 | Кафедра біомедичної інженерії |
[BMF21] Термобіоніка
Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)
Реквізити навчальної дисципліни
| Рівень вищої освіти | Перший (бакалаврський) |
| 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 3-го курсу, весняний семестр |
| Обсяг дисципліни | 4 кред. (Лекц. 36 год, Практ. 36 год, Лаб. - год, СРС. 48 год ) |
| Семестровий контроль/контрольні заходи | Залік |
| Розклад занять | https://rozklad.kpi.ua |
| Мова викладання | Українська / Англійська |
| Інформація про керівника курсу / викладачів | Лекц.: Калашнікова Л. Є., Практ.: Сичик М. М., СРС.: Калашнікова Л. Є. |
| Розміщення курсу | https://do.ipo.kpi.ua/course/view.php?id=4175 |
Програма навчальної дисципліни
1. Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання
1.Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання
Навчальна дисципліна «Термобіоніка» належить до циклу професійної підготовки навчального плану підготовки бакалавра
Дисципліна «Термобіоніка» дає знання з регуляції температурного гомеостазу, механімів теплоутворення, а також вивчає шляхи втрат тепла у органімі. Дає знання межі застосовності законів термодинаміки, класифікації термодинамічних параметрів, розмірності і порядки основних термодинамічних констант. Вивчає активний тепловий захист живого організму і можливі шляхи використання отриманих знань у медицині
Дисципліна формує системні знання про механіми терморегуляціїї організму і процесів, які відповідають за вивільнення тепла, перетворення енергії при взаємодії живого організму з навколишнім середовищем.
Мета дисципліни «Термобіоніка» є формування у студентів встановлювати зв'язок між різноманітними фактами і явищами використовуючи методи біотермодінамікі.
Дисципліна «Термобіоніка» є фундаментом для розуміння питань, про природу теплоти як міри руху матерії. Про сили, які явища теплопродукції і тепловіддачі
Для вивчення дисципліни «Термобіоніка»» необхідні:
- навички: знання основ методами термодинаміки а також навичками визначення термодинамічних параметрів і характеристичних функцій; знання шляхів і умови перетворення єнергії в процесі метаболізму, аналізувати шляхи терморегуляціїї органімом та шляхи терморегуляції.
компетентності:
-здатність виконувати розрахунки термодинамічних параметрів фізико-хімічних процесів при розгляді їх фізико-хімічної сутності, а також при взаємодії живої системи з навколишнім середовищем; до абстрактного мислення, аналізу та синтезу; здатність спілкуватися державною мовою як усно, так і письмово; навички використання інформаційних і комунікаційних технологій; здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
2. Пререквізити та постреквізити дисципліни (місце в структурно-логічній схемі навчання за відповідною освітньою програмою)
Загальні компетентності (ОП введено в дію Наказом ректора НОН/165/2023 від 17.05.2023 р)
ЗК 2. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності.
ЗК 4. Навички використання інформаційних і комунікаційних технологій.
ЗК 5. Здатність проведення досліджень на відповідному рівні.
ЗК 6. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
ЗК 7. Здатність генерувати нові ідеї (креативність).
ЗК 8. Здатність приймати обґрунтовані рішення.
ЗК 9. Здатність спілкуватися з представниками інших професійних груп різного рівня (з експертами з інших галузей знань/видів економічної діяльності).
ЗК 10. Навички здійснення безпечної діяльності.
ЗК 11. Здатність оцінювати та забезпечувати якість виконуваних робіт.
Спеціальні (фахові) компетентності (ОП введено в дію Наказом ректора НОН/165/2023 від 17.05.2023 р
ФК 1 - Здатність застосовувати пакети інженерного програмного забезпечення для проведення досліджень, аналізу, обробки та представлення результатів, а також для автоматизованого проектування медичних приладів та систем
ФК 4 Здатність забезпечувати технічні та функціональні характеристики систем і засобів, що використовуються в медицині та біології (при профілактиці, діагностиці, лікуванні та реабілітації)
ФК 5 - Здатність застосовувати фізичні, хімічні, біологічні та математичні методи в аналізі, моделюванні функціонування живих організмів та біотехнічних систем.
ФК 8- Здатність проводити дослідження та спостереження щодо взаємодії біологічних, природних та штучних систем (протези, штучні органи та ін.).
ФК 9 Здатність ідентифікувати, формулювати і вирішувати ін
Програмними результатами навчання після вивчення дисципліни «Термобіоніка» є (ОП введено в дію Наказом ректора НОН/165/2023 від 17.05.2023 р
ПРН 13 Вміти аналізувати сигнали, які передаються від органів на прилади, та проводити обробку діагностичної інформації (сигнали та зображення)
ПРН 17. Застосовувати знання з хімії та біоінженерії для створення, синтезу та застосування штучних біотехнічних та біологічних об’єктів.
ПРН 18. Розуміння фундаментально-прикладних, медико-фізичних, фізико-хімічних закономірностей функціонування біологічних об’єктів, та біоінженерних основ технологій і обладнання для дослідження процесів організму людини.
ПРН 20. Знання та використання методів дослідження об’єктів біомедичної інженерії, методів і засобів систематизації та обробки експериментальної інформації, методів статистичної обробки для моделювання та симуляції процесів і систем фізичної та біологічної природи, сучасних технологій програмування та інструментарію, які підтримують їх використання, методів проектування цифрових та мікропроцесорних систем медичного призначення
ПРН 22. Знання загальних відомостей та принципів будови складних біологічних систем, у тому числі, організму людини, про організм людини і його функції з позицій системного підходу та використання їх в біомедичній інженерії, а також основних методів і засобів, які використовуються для кількісної оцінки функціонування фізіологічних систем.
3. Зміст навчальної дисципліни
Зміст навчальної дисципліни
Основні розділи та теми, що розглядатимуться в процесі вивчення курсу:
Розділ 1. Основні характеристики біотермодинаміки.
Тема 2.1. Основи і базові принципи системного підходу. Принципи, основні етапи та методи системного аналізу Поняття системи, елементу, навколишнього середовища, мети, декомпозиції, елементу, функції, стану, процесу.
Тема 2.2. Особливості живого оганізму як термодинамічної системи Поняття роботи, вільної та загальної енергії системи. Поняття внутрішньої енергіїі способи її зміни поняття , роботи і теплоти. Головні ознаки життя. Енергетика життя. Функціональна і мережева структурованість і динамічність
Тема 1.3. Основні поняття термодинаміки. Поняття біотермодинамічної системи та її характеристики Класифікація і характеристика системи як цілого. Термодинамічні стани системи. Постулати біотермодинаміки
Тема 1.4. Термодинаміка біологічних процесів. Перший закон термодинаміки. Ентальпія. Закон Гесса. Закони збереження енергії. Визначення ентальпії та, стандартної вільної енергії хімічної реакції. Тепловий ефект реакції
Тема 1.5. Другий закон термодинаміки біологічних систем. Основне рівняння термодинаміки для біологічних систем. Статистичний зміст ентропії і другого закону термодинаміки Ентропія як одна з найважливіших термодинамічних функцій біосистем. Термодинамічна теорія стійкості, необхідні і достатні умови для різних систем.
Розділ 2. Онови терморегуляції організму людини
Тема 2.1. Основні види перенесення тепла в організмі. Температурне поле і температурний градієнт
Тема 2.2. Тепловий баланс організму. Регуляція температури тіла
Тема 2.3. Фізіологічна та фізична регуляція температури тіла. Термопатологія
Тема 2.4. Температурне випромінення живого організму. Поняття про чорне тіло
Тема 2.5. Терморегуляція та системи її контролю. Методи контролю теплового балансу організму. Калориметрія біологічних і біохімічних процесів.
Тема. 2.6.Закони теплопроведення. Особливості теплопроведення живого організму
Тема 2.7. Температурний гомеостаз. Значення звортних зв’язки у енерго масообміну у біологічній системі. Знаходження рушійних сил і узагальнених швидкостей біологічних процесів з позицій нергодінамікі.
...
4. Навчальні матеріали та ресурси
...
Базова література:
- Гарбузова В.Ю. Опорний конспект лекції з фізіології на тему ©.:Основи гемодинаміки/ СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ МЕДИЧНИЙ ІНСТИТУТ КАФЕДРА ФІЗІОЛОГІЇ І ПАТОФІЗІОЛОГІЇ 2018/-556 c
Режим доступу:
https://essuir.sumdu.edu.ua/bitstream-download/123456789/39240/1/Hemodynamics_Garbuzova.pdf
- Дідух В. Д. Біологічна фізика з фізичними методами аналізу : навч. пос. / В. Д. Дідух, Ю. А. Рудяк, О. А. Багрій-Заяць. — Тернопіль, 2021.—305 с.
3 Краснобокий Ю. М. Основи фізики з елементами біофізики : (навчальний посібник) / Ю. М. Краснобокий, О. В. Підгорний, І. А. Ткаченко. - Бровари : АНФ ГРУП, 2020. - 356 с.
4. Медична та біологічна фізика. Частина І. Навчальний посібник для студентів І курсу вищих медичних навчальних закладів ІІІ-IV рівнів акредитації / В.І.Федів, О.І.Олар, О.Ю.Микитюк, В.Ф. Боєчко, В.В. Паладюк // Чернівці, Вищий державний навчальний заклад України «Буковинський державний медичний університет», 2015. – 192 с.
5. Медична та біологічна фізика. Частина ІІ. Навчальний посібник для студентів І курсу вищих медичних навчальних закладів IV рівня акредитації / В.І.Федів, О.І.Олар, О.Ю.Микитюк, В.Ф.Боєчко, В.В. Паладюк // Чернівці, ВДНЗ України «Буковинський державний медичний університет», 2015. - 264 с.
6. Медична та біологічна фізика. Частина ІІІ. Навчальний посібник для студентів І курсу вищих медичних навчальних закладів ІІІ-IV рівнів акредитації / В.І.Федів, О.І.Олар, О.Ю.Микитюк, Д.І. Остафійчук, В.Ф.Боєчко// Чернівці, Вищий державний навчальний заклад України «Буковинський державний медичний університет», 2016. - 283 с. 4. Фізичні методи аналізу. Збірник лекцій. / В.М.Нагірняк.// Харків: PromArt. – 2018
7. МЕДИЧНА І БІОЛОГІЧНА ФІЗИКА: Навчальний посібник для студентів спеціальності 222 «Медицина»/ Е.І. Сливко, О.З. Мельнікова, О.З.Іванченко, Н.С. Біляк. - Запоріжжя, 2018.- 291 с.
8. Півень С. М. Фізіологія обміну речовин і енергії. Терморегуляція : навчальний посібник / С. М. Півень. – Суми : Сумський державний університет, 2020. – 85 с
https://essuir.sumdu.edu.ua/bitstream-download/123456789/77694/3/Piven_fiziolohiia_obminu_rechovyn.pdf
9. Сливко Е.І., Мельнікова О.З., Іванченко О.З.,. Біляк Н.С МЕДИЧНА І БІОЛОГІЧНА ФІЗИКА: Навчальний посібник для студентів спеціальності 222 «Медицина»/. - Запоріжжя, 2018.- 291 с.
Режим доступу:
http://dspace.zsmu.edu.ua/bitstream/123456789/7798/4/ Медична% 20і%20біологічна %20 фізика .pdf
10.. СУХОВІЯ М.І., ШАФРАНЬОШ І.І. Навчально-методичний посібник з курсу "Біофізика складних систем" призначений для студентів фізичного факультету (для спеціальності «Біомедична інженерія»)
11. Термодинаміка біологічних процесів і систем: навчальний посібник методичних матеріалів для самостійної роботи здобувачів ступеня бакалавра за освітньою програмою «Медична інженерія» спеціальності 163 «Біомедична інженерія» / Калашнікова Л.Е., Сичик М.М. / – Київ: НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». – 2021. – 64 с.
Режим доступу:
https://ela.kpi.ua/bitstream/123456789/54609/1/Termodynamika_biologichnyh_protsesiv_system.pdf
12. Біотермодинаміка і масоперенос: навчальний посібник методичних матеріалів для самостійної роботи здобувачів ступеня бакалавра за освітньою програмою «Медична інженерія» спеціальності 163 «Біомедична інженерія» / Калашнікова Л.Е., Сичик М.М. / – Київ: НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». – 2021. – 64 с.
Режим доступу:
https://ela.kpi.ua/bitstream/123456789/54608/1/Biotermodynamika_masoperenos.pdf
13. Комплексна контрольна робота. Основи біомедичної інженерії – 1. Біотермодинаміка та масоперенос. / Максименко В.Б., Тарасова Л.Д., Сичик М.М. //Методичні вказівки до виконання комплексної контрольної роботи для студентів напряму підготовки 6.051402 – «Біомедична інженерія». – Київ: НТУУ «КПІ». – 2014. – 20 с.
Режим доступу:
https://ela.kpi.ua/handle/123456789/11288
14. Основи біомедичної інженерії – 1. Біотермодинаміка та масоперенос. / Максименко В.Б., Тарасова Л.Д., Сичик М.М. // Методичні вказівки до проведення практичних занять для студентів напряму підготовки 6.051402 – «Біомедична інженерія». – Київ: НТУУ «КПІ». – 2015. – 43 с.
Режим доступу:
https://ela.kpi.ua/handle/123456789/11289
Додаткова література:
- Губанов Н.И. Утепбергенов А.А. Медична біофіз икаМ.: «Медицина», - 1978. -336 с
Режим доступу:
http://webirbis.kgmu.kz/irbis64r_11/books /Губанов_Н._Мед_биофизика.pdf
- Корнющенко Г. С. Медична та біологічна фізика: практикум : навчальний посібник : у 2 ч. / Г. С. Корнющенко, У. С. Швець, Л. Ф. Суходуб. – Суми : Сумський державний університет, 2017. – Ч. 1. – 186 с
Режим доступу:
https://essuir.sumdu.edu.ua/bitstream-download/123456789/65176/1/ Korniushchenko_ medychna .pdf
3.Чалий О.В. Медична та біологічна фізика : Підручник для ВМНЗ ІІІ-IV р.а. [текст] 2015.- 384 с
Режим доступу:
Навчальний контент
5. Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)
...
|
№ з/п |
Тема |
Програмні результати навчання |
Основні завдання |
|
|
Контрольний захід |
Термін виконання |
|||
|
Тема 1. |
Особливості живого організму як термодинамічної системи. Клітина як відкрита система.. Основи і базові принципи системного підходу. Принципи, основні етапи та методи системного аналізу |
ПРН 17 ПРН 18 ПРН 22
|
Практична робота 1 |
1-ий тиждень |
|
Тема 2. |
Основні поняття термодинаміки.Поняття біотермодинамічної системи та її характеристики Поняття роботи, вільної та загальної енергії системи Поняття внутрішньої енергії способи її зміни поняття , роботи і теплоти. |
ПРН 13 ПРН 17 ПРН 20 |
Практична робота 2 |
2-ий тиждень |
|
Тема 3 |
Першткй закон териодинаміки. Тепловий ефект реакції. Закон Гессе та висновки з основного закону. |
ПРН 13 ПРН 17 ПРН 18
|
|
|
|
Тема 4. |
Другий закон термодинаміки.. Термодинамічна теорія стійкості, необхідні і достатні умови для різних систем. Ентропія як одна з найважливіших термодинамічних функцій біосистем. Другий закон термодинаміки для біологічних систем. Статистичний зміст ентропії і другого закону термодинаміки Стаціонарний стан та швидкість продукції ентропії.Дисипативна функція ентропії
|
ПРН 17 ПРН 18 ПРН 20 |
Практична робота 3 |
3-ий тиждень |
|
Тема 5. |
Термодинамічні потенціали та їх біологічне значення Вплив ентропійного і ентальпійного факторів на можливість самовільного проходження процесу. Теорема перенесення і рівняння балансу ентропії, виробництво ентропії. Спряженість потоків
|
ПРН 13 ПРН 17 ПРН 20 ПРН22 |
Практична робота 4 |
4-ий тиждень |
|
Тема 6. |
Тепловий баланс організму. Методи визначення теплових ефектів біологічних процесів. Методи контролю теплового балансу організму.Термометрія. Калориметрія. Калориметрія біологічних і біохімічних процесів |
ПРН 17 ПРН 18 ПРН 20 ПРН22 |
Практична робота 5 |
5-ий тиждень |
|
Тема 7. |
Регуляція температури тіла. Фізіологічні основи регуляції температури тіла. Фізична і хімічна регуляції. Значення ЦНС у регуляції температури тіла. |
ПРН 17 ПРН 18 ПРН 20 |
Практична робота 6 |
6-ий тиждень |
|
Тема 8. |
Види теплоутворення і тепловідведення. Фізичні методи тепловідведення: випаровування, світіння, теплопровідність, Конвекція. |
ПРН 17 ПРН 18 ПРН 20 |
Практична робота 7 Тест 1 |
7-ий тиждень |
|
Тема 8. |
Термопатологія. Патологічні температурні ефекти і відповідь організму на екстремальні температурні умови. |
ПРН 17 ПРН 18 ПРН 22 |
Практична робота 1 Тест 2 |
8-ий тиждень |
|
Тема 9. |
Теплове випромінення тіла людини. Поняття про абсолютне чорне тіло |
ПРН 17 ПРН 18 ПРН 22 |
Практична робота 9 |
9-ий тиждень |
|
Тема 10 |
. Поняття теплового випромінення . Закони теплового випромінювання
|
ПРН 17 ПРН 18 ПРН 20 ПРН 22 |
Практична робота 10 |
10-ий тиждень |
|
Тема 11
|
Поняття теплопроводності Методи визначення кількості тепла. |
ПРН 17 ПРН 18 ПРН 20 |
Практична робота 11 |
11-ий тиждень 12-ий тиждень |
|
Тема. 12 |
Поняття температурного поля . температурного поля. Основні види перенесення тепла в організмі. Температурне поле і температурний градієнт Терморегуляція та системи її контролю |
ПРН 13 ПРН 17 ПРН 18 ПРН 20 |
Практична робота 12 |
13-ий тиждень |
|
Тема 13 |
Поняття ковекції івипаровування їх значення в життезабеспеченні |
ПРН 13 ПРН 17 ПРН 18 ПРН 20 |
Практична робота 13 |
14-ий тиждень |
|
Тема 14 |
Терморегуляція організму в процесі праці |
ПРН 17 ПРН 18 ПРН22 |
Практична робота 14 |
|
|
Тема 15 |
Поняття гомеостазу. Температурний гомеостаз |
ПРН 17 ПРН 18 ПРН22 |
Практична робота 15 Тест3 |
15-ий тиждень |
|
Тема 16 |
6.Значення звортних зв’язки у енерго масообміну у біологічній системі Знаходження рушійних сил і узагальнених швидкостей біологічних процесів з позицій енергодінамікі |
ПРН 17 ПРН 18 ПРН 20 |
Практична робота 16 МКР |
16-ий тиждень |
|
Тема 1.17 |
Реферат |
ПРН 17 ПРН 18 ПРН 20 ПРН 22 |
Практична робота 17
|
17-ий тиждень |
|
Тема 18 |
Залік |
ПРН22 |
Практична робота 18 |
18-ий тиждень |
6. Самостійна робота студента
...
Одним з основних видів семестрового контролю під час опанування навчальної дисципліни «Термодинаміка біологічних процесів і систем» є написання реферату . Реферат виконується згідно з вимогами, у термін, зазначений викладачем.
Основна ціль реферату – аналіз літературних джерел та самостійна систематизація теоретичного матеріалу. Студент може писати реферат тільки на погоджену з викладачем тему.
Реферат - це вид письмової роботи, виклад на певну тему, відомості для якого зібрані з різних джерел при використанні маловідомої, актуальної літератури по темі.
Реферат є формою перевірки знань студента за темами курсу.
Приблизна тематика рефератів:
1.Особливості біологічних організмів як термодинамічних систем
2.Термодінаміка м'язового скорочення
3. Перший закон термодинаміки в биосистемах.
4. Другий закон термодинаміки стосовно біосистеми.
5. Поняття ентальпії. Тепловий закон Гессе.
6. Термодинамічні потенціали - їх характеристики і біологічна сутність.
7. Ентропія біосистеми.
8. Руйнування енергії в природі
9. Термодинаміка відкритих (біологічних) систем
10. Термодинамічні характеристики транспорту речовин чере мембрану
11. Особливості фільтрації
12. Потоки і їх взаємодія поблизу термодинамічної рівноваги. Співвідношення взаємності Онсагера.
13. Біологічне значення сполучення потоків в термодинамічній системі. Умова сполучення потоків. Коефіцієнт сполучення
14. Дисипативна функція енергії.
15.Понятіе інформації. Кількісна оцінка інформації. Сенс інформації.
16. Інформація та питання про впорядкованості біологічних об'єктів.
17. Макро- і мікроінформація. Цінність інформації. Тригер.
Реферат це самостійне навчально-наукове дослідження студента, яке виконується з певної тематики, що здійснюється поза навчальним процесом.
Структура роботи:
Титульний аркуш - це перша сторінка, на якій вказується міністерство; назва навчального закладу, в якому виконується робота; 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 вивчалися), їх підрозділи (за потребою), висновок, список використаних джерел. У змісті праворуч позначаються номери сторінок початку кожного питання. Кожен розділ починається з нової сторінки.
Зміст - сторінка роботи, яка містить назву та номери початкових сторінок усіх розділів, підрозділів та пунктів; заголовки змісту повинні точно повторювати заголовки в тексті і розміщуються один під одним (перелік умовних позначень при необхідності).
Вступ - обґрунтовується актуальність теми, її практична значущість; визначається об'єкт, предмет, мета і завдання дослідження; розглядаються методи, за допомогою яких воно проводилось; розкривається структура роботи, її основний зміст. Огляд повинен бути систематизований аналізом теоретичної, методичної й практичної новизни, значущості, переваг та недоліків робіт.
Розділи і підрозділи основної частини - проаналізований і систематизований матеріал викладається відповідно до змісту у вигляді окремих розділів і підрозділів (глав і параграфів); кожний розділ висвітлює самостійне питання, а підрозділ окрему частину цього питання; відмічається головна ідея, а також тези кожного підрозділу; розкривається теорія питання та досвід практичної роботи.
Висновки - підсумок проведеної роботи, подаються у вигляді окремих лаконічних положень, які відповідають поставленим завданням; відмічається не тільки позитивне та недоліки, а також і конкретні рекомендації щодо їх усунення;
Список використаної літератури (5-10)- відображає обсяг використаних джерел та ступінь вивчення досліджуваної теми; містить бібліографічний опис джерел, використаних студентом під час роботи над темою.
Додатки - не є обов'язковим елементом і не входять до основного ліміту обсягу роботи, однак підвищують рівень довіри до результатів роботи, свідчать про їхню достовірність; містять допоміжний матеріал у вигляді зразків анкет, тестів, таблиць допоміжних цифрових даних, схем, графіків, карт, ілюстрованого матеріалу та ін.
Загальний обсяг реферату роботи в залежності від обраної теми може варіюватися від 20 до 25 сторінок основного тексту (за узгодженням з викладачем). Обсяг реферату визначається вмінням студента стисло і водночас вичерпно пояснити та проаналізувати наукові інформаційні ресурси
Обов’язкова вимога: чітке посилання на джерела інформації. Всі цифри, факти, думки вчених, цитати, формули повинні мати посилання у вигляді [2] (цифра означає номер джерела у наведеному в кінці творчої роботи списку літератури. 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.
Реферат оцінюється за критеріями: логічності плану; повноти й глибини розкриття теми; правильності формулювання заключень та висновків; оформлення; обґрунтування власної думки студента з цього питання у вигляді висновку.
Граничний термін подання реферату на перевірку: 13-14-й тиждень навчання. Обов’якова усна доповідь на 3-5 хвилин за обраною темою.
Реферат 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)
.
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.
Пропущені контрольні заходи
Пропущені контрольні заходи (захист практичних робіт) обов’язково відпрацьовуються на наступних заняттях за умови виконання завдання, яке заплановано на поточному занятті, або на консультаціях.
Пропущення написання модульної контрольної роботи та експрес-контрольних не відпрацьовуються.
Реферат, який подається на перевірку з порушенням терміну виконання оцінюється зі зменшенням кількості вагових балів.
Порушення термінів виконання завдань та заохочувальні бали
|
Заохочувальні бали |
Штрафні бали* |
||
|
Критерій |
Ваговий бал |
Критерій |
Ваговий бал |
|
Активна аудиторна робота у формі трех додаткових відповідей на поставлене питання. |
3 бал (за кожну обгрунтовану додаткову відповідь) |
Несвоєчасне виконання та захист практичної роботи |
Від -0,5 бали до -5 балів (залежить від терміну здачі) |
|
Самостійна поглиблена теоретична підготовка за темою практичного заняття |
5 балів |
Несвоєчасне виконання та здача реферату |
Від -2 балів до -20 балів (залежить від терміну здачі) |
* якщо контрольний захід був пропущений з поважної причини (хвороба, яка підтверджена довідкою встановленого зразку) – штрафні бали не нараховуються.
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.
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
Інклюзивне навчання
Навчальна дисципліна дисципліни «Термодинаміка біологічних процесів і систем» 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.
Дистанційне навчання
Дистанційне навчання відбувається через Платформу дистанційного навчання «Сікорський».
Дистанційне навчання через проходження додаткових он-лайн курсів за певною тематикою допускається за умови погодження зі студентами. У разі, якщо невелика кількість студентів має бажання пройти он-лайн 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, а також виконання розрахунково-графічної роботи, здійснюється під час самостійної роботи студентів у дистанційному режимі (з можливістю консультування з викладачем через електронну пошту, соціальні мережі).
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.
..
8. Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)
Система оцінювання (поточний контроль):
|
№ з/п |
Контрольний захід |
% |
Ваговий бал |
Кіл-ть |
Всього |
|
1. |
Експрес-контроль |
45 |
15 |
3 |
45 |
|
2. |
Відповіді на практичних заняттях |
30 |
3 |
10 |
30 |
|
3. |
Модульна контрольна робота |
15 |
15 |
1 |
15 |
|
4. |
Реферат |
10 |
10 |
1 |
10 |
|
5. |
Залікова робота[1] |
90 |
90 |
1 |
90 |
|
|
Всього |
100 |
|||
Здобувач отримує позитивну залікову оцінку за результатами роботи в семестрі, якщо має підсумковий рейтинг за семестр не менше 60 балів та виконав умови допуску до семестрового контролю, які визначені РСО.3
Зі здобувачами, які виконали всі умови допуску до заліку та мають рейтингову оцінку менше 60 балів, а також з тими здобувачами, хто бажає підвищити свою рейтингову оцінку, на останньому за розкладом занятті з дисципліни в семестрі викладач проводить семестровий контроль у вигляді залікової контрольної роботи або співбесіди.
Після виконання залікової контрольної роботи, якщо оцінка за залікову контрольну роботу більша ніж за рейтингом, здобувач отримує оцінку за результатами залікової контрольної роботи.
Якщо оцінка за залікову контрольну роботу менша ніж за рейтингом, застосовується «жорстка» РСО – попередній рейтинг здобувача (за винятком балів за семестрове індивідуальне завдання) скасовується і він отримує оцінку з урахуванням результатів залікової контрольної роботи. Цей варіант формує відповідальне ставлення здобувача до прийняття рішення про виконання залікової контрольної роботи, змушує його критично оцінити рівень своєї підготовки та ретельно готуватися до заліку.
Календарний контроль (КК) - провадиться двічі на семестр як моніторинг поточного стану виконання вимог силабусу.
Метою проведення календарного контролю є підвищення якості навчання студентів та моніторинг виконання графіка освітнього процесу студентами.
|
Критерій |
Перший КК |
Другий КК |
||
|
Термін календарних контролів |
8-ий тиждень |
14-ий тиждень |
||
|
Умови отримання позитивного результату з календарного контролю |
Поточний рейтинг |
≥ 24 балів |
≥ 40 балів |
|
|
Виконання практичних робіт |
№№1-4 |
+ |
|
|
|
№№5-8 |
- |
+ |
||
|
Експрес-контрольні роботи / тестові завдання |
Мінімум по 4 будь-яким лекціям |
+ |
- |
|
|
Мінімум по 8 будь-яким лекціям |
- |
+ |
||
|
Модульна контрольна робота |
Оцінена МКР |
- |
+ |
|
|
реферат |
Оцінений реферат |
- |
+ |
|
У разі виявлення академічної не доброчесності під час навчання – контрольний захід не зараховується.
Семестрова атестація студентів
|
Обов’язкова умова допуску до екзамену |
Критерій |
|
|
1 |
Поточний рейтинг |
RD ≥ 32 |
|
2 |
Отримання позитивної оцінки за реферат |
Більше 8 балів |
|
3 |
Захищено всі практичні роботи |
Більше 0 балів |
|
4 |
Написання не менше 2 тестових завдань |
Більше 14 балів |
Результати оголошуються кожному студенту окремо у присутності або в дистанційній
формі (е-поштою). Також фіксуються в системі «Електронний кампус»
Необов’язкові умови допуску до екзамену:
- Активність на практичних заняттях.
- Позитивний результат першої атестації та другої атестації.
- Відвідування лекційних занять.
[1] Враховується в суму рейтингу разом з оцінкою за РГР у разі, якщо студент не набрав 60 балів за семестр або він хоче покращити свою оцінку.
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)
Перелік запитань для підготовки до модульної контрольної роботи, а також для підготовки до заліку наведено у додатку 1.
Дистанційне навчання через проходження додаткових он-лайн курсів за певною тематикою допускається за умови погодження зі студентами. У разі, якщо невелика кількість студентів має бажання пройти он-лайн 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).
Перелік запитань для підготовки до модульної контрольної роботи,
а також для підготовки до заліку
1. Визначити поняття системи. Які ще класифікації систем вам відомі?
2. Що вивчає біотермодинаміка?. Які є обмеження для термодинаміки?
3. Що вивчає термодинаміка рівноважних і нерівноважних процесів?
4. Які термодинамічні особливості організації живих систем вам відомі?
5. Що таке термодинамічні властивості? Які термодинамічні параметри. Які типи параметрів ви знаєте?
6.Що таке термодинамічні функції? Охарактеризувати термодинамічних функцій.
7. Що таке термодинамічний процес? Які типи термодинамічних процесів ви знаєте?
8. Що таке оборотний і необоротний процес?
9. Які термодинамічні стану ви знаєте?
10. Що таке стаціонарний стан? Які основні характеристики цього стану?
11. Охарактеризувати правило знаків?
12. Охарактеризувати перший закон термодинаміки в застосуванні до біологічних систем
13. Що таке ентальпія системи? Охарактеризувати закон Гессе.
14. Метод калориметрії. Види методу і їх характеристика.
15. Що таке теплобачення. Механізми терморегуляції - загальна характеристика.
16. Охарактеризувати температуру тіла - внутрішню температуру і температуру оболонки
17. Механізми тепловиділення.
18. Механізми зменшення тепла в тілі. Внутрішній і зовнішній тепловий потік. Що таке вторинна і первинна теплота тіла?
19. Що таке фізична терморегуляції?
20. Механізми контролю температури тіла.
21. Нейрогуморальні механізми термогенеза.
22. Фактори термогенезу.
23. Термопатології
24. Характеристика температурного поля.
25. Що таке ентропія системи. Які процеси вона характеризує. Другий закон термодинаміки. Ентропія стаціонарного стану.
26. Які зміни можливі для ентропії відкритих систем?
27. Що таке градієнт? Які види градієнтів характерні для біологічної системи?
28. Температурний гомеостаз. Фактори и шляхи які його підтримують
29. Закон Кіргофа і поняття світіння
30.Чорне тіло і особливості його світіння
31. Що таке сіре тіло.
32. Конвекція. Види конвекції і її значення. Закон стефана Больмцмана. Застосування його для опису теплопровідності живих тіл.
33. Закони випаровування для регуляції температури тіла людини
34.Поняття температури. Температурне ядро і температурна оболонка.
35. Температури зони комфорту і та інші температурні зони існування.
Опис матеріально-технічного та інформаційного забезпечення дисципліни
Навчальна та робоча програми дисципліни, РСО, навчальний посібник (електронне видання), силабус, онлайн-курс у Moodle, практичні заняття, лабораторний практикум URL: https://do.ipo.kpi.ua
Робочу програму навчальної дисципліни (силабус):
Складено
Калашнікова Л. Є.; Сичик М. М.;
Ухвалено кафедрою БМІ (протокол № 1 від 31.08.2023 )
Погоджено методичною комісією факультету/ННІ (протокол № 1 від 01.09.2023р. )