Основи побудови та застосування біотехнічних та медичних систем

Анотація навчальної дисципліни

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

Практичне значення та використання отриманих знань: 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.

Тематика та види навчальних занять

Для денної форми здобуття освіти

Лекційні заняття
Лекція 1. «Біотехнічні системи як об'єкт дослідження, загальні визначення».
Лекція 2. «Основні функціональні характеристики біотехнічних систем.».
Лекція 3. «Особливості формування біотехнічних систем різного призначення.».
Лекція 4. «Ідентифікація ланок біотехнічної системи. Основні визначення теорії ідентифікації.».
Лекція 5. «Загальний підхід до функціональної ідентифікації систем».
Лекція 6. «Методи функціональної ідентифікації на основі перетворення імпульсної характеристики системи».
Лекція 7. «Медичні біотехнічні системи терапевтичного типу.».
Лекція 8. «Біотехнічні системи електростимуляції».
Лекція 9. «Медичні діагностичні біотехнічні системи».
Лекція 10. «Медичні діагностичні біотехнічні системи».
Лекція 11. «Біотехнічні системи клінічного моніторингу.».
Лекція 12. «Особливості реєстрації біомедичних сигналів».
Лекція 13. «Структурно функціональне моделювання.».
Лекція 14. «Проблематика діагностики стану організму».
Лекція 15. «БТС для заміщення втрачених кінцівок і / або їх функцій організму».

Практичні заняття
Практичне заняття №1. «Побудова скринингової медичної діагностичної системи, заснованої на оцінці толерантності організму до фізичного навантаження».
Мета заняття: Закріплення теоретичного матеріалу, отримати поняття про побудову медичної діагностичної системи.
Практичне заняття №2. «Вирішення задачі визначення ефективності ергатичних біотехнічних систем».
Мета заняття Закріплення теоретичного матеріалу, отримати навички розв’язування задачі ефективності егратичної БТС.
Практичне заняття №3. «Вирішення задачі про функціональну ідентифікацію оператора».
Мета заняття: Закріплення теоретичного матеріалу, розуміти функції ідентифікації оператора. 
Практичне заняття №4. «Методи оцінки параметрів моделі».
Мета заняття: Закріплення теоретичного матеріалу, розглянути основні методи по яких оцінюються параметри моделі БТС. 
Практичне заняття №5. «Вирішення задачі визначення імпульсної функції системи».
Мета заняття: отримати розуміння розв’язування задачі з визначення імпульсної функції БТС.
Практичне заняття №6. «Вирішення задачі визначення передавальної функції системи».
Мета заняття: отримати навички з розрахунку передавальної функції  БТС. 
Практичне заняття №7. «Задача оцінки інформативності фізіологічних показників».
Мета заняття: отримати вміння оцінювати інформативність фізіологічних показників. 

Для заочної форми здобуття освіти

Лекційні заняття
Лекція 1. «Основні поняття і визначення. Області використання цифрової обробки зображень».
Лекція 2. «Основні характеристики біомедичних сигналів.».

Практичні заняття
Практичне заняття №1. « Медичні атласи зображень. Віртуальна анатомія 3D атлас Arteksa Virtual Anatomy».
Мета заняття: закріплення теоретичного матеріалу, отримати візуальні поняття про медичні зображення.

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.

Індивідуальна робота

Для денної форми здобуття освіти
не передбачено.

Для заочної форми здобуття освіти
Захист 1 контрольної роботи. Бездоганне виконання контрольної роботи ‒ 100 балів.
Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установчій лекції.
Робота містить 20 теоретичних питань кожне з яких оцінюється у 5 балів. 
Термін надання виконаної контрольної роботи на перевірку – не пізніше, ніж за місяць до початку сесії.

 Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Для денної форми здобуття освіти
Оцінювання результатів навчання з дисципліни здійснюється за накопичувальною системою, яка дає можливість здобувачеві протягом семестру отримати максимально 100 балів.

Поточний контроль полягає у виконанні:
1)    7-мі практичних робіт. Бездоганне виконання практичної роботи № 1 та 2 оцінюється по 5 балів, практичні роботи № 3, №4, №5, №6 та №7 оцінюються кожна по 6 балів. Разом – 40 балів;
2)    двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичних питань та проводяться у письмовій формі. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 30 балів (в кожному завданні модульної контрольної роботи наведено максимальну кількість балів за виконання кожного завдання). Разом – 60 балів. Модульна контрольна робота 1 – бездоганне виконання 30 балів (модульна робота складається з теоретичної частини (2 запитання) та практичної частини (1 задача), відповідь на кожне питання оцінюється максимум у 10 балів). 
За кожний модульний контроль по 50 балів. Разом за семестр ‒ 100 балів. 

Для заочної форми здобуття освіти
Оцінювання результатів навчання з дисципліни здійснюється за накопичувальною системою, яка дає можливість здобувачеві протягом семестру отримати максимально 100 балів при виконанні індивідуальної контрольної роботи.

 Політика освітнього процесу та умови допуску до підсумкового контролю 

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 
Викладач на першому 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.
Виконаний не свій варіант завдання здобувачем не оцінюється.
Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
Відсутність здобувача на заліку або на контрольній роботі відповідає оцінці «0».
Складання/перескладання заліку – за встановленим деканатом розкладом.
Під час лекції, лабораторного (практичного) заняття, МКР, заліку здійснювати телефонні дзвінки забороняється.
Під час розв’язання задач на МКР та заліку дозволяється користуватися довідниками.
Заборонено використання будь-яких літературних джерел, конспектів лекцій, шпаргалок під час проходження модульних контролів з дисципліни.