BIO200 Informasjonsteknologi og bioinformatikk

Innhold og oppbygning

Emnet består av tre deler; informasjonsteknologi (20 % av emnet), programmering og dataanalyse med R (30 % av emnet) og bioinformatikk (50 % av emnet).

Emnet gir studentene grunnleggende kunnskaper om IKT, rammeverk, oppbygging og organisering av IKT-systemer og IKT relaterte arbeidsprosesser i helsesektoren. Studentene skal få økt forståelse for hvilken funksjon IKT har innen medisinske laboratorier og laboratorieanalyser og helsevesenet som helhet. En slik kompetanse vil bidra til bedre samhandling og kommunikasjon med andre aktører som bidrar til utvikling, organisering og drift av informasjonsteknologi; både databaser, servere, ulike programvarer og styringssystemer for instrumentering.

Emnet gir grunnleggende opplæring i programmering med R i tillegg til å bruke R som verktøy for å hente inn, bearbeide, eksportere, analysere, utføre statistiske beregninger og visualisere biologiske data.

Bioinformatiske analyser spiller i stadig økende grad en sentral rolle innen medisinske laboratorieanalyser. Hensikten med emnet er å gi studenten en grunnleggende innføring i bruk av biologiske databaser, databehandling og analyser der bioinformatiske verktøy anvendes. Lovverk, muligheter og begrensninger innen fagfeltet berøres også.

Innhold

Informasjonsteknologi

• Hva er informasjons- og kommunikasjonsteknologi (IKT) og hvilken funksjon har IKT innenfor medisinske laboratorier og helsevesenet som helhet
• Grunnleggende faguttrykk innenfor IKT og standardisering av begrepsbruk
• Lover og regler om informasjonssikkerhet, datasikkerhet, pasientsikkerhet og personvern
• Sammenhenger og organisering av IKT innenfor helsesektoren
• Elektronisk pasientjournal
• Laboratorieinformasjonssystemer (LIS), mellomvareløsninger og styringssystemer for analyseinstrumenter
• Kunstig intelligens (AI) og mønstergjenkjenning omtales

Analyse- og programmeringsverktøyet R

• Lære prinsipper ved programmering og hvordan datamaskinen tolker programmeringsinstruksene
• Bruke R som et programmeringsverktøy til å bearbeide og analysere biologiske data
• Lære gode programmeringsrutiner
• Bruke analyseverktøyet R til å inspisere, sortere, omforme, bearbeide, analysere og visualisere data
• Importere data fra forskjellige datakilder
• Bruke R i kvalitetssikringsarbeid

Bioinformatikk

• Hva er databaser og hvordan strukturere og organisere informasjon i en database
• Biologiske databaser
• Biobanker
• Analyse av nukleinsyre- og proteinsekvenser
• Parvise og multiple sekvenssammenstillinger (BLAST)
• Proteinkarakterisering
• Evolusjon og fylogeni
• Eksempler på bioinformatiske analysemetoder anvendt i rutinediagnostikken / medisinske laboratorier
• Persontilpasset medisin

Læringsutbytte

Etter gjennomført emne har studenten følgende læringsutbytte definert i kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskaper:

• Kan gjøre rede for den overordnede, grunnleggende oppbyggingen og organiseringen av IKT ved medisinske laboratorier og innen helsevesenet som helhet
• Har kjennskap til informasjonsteknologi, herunder laboratorieinformasjonssystemer (LIS), mellomvareløsninger og styringssystemer for analyseinstrumenter
• Har kjennskap til lover og regler (og systemer) som sikrer pasientsikkerhet
• Kan beskrive sentrale bioinformatiske verktøy og databaser, samt forklare grunnleggende prinsipper og anvendelse av utvalgte bioinformatiske analysemetoder
• Kan gi eksempler på anvendelse av bioinformatikk innen persontilpasset medisin
• Kjenner til lover og regler som regulerer opprettelse, godkjenning og bruk av databaser innen fagområdet medisin og helse

Ferdigheter:

• Behersker grunnleggende begreper innen IKT
• Har digital kompetanse og kan anvende IKT-systemer i henhold til lover og regler om datasikkerhet og personvern
• Kan utføre grunnleggende bioinformatiske analyser
• Kan tilegne seg ny kunnskap og oppdatere seg om bioinformatiske verktøy
• Har evne til kritisk tenkning og refleksjon rundt de muligheter og begrensninger som ligger i fagfeltet bioinformatikk
• Kan utføre basal programmering
• Kan ta data fra forskjellige kilder, sortere, omforme, analysere, visualisere og eksportere data til videre bruk

Generell kompetanse:

• Kan utveksle synspunkter og erfaringer samt evner å oppdatere sin kunnskap gjennom informasjonsinnhenting, kontakt med fagmiljøet og yrkesfeltet
• Kan planlegge og gjennomføre bioinformatiske analyser på et datamateriale ut fra en gitt problemstilling
• Kan forholde seg kritisk til fagstoff fra ulike databaser og nettsider, samt henvise til disse som kilder

Krav til forkunnskaper

Tilsvarende krav til opptak i andre studieår som definert i studieplan for bioingeniørutdanningen.

Anbefalte forkunnskaper

BIO174 Cellebiologi

Undervisnings- og læringsformer

Forelesninger, oppgaveløsning, prosjektarbeid, dataøvelser, demonstrasjoner

Obligatorisk læringsaktivitet

Informasjonsteknologi:

• Obligatorisk deltagelse på seminar
• Individuell oppgave
• Gruppeoppgave
• E-læringskurset DigSam

Programmering og Analyseverktøyet R (30%):

• Oppmøte på datalab, 1 uke
• Dataøvelse

Bioinformatikk (50%):

• Oppmøte på datalab, 1 uke
• Dataøvelse

Dataøvelsene og oppgavene kan totalt leveres inn to ganger for godkjenning. Alle arbeidskravene må være gjennomført til fastsatte frister og være godkjent før eksamen kan avlegges.

Godkjente obligatoriske arbeidskrav er gyldige seks påfølgende semestre. Det arrangeres datalab kun en gang i emnet. Studenter som er fraværende, eller av andre grunner ikke får godkjent obligatoriske dataøvelser, må vente til neste gang emnet settes opp.

Vurderingsform

Skriftlig hjemmeeksamen, 5 timer.

Eksamen vil bli avholdt digitalt på Wiseflow.

Tid og sted for eksamen blir opplyst på Studentweb.

Studentene må bruke egen datamaskin (PC/Mac). Programvaren som er nødvendig for å gjennomføre eksamen må være installert og testet i forkant.

Karakterskala; Bestått/Ikke bestått

Hjelpemidler ved eksamen

Alle hjelpemiddel er tillat. Datamaskin med tilgang til internett. Det er tillatt å benytte seg av forelesningsnotater og lærebøker.

Oppgavene skal løses individuelt og det er ikke lov å samarbeide.

Mer om hjelpemidler

Faglig overlapping

• BIO127 - Anvendt Bioinformatikk - Reduksjon: 5 studiepoeng