Wydział Biotechnologii i Hodowli Zwierząt - Bioinformatyka (S1)
specjalność: Systemy informatyczne w biologii
Sylabus przedmiotu Biologiczne pakiety obliczeniowe:
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 | Biologiczne pakiety obliczeniowe | ||
Specjalność | Biologia systemów i metody informatyczne | ||
Jednostka prowadząca | Katedra Metod Sztucznej Inteligencji i Matematyki Stosowanej | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Piotr Piela <Piotr.Piela@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | Marcin Korzeń <Marcin.Korzen@zut.edu.pl> | ||
ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Podstawowe wiadomości z zakresu algebry liniowej i analizy matematycznej. |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Ukształtowanie umiejętności posługiwania sie wybranymi pakietami obliczeniowymi w zakresie: obliczeń naukowych, analizy danych oraz symulacji |
C-2 | Ukształtowanie umiejętności doboru narzędzi obliczeniowych do postawionego problemui i analizy otrzymanych wyników. |
C-3 | Zapoznanie studentów z komputerowymi narzędziami wspomagającymi obliczenia: R, Matlab, Python |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
T-L-1 | Wprowadzenie do obliczeń inżynierskich: liczby zmiennopozycyjne, błędy obliczeń numerycznych, prezentacja wyników | 2 |
T-L-2 | Wprowadzenie do środowiska Matlab | 2 |
T-L-3 | Wprowadzenie do środowiska R | 2 |
T-L-4 | Wprowadzenie do środowiska języka Python | 2 |
T-L-5 | Podstawy programowania w R, instrukcje warunkowe, funkcje, typy danych , macierze, ramki danych, manipulacja i wczytywanie danych danych | 6 |
T-L-6 | Wspomaganie analizy danych w R: wczytywanie danych, statystyki podsumowujące, wizualizacja danych, graficzna prezentacja wyników, podstawy wnioskowania statystycznego, formuły, modele liniowe | 4 |
T-L-7 | Symulacja układów dynamicznych z wykorzystaniem środowiska Matlab oraz pakietu Simulink | 4 |
T-L-8 | Obliczenia numeryczne w Matlab lub Python (do wyboru): numeryczne algorytmy algebry liniowej, interpolacja, aproksymacja, rozwiązywanie równań, optymalizacja | 3 |
25 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Pakiety obliczeniowe - wprowadzenie | 2 |
T-W-2 | Przegląd dostępnych na rynku pakietów obliczeń naukowych, w tym oprogramowania bioinformatycznego. | 2 |
T-W-3 | Język R, wprowadzenie do środowiska, podstawy składni, typy danych, obliczenia numeryczne w R | 4 |
T-W-4 | Analiza danych w R | 3 |
T-W-5 | Obliczenia naukowe w środowiskach Matlab i Python | 3 |
T-W-6 | Zaliczenie wykładu | 1 |
15 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 25 |
A-L-2 | Przygotowanie do zajęć (praca własna studenta) | 15 |
A-L-3 | Zadania domowe, przygotowywanie sprawozdań, realizowane indywidualnie przez studentów (praca własna studenta). | 20 |
60 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
A-W-2 | Uczestnictwo w konsultacjach do wykładu | 1 |
A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia (praca własna studenta) | 15 |
31 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Wykład informacyjny z wykorzystaniem środków audiowizualnych. |
M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne - samodzelna praca studentów polegająca na wykonywaniu zadań z wykorzystaniem technik komputerowych. |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena podsumowująca: Wykład - egzamin pisemny lub ustny |
S-2 | Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne - ocena ciągła pracy studenta, zadania realizowane na poszczególnych zajęciach oceniane są w formie punktów, ocena końcowa zależy od liczby zgromadzonych punktów |
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_BIB-S-D21_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęc student powinien posiadać wiedzę na temat narzędzi i oprogramowania bioinformatycznego. | BI_1A_W17 | P1A_W02, P1A_W04, P1A_W05, P1A_W06, P1A_W07, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W06, T1A_W07, T1A_W08 | InzA_W01, InzA_W03, InzA_W05 | C-1, C-3 | T-W-2, T-W-3, T-W-4 | M-1 | S-1 |
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_BIB-S-D21_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć posłużyć się przykładowym pakietem obliczeniowym | BI_1A_U09, BI_1A_U14 | P1A_U01, P1A_U03, P1A_U04, T1A_U02, T1A_U05, T1A_U07, T1A_U09, T1A_U15 | InzA_U01, InzA_U07, InzA_U08 | C-1 | T-L-5, T-L-8, T-L-7, T-L-6 | M-2 | S-2 |
BI_1A_BIB-S-D21_U02 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć dobrać narzędzie obliczeniowe do postawionego problemu. | BI_1A_U14 | T1A_U05, T1A_U07 | InzA_U07 | C-2 | T-L-2, T-L-4, T-L-3, T-L-5 | M-2 | S-2 |
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_BIB-S-D21_K01 W trakcie przeprowadzonych zajęć student będzie reprezentował aktywną postawę w samokształceniu. | BI_1A_K04 | P1A_K02, P1A_K03, P1A_K06, P1A_K08, T1A_K02, T1A_K03, T1A_K04, T1A_K06 | InzA_K01, InzA_K02 | C-1, C-2, C-3 | T-L-7, T-L-5, T-L-8, T-L-6 | M-2 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
BI_1A_BIB-S-D21_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęc student powinien posiadać wiedzę na temat narzędzi i oprogramowania bioinformatycznego. | 2,0 | Student nie zna narzędzi i oprogramiwania bioinformatycznego. |
3,0 | Student zna w stopniu podstawowym jedno wybrane narzędzie programistyczne dla rozwiązywania zagadnień bioinformatycznych. | |
3,5 | Student zna w stopniu podstawowym kilka wybranych narzędzi programistycznych dla rozwiązywania zagadnień bioinformatycznych. | |
4,0 | Student zna w stopniu podstawowym kilka wybranych narzędzi programistycznych dla rozwiązywania zagadnień bioinformatycznych. Jednym z nich potrafi się swobodnie posługiwać. | |
4,5 | Student dobrze zna wybrane narzędzia programistyczne dla rozwiązywania zagadnień bioinformatycznych. | |
5,0 | Student dobrze zna wybrane narzędzia programistyczne dla rozwiązywania zagadnień bioinformatycznych. Potrafi porównać wybrane narzędzia wskazując różnice oraz możliwości ich zastosowania. |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
BI_1A_BIB-S-D21_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć posłużyć się przykładowym pakietem obliczeniowym | 2,0 | Student nie potrafi posługiwać się żadnym pakietem obliczeniowym. |
3,0 | Student potrafi posługiwać się jednym wybranym pakietem obliczeniowym w stopniu minimalnym. | |
3,5 | Student potrafi posługiwać się przynajmniej dwoma pakietami obliczeniowymi w stopniu podstawowym. | |
4,0 | Student potrafi posługiwać się przynajmniej dwoma pakietami obliczeniowymi w stopniu podstawowym. Jednym z pakietów posługuje sie swobodnie. | |
4,5 | Student potrafi dobrze posługiwać się wybranymi narzędziami programistycznymi dla rozwiązywania zagadnień bioinformatycznych. | |
5,0 | Student potrafi dobrze posługiwać się wybranymi narzędziami programistycznymi dla rozwiązywania zagadnień bioinformatycznych. Potrafi porównać wybrane narzędzia wskazując różnice oraz możliwości ich zastosowania. | |
BI_1A_BIB-S-D21_U02 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć dobrać narzędzie obliczeniowe do postawionego problemu. | 2,0 | Student nie umie dobrać narzędzia obliczeniowego do rozwiązywania zadań. |
3,0 | Student umie zaproponować najprostsze algorytmy numeryczne do rozwiązania wybranych zagadnień. | |
3,5 | Student umie zaproponować algorytmy numeryczne do rozwiązania wybranych zagadnień. | |
4,0 | Student umie zaproponować algorytmy numeryczne do rozwiązania wybranych zagadnień oraz uzasadnić swój wybór. | |
4,5 | Student umie zaproponować algorytmy numeryczne do rozwiązania różnych problemów rzeczywistych oraz uzasadnić swój wybór. | |
5,0 | Student umie zaproponować algorytmy numeryczne do rozwiązania różnych problemów rzeczywistych, potrafi porównać ich efektywność i na tej podstawie uzasadnić swój wybór. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
BI_1A_BIB-S-D21_K01 W trakcie przeprowadzonych zajęć student będzie reprezentował aktywną postawę w samokształceniu. | 2,0 | Student nie jest przygotowany do zajęć. |
3,0 | Student jest przygotowany do zajęć w minimalnym stopniu. | |
3,5 | Student jest przygotowany do zajęć w minimalnym stopniu i potrafi samodzielnie rozwiązywać proste problemy. | |
4,0 | Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwązywać postawione problemy. | |
4,5 | Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwiązywać postawione problemy oraz prowadzić dyskusję o osiągniętych wynikach. | |
5,0 | Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwiązywać postawione problemy oraz prowadzić dyskusję o osiągniętych wynikach, a także proponować modyfikacje. |
Literatura podstawowa
- Guntenbaum J., Modelowanie matematyczne systemów, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 2003, III
- Morrison F., Sztuka modelowania układów dynamicznych, WNT, Warszawa, 1996, I
- Foryś U., Matematyka w biologii, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2005
- Murray J. D., Wprowadzenie do biomatematyki, Wydawnictwo PWN, Warszawa, 2007
- Wrzosek D., Matematyka dla biologów, Wydawnictwo WUW, Warszawa, 2008
Literatura dodatkowa
- Kincaid D., Cheney W., Analiza numeryczna, WNT, Warszawa, 2006, III
- Mrozek B., Mrozek Z., MATLAB i Simulink. Poradnik użytkownika, Helion, Gliwice, 2010, III