Дисциплина: Методы синергетики в науке и образовании

Методы синергетики в науке

ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА

ПОДГОТОВКИ БАКАЛАВРА по направлению

Физика

Физика конденсированного состояния вещества

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Утверждено на заседании кафедры методики обучения физике Протокол № ____ от ______ 2012 г. Зав. кафедрой _________________________ ФИО

Утверждено на заседании Совета факультета физики Протокол № ___ от _______ 2012 г. Председатель Совета ________________________ ФИО

Санкт-Петербург

2012 г.

ДИСЦИПЛИНА: МЕТОДЫ СИНЕРГЕТИКИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ

Место дисциплины в структуре ООП: Дисциплина входит в «Математический и естественнонаучный цикл» и является дисциплиной по выбору

Трудоемкость и аттестация по дисциплине:

Дисциплина / семестр	Трудоемкость	Аудиторная нагрузка, часы:	Форма итоговой аттестации / семестр
Всего кредитов / из них на экзамен	Всего часов на теоретическое обучение	из них:	Лекции	Практические занятия	Лабораторные занятия
Аудиторная нагрузка	Самостоятельная работа
Методы синергетики в науке и образовании / 3 семестр								зач.

Цель и ожидаемые результаты изучения дисциплины: студент должен обладать следующими компетенциями:

- способен использовать навыки публичной речи, ведения дискуссии и полемики (ОК-16);

-

- способен нести ответственность за результаты своей профессиональной деятельности (ОПК-4).

Для достижения поставленной цели необходимо, чтобы студенты:

Знали:

· суть метода синергетики, как теоретического метода междисциплинарных исследований;

· примеры применения метода математического моделирования в гуманитарных науках.

Умели:

· анализировать информацию, касающуюся теоретических исследований в гуманитарных науках с точки зрения синергетической парадигмы.

Владели:

· современными принципами построения физических и математических моделей сложных явлений;

· методикой анализа основных свойств математических моделей.

Содержание дисциплиныс указанием разделов (тем) и часов по видам занятий, а также часов самостоятельной работы:

Дисциплина: Методы синергетики в науке и образовании.

№ п/п	Название темы с кратким содержанием	Виды занятий, часы	Самостоятельная работа, часы	Всего часов
Лекции	Практические занятия	Лабораторные занятия
1.	Глобальные проблемы современности и математическое моделирование. Суть глобальных проблем. Модель Мальтуса. Модели, развитые группой Медоуза. Модели роста народонаселения.
2.	Нелинейные модели явлений природы. Нелинейные колебания. Нелинейные волны. Солитонные решения. Хаос и структуры. Сценарии перехода между хаосом и структурами. Примеры образования и разрушения структур в природе. Моделирование сложных биологических процессов.
3.	Синергетика и клиометрика (математическое моделирование исторических процессов). Нелинейный характер законов, описывающих неравновесные системы, и следствия нелинейности. Неравномерный ход эволюции. Циклы, бифуркации. Горизонт предсказуемости. Компьютерное моделирование исторических процессов.
4.	Модели процессов в общественном развитии. Модели развития и взаимодействия в экологии. Детерминированный хаос в экологических моделях. Модели развития экономики. Математическая модель сосуществования производителей и управленцев. Математические модели развития высшей школы.
	Содержание вариативной самостоятельной работы: 1. Феномен логистического уравнения. 2. Модель Лотка-Вольтера. 3. Модель лазерно-индуцированного тромбообразования. 4. Циклы Кондратьева в экономике. 5. Модели Гудвина циклов капиталистической экономики. 6. Нелинейные модели Вайдлиха и их применение к экономическим и социальным задачам. 7. Модель развития системы образования в условиях конкуренции. 8. Модель формирования общественного мнения. 9. Эволюционирующий рынок. 10. Модель образования этносов.
Итого:

Интерактивные формы занятий:

№ темы	Формы
1.	Дискуссия
2.	Просмотр и обсуждение видеофильмов
3.	Презентации с использованием компьютеров

Содержание самостоятельной работы студентов по темам дисциплины:

Содержание инвариантной самостоятельной работы студентов по темам:

№ п/п	Темы дисциплины	Содержание самостоятельной работы студентов	Количество часов
1.	Глобальные проблемы современности и математическое моделирование.	Изучение дополнительной литературы и материалов сети Интернет с целью участий в обсуждениях и дискуссиях по данной теме
2.	Нелинейные модели явлений природы.	Изучение дополнительной литературы и материалов сети Интернет с целью участий в обсуждениях и дискуссиях по данной теме
3.	Синергетика и клиометрика.	Изучение дополнительной литературы и материалов сети Интернет с целью участий в обсуждениях и дискуссиях по данной теме
4.	Модели процессов в общественном развитии.	Изучение дополнительной литературы и материалов сети Интернет с целью участий в обсуждениях и дискуссиях по данной теме
Итого:	72 часа

Содержание вариативной составляющей самостоятельной работы:

№ п/п	Темы дисциплины	Содержание самостоятельной работы студентов	Количество часов
1.	Глобальные проблемы современности и математическое моделирование.	Подготовка выступления по одной из следующих тем для самостоятельного изучения: 1. Феномен логистического уравнения. 2. Модель Лотка-Вольтера. 3. Модель лазерно-индуцированного тромбообразования. 4. Циклы Кондратьева в экономике. 5. Модели Гудвина циклов капиталистической экономики. 6. Нелинейные модели Вайдлиха и их применение к экономическим и социальным задачам. 7. Модель развития системы образования в условиях конкуренции. 8. Модель формирования общественного мнения. 9. Эволюционирующий рынок. 10. Модель образования этносов.
2.	Нелинейные модели явлений природы.
3.	Синергетика и клиометрика
4.	Модели процессов в общественном развитии.
Итого:	36 часов

Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля / дисциплины:

а) основная литература:

1. Пелюхова Е.Б., Фрадкин Э.Е. Синергетика в физических процессах: самоорганизация физических систем. Лань, 2011. (Электронно-библиотечная система на платформе издательства "Лань").

2. Усыченко В.Г. Электронная синергетика. Физические основы самоорганизации и эволюции материи: Курс лекций. Лань, 2010.. (Электронно-библиотечная система на платформе издательства "Лань").

3. Колесин И.Д. Принципы моделирования социальной самоорганизации. Лань, 2013. (Электронно-библиотечная система на платформе издательства "Лань").

4. Шалаев, В. П. Синергетика в пространстве философских проблем современности. Йошкар-Ола: Мар. гос. техн. ун-т, 2009.

б) дополнительная литература:

1. Трубецков Д.И. Введение в синергетику: Хаос и структуры. М.:Едиториал УРСС, 2010.

2. Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы будущего. - М., 2001.

3. Ляпцев А.В. Методы математического моделирования в гуманитарных науках. С.Петербург, 2004, 77 с.

4. Чернавский Д.С. Синергетика и информация (динамическая теория информации). М.:Едиториал УРСС, 2004.Сборник «Компьютеры. Модели, вычислительный эксперимент». - М, 1998.

5. Хакен Г. Синергетика. - М.: Мир, 1980.

6. Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Основания синергетики. Человек, конструирующий себя и свое будущее. М.: КомКнига, 2007.

4. Арнольд В.И. Мягкие и жесткие модели. - М.,2000.

5. А.С. Кондратьев, А.В.Ляпцев. Физика. Задачи на компьютере. - М., Физматлит, 2008.

6. А.И.Ходанович. Офисное программирование. Лабораторный практикум. СПб., 2009.

в) электронные образовательные ресурсы (ЭОР):

Ссылка на информационный ресурс	Наименование разработки в электронной форме	Доступность
http://www.elibrary.ru/	Научная электронная библиотека E-Library. Российские научные журналы.	Индивидуальный неограниченный доступ из любой точки, в которой имеется доступ к сети Интернет
http://www.ebiblioteka.ru/	East View Publication. Периодические издания на русском языке. Электронные версии печатных изданий Коллекция «Наука и техника в России (журналы по естественно-математическим наукам)»	На всей территории университетской сети
http://search.ebscohost.com	EBSCO.Научные журналы различных отраслей знаний лучших мировых издательств. Академическая (университетская) коллекция (Academic Search Complete)	На всей территории университетской сети или индивидуальный неограниченный доступ из любой точки, в которой имеется доступ к сети Интернет
http://www.journals.cambridge.org	Журналы издательства Кембриджского университета. Коллекция по естественным наукам	На всей территории университетской сети
http://www.oup.com	Журналы издательства Оксфордского университета. Все отрасли знаний	На всей территории университетской сети
http://www.annualreviews.org	Annual Reviews - ежегодные научные обзоры по всем отраслям знаний	На всей территории университетской сети
http://www.tandfonline.com/	Научные журналы издательства Taylor&Francis. Все отрасли знаний	На всей территории университетской сети
http://search.ebscohost.com	EBSCO. Книги. Академическая университетская коллекция. 60 000 изданий по всем отраслям знаний	На всей территории университетской сети или индивидуальный неограниченный доступ из любой точки, в которой имеется доступ к сети Интернет
http://pubs.acs.org	Журналы Американского химического общества (ACS - American Chemical Society)	На всей территории университетской сети
http://scitation.aip.org	Журналы Американского физического института (AIP - American Institute of Physics)	На всей территории университетской сети
http://publish.aps.org/	Журналы Американского физического общества (APS American Physical Society)	На всей территории университетской сети
http://www.nature.com	Журналы издательства Nature:   · Nature; · Nature Biotechnology; · Nature Chemistry; · Nature Nanotechnology; · Nature Physics	На всей территории университетской сети
http://www.sciencemag.org	Журнал Science - издательства American Association for the Advancement of Science	На всей территории университетской сети

г) электронно-библиотечные системы (ЭБС), базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:

Ссылка на информационный ресурс	Наименование разработки в электронной форме	Доступность
http://ibooks.ru/	Электронно-библиотечная система (ЭБС) iBooks.Ru. Учебники и учебные пособия для университетов	Индивидуальный неограниченный доступ из любой точки, в которой имеется доступ к сети Интернет
http://www.iprbookshop.ru/	Электронно-библиотечная система (ЭБС) IPRbooks. Учебники и учебные пособия для университетов	Индивидуальный неограниченный доступ из любой точки, в которой имеется доступ к сети Интернет
http://www.biblioclub.ru	Электронно-библиотечная система (ЭБС) Университетская библиотека онлайн	Индивидуальный неограниченный доступ из любой точки, в которой имеется доступ к сети Интернет
http://e.lanbook.com	Электронно-библиотечная система (ЭБС) на платформе издательства «Лань»	Индивидуальный неограниченный доступ из любой точки, в которой имеется доступ к сети Интернет

д) программное обеспечение: стандартное

Материально-техническое обеспечение модуля / дисциплины:

Для обеспечения эффективной подготовки студентов по данной дисциплине необходимо наличие специально оборудованной лекционной аудитории, позволяющей использоватьинтернет-ресурсы и тематические СD-комплекты поддержки курсов истории и методологии физики и физического образования.

Краткое содержание итоговой аттестации по дисциплине: Методы синергетики в науке и образовании

Итоговая аттестация проводится по результатам анализа выступлений студентов подготовленных в соответствии с инвариантной и вариативной составляющей самостоятельной работы, а также по результатам ответа на вопросы экзаменационного билета. При этом учитываются следующие критерии:

· Глубина и полнота анализа литературы, а также Интернет-ресурсов по заданным вопросам истории и методологии физики и физического образования.

· Качество подготовки докладов, выступлений и рефератов по заданным вопросам истории и методологии физики.

· Аргументация в дискуссиях на практических занятиях по проблемам методологии физического образования и рациональности решений физических задач, проведенных на разных уровнях методологии физики, отражающих современную структуру физики в общем образовании.

· Оптимальность отбора или разработки программных продуктов методологического характера, пригодных для использования в практике обучения физике на разных уровнях общего образования.

Итоговая аттестация:

Осуществляется в форме экзамена, при этом проводится оценка компетенций, сформированных по дисциплине.

Оценка компетенций, сформированных по дисциплине:

Компетенция	Контрольно-измерительные материалы оценки сформированности компетенции
ОК-1	Оценка проводится по накопительной системе. Учитываются все задания из самостоятельной работы
ОК-3	Оценка проводится по накопительной системе. Учитываются все задания из самостоятельной работы
ОК-11	Оценка проводится по накопительной системе. Учитываются все задания из самостоятельной работы
ОК-14	Оценка проводится по накопительной системе. Учитываются все задания из самостоятельной работы
ОК-16	Оценка проводится по накопительной системе. Учитываются все задания из самостоятельной работы
ОПК-4	Оценка проводится по накопительной системе. Учитываются все задания из самостоятельной работы

Разработчики:

РГПУ им. А.И.Герцена

доктор физ.-мат. наук, профессор

А.В.Ляпцев

Эксперты:

(место работы)		(должность, уч. степень, звание)		(подпись)		(ФИО)
(место работы)		(должность, уч. степень, звание)		(подпись)		(ФИО)

Дата добавления: 2015-08-27