Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Nanotechnologia (S2)
specjalność: Nanonauki i nanotechnologie

Sylabus przedmiotu Modelowanie procesów nanotechnologicznych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Nanotechnologia
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Modelowanie procesów nanotechnologicznych
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Fizykochemii Nanomateriałów
Nauczyciel odpowiedzialny Beata Zielinska <Beata.Zielinska@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Karolina Wenelska <Karolina.Wilgosz@zut.edu.pl>, Beata Zielinska <Beata.Zielinska@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW2 15 1,00,59zaliczenie
projektyP2 15 1,00,41zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Fizyka
W-2Chemia fizyczna
W-3Materiały i nanomateriały polimerowe
W-4Materiały i nanomateriały polimerowe
W-5Fizykochemia roztworów polimerowych

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Celem przedmiotu jest uzyskanie wiedzy przez Student z zakresu modelowania procesów nanotechnologicznych.
C-2Celem przedmiotu jest ukształtowanie umiejętności Studenta w zakresie opracowywanie własnych modeli dla procesów nanotechnologicznych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
projekty
T-P-1Struktura programu statystycznego. Budowanie zbiorów danych. Zasady tworzenia nazw zmiennych. Typy zmiennych.2
T-P-2Wpisywanie równań regresji do zbiorów danych. Estymacja parametrów w równaniach regresji liniowej różnego typu dla jednej zmiennej. Estymacja parametrów dla równań regresji wielu zmiennych. Dobór równania regresji o parametrach istotnych statystycznie - metoda regresji krokowej.4
T-P-3Opanowanie techniki symulacji procesów za pomocą programu ChemCad. Modelowanie schematu technologicznego procesu omówionego na wykładzie9
15
wykłady
T-W-1Typy modeli. Przygotowanie danych do modelowania. Planowanie ekstremalne.2
T-W-2Wyprowadzanie równań regresji. Równania liniowe. Dobór równania. Statystyczna estymacja przedziałów ufności parametrów. Równania dla wielu zmiennych. Dobór postaci równania i liczby zmiennych. Omówienie procedury „dobierania i odrzucania” metodą regresji krokowej. Równania nieliniowe. Metody estymacji parametrów równania. Metoda Marquardta. Modelowanie fizykochemiczne. Modele reaktora rurowego.5
T-W-3Typy modeli. Model jednowymiarowy z założeniem przepływu tłokowego. Model jednowymiarowy z dodaniem dyspersji wzdłużnej. Model dwuwymiarowy z efektami radialnymi.2
T-W-4Metody rozwiązywania równań modelujących. Modele heterogeniczne. Stosowalność różnego typu modeli do układów rzeczywistych.2
T-W-5Modelowanie procesowe - flowsheeting. Omówienie programu ChemCad na przykładzie wybranego procesu technologicznego.4
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
projekty
A-P-1uczestnictwo w zajęciach15
A-P-2Przygotowanie do zajęć na podstawie wykładów i dostepnej literatury5
A-P-3Przygotowanie się do zaliczenia przedmiotu6
A-P-4Konsultacje u prowadzącego zajęcia4
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Zapoznanie się z dostępną literaturą4
A-W-3Przygotowanie się do zaliczenia przedmiotu8
A-W-4Konsultacje u prowadzącego zajecia3
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład wspomagany prezentacją multimedialną
M-2Ćwiczenia przedmiotowe.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Kontrola postepów realizowanych zadań
S-2Ocena podsumowująca: Ocena jakości oraz kompletności wykonanych zadań.
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne wykładów.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
Nano_2A_C04_W01
Student ma rozszerzoną wiedzę w zakresie opracowywania modeli procesów nanotechnologicznych.
Nano_2A_W01C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5M-1S-3

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
Nano_2A_C04_U01
Student potrafi, w oparciu o wiedzę zdobytą w zakresie przedmiotu, ocenić przydatność i możliwość wykorzystania modeli dla procesów nanotechnologicznych.
Nano_2A_U09C-2T-P-1, T-P-2, T-P-3M-2S-1, S-2

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
Nano_2A_C04_K01
Student wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonego zadania w sytuacjach priorytetowych i problemowych oraz potrafi poprawnie oceniać wpływ wdrażania poznanych technik i technologii na środowisko naturalne, zdrowie pracowników, użytkowników i osób postronnych.
Nano_2A_K02, Nano_2A_K03C-1, C-2T-P-1, T-P-2, T-P-3, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5M-2, M-1S-1, S-2, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
Nano_2A_C04_W01
Student ma rozszerzoną wiedzę w zakresie opracowywania modeli procesów nanotechnologicznych.
2,0
3,0Student opanował w stopniu dostatecznym wiedzę z zakresu opracowywania modeli procesów nanotechnologicznych. Wiedza Studenta w odniesieniu do materiału objętego programem przedmiotu wynosi 60 %.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
Nano_2A_C04_U01
Student potrafi, w oparciu o wiedzę zdobytą w zakresie przedmiotu, ocenić przydatność i możliwość wykorzystania modeli dla procesów nanotechnologicznych.
2,0
3,0Student w stopniu dostatecznym potrafi wykorzystać wiedzę zdobytą w zakresie przedmiotu do oceny przydatności i możliwość wykorzystania modeli dla procesów nanotechnologicznych. Umiejętności zdobyte przez Studenta wynoszą 60 % umiejętności możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
Nano_2A_C04_K01
Student wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonego zadania w sytuacjach priorytetowych i problemowych oraz potrafi poprawnie oceniać wpływ wdrażania poznanych technik i technologii na środowisko naturalne, zdrowie pracowników, użytkowników i osób postronnych.
2,0Student nie wykazuje lub wykazuje w stopniu niewystarczającym aktywnej postawy przy realizacji określonego zadania w sytuacjach priorytetowych i problemowych oraz nie potrafi poprawnie oceniać wpływu wdrażania poznanych technik i technologii na środowisko naturalne, zdrowie pracowników, użytkowników i osób postronnych.
3,0Student w stopniu dostatecznym wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonego zadania w sytuacjach priorytetowych i problemowych oraz potrafi poprawnie oceniać wpływu wdrażania poznanych technik i technologii na środowisko naturalne, zdrowie pracowników, użytkowników i osób postronnych.
3,5Student w stopniu większym, niż dostateczny wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonego zadania w sytuacjach priorytetowych i problemowych oraz potrafi poprawnie oceniać wpływu wdrażania poznanych technik i technologii na środowisko naturalne, zdrowie pracowników, użytkowników i osób postronnych.
4,0Student w stopniu dobrym wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonego zadania w sytuacjach priorytetowych i problemowych oraz potrafi poprawnie oceniać wpływu wdrażania poznanych technik i technologii na środowisko naturalne, zdrowie pracowników, użytkowników i osób postronnych.
4,5Student w stopniu większym, niż dobry wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonego zadania w sytuacjach priorytetowych i problemowych oraz potrafi poprawnie oceniać wpływu wdrażania poznanych technik i technologii na środowisko naturalne, zdrowie pracowników, użytkowników i osób postronnych.
5,0Student w pełni wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonego zadania w sytuacjach priorytetowych i problemowych oraz potrafi poprawnie oceniać wpływu wdrażania poznanych technik i technologii na środowisko naturalne, zdrowie pracowników, użytkowników i osób postronnych.

Literatura podstawowa

  1. R.C., Reid, J.M., Prausnitz, B.E., Poling, The Properties of Gases and Liquids, McGraw-Hill, 4th ed., 1987
  2. Z. Pakowski, M. Głębowski, Symulacja procesów inżynierii chemicznej, Wyd. PŁ, 2001, ISBN 83-7283-034-7
  3. S. Wroński, R. Pohorecki, J. Siwiński, Przykłady obliczeń z termodynamiki i kinetyki procesów inżynierii chemicznej, WNT, Warszawa, 1979

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Struktura programu statystycznego. Budowanie zbiorów danych. Zasady tworzenia nazw zmiennych. Typy zmiennych.2
T-P-2Wpisywanie równań regresji do zbiorów danych. Estymacja parametrów w równaniach regresji liniowej różnego typu dla jednej zmiennej. Estymacja parametrów dla równań regresji wielu zmiennych. Dobór równania regresji o parametrach istotnych statystycznie - metoda regresji krokowej.4
T-P-3Opanowanie techniki symulacji procesów za pomocą programu ChemCad. Modelowanie schematu technologicznego procesu omówionego na wykładzie9
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Typy modeli. Przygotowanie danych do modelowania. Planowanie ekstremalne.2
T-W-2Wyprowadzanie równań regresji. Równania liniowe. Dobór równania. Statystyczna estymacja przedziałów ufności parametrów. Równania dla wielu zmiennych. Dobór postaci równania i liczby zmiennych. Omówienie procedury „dobierania i odrzucania” metodą regresji krokowej. Równania nieliniowe. Metody estymacji parametrów równania. Metoda Marquardta. Modelowanie fizykochemiczne. Modele reaktora rurowego.5
T-W-3Typy modeli. Model jednowymiarowy z założeniem przepływu tłokowego. Model jednowymiarowy z dodaniem dyspersji wzdłużnej. Model dwuwymiarowy z efektami radialnymi.2
T-W-4Metody rozwiązywania równań modelujących. Modele heterogeniczne. Stosowalność różnego typu modeli do układów rzeczywistych.2
T-W-5Modelowanie procesowe - flowsheeting. Omówienie programu ChemCad na przykładzie wybranego procesu technologicznego.4
15

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1uczestnictwo w zajęciach15
A-P-2Przygotowanie do zajęć na podstawie wykładów i dostepnej literatury5
A-P-3Przygotowanie się do zaliczenia przedmiotu6
A-P-4Konsultacje u prowadzącego zajęcia4
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 literaturą4
A-W-3Przygotowanie się do zaliczenia przedmiotu8
A-W-4Konsultacje u prowadzącego zajecia3
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięNano_2A_C04_W01Student ma rozszerzoną wiedzę w zakresie opracowywania modeli procesów nanotechnologicznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówNano_2A_W01ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie matematyki z matematycznymi metodami modelowania komputerowego, chemii, technologii chemicznej do rozwiązywania złożonych zadań z zakresu ukończonej specjalności
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest uzyskanie wiedzy przez Student z zakresu modelowania procesów nanotechnologicznych.
Treści programoweT-W-1Typy modeli. Przygotowanie danych do modelowania. Planowanie ekstremalne.
T-W-2Wyprowadzanie równań regresji. Równania liniowe. Dobór równania. Statystyczna estymacja przedziałów ufności parametrów. Równania dla wielu zmiennych. Dobór postaci równania i liczby zmiennych. Omówienie procedury „dobierania i odrzucania” metodą regresji krokowej. Równania nieliniowe. Metody estymacji parametrów równania. Metoda Marquardta. Modelowanie fizykochemiczne. Modele reaktora rurowego.
T-W-3Typy modeli. Model jednowymiarowy z założeniem przepływu tłokowego. Model jednowymiarowy z dodaniem dyspersji wzdłużnej. Model dwuwymiarowy z efektami radialnymi.
T-W-4Metody rozwiązywania równań modelujących. Modele heterogeniczne. Stosowalność różnego typu modeli do układów rzeczywistych.
T-W-5Modelowanie procesowe - flowsheeting. Omówienie programu ChemCad na przykładzie wybranego procesu technologicznego.
Metody nauczaniaM-1Wykład wspomagany prezentacją multimedialną
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne wykładów.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student opanował w stopniu dostatecznym wiedzę z zakresu opracowywania modeli procesów nanotechnologicznych. Wiedza Studenta w odniesieniu do materiału objętego programem przedmiotu wynosi 60 %.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięNano_2A_C04_U01Student potrafi, w oparciu o wiedzę zdobytą w zakresie przedmiotu, ocenić przydatność i możliwość wykorzystania modeli dla procesów nanotechnologicznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówNano_2A_U09potrafi ocenić przydatność, możliwość wykorzystania i obsłużyć złożone, nowoczesne układy pomiarowe z wykorzystaniem elektronicznych systemów pomiarowych oraz zaawansowanych narzędzi informatycznych
Cel przedmiotuC-2Celem przedmiotu jest ukształtowanie umiejętności Studenta w zakresie opracowywanie własnych modeli dla procesów nanotechnologicznych.
Treści programoweT-P-1Struktura programu statystycznego. Budowanie zbiorów danych. Zasady tworzenia nazw zmiennych. Typy zmiennych.
T-P-2Wpisywanie równań regresji do zbiorów danych. Estymacja parametrów w równaniach regresji liniowej różnego typu dla jednej zmiennej. Estymacja parametrów dla równań regresji wielu zmiennych. Dobór równania regresji o parametrach istotnych statystycznie - metoda regresji krokowej.
T-P-3Opanowanie techniki symulacji procesów za pomocą programu ChemCad. Modelowanie schematu technologicznego procesu omówionego na wykładzie
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia przedmiotowe.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Kontrola postepów realizowanych zadań
S-2Ocena podsumowująca: Ocena jakości oraz kompletności wykonanych zadań.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student w stopniu dostatecznym potrafi wykorzystać wiedzę zdobytą w zakresie przedmiotu do oceny przydatności i możliwość wykorzystania modeli dla procesów nanotechnologicznych. Umiejętności zdobyte przez Studenta wynoszą 60 % umiejętności możliwych do uzyskania w ramach przedmiotu.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięNano_2A_C04_K01Student wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonego zadania w sytuacjach priorytetowych i problemowych oraz potrafi poprawnie oceniać wpływ wdrażania poznanych technik i technologii na środowisko naturalne, zdrowie pracowników, użytkowników i osób postronnych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówNano_2A_K02zna wpływ wdrażania poznanych technik i technologii na środowisko naturalne, zdrowie pracowników, użytkowników i osób postronnych oraz konsekwencje prawne tego wpływu, potrafi stosować w praktyce idee zrównoważonego rozwoju
Nano_2A_K03potrafi pracować w zespołach badawczych i produkcyjnych, a w razie potrzeby przyjmować pozycję lidera, umie oszacować czas potrzebny na realizację zleconego zadania; potrafi opracować i zrealizować harmonogram prac zapewniający dotrzymanie terminów
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest uzyskanie wiedzy przez Student z zakresu modelowania procesów nanotechnologicznych.
C-2Celem przedmiotu jest ukształtowanie umiejętności Studenta w zakresie opracowywanie własnych modeli dla procesów nanotechnologicznych.
Treści programoweT-P-1Struktura programu statystycznego. Budowanie zbiorów danych. Zasady tworzenia nazw zmiennych. Typy zmiennych.
T-P-2Wpisywanie równań regresji do zbiorów danych. Estymacja parametrów w równaniach regresji liniowej różnego typu dla jednej zmiennej. Estymacja parametrów dla równań regresji wielu zmiennych. Dobór równania regresji o parametrach istotnych statystycznie - metoda regresji krokowej.
T-P-3Opanowanie techniki symulacji procesów za pomocą programu ChemCad. Modelowanie schematu technologicznego procesu omówionego na wykładzie
T-W-1Typy modeli. Przygotowanie danych do modelowania. Planowanie ekstremalne.
T-W-2Wyprowadzanie równań regresji. Równania liniowe. Dobór równania. Statystyczna estymacja przedziałów ufności parametrów. Równania dla wielu zmiennych. Dobór postaci równania i liczby zmiennych. Omówienie procedury „dobierania i odrzucania” metodą regresji krokowej. Równania nieliniowe. Metody estymacji parametrów równania. Metoda Marquardta. Modelowanie fizykochemiczne. Modele reaktora rurowego.
T-W-3Typy modeli. Model jednowymiarowy z założeniem przepływu tłokowego. Model jednowymiarowy z dodaniem dyspersji wzdłużnej. Model dwuwymiarowy z efektami radialnymi.
T-W-4Metody rozwiązywania równań modelujących. Modele heterogeniczne. Stosowalność różnego typu modeli do układów rzeczywistych.
T-W-5Modelowanie procesowe - flowsheeting. Omówienie programu ChemCad na przykładzie wybranego procesu technologicznego.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia przedmiotowe.
M-1Wykład wspomagany prezentacją multimedialną
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Kontrola postepów realizowanych zadań
S-2Ocena podsumowująca: Ocena jakości oraz kompletności wykonanych zadań.
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne wykładów.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie wykazuje lub wykazuje w stopniu niewystarczającym aktywnej postawy przy realizacji określonego zadania w sytuacjach priorytetowych i problemowych oraz nie potrafi poprawnie oceniać wpływu wdrażania poznanych technik i technologii na środowisko naturalne, zdrowie pracowników, użytkowników i osób postronnych.
3,0Student w stopniu dostatecznym wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonego zadania w sytuacjach priorytetowych i problemowych oraz potrafi poprawnie oceniać wpływu wdrażania poznanych technik i technologii na środowisko naturalne, zdrowie pracowników, użytkowników i osób postronnych.
3,5Student w stopniu większym, niż dostateczny wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonego zadania w sytuacjach priorytetowych i problemowych oraz potrafi poprawnie oceniać wpływu wdrażania poznanych technik i technologii na środowisko naturalne, zdrowie pracowników, użytkowników i osób postronnych.
4,0Student w stopniu dobrym wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonego zadania w sytuacjach priorytetowych i problemowych oraz potrafi poprawnie oceniać wpływu wdrażania poznanych technik i technologii na środowisko naturalne, zdrowie pracowników, użytkowników i osób postronnych.
4,5Student w stopniu większym, niż dobry wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonego zadania w sytuacjach priorytetowych i problemowych oraz potrafi poprawnie oceniać wpływu wdrażania poznanych technik i technologii na środowisko naturalne, zdrowie pracowników, użytkowników i osób postronnych.
5,0Student w pełni wykazuje aktywną postawę przy realizacji określonego zadania w sytuacjach priorytetowych i problemowych oraz potrafi poprawnie oceniać wpływu wdrażania poznanych technik i technologii na środowisko naturalne, zdrowie pracowników, użytkowników i osób postronnych.