Программа дисциплины СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА для

Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Солнечная система»
для направления 010400.62 "Прикладная математика и информатика" подготовки бакалавра
Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"
Московский институт электроники и математики Национального
исследовательского университета "Высшая школа экономики"
Факультет Прикладной математики и кибернетики
Программа дисциплины
СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА
для направления 010400.62 «Прикладная математика и информатика»
подготовки бакалавра.
.
Автор программы:
Степаненкова Л. П.., к.ф.-м.н., доцент кафедры «Механика и математическое моделирование»
Одобрена на заседании кафедры «Механика и математическое моделирование» «29» августа 2013 г
Зав. кафедрой Чумаченко Е.Н.
Рекомендована секцией УМС [Введите название секции УМС] «___»____________ 20 г
Председатель [Введите И.О. Фамилия]
Утверждена УС факультета [Введите название факультета] «___»_____________20 г.
Ученый секретарь [Введите И.О. Фамилия] ________________________ [подпись]
Москва, 2013
Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями университета и другими
вузами без разрешения кафедры-разработчика программы.
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Солнечная система»
для направления 010400.62 "Прикладная математика и информатика" подготовки бакалавра
1. Область применения и нормативные ссылки
Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает минимальные требования к
знаниям и умениям студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности.
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных
ассистентов и студентов направления 010400.62 «Прикладная математика и информатика»
подготовки бакалавров, изучающих дисциплину «Солнечная система».
Программа разработана в соответствии с:
 ФГОС;
 Образовательной программой 010400.62 «Прикладная математика и информатика»
подготовки бакалавров.
 Рабочим учебным планом университета по направлению подготовки 010400.62
«Прикладная математика и информатика», утвержденным в 2013г.
2. Цели освоения дисциплины
Цель преподавания дисциплины – дать студентам представление о различных разделах и
методах современной астрономической науки.
Изучаются: важнейшие понятия астрономии: данные о планетах, их спутниках, кометах,
астероидах и метеоритах; основные законы движения небесных тел. Рассматриваются современные
достижения в этой науке.
3. Компетенции
дисциплины
обучающегося,
формируемые
в
результате
В результате освоения дисциплины студент должен:
 Знать
 основные понятия планетной астрономии;
 методы и инструменты исследования космических объектов;
 кеплеровские законы движения небесных тел;
 Уметь
 составлять уравнения движения небесных тел;
 решать задачи по оценке орбитальных параметров планет
использованием законов Кеплера;
и
освоения
астероидов
 Иметь навыки (приобрести опыт)
 перехода из одной системы счёта времени в другие.
В результате освоения дисциплины студент осваивает следующие компетенции:
с
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Солнечная система»
для направления 010400.62 "Прикладная математика и информатика" подготовки бакалавра
Компетенция
Код по Дескрипторы – основные признаки
ФГОС/ освоения (показатели достижения
НИУ
результата)
Формы и методы обучения,
способствующие
формированию и развитию
компетенции
Лекционные и семинарские
занятия, написание реферата
и самостоятельная работа
Способность владеть
культурой мышления,
умение аргументировано
и ясно строить устную и
письменную речь
Способность
и
готовность
к
письменной и устной
коммуникации
на
родном языке
ОК-1
Дает определение, обосновывает,
интерпретирует, оценивает
ОК10
Распознает, использует, владеет,
применяет, интерпретирует
Лекционные и семинарские
занятия, написание реферата
и самостоятельная работа
Способность работы с
информацией
из
различных источников,
включая
сетевые
ресурсы сети Интернет,
для
решения
профессиональных
и
социальных задач
ОК15
Воспроизводит, распознает,
использует, владеет, применяет,
представляет связи,
интерпретирует
Лекционные и семинарские
занятия, написание реферата
и самостоятельная работа
способность
демонстрации
общенаучных базовых
знаний
естественных
наук, математики и
информатики,
понимание
основных
фактов,
концепций,
принципов
теорий,
связанных с прикладной
математикой
и
информатикой
способность
приобретать
новые
научные
и
профессиональные
знания,
используя
современные
образовательные
и
информационные
технологии
способность понимать и
применять
в
исследовательской
и
прикладной
деятельности
современный
ПК-1
Воспроизводит, распознает,
использует, владеет, применяет,
представляет связи,
интерпретирует
Лекционные и семинарские
занятия, написание реферата
и самостоятельная работа
ПК-2
Распознает, использует, владеет,
применяет, интерпретирует
Лекционные и семинарские
занятия, написание реферата
и самостоятельная работа
ПК-3
Распознает, использует, владеет,
применяет, интерпретирует
Лекционные и семинарские
занятия, написание реферата
и самостоятельная работа
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Солнечная система»
для направления 010400.62 "Прикладная математика и информатика" подготовки бакалавра
Код по Дескрипторы – основные признаки
ФГОС/ освоения (показатели достижения
НИУ
результата)
Компетенция
математический аппарат
способность
осуществлять
целенаправленный
поиск информации о
новейших научных и
технологических
достижениях в сети
Интернет и из других
источников
ПК-6
Воспроизводит, распознает,
использует, владеет, применяет,
представляет связи,
интерпретирует
Формы и методы обучения,
способствующие
формированию и развитию
компетенции
Лекционные и семинарские
занятия, написание реферата
и самостоятельная работа
4. Место дисциплины в структуре образовательной программы
Настоящая дисциплина относится к вариативной части дисциплин по выбору гуманитарного,
социального и экономического цикла.
Изучение данной дисциплины базируется на следующих дисциплинах:
 курс общей физики;
 математический анализ.
Для освоения учебной дисциплины студенты должны владеть следующими знаниями и
компетенциями:
 понимание концепций и абстракций, способность использовать на практике базовые
математические дисциплины,
 понимание концепций и основных законов естествознания, в частности, физики.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при изучении
следующих дисциплин:
 Астромеханика
 Модели планетарной защиты
 Моделирование движения многих тел
5. Тематический план учебной дисциплины
№
Всего
часов
Название раздела
Аудиторные часы
СамостояПрактиче
тельная
Семин
Лекции
ские
работа
ары
занятия
1
Введение в курс
8
2
2
4
2
Краткая биография Вселенной
16
2
2
12
3
Основные
18
2
2
14
сведения
из
сферической
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Солнечная система»
для направления 010400.62 "Прикладная математика и информатика" подготовки бакалавра
астрономии
4
Земля и Луна
14
2
2
10
5
Звезда по имени Солнце
14
2
2
10
6
Солнечная система
24
4
4
16
7
Астероидно-космическая опасность
14
2
2
10
Итого
108
16
16
76
6. Формы контроля знаний студентов
Тип контроля
Форма контроля
Модуль
1
Текущий
(неделя)
Итоговый
6.1
Реферат
Самостоятельная
работа
зачет
Параметры
2
5
неделя
√
устный
Критерии оценки знаний, навыков
Оценки по всем формам текущего контроля выставляются по 10-ти балльной шкале.
Порядок формирования оценок по дисциплине
Преподаватель оценивает работу студентов на семинарских и практических занятиях:
активность студентов в работе на семинарах, дискуссиях, правильность решения задач на
практических занятиях. Оценки за работу на семинарских и практических занятиях преподаватель
выставляет в рабочую ведомость. Накопленная оценка по 10-ти балльной шкале за работу на
семинарских и практических занятиях определяется перед промежуточным или итоговым
контролем - Оаудиторная.
Преподаватель оценивает самостоятельную работу студентов: полноту освещения темы,
которую студент готовит для выступления с докладом на занятии-дискуссии, предварительную
подготовку студента к практическим занятиям с пакетом программ. Оценки за самостоятельную
работу студента преподаватель выставляет в рабочую ведомость. Накопленная оценка по 10-ти
балльной шкале за самостоятельную работу определяется перед промежуточным или итоговым
контролем – Осам. работа.
В диплом выставляет результирующая оценка по учебной дисциплине, которая формируется
по следующей формуле:
6.2
Орезульт = 0,5·Онакопленная итоговая + 0,5·Оитоговый зачёт
Способ округления результирующей оценки по учебной дисциплине: арифметический.
Накопленная итоговая оценка за дисциплину рассчитывается следующим образом:
Онакопленная итоговая= (Опромежуточная 1+ Онакопленная 2):2
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Солнечная система»
для направления 010400.62 "Прикладная математика и информатика" подготовки бакалавра
где Опромежуточная 1 – промежуточные оценки этапа 1,
а Онакопленная 2 – накопленная оценка последнего этапа перед итоговым зачётом
Опромежуточная 1 = Онакопленная 1 этапа
где Онакопленная 1 этапа рассчитывается по формуле
Онакопленная 1 этапа = 0,5Oауд + 0.5Осам.работа
где
Oауд , Ocам.работа оценки за аудиторную и самостоятельные работы
Способ округления накопленной оценки промежуточного (итогового) контроля в форме
экзамена: арифметический.
Накопленная оценка за текущий контроль учитывает результаты студента по текущему
контролю следующим образом:
Онакопленная 2 = 0,6 Ореферат + 0,2Оауд + 0,2Осам.работа
Способ округления накопленной оценки текущего контроля: арифметический.
На пересдаче студенту не предоставляется возможность получить дополнительный балл для
компенсации оценки за текущий контроль.
На зачете студент может получить дополнительный вопрос (дополнительную практическую
задачу, решить к пересдаче домашнее задание), ответ на который оценивается в 1 балл.
ВНИМАНИЕ: оценка за итоговый контроль блокирующая, при неудовлетворительной
итоговой оценке она равна результирующей.
7. Содержание дисциплины
№ недели
Понедельный план проведения лекционных и семинарских занятий
Содержание курса лекций
Содержание упражнений
1 модуль
1.
2.
Введение в курс. (2ч)
Физические основы астрономии:
электромагнитное излучение,
астрофотометрия, молекулярная
физика (2ч)
Контроль
№ недели
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Солнечная система»
для направления 010400.62 "Прикладная математика и информатика" подготовки бакалавра
Содержание курса лекций
3.
Содержание упражнений
Краткая биография Вселенной (2ч)
Свойства
излучений
и
основы
спектрального анализа, ослабление
света
при
прохождении
через
вещество, доплеровское смещение
спектральных линий. (2ч)
4.
5.
Контроль
Основные сведения из сферической
астрономии. (2ч).
Инструменты и основные методы
наблюдений астрофизики: оптические
телескопы спектральные приборы
радиотелескопы, приёмники излучения
для оптической астрономии. (2ч)
6.
7.
Земля и Луна.(2ч)
8.
Инфракрасная астрономия,
астрофизика высоких энергий,
космические аппараты. (2ч)
Самостоятельная работа студентов (40 часов)
2 модуль
1. 1
Звезда по имени Солнце. (2ч).
2. 1
.
Решение задач на определение
координат(2ч).
3. 2
Солнечная система.(4).Планеты
. земной группы. (2ч).
4. 3
.
Решение задач. Время. (2ч).
Реферат
5. 4
Планеты-гиганты и их спутники.
. Кольца. Астероиды, кометы,
метеорные потоки. (2ч).
6. 5
.
7. 6
Астероидно-космическая опасность.
. (2ч).
Решение задач на законы Кеплера.
(2ч).
№ недели
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Солнечная система»
для направления 010400.62 "Прикладная математика и информатика" подготовки бакалавра
Содержание курса лекций
Содержание упражнений
Контроль
Решение задач на законы Кеплера.
(2ч).
8. 7
.
Самостоятельная работа студентов (36 часов)
8. Образовательные технологии
Изучение данной дисциплины предполагает проведение лекционных и семинарских занятий,
выполнение домашнего задания и контрольной работы, проведение устного зачета.
9. Оценочные средства для текущего контроля и аттестации студента:
9.1
Тематика заданий текущего контроля
Реферат. Примерные темы рефератов.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
Эволюция звёзд, планет и галактик.
Элементы космологии.
Современная картина Вселенной. Важнейшие классы объектов.
Основы внегалактической астрономии.
Небесная сфера: основные линии и точки. Суточное и годичное движение светил.
Время звездное и солнечное (истинное, среднее, поясное, декретное и летнее).
Методы и результаты поиска планетных систем у других звёзд.
Наша Галактика.
Солнце.
Земля и Луна.
Меркурий.
Венера.
Марс.
Юпитер.
Сатурн.
Плутон и Харон.
Астероиды, кометы, метеорное вещество: методы наблюдений, основные
характеристики.
Кольца и спутники планет.
Астероидно-кометная опасность.
Уран.
Нептун.
Экзопланеты. Сравнительные характеристики планетных систем.
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Солнечная система»
для направления 010400.62 "Прикладная математика и информатика" подготовки бакалавра
9.2
Вопросы для оценки качества освоения дисциплины
Примерный перечень вопросов к зачету по курсу.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
Основные понятия фотометрии. Звездные величины.
Электромагнитное излучение.
Свойства излучения и основы спектрального анализа.
Излучение абсолютно черного тела. Эффективная температура. Законы Планка, Вина, СтефанаБольцмана, Кирхгофа
Эффект Доплера и его использование в астрономии.
Принцип работы телескопов. Рефракторы и рефлекторы. Монтировки и методы гидирования.
Приемники излучения, используемые в астрономии. Проницающая способность телескопа.
Принцип работы спектрографа, его основные элементы.
Условия образования непрерывного и эмиссионного спектров. Спектры астрономических
объектов: Солнца, звезд, планет, астероидов, комет.
Методы измерения расстояний до космических тел. Параллакс. Единицы расстояния в
астрономии.
Характерные расстояния от Земли до Луны, Солнца, больших планет (в астрономических
единицах), до ближайшей звезды (в парсеках и св. годах).
Характерные массы космических тел и методы их измерения.
Время: звездное, солнечное, атомное, координированное, поясное, декретное, летнее.
Определение понятий звезда, планета, коричневый карлик.
Основные характеристики звезд: светимость, масса, температура, радиус.
Внутреннее строение звезд и ядерные источники их энергии. Основные этапы эволюции звезд и
продолжительность их жизни.
Планеты земной группы: сравнительные характеристики. Физические условия на поверхности,
наблюдательные характеристики атмосфер.
18. Планеты-гиганты: сравнительные характеристики, условия в окрестности. Кольца и спутники
планет. Регулярные и хаотические орбиты спутников. Планеты-спутники.
19. Астероиды, кометы, метеорное вещество.
20. Астероидно-космическая опасность.
10.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
10.1 Базовый учебник:
1) Кононович Э.В., Мороз В.И. «Общий курс астрономии», М.: УРСС, 2011.
10.2 Основная литература
1) Шустов Б. М. и Рыхлова Л. В. (ред.) «Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня,
завтра», М.: Физматлит, 2010.
10.3 Дополнительная литература
1) Сурдин В.Г. (ред.) «Солнечная система», М.: Физматлит, 2008, 2009.
2) Мюррей К., Дермотт С. «Динамика Солнечной системы», М.: Физматлит, 2009.
3) Сурдин В.Г. «Астрономические задачи с решениями». М.: УРСС, 2002.
4) Сурдин В.Г. «Астрономические олимпиады». М.: МГУ, 1995.
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Солнечная система»
для направления 010400.62 "Прикладная математика и информатика" подготовки бакалавра
5) Адушкин В.В., Немчинов И.В. (ред.) «Катастрофические воздействия космических тел»,
М.: Академкнига, 2005.
программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
1) Сайт ГАИШ МГУ «Астрономическое наследие» (http://heritage.sai.msu.ru/ucheb.html) –
учебники, курсы по астрономии, физике, астрофизике.
2) Сайт доцента физического факультета МГУ Сурдина В.Г. (http://lnfm1.sai.msu.ru/~surdin/)
– Общий курс астрономии, задачи, экзаменационные билеты, дополнительная литература.
10.4 Программные средства
Программные средства не требуются.
11.Материально-техническое обеспечение дисциплины
Дополнительное материально-техническое обеспечение не требуется.