Описание ООП по направлению подготовки 03.06.01 Физика и астрономия (01.04.07 – Физика конденсированного состояния)

Описание ООП по НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ

 

Направление подготовки

03.06.01  ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯ

Направленность (профиль):

01.04.07 - Физика конденсированного состояния

Уровень образования

высшее образование -

подготовка кадров высшей квалификации

Нормативный срок обучения

4 года

Форма обучения

очная

Срок действия государственной аккредитации образовательной программы

до 29 мая 2015,
копия свидетельства о государственной аккредитации

Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования

Утвержден  приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 30 июля 2014 года № 867 (зарегистрировано в Минюсте РФ  25 августа 2014  № 33836)

 

Описание образовательной программы: 

Основная образовательная программа подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре представляет собой систему учебно-методических документов, разработанных на основании Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования.

ООП регламентирует цели, ожидаемые результаты, содержание, условия и технологии реализации образовательного процесса, оценку качества подготовки аспиранта по данной направленности и включает в себя: учебный план, рабочие программы дисциплин и другие материалы, обеспечивающие качество подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре, а также программы практик, календарный учебный график и методические материалы, обеспечивающие реализацию соответствующей образовательной технологии.

Область профессиональной деятельностивыпускников, освоивших программу аспирантуры, включает решение проблем, требующих применения фундаментальных знаний в области физики и астрономии.

Объектами профессиональной деятельностивыпускников, освоивших программу аспирантуры, являются: физические системы различного масштаба и уровней организации, процессы их функционирования, физические, инженерно-физические, биофизические, физико-химические, физико-медицинские и природоохранительные технологии, физическая экспертиза и мониторинг.

Виды профессиональной деятельности, к которым готовятся выпускники, освоившие программу аспирантуры:

- научно-исследовательская деятельность в области физики и астрономии;

- преподавательская деятельность в области физики и астрономии.

Программа аспирантуры направлена на освоение всех видов профессиональной деятельности, к которым готовится выпускник.

 

Полный текст ООП

Перечень учебных дисциплин и копии рабочих программ

 

Аннотации к рабочим программам

 

Обязательная (базовая) часть

История

и философия

науки

Цель изучения дисциплины - понять объективную логику истории и философии науки, их место и роль в культуре, познакомиться с основными направлениями, школами и этапами развития; сформировать целостное представление о проблемах современной философии науки; развить навыки видения и учѐта философских оснований научного исследования и его результатов; сформировать активную гражданскую позицию молодого ученого. Программа состоит из трёх разделов: 1) Общие проблемы философии науки;  2) История той отрасли науки и научной специальности, в которой работает аспирант; 3) Современные философские проблемы научной отрасли и специальности, в которой работает аспирант.

В первом разделе рассматриваются вопросы, общие для аспирантов всех специальностей (с учетом естественнонаучного, технического или социально-гуманитарного профиля подготовки); о предмете и основных концепциях современной философии науки, о науке в культуре современной цивилизации, о структуре научного знания, динамике науки как процессе порождения нового знания, научных традициях и научных революциях, типах научной рациональности, особенностях современного этапа развития науки, перспективах научно-технического прогресса, науке как социальном институте, основных направлениях развития науки.

Во втором блоке отражаются философские вопросы возникновения науки и этапы исторической эволюции соответствующей отрасли научных знаний и научной специальности в культурном, философско-методологическом и онтологическом ключе.

Третий раздел посвящен современным философским проблемам научной отрасли и специальности, в которой работает аспирант. Философия по отношению к науке выполняет методологические и мировоззренческие функции. Вопросы по разделу современных философских проблем научной отрасли и специальности, в которой работает аспирант, должны ориентировать его на онтологические, методологические, логические аксиологические, этические, деонтологические, эстетические проблемы научной дисциплины и учитывать определенные компетенции той или иной специальности.

Иностранный

язык

Данная дисциплина необходима для расширения языковой компетенции в сфере иноязычной культуры профессионального общения и повышения общего культурного уровня.

Дисциплина предусматривает овладение языковой нормой в рамках курса, избирательностью и вариативностью в выборе языковых средств, восприятием иностранной речи на слух, навыками делового общения в рамках выбранного направления

Вариативная часть

Физика твердого состояния

Программа дисциплины предназначена для освоения аспирантами при подготовке к сдаче кандидатского экзамена по специальности. Дисциплина охватывает основополагающие разделы физики твердого тела: структура твердых тел, структура реальных кристаллов, электронные состояния в кристаллах, колебательные состояния, механические и тепловые свойства, сверхпроводимость, метод молекулярной динамики, ионика твердых тел, физика наноструктур, полупроводниковые низкоразмерные структуры.

Педагогика и психология высшей школы

Изучение курса по проблемам педагогики высшей школы предполагает овладение знаниями о педагогической деятельности. Теоретические знания, которыми овладевают аспиранты, дают возможность познакомиться с сущностными характеристиками этой деятельности, сформулировать  свою педагогическую позицию. Изучение курса способствует пониманию педагогических  основ  процесса  развития  обучающегося  как будущего профессионала, грамотной организации педагогического процесса в различных  типах учебных заведений  и его совершенствованию в изменяющихся социально-экономических условиях.

 Дисциплины по выбору:

Кристаллофизика

и кристаллохимия соединений

с ионно-ковалентной связью

Целями освоения дисциплины являются: формирование фундаментальных представлений о связи химического состава с кристаллической структурой, симметрией и свойствами идеальных кристаллов; углубленное изучение физики конденсированного состояния вещества на основе связи химического состава ионно-ковалентных соединений с их физическими и физико-химическими свойствами; овладение специальными методами компьютерного моделирования физических и физико-химических свойств твердых тел. Фундаментальные понятия и представления курса "Кристаллофизика и кристаллохимия соединений с ионно-ковалентной связью" составляют основу для описания пространственного строения кристаллов и выявления зависимостей между их составом, строением и свойствами.

Квантовая химия

Целями освоения дисциплины являются: углубленное изучение теоретических и ряда практических методов квантовохимических вычислений, имеющих важное прикладное значение в области физики конденсированного состояния; формирование у аспирантов специальных знаний в области квантовой химии; приобретение навыков самостоятельного использования современного математических методов и вычислительной техники для решения основных задач, возникающих при описании электронных свойств молекулярных систем.В курсе изучаются: природа химической связи; определение направленных валентностей по критерию максимума перекрывания; приближенные методы квантовой химии; основные положения теории химических реакций; Уравнения Хартри-Фока, Слэйтера, Кона-Шэма и методы молекулярных орбиталей.

Физика взрыва

Основы химической кинетики. Основы химической термодинамики. Тепловой взрыв, теория Семенова Тепловой взрыв, теория Франк-Каменецкого, теория Зельдовича, горячие "точки". Цепной взрыв. Теория распространения ударных волн в конденсированной среде. Теория детонации взрывчатых веществ. Физика взаимодействия лазерного и электронного импульсов с конденсированным взрывчатым веществом. Применение взрыва для получения новых материалов.

Получение и свойства наночастиц

В настоящем курсе представлен обзор физических основ локализованного поверхностного плазмонного резонанса, рассмотрены объемные, поверхностные и локализованные поверхностные плазмоны. Изложены теория Ми и модель  Ганса; зависимость ЛППР от показателя преломления и размеров среды;  последние достижения в области синтеза, сборки, характеристики и теории традиционных и нетрадиционных металлических наноструктур преимущественно в плазмонике, а также приложения этих наноструктур; рассматривается динамика возбуждения плазмонов в золотых и серебряных наночастицах и факторы, влияющие на ширину линии плазмона. Рассмотрение иллюстрируется результатами работ отечественных и зарубежных авторов, полученные за последние 15-20 лет. В курс включены и будут включатся в процессе чтения последние результаты, полученные для современных устройств на основе плазмонного резонанса.

Методы теории твердого тела

Дисциплина направлена на усвоение аспирантами современных навыков теоретического и компьютерного исследования свойств полупроводниковых и диэлектрических материалов: усвоение теоретических основ таких фундаментальных свойств, как упругие, колебательные, электронные, оптические, фотоэмиссионные идеальных и реальных кристаллов; овладение теоретическими и информационными методами исследования и анализа физических свойств кристаллов; приобретение практических навыков расчетов упругих характеристик, колебательных и электронных спектров, параметров химической связи, и спектральных зависимостей, необходимых для работы со специальной периодической литературой и при интерпретации результатов экспериментальных исследований

Углеродные однослойные нанотрубки: методы синтеза, физико-химические свойства и применение

Целью дисциплины является знакомство с современными проблемами и новейшими достижениями в области физики наноматериалов и прикладными аспектами использования физико-химических свойств наноматериалов.  Основной задачей курса является ознакомление основными свойствами, методами получения и  областями применения наноматериалов на основе углерода.  В курсе читается:  строение наноструктур на основе углерода;  свойства наноматериалов на основе углерода;  методы получения и исследования; Механизмы и особенности роста УНТ.

Методы вычислений и компьютерное моделирование

Курс предназначен для усвоения современных методов вычислений и компьютерного моделирования. Излагаются следующие основные вопросы: основные типы дифференциальных уравнений и методы их решения - Эйлера, Рунге-Кутта. Условия порядка для метода Рунге-Кутта: автономная форма уравнений, производные точного решения, условия порядка 3, деревья и элементарные дифференциалы, помеченные деревья, графы, разложение Тэйлора для точного решения. Формула Фаа-ди-Бруно: производные численного решения, оценка погрешности и сходимости, оценка глобальной погрешности. Практическая оценка погрешности и выбора шага: экстраполяция по Ричардсону, автоматическое управление длиной шага интегрирования, вложенные методы Рунге-Кутта, методы Меерсона, Зонневельда, Фельберга, Дормана-Принса, Бугера. Неявные методы Рунге-Кутта: неявный метод Эйлера, s-стадийный неявный метод Рунге-Кутта. Экстраполяционные методы: локальная погрешность, глобальная погрешность и ее асимптотическое разложение, экстраполяционные методы. Численные методы решения уравнений 2-го порядка: метод Нистрема. Дифференциальные уравнения с запаздывающим аргументом: теорема существования, методы с постоянной длиной шага для постоянного запаздывания, характеристические значения экспоненциальных решений, устойчивость.

Электрические свойства материалов на основе углеродных однослойных нанотрубок

Изложены основные сведения об электрических свойствах однослойных углеродных нанотрубок (ОУНТ) и прозрачных гибких материалах на их основе с целью применения для гибкой и эластичной электроники. Особое внимание уделено методам исследования электрических свойств пленочных материалов на основе ОУНТ. Предназначено для аспирантов, обучающихся по специальностям: "Физика конденсированного состояния" и "Физическая химия",  с целью познакомить с основами синтеза ОУНТ и перспективами создания новых материалов на их основе.

Алгоритмы решения нестандартных задач

Целью дисциплины является получение знаний и развитие навыков по системному анализу проблемных ситуаций (нестандартных задач), развитие творческого подхода к их решению и овладение методологией поиска новых решений на основе ТРИЗ и АРИЗ (алгоритмы решения изобретательских задач).

Задачей данной дисциплины является изучение основ ТРИЗ, теоретической базой которой являются законы развития систем, приобретение навыков пользования инструментами ТРИЗ для поиска решений изобретательских (нестандартных) задач и умения осознанно генерировать идеи по совершенствованию и улучшению исследуемых систем.

Излагаются следующие основные вопросы: теория развития коллективов; пути преодоления психологической инерции; алгоритмические методы решения нестандартных задач; Основной постулат ТРИЗ и базовые понятия; закономерности эволюции систем; слабости неалгоритмических методов; принципы моделирования систем; методы анализа нестандартных задач и синтеза их решений

Оптическая спектроскопия анизотропных сред: спектроскопия комбинационного рассеяния света

В курсе рассматриваются перспективные оптические материалы, применение основ спектроскопии КРС к материалам современной оптики. На основе выполнения лабораторных работ аспиранты знакомятся с измерениями спектров комбинационного рассеяния света (КРС) кристаллов  фотоэлектрическим методом, методиками получения спектров КРС и извлечения информации о нормальных колебаниях кристаллической решетки, получением  поляризованных спектров КРС ионных кристаллов.

Физические

основы

наукоемких производств

Актуализация исследований по интеллектуальным системам, основанным на знаниях. Информационные базы знаний. Проблема создания базы структурированного физико-технического знания - трудность в том, что понятийные аппараты физического и технического знаний существенно различны: инвариантные понятия физики - пространство, время, энергия, импульс, состояние, поле, вещество и т.д.; инвариантные понятия техники и технологии: технический объект, технологическая система, принцип действия системы, техническая функция, функциональная структура, техническое решение и т.д. Задача о создании понятийного интерфейса между физическими и техническими знаниями. Вопрос о теориях, наиболее коммуникабельных с техникой. Примеры таких теорий - физика сплошных сред в форме термодинамики неравновесных процессов, понятия которой наиболее приспособлены для использования в наукоемких инновациях

Инфракрасная

и электронная абсорбционная спектроскопии

В курсе рассматриваются перспективные оптические материалы, применение основ ИК - спектроскопии к материалам современной оптики. На основе выполнения лабораторных работ аспиранты знакомятся с методами ионного обмена в приложении к кристаллическим и аморфным материалам, методами получения высокопреломляющих слоев на поверхности оптических материалов;  методом ИК-спектрофотометрии для исследования структурных свойств кристаллических материалов, модифицированных в приповерхностном слое;методами  определения типов и распределения кристаллических фаз в модифицированном слое на подложке монокристалла. Знакомятся с методами исследования:оптических свойств высокопреломляющих пленок методом нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО);определениемзакона распределения показателя преломления по глубине пленки с помощью НПВО с лазерным возбуждением через различные элементы связи. 

Технологии профессионально-ориентированного обучения

Курс ориентирован на теоретическую и практическую подготовку  аспирантов в области  использования в учебном процессе вуза современных технологий обучения традиционного и нетрадиционного типов. Цель освоения дисциплины: дать общее теоретическое и практическое представление о современных технологиях профессионально  -  ориентированного обучения, которые могут использоваться в системе профильной и высшей школы.  В основе курса  - теоретический и практический блоки, позволяющие расширить и систематизировать знания аспирантов в области современных образовательных технологий, а также помочь педагогам в выборе оптимальной стратегии преподавания в зависимости  от уровня подготовки обучающихся. Рассматриваются основные вопросы: традиционные ("Технология полного усвоения знаний", "Технология уровневой дифференциации, "Технология концентрированного обучения", "Технология модульного и проблемно-модульного обучения", "Технология КОС" и др.)  и нетрадиционные технологии обучения ("Технология "УниверСАМ  инноваций", "Технология создания шпаргалки", "Технология витагенного обучения с голографическим методом проекций" и др.); методические и технологические проблемы современной дидактики высшей школы (на примерах ряда конкретных дисциплин); анализируются основные виды и формы учебной деятельности преподавателя в вузе (технологии подачи учебного материала в виде нестандартных лекционных и практических занятий); рассматривается влияние содержания конкретной дисциплины на выбор технологии обучения.

Нормативно-правовые основы высшего образования

Образовательное  законодательство  РФ  и  особенности. Федеральные государственные образовательные стандарты. Нормативно-правовые и организационные основы деятельности образовательных учреждений. Правовой статус преподавателей и обучающихся. Правовое регулирование управления качеством образования. Основные правовые акты международного образовательного законодательства и правовые аспекты вхождения российского образования в мировое образовательное пространство.

Педагогическая практика

Вид учебных занятий, непосредственно ориентированных на профессионально-практическую подготовку обучающихся по получению профессиональных умений и опыта профессиональной деятельности

Организационно-исследовательская практика

развитие навыков самостоятельной научно-исследовательской работы, закрепление знаний, полученных в рамках теоретического обучения, приобретение требуемых компетенций, приобретение опыта в исследовании актуальной научной проблемы, составляющей предмет научно-квалификационной работы

Научные исследования

Научно-исследовательская деятельность.

Подготовка научно-квалификационной работы (диссертации) на соискание ученой степени кандидата наук

Государственная итоговая аттестация

Подготовка и сдача государственного экзамена.

Представление научного доклада об основных результатах подготовленной научно-квалификационной работы (диссертации)

 

Обеспеченность основной учебной и методической литературой всех дисциплин ООП соответствует требованиям образовательного стандарта.

 

Учебный план 2016 год очно