Scheda programma d'esame
MATEMATICA/FISICA APPLICATA AI SISTEMI BIOLOGICI
RICCARDO MANNELLA
Anno accademico2022/23
CdSMEDICINA VETERINARIA
Codice014BB
CFU6
PeriodoPrimo semestre
LinguaItaliano

ModuliSettoreTipoOreDocente/i
MATEMATICA/FISICA APPLICATA AI SISTEMI BIOLOGICIFIS/07LEZIONI70
RICCARDO MANNELLA unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Ci si aspetta che lo studente apprenda le leggi fisiche rilevanti per la comprensione dei fenomeni biologici, e i relativi strumenti matematici e statistici che lo mettano in grado di analizzare eventuali dati sperimentali.

Knowledge

Students are expected to learn the physical methods applicable to the understanding of biological systems, and the related appropriate mathematical and statistical tools to carry out some analysis.

Modalità di verifica delle conoscenze

La valutazione avviene o mediante due prove in itinere o un esame finale. Le prove (sia in itinere che nel caso di un unico esame finale) sono solo scritte. Settimanalmente alla classe verranno proposti esercizi che potranno contribuire sino a un aumento del 10% del voto finale nel caso di valutazione positiva e qualora lo studente superi l'esame mediante le prove in itinere.

Assessment criteria of knowledge

The students are assessed either via two intermediate tests or a final written test (students can choose which method they prefer). During the lectures, weekly tests are proposed to the students: positive results in these weekly assessments might improve the final mark by up to 10% of the mark, in case the students opt to be assessed via the two intermediate tests

Methods:

  • Final written exam
  • Periodic Quizzes/multiple choice
Capacità

Lo studente sara` in grado di identificare le basi fisiche sottostanti a semplici fenomeni biofisici; sara` in grado di eseguire analisi statistiche utilizzando alcuni dei tipici test statistici (chi quadro, t-Student, ANOVA)

Skills

The student will be able to recognize the physical bases underlying simple biophysical phenomena; she/he will be able to perform statistical analyzes using some of the typical statistical tests (chi-square, t-Student, ANOVA)

Modalità di verifica delle capacità

Le prove scritte sono volte a verificare le capacita` acquisite.

Assessment criteria of skills

The final written tests are aimed at verifying acquired skills.

Comportamenti

Lo studente sara` in grado di acquisire una sensibilita` verso le basi fisiche dei processi biologici

Behaviors

The student will be able to recognize the physical bases underlying simple biophysical phenomena; she/he will be able to perform statistical analyzes using some of the typical statistical tests (chi-square, t-Student, ANOVA)

Modalità di verifica dei comportamenti

Le prove scritte sono volte a verificare i comportamenti acquisiti.

Assessment criteria of behaviors

The final written tests are aimed at verifying acquired skills.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Per poter seguire in modo profiquo l'insegnamento e` necessario che lo studente abbia una normale conoscenza del syllabus di matematica e fisica come indicato per il concorso a numero programmato previsto per l'accesso al corso di laurea

Prerequisites

In order to follow the teaching in a profitable way, the student must have the normal knowledge of the mathematics and physics syllabus needed to succesfully compete for the fixed intake admission test.

Indicazioni metodologiche

Didattica teorica: 50 ore lezioni utilizzando una lavagna luminosa, una tavoletta grafica, filmati e immagini.
Area tematica: Statistica biomedica: 25 ore
Area tematica: Fisica applicata alla medicina: 25 ore

Didattica pratica: 20 ore
Area tematica: Statistica biomedica: 10 ore
Area tematica: Fisica applicata alla medicina: 10 ore

Area tematica: Statistica biomedica
Lavori di gruppo con supervisione (Seminars): 0 ore
Sessioni individuali di autoapprendimento (Supervised self-learning): 0 ore
In laboratorio o in aula (Laboratory and desk-based work): 10 ore
Didattica pratica non clinica che coinvolge animali, carcasse o materiale di origine animale (Non clinical animal work: 0 ore
Didattica pratica clinica all’interno delle strutture dell’Università (Clinical animal work intramural): 0 ore
Didattica pratica clinica all’esterno delle strutture dell’Università (Clinical animal work extramural): 0 ore

Area tematica: Fisica applicata alla medicina:
Lavori di gruppo con supervisione (Seminars): 0 ore
Sessioni individuali di autoapprendimento (Supervised self-learning): 0 ore
In laboratorio o in aula (Laboratory and desk-based work): 10 ore
Didattica pratica non clinica che coinvolge animali, carcasse o materiale di origine animale (Non clinical animal work: 0 ore
Didattica pratica clinica all’interno delle strutture dell’Università (Clinical animal work intramural): 0 ore
Didattica pratica clinica all’esterno delle strutture dell’Università (Clinical animal work extramural): 0 ore

Teaching methods

Lectures: 50 h face to face
Subject 1: Biomedical statistics: 25 h
Subject 2: Medical physics: 25 h

Practical training: 20 h
Subject 1: Biomedical statistics 10 h
Subject 2: Medical physics 10 h

Subject 1: Biomedical statistics
Seminars: 0 h
Supervised self-learning: 0 h
Laboratory and desk-based work: 10 h
Non clinical animal work: 0 h
Clinical animal work intramural: 0 h
Clinical animal work extramural: 0 h

Subject 2: Medical physics 10 h
Seminars: 0 h
Supervised self-learning: 0 h
Laboratory and desk-based work: 10 h
Non clinical animal work: 0 h
Clinical animal work intramural: 0 h
Clinical animal work extramural: 0 h

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Topic: medical physics and biomedical statistics

50 ore di didattica frontale, 20 ore di esercitazioni in aula. Circa meta` delle ore (sia di didattica frontale che di esercitazione) sono dedicate alla parte di biomatematica/statistica, e circa meta` alla fisica.

Biomatematica: Funzioni, limiti, grafici di funzioni elementari
Derivate e integrali di semplici funzioni, interpretazione geometrica
Elementi di algebra lineare: matrici ed operaizoni relative

Statistica: descrizione dei dati, media, deviazione standard, mediana
Alcuni test statistici: t-Student, ChiQuadro, U-test, ANOVA

Fisica applicata: forze, laovoro, energia, potenza, equilibrio, proprieta` elastiche
Temperatura, calore, primo principio termodinamica. Trasporto e leggi relative
Pressione, viscosita`, teoremi di Bernoulli e Poiseulle
Tensione superficiale, capillarita`, pressione osmotica
Cenni a elettricita` e magnetism
Ottica geometrica, occhio
Cenni all'interazione radiazione materia

Syllabus

Functions, limits, graphs of simple functions. Derivative and integrals of simple functions, geometric interpretation. Basic elements of linear algebra (matrices and related operations) Statistics: data description, average, standard deviation, median etc., t-Student, chi square, U-test, ANOVA Force, work, energy, power, equilibrium, elastic properties Temperature, heat, first principle, heat transport and related laws Pressure, viscosity,Bernoulli and Poiseuille theorem. Surface tension, capillarity, osmotic pressure Some basics of electricity and magnetism Basic Optics Interaction between radiation and matter

Bibliografia e materiale didattico

Matematica: V. Villani, Matematica per discipline bio-mediche
Fisica: G. Duncan, Fisica per Scienze Biomediche; Giancoli, Fisica.
Statistica: Norman-Streiner, Biostatistica.

Materiale scritto a lezione e testi di esame passati sono disponibili online

Bibliography

Maths: V. Villani, Matematica per discipline bio-mediche Physics: G. Duncan, Fisica per Scienze Biomediche. A more details book is: Giancoli, Fisica. Statistics: Norman-Streiner, Biostatistica. Some notes and example of past exam papers are available online from the veterinary website.

Indicazioni per non frequentanti

Il corso è a frequenza obbligatoria attestata mediante il recupero delle firme in aula previo appello nominale. Gli studenti lavoratori e gli studenti con specifici problemi possono richiedere al consiglio di corso di studio in Medicina Veterinaria esenzioni parziali della frequenza.

Modalità d'esame

Due prove in itinere o esame finale

L'esame e` in forma scritta

Durante il corso vengono settimanalmente proposti esercizi che in caso di valutazione positiva possono contribuire sino al 10% del voto finale se l'esame e` superato mediante le prove in itinere

 

Il corso viene accreditato mediante un esame scritto a scelta multipla o aperta. E` necessario iscriversi agli esami. Durante l'esame e` consentito utilizzare la calcolatrice, strumenti di disegno e scrittura, libri di testo, copia delle trasparenze del corso, tabelle statistiche. Non e` consentito utilizzare eserciziari, sunti, o appunti propri. Libri, trasparenze, tabelle devono essere intonsi (quindi, niente scritte: attenzione a quando quindi vi presentate con un libro preso a prestito, ad esempio, dalla biblioteca, perche' se e` "scritto" verrete allontanati dalla prova).

Durante il corso si terranno inoltre due prove in itinere, valide ai fini dell'accreditamento, il cui calendario di svolgimento verra` precisato piu` avanti. Alle prove in itinere sono ammessi gli studenti del primo anno. Gli studenti possono partecipare alla seconda prova in itinere indipendetemente dal risultato nella prima. Il voto delle prove in itinere sara` dato dalla media dei voti nelle due prove in itinere: esempio: nella prima prova in itinere ho preso 10/30, posso comunque fare la seconda prova in itiinere e se il voto finale (media) e` superiore a 18, ho comunque superato l'esame (cio` significa che nella seconda prova in itinere devo raggiungere almeno il punteggio di 25/30). ATTENZIONE: le prova in itinere sono una modalita` diversa per superare l'esame, e il voto delle stesse "muore" con le prove in itinere: cio` significa che se ho un voto di 22 nella prova in itinere di matematica e un voto di 10 nella prova in itinere di fisica, non essendo arrivato a 18, devo affrontare l'intero esame negli appelli successivi.

Settimanalmente verrano anche proposti esercizi da svolgere a casa da parte degli studenti, che potranno contribuire per un massimo del 10%, al voto finale, nel caso di superamento dell'esame mediante le prove in itinere.

Si sottolinea, inoltre, che la partecipazione ad una prova di esame azzera la storia pregressa dello studente: in particolare, annulla qualsiasi proposta di voto precedentemente formulata.

I risultati degli esami verranno pubblicati su esami.unipi.it, e gli studenti hanno 48 ore di tempo per comunicare la non accettanza del voto proposto. Passate 48 ore si procedera` alla verbalizzazione dei voti proposti.

Gli studenti che devono sostenere solo una parte dell'esame (solo matematica o solo fisica, in quanto hanno avuto il riconoscimento formale da parte del corso di studio per l'altra parte, cioe` hanno una delibera esplicita del consiglio di corso di studio in MV che riconosce dei crediti) devono presentarsi all'esame, come tutti gli altri studenti, e dovranno risolvere solo la parte dei quesiti relativi alla parte dell'esame mancante. Hanno inoltre la facolta` di sostenere, nell'anno di prima iscrizione a medicina veterinaria, la sola prova in itinere che corrisponde alla parte dell'esame mancante.Ovviamente, anche se sono stati riconosciuti dei crediti, se lo studente lo desidera puo` affrontare l'esame nella sua interezza.

 

Assessment methods

Two ongoing tests or final exam

The exam is in written form

During the lectures, exercises are offered on weekly basis which, in the event of a positive evaluation, can contribute up to 10% of the final grade if the exam is passed via the ongoing tests.

The course is accredited through a multiple choice or open choice written exam. It is necessary to register for the exams. During the exam it is allowed to use the calculator, drawing and writing tools, textbooks, copy of the course transparencies, statistical tables. It is not allowed to use exercise books, summaries, or own notes. Books, transparencies, tables must be untouched (therefore, no writing: so be careful when you come up with a book borrowed, for example, from the library, because if it is "written" you will be removed from the test).

During the lectures there will also be two ongoing tests, valid for accreditation purposes, the timing of which will be specified later. First year students are admitted to the ongoing tests. Students can participate in the second ongoing test regardless of the result in the first one. The grade of the ongoing tests will be given by the average of the marks in the two ongoing tests: example: in the first ongoing test I got 10/30, I can still do the second ongoing test and if the final (average) grade is higher than 18, I still passed the exam (this means that in the second ongoing test I must reach at least the score of 25/30). WARNING: the ongoing tests are a different way to pass the exam, and the grade of the ongoing tests expires after the second ongoing test: this means that if I have a grade of 22 in the ongoing mathematics test and a grade of 10 in the ongoing physics test, failing to achieve an average of at least 18, I have to face the entire exam in the subsequent sessions.

On a weekly basis, students will also be offered exercises to be done at home, which will contribute a maximum of 10% to the final grade if they pass the exam through the ongoing tests.

It is also emphasized that taking part in an exam reset the student's previous history: in particular, it cancels any previous vote proposal.

The results of the exams will be published on exams.unipi.it, and students have 48 hours to communicate the non-acceptance of the proposed grade. After 48 hours, the proposed votes will be recorded.


Students who have to take only part of the exam (mathematics only or physics only, as the had a formal recognition by the degree program for the other part, i.e. they have an explicit resolution of the degree program council in MV that recognizes credits) must present themselves for the exam, like all other students, and will only have to solve the part of the questions relating to the missing part of the exam. They also have the right to take, in the year of first enrollment in veterinary medicine, the only ongoing test that corresponds to the missing part of the exam. Obviously students can always opt to take the full exam.

Altri riferimenti web

Ricevimento primo semestre

Ultimo aggiornamento 08/08/2022 14:31