Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Введение. Предмет дисциплины «Научные основы инновационных технологий»
|
|
Предмет дисциплины «Научные основы инновационных технологий». Цели и задачи курса. Место и роль дисциплины в формировании специалиста.
Модуль 1 Научные методы познания природы
1.1 Наука – часть общечеловеческой культуры
Наука. Элементы научной деятельности. Гуманитарное и естественно-научное знание. Научный метод. Этапы получения научного знания.
1.2 Развитие естествознания и технологий
Научные революции. Основные черты современной научной картины мира. Панорама современного естествознания и тенденции его развития. Естествознание и технологии.
Модуль 2 Физические основы инновационных технологий
2.1 Механическое движение
Механическое движение. Основные характеристики механического движения. Динамика механического движения. Законы Ньютона.
2.2 Концепции пространства и времени
Основные свойства пространства и времени. Элементы специальной теории относительности. Элементы общей теории относительности.
2.3 Принципы симметрии и законы сохранения
Роль симметрии в природе. Законы сохранения импульса и момента импульса. Энергия, работа, мощность. Закон сохранения энергии.
2.4 Молекулярная физика и термодинамика
Основные положения молекулярно-кинетической теории. Агрегатные состояния вещества. Основы равновесной термодинамики. Тепловые двигатели. Проблемы вечного двигателя. Энтропия как мера беспорядка.
2.5 Элементы синергетики
Открытые системы и термодинамика неравновесных процессов. Локальное равновесие и стационарные состояния. Стационарные неравновесные состояния. Минимум производства энтропии и принцип Ле Шателье. Теорема Пригожина. Диссипативные системы. Бифуркации. Примеры самоорганизации. Ячейки Бенара, вихри Тейлора. Переход от ламинарного течения к турбулентному течению. Динамический хаос.
2.6 Физические поля. Электромагнитные явления
Физическое поле. Гравитационное, электростатическое, магнитное и электромагнитное поле. Основы электромагнитной теории Максвелла. Электрическое и магнитное поля в веществе.
2.7 Оптические процессы
Колебания и волны. Упругие волны. Электромагнитные волны. Свет как электромагнитная волна. Интерференция, дифракция, поляризация света. Квантовая природа электромагнитного излучения. Тепловое излучение. Фотоэффект. Давление света. Эффект Комптона.
2.8 Строение атома и атомного ядра
Основные положения квантовой механики. Атом водорода. Многоэлектронные атомы. Строение атомного ядра. Ядерные силы. Элементарные частицы. Основные типы фундаментальных взаимодействий. Стандартная Модель физической картины мира.
Модуль 3 Химические основы инновационных технологий
Классификация химических веществ. Реакционная способность. Химическая термодинамика, кинетика химических реакций, растворы, электрохимические процессы, дисперсные системы, органический синтез.
Модуль 4 Биологические основы инновационных технологий
Биохимические процессы. Процессы обмена веществ. Гомеостаз. Управляемый биосинтез. Экологические системы.
Модуль 5 Перспективные инновационные технологии и их запросы
5.1 Естественнонаучные проблемы энергетики
Энергетические потребности человечества и природные энергоресурсы. Источники электрической и тепловой энергии. Эффективность и устойчивость энергосистем. Атомная энергетика. Проблемы Чернобыля и Фукусимы. Альтернативные источники энергии.
5.2 Новые материалы
Полимерные материалы. Синтетические ткани. Жидкие кристаллы. Материалы для накопителей информации. Фотонные кристаллы. Высокотемпературные сверхпроводники. Твердые электролиты. Двумерные и слоистые структуры. Фуллерены, углеродные и борные нанотрубки, графен, карбид кремния.
5.3 Перспективные технологии
Информационные технологии. Лазерные технологии. Микро- и нанотехнологии. Биотехнологии. Биомедицинские технологии. Генная инженерия. Технологии сохранения окружающей среды. Космические технологии.
Заключение
Инновационные технологии, интегрирующие накопленные человечеством знания, – реакция на вызов спроса на предельно насущные конкретные потребности общества.