Физика в структуре нефизических направлений

высшего профессионального образования

В.С.Сенашенко

Завершается формирование государственных образовательных стандартов (ГОС) высшего профессионального образования второго поколения. Все они имеют цикловую структуру, которая, наряду с другими циклами, включает общие математические и естественнонаучные дисциплины в обязательный минимум содержания всех основных образовательных программ. Определена структура Требований к обязательному минимуму содержания и порядок его реализации.

1. Структура цикла “Общих математических и естественнонаучных дисциплин” (цикл ЕН) и порядок его реализации

В соответствии с Требованиями к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки бакалавра и дипломированного специалиста по циклу  “Общие математические и естественнонаучные дисциплины”, утвержденными Минобразованием России 22.02.2000, цикл ЕН состоит из федеральной и национально-региональной (вузовской) составляющей.

Федеральная составляющая включает следующие дисциплины:

а) базовые  дисциплины:

1. Математика

2. Информатика

3. Физика

4. Химия

5. Экология или Биология с основами экологии

6. Концепции современного естествознания;

б) дисциплины, которые включаются по предложению учебно-методического объединения (УМО), за которым закреплено то или иное направление.

Национально-региональная (вузовская) составляющая формируется из дисциплин, устанавливаемых вузом, включая дисциплины по выбору студента.

Общая трудоемкость цикла “Общие математические и естественнонаучные дисциплины” составляет от 550 до 2500 часов для различных групп направлений. Объем федеральной составляющей цикла должен достигать не менее 80%. Остальной объем распределяется между национально-региональной (вузовской) составляющей и дисциплинами, устанавливаемыми УМО. Перечень дисциплин федеральной составляющей в часах для разных групп направлений различен.

Для направлений группы математического профиля* рекомендуется следующая структура цикла ЕН:

федеральная составляющая                                                                                - 2160 часов

Математика   - 1000 часов

Информатика            -   200 часов

Физика                       -   600 часов

Химия                        -   140 часов

Экология или Биология с основами экологии      -    70 часов

дисциплины, которые устанавливаются
по предложению УМО                                                                                             -    150 часов

национально-региональная (вузовская) составляющая цикла          -    150 часов

 

      Всего              -   2310 часов

 

Поскольку для указанной группы направлений математика является не только составляющими общей фундаментальной подготовки, но также и частью профессионального образования, то порядок формирования ГОС и основных образовательных программ по этим направлениям допускает включение математики в цикл дисциплин направления или общепрофессиональных дисциплин по рекомендации соответствующего УМО.

Для группы направлений естественнонаучного профиля рекомендуемая трудоемкость на изучение физики ‑ 400 часов; для направлений в области техники и технологий от 600 до 800 часов; для сельскохозяйственных направлений ‑ 400 часов, для медицинских специальностей ‑ 200 часов. Для гуманитарных и социально-экономических направлений рекомендуется дисциплина “Концепции современного естествознания” в объеме от 100 до 300 часов, которая является связующим звеном между естественнонаучной и гуманитарной культурой.

При формировании новых государственных образовательных стандартов должен устанавливаться объем трудоемкости по каждой дисциплине федеральной составляющей цикла ЕН. Если дисциплины, устанавливаемые по предложению УМО, отсутствуют, то отведенные на них часы распределяются между остальными дисциплинами федеральной составляющей цикла. Содержание этих дисциплин должно учитывать профиль подготовки выпускников и быть увязано с общими математическими и естественнонаучными дисциплинами; для различных групп направлений их объем составляет от 100 до 150 часов трудоемкости.

При формировании основной образовательной программы вуз обязан выделить:

по каждой естественнонаучной дисциплине (при очной форме обучения) - не менее 50% часов трудоемкости для аудиторных занятий со студентами, из них на лабораторные работы (практикум) - не менее 30% часов;

в составе национально-региональной (вузовской) составляющей половина часов отводится на дисциплины по выбору студента.

При подготовке специалистов, обучающихся на соответствующих специальностях высшего профессионального образования, вуз имеет право использовать указанные структуру, содержание и порядок реализации цикла общих математических и естественнонаучных дисциплин, меняя глубину проработки отдельных разделов программ. Это может приводить к перераспределению учебного материала между лекциями, семинарами и лабораторными занятими, изменению их характера и направленности.

Отклонения в объеме цикла и отдельных дисциплин при составлении ГОС, формировании основных образовательных программ, примерных и рабочих учебных планов не должны превышать 10% рекомендованного объема.

2. Требования к образованности бакалавра в области физики

2.1. Для математических, естественнонаучных**  и сельскохозяйственных
направлений высшего профессионального образования

После изучения физики бакалавр должен иметь представления:

о возможностях применения фундаментальных законов физики для объяснения свойств и поведения сложных многоатомных систем, включая биологические объекты;

о происхождении и эволюции Вселенной;

о свойствах ядер атомов и элементарных частиц;

**/ Кроме физических специальностей.

Бакалавр должен знать и уметь использовать в области физики:

физические основы механики: кинематику и законы динамики материальной точки, твердого тела, жидкостей и газов, законы сохранения, основы релятивистской механики;

физику колебаний и волн: кинематику гармонических колебаний, интерференцию и дифракцию волн, спектральное разложение;

статистическую физику и термодинамику: молекулярно-кинетическую теорию, свойства статистических ансамблей, функции распределения частиц по скоростям и координатам, законы термодинамики, элементы термодинамики открытых систем, свойства газов, жидкостей и кристаллов;

электричество и магнетизм: постоянные и переменные электрические поля в вакууме и веществе, теорию Максвелла, свойства и распространение электромагнитных волн, в том числе оптического диапазона;

основы оптики, атомной и ядерной физики;

квантовую физику: состояние частиц в квантовой механике, дуализм волн и частиц, соотношение неопределенностей, электронное строение атомов, молекул и твердых тел, теорию химической связи;

2.2. Для технических направлений высшего профессионального образования

После изучения физики бакалавр должен иметь представления:

о фундаментальном единстве естественных наук, незавершенности естествознания и возможности его дальнейшего развития;

о дискретности и непрерывности в природе;

о соотношении порядка и беспорядка в природе, упорядоченности строения объектов, переходах в неупорядоченное состояние и наоборот;

о динамических и статистических закономерностях в природе;

о вероятности как объективной характеристике природных систем;

об изменениях и их специфичности в различных разделах естествознания;

о принципах симметрии и законах сохранения;

о соотношениях эмпирического и теоретического в познании;

о состояниях в природе и их изменениях со временем;

об индивидуальном и коллективном поведении объектов в природе;

о времени в естествознании;

о Вселенной в целом как физическом объекте и ее эволюции;

о новейших открытиях естествознания, перспективах их использования для построения технических устройств;

о физическом моделировании;

Бакалавр должен знать и уметь использовать в области физики:

основные понятия, законы и модели механики, электричества и магнетизма, колебаний и волн, квантовой физики, статистической физики и термодинамики,

методы теоретического и экспериментального исследования в физике

уметь численно оценивать порядок физических величин.

2.3. Для гуманитарных и социально-экономических направлений

высшего профессионального образования

После изучения физики как составной части курса “Концепции современного естествознания” дисциплин бакалавр должен иметь представления:

об основных этапах развития естествознания, особенностях современного естествознания, ньютоновской и эволюционной парадигмах;

о концепции пространства и времени;

о принципах симметрии и законах сохранения;

о понятии состояния в естествознании;

о концептуальной и континуальной традициях в описании природы;

о динамических и статистических закономерностях в естествознании;

о соотношении порядка и беспорядка в природе, упорядоченности строения физических объектов, переходах из упорядоченных в неупорядоченные состояния и наоборот;

о самоорганизации в живой и неживой природе;

об иерархии структурных элементов материи от микро- до макро- и мегамира;

о взаимосвязях между физическими, химическими и биологическими процессами;

3. Требования к обязательному минимуму содержания

В соответствии с предъявляемыми требованиями обязательный минимум содержания по дисциплине физика включает:

Физические основы механики; колебания и волны; молекулярная физика и термодинамика; электричество и магнетизм; оптика; атомная и ядерная физика; физический практикум.

Обязательный минимум содержания по дисциплине “Концепции современного естествознания включает:

Естественнонаучная и гуманитарная культуры; научный метод; история естествознания; панорама современного естествознания; тенденции развития; корпускулярная и континуальная концепции описания природы; порядок и беспорядок в природе; хаос; структурные уровни организации материи; микро-, макро- и мегамиры; пространство, время; принципы относительности; принципы симметрии; законы сохранения; взаимодействие; близкодействие, дальнодействие; состояние; принципы суперпозиции, неопределенности, дополнительности; динамические и статистические закономерности в природе; законы сохранения энергии в макроскопических процессах; принцип возрастания энтропии; химические процессы, реакционная способность веществ; эволюция Земли и современные концепции развития геосферных оболочек; особенности биологического уровня организации материи; принципы эволюции, воспроизводства и развития живых систем; многообразие живых организмов - основа организации и устойчивости биосферы; генетика и эволюция; человек: физиология, здоровье, эмоции, творчество, работоспособность; биоэтика, человек, биосфера и космические циклы: ноосфера, необратимость времени, самоорганизация в живой и неживой природе; принципы универсального эволюционизма; путь к единой культуре.

В ближайшее время предстоит корректировка примерных программ по физике для различных групп направлений и по дисциплине “Концепции современного естествознания”. Планируется в 2000 г. провести конкурс рукописей учебников и учебных пособий по математическим и естественнонаучным дисциплинам для гуманитарных и социально-экономических направлений высшего профессионального образования.