Рабочая программа дисциплины «История и методология науки о материалах»






Скачать 182.25 Kb.
НазваниеРабочая программа дисциплины «История и методология науки о материалах»
Дата публикации24.01.2015
Размер182.25 Kb.
ТипРабочая программа
h.120-bal.ru > История > Рабочая программа
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова"

Факультет наук о материалах

УТВЕРЖДАЮ

_______________________

зам.декана ФНМ МГУ В.И. Путляев

« ___» _____________ 20___г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«История и методология науки о материалах»
НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ 020100 «Химия»  

Квалификация (степень) выпускника

магистр

Форма обучения очная

Одобрена на заседании Ученого Совета ФНМ МГУ

протокол___ от « »__________20 г

по представлению методической комисии ФНМ МГУ

Москва

2011

Программа дисциплины «История и методология науки о материалах» составлена в соответствии с требованиями ОС МГУ к структуре и результатам освоения основных образовательных программ магистратуры по профессиональному циклу по направлению подготовки «Химия» в магистратуре, а также задачами, стоящими перед Московским государственным университетом имени М.В.Ломоносова по реализации Программы развития МГУ.
Лектор (составитель)

Доктор химических наук, доцент, Дроздов Андрей Анатольевич, кафедра неорганической химии химического факультета МГУ, e-mail: drozdov@inorg.chem.msu.ru, телефон (495)939-38-36.
Аннотация

В курсе «История и методология науки о материалах» изложена история науки о материалах как часть материаловедения и смежных дисциплин и как часть истории культуры, содержание и основные особенности современного материаловедения; методологические проблемы материаловедения, фундаментальные понятия естественных наук и их эволюция, представление об этапах развития естественных наук, классификация методов исследования материалов; научные достижения наиболее выдающихся зарубежных и российских ученых-материаловедов, знание ведущих современных центров материаловедения в России и за рубежом. Дисциплина «История и методология наук о материалах» относится к базовой части учебного плана. Кратко излагаются сведения об общих вопросах истории естественных наук, ставших фундаментом материаловедения, и о истории материаловедения. Основной акцент, однако, сделан на изучение студентами развития естествознания и материаловедения как его части в нашей стране. Отдельно рассматриваются вопросы методологии научного исследования и применения различных методов, включая системный анализ, к изучению материалов

Дисциплина изучается на 1 году магистратуры в 1 семестре.
1. Цели и задачи освоения дисциплины.

Цель освоения дисциплины – показать обобщающее значение истории науки, историческую и логическую взаимосвязь основных событий и открытий в естественных науках, научить основам историко-материаловедческих знаний и их применению в будущей профессиональной деятельности слушателей.
Задачи освоения дисциплины – ознакомить с важнейшими фактами и событиями в истории естественных наук и материаловедения в частности, видными учеными-материаловедами, их достижениями и ролью в развитии отдельных областей материаловедения.

.

2. Место дисциплины в структуре образовательной программы

  1. Обязательная дисциплина.

  2. Базовая часть учебного плана, блок методологии направления.

  3. Для освоения студентом дисциплины «История и методология науки о материалах» необходимо знакомство с естественнонаучными дисциплинами в объеме бакалавриата. В свою очередь данная дисциплина необходима для подготовки и защиты магистерской диссертации.

    1. Перечислить дисциплины и практики, которые должны быть освоены для начала освоения данной дисциплины.

Естественнонаучные дисциплины в объеме бакалавриата.

    1. Дисциплины и практики, для которых освоение данной дисциплины (модуля) необходимо как предшествующее:

Научно-исследовательская практика, подготовка и защита магистерской диссертации.
3. Требования к результатам освоения содержания дисциплины:

3.1. Компетенции, необходимые для освоения дисциплины.

способностью понимать движущие силы и закономерности исторического процесса; место человека в историческом процессе, политической организации общества (ОК-1); использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-6); владеет развитой письменной и устной коммуникацией, включая иноязычную культуру (ОК-11); способностью в условиях развития науки и техники к критической переоценке накопленного опыта и творческому анализу своих возможностей (ОК-15); владеет основами теории фундаментальных разделов химии (прежде всего неорганической, аналитической, органической, физической, химии высокомолекулярных соединений, химии биологических объектов, химической технологии) (ПК-2); способностью применять основные законы химии при обсуждении полученных результатов, в том числе с привлечением информационных баз данных (ПК-3);представляет основные химические, физические и технические аспекты химического промышленного производства с учетом сырьевых и энергетических затрат (ПК-5);
3.2. Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:

Способность анализировать и оценивать философские проблемы при решении социальных и профессиональных задач (М-ОНК-1); понимание философских концепций естествознания, роли естественных наук (химии в том числе) в выработке научного мировоззрения (М-ОНК-2); знание основных этапов и закономерностей развития химической науки, понимание объективной необходимости возникновения новых направлений, обладание представлениями о системе фундаментальных химических понятий и методологических аспектов химии, форм и методов научного познания, их роли в общеобразовательной профессиональной подготовке химиков (М-ПК-2)
3.3. Требования к результатам освоения содержания дисциплины

В результате освоения дисциплины учащийся должен:

В результате освоения дисциплины студент должен

Знать основные этапы развития естественных наук и характеризовать вклад отдельных ученых в развитие науки; описывать важнейшие достижения в материаловедении и в области естественных наук, смежных с материаловедением

Уметь применять знания по планированию и организации исследования, моделированию, системному анализу к своей научной работе

Владеть понятийным аппаратом в области системного анализа
4. Содержание и структура дисциплины.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 108 часов, из них 36 часа – лекции и 72 часа – самостоятельная работа


Вид работы

Семестр

Всего

9

Общая трудоёмкость, акад. часов

108

108

Аудиторная работа:

36

36

Лекции, акад. часов

36

36

Семинары, акад. часов

-

-

Лабораторные работы, акад. часов

-

-

Самостоятельная работа, акад. часов

72

72

Вид итогового контроля (зачёт, зачёт с оценкой, экзамен)

Экзамен





Содержание разделов дисциплины

№ раздела

Наименование раздела

Количество часов

Форма
текущего
контроля

Всего

Аудиторная работа

Самостоятельная работа

Лекции

1

Методология научного познания. Методы теоретического познания.

3.5

2


4

КР

2

Динамика развития и периодизация науки.

3.5

2


4

КР

3

Материалы и техника в девности.

3.5

4


8

КР

4

Развитие научных знаний в древности.

3.5

2


4

КР

5

Научные знания в Средние века

4

2


4

КР

6

Развитие производства в Средние века.

4

4

8

КР

7

Научные знания в XVI – XVIII вв.

4

2

4

КР

8

Развитие производства в XVI – XVIII веках

3

4

8

КР

9

Основные направления развития естественных наук в ХIХ столетии

7

2

4

КР

10

Создание новых материалов в XIX веке




4

8

КР

11

Основные направления развития естественных наук в ХХ столетии




4

8

КР

12

Современное материаловедение




4

8

КР






















Итого

36

36

72






    УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

    План занятий

    № раздела

    Наименование раздела

    Содержание раздела

    Форма текуще­го контро­ля

    1.

    Методология научного познания.

    Структура научного знания. Классификация методов. Общенаучные методы и приемы исследования. Эксперимент и наблюдение. Методы теоретического познания. Моделирование как метод познания применительно к материаловедению. Системный анализ и его роль в естественных науках.

    КР

    2

    Периодизация развития науки

    Материаловедение и материология. Динамика развития и периодизация науки. Различные взгляды на время возникновения науки о материалах.





    3

    Материалы и техника в древнем мире

    Материалы и техника в первобытном обществе. Природные материалы. Возникновение и развитие керамики.

    Возникновение и развитие металлургии меди. Оловянистые и мышьяковые бронзы. Технология производства бронзы в древности.

    Возникновение и развитие металлургии железа. Сыродутный способ производства железа. Науглероживание железа. Технология производство высокоуглеродистый стали (булатная сталь, вуц). Производство чугуна в Древнем Китае. Использование современных методов для определения состава древних сплавов.

    Развитие стеклоделия в древности. Прозрачные и глушеные стекла. Технология производства. Методы формовки стеклянных изделий.





    Научные знания в Древнем мире. Развитие математики в Древнем Египте. Философские школы Древней Греции. Учение о стихиях. Апории Зенона. Знаменитые математические задачи древности — удвоения куба, три секции угла и квадратуры круга — и их решение в XIX в. Философские взгляды Платона. Место математики в философии Платона. «Математический платонизм»как взгляд на сущность математики. Философские взгляды Аристотеля. Возникновение атомизма. Демокрит.

    Развитие производства в античном мире. История возникновения и развития вяжущих материалов. Цемент и бетон.

    Развитие научных знаний в эпоху эллинизма. Развитие инженерной мысли. Труды Архимеда, технические изобретения Герона.

    Возникновение алексадрийской алхимии и ее краткая характеристика.

    КР

    3

    Развитие науки и техники в средневековье

    Упадок науки в раннем средневековье.




    Развитие науки в арабском мире. Успехи алгебры и астрономии. Арабские алхимики и их вклад в развитие науки. Развитие керамики в арабском мире.

    Наука в средневековой Европе. Возникновение университетов. Математики Болонского университета. Европейские алхимики и их вклад в развитие науки. Эволюция европейской алхимии в XV – XVII вв. Иатрохимия. Создание лекарств.

    Стеклоделие в Средние века. Венецианское стекло. Развитие горного дела и металлургии в Европе в эпоху средневековья. Труды Георга Агриколы Доменный процесс. Пудлингование. Виды керамики.


    КР

    4

    Развитие науки и техники в период Нового времени (XVII-XVIII вв.)

    Развитие экспериментальной химии. «Идеальная лаборатория» А. Либавия. Р. Бойль и начало современной химии. Введение понятий «атом», «молекула».

    Развитие математики в XV – XVIII вв. Механическая картина мира и математика. Открытие логарифмов. Число у Декарта. Рождение аналитической геометрии. Развитие интеграционных и дифференциальных методов в XVII веке (И. Кеплер, Б. Паскаль). Открытие И. Ньютоном и Г.-В. Лейбницем дифференциального и интегрального исчисления. Спор о приоритете и различия в подходах. Первые шаги математического анализа (И. и Я. Бернулли и др.). Развитие математического анализа в XVIII веке.


    КР

    Научная революция и становление классической физики. Научная революция в астрономии. Галилео Галилей. Кинетизм Декарта. Развитие науки от Галилея до Ньютона. Создание классической механики.

    Физические исследования XVIII столетия. Успехи механики. Развитие молекулярной физики и теории теплоты. Оптика. Создание оптического микроскопа. Электричество и магнетизм.

    Теория флогистона как пример первой научной теории в химии. Опровержение теории флогистона Лавуазье. Закон сохранения массы при химических реакциях. Развитие экспериментальной химии. Развитие науки в России. М.В. Ломоносов. Основание Академии наук и Московского Университета.

    Развитие производства материалов в XVII – XVIII вв. Эволюуия стеклоделия. Создание европейского фарфора.


    5

    Развитие естественных наук в XIX веке.

    Основные направления физики XIX века. Развитие волновой оптики. Возникновение термодинамики. Создание электродинамики. Возникновение теории электромагнитного поля. Физика фазовых переходов. Научная революция в физике конца XIX начала XX веков. Открытие электрона и возникновение электронной теории. Открытие радиоактивности и ядерной структуры атома. Возникновение специальной теории относительности. Гипотеза квантов и первый этап квантовой теории.

    Основные достижения химии XIX в.. Закон постоянства состава. Развитие химической атомистики. Работы Дальтона, Берцелиуса, Авогадро. Развитие электрохимии. Работы Дэви и Фарадея. Органическая химия в первой половине XIX в. Опровержение витализма. Работы Либиха, Вёлера, Кольбе, Бертло. Теоретические представления в органической химии в начале XIX в. (теория радикалов, теория типов). Классическая теория химического строения и ее развитие. Работы Кекуле, Купера, Бутлерова. Возникновение и развитие промышленной органической химии. Возникновение термохимии, химической термодинамики, химической кинетики. Работы Гиббса. Основы теории растворов (Вант-Гофф, Аррениус). Электрохимические исследования Нернста. Периодический закон и таблица элементов Менделеева. Предшественники Менделеева. Последующее развитие периодической таблицы.


    КР

    6

    Развитие материаловедения в XIX веке

    Возникновение и развитие металлографиии. Работы П. П. Аносова по изучению структуры металлов и сплавов.

    Анализ структуры металлов с помощью оптического микроскопа (Г. Сорби). Открытие ликвации стали (А. С. Лавров и Н. В. Калакуцкий). Построение фазовой диаграммы системы железо-углерод. Точки Д. К. Чернова.

    КР

    Развитие производства материалов. Успехи металлургии. Производство алюминия. Возникновени ебессемеровского процесса. Получение тугоплавких металлов. Создание синтетических полимерных материалов.

    КР

    7

    Развитие материаловедения в XX столетии

    Общая характеристика успехов естественных наук в XX веке. Возникновение материаловедения как науки. Развитие методов исследования материалов.


    КР

    История развития металловедения в XX веке. Металлы нового времени. Конструкционные и машиностроительные стали. Высокопрочные, жаростойкие, радиационностойкие стали и сплавы. Алюминий, титан, магний и их сплавы. Аморфные металлы и сплавы (металлические стекла).

    Развитие науки о полимерах. Природные полимеры: целлюлоза, хитин, фиброин; композиционные материалы растительного и животного происхождения. Искусственные и синтеические полимерные материалы.

    Современные керамические материалы, их свойства и применение. История развития углеродных материалов. Применение углерода в электро- и радиотехнике, других областях промышленности. Анизотропные углеродные структуры, углеродные волокна, их свойства и применение.

    Современные стекла. Космического материаловедение. История развития магнитных, полупроводниковых материалов.

    Нанокомпозиты и материалы будущего. Классификация наноматериалов: минеральные, металлические и углеродные наноматериалы. История технологии получения наночастиц и нанокомпозитов. Теория перколяции. Кластеры, интерколяция и строение нанокомпозитов. Свойства и области применения наночастиц и нанокомпозитов.

    Материаловедение в СССР и России. Ведущие зарубежные центры материаловедения.

    Методы, используемые материаловедением: металлографический анализ, электронная микроскопия, зондовая микроскопия, рентгеноструктурный и рентгенофазовый анализ, порозиметрия, калориметрия, ядерный магнитный резонанс, термография. История развития методов.







5. Образовательные технологии

• дискуссии,

• круглые столы,

• использование средств дистанционного сопровождения учебного процесса,

• преподавание дисциплин в форме авторских курсов по программам, составленным на основе результатов исследований научных школ МГУ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ

    Помимо домашних заданий каждый студент готовит реферат и защищает его перед группой.

    Примеры тем рефератов:

Развитие микроскопии (оптической и электронной)

Развитие фазового анализа, построение диаграммы Fe-C (Розенбаум, Курдюмов)

Развитие черной металлургии в XVIII – XX вв (производство чугуна и стали)

История полупроводникового материаловедения

Современные керамические материалы

Современные ударопрочные пластики

История развития синергетики

Наночастицы в стеклах

Композитные материалы – история создания

Вискеры – прошлое, настоящее, будущее

Создание материалов для авиационной техники

Суперсплавы

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СТУДЕНТА

В процессе самостоятельной работы должны формироваться самостоятельность мышления, способности к саморазвитию, умения по поиску и использованию справочной и специальной литературы, а также других источников информации. В течение семестра студенты пишут контрольные работы. Максимальная оценка каждой работы - 4 балла. Реферат оценивается в 30 баллов.

Если в конце семестра студент набирает определенную сумму баллов (которая объявляется преподавателями за месяц до конца семестра), то он получает экзамен-автомат. Все остальные студенты сдают письменный зачет по билетам во время зачетной сессии.

    Экзаменационные билет включает в себя два вопроса.


6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации

Вопросы рубежного контроля

Контрольные вопросы к экзамену:

  1. Методология научного исследования

  2. Моделирование как метод познания применительно к материаловедению

  3. Системный анализ и его применение в естественных науках

  4. История возникновения и развития керамики в древнем мире

  5. История стеклоделия в древнем мире

  6. Возникновение и развитие металлургии меди и бронзы в древности

  7. Возникновение и развитие металлургии железа в древности

  8. Научные знания в древнем мире

  9. Возникновение и развитие алхимии

  10. Научные знания в арабском мире в средние века

  11. Развитие науки в средневековой Европе

  12. Развитие керамики, стеклоделия и металлургии в средневековой Европе

  13. Иатрохимия

  14. Пневматохимия

  15. Теория флогистона

  16. Развитие атомистики в древности и в новое время

  17. Создание основ современной химии (Пруст, Лавуазье, Дальтон, Берцелиус)

  18. Развитие механики в XVI – XVIII вв

  19. Открытие элекричества и магнетизма

  20. Открытие периодического закона

  21. Доказательства сложности строения атома. Открытие электрона, протона, нейтрона.

  22. Черная металлургия в XIX и XX веках

  23. История возникновения и развития магнитных материалов

  24. История полупроводникового материаловедения

  25. Возникновение и развитие материаловедения как науки

  26. Крупнейшие отечественные материаловеды (обзор персоналий)

  27. Крупнейшие зарубежные центры материаловедения

  28. История развития микроскопии

  29. История создания материалов для авиационной техники

  30. История создания полимерных материалов

  31. История создания наноматериалов

  32. Виды современных керамических материалов

  33. Современные стекла

  34. Композитные материалы

  35. Фарфор

  36. Фаянс

  37. История создания материалов для ядерной энергетики



7.Учебно-методическое обеспечение дисциплины

Основная литература

  1. Конспект лекций

  2. Кравец А. С. Методология науки. - Воронеж. 1991.

  3. Ю.П. Солнцев, Е.И. Пряхин. Материаловедение: учебник, СПб.: Химиздат, 2007. – 784 с.

  4. Миттова И.Я., Самойлов А.М. История химии с древнейших времен до конца XX века: учеб. пособие. Т.1-2. Долгопрудный: Интеллект, 2009-2012.

  5. Стройк Д. Я. Краткий очерк истории математики. М.: Наука. 1978.

    Дополнительная

  1. Всеобщая история химии. В 4-х книгах. М.Наука. 1981-1992

  2. Соловьев Ю. И., Трифонов Д.Н., Шамин А.Н. Развитие химии в ХХ столетии. М., 1985.

  3. Гейзенберг В. Шаги за горизонт. - М., 1987

  4. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. - М., 1986

  5. Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. М., 1965

  6. Азимов А. Краткая история химии. Развитие идей и представлений в химии. М.: Мир, 1983. 187 с.

  7. Фигуровский Н.А. Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в. М.: Наука, 1969. 455 с.

  8. Фигуровский Н.А. Очерк общей истории химии. Развитие классической химии в XIX столетии. М.: Наука, 1979. 477 с.

  9. Дорфман Я.Г. Всемирная история физики с древнейших времен до конца XVIII в. – М.: Наука, 1974.

  10. Дорфман Я.Г. Всемирная история физики с начала XIX в. до середины XX в. – М.,1979.

  11. Кузнецов Б.Г. Развитие физических идей от Галилея до Эйнштейна. – М.,1979.

  12. Бурбаки Н. Очерки по истории математики. М.: ИЛ. 1963.

  13. Солнцев, Ю.П. Материаловедение: учебник /Ю.П. Солнцев, Е.И. Пряхин. – СПб.: Химиздат, 2007.

  14. Солнцев, Ю.П. Нанотехнологии и специальные материалы / Ю.П. Солнцев, Е.И. Пряхин. - СПб.: Химиздат, 2007

  15. Соловьев Ю.И. Очерки по истории физической химии.М.1964



8.Материально-техническое обеспечение дисциплины

Помещения: аудитория

Оборудование: доска, медиапроектор, ноутбук

Иные материалы: мел/маркер



Стр. из



Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Рабочая программа дисциплины «История и методология науки о материалах» iconРабочая программа дисциплины «История и методология физики»
Целями освоения дисциплины История и методология физики в формате ооп впо являются

Рабочая программа дисциплины «История и методология науки о материалах» iconУчебно-методический комплекс дисциплины «История и методология науки»
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального...

Рабочая программа дисциплины «История и методология науки о материалах» iconИстория и методология
Дисциплина «История и методология педагогической науки» является базовой части основной образовательной программы. Трудоемкость дисциплины...

Рабочая программа дисциплины «История и методология науки о материалах» iconРешение заседания кафедры протокол № от 2013 Учебно-методический...
Изучение дисциплины «Философия и методология науки» направлено на формирование у магистранта, будущего ученого-историка, целостного...

Рабочая программа дисциплины «История и методология науки о материалах» iconУчебно-методический комплекс дисциплины методология изучения искусства россии
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального...

Рабочая программа дисциплины «История и методология науки о материалах» iconРабочая программа учебной дисциплины «История и методология информатики...
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению...

Рабочая программа дисциплины «История и методология науки о материалах» iconРабочая программа учебной дисциплины историография и источниковедение...
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Рабочая программа дисциплины «История и методология науки о материалах» iconУчебной дисциплины «Качественные методы в социологии: история и методология»...
Целью курса не является подробное изучение всей проблематики методологии и методики качественного подхода выделяется наиболее репрезентативный...

Рабочая программа дисциплины «История и методология науки о материалах» iconРабочая программа и тематическое планирование курса «История 7 класс»...
Федеральном компоненте Государственного образовательного стандарта основного общего образования по истории (Приказ Министерства образования...

Рабочая программа дисциплины «История и методология науки о материалах» iconРабочая программа и тематическое планирование курса «История 7 класс»...
Федеральном компоненте Государственного образовательного стандарта основного общего образования по истории (Приказ Министерства образования...






При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
h.120-bal.ru
..На главнуюПоиск