| Кафедра біомедичної інженерії |

| Рівень вищої освіти | Другий (магістерський) |
| Галузь знань | G - Інженерія, виробництво та будівництво |
| Спеціальність | G22 - Біомедична інженерія |
| Освітня програма | Всі ОП |
| Статус дисципліни | Вибіркова (Ф-каталог) |
| Форма здобуття вищої освіти | Очна |
| Рік підготовки, семестр | Доступно для вибору починаючи з 1-го курсу, весняний семестр |
| Обсяг дисципліни | 5 кред. (Лекц. 16 год, Практ. 30 год, Лаб. год, СРС. 114 год ) |
| Семестровий контроль/контрольні заходи | Екзамен |
| Розклад занять | https://schedule.kpi.ua |
| Мова викладання | Українська |
| Інформація про керівника курсу / викладачів | Лекц.: Максименко В. Б., Практ.: Максименко В. Б., СРС.: Максименко В. Б. |
| Розміщення курсу |
Основною метою навчальної дисципліни «Системна фізіологія» є формування у студентів здатності аналізувати системні закономірності функціонування цілого організму в його нерозривному зв'язку з навколишнім середовищем, оцінювати біологічні і технічні аспекти та наслідки взаємодії інженерно-технічних і біоінженерних об’єктів з біологічними системами та передбачати їх взаємний вплив.
Розуміння системи рівноцінно створенню її моделі. Застосування аналітичного підходу є необхідним для моделювання і створення сучасних біотехнічних систем. Курс націлений на аналіз системних закономірностей функціонування цілого організму в його нерозривному зв'язку з навколишнім середовищем на основі знання життєдіяльності та функціонування окремих органів. Вирішення цього завдання базується на створеній та розробленій акад. П.К. Анохіним теорії функціональних систем як динамічних самоорганізованих та саморегульованих організацій, діяльність яких спрямована на забезпечення корисних для життєдіяльності пристосувальних результатів.
Для вивчення дисципліни необхідні:
Загальні компетентності (ОП введено в дію Наказом ректора НОН/560/2025 від 27.06.2025 р.):
ЗК 1 – Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.
ЗК 2 – Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
ЗК 3 – Вміння виявляти, ставити та вирішувати проблеми.
ЗК 4 – Здатність працювати в команді.
ЗК 5 – Здатність проведення досліджень на відповідному рівні.
Спеціальні (фахові) компетентності (ОП введено в дію Наказом ректора НОН/560/2025 від 27.06.2025 р.):
ФК 1 – Здатність вирішувати комплексні проблеми біомедичної інженерії із застосовуванням методів математики, природничих та інженерних наук.
ФК 6 – Здатність досліджувати біологічні та технічні аспекти функціонування та взаємодії штучних біологічних і біотехнічних систем.
ФК 8 – Здатність розробляти моделі та проводити експерименти, спрямовані на вирішення проблем, пов’язаних із здоров’ям людини, відповідно до конкретних потреб наукового пошуку, аналізувати, пояснювати результати та оцінювати вартість досліджень.
ФК 9 – Здатність до створення інструментів та методологій наукової діяльності, оцінювання та впровадження результатів сучасних розробок, рішень та досягнень інженерних і точних наук в медицину і біологію.
ФК 12 – Здатність проводити дослідження та спостереження щодо взаємодії біологічних, природних та штучних систем (протези, штучні органи та ін.), планувати біотехнічні випробування штучних протезів та систем.
Програмними результатами навчання після вивчення дисципліни «Система фізіологія» є (НОН/560/2025 від 27.06.2025 р.):
ПРН 1 – Розуміння фундаментально-прикладних, медико-фізичних та біоінженерних основ технологій та обладнання для дослідження фізіологічних і патологічних процесів людини.
ПРН 18 – Створення і вдосконалення засобів, методів та технологій біомедичної інженерії для всебічного дослідження і розробки біоінженерних об’єктів та систем медико-технічного призначення.
ПРН 20 – Оцінювання біологічних і технічних аспектів та наслідків взаємодії інженерно-технічних і біоінженерних об’єктів з біологічними системами, передбачення їх взаємного впливу, правових, деонтологічних і морально-етичних наслідків використання.
ПРН 22 – Презентація результатів досліджень і розробок державною та іноземною мовами у вигляді заявок на винахід, наукових публікацій, доповідей на науково-технічних заходах.
Навчальна дисципліна «Системна фізіологія» має міждисциплінарний характер. Вона інтегрує відповідно до свого предмету знання з інших навчальних дисциплін: «Системи відображення біомедичної інформації», «Високотехнологічні системи для діагностики та терапії».
Отримані практичні навички та засвоєні теоретичні знання під час вивчення навчальної
дисципліни «Системна фізіологія» можна використовувати для науково-дослідної практики магістра та в подальшій практичній роботі за фахом.
Основні розділи та теми, що розглядатимуться в процесі вивчення курсу:
Розділ 1. Загальна характеристика системного підходу в фізіології
Тема 1.1. Системний підхід в фізіології. Загальні принципи функціонування організму як системи.
Тема 1.2. Клітинні та субклітинні структури. Елементарні фізіологічні процеси.
Тема 1.3. Нейрогуморальна регуляція фізіологічних функцій.
Розділ 2. Основи життєдіяльності
Тема 2.1. Обмін речовин і енергії.
Тема 2.2. Терморегуляція.
Тема 2.3. Рідкі середовища організму. Бар’єрні функції.
Розділ 3. Системні механізми гомеостазу
Тема 3.1. Кровообіг.
Тема 3.2. Дихання.
Тема 3.3. Виділення. Кислотно-основна рівновага.
Розділ 4. Системні механізми поведінки.
Тема 4.1. Системна архітектоніка поведінкових актів.
Тема 4.2. Аналізатори.
Тема 4.3. Виконавчі механізми функціональних систем.
Тема 4.4. Системогенез.
Розділ 5. Методи дослідження складності функціональних систем.
Тема 5.1. Фрактальний аналіз.
Тема 5.2. Оцінка алгоритмічної складності за Колмогоровим.
Тема 5.3. Ентропійний аналіз.
Базова література:
Додаткова література:
Навчання з дисципліни «Системна фізіологія» здійснюється на основі студентоцентрованого підходу та стратегії взаємодії викладача і студента з метою засвоєння студентами матеріалу та розвитку у них практичних та творчих навичок.
Методична модель викладання дисципліни заснована на застосуванні активних методів навчання. В основу організації навчального процесу покладені наступні принципи:
обирання методів викладання залежно від різних чинників, що впливають на організацію навчального процесу, від контингенту студентів; евристичні методи (методи створення ідей, методи вирішення творчих завдань, методи активізації творчого мислення); активна участь слухачів в навчальному процесі; наведення прикладів використання теоретичного матеріалу до реальних практичних ситуацій
Нижче наведено розподіл аудиторних годин за темами курсу та календарний план їх проведення.
|
Назви розділів |
Лекції |
Практичні заняття |
СРС |
||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Тижні навчання |
Години |
Тижні навчання |
Години |
Години |
|||
|
Розділ 1. Загальна характеристика системного підходу в фізіології |
1-2 |
2 |
1-2 |
4 |
7 |
||
|
Розділ 2. Основи життєдіяльності |
3-4 |
2 |
3-4 |
4 |
7 |
||
|
Розділ 3. Системні механізми гомеостазу |
5-8 |
4 |
5-8 |
8 |
15 |
||
|
Розділ 4. Системні механізми поведінки |
9-11 |
4 |
9-11 |
6 |
14 |
||
|
Розділ 5. Методи дослідження складності функціональних систем |
12-15 |
2 |
12-15 |
6 |
13 |
||
|
Модульна контрольна робота |
|
|
15 |
2 |
4 |
||
|
Реферат |
|
|
13-15 |
|
14 |
||
|
Екзамен |
|
|
|
|
30 |
||
|
Всього годин |
|
16 |
|
30 |
104 |
||
Заплановано наступні види самостійної роботи: підготовка до аудиторних занять; виконання, обробка результатів практичних робіт, оформлення звіту; підготовка до модульної контрольної роботи та екзамену; написання реферату. Всього на самостійну роботу заплановано 104 години.
Теми для самостійного опрацювання – не заплановані (але рекомендовано розширене опрацювання тематики дисципліни за матеріалами підручників та дистанційного курсу).
Одним з основних видів семестрового контролю під час опанування навчальної дисципліни «Системна фізіологія» є написання реферату. Реферат виконується згідно з вимогами, у термін, зазначений викладачем.
Основна ціль реферату – поглиблення і розширення теоретичних знань студентів з окремих тем навчальної дисципліни, розвиток досвіду самостійної роботи з навчальною та науковою літературою. Студент може писати реферат тільки на погоджену з викладачем тему.
7.1. Заохочувальні бали
|
Заохочувальні бали |
|
|
Критерій |
Ваговий бал |
|
Підготовка доповіді за додатковою темою на практичне заняття |
1 бал
|
|
Проходження дистанційних курсів за темами, які узгоджені з викладачами |
5 балів |
|
Оформлення наукової роботи для участі у конкурсі студентських наукових робіт |
10 балів |
|
Участь у міжнародних, всеукраїнських заходах або конкурсах або призове місце в університетському конкурсі за тематикою навчальної дисципліни |
10 балів |
|
Написання наукової статті за тематикою навчальної дисципліни |
10 балів |
|
Написання тез за тематикою навчальної дисципліни |
3 бали |
Однак, згідно положення https://osvita.kpi.ua/node/37 п.2.7, сума заохочувальних балів не може перевищувати 10% рейтингової шкали
7.2. Правила відвідування занять
Відвідування лекційних занять не є обов’язковим. Відвідування практичних занять є бажаним, оскільки на них відбувається написання експрес-контрольних робіт / тестових завдань, а також відбувається захист практичних робіт.
Система оцінювання орієнтована на отримання балів за активність студента, а також виконання завдань, які здатні розвинути практичні уміння та навички.
7.3. Правила виконання індивідуального завдання
Реферат — це науково-технічний документ, який містить вичерпну систематизовану інформацію за вибраною темою, передбачає виклад матеріалу на основі спеціально підібраної літератури та самостійно проведеного дослідження. Студент може писати реферат тільки на погоджену з викладачем тему.
Загальні вимоги до реферату:
Структура реферату: титульний аркуш; зміст; перелік умовних позначень, символів, одиниць скорочень і термінів (за необхідності); вступ; суть реферату (основна частина);висновки; список використаних джерел (перелік посилань); додатки (за необхідності).
Титульний аркуш реферату повинен мати такий зміст: назва університету; назва факультету; назва кафедри; назва спеціальності, назва освітньо-професійної програми, назва навчальної дисципліни; тема реферату; прізвище та ім’я студента, курс, номер академічної групи, рік.
За титульним аркушем слідує детальний план (зміст) реферату, в якому треба виділити вступ, розділи основного змісту (основні теми, що будуть розглядатися), їх підрозділи (за потребою), висновок, список використаних джерел. У змісті праворуч позначаються номери сторінок початку кожного питання. Кожен розділ починається з нової сторінки.
Загальний обсяг реферату в залежності від обраної теми може варіюватися від 20 до 35 сторінок основного тексту (за узгодженням з викладачем). Обсяг реферату визначається вмінням студента стисло і водночас вичерпно пояснити та проаналізувати отриману інформацію.
Обов’язкова вимога: чітке посилання на джерела інформації. Всі цифри, факти, думки вчених, цитати, формули повинні мати посилання у вигляді [2, с. 54] (перша цифра означає номер джерела у наведеному в кінці творчої роботи списку літератури, а друга цифра – номер сторінки у цьому джерелі). Бажано використовувати хімічні формули, схеми, графіки тощо.
Список використаних джерел (не менше 10 джерел) оформлюється згідно з діючими правилами. Якщо інформація взята з мережі Інтернет, потрібно, як і для звичайної літератури, вказати автора, назву статті, а потім навести адресу сайту в Інтернет.
Реферат оцінюється за критеріями: логічності плану; повноти й глибини розкриття теми; правильності формулювання висновків; оформлення; обґрунтування власної думки студента з цього питання у вигляді висновку; володіння темою (захист реферату).
Граничний термін подання реферату на перевірку: 13-й тиждень навчання.
Реферат не перевіряється на плагіат, але повинна відповідати вимогам академічної доброчесності. У разі виявлення академічної не доброчесності, робота анулюється і не перевіряється.
Приблизна тематика рефератів:
|
№1 |
Саморегуляція – принцип динамічної самоорганізації функціональних систем |
|
№2 |
Принцип кооперативної взаємодії у системі кровообігу. |
|
№3 |
Рефлекс і функціональні системи як одиниці життєдіяльності. |
|
№4 |
Ієрархія функціональних систем. |
|
№5 |
Роль корелятивних зв’язків у функціонуванні системи виділення. |
|
№6 |
Архітектоніка функціональної системи терморегуляції. |
7.4. Політика крайніх термінів та перескладань
Пропущені контрольні заходи (захист практичних робіт) відпрацьовуються на наступних заняттях за умови виконання завдання, яке заплановано на поточному занятті, або на консультаціях.
Пропущення написання тестів / експрес-контрольних не відпрацьовуються.
Пропущення написання модульної контрольної роботи може бути відпрацьоване на консультаціях.
Реферат, який подається на перевірку з порушенням терміну виконання, оцінюється зі зменшенням кількості вагових балів.
7.5. Процедура оскарження результатів контрольних заходів
Студенти мають можливість підняти будь-яке питання, яке стосується процедури контрольних заходів та очікувати, що воно буде розглянуто згідно із наперед визначеними процедурами.
Студент має право оскаржити результати контрольного заходу згідно затвердженого положення Про апеляції в КПІ імені Ігоря Сікорського (затверджено наказом №НОН/128/2021 від 20.05.2021 р.) - https://osvita.kpi.ua/index.php/node/182
7.6. Дистанційне навчання
Дистанційне навчання відбувається через Платформу дистанційного навчання «Сікорський».
Дистанційне навчання через проходження додаткових онлайн курсів за певною тематикою допускається за умови погодження зі студентами. У разі, якщо невелика кількість студентів має бажання пройти онлайн курс за певною тематикою, вивчення матеріалу за допомогою таких курсів допускається, але студенти повинні виконати всі завдання, які передбачені у навчальній дисципліні.
Список курсів пропонується викладачем після виявлення бажання студентами (оскільки банк доступних курсів поновлюється майже щомісяця).
Студент надає документ, що підтверджує проходження дистанційного курсу (у разі проходження повного курсу) або надає виконані практичні завдання з дистанційного курсу та за умови проходження усної співбесіди з викладачем за пройденими темами може отримати оцінки за контрольні заходи, які передбачені за вивченими темами (експрес-контрольні / тестові завдання, практичні роботи).
Виконання практичних робіт здійснюється під час самостійної роботи студентів у дистанційному режимі (з можливістю консультування з викладачем через електронну пошту, соціальні мережі).
7.7. Навчання іноземною мовою
Навчання англійською мовою здійснюється лише для студентів-іноземців.
За бажанням студентів, допускається вивчення матеріалу за допомогою англомовних онлайн-курсів за тематикою, яка відповідає тематиці конкретних занять.
7.8. Політика університету
Академічна доброчесність
Політика та принципи академічної доброчесності визначені у розділі 3 Кодексу честі Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського». Детальніше: https://kpi.ua/code.
Норми етичної поведінки
Норми етичної поведінки студентів і працівників визначені у розділі 2 Кодексу честі Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського». Детальніше: https://kpi.ua/code.
Поточний контроль: здійснюється під час навчальних занять і має на меті перевірити рівень підготовки студентів до навчальних занять. Під час практичних занять проводиться обговорення теоретичних питань, а також експрес-контроль / тестові завдання на лекційних заняттях. Модульна контрольна робота. Виконання та захист індивідуального завдання (реферат).
Календарний контроль: провадиться двічі на семестр як моніторинг поточного стану виконання вимог силабусу. Є два можливих результати календарного контролю: атестований (а) та неатестований (н/а). Результат залежить від кількості набраних балів на момент проведення календарного контролю. В РСО зазначається необхідна кількість балів для атестації під час першого та другого календарного контролю.
|
Критерії |
Перший КК |
Другий КК |
|
|---|---|---|---|
|
Термін календарних контролів |
7-ий тиждень |
13-ий тиждень |
|
|
Поточний рейтинг |
≥ 5 балів* |
≥ 20 балів* |
|
|
Умови отримання позитивного результату з календарного контролю |
МКР |
– |
– |
|
ПР № 1 |
- |
+ |
|
|
Активність на практичних заняттях №№ 1-7 |
+ |
+ |
|
|
Активність на практичних заняттях №№ 8-13 |
– |
+ |
|
|
Реферат |
Готовність не менше 25% |
Здано |
|
*- 50% від результатів «Ідеального студента»
Семестровий контроль: екзамен
Оцінювання та контрольні заходи
Система оцінювання контрольних заходів:
|
№ з/п |
Контрольний захід |
% |
Ваговий бал |
Кіл-ть |
Всього |
|---|---|---|---|---|---|
|
1 |
Практичне завдання № 1 |
15 |
15 |
1 |
15 |
|
2 |
Опитування на практичному занятті |
5 |
1 |
5 |
5 |
|
3 |
Реферат |
30 |
30 |
1 |
30 |
|
Всього |
50 |
50 |
Ваговий бал завдання – 55 балів.
Критерій оцінювання:
|
«Відмінно»: відповіді повні та правильні (не менше за 90% потрібної інформації) |
14-15 балів |
|
«Добре»: достатньо повні відповіді (не менше за 75% потрібної інформації) |
12-13 балів |
|
«Достатньо»: неповні відповіді (не менше за 60% потрібної інформації) |
9-11 балів |
|
«Не задовільно»: відповіді відсутні або невірні (менше за 60% потрібної інформації) |
0 балів |
Ваговий бал – 1 бал.
Заплановано 5 оцінюваних відповідей. Максимальний бал – 1 бали×5=5 балів.
Критерії оцінювання:
|
«Відмінно»: відповіді повні та правильні (не менше за 90% потрібної інформації) |
1 бал |
|
«Достатньо»: неповні відповіді (не менше за 60% потрібної інформації) |
0,5 бали |
|
«Не задовільно»: відповіді відсутні або невірні (менше за 60% потрібної інформації) |
0 балів |
Ваговий бал – 30 балів.
Реферат оцінюється за критеріями: логічності плану; повноти й глибини розкриття теми; правильності формулювання висновків; оформлення; обґрунтування власної думки студента з цього питання у вигляді висновку; володіння темою.
Критерії оцінювання реферату:
|
«Відмінно»: реферат здано та захищено у встановлені терміни; перераховані основні вимоги до реферату повністю виконано (не менше 90%), студент добре орієнтується в темі. |
27-30 балів |
|
«Добре»: основні вимоги до реферату виконано з зауваженнями (не менше 75%), студент добре орієнтується в темі. Або: реферат здано після дедлайну; основні вимоги до реферату повністю виконано (не менше 90%), студент добре орієнтується в темі. |
23-26 балів |
|
«Достатньо»: основні вимоги до реферату не всі виконано (не менше 60%), студент в цілому орієнтується в темі. |
18-22 балів |
|
«Не задовільно»: основні вимоги до реферату не виконано або студент не орієнтується в темі. |
0 балів |
Для того, щоб отримати найвищий рейтинг, студенту потрібно: своєчасно виконати практичне завдання; своєчасно виконати, оформити та захистити реферат.
Студент може оскаржити оцінку викладача, подавши відповідну скаргу викладачу не пізніше наступного дня після ознайомлення студента з виставленою оцінкою. Скарга розглядатиметься за процедурами, встановленими університетом.
Умови допуску до семестрового контролю: наявність не менше 20 балів, виконання реферату з оцінкою не менше, ніж на «достатньо».
Необов’язкові умови допуску до екзамену:
|
Обов’язкова умова допуску до екзамену |
% |
|
|---|---|---|
|
1 |
Поточний рейтинг |
RD ≥ 20 |
|
2 |
Виконання реферату |
Більше 18 балів |
Ваговий бал екзамену – 50 балів.
Контрольне завдання з екзамену складається з 3-х теоретичних питань та практичного завдання:
екзаменаційне теоретичне питання – ваговий бал 12,5 б.; екзаменаційне практичне завдання – ваговий бал 12,5 б.
Критерії оцінювання екзаменаційного теоретичного питання:
|
«Відмінно», відповідь правильна (не менше 90% потрібної інформації) |
11-12,5 балів |
|
«Добре», є несуттєві помилки у відповіді (не менше 75% потрібної інформації) |
9-10 балів |
|
«Достатньо», є недоліки у відповіді та певні помилки (не менше 60% |
7,5-8 балів |
|
потрібної інформації). |
0 балів |
Критерії оцінювання екзаменаційного практичного завдання:
|
«Відмінно», виконані всі вимоги завдання (не менше 90% потрібної інформації) |
11-12,5 балів |
|
«Добре», виконані всі вимоги до завдання, але є несуттєві помилки (не менше |
9-10 балів |
|
75% потрібної інформації) |
7,5-8 балів |
|
«Достатньо», є недоліки щодо виконання вимог до завдання і є певні |
0 балів |
Екзамен проводиться в письмовій формі з наступним захистом.
Результати оголошуються кожному студенту окремо. Також фіксуються в системі «Електронний кампус»
| Кількість балів | Оцінка |
|---|---|
| 100-95 | Відмінно |
| 94-85 | Дуже добре |
| 84-75 | Добре |
| 74-65 | Задовільно |
| 64-60 | Достатньо |
| Менше 60 | Незадовільно |
| Не виконані умови допуску | Не допущено |
Перелік запитань для підготовки до модульних контрольних робіт, а також для підготовки до екзамену наведено у додатку 1.
Дистанційне навчання через проходження додаткових онлайн курсів за певною тематикою допускається за умови погодження зі студентами. У разі, якщо невелика кількість студентів має бажання пройти онлайн-курс за певною тематикою, вивчення матеріалу за допомогою таких курсів допускається, але студенти повинні виконати всі завдання, які передбачені у навчальній дисципліні.
Список курсів пропонується викладачем після виявлення бажання студентами (оскільки банк доступних курсів поновлюється майже щомісяця).
Студент надає документ, що підтверджує проходження дистанційного курсу (у разі проходження повного курсу) або надає виконані практичні завдання з дистанційного курсу та за умови проходження усної співбесіди з викладачем за пройденими темами може отримати оцінки за контрольні заходи, які передбачені за вивченими темами (експрес-контрольні, практичні роботи).
Додаток 1 до силабусу дисципліни
«Системна фізіологія»
Перелік запитань для підготовки до модульної контрольної роботи,
а також для підготовки до екзамену
Додаток 2 до силабусу дисципліни
«Системна фізіологія»
Теми рефератів
Студент може також запропонувати свою тему за погодженням з викладачем.
--
Робочу програму навчальної дисципліни (силабус):
Складено
Максименко В. Б.;
Ухвалено кафедрою БМІ (протокол № 15 від 24.06.2025р. )
Погоджено методичною комісією факультету/ННІ (протокол № 12 від 30.06.2025р. )