Дисципліна: Методологія наукових досліджень з основами сучасної експериментальної біології

Обсяг дисципліни, годин (кредитів ЄКТС): 150 (5).

Мета дисципліни: формування методології проведення наукових досліджень, формування уявлень, знань і навичок, що створюють необхідне методологічне підґрунтя для здійснення фахової науково-дослідницької роботи, її презентації науковій спільноті; опанування основними формами і механізмами комерціалізації результатів інтелектуальної діяльності, прикладними засадами розпорядження правами інтелектуальної власності, методиками їх обліку та оцінки.

Завдання дисципліни:

надати знання про методи, види та основні етапи проведення наукових досліджень, пов’язаних із вивченням біологічних властивостей патогенних та непатогенних мікроорганізмів, познайомити студентів із закономірностями їх взаємодії з макроорганізмом, популяцією людей і зовнішнім середовищем;
сформувати у студентів здатність використовувати новітні досягнення у різних галузях біології в їх професійній діяльності;
сформувати навички щодо використання світової наукової інформації та комунікаційних технології у міжнародному контексті;
сформувати здатність на базі отримання всебічної новітньої інформації формувати власні ідеї у вирішенні поставлених науково-дослідних задач у галузі експериментальної мікробіології;
сформувати у студентів вміння проводити експериментальні дослідження із застосуванням комплексу різних біологічних методів для вирішення поставлених задач щодо ідентифікації, виділення та діагностики певних груп мікроорганізмів та рекомендацій щодо специфічної профілактики захворювань;
сформувати у студентів розуміння етапів підготовки до проведення науково-дослідної роботи за певною темою, створення модельних систем для проведення досліджень, оволодіння понятійним апаратом,
сформувати здатність до статистичної оцінки отриманих даних та їх обговорення з використанням даних світових досліджень у цьому напрямку;
сформувати у студентів алгоритм представлення презентації отриманих даних на наукових конференціях вітчизняного та світового рівнів, активувати навички коректної форми ведення наукової дискусії з урахуванням етичних міркувань, академічної доброчесності.

Попередні умови для вивчення даної дисципліни:

Успішне опанування курсу «Філософія», знання теоретичних основ фахових біологічних дисциплін, комп’ютерного моделювання в біології.

Навчальні цілі дисципліни полягають у формуванні у студентів:

інтегративної компетентності: Здатність розв’язувати складні задачі і проблеми в галузі біології при здійсненні професійної діяльності або у процесі навчання, що передбачає проведення досліджень та/або здійснення інновацій та характеризується невизначеністю умов і вимог.

загальних компетентностей:

ЗК 2 Здатність використовувати інформаційні та комунікаційні технології.

ЗК 3 Здатність генерувати нові ідеї (креативність).

ЗК 4 Здатність діяти на основі етичних міркувань (мотивів).

ЗК 5 Здатність розробляти та керувати проектами.

ЗК 6 Здатність проведення досліджень на відповідному рівні-

фахових компетентностей:

ФК 1 Здатність користуватися новітніми досягненнями біології, необхідними для професійної, дослідницької та/або інноваційної діяльності.

ФК 2 Здатність формулювати задачі моделювання, створювати моделі об’єктів і процесівна прикладі різних рівнів організації живого із використанням математичних методів йінформаційних технологій.

ФК 4 Здатність аналізувати і узагальнювати результати досліджень різних рівнів організації живого, біологічних явищ і процесів.

ФК 5 Здатність планувати і виконувати експериментальні роботи з використанням сучасних методів та обладнання.

ФК 6 Здатність прогнозувати напрямки розвитку сучасної біології на основі загального аналізу розвитку науки і технологій

ФК 7 Здатність діагностувати стан біологічних систем за результатами дослідження організмів різних рівнів організації

ФК 8 Здатність презентувати та обговорювати результати наукових і прикладних досліджень, готувати наукові публікації, брати участь у наукових конференціях та інших заходах.

ФК 9 Здатність застосовувати законодавство про авторське право для потреб практичної діяльності.

ФК 12 Здатність адекватно застосовувати існуючі та розробляти нові методи розв’язання науково-теоретичних та прикладних задач біології.

Програмні результати навчання:

ПРН 2 Використовувати бібліотеки, інформаційні бази даних, інтернет ресурси для пошуку необхідної інформації.

ПРН 4 Розв’язувати складні задачі в галузі біології, генерувати та оцінювати ідеї.

ПРН 5 Аналізувати та оцінювати вплив досягнень біології на розвиток суспільства.

ПРН 8 Застосовувати під час проведення досліджень знання особливостей розвитку сучасної біологічної науки, основні методологічні принципи наукового дослідження, методологічний і методичний інструментарій проведення наукових досліджень за спеціалізацією.

ПРН 9 Планувати наукові дослідження, обирати ефективні методи дослідження та їхматеріальне забезпечення.

ПРН 10 Представляти результати наукової роботи письмово (у вигляді звіту, наукових публікацій тощо) та усно (у формі доповідей та захисту звіту) з використанням сучасних технологій, аргументувати свою позицію в науковій дискусії.

ПРН 13 Дотримуватися основних правил біологічної етики, біобезпеки, біозахисту, оцінювати ризики застосування новітніх біологічних, біотехнологічних і медико-біологічних методів та технологій, визначати потенційно небезпечні організми чи виробничі процеси, що можуть створювати загрозу виникнення надзвичайних ситуацій.

ПРН 14 Дотримуватись норм академічної доброчесності під часнавчання та провадження наукової діяльності, знати основні правові норми щодо захисту інтелектуальної власності.

В результаті вивчення дисципліни студент повинен

знати:

особливості розвитку науки, наукову картину світу, історичні особливості вивчення патогенних мікроорганізмів та перші спроби їх систематики;
поняття про сукупність наукових методів: імперичні, теоретичні, загальнонаукові, що використовуються при вивченні систематики, будови, морфологічних особливостей, фізіології і екології, біорізноматіття, сукцесійних процесів у мікроорганізмів;
основні принципи пошуку наукової інформації, сучасні інформаційні технології;
найновітніші дані відносно основних групи грамнегативних бактерій та грампозитивних бактерій, що проявляють патогенні властивості;
основні групи звивистих бактерій, мікоплазм, представників, що викликають захворювання людини і тварин;
основні принципи методичної та методологічної побудови наукових досліджень, пов’язаних із визначенням, контролем контамінації різних субстратів мікроорганізмами, перевіркою якості впливу гігієнічних та лікарських засобів на мікробіоту людини;
норми безпеки та прийоми роботи в мікробіологічній лабораторії, техніку дослідження мікроорганізмів, методи культивування мікроорганізмів, отримання чистих культур;

вміти:

використовувати інноваційні підходи для розв’язання складних задач у біології в цілому та в мікробіології за невизначених умов і вимог, використовувати основні таксономічні категорії при класифікації мікроорганізмів;
користуватися визначником Берджі;
планувати наукові дослідження, обирати ефективні методи дослідження та їх матеріальне забезпечення;
володіти прямими і непрямими методами кількісного-якісного аналізу;
готувати і стерилізувати поживні середовища;
готувати препарати живих і фіксованих мікроорганізмів і мікроскопіювати їх;
аналізувати й узагальнювати результати досліджень різних рівнів організації живого, біологічних явищ і процесів, робити висновок щодо приналежності мікроорганізмів до про- і еукаріотичних організмів, робити висновки щодо екологічної ролі певної групи мікроорганізмів;
планувати і виконувати експериментальні роботи з використанням сучасних методів та обладнання для визначення контамінації певного середовища, оцінити роль певної групи мікроорганізмів в патогенезі, оцінити кількість певних груп мікроорганізмів в залежності від їх властивостей;
проводити статистичну обробку, аналіз та узагальнення отриманих експериментальних даних із використанням програмних засобів та сучасних інформаційних технологій;
представляти результати наукової роботи письмово (у вигляді звіту, наукових публікацій тощо) та усно (у формі доповідей та захисту звіту) з використанням сучасних технологій, аргументувати свою позицію в науковій дискусії;
дотримуватися основних правил біологічної етики, біобезпеки, біозахисту, оцінювати ризики застосування новітніх біологічних, біотехнологічних і медико-біологічних методів та технологій, визначати потенційно небезпечні організми чи виробничі процеси, що можуть створювати загрозу виникнення надзвичайних ситуацій;
дотримуватись норм академічної доброчесності під час навчання та провадження наукової діяльності, знати основні правові норми щодо захисту інтелектуальної власності.

Зміст дисципліни (тематика):

Змістовний модуль 1. Основи методології наукових досліджень в біології

Тема 1. Особливості розвитку біологічних наук. Багатовимірність поняття науки. Процес наукового пізнання.

Тема 2. Поняття про сукупність наукових методів: імперичні, теоретичні, загальнонаукові, що використовуються при вивченні біологічних об’єктів. Методологія наукового пізнання.

Тема 3. Основні концепції сучасної біології. Методологічні засади концепції біологічної еволюції в некласичній біології: синтетична теорія еволюції.

Тема 4. Основні принципи пошуку наукової інформації, використання сучасних інформаційних технологій та аналіз інформації в галузі біології і на межі предметних галузей, використання новітніх таксономічних категорій при класифікації мікроорганізмів, використання молекулярних та біоінформативних методів дослідження.

Тема 5. Основні принципи методичної та методологічної побудови наукових досліджень, пов’язаних із вивченням дії препаратів на організм людини і тварин, взаємозв’язк їх структури та функції.

Тема 6. Планування наукових досліджень, вибір ефективних методів дослідження та їх матеріальне забезпечення. Норми безпеки та прийоми роботи в мікробіологічній лабораторії, техніку дослідження мікроорганізмів. Сучасні методи культивування мікроорганізмів, отримання чистих культур;

Змістовний модуль 2. Експериментальна біологія з оцінкою результатів досліджень

Тема 1. Детальне, поетапне планування експериментальної роботи з використанням сучасних методів на прикладі обладнання навчально-наукової лабораторії Університету «Україна» визначення мікробної контамінації повітря ряду приміщень університету.

Тема 2. Особливості вміння працювати в групі при розробці методологічної частини програми і проведення біологічних досліджень і аналізу отриманих даних.

Тема 3. Формування алгоритму статистичної оцінки отриманих даних щодо якісних та кількісних характеристик та їх обговорення з використанням даних світових досліджень у цьому напрямку.

Тема 4. Форми представлення результатів наукової роботи з використанням сучасних технологій. Представлення результатів у вигляді доповіді, порівняльний аналіз з літературними даними, аргументація своєї позиції в науковій дискусії.

Тема 5. Планування та проведення досліджень по виявленню мікробної контамінації зовнішніх покривів та слизових оболонок та оцінці отриманих результатів.

Тема 6. Формування креативних ідей щодо вивчення впливу певних лікарських та гігієнічних засобів на власний мікробіом, створення алгоритму досліджень, аналіз результатів і концепцій щодо методичних рекомендацій відносно використаних засобів.

Види робіт: лекції, самостійні, практичні.

Форма підсумкового контролю: залік.