часть
этой
реальности
и
функционирует
по
ее
законам
.
Поэтому
логически
безупречные
абстрактные
построения
математиков
не
могут
полностью
выходить
за
рамки
реальности
.
Аналогичные
рассуждения
применимы
и
к
информатике
.
Следует
учитывать
также
,
что
любые
теории
,
используемые
в
информатике
,
в
конечном
счете
оперируют
понятием
«
инфор
-
мация
»,
которое
всегда
отражает
реальность
.
Сверх
того
,
ин
-
форматика
имеет
инструментальную
базу
,
создаваемую
и
функ
-
ционирующую
на
основе
фундаментальных
законов
природы
.
Например
,
нанотехнологии
получения
материалов
для
хранения
45
и
передачи
информации
в
виде
потока
фотонов
включает
раз
-
личные
стадии
,
опирающиеся
главным
образом
на
законы
физи
-
ки
и
химии
.
Функционирование
оптического
компьютера
опре
-
деляется
законами
квантовой
физики
,
электродинамики
,
стати
-
стической
физики
,
физики
твердого
тела
.
В
природе
информационные
процессы
существовали
все
-
гда
,
а
примерно
3,8
млрд
лет
назад
,
когда
на
Земле
появилась
жизнь
,
возникли
и
стали
совершенствоваться
сложные
информа
-
ционные
системы
:
генетическая
,
нервная
,
гормональная
,
функ
-
ционирующие
на
основе
фундаментальных
законов
природы
.
Таким
образом
,
информатика
имеет
,
несомненно
,
общую
естест
-
венно
-
научную
основу
с
остальными
дисциплинами
рассматри
-
ваемого
блока
.
Кроме
того
,
информатика
,
как
и
математика
,
дела
-
ет
процесс
познания
природы
строгим
и
все
более
динамичным
.
Со
своей
стороны
,
природа
«
подсказывает
»
информатике
(
и
особен
-
но
на
ее
наноэлектронном
уровне
)
пути
дальнейшего
развития
.
В
основе
фундаментальной
подготовки
лежат
не
только
общие
законы
физики
,
но
и
ее
специальные
разделы
–
физика
твердого
тела
и
квантовая
физика
.
Итак
,
естественно
-
научные
основы
и
фундаментальная
общность
дисциплин
естественно
-
научного
блока
очевидны
.
3.3.
Профессиональные
дисциплины
Профессиональных
дисциплин
более
шестнадцати
.
Прак
-
тически
все
они
полностью
базируются
на
естественно
-
научных
дисциплинах
.
Рассмотрим
подробно
только
дисциплины
феде
-
рального
компонента
учебного
плана
.
Будем
обращать
внимание
лишь
на
явные
связи
с
фундаментальными
дисциплинами
.
Дисциплина
«
Общая
электротехника
»,
всецело
базируется
на
разделе
физики
«
Электромагнетизм
»
.
В
курсе
физики
изу
-
чают
основы
и
физическое
содержание
электродинамики
,
ее
связь
с
другими
разделами
физики
и
техникой
,
а
в
электротехнике
электродинамика
используется
для
разработки
методов
расчета
электрических
и
магнитных
полей
в
различных
электротехниче
-
46
ских
устройствах
.
При
разработке
частных
методов
расчета
в
электротехнике
применяют
основные
законы
макроскопической
электродинамики
(
выраженные
уравнениями
Максвелла
)
и
их
следствия
(
теорема
Гаусса
,
уравнение
Пуассона
,
закон
электро
-
магнитной
индукции
Фарадея
,
уравнения
Кирхгофа
и
т
.
д
.).
Мето
-
ды
расчета
усилителей
и
генераторов
гармонических
сигналов
в
значительной
степени
основаны
на
физической
теории
колеба
-
ний
.
Использование
того
или
иного
раздела
фундаментальной
науки
при
построении
соответствующей
общепрофессиональной
дисциплины
–
весьма
распространенный
подход
в
техническом
образовании
.
Такой
подход
непосредственным
образом
отражает
фундаментальные
основы
общепрофессиональных
дисциплин
.
В
результате
изучения
этих
дисциплин
обучающийся
должен
знать
методы
анализа
электрических
и
магнитных
цепей
постоянного
и
переменного
тока
;
физические
процессы
в
электрических
машинах
постоянного
и
переменного
тока
,
их
типы
и
основные
характеристи
-
ки
;
физические
основы
электроники
;
типовые
элементы
электрони
-
ки
,
микроэлектроники
,
наноэлектроники
,
основы
цифровой
элек
-
троники
и
микропроцессорной
техники
;
основные
компоненты
эле
-
ментной
базы
современных
электронных
приборов
.
Дисциплина
«
Метрология
,
стандартизация
и
сертифика
-
ция
»
построена
на
основе
изучения
законодательных
актов
,
использования
физических
принципов
измерений
геометриче
-
ских
,
электрических
,
оптических
,
структурных
и
других
харак
-
теристик
макро
-,
микро
-
и
нанообъектов
.
Методы
численной
обработки
результатов
исследований
основаны
на
математиче
-
ской
теории
случайных
процессов
.
Отметим
также
,
что
метро
-
логия
зародилась
и
первоначально
развивалась
в
недрах
физики
,
а
затем
распространилась
на
другие
науки
и
технику
.
Дисциплина
«
Оптическое
материаловедение
»
представля
-
ет
собой
прикладную
версию
той
части
физики
твердого
тела
,
которая
теоретически
«
обслуживает
»
нанотехнологию
.
Связи
«
состав
–
структура
–
свойства
»,
которые
вскрываются
в
физике
твердого
тела
,
позволяют
разрабатывать
оптимальные
техноло
-
47
гические
процессы
,
используемые
для
получения
оптических
материалов
с
заданными
эксплуатационными
характеристиками
,
изучать
особенности
их
применения
в
фотонике
и
оптоинфор
-
матике
,
основы
современных
технологий
синтеза
оптических
кристаллов
,
стёкол
и
керамик
,
методы
исследования
физико
-
химических
свойств
оптических
материалов
.
Связь
рассматри
-
ваемой
дисциплины
с
естественными
науками
заключается
в
том
,
что
сам
технологический
процесс
всегда
представляет
собой
сочетание
химических
и
(
или
)
физических
процессов
.
Дисциплина
«
Безопасность
жизнедеятельности
» (
БЖД
)
рассматривает
различные
процессы
в
системе
«
человек
–
среда
обитания
»:
физиологию
труда
и
безопасность
жизнедеятельно
-
сти
;
негативные
факторы
техносферы
,
их
воздействие
на
человека
;
критерии
безопасности
технических
систем
–
отказ
,
вероятность
отказа
,
качественный
и
количественный
анализ
опасностей
;
сред
-
ства
снижения
вредного
воздействия
технических
систем
.
Законы
одинаковы
во
всех
частях
Вселенной
и
на
всех
этапах
ее
долгой
эволюции
.
Указанный
факт
установлен
фунда
-
ментальными
науками
и
положен
в
основу
одной
из
концепций
современного
естествознания
–
концепции
о
единстве
законов
,
управляющих
всеми
процессами
в
этом
мире
.
Самоорганизация
и
саморазвитие
любых
сложных
систем
также
подчиняется
еди
-
ным
законам
.
Самоорганизация
сложных
систем
обеспечивается
проявлением
в
системе
положительных
и
отрицательных
обрат
-
ных
связей
.
Первые
выводят
систему
из
состояния
равновесия
,
а
вторые
–
приближают
к
нему
.
Эти
же
взаимосвязи
лежат
в
ос
-
нове
многих
естественных
процессов
в
системе
«
человек
–
среда
обитания
».
Следовательно
,
если
не
учитывать
правовые
,
норма
-
тивно
-
технические
и
организационные
вопросы
,
то
в
остальном
и
дисциплина
БЖД
основана
на
фундаментальных
науках
.
Дисциплина
«
Инженерная
и
компьютерная
графика
»
также
базируется
на
дисциплинах
математического
и
есте
-
ственно
-
научного
блока
–
математике
и
информатике
.
Обу
-
чающийся
должен
знать
основы
инженерной
графики
,
задачи
48
геометрического
моделирования
,
методы
и
средства
компью
-
терной
графики
.
В
дисциплинах
«
Теория
информации
и
информационных
систем
», «
Архитектура
вычислительных
систем
»
изучаются
информационные
характеристики
источников
сообщений
и
кана
-
лов
передачи
информации
,
основные
понятия
теории
кодирования
информации
и
особенности
основных
видов
кодов
,
методы
преоб
-
разования
,
обработки
и
анализа
сигналов
,
принципы
организации
современных
архитектур
вычислительных
систем
.
Изучаются
принципы
построения
и
функционирования
процессора
,
оператив
-
ной
памяти
и
внешних
устройств
,
классификация
и
основные
осо
-
бенности
конвейерных
и
параллельных
архитектур
.
Объектом
изучения
дисциплины
«
Основы
фотоники
»
яв
-
ляются
законы
излучения
,
закономерности
высоких
интенсив
-
ностей
излучения
,
характеристики
современных
источников
из
-
лучения
,
принципы
работы
и
характеристики
современных
ла
-
зеров
и
усилителей
света
,
физические
эффекты
,
принципы
,
элементы
и
устройства
для
управления
светом
в
оптических
ма
-
териалах
и
волноводных
структурах
,
устройство
,
принцип
дей
-
ствия
и
характеристики
современных
типов
фотоприемных
уст
-
ройств
фотоники
.
В
дисциплине
«
Основы
оптоинформатики
»
рассматрива
-
ются
основные
принципы
и
технологии
передачи
информации
оптическими
методами
,
физические
возможности
оптических
информационных
технологий
,
современные
достижения
в
об
-
ласти
оптоинформатики
,
принципы
и
технологии
оптической
записи
,
хранения
и
считывания
информации
,
основные
принци
-
пы
построения
фотонно
-
кристаллических
структур
и
устройств
на
их
основе
,
принципы
построения
оптических
систем
искусст
-
венного
интеллекта
.
Дисциплина
«
Оптическая
физика
»
предполагает
изучение
не
только
общих
закономерностей
записи
и
воспроизведения
волновых
полей
,
но
и
прикладных
аспектов
кодирования
,
сжа
-
тия
,
хранения
и
отображения
информации
,
необходимой
для
49
диагностики
вразличных
прикладных
областях
фотоники
и
оп
-
тоинформатики
.
В
учебный
план
подготовки
бакалавра
включены
дисцип
-
лины
«
Введение
в
фотонику
и
оптоинформатику
», «
Нелинейная
оптика
», «
Технология
искусственного
интеллекта
», «
Материа
-
лы
и
технологии
интегральной
и
волоконной
оптики
», «
Нано
-
материалы
и
нанотехнологии
», «
Волноводная
фотоника
», «
Ла
-
зерные
,
нелнейные
и
регистрирующие
среды
».
Эти
дисциплины
основаны
на
фундаментальных
законах
природы
.
В
области
любой
техники
человек
является
творцом
нового
.
Эта
роль
выполняется
через
проектирование
и
воплоще
-
ние
проектов
в
реальность
.
Поэтому
многие
специальные
курсы
явно
или
опосредованно
содержат
информацию
,
необходимую
для
освоения
методов
проектирования
.
Для
разработчиков
ново
-
го
знание
фундаментальных
основ
функционирования
проекти
-
руемых
объектов
и
процессов
приобретает
непосредственную
профессиональную
значимость
.
Человек
–
творец
нового
–
в
от
-
личие
от
мифического
Творца
не
всемогущ
.
В
своей
творческой
деятельности
он
должен
неукоснительно
подчиняться
фунда
-
ментальным
правилам
«
запрета
».
Этими
правилами
являются
законы
природы
.
Игнорирование
хотя
бы
одного
из
этих
зако
-
нов
приводит
к
неосуществимости
проекта
.
Например
,
не
уда
-
лось
осуществить
ни
один
из
многих
тысяч
проектов
вечного
двигателя
1-
го
и
2-
го
рода
.
Их
авторы
действовали
вопреки
двум
правилам
«
запрета
»: «
Вечный
двигатель
первого
рода
невозмо
-
жен
», «
Вечный
двигатель
второго
рода
невозможен
».
Первый
запрет
связан
с
первым
началом
термодинамики
,
т
.
е
.
с
законом
сохранения
энергии
,
а
второй
–
со
вторым
началом
термо
-
динамики
.
Следовательно
,
приступая
к
проектированию
,
необ
-
ходимо
выяснить
,
не
противоречит
ли
задуманное
какому
-
либо
из
законов
природы
.
В
этом
может
преуспеть
только
специа
-
лист
,
знающий
эти
законы
.
Кроме
того
,
проектировщик
,
создавая
принципиально
новое
,
создает
практически
новую
«
популяцию
»
искусственной
природы
.
50
Всякая
популяция
в
естественной
и
искусственной
природе
имеет
громадное
число
жизненно
важных
для
нее
связей
с
окружающим
.
Эти
связи
должны
быть
оптимизированы
,
иначе
результат
проек
-
тирования
не
приобретет
необходимой
конкурентоспособности
(
по
техническим
,
экономическим
или
другим
характеристикам
)
и
будет
вытеснен
другими
техническими
новинками
.
Помимо
это
-
го
,
объекты
современного
проектирования
имеют
,
как
правило
,
достаточно
сложную
структуру
и
многочисленные
внутренние
взаимосвязи
.
Эти
взаимосвязи
проектировщик
должен
в
полном
объеме
понимать
и
учитывать
.
Исчерпывающий
учет
внешних
и
внутренних
взаимосвязей
проектируемого
объекта
по
силам
лишь
специалисту
,
обладающему
достаточно
развитым
системным
мышлением
.
Системное
мышление
наиболее
эффективно
форми
-
руют
фундаментальные
науки
.
Это
связано
с
тем
,
что
именно
они
имеют
дело
со
сложнейшими
системами
,
включая
ноосферу
,
га
-
лактики
и
всю
Вселенную
.
Поэтому
знание
фундаментальных
дис
-
циплин
является
особенно
важным
для
создателей
принципиально
нового
в
технике
.
Применяя
,
проектируя
и
изобретая
,
бакалавр
должен
про
-
являть
высокий
уровень
творческого
мышления
,
умения
решать
конкретные
задачи
.
Поэтому
в
план
подготовки
включена
дис
-
циплина
«
Учебно
-
исследовательская
работа
студентов
» (
УИРС
).
Do'stlaringiz bilan baham: |