6B05101 Биологическая инженерия в КазНУ им. аль-Фараби

Дисциплины

• Биоразнообразие растений и животных

  Цель дисциплины: сформировать у студентов целостное системное представление о разнообразии растительного и животного мира, их основных свойствах и закономерностях функционирования. Будут рассмотрены следующие аспекты: систематика, номенклатура, биоразнообразие низших и высших растений, беспозвоночных и позвоночных животных; практическое и теоретическое значения растений и животных в различных сферах деятельности человека.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 9
  

• Методы научных исследований

  Цель: формирование методологической и научной культуры, системы знаний, умений и навыков в организации и проведении научных исследований. Изучаются общенаучные методы исследования, в том числе методы поиска, обработки, систематизации, анализа, синтеза, обобщения и аргументации научной информации для получения объективного содержания научного знания.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы финансовой грамотности

  Цель дисциплины - сформировать у обучающихся рациональное финансовое поведение на основе понимания финансовой информации, а также способности критически оценивать и анализировать процессы, связанные с защитой их прав и интересов в качестве потребителей финансовых услуг посредством использования финансовых инструментов в том числе цифровых технологий.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Экология и безопасность жизнедеятельности человека

  Цель – сформировать ряд ключевых компетенций, базирующихся на современных концепциях природопользования, реализующих принципы гармоничной оптимизации условий взаимодействия человека с природой. Будут изучены: принципы устойчивого развития, сохранения и воспроизводства природных ресурсов для обеспечения безопасности жизнедеятельности человека, способы оценки и минимизации рисков, защиты от опасностей, мероприятия по ликвидации последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий, охране окружающей среды и рациональному природопользованию.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• STEM

  Приобретение знаний и освоение основных понятий, законов, формул, теорем и методов математических и физических теорий для решения современных и перспективных технологических задач. Линейная и Векторная алгебра. Аналитическая геометрия. Интегральное исчисление функций одной переменной. Функции многих переменных.Физические законы классической механики. Закон всемирного тяготения, сохранение энергии, импульсные и электрические заряды, термодинамика.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Учение Абая

  Цель дисциплины – сформировать у будущих специалистов способности к самопознанию, использованию учения Абая как основы духовности и интеллектуальности современного Казахстана, применению своих профессиональных знаний, пониманий и способностей через призму гуманизма и просвещения в целях укрепления единства страны и гражданской солидарности общества. Будут изучены: понятие об учении Абая; источники учения; составные части учения Абая; категории учения Абая; измерительные приборы учения Абая; сущность и значение учения Абая.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Предпринимательство

  Цель: формирование базовых знаний в области теории и практики создания собственного бизнеса, необходимых для формирования: экономического образа мышления; нацеленности на коммерчески реализуемые индустриально-инновационные проекты. Рассматриваются основные условия внутренней и внешней среды предпринимательства и малого и среднего бизнеса; государственное регулирование и роль государства для предпринимательской среды.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Правовые основы противодействия коррупции

  Цель дисциплины: сформировать ответственное отношение, способность демонстрировать на практике применение принципов, норм антикоррупционного законодательства в целях предупреждения коррупционных правонарушений, формирования нетерпимости к коррупционным проявлениям, антикоррупционной культуры, гражданской ответственности. Будут изучены: антикоррупционное законодательство, система и деятельность субъектов противодействия коррупции, причины и условия, способствующие коррупции, антикоррупционная политика, международный опыт борьбы с коррупцией.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Аль-Фараби и современность

  Цель дисциплины: формирование у студентов представлений о научно-философском наследии великого тюркского мыслителя Абу Насра аль-Фараби в контексте развития мировой и национальной культуры. Будут изучены особенности наследия аль-Фараби и его влияние на формирование тюркской философии, характер влияния восточной философии на Европейский Ренессанс; традиционные и современные проблемы истории национальной и мировой философии.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы нанотехнологии

  Цель дисциплины: ознакомить студентов с особенностями свойств, методами характеризации и технологическими принципами нанотехнологии. Лекции включают такие темы, как размерно-зависимые свойства наноструктур, виды наноматериалов и их методы оценки как электронная микроскопия (SEM, TEM), сканирующая зондовая микроскопия (AFM, STM).

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 9
  

• Биохимия

  Цель дисциплины – формирование систематизированных знаний состава, свойств, структуры и функций биохимических процессов живых организмов, особенностях биологического действия биополимеров, идентифицировать функциональные группы белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов ферментов, гормонов, витаминов, аминокислот регуляции метаболизма, обмена веществ и биохимических методов анализа в лабораторных условиях.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 6
  

• Генетика

  Цель дисциплины: сформировать способность к пониманию ключевых механизмах наследственности и изменчивости живых организмов и использовать эти знания в профессиональной практике. Будут рассмотрены: основные закономерности классической генетики, механизмы наследования признаков; взаимодействия аллельных и неаллельных генов; генетика пола, сцепленное с полом наследование; кроссинговер; виды изменчивости; генетические процессы в популяции; основы генетики человека.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 9
  

• Клеточная биотехнология

  Цель дисциплины - формирование у студентов целостного представления о наиболее перспективных направлениях клеточной биотехнологии. В результате освоения дисциплины студент способен: формировать знания о методах культивирования клеток, тканей и органов растений in vitro, о процессах дедиференциации, приводящих к образованию каллуса, классифицировать пути морфогенеза in vitro и факторы, регулирующие регенерацию растений, анализировать теоретические и методические принципы использования культивируемых клеток для получения важных метаболитов, для клонального микроразмножения и оздоровления растений.

  Год обучения - 2
  Семестр - 4
  Кредитов - 9
  

• Микробная инженерия

  Целью освоения дисциплины является формирование у студентов профессиональных компетенции в производственной, мониторинговой и исследовательской деятельности, а также анализ фундаментальных знаний, направленных на расширение представлений об основных методах и возможностях генетической инженерии на примере прокариот. Будут рассмотрены особенности структурно-функциональной организации геномов прокариот, фагов; генетические методы конструирования штаммов бактерий с заданными свойствами; показаны перспективы применения генетических методов в различных областях жизнедеятельности человека (промышленность, сельское хозяйство, научные исследования и т. д.

  Год обучения - 2
  Семестр - 4
  Кредитов - 9
  

• Диагностические материалы в биоинженерии

  Целью дисциплины является знакомство студентов с основными направлениями фундаментальных и прикладных исследований использования диагностических материалов в биоинженерии, ознакомление студентов с современными методами, устройствами и материалами для биологических и медицинских исследований. Будут сформированы знания, умения и навыки в области современных методов лабораторной диагностики и основ лабораторной медицины, необходимые для успешного овладения компетенциями в области медицинской диагностики.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 9
  

• Статистика в биоинженерии

  Цель дисциплины- изучение современной статистической методологии в проектировании, анализе, интерпретации и представлении биологических экспериментов и наблюдений, а также овладение статистическими концепциями и инструментами для обработки биологических результатов, формирование знаний терминов биостатистики, анализа закономерностей распределения случайных величин, использование методов биостатистики, результатов научных экспериментов на основе математико-статистических методов, применять методику группировки большого количества данных, оценку выборочных показателей, проведение корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализа, делать научно обоснованные выводы на основе данных биостатистики.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 6
  

• Биоматериалы

  Цель дисциплины – сформировать у студентов способность систематизировать и классифицировать основные биоматериалы, прогнозировать их роль в биотехнологии. В результате освоения дисциплины студент способен:описывать и объяснять различные виды биоматериалов, синтетических или биологических производных, их синтез, характеристики и применение;классифицировать современные методы для характеристики взаимодействия клеток-биоматериалов; анализировать системы, системы для тканевой инженерии и искусственные биологические композиционные системы;оценивать проблемы биосовместимости биоматериалов и реакции хозяина на структурные имплантаты.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 6
  

• Инженерия биопроцессов

  Цель дисциплины - сформировать понимание развития биопроцессов в междисциплинарной перспективе. Дисциплина будет включать материал, связанный с применением биологических, биохимических и инженерных основ в области разработки биопроцессов, описания операций биопроцессов, инженерных концепций для биологического преобразования сырья в продукты питания, фармацевтические препараты, топливо и химикаты. Особое внимание уделяется кинетике и технологии ферментов, основам термодинамики и теплопередачи, кинетике биореакции, проектированию, анализу, управлению биопроцессом и управлению биореакторами и ферментаторами, а также последующей переработке продуктов биореакции.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 9
  

• Инженерия растений

  Целью дисциплины является формирование у студентов знаний и навыков к использованию методов клеточной и генной инженерии растений для решения исследовательских задач. Обсуждаются современные представления о повышении устойчивости растений к стрессовым факторам, фитопатогенам, гербицидам и пестицидам; улучшения качества хозяйственно ценных признаков важных сельскохозяйственных культур и декоративных растений и изучении фундаментальных проблем функционирования генов у растений.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 6
  

• Биоаппаратура

  Цель курса - изучить фундаментальные принципы биоаппаратов, используемых в клинических и исследовательских измерениях, применение электроники и методов измерения для разработки устройств, используемых в диагностике и лечении заболеваний, включая кардиомониторы, оборудование для интенсивной терапии, кардиостимуляторы и многие другие электронные устройства. Будут расмотрены элементы проектирования с физиологическим контролем и приборостроением, что создает богатую среду, в которой студенты могут использовать уроки биоинструментации и системной механики для создания датчиков, тестовых моделей и создания устройств для удовлетворения потребностей в области медицины.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 6
  

• Основы инженерии окружающей среды

  Цель дисциплины - познакомить студентов с применением методов решения инженерных проблем, концепций проектирования с современными экологическими проблемами и процессами инженерного проектирования для получения решений, отвечающих определенным потребностям с учетом общественного здоровья и безопасности, а также глобальных, культурных, социальных, экологических, экономических и других факторов, в соответствии с дисциплиной. Темы включают физические, химические и биологические основы; загрязнение воды, почвы и воздуха; очистка воды и сточных вод; управление твердыми и опасными отходами; и борьба с загрязнением воздуха.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 6
  

• Молекулярная биология

  Цель дисциплины: сформировать у студентов знания о молекулярных носителях наследственности, структуре и функции белков и нуклеиновых кислот, о структуре и функции основных классов органических соединений в живом организме; обосновать принципы организации гена и генома про- и эукариот; анализировать физико-химические свойства ДНК, РНК и белков; применять подходы к анализу нуклеиновых кислот.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 6
  

• Проектирование и анализ биоматериалов

  Целью дисциплины является формирование способности кпланированию, проектированию и разработке природных и синтетических материалов, используемых в контакте с биологическими системами и их воздействием. Дисциплина охватывает анализ различных типов биоматериалов, синтетических или биологических, их синтез, характеристику и применение. Математический анализ для рационального проектирования биоматериалов используется на протяжении всего курса. Понимание основных инженерных материалов в контексте их применения в терапевтическом, протезном, микроприборах и диагностическом контексте.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 6
  

• Метаболическая инженерия

  Цель дисциплины – сформировать способн сть применять современные методы метаболической инженерии, использующиеся для исследований метаболизма различных организмов и его направленной модификации.По завершению изучения данной дисциплины студенты будут способны: демонстрировать системное понимание научных проблем в области метаболической инженерии;оценивать методологию исследования в метаболической инженерии; использовать новейшие результаты фундаментальной молекулярной биологии, генетики и биохимии для создания новых продуцентов с метаболически регулируемой экспрессией биосинтетических генов.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 6
  

• Биологическая визуализация

  Целью дисциплины является формирование у студентов знаний и понимания методов, используемых в различных методах визуализации, к которым относятся рентгенография, компьютерная, магнитно-резонансная, ультразвуковая, фотоакустическая томография и ядерная медицина. Визуализация тканей, клеток и органелл является неотъемлемой частью современной биологии. Дисциплина познакомит студентов с различными подходами к изучению биологических структур в различных масштабах.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 9
  

• Генетическая инженерия

  Цель дисциплины: сформировать способность применять на практике молекулярно-генетические методы генной инженерии. Будут рассмотрены: эволюция геномного анализа; структурно-функциональная организация генетического аппарата про- и эукариот; механизмы регуляции экспрессии генов; методы и подходы в получении и клонировании рекомбинантных ДНК; in vitro мутагенез; избирательное подавление экспрессии генов при помощи антисмысловой РНК; РНК-интерференция.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Инженерный мониторинг окружающей среды

  Цель дисциплины - формирование понимания и приобретение аналитических навыков в оценке воздействия на окружающую среду с помощью междисциплинарного подхода. Решение экологических инженерных проблем, используя знания в области математики, науки и техники. Проектирование различных экологических систем в промышленности, а также в других смежных областях с помощью обучения на основе знаний.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 9
  

• Медицинская диагностика в биоинженерии

  Целью дисциплины является знакомство студентов с основными направлениями и проблемами фундаментальных и прикладных исследований медицинской диагностики в биомедицинской инженерии, ознакомление студентов с современными методами, устройствами и материалами для биологических и медицинских исследований. Будут сформированы знания, умения и навыки в области современных методов лабораторной диагностики и основ лабораторной медицины, необходимые для успешного овладения компетенциями в области медицинской диагностики.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 9
  

• Медицинская биотехнология

  Медицинская биотехнология является одним из основных направлений новейшей биотехнологии. Это направление предполагает на основе фундаментальных исследований расширение крупномасштабного и дешевого производства продуктов биосинтеза с терапевтическими свойствами. Целью дисциплины "Медицинская биотехнология" является углубленное изучение теоретических и практических основ достижений медико-биологических наук, биохимии и молекулярной биологии и разработки новых технологий в области биофармацевтики, современных диагностических средств, биосовместимых материалов и клеточных технологий.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 9
  

• Белковая инженерия

  Цель дисциплины: сформировать способность получать и использовать информацию об основных подходах и методах белковой инженерии, основанных на понимании принципов структурной и функциональной организации биомолекул. При изучении дисциплины студенты будут изучать следующие аспекты: структура, свойства, биологические функции белков и влияние на них замен аминокислотных остатков; методы направленного изменения структуры белков; конструирования новых белков для придания им свойств, необходимых для биотехнологических процессов.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Биофизика

  Цель дисциплины- формирование представления о важнейших физических процессах, протекающих в живых организмах, основных принципах и теоретических положений биофизики и навыков биофизического подхода к экспериментальному исследованию биологических явлений и закономерностей, рассматриваются взаимосвязь физического и биологического аспектов функционирования живых систем, физические основы жизнедеятельности, включая химическое строение, свойства природных соединений и их комплексов.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Бионформатика в биомедицине

  Целью дисциплины является сформировать у студентов способность использовать биоинформационные технологии в биомедицинской практике, с целью формирования системы профессиональных компетенций в области биомедицины. Предметом дисциплины является использование биоинформационных знаний, геномики и протеомики применительно к молекулярной медицине. Важное место в дисциплине отводится получению практических навыков по использованию методов биоинформатики для изучения генома и протеома человека в биомедицинском аспекте. При подготовке к дисциплине значительная роль будет принадлежать программам онлайн.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Биомедицинская оптическая микроскопия и биосенсоры

  Целью дисциплины является формирование у студентов понимания физических процессов, лежащих в основе визуализации биологических объектов с использование методов оптической микроскопии для решения сложных задач современной медицины, биологии и биотехнологии. Также в результате освоения дисциплины будут сформированы представления о современных методах биохимического анализа, о принципах конструирования и функционирования биосенсоров на основе различных биологических компонентов, их использовании для решения конкретных аналитических задач.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 9
  

Профессии

Результаты обучения

• Предоставлять консультации по вопросам защиты и охраны окружающей среды от различных проблем окружающей среды (коррозия, биологические методы ремедиации загрязненных объектов, очистка сточных вод и др.) для специалистов по эксплуатации, техническому обслуживанию и инженерно-техническому обеспечению
• Владеть стандартными методами работы с ДНК и общими методами клонирования ДНК–последовательностей
• Использовать программирование, статистику и графики для обеспечения навыков моделирования, модификации и проверки известных биомедицинских систем и устройств поведения
• Оперировать базовыми информационными методами обработки экспериментальных данных, использовать их для эффективного выполнения профессиональных задач и в деятельности человека на финансовом рынке
• Разрабатывать методики, инструкции и рекомендации по организации, текущему контролю технологических процессов производства для обеспечения безопасности производственного цикла и готовой продукции
• Разрабатывать дизайн биоматериалов и био приборов с использованием методов и принципов биомедицинской визуализации и биомеханики
• Разрабатывать и применять методы генетической инженерии и биотехнологии для производства продуктов питания за счет создания высокопродуктивных трансгенных штаммов, сортов растений и пород сельскохозяйственных животных
• Освоить философские знания необходимые для анализа современных политических процессов и применять теоретические знания в практической деятельности.
• Проводить инженерное обеспечение биотехнологических производств, выбирать критерии отбора и методы оценки качества, необходимые для производства конкретного целевого продукта;
• Получать, перерабатывать и оценивать свойства материалов медико-биологического назначения, полученные из бионанокомпозитов, в том числе и методами тканевой инженерии
• использовать методы определения, описания, идентификации растений и животных (в том числе и лесных объектов, селекционных животных)
• Принимать участие в разработке перспективных и инновационных биомедицинских технологий направленных на создание диагностических, профилактических и лечебных медицинских и ветеринарных препаратов;
• Организовывать проведения исследований и (или) разработок и решать исследовательские задачи в рамках реализации научных (научно-технических, инновационных) проектов по новым и (или) перспективным научным направлениям с широким профессиональным и общественным взаимодействием.

Похожие ОП