МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Современные биотехнологии в природопользовании
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра природопользования и геоэкологии
Направление подготовки05.04.06. Экология и природопользование
ПрофильУправление природопользованием
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план05_04_06_УП_2-2020
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 24
самостоятельная работа 57
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 2

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 1 (2) Итого
Недель 16
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 4 4 4 4
Практические 20 20 20 20
Сам. работа 57 57 57 57
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
к.с.-х.н., доцент, Максимова Н.Б.

Рецензент(ы):
к.г.н., доцент, Козырева Ю.В.

Рабочая программа дисциплины
Современные биотехнологии в природопользовании

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 05.04.06 Экология и природопользование (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 23.09.2015г. №1041)

составлена на основании учебного плана:
05.04.06 Экология и природопользование
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра природопользования и геоэкологии

Протокол от 11.03.2020 г. № 247
Срок действия программы: 2018-2020 уч. г.

Заведующий кафедрой
Антюфеева Т.В. канд. геогр. наук, доцент

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра природопользования и геоэкологии

Протокол от 11.03.2020 г. № 247
Заведующий кафедрой Антюфеева Т.В. канд. геогр. наук, доцент

1. Цели освоения дисциплины

1.1.Цель - формирование современных представлений об уровне научных достижений в области биоинженерии и биотехнологии, клеточной и генетической инженерии, энзимологии; знакомство с современными промышленными биотехнологическими процессами

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.03

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОК-1: способностью к абстрактному мышлению, анализу, синтезу
ОПК-6: владением методами оценки репрезентативности материала, объема выборок при проведении количественных исследований, статистическими методами сравнения полученных данных и определения закономерностей
ПК-1: способностью формулировать проблемы, задачи и методы научного исследования, получать новые достоверные факты на основе наблюдений, опытов, научного анализа эмпирических данных, реферировать научные труды, составлять аналитические обзоры накопленных сведений в мировой науке и производственной деятельности, обобщать полученные результаты в контексте ранее накопленных в науке знаний и формулировать выводы и практические рекомендации на основе репрезентативных и оригинальных результатов исследований
ПК-2: способностью творчески использовать в научной и производственно-технологической деятельности знания фундаментальных и прикладных разделов специальных дисциплин программы магистратуры
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- основные направления современной биотехнологии и перспективы ее развития;
- объекты и продукты биотехнологии;
- основные типы биотехнологических процессов и объекты биотехнологии;
- Методы анализа, синтеза и обработки полученной экспериментальной и теоретической информации
3.2.Уметь:
3.2.1.- характеризовать основные биотехнологические производства;
- объяснять биотехнологические функции агентов биотехнологии;
- характеризовать основные биотехнологические производства и способы снижения загрязнения окружающей среды, восстановления нарушенных экосистем;
- Анализировать, критически осмысливать, систематизировать информацию и прогнозировать результат при постановке целей в сфере биотехнологии и рационального природопользования
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.- современными методами исследования биосистем;
- способностью использовать знания правовых и этических норм при разработке и осуществлении социальнольно-значимых проектов;
- нормативной, справочной и научной литературой для решения профессиональных и научных задач

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Предмет, история развития и основные направления биотехнологии
1.1. Цели, задачи, основные направления и перспективы развития биотехнологии Лекции 2 2 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3
1.2. Основные стадии и принципы осуществления биотехнологических процессов Практические 2 2 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3
1.3. Реализация генетической информации Практические 2 2 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3
1.4. Становление современной биотехнологии Сам. работа 2 8 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3
Раздел 2. Биотехнологические методы и процессы
2.1. Применение биотехнологии в природопользовании Лекции 2 2 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3
2.2. Использование биохимической активности микроорганизмов в промышленном производстве ряда экономически важных веществ Практические 2 2 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3
2.3. Использование биохимической активности микроорганизмов в промышленном производстве ряда экономически важных веществ Сам. работа 2 8 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3
2.4. Биотехнологическая биоэнергетика и биологическая переработка минерального сырья Практические 2 2 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3
2.5. Биотехнологическая биоэнергетика и биологическая переработка минерального сырья Сам. работа 2 8 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3
2.6. Биотехнология получения препаратов для сельского хозяйства Практические 2 2 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3
2.7. Биотехнология получения препаратов для сельского хозяйства Сам. работа 2 8 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3
2.8. Биотехнологические процессы переработки твердых отходов и газовоздушных выбросов Практические 2 2 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3
2.9. Биотехнологические процессы переработки твердых отходов и газовоздушных выбросов Сам. работа 2 6 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3
2.10. Методы клеточной и генной и инженерии Практические 2 2 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3
2.11. Методы клеточной и генной и инженерии Сам. работа 2 7 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3
2.12. Биотехнология клеток и тканей растений и животных Практические 2 2 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3
2.13. Биотехнология клеток и тканей растений и животных Сам. работа 2 6 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3
2.14. Получение экологически чистой энергии Практические 2 2 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3
2.15. Биотехнология и безопасность Практические 2 2 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3
2.16. Биотехнология и безопасность Сам. работа 2 6 ОК-1, ОПК-6, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
5.2. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
5.3. Фонд оценочных средств
Приложения

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Назаренко Л.В., Долгих Ю.И., Загоскина Н.В., Ралдугина Г.Н. Биотехнология растений: учебник и практикум для бакалавриата и магистратуры М. : Издательство Юрайт, 2018 https://biblio-online.ru/book/B3DC4224-578D-4359-AC7E-5A2AF2AE581C/biotehnologiya-rasteniy
Л1.2 Е.В. Будкевич Основы нанобиотехнологии. Фундаментальные основы нанобиотехнологий : Основы нанобиотехнологии. Фундаментальные основы нанобиотехнологий Ставрополь : СКФУ, 2016 http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=459189
Л1.3 Горленко, В.А. Научные основы биотехнологии: учебное пособие Москва : Прометей, 2013 http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=240486
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Цымбаленко, Н.В. Биотехнология: учебное пособие Санкт-Петербург : РГПУ им. А. И. Герцена, 2011 http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=428265
Л2.2 Бочкарев В.В. Оптимизация химико-технологических процессов: учебное пособие для бакалавриата и магистратуры М. : Издательство Юрайт, 2018 https://biblio-online.ru/book/5FB84219-6818-405D-A7E9-AFD9E8ED1068/optimizaciya-himiko-tehnologicheskih-processov
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
6.3. Перечень программного обеспечения
6.4. Перечень информационных справочных систем
СПС КонсультантПлюс (инсталлированный ресурс АлтГУ или http://www.consultant.ru/)
Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com)
Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/)
Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru)
Экологические проблемы:http://ecologyproblems.ru/
Глобальные проблемы // http://rio10.cis.lead.org/ref_global.htm#1
http://biodat.ru – BioDat.
Каталог информационных ресурсов BioDat и Internet, который поможет сориентироваться во множестве различных баз данных, справочников, информационных и аналитических материалов по экологии.
http://www.zelife.ru - "Зелёная жизнь" - экологический портал.
Материалы о защите окружающей среды, экологии планеты и человека. Справочные материалы, статистическая информация и рейтинги. Экологические карты.
http://oopt.info - Информационно-справочная система «ООПТ России».
Интернет-ресурс «ОСОБО ОХРАНЯЕМЫЕ ПРИРОДНЫЕ ТЕРРИТОРИИ РОССИИ», целью которого является распространение научной, технической и популярной информации о российских особо охраняемых природных территориях (ООПТ) через Интернет.
Проблемы устойчивого развития //
http://www.russ.ru/politics/20020902-gro.html
РИО+10: Полезные материалы и ссылки //
http://rio10.cis.lead.org/ref.htm
Что такое устойчивое развитие? //
http://alkir.narod.ru/sd-article.html
Documents relating to Sustainable Development //
http://www.laetusinpraesens.org/themes/azsusta.php

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Работа над конспектом лекции
Основу теоретического обучения студентов составляют лекции. Они дают систематизированные знания студентам о наиболее сложных и актуальных проблемах изучаемой дисциплины. На лекциях особое внимание уделяется не только усвоению студентами изучаемых проблем, но и стимулированию их активной познавательной деятельности, творческого мышления, развитию научного мировоззрения, профессионально-значимых свойств и качеств. Лекции по учебной дисциплине проводятся, как правило, как проблемные в форме диалога (интерактивные).
Знакомство с дисциплиной происходит уже на первой лекции, где от студента требуется не просто внимание, но и самостоятельное оформление конспекта. При работе с конспектом лекций необходимо учитывать тот фактор, что одни лекции дают ответы на конкретные вопросы темы, другие – лишь выявляют взаимосвязи между явлениями, помогая студенту понять глубинные процессы развития изучаемого предмета как в истории, так и в настоящее время.
Конспектирование лекций – сложный вид вузовской аудиторной работы, предполагающий интенсивную умственную деятельность студента. Конспект является полезным тогда, когда записано самое существенное и сделано это самим обучающимся. Не надо стремиться записать дословно всю лекцию. Такое «конспектирование» приносит больше вреда, чем пользы. Целесообразно вначале понять основную мысль, излагаемую лектором, а затем записать ее. Желательно запись осуществлять на одной странице листа или оставляя поля, на которых позднее, при самостоятельной работе с конспектом, можно сделать дополнительные записи, отметить непонятные места.
Осуществляя учебные действия на лекционных занятиях, студенты должны внимательно воспринимать действия преподавателя, запоминать складывающиеся образы, мыслить, добиваться понимания изучаемого предмета, применения знаний на практике, при решении учебно-профессиональных задач. Студенты должны аккуратно вести конспект. В случае недопонимания какой-либо части предмета следует задать вопрос в установленном порядке преподавателю. В процессе работы на лекции необходимо так же выполнять в конспектах модели изучаемого предмета (рисунки, схемы, чертежи и т.д.), которые использует преподаватель.
Непременным условием глубокого усвоения учебного материала является знание основ, на которых строится изложение материала. Обычно преподаватель напоминает, какой ранее изученный материал и в какой степени требуется подготовить к очередному занятию. Обращение к ранее изученному материалу не только помогает восстановить в памяти известные положения, выводы, но и приводит разрозненные знания в систему, углубляет и расширяет их. Каждый возврат к старому материалу позволяет найти в нем что-то новое, переосмыслить его с иных позиций, определить для него наиболее подходящее место в уже имеющейся системе знаний. Неоднократное обращение к пройденному материалу является наиболее рациональной формой приобретения и закрепления знаний.
Работа с рекомендованной литературой
При работе с основной и дополнительной литературой целесообразно придерживаться такой последовательности. Сначала прочитать весь заданный текст в быстром темпе. Цель такого чтения заключается в том, чтобы создать общее представление об изучаемом материале, понять общий смысл прочитанного. Затем прочитать вторично, более медленно, чтобы в ходе чтения понять и запомнить смысл каждой фразы, каждого положения и вопроса в целом. Чтение приносит пользу и становится продуктивным, когда сопровождается записями. Это может быть составление плана прочитанного текста, тезисы или выписки, конспектирование и др. Выбор вида записи зависит от характера изучаемого материала и целей работы с ним. Если содержание материала несложное, легко усваиваемое, можно ограничиться составлением плана. Если материал содержит новую и трудно усваиваемую информацию, целесообразно его законспектировать.
Подготовка к практическим занятиям.
Подготовку к каждому практическому занятию студент должен начать с ознакомления с планом практического занятия, который отражает содержание предложенной темы. Тщательное продумывание и изучение вопросов плана основывается на проработке текущего материала лекции, а затем изучения обязательной и дополнительной литературы, рекомендованной к данной теме. Все новые понятия по изучаемой теме необходимо выучить наизусть и внести в глоссарий, который целесообразно вести с самого начала изучения курса.
Результат такой работы должен проявиться в способности студента свободно ответить на теоретические вопросы практикума, его выступлении и участии в коллективном обсуждении вопросов изучаемой темы, правильном выполнении практических заданий и контрольных работ.
В процессе подготовки к практическим занятиям, студентам необходимо обратить особое внимание на самостоятельное изучение рекомендованной литературы. При всей полноте конспектирования лекции в ней невозможно изложить весь материал из-за лимита аудиторных часов. Поэтому самостоятельная работа с учебниками, учебными пособиями, научной, справочной литературой, материалами периодических изданий и Интернета является наиболее эффективным методом получения дополнительных знаний, позволяет значительно активизировать процесс овладения информацией, способствует более глубокому усвоению изучаемого материала, формирует у студентов свое отношение к конкретной проблеме.
Подготовка к семинару
Для успешного освоения материала студентам рекомендуется сначала ознакомиться с учебным материалом, изложенным в лекциях и основной литературе, затем выполнить самостоятельные задания, при необходимости обращаясь к дополнительной литературе. При подготовке к семинару можно выделить 2 этапа:
- организационный,
- закрепление и углубление теоретических знаний.
На первом этапе студент планирует свою самостоятельную работу, которая включает:
- уяснение задания на самостоятельную работу;
- подбор рекомендованной литературы;
- составление плана работы, в котором определяются основные пункты предстоящей подготовки.
Составление плана дисциплинирует и повышает организованность в работе. Второй этап включает непосредственную подготовку студента к занятию. Начинать надо с изучения рекомендованной литературы. Необходимо помнить, что на лекции обычно рассматривается не весь материал, а только его наиболее важная и сложная часть, требующая пояснений преподавателя в просе контактной работы со студентами. Остальная его часть восполняется в процессе самостоятельной работы. В связи с этим работа с рекомендованной литературой обязательна. Особое внимание при этом необходимо обратить на содержание основных положений и выводов, объяснение явлений и фактов, уяснение практического приложения рассматриваемых теоретических вопросов. В процессе этой работы студент должен стремиться понять и запомнить основные положения рассматриваемого материала, примеры, поясняющие его, разобраться в иллюстративном материале, задачах.
Студент должен быть готов к контрольным опросам на каждом учебном занятии. Одобряется и поощряется инициативные выступления с докладами и рефератами по темам семинарских занятий.
Подготовка докладов, выступлений и рефератов
Реферат представляет письменный материал по определенной теме, в котором собрана информация из одного или нескольких источников. В нем в обобщенном виде представляется материал на определенную тему, включающий обзор соответствующих литературных и других источников. Рефераты могут являться изложением содержания какой-либо научной работы, статьи и т.п. Доклад представляет публичное, развернутое сообщение (информирование) по определенному вопросу или комплексу вопросов, основанное на привлечении документальных данных, результатов исследования, анализа деятельности и т.д. При подготовке к докладу на семинаре по теме, указанной преподавателем, студент должен ознакомиться не только с основной, но и дополнительной литературой, а также с последними публикациями по этой тематике в сети Интернет. Необходимо подготовить текст доклада и иллюстративный материал в виде презентации. Доклад должен включать введение, основную часть и заключение. На доклад отводится 20-25 минут учебного времени. Он должен быть научным, конкретным, определенным, глубоко раскрывать проблему и пути ее решения. Особенно следует обратить внимание на безусловную обязательность решения домашних задач, указанных преподавателем к семинару.