МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени В. Г. БЕЛИНСКОГО

Принято

на заседании Ученого совета

естественно – географического факультета

Протокол заседания № _10_

от «_18_» __________мая____________2011 г.

Декан

факультета ___________

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

___________________

«_____» ___________________ 2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

_____________Математика и математические методы в биологии _______ _____

Направление подготовки _____________020400 Биология____________________

Профиль подготовки ______________Биохимия, биоэкология __________

Квалификация (степень) выпускника - Бакалавр

Форма обучения _________________________очная_________________________

Пенза – 2011

1.  Цели освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины «Математика и математические методы в биологии» является формирование и развитие у студентов общекультурных компетенций, формирование систематизированных знаний, умений и навыков в области математики её основных методов и их приложений в биологии, позволяющих подготовить конкурентоспособного выпускника в сфере профессиональной деятельности, готового к инновационной творческой реализации в конкретной области его деятельности.

Задачи изучаемой дисциплины:

Исходя из общих целей подготовки бакалавра биолога по профилю «Биохимия» и «Биоэкология»:

    содействовать средствами дисциплины «Математика и математические методы в биологии» развитию у студентов мотивации к профессиональной деятельности, профессиональных функций, коммуникативной готовности, общей культуры; научить студентов ясно, точно, грамотно излагать свои мысли в устной и письменной речи.

Исходя из конкретного содержания дисциплины:

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?
    сформировать систему математических знаний и умений, необходимых для применения в будущей профессиональной деятельности, изучения смежных дисциплин, проведения научных исследований; познакомить студентов с математическими методами обработки информации для реализации профессиональных функций и решения поставленных задач; научить студентов доказательно рассуждать, выдвигать гипотезы и их обоснования; научить поиску, систематизации и анализу информации, используя разнообразные информационные источники, включая учебную и справочную литературу; научить использовать информационные технологии в будущей профессиональной деятельности.

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина «Математика и математические методы в биологии» входит в базовую часть математического и естественнонаучного цикла.

Для усвоения дисциплины «Математика и математические методы в биологии» студенты используют знания, полученные в процессе изучения математики в общеобразовательной школе.

Освоение дисциплины является основой для последующего изучения курсов по выбору студентов, содержание которых связано с математическими методами обработки информации и решением прикладных задач в области биологии.

В результате изучения данных дисциплин обучающийся должен:

знать: основные понятия и строгие доказательства фактов базовых разделов курса математики;

общее представление о математических методах исследования и анализа живых систем;

уметь: применять теоретические знания к решению прикладных задач;

владеть:

различными приемами использования идеологии курса математики при обработке данных различных исследований;

математическими методами исследования, обработки и хранения полученной информации;

принципами построения и использования математических моделей в биологических процессах.

Освоение данной дисциплины является основой для последующего изучения дисциплин по выбору вариативной части математического и естественнонаучного цикла: «Методы статистического анализа в биологии».

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Математика и математические методы в биологии»

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО по данному направлению:

Коды

компетенции

Наименование компетенции

Структурные элементы компетенции

(в результате освоения дисциплины обучающийся должен знать, уметь, владеть)

Общекультурные компетенции

ОК-6

Использовать в познавательной и профессиональной деятельности базовые знания в области математики и естественных наук, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования.

Знать:

·  основные понятия и факты классических разделов математики.

Уметь:

    применять теоретические знания к решению прикладных задач в естествознании; применять теоретические знания к моделированию явлений и процессов на компьютере.

Владеть:

·  математическими методами исследования и анализа живых систем;

    принципами построения и использования математических моделей в биоэкологии;

·  средствами моделирования явлений и процессов;

    принципами экспериментальной и эмпирической проверки научных теорий.

4. Структура и содержание дисциплины (модуля) __математика и математические методы в биологии__

4.1. Структура дисциплины (модуля)

Общая трудоемкость дисциплины составляет _5_ зачетных единиц, _144_ часов.

№

п/п

Наименование

разделов и тем

дисциплины (модуля)

Семестр

Недели семестра

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)

Аудиторная работа

Самостоятельная

работа

Всего

Лекция

Практические занятия

Лабораторные занятия

Всего

Подготовка к аудиторным занятиям

Мини-исследование

Подготовка к
коллоквиуму, собеседованию

экзамен

собеседование

коллоквиум

тест

контрольная работа

Контроль за самостоятельной работой

Мини-исследование

1.

Раздел 1. Аналитическая геометрия и линейная алгебра.

1

16

8

8

12

7

1

4

36

2

1.1.

Тема 1.1. Матрицы и действия над ними. Ранг матрицы. Определители, свойства определителей. Понятие обратной матрицы.

1

4

2

2

3

1

1

1

1

1.2.

Тема 1.2. Системы линейных уравнений. Методы решения систем: матричный, формулы Крамера, метод Гаусса.

2

4

2

2

3

2

1

2

2

1.3.

Тема 1.3 Векторы. Операции над векторами на плоскости и пространстве.

3

4

2

2

3

2

1

3

1.4.

Тема 1.4 Различные системы координат на плоскости. Метод координат. Уравнение прямой на плоскости.

4

4

2

2

3

2

1

4

4

2.

Раздел 2. Дифференциальное и интегральное исчисления функции одной переменной.

1

28

14

14

24

9

5

10

1

1

2.1.

Тема 2.1. Определение и способы задания функции. Предел функции. Теоремы о пределах, их применение. Первый и второй замечательные пределы.

5

4

2

2

4

2

2

2.2.

Тема 2.2. Понятие производной. Правила дифференцирования и производные элементарных функций. Дифференциал функции, геометрический смысл дифференциала. Применение дифференциалов к приближенным вычислениям.

6-7

8

4

4

6

2

2

2

6

7

2.3.

Тема 2.3. Возрастание и убывание функций. Экстремум функции. Построение графиков функций.

8

4

2

2

4

1

1

2

8

2.4.

Тема 2.4. Понятие первообразной и неопределенного интеграла, свойства, таблица интегралов. Основные методы интегрирования (замена переменной, интегрирование по частям).

9-10

8

4

4

6

2

2

2

10

10

10

2.5.

Тема 2.5. Понятие определенного интеграла, свойства. Формула Ньютона-Лейбница. Приложения определенного интеграла в естествознании.

11

4

2

2

4

2

2

11

11

3.

Раздел 3. Дифференциальные уравнения.

1

12

6

6

12

6

2

4

1

3.1

Тема 3.1. Понятие дифференциального уравнения. Дифференциальное уравнение первого порядка, его общее решение и начальные условия. Уравнения с разделяющимися переменными, приложения.

12-13

8

4

4

8

3

2

3

12

12

13

3.2

Тема 3.2. Линейные дифференциальные уравнения второго порядка, общее и частное решения уравнений. Линейные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами.

14

4

2

2

4

3

1

14

14

4.

Раздел 4. Функции нескольких переменных.

1

16

8

8

24

9

3

12

1

1

4.1

Тема 4.1. Понятие функции нескольких переменных. Частная производная и дифференциал. Полный дифференциал.

15-16

8

4

4

13

3

3

7

15

16

4.2

Тема 4.2. Экстремум функции двух переменных. Метод наименьших квадратов.

17-18

8

4

4

11

6

5

18

17

Общая трудоемкость, в часах

72

36

36

72

42

30

36

Промежуточная аттестация

Форма

Семестр

Экзамен

1.

4.2. Содержание дисциплины

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3