Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa - Odnawialne źródła energii (S1)

Sylabus przedmiotu Mikrobiologiczna transformacja biomasy:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Odnawialne źródła energii
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk rolniczych, leśnych i weterynaryjnych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Mikrobiologiczna transformacja biomasy
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Odnawialnych Źródeł Energii
Nauczyciel odpowiedzialny Małgorzata Hawrot-Paw <Malgorzata.Hawrot-Paw@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW2 15 1,00,62zaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA2 15 1,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawy biochemii i fizyki.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z pojęciem biomasy, jej charakterystyką i właściwościami oraz z podstawami mikrobiologii i procesami mikrobiologicznymi wykorzystywanymi przy pozyskiwaniu energii z biomasy.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Podstawowe techniki pracy z mikroorganizmami.2
T-A-2Metody oceny jakościowo-ilościowej oraz aktywności drobnoustrojów.2
T-A-3Mikrobiologiczna transformacja biomasy w praktyce - produkcja biopaliw i energii. Biorafinerie. Biogazownie. Potencjał energetyczny biogazu z osadów ściekowych.9
T-A-4Mikrobiologiczne ogniwa paliwowe.1
T-A-5Zielona energia (plant-MFC).1
15
wykłady
T-W-1Definicja biomasy. Charakterystyka i właściwości biomas pod kątem wykorzystania na cele energetyczne.1
T-W-2Metody konwersji biomasy; biokonwersja przy udziale mikroorganizmów.1
T-W-3Wprowadzenie do mikrobiologii. Podstawowe grupy mikroorganizmów - budowa i charakterystyka.3
T-W-4Metabolizm drobnoustrojów.2
T-W-5Metody hodowli mikroorganizmów - parametry wzrostu, techniczne podstawy hodowli (bioreaktory).2
T-W-6Podstawowe procesy przy pozyskiwaniu energii z biomasy: fermentacja alkoholowa, metanowa, fermentacja ciemna, fotofermentacja - podstawy mikrobiologiczne i biochemiczne.4
T-W-7Enzymatyka procesów mikrobiologicznych.2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-A-2Przygotowanie do zaliczenia ćwiczeń.10
A-A-3Konsultacje ćwiczeń.5
30
wykłady
A-W-1Multimedialny wykład informacyjny.15
A-W-2Studiowanie podanej literatury.5
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia wykładów.5
A-W-4Konsultacje wykładów5
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Multimedialny wykład informacyjny.
M-2Pokaz i dyskusja dydaktyczna.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Prezentacja.
S-2Ocena formująca: Kolokwium.
S-3Ocena podsumowująca: Test.

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
OZE_1A_C03_W01
Student ma podstawową wiedzę w zakresie charakterystyki i właściwości biomasy oraz procesów mikrobiologicznych zachodzących przy pozyskiwaniu energii z biomasy.
OZE_1A_W03, OZE_1A_W13R1A_W01, R1A_W03, R1A_W04, R1A_W05, R1A_W07InzA_W02, InzA_W03, InzA_W05C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-W-6M-1, M-2S-3

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
OZE_1A_C03_U01
Student potrafi wykorzystać wiedzę w zakresie mikrobiologii do zrozumienia procesów występujących przy pozyskiwaniu energii z biomasy oraz jest zorientowany w zakresie podstawowych form biomasy wykorzystywanych na cele energetyczne.
OZE_1A_U06, OZE_1A_U15R1A_U04, R1A_U05, R1A_U06, R1A_U07InzA_U01, InzA_U02, InzA_U03, InzA_U05, InzA_U06, InzA_U07, InzA_U08C-1T-W-1, T-W-2, T-W-7, T-W-6, T-A-1, T-A-2, T-A-4, T-A-5, T-A-3M-2S-1, S-3

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
OZE_1A_C03_K01
Student jest świadomy swojej wiedzy i umiejętności, rozumie znaczenie energii we współczesnym świecie.
OZE_1A_K01R1A_K04, R1A_K05InzA_K01C-1T-W-6, T-A-4, T-A-5, T-A-3M-1, M-2S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
OZE_1A_C03_W01
Student ma podstawową wiedzę w zakresie charakterystyki i właściwości biomasy oraz procesów mikrobiologicznych zachodzących przy pozyskiwaniu energii z biomasy.
2,0
3,0Student ma podstawową wiedzę odnośnie udziału mikroorganizmów w biokonwersji biomasy i procesach pozyskiwania energii z biomasy.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
OZE_1A_C03_U01
Student potrafi wykorzystać wiedzę w zakresie mikrobiologii do zrozumienia procesów występujących przy pozyskiwaniu energii z biomasy oraz jest zorientowany w zakresie podstawowych form biomasy wykorzystywanych na cele energetyczne.
2,0
3,0Student potrafi wymienić i krótko scharakteryzować podstawowe procesy mikrobiologiczne zachodzące podczas produkcji biopaliw i energii z biomasy.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
OZE_1A_C03_K01
Student jest świadomy swojej wiedzy i umiejętności, rozumie znaczenie energii we współczesnym świecie.
2,0
3,0Student jest świadomy swojej wiedzy i umiejętności, rozumie znaczenie energii we współczesnym świecie.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Bogdanienko J., Odnawialne źródła energii., PWN, Warszawa, 1989
  2. Schlegel H.H., Mikrobiologia ogólna., PWN, Warszawa, 2005
  3. Chmiel A., Biotechnologia. Podstawy mikrobiologiczne i biochemiczne., PWN, Warszawa, 1998

Literatura dodatkowa

  1. Bocian P., Golec T., Rakowski J., Nowoczesne technologie pozyskiwania i energetycznego wykorzystania biomasy., Instytut Energetyki, Warszawa, 2010
  2. Libudzisz Z., Kowal K., Żakowska Z., Mikrobiologia techniczna., PWN, Warszawa, 2007

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Podstawowe techniki pracy z mikroorganizmami.2
T-A-2Metody oceny jakościowo-ilościowej oraz aktywności drobnoustrojów.2
T-A-3Mikrobiologiczna transformacja biomasy w praktyce - produkcja biopaliw i energii. Biorafinerie. Biogazownie. Potencjał energetyczny biogazu z osadów ściekowych.9
T-A-4Mikrobiologiczne ogniwa paliwowe.1
T-A-5Zielona energia (plant-MFC).1
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Definicja biomasy. Charakterystyka i właściwości biomas pod kątem wykorzystania na cele energetyczne.1
T-W-2Metody konwersji biomasy; biokonwersja przy udziale mikroorganizmów.1
T-W-3Wprowadzenie do mikrobiologii. Podstawowe grupy mikroorganizmów - budowa i charakterystyka.3
T-W-4Metabolizm drobnoustrojów.2
T-W-5Metody hodowli mikroorganizmów - parametry wzrostu, techniczne podstawy hodowli (bioreaktory).2
T-W-6Podstawowe procesy przy pozyskiwaniu energii z biomasy: fermentacja alkoholowa, metanowa, fermentacja ciemna, fotofermentacja - podstawy mikrobiologiczne i biochemiczne.4
T-W-7Enzymatyka procesów mikrobiologicznych.2
15

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-A-2Przygotowanie do zaliczenia ćwiczeń.10
A-A-3Konsultacje ćwiczeń.5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Multimedialny wykład informacyjny.15
A-W-2Studiowanie podanej literatury.5
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia wykładów.5
A-W-4Konsultacje wykładów5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaOZE_1A_C03_W01Student ma podstawową wiedzę w zakresie charakterystyki i właściwości biomasy oraz procesów mikrobiologicznych zachodzących przy pozyskiwaniu energii z biomasy.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOZE_1A_W03ma podstawową wiedzę w zakresie chemii i mikrobiologii, przydatną do zrozumienia i analizy procesów zachodzących przy pozyskiwaniu energii ze źródeł odnawialnych, w tym z biomasy pochodzenia roślinnego i zwierzęcego;
OZE_1A_W13ma wiedzę w zakresie pozyskiwania biomasy na cele energetyczne, jej przetwarzania i zastosowania powstałego biopaliwa, obejmującą między innymi formy biomasy wykorzystywanej na cele energetyczne i ich zasoby, technologie i maszyny stosowane w pozyskiwaniu biomasy rolniczej, leśnej i innej, odchody zwierzęce i organiczne odpady produkcyjne jako źródło biomasy, technologie wytwarzania biogazu i jego właściwości, biogazownie rolnicze i biogazownie oparte na fermentacji osadów ściekowych oraz ujęcia biogazu na składowiskach odpadów, uzdatnianie, magazynowanie i zastosowanie biogazu, technologie produkcji biopaliw stałych i płynnych, ich właściwości i zastosowanie, zgazowywanie i pirolizę biomasy, paliwa syntetyczne, kogenerację i systemy hybrydowe, rozwiązania prawne w obrocie biopaliwami, przydatną między innymi do: 1) rozumienia procesów występujących przy przetwarzaniu biomasy na biopaliwa, 2) orientowania się w zakresie urządzeń stosowanych w tych procesach, 3) orientowania się w zakresie możliwości zastosowania biopaliw;
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
R1A_W04ma wiedzą ogólną o funkcjonowaniu organizmów żywych na różnych poziomach złożoności, przyrody nieożywionej oraz o technicznych zadaniach inżynierskich dostosowaną do studiowanego kierunku studiów
R1A_W05wykazuje znajomość podstawowych metod, technik, technologii, narządzi i materiałów pozwalających wykorzystać i kształtować potencjał przyrody w celu poprawy jakości życia człowieka
R1A_W07ma podstawową wiedzę na temat stanu i czynników determinujących funkcjonowanie i rozwój obszarów wiejskich
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_W02zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
InzA_W03ma podstawową wiedzę niezbędną do rozumienia społecznych, ekonomicznych, prawnych i innych uwarunkowań działalności inżynierskiej
InzA_W05zna typowe technologie inżynierskie w zakresie studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z pojęciem biomasy, jej charakterystyką i właściwościami oraz z podstawami mikrobiologii i procesami mikrobiologicznymi wykorzystywanymi przy pozyskiwaniu energii z biomasy.
Treści programoweT-W-1Definicja biomasy. Charakterystyka i właściwości biomas pod kątem wykorzystania na cele energetyczne.
T-W-2Metody konwersji biomasy; biokonwersja przy udziale mikroorganizmów.
T-W-3Wprowadzenie do mikrobiologii. Podstawowe grupy mikroorganizmów - budowa i charakterystyka.
T-W-4Metabolizm drobnoustrojów.
T-W-5Metody hodowli mikroorganizmów - parametry wzrostu, techniczne podstawy hodowli (bioreaktory).
T-W-7Enzymatyka procesów mikrobiologicznych.
T-W-6Podstawowe procesy przy pozyskiwaniu energii z biomasy: fermentacja alkoholowa, metanowa, fermentacja ciemna, fotofermentacja - podstawy mikrobiologiczne i biochemiczne.
Metody nauczaniaM-1Multimedialny wykład informacyjny.
M-2Pokaz i dyskusja dydaktyczna.
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Test.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student ma podstawową wiedzę odnośnie udziału mikroorganizmów w biokonwersji biomasy i procesach pozyskiwania energii z biomasy.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaOZE_1A_C03_U01Student potrafi wykorzystać wiedzę w zakresie mikrobiologii do zrozumienia procesów występujących przy pozyskiwaniu energii z biomasy oraz jest zorientowany w zakresie podstawowych form biomasy wykorzystywanych na cele energetyczne.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOZE_1A_U06potrafi wykorzystać poznaną wiedzę w zakresie fizyki, techniki cieplnej, mechaniki ogólnej, mechaniki płynów i wytrzymałości materiałów, a także chemii i mikrobiologii do: 1) zrozumienia i analizy zjawisk fizycznych i chemicznych występujących przy pozyskiwaniu energii ze źródeł odnawialnych, 2) pomiaru podstawowych wielkości fizycznych i chemicznych, 3) rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w ramach studiowanego kierunku;
OZE_1A_U15orientuje się w zakresie form biomasy wykorzystywanej na cele energetyczne, a także technologii i maszyny stosowanych przy pozyskiwaniu biomasy rolniczej, leśnej i innej, potrafi dobierać oraz właściwie i racjonalnie użytkować pojazdy, maszyny i urządzenia stosowane w produkcji roślinnej oraz gospodarce leśnej oraz wykazuje znajomość sposobów, metod, systemów i urządzeń stosowanych przy przetwarzaniu biomasy na cele energetyczne oraz sposobów zastosowania powstałego biopaliwa (stałego, ciekłego i gazowego) i wykorzystywanych przy tym urządzeń;
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaR1A_U04wykonuje pod kierunkiem opiekuna naukowego proste zadanie badawcze lub projektowe dotyczące szeroko rozumianego rolnictwa, prawidłowo interpretuje rezultaty i wyciąga wnioski
R1A_U05dokonuje identyfikacji i standardowej analizy zjawisk wpływających na produkcję, jakość żywności, zdrowie zwierząt i ludzi, stan środowiska naturalnego i zasobów naturalnych oraz wykazuje znajomość zastosowania typowych technik i ich optymalizacji dostosowanych do studiowanego kierunku studiów
R1A_U06posiada zdolność podejmowania standardowych działań, z wykorzystaniem odpowiednich metod, technik, technologii, narzędzi i materiałów, rozwiązujących problemy w zakresie produkcji żywności, zdrowia zwierząt, stanu środowiska naturalnego i zasobów naturalnych oraz technicznych zadań inżynierskich zgodnych ze studiowanym kierunku studiów
R1A_U07posiada znajomość wad i zalet podejmowanych działań mających na celu rozwiązywanie zaistniałych problemów zawodowych - dla nabrania doświadczenia i doskonalenia kompetencji inżynierskich
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U01potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
InzA_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
InzA_U03potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne
InzA_U05potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
InzA_U06potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
InzA_U07potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
InzA_U08potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z pojęciem biomasy, jej charakterystyką i właściwościami oraz z podstawami mikrobiologii i procesami mikrobiologicznymi wykorzystywanymi przy pozyskiwaniu energii z biomasy.
Treści programoweT-W-1Definicja biomasy. Charakterystyka i właściwości biomas pod kątem wykorzystania na cele energetyczne.
T-W-2Metody konwersji biomasy; biokonwersja przy udziale mikroorganizmów.
T-W-7Enzymatyka procesów mikrobiologicznych.
T-W-6Podstawowe procesy przy pozyskiwaniu energii z biomasy: fermentacja alkoholowa, metanowa, fermentacja ciemna, fotofermentacja - podstawy mikrobiologiczne i biochemiczne.
T-A-1Podstawowe techniki pracy z mikroorganizmami.
T-A-2Metody oceny jakościowo-ilościowej oraz aktywności drobnoustrojów.
T-A-4Mikrobiologiczne ogniwa paliwowe.
T-A-5Zielona energia (plant-MFC).
T-A-3Mikrobiologiczna transformacja biomasy w praktyce - produkcja biopaliw i energii. Biorafinerie. Biogazownie. Potencjał energetyczny biogazu z osadów ściekowych.
Metody nauczaniaM-2Pokaz i dyskusja dydaktyczna.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Prezentacja.
S-3Ocena podsumowująca: Test.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi wymienić i krótko scharakteryzować podstawowe procesy mikrobiologiczne zachodzące podczas produkcji biopaliw i energii z biomasy.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaOZE_1A_C03_K01Student jest świadomy swojej wiedzy i umiejętności, rozumie znaczenie energii we współczesnym świecie.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOZE_1A_K01ma świadomość znaczenia energii dla społeczeństwa;
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaR1A_K04prawidłowo identyfikuje i rozstrzyga dylematy związane z wykonywaniem zawodu
R1A_K05ma świadomość znaczenia społecznej, zawodowej i etycznej odpowiedzialności za produkcję żywności wysokiej jakości, dobrostan zwierząt oraz kształtowanie i stan środowiska naturalnego
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 pojęciem biomasy, jej charakterystyką i właściwościami oraz z podstawami mikrobiologii i procesami mikrobiologicznymi wykorzystywanymi przy pozyskiwaniu energii z biomasy.
Treści programoweT-W-6Podstawowe procesy przy pozyskiwaniu energii z biomasy: fermentacja alkoholowa, metanowa, fermentacja ciemna, fotofermentacja - podstawy mikrobiologiczne i biochemiczne.
T-A-4Mikrobiologiczne ogniwa paliwowe.
T-A-5Zielona energia (plant-MFC).
T-A-3Mikrobiologiczna transformacja biomasy w praktyce - produkcja biopaliw i energii. Biorafinerie. Biogazownie. Potencjał energetyczny biogazu z osadów ściekowych.
Metody nauczaniaM-1Multimedialny wykład informacyjny.
M-2Pokaz i dyskusja dydaktyczna.
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Test.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student jest świadomy swojej wiedzy i umiejętności, rozumie znaczenie energii we współczesnym świecie.
3,5
4,0
4,5
5,0