Программа и требования к квалификационной работе на степерь бакалавра по направлению Биомедицинкая инженерия

Министерство образования Российской ФедерацииМосковский государственный технический университетимени Н.Э. Баумана«УТВЕРЖДАЮ»Первый проректор –проректор по учебной работеМГТУ им. Н.Э.Баумана_____________ Е.Г.Юдин«___»________________2003 г.ПРОГРАММАИ ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЕНА СТЕПЕНЬ БАКАЛАВРАПО НАПРАВЛЕНИЮ 553400 «БИОМЕДИЦИНСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ»для студентов групп БМТ1, БМТ2Объём различных форм учебной работы (в час.) и видов итогового контроляуровня профессиональной подготовки:Всего8 сем.Выделено на квалификационнуюработу102102Самостоятельная работа102102Квалификационная работана степень бакалавра102102Зачёты------ЭкзаменыЗащита квалификационнойработы в ГАК (с оценкой)ФАКУЛЬТЕТБИОМЕДИЦИНСКАЯ ТЕХНИКАК А Ф Е Д Р А БМТ2МЕДИКОТЕХНИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯК выполнению квалификационной работы бакалавра допускаются только успевающиестуденты, не имеющие удовлетворительных оценок по дисциплинам специальности, перечисленным вприложении 1, по состоянию на последний день зимней экзаменационной сессии 8-го семестра.Квалификационная работа выполняется студентами групп каф.

БМТ1, БМТ2специальностей 19.05 и 19.06 «Биомедицинские технические системы и устройства» и «Инженерное делов медико-биологической практике» на 8-ом семестре. Темы квалификационных работ должны бытьутверждены на заседании кафедры не позднее, чем за неделю до окончания 7-го семестра.Студенты выбирают темы квалификационных работ только из утвержденного перечня,при этом руководитель квалификационной работы назначается из числа штатных преподавателей нарасширенном заседании кафедр факультета БМТ, причем один преподаватель может руководить не болеечем одной квалификационной работой.Студент вправе отказаться от выполнения квалификационной работы не позднее чемчерез три недели после начала 8-го семестра, и приступить к выполнению двух курсовых работ.По окончанию выполнения квалификационной работы студент сдает Государственныйэкзамен на степень бакалавра техники и технологии.Задание на работу должно содержать все исходные данные, необходимые для еёвыполнения.

Выдача заданий студентам производится на первой неделе 8-го семестра. На выполнениеквалификационной работы студентам отводится 1 рабочий день в неделю. Консультации студентов поработе проводятся еженедельно. Информация о распределении студентов по руководителям и времениконсультаций помещается на стенде кафедры.График выполнения студентами квалификационной работы контролируется кафедрой.

Сэтой целью на заседаниях кафедры два раза в семестр заслушиваются соответствующие вопросы ипринимаются меры по устранению выявленных отставаний от графика.2.СОДЕРЖАНИЕ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫТиповая квалификационная работа бакалавра по направлению «Биомедицинская инженерия»подводит итог 4-х летнему обучению студентов специальностей кафедр БМТ-1 и БМТ-2 МГТУим.Н.Э.Баумана и направлена на решение конкретной научно-технической задачи в одной из областейбиомедицинской инженерии.При решении задачи предполагается использование соискателем определенного объёмазнаний по фундаментальным общенаучным дисциплинам, проявление им соответствующего уровняконструкторско-технологической и компьютерной подготовки, владения иностранным языком.

Объектомработы может быть биотехническая система, аппарат, устройство, программное обеспечение (ПО),имеющее медико-биологическое функциональное назначение.В процессе выполнения работы соискателем, как правило, привлекаются известные методы иподходы, методики расчёта, алгоритмы и программное обеспечение. Квалификационная работа должнаносить исследовательский характер.2.1. Расчётно-пояснительная записка к квалификационной работе должна состоять изследующих частей:2.1.1.

ВведениеВо введении формулируется цель разработки и основные задачи, решаемые в работе длядостижения поставленной цели. Проводится аналитический обзор современных биотехнических систем(БТС), аппаратов, устройств, программного обеспечения (ПО), того же назначения, что и проектируемое, атакже рассматриваются методы решения задачи при отсутствии аналогов. Оценка существующих БТС,аппаратов, устройств или ПО, должна быть объективной и направленной на выявление их недостатков,которые необходимо устранить при проектировании, и достоинств, которые следует использовать.-2.1.2. Исследовательская частьВ этом разделе могут быть представлены:результаты теоретического и экспериментального исследований, полученные студентом впроцессе выполнения научно-исследовательской работы, проводимой в лабораториях НИИРЛ;результаты разработки моделей проектируемой БТС, аппарата, устройства или ПО иисследования этих моделей;результаты математического моделирования отдельных схем и узлов проектируемого устройства;результаты математического моделирования процессов с использованием разрабатываемого илиизвестного ПО;оригинальные методы расчёта и математического моделирования;обоснование варианта построения разрабатываемой БТС, аппарата, устройства или ПО.Выводы, сделанные в исследовательской части квалификационной работы, должны бытьиспользованы при принятии тех или иных технических решений в конструкторской части работы.2.1.3.

Конструкторская частьВ конструкторской части квалификационной работы на основе выводов, сделанных вовведении и исследовательской части работы, разрабатываются функциональные и принципиальные схемыпроектируемой БТС, аппарата, устройства или ПО (или отдельных блоков) и производится их расчёт.При создании нового ПО разрабатываются блок-схемы алгоритмов основных модулей,написание и отладка ПО, тестирование разработанного ПО.Расчётный материал всех глав расчетно-пояснительной записки должен составлять не менееполовины её объема.В условиях современной стандартизации целого ряда элементов и широкого использованияинтегральных микросхем основное внимание при выполнении квалификационной работы должно бытьсосредоточено на расчетах нестандартных элементов, временных соотношений, оптимизации схемныхрешений, определении надежности устройств, тепловых расчетах, расчетах погрешностей, расчетахустойчивости к внешним воздействиям и т.п.Результатом конструкторской разработки должна быть законченная сборочная единица(прибор, блок, элемент системы и т.п.), проработанная в объеме эскизного проекта.

Для ПО результатомразработки должен быть законченный функционирующий программный модуль, разработанный в объемеэскизного проекта.Разрабатываемая конструкция или ПО должны быть логически увязаны со всеми частямипроекта – функциональными, принципиальными электрическими схемами, блок-схемами алгоритмов,расчётными материалами.

Проработка конструкции или ПО должна быть полной и законченной. Студентдолжен назначить тип всех комплектующих изделий, выбрать и указать материалы. Должны быть такжерешены вопросы сопряжения проектируемой БТС, аппарата, устройства или ПО с другими блоками,узлами, аппаратами, системами, ПО.2.1.4. Электронная часть должна включать:− Критический обзор существующей аппаратуры по предложенной теме.− Сравнительная оценка технических характеристик отечественной и зарубежнойаппаратуры по предложенному направлению (таблица и анализ недостатков).

Выбор путиустранения выявленных недостатков.− Разработка медико-технических требований на аппарат.− Формирование основных медицинских и технических требований по ГОСТ15.013-94. Выбор класса электробезопасности по ГОСТ 50267.0-92− Разработка структурной схемы аппарата.− Выбор и обоснование функциональных узлов и их основных параметров.Описание принципа работы с временными диаграммами.− Разработка принципиальной схемы одного блока аппарата.− Обоснование выбора элементной базы. Формирование принципиальной схемыблока и описание принципа действия. Расчет элементов принципиальной схемы (дляаналоговых узлов) и математическое моделирование разрабатываемой схемы в средеMicroCAP.

При использовании микроконтроллеров должны быть представлены алгоритми текст программы на языке низкого уровня.− Перечень элементов.2.1.5. Часть, посвященная анализу и обработке биосигналов посвящена изучению методов спектральногоанализа, дискретного преобразования Фурье (ДПФ) и цифровой фильтрации биомедицинских сигналов взадачах проектирования программно-алгоритмического обеспечения и аппаратных средств медицинскойтехники.Теоретическая часть расчетно-пояснительной записки должна содержать:− описание биомедицинского сигнала, его количественные характеристики, методики получениясигналов, области применения в практической медицине,− недостатки прибора(ов), которые могут быть скорректированы, например, с помощью ДПФ,− обзор аналогов (для оригинальных приборов), обоснование необходимости преобразованиясигнала,− описание работы прибора(ов), параметры которого(ых) улучшаются,− описание используемых алгоритмов (быстрое преобразование Фурье, двумерное дискретное ПФ,цифровая фильтрация) при решении конкретной задачи,− графики исходного и преобразованного сигналов.2.1.6.