Określenie minimalnych wymagań programowych dla studiów magisterskich na kierunkach: "astronomia", "fizyka techniczna", "wychowanie techniczne".

Dzienniki resortowe

Dz.Urz.MEN.1997.7.32

Akt utracił moc

Wersja od: 15 lipca 1997 r.

Uchwała Nr 90/97

Rady Głównej Szkolnictwa Wyższego

z dnia 19 czerwca 1997 r.

w sprawie określenia minimalnych wymagań programowych dla studiów magisterskich na kierunkach: "astronomia", "fizyka techniczna", "wychowanie techniczne".

Działając na podstawie art. 42 ust. 1 pkt 1 ustawy z dnia 12 września 1990 r. o szkolnictwie wyższym (Dz. U. Nr 65, poz. 386, z późniejszymi zmianami), Rada Główna uchwala, co następuje:

§  1.

1. Określa się minimalne wymagania programowe na studiach magisterskich dla kierunków studiów:

– "astronomia"

– "fizyka techniczna"

– "wychowanie techniczne"

2. Wymagania, o których mowa w ust. 1, stanowią załączniki do niniejszej uchwały.

§ 2. Przekazuje się niniejszą uchwałę Ministrowi Edukacji Narodowej oraz rektorom szkół wyższych.

§ 3. Uchwała wchodzi w życie z dniem 1 października 1998 roku.

ZAŁĄCZNIKI

ZAŁĄCZNIK Nr 1

Minimalne wymagania programowe na studiach magisterskich

Kierunek: ASTRONOMIA

I.

WYMAGANIA OGÓLNE

Studia magisterskie w zakresie astronomii, w podstawowej swej części winny być identyczne ze studiami fizyki, tzn. studentów astronomii winny obowiązywać te same minima programowe w zakresie przedmiotów ogólnych oraz podstaw fizyki i matematyki, jakie obowiązują na kierunku fizyki. Jakkolwiek studia astronomiczne mają dać przygotowanie do pracy w naukowych ośrodkach astronomicznych, to jednak absolwenci tego typu studiów – po spełnieniu dodatkowych wymogów – winni mieć również przygotowanie dydaktyczne dla podjęcia pracy w szkolnictwie jako nauczyciele przedmiotu "Fizyka z astronomią", a także do prowadzenia pracy popularyzatorskiej np. w planetariach. Ważnym elementem studiów jest dobre opanowanie podstaw informatyki.

Przyjmuje się, że łączna liczba godzin zajęć w trakcie studiów 5-letnich wynosi około 3600 godzin, w tym minimalne wymagania programowe obejmują 1960 godzin.

II.

OBCIĄŻENIA GODZINOWE W ZAKRESIE POSZCZEGÓLNYCH PRZEDMIOTÓW:

A.	Przedmioty kształcenia ogólnego	270 godzin
B.	Przedmioty podstawowe	1050 godzin
C.	Przedmioty kierunkowe	640 godzin
	RAZEM	1960 godzin

III.

PRZEDMIOTY W GRUPACH PRZEDMIOTÓW:

A.

PRZEDMIOTY KSZTAŁCENIA OGÓLNEGO270 godzin

A1.	Historia filozofii lub filozofia przyrody wraz z metodologią nauk przyrodniczych	60 godzin
A2.	Przedmioty humanistyczne (do wyboru)	30 godzin
A3.	Język angielski	120 godzin
A4.	Wychowanie fizyczne	60 godzin

B.

PRZEDMIOTY PODSTAWOWE1050 godzin

B1.	Matematyka	300 godzin
B1.1	Analiza matematyczna	150 godzin
B1.2	Algebra liniowa z geometrią	60 godzin
B1.3	Matematyczne metody fizyki	90 godzin
B2.	Fizyka	660 godzin
B2.1	Podstawy fizyki (mechanika klasyczna i relatywistyczna, termodynamika z elementami fizyki statystycznej, elektrodynamika, optyka, budowa materii)	270 godzin
B2.2	Laboratorium fizyczne	90 godzin
B2.3	Fizyka teoretyczna (mechanika klasyczna, mechanika kwantowa, elektrodynamika, fizyka statystyczna)	300 godzin
B3.	Informatyka i techniki obliczeniowe	90 godzin

C.

PRZEDMIOTY KIERUNKOWE640 godzin

C1.	Astronomia ogólna i sferyczna	90 godzin
C2.	Metody obserwacji astronomicznych	120 godzin
C3.	Fizyka gwiazd i materii rozproszonej	90 godzin
C4.	Fizyka układów gwiazdowych	60 godzin
C5.	Mechanika nieba	60 godzin
C6.	Astronomia pozagalaktyczna i kosmologia	60 godzin
C7.	Praktyka astronomiczna	160 godzin

Uwaga: Dopuszczalna jest zmiana nazw przedmiotów oraz nieco inny podział liczby godzin w obrębie bloków przedmiotowych. W grupie B oraz C zaleca się, aby przynajmniej 60% zajęć stanowiły ćwiczenia rachunkowe i ćwiczenia laboratoryjne, w tym ćwiczenia przy komputerach.

IV.

TREŚCI PROGRAMOWE:

B.

PRZEDMIOTY PODSTAWOWE

W zakresie podstaw matematyki, fizyki i informatyki obowiązują te same treści programowe co dla odpowiednich przedmiotów kierunku: fizyka.

B1. Matematyka

Wymagane minimalne umiejętności: Znajomość podstawowych pojęć i twierdzeń matematycznych, precyzyjne dowodzenie wybranych twierdzeń. Obliczanie pochodnych oraz całek, rozwiązywanie prostych równań różniczkowych zwyczajnych z uwzględnieniem warunków początkowych, rozwiązywanie układów liniowych równań algebraicznych w powiązaniu z ich operatorową (względnie macierzową) interpretacją, rozwiązywanie niektórych równań różniczkowych cząstkowych.

B1.1. Analiza matematyczna 150 godz.

Zbiory, relacje, odwzorowania, funkcje. Otoczenia, ciągłość i granica funkcji jednej zmiennej rzeczywistej. Ciągi oraz szeregi liczbowe i funkcyjne. Zbieżność jednostajna. Rachunek różniczkowy i całkowy jednej zmiennej rzeczywistej. Rozwijanie funkcji w szereg potęgowy. Równania różniczkowe zwyczajne. Analiza funkcji wielu zmiennych. Całki wielokrotne. Formy Różniczkowe. Całkowanie form różniczkowych. Elementy analizy wektorowej i tensorowej. Uogólnienia pojęcia całki. Szeregi i całki Fouriera.

B1.2. Algebra liniowa z geometrią 60 godz.

Struktury algebraiczne. Grupy, pierścienie, ciała. Ciało liczb zespolonych. Przestrzenie liniowe (wektorowe) rzeczywiste i zespolone. Odwzorowania liniowe, macierze, wyznaczniki, układy liniowych równań algebraicznych. Formy liniowe, biliniowe, kwadratowe, hermitowskie. Przestrzenie unitarne. Wartości i wektory własne operatorów (macierzy) hermitowskich i unitarnych.

B1.3. Matematyczne metody fizyki 90 godz.

Podstawy teorii funkcji zmiennej zespolonej. Szereg Laurenta, residua, punkty osobliwe. Funkcje specjalne, wielomiany ortogonalne. Funkcje Greena i zagadnienia brzegowe. Elementy teorii grup.

B2. Fizyka

B2.1. Podstawy fizyki 270 godz.

Wymagane minimalne umiejętności: Określanie podstawowych wielkości fizycznych od strony pomiarowej (sposoby mierzenia, jednostki) i matematycznej (dokładne określenie odpowiedniego "obiektu matematycznego"), ogólne i matematycznie poprawne formułowanie podstawowych praw wraz z ich interpretacją, wyciąganie wniosków odnośnie przebiegu szczegółowych zjawisk, umiejętność rozwiązywania zadań rachunkowych w zakresie podanych haseł programowych, orientacja w stosowanych w fizyce metodach: indukcyjnej i hipotetyczno-dedukcyjnej wraz ze zrozumieniem konieczności stosowania modeli i upraszczających założeń oraz granic ich stosowalności.

B2.1.1. Mechanika klasyczna i relatywistyczna 90 godz.

Kinematyka punktu materialnego i bryły sztywnej. Układy inercjalne i nieinercjalne. Zasady dynamiki Newtona, prawa zachowania, ruch w polu sił centralnych. Grawitacja i zagadnienie dwóch ciał. Ruchy planet. Dynamika bryły sztywnej. Momenty bezwładności. Elementy opisu odkształceń i napięć w sprężystym ośrodku rozciągłym, prawo Hooke'a, drgania i fale w ośrodkach sprężystych. Elementy akustyki. Podstawy szczególnej teorii względności.

B2.1.2. Termodynamika z elementami fizyki statystycznej 45 godz.

Zjawiska termodynamiczne, przejścia fazowe, przewodnictwo cieplne, dyfuzja, osmoza.

Równowaga termodynamiczna, procesy odwracalne i nieodwracalne. Pojęcie temperatury, energii wewnętrznej, antropii. Zasady termodynamiki. Elementy statystycznego opisu układu termodynamicznego. Interpretacja statystyczna zasad termodynamiki i przejść fazowych, fluktuacje statystyczne.

B2.1.3. Elektrodynamika i optyka 90 godz.

Elektrostatyka, prądy stałe, magnetostatyka. Prądy zmienne, efekty indukcyjne. Pole elektromagnetyczne zmienne w czasie. Prawa Maxwella. Pole elektryczne i magnetyczne w materii. Drgania obwodów elektrycznych i fale elektromagnetyczne. Podstawy optyki falowej, własności optyczne materiałów, dwójłomność, optyka kryształów. Optyka geometryczna jako granica optyki falowej. Podstawowe przyrządy optyczne. Interferometria, fotometria i spektrometria

B2.1.4. Budowa materii 45 godz.

Promienie Roentgena, promieniotwórczość, hipoteza kwantów – fakty doświadczalne. Podstawy mechaniki falowej. Pół-jakościowe informacje o spinie, zakazie Pauliego, strukturze atomów wieloelektronowych. Wstępne wiadomości o jądrach atomowych, cząstkach elementarnych, statystykach kwantowych. Informacje o własnościach gazu elektronowego i mikroskopowych modelach ciał makroskopowych.

B2.2. Laboratorium fizyczne 90 godzin

I pracownia fizyczna. Proste zagadnienia i metody pomiarowe z zakresu fizyki klasycznej z zastosowaniem prostych technik elektronicznych i metod komputerowej analizy eksperymentu (dyskusja niepewności pomiarowych).

B2.3. Fizyka teoretyczna 300 godzin

B2.3.1. Mechanika klasyczna 60 godzin

Czasoprzestrzeń Galileusza i czasoprzestrzeń Minkowskiego w szczególnej teorii względności. Kinematyka i dynamika punktów materialnych i brył sztywnych. Więzy, zasada ďAlamberta, równania Lagrange'a. Zasady wariacyjne i prawa zachowania. Twierdzenie E. Noether. Przestrzeń fazowa i równania Hamiltona. Niezmienniki przekształceń kanonicznych i całki ruchu. Stabilność trajektorni fazowych i elementy teorii chaosu. Elementy dynamiki relatywistycznej. Elementy dynamiki sprężystych ośrodków rozciągłych.

B2.3.2. Mechanika kwantowa 120 godz.

Pojęcia podstawowe i interpretacja statystyczna. Relacje nieoznaczoności. Analiza pomiarów. Ewolucja czasowa układu kwantowego i stany stacjonarne. Opis operatorowy. Układy zupełne obserwabli i ich wspólnych funkcji własnych. Kwantowa teoria momentu pędu orbitalnego i spinowego. Oscylator i atom wodoropodobny. Uogólnienia relatywistyczne. Równanie Diraca. Sprzężenie ładunkowe i antycząstki. Elementy metody zaburzeń. Przejścia kwantowe, reguły wyboru. Oddziaływania układu kwantowego z polem elektromagnetycznym. Absorbcja i emisja promieniowania elektromagnetycznego. Elementy teorii rozproszeń. Przybliżenie Borna. Fermiony i bozony. Elementy teorii atomów wieloelektronowych i cząsteczek. Zasada superpozycji.

B2.3.3. Elektrodynamika 75 godz.

Równania Maxwella. Potencjały elektromagnetyczne (cechowanie). Wybrane zagadnienia elektro- i magnetostatyki. Fale elektromagnetyczne. Kowariantne (czterowymiarowe) sformułowanie elektrodynamiki. Elementy klasycznej teorii promieniowania elektromagnetycznego. Efekty relatywistyczne.

B2.3.4. Fizyka statystyczna 45 godz.

Podstawowe pojęcia i zasady termodynamiki fenomenologicznej. Klasyczna mechanika statystyczna. Elementy kwantowej mechaniki statystycznej. Przykłady zastosowań klasycznej i kwantowej mechaniki statystycznej w termodynamice i fizyce fazy skondensowanej. Elementy termodynamiki nierównowagowej.

B3. Informatyka i techniki obliczeniowe 90 godzin

Przegląd metod informatycznych w fizyce, programowanie, wiadomości użytkowe o komputerach, wybrane zagadnienia gotowego oprogramowania użytkowego.

C.

PRZEDMIOTY KIERUNKOWE

C1. Astronomia ogólna i sferyczna 90 godzin

Zjawiska na sferze niebieskiej. Czas. Ziemia jako planeta i jej najbliższe otoczenie. Fizyka planet i ich księżyców. Dynamika układu planetarnego. Instrumenty astronomiczne. Wyznaczanie podstawowych parametrów ciał niebieskich (odległość, masa, temperatura, jasność, moc promieniowania). Budowa i podstawowe charakterystyki najbardziej typowych obiektów astrofizycznych (Słońce, gwiazdy i ich gromady, materia międzygwiazdowa, Galaktyka, galaktyki). Ewolucja materii we wszechświecie. Podstawy kosmologii.

C2. Metody obserwacji astronomicznych 120 godzin

Teleskopy optyczne, radioteleskopy, teleskopy do odbioru promieniowania UV, IR, X oraz γ. Odbiorniki promieniowania w różnych zakresach widma EM. Detektory cząstek kosmicznych, neutrin i fal grawitacyjnych. Obserwacje pozaatmosferyczne. Fotometria i systemy fotometryczne. Spektroskopia i klasyfikacja widmowa. Polarymetria.

C3. Fizyka gwiazd i materii rozproszonej 90 godzin

Oddziaływanie promieniowania i materii. Transport promieniowania. Modele atmosfer gwiazdowych. Widma gwiazd, ich powstawanie i interpretacja. Diagram Hertzsprunga-Russella. Modele budowy wewnętrznej gwiazd. Gwiazdy zmienne. Właściwości gwiazd różnych typów widmowych. Materia międzygwiazdowa. Ewolucja gwiazd. Astrofizyka wysokich energii.

C4. Fizyka układów gwiazdowych 60 godzin

Metody statystyczne badań układów gwiazdowych. Kinematyka i dynamika gwiazd w Galaktyce. Właściwości gromad gwiazd. Podsystemy i populacje gwiazd. Budowa Galaktyki.

C5. Mechanika nieba 60 godzin

Prawa Keplera. Zagadnienie dwóch ciał – wyznaczanie orbit (problem prosty i odwrotny). Ograniczony problem trzech ciał. Problem n ciał. Perturbacje. Ruch sztucznych satelitów Ziemi i sond kosmicznych.

C6. Astronomia pozagalaktyczna i kosmologia 60 godzin

Klasyfikacja morfologiczna galaktyk. Aktywne jądra galaktyk. Grupy i gromady galaktyk, statystyczny opis rozmieszczenia materii we Wszechświecie. Obserwacyjne podstawy kosmologii. Modele kosmologiczne i ich testowanie. Model gorącego Wszechświata.

C7. Praktyka astronomiczna 160 godzin

Studentów obowiązuje czterotygodniowa praktyka obserwacyjna w jednej z naukowych placówek astronomicznych.

ZAŁĄCZNIK Nr 2

Minimalne wymagania programowe na studiach magisterskich

Kierunek: FIZYKA TECHNICZNA

I.

WYMAGANIA OGÓLNE

Studia trwają 5 lat (10 semestrów). Łączny wymiar zajęć powinien wynosić około 3700 godzin.

Minimum programowe obejmujące 1910 godzin określa obszar wiedzy, a nie nazwy przedmiotów. Sekwencja przedmiotów wynika ze szczegółowych programów i planów studiów, ustalanych przez uczelnie (wydziały). Absolwenta kierunku fizyka techniczna powinna obowiązywać znajomość języka angielskiego (czynna i bierna).

Charakterystyka absolwenta; miejsce pracy: Fizyka techniczna jest kierunkiem o bardzo szerokim wachlarzu specjalności i ewentualne miejsca pracy dla absolwentów będą w dużej mierze zależały od ukończonej specjalności. Przygotowanie teoretyczne i praktyczne absolwentów kierunku powinno predestynować ich do pracy w uczelniach technicznych, instytutach naukowych i zapleczu naukowo-badawczym przemysłu. Na przykład absolwenci technicznej fizyki jądrowej mogą być zatrudnieni przy eksploatacji i konserwacji urządzeń radioizotopowych, mogą także starać się o uzyskanie państwowych uprawnień inspektora ochrony radiologicznej. Absolwenci specjalności fizyka komputerowa – w ośrodkach obliczeniowych, firmach konsultingowych, wydawnictwach prasowych i naukowych, firmach komputerowych itp. Absolwenci energetyki – jako eksperci i doradcy w planowaniu i eksploatacji różnych inwestycji energetycznych. Absolwenci technicznej fizyki medycznej powinni posiadać przygotowanie do pracy w zakładach leczniczych (kliniki, szpitale, przychodnie), instytutach naukowych, stacjach SANEPID itp.

II.

Grupy przedmiotów (obszarów wiedzy) i obciążenia godzinowe

A.	Przedmioty ogólne	390
B.	Przedmioty podstawowe	1035
C.	przedmioty kierunkowe	485
	Łącznie	1910

A.

Przedmioty ogólne390

1.	Przedmioty humanistyczne i ekonomiczne	120
2.	Języki obce	180
3.	Wychowanie fizyczne	90

B.

Przedmioty podstawowe1035

1.	Fizyka ogólna	360
2.	Matematyka	300
3.	Informatyka	150
4.	Podstawy elektroniki i techniki obwodów	225

C.

Przedmioty kierunkowe485

5.	Wybrane działy fizyki	200
6.	Wybrane działy matematyki	60
7.	Fizyka techniczna	225

III.

Zalecenia

1. W grupie B i C zajęcia indywidualne (projekty, laboratoria, ćwiczenia itp.) powinny stanowić minimum 40% zajęć.

2. Program studiów powinien przewidywać minimum 8 tygodni praktyki, w tym praktykę kierunkową i dyplomową.

3. Przy ustalaniu szczegółowego planu i programu studiów należy mieć na uwadze kryteria akredytacji w FEANI (15% – przedmioty ogólne, 35% – przedmioty podstawowe, 50% – przedmioty techniczne).

IV.

Treści programowe

IV.1.

Treści programowe przedmiotów podstawowych

1. Fizyka ogólna

Dynamika. Hydrodynamika. Szczególna teoria względności. Ruch drgający. Fale mechaniczne. Elementy akustyki. Elektrostatyka. Elektromagnetyzm. Dyfrakcja, interferencja i polaryzacja światła. Korpuskularno-falowa struktura materii, równanie Schroedingera. Funkcje stanu. Operatorowe ujęcie mechaniki kwantowej, bozony, widma atomowe i cząsteczkowe, masery, lasery. Teoria układu wielu ciał. Zasady termodynamiki. Przemiany fazowe. Zjawiska transportu. Krystalografia, sieć krystaliczna, ciepło właściwe ciał stałych. Model elektronów swobodnych, zwyrodniały gaz elektronowy. Struktura pasmowa. Metale. Półprzewodniki. Magnetyczne własności materii. Nadprzewodnictwo i nadciekłość. Promieniotwórczość naturalna. Własności jąder atomowych, siły, modele i reakcje jądrowe. Reakcje rozszczepienia i syntezy, energetyka jądrowa. Cząstki elementarne. Ewolucja Wszechświata.

Pracownia fizyczna I: Podstawowe zagadnienia i metody pomiarowe z zakresu fizyki klasycznej i współczesnej.

2. Matematyka

Zbiory. Funkcje. Formy liniowe. Wektory w R² i R³. Iloczyn skalarny i wektorowy. Baza. Prosta i płaszczyzna w przestrzeni. Krzywe stożkowe. Ciągi liczbowe. Granica i ciągłość funkcji. Pochodne. Różniczka funkcji. Wzór Taylora. Badanie funkcji. Całka Riemanna. Zastosowanie całek. Funkcje wielu zmiennych. Pochodne cząstkowe. Extrema. Jakobian. Pola wektorowe i analiza wektorowa. Całki podwójne i potrójne. Całki krzywoliniowe i powierzchniowe. Liczby zespolone. Przestrzenie liniowe. Tw. Kroneckera-Capelliego. Tw. Cramera. Wartości i wektory własne. Diagonalizacja macierzy. Szeregi liczbowe. Szeregi funkcyjne. Zbieżność jednostajna. Szeregi potęgowe. Szereg Taylora. Równania różniczkowe zwyczajne – liniowe pierwszego i drugiego rzędu. Warunki początkowe i brzegowe. Układy równań liniowych o stałych współczynnikach. Szeregi Fouriera. Transformacja Fouriera. Funkcje analityczne. Całka funkcji zespolonej. Tw. całkowe Cauchy'ego. Szereg Laurenta. Residuum. Rachunek operatorowy Laplace'a.

3. Informatyka

Metody informatyki, generacje komputerów. Podstawowy model komputera. Model obliczeń, algorytm. Przegląd języków programowania. System operacyjny, proces programowania, podstawowe instrukcje strukturalne. Języki obliczeń numerycznych. Zasady przetwarzania wektorowego i równoległego, cechy problemu, algorytm. Nowoczesne architektury superskalarne i wektorowe. Architektury równoległe ze wspólną i rozproszoną pamięcią, przegląd metod programowania (data-parallel, message-passing). Przegląd konstrukcji języka C. Optymalizacja programów numerycznych dla potrzeb przetwarzania superskalarnego, wektorowego i równoległego.

4. Podstawy elektroniki i teorii obwodów

Ogólne twierdzenia dla obwodów liniowych: Kirchhoffa, Thevenina-Nortona, o superpozycji. Równania różniczkowe obwodów z elementami RLC. Analiza częstotliwościowa układów liniowych: transmitancja, charakterystyki Bodego. Podstawowe czwórniki filtrujące. Linia transmisyjna. Elementy półprzewodnikowe. Podstawowe układy analogowe oparte na tranzystorach bipolarnych. Układy analogowe oparte na tranzystorach MOSFET: Parametry i charakterystyki szumowe wzmacniaczy. Źródła szumów w tranzystorach bipolarnych i tranzystorach polowych. Podstawowe układy wzmacniaczy mocy. Elementarna teoria sprzężenia zwrotnego. Wzmacniacze operacyjne. Logika kombinacyjna: systemy kodowania, podstawowe bramki logiczne, algebra Boole'a. Podstawowe rodziny układów logicznych. Układy logiki sekwencyjnej: Budowa i zasada działania przetworników cyfrowo-analogowych (DAC) i analogowo-cyfrowych ADC.

IV.2.

Treści programowe przedmiotów kierunkowych

Treści programowe przedmiotów kierunkowych ustalają poszczególne wydziały prowadzące na ten kierunek studiów.

UWAGA: Niżej podano przykładowe listy przedmiotów z wybranych działów fizyki, matematyki i fizyki technicznej. Dana uczelnia może wprowadzić do przedmiotów kierunkowych "własne" hasła, wynikające ze specyfiki uprawianej na danej uczelni działalności naukowej.

1. Wybrane działy fizyki

(przykłady przedmiotów z zakresu fizyki, realizowanych na różnych specjalnościach tego kierunku – każda jednostka (uczelnia) powinna realizować co najmniej cztery z poniższej listy):

Fizyka teoretyczna. Elektromagnetyzm. Fizyka statyczna. Przejścia fazowe i zjawiska krytyczne fazowe. Optyka nieliniowa. Mechanika kwantowa. Spektrometria jądrowa. Wybrane zagadnienia fizyki jądrowej. Oddziaływanie promienia jądrowego z materią. Fizyka neutronów. Akceleratory cząstek. Elektronowe własności ciała stałego. Fizyka ciała stałego (f. metali, f. materiałów amorficznych, f. polimerów). Fizyka półprzewodników. Nadprzewodnictwo i materiały nadprzewodzące. Magnetyzm i materiały magnetyczne. Metody rezonansowe. Ciekłe kryształy. Fizyka powierzchni i cienkich warstw. Fizyka cząstek wysokich energii. Kosmologia. Fizyka morza. Fizyka atmosfery.

Specjalistyczna pracownia fizyczna, ilustrująca zagadnienia omawiane w ramach przynajmniej dwóch ww. tematów.

2. Wybrane działy matematyki

(przykłady przedmiotów z zakresu matematyki, realizowanych na różnych specjalnościach tego kierunku – każda jednostka (uczelnia) powinna realizować co najmniej jeden z poniższej listy):

Statystyka matematyczna. Metody matematyczne fizyki. Logika matematyczna. Równania różniczkowe cząstkowe. Podstawy badań operacyjnych. Teoria grafów. Teoria dystrybucji. Elementy analizy funkcjonalnej.

3. Fizyka techniczna

(przykłady przedmiotów z zakresu fizyki technicznej, realizowanych na różnych specjalnościach – każda jednostka (uczelnia) powinna realizować co najmniej trzy z poniższej listy):

Mechanika techniczna. Termodynamika techniczna. Akustyka. Ultradźwięki i ich zastosowania. Lasery i ich zastosowania. Dozymetria i ochrona przed promieniowaniem. Detekcja promieniowania jądrowego. Energetyka jądrowa. Elektronika ciała stałego. Ekstremalne ciśnienia i pola magnetyczne. Fizyka i technologia wzrostu kryształów. Kriogenika. Specjalistyczna pracownia fizyczna ilustrująca zagadnienia omawiane w ramach przynajmniej dwóch ww. tematów.

ZAŁĄCZNIK Nr 3

Minimalne wymagania programowe dla studiów magisterskich na kierunku

WYCHOWANIE TECHNICZNE

I.

Wymagania ogólne

Studia magisterskie na kierunku "wychowanie techniczne" trwają 5 lat. Przyjmuje się, że ogólny wymiar godzin zajęć przewidziany dla studiów magisterskich na tym kierunku wynosi około 3500. Minimalne wymagania programowe obejmują łącznie 1995 godzin.

II.

Sylwetka absolwenta

Na kierunku wychowanie techniczne kształci się nauczycieli wychowania technicznego mających przygotowanie ogólnotechniczne i pedagogiczne do pracy w szkole ogólnokształcącej stopnia podstawowego i średniego. Absolwenci znajdują zatrudnienie w szkołach ogólnokształcących i szkołach zawodowych ponadpodstawowych do prowadzenia przedmiotów ogólnotechnicznych oraz w branżach gospodarki wymagających kwalifikacji ogólnotechnicznych.

III.

Grupy przedmiotów i obciążenia godzinowe

A.	Przedmioty kształcenia zawodowego	270
B.	Przedmioty podstawowe	540
C.	Przedmioty kształcenia	270
D.	Przedmioty kierunkowe	915
		1995

IV.

Przedmioty w grupach

A.

Przedmioty kształcenia ogólnego270 godz.

1.	Język obcy	120
2.	Przedmioty humanistyczne	60
3.	Wychowanie fizyczne	90

B.

Przedmioty podstawowe540 godz.

1.	Matematyka	150
2.	Fizyka	120
3.	Chemia	45
4.	Informatyka	90
5.	Ekologia	45
6.	Problemy współczesnej techniki	30
7.	Organizacja pracy i zarządzanie	60

C.

Przedmioty kształcenia pedagogicznego270 godz.

1.	Psychologia	60
2.	Pedagogika z technicznymi środkami nauczania	105
3.	Dydaktyka techniki	105

Program studiów powinien przewidywać ponadto minimum praktyki pedagogicznej przedmiotowej

150 godz.

D. Przedmioty kierunkowe 915 godz.

1.	Nauka o materiałach	90
2.	Techniki wytwarzania	90
3.	Mechanika techniczna	60
4.	Maszynoznawstwo	90
5.	Podstawy budownictwa	60
6.	Elektrotechnika	75
7.	Elektronika	75
8.	Automatyka i robotyka	60
9.	Rysunek techniczny	45
10.	Pracownia technologiczna	60
11.	Pracownia konstruktorska	90
12.	Zastosowanie komputerów w technice	90
13.	Ergonomia i ochrona pracy	30

V.

Treści programowe

(przedmioty podstawowe – grupa B, przedmioty kształcenia pedagogicznego – grupa C, przedmioty kierunkowe – grupa D)

B.

Przedmioty podstawowe540 godz.

1. Matematyka

Elementy logiki i teorii zbiorów. Liczby zespolone. Podstawy geometrii analitycznej. Algebra macierzy. Rozwiązywanie układów algebraicznych równań liniowych. Rachunek różniczkowy i całkowy funkcji jednej zmiennej. Szeregi liczbowe. Różniczkowanie i całkowanie funkcji wielu zmiennych. Równania różniczkowe zwyczajne. Elementy statystyki matematycznej.

2. Fizyka 120 godz.

Mechanika punktu materialnego. Szczególna teoria względności. Ruch drgający i falowy. Podstawy termodynamiki. Podstawy elektromagnetyzmu. Budowa atomu. Elementy teorii ciał stałych. Elementy fizyki jądrowej, cząstki elementarne. Wybrane zagadnienia z optyki.

Uwaga: Program przedmiotu fizyka należy ułożyć w taki sposób, aby omawiane zagadnienia nie powtarzały się w ramach innych przedmiotów (np. w mechanice, elektromechanice, elektronice).

3. Chemia 45 godz.

Atomowa i cząstkowa budowa materii, wiązania chemiczne. Klasyfikacja związków organicznych. Budowa, metody otrzymywania i własności, rodzaje reakcji, analiza jakościowa i ilościowa związków organicznych. Metody analityczne w chemii, zasady rozdzielania substancji, prawa wykorzystywane w chemii analitycznej. Metody interpretacji zjawisk fizykochemicznych. Efekty cieplne reakcji chemicznych, procesy odwracalne i nieodwracalne.

4. Informatyka 90 godz.

Podstawowe pojęcia informatyki. Sprzęt informatyczny i jego oprogramowanie. Budowa i działanie komputera. Arytmetyka binarna. Języki programowania. Systemy operacyjne, sieci komputerowe. Obsługa mikrokomputera IBM-PC. Algorytm, schemat blokowy, program. Podstawy programowania w wybranych językach. Edytory tekstów i inne programy użytkowe. Zastosowanie komputerów w dydaktyce.

5. Ekologia 45 godz.

Struktura i funkcjonowanie geosystemów i ekosystemów. Ochrona powietrza, wody, gleby i biosfery. Prawne i ekonomiczne problemy ochrony środowiska. Wybrane zagadnienia inżynierii ekologicznej. Sposoby oszczędzania energii.

6. Problemy współczesnej techniki 30 godz.

Miejsce techniki w systemie nauk przyrodniczych i ścisłych. Struktura nauk technicznych. Historia rozwoju techniki. Humanizacja techniki. Technika a rozwój cywilizacyjny.

7. Organizacja pracy i zarządzanie 60 godz.

Podstawy naukowej organizacji pracy. Postęp techniczno-organizacyjny. Zasady organizacji pracy i produkcji. Cykl organizacyjny. Organizacja stanowiska pracy. Kryteria jakości pracy. Zarządzanie i procesy decyzyjne. Techniki zarządzania. Podstawowe działania i instrumenty marketingu. Elementy mikro i makro ekonomii.

C.

Przedmioty kształcenia pedagogicznego270 godz.

3. Dydaktyka techniki 105 godz.

Historia wychowania technicznego i współczesne tendencje rozwoju edukacji ogólnotechnicznej. Treść kształcenia ogólnotechnicznego i sposoby realizacji z uwzględnieniem zagadnień orientacji i poradnictwa zawodowego w szkole ogólnokształcącej i zawodowej. Planowanie pracy dydaktycznej. Funkcjonalne organizowanie i wykorzystanie pracowni technicznej.

D.

Przedmioty kierunkowe915 godz.

1. Nauka o materiałach

Struktura metali. Budowa kryształów. Układy równowagi fazowej. Stopy i ich właściwości. Materiały spiekane, ceramiczne i kompozyty. Stopy metali nieżelaznych. Obróbka cieplna materiałów. Budowa tworzyw sztucznych, stosowane dodatki, klasyfikacja. Zastosowanie metod badawczych w rozwoju inżynierii materiałowej. Budowa drewna i materiałów drewnopochodnych. Właściwości materiałów.

2. Techniki wytwarzania 90 godz.

Procesy wytwarzania. Maszyny, narzędzia i urządzenia do wytwarzania. Obróbka ręczna. Warstwa wierzchnia materiałów. Obróbka materiałów. Obróbka plastyczna. Technologia obróbki cieplnej. Odlewnictwo i spawactwo. Ulepszanie materiałów. Wytwarzanie materiałów spiekanych ceramicznych i kompozytowych. Przetwórstwo i recyrkulacja tworzyw. Obróbka drewna i materiałów drewnopochodnych. Projektowanie procesów technologicznych.

3. Technika techniczna 60 godz.

Statyka: redukcja, warunki równowagi płaskich i przestrzennych układów sił, tarcie, środki ciężkości. Wytrzymałość materiałów: rozciąganie, ściskanie osiowe, ścinanie, skręcanie, zginanie, wyboczenie, wytrzymałość złożona i zmęczeniowa. Kinematyka ciała sztywnego, wybrane zagadnienia dynamiki punktu i ciała sztywnego.

4. Maszynoznawstwo 90 godz.

Podstawy konstrukcji maszyn. Przeznaczenie, zasady obliczania i cechy geometryczne połączeń rozłącznych i nierozłącznych, elementów sprężystych, osi i wałów, łożysk, sprzęgieł, hamulców, kół i przekładni zębatych. Elementy termodynamiki technicznej umożliwiające zrozumienie procesów zachodzących w silnikach cieplnych i urządzeniach chłodniczych. Motoryzacja budowa, zasady działania silników spalinowych, budowa i przeznaczenie poszczególnych zespołów podwozia i nadwozia. Maszynoznawstwo ogólne: elementy hydrauliki, maszyny przepływowe i wyporowe, transport. Diagnostyka i eksploatacja maszyn.

5. Podstawy budownictwa 60 godz.

Systematyka obiektów budowlanych. Warunki techniczne jakie powinny spełniać budowle. Największe osiągnięcia inżynierii budowlanej na przestrzeni wieków. Wpływ rozwoju stosowanych technologii i materiałów na rozwiązania konstrukcyjne i architektoniczne.

Zalecenia: Kierunek studiów powinien być dopełniony specjalnościami, które określają rady wydziałów. Przedmioty specjalnościowe powinny zawierać przedmioty obligatoryjne i wybieralne.

6. Elektrotechnika 75 godz.

Podstawy elektrotechniki: najważniejsze zagadnienia z zakresu prądu stałego, prądu jednofazowego i trójfazowego. Pomiary elektryczne: mierniki elektryczne, metody pomiarowe. Maszyny elektryczne: transformatory, silniki bezkomutatorowe prądu przemiennego, maszyny komutatorowe, elementy napędu. Urządzenia i aparaty elektryczne: przesył i rozdział energii elektrycznej, instalacje elektryczne. Zasady bezpiecznej obsługi urządzeń elektrycznych.

7. Elektronika 75 godz.

Elementy elektroniczne (diody, tranzystor bipolarny i unipolarny, termistor, tyrystor, przyrządy fotoelektroniczne). Podstawy techniki analogowej. Podstawy teorii sprzężenia zwrotnego. Wzmacniacze. Warunki generacji i generatory. Urządzenia zasilające. Formowanie impulsów w obwodach liniowych. podstawy techniki cyfrowej. Cyfrowe układy scalone małej, średniej i dużej skali integracji. Podstawowe elementy i układy energoelektroniczne i ich zastosowanie.

8. Automatyka i robotyka 60 godz.

Sygnały, schematy blokowe. Obiekty regulacji, elementy układów regulacji, opis matematyczny układów fizycznych, uchyb regulacji, stabilność układu, regulacja nieciągła. Układy cyfrowe w sterowaniu automatycznym, pomiar cyfrowy, współpraca układów analogowych z cyfrowymi i odwrotnie, mikroprocesor w układzie sterowania, automatyzacja i robotyzacja w przemyśle. Sterowniki programowe.

9. Rysunek techniczny 45 godz.

Odwzorowanie układów geometrycznych w aksonometrii i rzutach prostokątnych. Systemy grafiki komputerowej i modelowanie. Zapis konstrukcji układów: maszynowych, budowlanych, stolarskich, elektrycznych i innych w twórczych działaniach technicznych.

10. Pracownia technologiczna 60 godz.

Klasyfikacja i charakterystyka wybranych materiałów konstrukcyjnych. Metody obróbki i zastosowanie tych materiałów.

11. Pracownia konstruktorska 90 godz.

Projektowanie, konstruowanie i wytwarzanie struktur technicznych o charakterze mechanicznym i elektromechanicznym. Optymalizacja struktur technicznych. Wykorzystywanie technik komputerowych w projektowaniu.

12. Zastosowanie komputerów w technice 90 godz.

Projektowanie, wspomagane komputerem (Auto CAD, CAM). Symulacje komputerowe. Grafika komputerowa.

13. Ergonomia i ochrona pracy 30 godz.

Ergonomia korekcyjna i koncepcyjna. Materialne i społeczne parametry środowiska pracy. Kształtowanie warunków pracy. Elementy fizjologii i higieny pracy. Prawne aspekty ochrony pracy. System ochrony pracy.