Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Szkoła Doktorska - Szkoła Doktorska
specjalność: technologia żywności i żywienia

Sylabus przedmiotu Wykorzystanie metod matematycznych w opisie procesów biochemicznych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Szkoła Doktorska
Forma studiów studia stacjonarne Poziom
Stopnień naukowy absolwenta doktor
Obszary studiów charakterystyki PRK
Profil
Moduł
Przedmiot Wykorzystanie metod matematycznych w opisie procesów biochemicznych
Specjalność inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Jednostka prowadząca Katedra Bioinżynierii
Nauczyciel odpowiedzialny Arkadiusz Telesiński <Arkadiusz.Telesinski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Krystyna Cybulska <Krystyna.Cybulska@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 37 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW4 15 2,00,50zaliczenie
projektyP4 10 1,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawowe wiadomości z rachunku różniczkowego i całkowego funkcji jedej zmiennej i funkcji wielu zmiennych
W-2Podstawowe wiadomości z zakresu biochemii

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Celem przedmiotu jest zapoznanie Doktoranta z możliwościami wykorzystania metod matematycznych w opisie procesów biochemicznych

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
projekty
T-P-1Opracowanie procesów biochemicznych na przykładzie wybranych drobnoustrojów wykorzystywanych w inżynierii środowiska.5
T-P-2Stworzenie modelu matematycznego na podstawie wyników przeprowadzonego doświadczenia mikrobiologicznego5
10
wykłady
T-W-1Zasady matematycznego modelowania, obliczenia numeryczne i symboliczne, zastosowanie rachunku różniczkowego i całkowego2
T-W-2Zastosowanie równań różniczkowych zwyczajnych w modelowaniu matematycznym2
T-W-3Podstawowe procesy biochemiczne, mające zastosowanie w inżynierii środowiska, górnictwie i energetyce3
T-W-4Modele matematyczne procesów biochemicznych: weryfikacja modelu, czas ciągły i czas dyskretny, równanie Malthusa, wykładniczy wzrost populacji2
T-W-5Podstawowe modele wzrostu pojedynczej populacji i oddziaływań międzypopulacyjnych w czasie ciągłym2
T-W-6Modele populacyjne z czasem dyskretnym2
T-W-7Modelowanie stochastyczne: konstrukcja modeli losowych, teoria symulacji wielkości losowych, łańcuchy Markowa, niejednorodny proces Poissona2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
projekty
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach10
A-P-2Studiowanie wskazanej literatury15
A-P-3Wykonanie projektu dotyczącego modelowania matematycznego procesów biochemicznych5
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Studiowanie wskazanej literatury35
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia10
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Doświadczenie laboratoryjne
M-3Ćwiczenia projektowe

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Zaliczenie projektu
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
SD_3-_SzDE02bISG_W01
Doktorant zna przyklady modeli matmatycznych stosowanych w do opisu wybranych procesów biochemicznych; zna podstawy modelowania stochastycznego
SD_3_W06C-1T-P-2, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-P-1, T-W-7, T-W-6, T-W-1M-2, M-3, M-1S-1, S-2

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
SD_3-_SzDE02bISG_U01
Doktorant umie konstruować modele matematyczne opisujące wybrane procesy biochemiczne
SD_3_U02C-1T-P-1, T-P-2M-3, M-2S-1

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
SD_3-_SzDE02bISG_K01
Doktorant rozumie znaczenie modelowania matematycznego w procesach biochemicznych
SD_3_K02C-1T-P-2, T-P-1M-2, M-3S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
SD_3-_SzDE02bISG_W01
Doktorant zna przyklady modeli matmatycznych stosowanych w do opisu wybranych procesów biochemicznych; zna podstawy modelowania stochastycznego
2,0
3,0Doktorant posiada podstawową wiedzę z zakresu modelowania matematycznego
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
SD_3-_SzDE02bISG_U01
Doktorant umie konstruować modele matematyczne opisujące wybrane procesy biochemiczne
2,0
3,0Doktorant potrafi skonstruować elementarne modele opisujące wybrane procesy biochemiczne
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
SD_3-_SzDE02bISG_K01
Doktorant rozumie znaczenie modelowania matematycznego w procesach biochemicznych
2,0
3,0Doktorant wykazuje aktywność do tworzenia modeli matematycznych opisuących wybrane procesy biochemiczne
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Palczewski A., Równania różniczkowe zwyczajne, WNT, Warszawa, 2004
  2. Wrzosek D., Matematyka dla biologów, Wyd. UW, Warszawa, 2018

Literatura dodatkowa

  1. Foryś U., Matematyka w biologii, WNT, Warszawa, 2005
  2. Kączkowski J., Podstawy biochemii, PWN, Warszawa, 2012
  3. Plucińska A., Pluciński E., Probabilistyka, WNT, Warszawa, 2015

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Opracowanie procesów biochemicznych na przykładzie wybranych drobnoustrojów wykorzystywanych w inżynierii środowiska.5
T-P-2Stworzenie modelu matematycznego na podstawie wyników przeprowadzonego doświadczenia mikrobiologicznego5
10

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Zasady matematycznego modelowania, obliczenia numeryczne i symboliczne, zastosowanie rachunku różniczkowego i całkowego2
T-W-2Zastosowanie równań różniczkowych zwyczajnych w modelowaniu matematycznym2
T-W-3Podstawowe procesy biochemiczne, mające zastosowanie w inżynierii środowiska, górnictwie i energetyce3
T-W-4Modele matematyczne procesów biochemicznych: weryfikacja modelu, czas ciągły i czas dyskretny, równanie Malthusa, wykładniczy wzrost populacji2
T-W-5Podstawowe modele wzrostu pojedynczej populacji i oddziaływań międzypopulacyjnych w czasie ciągłym2
T-W-6Modele populacyjne z czasem dyskretnym2
T-W-7Modelowanie stochastyczne: konstrukcja modeli losowych, teoria symulacji wielkości losowych, łańcuchy Markowa, niejednorodny proces Poissona2
15

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach10
A-P-2Studiowanie wskazanej literatury15
A-P-3Wykonanie projektu dotyczącego modelowania matematycznego procesów biochemicznych5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Studiowanie wskazanej literatury35
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia10
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięSD_3-_SzDE02bISG_W01Doktorant zna przyklady modeli matmatycznych stosowanych w do opisu wybranych procesów biochemicznych; zna podstawy modelowania stochastycznego
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinySD_3_W06Posiada wiedzę dotyczącą najnowszych teorii, zasad i pojęć oraz metod badawczych związanych z reprezentowaną dziedziną i dyscypliną oraz wiedzę poszerzoną, umożliwiającą tworzenie nowych teorii, metodologii badań i pojęć w zakresie reprezentowanej dziedziny i dyscypliny.
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie Doktoranta z możliwościami wykorzystania metod matematycznych w opisie procesów biochemicznych
Treści programoweT-P-2Stworzenie modelu matematycznego na podstawie wyników przeprowadzonego doświadczenia mikrobiologicznego
T-W-2Zastosowanie równań różniczkowych zwyczajnych w modelowaniu matematycznym
T-W-3Podstawowe procesy biochemiczne, mające zastosowanie w inżynierii środowiska, górnictwie i energetyce
T-W-4Modele matematyczne procesów biochemicznych: weryfikacja modelu, czas ciągły i czas dyskretny, równanie Malthusa, wykładniczy wzrost populacji
T-W-5Podstawowe modele wzrostu pojedynczej populacji i oddziaływań międzypopulacyjnych w czasie ciągłym
T-P-1Opracowanie procesów biochemicznych na przykładzie wybranych drobnoustrojów wykorzystywanych w inżynierii środowiska.
T-W-7Modelowanie stochastyczne: konstrukcja modeli losowych, teoria symulacji wielkości losowych, łańcuchy Markowa, niejednorodny proces Poissona
T-W-6Modele populacyjne z czasem dyskretnym
T-W-1Zasady matematycznego modelowania, obliczenia numeryczne i symboliczne, zastosowanie rachunku różniczkowego i całkowego
Metody nauczaniaM-2Doświadczenie laboratoryjne
M-3Ćwiczenia projektowe
M-1Wykład informacyjny
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Zaliczenie projektu
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Doktorant posiada podstawową wiedzę z zakresu modelowania matematycznego
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięSD_3-_SzDE02bISG_U01Doktorant umie konstruować modele matematyczne opisujące wybrane procesy biochemiczne
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinySD_3_U02Potrafi praktycznie wykorzystać i udoskonalić metody, techniki i narzędzia badawcze w zakresie reprezentowanej dziedziny i dyscypliny oraz twórczo je stosować do uzyskiwania wyników badawczych i ich opracowania.
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie Doktoranta z możliwościami wykorzystania metod matematycznych w opisie procesów biochemicznych
Treści programoweT-P-1Opracowanie procesów biochemicznych na przykładzie wybranych drobnoustrojów wykorzystywanych w inżynierii środowiska.
T-P-2Stworzenie modelu matematycznego na podstawie wyników przeprowadzonego doświadczenia mikrobiologicznego
Metody nauczaniaM-3Ćwiczenia projektowe
M-2Doświadczenie laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Zaliczenie projektu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Doktorant potrafi skonstruować elementarne modele opisujące wybrane procesy biochemiczne
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięSD_3-_SzDE02bISG_K01Doktorant rozumie znaczenie modelowania matematycznego w procesach biochemicznych
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinySD_3_K02Rozumie konieczność i jest gotów do krytycznej analizy wkładu wyników własnej działalności badawczej w rozwój reprezentowanej dziedziny i dyscypliny.
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie Doktoranta z możliwościami wykorzystania metod matematycznych w opisie procesów biochemicznych
Treści programoweT-P-2Stworzenie modelu matematycznego na podstawie wyników przeprowadzonego doświadczenia mikrobiologicznego
T-P-1Opracowanie procesów biochemicznych na przykładzie wybranych drobnoustrojów wykorzystywanych w inżynierii środowiska.
Metody nauczaniaM-2Doświadczenie laboratoryjne
M-3Ćwiczenia projektowe
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Zaliczenie projektu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Doktorant wykazuje aktywność do tworzenia modeli matematycznych opisuących wybrane procesy biochemiczne
3,5
4,0
4,5
5,0