Биоминералогия - геолого-географический факультет ТГУ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
БИОМИНЕРАЛОГИЯ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Направление подготовки 020700 – ГЕОЛОГИЯ
Магистерская программа 020700.68.12 - Минералогия
Квалификация выпускника Магистр
Форма обучения - очная
ТОМСК 2010
Рабочая программа по дисциплине «Биоминералогия» составлена на основе
требований Федерального государственного образовательного стандарта высшего
профессионального образования по направлению подготовки 020700 Геология,
квалификация «Магистр» (приказ Минобрнауки России № 231 от 29 марта 2010 г.).
Общий объем дисциплины 108 часов. Из них лекции – 14 ч., практических – 10 ч.,
семинарские занятия – 22 ч, самостоятельная работа студентов – 62 ч.
Зачет во 3 семестре.
Общая трудоемкость дисциплины 3 зачетные единицы.
Автор:
Баёва Анна Алексеевна – ассистент кафедры минералогии и геохимии
Рецензент:
Коноваленко Сергей Иванович – кандидат геолого-минералогических наук,
доцент кафедры минералогии и геохимии
Цель освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины «Биоминералогия» является получение
обучающимися представления о минеральных соединениях, возникающих в
живом организме
или при участии живого организма, состоящих из
минерального и органического вещества.
2. Место дисциплины в структуре ООП магистратуры
Дисциплина «Биоминералогия» является компонентом вариативной
части профессионального цикла М.2 учебного плана подготовки магистра по
направлению 020700 Геология.
Для успешного усвоения дисциплины «Биоминералогия» необходимы
знания по ранее освоенным базовым дисциплинам геологического цикла:
«Минералогии» и «Геммологии».
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоении
дисциплины «Биоминералогия»:
Студент, прослушавший курс «Биоминералогия» должен обладать
следующими компетенциями:
а) общекультурными (ОК):

готов самостоятельно совершать и развивать свой интеллектуальный
и общекультурный уровень (ОК-1);

способен самостоятельно выбирать и применять на практике методы
и средства познания для достижения поставленной цели (ОК-10).
б) профессиональными (ПК):

способен
самостоятельно
приобретать,
осмысливать,
структурировать и использовать в профессиональной деятельности новые знания
и умения, развивать свои инновационные способности (ПК-1);

способен самостоятельно формулировать цели исследований,
устанавливать последовательность решения задач (ПК-3);

способен самостоятельно проводить научные эксперименты и
исследования, обобщать и анализировать экспериментальную информацию,
делать выводы, формулировать заключения и рекомендации (ПК-4);

способен применять на практике знания фундаментальных и
стыковых прикладных разделов специальных дисциплин магистерской
программы (ПК-6);
Требования к уровню усвоения дисциплины. В результате освоения
дисциплины обучающийся должен:
- знать классификацию органо-минеральных агрегатов. Особенности их
химического состава и строения. Основу процессов биологического
минералообразования. Особенности строения и состава биоминералоидов.
Методики диагностики данных объектов;
- уметь определять вещественный состав органо-минеральных агрегатов.
Диагностировать и определять биоминералоды используемые в геммологи;
- владеть методиками диагностики органо-минеральных объектов.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Введение. Объекты и
основные понятия
биоминералогии.
Классификация органоминеральных агрегатов.
Механизмы образования
органо-минеральных
агрегатов.
Органические остатки
животного происхождения
в осадочных породах
Методы изучения состава
и строения органоминеральных агрегатов
Физиогенные органоминеральные агрегаты
Патогенные органоминеральные агрегаты
Фитолиты.
Метабиогенные и
тафобиогенные органоминеральные агрегаты
Окончательная аттестация
Всего
4
3
1
2
3
2
2
3
34
2
4
3
5
2
2
3
67
89
1011
1213
2
4
4
8
1
4
4
8
1
2
4
8
2
2
4
8
14
10
3
3
3
3
Формы текущего контроля
Форма промежуточной
аттестации
Самостоятельная
раб студ.
Семинары
Практические
занятия
Лекции
Семестр
Неделя семестра
4. Структура и содержание дисциплины «Биоминералогия»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.
4.1. Структура преподавания дисциплины
№
Виды учебной работы,
п
Раздел
включая самостоятель/
дисциплины
ную работу студентов и
п
трудоемкость (в часах)
Устный
опрос
Защита
самостоятель ной
8 раб работы
оты
8
13
22
14
62
Устный
опрос
Защита
самостоятельной
работы
Зачет
108
4.2. Содержание разделов дисциплины
Введение. История развития биоминералогии. Связь биоминералогии с
другими науками. Ее место в ряду дисциплин геологического и биологического
циклов. Задачи решаемые биоминералогией.
Объекты и основные понятия биоминералогии: органо-минеральный
агрегат (ОМА). Классификация органо-минеральных агрегатов: ортобиогенные,
метабиогенные, тафобиогенные. Особенности строения органо-минеральных
агрегатов. Минералы в органо-минеральных агрегатах. Органические вещества в
организмах и ОМА.
Механизмы
образования
органо-минеральных
агрегатов.
Биоминерализация. Свободное отложение вещества. Замещение отмершего
органического вещества минеральным. Накопление органо-миральных агрегатов
отмерших организмов.
Органические остатки животного происхождения в осадочных
породах. Известковые организмы: форамениферы, известковые губки,
археоциаты, четырех- и шестилучевые кораллы, иглокожие, черви, брахиоподы,
мшанки, моллюски, ракообразные, кости позвоночных. Кремневые организмы:
радиолярии, кремневые губки.
Методы изучения состава и строения органо-минеральных агрегатов.
Микроскопический метод. Химический анализ. Рентгеноструктурный анализ.
Термический анализ. Инфракрасная спектроскопия. Люминесцентнтный анализ.
Эмиссионный спектральный анализ. Рентгеновский микроанализ. Определение
плотности.
Физиогенные органо-минеральные агрегаты.
Кости человека и
животных, зубы человека и животных. Ушные камни (отоконии и отолиты).
Экзоскелет. Пресноводная жемчужница. Скорлупа птиц и яиц. Кораллы.
Патогенные органо-минеральные агрегаты. Камни мочевой системы
(уралаты), желчные камни (холелиты), кишечные камни (интестимолиты), камни
поджелудочной железы (панкриолиты, зубные камни (дентолиты), камни
слюнных желез (саливолиты), жемчуг. Их состав, строение, морфологические
особенности. Жемчуг.
Фитолиты. Гагат. Янтарь.
Метабиогенные и тафобиогенные органо-минеральные агрегаты.
Гуано, мумиё, окаменелое дерево, гагат
5. Образовательные технологии
В учебном процессе читаются классические лекции, которые носят
информационный и визуализационный характер и составляют 30% аудиторных
занятий. На практических, семинарских занятиях и при самостоятельной работе
используются активные и интерактивные формы (разбор конкретных ситуаций,
обсуждение отдельных разделов дисциплины). В сочетании с внеаудиторной
5
работой это способствует формированию и развитию профессиональных
навыков обучающихся.
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины.
Самостоятельной работой студентов является их подготовка к семинарским
и практическим занятиям на базе использования информационных возможностей
научной библиотеки университета, библиотеки кафедры, а также сети интернет.
На практических занятиях студенты рассматривают возможности
использования некоторых органо-минеральных агрегатов, таких как кости и зубы
животных, раковины моллюсков (гелиотис), кораллы, жемчуг, перламутр, гагат и
янтарь, как предметы используемые в геммологи.
Текущий контроль успеваемости проводится путем опроса и публичного
обсуждения тех или иных разделов курса на семинарских занятиях.
Ознакомление с выставочной экспозицией музея патологической анатомии
СибГМУ, Сибирского государственного медицинского университета.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
6.1. Примерный перечень тем рефератов для семинарских занятий
Эволюция минерального состава скелетов организмов
Образование уролитов при мочекаменной болезни у животных
Морфология и генезис мочевых камней
Причины возникновения осптеопороза
Кариес и его профилактика
Причины возникновения дентолитов
Зубные отложения при болезнях пародонта
Рахит. Комплекс мероприятий по его лечению
Причины возникновения желчно-каменной болезни. Методы ее
профилактики
Причины возникновения панкриолита. Методы его профилактики
Мумиё. Применение в современной медицине
Мумиё как вид природных ресурсов и его поисковые признаки
История получения культивированного жемчуга с древних времен до наших
дней
Использование кораллов в ювелирном искусстве
Уникальные жемчужины в ювелирных изделиях
Имитации гагата
Использование янтаря в медицине
Устный доклад по теме на семинарском занятие должен сопровождаться
компьютерной презентацией, соответствующей следующим требованиям:
Презентация должна содержать информацию для доклада по теме не более
15 минут (20-25 слайдов);
6
На первом слайде обязательно должна присутствовать информация:
название презентации, ФИО автора, факультет, группа, дата разработки. На
последнем слайде: обязательное указание на источники информации, активные и
точные ссылки на все графические объекты. Презентация должна
соответствовать заявленной в докладе теме.
Требования к содержанию презентации:
 содержание презентации должно соответствовать поставленным
дидактическим целям и задачам;
 лаконичность текста на слайде;
 сжатость и краткость изложения, максимальная информативность
текста;
 картинки приведенные в презентации должны быть обязательно
подписаны, подпись должна располагаться под картинкой.
Требования к визуальному ряду:
 соответствие изображений содержанию;
 качество изображения (контраст изображения по отношению к фону;
отсутствие «лишних» деталей на фотографии или картинке, яркость и
контрастность изображения, одинаковый формат файлов);
 обоснованность и рациональность использования графических
объектов.
Требования к тексту:
 читаемость текста на фоне слайда презентации;
 кегль шрифта не менее 24 пунктов, использование не более 3-х
вариантов шрифта.
Требования к дизайну:
 использование единого стиля оформления;
 соответствие стиля оформления презентации (графического,
анимационного) содержанию презентации;
 целесообразность использования анимационных эффектов.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
6.2. Примерный перечень вопросов к зачету по курсу
«Биоминералогия»
Характеристика объектов относимых к биоминералоидам.
Текстурно-структурные особенности ОМА.
Классификация органо-минеральных агрегатов.
Характеристика минералов встречающихся в живых организмах и органоминеральных агрегатах.
Характеристика органических веществ содержащихся в организмах и органоминеральных агрегатах.
Процессы биоминерализации. Их суть.
Процессы накопления и замещения отмершего органического вещества
минеральным.
7
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
Эволюция осадочных пород органического происхождения. Биологический
аспект.
Методы изучения состава и строения органо-минеральных агрегатов.
Органическая и минеральная составляющая кости человека и животных.
Состав и строение зубов человека.
Ушные камни (отоконии и отолиты). Их состав и строение.
Строение и состав пресноводных жемчужниц.
Состав и строение мочевых камней.
Образование желчных камней.
Характеристика камней поджелудочной железы.
Строение и состав жемчуга.
Образование зубных камней (дентолитов).
Минеральные образования в растениях.
Характеристика метабиогенных органо-минеральных агрегатов на примере
мумиё
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
«Биоминералогия»
а) основная литература
Александров В.П. Мочекаменная болезнь: лечение и профилактика /
В.П. Александров. – СПб.: Изд-во «Невский проспект», 2002. – 124с.
Кораго А.А. Введение в биоминералогия / А.А. Кораго. – СПб.: Недра,
1992. – 280 с.
Миллер Э. Гагат / Э. Миллер. – М.: Мир, 1991. – 167 с.
Мошков. Н.Н. «Неизвестное об известном». Янтарь – красота, здоровье и
долголетие от природы / Н.Н. Мошков. – Калининград, 2008. – 82 с.
Рид П. Геммология / П. Рид. – М.: Мир, ООО «Издательство АСТ», 2003.
– 366 с.
Теплов С.А. Уретриты, циститы, кольпиты, вульвовагиниты / С.А Теплов,
Л.С. Назарова, И.П. Елисеева – М.: КРОН-ПРЕСС, 2000. – 254 с.
Тиктинский О.Л., В.П. Александров. Мочекаменная болезнь / О.Л.
Тиктинский, В.П. Александров. – СПб.: 2000. – 379с.
Ужегов Г.Н. Почечно-каменная болезнь / Г.Н. Ужегов. – М.: Вече, 2002.
– 160 с.
б) дополнительная литература
Газымов М.М. Мочекаменная болезнь / М.М. Газымов. – Чебоксары,
1993. – 180 с.
Жабин А.Г. Введение в биоминералогию // А.Г. Жабин. ЗВМО, 1993, №3.
– С. 125–128.
Кораго А.А. Речной жемчуг / А.А. Кораго. – Л.: Недра, 1981. – 119 с.
8
Кругляк Л.Г. Камни в почках, нефрит, цистит: Травы и сборы /
Л.Г. Кругляк. – СПб.: ЗАО «ВЕСЬ», 2000. – 134 с.
Сербина Е. Болезни собак и кошек / Е. Сербина. – М.: «РИПОЛ
КЛАССИК»,1998. – 650 с.
Сребродольский Б.И. Янтарь / Б.И. Сребродольский. – М.: Наука, 1984. –
109 с.
Сребродольский Б.И. Жемчуг / Б.И. Сребродольский. – М.: Наука, 1985. –
136 .
Фарн А. Жемчуг: натуральный, культивированный и имитации / А. Фарн.
– М.: Мир, 1991. – 192 c.
Фракей Э. Янтарь / Э. Фракей – М.: Мир, 1990. 198 с.
Яхонтова Л.К. Зона гипергенеза рудных месторождений как биокосная
система / Л.К. Яхонтова, Л.Г. Нестерович. – М.: Изд-во МГУ, 1983. – 57 с.
в) Интернет-ресурсы
Ветеринария. МКБ – Мочекаменная болезнь – уролитиаз.
– http://vet.sumy.ua/index.php?newsid=42
Доктор Хауз. Всё о болезнях и лечении. Желчнокаменная болезнь –
http://haus.izh.biz/505
Российский фонд фундаментальных наук. Минералы внутри нас. –
http://www.rfbr.ru/default.asp?doc_id=5526
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Обучение по дисциплине «Биоминералогия» осуществляется на базе:
- лекционной аудитории №154(1-го учебного корпуса ТГУ), оснащенной
ПК и мультимедиа-проектором;
- коллекции минералогического музея ауд. №142 (1-го учебного корпуса
ТГУ);
- для самостоятельной работы используются компьютерные классы кафедры и
факультета с доступом к ресурсу Интернет.
9