Математические методы в биофизике

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СЕВЕРНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
«СОГЛАСОВАНО»
Зав. кафедрой, доцент
_____________________С.Е. Ефимовский
«___»_______________2012 г.
«УТВЕРЖДАЮ»
Декан факультета ____________________
______________________
«___»_______________2012 г.
РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
По дисциплине «Математические методы в биофизике»
По направлению подготовки 060101 – «Лечебное дело»
060103 «Педиатрия»
Курс - 1
Вид промежуточной аттестации - зачёт
Кафедра медицинской и биологической физики
Трудоемкость дисциплины 36 час./ 1 зач. ед.
Архангельск, 2012
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 предметноспециализированными 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 060101 «Лечебное дело».
3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:
Коды
формируемых
компетенций
ОК-№
№1
ПК -№
№2
№ 32
Компетенции
Общекультурные компетенции
Способность и готовность использовать на практике
методы естественных наук в различных видах
профессиональной и социальной деятельности
Профессиональные компетенции
Способность
и
готовность
выявлять
естественнонаучную сущность проблем, возникающих в
ходе профессиональной деятельности, использовать для
их решения соответствующий физико-химический и
математический аппарат
Способность и готовность к участию в освоении
современных теоретических и экспериментальных
методов исследования с целью создания новых
перспективных средств, в организации работ по
практическому использованию и внедрению
результатов исследований
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать:
- сущность математических методов решения интеллектуальных задач
Уметь:
- применять математические методы в медицине
Владеть:
- навыками математического моделирования при решении конкретных
медико-биологических проблем
4. Объем дисциплины и виды учебной работы:
Общая трудоемкость дисциплины составляет 1зачётную единицу.
Всего часов
Семестр
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции (Л)
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные практикумы (ЛП)
Клинические практические занятия (КПЗ)
Самостоятельная работа (всего)
Экзамен
24
1
24
1
12
1
Общая трудоемкость (час.)
36
1
Вид учебной работы
5. Содержание дисциплины:
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
п/п
1
1.
2.
Наименование раздела дисциплины
2
Приложения дифференциального
исчисления в биофизике
Содержание раздела
3
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.
Приложения интегрального исчисления Применение первообразной,
в биофизике
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 медикобиологических 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
1
1.
2.
3.
Наименование раздела
дисциплины
2
Приложения дифференциального
исчисления в биофизике
Приложения интегрального
исчисления в биофизике
Математическое моделирование в
биофизике
Л
ПЗ
С
ЛП
КПЗ
СРС
3
4
8
5
6
7
8
Всего
часов
9
4
12
3
9
5
15
6
10
6. Интерактивные формы проведения занятий
№
Наименование
Интерактивные формы
Длительность
п/п раздела дисциплины
проведения занятий
(час.)
1.
Математическое
Занятие с малыми группами на
моделирование в
тему
«Применение
2
биофизике
дифференциальных уравнений
в медицине»
Итого (час.)
2
Итого (% от аудиторных занятий)
8
7. Внеаудиторная самостоятельная работа студентов
№
п/п
1.
Наименование
раздела дисциплины
Приложения
дифференциального
исчисления в
биофизике
Виды самостоятельной
работы
Выполнение
домашних
заданий. Изучение учебной
литературы.
Подготовка
к
контрольной работе № 1 и к
зачёту.
Формы
контроля
Опросы на
практических
занятиях.
Выборочная
проверка и
разбор
домашних
2.
Приложения
интегрального
исчисления в
биофизике
Выполнение
домашних
заданий. Изучение учебной
литературы.
Подготовка
к
контрольной работе № 1 и к
зачёту.
3.
Математическое
моделирование в
биофизике
Выполнение
домашних
заданий. Изучение учебной
литературы.
Подготовка
к
контрольной работе № 2 и к
зачёту.
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
заданий.
Контрольная
работа № 1.
Зачёт.
Опросы на
практических
занятиях.
Выборочная
проверка и
разбор
домашних
заданий.
Контрольная
работа № 1.
Зачёт.
Опросы на
практических
занятиях.
Выборочная
проверка и
разбор
домашних
заданий.
Контрольная
работа № 2.
Зачёт.
9. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
9.1. Основная литература
1. 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
Доцент
Фамилия, инициалы
Постников Б.М.
Подпись
Рецензент (ы):
Место работы
Занимаемая должность
Фамилия,
инициалы
Подпись