Біофізика

Мета дисципліни: ознайомлення з основними біофізичними явищами та ідеями; опанування фундаментальними законами та теоріями біофізики, а також засобами біофізичного дослідження; формування наукового світогляду.

Завдання дисципліни: вирішення проблем, що виникають при вивченні живих об'єктів, за допомогою фізичних методів і біофізичних принципів; опанування широкого спектру біофізичних знань; формування у студентів наукового підходу до розв'язання питань з біомедичної інженерії; ознайомлення студентів з сучасними методами біофізичних досліджень; виховати уміння застосовувати набуті знання у повсякденній професійній діяльності. 
 
Основні результати навчання
 
Демонструвати знання та розуміння розділів з математики, фізики, хімії при вирішенні практичних завдань. 
 
Уміти застосовувати знання у практичних ситуаціях. 

Уміти виконувати експериментальні дослідження та застосовувати дослідницькі навички. 
 
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.

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
 
Л – лекційні заняття; ЛЗ – лабораторні заняття; СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти; РГР – розрахунково-графічна робота; МКР – модульна контрольна робота; К – консультації.

Тематика та види навчальних занять
 
1 тиждень
 
Л1. Мета та завдання біофізики. Фізика води. Міжмолекулярна взаємодія.
ЛЗ1. Визначення динамічної в'язкості рідини за методом Стокса а також відносні виміри.
СРС. К.
 
2 тиждень
Л2. Об'ємні та поверхневі явища. Білкові структури.
 
СРС. К.
 
3 тиждень
 
Л3. Методи вивчення будови клітини. Седиментація та хроматографія.
ЛЗ2. Визначення коефіцієнта поверхневого натягу.
СРС. К.
 
4 тиждень
 
Л4. Дифузія.
СРС. К.
 
5 тиждень
 
Л5. Діелектричні методи. Калориметричні методи. Манометрія.
ЛЗ3. Визначення щільності стоматологічних матеріалів методом зважування.
СРС. К.
 
6 тиждень
 
Л6. Знаходження молекулярних мас макромолекул.
СРС. К.
 
7 тиждень
 
Л7. Застосування оптичної активності.
ЛЗ4. Визначення коефіцієнта поверхневого натягу методом відриву крапель.
СРС. К.
 
8 тиждень
Л8. Оптична спектроскопія.
МКР1. СРС. К.
 
9 тиждень
 
Л9. Ядерний та електронний магнітний резонанс.
ЛЗ5. Визначення концентрації цукрових розчинів за допомогою цукрометра Лорана.
СРС. К.
 
10 тиждень
 
Л10. Ізотопи.
СРС. К.
 
11 тиждень
 
Л11. Термодинаміка біологічних процесів.
ЛЗ6. Визначення коефіцієнта поглинення γ - випромінювання і особливості його взаємодії з речовиною.
СРС. К.
 
12 тиждень
 
Л12. Мембрани.
СРС. К.
 
13 тиждень
 
Л13. Біофізика органів чуття.
ЛЗ7. Рефрактометр типу “Плазмон”: фізичні принципи роботи.
СРС. К.
 
14 тиждень
 
Л14. Біофізика складних систем.
СРС. К.
 
15 тиждень
 
Л15. Проблеми біологічного розвитку.
ЛЗ8. Рефрактометр типу “Плазмон” та його метрологічні властивості.
МКР2.
СРС. К.
 
 
Індивідуальна робота
 
Виконується РГР. 
 
Мета РГР:
 
набуття загальних та спеціальних компетентностей майбутніх бакалаврів, поглиблення теоретичних знань по одному із підрозділів теми «Біофізика систем життєзабезпечення» а також придбання практичних навичок для вивчення судинної системи: аневризма, тромбоз, артеріальний шум - застосування теореми Бернуллі і розрахунок. 
 
1–7 тижні
 
Отримання завдання. Виконання літературного пошуку та написання реферату по одному із підрозділів теми "Біофізика систем життєзабезпечення".
 
8–14 тижні
 
Розв'язання задач пов'язаних з аневризмою, тромбозом і артеріальним шумом, а також розрахунок фізичних показників які виникають при цих явищах. Накреслити схеми аневризми і тромбозу.
 
15 тиждень
 
Захист роботи.
 
 
Самостійна робота
 
Самостійна робота складає 89 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекційних занять – 28 години;
2) підготовка до лабораторних занять – 16 годин;
3) виконання РГР – 15 годин;
4) підготовка до екзамену – 30 годин.
 
 
Процедура оцінювання
 
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та практичних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи та 8 лабораторних робот.
 
Модульні контрольні роботи № 1 та № 2 виконуються у письмовій формі. Модульна робота складається з теоретичної частини (2 запитання) та практичної частини (1 запитання). Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 10 балами. Разом за одну модульну контрольну роботу – 30 балів.
 
Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів:
 
Семестровий модуль № 1
 
ЛЗ1-4. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 7 тиждень.
РГР(ч.1). Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 8 тиждень.
МК1. Модульна контрольна робота – 30 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль № 2
 
ЛЗ5-8. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 15 тиждень.
РГР(ч.2). Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання та захист – 14–15 тижні. 
МК2. Модульна контрольна робота – 30 балів (15 тиждень).
 
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.
 
Підсумковим контролем з дисципліни є усний екзамен, білет до якого складається з теоретичної частини (3 запитання) та практичної частини (2 запитання). Максимальна оцінка за правильні відповіді на всі питання екзаменаційного білету становить 100 балів. 
 
 
Умови допуску до підсумкового контролю
 
До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни на не менш, ніж на 60 %.

Екзамен відбувається за всіма тематичними (змістовними) модулями дисципліни.

Складання/перескладання екзаменів організується за встановленим Інститутом медичної інженерії розкладом.
 
 
Політика освітнього процесу

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. 

Виконаний не свій варіант завдання здобувачем не оцінюється.
 
Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
 
Відсутність здобувача на екзамені або на контрольній роботі відповідає оцінці «0».
 
Складання/перескладання екзаменів – за встановленим Інститутом медичної інженерії  розкладом.
 
Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.

Під час розв’язання задач на МКР та екзамені дозволяється користуватися довідниками.