Биотехнические системы и технологии

Описание: Дисциплина посвящена изучению принципов построения биотехнических систем, методов моделирования, синтеза и исследования биотехнических систем медицинского назначения, а также применения биотехнических систем и технологий.

Количество кредитов: 5

Пререквизиты:

• Интегральная и микропроцессорная схемотехника

Трудоемкость дисциплины:

Компонент: Компонент по выбору

Цикл: Профилирующие дисциплины

Цель

• формирование знаний у магистрантов в области новых биотехнических систем и технологии различного назначения, методологии и базовых принципов построения биотехнических систем медицинского назначения, вопросов моделирования, синтеза и исследования биотехнических систем и устройств медицинского назначения.

Задача

• изучение современных биотехнических систем и технологий различного назначения,
• изучение функциональной структуры и описаний биотехнических систем,
• освоение методов и приемов системного анализа биотехнических систем и устройств медицинского назначения,
• формирования навыков синтеза биотехнических систем для задач диагностики и лечения пациентов, контроля, мониторинга и прогнозирования состояния здоровья пациентов.

Результат обучения: знание и понимание

• называть основные принципы системного подхода, на которых базируется анализ и синтез БТС; классификацию и структуры БТС и технологий различного типа;
• описывать свойства БТС, особенности биологических систем как элементов измерительных и управляющих технических систем, источники и характеристики сигналов и данных;

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• применять принципы системного подхода для анализа и синтеза БТС и технологий;
• применять методы и принципы моделирования для создания энергосберегающих, ресурсосберегающих и экологически безопасных технологических систем;

Результат обучения: формирование суждений

• формулировать задачи инженерной реализации перспективных направлений развития биомедицинской и экологической инженерии;

Результат обучения: коммуникативные способности

• сообщать основные тенденции в развитии биомедицинской и экологической инженерии, ее перспективные направления и возможности практического применения, как специалистам, так и не специалистам;

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• владеть методом поэтапного моделирования при синтезе БТС, методами расчета основных функциональных характеристик БТС; статистическими методами анализа данных; методами расчета основных функциональных характеристик БТС;
• анализировать состояние научно-технической проблемы путем подбора, изучения и анализа литературных, патентных и иных информационных источников в сфере биотехнических систем и технологий.

Методы преподавания

интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; модерация; демонстрация слайдов или учебных фильмов);

поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность обучающихся в процессе обучения).

Оценка знаний обучающегося

Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.

Политика оценивания результатов обучения по видам работ

Форма оценки

Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:

• 40% результата, полученного на экзамене;
• 60% результатов текущей успеваемости.

Формула подсчета итоговой оценки:

 

где, Р₁, Р₂ – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.

Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:

Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:

Темы лекционных занятий

• Система как объект исследования
• Особенности биотехнических систем
• Математическая модель и процедуры синтеза БТС медицинского назначения
• Моделирование биотехнических систем
• Биотехнические системы диагностического назначения
• Медицинские терапевтические биотехнические системы и технологии
• Биотехнические системы для лабораторного анализа
• Биотехнические систем жизнеобеспечения человека

Основная литература

• Оленев Е.А., Аль-Хайдри В.А.А., Лебединская Е.А. Биотехнические системы и технологии. - Учебное пособие. - Владимир: Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых (ВлГУ), 2020. -180 с.

Дополнительная литература

• Канюков В.Н., Стрекаловская А.Д., Лявданская О.А. Введение в теорию биотехнических систем. Учебное пособие. - Оренбург: Оренбургский государственный университет, 2009. -121 с.
• Биотехнические системы : Теория и проектирование. Учеб. пособие / [В. М. Ахутин, Е. П. Попечителев, А. П. Немирко и др.]; Под ред. В. М. Ахутина. - Ленинград : Изд-во ЛГУ, 1981. - 220 с.
• Бондарева, Л.А. Биотехнические медицинские системы терапевтического назначения. Учебное пособие / Л.А. Бондарева, А.В. Дунаев. – Орел: ОрелГТУ, 2005. – 64 с.