Физика, математика - Северный Государственный Медицинский

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СЕВЕРНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
«СОГЛАСОВАНО»
Зав. кафедрой, доцент
_____________________С.Е. Ефимовский
«___»_______________2012 г.
«УТВЕРЖДАЮ»
Декан факультета ____________________
______________________
«___»_______________2012 г.
РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
По дисциплине ФИЗИКА, МАТЕМАТИКА
По направлению подготовки МЕДИКО- ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЕ ДЕЛО
Курс 1
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) ЗАЧЕТ
Кафедра Медицинской и биологической физики
Трудоемкость дисциплины 135 час./ 3,75 зач. ед.
Архангельск, 2012
1. Цель и задачи освоения дисциплины
Целью освоения учебной дисциплины «физика и математика» является
формирование у студентов- медиков системных знаний о физических
свойствах и физических процессах, протекающих в биологических объектах,
необходимых как для обучения
другим дисциплинам, так и
непосредственного формирования специалиста медико- профилактического
дела.
При этом задачами дисциплины являются:
- формирование современных естественнонаучных представлений об
окружающем материальном мире;
– выработка у студентов методологической направленности,
существенной для решения проблем доказательной медицины;
– формирование у студентов логического мышления, умения точно
формулировать задачу, способность вычленять главное и второстепенное,
умения делать выводы на основании полученных результатов измерений;
– в освоении студентами математических методов решения
интеллектуальных задач, направленных на сохранение здоровья населения с
учетом факторов неблагоприятного воздействия среды обитания;
– формирование у студентов экологического подхода при решении
различных медико-биологических и социальных проблем;
– обучение студентов технике безопасности при работе с медицинским
оборудованием.
2.Место дисциплины в структуре ООП
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по
направлению подготовки медико- профилактическое дело.
Учебная
дисциплина
«Физика,
математика»
относится
к
естественнонаучному циклу дисциплин (С2-1) является базовой в обучении,
необходимой для изучения химических и профильных дисциплин, которые
преподаются параллельно с данным предметом или на последующих курсах.
Освоение дисциплины «физика, математика» должна предшествовать
изучению дисциплин: физиология, биохимия, микробиология и вирусология,
гигиена, общественное здоровье, неврология, вирусология, офтальмология,
гигиена, лучевая диагностика и лучевая терапия, инфекционные болезни.
3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:
Коды
формируемых
компетенций
ОК-№1
ПК-28
ПК-29
ПК-30
ПК-31
ПК-32
Компетенции
Общекультурные компетенции
Способность и готовность анализировать социальнозначимые проблемы и процессы, использовать на практике
методы гуманитарных, естественнонаучных, медикобиологических и клинических наук в различных видах
профессиональной и социальной деятельности.
Профессиональные компетенции
способностью и готовностью к принятию управленческих
решений, направленных на сохранение здоровья населения в
связи с неблагоприятным воздействием факторов среды
обитания человека; способностью и готовностью к
проведению санитарно-противоэпидемических
(профилактических) мероприятий, защите населения в очагах
особо опасных инфекций, при стихийных бедствиях и
различных чрезвычайных ситуациях; способностью и
готовностью к анализу результатов собственной деятельности
деятельности органов, осуществляющих функции по
контролю и надзору в сфере обеспечения санитарноэпидемиологического благополучия населения, защиты прав
потребителей и потребительского рынка, учреждений,
осуществляющих свою деятельность в целях обеспечения
государственного санитарно-эпидемиологического надзора в
Российской Федерации, иных учреждений здравоохранения с
учетом требований официальных законодательных,
нормативных и правовых документов
способностью и готовностью к разработке, рекомендациям к
использованию и оценке эффективности профилактических
стратегий, отдельно или в сотрудничестве с другими
специалистами для обеспечения эффективного контроля
способностью и готовностью к осуществлению санитарноэпидемиологической экспертизы проектной документации и
материалов по отводу земельных участков под строительство
различных объектов
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
- математические методы решения интеллектуальных задач и их
применение в медицине;
- правила работы и техники безопасности в физических лабораториях, с
приборами;
- основные физические явления и закономерности, лежащие в основе
процессов, протекающих в организме человека;
- характеристики воздействия физических факторов на организм;
- физические основы функционирования медицинской аппаратуры.
Уметь:
- – пользоваться учебной, научной, научно-популярной литературой, сетью
Интернет для профессиональной деятельности;
- пользоваться физическим, химическим и биологическим оборудованием;
- работать с увеличительной техникой;
- интерпретировать результаты наиболее распространенных методов
лабораторной и функциональной диагностики, термометрии для
выявления патологических процессов в органах и системах пациентов
Владеть:
- навыками постановки предварительного диагноза на основании
результатов лабораторного и инструментального обследования
пациентов.
- физико-математическим понятийным аппаратом, простейшими
физическими приборами.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы:
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3,75 зачетных единиц.
Вид учебной работы
Всего часов
Семестр
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции (Л)
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные практикумы (ЛП)
Клинические практические занятия (КПЗ)
Самостоятельная работа (всего)
Экзамен
90
1
30
36
24
45
-
-
Общая трудоемкость (час.)
135
1
5. Содержание дисциплины:
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
Наименование раздела дисциплины
п/п
1
2
1.
Основы математического анализа и
математической статистики
2.
Основы механики
3.
Молекулярная физика и
термодинамика.
4.
Электричество и магнетизм.
5.
Оптика
6.
Квантовая физика
7.
Элементы атомной и ядерной физики
Содержание раздела
3
Производные и дифференциалы. Методы
интегрирования. Решение
дифференциальных уравнений с
разделяющимися переменными.
Генеральная и выборочная совокупности.
Оценка параметров генеральной
совокупности по выборке.
Механические колебания и волны.
Дифракция и интерференция волн.
Энергетические характеристики. Звук.
Физические характеристики звука.
Ультразвук, его свойства и действие на
вещество. Основы гидродинамики.
Механические свойства твердых тел.
Основы сопротивления материалов.
Понятие абсолютной температуры.
Уравнение состояния идеального газа.
Распределение Больцмана. Явления
переноса. Работа и внутренняя энергия.
Первое начало термодинамики.
Электрическое поле и его характеристики.
Поле точечного заряда и диполя.
Электроемкость. Законы постоянного тока.
Импеданс цепи переменного тока.
Магнитное поле, его характеристики.
Явления электромагнитной индукции.
Электромагнитные волны. Законы
геометрической оптики. Волновая физика.
Взаимодействие света с веществом.
Рассеяние, поглощение света.
Характеристики и законы теплового
излучения тел. Люминесценция.
Вынужденное излучение, его особенности.
Рентгеновское излучение, взаимодействие
его с веществом.
Строение атома и ядра. Радиоактивность.
Законы радиоактивного распада.
Взаимодействие α, β, γ - излучения с
веществом. Дозиметрия ионизирующего
излучения.
5.2. Разделы дисциплин и виды занятий
№
п/п
1
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Наименование раздела
дисциплины
Л
ПЗ
С
ЛП
КПЗ
СРС
Всего
часов
2
3
4
5
6
7
8
9
16
4
10
30
4
4
6
20
0
0
4
8
4
2
4
2
12
0
7
6
6
19
26
14
6
2
6
18
36
24
45
135
Основы математического
анализа и математической
0
статистики
Основы механики
6
Молекулярная физика и
4
термодинамика.
Электричество и магнетизм.
6
Оптика
6
Квантовая физика
4
Элементы атомной и ядерной
4
физики
итого 30
6. Интерактивные формы проведения занятий
№
Наименование
Интерактивные формы
Длительность
п/п раздела дисциплины
проведения занятий
(час.)
1.
Основы
математического
анализа
и Занятие с малыми группами
2
математической
статистики
2.
Оптика
Занятие с малыми группами
2
3.
Квантовая физика
Ролевая игра
2
Итого (час.)
6
Итого (% от аудиторных занятий)
7
7. Внеаудиторная самостоятельная работа студентов
№
п/п
Наименование
раздела дисциплины
Виды самостоятельной
работы
1.
Основы математического
анализа и математической
статистики
Основы механики
Решение типовых заданий,
выполнение исследования и
статистической обработки
Работа с учебной литературой.
Решение типовых задач
3.
Молекулярная физика и
термодинамика.
Работа с учебной литературой.
Решение типовых задач
4.
Электричество и
магнетизм.
Работа с учебной литературой.
Решение типовых задач
5.
Оптика
Работа с учебной литературой.
Решение типовых задач
6.
Квантовая физика
Работа с учебной литературой.
Решение типовых задач
7.
Элементы атомной и
ядерной физики
Работа с учебной литературой.
Решение типовых задач
2.
Формы
контроля
Проверка
семестровых работ
Проверка
конспектов и
семестровых заданий
Проверка
конспектов и
семестровых заданий
Проверка
конспектов и
семестровых заданий
Проверка
конспектов и
семестровых заданий
Проверка
конспектов и
семестровых заданий
Проверка
конспектов и
семестровых заданий
8. Формы контроля
8.1. Формы текущего контроля
- устные: защита лабораторных работ, коллоквиум.
- письменные: проверочные работы, тесты.
8.2. Формы промежуточной аттестации - зачет
Этапы проведения зачета
1. Этап – выполнение программы курса
2. Этап – тестирование
3. Этап - устное собеседование
9. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
9.1. Основная литература
1. Ремизов А.Н., Максина А. Г., Потапенко А.Я. Медицинская и
биологическая физика. Москва. Дрофа. 2010.
2. Ремизов А.Н., Максина А.Г. Сборник задач по медицинской и
биологической физике. Москва. Дрофа. 2008.
3. Блохина М.Е., Эссаулова И.А., Мансурова Г.В. Руководство к
лабораторным работам по медицинской и биологической физике.
Москва. Дрофа. 2003.
9.2 Дополнительная литература:
1. Волобуев А.Н. Основы медицинской и биологической физики.
Самарский дом печати. 2011.
2. Федорова В.Н., Фаустов Е.В. Медицинская и биологическая физика.
Курс лекций с задачами и решениями. Москва. ГЭОТАР-Медиа. 2011.
Омельченко В.П., Курбатова Э.В. Математика: учебное пособие.
Ростов н/Дону. Феникс. 2007
3. Омельченко В.П., Курбатова Э.В. Практические занятия по высшей
математике: учебное пособие. Ростов н/Дону. Феникс. 2006.
4. Антонов В.Ф., Пасечник В.И., Черныш A.M., Вознесенский С.А.,
Козлова
5. Е.К. Биофизика. Москва. ВЛАДОС. 2000.
6. Самойлов В.О. Медицинская биофизика. 2004
7. Морозов Ю.В. Основы высшей математики и статистики. 1998.
8. Дубровский В.И., Федорова В.Н. Биомеханика. 2004.
9.3
Программное обеспечение и Интернет ресурсы
OS Windows XP, набор офисных программ MS Office 2003, пакет
программ для статистической обработки данных Statistica, программа
лабораторных работ по курсу физики с компьютерными моделями,
«Открытая физика», программа тестирования «t-Tester», браузер ИнтернетExplorer.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Занятия проводятся в четырех аудиториях кафедры медицинской и
биологической физики, в том числе одном компьютерном классе.
Используемое лабораторное оборудование:
Комплекс имитационных лабораторных работ «Открытая физика»;
имитационная лабораторная работа «Изучение радиоактивного распада».
Комплекс лабораторного оборудования для проведения работ по механике:
набор брусков, грузиков, электронные весы, штангенциркули и микрометры,
вискозиметры Гесса,
Комплекс лабораторного оборудования для проведения работ по
оптике:
лазеры,
рефрактометры,
поляриметры,
микроскопы.
Аудиовизуальные, технические и компьютерные средства: компьютерный
класс (10 компьютеров, объединенных в сеть и подключенных к сети
Интернет), ноутбук, видеопроектор, экран; таблицы; в каждой лаборатории
имеется компьютер для обработки лабораторных данных.
11. Оценка студентами содержания и качества учебного процесса по
дисциплине
Анкета-отзыв на дисциплину «высшая математика, физика»
(анонимная)
Просим Вас заполнить анкету-отзыв по прочитанной дисциплине
«физика». Обобщенные данные анкет будут использованы для ее
совершенствования. По каждому вопросу поставьте соответствующие оценки
по шкале от 1 до 10 баллов (обведите выбранный Вами балл). В случае
необходимости впишите свои комментарии.
1. Насколько Вы удовлетворены содержанием дисциплины в целом?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Комментарий____________________________________________________
________________________________________________________________
2. Насколько Вы удовлетворены общим стилем преподавания?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Комментарий____________________________________________________
________________________________________________________________
3. Как Вы оцениваете
методических материалов?
качество
подготовки
предложенных
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Комментарий_____________________________________________________
_________________________________________________________________
4. Насколько вы удовлетворены использованием преподавателем
активных
методов
обучения
(моделирование
процессов,
кейсы,
интерактивные лекции и т.п.)?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Комментарий______________________________________________________
__________________________________________________________________
5. Какой из разделов дисциплины Вы считаете наиболее полезным,
ценным с точки зрения дальнейшего обучения и / или применения в
последующей практической деятельности?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
6. Что бы Вы предложили изменить в методическом и содержательном
плане для совершенствования преподавания данной дисциплины?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
СПАСИБО!
Автор:
Занимаемая должность
Старший преподаватель
Фамилия, инициалы
Первунинская Н.В.
Подпись
Рецензент (ы):
Место работы
ГБОУ ВПО СГМУ
Занимаемая
должность
профессор
Фамилия,
инициалы
Пащенко В.П.
Подпись
Приложение 2
Тематический план лекций
Учебная дисциплина – высшая математика, физика
Направление подготовки – Медико- профилактическое дело
Семестр – 1
Курс –1
№
Тема лекции
лекц.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Свободные механические колебания. Энергия колебательного
движения. Вынужденные колебания. Резонанс.
Механические волны. Поток энергии и интенсивности волны.
Эффект Доплера. Природа звука, его характеристики.
Ультразвук и инфразвук.
Особенности
молекулярного
строения
жидкостей.
Поверхностные явления. Законы гидродинамики. Вязкость
жидкости.
Механические свойства твердых тел. Механические методы
исследования.
Электрическое поле, его характеристики. Поле диполя. Диполь
в однородном и неоднородном электрическом поле.
Постоянный
ток,
его
характеристики
и
законы.
Электропроводность
металлов,
электролитов,
газов.
Электрические свойства материалов, применяемых в
стоматологии.
Импульсный ток, его характеристики. Импеданс цепи
переменного тока.
Электромагнитные
волны,
их
свойства.
Шкала
электромагнитных волн. Природа света. Основные понятия и
законы геометрической оптики.
Волновые свойства света. Интерференция, дифракция,
поляризация. Поглощение света и рассеяние света.
Тепловое излучение, его закономерности. Люминисценция,
виды, характеристики. Вынужденные излучения.
Рентгеновское излучение, его виды, спектры. Взаимодействие
рентгеновского излучения с веществом. Применение в
стоматологии.
Радиоактивность, виды радиоактивного распада. Основные
законы. Взаимодействие ионизирующего излучения с
веществом. Дозиметрия ионизирующего излучения.
Количество
часов
2
2
4
2
2
2
2
2
4
4
2
2
ИТОГО
30
Рассмотрено на заседании кафедры медицинской и биологической физики
"___"_____________ 20 г.
протокол № ____________
Зав. кафедрой, доцент
С.Е. Ефимовский
Приложение 3
Тематический план практических занятий
Учебная дисциплина –физика, математика
Направление подготовки – Медико- профилактическое дело
Семестр – 1; Количество часов, отведенное на курс, цикл –90 час., Курс –1
Кол-во
№
Тема занятия
занят.
часов
Вводное занятие
2
Производная и дифференциал функции. Физический смысл 4
производной первого и второго порядков.
3. Неопределенный и определенный интегралы. Решение задач 4
с использованием интегрального исчисления.
4. Решение дифференциальных уравнений с разделяющимися 2
переменными.
5. Оценка генеральной совокупности по выборке. Графическое 4
представление статистического распределения.
6. Лабораторная работа №1 «Методы обработки результатов 4
измерений и основы теории погрешностей»
7. Лабораторная работа №2 «Определение вязкости жидкости» 2
8. Лабораторная работа №3 «Определение модуля упругости 2
твердых тел»
9. Коллоквиум по теме: «Колебания и волны»
4
10. Электрическое поле, его характеристики. Поле диполя. 2
Диполь в электрическом поле.
11. Лабораторная работа №4 «Определение потенциала точки 2
поля диполя»
12. Переменный ток. Импеданс цепи переменного тока.
2
13. Электромагнитные волны, свойства. Природа света. Законы 2
геометрической оптики.
14. Лабораторная работа №5 «Определение линейных размеров 4
при помощи микроскопа»
15. Лабораторная работа №6 «Определение показателя 4
преломления жидких сред с помощью рефрактометра»
16. Лабораторная работа №7 «Определение концентрации 4
оптически активного вещества при помощи поляриметра»
17. Коллоквиум по теме: «Тепловое излучение тел»
4
18. Рентгеновское излучение и его взаимодействие с веществом 2
19. Лабораторная работа №8 «Изучение закономерностей 2
радиоактивного распада»
20. Зачетное занятие
4
ИТОГО
60
Рассмотрено на заседании кафедры медицинской и биологической физики
"___"_____________ 2012 г. протокол № ____________
Зав. кафедрой, доцент
С.Е. Ефимовский
1.
2.