Биоинженерия и биоинформатика в METU

Описание образовательной программы 6B05102 Биоинженерия и биоинформатика в METU

Цель образовательной программы состоит в подготовке высококвалифицированных специалистов в области биоинженерии, обладающих глубокими навыками в информационных технологиях и способных успешно решать современные задачи научного и практического характера в науке и на производстве.

Языки обучения: русский, казахский.
Срок обучения: 4 года.

Компоненты по выбору – перечень базовых учебных дисциплин, которые можно выбрать самостоятельно.

1. Методы научных исследований. Целью дисциплины является получение обучающимся теоретических и прикладных знаний по методам научного исследования проблем в профессиональной сфере. В результате обучающийся освоит понятийно-терминологический аппарат, теоретические и эмпирические основы науки, основы методологии, ключевые функции современной науки, этапы проведения научного исследования, что позволит выполнять отчеты по научной работе в соответствии с современными требованиями.
2. Основы антикоррупционной культуры. Целью дисциплины является выявление в студенческой среде понятия государственной антикоррупционной политики и основных понятий, определяющих особенности данного термина. В результате полученных знаний о правовой системе РК, правовых отношений и ответственность субъектов позволят студентам выявлять нарушения, а система знаний антикоррупционной культуры приведет к морально-нравственной и правовой ответственности во избежание коррупционных правонарушений.
3. Экология и безопасность жизнедеятельности. Целью дисциплины является формирование у обучающихся представления об экологии как научной дисциплины и ее роли в поддержании устойчивого развития природы и общества. В результате обучения обучающийся научится разрабатывать и реализовывать методы и программы в области безопасности жизнедеятельности, защиты окружающей среды, стратегии устойчивого развития экосистем и общества, экологизация производства и охрана окружающей среды.

Вузовские компоненты — перечень базовых учебных дисциплин для освоения образовательной программы.

1. Автоматизация технологических процессов и производств. Целью освоения дисциплины является формирование у обучающихся основ знаний и умений по автоматизации технологических процессов и производств, овладение ими методами построения функциональных устройств и систем контроля, регулирования и управления технологическими объектами и системами, приобретение студентами навыков по инженерным методам исследования объектов, управляющим алгоритмам и программам, проверке их работоспособности на ЭВМ. В результате изучения дисциплины обучающиеся получат навыки практического применения комплекса технических средств интегрированных и распределенных систем технологическими процессами.
2. Биотехнология микроорганизмов. Целью дисциплины является ознакомление студентов с принципами и особенностями микробиологических процессов, используемых в биотехнологии. В результате обучения студент будет соблюдать требования, предъявляемыми к сырью и микроорганизмам продуцентам, применять способы культивирования микроорганизмов, методы выделения и очистки целевых продуктов конкретными промышленными производствами на основе микробиологического синтеза и трансформации, проводить эксперименты с помощью методов культивирования микроорганизмов.
3. Введение в специальность. Целью дисциплины является сформирование у студентов базового представления о развитии техники и технологии, научных достижений в соответствии с выбранной образовательной программой. Дисциплина дает студентам систематическое представление о текущем состоянии и тенденциях развития пищевой, перерабатывающей, промышленности, аграрно-промышленного комплекса, включая возможности новых информационно-коммуникационных технологий. В результате изучения дисциплины студент получит теоретические и практические навыки по организации выполнения поставленной задачи, а также постановке и решению высокомотивированных нестандартных профессиональных задач, проблем и соблюдению этики профессиональной деятельности. Студент может использовать полученные знания в дальнейшем при изучении специализированных дисциплин, практической деятельности.
4. Инженерная и компьютерная графика. Целью дисциплины является формирование у обучающегося навыков по созданию и редактированию растровых и векторных изображений с помощью прикладных программ, учитывая современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологии в своей профессиональной деятельности. Изучение чертежей, схем, текстовых технических документов, отвечающих требованиям стандартов. Теоретическая основа построения технических чертежей, графические модели конкретных инженерных изделий. В результате обучения студент будет способным выполнять инженерные проекты применяя элементами начертательной геометрии, инженерной графики, применять современные программные средства выполнения и редактирования графических, чертежных материалов.
5. Интернет технологии. Целью дисциплины является формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков в области интернет технологии, объединения локальные сети в глобальную телекоммуникационную сеть Интернет, протоколов обмена данными, используемыми в сети Интернет. Студент приобретает навыки разработки интернет-ресурсов с применением языка разметки гипертекста, каскадных таблиц стилей, клиентских и серверных скриптовых языков программирования, организация архитектуры мультимедийных систем, синхронизация процессов и потоков в Интернет-технологиях. После завершения обучения студент будет способным создавать программные приложения на основе современных Интернет-технологий, определять участок сети с максимальной задержкой передачи IP-пакетов, формировать HTTP-запросы и анализировать поля HTTP-ответов, разрабатывать гипертекстовые документы.
6. Математика I. Целью дисциплины является формирование у обучающихся знаний о математическом аппарате, помогающего моделировать, анализировать и решать практические задачи с приложениями. Дисциплина формирует у обучающихся представление о современной математике и навыки применения основных закономерностей математики. В результате обучения обучающийся освоит основы математической логики, способности расширить область применения законов математической логики в социальной общенаучной сфере.
7. Математика II. Целью дисциплины является формирование у студента основных понятий законов и теорий разделов высшей математики, а также практические навыки использовать изученные приемы и методы для решения конкретных практических задач реальных процессов.
8. Операционная система Linux. Целью дисциплины является формирование у студентов навыков по построению современных операционных систем. В результате обучения студент будет способным применять устройства операционных систем Linux, применять фундаментальные концепции от достигнутого технологического уровня и специфических требований к конкретной реализации, осуществлять их взаимосвязь с различными новациями в этой области.
9. Основы программирования. Целью дисциплины является формирование базовых знаний и практических навыков в области программирования: ознакомление студентов с историей развития языков программирования, с парадигмами программирования, структурами данных, знакомство с методами, применяемыми в программировании, известными алгоритмами. В результате обучения студент будет способным разрабатывать простейшие программы для реализации инженерных задач в профессиональной деятельности, а также использовать полученные навыки при написании дипломной работы и выполнении научно-исследовательских работ.
10. Программирование на Python. Целью дисциплины является формирование ознакомление студентов с фундаментальными концепциями программирования, включая структуры данных, сетевые программные интерфейсы приложений и базы данных, с использованием языка программирования Python. В результате обучения студенты разрабатывают проект, где студент будет использовать технологии, изученные в рамках курса, для разработки и создания собственных приложений для поиска, обработки и визуализации данных.
11. Проектирование базы данных. Целью дисциплины является изучение состава и принципов построение баз данных, методов, развитие практических навыков по разработке и реализации логической структуры базы данных в соответствии формализованной задачи для определенной предметной области, характеристик современных СУБД, современных технологий организации БД, проектирование БД (инфологическое проектирование и ER-модель). В результате обучения студент будет способным принимать участие при разработке баз данных и проектировании баз данных, обеспечивать непротиворечивость и целостность данных, средств проектирования структур баз данных, пользоваться терминологией дисциплины, выбирать тип базы данных и способ ее построения, проектировать реляционную базу данных, работать в одной из систем управления базами данных, использовать язык SQL для программного извлечения сведений из баз данных.
12. Промышленная микробиология. Целью дисциплины является формирование у студентов представлений о механизмах культивирования микробиологических культур, освоение знаний в области практического применения различных типов ферментов, биореакторов, а так же аппаратов для осуществления определенных типов культивации в соответствии с принципами развития клетки. В результате обучения студент будет способным применять методы очистки продукта, а также принципы контроля и стандартизации готового продукта в промышленной микробиологии, принимать участие при выполнении микробиологических процессов для получения дрожжей, кормового белка, липидов и т. д., а также выполнять микробиологический синтез антибиотиков, витаминов, ферментов, аминокислот и т.д.
13. Профессионально-ориентированный иностранный язык. Целью дисциплины является формирование у студентов коммуникативных и профессиональных компетенций. В составе коммуникативной компетенции на интегративной основе формируются лингвистическая (языковая), дискурсивная (речевая) компетенции. Курс конкретизируется в требованиях к коммуникативным умениям во всех видах речевой деятельности: говорении, аудировании, чтении и письма связанных с профессиональной деятельностью студента. Практический курс рассматривается в программе как дисциплина, призванная удовлетворить потребности будущего специалиста в приобретении знаний и умений, которые позволят ему понимать устную и письменную речь в пределах профессиональной деятельности. Изучение систематизации концептуальных основ понимания коммуникативных намерений партнера, авторов текстов на данном уровне, закономерности развития иностранного языка, изучение стилистического своеобразия.
14. Стандартизация и технические измерения. Целью дисциплины является изучение развития стандартизации, метрологии, их роли в повышении качества продукции, контроля качества, а также формирование у студентов понимания роли стандартизации, и технического измерения в обеспечения безопасности и качества технологического процесса и продукции.
15. Тестирование программного обеспечения. Целью дисциплины является ознакомление студентов с основными видами и методами тестирования программного обеспечения при структурном и объектно-ориентированном подходе в программировании, освоение современных инструментов тестирования, получение опыта тестирования компьютерных программ. В результате обучения студент будет способным демонстрировать навыки по критериям и разновидностям тестирования, выполнять модульное, интеграционное и системное тестирование, применять общие принципы автоматизации тестирования, использовать инструменты и методы модульного тестирования, оценивать сложность тестирования программного продукта с использованием математической модели, проводить все виды тестирования.
16. Физика I. Целью дисциплины является применение полученных теоретических и практических навыков по основным законам и теориям, принципам физики, физическим методам исследований, а также умение проводить эксперименты, работать с измерительными приборами, обрабатывать полученные результаты.
17. Физика II. Целью дисциплины является формирование у студентов знаний по механике, электричеству и магнетизму, колебаниям и волнам, квантовой и ядерной физике, статистической физике и термодинамике. Изучение основ термодинамики, электричества и магнетизма, электростатики, постоянного тока, магнитного поля, магнитных свойств вещества, основ теории Максвелла, оптических приборов и использования их в технологических производствах, атомной и ядерной физики. При изучении дисциплины акцент делается на наиболее универсальные методы, законы и модели современной физики, демонстрируется специфика рационального метода познания окружающего мира, сосредоточены усилия на формировании у студентов ключевых и предметных компетенций, а также общего физического мировоззрения и развитии физического мышления.
18. Big Data и DataScience. Целью дисциплины является подготовка специалистов, способных оценить влияние технологий больших данных на деятельность крупных предприятий. В результате обучения студент будет способным предложить варианты эффективного использования технологий больших данных в управлении предприятиями, выполнять анализ и обработку больших данных в реальном времени, по мере поступления.

Компоненты по выбору – перечень базовых учебных дисциплин, которые можно выбрать самостоятельно.

1. Биотехнология лекарственных растений. Целью дисциплины является знакомство с современными технологиями культивирования и особенностями культуры клеток высших растений как возобновляемого источника фармакологически ценных вторичных метаболитов на основе знаний молекулярно-биохимических и фармакологических механизмов их действия, а также потребностей в мировой фитомедицине.
2. Биотехнология молоко и молочных продуктов. Целью дисциплины освоение биотехнологических процессов производства молочных продуктов в объеме, необходимом для решения производственных задач отрасли и в исследовательской деятельности
3. Биотехнология мясо и мясных продуктов. Цель дисциплины формирование необходимых теоретических знаний об использовании биотехнологии в производстве и переработке мяса
4. Биохимия. Целью дисциплины является обучение студентов получение обучающимися глубоких знаний о химическом составе организма, структуре, свойствах клеток и об обмене веществ и энергии в живом организме. В результате изучения дисциплины студент овладевает навыками и приемами работы на приборах и оборудовании, используемых в биохимических лабораториях научно-исследовательского и производственного профиля.
5. Микробиология и вирусология. Цель дисциплины рассматривать современные проблемы микробиологии: взаимоотношения микроорганизмов между собой и с другими организмами (вирусами, растениями, животными, человеком), особенности конструкционного и энергетического метаболизма основных групп микроорганизмов, их пищевые потребности, структурная организация прокариотной клетки, вирусов и функции их отдельных компонентов, действие физических и химических факторов на микроорганизмы, особенности распространения прокариот в различных экотопах, взаимодействие вирусов с прокариотическими и эукариотическими клетками.
6. Молекулярная биология и генетика. Целью дисциплины сформировать у студентов понимание основных закономерностей хранения, передачи и реализации наследственной информации на молекулярном уровне в клетке и природе в целом, передать знания о принципах устройства и работы биологических “молекулярных машин” как основы функционирования генома и протеома.
7. Неорганическая, органическая и аналитическая химия. Целью дисциплины является формирование у обучающегося знаний о современных основах неорганической, органической и аналитической химии с целью применения полученных знаний в технологическом процессе, а также прививка основ качественного и количественного анализа химических соединений.
8. Пищевая биотехнология. Формирование современных представлений, знаний и умений для самостоятельного решения практических задач пищевой промышленности по использованию и совершенствованию действующих и опережающих технологических процессов, разработке новых способов комплексной и рациональной переработки сырья на основе максимального использования всех имеющихся пищевых ресурсов.
9. Современные методы биотехнологии. Цель дисциплины ознакомление студентов с современными физико-химическими и молекулярными методами исследования, используемыми при анализе биологических объектов и продуктов, получаемых при биотехнологических процессах
10. Творческий проект. Целью курса является развитие мотивации и подготовка к научно-исследовательской, проектной деятельности обучающегося. В ходе прохождения курса студенты осваивают методологию научного познания, методы научных исследований, искусство презентации, основные подходы к работе в научной группе. Особое внимание уделяется совместной работе обучающегося и научного руководителя, самостоятельной работе студентов в процессе обучения. В результате обучения обучающийся будет способным разрабатывать и реализовывать на практике собственные творческие проекты, работать в команде при выполнении комплексной задачи.
11. Творческий проект. Целью курса является развитие мотивации и подготовка к научно-исследовательской, проектной деятельности обучающегося. В ходе прохождения курса студенты осваивают методологию научного познания, методы научных исследований, искусство презентации, основные подходы к работе в научной группе. Особое внимание уделяется совместной работе обучающегося и научного руководителя, самостоятельной работе студентов в процессе обучения. В результате обучения обучающийся будет способным разрабатывать и реализовывать на практике собственные творческие проекты, работать в команде при выполнении комплексной задачи.
12. Творческий проект. Целью курса является развитие мотивации и подготовка к научно-исследовательской, проектной деятельности обучающегося. В ходе прохождения курса студенты осваивают методологию научного познания, методы научных исследований, искусство презентации, основные подходы к работе в научной группе. Особое внимание уделяется совместной работе обучающегося и научного руководителя, самостоятельной работе студентов в процессе обучения. В результате обучения обучающийся будет способным разрабатывать и реализовывать на практике собственные творческие проекты, работать в команде при выполнении комплексной задачи.
13. Творческий проект. Целью курса является развитие мотивации и подготовка к научно-исследовательской, проектной деятельности обучающегося. В ходе прохождения курса студенты осваивают методологию научного познания, методы научных исследований, искусство презентации, основные подходы к работе в научной группе. Особое внимание уделяется совместной работе обучающегося и научного руководителя, самостоятельной работе студентов в процессе обучения. В результате обучения обучающийся будет способным разрабатывать и реализовывать на практике собственные творческие проекты, работать в команде при выполнении комплексной задачи.
14. Энзимобиотехнология. Целью дисциплины формирование знаний о структуре, функциях ферментов, методах их качественного и количественного определения, кинетике ферментативных реакций.

Вузовские компоненты

1. Бизнес – планирование по отраслям. Курс направлен на изучение сущности бизнес-планирования по отраслям с использованием прикладных программных средств, в том числе структур и функции бизнес-планов; требования инвесторов к разработке бизнес-планов; методики бизнес – планирования. В результате освоения курса обучающиеся будут разрабатывать бизнес-план и другие внутрифирменные планы, рас-считывать, анализировать и интерпретировать основные экономические показатели предприятия
2. Биотехнологическое производство белковых веществ. Целью дисциплины является формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков по получению биотехнологическими методами широко применяемых в медицине групп лекарственных средств, как антибиотики, ферменты, витамины и др. В результате обучения студент будет способным принимать участие при осуществлении биотехнологических способов производства, биосинтеза, выделении и очистке лекарственных средств, а также при контроле их качества.
3. Генетическая инженерия. Целью дисциплины является формирование теоретических знаний у студентов по фундаментальным основам современной биотехнологии и практическими приложениями, изучение методов генетической инженерии как нового направления биотехнологии, объединяющее знания, приемы и методики из целого блока смежных наук — генетики, биологии, химии, вирусологии для использования в практической деятельности. В результате обучения студент будет способным интерпретировать методологические приемы, используемые в получении клеток, обладающих высокой генеративной и биосинтетической способностями, демонстрировать знания принципов клеточной организации биологических объектов, биофизических и биохимических основ, мембранных процессов жизнедеятельности.
4. Предпринимательство. Целью изучения дисциплины является формирование системы знаний у обучающихся о роли предпринимательской деятельности с учетом лидерских качеств на определенном рынке бизнес-среды на основе изучения теоретических и практических основ ведения предпринимательства. В результате обучения, обучающийся освоит теорию и практику ведения предпринимательской деятельности, основы государственного регулирования предпринимательской деятельности и его объектов.
5. Промышленная безопасность (МООК>MOODLE). Целью изучения дисциплины является получение теоретических и практических знаний обучающимися в обеспечении промышленных производств, принятии инженерных решений по улучшению условий труда и организации безопасной работы. В результате обучения обучающийся получит теоретические и практические знания в обеспечении производств, инженерные решения по улучшению условий труда, организации безопасной работы с технологическим и механическим оборудованием на основе законодательства РК.
6. Управление проектами (МООК>MOODLE). Курс направлен на формирование у обучающихся знаний о методологии управления проектами в различных сферах деятельности и созданию условий для внедрения новых информационных технологий в сферу выполнения проектов. В результате изучения дисциплины, обучающиеся овладеют методами управления проектами, практическими подходами к решению управленческих проблем на различных этапах жизненного цикла согласно международным стандартам в области управления проектами

Компоненты по выбору

1. Биотехнология растений. Целью освоения дисциплины является ознакомление с основными достижениями биотехнологии в сельском хозяйстве на сегодняшнем этапе ее развития, с главными направлениями разработок в области генетической, клеточной инженерии, а также прикладными аспектами использования данных методов. В результате изучения дисциплины студент овладевает навыками и усвоение основных методов и приѐмов, аминокислот, ферментов, препаратов для растениеводства, создание биоудобрений, биопрепаратов, новых сортов растений, устойчивых к различным факторам, усвоение достижений методов биотехнологии при переработке сельскохозяйственных отходов.
2. Физиология растений. Целью дисциплины является научить студентов освоение теоретических знаний в области физиологии растений, приобретение умений их применять на практике или в ситуациях, имитирующих эту деятельность. В результате изучения дисциплины студент овладевает навыками и сформировать у студентов систему знаний о физиологических процессах у растений, развивать умения и навыки исследовательской деятельности в процессе изучения физиологии растений.
3. Экологическая биотехнология. Целью дисциплины является изучение биотехнологических методов очистки воды, почвы, воздуха и др. объектов от экологического загрязнения. Дисциплина рассматривает предельно допустимые нормы загрязнения в различных областях и формами их контроля, общие сведения о базовых принципах культуры клеток, тканей и протопластов растений invitro, методические основы культивирования органов, тканей, клеток. В результате обучения студенты будут способными анализировать водные экологические системы, разрабатывать биологическую очистку загрязненных водных экосистем, выявлять сходство и различие в биологической трансформации загрязняющих веществ, микробиологическую переработку органических отходов.
4. Экосистемы природных сред и сооружений биологической очистки. Целью дисциплины является формирование у студентов теоретических знаний по ботанике, зоологии, генетике, микробиологии, экологии, навыков к биометрической обработке материала компьютерными статистическими программами. В результате обучения студент будет способным использовать биологические методы очистки окружающей среды от техногенных загрязнений и переработки отходов, решать задачи в систематизированной форме усваивая представления об основных закономерностях функционирования природных экосистем, путях миграции антропогенных загрязнений в окружающей среде, путях биотрансформации органических ксенобиотиков, природных полимеров.