Херсонський державний університет
Kherson State University · Sapere aude! · засновано 1917
Херсонський державний університет
Kherson State University · Sapere aude! · засновано 1917
Курс спрямований на формування базових знань з аналогової та цифрової електроніки, принципів роботи електронних компонентів і сучасних мікропроцесорних систем. У межах дисципліни розглядаються основні електронні елементи, логічні схеми, принципи побудови цифрових пристроїв, архітектура мікропроцесорних систем та основи програмованої логіки. Особлива увага приділяється практичному застосуванню засобів проєктування цифрових систем у середовищі ISE WebPACK, створенню та моделюванню логічних схем, а також основам роботи з мікропроцесорними пристроями. Після завершення курсу студенти будуть: знати основні поняття аналогової та цифрової електроніки; розуміти принципи роботи базових електронних компонентів і цифрових схем; знати структуру та функціонування мікропроцесорних систем; розуміти принципи побудови комбінованих і послідовнісних цифрових систем; вміти створювати та аналізувати цифрові схеми; вміти використовувати середовище ISE WebPACK для моделювання та проєктування цифрових систем; отримати базові навички роботи з мовами опису апаратури та цифровими платформами.
Комп’ютерна графіка — це навчальна дисципліна, яка охоплює теоретичні та прикладні аспекти створення, обробки й візуалізації графічної інформації за допомогою комп’ютерних засобів. Вона є ключовою у підготовці фахівців з комп’ютерних наук, програмної інженерії, мультимедіа та дизайну, оскільки формує базові уявлення про побудову графічних зображень і анімацій, використання апаратних і програмних ресурсів, а також алгоритмів візуалізації у 2D та 3D-просторах. У межах курсу студенти вивчають математичні основи комп’ютерної графіки, включно з векторною та растровою моделями зображень, колірними просторами, перетвореннями векторів і матриць, побудовою кривих та поверхонь. Значна увага приділяється реалізації алгоритмів побудови примітивів (відрізків, кіл, багатокутників), алгоритмів згладжування, заповнення областей, растеризації, трансформацій об’єктів, обробки освітлення та тіней. Курс також знайомить з основами тривимірного моделювання, перспективними проєкціями, побудовою сцен та принципами фотореалістичної візуалізації. Вивчення комп’ютерної графіки сприяє розвитку просторового уявлення, навичок візуального мислення, програмування та дизайнерського підходу до створення цифрових продуктів. Ця дисципліна відкриває широкі можливості для подальшої спеціалізації у сферах геймдеву, візуальних ефектів, інтерфейсного дизайну та віртуальної реальності.
Курс присвячений вивченню фізичних процесів, що використовуються під час розробки сучасних комп’ютерних ігор та інтерактивних симуляцій. У межах дисципліни розглядаються основи механіки руху об’єктів, моделювання сил і взаємодій, фізика зіткнень, гравітаційні процеси, анімація руху, а також базові методи комп’ютерного моделювання фізичних явищ. Особлива увага приділяється практичній реалізації фізичних моделей засобами програмування, створенню інтерактивних симуляцій та візуалізації результатів моделювання.
Курс присвячений вивченню принципів побудови та програмування сучасних вбудованих систем на основі мікроконтролерів і одноплатних комп’ютерів. У межах дисципліни розглядаються архітектурні особливості мікроконтролерних платформ, принципи взаємодії з датчиками та виконавчими пристроями, основи цифрового керування, передавання даних і реалізації IoT-рішень. Практична частина курсу орієнтована на розробку програмних і апаратних рішень із використанням платформ Arduino Uno, Raspberry Pi, ESP32 та інших сучасних мікроконтролерних систем. Після завершення курсу студенти будуть: знати принципи роботи мікроконтролерів і вбудованих систем; розуміти архітектурні особливості платформ Arduino Uno, Raspberry Pi та ESP32; знати основи підключення та використання датчиків, модулів і виконавчих пристроїв; розуміти принципи цифрового введення-виведення, роботи з інтерфейсами UART, I2C, SPI та бездротовими технологіями; вміти розробляти програми для керування електронними пристроями; вміти реалізовувати системи моніторингу та автоматизації; отримати практичні навички створення IoT-проєктів і програмування вбудованих систем із використанням сучасних програмних середовищ і мов програмування.
Курс присвячений вивченню принципів побудови та функціонування сучасних обчислювальних систем, їх апаратної організації та взаємодії основних компонентів комп’ютера. У межах дисципліни розглядаються архітектура процесорів, організація пам’яті, systems введення-виведення, принципи виконання команд, мікропроцесорна організація, а також сучасні підходи до підвищення продуктивності обчислювальних систем. Особлива увага приділяється аналізу структури комп’ютерних систем, принципам роботи цифрових пристроїв, мікропроцесорів і мікроконтролерів, а також взаємодії апаратного та програмного забезпечення. Після завершення курсу студенти будуть: знати основні принципи побудови обчислювальних систем; розуміти архітектуру сучасних процесорів і комп’ютерних систем; знати принципи організації пам’яті та систем введення-виведення; розуміти процес виконання машинних команд і організацію мікропроцесорних систем; знати базові принципи функціонування цифрових логічних схем; вміти аналізувати структуру та характеристики обчислювальних систем; вміти працювати з базовими засобами моделювання та дослідження архітектури комп’ютерних систем; отримати практичні навички аналізу продуктивності та ефективності сучасних обчислювальних платформ.
Курс присвячений вивченню фундаментальних основ нанотехнологій, властивостей наноматеріалів та особливостей фізичних процесів на нано-рівні. У межах дисципліни розглядаються методи отримання та дослідження наноструктур, фізичні та хімічні властивості наноматеріалів, а також сучасні напрями застосування нанотехнологій у науці, техніці, електроніці, медицині та інформаційних системах. Особлива увага приділяється взаємозв’язку між структурою матеріалів на нано-рівні та їх функціональними властивостями, а також перспективам використання нанотехнологій у сучасних високотехнологічних системах.
Дисципліна «Теорія механізмів» є однією з фундаментальних інженерних дисциплін, яка формує базові знання та навички, необхідні для розуміння, аналізу, синтезу та проектування механізмів, що складають основу багатьох машин і технічних пристроїв. Вона є обов’язковою для підготовки фахівців у галузях машинобудування, приладобудування, робототехніки, автомобілебудування, мехатроніки та суміжних спеціальностей. Курс охоплює широке коло питань, пов’язаних із принципами побудови механізмів, законами руху, кінематичними та динамічними властивостями, методами аналізу та синтезу, а також з основами комп’ютерного моделювання механічних систем. Метою викладання дисципліни є формування у студентів системи теоретичних знань та практичних навичок, необхідних для: аналізу існуючих механізмів; розуміння кінематичних і динамічних процесів, що відбуваються у механічних системах; самостійного проєктування нових конструкцій механізмів; підготовки до вивчення суміжних дисциплін, таких як "Деталі машин", "Теорія машин і механізмів".Завдання дисципліни. У процесі вивчення дисципліни студенти повинні: засвоїти основні поняття і терміни теорії механізмів; навчитися класифікувати та аналізувати механізми за типами кінематичних пар і структурою; розуміти принципи роботи плоских і просторових механізмів; опанувати методи кінематичного аналізу та синтезу; володіти методами розрахунку швидкостей, прискорень та сил у механічних системах; вміти застосовувати програмне забезпечення для моделювання механізмів.
Мета дисципліни сформувати у студентів здатність виконувати і конструктивно систематизувати, аналізувати та обґрунтовувати у висновки результати наукових досліджень, оволодіти методами аналітичної роботи, технікою опрацювання літературних джерел.Завдання курсу. розкрити поняття, зміст і функції науки; схарактеризувати наукову картину світу; розглянути сутність науково-технічного прогресу і науково-технічної революції; визначити основні класифікації наук; проаналізувати інформаційне забезпечення науки; виявити рівні методології і основні елементи знань; схарактеризувати методи наукових досліджень; розкрити особливості написання рефератів, курсових, бакалаврських та магістерських робіт; познайомитися з основними видами апробації наукових досліджень. У результаті вивчення теоретичного курсу і виконання досліджень за обраною темою Ви зможете: оволодіти методами наукового пізнання; набути навичок, необхідних для обробки швидко зростаючого потоку інформації; вміти формулювати мету і завдання дослідження; розробляти гіпотези; оцінювати результати спостережень, вимірювань, експериментів; формулювати висновки наукового дослідження і викладати результати дослідження в курсових, дипломних роботах, статтях, доповідях і т. д.
Ознайомити студентів із основами створення графічного інтерфейсу користувача (GUI) у мові програмування Python з використанням стандартного модуля Tkinter. Сформувати уявлення про об'єктно-орієнтоване (ОК) проєктування графічних програм, принципи побудови віконного інтерфейсу та взаємодії користувача з програмою. Завдання: Засвоїти базові поняття графічного інтерфейсу користувача. Вивчити основні графічні компоненти (віджети) модуля Tkinter: кнопки, поля введення, написи, вікна повідомлень, меню тощо. Навчитися створювати прості графічні інтерфейси з использованием об'єктно-орієнтованого підходу. Освоїти методи обробки подій, пов’язаних із діями користувача (натискання кнопок, введення тексту тощо). Реалізувати прикладні програми з інтерфейсом для введення, обробки та відображення інформації. У результаті вивчення теми студенти будуть знати: принципи побудови графічного інтерфейсу користувача в Python; основні класи та методи модуля Tkinter; концепцію обробки подій у графічному середовищі; вміти: створювати графічні додатки на основі Tkinter; компонувати інтерфейс з елементів керування; використовувати об'єктно-орієнтоване програмування для структурування GUI-програм; забезпечити взаємодію між інтерфейсом та логікою програми.
Зміст дисципліни складається з двох розділів: теорія поля та диференціальні рівняння математичної фізики. Вивчення курсу базується на фундаментальних поняттях та фактах математичного аналізу, лінійної алгебри та аналітичної геометрії, які були засвоєні студентами при вивченні відповідних дисциплін. Це такі поняття, як вектор, скалярний та векторний добуток, афінні перетворення, конічні перерізи, багатовимірний евклідів простір, похідна за напрямом, кратні, криволінійні та поверхневі інтеграли, тензори. Поточний контроль якості засвоєння знань проводиться у вигляді домашніх контрольних робіт. Підсумковий контроль якості засвоєння програми дисципліни проводиться у вигляді диференційованого заліку. Метою вивчення дисципліни є засвоєння здобувачами методів вивчення скалярних та векторних полів засобами диференціального, інтегрального та тензорного аналізу, формування компетентностей з побудови математичних моделей фізичних та технічних явищ і процесів. Під час вивчення курсу здобувачі набувають наступних компетентностей: - оволодіння технікою та методикою використання засобів диференціального та інтегрального числення при побудові математичних моделей фізичних та технічних явищ і процесів, оволодіння методами дослідження стаціонарних та векторних полів; - ознайомлення з прикладами використання елементів диференціального та інтегрального числення, диференціальних рівнянь в частинних похідних у різноманітних галузях науки, техніки та інженерії; - формування компетентностей з побудови математичних моделей, та набуття навичок з використання методів математичного аналізу при вивченні інших дисциплін фізико-математичного циклу; У процесі вивчення дисципліни здобувачі мають оволодіти навичками складання та знаходження розв’язків простіших диференціальних рівнянь в частинних похідних, які описують реальні фізичні процеси.
Вивчення дисципліни «Методи обробки результатів експерименту» забезпечує здобуття студентами базових знань з методології наукової діяльності в частині планування і проведення експерименту, наступної адекватної і ефективної обробки результатів експерименту, їх коректної статистичної інтерпретації. Дана навчальна дисципліна має на меті ознайомити здобувачів з основними правилами проведення та аналізу результатів вимірювання певних величин у процесі наукових досліджень, сформувати комплекс знань, умінь, необхідних для статистичної обробки інформації в умовах невизначеностей, застосування різноманітних методів дослідження, а саме статистичних, табличних, графічних методів та інших. Надати здобувачам знань і умінь з обчислення числових характеристик випадкових величин, знаходження їх незміщених, спроможних і ефективних оцінок; висунення і перевірку статистичних гіпотез, адекватне користування різноманітними статистичними критеріями; здійснення кореляційного і регресійного аналізу масивів даних; знаходження статистичними методами функціональних залежностей між випадковими величинами.
Основою вивчення курсу є розкриття структури основних тем розділу загального курсу «Історія фізики» ознайомлення з історією відкриття найважливіших фізичних законів і виникнення теорій та можливості використання цього матеріалу у майбутній професії. Мета та завдання дисципліни: Мета дисципліни: розкриття становлення і розвитку фізики від зародження до сучасного часу: висвітлення основних фізичних понять і законів у їх історичному розвитку, сприяння поглибленню знань студентів з фізики та розвитку їх діалектичного мислення, формування soft skills. Для досягнення мети передбачається виконання наступних завдань: • Теоретичні: курс історії фізики повинен озброїти майбутніх вчителів історичними знаннями, необхідними для здійснення навчальної та виховної роботи з учнями; ознайомити студентів з методами пізнання природних явищ та структурою пізнавального процесу; висвітлити різні підходи до періодизації розвитку фізичної науки; ознайомити студентів з еволюцією фізичних картин світу; показати роль особистості в історії фізичної науки: розкрити особливості організації наукових досліджень на сучасному етапі розвитку суспільства. • Практичні: висвітлити можливості використання історичного матеріалу у навчально-виховній роботі в школі з метою: поглиблення знань учнів з фізики; розвитку пізнавального інтересу до предмету, розвитку наукового світогляду та ін.
Дисципліна «Організація позакласної роботи з фізики та астрономії» спрямована на підготовку майбутніх учителів до організації та проведення різноманітних форм позакласної діяльності з фізики й астрономії в закладах загальної середньої освіти. У процесі вивчення курсу студенти ознайомлюються з теоретичними основами, принципами, методами та сучасними підходами до організації позакласної роботи, що сприяє формуванню стійкого інтересу учнів до природничих наук. Особлива увага приділяється розвитку творчих здібностей, дослідницьких умінь, критичного мислення та наукового світогляду школярів. Курс охоплює питання підготовки та проведення фізичних і астрономічних гуртків, олімпіад, конкурсов, вікторин, тематичних вечорів, STEM-проєктів, науково-практичних конференцій та інших освітніх заходів. Також розглядаються особливості використання цифрових технологій, інтерактивних методів навчання та популяризації науки серед учнівської молоді. Значна увага приділяється формуванню організаторських і комунікативних компетентностей майбутнього педагога.
Метою даного курсу є досягнення студентами рівня професійної комунікативної достатності у головних напрямах майбутньої фахової англомовної діяльності, а саме сформувати навички використання знань з англійської мови у процесі професійного спілкування з представниками інших країн з різноманітних питань в галузі інформационных технологій, так і на етапі підготовки до участі у міжнародних конференціях, проектах та дискусіях, а також навчити слухачів проводити усний та письмовий обмін діловою інформацією. А також набуття навичок практичного володіння іноземною мовою у різних видах мовленнєвої діяльності в обсязі тематики, зумовленої потребами сфер майбутньої діяльності (особистої, публічної, професійної, освітньої) та вдосконалення вмінь через опрацювання новітньої автентичної інформації. Даний курс має практичне спрямування, висуваючи пропозицію щодо набуття студентами професійної та функціональної комунікативної компетентності у користуванні англійською мовою. Це здійснюється шляхом інтеграції мовленнєвих умінь та мовних знань в рамках тематичного і ситуативного контексту відповідно до академічної та професійної сфер студента.
Предметом дисципліни «Фундаментальні фізичні та математичні константи» є фундаментальні константи фізики і математики, проблеми, пов’язані з ними, їх зв’язок з існуючими фундаментальними взаємодіями та їх вплив на властивості Всесвіту. Мета цієї дисципліни: сформувати уявлення про основи єдиної наукової картини світу, яка базується на досягненнях сучасної математики, теоретичної та експериментальної фізики, астрофізики. При цьому розкривається місце і значення фундаментальних констант у загальній і професійній освіті; проводиться методологічний аналіз самого поняття «фундаментальна константа», формулюється критерій фундаментальності констант, здійснюється аналіз змісту існуючих таблиць фізичних констант, їх розмірностей; розглядаються термінологічні питання та проблеми точного вимірювання числоваих значень констант. З’ясовується залежність фундаментальних констант від часу, вплив числових значень констант на стійкість основних структурних елементів спостережуваного Всесвіту (атомних ядер, атомів, зір, галактик). Обговорюється антропний принцип (слабкий і сильний), його різні формулювання, ілюструється його зміст достатньою кількістю прикладів, аналізуються можливі інтерпретації антропного принципу. Увага здобувачів звертається на можливому трактуванні числових значень фундаментальних констант як флуктуацій (гіпотеза «ансамблю світів»), обговорюється проблема формування цих числових значень на ранніх етапах еволюції Всесвіту. Зрештою визначається повна група фундаментальних констант фізики, яка з необхідністю і достатністю описує і характеризує наш Всесвіт («Код Всесвіту»).
Дисципліна «Основи спеціальної та загальної теорій відносності» охоплює фундаментальні положення релятивістської фізики, які є базою для сучасного розуміння простору, часу, гравітації та взаємодії тіл у різних фізичних умовах. Вивчення цієї дисципліни є невід’ємною частиною підготовки студентів фізико-математичних та інженерно-технічних спеціальностей. Курс складається з двох основних частин. Перша частина присвячена спеціальній теорії відносності (СТВ), що включає: принципи релятивістської інваріантності, перетворення Лоренца, релятивістську кінематику та динаміку, енергію та імпульс у релятивістському контексті, а також електродинаміку рухомих систем. Розглядається зв’язок СТВ з класичною механікою, а також експериментальні підтвердження теорії. Друга частина охоплює загальну теорію відносності (ЗТВ), зосереджену на релятивістській гравітації, геометрії криволінійного простору-часу, рівняннях Ейнштейна, викривленні простору-часу під дією маси та енергії, а також застосуваннях ЗТВ до астрофізичних і космологічних задач (чорні діри, гравітаційні хвилі, розширення Всесвіту). Розглядаються експериментальні підтвердження цієї теорії.
Дисципліна «Релятивістська астрофізика» присвячена вивченню астрофізичних об’єктів і процесів, у яких проявляються ефекти спеціальної та загальної теорій відносності. Курс розроблений для здобувачів освіти другого (магістерського) рівня освіти, і має на меті формування глибокого розуміння фізичних процесів у екстремальних умовах Всесвіту. Основна увага зосереджена на вивченні компактних астрофізичних об'єктів (білі карлики, нейтронні зорі, чорні діри), релятивістських моделях гравітаційного колапсу, акреційних дисків, релятивістських струменів (джетів) та гравітаційних хвиль. Певна частина курсу присвячена розв’язанню рівнянь Ейнштейна для різних симетрій та фізичних сценаріїв, зокрема метриці Шварцшильда, Керра та Фрідмана–Леметра–Робертсона–Вокера. Дисципліна також охоплює реліктове випромінювання, еволюцію Всесвіту, темну матерію та темну енергію, а також спостережувані релятивістські ефекти – гравітаційне лінзування, червоне зміщення, ефект Шапіро та ін. Особлива увага приділяється методам спостереження та інтерпретації астрофізичних даних у контексті релятивістських моделей.
Предметом вивчення навчальної дисципліни є найбільш загальні, фундаментальні уявлення про світ, що складаються в рамках основних напрямків природознавства і виражають специфічні особливості концепції картини світу, притаманні даним конкретним наукам. Метою викладання навчальної дисципліни «Концепції сучасного природознавства» є формування у студентів науково-природничого світогляду. Основою його формування є вірне розуміння явищ, законів, шляхів розвитку природничих теорій.Основними завданнями курсу є: * формування уявлений про процеси і форми пізнання навколишнього середовища і відповідну діяльність з позиції природничих наук; * набуття студентами природничо-наукових знань і навичок природничо-наукового аналізу природних явищ, включаючи процеси формування і розвитку всесвіту; * на основі принципових положень, теорій і досягнень науки про природу набуття уявлень про цілісну природничо-наукову картину світу як модель природи; * розвиток сприйнятливості до проблематики природознавства;* формування розуміння глибоких протиріч розвитку світу природи. Вивчення курсу супроводжується семінарськими заняттями з обговорення основних понять і проблем курсу.
Дисципліна «Віртуальний фізичний експеримент» спрямована на формування у студентів знань, умінь і практичних навичок щодо використання сучасних цифрових технологій для моделювання та проведення фізичних експериментів у віртуальному середовищі. У межах курсу розглядаються теоретичні основи комп’ютерного моделювання фізичних процесів, принципи створення та застосування віртуальних лабораторій, симуляторів і інтераквих освітніх ресурсів у процесі навчання фізики. Особлива увага приділяється використанню програмного забезпечення для візуалізації фізичних явищ, аналізу експериментальних даних та організації дистанційного й змішаного навчання. Студенти навчаються проєктувати та застосовувати віртуальні експерименти для розвитку дослідницьких компетентностей, критичного мислення та пізнавальної активності учнів. Курс сприяє формуванню цифрової грамотності майбутніх педагогів, уміння інтегрувати інноваційні технології в освітній процес і забезпечувати доступність сучасної фізичної освіти. Окремо розглядаються питання безпеки, методики оцінювання результатів навчання та ефективного використання цифрових ресурсів у професійній діяльності вчителя фізики.
Дисципліна «Актуальні питання педагогіки і психології середньої освіти» спрямована на поглиблення знань здобувачів освіти щодо сучасних тенденцій розвитку освітнього процесу в закладах загальної середньої освіти, актуальних проблем педагогічної науки та практики, а також психологічних аспектів професійної діяльності вчителя. Основна мета курсу — сформувати у майбутніх педагогів критичне розуміння освітніх змін, підвищити рівень їхньої професійної рефлексії та готовності до роботи в умовах трансформації освіти. У межах вивчення дисципліни розглядаються ключові питання сучасної педагогіки: інноваційні підходи до навчання та виховання, реалізація компетентнісного підходу, інтеграція змісту освіти, впровадження інклюзивного навчання, формування соціально-емоційних навичок учнів. Значну увагу приділено також психологічній підтримці учасників освітнього процесу, розвитку емоційного інтелекту, профілактиці професійного вигорання вчителів, побудові ефективної комунікації між учасниками освітнього середовища. Опанування курсу сприяє формуванню глибокого розуміння викликів сучасної середньої освіти, розвитку професійної гнучкості та здатності до пошуку ефективних педагогічних і психологічних рішень у складних навчально-виховних ситуаціях. Дисципліна є важливим елементом підготовки фахівців нової генерації, здатних до інноваційної діяльності та постійного професійного самовдосконалення.
Предметом вивчення навчальної дисципліни "Концепції сучасного природознавства" є найбільш загальні, фундаментальні уявлення про світ, що складаються в рамках основних напрямків природознавства і виражають специфічні особливості концепції картини світу, притаманні даним конкретним наукам. Метою викладання навчальної дисципліни «Концепції сучасного природознавства» є формування у студентів науково-природничого світогляду. Основою його формування є вірне розуміння явищ, законів, шляхів розвитку природничих теорій.Основними завданнями курсу є: * формування уявлень про процеси і форми пізнання навколишнього середовища і відповідну діяльність з позиції природничих наук; * набуття студентами природничо-наукових знань і навичок природничо-наукового аналізу природних явищ, включаючи процеси формування і розвитку всесвіту; * на основі принципових положень, теорій і досягнень науки про природу набуття уявлень про цілісну природничо-наукову картину світу як модель природи; * розвиток сприйнятливості до проблематики природознавства;* формування розуміння глибоких протиріч розвитку світу природи. Вивчення курсу супроводжується семінарськими заняттями з обговорення основних понять і проблем курсу.
Мета курсу: Поглиблення спеціальних знань з фізики твердого тіла та класичної електродинаміки; формування уявлень студентів про особливості і властивості твердих тіл і їх з'єднань, теорію та моделі, що описують поведінку електронів провідності. Завдання курсу: Одне з головних завдань курсу – формування у студентів наукового світогляду. Основою його формування є вірне розуміння фізичних явищ, законів, шляхів розвитку фізичних теорій. Розкриття структурних особливостей кристалічних тіл; теорії теплопровідності і електропровідності в класичному і квантовому наближеннях; дослідження явищ в напівпровідниках; класичні і квантові теорії магнетизму. Розкриття природи електропровідності та намагнічування на основі класичної електронної теорії, квантово-механічне описання руху електронів в решітці, створення енергетичних зон в кристалах. Основною метою дисципліни є поглиблення раніше отриманих знань для їх практичного використання при розгляді основних фізичних властивостей твердих тіл. У процесі викладання курсу буде розглянуто рух і взаємодію електричних зарядів в речовині; фізичну сутність процесів, що лежать в основі електромагнітних явищ.
Дисципліна «Новітні досягнення у фізиці та астрофізиці» присвячена ознайомленню здобувачів освіти з актуальними науковими відкриттями, сучасними напрямами досліджень та передовими технологіями в галузі фундаментальної та прикладної фізики, а також астрофізики. Курс спрямований на формування у здобувачів освіти цілісного уявлення про сучасний стан науки, розуміння її динаміки та міждисциплінарних зв’язків. У рамках дисципліни розглядаються найважливіші прориви останніх десятиліть, зокрема: відкриття гравітаційних хвиль, нейтринних осциляцій, результати космічних місій у Сонячній системі, відкриття і дослідження екзопланет, виявлення надмасивних чорних дір, дослідження темної матерії та темної енергії, сучасні експерименти на Великому адронному колайдері, досягнення в галузі нейтринної фізики, космології, нанофізики. Курс має міждисциплінарний характер, охоплює як експериментальні, так і теоретичні аспекти, демонструючи тісний зв’язок між фізикою, астрономією, інформатикою, матеріалознавством та інженерією. Особлива увага приділяється обговоренню методів наукових досліджень, аналізу наукових публікацій, а також ролі міжнародних наукових колаборацій. У процесі навчання магістранти аналізують сучасні наукові статті, проводять наукові огляди, готують міні-дослідження, беруть участь у дискусіях щодо перспектив розвитку фізики й астрофізики у XXI столітті. Дисципліна формує критичне мислення, навички наукової комунікації, аналітичної роботи з інформаційними джерелами та мотивує до подальшої наукової діяльності.
Мета: Надати студентам систематизовані знання щодо сучасних методів інтелектуального аналізу даних (англ. Data Mining) як одного з ключових напрямів в аналітиці даних. Сформувати розуміння теоретичних основ, алгоритмів і підходів до автоматизованого виявлення закономірностей, шаблонів і знань у великих обсягах даних. Завдання: Ознайомитися з концепцією інтелектуального аналізу даних, його цілями, задачами та етапами. Вивчити основні класи методів Data Mining: класифікація, кластеризація, асоціативні правила, регресія, виявлення аномалій. Засвоїти принципи роботи базових алгоритмів (k-means, decision trees, random forest, Naive Bayes, Apriori тощо). Навчитися застосовувати методи аналізу даних до реальних задач у галузях медицини, фінансів, техніки тощо. Освоїти використання програмного середовища Python та бібліотек (scikit-learn, pandas, matplotlib) для практичної реалізації моделей. У результаті вивчення теми студенти будуть знати: ключові методи та алгоритми інтелектуального аналізу даних, принципи побудови моделей та оцінки їх якості; процеси передобробки даних та вибору ознак; вміти: застосовувати відповідні методи до задач класифікації, кластеризації, прогнозування; реалізовувати базові моделі аналізу даних у Python; аналізувати результати моделювання та формулювати висновки на основі обчислених метрик; використовувати об'єктно-контекстний підхід до організації програмного коду.
Мета: Ознайомити студентів із основами створення графічного інтерфейсу користувача (GUI) у мові програмування Python з використанням стандартного модуля Tkinter. Сформувати уявлення про об'єктно-орієнтоване (ОК) проєктування графічних програм, принципи побудови віконного інтерфейсу та взаємодії користувача з програмою. Завдання: Засвоїти базові поняття графічного інтерфейсу користувача. Вивчити основні графічні компоненти (віджети) модуля Tkinter: кнопки, поля введення, написи, вікна повідомлень, меню тощо. Навчитися створювати прості графічні інтерфейси з використанням об'єктно-орієнтованого підходу. Освоїти методи обробки подій, пов’язаних із діями користувача (натискання кнопок, введення тексту тощо). Реалізувати прикладні програми з інтерфейсом для введення, обробки та відображення інформації. У результаті вивчення теми студенти будуть знати: принципи побудови графічного інтерфейсу користувача в Python; основні класи та методи модуля Tkinter; концепцію обробки подій у графічному середовищі; вміти: створювати графічні додатки на основі Tkinter; компонувати інтерфейс з елементів керування; використовувати об'єктно-орієнтоване програмування для структурування GUI-програм; забезпечити взаємодію між інтерфейсом та логікою програми.
Мета дисципліни сформувати у студентів здатність виконувати і конструктивно систематизувати, аналізувати та обґрунтовувати у висновки результати наукових досліджень, оволодіти методами аналітичної роботи, технікою опрацювання літературних джерел.Завдання курсу. розкрити поняття, зміст і функції науки; схарактеризувати наукову картину світу; розглянути сутність науково-технічного прогресу і науково-технічної революції; визначити основні класифікації наук; проаналізувати інформаційне забезпечення науки; виявити рівні методології і основні елементи знань; схарактеризувати методи наукових досліджень; розкрити особливості написання рефератів, курсових, бакалаврських та магістерських робіт; познайомитися з основними видами апробації наукових досліджень. У результаті вивчення теоретичного курсу і виконання досліджень за обраною темою Ви зможете: оволодіти методами наукового пізнання; набути навичок, необхідних для обробки швидко зростаючого потоку інформації; вміти формулювати мету і завдання дослідження; розробляти гіпотези; оцінювати результати спостережень, вимірювань, експериментів; формулювати висновки наукового дослідження і викладати результати дослідження в курсових, дипломних роботах, статтях, доповідях і т. д.
Дисципліна «Педагогіка» є базовою складовою професійної підготовки фахівців у галузі освіти. Її мета полягає у формуванні педагогічного світогляду, розвитку професійної компетентності та усвідомлення значущості педагогічної діяльності в сучасному суспільстві. У процесі вивчення курсу студенти ознайомлюються з основами педагогічної науки, її предметом, завданнями, методами та основними категоріями, розглядають історичний розвиток педагогіки, класичні й сучасні підходи до виховання та навчання. Особлива увага приділяється аналізу особистості педагога, педагогічної майстерності, принципам та методам навчання, організації навчально-виховного процесу, формам контролю знань. Студенти вивчають сучасні освітні технології, моделі взаємодії вчителя й учня, аспекти інклюзивної освіти, а також нормативно-правові засади функціонування освітньої системи України. Опанування дисципліни сприяє розвитку критичного мислення, здатності до саморефлексії, творчого підходу до професійної діяльності, формуванню морально-етичних засад педагогічної взаємодії. Здобуті знання та вміння стануть основою для подальшого професійного зростання майбутніх педагогів і ефективної реалізації їх у сфері освіти.
Мета: надати студентам систематизовані знання щодо сучасних методів інтелектуального аналізу даних (англ. Data Mining) як одного з ключових напрямів в аналітиці даних. Сформувати розуміння теоретичних основ, алгоритмів і підходів до автоматизованого виявлення закономірностей, шаблонів і знань у великих обсягах даних. Завдання: Ознайомитися з концепцією інтелектуального аналізу даних, його цілями, задачами та етапами.Вивчити основні класи методів Data Mining: класифікація, кластеризація, асоціативні правила, регресія, виявлення аномалій. Засвоїти принципи роботи базових алгоритмів (k-means, decision trees, random forest, Naive Bayes, Apriori тощо). Навчитися застосовувати методи аналізу даних до реальних задач у галузях медицини, фінансів, техніки тощо. Освоїти використання програмного середовища Python та бібліотек (scikit-learn, pandas, matplotlib) для практичної реалізації моделей. У результаті вивчення теми студенти будуть: знати: ключові методи та алгоритми інтелектуального аналізу даних; принципи побудови моделей та оцінки їх якості; процеси передобробки даних та вибору ознак. Вміти: застосовувати відповідні методи до задач класифікації, кластеризації, прогнозування; реалізовувати базові моделі аналізу даних у Python; аналізувати результати моделювання та формулювати висновки на основі обчислених метрик; використовувати об'єктно-контекстний підхід до організації програмного коду.
Основою вивчення курсу є розкриття структури основних тем розділу загального курсу «Історія фізики» ознайомлення з історією відкриття найважливіших фізичних законів і виникнення теорій та можливості використання цього матеріалу у майбутній професії. Мета та завдання дисципліни: Мета дисципліни: розкриття становлення і розвитку фізики від зародження до сучасного часу: висвітлення основних фізичних понять і законів у їх історичному розвитку, сприяння поглибленню знань студентів з фізики та розвитку їх діалектичного мислення, формування soft skills. Для досягнення мети передбачається виконання наступних завдань: • Теоретичні: курс історії фізики повинен озброїти майбутніх вчителів історичними знаннями, необхідними для здійснення навчальної та виховної роботи з учнями; ознайомити студентів з методами пізнання природних явищ та структурою пізнавального процесу; висвітлити різні підходи до періодизації розвитку фізичної науки; ознайомити студентів з еволюцією фізичних картин світу; показати роль особистості в історії фізичної науки: розкрити особливості організації наукових досліджень на сучасному етапі розвитку суспільства. • Практичні: висвітлити можливості використання історичного матеріалу у навчально-виховній роботі в школі з метою: поглиблення знань учнів з фізики; розвитку пізнавального інтересу до предмету, розвитку наукового світогляду та ін.
Вивчення дисципліни «Методи обробки результатів експерименту» забезпечує здобуття студентами базових знань з методології наукової діяльності в частині планування і проведення експерименту, наступної адекватної і ефективної обробки результатів експерименту, їх коректної статистичної інтерпретації. Дана навчальна дисципліна має на меті ознайомити здобувачів з основними правилами проведення та аналізу результатів вимірювання певних величин у процесі наукових досліджень, сформувати комплекс знань, умінь, необхідних для статистичної обробки інформації в умовах невизначеностей, застосування різноманітних методів дослідження, а саме статистичних, табличних, графічних методів та інших. Надати здобувачам знань і умінь з обчислення числових характеристик випадкових величин, знаходження їх незміщених, спроможних і ефективних оцінок; висунення і перевірку статистичних гіпотез, адекватне користування різноманітними статистичними критеріями; здійснення кореляційного і регресійного аналізу масивів даних; знаходження статистичними методами функціональних залежностей між випадковими величинами.
Дисципліна «Теорія механізмів» є однією з фундаментальних інженерних дисциплін, яка формує базові знання та навички, необхідні для розуміння, аналізу, синтезу та проектування механізмів, що складають основу багатьох машин і технічних пристроїв. Вона є обов’язковою для підготовки фахівців у галузях машинобудування, приладобудування, робототехніки, автомобілебудування, мехатроніки та суміжних спеціальностей. Курс охоплює широке коло питань, пов’язаних із принципами побудови механізмів, законами руху, кінематичними та динамічними властивостями, методами аналізу та синтезу, а також з основами комп’ютерного моделювання механічних систем. Метою викладання дисципліни є формування у студентів системи теоретичних знань та практичних навичок, необхідних для: аналізу існуючих механізмів; розуміння кінематичних і динамічних процесів, що відбуваються у механічних системах; самостійного проєктування нових конструкцій механізмів; підготовки до вивчення суміжних дисциплін, таких як "Деталі машин", "Теорія машин і механізмів".Завдання дисципліни. У процесі вивчення дисципліни студенти повинні: засвоїти основні поняття і терміни теорії механізмів; навчитися класифікувати та аналізувати механізми за типами кінематичних пар і структурою; розуміти принципи роботи плоских і просторових механізмів; опанувати методи кінематичного аналізу та синтезу; володіти методами розрахунку швидкостей, прискорень та сил у механічних системах; вміти застосовувати програмне забезпечення для моделювання механізмів.
Мета: Ознайомити студентів з основами моделювання, програмування та управління промисловими роботами у віртуальному середовищі RoboDK. Сформувати практичні навички створення 3D-моделей роботизованих систем, розробки та верифікації програм керування роботами з урахуванням кінематичних та технологічних параметрів. Завдання: Вивчити базові поняття та компоненти робототехнічних систем. Ознайомитися з функціональними можливостями середовища RoboDK: бібліотекою роботів, імпортом CAD-деталей, створенням траєкторій. Освоїти методику побудови цифрового двійника робота-маніпулятора. Навчитися створювати та тестувати програми руху для виконання типових завдань (зварювання, фарбування, переміщення деталей тощо). Засвоїти основи генерації коду під конкретні моделі роботів (Fanuc, KUKA, ABB тощо). Ознайомитися з інтеграцією RoboDK із Python для розширеного керування та автоматизації. У результаті вивчення теми студенти будуть: Знати: принципи побудови програм управління роботами; архітектуру та інтерфейс RoboDK; способи симуляції та оптимізації руху роботів. Вміти: створювати 3D-модель робочого середовища в RoboDK; програмувати типові технологічні операції для промислових роботів; експортувати та перевіряти програми для фізичних роботів; застосовувати Python для автоматизованого управління процесами у RoboDK.
Дисципліна «Загальна астрофізика» призначена для студентів, які обрали спеціальність 104. Фізика та астрономія. Комп'ютерне моделювання фізичних процесів. Метою дисципліни є надання знань про будову, походження та еволюцію космічних тіл, їх систем, Всесвіту в цілому з фізичного погляду. Цей курс дає змогу ознайомитися з різноманіттям фізичних умов, що спостерігаються у Всесвіті, в тому числі і з такими, які в земних лабораторіях створити неможливо. Окремо розглядаються фізика, будова, походження і еволюція, Сонця, зір нашої та інших галактик, релятивістських об'єктів (білих карликів, нейтронних зір, чорних дір), будова та еволюція нашої Галактики і всього Всесвіту в цілому з урахуванням впливу темної матерії і темної енергії, фундаментальні властивості простору-часу, геометрія нашого Всесвіту. Дана дисципліна розглядає також роль астрофізики у формуванні сучасної природничонаукової картини світу; основні принципи, методи і досягнення сучасної астрофізики, основні етапи розвитку астрофізики і найбільш видатних вчених астрофізиків.
Дисципліна «Теорія механізмів» є однією з фундаментальних інженерних дисциплін, яка формує базові знання та навички, необхідні для розуміння, аналізу, синтезу та проектування механізмів, що складають основу багатьох машин і технічних пристроїв. Вона є обов’язковою для підготовки фахівців у галузях машинобудування, приладобудування, робототехніки, автомобілебудування, мехатроніки та суміжних спеціальностей. Курс охоплює широке коло питань, пов’язаних із принципами побудови механізмів, законами руху, кінематичними та динамічними властивостями, методами аналізу та синтезу, а також з основами комп’ютерного моделювання механічних систем. Метою викладання дисципліни є формування у студентів системи теоретичних знань та практичних навичок, необхідних для: аналізу існуючих механізмів; розуміння кінематичних і динамічних процесів, що відбуваються у механічних системах; самостійного проєктування нових конструкцій механізмів; підготовки до вивчення суміжних дисциплін, таких як "Деталі машин", "Теорія машин і механізмів".Завдання дисципліни. У процесі вивчення дисципліни студенти повинні: засвоїти основні поняття і терміни теорії механізмів; навчитися класифікувати та аналізувати механізми за типами кінематичних пар і структурою; розуміти принципи роботи плоских і просторових механізмів; опанувати методи кінематичного аналізу та синтезу; володіти методами розрахунку швидкостей, прискорень та сил у механічних системах; вміти застосовувати програмне забезпечення для моделювання механізмів.
Мета: Ознайомити студентів з основами моделювання, програмування та управління промисловими роботами у віртуальному середовищі RoboDK. Сформувати практичні навички створення 3D-моделей роботизованих систем, розробки та верифікації програм керування роботами з урахуванням кінематичних та технологічних параметрів. Завдання: Вивчити базові поняття та компоненти робототехнічних систем. Ознайомитися з функціональними можливостями середовища RoboDK: бібліотекою роботів, імпортом CAD-деталей, створенням траєкторій. Освоїти методику побудови цифрового двійника робота-маніпулятора. Навчитися створювати та тестувати програми руху для виконання типових завдань (зварювання, фарбування, переміщення деталей тощо). Засвоїти основи генерації коду під конкретні моделі роботів (Fanuc, KUKA, ABB тощо). Ознайомитися з інтеграцією RoboDK із Python для розширеного керування та автоматизації. У результаті вивчення теми студенти будуть: Знати: принципи побудови програм управління роботами; архітектуру та інтерфейс RoboDK; способи симуляції та оптимізації руху роботів. Вміти: створювати 3D-модель робочого середовища в RoboDK; програмувати типові технологічні операції для промислових роботів; експортувати та перевіряти програми для фізичних роботів; застосовувати Python для автоматизованого управління процесами у RoboDK.
Дисципліна "Схемотехніка та проектування роботів" призначена для студентів, які цікавляться робототехнікою, електронікою та практичним застосуванням інженерних знань. Курс поєднує теоретичні знання з практичними навичками проектування та розробки роботизованих систем. Мета дисципліни: Навчити студентів основам проектування електронних схем та робототехнічних систем, розвинути практичні навички у створенні власних роботизованих пристроїв від концепції до реалізації. Основні тематичні блоки: Основи електротехніки та електроніки. Проектування електронних схем та друкованих плат. Мікроконтролери та їх програмування. Сенсори та актуатори у робототехніці. Кінематика та динаміка роботів. Системи керування роботами. Проектування та збірка прототипів. Для кого підходить: Дисципліна підходить для студентів технічних спеціальностей, особливо інженерних напрямків, інформатики, електроніки та автоматизації, учителі інформатики. Попередні знання з програмування та фізики будуть корисними, але не є обов'язковими.Проектування та збірка прототипів.
Інформатизація різних сфер життєдіяльності людей привела до якісних змін у використанні аудіо- і відеотехніки за допомогою мультимедійних технологій та дистанційних технологій навчання. Дистанційні технології все більше використовуються у навчальному процесі. Під час вивчення дисципліни у студентів формується уявлення про сучасні можливості дистанційних технологій у освітньому процесі та їх використання у практичній діяльності викладача, а також вміння правильно і свідомо користуватися обчислювальною технікою, вміти раціонально використовувати можливості коп’ютерних технологій щодо створення та впровадження комп’ютерних засобів підтримки навчального процесу та науково-методичної роботи викладача. Метою вивчення дисципліни «Методика та технології дистанційного навчання» полягає у оволодінні студентами системою знань, умінь, що забезпечують реалізацію функцій дистанційного навчання, здійснення майбутніми фахівцями професійно-педагогічної комунікації на високому якісному рівні, можливість самореалізації й самовдосконалення студентів через вербальні, невербальні засоби комунікації.
Предметом дисципліни «Фундаментальні фізичні та математичні константи» є фундаментальні константи фізики і математики, проблеми, пов’язані з ними, їх зв’язок з існуючими фундаментальними взаємодіями та їх вплив на властивості Всесвіту. Мета цієї дисципліни: сформувати уявлення про основи єдиної наукової картини світу, яка базується на досягненнях сучасної математики, теоретичної та експериментальної фізики, астрофізики. При цьому розкривається місце і значення фундаментальних констант у загальній і професійній освіті; проводиться методологічний аналіз самого поняття «фундаментальна константа», формулюється критерій фундаментальності констант, здійснюється аналіз змісту існуючих таблиць фізичних констант, їх розмірностей; розглядаються термінологічні питання та проблеми точного вимірювання числових значень констант. З’ясовується залежність фундаментальних констант від часу, вплив числових значень констант на стійкість основних структурних елементів спостережуваного Всесвіту (атомних ядер, атомів, зір, галактик). Обговорюється антропний принцип (слабкий і сильний), його різні формулювання, ілюструється його зміст достатньою кількістю прикладів, аналізуються можливі інтерпретації антропного принципу. Увага здобувачів звертається на можливому трактуванні числових значень фундаментальних констант як флуктуацій (гіпотеза «ансамблю світів»), обговорюється проблема формування цих числових значень на ранніх етапах еволюції Всесвіту. Зрештою визначається повна група фундаментальних констант фізики, яка з необхідністю і достатністю описує і характеризує наш Всесвіт («Код Всесвіту»).
Дисципліна «Основи спеціальної та загальної теорій відносності» охоплює фундаментальні положення релятивістської фізики, які є базою для сучасного розуміння простору, часу, гравітації та взаємодії тіл у різних фізичних умовах. Вивчення цієї дисципліни є невід’ємною частиною підготовки студентів фізико-математичних та інженерно-технічних спеціальностей. Курс складається з двох основних частин. Перша частина присвячена спеціальній теорії відносності (СТВ), що включає: принципи релятивістської інваріантності, перетворення Лоренца, релятивістську кінематику та динаміку, енергію та імпульс у релятивістському контексті, а також електродинаміку рухомих систем. Розглядається зв’язок СТВ з класичною механікою, а також експериментальні підтвердження теорії. Друга частина охоплює загальну теорію відносності (ЗТВ), зосереджену на релятивістській гравітації, геометрії криволінійного простору-часу, рівняннях Ейнштейна, викривленні простору-часу під дією маси та енергії, а також застосуваннях ЗТВ до астрофізичних і космологічних задач (чорні діри, гравітаційні хвилі, розширення Всесвіту). Розглядаються експериментальні підтвердження цієї теорії.
Дисципліна «Релятивістська астрофізика» присвячена вивченню астрофізичних об’єктів і процесів, у яких проявляються ефекти спеціальної та загальної теорій відносності. Курс розроблений для здобувачів освіти другого (магістерського) рівня освіти, і має на меті формування глибокого розуміння фізичних процесів у екстремальних умовах Всесвіту. Основна увага зосереджена на вивченні компактних астрофізичних об'єктів (білі карлики, нейтронні зорі, чорні діри), релятивістських моделях гравітаційного колапсу, акреційних дисків, релятивістських струменів (джетів) та гравітаційних хвиль. Певна частина курсу присвячена розв’язанню рівнянь Ейнштейна для різних симетрій та фізичних сценаріїв, зокрема метриці Шварцшильда, Керра та Фрідмана–Леметра–Робертсона–Вокера. Дисципліна також охоплює реліктове випромінювання, еволюцію Всесвіту, темну матерію та темну енергію, а також спостережувані релятивістські ефекти – гравітаційне лінзування, червоне зміщення, ефект Шапіро та ін. Особлива увага приділяється методам спостереження та інтерпретації астрофізичних даних у контексті релятивістських моделей.
Дисципліна «Актуальні питання педагогіки і психології середньої освіти» спрямована на поглиблення знань здобувачів освіти щодо сучасних тенденцій розвитку освітнього процесу в закладах загальної середньої освіти, актуальних проблем педагогічної науки та практики, а також психологічних аспектів професійної діяльності вчителя. Основна мета курсу — сформувати у майбутніх педагогів критичне розуміння освітніх змін, підвищити рівень їхньої професійної рефлексії та готовності до роботи в умовах трансформації освіти. У межах вивчення дисципліни розглядаються ключові питання сучасної педагогіки: інноваційні підходи до навчання та виховання, реалізація компетентнісного підходу, інтеграція змісту освіти, впровадження інклюзивного навчання, формування соціально-емоційних навичок учнів. Значну увагу приділено також психологічній підтримці учасників освітнього процесу, розвитку емоційного інтелекту, профілактиці професійного вигорання вчителів, побудові ефективної комунікації між учасниками освітнього середовища. Опанування курсу сприяє формуванню глибокого розуміння викликів сучасної середньої освіти, розвитку професійної гнучкості та здатності до пошуку ефективних педагогічних і психологічних рішень у складних навчально-виховних ситуаціях. Дисципліна є важливим елементом підготовки фахівців нової генерації, здатних до інноваційної діяльності та постійного професійного самовдосконалення.
Дисципліна «Віртуальний фізичний експеримент» спрямована на формування в студентів сучасних навичок проведення фізичних досліджень у цифровому середовищі. Вона є складовою частиною фундаментальної підготовки з фізики та поєднує класичні наукові підходи з можливостями комп’ютерного моделювання, візуалізації процесів та обробки результатів. У рамках курсу студенти знайомляться з віртуальними лабораторіями, інтерактивними симуляціями та програмними середовищами, що дозволяють досліджувати складні фізичні явища без використання реального обладнання. Особлива увага приділяється моделюванню механічних, електричних, теплових, оптичних та квантових процесів, а також аналізу похибок, побудові графіків, перевірці фізичних гіпотез та інтерпретації результатів.Метою дисципліни є розвиток умінь критичного та логічного мислення, формування навичок самостійного проведення експериментів, підготовки звітів, аналізу даних і роботи з науковими джерелами. Курс є важливою частиною підготовки фахівців у галузях природничих наук, техніки, педагогіки та ІТ. Освоєння інструментів віртуального експерименту дозволяє студентам виконувати лабораторні роботи дистанційно, що є особливо актуальним у сучасних умовах цифровізації освіти."
Мета курсу: Поглиблення спеціальних знань з фізики твердого тіла та класичної електродинаміки; формування уявлень студентів про особливості і властивості твердих тіл і їх з'єднань, теорію та моделі, що описують поведінку електронів провідності. Завдання курсу: Одне з головних завдань курсу – формування у студентів наукового світогляду. Основою його формування є вірне розуміння фізичних явищ, законів, шляхів розвитку фізичних теорій. Розкриття структурних особливостей кристалічних тіл; теорії теплопровідності і електропровідності в класичному і квантовому наближеннях; дослідження явищ в напівпровідниках; класичні і квантові теорії магнетизму. Розкриття природи електропровідності та намагнічування на основі класичної електронної теорії, квантово-механічне описання руху електронів в решітці, створення енергетичних зон в кристалах. Основною метою дисципліни є поглиблення раніше отриманих знань для їх практичного використання при розгляді основних фізичних властивостей твердих тіл. У процесі викладання курсу буде розглянуто рух і взаємодію електричних зарядів в речовині; фізичну сутність процесів, що лежать в основі електромагнітних явищ.
Анотація дисципліни: Предметом вивчення навчальної дисципліни є теоретичні засади методики проектування навчальних середовищ з фізики у загальноосвітніх навчальних закладах; наукові знання теорії педагогічного проектування та структури освітніх середовищ; сучасні підходи до організації навчального процесу з фізики у загально-освітніх навчальних закладах. Мета та завдання дисципліни: Мета дисципліни: розширення предмету дослідження методики навчання фізики, яка сьогодні має шукати відповіді на питання, що пов’язані з формуванням цілей навчання фізики в основній і профільній школі; визначення змісту їх навчання в умовах рівневої і профільної диференціації; обґрунтування вибору технологій навчання, здатних підвищити результативність підготовки молоді до життя; визначення умов навчання школярів, сприятливих для досягнення навчальних, розвивальних і виховних цілей. Зміна цілей фізичної освіти супроводжується реформуванням її змісту навчання в школі, на який впливають стан розвитку науки - фізики; ступінь розвитку інформаційного середовища, психолого-педагогічні особливості розвитку учнів, що вивчають предмет, тенденції розвитку фізичної освіти, нововведення в освітній галузі, пов’язані з реалізацією принципів варіативності, оптимізації, використання ШІ та ін. Учитель повинен навчитися конструювати зміст навчання дисципліни фізики, використовуючи в якості стержня загальностандартну її частину, на основі якої вибудовувати орієнтацію на особистісний потенціал учня, стиль його мислення, профіль розвитку. Зміна підходів до організації навчального процесу, для якого характерними стають самонавчання, саморозвиток і самовиховання, обумовлює необхідність створення умов для здійснення пізнавальної діяльності учнями з урахуванням їх особистісних характеристик та наявного життєвого досвіду. Перелік цих умов відображається в характеристиках навчального середовища на уроці, яке має спроектувати і створити вчитель."
Дисципліна «Творчі задачі з фізики та астрономії» орієнтована на розвиток аналітичного, логічного й креативного мислення студентів шляхом розв’язання нетипових, нестандартних і міждисциплінарних задач. Курс формує вміння застосовувати фізичні й астрономічні знання в нових ситуаціях, розвивати евристичні підходи, проводити наближені оцінки, створювати моделі реальних явищ та шукати нестандартні шляхи до розв’язання проблем. Зміст дисципліни охоплює широке коло тем, включаючи: задачі на побутові фізичні ситуації, астрофізичні парадокси, задачі з надлишковими або недостатніми даними, оцінювання порядків величин, задачі за схемою «що б сталося, якби», логічні задачі на уяву, дослідницькі задачі та задачі, складені. за уривком з художнього твору. Частина курсу присвячена історично відомим задачам, що відіграли ключову роль у розвитку фізики та астрономії, а також завданням з олімпіад, турнірів і науково-популярної літератури. Особлива увага приділяється розвитку навичок формулювання задач, побудові гіпотез, експериментального мислення, а також роботі в малих групах. Студенти вчаться не лише знаходити правильне рішення, але й аргументовано захищати його, аналізувати альтернативні підходи та створювати власні задачі.
Предметом вивчення навчальної дисципліни є найбільш загальні, фундаментальні уявлення про світ, що складаються в рамках основних напрямків природознавства і виражають специфічні особливості концепції картини світу, притаманні даним конкретним наукам. Метою викладання навчальної дисципліни «Концепції сучасного природознавства» є формування у студентів науково-природничого світогляду. Основою його формування є вірне розуміння явищ, законів, шляхів розвитку природничих теорій.Основними завданнями курсу є: * формування уявлень про процеси і форми пізнання навколишнього середовища і відповідну діяльність з позиції природничих наук; * набуття студентами природничо-наукових знань і навичок природничо-наукового аналізу природних явищ, включаючи процеси формування і розвитку всесвіту; * на основі принципових положень, теорій і досягнень науки про природу набуття уявлень про цілісну природничо-наукову картину світу як модель природи; * розвиток сприйнятливості до проблематики природознавства;* формування розуміння глибоких протиріч розвитку світу природи. Вивчення курсу супроводжується семінарськими заняттями з обговорення основних понять і проблем курсу."
Дисципліна «Новітні досягнення у фізиці та астрофізиці» присвячена ознайомленню здобувачів освіти з актуальними науковими відкриттями, сучасними напрямами досліджень та передовими технологіями в галузі фундаментальної та прикладної фізики, а також астрофізики. Курс спрямований на формування у здобувачів освіти цілісного уявлення про сучасний стан науки, розуміння її динаміки та міждисциплінарних зв’язків. У рамках дисципліни розглядаються найважливіші прориви останніх десятиліть, зокрема: відкриття гравітаційних хвиль, нейтринних осциляцій, результати космічних місій у Сонячній системі, відкриття і дослідження екзопланет, виявлення надмасивних чорних дір, дослідження темної матерії та темної енергії, сучасні експерименти на Великому адронному колайдері, досягнення в галузі нейтринної фізики, космології, нанофізики. Курс має міждисциплінарний характер, охоплює як експериментальні, так і теоретичні аспекти, демонструючи тісний зв’язок між фізикою, астрономією, інформатикою, матеріалознавством та інженерією. Особлива увага приділяється обговоренню методів наукових досліджень, аналізу наукових публікацій, а також ролі міжнародних наукових колаборацій. У процесі навчання магістранти аналізують сучасні наукові статті, проводять наукові огляди, готують міні-дослідження, беруть участь у дискусіях щодо перспектив розвитку фізики й астрофізики у XXI столітті. Дисципліна формує критичне мислення, навички наукової комунікації, аналітичної роботи з інформаційними джерелами та мотивує до подальшої наукової діяльності.