Scuola di Medicina e Chirurgia

Università Magna Graecia di Catanzaro

SCIENZE FISICHE, INFORMATICHE E STATISTICHE

Tecniche di Radiologia Medica per immagini e radioterapia

  • Informazioni Insegnamento: Fisica applicata

Corso di laurea in Medicina e Chirurgia; C.I. SCIENZE FISICHE INFORMATICHE E STATISTICHE, CFU 2, anno I, semestre I, anno accademico 2021/2022

 

  • Informazioni Docente

 e-mail coluccio@unicz.it;

 telefono: 3494622258

 orario di ricevimento: a prenotazione tramite email

  • Informazioni Docente

 e-mail r.misisca@unicz.it;

 orario di ricevimento: a prenotazione tramite email

  • Informazioni Docente

 e-mail domenico.urso@unicz.it;

 telefono:

 orario di ricevimento: a prenotazione tramite email

  • Descrizione del Corso

Il corso si propone di dare le basi teoriche e gli strumenti analitici e concettuali necessari a capire i fenomeni della fisica classica (meccanica, statica e dinamica dei fluidi, energia e lavoro, i gas, concetti di termodinamica ed elettricità) e a risolvere semplici problemi.

Il corso si propone di dare le basi teoriche e gli strumenti analitici e concettuali necessari a capire i principi di base dell’informatica ed, in particolare, l’uso di softwares utili nelle applicazioni in campo sanitario.

Fornire agli studenti gli elementi base di statistica medica

Modulo Docente CFU
Fisica applicata Maria Laura Coluccio 2
Statistica medica Domenico Urso 1
Informatica Misisca Remo 3
Collegamenti Veloci:
Docente:
Maria Laura Coluccio

Insegnamento SSD:
FIS/07 - MED/01 - INF/01

CFU:
6
Obiettivi del Corso e Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza dei fenomeni fisici fondamentali e delle leggi e modelli matematici che li descrivono. Capacità di individuare le grandezze fisiche e le leggi caratteristiche di un fenomeno; capacità di calcolare numericamente e analiticamente tali grandezze, riconoscendo i fenomeni fisici in cui sono coinvolte e utilizzando le leggi e i modelli matematici che li descrivono. Acquisizione, attraverso la soluzione di semplici problemi di fisica, della capacità di ragionamento scientifico.

Conoscenza dell’architettura dei calcolator, dei principi basilari dell’informatica, dei principali strumenti informatici e dei softwares applicativi di base, delle reti di calcolatori, internet e dei principali sistemi di sicurezza.

Fornire le conoscenze di base sulla metodologia statistica; applicare i principali test statistici nella ricerca biomedica; valutare criticamente le analisi statistiche nelle pubblicazioni scientifiche di interesse medico.

Programma

  • Programma Fisica
  • Introduzione al corso e richiami matematici
  • Unità di misura e notazione scientifica, proporzioni, grandezze fisiche
  • CINEMATICA

La velocità e l'accelerazione scalari (moti 1D); Analisi del moto e diagramma orario, Pendenza di una curva: velocità e accelerazione su grafici; Moto rettilineo uniforme (velocità costante) e moto rettilineo uniformemente accelerato; La velocità e l'accelerazione vettoriali (moti 2D-3D); Moti periodici: periodo, frequenza e velocità angolare.

  • DINAMICA

Il concetto di forza e il principio d’inerzia; Massa e secondo principio della dinamica; Azione e reazione: terzo principio della dinamica. Forza peso e accelerazione di gravità; legge di Hooke e forze elastiche; forze di attrito. Equilibrio di Forze e sistemi in equilibrio. Moti curvilinei e forza centripeta. Momento di una forza rispetto a un punto (coppia di forze); condizioni generali di equilibrio di un corpo rigido esteso; le leve e il loro equilibrio.

  • LAVORO ED ENERGIA

Lavoro di una forza; concetto di Energia; teorema dell’Energia Cinetica; forze conservative e Energia Potenziale; Sistemi meccanici conservativi. L’energia meccanica dei sistemi reali. Potenza: le variazioni di energia nel tempo e il lavoro fatto per unità di tempo

  • I FLUIDI

Densità di massa e peso specifico; definizione di pressione; Liquidi e Gas; Legge di Stevino, principio di Pascal e vasi comunicanti; Spinta di Archimede. Liquidi ideali e Moto dei liquidi: equazione di continuità e Teorema di Bernoulli. Liquidi reali; Perdita di carico; Regime di Poiseuillee legge di Hagen-Poiseuille. Processo di sedimentazione; Eritro-sedimentazione; Centrifugazione; Regime laminare e regime vorticoso; Numero di Reynolds

  • I GAS

Il concetto di temperatura; La scala centigrada delle temperature; Termometri a dilatazione. Le leggi dello stato gassoso ideale: legge di Boyle e leggi di Gay-Lussac; L’equazione di stato dei gas perfetti; Scala assoluta delle temperature; II comportamento dei gas reali; Equazione di Van der Waals; Temperatura critica e transizioni di fase.

  • IL CALORE E L’ENERGIA

Capacità termica di un corpo e calore specifico di una sostanza. Quantità di calore scambiata; Calore molare; Energia interna di un sistema gassoso; Primo principio della termodinamica e trasformazioni termodinamiche. Macchine termiche e refrigeranti; Secondo principio della termodinamica; spontaneità dei processi.

  • FENOMENI ELETTRICI

La carica elettrica. Conduttori e isolanti; Campo elettrico e intensità del campo elettrico; Legge di Coulomb; potenziale elettrico e differenza di potenziale; Condensatori elettrici; corrente elettrica e intensità di corrente; Le leggi di Ohm. Resistenza elettrica e resistività; Resistenze e condensatori in serie e in parallelo; L'energia termica collegata con l'effetto Joule; Potenza assorbita da un dispositivo.

  • Programma Informatica

ARGOMENTO: Trattamento dell’informazione e architettura del calcolatore.

  • LEZ-01-Trattamento dell’informazione e strumenti per il trattamento dell’informazione. Storia dell’informatica. Digitale Vs Analogico.
  • LEZ-02-La codifica dell’informazione: Codifica dei Dati, Sistema di Numerazione. Codifica binaria e conversione tra le rappresentazioni
  • LEZ-03-Infrastrutture hardware per il trattamento dell'informazione:
    • Architettura del calcolatore. Modello di Von Neumann. Struttura del Processore.
    • Dispositivi di Ingresso Uscita.
    • Memoria Principale e Memorie di Massa
  • LEZ-04-Infrastrutture software per il trattamento dell’informazione: Il sistema Operativo. Funzioni del sistema operativo. Il filesystem. La gestione della memoria.
  • LEZ-05-Introduzione agli applicativi software:
    • Elaboratori di Testo
    • Fogli di Calcolo
    • Presentazioni Multimediali
  • LEZ-06-Algoritmi e basi di dati (cenni)

Programma Statistica

 

  1. Significato e scopi della statistica
  2. Le variabili
  3. Raccolta e presentazione dei dati

            3.1 Dati numerici

            3.2 Tabelle

            3.3 Grafici

                        3.3.1 Diagrammi a barre

                        3.3.2 Istogrammi

                        3.3.3 Poligoni di frequenza

                        3.3.4 Diagrammi di dispersione

                        3.3.5 Diagrammi a scatola

                        3..3.6 Diagrammi lineari

  1. Misure di sintesi numerica

            4.1 Misure di tendenza centrale

                        4.1.1 Media

                        4.1.2 Mediana

                        4.2.3 Moda

            4.2 Misure di dispersione

                        4.2.1 Range e Range interquartile

  1. .2.2 Deviazione Standard
  2. Probabilità

            5..1 Operazione sugli eventi

            5.2 Probabilità condizionale

     5.3 Teorema di Bayes

            5.4 Test diagnostici

  1. Distribuzioni di probabilità

            6.1 Distribuzione normale

  1. Distribuzione campionaria della media

            7.1 Distribuzione campionaria

            7.2 Teorema del limite centrale

  1. . Intervallo di confidenza

            8.1.1 Intervallo di confidenza unilaterale e bilaterale

            8..2 Distribuzione t di Student

  1. Test di ipotesi

            9.1 Test di ipotesi unilaterale e bilaterale

            9.2 Tipi di errore

            9.3 Potenza

  1. Confronto tra due medie

            10.1 Campioni appaiati e Campioni indipendenti

  1. Tabelle di contingenza

1,2.1 Test chi-quadrato

  1. Cenni sui modelli di regressione

Stima dell’impegno orario richiesto per lo studio individuale del programma

Fisica-Per studiare gli argomenti presentati durante il corso, lo studente necessiterà di circa 32 ore oltre le lezioni frontali e le esercitazioni 

Informatica-Per studiare gli argomenti presentati durante il corso, lo studente necessiterà di circa 50 ore oltre le lezioni frontali e le esercitazioni

Statistica-(vedi appendice)

Per studiare gli argomenti presentati durante il corso, lo studente necessiterà di circa 20 ore oltre le lezioni frontali e le esercitazioni

Risorse per l'apprendimento

  • Elementi di Fisica – Per studenti di scienze biomediche (autore: Ragozzino; editore: Edises)
  • Dispense del corso caricate sulla piattaforma elearning: elearning.unicz.it / Medicina e Chirurgia/Professioni Sanitarie / infermieristica / a.a 2021/2022 / Fisica

LIBRO DI TESTO:

  • Capitoli 1, 2, 3, 4, 5, 6, 14 del libro: Informatica di base, 6/e Autori: Dennis P Curtin, Kim Foley, Sen Kunal, Morin Cathleen - Mc Graw Hilll

ARGOMENTO: Reti di Calcolatori, Internet, Sicurezza

  • LEZ-07/08 – Le reti di Calcolatori
    • Introduzione alle reti di calcolatori. Classificazione delle reti di calcolatori in base all’estensione LAN, MAN, WAN. Topologie di Reti.
    • Reti a commutazione di circuito e reti a commutazione di pacchetto. Reti punto a punto e reti broadcast.
    • La pila ISO/OSI.
    • Protocollo TCP/IP. Cenni all'instradamento (protocollo IP) ed al trasporto (protocollo TCP) dei pacchetti. Indirizzo IP.
    • Utilizzo delle reti: Servizi, applicazioni e comunicazione
    • Principali servizi di rete: DNS, Posta elettronica, World Wide Web, Posta elettronica certificata.

LIBRO DI TESTO:

  • Dispensa fornita dal docente.
  • Capitoli 8, 9, 15 del libro: Informatica di base, 6/e Autori: Dennis P Curtin, Kim Foley, Sen Kunal, Morin Cathleen - Mc Graw Hilll

Libri di testo

Statistica Medica  M. Bland - McGraw-hill

Statistica per discipline biomediche.  Stanton A. Glantz - Maggioli Editore

Attività di supporto

Ricevimento su richiesta degli studenti tramite email.

Modalità di frequenza

Le modalità sono indicate dal Regolamento didattico d’Ateneo.

Modalità di accertamento

Le modalità generali sono indicate nel regolamento didattico di Ateneo all’art.22 consultabile al link http://www.unicz.it/pdf/regolamento_didattico_ateneo_dr681.pdf

 

           L’esame finale del modulo di Fisica Applicata sarà svolto in forma scritta mediante test a risposta multipla.

I criteri sulla base dei quali sarà giudicato lo studente sono la conoscenza dei principi fisici, la capacità di analizzare i fenomeni fisici e applicarne le leggi matematiche studiate durante il corso, al fine di risolvere semplici problemi relativi alle tematiche del corso stesso. Il test di fisica sarà composto da 14 domande a risposta multipla. Mediamente la risposta corretta a 8 domande consente di avere la sufficienza (voto di 18/30). Il voto finale sarà calcolato con una media ponderata comprendente gli altri moduli.

           L’esame finale del modulo di Informatica sarà svolto in forma scritta mediante test a risposta multipla.

I criteri sulla base dei quali sarà giudicato lo studente sono la conoscenza dei principi informatici, dei componenti di un calcolatore, la capacità di utilizzo di semplici softwares, delle reti informatiche e dei sistemi di sicurezza.

Il test si articolerà in circa 21 domande a risposta multipla. Mediamente la risposta corretta a 12 domande consente di avere la sufficienza (voto di 18/30). Il voto finale sarà calcolato con una media ponderata comprendente gli altri moduli.

           L’esame finale del modulo di Informatica sarà svolto in forma scritta mediante test a risposta multipla.

I criteri sulla base dei quali sarà giudicato lo studente sono la conoscenza dei principi di base della statistica, la capacità di analisi di dati e tabelle ed elaborazione per compiere semplici analisi statistiche.

Il test si articolerà in circa 7 domande a risposta multipla. Mediamente la risposta corretta a 4 domande consente di avere la sufficienza (voto di 18/30). Il voto finale sarà calcolato con una media ponderata comprendente gli altri moduli.

 

APPENDICE

CORSO INTEGRATO __SCIENZE FISICHE INFORMATICHE E STATISTICHE_________________________

MODULO _____FISICA APPLICATA__________________________

CFU:_____2_______

Capacità richieste al futuro laureato che si intendono fornire

 

RISULTATI ATTESI

  1. A) Conoscenza e capacità di comprensione

ATTIVITA

ORE LEZIONE

ORE STUD INDIV.

A1) Acquisizione delle conoscenze della fisica  di base, la meccanica classica, la meccanica dei fluidi

8

8

A2) Capacità di comprendere i fenomeni naturali

1

3

A3) Acquisizione dei principi  e delle leggi della fisica per risolvere semplici problemi

4

12

A4)

 

 

TOTALE

13

23

 

  1. B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione nessuna attività prevista
  2. C) Autonomia di giudizio

C1) Essere in grado di valutare i fenomeni naturali e la pratica degli strumenti tipici degli ambienti biomedici, e collegarli alle leggi della fisica classica

C2)

  1. D) Abilità comunicative

D1) Capacità di descrivere e commentare le conoscenze acquisite, adeguando le forme comunicative agli interlocutori.

1

3

D2) Capacità di comunicare i concetti acquisiti in modo chiaro e organico.

1

3

D3) Saper utilizzare le principali formule fisiche nella pratica biomedica

1

3

TOTALE

3

9

 

 

 

  1. E) Capacità d’apprendimento

E1) Capacità di aggiornamento attraverso la consultazione delle pubblicazioni scientifiche del settore, e delle risorse telematiche a loro disposizione.

 

 

E2) Capacità di valutare criticamente i risultati delle ricerche scientifiche applicati al settore

 

 

E3) Capacità di proseguire compiutamente gli studi, utilizzando le conoscenze di base acquisite nel corso, particolarmente utili nello studio dei seguenti insegnamenti

1

2

TOTALE

 

 

 

COERENZA TRA CFU e CARICO DIDATTICO:

Ore disponibili totali (CFU x 25) =

Articolate in

ore didattica frontale = 16

ore studio individuale =  34

ore tirocinio/laboratorio/attività integrative = 0

 

APPENDICE

CORSO INTEGRATO __SCIENZE FISICHE INFORMATICHE E STATISTICHE_________________________

MODULO ___INFORMATICA______________________________

CFU:_____3_______

Capacità richieste al futuro laureato che si intendono fornire 

 

RISULTATI ATTESI

  1. A) Conoscenza e capacità di comprensione

ATTIVITA

ORE LEZIONE

ORE STUD INDIV.

A1) Acquisizione delle conoscenze su ……

   

A2) Capacità di comprendere ………….

   

A3) Acquisizione dei principi ………….

   

A4) Acquisizione delle conoscenze sulle 

   

A5) 

   

A6) 

   

A7).

   

A8) 

   

A9)

   

A10) 

   

A12) 

   

TOTALE

   

 

  1. B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione

ATTIVITA’ DI TIROCINIO/LABORATORIO (se pertinenti)

ORE

B1) Capacità di 

 

B2) Capacità di 

 

B3) Capacità di 

 

B4) Saper identificare 

 

B5) Saper identificare 

 

B6) Saper usufruire di

 

TOTALE

 
  1. C) Autonomia di giudizio

C1) Essere in grado di valutare ...

C2) 

  1. D) Abilità comunicative

D1) Capacità di descrivere e commentare le conoscenze acquisite, adeguando le forme comunicative agli interlocutori. 

   

D2) Capacità di comunicare i concetti acquisiti in modo chiaro e organico.

   

D3) Saper utilizzare le principali tecniche ….

   

TOTALE

   

 

  1. E) Capacità d’apprendimento

E1) Capacità di aggiornamento attraverso la consultazione delle pubblicazioni scientifiche del settore, e delle risorse telematiche a loro disposizione. 

   

E2) Capacità di valutare criticamente i risultati delle ricerche scientifiche applicati al settore 

   

E3) Capacità di proseguire compiutamente gli studi, utilizzando le conoscenze di base acquisite nel corso, particolarmente utili nello studio dei seguenti insegnamenti

   

TOTALE

   

 

COERENZA TRA CFU e CARICO DIDATTICO:

Ore disponibili totali (CFU x 25) = 

Articolate in 

ore didattica frontale = 

ore studio individuale =  

ore tirocinio/laboratorio/attività integrative = 

 

APPENDICE

CORSO INTEGRATO __SCIENZE FISICHE INFORMATICHE E STATISTICHE______________

MODULO ___STATISTICA _________________________

CFU:_____1_______

Capacità richieste al futuro laureato che si intendono fornire 

 

RISULTATI ATTESI

  1. A) Conoscenza e capacità di comprensione

ATTIVITA

ORE LEZIONE

ORE STUD INDIV.

A1) Acquisizione delle conoscenze su ……

   

A2) Capacità di comprendere ………….

   

A3) Acquisizione dei principi ………….

   

A4) Acquisizione delle conoscenze sulle 

   

A5) 

   

A6) 

   

A7).

   

A8) 

   

A9)

   

A10) 

   

A12) 

   

TOTALE

   

 

  1. B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione

ATTIVITA’ DI TIROCINIO/LABORATORIO (se pertinenti)

ORE

B1) Capacità di 

 

B2) Capacità di 

 

B3) Capacità di 

 

B4) Saper identificare 

 

B5) Saper identificare 

 

B6) Saper usufruire di

 

TOTALE

 
  1. C) Autonomia di giudizio

C1) Essere in grado di valutare ...

C2) 

  1. D) Abilità comunicative

D1) Capacità di descrivere e commentare le conoscenze acquisite, adeguando le forme comunicative agli interlocutori. 

   

D2) Capacità di comunicare i concetti acquisiti in modo chiaro e organico.

   

D3) Saper utilizzare le principali tecniche ….

   

TOTALE

   

 

  1. E) Capacità d’apprendimento

E1) Capacità di aggiornamento attraverso la consultazione delle pubblicazioni scientifiche del settore, e delle risorse telematiche a loro disposizione. 

   

E2) Capacità di valutare criticamente i risultati delle ricerche scientifiche applicati al settore 

   

E3) Capacità di proseguire compiutamente gli studi, utilizzando le conoscenze di base acquisite nel corso, particolarmente utili nello studio dei seguenti insegnamenti

   

TOTALE

   

 

COERENZA TRA CFU e CARICO DIDATTICO:

Ore disponibili totali (CFU x 25) = 

Articolate in 

ore didattica frontale = 

ore studio individuale =  

ore tirocinio/laboratorio/attività integrative =