DADES IDENTIFICATIVES 2008_09
Assignatura FONAMENTS D'ENGINYERIA BIOQUÍMICA I Codi 19051017
Ensenyament
Biotecnologia (2005)
Cicle 1er
Descriptors Crèd. Crèd. teoria Crèd. pràctics Tipus Curs Període
4.5 3 1.5 Troncal Primer Segon
Llengua d'impartició
Castellà
Departament Enginyeria Química
Coordinador/a
KATAKIS ., IOANIS
Adreça electrònica ioanis.katakis@urv.cat
Professors/es
KATAKIS ., IOANIS
Web
Descripció general i informació rellevant Introducción en la biotecnología Industrial. Se aprende como diseñar un proceso de manera preliminar aplicando balances de materia y energía para producir un servicio o bien biotecnológico. Se presentan elementos de métodos numéricos y herramientas matemáticas necesarias para abordar los objetivos de la asignatura.

Competències
Codi  
A1 Aplicar coneixements de càlcul numèric, mètodes numèrics, informàtica i bioestadística.
A2 Conéixer les bases de la física i físicoquímica, especialment en dinàmica de fluids, fenòmens ondulatoris, cinètica i termodinàmica i espectroscòpia molecular.
A3 Utilitzar adequadament les bases de la química general i química orgànica: estructura atòmica i molecular, grups funcionals, reaccions químiques i síntesi química.
A4 Dominar la bioquímica, cinètica i mecanismes dels enzims, del metabolisme i la seva regulació.
A13 Tenir capacitat d'analitzar dades (resultats, fer tractament estadístics) propis del camp científic.
A18 Identificar i desenvolupar les operacions unitàries d'enginyeria química, especialment en l'àmbit bioquímic.
A20 Conéixer els fenòmens de transport i els processos de separació a diverses escales.
A22 Integrar els fonaments de les ciències de la vida amb els de l'enginyeria en el desenvolupament de productes i aplicacions.
A23 Descriure i explicar aspectes d'investigacions o avenços biotecnològics recents.
A26 Racionalitzar l'ús de matèria i energia i minimitzar els impactes ambientals dels processos biotecnològics.
A27 Valorar l'impacte socio-econòmic i les implicacions bioètiques dels diferents processos biotecnològics.
A28 Assegurar les disposicions legals dictades per la UE i altres administracions en aspectes de biotecnologia.
A29 Conèixer els principis de la termodinàmica i comprendre les seves aplicacions als processos químics, bioquímics i biotecnològics.
A30 Comprendre els processos de canvi químics i bioquímics, incloent els mecanismes de reacció i en particular de catàlisi.
B1 Aprendre a aprendre.
B2 Capacitat d'anàlisi i de síntesi.
B3 Aplicar el pensament crític, lògic i creatiu.
B4 Resoldre problemes de forma efectiva.
B5 Treballar de forma autònoma amb iniciativa i responsabilitat personal.
B6 Habilitat per a treballar en equip, com a membre de l'equip o com a líder.
B7 Tenir solvència en la cerca i ús d'informació bibliogràfica específica.
B8 Capacitat per analitzar críticament la informació.
B11 Capacitat per prendre decisions en situacions complexes.
B12 Tenir concienciació i sensibilització mediambiental i actuar en conseqüència.
B13 Comprometre's amb l’ètica i la responsabilitat social com a ciutadà i com a professional.
C1 Dominar la comprensió d'anglès escrit i oral i tenir-ne un nivell mínim d'expressió.
C2 Utilitzar com a usuari les eines bàsiques en TIC.
C5 Expressar-se correctament (tant de forma oral com escrita) en català i en castellà.

Objectius d'aprenentatge
Objectius Competències
Ser capaz de identificar la biotecnología industrial como una rama del área. A18
A22
A23
A27
A28
B1
B2
B3
B5
B7
B8
B11
B12
B13
C1
C5
Poder aplicar principios de álgebra y cálculo en la resolución de ecuaciones diferenciales con métodos numéricos A1
A13
B1
B2
B4
C2
Calcular, la media, rango, desviación estándar de una muestra y expresar su significado A1
A13
B1
B2
B3
B4
B8
C2
Escribir ecuaciones si se da una representación gráfica y hacer la gráfica cuando se dispone de una ecuación A1
A13
B8
Poder convertir una cantidad expresada en un grupo de unidades a otro de manera consistente dimensionalmente e identificar los sistemas de unidades usadas habitualmente en Ingeniería (SI, CGS, sistema americano, inglés) asi como identificar el número de cifras significativas y la precisión de un valor dependiendo de ellas. Determinar el número de cifras significativas como resultado de una operación aritmética y explicar el concepto de la homogeneidad dimensional de una ecuación y ser capaz de asignar unidades a variables de una ecuación si se conoce suficiente número de ellas. A1
A13
B2
B3
B4
B8
Ser capaz de definir los componentes de un proceso y desarrollar un diagrama de bloques a partir de la descripción de una tecnología o etapas de un proceso. A18
B2
B3
B4
B6
B11
C1
C2
C5
Poder plantear las ecuaciones de continuidad cuando se delimitan las variables de un proceso A1
A13
A18
A20
A22
A26
A27
A29
A30
B2
B3
B8
Poder escribir los balnaces globales de materia y energia para sistemas abiertos y cerrados y resolverlos cuando suficientes variables estan definidas (decidir si un número suficiente de variables estan definidas haciendo un análisis de grados de libertad) A1
A2
A3
A4
A18
A20
A22
A29
A30
B1
B2
B3
B4
Poder escribir los balances globales de materia y energia para sistemas en estado estacionario y no estacionario y resolverlos cuando suficientes variables estan definidas (decidir si un número suficiente de variables estan definidas haciendo un análisis de grados de libertad) A1
A2
A3
A4
A18
A20
A29
A30
B1
B2
B3
B4

Continguts
Tema Subtema
Presentación/diagnóstico de conocimientos/habilidades personales y de trabajo en equipo Conocimientos técnicos y deteccion personalizada de necesidades
Planificación temporal de la asignatura
Método detección de habilidades personales
Formación operativa del trabajo en equipo
Formación de quipos y asignación de roles
Métodos Numéricos Introduccion a los métodos numéricos
Resolución de ecuaciones algebráicas
Resolución de sistemas de ecuaciones
Resolución de ecuaciones diferenciales
Elaboración de anteproyecto integrado El arte (y la ciencia) y las herramientas de búsqueda de información
Información contrastada y basura electrónica (como distinguir)
Definición de la capacidad de producción de un proceso (estudio de mercado)
Selección de tecnología (como hacer servir a la información)
Desarrollo de un PFD (Diagrama de Flujo de Proceso) basándose en la información disponible. Reglas y nomenclatura
Balances de materia y energía (aproximaciones y como saber elegirlas)
Evaluación de viabilidad de un proceso (The bottom line)
Variables de procesos Unidades y coeherencia dimensional
Es igual 1,1 y 1,10? (cifras significativas y quien las decide)
Que se mide y que se calcula
Balances de materia Como planificamos nuestros gastos mensuales (las bases)
Los dichosos reciclos y las imposibles purgas
Combustion: ¿sólo en el motor de nuestro coche?)
Sistemas de una fase
Sistemas de fases Multiples
Sistemas con reacción
Balances de energía Balances de energía
Formas de energía y sus transformaciones (también se llama la primera ley de termodinámica)
De qué nos preocupamos si no hay reacción
Las energías de formación y los sistemas reactivos
Sistemas en estado no estacionario La ecuación general del balances (¿otra vez?!)
Balances de materia
Balances simultaneos (JA! Por eso sirven los métodos numéricos!)

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe Hores fora de classe (**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 1 2
 
Sessió Magistral
13 26 39
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
5 15 20
Avantprojecte
7 21 28
Estudi de cas
3 6 9
Resolució de problemes, exercicis
3 6 9
 
Atenció personalitzada
1 0 1
 
Proves de Desenvolupament
8 0 8
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries Presentación de la asignatura
Test de personalidad
Constitucion de los grupos de trabajo
Presentación del "contrato"
Descripción de metodologías
Sessió Magistral Consiste en equivalentes periodos de pizarra y presentación de transparencias. Algunas actividades concretas requieren el uso de ordenador pero es suficiente la demostración por el profesor (es mucho más aprovechable si el alumno puede seguir en clase o en casa los desarrollos en su programa de métodos numéricos). La clase se intenta hacer de modo participativo. Es recomendable que se distrbuyan las mesas en equipos de 5-6 alumnos para trabajar sobre las preguntas.
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària Se entrega un simple problema sobre la maeria tratada en las dos semanas anteriores. Los alumnos disponen de 50 minutos para resolver el problema y entregar la hoja al profesor. Estas son pruebas que se evaluan (se mantendran las tres mejores notas)
Avantprojecte Consiste en un proyecto de diseño preliminar de un proceso elegido entre los presentados por el profesor. Es un trabajo continuo a lo largo del año y el entregable final es un informe que contiene la planificación del proyecto, el estudio de mercado, la elección de tecnologíal la elaboración del PFD y la evaluación de viabilidad. El profesor a lo largo del año hará su propio proyecto en el aula como demostración del método de trabajo. El grupo de trabajo consultará con el profesor al final de cada paso durante las horas de atención personalizada.
Estudi de cas Cada tema de la asignatura se introduce con un caso. Los alumnos trabajn en equipo para resolverlo e intentar construir unas reglas de metodología de trabajo. Los casos no son puramente biotecnológicos. Cuando los alumnos observan en la hoja de temporalización que hay un estudio de caso tienen que arreglar los muebles de la clase de tal manera como para poder trabajar en equipos de 4-5 personas.
Resolució de problemes, exercicis Una serie de problemas (unos 10) para cada tema se entregarán durante el año. Es recomendable que se reseulven en casa y se consulte su solucion durante las horas de consulta. Cada 15 días se proporcionarán al moodle las soluciones pero no es suficiente leerlas. Los examenes serán moldeados con problemas de similar dificultad.

Atenció personalitzada
 
Atenció personalitzada
Descripció
Se destina a la resolución de problemas particulares, pero esta tarea se puede realizar mejor en las horas de consulta. Se dedica especialmente una hora por alumno (cuatro-cinco horas por equipo) durante la cual se puede seguir el desarrollo de los anteproyectos.

Avaluació
  Descripció Pes
Proves de Desenvolupament Examen parcial 1: balances de materia, variables y métodos numéricos
Examen parical 2: balances de energía
Examen Final: Toda la materia
10


10

40
Altres

Resolucion de problemas Evaluación anteproyecto

10
30
 
Altres comentaris i segona convocatòria

La lista anterior deberia incluir: Resolucion de problemas: 10% de la nota final (los que se resuelven en clase) Evaluacion de anteproyecto (básicamente el informe final): 30% de la nota final En el examen final es necesario un 4/10 para aprobar la asignatura. Se aplica la evaluacion continua. Si algun alumno quiere renunciar lo debe solicitar la primera semana de clase con una carta firmada y justificada incluyendo su correo electronico. EL profesor aceptará o no la solicitud la segunda semana. Los alumnos que han renunciado a la evaluacion continuada responderan solo a un examen final de 4 horas (en vez de tres de los demás). EN este caso una nota de 5/10 es necesaria para aprobar. En la segunda convocatoria la normativa es la misma. Las notas parciales se mantienen.


Fonts d'informació

Bàsica R.M. Felder i R.W. Rousseau, Principios Elementales de los Procesos Químicos, 3a edició, 2003

Complementària

Recomanacions

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TERMODINÀMICA I CINÈTICA QUÍMICA/19051007
FONAMENTS D'ENGINYERIA BIOQUÍMICA II/19051018
PROCESSOS I PRODUCTES BIOTECNOLÒGICS II/19052027
BIOREACTORS/19052022

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FONAMENTS DE QUÍMICA II/19051005
ESTADÍSTICA/19051010

Assignatures que es recomana haver cursat prèviament
FONAMENTS DE FÍSICA/19051002
FONAMENTS DE QUÍMICA I/19051004
ÀLGEBRA/19051008
CÀLCUL/19051009
BIOQUÍMICA/19051011