Porte aperte dei laboratori dell'università di Verona PERCORSI DI AVVICINAMENTO AL MONDO DELLA RICERCA PER LE SCUOLE SUPERIORI

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1 Porte aperte dei laboratori dell'università di Verona PERCORSI DI AVVICINAMENTO AL MONDO DELLA RICERCA PER LE SCUOLE SUPERIORI VERONA, 23 SETTEMBRE 2011 Un iniziativa realizzata con il sostegno del Programma comunitario FP7-PEOPLE

2 Indice generale PERCORSO 1 Genetica Molecolare e Colture Cellulari Vegetali...4 PERCORSO 2 Biologia vegetale...4 PERCORSO 3 di Chimica e Biochimica...5 PERCORSO 4 VIPS e ALTAIR...6 PERCORSO 5 Museo di Storia dell Informatica...7 PERCORSO 6 o STARS (Semistructured Temporal clinical GeogRaphical Systems)...8 PERCORSO 7 o di Sicurezza informatica...9 PERCORSO 8 o ESD Electronic Systems Design...9 PERCORSO 9 di Fisica...10 Indicazioni generali...11 Modalità di iscrizione...11 Modalità di partecipazione...11 Dove si trovano i laboratori...11 Informazioni...11 Scheda di partecipazione...12 Informazioni Università di Verona Area Ricerca Notte Europea dei Ricercatori tel / nottedeiricercatori@ateneo.univr.it web: 2

3 Gent.mo/a Dirigente, Gentmo/a Docente, il 23 settembre l Unione Europea festeggia la Notte Europea dei Ricercatori. Anche la nostra regione è coinvolta nell iniziativa attraverso il progetto VenetoNight, che riunisce l'università Ca Foscari di Venezia, lo IUAV, l Università di Padova e il nostro Ateneo, oltre alla Fondazione Eni Enrico Mattei, al Comune di Venezia e a Unioncamere del Veneto. Il progetto è sostenuto dalla Commissione Europea attraverso il programma People del Settimo Programma Quadro per la Ricerca e lo Sviluppo Tecnologico ( ). A Verona, il 23 settembre 2011 ci sarà un ricco programma di conferenze, spettacoli, incontri e altri eventi, per ricordare l importanza della ricerca scientifica e conoscerne i protagonisti da vicino. Grazie alla collaborazione con la sezione orientamento dell Ufficio Scolastico XII di Verona, nella mattina del 23 settembre alcuni dei laboratori dei dipartimenti di Biotecnologie e di Informatica saranno aperti alle classi delle scuole secondarie di secondo grado. Vorremmo che questa fosse l occasione per avvicinarsi al mondo della ricerca. Sono certo che l iniziativa incontrerà l interesse dei docenti e degli studenti. Per maggiori informazioni, è possibile visitare il sito creato ad hoc per l iniziativa o contattare l ufficio Area Ricerca (nottedeiricercatori@ateneo.univr.it, tel / ). Alessandro Mazzucco Magnifico Rettore Università degli Studi di Verona 3

4 PERCORSO 1 Genetica Molecolare e Colture Cellulari Vegetali o di Genetica Molecolare e Colture Cellulari Vegetali Antonella Furini Biennio Verranno mostrate alcune attività comunemente effettuate dal laboratorio, come l estrazione del DNA, la gel elettroforesi, l analisi PCR, le colture in vitro di cellule vegetali. Gli alunni apprenderanno alcune delle più semplici tecniche di ingegneria genetica che sta alla base della sperimentazione in Biologia. Genetica, Biologia Vegetale Cà Vignal 1 - Aula B 60 minuti Max 25 persone PERCORSO 2 Biologia vegetale o di Biologia Vegetale Flavia Guzzo Triennio Gli studenti potranno fare una esercitazione pratica sull osservazione di cellule vegetali vive. Biologia vegetale, Biologia cellulare Cà Vignal 1 - Aula B 90 minuti Max 30 persone 4

5 PERCORSO 3 di Chimica e Biochimica o MIP Molecularly imprinted polymers (anticorpi di plastica) Alessandra Maria Bossi o di Proteomica e spettrometria di massa Daniela Cecconi o di Biocristallografia Stefano Capaldi o di Risonanza Magnetica Nucleare Mariapina D Onofrio Biennio e Triennio o MIP. Verrà mostrata la fabbricazione di nano particelle di plastica per uso diagnostico e clinico. Le nanoparticelle di plastica, capaci di essere veicolate a un organo o a una cellula precisa e di legarsi con precisione a una molecola, nascono grazie alla condivisione di saperi tra diverse discipline: chimica dei polimeri, biologia molecolare, biochimica, fisica. Tali particelle sono dette anticorpi di plastica e sono pronte a rivoluzionare la diagnostica e la medicina attuali. o di Proteomica e spettrometria di massa. Verrà presentato il laboratorio e verrà mostrato come si effettua un analisi in spettrometria di massa. La visita è rilevante per poter apprendere quali siano le strumentazioni e le potenzialità di un laboratorio di ricerca per analisi proteomiche. o di Biocristallografia. Il laboratorio si occupa della determinazione della struttura tridimensionale di proteine, in particolare di proteine d interesse medico (Cancro e Morbo di Alzheimer). Mostrare le attività che si svolgono in questo laboratorio può pertanto essere di interesse in quanto di solito nelle scuole si parla di molecole ma non si spiega come si fa a determinare la loro struttura tridimensionale. Modalità di partecipazione o di Risonanza Magnetica Nucleare. Durante la visita verranno mostrate le seguenti attività: Preparazione di campioni (proteine) per lo studio mediante risonanza magnetica nucleare in soluzione. Breve descrizione dello strumento e del suo funzionamento. Descrizione del settaggio di esperimenti 1D, 2D e 3D per studi strutturali e di interazione. Analisi spettri e risultati. Breve spiegazione dell applicabilità di questo tipo di ricerca. Verranno quindi descritte tecniche di interesse generale nel mondo della ricerca. Verrà anche messo in luce come lo studio strutturale di proteine anche mediante risonanza magnetica nucleare, essendo strumentale anche per chiarire meccanismi funzionali biologici, sia ampiamente utilizzato anche in ambito industriale. Biologia, Biofisica, Biologia Molecolare, Biochimica, Chimica, Cristallografia, Nanotecnologie Cà Vignal 1 - Aula B 90 minuti Max 30 persone La classe sarà suddivisa in tre gruppi di 10 persone, ciascuno dei quali visiterà i laboratori inclusi nel percorso. 5

6 PERCORSO 4 VIPS e ALTAIR Modalità di partecipazione o di Visione, Elaborazione delle Immagini e Suoni (VIPS) Marco Cristani o di robotica ALTAIR Paolo Fiorini Biennio e Triennio o VIPS. Il o di Visione, Elaborazione delle Immagini e Suoni (VIPS) del Dipartimento di Informatica dell Università degli Studi di Verona è attivo nella ricerca di base e applicata per le discipline di Visione Artificiale e Riconoscimento, Elaborazione di Immagini, Interazione Uomo- Macchina ed Elaborazione e Sintesi di Suoni e nella relativa formazione. L esperienza e le competenze acquisite vengono impiegate per lo sviluppo di applicazioni all interno di una consolidata collaborazione con la Commissione Europea, agenzie di ricerca nazionali e internazionali, industrie e istituzioni. La ricerca in VIPS è condotta da gruppi di lavoro che interagiscono costantemente e si confrontano in incontri periodici volti alla diffusione delle competenze acquisite e alla discussione delle problematiche comuni, in un processo di continua crescita professionale. Ci auguriamo pertanto che dare un idea della pervasività delle discipline studiate nel laboratorio VIPS attragga molti studenti. Ci aspettiamo che video sorveglianza, elaborazione di immagini biomediche, riconoscimento di volti, grafica associata ad il mondo dei videogiochi, utilizzo di sensori avanzati quali Kinect siano argomenti che da soli assicurino l interesse di un vasto audience, soprattutto dei più giovani. o di robotica ALTAIR. Il laboratorio di robotica ALTAIR si occupa di ricerca e sviluppo di sistemi robotici per le attività di servizio, quali medicina, chirurgia, assistenza a disabili, logistica ecc. In questo periodo, il laboratorio e particolarmente impegnato in alcuni progetti di chirurgia robotica, e di robotica bio-ispirata. Nel campo della chirurgia robotica stiamo sviluppando nuove tecnologie informatiche per l addestramento e la guida dei chirurghi. Nel campo della bio-robotica, stiamo studiando l interazione tra la linea laterale di un pesce e le sue capacita di navigazione in acque turbolente. Ci auguriamo che la visita del laboratorio motivi gli studenti ad intraprendere una carriera scientifica, in grado di offrire ricompense professionali, personali ed economiche. In particolare, questa visita dovrebbe far capire agli studenti che le materie, anche se rigorose, possono portare a grandi soddisfazioni e non sono esclusivo dominio di pochi individui speciali. Matematica, Geometria, Fisica, Biologia,Programmazione,Tecnologie, Scienze, Filosofia Cà Vignal 2 - Aula Verde 90 minuti Max 30 persone La classe sarà suddivisa in tre gruppi di 10 persone, ciascuno dei quali visiterà i laboratori inclusi nel percorso. 6

7 PERCORSO 5 Museo di Storia dell Informatica Modalità di partecipazione S.T.A.R.S.- sezione Museo di Storia dell Informatica Marco Cristanini Biennio e Triennio Ricerca e catalogazione tramite database online di materiale informatico storico, al fine di salvaguardare lo stesso. Ogni pezzo viene pulito e testato, e per esso si esegue una minuziosa ricerca storica mirata ad inserirlo nel suddetto database nel modo più preciso possibile, in termini temporali e tecnici. Gli oggetti a disposizione vengono quindi allestiti in un Museo aperto al pubblico; vengono quindi preparati dei percorsi più o meno articolati e dettagliati, in base all età dei singoli visitatori o ai tipi di scolaresche. L interesse, oltre che nei sistemi utilizzati per realizzare il database e il sito del Museo, può derivare da guide finalizzate a mettere in luce precisi percorsi storici da vari punti di vista, come ad esempio quello matematico relativo alla storia del calcolo, o quello più tecnologico basato sull evoluzione delle tecnologie di realizzazione dei microprocessori. Informatica, Matematica, Fisica, Elettronica Cà Vignal 2 - Aula Verde 180 minuti Max 30 persone La classe sarà suddivisa in tre gruppi di 10 persone, ciascuno dei quali visiterà i laboratori inclusi nel percorso. 7

8 PERCORSO 6 o STARS (Semistructured Temporal clinical GeogRaphical Systems) o STARS Semistructured Temporal clinical GeogRaphical Systems Carlo Combi Biennio e Triennio Il laboratorio rappresenta il luogo di lavoro dei tesisti del gruppo di ricerca di Basi di Dati e Sistemi Informativi. Il gruppo si occupa di tutti gli aspetti teorici, tecnologici e metodologici relativi alla gestione delle informazioni all'interno di organizzazioni complesse. L'attività di ricerca si concentra sui seguenti argomenti: Sistemi informativi su web Sistemi informativi temporali Sistemi informativi sanitari Sistemi informativi geografici Basi di dati per dati semistrutturari Le basi di dati e i sistemi informativi (informatizzati e non) sono onnipresenti in ogni azienda, piccola e grande. I sistemi informativi sono alla base del normale funzionamento delle aziende per esempio per la gestione di ordini, personale, prodotti, ma sono utilizzati anche per la gestione dei processi svolti dall'azienda (flussi di informazione e lavoro). Per questo conoscenze nell'ambito delle basi di dati e dei sistemi informativi sono richieste trasversalmente in aziende di ogni tipo e in ogni campo di lavoro. Le maggiori aziende del mondo (per esempio Microsoft e IBM) propongono soluzioni per le basi di dati e i sistemi informativi. Modalità di partecipazione Basi di dati, Sistemi informativi geografici, Sistemi informativi aziendali Cà Vignal 2 - Aula Verde 90 minuti Max 30 persone La classe sarà suddivisa in tre gruppi di 10 persone, ciascuno dei quali visiterà i laboratori inclusi nel percorso. 8

9 PERCORSO 7 o di Sicurezza informatica Modalità di partecipazione o di Sicurezza informatica Luca Viganò Triennio Gli studenti utilizzeranno dei software per l apprendimento di attacchi informatici verso applicazioni web. Vista la loro semplicità, gli attacchi proposti non sono utilizzabili in ambienti reali ma riassumono quali sono le più comuni tecniche utilizzate. Attraverso l insegnamento di comuni metodologie di attacco informatica (e di difesa da tali attacchi), si avranno tre conseguenze positive: Dare una visione delle attività universitarie più interessante e coinvolgente. Sensibilizzare ad un uso delle applicazioni web più meditato e competente. Aumentare la voglia di studiare informatica e, in generale, materie scientifiche. Sicurezza delle reti e dei sistemi, Reti Cà Vignal 2 - Aula Verde 60 minuti Max 15 persone La classe sarà suddivisa in gruppi di massimo 15 persone, ciascuno dei quali visiterà il laboratorio, fino ad un massimo di 3 visite (per un totale di 45 persone. PERCORSO 8 o ESD Electronic Systems Design o di Electronic Systems Design (ESD) Davide Quaglia Triennio Dimostrazione della programmazione di un circuito elettronico a partire da una descrizione mediante linguaggio di programmazione VHDL. La dimostrazione permette di capire alcuni concetti di base sullo sviluppo odierno dei sistemi elettronici. Elettronica digitale Cà Vignal 2 - Aula Verde 30 minuti Max 25 persone 9

10 PERCORSO 9 di Fisica Modalità di partecipazione o di Fisica Sperimentale Gino Mariotto Laboratory for Applied Physics and Photovoltaics Alessandro Romeo Triennio o di Fisica sperimentale. Durante la visita verranno illustrate le seguenti attività: Spettroscopia vibrazionale Raman di solidi cristallini e molecolari, tramite la misura degli spettri di diffusione anelastica della luce da parte delle eccitazioni elementari (vibrazioni) di tali sistemi. Microscopia Raman di materiali compositi nano- e micro-strutturati. Analisi degli effetti spettrali legati al confinamento delle vibrazioni in nano-particelle. La visita consente alla studente dell ultimo anno della scuole media superiore di rendersi conto dei principali aspetti che caratterizzano l attività di ricerca svolta in un o di Fisica sperimentale, finalizzata allo studio delle eccitazioni elementari nella materia condensata con l uso di strumentazione complessa e allo stato dell arte e con l impiego dei metodi di indagine della micro-spettroscopia laser. Laboratory for Applied Physics and Photovoltaics. Il laboratorio si occupa della realizzazione e studio delle celle solari a film sottile di seconda generazione. Nel nostro laboratorio i singoli strati policristallini vengono cresciuti e studiati, i dispositivi finiti vengono misurati ed analizzati. Le celle solari a film sottile permettono un costo energetico notevolmente più basso rispetto al costo delle tecnologie convenzionali permettendo la grid parity per i paesi di maggiore insolazione tra cui anche l Italia. Il fotovoltaico è uno delle alternative più affascinanti ed interessanti alle tecnologie energetiche tradizionali e la possibilità per gli studenti di toccare con mano le metodologie di preparazione delle celle e il metodo di funzionamento delle stesse (che è spesso ignorato) può dare agli studenti una diversa prospettiva ed un maggiore bagaglio culturale in campo energetico. Fisica, Chimica, Ingegneria elettronica Cà Vignal 2 - Aula Verde 90 minuti Max 30 persone La classe sarà suddivisa in due gruppi di 5 persone, ciascuno dei quali visiterà i laboratori inclusi nel percorso. 10

11 Indicazioni generali MODALITÀ DI ISCRIZIONE Per aderire all iniziativa è necessario inviare la scheda seguente compilata in tutte le sue parti entro il 15 settembre La scheda può essere inviata: via fax allo scansionata, via a nottedeiricercatori@ateneo.univr.it. Le adesioni saranno prese in considerazione secondo l ordine di arrivo e in base alla disponibilità dei posti. Ciascuna classe può esprimere due opzioni: nel caso non ci fossero posti disponibili per l opzione indicata come prima, si verificherà la disponibilità per la seconda. Ciascun referente riceverà conferma della partecipazione all iniziativa, attraverso un inviata all indirizzo indicato nella scheda di partecipazione. La partecipazione della classe è da considerarsi confermata solo a seguito del ricevimento di di conferma da parte di Area Ricerca. MODALITÀ DI PARTECIPAZIONE La partecipazione alla visita ai laboratori è gratuita, previa iscrizione. Le classi sono tenute a presentarsi nel luogo di ritrovo indicato nella scheda del percorso almeno 15 minuti prima. Eventuali ritardi potrebbero compromettere la visita ai laboratori. In alcuni casi le classi potranno accedere ai laboratori solo in piccoli gruppi, come indicato nelle schede di presentazione. Abbiamo cercato di razionalizzare l afflusso dei gruppi alle visite, ma sono da tenere in conto alcune fasi in cui parte della classe attendono il proprio turno per la visita. DOVE SI TROVANO I LABORATORI Dipartimento di Biotecnologie Edificio Cà Vignal 1 Strada Le Grazie 15 Verona (dietro il Policlinico di Borgo Roma) Dipartimento di Informatica Edificio Cà Vignal 2 Strada Le Grazie 15 Verona (dietro il Policlinico di Borgo Roma) INFORMAZIONI Università di Verona Area Ricerca - Notte Europea dei Ricercatori tel / nottedeiricercatori@ateneo.univr.it 11

12 Scheda di partecipazione Inviare la scheda via fax ( ) o via scansionata a nottedeiricercatori@ateneo.univr.it entro e non oltre il 15 settembre 2011 DATI DELLA SCUOLA Scuola Indirizzo Telefono Fax segreteria Classe Totale studenti Totale accompagnatori DATI DEL DOCENTE DI RIFERIMENTO Nome e cognome Telefono Cellulare * * Per consentire di contattare in modo più rapido e diretto si richiede di indicare il numero di cellulare. PERCORSO SCELTO (Indicare con 1 la prima opzione, con 2 la seconda opzione. Max 2 opzioni totali) PERCORSO 1 - o di Genetica Molecolare e Colture Cellulari Vegetali PERCORSO 2 - o di Biologia vegetale PERCORSO 3 - di Chimica e Biochimica PERCORSO 4 - VIPS e ALTAIR PERCORSO 5 - Museo di Storia dell Informatica PERCORSO 6 - o STARS (Semistructured Temporal clinical GeogRaphical Systems) PERCORSO 7 - o di Sicurezza informatica PERCORSO 8 - o ESD Electronic Systems Design PERCORSO 9 - di Fisica Il/La sottoscritto/a dichiara di essere consapevole che l'università può utilizzare i dati contenuti nella presente dichiarazione esclusivamente nell'ambito e per i fini istituzionali della Pubblica Amministrazione (D.Lgs , n. 196, Codice in materia di protezione dei dati personali, art. 18) e si impegna a segnalare tempestivamente le variazioni che dovessero successivamente intervenire. Data Firma dell insegnante 12