PRF

Napsáno dne 18. červen 2021. Zveřejněno v PRF.

Analýza škrobů

Seznam štítků: PŘF

Laboratoř archeobotaniky a paleoekologie

Analýza škrobů

Analýza škrobových zrn je vhodným zdrojem dat pro archeologii. Škrobová analýza se začala používat pro účely archeologického bádání v posledních třech dekádách. Škrobová zrna patří do skupiny rostlinných mikrozbytků spolu s fytolity, pylem, sporami aj. Zkoumáním těchto rostlinných reziduí se odhalují změny v životním prostředí a změny přirozeně vzniklé přírodními procesy i antropogenními aktivitami. Analýza škrobových zrn je spojena s odpověďmi na otázky ohledně užívání i opracovávání rostlin a složení rostlinné složky lidské potravy. Tato technika je také vhodná pro zkoumání funkce nástrojů, domestikaci rostlin a vegetační historii. Poškozená zrna škrobu mohou však bránit použití této konkrétní techniky. Výsledky vzešlé díky škrobové analýze je vhodné kombinovat s výsledky poskytovanými jinými metodami, jako jsou palynologie, fytolitová analýza nebo rozbory rostlinných makrozbytků.

starch

Škrobová zrna z archeologických artefaktů

Škrob je zásobní polysacharid u většiny fotosynteticky aktivních rostlin. Výjimka jsou rostliny, které tvoří místo škrobu zásobní polysacharid inulin. Škrob je zdroj glukózy pro rostliny uzpůsobený k dlouhodobému uchování. Je směsí dvou homopolysacharidů (amylózy a amylopektinu).

Škrob se tvoří v zelených částech rostliny ve specializovaných organelách, chloroplastech. V chloroplastech vznikají malá škrobová zrna o průměru 1 µm. Škrobová zrna jsou spotřebována nebo transportována. Škrob se dále ukládá ve specializovaných organelách buněk, v amyloplastech. Největší množství škrobu je uloženo v zásobních orgánech ve specializovaných buňkách semen, kořenů a hlíz. Škrob je v amyloplastech uskladněn ve formě škrobových zrn, která jsou druhově specifická. Liší se tvarem, velikostí a poměrem polysacharidů. Tyto vlastnosti škrobových zrn jsou dány z velké části geneticky, ale jsou také ovlivňovány vnějšími vlivy.

Postup analýzy

Škrob je možno identifikovat použitím optické mikroskopie v polarizovaném světle, kdy má škrobové zrno specifický optický projev (extinction cross). Na LAPE jsou k tomuto účelu používána dvě mikroskopovací pracoviště. Optický mikroskop Nikon Eclipse a optický mikroskop Leica MD 2500. Obě pracoviště jsou vybavena digitální kamerou pro záznam a počítačem s ovládacím a analytickým softwarem. Pro přesné morfologické rozlišení škrobových zrn je třeba použít vzorky ze srovnávací sbírky. Lze použít rovněž statistický postup identifikace škrobů z archeologických vzorků.

Zpět na Vědu a výzkum

Číst dál …Analýza škrobů

Přečteno: 8680

Napsáno dne 18. červen 2021. Zveřejněno v PRF.

Fytolitová analýza

Seznam štítků: PŘF

Laboratoř archeobotaniky a paleoekologie

Fytolitová analýza

Fytolity jsou mikroskopická tělíska, která se vytvářejí v listech, stoncích, kořenech, květech nebo plodech rostlin. Nejčastěji se jedná o inkrustace vznikající vně nebo uvnitř buněk hromaděním oxidu křemičitého (tzv. silikátové fytolity), šťavelanu vápenatého, případně uhličitanů. Inkrustovány mohou být specifické typy buněk či jejich části nebo celé soubory buněk (například epidermis), a to buď jejich vnitřky, buněčné stěny nebo obojí zároveň. Různé taxonomické skupiny rostlin se liší ve způsobu ukládání a tvaru fytolitů. U mnoha čeledí byly nalezeny specifické typy fytolitů umožňující jejich determinaci. Rovněž identifikace na nižší (rodové) úrovni je stále častější, řadu taxonů lze dokonce podle charakteristických fytolitů identifikovat až na druhovou úroveň.

Po dekompozici nebo spálení rostlinného materiálu zůstávají fytolity (hlavně silikátové) v prakticky nezměněné podobě a dlouhodobě přetrvávají v půdě, sedimentech a dalších médiích jako záznam o existenci jejich matečných rostlin.

Možnosti využití analýzy fytolitů

Prohlubující se zkušenosti s taxonomií fytolitů recentních rostlin umožňují interpretaci fytolitů získaných ze sedimentů, včetně archeologických kontextů. V tomto směru jsou nenahraditelné především silikátové fytolity, které v posledních třech dekádách významně rozšířily možnosti získávání informací o fosilních prostředích. Dosud nejdetailněji prozkoumané sobory fytolitů pocházejí ze Střední a Jižní Ameriky (Piperno 1998a, 1998b; Piperno et Becker 1996; Piperno et al 2000; Piperno et al 2001), Severní Ameriky (McClaran 2000, Fearn 1998, Fredlund et Tieszen 1997, Bozarth 1992, Brown 1984), tropické Afriky (Mercader et al 2000, Runge 1999, Barboni et al 1999), Nového Zélandu (Carter 2000, Horrocks et al 2000), Blízkého Východu (Rosen 1992) a jihovýchodní Asie (Kealhofer et al 1999, Kealhofer et Penny 1998, Zhao et al 1998). V paleoekologických studiích se uplatňuje analýza silikátových fytolitů v řadě situací: při paleoenvironmentální rekonstrukci na základě holocénních a pleistocénních sedimentů, při identifikaci horizontů fosilních půd, při rekonstrukci složení vegetace. Také při rozboru vrtů mořskými sedimenty poskytují nalezené fytolity výpověď o tehdejších podmínkách prostředí.

V archeologii pomáhá fytolitová analýza při identifikaci pěstovaných rostlin: kukuřice a tykví v Americe (Pearsall 1978, Piperno 1984, Piperno et al 2000, Piperno et Flannery 2001), rýže v Asii (Jiang 1995, Whang et al 1998, Zhao et al 1998, Huang et Zhang 2000), cereálií ve Starém Světě (Rosen 1992, Ball et al 1999, Ball et al 1996, Kaplan et al 1992). Spolehlivá identifikace fytolitů není však zdaleka vždy jednoznačná a při interpretaci výsledků je na místě velká obezřetnost (viz např. Doolittle et al 1991, Rosen 1992, Rovner 1999, Pearsal et al 1999). Fytolity se (podobně jako pyl) využívají jako vůdčí fosilie odrážející změny podmínek v čase; indikují staré dietetické a kulturní praktiky; slouží jako forenzní nástroje kriminalistiky a mohou indikovat rozdílné typy depozičních prostředí (např. mořské versus terestrické sedimenty). Na rozdíl od pylu se nezachovávají jen v anaerobním kyselém prostředí (typicky v rašeliništích), ale i ve většině méně extrémních podmínek, čehož se hojně využívá. Obecně má fytolitová analýza s palynologií mnoho společného. Fytolitová analýza je v posledních třech desetiletích doménou anglofonních zemí: především USA, dále pak Nového Zélandu a Velké Británie.

Taxonomie fytolitů

Výskyt silikátových fytolitů v různých taxonomických skupinách shrnula Piperno (1988). Nejznámější a nejdůležitější čeledi s dosud prokázanou konzistentní akumulací fytolitů jsou Poaceae a Cyperaceae. Výskyt fytolitů ze šťavelanu vápenatého je uváděn u mnoha skupin (Arnott 1976, Franceschi et Horner 1980), jejich distribuce a morfologie se tradičně studuje v rámci systematické botaniky. Konzistentně je vytvářejí například Cactaceae, morfologická diverzita jejich šťavelanových fytolitů umožňuje determinaci do rodů a v případě opuncií i do druhů (Jones et Bryant 1992). Fytolity tvořené uhličitanem vápenatým se vytvářejí například u čeledí Urticaceae, Moraceae, Acanthaceae, Cannabinaceae. Vápenaté fytolity byly z paleoekologického a archeobotanického hlediska studovány méně detailně než fytolity silikátové, ačkoli jsou v rostlinách vytvářeny poměrně často. To je dáno tím, že frekvence jejich nálezů v paleosedimentech je většinou velmi nízká díky nepříznivým podmínkám pro konzervaci a pro uhličitany nevhodnými podmínkami při separaci fytolitů ze vzorků (mnohé separační techniky v sobě zahrnují proplachování v kyselém prostředí). Obecně je systematika fytolitů značně nejednotná a existuje několik přístupů k jejich klasifikaci, které si jednotliví autoři nebo pracovní kolektivy vytvářejí tak, aby vyhovovaly zamýšlené aplikaci dat. Popis klasifikačního systému dlouhodobě používaného a inovovaného uvádí například Pearsall et Dinan (1992), Piperno (1988), speciální klasifikaci fytolitů dvouděložných uvádí Bozarth (1992), lipnicovité viz Mulholland et Rapp (1992, 1989), Twiss (1992), Twiss et al (1969).

Fytolit, čeleď lipnicovité

LAPE a fytolity

Vzhledem k tomu, že v Česku dosud chybí pracoviště zabývající se detailněji studiem fytolitů, kolektiv LAPE má zájem o aplikaci této metody v našich podmínkách. Konkrétně počítáme s počátečním využitím metody jako součásti komplexního archeologického a archeobotanického výzkumu prováděného v současnosti na českých archeologických lokalitách ze zemědělského pravěku a středověku. Očekávaný přínos fytolitové analýzy tkví zejména v možnosti detekovat tehdejší praktiky při zacházení s rostlinným materiálem a rekonstruovat typ vegetačního pokryvu v okolí studovaných sídel. Častým typem zkoumaného objektu je zde např. obilnice, tj. destruovaný pozůstatek sila, jehož výplň obsahuje uloženiny z doby současné nebo těsně následující dobu existence sídliště. Předpokládáme, že v takovýchto objektech nalezneme statisticky významné množství fytolitů, které by rámcově ukázaly skladbu rostlinného materiálu, s nímž bylo na sídlišti manipulováno. Vedle studia zahloubených objektů využijeme kulturních vrstev - tzv. životních horizontů - což jsou plošně rozsáhlé uloženiny, vznikající v obytných areálech zemědělských sídlišť pravěku a raného středověku. Síťovou metodou odebrané vzorky v okolí neolitických dlouhých domů pomohou při řešení otázek mikrodistribuce různých manipulací s rostlinným materiálem. Další variantou budou odběry vzorků přímo z neolitických (či mladších) mlýnků na obilí, kde se zachovávají fytolity pěstovaných cereálií ve vysokých koncentracích a v určitelném stavu.

Zpět na Vědu a výzkum

Číst dál …Fytolitová analýza

Přečteno: 7998

Napsáno dne 18. červen 2021. Zveřejněno v PRF.

Laboratoře

Katedra fyziky

Laboratoř počítačového modelování
Studenti jsou vítaní - projekty nabízejí řadu dílčích cílů vhodných pro řešení v rámci studentských prací

Nabídka doktorského studia

Pracovníci a studenti se věnují především dvěma směrům počítačového modelování:

1) Částicovému (atomárnímu) modelování

Jedná se o použití rovnovážné i nerovnovážné molekulární dynamiky (MD) ke studiu vzájemných interakcí molekul. Studenti se zabývají modelováním interakcí molekul s povrchy a adsorpcí molekul, studiem struktury, dynamiky a interakcí nukleových kyselin, oligonukleotidů a jejich komponent.
Kde je potřebné, tyto simulace jsou kombinovány s kvantovými výpočty, které poskytují interakční parametry dále používané v molekulárních simulacích systémů o velikosti tisíců až stotisíců atomů.
Výsledky simulací jsou porovnávány s teorií (teorie elektrické dvojvrstvy), experimenty (rentgenová difrakce, povrchová titrace, adsorpční experimenty, second harmonics generation) a kvantovými výpočty (ab initio výpočty, kvantová dynamika).

Články zaměřené na studium elektrokinetických jevů, určování zeta potenciálu a povrchového potenciálu

V současnosti jsou řešeny projekty:
“Molekulární simulace procesů na rozhraní pevná látka - kapalina”, projekt LTAUSA17163, INTER-EXCELLENCE, podprogram INTER-ACTION, spolupráce s Oak Ridge National Laboratory (USA), 2017-2021
Řešitelský tým:
doc. RNDr. Milan Předota, Ph.D.
doc. Mgr. Martin Kabeláč, Ph.D.
Ing. Ondřej Kroutil, Ph.D.
MSc. Babak Minofar, Ph.D.
Mgr. Zdeněk Chval, Ph.D.
MSc. Denys Biriukov, Ph.D. vědecký pracovník, dříve doktorand (biofyzika)
Mgr. Lydie Plačková - vědecká pracovnice, doktorandka (biofyzika)
Bc. Patrik Musil - magisterský student
Zahraniční partner:
Andrew G. Stack, Oak Ridge National Laboratory a členové jeho týmu: Hsiu-Wen Wang, Nikhil Rampal

Nedávný projekt:
“Molekulární popis jevů v elektrické dvojvrstvě - predikce a interpretace experimentálních dat počítačovými simulacemi”, standardní projekt GAČR 17-10734S, 2017-2019
Řešitelský tým:
doc. RNDr. Milan Předota, Ph.D.
Ing. Ondřej Kroutil, Ph.D. - vědecký pracovník
MSc. Denys Biriukov - vědecký pracovník, doktorand (biofyzika)
Mgr. Pavel Fibich, Ph.D. - správa výpočetního klastru, IT podpora.

Řešené studentské práce:
Témata jsou vhodná pro studenty oborů Fyzika, Fyzika pro vzdělávání, Biofyzika, Měřicí a výpočetní technika, Aplikovaná informatika, Chemie

Středoškolská odborná činnost (S0Č)
2011-2013 Jiří Guth: „Počítačové simulace interakcí organické hmoty s křemenným povrchem“, Gymnázium Jírovcova, České Budějovice (vítězství v sekci Fyzika v KK SOČ, 7. místo v celostátním kole, Cena Učené společnosti ČR)
Bakalářské práce
2009-2011 Lucie Krohová: „Software pro zobrazování molekulárních struktur", Jihočeská univerzita, Zdravotně sociální fakulta, obor Biofyzika a zdravotnická technika
2009-2011 Kristýna Šilhavá: „Software pro molekulární dynamiku", Jihočeská univerzita, Zdravotně sociální fakulta, obor Biofyzika a zdravotnická technika
2011-2012 Hana Barvíková: „Interakce organických látek s minerálními povrchy“, Jihočeská univerzita, Přírodovědecká fakulta, obor Měřicí a výpočetní technika
2011-2012 Aleš Svoboda: „Výpočty na grafických kartách“, Jihočeská univerzita, Přírodovědecká fakulta, obor Měřicí a výpočetní technika
2012-2013 Tomáš Krejsa: „Programování výpočtů na grafických kartách“, Jihočeská univerzita, Přírodovědecká fakulta, obor Aplikovaná informatika
Magisterské práce
2009-2011 Bc. Hynek Hanke: „Molekulární simulace rozhraní voda – rutil", MFF UK Praha, obor Biofyzika a chemická fyzika
2012-2014 Bc. Hana Barvíková: „Studium interakcí organické hmoty a jejích složek pomocí molekulární dynamiky“, Jihočeská univerzita, Přírodovědecká fakulta, obor Biofyzika
2014-2016 Bc. Tomáš Krejsa: „Využití GPU v programu Gromacs", Jihočeská univerzita, Přírodovědecká fakulta, obor Aplikovaná informatika
2020- Bc. Patrik Musil: „Výpočet vibračních SFG spekter z molekulárně dynamických simulací", Jihočeská univerzita, Přírodovědecká fakulta, obor Fyzikální měření a modelování

Disertační práce
2009-2013 Mgr. Stanislav Pařez: „Počítačové simulace rozhraní pevných látek a kapalin“, VŠCHT Praha, Fakulta chemicko-inženýrská, obor Fyzikální chemie
2010-2016 Ing. Ondřej Kroutil: „Molecular modeling of biomolecules – surface interactions“, Jihočeská univerzita, Přírodovědecká fakulta, obor Biofyzika
2016-2020 MSc. Denys Biriukov: „Application of Electronic Continuum Correction to Molecular Simulations of Nano/Bio Interfaces“, Jihočeská univerzita, Přírodovědecká fakulta, obor Biofyzika
2018- Mgr. Lydie Plačková: „Počítačové modelování elektrokinetických jevů“

2) Modelování sluneční atmosféry

Numerické simulace v této oblasti jsou založeny hlavně na řešení tzv. magnetohydrodynamických (MHD) rovnic. V tomto případě tedy nahlížíme na plazma z makroskopického hlediska, tj. jako na vodivou kapalinu.

Řeší se zde hlavně problémy týkající se tzv. koronálního ohřevu, tj. objasnění vysoké teploty sluneční koróny. Více o tomto tématu se můžete dozvědět zde.

V letech 2010-2012 jsme byli spoluřešiteli grantu GAČR - “Energetické procesy ve sluneční atmosféře: vztahy mezi simulacemi a pozorováními”, standardní projekt GAČR, GAP209/10/1680.
V současnosti (2016-2018) je doc. P. Jelínek hlavním řešitelem standardního grantového projektu GAČR 31-16-13277S - "Magnetoakustické vlny v diagnostice plazmatu ve sluneční koróně: nový pohled prostřednictvím pokročilých numerických simulací".

Pro výpočetně náročné fyzikální a biofyzikální aplikace využívají členové katedry a jejich spolupracovníci dvou fakultních superpočítačů

Klastr Hermes:

11 strojů v racku, každý 2x Quad Core Xeon E5345 @ 2.33 GHz, 16 GB RAM, 5 x 500 GB HDD, Debian GNU/Linux
Tento stroj je zapojen do superpočítačového Metacentra, lokální uživatelé mají privilegovaný přístup.

Klastr UFY:

7 PC , každé Quad Core 2 Quad @ 3.0 GHz, 2 GB RAM, 500 GB HDD, SuSE 11 Linux + 4TB sdílený disk
1 PC Intel(R) Core(TM) i5-2310 CPU @ 2.90GHz (4 jádra), 500 GB HDD, Debian linux, grafická karta GIGABYTE GTX 560 Ti Ultra Durable 1GB
1 PC Intel(R) Core(TM) Intel(R) Core(TM) i7-4790K CPU @ 4.00GH (8 jader), 500 GB HDD, Debian linux, grafická karta GIGABYTE GTX 780

Klastr byl zakoupen a je rozšiřován z grantových prostředků:
1. “Počítačové modelování strukturních, dynamických a transportních vlastností tekutin v nanorozměrech”, standardní projekt GAČR 203/08/0094
2. “Studium struktury a dynamiky minerálních povrchů a biomembrán a jejich interakcí s organickými a anorganickými ligandy pomocí počítačového modelování”, MŠMT - Kontakt, ME 09062
3. “Molekulární popis jevů v elektrické dvojvrstvě - predikce a interpretace experimentálních dat počítačovými simulacemi”, standardní projekt GAČR 17-10734S
4. “Molekulární simulace procesů na rozhraní pevná látka - kapalina”, projekt LTAUSA17163, INTER-EXCELLENCE, podprogram INTER-ACTION, spolupráce s Oak Ridge National Laboratory (USA)
Oba klastry mají instalované paralelní prostředí pro spouštění víceprocesorových (vícevláknových) úloh a jsou využívány při výuce předmětu UFY/PPI Paralelní programování, UFY/PFM Počítačová fyzika - počítačové modelování, UFY/SIM1 Počítačové simulace ve fyzice mnoha částic a UFY/SIM2 Pokročilé simulace ve fyzice mnoha částic.

Pro výpočty využíváme též zdroje výpočetních center Metacentrum + CERIT-SC
Laboratoř elektroniky a akustiky

Laboratoř elektroniky je úzce spjata s Laboratoří elektrotechniky a automatizace. Spolupracujeme s kolegy z Katedry fyziky PF a Katedry informatiky PřF.

Audio laboratoř. Věnujeme se analýze a zpracování zvuku (hudba, řeč) a zpěvu ptáků. K dispozici jsou kvalitní přístroje jako mixážní studiový pult, digitální mixážní pult, audio procesory, předzesilovače, efektová zařízení, mikrofony či poslechové monitory.

Cílem laboratoře je provádění pokusů od sejmutí signálu, přes jeho analýzu až po efektování a finální mastering. Analýza signálů je prováděna softwarově (Avisoft, Wavelab).

Dalším zaměřením je prostorová akustická analýza. K dispozici jsou zvukové analyzátory Brual &Kjaer 2250 a další související vybavení.



Věnujeme se automatickému rozpoznávání zpěvů ptáků (Individual Identification). Metoda využívá rozdílnosti hlasu jedinců, kterou jsme zvyklí využívat u lidí (identifikace při vstupu do budovy apod.) a lze jí s úspěchem využít též u zvířat.



Z analýzy zpěvu ptáků lze získat parametry, které jsou pak využity pro ověření, zda nově získaný zpěv náleží konkrétnímu jedinci či nikoliv (Bird Verification). Při práci se zpěvy ptáků využíváme nahrávky pořízené ornitology z Přírodovědecké fakulty, případně z dalších sprátelených ústavů a vysokých škol.

Laboratoř optické spektroskopie
Laboratoř fyziky plazmatu a nanostruktur
Laboratoř fyziky nanomateriálů

Číst dál …Laboratoře

Přečteno: 2861

Napsáno od Super User dne 18. červen 2021. Zveřejněno v PRF.

Vědecké skupiny

Katedra molekulární biologie a genetiky

Vědecké skupiny na PřF JU:

Laboratoř biologie časného savčího vývoje

vedoucí Alexander W. Bruce

více
Laboratoř molekulární integrativní fyziologie drozofily

vedoucí Tomáš Doležal

více
Laboratoř včelí biologie

vedoucí Alena Krejčí

více
Dmel macrophages squad

vedoucí Adam Bajgar

více
Laboratoř neurogenetiky

vedoucí Michaela Fencková

více
Laboratoř vývojové epigenetiky a bioinformatiky

vedoucí Lenka Gahurová

více

Přidružené vědecké skupiny na ústavech AV ČR:

Parazitologický ústav

Laboratoř molekulární biologie prvoků

(Julius Lukeš)

více
Laboratoř funkční biologie protist

(Alena Panicucci Zíková)

více
Laboratoř RNA biologie prvoků

(Zdeněk Paris)

více
Laboratoř evoluční protistologie

(Miroslav Oborník)

více
Laboratoř environmentální genomiky

(Aleš Horák)

více
Laboratoř molekulární ekologie a evoluce

(Jan Štefka)

více
Laboratoř molekulární ekologie vektorů a patogenů

(Ryan Rego)

více
Laboratoř imunologie vektorů

(Petr Kopáček)

více
Laboratoř arbovirologie

(Martin Palus)

více
Laboratoř genomiky a diverzity protist

(Martin Kolísko)

více
Laboratoř molekulární biologie klíšťat

(Jan Perner)

více
Laboratoř genomiky a proteomiky vektorů

(Michail Kotsyfakis)

více
Laboratoř molekulární biologie a fyziologie komárů

(Marcela Nouzová)

více
Laboratoř veterinární a medicínské protistologie

(Martin Kváč)

více
Laboratoř parazitární terapie

(Kateřina Jirků)

více

Entomologický ústav

Laboratoř vývojové genetiky

(Marek Jindra)

více
Laboratoř evoluční genetiky

(Petr Nguyen)

více
Laboratoř molekulární chronobiologie

(David Doležel)

více
Laboratoř mikroskopie a histologie

(Hana Sehadová)

více
Laboratoř molekulární cytogenetiky

(František Marec)

více
Laboratoř molekulární genetiky

(Michal Žurovec)

více
Laboratoř výzkumu telomer

(Radmila Čapková Frydrychová)

více

Ústav molekulární biologie rostlin

Biochemie a biofyzika rostlin

(Hendrik Küpper)

více
Epigenetika rostlin

(Iva Mozgová)

více
Fotosyntéza

(Radek Litvín)

více
Molekulární cytogenetika

(Jiří Macas)

více
Molekulární signalizace rostlin

(Michael Wrzaczek)

více
Rostlinná virologie

(Igor Koloniuk)

více

Mikrobiologický ústav - Centrum ALGATECH, Třeboň

Laboratoř fotosyntézy

více
Laboratoř buněčných cyklů řas

více
Laboratoř řasové biotechnologie

více
Laboratoř anoxygenních fototrofů

více

Číst dál …Vědecké skupiny

Přečteno: 5013

Napsáno dne 18. červen 2021. Zveřejněno v PRF.

Magisterské studijní obory

Katedra fyziky

Biofyzika

Posluchači dvouletého navazujícího magisterského oboru Biofyzika budou seznámeni s nezbytnými teoretickými i experimentálními fyzikálními základy, teoriemi i metodickými přístupy, potřebnými pro úspěšné řešení konkrétních problémů v oblasti fyziky, biologie, farmakologie, medicíny a jim příbuzných hraničních oborech.

Učitelství fyziky pro SŠ

V navazujícím magisterském studiu Učitelství pro střední školy se posluchač zaměří především na didaktiku zvolených odborných předmětů, pedagogiku a psychologii a získání praktických dovedností ve školách.

Koncepce výuky

student se zapisuje na dva obory*, jejichž odbornou část absolvoval v bakalářském stupni
studium v magisterském stupni zaměřeno na: pedagogiku a psychologii, obecnou didaktiku a didaktiku aprobačních předmětů, pedagogické praxe
tabulka shrnuje hrubý studijní plán absolventa-učitele s dvouoborovou aprobací* (kurzívou označeno předchozí studium)

Bakalářský stupeň	Magisterský stupeň
Fyzika pro vzdělávání	Učitelství fyziky pro SŠ
„Další předmět“ pro vzdělávání	Učitelství "dalšího předmětu" pro SŠ

* magisterský stupeň lze studovat i jednooborově, např. v případě, kdy se student rozhodne ke svému odbornému vzdělání získat i vzdělání pedagogické

Pozn.: Vzdělávání učitelů přírodovědných předmětů pro střední školy (včetně fyziky) je v rámci Jihočeské univerzity plně zaštiťováno Přírodovědeckou fakultou. Spolupráce s Pedagogickou fakultou probíhá zejména na úrovni výuky didaktik aprobačních předmětů a dále pedagogicko-psychologického základu.

Podmínky pro přijetí

informace naleznete zde

Další důležité informace

obecné informace o studiu učitelství na PřF JU
informační brožura PřF JU - Růženka (seznam programů a oborů, seznam přednášek atd.) - o kurzech a oborech Katedry fyziky.

Fyzikální měření a modelování

Navazující magisterský obor Fyzikální měření a modelování nabízí možnost magisterského vzdělávání zejména absolventům bakalářských oborů Fyzika a Měřicí a výpočetní technika. Magisterské studium na PřF lze zahájit od LS i ZS.

Přihlášky ke studiu do navazujícího magisterského oboru Fyzikální měření a modelování budou přijímány do termínů uvedných v dokumentu Informace k podávání přihlášek, přijímací řízení. Bývá kolem 16. května pro studium od ZS a kolem 15. prosince pro studium od LS.

Garant oboru, kontaktní osoba: doc. RNDr. Milan Předota, Ph.D.

Profil absolventa studijního oboru a cíle studia:
Cílem studia je poskytnou magisterské vysoškolské vzdělání absolventům, kteří budou mít hluboký teoretický matematický i fyzikální základ pro pochopení pokročilých fyzikálních jevů a zkušenosti s pokročilými fyzikálními měřicími technikami. Fyzikální procesy budou schopni nejen experimentálně měřit, ale i modelovat za použití vhodného softwaru. Budou seznámeni i se softwarem na zpracování a vizualizaci dat a řízení experimentů. Díky vysoké kvalitě jazykového vzdělávání na PřF JU budou absolventi schopni pracovat s anglicky psanou literaturou a softwarem a komunikovat se zahraničními odborníky a partnery.

Díky svému nadhledu, zkušenostem s řešením problémů v řadě oblastí fyziky experimentálními přístupy i modelováním a znalostí vazeb mezi těmito přístupy bude absolvent schopen zastávat pozice v základním i aplikovaném výzkumu akademických pracovišť a výzkumných a vývojových centrech výrobních závodů či jejich provozech. Uplatnění nalezne také ve specializovaných soukromých firmách věnujících se fyzikálnímu měření a servisu měřících zařízení.

Absolvent studia si rozšíří své dosavadní znalosti o magisterské kurzy věnované pokročilému fyzikálnímu měření a modelování. Jejich profil odpovídá zaměření pracoviště (optická měření, plazmové technologie, zpracování audiosignálů, elektronová mikroskopie, částicové i spojité počítačové modelování, modelování fyzikálních procesů a řízení experimentů). Poptávce významných zaměstnavatelů v jižních Čechách (ČEZ - JE Temelín, Bosch - výrobní a vývojový závod v Č. Budějovicích zaměřený na palivové systémy a zpracování plastů) vycházejí vstříc kurzy věnované jaderné fyzice a energetice (Jaderná energetika, Experimentální reaktor a jeho využití v jaderné energetice) a modelování proudění (Numerická matematika II. - num. vyp. dif. rov., Mechanika tekutin).

Realizace oboru je v souladu se strategickým projektem JU "Rozvoj výzkumných a výukových kapacit pro přírodovědné a technické obory JU v Českých Budějovicích – Přírodovědecká fakulta (Rozvoj PřF JU)", v rámci něhož PřF JU v roce 2013 dokončila stavbu budovy C, ve které bylo vybudováno a vybaveno výukové i vědecké zázemí Katedry fyziky PřF.

Se zaměřením vědecké činnosti Katedry fyziky a vybavením vědeckých laboratoří se uchazeč může seznámit na stránkách jednotlivých laboratoří.

Studijní plán:
V průběhu magisterského studia musí student získat alespoň 120 kreditů. Tyto kredity získá za povinné předměty oboru (45 kreditů), za povinně volitelné předměty v minimálním rozsahu 28 kreditů, za volitelné předměty vlastního výběru v minimálním rozsahu 8 kreditů a za diplomovou práci (39 kreditů).
Pokud student absolvoval některý z povinných předmětů již v bakalářském studiu, musí si odpovídající počet kreditů doplnit některým povinně volitelným předmětem (bak. obor Fyzika obsahuje povinně předměty Matematická analýza III, IV; naopak bak. obor Měřicí a výpočetní technika obsahuje povinně předměty Elektronika II a Principy a systémy měřících přístrojů).

Studijní plán v nové akreditaci 2018-2028

Elektronické a elektrotechnické předměty:
Elektronika I., II., (povinné předměty, absolventi MVT mají splněno z bak. studia)
Snímače, detektory, čidla I-principy, Snímače, detektory, čidla II-příklady apl. (povinné předměty)
Modelování elektronických obvodů, Zpracování audiosignálů (povinně volitelné předměty)

Měřicí technika:
Principy a systémy měřících přístrojů (povinný předmět, absolventi MVT mají splněno z bak. studia)
Speciální měření (p)
Optická měření (pv)

Fyzikální předměty:
Fyzika plazmatu, Plazmová fyzika a astrofyzika, Plazmové technologie (pv)
Materiály a technologie připravy (pv)
Kvantová teorie I., Lasery a nelineární optika (pv)
Mechanika tekutin (pv)
Electron Microscopy I., II. (pv)
Jaderná energetika (v)
Experimentální reaktor (ÚJV Řež) a jeho využití v jaderné energetice (pv)

Modelování:
Software pro vědecko-technické výpočty (p)
Počítačová fyzika – počítačové modelování (p)
LabView (pv)
Modelování a simulace (pv)
Pokročilé simulace ve fyzice mnoha částic (pv)
Numerická matematika II. - num. vyp. dif. rov. (pv)
Počítačová grafika (v)

Matematické předměty:
Matematická analýza III. (p)
Úvod do diferenciálních rovnic (pv)
Diferenciální rovnice (pv)
Numerická matematika I. (pv)
Matematická analýza IV. (pv)

Programování:
Základy programování v jazyce C nebo Procedurální programování v C/C++ (povinný předmět, absolventi MVT mají splněno z bak. studia)
Objektové programování v C++ a C# (povinně volitelný předmět, absolventi MVT mají splněno z bak. studia)
Paralelní programování (pv)

Cizí jazyk:
Magisterská zkouška z angličtiny (p)

Otázky ke Státním závěrečným zkouškám

Číst dál …Magisterské studijní obory

Přečteno: 3491

PRF