FISICA STATISTICA ED INFORMATICA

10 CFU - 1° semestre

Docenti titolari dell'insegnamento

MARIO MASSIMILIANO SALFI - Modulo INFORMATICA - INF/01 - 4 CFU
MARTINA BARCHITTA - Modulo STATISTICA MEDICA - MED/01 - 2 CFU
PAOLA LA ROCCA - Modulo FISICA APPLICATA - FIS/07 - 4 CFU

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:
1. 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;
2. 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;
3. Autonomia di giudizio: fornire valutazioni quantitative e stime dei fenomeni analizzati;
4. Abilità comunicative: descrivere in forma orale e scritta, con proprietà di linguaggio e rigore terminologico, un argomento scientifico, illustrandone motivazioni e risultati;
5. 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

Altro materiale didattico

INFORMATICA
http://www.dmi.unict.it/salfi/informaticaortottica.htm
STATISTICA MEDICA
Materiale ad hoc (slide, articoli scientifici, documenti di approfondimento) verrà distribuito durante il corso delle lezioni e sarà reso disponibile sul sito Studium
FISICA APPLICATA
Il materiale didattico (ppt delle lezioni) è disponibile sulla piattaforma STUDIUM

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
1. Convertire in binario i numeri decimali 17 e 12 e sottrarli tra loro.
2. 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.
3. Elencare e descrivere le tipologie di rete?
4. In HTML, quale delle seguenti è la struttura di un tag?
  3. .
5. In Access, quale funzione svolge il pulsante Ʃ?
  1. Mostrare le funzioni di raggruppamento dati nella struttura Query.
  2. Attivare il correttore testi.
  3. Verificare gli errori di inserimento nelle tabelle.
6. In Access, quale ruolo viene svolto dalla chiave primaria?
7. Identificare in modo univoco i campi in un record.
8. Identificare in modo univoco le tabelle in un database.
9. Identificare in modo univoco i record di una tabella.
10. In Access, quale funzione consente di svolgere una maschera?
  1. Inserire dati.
  2. Nascondere dati.
  3. Eliminare dati.
11. In Access, quale delle seguenti affermazioni è vera riferendosi al tipo di dato “testo lungo”?
  1. Consente stringhe di lunghezza non superiore a 255 caratteri.
  2. Consente l’inserimento solo di caratteri alfabetici e non numerici.
  3. 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
Esempi di quesiti ed esercizi sono scaricabili da qui.

I compiti d'esame dei precedenti anni accademici sono scaricabili dalla piattaforma STUDIUM.

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