Insegnamento ELEMENTI DI MATEMATICA E FISICA
| Nome del corso di laurea | Metodologie per prodotto e processo |
|---|---|
| Codice insegnamento | A004608 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Roberta Filippucci |
| CFU | 8 |
| Regolamento | Coorte 2024 |
| Erogato | Erogato nel 2024/25 |
| Erogato altro regolamento | |
| Anno | 1 |
| Periodo | Primo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa integrata |
| Suddivisione |
ELEMENTI DI FISICA
| Codice | GP004371 |
|---|---|
| CFU | 3 |
| Docente responsabile | Igor Neri |
| Docenti |
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| Ore |
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| Attività | Base |
| Ambito | Formazione chimica e fisica di base |
| Settore | FIS/03 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Contenuti | Introduzione al metodo sperimentale. Elementi di meccanica: cinematica e dinamica del punto materiale. Elementi di Termodinamica. Elementi di elettrostatica. |
| Testi di riferimento | Walker, Fondamenti di Fisica (Casa Editrice Pearson) |
| Obiettivi formativi | Fornire allo studente le informazioni basilari dei principali argomenti della fisica classica con particolare riferimento al ‘senso fisico’. Gli studenti dovranno acquisire la capacità di ragionamento logico e della analisi critica di ciò che affronteranno nei corsi successivi. Dovranno essere in grado di porsi le domande corrette per poter affrontare situazioni non previste e per evitare di incorrere in errori grossolani dal punto di vista logico-pratico. Capacità di risoluzione di esercizi e problemi di fisica di base. Più nel dettaglio, e facendo riferimento ai Descrittori di Dublino per gli obiettivi didattici (D1 conoscenza e capacità di comprensione; D2 capacità di applicare conoscenza e comprensione; D3 autonomia di giudizio; D4 abilità comunicative; D5 capacità di apprendimento), lo studente acquisirà le nozioni basilari di fisica classica (D1) per poter essere in grado di interpretare correttamente i principi teorici su cui si basano alcune apparecchiature di analisi, strumenti diagnostici e fenomeni biologici (D2). Durante il corso le capacità di analisi e risoluzione di problemi verranno sviluppate sia proponendo esercizi numerici che consentono di applicare le nozioni teoriche acquisite che attraverso la discussione collaborativa di alcuni fenomeni fisiologici da un punto di vista fisico (D3 e D4). Le capacità acquisite (sia come conoscenze che come approccio metodologico) saranno fondamentali nello studio autonomo di discipline affini e più in generale nell’aggiornamento professionale permanente (D5). |
| Prerequisiti | Nozioni di base di algebra e geometria, manipolazione delle espressioni numeriche e letterali, soluzione di equazioni di I e II grado, nozioni di trigonometria. |
| Metodi didattici | Lezioni frontali in aula con l’ausilio di proiezione di diapositive e filmati. |
| Altre informazioni | Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | La modalità di verifica consiste in una prova scritta e orale. La prova orale consiste nella discussione dello scritto, con richiesta di approfondimento della relativa teoria con l’obiettivo di accertare il grado di conoscenza e padronanza dei concetti fondamentali e nell'applicazione degli stessi in problemi di Fisica. |
| Programma esteso | Presentazione del corso. Grandezze fisiche e Sistema Internazionale di Unità di Misura. Moto in una dimensione. Vettore posizione, velocità ed accelerazione. Cinematica unidimensionale. Moto in due e tre dimensioni. Forze e leggi di Newton. Lavoro, potenza ed energia cinetica. Forze conservative ed energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica. La quantità di moto. Impulso e quantità di moto. Conservazione della quantità di moto. Urti fra due corpi. Temperatura, Punto di vista macroscopico e punto di vista microscopico. Equilibrio termico, concetto di temperatura e misura della temperatura. Teoria cinetica dei gas ed equazioni dei gas perfetti. Calore, lavoro ed energia interna. Conservazione dell’energia e primo principio della termodinamica. Il teorema di Carnot ed il secondo principio della termodinamica. Entropia. Cariche elettriche: forze e campi. Il potenziale elettrico e l’energia potenziale elettrica. La corrente elettrica e i circuiti in corrente continua. |
ELEMENTI DI MATEMATICA
| Codice | A000248 |
|---|---|
| CFU | 3 |
| Docente responsabile | Roberta Filippucci |
| Docenti |
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| Ore |
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| Attività | Base |
| Ambito | Formazione informatica, matematica e statistica di base |
| Settore | MAT/05 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Disequazioni di primo e secondo grado. Funzioni e principali proprietà. Limiti e continuità. Derivate : crescenza, decrescenza, concavità, convessità. Massimi e minimi e flessi. Grafico di una funzione. cenni sugli integrali indefiniti, definiti e generalizzati nel caso in cui il dominio di integrazione è illimitato. Elementi di statistica descrittiva e inferenziale. Regressione lineare. |
| Testi di riferimento | M. Bramanti, F. Confortola, S. Salsa: Matematica per le scienze. Con fondamenti di probabilità e statistica, Ed. Zanichelli, Bologna, 2024 |
| Obiettivi formativi | Gli obiettivi principali dell’insegnamento consistono nel fornire agli studenti - le basi per una preparazione metodologica che consenta di affrontare lo studio di numerose applicazioni presenti in tutte le materie del percorso di studi chimico-biotecnologici che richiedono l'utilizzo di strumenti matematici e statistici di base - le conoscenze che permettono la comprensione di metodi matematici, statistici e bioinformatici per l'analisi quantitativa e l'interpretazione di sistemi e di processi biologici. - la capacità di applicare la conoscenza e la comprensione di modelli matematici, fisici, statistici e informatici per l'analisi e l'elaborazione dell'informazione e dei dati sperimentali relativamente a sistemi e processi chimici e fisici per l’industria di produzione e trasformazione di farmaci, manufatti, materiali e biomateriali, sostanze chimiche, sicurezza ed impatto ambientale dei processi; |
| Prerequisiti | Per ben comprendere il corso si richiede una minima familiarità con la manipolazione di semplici espressioni algebriche (prodotti notevoli..), col linguaggio della teoria degli insiemi (unione, intersezione, complementare ...), con la risoluzione di equazioni algebriche di primo e secondo grado e con la manipolazione di polinomi. Durante le prime lezioni s i effettuerà comunque un breve ripasso sia degli argomenti sopra citati. |
| Metodi didattici | Lezioni ed esercitazioni frontali che si svolgono in aula mediante l'utilizzo del tablet per la parte di Analisi Matematica mentre la parte di Statistica verrà svolta tramite presentazione PowerPoint. Il corso è di 21 ore suddivise in 9 ore di teoria con diversi esempi e controesempi e 12 ore rivolte allo svolgimento di esercizi. ¿¿Nell'orario di ricevimento gli studenti potranno essere seguiti in modo personalizzato. |
| Altre informazioni | Il docente mette a disposizione degli studenti nella piattaforma UNISTUDIUM numerosi esercizi svolti e dispense su alcuni argomenti del corso e ¿tutte le precedenti prove scritte assegnate (senza svolgimento).¿Inoltre nella piattaforma UNISTUDIUM verranno comunicati i risultati di ogni prova scritta.¿L'iscrizione all'esame deve avvenire tramite SOL. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame finale prevede una prova scritta della durata di circa 2 ore, svolta tramite la piattaforma LibreEol, contenente di norma esercizi sia risposta chiusa che a risposta aperta sia sulla parte Analisi Matematica che di Statistica Matematica. Se possibile, il docente organizza prove scritte di esonero. La prova orale è facoltativa, si svolge solo su richiesta dello studente e comunque può essere sostenuta solo nel caso in cui la votazione riportata allo scritto sia maggiore o uguale a 18. La prova scritta è finalizzata a verificare la capacità di applicare correttamente le conoscenze teoriche e ad accertare l'autonomia dello studente nello svolgimento di semplici esercizi basati su modelli precedentemente svolti a lezione.¿¿ Durante la prova scritta per la parte di Analisi Matematica NON è possibile utilizzare il libro di testo e gli appunti, ma solo il formulario (in versione cartacea) scaricabile da UNISTUDIUM. Per la parte di Statistica Matematica è consentito l'utilizzo di calcolatrice, tavole statistiche e slides delle lezioni. Non è possibile utilizzare la calcolatrice del cellulare.¿¿Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Programma esteso | Equazioni e disequazioni di secondo grado. Funzioni e loro proprietà. Le funzioni dei modelli: funzioni esponenziali, logaritmiche, di tipo potenza. Limiti e continuità. Derivate e monotonia: crescenza, decrescenza, convessità' e concavità. Massimi e minimi. Disegno del grafico di una funzione. Integrali: integrale indefinito, tecniche di integrazione (per sostituzione, integrale di funzioni razionali), integrale definito, teorema fondamentale del calcolo integrale. Integrali generalizzati, caso in cui il dominio di integrazione è illimitato.¿¿ Statistica Descrittiva: popolazioni, attributi qualitativi e quantitativi. Frequenze assoluta e relativa. Moda , mediana e media. Varianza e deviazione standard. Distribuzioni bivariate. Covarianza. Retta di regressione. Variabili standardizzate.¿¿ Cenni di Statistica inferenziale. Distribuzione di Gauss. |
LABORATORIO DI FISICA
| Codice | 40998501 |
|---|---|
| CFU | 1 |
| Docente responsabile | Igor Neri |
| Docenti |
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| Ore |
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| Attività | Altro |
| Ambito | Altre conoscenze utili per l'inserimento nel mondo del lavoro |
| Settore | NN |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Contenuti | Introduzione al metodo sperimentale. Introduzione all'analisi degli errori nella misura di grandezze fisiche. Semplici esperimenti di fisica di base che fanno riferimento agli argomenti trattati nel modulo ELEMENTI DI FISICA |
| Testi di riferimento | Walker, Fondamenti di Fisica (Casa Editrice Pearson) |
| Obiettivi formativi | Fornire allo studente le informazioni basilari dei principali argomenti della fisica classica con particolare riferimento al ‘senso fisico’. Gli studenti dovranno acquisire la capacità di ragionamento logico e della analisi critica di ciò che affronteranno nei corsi successivi. Dovranno essere in grado di porsi le domande corrette per poter affrontare situazioni non previste e per evitare di incorrere in errori grossolani dal punto di vista logico-pratico. Capacità di risoluzione di esercizi e problemi di fisica di base. Più nel dettaglio, e facendo riferimento ai Descrittori di Dublino per gli obiettivi didattici (D1 conoscenza e capacità di comprensione; D2 capacità di applicare conoscenza e comprensione; D3 autonomia di giudizio; D4 abilità comunicative; D5 capacità di apprendimento), lo studente acquisirà le nozioni basilari di fisica classica (D1) per poter essere in grado di interpretare correttamente i principi teorici su cui si basano alcune apparecchiature di analisi, strumenti diagnostici e fenomeni biologici (D2). Durante il corso le capacità di analisi e risoluzione di problemi verranno sviluppate sia proponendo esercizi numerici che consentono di applicare le nozioni teoriche acquisite che attraverso la discussione collaborativa di alcuni fenomeni fisiologici da un punto di vista fisico (D3 e D4). Le capacità acquisite (sia come conoscenze che come approccio metodologico) saranno fondamentali nello studio autonomo di discipline affini e più in generale nell’aggiornamento professionale permanente (D5). |
| Prerequisiti | Nozioni di base di algebra e geometria, manipolazione delle espressioni numeriche e letterali, soluzione di equazioni di I e II grado, nozioni di trigonometria. |
| Metodi didattici | Lezioni frontali. Esperimenti in laboratorio. |
| Altre informazioni | Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | La modalità di verifica consiste nella relazione delle attività di laboratorio e in una discussione orale con l’obiettivo di accertare il grado di conoscenza e padronanza dei concetti trattati. |
| Programma esteso | Il metodo scientifico. La misura in fisica. Il Sistema Internazionale (SI) delle unità di misura. Multipli e sottomultipli. Analisi dimensionale. La misurazione. Metodi di misura: misure dirette e misure indirette. La misura e l’inevitabilità degli errori. Come rappresentare gli errori: notazione; cifre significative; errore relativo. Precisione e accuratezza. Tipi di errore sperimentale: errori di risoluzione strumentale, errori casuali, errori sistematici. Stima degli errori di risoluzione strumentale. Stima degli errori nelle misure ripetibili. Analisi statistica degli errori casuali: valore medio come migliore stima del "valore vero" di una grandezza misurata; deviazione standard dalla media come migliore stima dell’incertezza della singola misura (con livello di confidenza del 68%); deviazione standard della media (o errore standard) come migliore stima dell’incertezza del valor medio (con livello di confidenza del 68%). Distribuzione Gaussiana intorno al valor medio di misure ripetute nel caso di errori casuali ed indipendenti. Come utilizzare gli errori: valutare la consistenza o la discrepanza di un valore misurato di una grandezza fisica con un valore accettato o con il risultato di altre misure; stimare l’incertezza nelle misure indirette. La propagazione degli errori: somme e differenze; prodotti e quozienti; prodotto per una quantità nota; elevamento a potenza. Stima del limite superiore per l'errore propagato. Migliore stima dell'errore propagato nel caso di misure affette da errori indipendenti e casuali. Semplici esperimenti di fisica di base con particolare riferimento agli armomenti trattati nel modulo ELEMENTI DI FISICA |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile |
LABORATORIO DI MATEMATICA PER LA GESTIONE DEI DATI
| Codice | A004754 |
|---|---|
| CFU | 1 |
| Docente responsabile | Roberta Filippucci |
| Docenti |
|
| Ore |
|
| Attività | Altro |
| Ambito | Altre conoscenze utili per l'inserimento nel mondo del lavoro |
| Settore | NN |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Modellizzazione lineare: processo di costruzione della retta di regressione. |
| Testi di riferimento | M. Bramanti, F. Confortola, S. Salsa: Matematica per le scienze. Con fondamenti di probabilità e statistica, Ed. Zanichelli, Bologna, 2024 |
| Obiettivi formativi | Gli obiettivi principali del laboratorio consistono nel fornire agli studenti ¿- le basi per affrontare lo studio grafico di diverse applicazioni presenti in tutte le materie del percorso di studi biotecnologici che richiedono l'utilizzo modelli matematici lineari matematici ¿- le conoscenze che permettono la comprensione di semplici modelli matematici, statistici e bioinformatici per l'analisi quantitativa e l'interpretazione e la previsione di sistemi e di processi biologici.¿- la capacità di applicare la conoscenza e la comprensione di modelli matematici, fisici, statistici e informatici per l'analisi e l'elaborazione dell'informazione e dei dati sperimentali relativamente a sistemi e processi biologici. |
| Prerequisiti | Conoscenze di base di funzioni elementari dei programmi word e excel. |
| Metodi didattici | Il corso consiste in 7 ore di laboratorio al computer utilizzando i programmi: Word, Excel and Geogebra. |
| Altre informazioni | Il docente mette a disposizione degli studenti nella piattaforma UNISTUDIUM materiale utile per lo svolgimento del laboratorio. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | Esposizione orale del progetto elaborato durante le ore di laboratorio svolte tramite l'utilizzo di computer. |
| Programma esteso | Come costruire un modello. Raccolta dei dati. Costruzione della retta di regressione. Coefficiente di Pearson. Rappresentazione grafica dei dati e della retta di regressione. Previsione. |