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

Инструментальные методы анализа в биотехнологических производствах
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра органической химии
Направление подготовки19.03.01. Биотехнология
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план19_03_01_Биотех-1-2020
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 42
самостоятельная работа 66
Виды контроля по семестрам
зачеты: 3

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (3) Итого
Недель 18,5
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18
Лабораторные 24 24 24 24
Сам. работа 66 66 66 66
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
канд. хим. наук, доцент, Геньш Константин Викторович;канд. хим. наук, доцент, Колосов Петр Владимирович

Рецензент(ы):

Рабочая программа дисциплины
Инструментальные методы анализа в биотехнологических производствах

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 19.03.01 БИОТЕХНОЛОГИЯ (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 11.03.2015г. №193)

составлена на основании учебного плана:
19.03.01 Биотехнология
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра органической химии

Протокол от 22.06.2020 г. № 11
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
Базарнова Н.Г., доктор хим. наук, профессор

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 органической химии

Протокол от 22.06.2020 г. № 11
Заведующий кафедрой Базарнова Н.Г., доктор хим. наук, профессор

1. Цели освоения дисциплины

1.1. - формирование у бакалавра представлений о теоретических основах хроматографических методов, о многообразии хроматографических методов и решаемых аналитических задач при их использовании в профессиональной научно-исследовательской и производственной деятельности в области химической технологии синтетических биологически активных веществ, химико-фармацевтических препаратов и косметических средств.
- закрепление, обобщение, углубление и расширение химических знаний, полученных при изучении базовых дисциплин, приобретение новых знаний и формирование умений и навыков, необходимых для изучения специальных технологических дисциплин.
В соответствии с квалификационной характеристикой, бакалавр должен знать основы хроматографических методов анализа, в объеме необходимом для решения производственных и исследовательских задач

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-9: владением основными методами и приемами проведения экспериментальных исследований в своей профессиональной области; способностью проводить стандартные и сертификационные испытания сырья, готовой продукции и технологических процессов
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1. - возможности применения нескольких групп методов исследования простых физико-химических закономерностей;
- теоретические способы обоснования возможности и границы применимости выбранных новейших методов, исследования сложных закономерностей состав – свойство и процессов различной природы.
3.2.Уметь:
3.2.1.- проводить калибровку и настройку серийного оборудования, относящемся к различным группам методов (рефрактометрических, электрохимических и т.д.), при отсутствии методических указаний;
- формулировать требования к условиям проведения инструментального исследования, выполнить простейшие исследования на серийном и сложном научном оборудовании химических лабораторий при отсутствии методических указаний;
- анализировать и теоретически обосновывать результаты комплексного исследования физико-химических закономерностей с целью доказательства достижения поставленных профессиональных задач
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.владеет навыками работы на серийном научном оборудовании, относящемся к различным группам методов (рефрактометрических, электрохимических и т.д.), может выполнять стандартные операции при отсутствии методических указаний;
владеет теоретическими основами различных методов и способен обосновать выбор того или иного метода исследования физико-химических процессов, навыками работы на сложном научном оборудовании;
теоретическими основами и практическими навыками работы на оригинальном и сложном научном оборудовании; способен модернизировать этапы работы на оригинальном научном оборудовании.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Хроматографические методы анализа
1.1. Основные положения хроматографии. Качественный и количественный хроматографический анализ. Классификация методов хроматографии по агрегатному состоянию фаз Лекции 3 2 ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2
1.2. Планарная (тонкослойная) хроматография Лекции 3 2 ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2
1.3. Газо-адсорбционная хроматография Лекции 3 1 ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2
1.4. Газовая хроматография. Аппаратурное оформление. Лекции 3 1 ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2
1.5. Капиллярная газовая хроматография Лекции 3 1 ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2
1.6. Высокоэффективная жидкостная хроматография. Принцип метода, решаемые задачи. Лекции 3 1 ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2
1.7. Газо-жидкостная хроматография Лекции 3 1 ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2
1.8. Приготовление хроматографической колонки, определение ее характеристик Лабораторные 3 4 ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2
1.9. Разделение аминокислот методом тонкослойной хроматографии Лабораторные 3 4 ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2
1.10. Качественный анализ смеси спиртов газохроматографическим методом анализа Лабораторные 3 4 ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2
1.11. Внеаудиторная самостоятельную работа:закрепление знаний и отработка умений и навыков, подготовка к текущему и промежуточному контролю по дисциплине, написание рефератов и отчетов и т.д. Сам. работа 3 33 ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2
Раздел 2. Спектроскопические методы анализа
2.1. Введение. Основы УФ-спектроскопии Лекции 3 3 ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2
2.2. Основы ИК-спектроскопии Лекции 3 3 ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2
2.3. Основы ЯМР-спектроскопии Лекции 3 3 ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2
2.4. УФ-спектры органических веществ Лабораторные 3 4 ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2
2.5. ИК-спектры органических веществ Лабораторные 3 4 ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2
2.6. Построение калибровки УФ-спектрометра по растворам белка Лабораторные 3 4 ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2
2.7. Внеаудиторная самостоятельная работа:закрепление знаний и отработка умений и навыков, подготовка к текущему и промежуточному контролю по дисциплине, написание рефератов и отчетов и т.д. Сам. работа 3 33 ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
В ФОСе
5.2. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
5.3. Фонд оценочных средств
Фонд оценочных средств размещен в приложении.
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 Г.Б. Слепченко, В.И. Дерябина, Т.М. Гиндуллина, Инструментальный анализ биологически активных веществ и лекарственных средств : Издательство Томского политехнического университета, 2015 http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=442807
Л1.2 Л.Ф. Попова Инструментальные методы анализа: Практикум по аналитической химии : учебное пособие Архангельск : САФУ, 2014 http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=436184
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Ю.Бёккер ;пер.В.С.Курова Хроматография. Инструментальная аналитика:: М.:РИЦ"Техносфера", 2009 URL:http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=89008
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Винарский В.А. Хроматография [Электронный ресурс]: Курс лекций в двух частях: Часть 1. Газовая хроматография. — Электрон. текст. дан. (4,1 Мб). — Мн.: Научно-методический центр “Электронная книга БГУ”, 2003. Электрон. версия печ. публикации, 2002. — PDF формат, версия 1.4 . — Систем. требования: Adobe Acrobat 5.0 и выше.— № гос. регистрации 1200300210. Режим доступа: http://anubis.bsu.by/publications/elresources/Chemistry/vinarski.pdf
Э2 Конюхов, В.Ю. Хроматография. [Электронный ресурс] Электрон. дан. СПб. : Лань, 2012. 224 с. Режим доступа: http://e.lanbook.com/book/4044
Э3 Сычев С. Н., Гаврилина В. А. Высокоэффективная жидкостная хроматография: аналитика, физическая химия, распознавание многокомпонентных систем. - 1-е изд. - СПб: Лань, 2013. -256 с. http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=5108
Э4 Долгоносов, А.М. Колоночная аналитическая хроматография: практика, теория, моделирование [Электронный ресурс] : учебное пособие / А.М. Долгоносов, О.Б. Рудаков, А.Г.Прудковский. Электрон. дан. СПб. : Лань, 2015. 467 с. Режим доступа: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=63592
Э5 Курсы в Moodle "Инструментальные методы анализа в биотехнологических производствах" https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=2088
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Windows
Microsoft Office
Blender, условия использования по ссылке https://www.blender.org/about/license/ (бессрочная).
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
http://www.lib.asu.ru электронные ресурсы научной библиотеке АлтГУ
http://www.chem.msu.su Электронная библиотека на сервере химфака МГУ
http://www.lib.msu.su Библиотека МГУ
http://www.kge.msu.ru Библиотека химической литературы

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)
001дК лаборатория хроматографических методов анализа - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Рабочее место преподавателя лабораторные столы и стулья на 7 посадочных мест; оборудование, инструмент и приспособления, принадлежности и инвентарь для организации учебного процесса на подгруппу (7 человек): весовой стол; весы аналитические; газовый хроматограф; модель 3700; газовый хроматограф Hewlett Packard HP 4890A; генератор водорода Хроматэк 10.400; компрессор МК-Л2; компрессор BUFAG House Master Kit Mecafer Mor; двухлинейный плоский самописец TZ 4620; центрифуга Eppendorf 5702; хроматографический микрошприц; колонки для ГЖХ, мембрана для ввода проб; лайнер; измеритель концентрации озона электрические; пробки; металлическое оборудование; наборы химической посуды; наборы химических реактивов. Компьютер Celeron Dual-Core E3300/2Gb/250Gb/KM/19" Acer V193WEOB
013К лаборатория ИК и УФ-спектроскопии - 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; переносная доска; переносная мультимедиа техника; комплект для прессовки таблеток с гидравлическим прессом; спектрофотометр УФ (Agilent); ИК-спектрометр Infraium FT-801; излучатель инфракрасный, SPECORD 75 IR, SPECORD UV VIS; набор кювет; комплект кювет KBr: пресс гидравлический, программный пакет Zair 3.5, программный пакет OPUS 6.5; МФУ; Фурье-спектрометр; спектрофотометр; набор химической посуды; набор реактивов; компьютер Aquarius Std MS_SC140 C2600/D512/HDD160/DVDRW/LCD - панель BenQ 17", Вытяжной шкаф.

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Методические рекомендации по освоению лекционного материала, подготовке к лекциям
Необходимо помнить, что посещение лекций является обязательным и, в случае пропуска лекции, обучающийся должен изучить ее содержание самостоятельно. Перед началом курса, на вводной лекции преподаватель, сообщает о форме, в которой будет проводиться диалог с обучающимися на лекционных занятиях. Обучающиеся получают право задавать вопросы по теме лекции только после ее окончания. Специально для этой цели преподаватель в обязательном порядке оставляет 5- 10 минут в конце лекции. Обучающимся необходимо записывать все возникающие по ходу лекции вопросы, а затем, с разрешения преподавателя, задать их. Если после первоначального объяснения преподавателя остались невыясненные положения, их стоит уточнить. В то же время, следует задавать лишь действительно важные вопросы – остальные менее значительные с пользой для всех могут быть разобраны на практическом занятии. Материал, излагаемый преподавателям, необходимо конспектировать. Для этого следует помнить, что конспект – не дословно записанная речь преподавателя, а сжатое, ёмкое смысловое содержание лекции, включающее основные ее аспекты, дополнительные пояснения лектора и пометки самого автора конспекта, то есть обучающегося. Рекомендуется вести конспект лекции следующим образом: Каждый смысловой раздел целесообразно начинать с абзаца с новой строки. При появлении интересных мыслей, вопросов по поводу соответствующей информации, или услышав важный комментарий преподавателя, обучающийся может отметить это таким образом, чтобы было ясно, к какому разделу лекции эти пометки относятся, насколько важными их считает преподаватель, какое внимание следует уделить подробному их анализу, изучению. Кроме того, позже, при самостоятельном изучении соответствующей теме учебной и научной литературы, рекомендуется делать дополнительные пометки, которые помогут качественно подготовиться к контролю знаний (сноски на страницы учебника, монографии, альтернативные или сходные авторские определения, примеры, статистические данные и прочее). В зависимости от значимости текста целесообразно выделять его цветным маркером. В случае, когда преподаватель даёт лекции не в традиционной, а в интерактивной форме, необходимо внимательно выслушать правила и активно работать, выполняя указания преподавателя.
Методические рекомендации по подготовке к практическим/лабораторным занятиям
Подготовка к практическому занятию, основной задачей которого является углубление знаний по дисциплине, в основном, должна основываться на конспектах лекций, учебном материале, а также на новейших источниках – статьях из рекомендованных журналов, материалах сети «Интернет». Кроме того, практическое занятие может включать и мероприятия по контролю знаний по дисциплине в целом. Ввиду ограниченного количества времени предполагается тестовый контроль, в ходе которого выявляется степень усвоения студентами понятийного аппарата и знаний дисциплины в целом. При подготовке к практическому занятию обучающийся должен изучить все вопросы, предлагаемые по данной теме и заполнить рабочую тетрадь. При этом обучающийся должен иметь конспект лекций и сделанные конспекты вопросов, рекомендованные для практического занятия.

Систематизированные основы научных знаний по изучаемой дисциплине закладываются на лекционных занятиях, посещение которых студентами обязательно. В ходе лекции они внимательно следят за ходом изложения материала лектора, аккуратно ведут конспект. Конспектирование лекции - одна из форм активной самостоятельной работы, требующая навыков и умений кратко, системно, последовательно и логично формировать положения тем. "Хроматографических методов анализа" как дисциплина имеет свою терминологию, свой специфический категориальный аппарат, которым должен умело владеть студент, употребляя соответствующие сокращения и логические схемы по ходу записи лекции. Культура записи лекции - один из важнейших факторов успешного и творческого овладения материалом по узловым вопросам изучаемой дисциплины. Неясные моменты выясняются в конце занятия в отведенное на вопросы время. Рекомендуется в кратчайшие сроки после ее прослушивания проработать материал, а конспект дополнить и откорректировать. Последующая работа над текстом лекции воспроизводит в памяти ее содержание, позволяет дополнить запись, выделить главное, творчески закрепить материал в памяти.
Самостоятельная работа включает в себя:
-чтение и конспектирование рекомендованной литературы,
-проработку учебного материала (по конспектам лекций, учебной и научной литературе),
-подготовку ответов на вопросы, предназначенных для самостоятельного изучения,
-доказательство отдельных утверждений, свойств;
-подготовку к практическим занятиям, коллоквиумам, экзамену.
При изучении дисциплины важное внимание уделяется самостоятельной работе по подготовке к коллоквиумам,имеющим целью углубленное изучение учебной дисциплины, привитие обучающимся навыков самостоятельного поиска и анализа необходимой информации, умения активно участвовать в творческой дискуссии
Для допуска к зачету необходимо не менее четырех ответов на вопросы семинарских занятий, решение 10 ситуационных задач в соответствии с вариантом, указанным преподавателем, выполнение всех лабораторных работ, выполнение тестов по текущей проверке знаний и умений.
Оценка – "зачтено", "незачтено".
При подготовке к семинарским занятиям необходимо воспользоваться материалами основной и дополнительной учебной литературы, конспектами лекций, . Кроме того, в ЭУМК приведены темы и вопросы семинарский занятий, темы рефератов. Вопросы по подготовке к семинарскому занятию, решению задач и написанию рефератов могут быть заданы на форуме указанного ЭУМК.
Вопросы по подготовке к семинарскому занятию, решению практических заданий и написанию рефератов преподаватель сообщает не менее чем за одну неделю.
Написание реферата предполагается в случае наличия пропусков лекций и семинарских занятий, либо неудовлетворительной оценки за коллоквиум. Тема реферата, в данном случае, выбирается в соответствии с темами пропущенных занятий. Объем реферата – 20-25 страниц машинописного текста. Реферат сдается преподавателю на проверку не позднее зачетной недели.
Тестирование проводится письменно. На тестирование отводится 40 - 45 минут. Каждый вариант тестовых заданий включает 25 вопросов. За каждый правильный ответ дается 4 балла. Перевод баллов в оценку: 52-100 баллов – «зачтено», 0-48 баллов – «незачтено».