Рабочая программа дисциплины Проблемы современной биологии - korshu.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Рабочая программа дисциплины Проблемы современной биологии - страница №1/1


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского

Биологический факультет


УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебно-методической работе

_________________ Е.Г. Елина

"____" ______________ 2011 г.


Рабочая программа дисциплины

Проблемы современной биологии

Модуль 2.

Направление подготовки

050100 Педагогическое образование

Профиль подготовки

Биология

Квалификация выпускника

Бакалавр

Форма обучения

очная

Саратов,


2011

1. Цели освоения дисциплины.

Ознакомление студентов с основными направлениями современных научных исследований в области биологии. Цель модуля «Проблемы современной биологии» – дать студентам наиболее полное представление об узловых проблемах биологии, решение которых может оказать революционизирующее влияние на естествознание в целом и прогресс человечества. Задачами курса являются получение знаний о важнейших достижениях молекулярной биологии, генетики, физиологии, фото- и хемосинтеза, энергетики и продуктивности природных экосистем, антропогенеза и становления биологических особенностей человека; а также ознакомление с коренными филосовско-методологическими проблемами современной биологии.

Особое внимание в курсе «Проблемы современной биологии» уделяется развитию межпредметных связей, отражающих сущность научно-философских и естественнонаучных проблем, которые имеют общий, универсальный характер и, вместе с тем, являются наиболее близкими к жизнедеятельности человека.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата.

Цикл Б.3, курс по выбору, дисциплина осваивается в 3-8 семестрах. Модуль 2. осваивается в 4 семестре

Для освоения данной дисциплины необходимы знания школьного курса биологии. Знания, полученные в результате освоения данного модуля необходимы для дальнейшего освоения дисциплин «Биохимия и биофизика», «Экология», «Анатомия человека», «Теория эволюции» и др.
3. Требования к результатам освоения модуля

В процессе освоения дисциплины формируются компетенции профиля «Биология» и компетенции: ОК-1, ОК-2, ОПК-3, ОПК-4, ОПК-6, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-6, ПК-7, ПК-8, ПК-9, ПК-10, ПК-11.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:

- основные проблемы современного биологии;

- специфику научного познания окружающего мира;

- предметные области биологических наук;

- основные структурно-функциональные особенности биологических объектов на разных уровнях организации живой материи;

- важнейшие современные достижения биологической науки в различных областях, обеспечивающих прогресс естествознания в целом;

- основные биологические закономерности развития живой материи.

- соотношение естественных и гуманитарных наук в объяснении картины мира; место биологических наук в объяснении картины мира.



Уметь:

- излагать и критически анализировать базовую общепрофессиональную информацию;

- применять естественнонаучные знания для объяснения предметов и явлений окружающего мира;

- проводить различие между научным и ненаучным подходом к интерпретации картины мира;

- учитывать специфику научного познания при восприятии, понимании и объяснении предметов и явлений действительности в целях их исследования.

Владеть:

- комплексом знаний и педагогических приемов для ознакомления учащихся с современными достижениями биологической науки;

- навыками самостоятельной работы со специализированной литературой;

- навыками естественнонаучного объяснения картины мира;

- основным понятийным аппаратом биологических наук;

- готовностью к проведению различия между научным и не отвечающим требованиям науки объяснениям предметов и явлений окружающего мира.



4. Структура и содержание модуля

Общая трудоемкость модуля составляет 6 зачетных единицы, 216 часов.



4.1. Структура дисциплины



п/п

Раздел дисциплины

Семестр

Неделя семестра

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)

Формы промежуточной аттестации (по семестрам)

Лекции

Семинары

Практи-ческие

Самостоя-тельная работа

1

Введение. Знание и наука

4

1

2

-

2

16

устный и письменный контроль

2

Изучение строения и функций макромолекул

4

2-3

4

-

4

16

3

Регуляция функций клетки

4

4-5

4

-

4

16

устный и письменный контроль

4

Индивидуальное развитие организмов

4

6-7

4

-

4

16

5

Историческое развитие организмов

4

8-9

4

-

4

16

устный и письменный контроль

6

Проблемы вида и видообразования

4

10-11

4

-

4

18

7

Современные проблемы антропогенеза

4

12-13

4

-

4

18

устный и письменный контроль

8

Происхождение жизни

4

14

2

-

2

18

устный и письменный контроль

9

Человек и биосфера

4

15-16

4

-

4

18




Итого (216 ч.)







32

-

32

152

Зачёт



4.2. Содержание модуля

Введение: значение биологии в общенаучной картине реального Мира; взаимосвязь естественнонаучной и гуманитарной культуры.

Раздел 1. Знание и наука.

Общие положения, основные понятия и определения. Структура Мира человека. Связь иерархических уровней организации материи с соответствующими биологическими науками. Презумпция существования объектов познания как общий признак всех наук. Научное знание как объект методологического моделирования. Значение теории и роль эксперимента в биологии. Научная теория как основа содержания научного метода познания природы. Предметная область теории. Эксперимент (мысленный, математический, лабораторный, натурный) – ведущий метод подтверждения теории. Определение и значение фундаментальных и прикладных наук. Структура, основные формы, общие методы и принципы познания реального Мира. Проблемы нравственности и морали при формировании научного мировоззрения. Соотношение религии, философии и науки.



Раздел 2. Изучение строения и функций макромолекул.

Полимерная структура макромолекул. Белки, углеводы, нуклеиновые кислоты. Первичная, вторичная, третичная, четвертичная структура биополимеров. Структура ДНК и РНК. Разработка методов определения последовательности нуклеотидов в длинных цепях ДНК и РНК. Каталитическая активность и специфичность действия белков-ферментов как отражение их структуры. Методы определения структуры биополимеров. Роль биополимеров в "самосборке" внутриклеточных компонентов и надмолекулярных структур.



Раздел 3. Регуляция функций клетки.

Взаимная согласованность и зависимость всех метаболических процессов в живой клетке от регуляторных механизмов. Регуляция клеточного метаболизма с помощью изменения состава и интенсивности синтеза ферментных и структурных белков, ферментативной активности, транспорта веществ через клеточную мембрану. Молекулярный механизм включения генов у бактерий и эукариот. Обратимая модификация третичной структуры фермента как путь регулировки его активности. Влияние свойств клеточных мембран на скорость поступления веществ в клетку и скорость вывода из нее метаболитов. Рибосомальная регулировка скорости синтеза белка по принципу обратной связи.



Раздел 4. Индивидуальное развитие организмов.

Особенности полового и бесполого размножения организмов. Детерминированность развития. Механизм «включения генов» в процессе дифференцировки тканей зародыша. Особенности дифференцировки клетки от синтеза специфических белков до появления клеточной специализации. Теории онтогенеза: интеграция дифференцирующихся тканей и органов в целостный организм. Механизмы реализации наследственности.



Раздел 5. Историческое развитие организмов.

Обзор важнейших эволюционных теорий. Основные эволюционные факторы: мутационный процесс, изоляция, волны численности, естественный отбор. Эволюционный материал – мутации. Соотношение микро- и макроэволюции с позиций неодарвинизма. Синтетическая теория эволюции. Факторы макроэволюции. Теория «запретов», накладываемых строением и генетической конституцией организма, и направленная эволюция крупных таксонов. Пути эволюции беспозвоночных и позвоночных животных. «Канализация развития» и закономерности макроэволюции. Особенности прогрессивного развития: морфологический, биологический, групповой, биогеоценотический и неограниченный прогресс. Человек как результат неограниченного прогресса.



Раздел 6. Проблемы вида и видообразования.

Определение вида. Вид как генетически закрытая система. Видообразование – переход от генетически открытых систем (популяций) в генетически закрытые. Понятие «вида» в приложении к разным группам организмов. «Виды» в палеонтологии. Принципы современной систематики и тасономии: биохимические, генетические, географические, математические модели вида.



Раздел 7. Современные теории антропогенеза.

Характеристика биосферных и геологических условий третичного и четвертичного периодов. Возникновение приматов. Эволюционные пути приматов: появление бинокулярного зрения, развитие руки, изменения пищеварительной системы. Появление низших узконосых и антропоморфных обезьян. Возникновение первых гоминид. Ранние, грацильные, массивные австралопитековые. Человек умелый и его роль в антропогенезе. Африканские архантропы. Миграции архантропов. Человек работающий и дманисские находки. Азиатские архантропы: классические представления в свете современных находок и передатировок. Европейские архантропы: от человека предшествующего до палеоантропа. Палеоантропы: распространение, образ жизни, их значение в антропогенезе. Появление неоантропов. Неолитическая революция. Расселение неоантропов по планете.



Раздел 8. Происхождение жизни.

Обзор теорий происхождения жизни: биогенез, панспермия, абиогенез. Моделирование условий возникновения жизни в архее. Синтез простейших углеводородов, аминокислот и мононуклеотидов и их полимеризация в пептиды и олигонуклеотиды. Возможность применения теории естественного отбора к органическим структурам, находящимся на грани живого и неживого. Самокопирование молекул ДНК. Первые ферментативные реакции. Основное противоречие зарождения жизни: самокопирование невозможно без ферментов, а ферменты-белки не могут возникнуть без нуклеиновых кислот. Пробионты и их эволюция. Теория симбиогенеза. Возникновение Надцарств Архебактерий, Эубактерий и Эукариот. Жизнь в космическом масштабе: одиноки ли мы во Вселенной?



Раздел 9. Биосфера и человечество.

Философские и естественно-научные концепции науки об окружающей среде. Рост населения и ресурсы Земли. Исчерпаемость ресурсов. Организация охраны природы в масштабе всей Земли. Повышение биологической продуктивности биосферы путем увеличения интенсификации круговоротов в природных у культурных биогеоценозах. Увеличение средней плотности зеленого покрова Земли, повышение интенсивности фотосинтеза. Интродукция микроорганизмов, растений и животных в новые местообитания. Селекция как «экспериментальная» эволюция культурных растений, основанная на отдаленной гибридизации, создании полиплоидных форм, получении искусственных мутаций. Планетарная инвентаризация микроорганизмов, грибов, растений и животных.


5. Образовательные технологии

В ходе реализации различных видов учебной работы по освоению курса «Проблемы современной биологии» используются образовательные технологии, направленные на подготовку к профессиональной деятельности, расширению представлений об окружающем мире, существовании естественнонаучной стороны в решении профессиональных задач, решаемых учителями.

В соответствии с компетентностным подходом к разработке технологии обучения и перечня обозначенных выше компетенций используются следующие методы обучения.

Проблемная лекция. Знания на такой лекции вводятся как «неизвестное», которое необходимо «открыть». Проблемная лекция начинается с вопросов, с постановки проблемы, которую в ходе изложения материала необходимо решить. При этом выдвигаемая проблема требует не однотипного решения, готовой схемы которого нет. Данный тип лекции строится таким образом, что деятельность студента по ее усвоению приближается к поисковой, исследовательской. На подобных лекциях необходим диалог преподавателя и студентов. Данный тип лекции предполагается к использованию при введении занятий по следующим темам изучаемой дисциплины: 2, 3, 6, 7.

Практическая работа - диалоговая форма обучения с организацией обсуждения основных вопросов, которая призвана активизировать работу студентов при освоении теоретического материала, изложенного на лекциях и проработанного во время самостоятельной работы с литературными источниками, используется при освоении всех тем и разделов дисциплины «Проблемы современной биологии».

Основным требованиям к проведению практических занятий по курсу «Проблемы современной биологии» служит неформальный подход к изучению материала, который служит не только целью, но и основным средством формирования профессиональных этических установок.

Интерактивные методы обучения, которые включают в свою структуру:

1) разработку вариантов компьютерного тестирования знаний студентов по данной дисциплине и проведение их во время занятий и в специально отведенное для этого время;

2) решение задач, составленных по специальным компьютерным программам, которые касаются поведения систем неживой и живой природы и изменения их свойств в различных внешних условиях.
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, итоговой аттестации.

Знакомство студентов с результатами исследований выдающихся ученых, ставших Лауреатами Нобелевской премии в области биологии и медицины (с обязательным указанием фундаментального и практического значений этих исследований для развития представлений о современной естественнонаучной картине мира, для окружающей природной среды и для жизни человека).



6.1. Темы рефератов:

  1. Значение биологии в общенаучной картине Мира

  2. Современные концепции эволюции биосферы

  3. Некоторые выдающиеся открытия в биологии

  4. Достижения естествознания в области биологических наук

  5. Достижения естествознания в области наук о Земле

  6. Современные представления о возникновении жизни на Земле

  7. Некоторые проблемы соотношения религии, философии и науки

  8. Нобелевские лауреаты в области биологии и медицины

  9. Основные положения и выводы теории эволюции Ч. Дарвина

  10. Синтетическая теория эволюции

  11. Синергетика как новое междисциплинарное научное направление

  12. Возраст, строение и эволюция Земли

  13. Влияние Солнечного излучения на процессы, протекающие на Земле

  14. Роль теории и эксперимента в разных областях биологии

  15. О соотношении порядка и беспорядка в природе

  16. Проблемы альтернативной энергетики

  17. Высокомолекулярные соединения, их особенности и значение в науке, технике и жизни человека

  18. Некоторые проблемы молекулярной и генетической биологии

  19. Некоторые основные проблемы сохранения биосферы

  20. Основные положения и выводы учения Вернадского о биосфере

  21. Современные проблемы антропогенеза

  22. Вид и видообразование: современный взгляд на макроэволюцию

  23. Некоторые проблемы влияния окружающей среды на здоровье человека.

6.2. Контрольные вопросы для проведения промежуточной

аттестации по итогам освоения модуля «»

  1. Структура полипептидов. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структура. Функции белков в клетке.

  2. Виды нуклеиновых кислот. Структура и функции ДНК.

  3. Структура и функции РНК в клетке.

  4. Современные методы определения последовательности нуклеотидов в длинных цепях ДНК и РНК.

  5. Роль биополимеров в "самосборке" внутриклеточных компонентов и надмолекулярных структур.

  6. Взаимная согласованность метаболических процессов в живой клетке.

  7. Регуляция клеточного метаболизма с помощью изменения состава и интенсивности синтеза ферментных и структурных белков.

  8. Регуляция клеточного метаболизма с помощью изменения ферментативной активности.

  9. Обратимая модификация третичной структуры фермента как путь регулировки его активности.

  10. Влияние свойств клеточных мембран на скорость поступления веществ в клетку и скорость вывода из нее метаболитов.

  11. Рибосомальная регулировка скорости синтеза белка по принципу обратной связи.

  12. Детерминированность развития. Механизм «включения генов» в процессе дифференцировки тканей зародыша.

  13. Особенности дифференцировки клетки от синтеза специфических белков до появления клеточной специализации.

  14. Теории онтогенеза: интеграция дифференцирующихся тканей и органов в целостный организм.

  15. Механизмы реализации наследственности в процессе онтогенеза.

  16. Обзор важнейших эволюционных теорий. Основные эволюционные факторы: мутационный процесс, изоляция, волны численности, естественный отбор. Эволюционный материал – мутации.

  17. Соотношение микро- и макроэволюции с позиций неодарвинизма. Синтетическая теория эволюции.

  18. Факторы макроэволюции. Направленная эволюция крупных таксонов.

  19. Особенности прогрессивного развития: морфологический, биологический, групповой, биогеоценотический и неограниченный прогресс.

  20. Человек как результат неограниченного прогресса.

  21. Определение вида. Вид как генетически закрытая система.

  22. Видообразование как переход от генетически открытых систем (популяций) в генетически закрытые.

  23. Принципы современной систематики и тасономии: биохимические, генетические, географические, математические модели вида.

  24. Основные морфологические особенности человека как биологического вида.

  25. Систематическое положение приматов. Характеристика отряда. Систематика.

  26. Человекообразные обезьяны: детальная характеристика.

  27. Основные эволюционные пути приматов: развитие хватательной функции передних конечнос-тей как органов исследования предметов.

  28. Развитие у приматов пищеварительной системы травоядно-всеядного типа.

  29. Редукция у приматов органов обоняния и увеличение остроты зрения. Адаптация органов зрения к различному образу жизни.

  30. Эволюционное развитие мозга приматов, изменения в строении черепа: сокращение плодовитости и его причины.

  31. Человек как представитель позвоночных. Доказательства родства человека и животных: гомологичные органы, рудименты, атавизмы, эмбриологические доказательства.

  32. Доказательства родства человека и человекообразных обезьян.

  33. Эволюция человекообразных обезьян.

  34. Австралопитеки: место и время находок, особенности строения и образа жизни

  35. Архантропы: время и образ жизни.

  36. Палеоантропы: внешний облик и образ жизни. "Классические" и "прогрессивные" неандертальцы.

  37. Кроманьонцы. Особенности ранней стадии эволюции человека разумного.

  38. Обзор теорий происхождения жизни: биогенез, панспермия, абиогенез.

  39. Моделирование условий возникновения жизни в архее. Синтез простейших углеводородов, аминокислот и мононуклеотидов и их полимеризация в пептиды и олигонуклеотиды.

  40. Самокопирование молекул ДНК. Первые ферментативные реакции.

  41. Пробионты и их эволюция. Теория симбиогенеза. Возникновение Надцарств Архебактерий, Эубактерий и Эукариот.

  42. Повышение биологической продуктивности биосферы путем увеличения интенсификации круговоротов в природных у культурных биогеоценозах.

  43. Повышение биологической продуктивности биосферы путем увеличения средней плотности зеленого покрова Земли, повышения интенсивности фотосинтеза.

  44. Селекция как «экспериментальная» эволюция культурных растений, основанная на отдаленной гибридизации, создании полиплоидных форм, получении искусственных мутаций.

  45. Принципы и задачи планетарной инвентаризации микроорганизмов, грибов, растений и животных.


7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.

а) основная литература:

Гольдфейн М.Д., Иванов А.В., Маликов А.Н. Концепции современного естествознания. Курс лекций. М.: РГТЭУ, 2009. (87 экземпляров в библиотеке СГУ)

б) дополнительная литература:



  1. Одум Г., Одум Е. Энергетический баланс человека и природы. М.: Прогресс, 1978

  2. Философские проблемы естествознания. М.: Высшая школа, 1985

  3. Единство научного знания. М.: Наука, 1988

  4. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. М.: Наука, 1989

  5. Чалаков В. Нобелевские премии: ученые и открытия. М.: Мир, 1989

  6. Гумилев Л. Этносфера. История людей и история природы. М.: Экопрос, 1993

  7. Гольдфейн М.Д., Кожевников Н.В., Трубников А.В., Шулов С.Я. Проблемы жизни в окружающей среде. Саратов: СГУ. 1995

  8. Одум Ю. Экология. М.: Мир, 1986

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)

  1. Наличие компьютерного класса (примерно 10 компьютеров), оснащенного соответствующими программами (вопросами).

  2. Наличие учебно-методической и научной литературы в ЗНБ СГУ.

Программа модуля «» в составе курса «Проблемы современной биологии» составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО №101 с учетом рекомендаций и Примерной ООП ВПО по направлению и профилю подготовки 0501100 Педагогическое образование. Профиль «Биология».

Автор:

Доцент каф. морфологии и



экологии животных СГУ, к. б. н. А.В. Беляченко

Программа одобрена на заседании кафедры морфологии и экологии животных от 1 марта 2011 года, протокол № 6

Подписи:
Зав. каф. морфологии и экологии

животных, д. б. н., профессор Г.В. Шляхтин



Декан биологического факультета,

д. б. н., профессор Г.В. Шляхтин