Основная образовательная программа (стр. 29 )

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы (108 часов)

8. Форма контроля.

Промежуточная аттестация - 1 зачет, 1 экзамен (7 семестр,8 семестр)

9. Составитель

- к. ф.м. н., доцент кафедры ВМ

21.1. «Дискретные и непрерывные модели в математической физике»

1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы (ООП).

Дисциплина «Дискретные и непрерывные модели в математической биологии» входит в вариативную часть профессионального цикла. Она базируется на «Математическом анализе», «Дифференциальных уравнениях», «Уравнениях математической физики», «Функциональном анализе» и служит основой для дальнейшего более углубленного изучении методов математического моделирования и выработки практических рекомендаций по их применению при моделировании динамики возрастной структуры популяции, а также для проведения научно-исследовательских работ.

2. Место дисциплины в модульной структуре ООП.

Дисциплина «Дискретные и непрерывные модели в математической биологии» является самостоятельным модулем.

3. Цели освоения дисциплины «Дискретные и непрерывные модели в математической биологии» заключаются в том, чтобы дать студентам качественные знания соответствующих разделов математики, востребованные обществом; создать условия для овладения универсальными и предметно-специализированными компетенциями, способствующими их социальной мобильности и устойчивости на рынке труда; подготовить обучающихся к успешной работе в различных сферах, применяющих математические методы и информационные технологии на основе гармоничного сочетания научной, фундаментальной и профессиональной подготовки кадров; повысить их общую культуру, сформировать социально-личностные качества и развить способности самостоятельно приобретать и применять новые знания и умения.

Главное содержание дисциплины «Дискретные и непрерывные модели в математической биологии» – изучение задач прикладной математики, приводящих к построению дискретных и непрерывных математических моделей динамики численности популяций и освоение современными методами их исследования.

4. Структура дисциплины:

1. Введение в теорию дискретных и непрерывных математических моделей. Динамика численности популяции: неперекрывающиеся поколения.

2. Динамика численности популяции: перекрывающиеся поколения.

3. Непрерывные популяционные модели с возрастной структурой.

5 Образовательные технологии.

Дисциплина «Дискретные и непрерывные модели в математической биологии» состоит: из лекционной части; практических работ, выполняемых в аудитории; самостоятельных занятий для подготовки к практическим занятиям, овладения материалом и освоения дополнительной литературы.

Блок «самостоятельная работа» включает в себя индивидуальные задания, компьютерные тесты для самоконтроля, консультации.

Для проведения лекции используются технологии проблемного обучения, целью которых являются усвоение теоретических знаний, развитие мышления, формирование профессионального интереса к будущей деятельности. Формы и методы обучения: мультимедийные лекция-объяснение, лекция- визуализация, с привлечением формы тематической дискуссии, беседы, анализа конкретных ситуаций.

Для проведения практических занятий используются технологии проблемного, модульного, дифференцированного и активного обучения, деловой игры, целью которых являются развитие творческой и познавательной самостоятельности, обеспечение индивидуального подхода с учетом базовой подготовки.

Организация активности студентов, обеспечение личностно деятельного характера усвоения знаний, приобретения навыков, умений. Формы и методы обучения: Индивидуальный темп обучения. Инновационные интерактивные методы в обучении: использование Web-ресурсов для подготовки компьютерных презентаций, создания Web-страниц, использование offline (электронная почта) для обмена информацией, консультаций с преподавателем, работа с электронными пособиями, возможность самотестирования Постановка проблемных познавательных задач. Методы активного обучения: «круглый стол», игровое производственное проектирование, анализ конкретных ситуаций.

Для организации самостоятельной работы используются технологии концентрированного, модульного, дифференцированного обучения, целью которых являются развитие познавательной самостоятельности, обеспечение гибкости обучения, развитие навыков работы с различными источниками информации, развитие умений, творческих способностей. Формы и методы обучения: индивидуальные, групповые, интерактивные (в режимах on-line и off-line).

6. 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 (специальности):

а) общекультурных (ОК):

ОК-1: способностью владеть культурой мышления, умением аргументировано и ясно строить устную и письменную речь;

ОК-3: способность использовать углубленные теоретические и практические знания в области прикладной математики и информатики;

ОК-5: способностью понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны;

ОК-9: способностью осознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности;

ОК-14: способностью использовать в научной и познавательной деятельности, а также в социальной сфере профессиональные навыки работы с информационными и компьютерными технологиями;

ОК-15: способностью работать с информацией из различных источников, включая сетевые ресурсы Интернет, для решения профессиональных и социальных задач.

б) профессиональных (ПК):

ПК-1: способностью демонстрации общенаучных базовых знаний естественных наук, математики и информатики, пониманием основных фактов, концепций, принципов теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой;

ПК-2: способность разрабатывать концептуальные и теоретические модели решаемых научных проблем и задач;

ПК-4: способностью в составе научно-исследовательского и производственного коллектива решать задачи профессиональной деятельности;

ПК-7: способностью собирать, обрабатывать и интерпретировать данные современных научных исследований, необходимые для формирования выводов по соответствующим научным, профессиональным, социальным и этическим проблемам;

ПК-9: способностью решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне, включая разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования;

ПК-11: способностью приобретать и использовать организационно-управленческие навыки в профессиональной и социальной деятельности.

В результате освоения студенты должны

знать: основные принципы построения дискретных и непрерывных математических моделей.

уметь:

· формулировать и решать задачи, возникающие в ходе научно-исследовательской деятельности и требующие углубленных профессиональных знаний;

· выбирать необходимые методы исследования, модифицировать существующие и разрабатывать новые методы, исходя из задач конкретного исследования;

· обрабатывать полученные результаты, анализировать и осмысливать их с учетом имеющихся литературных данных;