Рабочая программа По дисциплине «Синергетика» По специальности 030900. 62-«Книжное дело». Подготовка-бакалавр

Вид материалаРабочая программа

Содержание


Индекс по учебному плану
Форма обучения
Рецензенты: д. физ. - мат. н., проф., зав, каф. Прикладной математики ГОУ
Издательского дела и журналистики
Цели и задачи изучения дисциплины
1.3. Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения дисциплины “Синергетика”
2. Содержание дисциплины.
2.1. Наименование тем, их содержание и объем в часах.
2.2 Содержание тем дисциплины.
Тема 2. Основные понятия синергетики.
Тема 3. Неравновесная термодинамика.
Тема 4. Образование Вселенной.
Тема 5. Самоорганизация в живой природе.
Тема 6. Биосфера и цивилизация.
Тема 7. Эволюционно-синергетическая парадигма.
Тема 8. Гуманитарные приложения синергетики.
2.3. Практические занятия, их наименование, объем в часах.
2.4. Перечень вопросов для подготовки к зачету
3. Учебно-методические материалы по дисциплине
3.2 Дополнительная литература
...
Полное содержание
Подобный материал:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова»



Факультет издательского дела и журналистики




УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

______________ Т.В. Маркелова



«_____» ___________2007 г.

рабочая программа


По дисциплине «Синергетика»

По специальности 030900.62– –«Книжное дело». Подготовка-бакалавр

Кафедра Физики


Индекс по учебному плану

Цикл

Компонент

Федеральный

Национально-региональный (вузовский)

Элективный

ЕН.В.02

Общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины










Общие математические и естественнонаучные дисциплины










Общепрофессиональные дисциплины










Специальные дисциплины










Дисциплины специализации

х










Форма

обучения

курс

Семестр

Трудоемкость дисциплины в часах

Форма

итогового

контроля

Всего часов

Аудиторных часов

Лекции

Семинарские (практически) занятия

Лабораторные занятия

Курсовая

работа

Курсовой проект

Самостоятельная работа

Очная

2

3

70

34

17

17

-

-

-

36

Зачет


Москва — 2007 г.

Составитель: доктор физ. - мат. наук, профессор Васильева Л.Ю._______

Рецензенты: д. физ. - мат. н., проф., зав, каф. Прикладной математики ГОУ

МГТУ «СТАНКИН», Уварова Л.А. –________________________________

д. билогич. н., вед, сотр. НИВЦ МГУ им. Ломоносова, Чернавская Н.М. –


Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры физики

от «____» ________________ 200 __г., протокол № ____________________


Зав. кафедрой ____________ /Горбачев В.В./


Одобрено на заседании Совета

Факультета Издательского дела и журналистики_

от «____» ___________ 200___ г., протокол № _

Председатель _______________________


  1. Цели и задачи дисциплины, требования к знаниям и умениям.



    1. Цели и задачи изучения дисциплины


Цель курса – формирование у студентов целостной системы взглядов на окружающий мир. Данная дисциплина представляет собой не просто совокупность избранных глав традиционных курсов физики, химии, биологии и экологии, является продуктом междисциплинарного синтеза на основе комплексного историко-философского, культурологического и эволюционно-синергетического подхода к современному естествознанию. Ее эффективное преподавание возможно на основе применения новой мировоззренческой парадигмы, способной объединить оба компонента культуры и раскрыть универсальную роль метаязыка, синтезирующего фундаментальные законы естествознания, философии и синергетики.

1.2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины


В результате изучения дисциплины студент должен

знать:
  • историю развития естествознания;
  • особенности современного естествознания;
  • концепции пространства и времени;
  • принципы симметрии и законы сохранения;
  • динамические и статистические закономерности в естествознании;
  • соотношение порядка и беспорядка в природе, упорядоченность строения физических объектов, переходы из упорядоченных в неупорядоченные состояния и наоборот;
  • самоорганизацию в живой и неживой природе;
  • иерархию структурных элементов материи от микро- до макро- и мегамира;
  • взаимодействия физических, химических и биологических процессов;
  • специфику живого, принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем, их целостности и гомеостазе;
  • иерархичность, уровни организации и функциональной асимметрии живых систем;
  • биологическое многообразие, его роль в сохранении устойчивости биосферы и принципы систематики;
  • сообщества организмов, экосистемы, о место человека в эволюции Земли, о ноосфере и парадигму единой культуры.

владеть навыками:
  • формирования общих представлений о материальной первооснове мира и развитие его на этой основе;
  • формирования общих представлений о естественно-научной картине мира, ее основных компонентах и эволюции;
  • формирования научного мировоззрения, повышение общего кругозора;
  • изучения известных законов самоорганизации материи в открытых системах, диалектических принципов эволюции;

уметь:
  • анализировать изучаемые факты с точки зрения целостной картины мира;
  • выбирать общее, основополагающее из набора фактов, информации;
  • работать с литературой, анализировать имеющийся материал, находить интересные научные факты по изучаемому вопросу;



Изучение данной дисциплины закладывает основы общенаучного фундамента будущего специалиста. Умения и навыки, приобретенные при изучении дисциплины, значительно превышают эффективность учебного процесса в целом и дают возможность студентам осваивать все последующие дисциплины учебного плана на качественно более высоком уровне.

Курс “Синергетика” учит студентов упорядочивать знания, мыслить рационально, уважать природу.


1.3. Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения дисциплины “Синергетика”


Для устного усвоения дисциплины “Синергетика” необходимо знание следующих тем курса «Философия»: философия Востока, философия античности, средневековая философия, философия эпохи Возрождения, философия Нового времени; «Концепции современного естествознания»: концептуальные основы и фундаментальные законы природы, макро- и микро-, неорганической и органической материи, биосферы, ноосферы, человека, логику и закономерности развития науки, понимание принципов преемственности естественно-научного знания, представления об основных этапах развития науки.


2. Содержание дисциплины.

Всего часов - 70, из них аудиторной работы 34 часа, в том числе:
лекций - 17 час.

Практических занятий (семинары, просмотр и обсуждение видеофильмов) -17 час.


2.1. Наименование тем, их содержание и объем в часах.

п/п

Наименование темы

Часов, лекции

 1

Введение. Цели и задачи курса.

2

2

Основные понятия синергетики. Бифуркации, аттракторы, фракталы.

2

3

Неравновесная термодинамика. Возможность локального уменьшения энтропии

2

4

Образование Вселенной как процесс самоорганизации

2

5

Самоорганизация в живой природе 

2

6

Самоорганизация в биосфере

2

7

Эволюционно-синергетическая парадигма

2

8

Гуманитарные приложения синергетики

3




Итого

17


2.2 Содержание тем дисциплины.


Тема 1. Синергетика – основа современной научной картины мира

Синергетика – основа современной эволюционно-синергетической парадигмы. Общие законы эволюции. Понятие стрелы времени. Синергетика как междисциплинарная наука.

Тема 2. Основные понятия синергетики.

Штутгартская школа Г.Хакена. Параметр порядка, принцип подчинения, циклическая причинность (на примере излучения лазера). Бифуркации и аттракторы, возникновение порядка из хаоса. Фракталы как форма самоорганизации.

Тема 3. Неравновесная термодинамика.

Школа И. Пригожина. Открытые неравновесные системы. Флуктуации и возможность локального уменьшения энтропии. Диссипативные структуры. Ячейки Бенара.

Тема 4. Образование Вселенной.

Иерархия структурных уровней материи. Теория инфляции – возникновение материи из вакуума как процесс самоорганизации. Понятие хаоса – детерминированный хаос и хаос как сверхсложный порядок. Космологическая бифуркационная структура.

Тема 5. Самоорганизация в живой природе.

Возникновение жизни как процесс самоорганизации. Специфика и системность живого. Термодинамические особенности живых систем.- жизнь как борьба живого с возрастанием энтропии. Целостность, гомеостаз. Организм как целостная система, его системная организация. Цели и специфика управления в живых системах. Информационные связи внутри организма. Мозг человека как синергетическая система.

Тема 6. Биосфера и цивилизация.

Популяции, сообщества, экосистемы. Принципы их организации. Формы биологических отношений в сообществах. Круговороты вещества и энергии. Биосфера, ее эволюция, ресурсы, пределы устойчивости. Многообразие биологических видов - основа организации и устойчивости биосферы. Антропогенные воздействия на биосферу. Принципы взаимодействия организма и среды обитания. Положительные и отрицательные обратные связи.

Тема 7. Эволюционно-синергетическая парадигма.

Основные принципы синергетики. История возникновения научного направления. Виды систем. Диалектика и теория катастроф: структурная устойчивость, универсальность, признаки и непредсказуемость катастроф. Бифуркационное дерево как модель эволюции природы, человека, общества. Универсальные сценарии перехода к хаосу. Гармония в хаосе.

Тема 8. Гуманитарные приложения синергетики.

Гуманитарные приложения синергетики. Законы самоорганизации как объяснительный принцип волновых процессов в общественном развитии. Синергетика как общенаучная основа анализа динамики социальных систем. Концепции теории катастроф применительно к социально-экономической сфере. Приложения синергетики для анализа исторического процесса. Самоорганизация в обществе на примере развития системы образования (Г.Хакен). Применение синергетики в психологии – язык как параметр порядка.

2.3. Практические занятия, их наименование, объем в часах.


Наименование тем

Объем в часах

1. Г. Хакен и его школа. Основные понятия синергетики. Параметр порядка, принцип подчинения, циклическая причинность. Описание излучения лазера в терминах синергетики. Бифуркации, аттракторы, фракталы.

4

2. И. Пригожин. Основные положения неравновесной термодинамики. Закон возрастания энтропии. Открытые неравновесные системы и возможность локального убывания энтропии. Диссипативные структуры. Ячейки Бенара.

4

3. Современные взгляды на строение и эволюцию Вселенной.

2

3. Биологическая форма организации материи. Возникновение жизни. Удвоение ДНК и деление клетки как процесс самоорганизации. Организм как саморегулирующаяся система. Особенности мозга человека.

4

4. Применение методов синергетики в гуманитарных науках: истории, психологии, социологии. Примеры самоорганизации общества.

5

Итого:

17



2.4. Перечень вопросов для подготовки к зачету
  1. Основные понятия синергетики. Бифуркации, аттракторы, фракталы.
  2. Штутгартская шкрла Г.Хакена.
  3. Описание излучения лазера в терминах синергетики.
  4. Термодинамика сложных открытых неравновесных систем. Школа И.Пригожина.
  5. Диссипативные структуры. Ячейки Бенара.
  6. Самоорганизации сложных открытых неравновесных систем и локальное убывание энтропии.
  7. Самоорганизация систем в терминах бифуркация, аттрактор, неустойчивость;
  8. Фракталы как форма самоорганизации.
  9. Понятие хаоса в синергетике.
  10. Космологическая эволюция и понятие стрелы времени.
  11. Концепция всеобщего эволюционизма.
  12. Информационная картина мира.
  13. Гуманитарные аспекты синергетики.
  14. Общие законы управления. Понятие обратной связи.

3. Учебно-методические материалы по дисциплине

3.1 Основная литература
  1. Дубнищева Т.Я.. Концепции современного естествознания. М.: Издательский центр «Академия», 2006. 608 с.
  2. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. - М.: Юнити, 2007. 287 с.
  3. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. М. : Центр, 2005, 223 с.

3.2 Дополнительная литература
  1. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. М.: Владос, 1998. 232 с.
  2. Концепции современного естествознания /под ред. С.И. Самыгина. - Ростов н/Д: Феникс, 1997.

3.3 Литература для самостоятельного изучения

1. И. Пригожин, И. Стенгерс. Время, хаос, квант. М.: Прогресс, 1994
2. Г. Николис, И. Пригожин. Познание сложного. - М.: Мир, 1990.
3. Г. Хакен. Информация и самоорганизация. М.: Мир, 1991.
4. Н.К. Удумян. Концепция самоорганизации и проблемы молекулярной эволюции. -М.: Наука, 1994.

5. Самоорганизация и наука. Опыт философского осмысления. М.: Арго,1994.
6. М. Ичас. О природе живого: механизмы и смысл. - М. :Мир, 1994.
7. Р.Ф. Абдеев. Философия информационной цивилизации. - М.: ВЛАДОС,
8. Волновые процессы в общественном развитии / В.В. Василькова, И.П. Яковлев, И.Н. Барыгин и др. - Новосибирск: Изд-во Новосиб.ун-та,1992.

9. Е.Л. Фейнберг. Две культуры. Интуиция и логика в искусстве и науке. М.: Наука,1992.
10. Х.О. Пайтген, П.Х. Рихтер. Красота фракталов. М.: Мир, 1993.
Красногорская, Н.Ю. Цвиленева, Уфа, УГАТУ, 1997.
11. В помощь изучающим курс "Концепции современного естествознания" \Методические указания, сост. И.В. Александров, Н.Н. Красногорская, Н.Ю. Цвиленева, Э.Ф. Легушс. - Уфа, Изд. УГАТУ, 2000.
12. Фрактальные системы. /методические указания к лабораторным работам по курсу «Концепции современного естествознания», сост. Н.Н. Красногорская, Н.Ю. Цвиленева, Уфа, УГАТУ, 1997.