МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Бузулукский гуманитарно–технологический институт
(филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Оренбургский государственный университет»
Кафедра биологии
Утверждаю
“_________”______________________2011г |
рабочая программа
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«БИОИНФОРМАТИКА»
Направление подготовки
Профиль подготовки: биоэкология
Квалификация выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
Бузулук 2011
Рецензент
кандидат биологических наук, доцент
Рабочая программа дисциплины «Биоинформатика» /сост. ,– Бузулук: БГТИ (филиал) ОГУ, 20с.
Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины по выбору вариативной части профессионального цикла студентам очной формы обучения по направлению подготовки 020400.62 – Биология в 8 семестре.
Рабочая программа составлена с учетом Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированных бакалавров 020400.62 – Биология, утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации .
Составитель ___________________
12.10.11
© , 2011
© БГТИ (филиал) ОГУ,2011
Содержание
с. | ||
1 | Цели и задачи освоения дисциплины………………………………….. | 4 |
2 | Место дисциплины в структуре ООП ВПО.......………………………. | 4 |
3 | Требования к результатам освоения содержания дисциплины............ | 4 |
4 | Содержание и структура дисциплины ………......……………………. | 5 |
4.1 | Содержание разделов дисциплины.......................................................... | 5 |
4.2 | Структура дисциплины............................................................................. | 7 |
4.3 | Лабораторные работы………………………………………………....... | 8 |
4.4 | Практические занятия…………………………………………………. | 9 |
4.5 | Курсовой проект (курсовая работа)………………………………….. | 9 |
4.6 | Самостоятельное изучение разделов дисциплины…………….…….... | 9 |
5 | Образовательные технологии.................................................................. | 9 |
5.1 | Интерактивные образовательные технологии, используемые в аудиторных занятиях…………………………………………………… | 10 |
6 | Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации...................................................................... | 10 |
7 | Учебно-методическое обеспечение дисциплины…………................... | 13 |
7.1 | Основная литература………………………………………..................... | 13 |
7.2 | Дополнительная литература…………………………………………..... | 13 |
7.3 | Периодические издания.....…………………….…………...................... | 14 |
7.4 | Интернет-ресурсы..................................................................................... | 14 |
7.5 | Методические указания к лабораторным занятиям ………………..... | 14 |
7.6 | Программное обеспечение современных информационно-коммуникационных технологий ………………………………………. | 14 |
8 | Материально-техническое обеспечение дисциплины………............... | 14 |
Лист согласования рабочей программы дисциплины…….................... | 15 |
1 Цели и задачи освоения дисциплины
Цели освоения дисциплины: подготовка специалистов в области биоинженерии и биоинформатики, владеющих современными базовыми возможностями анализа массовых данных современной молекулярной биологии.
Задачи дисциплины: изучить основные методы моделирования биологических процессов.
2 Место дисциплины в структуре ООП ВПО
Дисциплина относится к дисциплинам по выбору вариативной части профессионального цикла Б.3.2.12.3.2.
Курс «Биоинформатика» является необходимым компонентом образования при формировании у студента естественнонаучного мышления в процессе обучения. Дисциплина выполняет объединяющую роль в отношении использования информационных технологий в различных отраслях биологии.
В курсе дисциплины «Биоинформатика» студенты изучают возможности использования информационных технологий для анализа генетических последовательностей, эволюции большого числа организмов, измеряя изменения в их ДНК, а не только в строении или физиологии; комплексных эволюционных событий, таких как: дупликация генов, латеральный перенос генов, изменения структуры популяций организмов.
Изучение данной дисциплины непосредственно базируется на знаниях, полученных при изучении дисциплин «Общая биология», «Молекулярная биология», «Генетика», «Информатика и современные информационные технологии», «Биофизика», «Теория эволюции».
Основные положения дисциплины могут быть использованы в дальнейшем при выполнении выпускной квалификационной работы и в практической деятельности выпускников.
3 Требования к результатам освоения содержания дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО и ООП ВПО по данному направлению подготовки:
а) общекультурных (ОК): следует этическим и правовым нормам в отношении других людей и в отношении природы (принципы биоэтики), имеет четкую ценностную ориентацию на сохранение природы и охрану прав и здоровья человека (ОК-1); проявляет экологическую грамотность и использует базовые знания в области биологии в жизненных ситуациях; понимает социальную значимость и умеет прогнозировать последствия своей профессиональной деятельности, готов нести ответственность за свои решения (ОК-8);
б) профессиональных (ПК): демонстрирует базовые представления о разнообразии биологических объектов, понимание значения биоразнообразия для устойчивости биосферы (ПК-1); знает принципы мониторинга, оценки состояния природной среды и охраны живой природы, участвует в планировании и реализации соответствующих мероприятий (ПК-12); оперирует правовыми основами исследовательских работ и законодательства РФ в области охраны природы и природопользования, соблюдает нормы авторского права (ПК-13).
В результате освоения дисциплины студент должен:
знать:
- уровни организации жизни, их тесную взаимосвязь;
- методы познания живого;
уметь:
- использовать общебиологические закономерности для объяснения фактов и явлений живой природы;
- строить компьютерные модели популяций, чтобы предсказать поведение системы во времени;
- отслеживать появление публикаций, содержащих информацию о большом количестве видов;
- выявлять родство животных и делать вывод об общности их происхождения;
- использовать полученные знания для анализа деятельности людей в конкретной ситуации, в том числе в условиях своей местности;
владеть:
- понятийным аппаратом дисциплины;
- методами биологического моделирования;
уметь применять:
- полученные знания в практической деятельности.
4 Содержание и структура дисциплины
4.1 Содержание разделов дисциплины
№ раздела | Наименование раздела | Содержание раздела | Форма текущего |
1 | 2 | 3 | 4 |
Модуль 1 | |||
1 | Биоинформатика – предмет и методы исследований, основные приложения. Анализ последовательностей, «Новая» биоинформатика (сравнительная геномика, функциональная геномика, структурная геномика, протеомика), медицинская информатика, вычислительная биология, хемоинформатика. | Коллоквиум | |
2 | Анализ генетических последовательностей Вычислительная эволюционная биология Оценка биологического разнообразия. Основные биоинформационные программы. Биоинформатика и вычислительная биология. Структурная биоинформатика | Контрольная работа | |
Модуль 2 | |||
3 | Математические основы выравнивания последовательностей символов. Scoring functions, матрицы аминокислотных замен, парное выравнивание и его оценка, множественное выравнивание, вычислительные ресурсы. | ||
4 | Поиск гомологичных последовательностей ДНК/белков в базах данных. Банки последовательностей биополимеров. Методы сканирования баз данных последовательностей (FASTP, FASTA, BLAST). | ||
5 | Современные методы предсказания вторичной и третичной структуры белков на основе первичной структуры. Метод моделирования по гомологиям. Базы данных пространственных структур биополимеров. Стратегия моделирования структуры белков: поиск гомологов с известной пространственной структурой; определение структурно-консервативных участков; построение структуры консервативных участков и соединяющих их петель; релаксация структуры | ||
Модуль 3 | |||
6 | Основные представления молекулярной механики и молекулярной динамики биополимеров. Потенциальная энергия биополимеров, поиск локальных минимумов, методы моделирования динамики биополимеров. Структурные и динамические характеристики внутримолекулярной динамики биополимеров. Молекулярная графика и моделирование. Современные программные средства визуализации структур биополимеров, исследования их геометрических характеристик (на примере программы Swiss - Pdb Viewer). |
4.2 Структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы (72 часа) для студентов полного срока обучения
Вид работы | Трудоемкость, часов | |
№ семестра 8 | Всего | |
Общая трудоемкость | 72 | 72 |
Аудиторная работа: | 32 | 32 |
Лекции (Л) | 16 | 16 |
Практические занятия (ПЗ) | - | - |
Лабораторные работы (ЛР) | 16 | 16 |
Самостоятельная работа: | 40 | 40 |
Курсовой проект (КП), курсовая работа (КР) | - | - |
Расчетно-графическое задание (РГЗ) | - | - |
Реферат (Р) | - | - |
Эссе (Э) | - | - |
Самостоятельное изучение разделов | 20 | 20 |
Контрольная работа (К) | - | - |
Самоподготовка -проработка и повторение лекционного материала и материала учебников и учебных пособий, -подготовка к лабораторным и практическим занятиям, коллоквиумам, рубежному контролю и т. д. | 20 6 14 | 20 6 14 |
Подготовка и сдача экзамена | - | - |
Вид итогового контроля (зачет, экзамен) | зачет | зачет |
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
