Біоінформатика та інформаційні технології в біотехнології
Спеціальність: Біотехнології та біоінженерія
Код дисципліни: 8.162.00.O.003
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Технологія біологічно-активних сполук, фармації та біотехнологія
Лектор: д.е.н, к.х.н, с.н.с, професор Василюк Софія Володимирівна
к.х.н., асистент Монька Наталія Ярославівна
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Оволодіння компетентностями, спрямованими на формування систематичних знань і розуміння сучасних наукових теорій і методів, вміння їх ефективно застосовувати для аналізу біологічно активних речовин.
Набуття універсальних навичок дослідника у сфері біотехнологій і біоінженерії, зокрема застосування сучасних інформаційних технологій у науковій діяльності, управління науковими проектами та/або складення пропозицій щодо фінансування наукових досліджень, реєстрації прав інтелектуальної власності.
Результати навчання: • фундаментальні знання теоретичних основ біотехнології та біоінженерії;
• знання методів генної, клітинної інженерії та селекції мікроорганізмів та рослин.
• досліджувати і моделювати процеси в біологічних системах.
• самостійно виконувати експериментальні дослідження та застосовувати дослідницькі навички;
• здатність адаптуватися до нових умов, самостійно приймати рішення на ініціювати оригінальні дослідницько-інноваційні комплексні проекти
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Досліджницький семінар у галузі хімічної та біоінженерії
Академічне підприємництво
Короткий зміст навчальної програми: Дисципліна «Біоінформатика та інформаційні технології в біотехнології» є необхідним компонентом освіти при формуванні у аспіранта природничонаукового мислення в процесі навчання. Дисципліна виконує об'єднуючу роль щодо використання інформаційних технологій в різних галузях біології. В курсі дисципліни «Біоінформатика та інформаційні технології в біотехнології» аспіранти вивчають можливості використання інформаційних технологій для аналізу генетичних послідовностей, еволюції великого числа організмів, вимірюючи зміни в їх ДНК, а не тільки в будові чи в фізіології; Вище згадана дисципліна спрямована на аналіз за допомогою відповідних обчислювальних методологій результатів численних експериментальних робіт з молекулярної біології, біохімії, генетики, вірусології та ін., а також на розробку алгоритмів комп'ютерного аналізу даних геноміки і протеоміки та опрацювання програм, що дозволяють прогнозувати просторову структуру біополімерів і аналізувати механізм дії біологічно активних речовин в ланцюгу ген-білок-функція і використання отриманої інформації як для розробки нових біотехнологій так і для створення нових лікарських препаратів.
Опис: Основи біоінформатики, предмет біоінформатики,
інфраструктура біоінформатики.
Інформаційні технології та процеси. Зміст інформаційної технології. Визначення інформаційної технології. Інструментарій інформаційної технології. Інформаційна технологія і інформаційна система. Етапи розвитку інформаційних технологій. Види інформаційних технологій. Організація інформаційних процесів.
Інформаційні технології реальних систем. Інформаційні технології в системах організаційного управління. Можливості використання нових інформаційних технологій в системах організаційного управління. Інформаційні технології в навчанні. Електронні документи, книги та бібліотеки. Робота з науковою літературою: Google Scholar, Microsoft Academic Search, Publish or Perish, PubMed,Scopus, Mendeley. Джерела біологічної інформації і бази даних в Інтернеті. Класифікація і типи баз даних. Додаткові бази даних. Високоспеціалізовані бази даних.Біологічні послідовності. Інформація в молекулярній біології. Приклади порівняння даних
Геноми і протеоми. Геноміка. Картографування генома. Протеоміка. Структура білків і інформатика
Методи біоінформаційного аналізу. Матриці замін. Алгоритми вирівнювання послідовностей. Філогенетичний аналіз. Інформаційні принципи в біотехнології. Секвенування біологічних послідовностей і експресія генів. Функціонування і організація геномів. Аналіз геномів. Аналіз і передбачення білків. Біоінформатика в фармацевтичній біотехнології. Медична геноміка і фармакогеноміка. Технології комп'ютерного моделювання. In silico методи в розробці нових біологічно активних субстацій.
Методи та критерії оцінювання: Основними методами діагностики знань є: поточний (ПК) і семестровий контроль (СК), який здійснюється з навчального матеріалу, обсяг якого визначений робочою програмою дисципліни за семестр.
Поточний контроль проводиться під час лекцій і практичних занять з метою перевірки рівня засвоєння теоретичних і практичних знань та умінь студента. ПК проводиться у формі: виконання домашніх завдань та експрес-опитування на практичних заняттях.
Семестровий контроль проводиться у формі екзамену, що складається з письмової роботи та усної компоненти.
Критерії оцінювання результатів навчання: • фронтальне усне опитування, індивідуальні роботи (30 балів)
• підсумковий контроль (70 балів, контрольний захід, екзамен): письмово-усна форма (70 балів).
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Біоінформатика. Практикум [Електронний ресурс] : навч. посіб. для студ. спеціальності 162 «Біотехнологія та біоінженерії» / КПІ ім. Ігоря Сікорського; автор.: С.В. Горобець, О.Ю.Горобець, І.В. Дем’яненко. – Електронні текстові дані (1 файл: 12,78 Мбайт). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020. – 87 с.
2. Медична інформатика : навчальний посібник / О.В. Сілкова, Н.В. Лобач ; МОЗ України, УМСА. – Вид. 2-ге, змін., випр. – Полтава : АСМІ, 2016. – 262 с.
3. Medical informatics : tutorial guide / S. Yu. Olenets ; Ministry of health of Ukraine, UMSA (Poltava), Department of medical informatics, medical and biological physics = Медична інформатика : навчальний посібник / С. Ю. Оленець ; МОЗ України, УМСА,. – Poltava : РВВ УМСА, 2017. – 159 p.
4.Сілкова О.В., Мороховець Г.Ю. Біоінформатика. Вступний курс / 118 Сілкова О.В., Мороховець Г.Ю. О.В. Сілкова, Г.Ю. Мороховець. – Полтава: Шевченко Р.В., 2017. – 118 с.
5. Кисляк, С. В. Основи молекулярної біології та біоінформатики: комп`ютерний практикум: навчальний посібник для студентів спеціальності 122 «Комп`ютерні науки та інформаційні технології спеціалізації «Інформаційні технології в біології та медицині» / С. В. Кисляк, Є. А. Настенко ; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Електронні текстові дані (1 файл, 3,09 Мбайт). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018. – 96 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).