Рабочая программа дисциплины история и методология механики Программа курса основной образовательной программы магистратуры
| Вид материала | Рабочая программа |
- Рабочая программа дисциплины современные проблемы механики Программа курса основной, 129.67kb.
- Рабочая программа дисциплины численные методы и пакеты прикладных программ Программа, 194.24kb.
- Рабочая программа дисциплины философские вопросы естествознания Программа курса основной, 155.12kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины история и методология прикладной математики, 537.44kb.
- Рабочая программа теория электрических цепей (тэц) (наименование учебной дисциплины), 542.79kb.
- Аннотация рабочей программы дисциплины основы механики сплошной среды уровень основной, 22.79kb.
- Рабочая программа дисциплины «Основные концепции политических изменений современности», 121.29kb.
- Рабочая программа дисциплины «Системное и прикладное программное обеспечение» Программа, 92.76kb.
- Требования к результатам освоения основной образовательной программы магистратуры Требования, 292.07kb.
- Рабочая учебная программа по дисциплине история и методология экономической науки, 419.43kb.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Механико-математический факультет
Кафедра математического моделирования в механике
| | УТВЕРЖДАЮ |
| | Проректор по учебной работе |
| | ________________В.П. Гарькин |
| | «____»_______________ 2010 г. |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
История и методология механики
Программа курса основной образовательной программы магистратуры 010900.68 Механика деформируемого твердого тела направления 010900 - Механика
Самара
2010
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования специальности 010900 Механика, утвержденного 15.03.2000г. (номер государственной регистрации 415 ЕН/СП) и «Программ образовательных курсов. Специальность-Механика, Прикладная математика».- М.: МГУ.
Составитель рабочей программы:
_______________ ст. преподаватель В.Н. Калабухов
Рецензент: _____________________________ д. ф.-м. н., профессор В.И. Астафьев
Рабочая программа утверждена на заседании кафедры математического моделирования в механике ( протокол № 9 от 4 мая 2010 г.)
Заведующий кафедрой
____ _____________ 2010 г. _______________ Н.И. Клюев
(дата)
СОГЛАСОВАНО
Декан
факультета
____ _____________ 2010 г. _______________ С.Я. Новиков
Начальник
методического отдела
____ _____________ 2010 г. _______________ Н.В. Соловова
ОДОБРЕНО
Председатель
методической
комиссии факультета
____ _____________ 2010 г. _______________ Е.Я. Горелова
1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе, требования к уровню освоения содержания дисциплины
- Цели и задачи изучения дисциплины
Цель дисциплины – осознание будущими специалистами мировоззренческого и методологического значения естественнонаучных принципов и теорий в контексте современной культуры.
Задачи дисциплины:
- ознакомление с основными методами и теориями научного познания;
- выработка умения самостоятельного научного анализа явлений и объектов материального мира;
- развитие логического и алгоритмического мышления.
1.2 Требования, обусловленные специализированной подготовкой магистра:
Слушатели, завершившие изучение данной дисциплины, должны:
Иметь представление:
- о современных проблемах и методах исследования в механике;
- о фундаментальных законах естествознания.
Знать:
- общенаучные методы теоретического и эмпирического познания;
- основные научные достижения естествознания от античности до XX века;
- основные элементы современной механики и физики.
Уметь:
- применять научные методы в процессе познания;
- оценивать эффективность различных методов познания в конкретной ситуации;
- исследовать модели с учетом единства природных и социальных процессов во Вселенной.
1.3.Связь с предшествующими дисциплинами
Для усвоения данного курса необходимо знание основных разделов курсов: «Теоретическая механика», «Аналитическая геометрия», «Физика», «Математический анализ».
1.4.Связь с последующими дисциплинами
Общенаучные методы, рассмотренные в данной дисциплине, используются в дисциплинах и дисциплинах специализации на всех специализациях механико-математического факультета.
2.1 Объем дисциплины и виды учебной работы (в часах)
Очная форма обучения: 9 семестр – зачет.
-
№
п\п
Вид учебных занятий
Количество часов
1
Всего часов аудиторных занятий, из них:
28
2
Лекции
18
3
Практические занятия (семинары)
10
4
Всего часов самостоятельной работы, из них:
76
5
Подготовка к семинарам
50
6
Подготовка к экзамену
26
7
Всего часов по дисциплине
104
2.2 Разделы дисциплины и виды занятий.
-
№
п\п
Название раздела дисциплины
Количество часов
лекции
практические занятия
Введение.
2
-
1
Методы научного познания.
4
2
2
История механики.
2
2
3
Принципы современной механики и физики.
2
2
4
Элементы квантовой физики.
2
1
5
Единая теория поля.
2
1
6
Основные методы современной механики.
4
2
Итого:
18
10
2.3. Лекционный курс
ВВЕДЕНИЕ.
Обзор методов, способов и приемов познания действительности, выработанных естествознанием в процессе эволюции. Противостояние двух сфер познания – естественнонаучной и социогуманитарной. Процесс формирования единой науки о человеке, обществе, природе и жизни.
РАЗДЕЛ 1. МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ.
Общенаучные методы эмпирического познания. Научное наблюдение. Непосредственное наблюдение. Опосредованное и косвенное наблюдение. Эксперимент: исследовательский, проверочный, качественный, количественный. Планирование эксперимента. Измерение. Общенаучные методы теоретического познания. Абстрагирование, идеализация, формализация. Правила построения формальной системы. Искусственные языки. Индукция и дедукция. Синтетические методы общенаучного познания. Анализ, синтез, аналогия, моделирование.
РАЗДЕЛ 2. ИСТОРИЯ МЕХАНИКИ.
Естествознание эпохи античности. Натурфилософия. Атомистика. Геоцентрическая космология. Работы Анаксимандра, Демокрита, Эпикура, Аристотеля, Пифагора, Евклида, Архимеда. Развитие математики и механики. Естествознание эпохи средневековья. Естествознание эпохи Возрождения. Гелиоцентрическая система мира. Работы Николая Коперника, Тихо Браге, Джордано Бруно. Создание классической механики. Работы Галилея, Кеплера, Ньютона. Механистическая картина мира. Диалектизация естествознания. Небулярная гипотеза Иммануила Канта. Концепции катастрофизма и эволюционизма. Работы Чарлза Дарвина. Учение о клеточном строении растений и животных. Открытие закона сохранения и превращения энергии. Открытие периодического закона химических элементов. Исследования в области электромагнитного поля. Работы Майкла Фарадея и Дж. Клерка Максвелла. Механика Герца. Крушение механистической картины мира. Работы Беккереля, Томсона, Пьера и Марии Кюри. Планетарная модель атома. Квантовая теория Планка. Теория А. Эйнштейна.
РАЗДЕЛ 3. ПРИНЦИПЫ СОВРЕМЕННОЙ МЕХАНИКИ И ФИЗИКИ.
Пространство и время в доньютоновский период. Пространство и время в классической механике Ньютона. Принцип дальнедействия и близкодействия. Понятие «поля». Принцип относительности Галилея. Принцип наименьшего действия. Специальная теория относительности А. Энштейна. Опыты Майкельсона. Преобразования Лоренца. Постулаты теории относительности. Общая теория относительности А. Эйнштейна. Энергия – единая мера различных форм движения. Принцип возрастания энтропии (II начало термодинамики). I начало термодинамики. Энтропия и вероятность. Порядок и хаос. Стрела времени. Проблема тепловой смерти Вселенной. Синергетика. Самоорганизующиеся системы.
РАЗДЕЛ 4. ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ.
Законы теплового излучения абсолютно черного тела. Гипотеза Планка. Дуализм света. Энергия, масса и импульс фотона. Гипотеза де Бройля. Волновые свойства вещества. Принцип неопределенности Гейзенберга. Принцип дополнительности Бора. Парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена. Концепция целостности в квантовой физике. Волны вероятности. Уравнение Шредингера. Принцип причинности в квантовой механике Релятивистская квантовая физика. Квантовая теория поля.
РАЗДЕЛ 5. ЕДИНАЯ ТЕОРЯ ПОЛЯ.
Теорема Э. Нетер и законы сохранения. Понятие симметрии. Калибровочные симметрии. Внешние и внутренние симметрии. Физические взаимодействия: гравитационное, сильное, электромагнитное, слабое. Два вида материи – вещество и поле. Частицы вещества. Физика кварков. Кванты полей: гравитационного, электромагнитного. Кванты слабого взаимодействия. Кванты сильного взаимодействия. Физический вакуум – третье проявление материи. Идея спонтанного нарушения симметрии вакуума. Поиски новых симметрий. Модель «Великое объединение». Модель «Суперобъединение». Эволюция Вселенной. Инфляционная теория. Атропный принцип. «Тонкая подстройка» Вселенной.
РАЗДЕЛ 6. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ СОВРЕМЕННОЙ МЕХАНИКИ.
Биоэтика. Творчество. Метод «мозгового штурма». Метод фокальных объектов. Метод морфологического анализа. Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ). Понятие состояния в статистических теориях. Статистическая механика. Квантовая механика. Понятие состояния в статистических теориях. Человек как космическое существо. Теория Р. Шелдрейка. Информационное поле Вселенной.
2.4. Практические (семинарские) занятия
| № п/п | Номер раздела | Количество часов | Тема практических занятий |
| 1 | 1 | 2 | Понятие метода и методологии. Классификация методов научного познания. |
| 2 | 2 | 2 | Натурфилософия. Возникновение античной науки. Атомистика. Геоцентрическая космология. Научные революции в истории естествознания. Гелиоцентрическая система мира. Механистическая картина мира. |
| 3 | 2 | 2 | Диалектизация естествознания. Исследования в области электромагнитного поля и начало крушения механистической картины мира. Теория относительности А. Эйнштейна и квантовая механика. |
| 4 | 3 | 2 | Пространство и время в доньютоновский период и в классической механике Ньютона. Принципы относительности. |
| 5 | 4 | 1 | Формула Планка. Гипотеза де Бройля. Волновые свойства вещества. Концепция целостности в квантовой физике. Волны вероятности. Состояния физической системы. |
| 6 | 5 | 1 | Симметрии. Теорема Э. Нетер. Взаимодействия. Классификация элементарных частиц. На пути к единой теории поля. |
3.Организация текущего и промежуточного контроля знаний
3.1. Контрольные работы
- Контрольные работы по курсу не предусматриваются.
3.2. Комплекты тестовых заданий
- Тестирование по курсу не предусматривается.
3.3. Самостоятельная работа
Предусматривает подготовку к семинарским занятиям и зачету.
3.3.1. Поддержка самостоятельной работы (сборники тестов, задач, упражнений и др.)
- Хакинг Я. Начальные вопросы философии естественных наук. – М.:Логос, 1998.
- Кузнецов Б.Г. Этюды об Эйнштейне – М.: Наука, 1967, 1980.
- Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое.– М.: Наука, 1990.
3.3.2. Тематика рефератов
Список рефератов к дисциплине
«История и методология механики»
- Общая теория относительности: история создания и основные положения.
- Специальная теория относительности: история создания и основные положения.
- Развитие и трансформация взглядов на природу и структуру света.
- Учение Декарта о движении.
- Статика Архимеда: история развития и основные положения.
- Роль Коперника, Бруно и Кеплера в истории развития естествознания.
- Учение Аристотеля о движении.
- Естествознание и культура в дохристианской Руси.
- Система знаний и религиозных представлений древнего Египта.
- Естествознание в XVIII- XIX веках.
- Создание научной картины мира в Древнегреческой культуре.
- Что такое наука? Ее основные черты и отличия от других отраслей культуры.
- Религия в древнем обществе.
- Роль математики в науках.
- Место и роль науки в современном обществе и перспективы естественно - научного знания.
- Международная кооперация в сфере науки.
- Современные представления и достижения астрономии.
- Проблемы внеземных цивилизаций.
- Взаимоотношения науки и политики.
- Взаимоотношения науки и религии.
- Проблема «Объективной реальности» Аристотеля и ее критика
- Влияние субъективности восприятия на возможность познания окружающего мира.
- Влияние животных инстинктов на социальное поведение человека.
- Роль и функции религии в современном обществе.
- Современные угрозы жизни человека.
- Возникновение и трансформация значения «Бог» в различных религиях.
- Возможность манипуляции общественным мнением и сознанием человека.
- Современные взаимоотношения классической и массовой культур.
- Трансформация понятий о материи и времени в разные века.
- Материальная и духовная культура в жизни человека.
- Гипотезы происхождение человека на земле.
- Экология и учение о ноосфере.
- Теория Дарвина о естественном отборе и ее критика.
Требования к реферату:
Объем 5 – 10 листов без титульной страницы формата А4.
- Курсовая работа, её характеристика; примерная тематика.
Курсовая работа по курсу не предусматривается.
Итоговый контроль проводится в виде экзамена в 9 семестре. Экзаменационная оценка ставится на основании устного ответа по экзаменационному билету с учетом оценки реферата.
4. Технические средства обучения и контроля, использование ЭВМ
Для подготовки к семинарским занятиям и написания рефератов используются компьютеры на базе процессоров Pentium IV с подключением к сети Internet.
5. Активные методы обучения (деловые игры, научные проекты)
На практических занятиях часть обсуждаемых задач носит проблемный исследовательский характер и имеет научное значение.
6. Материальное обеспечение дисциплины
Оборудование по курсу не предусмотрено.
7. Литература
7.1. Основная
1. Милантьев В.П. История возникновения квантовой механики и развитие представление об атоме. – М.: Либроком, 2009. – 248 с.
2. Лакатос И. Избранные произведения по философии и методологии науки. М.: Академический проект, 2008. – 475 с.
3. Механика в Московском университете на пороге XXI века. Под ред. Тюлиной И.А,, Смирнова Н.Н. – М.: МГУ, 2002. – 180 с.
7.2. Дополнительная
- Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. – М.: Культура и спорт, 1997,1999. (гриф Минобразования; 22 экземпляра)
- Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. – М.: Гардарики, 1999. (гриф Минобразования; 23 экземпляра)
- Горелов А.А. Концепции современного естествознания. – М.: Центр, 1997, 1998. (гриф Минобразования;48 экземпляров)
- Грушевицкая Т.Г., Садохин А.П. Концепции современного естествознания. – М.: Высшая школа, 1998. (гриф Минобразования;11 экземпляров)
- Карпенков С.Х. Коцепции современного естествознания. – М.: Культура и спорт, 1997, 1998. (гриф Минобразования;12 экземпляров)
6. Хакинг Я. Начальные вопросы философии естественных наук. – М.: Логос, 1998. (гриф Минобразования;12 экземпляров).
7.Аркфен Г. Математические методы в физике. – М. Атомиздат, 1970.
8. Гинзбург В.Л. О теории относительности. – М.: Наука, 1979
9. Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. – М: Наука, 1966.
10. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. Нерелятивистская теория.М.: Физматгиз,1974.
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ В РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ
за___________/__________________учебный год
В рабочую программу «История и методология механики» для специальности 010900 Механика вносятся следующие дополнения и изменения: