Wydział Biotechnologii i Hodowli Zwierząt - Biotechnologia (S1)
Sylabus przedmiotu Inżynieria bioreaktorów:
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 | Inżynieria bioreaktorów | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Bioinżynierii | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Krystyna Cybulska <Krystyna.Cybulska@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Magdalena Błaszak <Magdalena.Blaszak@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawy chemii, biochemii i mikrobiologii. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Wiedza dotycząca procesów biotechnologicznych, modeli matematycznych wzrostu komórek i namnażania biomasy oraz kinetyki reakcji enzymatycznych. Znajomość funkcjonowania bioreaktorów i ich rodzajów oraz wydajności procesów biosyntezy - produkcji biomasy i metabolitów, z uwzględnieniem optymalizacji przebiegu procesu biotechnologicznego w bioreaktorach (czynniki biologiczne, środowiskowe oraz inżynieryjne). Umiejętność prawidłowego wyznaczania parametrów pracy bioreaktorów. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Etapy procesu biotechnologicznego realizowanego w bioreaktorach. | 2 |
| T-A-2 | Procesy przenoszenia pędu, ciepła i masy. | 1 |
| T-A-3 | Bioreaktory enzymatyczne, tkankowe, komórkowe. | 1 |
| T-A-4 | Metody przenoszenia skali bioreaktorów | 1 |
| 5 | ||
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Zasady projektowania bioreaktorów. Przygotowanie projektu. | 10 |
| 10 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Podstawy inżynierii bioreaktorów w przemyśle biotechnologicznym. | 2 |
| T-W-2 | Proces technologiczny w bioreaktorze - operacje i procesy jednostkowe. kinetyka procesów mikrobiologicznych. | 2 |
| T-W-3 | Mikroorganizmy wykorzystywane w procesach realizowanych w bioreaktorach. Matematyczny model wzrostu. Bilans energetyczny. Przemiana podstawowa. | 2 |
| T-W-4 | Preferencje środowiskowe warunkujące wzrost i rozwój mikroorganizmów. Instrumentalne metody pomiaru biomsy w bioreaktorze. | 2 |
| T-W-5 | Izolacja, selekcja, doskonalenie i przechowywanie szczepów przemysłowych. | 2 |
| T-W-6 | Surowce i materiały do produkcji biomasy mikroorganizmów w bioreaktorach. | 2 |
| T-W-7 | Bioreaktory - budowa i klasyfikacja. Rodzaje procesów biotechnologicznych. | 4 |
| T-W-8 | Optymalizacja przebiegu procesu biotechnologicznego w bioreaktorze. Optymalizacja składu pożywki i warunków hodowli. | 2 |
| T-W-9 | Aseptyka w procesach bioreaktorowych. Możliwości i drogi zakażenia hodowli w bioreaktorze. Zapobieganie infekcjom i ich zwalczanie. | 2 |
| T-W-10 | Procesy bioinżynieryjne w bioreaktorach. Procesy termiczne (metody ogrzewania i chłodzenia). Mieszanie i napowietrzanie w bioreaktorach. Powstawanie piany i metody jej zwalczania. | 2 |
| T-W-11 | Bioreaktory i urządzenia do przemysłowj technologii oczyszczania LZO | 2 |
| T-W-12 | Pomiary, kontrola, modelowanie i sterowanie pracą bioreaktora. | 1 |
| 25 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 5 |
| A-A-2 | Przygotowanie prezentacji | 10 |
| 15 | ||
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 10 |
| A-L-2 | Studiowanie zaleconej literatury. | 5 |
| A-L-3 | Przygotowanie do projektowania bioreaktora | 10 |
| 25 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach | 25 |
| A-W-2 | Przygotowanie do zaliczenia i zaliczenie treści wykładów | 8 |
| A-W-3 | Konsultacje | 2 |
| 35 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Multimedialny wykład informacyjno-problemowy |
| M-2 | Prezentacja |
| M-3 | Dyskusja dydaktyczna |
| M-4 | Ćwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Test |
| S-2 | Ocena formująca: Prezentacja |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny |
| S-4 | Ocena podsumowująca: Ocena przygotowanego projektu bioreaktora. |
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-C14_W01 Student zna podstawowe rodzaje bioreaktorów i ma podstawową wiedzę z zakresu doboru bioreaktorów wykorzystywanych w biotechnologii oraz optymalizacji bioprocesów. | BT_1A_W09 | — | — | C-1 | T-W-10, T-W-8, T-W-1, T-W-3, T-W-6, T-W-5, T-W-2, T-W-9, T-W-12, T-W-7, T-W-11, T-L-1, T-A-1, T-A-3, T-A-4, T-A-2 | M-1, M-2, M-3, M-4 | S-1, S-2 |
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-C14_U01 Student posługuje się pojęciami z zakresu inżynierii bioreaktorów i biotechnologii. Potrafi zaprojektować podstawowe parametry bioreaktora. | BT_1A_U10 | — | — | C-1 | T-W-10, T-W-8, T-W-1, T-W-6, T-W-12, T-W-7, T-A-2 | M-1, M-2, M-3, M-4 | S-1, S-2, S-3 |
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-C14_K01 Student ma świadomość potrzeby poszukiwania nowych mikroorganizmów z możliwością ich wykorzystania w praktyce i konieczności prowadzenia prac związanych z doskonaleniem aparatury technicznej do prowadzenia procesów biotechnologicznych. | BT_1A_K06 | — | — | C-1 | T-W-1, T-W-6, T-L-1, T-A-2 | M-1, M-3 | S-1, S-2, S-3, S-4 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_1A_BT-S1-C14_W01 Student zna podstawowe rodzaje bioreaktorów i ma podstawową wiedzę z zakresu doboru bioreaktorów wykorzystywanych w biotechnologii oraz optymalizacji bioprocesów. | 2,0 | Student nie potrafi wymienić podstawowych typy bioreaktorów i procesów, które można w nich realizować. |
| 3,0 | Student potrafi wymienić podstawowe typy bioreaktorów i procesy, które można w nich realizować. | |
| 3,5 | Student potrafi wymienić podstawowe typy bioreaktorów i procesy, które można w nich realizować. | |
| 4,0 | Student potrafi wymienić typy bioreaktorów i procesy, które można w nich realizować. | |
| 4,5 | Student potrafi wymienić typy bioreaktorów i procesy, które można w nich realizować. | |
| 5,0 | Student potrafi szeroko omówić typy bioreaktorów i procesy, które można w nich realizować. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_1A_BT-S1-C14_U01 Student posługuje się pojęciami z zakresu inżynierii bioreaktorów i biotechnologii. Potrafi zaprojektować podstawowe parametry bioreaktora. | 2,0 | |
| 3,0 | Student wykazuje podstawowe umiejętności posługiwania się pojęciami z zakresu inżynierii bioreaktorów i procesów biotechnologicznych. Potrafi zaprojektować podstawowe elementy związane z pracą bioreaktora. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BT_1A_BT-S1-C14_K01 Student ma świadomość potrzeby poszukiwania nowych mikroorganizmów z możliwością ich wykorzystania w praktyce i konieczności prowadzenia prac związanych z doskonaleniem aparatury technicznej do prowadzenia procesów biotechnologicznych. | 2,0 | |
| 3,0 | Student ma niewielką świadomość roli mikroorganizmów w procesach przebiegających z zastosowaniem bioreaktorów, w niewielkim stopniu dostrzega potrzebę stosowania zdobytej wiedzy w praktyce, słabo prezentuje swoje poglądy. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Viesturs U.E., Kuzniecow A.M., Sawienkow W.W., Bioreaktory, WNT, Warszawa, 1990
- Aiba S., Humphrey A.E., Millis N.F., Inżynieria biochemiczna., WNT, Warszawa, 1977
- Szewczyk K. W., Bilansowanie i kinetyka procesów biochemicznych., Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2000
- Bałdyga J., Henczka M., Podgórska W., Obliczenia w inżynierii bioreaktorów., Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1996