Модуль 1 Научные методы познания природы
Тема 1.1 Наука – часть общечеловеческой культуры
1 Наука. Элементы научной деятельности
2 Гуманитарные и естественнонаучные дисциплины
3 Понятие фундаментальных и прикладных дисциплин
4 Место науки в материальной культуре
5 Место науки в духовной и социальной культуре
6 Мотивация занятия научной деятельностью
7 Социальные условия науки
8 Социальные условия науки в России на современном этапе
9 Научный метод. Этапы получения научного знания
10 Понятия гипотезы и теории
11 Наблюдение и эксперимент как методы научного познания
12 Индукция и дедукция как методы научного познания
13 Аналогия и моделирование как методы научного познания
14 Анализ и синтез как методы научного познания
15 Научные институты г. Красноярска (или Вашего региона)
16 Основные направления развития науки в г. Красноярске (или в Вашем регионе)
17 Роль науки в реформе высшего образования
18 Естественнонаучные знания и управление производством
19 Роль естественнонаучных знаний в управлении государством
20 Роль естественнонаучных знаний в преодолении экологического кризиса
21 Понятие псевдонауки. Лженаучные теории
22 Законы и закономерности природы. Иерархия законов
23 Наука и религия
24 Понятие о причинно-следственных связях. Принцип причинности
25 Эксперимент – критерий истинности научного знания
26 Мышление как высшая ступень познания
27 Роль математики в естествознании
28 Относительность научного знания
29 Наука как социальный институт
30 Наука как производительная сила
Тема 1.2 Развитие естествознания и технологий
1 Понятие парадигмы. Научная революция и смена парадигмы
|
|
2 Анализ работы Т. Куна “Структура научных революций”
3 Значение античной философии для современного естествознания
4 Научная революция XV-XVI вв. Гелиоцентрическая система мира
5 Научная революция XVII-XVIII вв. Механистическая картина мира
6 Научная революция начала XX века. Пересмотр представлений о пространстве и времени
7 Научная революция начала XX века. Создание квантовой механики
8 Научно-техническая революция середины ХХ века
9 Когда возникла наука?
10 Основные достижения химии ХХ века
11 Основные достижения физики ХХ века
12 Основные достижения биологии ХХ века
13 Отечественные ученые – Нобелевские лауреаты в области физики
14 Отечественные ученые – Нобелевские лауреаты в области химии
15 Отечественные ученые – Нобелевские лауреаты в области физиологии и медицины
16 Современная научная картина мира и ее принципиальные особенности
17 Универсальный эволюционизм – важнейшая особенность научной картины мира
18 Принципиальная незавершенность (историчность) научной картины мира
19 Тенденции развития современной биологии
20 Тенденции развития современной химии
21 Тенденции развития современной физики
22 Тенденции развития современной космологии
23 Роль естественных наук в научно-техническом прогрессе
24 Понятие технологии
25 Семь чудес света как инженерные сооружения
26 Понятие инновации
27 Физика и современные технологии
28 Химия и современные технологии
29 Биология и современные технологии
30 Примеры технологических разработок российских ученых
31 История Российской академии наук
Модуль 2 Физические основы инновационных технологий
|
|
Тема 2.1 Механическое движение
1 Механическое движение и его виды
2 Поступательное и вращательное движения
3 Кинематические характеристики поступательного движения (вектор перемещения, путь, скорость, ускорение)
4 Кинематические характеристики вращательного движения (угол поворота, угловая скорость, угловое ускорение)
5 Равномерное и равнопеременное движения. Примеры
6 Сила. Принцип суперпозиции сил
7 Вес тела
8 Сила трения
9 Силы упругости
10 Масса тела как мера его инертности в поступательном движении
11 Закон всемирного тяготения. Масса как мера гравитации
12 Импульс материальной точки и механической системы
13 Первый закон Ньютона
14 Второй закон Ньютона
15 Третий закон Ньютона
16 Пределы применимости законов Ньютона
17 Момент инерции как мера инерции тела во вращательном движении
18 Момент силы
19 Основное уравнение динамики вращательного движения
20 Инерциальные и неинерциальные системы отсчета
21 Единицы измерения механических величин
22 Международная система единиц (СИ)
Тема 2.2 Концепции пространства и времени
1 Материя и формы ее существования
2 Структурные уровни организации материи (мега-, макро- и микромиры)
3 Единицы измерения времени и расстояний в мегамире
4 Единицы измерений расстояний, энергии и массы в микромире
5 Основные свойства пространства
6 Трехмерность пространства и теорема П. Эренфеста
7 Понятия плоского и искривленного пространства
8 Постулаты Евклида
9 Понятия о геометриях Римана и Лобачевского
10 Основные свойства времени
|
|
11 Принципы относительности Галилея и Эйнштейна
12 Постулаты специальной теории относительности
13 Скорость света как предельная скорость движения материальных объектов
14 Следствия специальной теории относительности (СТО)
15 Экспериментальные подтверждения следствий СТО
16 Современная трактовка одновременности событий в различных системах отсчета. Принцип причинности
17 «Парадокс близнецов» в специальной теории относительности
18 Силы инерции
19 Принцип эквивалентности сил инерции и сил тяготения
20 Понятия инертной и гравитационной масс. Принцип их тождественности
21 Основные положения общей теории относительности (ОТО)
22 Роль ОТО в современной космологии
23 Вращение перигелия планет как экспериментальное подтверждение основных положений ОТО
24 Гравитационное красное смещение как экспериментальное подтверждение основных положений ОТО
25 Искривление световых лучей в гравитационном поле
26 Различие в представлениях о пространстве и времени Ньютона и Эйнштейна
27 Эквивалентность массы и энергии
28 Принцип соответствия физических теорий Н.Бора и теория относительности
Тема 2.3 Принципы симметрии и законы сохранения
1 Понятие симметрии в физике. Операции симметрии
2 Виды симметрий и их иерархия
3 Сдвиговая симметрия кристаллов
4 Осевая симметрия правильных геометрических фигур
5 Симметрия в природе
6 Теорема Нетер
7 Роль принципа симметрии в познании
8 Однородность пространства и закон сохранения импульса
9 Изотропность пространства и закон сохранения момента импульса
10 Однородность времени и закон сохранения энергии
11 Примеры действия закона сохранения импульса
12 Реактивное движение как пример закона сохранения импульса
13 Применение закона сохранения импульса для незамкнутых систем
14 Примеры действия закона сохранения момента импульса
15 Применение закона сохранения момента импульса для незамкнутых систем
16 Проявление закона сохранения момента импульса в мегамире
17 Энергия. Виды энергии
18 Работа и мощность
19 Механическая энергия
20 Потенциальная энергия. Устойчивое и неустойчивое состояния системы
21 Кинетическая энергия. Кинетическая энергия поступательного и вращательного движений
22 Примеры действия закона сохранения механической энергии
23 Консервативные и неконсервативные системы. Превращения механической энергии в неконсервативных системах
Тема 2.4 Молекулярная физика и термодинамика
1 Основные положения молекулярно-кинетической теории
2 Агрегатные состояния вещества
3 Идеальные и реальные газы
4 Термодинамическая система и ее параметры. Уравнения состояния
5 Обратимые и необратимые процессы в термодинамических системах
6 Адиабатический процесс
7 Изотермический процесс
8 Изохорический и изобарический процессы
9 Температура и методы ее измерения
10 Температурные шкалы Цельсия, Фаренгейта и Реомюра
11 Термодинамическая шкала температур
12 Внутренняя энергия термодинамической системы и способы ее изменения
13 Число степеней свободы поступательного и вращательного движения молекул
14 Первое начало термодинамики
15 Применение первого начала термодинамики к изопроцессам
16 Второе начало термодинамики
17 Тепловые двигатели и их КПД
18 Тепловые двигатели. Двигатель Карно
19 Проблема вечного двигателя и законы термодинамики
20 Энтропия и ее статистический смысл
21 Энтропия и информация
22 Гипотеза “тепловой смерти Вселенной” – современный взгляд
23 Третье начало термодинамики (тепловая теорема Нернста – Планка)
Тема 2.5 Элементы синергетики
1 Понятие хаоса и порядка
2 Энтропия как мера беспорядка в системе
3 Понятие негэнтропии
4 Локальное равновесие и стационарные состояния
5 Изменение энтропии в открытых неравновесных системах
6 Принцип Ле Шателье
7 Принцип минимума производства энтропии. Теорема Пригожина
8 Диссипативные системы и диссипативные структуры
9 Необратимость тепловых процессов. «Стрела времени»
10 Основные идеи синергетики
11 Понятие положительной обратной связи. Примеры
12 Понятие отрицательной обратной связи. Примеры
13 Примеры самоорганизующихся систем в физике
14 Примеры самоорганизующихся систем в химии и биологии
15 Лазер как пример самоорганизующейся системы
16 Модель «хищник-жертва» в природе и обществе
17 Популяционные волны
18 Поведение открытых неравновесных систем вблизи точки бифуркации
19 Понятие детерминированного хаоса
20 Фракталы. Повсеместность фрактальных объектов в природе
21 Роль случая в эволюции
22 Возможности управления эволюцией общества
23 Самоорганизация в социальных системах
24 Переход от ламинарного течения к турбулентному
Тема 2. 6 Физические поля. Электромагнитные явления
1 Понятия «вещество» и «поле» в классической и квантовой физике
2 Концепции дальнодействия и близкодействия
3 Гравитационные поле и его характеристики
4 Гравитационное поле Земли
5 Электростатическое поле и его основные характеристики
6 Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона
7 Силовые линии и эквипотенциальные поверхности электростатического поля
8 Электростатическое поле в диэлектриках и проводниках
9 Сегнетоэлектрики
10 Электрический ток. Проводники и изоляторы
11 Магнитное поле и его основные характеристики
12 Силовые линии магнитного поля
13 Сравнение электростатического и магнитного полей
14 Сила Ампера и сила Лоренца
15 Движение заряженных частиц в электростатическом поле
16 Движение заряженных частиц в магнитном поле
17 Магнитное поле в веществе
18 Парамагнетики и диамагнетики
19 Ферромагнетики и их применение
20 Электрическое и магнитное поля Земли
21 Основы электромагнитной теории Максвелла
22 Электромагнитное поле
23 Электромагнитные поля сверхвысокой частоты (СВЧ)
24 Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея
25 Явление самоиндукции. Правило Ленца
26 Взаимная индукция. Трансформаторы
Тема 2.7 Оптические процессы
1 Колебательные процессы. Гармонические колебания и их параметры
2 Свободные затухающие колебания
3 Вынужденные колебания. Резонанс
4 Волны. Параметры волн
5 Поперечные и продольные волны
6 Акустические волны. Звук
7 Электромагнитные волны
8 Шкала электромагнитных волн
9 Радиоволны и их применение
10 Рентгеновское излучение
11 Свет как электромагнитная волна
12 Показатель преломления среды
13 Законы геометрической оптики
14 Явление полного внутреннего отражения
15 Интерференция света
16 Когерентность. Методы получения когерентного света
17 Примеры интерференции света в быту и в природе
18 Дифракция света
19 Дифракция электромагнитных волн
20 Поляризация света
21 Явление двойного лучепреломления
22 Оптически активные вещества
23 Квантовая природа электромагнитного излучения. Фотоны
24 Тепловое излучение и его законы
25 Абсолютно черное тело
26 Фотоэффект. Законы фотоэффекта
27 Красная граница фотоэффекта
28 Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта
29 Давление света
30 Эффект Комптона
31 Корпускулярно-волновой дуализм электромагнитного излучения
Тема 2.8 Строение атома и атомного ядра
1 Гипотеза де Бройля. Волновые свойства микрообъектов
2 Соотношение неопределенностей Гейзенберга
3 Вероятностное описание микрообъектов. Волновая функция
4 Принцип дополнительности
5 Современные представления о строении атома
6 Линейчатые спектры изолированных атомов
7 Атом водорода в квантовой механике
8 Многоэлектронные атомы
9 Строение атомного ядра
10 Изотопы
11 Ядерные силы
12 Элементарные частицы и их классификация
13 Понятие физического взаимодействия. Основные типы фундаментальных взаимодействий
14 Корпускулярная и континуальная концепции описания природы
15 Сильное взаимодействие и его роль в микромире
16 Электромагнитное взаимодействие и его роль в микромире
17 Слабое взаимодействие и его роль в ядерных процессах
18 Гравитационное взаимодействие и роль на различных структурных уровнях организации материи
19 Фермионы и бозоны. Принцип Паули
20 Явление радиоактивности
21 Закон радиоактивного распада
22 α-излучение и его свойства
23 β-излучение и его свойства
24 γ-излучение и его свойства
25 Сравнение радиоактивных излучений по проникающей способности
26 Сравнение радиоактивных излучений по ионизирующей способности
27 Цепные реакции деления тяжелых ядер
28 Реакции термоядерного синтеза
29 Термоядерные реакции как источник энергии звезд
30 Понятие о гипотезе кварков
31 Частицы и античастицы
Модуль 3 Химические основы инновационных технологий
1 Классификация химических веществ
2 Молекула как элементарный носитель химических свойств вещества
3 Неорганические и органические соединения
4 Классификация органических соединений
5 Кислоты и основания. Примеры
6 Оксиды. Примеры
7 Соли. Примеры
8 Органические и неорганические кислоты. Примеры
9 Химические связи и их объяснение с точки зрения строения атома
10 Ковалентная связь. Примеры соединений с ковалентной связью
11 Полярная и неполярная ковалентная связь. Примеры
12 Ионная связь. Примеры веществ с ионной связью
13 Водородная связь и ее роль для живых организмов
14 Металлическая связь
15 Химические элементы, имеющие основное значение для жизни
16 Углерод как химический элемент
17 Валентность
18 Понятие о структуре химического соединения
19 Периодическая система элементов Д.И. Менделеева
20 Понятие о химической реакции. Константа скорости реакции
21 Энергия активации химических реакций
22 Катализаторы и ингибиторы химических реакций
23 Фотохимические реакции
24 Реакционная способность веществ
25 Влияние температуры на скорость химических реакций
26 Закон действующих масс для химических реакций
27 Понятие о реакциях окисления и восстановления
28 Понятие о колебательных химических реакциях. “Химические часы”
29 Растворы и их свойства
30 Явление электролитической диссоциации. Электролиты
Модуль 4 Биологические основы инновационных технологий
1 Сущность живого и его основные признаки
2 Клетка как элементарная живая система
3 Прокариоты и эукариоты
4 Аминокислоты
5 Белки. Первичная, вторичная и третичная структуры белка
6 Функции белков в живом организме
7 Углеводы и их биологические функции
8 Липиды
9 Нуклеиновые кислоты
10 Нуклеотиды ДНК: аденин, гуанин, цитозин и тимин
11 Принцип комлементарности двойной спирали ДНК
12 ДНК как носитель генетической информации
13 Понятия гена и генома
14 Понятие о генетическом коде
15 Законы наследственности Менделя
16 Процессы обмена веществ
17 Биологические мембраны
18 Гомеостаз в физиологии организмов
19 Гомеостаз как отрицательная обратная связь в системах
20 Ферменты
21 Роль АТФ в живом организме
22 Вода. Роль воды в живой материи
23 Фотосинтез
24 Понятия вида и популяции
25 Биоценозы
26 Процессы в биосистемах: конкуренция и сосуществование
27 Экологические системы
ПРИЛОЖЕНИЕ И
Таблица вариантов для выполнения части 1 курсовой работы