Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Podstawy fizyki środowiska
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
JFT-1-501-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Fizyka Techniczna
Semestr:
5
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. inż. Różański Kazimierz (rozanski@fis.agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
prof. dr hab. inż. Różański Kazimierz (rozanski@fis.agh.edu.pl)
dr inż. Wachniew Przemysław (wachniew@agh.edu.pl)
dr inż. Gorczyca Zbigniew (Zbigniew.Gorczyca@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Moduł składa się z wykładu, seminarium oraz projektu. Wykład w sposób przeglądowy przestawia główne elementy geosfery Ziemi i dyskutuje wpływ człowieka na jego funkcjonowanie.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student zna strukturę i podstawy fizyczne funkcjonowania głównych elementów środowiska oraz rozumie wzajemne relacje miedzy przyrodą ożywioną i nieożywioną w różnych skalach czasowych i przestrzennych FT1A_W07, FT1A_W02, FT1A_W01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Udział w dyskusji
M_W002 Student zna podstawowe metody opisu ilościowego oraz modelowania procesów i zjawisk zachodzących w środowisku, w szczególności procesów transportu masy i energii FT1A_W04, FT1A_W01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Udział w dyskusji
M_W003 Student posiada podstawową wiedzę o zmienności parametrów środowiskowych w różnych skalach czasowych i przestrzennych, w szczególności o zmianach tych parametrów wywołanych działalnością człowieka FT1A_W04, FT1A_W03 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Udział w dyskusji
Umiejętności
M_U001 Student potrafi opracować i przedstawić wybrane zagadnienie z zakresu szeroko pojętej fizyki środowiska FT1A_U01, FT1A_U02 Referat
M_U002 Student potrafi zaplanować, zrealizować i przedstawić w formie raportu proste zadanie inżynierskie z zakresu szeroko pojętej fizyki środowiska FT1A_U06, FT1A_U01, FT1A_U04, FT1A_U02 Wykonanie projektu
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole opracowującym projekt FT1A_K03, FT1A_K01 Wykonanie projektu
M_K002 Student angażuje się w dyskusję w grupie, również z prowadzącym, potrafi formułować odpowiednie argumenty i bronić ich w trakcie dyskusji FT1A_K02, FT1A_K01 Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Student zna strukturę i podstawy fizyczne funkcjonowania głównych elementów środowiska oraz rozumie wzajemne relacje miedzy przyrodą ożywioną i nieożywioną w różnych skalach czasowych i przestrzennych + - - - - + - - - - -
M_W002 Student zna podstawowe metody opisu ilościowego oraz modelowania procesów i zjawisk zachodzących w środowisku, w szczególności procesów transportu masy i energii + - - - - + - - - - -
M_W003 Student posiada podstawową wiedzę o zmienności parametrów środowiskowych w różnych skalach czasowych i przestrzennych, w szczególności o zmianach tych parametrów wywołanych działalnością człowieka + - - - - + - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi opracować i przedstawić wybrane zagadnienie z zakresu szeroko pojętej fizyki środowiska - - - - - + - - - - -
M_U002 Student potrafi zaplanować, zrealizować i przedstawić w formie raportu proste zadanie inżynierskie z zakresu szeroko pojętej fizyki środowiska - - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole opracowującym projekt - - - + - - - - - - -
M_K002 Student angażuje się w dyskusję w grupie, również z prowadzącym, potrafi formułować odpowiednie argumenty i bronić ich w trakcie dyskusji + - - + - + - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
Wykład wstępny (2 godz)

Ewolucja relacji człowiek-środowisko na przestrzeni dziejów; przedmiot i obszar zainteresowań fizyki środowiska, przegląd aktualnego stanu globalnego ekosystemu Ziemi i głównych problemów związanych z oddziaływaniem człowieka na środowisko, główne determinanty relacji człowiek-środowisko w perspektywie bieżącego wieku (demografia, potrzeby energetyczne); przegląd metod obserwacji stanu środowiska.

2. Miejsce Ziemi we Wszechświecie (2 godz)
Kosmiczny kontekst Ziemi jako planety; powstawanie planet – geneza i ewolucja Układu Słonecznego; formowanie się Ziemi, wiek Ziemi; najwcześniejszy okres historii Ziemi.

3. Litosfera (2 godz)
Struktura fizyczna i skład chemiczny Ziemi; elementy teorii wielkich płyt litosfery; źródła ciepła w litosferze; fizyczne aspekty trzęsień ziemi i wybuchów wulkanów.

4. Magnetyzm planetarny (2 godz)
Charakterystyka ziemskiego pola magnetycznego; sposoby pomiaru; zmiany czasowo-przestrzenne; paleomagnetyzm; zarys teorii ziemskiego pola magnetycznego; pole magnetyczne innych planet Układu Słonecznego; pole magnetyczne Słońca; rola ziemskiego pola magnetycznego w kontekście ewolucji przyrody ożywionej.

5. Atmosfera Ziemi (4 godz)
Atmosfera pierwotna, ewolucja składu atmosfery, pochodzenie tlenu w atmosferze; struktura i skład współczesnej atmosfery Ziemi; woda w atmosferze; statyka atmosfery; siły działające w atmosferze; elementy ogólnej cyrkulacji atmosfery.

6. Bilans radiacyjny układu Ziemia-atmosfera (2 godz)
Elementy fizyki radiacyjnej; transport promieniowania w atmosferze; struktura przestrzenna promieniowania krótko- i długofalowego; widma absorpcyjne; modele bilansu radiacyjnego układu Ziemia-atmosfera; globalny potencjał cieplarniany.

7. Cykle biogeochemiczne (4 godz)
Fizyczne podstawy obiegu materii i energii w obrębie geosfery; cykle mineralne, cykl obiegu węgla, cykl obiegu azotu; cykl obiegu wody.

8. Elementy modelowania procesów środowiskowych (6 godz)
Procesy transportu w środowisku; adwekcja i dyfuzja molekularna; ogólne równanie transportu masy, dyfuzja turbulentna; sedymentacja; wymiana gazów na granicy faz woda-powietrza; modele rezerwuarowe; modelowanie rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w atmosferze i hydrosferze; globalne modele cyrkulacji atmosfery i oceanu

9. Globalne zmiany środowiska (6 godz)
Zmiany składu atmosfery; ingerencja człowieka w globalne cykle biogeochemiczne; klimat Ziemi – jego zmienność w czasie i przestrzeni; antropogeniczne zmiany klimatu; modele zmian klimatu; ewolucja klimatu w najbliższych dziesięcioleciach.

Ćwiczenia projektowe:

Na początku semestru studenci dostają do opracowania projekt związany z realizacją prostego zadania inżynierskiego w ramach szeroko pojętej fizyki środowiska (grupy 3-osobowe). Projekty będą przedstawiane pod koniec semestru na forum grupy i dyskutowane.
Efekty kształcenia:
- student potrafi zebrać informacje niezbędne do realizacji prostego zadania inżynierskiego, dokonać
niezbędnych obliczeń i przygotować raport z realizacji tego zadania
- student potrafi ocenić efekty środowiskowe realizacji prostego zadania inżynierskiego
- student potrafi współpracować w zespole powołanym do realizacji określonego zadania inżynierskiego
- student potrafi zaprezentować raport podsumowujący realizację prostego zadania inżynierskiego.

Zajęcia seminaryjne:

Studenci samodzielnie przygotowują i wygłaszają prezentacje na zadane tematy związane z szeroko pojętą fizyka środowiska, pogłębiające i rozszerzające wiedzę uzyskaną na wykładzie.
Efekty kształcenia:
- student potrafi samodzielnie zebrać materiały i opracować wybrane zagadnienie z obszaru szeroko pojętej fizyki środowiska
- student potrafi samodzielnie przygotować i wygłosić prezentację na zadany temat, potrafi bronić tez zawartych
w prezentacji, potrafi brać udział w dyskusji i zadawać pytania.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 112 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 25 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
Udział w zajęciach seminaryjnych 15 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 15 godz
Wykonanie projektu 15 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Do oceny końcowej wchodzą oceny z przygotowania i prezentacji seminarium na zadany temat (S), oceny z realizacji projektu (P) oraz ocena z egzaminu (E).

Oceny S i P wystawiane są w skali ocen zgodnie z regulaminem AGH.

Ocena końcowa (OK) obliczana jest jako średnia ważona: OK = 0.5xE + 0.2xS + 0.3xP

Uwaga:

Uzyskanie pozytywnej oceny końcowej (OK) wymaga uzyskania pozytywnej oceny ze wszystkich trzech elementów (E, S, P).

Ocena z egzaminu wyliczana po zaliczeniu w drugim terminie:
E = 0.3xE1+0.7xE2
Ocena z egzaminu wyliczana po zaliczeniu w trzecim terminie:
E = 0.2xE1+0.3xE2+0.5xE3

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Wiedza i umiejętności w zakresie matematyki, fizyki i chemii zdobyte w trakcie pierwszych trzech semestrów studiów I stopnia na kierunku Fizyka Techniczna.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. E. Boeker, R. van Grondelle " Fizyka Środowiska", PWN, Warszawa, 2003
2. K. Kożuchowski “Atmosfera, klimat, ekoklimat”, PWN, Warszawa, 2009
3. A.N Mannion “Zmiany środowiska Ziemi”, PWN, Warszawa, 2001
4. E.D. Schulze et al. “Global Biogeochemical Cycles in the Climate System”
5. Strony internetowe

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Według bazy WoS

Informacje dodatkowe:

Sposób i tryb wyrównania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach.

Zajęcia projektowe: Nieobecność na jednych zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału. Nieobecność na więcej niż jednych zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału i jego zaliczenia w formie i terminie wyznaczonym przez prowadzącego zajęcia. Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż dwa zajęcia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia możliwości wyrównania zaległości.

Zajęcia seminaryjne: Nieobecność na jednych zajęciach wymaga od studenta samodzielnego zapoznania sie z tematyką prezentacji przedstawionych na tych zajęciach. Nieobecność na więcej niż jednych ćwiczeniach wymaga od studenta samodzielnego zapoznania się z tematyką prezentacji przedstawionych na tych zajęciach i jego zaliczenia w formie i terminie wyznaczonym przez prowadzącego zajęcia. Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż dwa zajęcia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia możliwości wyrównania zaległości.

Obecność na wykładzie: brana pod uwagę przy wyliczaniu oceny końcowej

Zasady zaliczania zajęć:

Zajęcia projektowe: Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Prace projektowe można przedstawiać do zaliczenia do końca sesji poprawkowej danego semestru.
Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż dwa zajęcia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości poprawkowego zaliczania zajęć. Od takiej decyzji prowadzącego zajęcia student może się odwołać do prowadzącego przedmiot (moduł) lub Dziekana.

Zajęcia seminaryjne: Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Prezentacje nie wygłoszone w trakcie trwania semestru z powodu nieobecności studenta będą mogły zostać przedstawione na dodatkowych zajęciach, których termin, w trakcie trwania sesji, wyznacza prowadzący. Warunkiem dopuszczenia do tych zajęć jest wcześniejsze wyrównanie zaległości wynikających z nieobecności na zajęciach. Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż dwa zajęcia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości poprawkowego zaliczania zajęć. Od takiej decyzji prowadzącego zajęcia student może się odwołać do prowadzącego przedmiot (moduł) lub Dziekana.