1. Цель и задачи освоения дисциплины
Целями освоения данной дисциплины являются овладение математическими методами для решения интеллектуальных задач и приобретение навыков использования универсального понятийного аппарата и широкого арсенала технических приемов математики при дальнейшем изучении профильных дисциплин, построении математических моделей различных явлений и процессов. Достижение этих целей обеспечивает выпускнику получение высшего профессионально профилированного образования и обладание перечисленными ниже общими и предметно-специализированными компетенциями. Они способствуют его социальной мобильности, устойчивости на рынке труда и успешной работе в самых разнообразных сферах (научно-исследовательская деятельность, аналитическая поддержка процессов принятия решений и др.).
2.Место дисциплины в структуре ООП
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 060601 «Медицинская биохимия».
3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:
Коды формируемых компетенций
|
Компетенции
|
ОК-№
|
Общекультурные компетенции
|
№ 1
|
Способность и готовность использовать на практике методы естественных наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности
|
ПК -№
|
Профессиональные компетенции
|
№ 1
|
Способность и готовность выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, анализировать результаты естественнонаучных, медико-биологических исследований
|
№ 2
|
Способность и готовность к использованию теоретических знаний и умений по фундаментальным, естественнонаучным, медико-биологическим, клиническим и специальным дисциплинам в научно-исследовательской, лечебно-диагностической, педагогической и других видах работ
|
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать:
- математическое моделирование
Уметь:
- применять необходимые методы математического анализа и обработки экспериментальных данных
Владеть:
- методами математического аппарата
4. Объем дисциплины и виды учебной работы:
Общая трудоемкость дисциплины составляет 1зачётную единицу.
Вид учебной работы
|
Всего часов
|
Семестр
|
Аудиторные занятия (всего)
|
48
|
6
|
В том числе:
|
|
|
Лекции (Л)
|
12
|
6
|
Практические занятия (ПЗ)
|
36
|
6
|
Семинары (С)
|
|
|
Лабораторные практикумы (ЛП)
|
|
|
Клинические практические занятия (КПЗ)
|
|
|
Самостоятельная работа (всего)
|
24
|
6
|
Экзамен
|
|
|
Общая трудоемкость (час.)
|
72
|
1
|
5. Содержание дисциплины:
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
п/п
|
Наименование раздела дисциплины
|
Содержание раздела
|
1
|
2
|
3
|
1.
|
Приложения дифференциального исчисления в биофизике
|
Применение производных для нахождения скоростей и ускорений физических, химических, биологических и медико-биологических процессов. Решение экстремальных задач физики, химии, биологии и медицины с применением обычных производных и частных производных функций нескольких переменных.
|
2.
|
Приложения интегрального исчисления в биофизике
|
Применение первообразной, неопределённого интеграла и определённого интеграла в решении задач физики, химии, биологии и медицины.
|
3.
|
Математическое моделирование в биофизике
|
Простейшие типы дифференциальных уравнений первого порядка и их применения в математическом моделировании различных физических, химических, биологических и медико-биологических процессов: радиоактивный распад, химические реакции, растворение лекарственных веществ, рост клеток, эпидемии, динамика численности популяции, размножение бактерий.
|
5.2. Разделы дисциплин и виды занятий
№
п/п
|
Наименование раздела дисциплины
|
Л
|
ПЗ
|
С
|
ЛП
|
КПЗ
|
СРС
|
Всего часов
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
1.
|
Приложения дифференциального исчисления в биофизике
|
6
|
18
|
|
|
|
12
|
36
|
2.
|
Приложения интегрального исчисления в биофизике
|
4
|
4
|
|
|
|
4
|
12
|
3.
|
Математическое моделирование в биофизике
|
2
|
14
|
|
|
|
8
|
24
|
6. Интерактивные формы проведения занятий
№
п/п
|
Наименование раздела дисциплины
|
Интерактивные формы проведения занятий
|
Длительность
(час.)
|
1.
|
Математическое моделирование в биофизике
|
Занятие с малыми группами на тему «Применение дифференциальных уравнений в медицине»
|
4
|
Итого (час.)
|
4
|
Итого (% от аудиторных занятий)
|
8
|
7. Внеаудиторная самостоятельная работа студентов
№
п/п
|
Наименование раздела дисциплины
|
Виды самостоятельной работы
|
Формы контроля
|
1.
|
Приложения дифференциального исчисления в биофизике
|
Выполнение домашних заданий. Изучение учебной литературы. Подготовка к контрольной работе № 1 и к зачёту.
|
Опросы на практических занятиях. Выборочная проверка и разбор домашних заданий. Контрольная работа № 1. Зачёт.
|
2.
|
Приложения интегрального исчисления в биофизике
|
Выполнение домашних заданий. Изучение учебной литературы. Подготовка к контрольной работе № 2 и к зачёту.
|
Опросы на практических занятиях. Выборочная проверка и разбор домашних заданий. Контрольная работа № 2. Зачёт.
|
3.
|
Математическое моделирование в биофизике
|
Выполнение домашних заданий. Изучение учебной литературы. Подготовка к контрольной работе № 2 и к зачёту.
|
Опросы на практических занятиях. Выборочная проверка и разбор домашних заданий. Контрольная работа № 2. Зачёт.
|
8. Формы контроля
8.1. Формы текущего контроля
- опросы теории на практических занятиях
- выборочная проверка и разбор домашних заданий
- контрольные работы
8.2. Форма промежуточной аттестации - зачёт
Этапы проведения зачета:
1. Контрольная работа № 1
2. Контрольная работа № 2
3. Зачётная работа
9. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
9.1. Основная литература
1. Морозов Ю.В. Основы высшей математики и статистики.- М.: Медицина,2004.
2. Павлушков И.В. и др. Основы высшей математики и математической статистики.-М.: ГЭОТАР-Медиа, 2005.
9.2. Дополнительная литература
1. Баврин И.И. Высшая математика.-М.:Академия, 2008.
2. Омельченко В.П., Курбатова Э.В. Практические занятия по высшей математике. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2006.
3. Дулов В.Г., Цибаров В.А. Математическое моделирование в современном естествознании: учебное пособие / Под ред. чл.-кор. РАН В.Г. Дулова.- СПб.: Издательство С.- Петербургского ун-та, 2004.
4. Ибрагимов Н.Х. Практический курс дифференциальных уравнений и математического моделирования.- Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского госуниверситета, 2007.
9.3. Программное обеспечение и Интернет ресурсы
OS Windows XP, набор офисных программ MS Office 2003, пакет программ для статистической обработки данных Statistica.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Занятия проводятся в четырех аудиториях кафедры медицинской и биологической физики, в том числе одном компьютерном классе.
Имеются справочные таблицы для проведения занятий по математическому анализу, теории вероятностей и математической статистики.
Автор (ы):
Занимаемая должность
|
Фамилия, инициалы
|
Подпись
|
Доцент
|
Постников Б.М.
|
|
Рецензент (ы):
Место работы
|
Занимаемая должность
|
Фамилия, инициалы
|
Подпись
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение №1 к рабочей учебной программе дисциплины
Тематический план лекций
Учебная дисциплина – «Методы математического моделирования в химии и биологии»
Направление подготовки – 060601 «Медицинская биохимия»
Семестр – 2
Количество часов – 12
Курс –3
№ лекции
|
Тема лекции
|
Количество часов
| -
|
Непрерывные и разрывные функции в химии, биологии и медицине. Применение производных для нахождения скоростей и ускорений химических, биологических и медико-биологических процессов.
|
2
| -
|
Решение экстремальных задач химии, биологии и медицины с применением производных функций одной переменной.
|
2
| -
|
Решение экстремальных задач химии, биологии и медицины с применением частных производных функций нескольких переменных.
|
2
| -
|
Применение первообразной (неопределённого интеграла) в решении задач химии, биологии и медицины.
|
2
| -
|
Применение определённого интеграла в решении задач физики, химии, биологии и медицины.
|
2
| -
|
Простейшие типы дифференциальных уравнений и их применения в математическом моделировании различных химических, биологических и медико-биологических процессов.
|
2
|
ИТОГО
|
12
|
Тематический план практических занятий
Учебная дисциплина – «Методы математического моделирования в химии и биологии»
Направление подготовки – 060601 «Медицинская биохимия»
Семестр – 2
Количество часов –36
Курс –3
№ занятия
|
Тема занятия
|
Количество
Часов
|
1.
|
Применение производных для нахождения скоростей и ускорений химических, биологических и медико-биологических процессов.
|
2
|
2.
|
Продолжение темы № 1.
|
2
|
3.
|
Решение экстремальных задач химии, биологии и медицины с применением производных функций одной переменной.
|
2
|
4.
|
Продолжение темы № 3.
|
2
|
5.
|
Продолжение темы № 3.
|
2
|
6.
|
Решение экстремальных задач химии, биологии и медицины с применением частных производных функций нескольких переменных.
|
2
|
7.
|
Продолжение темы № 6.
|
2
|
8.
|
Продолжение темы № 6.
|
2
|
9.
|
Контрольная работа № 1.
|
2
|
10.
|
Применение первообразной (неопределённого интеграла) в решении задач химии, биологии и медицины.
|
2
|
11.
|
Продолжение темы № 10.
|
2
|
12.
|
Применения дифференциальных уравнений в математическом моделировании биологических процессов.
|
2
|
13.
|
Продолжение темы № 12.
|
2
|
14.
|
Применения дифференциальных уравнений в математическом моделировании химических процессов.
|
2
|
15.
|
Продолжение темы № 14.
|
2
|
16.
|
Применения дифференциальных уравнений в математическом моделировании медико-биологических процессов.
|
2
|
17.
|
Продолжение темы № 16.
|
2
|
18.
|
Контрольная работа № 2.
|
2
|
ИТОГО
|
36
|
Рассмотрено на заседании кафедры медицинской и биологической физики
"9" октября 2014 г.
протокол № 17
Зав. кафедрой, доцент Карякин А.А.
Приложение №2 к рабочей учебной программе дисциплины
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«СЕВЕРНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Министерства здравоохранения Российской Федерации
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «Методы математического моделирования в химии и биологии»
1. Современные подходы к проблематике дисциплины
1) Систематичность исследований.
2) Строгая логическая обоснованность решений.
3) Большая общность и широкая применимость результатов в различных областях медицины.
4) Возможность использования компьютерных технологий.
2. Образовательные технологии
При реализации различных видов учебной работы используются: технология развития критического мышления, технология проблемного обучения, технологии организации группового взаимодействия, информационные технологии.
2.1. Активные и интерактивные формы проведения занятий
Интерактивные формы проведения занятий реализуются в виде практических занятий в малых группах (4 – 5 студентов), которые соревнуются между собой. Каждая группа совместными усилиями решает поставленные преподавателем задачи.
2.2. Организация и контроль самостоятельной работы студентов
Самостоятельная работа студентов реализуется в следующих формах:
1) решение специальных заданий на практических занятиях,
2) выполнение домашних заданий,
3) теоретическая подготовка (чтение лекций и учебной литературы) к практическим занятиям,
4) подготовка к контрольным работам,
5) подготовка к зачёту.
Контроль самостоятельной работы осуществляется в следующих видах:
1) опросы теории на практических занятиях,
2) выборочная проверка и разбор домашних заданий,
3) контрольные работы,
4) зачётная работа.
3. Принципы и критерии оценивания результатов обучения
Результаты контрольных работ оцениваются в баллах (по пятибалльной, десятибалльной и другим шкалам).
Результаты зачёта оцениваются по двухбалльной шкале: зачёт или незачёт.
Приложение № 3 к рабочей учебной программе дисциплины
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«СЕВЕРНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Министерства здравоохранения Российской Федерации
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «Методы математического моделирования в химии и биологии»
Практические занятия
Практическое занятие № 1
-
Поделитесь с Вашими друзьями: |