Mikroskopie

Cílem studia v navazujícím magisterském programu je získat profesní kvalifikaci odborníka v oblasti mikroskopických metod se zaměřením zejména na elektronovou a světelnou mikroskopii a další zobrazovací metody připraveného pro aplikační i výzkumnou práci. Obsah programu je proto zaměřen jednak na upevnění a prohloubení vzdělání získaného v předchozím bakalářském programu s fyzikálním, matematicko-fyzikálním a biofyzikálním zaměřením, a to v oblastech světelné a částicové optiky, vlastností materiálů a struktury biologických vzorků, fyziky týkající se vlastností a konstrukce zobrazovacích přístrojů a získání specifických znalostí a dovedností z oblasti fyziky, strukturní biofyziky potřebných pro výkon povolání vývojového a aplikačního specialisty. Cílem je připravit kvalifikované odborníky jak teoreticky, s důrazem na schopnost sledovat vývoj metod související fyziky, tak prakticky prostřednictvím absolvování praxí na standardních i vývojových pracovištích výrobních firem a na akademických pracovištích. V jihomoravském regionu jsou firmy vyrábějící elektronové mikroskopy, firmy na optické a holografické mikroskopy, ústavy Akademie věd a moderní výzkumné kampusy MU a VUT. Dvouleté magisterské studium je zakončeno státní závěrečnou zkouškou.

Jedná se o nový, profesně orientovaný studijní program.

Odbornou fyziku v různých zaměřeních lze studovat na všech univerzitách sdružených v Asociaci výzkumných univerzit ČR. Po absolventech fyzikálně orientovaných oborů je vysoká poptávka ze strany špičkových firem a tento program má za cíl dále rozšířit možnosti absolventů na trhu práce směrem do aplikací ke studiu nejen materiálů, ale též biologických vzorků a procesů.

Program je akreditován na Přírodovědecké fakultě. Na jeho zajištění programu budou spolupracovat kromě akademických pracovníků z této fakulty a centra CEITEC MU i další brněnské instituce a firmy: Thermo Fisher Scientific, Tescan a Delong Instruments, Ústav přístrojové techniky AV ČR, Ústav fyziky materiálů AV ČR. Všechna tato pracoviště se budou podílet na výuce, zajištění odborné praxe a závěrečných prací studentů a disponují potřebnými odborníky pro oblast experimentální i teoretické fyziky a jsou patřičně vybavena moderní technikou či ji přímo vyvíjí a vyrábí. Pozitivem nově koncipovaného programu je sledování moderního trendu vývoje a využití širokého spektra zobrazovacích metod pro studium materiálů i biologických vzorků, od velkých struktur až po atomární rozlišení. V novém programu tedy budou posíleny předměty (a odpovídající výstupy z učení) zaměřující se na související metody.

Absolvent je po úspěšném ukončení studia schopen:

• Využívat ve svém povolání znalosti fyzikálního základu, zejména z oblasti elektronové a světelné optiky.
• Obsluhovat moderní mikroskopické přístroje a znát jejich aplikační možnosti.
• Do hloubky rozumět fyzikálním principům činnosti těchto přístrojů.
• Interpretovat data získávaná těmito přístroji z fyzikálního, biofyzikálního a matematického hlediska.
• Využívat znalosti numerických metod a počítačového modelování.
• Ovládat pokročilý software využívaný v mikroskopii a optických metodách.
• Mít znalosti pro zapojení se do vývoje nových komponent a přístrojů v oblasti mikroskopie a optiky.
• Komunikovat s aplikačními specialisty a s běžnými uživateli mikroskopů a optických přístrojů.

Svým vzděláním, dovednostmi a praktickými zkušenostmi, získanými prostřednictvím univerzitní výuky a průběžné praxe ve firmách a ústavech Akademie věd, jsou absolventi předurčeni k uplatnění jako fyzikové na pracovištích a ve firmách vyvíjejících elektronové a optické mikroskopy a související dílčí techniky a technologie. Jejich široké znalosti fyzikální podstaty a zpracování dat jim umožní uplatnění na pracovištích v souvislosti s využíváním odborné fyziky při konstrukci, výrobě a vývoji nových zařízení a při vývoji aplikačních metod nejen v oblasti mikroskopie, ale i v jiných oblastech. Špičkové technologické firmy v ČR mají stále velký zájem o odborníky v oblasti fyziky.

Bakalářské a magisterské studium probíhá podle celouniverzitního kreditního systému, který je v souladu s pravidly European Credit Transfer System (ECTS). Povinně volitelné předměty jsou ve studijním plánu organizovány do jedné čí více skupin; student volí povinně volitelné předměty na základě stanoveného minimálního počtu kreditů v každé skupině.

Celouniverzitní pravidla pro tvorbu studijních programů, která zpřesňují pravidla vymezená v metodice Národního akreditačního úřadu Doporučené postupy pro přípravu studijních programů, upravuje směrnice Masarykovy univeritzy č. 1/2024 Pravidla pro tvorbu studijních programů a programů celoživotního vzdělávání. Směrnice vymezuje šest typů studijních plánů a jejich použití a kombinace v jednotlivých typech studijních programů. Jedná se o

1. jednooborový studijní plán,
2. studijní plán se specializací,
3. hlavní studijní plán (maior),
4. vedlejší studijní plán (minor),
5. studijní plán ve spolupráci s jinou vysokou školou či jinou právnickou osobou,
6. studijní plán na dostudování (určen pouze pro dostudování ve studijním oboru, studijním programu nebo studijním plánu, který zanikne).

Premisou pravidel je, že studijní plány umožňují naplnění cílů studia a dosažení profilu absolventa studijního programu. Výjimkou je pouze vedlejší studijní plán, který doplňuje hlavní studijního plán jiného studijního programu. Student nemůže studovat pouze podle vedlejšího studijního plánu.

Cílem praxe je získání přehledu o metodách, aplikacích, komponentách elektronových a optických mikroskopů, a krátká samostatná práce na svěřeném úkolu, v rámci zapojených institucí a firem. V rámci praktické výuky absolvuje student celkem 6 týdnů praxe, tj. 240 hodin. Na konci prvního semestru proběhnou 2 týdny exkurzí na akademických pracovištích (ústavy akademie věd, v Brně tedy Ústav přístrojové techniky a Ústav fyziky materiálů) a ve firmách (zejména jde o tři brněnské firmy z oboru elektronové mikroskopie, tedy Thermo Fisher Scientific, Tescan, Delong Instruments), zabývajících se mikroskopií a optikou, které mu usnadní výběr tématu diplomové práce. Na konci prvního ročníku absolvuje během 4 týdnů jednu nebo dvě kratší stáže na jím vybraných pracovištích. Další základní odborné dovednosti formujícími profesní profil fyzika v oblasti optiky a mikroskopie budou získány absolvováním praktických cvičení, která budou probíhat v prvních třech semestrech studia, a které pokryjí významnou oblast mikroskopických technik a typů přístrojů.

Práce musí být fyzikálně na úrovni a vyjadřovat pochopení fyzikální problematiky zpracovávaného tématu. V průběhu práce student prokáže svou schopnost a samostatnost při práci na rozsáhlejším problému s větším podílem vlastního přínosu. V sepsané závěrečné práci toto student prokáže jak teoretickým úvodem, tak i experimentální části práce s pečlivě popsanou a analyzovanou experimentální náplní a diskusí. Závěrečné práce bude možné psát a obhajovat v českém, slovenském nebo anglickém jazyce.

Student je připravován především k výkonu profese fyzika zejména v oblasti elektronové a světelné mikroskopie a dalších zobrazovacích metod. Kromě profesního vzdělávání je však možné i další vzdělávání zejména formou postgraduální přípravy, jejímž prostřednictvím se může specializovat v některé z dalších oblastí, např. týkající se vývoje komponent těchto zařízení (elektronová optika a šíření svazků, detektory, interakce záření a látky, biologické aplikace). Má však i odborné předpoklady pro další studium v doktorských programech s fyzikálním, resp. biofyzikálním zaměřením. Doktorské programy přímo navazující na navrhovaný program se prozatím nepředpokládají, lze studovat jakékoliv fyzikální specializace.