МАТЕМАТИКА И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

Методическая разработка предназначена для для магистрантов 1 года обучения по направлению подготовки 200700 «Фотоника и оптоинформатика».

Книга представляет собой курс лекций по учебной дисциплине «Физические основы нанотехнологий, фотоники и оптоинформатики», рассматривающий основные явления, принципы и экспериментальные достижения нанофотоники. В книге на высоком физико-математическом уровне описываются вопросы распространения и взаимодействия света в пространственно-ограниченных наноструктурах, рассматриваются свойства различных наноструктурированных материалов, а также вопросы их практического использования.

Учебное пособие содержит описания к ряду работ по компьютерному моделированию физических процессов, в которых используются компьютерные модели из курса «Открытая физика», разработанного компанией «Физикон».

Рассмотрены современные методы фемтосекундной оптики. Излагаются принципы функционирования пико- и фемтосекундных лазеров. Значительное внимание уделено нелинейным взаимодействиям и самовоздействию фемтосекундных лазерных импульсов, компрессии фемтосекундных импульсов и возможности управления их формой.

В учебное пособие входят разделы высшей математики: математическая статистика, регрессионный, дисперсионный анализ. Каждый раздел заканчивается контрольными вопросами, которые помогут проверить теоретическое освоение курса, содержит большое количество задач для самостоятельного решения и ответы для проверки.

Методические указания к практическим занятиям «Основные понятия статистики и выборочный метод» помогут студентам проверить теоретическое освоение курса «Теория вероятностей и математическая статистика», содержат теоретические сведения основ статистического распределения, варианты заданий.

Учебное пособие включает программу экзамена по дискретной математике, вопросы для самопроверки разной степени сложности по разделам дискретной математики и ответы к ним, рекомендации к выполнению контрольной работы. Учебное пособие может быть использовано для самостоятельной работы и подготовки к тестированию.

Конспект лекций затрагивает такие разделы математической логике и теории автоматов как: алгебра высказываний, исчисление высказываний, логика предикатов, исчисление предикатов, элементы теории алгоритмов. Каждая лекция заканчивается контрольными вопросами, которые помогут проверить теоретическое освоение курса, содержит большое количество задач для самостоятельного решения и ответы для проверки.

Учебное пособие включает краткие теоретические сведения и тестовые задания разной степени сложности по разделам линейной алгебры, аналитической и дифференциальной геометрии. Учебное пособие может быть использовано для самостоятельной работы и подготовки к тестированию.

Учебное пособие включает программу экзамена по математической логике и теории алгоритмов, вопросы для самопроверки разной степени сложности по разделам математической логики и теории алгоритмов и ответы к ним, рекомендации к выполнению контрольной работы. Учебное пособие может быть использовано для самостоятельной работы и подготовки к тестированию.

Учебное пособие содержит теоретический и практический материал по темам: «Определенный интеграл», «Несобственные интегралы», «Геометрические и физические приложения определенного интеграла». Теоретические положения иллюстрируются примерами и прикладными задачами с подробным решением, приведены вопросы для самоконтроля и достаточное количество задач для проведения аудиторных занятий и организации самостоятельной подготовки учащихся. Учебное пособие разработано в соответствии с ФГОС ВПО по специальности 10.05.02 - Информационная безопасность телекоммуникационных систем и по направлениям подготовки бакалавриата 10.03.01 - Информационная безопасность, 11.03.02 - Инфокоммуникационные технологии и системы связи, 02.03.03 - Математическое обеспечение и администрирование информационных систем.

В пособии приведены не только теоретические сведения из наиболее известных источников, уже ставших на данный момент классикой, но и примеры из практики авторов по применению освещенных подходов, теорий, гипотез и методов к системам из различных областей науки и техники. В частности, приведен пример моделирования такой дискретно-нелинейной системы, как импульсный стабилизатор напряжения инвертирующего типа и приведен ее полный фрактальный и мультифрактальный анализ. Рассмотрены кризисы-катастрофы в экономических временных рядах и приведен авторский метод прогнозирования экономических кризисов на фьючерсных нефтяных рынках. Также показаны возможности применения фрактального подхода в виде авторских модификаций известных фрактальных методов и алгоритмов их применения для таких биологических систем, как желудочно-кишечный тракт и мозг человеческого организма с целью диагностирования отклонений в их функционировании. Данный класс систем присутствует во множестве отраслей науки и техники, в том числе не только в естественнонаучных но и в гуманитарных отраслях. Один из авторов защитил докторскую диссертацию но данной специальности в физико-математической отрасли, а второй автор, будучи доктором физико-математических наук по данной специальности, уже не первый десяток лет возглавляет диссертационный совет но нескольким специальностям, в том числе и но радиофизике.

Конспект лекций затрагивает такие разделы дифференциальных уравнений, как: обыкновенные дифференциальные уравнения первого порядка, обыкновенные дифференциальные уравнения высших порядков, линейные дифференциальные уравнения, системы линейных дифференциальных уравнений, теория устойчивости. Каждая лекция закапчивается контрольными вопросами, которые помогут проверить теоретическое освоение курса, содержит большое количество задач для самостоятельного решения и ответы для проверки.

В статье рассматривается программа комплексных научных исследований, направленных на разработку мониторинга кислотных выпадений и количественную оценку геоэкологических рисков в российских полярных наземных и морских эко-системах в зонах влияния предприятий нефтегазовой промышленности.

В статье изложены традиционные и новые версии происхождения угля. Публиковалось в «Университетская библиотека онлайн».

Выходит с 1997 г. Основной задачей журнала является содействие развитию исследований в области отечественной геронтологической науки и смежных направлениях физиологии и биологии и внедрению результатов исследований в практику.

Основан в 1916 г. (прежнее название — «Архив анатомии, гистологии и эмбриологии»). Публикует оригинальные исследования, обзорные и общетеоретические статьи по анатомии, антропологии, гистологии, цитологии, эмбриологии, клеточной биологии, морфологическим аспектам ветеринарной медицины, вопросам преподавания морфологических дисциплин, истории морфологии.

Цель исследования — изучить морфологическое и анатомическое строение сырья липы для разработки нового проекта нормативной документации на цветки липы. Морфологические и анатомические признаки исследовали по фармакопейным методикам у серийных образцов и официнального сырья липы. Изучены, уточнены и подтверждены достоверными фотографиями морфологические признаки цельных и измельченных цветков липы. Детальное изучение анатомического строения цельных и измель- ченных цветков липы позволило уточнить диагностические микроскопические признаки и дополнить анатомическое описание строением цветоножки. Кроме того, анатомические признаки подтверждены достоверными фотографиями. Таким образом, выявленные морфологические и анатомические признаки могут быть использованы для диаг- ностики лекарственного растительного сырья видов липы и включены в проект новой нормативной документации «Липы цветки».

Плоды аронии черноплодной (рябины черноплодной) являются официнальным лекарственным сырьем. Свежие плоды, сок аронии и таблетки оказывают адаптогенное, спазмолитическое, гипотензивное, диуретическое, желчегон- ное, антиатеросклеротическое, С- и Р-витаминное действие. Для стандартизации сырья нами ранее был предложен метод количественного определения суммы антоцианов в плодах аронии черноплодной сухих методом прямой спектрофотометрии в видимой области при длине волны 544 ± 2 нм в пересчете на цианидин-3-О-глюкозид. В соот- ветствии с нормативными документами, регламентирующими процессы валидации новых аналитических методов, для аттестации методики количественного определения суммы антоцианов необходимо было провести определение следующих параметров: прецизионность (повторяемость) и воспроизводимость (лабораторная и межлабораторная), правильность и линейность. Статистическая обработка полученных результатов в условиях повторяемости, пока- зала, что они достоверны при доверительной вероятности 95%, вычисленные значения величины относительного стандартного отклонения (RSD) — 0,005% и относительного доверительного интервала среднего значения — 0,52% не превышают критериев приемлемости — 5%, Воспроизводимость методики также является удовлетворительной, так как меры прецизионности для данного метода измерений не превышают критериев приемлемости как для внутрилабораторной прецизионности 1,50% < 10%, так и для межлабораторной прецизионности 8,06% < 15%. В ходе определения линейности установлено, что график зависимости имеет линейный характер в области кон- центрации суммы антоцианов. Коэффициент корреляции близок к единице –0,978, что свидетельствует о сильной линейной зависимости значения оптической плотности от содержания действующих веществ. Правильность методики устанавливали на идентичных образцах плодов аронии черноплодной с добавлением известного количе- ства стандартного образца цианидин-3-О-глюкозида. В разработанной методике процент восстановления находился в пределах от 98,20% до 102,63%, его средняя величина составила 100,33%, что находится в пределах 100 ± 5%. Таким образом, валидация методики количественного определения суммы антоцианов в экстракте плодов аронии черноплодной по следующим характеристикам: прецизионность (повторяемость) и воспроизводимость (лабора- торная и межлабораторная), правильность и линейность показала, что данная методика является высокочувст- вительной, правильной и воспроизводимой и может быть использована для стандартизации сырья.

Журнал Биосфера издается Фондом научных исследований “ХХI век” (Санкт-Петербург) по инициативе проф. Э.И. Слепяна c октября 2009 г. Журнал БИОСФЕРА предназначен для публикации данных научных исследований и для всестороннего рассмотрения, анализа и обсуждения вопросов глобальной экологии, касающихся таких процессов и проблем, как: - возникновение и эволюция биосферы; - фактическое состояние биосферы; - естественные и антропогенные изменения и тенденции в абиотических и биотических составляющих биосферы и в биосфере в целом; - условия и возможности оздоровления и сохранения отдельных экологических систем и биосферы как таковой; - глобальные и имеющие потенциал глобализации локальные общесоциальные взрывы –демографический, урбанистический, информационный, миграционный, коммуникационный, потребительский, транспортный, энергетический и иные взрывы, способные вызывать нарушения и преобразования в биосфере; - научные, технические и технологические предложения по восстановлению нарушений в биосфере и по минимизации экологического риска, в том числе обусловливаемого научными, техническими и технологическими новшествами, прогрессом цивилизации в целом, политическими решениями, процессами, происходящими в обществе, и т.д.; - политические, философские и исторические аспекты указанных вопросов.

В книге системно изложено содержание изучаемых по курсу вопросов, связанных с правовым регулированием и комплексным обеспечением национальной безопасности в целом, а также составляющих ее частей — экономической, общественной, военно-оборонной, международной, информационной, экологической, ядерно-радиационной, пожарной, промышленной и иных ее видов.

Цель учебно-методического комплекса по учебной дисциплине «Концепции современного естествознания» — помочь студенту овладеть довольно емким предметом, введенным в систему преподавания в высшей школе. В доходчивой и популярной форме излагаются современные представления о развитии природы, о структурных уровнях организации материи. Особое внимание уделяется мировоззренческим и методологическим аспектам изучаемого курса Работа подготовлена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта профессионального образования по дисциплине «Концепции современного естествознания». Помимо лекционного материала в ней содержаться планы семинарских занятий, тематика рефератов, тесты, вопросы самоконтроля, словарь основных терминов, литература.

Пособие содержит систематизированное изложение широко распространенных понятий и методов финансовых вычислений и количественного анализа финансовых операций. Базовые разделы финансовой математики и опирающиеся на них прикладные финансовые расчеты сопровождаются использованием технологии табличного процессора Microsoft Excel.

Пособие предназначено для преподавания дисциплины «Геометрическое моделирование окружающего мира», относящейся к дисциплинам национально-регионального (вузовского) компонента в учебном плане направления 050100 – Педагогическое образование профиль «Математика».

Данное учебное пособие представляет собой сжатое изложение курса математического анализа, читаемого в Орском гуманитарно-технологическом институте (филиале) ОГУ для студентов специальности «Математика», бакалавриата 2-го и 3-го поколения Федеральных государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования. Оно может быть использовано как для ускоренной подготовки к государственному экзамену, так и для построения лекционного курса при изучении математического анализа.

В монографии раскрываются научно-теоретические основы профессиональной подготовки студентов к математическому развитию детей дошкольного возраста. Анализируется современное состояние и изменения, происшедшие в теории и практике математического развития детей за последние десятилетия, рассматриваются структура и содержание готовности студентов к математическому развитию дошкольников, разработана авторская модель профессиональной подготовки студентов к математическому развитию детей

Настоящее пособие включает основные вопросы программы философской части кандидатского экзамена по данному курсу и предназначено для аспирантов и соискателей ученых степеней всех научных специальностей, относящихся к блоку математических наук. Пособие адресовано также тем, кто интересуется историей и методологией математики.

В части I учебно-методического пособия раскрыта общая методика преподавания профильного курса математики в старших классах, включающая содержательные и организационные аспекты реализации профильной модели обучения. В части II представлены специальные методики преподавания математики в классах различных профилей. Предложены типовые профессиональные задания к семинарским и лабораторным занятиям по курсу «Обучение математике в профильных классах» и даны рекомендации по их выполнению.

Пособие состоит из двух частей: теоретической и практической. В теоретической части дается лекционный материал по отдельным разделам курса, в практической части – задания для самостоятельной работы и серия проверочных работ.

Учебное пособие «Математика. Часть II» является продолжением серии пособий, предназначенных для студентов факультета педагогики и методики начального образования. Цель данного издания – помочь студентам обобщить знания о числовых выражениях, равенствах и неравенствах, выражениях с переменной, уравнениях и неравенствах с одной переменной, основных методах решения систем уравнений, а также рассмотреть различные подходы к построению множества целых неотрицательных чисел.

Предлагаемое учебное пособие, содержащее теорию и задачи, предназначено для студентов технических вузов и может служить методическим обеспечением спецкурса по уравнениям математической физики. Приведены подробные решения типовых задач, поэтому пособие может быть полезным при самостоятельном изучении курса.

Пособие нацелено на подготовку студентов к самостоятельной работе со специальной литературой, обучение устным формам общения по научной тематике на материале предложенных текстов, системное развитие коммуникативных способностей студентов, расширение их активного и пассивного лексического запаса.

В пособии представлены учебно методические материалы, которые могут быть использованы в элективных языковых курсах «Биология и экология. Мир птиц и млекопитающих» и «Лингвокультурология на английском языке».

В учебном пособии рассмотрены вопросы, связанные с историей возникновения психогенетики, психогенетическими исследованиями интеллекта и темперамента. Представлены сведения о закономерностях наследования моногенных и полигенных признаков, изменчивости, популяционной генетики и психогенетических исследованиях нарушенного поведения.

В книге рассматриваются проблемы психогенетики – нового направления в науке, пограничной области знания между психологией и генетикой. Представлены основные задачи современной психологической генетики: изучать, как реагируют на новые ситуации люди с разными генотипами, разрабатывать методы анализа поведения человека, его интеллекта.

Перечислены основные математические методы, используемые при описании межатомарных взаимодействий: квантово-механические методы, методы молекулярной динамики на основе эмпирических потенциалов и молекулярно динамические методы на основе аппроксимации сильных связей. Приведены их достоинства и недостатки. Рассмотрен математический аппарат для приближенного расчета волнового уравнения атома на основе гамильтониана и теории сильных связей. Для моделирования перемещений взаимодействующих атомов использован корректирующий алгоритм расчета кинематических характеристик. Представлены два методологических этапа: расчетный, на котором задают начальные условия и определяют уровни энергетических барьеров возможных химических реакций, и модельный, на котором выполняют оценку сил межатомарного взаимодействия. Особенностью моделирования является комбинация методов молекулярной динамики и аппроксимации сильной связи. Преимущество такого подхода — существенное увеличение размеров системы без значительной потери точности при расчетах. Методология продемонстрирована на примере образования химических связей при адсорбции.

В данном учебном пособии представлены пути реализации эстетического воспитания учащихся на уроках математики в средней школе. На простых примерах показано, что единое восприятие мира, казалось бы, безнадежно утраченное с возникновением узкоспециализированных областей науки и искусства, в действительности обрело лишь новую форму: за внешним различием кроются по существу тождественные структуры и понятия.

В учебнике излагается материал по всем разделам цитологии, включая историю и современные методы изучения клеток, понятия: дифференцировка и стволовые клетки, классические представления цитологии дополнены современными данными, полученными в этой области в последнее десятилетие, разбираются проблемы патологии клетки, в частности, современные взгляды на процессы некроза, апоптоза, рассматривается биология раковых клеток. В учебнике представлена глава «Руководство к практическим занятиям по цитологии», где кратко изложен материал 18 практических занятий.

В методическом пособии представлено описание особенностей экологического образования младших школьников, общей целью которого является формирование экологической культуры. Для диагностики результатов процесса экологического образования младших школьников предлагается комплекс соответствующих методик в соответствии с критериями (когнитивный, эмоциально-ценностный и практически-действенный). Авторами предложена система учебных заданий, включающая ситуационные задания и упражнения, а также дано описание приемов нравственной активизации личности младшего школьника в процессе экологического образования.

В учебном пособии подробно рассматривается второй раздел курса «Физика твердого тела» для педагогических вузов. Вместе с тем пособие ориентировано на то, чтобы помочь будущему учителю последовательно излагать идеи молекулярно-кинетической теории не только применительно к газам, но и к конденсированному состоянию. Ведущей физической и методической идеей данного раздела курса ФТТ является идея сильного взаимодействия атомов конденсированной среды и соответственно коллективного характера возникающих возмущений, в том числе упругих колебаний. Все главы заканчиваются контрольными вопросами-тестами, отдельно приведены ответы на тесты.

Cборник содержит 720 разнообразных устных упражнений. Пособие будет полезно при организации устной работы на уроках геометрии, выполнении домашних заданий. Тематика и содержание вопросов охватывают все темы курса геометрии 10–11-го классов. Сборник содержит занимательные факты, интересные сведения из истории развития математики и применения геометрии в различных областях человеческой деятельности. Материал сборника может быть использован учителями при работе с любым учебником по геометрии.

Данное учебно-методическое пособие написано в соответствии с ФГОС ВПО, рабочими программами по дисциплине «Теория и методика экологического образования детей», осваиваемой студентами факультетов дошкольной педагогики и психологии. Пособие предусматривает освоение теории, истории и современных технологий экологического образования детей дошкольного возраста. В нем представлены основополагающие идеи и взгляды классиков педагогики на роль природы в воспитании детей, цель, задачи, содержание и методика экологического образования дошкольников, подходы и требования к организации эколого-развивающей среды в дошкольных учреждениях, основы управления эколого-образовательной деятельностью педагогов, содержание контрольных мероприятий и учебно-исследовательской работы студентов.

Учебное пособие призвано помочь в организации и проведении учебных практик по дисциплине «Методика преподавания биологии». В пособие включены программы прохождения педагогической и полевой практик с учетом формирования необходимых компетенций, представлена тематика занятий на практике, задания для самостоятельной работы студентов, приведены методические материалы, необходимые для студента-практиканта. Коллектив авторов благодарит кафедру педагогики МПГУ за предоставленный материал образцов отчетных документов к части 2, а также доцента Е. Н. Арбузову за помощь в сборе материала к части 4.

В работе приведены описания лабораторных работ и краткие теоретические сведения учебной программы по дисциплине «Сопротивление материалов». Учебно-методические требования к порядку выполнения лабораторных работ и предъявлению отчёта материалов выполнены в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом по направлению «Педагогическое образование» и согласуются с программой обучения по данной дисциплине, утверждённой УМУ МПГУ.

В учебно-методическом пособии представлены задания по общим и частным вопросам теории и методики обучения физике для студентов бакалавриата и специалитета. Задания отличает компетентностная направленность, они носят контекстный характер и адекватны задачам, которые учитель физики решает в своей профессиональной деятельности. Пособие включает задания как открытого типа, так и закрытого. Помимо заданий в него включены тесты для проверки соответствия уровня подготовки студентов по теории и методике обучения физике требованиям ФГОС.

Учебное пособие, подготовленное преподавателями кафедры общей и экспериментальной физики факультета физики и информационных технологий МПГУ, содержит около 450 вопросов и задач, ответы к ним и рисунки. К наиболее сложным задачам даны развернутые ответы. Пособие соответствует программе по специальности 032200 «Физика».

Учебное пособие, подготовленное преподавателями кафедры общей и экспериментальной физики факультета физики и информационных технологий МПГУ, содержит более 800 вопросов и задач, ответы к ним и рисунки. К наиболее сложным задачам даны развернутые ответы. Пособие соответствует программе по направлению 011200.62 «Физика».

В данном пособии раскрыты особенности структуры рабочей тетради по математике для начальной школы, направленной на развитие познавательной самостоятельности. Описана методика обучения математике с использованием рабочих тетрадей на примере изучения нескольких тем.

В настоящем пособии рассмотрена система основных понятий протонной теории кислот и оснований Бренстеда–Лоури и с количественной точки зрения рассмотрены протолитические равновесия в водных растворах. Даются подробные методики расчёта значения рН как в растворах индивидуальных протолитов (кислот, оснований, амфолитов), так и в их смесях.

Производственная химико-технологическая практика студентов химического факультета МПГУ призвана способствовать лучшей подготовке специалистов по указанным профилям и закреплению теоретических знаний, полученных при изучении курсов прикладной химии и других химических дисциплин. В процессе практики студенты знакомятся с различными химическими производствами, типовым химическим оборудованием, методами контроля, автоматизацией и механизацией производственных процессов, мероприятиями в области охраны окружающей среды, с общими принципами организации производств и с важнейшими профессиями работников химической промышленности.