Программа дополнительного образования для круглогодичных школ интеллектуального роста (стр. 1 )

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ПРОГРАММА ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ДЛЯ КРУГЛОГОДИЧНЫХ ШКОЛ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО РОСТА

Авторы программы:

– доктор биологических наук, профессор, заведующая кафедры биофизики ИФБиБТ СФУ;

- кандидат физико-математических наук;

- кандидат биологических наук,

- кандидат биологических наук,

- кандидат биологических наук,

- кандидат биологических наук,

- аспирант кафедры биофизики ИФБиБТ СФУ

- аспирант кафедры биофизики ИФБиБТ СФУ

- аспирант кафедры биофизики ИФБиБТ СФУ

Направление программы школы: естественно-научное

Название программы школы: «Избранные главы биофизики»

Целевая группа: учащиеся 10-11 классов

Количество дней/часов: 4 дня / 36 часов

Пояснительная записка

Учебный курс предназначен для дополнительного образования учащихся 10 и 11 классов, интересующихся современными проблемами науки и готовящихся к обучению в вузе на специальностях физического, биологического и химического профиля.

Содержание курса выходит за рамки школьной программы и направлено на углубленное изучение предметов естественнонаучного цикла.

Цели курса: Основная цель курса – ознакомить школьников с современными физическими подходами в исследовании живых организмов, сформировать интерес, а значит и мотивацию для изучения дисциплин естественнонаучного профиля. Курс должен обеспечить обучение, воспитание и развитие школьников в естественнонаучных областях.

Основные задачи курса:

1. Формирование у школьников знаний о закономерностях протекания в живых организмах физических и физико-химических процессов на разных уровнях организации – от субмолекулярного и молекулярного до клетки и целого организма.

2. Формирование понимания взаимосвязи физических и биологических процессов в живых системах

3. Ознакомление с основными физическими методами исследования биологических объектов.

4. Развитие профильной подготовки школьников для поступления на естественно-научные факультеты университетов, прежде всего, в отдаленных и сельских школах за счет предоставления образовательных услуг по современным направлениям науки, дополнительным к традиционным учебным программам.

5. Создание потенциала содержания дистанционной образовательной среды в области биофизики, биотехнологии и других современных научных направлений.

Подавляющее большинство современных методов исследования живых систем основано на применении физических законов или явлений. Биофизика объективным образом демонстрирует непрерывность в изучении природы, показывая тесную взаимосвязь физических, химических и биологических закономерностей. Биофизика – важнейший элемент общебиологического образования, способствующий формированию научного мышления и объективному пониманию жизненных явлений и процессов нарушения жизнедеятельности организмов.

Курс спланирован как междисциплинарное описание явлений и закономерностей, протекающих в живых организмах на разных уровнях его организации и имеющих биофизический характер. Методологическая идея состоит, в основном, в изложении «горячих» проблем биофизики (и в этом смысле курс служит избранными главами биофизики), связанных между собой единой логикой естественно-научного мышления. Это позволяет авторам курса сохранить корректность в изложении сложных проблем современной науки и одновременно представить материал на научно-популярном уровне, базирующемся на знаниях, полученных учащимися по основным предметам школьной программы. Курс дает представление об основных разделах биофизики, но при этом не дублирует вузовские курсы по биофизике, более того, является платформой для лучшего понимания предметов «Физика», «Химия» и «Биология» основной школьной программы.

Помимо традиционных заданий курс «Биофизика» содержит задачи, стимулирующие становление исследовательских навыков (задачи с формулировкой существующих нерешенных проблем современной биофизики, межпредметные задания, задачи с «избыточными» или «недостаточными» данными и др.).

При составлении курса были использованы следующие научно-методические подходы: соответствие современным деятельностным формам и методам организации процесса обучения, ориентация на компетентностный подход и современные цели обучения, соответствие современным научным представлениям в области биофизики, соответствие возрастным и психологическим особенностям учащихся, обеспечение преемственности содержания образования, обеспечение межпредметных связей, обеспечение оптимизации учебного процесса, обеспечение возможностей использования разных форм обучения, включая очные, заочные, дистанционные, проведение консультаций, экскурсий, экспериментальной работы и т. п.

По содержанию программа курса «Биофизика» соответствует углубленным программам по общеобразовательным предметам, дополняющим традиционные учебные программы по физике, химии, биологии, математике и естествознанию.

Знания, умения и навыки при обучении по курсу «Биофизика»:

В ходе освоения курса «Биофизика» учащиеся приобретут знания о физических законах и явлениях, ходе и характере различных биологических процессов на уровне как сложных систем (организменном и популяционном), так и отдельных органов, клеток, мембран и т. д. вплоть до поведения электронных структур биологических молекул с использованием физических законов и явлений.

По окончании курса учащиеся приобретут дополнительные навыки:

способность к самостоятельному обучению,

коммуникабельность, умение работать в коллективе,

способность самостоятельно мыслить и действовать,

способность решать нетрадиционные («нешкольные») задачи, используя приобретенные предметные, интеллектуальные и общие знания.

коммуникативные компетенции, необходимые для ученых-исследователей: умение понять проблему, работать с научной литературой и учебниками, формулировать гипотезу, планировать исследования, проводить эксперимент, отбирать и анализировать информацию, представлять результаты исследования в виде отчетов, докладов на семинарах и конференциях, в том числе с использованием мультимедийных презентаций, организовывать и участвовать в научных дискуссиях.

Актуальность, педагогическая концепция программы:

Выявление, сопровождение и поддержка одаренных детей являются приоритетными направлениями деятельности системы образования. Организация круглогодичных школ интеллектуального роста является эффективным способом построения индивидуальной образовательной траектории одаренных детей, способствует приобретению ими навыков и умений самостоятельной работы, исследовательской, аналитической, экспериментальной и проектной деятельности. В рамках реализации дополнительной образовательной программы биологического и естественнонаучного направления создаются условия для раскрытия и развития талантов детей, получение дополнительных знаний по биофизике, программа способствует повышению интереса к изучению данных предметов и профессиональной ориентации на биологические и естественнонаучные специальности, обеспечивающих развитие производства, науки и создание новых технологий. Содержание программы включает материалы, не получившие свое отражение в общеобразовательной программе, включает лекционные и семинарские занятия, задачи и тесты, контрольные вопросы, позволяющие определить степень продвижения и сформировать рейтинг обучающихся.

Программа также содержит задачи, стимулирующие становление исследовательских навыков (задачи с формулировкой существующих нерешенных проблем современной физики, межпредметные задания, задачи с «избыточными» или «недостаточными» данными и др.).

Программа дополняет традиционные общеобразовательные учебные программы по биологии.

Планируемые результаты, образовательные эффекты:

В ходе освоения программы «Избранные главы биофизики» учащиеся получат знания о биологических процессах и жизнедеятельности с точки зрения физических законов и явлений, познакомятся с современным научным представлениям в области биофизики, приобретут навыки научно-исследовательской и проектной работами в освоении биофизической картины мира, приобретут опыт продуктивной творческой деятельности при проведении лабораторных исследований на базе современных цифровых лабораторий с использование современных образовательных и информационных технологий.

По окончании курса учащиеся приобретут:

●  способность к самостоятельному обучению, овладение опытом самоорганизации, самореализации, самоконтроля;

●  коммуникабельность, умение работать в коллективе;

●  способность самостоятельно мыслить и действовать;

●  способность решать задачи повышенной сложности (в том числе олимпиадные), используя приобретенные предметные, интеллектуальные и общие знания;

●  коммуникативные компетенции, необходимые для ученых-исследователей: умение понять проблему, работать с научной литературой и учебниками, формулировать гипотезу, планировать исследования, проводить эксперимент, отбирать и анализировать информацию, представлять результаты исследования в виде отчетов, докладов на семинарах и конференциях, в том числе с использованием мультимедийных презентаций, организовывать и участвовать в научных дискуссиях.

●  овладение способами учебно-исследовательской и учебно-проектной деятельности, приобретение опыта продуктивной творческой деятельности;

●  формирование познавательной мотивации, определяющей установку на продолжение образования;

●  умение объяснять результаты наблюдений и экспериментов, описывать фундаментальные опыты, представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости, воспринимать и самостоятельно оценивать эмпирическую информацию;

●  способность использовать новые информационные технологии для поиска, обработки и предъявления информации по физике в компьютерных базах данных и сетях (сети Интернет).

Ожидаемым образовательным эффектом является развитие познавательного интереса одаренных детей в области биологии, химии, физики и математики, получение положительного опыта самостоятельной творческой деятельности в избранной области и профессиональная ориентация для дальнейшего развития в выбранном направлении.

Позиционный состав педагогической команды:

– доктор биологических наук, профессор, заведующая кафедры биофизики ИФБиБТ СФУ;

канд. физ.-мат. наук ,

канд. биол. наук ,

канд. биол. наук ,

канд. биол. наук ,

канд. биол. наук ,

аспирант

аспирант

аспирант

Коллектив исполнителей имеет большой профессиональный опыт преподавания не только в высших учебных заведениях, но постоянно участвует в работе со школьниками: реализация индивидуальных и коллективных образовательных программ со школьниками в общеобразовательных учреждениях и в ЗЕНШ, участие в работе жюри всероссийской олимпиады школьников, участие в разработке олимпиадных заданий для муниципального этапа всероссийской олимпиады школьников.

Роль в процессе проведения школы – лекторы, тьюторы учебных групп, руководители семинаров.

Перечень основных содержательных блоков:

Модуль школы включает в себя 5 тематических блоков:

Учебный курс «Биофизика» состоит из 5 модулей:

Проблемы динамики устойчивого развития биосферы.

Биофизика фотобиологических процессов.

Биофизика белка и биокинетика.

Радиационная биофизика.

Биофизика наземных и водных экосистем.

Каждый модуль состоит из развернутой программы модуля, учебно-методической (теоретической) части, материалов для семинарских занятий, контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы, эталонных ответов и решений для самоконтроля, списка литературы.

Возраст детей, участвующих в реализации данной дополнительной образовательной программы 15-16 лет (10-11 классы).

Основные формы и методы:

Каждая тема состоит из

·  теоретической части,

·  материалов для семинарских занятий,

·  лабораторного практикума для проведения лабораторных  исследований и для закрепления результатов теоретического обучения,

·  контрольно–измерительных материалов: контрольных вопросов и заданий для проверки результатов обучающихся,

·  материалов для проведения викторин, конкурсов и т. д.

Тематика каждой лаборатории представляет собой относительно независимый блок материала, соприкасающегося с соответствующим материалом основной программы, однако не дублирующий его, а расширяющий и углубляющий знания учащихся в предметной области.

Формы работы: чередование кратковременных (20-30 минут) общих лекций-бесед, практических работ в малых группах (до 10 человек в группе и 25-30 минут на одну работу) и общих семинаров, на которых школьники докладывают основные результаты своей работы, учебные занятия по решению задач, контрольные работы, тесты, конкурсы и викторины, индивидуальные консультации, самостоятельная работа обучающихся.

Формы организации процесса обучения и применяемые методы обучения носят интерактивный характер и сочетаются с самостоятельной внеаудиторной учебной деятельностью учащихся.

Содержание предметного учебного материала интегрировано с практико-ориентированными учебными задачами.

Режим занятий:

7.30. Подъем.

7.45 – 8.15. Утренняя зарядка.

8.30. Завтрак.

9.00 – 11.00. Учебные занятия

11.15 – 12.45. Учебные занятия (игровые, соревновательные формы).

13.00 –13.30. Обед.

14.00 – 15.30 Учебные занятия.

16.00. Полдник.

16.30 – 17.30. Учебные занятия (игровые, соревновательные формы).

18.00 – 19.00 Самостоятельная работа над проектами, консультации с преподавателями.

19.00. Ужин.

20.00 – 22.00. Культурно-массовые мероприятия, спортивные соревнования, спортивные секции.

22.00 Отбой.

Перечень требований к условиям осуществления программы школы по аудиторному фонду и учебному оборудованию:

1.  Зал для заключительной конференции, способный вместить всех учащихся школы (100 чел.) с проектором – 1 шт.

2.  Лекционная аудитория (на 50 чел.) с проектором, интерактивной доской, с возможностью выхода в интернет - 2 шт.;

3.  Аудитории для практических занятий (на 15–20 чел.) – 6 шт.; в том числе с проектором и звуковыми колонками (интерактивной доской и звуковыми колонками) с возможностью выхода в интернет – 4 шт, цифровой комплекс “Архимед”

4.  Компьютерный класс (не менее 10 комп.) с возможностью выхода в интернет с проектором – 2 шт.

Формы и критерии оценки учащихся:

Предполагается рейтинговая оценка деятельности учащихся школы.

Баллы начисляются за все виды учебной деятельности учащегося школы интеллектуального роста:

1.  Решение учебных задач на практических занятиях;

2.  Контрольные тесты по пройденному материалу за день;

3.  Участие (с учетом полученных результатов) в олимпиаде по биологии, химии, физике и математике;

4.  Участие (с учетом полученных результатов) в играх и конкурсах;

5.  Выполнение учебно-исследовательского проекта (индивидуального или группового) и/или лабораторного научного исследования и их презентация на конференции.

Для школьников, занявших первые 15 мест по итогам итогового рейтингования, предусмотрены рекомендательные письма для зачисления в ЗЕНШ, организация консультационного сопровождения преподавателями СФУ в дистанционной форме.

Смета расходов по реализации дополнительной образовательной программы физико-математического направления (без учета расходов на доставку, проживание и питание участников) на базе межрайонного ресурсного центра:

Наименование расходов	Расчет	Итого (рублей)
Оплата труда преподавателей	1 чел.*1 день*6час*509,44+34,2% 5 чел.*4 дня*6час *382,08+34,2% 3 чел.*4 дня*6час *254,72+34,2%	4102,01 61530,16 18374,04
		84006,21

Список литературы по физике и математике:

Список литературы

1.  Shugart, H. H. Terrestial ecosystems in changing environments, Cambridge University Press, 1998. – 537 p.

2.  , Барсуков экология. М.: Научный мир, 2003. – 253 с.

3.  , , Ерохин обобщенные модели динамики углекислого газа. // Очерки экологической биофизики. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2003. – С.453-466.

4.  , , Сарангова развитие как разработка и реализация методологии глобального замыкания и управления развитием земных регионов. // Очерки экологической биофизики. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2003. – С.439-453.

5.  , , Рубин система «Динамические модели в биологии». Электронный ресурс: [http://dmb. biophys. *****/models]

6.  Харпер Дж., Экология. Особи, популяции и сообщества. Т. 1, 2. М.: Мир, 1989.

7.  Современные воззрения в биохимии. М.: Мир, 1987. – 544 с. (Robert C. Bohinski. Modern concepts in biochemistry. Fourth edition. Allan and Bacon, Inc, Boston, 1983).

8.  , Потапенко -химические основы фотобиологических процессов. М.: Высш. шк., 1989.

9.  Гаузе за существование. М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2002.

10.  , , , Кратасюк бактерии. Новосибирск: Наука, 1984. – 280 с.

11.  Гладышев экологической биофизики водных систем. Новосибирск: Наука, 1999. – 112 с.

12.  Введение в биохимию растений. М.: Мир, 1986. Т. 1-2.

13.  Основы ферментативной кинетики. М.: Мир, 1990. – 350 с.

14.  , . Фотобиология. Минск: Изд-во БГУ, 1979.

15.  Константинов гидробиология. М.: Высш. шк., 1986.

16.  , , Тарко моделирование глобальных биосферных процессов. М.: Наука, 1982. – 272 с.

17.  Кудряшов биофизика (ионизирующие излучения). М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. – 442 с.

18.  , Беренфельд радиационной биофизики. М.: Изд-во МГУ, 19с.

19.  , Оджагов загрязнения и их измерение. М.: Энергоатомиздат, 19с.

20.  Основы экологии. М.: Мир, 1975.

21.  Эволюционная экология. М.: Мир, 1981.

22.  , Михалев экология: учебное пособие для высших учебных заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2004 г. – 240 с.

23.  Радиация. Дозы, эффекты, риск. М.: Мир, 19с.

24.  Резникова и виды на весах войны и мира. М.: Логос, 2001.

25.  Ризниченко модели в биофизике и экологии. М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003.

26.  Спирин биология. Структура рибосомы и биосинтез белка. М.: Высш. шк., 1986. – 303 с.

27.  Пресноводные экосистемы. Математическое моделирование: перевод с английского. М.: Мир, 1989.-376с.

28.  ,  Птицын белка. Курс лекций с цветными и стереоскопическими иллюстрациями. 2-е издание. М.: Книжный дом «Университет», 2002. –376 с.

29.  , Фет и общество: модели катастроф. Новосибирск: Сибирский хронограф, 1999. – 344 с.

30.  ,  Ширмер структурной организации белков. М.: Мир, 1982. (G. E.Schulz, R. H.Schirmer. Principles of protein structure. Springer-Verlag, New York-Heidelberg-Berlin, 1979).

31.  Экологическая биофизика: Учебное пособие: В 3 т. / Под ред. и . Т. 2. Биофизика наземных и водных экосистем. М.: Логос, 20с.

32.  Экологическая биофизика: Учебное пособие: В 3 т. / Под ред. , . Т.3. Экология и биофизика: время интеграции. М.: Логос, 2002. – 304 с.

33.  Ядерная энциклопедия. - М.: Благотвор. фонд Ярошинской, 19с.

34.  , Вайсон человека и животных: учебное пособие. М.: Высш. шк., 2004. – 549 с.

Учебно-тематический план

№	Наименование разделов, тем	Базовые понятия	Формы деятельности	Количество часов
теория	практика
Модуль 1. ДИНАМИКА БИОСФЕРЫ И КОНЦЕПЦИЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА
	1.1. Введение. Устойчивое развитие и биосфера.	Биосфера, климат, Глобпльное равновесие биосферы Земли, установка "Биосфера-2".	Лекция – беседа	2
	1.2. Биосфера и ее экспериментальные модели.	Биосфера и ее экспериментальные модели. Модель, оригинал, замкнутость	Лекция – беседа Семинарское занятие по решению задач	1
	1.3. Свойства компонентов биосферы - экосистем.	Свойства компонентов биосферы - экосистем дискретные модели,	Лекция – беседа Семинарское занятие по решению задач Лабораторная работа «Исследование свойств дискретных популяций в вычислительных экспериментах».	2
	1.4. Сила и знание в управлении экосистемами.	Сила и знание в управлении экосистемами Модель "жертва" и "хищник"	Лекция – беседа
	1.5. Экосистемы и антропогенное воздействие.	Экосистемы и антропогенное воздействие. Биомассы биоты	Лекция – беседа
	1.6. Оптимальное природопользование как необходимый компонент устойчивого развития.	Оптимальное природопользование как необходимый компонент устойчивого развития Границ эластичности экосистем	Лекция – беседа
	1.7. Долгосрочные прогнозы динамики биосферы.	Долгосрочные прогнозы динамики биосферы. Учет отклика биосферы	Лекция – беседа
	1.8. Стратегическая игра человечества и ее возможные исходы.		Семинарское занятие Игра-тренинг		1
	1.9. Контрольные вопросы и задания		Самостоятельная работа		1
Модуль 2. БИОФИЗИКА ФОТОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
	2.1. Введение.	Фотобиофизика, Фотобиологические реакции	Лекция – беседа Семинарское занятие	2	5
	2.2. Фотосинтез как основной фотоэнергетический процесс на Земле.	Фотосинтез. Структурные особенности фотосинтетического аппарат. Строение и функции фотосинтезирующих пигментов. Организация фотосинтетического аппарата. Роль фотосинтеза в биосфере	Лекция – беседа Семинарское занятие
	2.3. Фоторегуляторные системы. Рефлекторная биофизика	Фоторегуляторные системы. Зрительная фоторецепция. Зрение. Слух	Лекция – беседа Семинарское занятие Лабораторная работа «Изучение влияние плеера на слух».
	2.4. Биолюминесценция.	Биолюминесцентные организмы. Биолюминесценцией. Механизм биолюминесценции. Флуоресцентные белки. Биолюминесценция моря. Применение биолюминесцентных методов	Лекция – беседа Семинарское занятие Лабораторные работы «Применение биолюминесцентного метода для оценки токсичности вод», «Основы флуоресцентной спектроскопии».
	2.5. Фотодинамическое действие света.	Инактивация белков ультрафиолетовым излучением. Действие ультрафиолета на нуклеиновые кислоты. Действие ультрафиолета на липиды. Фотобиологические реакции в коже. Эффекты фоторепарации и фотозащиты. Фотосенсибилизация: механизмы и применение. Основы фотодинамической терапии	Лекция – беседа Семинарское занятие
	2.6. Контрольные вопросы и задания		Самостоятельная работа		1
Модуль 3. БИОФИЗИКА БЕЛКА И БИОКИНЕТИКА
	3.1. Введение. Белки как составная часть клеточной автокаталитической системы воспроизводства клеточного материала и самой клетки.	Разнообразие живых организмов. Клетка как элементарная единица жизни. Классификация клеток и их субклеточная структура. Клеточные химические процессы (клеточный метаболизм) – основа жизни. Основные биохимические принципы. Главное свойство живой клетки – размножение.	Лекция – беседа Семинарское занятие по решению задач	2	5
	3.2. Химическая природа и структурная организация белков.	Химическая природа белков. Аминокислоты, из которых образуются белки. Структурная организация белков и их пространственное строение. Современные представления о высших уровнях структурной организации белков. Модификация белков после их синтеза. Денатурация и ренатурация белков.	Лекция – беседа Семинарское занятие по решению задач Лабораторная работа «Простанственная структура и организация белков»
	3.3. Химическая природа нуклеиновых кислот и генетическая информация.	Химическая природа нуклеиновых кислот Нуклеотиды как мономеры, формирующие первичную структуру нуклеиновых кислот Структурная организация нуклеиновых кислот и их пространственное строение Принципы строения ДНК Формы двойной спирали ДНК Функции ДНК И РНК	Лекция – беседа Семинарское занятие по решению задач
	3.4. Биосинтез белка как реализация генетической информации.	Гены и генетическая информация Транскрипция Транскрипция у прокариот Транскрипция у эукариот Трансляция	Лекция – беседа Семинарское занятие по решению задач
	3.5. Формирование пространственной структуры белков.	Принцип самоорганизации пространственной структуры белка Парадокс Левинталя Роль шаперонов в формировании пространственной структуры белков Прионы Предсказание и дизайн белковых структур	Лекция – беседа Семинарское занятие по решению задач
	3.6. Физические основы функционирования белков.	Биологические функции белков и пептидов Физические представления о механизмах действия белков	Лекция – беседа Семинарское занятие по решению задач
	3.7. Ферментативная кинетика.	Основные свойства ферментов Ферментативная кинетика Стационарная кинетика Механизмы ферментативных реакций Нестационарная кинетика	Лекция – беседа Семинарское занятие по решению задач Лабораторная работа «Кинетика биолюминесцентной реакции»
	3.8. Заключение. Возникновение живых клеток как результат химической эволюции	Возникновение живых клеток и белков как результат предбиологической химической эволюции Основные современные химические концепции происхождения жизни Естественный отбор и эволюция автокаталитических систем Заключение	Лекция – беседа Семинарское занятие по решению задач
	3.11. Контрольные вопросы и задания		Самостоятельная работа	1
Модуль 4. РАДИАЦИОННАЯ БИОФИЗИКА
	4.1. Предмет радиационной биофизики.	Типы ионизирующих излучений Механизмы поглощения энергии: Относительная биологическая эффективность ионизирующих излучений, линейная передача энергии. Доза облучения (поглощенная доза) Мощность дозы.	Лекция – беседа Семинарское занятие по решению задач	2	3
	4.2. Первичные процессы поглощения энергии ионизирующих излучений.	Относительная биологическая эффективность ионизирующих излучений, линейная передача энергии. Доза облучения (поглощенная доза) Мощность дозы.	Лекция – беседа Семинарское занятие
	4.3. Косвенное действие ионизирующих излучений.	Радиолиз воды и его продукты Инактивация макромолекул в растворах.	Лекция – беседа Семинарское занятие
	4.4. Радиочувствительность (радиоустойчивость) биологических объектов и ее модификация.	Критерии радиочувствительности Кислородный эффект Механизм радиомодифицирующего действия кислорода Химические радиопротекторы Механизмы противолучевой защиты	Лекция – беседа Семинарское занятие
	4.5. Радиационная инактивация макромолекул и ее последствия.	Повреждения белков Перекисное окисление липидов Повреждения ДНК Репарация ДНК Последствия повреждения ДНК для клетки	Лекция – беседа Семинарское занятие
	4.6. Лучевые поражения клеток.	Стадии лучевого поражения клетки: Физическая (неспецифическая) Физико-химическая Химическая Биологическая стадия Радиационные эффекты, регистрируемые на уровне клетки Генетическая нестабильность	Лекция – беседа Семинарское занятие
	4.7. Радиационные эффекты в области малых доз.	Радиационно-индуцированный адаптивный ответ Эффект свидетеля	Лекция – беседа Семинарское занятие
	4.8. Дозиметрия.	Дозиметрия Физические методы Химические методы дозиметрии Химические детекторы на основе хлорзамещенных углеводородов. Методы биодозиметрии (человека и животных) ЭПР*-дозиметрия	Лекция – беседа Семинарское занятие
	4.9. Действие излучения на ткани и органы оргаизма.	Кроветворный синдром Желудочно-кишечный синдром Церебральный синдром Опосредованные эффекты облучения Распределение инкорпорированных радионуклидов в организме.	Лекция – беседа Семинарское занятие
	4.10. Источники радиационных воздействий на человека.	Естественный радиационный фон Радиоактивный калий Космическое излучение Искусственный (техногенный) радиационный фон Земли Использование радиоизотопов человеком	Лекция – беседа Семинарское занятие
	4.11. Контрольные вопросы и		Самостоятельная работа		1
Модуль 5. БИОФИЗИКА НАЗЕМНЫХ И ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ
	5.1. Биофизика наземных экосистем.		Лекция – беседа Семинарское занятие	3	3
	5.1.1.Общая характеристика наземных экосистем.		Лекция – беседа Семинарское занятие
	5.1.2. Основные типы растительных формаций земного шара.	Основные компоненты, особенности организации, отличия от экосистем водных. Роль высших растений. Деревья и травы. Распределение биомассы по компонентам наземных экосистем. Детритные пищевые цепи. Почва и происходящие в ней процессы трансформации вещества. Роль животных, бактерий и грибов. Трофические уровни. Методы изучения наземных экосистем – наблюдения, эксперименты, математическое моделирование.	Лекция – беседа Семинарское занятие
	5.1.3. Рост, популяционная динамика компонентов наземных экосистем.	Размещение растительных формаций в зависимости от климатических условий. Потоки вещества и энергии в основных биомах. Цикл углерода. Характеристики продукции в наземных экосистемах разного типа: влажные тропические леса, тропические саванны и бореальные степи, пустыни, листопадные и хвойные леса умеренной зоны, хвойные бореальные леса (тайга), болота, тундра.	Лекция – беседа Семинарское занятие
	5.1.4. Бореальные леса как пример наземных экосистем.	Математические модели динамики популяций: экспоненциальный рост, ограниченный рост. Взаимодействие популяций: конкуренция, «хищник-жертва», кооперация, аменсализм, комменсализм, «паразит-хозяин». Моделирование взаимодействий различных типов. Динамика популяции человека.	Лекция – беседа Семинарское занятие Лабораторная работа «Исследование свойств дискретных популяций в вычислительных экспериментах»
	5.1.5. Контрольные вопросы и задания		Лекция – беседа Семинарское занятие
	5.2. Биофизика водных экосистем.	Термины «биогеоценоз» и «экосистема»	Лекция – беседа Семинарское занятие
	5.2.1. Введение в биофизику водных экосистем.		Лекция – беседа Семинарское занятие Лабораторная работа «физическая модель меромиктического озера»
	5.2.2. Основы водной экологии.		Лекция – беседа Семинарское занятие
	5.2.3. Проникновение света сквозь водную толщу.		Лекция – беседа Семинарское занятие
	5.2.4. Стратификация водных экосистем (температура и соленость).		Лекция – беседа Семинарское занятие
	5.2.5. Растворенные газы (кислород и углекислый газ) и рН воды.		Лекция – беседа Семинарское занятие
	5.2.6. Биогенные элементы (фосфор и азот).		Лекция – беседа Семинарское занятие
	5.2.7. Биологические звенья и основы функционирования водных экосистем.		Лекция – беседа Семинарское занятие
	5.2.8. Математическое моделирование и управление состоянием водных экосистем.		Лекция – беседа Семинарское занятие
	5.2.9. Моделирование популяционной динамики гидробионтов.		Лекция – беседа Семинарское занятие
	5.2.10. Динамические модели водных экосистем.		Лекция – беседа Семинарское занятие
	5.2.11. Контрольные вопросы и задания		Самостоятельная работа		1

Информация об организации-заявителе: