İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM)

Transkript

1 İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı Çevre Nanoteknolojisi Course Name Environmental Nanotechnology Kodu (Code) NSE517E Enstitü/ABD/Program (Institute/ Department/Program) Dersin Türü (Course Type) Yarıyılı (Semester) Güz (Fall) Kredisi (Local Credits) AKTS Kredisi (ECTS Credits) Ders Türü (Course Type) Yüksek Lisans MSc. Disiplinlerarası Alanlar ile İlgili Anabilimdalı ve Programlar NanoBilim ve NanoMühendislik Programı Seçmeli (Elective) Dersin Dili (Course Language) İngilizce (English) Dersin İçeriği (Course Description) kelime arası Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet Yazdığınız çıktıların ölçülebilir olmasına dikkat ediniz. Çevre nanoteknolojisine giriş, Çevreye duyarlı üretim teknikleri kullanılarak malzemelerin üretilmesi, Nanoölçekteki teknolojilerin çevre kirliliği üzerindeki olumlu ve olumsuz etkileri, Çevre teknolojilerinde nanoteknolojilerin önemi (su arıtma uygulamaları vb.), Kirliliğin belirlenmesi için Nanosensörler, Nanopartiküllerin çevreye etkileri, Nanopartiküllerin insana etkileri, Değişik ortamlarda (su, hava, toprak vb.) nanopartiküllerin temel özellikleri (taşınım, agregasyon, birikme vb.), Enerji üretiminde nanoteknoloji ve yenilenebilir enerji kullanımı, Nanopartiküllerin karakterizasyonu (SEM, AFM, TEM, VSI vb), Nanoteknoloji ile ilgili olarak gelecekte yapılması gerekli bilimsel araştırmalar ve yasal düzenlemeler. Introduction to Environmental Nanotechnology, Manufacture of materials using environmentally friendly procedures, Positive and negative effects of technologies at nanoscale on environmental pollution, Importance of nanotechnologies on environmental technology (Water treatment applications etc.), Nanosensors for detecting pollutants, Effects of nanoparticles to environment, Effects of nanoparticles to human, Fundamental properties (transport, aggregation, deposition etc) of nanoparticles in different media (Water, air, soil etc.),nanotechnology in energy production and utilization of renewable energy, Characterization techniques of nanoparticles (SEM, AFM, TEM, VSI etc), Scientific researches and regulations that should be done in the future related to nanotechnology. Nanoteknolojinin çevre uygulamaları, son zamanlarda oldukça önem kazanmıştır. Çevre mühendisliğinin ilgilendiği konular, uygulamalar ve etkilenmeler olmak üzere iki ana başlığa ayrılmıştır. Kirletici parametreler için sensör geliştirme, kirlilik önleme, arıtma, yeşil üretim ve yeşil enerji alt başlıkları uygulama kısmına girmektedir. Nanoteknolojinin bu pozitif etkilerinin yanında, nanopartikullerin hem insan hem de çevre uzerinde olumsuz etkilerinin de olduğu saptanmıştır. Bu dersin amacı, öncelikle nanoteknolojilerin bugün geldigi son durumdan, çevreye duyarlı üretim tekniklerinden, insana ve çevreye olan muhtemel etkilerinden ve gelecekte bu konuda yapılması gerekli bilimsel araştırmalar ve yasal düzenlemelerden bahsedilmesi ve çevreye ve insanlara duyarlı bir çevre nanoteknolojisi gelişiminin sağlanması için bilimsel bir altyapının oluşturulmasıdır. Environmental applications of nanotechnology have become very important recently. The related subjects of environmental engineering in nanotechnology have been divided into two different topics as applications and effects. Sensor development for the pollutants, pollution prevention, treatment, green manufacturing and green energy can be put into applications section. Besides the positive effects of nanotechnology, negative effects of nanotechnology on human and environment has also been determined. The aim of this course is to mention the latest developments related to nanotechnology, environmentally friendly manufacturing procedures, possible effects on human and environment and scientific researches and regulations that should be done in the future related to nanotechnology and to develop a scientific infrastructure on environmental nanotechnology which is sensitive to human and environment. Bu dersi başarıyla tamamlayan yüksek lisans öğrencileri aşağıdaki konularda bilgi, beceri ve yetkinlik kazanırlar: I. Nanoteknolojinin çevresel uygulamaları II. Nanoteknolojinin çevresel etkileri III. Nanoteknolojinin insan sağlığına etkileri IV. Risk değerlendirme V. Nanoteknoloji konusunda yapılması gereken düzenlemeler MSc. students who successfully pass this course gain knowledge, skills and proficiency in the following subjects: I. Environmental applications of nanotechnology II. Environmental effects of nanotechnology III. Effects of nanotechnology to human body IV. Risk assessment V. Regulations that should be done for nanotechnology

2 Kaynaklar (References) En önemli 5 adedini belirtiniz Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) Laboratuar Uygulamaları 1. WIESNER, M.R., BOTTERO, J., ENVIRONMENTAL NANOTECHNOLOGY, MCGRAW HILL, THEDORE, L., KUNZ, R.G., NANOTECHNOLOGY: ENVIRONMENTAL IMPLICATIONS AND SOLUTIONS, JOHN WILEY & SONS INC SELLERS VE DIĞ, NANOTECHNOLOGY AND THE ENVIRONMENT, CRC PRESS, CLOETE VE DIĞ, NANOTECHNOLOGY IN WATER TREATMENT APPLICATIONS, CAISTER ACADEMIC PRESS, UK, MASCIANGIOLI, T., ZHANG, W., ENVIRONMENTAL TECHNOLOGIES AT NANOSCALE. ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY, MARCH, , Öğrencilerin dersi daha iyi öğrenmelerine yardım etmesi amacıyla dönem boyunca farklı öğrenci grupları için farklı konularda bir dönem ödevi verilecek; öğrenciler hazırladıkları konu ile ilgili sözlü sunum yapacak ve yazılı rapor verecektir. To help students for learning and comprehending the course material better, for different student groups one semester homework in different subjects will be given; the students will make an oral presentation and prepare a written report on their subjects. (Laboratory Work) Bilgisayar Kullanımı (Computer Use) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Başarı Değerlendirme Sistemi Faaliyetler (Activities) Adedi* (Quantity) Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) Yıl İçi Sınavları 1 25 (Assessment Criteria) Başarı değerlendirme sisteminde (Midterm Exams) Kısa Sınavlar (Quizzes) dersin çıktılarının olabildiğince Ödevler kantitatif ölçülmesine olanak (Homework) sağlayan ölçme yöntemleri Projeler kullanılmalıdır. (Projects) Dönem Ödevi/Projesi 1 25 (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Final Sınavı (Final Exam) 1 50 *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur.

3 DERS PLANI Hafta Konular Dersin Çıktıları 1 Çevre nanoteknolojisine giriş I, II 2 Nanoteknoloji ve çevre: Genel I 3 Çevre teknolojilerinde nanoteknolojilerin önemi (Giriş) I 4 Çevre teknolojilerinde nanoteknolojilerin önemi (membran prosesler) I 5 Çevre teknolojilerinde nanoteknolojilerin önemi (adsorpsiyon prosesleri) I 6 Çevre teknolojilerinde nanoteknolojilerin önemi (yeraltı suyu iyileştirme) I 7 Çevrede kirlilik tesbiti için nano sensörler I 8 Enerji üretiminde nanoteknoloji ve yenilenebilir enerji kullanımı I 9 Nanoteknolojilerin çevre üzerindeki olumsuz etkileri (toksikolojik etkiler) II 10 Nanoteknolojilerin çevre üzerindeki olumsuz etkileri (ekotoksikolojik etkiler) II 11 Nanopartiküllerin insana etkileri III 12 Nanoteknolojinin risk değerlendirmesi IV 13 Nano etik V 14 Nanoteknoloji ile ilgili olarak gelecekte yapılması gerekli bilimsel araştırmalar ve yasal düzenlemeler V COURSE PLAN Weeks Topics Course Outcomes 1 Introduction I, II 2 Nanotechnology and the environment: General review I 3 Environmental applications of nanomaterials (Introduction) I 4 Environmental applications of nanomaterials (Membrane Processes) I 5 Environmental applications of nanomaterials (As Adsorbents) I 6 Environmental applications of nanomaterials (Groundwater remediation) I 7 Nano-sensors for detecting pollutants in the environment I 8 Nanotechnology in energy production and utilization of renewable energy I 9 Effects of nanotechnologies to environment (Toxicological impacts) II 10 Effects of nanotechnologies to environment (Ecotoxicological impacts) II 11 Effects of nanoparticles to human III 12 Risk Assessment of nanotechnology IV 13 Nano ethics V 14 Scientific regulations that should be done in the future related to nanotechnology V

4 Dersin NanoScience and NanoEngineering Programıyla İlişkisi Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (programa ait çıktılar) i. Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, nanobilim ve nanomühendislik alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrayabilme, ilgili program alanında bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirebilme ve derinleştirebilme (bilgi). ii. Nanobilim ve nanomühendislik alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme, farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirip yorumlayarak yeni bilgiler oluşturabilme ve karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümleyebilme (beceri). iii. Nanobilim ve nanomühendislik alanı ile ilgili uzmanlık gerektiren bir çalışmayı, bağımsız olarak yürütüp, karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar geliştirerek sorumluluk alıp, liderlik yaparak çözüm üretebilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme). iv. Nanobilim ve nanomühendislik alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki bilgi ve becerileri eleştirel bir yaklaşımla değerlendirebilme ve öğrenmesini yönlendirebilme (Öğrenme Yetkinliği) v. Nanobilim ve nanomühendislik alanındaki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, nicel-nitel veriler ile destekleyerek, gerekli düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini kullanarak, sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısı ile de inceleyerek geliştirip ve gerektiğinde değiştirerek alanındaki ve alan dışındaki gruplara, yazılı, sözlü ve görsel olarak sistemli biçimde aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). vi. Bir yabancı dili yeterli düzeyde kullanarak sözlü ve yazılı iletişim kurabilme, kendi çalışmalarını, alanındaki uluslararası platformlarda, yazılı, sözlü ve/veya görsel olarak aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). vii. Nanobilim ve nanomühendislik alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerleri gözeterek denetleyebilme, bu değerleri öğretebilme, ilgili konularda strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları, kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme, özümsediği bilgiyi, problem çözme ve/veya uygulama becerilerini, disiplinlerarası çalışmalarda kullanabilme (Alana Özgü Yetkinlik). Katkı Seviyesi : Az, 2. Kısmi, 3. Tam

5 Relationship between the Course and NanoScience and NanoEngineering Curriculum Program Outcomes i. Developing and intensifying knowledge in nanoscience and nanoengineering area, based upon the competency in the undergraduate level. Also grasping the inter-disciplinary interaction related to nanoscience and nanoengineering area (Knowledge) ii. The ability to use the expert level theoretical and practical knowledge acquired in nanoscience and nanoengineering area, interpreting and forming new types of knowledge by combining the knowledge form the nanoscience and nanoengineering area and the knowledge from various other disciplines. Also solving the problems faced in nanoscience and nanoengineering area by making use of the research methods. (Skill) iii. The ability to carry out a specialistic study related to one s area independently, developing new strategic approaches to solve the unforeseen and complex problems arising in the practical processes of one s area and coming up with a solutions while taking responsibility. Also fulfilling the leader role in the environments where solutions are sought for the problems related to nanoscience and nanoengineering area (Competence to work independently, and take responsibility) iv. Assesing specialistic knowledge and skill gained through the study with a critical view and directing one s own learning process (Learning competency) v. Systematically transferring the current developments in the nanoscience and nanoengineering area; in written, oral and visual forms, the ability to see and develop social relationships and the norms directing these relationships with a critical look and the abiity to take action to change these when necessary. Also using the computer software together with the information and communication technologies efficiently and according to the needs of the nanoscience and nanoengineering area. (Communication and social competency) vi. Proficiency in a foreign language at least European Language Portfolio B2 Level- and establishing written, oral communication with that language. Also the ability to present one s own work within the internationally environments orally, visually and in written forms. (Communication and social competency) vii. Paying regard to social, scientific, cultural and ethical values during the collecting, interpreting, practicing and announcing processes of the nanoscience and nanoengineering area related data and the ability to teach these values to others, developing a strategy, policy and application plans concerning the subjects related to nanoscience and nanoengineering area and the ability to evaluate the end results of these plans within the frame of quality processes. Also using the knowledge and the skills for problem solving and/or application (which are processed within the nanoscience and nanotechnology area) in inter-disciplinary studies. (Area specific competency) Level of Contribution : Little, 2. Partial, 3. Full Düzenleyen (Prepared by) Prof. Dr. İsmail Koyuncu Tarih (Date) İmza (Signature)