SCIENZE PROPEDEUTICHE

Anno accademico 2020/2021 - 1° anno
Docenti Crediti: 8
SSD
  • FIS/07 - Fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina)
  • INF/01 - Informatica
  • MED/01 - Statistica medica
Organizzazione didattica: 200 ore d'impegno totale, 144 di studio individuale, 56 di lezione frontale
Semestre:
ENGLISH VERSION

Obiettivi formativi

  • FISICA APPLICATA

    Il corso ha la finalità di fornire conoscenze fondamentali di meccanica , elettricità, magnetismo ed ottica e di affrontare la soluzione di problemi di base relativamente agli argomenti trattati. La metodologia didattica del corso prevede lezioni frontali ed esercizi svolti alla lavagna.


  • INFORMATICA

    Obiettivo del corso è l’acquisizione di metodi per l’analisi di sequenze e strutture biologiche e per la ricerca in database biologici (es. geni, sequenze, domini funzionali). Partendo da sequenze primarie di acidi nucleici o proteine è possibile ipotizzarne la funzione, la storia evolutiva e la struttura. Gli strumenti utilizzati per raggiungere questi obiettivi sono i database pubblici e i programmi di analisi e visualizzazione.

    1. Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): Gli studenti acquisiranno una conoscenza sui metodi per l’analisi di sequenze biologiche e per la ricerca in database biologici. In particolare approfondiranno la ricerca su database di sequenze, di domini, ed una buona familiarità con i database pubblici e i programmi di analisi e visualizzazione. Infine gli studenti potranno acquisire gli strumenti di base per l'analisi del trascrittoma.
    2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding): identificare gli strumenti idonei per manipolare i dati ed estrare la conoscenza sottostante; risolvere problemi attraverso l'uso di software opportuni in ambito bioinformatico.
    3. Autonomia di giudizio (making judgements): Attraverso le esercitazioni guidate, gli studenti acquisiranno le competenze di base necessarie per affrontare l'analisi di nuove sequenze biologiche, ipotizzandone la funzione, studiare il trascrittoma.
    4. Abilità comunicative (communication skills): lo studente acquisirà le necessarie abilità comunicative e di appropriatezza espressiva nell'impiego del linguaggio tecnico nell'ambito generale dell’analisi dei dati biologici.
    5. Capacità di apprendimento (learning skills): il corso si propone, come obiettivo, di fornire allo studente le necessarie metodologie di base teoriche e pratiche per poter affrontare e risolvere autonomamente problemi nell’ambito dell’analisi dei dati biologici.
  • STATISTICA MEDICA

    Il corso intende fornire elementi di base per la descrizione dei fenomeni biologici individuali e collettivi mediante indicatori sintetici, nonchè la capacità di individuare metodologie elementari di analisi di dati numerici


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

  • FISICA APPLICATA

    L’esame è costituito da una prova orale che consiste nella discussione di tre argomenti tra quelli trattati durante il corso. La valutazione finale dell'esame è determinata dai seguenti criteri: livello di conoscenza degli argomenti richiesti, capacità espressiva e proprietà di linguaggio, capacità di collegamento dei diversi temi del programma di insegnamento.

  • INFORMATICA

    Lezioni frontali

    Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

  • STATISTICA MEDICA

    Lezioni frontali con utilizzo di lavagna luminosa e lucidi


Prerequisiti richiesti

  • FISICA APPLICATA

    Conoscenze di base di matematica

  • INFORMATICA

    Conoscenze di base sull'uso di un computer.

  • STATISTICA MEDICA

    Capacità di utilizzare operatori algebrici elementari,


Frequenza lezioni

  • FISICA APPLICATA

    Non obbligatoria ma fortemente consigliata

  • INFORMATICA

    Frequenza obbligatoria

  • STATISTICA MEDICA

    Obbligatoria per l'importanza delle informazioni originali fornite nel corso delle lezioni frontali


Contenuti del corso

  • FISICA APPLICATA

    Grandezze fisiche. Unità di misura. Vettori e scalari. Moto dei corpi. Traiettoria. Velocità. Accelerazione. Moto uniforme, uniformemente accelerato e circolare uniforme. Leggi di Newton. Forza gravitazionale, elastica e di attrito. Momento di una forza. Leve. Lavoro. Forze conservative. Energia cinetica e potenziale. Conservazione energia meccanica. Pressione. Legge di Stevino. Fluidi ideali. Pressione atmosferica. Portata. Lavoro piezometrico. Teorema di Bernoulli. Aneurisma.Stenosi. Fluidi reali

    Calore. Temperatura. Termometri. Calore specifico e calore latente. Esperimento di Joule. Sistema termodinamico. Primo principio della termodinamica. Trasformazioni termodinamiche. Gas perfetti. Legge di Avogadro. Metabolismo. Propagazione del calore. Termoregolazione. Ciclo termico. Diagramma p-V. Macchine termiche. Secondo principio della termodinamica. Temperatura assoluta. Macchina termica: rendimento. Ciclo di Carnot. Elettrostatica. Forza di Coulomb. Lavoro elettrico. Potenziale elettrico.

    Onde meccaniche. Velocità di propagazione delle onde. Lunghezza d’onda. Spettro onde sonore. Intensità sonora. Decibel. Effetto Doppler. Spettro onde elettromagnetiche. Indice di rifrazione. Riflessione e rifrazione. Prisma. Riflessione totale. Fibre ottiche. Lenti sottili. Radiazioni ionizzanti: classificazione. Azione delle radiazioni ionizzanti nei tessuti. Danni biologici delle radiazioni ionizzanti. Raggi X. Unità di misure dosimetriche.

  • INFORMATICA

    Il corso è organizzato in lezioni che prevedono una base teorica affiancata a esercitazioni i per l’apprendimento dell’uso di programmi di analisi e visualizzazione dei risultati.

    PROGRAMMA

    1. Introduzione
    2. Allineamento Pairwise e Multiplo
    3. Banche Dati Biologiche: Banche Dati Generali (NCBI, EMBL), Banche Dati Speciali (OMIM, CIVIC, Drugbank, KEGG Pathway)
    4. Strumenti per l'analisi del Trascrittoma: Microarray, Next Generation Sequencing, Analisi del trascrittoma: Biomarcatori
  • STATISTICA MEDICA

    1. Tipi di dati: numerici, ordinali, nominali

    2. Indicatori descrittivi sintetici: indicatori di tendenza centrale e di variabilità

    3. Principi di calcolo delle probabilità

    4. Leggi elementari di probabilità, Poisson, binomiale, gaussiana

    5. Test di ipotesi e loro significato

    6. Cenni di epidemiologia: sensibilità, specificità, valore predittivo, incidenza e prevalenza


Testi di riferimento

  • FISICA APPLICATA

    E.Ragozzino Elementi di Fisica – Edises

  • INFORMATICA
    • Anna Tramontano “Bioinformatica”, Zanichelli
    • Krane, Raymer. “Fondamenti di Bioinformatica” Pearson
    • Jambeck, Gibas “Developing Bioinformatics Computer Skills, O'Reilly
    • Pascarella-Paiardini “Bioinformatica” Zanichelli
  • STATISTICA MEDICA

    STATISTICA

    J. Fowler, P. Jarvis, M. Chevannes "Statistica per le professioni sanitarie" Ed. EdiSES


Programmazione del corso

FISICA APPLICATA
 ArgomentiRiferimenti testi
1Fluidi Ragozzino 
2Radiazioni ionizzantiRagozzino 
3Lenti e microscopioslides 
4Onde sonore slides 
INFORMATICA
 ArgomentiRiferimenti testi
1Introduzione alla bioinformatica: tipi di dati, problemi, strumenti.materiale didattico fornito dal docente 
2Allineamento pairwise e multiplo: concetti di base, teoria sull'allineamento, formati, algoritmo BLAST e ClustalWmateriale didattico fornito dal docente 
3Attività pratica sull'allineamento di sequenzemateriale didattico fornito dal docente 
4Banche dati biologiche generali: NCBI (Gene, Nucleotide, Protein, SNP, Pubmed), Uniprotmateriale didattico fornito dal docente 
5Banche dati biologiche per la medicina: OMIM, Kegg Pathway, CIVIC, Drugbankmateriale didattico fornito dal docente 
6Altre banche dati biologichemateriale didattico fornito dal docente 
7Attività pratica sulle banche dati biologichemateriale didattico fornito dal docente 
8Cenni sull'analisi del trascrittomamateriale didattico fornito dal docente 
STATISTICA MEDICA
 ArgomentiRiferimenti testi
1Tipi di dati: numerici, ordinali, nominalilucidi 
2Indicatori descrittivi sintetici: indicatori di tendenza centrale e di variabilitàJ. Fowler, P. Jarvis, M. Chevannes ''Statistica per le professioni sanitarie'' Ed. EdiSES + lucidi 
3Principi di calcolo delle probabilitàJ. Fowler, P. Jarvis, M. Chevannes ''Statistica per le professioni sanitarie'' Ed. EdiSES + lucidi 
4Leggi elementari di probabilità, Poisson, binomiale, gaussianaJ. Fowler, P. Jarvis, M. Chevannes ''Statistica per le professioni sanitarie'' Ed. EdiSES + lucidi 
5Test di ipotesi e loro significato J. Fowler, P. Jarvis, M. Chevannes ''Statistica per le professioni sanitarie'' Ed. EdiSES + lucidi 
6Cenni di epidemiologia: incidenza e prevalenzaJ. Fowler, P. Jarvis, M. Chevannes ''Statistica per le professioni sanitarie'' Ed. EdiSES + lucidi 

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

  • FISICA APPLICATA

    Si prevedono esercitazioni svolti in aula alla fine di ogni argomento di lezione con successiva correzione

  • INFORMATICA

    L'esame finale consiste in una prova scritta.

    La prova scritta è costituita da esercizi e domande di teoria a risposta aperta (in totale 11) per la durata di 1 ora.

    Salvo diversa comunicazione l'esame scritto si svolge alle ore 9:00

    Note:

    • Per sostenere gli esami è obbligatorio prenotarsi utilizzando l'apposito modulo del portale studente.
    • Non sono ammesse prenotazioni tardive tramite email. In mancanza di prenotazione, l'esame non può essere verbalizzato.
    • La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
  • STATISTICA MEDICA

    Test a risposta multipla con cumulo dei punteggi a ciascuna risposta. Non viene dato punteggio negativo a risposte non date o sbagliate


Esempi di domande e/o esercizi frequenti

  • FISICA APPLICATA

    Moti rettilinei e piani

    Lavoro, energia cinetica e potenziale

    Statica dei fluidi

    Dinamica dei fluidi

    Calore e temperatura

    Passaggi di stato

    Primo principio della termodinamica

    Secondo principio della termodinamica

    Carica elettrica e campo elettrico

    Potenziale elettrico e corrente elettrica

    Onde meccaniche

    Onde elettromagnetiche

    Ottica geometrica: riflessione e rifrazione

    Lenti sottili

    Radiazioni ionizzanti

    Unità di misura radiometriche

  • INFORMATICA

    Durante il corso saranno forniti diversi esercizi risolti che verranno pubblicati sul portale studium.unict.it

  • STATISTICA MEDICA

    Lo studente deve sapere individuare in una serie numerica data quale indicatore richiesto é quello corretto tra quelli elencati

    Deve sapere quale valore di probabilità in un esempio numerico dato é quello corretto tra quelli indicati

    Deve sapere individuare quale legge di probabilità è quella giusta in un esempio numerico dato

    Deve sapere quale indicatore epidemiologico descrive meglio l'andamento di un problema sanitario