РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
«УТВЕРЖДАЮ»:
Проректор по учебной работе
_______________________/ /
__________ _____________ 2013 г.
Математическое моделирование биологических процессов
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления 020400.68 Биология; магистерские программы: «Биотехнология», «Зоология позвоночных», «Физиология человека и животных», «Экологическая генетика», «Экология человека». Форма обучения – очная
«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:
Автор работы ________________//
«______»___________2013 г.
Рассмотрено на заседании кафедры математического моделирования протокол №__ от «___»__________2013 г. Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.
«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:
Объем _________стр.
Зав. кафедрой ____________________//
«______»___________ 2013 г.
Рассмотрено на заседании УМК Института биологии, протокол №2 от «31 октября 2013 г.
Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы.
«СОГЛАСОВАНО»:
Председатель УМК ___________________//
«______»_____________2013 г.
«СОГЛАСОВАНО»:
Зав. библиотекой биологической литературы
Института биологии _____________//
«______»_____________2013 г.
«СОГЛАСОВАНО»:
Зав. методическим отделом УМУ_____________//
«______»_____________201__ г.
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт математики и информационных технологий
Кафедра математического моделирования
математическое моделирование биологических процессов
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 020400.68 Биология; магистерская программа: «Биотехнология», «Зоология позвоночных», «Физиология человека и животных», «Экологическая генетика», «Экология человека». Форма обучения – очная
Тюменский государственный университет
2013
Казанцева моделирование биологических процессов. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 020400.68 Биология; магистерская программа: «Биотехнология», «Зоология позвоночных», «Физиология человека и животных», «Экологическая генетика», «Экология человека». Форма обучения – очная. Тюмень, 2013 г., 14 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки.
Рабочая программа опубликована на сайте ТюмГУ: Математическое моделирование биологических процессов [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www. *****., свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой математического моделирования. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: зав. кафедрой математического моделирования,
д. ф.-м. н., доцент
© Тюменский государственный университет, 2013.
© , 2013.
1. Пояснительная записка
1.1. Цели и задачи дисциплины.
Целью курса является изучение основных математических моделей, применяющихся в различных разделах современной биологии. Так как математизация биологии идет достаточно широким фронтом, то целью курса не является обзор моделей применимых непосредственно в биотехнологии или любой другой биологической отрасти. Основная цель—донести до биологов тот факт, что некоторые аспекты биологии не могут быть глубоко поняты без применения точных методов.
Задачи учебного курса:
– познакомить студентов с различными математическими моделями;
– дать навыки создания, исследования и интерпретации результатов математических моделей в биологии;
– дать навыки взаимодействия со специалистами по математическому моделированию и привить основы критического мышления при использовании результатов математического моделирования в практике исследователя-биолога.
1.2. Место дисциплины в структуре ООП магистратуры
Дисциплина должна опираться на базу, заложенную в основных математических курсах. Так как базовые математические курсы не читаются биологам в необходимом объеме, то дисциплина нацелена на ликвидацию пробелов в базовых математических знаниях у магистрантов-биологов. Объем курса не позволяет рассчитывать на глубокую проработку необходимых понятий и на развитие самостоятельных навыков у студентов. Поэтому реалистично место курса можно обозначить как популяризационно-ознакомительный практикум, позволяющий студентам на конкретных примерах понять суть применения математических методов в современной биологии. Освоение дисциплины «Математическое моделирование биологических процессов» необходимо для написания выпускной квалификационной работы.
1.3. Компетенции выпускника ООП магистратуры, формируемые в результате освоения данной ООП ВПО.
В результате освоения ООП магистратуры выпускник должен обладать следующими компетенциями:
ОК-6 – выпускник способен 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;
ПК-6 – выпускник творчески применяет современные компьютерные технологии при сборе, хранении, обработке, анализе и передаче биологической информации;
ПК-9 – выпускник профессионально оформляет, представляет и докладывает результаты научно-исследовательских и производственно-технологических работ по утвержденным формам
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
- знать основные понятия, вводимые в данном курсе, основных математических моделей, рассмотренных на занятиях; ограничения применимости предложенных математических моделей;
– уметь пользоваться формулами, полученными в рамках рассмотренных математических моделей; кратко излагать постановку задачи и основные результаты полученной модели;
– владеть представлениями о математическом моделировании в применении к биологическим системам; навыками работы на персональном компьютере, позволяющими воспользоваться соответствующими математическими моделями.
2. Структура и трудоемкость дисциплины
Дисциплина «Математическое моделирование биологических процессов» читается во втором семестре. Форма промежуточной аттестации – зачет. Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы (72 часа).
3. Тематический план
Таблица 1.
| № | Тема | Недели семестра | Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час. | Итого | Из них в интерактивной форме | Формы контроля |
| ||||
| Лекции | Семинарские (практические) занятия | Лабораторные занятия | Самостоятельная работа |
| |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| |
| 1 | Аппроксимация | 1 | 2 | 2 | 4 | 1 | Контрольная работа №1 |
| |||
| 2 | Линейная алгебра | 2 | 2 | 2 | 4 | 1 | Контрольная работа №1 |
| |||
| 3 | Элементы математического анализа. Экстремум | 3 | 2 | 2 | 4 | Контрольная работа №1 |
| ||||
| 4 | Элементы теории подобия | 4 | 2 | 3 | 5 | 1 | Контрольная работа №1 |
| |||
| 5 | Комбинаторика в генетике | 5 | 2 | 3 | 5 | 1 | Контрольная работа №1 |
| |||
| 6 | Статистика в генетике | 6 | 2 | 3 | 5 | Контрольная работа №2 |
| ||||
| 7 | Дифференциальные уравнения в экологии | 7 | 2 | 3 | 5 | 1 | Контрольная работа №2 |
| |||
| 8 | Модели биологической динамики на основе точечных отображений | 8 | 2 | 3 | 5 | 1 | Контрольная работа №2 |
| |||
| 9 | Элементы качественной теории дифференциальных уравнений | 9 | 2 | 3 | 5 | 1 | Контрольная работа №2 |
| |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| ||
10 | Дифференциальные уравнения в частных производных | 10 | 2 | 3 | 5 | Контрольная работа №2 |
| |||||
11 | Фракталы | 11 | 2 | 3 | 5 | 1 | Контрольная работа №3 |
| ||||
12 | Периодические процессы | 12 | 2 | 3 | 5 | 1 | Контрольная работа №3 |
| ||||
13 | Модели гидродинамики | 13 | 2 | 3 | 5 | 1 | Контрольная работа №3 |
| ||||
14 | Нелинейные волны | 14 | 2 | 3 | 5 | 1 | Контрольная работа №3 |
| ||||
15 | Элементы теории управления | 15 | 2 | 3 | 5 | 1 | Контрольная работа №3 |
| ||||
Итого | 30 | 42 | 72 | 12 | 9 | 10 | ||||||
Таблица 2.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
