|
Скачать 312.55 Kb.
|
![]() 09 июля 10 1. Общие положения 1.1. Примерная основная образовательная программа высшего профессионального образования (ПООП ВПО) по направлению подготовки магистров 201000 «Биотехнические системы и технологии» является системой учебно-методических документов, сформированной на основе (ФГОС ВПО) и рекомендуемой вузам для использования при разработке своих основных образовательных программ (ООП): компетентностно-квалификационной характеристики выпускника; содержания и организации образовательного процесса; ресурсного обеспечения реализации ООП; итоговой государственной аттестации выпускников. 1.2. Целью разработки примерной основной образовательной программы является методологическое обеспечение реализации ФГОС ВПО по данному направлению подготовки и разработка высшим учебным заведением основной образовательной программы второго уровня ВПО (магистр). 1.3. Нормативные сроки освоения по очной форме обучения: 2 года. Квалификация (степень) выпускника в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом: магистр. ^ ^ способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1); способностью к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2); способностью свободно пользоваться русским и иностранным языками как средством делового общения (ОК-3); готовностью использовать на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом (ОК-4); способностью проявлять инициативу, в том числе в ситуациях риска, брать на себя всю полноту ответственности (ОК-5); готовностью к активному общению с коллегами в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности (ОК-6); способностью адаптироваться к изменяющимся условиям, переоценивать накопленный опыт, анализировать свои возможности (ОК-7); способностью позитивно воздействовать на окружающих с точки зрения соблюдения норм и рекомендаций здорового образа жизни (ОК-8); готовностью использовать знания правовых и этических норм при оценке последствий своей профессиональной деятельности, при разработке и осуществлении социально значимых проектов (ОК-9). ^ общепрофессиональные: способностью использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы (ПК-1); способностью демонстрировать навыки работы в научном коллективе, порождать новые идеи (креативность) (ПК-2); способностью понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3); способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-4); способностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов в соответствии с целями магистерской программы (ПК-5); готовностью оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-6). ^ : Проектно-конструкторская деятельность: способностью анализировать состояние научно-технической проблемы путем подбора, изучения и анализа литературных и патентных источников в сфере биотехнических систем и технологий (ПК-7); готовностью определять цели, осуществлять постановку задачи проектирования, подготавливать технические задания на выполнение проектных работ в сфере биотехнических систем и технологий (ПК-8); способностью проектировать устройства, приборы, системы и комплексы биомедицинского и экологического назначения с учетом заданных требований (ПК-9); способностью разрабатывать проектно-конструкторскую документацию в соответствии с методическими и нормативными требованиями (ПК-10). ^ способностью разрабатывать технические задания на проектирование технологических процессов и схем производства биомедицинской и экологической техники (ПК-11); готовностью владеть методами проектирования технологических процессов производства биомедицинской и экологической техники с использованием автоматизированных систем технологической подготовки производства (ПК-12); способностью разрабатывать технологическую документацию на проектируемые устройства, приборы, системы и комплексы биотехнического, медицинского и экологического назначения (ПК-13); способностью обеспечивать технологичность изделий и процессов их изготовления, уметь оценивать экономическую эффективность технологических процессов изготовления биомедицинской и экологической техники, а также биотехнических систем других направлений (ПК-14); готовностью осуществлять авторское сопровождение разрабатываемых устройств, приборов, систем и комплексов на этапах проектирования и производства (ПК-15). ^ способностью анализировать современное состояние проблем в предметной области биотехнических систем и технологий (включая биомедицинские и экологические задачи), ставить цели и задачи научных исследований (ПК-16); способностью выбирать оптимальные методы и методики изучения свойств биологических объектов и формировать программы исследований (ПК-17); способностью организовывать и проводить медико-биологические, эргономические и экологические исследования (ПК-18); способностью ставить задачи исследования, выбирать методы экспериментальной работы, интерпретировать и представлять результаты научных исследований (ПК-19); готовностью оформлять научно-технические отчеты, готовить публикации и заявки на изобретения (ПК-20). ^ способностью организовывать работу коллективов исполнителей (ПК-21); готовностью участвовать в поддержании единого информационного пространства планирования и управления предприятием на всех этапах жизненного цикла производимой продукции (ПК-22); готовностью участвовать в проведении технико-экономического и функционально-стоимостного анализа рыночной эффективности создаваемого продукта (ПК-23); способностью участвовать в подготовке документации для создания и развития системы менеджмента качества предприятия (ПК-24); способностью разрабатывать планы и программы инновационной деятельности в подразделении (ПК-25). ^ способностью проводить лабораторные и практические занятия со студентами, руководить курсовым проектированием и выполнением выпускных квалификационных работ бакалавров (ПК-26); способностью владеть навыками разработки учебно-методических материалов для студентов по отдельным видам учебных занятий (ПК-27). ^ готовностью к поиску оптимальных решений при выпуске изделий в области наукоемкого протезирования с учетом требований качества, надежности и стоимости (ПК-28); способностью использовать пакеты прикладных программ компьютерного моделирования и проектирования средств и систем протезирования и реабилитации (ПК-29); готовностью к проектированию и конструированию устройств протезирования и различных видов реабилитационной техники (ПК-30); готовностью к применению современных методов технического контроля и диагностики изделий наукоемкого протезирования (ПК-31). ^ подготовки магистра по направлению подготовки 201000 «Биотехнические системы и технологии» Магистерская программа «Реабилитационные системы и технологии» Квалификация - магистр Нормативный срок обучения – 2 года
^
Эксперты:
^ Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2 ЗЕТ (72 час). ^ ознакомление студентов с историей развития биотехнических систем. Основные дидактические единицы (разделы): Характеристика уровня развития естественных и технических наук. Исторические события, определившие развитие биотехнических систем (БТС). Основные этапы развития. Конкретизация путей развития БТС. Биотехнические системы эргатического типа. Биотехнические системы управления состоянием и поведением живых организмов. ^ Знать: историю и основные этапы развития биомедицинских исследований; роль цифровых и компьютерных технологий в прогрессе создания аппаратуры медико-биологического назначения. ^ информацией об основных достижениях в области применения технических средств для съема, регистрации, обработки с целью диагностики и оказания лечебных воздействий, реабилитации, курортологии, замещения утраченных функций, профотбора и санитарно-гигиенического контроля, экологической безопасности и создания тренажерных устройств. ^ лекции, практические занятия. Изучение дисциплины заканчивается зачетом. Аннотация дисциплины «Математическое моделирование биологических процессов и систем» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2 ЗЕТ (72 час). ^ подготовка студентов в области использования сложных систем и процессов на основе методов математического моделирования в сфере биотехнических систем. ^ Моделирование случайных событий и процессов. Области применения моделей. Постановка задачи. Случайные величины как объект моделирования. Метод Монте-Карло, основные направления его использования. Марковские процессы с непрерывным временем и дискретными состояниями. Поток событий и его основные характеристики. Уравнения Колмогорова. Финальные вероятности состояний. Примеры моделирования в области биомедицинской инженерии. Элементы теории массового обслуживания. Имитационное моделирование сложных систем. Специфика имитационного моделирования биологических процессов и систем. Этапы имитационного моделирования. Оценка адекватности имитационной модели. Примеры построения и исследования имитационных моделей в медико-биологических исследованиях. ^ Знать: цель, основные задачи и области применения методов математического моделирования в сфере биотехнических систем и технологий; особенности биологических объектов моделирования и методики экспериментальной оценки их свойств; классификацию моделей по свойствам, используемому аппарату их синтеза, специфике моделируемого объекта; методы синтеза и исследования моделей. Уметь: адекватно ставить задачи исследования и оптимизации сложных объектов на основе методов математического моделирования; осуществлять формализацию и алгоритмизацию функционирования исследуемой системы; выбирать класс модели и оптимизировать ее структуру в зависимости от поставленной задачи, свойств моделируемого объекта и условий проведения эксперимента; рассчитывать параметры и основные характеристики моделей любого из рассмотренных классов. Владеть: навыками выбора адекватных методов исследования моделей; навыками принятия адекватных решений по результатам исследования моделей. ^ лекции, практические занятия. Изучение дисциплины заканчивается зачетом. Аннотация дисциплины «Автоматизированный анализ изображений» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 ЗЕТ (144 час). ^ изучение методов и средств автоматизированного анализа и обработки цифровых изображений. Формирование практических навыков решения задач анализа и обработки цифровых изображений. ^ Понятие изображения. Изображения медико-биологических объектов. Анализ изображений. Проблемы, цели и задачи. Выделение признаков изображения. Обработка изображений. Методы обработки изображений. Оценка качества изображения. ^ Знать: основные методы анализа медицинских изображений; особенности технологии работы с изображениями, формируемыми сложными физическими полями. Уметь: формулировать проблемы, цели, задачи анализа и обработки изображений; применять полученные знания в области разработки автоматических и интерактивных систем анализа изображений медико-биологических объектов. Владеть: автоматизированными методами анализа и обработки медицинских изображений. ^ лекции, практические занятия, лабораторные работы. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Аннотация дисциплины «Расчет и проектирование электронных систем» ^ изучения дисциплины составляет 3 ЗЕТ (108 час). Цели и задачи дисциплины: изучение принципов проектирования современных электронных систем и комплексов; формирование навыков в проектировании и в разработке технической документации биомедицинских электронных систем. ^ Общие подходы и проблемы формализации электронных систем. Исходные предпосылки, сведения и документы для выполнения проектирования. Эскизное проектирование. Этапы технического проектирования и разработки рабочих чертежей. Значение элементной базы и способы её использования при проектировании. Принципы структурирования системы на этапе технического проекта. Современные САПР и их роль в проектировании электронных систем. Математико-алгоритмическое описание важнейших компонентов элементной базы в системном аспекте. Основные методы и приёмы математического расчёта и имитационного моделирования систем. Примеры проектирования современных медицинских диагностических систем. ^ Знать: методологию расчёта и проектирования биомедицинских электронных систем с использованием современной комплектующей базы; принципы их аппаратной и программной организации, способы и инструментальные средства проектирования, отладки, тестирования и диагностики. Уметь: применять свои знания для интегрирования теории и практики проектирования; разбираться в новых для себя предметных областях проектирования. Владеть: методами расчёта основных узлов приборов, аппаратов и систем, используя современное программное обеспечение. ^ лекции, практические занятия, курсовое проектирование. Изучение дисциплины заканчивается зачетом. Аннотация дисциплины «Методы математической обработки медико-биологических данных» ^ изучения дисциплины составляет 4 ЗЕТ (144 час). Цели и задачи дисциплины: изучение методов и алгоритмов обработки биомедицинских сигналов и данных, применяемых при создании биотехнических и медицинских систем. ^ Представление данных. Предварительная обработка. Сжатие данных. Статистические методы обработки данных. Анализ случайных потоков. Классификация многомерных наблюдений. Статистическая зависимость данных. Группировка данных. Принятие решений. Биомедицинские сигналы. Обнаружение и классификация формы. Цифровая фильтрация. Адаптивная фильтрация. Синтаксическое распознавание. ^ Знать: принципы, методы и алгоритмы обработки и анализа биомедицинских сигналов и данных, методы синтеза соответствующих программно-алгоритмических средств, применяемых в биотехнических и медицинских системах. Уметь: применять полученные знания в разработках, связанных с исследованием и проектированием информационного обеспечения приборов, систем и комплексов биомедицинского назначения, пользоваться научной литературой для самостоятельного решения научно-исследовательских и прикладных задач в данной области знаний. Владеть: компьютерными технологиями обработки и анализа биомедицинских сигналов и данных. ^ лекции, практические занятия, курсовое проектирование. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Аннотация дисциплины «Современные проблемы биомедицинской и экологической инженерии» ^ изучения дисциплины составляет 2 ЗЕТ (72 час). Цели и задачи дисциплины: рассмотрение современных проблем биомедицинской инженерии, а также прогнозных оценок некоторых направлений их решения применительно к широкой биомедицинской практике. ^ Сферы применения биомедицинской и экологической инженерии. Основные тенденции и проблемы в развитии биомедицинской инженерии. Интегральные системы биомедицинской инженерии. Основные направления исследования экологии человека. Основные методы экспертного опроса и научно-технического прогнозирования в биомедицинской и экологической инженерии. ^ Знать: основные проблемы и направления развития фундаментальных и прикладных исследований в биомедицинской и экологической инженерии; предметные области использования достижений биомедицинской и экологической инженерии. Уметь: анализировать основные тенденции в развитии биомедицинской и экологической инженерии; выявлять ее перспективные направления и возможности практического применения; применять методы экспертного опроса для определения инновационных направлений развития биомедицинской и экологической инженерии; формулировать задачи инженерной реализации перспективных направлений развития биомедицинской и экологической инженерии. Владеть: принципами функционирования системы «человек – общество – окружающая среда»; современными методами научно-технического прогнозирования развития предметных областей науки и техники. ^ лекции, практические занятия. Изучение дисциплины заканчивается зачетом. Аннотация дисциплины «Биотехнические системы и технологии» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕТ (108 час). ^ изучение принципов создания автоматизированных производственных и исследовательских комплексов, в контур управления которых включен человек. ^ Системный анализ и синтез. Основные положения системного подхода. Понятие "система" Классификация систем. Описание системы как ее модель. Аспекты управления системами. Человек-оператор (ЧО) в биотехнической системе (БТС). Место и роль человека в биотехнической системе. Направления исследований человеческого фактора. Синтез биотехнических систем и технологий. Классификация биотехнических систем. Классификация биотехнических технологий (БТТ). Общие вопросы синтеза биотехнических систем. Метод поэтапного моделирования. Способы управления поведением и состоянием биологического объекта в БТС. Каналы обмена информацией между ЧО и техническими средствами. Человек-оператор как управляющее звено биотехнической системы. Восприятие информации человеком. Управляющие движения человека. Факторы, определяющие качество деятельности ЧО. Прикладные проблемы синтеза и использования БТС. Каналы предъявления информации. Устройства ввода информации. Примеры реализации БТС и БТТ. ^ Знать: основные принципы системного подхода, на которых базируется анализ и синтез биотехнических систем; классификацию и структуры биотехнических систем и технологий различного типа; каналы взаимодействия технических и биологических элементов; примеры реализации биотехнических систем и технологий оценки, контроля и управления состоянием и поведением живых организмов. Уметь: применять принципы системного подхода для анализа и синтеза биотехнических систем и технологий; разрабатывать структуры биотехнических систем различного типа и требования к техническим и биологическим элементам; разрабатывать структуру медицинских диагностических, исследовательских и информационных комплексов и оптимизировать состав их элементов. Владеть: методом поэтапного моделирования при синтезе биотехнических систем заданного класса; методами расчета основных функциональных характеристик биотехнических систем. ^ лекции, практические занятия. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Аннотация дисциплины «Основы маркетинга и менеджмента на предприятиях медико-технического профиля» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕТ (108 час). ^ подготовка студентов в медико-технической и социально-экономической области, требующей понимания специфики медицинских изделий как особого вида промышленных товаров, а также формирование знаний выпускника, специализирующегося в области применения, эксплуатации и сервисного обслуживания новейшей медицинской техники. ^ Концепция маркетинга и маркетинговые исследования. Основные виды и категории сервиса как элемента маркетинга на предприятиях медико-технического профиля. Оценка конкурентоспособности наукоемкой продукции. Система разработки и внедрения медицинских изделий (МИ). Порядок регистрации МИ в РФ. Основные направления внешнеэкономической деятельности (ВЭД) предприятий. Принципы организации менеджмента. Деятельность современного менеджера. Элементы системы качества медицинских услуг. Международный менеджмент. ^ Знать: основные положения концепции маркетинга; особенности медицинской техники как специфической категории промышленных товаров; основные положения государственного регулирования деятельности в сфере обращения медицинской техники; особенности и функции медико-технического менеджмента; менеджмент в медико-техническом обеспечении лечебно-профилактических учреждений здравоохранения; важнейшие элементы международного медико-технического менеджмента. Уметь: использовать полученные знания при анализе "жизненного цикла" изделия, сегментов рынка, оценке экспортных возможностей фирмы; разбираться в ценовой политике, вопросах формирования спроса и стимулирования сбыта, рекламных кампаниях; составлять бизнес-план по организации фирмы медико-технического профиля, выведению новинки медицинской техники на рынок, модернизации изделия медицинской техники; анализировать основные законодательные акты в сфере обращения медицинской техники. Владеть: представлениями об основных вопросах международного маркетинга; навыками подготовки предложений по закупке и оснащению лечебно-профилактических учреждений современной медицинской техникой и применения на практике основных положений нормативных документов в сфере технического обслуживания медицинской техники в лечебно-профилактических учреждениях. ^ лекции, практические занятия. Изучение дисциплины заканчивается зачетом. Аннотация дисциплины «Методы и средства диагностики и прогнозирования состояния» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 ЗЕТ (180 час). ^ изучение студентами различных методов и средств диагностики и прогнозирования, применяемых в биотехнических системах. Основные дидактические единицы (разделы): Принятия решений в клинической медицине. Теория множеств и математическая логика. Нечеткие множества. Теория статистических решений. Медицинская диагностика на основе теории статистических решений. Принятие решений методами исследования операций. Диагностика на основе блок-схем и деревьев решений. Диагностика на основе таблиц решений. Распознавание образов и диагностика. Искусственный интеллект и экспертные системы. Нейронные сети. Экспертное оценивание. Диагностические системы. ^ Знать: методы и средства диагностики и прогнозирования, применяемые в биотехнических системах, аппаратные и программные средства, необходимые исследователю для автоматизированного анализа биомедицинской информации при проведении экспериментов. Уметь: применять полученные знания в исследовательских работах, связанных с проведением биомедицинских экспериментов, созданием информационного и программно-алгоритмического обеспечения автоматизированных компьютерных систем и комплексов биомедицинского назначения, пользоваться научной литературой для самостоятельного решения научно-исследовательских и прикладных задач в данной области знаний. Владеть: компьютерными технологиями подготовки отчетных материалов и средствами электронных коммуникаций. ^ лекции, практические занятия. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Аннотация дисциплины «Технологии оценки объектов протезирования» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 ЗЕТ (144 час). ^ изучение студентами функциональных особенностей и свойств систем, которые могут стать объектами протезирования. Основные дидактические единицы (разделы): Факторы риска в жизнедеятельности человека. Функциональное состояние человека и его связь с безопасностью жизнедеятельности. Компьютерные системы электрофизиологической оценки состояния мышечной системы. Технические методы оценки состояния двигательного аппарата. Слуховой анализатор. Зрительный анализатор. Кожный анализатор. Оценка состояния органов дыхания. Методы физиологической оценки состояния сердечно-сосудистой системы. Компьютерные системы электрофизиологической оценки состояния головного мозга человека. Методы исследования сна. ^ Знать: функциональные особенности и свойства систем, которые могут стать объектами протезирования; медико-технические требования и структуру основных компьютерных медицинских систем, предназначенных для оценки состояния функциональных систем человека. Уметь: формулировать медико-технические требования к технологиям оценки функционального состояния; формулировать медико-технические требования к системам замещения функций. Владеть: технологиями выбора методов аппаратно-программной реализации диагностико-прогностической задачи в соответствии с особенностями объекта исследования, способами разработки технических средств диагностики высокой надежности и помехоустойчивости. ^ лекции, практические занятия. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Аннотация дисциплины «Реабилитационные системы и технологии» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 ЗЕТ (144 час). ^ Изучение инновационных технологий реабилитации пациентов с нарушениями опорно-двигательной, сердечно-сосудистой, нервной, иммунной и эндокринной систем, системы дыхания, адаптации и саморегуляции, а также основных принципов построения систем, реализующих рассмотренные технологии, методов расчета систем реабилитации. ^ Общие вопросы: принципы и системы реабилитации человека. Технологии и системы реабилитации опорно-двигательной системы человека. Технологии и системы реабилитации сердечно-сосудистой системы человека. Технологии и системы реабилитации нервной и сенсорной системы человека. Технологии и системы реабилитации системы дыхания человека. Технологии и системы реабилитации иммунной и эндокринной систем человека. Технологии и системы социальной реабилитации. ^ Знать: инновационные технологии, используемые при реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательной, сердечно-сосудистой, нервной, иммунной и эндокринной систем, системы дыхания, адаптации и саморегуляции, а также основные принципы построения таких систем. Уметь: разрабатывать структурные схемы систем реабилитации, их методическое, информационное, инструментальное обеспечения; использовать технологии и системы реабилитации в практической деятельности. Владеть: фундаментальными основами изучаемой прикладной науки; тенденциями развития технических средств реабилитации людей. ^ лекции, лабораторные работы. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Аннотация дисциплины «Биомеханическое и математическое моделирование объектов протезирования» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 ЗЕТ (144 час). ^ освоение студентами навыками владения современными методами моделирования объектов протезирования. Основные дидактические единицы (разделы): Современное состояние биомеханических исследований объектов протезирования. Теоретические основы математического моделирование объектов протезирования. Пакеты конечно – элементного моделирования. Теоретические основы физического моделирования объектов протезирования. Моделирование объектов протезирования в различных областях медицинской деятельности: в кардиологии, в ортопедии, в отоларингологии, в офтальмологии, в урологии, в пульмонологии, в дерматологии, в стоматологии и в челюстно-лицевой области. ^ Знать: теоретические основы математического и физического моделирования объектов протезирования. Уметь: строить статические, кинематические и динамические математические модели органов протезирования человеческого организма с использованием пакетов прикладных программ. Владеть: пакетами прикладных программ Solid Works, CosmosWorks. ^ лекции, практические занятия. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Аннотация дисциплины «Системы автоматизированного проектирования реабилитационной техники» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 ЗЕТ (180 час). ^ изучение студентами различных методик, подходов к разработке конструкторской документации, основам интерактивного схемотехнического проектирования, основным приемам моделирования электрических схем, электронных приборов и систем, привитию навыков двумерного и трехмерного проектирования несущих конструкций, приобретению опыта создания и изменения трехмерных объектов, основных приемов художественного конструирования. ^ Системы схемотехнического проектирования семейства Micro-Cap: создание принципиальных схем, редактирование, выполнение моделирования. Системы атоматизации разработки и выполнения конструкторской документации семейства AutoCAD: автоматизация разработки и выполнения конструкторской документации, редактирование чертежей, трехмерное моделирование. Системы создания трехмерных объектов и сцен семейства 3D Studio: интерфейсы и команды управления, создание трехмерной сцены. ^ Знать: основные комплекты автоматизированных систем, применяемых при машинном проектировании приборов, аппаратов и систем; тенденции совершенствования процессов автоматизированного проектирования. Уметь: разрабатывать принципиальные электрические схемы, чертежи конструкции и технические рисунки изделий. Владеть: методами автоматизированного проектирования биомедицинской техники. Виды учебной работы: лекции, практические занятия, курсовое проектирование. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. |