Уравнения математической физики (стр. 1 )

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

УРАВНЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для студентов направления 03.03.02 Физика, очная форма обучения

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

УРАВНЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для студентов направления 03.03.02 Физика, очная форма обучения

Тюменский государственный университет

2015

Родионов математической физики. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 03.03.02 Физика, очная форма обучения. – Тюмень, 2015. – 16 с.

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.

Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ: Уравнения математической физики [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www. umk3.utmn. ru., свободный.

Рекомендовано к изданию кафедрой механики многофазных систем. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: зав. кафедрой механики многофазных систем, д. т.н., профессор

© Тюменский государственный университет, 2015.

© , 2015.

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа включает следующие разделы:

1. Пояснительная записка

Рабочая программа дисциплины «Уравнения математической физики» составлена в соответствии с требованиями к результатам, условиям и структуре подготовки бакалавров по естественнонаучному циклу дисциплины по выбору Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению:03.03.02 Физика, очная форма обучения.

Рабочая программа дисциплины «Уравнения математической физики» подготовки бакалавров предназначена для организации обучения студентов Института математики, естественных наук и информационных технологий, которые продолжают осваивать курс физики. Материал представлен с учетом современных достижений и тенденций развития теории математической физики и имеет общенаучную и прикладную направленность.

Программа рассчитана на пятый семестр. Вид аттестации – зачет. Общая трудоемкость дисциплины составляет 72 ч., зачетных единиц 2.

1.1.  Цели и задачи дисциплины (модуля)

Целью дисциплины – является освоение методов описания и исследования физических процессов на основе уравнений математической физики, являющихся дифференциальными уравнениями в частных производных и выражающими собой фундаментальные законы сохранения массы, импульса и энергии сплошных сред.

Задачи учебного курса:

- изучить основные свойства дифференциальных уравнений;

- изучить основные понятия и определения, используемые в дисциплине;

- дать классификацию линейных дифференциальных уравнений;

- приобрести навыки решения задач математической физики.

1.2.  Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина «Уравнения математической физики» – это дисциплина, входящая в дисциплины по выбору естественнонаучного цикла.

Для ее успешного изучения необходимы знания и умения, приобретенные в результате освоения предшествующих дисциплин: «Общая физика», «Математический анализ» «Дифференциальные уравнения». Для изучения курса студент должен знать: математический анализ, теорию дифференциальных уравнений, общую физику, информатику и программирование.

Освоение дисциплины «Уравнения математической физики» необходимо при параллельном и последующем изучении дисциплин, предусмотренных учебным планом бакалавриата, в частности, «Численные методы в механике жидкости и газа», «Компьютерное моделирование добычи, сбора и транспортировки углеводородов», «Техника и технологии добычи нефти и газа», а также для подготовки и написания выпускной квалификационной работы.

1.3.  Компетенции выпускника ООП бакалавриата, формируемые в результате освоения данной ООП ВПО

В результате освоения ООП бакалавриата выпускник должен обладать следующими компетенциями:

·  способностью использовать в познавательной и профессиональной деятельности базовые знания в области математики и естественных наук (ОК-1);

·  способностью выстраивать и реализовывать перспективные линии интеллектуального, культурного, нравственного, физического и профессионального саморазвития и самосовершенствования (ОК-5);

·  способностью применить основные методы защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ОК-18);

·  способностью использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-20);

·  способностью понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-26).

·  способностью использовать базовые теоретические знания для решения профессиональных задач (ПК-1);

·  способностью применять на практике базовые профессиональные навыки (ПК-2);

·  научно-исследовательская деятельность:

·  способностью эксплуатировать современную физическую аппаратуру и оборудование (ПК-3);

·  способностью использовать специализированные знания в области физики для освоения профильных физических дисциплин (в соответствии с профилем подготовки) (ПК-4).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

ЗНАТЬ основные типы дифференциальных уравнений, используемых в волновой динамике сплошных сред, теплофизике и тепломассопереносе;

аналитические методы решения уравнений математической физики; закономерности протекания колебательных, волновых и тепломассообменных процессов в твердых, жидких и газообразных средах.

УМЕТЬ приводить простейшие свойства дифференциальных уравнений с частными производными и их решений;

давать классификацию линейных дифференциальных уравнений с частными производными второго порядка;

рассматривать уравнения гиперболического, параболического и эллиптического типов;

для дифференциальных уравнений осуществлять подбор классических задач физики и аналитических методов их решения.

ВЛАДЕТЬ приемами и навыками решения конкретных задач из разных областей дисциплины, помогающих в дальнейшем решать инженерно-производственные и научные задачи.

2. Структура и трудоемкость дисциплины

Данная дисциплина изучается в 5-ом семестре. Форма промежуточной аттестации – зачет. Общая трудоемкость дисциплины составляет 72 ч., зачетных единиц 2, (лекции – 18 ч., лабораторные занятия – 18 ч., самостоятельная работа – 36 ч.).

3. Тематический план

Таблица 1

Тематический план. V семестр

№	Тема	недели семестра	Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час.	Итого часов по теме	Из них в интерактивной форме	Итого количество баллов
Лекции	Лабораторные занятия	Самостоятельная работа
1	2	3	4	5	6	7	8	9
	Модуль 1	1-5
1.	Введение в курс «Уравнения математической физики».	1-2	2	2	4	8	1	0-10
2.	Уравнения гиперболического типа в теории колебаний и волновых процессов в сплошных средах.	3-5	3	3	6	12	2	0-20
	Всего		5	5	10	20	3	0-30
	Модуль 2	6-11
3.	Уравнения параболического типа в теории нестационарной теплопроводности и диффузии.	6-11	6	6	12	24	5	0-30
	Всего		6	6	12	24	5	0-30

	Модуль 3	12-18
4.	Уравнения эллиптического типа в теории стационарной пространственно-неодномерной теплопроводности и массопереноса.	12-18	7	7	14	28	12	0-40
	Всего		7	7	14	28	12	0-40
	Итого (часов, баллов)		18	18	36	72		0-100
	Из них в интерактивной форме		10		10		20

Таблица 2