|
De kennis en vaardigheden die in deze module centraal staan zijn samengevat in de volgende vakinhoudelijke, integratieve en academische leerdoelen:
• Neurofysiologie: De student kan basale neurofysiologische en anatomische begrippen en mechanismen
uitleggen, waaronder mechanismen van het motorisch systeem en sturing van de spieren, codering van
sensorische informatie in het vestibulair, visueel en auditief systeem en mechanismen van sensorische en
motorische integratie.
• Mechanica: De student kan op basis van de wetten van Newton mathematische bewegingsvergelijkingen
opstellen voor puntmassa’s en starre lichamen, het mechanisch gedrag van een veer of een demper
beschrijven en in samenhang met één of meerdere Vrije Lichaams Schetsen (een deel van) het menselijk
lichaam modelleren.
• Medische Elektronica: De student kan elektrische netwerken met meerdere stroom- en spanningsbronnen,
passieve elementen en versterkers analyseren en beschrijven in het Laplace domein, kan de wijze waarop
bioelektrische verschijnselen gemeten worden uitleggen vanuit netwerkanalytisch perspectief, kan de
signaal/ruis eigenschappen van de bioelektrische meetomgeving bepalen en kan aangeven welke eisen
gesteld moet worden aan een meetketen waarmee elektrofysiologische signalen worden geobserveerd.
• Biomedische Regelsystemen: Student kan een lineair eerste of tweede orde open-lus of teruggekoppeld
dynamisch systeem representeren met een differentiaalvergelijking, overdrachtsfunctie, polen/nulpunten en
toestandsbeschrijving, het gedrag van dit systeem op een computer simuleren en de stabiliteit en
dynamica van dit systeem analyseren.
• Project – Integratie vakdomeinen: De student kan neurofysiologische, biomechanische en
systeemtheoretische aspecten benoemen van een zelf geobserveerd fenomeen met betrekking tot
menselijke bewegingssturing, kan essentiële mechanismen met mathematische vergelijkingen representeren
in een model en kan verschillen en overeenkomsten tussen experimentele resultaten en model simulaties
kritisch evalueren.
• Project - Academische vaardigheden: De student kan een wetenschappelijk fenomeen door ontwikkeling
en uitvoering van een experimenteel protocol observeerbaar maken, kan dit met behulp van modelvorming
verklaren in termen van onderliggende mechanismen, kan hierover schriftelijk en mondeling
wetenschappelijk overtuigend communiceren en kan een eigen mening vormen en verwoorden over
onderzoeksbevindingen van anderen.
Deze leerdoelen worden in de modulehandleiding nader gespecificeerd
|
 |
|
In dit kwartiel staat de menselijke bewegingssturing centraal en in het bijzonder de handhaving van balans tijdens staan. Bij bewegingen van het menselijk lichaam is voortdurend sprake van sturing door het centraal zenuwstelsel, op basis van sensorische informatie uit het lichaam zelf en vanuit de omgeving. Bewegingen worden niet alleen vooraf gepland en aangestuurd, ook tijdens bewegingen worden stuursignalen aangepast om bewegingsdoelen te realiseren en verstoringen te corrigeren. Menselijke bewegingssturing kan daarom beschouwd worden als een gesloten regelsysteem waarin neurofysiologische en biomechanische werkingsprincipes een rol spelen.
Het kwartiel is opgebouwd uit een onderzoeksproject en verschillende ondersteunende vakken. Het onderzoeksproject is gericht op het bouwen van een mathematisch model waarmee menselijke bewegingssturing verklaard kan worden op basis van onderliggende mechanismen zoals sensorische informatie verwerking, spieractivatie, en spier-skelet mechanica. In de ondersteunende vakken – neurofysiologie, mechanica, biomedische regelsystemen en medische elektronica – worden de benodigde kennis en vaardigheden aangeboden om dit model te bouwen en te valideren middels experimenten.
In het project wordt tevens aandacht besteed aan academische vaardigheden op het gebied van wetenschappelijk onderzoek en wetenschappelijke communicatie. Studenten maken kennis met het schrijven van wetenschappelijke onderzoeksvoorstellen en artikelen en met het schrijven en ontvangen van peer review.
|
|
|
|
|
| Verplichte voorkennis: Wiskunde ‘Signalen en Systemen’, aangeboden in kwartiel 7 (BMT2.3) |
| Bachelor Biomedical Engineering |
| | Required materials-Recommended materialsBook| Purves (ed.), “Neuroscience" , 5e editie.
ISBN 978-0-87893-695-3, sites.sinauer.com/neuroscience5e.
(Oudere edities ook bruikbaar) |
| Book| Wilki et al.: “Control Engineering: An introductory course”
https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=nlebk&AN=78765&site=ehost-live |
| Book| Khoo, M. C. K. (2017). Physiological control systems : analysis, simulation, and estimation (Second, Ser. Ieee press series on biomedical engineering). Wiley-IEEE Press. https://doi.org/10.1002/9781119058786 |
| Book| Douglas C. Giancoli: Physics for Scientists & Engineers, 4th Ed., Pearson Education Inc., Pearson Prentice Hall, 2008 (?), ISBN 0-13-232110-6 |
|
|
Instructional modesLecture| Presence duty | | Yes |
| Project supervised| Presence duty | | Yes |
| Self study without assistance| Presence duty | | Yes |
| Tutorial| Presence duty | | Yes |
|
|
TestsProject: The balancing Brain
| Mechanics
| Biomedical control System
| Medical Electronics
| Neurophysiology
|
|
| |