«южно-российский государственный технический университет (новочеркасский политехнический институт)» программа дополнительного образования по дисциплине

Скачать 82.5 Kb.

Название	«южно-российский государственный технический университет (новочеркасский политехнический институт)» программа дополнительного образования по дисциплине
Дата публикации	06.08.2013
Размер	82.5 Kb.
Тип	Программа

100-bal.ru > Физика > Программа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(НОВОЧЕРКАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ)»
ПРОГРАММА
дополнительного образования

по дисциплине

«Современная научная картина мира (КСЕ-2)»

для всех специальностей и направлений,

изучающих дисциплины «Концепции современного естествознания» и «Основы современного естествознания»

Новочеркасск 2012 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЁ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ ………………………………………………………………….. 5

1.1 Цели и задачи изучения дисциплины 5

1.2. Краткая характеристика дисциплины и ее место 5

в учебном процессе 5

1.4. Связь с последующими дисциплинами 6

1.5. Требования к результатам освоения дисциплины 6

2. СОДЕРЖАНИЕ МОДУЛЕЙ……….…………………………………….. 8

2.1. Содержание модуля 1 – Краткая история относительности ……..8

2.2. Содержание модуля 2 – Представления о Вселенной …………. 8

2.3. Содержание модуля 3 – Пространство и время ………………….. 8

2.4. Содержание модуля 4 – Относительность и принцип

неопределенности …………………………………………………. 8

2.5. Содержание модуля 5 – Элементарные частицы и силы

в природе …………………………………………………………….9

2.6. Содержание модуля 6 – Черные дыры. Рождение и гибель

Вселенной ……………………………… 9

2.7. Содержание модуля 7 – Стрела времени ………………………….. 9

2.8. Содержание модуля 8 – Силы природы и объединение физики ….9

3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И

ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ……... 10

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЁ МЕСТО

В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

1.1 Цели и задачи изучения дисциплины

Цель преподавания дисциплины:
Формирование на базе ранее полученных знаний цикла математического и естественнонаучных дисциплин, а также курсов «Концепции современного естествознания» и «Основы современного естествознания» расширенных и углубленных представлений о современной физике и современной научной картине мира. Цикл предложенных лекций включает новейшие данные теоретической и экспериментальной физики, исследований Вселенной. В частности, он касается новейших положений теории струн, корпускулярно-волнового дуализма и выявляет связь между различными физическими теориями.
Задачи при изучении дисциплины:

Усвоение знаний о фундаментальном единстве естественных наук: о дискретности и непрерывности объектов и явлений природы; о динамических и статистических закономерностях в природе.
Дать более полное представление о современной научной картине мира.
Показать значимость для современного инженера-исследователя Теории Большого Взрыва.
Показать взаимосвязь квантовой механики и Теории Большого Взрыва, позволяющую создать объединенную теорию, охватывающую квантовую механику, теорию тяготения и все остальные физические взаимодействия.
Повышение общей естественнонаучной культуры инженера, расширение его осведомленности о трендах в современной инженерной мысли.

1.2. Краткая характеристика дисциплины и ее место

в учебном процессе

Дисциплина «Современная научная картина мира (КСЕ-2)» не входит в учебные планы ООП, ее изучение носит избирателый характер.

На изучение дисциплины отводится от 4 до 32 часов. Структура дисциплины модульная: она содержит 8 модулей по 4 часа каждый и построена таким образом, что каждый модуль не зависит от другого, что позволяет студентам самостоятельно, по их усмотрению и интересам формировать дополнительный курс.

Изучение дисциплины осуществляется в форме лекционных занятий с применением интерактивных методов обучения в виде дискуссий и диспутов. Лекции сопровождаются мультимедийными презентациями.

1.3. Связь с предшествующими дисциплинами
Для наиболее эффективного усвоения курса студент должен изучить курсы физики, высшей математики, «Концепции современного естествознания» или «Основы современного естествознания».

1.4. Связь с последующими дисциплинами

Дисциплина «Современная научная картина мира (КСЕ-2)» дополняет и развивает фундаментальные аспекты дисциплин «Введение в профессиональную деятельность», «Физика», «Высшая математика», «Концепции современного естествознания» или «Основы современного естествознания» и позволяет студентам легче ориентироваться и адаптироваться к дисциплинам специальности и направления. Данный курс рекомендуется к изучению для магистров всех направлений технической и гуманитарной подготовки.

1.5. Требования к результатам освоения дисциплины

В результате освоения дисциплины студент должен:

иметь представление:

о единстве мира и современной научной картине мира;
о происхождении и эволюции Вселенной;
о взаимодействиях между физическими, химическими и биологическими процессами в природе;
о закономерности случайностей;

знать:

фундаментальное единство материального мира и специфику его научного познания, структуру наук в связи с многообразием структур материального мира, место физики и современного естествознаний в системе наук, ее роль как методологического стержня современной науки;
роль современного естествознания и современных физических теорий как фундамента новых наукоемких технологий; их цивилизационную значимость в современном техногенном обществе и ее роль в социальном и экономическом прогрессе;
представления о Вселенной: ее происхождение и развитие как единого механизма развития материальной и нематериальной природы;
суть научных теорий картины мира;
основы квантовой гравитации и временные теории;
место человека в эволюции Земли, вопросы ноосферы, парадигму единой культуры;

уметь:

приобретать новые знания, применяя современные информационные технологии;
применять полученные знания для решения задач естественнонаучного характера при выполнении профессиональных функций;
осуществлять выбор собственной мировоззренческой ориентации на основе знаний о системном строении окружающего мира и среды;
идентифицировать научные модели классического и неклассического типов и соответствующие «классические» и «неклассические» объекты реальности;
анализировать взаимосвязь и взаимообусловленность эволюции науки, техники и технологии в контексте развития техники и технологий;
отличать научные представления и данные о реальности от псевдонаучных и антинаучных на основе знания о характерных особенностях научного метода и фундаментальных законов физики в контексте инженерной деятельности;
применять знания о фундаментальных законах и моделях при изучении последующих дисциплин учебного плана.

2. СОДЕРЖАНИЕ МОДУЛЕЙ
2.1. Содержание модуля 1 – Краткая история относительности

(4 часа, УЗ – 2)
А. Эйнштейн и его две фундаментальные теории XX века: общая теория относительности и квантовая механика.

Теория неподвижного эфира. Измерение скорости света, опыты Майкельсона–Морли. Парадокс близнецов.

Формула Эйнштейна и Манхэттенский проект. Ядерная энергия связи.

Искривление пространства-времени (общая теория относительности).
2.2. Содержание модуля 2 – Представления о Вселенной (4 часа, УЗ – 2)
История представлений о Вселенной.

Развитие картины мира. Суть научных теорий. Вселенная Ньютона.

Наблюдения Хаббла. Эффект Доплера. Закон Хаббла. Горячий Большой взрыв.

Теория Фейнмана о множественности историй Вселенной. Антропный принцип Вселенной. Инфляционная Вселенная.

Законы эволюции и начальные условия.
2.3. Содержание модуля 3 – Пространство и время (4 часа, УЗ – 2)
Пространство и время и уравнения Максвелла. Искривленное пространство. Принцип эквивалентности и теория гравитации.

Расширяющаяся Вселенная: модели Фридмана, Большой Взрыв.
2.4. Содержание модуля 4 – Относительность и принцип

неопределенности (4 часа, УЗ – 2)

Форма времени. Принцип неопределенности и квантовая механика. Роль В. Гейзенберга. Э. Шредингера, М. Планка и П. Дирака в создании теории квантовой механики. Поле Максвелла. Маятник и распределение вероятности. Эффект Казимира.

Модели поведения частиц. Теория струн. Мнимое время. Голографический принцип.
2.5. Содержание модуля 5 – Элементарные частицы и силы в природе

(4 часа, УЗ – 2)

Эволюция элементарных частиц. Теория Вайнберга-Салама. Теория великого объединения.

Квантовая гравитация. Квантовая теория и современная наука и техника. Противоречия квантовой механики и теории гравитации и крупномасштабной структуры Вселенной.

2.6. Содержание модуля 6 – Черные дыры. Рождение и гибель

Вселенной (4 часа, УЗ – 2)

«История» черных дыр. Горизонты событий. Доказательство наличия черных дыр. Черные дыры и скорость вращения Галактики. Черные дыры и второй закон термодинамики. Излучение черных дыр. Взрывы черных дыр. Поиски первичных черных дыр. Общая теория относительности и квантовая механика.

Рождение и гибель Вселенной. Модель горячего Большого Взрыва. Инфляционная модель. Конец инфляции.

Уравнение Шредингера и возможность контроля будущего.
2.7. Содержание модуля 7 – Стрела времени (4 часа, УЗ – 2)

Понятие «стрелы времени». Термодинамическая стрела времени. Психологическая стрела времени. Космологическая стрела времени. Как остановить время.

Кротовые норы и путешествия во времени. Космические струны. Опасность путешествия во времени. Петля времени и «День сурка».
2.8. Содержание модуля 8 – Силы природы и объединение физики

(4 часа, УЗ – 2)

Стивен Хокинг и его кратчайшая история времени.

Принцип неопределенности – фундаментальное свойство Вселенной.

Виды фундаментального взаимодействия между частицами материи.

Понятие античастицы.

Убыстрение биологической и электронной жизни. Наше будущее – звездный путь.

3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И

ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная

Найдыш В. М. Концепции современного естествознания: учебник / 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Альфа-МИнфра-М, 2008. - 704 с. Гриф Миниобрнауки.
Концепции современного естествознания : учеб. пособие / Под ред. С. И. Самыгина; - Ростов н/Д: Феникс, 2008. – 412 с.

Дополнительная

Лозовский В.Н., Лозовский С.В. Концепции современного естествознания: Учебное пособие. Второе издание. С-Пб: изд-во «Лань», 2006 г.

Интернет-ресурсы

Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: учебник. Издательство: ЮНИТИ-ДАНА, 2012 г.: доступ www.knigafund.ru.
Садохин А.П. Концепции современного естествознания: учебник. Издательство: ЮНИТИ-ДАНА, 2012 г.: доступ www.knigafund.ru.
С. Хокинг. Краткая история времени: От большого взрыва до черных дыр./ Пер. с англ. Н. Смородинской. – СПб.: Амфора, 2003. – -268 с.: доступ www.knigafund.ru.
С. Хокинг. Теория всего. Происхождение и судьба Вселенной./Пер. с англ. И. Иванова. – СПб.: Амфора, 2009. – 148 с.: доступ www.knigafund.ru.
С. Хокинг. Мир в ореховой скорлупе. Пер. с англ. С. Сергеева. – СПб.: Амфора, 2007. – 218 с. : доступ www.knigafund.ru.

Добавить документ в свой блог или на сайт