Wydział Biotechnologii i Hodowli Zwierząt - Bioinformatyka (S1)
Sylabus przedmiotu Fizyka z elementami biofizyki:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Bioinformatyka | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
Obszary studiów | nauk przyrodniczych, nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Fizyka z elementami biofizyki | ||
Specjalność | przedmiot wspólny | ||
Jednostka prowadząca | Katedra Fizyki i Agrofizyki | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Dorota Gołębiowska <Dorota.Golebiowska@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | Romualda Bejger <Romualda.Bejger@zut.edu.pl>, Andrzej Gawlik <Andrzej.Gawlik@zut.edu.pl> | ||
ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Wymagana znajomość podstaw fizyki na poziomie szkoły średniej ogólnokształcącej |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Rozwinięcie, w stosunku do wiedzy na poziiomie szkoły średniej, zagadnień z zakresu fizyki cząsteczkowej, termodynamiki , w tym termodynamiki ukladów otwartych, podstaw procesów bioelektrycznych w błonach, iraz mechanizmow przekazywania i rozprzestrzeniania sie impulsów nerwowych. |
C-2 | Cwiczenia audytoryjne: Praktyczne zapoznanie studentów z przeprowadzaniem prostych pomiatów parametrów fizycznych i oceną ich wiarygodności poprzez analizą niepewności uzyskanych wyników. Zapoznanie studentow z podstawami biospektroskopii Zapoznanie studentów z zgadnieniemi wykorzystania wybranych zagadnień z optyki w bioinformatyce. Rozszerzenie zagadnień związanych z przekazywaniem informacji w ukladach biologicznych Zapoznanioe studentów z zagadnieniem wpływu promieniowania jonizującego na organizmy żywe. |
C-3 | Zajęcia praktyczne (laboratoryjne)poświęcone są praktycznym pomiarom parametrów cieplnych ( takich jak ciepło topnienie, skraplania czy parowania), pomiarom praktycznym parametrów fizycznych zwiazanych z oddziaływaniem miedzycząsteczkowym ( współczynnik napięcia powierzchniowego, wspołczynniki lepkosci, przewodnictwo elektrolityczne, struktura cząsteczek, a ich zdolnosci do polaryzacji światła).Pomiary parametrów fotometrii wizualnej i energetycznej |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
ćwiczenia audytoryjne | ||
T-A-1 | 1. Praktyczne zapoznanie studentów z przeprowadzaniem prostych pomiatów parametrów fizycznych i oceną ich wiarygodności poprzez analizą niepewności uzyskanych wyników. | 4 |
T-A-2 | 2. Zapoznanie studentow z podstawami biospektroskopii (spektroskopia absorpcyjne i fluorescencyjna), Świecenia biologicze. Rozszerzenie zagadnień związanych z przekazywaniem informacji w ukladach biologicznych | 4 |
T-A-3 | 3. Zapoznanie studentów z zgadnieniemi wykorzystania wybranych zagadnień z optyki w bioinformatyce. | 2 |
T-A-4 | 4. Zapoznanie studentów z zagadnieniem wpływu promieniowania jonizującego na organizmy żywe. | 3 |
T-A-5 | Zaliczenie ustne ćwiczeń audytoryjnych | 2 |
15 | ||
laboratoria | ||
T-L-1 | 1. Wyznaczanie gęstości ciał stałych o kaształtach prawidłowych | 2 |
T-L-2 | 2. Wyznaczanie wspołczynników charakterystycznych dla cieczy: (wspóołczynników lepkości i napięcia powierzchniowego) | 2 |
T-L-3 | 3. Wyznaczanie wilgotności powietrza metodą psychrpmetryczną i metodą punktu rosy. | 2 |
T-L-4 | 4.Wyznaczanie parametrów cieplnyych wody i materiałów izolacyjnych | 2 |
T-L-5 | 5. Wyznaczanie parametrów elektrycznych (siły elektromotoryczne i termoelektromotorycznej. rezystancji zastepczych , przewodnictwa elektrolitycznego, sprawności urządzeń elektryczntch) | 2 |
T-L-6 | 6. Pomiary parametrów optycznych pozwalających na ocenę stężenia badanych roztworów.Pomiary kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła spolaryzowanego w roztworach cukrów, i/lub pomiary współczynników załamania światła w roztworach soli kuchennej. | 2 |
T-L-7 | Zaliczenie pisemne ćwiczeń laboratoryjnych | 1 |
T-L-8 | a | 2 |
15 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | 1.Fizyka i Biofizyka- ogólna charakterystyka sił wystepujących w przyrodzie: siły grawitacyjne, elektryczne i magnetyczne oraz ich wpływ na organizmy żywe. | 2 |
T-W-2 | 2.Siły międzycząsteczkowe van der Waalsa, ich znaczenie w przyrodzie oraz w kształtowaniu struktur biologicznych | 2 |
T-W-3 | 3.Transport molekularny- zjawiska transportu masy(dyfuzja), przewodnictwa cieplnego (zjawiska termokinetyczne) i ładunku( zjawisko przewodnictwa elektrolitycznego). | 2 |
T-W-4 | Woda, podstawowa cząsteczka życia jeje struktura i anomalne właściwosci. | 2 |
T-W-5 | 5.Energia i jej rodzaje. Ciepło i temperatura. I I zasada termodynamiki, termodynamiczne funkcje stanu- energia wewnetrzna i entalpia. | 2 |
T-W-6 | 6. II zasada termodynamiki - nierówność Clausiusa- termodynamiczne funkcje stanu : energia swobodna i entalpia swobodna termodynamiczny układ otwarty - potencjała chemiczny. - podstawy bioenergetyki. | 2 |
T-W-7 | 7. Błony biologiczne, ich struktura i własciwosci- dyfuzja przez błony- osmoza - równowaga osmotyxczna | 2 |
T-W-8 | 8. Podstawy fizyczne zjawisk bioelektrycznychw błonach-- budowa i funkcjonowanie komórek nerwowych (potencjały czynnościowe). | 2 |
T-W-9 | 9. Mechanizmy przekazywania impulsów nerwowych i metody pomiaru potencjałów elektrycznych w błonach. | 2 |
T-W-10 | Zaliczenie wykładów w formie pisemnej | 2 |
20 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
ćwiczenia audytoryjne | ||
A-A-1 | Uczestnictwo w zajęciach audytoryjnych | 15 |
A-A-2 | Konsultacje z prowadzącym zajęcia | 10 |
A-A-3 | Praca własna - studiowanie materiału omawianego na ćwiczeniach audytoryjnych i przygotowanie sie do zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych | 20 |
45 | ||
laboratoria | ||
A-L-1 | 1. Uczestnictwo w ćwiczeniach laboratoryjnych | 15 |
A-L-2 | 2. Konsultacje | 10 |
A-L-3 | 3. Opracowanie sprawozdań z ćwiczeń | 7 |
A-L-4 | 4Przygotowanie do ćwiczeń | 7 |
A-L-5 | 5. Przygotowanie do kolokwium | 6 |
45 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | Udział studenta w wykładach | 20 |
A-W-2 | Konsultacje | 8 |
A-W-3 | Zaliczenie pisemne wykladów | 2 |
A-W-4 | Samodzielne studiowanie tematyki wykladów | 30 |
60 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Wykłady w postaci prezentacji multimedialnych |
M-2 | Cwiczenia audytoryjne - w postaci ustnego omówienia wybranych , wymienionych wcześniej zagadnień, zilustrowanych, w miarę mozliwości, odpowiednimi demonstracjami. Praktyczne wyliczanie niepewnosci wyników uzyskiwanych w bezpośrednich pomiarach. |
M-3 | Ćwiczenia laboratoryjne będą prowadzone w zespołach 2 osobowych. Metoda nauczania bedzie polegać na samodzielnym wykonaniu pomiarów wielkosci fizycznych zgodnie z otrzymana instrukcją i wyliczeniu na podstawie "wzorów roboczych" ich wartosci. |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena formująca: Ocena aktywnosci studentów na ćwiczeniach audytoryjnych i laboratoryjnych |
S-2 | Ocena formująca: Ocena pisemnych opracowań z ćwiczeń laboratoryjnych |
S-3 | Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie wykładów |
S-4 | Ocena podsumowująca: Ocena końcowa z opracowań z ćwiczeń laboratoryjnych. Pisemne zaliczenie zagadnień realizowanych podczas ćwiczeń laboratoryjnych |
S-5 | Ocena podsumowująca: Pisemne lub ustne zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
BI_1A_BI-S-B2_W01 Student zna i rozumie, definiuje i wyjaśnia podstawowe procesy fizyczne zachodzące w przyrodzie | BI_1A_W04, BI_1A_W08, BI_1A_W01 | P1A_W01, P1A_W02, P1A_W03, P1A_W05, P1A_W06, P1A_W07, P1A_W08, T1A_W01, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W05, T1A_W07 | InzA_W02 | C-1 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-2, S-3, S-4, S-5 |
BI_1A_BI-S-B2_W02 Student zna zasady przeprowadzania pomiarów wielkości fizycznych. Zna zasady działania prostych przyrządów do pomiarów podstawowych wielkości fizycznych. Zna metody oceny niepewności uzyskanych wyników. | BI_1A_W08, BI_1A_W01, BI_1A_W17 | P1A_W02, P1A_W03, P1A_W04, P1A_W05, P1A_W06, P1A_W07, T1A_W01, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W06, T1A_W07, T1A_W08 | InzA_W01, InzA_W02, InzA_W03, InzA_W05 | C-2, C-3 | T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7 | M-2, M-3 | S-1, S-2, S-4, S-5 |
BI_1A_BI-S-B2_W03 Zna metody oceny niepewności uzyskanych wyników. Zna podstawy biospektroskopii Zna wybrane zagadnienia z zastosowań optyki w bioinformatyce. Zna i rozumie zasady przekazywania informacji w ukladach biologicznych Zna podstawowe zagrozenia wynikające z wpływu promieniowania jonizującego na organizmy żywe. | BI_1A_W05, BI_1A_W07, BI_1A_W08, BI_1A_W01 | P1A_W01, P1A_W02, P1A_W03, P1A_W04, P1A_W05, P1A_W06, P1A_W07, P1A_W08, T1A_W01, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W05, T1A_W07 | InzA_W02 | C-2 | T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-4, T-A-5 | M-2 | S-1, S-5 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
BI_1A_BI-S-B2_U01 Student potrafi opisać podstawowe procesy fizyczne i biofizyczne zachodzące w przyrodzie | BI_1A_U01, BI_1A_U03 | P1A_U01, P1A_U02, P1A_U04, P1A_U11, T1A_U01, T1A_U05, T1A_U09, T1A_U14 | InzA_U01, InzA_U02, InzA_U07 | C-1 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-A-2, T-A-3 | M-1, M-2 | S-3, S-5 |
BI_1A_BI-S-B2_U02 Student potrafi pracować w zespole, umie przeprowadzić doświadczenie z fizyki i wykonać pomiary podstawowych wielkości fizycznych przy użyciu odpowiednich przyrządów. Student potrafi zinterpretować uzyskane wyniki i oszacować ich wiarygodność | BI_1A_U01, BI_1A_U20 | P1A_U01, P1A_U02, P1A_U04, P1A_U06, P1A_U08, P1A_U09, P1A_U10, P1A_U12, T1A_U01, T1A_U03, T1A_U06, T1A_U09, T1A_U11, T1A_U12 | InzA_U02, InzA_U04, InzA_U07 | C-2, C-3 | T-A-1, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6 | M-2, M-3 | S-1, S-2, S-4, S-5 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
BI_1A_BI-S-B2_K01 Student ma świadomość ważności procesów fizycznych i biofizycznych zachodzących w środowisku oraz na swiadomość potrzeby ciągłego uczenia się. | BI_1A_K01, BI_1A_K02, BI_1A_K03 | P1A_K01, P1A_K02, P1A_K03, P1A_K04, P1A_K05, P1A_K07, P1A_K08, T1A_K01, T1A_K02, T1A_K05, T1A_K06, T1A_K07 | InzA_K01, InzA_K02 | C-1, C-2, C-3 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-4, T-A-5, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-2, S-3, S-4, S-5 |
BI_1A_BI-S-B2_K02 Student jest zdolny do pracy w zespole. Wykazuje odpowiedzialność za powierzany mu sprzęt. Wykazuje również odpowiedzialność za pracę własną oraz szanuje pracę innych. | BI_1A_K01, BI_1A_K04, BI_1A_K07 | P1A_K02, P1A_K03, P1A_K04, P1A_K06, P1A_K08, T1A_K02, T1A_K03, T1A_K04, T1A_K05, T1A_K06 | InzA_K01, InzA_K02 | C-1, C-2, C-3 | T-W-1 | M-2, M-3 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
BI_1A_BI-S-B2_W01 Student zna i rozumie, definiuje i wyjaśnia podstawowe procesy fizyczne zachodzące w przyrodzie | 2,0 | niezadawalajaca znajomość obowiązującego materiału |
3,0 | zadowalająca znajomość podstawowych pojęć objętych treściami programowymi | |
3,5 | zadowalająca znajomość (rozumienie) podstawowych zagadnień zrealizowanych treści programowych | |
4,0 | dobra znajomość podstawowych pojęć, zjawisk i zagadnień objętych programem przedmiotu | |
4,5 | bardzo dobra znajomość zrealizowanych treści programowych | |
5,0 | znakomita wiedza z zakresu całego realizowanego materiału | |
BI_1A_BI-S-B2_W02 Student zna zasady przeprowadzania pomiarów wielkości fizycznych. Zna zasady działania prostych przyrządów do pomiarów podstawowych wielkości fizycznych. Zna metody oceny niepewności uzyskanych wyników. | 2,0 | Student nIe zna zasad wykonywania pomiarów podstawowych wielkosci fizycznych i nie zna zasad prezentacjio opracowań ćwiczeń |
3,0 | Student zna zasady wykonania określonych pomiarów, ale nie umie ich wykonać bez pomocy prowadzącego. a jego wiedza teoretyczna jest ograniczona do zagadnień przedstawionych wobowiązującym skrypcie | |
3,5 | Student wie jak wykonać pomiary podstawowych wielkości fizycznych oraz ma wiedzę szerszą w odniesieniu do połowy wykonanych ćwiczeń od przekazanej w postaci opisów ćwiczeń zamieszczonych w obowiązującym skrypcie. | |
4,0 | Student wie jak wykonać pomiary podstawowych wielkości fizycznych i ma wiedzę szerszą w odniesieniu do 3/4 wykonanych ćwiczeń, niż ta przekazana w postaci opisów ćwiczeń zamieszczonych w obowiązującym skrypcie. | |
4,5 | Student wie jak wykonać pomiary podstawowych wielkości fizycznych i ma wiedzę szerszą w odniesieniu do prawie wszystkich wykonanych ćwiczeń, niż ta przekazana w postaci opisów ćwiczeń zamieszczonych w obowiązującym skrypcie. | |
5,0 | Student zna zasady wykonywania pomiarów podstawowych wielkści fizycznych. Zna sposoby oszacowania niepewności uzyskanych wyników pomiarów i we wszystkich przypadkach ma wiedzę szerszą, na temat zagadnień, których dotycza ćwiczenia, niż to podaje obowiązujący skrypt. | |
BI_1A_BI-S-B2_W03 Zna metody oceny niepewności uzyskanych wyników. Zna podstawy biospektroskopii Zna wybrane zagadnienia z zastosowań optyki w bioinformatyce. Zna i rozumie zasady przekazywania informacji w ukladach biologicznych Zna podstawowe zagrozenia wynikające z wpływu promieniowania jonizującego na organizmy żywe. | 2,0 | niezadawalajaca znajomość obowiązującego materiału z ćwiczeń audytoryjnych |
3,0 | zadowalająca znajomość podstawowych pojęć objętych treściami programowymi | |
3,5 | zadowalająca znajomość (rozumienie) podstawowych zagadnień zrealizowanych treści programowych | |
4,0 | dobra znajomość podstawowych pojęć, zjawisk i zagadnień objętych programem przedmiotu | |
4,5 | bardzo dobra znajomość zrealizowanych treści programowych | |
5,0 | znakomita wiedza z zakresu całego realizowanego materiału |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
BI_1A_BI-S-B2_U01 Student potrafi opisać podstawowe procesy fizyczne i biofizyczne zachodzące w przyrodzie | 2,0 | niezadawalające umiejętności z zakresu interpretacji zjawisk fizycznych |
3,0 | student potrafi opisać słownie i objaśnić podstawowe zjawiska zachodzące w przyrodzie na wybranych przykładach. Scharakteryzować wybrane zjawiska fizyczne i umieć powiązać je z procesami biofizycznymi | |
3,5 | dostateczne umiejetności z zakresu zrozumienia i interpretacji zjawisk fizycznych | |
4,0 | dobre rozumienie i interpretacja zjawisk fizycznych | |
4,5 | bardzo dobre rozumienie i interpretacja zjawisk fizycznych objętych programem | |
5,0 | znakomita znajomość i umiejętność interpretacji zjawisk fizycznych | |
BI_1A_BI-S-B2_U02 Student potrafi pracować w zespole, umie przeprowadzić doświadczenie z fizyki i wykonać pomiary podstawowych wielkości fizycznych przy użyciu odpowiednich przyrządów. Student potrafi zinterpretować uzyskane wyniki i oszacować ich wiarygodność | 2,0 | Student nIe potrafi wykonać pomiarów podstawowych wielkosci fizycznych i nie umie obsługiwać prostych przyrządów pomiarowych. Nie umie opracować sprawozdania z ćwiczeń i zinterpretować wyników pomiarów |
3,0 | Student nie potrafi samodzielnie wykonać ćwiczenia, wymaga pomocy prowadzącego, ale potrafi poprawnie wyykonać sprawozdanie, przeprowadzić obliczenia i sformułować podstawowe proste wnioski. | |
3,5 | Student potrafi samodzielnie wykonać pomiary i nie wymaga pomocy prowadzącego, Potrafi poprawnie wykonać sprawozdanie, przeprowadzić obliczenia i sformułować podstawowe wnioski. | |
4,0 | Student potrafi samodzielnie wykonać pomiary . Potrafi dobrze opracować sprawozdanie, przeprowadzić obliczenia i analizę niepewnosci uzyskanych wyników oraz wyciągnać podstawowe wnioski. | |
4,5 | Student potrafi samodzielnie wykonać pomiary . Potrafi dobrze opracować sprawozdanie,część teoretyczna opracowania powinna obejmować szersze zagadnienia niż te przedstawione w skrypcie. Potrafi przeprowadzić obliczenia i analizę niepewnosci uzyskanych wyników oraz wyciągnać podstawowe wnioski. | |
5,0 | Student potrafi samodzielnie wykonać pomiary . Potrafi bardzo dobrze opracować sprawozdanie,część teoretyczna opracowania obejmuje szersze zagadnienia niż te przedstawione w skrypcie. Student potrafi dobrać odpowiednią metodę oceny niepewnosci wyników pomiarów oraz ja zastosować w konkretnym przypadku. |
Literatura podstawowa
- S. Przestalski, Elelmenty fizyki, biofizyki i agrofizyki, Wydawnictwo Uniwersytetu Wrocławskiego, Wrocław, 2001, ISBN 83-229-2127-6
- red. nauk. Feliks Jaroszyk ; [aut.: Beata Czarnecka et al.]., Biofizyka : podręcznik dla studentów, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2011, Wyd. 2 uaktual. i rozsz. (dodr.), ISBN 978-83-200-3676-3
- pod red. Doroty Gołębiowskiej ; [oprac. Dorota Gołębiowska z zesp.: Aleksander Brzóstowicz, Antoni Murkowski i Elżbieta Skórska], Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki i biofizyki dla biotechnologów.iCz. 1, = Fizyka, Wydawnictwo Naukowe Akademii Rolniczej, Szczecin, 2007, ISBN 978-83-7317-028-5
Literatura dodatkowa
- pod red. Stanisława Miękisza, Andrzeja Hendricha ; [aut.: Michał Bartoszkiewicz i in.]., Wybrane zagadnienia z biofizyki, "Volumed", Wrocław, 1998, ISBN 83-85564-22-5
- praca zbiorowa / pod red. Marii Bryszewskiej i Wandy Leyko., Biofizyka dla biologów, Wydaw. Naukowe PWN, Warszawa, 1997, nowe [3 zm.], ISBN 83-01-12305-2