BLAUWDRUK MASTER IN DE

BIO-INGENIEURSWETENSCHAPPEN:

BIOSYSTEEMTECHNIEK

FACULTEIT BIO-INGENIEURSWETENSCHAPPEN

OKTOBER 2017

1

Inhoud Lijst van figuren ....................................................................................................................................... 2

Inleiding ................................................................................................................................................... 3

Deel 1: Profiel en Visie ............................................................................................................................ 4

Doelstellingen...................................................................................................................................... 4

Doelpubliek ......................................................................................................................................... 5

Speerpunten ........................................................................................................................................ 5

Deel 2: Biosysteemtechniek in de praktijk .............................................................................................. 6

Structuur en leerlijnen ......................................................................................................................... 6

Werkvormen........................................................................................................................................ 7

Evaluatie ............................................................................................................................................. 7

Internationale gerichtheid .................................................................................................................. 8

Bijlage ...................................................................................................................................................... 9

Leerresultaten master in de bio-ingenieurswetenschappen: biosysteemtechniek ............................. 9

2

Lijst van figuren

Figuur 1: Kernelementen van de biosysteemtechniek

Figuur 2: Structuur en leerlijnen van de Master in de bio-ingenieurswetenschappen:

biosysteemtechniek

3

Inleiding

De blauwdruk van de master in de bio-ingenieurswetenschappen: biosysteemtechniek is het resultaat

van een uitgebreid proces van input en feedback door zowel de master Permanente

OnderwijsCommissie (MaPOC), de stuurgroep van de opleiding, de facultaire POC en de faculteitsraad.

Er werd een blauwdruk-werkgroep op facultair niveau opgericht met hierin de vicedecaan onderwijs

en de stafmedewerker onderwijs, deze werkgroep werd ondersteund vanuit de Dienst

Onderwijsprofessionalisering en -ondersteuning. De taak van deze werkgroep bestond er in om het

proces van de blauwdruk in goede banen te leiden en om in een eerste fase een gemeenschappelijke

template te ontwikkelen voor de uitwerking van de blauwdruk. Deze template werd ter goedkeuring

voorgelegd aan de facultaire POC, het orgaan waarin alle programmadirecteurs vertegenwoordigd

zijn. In een tweede fase werd de blauwdruktemplate opleidingspecifiek uitgewerkt door de stuurgroep

van de opleiding en de MaPOC in samenwerking met de werkgroep. Tot slot werd de finale versie

voorgelegd aan de faculteitsraad ter goedkeuring.

4

Deel 1: Profiel en Visie

De master in de bio-ingenieurswetenschappen: biosysteemtechniek (BST) is een opleiding ingericht

door de faculteit bio-ingenieurswetenschappen van de KU Leuven en behoort tot de familie van negen

facultaire opleidingen die leiden tot de titel bio-ingenieur. BST is een multidisciplinaire en tegelijk

gespecialiseerde academische ingenieursopleiding in het domein van de biosysteemtechniek die

gestoeld is op wetenschappelijk onderzoek dat –in de eerste plaats- uitgevoerd wordt in het met de

faculteit verbonden onderzoeksdepartement Biosystemen. Dit programma is uniek in Vlaanderen en

Europa, omdat het niet alleen toepassingen in de agrovoedingssector omvat, maar ook in de

bionanotechnologie en in de technologie voor de gezonde mens.

Doelstellingen

De opleiding streeft ernaar om haar studenten alle kansen te geven om de technische,

wetenschappelijke en leidinggevende vaardigheden te verwerven die ze nodig zullen hebben om

technologie te ontwikkelen voor het meten, modelleren en beheersen van biologische systemen

(plant, dier, mens en micro-organisme) op verschillende schalen (van sub-cellulair tot ecosysteem) en

deze in de maatschappij ingang te doen vinden. De nadruk ligt op het systeemgericht en

probleemoplossend denken, verankerd in een breed palet van basiswetenschappen, en het ingenieur-

technisch handelen. Hierbij ligt het accent op concrete toepassingen vanuit een conceptuele

invalshoek. Deze algemene doelen zijn vertaald in beoogde leerresultaten en vormingsdoelen.

Figuur 1: Kernelementen van de biosysteemtechniek

De leerresultaten bestrijken vier generieke aspecten die essentieel zijn voor de vorming van een

ingenieur op het grensvlak tussen biosystemen en technologie: (1) proces- en systeemgericht denken;

(2) kwantitatieve analyse van biosystemen; (3) formuleren van technologische oplossingen voor het

meten, modelleren en beheersen van biosystemen; (4) generieke vaardigheden op het gebied van

5

communicatie en levenslang leren. De volledige lijst van leerresultaten werd toegevoegd als bijlage

aan deze blauwdruk.

De opleiding wenst haar studenten eveneens aan te moedigen om zich verder te vormen als persoon.

Vanuit deze optiek worden studenten gestimuleerd tot kritische reflectie, maatschappelijke

betrokkenheid, ondernemerschap, wetenschappelijke integriteit, interdisciplinair samenwerken en

verantwoordelijk leiderschap.

Dit impliceert dat de opleiding permanent inspeelt op en bijdraagt aan de snel evoluerende

wetenschap en onderwijsinzichten, en rekening houdt met de voortschrijdende globale en

maatschappelijke veranderingen. Vele van de alumni van de master in de bio-

ingenieurswetenschappen: biosysteemtechniek engageren zich voor het aanpakken van volgende

wereldwijde, maatschappelijke uitdagingen:

- Het simultaan verhogen van de duurzaamheid, milieu-efficiëntie en productiviteit van land- en

bosbouwsystemen en van de gerelateerde industriële sectoren door middel van

precisietechnologie

- Het bevorderen en bewaken van de gezondheid en het welzijn van mens, dier en plant door

innovatieve technologieën en geavanceerde dataverwerking.

Doelpubliek

De opleiding is gericht op studenten die het Nederlands én het Engels machtig zijn en die hun

‘disciplinary future self’ (DFS) ontdekt hebben in een relevante vooropleiding op academisch

bachelorniveau en dit DFS in de breedte en diepte wensen te ontwikkelen. Van de instromende

studenten wordt verwacht dat ze een brede, voldoende kwantitatieve vooropleiding gevolgd hebben

in de basiswetenschappen: (i) wiskunde en statistiek, (ii) fysica, (iii) scheikunde, (iv) biologie, en in de

toepassing van deze basiswetenschappen voor het oplossen van ingenieur-technische problemen.

Speerpunten

- Systeemgerichte, kwantitatieve benadering voor het meten, modelleren en beheersen van

biosystemen

- Ontwikkeling van technologie voor biosystemen vanuit de biologische kennis

- Focus op concrete toepassingen vanuit een conceptuele wetenschappelijke invalshoek

- Equivalentie met de Engelstalige, internationaal georiënteerde master of bioscience engineering:

human health engineering (HHE)

6

Deel 2: Biosysteemtechniek in de praktijk

Structuur en leerlijnen

De master in de bio-ingenieurswetenschappen: biosysteemtechniek omvat opleidingsonderdelen

voor een totaal van 120 studiepunten (sp). Het programma is opgebouwd uit twee fasen en de

studieduur bedraagt typisch twee jaren. De kern van BST is een truncus communis waarin studenten

kennis en vaardigheden verwerven over de kernelementen van de biosysteemtechniek. De toepassing

van deze kennis en vaardigheden komt aan bod in drie onderscheiden majors, waarvan de student

deze kiest die het best aansluit bij zijn/haar ‘disciplinary future self’:

- Technologie voor de Agrovoedingssector: Ontwikkeling van technologie voor biologische

processen op macroschaal (plant, dier en biologisch product)

- Bio-nanotechnologie: Ontwikkeling van technologie voor biologische processen op micro- en

nanoschaal (DNA, eiwitten, cellen, weefsels,…)

- Human Health Engineering: Ontwikkeling van technologie voor biologische processen die aan de

basis liggen van de levens- en omgevingskwaliteit, welzijn en prestaties van de gezonde mens.

De opleidingsonderdelen (OPO’s) die aan bod komen in de truncus communis en de majors vormen

samen een aantal duidelijke disciplinaire leerlijnen: Meten, Modelleren, Beheersen, Fysiologie en

Biologie.

Naast de major, kiezen de studenten nog een tweede pakket van samenhangende OPO’s, de

zogenaamde minor. Met de minor kan de student het bestreken kennisdomein verbreden of verder

verdiepen via een selectie van OPO’s uit een andere major uit de bredere waaier aan bio-

ingenieursopleidingen die de faculteit aanbiedt.

Het programma wordt vervolledigd met een beperkt aantal keuze-opleidingsonderdelen. Hierbij is er

de mogelijkheid om een professionele stage van minstens 5 weken op te nemen.

Als sluitstuk van de opleiding convergeren de OPO’s en leerlijnen in de masterproef, een origineel en

relevant stuk wetenschappelijk onderzoek, dat intensief begeleid en geïntegreerd geëxamineerd

wordt.

7

Figuur 2: Structuur en leerlijnen van de Master in de bio-ingenieurswetenschappen: biosysteemtechniek

Werkvormen

In de master in de bio-ingenieurswetenschappen: biosysteemtechniek worden de beoogde

leerresultaten en vormingsdoelen nagestreefd via verschillende werkvormen. In een voorbeeldtraject

met als major technologie voor de agrovoedingssector gecombineerd met de minor

bionanotechnologie gaat het bijvoorbeeld over ongeveer 50% hoorcollege, 15% practica, 10%

oefeningen en 25% masterproef.

Een bijzonder OPO uit de truncus communis is het projectwerk biosysteemtechiek. Om het belang van

en de mogelijkheden voor ondernemerschap in de verf te zetten, wordt een bedrijfssituatie

gesimuleerd waarbij de studenten de opdracht krijgen om in team een nieuw technologisch product

te ontwikkelen. Naast de technische competenties komen ook een aantal werkveldcompetenties zoals

projectmanagement, efficiënte communicatie en het uitwerken van een business case aan bod.

De optionele stage biedt de studenten de mogelijkheid om 5 of meer weken professionele ervaring

op een beginnend ingenieursniveau op te doen in een bedrijf. Daarnaast komen ze ook in contact met

het bedrijfsleven via bedrijfsbezoeken die georganiseerd worden in het kader van een aantal

opleidingsonderdelen.

Evaluatie

De mate waarin een student de leerresultaten en vormingsdoelen bereikt wordt bij BST geëvalueerd

volgens het overkoepelend toetsbeleid dat op facultair niveau werd uitgewerkt. Dit impliceert dat de

8

opleiding voor ieder OPO of groep van OPO’s evaluatievormen hanteert die aangepast zijn aan de aard

van de beoogde leerresultaten en dat de evaluatie transparant is:

- De OPO’s die gericht zijn op kennisverwerving en proces- en systeemgericht denken, worden in

hoofdzaak geëvalueerd op basis van mondelinge examens met schriftelijke voorbereiding;

- OPO’s rond modelleren en kwantitatieve methoden ondersteund door oefenzittingen worden

minstens gedeeltelijk via oefeningen op papier of softwarematig getoetst

- Voor praktijkgerichte OPO’s schrijven de studenten rapporten en geven ze presentaties op basis

waarvan de onderzoeksmatige, communicatieve en leidinggevende competenties getoetst

worden

- De competenties rond projectmatig werken worden geëvalueerd door de begeleiders en bij

groepswerk ook door de medestudenten (peer assessment)

- De masterproef en stage worden geëvalueerd door een evaluatiecommissie die hiervoor gebruik

maakt van een evaluatierooster uitgewerkt op basis van faculteitsbrede richtlijnen.

Het projectwerk biosysteemtechniek is gericht op verschillende leerresultaten die op een

geïntegreerde wijze geëvalueerd worden waarbij zowel het proces (bijdrage aan het project) als het

product (presentatie met demonstratie en eindverslag) geëvalueerd worden door het begeleidende

team en via peer assessment.

Conform het facultaire plagiaatbeleid worden studenten bewust gemaakt van de aard en de

onaanvaardbaarheid van plagiaat in het OPO ‘Integratie van biologische responsies in

procesmanagement’, een truncus communis-vak. Wordt plagiaat vastgesteld dan volgt gepaste

sanctionering, niet in het minst bij de masterproef.

Internationale gerichtheid

Studenten BST ontmoeten internationale studenten via OPO’s die in het Engels gedoceerd worden en

gemeenschappelijk gevolgd worden door studenten uit internationale programma’s. De studenten

van de major human health engineering volgen hun major-OPO’s samen met de studenten in het

equivalente Engelstalige programma. Ook de studenten van de major bionanotechnologie volgen het

grootste deel van hun major-OPO’s samen met de studenten van de Engelstalige Erasmus Mundus

master of nanoscience and nanotechnology. De studenten van de major technologie voor de

agrovoedingssector volgen een tweetal OPO’s samen met studenten uit internationale programma’s.

De studenten hebben ook de mogelijkheid om -op eigen initiatief- een internationaal

uitwisselingssemester op te nemen in de opleiding. Daarnaast is het ook mogelijk om de industriële

stage of het onderzoek voor de masterproef in het buitenland uit te voeren.

9

Bijlage

Leerresultaten master in de bio-ingenieurswetenschappen: biosysteemtechniek

1. Gevorderde kennis, inzicht en vaardigheden hebben in de interactieprocessen tussen het levend

organisme als biologisch systeem met complexe dynamische processen en zijn biotische en

abiotische omgeving, zowel op het vlak van de grondslagen als van de toepassingen, met aandacht

voor actuele ontwikkelingen en evoluties op (middel-)lange termijn.

2. Gevorderd systeem- en toepassingsgericht inzicht hebben in de multischaalbenadering (nano-,

micro- en macroschaal) voor het schematiseren en modelleren van processen of systemen en

aanwending ervan bij het oplossen van problemen in een aantal focusdomeinen.

3. Systeemdenken: Binnen een opdracht de interacties tussen verschillende processen kunnen

onderscheiden, de deelprocessen definiëren en er een technische definitie voor formuleren,

zodanig dat een verdere technische detailstudie mogelijk wordt.

4. Zelfstandig integreren en uitdiepen van eerder verworven kennis met het oog op vernieuwing van

concepten en innovatie van de implementatiemogelijkheden en hierbij de grenzen van de eigen

competenties kennen.

5. Oplossingsgericht formuleren en analyseren van complexe problemen binnen het specialisme, deze

desgevallend herleiden tot beheersbare deelproblemen, oplossingen ontwerpen voor de

specifieke casus met aandacht voor de toepassingsmogelijkheden en de bredere conceptuele

draagwijdte.

6. Zelfstandig een ingenieursproject concipiëren, plannen en uitvoeren op het niveau van een

beginnende onderzoekende professional. Een literatuuronderzoek uitvoeren en kritisch

interpreteren volgens wetenschappelijke standaarden met aandacht voor het conceptuele kader

en de toepassingsmogelijkheden.

7. Uitgaande van het verworven disciplinespecifiek en vakoverschrijdend inzicht, geavanceerde

onderzoeks-, ontwerp- en oplossingsmethoden selecteren, aanpassen of desgevallend

ontwikkelen, adequaat toepassen en de resultaten ervan wetenschappelijk verwerken; de

gemaakte keuzes argumenteren op grond van inzicht in de grondslagen van de discipline en de

eisen van de toepassings- en bedrijfscontext.

8. Handelen vanuit een onderzoeksattitude: creativiteit, nauwkeurigheid, kritische reflectie,

nieuwsgierigheid, gemaakte keuzes verantwoorden op wetenschappelijke gronden.

9. Grensverleggend, innovatie- en toepassingsgericht ontwerpen van systemen, producten, diensten

en processen, extrapoleren met aandacht voor de bedrijfscontext. Nieuwe researchvragen

extraheren uit ontwerpproblemen.

10. Beheersen van systeemcomplexiteit met behulp van kwantitatieve methoden. Voldoende parate

kennis, inzicht en ervaring met wetenschappelijk onderzoek bezitten om resultaten kritisch te

toetsen.

11. Binnen een generieke en vakspecifieke context handelen vanuit een ingenieursattitude:

resultaatgerichtheid, aandacht voor planning en technische, economische en maatschappelijke

randvoorwaarden zoals duurzaamheid, inschatting van risico's en haalbaarheid van de

voorgestelde benadering of oplossing, gerichtheid op resultaat en het bereiken van effectieve

oplossingen, innovatief en vakgebiedoverschrijdend denken.

12. Projectmatig werken vanuit een generieke en vakspecifieke context: doelstellingen formuleren,

einddoelen en ontwikkeltraject in het oog houden, functioneren als lid van een (inter- en

10

multidisciplinair) team, beginnend leiding geven, opereren in een internationale of interculturele

omgeving, gericht rapporteren.

13. Bedrijfskundig en economisch inzicht hebben om de bijdrage aan een proces of aan de oplossing

van een probleem te situeren in de ruimere context.

14. Specificaties en randvoorwaarden afwegen en omzetten in een kwaliteitsvol systeem, product,

dienst of proces. Extraheren van bruikbare informatie uit onvolledige, tegenstrijdige of

redundante gegevens.

15. Schriftelijk en mondeling communiceren over het eigen vakgebied in de opleidingstaal en de voor

het specialisme relevante taal of talen.

16. Over het vakgebied talig en grafisch communiceren en presenteren aan vakgenoten en aan leken.

17. Ethisch, professioneel en maatschappelijk verantwoord handelen met aandacht voor technische,

economische, humane en duurzaamheidsaspecten.