InterAct Master en livsvitenskapelig studieretning i Fysikk

Transkript

1 InterAct Master en livsvitenskapelig studieretning i Fysikk 1. Innledning. Fysisk institutt (FI) ønsker å ha en klar og tydelig profil i forskning, utdanning og innovasjon innen satsningsområdet Livsvitenskap (LV) ved UiO. Dette er stadfestet i Strategiplanen FI2020 som igjen refererer til de strategiske satsningene som er gjort i MNfakultetets (MN Visjon 2020) og UiOs (UiO Strategi 2020) strategiplaner. Det pågående arbeidet med en Livsvitenskaps-strategi ved instituttet, samt InterAct-arbeidet spesielt på masternivå, aktualiserer behovet for en konkretisering av dette klare strategiske målet. I løpet av InterAct Master-arbeidet ved Fysisk institutt er det derfor uttrykt ønske om at det opprettes en studieretning under Masterprogrammet FYSIKK som skal gjenspeile dette strategiske initiativet. Denne studieretningen skal utformes slik at den rekrutterer, stimulerer og favner fysikk-studenter som vil arbeide innenfor livsvitenskaplige tema. Programmet vil således også omfatte virksomheter ved instituttet som går på tvers av flere seksjoner som har aktiviteter innen livsvitenskap blant sine faglige grunnaktiviteter. Det er et klart uttrykt mål for InterAct Master-prosessen ved Fysisk institutt at studieprogrammet FYSIKK ved instituttet, som allerede er et godt studieprogram, ytterligere skal forbedres. Dagens virksomheter ved Fysisk institutt som kan rubriseres som Livsvitenskap og som har potensiale for å tilby robust undervisning og veiledning fram mot en Mastergrad har sitt tyngdepunkt i seksjonen for Biofysikk og Medisinsk Fysikk (BMF). Her er det for tiden 12 masterstudenter og PhD studenter og rekrutteringen er stadig for oppadgående. Så har vi de sterke aktivitetene innenfor Bioimpedans-miljøet i Elektronikkseksjonen og innenfor seksjon for Kjerne- og Energifysikk (KEF) (radioimmunoterapi, protonbestråling). Det er etablert gode samarbeidsrelasjoner mellom disse tre seksjonene når det gjelder både forskning (felles eksternt-finansierte prosjekter mellom Bioimpedans og BMF og KEF og BMF) og masterutdanning (2 felles masterstudenter mellom KEF og BMF) innen Livsvitenskap. Seksjonene har planer for å styrke et videre samarbeid innen forskning og utdanning. Det er også Livsvitenskaps-aktiviteter innen Seksjon for Kondenserte Fasers Fysikk, spesielt gjelder dette den sterke nevrofysikkvirksomheten som i hovedsak har manifestert seg i det utstrakte samarbeidet med IBV (CINPLA, DIGIBRAIN). Med hensyn på utdanningen innen dette fagområdet vil denne trolig i stor utstrekning tas vare på innenfor det nye masterprogrammet Computational Science (CS). Det er allikevel viktig at også Livsvitenskapsretningen under FYSIKK favner de fysikktunge delene av nevrofysikken for å muliggjøre fysikk-eksperimentelle oppgaver i parallell med CS-programmet. En skal også merke seg at dette kan være aktiviteter som er komplementære til hjerneforskningsaktivitetene som Bioimpedans-miljøet står for (ETN-programmet Training4CRM) og også til virksomheten til forskningsgruppen rundt Atle Bjørnerud (Prof II ved BMF) på MR-senteret ved Rikshospitalet. I begge disse siste miljøene vil

2 masterstudenter komme inn i forskningsprosjekter hvor avanserte måle-, analyse- og modelleringsmetoder benyttes i studier av en rekke sykdommer som f.eks. Parkinson s, demens og ADHD og derfor må de ha kompetanse innen nevrofysikk. I Kondenserte Fasers Fysikk-seksjonen er det også noe livsvitenskapelig virksomhet innen biomaterialer. I seksjonene for elektronikk, halvlederfysikk, høyenergifysikk og kjernefysikk er det sterke aktiviteter innenfor ny detektorteknologi med både dedikerte og potensielle applikasjoner innenfor Livsvitenskap. På det nåværende tidspunkt er det imidlertid trolig at disse material- og elektronikk/halvledervirksomhetene best ivaretas innenfor studieretningen Materialer, Nanofysikk og Kvanteteknologi under FYSIKKprogrammet eller innenfor studieprogramnet ELITE. Alle de nevnte miljøene har tilgang til og egen ekspertise på et bredt spektrum av eksperimentelle måleteknikker relevant for Livsvitenskapelig forskning, samt høy kompetanse innenfor numerisk modellering. Under de premissene som er skissert ovenfor, foreslåes det at navnet til den herunder omtalte studieretningen innen studieprogrammet FYSIKK gis navnet Livsvitenskap Biologisk og Medisinsk Fysikk med den direkte oversettelsen for det engelske navnet på studieretningen (Life Science Biological and Medical Physics) tentativt akronym LBM. Ordet livsvitenskap i tittelen er den synliggjørende og fanebærende frasen mens resten av tittelen inneholder de internasjonalt benyttede begreper som konkretiserer virksomhetene ved Fysisk institutt.

3 2. Studieretning Livsvitenskap - biologisk og medisinsk fysikk Læringsutbytte En kort beskrivelse av læringsutbytte for studieretningen (utover den generelle for hele masterprogrammet): Studieretningen skal gi kandidatene en bred innsikt i sentrale livsvitenskapelige problemstillinger i den internasjonale forskningsfronten og mere spesialisert kompetanse innenfor de livsvitenskapelige fagområder der norske fysikere arbeider i dag. Kandidatene skal lære å kunne utvikle kvantitative målemetoder, planlegge, utføre og analysere relevante eksperimenter og kunne modellere fysiske, biokjemiske eller biologiske system sentrale innen fagområdet. Kandidatene skal tilegne seg profesjonelle ferdigheter innenfor livsvitenskapelig etikk, kritisk tenkning, problemløsning, prosjektstyring, og å kunne uttrykke seg presist skriftlig og muntlig. Kandidatene har en overordnet forståelse av hvordan egenskapene til komplekse biologiske systemer bestemmes av grunnleggende fysiske lover. forståelsen av fysikk i biologi og medisin, dens grunnlag og anvendelser forståelsen av hvordan forskjellige ytre fysiske faktorer inkludert ioniserende stråling, elektriske og magnetiske felter og termiske effekter vil kunne påvirke biologiske systemer etablert spesialisert innsikt i spesifikke prosesser og arbeidsmetoder innen biologisk og/eller medisinsk fysikk. Hvilke vitenskapelige ansatte vil bidra til å undervise og veilede oppgaver innen studieretningen? Seksjon BMF: II (Malinen, Pettersen*, Hole, Sagstuen*, Edin; Bjørnerud, Hellebust, Martinsen) Seksjon Elektronikk: II (Martinsen; Høgetveit, Strisland) Seksjon Kjerne: II (Görgen, Siem; Henriksen) Seksjon KFF: II (Malthe-Sørenssen, Dysthe**; Einevoll) *Nær pensjonsalder, disse personenes etterfølgere vil tre inn som undervisningskrefter. ** og andre personer som ønsker å satse innen Livsvitenskapelige fagtema.

4 Fordypninger Det er viktig å synliggjøre for studentene at det er en relativt veldefinert karrierevei som medisinsk fysiker. Slik emneporteføljene må legges opp er det derfor naturlig og rimelig å etablere to fordypninger innen studieretningen: Medisinsk fysikk Biologisk fysikk Det er ønskelig med ett obligatorisk felles emne i første semester på studieretningen. Anbefalte emne på BSc (vi underviser) Ett anbefalt emne: Arbeidstittel: Basics of Biological and Medical Physics (FYS3xxx, 10 stp) Innhold: Emnet skal inneholde et bredt utvalg av de fagområder, problemstillinger og teknologier som det arbeides med innenfor sentrale deler av internasjonal og norsk Livsvitenskap. Emnet forankres i de grunnleggende fysiske prosessene. Omfatter viktige deler av dagens FYS3710, samt elementer av diffusjon, transport, biologisk energi, membranteori inklusive ionekanaler og ionetransport og nevrale system. Timeplan: 5. (høst) eller 6. (vår) -semester BSc Felles emne på MSc (vi underviser) Uansett om nyopptatte kandidater har tatt det felles 3xxx emnet eller ikke bør det finnes et emne på studieretningen som er felles for de to fordypningene (FYS4xxx). Emnet bør ta opp noe av det samme som FYS3xxx, men begrense seg til færre tema og ta studentene dypere inn i de temaene som behandles. Eventuelt overlapp med FYS3xxx vil begrenses til mindre enn 2 stp. Arbeidstittel: Biological and Medical Physics (FYS4xxx, 10 stp) Innhold: Emnet skal inneholde et utvalg av de fagområder, problemstillinger og teknologier som er sentrale innenfor Livsvitenskapelige tema der norske fysikere arbeider.. Emnet skal inneholde 2-3 stp fysiologi og cellebiologi. Emnet går mere i dybden innenfor et avgrenset utvalg av grunnleggende fysiske målemetoder samt tematiske elementer som diffusjon, transport, biologisk energi, ionekanaler og ionetransport og nevrale system enn det FYS3xxx gjør. Emnet skal omfatte en inntil 3 stp metodefordypning som en lab/beregningsbasert oppgave med rapport og presentasjon. Det vil fokuseres på trening innen såkalte profesjonelle ferdigheter. Timeplan: 1. (høst) -semester MSc Anbefalte emner på BSc/MSc (andre underviser) FYS3110 Kvantemekanikk FYS3150 Computational Physics. FYS3140 Matematiske metoder.

5 FYS3230 Sensorer og måleteknikk og (evt kombinasjon med) FYS3240 PC-basert instrumentering og mikrokontrollere. UNIK 3480/4480 Optikk og lys. CS2 Data analysis and machine learning Kjemi/biokjemi/biologi-emner det er foreløpig ingen konkretiserte alternativer. Nye emner FYS 3xxx - Grunnleggende Biologisk og Medisinsk Fysikk (10 stp) (erstatter FYS3710) FYS 4xxx - Biologisk og Medisinsk Fysikk (10 stp) (felles for hele studieretningen) FYS 4yyy - Medisinske anvendelser innen kjernefysikk (10 stp)(g. Henriksen) Eksisterende emner (alle disse emnene må gås igjennom med kritiske øyne for å redusere overlapp, og eventuelt endre antall emner. Emnene er p.t. på 10 stp dersom ikke noe annet er notert). FYS-KJM Stråling og strålingsdosimetri. (Obligatorisk for Medisinsk Fysikkfordypningen. Emnet skal revideres, og KJM-koden bør fjernes. Undervises av Seksjon for Biofysikk og Medisinsk fysikk) FYS Cellulær radiobiologi (Undervises av Seksjon for Biofysikk og Medisinsk fysikk) FYS4730 Stråleterapi og PET (avhengig av det nye emnet innen med. anvendelser innen kjernefysikk må emnet må justeres spesielt mhp radioimmunoterapi og PET-fysikk. Undervises av Seksjon for Biofysikk og Medisinsk fysikk) FYS-KJM MR-teori og medisinsk diagnostikk (Emnet skal omarbeides og KJM-koden bør fjernes. Undervises av Seksjon for Biofysikk og Medisinsk fysikk) FYS-MED Medisinsk avbildning (5 stp, hvert 2. år. Undervises av Seksjon for Biofysikk og Medisinsk fysikk) FYS CT- og røntgendiagnostikk (5 stp. Undervises av Seksjon for Biofysikk og Medisinsk fysikk) FYS Biomedisinsk instrumentering (Undervises av seksjonen for Elektronikk) FYS Statistisk mekanikk (Undervises av Seksjonen for Kondenserte Fasers Fysikk) FYS Medisinsk teknologi - utplassering i klinisk miljø (Undervises av Seksjonen for elektronikk) FYS-KJM Nukleære målemetoder og instrumentering (Undervises av Seksjonen for Kjerne- og Energifysikk)

6 Selvstudium Innenfor flere av de emnene som er listet ovenfor bør det vurderes å etablere 5 stp selvstudiumpakker som kan tilbys studentene for å kunne sette sammen fleksible og individualiserte studieløp. Kvote Kapasiteten er på studenter pr år. Vi foreslår å sette 15 som en ramme/øvre grense. I dette tallet regnes det med at ansatte i fagsentrale II-stillinger kan veilede en masterstudent pr. år, og at de tilsvarende fast ansatte kan veilede inntil 1,5 student per år. Studiemiljø Hvilke grep bør gjøres for å danne et robust studiemiljø på studieretningen (2. årsstudenter bør bidra til miljøet selv om de bruker mest tid i forskningsseksjonen eller ved den eksterne institusjonen)? Felles lesesal 1. år? BMF seksjonen har to lesesaler med til sammen 16 plasser. Det er for lite idet noen 2. års studenter vil forbli i seksjonen. Ett rom til bør etableres som felles 2.års lesesal. Eventuelt kan felles arealer etableres i Fysikkbygget for alle 1. års-studentene mens 2. års-studentene får plasser i seksjonene. Ukentlig felles lunsj-seminar og felles sosialt samt spesifikke student-sosiale tiltak: alle tiltak på tvers av 1. og 2. år på master.