Институт

ФТИ

Направление

201000 Биотехнические системы и технологии

Профиль/программа

201000.68 Биомедицинская инженерия

Описание образовательной программы

Выпускник по данному направлению и профилю подготовки в соответствии с полученной квалификацией (степенью) сможет осуществлять профессиональную деятельность в области технических систем и технологий, в структуру которых включены любые живые системы и которые связаны с контролем и управлением состояния живых систем, обеспечением их жизнедеятельности, а также с поддержанием оптимальных условий трудовой деятельности человека.

Профессиональную деятельность выпускник сможет выполнять в производственных организациях, занимающихся разработкой и производством биомедицинской техники, на предприятиях сервисного обслуживания медицинской техники. Кроме этого, выпускник сможет осуществлять профессиональную деятельность, связанную с эксплуатацией биомедицинской техники и проведением медико-биологических экспериментов, в медицинских лечебно-диагностических организациях, научно-исследовательских медицинских и биологических центрах.

Объектами профессиональной деятельности выпускников являются:

·  приборы, системы и комплексы медико-биологического и экологического назначения;

·  методы и технологии выполнения медицинских, экологических и эргономических исследований;

·  автоматизированные системы обработки биомедицинской и экологической информации;

·  биотехнические системы управления, в контур которых в качестве управляющего звена включен человек-оператор;

·  биотехнические системы обеспечения жизнедеятельности человека и поддержки процессов жизнедеятельности других биологических объектов;

·  системы автоматизированного проектирования и информационной поддержки биотехнических систем и технологий;

·  биотехнические системы и технологии для здравоохранения;

·  системы проектирования, технологии производства и обслуживания биомедицинской техники.

Системные и профессиональные компетенции магистров в области биотехнических систем и технологий формируются набором модулей подготовки:

·  математическое моделирование и информационные технологии (компьютерные технологии сбора, передачи, хранения, обработки и защиты медико-биологических данных, математическое моделирование биологических процессов и систем, методы математической обработки медико - биологических данных)

·  проектированием устройств, приборов, систем и комплексов биомедицинского и экологического назначения (биотехнические системы и технологии, биомедицинская электроника, датчики и детекторы, безопасность, аттестация и поверка биомедицинского оборудования)

·  радиационная безопасность и радиоэкология (медико-биологические основы радиационной безопасности, дозиметрия излучений, радиационная защита, метрология ионизирующих излучений, прохождение излучений через вещество, радиационная экология, основы технологий радиационной и экологической безопасности).

·  ядерно-физические и радиационные технологии в медико-биологической практике (основы ядерных технологий, ионизирующие излучения в биомедицинской инженерии, радиационная стерилизация, синтез радиофармпрепаратов, радиационное материаловедение, источники физических полей, теория переноса ионизирующих излучений, радиационная физика твердого тела);

·  организационно-управленческий модуль (основы маркетинга и менеджмента на предприятиях медико-технического профиля, современные проблемы биомедицинской и экологической инженерии)

№ пп

Индекс по УП

Наименования дисциплин

Аннотации к рабочим программам

М.1

Общенаучный цикл

Базовая часть

1

1.1

История и методология науки и техники в области биотехнических систем и технологий

 Целью преподавания дисциплины является изучение студентами истории, современного состояния и перспектив развития круга проблем биомедицинской инженерии. Изучение дисциплины дает студентам представление об исторических предпосылках современных проблем биомедицинской инженерии, о динамике изменений научных представлений о биологическом объекте и методах работы с ним, об исторических событиях при развитии науки о биологических системах, а также о направлениях и перспективах развития методов биомедицинской инженерии. Особенности освоения дисциплины заключаются в использовании современных информационных технологий обучения (мультимедиа технологии, электронные ресурсы и пр.). По результатам освоения дисциплины студенты способны анализировать основные тенденции в развитии биомедицинской и экологической инженерии, выявлять ее перспективные направления и возможности практического применения.

2

1.2

Математическое моделирование биологических процессов и систем

Цель преподавания дисциплины – формирование у магистрантов профессиональных знаний и навыков по квалифицированному овладению принципами математического моделирования с целью синтеза объектов и систем в области биомедицинской инженерии.

Изучаются: современная аппаратура и новые методы исследования биологических объектов, систем и процессов; получение и обработка биомедицинской информации; инструментальные и программные средства обработки данных; специальная литература по тематике практики.

Практические и лабораторные занятия способствуют закреплению и углублению теоретических знаний магистров, полученных при обучении, умению формулировать техническое задание, анализировать полученные результаты, выполнять оптимизацию программных алгоритмов и делать выводы.

Вариативная часть

3

1.3

Радиационная биофизика

Цель дисциплины: обучение фундаментальным основам взаимодействия ионизирующих излучений с биологическими объектами, включая механизмы протекания пострадиационного периода. Дисциплина «Радиационная биофизика» принадлежит вариативной части общенаучного цикла. Дисциплина служит методической основой для таких дисциплин профессионального цикла как «Радиационные технологии в медицине и биологии» и «Методы и техника ядерной медицины».

Дисциплины по выбору студента

1.4

Дисциплина №1

4 

1.4.1

Биотехнические системы в иноязычной среде

В рамках изучения дисциплины рассматриваются вопросы и проблемы развития направления биомедицинской инженерии в зарубежных странах с целью ознакомления и обобщения зарубежного опыта в данной сфере. Особое внимание уделяется вопросам, касающимся информационных и телекоммуникационных технологий, особенностей ведения деловых переговоров с зарубежными партнерами. Особенности освоения дисциплины заключаются в использовании современных активных методов обучения (деловая игра, кейс-анализ, методы проблемного обучения и пр.). По результатам освоения дисциплины студенты смогут свободно владеть профессиональной терминологией, проводить анализ рынка с целью продвижения готовой продукции и технологий медицинского и экологического назначения, определять инновационные направления развития биомедицинской и экологической инженерии.

 5

1.4.2

Биотехнологии в иноязычной среде

В рамках изучения дисциплины рассматриваются вопросы и проблемы развития направления биотехнологий в зарубежных странах с целью ознакомления и обобщения зарубежного опыта в данной сфере. Особое внимание уделяется вопросам, касающимся информационных и телекоммуникационных технологий, особенностей ведения деловых переговоров с зарубежными партнерами. Особенности освоения дисциплины заключаются в использовании современных активных методов обучения (деловая игра, кейс-анализ, методы проблемного обучения и пр.). По результатам освоения дисциплины студенты смогут свободно владеть профессиональной терминологией, проводить анализ рынка с целью продвижения готовой продукции и технологий медицинского и экологического назначения, определять инновационные направления развития биомедицинской инженерии.

1.5

Дисциплина №2

 6

1.5.1

Английский язык

Курс английского языка направлен на формирование компетенций, связанных с решением профессиональных задач средствами английского языка и профессиональной коммуникации на английском языке. В курсе предусматривается формирование навыков самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять свое научное мировоззрение, в том числе с помощью английского языка; использовать углубленные знания в области гуманитарных дисциплин в профессиональной деятельности.

 7

1.5.2

Немецкий язык

Курс немецкого языка направлен на формирование компетенций, связанных с решением профессиональных задач средствами немецкого языка и профессиональной коммуникации на немецком языке. В курсе предусматривается формирование навыков самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять свое научное мировоззрение, в том числе с помощью немецкого языка; использовать углубленные знания в области гуманитарных дисциплин в профессиональной деятельности.

 8

1.5.3.

Французский язык

Курс французского языка направлен на формирование компетенций, связанных с решением профессиональных задач средствами французского языка и профессиональной коммуникации на французском языке. В курсе предусматривается формирование навыков самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять свое научное мировоззрение, в том числе с помощью французского языка; использовать углубленные знания в области гуманитарных дисциплин в профессиональной деятельности.

М.2

Профессиональный цикл

Базовая часть

9

2.1

Биотехнические системы и технологии

Дисциплина «Биотехнические системы и технологии» посвящена изучению методов и приемов анализа и создания биотехнических систем и технологий при помощи ионизирующих излучений. Подробно рассматриваются процессы взаимодействия биологических и технических частей таких систем. Задачи дисциплины – показать возможность применения биотехнических систем и технологий в различных областях биологии и медицины.

10

2.2

Основы маркетинга и менеджмента на предприятиях медико - технического профиля

Цели и задачи дисциплины заключаются в подготовке студентов в медико-технической и социально-экономической области, требующей понимания специфики медицинских изделий как особого вида промышленных товаров, а также в формировании знаний выпускника, специализирующегося в области применения, эксплуатации и сервисного обслуживания новейшей медицинской техники.

11

2.3

Современные проблемы биомедицинской и экологической инженерии

Цели и задачи дисциплины заключаются в рассмотрении современных проблем биомедицинской инженерии, а также прогнозных оценок некоторых направлений их решения применительно к широкой биомедицинской практике.

12

2.4

Методы математической обработки медико - биологических данных

Целью дисциплины является изучение методов и алгоритмов обработки биомедицинских сигналов и данных, применяемых при создании биотехнических и медицинских систем. Изучение дисциплины дает студентам основы инженерных и теоретических навыков по обработке и анализу биомедицинской информации. Особое внимание уделяется разработке методов для объективного анализа сигналов с использованием алгоритмов обработки, реализованных с помощью электронной аппаратуры или компьютеров. Особенности освоения дисциплины заключаются в использовании современных информационных технологий обучения (мультимедиа технологии, электронные ресурсы и пр.), а также в получении значительного практического опыта в работе с реальными сигналами и исследовании аппаратно-программных комплексов “Компьютер – медицинская аппаратура”. По результатам освоения дисциплины студенты способны применять на практике базовые методы обработки биомедицинской информации, основные математические методы анализа биомедицинских сигналов и современные информационные технологии.

Вариативная часть

13

2.5

Биомедицинская электроника

Курс «Биомедицинская электроника» относится к числу дисциплин профессионального цикла и обеспечивает подготовку в предметной области «Электроника», необходимую для ведения профессиональной деятельности в соответствии с целями основной образовательной программы и ФГОС. Участвует в формировании у будущих специалистов профессиональных знаний и навыков по квалифицированному овладению принципами устройства и работы существующей медицинской техники, в том числе не знакомой ранее, для ее грамотной эксплуатации, обслуживания и модификации, а также в формировании навыков разработки новой медицинской техники. Осваиваемые в ходе изучения курса компетенции необходимы при прохождении практик разных видов, выполнении НИРМ и итоговых аттестационных работ.

14

2.6

Промышленная экология

Дисциплина предусматривает изучение основ природоохранных подходов, методов и методик; нормативно-правовому обеспечению природоохранной деятельности; реализации активных способов контроля основных характеристик качества окружающей среды; управлению основными показателями качества жизни человека и состояния биоты.

15

2.7

Компьютерные технологии в медико-биологической практике

Целью преподавания дисциплины является изучение студентами проблематики создания и функционирования единых аппаратно-программных комплексов “компьютер-медицинская аппаратура”. Изучение дисциплины дает студентам представление о получении данных с помощью аппаратуры, передачи данных в компьютерные системы для последующего хранения, обработки. Особое внимание уделяется защите информации от несанкционированного доступа, распознаванию и идентификации образов. Особенности освоения дисциплины заключаются в использовании современных информационных технологий обучения (мультимедиа технологии, электронные ресурсы и пр.), а также в получении значительного практического опыта в построении аппаратно-программных комплексов “Компьютер – медицинская аппаратура”. По результатам освоения дисциплины студенты способны применять основные информационные технологии в медико-биологической практике, готовы к самостоятельному построению, конфигурированию информационных систем, знаю тенденции в развитии биомедицинской и компьютерной техники, могут, выявлять перспективные направления и возможности практического применения.

16

2.8

Расчет и проектирование электронных систем

Дисциплина посвящена рассмотрению избранных разделов, связанных с методами измерения физических величин и проектирования измерительных средств и систем на основе современных датчиков и компонентов электронных устройств обработки аналоговых и цифровых сигналов, методам расчета и автоматизированного проектирования схем аналоговых и цифровых электронных устройств и инструментальных средств на их основе, применяемых в биологии и медицине.

Дисциплины по выбору студента

2.9

Дисциплина №1

17 

2.9.1

Ионизирующие излучения в биомедицинской инженерии

В дисциплине «Ионизирующие излучения в биомедицинской инженерии» рассматриваются вопросы использования источников ионизирующих излучений (как природных, так и искусственных) в медицине для целей диагностики, терапии и хирургии. Рассматриваются вопросы по биологическому действию ионизирующих излучений, а также по дозиметрии в различных сферах ядерной медицины. Изучаются методы генерации короткоживущих радиоактивных изотопов и методы скоростного направленного синтеза меченых фармпрепаратов, детекторы и основная аппаратура, используемые в ядерной медицине, методы лучевой диагностики, такие как компьютерная рентгеновская диагностика, позитронно-эмиссионная томография, сцинтиграфия и др. Обсуждаются перспективы применения радионуклидов для терапевтических целей, а ионизирующих излучений (так называемого гамма-ножа) для хирургических целей. Рассматриваются основные принципы радиационной защиты.

18 

2.9.2

Оптические методы изучения биообъекта

Дисциплина «Оптические методы изучения биообъекта» относится к вариативной части профессионального цикла дисциплин. Дисциплина формирует знания и компетенции в области метрологии ионизирующего излучения, принципов и методов ограничения радиационного облучения, а также методов и технологий использования ионизирующих излучений для радиационной диагностики и терапии. В рамках ООП дисциплина формирует культуру обращения с радиационно-опасными технологиями и навыки измерения и оценки радиационного воздействия.

2.10

Дисциплина №2

19 

2.10.1

Радиационные технологии в медицине и биологии

Дисциплина «Радиационные технологии в медицине и биологии» посвящена изучению методов и приемов преобразования вещества при помощи ионизирующих излучений. Подробно рассматриваются процессы, происходящие в живых объектах при действии ионизирующих излучений различных типов. Большое внимание уделяется применению радиационных технологий в медицине – ядерной медицине.

Задачи дисциплины – показать возможность применения радиационных технологий в различных областях биологии и медицины.

20 

2.10.2

Методы и техника ядерной медицины

Дисциплина «Методы и техника ядерной медицины» посвящена изучению методов и приемов преобразования вещества при помощи ионизирующих излучений. Подробно рассматриваются процессы, происходящие в живых объектах при действии ионизирующих излучений различных типов. Большое внимание уделяется применению радиационных технологий в медицине – ядерной медицине.

Задачи дисциплины – показать возможность применения ядерных технологий в медицине.

М.3

Практики и научно - исследовательская работа

21 

3.1

Научно-исследовательская практика

Научно-исследовательская практика магистранта направлена на освоение экспериментально-исследовательской деятельности в области биомедицинской инженерии. Изучаются: инструментальные и аппаратно-программные средства диагностических исследований, современная аппаратура и новые методы исследования состояния биологических объектов, получение и обработка биомедицинской информации, а также специальная литература по тематике практики.

Научно-исследовательская практика формирует профессионально-практическим навыки и умения в условиях реальной научно-исследовательской и аналитической деятельности отдельных подразделений и служб предприятий и НИИ. Практика способствует закреплению и углублению теоретических знаний студентов, полученных при обучении, умению ставить задачи, анализировать полученные результаты и делать выводы, приобретению и развитию навыков самостоятельной научно-исследовательской работы. Научно-исследовательская практика имеет большое значение для выполнения магистерской диссертации и продолжения научной деятельности в качестве аспиранта.

22 

3.2

Научно-исследовательская работа в семестре

Основная задача дисциплины состоит в том, чтобы привить магистрантам навыки самостоятельной теоретической и экспериментальной работы, ознакомить их с современными методами научного исследования, техникой эксперимента, реальными условиями работы в научном и производственном коллективах. В процессе выполнения научно-исследовательской работы магистранты должны научиться применять теоретические знания на практике, работать с научной литературой, составлять рефераты и обзоры, решать отдельные теоретические задачи, самостоятельно подготавливать и проводить эксперименты, пользоваться лабораторным оборудованием, докладывать результаты своих трудов и трудов других авторов. Дисциплина формирует навыки работы в научных коллективах, выполнения ответственных заданий, оформление технической документации и отчетов.

23

М.4

Итоговая государственная аттестация

Итоговая государственная аттестация направлена на установление соответствия уровня профессиональной подготовки выпускников требованиям федерального государственного образовательного стандарта. Итоговая государственная аттестация включает защиту выпускной квалификационной работы. Подготовка магистерской диссертации подразумевает теоретическую и практическую подготовленности выпускника к выполнению профессиональных задач, базируется на знаниях дисциплин общенаучного и профессионального цикла подготовки.

Директор института

Заведующий кафедрой экспериментальной физики