МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЛУЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ АГРАРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ЕКОЛОГІЇ

ЗАТВЕРДЖУЮ

Декан факультету аграрних технологій та екології

_________________ Кірчук Р.В.

«__» _________________ 2022 р.

ЗАТВЕРДЖУЮ

Голова НМР

______________ Ковальчук Н.В.

«__» _________________ 2022 р.

РОБОЧА ПРОГРАМА

з дисципліни «БІОТЕХНОЛОГІЇ»

ступінь вищої освіти − бакалавр

галузь знань – 10 «Природничі науки»

спеціальність – 101 «Екологія»

освітня програма – «Екологія»

Кафедра агрономії

Форма

навчання

Курс

Семестр

Лекції

(год.)

Практ.

(семін.)

(год.)

Лаб.роб.

(год.)

Тренінг

(год.)

Самост.

робота

студ.

(год.)

Разом

(год.)

Залік

(сем.)

Екз.

(сем.)

Денна

2;3

4;6

150

Заочна

2;3

4;6

138

150

Луцьк – 2022

Робоча програма складена на основі ОП підготовки бакалавра галузі знань – 10 «Природничі науки», спеціальність – 101 «Екологія», затвердженої Вченою радою Луцького НТУ (протокол № _8_ від __31 березня_2022 р.).

Робочу програму склала старший викладач кафедри екології та агрономії, кандидат сільськогосподарських наук, Августинович Марія Богданівна

Робоча програма затверджена на засіданні кафедри екології та агрономії, протокол № ______ від _____________2022 р.

Завідувач кафедри,

кандидат історичних наук,

доцент _____________________ Іванців В.В.

Розглянуто та схвалено групою забезпечення ОП «Екологія», протокол №____ від __________________2022 р.

Гарант ОП,

кандидат географічних наук,

доцент __________________ Федонюк В.В.

СТРУКТУРА РОБОЧОЇ ПРОГРАМИ НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

«Біотехнології»

1. Опис дисципліни «Біотехнології»

Дисципліна

«Метеорологія та кліматологія»

Галузь знань, спеціальність, СВО

Характеристика навчальної дисципліни

Кількість кредитів – 5

галузь знань (шифр, найменування) – 10 «Природничі науки»

Статус дисципліни: ОК обов’язкової складової ОП, загальна дисципліна вільного вибору

Мова навчання

Українська

Кількість залікових

модулів – 2

Спеціальність

(шифр, найменування) –

101 «Екологія»

Рік підготовки:

Денна – 2-й; 3-й

Заочна – 2-й; 3-й

Семестр:

Денна – 4;6

Заочна – 4;6

Кількість змістових модулів – 2

Ступінь вищої освіти – бакалавр

Лекції:

Денна – 30 год.

Заочна – 6

Практичні заняття:

Денна – 30 год.

Заочна – 6 год.

Лабораторні роботи:

Загальна кількість

годин – 150

Самостійна робота:

Денна – 90 год.

Заочна – 138 год.

Тижневих годин – 10,

з них аудиторних – 5

Вид підсумкового контролю – залік

2. Мета і завдання дисципліни «Біотехнології».

2.1. Мета вивчення дисципліни – дати знання студентам про основні біотехнологічні процеси, що використовуються для отримання різних біологічно-активних сполук, про принципи та методи конструювання об’єктів біотехнології, а також знешкодити наслідки негативного впливу людини на навколишнє середовище і забезпечити людству хорошу якість проживання в екологічно чистих екосистемах.

2.2. Завдання вивчення дисципліни - це технологічні процеси, що здійснюються завдяки використанню живих організмів та інших біологічних агентів і спрямовані на захист і відновлення порушеного людиною довкілля, збереження функціональної стійкості біосфери в цілому або її певних компонентів (природних екосистем), зрештою — забезпечення сталого та гармонійного розвитку ноосфери: біологічне очищення та організація раціонального використання водних ресурсів; біоремедіація ґрунтів; біологічне очищення й дезодорація газоповітряних викидів; поповнення запасів сировини та енергоресурсів.

2.3. Найменування та опис компетентностей, формування котрих забезпечує вивчення дисципліни. Не передбачено для дисциплін вільного вибору

2.4. Передумови для вивчення дисципліни.

Пререквізити дисципліни:

· Загальна екологія та неоекологія;

· Вступ до фаху;

· Геоекологія з основами геохімії;

· Грунтознавство з основами геології;

· Гідрологія;

· ІКТ в професійній діяльності

· Біологія

2.5. Результати навчання.

В результаті вивчення дисципліни студенти повинні оволодіти основами знань щодо:

- Здатність до використання сучасних інформаційних ресурсів для екологічних досліджень.

- Знання та розуміння теоретичних основ екології, охорони довкілля та збалансованого природокористування.

- Здатність до участі у проведенні досліджень на відповідному рівні.

- Здатність до професійного спілкування державною та іноземною мовами.

- Здатність спілкуватися з представниками інших професійних груп різного рівня для донесення інформації та власного досвіду.

- Знання та критичне розуміння предметної області та професійної діяльності.

- Навички використання інформаційних і комунікаційних технологій.

В результаті вивчення дисципліни студенти повинні вміти:

- Аналіувати існуючі біотехнології за участю рослинного матеріалу;

- Проводити підбір компонентів для культивування;

- Розраховувати конентрації та потреби зурахуванням заданих параметрів;

- Визначати необхідні умови для певних культур;

- Аналізувати умови та підбирати відповідно до них препарати та системи.

3. Програма навчальної дисципліни

Змістовний модуль 1. Біотехнологія, як наука. Біотехнологічний процес

та його складові

Тема 1. Понятійно-термінологічний апарат та методологічні основи біотехнології.

1. Становлення та розвиток біотехнології.

2. Історична довідка.

3. Предмет, метод і завдання дисципліни.

4. Біотехнологія – пріоритетний напрям розвитку людства у ХХІ ст.

5. Перспективи розвитку біотехнології у світі.

6. Шляхи розвитку біотехнології в Україні.

Тема 2. Основні складові біотехнологічного процесу.

1. Біологічні агенти.

2. Субстрати (сировина).

3. Продукти біотехнології.

Змістовний модуль 2: Екологічна біотехнологія, як наука.

Біотехнологічні процеси в екології та його складові

Тема 3. Біотехнологія очищення стічних вод.

1. Методи очищення стічних вод.

2. Осади міських стічних вод та їх використання.

3. Біотехнологічний процес очищення води.

4. Роль аквакультури в очищенні стічних вод.

Тема 4. Аеробні та анаеробні процеси очищення стічних вод

1. Аеробні та анаеробні процеси очищення стічних вод, їх характеристика.

2. Екстенсивні та інтенсивні системи очищення стічних вод

3. Переваги та недоліки біохімічних методів очищення стічних вод.

4. Реактори, що використовуються для аеробного очищення стічних вод. Схема роботи гомогенних реакторів.

Тема 5. Біоочистка газоповітряних скидів

1. Основні види газоповітряних забруднюючих викидів.

2. Біологічні методи очищення повітря.

3. Принцип функціонування біоскуберів.

Тема 6. Біоремедіація грунтів.

1. Нафтове забруднення грунтів.

2. Методи оцінки нафтового забруднення грунтів.

3. Методи відновлення забруднених грунтів.

Тема 7. Знешкодження відходів біотехнологічного виробництва.

1. Біодеградація і конверсія побутових і промислових відходів.

2. Мікробіологічна утилізація полімерних побутових відходів.

3. Утилізація рослинної біомаси.

Тема 8. Біотехнологія перетворення сонячної енергії.

1. Виробництво енергії із біомаси за допомогою мікроорганізмів: біоенергія.

2. Резерви сонячної енергії, сонячні перетворювачі, використання сонячної енергії.

3. Ресурси біотехнології перетворення сонячної енергії. Біомаса та енергія.

4. Виробництво біогазу, етилового спирту, вуглеводів. Біоенергія: фото - виробництво водню

4. Структура залікового кредиту з дисципліни «Біотехнології»

Назви змістових модулів і тем	Кількість годин
	денна форма					Заочна форма
	усього	у тому числі				усього	у тому числі
	усього	л	п	лаб	сам.р.	усього	л	п	лаб	сам.р.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
6 семестр
Змістовий модуль 1. *Біотехнологія, як наука. Біотехнологічний процес* *та його складові*
Тема 1. Понятійно-термінологічний апарат та методологічні основи біотехнології.	19	5	5	-	9	19	1	1		17
Тема 2. Основні складові біотехнологічного процесу.	19	5	5	-	9	19	1	1		17
Разом за змістовним модулем 1	38	10	10	-	18	38	2	2		34
Змістовий модуль 2. *Екологічна біотехнологія, як наука.* Біотехнологічні процеси в екології та його складові**
Тема 3. Біотехнологія очищення стічних вод.	19	3	3	-	13	19	1			18
Тема 4. Аеробні та анаеробні процеси очищення стічних вод	19	3	3	-	13	19		1		18
Тема 5. Біоочистка газоповітряних скидів	18	3	3	-	12	18	1	1		16
Тема 6. Біоремедіація грунтів.	19	4	4	-	11	19		1		18
Тема 7. Знешкодження відходів біотехнологічного виробництва	18	3	3	-	12	18	1			17
Тема 8. Біотехнологія перетворення сонячної енергії.	19	4	4	-	11	19	1	1		17
Разом за змістовним модулем 2	112	20	20	-	50	112	4	4		100
Всього за семестр	150	30	30	-	90	150	6	6	-	138

5. Тематика практичних занять

№ з/п	Тема заняття, мета, питання до обговорення	Кількість годин, денна форма/заочна форма
МОДУЛЬ 1
1	Проаналізувати становлення та розвиток біотехнології, як науки	5/1
2	Вивчення основних складових біотехнологічного процесу	5/1
МОДУЛЬ 2
3	Розглянути основні закономірності біотехнологічного очищення стічних вод	3/-
4	Вивчити аеробні процеси очищення стічних вод	3/1
5	Дослідити анаеробні процеси очищення стічних вод	3/1
6	Вивчити біоочистку газових викидів	4/1
7	Розглянути біоремедіацію грунтів	3/-
8	Вивчити питання знешкодження відходів біотехнологічного виробництва.	4/1
	Всього за семестр	30/6

6.Тематика лабораторних занять.

Не передбачено навчальним паном

7. Самостійна робота

№	Назва теми	Кількість годин, денна/заочне
1	Генна інженерія рослин та тварин, їх суть.	9/17
2	Основи клітинної інженерії	9/17
3	Біохімічні основи мікробіологічного синтезу.	13/18
4	Біосинтез первинних метаболітів.	13/18
5	Біосинтез вторинних метаболітів. Антибіотики.	12/16
6	Ключові проблеми промислового виробництва мікробних поверхнево-активних речовин	11\18
7	Харчова біотехнологія.	12/17
8	Проблеми екологічної безпеки в біотехнології	11/17
	*Всього за семестр*	90 /138

8. Тренінг з дисципліни, індивідуальні роботи – не передбачено програмою дисципліни.

9. Засоби оцінювання та методи демонстрування результатів навчання

У процесі вивчення дисципліни «Біотехнології». використовуються наступні засоби оцінювання та методи демонстрування результатів навчання:

Ø поточне опитування;

Ø захист виконаних практичних та лабораторних робіт;

Ø залікове модульне тестування та опитування;

Ø презентації результатів виконаних завдань, практичних і лабораторних робіт, досліджень;

Ø оцінювання результатів виконання завдань самостійної роботи (презентації, реферати);

Ø студентські презентації та виступи на наукових заходах;

Ø залік.

10. Критерії, форми поточного та підсумкового контролю

При вивченні дисципліни передбачається три види контролю: поточний, модульний і підсумковий.

Поточний контроль здійснюється під час виконання студентами позааудиторних та аудиторних розрахунково-аналітичних та графічних практичних , лабораторних, самостійних робіт. На виконання позааудиторних (самостійних) робіт встановлюються відповідні терміни. Найвищим числом балів оцінюється робота, яка виконана у встановлений термін, без помилок і на високому графічному рівні згідно вимог діючих державних стандартів. Оцінка знижується при помилках в розрахунках, недостатній якості графіки, невідповідності вимогам державних стандартів, недостатньої повноти або відсутності знань із теми, за якою виконується дана робота. Роботи із значними помилками повертаються студенту для виправлення на термін до одного тижня без зниження оцінки. Оцінка за роботу, виконану після встановленого терміну, перераховується із коефіцієнтом 0,7. Додаткові бали до поточного контролю студенти можуть отримати за участь в наукових конференціях, конкурсах, олімпіадах, публікації за тематикою навчальної дисципліни тощо.

Виконання аудиторних практичних та лабораторних робіт супроводжується необхідними консультаціями викладача. На оцінку аудиторної роботи впливає уміння змістовно пояснити хід її виконання, а також наявність помилок, графічний рівень і відповідність стандартам в оформленні роботи.

Модульний контроль здійснюється у вигляді виконання контрольних завдань або відповіді на тестові запитання. У тестах передбачено завдання як закритого, так і відкритого типу.

Семестровий контроль здійснюється:

– у вигляді заліку в кінці 4-го та 6-ого семестру (при умові проходження студентом всіх етапів поточного і модульного контролю) шляхом тестування, яке передбачає виконання завдань відкритого і закритого типу та розв’язку практичних задач. Під час екзамену оцінюються теоретичні знання та вміння володіти набутими навичками при розв’язанні метеорологічних задач. На оцінку впливає наявність помилок у розв’язанні практичних задач і повнота відповіді на теоретичні запитання. Виконання студентом завдань на іспиті відбувається або у письмовій формі, або шляхом комп’ютерного тестування.

Критерії оцінки виконаної роботи (практична, лабораторна, самостійна, модульна робота, залік)

Критерії оцінювання знань студентів за окремими видами робіт	Оцінка за 1 роботу	Максимальна оцінка за модуль
1. Поточний контроль. Бали поточної успішності за виконання лабораторної, практичної, самостійної роботи	До 100 балів	До 100 балів, оцінка розраховується шляхом осереднення оцінок за окремі роботи. Ваговий коефіцієнт за один модуль – 20 %
Критерії оцінювання окремої роботи
− правильно розв’язано усі завдання варіанту; − наведено розгорнутий, вичерпний виклад змісту питань; − акуратні і змістовні записи в зошиті, за потреби – побудовані графічні матеріали (графіки, діаграми, картограми); − студент аргументовано усно пояснює кожну відповідь;	100
− правильно розв’язано усі завдання варіанту; − наведено розгорнутий, вичерпний виклад змісту питань; − акуратні і змістовні записи в зошиті; − студент захищає роботу усно з помилками чи неточностями у відповідях;	80
− правильно розв’язано усі завдання варіанту; − наведено схематичне пояснення питань; − неакуратні записи в зошиті; − студент захищає роботу із значними помилками у відповідях або не може аргументовано відповісти на ряд питань	60
− правильно розв’язано половину завдань варіанту; − наведено схематичне пояснення питань; − не наведено розрахунків, а лише результати обчислень;	40
− правильно розв’язано одне завдання варіанту; − пояснення до роботи студента малообґрунтовані;	20
– самостійна робота не виконана; − практичну (лабораторну) роботу списано у іншого студента.	0
2. Модульний контроль/залік
Модульна контрольна робота містить завдання із вибором відповіді (тестові завдання закритого типу), завдання відкритого типу, розв’язання задач і вправ. Робота виконується студентом письмово у аудиторії чи за комп’ютером	до 100 балів, ваговий коефіцієнт за один модуль – 20 %
Екзамен містить завдання 3 рівнів складності, які передбачають завдання із вибором відповіді (тестові завдання), розв’язання задач і вправ, відповіді на теоретичні питання. Завдання з вибором відповіді вважається виконаним правильно, якщо в картці тестування записана правильна відповідь. До задачі має бути наведений повний розв’язок та вказана числова відповідь. Відповідь на теоретичне питання передбачає самостійні аналітичні висновки, порівняння, узагальнення для оцінювання компетентності студента із даного питання	До 100 балів, ваговий коефіцієнт – 20 %

Підсумковий бал (за 100-бальною шкалою) з дисципліни визначається як середньозважена величина, залежно від питомої ваги кожної складової залікового кредиту:

Заліковий модуль 1

(захист робіт, модульна контрольна робота)

Заліковий модуль 2

(захист робіт, модульна контрольна робота)

Заліковий модуль 3

(екзамен)

20 + 20 = 40%

20%

9-й тиждень

17-й тиждень

екзамен

Шкала оцінювання: національна та ECTS

За шкалою Луцького НТУ	За національною шкалою	За шкалою ECTS
90–100	відмінно	А (відмінно)
85–89	добре	В (дуже добре)
75-84	добре	С (добре)
65-74	задовільно	D (задовільно)
60-64	задовільно	E (достатньо)
35-59	незадовільно	FX (незадовільно з можливістю повторного складання)
1-34	незадовільно	F (незадовільно з обов’язковим повторним курсом)

11. Рекомендовані джерела інформації

Основна навчальна література:

1. Пирог Т. П., Ігнатова О. А. Загальна біотехнологія : підручник - К. : НУХТ, 2009. - 336 с.

2. Мельничук М.Д., Новак Т.В., Кунах В.А. Біотехнологія рослин. – К.: Поліграфконсалтинг, 2003. – 520 с.

3. Екологічна біотехнологія: навч. посібник: у 2 кн. Кн. I / О.В. Швед, Р.О. Петріна, О.З. Комаровська-Порохнявець, В.П. Новіков. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2018 . 424 с.

4. Біотехнологія: Підручник / В.Г. Герасименко, М.О. Герасименко, М.І. Цвіліховський та ін.; За заг. ред. В.Г. Герасименка. – К.: Інкос, 2006. – 647с.

5. Білявський Г.О. Основи екології: теорія та практикум: навч. посібник. / Г.О. Білявський, Л.І.Бутченко. – К.:Лібра, 2006. – 368 с.

6. Основи біотехнології : навч. посібник / В. О. Слободян. - Івано-Франківськ: Галицька академія, 2006. - 200 с.

Додаткова навчальна література:

7. Августинович М.Б. Застосування агробіотехнологій у вирощуванні сільськогосподарськх культур / Екологічна безпека та збалансоване природокористування в агропромисловому виробництві: міжнар. Наук.-практ. Конференція. – Київ, 4-6 липня 2018. – С. 1-8.

8. Гвоздяк П.І. За принципом біоконвейєра. Біотехнологія охорони довкілля //Вісник НАН України. – 2003. – №3. – С. .29-36

9. Запольський А.К., Українець А.І.. Екологізація харчових виробництв: Підручник. – К.: Вища шк., 2005. – 423с.

10. Антипчук А.Ф., Кірєєва І.Ю. Водна мікробіологія. Навч. посібник., - К.: Кондор, 2005. -256 с.

11. Біотехнологія в агросфері: навчальний посібник. М. Д. Мельничук, О. Л. Кляченко. Вінниця, ТОВ «Нілан-ЛТД», 2014: 266.

12. Біоінженерія: підручник. О.Л. Кляченко, М.Д. Мельничук, Ю.В. Коломієць. Вінниця, ТОВ «Нілан-ЛТД», 2015: 458.

13. Мельничук М .Д., Новак Т. В., Кунах В. А. Біотехнологія рослин. - Київ: Поліграф Консалтінг, 2003. - 520 с.

14. Biоtechnology in Agriculture and Forestry / Ed / J.P.SBajaj. - Berlin: Springer, 1986 -2002. - Vol . 1-5 2 .

15. Августинович М.Б. Агроекологічна оцінка застосування біопрепарату Азотер та гумінового добрива під тритикале яре в Західному Лісостепу України : монографія / М.Б. Августинович ; Луцький нац. тех. ун-тет. - ЛУЦЬК: РВВ ЛНТУ, 2022. – 164 с.

Корисні інтернет-ресурси:

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0958166907000560

2. https://www.jstor.org/stable/20166408?seq=1

3. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-60327-140-0_1

4. https://www.bonafil.com/

5. https://plen.ku.dk/english/research/microbial-ecology-and-biotechnology/

12. Інструменти, обладнання та програмне забезпечення, використання яких передбачає навчальна дисципліна

Програмне забезпечення, яке використовується в навчальному процесі, розташовано на 15-и персональних комп’ютерах (ПК) в ауд. 263, 331 (кафедра екології та агрономії).

№ п/п		Назва	Наявність		Місце знаходження
			Навча-ння	Конт-роль
	Навчальні програми
1.	Навчальні програми і посібники з їх використання у складі пакетів прикладних програм		є		На ПК в лабор. 263