| Kods | DA3222 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nosaukums | Bioloģiskā termodinamika | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Statuss | Obligātais/Ierobežotās izvēles; Brīvās izvēles | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Līmenis un tips | Augstākā līmeņa, Akadēmiskais | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tematiskā joma | Bioloģija | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Struktūrvienība | Dabaszinātņu un tehnoloģiju fakultāte | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mācībspēks | Marta Zemīte | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kredītpunkti | 6.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Daļas | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Anotācija |
Studiju kurss sniedz padziļinātas zināšanas par termodinamikas principu pielietojumu bioloģiskajās sistēmās un biotehnoloģijā. Tas aptver enerģijas plūsmas, entropijas un brīvās enerģijas nozīmi dzīvajās sistēmās, metabolisma un membrānu transporta termodinamiku, kā arī termodinamiskos ierobežojumus biotehnoloģiskajos procesos. Kurss piedāvā ieskatu bioprocesu modelēšanā un optimizācijā rūpnieciskajā un vides biotehnoloģijā, izmantojot aprēķinus, datormodelēšanu un reālu procesu analīzi. Studenti apgūs prasmes veikt enerģijas bilances aprēķinus, interpretēt eksperimentālos datus, izstrādāt optimizācijas scenārijus un kritiski analizēt biotehnoloģisko procesu efektivitāti. Studiju kursā paredzētas teorētiskās lekcijas, praktiskie uzdevumi un projektu darbs, kas veicina kompetenci patstāvīgi risināt sarežģītas problēmas un pielietot termodinamikas zināšanas ilgtspējīgu biotehnoloģisko risinājumu izstrādē.. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Studiju kursa saturs |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Mērķis un uzdevumi, izteikti kompetencēs un prasmēs |
Studiju kursa mērķis ir attīstīt padziļinātas zināšanas par termodinamikas principu pielietojumu bioloģiskajās sistēmās un biotehnoloģijā, veicināt spēju analizēt enerģijas plūsmas un entropijas procesus, pilnveidot prasmes veikt aprēķinus un datormodelēšanu, kā arī veidot kompetenci biotehnoloģisko procesu optimizācijā rūpnieciskajā un vides kontekstā. Studiju kursa uzdevumi: - Nodrošināt teorētisko pamatu par termodinamikas likumiem un to pielietojumu bioloģiskajās sistēmās. - Attīstīt prasmes veikt enerģijas bilances aprēķinus un interpretēt rezultātus. - Iemācīt izmantot bioprocesu modelēšanas un optimizācijas metodes, izmantojot datormodelēšanu. - Veicināt kritisko domāšanu, analizējot reālus biotehnoloģisko procesu piemērus. - Pilnveidot spēju integrēt teoriju, aprēķinus un praktisko pielietojumu projektā. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Sasniedzamie studiju rezultāti un to vērtēšana |
Zināšanas:
- Students izprot termodinamikas pamatprincipus un to pielietojumu bioloģiskajās sistēmās.
- Pārzina enerģijas plūsmas, entropijas un brīvās enerģijas nozīmi metabolismā un biotehnoloģiskajos procesos. - Metodes: Pārbaudes darbi, eksāmens.
Kritēriji: Korekts definīciju un likumu izklāsts, spēja piemērot teoriju uzdevumos, argumentēta atbilde uz teorētiskiem jautājumiem. Prasmes: - Spēj veikt enerģijas bilances aprēķinus un interpretēt rezultātus biotehnoloģisko procesu kontekstā. - Prot izmantot datormodelēšanas rīkus bioprocesu simulācijai un optimizācijai. - Metodes: Praktiskie darbi (aprēķini, datormodelēšanas uzdevumi). Kritēriji: Aprēķinu precizitāte, pareiza metožu pielietošana, spēja izstrādāt optimizācijas scenāriju, programmatūras izmantošanas prasmes. Kompetences: - Spēj patstāvīgi analizēt biotehnoloģiskos procesus, identificēt termodinamiskos ierobežojumus un piedāvāt optimizācijas risinājumus. - Spēj argumentēti diskutēt par biotehnoloģisko procesu efektivitāti un ilgtspēju, balstoties uz termodinamikas principiem. - Metodes: Projekta darbs un tā prezentācija. Kritēriji: Analīzes dziļums, argumentācijas kvalitāte, spēja integrēt teoriju ar praktiskiem risinājumiem, prezentācijas skaidrība. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji |
Pārbaudes darbi. - 15%
Praktiskie darbi. - 15% Projekta darbs un tā prezentacija. - 50% Eksāmens. - 20% |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Priekšzināšanas | Studiju kursa apguvei nepieciešamas pamatzināšanas ķīmijā, bioloģijā un matemātikā. Vēlams, lai studenti spēj izmantot datu apstrādes rīkus un pamata programmēšanas prasmes (piemēram, Python vai MATLAB). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Studiju kursa plānojums |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||