Интегративные функции нервной системы, учебно-методический комплекс дисциплины (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В. П. АСТАФЬЕВА»

Кафедра физиологии человека и методики обучения биологии

ИНТЕГРАТИВНЫЕ ФУНКЦИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ

По направлению подготовки

050100.68 Педагогическое образование

(квалификация (степень) «Магистр»)

Магистерская программа «Биологическое образование»

КРАСНОЯРСК 2011

Содержание

Пояснительная записка....................................................................................................3

I. Организационно-методические документы....................................

1.Учебная программа дисциплины...................................................................................

1.1 Рабочая модульная программа.....................................................................................6

1.1.1 Введение.....................................................................................................................6

1.1.2 Содержание теоретического курса...........................................................................10

1.1.3 Технологическая карта обучения дисциплине.......................................................13

1.2 Технологическая карта внеаудиторной учебной работы студентов........................20

1.3 Технологическая карта учебной проектно - исследовательской деятельности студентов.............................................................................................................................26

2. Учебные ресурсы.............................................................................................................27

.1 Карта литературного обеспечения дисциплины........................................................27

2.2 Карта обеспеченности дисциплины средствами обучения.....................................29

3. Компоненты мониторинга учебных достижений студентов....................................31

3.1 Технологическая карта рейтинга учебных достижений студента...........................31

3.2 Портфолио достижений студентов в процессе обучения........................................35

3.3 Фонды оценочных средств..........................................................................................37

3.4 Анализ результатов обучения и перечень корректирующих мероприятий...........39

II. Дидактические рекомендации для студентов...............................................................41

1. рекомендации по организации внеаудиторной учебной работы студентов.............41

2. рекомендации по организации проектно — исследовательской деятельности студентов................................................................................................................................42

III. Учебные материалы..........................................................................................................43

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

УМК учебной дисциплины «Интегративные функции нервной системы» отвечает требованиям ФГОС-3 ВПО (федерального государственного образовательного стандарта третьего поколения высшего профессионального образования) по направлению подготовки 050100.68 Педагогическое образование (квалификация (степень) «магистр») и входит в дисциплины профессионального цикла (М.2), соответствуют вариативной части, в которой знания, умения, навыки определяются ООП вуза.. Данная дисциплина учитывает специфику психолого-педагогической и методической подготовки студентов в КГПУ им. по магистерской программе «Биологическое образование».

УМК названной учебной дисциплины представляет собой совокупность взаимосвязанных организационных документов, дидактических рекомендаций для студентов и учебных материалов, определяющих цели, содержание дисциплины ООП, необходимых для всех видов аудиторных занятий и организации внеаудиторной работы обучаемых. Разработанный УМКД включает в себя полную совокупность образовательных ресурсов, необходимых для самостоятельного изучения учебной дисциплины «Интегративные функции нервной системы» и состоит из следующих элементов:

Рабочей программы дисциплины, включающей в себя основное её содержание и учебные ресурсы: литературное обеспечение и электронные ресурсы. Методических рекомендаций для студентов, которые содержат советы и разъяснения, позволяющие студенту оптимальным образом организовать процесс изучения дисциплины «Интегративные функции нервной системы». Банка контрольных заданий и вопросов по дисциплине «Интегративные функции нервной системы», который представлен ситуативными и расчетными задачами и упражнениями что позволяет углубить и расширить теоретический материал по изучаемым темам. К каждому модулю даны тестовые и контрольные вопросы для проверки знаний студентов и для закрепления учебного материала. Вопросов к экзамену и зачету, которые являются итоговым контролем освоения студентом компетенции в области интегративных функции нервной системы.

УМКД составлен к. б.н., доцентом

Обсужден на заседании кафедры физиологии человека и методики обучения биологии.

«__» ______ 2011 г.

Заведующий кафедрой

д. п.н., профессор

Одобрено научно-методическим советом направление подготовки 050100 Педагогическое образование

Магистерская программа Биологическое образование

«___»______________2011г.

Председатель НМСС

Протокол согласования рабочей программы дисциплины «ИНТЕГРАТИВНЫЕ ФУНКЦИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ» с другими дисциплинами НАПРАВЛЕНИЯ ПОДГОТОВКИ 050100 ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ МАГИСТЕРСКА ПРОГРАММА БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

На 2011/12 учебный год

Наименование дисциплин, изучение которых опирается на данную дисциплину	Кафедра	Предложения об изменениях в пропорциях материала, порядка изложения и т. д.	Принятое решение (протокол №, дата) кафедрой, разработавшей программу
М2 Физиология научения и (вариативная часть)	Физиологии человека и методики обучения биологии
М2. Регуляции в живых системах (дисциплина по выбору)	Физиологии человека и методики обучения биологии
М2 Приемы решения задач по физиологии (дисциплина по выбору)	Физиологии человека и методики обучения биологии

1.1.  Рабочая модульная программа

1.1.1.Введение

Нейрофизиология – один из сложнейших разделов биологии. Вопросы, касающиеся функционирования мозга, вызывают живой интерес у неспециалистов, школьников. Недостаток знаний является одной из причин генерации и широкого распространения паранаучных представлений о человеке и его возможностях.

В учебных программах бакалавриата и специалитета центральная нервная система изучается в нескольких курсах дисциплин, таких как зоология, анатомия, гистология, физиология, психология. При этом представляемые студентам знания, во-первых, серьезно отстают от новых достижений нейробиологии, во-вторых студенты испытывают сложности с интеграцией материалов разных курсов в единое целостное представление о функционировании мозга. Предлагаемый курс «Интегративные функции нервной системы» нацелен на обобщение уже сформированных знаний и обогащение их соывременными представлениями в этой области биологии

Теоретическая часть курса знакомит будущего учителя с современными представлениями о работе мозга, опирающимися на достижения как молекулярной и клеточной так и интегративной биологии. Лабораторно-практическая часть курса представлена двумя типами работ. Во-первых, это работы анатомического и гистологического характера, облегчающие усвоение материалов теоретического курса. Во-вторых, это работы, целью которых является освоение несложных экспериментальных методик, которые могут быть использованы при выполнении магистерской диссертации, либо в дальнейшей профессиональной деятельности при организации исследовательской деятельности школьников.

Учебная программа составлена в соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки 050100 «Педагогическое образование» вариативной части общенаучного цикла М2

Целями изучения дисциплины являются:

– повышение научного потенциала магистранта;

– содействие становлению базовой общенаучной компетентности магистра педагогики для решения образовательных и исследовательских задач, ориентированных на научно-исследовательскую и практическую деятельность в предметной области знаний.

Достижение целей изучения дисциплины обеспечивается решением следующих задач:

·  Установление междисциплинарных связей;

·  Использование современных образовательных технологий; формирование системы предметных знаний и умений;

·  Овладение некоторыми экспериментальными методами;

·  Активизация самостоятельной деятельности, включение в исследовательскую работу.

Особенностью учебного курса является то, что специалисты и бакалавры, обучающиеся по педагогическому направлению, владеют общими представлениями об анатомии, гистологии и физиологии нервной системы и испытывают серьезные затруднения с обобщением этих знаний. Кроме того быстрое развитие нейробиологии в последние годы привело к пересмотру некоторых представлений о механизмах памяти, обучения, выдвинуло новые понятия, которые требуют внимания и освоения в рамках предлагаемого курса.

Потенциал курса удовлетворяет требованиям заказчика к самостоятельному проектированию нового учебного содержания, новых образовательных программ и индивидуальных образовательных маршрутов, разработке просветительских программ в целях популяризации современного научного знания.

Реализация межпредметных связей достигается тем, что дисциплина опирается на компетентности и базовую часть учебного цикла ФГОС ВПО «Педагогическое образование (квалификация бакалавр) и дисциплин общенаучного цикла, изученных в специалитете, позволяющих студентам освоить магистерскую программу. Знания, умения и навыки, полученные в данном курсе, будут востребованы при изучении дисциплин профессионального цикла «Психофизиология для сферы образования», «Физиология научения и памяти», «Регуляции в живых системах», в процессе исследовательской работы и оформления магистерской диссертации.

В результате изучения дисциплины формируются следующие компетенции:

Компетенция	Код
Способность совершенствовать и развивать свой общеинтеллектуальный и общекультурный уровень	ОК-1
Готовность использовать знание современных проблем науки и образования при решении образовательных и профессиональных задач	ОК-2
Способность самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе, в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности	ОК-5
Готовность работать с текстами профессиональной направленности на иностранном языке	ОК-6
Способность осуществлять профессиональное и личностное самообразование, проектировать дальнейший образовательный маршрут и профессиональную карьеру	ОПК-2
Способность анализировать результаты научных исследований и применять их при решении конкретных образовательных и исследовательских задач	ПК-5
Готовность самостоятельно осуществлять научное исследование с использованием современных методов науки	ПК-7
Готовность проектировать новое учебное содержание, технологии и конкретные методики обучения (ПК-16)	ПК-16
Способность разрабатывать и реализовывать просветительские программы в целях популяризации научных знаний и культурных традиций	ПК-19

В результате освоения дисциплины магистр должен знать:

­  Основные методы изучения нервной деятельности

­  Клеточные механизмы функционирования ЦНС: виды нейронных цепей, механизмы синаптической передачи, синатической пластичности

­  Механизмы, управления сном и бодрствованием, ответственные структуры мозга

­  Нервные и нейроэндокринные механизмы поддержания гомеостаза (гипоталамические массостат, липостат, термостат).

­  Нервные и нейроэндокринные механизмы, управляющие процессами адаптации и репродукции

­  Виды научения, локализацию в головном мозге и их нейронные механизмы

­  Нейрофизиологические механизмы эмоций, мотиваций, мышления, речи

.

Уметь:

– применять полученные знания для решения конкретных научно-практических наблюдений и экспериментов;

– применять полученные знания в преподавательской работе в профильной средней школе и высших учебных заведениях.

Владеть:

-  Методами анализа ЭЭГ, экспериментальными методами изучения высшей нервной деятельности человека и животных

-  методами получения современного звания в области образования и биологии;

-  навыками развития и совершенствования личного научного и методологического потенциала

-   

Технологии процесса обучения по дисциплине.

Изучение курса проводится так, чтобы у магистранта сложилось представление о современных направлениях научного поиска, новых достижениях в нейробиологии. Дисциплина изучается на 2 урсе магистратуры и включает 4 лекции, 8 семинарских и 10 лабораторных занятий. Оценка знаний и умений студентов определяется через специальный (непрерывный) график самостоятельных, индивидуальных мероприятий, а также с помощью экзамена.

1.1.2.Содержание теоретического курса

Модуль 1.

Тема 1. Предмет и современный проблемы нейробиологии.

Общие представления об интегративных функциях нервной системы. Структурно-функциональная организация нервной системы. Эволюция нервной системы и эволюция поведения.

Тема 2. Современные представления о клеточных механизмах функционирования нервной системы.

Нейронные сети. Основные нейромедиаторные системы мозга Механизмы синаптической пластичности. Ионотропные и метаботропные синапсы. Вторичные посредники в метаботропных синапсах. Гены раннего и позднего ответов. Нейроны-модуляторы.

Тема 3. Физиология сна и бодрствования.

Суточные ритмы. Роль эпифиза и супрахиазматических ядер гипоталамуса в регуляции суточного ритма. Эффекты высоко и низкочастотной стимуляции ретикулярной формации (работы Г. Моруцци и Х. Мэгуна). Медиаторные системы, участвующие в бодрствовании. Стадии сна: соматические, вегетативные, электрофизиологические характеристики. Структуры мозга, ответственные за медленноволновую и быстроволновую стадии сна. Нейрохимия сна.

Тема 4. Нервные механизмы поддержания гомеостаза.

Гипоталамическая регуляция энергообмена. Преоптический гипоталамический термостат. Гипоталамическая регуляция аппетита. Области мозга, связанные с регуляцией потребления пищи: аркуатное, вентромедиальное, дорсомедиальное, паравентрикулярные ядра, латеральный гипоталамус. Орексигенные сигналы: нейропептид V, галанин, опиоиды, меланинконцентрирующий гормон, глютамат и ГАМК, грелин. Анорексигенные сигналы: КРГ, меланокортин и белок Агути, лептин, кокаин и амфетамин-регулируемый транскрипт и др. Нейробиология адаптации. Динамика развития стрессорной реакции. Эффекты КРГ и глюкокортикоидов на паравентрикулярное ядро гипоталамуса и пищевое поведение, на гиппокамп и процессы обучения. Механизмы двойственного влияния глюкокортикоидов на мозг, болезни адаптации. Неодинаковая чувствительность к эффекторам стрессорного ответа – основа выживания доминантных и подчиненных особей.

Тема 5. Регуляция репродукции

Нервные центры полового поведения: ядро Кахаля в переднем гипоталамусе и центры секреции гонадолиберина в заднем гипоталамусе. Вомероназальный орган и половое поведение. Нейронные механизмы регуляции овуляторного выброса гонадолиберина: ГАМК-ергические и ЛГРГ-ергические нейроны медиального преоптического гипоталамуса и норадреналинергические нейроны ствола. Модуляция выброса ЛГРГ опиоидами аркуатного ядра и КРГ и вазопрессином при стрессе. Генные механизмы функционирования биологических часов в супрахиазматических ядрах и сезонность размножения.

Модуль 2.

Тема 6. Научение и память.

Классификация форм научения. Молекулярно-клеточные механизмы суммационного рефлекса и привыкания. Условный рефлекс. Когнитивное научение. Декларативная память Временные характеристики, структурно-функциональные основы памяти и обучения. Основные виды гипотетических модифицирующих синапсов. Экспрессия генов, неонейрогенез при обучении.

Тема 7. Функциональная структура поведенческого акта.

Стадии поведенческого акта по Анохину. Виды, нейроанатомия и нейрохимия эмоций и мотиваций.

Тема 8. Мышление и речь.

Локализация центров речи в коре. Развитие речи в онтогенезе. Межполушарная асимметрия и речь. Структура процесса мышления. Мышление и фокусы мозговой активности. Функциональная асимметрия и мыслительная деятельность.

СЕМИНАРСКИЕ ЗАНЯТИЯ

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование практических (семинарских) занятий
1	2	Клеточные механизмы нервной деятельности
2	3	Нейрофизиология сна и бодрствования
3	4	Нервная регуляция температуры тела и пищевого поведения
4	4	Нейробиология адаптации
5	5	Нейробиология репродукции
6	6	Классификация форм научения и память
7	7	Функциональная структура поведенческого акта
8	8	Мышление и функциональная межполушарная асимметрия

ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование практических (семинарских) занятий
1	2	Препарирование головного мозга лабораторных грызунов
	3	Регистрация ЭЭГ человека
2	4	Топографическая анатомия промежуточного мозга.
3	4	Гистология серого бугра гипоталамуса
5	6	Топографическая анатомия коры больших полушарий
6	6	Гистология коры больших полушарий
7	6	Условная реакция пассивного избегания
8	7	Исследовательское поведение грызунов в новой среде: методика «Открытое поле».
9	7	Исследовательское поведение грызунов в новой среде: методика «Крестообразный лабиринт».
10	8	Определение профиля функциональной межполушарной асимметрии

1.1.3.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА оБУЧЕНИЯ дисциплинЕ

Интегративные функции нервной системы

(наименование)

по направлению 050100.68 Педагогическое образование

Магистерская программа Биологическое образование

(наименование, шифр)

по очной форме обучения

Модули. Наименование разделов и тем	Всего часов (з. е.)	Аудиторных часов	Внеауди- торных часов	Результаты обучения и воспитания	Формы и методы контроля
всего	лекций	семинаров	лаборат. работ	Знания, умения, навыки	компетенции
Модуль 1	59 (2,19)	24	6	10	8	35
Предмет и современные проблемы нейробиологии	10 (0,37)	4	2		2	6	Знать: Структурно-функциональную организацию центральной нервной системы Уметь: схематично изображать основные отделы ЦНС	ОК-1, ОК-2, ОК-5	Проверка конспекта лекции.
Современные представления о клеточных механизмах функционирования нервной системы	10 (0,37)	4	2	2		6	Знать: Основные нейромедиаторные системы мозга, механизмы передачи сигнала через ионотропные и метаботропные синапсы Уметь: схематически изображать механизмы синаптической передачи, виды нейронных цепей в нервных сетях, идентифицировать нейроны и клетки нейроглии на гистологических препаратах Владеть: методикой препарирования головного мозга лабораторных грызунов	ОК-1, ОК-2, ОК-5, ОПК-2, ПК-5, ПК-7, ПК-16, ПК-19	Текущий контроль: Устный опрос на семинаре Проверка схем синаптической передачи. Защита лабораторной работы
Физиология сна и бодрствования	10 (0,37)	4		2	2	6	Знать: роль эпифиза и СХЯ гипоталамуса в регуляции суточных ритмов; нейромедиаторные системы, участвующие в регуляции сна и бодрствования, стадии сна Уметь: идентифицировать стадии сна на записи ЭЭГ, находить эпифиз и гипоталамус на анатомических препаратах головного мозга, изображать локализацию структур, ответственных за смену сна и бодрствования на схеме головного мозга Владеть: методом ЭЭГ	ОК-1, ОК-2, ОК-5, ОПК-2, ПК-5, ПК-7, ПК-16, ПК-19	Текущий контроль: Устный опрос на семинаре Проверка схемы локализации структур головного мозга, ответственных за смену сна и бодрствования. Защита лабораторных работ
Нервные механизмы поддержания гомеостаза	24 (0,89)	10	2	4	4	14	Знать: гипоталамические механизмы регуляции потребления пищи, терморегуляции, основные орексигенные и анорексигенные сигналы, нейроэндокринные механизмы регуляции адаптации, механизмы двойственного влияния глюкокортикоидов на мозг Уметь: схематично изображать локализацию основных ядер гипоталамуса, схематично изображать механизмы нейроэндокринной регуляции Владеть: методикой идентификации ядер гипоталамуса, серого бугра, воронки, гипофиза на анатомических и гистологических препаратах	ОК-1, ОК-2, ОК-5, ОПК-2, ПК-5, ПК-7, ПК-16, ПК-19	Текущий контроль: Устный опрос на семинаре Проверка конспектов, схемы локализации ядер гипоталамуса, схемы нейроэндокринной регуляции защита лабораторной работы
Регуляция репродукции	5 (0,19)	2		2		3	Знать: центры полового поведения и механизмы нейроэндокринной регуляции репродукции; роль вомероназального органа в реализации полового поведения; гипоталамические механизмы сезонной регуляции репродукции Уметь: изображать схему нейроэндокринной регуляции полового цикла Владеть: представлениями о генных механизмах функционирования биологических часов в СХЯ	ОК-1, ОК-2, ОК-5, ОПК-2, ПК-5, ПК-7, ПК-16, ПК-19	Проверка конспектов, схемы нейроэндокринной регуляции полового цикла, схемы генных механизмов функционирования биологических часов
Модуль2	49(1,82)	20	2	6	12	29
Научение и память	24 (0,89)	10	2	2	6	14	Знать: о молекулярно-клеточных механизмах простых неассоциативных форм научения; о видах и механизме условного рефлекса, о стадиях консолидации энграммы декларативной памяти, роли гиппокампа в управлении ею, предполагаемой локализации декларативной памяти в коре Уметь: классифицировать разные проявления научения в соответствие с их физиологическим содержанием Владеть: методами топографической анатомии и гистологии коры больших полушарий, методами экспериментального исследования условно-рефлекторной деятельности животных	ОК-1, ОК-2, ОК-5, ОПК-2, ПК-5, ПК-7, ПК-16, ПК-19	Текущий контроль: Устный опрос на семинаре Проверка конспектов, защита лабораторных работ
Функциональная структура поведенческого акта	15 (0,56)	6		2	4	9	Знать: этапы поведенческого акта, их локализацию в головном мозге, нейронные механизмы Уметь: схематично изображать и объяснять структуру поведенческого акта по Анохину Владеть экспериментальными методами изучения поведения животных (поведение в «открытом поле», «крестообразном лабиринте»	ОК-1, ОК-2, ОК-5, ОПК-2, ПК-5, ПК-7, ПК-16, ПК-19	Текущий контроль: Устный опрос на семинаре Проверка конспектов, схемы поведенческого акта по Анохину. Защита лабораторных работ
Мышление и речь	10 (0,37)	4		2	2	6	Знать: Локализацию центров речи в коре, становление речи в онтогенезе, влияние на речь и мышление функциональной межполушарной асимметрии Уметь: схематично изображать локализацию центров речи в коре, фокусы мозговой активности, сопровождающие процесс мышления Владеть: методикой оценки профиля функциональной межполушарной асимметрии у человека	ОК-1, ОК-2, ОК-5, ОПК-2, ПК-5, ПК-7, ПК-16, ПК-19	Текущий контроль: Устный опрос на семинаре Защита лабораторной работы
	108 (4)	44	8	16	20	64

1.1.3.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА дисциплины