Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Zastosowania magnetycznego rezonansu jądrowego w fizyce, chemii, geofizyce i naukach biomedycznych
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
ZSDA-3-0145-s
Wydział:
Szkoła Doktorska AGH
Poziom studiów:
Studia III stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Szkoła Doktorska AGH
Semestr:
0
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski i Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr inż. Kłodowski Krzysztof (Krzysztof.Klodowski@fis.agh.edu.pl)
Dyscypliny:
Moduł multidyscyplinarny
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

The course introduces the basics of Nuclear Magnetic Resonance and presents its practical applications in physics, chemistry, geology and geophysics and biomedical sciences.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 The participant has knowledge of the physical principles of nuclear magnetic resonance phenomenon. SDA3A_W01 Kolokwium
M_W002 The participant has knowledge of the applications of NMR in scientific research. SDA3A_W02 Kolokwium
M_W003 The participant has knowledge of the methodology of NMR and MRI measurements. SDA3A_W03 Sprawozdanie
Umiejętności: potrafi
M_U001 The participant can carry out NMR and MRI measurements and set proper parameters of the measurement. The participant can analyse obtained results and present them in oral and written form and draw conclusions. SDA3A_U06, SDA3A_U02, SDA3A_U01 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 The participant can plan and carry out NMR and MRI measurements both individually and in a team. SDA3A_K01, SDA3A_K03, SDA3A_K02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
45 30 0 15 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 The participant has knowledge of the physical principles of nuclear magnetic resonance phenomenon. + - - - - - - - - - -
M_W002 The participant has knowledge of the applications of NMR in scientific research. + - - - - - - - - - -
M_W003 The participant has knowledge of the methodology of NMR and MRI measurements. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 The participant can carry out NMR and MRI measurements and set proper parameters of the measurement. The participant can analyse obtained results and present them in oral and written form and draw conclusions. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 The participant can plan and carry out NMR and MRI measurements both individually and in a team. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 109 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 30 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):

  • Introduction to NMR (2 hours)
  • Energetic levels (2 hours)
  • Vector model of NMR (2 hours)
  • Relaxation (2 hours)
  • Hardware (2 hours)
  • Pulse sequences (2 hours)
  • Fourier transform (2 hours)
  • Quantum mechanical description of NMR (4 hours)
  • NMR in liquids (2 hours)
  • Solid state NMR (2 hours)
  • NMR of porous media (2 hours)
  • NMR in biomedical sciences (2 hours)
  • Magnetic Resonance Imaging (MRI) (4 hours)

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):

  • Pulsed NMR spectroscopy and relaxometry
  • Pulsed NMR spectroscopy and relaxometry in Earth magnetic field
  • Magnetic Resonance Imaging

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: The lecture combines both multimedial presentation with traditional blackboard lecture.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: During the laboratories the participants are supposed to choose proper parameters and carry out measurements of the given samples. The participants are encouraged to discuss with each other all the steps and obtained outcomes. The lecturer stimulates the discussion and clarifies the ambiguities if necessary.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

In order to pass the labs the participant is obliged to pass all the lab exercises listed in the module.
To pass a particular exercise one should:

  • get positive grade in the test on theoretical principles
  • do the measurements
  • get positive grade of the lab report

In order to take the final test, a positive grade of the labs is required.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: The attendance at the lectures is not obligatory. The listeners are encouraged to ask questions during the lectures. Audio and visual recording of the lecture requires consent of the lecturer.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: The participant does the exercises accordingly to the given instructions. The participant is obliged to prepare theoretically and write a short test during the labs.
Sposób obliczania oceny końcowej:

The test grade (T) and laboratory grade (L) is calculated as a percentage value of the obtained points in reference to the total. The grades are the following:

above 90% : 5.0
above 80% : 4.5
above 70%: 4.0
above 60%: 3.5
above 50%: 3.0
below 50%: 2.0 (not passed)

The final grade (FG) is calculated as a weighted arithmetic mean of the test grade (T) and lab grade (L) as follows:
FG = 0.6 x T + 0.4 x L.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Labs:
One additional term will be announced by the end of the semester. During the additional labs one can carry out the measurements he or she missed due to random causes. In order to attend the additional labs the participant should contact the lecturer.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:
  • James Keeler, Understanding NMR Spectroscopy, John Wiley & Sons Ltd 2006.
  • Malcolm H. Levitt, Spin Dynamics, John Wiley & Sons Ltd 2008.
  • A complete introduction to modern NMR spectroscopy, Roger S. Macomber, John Wiley & Sons 1998.
  • NMR Logging – Principles and applications, George R. Coates, Lizhi Xiao, Mannfred G. Prammer, Halliburton Energy Services 1999.
  • Donald W. McRobbie, Elizabeth A. Moore, Martin J. Graves, Martin R. Prince, MRI – from picture to proton, Cambridge University Press 2006.
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

K. Kłodowski, et al. “Micro-imaging of implanted scaffolds using combined MRI and micro-CT”, Computerized Medical Imaging and Graphics, 38(6) 2014, 458-468.
K. Kłodowski, A. Krzyżak, “Innovative anisotropic phantoms for calibration of diffusion tensor imaging sequences”, MRI, 34(4) 2014, 404-409.
K. Borkowski, K. Kłodowski, H. Figiel, A. Krzyżak, “A theoretical validation of the B-matrix spatial distribution approach to diffusion tensor imaging”, MRI, 36 2016, 1-6.

Informacje dodatkowe:

Brak