Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Nanotechnologia (S1)

Sylabus przedmiotu Zasady projektowania i modelowania materiałów nanostrukturalnych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Nanotechnologia
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauki techniczne, studia inżynierskie
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Zasady projektowania i modelowania materiałów nanostrukturalnych
Specjalność Nanomateriały funkcjonalne
Jednostka prowadząca Instytut Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska
Nauczyciel odpowiedzialny Rafal Pelka <Rafal.Pelka@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW5 15 1,00,46zaliczenie
laboratoriaL5 15 1,00,27zaliczenie
projektyP5 15 1,00,27zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych i wykładów

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Celem przedmiotu jest zapoznanie Studentów z zagadnieniami dotyczącymi projektowania i modelowania materiałów nanostrukturalnych.
C-2Celem przedmiotu jest zdobycie umiejętności posługiwania się odpowiednimi metodami, technikami oraz narzędziami do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w zakresie projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Opanowanie prostych symulacji komputerowych na wybranych przykładach nanomateriałów.15
15
projekty
T-P-1Wykonanie samodzielnego projektu z zakresu projektowania i modelowania materiałów nanostrukturalnych15
15
wykłady
T-W-1Symulacje komputerowe zmian ciecz-ciało stałe nanocząstek metali alkalicznych2
T-W-2Modelowanie syntezy nanokropek kwantowych2
T-W-3Symulacja molekularna-strukturalna charakterystyka materiałow nano- i mezoporowatych2
T-W-4Teoretyczne aspekty strukturalne, energetyczne i reaktywności jednościennych nanorurek węglowych3
T-W-5Molekularno-dynamiczne symulacje termicznej stabilności nanomateriałów węglowych2
T-W-6Modelowanie i symulacja nanorurek węglowych2
T-W-7Ab initio symulacja fotoindukowanego transferu elektronów w układzie molekuła-półprzewodnik2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie do laboratoriów na podstawie wykładów i dostępnej literatury5
A-L-3Przygotowanie się do zaliczenia przedmiotu6
A-L-4Konsultacje u prowadzącego zajęcia4
30
projekty
A-P-1Ucestnictwo w zajeciach15
A-P-2Zebranie literatury z zakresu tematyki prokektu5
A-P-3wykonanie indywidualnego projektu10
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Zapoznanie się z dostępną literaturą5
A-W-3Przygotowanie się do zaliczenia przedmiotu8
A-W-4Konsultacje u prowadzącego zajecia2
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład wspomagany prezentacją multimedialną
M-2Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera
M-3Przygotowanie projektu

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena aktywności na zajeciach laboratoryjnych.
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie zajeć laboratoryjnych.
S-3Ocena podsumowująca: Ocena wykonanego projektu.
S-4Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne wykladu

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
Nano_1A_D1-06_W01
Student ma podstawowa wiedzę na temat metod, technik oraz narzędzi wykorzystywanych do projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.
Nano_1A_W06, Nano_1A_W11C-1T-W-2, T-W-3, T-W-1, T-W-5, T-W-7, T-W-6, T-W-4M-1S-4

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
Nano_1A_D1-06_U01
Student potrafi posługiwać się odpowiednimi metodami, technikami oraz narzędziami do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w zakresie projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.
Nano_1A_U07, Nano_1A_U11C-2T-L-1, T-P-1M-2, M-3S-1, S-2, 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
Nano_1A_D1-06_K01
Student wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonych zadań i potrafi zmotywować zespół do skutecznego realizowania zamierzonych celów.
Nano_1A_K03, Nano_1A_K04C-2T-L-1, T-P-1M-2, M-3S-1, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
Nano_1A_D1-06_W01
Student ma podstawowa wiedzę na temat metod, technik oraz narzędzi wykorzystywanych do projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.
2,0Student nie opanował lub opanował w stopniu niewystarczającym podstawowej wiedzy z zakresu metod, technik oraz narzędzi wykorzystywanych do projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.
3,0Student opanował w 60% podstawową wiedzę z zakresu metod, technik oraz narzędzi wykorzystywanych do projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.
3,5Student opanował w 70% podstawową wiedzę z zakresu metod, technik oraz narzędzi wykorzystywanych do projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.
4,0Student opanował w 80% podstawową wiedzę z zakresu metod, technik oraz narzędzi wykorzystywanych do projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.
4,5Student opanował w 90% podstawową wiedzę z zakresu metod, technik oraz narzędzi wykorzystywanych do projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.
5,0Student w pełni opanował podstawową wiedzę z zakresu metod, technik oraz narzędzi wykorzystywanych do projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
Nano_1A_D1-06_U01
Student potrafi posługiwać się odpowiednimi metodami, technikami oraz narzędziami do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w zakresie projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.
2,0Student nie potrafi lub potrafi w stopniu niewystarczającym posługiwać się odpowiednimi metodami, technikami oraz narzędziami do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w zakresie projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych
3,0Student potrafi w stopniu dostatecznym posługiwać się odpowiednimi metodami, technikami oraz narzędziami do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w zakresie projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.Umiejętności zdobyte przez Studenta wynoszą 60 % umiejętności możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu.
3,5Student potrafi w stopniu większym, niż dostateczny, posługiwać się odpowiednimi metodami, technikami oraz narzędziami do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w zakresie projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.Umiejętności zdobyte przez Studenta wynoszą 70 % umiejętności możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu.
4,0Student potrafi w stopniu dobrym posługiwać się odpowiednimi metodami, technikami oraz narzędziami do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w zakresie projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.Umiejętności zdobyte przez Studenta wynoszą 80 % umiejętności możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu.
4,5Student potrafi, w stopniu większym, niż dobry posługiwać się odpowiednimi metodami, technikami oraz narzędziami do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w zakresie projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.Umiejętności zdobyte przez Studenta wynoszą 90 % umiejętności możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu.
5,0Student w pełni potrafi posługiwać się odpowiednimi metodami, technikami oraz narzędziami do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w zakresie projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
Nano_1A_D1-06_K01
Student wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonych zadań i potrafi zmotywować zespół do skutecznego realizowania zamierzonych celów.
2,0Student nie wykazuje aktywnej postawy przy realizacji określonych zadań i nie potrafi zmotywować zespołu do skutecznego realizowania zamierzonych celów.
3,0Student w stopniu dostatecznym wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonych zadań i potrafi zmotywować zespołu do skutecznego realizowania zamierzonych celów.
3,5Student w stopniu większym, niż dostateczny wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonych zadań i potrafi zmotywować zespołu do skutecznego realizowania zamierzonych celów.
4,0Student w stopniu dobrym wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonych zadań i potrafi zmotywować zespołu do skutecznego realizowania zamierzonych celów.
4,5Student w stopniu większym, niż dobrym wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonych zadań i potrafi zmotywować zespołu do skutecznego realizowania zamierzonych celów.
5,0Student w pełni wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonych zadań i potrafi zmotywować zespołu do skutecznego realizowania zamierzonych celów.

Literatura podstawowa

  1. Balbuena Perla, Nanomaterials: Design and Simulations, Springer, 2006

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Opanowanie prostych symulacji komputerowych na wybranych przykładach nanomateriałów.15
15

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Wykonanie samodzielnego projektu z zakresu projektowania i modelowania materiałów nanostrukturalnych15
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Symulacje komputerowe zmian ciecz-ciało stałe nanocząstek metali alkalicznych2
T-W-2Modelowanie syntezy nanokropek kwantowych2
T-W-3Symulacja molekularna-strukturalna charakterystyka materiałow nano- i mezoporowatych2
T-W-4Teoretyczne aspekty strukturalne, energetyczne i reaktywności jednościennych nanorurek węglowych3
T-W-5Molekularno-dynamiczne symulacje termicznej stabilności nanomateriałów węglowych2
T-W-6Modelowanie i symulacja nanorurek węglowych2
T-W-7Ab initio symulacja fotoindukowanego transferu elektronów w układzie molekuła-półprzewodnik2
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie do laboratoriów na podstawie wykładów i dostępnej literatury5
A-L-3Przygotowanie się do zaliczenia przedmiotu6
A-L-4Konsultacje u prowadzącego zajęcia4
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Ucestnictwo w zajeciach15
A-P-2Zebranie literatury z zakresu tematyki prokektu5
A-P-3wykonanie indywidualnego projektu10
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Zapoznanie się z dostępną literaturą5
A-W-3Przygotowanie się do zaliczenia przedmiotu8
A-W-4Konsultacje u prowadzącego zajecia2
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaNano_1A_D1-06_W01Student ma podstawowa wiedzę na temat metod, technik oraz narzędzi wykorzystywanych do projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówNano_1A_W06ma podstawową wiedzę w zakresie technik komputerowych, w tym metodyki i technik programowania, grafiki komputerowej oraz obsługi i utrzymania narzędzi informatycznych niezbędnych w nanotechnologii
Nano_1A_W11zna podstawowe metody, techniki, narzędzia, materiały i nanomateriały do projektowania, modelowania, symulacji i wytwarzania przyrządów i urządzeń technicznych oraz rozwiązywania za ich pomocą prostych zagadnień technicznych i badawczych
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie Studentów z zagadnieniami dotyczącymi projektowania i modelowania materiałów nanostrukturalnych.
Treści programoweT-W-2Modelowanie syntezy nanokropek kwantowych
T-W-3Symulacja molekularna-strukturalna charakterystyka materiałow nano- i mezoporowatych
T-W-1Symulacje komputerowe zmian ciecz-ciało stałe nanocząstek metali alkalicznych
T-W-5Molekularno-dynamiczne symulacje termicznej stabilności nanomateriałów węglowych
T-W-7Ab initio symulacja fotoindukowanego transferu elektronów w układzie molekuła-półprzewodnik
T-W-6Modelowanie i symulacja nanorurek węglowych
T-W-4Teoretyczne aspekty strukturalne, energetyczne i reaktywności jednościennych nanorurek węglowych
Metody nauczaniaM-1Wykład wspomagany prezentacją multimedialną
Sposób ocenyS-4Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne wykladu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie opanował lub opanował w stopniu niewystarczającym podstawowej wiedzy z zakresu metod, technik oraz narzędzi wykorzystywanych do projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.
3,0Student opanował w 60% podstawową wiedzę z zakresu metod, technik oraz narzędzi wykorzystywanych do projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.
3,5Student opanował w 70% podstawową wiedzę z zakresu metod, technik oraz narzędzi wykorzystywanych do projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.
4,0Student opanował w 80% podstawową wiedzę z zakresu metod, technik oraz narzędzi wykorzystywanych do projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.
4,5Student opanował w 90% podstawową wiedzę z zakresu metod, technik oraz narzędzi wykorzystywanych do projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.
5,0Student w pełni opanował podstawową wiedzę z zakresu metod, technik oraz narzędzi wykorzystywanych do projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaNano_1A_D1-06_U01Student potrafi posługiwać się odpowiednimi metodami, technikami oraz narzędziami do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w zakresie projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówNano_1A_U07potrafi posługiwać się typowymi narzędziami informatycznymi do projektowania, modelowania i symulacji komputerowych wybranych zagadnień chemicznych, fizycznych i technicznych
Nano_1A_U11potrafi wykorzystać poznane metody eksperymentalne, symulacje komputerowe i modele teoretyczne do analizy i rozwiązywania problemów inżynierskich
Cel przedmiotuC-2Celem przedmiotu jest zdobycie umiejętności posługiwania się odpowiednimi metodami, technikami oraz narzędziami do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w zakresie projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych
Treści programoweT-L-1Opanowanie prostych symulacji komputerowych na wybranych przykładach nanomateriałów.
T-P-1Wykonanie samodzielnego projektu z zakresu projektowania i modelowania materiałów nanostrukturalnych
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera
M-3Przygotowanie projektu
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena aktywności na zajeciach laboratoryjnych.
S-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie zajeć laboratoryjnych.
S-3Ocena podsumowująca: Ocena wykonanego projektu.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi lub potrafi w stopniu niewystarczającym posługiwać się odpowiednimi metodami, technikami oraz narzędziami do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w zakresie projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych
3,0Student potrafi w stopniu dostatecznym posługiwać się odpowiednimi metodami, technikami oraz narzędziami do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w zakresie projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.Umiejętności zdobyte przez Studenta wynoszą 60 % umiejętności możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu.
3,5Student potrafi w stopniu większym, niż dostateczny, posługiwać się odpowiednimi metodami, technikami oraz narzędziami do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w zakresie projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.Umiejętności zdobyte przez Studenta wynoszą 70 % umiejętności możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu.
4,0Student potrafi w stopniu dobrym posługiwać się odpowiednimi metodami, technikami oraz narzędziami do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w zakresie projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.Umiejętności zdobyte przez Studenta wynoszą 80 % umiejętności możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu.
4,5Student potrafi, w stopniu większym, niż dobry posługiwać się odpowiednimi metodami, technikami oraz narzędziami do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w zakresie projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.Umiejętności zdobyte przez Studenta wynoszą 90 % umiejętności możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu.
5,0Student w pełni potrafi posługiwać się odpowiednimi metodami, technikami oraz narzędziami do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w zakresie projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaNano_1A_D1-06_K01Student wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonych zadań i potrafi zmotywować zespół do skutecznego realizowania zamierzonych celów.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówNano_1A_K03potrafi pracować zespołowo; rozumie odpowiedzialność za działania własne i innych osób
Nano_1A_K04potrafi odpowiednio określić zadania priorytetowe służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania i dążyć do ich wykonania, potrafi dostosowywać działania do pojawiających się niespodziewanych problemów
Cel przedmiotuC-2Celem przedmiotu jest zdobycie umiejętności posługiwania się odpowiednimi metodami, technikami oraz narzędziami do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich w zakresie projektowania, modelowania i symulacji materiałów nanostrukturalnych
Treści programoweT-L-1Opanowanie prostych symulacji komputerowych na wybranych przykładach nanomateriałów.
T-P-1Wykonanie samodzielnego projektu z zakresu projektowania i modelowania materiałów nanostrukturalnych
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera
M-3Przygotowanie projektu
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena aktywności na zajeciach laboratoryjnych.
S-3Ocena podsumowująca: Ocena wykonanego projektu.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie wykazuje aktywnej postawy przy realizacji określonych zadań i nie potrafi zmotywować zespołu do skutecznego realizowania zamierzonych celów.
3,0Student w stopniu dostatecznym wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonych zadań i potrafi zmotywować zespołu do skutecznego realizowania zamierzonych celów.
3,5Student w stopniu większym, niż dostateczny wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonych zadań i potrafi zmotywować zespołu do skutecznego realizowania zamierzonych celów.
4,0Student w stopniu dobrym wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonych zadań i potrafi zmotywować zespołu do skutecznego realizowania zamierzonych celów.
4,5Student w stopniu większym, niż dobrym wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonych zadań i potrafi zmotywować zespołu do skutecznego realizowania zamierzonych celów.
5,0Student w pełni wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonych zadań i potrafi zmotywować zespołu do skutecznego realizowania zamierzonych celów.