Дисциплины математического и естественно-научного цикла Б2

Математика

Цели и задачи дисциплины, формируемые компетенции: формирование знаний о математике, как особом способе познания мира и образе мышления, общности её понятий и представлений, дать опыт построения математических моделей и проведения необходимых расчётов в рамках построенных моделей; употребления математической символики для выражения количественных и качественных отношений объектов; получение навыков применения методов математического анализа и моделирования для решения задач в профессиональной сфере.

Место дисциплины в ООП: входит в базовую часть естественно-научного цикла дисциплин.

Трудоемкость освоения дисциплины составляет 14 зачетных единиц, или 504 час. По дисциплине предусмотрено два экзамена.

Содержание дисциплины: Системы линейных уравнений. Определители. Системы векторов, ранг матрицы. N-мерное линейное векторное пространство. Элементы аналитической геометрии на прямой, плоскости и в трехмерном пространстве. Линейные операторы и матрицы. Собственные векторы линейных операторов. Преобразование систем координат. Кривые и поверхности второго порядка. Элементы аналитической геометрии на прямой, плоскости и в трехмерном пространстве. Множества; вещественные числа; логическая символика; понятие функции и её свойства; числовые последовательности; предел функции и его свойства; бесконечно малые и бесконечно большие функции и их сравнение; непрерывность функции и классификация точек разрыва; замечательные пределы; производная и правила дифференцирования; дифференциал; правило Лопиталя; применение к исследованию функции; формула Тейлора; функция нескольких переменных; частные производные; экстремум функции нескольких переменных; скалярное поле и его геометрические характеристики; производная по направлению; градиент. Первообразная; свойства неопределенных интегралов; основные методы интегрирования рациональных, тригонометрических и иррациональных функций; определенный интеграл, его свойства, геометрические и физические приложения; несобственные интегралы; кратные интегралы и их вычисление в разных системах координат; криволинейные интегралы; поверхностные интегралы; основные характеристики векторных полей. Дифференциальные уравнения первого порядка; дифференциальные уравнения высших порядков; системы дифференциальных уравнений. Числовые ряды; сумма ряда; свойства сходящихся рядов; необходимые и достаточные признаки сходимости числовых рядов; знакочередующиеся ряды; условная и абсолютная сходимость; функциональные и степенные ряды; интервал и радиус сходимости; ряды Тейлора и Маклорена. Функции комплексного переменного; условия Коши-Римана; интегральная формула Коши. Элементарная теория вероятностей, математические основы теории вероятностей, модели случайных процессов, проверка гипотез, принцип максимального правдоподобия, статистические методы обработки экспериментальных данных, устойчивые методы оценивания.

Физика

Цели и задачи дисциплины, формируемые компетенции: изучение фундаментальных физических законов, теорий, методов классической и современной физики. Формирование научного мировоззрения, формирование навыков владения основными приемами и методами решения прикладных проблем и проведения научных исследований. Ознакомление с современной научной аппаратурой. Ознакомление с историей физики и ее развитием, а также с основными направлениями и тенденциями развития современной физики.

Место дисциплины в ООП: входит в базовую часть естественно-научного цикла дисциплин.

Трудоемкость освоения дисциплины составляет 11 зачетных единиц, или 396 час. По дисциплине предусмотрено два экзамена.

Содержание дисциплины: физические основы механики: понятие состояния в классической механике, кинематика материальной точки, уравнения движения, законы сохранения, инерциальные и неинерциальные системы отсчета, кинематика и динамика твердого тела, жидкостей и газов, основы релятивистской механики; молекулярная физика и термодинамика: классическая и квантовая статистики, кинетические явления, порядок и беспорядок в природе, три начала термодинамики, термодинамические функции состояния; электричество и магнетизм: электростатика и магнитостатика в вакууме и веществе, электрический ток, уравнение непрерывности, уравнения Максвелла, электромагнитное поле, принцип относительности в электродинамике; физика колебаний и волн: гармонический и ангармонический осциллятор, свободные и вынужденные колебания, волновые процессы, интерференция и дифракция волн; оптика: физические основы волновой оптики, взаимодействие света с веществом, оптическое изображение, волновая оптика, поляризация волн, принцип голографии; Квантовая физика: основы квантовой механики, физические основы квантовой оптики, тепловое излучение, фотоны, корпускулярно-волновой дуализм, принцип неопределенности, квантовые уравнения движения; атомная и ядерная физика: строение атома, магнетизм микрочастиц, молекулярные спектры, электроны в кристаллах, атомное ядро, радиоактивность, элементарные частицы.

Экология

Цели и задачи дисциплины, формируемые компетенции: ознакомление с основными проблемами взаимодействия природы и общества, защиты окружающей среды, экономии энергетических, сырьевых и других природных ресурсов, освоение методов и средств экологического мониторинга, а также развитие экологического мышления, необходимого для осознания роли бакалавра в реализации достижений науки и техники на современном этапе развития человеческого общества, освоение основных принципов технического, экономического, социального и правового анализа новой или проектируемой техники с позиций защиты окружающей среды и экономии энергии и ресурсов.

Место дисциплины в ООП: входит в базовую часть естественно-научного цикла дисциплин.

Трудоемкость освоения дисциплины составляет 2 зачетные единицы, или 72 час. По дисциплине предусмотрен зачет.

Содержание дисциплины: Общие вопросы экологии; биосфера; биоэкология; аутэкология (экология особей); демэкология (экология популяций). Синэкология (экология сообществ). Экология человека, рост народонаселения Земли; ограниченность природных ресурсов, необходимых для человечества, загрязнение окружающей среды, как результат интенсификации производства продуктов потребления. Особенности, виды, источники загрязнения атмосферного воздуха, в том числе глобальные проблемы. Особенности, виды, источники загрязнения воды. Глобальный экологический кризис и задача сохранения условий для устойчивого развития человечества. Организационно-правовые меры обеспечения устойчивого развития (экологическая политика). Концепция «устойчивого развития человечества».