Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria chemiczna i procesowa (S2)
specjalność: Inżynieria bioprocesowa
Sylabus przedmiotu Modelowanie i symulacja w mezo i molekularnej skali:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria chemiczna i procesowa | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Modelowanie i symulacja w mezo i molekularnej skali | ||
| Specjalność | Informatyka procesowa | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Elżbieta Gabruś <Elzbieta.Gabrus@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Bogdan Ambrożek <Bogdan.Ambrozek@zut.edu.pl>, Konrad Witkiewicz <Konrad.Witkiewicz@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 | Znajomość matematyki na poziomie podstawowym. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z podstawowymi zasadami modelowania w mezo- i molekularnej skali. |
| C-2 | Ukształtowanie umiejętności rozwiązywania podstawowych zagadnień z dziedziny modelowania i symulacji w mezo i molekularnej skali. |
| C-3 | Uświadomienie konieczności ciągłego doskonalenia w dziedziny modelowania i symulacji w mezo i molekularnej skali. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Wybrane praktyczne metody symulacji komputerowej. Zastosowanie praktyczne zaawansowanych metod matematycznych i numerycznych stosowanych w modelowaniu w skali mezo i molekularnej. | 12 |
| T-A-2 | Symulacja wybranych układów: równowaga i kinetyka adsorpcjiw skali mikro i makroskopowej, symulacja właściwości termofizycznych w skali molekularnej. | 10 |
| T-A-3 | Wybrane programy narzędziowe w zastosowane do modelowania w skali mikro i mezomolekularnej. | 8 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Teoretyczne i obliczeniowe aspekty modelowania w skali mezo- i molekularnej. Podstawowe pojęcia. Metody symulacji komputerowej Zaawansowane metody matematyczne i numeryczne stosowane przy modelowaniu w skali mezo i molekularnej. | 5 |
| T-W-2 | Symulacja molekularna za pomocą zaawansowanych metod Monte Carlo. Kinetyka i równowaga adsorpcji na poziomie mikro i makroskopowej skali. Modelowanie i projektowanie nanostrukturalnych adsorbentów. | 4 |
| T-W-3 | Symulacja właściwości termofizycznych w skali molekularnej, zastosowanie teorii związanych z symulacją przemian fazowych. | 3 |
| T-W-4 | Zastosowanie modelowania molekularnego w inżynierii chemicznej: przeróbka ropy naftowej, rozwój nowych katalizatorów, leków, usuwanie siarki z benzyny metodą ekstrakcyjną w układzie ciecz/ciecz, etc. Przewidywanie struktury białek, projektowanie nowych cząsteczek. | 3 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-A-2 | Przygotowanie sprawozdania | 30 |
| 60 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | Konsultacje | 6 |
| A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia | 10 |
| 31 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Metoda podająca: wykład informacyjny |
| M-2 | Metoda praktyczna: komputerowe ćwiczenia audytoryjne. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne i ustne. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Sprawozdanie pisemne z wykonanych 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_2A_C01-03_W01 Student definiuje podstawowe zasady modelowania w mezo i molekularnej skali. | ICHP_2A_W03, ICHP_2A_W07 | — | — | C-1 | T-A-2, T-A-3, T-A-1, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4 | M-1, M-2 | S-1, S-2 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_2A_C01-03_U01 Student potrafi rozwiązywać podstawowe zagadnienia z dziedziny modelowania w mezo i molekularnej skali. | ICHP_2A_U01, ICHP_2A_U05, ICHP_2A_U10, ICHP_2A_U12, ICHP_2A_U16 | — | — | C-2 | T-A-2, T-A-3, T-A-1, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4 | M-1, M-2 | S-1, 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_2A_C01-03_K01 Student ma świadomość ciągłego doskonalenia nowoczesnych metod modelowania procesów. | ICHP_2A_K06, ICHP_2A_K07 | — | — | C-3 | T-A-2, T-A-3, T-A-1, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4 | M-1, M-2 | S-1, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_2A_C01-03_W01 Student definiuje podstawowe zasady modelowania w mezo i molekularnej skali. | 2,0 | |
| 3,0 | Student zna podstawowe zasady modelowania matematycznego w mezo i molekularnej skali. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_2A_C01-03_U01 Student potrafi rozwiązywać podstawowe zagadnienia z dziedziny modelowania w mezo i molekularnej skali. | 2,0 | |
| 3,0 | Student umie formułować podstawowe zasady modelowania matematycznego w mezo i molekularnej skali. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_2A_C01-03_K01 Student ma świadomość ciągłego doskonalenia nowoczesnych metod modelowania procesów. | 2,0 | |
| 3,0 | Student nabywa aktywną postawę w podejściu do modelowania matematycznego w mezo i molekularnej skali. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Leach A, Molecular Modelling: Principles and Applications, Prentice Hall, New York, 2001, 2
- Rice R.G., Do D.D., Applied Mathematics and Modeling for Chemical Engineers, John Wiley & Sons, New York, 1995, 2
Literatura dodatkowa
- J.M. Prausnitz, R.N. Lihthenhaler, E. Gomes de Azevedo, Molecular Thermodynamics of Fluid-Phase Equilibria, Prentice Hall PTR, New Jersey, 1999, 3