Методические указания составлены в соответствии с учебным планом и программой по дисциплине «Прикладная и инженерная биофизика»

Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университет Прикладная и инженерная биофизика Методические указания к практическим занятиям Красноярск СФУ 2011 Разработчик: С.В. Хижняк Методические указания составлены в соответствии с учебным планом и программой по дисциплине «Прикладная и инженерная биофизика». Пособие содержит тематический план занятий, представлены источники основной и дополнительной литературы в соответствии с темами занятий. В пособие даны рекомендации для подготовки к практическим занятиям, промежуточному и итоговому контролю. Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 011200.68 «Физика», магистерская программа 011200.68.01 «Биофизика». Введение Биофизика – это бурно развивающаяся в 21 веке наука, которая занимается изучением общих принципов биологически значимых взаимодействий на различных уровнях организации живой материи. Прикладная и инженерная биофизика является необходимым компонентом исследований в области биотехнологии и охраны окружающей среды. Цель дисциплины - сформировать у обучающихся представления о биофизике как современной комплексной дисциплине и дать практические навыки математическогои компьютерного моделирования экологических и биотехнологических процессов. Задачи изучения дисциплины заключаются в расширении знаний об основах прикладной биофизики, принципах построения математических моделей для решения экологических и биотехнологических задач. Для успешного освоения материала слушателями необходимо ознакомиться с основами программирования на языке Visual Basic for Applications (VBA) для MS Excel. Этому посвящены первые две работы. Выбор данного языка обусловлен тем, что он входит в комплект поставки MS Office любой версии, а также является исключительно простым в освоении. Все предлагаемые программы и виртуальные лабораторные работы написаны автором на языке VBA. В связи с тем, что программы находятся в стадии государственной регистрации, программы будут предоставляться непосредственно на занятиях на USB-носителях. Часть программ слушателям предстоит написать самостоятельно, по самостоятельно разработанным математическим моделям. Для более глубокого изучения теоретического материала слушателям настоятельно рекомендуется ознакомиться с курсом лекций профессора Биологического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова, д.ф.-м.н. Галины Юрьевны Ризниченко, доступным по адресу http://mathbio.professorjournal.ru/home, а также с её курсом "Популяционная динамика", доступным по адресу http://www.library.biophys.msu.ru/MathMod/PD.HTML#p9 В частности, в работах 7 и 8 настоящего пособия широко используются материалы из данных источников. 1. Объем дисциплины и виды учебной работы Вид учебной работы Всего зачетных единиц (часов) Семестр 9 Общая трудоемкость дисциплины (2) 72 (2) 72 Аудиторные занятия: (0,8) 28 (0,8) 28 Лекции (0,4) 14 (0,4) 14 практические занятия (ПЗ) (0,4) 14 (0,4) 14 Самостоятельная работа: (1,22) 44 (1,22) 44 Реферат (1,22) 44 (1,22) 44 Вид промежуточного контроля (экзамен) зачет зачет 2. Содержание дисциплины № п/п Модули и разделы дисциплины 1 Раздел 1. Введение в биотехнологию 2 Раздел 2. Введение в экологию 3 Раздел 3. Моделирование биотехнологических процессов 4 Раздел 4. Моделирование экологических процессов 3. Практические занятия Практические занятия по дисциплине «Прикладная и инженерная биофизика» предусмотрены по разделу 3 «Моделирование биотехнологических процессов» и разделу 4 «Моделирование экологических процессов». Распределение часов практических занятий по модулям № п/п № раздела дисциплины Наименование практических занятий, объем в часах 11 Раздел 3. Моделирование биотехнологических процессов Тема 3.1. Динамика популяций одноклеточных организмов. Тема 3.2. Моделирование периодической культуры. Тема 3.3. Моделирование проточной культуры. Тема 3.4. Моделирование твердофазной культуры. (аудиторные часы 0,19 (7ч)) 12 3 Раздел 4. Моделирование экологических процессов Тема 4.1. Динамика популяций. Тема 4.2. Межпопуляционные взаимодействия. Тема 4.3. Циклы вещества в экосистемах. Тема 4.4. Реакция экосистем на внешнее воздействие. (аудиторные часы 0,19 (7ч)) Работа 1. Подключение программ, написанных на VBA. Материалы и оборудование: персональные компьютеры с MS Office, программа, предоставленная преподавателем. Ход работы: 1. Запустить MS Excel, разрешить макросы. В Excel 2002 и 2003 сделать так: Сервис > Параметры > Безопасность > Безопасность макросов. Установить: Средняя 2. Закрыть Excel. Теперь при открытии файлов с подобными программами Excel каждый раз будет спрашивать Нажимать: Не отключать макросы. Разумеется, не отключать макросы следует только в тех файлах, в которых Вы уверены. В Excel более поздних версий (2007, 2010) разрешить выполнение макросов можно следующим образом: Кнопка MS Office Параметры Excel > Центр управления безопасностью > Параметры центра управления безопасностью Выбрать Отключить все макросы с уведомлением. Закрыть Excel Теперь при открытии файлов с подобными программами будет появляться предупреждение: Нажать Параметры, Выбирать Включить это содержимое 3. Открыть файл с программой, нажать кнопку Пуск. Работа 2. Основы работы на VBA Материалы и оборудование: персональные компьютеры с MS Office. Ход работы: 1. Запустить MS Excel. 2. Разместить на листе Командную кнопку. Для обладателей Excel 2003 Нажмите правой кнопкой по свободному месту, примерно там, где я нарисовал кружок Должна появиться такая панель Нажмите на "Элементы управления", должна появиться такая панель Для обладателей более поздних версий Excel Нажмите кнопку В появившемся меню выберите Параметры Excel Выберите Основные и поставьте "галочку" напротив Показывать вкладку "Разработчик" на ленте. Нажмите OK Вернитесь на лист Excel и перейдите на вкладку Разработчик. Нажмите кнопку Вставить, а потом кнопку, обведённую кружком. Теперь, когда мы нашли, где находится командная кнопка и другие элементы управления, пишем первую программу на VBA (Visual Basic for Applications). Нам надо 1) Разместить на листе кнопку. 2) Сделать так, чтобы при нажатии на кнопку выполнялись какие-то действия. Кнопка – это так называемый элемент управления. Их вообще-то много, но нас интересует только "Кнопка" (она же Command Button = Командная Кнопка). На рисунке обведена кружочком. 3. Нажать на изображение кнопки. Сразу автоматически активизируется значок Этот значок означает, что мы сейчас пишем программу. Когда нам надо будет запускать программу на исполнение, значок надо будет деактивировать. Слева – "режим работы" (значок деактивирован, программа может работать), справа – "режим разработки" (значок дактивирован, программу можно редактировать). Итак, нажали на изображение кнопки. 4. Нарисовать мышкой прямоугольник в том месте экрана, где мы хотим разместить кнопку. Рисовать точно так же, как выделяем текст (нажали на левую кнопку мыши и водим курсор по экрану). Появится кнопка. 5. Двойной щелчок по кнопке – попадаем в редактор VBA (он же – "среда разработки VBA"). Внизу на панели задач рядом с Microsoft Excel появится Microsoft Visual Basic Вернуться в нашу книгу можно с помощью Alt+F11 или через панель задач. Нажмите несколько раз Alt+F11, потом несколько раз попеременно нажмите на Microsoft Excel и Microsoft Visual Basic на панели внизу. 6. Пишем первую программу. Для этого скопируйте следующий текст из руководства в окошко редактора VBA. msgbox "I love you" Текст надо разместить в окошке между Private Sub CommandButton1_Click() и End Sub Получится примерно такая картинка Работа в редакторе VBA очень похожа на работу в любом другом редакторе фирмы Microsoft. Те же кнопки, те же комбинации клавиш, "выделил > скопировал > вставил" и так далее. Все, кто набирал и редактировал тексты в MS Word, освоят редактор VBA за 5 минут или быстрее. Но есть и отличия. - Редактор VBA обожает сам редактировать. Попробуйте вставить текст msgbox "I love you" и нажмите Enter. Текст тут же превратится в MsgBox "I love you" Смысл не изменился, но msgbox превратился в MsgBox. Не пугайтесь, редактору виднее. - Редактор VBA обожает давать подсказки. Примерно такие Я начал печатать msgbox в редакторе, и он сразу высветил ряд подсказок. Подсказки могут быть и такие Не пугайтесь и не обращайте на подсказки внимания. Очень скоро Вы к ним привыкнете, а потом и полюбите. - Редактор VBA обожает сразу проверять ошибки. Если ему что-то не понравилось, он вывешивает окошко И выделяет ошибку, примерно вот так В таком случае нажимайте ОК и исправляйте ошибку. Или не исправляйте, поскольку иногда он проверяет ещё до того, как Вы закончили писать то, что задумали. Иногда этот навязчивый сервис надоедает, но в основном этот сервис очень полезен. В общем, не пугайтесь всяких подсказок, всплывающих в самый неожиданный момент меню, окошек с сообщениями об ошибках. Редактор – интеллектуальный, и иногда он думает, что лучше Вас знает, что Вам нужно. Не обращайте внимания, скоро Вы к нему привыкнете и даже, как я уже сказал, полюбите.

Похожие:

	Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 011200. 68 «Физика», магистерская программа 011200....		Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 020400. 68 «Биология», магистерская программа 020400....
	Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению «Биология», магистерская программа «Биофизика»		Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... ...
	Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... ...		Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... ...
	Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... ...		Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... ...
	Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 020400. 68 «Биология», магистерская программа 020400....		Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 011200. 68 «Физика», магистерские программы «Биофизика»,...
	Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 011200. 68 «Физика», магистерские программы «Биофизика»,...		Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 011200. 68 «Физика», магистерские программы «Биофизика»...
	Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 011200. 68 «Физика», магистерские программы «Биофизика»...		Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 011200. 68 «Физика», магистерские программы «Биофизика»,...
	Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 011200. 68 «Физика», магистерские программы «Биофизика»,...		Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 011200. 68 «Физика», магистерские программы «Биофизика»,...