Biofizyka 2600-BFZ-1-SJ

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z fundamentalnymi i uniwersalnymi właściwościami materii, opanowanie podstawowych wiadomości z wybranych działów biofizyki, poznanie zasad przyczynowości, praw i wielkości fizycznych oraz jednostek układu SI, zapoznanie się z metodami i technikami prowadzenia doświadczeń fizycznych w badaniach przyrodniczych.

Tematyka wykładów obejmuje:

Wykład 1: Sprawy organizacyjne. Elektrostatyka i elektrodynamika. Przepływ prądu w przewodnikach.
Wykład 2: Transport substancji przez błony biologiczne,. Zjawiska bioelektryczne w błonach komórkowych. Zaburzenia biofizycznych właściwości błony w schorzeniach weterynaryjnych. Biofizyczne podstawy czucia i przetwarzania bodźców.
Wykład 3: Termodynamika. Organizmy żywe jako układy termodynamiczne.
Wykład 4: Biofizyka układu krążenia i przepływy w naczyniach.
Wykład 5: Światło jako fala elektromagnetyczna. Biofizyka narządu wzroku.
Wykład 6: Biofizyka promieniowania niejonizującego
Wykład 7: Podstawy fizyczne wybranych metod diagnostyki obrazowej
Wykład 8: Podstawy akustyki i ultrasonografii. Biofizyka narządu słuchu.

Tematyka laboratoriów obejmuje:

Lab 1. Rejestracja czynności elektrycznej układu nerwowego metodą zewnątrzkomórkową
Lab 2. Podstawy pomiarów i oceny ekspozycji na czynniki fizyczne na przykładzie pola elektromagnetycznego.
Lab 3. Akustyka – biofizyka narządu słuchu i narządu wzroku
Lab 4. Termodynamika - Rejestracja temperatury zwierzęcia za pomocą termopar i pirometrów. Obserwacja właściwości promieniowania podczerwonego. Wyznaczanie ciepła wydychanego przez kręgowce.
Lab 5. Przepływy w naczyniach, biofizyka układu krążenia

W cyklu 2025/26L:

Wykłady obejmują podstawowe zagadnienia biofizyki istotne dla medycyny weterynaryjnej, w tym zjawiska bioelektryczne w komórkach, podstawy termodynamiki i mechanizmy termoregulacji, biofizykę przepływów w układzie krążenia oraz właściwości promieniowania elektromagnetycznego i jego oddziaływanie z organizmami. Omówione zostają także elementy optyki i akustyki w odniesieniu do funkcjonowania narządów zmysłów oraz fizyczne podstawy wybranych metod diagnostyki obrazowej, w tym ultrasonografii.
Zajęcia laboratoryjne obejmują wykonywanie prostych eksperymentów ilustrujących wybrane zjawiska biofizyczne, m.in. rejestrację sygnałów bioelektrycznych, pomiary temperatury i wymiany ciepła, analizę zjawisk akustycznych oraz modelowe badanie przepływów w układach naczyniowych, wraz z opracowaniem i interpretacją uzyskanych wyników.

Całkowity nakład pracy studenta

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli: 30 godz. (1,2 ECTS) - wykład 15 godz. - laboratorium 15 godz. Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta: 45 godz. (1,8 ECTS) - przygotowanie do zaliczenia wykładu: 10 godz. - przygotowanie do zajęć laboratoryjnych: 10 godz. - praca własna nad opracowaniami: 15 godz - przygotowanie do zaliczenia zajęć laboratoryjnych: 10 godz. Łącznie: 75 godz. – 3 punkty ECTS, w tym: liczba punktów ECTS, które student uzyskuje realizując zajęcia kształtujące umiejętności praktyczne: 0,6 ECTS (15 godz.)

Efekty uczenia się - wiedza

W1 - student opisuje podstawowe zjawiska i procesy fizyczne zachodzące w organizmach żywych – K_W02; K_W07; K_W08 W2 – student charakteryzuje podstawowe mechanizmy zjawisk i procesów zachodzących w przyrodzie – K_W11; W3 – student wyjaśnia wpływ czynników fizycznych na homeostazę organizmu zwierzęcego – K_W11;

Efekty uczenia się - umiejętności

U1 – student potrafi zastosować opis fizyczny do określenia wpływu abiotycznych czynników egzogennych na organizm zwierzęcy – K_U01, K_U07 U2 – student posiada umiejętność wykorzystywania różnych źródeł wiedzy do nauki biofizyki – K_U50, K_U51; U3 – student opisuje, analizuje i ocenia krytycznie uzyskane wyniki w doświadczeniach biofizycznych, poszukuje przyczyn błędów, porównuje uzyskane wyniki z danymi z fachowej literatury - K_U50.

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

K1 - student rozumie konieczność uczenia się i uzupełniania swojej wiedzy przez całe życie - K_K08; K2 - potrafi współdziałać i pracować w grupie podczas wykonywania zadań z zakresu biofizyki – K_K09; K3 – student potrafi krytycznie ocenić dostępne źródła informacji dotyczące biofizyki, analizować je i wyciągać z nich wnioski – K_K04; K_K05.

Koordynatorzy przedmiotu

Joanna Wyszkowska

Metody dydaktyczne

- wykład z prezentacją multimedialną; (W1-W3, K1) - demonstracje zjawisk fizycznych; (U1) - samodzielne wykonanie przez studentów doświadczeń i opracowanie uzyskanych wyników. (U1-U3, K2, K3)

Metody dydaktyczne eksponujące

- symulacyjna (gier symulacyjnych)
- pokaz

Metody dydaktyczne podające

- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- opowiadanie

Metody dydaktyczne poszukujące

- laboratoryjna
- doświadczeń

Rodzaj przedmiotu

przedmiot obligatoryjny

Wymagania wstępne

Przedmiot realizowany na II semestrze (I rok). Brak wymagań wstępnych. Przedmiot przeznaczony jest dla studentów pierwszego roku, nie wymaga wcześniejszego zaliczenia innych kursów. Podstawowa umiejętność posługiwania się literaturą naukową oraz gotowość do uczestnictwa w dyskusji.

Kryteria oceniania

Wykład:
Zaliczenie wykładu odbywa się na podstawie pisemnego kolokwium (efekty W1-W3, U1).
Kryteria oceniania:
Kryteria ocen kolokwium w zależności od % zdobytych punktów:
ocena dostateczna: 60-70% maksymalnej liczby punktów,
ocena dostateczna plus: 71-80% maksymalnej liczby punktów,
ocena dobra: 81-87% maksymalnej liczby punktów,
ocena dobry plus: 88-94% maksymalnej liczby punktów,
ocena bardzo dobra: powyżej 94% maksymalnej liczby punktów,
Możliwe jest jednokrotne podejście do poprawy kolokwium, które odbywa się na tych samych zasadach, co kolokwium zaliczeniowe.

Zajęcia laboratoryjne:
- zaliczenie na ocenę przygotowywanych przez studentów raportów (U1-U3, K3),
- aktywność podczas zajęć laboratoryjnych, aktywne uczestnictwo w grupie wykonującej zadanie, adekwatnego udział w przygotowaniu raportu przez grupę (K1-K2),
- kolokwium końcowe sprawdzające wiedzę (W1-W3),

Uzyskanie pozytywnej oceny z zajęć laboratoryjnych uwarunkowane jest zaliczeniem kolokwium końcowego.

Kryteria ocen kolokwium w zależności od % zdobytych punktów:
ocena dostateczna: 60-70% maksymalnej liczby punktów,
ocena dostateczna plus: 71-80% maksymalnej liczby punktów,
ocena dobra: 81-87% maksymalnej liczby punktów,
ocena dobry plus: 88-94% maksymalnej liczby punktów,
ocena bardzo dobra: powyżej 94% maksymalnej liczby punktów,

Możliwe jest jednokrotne podejście do poprawy kolokwium, które odbywa się na tych samych zasadach, co kolokwium zaliczeniowe. Ocena końcowa jest średnią ważoną powyższych elementów.

Ocena końcowa wystawiana jest według skali:
2,9-3,49 – dostateczny;
3,50-3,83 – dostateczny plus;
3,84-4,16 – dobry;
4,17-4,50 – dobra plus;
4,51-5,0 – bardzo dobry.

Dopuszcza się przeprowadzanie kolokwiów w formie zdalnej na platformie TEAMS- w zależności od sytuacji epidemicznej.

Literatura

Literatura podstawowa:

F. Jaroszyk (red.). Biofizyka. Wyd. Lekarskie PZWL, W-wa 2008.

Z. Józwiak, G. Bartosz (red.). Biofizyka. Wybrane zagadnienia wraz z ćwiczeniami. Wyd. PWN, W-wa 2005.

Literatura uzupełniająca:
S. Przestalski. ELEMENTY FIZYKI BIOFIZYKI I AGROFIZYKI. Wyd. Uniw. Wrocławskiego 2009

M. Bryszewska i W. Leyko (praca zbiorowa - red.). Biofizyka dla Biologów. Wyd. PWN, W-wa 1997.