Студенттерге арналєан пјнніѕ баєдарламасы



жүктеу 356,61 Kb.
Дата26.05.2018
өлшемі356,61 Kb.
#17894
түріБағдарламасы

Пән бойынша оқу бағдарламасының титулдық парағы (SYLLABUS)




Нысан

ПМУ ҰС Н 7.18. 4/19











Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі


С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті
Физика және аспап жасау кафедрасы

KMFP 5306 - «Физикалық процесстерді компьютерлік модельдеу»



ПӘН БАҒДАРЛАМАСЫ (Syllabus)

Павлодар



Пәннің оқу бағдарламасының бекіту парағы (Syllabus)





Нысан

ПМУ ҰС Н 7.18. 4/19












БЕКІТЕМІН

ФМжАТФ деканы

__________ Н.А. Испулов

2013 ж. «___»___________

Құрастырушы: аға оқытушы __________ А.А. Курманов
6M060400 «Физика» мамандығының күндізгі оқу түрі бойынша оқитын магистранттарға арналған
KMFP 5306 – «Физикалық процесстерді компьютерлік модельдеу»

Пән бағдарламасы (Syllabus)


Бағдарлама 2013 ж. __________ «____» бекітілген жұмыс бабындағы жұмыс бағдарламасының негізінде әзірленген


2013 ж. « » _____ кафедра отырысында ұсынылған

Хаттама № .

Кафедра меңгерушісі ___________ М.К. Жукенов
Физика, математика және ақпараттық технологиялар факультетінің оқу –әдістемелік кеңесімен құпталған 2013 ж. «____»_____________

Хаттама №_____


ОӘК төрағасы _______________________ А. Б. Искакова

1 Оқу пәнінің паспорты
Пән аталуы «Физикалық процесстерді компьютерлік модельдеу»
Таңдау бойынша пән
Кредиттер саны және оқу мерзімі

Барлығы – 4 кредит

Курс: 1

Семестр: 2



Аудиториялық сабақтар барлығы – 60 сағат

Дәріс – 30 сағат

Тәжірибелік/семинарлық сабақтар – 30 сағат

СӨЖ – 120 сағат

Сонымен қатар СОӨЖ – 18 сағат

Пәнінің еңбек сыйымдылығы - 180 сағат


Бақылау түрі

Емтихан – 2 семестр


Пререквизиттер

«Физикалық процестерді компьютерлік модельдеу» курсын терең және берік меңгеру үшін келесі пәндерінен ЖОО бағдарламасынан білімдері қажет: математика, физика, жалпы және теориялық курстары, программалау



Постреквизиттер

Пәнді меңгеру кезінде алынған білім, икемділік және машықтар өндірістік тәжірибе өту кезінде және қорытынды жұмыс дайындауда маңызды орынды алады.


2. Оқытушылар және байланыс туралы мәлімет

Курманов Алмас Аскарович

Аға оқытушы

Физика және аспап жасау кафедрасы, аудитория А-407а, өткізу орны: ПМУ – дың бас корпусы

Телефон: 673626

Е-mail: almaskurmanov@mail.ru


3. Пәнінің нысаны, мақсаты және міндеттері

Пәнінің нысаны: қазіргі замандағы материалдардың классификациясы және олардың әр түрлі физикалық өрістермен әсерлесу нәтижелері

Пәнінің оқу мақсаты: «Физикалық процесстерді компьютерлік модельдеу» пәнінің нысанасы өндірістің және ғылыми-зерттеушілік құрылымның шынайы жағдайларында болашақ физик-ғалымдардың алдында тұратын есептерді шешу үшін универсал математикалық пакеттерді қолдану арқылы негізгі нәтижелерді алу болып табылады.

Пәнінің міндеттері: Пәннің міндеттері олардың параметрлерінің сыртқы әсерлерге және қор-шаған ортаның жағдайларына, конструкциялык материалдарды алу мен өңдеу технологиясына тәуелділігімен, материалдарда ток өту процесіне байланысты олардың жіктелуімен танысу болып табылады.

4. Білімге, іскерліктерге , дағдыларға және хабардарлықтарға қойылатын талаптар:

Пәнді оқып – үйрену нәтижесінде магистранттардың түсініктері болуы тиіс:



  • қазіргі математикалық әдістердің теориясымен және практикасымен, оларды физикалық процестерді талдауда қолдануын көрсету;

  • аналитикалық, ғылыми-зерттеушілік жұмыста мәліметтерді өндеудің қазіргі компьютерлік технологияларды қолдануды меңгеру;

  • жалпылама физикалық көрсеткіштерді есептеудің техникасын меңгеру, математикалық модельдерді зерттеу нәтижелерімен жұмыс істеу және олардың негізінде шешімдер қабылдау дағдыларын меңгеру.

Білуі тиіс:

  • «Физика-механикалық процесстерді математикалық модельдеу» курсының мазмұны мен міндеттерін;

  • қолданыстағы оқу бағдарламадағы теориялық материалын;

  • арнайы ұғымдарды, оларды дұрыс пайдалану.

Істей білуі тиіс:

  • физикалық процесстерді математикалық түріне келтіру;

  • пәнге сай есептерді шығару, пайда болған шешімдерді ЭЕМ арқылы талдау.

Иелену керек:

- физикалық есептерді жуықтап шығару үшін негізгі математикалық әдістерді қолдана білу керек; компьютерде қарапайым есептерді шығару қажет; алынған нәтижелерді өңдеу және бағалау қажет.

- қарапайым физикалық есептер үшін математикалық модельдерді құрастыру және сол модельдерді зерттеу үшін компьютерлік әдістерді қолдана білу қажет

Білікті болу керек:

- мәселені қою білу керек және сол мәселені шешу үшін компьютерлік әдісті таңдау білу қажет


5. Пәннің тақырыптық жоспары




Тақырыптардың атауы

Сабақ түрлеріне сәйкес аудиториялық сағаттар саңы

МӨЖ

Дәріс

Тәж.

Барлығы

Сонымен қатар МОӨЖ

1

2

3

4

5

6

1

Кіріспе. Компьютерлерді физикада қолдану. Сандық модельдеудің табиғаты. MatLab пакеті.

2

-

15

3

2

Классикалық механикада салыстырмалы қозғалыстарды модельдеу.

2

-

15

4

3

1-ші ретті дифференттік теңдеулерді қолданатын, физикалық процестердің модельдері.

2

-

15

4

4

Материялық нүктенің динамикасы.

4

8

15

4

5

Күн жүйесін модельдеу.

4

8

15

3

6

Стационарлы электр және магнит өрістерді модельдеу.

4

6

15

3

7

Электр және магнит өрістерде электр зарядтардың қозғалысың модельдеу.

4

8

-

3

8

Тербеліс процестерді модельдеу.

4

-

15

3

9

Біршама бөлшектерден құралатын жүйелерді модельдеу. Молекулалық динамиканың әдісі.

4

-

15

3




Барлығы: 180 (4 кредит)

30

30

120

30


6. Дәрістік сабақтардың мазмұны
Тақырып 1. Кіріспе. Компьютерлерді физикада қолдану. Сандық модельдеудің табиғаты. MatLab пакеті.

Тақырып 2. Классикалық механикада салыстырмалы қозғалыстарды моельдеу. Гелиоцентрлік санақ жүйесінде Айдың орбитасын құрастыру. Жермен байланысты санақ жүйесінде Марстың орбитасын құрастыру.

Тақырып 3. 1-ші ретті дифференттік теңдеулерді қолданатын, физикалық процестердің модельдері. Қыздырылған денелердің салқындауын модельдеу. Эйлер алгоритмы. 4-ші ретті Рунге-Кутта әдісімен дифферентік теңдеулерді шешу.

Тақырып 4. Материялық нүктесінің динамикасы. Үйкелісті ескеріп Жердің гравитациялық өрісінде қозғалыс.

Тақырып 5. Күн жүйесін модельдеу. Планеталардың қозғалыс теңдеулері. Шеңбер бойымен қозғалыс. Эллипстік орбиталар. Астрономиялық бірліктер. Орбитаны сандық модельдеу. Жылдамдықтардың кеңістігі, Күн жүйесінің моделі.

Тақырып 6. Стационарлы электр және магнит өрістерді модельдеу. Тыныштықтағы зарядтардың электр өрісі. Тұрақты токты ораманың магнит өрісі. Пуассон-Лаплас теңдеулерінің сандық шешімі.

Тақырып 7. Электр және магнит өрістерде электр зарядтардың қозғалысың модельдеу. Орталық өрісте бөлшектердің шашырауы. Резерфорд тәжірибесі.

Тақырып 8. Тербеліс процестерді модельдеу. Сызықты гармониялық оссцилятор. Өшетін тербелістер. Еріксіз тербелістер. Суперпозиция принципі. Электр тармақтардағы тербелістер.

Тақырып 9. Біршама бөлшектерден құралатын жүйелерді модельдеу. Молекулалық динамиканың әдісі. Молекулааралық әсерлесуінің потенциалы. Сандық алгоритм. Шекті шарттар. Молекулалық динамикасының программасы. Макроскопиялық шамалардың өлшеуі. Тасымалдаудың қарапайым қасиеттері.

7. Тәжірибелік сабақтар тізімі







Тақырыптың атауы

Жоспар

Сағат саны

1

Классикалық механикада салыстырмалы қозғалыстарды модельдеу.

Гелиоцентрлік санақ жүйесінде Айдың орбитасын құрастыру. Жермен байланысты санақ жүйесінде Марстың орбитасын құрастыру.

2

2

1-ші ретті дифференттік теңдеулерді қолданатын, физикалық процестердің модельдері.

Қыздырылған денелердің салқындауын модельдеу. Эйлер алгоритмы. 4-ші ретті Рунге-Кутта әдісімен дифферентік теңдеулерді шешу.

2

3

Материялық нүктесінің динамикасы.

Үйкелісті ескеріп Жердің гравитациялық өрісінде қозғалыс.

1

4

Күн жүйесін модельдеу.

Планеталардың қозғалыс теңдеулері. Шеңбер бойымен қозғалыс. Эллипстік орбиталар. Астрономиялық бірліктер. Орбитаны сандық модельдеу. Жылдамдықтардың кеңістігі, Күн жүйесінің моделі.

2

5

Стационарлы электр және магнит өрістерді модельдеу.

Тыныштықтағы зарядтардың электр өрісі. Тұрақты токты ораманың магнит өрісі. Пуассон-Лаплас теңдеулерінің сандық шешімі.

2

6

Электр және магнит өрістерде электр зарядтардың қозғалысың модельдеу.

Орталық өрісте бөлшектердің шашырауы. Резерфорд тәжірибесі.

2

7

Тербеліс процестерді модельдеу.

Сызықты гармониялық оссцилятор. Өшетін тербелістер. Еріксіз тербелістер. Суперпозиция принципі. Электр тармақтардағы тербелістер.

2

8

Біршама бөлшектерден құралатын жүйелерді модельдеу. Молекулалық динамиканың әдісі.

Молекулааралық әсерлесуінің потенциалы. Сандық алгоритм. Шекті шарттар. Молекулалық динамикасының программасы. Макроскопиялық шамалардың өлшеуі. Тасымалдаудың қарапайым қасиеттері.

2


8. Магистранттардың өздік жұмысының тапсырмалары





Тақырыптың атауы

Мазмұны

Ұсынылған әдебиет

Бет

1

MatLab пакетімен жұмыс істеудің негізгі амалдары.

Пайдалушының графикалық интерфейсі және қарапайым есептеулер. Есептеулер қорытындыларын бейнелеу. Алгебра және талдаудың типтік есептердің шешу қоса салынған құралдар.

[6]

7-21 б.

2

Интерактивті тәртібінде жұмыстың қосымша мүмкіншіліктерді шолу.

М-тілінде цикл операторлары. Анимация. Сценарийлер және М-файлдар.

[9]

37-42 б.

3

MatLab жүйесінің М-тілінде программалау.

MatLab пакетінің қоса салынған берілгендердің типтері. Функцияларды М-тілінде программалау. Пайдаланушы графикалық интерфейсін программалау.

[10]

6-12 б.

Әрбір тақырып үшін тапсырмалары:

  1. Сұрақтарға жауап табу

  2. Тақырып бойынша ауызша сұрақтарға жауап беру

Оқу бағдарламаның күрделі сұрақтары:

  1. Классикалық механикада салыстырмалы қозғалыстарды модельдеу.

  2. 1-ші ретті дифференттік теңдеулерді қолданатын, физикалық процестердің модельдері.

  3. Материялық нүктесінің динамикасы.

  4. Күн жүйесін модельдеу.

  5. Стационарлы электр және магнит өрістерді модельдеу.

  6. Электр және магнит өрістерде электр зарядтардың қозғалысың модельдеу.

  7. Тербеліс процестерді модельдеу.

  8. Біршама бөлшектерден құралатын жүйелерді модельдеу. Молекулалық динамиканың әдісі.




  1. СОӨЖ консультациялардың кестесі






Сабақ түрі

Дүйсенбі

Сейсенбі

Сәрсенбі

Бейсенбі

Жұма

Жексенбі

1.

Дәріс сұрақтары бойынша консультациялау













12.35

13.25





2.

Тәжірибелік сабақтар сұрақтары бойынша консультациялау







12.35

13.25











3.

СОӨЖ сұрақтары бойынша консультациялау



















4.

Тесттік сұрақтары бойынша консультациялау




















11. Магистранттардың білімдерін тексеру кестесі
Тәжірибелік сабақтарға келу – 50 балл

Есептерді шешу - 50 балл



СОӨЖ және Тәжірибелік сабақ тапсырмаларын орындау – 100 балл
Пән бойынша тапсырмаларды орындау және тапсыру кестесі




Жұмыстар түрі

Тапсырманың тақырыбы мақсаты және мазмұны

Ұсынылатын әдебиет

Орындау мерзімі

Бақылау түрі

Тапсыру мерзімі

1

2

3

4

5

6

7

1

Тәжірибелік жұмыс

Классикалық механикада салыстырмалы қозғалыстарды модельдеу.

[6] ,[9]

2 апта



2-апта

2

Тәжірибелік жұмыс

1-ші ретті дифференттік теңдеулерді қолданатын, физикалық процестердің модельдері.

[6] ,[9]

2 апта




4-апта

3

Тәжірибелік жұмыс

Материялық нүктесінің динамикасы.

[6] ,[10]

2 апта




6-апта

4

Тәжірибелік жұмыс

Күн жүйесін модельдеу.

[6] ,[10]

2 апта




8-апта

5

Аралық бақылау

Тақырып 1- 4







тестілеу

8-апта

6

Тәжірибелік жұмыс

Стационарлы электр және магнит өрістерді модельдеу.

[6] ,[9]

2 апта




10-апта

7

Тәжірибелік жұмыс

Электр және магнит өрістерде электр зарядтардың қозғалысың модельдеу.

[6] ,[9]

2 апта




11-апта

8

Тәжірибелік жұмыс

Тербеліс процестерді модельдеу.

[6] ,[10]

2 апта




13-апта

9

Тәжірибелік жұмыс

Біршама бөлшектерден құралатын жүйелерді модельдеу. Молекулалық динамиканың әдісі.

[6] ,[9]

2 апта




15-апта

10

Семестрлік есептер

Өздік жұмыс тапсырмалары

[6],[9],[10]

8 апта




14-апта

11

Аралық бақылау

Тақырып 5-8







тестілеу

15-апта




  1. Магистранттардің білімдерін бағалау критерийлері

Пәнді меңгеру тесттік түрінде өтетін емтиханымен бітеді. Емтиханға тек ғана барлық тапсырмаларды орындағандар жіберіледі. Әрбір жұма сайын 100 балл алуға мүмкіндік бар. Жіберу рейтингі барлық сабақтардың (тәжірибелік, Тәжірибелік, СОӨЖ, аралық бақылаулар) балдарының орташа арифметикалық балл түрінде есептеледі

1. Семестрдің ортасы мен соңында 100 балдық шкала бойынша пәннің оқылған модулі бойынша магистранттің ағымдағы үлгерім (АҮ) бағасы анықталады. АҮ бағасы – бұл келесі жинаған балдардың қосындысы:

- сабаққа дайындалу, топтағы белсенді жұмыс және сабақтағы бақылау шараларына қатысу:

- Тәжірибелік және өздік жұмыстарды мерзімінде, сапалы қорғау және орындау:

СӨЖ түрлерінің тізімі, тапсырмаларды тапсыру мен орындаудың күнтізбелік жоспары, оқытушының талаптары, әрбір пән бойынша баға қоюдың критериялары мен ережелері САБ-та сипатталған:

Ағымдағы үлгерімдегі балдардың бақылау түрлеріне бөлу мысалы.

2. Межелік бақылау да (МБ) 100 балдық шкала бойынша анықталады.

Пән бойынша межелік бақылауға АҮ балдары келесідей магистранттар жіберіледі:

3. Магистранттің пән бойынша (Р1 және Р2) рейтингтері АҮ және МБ бағаларының қорытындысы бойынша анықталады
Р1(2)=АҮ1(2)*0,5+МБ1(2)*0,5.
Егер оқу жоспарында емтихан және сынақ қарастырылса, онда Р2-ні анықтаған кезінде сынақты екінші межелік бақылау ретінде қарастыру қажет.

Егер магистрант МБ-дан өтпесе немесе МБ-дан 50 баллдан төмен алса, рейтинг анықталмайды. Бұл жағдайда декан МБ тапсырудың жеке мерзімдерін белгілейді.

4. Пән бойынша магистранттің рұқсат рейтингісінің бағасы семестр бойынша мынаған тең:

РР=(Р1+Р2)/2.

Пән бойынша қорытынды бақылауға (ҚБ) жұмыс бағдарламасының барлық талаптарын, курстық проектті қорғау бойынша оң баға алған және рұқсат етілген рейтинг (50 балл) жинаған магистранттар жіберіледі.

5. Магистранттардің әрбір пән бойынша оқу жетістіктерінің деңгейі қорытынды бағамен (Қ) анықталады. Қорытынды баға салмақтық үлестерін (РРСҮ және ҚБСҮ) ескерумен РР және ҚБ бағаларының қосындысынан құралады

Қ=РР*РРСҮ+ҚБ*ҚБСҮ
Салмақтық үлестер жыл сайын университеттің ғылыми кеңесімен бекітіледі және ол РР үшін 0,6-дан кем, ал ҚБ үшін 0,4-тен кем болмау қажет.
Ескерту: АҮ – ТУ; МБ – РК; РР – РД; КЖ – КР; СӨЖ – СРС; СОӨЖ – СРСП; ҚБ – ИК; Қ – И; РРСҮ – ВДРД; ҚБСҮ – ВДИК.

Пән бойынша қорытынды рейтинг 1 кестеге сәйкес сандық, әріптік және дәстүрлік бағаға айналдырылып, «Магистранттардің оқу жетістіктерінің журналы» мен «Рейтинг парағына» енгізіледі.



Кесте 1

Балл түріндегі қорытынды бағалау (И)

Балдардың сандық белгілері (Ц)

Әріптік жүйеде бағалау

Дәстүрлік жүйеде бағалау

Емтихан

Сынақ

95 - 100

4

A

Өте жақсы

Сынақталды

90 - 94

3,67

A-

85 - 89

3,33

B+

Жақсы

80 - 84

3,0

B

75 - 79

2,67

B-

70 - 74

2,33

C+

Қанағаттанарлық

65 – 69

2,0

C

60 – 64

1,67

C-

55 – 59

1,33

D+

50 – 54

1,0

D

0 – 49

0

F

Қанағаттанарлықсыз

Сынақталған жоқ



13. Әдебиет тізімі

Негізгі:

  1. Гулд Х., Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике: В 2-х частях. Часть 1.- М. : Эксмо, 2008. - 400 с.

  2. Тихоненко А. В., Компьютерный практикум по общей физике. В 5 ч - Обнинск: ИАТЭ,-2003г

  3. Кандауров И. В., Мезенцев Н. А., Мешков О. И., Мучной Н. Ю., Пиндюрин В. Ф., Симонов Е. А. - Моделирование физических явлений на ЭВМ.-Метод. пос. в 5 ч. [Электронный ресурс] –Новосибирск, 2000

  4. Воробьева Г. Н, Данилова А. Н. Практикум по вычислительной математике. - М.Высшая школа 1990.-208с

  5. Половко А.М., Бутусов П.Н. MATLAB для студента. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 320 с.

  6. Майер Р. В., Компьютерное моделирование физических явлений [Электронный ресурс] / Р.В.Майер. - Глазов: ГГПИ, 2006

Қосымша:

  1. Федоренко Р. П. Введение в вычислительную физику. М.: Изд-во МФТИ, 2004.–546 б.

  2. Заварыкин В. М., Житомирский В. Г., Лапчик М. П. Численные методы. М. : Лань, 2005.– 456 б.

  3. Мартынов Н. Н Введение в MATLAB 6. – М. : КУДИЦ-ОБРАЗ, 2002 – 352 с.

  4. Поршнев С. В. Компьютерное моделирование физических процессов в пакете MATLAB. – М. : Горячая линия – Телеком, 2003 – 592 с., ил.

жүктеу 356,61 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:




©g.engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет
рсетілетін қызмет
халықаралық қаржы
Астана халықаралық
қызмет регламенті
бекіту туралы
туралы ережені
орталығы туралы
субсидиялау мемлекеттік
кеңес туралы
ніндегі кеңес
орталығын басқару
қаржы орталығын
қаржы орталығы
құрамын бекіту
неркәсіптік кешен
міндетті құпия
болуына ерікті
тексерілу мемлекеттік
медициналық тексерілу
құпия медициналық
ерікті анонимді
Бастауыш тәлім
қатысуға жолдамалар
қызметшілері арасындағы
академиялық демалыс
алушыларға академиялық
білім алушыларға
ұйымдарында білім
туралы хабарландыру
конкурс туралы
мемлекеттік қызметшілері
мемлекеттік әкімшілік
органдардың мемлекеттік
мемлекеттік органдардың
барлық мемлекеттік
арналған барлық
орналасуға арналған
лауазымына орналасуға
әкімшілік лауазымына
инфекцияның болуына
жәрдемдесудің белсенді
шараларына қатысуға
саласындағы дайындаушы
ленген қосылған
шегінде бюджетке
салығы шегінде
есептелген қосылған
ұйымдарға есептелген
дайындаушы ұйымдарға
кешен саласындағы
сомасын субсидиялау