| Ders Adı | Kodu | Yarıyıl | T+U Saat | AKTS | |
| Biyoproses Modelleme ve Kontrol | BYM403 | 7 | 3 + 2 | 5,0 |
| Birim Bölüm | BİYOMÜHENDİSLİK |
| Derece Seviye | Lisans - Zorunlu - Türkçe |
| Dersin Verilişi | Ders; teorik anlatım, bilgisayar destekli modelleme, problem çözümü ve uygulama projeleri ile yürütülecektir. Öğrencilerden bireysel ve grup çalışmalarıyla aktif katılım beklenmektedir. |
| EBS Koordinatörü | Prof. Dr. Veli ŞİMŞEK Prof. Dr. Mustafa Oğuzhan ÇAĞLAYAN |
| Ders Veren | Prof. Dr. Veli ŞİMŞEK |
| Amaç |
Öğrencilere biyoproseslerin matematiksel modellenmesi ve kontrol stratejilerinin öğretilmesi amaçlanmaktadır. Bu kapsamda mikrobiyal büyüme, enzim kinetiği, biyoreaktör dinamikleri ve süreç kontrol tekniklerinin anlaşılması hedeflenmektedir. |
| Ders İçeriği |
Biyoproses modellemeye giriş Matematiksel modelleme prensipleri Mikrobiyal büyüme kinetiği modelleri Enzim kinetiği ve modelleme Kütle dengeleri ve biyoreaktör modellemesi Diferansiyel denklemlerle biyoproses dinamikleri Ara sınav Sürekli kültür sistemlerinin modellenmesi (chemostat) Taşınım kısıtlı sistemlerde modelleme Biyoproseslerde kontrol teorisine giriş Geri besleme ve ileri besleme kontrol sistemleri PID kontrol ve biyoreaktör uygulamaları Gelişmiş kontrol teknikleri (adaptif, model tabanlı kontrol) Genel tekrar, proje sunumları |
| Ders Kaynakları |
Bailey, J.E., Ollis, D.F., Biochemical Engineering Fundamentals, 2nd Edition, McGraw-Hill, 1986.
Villadsen, J., Nielsen, J., Lidén, G., Bioreaction Engineering Principles, 3rd Edition, Springer, 2011 |
| Açıldığı Öğretim Yılı | 2024 - 2025 2025 - 2026 |
| Yarıyıl İçi Çalışmalar | Katkı Yüzdesi (%) |
| Ara Sınav 1 | 30 |
| Ödev 1 | 10 |
| Ödev (Sunum) | 10 |
| Toplam | 50 |
| Yarıyıl Sonu Çalışmalar | Katkı Yüzdesi (%) |
| Final | %50 |
| Toplam | %50 |
| Yarıyıl İçinin Başarıya Oranı | %50 |
| Yarıyıl Sonu Çalışmalar | %50 |
| Toplam | %100 |
| Kategori | Ders İlişki Yüzdeleri (%) |
|
Aktarılabilir Beceri Dersleri
|
0
|
|
Beşeri, İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
|
0
|
|
Destek Dersleri
|
0
|
|
Ek Dersler
|
0
|
|
Kategori
|
0
|
|
Mesleki Seçmeli Dersler
|
0
|
|
Temel Meslek Dersleri
|
0
|
|
Uygulama Dersleri
|
0
|
|
Uzmanlık / Alan Dersleri
|
0
|
|
Yetkinlik Tamamlayıcı Ders
|
0
|
| Ders İş Yükü | Öğretim Metotlar / Öğretim Metodu | Süresi (Saat) | Sayısı | Toplam İş Yükü (Saat) |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 0 | |||
| AKTS = Toplam İş Yükü (Saat) / 25.5 (s) | 0 | |||
| AKTS | 5,0 | |||
| Hafta | Konu | Öğretim Metodu |
|---|---|---|
| 1 | Biyoproses modellemeye giriş | Ders Sınıf Dışı Çalışma |
| 2 | Matematiksel modelleme prensipleri | Ders Sınıf Dışı Çalışma |
| 3 | Mikrobiyal büyüme kinetiği modelleri | Ders Sınıf Dışı Çalışma |
| 4 | Enzim kinetiği ve modelleme | Ders Sınıf Dışı Çalışma |
| 5 | Diferansiyel denklemlerle biyoproses dinamikleri | Ders Sınıf Dışı Çalışma |
| 5 | Kütle dengeleri ve biyoreaktör modellemesi | Ders Sınıf Dışı Çalışma |
| 5 | Diferansiyel denklemlerle biyoproses dinamikleri | Ders Sınıf Dışı Çalışma |
| 7 | Ara sınav | Ders Sınıf Dışı Çalışma |
| 8 | Sürekli kültür sistemlerinin modellenmesi (chemostat) | Ders Sınıf Dışı Çalışma |
| 9 | Taşınım kısıtlı sistemlerde modelleme | Ders Sınıf Dışı Çalışma |
| 10 | Biyoproseslerde kontrol teorisine giriş | Ders Sınıf Dışı Çalışma |
| 11 | Geri besleme ve ileri besleme kontrol sistemleri | Ders Sınıf Dışı Çalışma |
| 12 | PID kontrol ve biyoreaktör uygulamaları | Ders Sınıf Dışı Çalışma |
| 13 | Gelişmiş kontrol teknikleri (adaptif, model tabanlı kontrol) | Ders Sınıf Dışı Çalışma |
| 14 | Genel tekrar, proje sunumları | Ders Sınıf Dışı Çalışma |
| Ders Öğrenme Çıktısı | Ölçme Değerlendirme | Öğretim Metodu | Öğrenme Faaliyeti |
| Biyoproseslerin matematiksel modelleme prensiplerini açıklar. | Ödev / Proje | Ders Sınıf Dışı Çalışma | Dinleme ve anlamlandırma Araştırma – yaşam boyu öğrenme, yazma, okuma, Bilişim |
| Mikrobiyal büyüme ve enzim kinetiğini diferansiyel denklemlerle ifade eder. | Ödev / Proje | Ders Sınıf Dışı Çalışma | Dinleme ve anlamlandırma Araştırma – yaşam boyu öğrenme, yazma, okuma, Bilişim |
| Biyoreaktörlerin dinamik davranışlarını modelleyebilir. | Ödev / Proje | Ders Sınıf Dışı Çalışma | Dinleme ve anlamlandırma Araştırma – yaşam boyu öğrenme, yazma, okuma, Bilişim |
| Biyoproseslerde temel kontrol sistemlerini (geri besleme, ileri besleme, PID) uygular | Ödev / Proje | Ders Sınıf Dışı Çalışma | Dinleme ve anlamlandırma Araştırma – yaşam boyu öğrenme, yazma, okuma, Bilişim |
| Gelişmiş kontrol stratejilerini değerlendirir ve süreç optimizasyonu yapar. | Ödev / Proje | Ders Sınıf Dışı Çalışma | Dinleme ve anlamlandırma Araştırma – yaşam boyu öğrenme, yazma, okuma, Bilişim |
DERS ÖĞRENME ÇIKTISI |
PÇ | PÇ | PÇ | PÇ | PÇ | PÇ | PÇ | PÇ | PÇ | PÇ | PÇ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Biyoproseslerin matematiksel modelleme prensiplerini açıklar. | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 3 | 3 | 4 | ;
| Mikrobiyal büyüme ve enzim kinetiğini diferansiyel denklemlerle ifade eder. | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 3 | 3 | ;
| Biyoreaktörlerin dinamik davranışlarını modelleyebilir. | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | ;
| Biyoproseslerde temel kontrol sistemlerini (geri besleme, ileri besleme, PID) uygular | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | ;
| Gelişmiş kontrol stratejilerini değerlendirir ve süreç optimizasyonu yapar. | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 3 | 3 | 4 | 4 | ;
| Ortalama Değer | 1 | 1 | 1,4 | 1,4 | 1,6 | 2 | 2,2 | 2,6 | 2,8 | 3 | 3,2 |
