2
I. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Рабочая программа дисциплины разработана в соответствии с
Федеральным государственным образовательным стандартом (ФГОС)
высшего профессионального образования по направлению подготовки
060301 Фармация (квалификация (степень) «специалист»), с учётом
рекомендаций примерной основной образовательной программы высшего
профессионального образования по направлению подготовки 060301 Фармация (квалификация (степень) «специалист») и примерной (типовой) учебной программы дисциплины (2011 г.).
1. Цель и задачи дисциплины Целью курса «Физика» является изучение студентами физических процессов в живых организмах их практического использования для формирования профессиональных компетентностей в соответствии с ФГОС ВПО по направлению 060301 – Фармация.
Задачами изучаемой дисциплины являются: выработка у студентов устойчивых знаний о природе и механизмах физических явлений с целью использования полученных знаний на практике в процессе профессиональной деятельности; формирование научного мировоззрения;
формирование навыков владения основными приемами и методами решения прикладных проблем.
Место дисциплины в структуре основной образовательной 2.
программы Дисциплина «Физика» относится к циклу С.2 «Математический, естественно-научный и медико-биологический» Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению «Фармация».
Приступая к изучению материала дисциплины, студенты должны знать физику в объёме средней школы. Для успешного освоения дисциплины обучающиеся должны иметь представление о фундаментальных законах природы и знать основные физические законы в области механики, термодинамики, электричества и магнетизма, оптики и атомной физики.
Данная дисциплина предшествует изучению студентами физической и коллоидной химии, а также биохимии, является базой для изучения химии бинарных систем (растворов), электрохимии, химии поверхностно-активных веществ, буферных систем организма. В процессе изучения физики студент приобретает знания, необходимые для исследования термодинамических и кинетических закономерностей, определяющих протекание химических и биохимических процессов. Таким образом, в процессе изучения дисциплины «физика» расширяются знания, навыки и компетенции для успешной профессиональной деятельности.
Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с последующим дисциплинами №№ разделов данной дисциплины, необходимых для изучения последующих дисциплин № Наименования последующих п/п дисциплин 1. 1.2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2. 1 Физическая и коллоидная + + + + + + + + химия 2 Физиология + + + + + + + + 3 Биохимия + + + + + + 4 Микробиология + + + 5 Ботаника + + 3. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 академических часов.
Вид учебной работы Всего часов Семестры II Аудиторные занятия (всего), в том числе в интерактивной форме: не менее 1 час. Лекции 2 Практические занятия - Семинары. - Лабораторные занятия 6 Самостоятельная работа (всего) 100 В том числе:
Курсовой проект (работа) - Расчетно-графические работы - Реферат + + Другие виды самостоятельной + + работы Вид промежуточной аттестации зачет (зачет, экзамен) Общая трудоемкость 3 ЗЕ 3 ЗЕ 4. Результаты обучения Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля):
ОК–1. Способность и готовность 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– 2. Способность и готовность к анализу мировоззренческих, социально и личностно значимых философских проблем, основных философских категорий, к самосовершенствованию;
ОК–3. Способность и готовность к анализу значимых политических событий и тенденций, к ответственному участию в политической жизни, к овладению основными понятиями и закономерностями мирового и исторического процесса, к уважительному и бережному отношению к историческому наследию и традициям, к оценке политики государства; знать историко-медицинскую терминологию;
ОК–5. Способность и готовность к логическому и аргументированному анализу, к публичной речи, ведению дискуссии и полемики, к редактированию текстов профессионального содержания, к осуществлению воспитательной и педагогической деятельности, к сотрудничеству и разрешению конфликтов, к толерантности;
ОК–8. Способность и готовность осуществлять свою деятельность с учетом принятых в обществе моральных и правовых норм, соблюдать законы и нормативные правовые акты по работе с конфиденциальной информацией.
ПК–31. Способность и готовность определить перечень оборудования и реактивов для организации контроля качества ЛС, в соответствии требованиями Государственной фармакопеи (ГФ) и иными нормативными документами, организовывать своевременную метрологическую поверку оборудования;
функционирования аналитической лаборатории;
ПК–33. Способность и готовность определять способы отбора проб для входного контроля ЛС в соответствии с действующими требованиями;
ПК–34. Способностью и готовностью готовить реактивы для анализа лекарственных средств в соответствии с требованиями Государственной Фармакопеи РФ;
ПК–35. Способность и готовность проводить анализ ЛС с помощью химических, биологических и физико-химических методов в соответствии с требованиями ГФ;
ПК–36. Способность и готовность интерпретировать и оценивать результаты анализа лекарственных средств;
ПК–37. Способность и готовность проводить определение физикохимических характеристик отдельных лекарственных форм таблеток, мазей, растворов для инъекций;
ПК–48. Способность и готовность работать с научной литературой, анализировать информацию, вести поиск, превращать прочитанное в средство для решения профессиональных задач (выделять основные положения, следствия из них и предложения);
ПК–49. Способность и готовность к участию в постановке научных задач и их экспериментальной реализации.
Компетенции ОК-4, ПК-21, ПК-27, ПК-47 не предусмотрены дисциплиной «Физика» и вследствие этого не включены в содержание настоящей рабочей программы.
В результате изучения дисциплины студент должен:
– правила техники безопасности и работы в физических лабораториях.
– основные законы физики, физические явления и закономерности, лежащие в основе процессов, протекающих в организме человека;
– характеристики воздействия физических факторов на организм;
физические основы функционирования медицинской аппаратуры;
– теоретические основы физических методов анализа вещества;
– метрологические требования при работе с физической аппаратурой, применяемой в фармации;
– физико-биологическую сущность процессов, происходящих в живом организме на молекулярном и клеточном уровнях;
– пользоваться учебной, научно-популярной литературой, сетью Интернет для профессиональной деятельности.
– пользоваться простым физическим оборудованием;
– выбирать оптимальный метод качественного и количественного анализа вещества, используя соответствующие физические приборы и аппараты;
– вычислять абсолютные и относительные погрешности результатов эксперимента;
– проводить статистическую обработку экспериментальных данных;
владеть:
– методиками измерения значений физических величин;
– навыками практического использования приборов и аппаратуры при физическом анализе вещества;
– методикой оценки погрешности измерений;
– навыками работы с микроскопом;
– медико-физическим понятийным аппаратом.
5. Образовательные технологии В соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 060301 «Фармация» реализация компетентностного подхода в рамках курса предусматривается использование в учебном процессе различных форм проведения занятий с применением компьютерных технологий (использование интернет-ресурсов, компьютерных программ, модельных представлений физических процессов с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся, лекция-визуализация (ЛВ), традиционная лекция (Л), проблемная лекция (ПЛ), просмотр учебных видеофильмов и мультимедийных презентаций, участие в студенческих научно-практических конференциях, учебно-исследовательская работа студентов (УИРС), подготовка рефератов (Р)). В самостоятельную работу студента входят следующие элементы: подготовка к семинарским и практическим занятиям, написание рефератов, контрольных работ (КР), работа с Интернет-ресурсами, работа с компьютерными учебными программами. Практические занятия проводятся в лабораториях кафедры физики Волгоградского государственного медицинского университета.
6. Формы промежуточной аттестации Итоговый контроль — зачет во 2-м семестре.
II. Учебная программа дисциплины 1. Содержание разделов учебной дисциплины п/п 1.1 Введение в курс Идеальная жидкость. Уравнение Бернулли.
Вискозиметрия.
гемодинамика.
1.2 Взаимодействие Отражение и преломление света на границе электромагнитного раздела двух диэлектриков. Полное излучения с внутреннее отражение. Поглощение света.
веществом. Закон Бугера - Ламберта - Бэра. Оптическая Отражение, плотность. Концентрационная колориметрия.
преломление и Спектры поглощения. Рассеяние света.
поглощение света. Зависимость рассеяния от длины волны.
II. Самостоятельная работа 2.1 Физика как Роль физики в познании окружающего мира.
фундаментальная Значение физики для биофизики, медицины, естественная наука. фармации. Место физики в комплексе звука. Ультразвук и характеристики звука. Характеристики инфразвук. слухового ощущения и их связь с физическими 2.3 Электрический ток. Электрический ток и электрическое Физические напряжение. Протекание электрического тока процессы, через резистор. Переменный ток. Действие происходящие в постоянного тока. Действие переменного тока тканях организма под (НЧ, ВЧ). Действие высокочастотного тока.
воздействием токов и Действие магнитных полей. Действие электромагнитных постоянного электрического поля. Действие 2.4 Тепловое излучение арактеристики теплового излучения.
Кирхгофа. Формула Планка. Закон Стефана Больцмана. Закон Вина. Инфракрасное и 2.5 Геометрическая Тонкие линзы. Строение глаза. Аккомодация.
оптика. Физика Бинокулярное зрение. Недостатки оптической Радиоактивность. Характеристическое рентгеновское излучение.
2. Перечень практических навыков:
измерять поверхностное натяжение;
измерять размеры микрообъектов с помощью микроскопа;
измерять температуру термометром;
взвешивать с помощью аналитических весов;
производить вычисления по формулам с помощью микрокалькуляторов и определять погрешности измерений;
иметь навыки работы с аппаратурой для оптических измерений;
определять концентрации растворов с помощью рефрактометра;
определять концентрации растворов с помощью поляриметра (сахариметра);
определять концентрации растворов с помощью фотоэлектроколориметра;
пользоваться таблицами и диаграммами;
включать и готовить к процедуре физиотерапевтические аппараты, представленные в практикуме (УВЧ-терапии, УЗ-терапии).
III Рабочая учебная программа дисциплины (учебно-тематический план) Введение в курс физики. Вискозиметрия. Гидродинамика, гемодинамика.
Учебно-тематический план дисциплины (в академических часах) и матрица компетенций* 1.2. Взаимодействие Отражение, преломление и поглощение света.
2.3. Электрический ток.
Список сокращений: _ * - Примечание. Трудоёмкость в учебно-тематическом плане указывается в академических часах. Примеры образовательных технологий, способов и методов обучения (с сокращениями): традиционная лекция (Л), лекция-визуализация (ЛВ), учебно-исследовательская работа студента (УИРС), подготовка и защита рефератов (Р). Примерные формы текущего и рубежного контроля успеваемости (с сокращениями): Т – тестирование, Пр – оценка освоения практических навыков (умений), С – собеседование по контрольным вопросам.
IV. Оценочные средства для контроля уровня сформированности компетенций (текущий контроль успеваемости, промежуточная аттестация по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов) Оценка уровня сформированности компетенций осуществляется в процессе следующих форм контроля:
• Текущего - проводится оценка овладения практическими умениями в ходе выполнения лабораторного практикума, а также в виде тестовых заданий по тематике лабораторных работ, решения типовых и ситуационных задач;
• Рубежного: оценивается самостоятельная работа студентов: подготовленный тематический реферат, выполненные в течение межсессионного периода контрольные работы.
• Итогового: проводится зачет по прилагаемому перечню вопросов.
1. Оценочные средства для текущего и рубежного контроля успеваемости Для текущего контроля успеваемости после выполнения каждой лабораторной работы в процессе отчета результатов л/р используются контрольные вопросы для собеседования, тесты, типовые и ситуационные задачи.
Критерии оценки работы студента на практических занятиях.
В течение семестра работа студентов оценивается по 5-ти бальной системе (критерии оценки по 5-ти бальной системе приведены ниже). В конце семестра подсчитывается средний балл студента, который переводится в 100-бальную систему. Допуск к сдаче зачета получают студенты, получившие от 61 до баллов.
«5» (отлично) – студент самостоятельно выполнил лабораторную работу, подробно отвечает на теоретические вопросы, правильно решает не менее 90% тестов, решает типовые и ситуационные задачи.
«4» (хорошо) – студент в целом справляется с выполнением лабораторной работы, но с помощью преподавателя; в целом отвечает на теоретические вопросы к лабораторной работе, выполняет не менее 80% тестов, решает типовые задачи; делает несущественные ошибки при выполнении и отчете результатов лабораторных работ.
«3» (удовлетворительно) – студент выполняет лабораторную работу с помощью преподавателя; поверхностно владеет теоретическим материалом по содержанию лабораторной работы, допускает существенные ошибки при выполнении и отчете лабораторных работ; выполняет 71-80% тестов;
«2» (неудовлетворительно) – не готов к выполнению лабораторной работы;
плохо владеет теоретическим материалом и делает грубые ошибки при выполнении и отчете лабораторных работ; выполняет менее 70% тестов и не решает типовых задач.
2. Оценочные средства для аттестации по итогам освоения дисциплины (зачёт) По итогам освоения дисциплины проводится зачет (перечень вопросов прилагается).
Критерии оценки знаний студента на зачете (с указанием балов по 100-бальной системе):
«5» (отлично, 91-100) – студент подробно отвечает на теоретические вопросы, не делает существенных ошибок, может объяснить применение изученных законов и явлений в дальнейшей профессиональной деятельности.
«4» (хорошо, 76-90) – студент в целом справляется с теоретическими вопросами, делает несущественные ошибки.
«3» (удовлетворительно, 61-75) – поверхностное владение теоретическим материалом, допускаются существенные ошибки при ответе на теоретические вопросы;
«2» (неудовлетворительно, 0-60) – не владеет теоретическим материалом и делает грубые ошибки.
Методические указания для самостоятельной работы студента Примеры задач к лабораторным работам по определению вязкости жидкостей
ПРИМЕР ТИПОВОЙ ЗАДАЧИ ДЛЯ СРС:
1. Используя закон Стокса, определите, в течение какого времени в комнате шарообразными диаметром 1 мкм с плотностью вещества 2,5 г/см3.
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ ДЛЯ СРС:
1. У человека в покое величина кровотока на 100 г мышц руки равна в среднем 2,5 мл в минуту. Определить количество капилляров в тканях мышц, считая, что длина каждого из них составляет 0,3мм, а диаметр 10мкм. Разность давлений на концах капилляров принять равной 33,3гПа.2. При атеросклерозе критическое число Рейнольдса в некоторых сосудах становится равным 1160. Определить скорость, при которой возможен переход ламинарного течения крови в турбулентное в сосуде диаметром 2,5мм.
3. На сколько процентов изменится частота ультразвука при отражении его от движущихся эритроцитов в артерии? Среднюю скорость движения эритроцитов принять равной 40 см/с.
Перечень вопросов, выносимых на зачет 1. Основные положения молекулярно-кинетической теории. Классификация лекарственных веществ по агрегатному состоянию. Отличия молекулярной структуры газов, жидкостей и твердых тел.
2. Поверхностное натяжение. Капиллярные явления. Поверхностно-активные вещества.
3. Вязкость жидкостей. Уравнение Ньютона. Реологические свойства биологических жидкостей. Формула Пуазейля.
4. Процессы переноса. Диффузия. Закон Фика. Теплопроводность. Закон Фурье.
Вязкость. Уравнение Ньютона. Общий вид уравнений переноса.
5. Механические волны. Уравнение и график бегущей волны. Поток энергии и интенсивность волны. Вектор Умова.
6. Звук. Физические характеристики звуковой волны, их связь с физиологическими характеристиками звуковых ощущений. Закон ВебераФехнера. Область слышимости.
7. Ультразвук. Источники ультразвуковых волн. Особенности взаимодействия ультразвука с веществом. Использование ультразвука в медицине и фармации.
8. Электромагнитные поля и волны. Основные положения теории Максвелла.
Электромагнитное поле. Уравнение и график электромагнитной волны.
Плотность потока энергии (интенсивность) электромагнитной волны. Вектор Умова-Пойнтинга. Шкала электромагнитных волн.
9. Интерференция света. Условия интерференционных максимумов и минимумов. Интерферометр, его применение для анализа вещества.
10. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракционная решетка, формула главных максимумов дифракционной решетки. Дифракционный спектр, его применение. Понятие о голографии.
11. Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Поляризатор и анализатор. Закон Малюса.
12. Оптически активные вещества. Удельное вращение. Дисперсия оптической активности. Поляриметры и их применение для исследования веществ.
13. Отражение и преломление света. Полное внутреннее отражение.
14. Рефрактометрия. Применение рефрактометров в фармации.
15. Тонкие линзы. Построение изображений в тонких линзах.
16. Строение человеческого глаза. Коррекция зрения.
17. Устройство микроскопа. Иммерсионные микроскопы.
18. Поглощение света. Закон Бугера. Закон Бера. Закон Бугера-Ламберта-Бера.
Молярный коэффициент поглощения, коэффициент пропускания, оптическая плотность. Колориметрия, применение в фармации.
19. Тепловое излучение тел. Основные величины, характеризующие тепловое излучение – энергетическая светимость, коэффициент поглощения, спектральная плотность энергетической светимости, монохроматический коэффициент поглощения. Абсолютно черное тело. Серое тело. Закон Кирхгофа. Следствия из закона Кирхгофа.
20. Спектр излучения абсолютно черного тела. Закон Вина. Закон СтефанаБольцмана. Гипотеза Планка для спектральной энергетической светимости абсолютно черного тела. Применение теплового излучения в медицине и фармации.
21.Рентгеновское излучение. Простейшая рентгеновская трубка. Основные свойства рентгеновских лучей. Тормозное рентгеновское излучение. Его спектр. Жесткость и мощность рентгеновского излучения. Применение рентгеновского излучения в медицине и фармации.
22.Рентгеновские методы анализа вещества. Характеристическое рентгеновское излучение, характеристические спектры. Рентгеноструктурный анализ.
23.Радиоактивность. Основной закон радиоактивного распада. Активность радиоактивных препаратов.
24.Ядерные реакции. Искусственные радиоактивные изотопы, их использование в фармации. Метод меченых атомов.
25.Действие альфа-, бета-, гамма- и рентгеновского излучения на вещество.
Ионизирующая и проникающая способности. Ослабление излучения при прохождения через вещество. Защита от ионизирующего излучения.
Биологическое действие ионизирующего излучения.
26.Дозиметрия ионизирующих излучений. Поглощенная, экспозиционная и биологическая дозы. Мощность дозы.
27. Транспорт веществ через биологические мембраны. Пассивный и активный транспорт, изменение электрохимического потенциала и энергии Гиббса при пассивном и активном транспорте. Сопряженные процессы.
28. Пассивный транспорт веществ через биологическую мембрану. Уравнение Теорелла. Уравнение Нернста-Планка. Закон Фика. Коэффициент проницаемости.
29. Виды пассивного транспорта: простая и облегченная диффузия, осмос, фильтрация.
«