«2. Характеристика профессиональной деятельности выпускника ООП бакалавриата по направлению подготовки Биотехнические системы и технологии, профили Биомедицинская инженерия, Инженерное дело в медико-биологической ...»

В соответствии с требованиями ФГОС ВПО для аттестации обучающихся на соответствие их персональных достижений поэтапным требованиям соответствующей ООП вуз создает и утверждает фонды оценочных средств для проведения текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации. Эти фонды включают: контрольные вопросы и типовые задания для практических занятий, лабораторных и контрольных работ, зачетов и экзаменов; тесты и компьютерные тестирующие программы; примерную тематику курсовых работ/проектов, рефератов и т.п., а также иные формы контроля, позволяющие оценить степень сформированности компетенций обучающихся.

Оценка качества освоения профиля подготовки включает текущий контроль успеваемости, промежуточную аттестацию обучающихся и итоговую государственную аттестацию выпускников.

Конкретные формы и процедуры текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся по каждой дисциплине разрабатываются вузом самостоятельно и доводятся до сведения обучающихся в течение первого месяца обучения.

Фонды оценочных средств являются полным и адекватным отображением требований ФГОС ВПО по направлению подготовки 201000 «Биотехнические системы и технологии», соответствуют целям и задачам профилей подготовки «Биомедицинская инженерия», «Инженерное дело в медико-биологической практике» и их учебным планом. Они призваны обеспечивать оценку качества общекультурных и профессиональных компетенций, приобретаемых выпускником.

При разработке оценочных средств для контроля качества изучения дисциплин, практик учитываются все виды связей между включенными в них знаниями, умениями, навыками, позволяющие установить качество сформированных у обучающихся компетенций по видам деятельности и степень общей готовности выпускников к профессиональной деятельности.

При проектировании оценочных средств необходимо предусматривать оценку способности обучающихся к творческой деятельности, их готовности вести поиск решения новых задач, связанных с недостаточностью конкретных специальных знаний и отсутствием общепринятых алгоритмов профессионального поведения.

Помимо индивидуальных оценок используются групповые и взаимооценки: рецензирование студентами работ друг друга; оппонирование студентами рефератов, проектов, выпускных, исследовательских работ и др.; экспертные оценки группами, состоящими из студентов, преподавателей и работодателей и т.п.

Разработка и написание курсовых работ/проектов является обязательной частью обучения образовательной программы профилей подготовки «Биомедицинская инженерия», «Инженерное дело в медико-биологической практике». Учебным планом предусмотрено курсовое проектирование по отдельным дисциплинам. Выполнение курсовых работ полностью соответствует требованиям стандарта и учебного плана по соответствующим дисциплинам.

Тематика курсовых работ отражает основные аспекты содержания изучаемых дисциплин и позволяет бакалавру трансформировать полученные знания в навыки решения управленческих задач. Бакалавру также предоставляется возможность – по согласованию с руководителем – самостоятельно сформулировать тему курсовой работы. С точки зрения актуальности, большинство курсовых работ посвящено наиболее значимым проблемам современной биомедицинской и экологической техники.

Практическая направленность курсовых работ обеспечивается решением прикладных конструкторских и технологических задач, теоретическая – работой с соответствующей литературой по биомедицинской инженерии.

Порядок подготовки курсовых работ отражен в методических рекомендациях по выполнению курсовых работ. В этих же рекомендациях содержатся требования по процедуре защиты.

В качестве руководителей выступают ведущие преподаватели соответствующих дисциплин.

Методические рекомендации преподавателям по разработке системы оценочных средств и технологий для проведения текущего контроля успеваемости по дисциплинам ООП (заданий для контрольных работ, вопросов для коллоквиумов, тематики докладов, эссе, рефератов и т.п.) представлены на сайтах УМО и ФГОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК» (СМК).

Методические рекомендации преподавателям по разработке системы оценочных средств и технологий для проведения промежуточной аттестации по дисциплинам ООП (в форме зачетов, экзаменов, курсовых работ/проектов и т.п.) и практикам представлены на сайте УМО и ФГОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК» (СМК).

Нормативно-методическое обеспечение текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся по ООП бакалавриата осуществляется в соответствии с п.46 Типового положения о вузе:

«46. Система оценок при проведении промежуточной аттестации обучающихся, формы, порядок и периодичность ее проведения указываются в уставе высшего учебного заведения.

Положение о проведении текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся утверждается в порядке, предусмотренном уставом высшего учебного заведения».

Студенты, обучающиеся в высших учебных заведениях по образовательным программам высшего профессионального образования, при промежуточной аттестации сдают в течение учебного года не более 10 экзаменов и 12 зачетов. В указанное число не входят экзамены и зачеты по физической культуре и факультативным дисциплинам.

Студенты, обучающиеся в сокращенные сроки, по ускоренным образовательным программам и в форме экстерната, при промежуточной аттестации сдают в течение учебного года не более экзаменов.

Студентам, участвующим в программах двустороннего и многостороннего обмена, могут перезачитываться дисциплины, изученные ими в другом высшем учебном заведении, в том числе зарубежном, в порядке, определяемом высшим учебным заведением».

В Учебно-научно-исследовательском институте информационных технологий ФГОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК» созданы условия для максимального приближения текущей и промежуточной аттестации обучающихся к условиям их будущей профессиональной деятельности – для чего кроме преподавателей конкретной дисциплины в качестве внешних экспертов активно привлекаются работодатели, преподаватели, читающие смежные дисциплины и т.п.

7.2. Итоговая государственная аттестация выпускников ООП бакалавриата направления «Биотехнические системы и технологии», профили «Биомедицинская инженерия», «Инженерное дело в медикобиологической практике», учебной программы «Биотехнические системы и технологии»

Итоговая аттестация бакалавра по направлению подготовки «Биотехнические системы и технологии», профили «Биомедицинская инженерия», «Инженерное дело в медикобиологической практике» является обязательной и осуществляется после освоения образовательной программы в полном объеме.

Итоговая государственная аттестация включает Государственный экзамен (приложение 8) и защиту бакалаврской выпускной квалификационной работы (приложение 9).

Выпускная квалификационная работа (ВКР) бакалавров направления «Биотехнические системы и технологии», профилей «Биомедицинская инженерия», «Инженерное дело в медикобиологической практике», учебной программы «Биотехнические системы и технологии»

является самостоятельной работой, составной частью итоговой государственной аттестации.

Уровень качества ВКР и его оценка Государственной аттестационной комиссией (ГАК) служат основанием для присуждения/неприсуждения выпускнику квалификации «Бакалавр» по направлению «Биотехнические системы и технологии» профили «Биомедицинская инженерия», «Инженерное дело в медико-биологической практике».

Подготовка ВКР – завершающий этап подготовки бакалавра профилей «Биомедицинская инженерия», «Инженерное дело в медико-биологической практике», формирующей специализацию и практически-ориентированные компетенции выпускника. ВКР демонстрирует умение студента использовать полученные в университете теоретические знания для системного решения практических задач биомедицинской и экологической инженерии. ВКР выполняется на информационной, методической и научно-исследовательской базах материалов учебной (1-ый год обучения, 2 недели) и производственной (2-й и 3-й годы обучения, 6 недель) практик, а также курсовых проектов, выполненных за весь период обучения. Подготовка и защита ВКР проводится в течение 8-ми недель на 4-м году обучения (май-июнь).

Выпускная квалификационная работа должна представлять собой законченную научноисследовательскую, проектную или технологическую разработку, связанную с решением актуальных задач, определяемых особенностями подготовки выпускника по направлению подготовки 201000 «Биотехнические системы и технологии».

В качестве темы дипломного проекта фигурирует конкретный, конструктивно и функционально законченный технический объект (система, прибор, устройство или комплекс).

Проект посвящается разработке или модернизации этого объекта на основе современных теоретических данных, с использованием передовых, включая специализированные компьютеризированные, методов проектирования и рекомендованной к применению в промышленности элементной базы. Дипломная работа должна быть посвящена исследованию и разработке новых методов диагностирования биологических объектов или воздействия на биологические объекты и содержать в себе результаты теоретических и/или экспериментальных исследований.

В состав дипломного проекта входят графическая часть и расчетно-пояснительная записка.

Объем графической части проекта – не менее 10 листов формата А1, расчетно-пояснительной записки – не менее 80 страниц машинописного текста на листах формата А4.

Расчетно-пояснительная записка содержит: титульный лист (на типовом бланке утвержденного образца); задание по дипломному проекту (или задание по дипломной работе) (на типовом бланке утвержденного образца; аннотацию; содержание; обзор; медико-биологическое обоснование; проектно– конструкторский раздел; исследовательский раздел; организационнотехнологический раздел; организационно-экономический раздел; раздел охраны труда и техники безопасности; заключение; список использованных источников; приложения.

Графическая часть проекта, как правило, состоит из следующих частей: медико-биологическое обоснование (1 лист); обзор (1лист); схемы структурные (1-2 листа); схемы функциональные и принципиальные (1-2 листа), диаграммы временные, передаточные функции и графики сигналов (1-3 листа), конструкция устройства (прибора, аппарата и т.п.) в целом, отдельных его блоков или узлов (2-3 листа), исследовательский раздел (1-2 листа), технология изготовления элемента конструкции или сборки блока (прибора в целом) (1-2 листа), методика поверки (для диагностических приборов) или метрологического контроля состояния (для физиотерапевтических аппаратов) (1 лист), технико-экономические показатели проекта ( лист).

В задании на дипломный проект должны быть определены все необходимые входные и выходные параметры разрабатываемого устройства, диапазоны диагностируемых величин или параметры воздействий, с учетом предельно допустимых погрешностей, тип и параметры источника питания, условия и особенности эксплуатации, характер производства, а также специальные требования (ограничение габаритов, веса, потребляемой мощности, защита от вредных воздействий среды и т.п.).

В аннотации, указывают полное название темы дипломного проекта (дипломной работы); год защиты; назначение и область применения разработанного в проекте устройства (или выполненных в дипломной работе исследований); цель проекта (работы); краткое основное содержание проекта (работы); указывают объем графической части (в формате А1) и расчетнопояснительной записки (в страницах); количество рисунков, таблиц и использованных источников информации. Аннотация выполняется на листе с рамкой и основной надписью для текстовых документов, в графе «Листов» указывают полное (с приложениями) количество страниц расчетно-пояснительной записки дипломного проекта (работы).

Содержание должно включать все разделы и подразделы, а также приложения с указанием номеров страниц, с которых они начинаются.

Во введении должен быть раскрыт творческий замысел проекта, т.е. указана область применения, назначение и особенности разрабатываемого в дипломном проекте изделия, показана актуальность и необходимость рассмотрения решаемой задачи, намечены методы ее решения (или конечные перспективы результатов внедрения изделий, которые будут разрабатываться на основе проведенных в дипломной работе исследований).

В обзоре должны быть проанализированы известные методы и конструкции, являющиеся аналогами разрабатываемым в проекте (работе).

В остальных разделах расчетно-пояснительной записки в краткой и четкой форме следует:

– проанализировать механизмы взаимодействия разрабатываемого прибора, аппарата или устройства с биологическим объектом, выделить и формализовать основные механизмы взаимодействия;

– обосновать (на основании обзора) сравнение вариантов и выбор структурной схемы разрабатываемого прибора, аппарата или устройства;

– указать принятые методы расчета и привести сами расчеты, включая метрологические расчеты;

– указать принятые методы исследования, описать проведенные эксперименты, провести их анализ и дать выводы;

–обосновать выбор конструктивных и (или) программных решений и привести описание конструкции разрабатываемого прибора, аппарата или устройства или программного обеспечения.

В остальных разделах записки должны быть рассмотрены соответствующие вопросы, логически увязанные с темой проекта.

8. Другие нормативно-методические документы и материалы, обеспечивающие качество подготовки обучающихся Университет активно сотрудничает с учебными заведениями Франции, Германии, Италии, США, Индии и Китая. В сфере студенческих и академических обменов ФГОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК» поддерживает контакты с такими организациями, как IREX, Fulbright, DAAD, фонд Форда, работает по программам Invent, Leonard Euler, TEMPUS-TACIS, BISTRO.

В результате соглашения о сотрудничестве с регионом Шампань-Арденн (Франция) в течение лет в университете ежегодно проводится конкурс на лучшее знание французского языка среди студентов. Победители награждаются поездкой во Францию на трехмесячную лингвистическую стажировку и стажировку по специальности.

Преподаватели-стажеры неоднократно приглашаются в ФГОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК»

для преподавания на кафедрах иностранных языков в студенческих группах различных специальностей: из Германии Анне Шайтер и Тобиас Бэрман (Потсдамский университет), из Франции Сильвия Фреон и Ноэль Манзони (Реймский университет).

В ходе содействия реализации Болонского процесса, а также с целью активизации инновационной научно-исследовательской деятельности финансово-экономический институт на основе межвузовских договоров осуществляет сотрудничество с зарубежными высшими учебными заведениями и финасовыми организациями. Среди них:

– Харьковский национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского (Украина);

– Берлинский университет Freie University;

– Ландес Банк Берлин (Германия);

– Польский университет Karol Adamiecki University of Economics in Katowice;

– Калифорнийский университет делового администрирования;

– Университет г. Реймс (Франция);

– Университет г. Алессандрия им. Авогадро (Италия);

– Университет г. Ленебург Ноорднидерхазен (Германия).

В соответствии с планом развития ФГОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК» как учебно-научнопроизводственного комплекса, основные направления международной деятельности включают:

– развитие партнерских отношений с зарубежными вузами;

– координация и организационное обеспечение деятельности структурных подразделений университета по реализации научно-образовательных программ международного сотрудничества;

– информирование и консультирование по вопросам участия в международных грантовых проектах; осуществление совместных научных проектов;

– организация стажировок преподавателей, научных сотрудников, аспирантов и студентов в зарубежных странах;

– логистику приема иностранных делегаций (встречи, проводы, культурная программа, проживание, оформление приглашений и регистрация).

– платные услуги в сфере туристической деятельности на договорной основе.

Учебно-научно-исследовательский институт информационных технологий получает информацию о международном сотрудничестве путем регулярных контактов с отделом международных связей ФГОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК», а также на сайтах организацийгрантодателей, профильных министерств и ведомств, занимающихся координацией сотрудничества в сфере развития высшего образования и исследований в области научных направлений, разрабатываемых на кафедрах факультета.

ПРИМЕРНЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН

подготовки бакалавра по направлению подготовки бакалавра по направлению 201000.62 «Биотехнические системы и технологии», профиль «Биомедицинская инженерия»

Квалификация – бакалавр, бакалавр-инженер Нормативный срок обучения - 4 года Наименование дисциплин (в ы п/п том числе практик) Б.1 Гуманитарный, социальный и экономический цикл Экономика и организация Культурология / Риторика проблемы конфликтологии / естественно-научный цикл Уравнения математической Биология человека и животных Моделирование биологических Практикум по математике Б. жизнедеятельности Метрология, стандартизация и технические измерения Информационные технологии Автоматизация обработки биомедицинской информации Управление в биотехнических Биофизические основы живых диагностических исследований и лечебных воздействий Биотехнические системы медицинского назначения Взаимозаменяемость и нормирование точности микропроцессорная техника Медицинские приборы, медицинских учреждениях Компьютерные технологии в медицине / Компьютеризация биомедицинской техники Технологическая под-готовка Эксплуатация и сервисное обслуживание биомедицинской метрологическое обеспечение Элементы конструкций медицинской техники / Основы Программное обеспечение микропроцессорных средств биомедицинской инженерии Б. Б.5 Учебная и производственная Б.6 Итоговая государственная аттестация График Теоретич Экзаменац Учебная Производст Рабочие программы (в форме аннотаций) всех учебных дисциплин базовой и вариативной (в т.ч. профильной) частей учебного плана, реализуемых в рамках направления «Биотехнические системы и технологии»

Дисциплина «Иностранный язык»

Целью изучения учебной дисциплины является ознакомление обучающихся с современными достижениями естествознания.

Предметом изучения являются основные положения естественных наук, принципы и методология познания окружающего мира, основные концепции, знания и достижения современного естествознания, а также проблемы, стоящие перед естествознанием в настоящее время.

Дисциплина участвует в формировании общекультурной компетенции в области понимания законов развития природы, общества и мышления и умения оперировать этими знаниями в профессиональной деятельности (ОК-2).

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: основы концепций современного естествознания: о естественнонаучной и гуманитарной культуре; о принципах относительности пространства и времени; о порядке и беспорядке в природе; о генетике и эволюции; о многообразии живых организмов; о химических процессах, протекающих в природе.

Уметь: обрабатывать эмпирические и экспериментальные данные; правильно организовывать свой труд в процессе поиска и обработки информации; грамотно оформлять результаты своих исследований в виде отчтов, аналитических докладов и статей; логично отстаивать свою точку зрения.

Владеть: навыками делового общения: публичные выступления, переговоры, проведение совещаний, деловая переписка, электронные коммуникации и т. д.; основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных аварий, катастроф, стихийных бедствий; практическими умениями работать с различными измерительными приборами.

Дисциплина «Биохимия»

Цели и задачи дисциплины: изучение студентами принципиальных закономерностей функционирования биологических систем, их авторегуляции и роли регулирующих систем.

Основные дидактические единицы (разделы):

Основы органической химии. Биохимические процессы в организме. Строение, свойства и обмен белков, липидов и углеводов. Системы энергетического метаболизма. Строение, свойства и обмен нуклеиновых кислот. Ферменты. Синтез белков и его регуляция. Гормоны и витамины.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: систему основных классов биологических веществ; значение этих классов в функционировании клетки в норме и при некоторых патологиях; основные пути обмена биологических веществ внутри и между классами; принципы авторегуляции и системной регуляции биохимических процессов в организме.

Уметь: работать с неадаптированной литературой, посвященной биохимическим и биологическим проблемам, применять полученные знания для рациональной эксплуатации и усовершенствования биомедицинских приборов и систем.

Владеть: биологической, анатомо-физиологической и клинической терминологией.

Дисциплина «Биология человека и животных»

Цели и задачи дисциплины: изучение организма как многоуровневой системы; ознакомление студентов с принципиальными закономерностями функционирования биологических систем, их авторегуляции и роли гормональной и нервной регулирующих систем; получение сведений об общепатологических процессах.

Основные дидактические единицы (разделы):

Организм как живая биологическая система. Доклеточные морфофункциональные уровни. Учение о клетке. Эмбриогенез. Учение о тканях. Лимфа и кровь. Иммунная система.

Этиопатогенез заболеваний. Воспаление. Опухолевый рост. Опорно-двигательный аппарат.

Сердечно – сосудистая система. Дыхательная система. Пищеварительная система. Мочеполовая система. Гормональная система. Центральная нервная система. Мозг и высшая нервная деятельность.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: особенности живых структур, оптимально-системный характер их строения, функционирования и энергопотребления; основы анатомии и физиологии органов и их систем в организме человека.

Уметь: работать с неадаптированной медико-биологической литературой, понимая биологическую, анатомо-физиологическую и клиническую терминологию; применять полученные знания для рациональной эксплуатации и усовершенствования биомедицинских приборов и систем.

Владеть: сведениями о патогенетических и основных клинических признаках наиболее распространенных заболеваний; сведениями о роли инструментальных исследований в клинике и эксперименте.

Дисциплина «Информатика»

Цели и задачи дисциплины: обучение студентов основным понятиям, моделям и методам информатики и информационных технологий. Основными задачами дисциплины являются практическое освоение информационных и информационно-коммуникационных технологий (и инструментальных средства) для решения типовых общенаучных задач в своей профессиональной деятельности и для организации своего труда.

Основные дидактические единицы (разделы): История научно-технической области «Информатика и информационные технологии». Представление данных и информация.

Архитектура и организация ЭВМ. Операционные системы. Графический интерфейс.

Математические и графические пакеты. Текстовые процессоры. Электронные таблицы и табличные процессоры. Сети и телекоммуникации: Web, как пример архитектуры "клиентсервер"; сжатие и распаковка данных; сетевая безопасность; беспроводные и мобильные компьютеры. Языки программирования: основные конструкции и типы данных; типовые приемы программирования; технология проектирования и отладки программ. Алгоритмы и структуры данных: алгоритмические стратегии; фундаментальные вычислительные алгоритмы и структуры данных; Программная инженерия: жизненный цикл программ; процессы разработки ПО; качество и надежность ПО. Управление информацией: информационные системы; базы данных; извлечение информации; хранение и поиск информации; гипертекст;

системы мультимедиа. Интеллектуальные системы. Профессиональный, социальный и этический контекст информационных технологий.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: основные факты, базовые концепции, принципы, модели и методы в области информатики и информационных технологий; технологию работы на ПК в современных операционных средах, основные методы разработки алгоритмов и программ, структуры данных, используемые для представления типовых информационных объектов, типовые алгоритмы обработки данных.

Уметь: решать задачи обработки данных с помощью современных инструментальных средств конечного пользователя.

Владеть: современными информационными и информационно-коммуникационными технологиями и инструментальными средствами для решения общенаучных задач в своей профессиональной деятельности и для организации своего труда (офисное ПО, математические пакеты, WWW).

Дисциплина «Моделирование биологических процессов и систем»

Цели и задачи дисциплины: подготовка студентов в области исследования сложных систем и процессов на основе методов моделирования в сфере биомедицинской инженерии.

Основные дидактические единицы (разделы):

Общие принципы и методы моделирования. Задачи моделирования в сфере биотехнических систем и технологий. Классификации моделей в зависимости от вида моделирования и свойств. Общий алгоритм моделирования. Понятие адекватности модели.

Использование модели как средства для исследования моделируемой системы. Процедура принятия решений по результатам моделирования. Экспериментально-статистическое моделирование. Апроксимация экспериментальных данных алгебраическими моделями.

Принцип “черного ящика”. Регрессионный анализ. Полиномиальные модели. Моделирование на основе дифференциальных уравнений. Алгоритм синтеза модели. Примеры построения моделей. Модели с распределенными параметрами. Дифференциальные уравнения в частных производных. Методы экстраполяции результатов моделирования с животных на человека.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: цель, основные задачи и области применения методов математического моделирования в сфере биотехнических систем и технологий; особенности биологических объектов моделирования и методики экспериментальной оценки их свойств; классификацию моделей по свойствам, используемому аппарату их синтеза, специфике моделируемого объекта;

методы синтеза и исследования моделей.

Уметь: адекватно ставить задачи исследования и оптимизации сложных объектов на основе методов математического моделирования; осуществлять формализацию и алгоритмизацию функционирования исследуемой системы; выбирать класс модели и оптимизировать ее структуру в зависимости от поставленной задачи, свойств моделируемого объекта и условий проведения эксперимента; рассчитывать параметры и основные характеристики моделей любого из рассмотренных классов;

Владеть: навыками выбора адекватных методов исследования моделей; навыками принятия адекватных решений по результатам исследования моделей.

Дисциплина «Биофизика»

Цели и задачи дисциплины: изучение биофизических процессов в биосистемах и их структурных элементах различного уровня, ознакомление с соответствующей терминологией, литературой, биофизическими методами исследований проявлений жизнедеятельности для применения полученных знаний в медико-технической области.

Основные дидактические единицы (разделы):

Основы молекулярной биофизики. Функции клеток и клеточных структур, мембранный транспорт веществ. Биоэлектрические явления. Основы термодинамики процессов жизнедеятельности. Теплообразование в организме животных. Мышечное сокращение.

Зрительный анализатор. Слуховой анализатор. Рецепция запаха и вкуса. Кожный анализатор.

Биофизика кровообращения и дыхания.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: биологические и физические принципы организации биосистем; биофизические основы функционирования клеток и клеточных структур, тканей, органов и систем организма;

механизмы преобразования и кодирования информации в биологических системах; термины и определения, используемые в биофизике.

Уметь: обосновывать модельные представления о биологических объектах при изучении биофизических процессов.

Владеть: навыками использования соответствующего математического аппарата при описании биофизических явлений.

Дисциплина «Физические основы электроники»

Цели и задачи дисциплины: изучение физических основ принципов работы элементов электронной техники, основных параметров и характеристик, режимов работы при воздействии на них переменных и постоянных электрических сигналов, схем включения в цепях электрических схем.

Основные дидактические единицы (разделы):

Пассивные элементы электронных цепей и узлов. Неуправляемые активные элементы.

Электровакуумные приборы. Полупроводниковые приборы. Полупроводниковые диоды.

Полупроводниковые транзисторы. Элементы аналоговой техники. Функциональные элементы цифровой техники.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: обозначение элементов электронной техники; назначение активных и пассивных элементов; конструктивно технологические особенности; классификацию элементов по функциональному назначению; физические процессы в элементах электроники, условия эксплуатации; электрические параметры и амплитудно-частотные свойства элементов.

Уметь: пользоваться терминологией, формулировать исходные данные параметров элементов электронной техники для расчета электрических принципиальных схем; выбирать тип элементов по назначению, объяснять принципы функционирования элементов электронной техники.

Владеть: навыками выбора элементной базы при разработке блоков и узлов медицинской техники.

Дисциплина «Прикладная механика»

Цели и задачи дисциплины: изложение вопросов построения расчетных схем и математических моделей реальных конструкций, анализа прочности и жесткости изделий электронной техники при различных внешних воздействиях.

Основные дидактические единицы (разделы):

Расчетные схемы элементов конструкций. Статические расчетные схемы. Теория напряжений. Теория деформаций. Расчеты на прочность. Теория перемещений. Элементы теории оболочек. Температурные напряжения в элементах конструкций. Динамические напряжения и деформации элементов конструкций. Общие вопросы конструирования.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: основные понятия механики твердого деформируемого тела; основы расчетов на статическую и динамическую прочность и жесткость элементов конструкций, кинематический и кинетостатический анализ подвижных элементов конструкций.

Уметь: осуществлять переход от реальных конструкций к расчетным схемам и соответствующим им математическим моделям с целью анализа и синтеза подвижных и неподвижных элементов конструкций, изделий радиоэлектронной техники.

Владеть: представлениями о физических явлениях, лежащих в основе расчета элементов конструкций.

Дисциплина «Метрология, стандартизация и технические измерения»

Цели и задачи дисциплины: обучение студентов основам метрологического обеспечения современной науки и техники и основным понятиям в области стандартизации.

Основной задачей дисциплины является обучение студентов современным средствам и методам технических измерений.

Основные дидактические единицы (разделы): Основные понятия и определения современной метрологии. Погрешности измерений. Обработка результатов измерений.

Средства измерений. Меры, измерительные приборы, измерительные преобразователи, измерительные информационные системы. Методы измерений физических величин. Измерение электрических, магнитных и неэлектрических величин. Цели и задачи стандартизации.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: основы метрологии, основные методы и средства измерения физических величин, правовые основы и системы стандартизации.

Уметь: грамотно выполнять простой метрологический эксперимент, выбирать способы и средства измерений.

измерений.

Дисциплина «Информационные технологии»

Цели и задачи дисциплины: обучение студентов основным понятиям, моделям и методам информатики и информационных технологий. Основными задачами дисциплины являются практическое освоение информационных и информационно-коммуникационных технологий (и инструментальных средства) для решения типовых общенаучных задач в своей профессиональной деятельности и для организации своего труда.

Основные дидактические единицы (разделы): История научно-технической области «Информатика и информационные технологии». Представление данных и информация.

Архитектура и организация ЭВМ. Операционные системы. Графический интерфейс.

Математические и графические пакеты. Текстовые процессоры. Электронные таблицы и табличные процессоры. Сети и телекоммуникации: Web, как пример архитектуры "клиентсервер"; сжатие и распаковка данных; сетевая безопасность; беспроводные и мобильные компьютеры. Языки программирования: основные конструкции и типы данных; типовые приемы программирования; технология проектирования и отладки программ. Алгоритмы и структуры данных: алгоритмические стратегии; фундаментальные вычислительные алгоритмы и структуры данных; Программная инженерия: жизненный цикл программ; процессы разработки ПО; качество и надежность ПО. Управление информацией: информационные системы; базы данных; извлечение информации; хранение и поиск информации; гипертекст;

системы мультимедиа. Интеллектуальные системы. Профессиональный, социальный и этический контекст информационных технологий.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: основные факты, базовые концепции, принципы, модели и методы в области информатики и информационных технологий; технологию работы на ПК в современных операционных средах, основные методы разработки алгоритмов и программ, структуры данных, используемые для представления типовых информационных объектов, типовые алгоритмы обработки данных.

Уметь: решать задачи обработки данных с помощью современных инструментальных средств конечного пользователя.

Владеть: современными информационными и информационнокоммуникационными технологиями и инструментальными средствами для решения общенаучных задач в своей профессиональной деятельности и для организации своего труда (офисное ПО, математические пакеты, WWW).

информации»

Цели и задачи дисциплины: выработка системы взглядов на правильное использование существующих математических методов и алгоритмов анализа экспериментальной информации различной физической природы в медико-биологической практике.

Основные дидактические единицы (разделы):

Получение и представление медико-биологических данных. Анализ биомедицинской информации как задача выделения однородных групп данных. Статистические методы классификации многомерных наблюдений. Методы построения разделяющих функций в задачах классификации медицинских данных. Методы исследования взаимозависимости многомерных данных и снижения размерности пространства описаний. Принятие решения и вопросы выбора альтернатив при анализе информации. Структурно-графический анализ медико-биологической информации. Типы медицинских изображений, способы их обработки.

Принципы построения вычислительных систем анализа медико-биологической информации.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: способы представления экспериментальной информации; математические модели, лежащие в основе различных способов обработки и анализа информации; методы и алгоритмы оценки информативности параметров (признаков), описывающих изучаемые процессы, явления и объекты; методы и алгоритмы упорядочения информации в зависимости от выбранных критериев и целей исследования.

Уметь: проводить оценку статистических свойств таблиц экспериментальных данных;

формировать совокупности алфавитов, описывающих изучаемые явления; правильно и обоснованно выбирать методы описания исходных данных, а также методы и алгоритмы их анализа, адекватные целям исследования.

Владеть: практическими навыками автоматизации обработки и анализа медико-биологических данных.

Дисциплина «Управление в биотехнических системах»

Цели и задачи дисциплины: ознакомление студентов с теорией и методами автоматического и автоматизированного управления, применяемыми при создании биотехнических систем различного назначения и автоматизированных систем управления здравоохранением.

Основные дидактические единицы (разделы):

Основные понятия теории автоматического управления. Анализ линейных систем автоматического управления. Оптимальные системы управления. Нестационарные системы управления и их математические модели. Дискретные и цифровые системы управления.

Системы управления при случайных воздействиях. Математическое описание и анализ процессов управления в организме. Управление в биотехнических системах: описание биологического звена. Автоматизация процессов управления в здравоохранении. Оптимизация управляющих решений в АСУ методами линейного программирования. Оптимизация управляющих решений в АСУ методом динамического программирования и теории игр.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: задачи управляемого медико-биологического эксперимента, решаемые с применением современных технических средств; принципы, технические средства и методы организации медико-биологического эксперимента; способы организации сбора, обработки медико-биологической информации, контроля и управления экспериментом; техническое и программное обеспечение систем автоматизации биомедицинских исследований в физиологическом, биофизическом и нейрофизиологическом эксперименте.

Уметь: использовать полученные знания при организации медицинского эксперимента с применением технических средств; эффективно организовать обработку и представление экспериментальных данных.

Владеть: навыками использования типовых устройств и программ автоматизации исследований в управляемом медицинском и биологическом эксперименте.

Дисциплина «Электротехника и электроника»

Цели и задачи дисциплины: обеспечение студентов базовыми знаниями современной теории электрических цепей и электромагнитного поля.

Основные дидактические единицы (разделы): Основные понятия и законы теоретической электротехники. Расчет переходных процессов во временной области. Расчет установившегося синусоидального режима и частотных характеристик трехфазных, индуктивно-связанных цепей. Операторный и спектральный методы расчета.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: фундаментальные законы, понятия и положения основ теории электрических цепей и электромагнитного поля, важнейшие свойства и характеристики цепей и поля, основы расчета переходных процессов, частотных характеристик, периодических режимов, спектров, индуктивно-связанных и трехфазных цепей, методы численного анализа.

Уметь: рассчитывать линейные пассивные, активные цепи различными методами и определять основные характеристики процессов при стандартных и произвольных воздействиях.

Владеть: методами анализа цепей постоянных и переменных токов во временной и частотной областях.

Дисциплина «Системный анализ»

Цели и задачи дисциплины: рассмотрение теоретических основ и закономерностей построения и функционирования сложных систем различного типа, методологических принципов их анализа и синтеза, которые позволяют привить студентам навыки «системного мышления» как методологии, которая должна быть положена в основу практической деятельности по изучению, диагностике и лечению живых объектов, а также по проектированию, производству и эксплуатации биомедицинской техники.

Основные дидактические единицы (разделы):

Методология системного анализа. Системные аспекты управления. Примеры использования системного анализа при исследовании реальных систем. Методы исследования живых систем. Человек как элемент системы, ответственный за принятие решений. Система и среда.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: понятия и определения системного анализа; основные этапы системного анализа, способы классификации и описания систем; обобщенную структуру и общие свойства систем;

принципы адаптации и самоорганизации; место и роль информации и измерений в системном анализе и проектировании.

Уметь: иллюстрировать системные принципы на примерах функциональных систем организма; формировать системные модели биологических и технических объектов; разрабатывать методики системного анализа конкретных объектов.

Дисциплина «Биофизические основы живых систем»

Цели и задачи дисциплины: изучение организма как многоуровневой системы; ознакомление студентов с принципиальными закономерностями функционирования биологических систем, их авторегуляции и роли гормональной и нервной регулирующих систем; получение сведений об общепатологических процессах.

Основные дидактические единицы (разделы):

Организм как живая биологическая система. Доклеточные морфофункциональные уровни. Учение о клетке. Эмбриогенез. Учение о тканях. Лимфа и кровь. Иммунная система.

Этиопатогенез заболеваний. Воспаление. Опухолевый рост. Опорно-двигательный аппарат.

Сердечно – сосудистая система. Дыхательная система. Пищеварительная система. Мочеполовая система. Гормональная система. Центральная нервная система. Мозг и высшая нервная деятельность.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: особенности живых структур, оптимально-системный характер их строения, функционирования и энергопотребления; основы анатомии и физиологии органов и их систем в организме человека.

Уметь: работать с неадаптированной медико-биологической литературой, понимая биологическую, анатомо-физиологическую и клиническую терминологию; применять полученные знания для рациональной эксплуатации и усовершенствования биомедицинских приборов и систем.

Владеть: сведениями о патогенетических и основных клинических признаках наиболее распространенных заболеваний; сведениями о роли инструментальных исследований в клинике и эксперименте.

Дисциплина «Узлы и элементы биотехнических систем»

Цели и задачи дисциплины: изучение принципов выбора и разработки основных элементов и электронных устройств медицинской техники, методов расчета и проектирования устройств формирования, математической обработки и передачи аналоговых и цифровых сигналов; формирование навыков экспериментальных исследований электрических характеристик аналоговых и цифровых устройств формирования, обработки и передачи сигналов, проведения расчетов принципиальных электрических схем электронных устройств.

Основные дидактические единицы (разделы):

Усилители биопотенциалов. Гальваническая развязка в усилителях биопотенциалов.

Узлы математической обработки биологических сигналов. Источники питания для электронной медицинской техники. Согласование электронной медицинской техники с ЭВМ. Разработка высокоточных измерительных усилителей.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: основные требования к узлам медицинской электронной техники, методы их расчета с использованием современной элементной базы.

Уметь: использовать полученные знания при организации медицинского эксперимента с применением технических средств; эффективно организовать обработку и представление экспериментальных данных.

Владеть: методами выполнения расчета блоков медицинских приборов и анализа их работы.

Дисциплина «Конструкционные и биоматериалы»

Цели и задачи дисциплины: изучение биомеханических проблем создания и использования заменителей различных биологических тканей и биосистем.

Основные дидактические единицы (разделы):

Полимерные материалы для эндопротезирования. Строение полимерных материалов и их классификация. Требования к полимерам медицинского назначения. Механические свойства полимеров. Термомеханические кривые и физические состояния полимеров. Зависимости напряжение-деформация для полимеров. Механические характеристики полимеров медицинского назначения. Усталостные свойства полимеров. Композитные материалы.

Строение композитов, классификация. Механические свойства композитов. Применение полимеров и композитов медицинского назначения. Применение полимеров и композитов в сердечно-сосудистой хирургии, искусственные сосуды, искусственные клапаны сердца, в эндопротезах суставов и связок. Механические свойства, износостойкость. Полимеры в офтальмологии при интраокулярной коррекции зрения. Расчетные схемы искусственного хрусталика. Материалы с эффектом памяти формы, их свойства и области применения.

Перспективные материалы для эндопротезирования.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: методы определения механических и теплофизических характеристик твердых и мягких тканей и их заменителей; основы химии биосовместимости материалов, основные типы биоматериалов; особенности физико-химических свойств биоматериалов.

Уметь: анализировать взаимосвязь технологических условий получения, химического состава, строения и свойств материалов медицинского назначения.

Владеть: методами диагностики и выбора материалов медицинского назначения по совокупности данных об их составе, строении и свойствах и в соответствие с критериями их биомедицинского применения.

Дисциплина «Технические методы диагностических исследований и лечебных воздействий»

Цели и задачи дисциплины: рассмотрении теоретических основ и закономерностей проведения медико-биологических исследований, а также методических схем и принципов их выполнения, включая изучение методов диагностики организмов (главным образом человека) и лечебно-терапевтических воздействий на них.

Основные дидактические единицы (разделы):

Исследование механических проявлений жизнедеятельности. Исследование электрических свойств органов и биологических тканей. Исследование биоэлектрических потенциалов. Методы регистрации магнитных полей, излучаемых биообъектом.

Фотометрические методы исследования. Исследование процессов теплопродукции и теплообмена. Методы биологической интроскопии. Индикаторные методы измерения параметров кровообращения. Функциональные методы исследования. Физико-механические методы исследования и пробоподготовки. Физико-химические методы исследования и пробоподготовки. Атомно-физические методы исследования. Физические способы воздействия на организм. Механические воздействия на организм. Электромагнитные воздействия на организм. Воздействия на организм оптическим излучением. Информационные способы управления состоянием организма.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: особенности организации и проведения медицинских и биологических экспериментов; основные группы методов диагностики, ориентированных на изучение различных проявлений жизнедеятельности организма; методы изучения свойств биопроб;

основные группы методов, основанные на внешних лечебно-терапевтических воздействиях на организм; методические приемы выполнения различных лечебно-диагностических процедур;

источники ошибок при определении доз лечебных воздействий, побочные факторы и способы их учета.

Уметь: подбирать технические средства для реализации выбранного метода диагностики и лечебного воздействия; подбирать технические средства при необходимости проведения комплексных и функциональных исследований; подбирать технические средства и их параметры при реализации выбранного метода лечебно-терапевтических воздействий.

Владеть: методами расчета медико-биологических показателей и решения вопросов по представлению исследовательской и иной информации пользователю.

Дисциплина «Инженерная и компьютерная графика»

Цели и задачи дисциплины: дать общую геометрическую и графическую подготовку, формирующую способность правильно воспринимать, перерабатывать и воспроизводить графическую информацию.

Основные дидактические единицы (разделы): основы начертательной геометрии, конструкторская документация, изображения и обозначения элементов деталей, твердотельное моделирование деталей и сборочных единиц, рабочие чертежи деталей, сборочный чертеж и спецификация изделия.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: элементы начертательной геометрии и инженерной графики, основы геометрического моделирования, программные средства инженерной компьютерной графики.

Уметь: применять интерактивные графические системы для выполнения и редактирования изображения и чертежей.

Владеть: современными программными средствами геометрического моделирования и подготовки конструкторской документации.

Дисциплина «Биотехнические системы медицинского назначения»

Цели и задачи дисциплины: изучение основных типов медицинских приборов, аппаратов и систем, использующих в том или ином виде электрическую энергию, а также получение основных сведений о методиках проведения соответствующих диагностических исследований и терапевтических процедур.

Основные дидактические единицы (разделы):

Техническое обеспечение лечебно-диагностического процесса. Диагностические приборы и системы. Терапевтические аппараты и системы. Хирургическая техника.

Технические средства реабилитации и восстановления утраченных функций. Технические средства для физкультурно-оздоровительных комплексов. Организация медицинского лабораторного исследования. Приборы и комплексы для лабораторного анализа. Анализаторы биопроб.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: назначение, состав и принципы работы основных видов медицинских приборов, аппаратов, систем и комплексов, их основные технические характеристики; особенности эксплуатации и современный уровень оснащенности аппаратурой лечебно-профилактических учреждений; особенности отображения информации о состоянии организма и параметрах воздействий; нормы по безопасности и электробезопасности при проведении лечебных мероприятий.

Уметь: формулировать исходные данные для выбора медицинских приборов, систем и аппаратов с учетом физиологических характеристик объектов исследования или воздействия.

Владеть: навыками использования стандартов и других нормативных и справочных материалов.

Дисциплина «Электроника и микропроцессорная техника»

Цели и задачи дисциплины: Изучение принципов работы основных электронных устройств, методов расчета и проектирования устройств формирования, обработки и передачи аналоговых и цифровых сигналов. Формирование навыков экспериментальных исследований электрических характеристик аналоговых и цифровых устройств формирования, обработки и передачи сигналов, проведения расчетов принципиальных электрических схем электронных устройств.

Основные дидактические единицы (разделы):

Классификация электронных устройств. Усилители сигналов. Шумовые свойства усилителей. Операционные усилители. Активные фильтры. Генераторы гармонических сигналов. Генераторы линейно-изменяющихся сигналов. Формирователи импульсных сигналов.

Устройства выборки хранения сигналов. Пиковые детекторы. Аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи. Источники питания и стабилизаторы напряжения. Цифровые устройства формирования и обработки сигналов.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: принципы работы различных аналоговых и цифровых устройств – усилителей сигналов, активных фильтров, генераторов гармонических и импульсных сигналов, устройств математической обработки и преобразования сигналов.

Уметь: разрабатывать функциональные узлы в зависимости от формы представления информации и целевого назначения; выполнять расчет блоков и анализ их работы, формировать алгоритмы функционирования; разрабатывать программы цифровой обработки.

Владеть: навыками расчета и проектирования аналоговых и цифровых устройств формирования, обработки и передачи сигналов и исследования их электрических характеристик.

Дисциплина «Организация научных исследований»

Цели и задачи дисциплины: знакомство с принципами организации научных исследований, изучение особенностей выполнения фундаментальных и прикладных, теоретических и экспериментальных исследований, автоматизации научных исследований, порядка подготовки, оформления и передачи научно-технической информации.

Основные дидактические единицы (разделы):

Основные категории и понятия научных исследований. Структура, основные этапы и последовательность их выполнения. Поиск, накопление и обработка научной информации.

Организация теоретических исследований. Моделирование в научных исследованиях.

Автоматизация научных исследований. Организация экспериментальных исследований.

Подготовка, оформление и передача информации. Организация работы в научном коллективе.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: структуру, содержание и порядок выполнения основных этапов научных исследований; взаимосвязь цели, задач, научных и практических результатов; особенности организации и проведения медико-биологических исследований, общие подходы по оценке достоверности и новизны результатов научных исследований; требования к подготовке научнотехнического отчета и к опубликованию научных статей, тезисов и докладов научных конференций.

Уметь: методологически грамотно организовывать научные исследования, готовить научно-техническую литературу по результатам проведенных исследований, грамотно планировать эксперимент.

Владеть: навыками формулировки цели, задач, научных и практических результатов основных этапов научных исследований, подготовки научнотехнической документации.

Дисциплина «Компьютерные технологии в медицине»

Цели и задачи дисциплины: Изучение современных компьютерных технологий и возможностей их использования для автоматизации исследований в области медицины и биологии. Формирование навыка решения задач, связанных с медико-биологическими исследованиями, пользуясь средствами и возможностями компьютерной техники.

Основные дидактические единицы (разделы):

Персональные компьютеры. Аппаратно-программные средства сопряжения ПК с внешними устройствами. Технологии разработки программных средств. Базы данных и электронные таблицы. Экспертные системы. Программные средства создания и редактирования документов. Интегрированные программные системы для моделирования и обработки экспериментальных данных. Компьютерные технологии обработки изображений и машинной графики. Компьютерные сети. Глобальная компьютерная сеть Интернет.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: основные компьютерные технологии, применяемые в экспериментальных биомедицинских исследованиях; аппаратные и программные средства, необходимые исследователю для сбора, хранения, поиска, обработки и анализа биомедицинской информации; компьютерные технологии подготовки отчетных материалов и средства электронных коммуникаций.

Уметь: применять полученные знания в исследовательских работах, связанных с проведением биомедицинских экспериментов, созданием информационного и программноалгоритмического обеспечения автоматизированных компьютерных систем и комплексов биомедицинского назначения; пользоваться научной литературой для самостоятельного решения научно-исследовательских и прикладных задач в данной области знаний.

Владеть: представлениями о современных тенденциях развития компьютерных технологий и перспективах их использования в биомедицинских исследованиях и медицинской практике.

Дисциплина «Компьютеризация биомедицинской техники»

Дисциплина «Элементы конструкций медицинской техники»

Цели и задачи дисциплины: изучение принципов конструирования высоконадежных технических систем и промышленных изделий медицинского назначения.

Основные дидактические единицы (разделы):

Понятия конструкции, надежности и дизайна аппаратуры. Основные требования к конструкции медицинской техники. Защита электронной аппаратуры от внешних воздействий.

Конструирование печатных плат. Основы проектирования микроэлектронной аппаратуры.

Форма и содержание электронной техники.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: основные принципы конструирования и художественного проектирования медицинской техники; направления развития конструирования, дизайна и эргономики медицинской техники.

Уметь: оценивать надежность проектируемой медицинской техники, выбирать геометрический вид формы с учетом функциональных, эргономических и эстетических свойств аппаратуры.

Владеть: представлениями о направлениях развития конструирования, дизайна и эргономики медицинской техники.

Дисциплина «Эксплуатация и сервисное обслуживание биомедицинской Цели и задачи дисциплины: знакомство с принципами организации процесса обслуживания аппаратов, систем и комплексов медицинского назначения.

Основные дидактические единицы (разделы):

Общие представления об основных технологических процессах обслуживания медицинской техники. Поверка и калибровка медицинской техники. Методики выполнения измерений при обслуживании медицинской техники. Техническое состояние эксплуатируемой медицинской техники. Принципы управления техническим состоянием медицинской техники.

Перспективы развития технологий обслуживания медицинской техники в РФ.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: основные технологические процессы обслуживания медицинской техники, правовые основы поверки, калибровки и сертификации медицинской техники; основные приемы ремонта и регулировки аппаратуры.

Уметь: организовывать процесс ремонта и обслуживания медицинской техники;

составлять графики и заявки на поверку и калибровку аппаратуры.

Владеть: сведениями об организации в РФ централизованного обслуживания, поверки, калибровки и сертификации медицинской техники.