RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI

OBIETTIVI FORMATIVI SPECIFICI

L'obiettivo generale del corso di studio è quello di creare nello studente una solida formazione nelle metodologie e tecnologie dell'ingegneria applicate alle problematiche mediche e biologiche, con particolare riferimento alla capacità di descrivere analiticamente e analizzare sistemi, segnali e immagini di interesse medico-biologico, alle basi per lo studio dei biomateriali, della biologia molecolare, dei dispositivi e della strumentazione per la diagnosi, la terapia, la sostituzione di organi e la riabilitazione e alla conoscenza dell'organizzazione delle strutture di gestione e di assistenza dei pazienti nonché delle apparecchiature biomedicali e dei sistemi informativi in esse utilizzati e dei relativi criteri etici. Infatti, la preparazione del laureato magistrale include, assieme agli aspetti professionali, la capacità di affrontare temi di particolare interesse per la ricerca e l’innovazione tecnologica.

Il Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Clinica si pone in particolare l'obiettivo di fornire agli studenti, già in possesso di una solida formazione di base nell'area dell'ingegneria dell'informazione, specifiche conoscenze negli ambiti multidisciplinari delle professioni dell'ingegnere clinico e di quello biomedico. Per quanto riguarda la professione dell’ingegnere clinico, il laureato dovrà essere in grado di progettare e realizzare servizi di Ingegneria Clinica, interni alla strutture ospedaliere e sanitarie o esterni, nell’ambito di società di servizi del settore, nonché sistemi di tecnologie biomediche, anche distribuiti ed interconnessi sia su scala locale che geografica. Dovrà inoltre coordinare opportunamente il lavoro degli ingegneri clinici e di personale tecnico di un'Unità di Ingegneria Clinica o di un Dipartimento di Tecnologie, allo scopo di effettuare la gestione, la valutazione, l'installazione, la manutenzione, l'adeguamento della strumentazione e delle attrezzature biomedicali ed info-telematiche clinico-assistenziali in uso nei servizi socio-sanitari (sia all'interno dei presidi ospedalieri che nelle strutture distribuite di cura e assistenza domiciliare), di curare un loro impiego sicuro, appropriato ed economico, e di collaborare con gli operatori sanitari nell'utilizzo di metodologie ingegneristiche per la soluzione di problemi clinici e gestionali. Per quanto riguarda la professione più generica dell’ingegnere biomedico, il laureato magistrale in Ingegneria Clinica svilupperà competenze che gli permetteranno di interfacciarsi con operatori del settore della biologia e della medicina molecolare, dell’industria di protesi e di ingegneria tissutale nonché della ricerca nel settore dell’analisi di segnali e immagini contribuendo, come figura trasversale, a portare in questi particolari ambiti il contributo innovativo legato alle particolari conoscenze e capacità dell'ingegnere biomedico.

Il percorso di studio è organizzato secondo due aree di apprendimento, la prima è volta alla costituzione di solide basi nell'ambito dell'ingegneria biomedica e la seconda alla professionalizzazione nello specifico campo dell'ingegneria clinica o all'approfondimento di specifiche tematiche dell'ingegneria biomedica. Nella prima area gli argomenti principali riguardano le basi di fisiologia, di biologia e di chimica organica e biologica, l'analisi dei segnali biomedici e delle bioimmagini, la biofluidodinamica, i biomateriali e l'informatica medica; nella seconda area gli argomenti fondamentali riguardano da un lato le apparecchiature biomediche, il loro funzionamento, la loro progettazione, acquisizione e manutenzione, l'organizzazione e la gestione dei servizi di ingegneria clinica, la gestione del rischio, la pianificazione degli acquisti, i sistemi informativi sanitari e dall'altro i complementi dell'analisi dei segnali biomedici e l’analisi delle sequenze di immagini, la simulazione molecolare, le basi della biologia e della medicina molecolare o, in alternativa, della scienza e tecnologia dei materiali e della robotica.

Un momento formativo importante del curriculum del laureato magistrale in Ingegneria Clinica riguarderà infine l'attività di tirocinio e tesi, che potranno essere svolti presso laboratori di ricerca universitari, di enti pubblici e industriali e presso strutture di ingegneria clinica ospedaliere o di società di servizi.

CONOSCENZA E COMPRENSIONE, CAPACITA’ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: SINTESI

Conoscenza e comprensione:

Attraverso un ventaglio di corsi di base dell’ingegneria biomedica, erogati durante il I anno, gli studenti acquisiranno dapprima le basi della biofluidodinamica e quelle della fisiologia e biologia per meglio comprendere la natura e le caratteristiche dei segnali e delle immagini da acquisire ed analizzare; successivamente apprenderanno i principali metodi di elaborazione dei segnali biomedici e delle bioimmagini, le caratteristiche dei biomateriali utilizzati in ambito sanitario. Infine verranno fornite loro le basi di Informatica medica necessarie per meglio esaminare i Sistemi informativi sanitari completando il quadro di una solida formazione di base che consenta loro di affrontare adeguatamente le tematiche maggiormente professionalizzanti e specifiche del secondo anno. Durante quest’ultimo, attraverso una calibrata progressione e diversificazione del percorso didattico, lo studente verrà messo in condizione di valutare i differenti contesti applicativi delle aree disciplinari connotative del corso, dando rilievo particolare all'aspetto progettuale e gestionale, da considerare in termini trasversali all'intero spettro formativo. Lo studente potrà da un lato approfondire tematiche professionalizzanti più specifiche dell’Ingegneria Clinica per poter essere immediatamente pronto ad entrare nello specifico mercato del lavoro e dall’altro argomenti maggiormente legati all’ambito della ricerca nei settori della biologia e medicina molecolare ovvero delle protesi e della medicina ricostruttiva o ancora dell’analisi di segnali e delle immagini nei quali potrà introdursi con adeguate conoscenze e competenze.

Gli strumenti didattici utilizzati per conseguire i suddetti obiettivi sono lezioni ordinarie, lezioni integrative, seminari, incontri con le ditte produttrici, esercitazioni e tirocini pratico-professionali.

La verifica dell'apprendimento prevede l'accertamento di una approfondita conoscenza sia dei vari aspetti di base dell'ingegneria biomedica che di quelli metodologico-operativi dell'ingegneria biomedica clinica e l’acquisizione delle specifiche competenze annesse. Metodi di verifica saranno l’esame tradizionale e l’elaborato personale.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

Il processo formativo verrà improntato in modo da permettere allo studente di affrontare tematiche strettamente di base del bagaglio di un ingegnere biomedico come quelle relative agli aspetti principali dei segnali biomedicali, della loro elaborazione, dei materiali protesici e dell’informatica medica. Mediante tali conoscenze gli studenti saranno in grado di affrontare con argomentazioni solide le problematiche maggiormente professionalizzanti della seconda fase degli studi.

La fase progettuale del processo formativo verrà impiegata per permettere allo studente di saper affrontare specifiche tematiche, da reputarsi emblematiche di situazioni professionalmente rilevanti. Il bagaglio culturale trasmesso agli studenti li porrà in condizione di sostenere con argomentazioni solide le posizioni assunte nei differenti contesti operativi. In particolare le competenze che acquisiranno riguarderanno da un lato gli aspetti professionalizzanti dell’Ingegnere Clinico e dall’altro quelli maggiormente rivolti alla ricerca nei settori della biologia e medicina molecolare, dell’Ingegneria tissutale, delle protesi e dell’analisi di segnali e immagini.

Gli strumenti didattici utilizzati per conseguire i suddetti obiettivi sono lezioni frontali ma anche esercitazioni guidate nelle quali applicare le conoscenze acquisite e casi di studio specifici, nell'ambito dei corsi offerti, con interventi e testimonianze esterne.

Metodi di verifica saranno l’esame tradizionale, le attività di laboratorio in gruppo, il tirocinio, la tesi, la discussione guidata in gruppo.

CONOSCENZA E COMPRENSIONE, CAPACITA’ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: DETTAGLIO

Area di apprendimento:   Area di Base

Conoscenza e comprensione:

Durante il I anno, comune per tutti i curricula, lo studente acquisirà conoscenze di base dell’ingegneria biomedica a partire dalla fisiologia e biologia alla biofluidodinamica, ai metodi di elaborazione di segnali ed immagini biomedicali, ai biomateriali e all’Informatica medica. Nel I anno sono anche inseriti due esami a scelta che si differenziano a seconda del curriculum che si intende seguire al secondo anno: in quello professionalizzante dell’Ingegneria Clinica, le conoscenze da acquisire riguarderanno la normativa e le conseguenti modalità di certificazione del software medicale insieme ai metodi di ottimizzazione utili per la valutazione delle tecnologie, delle strutture e dei servizi sanitari. Nel curriculum di Ingegneria Biomedica, lo studente potrà optare su conoscenze maggiormente legate all’ambito chimico/biochimico di base, necessarie per il percorso del II anno imperniato sulla biologia e medicina molecolare oppure su conoscenze maggiormente legate all’ambito dell’Ingegneria Industriale, dal quale potranno provenire anche gli studenti, legate alla scienza e tecnologia dei materiali polimerici e alla costruzione di macchine, necessarie per poter proseguire successivamente nell’area della formazione utile per la progettazione di protesi o di robot per la riabilitazione motoria. Per il curriculum in ingegneria biomedica, le conoscenze di base si completeranno con due corsi del secondo anno relativi ai complementi di analisi dei segnali biomedici e alla simulazione molecolare che forniranno a tutti gli studenti un background comune sul quale costruire la parte più professionalizzante del II anno.

 

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

Tramite gli insegnamenti di base, allo studente verranno forniti gli strumenti che gli consentiranno di affrontare da un lato tematiche strettamente connesse al bagaglio di un ingegnere biomedico e dall’altro le problematiche maggiormente professionalizzanti della seconda fase degli studi.

Per permettere una maggiore fruizione delle lezioni frontali, parti di queste saranno erogate in modalità e-learning mediante videoregistrazione con adeguati strumenti che consentiranno allo studente di seguire la lezione così come avviene in aula, anche con la possibilità dello streaming.

Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività formative:

BIOLOGIA E FISIOLOGIA

BIOMATERIALI, ORGANI ARTIFICIALI E PROTESI

INFORMATICA MEDICA

BIOFLUIDODINAMICA

ANALISI DI SEGNALI BIOMEDICI E BIOIMMAGINI

e A SCELTA:

BIOCHIMICA

CHIMICA ORGANICA E BIOLOGICA

SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI POLIMERICI

COSTRUZIONE DI MACCHINE E AFFIDABILITA'

VALUTAZIONE DELLE STRUTTURE E DEI SERVIZI

ELEMENTI DI ECONOMIA AZIENDALE (anche in inglese)

PROGETTAZIONE DISPOSITIVI MEDICI SOFTWARE

COMPLEMENTI DI ANALISI DI SEGNALI BIOMEDICI

SIMULAZIONE MOLECOLARE

Area di apprendimento:

Area Professionalizzante

Conoscenza e comprensione:

Quest’Area è divisa in due principali curricula, uno, clinico, rivolto alle conoscenze necessarie per poter svolgere la professione dell’Ingegnere Clinico nelle strutture sanitarie e nelle società di servizi, l’altro, biomedico, indirizzato alla ricerca nei settori dell’ingegneria tissutale, delle protesi, della medicina e biologia molecolare, dell’analisi dei segnali e delle immagini biomedicali.

Nel primo curriculum verrà dato particolare rilievo all'aspetto progettuale e gestionale nel settore dell’ingegneria clinica mediante insegnamenti legati alla progettazione di strumentazione biomedica e di sistemi informativi ospedalieri e di soluzioni e-health, alla gestione dell’organizzazione dei servizi di ingegneria clinica e del rischio in ambito ospedaliero. Nel curriculum biomedico sono presenti diversi percorsi da considerare in termini trasversali all'intero spettro formativo. Uno di questi è rivolto a fornire le conoscenze necessarie per poter comprendere ed affrontare problematiche dell’ambito della biologia e della medicina molecolare integrando conoscenze dell’area delle scienze con quelle di bioinformatica e di modellistica computazionale; a fianco di esso ve ne sono altri rivolti agli ambiti delle protesi e della medicina rigenerativa, con insegnamenti dell’area dell’ingegneria dei materiali e industriale, e dell’analisi dei segnali e delle immagini. La trasversalità degli insegnamenti è sottolineata anche dal fatto che diversi insegnamenti previsti vengono mutuati da settori diversi da quelli caratterizzanti l’ingegneria biomedica.

Per permettere agli studenti di poter seguire corsi che provenendo da corsi di studio diversi potrebbero presentare sovrapposizione di orario, tra gli strumenti didattici utilizzati sarà messa a disposizione anche la modalità di e-learning dando la possibilità di fruire delle lezioni tramite apposita piattaforma già disponibile a livello del corso di studi in Ingegneria Clinica. Le lezioni ordinarie verranno affiancate da seminari, incontri con le ditte produttrici, esercitazioni e tirocini pratico-professionali.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

Le conoscenze acquisite in quest’Area, affiancate da laboratori tematici e da visite guidate, permetteranno allo studente di saper affrontare la specifica situazione professionale per la quale ciascun curriculum lo ha preparato. Le competenze maturate nell’ambito dell’ingegneria clinica gli consentiranno di progettare e di valutare apparecchiature biomedicali anche innovative, di saper gestire servizi di ingegneria clinica, di saper affrontare la gestione del rischio e di interfacciarsi con proprietà di linguaggio ed adeguate conoscenze con i gestori dei servizi informativi sanitari. Dall’altro lato, le competenze sviluppate nel curriculum dell’ingegneria biomedica permetteranno allo studente di affrontare e risolvere problematiche di ricerca legate all’analisi di segnali e immagini biomedicali, alla biologia e medicina molecolare, alla progettazione e valutazione di protesi e di medicina rigenerativa mettendolo anche in grado di sostenere con argomentazioni solide le posizioni assunte nei differenti contesti operativi.

Per conseguire i suddetti obiettivi verranno utilizzati sia lezioni frontali, in parte in modalità e-learning, sia esercitazioni guidate e casi di studio specifici. Alcuni corsi verranno erogati in inglese in modo da abituare lo studente all’utilizzo pratico di questa lingua.

 

Le conoscenze e capacità sono conseguite e verificate nelle seguenti attività formative:

C.I. BIOLOGIA MOLECOLARE E APPLICATA

MODELLI COMPUTAZIONALI

ANALISI DI SEQUENZE DI IMMAGINI BIOMEDICALI

BIOINFORMATICA

BIOMATERIALI E INGEGNERIA TISSUTALE

NEUROIMAGING (in inglese)

ROBOTICA

SCIENZA DEI MATERIALI

SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI CERAMICI-MODULI A e B

CHIMICA ORGANICA E BIOLOGICA

MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE E MACCHINE

METALLURGIA E CORROSIONE

AUTONOMIA DI GIUDIZIO

L'approccio seguito nei vari insegnamenti consentirà agli studenti di attuare un proprio specifico processo valutativo, tale da consentire l'assunzione di posizioni proprie e responsabili sulle problematiche affrontate. Le capacità di giudizio autonomo, maturate durante tutto l'arco degli studi nei singoli insegnamenti, trovano un momento di consolidamento e verifica nel corso della tesi, che consta di un progetto di ricerca di ampio respiro preceduto da un tirocinio presso aziende del settore biomedicale. Sotto la guida di un tutor accademico, eventualmente affiancato da un tutor aziendale, lo studente affronta in modo approfondito un problema complesso, al fine di proporre possibili soluzioni, selezionare ed implementare il metodo più efficace per risolvere il problema dimostrando di aver acquisito un'autonomia di scelta ed una capacità progettuale negli ambiti tecnologici più innovativi, con l'impiego degli strumenti più avanzati.

ABILITA’ COMUNICATIVE

Attenzione specifica verrà posta al momento comunicativo dei risultati conseguiti, con le modalità visivamente e formalmente più efficaci, sia nell'esposizione scritta che in quella orale. Strumenti didattici utilizzati saranno l'elaborato personale, la relazione di gruppo, la tesi, la discussione guidata in gruppo.

Le verifiche dell'apprendimento comprendono colloqui orali, in alcuni casi sostituiti da prove scritte seguite o meno dall'orale, in cui la capacità di espressione, corretta, chiara e sintetica costituiscono un elemento di giudizio primario. La prova finale, in particolare, offre allo studente un'ulteriore opportunità di approfondimento e di verifica delle capacità di analisi, elaborazione e comunicazione del lavoro svolto. Essa prevede infatti la discussione, innanzi ad una commissione, di un elaborato prodotto dallo studente su un'area tematica attraversata nel suo percorso di studi. Oggetto di valutazione in questo caso non sono solo i contenuti dell'elaborato, ma anche e soprattutto le capacità di sintesi, comunicazione ed esposizione del candidato, la giustificazione, anche dialettica, delle scelte effettuate.

CAPACITA’ DI APPRENDIMENTO

La progressione formativa predisposta e le forme di integrazione realizzate a livello orizzontale (tra corsi dello stesso anno) ed in una logica verticale (tra insegnamenti impartiti in anni differenti), consentirà di realizzare una maturità complessiva e una capacità di apprendimento che consenta allo studente di affrontare in modo efficace le mutevoli problematiche lavorative connesse con l'innovazione tecnologica, essenziale nel campo dell'Ingegneria Clinica e più in generale dell'Ingegneria Biomedica, ma anche di intraprendere eventuali studi successivi (dottorato, master di II livello) con un elevato grado di autonomia. Strumenti didattici utilizzati saranno in particolare l'elaborato personale, la discussione e la relazione di gruppo, la tesi. La verifica di tali capacità avviene nell'ambito dei corsi, in cui lo studente è chiamato a mantenere una costante capacità di apprendimento anche attraverso prove intermedie, ma anche nella prova finale di laurea, in cui lo studente si misura con l'autonoma capacità originale di raccolta di dati, ricerca bibliografica, modellazione e validazione empirica di ipotesi di ricerca.

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