ingegneria biomedica

Apprendimento ed acquisizione di strumenti matematici necessari alla descrizione e comprensione dei fenomeni naturali. Sviluppo dell'attitudine al ragionamento logico-deduttivo e della capacità di astrarre i dati essenziali all'analisi e sintesi di problemi reali. Acquisizione dell'abilità di individuare schemi e modelli matematici in problemi di varia natura. Miglioramento della capacità di astrazione.

Apprendimento ed acquisizione di strumenti matematici necessari alla descrizione e comprensione dei fenomeni fisici. Potenziamento e sviluppo dell'attitudine sia al ragionamento analitico e logico deduttivo sia all' individuazione dei dati essenziali nell'analisi e nella sintesi della presentazione di possibili problematiche. Potenziamento dell'attitudine ad individuare schemi e modelli matematici per problemi di varia natura.

Il corso si propone di fornire le conoscenze di base del calcolo differenziale e integrale per funzioni reali di una variabile reale e dello studio delle successioni e delle serie numeriche. Ogni argomento trattato sarà corredato da esempi ed esercizi, al fine di acquisire un corretto metodo deduttivo. (cc1 e ca1)
Al termine del corso, gli studenti dovranno essere in grado di svolgere correttamente esercizi relativi agli argomenti proposti e potranno affrontare, ad esempio, le prime nozioni di Fisica avvalendosi di adeguati strumenti analitici (ca1 e ca3).
Più in generale, il corso affronta argomenti e stimola capacità di apprendimento fondamentali per il proseguimento degli studi in qualsiasi ambito tecnico-scientifico . Il corso mira inoltre a fornire tutti gli strumenti e le tecniche analitiche necessari per lo studio di altre discipline scientifiche (ap1 e ap2). Lo studente imparerà a scegliere gli strumenti più opportuni per il problema pratico o teorico che si trova ad affrontare (ag1 e ag2)
Si porrà l’accento anche sulla capacità di scrivere ed esprimere i concetti e le idee in modo corretto e rigoroso (ac1 e ac2).

Calcolo differenziale e integrale in una e più variabili. Curve e superfici, equazioni differenziali e campi vettoriali.

Introduzione alle equazioni differenziali; calcolo differenziale ed integrale per funzioni di più variabili, curve e superfici; forme differenziali lineari; teorema della divergenza e del rotore.

Numeri reali. Successioni. Funzioni reali di una variabile reale. Limiti di funzioni. Calcolo differenziale. Calcolo integrale. Serie. Cenni ed esempi sulle equazioni differenziali ordinarie (quanto basta per i primi corsi di fisica).

Il primo modulo, Analisi I, prevede una prova scritta (o più prove parziali "compitini"). Al termine del secondo modulo, Analisi II, sono previste una prova scritta (anche questa possibilmente sostituita da dei compiti parziali) e soprattutto una prova orale. Il voto del corso integrato di Analisi I e II viene attribuito al termine della prova orale e tiene conto in modo non vincolante dei risultati delle prove scritte di Analisi I e Analisi II. La prova orale verte sulla parte di Analisi 2, tuttavia per la natura stessa di queste due materie può rivelare eventuali carenze anche nella preparazione di Analisi 1.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Prova scritta e orale teorico. Il voto del corso integrato di Analisi I, II viene attribuito al termine della prova orale e tiene conto in modo non vincolante dei risultati delle prove scritte di Analisi I e Analisi II. La prova orale verte sulla parte di Analisi 2, tuttavia per la natura stessa di queste due materie può rivelare eventuali carenze anche nella preparazione di Analisi 1.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

La prova scritta finale sarà divisa in 2 parti:
Una prima parte a scelta multipla il cui scopo è verificare il raggiungimento di abilità minime per affrontare la seconda parte.
Nella seconda parte verrà proposta una selezione di esercizi. I problemi sono concepiti per valutare la capacità degli studenti di applicare le competenze acquisite alla modellizzazione e alla risoluzione di problemi. Nella valutazione viene prestata particolare attenzione alla correttezza del procedimento risolutivo, nonché all’originalità e all’efficacia dei metodi adottati.
Esame orale: vengono poste alcune domande. L’esame orale è finalizzato a valutare il grado di comprensione della teoria presentata durante il corso. Nella valutazione viene prestata particolare attenzione alle capacità comunicative, al pensiero critico e all’uso appropriato del linguaggio matematico.

Vedere i syllabi dei moduli di Analisi Matematica I e Analisi Matematica II

1) G.Anichini, G. Conti, M. Spadini. Analisi Matematica 2. Pearson.
2) C. Sbordone, N. Fusco, P. Marcellini, "Analisi Matematica Due", Liguori
3) L. Poggiolini, M. Spadini. Esercizi e temi d'esame di Analisi Matematica 2. Esculapio
4) S. Salsa, A. Squellati, "Esercizi di Analisi Matematica" Vol.2, Zanichelli

P. Marcellini, C. Sbordone, Elementi di Analisi Matematica Uno. Versione semplificata per i nuovi corsi di laurea, Liguori Editore, ISBN 978-88-207-3383-4 (attualmente presente nel catalogo Aracne editrice, marchio editoriale Liguori Editore).
(Anche le edizioni precedenti vanno bene).
P. Marcellini, C. Sbordone, Esercitazioni di Matematica. Primo volume, Parte prima, Liguori Editore, 3ª ed., ISBN 978-88-207-6351-0.
P. Marcellini, C. Sbordone, Esercitazioni di Matematica. Primo volume, Parte seconda, Liguori Editore, ISBN 978-88-207-5252-1.
G. Zwirner, Esercizi e complementi di analisi matematica. Primo volume, Parte prima, CEDAM, ISBN 978-88-207-XXXXX.

Rendere lo studente edotto sui principi di base della chimica, della struttura della materia nei diversi stati di aggregazione e degli equilibri, in particolare in soluzione. Avere una panoramica, anche se superficiale, sulle principali classi di materiali e biomateriali.
In riferimento ai descrittori di Dublino:
Autonomia di Giudizio
ag1 - Capacità di analisi nel proprio campo di azione
ag2 - Capacità di formulare considerazioni tecnicamente accurate
Capacità di Comunicazione
ac1 - Capacità di presentare i risultati con rigore tecnico-scientifico
ac2 - Capacità di comunicare con specialisti e non, anche in inglese
Capacità di Apprendimento
ap1 - Capacità di mantenersi aggiornati all'evoluzione tecnologica
ap2 - Capacità di proseguire gli studi a livelli più avanzati
Capacità di Applicare Conoscenza e Comprensione
ca2 - La capacità di applicare la propria conoscenza in campo fisico e chimico
ca4 - La capacità di realizzare progetti bioingegneristici
Conoscenza e comprensione
cc2 - conoscenza delle leggi della fisica

Il corso descrive inizialmente le leggi generali della chimica applicate alla materia nei suoi diversi stati di aggregazione ed il funzionamento degli equilibri chimici. Successivamente fornisce nozioni di organica, di biochimica, di scienza dei polimeri e descrive alcuni biomateriali, con lo scopo di dare all'ingegnere biomedico una base di conoscenza dei materiali che saranno oggetto od applicazione del suo futuro lavoro.

Esame scritto ed in presenza al termine del corso su esercizi di stechiometria e domande aperte su materiali per applicazioni biomediche.
Accesso all'esame mediante test a domande chiuse in presenza su chimica generale.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Parte di chimica generale: Silvestroni: Fondamenti di chimica, oppure:
Bertini Luchinat Mani: Chimica
Parte di materiali: Tanzi, Faré, Candiani, Foundations of Biomaterials Engineering

Acquisizione delle basi della meccanica classica e della termodinamica.
2 - Capacità di Applicare Conoscenza e Comprensione
Area di apprendimento: Fisica generale

• ca1: utilizzare le conoscenze acquisite per la modellizzazione matematica di sistemi fisici
• ca3: utilizzare le proprie conoscenze nel risolvere problemi di meccanica e termodinamica applicando il metodo scientifico.
  3 - Autonomia di Giudizio
• ag1: analizzare criticamente i risultati e valutare autonomamente un modello fisico-matematico
  4 - Capacità di Comunicazione
• ac1: utilizzare efficacemente il linguaggio scientifico per la presentazione di risultati
• ac2: saper lavorare in gruppo
• ac3: avere adeguate competenze per la comunicazione in ambito non specialistico
  5 - Capacità di Apprendimento
• ap1: accesso a studi avanzati in fisica
• ap2: formazione permanente

Con riferimento ai descrittori di Dublino:
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni fisiche di base concernenti elettrostatica ed elettrodinamica, propagazione elettromagnetica in cavi e in spazio libero
1.2. Conoscenza e comprensione dell'interazione dei campi elettromagnetici con i tessuti biologici
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di analizzare semplici circuiti elettrici passivi
2.2 Capacità di valutare l'intensità di campo riflesso e trasmesso in strutture multistrato
2.3 Capacità di adattare un carico ad una linea di trasmissione in modo da massimizzare il trasferimento di potenza
2.4 Capacità di analizzare l'energia ceduta dai campi elettromagnetici a radiofrequenza ai tessuti biologici
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1. Capacità di scegliere le configurazioni di mezzi stratificati e di circuiti di adattamento per soddisfare le specifiche fornite da terze parti
3.2. Capacità di interpretare e applicare le norme per la protezione da radiazioni non ionizzanti
4 ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre correttamente le dimostrazioni fisico-matematiche delle proprietà dei campi elettromagnetici
4.2. Capacità di esporre correttamente le caratteristiche del trasferimento di potenza legato ai campi elettromagnetici in dispositivi e nel corpo umano
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1. Capacità di accedere in modo autonomo alla documentazione tecnica, libri e articoli relativamente all'ingegneria elettromagnetica.

• Cinematica e meccanica del punto
• Cinematica e meccanica dei sistemi.
• Corpo rigido.
• Cenni alla meccanica dei fluidi.
• Termodinamica

Elettrostatica, Elettrodinamica, Equazioni di Maxwell, onde piane, leggi di Snell, teorema di Poynting, linee di trasmissione, carta di Smith, modelli dielettrici per tessuti biologici, interazione dei campi con i tessuti biologici.

Esame scritto e esame orale alla lavagna.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

La verifica consiste in:
1. Quiz online di 10 domande a risposta multipla o aperta. Ogni domanda vale 3 punti se la risposta è corretta. 0 punti se la risposta (aperta) è errata, -1 punto se la risposta (multipla) è errata; 0 punti se la risposta è non data. Le domande a risposta aperta richiedono semplici calcoli eseguibili con una calcolatrice. Il quiz è considerato superato con un punteggio di 15 o superior e permette l’accesso alla prova orale.
2. Prova Orale con minimo tre domande. Alla prova orale si accede solo con il superamento del Quiz. Superare il quiz da accesso al solo appello orale immediatamente successivo. Delle tre domande almeno una è un esercizio, le altre teoriche.
Con riferimento ai descrittori di Dublino, per entrambe le prove, salvo dove indicato "verifica orale":
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione delle nozioni di base delle nozioni fisiche di base concernenti elettrostatica ed elettrodinamica, propagazione elettromagnetica in cavi e in spazio libero
1.2. Conoscenza e comprensione dell'interazione dei campi elettromagnetici con i tessuti biologici.
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di analizzare con carta, penna e calcolatrice semplici circuiti elettrici passivi
2.2 Capacità di valutare con carta, penna e calcolatrice o carta di Smith l'intensità di campo riflesso e trasmesso in strutture multistrato
2.3 Capacità di adattare con carta, penna e calcolatrice o carta di Smith un carico ad una linea di trasmissione in modo da massimizzare il trasferimento di potenza
2.4 Capacità di analizzare on carta, penna e calcolatrice l'energia ceduta dai campi elettromagnetici a radiofrequenza ai tessuti biologici
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1. Capacità di proporre in autonomia configurazioni di mezzi stratificati e di circuiti di adattamento per soddisfare le specifiche fornite da terze parti. Verifica orale.
3.2. Capacità di esporre le norme per la protezione da radiazioni non ionizzanti e la loro corretta applicazione. Verifica orale.
4 ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre correttamente le dimostrazioni fisico-matematiche delle proprietà dei campi elettromagnetici. Verifica orale.
4.2. Capacità di esporre correttamente le caratteristiche del trasferimento di potenza legato ai campi elettromagnetici in dispositivi e nel corpo umano. Verifica orale.
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1. Capacità di accedere in modo autonomo alla documentazione tecnica, libri e articoli relativamente all'ingegneria elettromagnetica. Verifica orale.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

C. Mencuccini e V. Silvestrini, Meccanica e Termodinamica, Casa editrice Ambrosiana.
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica Vol. I - Meccanica e Termodinamica, Edises.
Daniele Sette, Mario Bertolotti, Adriano Alippi, Lezioni di fisica
Volume 1 - Meccanica, termodinamica, Zanichelli

Dispense fornite sulla piataforma Moodle S. Selleri "Elettromagnetismo" Firenze University Press, 2024 G. Franceschetti "Campi Elettromagnetici" Boringhieri, 1983 C. Mencuccini V. Silvestrini "Fisica II - Elettromagnetismo - Ottica" Liguori, 1999 J. Malmivuo, R. Plonsey Bioelectromagnetism: Principles and Applications of Bioelectric and Biomagnetic Fields, Oxford University Press, 1995

• Comprensione e conoscenza dei concetti base dell’informatica.
• Comprensione e conoscenza dei principi fondamentali di un linguaggio di programmazione.
• Analisi e risoluzione di problemi attraverso l’implementazione di algoritmi.
• Comprensione e conoscenza del linguaggio C e delle strutture dati in esso utilizzate.
• Capacità di scrivere, compilare, eseguire ed effettuare il debug di un programma scritto in linguaggio C.
• Capacità di valutare e formalizzare la complessità di algoritmi.
  Con riferimento ai Descrittori di Dublino:
  Conoscenza e Comprensione:
  cc5 - La conoscenza della teoria di elaborazione e trattamento dei dati
  Capacità di Applicare Conoscenza e Comprensione:
  ca3 - La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione
  ca5 - La capacità risolvere problemi di ingegneria
  Autonomia di Giudizio:
  ag1 - Capacità di analisi nel proprio campo di azione
  ag2 - Capacità di formulare considerazioni tecnicamente accurate
  Capacità di Comunicazione:
  ac1 - Capacità di presentare i risultati con rigore tecnico-scientifico
  ac2 - Capacità di comunicare con specialisti e non
  Capacità di Apprendimento:
  ap1 - Capacità di mantenersi aggiornati all'evoluzione tecnologica
  ap2 - Capacità di proseguire gli studi a livelli più avanzati

Principi e concetti fondamentali dell'informatica e di un linguaggio di programmazione. Rappresentazione dei dati e delle istruzioni. Utilizzo del linguaggio C. Strutture dati e algoritmi elementari

L'esame prevede le seguenti prove: - una prova scritta, della durata di un'ora, formata tipicamente da: 2 domande di teoria sul programma del corso (per un massimo di 6 punti per ciascuna domanda) e 2 esercizi di programmazione in C (per un massimo di 9 punti per ciascun esercizio); - consegna di un elaborato che prevede l'implementazione in C delle soluzioni proposte dei due esercizi di programmazione della prova scritta; - una prova orale (a cui si accede ottenendo una valutazione pari o maggiore di 15/30 alla prova scritta, e previa consegna dell'elaborato).
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

S. Berretti, L. Carnevali, E. Vicario, "Fondamenti di Programmazione: linguaggio c, strutture dati e algoritmi elementari, c++", Società Editrice Esculapio, Bologna, 2017

Fornire conoscenze di base di algebra lineare e geometria per l'utilizzazione in campo ingegneristico e più in generale tecnologico e scientifico.
La conoscenza dei principi matematici e la comprensione del ruolo delle scienze matematiche come strumento di analisi e risoluzione di problemi e modelli alla base dell'ingegneria biomedica. La conoscenza dei principi dell'approccio algoritmico e numerico ai problemi. La capacità di applicare metodi matematici – con particolare riferimento al calcolo numerico - per modellare, analizzare e risolvere problemi di tipo ingegneristico.

Fornire conoscenze di base di algebra lineare e geometria per l'utilizzazione in campo ingegneristico e più in generale tecnologico e scientifico.
Con riferimento ai Descrittori di Dublino:
Conoscenza e capacità di comprensione:
conoscenza dei principi matematici
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
La capacità di risolvere problemi di matematica
Autonomia di giudizio:
Capacità di analisi nel proprio campo di azione
Abilità comunicative:
Capacità di presentare i risultati con rigore tecnico-scientifico
Capacità di apprendimento:
Capacità di proseguire gli studi a livelli più avanzati

La conoscenza dei principi matematici e la comprensione del ruolo delle scienze matematiche come strumento di analisi e risoluzione di problemi e modelli alla base dell'ingegneria biomedica. La conoscenza dei principi dell'approccio algoritmico e numerico ai problemi. La capacità di applicare metodi matematici – con particolare riferimento al calcolo numerico - per modellare, analizzare e risolvere problemi di tipo ingegneristico.

Algebra lineare: vettori, matrici, spazi vettoriali, applicazioni lineari, sistemi lineari, autovalori e autovettori, prodotti scalari, teoria spettrale in spazi euclidei.
Geometria analitica del piano e dello spazio: rette e piani, coniche e quadriche.
Algoritimi. Aritmetica di precisione finita. Metodi iterativi ed algoritmi per il calcolo degli zeri di una funzione scalare. Interpolazione polinomiale. Interpolazione mediante funzioni splines. Migliore approssimazione ai minimi quadrati, applicazioni della regressione lineare. Formule di quadratura interpolatorie.

Algebra lineare: vettori, matrici, spazi vettoriali, applicazioni lineari, sistemi lineari, autovalori e autovettori, prodotti scalari, teoria spettrale in spazi euclidei.
Geometria analitica del piano e dello spazio: rette e piani, coniche e quadriche.

Algoritmi. Aritmetica di precisione finita. Condizionamento di un problema e stabilita' di un algoritmo. Metodi iterativi ed algoritmi per il calcolo degli zeri di una funzione scalare. Interpolazione polinomiale. Interpolazione mediante funzioni splines. Migliore approssimazione ai minimi quadrati, applicazioni della regressione lineare. Formule di quadratura interpolatorie.

Geometria. Esame finale con prova scritta ed eventuale prova orale, al fine di valutare l'apprendimento delle nozioni di base nonché la capacità di utilizzarle al fine della risoluzione di problemi geometrici di base.
Calcolo Numerico: la verifica dell'apprendimento prevede una prova scritta. Possono partecipare alla prova scritta gli studenti che hanno superato il modulo Geometria ed Algebra Lineare.
La prova scritta consiste in esercizi su argomenti trattati nel corso. Ad ogni quesito è assegnato un punteggio, per un totale di 30/30. Il tempo assegnato è di 1 ora. Durante la prova è consentito l'utilizzo della calcolatrice, mentre non è consentito consultare libri, dispense, appunti.
Il voto finale è la media pesata dei voti conseguiti nei due moduli.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Esame finale con prova scritta ed eventuale prova orale, al fine di valutare l'apprendimento delle nozioni di base nonché la capacità di utilizzarle al fine della risoluzione di problemi geometrici di base.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

La verifica dell'apprendimento prevede una prova scritta. Possono partecipare alla prova scritta gli studenti che hanno superato il modulo del corso erogato nel primo semestre (6CFU).
La prova scritta consiste in esercizi su argomenti trattati nel corso. Ad ogni quesito è assegnato un punteggio, per un totale di 30/30. Il tempo assegnato è di 1 ora. Durante la prova è consentito l'utilizzo della calcolatrice, mentre non è consentito consultare libri, dispense, appunti.
In base alla valutazione della prova scritta, potrà essere richiesto un ulteriore accertamento delle conoscenze mediante prova orale. L’eventuale convocazione ad una prova orale sarà comunicata con l’esito dell’esame scritto.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Enrico Schlesinger "Algebra Lineare e Geometria" Zanichelli
-Appunti forniti dal docente.
M.G. Gasparo, R. Morandi: "Elementi di calcolo Numerico: metodi ed algoritmi", Mc-Graw Hill, 2008.
A. Quarteroni, R. Sacco, F.Saleri, "Matematica Numerica", Springer 2000.

Enrico Schlesinger "Algebra Lineare e Geometria" Zanichelli
-Appunti forniti dal docente

M.G. Gasparo, R. Morandi: "Elementi di calcolo Numerico: metodi ed algoritmi", Mc-Graw Hill, 2008.
A. Quarteroni, R. Sacco, F. Saleri, "Matematica Numerica", Springer 2000

Il corso contribuirà agli obbiettivi formativi:
Conoscenza e comprensione:

• cc4 La conoscenza dei principi dell’elettronica e dell’elettrotecnica
• cc6 Competenze di base sul funzionamento dgli apparati biomedicali
  Capacità di Applicare Conoscenza e Comprensione
  -ca3 La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione
  -ca4 La capacità di realizzare progetti ingegneristici
  -ca5 La capacità di applicare la propria conoscenza per risolvere problemi di ingegneria
  -ca6 La capacità di applicare la propria conoscenza e la propria comprensione per il trattamento dei dati
  -ca7 La capacità di scegliere e utilizzare strumenti e metodi appropriati per la produzione di beni e servizi attrezzature
  -ca8 La capacità di combinare teoria e pratica per risolvere problemi di ingegneria multidisciplinari
  autonomia di giudizio
  -ag1 - Capacità di analisi nel proprio campo di azione
  -ag2 - Capacità di formulare considerazioni tecnicamente accurate
  Capacità di Comunicazione
  -ac1 - Capacità di presentare i risultati con rigore tecnico-scientifico
  -ac2 - Capacità di comunicare con specialisti e non, anche in inglese
  Capacità di Apprendimento
• ap1 - Capacità di mantenersi aggiornati all'evoluzione tecnologica
• ap2 - Capacità di proseguire gli studi a livelli più avanzati
  Alla fine del corso lo studente sarà in grado di:
  Riconoscere l’aspetto di un circuito elettronico, maneggiarlo, identificarne i componenti.
  progettare un circuito per condizionare segnali a bassa frequenza provenienti da comuni sensori analogici (e.g. temperature, pressione, etc.)
  Comprendere le basi di funzionamento di un diodo e di un transistor.
  Realizzare un semplice amplificatore a transistor o a operazionali.
  Ideare un semplice circuito digitale usando le porte di base (AND, OR, NOT, etc) a partire dalla tabella di verità
  Comprendere le basi della conversione DA e AD.
  Conoscere l’architettura di un microcontrollore.

• PCB e il circuito elettronico
• connessione ad un sensore
• Cenni al processo fotolitografico
• Il diodo e il transistor BJT
• Il simulatore LTSpice
• L’amplificatore operazionale
• Cenni a AD e DA
• Basi di elettronica digitale
• Memoria ROM e FLASH
• Cenno ai microcontrollori
• Cenno a problematiche di interferenza
• Strumentazione elettronica di base
• Attività di laboratorio su schede di test

L'esame a fine corso consiste in un test scritto della durata di 90 min.
Il test contiene 6 domande a risposta aperta, del valore di 5/30 punti ciascuna.
Lo studete compila e restituisce il foglio che gli viene consegnato. Durante l'esame lo studente può usare solamente penna ed eventualmente altri fogli per la brutta, che non verranno ritirati.
L’esame conterrà domande per verificare le competenze acquisite dallo studente in:

• Conoscenza del funzionamento di base del diodo e del transistor.
• Comprensione del funzionamento di un amplificatore operazionale e progettazione di basilari circuiti amplificatori
• Capacità di analizzare/sintetizzare semplici reti digitali
• Capacità di descrivere un PCB, e gli elementi costitutivi di un microcontrollore.
  Tabella docimologica di valutazione:
  Insufficiente
  Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
  18–22: Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
  23–25: Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
  26–28: Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
  29–30 e Lode: Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
  La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Materiale fornito a lezione e testi presenti in biblioteca. Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/). Per aiuto contatta la tua biblioteca

Con riferimento ai Descrittori di Dublino 1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE 1.1 Conoscenza e comprensione delle metodologiche necessarie per saper ricavare le relazioni ingresso-uscita di reti elettriche resistive e dinamiche (limitatamente alla risposta a regime con eccitazione costante e sinusoidale), anche in presenza di componenti attivi (matrice di tuning di Ingegneria Elettronica: cc7; matrice di tuning di Ingegneria Biomedica: cc4, cc5). 1.2 Conoscenza e comprensione delle metodologie necessarie per saper analizzare circuiti in termini di potenza (matrice di tuning di Ingegneria Elettronica: cc7; matrice di tuning di Ingegneria Biomedica: cc4, cc5). 2. CAPACITA’ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE 2.1 Capacità di eseguire l’analisi “carta e penna” di circuiti resistivi (matrice di tuning di Ingegneria Elettronica: ca11, ca34; matrice di tuning di Ingegneria Biomedica: ca3, ca4, ca5, ca6, ca7, ca8). 2.2 Capacità di eseguire l’analisi “carta e penna” di circuiti dinamici a regime con eccitazioni costanti e sinusoidali, anche dal punto di vista della potenza (matrice di tuning di Ingegneria Elettronica: ca11, ca34; matrice di tuning di Ingegneria Biomedica: ca3, ca4, ca5, ca6, ca7, ca8). 3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO 3.1 Capacità di eseguire scelte autonome nell’analisi dei circuiti (matrice di tuning di Ingegneria Elettronica: ag3; matrice di tuning di Ingegneria Biomedica: ag1, ag2). 4. ABILITA’ COMUNICATIVE 4.1 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni (matrice di tuning di Ingegneria Elettronica: ac1; matrice di tuning di Ingegneria Biomedica: ac1, ac2). 4.2 Capacità di usare in modo appropriato la terminologia della disciplina in modo da poter: - comprendere la letteratura relativa al funzionamento di reti elettriche; - presentare in modo efficace argomenti inerenti la disciplina; - discutere criticamente argomenti trattati durante il corso (matrice di tuning di Ingegneria Elettronica: ac1; matrice di tuning di Ingegneria Biomedica: ac1, ac2). 5. CAPACITA’ DI APPRENDIMENTO 5.1 Capacità di verificare analiticamente la validità di un progetto elettrico e la sua rispondenza ai requisiti progettuali (matrice di tuning di Ingegneria Elettronica: ap1, ap2; matrice di tuning di Ingegneria Biomedica: ap1, ap2).

Teoria dei Circuiti. Leggi di Kirchhoff. Componenti passivi e attivi. Teoremi di Millman, Thevenin, Norton, Miller. Metodi di analisi su base maglie e nodi. Risposta transitoria e risposta permanente. Fasori. Circuiti equivalenti nel dominio dei fasori. Potenza in regime permanente sinusoidale. Rifasamento. Sistemi trifase. Risposta in frequenza. Circuiti risonanti. Mutue induttanze. Trasformatore.
Tutti i contenuti soddisfano i criteri della matrice di tuning di Elettronica (cc7,ca11,ca34,ag3,ac1,ap1,ap2)
e della matrice di tuning di Biomedica (cc4,cc5,ca3,ca4,ca5,ca6,ca7,ca8,ag1,ag2,ac1,ac2,ap1,ap2)

1) L'esame consiste nel superamento di una prova scritta e di una prova orale. Tali prove potranno essere sostenute durante una qualsiasi sessione d'esame riportata nella pagina del Servizio Prenotazioni Esami di Ateneo: http://sol.unifi.it/prenot/prenot Ogni prova si intende superata se viene riportato un voto maggiore o uguale a 18. Il superamento della prova scritta consente di sostenere la prova orale esclusivamente nel corso dell'appello in cui viene sostenuta. 2) Durante la parte A del corso si terranno due prove intermedie (compitini), per verificare il grado di preparazione degli studenti sugli argomenti trattati. La partecipazione ai compitini è riservata agli studenti che stanno frequentando il corso. Le prove intermedie sono costituite da esercizi su semplici reti elettriche e da un questionario, prevalentemente di carattere teorico, a risposte chiuse. I compitini valgono solo per l'anno accademico in cui sono stati sostenuti, cioè dal primo appello di gennaio fino all'appello di settembre, per un totale di 7 appelli. 2.1) Se viene ottenuta la sufficienza in entrambi i compitini (voto maggiore o uguale a 18 in ciascuna prova intermedia), si possono presentare i seguenti casi: a) se il voto medio riportato è compreso tra 18 e 22: • è necessario sostenere la prova orale; b) se il voto medio riportato è compreso tra 23 e 25: • è possibile confermare il voto senza sostenere alcun orale; c) se il voto medio riportato è maggiore di 25: • è possibile accettare il voto 25 (il voto satura a 25), senza sostenere alcun orale; • è possibile confermare il voto medio riportato sostenendo una veloce prova orale: se l'esito è negativo o se il voto non soddisfa lo studente, il voto medio dei compitini è annullato, cioè sarà necessario sostenere l'orale completo; d) indipendentemente dal voto medio ottenuto, è possibile sostenere l'orale in una qualsiasi sessione dello stesso anno accademico senza dover più sostenere la prova scritta. Chi sceglie questa ipotesi, in ogni caso, perde per sempre la possibilità di avvalersi del voto ottenuto dalla media dei compitini, sia nel caso che la prova sia terminata con esito negativo, sia nel caso che la prova sia terminata con esito positivo, ma il voto venga rifiutato dallo studente. 2.2) Se viene ottenuta la sufficienza in uno solo dei compitini, si accede alla prova orale senza dover più sostenere la prova scritta. Se l'orale ha esito negativo o se il voto viene rifiutato, sarà sufficiente ripetere la sola prova orale. 2.3) Se le due prove parziali sono entrambe insufficienti, o se è stata sostenuta una sola prova parziale, sia nel caso sia positiva che nel caso sia negativa, è necessario sostenere sia la prova scritta che la prova orale. In questo caso, se l'esito dell'orale è negativo o lo studente rifiuta il voto, è necessario sostenere di nuovo la prova scritta. La prova scritta è, come le prove intermedie, costituita da esercizi su semplici reti elettriche e da un questionario, prevalentemente di carattere teorico, a risposte chiuse. 3) La prova scritta e la prova orale vertono su tutto il programma (ovvero non è possibile sostenere lo scritto o l’orale solo sulla parte del programma relativa ai compitini insufficienti). 4) Chi intende partecipare ai compitini, alle prove scritte e alle prove orali deve sempre iscriversi via web, tramite il Servizio Prenotazioni Esami di Ateneo: http://sol.unifi.it/prenot/prenot Per evitare lunghe attese e per poter distribuire gli esami in maniera organica, gli studenti sono tenuti a rispondere all'appello che verrà fatto in occasione di ciascuna prova orale entro le ore 9.30. Gli studenti che non risponderanno all'appello saranno considerati RITIRATI e pertanto non potranno partecipare alla prova stessa. Con riferimento ai Descrittori di Dublino 1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE 1.1 Conoscenza e comprensione delle metodologie necessarie per saper ricavare le relazioni ingresso-uscita di reti elettriche resistive e dinamiche (limitatamente alla risposta a regime con eccitazione costante e sinusoidale), anche in presenza di componenti attivi (matrice di tuning di Ingegneria Elettronica: cc7; matrice di tuning di Ingegneria Biomedica: cc4, cc5). Verifica mediante quiz a risposta multipla. 1.2 Conoscenza e comprensione delle metodologiche necessarie per saper analizzare circuiti in termini di potenza (matrice di tuning di Ingegneria Elettronica: cc7; matrice di tuning di Ingegneria Biomedica: cc4, cc5). Verifica mediante quiz a risposta multipla. 2. CAPACITA’ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE 2.1 Capacità di eseguire l’analisi “carta e penna” di circuiti resistivi (matrice di tuning di Ingegneria Elettronica: ca11, ca34; matrice di tuning di Ingegneria Biomedica: ca3, ca4, ca5, ca6, ca7, ca8). Verifica mediante svolgimento di esercizi “carta e panna”. 2.2 Capacità di eseguire l’analisi “carta e penna” di circuiti a regime con eccitazioni costanti e sinusoidali, anche dal punto di vista della potenza (matrice di tuning di Ingegneria Elettronica: ca11, ca34; matrice di tuning di Ingegneria Biomedica: ca3, ca4, ca5, ca6, ca7, ca8). Verifica mediante svolgimento di esercizi “carta e panna”. 3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO 3.1 Capacità di eseguire scelte autonome nell’analisi dei circuiti (matrice di tuning di Ingegneria Elettronica: ag3; matrice di tuning di Ingegneria Biomedica: ag1, ag2). Verifica mediante svolgimento di esercizi “carta e penna”. 4. ABILITA’ COMUNICATIVE 4.1 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni (matrice di tuning di Ingegneria Elettronica: ac1; matrice di tuning di Ingegneria Biomedica: ac1, ac2). Verifica mediante prova orale. 4.2 Capacità di usare in modo appropriato la terminologia della disciplina in modo da poter: - comprendere la letteratura relativa al funzionamento di reti elettriche; - presentare in modo efficace argomenti inerenti la disciplina; - discutere criticamente argomenti trattati durante il corso (matrice di tuning di Ingegneria Elettronica: ac1; matrice di tuning di Ingegneria Biomedica: ac1, ac2). Verifica mediante prova orale. 5. CAPACITA’ DI APPRENDIMENTO 5.1 Capacità di verificare analiticamente la validità di un progetto elettrico e la sua rispondenza ai requisiti progettuali (matrice di tuning di Ingegneria Elettronica: ap1, ap2; matrice di tuning di Ingegneria Biomedica: ap1, ap2). Verifica mediante prova orale.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

A. Liberatore, S. Manetti, M.C. Piccirilli, A. Reatti Circuti elettrici ed elettronici Vol. 1 + 2 Progetto Leonardo - Ed. Esculapio - Bologna A. R. Hambley Elettrotecnica Pearson, Prentice Hall R. Perfetti Circuiti elettrici Zanichelli V. Daniele, A. Liberatore, R.D. Graglia, S. Manetti Elettrotecnica III° edizione (2005) Monduzzi Editore R.C. Dorf, J. A. Svoboda Introduction to electric circuits J. Wiley C.K. Alexander, M.N.O. Sadiku Circuiti elettrici Mc Graw - Hill Esercizi sugli argomenti svolti sono disponibili sulla piattaforma moodle. Tutti i libri di testo consigliati possono essere trovati nella biblioteca di Ingegneria. Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/). Per aiuto contatta la tua biblioteca (https://unifi.libanswers.com/).

Il corso fornisce nozioni indispensabili per la comprensione dei fenomeni diffusivi attraverso la membrana cellulare. Le conoscenze dei fenomeni diffusivi vengono quindi sfruttate per comprendere la funzione di organi come il polmone e il rene, nonché dei meccanismi per mantenere l’equilibrio acido-base. Alla fine del corso lo/la studente/ssa deve dimostrare di aver compreso le basi fisiche dei fenomeni diffusivi e di scambio di sostanze nel polmone e nel rene. Conoscenze: Cogliere l'integrazione tra i diversi sistemi nell'organismo; valutare gli elementi del controllo di un parametro nell'organismo. Competenze acquisite: conoscere il funzionamento dei diversi sistemi per il controllo di alcuni parametri biologici in condizioni fisiologiche.

Al termine di questo corso lo studente avrà appreso specifiche conoscenze nei seguenti ambiti: Patologia cellulare, Aspetti generali dell’infiammazione, Aspetti generali della risposta immunitaria, Oncologia generale, Fisiopatologia cellulare e tissutale, Aspetti generali della fisiopatologia del circolo, immunopatologia, immunologia dei tumori. In generale lo studente avrà sviluppato conoscenze di base di fisiologia e biologia (CC7), capacità di analisi nel proprio campo di azione (AG1) e di formulare considerazioni tecnicamente accurate (AG2), capacità di presentare i risultati con rigore tecnico-scientifico (AC1), capacità di comunicare con specialisti e non, anche in inglese (AC2), capacità di mantenersi aggiornati all'evoluzione tecnologica (AP1), capacità di proseguire gli studi a livelli più avanzati (AP2).

Scopo del modulo di Fisiologia è la comprensione dei meccanismi di trasporto e diffusione di sostanze attraverso la membrana cellulare e dell’applicazione allo studio delle funzioni dell’apparato cardiovascolare, respiratorio ed escretore.

Danno cellulare e tissutale, infiammazione acuta e cronica, immunologia, oncologia, fisiopatologia del circolo

La verifica dell'apprendimento è effettuata mediante un esame finale comune per entrambi i moduli del corso integrato da svolgere sulla piattaforma e-val con un unico voto finale. L’esame consiste in una serie di domande con risposte a scelta multipla per verificare l'acquisizione delle conoscenze previste dal programma del corso integrato. Le domande saranno relative agli argomenti del programma e al materiale didattico fornito agli studenti tramite la piattaforma Moodle.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

La verifica dell'apprendimento è effettuata mediante un esame finale comune per entrambi i moduli del corso integrato da svolgere sulla piattaforma e-val con un unico voto finale. La prova consisterà in 31 domande a risposta multipla. Per ciascuna risposta corretta il punteggio attribuito è 1, per la risposta sbagliata o non data il punteggio attribuito è 0. La votazione finale sarà espressa in 30esimi in base al numero di domande corrette. Le domande saranno relative agli argomenti del programma dei due moduli del corso Integrato di Fisiologia/Principi di Fisiopatologia al materiale didattico fornito agli studenti tramite la piattaforma Moodle. La prova d’esame serve per verificare l'acquisizione delle conoscenze previste dal programma del corso integrato. Le domande sono formulate in modo che le risposte corrette richiedano sia la conoscenza degli argomenti trattati e la capacità di elaborazione e applicazione dei concetti appresi durante il corso.

H.C. Berg, "Random Walks in Biology", Princeton University Press
Boron, Boulpaep “Fisiologia Medica”, Ed Edra

Gli studenti avranno a disposizione una copia del materiale utilizzato per le lezioni.
Inoltre è consigliata la consultazione dei seguenti testi:

• ROBBINS E COTRAN: LE BASI PATOLOGICHE DELLE MALATTIE (Patologia Generale)
• MAINIERO, MISASI, SORICE: Patologia Generale e Fisiopatologia Generale, VI edizione Tomo 1
• Abbas - Lichtman - Pillai: Immunologia Cellulare e Molecolare

Lo studente dovrà acquisire la conoscenza dei seguenti argomenti:
1.1 classificazione di sistemi dinamici e loro modellistica;
1.2 analisi e stabilità dei sistemi lineari tempo-invarianti a tempo continuo mediante tecniche sia nel dominio del tempo sia nel dominio della frequenza;
1.3 progetto di sistemi di controllo a retroazione mediante la sintesi per tentativi.
Lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite per il raggiungimento dei seguenti obiettivi:
2.1 utilizzare le tecniche per l’analisi della stabilità e delle risposte a segnali tipici di sistemi lineari tempo-invarianti a tempo continuo;
2.2 utilizzare le tecniche per l’analisi della stabilità e delle risposte a segnali di riferimento e/o disturbi di sistemi di controllo a retroazione;
2.3 utilizzare la tecnica di sintesi per tentativi per progettare sistemi di controllo in retroazione in base alle specifiche di precisione, stabilità e velocità di risposta.
Con riferimento ai Descrittori di Dublino.
Conoscenza e comprensione
cc5 - La conoscenza della teoria di elaborazione e trattamento dei dati
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
ca3 - La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione
ca4 - La capacità di realizzare progetti bioingegneristici
ca5 - La capacità di risolvere problemi di bioingegneria
ca6 - La capacità di effettuare il trattamento dei dati
ca7 - La capacità di scegliere e utilizzare strumenti e metodi per la produzione di beni, servizi e attrezzature
ca8 - La capacità di combinare teoria e pratica per risolvere problemi di bioingegneria multidisciplinari
Autonomia di Giudizio
ag1 - Capacità di analisi nel proprio campo di azione
ag2 - Capacità di formulare considerazioni tecnicamente accurate
Capacità di Comunicazione
ac1 - Capacità di presentare i risultati con rigore tecnico-scientifico
ac2 - Capacità di comunicare con specialisti e non, anche in inglese
Capacità di Apprendimento
ap1 - Capacità di mantenersi aggiornati all'evoluzione tecnologica
ap2 - Capacità di proseguire gli studi a livelli più avanzati

Modellistica e simulazione di sistemi dinamici.
Analisi di sistemi lineari a tempo continuo: modelli di stato, modelli ingresso/uscita, stabilità.
Analisi di sistemi a retroazione: tecniche di studio nel dominio del tempo e della frequenza.
Sintesi di sistemi di controllo a retroazione: tecnica per tentativi.

La verifica finale consta di una prova scritta e una prova orale in cui attraverso esercizi e domande si verifica la capacità di:
1. saper classificare un sistema dinamico;
2. saper valutare la risposta libera e forzata di sistemi lineari tempo-invarianti a tempo continuo;
3. saper valutare le caratteristiche di stabilità di sistemi lineari tempo-invarianti a tempo continuo e dei punti di equilibrio di sistemi non lineari;
4. saper determinare la risposta in frequenza di di sistemi lineari tempo-invarianti a tempo continuo e tracciare i relativi diagrammi di Bode e Nyquist;
5. saper analizzare la stabilità dei sistemi di controllo a retroazione mediante il criterio di Nyquist e il luogo delle radici;
6. saper caratterizzare le specifiche di precisione, stabilità e velocità di risposta dei sistemi di controllo in retroazione mediante i parametrici caratteristici della funzione di trasferimento del secondo ordine;
7. saper progettare i sistemi di controllo in retroazione mediante la utilizzare la sintesi per tentativi.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

• Basso, Chisci, Falugi: Fondamenti di automatica, CittàStudi, 2007. - Bolzern, Scattolini e Schiavoni: Fondamenti di controlli automatici, 5a edizione, Mc Graw-Hill Italia, Milano, 2025.
  Altro materiale: - Appunti del docente
  Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/). Per aiuto contatta la tua biblioteca (https://unifi.libanswers.com/)

ca3 La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici e di modellazione
ca4 La capacità di realizzare progetti bioingegneristici
ca5 La capacità risolvere problemi di bioingegneria
ca6 La capacità effettuare il trattamento dei dati
ca7 La capacità di scegliere e utilizzare strumenti e metodi per la produzione di beni servizi e attrezzature
ca8 La capacità di combinare teoria e pratica per risolvere problemi di bioingegneria multidisciplinari
In dettaglio:
1) La conoscenza sistematica degli aspetti chiave della progettazione meccanica dell’ingegneria industriale ed i relativi metodi. Lo studio meccanico di parti e assiemi, il loro dimensionamento, lo studio del loro comportamento statico e dinamico e delle interazioni tra componenti.
2) La comprensione del più ampio contesto multidisciplinare dell'ingegneria con particolare orientamento al problem solving, che parte dal problema per risalire alle cause e alle possibili misure per affrontarle, tipicamente multidisciplinari.
3) La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici, di modellazione, di verifica e di sperimentazione per progettare, analizzare e collaudare macchine e impianti includendo: il dimensionamento e la verifica funzionale e strutturale di componenti e di gruppi meccanici sollecitati staticamente e a fatica; l’impostazione funzionale della progettazione di un sistema meccanico, applicando i principi della cinematica, della cinetostatica, della statica e della dinamica.
4) La capacità di combinare teoria e pratica per risolvere problemi di ingegneria multidisciplinari, tenendo conto dei vincoli anche di natura non tecnica, ed operando in collaborazione con altri ingegneri o altre professionalità tipicamente presenti nelle aziende del comparto manifatturiero.
5) In particolare, rendere gli allievi familiari con: coppie cinematiche e meccanismi; attrito e usura; applicazione della dinamica lagrangiana ai meccanismi. Rendere gli allievi capaci di svolgere autonomamente: analisi cinematica e cinetostatica di meccanismi, inclusi i manipolatori robotici.

Meccanismi piani e spaziali.
Attrito e usura.
Cinetostatica.
Rendimento delle macchine e dei gruppi di macchine.
Ruote dentate (elementi).
Ruotismi ordinari e differenziali.
Trasmissione con organi flessibili.
Dinamica lagrangiana.
Cinematica, statica e dinamica dei robot.
Attuatori elettrici DC e azionamenti (elementi).

Esame scritto finale con domande su argomenti teorici e pratici, con almeno un esercizio. Sono previste anche delle verifiche intermedie. Gli studenti che avranno superato positivamente una o più verifiche intermedie saranno esonerati in tutto o in parte dal sostenere l’esame finale.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

E. Funaioli ed altri, "Meccanica applicata alle macchine," vol. I e II, Ed. Patron Bologna.
N.P. Belfiore, Augusto Di Benedetto, Ettore Pennestrì, "Fondamenti di Meccanica Applicata alle Macchine" Seconda Edizione, Casa Editrice Ambrosiana

Obiettivo del corso è quello di fornire le conoscenze e competenze necessarie a progettare, sviluppare e gestire sistemi software complessi e basi di dati.

• Conoscenza del paradigma di programmazione orientata agli oggetti
• Capacità di usare i principali diagrammi UML nel contesto dello sviluppo software
• Comprensione dei modelli di ciclo di vita del software
• Conoscenza del modello relazionale
• Conoscenza dei costrutti del linguaggio SQL per la creazione, aggiornamento ed interrogazione di una base di dati relazionale.
• Capacità di descrivere un contesto di interesse attraverso la formulazione di uno schema concettuale, e di tradurlo nel modello relazionale.
  Con riferimento alla Matrice di Tuning, il corso fornisce le conoscenze metodologiche per la progettazione e lo sviluppo del software e per la gestione e il trattamento dei dati in ambito biomedico, contribuendo all'Area A3 (Materie matematiche specifiche) e all'Area B1 (Ingegneria dell'informazione obbligatorie) della matrice di tuning del CdS. In particolare, lo studente acquisisce conoscenza dei principi di elaborazione e trattamento dei dati (cc5) e sviluppa la capacità di scegliere e applicare metodi analitici e di modellazione (ca3), di realizzare moduli software per progetti bioingegneristici (ca4), di risolvere problemi software applicabili al campo della bioingegneria (ca5), di effettuare il trattamento dei dati (ca6), di scegliere e utilizzare strumenti e metodi per la produzione di beni, servizi e attrezzature (ca7), e di combinare teoria e pratica per affrontare problemi multidisciplinari (ca8). Il corso contribuisce inoltre allo sviluppo della capacità di analisi nel proprio campo di azione (ag1) e di formulare considerazioni tecnicamente accurate (ag2), della capacità di presentare i risultati con rigore tecnico-scientifico (ac1) e di comunicare con specialisti e non, anche in inglese (ac2), nonché della capacità di mantenersi aggiornati rispetto all'evoluzione tecnologica (ap1) e di proseguire gli studi a livelli più avanzati (ap2).

Introduzione a Python; programmazione orientata agli oggetti; diagrammi UML; principi del design; design patterns; analisi object-oriented; modelli di ciclo di vita del software.
Introduzione alle basi di dati; il modello relazionale; il linguaggio SQL per la creazione ed interrogazione di basi di dati; progettazione concettuale delle basi di dati; analisi di schemi concettuali e progettazione logica; gestione di dati con Pandas; Introduzione alla qualità del software e architettura

Durante l’esame verranno poste sia domande di carattere teorico, ad esempio relative alle classi di rischio del software biomedicale, ai principi e alla natura dei database relazionali, oppure ai fondamenti dei diversi paradigmi di programmazione. Allo stesso tempo, saranno previste anche domande di tipo più pratico e implementativo, che potranno riguardare la gestione e manipolazione di strutture dati in Python, l’applicazione del paradigma object-oriented, o ancora la scrittura e l’interpretazione di query SQL.
In alternativa, progetto di gruppo con colloquio finale. Durante il colloquio, verranno poste domande mirate a verificare la corretta comprensione dell’elaborato consegnato. L’elaborato consiste nello sviluppo di una semplice applicazione in Python secondo il paradigma object-oriented e nella progettazione di un database corredato da query. Tutti gli artefatti devono essere consegnati nel formato appropriato (ovvero file .py per il progetto Python e file .db per il database). È prevista un’unica consegna del progetto; qualora il lavoro sia stato svolto in gruppo, i singoli membri potranno comunque sostenere il colloquio in appelli differenti.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

• Phillips, Dusty & Lott, Steven F. (2021). Python Object-Oriented Programming. Packt Publishing.
• Anaya, Mariano (2020). Clean Code in Python. Packt Publishing.
• Fowler, Martin (2004). UML distilled: a brief guide to the standard object modeling language. Addison-Wesley Publishing Company.
• Gamma, E., Helm, R., Johnson, R., & Vlissides, J. (1995). Design Patterns - Elements of Reusable Object-Oriented Software. Addison-Wesley Publishing Company.
• Atzeni, P., Ceri, S., Fraternali, P., Paraboschi, S., & Torlone, R. (2018). Basi di dati. McGraw-Hill Education.

Il corso integrato "MISURE E INCERTEZZA C.I." fornisce agli studenti le basi fondamentali per affrontare un’attività sperimentale in ambito bioingegneristico.
In particolare, l’insegnamento ha lo scopo di:

• fornire le competenze necessarie per utilizzare correttamente la strumentazione di laboratorio e realizzare misure di parametri elettrici ed elettronici o misure tramite sensori;
• sviluppare la capacità di analizzare, rappresentare e interpretare i dati di misura utilizzando metodi statistici appropriati, con particolare attenzione alla valutazione e alla propagazione dell’incertezza.
  La formazione di base sulla strumentazione di misura approfondita nel modulo "MISURE ELETTRICHE E ELETTRONICHE" deve necessariamente essere accompagnata dalla capacità di trattare i dati raccolti in modo rigoroso approfondita nel modulo "STATISTICA PER LA BIOINGEGNERIA". Le tecniche statistiche analizzate infatti forniscono gli strumenti indispensabili per comprendere la variabilità dei dati, stimare l’incertezza e interpretare correttamente i risultati sperimentali. L’integrazione tra misure e statistica garantisce quindi una visione completa e coerente del processo di misura, dal laboratorio all’analisi dei dati.
  Per gli approfondimenti specifici sui contenuti si rimanda al syllabus dei due moduli del corso integrato:
  [B030529] - STATISTICA PER LA BIOINGEGNERIA
  [B030530] - MISURE ELETTRICHE E ELETTRONICHE

L'insegnamento contribuisce alle aree di apprendimento previste per il CdS con i seguenti descrittori
1) Conoscenza e comprensione:

• Conoscenza degli elementi di base dell’analisi matematica e della geometria
• Conoscenza nell'ambito della valutazione, mitigazione e gestione del rischio
  2) Autonomia di Giudizio:
• Capacità di raccogliere e interpretare i dati ritenuti utili a determinare giudizi autonomi tecnicamente solidi e condivisibili
• Capacità di lavorare in gruppi, anche multidisciplinari, di selezionare le informazioni rilevanti, di definire collegialmente le strategie, di sostenere, anche dialetticamente, le scelte effettuate
• Capacità di formulare giudizi comprendenti la riflessione su temi ambientali, sociali, scientifici o etici ad essi connessi.
  3) Abilità comunicative
• Capacità di comunicare in modo chiaro e privo di ambiguità, in lingua italiana ed in inglese, l'esito delle loro attività supportato da solidi riferimenti tecnici, normativi e scientifici, sia in un contesto di specialisti che di non specialisti
• Capacità di lavorare in gruppi multidisciplinari e di dialogare efficacemente con professionisti di variegati ambiti disciplinari al fine di giustificare le scelte effettuate, di definire collegialmente strategie d'intervento ed analizzare dati risultati e risultati
• Capacità di produrre testi, e presentazioni efficaci nel comunicare e rappresentare lo sviluppo e l’esito delle attività svolte nei diversi contesti richiesti
  4) Capacità di apprendimento
• Capacità di apprendere in modo autonomo od auto-diretto attraverso approfondimenti sia in campo professionale che scientifico per l’aggiornamento professionale
• Capacità di reperire, controllare e verificare idonee fonti documentali
• Capacità di interagire con professionisti e tecnici di diversi settori operanti nel mondo del lavoro.

Con riferimento ai Descrittori di Dublino
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Acquisire le competenze necessarie per la misura delle grandezze elettriche di base (tensione, corrente, resistenza) attraverso oscilloscopio, multimetro, sonde di tensione e di corrente.
1.2 Acquisire le competenze necessarie all’uso dei sensori e dei sistemi automatici di misura.
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di svolgere semplici esperimenti di laboratorio in cui applicare le competenze acquisite sulla strumentazione (funzionamento ed impiego) ed i metodi di misura
2.2 Capacità di derivare un modello della misurazione e valutare gli scostamenti fra risultato di misura e la predizione ottenuta dal modello.
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 Capacità di valutare la qualità del risultato di misura e stimare l'incertezza di misura.
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di descrivere un esperimento ed il risultato di misura impiegando le regole di scrittura e la terminologia in uso nella metrologia.
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di reperire ed interpretare specifiche tecniche e caratteristiche metrologiche della strumentazione elettronica di misura.
5.2 Capacità di progettare e implementare semplici setup di misura.

Si rimanda al syllabus dei due moduli del corso integrato:
[B030529] - STATISTICA PER LA BIOINGEGNERIA
[B030530] - MISURE ELETTRICHE E ELETTRONICHE

Introduzione alla Statistica e all’analisi dei dati. Elementi di probabilità. Variabili aleatorie. Stima parametrica. Verifica delle ipotesi. Regressione lineare.

L’insegnamento tratta gli elementi di base della teoria delle misure e la rappresentazione del risultato di misura con relativa valutazione dell’incertezza. Sono trattati i principali strumenti di misura e fornite le conoscenze di base per l’acquisizione dei segnali provenienti da sensori. È presentato il principio di funzionamento dei sensori di uso comune, il funzionamento di un sistema automatico di misura ed alcune prove pratiche in laboratorio.

Il modulo "STATISTICA PER LA BIOINGEGNERIA" prevede una prova finale in forma scritta.
Il modulo "MISURE ELETTRICHE E ELETTRONICHE" prevede una prova finale in forma sia scritta che orale.
Il voto dei singoli moduli non ha scadenza e resta valido fino a quando non si partecipa ad una nuova sessione d'esame.
Una volta superati con esito positivo entrambi i moduli, è necessario iscriversi all'apposito appello dedicato solamente alla verbalizzazione. Il docente verbalizzerà la media tra l'ultimo voto preso nel modulo "STATISTICA PER LA BIOINGEGNERIA" e l'ultimo voto preso nel modulo "MISURE ELETTRICHE E ELETTRONICHE", approssimata per eccesso.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

L'esame è costituito da una prova scritta e da una prova orale, che devono essere sostenute nello stesso appello d'esame.
La prova scritta consiste prevalentemente nella risoluzione di esercizi applicativi, ai quali si può affiancare qualche domanda teorica a risposta breve. Gli esercizi applicativi mirano a verificare la conoscenza e comprensione dei concetti e la capacità di applicarli a dati sperimentali; le domande teoriche sono spesso finalizzate all'interpretazione e alla discussione dei risultati ottenuti negli esercizi, accertando l'autonomia di giudizio dello studente.
Per accedere alla prova orale è necessario conseguire una valutazione di almeno 18/30 nella prova scritta.
La prova orale è finalizzata principalmente alla discussione dell'elaborato scritto e mira a verificare la capacità dello studente di motivare le scelte metodologiche effettuate, contestualizzarle rispetto al problema affrontato e dimostrare una piena comprensione dei concetti teorici e delle procedure utilizzate.
In questa sede sarà inoltre valutata la capacità di utilizzare in modo appropriato la terminologia della disciplina.
L'esame si intende superato qualora lo studente ottenga una votazione di almeno 18/30 in ciascuna delle due prove.
Tutto il materiale necessario per lo svolgimento della prova scritta (tavole statistiche, formulario e fogli protocollo) verrà fornito con il testo del compito ed è consentito esclusivamente l’uso di una calcolatrice non programmabile.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

L’esame finale viene svolto in forma scritta e orale e verterà sui temi trattati nell’ambito del programma.
La prova scritta della durata di 1h30 prevedere la risoluzione di esercizi.
La prova orale si svolge subito dopo lo scritto e può essere eseguita solo in caso di valutazione di almeno 18/30 nella prova scritta. La prova orale include elementi di teoria e la discussione delle attività svolte a laboratorio.
Il voto finale tiene in considerazione la prova scritta, la prova orale e la relazione conclusiva sulle attività di laboratorio.

Si rimanda al syllabus dei due moduli del corso integrato:
[B030529] - STATISTICA PER LA BIOINGEGNERIA
[B030530] - MISURE ELETTRICHE E ELETTRONICHE

Ross, SM (2023) Probabilità e Statistica per l’ingegneria e le scienze, Maggioli Editore (quarta edizione)

• Materiale didattico fornito nel Moodle del corso ed appunti presi in classe.
• M. Norgia, R. Ottoboni, A. Pesatori, C. Svelto, "Misure: Dai fondamenti alla strumentazione", Società Editrice Esculapio, 2022.
• A.Ferrero, D.Petri, P.Carbone, M.Catelani “Modern Measurements: fundamentals and applications”, Wiley 2015
• D. Tomassini, "Manuale di Misure Elettriche e Elettroniche", Sandit Editore, 2022.
• S. Giovannetti, A. Zanobini, "Incertezza di misura e acquisizione di segnali", Esculapio, 2013.

Con riferimento ai Descrittori di Dublino
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione dei metodi di base per la rappresentazione dei segnali analogici e digitali nel dominio del tempo e della frequenza
1.2 Conoscenza e comprensione della rappresentazione dei sistemi numerici nel dominio del tempo e della frequenza
1.3 Conoscenza e comprensione della digitalizzazione del segnale eseguita attraverso le operazioni di campionamento e quantizzazione
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di calcolare serie e trasformata di Fourier di segnali analogici periodici e aperiodici e di segnali discreti, anche applicando teoremi e proprietà per la semplificazione delle derivazioni.
2.2 Capacità di progettare sistemi numerici di elaborazione numerici basati su filtri e FFT e di analizzarne gli effetti sui segnali posti al loro ingresso.
2.3 Capacità di valutare le caratteristiche dei componenti di base (inclusi i convertitori A/D e D/A e i DSP) e selezionarli per la realizzazione dei sistemi di elaborazione numerica dei segnali.
2.4 Capacità di comprendere i vantaggi e dei limiti delle tecniche numeriche di base per la elaborazione dei segnali.
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 Capacità di classificare segnali e sistemi in base alle loro proprietà e di scelta degli strumenti e delle tecniche corretti per il loro trattamento.
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni e proprietà relative agli strumenti matematici introdotti nel corso
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di associare, in modo autonomo, gli strumenti matematici introdotti nel corso alle principali applicazioni nel campo dell’ingegneria biomedica

Definizione e proprietà dei segnali
Serie di Fourier per segnali analogici periodici
Trasformata di Fourier per segnali analogici aperiodici
La funzione delta di Dirac
Cenni alla Trasformata Wavelet Continua
Digitalizzazione dei segnali: campionamento e quantizzazione
Segnali discreti
Trasformata Zeta
Trasformata Discreta di Fourier
Sistemi discreti lineari tempo-invarianti
Progetto di filtri numerici
Stima spettrale

La verifica dell'apprendimento è costituita da una prova scritta e una prova orale.
La prova scritta è composta da cinque/sei esercizi numerici a risposta aperta e da quattro quesiti di natura teorica a risposta aperta. La prova scritta può essere sostituita da due prove parziali “in itinere” (una a metà corso, l’altra a fine corso), entrambe aventi la stessa struttura descritta in precedenza, ma su parti di programma ridotte.
L’esame orale prevede domande su tutti gli argomenti svolti durante il corso, con richiesta di derivazione di dimostrazioni e proprietà e, eventualmente, anche lo svolgimento di ulteriori esercizi.
Con riferimento ai Descrittori di Dublino
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Conoscenza e comprensione dei metodi di base per la rappresentazione dei segnali analogici e digitali nel dominio del tempo e della frequenza. Verifica mediante esercizi numerici e quesiti teorici scritti, domande specifiche durante la prova orale
1.2 Conoscenza e comprensione della rappresentazione dei sistemi numerici nel dominio del tempo e della frequenza
Verifica mediante esercizi numerici e quesiti teorici scritti, domande specifiche durante la prova orale
1.3 Conoscenza e comprensione della digitalizzazione del segnale eseguita attraverso le operazioni di campionamento e quantizzazione. Verifica mediante esercizi numerici e quesiti teorici scritti, domande specifiche durante la prova orale
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di calcolare serie e trasformata di Fourier di segnali analogici periodici e aperiodici e di segnali discreti, anche applicando teoremi e proprietà per la semplificazione delle derivazioni. Verifica mediante esercizi numerici e quesiti teorici scritti.
2.2 Capacità di progettare sistemi numerici di elaborazione numerici basati su filtri e FFT e di analizzarne gli effetti sui segnali posti al loro ingresso. Verifica mediante esercizi numerici e quesiti teorici scritti.
2.3 Capacità di valutare le caratteristiche dei componenti di base (inclusi i convertitori A/D e D/A e i DSP) e selezionarli per la realizzazione dei sistemi di elaborazione numerica dei segnali. Verifica mediante esercizi numerici e quesiti teorici scritti.
2.4 Capacità di comprendere i vantaggi e dei limiti delle tecniche numeriche di base per la elaborazione dei segnali. Verifica mediante esercizi numerici e quesiti teorici scritti.
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 Capacità di classificare segnali e sistemi in base alle loro proprietà e di scelta degli strumenti e delle tecniche corretti per il loro trattamento. Verifica mediante esercizi numerici e quesiti teorici scritti.
4. ABILITA' COMUNICATIVE
4.1 Capacità di esporre logicamente dimostrazioni e proprietà relative agli strumenti matematici introdotti nel corso. Verifica mediante prova orale.
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
5.1 Capacità di associare, in modo autonomo, gli strumenti matematici introdotti nel corso alle principali applicazioni nel campo dell’ingegneria biomedica. Verifica mediante prova orale.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Testo di riferimento
F. Argenti, L. Mucchi, E. Del Re, "Elaborazione numerica dei segnali. Teoria, esercizi ed esempi al calcolatore", McGraw-Hill, Milano, 2011.
Gherardelli M., Fossi M. Appunti di teoria dei segnali: Segnali deterministici, Segnali aleatori, Società Editrice Esculapio, 2015.
Testi di consultazione
Luise M., Vitetta G.M., Teoria dei segnali, McGraw-Hill, 2003.
A.V. Oppenheim, R.W. Schafer, Discrete-time signal processing, Prentice-Hall, 1989.
J.G. Proakis, D.G. Manolakis, Digital signal processing. Principles, algorithms and applications, Prentice-Hall, 1996.
C.S. Burrus et al., Computer-based exercises for signal processing using MATLAB, Prentice-Hall, 1994

Con riferimento ai cinque Descrittori di Dublino per il primo livello della formazione
1. CONOSCENZA E COMPRENSIONE
1.1 Sono forniti gli elementi di Conoscenza e comprensione della teoria dell’affidabilità nel più ampio contesto della qualità, coerentemente con le attuali definizioni previste dalla normativa. Con la parte relativa ad Affidabilità e Disponibilità si intende fornire agli studenti i concetti di base relativi allo studio, alla misura, alla valutazione e all’interpretazione delle prestazioni di affidabilità di un apparato elettrico/elettronico e dispositivi ICT in generale. Sono forniti gli strumenti operativi per migliorare le prestazioni di affidabilità di sistema e per la redazione di Report di affidabilità.
1.2 La parte relativa a Qualità, controllo e miglioramento intende fornire i concetti metodologici per misurare e verificare la conformità del prodotto a requisiti specificati e monitorare le prestazioni di un processo di produzione, in ottica di miglioramento.
1.3 Con la parte finale (Certificazione) si forniscono allo studente gli elementi necessari per intraprendere l’iter di certificazione, sia di prodotto che di sistema; si forniscono gli elementi conoscitivi delle Direttive europee.
2. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
2.1 Capacità di applicare le conoscenze acquisite sui modelli di affidabilità e corrispondenti parametri statistici (MTTF,MTBF, MTTR), sulle configurazioni funzionali canoniche; capacità di effettuare calcoli previsionali di affidabilità e selezionare in maniera adeguata i componenti in funzione dell’ambiente operativo di lavoro
2.2 Capacità di valutare le caratteristiche di conformità e prodotto e le caratteristiche di un processo produttivo. Capacità di intervenire sulla correzione dei processi produttivi al fine di massimizzarne le caratteristiche.
2.3 Capacità di interpretare norme, regole tecniche e direttive comunitarie per la certificazione di prodotto e di organizzazione, nonché per la marcatura CE
3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO
3.1 Capacità di raccogliere, analizzare e interpretare informazioni e dati al fine di esprimere un giudizio sulle prestazioni di affidabilità di un componente o un apparato.
3.2 Capacità di interpretare informazioni e dati di un processo di produzione ed esprimere giudizi sul livello qualitativo della produzione.
3.3 Capacità di interpretare una direttiva comunitaria, una norma o famiglia di norme finalizzate alla certificazione di prodotto e apparato, organizzazione e/o laboratorio.
4. ABILITA' COMUNICATIVE
Lo studente dovrà saper comunicare a terzi le competenze acquisite; attraverso l’esperienza di laboratorio, acquisirà abilità comunicative da dimostrare in un lavoro di gruppo.
5. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO
Lo studente acquisirà autonomia nella scelta della documentazione tecnica e relativa interpretazione sui temi trattati nell’insegnamento

Sono trattate le metodologie di analisi e valutazione dell’affidabilità di componenti e sistemi. Sono presentate le tecniche di calcolo dell’affidabilità in ambito ICT, ed i metodi di previsione del tasso di guasto. Seguono concetti di controllo statistico della qualità con le tecniche di monitoraggio e correzione; viene studiata la variabilità dei processi produttivi e misurata la conformità di prodotto. E' trattata la marcatura CE, la certificazione di prodotto e sistema.

L’esame finale viene svolto in forma orale con discussione della relazione svolta in laboratorio. La prova orale verte su domande relative alle tre Sezioni previste nel programma di insegnamento, ugualmente pesate. In particolare, per la Sezione Affidabilità, viene valutata la conoscenza e la relativa capacità di applicarla nel calcolo dei parametri di affidabilità e del tasso di guasto di sistema o la determinazione del modello matematico di affidabilità. La verifica delle conoscenze e relativa capacità di applicarne i concetti relativi al "Controllo qualità" riguarda lo svolgimento di un esercizio sul calcolo della percentuale di prodotti conformi, sull’analisi di variabilità di processo produttivo, sull'analisi di capacità e l'uso dei relativi indici, sulla combinazione di processi gaussiani e interventi di miglioramento, sugli strumenti statistici di monitoraggio. Per accertare le conoscenze sulla Sezione Certificazione si richiede la conoscenza delle normative e delle direttive in ambito ICT, degli iter di certificazione di prodotto e di Organizzazione, della marcatura CE. All'orale lo studente è tenuto a dimostrare le conoscenze acquisite nel corso dell'esercitazione con discussione della relazione. Le tre parti hanno uguale peso in termini di punteggio, espresso in trentesimi. L’autonomia di giudizio relativamente ai temi trattati nel programma di insegnamento è verificata con la discussione dei temi trattati nel corso dell’esame, così come le abilità comunicative. La capacità di apprendimento è verificata attraverso la redazione dell’elaborato dell’esercitazione.
Ulteriori informazioni sulle modalità di verifica
Per sostenere l'esame è richiesta l'iscrizione on-line sul sito web della didattica abilitato alla verbalizzazione elettronica. La lista viene chiusa due giorni prima la data di appello. In funzione del numero di persone che si sono registrate all’appello potrà essere predisposto un calendario di giorni, comunicato all’inizio dell’esame. Non si accettano iscrizioni a lista chiusa e a calendario di esame predisposto e comunicato.
Come da regolamento didattico, il numero degli appelli di esame è pari a sette; le date sono stabilite in funzione delle indicazioni fornire dalla presidenza della Scuola di Ingegneria. Le date sono consultabili accedendo alla pagina della Scuola (www. ing.unifi.it), sezione Didattica-Appelli di esame.
La Commissione di esame è costituita da: M.Catelani, C.Carobbi, Lorenzo Ciani, G.Patrizi
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Prima parte: Affidabilità
A.Ferrero, D.Petri, P.Carbone, M.Catelani "Modern Measurements: fundamentals and applications", Wiley 2015 - In particolare Capitolo 9
M.Lazzaroni, L.Cristaldi, L.Peretto, P.Rinaldi, M.Catelani “Reliability Engineering – Basic Concepts and Applications in ICT”, Springer 2011 – Capitoli 1-2-3-4-5
Per la parte 2 del programma:
Douglas C.Montgomery: “Controllo statistico della qualità”, McGraw-HillItalia, 2000.
Per la parte 3 del programma:
Testi di norme e direttive attuali

Lo studente dovrà acquisire la conoscenza dei seguenti argomenti:
1.1 sintesi di controllori stabilizzanti in problemi di inseguimento di segnali di riferimento e di reiezione di disturbi;
1.2 sintesi diretta mediante scelta della funzione di trasferimento ad anello chiuso;
1.3 sintesi regolatore;
1.4 tecniche per l'implementazione digitale di controllori analogici.
Lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite per il raggiungimento dei seguenti obiettivi:
2.1 utilizzare le tecniche per la sintesi di controllori stabilizzanti in problemi di inseguimento di segnali di riferimento e di reiezione di disturbi;
2.2 utilizzare le tecniche per la sintesi diretta di sistemi di controllo;
2.3 utilizzare le tecniche per il progetto del regolatore;
2.4 utilizzare le tecniche per l'implementazione digitale di controllori analogici.
Con riferimento ai Descrittori di Dublino
(CDL INGEGNERIA BIOMEDICA )
Conoscenza e comprensione: cc5
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: ca3, ca4, ca5, ca6, ca8
Autonomia di giudizio: ag1, ag2
Capacità di comunicazione: ac1, ac2
Capacità di apprendimento: ap1, ap2
(CDLM ROBOTICS, AUTOMATION AND ELECTRICAL ENGINEERING)
Conoscenza e comprensione: cc3
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: ca7
Autonomia di giudizio:
Capacità di comunicazione: ac3
Capacità di apprendimento: ap3
(CDLM INGEGNERIA DEI SISTEMI ELETTRONICI)
Conoscenza e comprensione: cc11
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Autonomia di giudizio: ag2, ag4
Capacità di comunicazione: ac2
Capacità di apprendimento: ap2
(CDL INGEGNERIA ELETTRONICA – CONTROLLI AUTOMATICI I )
Conoscenza e comprensione: cc19
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: ca23, ca28, ca29, ca33, ca35
Autonomia di giudizio: ag2
Capacità di comunicazione: ac1, ac2
Capacità di apprendimento: ap2
CDL INGEGNERIA MECCANICA – CONTROLLI AUTOMATICI I )
Conoscenza e comprensione: cc5
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: ca5
Autonomia di giudizio: ag1, ag4, ag5
Capacità di comunicazione: ac1, ac2, ac3
Capacità di apprendimento: ap1, ap2, ap3

Stabilità dei sistemi di controllo a retroazione e progetto di controllori stabilizzanti. Tecniche di sintesi diretta. Limitazioni sulle prestazioni dei sistemi di controllo. Sistemi di controllo a dati campionati. Sintesi di sistemi di controllo nello spazio di stato.

La verifica finale consta di una prova scritta e una prova orale in cui attraverso esercizi e domande si verifica la capacità di:
1. saper valutare la stabilità dei sistemi di controllo a retroazione;
2. saper applicare il principio del modello interno a problemi di inseguimento di segnali di riferimento e di reiezione di disturbi;
3. saper progettare sistemi di controllo mediante la tecnica dei controllori stabilizzanti;
4. saper progettare sistemi di controllo mediante la tecnica di sintesi diretta;
5. saper caratterizzare la sovraelongazione e la sottoelongazione della risposta al gradino;
6. saper progettare il regolatore per sistemi lineari tempo-invarianti a tempo continuo;
7. saper applicare le tecniche per l'implementazione digitale di controllori analogici.
Tabella docimologica di valutazione
Insufficiente
Valutazione negativa dovuta a gravi errori concettuali, comprensione frammentaria o nulla degli argomenti trattati, incapacità di applicare le conoscenze, gravi lacune e mancanza di autonomia.
18–22
Valutazione sufficiente o più che sufficiente dovuta a conoscenza elementare degli argomenti, presenza di alcuni errori, capacità di affrontare solo compiti semplici o guidati, livello base di autonomia.
23–25
Valutazione discreta dovuta a comprensione soddisfacente degli argomenti, capacità di applicare correttamente le conoscenze a contesti noti e di affrontare gli esercizi in modo autonomo con qualche imprecisione, con un soddisfacente livello di autonomia e competenza operativa.
26–28
Valutazione buona o molto buona, dovuta a solida comprensione teorica della disciplina, capacità di collegare concetti, risolvere problemi e proporre analisi critiche, di svolgere compiti complessi in modo autonomo, preciso ed efficace, con un buon livello di autonomia e competenza operativa.
29–30 e Lode
Valutazione eccellente o ottima, dovuta a conoscenze complete, approfondite e ben strutturate, capacità di operare in modo autonomo e flessibile, anche in contesti complessi o nuovi, di utilizzare il linguaggio disciplinare in modo appropriato, preciso e articolato, di evidenziare capacità critiche, originalità e rigore nell’esposizione e nell’applicazione.
La Lode è attribuita a elaborati o prestazioni che si distinguono per brillantezza e originalità, anche al di là delle aspettative curricolari.

Bolzern, Scattolini, Schiavoni. Fondamenti di controlli automatici, 5a edizione, Mc Graw-Hill Italia, Milano, 2025. Basso, Chisci, Falugi. Fondamenti di Automatica, De Agostini-UTET, 2007. Controlla la bibliografia su onesearch (https://onesearch.unifi.it/). Per aiuto contatta la tua biblioteca (https://unifi.libanswers.com/)