Учебное пособие «История и методология биологии и биофизики»

Красноярск

2009
УДК
Учебное пособие «История и методология биологии и биофизики» / Кратасюк В.А., , Немцева Е.В., Есимбекова Е.Н., Свидерская И.В., Суковатая И.Е. Красноярск, СФУ, 2008, 613 стр.
Авторы:

Кратасюк В.А., Свидерская И.В., Немцева Е.В., Есимбекова Е.Н., Суковатая И.Е., Барцев С.И., Межевикин В.В., Сетков Н.А., Пахарькова Н.В. , Сапожников В.А,

Учебное пособие по дисциплине «История и методология биологии и биофизики» разработаны специалистами Сибирского федерального университета.

Настоящее учебное пособие является частью учебно-методического комплекса по дисциплине «История и методология биологии и биофизики», включающего также банк тестовых заданий и презентационные материалы к лекциям, методические указания к семинарским занятиям, методические указания по самостоятельной работе, организационно-методические указания.

Учебное пособие составлено в соответствии с проектом Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования 3-го поколения.Дисциплина «История и методология биологии и биофизики»» относится к циклу М.3. - профессиональный цикл, профильная (вариативная) часть, по направлению «010700 физика» укрупненной группы «010000 физико-математические науки» и имеет своей целью расширить и углубить знания студентов по вопросам истории и методологии науки вообще, и биологии и биофизики, в частности, обучить их научному проектированию и научному методу. В учебном пособии рассматривается методология науки всех периодов развития биологии и биофизики: от протознания к естественной истории (от первобытного общества к эпохе Возрождения); от естественной истории к современной биологии (биология Нового времени до середины XIX в.); установление и развитие современной биологии (с середины XIX в. до начала XXI в.)

Предназначено для очного, очно-заочного и заочного обучения студентов, том числе с применением дистанционных образовательных технологий, по направлениям подготовки магистров 010701.68 – физика и дипломированных специалистов (интегрированный магистр) - 010701.65 – физика, 010708.65 – биохимическая физика.

Введение
Дисциплина "История и методология биологии и биофизики" играет объединяющую и централизующую роль в системе биологических и физических дисциплин, составляющих основное содержание современной биофизики. Этот курс призван также установить взаимосвязь между естественно-научными и гуманитарными предметами, помочь студентам, выполняющим свою научную работу, овладеть методологией научного творчества.

В рамках методологической части курса дается развернутое определение биофизики, характеризующее специфику и место этой науки среди других естественных наук, рассматриваются важнейшие понятия и модели, используемые в главных биологических и физических дисциплинах, и их отражение в системе подходов и методов, используемых в биофизике. Методология биофизики не является разделом философии и по сути дела не имеет прямого отношения к последней, это часть биологии и физики, соотнесенная с общей методологией естествознания. При этом биофизика не является простой суммой биологии и физики, а имеет свою хорошо развитую методологию.

Основная задача исторической части курса состоит в том, чтобы представить формирование биофизических понятий на основе исторического развития биологии, физики и химии не только во времени, но и в пространстве (кроме истории здесь подразумевается и ее "география"). Последовательная смена естественнонаучных представлений о мире, создание картины мира – эти центральные стержневые темы – основываются на фактах, датах, именах, представленных в истории биологии. Одной из целей курса является тщательный подбор фактического материала, стремление к отражению лишь капитальных обстоятельств истории, включение только тех данных, которые необходимы для убедительного изложения основных идей. В то же время обстоятельно представлены биографии величайших биофизиков, биологов и физиков прошлых веков и настоящего времени, тех, кто определил магистральные направления развития науки. Для того, чтобы их имена и заслуги, биографические сведения запомнились студентам, им представляется возможность самостоятельно подготовить презентации о великих ученых, провести исторический анализ отдельных отраслей биофизики и биологии вплоть до современности для понимания неразрывной связи прошлого и настоящего науки и практической ценности предмета. Курс полезен также и для подготовки дипломных и курсовых работ, а также магистерских диссертаций, так как студенты составляют обзор по истории изучения вопроса по теме их диссертации. Презентации и новые материалы, подготовленные студентами, будут способствовать постоянному расширению и совершенствованию курса.

Главное место в курсе (по значимости и по объему) занимает история биологии и биофизики. Изложение вопросов истории и методологии опирается на конкретные факты и обобщения, которые рассматриваются через призму современных представлений. Каждому образованному естествоиспытателю, инженеру, преподавателю, конечно же, необходимо знать основные исторические факты, относящиеся к области его деятельности. Однако биофизика находится в этом отношении в особой позиции. Индуктивный, эмпирический характер этой науки неизбежно приводит к сосуществованию в ней весьма различных, а иногда и исключающих друг друга теоретических представлений, причем появление новых, более строгих подходов далеко не всегда отменяет активное использование старых упрощенных моделей. Историческая картина рождения, расцвета и девальвации научных концепций в биологии, физике и химии очень помогает разобраться в сложном конгломерате воззрений, сосуществующих в современной науке.

Дисциплина «История и методология биологии и биофизики»» относится к циклу М.3. - профессиональный цикл, профильная (вариативная) часть, по направлению «010700 физика» укрупненной группы «010000 физико-математические науки» и имеет своей целью расширить и углубить знания студентов по вопросам истории и методологии науки вообще, и биологии и биофизики, в частности, обучить из научному проектированию и научному методу.

Задачи изучения дисциплины заключаются в освоении научной методологии биологии и биофизики, рассмотрении с позиций методологии науки всех периодов развития биологии и биофизики:

• 
  от протознания к естественной истории (от первобытного общества к эпохе Возрождения);
  
• 
  от естественной истории к современной биологии (биология Нового времени до середины XIX в.) ;
  
• 
  становление и развитие современной биологии (с середины XIX в. до начала XXI в.).
  

– углубленными научными компетенциями (УНК): углубленные знания в области математики и естественных наук (УНК-1);

- системными компетенциями (СК): способность порождать новые идеи (креативность) (СК-1);

б) профессиональными:

– углубленными профессиональными компетенциями (в соответствии с видами деятельности) (УПК), а именно:

1). научно-исследовательская деятельность: свободное владение фундаментальными разделами физики, необходимыми для решения научно-исследовательских задач в соответствии со своей магистерской программой по биологии и биофизике (УПК-1);

2). способность использовать знания современных проблем биологии и физики, новейших достижений в своей научно-исследовательской деятельности (УПК-3);

– профессионально-профилированными компетенциями:

1). способность самостоятельно ставить конкретные задачи научных исследований в области биологии и физики в соответствии с профилем магистерской программы по биофизике и решать их с помощью современной аппаратуры, оборудования и информационных технологий с использованием новейшего отечественного и зарубежного опыта (ППК-1);

2). способность и готовность применять на практике навыки составления и оформления научно-технической документации, научных отчетов, обзоров, докладов и статей в соответствии с профилем магистерской программы по биофизике (ППК-2).

Для успешного освоения предлагаемого курса в полном объеме необходимо предварительное изучение курсов «Биология», «Биохимия», «Молекулярная биология и генная инженерия», «Физиология человека и животных», «Физико-химические методы анализа биологических объектов», «Регуляция метаболизма», «Биофизика», «Биофизика наземных и водных экосистем», «Математическая биофизика», «Физико-химические механизмы ферментативного катализа», «Фотобиофизика», «Биофизика популяций», «Биофизика сложных систем», «Физические принципы биологической эволюции». Курс «История и методология биологии и биофизики» служит основой для освоения студентами таких дисциплин как «Современные проблемы биофизики», «Избранные главы биофизики» и др., а также в подготовке дипломных работ и магистерских диссертаций по биологии и биофизике. Курс готовит магистрантов к поступлению в аспирантуру, так как одним из условий успешного завершения аспирантуры является сдача кандидатского экзамена по курсу «История и философия науки».