Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Technologia chemiczna (S1)
Sylabus przedmiotu Biopolimery i biomateriały stosowane:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Technologia chemiczna | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Biopolimery i biomateriały stosowane | ||
| Specjalność | Technologia polimerów | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Polimerów | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Mirosława El Fray <Miroslawa.ElFray@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | 8 | Grupa obieralna | 1 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Chemia organiczna |
| W-2 | Chemia polimerów |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z polimerami pochodzenia naturalnego (celuloza, chitozan, białka) oraz polimerami syntetycznymi (polimery kondensacyjne, hydrożele, polimery biodegradowalne) oraz problematyką wytwarzania tych materiałow dla zastosowań medycznych (implanty, skafoldy, nośniki leków) |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Obliczanie stopnia usieciowania i frakcji żelowej usieciowanych polimerów | 2 |
| T-A-2 | Obliczanie współczynnika porowatości struktur przestrzennych (skafoldów) | 2 |
| T-A-3 | Obliczanie stopnia krystaliczności na podstawie wyników badań metodą DSC | 4 |
| T-A-4 | Obliczanie mas molowych na podstawie osmometrii parowej i membranowej | 3 |
| T-A-5 | Obliczenia krytycznego stężenia micelizacji, stopnia pęcznienia, absorpcji roztworów i stopnia degradacji biopolimerów i biomateriałów | 4 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Budowa chemiczna i własciwości polisacharydów i poliipeptydów | 2 |
| T-W-2 | Biomateriały: podstawowe definicje biozgodności, atrombogenności i antybakteryjności | 2 |
| T-W-3 | Biomateriały polimerowe stosowane w rekonstrukcji tkanek miękkich (protezy stawów, ścięgien, skóry) | 2 |
| T-W-4 | Biomateriały polimerowe stosowane w rekonstrukcji tkanek twardych (protezy kości, cementy kostne) | 2 |
| T-W-5 | Polimerowe systemy kontrolowanego uwalniania leków | 2 |
| T-W-6 | Biomateriały ceramiczne (właściwości i zastosowanie hydroksyapatytów i bioszkła w rekonstrukcji tkanki twardej) | 2 |
| T-W-7 | Biomateriały metaliczne (biotolerancja materiałów metalicznych; kryteria doboru biomateriałów metalicznych do zastosowań funkcjonalnych) | 2 |
| T-W-8 | Polimery przeznaczone do wytwarzania sprzętu i aparatury medycznej | 1 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-A-2 | Samodzielne wykonywanie obliczeń | 15 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | Praca samodzielna i przygotowanie sie do zaliczenia z wykładu | 15 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład problemowy |
| M-2 | Wykład informacyjny |
| M-3 | Ćwiczenia przedmiotowe |
| M-4 | Objaśnienie lub wyjaśnienie |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Określenie podstawowych informacji i poziomu wiedzy studenta w zakresie podstawowych grup materiałów polimerowych oraz wybranych przykładów ceramiki i metali stosowanych w technikach medycznych, głównie jako materiały kontaktujace się z zywymi organizamami |
| S-2 | Ocena formująca: Określenie podstawowych informacji i wiedzy studenta w zakresie wymagań w odniesieniu do biopolimerów i biomateriałów pod kątem ich zastosowania w medycynie |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Ocena wiedzy studenta co do właściwości, kryterów doboru i zastosowań w techniakach medycznych biopolimerów i biomateriałów |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TCH_1A_D03-2a_W01 Student powinien posiadać ogólną wiedzę w zakresie podstawowych biopolimerów i biomateriałów stosowanych w technikach medycznych; doboru materiałów polimerowych pod względem spełniania kryterium biozgodności i biofunkcjonalności; metod oceny właściwości biopolimerów i biomateriałów | TCH_1A_W03 | T1A_W01 | — | C-1 | T-W-7, T-W-8, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-1 | M-1, M-2 | S-1, S-2 |
| TCH_1A_D03-2a_W02 student potrafi definiować podstawowe grupy biopolimerów i biomateriałów, charakteryzować ich właściwości, zna metody wytwarzania i obszary zastosowania | TCH_1A_W11 | T1A_W03 | InzA_W05 | C-1 | T-W-7, T-W-8, T-W-2, T-W-3, T-W-5, T-W-6, T-W-1, T-A-3, T-A-1, T-A-2, T-A-4 | M-1 | S-3 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TCH_1A_D03-2a_U01 Student powienien umieć zdefiniować rodzaj biomateriału w zależności od jego przeznaczenia; dokonać doboru rodzaju polimeru w zależności od jego właściwości jako implantu przeznaczonego do konkretnego zastosowania medycznego, polimerowego nośnika leków, materiału opatrunkowego i elementó sprzętu i aparatury medycznej | TCH_1A_U11, TCH_1A_U17 | T1A_U10, T1A_U14 | InzA_U03, InzA_U06 | C-1 | T-A-3, T-A-1, T-A-2, T-A-4, T-A-5 | M-1, M-2 | S-1 |
| TCH_1A_D03-2a_U02 Student powinien umieć analizować i interpretować wyniki badań właściwości biomateriałów i biopolimerów | TCH_1A_U20 | T1A_U15 | InzA_U07 | C-1 | T-W-7, T-W-2, T-W-4, T-W-6, T-A-3, T-A-1, T-A-4, T-A-5 | M-1 | S-1, S-3 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TCH_1A_D03-2a_K01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student posiadać następujące kompetencje osobiste i społeczne: kreatywność w rozwiązywaniu problemów projektowych w zakresie doboru biopolimerów i biomateriałów do zastosowań medycznych; otwartośc na szybkie zmiany w wysokozaawansowanych technologiach wytwarzania i stosowania biopolimerów i biomateriałow we współczesnej medycynie; świadomość wpływu budowych chemicznej i procesów wytwarzania na właściwości materiałow polimerowych stosowanych w technikach medycznych | TCH_1A_K01, TCH_1A_K02 | T1A_K01, T1A_K03 | — | C-1 | T-W-7, T-W-8, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-1 | M-1, M-3, M-4 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_1A_D03-2a_W01 Student powinien posiadać ogólną wiedzę w zakresie podstawowych biopolimerów i biomateriałów stosowanych w technikach medycznych; doboru materiałów polimerowych pod względem spełniania kryterium biozgodności i biofunkcjonalności; metod oceny właściwości biopolimerów i biomateriałów | 2,0 | student nie posiada podstawowej wiedzy z zakresu podstawowych grup biomateriałów polimerowych i ich zastosowań, doboru rodzajów materiałow i metod badań |
| 3,0 | student posiada ograniczoną wiedzę z zakresu podstawowych grup biomateriałów polimerowych i ich zastosowań, doboru rodzajów materiałow i metod badań | |
| 3,5 | student posiada podstawową wiedzę z zakresu grup biomateriałów polimerowych i ich zastosowań, doboru rodzajów materiałow i metod badań | |
| 4,0 | student posiada wiedzę z zakresu podstawowych grup biomateriałów polimerowych i ich zastosowań, doboru rodzajów materiałow i metod badań | |
| 4,5 | student posiada wiedzę z zakresu podstawowych grup biomateriałów polimerowych i ich zastosowań oraz doboru rodzajów materiałow polimerowych i metod badań właściwości biopolimerów i biomateriałów | |
| 5,0 | student posiada wiedzę z zakresu podstawowych grup biomateriałów polimerowych i ich zastosowań oraz doboru rodzajów materiałow polimerowych i metod badań właściwości biopolimerów i biomateriałów | |
| TCH_1A_D03-2a_W02 student potrafi definiować podstawowe grupy biopolimerów i biomateriałów, charakteryzować ich właściwości, zna metody wytwarzania i obszary zastosowania | 2,0 | |
| 3,0 | student posiada ograniczone umiejętności z zakresu podstawowych grup biomateriałów polimerowych i ich zastosowań oraz doboru metod badań | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_1A_D03-2a_U01 Student powienien umieć zdefiniować rodzaj biomateriału w zależności od jego przeznaczenia; dokonać doboru rodzaju polimeru w zależności od jego właściwości jako implantu przeznaczonego do konkretnego zastosowania medycznego, polimerowego nośnika leków, materiału opatrunkowego i elementó sprzętu i aparatury medycznej | 2,0 | student nie posiada umiejętności z zakresu podstawowych grup biomateriałów polimerowych i ich zastosowań oraz doboru metod badań |
| 3,0 | student posiada ograniczone umiejętności z zakresu podstawowych grup biomateriałów polimerowych i ich zastosowań oraz doboru metod badań | |
| 3,5 | student posiada podstawowe umiejętności z zakresu biomateriałów polimerowych i ich zastosowań oraz doboru metod badań | |
| 4,0 | student posiada umiejętności z zakresu podstawowych grup biomateriałów polimerowych i ich zastosowań oraz doboru metod badań | |
| 4,5 | student posiada umiejętności z zakresu podstawowych grup biomateriałów polimerowych i ich zastosowań oraz potrafi dobrać metody badań dla charakterystyki ich cech użytkowych | |
| 5,0 | student posiada umiejętności z zakresu podstawowych grup biomateriałów polimerowych i ich zastosowań oraz potrafi dobrać metody badań dla charakterystyki ich cech użytkowych | |
| TCH_1A_D03-2a_U02 Student powinien umieć analizować i interpretować wyniki badań właściwości biomateriałów i biopolimerów | 2,0 | |
| 3,0 | student posiada ograniczone umiejętności z zakresu podstawowych grup biomateriałów polimerowych i ich zastosowań oraz doboru metod badań | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_1A_D03-2a_K01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student posiadać następujące kompetencje osobiste i społeczne: kreatywność w rozwiązywaniu problemów projektowych w zakresie doboru biopolimerów i biomateriałów do zastosowań medycznych; otwartośc na szybkie zmiany w wysokozaawansowanych technologiach wytwarzania i stosowania biopolimerów i biomateriałow we współczesnej medycynie; świadomość wpływu budowych chemicznej i procesów wytwarzania na właściwości materiałow polimerowych stosowanych w technikach medycznych | 2,0 | student nie posiada kompetencji osobistych i społecznych z zakresu podstawowych grup biomateriałów polimerowych i ich zastosowań oraz metod badań dla charakterystyki ich cech użytkowych |
| 3,0 | student posiada ograniczone kompetencje osobistych i społeczne z zakresu podstawowych grup biomateriałów polimerowych i ich zastosowań oraz metod badań dla charakterystyki ich cech użytkowych | |
| 3,5 | student posiada podstawowe kompetencje osobiste i społeczne z zakresu podstawowych grup biomateriałów polimerowych i ich zastosowań oraz metod badań dla charakterystyki ich cech użytkowych | |
| 4,0 | student posiada kompetencje osobiste i społeczne z zakresu podstawowych grup biomateriałów polimerowych i ich zastosowań oraz metod badań dla charakterystyki ich cech użytkowych | |
| 4,5 | student posiada kompetencje osobiste i społeczne z zakresu podstawowych grup biomateriałów polimerowych i ich zastosowań oraz metod badań dla charakterystyki ich cech użytkowych oraz wysokozaawansowanych metod wytwarzania specjalistycznych produktów | |
| 5,0 | student posiada kompetencje osobiste i społeczne z zakresu podstawowych grup biomateriałów polimerowych i ich zastosowań oraz metod badań dla charakterystyki ich cech użytkowych oraz wysokozaawansowanych metod wytwarzania specjalistycznych produktów |
Literatura podstawowa
- S. Błażewicz, L. Stoch, BIOCYBERNETYKA I INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA, Tom 4 BIOMATERIAŁY, Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit, Kraków, 2000, I
- M. Darowski, T. Orłowski, A. Weryński, J.M. Wójcicki, BIOCYBERNETYKA I INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA, Tom 3 Sztuczne Narządy, Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit, Kraków, 2000, I
- Wise D.L., Biomaterials and Bioengineering Handbook, Marcel Dekker, New York, 2000
Literatura dodatkowa
- Chu Liu, Biomaterials Fabrication and Processing Handbook, CRC Press, Singapore, 2010