Методологія наукових досліджень
Спеціальність: Біотехнічні та медичні апарати і системи (Інтернет речей)
Код дисципліни: 7.163.03.O.002
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Електронні засоби інформаційно-комп'ютерних технологій
Лектор: Смердова Тетяна Андріївна
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
інтегральна:
ІНТ. Здатність розв’язувати складні задачі та проблеми у біомедичній інженерії або у процесі навчання, що передбачає застосування загально технічних теорій та методів з урахуванням біологічних особливостей об’єкта, проведення досліджень та/або здійснення інновацій за невизначених умов і вимог.
загальні:
ЗК1. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.
ЗК2. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
ЗК3. Вміння виявляти, ставити та вирішувати проблеми.
ЗК4. Здатність працювати в команді.
ЗК6. Здатність удосконалювати й розвивати свій інтелектуальний і культурний рівень, будувати траєкторію професійного розвитку й кар’єри.
ЗК7. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями як в колективі, так і самостійно.
ЗК8. Здатність виявляти наукову сутність проблем у професійній сфері, знаходити адекватні шляхи щодо їх розв’язання.
ЗК9. Здатність генерувати нові ідеї й нестандартні підходи до їх реалізації (креативність).
ЗК11. Здатність керувати проектами, організовувати командну роботу, проявляти ініціативу з удосконалення діяльності.
ЗК12. Здатність досліджувати проблеми із використанням системного аналізу, синтезу та інших методів.
фахові:
ФК1. Здатність вирішувати комплексні проблеми біомедичної інженерії із застосовуванням методів математики, природничих та інженерних наук.
ФК3. Здатність аналізувати складні медико-інженерні та біоінженерні проблеми та здійснювати їх формалізацію для знаходження кількісних рішень із застосуванням сучасних математичних методів та інформаційних технологій.
ФК5. Здатність розробляти технічні завдання на створення, а також моделювати, оцінювати, проектувати та конструювати складні біоінженерні та медико-інженерні системи і технології.
ФК6. Здатність досліджувати біологічні та технічні аспекти функціонування та взаємодії штучних біологічних і біотехнічних систем.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
РН2. Аналізувати і вирішувати складні медико-інженерні та біоінженерні проблеми із застосуванням математичних методів та інформаційних технологій.
РН3. Створювати і вдосконалювати засоби, методи та технології біомедичної інженерії для всебічного дослідження і розробки біоінженерних об’єктів та систем медико-технічного призначення.
РН4. Презентувати результати досліджень і розробок державною та іноземною мовами у вигляді заявок на винахід, наукових публікацій, доповідей на науково – технічних заходах .
РН5. Оцінювати біологічні і технічні аспекти та наслідки взаємодії інженерно-технічних і біоінженерних об’єктів з біологічними системами, передбачувати їх взаємний вплив, правові, деонтологічні і морально-етичні наслідки використання.
РН8. Використовувати методи координації, кількісної оцінки, моніторингу, планування, контролю та звітності до інженерної діяльності.
РН11. Обробляти біомедичну інформацію, створювати та експлуатувати медичні бази даних, експертні, моніторні системи, створювати та використовувати сучасні пакети прикладних програм інформаційної підтримки діагностичного та лікувального процесів.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Вища математика, фізика, хімія, основи матеріалознавства.
Короткий зміст навчальної програми: В курсі «Методолія наукових досліджень» вивчають загальнонаукову, філософську та фундаментальну методологію, що містить розгляд наукових методів, вивчення логіки наукового дослідження, аналіз наукових гіпотез та теорій із залученням математичних методів оцінки правдивості гіпотез та теорії. У курсі розглянуті приклади використання
методологічних засад при створенні фотовольтаїчних пристроїв, у дослідженні термофізичних властивостей твердих тіл, при створенні перших інтегральних схем, у вивченні та застосування органічних провідників, вуглецевих нанотрубок, при створенні та для моделювання роботи генератора, створеного на основі діоду Ганна, при створенні
гетероструктур, квантових генераторів та оптичних годинників. Курс базується на методологічних засадах, продемонстрованих в низці Нобелівських лекцій з фізики.
Опис: 1. Методологічні основи наукових досліджень та їх аналіз на прикладі створення фотовольтаїчних пристроїв.
2. Методи наукового пізнання (МНП). Використання методів наукового пізнання в калориметрії та при вивченні термофізичних властивості твердих тіл.
3. Логіка процесу наукового дослідження. Логічні кроки, зроблені Дж.Кілбі при створенні перших інтегральних схем.
4. Від емпіричного рівня наукового пізнання до експериментальних досліджень та теоретичних узагальнень. Вивчення та застосування органічних провідників.
5. Методи теоретичного узагальнення емпіричної інформації, та його застосування при вивченні вуглецевих нанотрубок.
6. Методи теоретичного узагальнення емпіричної інформації, та його застосування при вивченні вуглецевих нанотрубок.
7. Формалізація. Аксіоматичний метод. Гіпотетико-дедуктивний метод. Від абстрактного до конкретного. Реалізація дедуктивного методу та перехід від абстрактного до конкретного при створенні гетероструктур.
8. Наука — продуктивна сила розвитку суспільства. Науковий поступ та метрологічні стандарти. Електронні годинники, засновані на квантових переходах.
9. Оформлення та захист кваліфікаційної (бакалаврської, магістерської) роботи (КР): Мета та завдання випускних кваліфікаційних робіт. Тематика та захист випускних КР. Зміст випускної КР. Вимоги до складових КР.
10. Наукові публікації. Аналіз наукових публікацій за темою «Квантові генератори та оптичні годинники». Наукова монографія, наукова стаття, теза доповіді.
Методи та критерії оцінювання: Опис методів оцінювання рівня досягнення результатів навчання Для контролю результатів навчання студентів у процесі поточного та семестрового контролю передбачені наступні методи: • поточний контроль за виконанням лабораторних робіт та їх захист; • тестування у віртуальному навчальному середовищі; • захист індивідуального завдання; • усне опитування з окремих розділів. Лабораторні роботи оцінюються по 3 бали. 3 бали – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу, 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; 2,5 бали – («дуже добре») виставляється за знання навчального матеріалу вище від середнього рівня, включаючи розрахунки, аргументовані відповіді на поставлені запитання (можлива невелика кількість неточностей), вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 2 бали – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу, включаючи розрахунки, аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 1,5 бал – («посередньо») виставляється за посередні знання навчального матеріалу, мало аргументовані відповіді, слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 1 – («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; 0,5 бал – («незадовільно») виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 0 балів – («дуже погано») виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Критерії оцінювання результатів навчання: Семестрова оцінка - 100 балів:
поточна оцінка - 40 балів (30 балів лабораторні 10 балів - тестування
іспитова оцінка - 60 балів (50 балів іспитова робота, 10 балів - усна компнента)
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.Вітченко А. О., Вітченко А. Ю. В. Основи наукових досліджень у вищій школі : підруч. Київ : ФОП Ямчинський О.В., 2020. 272 с.
2. Основи наукових досліджень. Курс лекцій. / О. Б. Шарпан (уклад.); КПІ ім. Ігоря Сікорського. — Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023. — 89 с.
3. Шейко В. М. Організація та методика науково-дослідницької діяльності : підручник: гриф МОН України / В. М. Шейко, Н. М. Кушнаренко . 5-те вид., стер. К. Знання, 2006. 307 с.
4. Основи патентознавства: Навчально-методичний посібник / Панасенко О.І., Буряк В.П., Кремзер О.А., Мельник І.В., Парченко В.В., Постол Н.А., Гоцуля А.С., Куліш С.Н., Щербина Р.О., Сафонов А.А. Запоріжжя: Запорізький державний медичний університет, 2022
6. Закон України "Про авторське право і суміжні права" від 23.12.1993 р. в редакції Закону № 2627-ПІ від 11.07.2001 р.
7. Закон України "Про охорону прав на винаходи і корисні моделі" від 15.12.1993 р.№ З687-ХІІ в редакції закону № 1771-III від 01.06.2000 р.
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).