Komputerowe modelowanie struktury i właściwości materiałów Kierunek studiów: Inżynieria biomedyczna
Kod programu: 08-S1IB12.2.2018

Nazwa modułu: Komputerowe modelowanie struktury i właściwości materiałów
Kod modułu: 08-IBIB-S1-17-5-KMSW
Kod programu: 08-S1IB12.2.2018
Semestr: semestr zimowy 2020/2021
Język wykładowy: polski
Forma zaliczenia: egzamin
Punkty ECTS: 5
Opis:
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.
Wymagania wstępne:
Wymagana jest realizacja efektów kształcenia modułów z matematyki, fizyki z elementami biofizyki.
Literatura podstawowa:
(brak informacji)
Efekt modułowy Kody efektów kierunkowych do których odnosi się efekt modułowy [stopień realizacji: skala 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]
Typ Opis Kody efektów modułowych do których odnosi się sposób weryfikacji
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
Rodzaj prowadzonych zajęć Praca własna studenta Sposoby weryfikacji
Typ Opis (z uwzględnieniem metod dydaktycznych) Liczba godzin Opis Liczba godzin
wykład [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]
laboratorium [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]
Załączniki
Opis modułu (PDF)
Informacje o sylabusach mogą ulec zmianie w trakcie trwania studiów.
Sylabusy (USOSweb)
Semestr Moduł Język wykładowy
(brak danych)