МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени ШАКАРИМА города СЕМЕЙ
|
Документ СМК 3 уровня
|
УМК
|
УМКД 042-16.18.1.104/01-2013
|
Учебно-методический
комплекс дисциплины
«Биофизика» для преподавателя
|
Редакция № 1
от 02.09.2013 г.
|
|
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ДИСЦИПЛИНЫ
« Биофизика»
для специальности
5В060700 – «Биология»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ
Семей
2013
Предисловие
-
РАЗРАБОТАНО
Составитель « 2 » сентября 2013 г., А.И. Пашкевич, старший преподаватель кафедры «Физика»
-
ОБСУЖДЕНО
2.1 На заседании кафедры «Физика»
Протокол от « 11 » сентября 2013 года, № _1 _
Заведующий кафедрой С.С. Маусымбаев
-
На заседании учебно-методического совета
Физико-математического факультета
Протокол от « » сентября 2013 года № __
Председатель Батырова К.А.
3 УТВЕРЖДЕНО
Одобрено и рекомендовано к изданию на заседании Учебно-методического совета университета
Протокол от « » сентября 2013 года, № __
Председатель УМС Искакова Г.К.
4 ВВЕДЕНО ВПЕРВЫЕ
Содержание
1. Область применения
2. Нормативные ссылки
3. Общие положения
4.Содержание учебной дисциплины для преподавателя
5. Перечень тем для самостоятельной работы студентов
6. Учебно-методическая карта по дисциплине
7. Карта обеспеченности учебно-методической литературой
8. Литература
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Биофизика» предназначен для студентов специальности 5В060700 «Биология». Он знакомит студентов с содержанием курса, его актуальностью и необходимостью, политикой курса, с теми навыками и умениями, которые студенты приобретут в процессе обучения. Учебно-методический комплекс является основным руководством при изучении дисциплины, предназначен для использования на кафедре физики и электротехники.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
Настоящий учебно-методический комплекс дисциплины «Биофизика» разработан и устанавливает порядок организации учебного процесса по данной дисциплине в соответствии с требованиями и рекомендациями следующих документов:
-
Государственный общеобязательный стандарт образования специальностей;
-
СТУ 042-СГУ-5-2012 Стандарт университета «Общие требования к разработке и оформлению учебно-методических комплексов дисциплин»;
-
ДП 042-1.07-2012 Документированная процедура «Структура и содержание учебно-методических комплексов дисциплин».
3 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
3.1 Краткое описание содержания дисциплины.
Физико-химические явления в живых организмах (тканях, органах, клетках). Обмен энергии: трансформация различных видов энергии, механизмы сопряжения энергетических процессов с общебиологическими процессами (мышечное сокращение, биосинтез), хранение энергии в химических связях молекулярных структур. Влияние различных физических факторов на живые системы.
3.2 Целью данного курса является получение студентами представлений о физической теории как обобщении наблюдений практических опытов и экспериментов, изложенных на соответствующем математическом уровне; об основных методах наблюдения, измерения и экспериментирования в физике, о применении физических явлений и законов в современной ветеринарии, санитарии.
3.3 Основная задача изучения дисциплины состоит в обучении студента использовать теоретические знания для решения практических задач.
3.4 В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
основные физические явления, особенности их протекания; основные физические понятия, величины, их математическое выражение
и единицы измерения;
основные методы экспериментирования и обработки результатов измерений;
владеть:
знаниями об основных физических явлениях, особенностях их протекания, об основных понятиях, величинах, их математических выражениях и единицах
измерения, об основных методах экспериментирования и обработки результатов
измерений и умениями правильно соотносить содержание конкретных задач с законами физики, пользоваться основными физическими приборами;
усвоить:
основные физические понятия, физические величины, физические явления, их математическое выражение, их место и роль в науке и современном производстве;
уметь:
правильно соотносить содержание конкретных задач с общими законами физики, эффективно применять эти законы для решения конкретных задач в области физики и на междисциплинарных границах физики;
понимать:
основные физические явления, их проявления в природе и применение в технике, их математическое описание;
иметь:
представление о границах применимости физических моделей и гипотез, о важнейших этапах истории развития физики и ее методологических проблем;
приобрести:
навыки и умения в пользовании основными измерительными приборами, в решении конкретных задач ветеринарии и санитарии.
3.5 Пререквизиты курса:
Для освоения студентом данной дисциплины, студент должен владеть знаниями по физике, алгебре и началом анализа, химии хотя бы на уровне средней школы.
3.6 Постреквизиты курса:
Теплотехника, химическая физика, рентгенология, радиология и др.
Таблица 1 - Выписка из рабочего учебного плана
Курс
|
Семестр
|
Кредиты
|
ЛК (час)
|
Лаб. (час)
|
СРСП (час)
|
СРС (час)
|
Всего
|
Форма итогового контроля
|
3
|
2
|
3
|
15
|
30
|
67,5
|
22,5
|
135
|
экзамен
|
-
СОДЕРЖАНИЕ РАБОЧЕЙ УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ «БИОФИЗИКА» ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ
Содержание дисциплины Таблица 2
Наименование тем и их содержание
|
Количество часов
|
Литература
|
1
|
2
|
3
|
Лекционные занятия
|
Лекция №1. Введение. Гемодинамика. Гидродинамика идеальной и вязкой жидкости по трубам. Методы измерения коэффициента вязкости. Физические свойства крови.
|
1
|
[1] часть1 гл.9 § 60 [3] гл.1 стр 4-20
|
Лекция №2. Биоакустика. Звук, как физическое явление. Звук как психофизическое явление. Источники и приемники звука.
|
1
|
[1]- часть 1 гл.6 § 36 [3]- гл.2 стр 37-57
|
Лекция №3. Биофизика инфразвука и ультразвука. Физические характеристики, свойства. Взаимодействие ультразвука с веществом.
|
1
|
[1]- часть 1 гл.6 § 36 [3]- гл.2 стр 68-76
|
Лекция №4. Термодинамика биологических процессов. Первое начало. Тепловой баланс живого организма. Перенос теплоты в организме. Механизм терморегуляции.
|
1
|
[1]-часть 1 гл.9 §59,гл.11 [3] - гл.3 стр 88-109
|
Лекция №5. Второе начало термодинамики в биологии. Термодинамика открытых систем. Стационарное состояние.
|
1
|
[1]- гл.11 часть 1 [3] -гл.3 стр112-117
|
Лекция №6. Механизм электрогенеза в клетках. Структура и функции мембран. Транспорт вещества через мембраны. Мембранная разность потенциалов. Биопотенциалы и их виды.
|
1
|
[1] - часть 1 гл.9 §57, §58, §59 [3] - гл.4 стр 121-143
|
Лекция №7. Биологическое действие электрического тока. Поляризационные и электронные процессы. Поляризация диэлектриков. Электрические явления на границе твердого тело↔жидкость. Поляризация в электролитах.
|
1
|
[1] - часть 2 гл.1 § 8,9;
гл.2 §21 [3] -гл.4 стр148-160
|
Лекция №8. Переменный ток в биологических объектах. Методы электровоздействия. Действие электромагнитного поля. Статическое электрическое и магнитное поля.
|
1
|
[1] - часть 2 гл.4 §35, 36; гл.3,
гл.5 §40-42
[3] -гл.4 стр164-178
|
Лекция №9. Взаимодействие электромагнитного поля с веществом. Живой организм в электромагнитном поле. Электротерапия и хирургия.
|
1
|
[1] -часть 2 глава 5 [3] -глава 4 стр 179-193
|
Лекция №10. Свет и его энергетические характеристики. Природа света. Фотометрия. Фотометрические величины для ультрафиолетовой части спектра.
|
1
|
[1] -часть 2 гл 6, § 44, 46, 49 [3] - гл.5стр.194-207
|
Лекция №11. Взаимодействие света с веществом. Поглощение света. Физические явления при поглощении света.
|
1
|
[1] -часть 2 глава 6 §50
[3] -глава 5стр 207
[4] - глава 15 § 8 стр 353-355
|
Лекция №12. Люминесценция. Законы фотолюминесценции. Квантовый механизм. Люминесцентный анализ.
|
1
|
[1] - глава 8 § 66
[3] - глава 5 стр 215-222
[4] - глава 16 §1, §2, §3, §4-§8
глава 17 §2
|
Лекция №13. Видимое оптическое излучение. Место оптического излучения на шкале электромагнитных колебаний. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение.
|
1
|
[3] - глава 5 стр 223-232
|
Лекция №14. Лазерное излучение. Физические основы лазерного излучения. Принцип действия лазера. Свойства лазерного излучения.
|
1
|
[1] -часть 2 глава 8 § 67 [3] - глава 5 стр 232-236 [4] - глава 17
|
Лекция №15. Биофизика зрительного восприятия. Глаз как оптическая система. Опыты Вавилова.
|
1
|
[1] -часть 2 гл.6 § 36 [3] - глава 5 стр 240-254 [4] - глава 15 § 6 [5] – глава 11 § 112, § 113
|
Лабораторные занятия
|
Лабораторная работа №1. «Измерение коэффициента вязкости. Метод Стокса»
|
2
|
8.1.3
|
Лабораторная работа №2. «Определение скорости звука в воздухе»
|
2
|
8.1.3
|
Лабораторная работа №3. «Определение влажности воздуха с помощью психиометра Августа»
|
2
|
8.1.3
|
Лабораторная работа №4. «Определение постоянной Пуассона методом Клемана-Дезорма»
|
2
|
8.1.3
|
Лабораторная работа №5. «Изучение электростатического поля»
|
2
|
8.1.3
|
Лабораторная работа №6. «Измерение сопротивлений с помощью мостика Уитстона»
|
2
|
8.1.3
|
Лабораторная работа №7. «Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли»
|
2
|
8.1.3
|
Лабораторная работа №8. «Изучение и определение параметров электромагнитной волны с помощью двухпроводной линии»
|
2
|
8.1.3
|
Лабораторная работа №9. «Изучение разложения белого света на составляющие с помощью дифракционной решетки»
|
2
|
8.1.3
|
Лабораторная работа №10. «Изучение спектров с помощью монохроматора»
|
2
|
8.1.3
|
Лабораторная работа №11. «Изучение поглощения света стеклом с помощью фотоколриметра»
|
2
|
8.1.3
|
Лабораторная работа №12. «Изучение интерференции с помощью лазер-ного излучения»
|
2
|
8.1.3
|
5 ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
СТУДЕНТОВ
1. Гемодинамика. Гидродинамика идеальной и вязкой жидкости по трубам.
2. Методы измерения коэффициента вязкости. Физические свойства крови.
3. Биоакустика.
4. Звук, как физическое явление. Звук как психофизическое явление. 5. Источники и приемники звука.
6. Биофизика инфразвука и ультразвука. Физические характеристики, свойства.
7. Взаимодействие ультразвука с веществом.
8. Термодинамика биологических процессов. Первое начало.
9. Тепловой баланс живого организма. Перенос теплоты в организме. Механизм терморегуляции.
10. Второе начало термодинамики в биологии.
11. Термодинамика открытых систем. Стационарное состояние.
12. Механизм электрогенеза в клетках.
13. Структура и функции мембран. Транспорт вещества через мембраны. Мембранная разность потенциалов.
14. Биопотенциалы и их виды.
15. Биологическое действие электрического тока. Поляризационные и электронные процессы.
16. Поляризация диэлектриков. Электрические явления на границе твердого тело↔жидкость.
17. Поляризация в электролитах.
18. Переменный ток в биологических объектах. Методы электровоздействия.
19. Действие электромагнитного поля. Статическое электрическое и магнитное поля.
20. Взаимодействие электромагнитного поля с веществом. Живой организм в электромагнитном поле. Электротерапия и хирургия.
21. Свет и его энергетические характеристики. Природа света.
22. Фотометрия. Фотометрические величины для ультрафиолетовой части спектра.
23. Взаимодействие света с веществом. Поглощение света. Физические явления при поглощении света.
24. Люминесценция. Законы фотолюминесценции. Квантовый механизм. Люминесцентный анализ.
25. Видимое оптическое излучение. Место оптического излучения на шкале электромагнитных колебаний.
26. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение.
27. Лазерное излучение. Физические основы лазерного излучения.
28. Принцип действия лазера. Свойства лазерного излучения.
29. Биофизика зрительного восприятия. Глаз как оптическая система.
30. Опыты Вавилова.
 6 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Таблица 3 - Учебно-методическая карта по дисциплине
Тема
|
Наглядные пособия, ТСО, плакаты, лабораторный стенд
|
Вопросы для самостоятельного изучения
|
Форма контроля
|
Лекционные занятия
|
Лабораторные
занятия
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Введение. Гемодинамика. Гидродинамика идеальной и вязкой жидкости по трубам. Методы измерения коэффициента вязкости. Физические свойства крови.
|
«Измерение коэффициента вязкости. Метод Стокса»
|
Лабораторная установка секундомер, измерительная линейка, микрометр, свинцовые шарики
|
«Сердце, физ. движения. крови, измерение давления крови»
|
|
Биоакустика. Звук, как физическое явление. Звук как психофизическое явление. Источники и приемники звука.
|
«Определение скорости звука в воздухе»
|
Лабораторная установка
|
«Звук в животном мире. Слуховой аппарат человека и его значение»
|
|
Биофизика инфразвука и ультразвука. Физические характеристики, свойства. Взаимодействие ультразвука с веществом.
|
|
|
«Ультрозвуковая биоакустика»
|
|
Термодинамика биологических процессов. Первое начало. Тепловой баланс живого организма. Перенос теплоты в организме. Механизм терморегуляции.
|
«Определение влажности воздуха с помощью психиометра Августа»
|
Лабораторная установка Стандартный психиометр
|
«Термодинамичес- кие методы лечения»
|
|
Второе начало термодинамики в биологии. Термодинамика открытых систем. Стационарное состояние.
|
«Определение постоянной Пуассона методом Клемана-Дезорма»
|
Лабораторная установка
|
«Изменение энтропии в биологических системах»
|
|
Механизм электрогенеза в клетках. Структура и функции мембран. Транспорт вещества через мембраны. Мембранная разность потенциалов. Биопотенциалы и их виды.
|
«Измерение сопротивлений с помощью мостика Уитстона»
|
Магазин сопротивлений, гальванометр, реохорд
|
1)Методы измерения биопотенциалов 2)Биопотенциалы в биологии и ветеринарии
|
|
Биологическое действие электрического тока. Поляризационные и электронные процессы. Поляризация диэлектриков. Электрические явления на границе твердого тело↔жидкость. Поляризация в электролитах.
|
«Изучение электростатического поля»
|
Цилиндровый и точечные проводники, гальванометр
|
1) Постоянный ток в биологических объектах. 2)Физиологически е действия постоянного тока.
|
|
Переменный ток в биологических объектах. Методы электровоздействия. Действие электромагнитного поля. Статическое электрическое и магнитное поля.
|
«Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли»
|
Магазин сопротивлений, гальванометр, реохорд
|
1) Переменный ток 2)Электрическое и магнитное поля.
3) Воздействие полей на объекты.
|
|
Взаимодействие электромагнитного поля с веществом. Живой организм в электромагнитном поле. Электротерапия и хирургия.
|
«Изучение и определение параметров электромагнитной волны с помощью двухпроводной линии»
|
Тангенцгальапано- метр, компос, реостат, ключ, амперметр, вольтметр
|
1)Характеристики электромагнит-ног о поля.
2) Воздействие электромагнит-ног о поля на биологические объекты.
|
|
Свет и его энергетические характеристики. Природа света. Фотометрия. Фотометрические величины для ультрафиолетовой части спектра.
|
«Изучение разложения белого света на составляющие с помощью дифракционной решетки»
|
Лабораторная установка
|
1) Природа света. 2) Шкала электромагнитных волн.
3) Световые величины для УФ части спектра.
|
|
Взаимодействие света с веществом. Поглощение света. Физические явления при поглощении света.
|
«Изучение спектров с помощью монохроматора»
|
Дифракционная решетка, экран
|
Физические явления, сопровождающие поглощение света веществом.
|
|
Люминесценция. Законы фотолюминесценции. Квантовый механизм. Люминесцентный анализ.
|
«Изучение поглощения света стеклом с помощью фотоколриметра»
|
Лабораторная установка
|
Биохемилюминес- ценция
|
|
Видимое оптическое излучение. Место оптического излучения на шкале электромагнитных колебаний. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение.
|
|
|
1)Биологическое действие инфракрасного излучения 2)Биологическое действие ультрафиолетового излучения
|
|
Лазерное излучение. Физические основы лазерного излучения. Принцип действия лазера. Свойства лазерного излучения.
|
«Изучение поглощения света стеклом с помощью фотоколориметра»
|
Лабораторная установка
|
1)Биологическое действие лазерного излучения 2) Применение лазеров в биологии и медицине.
|
|
Биофизика зрительного восприятия. Глаз как оптическая система. Опыты Вавилова.
|
«Изучение интерференции с помощью лазерного излучения»
|
Гелий-неоновый лазер, экран, миллиметровая шкала, стол
|
1)Глаз – оптическая система. 2)Процесс восприятия глазом фотонов, обладающих различными энергиями.
|
|
7 КАРТА ОБЕСПЕЧЕННОСТИ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРОЙ
Таблица 3 - Карта обеспеченности учебно-методической литературой
Наименование учебников, учебно-методических пособий.
|
Количество экземпляров.
|
Количество студентов.
|
Процент обеспечения.
|
1
|
2
|
3
|
4
|
Грабовский К.И. Курс физики. М.:Высш.школа, 1970
|
30
|
4
|
100
|
Белановский А.С. Основы биофизики в ветеринарии. М.: Агропромиздат, 1989
|
35
|
4
|
100
|
Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. – М.: Высшая школа, 1988.
|
30
|
4
|
100
|
Ливенцев Н.М. Курс физики М.:Высш.школа, 1974
|
30
|
4
|
100
|
8 ЛИТЕРАТУРА
1. Грабовский К.И. Курс физики. М.:Высш.школа, 1970
2. Белановский А.С. Основы биофизики в ветеринарии. М.:
Агропромиздат, 1989
-
Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. – М.: Высшая школа, 1988
-
Ливенцев Н.М. Курс физики М.:Высш.школа, 1974
-
Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1978.
-
Годжаев Н.М. Оптика. М.: Высш.школа, 1977
-
Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики М.: Наука, 1970.
-
Кортнев А.В. и др. Физический практикум. – М.: Высшая школа, 1965.
-
Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. – М.: Наука, 1990-1998.
8.1 ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
-
Белановский А.С. Физика с основами биофизики. Учебное пособие ч.1 М.: 1984
-
Белановский А.С. Физика с основами биофизики. Методуказание для студентов-заочников. М.: 1985
-
Савельев И.В. Курс физики. Том I, II, III. – М.: Наука, 1989.
-
Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1989.
-
Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики. – М.: Высшая школа, 1993.
-
Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачи по физике. – М.: Высшая школа, 1988.
Достарыңызбен бөлісу: |
