Самостоятельная работа студента 32 ч. (Биологи) и 52 ч. (Химики) в IX семестре (V курс) 12 учебных недель по спецкурсу Недельная нагрузка: 4 часа аудиторных занятий

Вид материала

Самостоятельная работа

Содержание Самостоятельная работа студента 64 часа 3. Требования государственного стандарта Специалист-биолог должен отвечать следующим требованиям Специалист-химик должен отвечать следующим требованиям 4. Принципы, цели, задачи курса Государственный стандарт Решение Ученого Совета Якутского госуниверситета Главная цель Цели курса Ядро курса составляют разделы В структуру курса входят также разделы Повышен уровень требований в рамках замены терминов Всего (по очной форме обучения) 80 часов по специальности «Биология» и 100 часов по специальности «Химия». Самостоятельная работа студента 64 часа 5. Вопросы к зачету или экзамену

Подобный материал:

• Самостоятельная работа студента 26 ч. В IX семестре (V курс) 12 учебных недель по спецкурсу, 107.04kb.
• Самостоятельная работа студента 30 ч. Всеместре 12 учебных недель по спецкурсу Недельная, 81.03kb.
• Самостоятельная работа студента 38 ч. Всеместре 14 учебных недель по спецкурсу Недельная, 85.62kb.
• Программа курса «Анализ риска аварий техногенных систем», 143.56kb.
• Программа «Демография» Программа дисциплины " Теории миграции населения" для направления, 206.34kb.
• Программа дисциплины " Операционные среды, системы и оболочки" для направления, 592.46kb.
• Пояснительная записка, 105.73kb.
• Курс биологи,1 семестр ) фен 26 ч. ((1 курс химики, 2 семестр 2 курс биологи, 2 семестр, 45.56kb.
• Программа дисциплины «Политология» для специальности 032301. 65 «Регионоведение» подготовки, 569.3kb.
• Учебная программа дисциплина рассчитана на объем 138 часов, из них 76 аудиторных. Примерное, 521.92kb.

ГСЭ.В-05 “Основы синергетики - теории самоорганизации нелинейных систем ”

1. Выписка из учебного плана

Курс читается в рамках цикла «Общие математические и естественнонаучные дисциплины» ЕН.Р.00 «Региональный (вузовский) компонент».

Объём работы студента (в часах) в соответствии с учебными планами по специальности 01.16.00 “Биология” очной формы обучения и 01.10.00 «Химия», по курсу «Основы синергетики - теории самоорганизации нелинейных систем», утверждённого Ученым Советом ЯГУ, составляет 80 и 100 часов, соответственно, в том числе:

Лекционные занятия 32 ч.

Семинарские занятия 16 ч.

Самостоятельная работа студента 32 ч. (Биологи) и 52 ч. (Химики)

В IX семестре (V курс) - 12 учебных недель по спецкурсу

Недельная нагрузка: - 4 часа аудиторных занятий

Форма контроля - зачет

Объем работы (часы) студентов заочной формы обучения по специальности 011600 «Биология» составляет 80 часов, в т.ч.

Лекционные занятия - 12 часов

Семинарские занятия - 4 часа

Самостоятельная работа студента 64 часа

Курс VI, семестр 11–ый

Форма контроля - зачет

2. Реквизиты составителя-автора

Кершенгольц Борис Моисеевич, д.б.н., профессор и заведующий кафедрой биохимии биолого-географического факультета ЯГУ

3. Требования государственного стандарта

В Государственных образовательных стандартах высшего профессионального образования (ВПО) 2000 г. по специальности 01.16.00 “Биология”, квалификация выпускника – «Биолог» и по специальности 01.10.00 “Химия”, квалификация выпускника – «Химик», сформулированы критерии и требования к выпускнику вуза по соответствующим специальностям в категориях «иметь представления», «знать», уметь». Содержание обоих ГОСВПО направлено на формирование фундаментальных знаний, формирование умений, и навыков, необходимых для экспериментальной, теоретической и педагогической деятельности в соответствующей профессиональной области. Выпускник должен уметь вырабатывать и формулировать постановку задач, участвовать в разработке и осуществлении новых методических подходов, обсуждении, оценке и публикации результатов, проводить патентную работу, участвовать в работе семинаров и конференций, составлении патентных заявок и.т.д.

В вышеуказанных Госстандартах ВПО можно выделить следующие требования к выпускникам, соответствие которым реализуется, благодаря изучению студентами курса «Основы синергетики – теории самоорганизации нелинейных систем»:

А) Специалист-биолог должен отвечать следующим требованиям:

- понимать роль биологического разнообразия как ведущего фактора устойчивости живых систем и биосферы в целом;

- знать принцип системной организации, дифференциации и интеграции функций организма;

- иметь представление о фундаментальных принципах и уровнях биологической организации;

- понимать роль эволюционной идеи в биологическом мировоззрении, знать основные теории эволюции, концепции видообразования, уметь аргументировать современный эволюционный подход к изучению биологических процессов

Б) Специалист-химик должен отвечать следующим требованиям:

- иметь представление о возможностях применения фундаментальных законов физики и химии для объяснения свойств и поведения сложных многоатомных систем, включая биологические объекты;

- знать и уметь использовать статистическую физику и термодинамику, … элементы термодинамики открытых систем;

- знать и уметь использовать законы развития живых систем: особенности биологического уровня организации материи, принципы воспроизводства и развития живых систем, …их основные функциональные системы, связь с окружающей средой, надорганизменные системы.

Преподавание спецкурса осуществляется путём чтения лекции, прове­дения семинарских занятий и организации самостоятельной работы сту­дентов.


4. Принципы, цели, задачи курса

Принцип	Содержание принципа
Основание для чтения курса	Государственный стандарт высшего образования по специальности “Биология” (Москва, 2000). Государственный стандарт высшего образования по специальности “Химия” (Москва, 2000). Решение Ученого Совета Якутского госуниверситета для углубления знаний углубления знаний студентов естественнонаучных специальностей «Биология» и «Химия».
Адресат курса	Студенты старших курсов, обучающиеся по специальностям «Биология» и «Химия».
Отличительные особенности курса от аналогичных, разработанных в других вузах РФ	Минимизация использования математического аппарата с максимальным использованием образных (геометрических) схем, построенных на основе аналитических уравнений, с учетом реального уровня математической подготовки студентов химиков, и биологов, а также в целях более равномерного использования функциональной активности левого и правого полушарий головного мозга студентов.
Главная цель и цели курса	Главная цель: Знать и применять при формировании естественнонаучного мировоззрения и в практической деятельности законы, принципы и механизмы возникновения, развития и эволюции самоорганизующихся систем, к которым относятся все системы живой природы (включая социальные), а также наиболее сложно образованные (например, каталитические) химические системы. Цели курса: «знать и уметь»: - использовать статистическую физику и термодинамику, физические законы организации материи, элементы термодинамики открытых систем в своей теоретической и практической деятельности (для химиков); - использовать в практической деятельности законы развития живых систем: особенности биологического уровня организации материи, принципы воспроизводства и развития живых систем, их основные функциональные системы, связь с окружающей средой, надорганизменные системы (для биологов); «знать»: - роль эволюционной идеи в биологическом мировоззрении, основные теории эволюции, концепции видообразования, уметь аргументировать современный нелинейно-эволюционный подход к изучению биологических процессов (для биологов); - знать принцип системной организации, дифференциации и интеграции функций организма (для химиков); «понимать»: - роль биологического разнообразия как ведущего фактора устойчивости живых систем и биосферы в целом (для биологов и химиков); «иметь представления о»: - фундаментальных принципах и уровнях биологической организации (для биологов); - иметь представление о возможностях применения фундаментальных законов физики и химии для объяснения свойств и поведения сложных многоатомных систем, включая биологические объекты (для химиков и биологов); «уметь»: - использовать полученные знания о закономерностях возникновения (создания), нелинейной эволюции и функционировании самоорганизующихся биологических и химических систем в своей теоретической, практической и педагогической деятельности (для химиков и биологов).
Ядро и структура курса	Ядро курса составляют разделы: - ключевые понятия и основные положения синергетики; - физико-химическое и мировозренческое содержание понятий нелинейности, открытости системы и термодинамической неравновесности, динамического и статистического хаоса, режимы с обострением (перемешивающий слой), развитие через неустойчивость, диссипативные структуры и диссипативные процессы; - диссипативные среды и их влияние на химические, биохимии ческие и биологические процессы через системы слабых взаи модействий. Резонанс и комплементарность; - «странные аттракторы» как математическое понятие в фазовом пространстве и как реальные физико-химические структуры- аттракторы в открытых нелинейных средах; - понятие фракталов, законы эволюции нелинейных динамичес- ких фрактальных сред и систем в химии и биологии; - физическая, термодинамическая синергетическая модель мира и основные положения Общей теории относительности; - синергетика и информация; синергетика и логика; порядок и хаос, логика и диалектика В структуру курса входят также разделы: - синергетика в химии: - модель брюсселятора (И.Пригожин); - модель процессов естественного отбора и эволюции в системе катализаторов (В.Н.Пармон). - синергетика в биохимии: - проблем возникновения жизни, ранние стадии биологической эволюции, гиперцикл и генетический код, возникновение био логической асимметрии; - вещественная и полевая формы трансляции параметрической управленческой информации; - физико-химические (синергетические) механизмы действия малых и сверхмалых концентраций и доз факторов среды на биологические системы; - структурно-функциональное разнообразие элементов биологи ческих систем и факторов среды как одно из необходимых ус ловий реализации их потенциальной способности к самоорганизации и адаптации. - синергетика в биологии: - возникновение биологического разнообразия и проблема тем- пов биологической эволюции; - синергетическая модель онтогенеза; - обработка информации в нейросетях и проблемы мышления; - синергетика в медицине: - синергетическая модель эволюции организма в фазовом прост- ранстве, включающем области «здоровье», «болезнь», «пред- болезнь», в терминах: диссипативные структуры и диссипатив- ные процессы, режимы с обострением, точки бифуркации, от рицательные и положительные обратные связи; - практическое значение синергетического подхода в медицине для решения задач, профилактики, диагностики и лечения бо- лезней человека.
Требования к начальной подготовке, необходимые для успешного усвоения данного курса	Базовые знания по общим курсам высшей математики, общей физики, физической химии, общей биологии, биохимии с основами молекулярной биологии, генетики, философских основ естествознания и соответствующим циклам спецкурсов по специализациям.
Уровень требований по сравнению со Стандартом	Повышен уровень требований в рамках замены терминов «иметь представление» на «знать», «знать и уметь» по основным разделам физической и биологической химии, эволюционной теории, философским основам естественнонаучного мировоззрения и использовании их в практической деятельности.
Объём в часах курса	Всего (по очной форме обучения) 80 часов по специальности «Биология» и 100 часов по специальности «Химия». В том числе Лекционные занятия 32 ч. Семинарские занятия 16 ч. СРС 32 ч. (Биология), 52 ч. (Химия) В IX семестре (V курс) - 12 учебных недель по спецкурсу Недельная нагрузка: - 4 часа аудиторных занятий Форма контроля - зачет Всего (по заочной форме обучения) по специальности Биология» 80 часов, в т.ч. Лекционные занятия - 12 часов Семинарские занятия - 4 часа Самостоятельная работа студента 64 часа Курс VI, семестр 11–ый, Форма контроля - зачет
Области применения полученных знаний и умений	1. В соответствии с общими Требованиями к образованности специалиста по Госстандарту: - для более глубокого понимания возможности современных научных методов познания природы и владения ими на уровне, необходимом для решения задач, имеющих естественнонаучное содержание и возникающих при выполнении профессиональных функций; - для более фундаментальной методической и психологической готовности к изменению вида и характера своей профессиональной деятельности, к работе над междисциплинарными проектами. 2. Для повышения качества подготовки студента к сдаче Государственного экзамена по специальности, а также качества выполнения и осмысления студентом дипломной работы.
Организация контроля	- промежуточный контроль - семинары, рефераты; - итоговый контроль – зачет по вопросам курса.

5. Вопросы к зачету или экзамену


6. Рекомендуемая литература

Основная

1. Чернавский Д.С. Синергетика и информация. Динамическая теория информации /Издание 2-е исправленное и дополненное/ - М.:Едиториал УРСС, 2004. – 288 с. (Серия «Синергетика: от прошлого к будущему).
   
2. Стромберг А.Г. Синергетика. Применение к химическим процессам. Методическое пособие. – Томск: ИПФ ТПУ, 199. – 32 с.
   
3. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой М.:Едиториал УРСС, 2003. – 288 с. (Серия «Синергетика: от прошлого к будущему).
   
4. Казначеев В.П., Трофимов А.В. Очерки о природе живого вещества и интеллекта на планете Земля: Проблем космопланетарной антропоэкологии. – Новосибирск: Наука, 2004. – 312 с.
   
5. Блюменфельд Л.А. Решаемые и нерешаемые проблемы биологической физики. М.: Едиториал УРСС, 2002. – 160 с.
   
6. Пармон В.Н. Пребиотическая фаза зарождения жизни // Вестник РАН. – 2002, Т.72, №11. – С.976-983.
   

Дополнительная

1. Бурлакова Е.Б., Конрадов А.А., Мальцева Е.Л. Действие сверхмалых доз биологически активных веществ и низкоинтенсиных физических факторов // Химическая физика. – 2003. – Т.22, №2. – С.21-40.
   
2. Волошин А.В. Об эстетике фракталов и фрактальности искусства // Синергетическая парадигма, линейное мышление в науке и искусстве. – М.:Прогресс-Традиция. 2002. – С.213-246.
   
3. Глейк Джеймс. Хаос. Создание новой науки. – СПб.: Амфора. 2001. 398 с.
   
4. Егоров В.В. Аналогия биологического действия сверхмалых химических и физических доз // Радиационная биология, Радиэкология. 2003. Т.43, №3. С.261-264.
   
5. Зельдович Я.Б., Соколов Д.Д. Фрактали, подобие, промежуточная асимптотика // Успехи физических наук. - Т.146, вып.3. – 1985. – С.493-506.
   
6. Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Синергетика как новое мировидение: диалог с И.Пригожиным // Вопросы философии. М.:Наука. – 1992. – С.3-20.
   
7. Кроновер Р.М. Фракталы и хаос в динамических системах. Основы теории // М.: Постмаркет, 2000. – 352 с.
   
8. Николас Г., Пригожин И. Познание сложного (Синергетика – от прошлого к будущему) . М.: Едоториал УРСС, 2003. – 344 с.
   
9. Рихтер П., Пайтген Х-О. Красота фракталов. Образы комплексных динамических систем. – М.:Мир. -1993.
   
10. Черников Ф.Р. Фрактальная структура гомеопатических препаратов // Радиационная биология, Радиэкология. 2003. Т.43, №3. С.367-369.
    
11. Чиркова Э.Н. Волновая природа регуляции генной активности. Живая клетка как фотонная вычислительная машина // Успехи современной биологии. – Т.114, №6. – 1994. – С.659-678.
    
12. Егоров В.В. Аналогия биологического действия сверхмалых химических и физических доз // Радиационная биология, Радиэкология. 2003. Т.43, №3. С.261-264.
    
13. Кершенгольц Б.М., Чернобровкина Т.В., Небрат В.В., Рабинович Е.В., Хлебный Е.С., Шеин А.А, Кершенгольц Е.Б. Действие водно-спиртовых систем на диссипативные состояния человека. Гипотетическая модель биогенности и наркогенности спиртсодержащих продуктов // Наркология. №8, 2004. С.64-76.
    
14. Коротков К.Г. Основы ГРВ биоэлектрографии. С-Петербург: Изд-во СПб государственного Института точной механики и оптики – технического университета. - 2001. – 360 с.
    
15. Beloussov L.V., Burlakov A.B. Biophotonic patterns of optical interactions between fish eggs and embryos // Indian J.of Experimental Biology. – V.41, 2003. – P.424-430.
    
16. Kerchengolts B.M., Shein A.A., Hlebnyi E.S.. Interrelation secondary Kirlionocs luminescence of Water, its solutions and mixes with permolecular reorganizations of clusters // Material of VII International Congress on GDV Bioelectrography, Saint-Petersburg, July 6-8, 2003 // P.100-103.
    
17. Mandelbrot B.B. Fractals: Form, Chance and Dimension, Freeman, San Francisco, 1977.
    

Mandelbrot B.B. The Fractal Geometry of Nature, Freeman, San Francisco, 1982.