Ders Detayı
Ders Tanımı
Ders | Kodu | Yarıyıl | T+U Saat | Kredi | AKTS |
---|---|---|---|---|---|
HESAPLAMALI BİYOFİZİĞE GİRİŞ | - | Bahar Dönemi | 3+0 | 3 | 6 |
Ders Programı |
Ön Koşul Dersleri | |
Önerilen Seçmeli Dersler |
Dersin Dili | İngilizce |
Dersin Seviyesi | Lisans |
Dersin Türü | Programa Bağlı Seçmeli |
Dersin Koordinatörü | Doç.Dr. Özge ŞENSOY |
Dersi Verenler | Doç.Dr. Özge ŞENSOY |
Dersin Yardımcıları | |
Dersin Amacı | Bu dersin amacı, moleküler modelleme, moleküler doklama, moleküler dinamik simulasyon tekniklerini kullanarak, ilgili biyolojik problemleri çözebilmesini kazandırmaktır. |
Dersin İçeriği | Bu ders; Kuantum Kimyasına Giriş ,Kuantum Kimyasal Hesaplamalarda Kullanılan Metotlara Genel Bakış,İstatistiksel Mekaniğe Giriş ,Moleküler Dinamik ,Kuvvet Alanları ,Moleküler Dinamikte Kullanılan Su Modelleri,Elektrostatik Kuvvetlerin Modellenmesi ,Serbest Enerji Hesapları ,Kuvvetlendirilmiş Örnekleme teknikleri ,Hibrid Simulasyon Metotları: QM/MM Hesaplamalar ,Coarse-grained potansiyeller ,Moleküler Doklama ,Yukardaki tekniklerin biyolojik problemlere uygulanması -I ,Yukardaki tekniklerin biyolojik problemlere uygulanması –II ; konularını içermektedir. |
Dersin Öğrenme Kazanımları | Öğretim Yöntemleri | Ölçme Yöntemleri |
Öğrenci, moleküler mekanik ve kuantum mekaniği yöntemlerini karşılaştırmalı olarak tanımlar. | 10, 12, 13, 20, 21, 3, 4 | F |
Moleküler dinamik simülasyonlarında kullanılan kuvvet alanları, su modellerini karşılaştırmalı olarak analiz eder. | 10, 12, 13, 14, 21, 3, 4 | |
Yüksek başarımlı hesaplama kaynaklarını kullanarak simülasyon yapar. | 21, 6 | |
Moleküler dinamik simulasyonu yapar ve sonuçlarını analiz eder. | 11, 13, 21 |
Öğretim Yöntemleri: | 10: Tartışma Yöntemi, 11: Gösterip Yapma Yöntemi, 12: Problem Çözme Yöntemi, 13: Örnek Olay Yöntemi, 14: Bireysel Çalışma Yöntemi, 20: Tersine Beyin Fırtınası Tekniği, 21: Benzetim/Simülasyon Tekniği, 3: Probleme Dayalı Öğrenme Modeli, 4: Sorgulama Temelli Öğrenme Modeli, 6: Deneyimle Öğrenme Modeli |
Ölçme Yöntemleri: | F: Proje Görevi |
Ders Akışı
Sıra | Konular | Ön Hazırlık |
---|---|---|
1 | Kuantum Kimyasına Giriş | |
2 | Kuantum Kimyasal Hesaplamalarda Kullanılan Metotlara Genel Bakış | |
3 | İstatistiksel Mekaniğe Giriş | |
4 | Moleküler Dinamik | |
5 | Kuvvet Alanları | |
6 | Moleküler Dinamikte Kullanılan Su Modelleri | |
7 | Elektrostatik Kuvvetlerin Modellenmesi | |
8 | Serbest Enerji Hesapları | |
9 | Kuvvetlendirilmiş Örnekleme teknikleri | |
10 | Hibrid Simulasyon Metotları: QM/MM Hesaplamalar | |
11 | Coarse-grained potansiyeller | |
12 | Moleküler Doklama | |
13 | Yukardaki tekniklerin biyolojik problemlere uygulanması -I | |
14 | Yukardaki tekniklerin biyolojik problemlere uygulanması –II |
Kaynak |
Frenkel and Smit, Understanding Molecular Simulation : From Algorithms to Applications, , Academic Press, Computational Science Series Sunum |
Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı
Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı | |||||||
No | Program Yeterliliği | Katkı Düzeyi | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
1 | Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi | X | |||||
2 | Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi | X | |||||
3 | Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi | X | |||||
4 | Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi | X | |||||
5 | Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi | X | |||||
6 | Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi | X | |||||
7 | Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi | X | |||||
8 | Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi | X | |||||
9 | Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi | X | |||||
10 | Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi | X | |||||
11 | Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık | X | |||||
12 | İnsan vücudunu anlama ve onarmada mühendisliğin ilkelerini uygulama ve karar verme yetisi | X |
Değerlendirme Sistemi
Katkı Düzeyi | Mutlak Değerlendirme | |
Ara Sınavın Başarıya Oranı | 30 | |
Genel Sınavın Başarıya Oranı | 70 | |
Toplam | 100 |
AKTS / İşyükü Tablosu | ||||||
Etkinlik | Sayı | Süresi (Saat) | Toplam İş Yükü (Saat) | |||
Ders Saati | 14 | 3 | 42 | |||
Rehberli Problem Çözme | 6 | 3 | 18 | |||
Problem Çözümü / Ödev / Proje / Rapor Tanzimi | 5 | 4 | 20 | |||
Okul Dışı Diğer Faaliyetler | 0 | 0 | 0 | |||
Proje Sunumu / Seminer | 1 | 40 | 40 | |||
Kısa Sınav (QUİZ) ve Hazırlığı | 0 | 0 | 0 | |||
Ara Sınav ve Hazırlığı | 1 | 20 | 20 | |||
Genel Sınav ve Hazırlığı | 1 | 40 | 40 | |||
Performans Görevi, Bakım Planı | 0 | 0 | 0 | |||
Toplam İş Yükü (Saat) | 180 | |||||
Dersin AKTS Kredisi = Toplam İş Yükü (Saat)/30*=(180/30) | 6 | |||||
Dersin AKTS Kredisi: *30 saatlik çalışma 1 AKTS kredisi sayılmaktadır. |
Dersin Detaylı Bilgileri
Ders Tanımı
Ders | Kodu | Yarıyıl | T+U Saat | Kredi | AKTS |
---|---|---|---|---|---|
HESAPLAMALI BİYOFİZİĞE GİRİŞ | - | Bahar Dönemi | 3+0 | 3 | 6 |
Ders Programı |
Ön Koşul Dersleri | |
Önerilen Seçmeli Dersler |
Dersin Dili | İngilizce |
Dersin Seviyesi | Lisans |
Dersin Türü | Programa Bağlı Seçmeli |
Dersin Koordinatörü | Doç.Dr. Özge ŞENSOY |
Dersi Verenler | Doç.Dr. Özge ŞENSOY |
Dersin Yardımcıları | |
Dersin Amacı | Bu dersin amacı, moleküler modelleme, moleküler doklama, moleküler dinamik simulasyon tekniklerini kullanarak, ilgili biyolojik problemleri çözebilmesini kazandırmaktır. |
Dersin İçeriği | Bu ders; Kuantum Kimyasına Giriş ,Kuantum Kimyasal Hesaplamalarda Kullanılan Metotlara Genel Bakış,İstatistiksel Mekaniğe Giriş ,Moleküler Dinamik ,Kuvvet Alanları ,Moleküler Dinamikte Kullanılan Su Modelleri,Elektrostatik Kuvvetlerin Modellenmesi ,Serbest Enerji Hesapları ,Kuvvetlendirilmiş Örnekleme teknikleri ,Hibrid Simulasyon Metotları: QM/MM Hesaplamalar ,Coarse-grained potansiyeller ,Moleküler Doklama ,Yukardaki tekniklerin biyolojik problemlere uygulanması -I ,Yukardaki tekniklerin biyolojik problemlere uygulanması –II ; konularını içermektedir. |
Dersin Öğrenme Kazanımları | Öğretim Yöntemleri | Ölçme Yöntemleri |
Öğrenci, moleküler mekanik ve kuantum mekaniği yöntemlerini karşılaştırmalı olarak tanımlar. | 10, 12, 13, 20, 21, 3, 4 | F |
Moleküler dinamik simülasyonlarında kullanılan kuvvet alanları, su modellerini karşılaştırmalı olarak analiz eder. | 10, 12, 13, 14, 21, 3, 4 | |
Yüksek başarımlı hesaplama kaynaklarını kullanarak simülasyon yapar. | 21, 6 | |
Moleküler dinamik simulasyonu yapar ve sonuçlarını analiz eder. | 11, 13, 21 |
Öğretim Yöntemleri: | 10: Tartışma Yöntemi, 11: Gösterip Yapma Yöntemi, 12: Problem Çözme Yöntemi, 13: Örnek Olay Yöntemi, 14: Bireysel Çalışma Yöntemi, 20: Tersine Beyin Fırtınası Tekniği, 21: Benzetim/Simülasyon Tekniği, 3: Probleme Dayalı Öğrenme Modeli, 4: Sorgulama Temelli Öğrenme Modeli, 6: Deneyimle Öğrenme Modeli |
Ölçme Yöntemleri: | F: Proje Görevi |
Ders Akışı
Sıra | Konular | Ön Hazırlık |
---|---|---|
1 | Kuantum Kimyasına Giriş | |
2 | Kuantum Kimyasal Hesaplamalarda Kullanılan Metotlara Genel Bakış | |
3 | İstatistiksel Mekaniğe Giriş | |
4 | Moleküler Dinamik | |
5 | Kuvvet Alanları | |
6 | Moleküler Dinamikte Kullanılan Su Modelleri | |
7 | Elektrostatik Kuvvetlerin Modellenmesi | |
8 | Serbest Enerji Hesapları | |
9 | Kuvvetlendirilmiş Örnekleme teknikleri | |
10 | Hibrid Simulasyon Metotları: QM/MM Hesaplamalar | |
11 | Coarse-grained potansiyeller | |
12 | Moleküler Doklama | |
13 | Yukardaki tekniklerin biyolojik problemlere uygulanması -I | |
14 | Yukardaki tekniklerin biyolojik problemlere uygulanması –II |
Kaynak |
Frenkel and Smit, Understanding Molecular Simulation : From Algorithms to Applications, , Academic Press, Computational Science Series Sunum |
Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı
Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı | |||||||
No | Program Yeterliliği | Katkı Düzeyi | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
1 | Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi | X | |||||
2 | Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi | X | |||||
3 | Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi | X | |||||
4 | Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi | X | |||||
5 | Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi | X | |||||
6 | Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi | X | |||||
7 | Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi | X | |||||
8 | Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi | X | |||||
9 | Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi | X | |||||
10 | Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi | X | |||||
11 | Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık | X | |||||
12 | İnsan vücudunu anlama ve onarmada mühendisliğin ilkelerini uygulama ve karar verme yetisi | X |
Değerlendirme Sistemi
Katkı Düzeyi | Mutlak Değerlendirme | |
Ara Sınavın Başarıya Oranı | 30 | |
Genel Sınavın Başarıya Oranı | 70 | |
Toplam | 100 |