Detaljni izvedbeni plan za akademsku godinu 2015/2016 Kolegij: Mikroskopija, EBIL 157

Transcription

1 Detaljni izvedbeni plan za akademsku godinu 2015/2016 Kolegij: Mikroskopija, EBIL 157 Studij: Preddiplomski sveučilišni studij Biotehnologija i istraživanje lijekova, I godina studija Kod predmeta: EBIL 157 Web stranica predmeta: ECTS bodovi: 3 Nastavno opterećenje/sati: 30 sati ( 15P + 5 S + 10V) Nositelj predmeta: Dr. sc. Željka, docent Odjel za biotehnologiju Sveučilišta u Rijeci, Radmile Matejčić 2 zeljka.maglica@uniri.hr Web stranica: Suradnici i asistenti: 1. Dr.sc. Mladen Petravić, redovni profesor Odjel za fiziku Sveučilišta u Rijeci mpetravic@uniri.hr Mikroskopija EBIL157 Željka 2016/2017 1

2 Osnovne informacije o kolegiju: Predavanja, seminari i vježbe se održavaju u terminu od do Obavezna literatura: 1. Skripta predavanja: transkripti prezentacija nakon predavanja (dostupno na MudRi) 2. Separati radova za seminarski rad: osigurane kopije Preporučena dodatna literatura: 1. Fundamentals of light microscopy and electronic imaging; Douglas B. Murphy; John Wiley & Sons, Inc., 2001 (dostupno preko interneta) 2. Web stranice «Education in Microscopy and Digital Imaging» ; OPIS PREDMETA Razvoj mikroskopije revolucionirao je svijet stanične i molekularne biologije. Kolegij mikroskopija ima za cilj približiti studentima osnovne vrste mikroskopije koje se koriste u biološkim znanostima kroz njihove teorijske koncepte i praktičnu primjenu. Studente će se upoznati s optičkom mikroskopijom pri čemu će poseban naglasak biti na modernim tehnikama fluorescentne mikroskopije. Studenti će se upoznati i sa superrezolucijskim tehnikama koje omogućuju vizualizaciju pojedinačnih molekula unutar stanice. Drugi dio kolegija obuhvatiti će principe i primjenu, transmisijske elektronske mikroskopije, pretražne elektronske mikroskopije te mikroskopije atomskom silom. Seminari će studente upoznati sa dodatnim specifičnim elementima mikroskopije kao što su fluorescentni proteini, mikrofluidični uređaji, software za analizu slika i dr. Praktične vježbe omogućiti će studentima savladavanje osnova rada na svjetlosnom i konfokalnom mikroskopu te osnove analize slike. Pokazne vježbe iz transmisijske i pretražne elektronske mikroskopije dati će studentima osnovna znanja o korištenju i mogućnostima tih mikroskopa. Tijekom kolegija studenti će steći znanja o prednostima i ograničenjima pojedinih vrsta mikroskopije. Ta znanja će im pomoći pri odluci koju vrstu mikrosopije primjeniti za pojedini znanstveni problem, kako se služiti pojedinom vrstom mikroskopa za dobivanje reprezentativne slike uzorka te kako dobivenu sliku procesirati kako bi bila spremna za objavljivanje. Studente će se na primjerima iz znanstvene literature poticati da kritički pristupe interpretaciji rezultata dobivenih mikroskopijom. Ciljevi i očekivani ishodi predmeta (razvijanje općih i specifičnih kompetencija) Opće kompetencije koje će se razvijati na predmetu: A1, A2, A3, A5, A8, A7; B1, B2, B4, B5; C1, C2, C3, C4. Specifične kompetencije koje će se razvijati na predmetu: Upoznavanje s osnovnim tehnikama mikroskopije Usvajanje temeljnih znanja o mogućnostima korištenja mikroskopa u znanstvenim istraživanjima Upoznavanje sa standardnim i najaktualnijim mikroskopskim metodama Kritično analiziranje znanstvenih članaka koristeći primjere iz suvremene literature. Nakon završenog programa iz predmeta studenti će stoga moći: Definirati i objasniti osnovne principe različitih tipova optičke i elektronske mikroskopije Opisati primjenu pojedinog tipa mikroskopije Kritički interpretirati mikroskopske slike i kvantitativne rezultate mikroskopije Pripremiti i prezentirati seminarski rad iz najsuvremenijih elemenata mikoroskopije Samostalno pripremiti biološki uzorak za mikroskopiju i analizirati ga na svjetlosnom i konfokalnom mikroskopu Samostalno procesirati i analizirati slike dobivene mikroskopiranjem Ishodi nakon izvršavanja svih programom predviđenih obveza: Mikroskopija EBIL157 Željka 2016/2017 2

3 A. Predavanja: 1. Uvod u mikroskopiju i osnovne podijele - Povijest svjetlosne mikroskopije - Klasifikacija mikroskopskih tehnika - Osnovni dijelovi mikroskopa 2. Optička mikroskopija - Prednosti i ograničenja - Mikroskopija širokog polja (eng. bright field) - Fazni kontrast i DIC 3. Temelji fluorescentne mikroskopija - Fluorescetni proteini - Male fluorescentne probe - Autofluorescencija 4. Konfokalna mikroskopija - Laseri - Dobivanje 3D slike uzorka - Kombinacija mikroskopije s elektrokemijom u neurobiologiji 5. Različite vrste fluorescentne mikroskopije - FRET, FRAP, FCS i FISH tehnike - Slikanje živih stanica - Superpozicija i dekonvulacija signala 6. Analiza mikroskopskih slika - Procesiranje mikroskopskih slika - Poznati software za analizu mikroskopskih slika - Kvantifikacija signala 7. Super-rezolucijska mikroskopija - Fizikalni principi - Pregled različitih vrsta tehnika - Osnove analize slike 8. Transmisijska elektronska mikroskopija (TEM) - Temeljni principi - Priprema uzoraka - Primjena: od proteina do stanica 9. Scanning elektronska mikroskopija (SEM) - Temeljni principi - Priprema uzorka - Kombinacija SEM i TEM 10. Atomic force mikroskopija (AFM) - Temeljni principi - AFM proba - Prednosti i nedostatci u odnosu na SEM Mikroskopija EBIL157 Željka 2016/2017 3

4 B. Seminari: Popis seminarskih tema studenti će dobiti na početku kolegija C. Vježbe: 1. Vizualizacija bakterijskih i eukariotskih stanica pomoću fluorescentnog mikroskopa (2 sata) - osnove rada na mikroskopu (djelovi mikroskopa i software) - Optimiziranje slike pomoću pravilnog osvjetljenja, ekspozicija, odabir filtera... - Spremanje i eksportiranje dobivenih slika 2. Vizualizacija HeLa stanica konfokalnim mikroskopom (2 sata) - osnove rada na mikroskopu (djelovi mikroskopa i software) - Dobivanje 3D slike - Procesiranje slike 3. Priprema biološkog uzorka za mikroskopiju (2 sata) - Bojanje s DAPI bojom - Analiza viabilnosti stanica pomoću propidij-jodida - Analiza ekspresije GFPa na razini pojedinačnih stanica 4. Osnove analize mikroskopskih slika korištenjem ImageJ programa (2 sata) - Procesiranje slike za publikaciju - Segmentacija stanica i objekata na slici - Kvantifikacija fluorescentnog signala 5. Transmisijska i pretražna elektronska mikroskopija (pokazna vježba) (2 sata) - Osnove rada na mikroskopu (djelovi mikroskopa i software) - Priprema uzorka za mikroskopiju - Dobivanje slike Mikroskopija EBIL157 Željka 2016/2017 4

5 Korelativnost i korespondentnost predmeta: Program je korespondentan sa sličnim programima u području prirodnih, farmaceutskih znanosti i biomedicine referentnih sveučilišta i usklađen je s potrebama struke. Pristup učenju i poučavanju u predmetu: Znanje Studenti trebaju steći osnovna znanja o mikroskopiji, upoznati različite vrste mikroskopije te prepoznati važnosti znanstvenih dostignuća koja su dobivena uz pomoć mikroskopije. Razumijevanje Studenti trebaju razumjeti osnovne zakonitosti na kojima su temeljene različite vrste mikroskopije te ulogu mikroskopije u modernoj biologiji. Vještine Studenti trebaju na temelju prethodno pripremljenih protokola biti sposobni rukovati aparaturom za provođenje eksperimenata, uočiti i registrirati promjene, izvesti mjerenja, izračunati/interpretirati eksperimentalne podatke i procijeniti točnost eksperimentalnih rezultata uz objašnjenje njihovog značenja. Sposobnost Tijekom vježbi i seminara studenti trebaju biti sposobni prevesti dobivene informacije u govorni, grafički i matematički oblik, jasno napisati koncept i teoriju izrađenog pokusa, izvijestiti o eksperimentalnim postupcima, rezultatima ili zadanoj problematici na sažet, točan i razumljiv način. Za to studenti trebaju koristiti stečena znanja iz kolegija. Stavovi Student treba razviti pozitivan stav prema eksperimentalnom radu i razumjeti važnost novih metodoloških proboja osobito u području mikroskopije. Trebaju razviti otvoreni, ali kritički stav prema problematici analize slika pri čemu se jasno razlikuju mogućnosti i ograničenja pojedinih pristupa i metoda. Način izvođenja nastave Nastava je organizirana u obliku predavanja, seminara i vježbi povezanih tematskim cjelinama, prema rasporedu objavljenom na web-stranicama. Na predavanjima će se definirati i opisati osnovne postavke koje će se analizirati i razrađivati tijekom vježbi i seminara. Predviđeno vrijeme trajanja nastave je ukupno 2 tjedana. Predavanja, seminari i vježbe su obvezni. O pohađanju nastave vodi se evidencija za svakog studenta. Svi oblici nastave započinju u točno naznačeno vrijeme navedeno u rasporedu, a zakašnjenje će se tretirati kao izostanak. Znanje će se kontinuirano provjeravati (testovi, seminari-prezentacije). Studenti su dužni sudjelovati u radu korištenjem informacijske tehnologije, uključujući aktivno pretraživanje i korištenje materijala dostupnih na Internetu, u svrhu razvijanja sposobnosti pretraživanja, analize dobivenih rezultata te kritičkog procjenjivanja njihove vrijednosti. U tu svrhu studenti bi trebali suvereno koristiti računalne programe Microsoft Word, Microsoft Excel i Microsoft Power Point, te se aktivno služiti engleskim jezikom. Na seminarima će studenti raspravljati i prezentirati određenu problematiku te učiti kritički i argumentirano raspravljati o pitanjima relevantnim za kolegij. Vježbe će se organizirati u manjim grupama što će omogućiti individualizirani pristup studentima, povećati interaktivnost grupe i osigurati razvijanje praktičnih vještina. Na vježbama studenti trebaju nositi zaštitnu odjeću (bijela kuta, zaštitne rukavice), a sa sobom trebaju donijeti veliku bilježnicu koja će služiti kao laboratorijski dnevnik rada i kalkulator za rješavanje jednostavnih izračuna. Obveze studenata/studentica Studenti su dužni redovito pohađati nastavu, odraditi i kolokvirati laboratorijske vježbe i proći kontinuiranu provjeru znanja koja uključuje izradu seminara, testove provjere znanja te položiti završni ispit. Mikroskopija EBIL157 Željka 2016/2017 5

6 Vrednovanje obveza studenata/studentica Tijekom kolegija Mikroskopija polaznici mogu pojedinačno prikupiti najviše 100 bodova prema tablici 1. Student može opravdano izostati sa 30% sati -predavanja, isključivo zbog zdravstvenih razloga što opravdava liječničkom ispričnicom. Nema mogućnosti nadoknade izostanka sa nastave vježbi i predavanja. Ako student opravdano ili neopravdano izostane sa više od 30% nastave, ne može nastaviti praćenje kolegija, odnosno gubi mogućnost izlaska na završni ispit. Seminarski rad (ukupno 10 bodova) ECTS bodove student stječe pripremom seminarskog rada na zadanu temu u obliku prezentacije ili pismenog rada. Seminarski rad predaje se u digitalnom (.doc ili.ppt) obliku. Svaki pismeni rad treba sadržavati 4-5 stranica teksta A4 (font Arial, veličina fonta 11, margine 2,5 cm, prored 1,5). Seminarski radovi u obliku Power Point prezentacije bit će usmeno prezentirani (studenti trebaju pripremiti prezentaciju u trajanju NAJVIŠE DO 10 minuta.. Prezentacije moraju biti jasne, sažeto prikazati koncept rada kojeg je student obrađivao i glavne rezultate. Svaka prezentacija mora završiti zaključcima. Ukoliko student izostane sa seminara na kojem treba prezentirati svoj seminarski rad, dužan ga je prezentirati u nekom drugom terminu, prema dogovoru s voditeljem, ali to mora biti za vrijeme trajanja nastave. Seminari se boduju se na sljedeći način: Ocjena Bodovi nedovoljan 0 dovoljan 4 dobar 6 vrlo dobar 8 izvrstan 10 Tijekom nastave provoditi će se kontinuirana provjera znanja provedene nastave (ukupno 2 testa; T1 i T2). Studenti će moći kontinuiranom provjerom znanja prikupiti najviše 60 bodova (30 bodova po testu). Testovi pridonosi najviše po 30 bodova i polažu se pismeno, te sadrže po 15 pitanja koja se pojedinačno boduju sa po 2 boda. Niti jedan ostvareni bod (0 bodova) na ispitu ocjenjuje se ocjenom FX Kriterij bodovanja testova T1 i T2: ne zadovoljava poznavanje ispitne materije (nedovoljan F) boda zadovoljava najniži kriterij poznavanja ispitne materije; (nedovoljan E), boda - ispodprosječno poznavanje ispitne materije; (dovoljan D) boda prosječno poznavanje ispitne materije; (dobar C) boda iznadprosječno poznavanje ispitne materije; (vrlo dobar B) bodova iznadprosječno poznavanje ispitne materije; (Izvrstan A) Ukoliko student ne prikupi bodove tijekom provođenja kontinuirane provjere znanja, imati će mogućnost popravka nakon obavljene ukupne nastave kolegija jednim popravnim testom popravak uključuje prethodno ocjenjene testove ocjenom F ali ne i one ocjenjene s FX. Ukoliko student ni tada ne prikupi dovoljan broj bodova, popravak će se održati u lipnju po dogovoru. Mikroskopija EBIL157 Željka 2016/2017 6

7 Trajanje pojedinačnog testa je 15 min, a završnog pismenog ispita 60 minuta. Završni ispit pridonosi s najviše 30 bodova. Završni ispit polaže se pismeno. Niti jedan ostvareni bod na ispitu (0 bodova) ocjenjuje se ocjenom FX. Kriterij bodovanja završnog ispita: bodova ne zadovoljava poznavanje ispitne materije (nedovoljan F) bodova - odgovor koji zadovoljava najniži kriterij poznavanja ispitne materije; (nedovoljan E) bodova ispodprosječno poznavanje ispitne materije; (dovoljan D) bodova prosječno poznavanje ispitne materije; (dobar C) bodova iznadprosječno poznavanje ispitne materije sa malim pogreškama; (vrlo dobar B) bodova iznadprosječno poznavanje ispitne materije (izvrstan A) Kriterij ocjenjivanja završnog ispita i ukupne ocjene kolegija sukladan je kriterijima preddiplomskog studija: A (5) %, B (4) 70-79,99%, C (3) 60 69,99%, D (2) 50 59,99%, E (2) 40 49,99%, F i FX (1). Ocjene u ECTS sustavu prevode se u brojčani sustav ocjenjivanja na sljedeći način: ECTS Brojčana ocjena ocjena A izvrstan (5) B vrlo dobar (4) C dobar (3) D dovoljan (2) E nedovoljan (1) Mikroskopija EBIL157 Željka 2016/2017 7

8 Predavanja, seminari i vježbe se održavaju u Sveučilišnom kampusu prema rasporedu na web stranicama Odjela za biotehnologiju. Akademska čestitost Nastavnik i studenti poštivati će Etički kodeks Sveučilišta u Rijeci, odnosno Etički kodeks za studente/studentice Sveučilišta u Rijeci. Kontaktiranje sa nastavnicima Nastavnici i asistenti su svakodnevno dostupni putem elektronske pošte (zeljka.maglica@uniri.hr ) za sva pitanja koja se tiču nastave. Informiranje o predmetu Informiranje o predmetu studenti dobivaju putem sustava učenja na daljinu (e-learning). Očekivane opće kompetencije pri upisu studenata/studentica pri upisu predmeta Predmeti koje je potrebno položiti prije upisivanja ovog predmeta: 1. Stanična i molekularna biologija E-learning ili sustav za udaljeno učenje MudRi se temelji na programskome sustavu otvorenoga koda Moodle ( Prednost je sustava za e-učenje i mogućnost olakšane komunikacije sa studentima i među studentima. Alati za komunikaciju koji će se koristiti su forum, chat i e-pošta, kao i poruke unutar samoga sustava. Sustavu MudRi pristupa se na sljedećoj adresi: Za prijavu je potreban elektronički identitet iz sustava AAI@EduHr. UPUTE STUDENTIMA Studentima se na početku predavanja daje lozinka kolegija ili ih nastavnik upisuje direktno u sustav. Kada se studenti budu "spojili" na sustav trebaju pronaći kolegij i kliknuti na njega. Sustav će ih tražiti lozinku za upis na kolegij (lozinku koju je postavio nastavnik i koju su studenti dobili na predavanju) Nakon toga nastavnik će vidjeti popis studenata na kolegiju. Ukoliko se studenti nisu nikada spajali na MudRi, njihovi podaci nisu zabilježeni u sustavu te ih nije moguće vidjeti sve dok se ne prijave u sustav. Raspored sati Tjedan 1. Datum Predavanje Seminar Nastavnik P1, P2 Doc. dr. sc. Željka P3 Doc. dr. sc. Željka P4 Doc. dr. sc. Željka P5 Doc. dr. sc. Željka Mikroskopija EBIL157 Željka 2016/2017 8

9 P5, nastavak S1 Doc. dr. sc. Željka Tjedan P6 S2 Doc. dr. sc. Željka P7, P8 S3 Doc. dr. sc. Željka P9 S4 Doc. dr. sc. Željka P10 S5 Doc. dr. sc. Željka Ispit Doc. dr. sc. Željka Studenti će naknadno biti obavješteni o mjestu i vremenu održavanja vježbi. Ovisno o broju prijavljenih studenata, vježbe će biti organizirane u više grupa. U tom slučaju, studenti će pravovremeno biti obaviješteni o točnom rasporedu. Završni ispit se održava u velikoj dvorani O-030 u prizemlju. 1.Ispitni rok PISMENI ISPIT petak ispitni rok PISMENI ISPIT 2 tjedna nakon prvog roka u dogovoru sa studentima Legenda: P predavanja S seminari V eksperimentalne laboratorijske vježbe Mikroskopija EBIL157 Željka 2016/2017 9