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

Скачать 126.47 Kb.

Название	Методические указания составлены в соответствии с учебным планом и программой по дисциплине «Прикладная и инженерная биофизика»
Дата публикации	10.03.2015
Размер	126.47 Kb.
Тип	Методические указания

100-bal.ru > Физика > Методические указания

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский федеральный университет»

"Прикладная и инженерная биофизика"

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ

Красноярск

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 самостоятельного изучения теоретического курса дисциплины, промежуточному и итоговому контролю.

Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 011200.68 «Физика», магистерская программа 011200.68.01 «Биофизика».

Цели и задачи изучения дисциплины

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 математического и 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.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать: основы прикладной и инженерной биофизики и биотехнологии; подходы к моделированию экологических и биотехнологических процессов и методы управления этими процессами

Уметь: моделировать и оптимизировать экологические и биотехнологические процессы; экспериментально находить необходимые константы; на основе моделей прогнозировать результаты воздействия на экосистемы

Владеть: навыками разработки и компьютерного анализа математических моделей экологических и биотехнологических процессов.
1. Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Всего зачетных единиц (часов)	Семестр
Вид учебной работы	Всего зачетных единиц (часов)	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

Дисциплина «Прикладная и инженерная биофизика» представляется четырьмя модулями, каждый из которых раскрывает фундаментальные основы применения биофизических методов для анализа экологических биотехнологических процессов.

№ 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. Самостоятельная работа

Самостоятельная работа по курсу «Прикладная и инженерная биофизика» включает написание реферата, подготовка презентации по теме реферата, подготовка к выступлению по выбранной теме.

Каждому обучающемуся обеспечен доступ к электронно-библиотечным системам (ЭБС), содержащим издания по основным разделам изучаемой дисциплины. Электронно-библиотечная система СФУ обеспечивает возможность индивидуального доступа для каждого обучающегося из любой точки, в которой имеется доступ к сети Интернет.

В электронных читальных залах Электронной библиотеки СФУ обеспечена возможность осуществления одновременного индивидуального доступа к электронным ресурсам не менее чем для 25 процентов обучающихся.

Студентам обеспечена возможность свободного доступа к фондам учебно-методической документации и интернет ресурсам. Все обучающиеся имеют открытый доступ к базе Электронного каталога и полнотекстовой базе данных внутривузовских изданий (http://lib.sfu-kras.ru/); ресурсам Виртуальных читальных залов (http://lib.sfu-kras.ru/eresources/virtual.php); к УМКД (http://lib.sfu-kras.ru/ecollections/umkd.php); к видеолекциям и учебным фильмам университета (http://tube.sfu-kras.ru/); к учебно-методическим материалам институтов(сайт Института фундаментальной биологии и биотехнологии (ИФБиБТ) - http://bio.sfu-kras.ru/).

Студентам предоставлены условия и возможности работы в режиме on-line с зарубежными и отечественными лицензионными информационными базами данных, перечисленными в п.5, раздел «Информационные ресурсы», настоящей программы.

Написание и защита реферата:

В рамках изучения курса студент должен подготовить реферат по одной из предложенных преподавателем тем или предложить свою.

Задание по написанию реферата выдается лектором на первой лекции вместе со списком учебной литературы по соответствующим модулям. Защита рефератов осуществляется во время семинарских занятий в форме презентации по теме реферата, подготовленной в Power Point.

Примерные темы рефератов:
1. Биотехнология производства спирта (3 чел)

2. Биотехнология производства спиртосодержащих продуктов (3 чел)

3. Биотехнология производства органических кислот (3 чел)

4. Биотехнология производства витаминов (3 чел)

5. Биотехнология производства полимеров (3 чел)

6. Биотехнология производства аминокислот (3 чел)

7. Биотехнология производства кормового белка (3 чел)

8. Биотехнология производства липидов (3 чел)

9. Биотехнология производства ферментов (3 чел)

10. Биотехнология производства антибиотиков (3 чел)

11. Биотехнология производства вакцин (3 чел)

12. Биотехнология производства гормонов человека (3 чел)

13. Биотехнология производства фитогормонов (3 чел)

14. Биологические инсектициды (3 чел)

15. Биологические фунгициды (3 чел)

16. Биологические гербициды (3 чел)

17. Биологические удобрения (3 чел)

18. Производство биологически активных веществ с помощью культур клеток растений (3 чел)

19. Биотехнология очистки бытовых сточных вод (3 чел)

20. Биотехнология очистки промышленных сточных вод (3 чел)

21. Производство биогаза – процессы и аппараты (3 чел)

22. Микробные топливные элементы (3 чел)

23. Биотехнологические методы очистки нефтезагрязнённых сточных вод (3 чел)

24. Биотехнологические методы очистки сточных вод, загрязнённых хлорорганическими соединениями (3 чел)

25. Биотехнологические методы очистки почв, загрязнённых нефтепродуктами (3 чел)

26. Биотехнологические методы ликвидации нефтяных разливов в морских акваториях (3 чел)

27. Биодеградация полимеров (3 чел)

28. Биотехнология выщелачивания металлов из руд (3 чел)
Реферат включает следующие структурные элементы:

Титульный лист. С него начинается нумерация страниц, но номер не ставится. Номера страниц начинают печатать с первой страницы раздела «Введение». Титульный лист оформляется аналогично титульному листу курсовой работы: указывают наименование высшего учебного заведения; факультет, кафедру, где выполнялась работа; название работы; фамилию и инициалы студента; ученую степень и ученое звание, фамилию и инициалы преподавателя; город и год выполнения работы.
Содержание. В содержании представлены названия всех разделов и подразделов работы, каждое из которых печатается с новой строки. В конце строки ставится номер страницы, на которой напечатана данная рубрика в тексте. Номера страниц печатаются вблизи правого поля, все на одинаковом расстоянии от края страницы. Следует обратить внимание, что названия разделов и подразделов в оглавлении должно точно соответствовать заголовкам текста.
Введение. Во введении обосновывается актуальность рассматриваемой темы, пути развития на современном этапе, имеющиеся проблемы и способы их разрешения. Объём данного раздела не должен превышать одной страницы.
Обзор литературы. В данном разделе излагаются теоретические основы по выбранной тематике. Изложение должно вестись в форме теоретического анализа проработанных источников применительно к выполняемой теме, логично, последовательно и грамотно. При необходимости данный раздел может состоять из отдельных подразделов. Из содержания теоретического обзора должно быть видно состояние изученности темы в целом и отдельных ее вопросов.
Заключение. Представляет собой краткое обобщение (2−3 абзаца) приведенных данных.
Библиографический список. Оформляется в соответствии с существующими требованиями.
Приложения.

Оформление реферата должно соответствовать межгосударственному стандарту ГОСТ 7.32−2001, устанавливающему общие требования к структуре и правилам оформления научных и технических отчетов.

Реферат должен сопровождаться библиографическим списком, который составляют в соответствии с ГОСТ 7.1-2003 «Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления». Объем реферата должен составлять 20−30 страниц.

Реферат сдается на проверку преподавателю согласно Графику учебного процесса и самостоятельной работы студентов по дисциплине «Прикладная и инженерная биофизика», приведенного в конце данных методических указаний (прил. 1).

С целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся, а также развития коммуникативных компетенций защита реферата проводится в виде презентации на семинарских занятиях в интерактивной форме, т.е. в том числе и с участием в обсуждении темы реферата других обучающихся.

Защита итоговой работы осуществляется с целью проверки усвоения студентами комплекса знаний, полученных при изучении дисциплины. Для защиты реферата студент готовит презентационные материалы, оформленные в виде последовательности слайдов, демонстрируемых на экранах для аудитории слушателей. При подготовке рефератов и презентаций рекомендуется использовать лицензионное программное обеспечение ФГАОУ ВПО СФУ. Во время защиты рефератов, используется современное интерактивное оборудование, закупленной по программе развития СФУ. В частности, интерактивная доска SMART Board 3000i использует все возможности персонального компьютера в режиме реального времени. Специальное программное обеспечение позволяет работать с текстами и графическими объектами, аудио- и видеоматериалами, интернет-ресурсами, базами данных, библиотеками и т. д.

4. Учебно-методические материалы по дисциплине
Основная литература

История и методология биологии и биофизики : учеб. пособие / В. А. Кратасюк [и др.]. – Красноярск : ИПК СФУ, 2009. – 172 с. – (История и методология биологии и биофизики : УМКД № 1314-2008 / рук. творч. коллектива В.А.Кратасюк).

http://files.lib.sfukras.ru/ebibl/umkd/1314/u_manual.pdf

Современные аппаратура и методы исследования биологических систем : учеб. пособие / под ред. Проф. Э.Дж. Сински и Т.Г. Воловой / – Красноярск, Изд-во СФУ, 2011 – 479 с. (178 экз.)
Печуркин Н. С. Энергетическая направленность развития жизни на планете Земля. (Энергия и жизнь на Земле) : монография/Н. С. Печуркин; Сибирский федеральный университет [СФУ]. – 2010 - 403 с. (10 экз.)
Волова, Т. Г. Введение в биотехнологию: учеб. пособие / Т. Г. Волова. – Красноярск: ИПК СФУ, 2008. (3 экз.)
Экологическая роль полигидроксиалканоатов: закономерности биоразрушения в природной среде и взаимодействия с микроорганизмами. Монография. / С.В. Прудникова и Т.Г. Волова – Красноярск : Красноярский писатель. – 2012. (57 экз.)

Дополнительная литература

Шишацкий О.Н., Е.И. Шишацкая, Т.Г. Волова Разрушаемые полимеры: потребности, производство, применение /Справочное пособие/ Красноярск:изд-во Новые информационные технологии:, 2010. – 156 с.
Волова Т.Г. и Шишацкая Е.И. Биоразрушаемые полимеры: синтез, свойства, применение. Монография. / Красноярский писатель: Красноярск. - 2011.- 49 п.л.
Кудряшева Н.С., Кратасюк В.А., Есимбекова Е.Н., Физико-химические основы биолюминесцентного анализа: Учеб.пособие/ Краснояр. гос.ун-т. - Красноярск, 2002. - 154 с.
Matz et al. (2002). Family of the green fluorescent protein: journey to the end of the rainbow. Bioessays 24: 953.
Alieva et al. (2008) Diversity and Evolution of Coral Fluorescent Proteins. Plos ONE 3: e2680.
Roda et al. (2003) Clinical and diagnostic applications: luminescence immuno- and gene probe assays. In, The Digital Photobiology Compendium. www.photobiology.info/
Michelini et al. (2008) Spectral-Resolved Gene Technology for Multiplexed Bioluminescence and High-Content Screening. Anal. Chem. 80: 260.
Березин И.П. Иммобилизованные ферменты / И.П Березин Н.Л. Клячко, А.В. Левашов и др. М.: Высш. школа, 1987.

Электронные издания

История и методология биологии и биофизики [Электронный ресурс] : электрон. учеб.-метод. комплекс по дисциплине / В. А. Кратасюк, И. Е. Суковатая, И. В. Свидерская [и др.]. – Электрон. дан. (165 Мб). – Красноярск : ИПК СФУ, 2009. – (История и методология биологии и биофизики : УМКД № 1314/599-2008 / рук. творч. коллектива В. А. Кратасюк). – 1 электрон. опт. диск (DVD). – Систем. требования : Pentium-1 ГГц ; 512 Мб оперативной памяти ; 225 Мб свободного дискового пространства ; привод DVD ; операционная система Windows 2000 SP 4 / XP SP 2 / Vista (32 бит) ; Adobe Reader 7.0 ; Microsoft PowerPoint 2003 или выше. – (Номер гос. регистрации в ФГУПНТЦ «Информрегистр» 0320902463).
Печуркин, Н.С. Энергетическая направленность развития жизни на планете Земля (Энергия и жизнь на Земле) [Текст] : монография / Н. С. Печуркин ; Сиб. федерал. ун-т, Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние. Ин-т биофизики. - 2-е изд., стереотип. - Красноярск: СФУ, 2011. - 403 с. http://lib2.sfu-kras.ru/elib/b28/0233577.pdf
Современные проблемы и методы биотехнологии Электрон. учеб. пособие [Электронный ресурс] : / Н. А. Войнов, Т. Г. Волова, Н. В. Зобова и др. ; под науч. ред. Т. Г. Воловой. – Красноярск: ИПК СФУ, 2009. – (Современные проблемы и методы биотехнологии: УМКД № 1323-2008 / рук. творч. коллектива Т. Г. Волова). – 1 электрон. опт. диск (DVD). –

Систем. требования : Intel Pentium (или аналогичный процессор других производителей) 1 ГГц ; 512 Мб оперативной памяти ; 50 Мб свободного дискового пространства; привод DVD; операционная система Microsoft Windows XP SP 2 / Vista (32 бит) ; Adobe Reader 7.0 (или аналогичный продукт для чтения файлов формата pdf).

СТО 4.2-07-2010. Система менеджмента качества. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной и научной деятельности [текст] / Т. В. Сильченко, В. К. Младенцева, Л. В. Белошапко. – Введ. впервые 22.10.2010 г. – Красноярск : ИПК СФУ, 2010. – 57 с.
ГОСТ 7.1–2003. Библиографическая запись. Библиографическое описание.
Каталог лицензионных программных продуктов, используемых в СФУ. / А. В. Сарафанов, М. М. Торопов. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2008. – Вып. 1–3.

Информационные ресурсы

Журналы издательства Annual Reviews http://www.annualreviews.org/action/showJournals
Blackwell http://onlinelibrary.wiley.com/
Cambridge University Press http://www.journals.cambridge.org/archives/
Elsevier (журналы открытого доступа) http://www.sciencedirect.com/
Institute of Physics http://iopscience.iop.org/journals?type=archive
Web of Science http://apps.webofknowledge.com/UA_GeneralSearch_input.do?product=UA&search_mode=GeneralSearch&SID=W2aheM4EFbHgbODcMFB&preferencesSaved=
JSTOR http://www.jstor.org/action/showJournals?browseType=collectionInfoPage&selectCollection=as&
Nature Publishing Group http://www.nature.com/
Oxford University Press (Oxford Journals) http://www.oxfordjournals.org/
ELSEVIER (SCOPUS)http://www.scopus.com/home.url
Royal Society of Chemistry (RSC) - Королевское химическое общество (Журналы открытого доступа) http://pubs.rsc.org/en/Journals?key=Title&value=Current
AAAS: Журнал «Science» http://www.sciencemag.org/magazine
Электронные журналы издательства Sage Publications http://online.sagepub.com/
Springer, Kluwer http://link.springer.com/
Taylor&Francis http://www.tandfonline.com/
Архив научных публикаций arXiv.org http://arxiv.org/
Информационно-аналитическая система "Статистика"
http://www.ias-stat.ru/module/Free/News.aspx
Ист Вью (eastview) http://www.ebiblioteka.ru/search/simple
Научная электронная библиотека: Российские академические журналы
(elibrary.RU) http://elibrary.ru/defaultx.asp
Университетская информационная система Россия (УИС РОССИЯ)
Http://uisrussia.msu.ru/is4/main.jsp
Электронная библиотека издательского дома "Гребенников" http://grebennikon.ru/
POLPRED.COM http://polpred.com/?Ns=1
Proquest Dissertations and Theses https://www.proquest.com/trials/trialsummary.action?View=subject&trialbean.token=OGI11NSEO4L0UZ20K3ZO
Электронная библиотека диссертаций (ЭБД) РГБ http://diss.rsl.ru/

Контрольно-измерительные материалы
Контрольно-измерительные материалы по дисциплине «Прикладная и инженерная биофизика» включают:

1) перечень тем рефератов;

2) перечень вопросов к зачету.

Форма проведения зачета: письменный и устный ответ на вопросы.
Примерный перечень вопросов:
1. Понятие о биотехнологии.

2. История развития биотехнологии.

3. Пищевая биотехнология.

4. Медицинская биотехнология.

5. Сельскохозяйственная биотехнология.

6. Экологическая биотехнология.

7. Структура и классификация экосистем.

8. Циклы вещества и энергии в экосистемах.

9. Взаимодействия в экосистемах.

10. Устойчивость экосистем.

11. Динамика популяций одноклеточных организмов.

12. Моделирование периодической культуры.

13. Моделирование проточной культуры.

14. Моделирование твердофазной культуры.

15. Способы промышленного культивирования одноклеточных организмов.

16. Моделирование динамики популяций.

17. Моделирование межпопуляционных взаимодействий.

18. Моделирование цикла вещества в экосистемах на примере цикла углерода.

19. Реакция экосистем на внешнее воздействие.

20. Написать и запрограммировать на языке VBA модель роста бактерий в периодической культуре.

21. По предоставленному преподавателем графику определить μ_max и Ks.

22. Написать уравнения Моно и Моно в модификации Холдейна, указать область применения данных уравнений.

Добавить документ в свой блог или на сайт

	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»,...

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

Похожие: