6B05305 Физика и нанотехнология в КазНУ им. аль-Фараби

Дисциплины

• Механика

  Цель дисциплины: чтобы представить механику как обобщение наблюдений, практического опыта и эксперимента. Будут изучены: Кинематика. Механическое движение – простейшая форма движения материи. Динамика материальной точки и твердого тела. Закон Ньютона. Гравитационная сила. Закон всемирного тяготения. Силы упругости. Закон Гука. Сила трения. Инерциальная система отсчета. Механический принцип относительности. Преобразования Галилея. Элементы специальной теории относительности. Постулаты Эйнштейна. Преобразования Лоренца.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Математический анализ

  Цель - формирование навыков применять математический аппарат и математические методы при анализе. Дисциплина направлена на изучение теории пределов; основных теорем о непрерывных и дифференцируемых функциях; формула Тейлора; функции нескольких переменных; теория рядов; несобственные интегралы, зависящие от параметров; кратные интегралы и интегралы по поверхности; ряды и интегралы Фурье.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Учение Абая

  Цель дисциплины – сформировать у будущих специалистов способности к самопознанию, использованию учения Абая как основы духовности и интеллектуальности современного Казахстана, применению своих профессиональных знаний, пониманий и способностей через призму гуманизма и просвещения в целях укрепления единства страны и гражданской солидарности общества. Будут изучены: понятие об учении Абая; источники учения; составные части учения Абая; категории учения Абая; измерительные приборы учения Абая; сущность и значение учения Абая.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Правовые основы противодействия коррупции

  Цель дисциплины: сформировать ответственное отношение, способность демонстрировать на практике применение принципов, норм антикоррупционного законодательства в целях предупреждения коррупционных правонарушений, формирования нетерпимости к коррупционным проявлениям, антикоррупционной культуры, гражданской ответственности. Будут изучены: антикоррупционное законодательство, система и деятельность субъектов противодействия коррупции, причины и условия, способствующие коррупции, антикоррупционная политика, международный опыт борьбы с коррупцией.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Методы научных исследований

  Цель: формирование методологической и научной культуры, системы знаний, умений и навыков в организации и проведении научных исследований. Изучаются общенаучные методы исследования, в том числе методы поиска, обработки, систематизации, анализа, синтеза, обобщения и аргументации научной информации для получения объективного содержания научного знания.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Экология и безопасность жизнедеятельности человека

  Цель – сформировать ряд ключевых компетенций, базирующихся на современных концепциях природопользования, реализующих принципы гармоничной оптимизации условий взаимодействия человека с природой. Будут изучены: принципы устойчивого развития, сохранения и воспроизводства природных ресурсов для обеспечения безопасности жизнедеятельности человека, способы оценки и минимизации рисков, защиты от опасностей, мероприятия по ликвидации последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий, охране окружающей среды и рациональному природопользованию.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Предпринимательство

  Цель: формирование практических навыков осуществления предпринимательской деятельности на основе изучения теории и практики предпринимательства. Студент будет способен: использовать возможности рынка, соответствующие их личным интересам и способностям; принять первоначальное решение о начале бизнеса; эффективно работать в рамках действующих правовых норм; определять и оценивать потенциальные рыночные возможности стартапа.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Молекулярная физика

  Цель: приобретение знаний и умений по исследованию молекулярного строения, свойств и процессов, происходящих в различных фазовых состояниях вещества. Содержание: Основы молекулярно-кинетической теории. Молекулярно-кинетический смысл температуры. Термодинамические параметры. Уравнение состояния идеального газа. Статистические распределения. Давление в жидкости и газе. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли. Режимы течения жидкости. Изопроцессы. Цикл Карно. Реальные газы.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы финансовой грамотности

  Цель дисциплины - сформировать у обучающихся рациональное финансовое поведение на основе понимания финансовой информации, а также способности критически оценивать и анализировать процессы, связанные с защитой их прав и интересов в качестве потребителей финансовых услуг посредством использования финансовых инструментов в том числе цифровых технологий.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Аль-Фараби и современность

  Цель дисциплины: формирование у студентов представлений о научно-философском наследии великого тюркского мыслителя Абу Насра аль-Фараби в контексте развития мировой и национальной культуры. Будут изучены особенности наследия аль-Фараби и его влияние на формирование тюркской философии, характер влияния восточной философии на Европейский Ренессанс; традиционные и современные проблемы истории национальной и мировой философии.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Теория дифференциальных уравнений

  Цель дисциплины: сформировать базу основных понятий и методов практического решения дифференциальных и интегральных уравнений. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: - применять методы решения дифференциальных уравнений; - применять методы решения интегральных уравнений; - использовать математический аппарат при решении прикладных задач; - создавать математические модели типовых профессиональных задач; При изучении дисциплины студенты будут изучать следующие аспекты:: дифференциальные уравнения (ДУ); линейные ДУ и система ДУ первого порядка; линейные системы; нормальные системы; линейные уравнения в частных производных; элементы функционального анализа; интегральные уравнения.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Прикладная математика в физике и технике

  Цель дисциплины: формирование систематизированных знаний о применении математики при построении качественных и количественных моделей в физике. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: - использовать математический аппарат при решении прикладных задач; - применять методы решения задач вариационного исчисления; - использовать векторный и тензорный анализ; - применять операционное исчисление в физике и технике; - создавать математические модели типовых профессиональных задач. При изучении дисциплины студенты будут изучать следующие аспекты:использование векторного и тензорного анализа, СЛАУ, комплексные числа, дифференциальные уравнения, ряды, элементы комбинаторики и статистики, операционное исчисление в физике и технике.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Электричество и магнетизм

  Цель дисциплины - сформировать представление об электромагнетизме как теорию, возникшей вследствие обобщения наблюдений, практического опыта и эксперимента в рамках лекционных, практических и лабораторных занятий. Дисциплина направлена на изучение полевых электростатических взаимодействиях в вакууме, законов магнитного поля, закона электромагнитной индукции, системы уравнений Максвелла, а также изучение основ теории электромагнетизма.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 9
  

• Компьютерная физика

  Цели курса: развить у студентов навыки написания кода, отладки и оптимизации написанного кода; проводить базовые расчеты и визуализацию физических процессов на компьютере; анализировать полученные результаты. Рассматриваемые темы: язык программирования; процедурное и объектно-ориентированное программирование, алгоритмы и точность; приближенные методы; решение линейных и нелинейных уравнений; аппроксимация функций; численные производные и интегрирование, интерполяция и визуализация.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 9
  

• Оптика

  Цель дисциплины знакомство с физическими явлениями, связанными с законами распространения света и его взаимодействия с веществом. В курсе рассматриваются ключевые аспекты геометрической оптики и теории разрешающей способности оптических приборов. Подробно излагается теория интерференционных явлений: интерференция монохроматических, квазимонохроматических и протяженных источников света и теория дифракционных явлений: дифракция Френеля и Фраунгофера.

  Год обучения - 2
  Семестр - 4
  Кредитов - 5
  

• Плазменные технологии и новые материалы

  Цель дисциплины. Направлен на формирование практических и теоретических навыков получения новых материалов на основе плазменных технологий и работы с различными методами их контроля, а также методами обработки и интерпретации полученных результатов. Будут изучены: Основы физики плазмы; Физика газоразрядных процессов; Плазменные технологии; Методы синтеза материалов в плазменной среде; Методы плазмохимичесикого травления поверхности материалов; Методы функционализации поверхности материалов;

  Год обучения - 2
  Семестр - 4
  Кредитов - 9
  

• Избранные главы теоретический физики

  Назначение дисциплины. Изучаются основные разделы теоретической физики для описания и объяснения процессов физических процессов и инженерных расчетов современными методами теоретической физики. При изучении дисциплины будут рассмотрены следующие аспекты: Основы математической физики и уравнения мат. физики; Основы электродинамики; Основы термодинамики и статистической физики; Основы квантовой механики;

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 9
  

• Основы радиоэлектроники

  Цель дисциплины - обеспечение базовой подготовки по электротехнике и электронике, необходимой для поддержки и развития модернизации и модернизации новых электротехнических и электронных систем. Будут изучены: идеальные элементы; закон Ома и законы Кирхгофа; векторные диаграммы; резисторы; конденсаторы; диоды; транзисторы; микросхемы; элементы оптоэлектроники; дешифраторы; шифраторы; мультиплексоры; Демультиплексоры; цифровые компараторы; сумматоры; триггеры; регистры; счетчики

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 6
  

• Введение в современную физику твердого тела

  Цель дисциплины - создать основополагающую базу знаний, основанную на классической и квантовой теории твердого тела, на основе которой в дальнейшем можно более развернуто и детально изучать разделы физики в рамках цикла курсов по наноинженерии. Учебный курс формирует углубленное понимание влияния кристаллической и электронной структуры на основные физические процессы и явления, происходящие в твёрдых телах. Дисциплина направлена на изучение: строения кристаллической структуры, основных типов связей, динамики решетки, электрических, магнитных, упругих, оптических, термических и механических свойств твердого тела

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 6
  

• Атомная физика

  Цель: Изучение основных явлений и методов физики атома и формирование физического мышления, позволяющего понимать закономерности микромира. Содержание: Корпускулярные свойства электромагнитных волн. Волновые свойства микрочастиц. Дискретность атомных состояний. Квантово-механическое описание атомных систем. Многоэлектронные атомы. Атом во внешнем поле.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 6
  

• Основы микро и наноэлектроники

  Цель дисциплины: Формирование знаний по изучению передовых достижений, основных направлений, тенденций, перспектив и проблем развития современной микро и наноэлектроники; приобретение практических знаний по устройству и навыков по эксплуатации промышленной электронной аппаратуры и приборов. Содержание: Интегральные микросхемы. Элементы интегральных схем; Технологические основы микроэлектроники. Физические свойства объектов нанометрового масштаба. Эффект размерного квантования; Гетероструктуры и барьеры Шоттки; Электрофизические свойства наночастиц.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 9
  

• Цифровые измерительные системы и технологии

  Дисциплина направлена на формирование у студентов понимание об основных методик и законов в цифровых измерительных системах и технологиях, навыков критического мышления для решения технологических задач с помощью современных прикладных программ. Дисциплина рассматривает следующие разделы: общие вопросы цифровых измерительных систем и технологии, Программная среда LabVIEW и ее применения для автоматизированных систем управления, Обработка и анализ данных с помощью прикладных программ.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 6
  

• Ядерная физика

  Цель: Сформировать способность описывать и оценивать общие принципы ядерной физики, процессы, происходящие в объеме атомных ядер; ознакомление с актуальными понятиями микромира, в том числе структуры атомного ядра и элементарных частиц. Содержание: Статические свойства атомных ядер. Радиоактивность. Полупроводниковые, сцинтилляционные и трековые детекторы. Деление и синтез ядер. Ядерные реакции. Элементарные частицы.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Методы контроля и анализа материалов

  Цель дисциплины. формирование практических и теоретических навыков работы с различными методами анализа и контроля материалов, а так же методиками обработки и интерпретации полученных результатов. Будут изучены: Охрана труда и техника безопасности на производстве и в лаборатории. Основные виды неразрушающего контроля на производстве. Методы контроля материалов на производстве. Особенностей микроскопических методов контроля. Эллипсометрия. Правила сертификации и стандартизации лабораторий и оборудования.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 6
  

• Прикладная биофизика и основы биотехнологии

  Цель дисциплины - формирование представления о важнейших биофизических процессах, протекающих в живых организмах, взаимосвязи физических и биологических аспектов функционирования живых систем как объектов биотехнологии (микроорганизмы, растения, животные). Будут рассмотрены физические основы их жизнедеятельности, принципы клеточной организации биологических объектов, биофизических и биохимических основ, мембранных процессов и молекулярных механизмов жизнедеятельности, основные типы биотехнологических процессов, объекты и продукты биотехнологии.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 9
  

• Физические основы приборостроения

  Цели курса: сформировать у студентов систематические знания о законах физики, лежащих в основе работы приборов и установок. Развивать навыки проектирования, конструирования и эксплуатации устройств. Содержание: проектирование и конструкция устройств; Материальные, механические, электромагнитные и оптические основы устройств. Датчики.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 6
  

• Основы методов синтеза наноматериалов

  Цель дисциплины – сформировать у обучающихся теоретические и практические знания основных методов получения наноматериалов в плазменной среде Будут изучены: Основные понятия и особенности синтеза наночастиц и наноматериалов в плазменной среде. Плазмохимический синтез. Термическое испарение. Плазменное нанесение покрытий. Основные физико-химические характеристики наноматериалов.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 6
  

• Интеллектуальные системы управлении физических устройств и технологических процессов

  Дисциплина ориентирована на обучениестудентов основными элементами интеллектуальных система управления физических устройств и технологических процессов вобласти создания и эксплуатации систем автоматического и автоматизированногоуправления. Дисциплина рассматривает следующие разделы: Принцип работы сенсоров и их особенности, Основное понятие об актуаторах, Интерфейсы соединения сенсоров и актуаторов, Элементы интернета вещей и ее применение в интеллектуальных системах управления физических устройств и технологическими процессами.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Современные энергетические установки и основы вакуумной техники

  Цель дисциплины. Осуществление практической связи теоретических знаний обучающегося о свойствах высокотемпературной термоядерной плазмы с применяемыми на практике методами ее создания и технического использования в устройствах управляемого ядерного синтеза. Будут изучены: основы физики вакуума; классификация вакуума; методы измерения вакуума; принципы измерения расхода газов; процессы абсорбции и десорбции; установки термоядерного синтеза; инерциальный термоядерный синтез;

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 9
  

• Моделирование физических процессов

  Цель дисциплины: формирование навыков программирования основных математических алгоритмов, применяемых при моделировании физических явлений Будут изучены: основные вычислительные методы, применяемых при решении физических задач и при обработке данных эксперимента. Метод молекулярной динамики. Метод наименьших квадратов и регрессионный анализ. Информационные модели и компьютерные эксперименты в физике. Автоматизация физического эксперимента.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 9
  

• Химические основы нанотехнологии

  Цель дисциплины – сформировать основу химического знания, помогающего решать вопросы, связанные с закономерностями протекания процессов в химических и природных системах, в установлении связей между составом, строением и свойствами веществ. Будут изучены: химическая связь, элементы химической термодинамики, современные теории химической связи, кинетика химических реакций, химическое равновесие, процессы гидролиза, окисления-восстановления

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Прикладные инженерные расчеты

  Назначение дисциплины: формирование у обучающихся фундаментальных знаний о прикладных инженерных расчетах, способности к независимому критическому мышлению и пониманию современного состояния инженерных расчетов. При изучении дисциплины студенты будут изучать следующие аспекты: прикладные математические задачи при расчетах электрических схем в программе MultiSIMи/или ElectronicWorkbench, прикладные инженерные расчеты и технологии автоматизированного проектирования в САПР, инженерные расчеты с использованием программ AutoCAD и MathCAD.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Общая электротехника и электроника

  Цель дисциплины: сформировать у студентов навыков анализа и применение методов расчета электрических схем, элементов электрических цепей, и базовых знаний о цифровой электронике. При изучении дисциплины будут рассмотрены следующие разделы: теоретические основы электротехники, основы промышленной и цифровой электроники, техника высоких напряжений.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 9
  

• Нанотехнологии и наноматериалы в термоядерной энергетике и биомедицине

  Цель дисциплины – сформировать систематизированные знания по применению нанотехнолгий и функциональных наноматериалов в энергетике, биологии и медицине. Будут изучены: взаимодействие наночастиц с биологическими объектами; преимущества применения нанопродуктов в диагностике, фармакологии и медицине; функциональные наноматериалы; применение нанотехнологий в производстве, транспортировке и хранении энергии; Наноконденсаторы и наноаккумуляторы; топливные ячейки и водородная энергетика.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Моделирование высокотехнологичных систем

  Цель дисциплины – формирование у студентов знаний по основам составления моделей систем различных классов, исследования этих моделей и обработки результатов таких исследований с использованием инструментальных средств имитационного моделирования. Будут изучены: классификация моделей и виды моделирования; этапы математического моделирования; принципы построения и основные требования к математическим моделям систем; методы исследования математических моделей систем и процессов, имитационное моделирование; методы упрощения математических моделей; технические и программные средства моделирования.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 9
  

Результаты обучения

• Демонстрировать знания и понимания физических, химических и математических методов исследования объектов, явлений и процессов для прикладных и фундаментальных исследований;
• Применять физико-химические методы получения нанообъектов и их композитов для решения прикладных задач, а также методы описания строений, структур, состава, морфологий;
• Использовать фундаментальные и современные знания для решения задач, связанные с выявлением взаимосвязи структуры и свойств макро- и микрообъектов;
• Интерпретировать современные научные концепции и теории в рамках исследовательского контекста в области физики и наноматериалов для анализа результатов научных исследовании;
• Выявлять сходства и различия мировой и казахстанской науки в области инновационной технологии в целях создания новых функциональных наноматериалов;
• Применять современные информационные технологии для поиска, хранения, обработки и передачи необходимой новой научно-инновационной формы деятельности для экспериментального и теоретического исследования для разработки и совершенствования методов синтеза наноструктурированных композиционных материалов с помощью плазмохимических технологии;
• Практиковать профессиональные навыки в научно-технической и научно-педагогической деятельностях для решения задач в междисциплинарных областях физики и нанотехнологии;
• Проводить лабораторные эксперименты, а также аналитические и численные расчеты для физических исследований;
• Критически оценивать современные научные концепции и теории в области наноматериалов и нанотехнологии для определения объекта и предмета самостоятельного исследования;
• Выбирать подходящее оборудование, инструменты и методы исследований в соответствии с их преимуществами и недостатками и применять их для решения задач в конкретной предметной области;
• Применять фундаментальные физические законы для решения производственных, технических и бытовых задач;
• Работать в составе междисциплинарной команды, толерантно воспринимая этнические, конфессиональные, социальные и культурные различия;формировать гражданскую и мировоззренческую позиции; совершенствовать социальную, языковую и физическую подготовку для обеспечения полного соответствия потребностям профессий и общества.

Похожие ОП