Краткое описание тем и примерные планы курсовых работ, страница 5

В первом вопросе необходимо рассмотреть понятия хаоса и порядка (кратко, используя при этом формулу Больцмана и Клаузиуса для оценки энтропии или ее изменения из термодинамики), понятие самоорганизации (это процесс перехода от менее сложного к более сложному или от хаоса к порядку, проходящий через точку бифуркации или начинающийся с нее, данный процесс изучается в синергетике), при каких условиях протекает данный процесс и в каких системах (сложных открытых нелинейных – их большинство в природе), дать определение этим системам, привести подробные примеры различных самоорганизационных процессов в физико-химических системах (лазер, турбулентное течение, ячейки Бенара, реакция Белоусова-Жаботинского), упомянуть про самоорганизацию в социальных системах (коллектив, работающий с полной самоотдачей во имя идеи или высокой прибыли, процесс воспитания ребенка, организация гражданского, правового общества), в биологических и геологических системах, (пример самоорганизации – это эволюция литосферы, гидросферы, биосферы).

Во втором вопросе курсовой работы требуется подробно описать 2…3 любые вышеупомянутые системы, например, биологическую (например, биосферу) и геологическую (тектонические плиты, вулканические процессы) или экологическую и  социальную системы и факторы, влияющие на их возможные состояния (определенные химические вещества (концентрация), энергетические источники (температура, давление), длительное время, влияние солнечной активности и т. д.). Дело в том, что самоорганизация протекает только при достижении определенных «пороговых» значениях факторов, способствующих переходу от хаоса к порядку или от менее сложного к более сложному. Таким образом, следует проанализировать существующие гипотетические теории эволюции этих систем.

Рекомендуемая первоочередная литература: учебник «КСЕ» (Дубнищева Т. Я.). На эту тему есть статья у Снежко (Голенковой) А. А. и у Жереба В. П. вместе со студентами в разделе «Лекционный материал и материалы для самостоятельного освоения дисциплины», файл «Актуальные проблемы авиации и космонавтики...» (2007-2008), статьи, связанные с самоорганизацией и с энтропией.

Примерный план:

1. Физический смысл хаоса и порядка. Сущность самоорганизации.

2. Природные системы на грани хаоса и порядка или самоорганизация природных систем.

            2.1. Самоорганизационные процессы в биологии.

            2.2. Самоорганизационные процессы в геологии.

            2.3. Самоорганизационные процессы в экологии.

24. Климат, погода и солнечно-земные связи (подлежит замене (тему узнавать у преподавателя)). Возможна замена на «Перспективы и проблемы клонирования». Примерный план темы составить по аналогии с темой №25.

25. Генная инженерия – плюсы и минусы

В курсовой работе рассматриваются, связанные с историей открытий генной инженерии, анализируются возможные проблемы при использовании продуктов генной инженерии в масштабах одного индивидуума и популяции в целом (появление болезней, бесплодия у следующих поколений, мутации), а также на биосферном уровне (нежелательное ускорение эволюции под воздействием антропогенного фактора, например, изменение типичных пищевых цепочек), обсуждаются позитивный потенциал генной инженерии и ее перспективы в медицинских целях (лекарства, предупреждение генетических заболеваний путем изменения генома).

Примерный план:

1. Предпосылки для возникновения генной инженерии (или История открытий генной инженерии).

2. Проблемы и перспективы генной инженерии (или Плюсы и минусы генной инженерии).

26. Необычное состояние материи

В курсовой работе следует рассмотреть вопросы, связанные с историей открытия перспективных материалов (жидкие кристаллы, аморфные материалы, пьезоэлектрики, ферримагнетики, сверхпроводники, сегнетоэлектрики, фуллерены, ситаллы) или особых состояний материи, (физический вакуум, плазма, лазерный луч, темная материя, темная энергия, черные дыры, пульсары), анализом их необычной структуры и как, следствие, уникальных свойств. В случае обсуждения перспективных материалов необходимо описать их возможные способы получения и применение. Рекомендуется выбрать 4…5 любых видов особых состояний материи (например, два вида перспективных материалов и три необычных феномена: черные дыры и т.д.).

Примерный план:

1. Жидкие кристаллы.

2. Фуллерены.

3. Лазеры.

4. Физический вакуум.

5. Черные дыры.

На эту тему есть статья у Снежко (Голенковой) А. А. вместе со студентами в разделе «Лекционный материал и материалы для самостоятельного освоения дисциплины», файл «Актуальные проблемы авиации и космонавтики...» (2006, 2008, 2009) – «Черные дыры» (2006), «Темная материя и темная энергия» (2009).

27. Возможности управления поведением сложных систем

В первом вопросе необходимо рассмотреть понятие самоорганизации (это процесс перехода от менее сложного к более сложному или от хаоса к порядку, проходящий через точку бифуркации или начинающийся с нее, данный процесс изучается в синергетике), при каких условиях протекает данный процесс и в каких системах (сложных открытых нелинейных), дать определение этим системам, привести подробные примеры различных самоорганизационных процессов в физико-химических системах (лазер, турбулентное течение, ячейки Бенара, реакция Белоусова-Жаботинского), упомянуть про самоорганизацию в социальных системах (коллектив, работающий с полной самоотдачей во имя идеи или высокой прибыли, процесс воспитания ребенка, организация гражданского, правового общества), в биологических и геологических системах, (пример самоорганизации – это эволюция литосферы, гидросферы, биосферы).