Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебно-методической работе п\п А.Л. Гудков «07» ноября 2014 г. Рабочая программа дисциплины СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ РАДИОБИОЛОГИЯ Математический и естественнонаучный цикл, вариативная часть (дисциплина по выбору) Направление подготовки 1111100 - Зоотехния Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Форма обучения Очная, заочная Факультет биоресурсов и природопользования Кафедра - разработчик - кафедра зоотехнии Калининград 2014 1 Цели и задачи дисциплины Цель освоения дисциплины - формирование представлений, знаний и навыков по воздействию радиоактивных загрязнений на биологические объекты и использованию радиоактивных изотопов и излучений в сельском хозяйстве. Задачи дисциплины : освоение студентами методов обнаружения и регистрации ядерных излучений и биологического действия радиации, а также использования ионизирующих излучений при решении прикладных задач. 2. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы (ООП) бакалавриата «Сельскохозяйственная радиобиология» является дисциплиной по выбору студента вариативной части математического и естественнонаучного цикла ООП, изучается в четвертом семестре. При изучении дисциплины используются знания и навыки, полученные студентами при освоении дисциплин «Физика», «Химия», «Биология», «Экология», «Генетика и биометрия», «Морфология животных». Результаты освоения дисциплины используются при изучении последующих дисциплин профессионального цикла ООП, обеспечивающих дальнейшую подготовку, «Разведение животных», «Зоогигиена», «Скотоводство и молочное дело», «Птицеводство» и в профессиональной деятельности. 3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины В результате освоения дисциплины у обучающихся формируются следующие общекультурные (ОК) и профессиональные (ПК) компетенции (или их элементы), предусмотренные ФГОС ВПО: - способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности (ОК-11); - способность осуществлять сбор, анализ и интерпретацию материалов в области животноводства (ПК-2); - способность использовать правила техники безопасности, производственной санитарии, пожарной безопасности и норм охраны труда (ПК-6); - способность анализировать и планировать технологические процессы как объекты управления (ПК-13); - готовность к адаптации современных версий систем управления качеством к конкретным условиям производства на основе международных стандартов и управления качеством продукции животноводства (ПК-18). В результате изучения дисциплины студент должен: знать: - физические основы радиобиологии, лежащие в основе понимания сущности радиоактивности, - принципы организации радиоэкологического мониторинга и оперативного проведения радиометрического, дозиметрического контроля продукции растениеводства и животноводства. уметь: - использовать ионизирующее излучение при решении прикладных задач; - использовать навыки по эксплуатации основных типов радиометрических, спектрометрических и дозиметрических приборов; - использовать полученные навыки для проведения радиационной экспертизы объектов ветеринарного надзора; - применять радиоиммунные методы определения гормонального статуса животных. владеть: - методами обнаружения и регистрации ядерных излучений, радиационной защиты, биологического действия радиации; - методами организации радиоэкологического мониторинга и оперативного проведения радиометрического, дозиметрического контроля продукции растениеводства и животноводства; - методами клинического и лабораторного исследования животных при внешнем облучении и поступлении радионуклидов в организм. 4. Структура и содержание дисциплины «Сельскохозяйственная радиобиология» 4.1 Структура дисциплины Дисциплина «Сельскохозяйственная радиобиология» изучается в течение четвёртого семестра ООП. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы (ЗЕТ), т.е. 108 часа. Аудиторные занятия (АЗ) – 44 часа, самостоятельная работа студента (СРС) – 64 часов. Итоговая аттестация по дисциплине (в конце четвёртого семестра) – зачёт. ПЗ СРС 1-2 2 4 - 10 16 Защита лаб. работ 3-6 2 2 4 14 22 5-10 2 8 - 8 18 Контроль на ПЗ Защита лаб.работы Защита лаб. работ 7-12 2 - 4 8 14 Контроль на ПЗ 9-14 2 - 4 8 14 Контроль на ПЗ 11-16 2 - 4 8 14 Контроль на ПЗ 13 2 - - 2 4 14 14 44 16 6 64 6 108 Контроль на зачете Зачёт Зачёт ЛР* Лекции Введение. Предмет и задачи курса. Физические основы радиобиологии. Методы исследования 2 Молекулярно-клеточные и биохимические механизмы лучевого поражения 3 Общебиологические особенности лучевого поражения животных организмов 4 Основы клинической радиобиологии 5 Токсикология радиоактивных веществ 6 Основы радиоэкологии. Последствия ядерных катастроф 7 Применение ионизирующих излучений Подготовка к зачёту и его сдача Итого 1 Формы текущего контроля и итоговой аттестации по дисциплине Неделя семестра Тема дисциплины Всего Трудоемкость учебной работы по ее видам (час.) АЗ Семестр № п/ п 4 17 Л - лекции, ЛР - лабораторные работы, ПЗ – практические занятия, СР - самостоятельная работа студента. 4.2. Теоретические занятия (лекции) № Тема п/п дисциплины Введение. 1 Предмет и задачи курса. Физические основы радиобиологии. Методы исследования 2 3 4 Молекулярноклеточные и биохимические механизмы лучевого поражения Общебиологические особенности лучевого поражения животных организмов Основы клинической радиобиологии 5 Токсикология радиоактивных веществ 6 Основы радиоэкологии. Последствия ядерных катастроф 7 Применение ионизирующих излучений Содержание Задачи и основное содержание дисциплины. Радиобиология как комплексная научная дисциплина. Краткая история развития. Вклад отечественных ученых в развитие науки. Элементы ядерной физики. Характеристика ионизирующих излучений. Типы ядерных превращений. Закон радиоактивного распада. Единицы измерения радиоактивности. Дозиметрия и радиометрия ионизирующих излучений. Радиометрические, дозиметрические и спектрометрические приборы, их устройство и назначение. Дозы излучения. Источники ионизирующих излучений. Естественные источники ионизирующих излучений. Искусственные источники ионизирующих излучений. Первичные и последующие механизмы лучевых нарушений. Прямые и непрямые эффекты. Молекулярно-клеточные и биохимические механизмы лучевого поражения. Клеточная радиочувствительность. Радиочувствительность биологических объектов. Теоретические представления о механизме биологического действия ионизирующих излучений. Отдаленные последствия действия излучений. Основы радиационной генетики, радиационной иммунологии Особенности биологического действия малых доз облучения. Особенности лучевого поражения организма животных. Лучевая болезнь, ее классификация. Острая лучевая болезнь при относительно равномерном облучении. Острая лучевая болезнь при неравномерном облучении. Канцерогенез. Радиобиологические основы лучевой терапии опухолей. Классификация радионуклидов по их радиотоксичности. Накопление радионуклидов в органах и тканях. Переход радионуклидов в продукцию животноводства. Предельно допустимые концентрации радионуклидов в кормах, продуктах и сырье животного и растительного происхождения. Принципы и методы радиоэкологического мониторинга. Особенности технологической переработки загрязненной сельскохозяйственной продукции. Пути и способы хозяйственного использования животных и продукции животноводства, загрязненных радионуклидами. Радиоэкология и ее задачи. Миграция радионуклидов по пищевым цепочкам. Закономерности формирования радиоэкологической обстановки в агросфере. Стратегии применения контрмер в сельском хозяйстве при радиационной аварии. Ведение растениеводства и животноводства на загрязненных территориях. Ветеринарные правила обеспечения радиационной безопасности сельскохозяйственных животных. Система радиационного контроля в сфере агропромышленного производства. Использование радионуклидных методов и радиационной биотехнологии в животноводстве и ветеринарии. Применение ионизирующих излучений в растениеводстве. Кол-во часов 2 2 2 2 2 2 2 Итого 14 4.3. Лабораторные работы № Тема п/п 1. Введение. Предмет и задачи курса. Физические основы радиобиологии. Методы исследования 2. Молекулярноклеточные и биохимические механизмы лучевого поражения 3. Общебиологические особенности лучевого поражения животных организмов Содержание лабораторных работ Техника безопасности при работе в лаборатории. Устройство радиобиологической лаборатории. Дозиметрические и радиометрические приборы. Дозиметрия и радиометрия. Влияние ионизирующих излучений на системы органов человека и животных. Кол-во часов 4 Исследование малых доз ионизирующего излучения. Отбор и подготовка проб продукции животноводства и растениеводства для радиационной экспертизы. Дозиметрия и радиометрия в объектах вет. надзора: определение активности почвы. Лучевые ожоги кожных покровов у животных 2 Исследование влияния разных факторов на переход радионуклидов из рациона животных в продукцию животноводства. Использование веществ, ускоряющих выведение радионуклидов из организма животных с целью получения пригодной в пищу продукции. Нормирование поступления радионуклидов в организм с.-х. животных. Поступление радионуклидов в молоко животных. Организация работы с источниками ионизирующих излучений. Средства индивидуальной защиты. 8 Итого 14 4.4. Практические занятия № п/п 1. 2. Тема Содержание практических занятий Молекулярноклеточные и биохимические механизмы лучевого поражения Основы клинической радиобиологии . Методы обнаружения и регистрации ядерных излучений. Техника безопасности при работе с радиоизотопами. Использование ионизирующих излучений и радиоактивных изотопов для диагностики и лечения болезней. Радиоиммунный метод анализа (экскурсия). Ветеринарные правила обеспечения радиационной безопасности сельскохозяйственных животных. Диспансеризация сельскохозяйственных животных на территории с повышенным содержанием радионуклидов. Профилактика и лечение животных, подвергнутых воздействию ионизирующих излучений. Кол-во часов 4 4 3. Токсикология радио- Нормирование поступления радионуклидов в продукактивных веществ цию животноводства. Предельно допустимые концентрации радионуклидов в кормах, продуктах и сырье животного и растительного происхождения. Ветеринарносанитарная экспертиза продукции животноводства, полученной на загрязненной радионуклидами территории. 4 4. Основы радиоэколо- Особенности технологической переработки загрязненгии. Последствия ной сельскохозяйственной продукции. Дезактивация ядерных катастроф продуктов и сырья животного происхождения. Средства и способы снижения перехода радионуклидов из кормов в продукцию животноводства. Итого 4 16 4.5. Самостоятельная работа студента (СРС) № п/п 1 2 Содержание СРС Освоение учебного материала, подготовка к практическим занятиям Выполнение лабораторных работ, подготовка отчетов по ним Кол-во часов 18 20 3 Выполнение индивидуальных заданий 20 4 Подготовка к сдаче и сдача зачета Итого 6 64 Формы контроля (аттестации) Контроль на ПЗ Контрольная работа Защита лабораторных работ Проверка результатов выполнения задания Зачет 5. Образовательные технологии В процессе преподавания используются следующие образовательные технологии: - лекции, в т.ч. мультимедийные интерактивные лекции; - тестирование; - проведение лабораторных работ; - проведение практических занятий; - консультации преподавателей; - самостоятельная работа. 6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и итоговой аттестации освоения дисциплины 6.1. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости студентов (задания для тестирования, темы индивидуальных занятий) и итоговой аттестации по дисциплине (вопросы и задания на зачет) приводятся в качестве отдельных материалов УМКД, в соответствующих методических указаниях. 6.2. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов определено в разделе 7. 7 Учебно-методическое и информационно обеспечение дисциплины 7.1 Основная литература 1. Саускан, В. И. Радиационная экология: учеб. пособие. Калининград : ФГОУ ВПО "КГТУ", 2010. 2. Филимонов М. М. Радиобиология: курс лекций. Минск: Белорус. гос. ун-т, 2008. 3. Василенко И.Я. Токсикология продуктов ядерного деления. М.: Медицина, 2000 г., 199 с. 4. Израэль Ю.А, Бакуловский С.М. Ветров В.А. и др. Чернобыль: радиоактивное загрязнение природных сред. Л.: Гидрометеоиздат, 1990 г. 5. Киршин В.А., Бударков В.А. Ветеринарная противорадиационная защита. М.: Агропромиздат, 1990 г., 207 с. 6. Романов Г.Н. Ликвидация последствий радиационных аварий. Справочное руководство. М.: ИздАТ, 1993 г., 336с. 7. Сельскохозяйственная радиоэкология. /Алексахин P.M., Васильев А.В., Дикарев В.Г. и др.; Под ред. Адексахина P.M., Корнеева Н.А. М.: Экология, 1991 г., 400 с. 8. Ярмоненко С.П. Радиобиология человека и животных. М.: Высшая школа, 1988 г, 373 с. 7.2 Дополнительная литература 1. Белов А.Д., В.А. Киршин, Лысенко Н.П., Пак В.В., .Рогожина Л.В. Радиобиология. М.: Колос, 1999 г. - 384с. 2. Ярмоненко С.П. Радиобиология человека и животных. М.: Высшая школа, 2004. 3. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1991 г., 352 с. 4. Кузин А.М., Каушанский Д.А. Прикладная радиобиология. М.: Энергоатомиздат, 1991 г., 221 с. 5. Пристер Б.С., Лощилов Н.А., Немец О.Ф., Поярков В.А. Основы сельскохозяйственной радиологии. К.: Урожай, 1988 г., 256 с. 6. Радиобиологические эффекты у животных. Под ред. В.А. Киршина. М., 1999 г., 196 с. 8 Материально-техническое обеспечение дисциплины Аудиторные занятия проводятся в аудиториях кафедры зоотехнии и в общих аудиториях в любом из учебных корпусов ФГОУ ВПО «КГТУ» согласно расписанию занятий . Консультационные занятия проводятся в кабинете кафедры зоотехнии учебного корпуса КГТУ, в соответствии с графиком консультаций преподавателя. 9. Особенности изучения дисциплины по заочной форме обучения Цели и задачи освоения дисциплины по заочной форме обучения аналогичны целям и задачам освоения дисциплины по очной форме. Отличие заключается в количестве часов, отведенных на аудиторные занятия и самостоятельную работу обучающихся Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачётных единицы, 108 часов. Итоговой аттестацией по дисциплине является зачет Более подробные сведения о структуре дисциплины; видах, трудоемкости и формах контроля учебной работы студентов приведены в таблице ниже. № п/п Форма обучения Показатели Заочная 3-й 4-й семестр семестр 1 Общая трудоемкость (час) 2 Переаттестовано 3 Подлежит изучению 36 72 4 АЗ (час), в том числе: 6 10 4.1 Лекции 4 2 4.2 Практические занятия - 4 4.3 Лабораторные работы 2 4 5 СРС (час), в том числе: 30 62 5.1 Подготовка к аудиторным занятиям 30 54 5.2 Контрольная работа (во внеаудиторное время) - 4 5.3 Зачет - 4 5.4 Курсовая работа - - 5.5 Экзамен - - 108 - Студенты заочной формы обучения выполняют контрольную работу во внеаудиторное время в соответствии с заданием, указанным в соответствующих методических указаниях по данной дисциплине для студентов-заочников. Учебно-методическое обеспечение дисциплины № Учебно-методическое обеспечение дисциплины п/п Наименование литературы Наличие в учебном абонементе НТБ (кол-во) Основная литература 1 Саускан, В. И. Радиационная экология: учеб. по22 собие. Калининград : ФГОУ ВПО "КГТУ", 2010 Дополнительная литература 1 Белов А.Д. Радиобиология. М., Колос, 1999 10 2 Ярмоненко, С. П. Радиобиология человека и животных: учеб. пособие. М. : Высш. шк., 2004. . Наличие в электронной библиотеке + 15 Директор НТБ М. В. Вареницына Лист согласования учебной (рабочей) программы дисциплины. Рабочая программа дисциплины разработана в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 111100 Зоотехния, утвержденным приказом Министерства Образования и Науки от 25 января 2010 года N 73 Автор программы – Чупахина Н.Ю. к.б.н., доцент кафедры ЗТ ( Учебная программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры зоотехнии от 2 июля 2014 протокол № 5. Заведующий кафедрой ( д.в.н., доцент) _____________ (подпись) А.Б. Муромцев (И.О.Фамилия) ____ (дата) Рабочая программа дисциплины рассмотрена и одобрена на заседании методической комиссии факультета биоресурсов и природопользования. протокол № от « » 2014 г. Председатель методической комиссии Согласовано: Зам начальника учебного управления д.б.н., проф. В.К. Тылик В.Е. Огнев №____________дата________________2014 г.