Obiettivi formativi

L'obiettivo del Corso di Laurea in Bioinformatics è quello di preparare una figura professionale che possieda solide competenze di base sia in Biologia sia in Informatica e Ingegneria dell'informazione, e che sia impiegabile per fornire un supporto tecnico di alto livello in istituzioni sanitarie e imprese biotecnologiche, o in alternativa inserito in percorsi di ulteriore specializzazione per un futuro arruolamento in istituzioni scientifiche impegnate in ricerca. A tal fine, un gran numero di crediti per i corsi di base è dedicato alle discipline Matematiche, Chimiche, Fisiche, Informatiche e Statistiche, così come ampio spazio ai settori INF, ING-INF e MAT è dedicato nelle materie affini.

Obiettivi formativi specifici del corso di Bioinformatics nell'area delle scienze dell'informazione e ingegneria, riguardano in particolare: l'acquisizione di competenze teoriche, metodologiche, sperimentali ed applicative in quelle aree fondamentali dell'informatica che riguardano lo studio dei sistemi viventi a tutti i livelli.

Obiettivi specifici del corso di laurea nell'area biologica e biomedica sono in particolare: acquisizione di competenze teoriche, metodologiche, sperimentali ed applicative nelle aree della genetica, biochimica, biologia cellulare e molecolare, anche con applicazioni inerenti attività più specificatamente diagnostiche e terapeutiche.

Ai fini indicati, il curriculum della laurea in Bioinformatics deve:
• comprendere strumenti di matematica discreta e del continuo; principi e strutture dei sistemi di elaborazione hardware e software; tecniche e metodi di progettazione e realizzazione di sistemi informatici di base e applicativi; conoscenze nelle discipline biologiche, biochimiche e biomediche fondamentali e nelle applicazioni informatiche in tali settori;
• fornire al laureato le competenze necessarie per operare negli ambiti della progettazione, realizzazione, sviluppo, gestione e manutenzione di sistemi bioinformatici;
• prevedere un numero sufficiente di crediti dedicati ad attività di laboratorio nelle attività caratterizzanti ed affini;
• prevedere, in relazione a specifici obiettivi formativi, attività complementari, come tirocini formativi presso aziende, strutture della pubblica amministrazione e laboratori, oltre a soggiorni di studio presso altre università italiane ed estere, anche nel quadro di accordi internazionali.

Agli studenti verranno forniti sia gli strumenti tecnico-pratici che le basi metodologiche necessarie per creare un profilo professionale genuinamente multidisciplinare. Già dal primo anno di corso verranno, infatti, impartite nozioni di base di matematica, fisica, statistica e chimica insieme a conoscenze essenziali per comprendere la struttura e la funzione dei sistemi biologici interpretati in chiave molecolare e cellulare.

Obiettivo dei corsi dell'area matematico/statistica e fisica è quello di fornire gli strumenti di base per sviluppare capacità logico-matematiche e statistiche orientate all'utilizzo di dati di tipo molecolare e cellulare per tematiche biomediche, nonché orientare la mentalità dello studente ad un approccio scientifico quantitativo ed a fornire la capacità di formalizzare problemi del mondo reale e risolverli con strumenti di calcolo automatico.
Nell'ambito dei corsi di base di matematica, fisica e statistica, lo studente verrà gradualmente guidato – in sintonia con i corsi di base di biologia cellulare e molecolare – attraverso le tematiche e le domande tipiche della biologia. A questo fine, saranno affiancati laboratori di informatica e di biologia cellulare e molecolare.

Obiettivo del corso di informatica è quello di fornire fin da subito la capacità di progettazione e sviluppo di programmi tramite programmazione sia procedurale che orientata agli oggetti e la capacità di integrazione di moduli e librerie. Verranno inoltre fornite le metodologie di base per la progettazione e l'analisi di algoritmi iterativi e ricorsivi, le principali strutture dati ed i relativi algoritmi.

Gli insegnamenti di base della chimica forniscono una visione globale delle proprietà e della reattività dei principali elementi e dei loro composti più importanti. Sono previsti, sin dal primo anno, corsi di chimica inorganica e organica, in modo da interloquire direttamente con i paralleli corsi di matematica, fisica e biologia cellulare e molecolare.

A partire dal secondo anno verranno approfondite le conoscenze biologiche in genetica oltre che quelle di biologia cellulare e molecolare. Fra il primo ed il secondo anno sono previste le attività specifiche della bioinformatica che potranno quindi utilmente avvalersi delle conoscenze matematico-informatiche e biologiche già acquisite nel primo anno. Nel secondo anno, tali attività hanno l'obiettivo di fornire le conoscenze utili all'utilizzo professionale delle banche dati biologiche e dei principali strumenti di analisi presenti in rete, di conoscere gli algoritmi per l'allineamento di sequenze e strutture biologiche, di utilizzare vocabolari biologici controllati.

Nel terzo anno, le nozioni di bioinformatica si svilupperanno verso tecnologie e metodi più avanzati per la generazione di dati biomolecolari e la loro l'analisi. Inoltre, verranno illustrati metodi per la visualizzazione di dati su larga scala e la loro integrazione molti-livello.

Nel terzo anno viene offerta la possibilità di approfondire e completare la preparazione mediante materie affini ed integrative in due direzioni principali:
• una di carattere più informatico/ingegneristico, mediante lo studio di metodi e algoritmi avanzati per l'analisi dei dati biomolecolari e data science, orientata all'analisi e progetto di modelli formali di generazione dell'informazione nei sistemi biologici;
• l'altra a carattere più biologico, dove gli studenti potranno approfondire campi biotecnologici applicativi di grande potenzialità.

Particolare cura sarà rivolta alla creazione di una mentalità “integrativa” che riesca a coordinare in modo armonico competenze che oggi risultano invece separate dagli specialismi di settore. In altre parole, il corso nel suo complesso (ed i corsi nella loro specificità) sarà centrato sull'applicazione dei concetti matematico/informatici ai problemi della biologia molecolare cellulare e alle sue derivazioni diagnostiche e terapeutiche. A tal fine, verranno continuamente monitorati e sensibilizzati i docenti in modo da evitare il più possibile la compartimentalizzazione delle competenze e promuovere l'integrazione dei programmi.

Tale approccio permetterà, in modo naturale, un più facile inserimento nel mondo del lavoro, la cui natura multidisciplinare è da tutti invocata e auspicata (accademia e industria). La quota del tempo dedicato allo studio individuale è definita nel Regolamento didattico del corso di studio.