Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Ставропольский государственный медицинский университет»
Министерства здравоохранения Российской Федерации
Кафедра физики, математики и биотехнологии
УТВЕРЖДАЮ:
Заведующий кафедрой физики,
математики и биотехнологии
___________________________
31 августа 2015 г
МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВНЕАУДИТОРНОЙ РАБОТЫ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«Моделирование и оптимизация биотехнологических процессов»
Направление подготовки 19.03.01 - Биотехнология
Профиль подготовки – Технология лекарственных препаратов
Квалификация (степень) «бакалавр»
Форма обучения - очная
г. Ставрополь
2015 г.
1. Вопросы, выносящиеся на самостоятельное изучение
(внеаудиторная работа)
№ п/п | Наименование разделов дисциплины | Виды самостоятельной работы | Кол-во часов | Коды формируемых компетенций |
Раздел 1. Основы теории подобия и моделирования | ||||
1. | 1. Сущность теории подобия и моделирования. 2. Характеристика тепловых и гидродинамических процессов, наиболее часто используемых в биотехнологии | 1. Работа с литературными источниками 2. Ответы на контрольные вопросы 3. Выполнение творческих заданий 4. Подготовка докладов, сообщений 5. Ответы на тесты. | 4 | ПК-9 |
Раздел 2. Первая и третья теоремы подобия. Характеристика и использование основных критериев гидродинамического и теплового подобия. | ||||
2. | 1. Параметры идентификации моделей. 2. Проверка адекватности моделей. 3. Разработка обобщенного критериального уравнения гидродинамического процесса на основе метода анализа размерностей. | 1. Работа с литературными источниками 2. Ответы на контрольные вопросы 3. Выполнение творческих заданий 4. Подготовка докладов, сообщений 5. Ответы на тесты. | 25 | ПК-9, ПК-11 |
Раздел 3. Вторая теорема подобия. Постановка экспериментов и получение критериальных уравнений. Масштабирование результатов, полученных на моделях. | ||||
3. | 1. Определение основных требований к моделям для исследования тепловых процессов | 1. Работа с литературными источниками 2. Ответы на контрольные вопросы 3. Выполнение творческих заданий 4. Подготовка докладов, сообщений 5. Ответы на тесты.. | 25 | ПК-11, ПК-13 |
2. Темы рефератов для самостоятельной работы
1.Сущность теории подобия и моделирования.
2.Характеристика тепловых и гидродинамических процессов, наиболее часто используемых в биотехнологии.
3.Параметры идентификации моделей. Проверка адекватности моделей.
4.Определение основных требований к моделям для исследования тепловых процессов.
3. Задания для самостоятельной работы.
1. Дать характеристику системы:
Вариант 1 Резервуара для хранения воды для инъекций.
Вариант 2 Резервуара для хранения воды очищенной.
Вариант 3 Комплекса для распределения воды для инъекций.
Вариант 4 Реактора для растворения субстанций.
Вариант 5 Кожухотрубного теплообменного аппарата.
2. Характеристика параметров системы с выделением определяющих параметров:
Вариант 1 Резервуара для хранения воды для инъекций.
Вариант 2 Резервуара для хранения воды очищенной.
Вариант 3 Комплекса для распределения воды для инъекций.
Вариант 4 Реактора для растворения субстанций.
Вариант 5 Реактора для получения гомогенной суспензии.
Вариант 6 Кожухотрубного теплообменного аппарата.
Вариант 7 Автоклава.
3. Определение обобщенных координат системы.
Вариант 1 Комплекса для распределения воды для инъекций.
Вариант 2 Реактора для растворения субстанций.
Вариант 3 Реактора для получения гомогенной суспензии.
Вариант 4 Кожухоотрубного теплообменного аппарата.
Вариант 5 Насоса.
Вариант 6 Автоклава.
4. Какие критерии обязательно входят в состав критериальных уравнений, описывающих:
Вариант 1 Процесс транспортирования жидкости в трубе.
Вариант 2 Процесс механического перемешивания.
Вариант 3 Процесс нагрева жидкости в емкости без мешалки.
Вариант 4 Процесс нагрева жидкости в емкости с механической мешалкой.
Вариант 5 Процесс нагрева жидкости в трубе.
Вариант 6 Процесс разделения эмульсии в центрифуге.
5. Дать характеристику критериев.
Вариант 1 Рейнольдса.
Вариант 2 Эйлера.
Вариант 3 Фруда.
Вариант 4 Пекле.
Вариант 5 Фурье.
Вариант 6 Прандтля.
Вариант 7 Нуссельта.
Вариант 8 Галилея.
Вариант 9 Архимеда и Граегофа.
4. Примерный перечень вопросов для зачета
1.Введение. Обоснование необходимости теории подобия в современных условиях.
2.Характеристика систем в механических процессах.
3.Характеристика систем в гидродинамических процессах.
4.Характеристика систем в тепловых процессах.
5.Параметры системы, определяющие параметры. Обобщенные координаты.
6.Величины, устанавливающие однозначность поведения системы.
7.Начальные и граничные (краевые) условия.
8.Определение натуры и модели.
Коэффициент подобия.
10.Характеристика геометрического подобия.
11.Характеристика временного подобия.
12.Характеристика физического подобия.
13.Что такое инвариант подобия. Его виды. Обязательный признак инварианта подобия.
14.Основной смысл использования критериев подобия для описания процессов.
15.Первая теорема подобия. Критерий Ньютона.
16.Индикатор подобия.
17.Модификация критерия Ньютона и получение критерия Рейнольдса.
Характеристика критерия Рейнольдса.
18.Вывод и характеристика критерия Эйлера.
19.Вывод и характеристика критерия Фруда.
20.Характеристика критерия Пекле.
21.Характеристика критерия Фурье.
22.Характеристика критерия Нуссельта.
23.Характеристика критерия Прандтля.
24.Характеристика критерия Галилея.
25.Характеристика критериев Архимеда и Грасгофа.
26.Третья теорема подобия.
27.Основные требования и модели.
29.Метод анализа размерностей.
31.Выбор параметров, которые необходимо определять в эксперименте.
32.Составление плана эксперимента.
33.Разработка модели. Цикличность развития модели.
34.Преобразование обобщенных критериальных уравнений, включающих три и более критериев для проведения экспериментов.
Критерии оценки итоговой формы контроля – зачета
1.Посещаемость лекций и практических занятий.
2.Выполнение заданий для самостоятельной работы – написание и защита реферата и выполнение контрольных заданий.
3.Устная форма экзамена, критерии оценки утверждены на кафедре.
5. Библиотечно-информационные ресурсы
5.1. Литература
а) основная:
1. Гаврилов технология. Изготовление лекарственных препаратов [Текст]: учеб. для студентов учреждений высшего профессионального образования /
А. С Гаврилов. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. – 624 с. (25 экз.)
2. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология [Текст]: учеб. для студентов мед. вузов / Под ред. . – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Мед. информ. агенство (МИА), 2008. – 704 с. (2 экз.)
3. Биотехнология: Теория и практика [Текст]: учеб. пособие / [ и др.]; под ред. , – М.: Оникс, 2009. – 496 с. (25 экз.)
4. Фармацевтическая технология. Технология лекарственных форм [Электронный ресурс]: учеб. / [ др.]; под ред. , – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. – 656 с. – Режим доступа: http://www. studentlibrary. ru/book/ISBN9785970418055.html
5. Орехов биотехнология. Руководство к практическим занятиям [Электронный ресурс] : учеб. пособие / ; под ред. , – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 384 с. – Режим доступа: http://www. studentlibrary. ru/book/ISBN9785970413036.html
6. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. [Электронный ресурс]: учеб. в 2-х томах. Том 1. / Под ред. , . – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. – 448 с. – Режим доступа: http://www. studentlibrary. ru/book/ISBN9785970414187.html
б) дополнительная:
1. Джей Дж. М. Современная пищевая микробиология [Текст]: пер. 7-го англ. изд. /
Дж. М. Джей, М. Дж. Лесснер, . – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. – 886 с. (5 экз.)
2. Эпигенетика [Текст] / Под ред. , Т. Дженювейна, Д. Рейнберга; пер. с англ. под ред. . – М. : Техносфера, 2010. – 496 с.
3. Градова безопасность биотехнологических производств [Текст]: учеб. пособие / ., , . – М.: ДеЛи принт, 2010. – 136 с. (5 экз.)
4. Нанобиотехнология: необъятные перспективы развития [Текст]: учеб. / Э. Газит; пер. с англ. ; науч. ред. . – М.: Научный мир, 2011. – 152 с. (5 экз.)
5. Биосовместимые материалы: [Текст] : учеб. пособие / Под ред. ,
. – М.: МИА, 2011. – 544 с. ( 11 экз.)
6. Фрешни животных клеток [Текст]: практ. рук. / ; пер. 5-го анг. изд. , . – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. – 691 с. (5 экз.)
7. Практическая энзимология [Текст] : учеб. изд. / Х. Биссвангер ; пер. с англ. . – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. – 328 с. (5 экз.)
8. Молекулярное моделирование [Текст]: теория и практика / [ и др.]. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. – 318 с. (3 экз.)
5.2. Базы данных, справочные и поисковые системы, Интернет-ресурсы, ссылки
1. http://www. biotechnolog. ru/map. htm
2. http://yanko. lib. ru/books/biolog/nagl_biochem/390.htm
3. http://revolution. allbest. ru/biology/00067183_0.html
4. http://
5. http://www. bestreferat. ru/referat-1403.html
6. http://webclinika. ru
7. http://medicina. dljavseh. ru/Infekcionnye_zabolevanija/Virusnye_infekcii. html
8. http://www. altermed. ru/articles. php? cid=2985
9. http://www. libedu. ru/l_b/bukrinskaja_a_g_/virusologija. html
10. http://books4study. name/b3708.html
11. http://www. farmafak. ru/Microbiologiya-1.htm
12. http://www. . ru/?page=listbooks&id=05
13. http://www. /mikrobiologiya/214-mikrobiologiya-s-osnovami-virusologii-koleshko. html
14. http:///?do=static&page=Mikrobiologija_Virusologija
15. http://mcss. volgmed. ru/vrachi/virusology/razdel_2.htm
16. http://www. biotechno. ru
17. http://www. inpromtex. ru
18. http:///svalka/529-vvedenie-v-biotexnologiyu. html
19. http://www. xumuk. ru/encyklopedia/568.html
Разработчик:
Ассистент кафедры физики, математики
и биотехнологии СтГМУ, к. техн. н. __________________
