Wydział Biotechnologii i Hodowli Zwierząt - Biotechnologia (S1)
Sylabus przedmiotu Fizyka z biofizyką:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Biotechnologia | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Fizyka z biofizyką | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Bioinżynierii | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Lilla Mielnik <Lilla.Mielnik@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Wiadomości z zakresu fizyki i biologii na poziomie szkoły średniej |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie z podstawowymi prawami fizyki i procesami biofizycznymi przebiegającymi w przyrodzie. |
| C-2 | Umiejętności wykorzystywania wiedzy z zakresu fizyki i biofizyki do analizowania i rozwiązywania zagadnień problemowych i zadań rachunkowych |
| C-3 | Zapoznanie z budową i zasadą działania wybranych przyrządów fizycznych oraz zapoznanie z zasadami przeprowadzania pomiarów podstawowych wielkości fizycznych |
| C-4 | Umiejetność obsługi urządzeń pomiarowych oraz umiejętność przeprowadzania pomiarów podstawowych wielkości fizycznych |
| C-5 | Umiejętność analizowania i opracowywania wyników pomiarowych oraz wyciągania na ich podstawie wniosków. |
| C-6 | Umiejętność rozwiązywania prostych zadań problemowo-rachunkowych |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Wprowadznie do rachunku niepewności pomiarowych. | 1 |
| T-A-2 | Rozwiązywanie zadań rachunkowo-problemowych obejmujących treści programowe wykładów | 8 |
| T-A-3 | Zaliczenie formy zajęć. | 1 |
| 10 | ||
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Zajęcia organizacyjne. Regulamin pracowni. Ćwiczenie wprowadzające - równym frontem. | 2 |
| T-L-2 | Ćwiczenia z zakresu mechaniki klasycznej i fizyki cząsteczkowej. | 4 |
| T-L-3 | Ćwiczenia z termodynamiki | 4 |
| T-L-4 | Ćwiczenia z zakresu elektryczności i optyki | 4 |
| T-L-5 | Wybrane ćwiczenia z zakresu biofizyki układów biologicznych | 4 |
| T-L-6 | Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych. Omówienie sprawozdań. | 2 |
| 20 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Elementy mechaniki klasycznej - statyka ciał. Warunki równowagi i konsekwencje z niej wynikające. Właściwości biomechaniczne tkanek. Dźwignie w ciele. | 2 |
| T-W-2 | Wybrane zagadnienia z mechaniki płynów. Podstawowe prawa ze statyki i dynamiki płynu. Biofizyka układu krwionośnego. Budowa układu krążenia. Właściwości biomechaniczne i geometryczne naczyń krwionośnych. Energetyka serca. | 3 |
| T-W-3 | Zjawiska powierzchniowe (napięcie powierzchniowe, włoskowatość, domieszki). Zjawiska transportu – transport masy (dyfuzja, osmoza). Biofizyka układu oddechowego. Rola ciśnień wewnątrzopłucnowego i śródpęcherzykowego. Wymiana gazowa. | 3 |
| T-W-4 | Elementy termodynamiki fenomenologicznej. Termodynamika procesów zachodzących w organizmach żywych. Zasady termodynamiki w procesach biologicznych. | 2 |
| T-W-5 | Podstawy termokinetyki. Mechanizmy transportu ciepła (przewodnictwo, konwekcja, promieniowanie, parowanie). Procesy termoregulacji. | 2 |
| T-W-6 | Drgania i fale mechaniczne oraz zjawiska falowe. Powstawanie fali akustycznej. Budowa i funkcjonowanie układu słuchu. Analiza dźwięku w układzie słuchowym. | 2 |
| T-W-7 | Elementy optyki falowej i geometrycznej. Światło i jego rola w przyrodzie. Układ optyczny oka – odbieranie bodźców wzrokowych. | 3 |
| T-W-8 | Biofizyka tkanki nerwowej. Elektryczne i magnetyczne właściwości materii. Metody pomiaru wielkości elektrycznych, w tym potencjałów elektrycznych w żywych organizmach. Elektryczne właściwości tkanek. Potencjał czynnościowy. Pomiary elektryczne w biologii. Wpływ pola elektromagnetycznego na żywe organizmy. | 2 |
| T-W-9 | Zajęcia zaliczające wykłady | 1 |
| 20 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | aktywne uczestnictwo w zajęciach | 10 |
| A-A-2 | samodzielne rozwiązywanie zagadnień obejmujących materiał wykładów. | 5 |
| A-A-3 | przygotowanie się do kolokwium zaliczeniowego | 5 |
| 20 | ||
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 20 |
| A-L-2 | opracowanie wyników z laboratoriów i napisanie sprawozdań | 15 |
| A-L-3 | przygotowanie do zajęć | 5 |
| 40 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 20 |
| A-W-2 | samodzielne studiowanie tematyki wykładów | 8 |
| A-W-3 | przygotowanie się do zaliczenia wykładów | 10 |
| A-W-4 | konsultacje | 2 |
| 40 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny z prezentacją multimedialną |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne |
| M-3 | Rozwiązywanie zadań problemowych |
| M-4 | Dyskusja dydaktyczna |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: obserwacja pracy w grupie |
| S-2 | Ocena formująca: ocena sprawozdań sporządzonych na podstawie wykonanych cwiczeń laboratoryjnych |
| S-3 | Ocena formująca: test wyboru |
| S-4 | Ocena podsumowująca: test |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BT_1A_BT-S1-B04_W01 Student rozpoznaje, rozumie i potrafii opisać podstawowe zjawiska i procesy fizyczne zachodzące w przyrodzie. Potrafi analizować problemy z zakresu biofizyki i prowadzić obliczenia. | BT_1A_W01 | — | — | C-1, C-2 | T-A-2, T-W-2, T-W-6, T-W-1 | M-1, M-3 | S-4 |
| BT_1A_BT-S1-B04_W02 Student rozpoznaje, rozumie i potrafii opisać podstawowe procesy biofizyczne zachodzące w organizmie żywym za pomocą praw fizyki. Jest w stanie przeprowadzić proste obliczenia. | BT_1A_W01 | — | — | C-1 | T-W-8, T-W-7, T-W-3 | M-1, M-4 | S-3 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BT_1A_BT-S1-B04_U01 Student potrafi przeprowadzić pomiar podstawowych wielkości fizycznych, umie interpretować uzyskane wyniki i wyciągać na ich podstawie wnioski. Potrafi pracować samodzielnie i w zespole. Potrafi analizować i rozwiązywać zagadnienia problemowe. | BT_1A_U02 | — | — | C-4, C-2, C-5 | T-A-2, T-L-3, T-L-4, T-L-2, T-L-5 | M-2, M-3, M-4 | S-1, S-2 |
| BT_1A_BT-S1-B04_U02 Student potrafi przeprowadzić doświadczenia z fizyki i biofizyki wykorzystując odpowiednie przyrządy. Student potrafi zinterpretować uzyskane wyniki i na ich podstawioe wyciągać wnioski | BT_1A_U01 | — | — | C-4, C-2, C-5, C-3, C-6 | T-A-2, T-L-3, T-L-4, T-L-2, T-L-5 | M-2, M-3 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BT_1A_BT-S1-B04_K01 Student ma świadomość ważności zjawisk biofizycznych przebiegających w środowisku przyrodniczym. Student nabywa świadomości ciągłego poszerzania swojej wiedzy. Prawidłowo planuje wykonywana pracę Potrafi pracować w grupie. Szanuje pracę własną i innych; ma świadomość ważności wykonywanej pracy. | BT_1A_K03 | — | — | C-2 | T-A-2, T-W-2, T-W-6, T-W-1, T-L-3, T-L-4, T-L-2, T-W-8, T-W-7, T-W-3, T-L-5, T-W-4, T-W-5 | M-4 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_1A_BT-S1-B04_W01 Student rozpoznaje, rozumie i potrafii opisać podstawowe zjawiska i procesy fizyczne zachodzące w przyrodzie. Potrafi analizować problemy z zakresu biofizyki i prowadzić obliczenia. | 2,0 | Nieznajomość obowiązującego materiału |
| 3,0 | Dostateczna znajomość materiału objętego treściami programowymi. Student wykazuje zadowalające opanowanie wiedzy ze zrealizowanego materiału. | |
| 3,5 | Student w stopniu zadowalającym opanował omawiany zakres materiału z fizyki. Zna wzory, prawa i zasady fizyczne. Wyciąga podstawowe wnioski na podstawie przykładów rachunkowych i problemowych. Rozwiązuje typowe zadania rachunkowe. | |
| 4,0 | Student w stopniu dobrym opanował omawiany zakres materiału z fizyki. Samodzielnie pogłębił swoją wiedzę. Zna wzory, prawa i zasady fizyczne. Wyciąga wnioski na podstawie przykładów rachunkowych i problemowych. Rozwiązuje zadania rachunkowe. | |
| 4,5 | ||
| 5,0 | Bardzo dobra znajomość obowiązującego materiału. Posiada pełną wiedzę z zakresu omawianego materiału. Zna wzory, prawa i zasady fizyczne. Wyciąga wnioski na podstawie przykładów rachunkowych i problemowych. Potrafi efektywnie wyjaśniać wyniki iprezentować wnioski płynące z samodzielnej pracy. Rozwiązuje i wyjaśnia zadania rachunkowe. | |
| BT_1A_BT-S1-B04_W02 Student rozpoznaje, rozumie i potrafii opisać podstawowe procesy biofizyczne zachodzące w organizmie żywym za pomocą praw fizyki. Jest w stanie przeprowadzić proste obliczenia. | 2,0 | Nieznajomość obowiązującego materiału. |
| 3,0 | Dostateczna znajomość treści programowych z zakresu omawaianych zagadnień z biofizyki. Student zna podstawowe wzory, prawa i zasady. | |
| 3,5 | Student w stopniu zadowalającym opanował omawiany zakres materiału z biofizyki. Zna wzory, prawa i zasady fizyczne. Rozwiązuje proste zadania rachunkowe z zakresu biofizyki.. | |
| 4,0 | Dobra znajomość realizowanych treści programowych. Rozwiązuje proste zadania rachunkowe z zakresu biofizyki. | |
| 4,5 | Student rozumie i potrafi opisać podstawowe procesy biofizyczne zachodzące w przyrodzie ożywionej. Rozwiązuje zadania rachunkowe z zakresu biofizyki. | |
| 5,0 | Bardzo dobra znajomość relizowanych treści programowych. Student rozpoznaje, rozumie i potrafi opisać podstawowe procesy biofizyczne zachodzące w środowisku ożywionym. Rozwiązuje zadania rachunkowe z zakresu biofizyki. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_1A_BT-S1-B04_U01 Student potrafi przeprowadzić pomiar podstawowych wielkości fizycznych, umie interpretować uzyskane wyniki i wyciągać na ich podstawie wnioski. Potrafi pracować samodzielnie i w zespole. Potrafi analizować i rozwiązywać zagadnienia problemowe. | 2,0 | Student nie potrafi samodzielnie przeprowadzić doświadczeń laboratoryjnych z wykorzystaniem prostych przyrządów pomiarowych. W żaden sposób nie uczestniczy w pracy zespołowej. Nie posiada umiejętności wykonywania podstawowych obliczeń fizycznych. Nie potrafi rozwiązywać zadań rachunkowych i problemowych z zakresu wymaganego materiału z fizyki |
| 3,0 | Student nie potrafi samodzielnie wykonać ćwiczenia, wymaga pomocy innej osoby - biernie uczestniczy w pracy grupowej, nie podejmuje własnych inicjatyw. Potrafi poprawnie wykonać sprawozdanie, jednak prezentuje "suche" wyniki bez umiejętności ich efektywnej analizy. Potrafi stosować prawa i zasady fizyczne do rozwiązywania prostych zadań problemowych | |
| 3,5 | Student potrafi wykonać pomiary - dość aktywnie uczestniczy w pracy grupowej, próbuje podejmować własne inicjatywy. Potrafi poprawnie wykonać sprawozdanie, przeprowadzić obliczenia i sformułować proste wnioski. Potrafi stosować prawa i zasady fizyczne do rozwiązywania typowych zadań rachunkowych i problemowych | |
| 4,0 | Student potrafi samodzielnie wykonać pomiary. Aktywnie uczestniczy w pracy grupowej, podejmuje własne inicjatywy, Potrafi dobrze opracować sprawozdanie, przeprowadzić obliczenia i analizę niepewności uzyskanych wyników oraz wyciągnąć podstawowe wnioski.. Analizuje i interpretuje zagadnienia problemowe | |
| 4,5 | Student potrafi samodzielnie przeprowadzać pomiary wielkości fizycznych. Aktywnie uczestniczy w pracy grupowej, potrafi zorganizować działania zespołowe, podejmuje własne inicjatywy, Potrafi dobrze opracować sprawozdanie - potrafi efektywnie prezentować, analizować, dyskutować o osiągniętych wynikach oraz oszacować błędy. . Analizuje i interpretuje zagadnienia problemowe | |
| 5,0 | Student potrafi samodzielnie przeprowadzać pomiary wielkości fizycznych. Aktywnie uczestniczy w pracy grupowej, potrafi zorganizować działania zespołowe, podejmuje własne inicjatywy,. Potrafi bardzo dobrze opracować sprawozdanie. Potrafi dobrać odpowiednią metodę oceny niepewności wyników pomiarów.. Efektywnie prezentuje, analizuje oraz dyskutuje uzyskane wynik. Potrafi stosować prawa i zasady fizyczne do rozwiązywania wszystkich wymaganych zadań problemowych | |
| BT_1A_BT-S1-B04_U02 Student potrafi przeprowadzić doświadczenia z fizyki i biofizyki wykorzystując odpowiednie przyrządy. Student potrafi zinterpretować uzyskane wyniki i na ich podstawioe wyciągać wnioski | 2,0 | Student nIe potrafi samodzielnie i z pomocą przeprowadzić doświadczeń laboratoryjnych z wykorzystaniem prostych przyrządów pomiarowych. Nie uczestniczy w pracy zespołowej Nie posiada umiejętności wykonywania podstawowych obliczeń fzyicznych. |
| 3,0 | Student nie potrafi samodzielnie wykonać ćwiczenia, wymaga pomocy innej osoby - biernie uczestniczy w pracy grupowej, nie podejmuje własnych inicjatyw. Potrafi poprawnie wykonać sprawozdanie, jednak prezentuje "suche" wyniki bez umiejętności ich efektywnej analizy. | |
| 3,5 | Student potrafi wykonać pomiary - dość aktywnie uczestniczy w pracy grupowej, próbuje podejmować własne inicjatywy. Potrafi poprawnie wykonać sprawozdanie, przeprowadzić obliczenia i sformułować proste wnioski. | |
| 4,0 | Student potrafi samodzielnie wykonać pomiary. Aktywnie uczestniczy w pracy grupowej, podejmuje własne inicjatywy, Potrafi dobrze opracować sprawozdanie, przeprowadzić obliczenia i analizę niepewności uzyskanych wyników oraz wyciągnąć podstawowe wnioski. | |
| 4,5 | Student potrafi samodzielnie przeprowadzać pomiary wielkości fizycznych. Aktywnie uczestniczy w pracy grupowej, potrafi zorganizować działania zespołowe, podejmuje własne inicjatywy, Potrafi dobrze opracować sprawozdanie - potrafi efektywnie prezentować, analizować, dyskutować o osiągniętych wynikach oraz oszacować błędy. | |
| 5,0 | Student potrafi samodzielnie przeprowadzać pomiary wielkości fizycznych. Potrafi efektywnie wyjaśniać wyniki i prezentować wnioski płynące z samodzielnej pracy |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_1A_BT-S1-B04_K01 Student ma świadomość ważności zjawisk biofizycznych przebiegających w środowisku przyrodniczym. Student nabywa świadomości ciągłego poszerzania swojej wiedzy. Prawidłowo planuje wykonywana pracę Potrafi pracować w grupie. Szanuje pracę własną i innych; ma świadomość ważności wykonywanej pracy. | 2,0 | Student nie uczestniczy w żaden sposób w pracy grupowej, nie podejmuje żadnych własnych inicjatyw, cechuje się postawą nieodpowiedzialną i brakiem sumienności w zdobywaniu wiedzy i jej praktycznym wykorzystaniu. Nie ma świadomości ważności procesów biofizycznych zachodzących w przyrodzie ożywionej. |
| 3,0 | Student biernie uczestniczy w pracy grupowej, nie podejmuje żadnych własnych inicjatyw, cechuje się postawą nieodpowiedzialną w zdobywaniu wiedzy i jej praktycznym wykorzystaniu. Ma nikłą świadomości ważności procesów biofizycznych zachodzących w przyrodzie ożywionej. | |
| 3,5 | Student zaczyna aktywniej uczestniczyć w pracy grupowej, próbuje podejmować własne inicjatywy. Rozumie potrzebę zdobywania i pogłębiania wiedzy. Szanuje pracę swoją i innych. Wykazuje dostateczną świadomości ważności procesów biofizycznych zachodzących w przyrodzie ożywionej. | |
| 4,0 | Student w stopniu dobrym jest świadomy ważności procesów biofizycznych zachodzących w otaczającym nas świecie, rozumie potrzebę zdobywania i pogłębiania wiedzy. Aktywnie uczestniczy w pracy zespołowej. Szanuje pracę własną i innych. Wykazuje odpowiedzialność za bezpieczeństwo pracy własnej i innych. | |
| 4,5 | Student w stopniu wyróżniającym jest świadomy ważności procesów biofizycznych zachodzących w otaczającym nas świecie. Rozumie potrzebę zdobywania i pogłębiania wiedzy. Potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role. Ma świadomość ważności wykonywanej pracy oraz odpowiedzialności za bezpieczeństwo swoje i innych. | |
| 5,0 | Student w stopniu bardzo dobrym jest świadomy ważności procesów biofizycznych zachodzących w otaczającym nas świecie, rozumie potrzebę zdobywania i pogłębiania wiedzy. Szanuje pracę swoją i innych. Potrafi pracować samodzielnie i w zespole. Kieruje pracą zespołową, wykazuje kreatywność. Ma świadomość odpowiedzialności za bezpieczeństwo swoje i innych. |
Literatura podstawowa
- S. Przestalski -, Elementy fizyki, biofizyki i agrofizyki., Wyd. Uniw. Wrocławskiego, Wrocław
- red. F. Jaroszyk, Biofizyka – podręcznik dla studentów, Wyd. Lekarskie PZWL, Warszawa
- red. D. Gołębiowska, Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki i biofizyki dla biotechnologów część I - fizyka, Wyd. Akademii Rolniczej w Szczecinie lub ZUT w Szczecinie, Szczecin
- Bobrowski Cz., Fizyka - krótki kurs, W N-T, Warszawa
- red. M. Bryszewska, W. Leyko, Biofizyka dla biologów, Wyd. PWN, Warszawa
Literatura dodatkowa
- Hewitt P.G., Fizyka wokół nas, PWN, Warszawa
- K. Dołowy, A. Szewczyk, S. Pikuła, Błony biologiczne, Wyd. Śląsk, Katowice
- red. A. Pilawski, Podstawy biofizyki, Wyd. PZWL, Warszawa