Примерная основная образовательная программа высшего профессионального образования (стр. 1 )

«Утверждаю»

Председатель Совета УМО

Ректор МФТИ (ГУ)

«___» ________________ 2011г.

Примерная основная образовательная программа высшего профессионального образования

Направление подготовки 010900 «Прикладные математика и физика»

Профиль «Химическая физика и свойства наноструктур»

Квалификация (степень) выпускника Бакалавр

Нормативный срок освоения программы по очной форме обучения – 4года

Содержание

1. Общие положения. 3

2. Требования к результатам освоения основной образовательной программы.. 4

3. Структура и содержание профиля. 8

4. Примерный учебный план. 22

5. Аннотации программ учебных дисциплин профиля. 25

5.1. Аннотация примерной программы дисциплины «Основы химической физики». 25

5.2. Аннотация примерной программы дисциплины «Физические методы исследования» 29

5.3. Аннотация примерной программы дисциплины «Механика сплошных сред». 33

5.4. Аннотация примерной программы дисциплины «Основы синергетики». 37

5.5. Аннотация примерной программы дисциплины «Численные методы в физических исследованиях» 40

5.6. Аннотация примерной программы дисциплины «Основы физики конденсированного состояния» 44

5.7. Аннотация примерной программы дисциплины «Основы квантовой электроники» 47

5.8. Аннотация примерной программы дисциплины «Дополнительные главы общей и биоорганической химии» 50

5.9. Аннотация примерной программы дисциплины «Основы биологии». 53

2.  Общие положения

Примерная основная образовательная программа высшего профессионального образования бакалавриата реализуемая по направлению подготовки 010900 «Прикладные математика и физика» и профилю подготовки «Химическая физика и свойства наноструктур» (далее – ООП ВПО) представляет собой систему документов, разработанную и утвержденную в УМО ГОУ ВПО МФТИ (ГУ) с учетом потребностей регионального рынка труда на основе федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 010900 «Прикладные математика и физика».

ПООП ВПО регламентирует цели, ожидаемые результаты, содержание, условия и технологии реализации образовательного процесса, оценку качества подготовки выпускника по данному направлению подготовки и включает в себя: общие положения, требования к выпускнику, примерный учебный план, аннотации рабочих программы учебных курсов, предметов, дисциплин (модулей) и другие материалы, обеспечивающие качество подготовки обучающихся.

Нормативно-правовую базу разработки ООП ВПО составляют:

·  Федеральные законы Российской Федерации: «Об образовании» (от 10 июля 1992 года № 000-1) и «О высшем и послевузовском профессиональном образовании» (от 22 августа 1996 года );

·  Федеральные законы Российской Федерации: «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в части изменения понятия и структуры государственного образовательного стандарта» (от 1 декабря 2007 года № 309-ФЗ) и «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации (в части установления уровней высшего профессионального образования)» (от 24 декабря 2007 года № 232-ФЗ).

·  Типовое положение об образовательном учреждении высшего профессионального образования (высшем учебном заведении), утвержденное постановлением Правительства Российской Федерации от 14 февраля 2008 года № 71 (далее – Типовое положение о вузе);

·  Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) по направлению подготовки 010900 «Прикладные математика и физика» (бакалавриата), утвержденный приказом Министерства образования и науки Российской Федерации

·  Нормативно-методические документы Минобрнауки России;

Срок освоения ООП в соответствии с ФГОС ВПО по данному направлению 4 года.

Трудоемкость освоения студентом ООП в соответствии с ФГОС ВПО по данному направлению 240 зачетных единиц, включая все виды аудиторной и самостоятельной работы студента, практики и время, отводимое на контроль качества освоения студентом ООП.

3.  Требования к результатам освоения
основной образовательной программы

Профиль направлен на формирование следующих общекультурных и профессиональных компетенций (ОК и ПК):

Коды компетенций	Название компетенции
1	2
ОК - общекультурные компетенции профиля
ОК-1	владение культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке целей и выбору путей её достижения
ОК-2	умение логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь, способность формировать и аргументировано отстаивать собственную позицию, анализировать последствия научной, производственной и социальной деятельности
ОК-3	готовность к творческому взаимодействию с коллегами по работе в научном коллективе, способность и умение выстраивать межличностное взаимодействие, соблюдая уважение к товарищам и проявляя терпимость к иным точкам зрения
ОК-4	способность находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и готовность нести за них ответственность
ОК-5	умение использовать нормативные правовые документы в своей деятельности
ОК-6	стремление к саморазвитию, повышению квалификации, готовность устранять пробелы в знаниях и осуществлять самостоятельное обучение в контексте непрерывного образования, способность осваивать новую проблематику, язык, методологию и научные знания в избранной предметной области
ОК-7	умение критически оценивать свои достоинства и недостатки, намечать пути и выбирать средства развития достоинств и устранения недостатков
ОК-8	осознание социальной значимости своей будущей профессии, обладание высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности
ОК-9	способность комплексно анализировать социально-значимые проблемы и процессы, умение использовать на практике фундаментальные знания, основные положения и методы математики, физики, других естественных, гуманитарных, социальных и экономических наук в различных видах социальной и профессиональной деятельности при решении теоретических и практических (прикладных) социальных и профессиональных задач
ОК-10	осознание сущности и значения информации в развитии современного общества; осознание опасностей и угроз, возникающих в этом процессе, соблюдение основных требований информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны
ОК-11	владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации и навыками работы с компьютером как средством управления информацией
ОК-12	способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях
ОК-13	способность обнаруживать определенные связи, новые точки зрения в предметах обсуждения, интегрировать имеющиеся знания в исследованиях и разработках, обосновывать целесообразность их проведения
ОК-14	готовность осуществлять письменную и устную коммуникацию на русском и английском, владение одним из иностранных языков на уровне не ниже разговорного
ОК-15	владение основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий
ОК-16	готовность к изменению вида и характера своей профессиональной деятельности, работе над междисциплинарными проектами
ОК-17	готовность понимать и анализировать экономические проблемы и общественные процессы, быть активным субъектом экономической деятельности
ОК-18	владение средствами самостоятельного, методически правильного использования методов физического воспитания и укрепления здоровья, готовность к достижению должного уровня физической подготовленности для обеспечения полноценной социальной и профессиональной деятельности
ПК - профессиональные компетенции профиля
ПК - 1	умение формализовать и решать отдельные части нестандартной задачи в общей постановке
ПК - 2	понимание важности воздействия внешних факторов, способность их учёта в ходе исследований и разработок
ПК - 3	готовность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования в физике, химии, экологии, других естественных и социально-экономических науках
ПК - 4	готовность выявить сущность задач, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь соответствующий физико-математический аппарат для их решения
ПК - 5	владение базовой лексикой и основной терминологией по направлению подготовки, готовность к подготовке и редактированию текстов профессионального и социально-значимого содержания на русском и английском языках
ПК - 6	способность самостоятельно работать на компьютере на уровне квалифицированного пользователя, применять информационно-коммуникационные технологии для обработки, хранения, представления и передачи информации с использованием универсальных пакетов прикладных программ, знание общих подходов и методов по совершенствованию информационно-коммуникационных технологий
ПК - 7	готовность представлять планы и результаты собственной деятельности с использованием различных средств, ориентируясь на потребности аудитории, в том числе в форме отчётов, презентаций, докладов на русском и английском языках
ПК - 8	готовность работать с исследовательским и испытательным оборудованием, приборами и установками в избранной предметной области
ПК - 9	способность планировать и проводить простые эксперименты и исследования, выполнять проекты и задания
ПК - 10	готовность брать на себя ответственность за качество и результаты своей деятельности
ПК - 11	знание и понимание физических подходов и методов выявления структуры объектов и связи явлений в природе, технике и технологиях
ПК - 12	знание и понимание теории и методов применения математики и информатики для построения качественных и количественных моделей в науке, технике и технологиях
ПК - 13	способность определять (под руководством научного руководителя) перспективные направления научной, технической или инновационной деятельности, выбирать (под руководством) актуальные проблемы в избранной предметной области для решения с использованием физических подходов и/или математических методов, предлагать методы для решения конкретных исследовательских и/или инновационных задач
ПК - 14	способность эксплуатировать современную аппаратуру и оборудование для выполнения прикладных математических и физических исследований, направленных на решение физико-технических, естественнонаучных, экономических и иных задач
ПК - 15	способность применять на практике приёмы составления научно-технических отчётов, обзоров и пояснительных записок
ПК - 16	способность применять на практике базовые профессиональные знания теории и методов математических и физических исследований, направленных на решение инженерных, технических, экономических, экологических, информационных и технологических инновационных задач
ПК - 17	способность понимать, излагать и критически анализировать получаемую информацию и представлять результаты прикладных математических, физических исследований, направленных на решение инженерных, технических, социально-экономических, информационных технологических инновационных задач
ПК - 18	способность понимать принципы составления проектов работ в области прикладных математики и физики, иметь представление об экономических аспектах проектной деятельности
ПК - 19	умение участвовать в разработке и реализации проектов исследовательской и инновационной направленности в команде исполнителей
ПК - 20	владение навыками ведения научно-технической, производственной и другой служебной документации по установленной форме
ПК – 21	готовность участия в выполнение работ по стандартизации, по подготовке к сертификации оборудования, объектов новой техники и других технических средств, алгоритмов и программных продуктов, по подготовке материалов для защиты объектов интеллектуальной собственности
ПК-22	готовность к организационно-управленческой работе с малыми коллективами

Результатом освоения ООП ВПО профиля является подготовка выпускника к профессиональной работе в различных областях интеллектуальной деятельности: науке, промышленности, управлении, экономике, экологии, здравоохранении, в научно-исследовательских организациях, учреждениях системы высшего и среднего профессионального образования.

Студент овладеет следующими видами профессиональной деятельности: исследовательскую, аналитическую, проектную, опытно-конструкторскую, инновационную, производственно-технологическую и организационно-управленческую деятельность в биологии, химии, физике, математике, технике, технологии и народного хозяйства, использующую подходы, модели и методы математики, физики.

4.  Структура и содержание профиля

Код УЦ ООП	Учебные циклы, разделы и проектируемые результаты их освоения	Трудоемкость (Зачетные единицы)	Перечень дисциплин для разработки примерных программ, а так же учебников и учебных пособий	Коды форми- руемых компе- тенций
	Профиль «Химическая физика и свойства наноструктур»
	С целью овладения профессиональными компетенциями студент в ходе освоения Профиля должен: Знать: -  фундаментальные понятия, законы и теории химической термодинамики и кинетики; -  численные порядки величин, характерные для различных разделов химической физики. -  первое, второе и третье начало термодинамики; -  основные термодинамические потенциалы; -  статистический смысл энтропии; -  распределения Максвелла и Больцмана; -  закон равномерного распределения энергии по степеням свободы; -  уравнения состояния идеального газа и газа Ван-дер-Ваальса; -  физическую сущность фазовых переходов I и II рода; -  условие химического равновесия системы; -  законы действующих масс и действующих поверхностей; -  аналитические и численные подходы и методы для решения типовых прикладных математических задач, характерных для различных разделов физики и других естественных наук; -  стратегии измерений; -  описание распространения сигналов в длинных линиях; -  методы измерения температуры; -  способы получения различных уровней вакуума; -  источники и приемники излучения; -  методы масс-спектрального анализа и примеры использования масс-спектрометрии; -  хроматографические методы анализа смеси веществ; -  основы динамических методов ЯМР, ЭПР. -  о проблемах механики сплошных сред и способах их решения, об основных сферах применения получаемых знаний; -  основные уравнения и методы механики сплошных сред; -  основные модели механики сплошных сред: модель жидкости и газа, модель упругого тела, модель идеальнопластического тела; -  методы решения задач механики сплошных сред. -  примеры из физики, химии, биологии процессов самоорганизации в живой и неживой природе; -  Классические теории фазовых переходов; -  Основные положения неравновесной термодинамики; -  Математический аппарат синергетики; -  происхождение модельных уравнений в частных производных; -  классификация численных методов; -  основные конечно-разностные схемы; -  ударно-волновые процессы в механике сплошной среды; -  явные и неявные схемы для медленных течений; -  численное моделирование реагирующих потоков; -  Математические модели газодинамических, электродинамических и радиационных процессов; -  Дуговые, ВЧ, СВЧ и оптические плазменные генераторы и методы их моделирования. -  свойства твердых тел с учетом их структуры, симметрии и электронного строения -  основы технологий синтеза современных практически значимых материалов: кристаллов, полупроводниковых структур, керамических материалов и прочее; -  распространенные типы лазеров, их уникальные параметры, основные характеристики их излучения; -  использование лазерного излучения в науке и технике; -  описать кострукцию лазера; -  типы лазерно-активных сред; -  классификацию резонаторов лазеров; -  методы перестройки частоты лазеров. -  физико-химические аспекты важнейших биохимических процессов и различных видов гомеостаза в организме; -  свойства воды и водных растворов сильных и слабых электролитов; -  основные типы равновесий и процессов жизнедеятельности: протолитические, гетерогенные, лигандообменные, редокс; -  механизмы действия буферных систем организма, их взаимосвязь и роль в поддержании кислотно-основного гомеостаза; -  особенности кислотно-основных свойств аминокислот и белков; -  пространственное и электронное строение органических молекул и химические превращения веществ. -  структуру и основные функции биомолекул; -  основные клеточные структуры, их функции; -  принципы биоэнергетики клетки; -  свойства генома прокариот, эукариот и вирусов; -  основные молекулярно-генетические процессы в клетке с участием различных биомолекул; -  пути приема и передачи сигналов между клетками и внутри клетки; -  основные законы генетики, популяционной генетики, динамики популяций. Уметь: -  абстрагироваться от несущественных влияний при моделировании реальных физических ситуаций; -  делать правильные выводы из сопоставления результатов теории и эксперимента; -  использовать статистические методы расчёта термодинамических величин; -  производить численные оценки по порядку величины; -  делать качественные выводы при переходе к предельным условиям в изучаемых проблемах; -  видеть в технических задачах физическое содержание; -  работать на современном, в том числе и уникальном экспериментальном оборудовании; -  планировать оптимальное проведение сложного эксперимента; -  получить наилучшие значения измеряемых величин и правильно оценить степень их достоверности; -  выяснить источники погрешностей проведённых измерений и рассчитать погрешность окончательных результатов; -  на этапе измерений, до обработки результатов измерений современными компьютерными методами, от руки быстро и грамотно построить необходимые графики, которые покажут правильно ли работала аппаратура, разумно ли выбран диапазон измерений и т. п.; -  пользоваться справочной литературой по химической физике научного и прикладного характера для быстрого поиска необходимых физико-химических данных и понятий; -  определять количественные параметры химических реакций, процессов и объектов в зависимости от заданных экспериментальных условий. -  моделировать и решать задачи механики сплошных сред. -  Описать кинетику фазового перехода; -  Описать применение методов синергетики; -  Находить порядок в математике, физике, химии, биологии. -  исследовать свойства самого широкого спектра различных твердотельных материалов и структур, решать вопросы их практического применения; -  организовать экспериментальное и теоретическое моделирование процессов на основе полученных знаний, а также практически применять умения и навыки на производстве, в научных исследованиях и в образовании. -  применять современные информационные технологии для моделирования физических процессов, анализа экспериментальных результатов и управления современными автоматизированными процессами и установками; -  изложить физическую суть лазерного излучения; -  понимать механизмы образования инверсии в молекулярных лазерах; -  описать характеристики распространенных типов лазеров. -  решать типовые практические задачи, рассчитывать величины; -  относить вещества к определенным классам химических соединений, выделять функциональные группы, кислотный и основный центры, сопряженные и ароматические фрагменты в молекулах, прогнозировать их химическое поведение в условиях организма; -  составлять формулы по названиям и называть по структурной формуле типичные представители биологически важных веществ и лекарственных средств; -  прогнозировать результаты физико-химических процессов, протекающих в живых системах, опираясь на теоретические положения. -  схематически изобразить основные стадии молекулярно-генетических процессов в клетке; -  производить количественные оценки параметров и характерных времен процессов; -  применять законы генетики, популяционной генетики, динамики популяций для решения задач; -  пользоваться справочной литературой по молекулярной и клеточной биологии научного и прикладного характера для быстрого поиска необходимых данных и понятий. Владеть: -  навыками самостоятельной работы в лаборатории на сложном экспериментальном оборудовании; -  навыками освоения большого объёма информации; -  культурой постановки и моделирования физических задач; -  элементарными навыками работы в современной физико-химической лаборатории; -  навыками грамотной обработки результатов опыта и сопоставления их с теоретическими и табличными данными. -  основными статистическими методами определения термодинамических величин различных систем для решения задач макроскопической физики ; -  методами составления и решения кинетических уравнений для реагирующих систем. -  культурой постановки молекулярно-биологических задач; -  основными вычислительными методами для решения молекулярно-биологических задач.	50	1.  Основы химической физики 2.  Физические методы исследования 3.  Механика сплошных сред 4.  Основы синергетики 5.  Численные методы в физических исследованиях 6.  Основы физики конденсированного состояния 7.  Основы квантовой электроники 8.  Дополнительные главы общей и биоорганической химии 9.  Основы биологии 10.  Спец. дисциплины базового цикла	ОК-1 ОК-2 ОК-3 ОК-4 ОК-5 ОК-6 ОК-7 ОК-8 ОК-9 ОК-10 ОК-11 ОК-12 ОК-13 ОК-14 ОК-15 ОК-16 ОК-17 ОК-18 ПК-1 ПК-2 ПК-3 ПК-4 ПК-5 ПК-6 ПК-7 ПК-8 ПК-9 ПК-10 ПК-11 ПК-12 ПК-13 ПК-14 ПК-15 ПК-16 ПК-17 ПК-18 ПК -19 ПК – 20 ПК – 21 ПК – 22

4.УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОФИЛЯ ПО НАПРАВЛЕНИЮ