Inhalt

Abstract:

Für den Arbeitsalltag von Lebenswissenschaftlern sind die Nutzung frei verfügbarer Online-Datenbanken, die Verwendung von Internet-Anwendungen sowie Programmen und Apps zur Analyse biologischer Daten ebenso wie der Zugang zu den aktuellen Forschungsergebnissen unumgänglich. Mit Beginn der Bachelorarbeit und den damit verbundenen ersten eigenen Forschungsarbeiten werden von den Studierenden daher Kompetenzen verlangt, die in den aktuellen Biologie-Curricula bisher kaum vermittelt werden. Dieser Kurs soll diese Lücke schließen und eine praxisorientierte Einführung in die Anwendung digitaler Werkzeuge liefern. Den Studierenden sollen die wichtigsten Werkzeuge vorgestellt werden und sie sollen die wichtigsten Funktionen durch konkrete Aufgabenstellungen üben.

Das didaktische Konzept integriert problemorientiertes und handlungsbasiertes Lernen. So erfolgt die Wissensvermittlung durch praxisbezogene Übungsaufgaben, in denen die Recherche relevanter Daten aus Online-Datenbanken sowie deren Bearbeitung und Analyse durch web-basierte Anwendungen erlernt und eingeübt wird. Lange, textlastige Einführungen werden hierbei vermieden. Durch eine geschickte Auswahl von kleinteiligen Aufgabenstellungen und den geführten Verweis auf ganz spezifische Online-Ressourcen werden die Studierenden zum aktiven, handelnden Lernen angeregt.

Gliederung:

00 - Was wir unter "Digitale Werkzeuge" verstehen

01 - Das Internet für Biologen

02 - Arbeiten mit Sequenzen

03 - Arbeiten mit Daten und Dokumentieren

04 - Lernen und Planen

Detaillierter Inhalt:

Fach und Methodenkompetenz: Die Studierenden ...
... recherchieren schnell und zielgerichtet lebenswissenschaftliche Fragestellungen
... kennen ausgewählte biologische Datenbanken, Programme, Apps und Online-Tools
... verstehen deren Grundfunktionen und die Anwendungsmöglichkeiten
... formulieren Datenbankabfragen bei ausgesuchten wissenschaftlichen Portalen
... verstehen die Ergebnisse von Datenbankabfragen
... dokumentieren ihre Versuchsergebnisse regelkonform
... erstellen aussagekräftige wissenschaftliche Abbildungen
... wenden ihr biologisches Wissen bei der Nutzung digitaler Werkzeuge an
Persönliche und soziale Kompetenzen: Die Studierenden ...
... organisieren ihr Lernen selbstständig
... erstellen ein „persönliches Lernnetzwerk“
... beurteilen die Arbeit ihrer Mitstudenten und begründen ihr Urteil
... wenden das „Learning Management System“ StudOn aus der Lernerperspektive an

Lern-/Qualifikationsziele:

-

Lehrveranstaltungstyp:

Virtuelles Praktikum

Interaktionsformen mit Betreuer/in:

Übungsaufgaben für Selbstlernbetrieb, E-Mail, Kooperation Lerner/Betreuer bei der Aufgabenbearbeitung, Übungsaufgaben

Interaktionsformen mit Mitlernenden:

Gemeinsame Aufgabenbearbeitung, Forum, E-Mail

Kursdemo:

zur Kursdemo

Nutzung

Kurs ist konzipiert für:

FAU: Biologie Bachelor (Pflicht im 4.Semester)

JMU: Biologie Bachelor (Wahlpflicht)

Mediziner mit Forschungsinteresse

Mediziner in der Promotionsphase

Andere Lebenswissenschaftliche Studiengänge an HAW und Uni

Formale Voraussetzungen:

Keine

Erforderliche Vorkenntnisse:

Grundlagen der Zell- und Molekluarbiologie
das sind konkret folgende Bereiche:

Grundlagen der Biochemie

• Chemische Eigenschaften von Wasser und einfacher organischer Moleküe
• Aufbau von Proteinen, Sekundärstrukturen, Wasserstoffbrücken, Isolelektrischer Punkt, Proteinfaltung, einfache Methoden zur Proteinanalytik
• Aufbau der DNA, DNA in verschiedenen Organismen, Organellen, Viren und Plasmiden, DNA Komplementarität, Hybridisierung und Methoden zur DNA Charakterisierung, Struktur und Funktionen unterschiedlicher RNA Moleküle, mRNA, tRNA rRNA, und RNA als Katalysator
• Membranaufbau, Proteine in Membranen, Grundlagen des Membrantransports
• Sequenzvergleiche homologer Proteine und RNA-Moleküle

Grundlagen der Zellbiologie

• Zellwand und Extrazelluläre Matrix
• Plasmamembran (Funktion, Bausteine, Proteinanteil, Transport, Energetisierung, ATPasen, Rezeptoren, Signalleitung)
• Zell/Zell-Verbindungen
• Vakuole der Pflanzenzelle, Lysosom der Tierzelle
• Peroxysomen
• Plastiden, Mitochondrien (Funktionen, Plastom, Chondriom)
• Ribosomen (Funktion, Polysomen, 70S versus 80S, rRNA)
• Endoplasmatisches Reticulum (Proteinsynthese und -modifikation, Sekretion)
• Golgi-Apparat (Proteinmodifikationen, Sekretion)
• Zellkern (Aufbau, Funktion, Chromatin, Nukleosomen, Histone)
• Zytoplasma, Zytosol und Zytoskelett
• Eukaryontische Geißeln und prokaryontische Flagellen

Grundlagen der Genetik und Entwicklungsbiologie

• Wachstum und Teilung (Zellzyklus, Mitosephasen, Checkpoints, Replikation)
• Genexpression, Zytogenetik und Sexualität (Transkription und RNA-Processing, Genomorganisation bei Pro- und Eukaryoten, Bedeutung der Sexualität, Generationswechsel, Meiose, Mechanismen der Neukombination)
• Klassische Genetik (Genbegriff, Gen und Phän, Allelbegriff, Mutation und Selektion, Genpool, dominante und rezessive Merkmale, Mendel-Regeln, Genkopplung, Genkarten)
• Molekulare Genetik (Genregulation, Transkriptionsfaktoren)
• Entwicklung (Determination und Differenzierung, Signaltransduktion und Induktion, Keimbahn/Soma, Stammzellkonzept, Zelltod, Krebs)

Hinweise zur Nutzung:

Die digitalen Werkzeuge, die Gegenstand dieser Übung sind, sind online verfügbar und erfordern keine Installation von Programmen, lediglich ein Internetbrowser wird benötigt. In Ausnahmefällen werden den Studierenden zusätzlich Freeware Programme empfohlen, die sie auf Ihren Rechnern installieren können. Solche Programme gehören nicht zu den Prüfungsinhalten.

Der Kurs wird im Verlauf des Semesters getaktet sein. Er gliedert sich in 4 große Abschnitte, für deren Bearbeitung jeweils 2-3 Wochen vorgesehen sind. Am Ende eines jeden Abschnitts wird jeweils eine komplexere Übungsaufgabe bearbeitet, die bestanden werden muss. Wenn die Aufgabe nicht innerhalb der Frist abgegeben wird, gilt sie als nicht bestanden. Die Übungsaufgaben können 2 Wochen nach der ersten Abgabe verbessert eingereicht werden. Danach werden die Lernmodule nicht mehr verfügbar sein. Eine dritte Wiederholung der jeweiligen Aufgabe kann im darauf folgenden Jahr erfolgen.

Kursumsetzung (verwendete Medien):

-

Erforderliche Technik:

-

Nutzungsentgelte:

für andere Personen als (reguläre) Studenten der vhb Trägerhochschulen nach Maßgabe der Benutzungs- und Entgeltordnung der vhb

Rechte hinsichtlich des Kursmaterials:

-

Verantwortlich

Anbieterhochschule:

Uni Erlangen-Nürnberg (FAU)

Anbieter:

Prof. Dr. Thomas Winkler

Prof. Dr. Dirk Becker

Dr. Heiner Busch

Autoren:

Heiner Busch

Jochen Trauner

Thomas Winkler

Betreuer:

Dr. Heiner Busch

Prüfung