FISICA STATISTICA ED INFORMATICA
Anno accademico 2020/2021 - 1° anno- INFORMATICA: Mario Massimiliano Salfi
- STATISTICA MEDICA: Martina Barchitta
- FISICA APPLICATA: Paola La Rocca
Organizzazione didattica: 250 ore d'impegno totale, 180 di studio individuale, 70 di lezione frontale
Semestre: 1°
ENGLISH VERSION
Obiettivi formativi
- INFORMATICA
Al termine del corso, lo studente acquisirà familiarità con i concetti fondamentali dell’informatica, con la codifica delle informazioni, l'architettura di un elaboratore, i sistemi operativi e gli applicativi software. Possiederà inoltre una conoscenza globale su internet e le reti di computer, sulla teoria delle basi di dati (Acces), sulle applicazioni dell’informatica in contesto oftalmologico, oltre a conoscenze pratiche sull’uso di un sistema operativo e del pacchetto office (Word, Excel).
- STATISTICA MEDICA
Fornire i concetti di base per sviluppare le competenze statistico-metodologiche applicate all’analisi dei fenomeni biomedici oggetto d’indagine. Fornire la preparazione per l’apprendimento dei principali strumenti di rilevazione, misura ed elaborazione dei dati biomedici.
- FISICA APPLICATA
Il Modulo di Fisica Applicata intende dare una formazione di base sui principi fisici propedeutici ad altre importanti discipline del Corso di Laurea, che si fondano sulla fenomenologia fisica o di essa fanno frequente uso. Il corso si ripromette altresì di dare i rudimenti concettuali necessari per una comprensione pur sommaria di alcune importanti tecnologie di uso sempre più di frequente in campo medico e tecnologico.
Gli Obiettivi formativi specifici di questo corso, inquadrati nell'ambito dei Descrittori di Dublino, sono:
- Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere i principi fondamentali della fisica e le loro implicazioni in campo biomedico, con particolare riferimento ad argomenti quali l’ottica geometrica e l’ottica fisica;
- Conoscenza e capacità di comprensione applicate: sviluppare semplici modelli di fenomeni fisici mediante un primo approccio al metodo scientifico, risolvere semplici problemi di fisica sugli argomenti più direttamente connessi al campo biomedico;
- Autonomia di giudizio: fornire valutazioni quantitative e stime dei fenomeni analizzati;
- Abilità comunicative: descrivere in forma orale e scritta, con proprietà di linguaggio e rigore terminologico, un argomento scientifico, illustrandone motivazioni e risultati;
- Capacità di apprendere: sviluppare l'attitudine allo studio indipendente e all'aggiornamento continuo sull'applicazione di tecniche fisiche in diversi campi dell'attività umana.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
- INFORMATICA
Lezioni teoriche e pratiche svolte in aula, assegnazione e relativa correzione di esercitazioni pratiche al computer da svolgere in aula, sotto forma di laboratorio, e fuori aula, sotto forma di homework.
n.b. 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
Il corso prevede lezioni frontali in cui viene incoraggiata l'interazione continua con gli studenti ed esercitazioni in aula e in aula multimediale per sviluppare la capacità di applicare la conoscenza acquisita durante il corso.
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.
- FISICA APPLICATA
L’insegnamento verrà svolto mediante lezioni frontali con l'utilizzo di materiale multimediale (presentazioni ppt con immagini, video e animazioni).
Verranno svolte diverse esercitazioni in aula, sotto la guida del docente o in gruppo.
N.B. 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.
Prerequisiti richiesti
- INFORMATICA
Nessuno.
- STATISTICA MEDICA
Nessuno
- FISICA APPLICATA
Nozioni elementari di Fisica (unità di misura delle principali grandezze fisiche, variabili cinematiche, dinamiche e termodinamiche) e di Matematica (risoluzione di equazioni lineari, principali funzioni matematiche quali seno, coseno, esponenziale)
Frequenza lezioni
- INFORMATICA
Obbligatoria.
- STATISTICA MEDICA
Obbligatoria
- FISICA APPLICATA
Frequenza Obbligatoria. Percentuale di presenze minima: 70%.
Si consiglia una frequenza costante poichè durante il corso delle lezioni è possibile intervenire con domande e richieste di chiarimento e partecipare alle esercitazioni.
Contenuti del corso
- INFORMATICA
1. Introduzione all’informatica
2. La codifica e la rappresentazione delle informazioni
3. Architettura dei calcolatori
4. Il sistema operativo e gli applicativi software
5. Le Reti di calcolatori ed internet
6. Ipertesti e codice HTML
7. La sicurezza in rete ed i malware
8. Introduzione alle basi di dati
9. Elementi di informatica medica
10. La tecnologia al servizio della diagnostica oculare
11. Le protesi retiniche
12. La video scrittura: Microsoft Word
13. Il foglio di calcolo: Microsoft Excel
14. Le basi di dati: Microsoft Access
15. Gli strumenti di presentazione: Microsoft PowerPoint - STATISTICA MEDICA
Le variabili biologiche. Tabulazione e rappresentazioni grafiche. Indicatori della tendenza centrale. Indici di variabilità o dispersione. Cenni di analisi bivariata. Cenni di calcolo della probabilità e inferenza statistica. Test per il controllo delle ipotesi.
- FISICA APPLICATA
1) Fenomeni ondulatori
Le onde, moto armonico, oscillazioni smorzate e forzate, classificazione delle onde, equazione di propagazione di un’onda, rappresentazione a raggi e fronti d’onda, principio di Huygens, principio di sovrapposizione, riflessione e trasmissione delle onde, dispersione della luce, interferenza, battimenti, diffrazione, luce polarizzata.
2) Ottica Fisica
Le onde elettromagnetiche, classificazione spettrale, la natura della luce, ottica geometrica, riflessione e rifrazione, riflessione totale, fibre ottiche ed applicazioni (endoscopia), luce laser e suo utilizzo in medicina, prisma e suo utilizzo in optometria, diottro, lenti sottili, aberrazioni delle lenti, le superfici speculari.
3) L’ottica in biologia e in medicina
Il microscopio semplice e composto, l’occhio come sistema ottico, punti e assi di riferimento dell’occhio, determinazione delle distanze, acuità visiva, i difetti dell’occhio, la percezione dei colori.
4) Onde acustiche
Propagazione delle onde sonore, livelli di intensità sonora, gli ultrasuoni, flussimetria Doppler, ecografia e modi di analisi ecografica.
5) Le radiazioni in biologia e medicina
Il nucleo atomico, isotopi, decadimento nucleare, attività radioattiva, radiazioni ionizzanti e interazione con la materia, tomografia ottica coerente (OCT), effetti biologici delle radiazioni ionizzanti, dosimetria e radioprotezione, hadron terapia.
Testi di riferimento
- INFORMATICA
Luca Mari, Giacomo Buonanno, Donatella Sciuto - Informatica e cultura dell'informazione (seconda edizione), McGraw-Hill.
Slides del docente
Qualsiasi testo valido per il conseguimento della European Computer Driver Licence. - STATISTICA MEDICA
Biostatistica - M.Pagano, K.Gauvreau - II edizione italiana, Idelson-Gnocchi
- FISICA APPLICATA
1) Scannicchio D. : Fisica Biomedica, Ed. Edises – Napoli 2015
2) Giancoli D.C.: Fisica. Principi e applicazioni, Casa Editrice Ambrosiana – Milano
3) Serwey R.A. e Jewett J.W.: Principi di Fisica, Ed. Edises – Napoli
4) Contessa G.M. e Marzo G.A.: Fisica applicate alle scienze mediche, CEA - Milano 2019
Programmazione del corso
INFORMATICA | |||
Argomenti | Riferimenti testi | ||
---|---|---|---|
1 | Introduzione all'informatica | Luca Mari, Giacomo Buonanno, Donatella Sciuto - Informatica e cultura dell'informazione (seconda edizione), McGraw-Hill. | |
2 | La codifica e la rappresentazione delle informazioni | Luca Mari, Giacomo Buonanno, Donatella Sciuto - Informatica e cultura dell'informazione (seconda edizione), McGraw-Hill. | |
3 | Architettura dei calcolatori | Luca Mari, Giacomo Buonanno, Donatella Sciuto - Informatica e cultura dell'informazione (seconda edizione), McGraw-Hill. | |
4 | Il sistema operativo e gli applicativi software | Luca Mari, Giacomo Buonanno, Donatella Sciuto - Informatica e cultura dell'informazione (seconda edizione), McGraw-Hill. | |
5 | Le Reti di calcolatori ed internet | Luca Mari, Giacomo Buonanno, Donatella Sciuto - Informatica e cultura dell'informazione (seconda edizione), McGraw-Hill. | |
6 | Ipertesti e codice HTML | https://www.w3schools.com/html/ | |
7 | La sicurezza in rete ed i malware | Luca Mari, Giacomo Buonanno, Donatella Sciuto - Informatica e cultura dell'informazione (seconda edizione), McGraw-Hill. | |
8 | Introduzione alle basi di dati | Slides del docente. | |
9 | Elementi di informatica medica | Slides del docente. | |
10 | La tecnologia al servizio della diagnostica oculare | Slides del docente. | |
11 | Cenni sulle protesi retiniche | Slides del docente. | |
12 | La video scrittura: Microsoft Word | Qualsiasi testo valido per il conseguimento della European Computer Driver Licence. | |
13 | Il foglio di calcolo: Microsoft Excel | Qualsiasi testo valido per il conseguimento della European Computer Driver Licence. | |
14 | Le basi di dati: Microsoft Access | Qualsiasi testo valido per il conseguimento della European Computer Driver Licence. | |
15 | Gli strumenti di presentazione: Microsoft PowerPoint | Qualsiasi testo valido per il conseguimento della European Computer Driver Licence. | |
STATISTICA MEDICA | |||
Argomenti | Riferimenti testi | ||
1 | Programma | Testo e materiale ad hoc che verrà distribuito durante il corso delle lezioni e sarà reso disponibile sul sito Studium | |
FISICA APPLICATA | |||
Argomenti | Riferimenti testi | ||
1 | Le onde | 1) Capitolo 12; 2) Capitolo 11; 3) Capitolo 12; 4) Capitolo 10 | |
2 | Moto armonico | 1) Capitolo 12; 2) Capitolo 11; 3) Capitolo 12; 4) Capitolo 10 | |
3 | Oscillazioni smorzate e forzate | 1) Capitolo 12; 2) Capitolo 11; 3) Capitolo 12 | |
4 | Classificazione delle onde | 1) Capitolo 12; 2) Capitolo 11; 3) Capitolo 12; 4) Capitolo 10 | |
5 | Equazione di propagazione di un’onda | 1) Capitolo 12; 2) Capitolo 11; 3) Capitolo 12 | |
6 | Rappresentazione a raggi e fronti d’onda | 1) Capitolo 12; 2) Capitolo 23; 3) Capitolo 12 | |
7 | Principio di Huygens | 1) Capitolo 12; 2) Capitolo 11; 3) Capitolo 14 | |
8 | Principio di sovrapposizione | 1) Capitolo 12; 2) Capitolo 11; 3) Capitolo 14; 4) Capitolo 10 | |
9 | Riflessione e trasmissione delle onde | 1) Capitolo 12; 2) Capitolo 11; 3) Capitolo 12 | |
10 | Interferenza | 1) Capitolo 12; 2) Capitolo 11; 3) Capitolo 14 | |
11 | Battimenti | 1) Capitolo 12; 2) Capitolo 11; 3) Capitolo 14 | |
12 | Diffrazione | 1) Capitolo 12; 2) Capitolo 11; 3) Capitolo 14 | |
13 | Le onde elettromagnetiche | 1) Capitolo 21; 2) Capitolo 22; 3) Capitolo 24; 4) Capitolo 10 | |
14 | Classificazione spettrale | 1) Capitolo 21; 2) Capitolo 22; 3) Capitolo 24; 4) Capitolo 10 | |
15 | La natura della luce | 1) Capitolo 21; 2) Capitolo 24; 3) Capitolo 24; 4) Capitolo 10 | |
16 | Ottica geometrica | 1) Capitolo 21; 2) Capitolo 23; 3) Capitolo 25; 4) Capitolo 10 | |
17 | Riflessione e rifrazione | 1) Capitolo 12; 2) Capitolo 23; 3) Capitolo 25; 4) Capitolo 10 | |
18 | Riflessione totale | 1) Capitolo 12; 2) Capitolo 23; 3) Capitolo 25; 4) Capitolo 10 | |
19 | Fibre ottiche ed applicazioni (endoscopia) | 1) Capitolo 22; 2) Capitolo 23; 4) Capitolo 10; 4) Capitolo 10 | |
20 | Luce laser e suo utilizzo in medicina | 1) Capitolo 25; 4) Capitolo 10 | |
21 | Diottro | 1) Capitolo 21 | |
22 | Lenti sottili e aberrazioni | 1) Capitolo 21; 2) Capitolo 23 e 25; 3) Capitolo 26 | |
23 | Superfici speculari | 1) Capitolo 21; 3) Capitolo 26 | |
24 | Il microscopio semplice e composto | 1) Capitolo 22; 2) Capitolo 25 | |
25 | L’occhio come sistema ottico | 1) Capitolo 23; 2) Capitolo 25; 4) Capitolo 10 | |
26 | Acuità visiva | 1) Capitolo 23; 2) Capitolo 25 | |
27 | I difetti dell’occhio | 1) Capitolo 23; 2) Capitolo 25; 4) Capitolo 10 | |
28 | La percezione dei colori | 1) Capitolo 23 | |
29 | Propagazione delle onde sonore | 1) Capitolo 13 e 14; 2) Capitolo 12; 3) Capitolo 13; 4) Capitolo 10 | |
30 | Livelli di intensità sonora | 1) Capitolo 14; 2) Capitolo 12; 3) Capitolo 13; 4) Capitolo 10 | |
31 | Gli ultrasuoni | 1) Capitolo 14; 2) Capitolo 12; 3) Capitolo 13; 4) Capitolo 10 | |
32 | Ecografia e modi di analisi ecografica | 1) Capitolo 14 e 28; 2) Capitolo 12 | |
33 | Il nucleo atomico e gli isotopi | 1) Capitolo 24 | |
34 | Decadimento nucleare e attività radioattiva | 1) Capitolo 24 | |
35 | Radiazioni ionizzanti e interazione con la materia | 1) Capitolo 26; 4) Capitolo 10 | |
36 | Tomografia ottica coerente(OCT) | 1) Capitolo 28 | |
37 | Effetti biologici delle radiazioni ionizzanti | 1) Capitolo 26; 4) Capitolo 10 | |
38 | Dosimetria e radioprotezione | 1) Capitolo 27; 4) Capitolo 10 | |
39 | Hadron terapia | 1) Capitolo 27 |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
- INFORMATICA
Assegnazione di esercizi, su parti teoriche e pratiche, da svolgere a casa e consegnare al docente per email, al fine di valutare l'apprendimento sui temi svolti. L'esame prevede una prova pratica al computer (sul pacchetto office) ed un esame orale sul programma svolto in aula. La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
- STATISTICA MEDICA
Colloquio orale.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
- FISICA APPLICATA
Le date degli appelli per il Corso Integrato sono riportati sul sito web del CdS http://www.biometec.unict.it/corsi/lsnt2-ortottica. Sono assicurati almeno 2 appelli per sessione.
Si ricorda che il punteggio conseguito nella prova del modulo di Fisica Applicata concorrerà, mediante media pesata, al calcolo del voto finale del Corso integrato di Fisica Statistica e Informatica.
La verifica dei contenuti del modulo di Fisica Applicata avviene abitualmente attraverso lo svolgimento di una prova scritta, che comprende n.2 quesiti scritti a risposta aperta (a scelta su 3) e n. 2 esercizi inerenti agli argomenti trattati. Il tempo a disposizione per lo svolgimento della prova è 1.5 ore. Il punteggio minimo per superare la prova del modulo di Fisica Applicata è 18.
N.B. La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica in forma orale, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Per la valutazione, verranno presi in considerazione i seguenti criteri:
- conoscenze
- capacità di problem solving e di calcolo
- proprietà di linguaggio
- capacità espositive e di sintesi
- pertinenza delle risposte rispetto alle domande formulate
- capacità di collegamento con altri temi oggetto del programma
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- INFORMATICA
- Convertire in binario i numeri decimali 17 e 12 e sottrarli tra loro.
- Disegnare lo schema a blocchi della macchina di Von Neumann, elencare le principali periferiche di Input e Output, entrando in dettaglio su di un solo rappresentante tra quelli elencati.
- Elencare e descrivere le tipologie di rete?
- In HTML, quale delle seguenti è la struttura di un tag?
- .
- In Access, quale funzione svolge il pulsante Ʃ?
- Mostrare le funzioni di raggruppamento dati nella struttura Query.
- Attivare il correttore testi.
- Verificare gli errori di inserimento nelle tabelle.
- In Access, quale ruolo viene svolto dalla chiave primaria?
- Identificare in modo univoco i campi in un record.
- Identificare in modo univoco le tabelle in un database.
- Identificare in modo univoco i record di una tabella.
- In Access, quale funzione consente di svolgere una maschera?
- Inserire dati.
- Nascondere dati.
- Eliminare dati.
- In Access, quale delle seguenti affermazioni è vera riferendosi al tipo di dato “testo lungo”?
- Consente stringhe di lunghezza non superiore a 255 caratteri.
- Consente l’inserimento solo di caratteri alfabetici e non numerici.
- Non è dotato del parametro dimensione del campo.
- STATISTICA MEDICA
La media, la moda e la mediana: definizioni e esempi di calcolo. Esempi di variabili biologiche.
- FISICA APPLICATA