6B07125 Биотехнические и медицинские системы и аппараты в АУЭС

Дисциплины

• Химия

  Цель - изучение закономерностей химического поведения органических соединений, теоретических основ протекания биохимических процессов в организме человека. Содержание дисциплины включает изучение растворов и их роль в биохимических процессах. Равновесие в растворах электролитов в биологических жидкостях организма. Водородный показатель рН. Гидролиз солей. Поддержание гомеостаза. Буферные системы организма человека. Высокомолекулярные соединения (ВМС).

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Линейная алгебра

  Дисциплина направлена на изучение матриц и определителей, систем линейных уравнений, элементов матричного анализа и аналитической геометрии, изучение основных принципов и инструментария математического аппарата, который используется для решения экономических и прикладных задач

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Дифференциальное и интегральное исчисление I

  Курс дает знания и навыки работы с пределами и непрерывными функциями, вводит студента в дифференциальное и интегральное исчисление функций одной переменной, учит как использовать производные для исследования свойств функций, демонстрирует возможности применения производной и интеграла для решения практических задач

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Введение в специальность

  Цель преподавания данной дисциплины состоит в том, чтобы ознакомить студентов со структурой подготовки специалиста в области биотехнических систем и технологий, организацией учебного процесса, научно-исследовательской деятельности студентов в рамках специальности, организацией самостоятельной работы студентов, работы с информационными источниками, организационной структурой вуза, правовым положением студентов, сферой профессиональной деятельности специалиста.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 3
  

• Дифференциальное и интегральное исчисление II

  Курс предоставляет знания и навыки использования основ последовательностей и рядов, дифференциального и интегрального исчисления многих переменных и применения аппарата функций многих переменных в задачах оптимизации и прикладных задачах

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Физика

  Дисциплина изучает физические объекты, модели исследуемых объектов и явлений, идеальные объекты описываются на языке физических величин. Устанавливаются связи между явлениями природы и выражаются в форме физических законов. Анализируются закономерности и параметры, физические теории, позволяющие объяснить изучаемые явления на основе представлений о строении тел, веществ, взаимодействие между их составными частями.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Теория вероятностей и элементы математической статистики

  Изучение дисциплины направлено на освоение теоретических основ раздела математики, разрабатывающего методы регистрации, описания и анализа данных наблюдений и экспериментов с целью построения вероятностных моделей массовых случайных явлений. В зависимости от математической природы конкретных результатов наблюдений статистика математическая делится на статистику чисел, многомерный статистический анализ, анализ функций (процессов) и временных рядов, статистику объектов нечисловой природы.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Теоретические основы электротехники

  формирование у обучающихся знаний о законах и методах расчета электрических цепей и электромагнитных полей электротехнических устройств и электроэнергетических систем, умений расчета и анализа параметров токов и напряжений в установившихся и переходных режимах линейных и нелинейных схем замещения электрических цепей.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Искусственный интеллект

  Курс предоставляет студентам базовые знания о принципах, методах и инструментах искусственного интеллекта (ИИ). Целью курса является оснащение студентов необходимыми знаниями и навыками для понимания, разработки и критической оценки ИИ-технологий.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Технология программирования в инженерных задачах

  Целью освоения курса является формирование у обучающихся базовой системы знаний и практических навыков в области технологий программирования и их применения в современных информационных системах. Курс содержит основные виды, этапы проектирования; синтаксис и семантика алгоритмического языка программирования; структурное и модульное программирование; типизация и структуризация программных данных, методы и средства объектно-ориентированного программирования; стандарты на разработку прикладных программных средств; документирование, сопровождение и эксплуатация программных средств.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Основы научного исследования и академическое письмо

  Дисциплина представляет собой комплекс теоретического материала и практических примеров, необходимых для освоения принципов и способов представления данных в академическом письме. Уделено особое внимание на алгоритм действий для написания научных статей и научно-исследовательских работ. Отрабатываются такие навыки, как постановка целей и задач, описание методик исследования, описание статистической информации, графиков и диаграмм, формулирование выводов исследования, реферирование научной литературы, оформление ссылок на источники и другие.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Майнор 1

  Дисциплины свободного выбора дают возможность для каждого из студентов изучать не только основную программу, на которую он поступал, но и выбирать совершенно другую сферу, которую ему интересно освоить.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Дискретные структуры

  Цель курса познакомить студентов инженерных и ИКТ программ с основами дискретных математических структур (дискретной математики), образующими фундамент математической подготовки каждого инженера. Курс включает следующие темы: алгебры множеств, алгебры высказываний, алгебры цепей. Булевы алгебры; математической индукции; элементы комбинаторики, дискретная вероятность; графы, оптимальные алгоритмы на графах; моделирование вычислений (конечные автоматы, формальные языки).

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Майнор 2

  Дисциплины свободного выбора дают возможность для каждого из студентов изучать не только основную программу, на которую он поступал, но и выбирать совершенно другую сферу, которую ему интересно освоить.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы Big Data

  В результате изучения дисциплины студенты изучат существующие программные решения для работы с большими данными и исследования процессов взаимодействия внутри экосистемы Hadoop, методы развертки инфраструктуры виртуализации для работы с большими данными. Получат навыки установки гипервизора Proxmox, Hortonworks Data Platform, оболочки для интерактивной работы в Apache Zeppelin. Освоят компетенции по администрированию и обработке данных в среде Hadoop

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Модуль вузовского компонента ООД (Экономика, право, предпринимательство и финансовая грамотность)

  Дисциплина "Экономика, право, предпринимательство и финансовая грамотность" направлена на формирование у обучающихся знаний в области экономики, права, предпринимательства и финансов. Изучаются рыночные механизмы, правовые нормы, основы ведения бизнеса и личного финансового планирования. Развиваются практические навыки принятия решений, финансовой ответственности, правовой грамотности и понимания роли предпринимательства в современной экономике.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы электроники и микроэлектроника

  Дисциплина "Основы электроники и микроэлектроника" охватывает фундаментальные аспекты аналоговой электроники и микроэлектронных технологий. Студенты изучают основы аналоговой электроники, включая принципы работы и применение полупроводниковых микроэлектронных элементов, таких как диоды, транзисторы и операционные усилители. Курс включает детальный анализ различных электрических принципиальных схем, таких как усилители, фильтры, генераторы и преобразователи сигналов. Особое внимание уделяется методам проектирования, моделирования и диагностики аналоговых и цифровых схем. Практические занятия предполагают работу с реальными компонентами и использование современных инструментов для тестирования и симуляции, что помогает студентам приобрести необходимые навыки для разработки и оптимизации электронных устройств.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Анатомия

  Цель – ознакомление с основными знаниями по анатомии и топографии органов и систем организма человека. Изучаются общая структура развития тела человека, понятие об органах и системах органов. Строение костей туловища, черепа и конечностей. Анатомическая и биомеханическая классификация суставов. Пищеварительная система, брюшина, её функции, топография. Анатомия и топография дыхательных путей и сердечно-сосудистой системы.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Биофизические основы живых систем

  Цель - изучение строении и функционирования организма в целом, отдельных органов и функциональных систем. Изучаются методы получения биофизических данных, физические основы строения и функционирования биосистем на молекулярном и клеточном уровнях, электрофизиологические основы функционирования живых систем, особенности организации и физические аспекты функционирования биологических систем на уровне органов.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Метрология и измерения

  Основные виды и методы измерений Погрешности измерений. Классификация. Основные сведения о средствах измерений. Основные метрологические характеристики средств измерений. Измерения силы токов и напряжений. Средства измерений силы токов и напряжений. Измерения мощности, энергии и количества электричества. Измерения частоты, временных интервалов и фазы. Измерения параметров цепей постоянного тока. Измерительные информационные системы.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Основы сбора и передачи информации

  Цель - изучение общих вопросов построения систем сбора, передачи и обработки информации, методов и средств передачи и приема информации. Изучаются технические средства систем сбора и передачи информации в биотехнических системах. Моделирование систем передачи данных. Использование возможностей сред программирования Matlab и LabView для регистрации, обработки и отображения сигналов.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Майнор 3

  Дисциплины свободного выбора дают возможность для каждого из студентов изучать не только основную программу, на которую он поступал, но и выбирать совершенно другую сферу, которую ему интересно освоить.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Медицинские приборы, аппараты, системы и комплексы

  Курс направлен на формирование у обучающихся базовых знаний о современных приборах, системах и комплексах медицинского назначения. Ознакомление со структурной организацией и принципами работы диагностических, терапевтических, реабилитационных и других типов приборов, аппаратов, систем и комплексов, используемых в медицине.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Узлы и элементы биотехнических систем

  Цель - ознакомление с государственной политикой в медицинской промышленности. Курс содержит основных характеристик медицинских приборов и аппаратур, структурную схему медицинских приборов, узлы сопряжения медицинской техники с биообъектом, рабочие узлы. Металлические и неметаллические материалы в приборах и изделиях медицинского назначения. Интерфейсы медицинских компьютерных систем. Медицинские информационные технологии и телемедицина

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Прикладная механика

  Цель изучения дисциплины - ознакомление с особенностями построения механических звеньев, аппаратов и машин и их эксплуатация. Изучаются условия равновесия твёрдого тела, основы кинематики передач вращательного движения, основные виды деформации. Механические характеристики материалов, конструктивные элементы приводов машин и аппаратов, построение расчетных схем и математических моделей конструкций, анализ прочности и жесткости изделий электронной техники при различных внешних воздействиях.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Механические системы

  Цель - изучение общих принципов расчета типовых изделий в медицинских аппаратах. Изучаются система сходящихся сил и параллельных сил, расположенных на плоскости и в пространстве, центр тяжести твердого тела. Кинематические способы задания движения точки, скорость, ускорение точки. Поступательное, вращательное движения и общий случай движения точки. Динамика поступательного и вращательного движений твердого тела.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Основы взаимодействия физических полей с биологическими объектами

  Дисциплина изучает механизмы воздействия различных физических полей (электрических, магнитных, ультразвуковых, оптических) на биологические объекты. Рассматриваются биофизические основы и применение этих взаимодействий в медицинской технике.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Микропроцессорные устройства в системах управления

  Архитектура и принципы работы микропроцессоров в системах автоматизации. Внутренняя организация микроконтроллеров, включая структуру регистров, организацию памяти и систему команд. Взаимодействие с периферийными устройствами через различные интерфейсы. Основы системной интеграции и проектирования микропроцессорных систем. Изучение аппаратных ресурсов микроконтроллеров: таймеров, портов ввода-вывода, систем прерываний и модулей АЦП/ЦАП. Методы обработки аналоговых и цифровых сигналов в реальном времени. Разработка и отладка программного обеспечения для управления периферийными устройствами. Практическое применение микроконтроллеров в качестве основы для программируемых логических контроллеров.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Компьютерные технологии в биотехнических исследованиях

  Ознакомление с современными достижениями в области компьютерного моделирования динамики биотехнических объектов и систем. Изучаются современные методы моделирования биотехнических систем. компьютерные технологии обработки изображений и машинной графики, компьютерные сети.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Конструкционные и биоматериалы

  Цель - изучение строения и свойств материалов, металлов и их сплавов, материалов из органических веществ и неорганических минеральных веществ. Рассматриваются: полимерные материалы, пленкообразующие материалы и смазочные материалы, биоматериалы; конструирование элементов медицинской техники, оценка их свойств, проведение экспериментальных исследований механических свойств материалов.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Материаловедение в медицинской технике

  Формирование у обучающихся знаний по теории биомедицинского материаловедения, технологии нетканых материалов и биодатчиков и особенностей их применения в медицинских и биологических системах. Изучаются свойства живых тканей с позиции биомедицинского материаловедения, технологии нетканых материалов и биодатчиков, используемых в неинвазивной диагностике и при клинических исследованиях, применяемых в медицине, материалы для внутритканевого протезирования.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Устойчивое развитие: этика, инклюзия и безопасность

  Дисциплина направлена на формирование устойчивого и этичного мировоззрения через изучение принципов устойчивого развития и антикоррупционной культуры, социальной справедливости, инклюзии и экологической ответственности. Рассматриваются вопросы безопасности человека и среды, мотивируя студентов к активному участию в построении справедливого и устойчивого общества.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Математические основы компьютерной томографии

  Цель - формирование у обучающихся теоретических знаний и практических навыков в разработке и применении компьютерной томографии. Изучаются формирование изображений и понятие реконструкции изображений, одно и двухступенчатый методы получения изображений. Математические основы томографии, рентгеновская компьютерная томография, магнито-резонансная томография, однофотонная эмиссионная томография, позитронно-эмиссионная томография, современные аспекты томографии.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Компьютерная обработка изображений

  Целью освоения курса является у обучающихся базовой системы знаний и практических навыков цифровой обработки изображений в среде Matlab. Курс содержит ознакомление методами формирования изображений, фильтрации и улучшение изображений. Рассматривается алгоритмы сжатия изображений, растровые алгоритмы и методы геометрических преобразовании и сегментации изображения, основные понятия распознавания образов и основы кластерного анализа.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Программирование логических контроллеров систем управления

  Разработка управляющих программ для промышленных ПЛК различных архитектур. Архитектура ПЛК, включая организацию памяти, процессорные модули и системы ввода-вывода. Языки программирования (LAD, FBD, STL) и их применение для различных задач автоматизации. Создание и отладка алгоритмов управления для типовых технологических процессов с использованием специализированного ПО. Методы тестирования и верификации программного обеспечения для ПЛК. Интеграция ПЛК с датчиками и исполнительными механизмами через различные промышленные интерфейсы. Практическое применение контроллеров для автоматизации производственных процессов различной сложности.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Системы отображения информации

  Цель - изучение способов и алгоритмов получения количественной информации, характеризующей состояние медицинских объектов и биотехнических систем. Изучаются методы визуализации и интерпретация сигналов в медицинской диагностике, ультразвуковая, рентгеновская, ЯМР визуализация. Фотолабораторный процесс, флюорография, линейная томография. Получение изображений с помощью радиоизотопов, радионуклидная диагностика.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Автоматизированные системы расчета и проектирования электронных схем

  Ознакомление основными принципами автоматизированного проектирования, схемотехнического моделирования. Изучается структура типовых пакетов схемотехнического моделирования, функционально-логическое проектирование цифровых узлов электронных схем, и асинхронное и синхронное моделирование систем. Рассматривается модели сигналов и элементов, обобщенный алгоритм проектирования компонентов силовых схем, проводится исследование схемы, измерение электрических режимов элементов, определение интегральных значений выходных характеристик.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Лабораторно-аналитическая медицинская техника

  Целями освоения дисциплины являются ознакомление обучающихся с техническими средствами в системе здравоохранения, техническое обеспечение лечебно-диагностического процесса, классификация медицинских электронных приборов, аппаратов, и систем. Изучается организация диагностических исследований, приборы и системы для регистрации и анализа медико- биологических показателей и физиологических процессов. Терапевтические аппараты и системы, приборы и комплексы лабораторного анализа.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Автоматизация медико-биологических систем и комплексов

  Целью изучения дисциплины является формирование представлений об основных направлениях автоматизации медико-биологических систем, об основных принципах работы анализаторов и приборов, применяемых в медицине. Изучаются методы оценки медико-биологических показателей, основные требования к диагностической электронно-медицинской аппаратуре, функциональные схемы диагностических приборов различного назначения. Приборы и системы для исследования сердечно-сосудистой системы, периферического кровообращения.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Диагностическая аппаратура

  Целью изучения дисциплины является формирование у обучающихся знаний о назначении и принципах работы основных видов диагностических медицинских приборов, их основные технические характеристики и особенности эксплуатации. Изучаются приборы функиональной диагностики, электрокадиомониторы, автоматизированные системы оперативного врачебного контроля (АСОВК), электрохимические методы исследования и общая характеристика электрохимических методов исследования.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Система автоматизированного проектирования медицинской техники

  Цель - изучение основных принципов проектирования медицинских аппаратов, приборов и систем. Изучаются основные функции и назначение САПР, конструкций медицинских аппаратов и оборудований, классификация автоматизированных систем проектирования, функции САПР, стадии разработки. Состав работ и вид документации на стадиях создания САПР.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Поверка, безопасность и надежность медицинской техники

  Цель - изучение методов поверки медицинской техники и обеспечения надежной работы медицинской техники. Изучаются показатели надежности изделий медицинского назначения, надежность систем при различном соединении элементов, расчеты надежности при разработке медицинской аппаратуры, оценка надежности, проблемы обеспечения надежной работы технических средств. Правовые основы обслуживания медицинской техники, методы обеспечения безопасности электронно-медицинской аппаратуры, правила техники безопасности, электробезопасность медицинской техники.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Обслуживание и ремонт медицинской техники

  Цель - приобрести знания по обслуживанию и ремонту медицинской техники, технологии гарантийного и постгарантийного обслуживания медицинской техники. Изучаются требования к медицинским приборам, аппаратам и оборудованию, организация и порядок проведения технического обслуживания медицинской техники. Виды неисправностей, их идентификация и пути устранения при техническом обслуживании различных видов медицинской техники. Организация труда и техника безопасности при техническом обслуживании медтехники.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Управление в биотехнических и медицинских системах

  Цель - освоение основных принципов и методов автоматизированного и автоматического управления, применяемых при создании биотехнических систем и автоматизированных систем управления здравоохранением. Изучаются теоретические вопросы системного анализа применительно к биотехническим системам, методы их моделирования и синтеза, управление биологических систем, синтез систем автоматического управления физиологическими функциями организма. Особенности биологических систем регулирования. Оптимальные и адаптивные системы.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Системный анализ медико-биологических процессов и систем

  Цель - изучение системных аспектов проведения медико-биологических исследований. Изучаются методы исследования живых систем и диагностических исследований, лечебных воздействий и активных физиологических исследований. Физические и физико-химические эффекты в диагностических исследованиях. Анализ и синтез диагностики и лечения живых объектов, медико-биологические исследовательские системы.

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Статистический анализ и обработка экспериментальных данных

  Цель - изучение типов статистических данных, описательной статистики и статистической оценки случайных величин. Изучается точечные и интервальные оценки, корреляционный анализ и меры связи случайных величин, коэффициенты корреляции, регрессионный анализ. Рассматривается метод наименьших квадратов и линейная регрессия.

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Методы обработки биомедицинских сигналов и данных

  Содержание дисциплины состоит из нескольких основных разделов: принципы согласования измерительных преобразователей биоэлектрических потенциалов с биологическими объектами; восстановление пропущенных данных и интерполяция медико-биологических сигналов.

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Автоматизированные системы в здравоохранении

  Цель – ознакомление с автоматизированными системами, используемыми в здравоохранении. Изучаются характеристики автоматизированных систем управления в здравоохранении, задачи, функции, цели автоматизированной системы управления. Математические методы и технические средства обработки данных учета анализа и планирования деятельности медицинской организации.

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Разрабатывать проектную и техническую документацию, оформлять проектно-конструкторские работы в предметной сфере биотехнических систем и технологий.
• Владеть культурой мышления, знать Конституции РК, этические и правовые нормы, инклюзивностью, социально-этические ценности, традициях, обычаях, традиции и культуру народов Казахстана, общественных нормах, целями устойчивого развития и ориентироваться на них в своей профессиональной деятельности.
• Применять методы искусственного интеллекта для анализа, моделирования и управления биомедицинскими системами, владеть методами отображения информации в биомедицинских системах.
• Проводить техническое обслуживание и ремонт биотехнических и медицинских аппаратов и систем, приборов, устройств и средств биомедицинской техники, владеть методами планирования экспериментов.
• Владеть навыками программирования на языках высокого уровня, инструментами и языками программирования микроконтроллеров, программным обеспечением моделирования и исследования биотехнических и медицинских систем.
• Владеть методами автоматического управления и обработки информации в биотехнических комплексах, диагностических и экспертных системах в здравоохранении. Эксплуатация электронных комплексов и систем.
• Владеть методами исследования человеческого организма и лечебно-терапевтическими воздействиями на них, проведением медико-биологических исследований и принципами работы приборов и устройств диагностики.
• Владеть элементной базой медицинских приборов, аппаратов и систем, основными видами используемых материалов в медицинских приборах и аппаратах, основными методами и средствами измерения электрических, радиотехнических и биофизических величин и параметров. Разработка и проектирование электронной аппаратуры, электронных комплексов и систем различного назначения.
• Осуществлять технический контроль соответствия качества изделий биомедицинской техники установленным нормативам, использовать основные положения действующей нормативной документации при производстве биомедицинской аппаратуры.
• Владеть государственным и одним из распространенных иностранных языков, письменной и устной речью, основами социальных и экономических знаний, способами и методами организации производства и соблюдения правил техники безопасности, охраны труда и экологии.
• Владеть современными информационными технологиями, методами сбора, хранения и обработки информации, демонстрировать знания по высшей математике, физике, механике, анатомии и химии для решения биоинженерных задач.

Похожие ОП