[ Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Нижегородская государственная медицинская академия»
Министерства здравоохранения и социального развития
Российской Федерации
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной
работе профессор С.Н. Цыбусов «»2014 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ФИЗИКА»060301 – «Фармация»
Шифр дисциплины Факультет Фармацевтический Форма обучения Очная Рабочая программа разработана в соответствии с ФГОС ВПО по специальности «Фармация» утвержденным приказом Министерства образования и науки Российской Федерации Программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры (протокол №,..20 г.) Заведующий кафедрой, профессор /Монич В.А./ «» 20г.
СОГЛАСОВАНО
Председатель цикловой методической комиссии доцент _ /Ловцова Л.В./ «_»_20_ г.
СОГЛАСОВАНО
Начальник УМУ профессор _ / Потемина Т.Е./ «_»_20_ г.1.Цели и задачи дисциплины:
Целью освоения учебной дисциплины «Физика» является:
- формирование у студентов-фармацевтов системных знаний о физических свойствах и физических процессах, протекающих в природе, в том числе в биологических объектах и человеческом организме, необходимых как для обучения другим учебным дисциплинам, так и для непосредственного формирования специалиста фармацевта.
При этом задачами дисциплины являются:
– 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;
– обучение студентов методам математической статистики, которые применяются в медицине и позволяют извлекать необходимую информацию из результатов наблюдений и измерений, оценивать степень надежности полученных данных;
– обучение студентов технике безопасности при работе с медицинским оборудованием.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Учебная дисциплина «Физика» относится к математическому, естественнонаучному циклу дисциплин (С2),, является базовой в обучении фармации, необходимой для изучения химических и профильных дисциплин, которые преподаются параллельно с данным предметом или на последующих курсах. Освоение дисциплины «Физика» должно предшествовать изучению дисциплин: общая и неорганическая химия;
физическая и коллоидная химия; аналитическая химия; биохимия; органическая химия;
биология; микробиология и вирусология; фармакология; основы экологии и охраны природы.
3. Требования к результатам освоения дисциплины Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у выпускника следующих общекультурных (ОК) и профессиональных (ПК) компетенций:
- способностью и готовностью анализировать социально - значимые проблемы и процессы, использовать на практике методы гуманитарных, естественнонаучных, медико – биологических и клинических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности (ОК – 1) ;
- способностью и готовностью применять основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки научной и профессиональной информации; получать информацию из различных источников, в том числе с использованием современных компьютерных средств, сетевых технологий, баз данных и знаний (ПК - 1);
- способностью и готовностью к участию в постановке научных задач и их экспериментальной реализации (ПК – 49).
В результате изучения дисциплины студент должен - основные законы физики, физические явления и закономерности;
- характеристики физических факторов, оказывающих воздействие на живой - метрологические требования при работе с физической аппаратурой; правила техники безопасности работы с физической аппаратурой;
- основные начала термодинамики;
- значения термодинамических потенциалов (энергий Гиббса и Геймгольца);
- свойства и особенности поверхностно – активных веществ.
- собирать простейшие установки для проведения лабораторных исследований, пользоваться физическим оборудованием, компьютеризированными - пользоваться единицами экспозиционных, поглощенных и эквивалентных доз ионизирующих излучений;
- табулировать экспериментальные данные, графически представлять их, интерполировать, экстраполировать для нахождения искомых величин;
- проводить элементарную статистическую обработку экспериментальных данных в экспериментах.
- методиками измерения значений физических величин;
- методами колориметрии, поляриметрии, спектрофотометрии и - техникой работы на физических приборах, используемых для качественного и количественного анализа (фотоколориметр, спектрофотометр, рН-метр, кулонометр, амперметр).
4. Объем дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы.
Виды занятий и формы контроля В том числе:
Практические занятия, (ПЗ), час.
Семинары (С) Самостоятельная работа, (СРС), час., в том числе:
История болезни (ИБ) Курсовая работа (КР) Реферат (Реф) Расчетно-графические работы (РГР) Подготовка к занятиям(ПЗ) Подготовка к текущему контролю (ПТК)) Подготовка к промежуточному контролю (ППК)) Вид промежуточной аттестации ИТОГО: Общая трудоемкость 5. Содержание дисциплины термодинамика термодинамики. Распределения 3. Транспорт Механические и электрические OK - нейтральных и свойства биологических мембран.
заряженных частиц Пассивный транспорт через биологические Уравнение простой диффузии.
мембраны Проницаемость мембран.
потенциал. Уравнение ГольдманаХоджкина-Катца. Потенциалы 4. Электричество и Электрическое сопротивление OK - магнетизм вещества. Активное сопротивление электролитов, емкостные свойства мембран.
Характеристики электрических и Диэлектрическая проницаемость.
переменном электрическом поле.
Магнитные свойства вещества.
Электромагнитные волны. Шкала Воздействие высокочастотных и ультравысокочастотных электрического и магнитного Электрический диполь, токовый частотные зависимости порогов 5. Оптика Геометрическая оптика, условия OK - геометрической оптики. Законы преломления и отражения света.
Явление полного внутреннего отражения. Волоконная оптика.
Волновая оптика. Интерференция света. Дифракция света. Принцип Применение дифракционной способность оптических приборов микроскопа). Специальные Поглощение света. Закон Бугера.
Закон Бэра. Закон БугераЛамберта-Бэра. Молярный коэффициент поглощения, его физический смысл. Оптическая Спектроскопия физический смысл. Уравнение 7. Физика Виды ионизирующих излучений.
излучений корпускулярных ионизирующих фотоэффект, рождение электронпозитронных пар). Коэффициент ТСк, тестирование компьютерное, Сб, собеседование, Кнр, контрольная работа 5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) п/п обеспечиваемых необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) фармакологии Фармацевтической фармакогнозии фармацевтической технологии термодинамика заряженных частиц через биологические мембраны Практические занятия и семинары не предусмотрены 6. Лекции Механика. Центростремительное ускорение. Центробежная сила.
Молекуляр- Ван-дер-Ваальса. Изотермы реальных газов.
ная физика, Критическая точка.
термодинамика Транспорт Уравнение диффузии Фика. Подвижность ионов.
нейтральных и Уравнение электродиф-фузии. Уравнение Нернстазаряженных Планка. Уравнение Нернста. Проницаемость мембран.
частиц через Потенциал покоя биологических мембран.
биологические Электричество тока. Закон Ома для цепей переменного тока. Импеданс и магнетизм электрических цепей, содержащих емкостные, Оптика геометрической оптики. Ход лучей в оптическом Квантовая Волновая функция и ее физический смысл. Уравнение физика. Шредингера. Его решение для частных случаев.
Спектроскопия Квантово-механическая модель атома.
(колебательные и вращательные). ИК-спектроскопия.
Фотолюминесценция. Хемилюминесценция, механизмы Физика взаимодействия рентгеновского и -излучения с ионизирующих веществом. Первичное и вторичное взаимодействия излучений корпускулярного ионизирующего излучения. Трек 7. Практические занятия ЭлектричестДатчики физических величин, термопары, Оптика Измерение длины волны света, Квантовая Физические основы спектрофотометрии и физика спектрофлуориметрии ионизирую- Защита от ионизирующих ТСк, тестирование компьютерное, Сб, собеседование 3.2.2. Разделы учебной дисциплины, виды учебной деятельности и формы контроля
Л ЛР ПЗ СРС
ТСк, тестирование компьютерное, Сб, собеседование, Кнр, контрольная работа 3.2.4. Название тем практических занятий и количество часов по семестрам изучения учебной дисциплины.Практические занятия не предусмотрены 3.2.4. Лабораторный практикум Семинары не предусмотрены 9. Самостоятельная работа студента Механика вращательного движения. Момент инерции.
Распределения Больцмана и Максвелла. Температура, Молекулярн теплоемкость. Особенности молекулярной структуры термодинами нейтральных и заряжен- Механические и электрические свойства биологических через био- простых ионов.
логические ЭлектричестХарактеристики электрических и магнитных полей.
Диэлектрическая проницаемость. Диэлектрики в Воздействие высокочастотных и ультравысокочастотных электрического и магнитного полей на диэлектрики и Законы преломления и отражения света. Явление полного внутреннего отражения. Предельный угол полного внутреннего отражения. Предельный угол преломления.
Волоконная оптика. Интерференция света. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракционная решетка. Поглощение света. Закон Бугера. Закон Бэра.
Закон Бугера-Ламберта-Бэра. Молярный коэффициент Естественный и поляризованный свет. Поляризация при диэлектриков. Закон Брюстера. Поляризация при Тепловое излучение. Спектр излучения абсолютно чёрного тела. Законы Кирхгофа, Больцмана, Вина. Спектр Квантовая физика. Спектры поглощения и излучения атомов и молекул.
Спектроско- Люминесценция. Закон Стокса для фотолюминесценции.
взаимодействия корпускулярных ионизирующих Физика способность, линейная плотность ионизации, средний ионизирующ линейный пробег. Взаимодействие рентгеновского и их гамма-излучения с веществом. Реакции фотонов с излучений веществом (упругое рассеяние, комптоновское рассеяние, фотоэффект, рождение электрон-позитронных пар).
Коэффициент ослабления потока фотонов. Зависимость 10. Тематика курсовых проектов (работ) и/или реферативных работ Рефераты не предусмотрены 11. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины 11.1. Основная литература биологической физике.
11.2. Дополнительная литература Учебное пособие для Лютов С.И., медицинской физике с Лазукин В.Ф., Н.Новгород: вариантами 11.3. Программное обеспечение:
OS Linux Mandriva 2010 и Mandriva 2011, OS Windows XP, 7, OS Windows XPм7, набор офисных программ OpenOffice.org, MS Office 2010, Интернет поисковики FireFox, или Explorer, Opera, 11.4. Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:
Система дистанционного образования академии: http://sdo.nnsma.ru,, базы данных medline, pubmed и др 12. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
12.1. Требования к аудиториям (помещениям, местам) для проведения занятий:
Лекционные аудитории и оборудованные физические лаборатории для выполнения студентами учебно-исследовательских работ, предусмотренных в лабораторном практикуме.
Для чтения лекций необходимы оверхед-проекторы, мультимедиа-проекторы, ноутбуки, набор таблиц и слайдов, комплект оборудования для проведения демонстраций физических опытов. Необходимое оборудование, мультемедиапроектор, ноутбук и оверхед имеются.
Требования к оборудованию рабочих мест преподавателя и обучающихся:
Для проведения лабораторных работ необходимы мультимедиа-проекторы, ноутбуки, набор демонстрационных таблиц и плакатов, осциллографы, лазеры, ртутнокварцевые лампы, звуковые генераторы, УЗ генераторы, поляриметры, фотоэлектроколориметры, рефрактометры, электрокардиографы, аппараты для УВЧтерапии, компьютерный класс с возможностью выхода в интернет, аудиометры, набор датчиков для снятия медико-биологической информации, микроскопы, дифракционные решетки, флуориметры, детекторы ионизирующего излучения. Необходимое оборудование, мультемедиапроектор, ноутбук и оверхед имеются. Материальнотехническое оборудование, указанное выше имеется, имеются 4 дисплейных класса, подключенных к сетям Интернет.
13. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины 13.1. Использование современных образовательных технологий № НаименованиеФорм Темы занятий с использованием активных и ТрудТрудоемкость которых используются активные и/или интерактивные образовательные 13.2. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости 13.2.1. Виды контроля и аттестации, формы оценочных средств 13.2.2.Примеры оценочных средств2:
Для входного контроля (ВК) 1. Дать определение перемещения тела.
2. Сформулировать ІІ закон Ньютона и написать формулу, отражающую этот закон.
3. Дать определение и написать формулу угловой скорости.
4. Написать формулу напряжения (разности потенциалов) и единицы его измерения.
5. Дать определение оптической силе линзы, указать единицы ее измерения.
Входной контроль (ВК), текущий контроль (ТК), промежуточный контроль (ПК) Указывается не менее 3-ех заданий по всем видам контроля для каждого семестра 1. Дать определение равномерного прямолинейного движения.
2. Сформулировать ІІІ закон Ньютона.
3. Написать формулу и единицы измерения давления.
4. Что такое электролиз и электролиты?
5. Продолжить ход луча, падающего на тонкую собирающую линзу (см. рис.1.).
1. Дать определение пройденного пути.
2. Сформулировать закон сохранения импульса.
3. Написать формулу для центростремительного ускорения.
4. Написать закон последовательного соединения электрических сопротивлений R1, R2, R3.
5. Указать приблизительную величину скорости света.
1. Написать формулу для пройденного пути Ѕ при равномерном движении тела.
2. Что такое инерциальная и неинерциальная системы отсчета?
3. Сформулировать закон Архимеда.
4. Написать формулу, отражающую закон Ома для замкнутой цепи с ЭДС.
1. Написать формулу для пройденного пути Ѕ при неравномерном движении тела.
2. Сформулировать І закон Ньютона.
3. Сформулировать закон Паскаля.
4. Написать закон параллельного соединения электрических сопротивлений R1, R2, R3.
5. Дать определение поглощенной дозы, указать единицы измерения.
1. Написать формулу зависимости скорости движения от времени t, зная начальную скорость тела v0 и его ускорение a.
2. Дать определение инерции.
3. Тело плавает в толще жидкости (см. рис.1.), нарисовать и назвать силы, приложенные к 4. Какой знак имеет катод и анод? Заряды каких знаков движутся к этим электродам?
5. Перечислить известные элементарные частицы. Какие частицы входят в состав ядра?
1. Дать определение равноускоренного движения.
2. Дать определение импульса тела.
3. Тело перемещают по горизонтальной поверхности за шнурок (см. рис.1.), нарисовать и назвать силы, приложенные к телу.
4. Написать формулы и единицы измерения для работы и мощности электрического тока.
5. Построить изображение точки в собирающей линзе, если точка находиться перед фокусом 1. Написать формулу зависимости перемещения от времени, зная начальную скорость тела v 2. Дать определение весу тела.
3. Тело лежит на горизонтальной поверхности (см. рис.1.), нарисовать и назвать силы, приложенные к телу.
4. Написать формулу и словесное определение закона Джоуля-Ленца.
5. Дать определение периода полураспада радиоактивного элемента.
1. Написать формулу для определения координаты тела в любой момент времени t при равноускоренном движении тела.
2. Дать определение явлению невесомости.
3. Дать определение амплитуде колебания, периоду колебания.
4. Написать единицы измерения электрического тока, электрического напряжения и сопротивления.
5. Дать определение дифракции, интерференции, явлению фотоэффекта.
1. Дать определение средней и мгновенной скорости.
2. Написать формулу, отражающую закон всемирного тяготения.
3. По какой траектории движется брошенное под углом к горизонту тело (назвать вид кривой)?
4. Нарисовать направление сил, действующих на точечные заряды со стороны электрического поля Е (см. рис.1.).
5. Написать законы отражения света.
1. Величина и единицы измерения ускорения свободного падения.
2. Дать определение механической работе.
3. Действует ли на космонавта, находящегося в космическом корабле на орбите Земли, сила тяжести? Если да, то почему космонавт с кораблем не падает на Землю? Если нет, то, как это соотноситься с законом всемирного тяготения? Дать краткие ответы.
4. Написать формулу электрического сопротивления, выразить через удельное сопротивление, длину и площадь поперечного сечения проводника.
5. Продолжить ход луча, падающего на границу раздела двух сред с разными показателями преломления (см. рис.1.).
1. Дать определение среднего ускорения.
2. Написать единицы измерения механической работы и мощности.
3. В чем суть явления резонанса?
4. Написать формулу силы тока и единицы его измерения.
5. Написать законы преломления света.
1.Написать единицы измерения скорости и перемещения.
2.Дать определение КПД и сформулировать закон сохранения механической энергии.
3.Написать формулу, связывающую длину волны с ее скоростью и частотой колебания.
4.Написать формулу, отражающую закон Кулона.
5.Записать соотношение между углом падения, углом преломления и показателем 1. Написать формулу для определения координаты тела в любой момент времени t при равномерном движении тела. 2. Записать формулу для потенциальной энергии тела массой m, находящегося на высоте h от уровня отсчета. 3.Дать определение частоте колебания, круговой частоте. 4.Нарисовать направление сил Кулона, действующих на точечные 5. Обозначить на рисунке угол падения, угол отражения и угол преломления (рис.1.) 1. Написать единицы измерения скорости и ускорения.
2. Записать формулу для кинетической энергии тела массой m, движущегося со скоростью v.
3. Как связана частота и период колебаний? Написать единицы их измерения.
4. Написать формулу, отражающую закон Ома для участка цепи.
5. Построить изображение точки в собирающей линзе, если точка находиться за фокусом (см.
Для текущей аттестации (ТАт) 13.2.3. Тестовый опрос (письменный или компьютерный) Примеры тестовых заданий:
Выберите правильный ответ:
1. Явление полного внутреннего отражения может происходить при...
а) переходе света из оптически более плотной среды в менее плотную;
б) отражении света от матовой поверхности;
в) переходе света из оптически менее плотной среды в более плотную.
2. Оптической силой линзы с фокусным расстоянием f называется величина, равная:
3. Укажите явления, при которых происходит поляризация света:
а) интерференция; б) двойное лучепреломление; в) поглощение света; г) отражение на границе двух диэлектриков; д) дифракция.
4. Явление вращения плоскости поляризации заключается в том, что происходит поворот плоскости поляризации плоскополяризованного света при прохождении его а) двоякопреломляющие кристаллы; б) оптически активные вещества; в) анализатор; г) поляризатор.
5.Укажите формулу для определения угла поворота плоскости поляризации света раствором оптически активного вещества:
6. Согласно закону Стокса спектр излучения фотолюминесценции смещается относительно спектра излучения, вызвавшего фотолюминесценцию а) в сторону коротких волн, б) в сторону длинных волн, в) спектр не смещается, а растёт интенсивность, г) спектр не смещается, а интенсивность снижается.
7. Коэффициент качества альфа-излучения равен 8. При инъекции возникает необходимость быстрого введения лекарственного вещества. В каком случае процедура пройдет быстрее: а) при увеличении давления в 2 раза; б) при увеличении диаметра иглы в 2 раза (длины игл одинаковы)?
ПРИМЕРЫ СИТУАЦИОННЫХ ЗАДАЧ
Задача 1. При работе в рентгеновском кабинете персонал подвергается избыточному облучению рентгеновскими лучами. Известно, что мощность экспозиционной дозы на расстоянии 1 м от источника рентгеновского излучения составляет 0,1 Р/мин. Человек находится в течение 6 часов в день на расстоянии 10 метров от источника. Какую эквивалентную дозу облучения он получает при этом в течение рабочего дня?Вопрос: Найти экспозиционную дозу, получаемую персоналом за 6 часов работы в рентгеновском кабинете, находясь на расстоянии 1 м от источника излучения.
Ответ:
Вопрос: Как зависит мощность экспозиционной дозы в данной точке от расстояния до источника излучения?
Ответ:
полученная персоналом на расстоянии 10 м от источника?
Ответ:
Вопрос: Как связаны экспозиционная, поглощенная и эквивалентная дозы?
Ответ:
Коэффициенты k и f принимаем равными единице.
Вопрос: Какую эквивалентную дозу получает персонал в течение 6 часов работы с аппаратом?
Ответ: 0,36 бэр Задача 2. При лечении опухолей используют радиоактивные препараты для пролонгированного облучения опухолевых клеток. Активность радиоактивного препарата изменяется со временем, поэтому врач должен оценить продолжительность возможного облучения опухоли данным препаратом. В ампуле находится радиоактивный йод 131I активностью 100 мкКи. Чему будет равна активность препарата через сутки?
Вопрос: Как изменяется активность радиоактивного препарата со временем?
Ответ:
Вопрос: Как связаны постоянная распада радиоактивного препарата и его период полураспада?
Ответ:
3. Вопрос: Вывести расчетную формулу для определения активности препарата через сутки), учитывая, что время полураспада радиоактивного йода составляет 8 суток.
4. Вопрос: Найти численное значение активности радиоактивного препарата через сутки.
Ответ: A2=57,8 мкКи Для промежуточной аттестации (ПрАт) 13.2.4. Коллоквиум.
1. Взаимодействие света с веществом. Поглощение света. Закон Бугера-Ламберта-Бера.
Показатель поглощения, коэффициент пропускания, оптическая плотность раствора.
Спектры поглощения вещества. Концентрационная колориметрия.
2. Основной закон радиоактивного распада. Постоянная распада, период полураспада.
Активность.
1. Механические волны. Виды волн. Уравнение плоской волны. Характеристики волны:
фаза, длина, фронт, скорость. Поток энергии волны. Интенсивность волны.
2. Линза. Формула тонкой линзы. Аберрации линз: сферическая, хроматическая, астигматизм.
1. Ламинарное течение жидкости в цилиндрических трубах. Формула Пуазейля.
Турбулентное течение. Число Рейнольдса. Гидравлическое сопротивление.
2. Вращение плоскости поляризации оптически активными веществами. Дисперсия оптической активности. Применение поляризованного света для решения медикобиологических задач: поляриметрия, поляризационная микроскопия.
1. Электромагнитная волна. Уравнения электромагнитной волны. Интенсивность электромагнитной волны. Шкала электромагнитных волн.
2. Количественная оценка биологического действия ионизирующего излучения.
Коэффициент качества. Эквивалентная доза. Коэффициент радиационного риска.
Эффективная эквивалентная доза. Естественный фон и допустимые значения доз ионизирующего излучения. Защита от ионизирующих излучений.
1. Звук. Физические характеристики звука: частота, интенсивность, звуковое давление.
Связь интенсивности и звукового давления.
Дозиметрия ионизирующих излучений. Поглощенная и экспозиционная дозы.
Мощность дозы, связь мощности экспозиционной дозы и активности радиоактивного препарата.
14. Лист изменений.
РАЗДЕЛЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ И МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ СВЯЗИ С
ОБЕСПЕЧИВАЕМЫМИ (ПОСЛЕДУЮЩИМИ) УЧЕБНЫМИ
ДИСЦИПЛИНАМИ
ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ С КАФЕДРАМИ НИЖЕГОРОДСКОЙ
ГОСУДАРСТВЕННОЙ МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ
п.п.фармации и фармацевтической Учебно-методический комплекс
«