Концепции современного естествознания, рабочая программа и задание на контрольные работы №1 и 2 (стр. 1 )

МПС РОССИИ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Одобрено кафедрой Утверждено

“Физика и химия” деканом факультета УПП

________ К

КОНЦЕПЦИИ

СОВРЕМЕННОГО

ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Рабочая программа

и задание на контрольные работы №1 и 2

для студентов 1 курса

заочной формы обучения

специальностей

060400.ФИНАНСЫ И КРЕДИТ(Ф)

060500.БУХУЧЕТ И АУДИТ(БУ)

060700. НАЦИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА(НЭ)

061100.МЕНЕДЖМЕНТ ОРГАНИЗАЦИИ (МО)

061500.МАРКЕТИНГ (М)

351400.ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ (В ЭКОНОМИКЕ)(ЭИ)

РГОТУПС

Москва – 2001

Программу составили

заведующий кафедрой “Физики и химии” РГОТУПС, проф.,

к. ф.-м. н., доцент

Программа одобрена на заседании кафедры “Физики и химии”

протокол №_____ от “___ ” ___________ 2001 года

Рецензент – д. ф.-м. н, проф.

Данная программа построена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта и “Примерной программы дисциплины «Концепции современного естествознания»” Министерства образования Российской Федерации, принятой 08.12.2000г.

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина “ Концепции современного естествознания “ относится к блоку естественнонаучных дисциплин Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, предназначена для студентов гуманитарных специальностей. Данная рабочая программа написана для студентов 1-го курса заочной формы обучения РГОТУПС специальностей 060700. национальная экономика (НЭ), 061100.менеджмент организации(МО), 060500.бухучет и аудит (БУ), 351400. информационные системы (в экономике) (ЭИ), 061500.маркетинг(М), 060400.финансы и кредит(Ф).

В курсе “ Концепции современного естествознания ” изучаются фундаментальные законы физики, химии, биологии, формируются представления о естественнонаучной картине мира, эволюции живой и неживой природы. Без глубокого изучения законов природы невозможно понимание современных технологических процессов, использующихся в промышленности, на транспорте. Курс “Концепции современного естествознания ” знакомит студентов гуманитарных направлений с приемами познавательной деятельности, сформировавшимися в естественнонаучных дисциплинах.

Данная программа построена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта и “Примерной программы дисциплины «Концепции современного естествознания»” Министерства образования Российской Федерации, принятой 08.12.2000г.

2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ

ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина «Концепции современного естествознания» входит в цикл «Общематематических и естественнонаучных дисциплин» Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования РФ. Изучение дисциплины закладывает основы общенаучного фундамента будущего специалиста широкого профиля.

Знания и навыки, полученные при изучении дисциплины, значительно повышают эффективность учебного процесса в целом и дают возможность студентам осваивать последующие дисциплины учебного плана на качественно более высоком уровне.

Согласно Государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования государственные требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника предполагают, что в результате изучения дисциплины «Концепции современного естествознания» формируются представления:

• о Вселенной в целом и её эволюции;

• о современных представлениях на возникновение жизни и её эволюции;

• о фундаментальном единстве естественных наук; незавершенности естествознания и возможности его дальнейшего развития;

• о дискретности и непрерывности в природе;

• о динамических и статистических закономерностях в природе;

• о вероятности как объективной характеристике природных систем;

• об индивидуальном и коллективном поведении объектов в природе.

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

• об основных этапах развития естествознания, особенностях современного естествознания;

• о концепциях пространства и времени;

• о принципах симметрии и законах сохранения;

• о корпускулярной и континуальной традициях в описании природы;

• о динамических и статистических закономерностях в естествознании;

• о самоорганизации в живой и неживой природе;

• об иерархии структурных элементов материи от микро - до макро - и мегамира ;

• о взаимоотношении теоретического и экспериментального исследования в естествознании;

В содержании программы учтены дидактические единицы, приведенные в стандарте

3.ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Вид учебной работы	Всего	Семестры
1	-
Общая трудоемкость	100(200)	100(200)	-
Аудиторные занятия	16(20)	16(20)
Лекции	8	8
Практические занятия (ПЗ)	-	-
Семинары (С)	-	-
Лабораторные работы (ЛР)	8	8(12)
Самостоятельная работа	84	84(180)
Контрольная работа	2	2
Расчетно-графические работы	-	-
Зачет по лабораторным работам	1	1
Вид итогового контроля - экзамен	1	1

(…) - объем часов для специальности М-061500

4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий.

Раздел дисциплины	Лекции	Лабораторные занятия
Введение. Естественная и гуманитарная культуры. Панорама современного естествознания.	1
Структурные уровни организации материи. Микро - макро - и мегамиры.	1
Фундаментальные взаимодействия	1	(2)
Концепция единства пространственно-временных отношений в природе	1	2(4)
Континуальные и корпускулярные традиции описания природы	1	2
Эволюция Вселенной	1
Биологический уровень организации материи	1	2
Порядок и хаос в природе. Синергетика. Процессы самоорганизации в природе и обществе.	1	2
Всего	8	8(12)

(…) - объем часов для специальности М-061500

4.2 Содержание разделов дисциплины.

Тема 1. Естественная и гуманитарная культуры. Панорама современного естествознания

Проблемы двух культур. Научный метод. Этапы развития естественнонаучного мышления. Наука в современном мире. Социальная функция науки. Противоречия современной науки. Наука как объективное и предметное знание. Идеалы и нормы научного познания. Уровни естественнонаучного познания.

Специфика естественнонаучного метода. Этапы развития естественнонаучного мышления. История естествознания до начала ХХI века.

[1,2]

Тема 2. Структурные уровни организации материи. Микро-, макро-, и мегамиры

Физический вакуум. Ядра и элементарные частицы. Атомы и молекулы. Микроскопические тела. Макроскопические тела. Звезды. Галактики. Метагалактика. Крупномасштабная структура Вселенной.

[1,2,3]

Тема 3. Фундаментальные взаимодействия.

Типы взаимодействий: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. Понятие заряда как носителя способности частиц к определенному типу воздействий. Взаимодействия и типы зарядов.

Особенности гравитационного взаимодействия, его роль в формировании Вселенной. Теория тяготения Ньютона, законы небесной механики. Гравитационная и инертная масса. Черные дыры. Гравитационный заряд. Гравитационное поле и гравитационные волны.

Классические представления об электромагнитном взаимодействии. Электрические и магнитные поля как материальные структуры. Развитие представлений о свете. Электромагнитные волны. Шкала электромагнитных волн. Основные свойства электромагнитных волн. Реакция живых организмов на электромагнитное излучение.

Слабое взаимодействие.

Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Деление тяжелых ядер. Цепная реакция деления ядер урана. Термоядерный синтез.

Сильное взаимодействие. Переносчики сильного взаимодействия. Теория сильного взаимодействия – квантовая хронодинамика (КХД): основные положения.

Нуклоны. Строение атомного ядра. Радиус действия ядерных сл. Размеры и модели ядра. Модели ядерных взаимодействий Юкавы. Дефект массы. Принципы ядерной энергетики.

Великое объединение и суперобъединение фундаментальных взаимодействий. Антропный принцип в физике.

Структурные уровни организации материи.

Микромир: “пена пространства - времени”, элементарные частицы, ядра, атомы и молекулы.

Макромир: твердые тела, планеты и звезды.

Мегамир: Наша галактика, галактики, скопление галактик, видимая Вселенная. Крупномасштабная структура Вселенной.

[1,2,3,5,7]

Тема 4.Концепция единства пространственно-временных отношений в природе.

Фундаментальные физические представления о пространстве и времени. Временные отношения в природе. Событие и процесс. Часы как прибор.

Масштабы времени. Однородность времени. Пространственные отношения в природе. Трехмерность пространства. Линейка как прибор. Масштабы пространства. Однородность и изотропность пространства.

Законы сохранения энергии, импульса, момента импульса и их связь с симметриями пространства-времени. Симметрия в живой и неживой природе.

Промежуток времени между одноместными событиями. Протяженность неподвижного объекта. Одновременность удаленных событий и синхронизация часов. Протяженность движущегося объекта. Мир событий при малых и больших скоростях. Принципы относительности Галилея и Эйнштейна. Следствия специальной теории относительности. (СТО). Искривление пространства и времени в общей теории относительности. (ОТО). Экспериментальная проверка СТО и ОТО.

[1,2,3,5,7]

Тема 5. Континуальные и корпускулярные традиции описания природы.

Проявление вещества: поле и дискретные частицы. Дуализм волновых и корпускулярных свойств вещества. Принцип дополнительности. Вероятностный характер микропроцессов. Волновая функция. Уравнение Шредингера.

Принцип неопределенностей Гейзенберга. Соотношение неопределенностей и детерминизма в квантовой механике. Принцип Паули и периодическая система химических элементов.

[1,2,3,7]

Тема 6. Эволюция Вселенной

Концепция Большого взрыва. Закон и постоянная Хаббла. Возраст Вселенной. Проблема скрытой массы. Горячая Вселенная. Ранние стадии эволюции Вселенной.

Первичный нуклеосинтез. Субстанции ранней Вселенной: лептоны (нейтрино, антинейтрино), реликтовое излучение (фотоны), барионное вещество. Водород – гелиевая Вселенная.

Звездный нуклеосинтез. Образование звезд. Характеристики звезд. Диаграмма Гершпрунга – Рассела. Эволюция звезд.

Виды галактик: спиральные, эллиптические, неправильные. Строение галактик.

Крупномасштабная структура Вселенной. Наша галактика, ее структура и особенности.

Химический состав Вселенной. Асимметрия между веществом и антивеществом.

Свойства мира и согласованность фундаментальных констант.

Природа и состав Солнца. Метеориты. Кометы. Внутренние планеты. Внешние планеты и их спутники. Земля – планета Солнечной системы. Возраст Земли. Радиологические методы определения геологического времени.

[3,5]

Тема 7. Биологический уровень организации материи

Особенности биологического уровня организации материи. Сущность живого и его основные признаки. Структурные уровни организации живой материи. Химическая организация клетки: неорганические соединения, органические соединения (белки, жиры, углеводы). Биологический код.

Основы наследственности, генетический механизм передачи и хранения информации. Наследственный аппарат и генная инженерия. Основы клеточной теории. Размножение и развитие организмов.

Современные представления о возникновении жизни. Основные положения теории Дарвина-Уоллеса. Движущие силы эволюции. Формы естественного отбора, видообразование. Многообразие живых организмов – основа организации и устойчивости биосферы.

Основные этапы антропогенеза. Эволюция головного мозга. Типы поведения. Поведение и гены. Биологические, психологические и социальные особенности поведения человека.

[2,4,8,9]

Тема 8. Порядок и хаос в природе. Синергетика. Процессы самоорганизации в природе и обществе.

Хаос как непредсказуемая степень порядка. Статистические, периодические и хаотические аттракторы и поведение сложных систем в природе и обществе. Бифуркации. Общее представление о синергетике. Самоорганизация в живой и неживой природе.

[1,2,3,6]

5.ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ.

Описание лабораторных работ приведено в

«Концепции современного естествознания. Лабораторный практикум для студентов 1-го курса экономических специальностей. РГОТУПС. М.:2001»

6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ.

6.1 Рекомендуемая литература

Основная литература.

1.  , , Концепции современного

естествознания. М.: Агар 2000.

2. Карпенков современного естествознания: Учеб. М.: Высшая школа 2000.

3.  Дубнищева современного естествознания. Новосибирск 2000.

4.  Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор. Биология. 1-3 т. М.: Мир 1993

5.  Новиков : Наука 1992.

6.  Пригожин. И., Порядок и хаос. М.: Мир, 1986.

7.  Физика. Справочник школьника и студента. М: Дрофа. 2000.

8.  Химия. Справочник школьника и студента. М: Дрофа. 2000.

9.  Биология. Справочник школьника и студента. М: Дрофа. 2000.

Дополнительная литература.

1.  Основные представления современной физики.

2.  Вернадский по философии естествознания. М.: Наука. 2000

3.  Физика. – М.:, 1981. – Т. 1 – 2 .

4.  Современная физика в прикладных науках. М.: Мир, 1985.

5.  Фейнберг культуры. Интуиция и логика в искусстве и науке. М.: Наука 1992.

6.  Самоорганизация и наука: опыт философского осмысления. М.: Арго 1994.

6.2 Средства обеспечения освоения дисциплины

Ресурсы Internet

1.  http://home/ptd.net/~swenger/

2.  http://www. colorado. edu/physics/2000/TOC/html

3.  http://www/physics. purdue. edu/~hinson/ftl/html/FTL part. html

4.  http://www. itk. ntnu. no/

5.  http://www. /~pdx4d/links. html

6.  htth://www/galaxy/net/~k12/matter/

7.  htth://www-hflm. sci. kun. nl. hflm/levitate. html

7.  МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Реализация программы дисциплины ““ Концепции современного естествознания ” предполагает наличие компьютерного класса с программным обеспечением соответствующих видов занятий, лабораторных работ по программе курса.

8.  МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ.

Студенты – заочники выполняют 2 контрольные работы, лабораторный практикум, сдают зачет. Итоговым контролем является экзамен.

ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ И РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

¨  Номер варианта определяется по двум последним цифрам учебного шифра студента. Первые четыре задачи определяются по последней цифре, последние две – по предпоследней цифре учебного шифра.

¨  Условия всех задач переписываются полностью, без сокращений.

¨  Все значения величин, заданных в условиях и привлекаемых из справочных таблиц, записываются для наглядности сокращенно (столбиком) в тех единицах, которые заданы, и в единицах той системы, в которой выполняются решения (как правило, в системе СИ)

¨  Все задачи(кроме биологических), как правило, следует решать в системе СИ.

¨  Необходимо указать законы, которые должны быть использованы, и аргументировать возможность их применения для решения данной задачи.

¨  Вывод формул и решение задач следует сопровождать краткими, но исчерпывающими пояснениями.

¨  Использованные в формулах буквенные обозначения должны быть согласованы с обозначениями, приведенными в условии задачи. Дополнительные буквенные обозначения следует сопровождать соответствующими объяснениями.

¨  Каждая последующая задача в контрольной работе должна начинаться с новой страницы.

¨  В конце контрольной работы необходимо указать учебные пособия, учебники, использованные при ее выполнении, а также дату сдачи работы и поставить свою подпись.

¨  Если контрольная работа не допущена к зачету, то все необходимые дополнения и исправления представляют вместе с не зачтенной работой. Исправления в тексте не зачтенной работы не допускаются.

¨  Допущенные к зачету контрольные работы с внесенными уточнениями предъявляются преподавателю на зачете. Студент должен быть готов дать во время зачета пояснения по решению всех выполненных им задач.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

Таблица вариантов к контрольной работе №1

Вариант	Номер задачи
	1	2	3	4	5	6
0	110	120	130	140	150	160
1	101	111	121	131	141	151
2	102	112	122	132	142	152
3	103	113	123	133	143	153
4	104	114	124	134	144	154
5	105	115	125	135	145	155
6	106	116	126	136	146	156
7	107	117	127	137	147	157
8	108	118	128	138	148	158
9	109	119	129	139	149	159

Примечание: