Программа дисциплины - Казанский (Приволжский

Программа дисциплины "Геофизика и физика планет"; 011501.65 Астрономия; доцент, к.н. (доцент) Жуков Г.В.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное учреждение
высшего профессионального образования
"Казанский (Приволжский) федеральный университет"
Институт физики
УТВЕРЖДАЮ
Проректор
по образовательной деятельности КФУ
Проф. Минзарипов Р.Г.
__________________________
"___"______________20___ г.
Программа дисциплины
Геофизика и физика планет С3.Б.17
Специальность: 011501.65 - Астрономия
Специализация: не предусмотрено
Квалификация выпускника: специалист
Форма обучения: очное
Язык обучения: русский
Автор(ы):
Жуков Г.В.
Рецензент(ы):
Кондратьева Е.Д.
СОГЛАСОВАНО:
Заведующий(ая) кафедрой: Бикмаев И. Ф.
Протокол заседания кафедры No ___ от "____" ___________ 201__г
Учебно-методическая комиссия Института физики:
Протокол заседания УМК No ____ от "____" ___________ 201__г
Регистрационный No
Казань
2014
Регистрационный номер
Программа дисциплины "Геофизика и физика планет"; 011501.65 Астрономия; доцент, к.н. (доцент) Жуков Г.В.
Содержание
1. Цели освоения дисциплины
2. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины /модуля
4. Структура и содержание дисциплины/ модуля
5. Образовательные технологии, включая интерактивные формы обучения
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по
итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы
студентов
7. Литература
8. Интернет-ресурсы
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины/модуля согласно утвержденному
учебному плану
Регистрационный номер
Страница 2 из 11.
Программа дисциплины "Геофизика и физика планет"; 011501.65 Астрономия; доцент, к.н. (доцент) Жуков Г.В.
Программу дисциплины разработал(а)(и) доцент, к.н. (доцент) Жуков Г.В. Кафедра астрономии
и космической геодезии Отделение астрофизики и космической геодезии ,
[email protected]
1. Цели освоения дисциплины
- Знакомство с исследованием планет Солнечной системы геофизическими методами. На базе
изучения физики Земли (гравитационные и магнитные поля, сейсмология) даются
сравнительные характеристики планет. Рассматриваются космогонические гипотезы,
представлены новейшие результаты поиска планет у других звезд.
- знакомство с результатами изучения планеты Земля геофизическими методами;
- на базе изучения физики Земли знакомство с планетами Солнечной системы
геофизическими методами с привлечением исследований космическими аппаратами;
- рассмотрение различных космогонических гипотез с учетом новейших исследований планет у
других звезд.
2. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы высшего
профессионального образования
Данная учебная дисциплина включена в раздел " С3.Б.17 Профессиональный" основной
образовательной программы 011501.65 Астрономия и относится к базовой
(общепрофессиональной) части. Осваивается на 4 курсе, 8 семестр.
Курс геофизики и физики планет относится к профессиональному циклу, базируется на
изучении приборов и методов регистрации электромагнитного излучения ("Радиофизика и
радиоэлектроника", "Общая астрофизика") в астрономии и законов движения небесных тел
("Общая астрономия", "Небесная механика").
Дисциплина относится к профессиональному циклу С3.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
/модуля
В результате освоения дисциплины формируются следующие компетенции:
Расшифровка
приобретаемой компетенции
Шифр компетенции
ОК-1
(общекультурные
компетенции)
ПК-1
(профессиональные
компетенции)
ПСК-1.1
ПСК-1.2
ПСК-1.3
способностью представлять современную картину мира на
основе целостной системы естественно-научных знаний
- способностью ориентироваться в базовых
астрономических и физико-математических теориях и
применять их в научных исследованиях
- знанием физической картины мира и современных
представлений об эволюции Вселенной на различных
пространственно-временных масштабах
знанием основных физических процессов, ответственных за
природу и наблюдаемые особенности космических
объектов и явлений
знанием современных представлений о строении и
эволюции Солнца, солнечной системы, звезд, межзвездной
среды, галактик и других космических объектов
В результате освоения дисциплины студент:
1. должен знать:
Регистрационный номер
Страница 3 из 11.
Программа дисциплины "Геофизика и физика планет"; 011501.65 Астрономия; доцент, к.н. (доцент) Жуков Г.В.
- основные результаты изучения поверхности и внутреннего строения Земли как планеты;
- основные результаты исследования планет Солнечной системы наземными методами и с
помощью космических аппаратов;
- ведущие космогонические гипотезы;
2. должен уметь:
- интерпретировать наблюдательные данные о планетах Солнечной системы;
- использовать эти данные для выявления закономерностей строения планет;
3. должен владеть:
- методами определения параметров планет;
- навыками выполнения астрономических расчетов
4. должен демонстрировать способность и готовность:
- интерпретировать наблюдательные данные о планетах Солнечной системы;
- использовать эти данные для выявления закономерностей строения планет;
- владеть методами определения параметров планет;
- владеть навыками выполнения астрономических расчетов.
4. Структура и содержание дисциплины/ модуля
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных(ые) единиц(ы) 72 часа(ов).
Форма промежуточного контроля дисциплины зачет в 8 семестре.
Суммарно по дисциплине можно получить 100 баллов, из них текущая работа оценивается в 50
баллов, итоговая форма контроля - в 50 баллов. Минимальное количество для допуска к зачету
28 баллов.
86 баллов и более - "отлично" (отл.);
71-85 баллов - "хорошо" (хор.);
55-70 баллов - "удовлетворительно" (удов.);
54 балла и менее - "неудовлетворительно" (неуд.).
4.1 Структура и содержание аудиторной работы по дисциплине/ модулю
Тематический план дисциплины/модуля
N
Раздел
Дисциплины/
Модуля
Тема 1. Введение.
Строение Солнечной
1.
системы. Основные
параметры Земли.
Регистрационный номер
Страница 4 из 11.
Виды и часы
аудиторной работы,
их трудоемкость
Неделя
Текущие формы
Семестр
(в часах)
семестра
контроля
Практические Лабораторные
Лекции
занятия
работы
8
1-2
2
4
0
домашнее
задание
Программа дисциплины "Геофизика и физика планет"; 011501.65 Астрономия; доцент, к.н. (доцент) Жуков Г.В.
N
Раздел
Дисциплины/
Модуля
Виды и часы
аудиторной работы,
их трудоемкость
Неделя
Текущие формы
Семестр
(в часах)
семестра
контроля
Практические Лабораторные
Лекции
занятия
работы
Тема 2.
Луна.Поверхность:
макро-, мезо- и
2. микрорельеф.
Внутреннее строение
Луны. Меркурий.
Основные параметры.
8
3-5
2
4
0
домашнее
задание
3. Тема 3. Венера.
8
6-7
2
2
0
презентация
Тема 4. Марс.
4. Вероятность жизни на
планете.
8
8-10
2
4
0
презентация
5. Тема 5. Юпитер.
8
11-12
2
2
0
тестирование
8
13-15
2
3
0
презентация
8
16-18
2
3
0
презентация
0
0
0
зачет
14
22
0
Тема 6.
6. Планеты-гиганты.
Кольца планет.
Тема 7. Плутон. Пояса
астероидов. Кометы.
7.
Внесолнечные
планеты
Тема . Итоговая
.
форма контроля
Итого
8
4.2 Содержание дисциплины
Тема 1. Введение. Строение Солнечной системы. Основные параметры Земли.
лекционное занятие (2 часа(ов)):
Основные параметры Земли: форма поверх- ности (фигура Земли). Гравитаци- онное поле
Земли. Разложение по сферическим функциям. Внутрен- нее строение. Тепловой поток из
недр Земли. Строение атмосферы. Структура магнитного поля.
практическое занятие (4 часа(ов)):
Введение. Строение Солнечной системы. Формула Тициуса- Боде . Движе- ние Земли в
пространстве. Космо-гонические гипотезы.
Тема 2. Луна.Поверхность: макро-, мезо- и микрорельеф. Внутреннее строение Луны.
Меркурий. Основные параметры.
лекционное занятие (2 часа(ов)):
Меркурий. Основные параметры. Период вращения, резонанс с Солнцем. Поверхность.
Аналогии с Луной. Атмосфера. Температурный режим. Исследования Меркурия с помощью
КА. Внутреннее строение. Магнитное поле. Формирование поверхности. 8 3-5 лекция 2
практическое занятие 4 Луна. Основные параметры. Поверхность: макро-, мезо- и
микрорельеф. Данные космических исследований. Атмосфера. Магнитное поле. Внутреннее
строение. Гипотезы происхождения Луны.
практическое занятие (4 часа(ов)):
Луна. Основные параметры. Поверхность: макро-, мезо- и микрорельеф. Данные космических
исследований. Атмосфера. Магнитное поле. Внутреннее строение. Гипотезы происхождения
Луны.
Тема 3. Венера.
Регистрационный номер
Страница 5 из 11.
Программа дисциплины "Геофизика и физика планет"; 011501.65 Астрономия; доцент, к.н. (доцент) Жуков Г.В.
лекционное занятие (2 часа(ов)):
Температурный режим Венеры. Строение и химический состав атмосферы. Отрицательная
рефракция. Внутреннее строение. Магнитное поле.
практическое занятие (2 часа(ов)):
Венера. Основные параметры. Исследование Венеры с помощью КА. История эволюции
Венеры. Проблема воды в прошлом. Гипотезы образования планеты.
Тема 4. Марс. Вероятность жизни на планете.
лекционное занятие (2 часа(ов)):
Марс. Поверхность: химический состав пород, основные геологи- ческие формации и
процессы, их создавшие. Проблема воды на планете. Внутреннее строение. Магнитное поле.
практическое занятие (4 часа(ов)):
Марс. Основные параметры. Данные космических исследова- ний. Атмосфера. Сезонные
изменения. Поиски следов жизни на планете. Спутники, их характеристика. Развитие климата
на планетах земной группы.
Тема 5. Юпитер.
лекционное занятие (2 часа(ов)):
Облачная структура атмосферы Юпитера. Природа БКП. Химический состав атмосферы.
Источники энергии планеты. Внутреннее строение. Магнитное поле и структура
магнитосферы. Радиоизлучение Юпитера.
практическое занятие (2 часа(ов)):
Юпитер. Основные параметры. Космические исследования. Кольца. Спутники.
Тема 6. Планеты-гиганты. Кольца планет.
лекционное занятие (2 часа(ов)):
Структура и химический состав атмосферы Сатурна. Белые пятна в атмосфере.
Радиоизлучение. Внутреннее строение. Источники энергии. Магнитное поле и магнитосфера.
Структура и химический состав атмосферы Урана. Внутреннее строение. Структура
магнитного поля. Структура и химический состав атмосферы Нептуна. Внутреннее строение.
Структура магнитного поля.
практическое занятие (3 часа(ов)):
Сатурн. Основные параметры. Кольца Сатурна. Спутники и их характеристика. Уран.
Основные параметры. Данные космических исследова- ний. История открытия. Гипотезы
эволюции планеты. Кольца Урана. Спутники. Нептун. Основные параметры. Космические
исследования. История открытия. Кольца. Спутники и их характеристика.
Тема 7. Плутон. Пояса астероидов. Кометы. Внесолнечные планеты
лекционное занятие (2 часа(ов)):
Особенности системы Плутон - Харон. Её дальнейшая эволюция. Гипотезы образования
Плутона. Проблема трансплуто-нов
практическое занятие (3 часа(ов)):
Плутон. Основные параметры. История открытия планеты. Харон. Пояса астероидов. Кометы.
Внесолнечные планеты
4.3 Структура и содержание самостоятельной работы дисциплины (модуля)
N
Раздел
Дисциплины
Тема 1. Введение.
Строение Солнечной
1.
системы. Основные
параметры Земли.
Регистрационный номер
Страница 6 из 11.
Виды
Формы контроля
Неделя самостоятельной Трудоемкость
Семестр
самостоятельной
семестра
работы
(в часах)
работы
студентов
8
1-2
подготовка
домашнего
задания
6
домашнее
задание
Программа дисциплины "Геофизика и физика планет"; 011501.65 Астрономия; доцент, к.н. (доцент) Жуков Г.В.
N
Раздел
Дисциплины
Виды
Формы контроля
Неделя самостоятельной Трудоемкость
Семестр
самостоятельной
семестра
работы
(в часах)
работы
студентов
Тема 2.
Луна.Поверхность:
макро-, мезо- и
2. микрорельеф.
Внутреннее строение
Луны. Меркурий.
Основные параметры.
8
3-5
подготовка
домашнего
задания
6
домашнее
задание
3. Тема 3. Венера.
8
6-7
подготовка к
презентации
4
презентация
Тема 4. Марс.
4. Вероятность жизни на
планете.
8
8-10
подготовка к
презентации
6
презентация
5. Тема 5. Юпитер.
8
11-12
подготовка к
тестированию
4
тестирование
8
13-15
подготовка к
презентации
5
презентация
8
16-18
подготовка к
презентации
5
презентация
36
Тема 6.
6. Планеты-гиганты.
Кольца планет.
Тема 7. Плутон. Пояса
астероидов. Кометы.
7.
Внесолнечные
планеты
Итого
5. Образовательные технологии, включая интерактивные формы обучения
Основная образовательная технология - лекционная подача материала.
Лекционный материал подается в форме видеоматериала с последующими комментариями;
проведение интерактивных занятий: лекция-визуализация, проблемная лекция
Представление презентаций студентов по избранным темам. Обсуждение презентаций.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов
Тема 1. Введение. Строение Солнечной системы. Основные параметры Земли.
домашнее задание , примерные вопросы:
Выполнение домашнего задания ОК-1
Тема 2. Луна.Поверхность: макро-, мезо- и микрорельеф. Внутреннее строение Луны.
Меркурий. Основные параметры.
домашнее задание , примерные вопросы:
Выполнение домашнего задания ОК-1
Тема 3. Венера.
презентация , примерные вопросы:
Подготовка презентации ОК-1, ПК-1, ПСК-1.2, ПСК- 1.3
Тема 4. Марс. Вероятность жизни на планете.
презентация , примерные вопросы:
Подготовка презентации ОК-1, ПК-1, ПСК-1.2, ПСК- 1.3
Тема 5. Юпитер.
Регистрационный номер
Страница 7 из 11.
Программа дисциплины "Геофизика и физика планет"; 011501.65 Астрономия; доцент, к.н. (доцент) Жуков Г.В.
тестирование , примерные вопросы:
Подготовка к презентации ОК-1, ПК-1, ПСК-1.2, ПСК- 1.3
Тема 6. Планеты-гиганты. Кольца планет.
презентация , примерные вопросы:
Подготовка презентации ОК-1, ПК-1, ПСК-1.2, ПСК- 1.3
Тема 7. Плутон. Пояса астероидов. Кометы. Внесолнечные планеты
презентация , примерные вопросы:
Подготовка презентации ОК-1, ПК-1, ПСК-1.2, ПСК- 1.3
Тема . Итоговая форма контроля
Примерные вопросы к зачету:
Текущий контроль осуществляется:
- по посещениям лекций;
- по результатам коллоквиумов.
Вопросы к зачёту
1. Форма Земного шара. Гравитационный потенциал.
2. Внутреннее строение Земли.
3. Структура атмосферы.
4. Геохронология.
5. Сравнение планет земной группы с Землёй: поверхность, наличие атмосферы,
внутреннее строение, магнитное поле.
6. Планеты-гиганты: общее и различия в структуре атмосфер, внутреннем строении
структуре колец и магнитном поле.
7. Сравнение системы Земля-Луна и Плутон-Харон.
8. Тектонические процессы Земли.
7.1. Основная литература:
Геофизика, Богословский, Вадим Александрович;Горбачев, Юрий Ильич;Жигалин, Александр
Дмитриевич;Хмелевский, Виктор Казимирович, 2007г.
1. Беляева Е.Е. Геофизика и физика планет. Курс лекций. Казань, 2008
(рукопись) (кафедральный фонд)
2. Бережной А.А., Бусарев В.В. , Ксанфомалити Л.В., Сурдин В.Г. Солнечная система. М.:
Физматлит, 2009, 400 с. // http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=2708
3. Язев С.А. Лекции о солнечной системе. 2-е изд., испр. и доп. Изд-во "Лань", 2011, 384 с.
http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=1557
2008 (кафедральный фонд) 5
(фонд каф.)
ЭБС
"Лань"
ЭБС
"Лань"
7.2. Дополнительная литература:
Околоземная астрономия - 2005, Нефедьев, Юрий Анатольевич, 2006г.
Регистрационный номер
Страница 8 из 11.
Программа дисциплины "Геофизика и физика планет"; 011501.65 Астрономия; доцент, к.н. (доцент) Жуков Г.В.
1. Разведка далеких планет / В. Г. Сурдин .? Москва : Физматлит, 2011 .? 349, [2] с., 16 с. ил. :
ил., портр. ; 22 .? Указ. имен, предм. указ.: с. 341-347 .? ISBN 978-5-9221-1288-8 ((в пер.)) ,
300.
2. Звезды и планеты : Энцикл. окружающего мира / ; David H.Levy; Ed. J.O'Byrne; Пер. с англ.:
Л.Маневич, И.Маневич .? М. : Белый город, 1998 .? 288с. : цв. ил. ? Указ.: с.280-287 .? ISBN
5-7793-0040-2 : 241.50.
3. Внутреннее строение Земли и планет / В. Н. Жарков .? Изд-е 2-е, перераб. и доп. ? Москва :
Наука, 1983 .? 415 с. : ил. ; 20 см .? Библиогр.: с.410 .? 90 к. (НБ + кафедральный фонд)
4. Планеты Солнечной системы / М. Я. Маров .? 2-е изд., перераб. и доп. ? М. : Наука, 1986 .?
318,[2] с. : ил. ; 20 см .? (Пробл. науки и техн. прогресса) .? Библиогр.: с. 320.; Москва : Наука,
1981 .? 256 с. : ил. ; 20.
(НБ КФУ + кафедральный фонд)
5. Ксанфамалити Л.В. Парад планет. М.: Наука, 1997 (кафедральный фонд)
6. под ред. Мороз В.И. Солнечная система. М.: Мир,1978 (кафедральный фонд)
7. Под ред. Дольфюса. Планеты и спутники. М.: Мир, 1974 (кафедральный фонд)
8. Семья Солнца : планеты и спутники Солнечной системы : перевод с английского / Ф. Л.
Уипл ; Пер. Ю. И. Ефремов ; Под ред. М. Я. Маров .? Москва : Мир, 1984 .? 316с. : ил. (НБ КФУ
+ кафедральный фонд)
9. Черных Л.И. Космический венок малых планет. М.: МГТУ им. Баумана,
ЭБС
"Лань"
1
2
3+1
4+1
1 (фонд каф.)
1(фонд каф.)
1 (фонд каф.)
2+1
1 (фонд каф.)
7.3. Интернет-ресурсы:
- Сиротин В.И., Сравнительная планетология, 2009, учебное пособие - - еLIBRARY
- ТРУХИН В.И., ПОКАЗЕЕВ К.В., КУНИЦЫН В.Е. ОБЩАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГЕОФИЗИКА,
М., 2011 - - еLIBRARY
лекции по планетологии ГЕОХИ ГАН http://www.planetology.ru/lectures/index.php?language=russian
Солнечная система. Исследования НАСА. - http://www.nasa.gov/topics/solarsystem/index.html
Физика космоса. Энциклопедия - www.astronet.ru
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины(модуля)
Освоение дисциплины "Геофизика и физика планет" предполагает использование следующего
материально-технического обеспечения:
Регистрационный номер
Страница 9 из 11.
Программа дисциплины "Геофизика и физика планет"; 011501.65 Астрономия; доцент, к.н. (доцент) Жуков Г.В.
Мультимедийная аудитория, вместимостью более 60 человек. Мультимедийная аудитория
состоит из интегрированных инженерных систем с единой системой управления, оснащенная
современными средствами воспроизведения и визуализации любой видео и аудио
информации, получения и передачи электронных документов. Типовая комплектация
мультимедийной аудитории состоит из: мультимедийного проектора, автоматизированного
проекционного экрана, акустической системы, а также интерактивной трибуны преподавателя,
включающей тач-скрин монитор с диагональю не менее 22 дюймов, персональный компьютер
(с техническими характеристиками не ниже Intel Core i3-2100, DDR3 4096Mb, 500Gb),
конференц-микрофон, беспроводной микрофон, блок управления оборудованием, интерфейсы
подключения: USB,audio, HDMI. Интерактивная трибуна преподавателя является ключевым
элементом управления, объединяющим все устройства в единую систему, и служит
полноценным рабочим местом преподавателя. Преподаватель имеет возможность легко
управлять всей системой, не отходя от трибуны, что позволяет проводить лекции, практические
занятия, презентации, вебинары, конференции и другие виды аудиторной нагрузки
обучающихся в удобной и доступной для них форме с применением современных
интерактивных средств обучения, в том числе с использованием в процессе обучения всех
корпоративных ресурсов. Мультимедийная аудитория также оснащена широкополосным
доступом в сеть интернет. Компьютерное оборудованием имеет соответствующее
лицензионное программное обеспечение.
Компьютерный класс, представляющий собой рабочее место преподавателя и не менее 15
рабочих мест студентов, включающих компьютерный стол, стул, персональный компьютер,
лицензионное программное обеспечение. Каждый компьютер имеет широкополосный доступ в
сеть Интернет. Все компьютеры подключены к корпоративной компьютерной сети КФУ и
находятся в едином домене.
Учебно-методическая литература для данной дисциплины имеется в наличии в
электронно-библиотечной системе Издательства "Лань" , доступ к которой предоставлен
студентам. ЭБС Издательства "Лань" включает в себя электронные версии книг издательства
"Лань" и других ведущих издательств учебной литературы, а также электронные версии
периодических изданий по естественным, техническим и гуманитарным наукам. ЭБС
Издательства "Лань" обеспечивает доступ к научной, учебной литературе и научным
периодическим изданиям по максимальному количеству профильных направлений с
соблюдением всех авторских и смежных прав.
- студенты имеют возможность получать доступ к электронным ресурсам КФУ и сети Интернет
в аудитории для самостоятельной работы;
- для поддержки мультимедиа-презентаций во время лекционных занятий используются
следующие программные продукты: Microsoft Power Point в составе Microsoft Office 2007 (2
академические лицензии), OpenOffice.org 3.0 Impress (открытая лицензия GPL), Adobe Reader
9 (предоставлено физическим факультетом для 20 рабочих мест на условиях академической
лицензии Microsoft);
- стационарное и переносное демонстрационное оборудование (мультимедийные проекторы,
ноутбуки)
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и учебным планом по
специальности: 011501.65 "Астрономия" и специализации не предусмотрено .
Регистрационный номер
Страница 10 из 11.
Программа дисциплины "Геофизика и физика планет"; 011501.65 Астрономия; доцент, к.н. (доцент) Жуков Г.В.
Автор(ы):
Жуков Г.В. ____________________
"__" _________ 201 __ г.
Рецензент(ы):
Кондратьева Е.Д. ____________________
"__" _________ 201 __ г.
Регистрационный номер
Страница 11 из 11.