- Радиометрия, фотометрия.
- Прозрачные окна, линзы объемные и плоские (Френеля), оптические волокна, волноводы, концентраторы.
- Изолирующие покрытия, интрерферометрическая оптоволоконная модуляция.
- Электрооптические и акустикооптические модуляторы.
- Оптические ПЗС системы, цифровая запись изображений
Интерфейсные электронные схемы.
- Входные характеристики, усилители, схемы возбуждения, аналого-цифровые преобразователи (АЦП), дискретизация и обработка сигналов, измерители соотношения сигналов.
- Мостовые схемы.
- Проводная передача данных
- Шумы в датчиках и интерфейсных схемах.
- Источники питания для маломощных датчиков.
Детекторы различного назначения
- Детекторы присутствия и движения,
- Детекторы положения и перемещения.
- Детекторы скорости и ускорения
- Детекторы силы, механического напряжения и прикосновения, давления и вакуума.
- Датчики расхода жидкости, влажности и содержания воды.
- Акустические датчики.
- Детекторы световых и радиоактивных излучений.
Химические (электрохимические, фотохимические, оптико-акустические, термохимические и хемо-термические) датчики.
- Принципы работы, характеристики.
- Проблемы химических датчиков.
- Классификация, датчики прямого действия и составные.
- Круг биомедицинских задач, решаемых с их помощью.
Биосенсоры и биоэлектроды.
- Электрохимические биосенсоры.
- Ферментные электроды.
- Кислородные электроды.
- Биолюминесцентные сенсоры.
- Биоэлектроды для электрофизиологических исследований в нейрологии, дерматологии, миокардиологии.
- Электростимуляторы.
Мембранный датчик для регистрации транспорта дофамина.
Перечень тем практических занятий и лабораторных работ:
1. Преобразователи для измерения температуры
2. Расчет мостовых схем с включенными в них датчиками
3. Датчики для оптических измерений в биологии и медицине
4. Оптические волокна в цепи экспонометров для фотокамер в микроскопах
5. Детекторы вакуума
6. Детекторы световых и радиоактивных излучений
7. Электростимуляторы
8. Мембранный сенсор для оценки трансмембранного транспорта дофамина
5. Образовательные технологии
6. Образовательные технологии:
Занятия по дисциплине проходят в лекционной форме и в форме практических занятий, на которых, кроме решения задач, проводятся обсуждения рассматриваемых проблем в свете последних научных достижений в данной области.
Самостоятельная работа включает в себя выполнение домашних заданий и теоретическую подготовку к занятиям по материалам лекций и рекомендованной литературе, приведенной в данной программе, реферативная работа, разработка и подготовка к защите мультимедийной презентации по выбранной теме, поиск информации в сети Internet по учебной и научной работе, подготовка к промежуточному и итоговому контролю.
В первой половине курсов основная аудиторная нагрузка приходится на лекции. При чтении лекций используется презентационное оборудование. На лекциях поддерживается постоянный контакт с аудиторией в вопросно-ответной форме, обращается внимание на особенности практического применения знаний.
Практические работы начинаются во второй половине курсов, когда большая часть лекционного материала уже прочитана и студенты обладают необходимой теоретической базой для выполнения практических работ и интерпретации их результатов
В процессе освоения модуля студентам даются на самостоятельную проработку несколько тем, дополняющих лекционный курс. При выполнении индивидуальных заданий (рефератов, докладов) студенты должны найти и изучить дополнительную литературу, периодические издания, электронные источники в сети Internet, в том числе на иностранном языке. На основе найденного материала, по согласованию с преподавателем, готовиться реферат, компьютерная презентация и доклад для публичного представления.
На практических занятиях широко используется метод активного и интерактивного обучения – анализ и решение конкретной ситуации.
Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах составляет 100 процентов от общего объема аудиторных занятий.
Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов (СРС). Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.
При подготовке к практическим и самостоятельным работам студенты используют конспекты лекций, рекомендуемую литературу, электронные издания, Internet -ресурсы.
Текущая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний студента, развитие практических умений:
- работа с лекционным материалом;
- изучение рекомендованной основной и дополнительной литературы;
- поиск и обзор литературы и электронных источников информации по индивидуально заданной проблеме курса – использование доступа к Интернет-ресурсам и электронным библиотекам;
- изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку (используется для тем, не вошедших из-за недостатка времени в лекционный курс, но имеющих непосредственное отношение к данной дисциплине);
- подготовка к практическим занятиям;
- выполнение домашних заданий;
- подготовка к семинарам, зачету.
Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа (ТСР): поиск, анализ, структурирование информации.
Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине
Программа самостоятельной познавательной деятельности по дисциплине включает в себя:
- выполнение индивидуального домашнего задания (рефератов, докладов);
- подготовку к семинарам, практическим занятиям.
Для выполнения программы самостоятельной работы в распоряжение студентов предоставляется список основной и дополнительной литературы, которую они могут получить в библиотеке Пущ ГЕНИ, Учебного центра биомедицинской инженерии, научных библиотеках институтов РАН Пущинского научного центра. Кроме того, студенты имеют доступ к компьютерному классу с выходом в Интернет.
Студенты имеют возможность получить консультацию по вопросам дисциплины у ведущего лектора и руководителей базовых лабораторий.