Аннотации рабочих программ дисциплин

Аннотации рабочих программ дисциплин

Направление подготовки 011800 – «Радиофизика»

Магистерская программа «Радиофизические системы и комплексы»

История и методология науки и философские вопросы естествознания

Целями освоения дисциплины «История и методология науки и философские вопросы естествознания» являются:

Развитие профессиональных компетенций в области современной теории колебаний в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 011800 «Радиофизика». Ознакомление с историей создания нелинейной динамики как современной естественнонаучной картины мира. Формирование базовых представлений об истории науки на примере фундаментальных открытий. Приобретение навыков решения конкретных задач в основе изучения методологических приемов, развиваемых классиками нелинейной науки.

Для усвоения дисциплины «История и методология науки и философские вопросы естествознания» обучаемый должен иметь представление о различных эпохах исторического развития и соответствующей эволюции научных знаний. Курс «История и методология науки и философские вопросы естествознания» помогает студентам овладеть знаниями, необходимыми для выполнения научно-исследовательской работы и полезен для выполнения обзорной части магистерской диссертации.

Компьютерные технологии

Целями освоения дисциплины «Компьютерные технологии» являются:

1. Развитие профессиональных компетенций в области современных информационных технологий в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 011800 «Радиофизика».

2. Формирование у обучающихся навыков владения современными информационно-телекоммуникационными и компьютерными технологиями;

3. Приобретение навыков самостоятельного решения практических задач;

4. Формирование базовых представлений о системах обработки и хранения данных.

5. Формирование навыков применения современных информационных технологий в научных исследованиях

Для усвоения дисциплины обучаемый должен обладать базовой естественнонаучной подготовкой и навыками владения современными вычислительными средствами, иметь представления о современных операционных системах, владеть основными навыками и приемами работы с компьютерами, уметь использовать их на практике для решения профессиональных задач.

Дисциплина «Компьютерные технологии» тесно связана с такими дисциплинами учебного плана подготовки бакалавров по направлению «Радиофизика», как «Информатика», «Методы научных исследований в естествознании», «Лаборатория вычислительного эксперимента». Дисциплина «Компьютерные технологии» призвана помочь студентам-выпускникам овладеть навыками и знаниями, необходимыми для выполнения научно-исследовательской работы, магистерской диссертации, а также, чтобы быть конкурентоспособными на современном рынке труда.

Иностранный язык в сфере профессиональной коммуникации

Основной целью курса является формирование и/или повышение исходного уровня владения иностранным языком, достигнутого на предыдущей ступени образования, и овладение студентами необходимым и достаточным уровнем коммуникативной компетенции для решения социально-коммуникативных задач в различных областях бытовой, культурной, профессиональной и научной деятельности при общении с зарубежными партнерами, а также для дальнейшего самообразования. Изучение иностранного языка призвано обеспечить:

1. повышение уровня учебной автономии, способности к самообразованию;

2. развитие когнитивных и исследовательских умений;

3. развитие информационной культуры;

4. расширение кругозора и повышение общей культуры студентов;

5. воспитание толерантности и уважения к духовным ценностям разных стран и народов

Формирование у выпускников способности к межкультурному общению на английском языке и развитие умений осуществлять профессиональную коммуникацию на английском языке позволят бакалавру успешно работать в избранной сфере деятельности, расширить кругозор, совершенствовать профессиональные умения и навыки, что будет способствовать повышению его конкурентоспособности на рынке труда.

Избранные вопросы теории колебаний и волн

Теория колебаний и волн является одной из базовых фундаментальных наук специальности «радиофизика», определяющая по сути дела уровень профессиональной подготовки и квалификацию радиофизика. Программы бакалавриата включают курсы лекций по основам радиофизики, теории колебаний и теории волновых процессов, которые обеспечивают хороший уровень подготовки бакалавров-радиофизиков. Однако, уровень подготовки магистров как будущих научных специалистов требует более глубокого изучения колебательных и волновых явлений, особенно применительно к анализу нелинейных процессов и систем. В связи с этим курс лекций по избранным вопросам теории колебаний и волн имеет целью обеспечить более детальную и глубокую подготовку магистров в области изучения колебательных и волновых процессов в современной радиофизике.

Цель данного курса состоит в изложении дополнительных глав современной теории нелинейных колебаний и волн, необходимых для понимания и решения актуальных научных и прикладных задач сегодняшней радиофизики. В результате изучения данного курса магистранты должны приобрести представление о современных задачах нелинейной радиофизики, ознакомиться с методами их решения, овладеть методами численного моделирования динамики нелинейных систем и особенностями их практического применения.

Данный курс входит в число курсов, направленных на создание у студентов представлений о фундаментальных процессах в нелинейных системах и средах, универсальных закономерностях их функционирования и методах анализа, используемых в современной теории нелинейных колебаний и волн. Для понимания материала курса требуются знания и навыки, обеспечиваемые курсами «Математика», «Физика», а также спецкурсами по теории нелинейных колебаний и теории волновых процессов, предусмотренных программами подготовки бакалавров. В качестве основных, курс использует представления о колебательных процессах и методах их описания, полученные студентами при изучении курсов «Теория обыкновенных дифференциальных уравнений», «Методы математической физики», «Теория колебаний», «Теория волновых процессов» и предполагает знания студентами основ программирования и методов численного решения эволюционных задач на персональных компьютерах

Физические основы работы приборов на квантовых эффектах

Целями освоения дисциплины «Физические основы работы приборов на квантовых эффектах» являются:

· изучение физических принципов работы наноустройств электроники, базирующихся на наноструктурах;

· формирование представления о квантовых эффектах, лежащих в основе работы приборов и устройств электроники;

· подготовка студентов к обучению в аспирантуре.

Дисциплина «Физические основы работы приборов на квантовых эффектах» относится к дисциплинам по выбору общенаучного цикла (М1.ДВ2).

В основу дисциплины входит круг вопросов, связанных с изучением приборов и устройств современной электроники, принципы работы которых базируются на квантовых эффектах.

В результате студенты приобретают знания, которые помогут освоить дисциплину «Практикум по наноэлектронике», а также подготовить выпускную квалификационную работу.

Теория устойчивости и бифуркаций

Цель данного курса состоит в более полном и детальном, чем в курсах бакалавриата, изучении студентами теории устойчивости и бифуркаций динамических систем, в ознакомлении с новейшими достижениями в данной области и в овладении методами теоретического и численного анализа бифуркаций в конкретных динамических системах. Цели и задачи курса отвечают задачам профессиональной подготовки магистров по направлению 011800 «Радиофизика» по освоению методов научных исследований и их применению в инновационной деятельности.

Дисциплина включена в общенаучный цикл магистерской программы «Радиофизические системы и комплексы» направления подготовки 011800 «Радиофизика» в качестве курса по выбору. Для понимания материала курса требуются знания и навыки, полученные при обучении в бакалавриате по направлению «Радиофизика». Они обеспечиваются модулями «Математика», «Общая физика», «Физика колебательных и волновых процессов» и рядом курсов вариативной части.

Специальные методы анализа сложных сигналов

Целью курса является получение студентами знаний о специальных методах исследования сигналов сложной структуры. Наряду с получением представлений о теоретических сведений о современных методах цифровой обработки сигналов, слушатели должны приобрести практический опыт анализа сложной динамики колебательных систем по экспериментальным данным. Значительный акцент сделан на рассмотрении существующих тенденций развития методов анализа структуры сигналов с учетом специфики процессов, регистрируемых в рамках физических экспериментов.

В курсе обсуждаются теоретические основы частотно-временного анализа нестационарной динамики, методы анализа взаимодействия колебательных систем по экспериментальным данным, различные подходы к решению задачи распознавания формы сигналов при наличии помех, методы анализа хаотических режимов автоколебаний по временным рядам, методы анализа сложности и предсказуемости динамики колебательных систем по экспериментальным данным, методы глобальной реконструкции динамических систем.

Цели и задачи курса отвечают задачам профессиональной подготовки магистров по направлению 011800 «Радиофизика» по освоению методов научных исследований и их применению в инновационной деятельности, по автоматизированной обработке результатов научных исследований.

Данная дисциплина интегрирована в систему специальных курсов, разработанных на кафедре радиофизики и нелинейной динамики и имеющих целью обучение студентов современным методам сбора и обработки экспериментальных данных.

Для освоения дисциплины обучаемый должен обладать базовой физико-математической подготовкой по направлению 011800 «Радиофизика» в рамках бакалавриата.

Современные проблемы радиофизики

Целями освоения дисциплины “Современные проблемы радиофизики” являются: ознакомление магистров с современными проблемами и нерешенными задачами радиофизики.

Дисциплина связана с такими курсами раздела ООП, как “Современные волноведущие системы ”, “Теория распределенных систем”, “Методы нестационарной электродинамики”, Для освоения дисциплины магистр должен знать электродинамику, численные методы и методы математической физики.

Спецлаборатория

Цели дисциплины:

Развитие профессиональных компетенций в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 011800 «Радиофизика». Приобретение навыков анализа структуры нестационарных процессов, регистрируемых в натурных экспериментах; Освоение экспериментальных методов измерения радиоэлектронных устройств, их отдельных структурных элементов и исследования некоторых нелинейных колебаний и волн; Приобретение навыков работы с современной радиоэлектронной измерительной аппаратурой; Знакомство с явлениями когерентного и стохастического резонансов, синхронизации хаотических автоколебаний и фазовой мультистабильности.

Дисциплина «Спецлаборатория» выступает экспериментальным дополнением к целому ряду теоретических курсов для студентов, обучающихся в магистратуре по профилю «Радиофизические системы и комплексы» направления подготовки 011800 «Радиофизика», включая курсы «Избранные вопросы теории колебаний и волн», «Теория устойчивости и бифуркаций», «Специальные методы анализа сложных сигналов».

Для освоения дисциплины обучаемый должен обладать базовой физико-математической подготовкой по направлению 011800 «Радиофизика» в рамках бакалавриата.

Спецсеминар

Целями освоения дисциплины «Спецсеминар» являются

· Понимание обучающимися роли теории дифракции электромагнитных волн как общего инструмента для описания распространения и формирования электромагнитных волн различных диапазонов.

· Формирование у обучающихся представлений о методах теории дифракции электромагнитных волн.

· Формирование у обучающихся навыков применения теории дифракции электромагнитных волн для решения прикладных задач, связанных с формированием и распространением электромагнитных волн различных диапазонов.

Для освоения данной дисциплины обучаемый должен обладать базовой физико-математической подготовкой. Данной дисциплине должно предшествовать изучение курсов математического анализа, дифференциальных уравнений, общей физики, теоретической физики (раздел «Электродинамика»).

Современные волноведущие системы

Целями освоения дисциплины «Современные волноведущие системы» являются: приобретение магистрами основных навыков и компетенции в области анализа и расчета волновых процессов в линиях передачи различных классов, освоение теории нормальных (собственных) и несобственных волн (мод) в рассматриваемых структурах, сформировать у магистрантов представление о современных линиях передачи миллиметрового, субмиллиметрового, квазиоптического и оптического диапазонов.

Дисциплина «Современные волноведущие системы» относится к дисциплинам профессионального цикла. Дисциплина связана с такими курсами раздела ООП, как «Современные проблемы радиофизики», «Теория распределенных систем», «Методы нестационарной электродинамики», Для освоения дисциплины магистр должен знать электродинамику, численные методы и методы математической физики.

Мультимасштабное моделирование процессов в элементах электронных устройств

Целями освоения дисциплины «Мультимасштабное моделирование

процессов в элементах электронных устройств» являются:

· изучение теоретических принципов мультимасштабного моделирования;

· формирование навыков применения мультимасштабного моделирования в решении прикладных задач;

· подготовка студентов к обучению в аспирантуре.

В основу дисциплины входит круг вопросов, связанных с изучением математического моделирования процессов, происходящих в элементах электронных устройств в ходе их работы.

В результате студенты приобретают знания, которые помогут освоить дисциплину «Элементная база наноэлектроники», а также подготовить выпускную квалификационную работу.

Основы компьютерных сетей и сетевого программирования

Целью курса является обучение основам методов цифровой передачи данных, организации современных телекоммуникационных систем, компьютерных сетей, программирования сетевых приложений.

В курсе рассматриваются принципы функционирования цифровых сетей, методы модуляции и кодирования, архитектура компьютерных сетей, базовые технологии Интернет. Обсуждаются вопросы безопасности в компьютерных сетях. Рассматриваются вопросы программирования сетевых приложений, взаимодействие сетевых протоколов с приложениями через интерфейс сокетов.

Цели и задачи курса отвечают задачам профессиональной подготовки магистров по направлению 011800 «Радиофизика» по освоению современных технологий электрической связи и информационных технологий, применительно к задачам радиофизики и радиоэлектроники.

Данный курс интегрирован в систему специальных курсов, имеющих целью обучение студентов современным информационным технологиям, использованию компьютеров и микропроцессорной техники и программированию.

Для освоения дисциплины обучаемый должен обладать базовой подготовкой по радиоэлектронике и основам сетей передачи данных, программированию на языке С. Обучающийся должен изучить курсы «Радиоэлектроника», «Основы теории информации и кодирования», «Современные информационные технологии в радиофизике», «информатика». Желательно также знакомство с курсами: «Цифровые системы связи» и «Программирование в сетях передачи данных»

Флуктуации в колебательных системах

Целью курса является формирование у студентов представлений об эффектах, связанных с воздействием на динамические системы случайных сил и навыков анализа статистических характеристик возникающих в результате этого флуктуационных процессов.

Основные представления нелинейной динамики, введенные для детерминированных систем, обобщаются на случай динамических систем, содержащих источники шума.

Вводятся такие понятия, как стохастический аттрактор, стохастическая бифуркация, индуцированный шумом переход, стохастические автоколебания, стохастическая синхронизация. Рассматриваются параметрические эффекты в линейных и нелинейных осцилляторах с шумовой накачкой. Исследуются наиболее типичные бифуркации в нелинейных системах с шумом. Анализируется зависимость наблюдаемых явлений от статистических характеристик шума. Рассматриваются бистабильные и возбудимые стохастические осцилляторы. Выводятся основные статистические характеристики колебаний стохастических осцилляторов. Показываются общие черты стохастических колебаний с автоколебаниями.

Для понимания материала курса требуются знания и навыки, полученные при обучении в бакалавриате по направлению «Радиофизика». Они обеспечиваются модулями «Математика», «Общая физика», «Физика колебательных и волновых процессов» и рядом курсов вариативной части.

Теория распределенных систем

Целями освоения дисциплины «Теория распределенных систем» являются: ознакомление магистров с современными проблемами и нерешенными задачами радиофизики.

Дисциплина связана с такими курсами раздела ООП, как «Современные волноведущие системы», «Современные проблемы радиофизики», «Методы нестационарной электродинамики», Для освоения дисциплины магистр должен знать электродинамику, численные методы и методы математической физики.

Практикум по нелинейной динамике

Целями освоения дисциплины являются:

Приобретение навыков вычисления метрических и динамических характеристик хаотических режимов динамики; Ознакомление в численном эксперименте со сценариями перехода от регулярных режимов динамики к хаотическим режимам; Знакомство с методами реконструкции математического описания динамической системы по экспериментальным данным; Ознакомление с явлениями частотно-фазовой и полной синхронизации хаоса в динамике взаимодействующих автоколебательных систем; Ознакомление с методами исследования динамики мгновенной фазы хаотических режимов автоколебаний.

Дисциплина входит в вариативную часть профессионального цикла магистерской программы «Радиофизические системы и комплексы» направления подготовки 011800 «Радиофизика». Данный курс выступает экспериментальным дополнением к курсу «Избранные вопросы теории колебаний и волн».

Для освоения дисциплины обучаемый должен обладать базовой физико-математической подготовкой по направлению 011800 «Радиофизика» в рамках бакалавриата.

Практикум по наноэлектронике

Целями освоения дисциплины «Практикум по наноэлектронике» являются:

· ознакомление с молекулярно-механическим методом расчета атомной структуры;

· ознакомление с квантово-химическим методом сильной связи;

· изучение основных структурных особенностей наносоединений;

· подготовка студентов к обучению в аспирантуре.

Для освоения дисциплины обучаемый должен обладать необходимыми знаниями по предшествующим дисциплинам общенаучного цикла «Физические основы работы приборов на квантовых эффектах» и профессионального цикла «Элементная база наноэлектроники».

В основу дисциплины входит круг вопросов, связанных с изучением методов исследования физических свойств нанострукур, поиском равновесной конфигурации наноструктур, расчетом характеристик наноструктур.

В результате студенты приобретают знания, которые помогут подготовить выпускную квалификационную работу.

Научно-исследовательская работа

Целями курса «Научно-исследовательская работа» являются формирование у студентов представлений о методах проведения научных исследований и выработка исследовательских навыков и развитие творческих способностей.

Основные задачи курса:

· ознакомление с общими требованиями, предъявляемыми к научным исследованиям;

· ознакомление с требованиями, предъявляемыми к оформлению различных исследовательских работ;

· формирование аналитического и критического мышления в процессе творческого поиска и выполнения самостоятельных исследовательских задач;

· подготовка к выполнению выпускной квалификационной работы.

Цели и задачи дисциплины отвечают современным задачам профессиональной подготовки магистров по направлению 011800 «Радиофизика» магистерской программы «Радиофизические системы и комплексы» по освоению методов научных исследований и их применению в инновационной деятельности в области инфокоммуникационных технологий.

Изучение курса «Научно-исследовательская работа» и проведение предусмотренных практических работ готовит к выполнению выпускной работы.