Biologia - studia II stopnia

II. KWALIFIKACJE ABSOLWENTA

Absolwent studiów powinien posiadać rozszerzoną – w stosunku do poziomu licencjata – wiedzę z zakresu biologii oraz biegłość w wybranej specjalności. Powinien dysponować wiedzą teoretyczną, pozwalającą na opis i wyjaśnianie procesów oraz zjawisk zachodzących w przyrodzie, a także wiedzą specjalistyczną z zakresu objętego programem nauczania. Zgodnie z posiadaną wiedzą i umiejętnościami uzyskanymi podczas studiów absolwent powinien być przygotowany do pracy w: jednostkach naukowo-badawczych oraz laboratoriach badawczych, kontrolnych i diagnostycznych w zakresie podstawowej analityki i podstawowych prac badawczych wykorzystujących materiał biologiczny; przemyśle; administracji; placówkach ochrony przyrody oraz szkolnictwie – po ukończenia specjalności nauczycielskiej (zgodnie ze standardami kształcenia przygotowującego do wykonywania zawodu nauczyciela). Absolwent powinien być przygotowany do obsługi aparatury badawczej, samodzielnego rozwijania umiejętności zawodowych oraz do podjęcia studiów trzeciego stopnia.

III. RAMOWE TREŚCI KSZTAŁCENIA

III.1 GRUPY TREŚCI KSZTAŁCENIA, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJĘĆ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS

III.2 SKŁADNIKI TREŚCI KSZTAŁCENIA W GRUPACH, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJĘĆ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS

III.3 WYSZCZEGÓLNIENIE TREŚCI I EFEKTÓW KSZTAŁCENIA

A. GRUPA TREŚCI PODSTAWOWYCH

1. Kształcenie w zakresie metodologii nauk przyrodniczych

Treści kształcenia: Wprowadzenie do teorii poznania. Spór o uniwersalia – realizm pojęciowy skrajny i umiarkowany, klasyczna i współczesna postać tego sporu. Spór o istnienie typów ontologicznych. Zagadnienie prawdy. Porządek argumentacyjny w nauce – interpretacja, uzasadnianie, uznawanie. Struktura i funkcje nauki. Rodzaje pytań. Wyjaśnianie. Nauka jako działalność modelująca rzeczywistość. Zagadnienia rozwoju nauki – logika czy historia rozwoju. Struktura teorii i powiązania metodologiczne w biologii.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozumienia filozoficznych uwarunkowań wiedzy przyrodniczej; posługiwania się argumentacją teoretyczną (filozoficzną); formułowania krytyki; rozumienia miejsca i roli procedur sprawdzających.

2. Kształcenie w zakresie metod statystycznych w biologii

Treści kształcenia: Statystyka jako narzędzie badawcze nauk przyrodniczych. Populacja generalna a próba. Średnie i miary rozproszenia. Weryfikowanie hipotez za pomocą rozkładu dwumianowego i normalnego. Przedziały ufności dla średnich. Testy parametryczne i nieparametryczne różnic między średnimi. Testy chi kwadrat. Najważniejsze układy eksperymentalne w biologii. Statystyczna analiza wyników –ANOVA, ANCOVA. Układy czynnikowe i hierarchiczne. Układy z powtarzanymi pomiarami oraz ich kombinacje. Efekty ustalone i losowe. Badanie zależności między zmiennymi – analiza regresji i korelacji.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: prawidłowego planowania eksperymentu; posługiwania się metodami statystyki matematycznej w analizie danych doświadczalnych i obserwacji terenowych.

3. Kształcenie w zakresie bioetyki

Treści kształcenia: Źródła norm etycznych w odniesieniu do zwierząt. Tezy etyki. Eutanazja zwierząt. Problemy etyczne związane z: hodowlą komórek i tkanek in vitro – w tym komórek macierzystych – transplantacją, inżynierią genetyczną, zwierzętami transgenicznymi, badaniami nad ludzkim genomem, geotechnologią, zapłodnieniem in vitro, bankami spermy, magazynowaniem zarodków. Etyka ochrony gatunków, przyrody, środowiska i własności intelektualnej.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozumienia i stosowania norm etycznych w pracy zawodowej biologa.

B. GRUPA TREŚCI KIERUNKOWYCH

1. Kształcenie w zakresie technik mikroskopowych

Treści kształcenia: Mikroskopia elektronowa transmisyjna i skaningowa. Typy mikroskopów optycznych, układów optycznych i technik oświetlenia obiektu. Rodzaje preparatów mikroskopowych. Techniki utrwalania i barwienia. Autoradiografia. Rodzaje reakcji cyto- i histochemicznych. Techniki cyto- i histochemii powinowactwa. Hybrydyzacja in situ. Lokalizacja komórkowa, w tym z użyciem genów reporterowych. Mikroskopia konfokalna. Komputerowa analiza obrazu.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozumienia wiedzy teoretycznej z zakresu technik mikroskopowych; przeprowadzania eksperymentów z użyciem mikroskopów.

2. Kształcenie w zakresie metod kultur in vitro

Treści kształcenia: Eliminowanie wirusów i bakterii roślinnych poprzez kultury merystemów wierzchołkowych pędów oraz termo- i chemioterapię. Regulacja hormonalna w mikrorozmnażaniu. Wykorzystywanie zmienności somaklonalnej w ulepszaniu cech roślin. Fitochemiczne podstawy uzyskiwania pierwotnych i wtórnych metabolitów. Uzyskiwanie roślin haploidalnych do dalszych prac hodowlanych (dihaploidy). Pokonywanie barier niekrzyżowalności poprzez zapylanie i zapładnianie in vitro. Kultury dojrzałych i niedojrzałych zarodków mieszańcowych. Hybrydyzacja somatyczna.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozumienia podstawowych metod hodowli in vitro; przeprowadzania specjalistycznych prac eksperymentalnych; stymulowania organogenezy poprzez dobór proporcji regulatorów wzrostu.

3. Kształcenie w zakresie paleobiologii

Treści kształcenia: Zapis kopalny – fosylizacja, charakter i niepełność zapisu. Metody badań populacji kopalnych. Problem gatunku w paleontologii. Pozyskiwanie i oznaczanie skamieniałości. Morfologia teoretyczna i funkcjonalna. Biostratygrafia. Paleoekologia –rekonstrukcja trybu życia, warunków życia, środowisk. Tempo ewolucji, masowe wymierania, trendy filetyczne i filogenetyczne. Zmiany klimatu w dziejach Ziemi. Tektonika płyt. Dzieje życia na Ziemi – prekambr, fauny ediakaryjskie, eksplozja kambryjska, powstanie typów świata zwierzęcego, wkroczenie życia na lądy, rewolucja mezozoiczna, ewolucja roślin lądowych, radiacja kręgowców, powstanie człowieka, zlodowacenia.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozumienia zalet i ograniczeń zapisu kopalnego, tendencji i mechanizmów rozwoju życia na Ziemi; wykorzystywania danych paleontologicznych w wyjaśnianiu współczesnej różnorodności biologicznej.

4. Kształcenie w zakresie technik rekonstrukcji filogenezy

Treści kształcenia: Koncepcje gatunku, naturalność klasyfikacji, mono-, orto-, para- i polifiletyzm. Taksonomia klasyczna, ewolucyjna, fenetyczna i filogenetyczna. Cechy – homologie i homoplazje, polaryzacja, serie transformacyjne, homologia dla cech molekularnych. Techniki analizy fenetycznej. Analiza filogenetyczna – drzewa ultrametryczne i addytywne, algorytm a model, kryteria optymalizacji, metody algorytmiczne, odległości, maksymalizacja wiarygodności, metoda redukcjonistyczna, techniki Bayesowskie. Problem znalezienia najlepszego drzewa, błędy i wiarygodność rekonstrukcji, wnioskowanie z więcej niż jednego zestawu danych.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozumienia zasad działania, wad i zalet podstawowych metod analizy fenetycznej i filogenetycznej; rekonstruowania filogenezy na podstawie zestawu danych morfologicznych oraz sekwencji DNA i białek.

5. Kształcenie w zakresie bioinformatyki

Treści kształcenia: Wprowadzenie do baz danych i metod analizy porównawczej sekwencji i struktur makrocząsteczek biologicznych – DNA, RNA, białek. Bioinformatyka kwasów nukleinowych. Bioinformatyka białek.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: korzystania z publicznie dostępnych baz danych sekwencji i struktur; posługiwania się metodami przeszukiwania sekwencji
i struktur; posługiwania się programami do wizualizacji i manipulacji zestawami sekwencji – nukleotydowych, aminokwasowych.

6. Kształcenie w zakresie ekologii roślin

Treści kształcenia: Adaptacje roślin do warunków środowiska. Historie i strategie życia. Struktura, dynamika i demografia populacji. Populacyjna struktura roślinności. Procesy ekologiczne na poziomie osobnika, populacji i fitocenozy. Koegzystencja roślin z innymi organizmami. Fitocenoza jako strukturalny i funkcjonalny składnik ekosystemu. Metody wyróżniania i klasyfikowania jednostek roślinności. Bioindykacyjna rola gatunków i jednostek roślinności w ocenie stanu środowiska przyrodniczego.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozumienia podstawowych procesów ekologicznych z udziałem roślin i roślinności.

7. Kształcenie w zakresie hydrobiologii

Treści kształcenia: Fizyczne i chemiczne właściwości środowiska wodnego. Typologia środowisk wodnych. Wpływ czynników fizycznych, chemicznych i antropogenicznych na strukturę biocenoz. Znaczenie rozpuszczonej w wodzie materii organicznej. Przegląd podstawowych grup organizmów i ich funkcji w ekosystemach wodnych. Sieci troficzne makro- i mikroorganizmów. Wpływ drapieżników na strukturę i funkcję ekosystemów wodnych. Biomanipulacja. Rewitalizacja biocenoz i ochrona ekosystemów wodnych.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozumienia zjawisk i procesów w biocenozach i ekosystemach wodnych; oceny środowisk wodnych na podstawie struktury biocenoz.

Biologia - studia II stopnia