Transcript Katedra fyziky - Přírodovědecká fakulta

Katedra fyziky
Přírodovědecká fakulta
Ostravská univerzita v Ostravě
http://katedry.osu.cz/kfy/zajimavafyzika/
I. Hlavní činnosti KFY (1991-2011):
stručný přehled
Personální složení
2 profesoři (E. Mechlová, A. Malijevský)
2 docenti (V. Špunda, D. Dvořák)
7 odborných asistentů (5 Ph.D.; 2 Mgr.)
4 interní doktorandi
7 externích spolupracovníků (3 Doc., 3
Ph.D., 1 Mgr.)
2 laborantky
sekretářka katedry (J. Janošcová)
Obory studia
3 bakalářské
•Biofyzika
•Fyzika (dvouoborová)
•Počítačové modelování ve fyzice (do 2011)
3 navazující magisterské
•Biofyzika
•Učitelství fyziky pro střední, základní školy (dvouoborové)
•Computer modelling in physics and mechanics (do r. 2010)
2 doktorské
•Teorie vzdělávání ve fyzice (od akademického roku 2004/2005)
•Biofyzika (od akademického roku 2010/2011)
•Spolupráce ve výuce s katedrami PřF OU: např. s Katedrou
biologie a ekologie (Experimentální biologie –Bc. i NMgr. studium)
•Spolupráce s LF OU
Zaměření vědecko-výzkumné činnosti KFY Biofyzika, biochemie a ekofyziologie fotosyntézy
 Problematika: vliv změn faktorů
Kultivační zařízení: růstové komory (KFY PřF
OU) a mini-biosféry (EEP CVGZ, Bílý Kříž)
vnějšího prostředí (radiace a její
spektrální složení, teplota, koncentrace
CO2 a další projevy změny klimatu) na
fotosyntetický aparát vyšších rostlin
Metodické přístupy: použití
biofyzikálních metod optické
spektroskopie ke studiu struktury a
funkčního stavu asimilačního aparátu a
rozvoj biochemických metod analýzy
složek asimilačního aparátu včetně
biologicky aktivních látek.
Kvalitní vybavení: základ je (mimo jiné)
absorpční a luminiscenční spektrofotometr.
Zaměření vědecko-výzkumné činnosti KFY Chemická fyzika
 Problematika: počítačové
Centrum numericky náročných výpočtů OU
(výpočetní klustry „Hermes“ a „Orion“)
Laboratoř počítačového modelování
modelování mezimolekulových
interakcí a numerické simulace
fyzikálně-chemických vlastností
atomových a molekulových
klastrů s hlavním důrazem na
jejich strukturu, termodynamiku a
dynamiku.
Rovnovážná struktura ionizovaného „klastru“
Xe35+(červeně – rozložení kladného náboje).
Zaměření vědecko-výzkumné činnosti KFY Odborná didaktika fyziky
 Problematika:
 Informační a komunikační technologie
ve výuce fyziky a vzdělávání učitelů
přírodních věd
 Vývoj a aplikace počítačem
podporovaných experimentů ve výuce
fyziky
 Vývoj a aplikace měřicího systému
EdLaB pro přírodovědná vzdělávání
Laboratoře počítačem podporované
výuky(nahoře) a školních pokusů (dole)
Měřící modul systému EdLaB
Výstupy VaV:
Hlavní výstupy – publikace v časopisech s IF:
V letech 1991-2011 cca 60 publikací (z toho cca 30 publikací v letech 2005-2011)
Publikace v impaktovaných časopisech (2010-2011, celkem 8):
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
KARLICKÝ, V., PODOLINSKÁ, J., NADKANSKÁ, L., ŠTROCH, M., ČAJÁNEK, M., ŠPUNDA, V. (2010):
Pigment composition and functional state of the thylakoid membranes during preparation of samples for
pigment-protein complexes separation by nondenaturing gel electrophoresis. Photosynthetica 48: 475-480
KLEM, K., AČ, A., HOLUB, P., KOVÁČ, D., ŠPUNDA, V., ROBSON, T.M., URBAN, O. (2011): Interactive
effects of PAR and UV radiation on the physiology, morphology and leaf optical properties of two barley
varieties, Environmental and Experimental Botany (in press), doi:10.1016/j.envexpbot.2011.08.008
MILOSLAVINA Y, LAMBREV P H, JÁVORFI T, VÁRKONYI Z, KARLICKÝ V, WALL J S, HIND G, GARAB G
(2011) Anisotropic circular dichroism signatures of oriented thylakoidmembranes and lamellar aggregates of
LHCII. Photosynthesis Research 10.1007/s11120-011-9664-y
OLEKSY, K., KARLICKÝ, F., KALUS, R. (2010) Structures and energetics of helium cluster cations:
Equilibrium geometries revisited through the genetic algorithm approach.. J CHEM PHYS. 133: 164314.
PUKOWIECOVÁ, P., GADÉA, F., KALUS, R. (2010): Photodissociation dynamics of ionic argon pentamer.
Journal of Chemical Physics 133: 214302.
ŠTROCH, M., VRÁBL, D., PODOLINSKÁ, J., KALINA, J., URBAN, O., ŠPUNDA, V. (2010): Acclimation of
Norway spruce photosynthetic apparatus to the combined effect of high irradiance and temperature. Journal
of Plant Physiology 167: 597-605
ŠVRČKOVÁ, P., VÍTEK, A., KARLICKÝ, F., PAIDAROVÁ, I., KALUS, R. (2011): Theoretical modeling of
ionization energies of argon clusters: Nuclear delocalization effects. Journal of Chemical Physics 134:
22431001-22431006.
VÍTEK, A., PAIDAROVÁ, I., KALUS, R. (2010) Structural changes in the water tetramer. A combined Monte
Carlo and DFT study. PHYS CHEM CHEM PHYS. 12:: 13657-13666.
Intenzivní rozvoj mezinárodní spolupráce va VaV (mimo jiné viz publikace)
A další aktivity
související s VaV
 Information and Communication Technologies in Education – ICTE
(konference s mezinárodní účastí – Rožnov pod Radhoštěm)
Založení a každoroční organizace konference v letech 2000 až 2010,
anglický recenzovaný sborník
 Mezinárodní konference Groupe International de Recherche sur
l'Enseignement de la Physique (GIREP, Ostrava 2004), účastníci ze 36
zemí, spoluorganizování s Institutem fyziky VŠB-TU,
Rozvoj spolupráce
s pracovišti v ČR i zahraničí
 Projekt BioNet Centrum (OP VpK
CZ.1.07/2.4.00/12.0062 ; 2010-2012):
vytvoření virtuálního kontaktního a
informačního centra pro podporu
partnerství mezi univerzitními a VaV
institucemi v oblasti „Plant Sciences“.
Spol. projekt s PřF UPOL Olomouc,
MZLU Brno, CVGZ AVČR Brno
Doposud na PřF OU realizováno:
• 15 přednášek (5 zahraničních - Univerzity
Karlsruhe, Helsinki, Bonn)
• Workshop „Plant Response to UV-radiation“
• 1. konkrétní výsledek již v 1. fázi projektu:
Dvouletá PostDoc Position (pracovní stáž) Dr.
M. Navrátila (KFY) na Karslruhe Institute of
Technology (bývalá Univ. Karlsruhe)
Shrnutí hlavních činností KFY:
 KFY má dlouhodobě nejmenší počet studentů v oborech
garantovaných katedrou v rámci PřF OU
 Značná závislost katedry na projektech VaV a důraz na kvalitu
vědecko-výzkumné činnosti
 Současná výzva pro skupinu biofyziky a KFY:
zapojení do projektů OP VaVpI:
1, Institut enviromentálních technologií, CZ.1.05/2.1.00/03.0100 (Prioritní osa 2,
Regionální centra VaV)
2, CzechGlobe – Centrum pro studium dopadů globální změny klimatu,
CZ.1.05/1.1.00/02.0073, (prioritní osa 1, Evropská centra excelence VaV, společné
pracoviště CVGZ AVČR a PřF OU „Laboratoř biofyzikální fyziologie rostlin“)
II, Individuální přístup ke studentům s důrazem
na jejich zapojení do vědecko-výzkumné činnosti
na katedře přináší výsledky:
podrobnější komentář
Studentská vědecká konference
(SVK) sekce fyzika
Soutěž o nejlepší studentské vědecké práce v
kategoriích: Věda je zábava (pro středoškolské
studenty a studenty Bc. oborů) a Věda má
budoucnost (pro studenty NMgr. a Ph.D. oborů)
Jeden z výsledků snahy o zapojení studentů do
vědecko-výzkumné činnosti katedry - vysoká účast
studentů vedených pedagogy KFY PřF OU na
studentských soutěžích.
Skupinová fotografie soutěžících SVK - sekce fyzika
2010. I když počet studentů oborů KFY tvoří přibližně jen 2
% studentů PřF OU, na počtu aktivních účastníků SVK to
není znát.
Nejen počet účastníků SVK, ale i vysoká kvalita většiny
soutěžních prací potěší. O to těžší je úděl poroty.
Pohled na soustředěné členy poroty (1. řada)
svědčí o tom, že jejich rozhodování není
jednoduché.
Vítěz SVK sekce fyzika 2010 v kategorii
Věda je zábava M. Rapčák (Gymnázium
v Orlové)
Důkaz kvality: nejenom vítězové SVK (sekce fyzika), ale i ostatní soutěžící se
mohou prosadit na celostátním a mezinárodním fóru (vybrané příklady: viz.
následující dva snímky).
Nejvýznamnější úspěchy středoškolských
studentů pod vedením našich pedagogů
 1. cena v celostátním kole soutěže
Středoškolská odborná činnost s prací „Monte
Carlo simulace atomárních klastrů“ (2009). M.
Rapčák a D. Pěgřímek pod vedením Mgr. A.
Vítka.
 1. cena v soutěži „European Union Contest for Young Scientists“ (Lisabon
2010, 125 soutěžících) - projekt „Úplný fázový diagram CO2 nanoklastrů“
studentů M. Rapčáka a D. Pěgřímka (Gymnázium v Orlové) pod vedením Mgr. A.
Vítka. Zároveň Cena Švédské akademie pro nejlepší práci a pozvání na
slavnostní předávání Nobelových cen.
Další příklad ocenění našich studentů
(aneb nezvítězíte-li v SVK na PřF OU, vydejte se do zahraničí)
Mgr. V. Karlický získal ocenění "mladý talent" na prestižní mezinárodní konferenci
„Photosynthesis Research for Sustainability“ (Baku, Ázerbájdžán 2011) za nejlepší
práci v posterové sekci.
Cenu předává Prof. J. Barber (Imperial College,
London), světově proslulý vědec (h-index 67) a
dlouholetý prezident společnosti „International
Society of Photosynthesis Research“.
Zapojení studentů Bc. a Mgr. oborů do vědeckého
výzkumu na KFY - několik strohých údajů o výstupech
 studenti jsou pravidelnými účastníky národních i mezinárodních
konferencí - autoři nebo spoluautoři více než 20 plakátových
sdělení (posl. 5 let)
Zapojení studentů Bc. a NMgr. oborů do vědeckého
výzkumu na KFY - několik strohých údajů o výstupech
 studenti jsou spoluautoři nebo autoři publikací v impaktovaných
časopisech (2009-2011)
JANEČEK, I., CINTAVÁ, S., HRIVŇÁK, D., KALUS, R., FÁRNÍK, M., GADÉA, F.
(2009): Postionization fragmentation of rare-gas trimers revisited with new
theoretical approaches. Journal of Chemical Physics 131: 114306-114306
KARLICKÝ, V., PODOLINSKÁ, J., NADKANSKÁ, L., ŠTROCH, M., ČAJÁNEK, M., ŠPUNDA,
V. (2010): Pigment composition and functional state of the thylakoid membranes during
preparation of samples for pigment-protein complexes separation by nondenaturing gel
electrophoresis. Photosynthetica 48: 475-480
PUKOWIECOVÁ, P., GADÉA, F., KALUS, R. (2010): Photodissociation dynamics of ionic
argon pentamer. Journal of Chemical Physics 133: 214302-214302
ŠTROCH, M., VRÁBL, D., PODOLINSKÁ, J., KALINA, J., URBAN, O., ŠPUNDA,
V.
(2010): Acclimation of Norway spruce photosynthetic apparatus to the combined effect
of high irradiance and temperature. Journal of Plant
Physiology 167: 597-605
ŠVRČKOVÁ, P., VÍTEK, A., KARLICKÝ, F., PAIDAROVÁ, I., KALUS, R. (2011):
Theoretical modeling of ionization energies of argon clusters: Nuclear delocalization
effects. Journal of Chemical Physics 134: 22431001-22431006
Zapojení studentů Bc. a Mgr. oborů do vědeckého
výzkumu na KFY - několik strohých údajů o výstupech
 studenti jsou spoluautoři užitných vzorů
KALINA, J. (KCHE), HRVOLOVÁ, B. (studentka Biofyziky): Izolace
luteinu a zeaxantinu ultrazvukem a selektivními rozpouštědly
z křídlatky. 2009
HRVOLOVÁ, B., KALINA, J.: Třísložkový dvoufázový systém pro
selektivní izolaci luteinu z rostlinného materiálu . 2010
 spoluřešitelé výzkumných projektů
Ve většině projektů VaV (viz snímek 8) byli oficiálními členy
řešitelských kolektivů i studenti
Připomenutí minulosti - příklady absolventů KFY
PřF OU, kteří se prosadili ve svém oboru
Didaktika fyziky
PaedDr. Antonín Balnar, PhD.
1995 – 2000: Absolvent oboru Učitelství matematiky a
fyziky pro střední školy, KFY PřF OU
2006: doktorské studium (Ph.D.; školitelka: Prof. RNDr.
Erika Mechlová, CSc.)
Od 2007 ředitel Wichterlova
gymnázia, Ostrava-Poruba
Chemická fyzika
Mgr. F. Karlický, Ph.D.
Dříve:
Absolvent oboru Učitelství matematiky a fyziky
pro střední školy (KFY PřF OU)
Odborný asistent KFY PřF OU
Nyní: vědecký pracovník RCPTM,
PřF UPOL, 17. listopadu 12, Olomouc
Současný výzkum: kvantově chemické výpočty, uhlíkové
struktury.
Nejvýznamnější úspěchy: spolupráce na projektu výroby nejtenčího izolantu
F. Karlický v televizním pořadu ČT24 Milénium.
Vědci z RCPTM (Olomouc) soupeří s čerstvými
nositeli Nobelovy ceny o objev speciálního izolantu
(na bázi nanostruktur). Kromě toho navrhli i úplně
nový typ polovodiče. Co umožní? Třeba lehčí
a menší televize, počítače nebo mobilní telefony.
Biofyzika
Mgr. J. Vrána, Ph.D.
Dříve:
Nyní:
Absolvent oboru Bioyzika
(KFY PřF OU)
Vedoucí laboratoře průtokové cytometrie, Institute for
Stem Cell Research, University of Edinburgh, UK
Vědecký
pracovník
Laboratoř
molekulární
cytogenetiky a cytometrie, Ústav experimentální.
Botaniky AVČR, Olomouc
Výzkum: analýza a třídění rostlinných chromozómů, určování ploidního stupně
a měření obsahu DNA pomocí průtokového cytometru
Nejvýznamnější úspěch: spoluautor
publikace v jednom z nejprestižnějších
vědeckých časopisů NATURE (IF 36,1)
Současnost KFY – řada našich
absolventů je platnými členy KFY
Seznam interních zaměstnanců KFY k 1.9. 2011:
2 profesoři (E. Mechlová, A. Malijevský)
2 docenti (V. Špunda, D. Dvořák)
7 odborných asistentů (5 Ph.D.; 2 Mgr.)
2 laborantky
sekretářka katedry (J. Janošcová)
A pohled do budoucnosti – jsme
zapojeni do řady dalších aktivit;
snažíme se, aby alespoň někteří SŠ
studenti poznali, že fyzikální obory
mohou být zajímavé a užitečné
 S kladným ohlasem se setkává např. Letní
přírodovědná škola aneb Jak se učí přírodní vědy.
LPŠ si klade za cíl populární formou přiblížit
vědu i studium na VŠ středoškolským studentům
Závěrem bych chtěl poděkovat
předchozím vedoucím KFY PřF OU
Doc. RNDr. L. Sklenákovi, CSc.
a
Doc. RNDr. R. Kalusovi, Ph.D.,
a všem (jak současným, tak minulým) pracovníkům,
kteří se díky svému zapálení pro obor zasloužili o to, že se
Katedra fyziky PřF OU stala za uplynulých 20 let celostátně
respektovanou katedrou fyziky.
Děkuji za pozornost