Опис навчальної дисципліни

Сучасна біологія, як одна з природничих наук, у своєму розвитку широко використовує досягнення інших наук як фізика, математика, інформатика та ін. Вивчаючи фізичні та фізико-хімічні процеси на молекулярному рівні, можна краще зрозуміти сутність і механізми фізіологічних процесів у організмі. Фізико-хімічні процеси, що відбуваються на різних рівнях організації біологічних систем є основою фізіологічних процесів. Підготовка висококваліфікованого спеціаліста-біолога повинна опиратись на фундаментальні знання з фізики. Без фізичних знань неможливе глибоке розуміння біофізики процесу дихання, руху крові в судинній системі, роботи серця, трансмембранному транспортуванню, електропровідності клітин і тканин, основ електрокардіографії, методів електролікування та ін.

Мета: Програма спрямована на підготовку фахівців, здатних до здійснення виробничо-технологічних робіт та комплексного виконання проектно-технологічних розрахунків, що пов’язані з використанням біологічних агентів та продуктів їх життєдіяльності.
Підготовка бакалаврів за освітньою програмою за спеціальністю «Біотехнології та біоінженерія» має комплексний, характер і зорієнтована на підготовку фахівців з науково-дослідницької і практичної діяльності у наукоємних галузях біотехнології – молекулярній біотехнології, промисловій мікробіології, інженерній ензимології, нанобіотехнології, екобіотехнології, опрацювання біологічних основ біотехнологій нового покоління, вивчення, конструювання, вдосконалення і використання у виробничих процесах об’єктів біотехнології на основі сучасних методів біофізики, біохімії, мікробіології, генетики, молекулярної біології, генної, геномної і клітинної інженерії, системної, синтетичної і інформаційної біології, які, у свою чергу, ґрунтуються на фундаментальних фізичних процесах і закономірностях та передбачають використання сучасних фізичних приладів та методів, наприклад, оптичної та електронної мікроскопії, абсорбційної та люмінесцентної спектроскопії, X- променевого впливу та аналізу, ультразвукових досліджень, методу мічених атомів, фоточутливих сенсорів та реєстраторів тощо.
Програма курсу фізики для студентів біологічного факультету передбачає поряд з викладанням традиційних класичних розділів, вивчення матеріалу, що стосується біофізичних явищ та процесів. У програмі використовуються приклади з біології, які дозволяють студентам глибше зрозуміти суть явища, показати роль фізики у поясненні біологічних процесів. Приклади, зазвичай, подаються в контексті матеріалу відповідного розділу з огляду на базову підготовку слухачів.
Викладання основних фізичних законів опирається на узагальнення експериментальних результатів з відповідним використанням математичного апарату. Ставиться за мету підкреслити роль експерименту у наукових дослідженнях. Лекційний курс передбачає використання демонстраційного експерименту та технічних засобів навчання.
Поряд з лекціями, програмою передбачені також лабораторні заняття, які повинні сприяти більш глибокому засвоєнню студентами теоретичних знань, виробленню у них практичних навичок.

Завдання:

1. Засвоєння студентами фундаментальних фізичних понять, законів, теорій; забезпечення основ теоретичної підготовки для розуміння спеціальних курсів.
2. Формування цілісних уявлень про природу, що відповідають сучасній природничій науковій картині світу; розвиток наукового стилю мислення.
3. 3. Ознайомлення студентів з методами фізичних досліджень та сучасною науковою апаратурою, вироблення вмінь і навичок практичного застосування отриманих знань.

В результаті вивчення даного курсу студент повинен

Знати:

1. 1. Основні фізичні поняття, закони, теорії та межі їх застосування; давати фізичне пояснення процесів, які відбуваються в природі.
2. 2. Основні риси наукової картини світу; значення фізики і фізичних технологій при розвязуванні проблем біологічної науки, розуміти головні екологічні проблеми, пов’язані з використанням технологій, в основі яких лежать біофізичні процеси.

Вміти:

1. Користуватись фізичною апаратурою та свідомо проводити експериментальні дослідження.
2. 2. Обробляти результати вимірювань згідно вимог математичної статистики.
3. Застосовувати здобуті знання на практиці, зокрема при розв’язуванні проблемних задач фізики та біології.
4. Вміти застосовувати сучасні математичні методи для розв’язання практичних задач, пов’язаних з дослідженням і проектуванням біотехнологічних процесів. Використовувати знання фізики для аналізу біотехнологічних процесів.