Основи побудови та застосування біотехнічних та медичних систем

Мета – є вивчення основних проблем і принципів управління в біомедичних і біотехнічних системах (БТС) з позицій системного підходу і можливостей сучасної обчислювальної техніки.  

Завдання навчальної дисципліни:  ознайомити з основними поняттями біотехнічних систем, сформувати у студентів цілісне уявлення про властивості живих систем, про теорію аналізу та синтезу біотехнічних систем, будувати і оптимізувати моделі функціональних процесів в БТС, орієнтованих на активну діагностику і управління станом організму; навчити вмінню самостійного пошуку і аналізу інформації, використання її в процесі науково-практичної діяльності. 
 
Основні результати навчання
 
Вміти планувати, організовувати, направляти і контролювати медикотехнічні та біоінженерні системи і процеси. 
Вміти складати завдання на розробку автоматизованих систем управління з урахуванням можливостей сучасних технічних і програмних засобів автоматизації медичного обладнання 
Вміти використовувати комунікаційні технології для підтримування гармонійних ділових та особистісних контактів, як передумову ділового успіху. 

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
Л – лекційні заняття; СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти; ПЗ – практичні заняття – практична підготовка до й активна участь в обговоренні питань і виконанні завдань безпосередньо на занятті; К – консультації викладача; КП – курсовий проект; МКР – модульна контрольна робота.

 
Тематика та види навчальних занять
 
1 тиждень

Л1. Біотехнічні системи як об'єкт дослідження, загальні визначення.
ПЗ№1. Побудова скринингової медичної діагностичної системи, заснованої на оцінці толерантності організму до фізичного навантаження. 
СРС, К, КП початок 1 етапу.

2 тиждень

Л2. Основні функціональні характеристики біотехнічних систем.
ПЗ№2. Вирішення задачі визначення ефективності ергатичних біотехнічних систем. 
СРС, К.

3 тиждень

Л3. Особливості формування біотехнічних систем різного призначення. 
ПЗ№3. Вирішення задачі про функціональну ідентифікацію оператора. 
СРС, К, КП початок 2 етапу

4 тиждень

Л4. Ідентифікація ланок біотехнічної системи. Основні визначення теорії ідентифікації. 
ПЗ№4. Методи оцінки параметрів моделі.
СРС, К.

5 тиждень

Л5.  Загальний підхід до функціональної ідентифікації систем. 
ПЗ№5. Загальний підхід до функціональної ідентифікації систем. 
СРС, К, МКР1.

6 тиждень

Л6. Методи функціональної ідентифікації на основі перетворення імпульсної характеристики системи.
ПЗ№6.  Вирішення задачі визначення імпульсної функції системи.
СРС, К.

7 тиждень
 
Л7.  Медичні біотехнічні системи терапевтичного типу.
ПЗ № 7.  Вирішення задачі визначення передавальної функції системи.
СРС, К, КП початок етапу 3. 
 
8 тиждень
 
Л8.  Біотехнічні системи електростимуляції.
ПЗ № 8.  Структурно функціональне моделювання.
СРС, К.

9 тиждень
 
Л9. Медичні діагностичні біотехнічні системи.
ПЗ№9. Проблематика діагностики стану організму.  
СРС,  К, 
 
10 тиждень
 
Л10. Біотехнічні системи клінічного моніторингу.
ПЗ№10. БТС для заміщення втрачених кінцівок і / або їх функцій організму.
СРС, К, МКР2, КП етап 4.

11 тиждень
 
Л11. Особливості реєстрації біомедичних сигналів.
ПЗ№11. Задача оцінки інформативності фізіологічних показників.  
СРС, К
 

Індивідуальна робота
 
Мета КП – розвиток самостійності студентів у доборі та опрацюванні джерел інформації з визначеної теми, удосконалення вмінь обирати суттєве, основне, а також давати оцінку проаналізованому та робити змістовні висновки.

Виконання курсового проекту складається з 4 етапів: 
 
1-3 тиждень – етап 1 – вибір та затвердження теми, попередній вибір наукових джерел, складання плану дослідження. 
 
4-6 тиждень – етап 2 – обговорення теми, остаточний відбір наукових джерел, визначення методики та розробка інструментарію дослідження, підготовка чорнового варіанту реферативної роботи. 
 
7-9 тиждень – етап 3 – отримання відгуку від наукового керівника, редагування та підготовка до захисту (презентація+доповідь).
 
10-11 тиждень – етап 4 –  публічний захист.
 
Самостійна робота
Самостійна робота складається з творчого сприйняття й осмислення навчального матеріалу протягом лекцій, підготовки до практичних занять, виконання індивідуальних контрольних завдань та курсової роботи.
 
Самостійна робота складає 136 годин. 
 
Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекційних занять – 15 годин;
2) підготовка до практичних занять та виконання індивідуальних контрольних завдань – разом 16 години;
3) виконання курсової та реферативної роботи – 75 годин;
4) підготовка до екзамену – 30 балів.
 
Процедура оцінювання

Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Студенти впродовж семестру готуються до лекційних та практичних занять, виконують дві модульні контрольні роботи. Для забезпечення оперативного контролю за успішністю та якістю рівня навчальних досягнень здобувачів вищої освіти дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів. 
 
Максимальна сума накопичувальних балів в кожному модульному контролі – по 20 балів, а саме: у 1 модулі – вирішення практичних завдань на ПЗ (10 балів), активна робота на практичному занятті (8 балів), РР –  2 бали; у 2 модулі – вирішення практичних завдань на ПЗ (11 балів), активна робота на практичному занятті (6 балів), РР – 3 бали. Максимальна оцінка за кожну модульну контрольну роботу складає – 30 балів.
 
Індивідуальне завдання. Бездоганне та своєчасне виконання та захист РР оцінюється у 5 балів (2 бали в семестровому модулі 1 та 3 бали в семестровому модулі 2), які складаються зі змістовного розкриття теми, наочного аналізу наукової думки з проблематичного питання відповідно до тематики РР та публічного захисту роботи. Робота має бути оформлена згідно зі стандартами та методичним забезпеченням дисципліни. Етапи 1-2 РР оцінюється максимум у 2 бали, етап 3 та 4 – 3 бали за представлення результатів роботи через доповідь та відповідь на додаткові запитання під час захисту.

Умови допуску до підсумкового контролю
До іспиту допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни не менш, ніж на 60 %. Екзамен відбувається за всіма тематичними (змістовними) модулями дисципліни. Складання/перескладання екзамену відбувається за встановленим деканатом розкладом.
 
 
Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання, відвідувати консультації викладача з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань. Такій підхід сприяє формуванню академічної культури та академічної доброчесності, здобуттю навичок самостійної роботи і формування відповідних компетентностей, як для успішного навчання на відповідному освітньому рівні, так і для майбутньої професійної діяльності.

Викладач на першому аудиторному занятті надає повну інформацію щодо усіх складових дисципліни, роз’яснює кількісне та якісне наповнення змістовних модулів, рекомендує відповідну фахову літературу, інформує щодо критеріїв оцінювання рівня навчальних досягнень здобувача з усіх видів та форм навчання та термінів контрольних заходів. 

Викладач здійснює консультації відповідно до затвердженого завідувачем кафедри графіка консультацій.

Відсутність здобувача на МКР відповідає оцінці «0». 
 
Складання/перескладання  заліку відбувається за встановленим деканатом розкладом. 
 
Під час Л, ПЗ, МКР, Е користуватися телефоном заборонено.

Заборонено використання будь-яких літературних джерел, конспектів лекцій, шпаргалок під час проходження модульних контролів з дисципліни.