Программа дисциплины «концепции современного естествознания. Физические основы»



Скачать 54,85 Kb.
Дата19.05.2015
Размер54,85 Kb.
ТипПрограмма дисциплины


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины


«КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ»

для подготовки дипломированных специалистов по специальности

021100 - «Юриспруденция»

  1. Цели и задачи дисциплины.

Целью преподавания дисциплины “Концепции современного естествознания” является изучение студентами основополагающих представлений о строении материального мира и фундаментальных закономерностях в природе. Курс должен способствовать формированию у будущего специалиста научного мышления и расширению его научно-технического кругозора.

Главной задачей курса является овладение основными понятиями и законами, действующими в природе, получение представлений о фундаментальных концепциях современного естествознания и принципах научного моделирования природных явлений. Курс должен способствовать формированию у студентов ясного представления о физической картине мира как основе целостности и многообразия природы.




  1. Содержание разделов дисциплины

1. Введение

Естественнонаучная и гуманитарная культуры. Научное познание материального мира и естествознание. Тенденции развития. Научный метод. Роль опыта. Язык науки и реальность. Классическая и неклассическая стратегии естественнонаучного мышления.

Панорама современного естествознания. Физика как наиболее фундаментальная среди других естественнонаучных дисциплин. Достижения современной физики и научно-технический прогресс. Экономическая эффективность внедрения новой техники и прогрессивных наукоемких технологий. Техногенное общество. Проблемы энергетики, ресурсов, экологии для современной цивилизации.

Роль моделей в процессе познания материального мира. Развитие и преемственность научных знаний.


2. Современные представления о фундаментальном строении материи

Иерархия объектов природы, микро-, макро-, мега-мир. Корпускулярная и континуальная концепции описания природы: вещество и поле, частицы и волны. Фундаментальные элементарные частицы и фундаментальные взаимодействия, их роль в образовании структурных уровней строения материи в нашей Вселенной: от кварк-лептонного уровня до макротел. Квантовая лестница природы. Вещество и антивещество. Физический вакуум, его креативная роль. Объединение взаимодействий.


3. Классическая физическая картина мира

Механическая форма движения материи. Классическая механика и границы ее применимости. Мир дискретных объектов (физика частиц) в классической механике: модели, кинематические и динамические характеристики, законы Ньютона. Основная задача механики. Основная задача механики. Концепция контролируемого воздействия. Законы сохранения импульса, момента импульса, энергии как фундаментальные законы природы, их связь с симметрией пространства и времени. Механическая картина мира.

Непрерывный и дискретный мир классической физики: вещество и электромагнитное поле. Электромагнитная картина мира. Электромагнитное поле: источники и силовые характеристики электрического и магнитного полей. Характер и взаимосвязь электрических и магнитных полей, электромагнитные волны. Многообразие диапазонов электромагнитного излучения. Приближения геометрической, волновой и квантовой оптики. Практическое использование электромагнитных и оптических явлений.
4. Основные представления релятивистской физики

Мир событий при малых и больших скоростях. Принципы относительности Галилея и Эйнштейна. Принцип постоянства скорости света. Относительность пространственных и временных интервалов. Парадокс близнецов. Целостное описание пространства-времени. Релятивистская динамика. Взаимосвязь массы, энергии и импульса. Энергия покоя, дефект масс. Энергетика химических и ядерных реакций. Инварианты классической и релятивистской физики.

Понятие об общей теории относительности. Геометрия и гравитация. Космологические проблемы общей теории относительности. Черные дыры. Расширяющаяся Вселенная. Будущее Вселенной.
5. Квантовая физика – физика микромира

Корпускулярно-волновой дуализм свойств материи. Волновые свойства микрочастиц. «Кентавры» микромира. Принципы неопределенности и дополнительности Вероятностное описание квантовых объектов. Волновая функция. Квантовые числа. Распределение электронов в атоме по состояниям. Периодическая система элементов. Тождественность микрочастиц. Квантовое состояние и принцип суперпозиции. Концепция неконтролируемого воздействия и единство объекта и его окружения.


6. Макросистемы. Статистический и термодинамический методы

Макросистемы. Термодинамический и статистический методы изучения макросистем. Динамические и статистические закономерности в природе. Вероятность как атрибут сложных систем. Тепловое равновесие и флуктуации. Неравновесные состояния и релаксация. Внутренняя энергия, температура, энтропия (термодинамическое и вероятностное определения).

Порядок и беспорядок в природе. Энтропия как мера беспорядка. Природа необратимости. Направление процессов в природе и закон возрастания энтропии.


  1. Эволюционно-синергетические представления в естествознании

Самоорганизация в природе. Открытые системы, обмен энергией, энтропией, информацией. Роль нелинейности и диссипации. Неравновесные диссипативные системы. Энтропия и информация. Живые системы против энтропии.

Эволюционно-синергетические принципы развития материи и природных систем. Направленный характер развития природы – от простого к сложному. Универсальные модели эволюции. Развивающаяся Вселенная: от Большого Взрыва до образования галактик и звезд. Космологическая и галактическая стрелы времени. Эволюция звезд (звездная стрела времени). Происхождение Солнечной системы.

Гуманитарные приложения синергетики. Ноосфера. – человек и эволюция Земли. Принципы универсального эволюционизма и проблемы коэволюции. Конвергенция естественнонаучного и гуманитарного знания – путь к единой культуре.


  1. Лабораторные занятия, дискуссия

Лабораторные занятия проводятся в лабораторном физическом практикуме кафедры физики, где студенты изучают физические явления на компьютерных моделях по темам:: элементарные частицы (лептоны, кварки, мезоны, барионы), радиоактивность (альфа- и бета – распады, дозиметрия).

Дискуссия проводится по наиболее актуальным проблемам естествознания, по которым студенты готовят рефераты с их последующим обсуждением.

Примерный перечень тем рефератов:



  1. Естественнонаучные исследования, удостоенные Нобелевской премии.

  2. Этические проблемы естествознания.

  3. Эволюция представлений о пространстве и времени.

  4. Принципы симметрии и законы сохранения.

  5. Законы природы и юридические законы.

  6. История открытия элементарных частиц.

  7. Современные «единые модели мироздания» и перспективы физики микромира.

  8. Дискретность и непрерывность в природе.

  9. Принцип дополнительности в физике и гуманитарных науках.

  10. Вакуум, его креативная роль.

  11. Фундаментальные константы и устойчивость Вселенной. Антропный принцип.

  12. Энтропия и ее роль в построении современной картины мира.

  13. Порядок и беспорядок в природе.

  14. Необратимость процессов в природе и «стрела времени».

  15. Космологические аспекты общей теории относительности.

  16. Сценарии происхождения Вселенной..

  17. Будущее Вселенной.




  1. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.

    1. Рекомендуемая литература

а) основная литература:

  1. Трофимова Т.И. Курс физики. М., Высшая школа, 1994.

  2. Любутина Л.Г., Нагаев В.Б. Физическая картина мира. Фундаментальное строение материи. Методическое пособие кафедры физики РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. М., 2003.

б) дополнительная литература:

  1. В. Крейчи. Мир глазами современной физики. -М., Мир, 1984.

  2. С. Хокинг. Краткая история времени. СПб: Амфора, 2001.

  3. В.К. Воронов, М.В. Гречнева, Р.З. Сагдеев. Основы современного естествознания. –М., Высшая школа, 1999.

    1. Средства обеспечения освоения дисциплины

  • Мультимедийное сопровождение лекционного курса (мультимедийное оборудование PT-L595 EA фирмы Panasonic): 1) демонстрация научно-популярных фильмов по физике (комплект видеостудии «КВАРТ»); 2) компьютерные лекционные демонстрации (мультимедийный курс «Открытая физика» фирмы НЦ Физикон); 3) компьютерные модели физических явлений.

  • Лекционные демонстрационные опыты (банк лекционных демонстраций кафедры физики содержит более 200 лекционных демонстраций по всем разделам курса физики).

  • Компьютерные лабораторные работы по всем разделам курса.


Похожие:

Программа дисциплины «концепции современного естествознания. Физические основы» iconПрограмма дисциплины «Концепции современного естествознания»
Программа дисциплины «Концепции современного естествознания» разработана доцентом кафедры прикладной и медицинской физики, к ф м...
Программа дисциплины «концепции современного естествознания. Физические основы» iconУчебно-методический комплекс дисциплины концепции современного естествознания для студентов
Учебно-методический комплекс дисциплины «Концепции современного естествознания» / сост. А. И лобачев. М. Импэ им. А. С. Грибоедова,...
Программа дисциплины «концепции современного естествознания. Физические основы» iconЕН. Ф 3 Концепции современного естествознания
Дисциплина «Концепции современного естествознания» (далее – ксе) входит в федеральный компонент блока общих математических и естественнонаучных...
Программа дисциплины «концепции современного естествознания. Физические основы» iconОсновы современного естествознания
Касперович Г. И. Основы современного естествознания: Учебное пособие. – Минск: Академия управления при Президенте Республики Беларусь,...
Программа дисциплины «концепции современного естествознания. Физические основы» iconРабочая программа дисциплины в. Дв 2 «Концепции современного естествознания»

Программа дисциплины «концепции современного естествознания. Физические основы» iconРабочая программа дисциплины б. 3 Концепции современного естествознания

Программа дисциплины «концепции современного естествознания. Физические основы» iconРабочая программа учебной дисциплины концепции современного естествознания

Программа дисциплины «концепции современного естествознания. Физические основы» iconРабочая программа учебной дисциплины «Концепции современного естествознания»

Программа дисциплины «концепции современного естествознания. Физические основы» iconПрограммы учебной дисциплины концепции современного естествознания Цели освоения дисциплины
Освоение данной дисциплины как предшествующей необходимо при изучении следующих дисциплин
Программа дисциплины «концепции современного естествознания. Физические основы» iconРабочей программы учебной дисциплины концепции современного естествознания

Разместите кнопку на своём сайте:
docs.likenul.com


База данных защищена авторским правом ©docs.likenul.com 2015
обратиться к администрации
docs.likenul.com