Первый московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова

Утверждено Ученый совет ГБОУ ВПО Первый МГМУ им.И.М.Сеченова Минздравсоцразвития России «______»_____________________20____ протокол № ______________________

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

______________________ Физика, математика_____________

(наименование дисциплины)

Направление подготовки (специальность) 060201 Стоматология

Профиль____________________________________________________________________

Форма обучения очная

(очная, очно-заочная (вечерняя), заочная)

Трудоемкость дисциплины ___ 3_ ____________________ зачетных единиц

1. Цель и задачи освоения дисциплины____________________________________ (далее – дисциплина).

Цель освоения дисциплины: (участие в формировании соответствующих компетенций)

Цель освоения учебной дисциплины «Физика, математика» состоит в ознакомлении студентов с основными законами физики и возможностями их применения при решении задач, возникающих в их последующей профессиональной деятельности лечения и профилактики болезней;

в формировании у студентов современного мировоззрения на общие закономерности материального мира;

в формировании представлений - человек во внешних физических полях и человек как источник физических полей;

привитие навыков использования математических методов и основ математического моделирования в практической деятельности.

Задачидисциплины: (знать, уметь, владеть).

Студенты должны знать:

-математические методы решения интеллектуальных задач и их применение в медицине;

-правила техники безопасности и работы в физических лабораториях с приборами;

-основные законы физики, физические явления и закономерности, лежащие в основе процессов, протекающих в организме человека;

-физические основы функционирования медицинской аппаратуры, устройство и назначение медицинской аппаратуры;

Уметь:

-пользоваться учебной, научной, научно-популярной литературой, сетью Интернет для профессиональной деятельности;

-пользоваться физическим оборудованием;

-производить расчеты по результатам эксперимента, производить элементарную статистическую обработку экспериментальных данных

Владеть:

- навыками математических методов для описания закономерностей ряда физических и биофизических процессов, происходящих в организме человека,

2. Место дисциплины в структуре ооп ВПО Университета

2.1. Дисциплина относится к учебному циклу (разделу)

_________ «Математический, естественнонаучный цикл» ________________________________________________________________

2.2. Для изучения дисциплины необходимы следующие знания, умения и навыки, формируемые предшествующими дисциплинами/практиками:

Математика за курс средней общеобразовательной школы

(наименование дисциплины/практики)

Знания: основ дифференциального и интегрального исчисления

Умения: находить производные элементарных функций, простейшие интегралы

Навыки: решения алгебраических уравнений, построения и анализа графиков элементарных функций.

Физика за курс средней общеобразовательной школы

(наименование дисциплины/практики)

Знания: физических законов и физических методов исследования свойств природы

Умения: решать задачи по физике на уровне средней школы, ставить физические опыты, анализировать их результаты, анализировать причинно-следственные связи в явлениях

Навыки: решения простейших физических задач

и т.д.

2.3. Изучение дисциплины необходимо для следующих знаний, умений и навыков, формируемых последующими дисциплинами/практиками:

- Физиология

(наименование дисциплины/практики)

Знания: Основные законы физики, физические явления и закономерности, лежащие в основе процессов, протекающих в организме человека. Физико-химическую сущность процессов, происходящих в живом организме.Математические методы решения интеллектуальных задач и их применение в медицине

Умения: Пользоваться учебной, научной, научно-популярной литературой, сетью Интернет для профессиональной деятельности

Навыки:

Лучевая диагностика

наименование дисциплины/практики)

Знания: Xарактеристики и биофизические механизмы воздействия физических факторов на организм. Физические основы функционирования медицинской аппаратуры, устройство и назначение медицинской аппаратуры. математические методы решения интеллектуальных задач и их применение в медицине

Умения: Пользоваться учебной, научной, научно-популярной литературой, сетью Интернет для профессиональной деятельности

Навыки:

Безопасность жизнедеятельности.

наименование дисциплины/практики)

Знания: Характеристики и биофизические механизмы воздействия физических факторов на организм. Правила техники безопасности и работы в физических лабораториях с приборами _________

Умения: Пользоваться учебной, научной, научно-популярной литературой, сетью Интернет для профессиональной деятельности

Навыки:

Медицинская информатика

наименование дисциплины/практики)

Знания: Математические методы решения интеллектуальных задач и их применение в медицине

Умения: Производить расчеты по результатам эксперимента, производить элементарную статистическую обработку экспериментальных данных

Навыки:

3. Требования к результатам освоения дисциплины

Изучение дисциплины направлено на формирование у обучающихся следующих общекультурных (ОК) и профессиональных (ПК) компетенций:

п/№	Код компетенции	Содержание компетенции (или ее части)	В результате изучения дисциплины обучающиеся должны:
Знать	Уметь	Владеть	Оценочные средства*
1.	ОК-1	способность и готовность анализировать процессы, использовать на практике методы естественнонаучных наук в различных видах профессиональной деятельности	основные законы физики, физические явления и закономерности, лежащие в основе процессов, протекающих в организме человека	пользоваться учебной и научной литературой, уметь составлять и решать уравнения для описания ряда физических биофизических процессов	Навыками Написания физических законов при анализе явления	Контрольные вопросы к работам Коллоквиумы Контрольная работа
2.	ОК-2	способностью и готовностью к анализу мировоззренческих проблем самосовершенствованию	основные законы физики, физические явления
3.	ПК-2	способность и готовность выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, использовать для их решения соответствующий физико-химический и математический аппарат	физико-химическую сущность процессов происходящих в живом организме на молекулярном, клеточном, тканевом и органном уровнях	Анализировать причинно-следственные связи. Строить графики зависимостей	Навыками составления и решения дифференциальных уравнений	Контрольные вопросы к работам Коллоквиумы Контрольная работа
4.	ПК-3	способность и готовность к формированию системного подхода к анализу медицинской информации, опираясь на всеобъемлющие принципы доказательной медицины, основанной на поиске решений с использованием теоретических знаний и практических умений в целях совершенствования профессиональной деятельности	физические основы функционирования медицинской апп ратуры,устройство и назначение медицинской│ │ аппаратуры;	производить рачеты по│ результатам эксперимента проводить элементарную статистическую обработку экспериментальных данных	Обрабатывать результаты опытов	Контрольные вопросы к работам Коллоквиумы Контрольная работа
5.	ПК-9	способностью и готовностью к работе с медико-технической аппаратурой, используемой в работе с пациентами, владеть компьютерной техникой, получать информацию из различных источников, работать с информацией в глобальных компьютерных сетях; применять возможности современных информационных технологий для решения профессиональных задач	физические основы функционирования медицинской аппаратуры, устройство и назначение медицинской аппаратуры	пользоваться физическим … оборудованием
6.	ПК-51	способностью и готовностью к освоению современных теоретических и экспериментальных методов исследования в медицине

*виды оценочных средств, которые могут быть использованы при освоении компетенций: коллоквиум, контрольная работа, собеседование по ситуационным задачам, тестирование письменное или компьютерное, типовые расчеты, индивидуальные задания, реферат, эссе

4. Разделы дисциплины и компетенции, которые формируются при их изучении

п/№	№ компетенции	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела в дидактических единицах
1.	ОК-1 ПК-2 ПК-3	Основы математического анализа.	1.Производная сложной функции 2.Дифференциал функции 3.Неопределенный интеграл 4.Определенный интеграл 5.Дифференциальные уравнения
2.	ОК-1 ПК-2 ПК-3 ПК-9	Механические колебания и волны	1.Колебательные процессы. 2.Механические волны в упругих средах 3.Звук Аудиометрия 4.Ультразвук
3.	ОК-1 ПК-9 ПК-51	Электромагнитное излучение	1.Электромагнитное поле. 2.Электромагнитные волны. 3.Спектры поглощения атомов и молекул. 4. Люминесценция. 5.Рентгеновское излучение.
4.	ОК-1 ОК-2 ПК-51	Элементы ядерной физики.	1.Радиоактив-ность
5.	ОК-1 ПК-2	Элементы биомеханики	1. Основы теории упругости твердых тел
6.	ОК-1 ПК-2 ПК-51	Математическая обработка медицинской информации	1.Элементы теории вероятностей 2.Основы математической статистики

5. Распределение трудоемкости дисциплины и видов учебной работы по семестрам:

Вид учебной работы	Трудоемкость	Трудоемкость по семестрам (АЧ)
объем в зачетных единицах (ЗЕ)	объем в академических часах (АЧ)
Аудиторная работа, в том числе
Лекции (Л)	0.6
Лабораторные практикумы (ЛП)	1.4
Практические занятия (ПЗ)
Клинико-практические занятия (КПЗ)
Семинары (С)
Самостоятельная работа студента (СРС)
Промежуточная аттестация
зачет/экзамен (указать нужное)		зачет	зачет
ИТОГО

5.1. Разделы дисциплины, виды учебной работы и формы текущего контроля

п/№	№ семестра	Наименование раздела дисциплины	Виды учебной работы (в АЧ)	Оценочные средства
			Л	ЛП	ПЗ	КПЗ	С	СРС	всего
1.		Основы математического анализа.								Теущий контроль Контрольная работа
2.		Механические колебания и волны								Текущий контроль Коллоквиум
3.		Электромагнитное излучение								Текущий контроль Коллоквиум
4.		Элементы ядерной физики.								Текущий контроль Коллоквиум (13)
5.		Элементы биомеханики								Текущий контроль Коллоквиум
6.		Математическая обработка медицинской информации								Текущий контроль Контрольная работа
		ИТОГО:

5.2. Распределение лекций по семестрам

п/№	Наименование тем лекций	Объем в АЧ
		Семестр	Семестр
1.	Высшая математика. Производная сложной функции. Градиент функции. Мгновенная скорость.
2.	Высшая математика. Инте­грал неопределенный, определенный.
3.	Дифференциальные уравнения.
4.	Колебательные процессы.
5.	Механические волны.
6.	Акустика.
7.	Ультразвук.
8.	Электромагнитное поле. ЭМ волны
9.	Тепловое излучение.
10.	Квантовая физика.
11.	Излучение энергии атомами, молекулами. Спектры поглощения и излучения
12.	Люминесценция. Лазер.
	Рентгеновское излучение.
	Радиоактивность.
15.	Дозиметрия.
16.	Методы математической статистики 1.
17.	Методы математической статистики 2.
18.	Вещество и поле в природе. Шкала ЭМ волн
19.	Основы теории упругости.
20.	Компьютерная рентгеновская томография.
21.	Обзорная лекция
	(ИТОГО всего - АЧ)

5.3. Распределение лабораторных практикумов по семестрам

п/№	Наименование лабораторных практикумов	Объем в АЧ
		1 Семестр	Семестр
1.	Исходный уровень (физика и математика). Высшая математика. Производная сложной функции. Градиент функции. Мгновенная скорость	2.43
2.	Высшая математика. Дифференциал функции. Оценка приращения функции с помощью дифференциала.	2.43
3.	Высшая математика. Неопределенный интеграл функции. Метод замены переменной.	2.43
4.	Высшая математика. Определенный интеграл функции.. Вычисление площади фигур	2.43
5.	Высшая математика. Дифференциальные уравнения первого порядка. Метод разделения переменных..Составление и решение дифференциальных уравнений	2.43
6.	Контрольная работа по высшей математике	2.43
7.	Ряды Фурье. Теорема Фурье.	2.43
8.	Физические основы аудиометрии.	2.43
9.	Ультразвук. Ультразвуковой энцефалограф.	2.43
10.	Изучение свободных колебаний.	2.43
11.	Коллоквиум №1	2.43
12.	Рентгеновское излучение	2.43
13.	Радиоактивность. Дозиметрия.	2.43
14.	Статистические методы обработки медико-биологической информации (I): нормальный закон распределения, гистограмма.	2.43
15.	Статистические методы обработки медико-биологической информации (II): интервальная оценка, метод наименьших квадратов, коэффициент корреляции	2.43
16.	Коллоквиум №2	2.43
17.	Контрольная работа по статистике	2.43
	Решение задач	2.43
	Зачетное занятие	2.43
	Зачетное занятие	2.43
	Прием задолженностейпо физике, математике	2,4
	(ИТОГО всего - АЧ)

5.4. Распределение тем практических занятий по семестрам НЕ ПРЕДУСМОТРЕНО

п/№	Наименование тем практических занятий	Объем в АЧ
		Семестр	Семестр
	ИТОГО (всего - АЧ)

5.5. Распределение тем клинико-практических занятий по семестрам

НЕ ПРЕДУСМОТРЕНО

п/№	Наименование тем клинико-практических занятий	Объем в АЧ
		Семестр	Семестр
	ИТОГО (всего - АЧ)

5.6. Распределение тем семинаров по семестрам

НЕ ПРЕДУСМОТРЕНО

п/№	Наименование тем семинаров	Объем в АЧ
		Семестр	Семестр
	ИТОГО (всего - АЧ)

5.7. Распределение самостоятельной работы студента (СРС) по видам и семестрам

п/№	Наименование вида СРС*	Объем в АЧ
		1 Семестр	Семестр
	Основы математического анализа. Работа с учебной литературой по изучаемому разделу, подготовка к занятию, подготовка к контрольной работе
	Механические колебания и волны. Работа с учебной литературой по изучаемому разделу, подготовка к занятию, подготовка к коллоквиуму
	Электромагнитное излучение. Работа с учебной литературой по изучаемому разделу, подготовка к коллоквиуму
	Элементы ядерной физики.   Работа с учебной литературой по изучаемому разделу,, подготовка к коллоквиуму. Подготовка презентаций, докладов
	Элементы биомеханики
	Математическая обработка медицинской информации Работа с учебной литературой по изучаемому разделу, подготовка к занятию, подготовка к коллоквиуму.
	ИТОГО (всего - АЧ)

*виды самостоятельной работы: работа с литературными и иными источниками информации по изучаемому разделу, в том числе в интерактивной форме, выполнение заданий, предусмотренных рабочей программой (групповых и (или) индивидуальных) в форме написания историй болезни, рефератов, эссе, подготовки докладов, выступлений; подготовка к участию в занятиях в интерактивной форме (ролевые и деловые игры, тренинги, игровое проектирование, компьютерная симуляция, дискуссии), работа с электронными образовательными ресурсами, размещенными на образовательном портале Университета, подготовка курсовых работ и т.д.

6. Оценочные средства для контроля успеваемости и результатов освоения дисциплины.

6.1. Формы текущего контроля и промежуточной аттестации*, виды оценочных средств

№ п/п	№ семестра	Формы контроля	Наименование раздела дисциплины	Оценочные средства
Виды	Кол-во вопросов в задании	Кол-во независимых вариантов
1.		Контроль самост работы студентов, Текущий контроль     Контрольная работа	Основы математического анализа.	Контрольные вопросы к занятиям. Контрольная работа
2.		Контроль самост работы студентов, Текущий контроль Коллоквиум	Механические колебания и волны	Контрольные вопросы к занятиям. Коллоквиум
3.		Контроль самост работы студентов, Текущий контроль Коллоквиум	Электромагнитное излучение	Контрольные вопросы к занятиям. Коллоквиум
4.		Контроль самост работы студентов, Текущий контроль Коллоквиум	Элементы ядерной физики.	Контрольные вопросы к занятиям. Коллоквиум
5.		Контроль самост работы студентов, Текущий контроль Коллоквиум	Элементы биомеханики	Контрольные вопросы к занятиям. Коллоквиум
6.		Контроль самост работы студентов, Текущий контроль Контрольная работа	Математическая обработка медицинской информации	Контрольные вопросы к занятиям.

*формы текущего контроля: контроль самостоятельной работы студента, контроль освоения темы; формы промежуточной аттестации: зачет, экзамен

6.2. Примеры оценочных средств:

1.

Контрольные вопросы к лабораторной работе

«Изучение свободных колебаний»

1. Какие процессы называются колебательными? Виды колебаний. Приведите примеры.

2. Составьте дифференциальное уравнение гармонических колебаний пружинного маятника и приведите его решение.

3. Уравнение гармонического колебания, его график. Сопоставьте все величины, входящие в уравнение, с графиком гармонического колебания.

4. Составьте дифференциальное уравнение затухающих колебаний пружинного маятника, приведите его решение.

5. Уравнение свободных затухающих колебаний. График затухающего колебания.

6. Характеристики затухания: коэффициент трения, коэффициент затухания, логарифмический декремент затухания.

Контрольные вопросы к лабораторной работе

«Радиометрия и дозиметрия»

1. Явление радиоактивности, определение. a-, b- и g- излучения; привести уравнения для a- и b- распадов.

2. Закон радиоактивного распада (вывод). График.

3. Постоянная распада, период полураспада: связь между этими величинами.

4. Активность радиоактивного препарата, единицы измерения. Изменение активности во времени.

5. Ионизирующая и проникающая способности a-, b-, g- излучений. Способы защиты от этих излучений.

6. Действие ионизирующего излучения на вещество. Поглощенная, экспозиционная и биологическая дозы. Соотношения между ними.

7. Единицы измерения доз в СИ и внесистемные единицы.

8. Мощность дозы. Единицы измерения мощности дозы. Зависимость мощности экспозиционной дозы от активности препарата.

Контрольные вопросы к лабораторной работе Рентгеновское излучение

1. Рентгеновское излучение, его природа и характеристики.
2. Рентгеновская трубка. Механизм возникновения рентгеновского излучения в рентгеновской трубке.
3. Спектр тормозного рентгеновского излучения. Коротковолновая граница рентгеновского излучения. Регулирование жесткости и интенсивности рентгеновского излучения.
4. Характеристическое рентгеновское излучение. Механизм возникновения и спектр.
5. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом: когерентное рассеяния, фотоэлектрический эффект, комптон-эффект.
6. Закон ослабления рентгеновского излучения в веществе. График изменения интенсивности в веществе. Слой половинного ослабления.
7. Физические основы получения рентгеновских снимков в медицине.

ВОПРОСЫ К КОЛЛОКВИУМУ № 1

1. Виды колебаний. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Закон гармонических колебаний, физический смысл величин и единицы измерения. График.

2. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний. Закон затухающих колебаний, физический смысл величин и единицы измерения. График.

3. Какие процессы называется механическими волнами? Уравнение и график плоской гармонической волны.

4. Теорема Фурье. Гармонический спектр сложного колебания.

5. Энергия механической волны, поток и плотность потока энергии, интенсивность, единицы измерения. Вектор Умова.

6. Звук, его природа. Физические и физиологические характеристики звука.

7. Кривые равной громкости. Кривая порога слышимости. Основы аудиометрии.

8. Ультразвук, его природа и характеристики. Закон поглощения УЗ в среде. Коэффициент отражения УЗ от границы раздела двух сред.

9. Физический принцип УЗ эхо-локации.

10. Основные положения теории Максвелла об электромагнитном поле.

11. Электромагнитные волны, уравнение и график плоской электромагнитной волны.

12. Скорость распространения электромагнитной волны в вакууме, в средах, длина волны. Интенсивность ЭМ волны.

13. Рентгеновское излучение, его физическая природа. Механизм тормозного рентгеновского излучения.

14. Устройство рентгеновской трубки. Спектр тормозного рентгеновского излучения. Коротковолновая граница и мощность излучения (формулы).

15. Закон ослабления интенсивности рентгеновского излучения, график. Физические основы получения рентгеновских снимков. Защита от рентгеновского излучения.

16. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Активность радиоактивного препарата.

17. Дозиметрия. Поглощенная, экспозиционная и биологическая дозы. Связь мощности экспозиционной дозы с активностью радиоактивного препарата.

18. Материя и ее виды. Переход одного вида материи в другой. Реакции аннигиляции и рождения пары.

19. Шкала электромагнитных волн. Свойства ЭМ волн в различных диапазонах. Механизмы излучения ЭМ волн в радио, ИК, видимом, УФ, рентгеновском и гамма- диапазонах.