Работы, направленные на решение проблем регенеративной медицины, привели к разработке и созданию материалов из модифицированных полимерных мембран, изделия из которых в несколько раз превосходят существующие в мире аналоги по ряду ключевых параметров, среди которых водоупорность, фильтрующие свойства, воздухо - и паропроницаемость, биодеградируемость (для перевязочных средств) и др. Например, биопокрытия» из субмикронных волокон хитозана за счет своих особых свойств обеспечивают сокращение на 20-30% сроков заживления, рана не травмируется при перевязках, а само покрытие рассасывается самостоятельно по мере заживления раны. Комбинированный материал со слоем из сверхтонких волокон для медицинских халатов и операционного белья обладает высокими барьерными свойствами и одновременно противовирусной активностью. В 2011 г. разработанная линейка материалов и изделий, пройдя клинические испытания, будет запущена в массовое производство.
В 2005 году приказом Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки в диссертационном совете СГУ Д 212.243.10, возглавляемом профессором Л. Ю. Коссовичем, разрешено проводить защиту диссертаций на соискание ученой степени доктора наук по специальность 01.02.08 – биомеханика по физико-математическим наукам.
Активная работа в области биомеханики, проводимая в СГУ, и достигнутые результаты позволили в 2006 году лицензировать специальность 01.02.08 – биомеханика в аспирантуре СГУ.
За последние пять лет под руководством профессора , профессора и доцента были успешно защищены шесть диссертаций на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.02.08– биомеханика.
Диссертационная работа «Биомеханические системы внешней фиксации при лечении переломов большеберцовой кости» посвящена оптимальному выбору системы внешней фиксации при переломах большеберцовой кости. Результаты математического моделирования, проведенного в работе, служат биомеханическим обоснованием для предпочтительного выбора стержневой фиксации в качестве стратегии остеосинтеза большеберцовой кости. Рекомендации, разработанные с помощью комплексного моделирования, отражают взаимосвязи между исследуемыми системами внешней фиксации отломков большеберцовой кости и категорией массы больного, уровнем плотности костной ткани, а также видом перелома и позволяет врачам обоснованно подходить к выбору системы внешней фиксации с наилучшей жесткостью, минимальной травматизацией биоструктур в соответствии с конкретными клиническими условиями.
В диссертационной работе «Математическое моделирование поведения бифуркации сонной артерии человека на различных стадиях атеросклеротического поражения и после операционного вмешательства» проведено моделирование поведения бифуркации сонной артерии человека в норме, при патологии и после реконструктивной операции на основе изучения особенностей гемодинамики и механических свойств артериальной стенки. Подробно изучены механические свойства сонной артерии и применяемых на сегодняшний день заплат. Исследовано напряженно-деформированное состояние сосуда с точки зрения гемодинамических параметров, связанных с атерогенезом.
Диссертационная работа «Одномерная математическая модель динамики кровотока в русле артериальной системы человека и вариант ее практического применения» была посвящена разработке программного обеспечения, позволяющего в режиме реального времени осуществлять численное моделирование кровотока в бедренной артерии. Разработанная математическая модель применима к сосудистому дереву произвольной конфигурации. Программное обеспечение имеет понятный пользовательский интерфейс, высокую скорость построения модели, и высокую скорость вычисления.
В диссертации «Биомеханические системы остеосинтеза при лечении переломов ключицы» разработано биомеханическое обоснование рационального выбора систем фиксации при лечении переломов ключицы с помощью комплексного подхода к моделированию остеосинтеза. Предложен метод поэтапного моделирования жесткости устройств остеосинтеза отломков ключицы за счет применения математического, конечно-элементного и биомеханического моделирования. Разработаны и обоснованы рекомендации для врачей по выбору рационального типа устройства остеосинтеза ключицы, обеспечивающие необходимую жесткость фиксации, учитывающие величину функциональных нагрузок, возраст больного и вид перелома.
В диссертационной работе «Биомеханическое обоснование систем чрескостного остеосинтеза при лечении переломов и деформаций пяточной кости» решены следующие задачи: построена математическая модель деформированного состояния чрескостных фиксаторов при остеосинтезе пяточной кости; проведено конечно-элементное моделирование деформаций и жесткости схем внешней фиксации в условиях остеосинтеза пяточной кости, а также биомеханическое моделирование путем экспериментального исследования жесткости аппаратов внешней фиксации фрагментов пяточной кости.
В диссертационной работе Иванова Д. В. «Теоретико-экспериментальное исследование влияния механических факторов на возникновение и патогенез аневризм артерий виллизиевого круга» проведено комплексное исследование, направленное на объяснение с механической точки зрения процессов возникновения, роста и разрыва аневризм артерий виллизиевого круга. Решение такой задачи позволило оценить картину течения крови в аневризмах и в здоровых артериях, а также сделать некоторые рекомендации по оптимизации лечения данного заболевания. Проведено исследование возрастной и половой изменчивости деформационно-прочностных характеристик артерий головного мозга человека. Выполнено моделирование замкнутого виллизиевого круга с учетом податливости стенок, исследовано напряженно-деформированное состояние и гемодинамика артерий виллизиевого круга человека в норме, при патологии, в частности, при аневризмах мозговых артерий.
За последние годы проведена большая работа по грантам РФФИ: «Математическое моделирование бифуркации сонной артерии в норме, при патологии и после реконструктивной операции» (Код: . Шифр: «Артерии». Научный руководитель: доцент ); «Нанотехнология создания дермального и сосудистого эквивалентов для медицинских целей на основе биополимерных носителей» (Код: -а. Исполнитель: ); «Разработка математических методов оптимизации хирургического лечения ишемической болезни сердца» (Код: -а, руководитель ); «Разработка вычислительно-информационных технологий компьютерного моделирования на параллельных вычислительных комплексах травматологических и операционных процессов для оперативной выработки диагностических и лечебных рекомендаций» Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на годы» (руководитель ).
В рамках гранта РФФИ «Математическое моделирование бифуркации сонной артерии в норме, при патологии» проведено исследование поведения бифуркации сонной артерии (БСА) в норме, при патологии и после реконструктивной операции. Оно направлено на решение медицинской и социальной проблемы, связанной с оптимизацией хирургического лечения расстройств мозгового кровообращения.
В рамках работ по гранту РФФИ «Разработка математических методов оптимизации хирургического лечения ишемической болезни сердца» проводятся исследования, направленные на решение медицинской и социальной проблемы, связанной с оптимизацией лечения заболеваний сердца.
Учитывая достижения ученых СГУ в области биомеханики, Саратовский государственный университет получил почетное право на проведение в мае 2010 года Десятой Всероссийской конференции «Биомеханика 2010», а также Школы-семинара «Биомеханика 2010». Организатором которой выступил образовательно-научный институт наноструктур и биосистем СГУ. Целью школы-семинара являлось представление современного состояния исследований и математического моделирования в биомеханике. Лекторы знакомили начинающих ученых с задачами и проблемами моделирования в биомеханике, возникающими на макро - и микроуровнях, в том числе с задачами биомеханики травматологии и ортопедии, сердечно-сосудистой системы, тканей, вопросами молекулярной и клеточной биомеханики. На конференции «Биомеханика 2010» обсуждались следующие темы: биомеханика органов и систем; биомеханика тканей и биологических жидкостей; молекулярная и клеточная биомеханика; биомеханика движений; преподавание биомеханики.
Серьезное развитие биомеханики в СГУ позволило университету на базе Института дополнительного профессионального образования проводить с 2009 года курсы повышения квалификации для преподавателей «Проблемы подготовки кадров по приоритетным направлениям науки, техники и критическим технологиям (биомеханика)».
В 2010 году СГУ стал Национальным исследовательским университетом. Одним из приоритетных направлений образовательной, научно-исследовательской и инновационной деятельности университета является направление «Живые системы», которое среди прочих включает фундаментальные и прикладные исследования в области биомеханики, математическое моделирование биомедицинских объектов.
Все вышеуказанное вызвало необходимость разработки образовательного стандарта высшего профессионального образования самостоятельно устанавливаемого ГОУ ВПО «Саратовский государственный университет имени » по направлению подготовки «Биомеханика» (квалификация (степень) «бакалавр»).
4. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий образовательный стандарт высшего профессионального образования, самостоятельно устанавливаемый Государственным образовательном учреждением высшего профессионального образования «Саратовский государственный университет имени » по подготовке бакалавров по направлению «Биомеханика», представляет собой совокупность требований, обязательных при реализации основных образовательных программ бакалавриата по направлению подготовки «Биомеханика» в СГУ (в соответствии с лицензией на право ведения образовательной деятельности).
Используемые сокращения
В настоящем стандарте используются следующие сокращения:
СГУ – Государственное образовательное
учреждение высшего профессионального
образования «Саратовский государственный
университет имени »;
ВПО – высшее профессиональное образование;
ООП – основная образовательная программа;
ОК – общекультурные компетенции;
ПК – профессиональные компетенции;
ОС ВПО СГУ – образовательный стандарт высшего
профессионального образования,
самостоятельно устанавливаемый ГОУ ВПО
«Саратовский государственный
университет имени ».
5. ХАРАКТЕРИСТИКА НАПРАВЛЕНИЯ ПОДГОТОВКИ «БИОМЕХАНИКА»
Срок освоения ООП ВПО по очной форме обучения – 4 года, общая трудоемкость ООП ВПО – 240 зачетных единиц1.
Трудоемкость ООП по очной форме обучения за один учебный год равна 60 зачетным единицам.
По данному направлению подготовка бакалавров по очно-заочной (вечерней) и заочной формам обучения не допускаются.
В рамках данного направления подготовки ООП ВПО могут быть реализованы по профилям подготовки, соотнесенным с соответствующим набором компетенций.
6. Характеристика профессиональной деятельности бакалавров
6.1. Область профессиональной деятельности бакалавров
Область профессиональной деятельности бакалавров включает:
– научно-исследовательскую и научно-изыскательскую деятельность в областях, требующих знаний, практических умений и навыков в решении задач, находящихся на стыке механики, математики, физики и биологии (медицины);
– решение задач биомеханики с использованием математических и компьютерных моделей биомеханических процессов и биологических объектов;
___________________________
1зачётная единица (з. е.) – унифицированная единица измерения трудоёмкости ООП; учитывает все виды деятельности обучающегося, предусмотренные учебным планом: аудиторную и самостоятельную работу, стажировки, практики, текущую и промежуточную аттестацию и т. п.; одна зачётная единица соответствует примерно 36 академическим часам.
– разработку эффективных методов решения задач биомеханики;
– организацию работы малых групп исполнителей при решении прикладных задач биомеханики.
Выпускники, освоившие основную образовательную программу по данному направлению, подготовлены к работе в производственно-прикладных отраслях, ориентированных на решение задач, обозначенных как приоритетное направление развития науки, технологий и техники Российской Федерации «Живые системы».
6.2 Объекты профессиональной деятельности бакалавров
Объектами профессиональной деятельности бакалавров являются: понятия, гипотезы, теоремы, методы, составляющие содержание фундаментальной и прикладной математики, теоретической механики, механики сплошных сред, физики, биологии (медицины) и других естественных наук; математические и компьютерные модели биологических систем различного уровня (от клетки до целостного организма), протезов, заменителей органов и биологических тканей, биомеханических процессов, происходящих в биологических системах.
6.3 Виды профессиональной деятельности бакалавров
Бакалавр по направлению подготовки «Биомеханика» готовится к следующим видам профессиональной деятельности:
– научно-исследовательская и научно-изыскательская;
– производственно-технологическая;
– организационно-управленческая.
6.4 Задачи профессиональной деятельности бакалавров
Бакалавр по направлению подготовки «Биомеханика» должен решать следующие профессиональные задачи в соответствии с видами профессиональной деятельности:
в научно-исследовательской и научно-изыскательской деятельности:
– применение методов математического и компьютерного моделирования при изучении реальных механических процессов, происходящих в биологических системах и при изучении биологических объектов с целью нахождения эффективных решений прикладных задач биомеханики;
– анализ и обобщение результатов научно-исследовательских работ в областях, находящихся на стыке механики, математики, физики и биологии (медицины) с использованием современных достижений науки и техники, передового отечественного и зарубежного опыта;
– участие в работе научно-исследовательских семинаров, конференций, симпозиумов, научных школ по биомеханике, прикладной механике и прикладной математике, представление собственных научных результатов;
– подготовка научных публикаций и научно-технических отчетов;
– разработка методик исследования биологических объектов и биомеханических процессов;
– проведение экспериментальных и научно-исследовательских работ в области биомеханики;
в производственно-технологической деятельности:
– использование математических методов и специализированного программного обеспечения для обработки информации, полученной в результате экспериментальных исследований в области биомеханики, медицины, биологии или производственной деятельности, связанной с изготовлением изделий медицинского назначения;
– математическое, компьютерное моделирование биомеханических процессов, биологических объектов и их заменителей, а также исследование полученных моделей с целью оптимизации производственно-технологической деятельности (конструирование протезно-ортопедических изделий, оптимизация хирургических операций, оптимизация лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы, создание заменителей тканей и органов и т. д.);
– применение численных методов решения задач биомеханики в практической деятельности;
– применение фундаментальных знаний в области биомеханики при планировании и проведении экспериментов;
– сбор и обработка результатов научно-исследовательской и производственно-технологической деятельности с использованием современных методов анализа информации, вычислительной техники и программного обеспечения;
в организационно-управленческой деятельности:
– участие в организации научных семинаров, конференций и симпозиумов;
– создание эффективных систем внедрения в практику результатов научно-исследовательских работ;
– организация работы малых групп исполнителей при решении прикладных задач биомеханики.
7. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ОСНОВНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ БАКАЛАВРИАТА
7.1. Выпускник должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК):
· способностью работать в междисциплинарной команде для проведения экспериментальных исследований, постановки биомеханических задач, обсуждения результатов численных и компьютерных исследований, соотнесения их с реальными результатами клинических исследований (ОК-1);
· способностью общаться со специалистами из других областей (ОК-2);
· инициативностью и лидерством (ОК-3);
· способностью к организации и планированию для проведения самостоятельной работы при изучении отдельных вопросов, разделов учебных курсов; при подготовке и написании отчетов (например, при прохождении учебной и производственных практик) и выпускной квалификационной работы; при подготовке к сдаче выпускного междисциплинарного экзамена, а также проведении исследований в будущей профессиональной деятельности (ОК-4);
· умением находить, анализировать и контекстно обрабатывать информацию, в том числе относящуюся к новым областям знаний, непосредственно не связанным со сферой профессиональной деятельности (ОК-5);
· культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК–6);
· умением логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-7);
· способностью к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-8);
· способностью критически переосмысливать накопленный опыт, изменять при необходимости профиль своей профессиональной деятельности (ОК-9);
· способностью к исследованиям и нацеленностью на постижение точного знания (ОК-10);
· способностью к анализу и синтезу (ОК-11);
· осознанием социальной значимости своей будущей профессии, обладанием высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-12);
· осознанием сущности и значения информации в развитии современного общества (ОК-13);
· владением основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации (ОК-14);
· навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-15);
· базовыми знаниями в области информатики, навыками использования программных средств, способностью работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-16);
· владением иностранным языком в устной и письменной форме для осуществления коммуникации в учебной, научной, профессиональной и социально-культурной сферах общения (ОК-17);
· владением терминологией в области биомеханики на иностранном языке (ОК-18);
· умением готовить публикации, проводить презентации, вести дискуссии и представлять научную работу на иностранном языке (ОК-19);
· приверженностью к здоровому образу жизни, нацеленностью на должный уровень физической подготовки, необходимый для активной профессиональной деятельности (ОК-20);
· владением основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ОК-21);
· умением активно использовать базовые знания в области математических и естественных наук в профессиональной деятельности (ОК-22);
· способностью к использованию основных положений и методов социальных, гуманитарных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач (ОК-23);
· способностью к пониманию движущих сил и закономерностей исторического процесса (ОК-24);
· способностью к пониманию и анализу мировоззренческих, социально и личностно значимых философских проблем (ОК-25);
· знанием и умением использования правовых и этических норм в своей деятельности (ОК-26).
7.2. Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):
в научно-исследовательской и научно-изыскательской деятельности
· умением понять поставленную задачу (ПК - 1);
· умением формулировать результат (ПК - 2);
· умением строго доказать утверждение (ПК - 3);
· умением грамотно пользоваться языком предметной области (ПК - 4);
· умением ориентироваться в постановках задач (ПК - 5);
· способностью к самостоятельному построению алгоритма и его анализу (ПК-6);
· знанием основных фактов, касающихся строения и функционирования биологических объектов (ПК-7);
· пониманием того, каким механическим законам подчинен тот или иной механический процесс в биологической системе (ПК-8);
· умением выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь для их решения соответствующий математический аппарат (ПК-9);
· владением основными методами и приемами проведения экспериментальных исследований в своей профессиональной области (ПК-10);
· умением планировать эксперимент, обрабатывать и представлять полученные результаты (ПК-11);
· способностью передавать результат проведенных физико-математических и прикладных исследований в виде конкретных рекомендаций, выраженных в терминах предметной области изучавшегося явления (ПК - 12);
· владением методами математического моделирования при анализе задач биомеханики на основе глубоких знаний фундаментальных математических дисциплин (ПК - 13);
· владением методами численного исследования математических моделей при анализе задач биомеханики на основе глубоких знаний фундаментальных математических дисциплин (ПК - 14);
· умением извлекать полезную научно-техническую информацию из электронных библиотек, реферативных журналов, сети интернет и т. д. (ПК- 15);
· умением публично представить собственные новые научные результаты (ПК - 16);
· владением компьютерным моделированием на базе лицензионных пакетов трехмерного проектирования и конечно-элементного моделирования (ПК - 17);
в производственно-технологической деятельности:
· умением использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК - 18);
· умением ориентироваться в современных алгоритмах компьютерной математики, совершенствовать, углублять и развивать математическую теорию, лежащую в их основе (ПК - 19);
· собственным видением прикладного аспекта в математических формулировках при решении задач биомеханики (ПК - 20);
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
