Учебно-методический комплекс Для студентов всех специальностей, кроме специальности 080401 Товароведение и экспертиза товаров Москва 2007
| Вид материала | Учебно-методический комплекс |
- Учебно-методический комплекс Для специальности 080401 «Товароведение и экспертиза товаров», 363.51kb.
- Учебно-методический комплекс Специальность: 080401 Товароведение и экспертиза товаров, 704.24kb.
- Учебно-методический комплекс Для специальности 080401 Товароведение и экспертиза товаров, 1000.2kb.
- Учебно-методический комплекс для специальностей 080111 Маркетинг 080401 Товароведение, 1101.73kb.
- Учебно-методический комплекс Для специальности 080401 Товароведение и экспертиза товаров, 623.09kb.
- Учебно-методический комплекс для студентов специальности 351100 «Товароведение и экспертиза, 1166.23kb.
- Учебно-методический комплекс для студентов специальности 351100 «Товароведение и экспертиза, 1089.11kb.
- Учебно-методический комплекс Для специальности 080401 Товароведение и экспертиза товаров, 968.84kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Экспертиза непродовольственных товаров» для специальности, 116.67kb.
- Одобрено учебно-методическим советом факультета коммерции и маркетинга Учебно-методический, 789.72kb.
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.
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.
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.
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.
Тема 6. Эволюция Вселенной.
Плоское и криволинейное пространства. Следствия из ОТО. экспериментальные доказательства ОТО. Закон Хаббла. Постоянная Хаббла и возраст Вселенной. Проблема скрытой массы. Темная масса и темная энергия. Энергия вакуума как причина современного расширения Вселенной. Концепция Большого взрыва. 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 Герцшпрунга – 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. Радиоизотопные методы определения геологического времени.
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). Основы клеточной теории. Строение ДНК и РНК. Биологический код. Синтез белка. Избыточность биологического кода.
Основы наследственности, генетический механизм передачи и хранения информации. Размножение и развитие организмов. Мутации и мутагенные факторы.
Генная инженерия. Производство генно-модифицированных продуктов: успехи и проблемы. Иммунная система и производство вакцин. Клонирование. Перспективы использования.
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. Синтетическая теория эволюции. Проблема «белых пятен» в эволюции.
Основные этапы антропогенеза. Эволюция головного мозга. Типы поведения. Поведение и гены. Биологические, психологические и социальные особенности поведения человека.
Тема 8. Порядок и хаос в природе. Синергетика. Процессы самоорганизации в природе и обществе.
Общее представление о синергетике. Свойства самоорганизующихся систем. Хаос как непредсказуемая степень порядка. Статистические, периодические и хаотические аттракторы и поведение сложных систем в природе и обществе. Бифуркации. Самоорганизация в живой и неживой природе. Ячейки Бенара. Реакции Белоусова-Жаботинсккого. Уравнения системы «хищник-жертва» и их решения. Рынок – как самоорганизующаяся система. Волны Кондратьева. Возможность прогноза в самоорганизующихся системах.
5. ТЕМЫ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ И ТЕМАТИЧЕСКИХ ДИСКУССИЙ
Семинарские занятия проходят в виде докладов и дискуссий по соответствующим темам.
Семинар 1. Естественная и гуманитарная культуры. Панорама современного естествознания
I. Естественная и гуманитарная культуры.
1. Наука как объективное и предметное знание.
2. Критерии истинности теории.
3. Естествознание и нравственность.
II. История естествознания от древнего мира до 17 века.
1. Милетская школа. (Фалес, Анаксимен, Анаксимандр.)
2. Взгляды Платона и Аристотеля.
3. Система Птолемея.
4. Средневековые школы натурфилософов.( Абу ибн Сина, Бэкон.)
5. Система Коперника.
6. Взгляды Ньютона и Галилея.
Литература: [1, 4, 6, 11, 13]
Семинар 2. Структурные уровни организации материи
I. Гравитационное взаимодействие.
1. Законы гравитации в солнечной системе и галактиках.
2. Обнаружение черных дыр.
II. Электромагнитное взаимодействие.
1. Шкала электромагнитных волн.
2. Влияние электромагнитных волн на биологические объекты.
3. Электромагнитные поля мобильных телефонов.
4. Электромагнитные поля компьютеров.
5. Электромагнитные поля бытовых приборов.
III. Сильное взаимодействие.
1. Энергия ядер. Проблемы овладения ядерной энергией.
2. Иерархия элементарных частиц.
3. Квантовая хромодинамика. Кварки и строение элементарных частиц.
IV. Слабое взаимодействие.
1. Лептоны и слабое взаимодействие.
2. Типы лептонов и нейтрино.
3. Законы сохранения и симметрия в природе.
Литература:[1, 2, 3, 4, 6, 8]
Семинар 3. Фундаментальные взаимодействия
Ι. Дуализм волновых и корпускулярных свойств вещества.
1. Гипотеза де Бройля. Принцип неопределенности Гейзенберга Экспериментальные доказательства волновых свойств частиц.
2. Описание поведения микрочастиц. Волновая функция. Вероятностный характер процессов в микромире. Детерменизм в микромире.
3. Принцип Паули. Периодическая система химических элементов.
4. Химические связи и многообразие вещества.
ΙΙ. Пространственно-временные соотношения и системы отсчета.
1. Экспериментальные основы специальной теории относительности (СТО).
2. Экспериментальные доказательства СТО.
3. СТО в современных технологиях.
Литература: [1, 2, 3, 4, 6, 8]
Семинар 4. Концепция единства пространственно-временных отношений в природе
I. Общая теория относительности и эволюция Вселенной.
1. Экспериментальные доказательства ОТО.
2. Закон Хаббла. Определение постоянной Хаббла.
3. Постоянная Хаббла и время эволюции Вселенной.
4. Темная масса и темная энергия. Энергия вакуума как причина современного расширения Вселенной.
5. Концепция Большого взрыва. Теория «Горячей Вселенной». Этапы расширения Вселенной.
6. Экспериментальные доказательства теории «Горячей Вселенной».
7. Открытие реликтового излучения.
8. Анизотропия реликтового излучения и сетчатая структура Вселенной.
ΙΙ. Происхождение и эволюция галактик.
1. Происхождение и структура спиральных галактик.
2. Эллиптические галактики.
3. Неправильные галактики.
4. Квазары.
ΙΙΙ. Происхождение и эволюция звезд.
1. Протозвезды и их свойства.
2. Звезды в стабильной стадии. Солнце.
3. Стадия красного гиганта.
4. Белые карлики и их свойства.
5. Нейтронные звезды. Открытие и строение.
6. Черные дыры в двойных звездных системах.
Литература: [2, 3, 4, 6, 8, 9, 17]
Семинар 5. Континуальные и корпускулярные традиции описания природы
I. Микроэлементы.
1. Микроэлементы в растениях.
2. Роль микроэлементов для человеческого организма.
II. Органические соединения.
1. Ферменты и их функции.
2. Липиды и их функции.
3. Углеводы и их функции.
III. Витамины.
1. Жирорастворимые витамины.
2. Водорастворимые витамины.
3. Гиповитаминозы.
4. Гипервитаминозы.
Литература: [2, 3, 4, 7]
Семинар 6. Эволюция Вселенной
I. Законы генетики живых систем.
1. Строение ДНК и РНК. Их роль в синтезе белка.
2. Мутации и мутагенные факторы.
3. Наследственные заболевания.
4. Работа иммунной системы организма.
III. Генная инженерия.
1. Успехи в создании генномодифицированных продуктов.
2. Правовые аспекты создания ГМП.
3. Технология создания вакцин.
4. Клонирование. История клонирования.
5. Перспективы технологии клонирования.
Литература: [2, 3, 7, 15, 16]
Семинар 7. Биологический уровень организации материи
I. Происхождение солнечной системы.
II. Теории биохимической эволюции.
1. Теория коацерватных капель Опарина-Холдейна..
2. Теория С.Фокса.
3. Проблема создания биологического кода.
III. Эволюция растений.
IV. Эволюция животных.
1. Эволюция ящеров.
2. Эволюция млекопитающих.
3. Происхождение человека.
Литература: [2, 3, 7, 9, 16, 17]
Семинар 8. Порядок и хаос в природе. Синергетика. Процессы самоорганизации в природе и обществе
1. Признаки самоорганизующися систем.
2. Состояние хаоса, странные аттракторы, понятие бифуркации.
3. Самоорганизующися системы в физике.
4. Самоорганизующися системы в химии
5. Самоорганизующися системы в биологии.
6. Процессы самоорганизации в человеческом обществе.
Литература: [12, 13, 14]
6. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ
РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Главной формой самостоятельной работы студентов при изучении курса «Концепции современного естествознания» является изучение соответствующих разделов учебников и учебных пособий по тем или иным вопросам и темам.
Для организации самостоятельной работы важное значение приобретает подготовка и написание рефератов. В ходе этой работы студент должен определить литературные источники, после изучения которых сможет грамотно сформулировать цель, задачи и актуальность выбранной темы, а также приобрести навыки изложения своих мыслей и сформулировать выводы по изучаемым вопросам и проблемам.
Примерные темы рефератов перечислены в разделе 7. Они полностью отражают содержание курса «Концепции современного естествознания» в соответствии с Государственным стандартом по этой дисциплине.
Помимо указанных рекомендаций для самостоятельной работы студентов как очной так и заочной форм обучения предлагается решение конкретных задач в рамках по каждой теме; всего 40 задач (№№ 101 – 140 на стр. 23-26 настоящего УМК).
Перечень и содержание этих задач указан в разделе 8.1. Номера задач по каждой теме приведены в круглых скобках таблицы.
| Разделы и темы для самостоятельного обучения. | Виды и содержание самостоятельной работы |
| Тема 1. Естественная и гуманитарная культуры. История естествознания. Панорама современного естествознания | Проработка учебников и учебных пособий [1,5,13]. Подготовка рефератов по истории естествознания. Дискуссия: проблема двух культур. Решение задач (114, 117, 128, 129) |
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. Крупно-масштабная структура Вселенной. | Проработка учебников и учебных пособий [3,7,15] и конспекта лекций. Подготовка рефератов. Решение задач (105, 108, 110, 112, 117) |
| Тема 3. Фундаментальные взаимодействия. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Деление тяжелых ядер. Цепная реакция деления ядер урана. Термоядерный синтез. | Проработка учебников и учебных пособий [4,8,16] и конспекта лекций. Подготовка к круглому столу: достижения и проблемы ядерной энергетики. Решение задач (106, 107, 112, 120) |
| Тема 4. Концепция единства пространственно-временных отношений в природе. Законы сохранения энергии, импульса, момента импульса и их связь с симметриями пространства-времени. Симметрия в живой и неживой природе. | Проработка учебников [1,9,17] и конспекта лекций. Подготовка рефератов. Решение задач (107, 111, 119) |
| Тема 5. Континуальные и корпускуляр-ные традиции описания природы. | Проработка учебников и учебных пособий [2,10,18] и конспекта лекций. Подготовка реферата Решение задач (101, 102, 118) |
| Тема 6. Эволюция Вселенной. | Проработка учебников и учебных пособий [3,11,13] и конспекта лекций. Подготовка реферата Решение задач (111, 112, 115, 117) |
| Тема 7. Биологический уровень организации материи. Структурные уровни организации живой материи. Химическая организация клетки: неорганические соединения, органические соединения (белки, жиры, углеводы). Основы клеточной теории. | Проработка учебников и учебных пособий [4,12,15] и конспекта лекций. Подготовка к дискуссии: «Достижения и проблемы генной инженерии». Решение задач (121, 122, 123, 129, 136) |
| Тема 8. Порядок и хаос в природе. Синергетика, самоорганизация в природе. | Проработка учебника и конспекта лекций. Подготовка реферата Решение задач (111, 112, 113, 117) |