Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa - Gospodarka odpadami i rekultywacja terenów zdegradowanych (S1)

Sylabus przedmiotu Podstawy chemometrii:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Gospodarka odpadami i rekultywacja terenów zdegradowanych
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk rolniczych, leśnych i weterynaryjnych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Podstawy chemometrii
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Zakład Chemii, Mikrobiologii i Biotechnologii Środowiska
Nauczyciel odpowiedzialny Hanna Siwek <Hanna.Siwek@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Małgorzata Włodarczyk <Malgorzata.Wlodarczyk@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 13 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA7 25 2,00,44zaliczenie
wykładyW7 15 2,00,56zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawy chemii, biologii i matematyki na poziomie akademickim, podstawowa znajomość programu Excel i Statistica

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z możliwościami uzyskania użytecznych informacji z wielowymiarowych chemicznych i biologicznych danych pomiarowych.
C-2Zapoznanie studentów z teoretycznymi i praktycznymi zastosowaniami algorytmów obliczeniowych w przetwarzaniu wielowymiarowych danych w celu przeprowadzenia klasyfikacji, określenia ewentualnych podobieństw, różnic oraz zależności między badanymi parametrami

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Statystyka opisowa, regresja liniowa i wielokrotna.9
T-A-2Analiza podobieństw: autoskalowanie zmiennych, transformacja zmiennych, analiza wiązkowa, Metody z wykorzystaniem macierzy odległości.8
T-A-3Projekty obliczeniowe demonstrujące praktyczne wykorzystanie wybranych metod chemometrycznych w interpretacji wielowymiarowych danych pomiarowych8
25
wykłady
T-W-1Wprowadzenie do chemometrii: charakterystyka przedmiotu, zakres badań i zastosowań, podstawowe zagadnienia. Planowanie pomiarów: optymalność planu, model liniowy, plany czynnikowe.3
T-W-2Gromadzenie i wstępne opracowanie danych: przygotowanie i kontrola danych, zależności pomiędzy zmiennymi, transformacja zmiennych, linearyzacja zależności, punkty odbiegające, przykłady.4
T-W-3Analiza rozpoznawcza. Chemometryczna analiza podobieństwa: wprowadzenie, transformacja specyficzna, centrowanie danych, skalowanie zmiennych, standaryzacja, przygotowanie danych do analizy podobieństw, analiza podobieństwa cech, analiza podobieństwa próbek/obiektów.3
T-W-4Chemometryczna analiza skupień obiektów: definicje, metody graficzne, dendrogram. Analiza głównych składowych.3
T-W-5Przykłady zastosowania chemometrii w analityce chemicznej i monitoringu środowiska2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Uczestnictwo studenta w ćwiczeniach15
A-A-2Przygotowanie sprawozdań25
A-A-3Utrwalanie przerobionego matriału20
60
wykłady
A-W-1Uczestnictwo studenta w wykładach15
A-W-2Samodzielne studiowanie materiału wykładowego15
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia materiału25
A-W-4Konsultacje5
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1metoda podająca/wykład informacyjny z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych
M-2metoda programowana/z użyciem komputera
M-3metoda praktyczna/ćwiczenia przedmiotowe

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: ocenianie sprawozdań
S-2Ocena podsumowująca: wynik testu

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
GO_1A_O04-Ch_W01
Student zna możliwości zastosowania wybranych algorytmów obliczeniowych w przetwarzaniu wielowymiarowych danych w celu przeprowadzenia klasyfikacji i wskazania zależności między badanymi parametrami.
GO_1A_W02, GO_1A_W05R1A_W01, R1A_W03InzA_W01C-2, C-1T-A-1, T-A-3, T-A-2, T-W-5, T-W-1, T-W-4, T-W-2, T-W-3M-3, M-1, M-2S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
GO_1A_O04-Ch_U01
Student posługuje się wybranymi metodasmi informatycznymi do oceny zagrozeń środowiska na podstawie wielowymiarowych chemicznych i biologicznych danych pomiarowych
GO_1A_U02R1A_U02, R1A_U03C-2T-A-3, T-W-5M-3, M-2S-1

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
GO_1A_O04-Ch_K01
Student potrafi zaplanować pomiary i uzyskać wybrane informacje z wielowymiarowych danych pomiarowych w zakresie ochrony środowiska.
GO_1A_K03, GO_1A_K06, GO_1A_K04R1A_K03, R1A_K04, R1A_K06InzA_K01C-1T-A-3, T-W-5, T-W-1, T-W-4, T-W-2, T-W-3M-3, M-1, M-2S-1, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
GO_1A_O04-Ch_W01
Student zna możliwości zastosowania wybranych algorytmów obliczeniowych w przetwarzaniu wielowymiarowych danych w celu przeprowadzenia klasyfikacji i wskazania zależności między badanymi parametrami.
2,0
3,0Student zna tylko pojedyncze mozliwości zastosowania wybranych algorytmów obliczeniowych w przetwarzaniu wielowymiarowych danych w celu przeprowadzenia klasyfikacji i zależności między badanymi parametrami.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
GO_1A_O04-Ch_U01
Student posługuje się wybranymi metodasmi informatycznymi do oceny zagrozeń środowiska na podstawie wielowymiarowych chemicznych i biologicznych danych pomiarowych
2,0
3,0Student posługuje się tylko jedna z wybranych metod chemometrycznych do oceny zagrożeń środowiska na podstawie wielowymiarowych chemicznych i biologicznych danych pomiarowych.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
GO_1A_O04-Ch_K01
Student potrafi zaplanować pomiary i uzyskać wybrane informacje z wielowymiarowych danych pomiarowych w zakresie ochrony środowiska.
2,0
3,0Student w niewielkim stopniu potrafi zaplanować wybrane pomiary i uzyskać tylko szczątkowe wybrane informacje z wielowymiarowych danych pomiarowych w zakresie ochrony środowiska.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Jan Mazerski, Podstawy chemometrii, Wyd. Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 2000
  2. Richard G. Brereton, Chemometrics: data analysis for the laboratory and chemical plant, Wiley, 2003

Literatura dodatkowa

  1. D. Zuby i A. Parczewskiego, Chemometria w analityce - wybrane zagadnienia, Wydawnictwo Instytutu Ekspertyz Sądowych, warszaw, 2008

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Statystyka opisowa, regresja liniowa i wielokrotna.9
T-A-2Analiza podobieństw: autoskalowanie zmiennych, transformacja zmiennych, analiza wiązkowa, Metody z wykorzystaniem macierzy odległości.8
T-A-3Projekty obliczeniowe demonstrujące praktyczne wykorzystanie wybranych metod chemometrycznych w interpretacji wielowymiarowych danych pomiarowych8
25

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie do chemometrii: charakterystyka przedmiotu, zakres badań i zastosowań, podstawowe zagadnienia. Planowanie pomiarów: optymalność planu, model liniowy, plany czynnikowe.3
T-W-2Gromadzenie i wstępne opracowanie danych: przygotowanie i kontrola danych, zależności pomiędzy zmiennymi, transformacja zmiennych, linearyzacja zależności, punkty odbiegające, przykłady.4
T-W-3Analiza rozpoznawcza. Chemometryczna analiza podobieństwa: wprowadzenie, transformacja specyficzna, centrowanie danych, skalowanie zmiennych, standaryzacja, przygotowanie danych do analizy podobieństw, analiza podobieństwa cech, analiza podobieństwa próbek/obiektów.3
T-W-4Chemometryczna analiza skupień obiektów: definicje, metody graficzne, dendrogram. Analiza głównych składowych.3
T-W-5Przykłady zastosowania chemometrii w analityce chemicznej i monitoringu środowiska2
15

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Uczestnictwo studenta w ćwiczeniach15
A-A-2Przygotowanie sprawozdań25
A-A-3Utrwalanie przerobionego matriału20
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo studenta w wykładach15
A-W-2Samodzielne studiowanie materiału wykładowego15
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia materiału25
A-W-4Konsultacje5
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaGO_1A_O04-Ch_W01Student zna możliwości zastosowania wybranych algorytmów obliczeniowych w przetwarzaniu wielowymiarowych danych w celu przeprowadzenia klasyfikacji i wskazania zależności między badanymi parametrami.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówGO_1A_W02Student zna metody matematyczne oraz metody badania podstawowych wielkości fizycznych stosowane w naukach o środowisku. Zna właściwości pierwiastków oraz wybranych związków organicznych i nieorganicznych. Zna podstawowe prawa chemiczne.
GO_1A_W05Student identyfikuje zjawiska oraz fizyczne i chemiczne procesy zachodzące w biosferze. Zna podstawy techniki kształtowania środowiska, rewitalizacji i rekultywacji. Zna podstawowy cykl życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych związanych z gospodarką odpadami i rekultywacją terenów zdegradowanych, w tym gromadzeniem, składowaniem, unieszkodliwianiem i przetwarzaniem odpadów oraz rekultywacją składowisk.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaR1A_W01ma podstawową wiedzę z zakresu biologii, chemii, matematyki, fizyki i nauk pokrewnych dostosowaną do studiowanego kierunku studiów
R1A_W03ma ogólną wiedzę na temat biosfery, chemicznych i fizycznych procesów w niej zachodzących, właściwości surowców roślinnych i zwierzęcych, podstaw techniki i kształtowania środowiska dostosowaną do studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_W01ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
Cel przedmiotuC-2Zapoznanie studentów z teoretycznymi i praktycznymi zastosowaniami algorytmów obliczeniowych w przetwarzaniu wielowymiarowych danych w celu przeprowadzenia klasyfikacji, określenia ewentualnych podobieństw, różnic oraz zależności między badanymi parametrami
C-1Zapoznanie studentów z możliwościami uzyskania użytecznych informacji z wielowymiarowych chemicznych i biologicznych danych pomiarowych.
Treści programoweT-A-1Statystyka opisowa, regresja liniowa i wielokrotna.
T-A-3Projekty obliczeniowe demonstrujące praktyczne wykorzystanie wybranych metod chemometrycznych w interpretacji wielowymiarowych danych pomiarowych
T-A-2Analiza podobieństw: autoskalowanie zmiennych, transformacja zmiennych, analiza wiązkowa, Metody z wykorzystaniem macierzy odległości.
T-W-5Przykłady zastosowania chemometrii w analityce chemicznej i monitoringu środowiska
T-W-1Wprowadzenie do chemometrii: charakterystyka przedmiotu, zakres badań i zastosowań, podstawowe zagadnienia. Planowanie pomiarów: optymalność planu, model liniowy, plany czynnikowe.
T-W-4Chemometryczna analiza skupień obiektów: definicje, metody graficzne, dendrogram. Analiza głównych składowych.
T-W-2Gromadzenie i wstępne opracowanie danych: przygotowanie i kontrola danych, zależności pomiędzy zmiennymi, transformacja zmiennych, linearyzacja zależności, punkty odbiegające, przykłady.
T-W-3Analiza rozpoznawcza. Chemometryczna analiza podobieństwa: wprowadzenie, transformacja specyficzna, centrowanie danych, skalowanie zmiennych, standaryzacja, przygotowanie danych do analizy podobieństw, analiza podobieństwa cech, analiza podobieństwa próbek/obiektów.
Metody nauczaniaM-3metoda praktyczna/ćwiczenia przedmiotowe
M-1metoda podająca/wykład informacyjny z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych
M-2metoda programowana/z użyciem komputera
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocenianie sprawozdań
S-2Ocena podsumowująca: wynik testu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna tylko pojedyncze mozliwości zastosowania wybranych algorytmów obliczeniowych w przetwarzaniu wielowymiarowych danych w celu przeprowadzenia klasyfikacji i zależności między badanymi parametrami.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaGO_1A_O04-Ch_U01Student posługuje się wybranymi metodasmi informatycznymi do oceny zagrozeń środowiska na podstawie wielowymiarowych chemicznych i biologicznych danych pomiarowych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówGO_1A_U02Student posługuje się współczesnymi metodami informatycznymi do oceny zagrożeń środowiska oraz efektywności zarządzania w ramach gospodarki odpadami.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaR1A_U02posiada umiejętność precyzyjnego porozumiewania się z różnymi podmiotami w formie werbalnej, pisemnej i graficznej
R1A_U03stosuje podstawowe technologie informatyczne w zakresie pozyskiwania i przetwarzania informacji z zakresu produkcji rolniczej i leśnej
Cel przedmiotuC-2Zapoznanie studentów z teoretycznymi i praktycznymi zastosowaniami algorytmów obliczeniowych w przetwarzaniu wielowymiarowych danych w celu przeprowadzenia klasyfikacji, określenia ewentualnych podobieństw, różnic oraz zależności między badanymi parametrami
Treści programoweT-A-3Projekty obliczeniowe demonstrujące praktyczne wykorzystanie wybranych metod chemometrycznych w interpretacji wielowymiarowych danych pomiarowych
T-W-5Przykłady zastosowania chemometrii w analityce chemicznej i monitoringu środowiska
Metody nauczaniaM-3metoda praktyczna/ćwiczenia przedmiotowe
M-2metoda programowana/z użyciem komputera
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocenianie sprawozdań
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student posługuje się tylko jedna z wybranych metod chemometrycznych do oceny zagrożeń środowiska na podstawie wielowymiarowych chemicznych i biologicznych danych pomiarowych.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaGO_1A_O04-Ch_K01Student potrafi zaplanować pomiary i uzyskać wybrane informacje z wielowymiarowych danych pomiarowych w zakresie ochrony środowiska.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówGO_1A_K03Student potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania technicznego lub badawczego.
GO_1A_K06Student dostrzega ryzyko i potrafi ocenić skutki zaplanowanych działań inżynieryjnych w zakresie ochrony środowiska i życia ludzi. Jest otwarty na krytykę i potrafi w sposób komunikatywny i rzeczowy przedstawić swoje poglądy za pomocą odpowiednio dobranych argumentów.
GO_1A_K04Student potrafi na drodze etycznej powiązać aspekty ekonomiczne i środowiskowe wykonywanego zawodu, potrafi ocenić wszelkie aspekty prawidłowego postępowania.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaR1A_K03potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania
R1A_K04prawidłowo identyfikuje i rozstrzyga dylematy związane z wykonywaniem zawodu
R1A_K06ma świadomość ryzyka i potrafi ocenić skutki wykonywanej działalności w zakresie szeroko rozumianego rolnictwa i środowiska
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_K01ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z możliwościami uzyskania użytecznych informacji z wielowymiarowych chemicznych i biologicznych danych pomiarowych.
Treści programoweT-A-3Projekty obliczeniowe demonstrujące praktyczne wykorzystanie wybranych metod chemometrycznych w interpretacji wielowymiarowych danych pomiarowych
T-W-5Przykłady zastosowania chemometrii w analityce chemicznej i monitoringu środowiska
T-W-1Wprowadzenie do chemometrii: charakterystyka przedmiotu, zakres badań i zastosowań, podstawowe zagadnienia. Planowanie pomiarów: optymalność planu, model liniowy, plany czynnikowe.
T-W-4Chemometryczna analiza skupień obiektów: definicje, metody graficzne, dendrogram. Analiza głównych składowych.
T-W-2Gromadzenie i wstępne opracowanie danych: przygotowanie i kontrola danych, zależności pomiędzy zmiennymi, transformacja zmiennych, linearyzacja zależności, punkty odbiegające, przykłady.
T-W-3Analiza rozpoznawcza. Chemometryczna analiza podobieństwa: wprowadzenie, transformacja specyficzna, centrowanie danych, skalowanie zmiennych, standaryzacja, przygotowanie danych do analizy podobieństw, analiza podobieństwa cech, analiza podobieństwa próbek/obiektów.
Metody nauczaniaM-3metoda praktyczna/ćwiczenia przedmiotowe
M-1metoda podająca/wykład informacyjny z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych
M-2metoda programowana/z użyciem komputera
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocenianie sprawozdań
S-2Ocena podsumowująca: wynik testu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student w niewielkim stopniu potrafi zaplanować wybrane pomiary i uzyskać tylko szczątkowe wybrane informacje z wielowymiarowych danych pomiarowych w zakresie ochrony środowiska.
3,5
4,0
4,5
5,0