Оценки компетенций по дисциплине «Биофизика»

СИЛЛАБУС

Дисциплина MB 1112 - медицинская биофизика

Специальность 051301 – «Общая медицина»

Объем учебных часов 2 кредита

Курс 1

Семестр 1/2

Форма контроля: экзамен

г. Алматы, 2012 г.

Силлабус разработан в соответствии с Рабочей программой, составленной профессором

проф.Нурмаганбетовой М.О., проф.Адибаевым Б.М , доц. Байдуллаевой Г.Е., ст.преп. Н.М. Алмабаевой обсужден и утвержден на заседании кафедры от 2012 г.

Протокол №

Зав. кафедрой, проф. Нурмаганбетова М.О.

Общие сведения

Наименование вуза - Казахский национальный медицинский университет

Имени С.Д. Асфендиярова

Кафедра - Мед.биофизики, информатики и мат.статистики

Дисциплина - “Медицинская биофизика”, код дисциплины : МВ 1112

Специальность -051301 –“Общая медицина”

Объем учебных часов - 2 кредита

Курс и семестр -1курс, 1/2семестра

Сведения о преподавателях: список, степени и должности, приоритетные научные интересы, достижения и др.

	Ф.И.О.	степень	Звание	должность	Научное направление
1.	Нурмаганбетова М.О.	к.т.н.	профессор	Зав.каф.	Математическое моделирование
2.	Адибаев Б.М.	к.ф.-м.н.	профессор	Профессор	Молекулярная физика
3.	Абирова М.А.	доцент		Доцент	Методика преп.
4.	Байдуллаева Г.Е.	к.ф.-м.н.		Доцент	Теплофизика
5.	Алмабаева Н.М.			Ст.преп.	Методика преп.
6.	Оразакынов К.Б.			Ст.преп.	Методика преп.
7.	Нуртаева Г.К.			Ст. преп.	Методика преп.
8.	Бопанова А.О.			Преп.	Методика преп.
9.	Умирбекова З.К.			Преп.	Методика преп.

Контактная информация: место нахождения кафедры (Богенбай батыра 151, корпус-2, 2-этаж, правое крыло), телефоны(2926986, 2920085).

Политика дисциплины:

Необходимо строго по расписанию посещать лекции и практические занятия, а также вовремя сдавать учебный материал и вовремя сдать зачеты, коллоквиумы и экзамены. Таковы общие требования кафедры, предъявляемые к студентам в процессе изучения. Предусмотренны штрафные меры при невыполнении разделов работы: дополнительно отработать с преподавателем материал.

Программа

Введение

Биофизика представляет собой одну из фундаментальных биологических дисциплин, которая дает возможность на основе плодотворного слияния трех наук - физики, химии и биологии подойти к пониманию основ жизненных процессов.

Знание законов биофизики дает возможность разрабатывать новые методы научного исследования и анализа. В настоящее время многие биофизические методы широко используются для выяснения механизма действия на организм факторов внешней и внутренней среды, в том числе физической, химической, техногенной природы, действия токсических агентов. Максимальная эффективность использования в медико-биологических исследованиях различных технических средств может быть достигнута только тогда, когда исследователь знает физические основы работы прибора. Программа направлена также и на формирование у студентов научных знаний и практических навыков по вопросам применения современной медицинской техники.

Цель дисциплины:

1.Формирование теоретических знаний о биофизических методах, применяемых в медико-биологических исследованиях (особенностях строения мембранных структур и транспорт веществ, о закономерностях работы сердечно-сосудистой системы, мышечной и дыхательной систем);

2. Формирование практических навыков: выполнение и проверка результатов лабораторных работ, семинары, решение ситуационных задач применяемых при различных биофизических исследованиях: микроскопирование биологических объектов, технические средства медицинской интроскопии, ФЭК.

3. Развитие коммуникативных навыков, при объяснении процессов, протекающих в организме человека. Правильное объяснение в доступной форме специальных (профессиональных) терминов, понятий. При снятии и анализа ЭКГ, наложения электродов, определение скорости движения ленты. Проверка результатов по анализу ЭКГ.

4. Формирование правовой компетенции, знанием и освоением правил техники безопасности при работе с приборами, соблюдение ТБ при работе с аппаратурой и правила гигиены при работе с пневмографом и со спирометром и т.д.

5. Формирование навыков к самостоятельной работе студентов. Приобретение научно-исследовательских навыков. Умение самостоятельно делать соответствующие выводы по заданным тематикам.

Задачи обучения:

· определить практически важные достижения биофизики для решения задач медико-биологических исследований;

· демонстрировать знания основ биофизических методов, применяемых в медико-биологических, гигиенических и эпидемиологических исследованиях;

· использовать физико-химические законы для объяснения процессов, протекающих в организме человека;

Конечные результаты изучения медицинской биофизики:

Студент должен:

Знать:

· физико-химические особенности строения мембранных структур и механизмы их функционирования;

· биофизические механизмы транспорта веществ через мембрану, механизмы электрогенеза;

· физические особенности взаимодействия света с биологическими структурами;

· биофизические закономерности работы сердечно-сосудистой системы, мышечной и дыхательной систем;

· основы метрологического обеспечения исследований;

· основные группы медицинских приборов и аппаратов, применяемых для исследования биологических систем.

Уметь:

· проводить регистрацию ЭЭГ, РГ, ЭКГ в стандартных отведениях;

· производить регистрацию физических параметров, обрабатывать результаты измерений с использованием вычислительных средств;

· измерять концентрацию веществ с использованием фотометрических приборов.

Пререквизиты дисциплины– основы по физике, биологии, химии, математике.

Постреквизиты дисциплины – физиология, молекулярная биология и генетика, биохимия, патологическая физиология, профильные дисциплины.

Краткое содержание

Биофизика клеточных мембран. Биофизика электровозбудимых тканей. Квантовая биофизика. Биофизика тканей и органов. Реологические свойства крови. Реография различных органов и тканей. Методы исследования кровообращения. Биофизика мышечного сокращения. Классификация медицинских приборов и аппаратов. Формы энергии, которые преобразуются в измерительном преобразователе. Технические средства для изучения механических, электрических проявлений жизнедеятельности организма. Основные технические средства медицинской интроскопии. Терапевтическая электронно-медицинская аппаратура.

2. Тематический план лекций.

№	Темы	Форма проведения	Часы
1.	Биологические мембраны. Структура, свойства и пути их изучения. Транспорт веществ.	Чтение лекций в форме презентации
2.	Активный транспорт. Понятие электровозбудимости. Потенциалы покоя	Чтение лекций в форме презентации
3.	Потенциал действия нервного волокна и других возбудимых тканей. Молекулярные механизмы.	Чтение лекций в форме презентации
4.	Гемодинамические закономерности движения крови по сосудам. Реологические свойства крови.	Чтение лекций в форме презентации
5.	Закономерности поглощения света биологическими системами. Люминесценция биологических систем.	Чтение лекций в форме презентации
	Всего часов:		5 ч.

Тематический план практических занятий.

№	Темы	Форма проведения	Часы
1.	Современые направления биофизики и методы обработки медико биологических исследований.	Тестирование, устный опрос. Решение Задачи	Решение задачи
2.	Современные методы изучения структуры и функций биологических мембран.	Тестирование, устный опрос. Решение Задачи
3.	Транспорт веществ через биологические мембраны. Пассивный транспорт. Транспорт ионов. Активный транспорт.	Тестирование, устный опрос. Решение Задачи
4.	Биоэлектрические потенциалы. Потенциал покоя.	Тестирование, устный опрос. Решение Задачи
	Потенциал действия. Распространение нервного импульса вдоль возбудимого волокна.	Тестирование, устный опрос. Решение задачи
6.	Физические основы электрокардиографии. Регистрация ЭКГ и принципы анализа.	Тестирование, устный опрос. Выполнение лаборторных работ.
	Электроэнцефалография. Основные ритмы ЭЭГ. Регистрация ЭЭГ и принципы анализа.	Устный опрос. Тестирование. Решение задачи
8.	Рубежный контроль по разделу №1	Тестирование, устный опрос.
9.	Принципы преобразования биологических (неэлектрических) сигналов в электрические. Конструкции датчиков и электродов, их основные характеристики.	Тестирование, устный опрос. Выполнение лаборторных работ.
10.	Терапевтическая техника, основанная на применении ВЧ, СВЧ и УВЧ токов. Терапевтическая техника, основанная на применении постоянного тока.	Тестирование, устный опрос. Выполнение лаборторных работ.
11.	Физические основы гемодинамики. Закономерности движения крови в артериальном и венозном русле.	Тестирование, устный опрос. Выполнение лаборторных работ.
12.	Методы исследования кровообращения. Интегральная и регионарная реография.	Тестирование, устный опрос. Решение задачи
13.	Фотоэлектрические преобразователи. Методы исследования биологических объектов по спектральному анализу.	Тестирование, устный опрос. Выполнение лаборторных работ
14.	Специальные приемы микроскопии биологических объектов.	Тестирование, устный опрос. Выполнение лаборторных работ
	Рубежный контроль №2	Тестирование, устный опрос.
	Всего часов:		25 ч.

Тематический СРСП

№	Темы	Форма проведения	Часы
1.	Физические основы взаимодействия звука и биологических тканей. Применение ультразвуковых исследований в медицине.	Обсуждение по вопросам темы. Презентация. Решение задач. Тестирование.
	Биомеханика внешнего дыхания. Приборы для измерения функции внешнего дыхания.	Обсуждение по вопросам темы. Решение задач. Тестировние.
	Транспорт веществ через биологические мембраны.	Обсуждение по вопросам темы. Решение ситуационных задач
	Модель скользящих нитей. Биомеханика мышцы. Уравнение Хилла. Моделирование мышечного сокращения. Электромеханическое сопряжение.	Обсуждение по вопросам темы. Презентация. Решение задач. Тестирование.
	Формальное описание ионных токов в модели Ходжкина – Хаксли. Независимость работы отдельных каналов.	Обсуждение по вопросам темы. Презентация.
	Потенциал действия кардиомиоцитов. Проведение потенциалов действия по тканям сердца.	Обсуждение по вопросам темы. Презентация.
	Принципы работы приборов, регистрирующих биопотенциалы.	Обсуждение по вопросам темы. Демонстрация.
	Медицинские приборы терапевтического назначения.	Обсуждение по вопросам темы. Демонстрация.
	Капиллярные явления, их значения в биологии и медицине. Газовая эмболия	Обсуждение по вопросам темы. Решение задач. Тестирование.
	Фотохимические превращения ДНК. Люминесцентные метки и зонды и их применение в биологии и медицине.	Обсуждение по вопросам темы. Презентация
	Фотореактивация и фотозащита. Действие ультрафиолетового света на биологические мембраны.	Обсуждение по вопросам темы. Презентация
12.	Основные технические средства медицинской интроскопии.	Обсуждение по вопросам темы. Презентация
	Механизмы действия высокоинтенсивного лазерного излучения на биологические ткани.	Обсуждение по вопросам темы. Презентация.
14.	Влияние электрических и магнитных полей на живой организм. Использование ЯМР и ЭПР в медицинских исследованиях.	Обсуждение по вопросам темы. Презентация
	Изучение дозиметров ионизирующего излучения.	Обсуждение по вопросам темы. Тестирование. Решение задач.
	Всего часов:		30 ч.

Тематический план СРС.

№	Темы	Форма проведения	Часы
1.	Механизм проницаемости биологических мембран. Строение и функции ионных каналов и переносчиков. Механизмы электрогенеза.	Тестовое задание
2.	Методы исследования электрической активности различных органов. Электрическая активность сердца, центральной нервной системы, мышц.	Подготовка презентации
3.	Структурная схема съема, передачи и регистрации медико-биологической информации. Источники погрешностей при регистрации медицинских показателей. (Тестовое задание)	Тестовое задание
	Первичные стадии фотобиологических процессов. Спектры фотобиологического действия.	Защита рефератов
	Фотохимические реакции в белках, липидах и нуклеиновых кислотах.	Защита рефератов
6.	Рентгеновское излучение и его применение в медицине.	Подготовка презентации
	Всего часов:		30 ч.

Всего: 6 СРС. Все темы СРС входят в вопросы рубежного и итогового контроля. Студент в течение обучения дисциплины должен сдать на проверку преподавателю только 2 СРС.

Литература:

Основная:

1. Самойлов В.О. Медицинская биофизика. СПб.: СпецЛит, 2004. –496 с.

2. Антонов В.Ф., Черныш А.М., В.И. Пасечник и др. Биофизика. М., Владос, 2000.

3. Физиология человека. В 3 томах. Пер. с англ. / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. – М.: Мир, 2004.

4. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика.- М.,Высшая школа, 2003.-608 с.

5. Владимиров Ю.А., Рощупкин, Д.И., Потапенко А.Я., Деев А.И. Биофизика, М., Медицина, 1999.

6. Рубин А.Е. Биофизика. Т1, Т2 М.: Университет «Книжный дом» 2000,2004.

Дополнительная:

1. В.А.Тиманюк, Е.Н.Животова. Биофизика. М., 2004 г. – 703 стр.

2. А.Н.Ремизов, А.Г.Максина, А.Я.Потапенко. Медицинская и биологическая физика, М."Высшая школа".2004 г. – 560 стр.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002. – 285 стр.

4. В.Ф.Антонов, А.М.Черныш, В.И.Пасечник и др. Практикум по биофизике, М. Владос, 2001 г. - 350 стр.

5. Н.И.Губанов, А.А.Утепбергенов. Медицинская биофизика. М., 1978 г . – 335 стр.

Методы обучения и преподавания:

· Лекции: обзорные

· Практические занятия:семинары, решение ситуационных задач, выполнение лабораторных работ, деловые игры, дебаты, разбор и обсуждение контрольных вопросов

· Самостоятельная работа студентов под руководством преподавателя:работа в группах, дискуссии, разбор и обсуждение случаев, семинар, решение ситуационных и типовых задач, обсуждение результатов выполнения индивидуальных и групповых заданий.

· Самостоятельная работа студентов: индивидуальная работа с литературой, в интернете, решение ситуационных задач, подготовка презентации, решение тестовых заданий, подготовка и защита рефератов, эссе.

Критерии и правила оценки знаний:

Текущий контроль t
– оценка уровня сформированности компетенций

t= (Z+N+K+P+S)/n , где n – количество заданий по всем компетенциям

Z: z₁+z₂+…+z_n - Оценки за знания (тестирование, устный опрос)

N: n₁+n₂+…+n_n - Оценки за навыки (решение задачи, лаборторная работа)

K: k₁+k₂+…+k_n - Оценки за коммуникативные(обмен мнениями по основным вопросам темы )

P: p₁+p₂+…+p_n - Оценки за правовые компетенций (соблюдение правила техника безопасности при работе с приборами, последствия ионизирующих излучения и т.д.)

S: s₁+ s₂+…+s_n - Оценки за СРС (индивидуальная работа с литературой, в интернете, решение ситуационных задач; подготовка презентации, решение тестовых заданий, подготовка и защита рефератов, эссе.

Каждая компетенция оценивается по 100-бальной шкале

I.	Знания Знания оценивается по двум параметрам (устный опрос и тестовые задания) Устный опрос	Максимально 100 балла
1.	правильный и полный ответ при устном опросе и обсуждении темы	90-100 баллов
2.	правильный, но неполный ответ при устном опросе и обсуждении темы	75-89 баллов
3.	неполный ответ с некоторыми неточностями	50-74 балла
4.	Нет ответа	0-49 баллов
	Тестирование	максимально 100 балла
	88-100 %	90-100 балла
	75-87 %	75-89 балла
	50-74 %	50-74 балла
	меньше 50 %	0-49 балл
II.	Практические навыки Решение задач и выполнение лабораторной работы	Максимально 100 баллов
1.	правильное решение всех задач, правильно выполненная и оформленная лабораторная работа	90-100 баллов
2.	решение не менее 70 % задач и правильно выполненная, оформленная с незначительными неточностями лабораторная работа	75-89 баллов
3.	решение не менее 50 % задач и правильно выполненная лабораторная работа с незаконченными выводами и графиком	50-74 баллов
4.	решение менее 50 % задач и невыполненная лабораторная работа	Максимально 100 балла
II.	Правовая компетенция 1. Полное знание способов обеспечение техники безопасности при работе с приборами - 90-100 б. 2. Недостаточные знания о необходимости обеспечения техники безопасности при работе с приборами – 75-89 балл 3. Недостаточные соблюдение ответственности при работе с приборами - 50-74 балл 4. Не соблюдение ответственности при работе с приборами - 0-49 балл IV. Коммуникативные навыки 1.Правильное объяснение в доступной форме специальных (профессиональных) терминов, понятий (в беседе со студентами) 2. Недостаточное изложение в доступной форме специальных (профессиональных) терминов, понятий 3. Неполное объяснение схемы приборов, наложения электродов, снятие и анализ ЭКГ 4. Неправильные изложения, наложения электродов, определение скорости движения ленты, снятие и анализ ЭКГ	Максимально 100 баллов   90- 100 баллов   75- 89 баллов     50-74 баллов     0-49 баллов
	Рубежный контроль	Максимально 100 баллов
а)	Тестирование	Максимально 100 баллов
1.	88-100 %	90-100 баллов
2.	75-87 %	75-89 баллов
3.	50-74 %	50-74 баллов
4.	Меньше 50 %	0-49 баллов
б)	Выполнение задания	Максимально 100 баллов
	правильный и полный ответ при устном опросе и обсуждении темы	90-100 баллов
	правильный, но неполный ответ при устном опросе и обсуждении темы	75-89 баллов
	неполный ответ с некоторыми неточностями	50-74 балла
	Нет ответа	0-49 баллов
	V. Внеаудиторная самостоятельная работа	Максимально 100 баллов
	Полное выполнение всех требований соответствующей формы СРС	- 90-100
	Допущены незначительные ошибки, неточное выполнение задания	- 75-89
	Допущены значительные ошибки, неполное выполнение заданий	- 50-74
	Допущены принципиальные ошибки, невыполнение заданий, несоответствие критериям СРС	- 10 – 49
	Отсутствие СРС	- 0

Текущий контроль: тестирование, устный опрос, решение ситуационных задач, оформления результатов измерений и т.д.

Рубежный контроль: коллоквиум проводится в форме тестирования и устного опроса по билетам

Рейтинг допуска в итоговой оценке студента составляет не менее 60 %, определяется по формуле

R_д= (t+r₁+r₂)/3 × 0,6

где t– текущий контроль

r₁ - первый рубежный контроль,

r₂– второй рубежный контроль

Итоговый контроль

Интегрированный экзамен состоит из двух этапов :

1) тестирование,

2) устный (по билетам.)

Тестирование проводится на компьютерах в Центре Тестирования. Устный опрос по дисциплине проводится на кафедре. Итоговая оценка складывается из рейтинга допуска и оценки итогового контроля.

Итоговая оценка складывается из рейтинга допуска и оценки итогового контроля:

I = R х 0,6 + E х 0,4,

где

I– итоговая оценка

R– оценка рейтинга допуска

E – оценка итогового контроля (экзамен по дисциплине)

Итоговый рейтинг состоит из 60% рейтинга допуска в которых входят оценки по 5 –ти компетенциям (знания, практические навыки, коммуникативные навыки, правовая компетенция , срс) и 40% рейтинг итогового контроля (экзамен по дисциплине)

Итоговая оценка включает оценки текущей успеваемости (рейтинга допуска) и итогового контроля (экзаменационной оценки). Доля оценки текущей успеваемости – рейтинга допуска составляет 60% из итоговой оценки. Оценка итогового контроля составляет не менее 40% оценки по дисциплине.

Результирующая оценка кафедры (рейтинг допуска) составляет 60% итоговой оценки, а 40% приходится на оценку за I этап (тестирование) и II этап экзамена (по билетам) в одинаковом соотношении (50%:50%).

ПРИМЕЧАНИЕ: в случае сдачи коллоквиума на неудовлетворительную оценку необходимо пересдать его снова в обязательном порядке во время консультации преподавателя.

В случае получения на экзамене 0 баллов, студент остается на повторное изучение дисциплины (т.е. летний семестр).

В экзаменационную ведомость выставляется итоговая оценка по дисциплине в цифровом и буквенном эквиваленте баллов согласно приведенной ниже таблице.

Выставление итоговой оценки

Оценка по буквенной системе	Цифровой эквивалент баллов	Процентное содержание %	Оценка по традиционной системе
А	4,0	95-100	ОТЛИЧНО
А-	3,67	90-94
В+	3,33	85-89	ХОРОШО
В	3,0	80-84
В-	2,67	75-79
С+	2,33	70-74	УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО
С	2,0	65-69
С-	1,67	60-64
D+	1,33	55-59
D	1,0	50-54
F		0-49	НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО

Оценки компетенций по дисциплине «Биофизика»