Créditos ECTS Créditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias Horas de Titorías: 4 Clase Expositiva: 6 Clase Interactiva: 20 Total: 30
Linguas de uso Castelán, Galego, Inglés
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Química Orgánica, Electrónica e Computación, Departamento externo vinculado ás titulacións
Áreas: Química Orgánica, Arquitectura e Tecnoloxía de Computadores, Electrónica, Área externa M.U en Nanociencia e Nanotecnoloxía
Centro Facultade de Farmacia
Convocatoria: Primeiro semestre
Docencia: Sen docencia (Extinguida)
Matrícula: Non matriculable | 1ro curso (Si)
Esta materia pretende que o alumno coñeza as posibilidades que ofrece os máis recentes métodos de modelización computacional, como ferramentas complementarias fundamentais no deseño racional de biomateriales de interese biolóxico ou biotecnolóxico (péptidos, proteínas, membranas, tensoactivos, etc.), así como na elucidación a nivel atómico do seu mecanismo de acción. Para iso estudaranse os principais métodos de modelado molecular e de simulación dinámica aplicado aos biomateriales, os algoritmos e aproximacións necesarias para realizar os devanditos estudos, así como os métodos de cálculo máis habituais na estimación da afinidade ligando- biomolécula, conformacións activas, etc. Coa materia preténdese tamén adquirir nocións básicas sobre cómo utilizar un supercomputador para levar a cabo simulacións computacionales de biomoléculas, así como saber utilizar algunhas das principais ferramentas computacionales para a simulación de biomateriales: motores de cómputo, paquetes de análises, visualizadores moleculares, campos de forza, servidores públicos para cálculos específicos, formatos de arquivos, etc.
TEMA 1. Introdución ás simulacións computacionais de biomateriales. Evolución histórica e proxección. TEMA 2. Principais métodos de modelado e simulación. Docking, Montecarlo e Dinámica Molecular.
TEMA 3. Campos de forza e niveis de resolución. Vantaxes e limitacións. Mapeos multiescala.
TEMA 4. Algoritmos e aproximacións. Consideración de forzas de curto e longo alcance, baróstatos, termostatos, condicións periódicas.
TEMA 5. Análise: desviacións e fluctuaciones, perfís de densidade, coeficientes de difusión en 2 e 3 dimensións, funcións de autocorrelación, funcións de distribución radial, etc.
TEMA 6. Métodos de cálculo de enerxías de Gibbs para diferentes procesos.
TEMA 7. Software e hardware: principais ferramentas computacionales e como xestionar recursos de hardware. Motores de cómputo, paquetes de análises e visualizadores.
TEMA 8. Casos prácticos: autoasociación de pequenas moléculas, estudo de agregados supramoleculares, plegamiento- desplegamiento de macromoléculas, micelas e membranas.
o “Molecular Modeling: Basic Principles and Applications”, H.-D. Holje & G. Folkers, VCH, Weinheim, 2008.
o “Simulating the Physical World: Hierarchical Modeling from Quantum Mechanics to Fluid Dynamics”, Herman J. C. Berendsen, Cambridge University Press, 2007.
o “GROMACS 5.0.7 User manual: ftp://ftp.gromacs.org/pub/manual/manual-5.0.7.pdf”
o “Amber 2020 Reference User manual. https://ambermd.org/Manuals.php
o “Understanding Molecular Simulation: From Algorithms to Applications”, Computational Science Series, Vol 1. Daan Frenkel. Academic Press, 2001.
o “Computer Simulation of Liquids”, 2º Edition, Michael P. Allen, Dominic J. Til• CT06 – Initiative for continuous training and tackling new scientific and technological challenges.desley. OUP Oxford, 2017.
Competencias Básicas:
• CB6 - Posuír e comprender coñecementos que acheguen unha base ou oportunidade de ser orixinais no desenvolvemento e/ou aplicación de ideas, a miúdo nun contexto de investigación.• CT06 – Initiative for continuous training and tackling new scientific and technological challenges.
• CB7 - Que os estudantes saiban aplicar os coñecementos adquiridos e a súa capacidade de resolución de problemas en contornas novas ou pouco coñecidos dentro de contextos máis amplos (ou multidisciplinares) relacionados coa súa área de estudo.
• CB8 - Que os estudantes sexan capaces de integrar coñecementos e enfrontarse á complexidade de formular xuízos a partir dunha información que, sendo incompleta ou limitada, inclúa reflexións sobre as responsabilidades sociais e éticas vinculadas á aplicación dos seus coñecementos e xuízos.
• CB9 - Que os estudantes saiban comunicar as súas conclusións e os coñecementos e razóns últimas que as sustentan a públicos especializados e non especializados dun modo claro e sen ambigüidades.
• CB10 –Que os estudantes posúan as habilidades de aprendizaxe que lles permitan continuar estudando dun modo que haberá de ser en gran medida autodirigido ou autónomo.
Competencias Xerais:
• CG1 – Dominar técnicas de recuperación de información relativas a fontes de información primarias e secundarias (incluíndo bases de datos co uso de computador) e de análise crítica da información, en lingua española e inglesa.
• CG2 - Identificar información da literatura científica utilizando as canles apropiadas e integrar dita información para expor e contextualizar un tema de investigación.
• CG3 – Ser capaz de identificar teorías e modelos científicos e aproximacións metodolóxicas adecuadas para o deseño e a avaliación de materiais nanoestructurados.
• CG5 - Utilizar terminoloxía científica en lingua inglesa para argumentar os resultados experimentais no contexto da profesión química.
• CG10 - Adquirir a formación necesaria para poder integrarse en futuros estudos de doutoramento en Nanociencia e Nanotecnoloxía, ou en ámbitos relacionados.
Competencias Transversais:
• CT01 – Saber expor un proxecto de investigación sinxelo de forma autónoma en lingua española e inglesa.
• CT02 – Saber desenvolver traballos de colaboración en equipos multidisciplinares.
• CT06 – Iniciativa para a formación continuada e o abordaxe de novos retos científicos e tecnolóxicos.
Competencias Específicas:
• CE05 – Avaliar as relacións e diferenzas entre as propiedades dos materiais a escala macro, micro e nano.
• CE09 –Aplicar técnicas computacionales, de deseño experimental e análise estatística para a preparación de sistemas nanoestructurados e a avaliación das súas propiedades.
• CE10 –Entender as etapas de deseño e caracterización de sistemas nanoestructurados para liberación de substancias activas e/ou encapsulación/confinamento de biomarcadores ou de substancias nocivas, avaliación da súa eficacia e seguridade.
De acordo coas “Bases para o desenvolvimiento dunha docencia presencial segura no curso 2021-2022” e coas “Directrices para o desenvolvimiento dunha docencia presencial segura, curso 2021-2022” establecidas pola USC, a metodoloxía do ensino a empregar e que se detallada neste apartado, corresponde ao denominado escenario ordinario “Escenario 1 - normalidade adaptada (sen restricións á presencialidade física)”. Utilizaranse as plataformas Moodle (aula virtual) e MS Teams. As modificacións desta metodoloxía resultado de producirse as situacións extraordinarias: (i) Escenario 2 – distanciamento (con restricións parciais á presencialidade física); ou (ii) Escenario 3 – peche das instalacións (imposibilidade de impartir docencia presencial); indícanse dentro das apartado observacións (PLANS DE CONTINXENCIA) do programa da materia.
a) Actividades docentes presenciais. Consistirán en clases expositivas en grupo único onde se desenvolverán os contidos teóricos da materia acompañados dos correspondentes exemplos ilustrativos e onde se fomentará en todo momento a participación interactiva do alumno; clases interactivas en grupo reducido (seminarios e clases de problemas) con presentacións orais de temas previamente preparados, seguidas de debate con participación de estudantes e profesores, con apoio de métodos informáticos e pizarra e asistencia a conferencias ou mesas redondas; clases interactivas prácticas de informática sobre exemplos prácticos; e clases interactivas en grupo moi reducido (titorías).
b) Actividades docentes non presenciais. Traballo persoal do alumno dedicado á preparación da materia.
c) Aula virtual. A través da cal se facilitará todo o material relativo á materia: Guía docente, resumos das leccións, exercicios, traballos, avisos, etc.
De acordo coas “Bases para o desenvolvimiento dunha docencia presencial segura no curso 2021-2022” e coas “Directrices para o desenvolvimiento dunha docencia presencial segura, curso 2021-2022” establecidas pola USC, a metodoloxía do ensino expón tres escenarios posibles: (i) Escenario 1 - normalidade adaptada (sen restricións á presencialidade física); (ii) Escenario 2 – distanciamento (con restricións parciais á presencialidade física); e (ii) Escenario 3 – peche das instalacións (imposibilidade de impartir docencia presencial). No apartado de observacións indícanse os plans de continxencia.
A avaliación desta materia farase mediante avaliación continua e a realización dun exame final.
O exame final versará sobre contidos básicos da materia (50% da cualificación). O exame da materia, que se realizará na data indicada na guía do curso correspondente, consistirá en preguntas de resposta curta e a resolución de problemas. A puntuación máxima será de 5 puntos. Requírese unha cualificación mínima de 2 puntos nesta parte para que se computen as cualificacións dos outros dous ítems que se valoran.
A avaliación continua terá un peso do 50% na cualificación da materia e constará de dous compoñentes:
(i) A participación activa nos seminarios e clases prácticas (30% da cualificación). Esta avaliación levará a cabo mediante a resolución de cuestións e problemas expostos en clase, a presentación de traballos e a intervención nos debates que poidan xurdir. A puntuación máxima será de 3 puntos.
(ii) Presentacións orais (20% da cualificación). Avaliarase a claridade expositiva e a capacidade para responder as preguntas que se expoñan. A puntuación máxima será de 2 puntos.
Este sistema de avaliación manterase nos tres escenarios. Para a avaliación poderanse utilizar as plataformas Moodle (aula virtual) e MS Teams.
HORAS DE TRABALLO PRESENCIAL = 30 h
Clases expositivas: 6 h
Clases iterativas en grupo reducido (Seminario): 8 h
Titorías programadas: 2 h
Clases prácticas de informática: 12 h
Avaliación e/ou exame: 2 h
SUBTOTAL = 30 h
HORAS DE TRABALLO NON PRESENCIAL = 45 h
Preparación de probas e traballos dirixidos: 14 h
Estudo e traballo persoal do alumno: 26 h
Procuras bibliográficas e utilización de bases de datos: 5 h
SUBTOTAL = 45 h
TOTAL = 75 h
O alumno debe evitar o simple esforzo memorístico e orientar o estudo para comprender, razoar e relacionar os contidos da materia. A participación en actividades interactivas permitirá ao estudante unha mellor comprensión dos aspectos desenvolvidos nas clases expositivas, o que facilitará a preparación do exame final.
PLANS DE CONTINXENCIA
Escenario 1: normalidade adaptada (sen restricións á presencialidade física).
• A docencia expositiva e interactiva será fundamentalmente de carácter presencial, aínda que de forma excepcional e xustificada a docencia telemática poderá combinarse coa presencial ata un máximo do 10% das horas da materia, e no caso de docencia práctica levada a cabo con medios telemáticos poderá chegarse ata o 25%.
• As titorías poderán realizarse parcialmente de forma telemática.
• As probas finais serán presenciais.
Escenario 2: distanciamento (con restricións parciais á presencialidade física).
• A docencia expositiva poderá realizarse en dúas modalidades, na súa totalidade de xeito presencial (para grupos reducidos), ou combinarse 50% de presencialidade física e 50% telemática, naqueles espazos docentes nos que o distanciamento sexa posible. Na docencia interactiva, de seminarios e laboratorios, poderase combinar a presencialidade física e telemática, ata un máximo do 50% das horas da materia en xeito telemático, cando o distanciamento así o requira.
• As titorías serán presenciales na súa totalidade (se o distanciamento é posible) ou ben combinadas ao 50% con clases telemáticas (se non fose posible a presencialidade).
• As probas finais serán preferentemente presenciais.
Escenario 3: peche das instalacións (imposibilidade de impartir docencia presencial).
• A docencia será completamente de carácter telemático, con mecanismos síncronos.
• As titorías serán exclusivamente telemáticas.
• As probas finais serán exclusivamente de carácter telemático.
De forma xeral nos tres escenarios, para o desenvolvemento da docencia temática utilizaranse as ferramentas MS Teams e Moodle.
Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o recollido na "Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións”.
Antonio Jesus Garcia Loureiro
- Departamento
- Electrónica e Computación
- Área
- Electrónica
- Teléfono
- 881816467
- Correo electrónico
- antonio.garcia.loureiro [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidade
Concepcion Gonzalez Bello
Coordinador/a- Departamento
- Química Orgánica
- Área
- Química Orgánica
- Teléfono
- 881815726
- Correo electrónico
- concepcion.gonzalez.bello [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidade
Natalia Seoane Iglesias
- Departamento
- Electrónica e Computación
- Área
- Arquitectura e Tecnoloxía de Computadores
- Categoría
- Investigador/a: Ramón y Cajal
| Martes | |||
|---|---|---|---|
| 13:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Inglés, Castelán | 5035 Aula Seminario de Físico Química |
| Xoves | |||
| 11:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán, Inglés | 5035 Aula Seminario de Físico Química |
| Venres | |||
| 10:00-13:00 | Grupo /CLIL_01 | Castelán, Inglés | 5035 Aula Seminario de Físico Química |