Хімія
Мета вивчення дисципліни: формування у здобувачів вищої освіти фундаментальної системи знань про хімічну природу речовин та закономірності перебігу хімічних процесів, які є базою для розуміння функціонування біологічних систем та принципів дії медичної техніки. Завданням курсу є створення фізико-хімічного підґрунтя для подальшого опанування профільних дисциплін (біоматеріалознавство, біохімія, штучні органи), а також розвиток навичок аналізу взаємодії технічних засобів із живими тканинами та біологічними рідинами на молекулярному рівні.
Практичне значення та використання отриманих знань: знання та вміння, набуті під час вивчення дисципліни, дозволяють майбутньому фахівцю вирішувати такі інженерні та дослідницькі задачі: обґрунтований вибір біоматеріалів (розуміння хімічної стійкості, структури та властивостей металів, полімерів, кераміки та композитів для створення імплантатів, протезів та медичних інструментів; прогнозування біосумісності (оцінка процесів взаємодії на межі поділу фаз «матеріал – біологічне середовище»); розробка діагностичних систем (використання знань про електрохімічні процеси та кінетику реакцій для проєктування біосенсорів, "lab-on-a-chip" систем та аналізаторів крові/біорідин); створення систем адресної доставки ліків (розуміння колоїдної хімії та властивостей наночастинок для розробки носіїв фармакологічних препаратів); забезпечення безпеки та стерилізації (розуміння хімічних методів дезінфекції, впливу стерилізаційних агентів на матеріали медичного призначення та дотримання хімічної безпеки при експлуатації медичної апаратури).
Тематика та види навчальних занять
Для денної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. «Основні закони и поняття хімії».
Лекція 2. «Способи вираження концентрації розчинів».
Лекція 3. «Будова атома. Квантові числа».
Лекція 4. «Хімічний зв’язок».
Лекція 5. «Основні класи неорганічних сполук».
Лекція 6 «Основи термодинаміки.
Лекція 7. «Хімічна кінетика».
Лекція 8 «Хімічна рівновага».
Лекція 9 «Розчини електролітів».
Лекція 10 «Гідроліз солей».
Лекція 11 «Окисно-відновні реакції».
Лекція 12 «Складання окисно-відновних рівнянь».
Лекція 13 «Гальванічні елементи».
Лекція 14 «Електроліз».
Лекція 15 «Корозія металів».
Практичні заняття
Практичне заняття № 1. «Масова частка елемента в сполуці та суміші. Кількість речовини»
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розрахунку масової частики і кількості речовини та встановлення хімічної формули сполуки.
Практичне заняття № 2. «Класи неорганічних сполук».
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розв’язання задач за хімічними рівняннями.
Практичне заняття № 3. «Будова атома та періодичний закон».
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички запису електронних формул елементів, вміти аналізувати властивості елементів періодичної системи.
Практичне заняття № 4. «Задачі за виробничим змістом».
Мета заняття: надбати навички складання хімічних рівнянь реакцій та обчислення виходу продуктів реакції та ступеню перетворення вихідних речовин.
Практичне заняття № 5. «Розчини та реакції у водних розчинах».
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички переходу між різними видами концентрації речовини та встановлювати розчинність речовин.
Практичне заняття № 6. «Колігативні властивості розчинів».
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розрахунків температур кипіння, кристалізації та осмотичного тиску розчинів.
Практичне заняття № 7. «Реакції комплексоутворення та комплексні сполуки».
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розрахунків концентрацій іонів в комплексних сполуках, визначення ступеня окиснення, складання рівнянь електролітичної дисоціації комплексних сполук .
Для заочної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. «Основні закони и поняття хімії».
Лекція 2. «Способи вираження концентрації розчинів».
Лабораторні заняття
Практичне заняття № 1. «Масова частка елемента в сполуці та суміші. Кількість речовини»
Мета заняття: закріпити теоретичні положення теми; надбати навички розрахунку масової частики і кількості речовини та встановлення хімічної формули сполуки.
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
Індивідуальна робота
Контрольна робота для здобувачів заочної форми
Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установчій лекції.
Робота містить 15 теоретичних питань, кожне з котрих оцінюються у 4 бали (разом 60 балів), та 5 задач, які оцінюються по 8 балів кожне (разом 40 балів). Загалом максимальна оцінка 100 балів.
Обсяг відповіді на кожне теоретичне питання: не менше, ніж 2 сторінки машинописного тексту. Текст відповіді повинен бути виконаний самостійно, а не скопійованим з навчального посібника.
Задачі: розрахунки концентрацій розчинів, теплових ефектів хімічних реакцій, властивості розчинів, розрахунки за хімічними рівняннями
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
Поточний контроль полягає у виконанні:
1) 7-ми індивідуальних поточних завдань. Індивідуальні поточні завдання виконуються письмово і полягають в розв'язуванні типових задач відповідно до мети та завдань практичних занять. Бездоганне виконання кожного індивідуального поточного завдання оцінюється у 6 балів.
2) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та виконуються у формі комп'ютерного тестування. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 29 балів.
Підсумковий контроль – залік. Залік накопичувальний. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач вищої освіти – 100 балів Мінімальна оцінка, яка дозволяє отримати «зараховано» – 60 балів.
Для заочної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні:
Захист контрольної роботи. Бездоганне виконання контрольної роботи оцінюється у 50 балів. Під час її захисту здобувач може отримати до 40 балів. Для допуску до підсумкового контролю необхідно виконати практичне завдання, яке оцінюються у 10 балів.
Підсумковий контроль – залік. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач – 100 балів. Мінімальна оцінка, яка дозволяє отримати «зараховано» – 60 балів.
ПРН1. Застосовувати знання основ математики, фізики та біофізики, біоінженерії, хімії, інженерної графіки, механіки, опору та міцності матеріалів, властивості газів і рідин, електроніки, інформатики, отримання та аналізу сигналів і зображень, автоматичного управління, системного аналізу та методів прийняття рішень на рівні, необхідному для вирішення задач біомедичної інженерії.
ПРН16. Застосовувати знання з хімії та біоінженерії для створення, синтезу та застосування штучних біотехнічних та біологічних об’єктів.