 | Кафедра біомедичної інженерії |
[BFdf81] Зварювання біологічних тканин
Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)
Реквізити навчальної дисципліни
| Рівень вищої освіти | Третій (освітньо-науковий) |
| Галузь знань | 16 - Хімічна та біоінженерія |
| Спеціальність | 163 - Біомедична інженерія |
| Освітня програма | Всі ОП |
| Статус дисципліни | Вибіркова (Ф-каталог) |
| Форма здобуття вищої освіти | Очна |
| Рік підготовки, семестр | Доступно для вибору починаючи з 2-го курсу, весняний семестр |
| Обсяг дисципліни | 4 кред. (Лекц. 20 год, Практ. 16 год, Лаб. год, СРС. 84 год ) |
| Семестровий контроль/контрольні заходи | Залік |
| Розклад занять | https://rozklad.kpi.ua |
| Мова викладання | Українська |
| Інформація про керівника курсу / викладачів | Лекц.: Лебедєв О. В., Практ.: Лебедєв О. В., СРС.: Лебедєв О. В. |
| Розміщення курсу |
Програма навчальної дисципліни
1. Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання
Навчальна дисципліна «Зварювання біологічних тканин» вивчає принципи технології та обладнання для зварювання м’яких живих тканин в хірургії.
Основною метою навчальної дисципліни «Зварювання біологічних тканин» є формування у студентів здатності розв’язувати складні спеціалізовані задачі й практичні проблеми правильного застосовування обладнання для зварювання м’яких живих тканин.
Навчання з дисципліни «Зварювання біологічних тканин» здійснюється на основі студентоцентрованого підходу та стратегії взаємодії викладача та студента з метою засвоєння студентами матеріалу та розвитку у них практичних навичок.
Під час навчання з дисципліни «Зварювання біологічних тканин» застосовуються:
- метод проблемно-орієнтованого навчання;
- стратегія активного навчання, за якою зв'язок педагога зі студентами здійснюється за допомогою опитувань, самостійних, контрольних робіт, тестів тощо.
- особистісно-орієнтовані розвиваючі технології, засновані на активних формах і методах навчання (командна робота (team-based learning), парна робота (think-pair-share), метод мозкового штурму, тощо);
- евристичні методи (методи створення ідей, методи вирішення творчих завдань, методи активізації творчого мислення).
Для більш ефективної комунікації з метою розуміння структури навчальної дисципліни «Зварювання біологічних тканин» і засвоєння матеріалу використовується електронна пошта, платформа дистанційного навчання "Сікорський" на основі системи Moodle КПІ-Телеком та сервіс для проведення онлайн-нарад Cisco Webex Meetings, за допомогою яких:
- спрощується розміщення та обмін навчальним матеріалом;
- здійснюється надання зворотного зв’язку студентам стосовно навчальних завдань та змісту навчальної дисципліни;
- оцінюються навчальні завдання студентів;
- ведеться облік виконання студентами плану навчальної дисципліни, графіку виконання навчальних завдань та оцінювання студентів.
Під час навчання та для взаємодії зі студентами використовуються сучасні інформаційно-комунікаційні та мережеві технології для вирішення навчальних завдань, а також лабораторне обладнання.
Програмні результати навчання
В результаті вивчення навчальної дисципліни «Зварювання біологічних тканин» студенти зможуть:
- розуміти та використовувати основні біофізичні властивості м’яких живих тканин та теоретичні засади високочастотного з’єднання живих м’яких тканин;
- знати історію, етапи розвитку і сучасні проблеми розробки інструментів та джерел живлення для зварювання м’яких живих тканин;
- знати конструктивні характеристики, умови експлуатації інструментів та джерел живлення;
4) уміти на сучасному лабораторному обладнанні проводити дослідження основних параметрів електрозварювання живих тканин;
5) уміти експлуатувати джерела живлення та інструмент для біполярного високочастотного електрозварювання живих біологічних тканин
2. Пререквізити та постреквізити дисципліни (місце в структурно-логічній схемі навчання за відповідною освітньою програмою)
Дисципліна «Зварювання біологічних тканин» має міждисциплінарний характер. Вона інтегрує відповідно до свого предмету знання з інших навчальних дисциплін: «Біофізика», «Електротехніка», «Технологія приладобудування» тощо. За структурно-логічною схемою програми підготовки фахівця дисципліна «Зварювання біологічних тканин» тісно пов’язана з іншими дисциплінами загальної та професійної підготовки «Електротехніка та електронні прилади», «Цифрова схемотехніка». Отримані практичні навички та засвоєні теоретичні знання під час вивчення навчальної дисципліни «Зварювання біологічних тканин» можна використовувати в подальшому під час опанування навчальних дисциплін:
- з циклу професійної підготовки (освітньо-професійна програма «Медична інженерія»):«Біомедичні прилади, апарати і комплекси»;
- з вибіркових дисциплін (освітньо-професійна програма «Медична інженерія»): «Лікувальна медична техніка», «Розробка та експлуатація фізіотерапевтичних медичних приладів», «Проектування медичних інформаційних систем».
Знання, які отриманні при вивченні дисципліни «Зварювання біологічних тканин» використовуються студентами при подальшій підготовці дипломних проектів і атестаційних робіт .
Необхідні навички
1. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.
2. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
3. Засоби для розробки програмного забезпечення на Matlab.
4. Програмне забезпечення MicroCap-8;
5. Здатність аналізувати складні медико-інженерні та біоінженерні проблеми та здійснювати їх формалізацію для знаходження кількісних рішень із застосуванням сучасних математичних методів та інформаційних технологій.
3. Зміст навчальної дисципліни
Програмні результати навчання, контрольні заходи та терміни виконання оголошуються студентам на першому занятті.
|
№ з/п |
Тема |
Програмні результати |
Основні завдання |
|
|---|---|---|---|---|
|
Контрольний захід |
Термін виконання |
|||
|
1. |
Вступ. Історичний огляд. Білки в біологічних тканинах. Клітини. Фізичні процеси, що відбуваються в тканинах під дією струмів. |
№ 1 ,2,3 |
Практична робота 1 |
1-й тиждень |
|
2. |
Види гемостазу судин. Лазерне, ультразвукове, високочастотне, термохірургічне та механічне медичне обладнання для з’єднання живих біологічних тканин. |
№ 3, 4 |
Практична робота 2 |
2-й тиждень |
|
3. |
Теоретичні засади високочастотного з’єднання живих м’яких тканин. Управління процесом високочастотного зварювання живих м’яких тканин. |
№ 2, 3, 4 |
Практична робота 3 |
3-й тиждень |
|
4. |
Експериментальна розробка основ високочастотної електрозварювальної хірургічної технології. |
№ 2, 3, 4 |
Практична робота 4 |
4-й тиждень |
|
5. |
Розробка високочастотної електрозварювальної технології з використанням систем автоматизації. |
№ 4, 5, 6 |
Практична робота 5
|
5-й тиждень |
|
6. |
Досвід клінічного використання високочастотного з’єднання живих м’яких тканин. |
№ 2, 3,4, 5 |
Практична робота 6 |
6-й тиждень |
|
7. |
Основні вузли джерел живлення. |
№ 2, 3, 4 |
Практична робота 7 |
7-й тиждень |
|
8. |
Біполярні інструменти. |
№ 2, 3, 4 |
|
8-й тиждень |
|
9. |
Технічне обслуговування, правила експлуатації. Ергономіка. |
№ 3, 4, 5 |
Практична робота 8
|
9-й тиждень |
|
10. |
Охорона праці. |
№ 2, 3, 4 |
|
10-й тиждень |
|
11. |
Модульна контрольна робота |
|
|
11-й тиждень |
4. Навчальні матеріали та ресурси
...Навчальний контент
5. Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)
...6. Самостійна робота студента
Методичні рекомендації до написання та оформлення домашньої контрольної роботи
Одним з основних видів семестрового контролю підчас опанування навчальної дисципліни «Зварювання біологічних тканин» є виконання домашньої контрольної роботи. Домашня контрольна робота виконується згідно з вимогами, у термін, зазначений викладачем.
Має на меті опанування уміння визначати актуальну проблему використання технічних та програмних засобів проектування комп’ютерних і мікропроцесорних систем з урахуванням зарубіжного досвіду. Студент може писати домашню контрольну роботу тільки на погоджену з викладачем тему.
У домашній контрольній роботі розкриваються такі основні питання:
|
1. |
Історія використання струму в медицині. |
|
2. |
Фізичні процеси, що відбуваються в біологічних тканинах під дією струмів. |
|
3. |
Технології та обладнання, що використовуються в медицині для з’єднання живих тканин. |
|
4. |
Технологія зварювання м’яких біологічних тканин. |
|
5. |
Зварювання в офтальмології. |
|
6. |
Зварювання в абдомінальній хірургії. |
|
7. |
Техніка безпеки при роботі з електрозварювальним устаткуванням. |
Титульний аркуш домашньої контрольної роботи повинен мати такий зміст: назва університету; назва факультету; назва кафедри; назва спеціальності, назва освітньо-професійної програми, реєстраційний номер, назва навчальної дисципліни; тема домашньої контрольної роботи; прізвище та ім’я студента, курс, номер академічної групи, рік.
За титульним аркушем слідує детальний план (зміст) домашньої контрольної роботи, в якому треба виділити вступ, 3розділи основного змісту (аналіз літературних джерел, опис функціональної схеми, розрахунок функціонального блоку або розробка програмного забезпечення), 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 домашньої контрольної роботи в залежності від обраної теми може варіюватися від 15 до 20 сторінок основного тексту (за узгодженням з викладачем). Обсяг домашньої контрольної роботи визначається вмінням студента стисло і водночас вичерпно розкрити тему: актуальність теми, що розглядається, сучасні тенденції та проблеми, проаналізувати кращі зарубіжні та українські технології, зробити висновки та обґрунтувати власні пропозиції та рекомендації.
До домашньої контрольної роботи надається анотація двома мовами – українською та англійською, із зазначенням ключових слів.
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 таблиці, схеми, графіки, діаграми тощо. Список використаних джерел (не менше 10 джерел) оформляється 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.
Домашня контрольна робота оцінюється за критеріями: логічності плану; повноти й глибини розкриття теми; наявності ілюстрацій (таблиці, рисунки, схеми, скріншоти веб-сторінок тощо); кількості використаних джерел і чіткості посилань на них; відображення практичних матеріалів та результатів розрахунків; оформлення; обґрунтування власної думки студента з цього питання у вигляді висновку.
Граничний термін подання домашньої контрольної роботи на перевірку: за 10 днів до початку залікової сесії.
Домашня контрольна робота не перевіряється на плагіат, але повинна відповідати вимогам академічної доброчесності. У разі виявлення академічної не доброчесності, робота анулюється і не перевіряється.
Політика та контроль
7. Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)
Порушення термінів виконання завдань та заохочувальні бали
|
Заохочувальні бали |
Штрафні бали |
||
|
Критерій |
Ваговий бал |
Критерій |
Ваговий бал |
|
Своєчасне виконання практичної роботи (за кожну таку роботу) |
+ 1 бал |
Порушення термінів виконання практичної роботи (за кожну таку роботу) |
- 1 бал |
|
Своєчасне виконання лабораторної роботи(за кожну таку роботу) |
+ 1 бал |
Порушення термінів виконання лабораторної роботи (за кожну таку роботу) |
- 1 бал |
|
Оформлення домашньої контрольної роботи як наукової роботи для участі у конкурсі студентських наукових робіт |
+ 10 балів |
Невчасне подання домашньої контрольної роботи |
- 10 балів |
|
Написання тез, статті,участь у міжнародних, всеукраїнських та/або інших заходах або конкурсах за тематикою навчальної дисципліни |
+ 5 балів |
Невчасне написання модульної контрольної роботи (на запланованому занятті) |
- 5 балів |
Відвідування занять
Відвідування лекцій, практичних та виїзних занять, а також відсутність на них, не оцінюється. Однак, студентам рекомендується відвідувати заняття, оскільки на них викладається теоретичний матеріал та розвиваються навички, необхідні для виконання семестрового індивідуального завдання.
Система оцінювання орієнтована на отримання балів за своєчасність виконання студентами практичних робіт, а також виконання завдань, які здатні розвинути практичні уміння та навички.
Пропущені контрольні заходи
Індивідуальне завдання, яке подається на перевірку з порушенням терміну виконання, але до терміну виставлення поточної атестації (або заліку / іспиту), оцінюється зі штрафними балами.
Індивідуальне завдання, яке подається на перевірку з порушенням терміну виконання та після терміну виставлення поточної атестації (або заліку / іспиту), не оцінюється.
8. Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)
Система оцінювання
|
№ з/п |
Контрольний захід |
% |
Ваговий бал |
Кіл-ть |
Всього |
|
1. |
Практична робота |
46 |
3,5 |
13 |
46 |
|
2. |
Модульна контрольна робота |
4 |
4 |
1 |
4 |
|
3. |
Дистанційне навчання/ Наукова діяльність |
10 |
10 |
1 |
10 |
|
4. |
Залік |
40 |
40 |
1 |
40 |
|
|
Всього |
100 |
|||
Результати оголошуються кожному студенту окремо у присутності або в дистанційній формі (у системі Moodle або е-поштою).
|
№ з/п |
Модульна контрольна робота |
% |
Ваговий бал |
Кіл-ть |
Всього |
|
1. |
Відповідь правильна (не менше 90% потрібної інформації) |
90 |
30 |
3 |
90 |
|
2. |
Несуттєві помилки у відповіді (не менше 75% потрібної інформації) |
75 |
25 |
3 |
75 |
|
3. |
Є недоліки у відповіді та певні помилки (не менше 60% потрібної інформації) |
60 |
20 |
3 |
60 |
|
4. |
Відповідь на тестове запитання з варіантами відповідей |
10 |
10 |
1 |
10 |
|
5. |
Відповідь відсутня або не правильна |
0 |
0 |
3 |
0 |
|
|
Максимальна кількість балів |
100 |
|||
|
№ з/п |
Домашня контрольна робота |
% |
Ваговий бал |
Кіл-ть |
Всього |
|---|---|---|---|---|---|
|
1. |
Належне оформлення |
10 |
10 |
1 |
10 |
|
2. |
Відповідність змісту домашньої контрольної роботи вимогам |
40 |
40 |
1 |
40 |
|
3. |
Вчасність подання домашньої контрольної роботина перевірку |
10 |
10 |
1 |
10 |
|
4. |
Презентація |
20 |
20 |
1 |
20 |
|
5. |
Захист |
20 |
20 |
1 |
20 |
|
|
Всього |
100 |
|||
|
№ з/п |
Дистанційне навчання |
% |
Ваговий бал |
Кіл-ть |
Всього |
|
1. |
Відповідь на контрольні запитанняв онлайн-системі Webex або Zoom |
40 |
10 |
4 |
40 |
|
2. |
Відповідь на тести у системі Moodle |
50 |
10 |
5 |
50 |
|
3. |
Вчасність проходження дистанційного навчання |
10 |
10 |
1 |
10 |
|
|
Всього |
100 |
|||
У разі виявлення академічної не доброчесності під час дистанційного навчання – контрольний захід не враховується, студент до захисту не допускається.
Семестрова атестація студентів
|
Обов’язкова умова допуску до екзамену/заліку |
Критерій |
|
|
1 |
Поточний рейтинг |
RD ≥ 60 |
|
2 |
Виконання семестрового індивідуального завдання |
Проходження дистанційного навчання RD ≥ 60 |
|
3 |
Виконання модульної контрольної роботи |
Кількість балів RD ≥ 60 |
|
4 |
Захист домашньої контрольної роботи |
RD ≥ 60 |
Додаткові умови допуску до заліку:
1. Виконання практичних робіт;
2. Позитивний результат першої атестації та другої атестації;
3. Відвідування 60% лекційних занять.
Календарний рубіжний контроль
Проміжнаатестаціястудентів(далі–атестація)єкалендарнимрубіжнимконтролем. Метою проведення атестації є підвищення якості навчання студентів та моніторинг виконання графіка освітнього процесу студентами3.
|
Критерій |
Перша атестація |
Друга атестація |
||
|
Термін атестації 4 |
8-ий тиждень |
14-ий тиждень |
||
|
Умови отримання атестації |
Поточний рейтинг 5 |
≥ 15 балів |
≥ 40 балів |
|
|
Виконання практичних робіт |
Практична робота № 1-4 |
+ |
+ |
|
|
Практична робота № 5-8 |
- |
+ |
||
|
Виконання лабораторних робіт |
Лабораторні роботи |
- |
- |
|
|
Виконання модульної контрольної роботи |
Модульна контрольна робота |
- |
+ |
|
|
Виконання домашньої контрольної роботи |
Домашня контрольна робота |
- |
+ |
|
Таблиця відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою
| 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 |
9. Додаткова інформація з дисципліни (освітнього компонента)
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.
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.
Додаткова інформація стосовно процедури оскарження результатів: студенти мають право оскаржити результати контрольних заходів, але обов’язково аргументовано, пояснивши з яким критерієм не погоджуються відповідно до оціночного листа та/або зауважень.
Дистанційне навчання (необов’язковий пункт)
Дистанційне навчання через проходження онлайн-курсів у системі Moodle 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 (лабораторні роботи, практичні роботи, модульна контрольна робота, домашня контрольна робота).
Виставлення оцінки за дистанційне навчання шляхом перенесення результатів проходження онлайн-курсів у системі Moodle передбачено лише дляконтрольних запитань і результатів тестування за виконання індивідуального завдання.
Виставлення оцінки за контрольні заходи (лабораторні роботи, практичні роботи, модульна контрольна робота, домашня контрольна робота) шляхом перенесення результатів проходження онлайн-курсів не передбачено.
Інклюзивне навчання (необов’язковий пункт)
Навчальна дисципліна «Зварювання біологічних тканин» може викладатися для більшості студентів з особливими освітніми потребами, окрім студентів з серйозними вадами зору, які не дозволяють виконувати завдання за допомогою персональних комп’ютерів, ноутбуків та/або інших технічних засобів.
3 Рейтингові системи оцінювання результатів навчання: Рекомендації до розроблення і застосування. Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018. 20 с.
4 Тамсамо.
5 Тамсамо.
Навчання іноземною мовою (необов’язковий пункт)
Навчальна дисципліна «Зварювання біологічних тканин» передбачає її вивчення на англійській мові за навчальним планом кафедри для іноземних студентів. У процесі викладання навчальної дисципліни використовуються матеріали та джерела англійською мовою.
Враховуючи студентоцентрований підхід, за бажанням україномовних студентів, допускається вивчення матеріалу за допомогою англомовних онлайн-курсів за тематикою, яка відповідає тематиці конкретних занять.
Поза аудиторні заняття (необов’язковий пункт)
Передбачається в межах вивчення навчальної дисципліни не менше двох виїзних занять – на основі участі студентів в конференціях, форумах, круглих столах, Виставках медичного приладобудування, зокрема у міжнародній конференції «Вітчизняні інженерні розробки для охорони здоров’я», міжнародній науково-практичній конференції «Зварювання та термічна обробка живих тканин. Теорія. Практика. Перспективи», міжуніверситетській науково-практичній конференції: «Сучасний стан та перспективи біомедичної інженерії» тощо.
Опис матеріально-технічного та інформаційного забезпечення дисципліни
Робочу програму навчальної дисципліни (силабус):
Складено
Лебедєв О. В.;
Ухвалено кафедрою БМІ (протокол № 1 від 31.08.2023р. )
Погоджено методичною комісією факультету/ННІ (протокол № 1 від 01.09.2023р. )