Załącznik nr 4 uchwala200351_4

Załącznik Nr 4 do uchwały Nr 51/2003 RG
z dn. 16.10.03r.
STANDARDY NAUCZANIA DLA KIERUNKU STUDIÓW:
BIOTECHNOLOGIA
STUDIA ZAWODOWE
I. WYMAGANIA OGÓLNE
Studia zawodowe dla kierunku biotechnologia trwają nie mniej niż 3 lata (6
semestrów), gdy kończą się uzyskaniem tytułu zawodowego licencjata lub nie mniej niż
3,5 roku (7 semestrów), gdy absolwent otrzymuje tytuł zawodowy inżyniera. Łączna
liczba godzin zajęć wynosi odpowiednio: nie mniej niż 2200 lub nie mniej niż 2500.
Liczba godzin określona w standardach nauczania wynosi 1230 (na studiach
prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego licencjata) lub 1320 (na studiach
prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera).
II. SYLWETKA ABSOLWENTA
Absolwent studiów zawodowych kierunku biotechnologia powinien być przygotowany
do pracy w zakresie prowadzenia i nadzoru procesów biotechnologicznych w przemyśle,
ochronie zdrowia i ochronie środowiska. Powinien posiadać wiedzę umożliwiającą
podejmowanie zadań technicznych i organizacyjnych oraz pracy w laboratoriach
kontrolnych i diagnostycznych. Absolwent studiów kończących się uzyskaniem tytułu
zawodowego inżyniera powinien posiadać ponadto wiedzę i umiejętności techniczne w
zakresie projektowania prostych procesów biotechnologicznych. Absolwent powinien też
być przygotowany do podejmowania samodzielnej działalności gospodarczej.
III. GRUPY PRZEDMIOTÓW I MINIMALNE OBCIĄŻENIA GODZINOWE
A. PRZEDMIOTY KSZTAŁCENIA OGÓLNEGO
B. PRZEDMIOTY PODSTAWOWE
C. PRZEDMIOTY KIERUNKOWE
D. PRZEDMIOTY SPECJALIZACYJNE I SPECJALNOŚCIOWE
Razem
licencjat
225
480
375
150
1230
inżynier
225
510
435
150
1320
IV. PRAKTYKI
Formę, zakres i wymiar praktyk określa uczelnia uwzględniając wymagania w tym
zakresie organu nadającego uprawnienia zawodowe związane z odpowiednią
specjalizacją.
V. PRZEDMIOTY W GRUPACH I MINIMALNE OBCIĄŻENIA GODZINOWE
licencjat inżynier
A. PRZEMIOTY KSZTAŁCENIA OGÓLNEGO
225
225
1. Przedmiot do wyboru
45
45
2. Język angielski
120
120
3. Wychowanie fizyczne
60
60
B. PRZEDMIOTY PODSTAWOWE
1. Matematyka
2. Informatyka
3. Fizyka i biofizyka
4. Chemia ogólna, organiczna i fizyczna
5. Biochemia
480
120
60
60
150
90
510
150
60
60
150
90
C. PRZEDMIOTY KIERUNKOWE
1. Biologia molekularna i inżynieria genetyczna
2. Inżynieria bioprocesowa
3. Mikrobiologia
4. Biologia komórki
5. Biotechnologia
375
90
90
60
45
90
435
90
150
60
45
90
D. PRZEDMIOTY SPECJALIZACYJNE I SPECJALNOŚCIOWE
Ustala uczelnia zależnie od wybranej specjalizacji i specjalności.
150
150
VI. TREŚCI PROGRAMOWE PRZEDMIOTÓW
A. PRZEDMIOTY KSZTAŁCENIA OGÓLNEGO
1.
Przedmioty humanistyczne, ekonomiczne lub inne ( do wyboru w
zależności od zainteresowań studenta).
B. PRZEDMIOTY PODSTAWOWE
1.
Matematyka
Elementy teorii zbiorów i logiki matematycznej. Analiza wektorowa. Liczby
zespolone. Ciągi i szeregi liczbowe. Algebra liniowa. Rachunek różniczkowy funkcji
jednej i wielu zmiennych. Rachunek całkowy. Równania różniczkowe zwyczajne.
Elementy rachunku prawdopodobieństwa i statystyki.
Ponadto w przypadku studiów inżynierskich: Przekształcenie Laplace’a. Równania
różniczkowe cząstkowe.
2.
Informatyka
Podstawowe pojęcia informatyki. Systemy operacyjne. Podstawowe programy
użytkowe. Bazy danych. Podstawowe zagadnienia obliczeń numerycznych.
3.
Fizyka i biofizyka
Zasady zachowania. Dynamika układu punktów materialnych. Fale i zjawiska falowe.
Kinetyczna teoria gazów. Podstawy termodynamiki. Pole elektryczne i magnetyczne.
Elementy mechaniki kwantowej. Jądro atomowe i cząstki elementarne. Podstawowe
procesy fizyczne a procesy biologiczne, w szczególności – wytwarzanie i
magazynowanie energii, przekazywanie informacji, transport masy.
2
4.
Chemia ogólna, organiczna i fizyczna
Układ okresowy pierwiastków. Wiązania jonowe, kowalencyjne i koordynacyjne.
Reakcje chemiczne. Dysocjacja jonowa i reakcje kwas-zasada. Pojęcie i pomiar pH.
Roztwory buforowe. Elementy chemii analitycznej. Metody instrumentalne w analizie
chemicznej. Najważniejsze grupy związków organicznych: węglowodory alifatyczne i
aromatyczne, alkohole, związki karbonylowe i karboksylowe, aminy, aminokwasy,
połączenia halogenoorganiczne. Makrocząsteczki występujące w materii ożywionej:
tłuszcze, cukry, kwasy nukleinowe. Podstawowe reakcje związków organicznych.
Oddziaływania międzycząsteczkowe – wiązania wodorowe i ich znaczenie w
przyrodzie. Termodynamika fenomenologiczna. Procesy odwracalne i nieodwracalne,
samorzutne i wymuszone. Pierwsza, druga i trzecia zasada termodynamiki.
Termochemia. Równowaga chemiczna. Elementy termodynamiki procesów
nieodwracalnych. Właściwości faz gazowych, ciekłych i stałych. Termodynamika
roztworów. Przemiany fazowe. Równowagi fazowe. Kinetyka chemiczna. Kataliza.
Zjawisko sorpcji. Koloidy. Zjawisko osmozy. Elektrochemia – procesy samorzutne
(ogniwa) i wymuszone (elektroliza). Przewodnictwo elektrolitów. Oddziaływanie
promieniowania z materią – podstawy spektroskopii, fotochemii i radiochemii.
Podstawowe techniki laboratoryjne (syntezy, destylacji, ekstrakcji i krystalizacji).
5.
Biochemia
Funkcje białek i kwasów nukleinowych. Elementy enzymologii. Budowa błon
biologicznych i transport metabolitów. Główne szlaki metaboliczne. Fotosynteza i
inne szlaki anaboliczne. Organizacja komórkowa procesów metabolicznych.
C. PRZEDMIOTY KIERUNKOWE
1. Biologia molekularna i inżynieria genetyczna
Ogólne zasady przekazywania informacji genetycznej. Rodzaje sekwencji
występujących w DNA. Budowa i działanie genów. Mechanizmy rekombinacji
genetycznej. Mutageneza i naprawa DNA. Regulacja replikacji DNA. Budowa i
funkcje RNA, regulacja transkrypcji i translacji. Podstawowe metody badania DNA i
RNA. Klonowanie genu. Sondy DNA i RNA.
2. Inżynieria bioprocesowa
Etapy procesu biotechnologicznego (przygotowanie surowców, przemiana
biologiczna, rozdzielanie i oczyszczanie produktów). Bilansowanie przemian
biochemicznych. Podstawy inżynierii bioreaktorów. Rodzaje bioreaktorów
(enzymatyczne, komórkowe, tkankowe). Kinetyka reakcji enzymatycznych.
Bioreaktory enzymatyczne (ze swobodnymi i unieruchomionymi enzymami). Modele
wzrostu populacji mikroorganizmów. Rodzaje hodowli (stała, suspensyjna).
Bilansowanie bioreaktorów. Bioreaktory idealne i nieidealne. Mieszanie w
bioreaktorach, rozkład czasu przebywania. Przenoszenie masy w bioreaktorach.
Bioreaktory z unieruchomionym materiałem biologicznym – dyfuzja zewnętrzna i
wewnętrzna, wpływ zjawisk przenoszenia masy na przebieg przemiany w
bioreaktorze. Metody przygotowania surowców.
Metody sterylizacji. Metody
rozdzielania i oczyszczania produktów. Separacja biomasy i dezintegracja komórek.
Metody membranowe – dializa, elektrodializa, ultrafiltracja, osmoza odwrotna.
Metody elektrokinetyczne. Metody sorpcyjne. Precypitacja. Destylacja próżniowa i
3
cienkowarstwowa. Suszenie materiału biologicznego. Dobór metod oczyszczania i
rozdziału bioproduktów.
Ponadto w przypadku studiów inżynierskich: Podstawowe zagadnienia dotyczące
procesów przenoszenia pędu, ciepła i masy. Zasady projektowania bioreaktorów.
Technologie przygotowania surowców oraz rozdzielania i oczyszczania produktów
procesu biotechnologicznego.
3. Mikrobiologia
Charakterystyka podstawowych drobnoustrojów (wirusów, bakterii, promieniowców i
grzybów). Zarys systematyki i fizjologii mikroorganizmów. Udział drobnoustrojów w
krążeniu pierwiastków w przyrodzie. Wzajemne relacje między drobnoustrojami w
biocenozie a mikroorganizmami i organizmami wyższymi. Występowanie
drobnoustrojów w środowisku naturalnym (glebie, wodzie, powietrzu). Wybrane
aspekty dotyczące wykorzystania drobnoustrojów w praktyce. Bakterie, grzyby i
wirusy chorobotwórcze w organizmach zwierząt. Wybrane zagadnienia z zakresu
diagnostyki mikrobiologicznej. Naturalna flora przeżuwaczy i trzody chlewnej.
4. Biologia komórki
Budowa komórki priokariotycznej i eukariotycznej. Budowa błon plazmatycznych i
transport przez błony. Połączenia międzykomórkowe. Wewnętrzny system błon
komórki eukariotycznej, składniki cytoszkieletu. Wewnątrzkomórkowa lokalizacja
procesów metabolicznych: mitochondria, chloroplasty. Jądro komórkowe i organizacja
materiału genetycznego. Mitoza i mejoza. Ściana komórkowa. Techniki badawcze w
biologii komórki.
5. Biotechnologia
Projektowanie i kontrola procesu biotechnologicznego. Selekcja i doskonalenie
szczepów mikroorganizmów, przechowywanie szczepów, namnażanie materiału
posiewowego. Typy hodowli. Dobór procesów jednostkowych. Zasady
technologiczne. Przegląd podstawowych technologii biochemicznych. Produkcja
biomasy mikroorganizmów. Fermentacja etanolowa. Produkcja kwasów organicznych.
Produkcja aminokwasów. Preparaty enzymatyczne. Biotechnologia w przemyśle
farmaceutycznym
–
wytwarzanie
antybiotyków,
surowic,
szczepionek.
Biotransformacje. Hydrobiometalurgia.
D. PRZEDMIOTY SPECJALIZACYJNE I SPECJALNOŚCIOWE
Listę oraz treści programowe przedmiotów specjalizacyjnych i specjalnościowych
ustalają uczelnie.
VII. ZALECENIA
1. W grupie przedmiotów B i C zajęcia indywidualne (projektowe, laboratoryjne,
audytoryjne, itp.) powinny stanowić około 40% ogólnej liczby godzin.
2. W przypadku studiów o profilu technicznym, których absolwenci uzyskują tytuł
zawodowy inżyniera, program studiów powinien uwzględniać kryteria FEANI,
zgodnie z którymi przedmioty kształcenia ogólnego stanowią około 10%, przedmioty
4
podstawowe – około 35%, a przedmioty techniczne – około 55% ogólnej liczby
godzin.
3. Przez przedmioty specjalizacyjne należy rozumieć te, które przygotowują do
wykonywania zawodu – w szczególności do uzyskania uprawnień zawodowych –
natomiast specjalnościowe to te, które poszerzają wiedzę w zakresie obranej
specjalności.
5