Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Metody instrumentalne w analizie kryminalistycznej II
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
CChK-2-207-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Chemia w Kryminalistyce
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
prof. dr hab. inż. Mozgawa Włodzimierz (mozgawa@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Wybrane instrumentalne metody badawcze znajdują swoje zastosowanie w dziedzinach wymagających analizy niewielkich lub śladowych ilości materiałów, zarówno w aspekcie jakościowym jak i ilościowym.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie chemii, obejmującą w szczególności chemię kryminalistyczną, sądową, analityczną, przydatną do formułowania i rozwiazywania złożonych zadań z zakresu studiowanego kierunku, zna główne trendy rozwojowe dotyczące wykorzystania metod chemicznych w kryminalistyce ChK2A_W07, ChK2A_W06, ChK2A_W01 Wykonanie projektu,
Sprawozdanie,
Zaliczenie laboratorium,
Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach,
Egzamin
M_W002 zna metody analizy instrumentalnej związków nieorganicznych i organicznych, zna techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu kryminalistyki ChK2A_W06 Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie projektu,
Zaliczenie laboratorium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach,
Egzamin
M_W003 ma szczegółową wiedzę niezbędną w wyborze odpowiednich technik i metod do rozwiązywania złożonych problemów, pomiarów oraz interpretacji wyników w zakresie studiowanego kierunku ChK2A_W07 Zaliczenie laboratorium,
Wynik testu zaliczeniowego,
Egzamin
Umiejętności: potrafi
M_U001 potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim; integrować uzyskane informacje oraz dokonywać ich interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągać wnioski oraz formułować i wyczerpująco uzasadniać opinie ChK2A_U01 Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie projektu,
Aktywność na zajęciach
M_U002 potrafi wykorzystać metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne do formułowania i rozwiązywania zadań i problemów badawczych i inżynierskich w ramach studiowanego kierunku ChK2A_U09 Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Wykonanie projektu,
Aktywność na zajęciach,
Zaliczenie laboratorium
M_U003 potrafi stosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy zalecane w środowisku laboratoryjnym ChK2A_U11 Zaliczenie laboratorium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 potrafi formułować i przedstawiać opinie na temat zagadnień chemicznych w kryminalistyce oraz ma świadomość znaczenia zdobytej wiedzy w rozwiązywaniu problemów ChK2A_K02 Wykonanie projektu,
Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
90 30 0 45 15 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie chemii, obejmującą w szczególności chemię kryminalistyczną, sądową, analityczną, przydatną do formułowania i rozwiazywania złożonych zadań z zakresu studiowanego kierunku, zna główne trendy rozwojowe dotyczące wykorzystania metod chemicznych w kryminalistyce + - + + - - - - - - -
M_W002 zna metody analizy instrumentalnej związków nieorganicznych i organicznych, zna techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu kryminalistyki + - + + - - - - - - -
M_W003 ma szczegółową wiedzę niezbędną w wyborze odpowiednich technik i metod do rozwiązywania złożonych problemów, pomiarów oraz interpretacji wyników w zakresie studiowanego kierunku + - + + - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim; integrować uzyskane informacje oraz dokonywać ich interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągać wnioski oraz formułować i wyczerpująco uzasadniać opinie - - + + - - - - - - -
M_U002 potrafi wykorzystać metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne do formułowania i rozwiązywania zadań i problemów badawczych i inżynierskich w ramach studiowanego kierunku - - + + - - - - - - -
M_U003 potrafi stosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy zalecane w środowisku laboratoryjnym - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 potrafi formułować i przedstawiać opinie na temat zagadnień chemicznych w kryminalistyce oraz ma świadomość znaczenia zdobytej wiedzy w rozwiązywaniu problemów - - + + - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 154 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 90 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 10 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):

Teoretyczne podstawy i możliwości aplikacyjne wybranych metod instrumentalnych, w tym spektroskopii FT-IR i Ramana, dyfrakcji rentgenowskiej (XRD), fluorescencji rentgenowskiej (XRF), mikroskopii skaningowej SEM i innych.

1. Wykorzystanie metod instrumentalnych w badaniach szeroko rozumianej struktury.
2. Podstawy teoretyczne dyfrakcji rentgenowskiej XRD
3. Metody doświadczalne XRD
4. Rentgenowska analiza fazowa i jej potencjalne zastosowanie w kryminalistyce.
5. Wykorzystanie analizy Rietvelda w rentgenografii.
6. Rodzaje metod spektroskopowych.
7. Podstawy teoretyczne spektroskopii oscylacyjnej.
8. Absorpcyjna spektroskopia w podczerwieni.
9. Spektroskopia efektu Ramana
10.Techniki pomiarowe w metodach spektroskopowych.
11. Podstawy fluorescencji rentgenowskiej XRF
12. Techniki pomiarowe XRF
13. Skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM) i transmisyjna mikroskopia elektronowa (TEM).
14. Mikroskopia elektronowa – metody analityczne (EDX, WDS).
15. Spektrometria mas

Ćwiczenia laboratoryjne (45h):

Zajęcia laboratoryjne pozwalają zapoznać się z aparaturą badawczą najnowszej generacji, wykonać samodzielnie badania strukturalne różnego typu materiałów a także interpretować w szerokim zakresie wyniki tych badań. W trakcie zajęć przeprowadzona zostanie analiza wyników eksperymentalnych uzyskanych wybranymi metodami badań struktury i mikrostruktury materiałów.

1. Dyfraktometria proszkowa – sposoby preparatyki próbek, aparatura pomiarowa oraz wykorzystywane oprogramowanie.
2. Rentgenowska analiza fazowa jakościowa i ilościowa.
3. Analiza Rietvelda. Obliczenia strukturalne.
4. Budowa i działanie spektrometrów FT-IR.
5. Metody i techniki pomiarowe spektroskopii oscylacyjnej.
6. Preparatyka próbek w spektroskopii i rejestracja widm. Interpretacja i analiza widm oscylacyjnych.
7. Budowa i zasady działania spektrometru Ramana, preparatyka próbek.
8. Analiza widm Ramana, widma FT-IR a widma Ramana – porównanie.
9. Budowa i zasady działania spektrometru fluorescencyjnego XRF, przygotowanie próbek.
10. Różne techniki pomiarowe XRF, ograniczenia metody.
11.Skaningowa mikroskopia elektronowe (SEM) – możliwości badawcze.
12. Mikroskopia elektronowa – zastosowanie metod analitycznych (EDX).
13. Spektrometria mas narkotyków, substancji psychoaktywnych i innych substancji.
14. Połączone techniki LC-MS – zastosowanie w proteomice.
15. Zajęcia zaliczeniowe

Ćwiczenia projektowe (15h):

Rozszerzenie informacji związanych z daną metodą badawczą, pokazanie możliwości aplikacyjnych omawianych metod z uwzględnieniem specyfiki kierunku (kryminalistyka).
Projekt do przygotowania: zaprojektowanie toku badań wybranych materiałów (min. dwie metody) w aspekcie wykorzystania wyników tych badań w analizie kryminalistycznej, przedstawienie wybranych metod badań w odniesieniu do konkretnego materiału (na bazie danych literaturowych) w formie prezentacji.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
  • Ćwiczenia projektowe: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Laboratoria:
Warunkiem uzyskania zaliczenia końcowego jest oddanie wszystkich sprawozdań, ocenionych na ocenę pozytywną. Każde sprawozdanie oddać należy na kolejnych realizowanych zajęciach lub w terminie określonym przez prowadzącego (nieuzasadnione oddanie sprawozdania w późniejszym czasie skutkuje obniżeniem oceny). Oceny uzyskane za sprawdzanie nie podlegają poprawie (wyjątkiem jest uzyskanie oceny niedostatecznej) i negocjacjom w celu jej podwyższania. Ocenę częsci laboratoryjnej stanowić będzie średnia arytmetyczna ocen ze sprawozdań (L1+L2+L3+L4+L5)/5

Ćwiczenia projektowe:
Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Aby zostać dopuszczonym do egzaminu, należy mieć zaliczone na ocenę co najmniej 3.0 zarówno część laboratoryjną jak i projektową.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują prace mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus.
Sposób obliczania oceny końcowej:

L1, L2, L3, L4, L5 – oceny ze sprawozdań (L1 – ocena z XRD; L2 – ocena z spektroskopii (FTIR +Raman) ; L3- ocena z XRF; L4 – ocena z SEM; L5 – ocena z MS)

P – ocena z części projektowej

E – ocena z egzaminu

Wszystkie sprawozdania muszą być zaliczone pozytywnie (co najmniej ocena 3.0) !

OK – ocena końcowa
OK = 0.5 [(L1+L2+L3+L4+L5)/5] + 0.2 P + 0.3 E

Uzyskane oceny końcowe odpowiednio wynoszą:
3.0 < OK <3.25 ocena 3.0
3.25 << OK < 3.76 ocena 3.5
3.75 << OK < 4.26 ocena 4.0
4.25 << OK < 4.76 ocena 4.5
4.75 << OK ocena 5.0

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Udział w zajęciach laboratoryjnych i projektowych jest obowiązkowy.
W przypadku usprawiedliwionej nieobecności na zajęciach laboratoryjnych, z uwagi na specyfikę tej formy zajęć, termin i sposób odrobienia zajeć należy uzgodnić z prowadzącym dany blok laboratoryjny.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość podstaw matematyki oraz umiejętność pracy z pakietem Office. Podstawowa wiedza na temat budowy ciał stałych. Obowiązkowa obecność i aktywność na zajęciach projektowych oraz laboratoriach. Przestrzeganie zasad BHP w Pracowniach i Laboratoriach Wydziałowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

. Z. Trzaska-Durski i H. Trzaska-Durska: “Podstawy krystalografii strukturalnej i rentgenowskiej”, PWN.
2. J. Chojnacki: “Elementy krystalografii chemicznej i fizycznej”, PWN.
3. M. Handke, M. Rokita, A. Adamczyk: “Krystalografia i krystalochemia dla ceramików”, Wydawnictwa AGH 2008.
4. Z. Kęcki: “Podstawy spektroskopii molekularnej”, PWN.
5. A. Bolewski, W. Żabiński (red.): “Metody badań minerałów i skał”, Wyd. Geologiczne.
6. P.Suder, A. Bodzoń-Kułakowska, J. Silberring (red.): “Spektrometria mas”, Wydawnictwa AGH 2016.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Zajęcia laboratoryjne pozwalają zapoznać się z aparaturą badawczą najnowszej generacji, wykonać samodzielnie badania strukturalne różnego typu materiałów a także intepretować w szerokim zakresie wyniki tych badań. Wybrane instrumentalne metody badawcze znajdują swoje zastosowanie w dziedzinach wymagających badań (analizy) niewielkich lub śladowych ilości materiałów krystalicznych i/lub amorficznych, zarówno w aspekcie jakościowym jak i ilościowym ( np. kryminalistyka, medycyna, farmakologia, mineralogia itp.).