МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского Институт химии УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебно-методической работе __________профессор, д.ф.н. Елина Е.Г. "____" _______________________20__ г. Рабочая программа дисциплины (модуля) Актуальные задачи современной биоорганической химии Направление подготовки 04.04.01.68 «Химия» Профиль подготовки Химия синтетических и природных веществ Квалификация (степень) выпускника Магистр Форма обучения очная Саратов, 2014 1. Цели освоения дисциплины Целями освоения дисциплины «Актуальные задачи современной биоорганической химии» являются формирование у студентов общекультурных и профессиональных компетенций, способствующих выработке научного мировоззрения, пониманию роли естественных наук (химии в том числе), получению представлений о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии, пониманию объективной необходимости возникновения новых направлений развития биоорганической химии. Достижение указанных целей осуществляется при знакомстве с основными вопросами развития и актуальными задачами современной биоорганической химии, в научном плане и в производстве для последующего применения полученных знаний и навыков при освоении специальных дисциплин химического профиля подготовки и при выполнении работы, связанной со своей будущей профессиональной деятельностью. 2.Место дисциплины в структуре ООП магистратуры Дисциплина «Актуальные задачи современной биоорганической химии» входит в профессиональный цикл (М.2) ООП магистратуры по профилю подготовки «Химия синтетических и природных веществ», по направлению 04.04.01.68 - Химия. Обучающийся должен получить представление об актуальных задачах развития современной химической науки и производства. Материал дисциплины основывается на «входных» знаниях обучающихся неорганической, аналитической, органической химии, биохимии в объеме соответствующих курсов университета. Освоение данной дисциплины как предшествующей необходимо для освоения курсов «Медицинская химия», «Именные реакции», «Теоретические основы органической химии БАД», «Биологически активные вещества в косметике», «Введение в микробиологию», «Основы аналитической иммунохимии». 3. Компетенции освоения дисциплины обучающегося, формируемые в результате В процессе освоения данной дисциплины студент приобретает (развивает): общекультурные и профессиональные компетенции ОК-4 - понимание философских концепций естествознания, роли естественных наук (химии в том числе) в выработке научного мировоззрения; ПК-1 - наличие представления о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии (синтез и применение веществ в наноструктурных технологиях, исследования в экстремальных условиях, химия жизненных процессов, химия и экология и другие); ПК-2 - знание основных этапов и закономерностей развития химической науки, понимание объективной необходимости возникновения новых направлений, наличие представления о системе фундаментальных химических понятий и методологических аспектов химии, форм и методов научного познания, их роли в общеобразовательной профессиональной подготовке химиков; ПК-4 умение анализировать научную литературу с целью выбора направления исследования по предлагаемой научным руководителем теме и самостоятельно составлять план исследования; ПК-5 способность анализировать полученные результаты, делать необходимые выводы и формулировать предложения. В результате освоения дисциплины обучающийся должен: •Знать: - исторические предпосылки современного состояния и развития биоорганической химии - основные теоретические проблемы современной биоорганической химии - практические задачи, стоящие перед современным производством биоорганических соединений •Уметь: - анализировать перспективы развития того или иного направления исследования исходя из тенденций современного развития науки - использовать полученные знания при освоении смежных дисциплин. •Владеть основными понятиями современной теоретической биоорганической химии; приемами решения исследовательских задач современной биоорганической химии; способностью оценивать эффективность и целесообразность для современных условий того или иного направления развития производства биоорганических соединений и материалов. 4. Структура и содержание дисциплины. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы 108 часов. № п/п Раздел дисциплины Сем естр Неде ля семе стра Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах) лекции 1. 1.1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Введение. Исторические сведения о развитии биоорганической химии и промышленных производств. Фундаментальные понятия химии и их эволюция. Развитие квантовой химии, её использование в биоорганической химии Возникновение и развитие химии высокомолекулярных соединений. Использование достижений биоорганической химии при создании новых полимерных материалов. Место Института химии СГУ в создании новых биодеградирующих материалов. Основные направления развития биоорганической химии. Исследования низкомолекулярных природных соединений и витаминов. Биоорганическая химия на службе медицинской химии. Скрининг. лаб.р. сам.р. всего Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Формы промежуточной аттестации (по семестрам) 2 1-2 4 4 8 Разбор конкретных ситуаций. 2 3 2 2 4 2 4 2 2 4 2 5 2 2 4 Разбор конкретных ситуаций. Разбор конкретных ситуаций. Разбор конкретных ситуаций. 2 6 2 2 4 2 7 2 2 4 2 8 2 2 4 Разбор конкретных ситуаций. Разбор конкретных ситуаций. Разбор конкретных ситуаций. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. Молекулярный дизайн. Создание новых химиотерапевтических препаратов. Достижения в области биоэнергетики и фотосинтеза. Молекулярная биология. Изучение структуры и функций белка, нуклеиновых кислот. Расшифровка генетического кода. Производство продуктов биотехнологического производства. Место Института химии СГУ и его партнёров в решении проблем современной биотехнологии. Иммунохимические тестметоды. Роль и место учёных Института химии в развитии методов анализа и контроля качества продуктов. Проблемы биоорганической химии в области биохимии и физиологии растений. Развитие исследования и использование нанобиообъектов. Функционализация наночастиц. Применение наночастиц в медицине и анализе. Композиционные материалы на основе биоорганических соединений. Методологические основы экспериментальных исследований в современной биоорганической химии. Классификация физических методов исследования в химии. Современные тенденции развития физических методов исследования в биоорганической химии. Промежуточная аттестация. Итого: часов (зачетных единиц трудоемкости) Разбор конкретных ситуаций. Разбор конкретных ситуаций. 2 9 2 2 4 2 10 2 2 4 2 11 2 2 4 Разбор конкретных ситуаций. 2 12 2 2 4 Разбор конкретных ситуаций. 2 12 2 2 4 Разбор конкретных ситуаций. 2 14 2 2 4 Разбор конкретных ситуаций. 2 15 2 2 4 Разбор конкретных ситуаций. 2 16 2 2 4 Разбор конкретных ситуаций. 2 17 2 2 4 2 18 4 4 8 Разбор конкретных ситуаций. Разбор конкретных ситуаций. 2 18 2 Содержание учебной дисциплины Зачёт 36 36 72 (2) 1. Введение. Исторические сведения о развитии биоорганической химии и промышленных производств. 2. Фундаментальные понятия химии и их эволюция. 3. Развитие квантовой химии, её использование в биоорганической химии. 4. Возникновение и развитие химии высокомолекулярных соединений. 5. Использование достижений биоорганической химии при создании новых полимерных материалов. 6. Место Института химии СГУ в создании новых биодеградирующих материалов. 7. Основные направления развития биоорганической химии. 8. Исследования низкомолекулярных природных соединений и витаминов. 9. Биоорганическая химия на службе медицинской химии. Молекулярный дизайн. Создание новых химиотерапевтических препаратов. Скрининг. 10. Достижения в области биоэнергетики и фотосинтеза. 11. Молекулярная биология. Изучение структуры и функций белка, нуклеиновых кислот. Расшифровка генетического кода. 12. Производство продуктов биотехнологического производства. Место Института химии СГУ и его партнёров в решении проблем современной биотехнологии. 13. Иммунохимические тест-методы. Роль и место учёных Института химии в развитии методов анализа и контроля качества продуктов. 14. Проблемы биоорганической химии в области биохимии и физиологии растений. 15. Развитие исследования и использование нанобиообъектов. Функционализация наночастиц. Применение наночастиц в медицине и анализе. 16. Композиционные материалы на основе биоорганических соединений. 17. Методологические основы экспериментальных исследований в современной биоорганической химии. 18. Классификация физических методов исследования в химии. 19. Современные тенденции развития физических методов исследования в биоорганической химии. 5. Образовательные технологии При изучении дисциплины «Актуальные задачи современной биоорганической химии» реализуются различные виды учебной работы: лекции, практические занятия, самостоятельные работа студентов (освоение теоретического материала, подготовка к практическим работам, подготовка к текущему и итоговому контролю). Реализация компетентностного подхода предусматривает использование в учебном процессе разбор конкретных ситуаций на примере задач, связанных с рассмотрением актуальных направлений развития современной биоорганической химии и современных технологий, строящихся на использовании биоорганической химии. Указанный подход направлен на формирование у обучающихся умения и навыков в различных областях современной биоорганической химии, формированию общекультурных и профессиональных компетенций. 6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины. Самостоятельная работа студентов включает освоение теоретического материала, подготовку к практическим работам, выполнение домашних заданий, подготовку к текущему и итоговому контролю. Оценочные средства текущего контроля включают: - разбор конкретных ситуаций - оценку личностных качеств студента (аккуратность, работа у доски, исполнительность, инициативность) - аудиторных и домашних работ - отчетам по отдельным разделам дисциплины Промежуточная аттестация студентов производится в форме зачёта. Вопросы для разбора конкретных ситуаций и самостоятельной работы: 1. Основные этапы развития биоорганической химии. Развитие промышленных производств с использованием биоорганической химии. 2. Эволюция фундаментальных понятий химии. Атом. Элемент. Химическая связь. Структура. Молекула. Химическое соединение. Химическое вещество. Фаза. Химическая реакция. 3. Квантовая химия в 20-м веке, её современное состояние и использование в биоорганической химии. 4. Биоорганическая химия и высокомолекулярные соединения. История и современные проблемы. 5. Создание новых биоорганических полимерных материалов. 6. Биодеградирующие материалы Института химии СГУ. 7. Основные направления развития биоорганической химии. 8. История открытия и современные исследования низкомолекулярных природных соединений и витаминов. 9. Биоорганическая химия в медицине. Скрининг. Молекулярный дизайн. Создание новых химиотерапевтических препаратов. 10. Исследования в области биоэнергетики и фотосинтеза. 11. Проблемы молекулярной биологии. Расшифровка генетического кода 12. Место Института химии СГУ и его партнёров в создании новых продуктов биотехнологического производства. 13. Иммунохимические тест-методы в анализе и контроле качества. Роль и место учёных Института химии в развитии направления. 14. Биоорганическая нанохимия. Функционализация наночастиц. Применение наночастиц в медицине и анализе. Ведущие саратовские учёные данного направления. 15. Композиционные материалы на основе биоорганических соединений. 16. История развития физических методов исследования в биоорганической химии. 17. Современные проблемы и тенденции исследования в биоорганической химии. развития физических методов 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины а) основная литература: 1. Н. А. Тюкавкина, Ю. И. Бауков. Биоорганическая химия. – М: Дрофа, 2010 г. 542 с. 2. Зефирова О. Н. Краткий курс истории и методологии химии. — М.: Анабасис, 2007. 140 с. 3. Миттова И. Я., Самойлов А. М. История химии с древнейших времен до конца XX века: учебное пособие в 2-х томах. Т. 1. — Долгопрудный: ИД «Интеллект», 2009. 416 с. 4. Реутов О.А., Курц А.Л. Органическая химия. В 4 т. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2004. т.1-4. б) дополнительная литература: 5. Левченков С. И. Краткий очерк истории химии. Ростов-на-Дону: Изд-во Рост. ун-та, 2006. 112 с. 6. Э. Г. Раков. Вещества и люди: заметки и очерки о химии. Академкнига, 2003. 320с. в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы 1. Всеобщая история химии. http://grokhovs.chat.ru/chemhist.html 2. Н. А. Тюкавкина, Ю. И. Бауков. Биоорганическая химия http://lib.mexmat.ru/books/52039 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) - Аудитории для чтения лекций - Учебные лаборатории - Лаборатория физико-химических методов исследования - Компьютерный класс - Оверхэд-проекторы - Наличие кафедральной библиотеки. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО №547 от 20 мая 2010 года с учетом рекомендаций и Примерной ООП ВПО по направлению подготовки 04.04.01.68 Химия и профилю Химия синтетических и природных веществ Автор: ____д.х.н., проф. Сорокин В.В.______ Программа одобрена на заседании биоорганической химии от 13.05.2014 года, протокол № 14. Подписи: Зав. кафедрой: д.х.н., проф. Федотова О.В. Директор Института химии: д.х.н., проф. Федотова О.В. _кафедры органической и