Тема 5.2. Самоорганизация в природе и в обществе.

Семинар 1.

Особенности динамики сложных систем, описываемых нелинейными уравнениям. Устойчивость сложных систем. Понятия динамического хаоса, бифуркации и фрактальных структур.

Задание для самостоятельной работы:

1. Изучить теоретический материал, используя конспект лекций, а так же материал из следующих источников:

Учебные издания: [1] –Глава 13; [2] -Глава 12.

Программные продукты: [1] –Лабораторная работа № 11, Теория.

2. Подготовить письменный отчет по Лабораторной работе № 11 (см. http://www.radweb.ru/metodichka.doc.)

3. Подготовиться к защите лабораторной работы и к ответам на контрольные вопросы (см. http://www.radweb.ru/metodichka.doc).

Семинар 2.

Моделирование динамики сложных систем в фазовом пространстве. Аттракторы как обобщение понятия равновесия для сложных систем. Типы аттракторов и их свойства.

Задание для самостоятельной работы:

1. Изучить теоретический материал, используя конспект лекций, а так же материал из следующих источников:

Учебные издания: [1] –Глава 13; [2] -Глава 11.

Программные продукты: [1] –Лабораторная работа № 12, Теория.

2. Подготовить письменный отчет по Лабораторной работе № 12 (см. http://www.radweb.ru/metodichka.doc.)

3. Подготовиться к защите лабораторной работы и к ответам на контрольные вопросы (см. http://www.radweb.ru/metodichka.doc).

Раздел 6. Эволюционная парадигма естествознания

Тема 6.1. Вселенная.

Метагалактика. Определение возраста и размеров Вселенной. Космологический горизонт. Крупномасштабная структура Вселенной и ее развитие. Крупномасштабная структура Вселенной и ее развитие. Роль вакуума в теории инфляционной Вселенной

Тема 6.2. Звезды.

Диаграмма Герцшпрунга-Ресселла. Характеристики звезд. Эволюция звезд типа Солнца. Эволюция звезд различной массы. Гиганты и сверхгиганты, новые и сверхновые звезды, белые карлики, нейтронные звезды, черные дыры.

Семинар 1.

Задание для самостоятельной работы:

1. Изучить теоретический материал, используя конспект лекций, а так же материал из следующих источников:

Учебные издания: [1] –Глава 9; [2] -Глава 13.

Тестовые задания для самостоятельного контроля уровня подготовки студентами вопросов темы приведены в [2] -Глава 13 стр. 242.

2. Для практического закрепления материала решить задачи №№ 1, 2, 3, 4, 5 из [2] -Глава 13 стр. 243 и сдать на проверку преподавателю.

При подготовке рекомендуется изучить следующие интерактивные анимационные модели: «Главная последовательность (эволюция звезд типа Солнца)», «Образование нейтронной звезды», «Образование черной дыры» (см. http://www.radweb.ru).

Тема 6.3. Солнце и солнечная система.

Форма и строение нашей Галактики Млечный Путь, положение в ней Солнечной системы. Современные представления о формировании планет Солнечной системы. Строение и процессы, поддерживающие равновесие Солнца. Солнечная активность. Проблемы термоядерной энергетики. Задание для самостоятельной работы:

1. Изучить теоретический материал, используя конспект лекций, а так же материал из следующих источников:

Учебные издания: [1] –Главы 10; [2] -Глава 14.

Тестовые задания для самостоятельного контроля уровня подготовки студентами вопросов темы приведены в [2] -Глава 14 стр. 251.

2. Для практического закрепления материала решить задачи №№ 1, 2, 3, 4, 5 из [2] -Глава 14 стр. 247 и сдать на проверку преподавателю.

3. При подготовке рекомендуется изучить материалы Российской Астрономической Сети (см. http://www.astronet.ru/db/FK86/ и http://www.astronet.ru/db/msg/1188557).

 

Список библиографических источников для подготовки к практическим (семинарским) занятиям по разделам учебной дисциплины

Учебные издания

1. Дубнищева Т. Я. Концепции современного естествознания: учеб. пособие для вузов по соц.-экон. специальностям / Т. Я. Дубнищева. – 7-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 607 c. (МО)

2. Дубнищева Т. Я. Концепции современного естествознания: практикум: учеб. пособие для высш. учеб. заведений / Т. Я. Дубнищева, А. Д. Рожковский. – М.: Академия, 2009. – 319 с. (УМО)

3. Дубнищева. Т. Я. Концепции современного естествознания: учеб. пособие для студ. учреждений высш. проф. образования / Т. Я. Дубнищева. — М.: Академия, 2011. — 352 c. (УМО)

4. Дубнищева, Т. Я. Концепции современного естествознания: основ. курс в вопр. и ответах: учеб. пособие / Т. Я. Дубнищева. – 2-е изд., испр. и доп. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2005. – 591 c.

5. Дубнищева Т.Я.Концепции современного естествознания: Учебно-методический комплекс. НГУЭУ. – Новосибирск: [Изд-во НГУЭУ], 2008. – 272с.

 

4.1.2. Информационные источники:

1. Рожковский А.Д. «Концепции современного естествознания», «Физика», Учебный сайт "http://www.radweb.ru/

2. Интернет-тестирование в сфере образования (i-exam.ru).

3. Российская Астрономическая Сеть, http://www.astronet.ru/

4. Проект "Научная Сеть" http://nature.web.ru/

5. Портала АНТРОПОГЕНЕЗ, http://antropogenez.ru/.

6. Стародубцев Вячеслав Алексеевич «УМК КСЕ», Персональный сайт, http://portal.tpu.ru/SHARED/s/STARODUBTSEV_V_A

7. Электронно-библиотечная система ZNANIUM.COM Издательского дома Инфра-М.

 

4.1.3. Программные продукты:

1. Рожковский А.Д. Лабораторный практикум, http://www.radweb.ru/praktikum.html

2. Лабораторный практикум «Открытая физика» от компании «Физикон».

Дополнительное обеспечение

4.2.1.Библиографический список:

1. Браже Р.А. Примерная программа дисциплины «Концепции современного естествознания» для ФГОС 3 / Браже Р.А., Воронов В.К., Горбачев В.В., Дубнищева Т.Я., Кожевников Н.М., Свистунов Б.Л., Твердислов В.А., Научно-методический совет по физике Министерства образования и науки Российской Федерации, СПбГПУ – Санкт-Петербург. 2010. – 15 с.

2. Горбачев, В. В. Концепции современного естествознания: учеб. пособие / В. В. Горбачев. – М.: ОНИКС 21 век, 2003. – 591 с. (МО)

3. Дубнищева, Т. Я. Концепции современного естествознания в задачах: учеб. пособие для всех специальностей / Т. Я. Дубнищева, А. Д. Рожковский; Федер. агентство по образованию; НГУЭУ. – Новосибирск: [Изд-во НГУЭУ], 2005. – 116 с.

4. Дубнищева, Т. Я. Ретрофизика в зеркале философской рефлексии: учеб. пособие / Т. Я. Дубнищева. – М.: ИНФРА-М, 1997. – 333 c.

5. Концепции современного естествознания: лаборат. компьютер. практикум: для очной формы обучения, по всем специальностям / НГУЭУ. – Новосибирск: [Изд-во НГУЭУ], 2004. – 32 с.

6. Рузавин, Г. И. Концепции современного естествознания: учеб. для вузов / Г. И. Рузавин. – М.: ЮНИТИ, 2008. – 303 с. (МО)

7. Найдыш, В. М. Концепции современного естествознания: учеб. для вузов по гуманитар. специальностям и направлениям подгот. / В. М. Найдыш. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Альфа-М, 2006. – 621 с.

8. О научном мировоззрении: хрестоматия: [в 3 ч.]. Ч. 2. Отличима истина от лжи / НГУЭУ; [сост.: Т. Я. Дубнищева, С. М. Репинский]. – Новосибирск: [Изд-во НГУЭУ], 2008. – 167 с.

9. О научном мировоззрении: хрестоматия: [в 3 ч.]. Ч. 1. Научный метод / НГУЭУ; [сост.: Т. Я. Дубнищева, С. М. Репинский]. – Новосибирск: [Изд-во НГУЭУ], 2008. – 335 с.

10. О научном мировоззрении: хрестоматия: [в 3 ч.]. Ч. 3. Современное естествознание и проблемы цивилизации / НГУЭУ; [сост.: Т. Я. Дубнищева, С. М. Репинский]. – Новосибирск: [Изд-во НГУЭУ], 2008. – 243 с.

 

РАЗДЕЛ 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАПЛАНИРОВАННЫХ ВИДОВ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Согласно Рабочим учебным планам подготовки студентов очной формы обучения по направлению 230700.62 – Прикладная информатика профиля «Прикладная информатика в экономике» предусмотрено выполнение расчетно графического задания как запланированного вида самостоятельной работы.

Цель выполнения расчетно графического задания по учебной дисциплине «Концепции современного естествознания»– выработка и развитие навыков практического использования законов естествознания при решении практических задач.

 

2.1. Задания для выполнения расчетно графического задания.

Расчетно графическое задание состоит из 10 задач, номер варианта определяется в согласии с номером, занимаемым фамилией студента в списке группы.

Задачи для РГЗ приведены в учебном издании Дубнищева Т. Я. Концепции современного естествознания: практикум: учеб. пособие для высш. учеб. заведений / Т. Я. Дубнищева, А. Д. Рожковский. – М.: Академия, 2009. – 319 с. (УМО)

Расчетно графические задания:

Вариант №1

Концепции современного естествознания: практикум: учеб. пособие для высш. учеб. заведений / Т. Я. Дубнищева, А. Д. Рожковский

1. Стр.20-23 задача №1

2. Стр.20-23 задача №19

3. Стр.28-30 задача №5

4. Стр.37-40 задача №16

5. Стр.52-53 задача №5

6. Стр.55-57 задача №10

7. Стр.89-90 задача №1

8. Стр.107-108 задача №1

9. Стр.126-127 задача №5

10. Стр.131-132 задача №7

 

Вариант №2

Концепции современного естествознания: практикум: учеб. пособие для высш. учеб. заведений / Т. Я. Дубнищева, А. Д. Рожковский

1. Стр.20-23 задача №2

2. Стр.20-23 задача №18

3. Стр.28-30 задача №6

4. Стр.37-40 задача №15

5. Стр.52-53 задача №8

6. Стр.55-57 задача №9

7. Стр.89-90 задача №2

8. Стр.107-108 задача №2

9. Стр.126-127 задача №6

10. Стр.131-132 задача №8

 

Вариант №3

Концепции современного естествознания: практикум: учеб. пособие для высш. учеб. заведений / Т. Я. Дубнищева, А. Д. Рожковский

1. Стр.20-23 задача №3

2. Стр.20-23 задача №17

3. Стр.28-30 задача №7

4. Стр.37-40 задача №14

5. Стр.52-53 задача №9

6. Стр.55-57 задача №8

7. Стр.89-90 задача №3

8. Стр.107-108 задача №3

9. Стр.126-127 задача №7

10. Стр.131-132 задача №9

 

Вариант №4

Концепции современного естествознания: практикум: учеб. пособие для высш. учеб. заведений / Т. Я. Дубнищева, А. Д. Рожковский

1. Стр.20-23 задача №4

2. Стр.20-23 задача №16

3. Стр.28-30 задача №8

4. Стр.37-40 задача №8

5. Стр.52-53 задача №10

6. Стр.55-57 задача №7

7. Стр.89-90 задача №4

8. Стр.107-108 задача №4

9. Стр.131-132 задача №1

10. Стр.131-132 задача №10

 

Вариант №5

Концепции современного естествознания: практикум: учеб. пособие для высш. учеб. заведений / Т. Я. Дубнищева, А. Д. Рожковский

1. Стр.20-23 задача №5

2. Стр.20-23 задача №15

3. Стр.28-30 задача №9

4. Стр.37-40 задача №7

5. Стр.52-53 задача №11

6. Стр.55-57 задача №6

7. Стр.89-90 задача №5

8. Стр.107-108 задача №5

9. Стр.131-132 задача №2

10. Стр.138-139 задача №1

 

Вариант №6

Концепции современного естествознания: практикум: учеб. пособие для высш. учеб. заведений / Т. Я. Дубнищева, А. Д. Рожковский

1. Стр.20-23 задача №6

2. Стр.20-23 задача №14

3. Стр.28-30 задача №10

4. Стр.37-40 задача №6

5. Стр.52-53 задача №12

6. Стр.55-57 задача №5

7. Стр.89-90 задача №6

8. Стр.107-108 задача №6

9. Стр.131-132 задача №3

10. Стр.138-139 задача №2

 

Вариант №7

Концепции современного естествознания: практикум: учеб. пособие для высш. учеб. заведений / Т. Я. Дубнищева, А. Д. Рожковский

1. Стр.20-23 задача №7

2. Стр.20-23 задача №13

3. Стр.28-30 задача №11

4. Стр.37-40 задача №5

5. Стр.52-53 задача №13

6. Стр.55-57 задача №4

7. Стр.89-90 задача №7

8. Стр.126-127 задача №1

9. Стр.131-132 задача №4

10. Стр.138-139 задача №5

 

Вариант №8

Концепции современного естествознания: практикум: учеб. пособие для высш. учеб. заведений / Т. Я. Дубнищева, А. Д. Рожковский

1. Стр.20-23 задача №8

2. Стр.20-23 задача №12

3. Стр.28-30 задача №12

4. Стр.37-40 задача №4

5. Стр.52-53 задача №14

6. Стр.55-57 задача №3

7. Стр.89-90 задача №8

8. Стр.126-127 задача №2

9. Стр.131-132 задача №5

10. Стр.162-163 задача №2

 

Вариант №9

Концепции современного естествознания: практикум: учеб. пособие для высш. учеб. заведений / Т. Я. Дубнищева, А. Д. Рожковский

1. Стр.20-23 задача №9

2. Стр.20-23 задача №10

3. Стр.28-30 задача №13

4. Стр.37-40 задача №3

5. Стр.52-53 задача №15

6. Стр.55-57 задача №2

7. Стр.89-90 задача №9

8. Стр.126-127 задача №3

9. Стр.131-132 задача №6

10. Стр.153-154 задача №1

 

Вариант №10

Концепции современного естествознания: практикум: учеб. пособие для высш. учеб. заведений / Т. Я. Дубнищева, А. Д. Рожковский

1. Стр.20-23 задача №11

2. Стр.28-30 задача №14

3. Стр.37-40 задача №2

4. Стр.52-53 задача №16

5. Стр.55-57 задача №1

6. Стр.89-90 задача №10

7. Стр.126-127 задача №4

8. Стр.131-132 задача №7

9. Стр.138-139 задача №1

10. Стр.138-139 задача №6

 

 

РАЗДЕЛ 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ К ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ

Видом промежуточной аттестации студентов, обучающихся по направлению 230700.62 – Прикладная информатика профиля «Прикладная информатика в экономике», является зачет.

 

3.2. Список вопросов для подготовки к зачету

1. Предмет и цели естествознания. Отличия науки от других отраслей культуры. Проблема «двух культур», движение к единой культуре. Псевдонаука: происхождение, причины популярности, функции, отличительные признаки

2. Элементы научного метода познания. Методы естествознания, всеобщность его законов, отличия естествознания от других наук (гуманитарных, технических, математических).

3. Поясните понятия “картина мира” и “научная программа”. Примеры. Системный подход и его основные понятия в современной естественнонаучной картине мира. Примеры применения.

4. Развитие естествознания и стимулы развития науки. Понятие “научная революция”. Научные революции прошлого столетия.

5. Представление о материи и движении. Механическая картина мира. Симметрии пространства и времени и законы сохранения. Примеры сохраняющихся величин в окружающей жизни, например, в спорте. Механика Ньютона и детерминизм Лапласа. Законы движения планет и закон всемирного тяготения.

6. Колебательное движение. Модель осциллятора. Особенности волнового движения и его свойства. Эффект Доплера, дифракция, интерференция.

7. Эволюция представлений о пространстве и времени. Постулаты и следствия специальной теории относительности. Взаимосвязь массы и энергии как основа ядерной энергетики. Основные положения и выводы общей теории относительности.

8. Дискретность и непрерывность материи в классическом естествознании. Электромагнитная картина мира. Понятие «физическое поле». Концепции близкодействия и дальнодействия. Поле и вещество в классической физике как качественно отличающиеся формы существования материи.

9. Единство дискретности и непрерывности в теории излучения. Противоречия в классической теории излучения и появление концепции квантов. Волновые и корпускулярные свойства света.

10. Корпускулярно-волновой дуализм материи. Несостоятельность механического детерминизма. Понятие состояния в классической и квантовой теориях. Фундаментальность статистического описания.

11. Соотношения неопределенности и принцип дополнительности. Принцип соответствия и специфика описания микромира. Поясните роль прибора в квантовой механике.

12. Мега-, макро- и микромиры (объекты и соответствующие физические теории). Физический вакуум.

13. Фундаментальные частицы. Бозоны и фермионы. Принцип Паули. Фундаментальные взаимодействия.

14. Вещество как система частиц, строение молекул, атомов и их ядер. Понятия «химический элемент», «валентность» и «химическая связь». Периодическая система Д. И. Менделеева. Заполнение электронами энергетических состояний в атоме.

15. Начала термодинамики Закон сохранения и превращения энергии. Процессы преобразования энергии (например, тепловой в механическую). Понятие энтропии. Основные отличия реальных процессов от идеальных.

16. Статистические распределения в молекулярно-кинетической теории. Связь термодинамических и статистических свойств макроскопических систем. Принцип Больцмана. Статистический смысл энтропии.

17. Понятие о простых и сложных, изолированных и открытых системах. Открытые системы, находящиеся вблизи термодинамического равновесия Принцип локального равновесия.Теорема о минимуме производства энтропии.

18. Макросистемы вдали от равновесия. Понятие диссипативной структуры. Закономерности самоорганизации. Примеры самоорганизации в физике, химии, биологии. Синергетика как наука о самоорганизации..

19. Моделирование сильно неравновесных систем. Понятия «динамический хаос», «аттрактор», «фрактал» и «бифуркация». Поведение сложных систем на примере динамики Ферхюльста.

20. Возраст Вселенной. Наблюдаемая часть - Метагалактика. Многообразие мира галактик как элементов Вселенной. Крупномасштабная структура Вселенной.

21. Стационарные и нестационарные сценарии развития. Космологические модели Вселенной. Космология «Большого Взрыва». Теория эволюции Вселенной по модели инфляционной Вселенной. Антропный принцип и фундаментальные константы.

22. Разнообразие звезд, их строение и устойчивость. Рождение звезд из газо-пылевых облаков космического пространства. Термоядерная жизнь звезд (источник энергии и продолжительность жизни). Эволюция звезд, конечные стадии эволюции звезд разной массы (белые карлики, нейтронные звезды, черные дыры). Перспективы эволюции Солнца.

23. Состав солнечной системы. Движение планет и солнца. Планеты гиганты и планеты земной группы. Гипотезы формирования тел Солнечной системы.

24. Образование Земли и Луны. Движения Земли. Возникновение Земли и основные периоды геологической эволюции. Внутренние и внешние оболочки Земли. Тектоника литосферных плит. Эволюция атмосферы и гидросферы

25. Основные формы, свойства и уровни организации живой материи. Молекулярно-генетический уровень.

26. Эволюционные идеи в естествознании. Дарвинизм и современный биологический эволюционизм. Понятия микро- и макроэволюции.

27. Основные концепции происхождения жизни. Концепции биохимической эволюции. Химическая эволюция преджизненных форм.

28. Основные стадии антропогенеза. Феномен человека. Антропный принцип. Человек как качественно новая ступень развития биосферы.

29. Понятие “биосфера”, ее функции и оболочки. Основы учения Вернадского о биосфере. Процесс фотосинтеза и дыхания. Круговорот веществ в биосфере. Этропийный баланс Земли и живых организмов

30. Биотический круговорот и биосферная роль хозяйственной деятельности человека. Глобальный экологический кризис, его причины и перспективы преодоления. Концепция коэволюции и ноосферы.

31. Научно техническая революция. Основные достижения НТР. Особенности эпохи НТР, ее связь с промышленными революциями, влияние НТР на мировоззрение. Наука и техника в современном мире.

 

3.2. Общие положения проведения зачета

Предварительно студент получает билет, в который входит:

· Два теоретических вопроса из вопросов к зачету;

· Тестовое задание из 10 вопросов

· Два практических задания.

Он готовит письменный ответ по всем заданиям билета.

При подготовке ответов студентом должны быть систематизированы знания, полученные в ходе самостоятельного изучения отдельных разделов и тем, на практических (семинарских) занятиях, в процессе работы с литературой.

В содержании ответа на вопросы билета следует придерживаться понятийного аппарата, определенного Рабочей программой учебной дисциплины и содержанием лекционного материала.

Ответ должен быть развернутым, но при этом лаконичным, логично выстроенным. Приветствуется обращение внимание на практические ситуации, приведение примеров.

Тестовое и практические задания проверяются преподавателем, и в случае необходимости он задает по ним дополнительные вопросы.

На теоретические вопросы студент отвечает устно.

Ответ оценивается, в зависимости от уровня представленных студентом знаний, степени его компетентности в предметной области учебной дисциплины «Концепции современного естествознания»

Зачетная оценка является итоговой по дисциплине и проставляется в приложение к диплому (выписке из зачетной книжки).

Приложение 1

Требования к оформлению различных видов

самостоятельной работы студентов

Самостоятельная работа студентов выполняется на листах бумаги формата A4, или на двойных тетрадных листах.

Оформление титульного листа

Министерство образования и науки Российской Федерации Новосибирский государственный университет экономики и управления – «НИНХ» Кафедра современного естествознания и наукоемких технологий   Учебная дисциплина: Концепции современного естествознания   ВИД СРС[1] №_______   Выполнил: Студент (ФИО) Номер группы:   Проверил: ФИО преподавателя     Дата регистрации на кафедре: «___» ________ 20 г.   (Год) 20 _

 

[1] ВИД СРС – видами самостоятельной работы студентов в рамках изучений дисциплины «Концепции современного естествознания», могут быть такие, как: отчет, по лабораторной работе, расчетно графическое задание, домашнеезадание.