Biofizyka - Wydział Farmaceutyczny

Transkrypt

Biofizyka - Wydział Farmaceutyczny
Załącznik nr 1 do zarządzenia nr 54/2015 Rektora WUM z dnia 14.07.2015 r.
Załącznik nr 2 do procedury opracowywania i okresowego przeglądu programów kształcenia
Sylabus - Biofizyka
1. Metryczka
Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny
Nazwa Wydziału:
Laboratoryjnej
Program kształcenia
Farmacja I stopnia profil praktyczny, studia stacjonarne
Rok akademicki:
2016/2017
Nazwa modułu/przedmiotu:
Biofizyka
Kod przedmiotu
29520
Jednostka/i prowadząca/e kształcenie:
Zakład Bioanalizy i Analizy Leków
Kierownik jednostki/jednostek:
Prof. dr hab. Piotr Wroczyński
Rok studiów
1
Semestr studiów
II
Typ modułu/przedmiotu
podstawowy
dr Marek Wasek
dr Joanna Giebułtowicz
Osoby prowadzące:
mgr Ryszard Marszałek
Erasmus TAK/NIE
NIE
Osoba odpowiedzialna za sylabus
dr Marek Wasek
Liczba punktów ECTS:
2
2. Cele kształcenia
1. Poznanie podstawowych praw biofizycznych i
terapii medycznej.
fizycznych wykorzystywanych w diagnostyce i
2. Poznanie mechanizmów i skutków oddziaływania fizycznych i biofizycznych czynników
środowiskowych na organizm ludzki w różnych fazach jego rozwoju.
3. Nabycie praktycznych umiejętności w prawidłowym wykonywaniu pomiarów wielkości
biofizycznych, prezentacji, interpretacji oraz szacowania niepewności wyników końcowych.
3. Wymagania wstępne
Strona 1 z 9
Załącznik nr 1 do zarządzenia nr 54/2015 Rektora WUM z dnia 14.07.2015 r.
Załącznik nr 2 do procedury opracowywania i okresowego przeglądu programów kształcenia
1. Znajomość praw fizyki z zakresu szkoły średniej na poziomie podstawowym ( standardy wymagań
maturalnych na poziomie podstawowym).
2. Znajomość analizy matematycznej , a w szczególności rachunek pochodnej funkcji, właściwości
funkcji liniowej, wielomianowej i wykładniczej ( zakres materiału z I semestru nauczania matematyki
na WUM).
4. Przedmiotowe efekty kształcenia
Lista efektów kształcenia
Symbol przedmiotowego
efektu kształcenia
Treść przedmiotowego efektu kształcenia
Odniesienie do efektu
kierunkowego (numer)
W1
Zna podstawy procesów fizjologicznych (krążenia,
przewodnictwa nerwowego, wymiany gazowej,
ruchu, wymiany substancji). Student zna
uproszczoną budowę układu krążenia a w
szczególności procesy transportu między układem
krwionośnym a układem chłonnym. Student zna
podstawy biofizyki działania wybranych narządów
słuchu i wzroku.
B. W.1
W2
Charakteryzuje wpływ czynników fizycznych
środowiska na organizmy żywe.
B.W2
W3
Zna metodykę pomiarów wielkości biofizycznych
B.W3
W4
Zna biofizyczne aspekty diagnostyki i terapii.
B. W4
W5
Zna budowę atomu i cząsteczki, układ okresowy
pierwiastków i właściwości izotopów
promieniotwórczych w aspekcie ich wykorzystania
w diagnostyce i terapii; Student zna podstawy
radiofarmacji.
B. W5
W6
Zna metody testowania hipotez statystycznych oraz
znaczenie korelacji i regresji;
B. W25
W7
Zna podstawy technik informatycznych oraz zasady
pracy z edytorami tekstu, arkuszami kalkulacyjnymi
i programami graficznymi.
B. W 26
U1
Mierzy lub wyznacza wielkości fizyczne w
przypadku organizmów żywych i ich środowiska.
U2
U3
Opisuje i interpretuje właściwości i zjawiska
biofizyczne oraz ocenia wpływ czynników
środowiska na organizmy żywe.
Stosuje metody statystyczne do opracowania
danych z badań, ocenia rozkład zmiennych
losowych, wyznacza średnią, medianę, przedział
ufności, wariancje i odchylenia standardowe,
formułuje i testuje hipotezy statystyczne oraz
dobiera i stosuje metody statystyczne w
opracowywaniu wyników obserwacji i pomiarów.
Potrafi szacować niepewności pomiarów typu A i
typu B.
Strona 2 z 9
B.U1
B.U2.
B.U14
Załącznik nr 1 do zarządzenia nr 54/2015 Rektora WUM z dnia 14.07.2015 r.
Załącznik nr 2 do procedury opracowywania i okresowego przeglądu programów kształcenia
5. Formy prowadzonych zajęć
Forma
Liczba godzin
Liczba grup
Wykład
10
Cały rok
20
16
Minimalna liczba osób
w grupie
Seminarium
Ćwiczenia
6. Tematy zajęć i treści kształcenia
W1 – Wykład 1 - Metodyka pomiarów wielkości fizycznych i biofizycznych;
Treści kształcenia:
Student zna:
1. Podstawowe założenia rachunku niepewności pomiarów zgodnie z Przewodnikiem : „Wyrażanie
Niepewności Pomiarów”; ( GUM – 1999).
2. Odróżnia pojęcia: szacowanie niepewności typu A i typu B.
3. Różnicę pomiędzy pojęciami błędu i niepewności.
4. Pojęcie niepewności rozszerzonej. Potrafi praktycznie wyznaczać tę wielkość.
5. Pojęcia precyzji i dokładności pomiarów.
6. Prawidłowy zapis wyniku końcowego i jego niepewności. Potrafi wykonać odpowiednie zaokrąglenia.
7. Modele procesu pomiarowego i jego wpływ na szacowanie niepewności wyniku końcowego.
8. Przykłady oddziaływań przypadkowych i systematycznych.
Symbol/e przedmiotowego efektu kształcenia: W3, W6, W7, U3
Wykładowca – dr Marek Wasek
W2 - Wykład 2. - Biofizyka układu krążenia. Biofizyka zmysłu słuchu, mowy i wzroku.
Treści kształcenia:
Student zna:
1. Rolę wartości ciśnienia tętniczego i żylnego w prawidłowym i patologicznym przepływie krwi.
2. Pojęcie ciśnienia hydrostatycznego i dynamicznego krwi.
3.Zmiany zachowania się ciśnień w cyklu pracy serca.
4. Procesy transportu między układem krwionośnym a układem chłonnym
5. Zjawiska związane z rozchodzeniem się fal akustycznych w ośrodkach materialnych.
6. Cechy dźwięku obiektywne i subiektywne.
7. Pojęcia progu słyszalności, percepcji głośności i rozdzielczości czasowej ucha.
8. Podstawowe prawa optyki geometrycznej.
Symbol/e przedmiotowego efektu kształcenia: W1, U1
Wykładowca – dr Marek Wasek
Strona 3 z 9
Załącznik nr 1 do zarządzenia nr 54/2015 Rektora WUM z dnia 14.07.2015 r.
Załącznik nr 2 do procedury opracowywania i okresowego przeglądu programów kształcenia
W3 – Wykład 3. - Wpływ czynników zewnętrznych na organizmy żywe.
Treści kształcenia:
Student zna:
1. Podział promieniowania elektromagnetycznego na jonizujące i niejonizujące.
2. Źródła promieniowania niejonizującego.
3. Zjawisko absorpcji promieniowania niejonizujacego przez atomy i cząsteczki.
4. Pojęcie współczynnika absorpcji właściwej (SAR) oraz sposoby jego wyznaczania. Potrafi zmierzyć
zakłócenia elektromagnetyczne od urządzeń AGD.
5. Zna prawo Lamberta-Beera. Potrafi wyznaczyć współczynnik pochłaniania światła laserowego przez
roztwory wodne.
6. Właściwości i wpływ światła laserowego na tkanki.
7. Źródła promieniowania jonizującego.
8. Zjawiska radiolizy i jonizacji promieniowania jądrowego.
9. Podstawowe jednostki operacyjne stosowane w dozymetrii jądrowej.
10. Koncepcje w dozymetrii jądrowej. Pojęcie hormezy radiacyjnej.
11. Zakres skażeń promieniotwórczych po awariach elektrowni jądrowych. Potrafi wyznaczyć
aktywność promieniotwórczą skażonych substancji promieniotwórczych.
12. Pozytywne aspekty zastosowania promieniowania jonizującego w medycynie i technice.
13. Pojęcie nadwrażliwości organizmów żywych na promieniowanie jonizujące.
Symbol/e przedmiotowego efektu kształcenia: W2, U1, U2
Wykładowca – dr Marek Wasek
W4 – Wykład 4 - Biofizyczne podstawy metod diagnostycznych in vivo. Radiofarmacja.
Treści kształcenia:
Student zna:
1. Podział metod diagnostycznych in vivo.
2. Sygnały bioelektryczne i związany z tym podział metod diagnostycznych.
3. Podstawy biofizyczne elektrokardiografii, elektroencefalografii, elektromiografii.
4. Właściwości fizyczne fali ultradźwiękowej.
5. Czynne i bierne działanie i zastosowanie ultradźwięków.
6. Fizyczne aspekty wszystkich znanych prezentacji USG. Prezentacje A, B i M.
7. Zjawisko Dopplera i fizyczne podstawy zastosowania go w diagnostyce przepływu krwi w układzie
tętniczym i żylnym ludzi dorosłych, dzieci i płodów.
8. Biofizyczne podstawy zastosowania ultradźwięków w lecznictwie ( urologii, reumatologii,
stomatologii i chirurgii)
9. Właściwości promieniowania rentgenowskiego.
10. Fizyczne podstawy rentgenodiagnostyki klasycznej, angiografii subtrakcyjnej, rentgenotelewizji i
tomografii komputerowej (CT).
11. Dawki pochodzące od typowych metod diagnostycznych z użyciem promieniowania
rentgenowskiego.
12. Zna podstawy obrazowania narządów wewnętrznych człowieka przy użyciu zjawiska
magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR).
13. Podstawy biofizyczne fotodynamicznych metod diagnostycznych i terapeutycznych.
14. Zastosowanie laserów w medycynie.
15. Podstawy biofizyczne metod emisyjnych ( scyntygrafia, tomografia pojedynczego fotonu SPECT i
pozytonowa tomografia emisyjna PET).
16. Podstawy radiofarmacji. Zalety stosowania wskaźników izotopowych. . Zjawisko izomerii jądrowej w
aspekcie wykorzystania tego zjawiska w produkcji generatorów technetowych.
17. Zasadę działania cyklotronów i reaktorów atomów w aspekcie produkcji izotopów.
18. Zastosowania emisyjnych metod diagnostycznych. Potrafi wytłumaczyć zalety tych metod w
odniesieniu do metod transmisyjnych ( CT, USG i NMR)
Strona 4 z 9
Załącznik nr 1 do zarządzenia nr 54/2015 Rektora WUM z dnia 14.07.2015 r.
Załącznik nr 2 do procedury opracowywania i okresowego przeglądu programów kształcenia
Symbol/e przedmiotowego efektu kształcenia: W4, W5
Wykładowca – dr Marek Wasek
W5– Wykład 5 - Biofizyczne podstawy terapii izotopowej. Terapia hadronowa.
Treści kształcenia:
Student zna:
1. Biofizyczne podstawy terapii izotopowej i terapii z wykorzystaniem promieniowania X i gamma.
2. Podstawy biofizyczne terapii protonowej, hadronowej i BNCT.
Symbol/e przedmiotowego efektu kształcenia: W4, W5
Wykładowca – dr Marek Wasek
C1- Ćwiczenie 1 - Refrakcja molekularna
Treści kształcenia:
Student zna:
1. Prawa odbicia i załamania światła, kąt graniczny, zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia,
oddziaływanie fali świetlnej z materią, korpuskularno-falową naturę światła, dyfrakcję i interferencję
światła
2. Refrakcję molekularną
3. Dwa sposoby znajdowania refrakcji substancji czystej
4. Wyznaczanie współczynnika załamania światła za pomocą refraktometru
5. Określanie stężenia glukozy w roztworach wodnych
6. Zastosowanie refraktometrii.
Symbol/e przedmiotowego efektu kształcenia: W3, W6, W7, U1, U2, U3.
C2 - Ćwiczenia 2 - Badanie własności i absorpcji światła z wykorzystaniem lasera.
Treści kształcenia:
Student zna:
1.
2.
3.
4.
Budowę i zasadę działania lasera,
Siatkę dyfrakcyjną, jej zastosowania oraz zasadę działania monochromatora,
Prawo Lamberta-Beera
Potrafi wyznaczać współczynnik pochłaniania światła laserowego dla wybranej cieczy.
Symbol/e przedmiotowego efektu kształcenia: W3, W6, W7, U1, U2, U3.
C3 - Ćwiczenie 3 - Obserwacje i pomiary mikroskopowe.
Treści kształcenia:
Student zna:
1. Elementy optyki geometrycznej.
Strona 5 z 9
Załącznik nr 1 do zarządzenia nr 54/2015 Rektora WUM z dnia 14.07.2015 r.
Załącznik nr 2 do procedury opracowywania i okresowego przeglądu programów kształcenia
2.
3.
4.
5.
6.
Dyfrakcję i interferencję światła.
Budowę oka ludzkiego i powstawanie w nim obrazów.
Budowę i bieg promieni w mikroskopie
Aperturę, powiększenie i zdolność rozdzielczą mikroskopu.
Metodę pomiaru małych przedmiotów przy pomocy skali okularowej
Symbol/e przedmiotowego efektu kształcenia: W1, W3, U1, U2, U3.
C4 - Ćwiczenie 4 -
Pomiary temperatury metodami elektrycznymi.
Treści kształcenia:
Student zna:
1. Założenia elektronowej teorii ciał stałych,
2. Zjawiska kontaktowe na granicy zetknięcia dwóch metali, zjawisko termoelektryczne,
3. Podstawowe wiadomości o budowie i działaniu półprzewodników,
4. Podstawy sporządzania wykresów,
5. Metodę najmniejszych kwadratów,
6. Pojęcia niepewności standardowej, złożonej i rozszerzonej, poziomu ufności.
7. Metodę wykalibrowania termopary i termistora
8. Metodę wyznaczenia nieznanej temperatury metodą algebraiczną (ścisłą),
9. Metody porównania pomiarów temperatury przy zastosowaniu termopary i termistora,
10. Metodę porównania dokładności i precyzji obu metod.
Symbol/e przedmiotowego efektu kształcenia: W3, W6, W7, U1, U2, U3.
C5 - Ćwiczenie 5 – Wyznaczanie współczynnika dyfuzji przez błonę
Treści kształcenia:
Student zna:
1. Zjawisko dyfuzji nieelektrolitów w roztworach oraz dyfuzja swobodnej (stężeniowej),
2. Pierwsze prawo Ficka,
3. Zjawisko dyfuzji nieelektrolitów przez błony oraz współczynnik przepuszczalności,
4. Budowę komory Ussinga,
5. Budowę i zasadę działania refraktometru Abbego,
6. Zagadnienia związane z regresją liniową (linearyzacja),
7. Metodę doświadczalnego wyznaczania współczynnika dyfuzji kwasu winowego w błonie.
Symbol/e przedmiotowego efektu kształcenia: W1, W3, W6, W7, U1, U2, U3.
C6 - Ćwiczenie 6 – Reometria cieczy newtonowskich i nienewtonowskich. Wyznaczanie charakterystyki
lepkościowo-temperaturowej gliceryny wiskozymetrem rotacyjnym.
Treści kształcenia:
Student zna:
1. Pojęcie i zjawisko lepkości (definicje i jednostki)
2. Siły tarcia wewnętrznego, wzór Newtona (definicje: naprężenia ścinającego, prędkości ścinania,
jednostki)
3. Krzywe płynięcia, reogramy (przykłady cieczy newtonowskich i nienewtonowskich)
4. Czynniki wpływające na lepkość cieczy. Równanie w postaci wykładniczej i logarytmicznej opisujące
zależność lepkości cieczy od temperatury (wzór Arrheniusa-Gutzmanna)
Strona 6 z 9
Załącznik nr 1 do zarządzenia nr 54/2015 Rektora WUM z dnia 14.07.2015 r.
Załącznik nr 2 do procedury opracowywania i okresowego przeglądu programów kształcenia
5.
6.
7.
8.
Energię aktywacji lepkości (jednostki)
Regresję liniową (linearyzacja)
Obsługę i zasadę działania lepkościomierza rotacyjnego
Doświadczalne wyznaczanie charakterystyki lepkościowo-temperaturowej gliceryny oraz ilościowe
wyznaczenie energii aktywacji lepkości dla tej cieczy.
Symbol/e przedmiotowego efektu kształcenia: W3, W6, W7, U1, U2, U3.
7. Sposoby weryfikacji efektów kształcenia
Symbol
przedmiotowego
efektu
kształcenia
Symbole form
prowadzonych zajęć
W1, W2, W4,
W5
W3, W6, W7,
U1, U2, U3
W
W, C
Sposoby weryfikacji efektu
kształcenia
Kolokwium 1– test
zamknięty oraz 2 pytania
typu otwartego dotyczące
tematyki poruszanej na
wykładach; system
punktowy
Dla 4 wybranych ćwiczeń:
Kartkówka – 4 pytania
przed każdym wykonaniem
ćwiczenia ( 15 min.)
Raport z 4 ćwiczeń
Kolokwium 2 – zadania
dotyczące odrzucania
wyników wątpliwych,
szacowanie niepewności
metodą typu A i B przy
użyciu kalkulatora
zaokrąglanie wyników i
niepewności
Kryterium zaliczenia
Kryterium 1 zaliczenia
Uzyskanie powyżej 50% z
kolokwium
Kryterium 2 zaliczenia
Uzyskanie powyżej 50% z
wypadkowej sumy punktów z
kartkówek i raportów z 4 ćwiczeń
oraz kolokwium
8. Kryteria oceniania
Forma zaliczenia przedmiotu: Kolokwium 1, Kolokwium 2, 4 kartkówki, 4 raporty z ćwiczeń
ocena
2,0 (ndst)
kryteria
Uzyskanie poniżej 50% punktów z kryterium 1 i 2
zaliczenia
3,0 (dost)
Uzyskanie od 51% do 60 % wypadkowej sumy punktów z
kryterium 1 i kryterium 2 zaliczenia
3,5 (ddb)
Uzyskanie od 61% do 70% wypadkowej sumy punktów z
kryterium 1 i kryterium 2 zaliczenia
4,0 (db)
Uzyskanie od 71% do 80 % wypadkowej sumy punktów z
kryterium 1 i kryterium 2 zaliczenia
4,5 (pdb)
Uzyskanie od 81% do 90 % wypadkowej sumy punktów z
kryterium 1 i kryterium 2 zaliczenia
Strona 7 z 9
Załącznik nr 1 do zarządzenia nr 54/2015 Rektora WUM z dnia 14.07.2015 r.
Załącznik nr 2 do procedury opracowywania i okresowego przeglądu programów kształcenia
Uzyskanie powyżej 90% wypadkowej sumy punktów z
kryterium 1 i kryterium 2 zaliczenia
5,0 (bdb)
9. Literatura
Literatura obowiązkowa:
1. Feliks Jaroszyk, Biofizyka. Podręcznik dla studentów, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2001
2. Krzysztof Dołowy, Biofizyka, Wydawnictwo SGGW, 2005
3. Bolesław Kędzia, Materiały do ćwiczeń z biofizyki i fizyki, PZWL, 1980
4. Instrukcje do ćwiczeń C1-C6 oraz literatura tam cytowana
5. Materiały z prezentacji wykładów (wersja elektroniczna)
Literatura uzupełniająca:
1. Andrzej A. Czerwiński, Energia jądrowa i promieniotwórczość, Oficyna Edukacyjna, 1998.
2. A.Z. Hrynkiewicz, E. Rokita, Fizyczne metody diagnostyki medycznej i terapii, Wydawnictwo Naukowe
PWN, 2000
10. Kalkulacja punktów ECTS
Forma aktywności
Liczba godzin
Liczba punktów ECTS
Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim:
Wykład
10
Seminarium
-
Ćwiczenia
20
2
Samodzielna praca studenta
Przygotowanie studenta do zajęć
15 godz.
Przygotowanie studenta do zaliczeń
15 godz.
Konsultacje, raport z ćwiczeń
15 godz.
Razem
45 godz.
11. Informacje dodatkowe
1. Zajęcia laboratoryjne ( C1 – C6) odbywają się na Pracowni Biofizyki , Blok 3 , sala 01, Wydział
Farmacji
2. Konsultacje odbywają się w godzinach ustalonych przez prowadzących zajęcia laboratoryjne.
3. Kierownik Pracowni przyjmuje studentów w każdy piątek trwania zajęć laboratoryjnych od godz. 8 –
11
4. Na zajęcia laboratoryjne przynosimy kalkulatory z funkcjami statystycznymi
5. Dane kontaktowe osoby odpowiedzialnej za dydaktykę:
e- mail : [email protected]
tel. : 22 5720961
Strona 8 z 9
Załącznik nr 1 do zarządzenia nr 54/2015 Rektora WUM z dnia 14.07.2015 r.
Załącznik nr 2 do procedury opracowywania i okresowego przeglądu programów kształcenia
Podpis Kierownika Jednostki
Podpis osoby odpowiedzialnej za sylabus
Strona 9 z 9