Рабочая программа дисциплины «Физика и концепции современного естествознания»





Скачать 203.56 Kb.
НазваниеРабочая программа дисциплины «Физика и концепции современного естествознания»
Дата публикации18.02.2015
Размер203.56 Kb.
ТипРабочая программа
100-bal.ru > Физика > Рабочая программа


Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ВОЛОГОДСКИИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра физики

« УТВЕРЖДАЮ»


Проректор по учебной работе

_______________________

А.Н. Тритенко

“______”_________________2010 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА



дисциплины «Физика и концепции современного естествознания»

по направлению 220600 – «Инноватика»

Факультет промышленного менеджмента

Форма обучения очная Блок дисциплин ЕН

Вологда

2010

Рабочая программа составлена на основании ГОС ВПО и учебного плана специальности (направления) 220600 – «Инноватика» на кафедре физики электроэнергетического факультета, утв. 24/09/2009 г.

Составители рабочей программы:

профессор, доктор физ.-мат. наук В.И.Богданов

Рабочая программ утверждена на заседании кафедры физики

Протокол №___ от «___»___марта______2010 г.


Заведующий кафедрой физики В.И. Богданов

«______» ________________2010 г.
Рабочая программа одобрена научно-методическим советом факультета промышленного менеджмента от «______» ________________2010 г.
Председатель научно-методического совета:

«______» ________________2010 г. _______________

СОГЛАСОВАНО:

Заведующий кафедрой

«______» ________________2010 г. А.Н.Шичков



  1. Цели и задачи учебной дисциплины, ее место в учебном процессе

1.1. Цели и задачи изучения дисциплины

  • представить естествознание как феномен мировой культуры, уделяя особое внимание фундаментальным концепциям физики, сформулированных в настоящее время наиболее определенно среди других естественных наук;

  • достигнуть понимания специфики гуманитарного и естественнонаучного компонентов культуры, понимания задач и возможностей рационального естественнонаучного метода;

  • сформулировать представление о физической реальности, физической картине мира, о принципах универсального эволюционизма.

1.2. Краткая характеристика дисциплины, ее значение и место в учебном процессе

Дисциплина «Физика и концепции современного естествознания» относится к образовательным дисциплинам из цикла общих математических и естественнонаучных дисциплин. Ее основное назначение – повышение общекультурного статуса через ознакомление с естественнонаучной культурой и прежде всего с физикой, наиболее разработанной из естественнонаучных дисциплин.

1.3. Связь с предшествующими дисциплинами

Дисциплина «Физика и концепции современного естествознания» базируется на знаниях, получаемых в курсах «Высшей математики», «Физики».

1.4. Связь с последующими дисциплинами

Изучение дисциплина «Физика и концепции современного естествознания», в которой отражена квинтэссенция современных представлений о природе, поможет пониманию таких дисциплин в учебном плане, как «Экология», «Системный анализ и принятие решений» и других дисциплин в этом цикле.


  1. Требования к знаниям и умениям по дисциплине

В результате изучения дисциплины «Физика и концепции современного естествознания » обучаемые должны иметь представление:

- о естественнонаучной и гуманитарной культуре;

- о научном методе и основных этапах развития естествознания;

- о двух физических реальностях (корпускулярной и континуальной концепции описания природы;

- о пространстве и времени, принципе относительности;

- о близкодействии и дальнодействии, законах сохранения;

- о понятии состояния в классической и квантовой физике;

- о принципах суперпозиции, неопределенности, дополнительности;

- о принципе возрастания энтропии;

- о современных концепциях развития геосферных оболочек;

- об организации и устойчивости биосферы;

- о необратимости времени, самоорганизации в природе;

- о важнейших научных открытиях современности.

3. Требования к минимуму содержания по дисциплине


«Физика и концепции современного естествознания»

Естественнонаучная и гуманитарная культуры; научный метод; история естествознания; панорама современного естествознания; тенденции развития; корпускулярная и континуальная концепции описания природы; порядок и беспорядок в природе; хаос; структурные уровни организации материи; микро-, макро- и мегамиры; пространство, время; принципы относительности; принципы симметрии; законы сохранения; взаимодействие, дальнодействие; состояние; принципы суперпозиции, неопределенности, дополнительности; динамические и статистические закономерности в природе; законы сохранения энергии в макроскопических процессах; принцип возрастания энтропии; химические процессы, реакционная способность веществ; внутреннее строение и история геологического развития земли; современные концепции развития геосферных оболочек; литосфера как абиотическая основа жизни; экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая, геофизико-геохимическая; географическая оболочка Земли; особенности биологического уровня организации материи; принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем; многообразие живых организмов - основа организации и устойчивости биосферы; генетика и эволюция; человек, биосфера и космические циклы: ноосфера, необратимость времени, самоорганизация в живой и неживой природе; принципы универсального эволюционизма; путь к единой культуре.
4. Распределение часов учебного плана по видам занятий

Виды занятий


1 семестр

2 семестр

Полное число часов

Лекции

28

28

56

Практические занятия (семинары)

17

18

35

ИДЗ

5

5

10

Самостоятельная работа

81

83

164

Всего часов

121

134

255

Итоговый контроль (4 семестр)

Экзамен

Экзамен




Форма проведения зачета

устно

устно



5. Распределение часов самостоятельной работы по видам работ


Вид работы

Норма времени

Семестр 1

Семестр 2

Всего часов

Подготовка к лекциям


0,4

11,2

11,2

22,4

Подготовка к практическим занятиям


0,35

5,95

6,3

12,25

Изучение дополнительной литературы

-

59

60,35

119,35

ИДЗ

5

5

5

10

Всего

-

81,15

82,85

164
Тематический план изучения дисциплины

Тема занятия

Количество аудиторных часов

лекции

семинары




Тема 1. Введение. Две культуры.

4

2




Тема 2. Важнейшие закономерности развития физики

8

4




Тема 3. Образ природы в классической физике

16

11




Тема 4. Образ природы в неклассической физики

14

8




Тема 5. Эволюционные представления в естественнонаучной картине мира.

14

10
















ИТОГО

56

35


6. Содержание дисциплины

6.1. Теоретический курс (лекционные занятия)

№ темы

Наименование темы

Краткое содержание темы

Кол. часов




Проработка в аудитории

самостоятельная




1.


Введение. Две культуры

Естествознание-система наук о природе.

Особенное место физики в современном естествознании.

2




Естественнонаучная и гуманитарная культура. Научный метод. Специфика рационального мышления.

Проблема двух культур.

2




2.

Важнейшие закономерности развития физики

Становление научного знания. Коперник, Бэкон, Декарт, Галилей, Ньютон - как родоначальники классической стратегии естественнонаучного мышления.

Корпускулярная и континдальная концепции описания природы.

2




Научные революции в развитии естествознания: гелиоцентрическая система мира (Коперник). «Начала» Ньютона – фундамент классической парадигмы.

Физика и технологические революции (паровая, электрическая, атомная, информационная)

2




Открытия физики на рубеже XX века и неклассическая стратегия познания, отсутствие наглядных представлений, принцип неопределенности.

Стохастический характер явлений природы.

2




Панорама современного естествознания.

Структурные уровни организации материи: микро-, макро- и мега-миры.

2




3.

Образ природы в классической физике

Понятие измерения и его погрешность; роль прибора.

Идея экспериментальной достоверности и концепция измерения в классической физике.

2




Моделирование явлений природы. Физика как наука моделирования. Физическая реальность-это, обобщенная модель природы.

Фундаментальные модели в физике.

2




Классическая механика. Модель материальной точки. Закон движения, кинематические характеристики. Законы Ньютона.

Лапласовский детерминизм. Социальный физикализм.

2




Модель осциллятора. Распространение колебаний в среде. Континуум. Волны (бегущие, стоячие, продольные, поперечные).

Волновая оптика.

2




Классическая физика-термодинамика. Теплота, температура, внутренняя энергия. Уравнение состояния. I и II начала.

Энтропия. Необратимость тепловых явлений.

2










Классическая физика-электромагнетизм. Дальнодействие и близкодействие. Модель поля. Принцип суперпозиции.

Электромагнитные волны.

2




Пространство и время. Принципы симметрии и законы сохранения, их связь со свойствами пространства и времени. относительности.


Новые представления о пространстве-времени в теории

2




Проблемы классического синтеза конца XIX века. Противоречие между механикой и электромагнетизмом, термодинамикой и электромагнетизмом. Кризис основ физики рубежа веков.




2




4.

Образ природы в неклассической физике

Гипотеза квантов Планка. Фотоны. Корпускулярно-волновой дуализм света. Атом Резерфорда.

Модель атома Бора.

2




Волны де Бройля. Соотношение неопределенности Гейзенберга. Уравнение Шредингера. Смысл волновой функции.

Туннельный эффект.

2




Тождественные частицы в квантовой механике. Фермионы и базоны. Принцип Паули.

Химическая связь.

2




Цивилизационная значимость квантовой физики: атомная энергетика, микро и нано электроника, компьютеры, лазеры.

Сверхпроводимость.

2




Фундаментальные физические взаимодействия. Элементарные частицы.




2




Статистическая физика. Вероятностные распределения в МКТ (Максвелл, Больцман, Гибсс)

Вероятность, как атрибут сложных систем.

2




Динамические и статистические закономерности. Энтропия и вероятность.

Необратимость процессов и стрела времени.

2




5.

Эволюционные представление в естественно-научной картине мира

Иерархия структурных форм материи.

Неравновесная термодинамика и развитие эволюционных представлений.

2




Эволюция Вселенной. (Фридман, Хаббл). Теория Большого взрыва (Гамов).

Космологическая стрела времени.

2




Внутреннее состояние и история геологического строения развития Земли.

Геосферные оболочки.

2




Особенности биологического уровня организации материи.

Термодинамика и энергетика живых систем.

2




Идеи эволюционной биологии на молекулярно-генетическом уровне. Разум как продукт эволюции.

Эволюция биосферы.

2




Самоорганизация. Моделирование сложных систем.

Синергетика как наука о сложных системах, ее характеристики.

2










Понятие хаоса, беспорядка в природе. Путь к целостной культуре.

Эволюционно-синергетическая парадигма

2







Всего часов

56


6.2. Практические занятия


№ темы

Название темы

Кол-во часов

1 семестр

1.

Цель, задачи и структура курса физики – основы современного естествознания.

2

2.

Механическая картина мира-парадигма классического естествознания.

2

3.

Научные и технологические революции, обусловленные развитием физики.

2

4.

Экспериментальные измерения

2

Моделирование явлений в классической механике

2

Особенности учения о теплоте (термодинамика)


2

Идеи дальнодействия и близкодействия. Две физические реальности. Модель поля в электромагнитных явлениях.

2

Противоречия классической физики на рубеже XIX –XX века.

3




Итого:


17

Второй семестр

4.

Понятие состояния в классической и квантовой физике

2

Неклассическая стратегия естественнонаучного мышления. Исследователь - не сторонний наблюдатель. Потеря наглядности в квантовой физике

2

Человек и квантовый мир

2

Квантовая механика – инженерная наука

2

5.

Расчет планковских констант

2

Теория Большого взрыва. Реликтовое излучение.

2

Возникновение и динамика взаимосвязанных геосфер

2

Влияние космических циклов на биосферу и человека (Чижевский, Гумилев )

2

Наука и будущее человечества. Путь к целостной культуре.

2




Итого :

18


7. Формы и методика текущего, промежуточного и итогового контроля
Форма контроля - усвоение разделов и тем рабочей программы: обсуждение этих тем на семинарских занятиях, консультациях. Итоговый контроль – подготовка и обсуждение реферата.
Темы РГЗ
1. Роль и место физики в современном естествознании.

2. Проблема двух культур.

3. Интуиция и логика в искусстве и науке.

4. Становление научного метода (Бэкон, Галилей).

5. Ньютон – как один из создателей парадигмы естествознания.

6. Физика и технологические революции в XIX веке.

7. Фундаментальные модели в классической физике.

8. Проблемы классического синтеза: механика и термодинамика.

9. Проблемы классического синтеза: термодинамика и электромагнетизм.

10. Пространство и время в классической механике и СТО.

11. Взаимосвязь теории и эксперимента в классической и квантовой физике.

12. Принципы относительности Галилея и Эйнштейна.

13. Квантовая физика и XX век.

14. Квантовая физика и информатика.

15. Необратимость тепловых процессов и стрела времени.

16. Эволюция Вселенной и реликтовое излучение.

17. Современные концепции геосферных оболочек.

18. Экологические функции литосферы.

19. Устойчивость биосферы.

20. Человек, биосфера и космические циклы.

21. Принципы универсального эволюционизма.


Экзаменационные вопросы по дисциплине

«Физика и концепции современного естествознания»

  1. Дайте определения «естествознания», назовите цели естествознания.

  2. Какие науки относятся к гуманитарным? В чем заключается специфика рационального мышления.

  3. Почему физика занимает особое место в современном естествознании?

  4. Почему Галилея считают основоположником опытного естествознания?

  5. В чем заключается классическая стратегия естественнонаучного мышления?

  6. Научные и технологические революции в XIX и XX веке.

  7. Две физические реальности. Корпускулярная и континуальная концепции описания природы.

  8. Структурные уровни организации материи: микро-, макро-, мега-миры.

  9. Концепция измерения в классической физике.

  10. Физика, как наука моделирования. Фундаментальные физические модели в классической механике.

  11. Термодинамика как наука о тепловых процессах. I и II начала термодинамики. Энтропия.

  12. Идеи дальнодействия и близкодействия в электромагнетизме.

  13. В чем заключались противоречия между термодинамикой и электромагнетизмом на рубеже XIX и XX веков?

  14. Пространство и время в классической механике и СТО.

  15. Охарактеризуйте вклад М.Планка в современную физику.

  16. Опишите модель атома, предположенную Резерфордом и модель атома водорода по Бору.

  17. Волны де Бройля и корпускулярно-волновой дуализм.

  18. Неконтролируемость, неустранимость воздействий в квантовой физике. Принцип неопределенности.

  19. Понятие состояний в квантовой механике. Уравнение Шредингера. Волновая функция.

  20. Цивилизационная значимость квантовой физики XX и XXI веке.

  21. Динамические и статистические закономерности. Необратимость в сложных системах.

  22. Охарактеризуйте сущность современного эволюционизма.

  23. Эволюция Вселенной (Фридман, Хаббл, Гамов) и реликтовое излучение.

  24. Какое событие считается началом отсчета времени, и когда оно произошло?

  25. В чем заключаются концепции развития геосферных оболочек?

  26. Сопоставьте и проанализируйте понятие биосфера и ноосфера.

  27. Назовите три основных гипотезы происхождения жизни на Земле.

  28. В чем согласно Пастеру и Вернадскому состоит основное отличие живой материи от неживой?

  29. В чем особенности термодинамики и энергетики живых систем?

  30. Сформулируйте идеи эволюционной биологии на молекулярно-генетическом уровне.

  31. В чем заключается эволюционно-синергетическая парадигма?

Информационные продукты:
Моделирование в лабораторных работах проведено при помощи программного комплекса

Electronics Workbench 5.0

Electronics Workbench 5.12


8. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

8.1. Перечень рекомендуемой литературы


Библиографическое описание по ГОСТ

Количество экземпляров в библиотеке ВоГТУ

Наличие литературы на кафедре и других библиотеках


ОСНОВНАЯ
1. Горелов, А.А. Концепции современного естествознания : учеб. пособие для вузов / А.А. Горелов.- М. : ВЛАДОС, 1999.-511 с.
2. Карпенков,С.Х. Концепции современного естествознания: учебник для вузов/С.Х.Карпенков.-Изд.7-е,перераб.и доп..-М.: Высш.шк., 2005. - 534 с.
3. Лозовский , В.Н.Концепции современного естествознания : учеб.пособие/В.Н.Лозовский, С.В.Лозовский .- Изд.2-е, исп. СПб . : Лань, 2006.-224 с.



15

17


19






ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Дубнищева,Т.Я. Концепции современного естествознания : учеб.пособие / Т.Я.Дубнищева. -5-е изд.,перераб. и доп..-М.: Academia, 2003.-607 с.
2. Найдыш,В.М. Концепции современного естествознания : учебник для вузов/ В.М.Найдыш. -М.: Альфа-М : ИНФРА-М,2005. – 619 с.
3. Свиридов,В.В. Концепции современного естествознания : учеб.пособие /В.В. Свиридов. – 2-е изд., перераб. и доп. .- СПб :Питер,2005 . – 348 с.
4. Рузавин, Г.Н. Концепции современного естествознания : учеб.пособие / Г.Н.Рузавин . – М.: Гардарики, 2005 .- 303 с.
5. Дубнищева,Т.Я. Концепции современного естествознания :

учеб.пособие / Т.Я.Дубнищева. -7-е изд.,перераб. и доп..-М.: Academia, 2006.-606 с.



20

1

2


1

1






Библиограф:



Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Рабочая программа дисциплины «Физика и концепции современного естествознания» iconРабочая программа дисциплины концепции современного естествознания...
Рабочая программа учебной дисциплины «Концепции современного естествознания» подготовлена Голигузовым Д. В., к ф н., доцентом кафедры...
Рабочая программа дисциплины «Физика и концепции современного естествознания» iconАннотация к рабочей программе учебной дисциплины «Концепции современного естествознания»
Дисциплина «Концепции современного естествознания» входит в цикл Математических и естественнонаучных дисциплин (Б. 2)
Рабочая программа дисциплины «Физика и концепции современного естествознания» iconРабочая программа составлена в соответствии с требованиями гос впо...
Дубов В. П. Концепции современного естествознания. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 032001....
Рабочая программа дисциплины «Физика и концепции современного естествознания» iconПрограмма дисциплины «Концепции современного естествознания»
Программа дисциплины «Концепции современного естествознания» разработана доцентом кафедры прикладной и медицинской физики, к ф м...
Рабочая программа дисциплины «Физика и концепции современного естествознания» iconПояснительная записка требования гос к уровню знаний, умений и навыков,...
Т. В. Сазанова. Концепции современного естествознания: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов озо специальности...
Рабочая программа дисциплины «Физика и концепции современного естествознания» iconС. П. Филин Концепции современного естествознания: конспект лекций
Конспект лекций соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования РФ и...
Рабочая программа дисциплины «Физика и концепции современного естествознания» iconУчебно-методический комплекс на модульной основе дисциплины «концепции...
Целью курса «Концепции современного естествознания» является обеспечение фундаментальности и целостности высшего образования, что,...
Рабочая программа дисциплины «Физика и концепции современного естествознания» iconМетодическая разработка по дисциплине «Концепции современного естествознания»
Дисциплина «Концепции современного естествознания», согласно государственному образовательному стандарту, является обязательной для...
Рабочая программа дисциплины «Физика и концепции современного естествознания» iconКонцепции Современного Естествознания Преподаватель Рыжиков В. Н....
Учебник: Биболетова М. З., Бабушис Е. Е., Снежко Н. Д. EnjoyEnglish» Учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений, Обнинск:...
Рабочая программа дисциплины «Физика и концепции современного естествознания» iconРабочая программа по дисциплине б концепции современного естествознания
Цель дисциплины: понять общенаучную концептуальную роль естествознания, расширение общенаучного кругозора студентов гуманитарных...
Рабочая программа дисциплины «Физика и концепции современного естествознания» iconПрограмма дисциплины Концепции современного естествознания  для...
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки бакалавра...
Рабочая программа дисциплины «Физика и концепции современного естествознания» iconРабочая учебная программа по Современным концепциям естествознания
Охватывает широкий круг вопросов и является фундаментальным для всего современного образования. Особенностью учебного курса «Концепции...
Рабочая программа дисциплины «Физика и концепции современного естествознания» iconФизика и химия” деканом факультета упп
Данная программа построена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта и “Примерной программы дисциплины...
Рабочая программа дисциплины «Физика и концепции современного естествознания» iconМетодические рекомендации к самостоятельной работе студентов по дисциплине...
Содержание внеаудиторной самостоятельной работы студентов по дисциплине «концепции современного естествознания» включает в себя различные...
Рабочая программа дисциплины «Физика и концепции современного естествознания» iconМетодические рекомендации к самостоятельной работе студентов по дисциплине...
Содержание внеаудиторной самостоятельной работы студентов по дисциплине «концепции современного естествознания» включает в себя различные...
Рабочая программа дисциплины «Физика и концепции современного естествознания» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Концепции современного...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Концепции современного естествознания» составлен в соответствии с требованиями Государственного...


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск