Подготовка бакалавров по профилю «Физика микро- и низкоразмерных структур с цифровыми технологиями» направления 011200 «Физика»



Скачать 80.47 Kb.
Дата28.11.2012
Размер80.47 Kb.
ТипДокументы
А.А. Игнатьев, С.П. Кудрявцева,

Л.А. Романченко
Подготовка бакалавров по профилю

«Физика микро- и низкоразмерных структур с цифровыми технологиями» направления 011200 «Физика»
В рамках вхождения в Болонский процесс и перехода на двухуровневую систему обучения в Саратовском государственном университете создан профиль подготовки бакалавров «Физика микро- и низкоразмерных структур с цифровыми технологиями» направления 010200 «Физика». Обучение по профилю осуществляется на физическом факультете СГУ, а выпускающей кафедрой является кафедра общей физики (основана в 1909 г.).

Профиль ориентирован на подготовку по новому перспективному направлению – микро- и низкоразмерные структуры, являющиеся основой систем на кристалле, включая аналого-цифровые многофункциональные микросистемы интеллектуального типа. Структура и набор дисциплин учебного плана сформированы на основе фундаментальных и прикладных научных направлений, реализуемых и развиваемых на кафедре общей физики, а также обусловлен наличием учебных и учебно-научных лабораторий, научных и производственных подразделений. У кафедры общей физики, ответственной за выпуск бакалавров по данному профилю, имеются развитые научные и научно-производственные связи с холдинговой компанией «Тантал», концернами Рособоронпрома, Росатома, Росавиакосмоса, ФСТЕК России.

Для обучения по данному профилю кафедра общей физики располагает наиболее передовой измерительной техникой, технологиями, системами автоматизированного проектирования (САПР), уровень которых ориентирован на несколько лет вперед и которые допускают непрерывное обновление и совершенствование. Имеется достаточное учебно-методическое обеспечение, включая базовые монографии по новому направлению, которые опубликованы в издательстве «Наука» (Москва, Россия) в 2005 – 2007 гг., а также в 2007 – 2010 гг. в издательстве Springer (Нью-Йорк, США).

Для преподавания учебных дисциплин привлечены кадры высшей квалификации, постоянно занимающиеся научно-исследовательской и научно-методической деятельностью.

Учебный план подготовки бакалавров по профилю «Физика микро- и низкоразмерных структур с цифровыми технологиями» направления 011200 «Физика» разработан и составлен в строгом соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом . Основными компонентами учебного плана являются гуманитарный, социальный и экономический цикл (ГСЭ), математический и естественнонаучный цикл, профессиональный цикл, несколько видов практик. Завершается обучение итоговой государственной аттестацией. Каждый из циклов содержит в себе базовую и вариативную часть.

Цикл ГСЭ ориентирован на повышение общекультурного уровня обучающегося. Для этого в его базовую часть включены такие дисциплины как «История», «Философия», «Экономика», «Иностранный язык».
Особенности вариативной части цикла ГСЭ заключаются в том, что половина дисциплин из нее направлена на формирование умения владеть современным научным языком (в том числе и иностранным), умения грамотно представлять результаты своей профессиональной деятельности. Для этого в учебный план включены следующие дисциплины: «Основы реферирования научно-технической литературы», «Техника научных презентаций», «Международное взаимодействие и преодоление языкового барьера», «Основы перевода научно-технической литературы», «Квалификационная работа бакалавра: структура и критерии».

Математический и естественнонаучный цикл ориентирован на повышение уровня фундаментальных знаний в таких областях как математика, информатика, химия и экология.

Модуль «Математика» базовой части включает в себя традиционные математические дисциплины «Математический анализ», «Аналитическая геометрия и линейная алгебра», «Векторный и тензорный анализ», «Теория функций комплексного переменного», «Дифференциальные уравнения», «Интегральные уравнения и вариационное исчисление», «Теория вероятностей и математическая статистика».

Модуль «Информатика» включает дисциплины «Программирование», «Вычислительная физика (Практикум на ЭВМ)», «Численные методы и математическое моделирование».

Вариативная часть математического и естественнонаучного цикла отражает специфику изучаемого профиля и содержит: «Современные системы автоматизированного проектирования аналоговых устройств», «Современные системы автоматизированного проектирования цифровых устройств», «Введение в теорию флуктуаций шумов». В том числе дисциплины по выбору: «Введение в цифровую фильтрацию», «Основы хаотического кодирования сигналов», «Моделирование современной цифровой техники с помощью программных средств», «Цифровая схемотехника и автоматизированные системы мониторинга», «Компьютерная верстка естественнонаучных тестов», «Компьютерные вычисления и графика в учебно-научных работах», «Статистические методы обработки экспериментальных данных», «Решение физических задач с помощью систем компьютерной математики», «Объектно-ориентированное программирование», «Способы решения сложных вычислительных задач», «Методы исследования и математические модели физических явлений», «Системы компьютерного моделирования», «Физические основы сенсорной техники», «Сложные системы: испытания и оценка характеристик».

Дисциплины «Современные системы автоматизированного проектирования аналоговых устройств» и «Современные системы автоматизированного проектирования цифровых устройств» являются одними из наиболее важных специальных курсов данного учебного профиля. Теоретической базой в изучении данного курса являются физические процессы, происходящие в цифровых устройствах на базе КМОП полупроводниковых структур. В результате освоения программ этих дисциплин студенты приобретают навыки расчета и моделирования аналоговых и цифровых радиоэлектронных средств с использованием лицензионных САПР фирмы Synopsys и MWO-2007 (США), а также умеют ориентироваться в выборе САПР для решения конкретных задач, овладевают методами имитационного моделирования цифровых электронных схем.

Целью освоения специальной дисциплины «Моделирование современной цифровой техники с помощью программных средств» является ознакомление студентов с основными положениями теории моделирования, языками и алгоритмами моделирования, методами построения моделей цифровых устройств и вычислительных систем, приобретение навыков работы с системами моделирования электронной аппаратуры. В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать методику создания компьютерных моделей цифровых устройств, уметь использовать специализированные компьютерные программы для моделирования цифровых систем и владеть методиками пользователя специализированных программ для моделирования цифровых устройств.

Трудоемкость математического и естественнонаучного цикла 2556 часов, из них аудиторных 1264 часов. При этом на вариативную часть отведено 900 часов, в том числе 474 аудиторных.

Профессиональный цикл в своей базовой части содержит два крупных по трудоемкости модуля «Общая физика» (1512 часов в том числе 1002 аудиторных) и «Теоретическая физика» (648 часов в том числе 410 аудиторных).

Вариативная часть профессионального цикла содержит следующие дисциплины: «Парадигмы программирования и физические задачи», «Информационные технологии в физике», «Особенности множества машинных чисел и вычислений», «Основы макро- и микромагнетизма», «Современные радиоэлектронные устройства на базе программируемых логических матриц», «Геомагнитные автономные системы позиционирования и навигации», «Основы физики полупроводниковых микроструктур», «Спецпрактикум-1», «Спецпрактикум-2», «Моделирование полупроводниковых приборов и устройств на их основе», «Векторные датчики физических величин и системы на их основе».

Дисциплины по выбору: «Физическая надежность микро- и наноэлектронных систем», «Многофункциональные программируемые гетеромагнитные микросистемы», «Физические принципы построения микро- и наноэлектронных микросистем», «Магнитоуправляемые наночастицы для медицинских исследований», «Физические методы и средства информационной безопасности», «Ближняя и дальняя магнитная связь», «Магнитная дефектоскопия», «Теория тепломассообмена».

Для ознакомления с основными понятиями и особенностями использования языков описания аппаратуры и развития навыков расчета и моделирования и создания аналоговых и цифровых радиоэлектронных устройств с использованием ПЛИС в учебный план включена дисциплина «Современные радиоэлектронные устройства на базе программируемых логических матриц». В качестве языков описания аппаратуры используются VHDL, Verilog, SystemC. В результате освоения дисциплины обучающийся должен: знать физические процессы и принципы построения программируемых логических матриц, уметь проектировать несложные цифровые электронные устройства на базе ПЛИС и владеть методами проектирования и имитационного моделирования цифровых электронных схем. Кроме того, расширяется кругозор обучающихся в области выбора и использования систем автоматизированного проектировании радиоэлектронной аппаратуры.

Другой специальной дисциплиной, связанной с современными методами расчета и моделирования полупроводниковых приборов и радиотехнических устройств, математическими методами расчета линейных и нелинейных схем, моделированием типовых СВЧ элементов: пассивных двухполюсников, полевых транзисторов, микрополосковых линий, электродинамических структур, является «Моделирование полупроводниковых приборов и устройств на их основе».

Одним из научных направлений кафедры общей физики является геомагнитная тематика и датчикостроение на новой единой элементной базе и технологиях. В связи с этим в учебный план включены такие дисциплины как «Геомагнитные автономные системы позиционирования и навигации» и «Векторные датчики физических величин и системы на их основе». Дисциплина «Геомагнитные автономные системы позиционирования и навигации» дает представление о целях и задачах навигации, современных системах навигации, в том числе автономных, основных характеристиках магнитного поля Земли и методах их измерения. В ходе изучения данной дисциплины студенты овладевают практическими навыками работы с электронным компасом, учатся пользоваться магнитными картами. Полученные знания применяются при прохождении учебных вычислительной и научно-исследовательской практик, а также производственной практики.

Целями освоения дисциплины «Векторные датчики физических величин и системы на их основе» является изучение теории метода магнитной дефектоскопии и магнитной интроскопии, практических методов реализации дефектоскопии и интроскопии для неразрушающего контроля внутренних дефектов ферромагнитных изделий, теории метода обнаружения металлических объектов за непрозрачными преградами и в непрозрачных средах. В результате освоения дисциплины «Векторные датчики физических величин и системы на их основе» обучающийся должен знать назначение векторных датчиков физических величин, физические явления, используемые для построения датчиков векторных величин и систем на их основе, физические и технологические ограничения пределов измеряемых величин.

Трудоемкость дисциплин профессионального цикла составляет составляет 4176 часов из них 2440 аудиторных. На вариативную часть запланировано 1800 часов, из них 924 аудиторных. Таким образом, профессиональный цикл является самым объемным по трудоемкости и насыщенности курсами из вариативной части.

Базой для научно-исследовательской и производственной практик студентов является ОАО «НИИ-Тантал», многие годы работающее в тесном сотрудничестве с кафедрой общей физики. При прохождении практик студенты имеют возможность проводить измерения на современном измерительном оборудовании ведущих фирм мира для контроля основных параметров систем на кристалле (векторном анализаторе цепей N 5250А, станции прецизионного позиционирования Summit 9101 на диапазон частот до 110 ГГц с возможностью расширения частотного диапазона до 500 ГГц, анализаторе спектра сигнала Е4448А на диапазон частот 3 Гц – 50 ГГц с возможностью расширения частот до 325 ГГц и др.). В распоряжении студентов и преподавателей компьютерный класс удаленного доступа для работы с лицензионными САПР СГУ, стенды для сборки микросхем и их испытаний, современная монографическая и периодическая литература.

Важнейшим фактором, определяющим эффективность обучения, является востребованность выпускников и их возможность трудоустроиться в тех областях, которые связаны с данным профилем обучения. В результате обучения по профилю «Физика микро- и низкоразмерных структур с цифровыми технологиями» выпускники смогут применить полученные знания в таких областях как информационные технологии, микро- и наноэлектроника, автоматизированное проектирование, геомагнитные навигационные системы, датчикостроение, адресная магнитная наномедицина и др.

Похожие:

Подготовка бакалавров по профилю «Физика микро- и низкоразмерных структур с цифровыми технологиями» направления 011200 «Физика» iconПрограммы подготовки бакалавра по направлению 011200 физика код и наименование направления подготовки, наименование программы 011200. 62 Физика, профиль «Физика атомного ядра и частиц»
Характеристика сферы и объектов профессиональной деятельности будущих выпускников (в какой области будут работать выпускники, какую...
Подготовка бакалавров по профилю «Физика микро- и низкоразмерных структур с цифровыми технологиями» направления 011200 «Физика» iconПрограмма дисциплины по кафедре Прикладная математика Аналитическая геометрия Утверждена научно-методическим советом университета для направления подготовки 011200 «Физика»
Дисциплина «Аналитическая геометрия» является частью математического и естественнонаучного цикла дисциплин подготовки студентов по...
Подготовка бакалавров по профилю «Физика микро- и низкоразмерных структур с цифровыми технологиями» направления 011200 «Физика» iconРабочая программа дисциплины Современная экспериментальная физика Направление подготовки 011200-Физика
Охватывают следующие направления физики: физика элементарных частиц и ускорителей, применение ускорителей и детекторов в других областях...
Подготовка бакалавров по профилю «Физика микро- и низкоразмерных структур с цифровыми технологиями» направления 011200 «Физика» iconРабочая программа по дисциплине физика конденсированного состояния для специальностей 010400 «Физика», 014000 «Медицинская физика»
«Физика», 014000 – «Медицинская физика», 014200 – «Биохимическая физика» и направления 510400 – «Физика»
Подготовка бакалавров по профилю «Физика микро- и низкоразмерных структур с цифровыми технологиями» направления 011200 «Физика» iconОбразовательная программа направления 011200 Физика Блок в профессиональный цикл. Вариативная часть Профиль подготовки
Физика (квалификация (степень) "бакалавр"), утвержденного приказом №711 Министерства образования и науки Российской Федерации от...
Подготовка бакалавров по профилю «Физика микро- и низкоразмерных структур с цифровыми технологиями» направления 011200 «Физика» iconН. Г. Чернышевского кафедра теоретической и математической физики рабочая программа
Физика, 014000 – Медицинская физика, 014200 – Биохимическая физика и направления 510400 – Физика
Подготовка бакалавров по профилю «Физика микро- и низкоразмерных структур с цифровыми технологиями» направления 011200 «Физика» iconРабочая программа учебной дисциплины "ядерная и нейтронная физика" Цикл
Дисциплина относится к вариативной части математического и естественнонаучного цикла Б2 основной образовательной программы подготовки...
Подготовка бакалавров по профилю «Физика микро- и низкоразмерных структур с цифровыми технологиями» направления 011200 «Физика» iconТеоретическая и математическая физика Направление подготовки 011200 – "Физика"
Методы теоретической и математической физики широко используются в исследованиях, выполняемых по приоритетным направлениям науки,...
Подготовка бакалавров по профилю «Физика микро- и низкоразмерных структур с цифровыми технологиями» направления 011200 «Физика» iconПрограмма вступительного испытания по направлению 011200. 68 «Физика»
Вступительное испытание для магистров по направлению 011200. 68 Физики проводится в форме собеседования
Подготовка бакалавров по профилю «Физика микро- и низкоразмерных структур с цифровыми технологиями» направления 011200 «Физика» iconУчебной дисциплины «Интегральные уравнения и вариационное исчисление» для направления 011200. 62 «Физика»
Фредгольма и Вольтерра первого и второго рода, примеры физических задач, приводящих к интегральным уравнениям
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org