Computer modelling of the structure and properties of materials Field of study: Biomedical Engineering
Programme code: W4-S1IB19.2020

Module name: Computer modelling of the structure and properties of materials
Module code: 08-IBIB-S1-17-5-KMSW
Programme code: W4-S1IB19.2020
Semester:
  • winter semester 2023/2024
  • winter semester 2022/2023
Language of instruction: Polish
Form of verification: exam
ECTS credits: 5
Description:
Moduł Komputerowe modelowanie struktury i właściwości biomateriałów ma umożliwić studentowi/studentce zapoznanie się z zasadami fizycznymi oraz algorytmami leżącymi u podstaw metod modelowania komputerowego właściwości rozciągłych (periodycznych) układów fizycznych (biomateriałów). Dzięki temu student/studentka będzie przygotowana do korzystania z dostępnego w laboratoriach badawczych oprogramowania do obliczeń struktury elektronowej oraz wykorzystania wyników dla określenia właściwości fizycznych i chemicznych wybranych biomateriałów.
Prerequisites:
Wymagana jest realizacja efektów kształcenia modułów z matematyki, fizyki z elementami biofizyki.
Key reading:
(no information given)
Learning outcome of the module Codes of the learning outcomes of the programme to which the learning outcome of the module is related [level of competence: scale 1-5]
Zna podstawowe postulaty opisu kwantowego materii. Ma podstawową wiedzę w zakresie modelowania struktury biomateriałów o strukturze periodycznej: model elektronów prawie swobodnych, przybliżenie ciasnego wiązania. [k_1]
 W01 [4/5]
Posiada podstawową wiedzę w zakresie o przybliżeń niezbędnych w modelowaniu układów wieloelektronowych. Zna, w zakresie podstawowym, zasady działania wybranego pakietu oprogramowania, służącego do modelowania właściwości mikroskopowych i makroskopowych biomateriałów. [k_2]
 W01 [3/5] W03 [3/5]
Potrafi w sposób zrozumiały sformułować podstawowe postulaty kwantowego modelu materii. Potrafi z sposób zrozumiały przedstawić ograniczenia modelowania komputerowego w zastosowaniu do problemu układów wieloelektronowych oraz omówić przybliżenia niezbędne do rozwiązania tego problemu. [k_3]
 U02 [5/5] U24 [1/5]
Potrafi w sposób zrozumiały omówić założenia oraz zasadnicze rezultaty wybranej metody modelowania struktury elektronowej układów periodycznych. Potrafi, za pomocą wybranego pakietu, wykonać modelowanie oraz obliczenia ab initio właściwości mikro- i makroskopowych biomateriałów oraz przeprowadzić testy założonego modelu i interpretację rezultatów obliczeń z zastosowaniem wybranych wybranego pakietu obliczeniowego. [k_4]
 U03 [4/5] U08 [4/5]
Ma świadomość ograniczenia jednostkowej metody badawczej i widzi konieczność wszechstronnej, naukowej analizy problemów z zakresu inżynierii materiałów. Ma świadomość i zna możliwości dalszego dokształcania się w zakresie nowoczesnych metod symulacji komputerowych w zastosowaniu w inżynierii biomateriałów. [k_5]
 K01 [3/5] K03 [3/5]
Type Description Codes of the learning outcomes of the module to which assessment is related
egzamin [k_w_1]
Weryfikacja wiedzy w oparciu o treść wykładów, wskazaną literaturę oraz odbyte ćwiczenia
 k_1 k_2 k_3 k_4
sprawdzian praktyczny [k_w_2]
Ocena opanowania podstawowych wiadomości niezbędnych do indywidualnego wykonania obliczeń materiałów inżynierskich
 k_1 k_2
sprawozdanie [k_w_3]
Ocena umiejętności samodzielnego przygotowania procesu modelowania komputerowego oraz rozumienia i poprawnej interpretacji rezultatów obliczeń.
 k_3 k_4 k_5
Form of teaching Student's own work Assessment of the learning outcomes
Type Description (including teaching methods) Number of hours Description Number of hours
lecture [k_fs_1]
Wykład ma umożliwić poznanie podstaw fizycznych metod komputerowego modelowania struktury i właściwości periodycznych układów wieloelektronowych oraz zaznajomić z procedurami modelowania oraz poprawnej interpretacji wyników obliczeń. Wykład prowadzony jest z wykorzystaniem środków multimedialnych oraz demonstracji.
 15
Praca ze wskazaną literaturą obejmująca samodzielne przyswojenie wiedzy w odniesieniu do podstawowych zagadnień
 35 egzamin [k_w_1]
laboratory classes [k_fs_2]
Zastosowanie poznanych wiadomości teoretycznej wiedzy w praktycznych obliczeniach struktury oraz właściwości mikroskopowych i makroskopowych biomateriałów. Ćwiczenia wykonywane są indywidualnie przez studentów z wykorzystaniem wyposażenia pracowni dydaktycznych.
 25
Przygotowanie teoretycznych podstaw i zagadnień związanych z tematem wykonywanego ćwiczenia. Samodzielne opracowanie wstępu teoretycznego. Indywidualne opracowanie wyników ćwiczenia.
50 sprawdzian praktyczny [k_w_2] sprawozdanie [k_w_3]
Attachments
Module description (PDF)
Information concerning module syllabuses might be changed during studies.
Syllabuses (USOSweb)
Semester Module Language of instruction
(no information given)