search icon search icon

Инженерные биологические системы. Агробиотехнологии

  • Рынки НТИ: Фуднет
  • Сквозные технологии НТИ: Генетика и биотехнологии
  • II уровень РСОШ
  • 100 баллов к ЕГЭ
  • «Зеленая» экономика
  • Рынки НТИ: Фуднет
  • Сквозные технологии НТИ: Генетика и биотехнологии
  • II уровень РСОШ
  • 100 баллов к ЕГЭ
  • «Зеленая» экономика
Химия Биология
  • Этап 1
    5 сентября — 31 октября
    2022
  • Этап 2
    8 ноября — 12 декабря
    2022
  • Финал
    13 февраля — 15 апреля
    2023

Расписание

Профиль «Инженерные биологические системы: Агробиотехнологии» посвящен разработке современных устройств, способных создать оптимальные условия для сохранения, роста и развития биологических объектов различного уровня сложности.

Одной из глобальных целей развития современных агробиотехнологий является улучшение качества потребляемой человеком продукции, развитие, упрощение и внедрение современных технологий в быт современного человека и повышение качества жизни человека в целом.

Так, разработка умных устройств для применения в агробиотехнологиях позволит сократить разрыв между урожайностью культур в различных климатических зонах, повлиять на сохранение биоразнообразия и при необходимости обеспечить человека полезными и питательными продуктами в необходимых объемах.

Одной из актуальных задач профиля является разработка технологии микроклонального размножения отдельных видов растений с целью получения генетически однородного посадочного материала с высоким коэффициентом размножения для последующей адаптации в замкнутых и открытых системах. В процессе погружения в тематику профиля участники профиля познакомятся с базовыми компетенциями, необходимыми для работы с ситифермами, гидропонными и аквапонными системами, технологиями аквакультуры, агробиотехнологиями.

Инженерные биологические системы. Агробиотехнологии1
Инженерные биологические системы. Агробиотехнологии2
Инженерные биологические системы. Агробиотехнологии3
Инженерные биологические системы. Агробиотехнологии4
Инженерные биологические системы. Агробиотехнологии5
Инженерные биологические системы. Агробиотехнологии6
Инженерные биологические системы. Агробиотехнологии7
Инженерные биологические системы. Агробиотехнологии8
Инженерные биологические системы. Агробиотехнологии9
Инженерные биологические системы. Агробиотехнологии10
Инженерные биологические системы. Агробиотехнологии11
01 11

Этапы соревнований

Этап 1

В рамках первого отборочного этапа участникам предстоит решить задачи олимпиадного уровня по химии и биологии — предметный тур. 

Также участникам предстоит решение индивидуальных задач профиля, направленных на подготовку к участию на втором и заключительном этапах (решения этих задач будут использоваться участниками на следующих этапах олимпиады) — инженерный тур. 

Индивидуальные задачи профиля разделены по компетенциям (направлениям), которые будут востребованы в команде при решении командных задач. Теоретические знания можно почерпнуть из образовательного блока. В ходе первого этапа участники смогут не только оценить уровень знаний, но и сориентироваться в тематике, получить представление об актуальности разработок в данной отрасли, а также дополнить недостающие компетенции с помощью образовательного блока.

Этап 2

Задания второго этапа выполняются в командах и являются междисциплинарными (химия, биология, конструирование и проектирование, информатика). Задания будут направлены на формирование ролевых компетенций и усвоение тематических знаний в области профиля, в том числе: 

  • Освоение биотехнологических методов и лабораторных практик.
  • Проведение расчетов с использованием данных из актуальных нормативных документов.
  • Основы проектирования.
  • Программирование микроконтроллеров.
  • Схемотехника.
  • Моделирование и оценка процессов в живых системах.
  • Идентификация биологических объектов и их свойств.
  • Оценка качества сырьевой продукции. 
  • Химический анализ.

Участники в командах должны распределить ответственность за решение задач в соответствии с выбранными ролями. Для развития разных компетенций и взаимозаменяемости в команде каждый участник может решать все предложенные задачи.

Одним из важнейших элементов второго этапа является процесс формирования команды и выстраивание рабочих взаимоотношений внутри нее. Своевременное распределение задач и эффективное использование рабочего времени поможет получить наиболее высокий результат.

Также полученные навыки и знания помогут быстро и верно решать задания на заключительном этапе.

Финал

Инженерный тур заключительного этапа включает в себя задачу по созданию технологии полного цикла выращивания биологических объектов с разработкой инженерно-биологической системы на базе открытых лабораторных данных, полученных на полигоне в режиме реального времени. 

В процессе решения задания команде предстоит:

  • получить экспериментальные данные в процессе исследования биологических объектов на полигоне;
  • создать описание технологии выращивания заданного биологического объекта;
  • разработать инженерно-биологическую систему (ситиферму) с комплектом технической документации (3D-модель, спецификации оборудования);
  • разработать систему автоматизации созданной установки;
  • собрать действующий прототип разработанной системы на полигоне и протестировать его;
  • провести ряд расчетов, включая оценку продуктивности и энергоэффективности разработанной системы. 
Предметный тур заключительного этапа состоит из решения олимпиадных задач по биологии и химии в индивидуальном порядке.

Требования к команде

Знания

  • Биология (общая биология, микробиология, ботаника, анатомия и нутрициология) необходимы, так как основным объектом изучения будет являться живой органический биологический объект.
  • Химия (общая химия, органическая химия, аналитическая химия) необходима, так как методы оценки состояния биологического объекта и способы влияния на его состояние основаны на биохимических процессах, протекающих внутри организма, которые в свою очередь могут быть описаны и лабораторно (качественно или количественно) исследованы с помощью методов лабораторной химической практики.
  • Физика (механика, теплофизика, термодинамика, электрика) необходима для расчета необходимых параметров и работы с основным оборудованием, обеспечивающим процессы в инженерных установках.
  • Инженерное и конструкторское дело необходимо для проектирования, сборки и безопасного функционального размещения в пространстве всех элементов, обеспечивающих работу установки и технологии, а также для их усовершенствования и модернизации.
  • Информатика и программирование необходимы для получения и обработки полученных данных, наблюдений за процессами и моделирования процесса, установки или технологии.

Hard skills для старта

  • Навыки работы с компьютером.
  • Навыки работы в программах 3D моделирования и сопутствующих электронных документах.

Hard skills для финала

  • Навыки работы с измерительным оборудованием и датчиками.
  • Навыки работы с компьютером.
  • Навыки описания алгоритмов при помощи блок-схем.
  • Навыки работы с лабораторным оборудованием в области микробиологии.
  • Навыки работы с биологическими объектами.
  • Содержание компетенции WorldSkills «Лабораторный химический анализ», «Холодильная техника и системы кондиционирования», «Электроника».
  • Навыки работы в программах 3D моделирования и сопутствующих электронных документах.
  • Навыки работы в TinkerCAD и основы программирования.

Численность команды и роли

Для участия на втором и заключительном этапах вам понадобится команда из 4 человек.

Роль 1. Биолог

Осуществляет идентификацию биологических объектов, подбор биологических объектов под нужные задачи, определяет оптимальные условия для их существование и сосуществования и параметры, определяющие эти условия.

Роль 2. Химик

Прорабатывает методики определения содержания веществ в исследуемых объектах, подбор и расчет концентраций удобрений, питательных растворов и прочих сопутствующих соединений. Оценивает возможное негативное влияние на биологические объекты.

Роль 3. Инженер-конструктор

Прорабатывает конструкцию и физическое воплощение установки, занимается вопросами ее работы, сопутствующими расчетами и решением задач, контролирует параметры системы.

Роль 4. Биотехнолог

Определяет возможность получения полезных веществ из предложенного сырья, прорабатывает процесс их получения от исходного сырья до конечного продукта, отвечает за реализацию технологии. Координирует и аккумулирует данные, полученные от биолога и химика, выдает данные инженеру-конструктору.

Материалы подготовки

Организаторы

Партнеры

background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image
background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image background image