Aбракадабра.py




качай на высокой скорости мобильное порно онлайн без регистрации на сайте





Учебные материалы для студентов

Естествознание



Естествознание




2. Рабочая программа

2.1. Аннотация содержания дисциплины

Программа разработана на основе Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования в соответствии с учебными планами всех экономических направлений и специальностей, по которым осуществляется подготовка специалистов в Уральском государственном экономическом университете.

Дисциплина «Концепции современного естествознания» относится к блоку естественнонаучных дисциплин. Она посвящена изучению методологии науки и основных естественнонаучных (физических, химических, биологических, космологических) концепций, лежащих в основе современной научной картины мира; включает в себя разделы, изучающие историю естествознания, современные представления о структуре и свойствах материи в различных масштабах (микро-, макро-, мега-), об эволюции жизни, человека, Вселенной.

2.2. Цели и задачи дисциплины

Цель дисциплины - формирование научного мировоззрения и представления о современной картине мира; освоение основных приемов и методов познавательной деятельности, необходимых современному квалифицированному специалисту, в какой бы области науки, техники и производства он ни работал.

Возникающая тенденция гармоничного синтеза двух традиционно противостоящих культур отвечает потребности общества в целостном видении мира, что обусловливает актуальность данной дисциплины. В настоящее время рациональный естественнонаучный метод все глубже проникает в гуманитарную сферу и вместе с тем приобретает все более универсальный язык, адекватный социальным наукам.

Основные задачи курса:

формирование понимания необходимости воссоединения гуманитарной и естественнонаучной культур на основе целостного взгляда на мир;

изучение сущности ограниченного числа фундаментальных законов природы, составляющих каркас современных физики, химии и биологии;

формирование ясного представления о физической картине мира как основе целостности и многообразия природы - от квантовой и статистической физики к химии и молекулярной биологии, от неживых систем к клеткам, живым организмам, человеку, биосфере и обществу;

формирование представлений о революциях в естествознании и смене научных парадигм как ключевых этапах развития естествознания.

Предлагаемый курс не представляет собой механическое соединение традиционных естественнонаучных курсов (физики, химии, биологии, психологии и т.д.), а является продуктом междисциплинарного синтеза на основе комплексного историко-философского, культурологического и эволюционно-синергети-ческого подходов к современному естествознанию. Поэтому в основу формирования разделов предлагаемой программы положены не дисциплины, а концепции и их философское содержание, обеспечивающие целостное представление о явлениях природы на различных уровнях (физическом, биологическом и т.д.).

Наряду с лекциями курс предусматривает проведение лабораторного практикума, самостоятельную работу студентов (выполнение домашних заданий, реферативную работу) и сдачу итогового экзамена.

2.3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

Знания и умения, приобретенные при изучении дисциплины «Концепции современного естествознания», значительно повышают эффективность учебного процесса в целом и способствуют изучению всех следующих дисциплин учебного плана на качественно более высоком уровне. Студент получает представление о методологии науки, о таких приемах, как моделирование, метод аналогий, учится ставить задачи и находить оптимальные пути их решения, анализировать полученные результаты, работать с научной литературой, что является одной из задач подготовки специалиста широкого профиля.

Согласно Государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования уровень подготовки выпускника предполагает, что в результате изучения дисциплины «Концепции современного естествознания» приобретаются знания:

о методологии науки;

о научных концепциях, общепринятых в современной науке;

об истории основных естественнонаучных открытий и о новейших открытиях в этой отрасли науки;

об использовании естественнонаучных достижений в современной технике и технологии;

о фундаментальном единстве всех естественных наук и роли естествознания в современной культуре.

В ходе изучения дисциплины «Концепции современного естествознания» должны быть сформированы умения использовать:

фундаментальные понятия, законы и модели классической и современной науки для интерпретации явлений природы в различных масштабах;

методы теоретического и экспериментального исследования;

методы оценки достоверности результатов и точности измерений;

приемы оценки численных порядков величин, характерных для естествознания.

 

2.4. Содержание разделов дисциплины

2.4.1. Введение. Естествознание в мировой культуре. Структура, методология, история естествознания

Естественнонаучная и гуманитарная культуры. Развитие личности и потребность в гармонии. Естественнонаучная картина мира как необходимая составляющая культуры. Рациональный и интуитивный способы познания. Наука как особый вид интеллектуальной деятельности людей. Научный метод: причины возникновения, возможности, ограничения. Специфика естественнонаучной методологии. Уровни и формы знаний. Классификация законов естествознания. Гипотезы и опыт. Вербальная модель. Научные теории. Парадигмы науки

История естествознания. Естествознание как единая наука о природе. Научные революции. Тенденции развития естествознания. Панорама современного естествознания. Рождение новой эволюционно-синергетической парадигмы науки. От целостного естествознания к целостной культуре. Конвергенция естественнонаучного и гуманитарного знания. Путь к единой культуре.

2.4.2. Пространство, время, движение

Развитие взглядов на пространство, время, движение в истории науки. Концепция пространства и времени как основа построения научной системы мира. Измерение пространства-времени. Масштабы времени, расстояний, масс, доступных измерению в естествознании в настоящее время. Пространство и время в античной картине мира Аристотеля. Классическая концепция абсолютного пространства и абсолютного времени. Параметры движения в классической механике. Принцип относительности Галилея. Механистическая картина мира Ньютона, ее эвристическое значение.

Концепция пространства-времени и движения в современной естественнонаучной картине мира. Релятивистский принцип относительности Эйнштейна. Понятие о теории относительности как современной физической теории пространства-времени. Постулаты и следствия специальной теории относительности. Преобразование пространственных и временных координат. Свойства пространства и времени. Одновременность, длительность событий, длина и масса тел в разных системах отсчета. Абсолютность пространственно-временного интервала. Взаимосвязь пространства и времени, образующих единую форму существования материи. Взаимосвязь массы и энергии. Соотношение классической и релятивистской механики. Принцип соответствия. Представление об общей теории относительности. Принцип эквивалентности. Вещество и пространство-время. Гравитация и искривление пространства-времени. Понятие об общей теории относительности.

Масштабы пространства и времени. Мегамир и современные астрофизические и космологические концепции. Методы изучения Вселенной. Современные представления о структуре Вселенной. Солнечная система. Галактика. Метагалактика. Виды космических объектов. Представления об эволюции звезд.

Эволюция Вселенной. Космологичесие модели Аристотеля, Ньютона, Эйнштейна, Фридмана. Возникновение и утверждение концепции расширяющейся Вселенной. Эффект Доплера. Закон Хаббла. Реликтовое излучение. Прошлое Вселенной («горячая» Вселенная Гамова). Большой взрыв, начало расширения. Будущее расширяющейся Вселенной. Диалектика единства мега- и микромира.

 

2.4.3. Ритмы, колебания, волны

Ритм как всеобщее свойство материи. Космические и биологические ритмы.

Колебательные системы. Свободно колеблющиеся системы. Диссипативные колебательные системы. Автоколебательные системы в неживой и живой природе, в социально-экономической сфере.

Концепция сплошной среды и упругие волны. Общая характеристика волнового движения. Волновое уравнение. Скорость, энергия волн. Стоячие волны. Звуковые волны. Ультразвук.

Связь между электричеством и магнетизмом. Основные положения теории электромагнитного поля. Электромагнитные волны.

Волновые процессы в социально-экономической сфере. Автоволны.

2.4.4. Фундаментальные свойства материального мира. Принципы симметрии и законы сохранения.

Фундаментальные законы сохранения импульса, момента импульса, энергии, электрического заряда.

Принцип симметрии. Симметрия пространства и времени. Симметрия относительно переноса (однородность пространства). Поворотная симметрия (изотропность пространства). Временная симметрия (однородность времени). Симметрия относительно обращения во времени. Зеркальная симметрия. Симметрии и фундаментальные законы сохранения импульса, момента импульса, энергии. Симметрии элементарных процессов. Нарушение зеркальной симметрии. Асимметрия. Асимметрия в биологии. Скрытая симметрия.

Взаимодействие. Фундаментальные взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, слабое, сильное (ядерное). Полевая форма материи. Близко- и дальнодействие. Концепция поля и понятие физического поля. Принцип суперпозиции.

Макромир и концепции классического естествознания. Прерывистое (дискретное) строение вещества. Модель частицы (корпускулы). Особенности взаимодействия на атомно-молеку-лярном уровне организации материи. Газы, жидкости, твердые тела. Модели агрегатных состояний. Фазовые переходы.

Корпускулярно-волновой дуализм. Корпускулярная и континуальная концепции описания природы. Концепция дискретного (квантового) описания механизма излучения энергии атомом. Тепловое излучение. Ультрафиолетовая катастрофа. Рождение квантовой концепции излучения. Фотон и его характеристики. Дуализм «волна - частица».

Волновые свойства частиц. Противоречие «волна - частица». Волны де Бройля. Основные принципы квантовой механики. Волновая функция и ее статистический смысл. Дуализм «частица - волна».

Спонтанное и вынужденное излучения. Кооперативное поведение атомов и излучения. Оптические квантовые генераторы (лазеры). Лазер как автоколебательная система. Понятие о голографии. Лазерные технологии.

Микромир и концепции современного естествознания. Структура атомных ядер и их устойчивость. Радиоактивность. Радиология. Элементарные частицы как глубинный уровень структурной организации материи. Классификация элементарных частиц. Кварковая модель. Физический вакуум.

Различные модели механики. Динамические и статистические закономерности в природе и их описание. Классическая механика. Релятивистская механика. Квантовая механика, корпус-кулярно-волновой дуализм. Принципы неопределенности, дополнительности, причинности. Детерминизм Лапласа. Индетерминизм.

Квантовая концепция взаимодейсвия и механизм обменного взаимодействия. Переносчики взаимодействия, их особенности. Калибровочные поля. Перспективы разработки единой теории взаимодействий.

2.4.5. Системы. Законы сохранения и диссипации энергии. Самоорганизация

Термодинамический и статистический методы описания систем. Принципы равновесной термодинамики. Термодинамическая система. Микро- и макропараметры. Равновесное состояние. Равновесный процесс. Принципы сохранения энергии (первое начало термодинамики); компенсации, необратимости или возрастания энтропии, порядка Больцмана (второе начало термодинамики).

Открытые системы. Необратимые процессы. Неравновесность. Потоки и силы в различных системах. Теплопроводность и диффузия как примеры диссипативных процессов. Второе начало термодинамики для открытых систем. Линейные неравновесные системы. Теорема Онзагера. Принцип взаимности. Принцип минимума производства энтропии.

Самоорганизация в неживой и живой природе. Сильно неравновесное состояние системы. Понятие о сильно неравновесной термодинамике. Диссипативные структуры. Нелинейность. Структура Бенара (тепловая конвекция) как явление самоорганизации в физике. Явления самоорганизации в химии. Самоорганизация биологических систем. Устойчивость, бифуркация, нарушение симметрии. Информация. Генетический код.

Понятие о кибернетике, синергетике и общей теории систем. Синергетика и экономика.

2.4.6. Особенности геологического и биологического уровня организации материи

История планеты Земля. Внутреннее строение и история геологического развития Земли. Современные концепции развития геосферных оболочек. Химическая эволюция Земли. Литосфера как абиотическая основа жизни. Экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая, геофизико-геохимичес-ая. Географический подход. Эволюция атмосферы и климата Земли. Происхождение планет Солнечной системы.

Организация живой материи. Сущность живого, его основные признаки. Гипотезы о происхождении жизни. Уровни организации живого. Живая клетка, ее строение и функционирование. Механизм управления клеткой. Многообразие живых организмов - основа организации и устойчивости биосферы. Систематика живых организмов. Таксоны.

2.4.7. Эволюция. Биосфера. Человек. Ноосфера

Принципы универсального эволюционизма. Порядок и хаос. Аттракторы эволюции. Второе начало термодинамики как динамический принцип эволюции. Необратимость времени. Биологическая эволюция. Пути, направления и движущие силы биологической эволюции. Принцип естественного отбора как механизм эволюции. Генетика и эволюция. Синтетическая теория биологической эволюции.

Биосфера. Закономерности эволюции биосферы. Использование энергии живыми организмами. Биотический круговорот. Динамика процессов в биосистемах: конкуренция - сосуществование. Моделирование биоценозов с учетом воздействия техносферы.

Человек. Появление человека как закономерный этап эволюции биосферы. Место человека в структуре животного мира.

Эволюция человека. Человек и его физиология, здоровье, эмоции, творчество, работоспособность. Современные психологические концепции. Биоэтика. Человек, биосфера и космические циклы. Учение В.И. Вернадского о ноосфере.

Самоорганизация и эволюция социально-экономических систем.

2.5. Самостоятельная работа и контроль знаний

Самостоятельная работа является неотъемлемой частью учебного процесса и включает в себя следующие формы ее проведения:

подготовку к аудиторным контрольным работам (тестам), зачету и экзамену;

выполнение домашних контрольных работ;

проработку отдельных тем дисциплины, данных для самостоятельного изучения;

индивидуальные и групповые консультации с преподавателем;

поиск в сети Интернет библиографических и информационных материалов.







(c) Aбракадабра.py :: При поддержке InvestOpen