1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | 1.1. Знакомство магистрантов ИМИТ с современными компьютерными технологиями в биологии и экологии. 1.2. Развитие практических навыков использования различных современных информационных технологий применительно к биологическим данным при решении профессиональных задач. 1.3. Знакомство с основными современными тенденциями использования компьютерных технологий в научно-исследовательской и образовательной деятельности в области биологии и экологии. 1.4. Получение навыков работы с пакетами программ из области биоинформатики, прикладных IT-решений и глобальными ресурсами Сети Интернет для эффективной работы биоинформатика-исследователя. |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ООП
| Цикл (раздел) ООП: Б1.О.03 |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ОПК-4 | Способен комбинировать и адаптировать существующие информационно-коммуникационные технологии для решения задач в области профессиональной деятельности с учетом требований информационной безопасности |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | - базовые понятия в области математики и естественных наук; - методы работы с биологическими объектами, методы анализа и синтеза биологической информации; - понятие информационных технологий, передачи, обработки и накопления информаци; - особенности биологических методов моделирования и методики экспериментальной оценки их свойств. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | - применять правильно различные виды математических расчетов и анализа в компьютерных средах при обработке данных, полученных в результате исследований в биологии; - верно трактовать результаты, полученные в результате исследований; - осуществлять выбор необходимого вида программ для выполнения конкретных задач в профессиональной деятельности; - адекватно ставить задачи исследования и оптимизации сложных объектов на основе методов математического моделирования. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | - обрабатывать данные, полученные в ходе исследований и проводить необходимые виды анализа; - проводить обработку и создавать графики, выполнять компьютерную визуализацию результатов биологических исследований; - навыками работы с моделями живых объектов и систем; - подходами к исследованию живых систем с применением современных информационных технологий. |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Источники информации и возможности сети Интернет | ||||||
| 1.1. | Введение | Лекции | 2 | 4 | ОПК-4 | |
| 1.2. | Источники информации и возможности сети Интернет | Лекции | 2 | 4 | ОПК-4 | |
| 1.3. | Правила и приемы адресного поиска информации, полезные ресурсы | Лабораторные | 2 | 6 | ОПК-4 | |
| 1.4. | Анализ научной литературы и источников информации | Лекции | 2 | 2 | ОПК-4 | |
| 1.5. | Сеть Интернет: правила и приемы адресного поиска информации, полезные ресурсы для биолога, поиск научной литературы и источников информации; базы цитирования, научные электронные | Сам. работа | 2 | 34 | ОПК-4 | |
| 1.6. | Сбор актуальных сведений по всем известным первоисточникам в сети Интернет. Организация поиска информации об объектах исследования в сети Интернет | Лабораторные | 2 | 8 | ОПК-4 | |
| Раздел 2. Глобальный доступ к данным по биоразнообразию | ||||||
| 2.1. | Глобальный доступ к данным по биоразнообразию | Лекции | 2 | 2 | ОПК-4 | |
| 2.2. | Специализированные биологические базы данных; электронные депозитари | Лекции | 2 | 2 | ОПК-4 | |
| 2.3. | Сбор актуальных сведений по всем известным первоисточникам в сети Интернет. Организация поиска информации об объектах исследования в сети Интернет | Лабораторные | 2 | 10 | ОПК-4 | |
| 2.4. | Сбор актуальных сведений по всем известным первоисточникам в сети Интернет. Организация поиска информации об объектах исследования в сети Интернет | Сам. работа | 2 | 36 | ОПК-4 | |
| Раздел 3. Биоинформатика и анализ ДНК объектов исследования | ||||||
| 3.1. | Современные молекулярно-генетические методы для решения проблем эволюции и филогении | Лекции | 2 | 2 | ОПК-4 | |
| 3.2. | Получение научной графической и текстовой информации об объектах исследования | Лабораторные | 2 | 6 | ОПК-4 | |
| 3.3. | Современные молекулярно-генетические методы для решения проблем эволюции и филогении | Сам. работа | 2 | 35 | ОПК-4 | |
| Раздел 4. Представление результатов индивидуального проекта | ||||||
| 4.1. | Представление результатов индивидуального проекта | Лекции | 2 | 2 | ОПК-4 | |
| 4.2. | Подготовка отчета в виде презентации и защита итоговой исследовательской работы по курсу | Лабораторные | 2 | 6 | ОПК-4 | |
| 4.3. | Подготовка отчета в виде презентации и защита итоговой исследовательской работы по курсу | Сам. работа | 2 | 30 | ОПК-4 | |
| 4.4. | Экзамен | 2 | 27 | ОПК-4 | ||
5. Фонд оценочных средств
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| См. Приложение |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| См. Приложение |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| См. Приложение |
| Приложения |
|
Приложение 1.
ФОС_комп_технологии в биологии.docx
|
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Математические методы и модели в экологии | portal.edu.asu.ru | ||
| Э2 | Работа над проектом | portal.edu.asu.ru | ||
| Э3 | Основы биокибернетики и биоинформатики | portal.edu.asu.ru | ||
| Э4 | Модели популяционно-генетических процессов | portal.edu.asu.ru | ||
| Э5 | Виртуальный класс "Компьютерные технологии в биологии" | stepik.org | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| ОС «Windows», Microsoft Office, 7-Zip, AcrobatReader, ChromeMicrosoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| ИБС "Университетская библиотека on-line" Научная электронная библиотека http://www.e-library.ru МБЦ Scopus [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.scopus.com. – Загл. с экрана. НБЦ НЭБ "Elibrary" [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://elibrary.ru/authors.asp. – Загл. с экрана. Академия Google [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://scholar.google.ru/. – Загл. с экрана. | ||||
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 408Л | лаборатория математического моделирования - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; компьютер Depo - 10 шт., 5 шт. с мониторами LG и 5 шт. с мониторами Philips; мультимедиа-проектор Sony - 1 шт.; МФУ Canon - 1 шт.; стационарный экран: марка Digis Optima C - 1 шт. |
8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
| Приступая к изучению дисциплины, студент должен ознакомиться с содержанием рабочей программы дисциплины «Компьютерные технологии в биологии». Дисциплина «Компьютерные технологии в биологии» включает несколько видов занятий, которые в совокупности обеспечивают её усвоение, это: лекции, практические занятия и самостоятельная работа. Важным элементом обучения студента является самостоятельная работа. Задачами самостоятельной работы является приобретение навыков самостоятельной научно-исследовательской работы на основании анализа текстов литературных источников и применения различных методов исследования; выработка умения самостоятельно и критически подходить к изучаемому материалу. Работа с учебной и научной литературой является главной формой самостоятельной работы и необходима при подготовке к текущему контролю знаний или промежуточной аттестации. Она включает проработку лекционного материала, а также изучение рекомендованных источников и литературы по тематике лекций. При самостоятельном изучении теоретической темы студент, используя рекомендованные в РПД литературные источники и электронные ресурсы, должен ответить на контрольные вопросы или выполнить задания, предложенные преподавателем. Практические занятия проводятся с целью углубления и закрепления знаний, полученных на лекциях, в также, в ходе самостоятельной работы. При подготовке к практическому занятию студенту необходимо повторить материал по заданной теме; изучить теоретический материал, рекомендованный преподавателем, продумать ответы на контрольные вопросы. Конспекты научной литературы при самостоятельной подготовке к занятиям должны быть выполнены также аккуратно, содержать ответы на каждый поставленный в теме вопрос, иметь ссылку на источник информации с обязательным указанием автора, названия и года издания используемой научной литературы. В течение семестра проводится текущий контроль знаний и промежуточная аттестация студентов. Текущий контроль осуществляется на каждом практическом занятии в виде фронтального, выборочного, группового или индивидуального опроса в устной или письменной форме с целью проверки формирования компетенций, изложенных в ФОС. Промежуточная аттестация осуществляется по завершению изучения дисциплины в форме экзамена. Преподаватель может досрочно освобождать от промежуточной аттестации студента с выставлением автоматической оценки за проявленное усердие при освоении дисциплины или по итогам учета показателей балльно-рейтинговой системы. В ходе освоения первого раздела магистранты осваивают подходы и способы работы с источниками биологической информации и возможностями Сети интернет. Производят сбор актуальных сведений из всех известных подтвержденных (научно обоснованных) источников (с указанием первоисточника информации). Во втором разделе путем доступа к данным по биоразнообразию магистранты производят сбор сведений о биологических объектах (животные, растения, грибы, лишайники, микробы), с разрозненных депозитариев (коллекций) научных центров, институтов, университетов. В третьем разделе магистранты знакомятся с возможностями биоинформатики и производят первичный анализ ДНК объектов исследования, путем работы с практическими руководствами по данному разделу и дополнительными учебными материалами. В заключительных разделах студент представляет результаты работы по индивидуальным объектам, проходит тест и заполняет дополнительные анкеты обратной связи по окончанию курса. |