Moduł 5 - Fizyka-Biofizyka
2600-BFZBIOT-1-S1
Biofizyka zajmuje się zastosowaniem praw fizycznych i fizykochemicznych do układów ożywionych. Student rozpoczynający kurs biofizyki musi znać podstawowe pojęcia i prawa fizyczne i wykazywać chęć poszukiwania ich w przyrodzie oraz ich zastosowania. Zajęcia z biofizyki obejmują elementy biofizyki środowiska, organizmów, narządów, komórek oraz biofizykę na poziomie molekularnym. Student zapoznaje się z wykorzystaniem metod fizycznych w badaniach biologicznych oraz z możliwościami wykorzystania zjawisk biofizycznych w nowoczesnych rozwiązaniach technicznych i biotechnologicznych. W czasie ćwiczeń ma możliwość obserwacji na żywo zjawisk bioelektrycznych w komórkach nerwowych; poznaje zasady działania różnych metod elektrofizjologicznych. Obserwuje zdolność do kontrolowania temperatury ciała przez owady. Poznaje podstawy oceny ekspozycji na czynniki fizyczne oraz samodzielnie wykonuje pomiary na przykładzie pola elektromagnetycznego.
Całkowity nakład pracy studenta
Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (53 godz):
- udział w wykładach - 15 h
- udział w ćwiczeniach - 30 h
- udział w konsultacjach - 8 h
Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta (72 godz):
- wstępne przygotowanie teoretyczne do ćwiczeń - 10 h
- praca nad przygotowaniem prezentacji - 20 h
- przygotowanie do sprawdzianów - 15 h
- przygotowanie do egzaminu - 25 h
- udział w egzaminie - 2 h
Łącznie 125 godz. (5 ECTS)
Efekty uczenia się - wiedza
Student:
W1 - rozumie i opisuje podstawowe zjawiska fizyczne zachodzące w układach nieożywionych oraz żywych organizmach, (K_W01)
W2 - wskazuje zjawiska biofizyczne wykorzystywane w nowoczesnych rozwiązaniach technicznych i biotechnologicznych, (K_W13)
W3 - zna wybrane metody fizyczne badania funkcjonowania organizmów żywych i ich zastosowanie w badaniach biologicznych i biotechnologicznych, (K_W15)
W4 - rozumie zjawiska fizyczne występujące w organizmach, (K_W11)
W5 - wymienia nowoczesną aparaturę wykorzystywaną w diagnostyce oraz do systemy wspomagające funkcje życiowe człowieka, (K_W17)
W6 - wie jak przygotowywać opracowania wyników doświadczeń z wykorzystaniem metod statystycznych, (K_W14)
W7 - Zdaje sobie sprawę z możliwości wykorzystania zjawisk fizycznych do wspomagania funkcjonowania organizmu człowieka, (K_W04)
W8 – Zna język angielski na tyle, że może korzystać z fachowej literatury anglojęzycznej, (K_W24);
Efekty uczenia się - umiejętności
U1 - interpretuje procesy zachodzące w organizmach żywych na podstawie praw fizycznych;
U2 - dobiera metodę i aparaturę do przeprowadzenia pomiarów diagnostycznych, (K_U01)
U3 - wykorzystuje komputer do rejestracji danych, ich analizy, opracowywania wyników i prezentacji wniosków, (K_U03)
U4 - analizuje i ocenia krytycznie uzyskane wyniki w doświadczeniach, poszukuje przyczyn błędów, porównuje uzyskane wyniki z danymi z fachowej literatury, (K_U06, K_U08)
U5 - korzysta z komputera do przygotowania prezentacji z zakresu nowoczesnych rozwiązań z wykorzystaniem biofizyki w biotechnologii, (K_U10)
U6 - przygotowuje prezentacje z wykorzystaniem fachowej literatury w języku polskim i angielskim oraz prezentuje przygotowane zagadnienia, (K_U10, K_U05)
U7 - analizuje możliwość zastosowania poznawanych zjawisk biofizycznych w nowych rozwiązaniach biotechnologicznych, (K_U01)
U8 - sporządza opisy przeprowadzonych eksperymentów (K_U14)
U9 – prezentuje najnowsze osiągnięcia z zakresu biofizyki wykorzystywane w biotechnologii oraz wyjaśnia etyczne i społeczne konsekwencje tych odkryć i ich ewentualnego powszechnego za-stosowania (K_U17)
Efekty uczenia się - kompetencje społeczne
K1: Posiada umiejętność krytycznej analizy piśmiennictwa, a także dokonywania samooceny własnych kompetencji K_K01
K2: Ma świadomość wartości zdobytej wiedzy i umiejętności - K_K02
K3: Rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie – K_K03
K1 - potrafi pracować w zespole, wykazuje inicjatywę w organizowaniu pracy zespołu w celu wykonania zadania, planuje działania dla osiągnięcia celu, (K_K03, K_K04)
K2 - rozumie konieczność ciągłego kształcenia w celu podążania za rozwojem nowoczesnych technologii stosowanych w biotechnologii i innych dziedzinach, (K_K01)
K3 - ocenia krytycznie potoczne informacje, dane z internetu etc na temat funkcjonowania organizmów oraz wykorzystania rozwiązań technologicznych, (K_K07)
K4 - posługuje się sprzętem w sposób zgodny z instrukcjami, jest świadomy, że tylko prawidłowe posługiwanie się aparaturą zapewnia uzyskanie wiarygodnych wyników, (K_K09)
Metody dydaktyczne
Wykład informacyjny, opis, pogadanka z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych.
Ćwiczenia laboratoryjne z wykorzystaniem specjalistycznej aparatury pomiarowej; doświadczenia w formie demonstracyjnej; praca z wykorzystaniem specjalistycznych programów komputerowych
Metody dydaktyczne eksponujące
- pokaz
Metody dydaktyczne podające
- opis
- pogadanka
- wykład informacyjny (konwencjonalny)
Metody dydaktyczne poszukujące
- referatu
- obserwacji
- laboratoryjna
- doświadczeń
Metody dydaktyczne w kształceniu online
- metody oparte na współpracy
- metody służące prezentacji treści
- metody odnoszące się do autentycznych lub fikcyjnych sytuacji
Rodzaj przedmiotu
przedmiot obligatoryjny
Wymagania wstępne
Do realizacji opisywanego przedmiotu niezbędna jest znajomość matematyki i fizyki na poziomie szkoły średniej. Ponadto, student powinien posiadać podstawową wiedzę i umiejętności zdobywane w ramach przedmiotów: chemia, biologia informatyka oraz zaliczony przedmiot "Fizyka" z pierwszego semestru.
Koordynatorzy przedmiotu
Kryteria oceniania
Wykład: egzamin pisemny (testowy lub w postaci krótkich odpowiedzi na pytania).
Procent punktów/ Ocena
91-100% Bardzo dobry
81-90% Dobry plus
71-80% Dobry
61-70% Dostateczny plus
50-60% Dostateczny
0-49% Niedostateczny
Ćwiczenia:
1. Ocena samodzielnej pracy studentów z tzw. dokumentami czyli np. zapisami z badanych zjawisk.
2. Ocena opracowań wyników uzyskanych w wyniku pracy z programem specjalistycznym.
3. Ocena z przygotowanego opracowania przydzielonego zagadnienia; prezentacji multimedialnej.
4. Zaliczeniowe kolokwium końcowe.
Warunkiem zaliczenia ćwiczeń jest pozytywne zaliczenie wszystkich zadań. Ocena końcowa wystawiana jest na podstawie ocen uzyskanych przy wykonywaniu/obserwacji poszczególnych zadań (doświadczeń), pisemnych sprawozdań z przeprowadzonych doświadczeń, ocen z prezentacji oraz kolokwium końcowego. Zaliczenie kolokwium końcowego jest konieczne do uzyskania oceny pozytywnej z całych ćwiczeń.
W przypadku nieobecności (uzasadnionej) należy dołożyć starań aby ćwiczenia zostały odrobione z inną grupą. Jeśli to nie jest możliwe sposób zaliczenia jest uzgadniany z osobą prowadzącą.
Ocena końcowa z ćwiczeń wystawiana jest według skali:
2,7-3,49 – dostateczny;
3,50-3,83 – dostateczny plus;
3,84-4,16 – dobry;
4,17-4,50 – dobry plus;
4,51-5,0 – bardzo dobry.
Praktyki zawodowe
Literatura
Biofizyka dla biologów - red. M. Bryszewska i W. Leyko
Fizyka dla przyrodników - J.W.Kane, M.M. Sternheim
Wybrane zagadnienia z biofizyki - red. S. Miękisz i A. Hendrich
Neurobiologia - G.G. Matthews
Błony biologiczne - K.Dołowy, A. Szewczyk, S. Pikuła
Biologia molekularna człowieka - R.J. Epstein
Biofizyka − podręcznik dla studentów - red. F. Jaroszyk
Podstawy Biofizyki − podręcznik dla studentów medycyny - red. A.Pilawski
Biofizyka - wybrane zagadnienia z ćwiczeniami - red. Z. Jóźwiak, G. Bartosz
W zapleczu sali ćwiczeń dostępny jest zestaw podręczników, z którego można korzystać w czasie ćwiczeń - po uzgodnieniu z każdą osobą prowadzącą.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i
terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: