Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Podstawy modelowania molekularnego
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
JMNB-1-002-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Mikro- i nanotechnologie w biofizyce
Semestr:
0
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr Czub Joanna (joanna.czub@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Moduł obejmuje podstawy modelowania molekularnego. W trakcie realizacji modułu omawiane są zasady budowania modeli cząsteczek oraz przeprowadzania symulacji metodami mechaniki i dynamiki molekularnej.

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 Student zna zasady budowania modelu przestrzennego cząsteczki chemicznej. MNB1A_W01 Wykonanie projektu
M_W002 Student zna podstawowe zasady przeprowadzania symulacji metodami mechaniki i dynamiki molekularnej. MNB1A_W01 Wykonanie projektu
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi określić strukturę przestrzenną i zbudować model cząsteczki chemicznej. MNB1A_U01, MNB1A_U10, MNB1A_U11, MNB1A_U02, MNB1A_U06 Zaangażowanie w pracę zespołu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach
M_U002 Student potrafi przeprowadzić symulacje własności modelu metodami mechaniki i dynamiki molekularnej. MNB1A_U04, MNB1A_U01, MNB1A_U10, MNB1A_U05, MNB1A_U02 Zaangażowanie w pracę zespołu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
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
30 15 0 15 0 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 Student zna zasady budowania modelu przestrzennego cząsteczki chemicznej. + - + - - - - - - - -
M_W002 Student zna podstawowe zasady przeprowadzania symulacji metodami mechaniki i dynamiki molekularnej. + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi określić strukturę przestrzenną i zbudować model cząsteczki chemicznej. - - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi przeprowadzić symulacje własności modelu metodami mechaniki i dynamiki molekularnej. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 90 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 30 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):

W ramach wykładu omawiane są następujące zagadnienia:
1. Na czym polega modelowanie molekularne;
2. Rodzaje oddziaływań międzyatomowych;
3. Budowa przestrzenna cząsteczki;
4. Energia potencjalna i pole siłowe;
5. Optymalizacja struktury modelu;
6. Podstawy dynamiki molekularnej;
7. Przewidywanie własności układów cząsteczek.

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):

W trakcie ćwiczeń laboratoryjnych studenci zapoznają się z wybranymi programami służącymi do modelowania molekularnego i rozwiązują problemy odpowiadające tematyce kolejnych wykładów. Program ćwiczeń obejmuje budowę oraz optymalizację modeli wybranych cząsteczek i układów cząsteczek, a także modelowanie ich własności.

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.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych jest obowiązkowy. Więcej niż dwie nieusprawiedliwione nieobecności na ćwiczeniach laboratoryjnych w trakcie semestru skutkują brakiem zaliczenia.

Ocena z ćwiczeń laboratoryjnych obliczana jest jako średnia arytmetyczna ocen wystawionych za realizację projektów polegających na samodzielnym zbudowaniu modelu wybranej molekuły lub układu molekuł oraz określeniu jego własności.

Ocena pozytywna przysługuje po uzyskaniu średniej większej bądź równej 3.0. Ocena końcowa w terminie podstawowym wystawiana jest w trakcie ostatnich zajęć w semestrze.

Osoby, które nie uzyskały oceny pozytywnej w terminie podstawowym, mają prawo do dwukrotnego przystąpienia do kolokwium zaliczeniowego w terminach wskazanych przez prowadzącego zajęcia.

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.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Oceną końcową jest ocena z ćwiczeń laboratoryjnych.

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

Sposób i tryb wyrównania zaległości powstałych wskutek usprawiedliwionej nieobecności studenta określa prowadzący zajęcia.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość podstaw fizyki i chemii. Umiejętność obsługi komputera i pracy w środowisku Windows.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Molecular Modelling: Principles and Applications, A. R. Leach, Longman, 1996;
Introduction to Computational Chemistry, F. Jensen, John Wiley & Sons Ltd, 2007.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. J. Czub, Ł. Gondek, H. Figiel, Znaczenie mikroporowatych materiałów metaloorganicznych (MOF) dla potrzeb magazynowania wodoru, Wiadomości Chemiczne 66, 3-4 (2012).
2. J. Czub, R. Dąbrowski, S. Urban, Dielectric properties of the phenyl 4-(5-alkyl-1,3,2-dioxaborin-2-yl)benzoates with different terminal and lateral substitutes, Phase Transitions 80, 631-638 (2007).
3. S. Urban, J. Czub, J. Przedmojski, R. Dąbrowski, M. Geppi, Dielectric and X-ray studies of substances with the smectic B phase, Molecular Crystals and Liquid Crystals 477, 87/581-100/594 (2007).
4. L. Calucci, M. Geppi, J. Przedmojski, J. Czub, R. Dąbrowski, S. Urban, 2H NMR and X-ray studies of a substance exhibiting crystal-like smectic phases, Molecular Crystals and Liquid Crystals 465, 109-119 (2007),
5. M. Jasiurkowska, A. Budziak, J. Czub, S. Urban, Dielectric and X-ray studies of eleventh and twelfth members of two isothiocyanato mesogenic compounds, Acta Physica Polonica A 110, 795-805 (2006)
6. S. Urban, J. Przedmojski, J. Czub, X-ray studies of the layer thickness in smectic phases, Liquid Crystals 32, 619-624 (2005).

Informacje dodatkowe:

Brak informacji dodatkowych.