Laurea in Ingegneria Biomedica

Obiettivi

Comprendere i principi molecolari su cui si basa il meccanismo biologico e come questi determinino il funzionamento di strutture viventi più grandi e complesse

Prerequisiti

Non sono stati stabiliti prerequisiti.

Competenze

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per affrontare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG5 Capacità di pianificare, eseguire, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Capacità di comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE1 Comprensione e padronanza dei fondamenti delle materie scientifiche e tecniche di base, necessari per la risoluzione dei problemi che possono presentarsi nell’ingegneria biomedica.

CE2 Conoscere le proprietà chimiche e strutturali delle biomolecole e la loro relazione con le funzioni che svolgono nei sistemi biologici.

CE3 Conoscere l’organizzazione delle cellule e la relazione tra struttura e funzione dei loro componenti.

Risultati di apprendimento

RA-1 Possedere conoscenze e comprensione di base della biochimica strutturale dei sistemi biologici.

RA-2 Possedere conoscenze e comprensione dei principi di base della biocatalisi.

RA-3 Essere in grado di riconoscere tutti i componenti e gli organelli di una cellula tipo e di conoscerne le funzioni, oltre a identificare diversi tipi cellulari e a conoscerne l’organizzazione in un determinato tessuto.

RA-4 Comprendere la funzione dei compartimenti cellulari e come questi interagiscono tra loro.

RA-5 Essere in grado di riconoscere i diversi tessuti, nonché la loro localizzazione e funzione all’interno dell’organismo

Descrizione dei contenuti

Fondamenti di biochimica ed evoluzione della biochimica. Lipidi e membrane biologiche. Carboidrati e glucobiologia. Aminoacidi, proteine, enzimi e attività catalitiche. Nucleotidi e acidi nucleici. Struttura dei geni e dei cromosomi. Materiale genetico.

La cellula come struttura e funzione del sistema vivente; evoluzione cellulare. Compartimenti intracellulari: distribuzione intracellulare delle molecole e mantenimento della struttura cellulare. Il citoscheletro: componenti e funzioni. Giunzioni cellulari, adesione cellulare, matrice extracellulare. Nucleo cellulare: struttura e funzioni, metodi sperimentali per lo studio delle cellule.

Attività formative

A1: Lezione frontale 100%

A2: Attività di laboratorio 100%

A3: Seminario 100%

A4: Studio individuale 0%

A5: Prove di valutazione 100%

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l’eventualità che nel programma del corso possa essere definito un requisito diverso, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività didattiche del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

Il formato delle prove di valutazione potrà comprendere domande a scelta multipla, a risposta breve, a risposta aperta, risoluzione di problemi, casi pratici, prove di laboratorio o laboratori pratici, oppure la progettazione di prototipi, prodotti o modelli, da svolgere per iscritto o oralmente. Se del caso, il coordinatore comunicherà i dettagli relativi alla tipologia di prova da sostenere prima dello svolgimento delle prove

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E1. ES: Esami di conoscenza della materia, di risoluzione di esercizi, di ragionamento, ecc. 50%

E2. LB: Svolgimento di esercitazioni pratiche ed esame sul lavoro svolto durante le stesse. 20%

E3. PR: Presentazione di progetti o casi pratici. 2%0

E4. OR: Per le competenze relative all’uso degli strumenti e all’applicazione delle conoscenze, si svolgeranno prove scritte o al computer con contenuti specifici per materia. 5%

E5. EJ: Valutazione di esercizi, problemi, esercitazioni pratiche, ecc. 5%

E6. PC: Contributo dello studente alla qualità della didattica.

Calendario

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Bibliografia

Di base:

1.- Bruce Alberts

Biologia cellulare essenziale

Garland Science. 2013.

ISBN: 978-081534454

2.- Bruce Alberts

Biologia molecolare della cellula, quarta edizione

Garland Science. 2002.

ISBN: 978-081533218

Obiettivi

Conoscere le proprietà delle funzioni elementari. Effettuare operazioni su funzioni a variabile reale, calcolandone i limiti, determinandone la continuità, calcolandone le derivate e risolvendo problemi di ottimizzazione. Interpretare e utilizzare le proprietà e le tecniche fondamentali del calcolo differenziale e integrale in una o più variabili reali. Introdurre la variabile complessa e, in particolare, le funzioni complesse elementari e la loro integrazione. Eseguire l’interpolazione di Lagrange e a tratti. Il tutto con l’ausilio dello strumento di simulazione MATLAB.

Competenze

Di base e generali

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per formulare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze della professione in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE1 Comprensione e padronanza dei fondamenti delle materie scientifiche e tecniche di base, necessari per la risoluzione dei problemi che possono presentarsi nell’ingegneria biomedica.

Risultati di apprendimento

RA-1 Conoscere le proprietà fondamentali delle funzioni elementari e le loro caratteristiche più rilevanti.

RA-2 Operare e rappresentare funzioni reali di variabile reale, calcolarne i limiti, determinarne la continuità, calcolare le derivate e formulare e risolvere problemi di ottimizzazione.

RA-3 Risolvere problemi che richiedono l’applicazione delle conoscenze di calcolo differenziale e integrale.

RA-4 Interpretare e utilizzare le proprietà e le tecniche fondamentali del calcolo differenziale e integrale in una o più variabili reali.

RA-5 Individuare le applicazioni fondamentali della derivata e dell’integrale in una o più variabili reali.

RA-6 Applicare le conoscenze acquisite alla risoluzione di problemi concreti.

RA-7 Analizzare, valutare e interpretare i risultati ottenuti nella risoluzione dei problemi.

RA-8 Formulare e risolvere problemi di ottimizzazione a una o più variabili.

RA-9 Ragionare in modo astratto, con pensiero logico e algoritmico.

RA-10 Eseguire con agilità le operazioni matematiche.

Descrizione dei contenuti

Funzioni, limiti, continuità e differenziabilità. Calcolo differenziale a una e più variabili. Ottimizzazione. Interpolazione di Lagrange e a tratti. Integrazione numerica. Variabile complessa: funzioni complesse elementari e integrazione. Introduzione a Matlab.

Attività didattiche

Tipo 1. MG: Presentazione in aula dei concetti relativi alle discipline che compongono ciascuna materia e risoluzione di problemi che consentano allo studente di comprendere come affrontarli, nonché altre sessioni in presenza in gruppo quali lezioni di discussione, condivisione, ecc. Questa attività è al 100% in presenza.

Tipo 2. LB: Attività di laboratorio di difficoltà crescente che consentono allo studente di acquisire progressivamente la capacità di raggiungere l’autonomia nella risoluzione dei problemi e che danno luogo alla redazione di relazioni sulle esercitazioni. Questa attività è al 100% in presenza.

Tipo 3. SM: Seminari in piccoli gruppi per la risoluzione di problemi, la realizzazione di lavori, la presentazione e la discussione di casi pratici o progetti (individualmente o in piccoli gruppi). Questa attività è al 100% in presenza.

Tipo 4. TE: Studio individuale, redazione di relazioni, realizzazione di progetti, ecc. come lavoro indipendente dello studente o di un gruppo di studenti. Questa attività è a distanza.

Tipo 5. PE: Prove di valutazione.

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l’eventualità che nel relativo programma del corso possa essere definito un altro requisito, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività formative del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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VALUTAZIONE CONTINUA

*Funzioni, limiti, continuità, derivabilità, ottimizzazione (una variabile)

Compito 1: 5%, Verifica 1: 25%

* Funzioni, limiti, continuità, derivabilità, ottimizzazione (più variabili)

Compito 2: 5%, Verifica 2: 25%

* Integrazione

Compito 3: 5%, Verifica 3: 25%

* Interpolazione + Laboratorio

Verifica 4: 10%

Per applicare queste percentuali, è necessario che tutti i voti delle verifiche e delle prove di laboratorio siano pari o superiori a 3 punti su 10

SESSIONE ORDINARIA:

Il voto del laboratorio sarà quello ottenuto nel corso dell’anno e corrisponderà al 10% del voto finale. Il restante 90% corrisponderà alle prove che verranno proposte durante l’esame.

SESSIONE STRAORDINARIA:

Il voto del laboratorio sarà quello ottenuto durante il corso e costituirà il 10% del voto finale. Il restante 90% sarà costituito dagli esercizi che verranno proposti durante l’esame.

Calendario

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Bibliografia

Di base:

1.- Larson, Ron

Calcolo

Messico: McGraw-Hill, 2015. 2015.

ISBN: 9781456239565

2.- Salas/Hille/Etgen

Calcolo

Reverté S.A.. 2002.

ISBN: 8429151567

3.- Spivak, Michael

Calcolo infinitesimale

Barcellona [ecc.]: Reverté, 1994. 1994.

ISBN: 8429151362

4.- Stewart, James

Calcolo: concetti e contesti

Messico [ecc.] : International Thomson, 2006. 2006.

ISBN: 9706865438

Obiettivi

Lo studio del Disegno Tecnico Metrico si contraddistingue soprattutto per il suo carattere formativo e per l’insieme di conoscenze volte a costruire uno schema mentale che, insieme alla Matematica e alla Fisica,

, consenta di affrontare lo studio delle materie tecnologiche del corso di laurea con una base solida e stabile. Inoltre, fornisce allo studente le conoscenze di base per definire qualsiasi elemento geometrico o interpretarne qualsiasi rappresentazione, nel rispetto delle normative vigenti e utilizzando gli

strumenti di disegno impiegati nell’industria.

Grazie a questo corso, lo studente sarà in grado di:

- Creare una base di conoscenze fondata su concetti e costruzioni spaziali.

- Migliorare la capacità di ragionamento.

- Migliorare la percezione spaziale.

- Facilitare il calcolo di aree e volumi di ogni tipo di solido.

- Avvicinarsi alle procedure della geometria proiettiva in vista del successivo studio delle coniche e delle superfici.

Prerequisiti

Non sono necessari.

Competenze

Oltre a contribuire all’acquisizione delle competenze di base e generali (CB), il presente corso, una volta completato dallo studente, porta all’acquisizione delle competenze di seguito elencate.

COMPETENZE di base e generali:

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per affrontare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze della professione in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

COMPETENZE specifiche:

CE1 Comprensione e padronanza dei fondamenti delle materie scientifiche e tecniche di base, necessari per la risoluzione dei problemi che possono presentarsi nell’ingegneria biomedica.

CE6 Padroneggiare i principi di progettazione e analisi ingegneristica e la metodologia scientifica per la risoluzione di problemi nell’ingegneria biomedica, acquisendo la capacità di innovare nel campo della tecnologia biomedica in situazioni reali in diverse aree di applicazione in contesti aziendali o istituzionali.

CE10 Progettare, sviluppare, valutare e mantenere apparecchiature protesiche e organi artificiali, nonché apparecchiature volte a sostituire o migliorare le funzioni corporee, apparecchiature terapeutiche e riabilitative e le relative procedure.

CE11 Capacità di utilizzare la simulazione assistita da computer per sviluppare e comprendere le relazioni fisiologiche.

CE13 Realizzare e gestire progetti nel campo dell’ingegneria biomedica.

CE16 Conoscere e applicare le implicazioni etiche, legali e normative nella risoluzione dei problemi di ingegneria biomedica.

Risultati di apprendimento

RA-1 Interpretare ed elaborare disegni di rappresentazione dei prodotti secondo diversi sistemi di normazione.

RA-2 Rappresentare diversi tipi di componenti nel rispetto delle norme di disegno tecnico.

RA-3 Quotare e definire le tolleranze necessarie dei componenti che formano un insieme meccanico nel rispetto delle norme di disegno tecnico.

RA-4 Conoscere gli elementi meccanici di base e standardizzati.

RA-6 Utilizzare gli strumenti informatici, tramite sistemi CAD 2D e 3D, per la rappresentazione grafica di componenti industriali.

RA-7 Realizzare modelli virtuali di base dei prodotti.

RA-8 Lavorare in team all’interno di piccoli gruppi.

Descrizione dei contenuti

Sistemi di proiezione. Standardizzazione. Tagli e sezioni. Quotatura. Teoria degli insiemi. Tolleranze. Elementi commerciali. Introduzione a Catia o software simili. Modellazione. Simulazione. Applicazioni. Ottenimento di modelli 3D.

1.- Introduzione alla rappresentazione grafica in ingegneria e al disegno tecnico.

- Costruzioni geometriche sul piano.

- Introduzione ai sistemi di rappresentazione.

- Elementi di geometria descrittiva.

BLOCCO A: NORMALIZZAZIONE E VISUALIZZAZIONE: Software FUSION 360.

2. NORMALIZZAZIONE.

- Formati standardizzati.

- Scale.

- Viste normalizzate.

- Metodi di proiezione.

- Sezioni.

- Quotatura.

3. SISTEMA ASSONOMETRICO.

4.- PROSPETTIVA A CAVALLO.

5.- PROSPETTIVA CONICA.

BLOCCO B: RAPPRESENTAZIONE ASSISTITA DA COMPUTER.

6.- RAPPRESENTAZIONE ASSISTITA DA COMPUTER: Software CATIA.

BLOCCO C: RAPPRESENTAZIONE ASSISTITA DA COMPUTER.

7.- RAPPRESENTAZIONE ASSISTITA DA COMPUTER: software FUSION 360.

Attività formative

Le attività formative che saranno svolte affinché lo studente acquisisca le competenze previste nel corso di questa materia e sia in grado di raggiungere i risultati attesi dal lavoro svolto:

Tipo 1. MG: Presentazione in aula dei concetti relativi alle discipline che compongono ciascuna materia e risoluzione di problemi che consentano allo studente di apprendere come affrontarli, nonché altre sessioni in presenza in gruppo quali lezioni di discussione, condivisione, ecc. Questa attività è al 100% in presenza.

Tipo 2. LB: Attività di laboratorio di difficoltà crescente che consentono allo studente di acquisire progressivamente la capacità di raggiungere l’autonomia nella risoluzione dei problemi e che danno luogo alla redazione di relazioni sulle esercitazioni. Questa attività è al 100% in presenza.

Tipo 3. SM: Seminari in piccoli gruppi per la risoluzione di problemi, la realizzazione di lavori, la presentazione e la discussione di casi pratici o progetti (individualmente o in piccoli gruppi). Questa attività è al 100% in presenza.

Tipo 4. TE: Studio individuale, redazione di relazioni, realizzazione di progetti, ecc. come lavoro indipendente dello studente o di un gruppo di studenti. Questa attività è a distanza.

Tipo 5. PE: Prove di valutazione.

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l’eventuale definizione di altri requisiti nel relativo programma del corso, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività formative del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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La valutazione dello studente terrà conto di:

Lo svolgimento delle esercitazioni, la redazione di relazioni sul lavoro svolto, l’impegno e l’interesse dimostrati durante lo svolgimento delle stesse, nonché le prove scritte relative al lavoro sperimentale.

La risoluzione dei problemi proposti, la consegna e la presentazione dei lavori di gruppo. L’elaborazione di casi pratici.

Esami scritti che vertono sui contenuti trattati durante le attività didattiche svolte in aula.

Prove di valutazione

Il formato delle prove di valutazione potrà comprendere domande a scelta multipla, a risposta breve, a risposta aperta, risoluzione di problemi, casi pratici, prove di laboratorio o laboratori pratici, oppure la progettazione di prototipi, prodotti o modelli, da svolgere per iscritto o oralmente. Se del caso, il coordinatore comunicherà i dettagli relativi alla tipologia di prova da sostenere prima dello svolgimento delle stesse.

I risultati ottenuti dallo studente nelle materie saranno valutati in base alla seguente scala numerica da 0 a 10, con un decimale, alla quale potrà essere aggiunta la corrispondente valutazione qualitativa:

a. 0-4,9: Insufficiente (SS).

b. 5,0-6,9: Promosso (AP).

c. 7,0-8,9: Buono (NT).

d. 9,0-10: Eccellente (SB).

La menzione «Matrícula de Honor» sarà assegnata agli studenti che abbiano ottenuto un voto pari o superiore a 9,0. Il loro numero non potrà superare il cinque per cento degli studenti iscritti alla materia nel corrispondente anno accademico, salvo nel caso in cui il numero di studenti iscritti sia inferiore a 20, nel qual caso potrà essere concessa una sola «Matrícula de Honor».

VALUTAZIONE CONTINUA:

Per calcolare il voto dello studente nell’ambito della valutazione continua, ogni blocco sarà ponderato con i seguenti pesi:

30% BLOCCO A: NORMALIZZAZIONE.

25% ESAME DI NORMALIZZAZIONE.

5% CONSEGNA DEGLI ESERCIZI DI NORMALIZZAZIONE.

35% BLOCCO B: RAPPRESENTAZIONE ASSISTITA DA COMPUTER: CATIA

15% ESAME CATIA.

15% PROGETTO CATIA.

5% CONSEGNA DEGLI ESERCIZI DEL LABORATORIO CATIA.

35% BLOCCO C: NORMALIZZAZIONE ASSISTITA DA COMPUTER: FUSIÓN 360

15% ESAME FUSION 360.

15% PROGETTO FUSIÓN 360.

5% CONSEGNA DEGLI ESERCIZI del laboratorio FUSIÓN 360.

Per poter calcolare la media tra i diversi Blocchi e superare l’esame tramite valutazione continua, è necessario ottenere almeno un 3,5 in ciascuno dei Blocchi.

Se il voto ottenuto con questa procedura è pari o superiore a 5, lo studente avrà superato il corso tramite valutazione continua.

SESSIONE ORDINARIA:

Nella sessione ordinaria lo studente ha a disposizione le seguenti alternative:

A.- Potrà mantenere il voto dei moduli in cui ha ottenuto un punteggio pari o superiore a 5 nella valutazione continua e sostenere l’esame della o delle materie dei moduli valutati con un voto inferiore a 5. Per poter calcolare la media tra i diversi blocchi e superare l’esame nella sessione ordinaria, è necessario ottenere almeno un 3,5 in ciascuno dei blocchi.

B.- Sostenere l’esame dell’intera materia; in tal caso, non si applica alcun voto minimo in nessuno dei blocchi per superare la materia.

Per calcolare il voto della sessione ordinaria, ogni blocco sarà ponderato con i seguenti pesi:

30% BLOCCO A: NORMALIZZAZIONE.

35% BLOCCO B: RAPPRESENTAZIONE ASSISTITA DA COMPUTER: CATIA

35% BLOCCO B: NORMALIZZAZIONE ASSISTITA DA COMPUTER: FUSIÓN 360

SESSIONE STRAORDINARIA:

Nella sessione ordinaria lo studente ha a disposizione le seguenti alternative:

A.- Potrà mantenere il voto dei Blocchi in cui ha ottenuto una valutazione pari o superiore a 5 nella valutazione continua e sostenere l’esame della o delle materie dei Blocchi valutati con un voto inferiore a 5. Per poter calcolare la media tra i diversi blocchi e superare l’esame nella sessione ordinaria, è necessario ottenere almeno un 3,5 in ciascuno dei blocchi.

B.- Sostenere l’esame dell’intera materia; in tal caso, non si applica alcun voto minimo in nessuno dei blocchi per superare la materia.

Per calcolare il voto della sessione straordinaria, ogni blocco sarà ponderato con i seguenti pesi:

30% BLOCCO A: NORMALIZZAZIONE.

35% BLOCCO B: RAPPRESENTAZIONE ASSISTITA DA COMPUTER: CATIA

35% BLOCCO C: NORMALIZZAZIONE ASSISTITA DA COMPUTER: FUSION 360

Calendario

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Prerequisiti

Non applicabile.

Competenze

Competenze di base e generali

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per affrontare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze della professione in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE1 Comprensione e padronanza dei fondamenti delle materie scientifiche e tecniche di base, necessari per la risoluzione dei problemi che possono presentarsi nell’ingegneria biomedica.

CE6 Padroneggiare i principi di progettazione e analisi ingegneristici e la metodologia scientifica per la risoluzione di problemi nell’ingegneria biomedica, acquisendo la capacità di innovare nel campo della tecnologia biomedica in situazioni reali in diverse aree di applicazione in contesti aziendali o istituzionali.

Risultati di apprendimento

RA-1 Conoscere e padroneggiare i concetti di base relativi alle leggi generali della meccanica e della meccanica dei fluidi, nonché la loro applicazione alla risoluzione di problemi specifici dell’ingegneria biomedica.

RA-2 Applicare le conoscenze acquisite alla risoluzione di problemi reali.

RA-3 Svolgere attività di ricerca su argomenti specifici.

RA-4 Raccogliere informazioni provenienti da diverse fonti e in diversi formati, comprendere in modo globale le informazioni raccolte e trasmetterle a terzi.

RA-5 Saper documentare un processo di misurazione di dati sperimentali per quanto riguarda i suoi fondamenti, la strumentazione richiesta e le condizioni in cui è valido.

RA-6 Condurre esperimenti nei laboratori di fisica.

RA-7 Analizzare, valutare e interpretare i risultati ottenuti nelle prove effettuate in laboratorio tramite relazioni scritte.

RA-8 Lavorare in team all’interno di piccoli gruppi.

Descrizione dei contenuti

- Vettori.

- Cinematica della particella. Movimento relativo.

- Dinamica della particella.

- Lavoro ed energia.

- Oscillazioni.

- Sistemi di particelle. Geometria delle masse.

- Statica e dinamica del solido rigido.

- Biomeccanica.

- Onde piane nella materia. Interferenze e diffrazione.

- Principi di fisica dei fluidi. Spinte e galleggiamento.

- Fluidi in movimento. Continuità.

Attività didattiche

Tipo 1. MG: Presentazione in aula dei concetti relativi alle discipline che compongono ciascuna materia e risoluzione di problemi che consentano allo studente di apprendere come affrontarli, nonché altre sessioni in presenza in gruppo quali lezioni di discussione, condivisione, ecc. Questa attività è al 100% in presenza.

Tipo 2. LB: Attività di laboratorio di difficoltà crescente che consentono allo studente di acquisire progressivamente la capacità di raggiungere l’autonomia nella risoluzione dei problemi e che danno luogo alla redazione di relazioni sulle esercitazioni. Questa attività è al 100% in presenza.

Tipo 3. SM: Seminari in piccoli gruppi per la risoluzione di problemi, la realizzazione di lavori, la presentazione e la discussione di casi pratici o progetti (individualmente o in piccoli gruppi). Questa attività è al 100% in presenza.

Tipo 4. TE: Studio individuale, redazione di relazioni, realizzazione di progetti, ecc. come lavoro indipendente dello studente o di un gruppo di studenti. Questa attività è a distanza.

Tipo 5. PE: Prove di valutazione.

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l’eventuale definizione di altri requisiti nel relativo programma del corso, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività formative del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

Il formato delle prove di valutazione potrà comprendere domande a scelta multipla, a risposta breve, a risposta aperta, risoluzione di problemi, casi pratici, prove di laboratorio o laboratori pratici, oppure la progettazione di prototipi, prodotti o modelli, da svolgere per iscritto o oralmente. Se del caso, il coordinatore comunicherà i dettagli relativi alla tipologia di prova da svolgere prima dello svolgimento delle prove stesse.

Valutazione continua:

1. Esami parziali: due esami di verifica delle conoscenze della materia, di risoluzione di esercizi, di ragionamento, di analisi di casi pratici, di realizzazione di progetti o casi pratici, ecc. 70% (35% ciascuno). Per superare il corso tramite valutazione continua è necessario ottenere in entrambi gli esami parziali un voto (su 10) pari o superiore a 4.

2. Esercitazioni di laboratorio: Svolgimento delle esercitazioni e redazione di relazioni sul lavoro svolto durante le stesse. 20%. È necessario superare il laboratorio per poter accedere alla valutazione continua, con un voto pari o superiore a 5.

3. Sessioni di lavoro in classe: valutazione di esercizi, problemi, esercitazioni pratiche, ecc. 10%

*Per poter accedere alla valutazione continua, sarà necessario aver frequentato almeno il 60% delle sessioni didattiche del corso.

Sessione ordinaria:

1. Esame finale ordinario: un esame di conoscenza della materia, di risoluzione di esercizi, di ragionamento, di analisi di casi pratici, di realizzazione di progetti o casi pratici, ecc. che comprenda tutti i contenuti del corso. 80%

2. Voto ottenuto nelle esercitazioni di laboratorio. 20%

Sessione straordinaria:

1. Esame. 100%

Calendario

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Bibliografia

Di base:

1.- Alonso, Finn

Fisica

Addison-Wesley. 1993.

ISBN: 978-0-201-002

2.- Serway

Fondamenti di fisica

Cengage. 2012.

ISBN: 978-607-481-8

3.- Villar, López, Cussó

Fondamenti fisici dei processi biologici

ECU. 2013.

ISBN: 9788415941385

4.- Young, Freedman, Sears, Zemansky

Fisica universitaria

Addison-Wesley. 2009.

ISBN: 978-607-442-2

Obiettivi

Obiettivo generale

Studiare i fondamenti della chimica e applicarli con esempi specifici nel settore sanitario, sia per quanto riguarda i farmaci di uso quotidiano negli ospedali, sia per quanto riguarda i metodi di diagnostica per immagini.

Prerequisiti

Non sono stati stabiliti prerequisiti.

Competenze

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per affrontare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE1 Comprensione e padronanza dei fondamenti delle materie scientifiche e tecniche di base, necessari per la risoluzione dei problemi che possono presentarsi nell’ingegneria biomedica.

CE6 Padroneggiare i principi di progettazione e analisi ingegneristica e la metodologia scientifica per la risoluzione di problemi nell’ingegneria biomedica, acquisendo la capacità di innovare nel campo della tecnologia biomedica in situazioni reali in diverse aree di applicazione in contesti aziendali o istituzionali.

Risultati di apprendimento

RA-1 Comprendere e applicare i principi di base della chimica generale, organica e inorganica e le loro applicazioni nell’ingegneria.

RA-2 Conoscere i concetti di base e le leggi fondamentali della chimica relative a: elementi chimici e legami; termochimica e cinetica chimica; gas ideali; equilibrio chimico; chimica organica e inorganica applicata.

RA-3 Possedere le basi chimiche necessarie per l’apprendimento successivo di altre materie

RA-4 Utilizzare gli strumenti e le tecniche di base di un laboratorio chimico e applicare le norme fondamentali di sicurezza e autoprotezione

Descrizione dei contenuti

Struttura atomica della materia. Elementi chimici. Tavola periodica. Configurazioni elettroniche. Legame. Legame covalente, legame ionico, legame covalente coordinato. Legami intermolecolari. Equilibrio chimico. Reazioni chimiche e calcolo del reagente limitante. Reazioni acido-base e ossido-riduzione; aggiustamento con il metodo ione-elettrone. Acidi, basi e sali. Stati di aggregazione della materia. Isotopi. Tavola dei nuclidi. Radiofarmaci. Preparazione di soluzioni. Calcoli. Composti organici. Differenze rispetto ai composti inorganici. L’acqua come solvente di composti organici e inorganici. Reazioni di idrolisi.

Attività formative

MG: Presentazione in aula dei concetti relativi alle discipline che compongono ciascuna materia e risoluzione di problemi che consentano allo studente di comprendere come affrontarli, nonché altre sessioni in presenza in gruppo quali lezioni di discussione, condivisione, ecc. Questa attività è al 100% in presenza.

LB: Attività di laboratorio di difficoltà crescente che consentono allo studente di acquisire progressivamente la capacità di raggiungere l’autonomia nella risoluzione dei problemi e che danno luogo alla redazione di relazioni sulle esercitazioni. Questa attività è al 100% in presenza.

SM: Seminari in piccoli gruppi per la risoluzione di problemi, la realizzazione di lavori, la presentazione e la discussione di casi pratici o progetti (individualmente o in piccoli gruppi). Questa attività è al 100% in presenza.

TE: Studio individuale, redazione di relazioni, realizzazione di progetti, ecc. come lavoro autonomo dello studente o di un gruppo di studenti. Questa attività è a distanza. 0%

PE: Prove di valutazione. 100%

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l’eventualità che nel relativo programma del corso possa essere definito un altro requisito, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività formative del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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ES: Esami scritti che riassumono l’insieme delle attività formative svolte in aula.

LB: Rendimento in laboratorio durante lo svolgimento delle esercitazioni.

EJ: Partecipazione in classe tramite presentazioni

Appendice

BIBLIOGRAFIA

1) Rayner-Canham, Geoff. Chimica inorganica descrittiva, 2ª edizione. Pearson Educación, Messico, 2000.

2) Raymond Chang e Kenneth A. Goldsby. Chimica. 11ª edizione. McGraw Hill, 2013

3) Ralph H. Petrucci, F. Geoffrey Herring, Jeffry D. Madura e Carey Bissonnette. Chimica generale. Decima edizione. PEARSON EDUCACIÓN, S. A., Madrid, 2011

4) R; Ana I Bárcena M. Chimica 2° anno di liceo. Savia. Ediciones SM. 2016

5) Chimica Facile. Francisco Navarro. 4ª edizione. 2019.

Obiettivi

Risolvere problemi relativi a sistemi di equazioni simili a quelli che si possono incontrare in un problema di ingegneria. Risolvere problemi di algebra matriciale simili a quelli che si possono incontrare in un problema di ingegneria. Risolvere problemi relativi agli spazi vettoriali simili a quelli che si possono incontrare in un problema di ingegneria. Applicare le conoscenze acquisite alla risoluzione di problemi reali. Comprendere l’enunciato di un problema e adottare una strategia di risoluzione corretta. Utilizzare con rigore il linguaggio matematico.

Prerequisiti

Non applicabile

Competenze

Competenze di base e generali:

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per formulare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze della professione in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Competenze specifiche:

CE1 Comprensione e padronanza dei fondamenti delle materie scientifiche e tecniche di base, necessari per la risoluzione dei problemi che possono presentarsi nell’ingegneria biomedica.

Risultati di apprendimento

RA-1 Risolvere problemi relativi a sistemi di equazioni simili a quelli che si possono incontrare in un problema di ingegneria.

RA-2 Risolvere problemi di algebra matriciale simili a quelli che si possono incontrare in un problema di ingegneria.

RA-3 Risolvere problemi relativi agli spazi vettoriali simili a quelli che si possono incontrare in un problema di ingegneria.

RA-4 Applicare le conoscenze acquisite alla risoluzione di problemi reali.

RA-5 Analizzare, valutare e interpretare i risultati ottenuti nella risoluzione dei problemi.

RA-6 Ragionare in modo astratto, con pensiero logico e algoritmico.

RA-7 Eseguire con agilità le operazioni matematiche.

RA-8 Comprendere l’enunciato di un problema e adottare una strategia di risoluzione corretta.

RA-9 Utilizzare con rigore il linguaggio matematico.

Descrizione dei contenuti

Matrici, determinanti ed equazioni lineari. Eliminazione gaussiana. Rang. Inversa di una matrice. Spazi vettoriali. Indipendenza lineare. Basi. Dimensione. Sottospazi. Trasformazioni lineari. Autovalori e autovettori. Nucleo e immagine di una trasformazione lineare. Matrice di una trasformazione lineare. Diagonalizzazione. Prodotto scalare. Ortogonalità. Proiezione ortogonale.

Attività didattiche

Tipo 1. MG: Presentazione in aula dei concetti relativi alle discipline che compongono ciascuna materia e risoluzione di problemi che consentano allo studente di apprendere come affrontarli, nonché altre sessioni in presenza in gruppo quali lezioni di discussione, condivisione, ecc. Questa attività è al 100% in presenza.

Tipo 2. LB: Attività di laboratorio di difficoltà crescente che consentono allo studente di acquisire progressivamente la capacità di raggiungere l’autonomia nella risoluzione dei problemi e che danno luogo alla redazione di relazioni sulle esercitazioni. Questa attività è al 100% in presenza.

Tipo 3. SM: Seminari in piccoli gruppi per la risoluzione di problemi, la realizzazione di lavori, la presentazione e la discussione di casi pratici o progetti (individualmente o in piccoli gruppi). Questa attività è al 100% in presenza.

Tipo 4. TE: Studio individuale, redazione di relazioni, realizzazione di progetti, ecc. come lavoro indipendente dello studente o di un gruppo di studenti. Questa attività è a distanza.

Tipo 5. PE: Prove di valutazione.

Sistema e criteri di valutazione

*Spazio dei vettori e delle matrici, Operazioni con le matrici, Determinanti, Sistemi di equazioni lineari.

Consegna 1: 5%, Verifica 1: 25%

* Spazi vettoriali, Applicazioni lineari, Forme quadratiche

Compito 2: 5%, Verifica 2: 25%

* Spazi vettoriali euclidei, autovalori, endomorfismi diagonalizzabili

Compito 3: 5%, Verifica 3: 25%

* Laboratorio

Verifica 4: 10%

Appendice

La crisi sanitaria causata dalla pandemia di COVID-19 ha portato all’adozione di misure di sicurezza eccezionali che, volte a prevenire la diffusione del virus, hanno inevitabilmente influito sul modo in cui docenti e studenti interagiscono nell’ambito della didattica in presenza. Ciò ha avuto ripercussioni sul normale svolgimento delle lezioni che, fintantoché saranno in vigore le suddette misure, potrà subire variazioni, con ripercussioni in particolare sulla metodologia didattica e di valutazione.

Bibliografia

Di base:

1.- Burgos Román, Juan de

Algebra lineare: definizioni, teoremi e risultati

Madrid: García-Maroto, 2007. 2007.

ISBN: 8493527165

2.- Eugenio Hernández

Algebra lineare e geometria

Gruppo Anaya Pubblicazioni Generali. 2012.

ISBN: 9788478291298

Prerequisiti

Robotica medica e apparecchiature tecnologiche in ambito sanitario:

Aver frequentato i seguenti corsi: Matematica / Mathematics, Scienze naturali, Informatica, Fondamenti di ingegneria elettrica, Fondamenti di ingegneria elettronica, Controllo e automazione / Fondamenti di ingegneria elettronica, di controllo e di automazione

Competenze

Di base e generali:

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per affrontare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG3 Capacità di leadership, iniziativa, spirito imprenditoriale e innovazione.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze professionali in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE4 Conoscere i principali sviluppi dell’ingegneria biomedica utilizzati nel settore sanitario.

CE7 Conoscere le tecniche che consentono il rilevamento, la captazione, la condizionatura, l’acquisizione e l’elaborazione di segnali e variabili fisiologiche.

CE9 Conoscere le tecniche che consentono lo sfruttamento e lo sviluppo di tecnologie per l’acquisizione, l’elaborazione e la trasmissione di immagini mediche relative a dettagli anatomici e funzioni fisiologiche, che rendano possibile l’analisi dell’anatomia e della fisiologia interne, in modo da contribuire e supportare la diagnosi e la terapia clinica degli esseri umani.

Risultati di apprendimento

RA-1 Acquisire conoscenze che consentano di definire il ruolo della bioingegneria nel mondo attuale.

RA-2 Conoscere e comprendere i fondamenti e gli usi clinici delle apparecchiature di imaging medico.

RA-3 Conoscere e comprendere i fondamenti, le caratteristiche e l’utilizzabilità dei diversi tipi e impieghi delle apparecchiature (diagnostiche, terapeutiche e di supporto vitale).

Descrizione dei contenuti

Aspetti fondamentali della bioingegneria

Introduzione all’ingegneria biomedica: il ruolo di un ingegnere biomedico. Concetti di base sulla strumentazione medica e sui dispositivi.

Immagini mediche: raggi X, medicina nucleare, risonanza magnetica, ecografia e ottica medica. Fondamenti della biomedicina moderna: biologia cellulare e molecolare, genomica e bioinformatica. Medicina rigenerativa e ingegneria dei tessuti.

Attività formative

Tipo 1. MG: Presentazione in aula dei concetti relativi alle discipline che compongono ciascuna materia e risoluzione di problemi che consentano allo studente di comprendere come affrontarli, nonché altre sessioni in presenza di gruppo quali lezioni di discussione, condivisione, ecc. Questa attività è al 100% in presenza.

Tipo 2. LB: Attività di laboratorio di difficoltà crescente che consentono allo studente di acquisire progressivamente la capacità di raggiungere l’autonomia nella risoluzione dei problemi e che danno luogo alla redazione di relazioni sulle esercitazioni. Questa attività è al 100% in presenza.

Tipo 3. SM: Seminari in piccoli gruppi per la risoluzione di problemi, la realizzazione di lavori, la presentazione e la discussione di casi pratici o progetti (individualmente o in piccoli gruppi). Questa attività è al 100% in presenza.

Tipo 4. TE: Studio individuale, redazione di relazioni, realizzazione di progetti, ecc. come lavoro indipendente dello studente o di un gruppo di studenti. Questa attività è a distanza.

Tipo 5. PE: Prove di valutazione.

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l’eventualità che nel relativo programma del corso possa essere definito un altro requisito, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività formative del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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E1. ES: 60

E2. LB: 50

E2. PR: 50

E4. OR: 30

E5. EJ: 20

E6. PC: 10

Prerequisiti

Non sono stati stabiliti prerequisiti.

Competenze

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per affrontare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze della professione in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE1 Comprensione e padronanza dei fondamenti delle materie scientifiche e tecniche di base, necessari per la risoluzione dei problemi che possono presentarsi nell’ingegneria biomedica.

CE6 Padroneggiare i principi di progettazione e analisi ingegneristica e la metodologia scientifica per la risoluzione di problemi nell’ingegneria biomedica, acquisendo la capacità di innovare nel campo della tecnologia biomedica in situazioni reali in diverse aree di applicazione in contesti aziendali o istituzionali.

Risultati di apprendimento

RA-1 Comprendere e applicare le leggi e i concetti fondamentali della termodinamica, con particolare attenzione alle loro applicazioni nell’ingegneria biomedica

RA-2 Conoscere e padroneggiare le leggi che regolano l’elettrostatica.

RA-3 Comprendere i modelli matematici che spiegano questi fenomeni

RA-4 Comprendere e applicare il metodo scientifico

RA-5 Applicare le conoscenze acquisite alla risoluzione di problemi reali.

RA-6 Svolgere attività di ricerca di base su argomenti specifici.

RA-7 Raccogliere informazioni provenienti da diverse fonti e in diversi formati, comprendere in modo globale le informazioni raccolte e trasmetterle a terzi.

RA-8 Saper documentare un processo di misurazione dei dati sperimentali per quanto riguarda i suoi fondamenti, la strumentazione necessaria e le condizioni in cui è valido.

RA-9 Condurre esperimenti nei laboratori di fisica.

RA-10 Analizzare, valutare e interpretare i risultati ottenuti nelle prove effettuate in laboratorio mediante relazioni scritte.

RA-10 Lavorare in team all’interno di piccoli gruppi.

Descrizione dei contenuti

Elettrostatica: La carica elettrica e le sue proprietà. Isolanti, conduttori e semiconduttori. Legge di Coulomb. Campo elettrico. Legge di Gauss per il campo elettrico. Potenziale elettrico. Capacità elettrica. Elettrodinamica: carica, corrente, tensione e potenza. Resistenza. Legge di Ohm. Leggi di Kirchhoff e applicazioni. Energia elettrica e potenza.

Termodinamica; sistemi termodinamici. Temperatura e calore. Lavoro. Il primo principio della termodinamica. Il secondo principio della termodinamica. Cicli e macchine termiche. Rendimento. Secondo principio. Entropia. Terzo principio. Termodinamica biologica. Energia libera. Energetica degli esseri viventi. Termodinamica statistica

Attività didattiche

MG Presentazione in aula dei concetti relativi alle discipline che compongono ciascuna materia e risoluzione di problemi che consentano allo studente di apprendere come affrontarli, nonché altre sessioni in presenza in gruppo quali lezioni di discussione, condivisione, ecc. Questa attività è al 100% in presenza.

LB Attività di laboratorio di difficoltà crescente che consentono allo studente di acquisire progressivamente la capacità di raggiungere l’autonomia nella risoluzione dei problemi e che danno luogo alla stesura di relazioni sulle esercitazioni. Questa attività è al 100% in presenza.

SM: Seminari in piccoli gruppi per la risoluzione di problemi, la realizzazione di lavori, la presentazione e la discussione di casi pratici o progetti (individualmente o in piccoli gruppi). Questa attività è al 100% in presenza.

TE: Studio individuale, redazione di relazioni, realizzazione di progetti, ecc. come lavoro indipendente dello studente o di un gruppo di studenti. Questa attività è a distanza. 0%

PE: Prove di valutazione. 100%

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l’eventuale definizione di altri requisiti nel relativo programma del corso, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività formative del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

Il formato delle prove di valutazione potrà comprendere domande a scelta multipla, a risposta breve, a risposta aperta, risoluzione di problemi, casi pratici, prove di laboratorio o laboratori pratici, oppure la progettazione di prototipi, prodotti o modelli, da svolgere per iscritto o oralmente. Se del caso, il coordinatore comunicherà i dettagli relativi alla tipologia di prova da sostenere prima dello svolgimento delle stesse.

La valutazione continua è strutturata nelle seguenti sezioni:

Prove scritte (70% del voto). Il corso è strutturato in due blocchi: Elettricità e Termodinamica. Al termine di ciascuno di essi, si terrà un esame parziale, che varrà il 35% del voto. Sarà necessario ottenere un voto pari o superiore a 3,5 (su 10) in entrambi gli esami parziali per poter accedere alla valutazione continua.

Risoluzione di problemi. Lavoro in classe (10% del voto).

Esercitazioni di laboratorio (20% del voto). Tre esercitazioni nel corso del semestre con consegna di una relazione. Per poter accedere alla valutazione continua sarà necessario superare le esercitazioni di laboratorio con un voto pari o superiore a 5 (su 10).

In caso di mancato superamento del corso tramite valutazione continua, il voto nella sessione ordinaria sarà: Esame finale ordinario a giugno (80%) + Esercitazioni di laboratorio (20%).

In caso di mancato superamento della materia nella sessione ordinaria, la sessione straordinaria consisterà esclusivamente in un esame finale (100% del voto).

Obiettivi

1. Conoscere i tessuti del corpo umano

2. Comprendere come questi tessuti si associano per formare sistemi e apparati

3. Conoscere i diversi sistemi e apparati del corpo umano, le strutture che li compongono e le loro funzioni

4. Saper identificare queste strutture

Prerequisiti

Nessuno

Competenze

Di base e generali

CB2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze della professione in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE1 Comprensione e padronanza dei fondamenti delle materie scientifiche e tecniche di base, necessari per la risoluzione dei problemi che possono presentarsi nell’ingegneria biomedica.

CE5 Conoscere i fondamenti del corretto funzionamento fisiologico, anatomico e biochimico dell’essere umano, per affrontare qualsiasi patologia e proporre una soluzione tecnologica nell’ambito dell’ingegneria biomedica che possa contribuire a risolvere il problema o, quantomeno, a migliorare la qualità della vita di chi ne soffre.

Risultati di apprendimento

RA-1 Conoscere i fondamenti e i principi dell’anatomia e della fisiologia, nonché la loro terminologia di base e specifica.

RA-2 Essere in grado di identificare i diversi sistemi e apparati del corpo umano e i principali organi che lo compongono.

Descrizione dei contenuti

Introduzione all’anatomia. Anatomia del sistema nervoso. Anatomia dell’apparato urinario. Anatomia dell’apparato cardiovascolare. Apparato respiratorio. Apparato urogenitale. Apparato locomotore. Sistema endocrino. Organi di senso. Sistema immunitario. Apparati digestivo, escretore, respiratorio, endocrino ed emolinfatico. Osteologia.

Attività didattiche

Tipo 1. MG: Presentazione in aula dei concetti relativi alle discipline che compongono ciascuna materia e risoluzione di problemi che consentano allo studente di apprendere come affrontarli, nonché altre sessioni in presenza in gruppo quali lezioni di discussione, condivisione, ecc. Questa attività è al 100% in presenza.

Tipo 2. LB: Attività di laboratorio di difficoltà crescente che consentono allo studente di acquisire progressivamente la capacità di raggiungere l’autonomia nella risoluzione dei problemi e che danno luogo alla redazione di relazioni sulle esercitazioni. Questa attività è al 100% in presenza.

Tipo 3. SM: Seminari in piccoli gruppi per la risoluzione di problemi, la realizzazione di lavori, la presentazione e la discussione di casi pratici o progetti (individualmente o in piccoli gruppi). Questa attività è al 100% in presenza.

Tipo 4. TE: Studio individuale, redazione di relazioni, realizzazione di progetti, ecc. come lavoro indipendente dello studente o di un gruppo di studenti. Questa attività è a distanza.

Tipo 5. PE: Prove di valutazione.

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l’eventualità che nel relativo programma del corso possa essere definito un altro requisito, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività formative del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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Es. 1: CO1Q2: Materia libera: 40%

Es. 2: Sessione ordinaria di giugno: Parte 2 oppure 1 e 2: 40%

Quaderno + Esame pratico: 5%+5%. Viene sommato dopo la sessione ordinaria se si è superato tutto. Non viene conservato per la sessione straordinaria.

Frequenza + Partecipazione: 5%+5%: Vengono sommati dopo la sessione ordinaria se si è superato tutto. Non vengono conservati per la sessione straordinaria.

Sessione straordinaria: Vengono mantenute le parti superate, ma non i punteggi ottenuti con la valutazione continua.

Bibliografia

Di base:

1.- Patton, Kevin T.

Anatomia e fisiologia. /

Elsevier, 2013.

ISBN: 9788490221082

Complementare:

2.- Drake, Richard L.

Gray. Anatomia per studenti. /

3ª ed.. Elsevier, 2015.

ISBN: 9788490228425

3.- Netter F

Atlante di anatomia umana

7ª ed.. Elsevier. 2019.

ISBN: 9788491134688

Altri:

4.- Gilroy, Anne M.

Prometheus:

Editorial Médica Panamericana. 2019.

ISBN: 9788498357080

5.- Patton K, Thibodeau G

Struttura e funzione del corpo umano

15ª ed. Elsevier. 2016.

ISBN: 9788491130819

6.- Pró, Eduardo Adrián

Anatomia clinica

: Editorial Médica Panamericana. 2011.

ISBN: 9789500601238

7.- Puelles López, L.

Neuroanatomia

: Editorial Médica Panamericana. 2008.

ISBN: 9788479034535

8.- Rohen, Johannes W.

Atlante di anatomia umana :

Elsevier, 2016.

ISBN: 9788490229491

9.- Rouviere H, Delmas A

Anatomia umana descrittiva, topografica e funzionale

Masson. 2005.

ISBN: 9788445815342

10.- Tortora GJ, Derrickson B

Principi di anatomia e fisiologia

13ª ed. Médica Panamericana. 2018.

ISBN: 9786077743781

Obiettivi

Comprensione dei fondamenti dell'informatica e della programmazione.

Descrizione dei contenuti

• Organizzazione e funzionamento di un computer.

• Unità funzionali.

• Programmazione di base.

• Concetto e funzionamento del sistema operativo.

• Introduzione ai database.

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l’eventualità che nel programma del corso venga definito un requisito diverso, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività didattiche del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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Valutazione continua

La valutazione continua consisterà in:

• 50% per lo svolgimento di un primo esame parziale di teoria e programmazione.

• 50% derivante dal superamento di un secondo esame parziale di teoria e programmazione.

Per poter calcolare la media sarà richiesto un voto minimo di 3 in ciascun esame parziale. Qualora la media della valutazione continua sia pari o superiore a 5, il corso sarà superato tramite valutazione continua. In caso contrario, sarà necessario presentarsi alla sessione ordinaria.

Sessione ordinaria

La sessione ordinaria consisterà nello svolgimento di un esame di teoria e programmazione articolato in due parti:

• 50% derivante dalla prima parte dell’esame ordinario o dal voto del primo esame parziale, se pari o superiore a 3 (a seconda di quale sia il più alto).

• 50% per lo svolgimento della seconda parte dell’esame ordinario o per il voto del secondo esame parziale, se pari o superiore a 3 (a seconda di quale sia il più alto).

Per poter calcolare la media sarà richiesto un voto minimo di 3 in ciascuna parte dell’esame. Qualora la media della valutazione ordinaria sia pari o superiore a 5, la materia sarà considerata superata nella sessione ordinaria. In caso contrario, sarà necessario presentarsi alla sessione straordinaria.

Sessione straordinaria

La sessione straordinaria consisterà nello svolgimento di un esame di teoria e programmazione composto da due parti:

• 50% per lo svolgimento della prima parte dell’esame ordinario o per il voto del primo esame parziale, se pari o superiore a 3 (a seconda di quale sia il più alto).

• 50% derivante dalla seconda parte dell’esame ordinario o dal voto del secondo esame parziale, se pari o superiore a 3 (a seconda di quale sia il valore più alto).

Per poter calcolare la media sarà richiesto un voto minimo di 3 in ciascuna parte dell’esame. Qualora la media della valutazione ordinaria sia pari o superiore a 5, la materia sarà considerata superata nella sessione ordinaria. In caso contrario, la materia sarà considerata non superata.

Prerequisiti

Non sono stati stabiliti prerequisiti.

Competenze

Di base e generali

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per affrontare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze della professione in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE1 Comprensione e padronanza dei fondamenti delle materie scientifiche e tecniche di base, necessari per la risoluzione dei problemi che possono presentarsi nell’ingegneria biomedica.

CE6 Padroneggiare i principi di progettazione e analisi ingegneristica e la metodologia scientifica per la risoluzione di problemi nell’ingegneria biomedica, acquisendo la capacità di innovare nel campo della tecnologia biomedica in situazioni reali in diverse aree di applicazione in contesti aziendali o istituzionali.

CE14 Capacità di analizzare, progettare e realizzare banche dati e sistemi informatici relativi alle statistiche sui pazienti, all’interpretazione dei risultati e all’assistenza clinica per il processo decisionale in ambito sanitario.

Risultati di apprendimento

RA-1 Comprendere e utilizzare i concetti fondamentali di probabilità, distribuzioni di probabilità e processi stocastici markoviani con applicazioni nell’ingegneria

RA-2 Applicare le conoscenze probabilistiche all’inferenza statistica con applicazioni nell’ingegneria biomedica

RA-3 Formulare e analizzare problemi scientifici e tecnici relativi alla biostatistica, utilizzando tecniche statistiche.

RA-4 È in grado di identificare le applicazioni fondamentali della biostatistica e di elaborare statistiche.

RA-5 Interpretare i risultati ottenuti applicando i fondamenti della biostatistica.

RA-6 È in grado di utilizzare strumenti informatici per lavorare con banche dati da un punto di vista statistico.

RA-7 Condurre esperimenti nei laboratori informatici.

RA-8 Analizzare, valutare e interpretare i risultati ottenuti nelle prove condotte nei laboratori informatici tramite relazioni scritte.

RA-9 Utilizzare con rigore il linguaggio matematico e statistico.

RA-10 Lavorare in gruppo.

Descrizione dei contenuti

Biostatistica: Statistica descrittiva. Probabilità. Variabili casuali discrete e continue. Distribuzioni di probabilità. Distribuzioni di probabilità congiunte. Stima dei parametri. ANOVA. Verifica delle ipotesi. Test di omogeneità. Test di indipendenza. Applicazioni informatiche relative alla biostatistica.

Attività formative

MG 100%

LB 100%

SM 100%

TE 0

PE 100%

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l'eventualità che nel programma del corso possa essere definito un altro requisito, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività didattiche del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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S.EV1. ES: 60

S.EV2. LB: 10

S.EV4. OR: 60

S.EV5. EJ: 30

S.EV6. PC: 10

Obiettivi

Il corso ha lo scopo di fornire agli studenti una solida conoscenza dei diversi tipi di biomateriali, della loro struttura, delle loro proprietà e delle loro applicazioni in ambito biomedico, nonché delle competenze necessarie per la loro caratterizzazione, selezione e progettazione in funzione di specifiche esigenze cliniche. Si intende inoltre sviluppare la capacità di analisi e risoluzione dei problemi attraverso l’applicazione dei concetti di meccanica dei mezzi continui e fluidomeccanica allo studio del comportamento dei materiali e dei tessuti biologici. L’apprendimento è orientato a promuovere sia le abilità pratiche in laboratorio sia le competenze trasversali di comunicazione e lavoro di squadra. La valutazione di questi obiettivi avverrà attraverso una combinazione di esame scritto (70%), esercitazioni di laboratorio e lavori guidati (30%), valutando sia l’assimilazione delle conoscenze teoriche sia la capacità di applicarle in modo critico e contestualizzato a problemi di ingegneria biomedica.

Descrizione dei contenuti

Introduzione ai biomateriali: principi e proprietà dei materiali biomedici. Struttura dei biomateriali. Tipi di materiali biologici. Biomateriali metallici: caratteristiche, tipi, applicazioni fondamentali. Polimeri per applicazioni biomediche: caratteristiche, tipi, applicazioni. Materiali ceramici in medicina e odontoiatria. Materiali compositi per applicazioni biomediche. Tecniche di caratterizzazione dei biomateriali. Diagrammi di fase e trasformazioni. Processi biologici coinvolti nella biocompatibilità. Ingegneria rigenerativa. Degradazione dei biomateriali. Sollecitazioni dei materiali biologici e dei biomateriali: fatica. Tecniche di modifica superficiale.

Sistema e criteri di valutazione

Il formato delle prove di valutazione potrà comprendere domande a scelta multipla, a risposta breve, a risposta aperta, risoluzione di problemi, casi pratici, prove di laboratorio o laboratori pratici, nonché la progettazione di prototipi, prodotti o modelli, da svolgere per iscritto o oralmente. Se del caso, il coordinatore comunicherà i dettagli relativi alla tipologia di prova da svolgere prima dello svolgimento delle prove

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E1. PRIMO ESAME PARZIALE: 30 %

E2. VALUTAZIONE CONTINUA - LABORATORI: 10 %

E3. VALUTAZIONE CONTINUA - PROGETTO/SEMINARIO: 10 %

E3. LABORATORIO: 20 %

E4. ESAME FINALE: 30 %

Obiettivi

Saper risolvere un'equazione differenziale ordinaria di primo ordine e di ordine superiore. Saper risolvere anche sistemi di queste equazioni differenziali di primo ordine. Saper applicare metodi numerici per risolvere numericamente le equazioni differenziali ordinarie.

Implicitamente, lo studente deve saper applicare i metodi di integrazione per le risoluzioni sopra indicate.

Prerequisiti

Non sono stati stabiliti prerequisiti.

Competenze

Di base e generali

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per affrontare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG3 Capacità di leadership, iniziativa, spirito imprenditoriale e innovazione.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze professionali in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE1 Comprensione e padronanza dei fondamenti delle materie scientifiche e tecniche di base, necessari per la risoluzione dei problemi che possono presentarsi nell’ingegneria biomedica.

CE11 Capacità di utilizzare la simulazione assistita da computer per sviluppare e comprendere le relazioni fisiologiche.

Risultati di apprendimento

RA-1 Conoscere e applicare le tecniche per risolvere equazioni differenziali

RA-2 Risolvere problemi matematici dell’ingegneria biomedica mediante tecniche di calcolo numerico

RA-3 Conoscere e identificare i metodi numerici necessari per affrontare diversi problemi di ingegneria.

RA-4 Saper modellare processi dinamici mediante equazioni differenziali

RA-5 Conoscere i software scientifici per poter implementare i metodi numerici studiati.

RA-6 Utilizzare strumenti informatici applicabili alla matematica.

RA-7 Interpretare e applicare concetti matematici di base per comprendere problemi che sarebbero difficili da risolvere analiticamente.

RA-8 Selezionare e applicare il metodo più adatto a un problema specifico

RA-9 Interpretare i risultati ottenuti applicando un metodo numerico.

RA-11 Utilizzare in modo rigoroso il linguaggio matematico nel contesto numerico.

RA-10 Lavorare in gruppo.

Descrizione dei contenuti

1. Equazioni differenziali ordinarie di primo ordine, problemi con condizioni iniziali e applicazioni.

2. Equazioni differenziali di secondo ordine e applicazioni.

3. Sistemi di equazioni differenziali ordinarie e applicazioni.

4. Metodi numerici per la risoluzione di problemi con condizioni iniziali: metodo di Eulero, metodo di Runge-Kutta di secondo e quarto ordine

5. Introduzione alle equazioni alle derivate parziali.

Attività didattiche

MG 100%

LB 100%

SM 100%

TE 0%

PE 100%

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l'eventualità che nel programma del corso possa essere definito un requisito diverso, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività didattiche del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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Per la valutazione continua si seguono le seguenti fasi:

1. Verifica sull’argomento 1 con un peso del 10%

2. Verifica degli argomenti 2 e 3 con un peso del 20%

3. Consegna delle soluzioni numeriche con un peso del 10%

4. Esame della sessione ordinaria con un peso del 60%

Le date di queste verifiche saranno concordate in classe, ad eccezione dell’esame della sessione ordinaria, che sarà pubblicato sul portale del corso. Le verifiche non escludono alcuna materia, pertanto l’esame della sessione ordinaria verterà su tutti gli argomenti del programma.

Gli studenti che non superano la valutazione continua sosterranno l’esame della sessione ordinaria con un peso del 100%

Per la sessione straordinaria si terrà un unico esame con un peso del 100% nella data che verrà pubblicata sul portale.

Appendice

Per questo corso è necessario saper integrare e conoscere i metodi di integrazione più importanti, poiché saranno valutati e ponderati in ogni esame.

Obiettivi

Definire i principi fisiologici di base, descriverne la regolazione, l'adattamento e il controllo.

Descrivere i processi fisiologici fondamentali

Mettendo in relazione morfologia e funzione del corpo umano

Confrontare le basi molecolari e cellulari della fisiologia.

Applicare strumenti pratici per eseguire bioanalisi e test funzionali.

Descrizione dei contenuti

Concetti di fisiologia. Omeostasi. Ambiente interno. Fondamenti del metabolismo cellulare. Trasporto transmembranario. Potenziali bioelettrici. Genesi e conduzione del potenziale d’azione. Trasmissione del potenziale d’azione. Neurotrasmissione. Fisiologia muscolare. Giunzione neuromuscolare. Accoppiamento eccitazione-contrazione. Struttura funzionale del sistema nervoso. Sensibilità nervosa. Controllo motorio. Elettroencefalografia. Fisiologia renale. Funzioni generali del sistema cardiovascolare. Attività elettrica del cuore. Attività meccanica del cuore. Ciclo cardiaco. Gittata cardiaca. Regolazione dell’attività cardiaca. Pressione arteriosa e sua regolazione. Microcircolazione. Ritorno venoso e linfatico. Meccanica respiratoria. Membrana respiratoria. Trasporto dei gas nel sangue. Fisiologia dell’apparato digerente.

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l’eventualità che nel relativo programma del corso possa essere definito un altro requisito, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività formative del corso, che richiedano la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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1. EX (Verifica a metà quadrimestre) 40 (liberatorio)

2. Esame (ufficiale) 40

3. PR: LB 10

4. AS (Frequenza) 5

5. Pa (Partecipazione) 5

E1. EX: 70% (suddiviso in 2 esami liberatori). Il superamento dell’esame richiederà 5 punti su 10 e potrà essere compensato con l’altro esame, purché in nessuno dei due esami si ottenga un voto inferiore a 3,5 su 10. In tal caso, per superare l’esame sarà sufficiente una media di 4 punti, purché si ottenga un totale di 1 punto sommando il voto delle esercitazioni, della frequenza e della partecipazione. In caso contrario, sarà necessario sostenere la sessione straordinaria per la parte in cui si è ottenuto un voto inferiore a 5.

Obiettivi

Comprendere la validità della teoria dei circuiti dal punto di vista della teoria elettromagnetica. Identificare gli elementi di un circuito elettrico. Padroneggiare e applicare le tecniche di semplificazione dei circuiti. Risolvere analiticamente problemi relativi a maglie e nodi. Analizzare circuiti con amplificatori operazionali. Applicare l’analisi dei circuiti in corrente continua e alternata per ottenere la risposta in frequenza di filtri passivi e attivi. Diagrammi di Bode

Descrizione dei contenuti

Elettromagnetismo. Magnetismo e campo magnetico. Legge di Biot-Savart. Forza magnetica su una carica. Linee di campo magnetico e flusso magnetico. Legge di Gauss per il campo magnetico. Legge di Ampère. Elettromagnetismo. Forza elettromotrice indotta. Legge di Faraday. Legge di Lenz. Equazioni di Maxwell.

Teoria dei circuiti. Concetti di base: differenza di potenziale, corrente, tensione e potenza; elementi passivi del circuito elettrico. Analisi dei circuiti per nodi e maglie (circuiti lineari). Teoremi di Thevenin e Norton; proprietà di linearità, sovrapposizione e trasformazione delle sorgenti; principio di linearità e sovrapposizione. Analisi dei circuiti di primo ordine (RC e RL), analisi dei circuiti di secondo ordine (RCL), fasori e analisi sinusoidale. Sinusoidi e fasori. Relazioni fasoriali degli elementi. Impedenza e ammitanza.

Sistema e criteri di valutazione

Il formato delle prove di valutazione potrà comprendere domande a scelta multipla, a risposta breve, a risposta aperta, risoluzione di problemi, casi pratici, prove di laboratorio o laboratori pratici, oppure progettazione di prototipi, prodotti o modelli, da svolgere per iscritto o oralmente. Se del caso, il coordinatore comunicherà i dettagli relativi alla tipologia di prova da svolgere prima dello svolgimento delle prove stesse.

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VALUTAZIONE CONTINUA

Parte 1->Compiti in classe: 5%, Verifica intermedia: 25%

Parte 2->Compiti in classe: 5%, Verifica in classe: 25%

Parte 3->Compiti a casa: 5%, Verifica in classe: 15%

Parte 4->Laboratorio: 20%

Per l'applicazione di queste percentuali, è necessario che tutti i voti delle verifiche e delle esercitazioni siano pari o superiori a 3 punti su 10

SESSIONE ORDINARIA:

Il voto del laboratorio sarà quello ottenuto nel corso dell’anno e corrisponderà al 20% del voto finale. Il restante 80% corrisponderà agli esercizi che verranno proposti durante l’esame.

SESSIONE STRAORDINARIA:

Il voto del laboratorio sarà quello ottenuto nel corso dell’anno e corrisponderà al 20% del voto finale. Il restante 80% corrisponderà agli esercizi che verranno proposti durante l’esame.

Calendario

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Bibliografia

Di base:

1.- Carlson, A. Bruce

Teoria dei circuiti:

: Thomson, 2002.

ISBN: 9788497320665

2.- Nilsson, James W.

Circuiti elettrici

: Addison-Wesley Iberoamericana. 1995.

ISBN: 020160101X

Letteratura complementare:

3.- Hayt, William H.

Analisi dei circuiti in ingegneria

Città del Messico: McGraw-Hill Interamericana, 2012. 2012.

ISBN: 9781456213862

4.- Nilsson, James W.

Introduzione a PSPICE

4ª ed.: Addison Wesley. 1993.

ISBN: 0201513188

Prerequisiti

Conoscenza delle seguenti materie: Matematica, Scienze naturali e Fondamenti di ingegneria elettrica.

Il corso «Automatic regulations and biomedical systems control» è tenuto in inglese

Competenze

Competenze di base e generali

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per affrontare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG3 Capacità di leadership, iniziativa, spirito imprenditoriale e innovazione.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze professionali in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE1 Comprensione e padronanza dei fondamenti delle materie scientifiche e tecniche di base, necessari per la risoluzione dei problemi che possono presentarsi nell’ingegneria biomedica.

CE3 Conoscere i principali sviluppi dell’ingegneria biomedica utilizzati nel settore sanitario.

CE6 Padroneggiare i principi di progettazione e analisi ingegneristici e la metodologia scientifica per la risoluzione di problemi nell’ingegneria biomedica, acquisendo la capacità di innovare nel campo della tecnologia biomedica in situazioni reali in diverse aree di applicazione in contesti aziendali o istituzionali.

CE8 Capacità di ideare, sviluppare e mantenere apparecchiature e sistemi di monitoraggio e misurazione di eventi fisiologici, tenendo conto dello sviluppo di biosensori.

CE10 Progettare, sviluppare, valutare e mantenere apparecchiature protesiche e organi artificiali, nonché apparecchiature volte a sostituire o migliorare le funzioni corporee, apparecchiature terapeutiche e riabilitative e le relative procedure.

Risultati di apprendimento

RA-1 Conoscere e utilizzare i principali dispositivi e componenti elettronici.

RA-2 Conoscere lo scopo e il funzionamento dei sistemi elettronici analogici e digitali

RA-3 Utilizzare apparecchiature di strumentazione elettronica di base ed effettuare misurazioni con esse.

RA-4 Capacità di utilizzare strumenti informatici per il calcolo e la progettazione di circuiti elettronici.

RA-5 Acquisire una visione globale e realistica dell’attuale portata dei sistemi di automazione industriale. 

RA-6 Conoscere quali sono gli elementi costitutivi di un sistema di automazione industriale, come funzionano e come vengono dimensionati.

RA-7 Conoscenza applicata dei controllori programmabili, della loro programmazione e della loro applicazione all’automazione dei sistemi industriali.

RA-8 Conoscenze generali sul controllo continuo dei sistemi dinamici, sui principali strumenti di simulazione dei sistemi continui e sui

principali dispositivi di controllo dei processi di maggiore rilevanza a livello industriale.

RA-9 Conoscere le tecniche di regolazione dei regolatori industriali.

RA-10 Identificare i principali blocchi funzionali di un sistema di misura e il ruolo che tali sistemi svolgono nell’ambito della biologia e della

medicina.

RA-11 Identificare le principali caratteristiche e i requisiti di un sistema di misura e, in particolare, quelli dei sistemi di misura applicati alla

biologia e alla medicina. Compresi i criteri di progettazione e le norme regolamentari generali.

RA-12 Identificare le principali variabili da misurare, i principi di trasduzione, i sensori e gli strumenti di base impiegati in questo ambito. Conoscere le loro

caratteristiche principali e come tali principi e sensori vengono impiegati nella misurazione di variabili biomediche: spostamento, temperatura

RA-13 Identificare i principali parametri e caratterizzare un sensore o un sistema di misura, sia in condizioni statiche che dinamiche

RA-14 Identificare e utilizzare i principali componenti, circuiti e tecniche impiegati nell’acquisizione, nel condizionamento, nell’amplificazione e nel filtraggio

dei segnali forniti dai sensori.

RA-15 Riconoscere, analizzare e progettare circuiti di base per il condizionamento dei segnali dei sensori.

Descrizione dei contenuti

1. Introduzione all’automazione industriale e agli elementi per l’automazione

2. Trasformata di Laplace

3. Modellizzazione dei sistemi sequenziali

3.1 Sistemi fisici: sistemi meccanici, elettrici e biologici

3.2 Blocchi schematici. Rappresentazione e modellizzazione.

3.3 Funzione di trasferimento

4. Analisi di stabilità dei sistemi - Metodo di Routh-Hurwitz

5. Analisi temporale dei sistemi - risposta transitoria

5.1 Poli e zeri

5.2 Risposta ai segnali

5.3 Sistemi di primo e secondo ordine

6. Analisi temporale dei sistemi - Risposta in regime stazionario

7. Metodo del luogo delle radici

7.1 Analisi della stabilità dal diagramma del luogo delle radici

8. Tecniche di controllo

8.1 Progettazione dei sistemi basata sul diagramma del luogo delle radici

Attività formative

A1 100%

A2 100%

A3 100%

A4 0%

A5 100%

Bibliografia

Fondamentale:

1.- Katsuhiko Ogata

Ingegneria di controllo moderna

Prentice Hall. 2003.

ISBN: 9788420536781

2.- Norman S. Nise

Ingegneria dei sistemi di controllo

2ª ed. Menlo Park, California ecc.: Addison-Wesley. 1995.

ISBN: 0805354247

https://sapiens.uax.es/permalink/f/ifnfqt/34UAX_ALMA217930320003591

Letteratura complementare:

3.- Charles S. Lessard

Basic Feedback Controls in Biomedicine

Morgan & Claypool. 2009.

ISBN: 9781598299502

Descrizione dei contenuti

Cinematica. Sistemi e volumi di controllo. Leggi di conservazione nella meccanica dei fluidi. Equazione dell'energia. Equazione di Bernoulli. Equazioni di Navier-Stokes. Analisi dimensionale e assomiglianza. Flusso in condotti con viscosità dominante. Flusso turbolento in condotti. Applicazioni cardiovascolari. Applicazione al flusso sanguigno. Circolazione sanguigna nelle arterie e nelle vene.

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l’eventualità che nel relativo programma del corso possa essere definito un altro requisito, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività formative del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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CONTENUTO TEORICO (85% DEL VOTO FINALE)

Due meccanismi di valutazione: Valutazione Continua e Valutazione Finale

In entrambi i casi, il voto viene calcolato su una scala da 1 a 10. Se il voto è pari o superiore a 5/10, lo studente viene promosso.

- Valutazione continua: 3 prove parziali, a scelta multipla + domande a risposta aperta + problema, durata circa 1,5 ore. È necessario ottenere un voto >= 3,5 in ciascuna prova parziale e una media ponderata >= 5,0. Ponderazione: P1 (da 1 a 6): 50%, P2 (da 7 a 9): 25%, P3 (da 10 a 12): 25%

- Valutazione finale: esame (test a scelta multipla + domande a risposta aperta + problemi). Si supera l’esame se il voto ponderato è ≥ 5,0. Si svolge a maggio (sessione ordinaria) e a giugno (sessione straordinaria)

CONTENUTO PRATICO (15% DEL VOTO FINALE)

Appendice

Uno sguardo “ingegneristico” sul corpo umano vede il sangue come un liquido viscoso, che obbedisce alla meccanica dei fluidi; considera le ossa come se fossero le travi e i pilastri di un edificio; identifica i nervi — conduttori di impulsi elettrici — con il complesso cablaggio di una casa; oppure vede nella rete neurale del cervello il circuito stampato di un computer. E proprio come l’ingegneria civile è in grado di calcolare come si comporterà un ponte prima di costruirlo, l’ingegneria biomedica prevede come si comporterà il sistema circolatorio. Una previsione molto utile per risolvere con successo alcuni dei problemi medici più complessi, come l’evoluzione di un aneurisma, l’esito di un intervento a cuore aperto o le misure da adottare in caso di ictus.

Obiettivi

- Fornire agli studenti le conoscenze di base in meccanica e scienza dei materiali applicate all'ingegneria biomedica.

- Conoscenza dei principi biomeccanici coinvolti nella produzione del movimento umano.

- Conoscere le caratteristiche dei tessuti biologici e il loro adattamento all’allenamento.

- Apprendimento delle tecniche di modifica dei parametri cinematici e cinetici, finalizzate alla stimolazione di determinati gruppi muscolari.

- Determinazione delle curve di resistenza e di forza, nonché della loro possibile modifica nel contesto clinico e sportivo.

- Conoscenze teoriche per poter affrontare, in linea generale, la risoluzione del problema elastico, ottenendo le deformazioni e le sollecitazioni nei punti di un solido elastico sottoposto a un insieme di sollecitazioni esterne.

Prerequisiti

Conoscenza delle seguenti materie: Matematica, Scienze naturali e Fondamenti di biologia.

Competenze

Di base e generali

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per formulare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG3 Capacità di leadership, iniziativa, spirito imprenditoriale e innovazione.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze professionali in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE1 Comprensione e padronanza dei fondamenti delle materie scientifiche e tecniche di base, necessari per la risoluzione dei problemi che possono presentarsi nell’ingegneria biomedica.

CE4 Conoscere i principali sviluppi dell’ingegneria biomedica utilizzati nel settore sanitario.

CE6 Padroneggiare i principi di progettazione e analisi ingegneristici e la metodologia scientifica per la risoluzione di problemi nell’ingegneria biomedica, acquisendo la capacità di innovare nel campo della tecnologia biomedica in situazioni reali in diverse aree di applicazione in contesti aziendali o istituzionali.

CE8 Capacità di ideare, sviluppare e mantenere apparecchiature e sistemi di monitoraggio e misurazione di eventi fisiologici, tenendo conto dello sviluppo dei biosensori.

CE1 Progettare, sviluppare, valutare e mantenere apparecchiature protesiche e organi artificiali, nonché apparecchiature volte a sostituire o migliorare le funzioni corporee, apparecchiature terapeutiche e riabilitative e le relative procedure.

CE11 Capacità di utilizzare la simulazione assistita da computer per sviluppare e comprendere le relazioni fisiologiche.

CE12 Capacità di creare o modificare materiali bioimpiantabili al fine di migliorare l’assistenza sanitaria e la qualità della vita, compresa l’ingegneria tissutale.

Risultati di apprendimento

RA-1 A17:H32A17:H33A17:H31+A17:H31 Comprendere le caratteristiche fondamentali dei biomateriali (proprietà di massa e superficiali) e la loro interazione con l’ambiente biologico.

RA-2 Conoscere ed eseguire i test utilizzati per la caratterizzazione dei biomateriali.

RA-3 Conoscere i principali materiali utilizzati negli impianti e nei dispositivi medici.

RA-4 Essere in grado di selezionare il materiale più adatto per applicazioni specifiche.

RA-5 Conoscere e comprendere le tecniche di base di modifica superficiale per il miglioramento del comportamento dei biomateriali.

RA-6 Conoscere e comprendere il concetto di mezzo continuo, nonché comprendere e analizzare le tensioni come forze interne al mezzo stesso, sapendo calcolarne le diverse componenti e misure

RA-7 Conoscere, comprendere e analizzare le equazioni dell’elasticità come relazioni fondamentali del comportamento dei solidi e dei tessuti biologici

RA-8 Conoscere, applicare e analizzare le distribuzioni delle sollecitazioni e delle deformazioni in problemi bidimensionali di elasticità.

RA-9 Capacità di applicare la meccanica dei mezzi continui all’analisi del comportamento di strutture, tessuti ed elementi resistenti in generale.

RA-10 Identificare le proprietà dei fluidi rilevanti per ciascun tipo di applicazione e i metodi per la loro analisi. 

RA-11 Identificare le proprietà dei fluidi rilevanti per ciascun tipo di applicazione e i metodi per la loro analisi. 

RA-12 Capacità di formulare problemi fondamentali della meccanica dei solidi, valutando le ipotesi formulate e interpretandone i risultati.

RA-13 Conoscere i metodi di analisi e le leggi fondamentali che regolano il comportamento dei fluidi in condizioni statiche e dinamiche per risolvere problemi di fluidomeccanica. 

RA-14 Propone possibili soluzioni a problemi di ingegneria biomedica relativi alla meccanica dei fluidi.

RA-15 Acquisire conoscenze che consentano di definire il ruolo della bioingegneria nel mondo attuale.

Descrizione dei contenuti

- Meccanica dei mezzi continui per l’analisi di solidi elastici e viscoelastici applicata a corpi inerti e viventi.

- Studio generale del comportamento dei solidi resistenti: concetti di sollecitazione e deformazione.

- Elasticità piana.

- Analisi di elementi sottoposti a sollecitazioni in biomedicina e nei biomateriali: sollecitazione assiale, flessione, torsione, instabilità.

- Teorie di rottura e sollecitazioni equivalenti.

- Distribuzione delle sollecitazioni. Deformazioni.

- Equazioni costitutive del mezzo continuo.

- Sollecitazioni interne nei dispositivi in biomedicina e nei biomateriali. Applicazione ai tessuti umani duri. Applicazione ai tessuti umani molli.

Attività formative

A1 100%

A2 100%

A3 100%

A4 0%

A5 100%

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l'eventualità che nel relativo programma del corso possa essere definito un altro requisito, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività didattiche del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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VALUTAZIONE CONTINUA

- Saranno svolti 4 test, corrispondenti agli argomenti trattati da ciascuno dei docenti. Le date di svolgimento saranno comunicate con sufficiente anticipo durante le lezioni e sul portale del corso.

- Ciascuna delle 4 verifiche avrà un peso del 25% del voto e in tale percentuale potranno essere valutati sia l’esame, sia la consegna di elaborati,

gli esercizi di valutazione in classe, ecc., secondo quanto ritenuto opportuno da ciascun docente nel corso del semestre.

- Poiché ogni docente effettuerà 2 verifiche (su un totale di 4), entrambe costituiranno il 50% del voto totale relativo alla valutazione continua. Non è richiesto un voto minimo in

ciascuna di esse, ma per poter ottenere la sufficienza tramite valutazione continua, nella parte relativa a ciascun docente sarà necessario ottenere un minimo di 3,5 PUNTI.

- Nel caso in cui si ottenga un voto pari o superiore a 5, si otterrà la promozione tramite valutazione continua, purché siano soddisfatti i requisiti minimi sopra indicati. In caso contrario, i

voti pari o superiori a 5 in una delle due parti saranno considerati validi ai fini degli esami ORDINARIO ed EXTRAORDINARIO.

ESAME ORDINARIO

- Ci sarà una parte corrispondente a ciascun docente con un peso del 50% del voto.

- Qualora non si sia superato l’esame tramite valutazione continua, ma si abbia una delle parti esonerate per aver ottenuto un voto minimo di 5, sarà necessario

presentarsi alla parte non superata, ottenendo un voto minimo di 4 e assicurandosi che il voto totale sia pari o superiore a 5.

ESAME STRAORDINARIO

- Ci sarà una parte relativa a ciascun docente con un peso del 50% del voto.

- Nel caso in cui non si sia superato l’esame con la valutazione continua, ma si sia ottenuto il superamento di una delle parti grazie a un voto minimo di 5, sarà necessario

presentarsi alla parte non superata, ottenendo un voto minimo di 4 e assicurandosi che il voto complessivo sia maggiore o uguale a 5.

Bibliografia

Di base:

1.- Andrés Valiente Cancho

Corso di comportamento meccanico dei materiali: elasticità e viscoelasticità

Madrid: García-Maroto. 2018.

ISBN: 9788416806751

2.- José Luis Vega Miguel

Esercizi risolti di elasticità e resistenza dei materiali

Madrid: Università Politecnica di Madrid, Scuola tecnica superiore di ingegneria navale. 2003.

ISBN: 8496244156

3.- Luis Ortiz Berrocal

Corso di elasticità e resistenza dei materiali

2ª ed. Madrid: Università Politecnica. 1985.

ISBN: 843984607X

4.- S. Timoshenko

Elementi di resistenza dei materiali

Barcellona: Montaner Y Simon. 1975.

ISBN: 8427404387

Descrizione dei contenuti

Concetto di salute e malattia. Patologia. Malattie e sindromi. Clinica e diagnosi delle malattie. Apparato digerente: funzione e patologia. Apparato respiratorio: funzione e patologia. Sistema vascolare: funzione e patologia. Apparato locomotore: funzione e patologia. Trattamento / terapia delle malattie: medica (farmacologia), chirurgica, radioterapica. Basi e fondamenti della patologia e della clinica chirurgica. Fondamenti di chirurgia. Panorama della chirurgia attuale. Chirurgia mininvasiva e nuove prospettive. Bioingegneria e chirurgia.

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l’eventuale definizione di ulteriori requisiti nel relativo programma del corso, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività formative del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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E1. ES: 80

E2. LB: 30

E2. PR: 0

E4. OR: 0

E5. EJ: 10

E6. PC: 10

Appendice

CALENDARIO:

1. Introduzione alla Patologia Applicata

2. Principali modalità di insorgenza della malattia

3. Semiologia e diagnosi

4. Infiammazione: risposta locale

5. Infiammazione: risposta sistemica

6. Edema

7. Infezione

8. Shock

9. Ferite e cicatrizzazione

10. Nozioni di base di oncologia

11. Trapianto

12. Nutrizione

13. Emorragie ed emostasi

14. Squilibrio acido-base

15. La sala operatoria. Asepsi. Strumentario chirurgico

16. Anestesia e rischio chirurgico

17. Tecniche chirurgiche di base

18. Protocolli di recupero accelerato (ERAS)

19. Chirurgia mininvasiva

20. Polmonite

21. Cancro al polmone

22. BPCO

23. Sindrome da apnea/ipopnea del sonno

24. Ipertensione arteriosa

25. Cardiopatia ischemica

26. Aritmie

27. Insufficienza cardiaca

28. Valvulopatie

29. Reflusso gastroesofageo

30. Addome acuto

31. Colelitiasi e complicanze

32. Ischemia intestinale

33. Ustioni

34. Lesioni da congelamento

35. Sindrome da immobilità.

36. Ulcere da decubito

37. Fratture

38. Impianti e ortesi

39. Artrosi

40. Artrite reumatoide. Spondilite anchilosante

41. Patologia della parete addominale

42. Trauma toracico

43. Sindrome da schiacciamento

ESERCITAZIONI/WORKSHOP: 15 ore: 5 workshop da 3 ore ciascuno

1. Sonde e cateteri

2. Materiali e tecniche di sutura

3. Esplorazione toracica

4. Esplorazione addominale

5. Paziente politraumatizzato. Protocollo ABCDE

Bibliografia

Di base:

1.- Juan Pastrana Delgado, Gonzalo García de Casasola Sánchez.

Fisiopatologia e patologia generale di base per le scienze della salute.

Elsevier. 2013.

ISBN: 9788480869461

Prerequisiti

Conoscenza delle seguenti materie: Matematica, Scienze naturali e Fondamenti di ingegneria elettrica.

Il corso «Automatic regulations and biomedical systems control» si tiene in inglese

Competenze

Competenze di base e generali

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per affrontare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG3 Capacità di leadership, iniziativa, spirito imprenditoriale e innovazione.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze professionali in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE1 Comprensione e padronanza dei fondamenti delle materie scientifiche e tecniche di base, necessari per la risoluzione dei problemi che possono presentarsi nell’ingegneria biomedica.

CE3 Conoscere i principali sviluppi dell’ingegneria biomedica utilizzati nel settore sanitario.

CE6 Padroneggiare i principi di progettazione e analisi ingegneristici e la metodologia scientifica per la risoluzione di problemi nell’ingegneria biomedica, acquisendo la capacità di innovare nel campo della tecnologia biomedica in situazioni reali in diverse aree di applicazione in contesti aziendali o istituzionali.

CE8 Capacità di ideare, sviluppare e mantenere apparecchiature e sistemi di monitoraggio e misurazione di eventi fisiologici, tenendo conto dello sviluppo di biosensori.

CE10 Progettare, sviluppare, valutare e mantenere apparecchiature protesiche e organi artificiali, nonché apparecchiature volte a sostituire o migliorare le funzioni corporee, apparecchiature terapeutiche e riabilitative e le relative procedure.

Risultati di apprendimento

RA-1 Conoscere e utilizzare i principali dispositivi e componenti elettronici.

RA-2 Conoscere lo scopo e il funzionamento dei sistemi elettronici analogici e digitali

RA-3 Utilizzare apparecchiature di strumentazione elettronica di base ed effettuare misurazioni con esse.

RA-4 Capacità di utilizzare strumenti informatici per il calcolo e la progettazione di circuiti elettronici.

RA-5 Acquisire una visione globale e realistica dell’attuale portata dei sistemi di automazione industriale. 

RA-6 Conoscere quali sono gli elementi costitutivi di un sistema di automazione industriale, come funzionano e come vengono dimensionati.

RA-7 Conoscenza applicata dei controllori programmabili, della loro programmazione e della loro applicazione all’automazione dei sistemi industriali.

RA-8 Conoscenze generali sul controllo continuo dei sistemi dinamici, sui principali strumenti di simulazione dei sistemi continui e sui principali dispositivi di controllo dei processi di maggiore rilevanza a livello industriale.

RA-9 Conoscere le tecniche di regolazione dei regolatori industriali.

RA-10 Identificare i principali blocchi funzionali di un sistema di misura e il ruolo che tali sistemi svolgono nell’ambito della biologia e della medicina.

RA-11 Identificare le principali caratteristiche e i requisiti di un sistema di misura e, in particolare, quelli dei sistemi di misura applicati alla biologia e alla medicina. Compresi i criteri di progettazione e le norme regolamentari generali.

RA-12 Identificare le principali variabili da misurare, i principi di trasduzione, i sensori e gli strumenti di base impiegati in questo ambito. Conoscere le loro caratteristiche principali e come tali principi e sensori vengono impiegati nella misurazione di variabili biomediche: spostamento, temperatura

RA-13 Identificare i principali parametri e caratterizzare un sensore o un sistema di misura, sia in condizioni statiche che dinamiche

RA-14 Identificare e utilizzare i principali componenti, circuiti e tecniche impiegati nell’acquisizione, nel condizionamento, nell’amplificazione e nel filtraggio dei segnali forniti dai sensori.

RA-15 Riconoscere, analizzare e progettare circuiti di base per il condizionamento dei segnali dei sensori.

Descrizione dei contenuti

Dispositivi elettronici: diodi, transistor. Elettronica analogica: amplificatore operazionale. Amplificatore strumentale, amplificatore di isolamento. Elettronica digitale: tecnologie. Circuiti sequenziali. Memorie. Concetto di microcontrollore. Sensori di base. Progettazione di PCB e prototipi.

Attività formative

A1 100%

A2 100%

A3 100%

A4 0%

A5 100%

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l'eventualità che nel relativo programma del corso possa essere definito un altro requisito, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività formative del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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E1. ES: 70

E2. LB: 30

E2. PR: 30

E4. OR: 30

E5. EJ: 20

E6. PC: 10

Obiettivi

Questo corso affronta il tema della bioinstrumentazione e dei sensori da una prospettiva pratica. L'obiettivo è quello di fornire allo studente una visione d'insieme della strumentazione biomedica e dei sensori utilizzati, dal punto di vista della progettazione e dello sviluppo.

Descrizione dei contenuti

• Concetti di base della strumentazione biomedica.

• Elaborazione analogica dei segnali biomedici.

• Acquisizione dei segnali: trasduttori e sensori di base in biomedicina.

• Principi di funzionamento.

• Condizionamento di base dei sensori.

• Biopotenziali: origine, caratteristiche, acquisizione e amplificazione

Sistema e criteri di valutazione

Il processo di valutazione consisterà nella verifica e nella valutazione del raggiungimento dei risultati di apprendimento da parte dello studente. A tal fine saranno utilizzate le seguenti attività di valutazione che consentiranno di determinare il grado di acquisizione di ciascuna delle competenze elencate e che consisteranno in:

SE1.- Attività pratiche (risoluzione di casi, problemi e sfide, realizzazione di progetti, presentazioni orali, dibattiti, ecc.)

Valutazione del livello di raggiungimento dei risultati di apprendimento (in termini di conoscenze, abilità e attitudini) conseguiti attraverso lo svolgimento di attività pratiche individuali e di gruppo (risoluzione di casi, problemi e sfide, realizzazione di progetti, presentazioni orali, dibattiti, ecc.) sulla base di rubriche di valutazione e strumenti di osservazione precedentemente elaborati e pubblicati dal docente. Tutte le attività pratiche si avvalgono delle risorse fornite dal campus virtuale, che consente l’interazione sincrona tra studenti e docente. Inoltre, tale piattaforma consente la consegna di lavori e/o esercizi tramite una casella di posta dedicata che facilita l’uso di applicazioni antiplagio. Allo stesso modo, per ogni consegna, gli studenti dovranno allegare una dichiarazione giurata o di responsabilità in cui garantiscono l’autenticità e la paternità della documentazione/dei file presentati per la valutazione.

Il corpo docente dispone di ore dedicate alla revisione delle valutazioni presentate e formulerà domande di verifica, oltre a interagire con lo studente per accertare il raggiungimento dei risultati di apprendimento, lo sviluppo e la paternità di ogni lavoro e/o esercizio.

Infine, l’attività in presenza relativa alle prove di verifica delle conoscenze prevede l’interazione tra studente e docente non solo ai fini della valutazione finale della materia/corso, ma anche per la valutazione continua.

SE2.- Prove di verifica delle conoscenze

Prove oggettive di verifica delle conoscenze. Possono essere scritte o orali, a risposta aperta, a risposta breve o a scelta multipla, ecc.

SE3.- Quaderno delle esercitazioni di laboratorio

Valuta le conoscenze scientifiche e procedurali. Nel quaderno di laboratorio lo studente registra in tempo reale tutti i dati rilevanti relativi ai propri lavori di ricerca: domande, ipotesi, obiettivi, metodi e materiali, risultati e conclusioni. La compilazione del quaderno consente allo studente non solo di raccogliere informazioni sulla propria ricerca, ma anche sul proprio processo di apprendimento.

Sistemi di valutazione

SE1 Attività pratiche 20%

SE2 Prove di conoscenza 60%

SE3 Quaderni di laboratorio 20%

Valutazione continua

La valutazione continua consisterà in:

• 20 % per lo svolgimento di lavori e presentazioni in classe.

• 20 % per lo svolgimento delle esercitazioni di laboratorio

• 30 % per lo svolgimento di un primo esame parziale.

• 30% relativo al superamento di un secondo esame parziale.

Per poter calcolare la media sarà richiesto un voto minimo di 3 in ciascun esame parziale. Qualora la media della valutazione continua sia pari o superiore a 5, il corso sarà superato tramite la valutazione continua. In caso contrario, sarà necessario presentarsi alla sessione ordinaria.

Sessione ordinaria

La sessione ordinaria consisterà nello svolgimento di un esame in due parti.

• 20 % Si mantiene il voto ottenuto per lo svolgimento di lavori e presentazioni in classe

• 20 %: viene mantenuto il voto ottenuto per lo svolgimento delle esercitazioni

• 30 % per lo svolgimento della prima parte dell’esame ordinario o per il voto del primo esame parziale, se pari o superiore a 3 (a seconda di quale sia il più alto).

• 30 % per lo svolgimento della seconda parte dell’esame ordinario o per il voto del secondo esame parziale, se pari o superiore a 3 (a seconda di quale sia il più alto).

Per poter calcolare la media è richiesto un voto minimo di 3 in ciascuna parte dell’esame. Qualora la media della valutazione ordinaria sia pari o superiore a 5, la materia sarà considerata superata nella sessione ordinaria. In caso contrario, sarà necessario presentarsi alla sessione straordinaria.

Sessione straordinaria

La sessione ordinaria consisterà nello svolgimento di un esame in due parti.

• 20 % Si mantiene il voto ottenuto per lo svolgimento di lavori e presentazioni in classe

• 20 % Viene mantenuto il voto ottenuto per lo svolgimento delle esercitazioni

• 30 % per lo svolgimento della prima parte dell’esame ordinario o per il voto del primo esame parziale, se pari o superiore a 3 (a seconda di quale sia il più alto).

• 30 % per lo svolgimento della seconda parte dell’esame ordinario o per il voto del secondo esame parziale, se pari o superiore a 3 (a seconda di quale sia il più alto).

Per il calcolo della media è richiesto un voto minimo di 3 in ciascuna parte dell’esame. Qualora la media della valutazione ordinaria sia pari o superiore a 5, la materia sarà considerata superata nella sessione ordinaria. In caso contrario, la materia sarà considerata non superata.

Prerequisiti

Aver frequentato i corsi: Fondamenti biologici, Fondamenti biologici e Morfologia, Funzione e patologia medico-chirurgica del corpo umano

Competenze

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per affrontare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche fornite.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG3 Capacità di leadership, iniziativa, spirito imprenditoriale e innovazione.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze professionali in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE6 Padroneggiare i principi di progettazione e analisi dell’ingegneria e la metodologia scientifica per la risoluzione di problemi nell’ingegneria biomedica, acquisendo la capacità di innovare nel campo della tecnologia biomedica in situazioni reali in diverse aree di applicazione in contesti aziendali o istituzionali.

CE12 Capacità di creare o modificare materiali bioimpiantabili al fine di migliorare l’assistenza sanitaria e la qualità della vita, compresa l’ingegneria dei tessuti.

Risultati di apprendimento

RA-1 Conoscere le colture cellulari e tissutali.

RA-2 Conoscere i tipi cellulari, nonché le cellule staminali, adulte ed embrionali.

RA-3 Conoscere le tecniche e le applicazioni dell’ingegneria tissutale.

RA-4 Dimostrare capacità di giudizio nella selezione dei biomateriali nell’ingegneria tissutale.

RA-5 Conoscere le questioni etiche e normative relative all’uso e alle applicazioni dell’ingegneria tissutale.

RA-6 Conoscere il controllo di qualità cellulare.

RA-7 Conoscere le tecniche di ricerca relative all’adesione ai materiali

RA-8 Conoscere le tecniche microscopiche nell’ingegneria tissutale

RA-9 Acquisire conoscenze che consentano di definire il ruolo della bioingegneria nel mondo attuale.

Descrizione dei contenuti

Organismi multicellulari. Interazioni cellula-cellula e relativi ponti molecolari. Gap-junction. Matrice extracellulare. Geni nello sviluppo: organizzazione, modelli di espressione. Concetti generali sui meccanismi genetici della differenziazione. Programmi genetici, controllo e formazione dei tessuti. Controllo genetico durante lo sviluppo di strutture e sistemi. Morfogenesi e organogenesi. Formazione dei principali tessuti embrionali. Formazione del piano corporeo. Tessuti e organi primitivi. Regolazione molecolare dell’ontogenesi. Biomateriali, bioingegneria e cellule: il concetto integrativo. Piattaforme biomateriali ideali per l’ingegneria tissutale. Bioingegneria: biomeccanica e biofisica. Principi di base dell’ingegneria tissutale. Ingegneria dei tessuti ossei e cartilaginei. Ingegneria del tessuto epatico. Ingegneria del tessuto pancreatico. Ingegneria del tessuto cardiaco.

Attività formative

A1 100%

A2 100%

A3 100%

A4 0%

A5 100%

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l'eventualità che nel relativo programma del corso possa essere definito un altro requisito, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività formative del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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E1. ES: 60

E2. LB: 40

E2. PR: 30

E4. OR: 0

E5. EJ: 20

E6. PC: 10

Obiettivi

Conoscere le caratteristiche dei principali processi di produzione, dalla lavorazione delle materie prime allo studio dei processi continui delle grandi industrie, passando per i processi specifici relativi alle piccole serie o agli oggetti di design nel settore delle attrezzature sanitarie.

Verranno trattati i processi relativi ai seguenti materiali: metalli, polimeri, ceramiche e vetro, legni, materiali compositi a matrice polimerica e processi di giunzione nell’ambito biomedico e destinati alle attrezzature sanitarie.

Prerequisiti

Conoscenza delle seguenti materie: matematica, fisica, rappresentazione grafica

Competenze

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per affrontare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG3 Capacità di leadership, iniziativa, spirito imprenditoriale e innovazione.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze professionali in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE1 Comprensione e padronanza dei fondamenti delle materie scientifiche e tecniche di base, necessari per la risoluzione dei problemi che possono presentarsi nell’ingegneria biomedica.

CE13 Ideare, gestire, organizzare e realizzare progetti nel campo dell’ingegneria biomedica.

CE10 Progettare, sviluppare, valutare e mantenere apparecchiature protesiche e organi artificiali, nonché apparecchiature volte a sostituire o migliorare le funzioni corporee, apparecchiature terapeutiche e riabilitative e le relative procedure.

CE11 Capacità di utilizzare la simulazione assistita da computer per sviluppare e comprendere le relazioni fisiologiche.

CE6 Padroneggiare i principi di progettazione e analisi dell’ingegneria e la metodologia scientifica per la risoluzione di problemi biomedici, acquisendo la capacità di innovare nel campo della tecnologia biomedica in situazioni reali in diverse aree di applicazione in contesti aziendali o istituzionali.

Risultati di apprendimento

RA-1 Conoscere e comprendere le tecnologie di produzione applicate allo sviluppo di impianti e strumentazione biomedica.

RA-2 Definire i processi di produzione per la realizzazione di impianti e strumentazione.

RA-3 Selezionare il processo di produzione adeguato per impianti e strumentazione biomedica in base a criteri tecnici ed economici. 

RA-4 Redigere la documentazione relativa al processo di produzione selezionato per la realizzazione di impianti e strumentazione biomedica, motivando la

proposta, traendo conclusioni e proponendo alternative. 

RA-5 Affrontare e risolvere problemi in gruppo. 

RA-6 Utilizzare strumenti e attrezzature di laboratorio in relazione ai processi di produzione studiati.

RA-7 Effettuare l’analisi cinematica e dinamica di gruppi meccanici e meccanismi. 

RA-8 Gestire, utilizzando strumenti di base, i progetti di sviluppo meccanico proposti

RA-9 Modellare e risolvere i meccanismi di azionamento di sottogruppi e macchine meccaniche. 

RA-10 Modellare e calcolare sistemi statici e dinamici mediante il metodo degli elementi finiti.

RA-11 Effettuare l’analisi cinematica e dinamica di meccanismi e macchine.

RA-12 Utilizzare un ambiente di progettazione assistita da computer in 3D

RA-13 Rappresentare i componenti che formano un insieme meccanico tenendo conto delle geometrie, delle superfici e delle tolleranze

RA-14 Eseguire la scansione 3D e preparare geometrie biomeccaniche

RA-15 Conoscere i fondamenti della bio-stampa 3D, le diverse tecniche di stampa 3D attualmente in uso, nonché le loro applicazioni alla

preparazione di protesi, stampi o scaffold.

Descrizione dei contenuti

I principali processi di produzione, dalla lavorazione delle materie prime allo studio dei processi continui delle grandi industrie, passando per i processi specifici relativi a piccole serie o oggetti di design nel settore delle attrezzature sanitarie. Inoltre, le tecnologie di produzione avanzate. Realizzazione di protesi in materiali biocompatibili. Ottenimento di repliche in biomateriali (impianti, tessuti). Produzione di utensili e sistemi biomedici (esoscheletri, protezioni…).

Tecniche di microfabbricazione: elettrofilatura, salt-leaching, gas-foaming, microcontact printing e liofilizzazione. Tecnologie per la preparazione di nanoparticelle. Metodo colloidale, di riduzione, sol-gel, autoassemblaggio o dendrimeri.

Progettazione, produzione e applicazione di dispositivi medici.

Attività formative

Il processo di valutazione consisterà nella verifica e nella valutazione del raggiungimento dei risultati di apprendimento da parte dello studente. A tal fine saranno utilizzate le seguenti attività di valutazione che consentiranno di determinare il grado di assimilazione di ciascuna delle competenze elencate e che consisteranno in:

SE1.- Attività pratiche (risoluzione di casi, problemi e sfide, realizzazione di progetti, presentazioni orali, dibattiti, ecc.)

Valutazione del livello di raggiungimento dei risultati di apprendimento (in termini di conoscenze, abilità e attitudini) conseguiti attraverso lo svolgimento di attività pratiche individuali e di gruppo (risoluzione di casi, problemi e sfide, realizzazione di progetti, presentazioni orali, dibattiti, ecc.) sulla base di rubriche di valutazione e strumenti di osservazione precedentemente elaborati e pubblicati dal docente.

Tutte le attività pratiche si avvalgono delle risorse fornite dal campus virtuale, che consente la sincronia tra studenti e docente. Inoltre, tale piattaforma permette la consegna di lavori e/o esercizi tramite un'apposita casella di posta che facilita l'uso di applicazioni antiplagio. Allo stesso modo, per ogni consegna, gli studenti dovranno allegare una dichiarazione giurata o di responsabilità in cui garantiscono l’autenticità e la paternità della documentazione/dei file presentati per la valutazione.

Il corpo docente dispone di ore dedicate alla revisione delle valutazioni presentate e formulerà domande di verifica, oltre a interagire con lo studente per accertare il raggiungimento dei risultati di apprendimento, lo sviluppo e la paternità di ogni lavoro e/o esercizio. Infine, l’attività in presenza relativa alle prove di verifica delle conoscenze prevede l’interazione tra studente e docente non solo ai fini della valutazione finale della materia/corso, ma anche per la valutazione continua.

SE2.- Prova finale di verifica delle conoscenze

Prova oggettiva di verifica delle conoscenze. Può essere scritta o orale, a risposta aperta, a risposta breve o a scelta multipla, ecc.

SE3.- Quaderno delle esercitazioni di laboratorio

Valuta le conoscenze scientifiche e procedurali. Nel quaderno di laboratorio lo studente registra in tempo reale tutti i dati rilevanti relativi ai propri lavori di ricerca: domande, ipotesi, obiettivi, metodi e materiali, risultati e conclusioni. La compilazione del quaderno permette allo studente non solo di raccogliere informazioni sulla propria ricerca, ma anche sul proprio processo di apprendimento.

TFA. Elaborato finale del corso, che di norma fa parte di un Ulab ed è sempre obbligatorio per poter usufruire della valutazione continua.

Sistema e criteri di valutazione

* «Il formato delle prove di valutazione potrà comprendere domande a scelta multipla, a risposta breve, a risposta aperta, risoluzione di problemi, casi pratici, prove di laboratorio o laboratori pratici, oppure la progettazione di prototipi, prodotti o modelli, da svolgere per iscritto o oralmente. Se del caso, il coordinatore comunicherà i dettagli relativi alla tipologia di prova da sostenere prima dello svolgimento delle stesse.»

Fatta salva l’eventuale definizione di ulteriori requisiti nel relativo programma del corso, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività formative del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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Sistemi di valutazione

SE1 Attività pratiche 30%

SE2 Prova finale di verifica delle conoscenze 30%

SE3 Quaderni di laboratorio 30%

TFA Lavoro finale del corso OBBLIGATORIO: 10% (TFA + UAXSKILLSHOOL)

Il processo di valutazione consisterà nella verifica e nella valutazione dell’acquisizione delle competenze da parte dello studente. A tal fine saranno utilizzate le seguenti attività di valutazione che consentiranno di determinare il grado di assimilazione di ciascuna delle competenze elencate:

• Le attività formative relative alla dimostrazione delle competenze tecniche e allo studio individuale saranno valutate tramite prove scritte nel corso dell’anno accademico.

• Verranno valutate le relazioni sullo svolgimento delle esercitazioni di laboratorio per verificare l’acquisizione delle competenze sviluppate.

• La preparazione tecnica alla risoluzione di problemi e casi di studio sarà valutata tramite una presentazione e una discussione di casi pratici. La valutazione si baserà su un profilo di competenze specifico che terrà conto della documentazione consegnata, del lavoro svolto e delle abilità e attitudini dimostrate dallo studente e dal gruppo di lavoro.

• La valutazione sarà continua e prevede meccanismi per il recupero delle conoscenze e delle competenze non acquisite nel periodo in cui si svolge il corso.

Al fine di indicare il peso relativo delle attività di valutazione descritte (vedi tabella allegata), queste possono essere suddivise in tre tipologie:

Tipo A: Prove scritte nel corso dell’anno accademico, per valutare le competenze tecniche relative alla materia acquisite attraverso lo studio individuale dello studente.

Tipo B: Relazioni sullo svolgimento delle esercitazioni di laboratorio per verificare l’acquisizione delle competenze sviluppate.

Tipo C: Risoluzione di problemi, realizzazione di lavori, elaborazione di relazioni, presentazione e discussione di casi pratici o progetti (individualmente o in piccoli gruppi).

Tipo A: Prove scritte nel corso del semestre, volte a valutare le competenze tecniche relative alle materie acquisite attraverso lo studio individuale dello studente. Sostituibili con una prova finale prima dell’esame ordinario.

Tipo B: Relazioni sullo svolgimento delle esercitazioni di laboratorio per verificare l’acquisizione delle competenze sviluppate.

Tipo C: Risoluzione di problemi, realizzazione di lavori, redazione di relazioni, presentazione e discussione di casi pratici o progetti (individualmente o in piccoli gruppi).

Voto di valutazione continua per corso:

Meno di 10 studenti:

Verifica 1 (e presentazioni) 10% del voto finale

Verifica 2 (e presentazioni) 10% del voto finale

Compito e discussione: 50% del voto finale

Esercizi del Test 3 A e B (esercizi e presentazioni) 10% del voto finale

Esercitazioni pratiche 20% del voto finale

10 studenti o più:

Unica prova in classe nell’ultima lezione del corso 30% del voto finale

Tesi di fine corso e discussione 10% del voto finale

Esercizi, lavori, seminari, presentazioni, media ponderata di questi, 30% del voto finale

Esercitazioni pratiche: 30% del voto finale

* Non è prevista una votazione minima per le singole parti

* Non è prevista la convalida delle singole parti né per la sessione ordinaria né per quella straordinaria

Prerequisiti

Aver frequentato i seguenti corsi: Matematica / Mathematics, Scienze naturali, Informatica, Fondamenti di ingegneria elettrica, Fondamenti di ingegneria elettronica, Controllo e automazione / Fondamenti di ingegneria elettronica, di controllo e di automazione

Competenze

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per formulare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG3 Capacità di leadership, iniziativa, spirito imprenditoriale e innovazione.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze professionali in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE4 Conoscere i principali sviluppi dell’ingegneria biomedica utilizzati nel settore sanitario.

CE6 Padroneggiare i principi di progettazione e analisi ingegneristica e la metodologia scientifica per la risoluzione di problemi nell’ingegneria biomedica, acquisendo la capacità di innovare nel campo della tecnologia biomedica in situazioni reali in diverse aree di applicazione in contesti aziendali o istituzionali. Analisi medica e biologica: rileva, classifica e analizza i segnali bioelettrici.

CE8 Capacità di ideare, sviluppare e mantenere apparecchiature e sistemi di monitoraggio e misurazione di eventi fisiologici, tenendo conto dello sviluppo dei biosensori.

CE9 Conoscere le tecniche che consentono lo sfruttamento e lo sviluppo di tecnologie per l’acquisizione, l’elaborazione e la trasmissione di immagini mediche relative a dettagli anatomici e funzioni fisiologiche, che rendano possibile l’analisi dell’anatomia e della fisiologia interne, in modo da contribuire e supportare la diagnosi e la terapia clinica degli esseri umani.

CE10 Progettare, sviluppare, valutare e mantenere apparecchiature protesiche e organi artificiali, nonché apparecchiature volte a sostituire o migliorare le funzioni corporee, apparecchiature terapeutiche e riabilitative e le relative procedure. Modellizzazione fisiologica, simulazione e controllo: utilizza la simulazione al computer per sviluppare e comprendere le relazioni fisiologiche.

CE13 Ideare, gestire, organizzare e realizzare progetti nel campo dell’ingegneria biomedica.

Risultati di apprendimento

RA-1 Essere in grado di caratterizzare i sistemi e i segnali, sia nel dominio del tempo che nel dominio trasformato.

RA-2 Comprendere la differenza tra il mondo continuo e quello discreto e conoscere quali sono gli strumenti di lavoro di base.

RA-3 Conoscere i segnali biomedici più importanti e le fasi di elaborazione più comuni per l’estrazione di informazioni.

RA-4 Conoscere le immagini mediche più utilizzate nella pratica clinica.

RA-5 Comprendere i diversi metodi di acquisizione e archiviazione delle principali modalità di imaging medico.

RA-6 Comprendere i diversi metodi di estrazione, selezione e classificazione delle caratteristiche nel campo dei segnali biomedici

RA-7 Conoscere le principali tecniche di elaborazione delle immagini mediche

RA-8 Essere in grado di applicare diversi metodi avanzati di elaborazione a segnali biomedici sintetici e reali

RA-9 Essere in grado di applicare tecniche di ricostruzione delle immagini

RA-10 Acquisire conoscenze che consentano di definire il ruolo della bioingegneria nel mondo attuale.

Descrizione dei contenuti

Introduzione ai segnali e ai sistemi nelle loro versioni continua e discreta. Sistemi LTI continui e discreti. Analisi spettrale di segnali e sistemi continui. Analisi spettrale di segnali e sistemi discreti. Filtraggio dei segnali. Campionamento e ricostruzione dei segnali.

Attività formative

A1 100%

A2 100%

A3 100%

A4 0%

A5 100%

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l'eventualità che nel programma del corso possa essere definito un requisito diverso, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività didattiche del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

----

E1. ES: 70

E2. LB: 50

E2. PR: 30

E4. OR: 30

E5. EJ: 20

E6. PC: 10

Prerequisiti

Conoscenza delle seguenti materie: Matematica, Scienze naturali.

Competenze

CG1A39:H45A39:H46A3A39:H50 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per affrontare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG3 Capacità di leadership, iniziativa, spirito imprenditoriale e innovazione.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze professionali in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE1 Comprensione e padronanza dei fondamenti delle materie scientifiche e tecniche di base, necessari per la risoluzione dei problemi che possono presentarsi nell’ingegneria biomedica.

CE13 Ideare, gestire, organizzare e realizzare progetti nel campo dell’ingegneria biomedica.

CE10 Progettare, sviluppare, valutare e mantenere apparecchiature protesiche e organi artificiali, nonché apparecchiature volte a sostituire o migliorare le funzioni corporee, apparecchiature terapeutiche e riabilitative e le relative procedure.

CE11 Capacità di utilizzare la simulazione assistita da computer per sviluppare e comprendere le relazioni fisiologiche.

CE6 Padroneggiare i principi di progettazione e analisi dell’ingegneria e la metodologia scientifica per la risoluzione di problemi biomedici, acquisendo la capacità di innovare nel campo della tecnologia biomedica in situazioni reali in diverse aree di applicazione in contesti aziendali o istituzionali.

Risultati di apprendimento

RA-1 Conoscere e comprendere le tecnologie di produzione applicate allo sviluppo di impianti e strumentazione biomedica.

RA-2 Definire i processi di produzione per la realizzazione di impianti e strumentazione.

RA-3 Selezionare il processo di produzione adeguato per impianti e strumentazione biomedica in base a criteri tecnici ed economici. 

RA-4 Redigere la documentazione relativa al processo di produzione selezionato per la realizzazione di impianti e strumentazione biomedica, motivando la

proposta, traendo conclusioni e proponendo alternative. 

RA-5 Affrontare e risolvere problemi in gruppo. 

RA-6 Utilizzare strumenti e attrezzature di laboratorio in relazione ai processi di produzione studiati.

RA-7 Effettuare l’analisi cinematica e dinamica di gruppi meccanici e meccanismi. 

RA-8 Gestire, utilizzando strumenti di base, i progetti di sviluppo meccanico proposti

RA-9 Modellare e risolvere i meccanismi di azionamento di sottogruppi e macchine meccaniche. 

RA-10 Modellare e calcolare sistemi statici e dinamici mediante il metodo degli elementi finiti.

RA-11 Effettuare l’analisi cinematica e dinamica di meccanismi e macchine.

RA-12 Utilizzare un ambiente di progettazione assistita da computer in 3D

RA-13 Rappresentare i componenti che formano un insieme meccanico tenendo conto delle geometrie, delle superfici e delle tolleranze

RA-14 Eseguire la scansione 3D e preparare geometrie biomeccaniche

RA-15 Conoscere i fondamenti della bio-stampa 3D, le diverse tecniche di stampa 3D attualmente in uso, nonché le loro applicazioni alla

preparazione di protesi, stampi o scaffold.

Descrizione dei contenuti

Introduzione alla topologia dei meccanismi. Analisi e sintesi dei meccanismi. Analisi cinematica dei sistemi meccanici. Analisi dinamica dei sistemi meccanici. Analisi dei meccanismi fondamentali. Trasmissione del movimento. Introduzione all’analisi cinematica e dinamica dei sistemi meccanici tramite software. Applicazione ai sistemi biomeccanici. Assiemi meccanici. Elementi meccanici disponibili in commercio

Attività formative

A1 100%

A2 100%

A3 100%

A4 0%

A5 100%

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l'eventualità che nel relativo programma del corso possa essere definito un altro requisito, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività formative del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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E1. ES: 60

E2. LB: 30

E2. PR: 60

E4. OR: 60

E5. EJ: 20

E6. PC: 10

Prerequisiti

Conoscenza delle seguenti materie: Matematica, Scienze naturali.

Competenze

CG1A39:H45A39:H46A3A39:H50 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per formulare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG3 Capacità di leadership, iniziativa, spirito imprenditoriale e innovazione.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze professionali in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o presentazioni orali delle stesse, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Risultati di apprendimento

RA-1 Conoscere e comprendere le tecnologie di produzione applicate allo sviluppo di impianti e strumentazione biomedica.

RA-2 Definire i processi di produzione per la realizzazione di impianti e strumentazione.

RA-3 Selezionare il processo di produzione adeguato per impianti e strumenti biomedici in base a criteri tecnici ed economici. 

RA-4 Redigere la documentazione relativa al processo di produzione selezionato per la realizzazione di impianti e strumentazione biomedica, motivando la

proposta, traendo conclusioni e proponendo alternative. 

RA-5 Affrontare e risolvere problemi in gruppo. 

RA-6 Utilizzare strumenti e attrezzature di laboratorio in relazione ai processi di produzione studiati.

RA-7 Effettuare l’analisi cinematica e dinamica di gruppi meccanici e meccanismi. 

RA-8 Gestire, utilizzando strumenti di base, i progetti di sviluppo meccanico proposti

RA-9 Modellare e risolvere i meccanismi di azionamento di sottogruppi e macchine meccaniche. 

RA-10 Modellare e calcolare sistemi statici e dinamici mediante il metodo degli elementi finiti.

RA-11 Effettuare l’analisi cinematica e dinamica di meccanismi e macchine.

RA-12 Utilizzare un ambiente di progettazione assistita da computer in 3D

RA-13 Rappresentare i componenti che formano un insieme meccanico tenendo conto delle geometrie, delle superfici e delle tolleranze

RA-14 Eseguire la scansione 3D e preparare geometrie biomeccaniche

RA-15 Conoscere i fondamenti della bio-stampa 3D, le diverse tecniche di stampa 3D attualmente in uso, nonché le loro applicazioni alla

preparazione di protesi, stampi o scaffold.

Descrizione dei contenuti

Stampa 3D, modellazione a deposizione fusa (FMD). Applicazione della produzione additiva agli impianti e ai supporti tissutali. Protesi, stampi e scaffold. Bio-stampa 3D, bio-inchiostri e tipi di bio-stampanti. Principi di misurazione 3D. Creazione di file STL a partire da misurazioni 3D. Modifica di file STL. Creazione di curve di adattamento. Creazione di superfici di adattamento. Scansione 3D e preparazione di geometrie biomeccaniche.

Attività formative

A1 100%

A2 100%

A3 100%

A4 0%

A5 100%

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l'eventualità che nel relativo programma del corso venga definito un altro requisito, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività didattiche del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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E1. ES: 60

E2. LB: 30

E2. PR: 60

E4. OR: 60

E5. EJ: 20

E6. PC: 10

Obiettivi

Questo corso tratta il settore della robotica medica. L'obiettivo è quello di fornire allo studente una visione d'insieme della robotica in generale e della sua applicazione specifica al settore sanitario, dal punto di vista della progettazione e dello sviluppo.

Descrizione dei contenuti

• Introduzione alla robotica medica.

• Caratteristiche dei robot medici.

• Cinematica dei robot medici.

• Controllo dei movimenti dei robot nelle applicazioni mediche.

• Aspetti pratici dell'implementazione dei robot medici.

• Robotica chirurgica: chirurgia laparoscopica, neurochirurgia, chirurgia ortopedica.

• Robotica riabilitativa: sistemi robotici per la riabilitazione neuromotoria, esoscheletri.

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l’eventuale definizione di ulteriori requisiti nel relativo programma del corso, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività formative del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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Il processo di valutazione consisterà nella verifica e nella valutazione del raggiungimento dei risultati di apprendimento da parte dello studente. A tal fine saranno utilizzate le seguenti attività di valutazione che consentiranno di determinare il grado di acquisizione di ciascuna delle competenze elencate e che consisteranno in:

SE1.- Attività pratiche (risoluzione di casi, problemi e sfide, realizzazione di progetti, presentazioni orali, dibattiti, ecc.)

Valutazione del livello di raggiungimento dei risultati di apprendimento (in termini di conoscenze, abilità e attitudini) conseguiti attraverso lo svolgimento delle attività pratiche individuali e di gruppo (risoluzione di casi, problemi e sfide, realizzazione di progetti, presentazioni orali, dibattiti, ecc.) sulla base di rubriche di valutazione e strumenti di osservazione precedentemente elaborati e pubblicati dal docente. Tutte le attività pratiche si avvalgono delle risorse fornite dal campus virtuale, che consente l’interazione sincrona tra studenti e docente. Inoltre, tale piattaforma consente la consegna di elaborati e/o esercizi tramite una casella di posta dedicata che facilita l’uso di applicazioni antiplagio. Allo stesso modo, per ogni consegna, gli studenti dovranno allegare una dichiarazione giurata o di responsabilità in cui garantiscono l’autenticità e la paternità della documentazione/dei file presentati per la valutazione.

Il corpo docente dispone di ore dedicate alla revisione delle valutazioni presentate e formulerà domande di verifica, oltre a interagire con lo studente per accertare il raggiungimento dei risultati di apprendimento, lo sviluppo e la paternità di ogni lavoro e/o esercizio.

Infine, l’attività in presenza relativa alle prove di verifica delle conoscenze prevede l’interazione tra studente e docente non solo ai fini della valutazione finale della materia/corso, ma anche per la valutazione continua.

SE2.- Prove di verifica delle conoscenze

Prove oggettive di verifica delle conoscenze. Possono essere scritte o orali, a risposta aperta, a risposta breve o a scelta multipla, ecc.

SE3.- Quaderno delle esercitazioni di laboratorio

Valuta le conoscenze scientifiche e procedurali. Nel quaderno di laboratorio lo studente registra in tempo reale tutti i dati rilevanti relativi ai propri lavori di ricerca: domande, ipotesi, obiettivi, metodi e materiali, risultati e conclusioni. La compilazione del quaderno consente allo studente non solo di raccogliere informazioni sulla propria ricerca, ma anche sul proprio processo di apprendimento.

Sistemi di valutazione

SE1 Attività pratiche 20%

SE2 Prove di conoscenza 60%

SE3 Quaderni di laboratorio 20%

Valutazione continua

La valutazione continua consisterà in:

• 20 % per lo svolgimento di lavori e presentazioni in classe.

• 20 % per lo svolgimento delle esercitazioni di laboratorio

• 30 % per lo svolgimento di un primo esame parziale.

• 30% relativo al superamento di un secondo esame parziale.

Per poter calcolare la media sarà richiesto un voto minimo di 3 in ciascun esame parziale. Qualora la media della valutazione continua sia pari o superiore a 5, il corso sarà superato tramite la valutazione continua. In caso contrario, sarà necessario presentarsi alla sessione ordinaria.

Sessione ordinaria

La sessione ordinaria consisterà nello svolgimento di un esame articolato in due parti.

• 20 % Si mantiene il voto ottenuto per lo svolgimento di lavori e presentazioni in classe

• 20 %: viene mantenuto il voto ottenuto per lo svolgimento delle esercitazioni

• 30 % per lo svolgimento della prima parte dell’esame ordinario o per il voto del primo esame parziale, se pari o superiore a 3 (a seconda di quale sia il più alto).

• 30 % per lo svolgimento della seconda parte dell’esame ordinario o per il voto del secondo esame parziale, se pari o superiore a 3 (a seconda di quale sia il più alto).

Per poter calcolare la media è richiesto un voto minimo di 3 in ciascuna parte dell’esame. Qualora la media della valutazione ordinaria sia pari o superiore a 5, la materia sarà considerata superata nella sessione ordinaria. In caso contrario, sarà necessario presentarsi alla sessione straordinaria.

Sessione straordinaria

La sessione ordinaria consisterà nello svolgimento di un esame in due parti.

• 20 % Si mantiene il voto ottenuto per lo svolgimento di lavori e presentazioni in classe

• 20 % Viene mantenuto il voto ottenuto per lo svolgimento delle esercitazioni

• 30 % per lo svolgimento della prima parte dell’esame ordinario o per il voto del primo esame parziale, se questo era pari o superiore a 3 (a seconda di quale sia il più alto).

• 30 % per lo svolgimento della seconda parte dell’esame ordinario o per il voto del secondo esame parziale, se pari o superiore a 3 (a seconda di quale sia il più alto).

Per il calcolo della media è richiesto un voto minimo di 3 in ciascuna parte dell’esame. Qualora la media della valutazione ordinaria sia pari o superiore a 5, la materia sarà considerata superata nella sessione ordinaria. In caso contrario, la materia sarà considerata non superata.

Prerequisiti

Aver frequentato i corsi: Matematica / Mathematics e Informatica

Competenze

Di base e generali

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per affrontare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG3 Capacità di leadership, iniziativa, spirito imprenditoriale e innovazione.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze professionali in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE14 Capacità di analizzare, progettare e realizzare banche dati e sistemi informatici relativi alle statistiche sui pazienti, all’interpretazione dei risultati e all’assistenza clinica per il processo decisionale in ambito sanitario.

CE15 Conoscere i fondamenti dell’ingegneria ospedaliera, la sua progettazione e la sua gestione, nel quadro della gestione generale dei sistemi sanitari e delle strutture ospedaliere.

CE16 Conoscere e applicare le implicazioni etiche, legali e normative nella risoluzione dei problemi di ingegneria biomedica.

CE17 Conoscere le basi e i fondamenti della struttura, del quadro istituzionale e giuridico, nonché dell’organizzazione e della gestione delle imprese.

Risultati di apprendimento

RA-1 Conoscere, comprendere e saper utilizzare la terminologia medica, nonché la classificazione e la codifica delle malattie, per una rappresentazione corretta e precisa delle informazioni cliniche.

RA-4 Comprensione degli aspetti di base dei sistemi informativi ospedalieri (PACS, HIS, RIS, LIS).

RA-2 Comprendere e saper utilizzare gli standard di interoperabilità impiegati nelle applicazioni di telemedicina e nei sistemi informativi clinici.

RA-3 Progettare, sviluppare e mantenere sistemi informativi persistenti, affidabili e replicati che consentano l’archiviazione e la consultazione in tempo reale degli esami diagnostici e della cartella clinica.

RA-4 Capacità di individuare soluzioni per l’integrazione delle apparecchiature mediche nei sistemi informativi clinici.

RA-6 Conoscere e comprendere le infrastrutture sanitarie, nonché i servizi e le unità ospedaliere

RA-7 Possedere conoscenze generali per adottare un comportamento etico, legale e professionale in tutti gli aspetti relativi al rispetto dell’ambiente e al benessere sociale, al fine di utilizzare in modo equilibrato le tecnologie biomediche nella ricerca di un’economia sociale e ambientale sostenibile.

RA-8 Analizzare la fattibilità tecnica, socio-economica e l’impatto ambientale e sulla sostenibilità dei progetti biomedici

RA-9 Saper organizzare i servizi di ingegneria clinica nelle strutture sanitarie, in particolare la manutenzione e l’acquisizione di apparecchiature e sistemi biomedici, nonché la gestione della sicurezza ospedaliera.

RA-10 Conoscenza degli aspetti fondamentali della radioprotezione nella gestione dell’uso delle radiazioni ionizzanti in ambito ospedaliero.

Descrizione dei contenuti

Sistemi informativi clinici, cartella clinica digitale e archiviazione digitale delle immagini mediche (PACS). Classificazione e rappresentazione delle informazioni cliniche: UMLS, CIE / ICD, CIAP, SNOMED CT. Progettazione, sviluppo e utilizzo di database relazionali in ambito socio-sanitario, ospedaliero e assistenziale. Interoperabilità dei sistemi attraverso l’uso di standard di interconnessione (HL7), standard di scambio di immagini mediche (DICOM) e bus di servizio.

Attività formative

A1 100%

A2 100%

A3 100%

A4 0%

A5 100%

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l'eventualità che nel programma del corso possa essere definito un requisito diverso, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività didattiche del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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E1. ES: 40

E2. LB: 30

E2. PR: 70

E4. OR: 70

E5. EJ: 20

E6. PC: 10

Prerequisiti

Aver frequentato i seguenti corsi: Matematica / Mathematics, Scienze naturali, Informatica, Fondamenti di ingegneria elettrica, Fondamenti di ingegneria elettronica, Controllo e automazione / Fondamenti di ingegneria elettronica, di controllo e di automazione

Competenze

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per formulare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG3 Capacità di leadership, iniziativa, spirito imprenditoriale e innovazione.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze professionali in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE4 Conoscere i principali sviluppi dell’ingegneria biomedica utilizzati nel settore sanitario.

CE6 Padroneggiare i principi di progettazione e analisi ingegneristica e la metodologia scientifica per la risoluzione di problemi nell’ingegneria biomedica, acquisendo la capacità di innovare nel campo della tecnologia biomedica in situazioni reali in diverse aree di applicazione in contesti aziendali o istituzionali. Analisi medica e biologica: rileva, classifica e analizza i segnali bioelettrici.

CE8 Capacità di ideare, sviluppare e mantenere apparecchiature e sistemi di monitoraggio e misurazione di eventi fisiologici, tenendo conto dello sviluppo dei biosensori.

CE9 Conoscere le tecniche che consentono lo sfruttamento e lo sviluppo di tecnologie per l’acquisizione, l’elaborazione e la trasmissione di immagini mediche relative a dettagli anatomici e funzioni fisiologiche, che rendano possibile l’analisi dell’anatomia e della fisiologia interne, in modo da contribuire e supportare la diagnosi e la terapia clinica degli esseri umani.

CE10 Progettare, sviluppare, valutare e mantenere apparecchiature protesiche e organi artificiali, nonché apparecchiature volte a sostituire o migliorare le funzioni corporee, apparecchiature terapeutiche e riabilitative e le relative procedure. Modellizzazione fisiologica, simulazione e controllo: utilizza la simulazione al computer per sviluppare e comprendere le relazioni fisiologiche.

CE13 Ideare, gestire, organizzare e realizzare progetti nel campo dell’ingegneria biomedica.

Risultati di apprendimento

RA-1 Essere in grado di caratterizzare i sistemi e i segnali, sia nel dominio del tempo che nel dominio trasformato.

RA-2 Comprendere la differenza tra il mondo continuo e quello discreto e conoscere quali sono gli strumenti di lavoro di base.

RA-3 Conoscere i segnali biomedici più importanti e le fasi di elaborazione più comuni per l’estrazione di informazioni.

RA-4 Conoscere le immagini mediche più utilizzate nella pratica clinica.

RA-5 Comprendere i diversi metodi di acquisizione e archiviazione delle principali modalità di imaging medico.

RA-6 Comprendere i diversi metodi di estrazione, selezione e classificazione delle caratteristiche nel campo dei segnali biomedici

RA-7 Conoscere le principali tecniche di elaborazione delle immagini mediche

RA-8 Essere in grado di applicare diversi metodi avanzati di elaborazione a segnali biomedici sintetici e reali

RA-9 Essere in grado di applicare tecniche di ricostruzione delle immagini

RA-10 Acquisire conoscenze che consentano di definire il ruolo della bioingegneria nel mondo attuale.

Descrizione dei contenuti

Tipi di segnali biomedici. Caratteristiche dei principali segnali biomedici. Fasi dell’elaborazione dei segnali biomedici. Registrazione dei segnali biomedici. Pre-elaborazione dei segnali biomedici. Metodi di estrazione delle caratteristiche dei segnali biomedici. Metodi di selezione delle caratteristiche. Classificazione dei segnali biomedici. Domini trasformati.

Attività formative

A1 100%

A2 100%

A3 100%

A4 0%

A5 100%

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l'eventualità che nel programma del corso possa essere definito un requisito diverso, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività didattiche del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

----

E1. ES: 70

E2. LB: 50

E2. PR: 30

E4. OR: 30

E5. EJ: 20

E6. PC: 10

Prerequisiti

Aver frequentato i seguenti corsi: Matematica / Mathematics, Scienze naturali, Informatica, Fondamenti di ingegneria elettrica, Fondamenti di ingegneria elettronica, Controllo e automazione / Fondamenti di ingegneria elettronica, di controllo e di automazione

Competenze

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per affrontare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG3 Capacità di leadership, iniziativa, spirito imprenditoriale e innovazione.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze professionali in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE4 Conoscere i principali sviluppi dell’ingegneria biomedica utilizzati nel settore sanitario.

CE6 Padroneggiare i principi di progettazione e analisi ingegneristica e la metodologia scientifica per la risoluzione di problemi nell’ingegneria biomedica, acquisendo la capacità di innovare nel campo della tecnologia biomedica in situazioni reali in diverse aree di applicazione in contesti aziendali o istituzionali. Analisi medica e biologica: rileva, classifica e analizza i segnali bioelettrici.

CE8 Capacità di ideare, sviluppare e mantenere apparecchiature e sistemi di monitoraggio e misurazione di eventi fisiologici, tenendo conto dello sviluppo dei biosensori.

CE9 Conoscere le tecniche che consentono lo sfruttamento e lo sviluppo di tecnologie per l’acquisizione, l’elaborazione e la trasmissione di immagini mediche relative a dettagli anatomici e funzioni fisiologiche, che rendano possibile l’analisi dell’anatomia e della fisiologia interne, in modo da contribuire e supportare la diagnosi e la terapia clinica degli esseri umani.

CE10 Progettare, sviluppare, valutare e mantenere apparecchiature protesiche e organi artificiali, nonché apparecchiature volte a sostituire o migliorare le funzioni corporee, apparecchiature terapeutiche e riabilitative e le relative procedure. Modellizzazione fisiologica, simulazione e controllo: utilizza la simulazione al computer per sviluppare e comprendere le relazioni fisiologiche.

CE13 Ideare, gestire, organizzare e realizzare progetti nel campo dell’ingegneria biomedica.

Risultati di apprendimento

RA-1 Essere in grado di caratterizzare i sistemi e i segnali, sia nel dominio del tempo che nel dominio trasformato.

RA-2 Comprendere la differenza tra il mondo continuo e quello discreto e conoscere quali sono gli strumenti di lavoro di base.

RA-3 Conoscere i segnali biomedici più importanti e le fasi di elaborazione più comuni per l’estrazione di informazioni.

RA-4 Conoscere le immagini mediche più utilizzate nella pratica clinica.

RA-5 Comprendere i diversi metodi di acquisizione e archiviazione delle principali modalità di imaging medico.

RA-6 Comprendere i diversi metodi di estrazione, selezione e classificazione delle caratteristiche nel campo dei segnali biomedici

RA-7 Conoscere le principali tecniche di elaborazione delle immagini mediche

RA-8 Essere in grado di applicare diversi metodi avanzati di elaborazione a segnali biomedici sintetici e reali

RA-9 Essere in grado di applicare tecniche di ricostruzione delle immagini

RA-10 Acquisire conoscenze che consentano di definire il ruolo della bioingegneria nel mondo attuale.

Descrizione dei contenuti

Tipi di immagini mediche. Tecniche e sistemi di acquisizione delle immagini mediche. Risoluzione, contrasto e rumore nelle immagini mediche. Sistemi di registrazione e archiviazione delle immagini mediche. Filtraggio, miglioramento e restauro delle immagini mediche. Segmentazione e registrazione delle immagini mediche. Estrazione delle caratteristiche nelle immagini mediche. Elaborazione delle immagini a colori.

Attività formative

A1 100%

A2 100%

A3 100%

A4 0%

A5 100%

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l'eventualità che nel programma del corso possa essere definito un requisito diverso, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività didattiche del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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E1. ES: 70

E2. LB: 50

E2. PR: 30

E4. OR: 30

E5. EJ: 20

E6. PC: 10

Prerequisiti

Prerequisiti per i corsi di Robotica medica e Apparecchiature tecnologiche in ambito sanitario:

Aver frequentato i seguenti corsi: Matematica / Mathematics, Scienze naturali, Informatica, Fondamenti di ingegneria elettrica, Fondamenti di ingegneria elettronica, Controllo e automazione / Fondamenti di ingegneria elettronica, controllo e automazione

Competenze

Di base e generali

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per affrontare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG3 Capacità di leadership, iniziativa, spirito imprenditoriale e innovazione.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze professionali in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE4 Conoscere i principali sviluppi dell’ingegneria biomedica utilizzati nel settore sanitario.

CE8 Capacità di ideare, sviluppare e mantenere apparecchiature e sistemi di monitoraggio e misurazione di eventi fisiologici, tenendo conto dello sviluppo dei biosensori.

CE7 Conoscere le tecniche che consentono il rilevamento, la captazione, il condizionamento, l’acquisizione e l’elaborazione di segnali e variabili fisiologiche.

CE9 Conoscere le tecniche che consentono lo sfruttamento e lo sviluppo di tecnologie per l’acquisizione, l’elaborazione e la trasmissione di immagini mediche relative a dettagli anatomici e funzioni fisiologiche, che rendano possibile l’analisi dell’anatomia e della fisiologia interne, il tutto a sostegno della diagnosi e della terapia clinica degli esseri umani.

Risultati di apprendimento

RA-1 Acquisire conoscenze che consentano di definire il ruolo della bioingegneria nel mondo attuale.

RA-2 Conoscere e comprendere i fondamenti e gli usi clinici delle apparecchiature di imaging medico.

RA-3 Conoscere e comprendere i fondamenti, le caratteristiche e l’utilizzabilità dei diversi tipi e impieghi delle apparecchiature (diagnostiche, terapeutiche e

strumentazione di supporto vitale).

RA-4 Conoscere i principi di base della robotica e delle sue applicazioni in campo medico.

RA-5 Valutare e analizzare le applicazioni robotiche nell’ambito dell’ingegneria biomedica

RA-6 Applicare le conoscenze di robotica ai sistemi medici

RA-7 Conoscere la cinematica, la dinamica e il controllo dei robot, nonché le loro applicazioni nella robotica medica

RA-8 Capacità di progettare sistemi robotizzati per l’uso in medicina

RA-9 Saper reperire e interpretare le informazioni nelle principali banche dati scientifiche di ingegneria e medicina.

Descrizione dei contenuti

Immagistica medica. Fondamenti fisici dei sistemi di imaging medico, acquisizione ed elaborazione delle immagini, raggi X, ultrasuoni, TAC, RM, PET. Cartella clinica elettronica, PACS, HIS, RIS, LIS. Apparecchiature diagnostiche (diagnostica in vitro, misurazione dei segnali bioelettrici (ECG, EEG, EMG, ecc.), misurazione di parametri non elettrici). Apparecchiature terapeutiche e strumentazione di supporto vitale (terapia intensiva/monitoraggio del paziente critico, pacemaker e defibrillatori, pompe intra/extracorporee (DAV, ECMO), sistemi di emodialisi, tecnologia delle radiazioni. Sistemi di supporto all’intervento. Chirurgia robotica (Pathfinder, DaVinci, RCM-PAKY), sistemi di navigazione, imaging medico invasivo (IVUS, OCT, endoscopie), tecnologia per sala operatoria. Tecnologie laser. Principi di progettazione e funzionamento dei dispositivi medici più rappresentativi utilizzati per la diagnosi delle malattie e il monitoraggio del paziente. Progettazione del sistema finale

Attività formative

A1 100%

A2 100%

A3 100%

A4 0%

A5 100%

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l'eventualità che nel relativo programma del corso possa essere definito un altro requisito, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività formative del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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E1. ES: 60

E2. LB: 50

E2. PR: 50

E4. OR: 30

E5. EJ: 20

E6. PC: 10

Prerequisiti

Non sono stati stabiliti prerequisiti.

Competenze

CG1 Capacità di analisi, sintesi e di prendere decisioni coerenti per affrontare e risolvere problemi o casi pratici partendo da specifiche date.

CG2 Capacità di lavorare in gruppo, attraverso lo sviluppo di relazioni interprofessionali, il riconoscimento della diversità e della multiculturalità, l’adattamento a nuove situazioni, la creatività, l’assunzione di responsabilità operative, il processo decisionale sulle attività da svolgere e la gestione delle risorse all’interno del gruppo di lavoro.

CG3 Capacità di leadership, iniziativa, spirito imprenditoriale e innovazione.

CG4 Capacità di applicare le conoscenze professionali in ambito aziendale, sia pubblico che privato.

CG5 Capacità di pianificare, realizzare, analizzare e comunicare i risultati di prove sperimentali, nonché di utilizzare la strumentazione di laboratorio specifica per ciascuna delle aree di conoscenza coinvolte.

CG6 Comunicare in modo efficace, tramite relazioni scritte o grafiche e/o la loro presentazione orale, conoscenze, procedure, risultati e idee relative all’ingegneria biomedica.

Specifiche

CE13 Ideare, gestire, organizzare e realizzare progetti nel campo dell’ingegneria biomedica. § Biosensori: rilevamento di eventi biologici e loro conversione in segnali elettrici.

CE16 Conoscere e applicare le implicazioni etiche, legali e normative nella risoluzione dei problemi di ingegneria biomedica.

CE17 Conoscere le basi e i fondamenti della struttura, del quadro istituzionale e giuridico, nonché dell’organizzazione e della gestione delle imprese.

Risultati di apprendimento

RA-1 Padronanza di metodi, tecniche e strumenti di progettazione, organizzazione e gestione dei progetti.

RA-2 Competenze nella redazione della documentazione di progetto e di altri documenti tecnici simili.

RA-3 Capacità nella direzione tecnica di progetti nell’ambito dell’ingegneria industriale.

RA-4 Capacità di comunicare in modo adeguato tramite relazioni: procedure, risultati e competenze nel campo dell’ingegneria industriale.

RA-6 Conoscenza dei principi fondamentali della gestione dei progetti e dei diversi processi che la compongono

RA-7 Conoscere i principi fondamentali della gestione dei progetti e i diversi processi che la compongono

RA-8 Acquisire criteri etico-giuridici relativi alle questioni delle scienze della vita e della medicina da una prospettiva interdisciplinare

RA-9 Comprendere i principi fondamentali dell’etica e della deontologia per il processo decisionale.

RA-10 Conoscere e riflettere sui problemi bioetici più strettamente legati alla professione di ingegnere biomedico

RA-11 Conoscere i principi della Qualità e della Qualità Totale.

RA-12 Conoscere e comprendere le specificità relative alle normative e alle certificazioni dei dispositivi medici

RA-13 Applicare le conoscenze relative alle certificazioni e alle normative nella progettazione di dispositivi medici destinati alla successiva commercializzazione

RA-14 Conoscere e applicare le conoscenze relative alla gestione della qualità a diversi sistemi del settore sanitario

RA-11 Comprendere i principi della metodologia scientifica e applicarla per risolvere problemi nel campo dell’ingegneria biomedica.

RA-13 Redigere, presentare e difendere un progetto di Ingegneria Biomedica.

RA-10 Studiare e analizzare la fattibilità scientifica, tecnica e socioeconomica di un progetto di Ingegneria Biomedica e comprendere le relazioni tra scienza, tecnologia e business.

Descrizione dei contenuti

L’industria dei dispositivi biomedici. Qualità, ergonomia e normativa. Direttive. Modelli sanitari. Valutazione della tecnologia e dei prodotti sanitari. Sicurezza delle apparecchiature sanitarie. Elementi di etica medica: atteggiamenti, valori e priorità. Quadro giuridico e normativo dei dispositivi medici. Legislazione e codici deontologici. Concetto di dispositivo medico. Commercializzazione e messa in servizio dei dispositivi medici. Obblighi di produttori, importatori e distributori. Post-commercializzazione e sorveglianza. Principi di qualità. Requisiti della norma ISO 13485:2016.

Attività formative

A1 100%

A2 100%

A3 100%

A4 0%

A5 100%

Sistema e criteri di valutazione

Fatta salva l'eventualità che nel relativo programma del corso possa essere definito un altro requisito, in linea generale, la mancata partecipazione a oltre il 60% delle attività formative del corso, che richiedono la presenza fisica o virtuale dello studente, comporterà la perdita del diritto alla valutazione continua nella sessione ordinaria. In tal caso, l’esame da sostenere nel periodo ufficiale stabilito dall’Università costituirà l’unico criterio di valutazione con la percentuale corrispondente secondo il programma del corso.

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E1. ES: 50

E2. LB: 20

E2. PR: 70

E4. OR: 20

E5. EJ: 30

E6. PC: 10

Prerequisiti

Non sono stati stabiliti prerequisiti.

Risultati di apprendimento

RA-1 Comprendere il concetto di impresa come sistema, i diversi sottosistemi che la compongono e le interrelazioni tra di essi.

RA-2 Conoscenza adeguata del quadro istituzionale e giuridico dell’impresa.

RA-3 Organizzazione e gestione delle imprese

RA-4 Identificare gli ambiti di competenza delle principali aree funzionali, nonché i principali approcci e le tecniche da esse utilizzate.

RA-6 Identificare i principali processi aziendali e l’esigenza di integrazione interfunzionale che essi comportano.

RA-7 Collocare l’ingegneria all’interno dell’attività imprenditoriale e giustificare il ruolo degli ingegneri nella gestione aziendale.

RA-8 Analizzare la fattibilità tecnica ed economica delle opportunità di business individuate, definendo e sviluppando il modello e il piano aziendale.

RA-9 Essere in grado di comprendere e trarre conclusioni sulla situazione e sull’evoluzione di un’azienda attraverso l’analisi dei bilanci.

Descrizione dei contenuti

L’impresa come sistema. Efficacia, efficienza, produttività e competitività. Sottosistemi aziendali: commerciale, contabile, produttivo. Tipi di imprese e forme giuridiche. Funzionamento dei mercati. Contesto economico dell’impresa. L’organizzazione delle imprese. Decisioni economiche in azienda. Il ruolo dell’ingegneria e dell’ingegnere nella gestione aziendale. La funzione finanziaria. La funzione produttiva. Gestione commerciale e marketing. La direzione aziendale. Imprenditorialità e innovazione: le imprese a base tecnologica. Lo spirito imprenditoriale, il lavoro autonomo. Gestione delle scorte.

Attività formative

A1 100%

A2 100%

A3 100%

A4 0%

A5 100%

Sistema e criteri di valutazione