Закреплена за кафедрой | Кафедра информационной безопасности |
---|---|
Направление подготовки | 03.03.02. Физика |
Форма обучения | Очная |
Общая трудоемкость | 2 ЗЕТ |
Учебный план | 03_03_02_Ф-1-2020 |
|
|
Распределение часов по семестрам
Курс (семестр) | 3 (5) | Итого | ||
---|---|---|---|---|
Недель | 19 | |||
Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
Лекции | 12 | 12 | 12 | 12 |
Лабораторные | 16 | 16 | 16 | 16 |
Сам. работа | 44 | 44 | 44 | 44 |
Итого | 72 | 72 | 72 | 72 |
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 информационной безопасности
Протокол от 08.06.2020 г. № 10-2020/21
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., профессор Поляков В.В
1.1. | Рассмотреть основные закономерности функционирования живого организма (на примере человеческого организма), изучить особенности и механизмы взаимодействия этих систем. Рассмотреть физические законы, явления, процессы и характеристики в живых системах. Изучить физические процессы в организме, физические методы исследования. Изучить основные физические законы и математические подходы к изучению процессов в живом организме |
---|
Цикл (раздел) ООП: Б1.В |
ОПК-1 | способностью использовать в профессиональной деятельности базовые естественнонаучные знания, включая знания о предмете и объектах изучения, методах исследования, современных концепциях, достижениях и ограничениях естественных наук |
ПК-1 | способностью использовать специализированные знания в области физики для освоения профильных физических дисциплин |
В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
3.1. | Знать: |
---|---|
3.1.1. | о надмолекулярных структурах живой клетки (биологические мембраны); о природе ионного обмен, биоэлектрогенезе, биомеханике мышечного сокращения, системе кровообращения и т.д.; о проблемах взаимодействия биосферы и физических полей окружающего мира; о действии неблагоприятных факторов внешней среды на человеческий организм; о функционально активных веществах (белки, нуклеиновые кислоты), о физико-математическом моделировании при биофизических исследованиях |
3.2. | Уметь: |
3.2.1. | реализовывать физический подход к изучению основных жизненных процессов (дыхание, кровообращение, прохождение нервного импульса и т.д.); использовать физические методы (например, моделирование) для изучения биологических процессов; обозначить особенности процессов в биологических объектах по сравнению с неживыми организме (биомеханика мышцы, реология крови и т.д.); оценивать действие физических факторов на организм человека сопоставлять физические процессов для технических и биосистем |
3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
3.3.1. | трактовки состояния живого организма по анализу электрической активности органов (электрокардиография, электроэнцефалография и т.д). оценки оптической системы глаз человека, мышечного сокращения с точки зрения механики, системы кровообращения с точки зрения реологии и т.д. анализа биологических объектов физическими методами количественной оценки транспорта веществ через биологические мембраны, потенциалов покоя и действия |
Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
---|---|---|---|---|---|---|
Раздел 1. Биофизика как междисциплинарная наука. Биофизика клетки | ||||||
1.1. | Биофизика как междисциплинарная наука. Совокупность физических, химических и биологических критериев живого. Разнообразие жизни на Земле . Архитектура и хореография клетки. Химические компоненты: вода, ионы, простейшие органические молекулы, макромолекулы - белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, липиды. Строение и функции клеточных органелл. Общая схема метаболизма. Основы классической и молекулярной генетики. Рост и деление клеток, клеточный цикл. Ферментативный катализ. | Лекции | 5 | 2 | ОПК-1, ПК-1 | Л2.1, Л1.1 |
1.2. | Разнообразие жизни на Земле. Взаимосвязь структуры и функции. Механизм человека как открытая система (обмен веществом, энергией и информацией). | Сам. работа | 5 | 14 | ОПК-1, ПК-1 | Л2.1, Л1.1 |
Раздел 2. Механохимические процессы. Биофизика мембран. | ||||||
2.1. | Механохимические процессы. Мышечные и немышечные формы подвижности. Биофизика мембран: структура и физико-химические свойства, активный и пассивный транспорт ионов, сопряженный транспорт веществ. | Лекции | 5 | 4 | ОПК-1, ПК-1 | Л2.1, Л1.1 |
2.2. | Модели биологических мембран | Лабораторные | 5 | 6 | ОПК-1, ПК-1 | |
Раздел 3. Транспорт веществ. Насосы, каналы, переносчики. Биоэлектрические потенциалы. | ||||||
3.1. | Пассивный перенос веществ через биологические мембраны. Диффузия. Облегченная диффузия. Транспорт ионов. Активный транспорт. Насосы, каналы, переносчики. Осмотические и электрические явления, форма клетки. Возбудимость, распространение нервного импульса, синаптическая передача. | Лекции | 5 | 2 | ОПК-1, ПК-1 | Л2.1, Л1.1 |
3.2. | Пассивный перенос веществ через биологические мембраны. Активный транспорт. Электрогенные ионные насосы. Натрий-калиевые насосы. Вторично-активный транспорт. Генерация мембранного потенциала покоя и действия. | Лабораторные | 5 | 4 | ОПК-1, ПК-1 | Л2.1, Л1.1 |
Раздел 4. Физические основы преобразования и аккумуляции энергии в биологических системах. Биофизика рецепции | ||||||
4.1. | Физические основы преобразования и аккумуляции энергии в биологических системах. Биологическое окисление, дыхательная цепь, митохондрии, перенос электронов, механизмы энергетического сопряжения в биомембранах. Фотобиологические процессы. Биофизика рецепции | Лабораторные | 5 | 6 | ОПК-1, ПК-1 | Л2.1, Л1.1 |
4.2. | Физические основы преобразования и аккумуляции энергии в биологических системах. Биологическое окисление, дыхательная цепь, митохондрии, перенос электронов, механизмы энергетического сопряжения в биомембранах. Фотобиологические процессы. Биофизика рецепции | Сам. работа | 5 | 14 | ОПК-1, ПК-1 | Л1.1 |
Раздел 5. Элементы анатомии и физиологии человека и животных, строение и функции органов. Открытые системы, неравновесная термодинамика в биологии, стационарные состояния. Синергетика, диссипативные структуры, активные среды. | ||||||
5.1. | Элементы анатомии и физиологии человека и животных, строение и функции органов. Элементы теории эволюции. Экологические системы. Биологические часы. Упорядоченность биологических структур, энтропия и информация. Открытые системы, неравновесная термодинамика в биологии, стационарные состояния. Синергетика, диссипативные структуры, активные среды. Колебательные и автоволновые процессы в биологических системах как физическая основа пространственно-временной самоорганизации и регуляции. Простейшие математические модели биологических процессов. | Лекции | 5 | 4 | ОПК-1, ПК-1 | Л2.1, Л1.1 |
5.2. | . Элементы анатомии и физиологии человека и животных, строение и функции органов. Элементы теории эволюции. Экологические системы. Биологические часы. Упорядоченность биологических структур, энтропия и информация. Открытые системы, неравновесная термодинамика. Простейшие математические модели биологических процессов. | Сам. работа | 5 | 16 | ОПК-1, ПК-1 |
5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
приведены в ФОСе |
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
не требуется |
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
приведены в приложении |
6.1. Рекомендуемая литература | ||||
6.1.1. Основная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л1.1 | Васильев, А. А | Медицинская и биологическая физика: учебное пособие для вузов | М. : Издательство Юрайт, 2018//ЭБС Юрайт | biblio-online.ru |
6.1.2. Дополнительная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л2.1 | Минакова Н.Н., Устинов Г.Г. | Биофизика: пособие к практ. занятиям | Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2007 | 2 |
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
Название | Эл. адрес | |||
Э1 | www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека. | |||
Э2 | www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека. | |||
Э3 | www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека. | |||
Э4 | www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека. | |||
Э5 | www.microinform.ru/ Учебный центр компьютерных технологий «Микроинформ». | |||
Э6 | www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана. | |||
Э7 | www.intuit.ru/ Образовательный сайт | |||
Э8 | www.window.edu.ru/ Библиотека учебной и методической литературы | |||
Э9 | www.osp.ru/ Журнал «Открытые системы» | |||
Э10 | www.ihtika.lib.ru/ Библиотека учебной и методической литературы | |||
Э11 | Курс на Moodle "Биофизика" | portal.edu.asu.ru | ||
6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
Microsoft Windows 7 № 60674416 от 19.07.2012 г. (бессрочная); Microsoft Office 2010 № 60674416 от 19.07.2012 г. (бессрочная); Open Office, http://www.openoffice.org/license.html | ||||
6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
Профессиональные базы данных: 1. Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com); 2. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/); 3. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru) |
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) |
Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
Рекомендации по подготовке к лекционным занятиям (теоретический курс): Перед очередной лекцией необходимо бегло ознакомиться с содержанием очередной лекции по основным источникам литературы в соответствии с рабочей программой дисциплины. Часть лекционного материала представлена в виде презентаций, ссылок на Интернет-источники. Материалы распределены по разделам курса. Рекомендации по подготовке к лабораторным работам: - необходимо проработать теоретический материал, соответствующий теме работы. - в начале занятий задать преподавателю вопросы по материалу, вызвавшему затруднения в его понимании и освоении. - при ответе на вопросы, поставленные для самостоятельной проработки, необходимо его увязывать их с вопросами защиты информации в коммерческой организации. Рекомендации по подготовке к самостоятельной работе: - выполнять в установленные сроки все плановые задания, выдаваемые преподавателем, выяснять на консультациях неясные вопросы. = прорабатывать соответствующие теоретические и практические разделы курса, все неясные моменты фиксировать и выносить на плановую консультацию. |