Робоча програма навчальної дисципліни

Комп’ютерне забезпечення наукових досліджень

(шифр і назва навчальної дисципліни)

напряму підготовки___________6.0040102 біологія________________________

(шифр і назва напряму підготовки)

для спеціальностей 8.070401 – мікробіологія та вірусологія,

8.070403 – біохімія

8.070404 – біофізика

8.070405 – зоологія

8.070406 – ботаніка

8.070407 – генетика

8.070408 – фізіологія

(шифр і назва спеціальності (тей)

спеціалізації_____________________________________________________________

(назва спеціалізації)

інституту, факультету, відділення____біологічного факультету_________________

(назва інституту, факультету, відділення)

Кредитно-модульна система

організації навчального процесу

ЛЬВІВ-2010

Комп’ютерне забезпечення наукових досліджень. Робоча програма навчальної дисципліни

(назва дисципліни)

для студентів за напрямом підготовки _6.070400 біологія, спеціальністей 8.070401 – мікробіологія та вірусологія, 8.070403 – біохімія; 8.070404 – біофізика; 8.070405 – зоологія; 8.070406 – ботаніка; 8.070407 – генетика; 8.070408 – фізіологія _Львів: Видавничий центр ЛНУ ім. І. Франка, 2010.– _____ с.

Розробник: доцент кафедри біофізики та біоінформатики, кандидат біологічних наук Головчак Н.П.

Робоча програма затверджена на засіданні кафедри біофізики та біоінформатики

Протокол № ___ від. “____”________________2010 р.

Завідувач кафедрою

_______________________ проф. Санагурський Д.І.

(підпис)

“_____”___________________ 20___ р

Схвалено методичною комісією за напрямом підготовки (спеціальністю) 6.0040102–Біологія

(шифр, назва)

Протокол № ___ від. “____”________________20___ р.

“_____”________________20__ р. Голова _____________________( Хамар І.С.)

(підпис)

 Головчак Н.П., 2010

 Львівський національний університет імені Івана Франка, 2010

Опис навчальної дисципліни

(Витяг з робочої програми навчальної дисципліни

“ Комп’ютерне забезпечення наукових досліджень ”)

Найменування показників	Галузь знань, напрям підготовки, освітньо-кваліфікаційний рівень	Характеристика навчальної дисципліни
		денна форма навчання	заочна форма навчання
Кількість кредитів – 2	Галузь знань 0401 Природничі науки ^{(шифр, назва)}	Нормативна (за вибором студента) нормативна
Модулів – 2	Напрям 6.0040102 біологія ^{(шифр, назва)}	Рік підготовки:
Змістових модулів – 2	Спеціальність (професійне спрямування) 8.070401 – мікробіологія та вірусологія, 8.070403 – біохімія 8.070404 – біофізика 8.070405 – зоологія 8.070406 – ботаніка 8.070407 – генетика 8.070408 – фізіологія	5-й		-й
Курсова робота		Семестр
Загальна кількість годин - 36		9-й		-й
		Лекції
Тижневих годин для денної форми навчання: аудиторних –2 год самостійної роботи студента – 0	Освітньо-кваліфікаційний рівень: магістр	36 год.		год.
		Практичні, семінарські
		год.		год.
		Лабораторні
		36 год.		год.
		Самостійна робота
		год.		год.
		ІНДЗ:
		Вид контролю: іспит

Примітка.

Співвідношення кількості годин аудиторних занять до самостійної і індивідуальної роботи становить:

для денної форми навчання – 0 год.

для заочної форми навчання

Мета та завдання навчальної дисципліни

Мета:

Ввести в коло проблем, що вирішуються сучасною комп'ютерною біологією, та з’ясувати роль у цьому комп'ютерів, як самостійних інструментів пізнання і отримання прикладних результатів.
дати навики практичного застосування комп’ютерних універсальних та прикладних програм для реалізації відповідних наукових потреб.

Завдання:

розглянути теоретичні основи математичних методів, які застосовуються для опрацювання результатів біологічних досліджень.
засвоїти використання методів описової статистики, порівняльного, кореляційного, регресійного та дисперсійного аналізу експериментальних даних за допомогою сучасного програмного забезпечення.

В результаті вивчення даного курсу студент повинен

знати: теоретичні основи математичних методів; програми, які застосовуються для опрацювання результатів біологічних досліджень; інформаційні ресурси, що використовуються у науковій сфері;

вміти: на практиці застосовувати різні комп’ютерні програми для опрацювання експериментальних даних.

Програма навчальної дисципліни

Змістовий модуль 1. Біоінформатика та загальний огляд операційної системи Windows 2000.

Тема 1. Біоінформатика.

Революція у сучасній біології. Шлях від розшифрування структури подвійної спіралі ДНК до розшифрування геному людини. Біоінформатика, її предмет . Три визначення біоінформатики.

Біоінженерія та її завдання. Прикладні проблеми біоінформатики. Комп’ютерні бази даних.

Тема 2 . Операційна система Windows 2000.

Об'єкти "Мій комп'ютер", панель задач, каскадне меню. Створення документів, папок, ярликів, дії над ними. Налаштовування робочого столу користувача.

Тема 3. Універсальні програми Office 2000.

Короткі відомості про програми: WORD, EXСEL, POWER POINT, EXPLORER та їх застосування.

Засоби внесення інформації в ПК – клавіатура, гнучкі диски, СD, сканер, флеш-пам’ять, Інтернет та програми для їх обслуговування (Fine Reader, Acrobat Reader та ін.).

Тема 4. Текстовий редактор Word 2000.

Призначення та функціональні можливості.

Створення документів: звичайних, табличних, багатоколонних публікацій з рисунками, схемами, графіками. Ввід, видалення, копіювання, вирізання, вставляння тексту.

Форматування текстів. Застосування різних шрифтів. Вирівнювання тексту. Визначення полів сторінки, відступи і інтервали. Розрив абзаца і сторінки. Попередній перегляд.

Засоби удосконалення Документів - перевірка орфографії та граматики, автоматичне розставляння переносів. Використання спеціальних символів, вставляння дат, номерів сторінок, зносок. Режими заміни-вставки. Пошук і заміна тексту.

Змістовий модуль 2. Використання табличного процесора Excel 2000 для статистичної обробки даних. Програма Power Point 2000 та мережа INTERNET.

Тема 5. Табличний процесор Excel 2000.

Створення та обробка масивів числової інформації за допомогою Excel. Робочі книги і робочі листки, вставляння нових листків у робочу книгу. Ввід даних у таблицю, переміщення по таблиці Excel.

Засоби редагування таблиць Excel 2000 - вирізання, копіювання і вставляння комірок, рядків, стовбців. Діапазони комірок. Обчислення за формулами. Відносна та абсолютна адресація комірок. Копіюванння формул.

Тема 6. Обчислення основних статистичних показників.

Обчислення основних статистичних показників засобами Excel 2000, Origin, SPSS, Statistica використовуючи функції та описову статистику з пакету аналізу даних: визначення середнього арифметичного та його стандартної похибки, середнього квадратичного відхилення та дисперсії, довірчих інтервалів для цих показників. їх біологічний зміст.

Створення графіків, діаграм: вибір даних для їх побудови, оформлення та редагування графічної інформації. Представлення на графіках похибок середніх значень (М ±m). Експорт створених таблиць, графіків та діаграм у Word.

Тема 7. Порівняльний аналіз засобами Excel.

Двовибірковий t-тест різниці середніх арифметичних для даних з різними дисперсіями (незалежний і парний). Непараметричний аналіз Уілкоксона. Двовибірковий F-тест різниці в мінливості даних. Приклади застосування їх у біології або в медицині.

Тема 8. Кореляційний та регресійний аналізи засобами Excel.

Коефіцієнт парної кореляції двох спряжених показників, кореляційна матриця багатьох показників. Біологічна суть коефіцієнта кореляції. Непараметричний аналіз Спірмена.

Регресія лінійних та нелінійних залежностей, рівняння та побудова графіків регресії.

Тема 9. Дисперсійний аналіз засобами Excel.

Визначення частки та достовірності впливу факторів і їх взаємодії на досліджувані біологічні показники.

Тема 10. Програми Power Point 2000, Gelpro, Graph Digitizer, CHEMWIND.

Запуск Power Point. Створення нової презентації, нового слайду. Вставляння графічної інформації. Засоби анімації. Показ слайдів.

Здійснення електрофотометричного аналізу за допомогою програми Gelpro.

Програма оцифрування графіків Graph Digitizer. Написання біохімічних формул за допомогою програми CHEMWIND.

Тема 11. Робота в мережі INTERNET.

Робота в мережі INTERNET з програмними засобами зв'язку: Internet Explorer, Outlook Express. Загальнодоступні пошукові сервери Rambler, Yahoo, Google, Altavista, Yandex та ін. Використання баз біологічних даних (напр. y Pubmed, EBI) для аналізу даних експериментатора із застосуванням Internet зв’язку в режимі on-line.

4. Структура навчальної дисципліни

Назви змістових модулів і тем	Кількість годин
	Денна форма						Заочна форма
	Усього	у тому числі					Усього	у тому числі
	Усього	л	п	лаб	інд	ср	Усього	л	п	лаб	інд	ср
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Модуль 1
Змістовий модуль 1. Біоінформатика та загальний огляд операційної системи Windows 2000.
Тема 1. Біоінформатика..	6			6
Тема 2. Операційна система Windows 2000.	2			2
Тема 3. Універсальні програми Office 2000.	2			2
Тема 4. Текстовий редактор Word 2000.	4			4
Разом – зм. модуль1	14			14
Усього годин	14			14
Модуль 2
Змістовий модуль 2. Використання табличного процесора Excel 2000 для статистичної обробки даних. Програма Power Point 2000 та мережа INTERNET.
Тема 5. Табличний процесор Excel 2000.	2			2
Тема 6. Обчислення основних статистичних показників.	4			4
Тема 7. Порівняльний аналіз засобами Excel.	2			2
Тема 8. Кореляційний та регресійний аналіз засобами Excel.	4			4
Тема 9. Дисперсійний аналіз засобами Excel.	4			4
Тема 10. Програми Power Point 2000, Gelpro, Graph Digitizer, CHEMWIND.	4			4
Тема 11. Робота в мережі INTERNET.	2			2
Усього годин	22			22

5. Теми семінарських занять

№ з/п	Назва теми	Кількість годин
1
2
...

6. Теми практичних занять

№ з/п	Назва теми	Кількість годин
1
2
...

7. Теми лабораторних занять

№ з/п	Назва теми	Кількість годин
1	Біоінженерія та її завдання. Предмет та прикладні проблеми біоінформатики	4
2	Бази даних та робота з ними	2
3	Вивчення функціональних можливостей операційної системи Windows 2000	2
4	Практичне засвоєння програм сканування графічної інформації, текстів, їх розпізнавання та перекладу. Програма оцифрування графіків Graph Digitizer	4
5	Вивчення та практичне засвоєння основних можливостей текстового редактора Word 2000	4
6	Практичне вивчення електронної таблиці Excel 2000	2
7	Практичне застосування описових статистичних методів для опрацювання даних біологічного експерименту за допомогою Excel 2000, Origin, SPSS, Statistica	4
8	Реалізація методів порівняльного аналізу вибірок експериментальних даних за критеріями Стюдента та Фішера в Excel 2000	2
9	Реалізація методів кореляційного та регресійного аналізів залежності спряжених біологічних показників в Excel 2000	4
10	Реалізація методів одно- та двофакторного дисперсійного аналізу експериментальних впливів на досліджувані показники в Excel 2000	2
11	Створення презентацій у програмі Power Point 2000, аналіз електрофореграм програмою Gelpro. Написання біохімічних формул за допомогою програми CHEMWIND	4
12	Робота у всесвітній мережі INTERNET	2

8. Самостійна робота

№ з/п	Назва теми	Кількість годин
1	...	...
2	...	...
	Разом

9. Індивідуальне навчально - дослідне завдання

10. Методи контролю

поточне оцінювання виконаного завдання, модулі

11. Розподіл балів, що присвоюється студентам

Модуль 1

Модуль 2

Підсум-ковий тест (екзамен)

Сума

Змістовий модуль 1

Змістовий модуль 2

100

Т1

Т2

Т3

Т4

Т5

Т6

Т7

Т8

Т9

Т10

Т11

Оцінювання знань студента здійснюється за 100-бальною шкалою (для екзаменів і заліків).

максимальна кількість балів при оцінюванні знань студентів з дисципліни, яка завершується екзаменом, становить за поточну успішність 50 балів, на екзамені – 50 балів;
при оформленні документів за екзаменаційну сесію використовується таблиця відповідності оцінювання знань студентів за різними системами.

Шкала оцінювання: вузу, національна та ECTS

Оцінка ECTS	Оцінка в балах	За національною шкалою
Оцінка ECTS	Оцінка в балах	Екзаменаційна оцінка, оцінка з диференційованого заліку		Залік
А	90 – 100	5	Відмінно	Зараховано
В	81-89	4	Дуже добре
С	71-80	4	Добре
D	61-70	3	Задовільно
Е	51-60	3	Достатньо

Протягом семестру проводиться не менше двох модулів або колоквіумів чи контрольних робіт або інших видів контролю. Максимальна кількість балів, яка встановлюється для цих видів контролю, а також відповідність оцінок FX та F у шкалі ECTS, у балах та національній шкалі визначається Вченими радами факультетів або кафедрами, які забезпечують викладання відповідних дисциплін.

12. Методичне забезпечення

1. Комп’ютери, сканер.

2. Посібники.

3. Таблиці.

13. Рекомендована література

Базова

Компьютерная биометрика / Под. ред. В.Н. Носова. М.: Узд-во МГУ, 1990. 232 с.
Лапач С.Н., Губенко А.В., Бабич П.Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Excel. – 2-е изд. перераб. и доп. – К.: МОРИОН, 2001. – 408 с.
Деркач М.П., Гумецький Р.Я., Чабан М.Є. Курс варіаційної статистики. К.: «Вища школа», 1977. 203 с.
Любищев А.А. Дисперсионный аналіз в биологии. М.: Изд-во МГУ, 1986. 199 с.
Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика. Изд. 3-е испр. Минск, «Высшая школа», 1973. . – 320 с.
Глинський Я.М. Інформатика. Інформаційні технології. 3-є вид. – Львів: Деол, 2003. 256 с.
Зайцев Г.Н Методика биометрических расчетов: математическая статистика в экспериментальной ботанике. М.: Наука, 1973. 256 с.
Атраментова Л.О. Статистичні методи в біології. Горки. 2008.
С.В. Емельянов, О.И. Ларичев Вестник РАН, т. 69, N5, (1999), С. 398-401.
Литвин І.І., Конончук О.М., Дещинський Ю.Л. Інформатика : Теоретичні основи і практикум / Підручник.– Львів: Новий світ -2000, 2004.– 304 с.
Higgins Ed. D. end Taylor W. Bioinformatics Sequence, Structure and Data banks – A practical Approach. Oxford, 2001. o.uk/pas.

Допоміжна

1. Мічіо Кайку Візії: розвиток науки у XXI столітті. Пер. з англ. – Львів. Вид-во Львів. ун-ту, 2004, 410 с.

2. Хованов Н.А., Хоанова И.А. Методы анализа временних рядов. Саратов: Коледж, 2001. 120 с.

14. Інформаційні ресурси

1. ссылка скрыта

2. ссылка скрыта

3. Bioengineering: Building the Future of Biology and Medicine. Bioengineering Symposium Report 6/4/98, February 27-28, 1998 (ссылка скрыта).

4. Институт математических проблем биологии РАН (проспект), Пущино, 1997, ссылка скрыта

5. ссылка скрыта

6. ссылка скрыта

7. ссылка скрыта

8. ссылка скрыта

9. ссылка скрыта

Blog

Робоча програма навчальної дисципліни

Содержание

РОБОЧА ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

Опис навчальної дисципліни

(Витяг з робочої програми навчальної дисципліни

“ Комп’ютерне забезпечення наукових досліджень ”)

Усього годин

Тема 5.

Тема 6.

Тема 7.

Тема 8.

Тема 9.

Тема 10.

Тема 11.

Усього годин

Відмінно

Зараховано