Кореневский Н. А. 2 страница

FX

«Условно удовлетворительно» - теоретическое содержание дисциплины освоено частично, необходимые практические навыки не сформированы, большинство предусмотренных программой обучения учебных заданий не выполнено, либо качество их выполнения оценено числом баллов, близким к минимальному; при дополнительной самостоятельной работе над материалом дисциплины возможно повышение качества выполнения учебных заданий.

F

«Безусловно неудовлетворительно» - теоретическое содержание дисциплины не освоено, необходимые практические навыки работы не сформированы, все выполненные учебные задания содержат грубые ошибки, дополнительная самостоятельная работа над материалом дисциплины не приведет какому либо значимому повышению качества выполнения учебных заданий.

При оценке курсовых работ руководствуются тем, что этот вид работ является самостоятельным, поэтому оценивается по 100-бальной шкале.

Критерии оценки курсовой работы (проекта) формируются кафедрой, за которой закреплена дисциплина, в зависимости от специфики курсовой работы (проекта).

Курсовая работа (проект) оценивается по пяти (традиционная система) и стобалльной шкалам.

Оценка курсовой работы (проекта) включает в себя формальный и содержательный критерии:

¾ к формальным критериям относятся: соблюдение сроков сдачи законченной работы, правильность оформления, грамотность структурирования работы, наличие ссылок и научного аппарата, наличие иллюстрационного материала, использование современной и зарубежной литературы и др. Оценка по формальным критериям не должна превышать 30 баллов;

¾ к содержательным критериям относятся: актуальность темы, сбалансированность разделов работы, правильная формулировка целей и задач исследования, соответствие содержания заявленной теме, степень самостоятельности, наличие элементов научной новизны, практическая ценность работы, знание новейшей литературы, и т.д. Оценка по содержательным критериям не должна превышать 50 баллов.

Отдельно оценивается защита работы. Она включает в себя умение подать материал, ораторское искусство, владение терминологией в устной речи, умение убеждать, ответы на вопросы по теме работы и т. д. Оценка за защиту не должна превышать 20 баллов.

На усмотрение кафедры, за которой закреплена курсовая работа, могут быть введены дополнительные баллы, оценивающие неординарный подход студента к выполнению работы. При этом в оценку включается только та их часть, которая в сумме с основной оценкой не превышает 100 баллов.

Если по дисциплине предусмотрен только зачет, то реализуется следующий механизм его получения.

В случае, когда к моменту проведения зачета студент не имеет задолженностей по контролируемым темам и набирает 50 и более баллов, они могут быть выставлены ему в виде поощрения и зачетную книжку без процедур опроса или принятия зачета. Выставление отметок о зачете в текущем семестре производится на двух последних неделях теоретического обучения по данной дисциплине.

Устранение задолженности по отдельным контролируемым темам дисциплины в рамках текущего контроля может проводится в форме дополнительного контрольного опроса по материалу тех дисциплин, по которым студент желает повысить балл. Дополнительный контрольный опрос по этим темам проводится в течение теоретического обучения преподавателем, который проводил занятия с данными студенстами.

Устранение задолженности по отдельным контролируемым темам дисциплины проводится в течение семестра в часы дополнительных занятий или консультаций.

По желанию студента он может добрать баллы на зачете, проводимом в виде собеседования по теоретическому материалу данной дисциплины. При этом количество баллов, набираемых на зачете, не должно превышать 36, а итоговая сумма 100.

Практика является отдельным видом учебной работы, количество и виды практик определяются учебным планом направления (специальности).

К основным критериям оценки относятся:

¾ полнота представленного материала, соответствие программе практики – от 0 до 50;

¾ своевременное представление отчета, качество оформления – от 0 до 20 баллов;

¾ защита отчета, качество ответов на вопросы – от 0 до 30 баллов.

Оценка Государственного экзамена осуществляется по пяти (традиционная система) и стобалльной шкалам.

Критерии оценки Государственного экзамена разрабатываются (пересматриваются) выпускающей кафедрой и утверждаются Первым проректором – проректором по учебной работе.

Оценка выпускной квалификационной работы (ВКР) осуществляется по пяти- и стобалльной шкале, пример формирования которой может быть сформулирован следующим образом.

¾ актуальность темы исследования и её научно-практическая новизна – от 0 до 25 баллов;

¾ использование современных научных методов исследования и Интернет-технологий – от 0 до 20 баллов;

¾ оценка работы студента в отзыве руководителя – от 0 до 5 баллов;

¾ оценка рецензента – от 0 до 5 баллов;

¾ оформление по ГОСТ (нормоконтроль) – от 0 до 5 баллов;

¾ выступление по данной проблеме на конференции, публикации, - от 0 до 5 баллов;

¾ своевременность выполнения графика написания итоговой работы – от 0 до 5 баллов;

¾ качество доклада на защите – от 0 до 10 баллов;

¾ качество ответов на дополнительные вопросы – от 0 до 10 баллов;

¾ новизна и оригинальность предложений по итогам исследования – от 0 до 10 баллов.

Итого – 100 баллов.

Критерии оценки ВКР разрабатывается (пересматривается) выпускающей кафедрой и утверждается Первым проректором по учебной работе.

В ходе реализации учебного процесса производится расчет семестровой рейтинговой оценки.

Эта оценка определяется на основе рейтинговых оценок, полученных студентом по отдельным учебным дисциплинам, курсовым проектам (работам), практикам с учетом их общей трудоемкости, предусмотренной учебным планом данного семестра, по формуле:

(1.1)

где – семестровая рейтинговая оценка,

,, …,, – рейтинговые оценки отдельных (i^-х)учебных дисциплин, курсовых проектов (работ), практики,

N – количество отдельных учебных дисциплин, курсовых проектов (работ), практик в данном семестре,

k₁,k₂, …,k_N – коэффициенты, учитывающие относительный вклад общей трудоемкости отдельных учебных дисциплин, курсовых проектов (работ), практики в общую трудоемкость всех дисциплин данного семестра:

(1.2)

где Т_i – общая трудоемкость в кредитах отдельной (i-ой) дисциплины, практики в данном семестре;

Т_с – общая трудоемкость в кредитах всех дисциплин, практик в данном семестре (в выборке).

По окончании каждого семестра определяется рейтинговая оценка студента за все завершившиеся семестры обучения:

(1.3)

где R_сj – семестровая рейтинговая оценка j-го семестра,

m – количество семестров, за которые выставляется оценка.

В целях более качественной организации работы с работодателями дополнительно для каждого студента может быть определена рейтинговая оценка по произвольной выборке дисциплин, интересующих работодателя.

По завершении студентом полного цикла обучения по основной образовательной программе определяется его итоговая рейтинговая оценка, учитывающая результаты всех видов учебной деятельности студента при освоении им основной образовательной программы.

1.2. Область и задачи профессиональной деятельности направления подготовки «Биотехнические системы и технологии»

Прежде чем определить области и задачи профессиональной деятельности рассмотрим, что понимается под терминами биотехнические системы и биотехнические технологии.

Класс технических систем, представляющий собой совокупность биологических и технических элементов связанных между собой в едином контуре управления называется «биотехнические системы».

Принципиальные отличия систем этого класса от других технических систем связаны с включением в их структуру специальных «каналов взаимодействия» технических и биологических элементов. Эти каналы обеспечивают такие конструктивные решения и режимы функционирования технических элементов, чтобы максимально соответствовать морфологическим и физиологическим особенностям сопрягаемых с ними биологических элементов.

Опыт построения биотехнических систем (БТС) показал, что если недостаточно корректно учитывать свойства биологических объектов относящихся к классу так называемых сверхсложных систем, то как правило проектируемые системы этого класса функционируют плохо и не могут быть конкурентно-способными на мировом рынке соответствующих услуг

Сегодня термин «биотехнические системы» прочно вошел в словарь привычных технических терминов, связывая технические изделия, комплексы, приборы с живыми системами. Вместе с тем включение в структуру БТС биологического звена изменяет методы и приемы работы с такими системами, последовательности операций с биологическими и техническими элементами системы, т. е. влияет на технологии выполнения работ с применением БТС. Это позволяет утверждать, что при использовании БТС формируются специфические «биотехнические технологии» (БТТ) – своеобразные системы-процессы.

Объединение усилий многих ведущих специалистов из разных областей науки – биологии, физиологии, медицины, физики, математики, теории управления, информатики и техники – вокруг проблемы комплексирования биологических и технических элементов способствовало формированию нового междисциплинарного направления – теории синтеза биотехнических систем и технологий. Для развития этой теории необходимо решить важнейшую фундаментальную проблему – проблему согласования живого с неживым. Сложность ее решения настолько велика, а результаты настолько необходимы для совершенствования технических средств различного назначения, что можно говорить о формировании новой науки «биотехтоники», основы которой создаются сегодня специалистами, работающими в этой области.

Учитывая научную и практическую потребность высококвалифицированных специалистов в области биотехнических систем и технологий были сформированы образовательные стандарты соответствующего направления подготовки.

В соответствии с этими стандартами характеристика профессиональной деятельности бакалавров определена следующим образом.

1. Область профессиональной деятельности бакалавров включает:

Область технических систем и технологий, в структуру которых включены любые живые системы и которые связаны с контролем и управлением состояния живых систем, обеспечением их жизнедеятельности, а также с поддержанием оптимальных условий трудовой деятельности человека.

2. Объектами профессиональной деятельности бакалавров являются:

¾ Приборы, системы и комплексы медико-биологического и экологического назначения;

¾ методы и технологии выполнения медицинских, экологических и эргономических исследований;

¾ автоматизированные системы обработки биомедицинской и экологической информации;

¾ биотехнические системы управления, в контур которых в качестве управляющего звена, включен человек-оператор;

¾ биотехничёские системы обеспечения жизнедеятельности человека и поддержки процессов жизнедеятельности других биологических объектов;

¾ системы автоматизированного проектирования и информационной поддержки биотехнических систем и технологий;

¾ биотехнические системы и технология для здравоохранения;

¾ системы проектирования, технологии производства и обслуживания биомедицинской техники.

3. Бакалавр по направлению подготовки 201000 Биотехнические системы и технологии готовится к следующим видам профессиональной деятельности:

проектно-конструкторской;

производственно-технологической;

научно-исследовательской;

организационно-управленческой;

монтажно-наладочной;

сервисно-эксплуатационной.

Конкретные виды профессиональной деятельности, к которым в основном готовится бакалавр, определяются высшим учебным заведением совместно с обучающимися, научно-педагогическими работниками высшего учебного заведения и объединениями работодателей.

4. бакалавр по направлению подготовки 201000 Биотехнические системы и технологии должен решать следующие профессиональные задачи в соответствии с видами профессиональной деятельности:

проектно-конструкторская деятельность:

проведение предварительного технико-экономического обоснования проектов биомедицинской и экологической техники;

сбор и анализ исходных данных для расчета и проектирования деталей, компонентов и узлов биотехнических систем, биомедицинской и экологической техники;

расчет и проектирование деталей, компонентов и узлов биотехнических систем, биомедицинской и экологической техники в соответствии с техническим заданием с использованием средств автоматизации проектирования;

разработка проектной и технической документации, оформление законченных проектно-конструкторских работ в предметной сфере биотехнических систем и технологий;

контроль соответствия разрабатываемых проектов и технической документации на изделия и устройства медицинского и экологического назначения стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам;

производственно-технологическая деятельность

внедрение результатов исследований и разработок в производство биомедицинской и экологической техники;

выполнение работ по технологической подготовке производства приборов, изделий и устройств медицинского и экологического назначения;

подготовка документации и участие в работе системы менеджмента качества на предприятиях медико-технического профиля;

организация метрологического обеспечения производства деталей, компонентов и узлов биотехнических систем, биомедицинской и экологической техники;

контроль соблюдения экологической безопасности;

научно-исследовательская деятельность:

сбор и анализ медико-биологической и научно-технической информации, а также обобщение отечественного и зарубежного опыта в сфере биотехнических систем и технологий, анализ патентной литературы;

участие в планировании и проведении медико-биологических и экологических (в том числе и многофакторных) экспериментов по заданной методике, обработка результатов с применением современных и информационных технологий и технических средств;

проведение вычислительных экспериментов с использованием стандартных программных средств с целью получения математических моделей биологических и биотехнических процессов и объектов;

подготовка данных, составление отчетов и научных публикаций по результатам проведенных работ, участие во внедрении результатов в медико-биологическую практику;

организация защиты объектов интеллектуальной собственности и результатов исследований и разработок как коммерческой тайны предприятия;

организационно-управленческая деятельность:

организация работы малых групп исполнителей;

участие в разработке организационно-технической документации (графиков работ, инструкций, планов, смет) и установленной отчетности по утвержденным формам;

выполнение работ по сертификации технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов;

профилактика производственного травматизма, профессиональных заболеваний, предотвращение экологических нарушений;

монтажно-наладочная деятельность:

участие в поверке, наладке, регулировке и оценке состояния оборудования и настройке программных средств, используемых для разработки, производства и настройки биомедицинской и экологической техники;

участие в монтаже, наладке, испытаниях и сдаче в эксплуатацию опытных образцов изделий, узлов, систем и деталей медицинской, биологической и экологической техники, а также биотехнических систем в части включения в них технических средств, обеспечивающих выполнение человеком-оператором его технологических функций;

сервисно-эксплуатационная деятельность:

участие в техническом обслуживании и настройке аппаратных и программных средств медицинской и экологической техники;

проверка технического состояния и остаточного ресурса, организация профилактических осмотров и текущего ремонта используемого оборудования;

участие в составлении заявок на необходимое техническое оборудование и запасные части, подготовка технической документации на ремонт техники в сервисных предприятиях;

составление инструкций по эксплуатации используемых технического оборудования и программного обеспечения для персонала биомедицинских и экологических лабораторий.

1.3. Содержание и организация учебного процесса направления подготовки «Биотехнические системы и технологии»

Образовательные программы подготовки бакалавров по выбранным направлениям и профилям (специализациям) подготовки разрабатываются выпускающими кафедрами вузов на основе соответствующих государственных стандартов.

Для направления подготовки биотехнические системы и технологии рекомендованы следующими профилями подготовки.

1. Инженерное дело в медико-биологической практике

2. Биотехнические и медицинские аппараты и системы

3. Медицинская информатика

4. Техника поддержания трудовой деятельности

5. Техника и технологии биологического и биофизического эксперимента

6. Биотехнические системы в экологии

7. Менеджмент и управление качеством в здравоохранении.

Основная образовательная программа бакалавриата предусматривает изучение следующих учебных циклов:

гуманитарный, социальный и экономический циклы;

математический и естественнонаучный цикл;

профессиональный цикл;

и разделов:

физическая культура;

учебная и производственная практики и/или научно-исследовательская работа;

итоговая государственная аттестация.

Каждый учебный цикл имеет базовую (обязательную) часть и вариативную (профильную), устанавливаемую вузом. Вариативная (профильная) часть дает возможность расширения и (или) углубления знаний, умений и навыков, определяемых содержанием базовых (обязательных) дисциплин (модулей), позволяет студенту получить углубленные знания и навыки для успешной профессиональной деятельности и (или) для продолжения профессионального образования в магистратуре.

Пример рабочего учебного плана направления подготовки биотехнические системы и технологии по профилю биотехнические аппараты и системы приведен в приложении 2.

По каждой из введенных дисциплин разрабатываются рабочие программы, где раскрывается содержание, структура и технология изучения дисциплины, механизмы оценки знаний и т. д.

Краткое содержание дисциплин определяется их аннотациями. В качестве примера приведем ряд аннотаций дисциплин изучаемых в рамках направлении подготовки биотехнические системы и технологии.

1. «Биохимия и основы биологии»

Цели и задачи дисциплины: изучение студентами принципиальных закономерностей функционирования биологических систем, их авторегуляции и роли регулирующих систем.

Основные дидактические единицы (разделы):

Основы органической химии. Биохимические процессы в организме. Строение, свойства и обмен белков, липидов и углеводов. Системы энергетического метаболизма. Строение, свойства и обмен нуклеиновых кислот. Ферменты. Синтез белков и его регуляция. Гормоны и витамины.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: систему основных классов биологических веществ; значение этих классов в функционировании клетки в норме и при некоторых патологиях; основные пути обмена биологических веществ внутри и между классами; принципы авторегуляции и системной регуляции биохимических процессов в организме.

Уметь: работать с неадаптированной литературой, посвященной биохимическим и биологическим проблемам, применять полученные знания для рациональной эксплуатации и усовершенствования биомедицинских приборов и систем.

Владеть: биологической, анатомо-физиологической и клинической терминологией.

2. «Физика биологических процессов»

Цели и задачи дисциплины: изучение биофизических про-

цессов в биосистемах и их структурных элементах различного уровня, ознакомление с соответствующей терминологией, литературой, биофизическими методами исследований проявлений жизнедеятельности для применения полученных знаний в медико-технической области.

Основные дидактические единицы (разделы):

Основы молекулярной биофизики. Функции клеток и клеточных структур, мембранный транспорт веществ. Биоэлектрические явления. Основы термодинамики процессов жизнедеятельности. Теплообразование в организме животных. Мышечное сокращение. Зрительный анализатор. Слуховой анализатор. Рецепция запаха и вкуса. Кожный анализатор. Биофизика кровообращения и дыхания.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: биологические и физические принципы организации биосистем; биофизические основы функционирования клеток и клеточных структур, тканей, органов и систем организма; механизмы преобразования и кодирования информации в биологических системах; термины и определения, используемые в биофизике.

Уметь: обосновывать модельные представления о биологических объектах при изучении биофизических процессов.

Владеть: навыками использования соответствующего математического аппарата при описании биофизических явлений.

3. «Специальные разделы математики»

Цели и задачи дисциплины: Изучение законов, закономерностей, методов расчета; формирование навыков математического моделирования и проведения расчетов.

Основные дидактические единицы (разделы):

Введение в теорию вероятностей. Случайные события и их вероятности. Случайные величины, векторы и их распределения. Цепи Маркова. Задачи оценивания в математической статистике.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: роль вероятностно-статистических методов в математических и естественнонаучных исследованиях; случайные события и их вероятности; случайные величины, векторы и их распределения; цепи Маркова.

Уметь: решать задачи оценивания в математической статистике; выполнять проверку статистических гипотез.

Владеть: основными понятиями и методами теории вероятностей, математической статистики, вычислительными методами типа Монте-Карло; простейшими статистическими и вычислительными приемами.

4. «Биомеханика»

Цели и задачи дисциплины: изучение понятий и методов биомеханики человеческого организма, формирование навыков построения статических, кинематических и динамических расчетных схем и математических моделей для биологических структур человеческого организма.

Основные дидактические единицы (разделы):

Механика тканей и жидкостей. Механические свойства биологических тканей и жидкостей. Внешние воздействия. Биомеханика органов и систем. Биомеханика сердца. Биомеханика сосудистой системы. Биомеханика дыхательных путей. Биомеханика опорно-двигательного аппарата. Биомеханика глаза. Биомеханика уха. Биомеханика вестибулярного аппарата. Биомеханика органов речеобразования. Биомеханика пищеварительной системы. Заменители биологических тканей и органов. Биомеханика заменителей биологических тканей.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: структуру и строение органов человека; методы определения механических и теплофизических характеристик твердых и мягких тканей и их заменителей; методы анализа гемо- и гидродинамики жидких сред организма, напряженно-деформированного состояния органов, структур, имплантатов при статических, динамических и температурных воздействиях кинематики органов.

Уметь: строить и обосновывать расчетные схемы для диагностики органов и структур.

Владеть: методами построения физических и математических моделей органов и структур организма.

5. «Основы моделирования биологических процессов и систем»

Цели и задачи дисциплины: подготовка студентов в области

исследования сложных систем и процессов на основе методов мо-

делирования в сфере биомедицинской инженерии.

Основные дидактические единицы (разделы):

Общие принципы и методы моделирования. Задачи моделирования в сфере биотехнических систем и технологий. Классификации моделей в зависимости от вида моделирования и свойств. Общий алгоритм моделирования. Понятие адекватности модели. Использование модели как средства для исследования моделируемой системы. Процедура принятия решений по результатам моделирования. Экспериментально-статистическое моделирование. Апроксимация экспериментальных данных алгебраическими моделями. Принцип “черного ящика”. Регрессионный анализ. Полиномиальные модели. Моделирование на основе дифференциальных уравнений. Алгоритм синтеза модели. Примеры построения моделей. Модели с распределенными параметрами. Дифференциальные уравнения в частных производных. Методы экстраполяции результатов моделирования с животных на человека.

В результате изучения дисциплины студент должен:

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.

6. «Информационные технологии»

Цели и задачи дисциплины: обучение студентов основным понятиям, моделям и методам информатики и информационных технологий. Основными задачами дисциплины являются практическое освоение информационных и информационно-коммуникационных технологий (и инструментальных средства) для решения типовых общенаучных задач в своей профессиональной деятельности и для организации своего труда.

Основные дидактические единицы (разделы): История научно-технической области «Информатика и информационные технологии». Представление данных и информация. Архитектура и организация ЭВМ. Операционные системы. Графический интерфейс. Математические и графические пакеты. Текстовые процессоры. Электронные таблицы и табличные процессоры. Сети и телекоммуникации: Web, как пример архитектуры "клиент-сервер"; сжатие и распаковка данных; сетевая безопасность; беспроводные и мобильные компьютеры. Языки программирования: основные конструкции и типы данных; типовые приемы программирования; технология проектирования и отладки программ. Алгоритмы и структуры данных: алгоритмические стратегии; фундаментальные вычислительные алгоритмы и структуры данных; Программная инженерия: жизненный цикл программ; процессы разработки ПО; качество и надежность ПО. Управление информацией: информационные системы; базы данных; извлечение информации; хранение и поиск информации; гипертекст; системы мультимедиа. Интеллектуальные системы. Профессиональный, социальный и этический контекст информационных технологий.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: основные факты, базовые концепции, принципы, модели и методы в области информатики и информационных технологий; технологию работы на ПК в современных операционных средах, основные методы разработки алгоритмов и программ, структуры данных, используемые для представления типовых информационных объектов, типовые алгоритмы обработки данных.

Уметь: решать задачи обработки данных с помощью современных инструментальных средств конечного пользователя.

Владеть: современными информационными и информационно-коммуникационными технологиями и инструментальными средствами для решения общенаучных задач в своей профессиональной деятельности и для организации своего труда (офисное ПО, математические пакеты, WWW).