Інформатика в біомедичній інженерії, частина 1
Спеціальність: Біомедична інженерія (інтернет речей)
Код дисципліни: 6.163.03.O.005
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Електронні засоби інформаційно-комп'ютерних технологій
Лектор: Лозинський Василь Іванович
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: загальні компетентності:
- ЗК2. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності.
- ЗК4. Навички використання інформаційних і комунікаційних технологій.
- ЗК5. Здатність проведення досліджень на відповідному рівні.
- ЗК6. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
фахові компетентності:
- ФК1. Здатність застосовувати пакети інженерного програмного забезпечення для проведення досліджень, аналізу, обробки та представлення результатів, а також для автоматизованого проектування медичних приладів та систем.
- ФК3. Здатність вивчати та застосовувати нові методи та інструменти аналізу, моделювання, проектування та оптимізації медичних приладів і систем.
- ФК5. Здатність застосовувати фізичні, хімічні, біологічні та математичні методи в аналізі, моделюванні функціонування живих організмів та біотехнічних систем.
- ФК6. Здатність ефективно використовувати інструменти та методи для аналізу, проектування, розрахунку та випробувань при розробці біомедичних продуктів і послуг.
- ФКС1.5. Знання основ побудови сучасних електронних засобів інформаціно-комп’ютерних технологій та систем і вміння їх застосовувати при рішенні професійних завдань в області біомедичної інженерії та інтернету речей.
Результати навчання: - Наявність базових знань в галузі інформатики й сучасних інформаційних технологій.
- Знання основ побудови сучасних комп’ютеризованих приладів та персональних комп’ютерів, прийомів проектування та програмування, в тому числі, пристроїв телемедицини та інтернету речей.
- Уміння проводити розрахунки при розробленні конструкцій елементів та вузлів БМА з урахуванням прогресивних технологічних процесів.
- Уміння використовувати засоби програмування в області біомедичної інженерії.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити: —
Кореквізити:
Вища математика, ч.1
Фізика
Короткий зміст навчальної програми: Навчальна дисципліна передбачає освоєння студентами засобів та базових інструментів роботи в математичному процесорі MathCad та середовищі і мові технічних розрахунків для вирішення широкого спектру інженерних та наукових завдань Matlab. Набуття знань програмної побудови алгоритмів та побудови графіків покликані надати студентам здатність проведення досліджень на відповідному рівні, здатність застосовувати вказані програмні пакети для проведення досліджень, аналізу, обробки та представлення результатів, здатність застосовувати різні методи в аналізі, моделюванні функціонування біотехнічних систем.
Опис: Інтерфейс та головне меню математичного редактора MathCad
Панелі математичного редактора MathCad
Оформлення документів в MathCad та введення тексту
Основи роботи в MathCad
Спеціальні обчислення в MathCad
Символьні обчислення в MathCAD
Побудова графіків в MathCad
Призначення, принципи функціонування та використання MatLab. Найпростіші обчислення.
Формат виведення результату обчислень в MatLab. Обчислення елементарних функцій в MatLab
Присвоювання змінним чисельних значень в MatLab
Збереження робочого середовища в MatLab
Перегляд оголошених змінних в MatLab
Об'єкти мови MATLAB
Робота з масивами
Вектор-стовпці і вектор-стрічки
Побудова таблиці значень функції
Побудова графіків функції однієї змінної
Множення векторів
Двовимірні масиви і матриці
Оператори циклу в Matlab
Методи та критерії оцінювання: Оцінки за виконання лабораторних робіт виставляються на основі визначення правильності, повноти та самостійності отриманих рішень за кожне з завдань:
- отримані результати правильні, повні і отримані самостійно – 100% від максимальної оцінки;
- отримані результати правильні, повні і отримані зі значною допомогою та коригуванням викладача – 90% від максимальної оцінки;
- отримані у роботі рішення правильні, але неповні і отримане зі значною допомогою та коригуванням викладача – 75% від максимальної оцінки;
- отримані результати містить помилки, але підхід до отримання рішення та застосування інструментів отримання рішення вірні – 50% від максимальної оцінки.
Залік проводиться у письмово-усній формі або у формі електронного тестування на базі ВНС Національного університету «Львівська політехніка» (письмова робота чи електронний тест оцінюються з 60 балів, усна компонента – з 10 балів).
Усне опитування передбачає вибіркове опитування з різних розділів курсу та виконання простих завдань.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль (ПК):
Форма поточного контролю та максимальні бали за виконання - захист лабораторної роботи — 6 балів;
Разом за ПК - 30 балів.
Заліковий контроль:
Письмова компонента, тестування у ВНС - 60 балів;
Усна компонента - 10 балів;
Разом за дисципліну - 100 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. В.Ф. Очков, Е.П. Богомолова, Д.А. Иванов. Физико-математические этюды с Mathcad и Интернет, 2016. - 388 с.
2. В.И. Коробов, В.Ф. Очков. Химические расчеты в среде Mathcad. Из-во Днепропетровский национального университета, 2012.
3. В.С. Доев, Ф.А. Доронин. Сборник заданий по теоретической механике на базе Mathcad. Ростов-на-Дону: Феникс, 2010.
4. В.Ф. Очков. Mathcad 14 для студентов и инженеров: русская версия. СПб.: BHV, 2009.
5. В.И. Коробов, В.Ф. Очков. Химическая кинетика: введение с Mathcad/Maple/MCS. М.: Горячая линия-Телеком, 2009.
6. Л.В. Ефремов. Практика вероятностного анализа надежности техники с применением компьютерных технологий. СПб.: Наука, 2008, 216с.
7. Л.В. Ефремов. Теория и практика исследований крутильных колебаний силовых установок с применением компьютерных технологий. СПб.: Наука, 2008, 276с.
8. В.А. Охорзин. Прикладная математика в системе MATHCAD Учебное пособие. 3-е изд. СПб.: Лань, 2009, 352с.
9. В.А. Охорзин. Компьютерное моделирование в системе Mathcad. М.: Финансы и статистика, 2006, 144с.
10. В.А. Охорзин. Оптимизация экономических систем. Примеры и алгоритмы в среде Mathcad. М.: Финансы и статистика, 2005, 144с.
11. Р.Ивановский. Теория вероятностей и математическая статистика. Основы, прикладные аспекты с примерами и задачами в среде Mathcad. М.: БХВ-Петербург, 2008, 528с.
12. В.Ф. Очков. Mathcad 14 для студентов и инженеров. С.-Пб.: БХВ-Петербург, 2007.
13. Е. Р. Алексеев, О. В. Чеснокова. Решение задач вычислительной математики в пакетах Mathcad 12, MATLAB 7, Maple 9. М: НТ Пресс, 2006, 496с.
14. Ю.М. Бидасюк. Mathcad для студента. Вильямс, 2006.
15. В. В. Фриск. Mathcad. Расчеты и моделирование цепей на ПК. Москва: Солон-Пресс, 2006.
16. Д.Гурский Вычисления в MATHCAD 12. С-Пб: Питер, 2006, 544с.
17. Д. В. Кирьянов. Mathcad 13 (+ CD-ROM). С-Пб: БХВ-Петербург, 2006, 598 с.
18. Д. В. Кирьянов. Самоучитель Mathcad 13. С-Пб: БХВ-Петербург, 2006, 528 с.
19. А. М. Половко, И. В. Ганичев. Mathcad для студента. С-Пб: БХВ-Петербург, 2006.
20. А. Васильев. Mathcad 13 на примерах (+ CD-ROM). С-Пб: БХВ-Петербург, 2006, 512с.
21. ДС. В. Поршнев, И. В. Беленкова. Численные методы на базе Mathcad (+ CD). С-Пб: БХВ-Петербург, 2005, 456с.
22. Д. В. Кирьянов. Mathcad 12. Наиболее полное руководство (+ CD-ROM). С-Пб: БХВ-Петербург, 2005, 566 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).