6B05104 Биоинформатика в КазНАУ

Данный курс знакомит студентов с фундаментальными знаниями по математике и использованию математического аппарата для решения практических задач, употребления математических символов и понятий. Развивает верное представление о роли математики в современной действительности. Обучает оперированию абстрактными объектами и логическому мышлению.

Курс «Ботаника» знакомит студентов с растительной клеткой, основными группами водорослей, грибов, высших споровых и голосеменных растений, с их морфологическими особенностями и их жизненным циклом. Освоение студентами практических навыков по работе с живыми и фиксированными объектами в полевых и лабораторных условиях.

Курс «Физика» дает студентам знания о строении материи и природе физических явлений. Роль физики в развитии новых технологий и отраслей. Понимать методы физических исследований, умение проводить физические эксперименты и подводить под данные этих экспериментов существующие теории.

Изучаются химические и физические свойствах органических и неорганических веществ, основным понятия теории строения химических веществ, элементы кинетики и термодинамики, закономерности органического синтеза. Количественный и качественный анализ.

Изучаются основные классы органических и неорганических соединений, строение молекул, атомов и химическая связь между ними, периодическая система элементов, окислительно-восстановительные реакции, кинетика химических реакций и равновесие, электролитическая диссоциация и гидролиз. Количественный и качественный анализ.

Предмет изучает общие требования и особенности деловой переписки, деловое письмо в Казахстане, законодательные и нормативно-методические основы переписки, правила оформления, бланки, структура делового письма. Информативность и убедительность делового письма. Специфика письменных жанров. Система организационно – распределительной документации

Дисциплина изучает поведение человека в чрезвычайных ситуациях. Особенности групповой психологии. Особые психические состояния. Осуществление мероприятий по защите персонала объекта при угрозе и возникновении ЧС. Устойчивость функционирования организаций.

Курс «Генетика» знакомит студентов с основными положениями генетики; о наследственности и изменчивости растений, её место среди биологических наук; методы исследовании, роль ядра и цитоплазмы в наследственности, клеточный цикл, формы размножения организмов.

Курс «Физиология растений» знакомит студентов с основами жизнедеятельности растений, функциональным значением различных веществ, синтезируемых в растениях в процессе дыхания и фотосинтеза. Основы минерального питания растений. Рост и развитие растений, в зависимости от происходящих биохимических и биофизических процессов, пути развития и морфогенеза растений. Взаимодействие генотип - среда.

Дисциплина экология изучает системы уровня выше отдельного организма и взаимоотношения живых организмов между собой и окружающей средой. Изучает методы реализации малоотходных производств и оценки экологической эффективности хозяйственной деятельности, поиск причинно-следственные связи между явлениями, возникающие в надорганизменных системах. Обучает экологическим знаниям для решения и прогнозирования возможных экологических проблем.

Программа курса предусматривает раскрытие таких вопросов, как основные теории происхождении государства и права, выявление особенностей, предмета, методов, принципов, отраслей права Казахстана, как конституционное, административное, трудовое, гражданское право, уголовное, семейное, земельное, финансовое, налоговое, банковское, страховое право Республики Казахстан, повышение правовой грамотности студентов в сфере антикоррупционного законодательства, формирование анти-коррупционного мировоззрения, анти- коррупционного стандарта поведения, нетерпимого отношения к любому проявлению коррупции.

Изучение дисциплины дает студенту: - базовые знания этических норм в сфере деловых отношений; - понятия этичности служебного поведения и поступков менеджера; - пути реализации в конкретной практической деятельности знания о ценностях и нормах этики бизнеса; - способность решать этические проблемы деловой жизни и нести за них нравственную ответственность.

Содержание дисциплины способствует формированию системного понимания современного экономического состояния Казахстана и дает комплекс знаний о стратегических ориентирах долгосрочного социально-экономического развития страны, механизмах и инструментах, регулирующего воздействия государства на социально-экономическое развитие.

Дисциплина изучает: - раскрытие общих основ экономической теории; - изучение законов ведения хозяйства и рационального поведения хозяйствующих субъектов на различных уровнях, выяснение принципов и законов экономического развития; - раскрытие основных экономических понятий и категорий

Курс «Цитология» знакомит студентов с основными микроскопическими структурами на тканевом, клеточном и субклеточном уровнях, их структуру, функции и развитие, клетки животных, растений, грибов и микроорганизмов и одноклеточные организмы. Прививает навыки работы с увеличительной техникой и микроскопическими объектами.

Курс «Микробиология» знакомит студентов с общей микробиологией, морфологией, физиологией и генетикой микроорганизмов. Влияние различных факторов на микроорганизмы. Изучение различных групп патогенных и сапрофитных возбудителей и микроорганизмов, а также использование специальных препаратов против различных болезней.

Курс «Введение в вычислительную биологию» знакомит студентов со способами предсказания вторичных и более высоких структур белков и нуклеиновых кислот визуализация пространственной организации макромолекул, моделирование динамики структур и биореакций и др. Нахождение наиболее важных участков белков. Анализ структур гомоличных и аналогичных белков и их классификация на основе анализа их структуры в пространстве.

Курс «Зоология» знакомит студентов с теоретическими знаниями и прививает практические навыки в области зоологии. Знакомит с биологическим многообразием животного мира, с их морфологией, физиологией, географическим распространением. Изучает происхождение, классификация, роль животных в жизни людей и в целом в биосфере. Помогает освоить методы прижизненного наблюдения, описания, и культивирования животных различных таксонов.

Курс «Молекулярная биология» знакомит студентов с основами молекулярной биологии , изучающей организацию и процессы, происходящие в живых организмах, на молекулярном уровне. Изучает состав, свойства, функции и структуры белков, липидов и нуклеиновых кислот.

Курс «Биохимия» знакомит студентов с основными конструктивными элементами организмов – ферменты, витамины, гормоны углеводы, белки, нуклеиновые кислоты, минеральные вещества. Их биологические функция и классификация Биохимические реакции и понимание данных процессов на молекулярном и организменном уровнях.

Курс «Введение в биоинформатику» знакомит студентов с современным состоянием биоинформатики и вычислительно-математическими методами и подходами их решения. Проводится обзор информационных, математических, и статистических технологий в геномике и протеомике, а также изучение вычислительной биологии и динамики целых систем организмов.

Курс «Операционная система Linux» знакомит студентов с основами основными понятиями ОС Linux и прививает навыки работы в ней, а также основы языка BASH. Навыки работы ОС Linux являются обязательными для работы в области биоинформатики и при использовании специальных программ.

Курс «Язык программирования Python» знакомит студентов с использование языка Python для использования в прикладных задачах биоинформатики. Python (в русском языке встречаются названия питон или пайтон), высокоуровневый язык программирования общего назначения с динамической строгой типизацией и автоматическим управлением памятью, ориентированный на повышение производительности разработчика, читаемости кода и его качества, а также на обеспечение переносимости написанных на нем программ. Язык является полностью объектно-ориентированным.

Курс «Основы баз данных и язык SQL» знакомит студентов с биоинформационными банками биологических данных и другими биоинформационными источниками. Прививает навыками поиска геномной информации в различных базах данных с помощью SQL/XML/JSON запросов, а также навыки получения и обработки геномных данных.

Курс «Основы программирования» дает студентам знания в области программирования современной вычислительной техники и для решения практических задач обработки данных, знание базовых алгоритмов и основных языков программирования для решения практических задач, моделирования различных задач биоинформатики в области своих профессиональных обязанностей.

Курс «Системы управление базами данных» знакомит студентов с основами использования СУБД (совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных) для закладки, хранения и извлечения данных в различные БД и алгоритмы работы с базами данных.

Курс «Язык программирования R» знакомит студентов с использование языка R для использования в прикладных задачах биоинформатики. R — язык программирования для статистической обработки данных и работы с графикой, а также свободная программная среда вычислений с открытым исходным кодом в рамках проекта GNU. Широко используется как статистическое программное обеспечение для анализа данных и фактически стал стандартом для статистических программ.

Курс «Введение в алгоритмы» знакомит студентов с основами алгоритмизации задач, классификации языков программирования, типов данных и классификации операторов языков R и Python, разработки скриптов с использованием стандартных модулей. Задачами дисциплины является изучение основных принципов разработки и анализа алгоритмов и структур данных с использованием ООП.

Курс «Биостатистика» знакомит студентов со способами проведения статистического наблюдения биологических исследований и методами статистической обработки и анализа экспериментальных данных. Изучается направление статистики, в которой рассматриваются вопросы, связанные с биологией, сельским хозяйством, общественным здравоохранением и медициной.

Курс «Объектно - ориентированное программирование» знакомит студентов с ключевыми аспектами и понятиями ООП, с его особенностями в целом и его реализацией на языке R и/или Python, достаточного для практического использования в профессиональной сфере и в процессе обучения.

Курс «Математика для информатики» знакомит студентов с развитием способностей к логическому мышлению и решению математически формализованных задач. Изучает основные математические методы, необходимые для анализа и моделирования явлений, процессов и устройств, а также наработка способностей анализа полученных результатов и навыки самостоятельного изучения литературы.

Курс «Статистика и визуализация для анализа данных» знакомит студентов с основными типами моделей баз данных, принципами их функционирования, способы получения данных и их визуализации с использованием специального программного обеспечения для их дальнейшего исследования, анализа и прогнозирования.

Программа позволяет познакомиться с лучшим мировым опытом ведения агробизнеса, с основами рационального природопользования в рамках производства конкурентно способных экологически безопасных технологий и продуктов питания. В рамках курса студенты изучают основы маркетинга и организации предпринимательской деятельности в разных организационно-правовых формах, особенности функционирования малых форм хозяйствования и современных агротехнологий.

Курс «Обработка и визуализация данных» знакомит студентов с банками генетических данных и другими ресурсами. Прививает навыки поиска генетической информации и их визуализации методами компьютерной обработки этих данных.

Курс «Нейронные сети» знакомит студентов с применением нейросетевых технологий для построении информационных и управляющих систем. Изучаются вопросы разработки нейросетей под конкретные практические задачи и особенности систем принятия решений в биоинформационных исследованиях.

Курс "Математическая статистика и теория вероятности" знакомит студентов с основными понятиями и методами теории вероятностей. Знакомит с задачами мат. статистики, формирует у студентов вероятностное мышление, и навыки построения статистических и вероятностных моделей.

Курс «Анализ данных» знакомит студентов с основами теории и методами сбора, обработки, анализа и интерпретации различных данных и их визуализации. Привитие навыков извлечения из неструктурированных данных критически важной информации и ее интерпретация, нахождение взаимосвязей и закономерностей, визуализация и формирование релевантных выводы и построение предиктивной модели.

Курс «Дискретная математика» знакомит студентов с такими понятиями как функция, операция, множество, отображение, конечный автомат, покрытия и независимые множества, цепи Маркова и другими. Дает представление о линейной алгебре, теории множеств, комбинаторика, теория графов и теории вероятности.

Курс «Алгоритмы в биоинформатике» знакомит студентов с представлениями типов информационных задач возникающих в процессе анализа биоинформационных данных и с методами и алгоритмами их применения в молекулярной биологии, включая алгоритмы выравнивания последовательностей, выделение мотивов, рекомбинации генов, поиск конкретных участков генов, анализа экспрессии генов, выделение генетических паттернов.

Курс «Растениеводство» знакомит студентов с основами полевой культуры, особенностях их роста и развития, требованиях к факторам среды, современных приёмах и технологиях выращивания высоких урожаев лучшего качества при наименьших затратах труда и средств.

Курс «Прикладная биоинформатика» знакомит студентов с основами биоинформатики, возможностями применения методов биоинформатики к решению теоретических и прикладных проблем молекулярной генетики и в целом биологии с использованием математических и цифровых технологий. Прививаются навыки работы с банками белковых данных и структур белков с использованием библиографических баз данных и биоинформационных программ.

Курс «Редактирование генома» знакомит студентов с основами редактирования ДНК и анализ полученных результатов. Будут привиты навыки использования технологий редактирования генома микроорганизмов, растений и животных, использования компьютерного моделирования в научных исследованиях, определение различных событий приводящих к изменениям в геноме.

Курс «Селекция растений» знакомит студентов с основами выведения новых сортов и гибридов растений. Изучает методы создания исходного материала (гибридизация, мутагенез и др.), изменчивость и наследственность, отбор лучших образцов для получения новых линий и их оценка. Сорт – один из основных инструментов сельскохозяйственного производства способствует повышению продуктивности и улучшению качества продукции.

Курс «Практическая биоинформатика: анализ последовательностей НК» знакомит студентов с основами анализа последовательностей НК. Изучение и использование специальных компьютерных программ для анализа геномных баз данных и сравнение их с экспериментальными данными. Изучение различных генетических вариантов и генетической изменчивости.

Курс «Общая биоинженерия» знакомит студентов с современными достижениями биоинженерии и биотехнологии. Будут даны научные знания по использованию достижений фундаментальных наук для решения биоинженерных и биотехнологических задач на практике. Будут привиты навыки к обсуждению и решению многочисленных задач, возникающих в результате профессиональной деятельности.

Курс «Методы анализа структуры белков» знакомит студентов с основами структурной биологии и методами исследования пространственной трёхмерной структуры белков, молекулярного моделирования, предсказания структуры белков по их аминокислотной последовательности. Прививает практические навыки по обработке экспериментальных данных и их анализу.

Курс «Методы анализа генома» знакомит студентов с методами анализа геномов различных организмов, определение способа вида и порядка экспериментальных исследований в зависимости от типа организма, проведения лабораторных экспериментов и информационный анализ экспериментальных данных, формулирование выводов и обобщение результатов.

Курс «Практическая биоинформатика: анализ белковых последовательностей» знакомит студентов с основами организации и функционирования живых систем. Алгоритмические и вычислительные методы биоинформатики, (анализ и предсказание структуры и свойств белков). Изучение и использование специальных компьютерных программ для анализа пространственных структур белковых молекул.

Анализировать события и действия с точки зрения области правового регулирования и уметь обращаться к необходимым нормативным актам; - ориентироваться в действующем законодательстве; - используя закон, защищать свои права и интересы, - осуществлять профессиональную деятельность на основе развитого правосознания, правового мышления и правовой культуры.

Знать фундаментальные проблемы функционирования экономики, механизм действия и проявления экономических законов, а также основные особенности ведущих школ и направлений экономической науки; - знать современное состояние и тенденции развития международной экономики; - владеть экономическими терминами и категориями, использовать их в своей учебной деятельности; - применять полученные знания для построения эффективной системы создания агробизнеса и обладать компетенцией, необходимой для вырабатывания аргументов и решать проблему в области изучения - уметь выбирать соответствующее оборудование для выполнения технологических операций, процессов; - уметь рассчитывать потребность в материальных и технических средствах для выполнения производственной программы. - иметь базовые знания этических норм в сфере деловых отношений; - понимать этичность служебного поведения и поступков менеджера.

Применять методы реализации малоотходных производств и оценки экологической эффективности хозяйственной деятельности, устанавливать причинно-следственные связи между явлениями, возникающими в природе и обществе, применять экологические знания для решения и прогнозирования возможных экологических проблем.

Знать основные законодательные акты по производственной безопасности, охране труда, охране окружающей среды и гражданской защите; - применять полученные знаний для решения вопросов безопасности и надежности эксплуатации машин и оборудования; - способность оценивать технику и технологическое оборудования с точки зрения подверженности нештатным ситуациям.

Уметь вступать в коммуникацию в устной и письменной формах на казахском, русском и иностранном языках для решения задач межличностного, межкультурного и производственного (профессионального) общения, осуществлять использование языковых и речевых средств на основе системы грамматического знания; анализировать информацию в соответствии с ситуацией общения, синтезировать новое знание, обобщать результаты исследования и презентовать их.

Понимать принципы и основу естественных явлений и процессов с физической и химической точек зрения; - объяснить строение и свойства неорганических и органических соединений и принципы работы; - знать химический состав растений и физическое строение биологических объектов.

Знать морфологические особенности растений, основы ботаники и зоологий, биологическую систематику, физиологические, биохимические и молекулярные механизмы процессов, протекающих в клетках; - уметь объяснить строение и свойства клеточных органелл, клеток, органов, организмов и популяций и принципы их взаимодействия; - знать основы механизмов наследственности и изменчивости, а также методы их исследования и модификации; - использовать методы исследования предназначенные для разных уровней организации процессов.

Знать теоретическую и практическую основу ракстениводства, факторы жизни растений, проектирование и составление схем севооборотов, системы обработки почвы и др.; - использовать современные методы селекции и семеноводства при участии и выведении сортов сельскохозяйственных культур; - применять на практике методы селекционного процесса и способы размножения.

Знать: - необходимые основные математические понятия и законы математической логики; - основные понятия идеи математической статистики и теории вероятностей; уметь: - использовать математические утверждения, четко и ясно в понятных для профессионалов терминах; - формулировать, с использованием понятных терминов, поставленные на математическом языке задачи. - применять для решения различных агробиологических исследовательских задач методы математической статистики; владеть: - способностью достижения доказательств и теорем; - способностью к применению знаний на практике. - навыками построения теоретико-вероятностных моделей для изучения биомедицинских и агробиологических процессов и явлений.

Знать: - основные законы современных информационных и коммуникационных технологий; - виды и назначение прикладных ИС, модели и процессы жизненного цикла продукта, стадии создания прикладных инфосистем, принципы работы различных устройств, их функциональный состав и подсистемы; - методы анализа области информационных систем, формирования требований к инфосистемам, методологию и технологию разработки и проектирования инфосистем; - физические основы КТ и устройств передачи данных, назначение и виды ИС. Владеть: - навыками работы с технологиями поиска, сбора, хранения, обработки, и передачи информации; - навыками работы с ИС предметной области, прикладных и информационных задач; - навыками работы в различных операционных системах; - навыками работы с ИС моделирования прикладных процессов.

Знать: - основы биоинформатики и практические технологии, используемые в биоинформатике; - способы поиска, приема и анализа данных. Уметь: - описывать прикладные процессы и организовывать информационное обеспечение прикладных задач; - использовать различные подходы и методы биоинформатики для решения практических задач; - применять полученные знания в области молекулярной биологии и генетики; Иметь способность: - применять системный подход, а также математические методы в решении прикладных задач биоинформатики; Владеть: - навыками практической работы с биологическими банками данных и другими источниками данных; - способностью поиска биоинформационных данных в различных базах данных.