T.C. MİLLİ EĞİTİM BAKANLIĞI
.......... OKUL SEÇ ..........
2026-2027 EĞİTİM ÖĞRETİM YILI 10. SINIF BİYO ENSTRÜMANTASYON ATÖLYESİ DERSİ DERS PLANI

1. Derse Giriş40 dk

   Öğrencilere ortamdaki fiziksel büyüklüklerin tanımı ve bunların günlük yaşamdaki karşılıkları hakkında ön bilgiler sunulur. Etkileşimli tahta üzerinden iş, güç, enerji kavramları, formülleri ve birimleri açıklanır. Enerji çeşitleri ile zaman, hız ve devir kavramlarının temel prensipleri aktarılır. Dersin başında ortamda bulunan fiziksel büyüklüklerin ölçümü için gerekli teknikler ve bu ölçümlerde kullanılan cihazların genel özellikleri tanıtılır.

2. Keşfetme120 dk

   Öğrencilere çeşitli ölçü aletleri (manometre, barometre vb.) ve fonksiyon test cihazları sunulur. Gruplar halinde ortamdaki fiziksel büyüklüklerin ölçümü için uygun teknikler ve araçlar araştırılır. Elektromanyetik akı yoğunluğu, elektromanyetik alan, buhar ve gaz basıncı ile renk yoğunluğu kavramları üzerine okumalar yapılır. Öğrencilerden farklı çevresel koşullarda (basınç, sıcaklık, ışık yoğunluğu vb.) ölçüm cihazlarının nasıl çalıştığına dair gözlemler yapmaları istenir. Verilen araç-gereçler (kalibrasyon cihazları, çeşitli algılayıcılar) kullanılarak kavramların teknik karşılıkları üzerinde incelemeler yapılır.

3. Uygulama180 dk

   Öğrenciler gruplara ayrılarak belirlenen ölçü aletleri ve sensörlerle ortamdaki fiziksel büyüklüklerin ölçümünü gerçekleştirir. Ölçülen veriler kaydedilir ve iş, güç, enerji hesaplamaları formüller kullanılarak yapılır. Farklı devredeşenler üzerinde çeşitli elektrotlar ve opamplar kullanarak sinyal dönüşümü süreçleri deneyimlenir. Renk yoğunluğu ölçümü için uygun cihazlar kullanılır. Elde edilen verilerin doğruluğunu kontrol etmek amacıyla kalibrasyon işlemleri uygulanır. Ölçüm sonuçları karşılaştırmalı olarak kaydedilir ve teknik rapor taslakları oluşturulur.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Öğrenciler tarafından gerçekleştirilen ölçümlerin sonuçları sınıfça tartışılır. Elde edilen verilerin standart birimlere uygunluğu kontrol edilir. Farklı fiziksel büyüklüklerin (basınç, akı yoğunluğu, enerji vb.) ölçüm teknikleri ve kullanılan cihazların karşılaştırmalı analizi yapılır. Öğrencilerden süreç boyunca kullandıkları araç-gereçler hakkında kısa özet sunmaları istenir. Uygulama sonuçları üzerinden bir değerlendirme formu doldurularak dersin kazanımları sentezlenir.

Sınıf defteri: Ortamdaki Fiziksel Büyüklüklerin Ölçümü; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Öğrencilere bir önceki hafta işlenen ortamdaki fiziksel büyüklüklerin ölçümü konusu hatırlatılır. Analizör ve osiloskop cihazlarının biyomedikal ölçümlerdeki temel rolleri üzerine kısa bir giriş yapılır. Etkileşimli tahta üzerinden spektrum analizörü kavramı açıklanır. Osiloskopun komütatör ve anahtarlarının görevleri görsel materyallerle desteklenerek aktarılır.

2. Keşfetme120 dk

   Öğrencilere osiloskop ile ölçüm yapma süreci hakkında teknik bilgiler sunulur. Sınıf içerisinde gruplara ayrılan öğrencilere osiloskop, analizör ve çeşitli devre elemanları (Opamplar, DAC/ADC entegreleri) içeren çalışma istasyonları oluşturulur. Öğrencilerden cihazların üzerindeki düğme ve ayarların işlevlerini incelemeleri istenir. Farklı sinyallerin spektrum analizörü üzerinde nasıl göründüğü gözlemlenir. Osiloskop ekranındaki dalga formlarının analizi üzerine teknik tartışmalar yürütülür.

3. Uygulama180 dk

   Öğrencilerden belirlenen devre tahtaları (Board) üzerinde çeşitli elektrotlar ve algılayıcılar kullanarak ölçüm yapmaları istenir. Kurulan devrelerdeki sinyallerin osiloskop üzerinden izlenmesi ve değerlerinin kaydedilmesi sağlanır. Spektrum analizörü kullanılarak sinyal bileşenlerinin ayrıştırılması uygulaması gerçekleştirilir. Ölçü aletleri ve fonksiyon test cihazları ile yapılan ölçümlerin doğruluğu kontrol edilir. Öğrenciler tarafından gerçekleştirilen ölçüm işlemleri öğretmen tarafından gözlem formu ve derecelendirme ölçeği eşliğinde takip edilir.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Öğrencilerin uygulama aşamasında elde ettikleri veriler sınıf ortamında karşılaştırılır. Osiloskop ve analizör ile yapılan ölçümlerin doğruluğu üzerine genel bir değerlendirme yapılır. Öğrenilen kavramların özetlendiği bir tartışma ortamı oluşturulur. Uygulama sırasında kullanılan araç-gereçlerin (lehim takımı, devre elemanları vb.) doğru kullanımı hakkında geri bildirimler verilir.

Sınıf defteri: Analizör ve Osiloskop ile Ölçüm; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Önceki hafta işlenen analizör ve osiloskop ile yapılan ölçümler hatırlatılır. Biyomedikal cihazlarda gürültü kavramı ve bu gürültünün sinyal kalitesi üzerindeki etkileri üzerinde durulur. Gürültü çeşitleri ve biyomedikal cihazlarda karşılaşılan temel gürültü türleri sınıflandırılır. Modülasyon kavramı ile sinyallerdeki parametreler tanımlanır.

2. Keşfetme120 dk

   Etkileşimli tahta üzerinden modülasyon çeşitleri ve bu yöntemlerin biyomedikal sinyal iletimindeki rolleri görsel materyallerle açıklanır. Gürültü ölçümü teknikleri üzerinde durulur; gürültünün kaynağına göre nasıl tespit edileceği ve önleme yöntemleri tartışılır. Öğrencilere çeşitli devredeki sinyal parametrelerini analiz etmeleri için örnekler sunulur. Modülasyonlu sinyallerin analizi sırasında karşılaşılan karmaşıklıklar ve çözüm yolları üzerine teknik incelemeler yapılır.

3. Uygulama180 dk

   Öğrenciler gruplar halinde çalışma istasyonlarına alınır. Osiloskop, fonksiyon test cihazları ve çeşitli elektrotlar kullanılarak gerçek zamanlı sinyallerin analizi gerçekleştirilir. Modülasyonlu sinyallerdeki gürültü bileşenleri tespit edilir; gürültü önleme yöntemlerinin uygulanması için devre elemanları ve opamplar ile pratik çalışmalar yapılır. Elde edilen veriler kalibrasyon cihazları ile karşılaştırılır. Öğrencilerin modülasyonlu sinyalleri analiz etme becerileri gözlem formu ve derecelendirme ölçeği eşliğinde takip edilir.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Yapılan uygulamalar sonucunda elde edilen ölçüm verileri sınıfça değerlendirilir. Modülasyonlu sinyallerin analizi ve gürültü önleme yöntemlerinin etkinliği üzerine tartışma yapılır. Öğrencilerin uygulama sürecindeki performansleri rubrik üzerinden değerlendirilir. Biyomedikal cihazlarda temiz bir sinyal elde etmenin önemi vurgulanarak konu kapatılır.

Sınıf defteri: Gürültü Analizi / Modülasyonlu Sinyallerin Analizi; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Öğrencilere bir önceki hafta işlenen gürültü analizi ve modülasyonlu sinyallerin analizine yönelik kısa sorular yöneltilir. Biyomedikal cihazlarda elektriksel güvenlik testlerinin önemi vurgulanarak dersin amacı açıklanır. Elektriksel tehlikeler (elektrik çarpması, kaçak akım vb.) ve bu tehlikelere karşı geliştirilen elektriksel güvenlik elemanları hakkında giriş bilgileri aktarılır. Etkileşimli tahta üzerinden örnek cihaz görselleri gösterilerek öğrencilerin dikkatleri konuya çekilir.

2. Keşfetme120 dk

   Öğrencilere biyomedikal cihazlarda kullanılan çeşitli devre elemanları ve koruyucu bileşenler sunulur. Elektriksel güvenlik analizörünün görevleri ve çalışma prensipleri üzerine bir inceleme süreci yürütülür. Öğrencilerden, farklı tipteki elektrotlar ve dönüştürücülerin (DAC/ADC) elektriksel izolasyon özellikleri hakkında araştırma yapmaları istenir. Gruplar halinde çalışılarak, teknik dokümanlar üzerinden elektrik güvenliği standartları incelenir. Elektriksel güvenlik analizörü ile yapılacak testlerin parametreleri üzerinde durulur.

3. Uygulama180 dk

   Öğrenciler gruplara ayrılarak laboratuvar ortamında uygulamalı çalışmaya alınır. Sağlanan devre tahtaları (board) üzerindeki çeşitli devrelere ve bileşenlere elektriksel güvenlik analizörü ile testler uygulanır. Kontrol kalemi ve fonksiyon test cihazları kullanılarak devrelerin güvenli olup olmadığı kontrol edilir. Öğrencilerden, belirlenen prosedürlere uygun olarak biyomedikal cihazlarda elektriksel güvenlik testlerini yapmaları istenir. Uygulama sırasında öğrencilerin teknik becerileri ve cihaz kullanım yetkinlikleri gözlemlenir.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Yapılan uygulamalar sonucunda elde edilen veriler sınıfça tartışılır. Elektriksel güvenlik testlerinin başarıyla tamamlanıp tamamlanmadığı değerlendirilir. Öğrencilerden, test sonuçlarını içeren kısa bir rapor hazırlamaları istenir. Süreç sonunda öğrenilen kavramlar ve uygulama adımları özetlenir. Öğrenci performansleri belirlenen rubrik ve derecelendirme ölçeği kriterlerine göre değerlendirilir.

Sınıf defteri: Biyomedikal Cihazlarda Elektriksel Güvenlik Testleri; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Öğrencilere bir önceki hafta işlenen biyomedikal cihazlarda elektriksel güvenlik testleri hatırlatılır. Biyomedikal cihazların kullanım alanlarına göre sınıflandırılması ve tıbbi görüntüleme cihazları ile fizyolojik sinyal izleme teşhis ve kayıt cihazlarının temel özellikleri üzerinde durulur.

2. Keşfetme120 dk

   Etkileşimli tahta üzerinden biyomedikal cihazların fonksiyonel özelliklerini belirleyen bileşenler (Opamlar, DAC/ADC devreleri, algılayıcılar) görsel materyallerle incelenir. Öğrencilerden tıbbi görüntüleme ve fizyolojik sinyal izleme cihazlarının çalışma prensiplerini içeren teknik dokümanları incelemeleri istenir. Farklı fonksiyon test cihazları ve kalibrasyon ekipmanlarının sınıflandırılmasına yönelik grup tartışmaları yürütülür.

3. Uygulama180 dk

   Öğrenciler gruplar halinde laboratuvar ortamına alınır. Belirlenen biyomedikal cihazlara uygun fonksiyon testlerini yapmak üzere devre tahtaları, ölçü aletleri ve kalibrasyon cihazları kullanılır. Öğrencilerden seçilen bir fizyolojik sinyal izleme cihazı veya görüntüleme bileşeni üzerinde fonksiyonel doğrulama testleri gerçekleştirmeleri istenir. Uygulama sırasında kullanılan ekipmanların (lehim takımı, elektrotlar vb.) doğru kullanımı ve ölçüm sonuçlarının kaydedilmesi sağlanır.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Yapılan fonksiyon testlerinin sonuçları karşılaştırmalı olarak değerlendirilir. Öğrencilerin performansleri Gözlem Formu, Derecelendirme Ölçeği ve Rubrik araçları kullanılarak değerlendirilir. Biyomedikal cihazların doğru çalışması için kalibrasyonun önemine dair genel bir sentez yapılır.

Sınıf defteri: Biyomedikal Cihaza Uygun Fonksiyon Testleri; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Öğrencilere bir önceki hafta işlenen biyomedikal cihazlara uygun fonksiyon testleri konusu hatırlatılır. Yaşam destek tedavi cihazları ile tıbbi laboratuvar ve hasta dışı uygulama cihazlarının temel farkları üzerinde durulur. Etkileşimli tahta üzerinden bu cihazların kullanım amaçları ve kritiklik düzeyleri görsel materyallerle açıklanır. Öğrencilerden, biyomedikal cihazlarda fonksiyonel testlerin güvenli kullanım için önemine dair ön bilgilerini paylaşmaları istenir.

2. Keşfetme120 dk

   Öğrenilmesi gereken cihaz grupları (yaşam destek, laboratuvar ve hasta dışı) sınıf ortamında kategorize edilir. Her bir cihaz grubuna özgü fonksiyonel test yöntemleri ders kitabı ve teknik dokümanlar üzerinden incelenir. Öğrencilerden, belirli cihaz modelleri üzerinde gerçekleştirilecek fonksiyonel testlerin aşamalarını içeren akış şemaları oluşturmaları istenir. Farklı sensörler (algılayıcılar) ve dönüştürücülerin (DAC/ADC) bu testlerdeki rolleri teknik çizimler üzerinden analiz edilir.

3. Uygulama180 dk

   Öğrenciler gruplara ayrılarak atölye ortamında belirlenen biyomedikal cihazlara uygun fonksiyon testlerini gerçekleştirir. Uygulama aşamasında ölçü aletleri, kontrol kalemleri ve kalibrasyon cihazları kullanılarak devre elemanlarının ve elektrotların fonksiyonel kontrolleri yapılır. Öğrencilerden, her bir cihaz için belirlenen test protokollerini takip ederek sonuçları kayıt altına almaları istenir. Deney malzemeleri ve devre tahtası üzerinde yapılan işlemler sırasında güvenlik kurallarına uygun hareket edilmesi sağlanır.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Uygulama aşamasında elde edilen veriler sınıfça tartışılır ve fonksiyonel testlerin başarı kriterleri değerlendirilir. Öğrencilerin performansleri Gözlem Formu, Derecelendirme Ölçeği ve Rubrik aracılığıyla değerlendirilir. Yapılan testlerin sonuçlarının cihazın güvenli çalışması üzerindeki etkisi üzerine çıkarımlar yapılır. Birleşmiş Milletler Günü kapsamında sağlık hizmetlerine erişimde teknolojinin rolü kısa birer cümleyle vurgulanır.

Sınıf defteri: Biyomedikal Cihaza Uygun Fonksiyon Testleri; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Biyomedikal cihazlarda genel ayarların önemine dair giriş yapılır. Cihazların doğru çalışması için gerekli olan parametrelerin ve fizyolojik verilerle ilişkisinin önemi etkileşimli tahta üzerinden aktarılır. Öğrencilerden, hatalı ayarlanan bir tıbbi cihazın hasta üzerindeki olası etkileri hakkında kısa bir beyin fırtınası yapmaları istenir.

2. Keşfetme25 dk
   Etkinlik 1

   Etkileşimli tahta üzerinden biyomedikal cihazlarla ilgili fizyolojik veriler ve bu verilerin cihaz ayarlarındaki karşılıkları görsel materyallerle açıklanır.

3. 25 dk
   Etkinlik 2

   Öğrencilerden çeşitli tıbbi cihazların teknik kılavuzlarını inceleyerek 'Genel Ayarlar' bölümlerini analiz etmeleri ve temel parametreleri listelemeleri istenir.

4. 25 dk
   Etkinlik 3

   Farklı biyomedikal cihazlarda kullanılan ayar seçeneklerinin (alarm limitleri, mod seçimleri vb.) fonksiyonel amaçları gruplar halinde tartışılır.

5. 25 dk
   Etkinlik 4

   Ölçü aletleri ve kontrol kalemleri kullanılarak temel devre elemanlarının ve opampların ayar mekanizmalarının çalışma prensipleri gözlenir.

6. 20 dk
   Etkinlik 5

   Biyomedikal cihazlarda genel ayarların kalibrasyon süreçleriyle olan doğrudan ilişkisi üzerine vaka analizleri üzerinden tartışma yapılır.

7. Uygulama30 dk
   Etkinlik 1

   Öğrencilerden çeşitli elektrot ve dönüştürücülerin cihaz üzerindeki ayarlarının nasıl yapılandırıldığını simülasyon ortamında uygulamaları istenir.

8. 30 dk
   Etkinlik 2

   DAC ve ADC tümleşik devrelerinin sinyal işleme süreçlerindeki ayar parametreleri üzerinde teknik incelemeler yapılır.

9. 30 dk
   Etkinlik 3

   Öğrencilerden birer devre tahtası (board) üzerinde temel opampl devrelerini kurarak çıkış sinyallerini ayarlamaları istenir.

10. 30 dk
    Etkinlik 4

    Fonksiyon test cihazları kullanılarak biyomedikal cihazların ayar parametrelerinin doğruluğu kontrol edilir.

11. 30 dk
    Etkinlik 5

    Öğrencilerden lehim takımı kullanarak devre elemanlarını içeren küçük bir ölçüm devresi kurmaları ve ayarlarını test etmeleri istenir.

12. 30 dk
    Etkinlik 6

    Kalibrasyon cihazları kullanılarak biyomedikal cihazların genel ayarlarının standartlara uygunluğu kontrol edilir ve raporlanır.

13. Sonuçlandırma60 dk

    Hafta boyunca öğrenilen biyomedikal cihazlarda genel ayarlar konusu özetlenir. Öğrencilerden, yaptıkları uygulamalar sonucunda elde ettikleri verileri gözlem formu ve derecelendirme ölçeği kriterlerine göre raporlamaları istenir. Yapılan çalışmaların teknik doğruluğu rubrik üzerinden değerlendirilir.

Sınıf defteri: Biyomedikal Cihazlarda Genel Ayarlar; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Önceki hafta işlenen biyomedikal cihazlarda kalibrasyon yöntemleri hatırlatılır. Algılayıcı, dönüştürücü ve sensör kavramları tanımlanarak bu bileşenlerin kullanım alanları üzerinde durulur. Öğrencilerden, algılayıcı ve dönüştürücülerin kullanıldığı enerji türü ile algılayacakları enerji türlerine göre sınıflandırılması istenir. Etkileşimli tahta üzerinden temel kavramların teknik literatürdeki karşılıkları görselleştirilir.

2. Keşfetme120 dk

   Isı algılayıcı ve dönüştürücüler üzerine odaklanılarak PTC, NTC ve Termokupl bileşenlerinin yapıları, çalışma prensipleri ve kullanım alanları analiz edilir. Termostat sistemlerinin çalışma mekanizmaları teknik dokümanlar üzerinden incelenir. Ardından manyetik algılayıcı ve dönüştürücülerin (alan etkili cihazlar) çalışma prensipleri, kullanım alanları ve sağlamlık testleri üzerinde durulur. Öğrencilerden farklı sensör tiplerinin karşılaştırmalı analizlerini yapmaları istenir.

3. Uygulama180 dk

   Öğrenciler gruplara ayrılarak laboratuvar ortamında çeşitli algılayıcı ve dönüştürücülerin (PTC, NTC, Termokupl) fiziksel özelliklerini incelemek üzere görevlendirilir. Sağlanan devre elemanları ve ölçü aletleri kullanılarak bu bileşenlerin fonksiyonel testleri gerçekleştirilir. Manyetik alan etkili cihazların sağlamlık testleri simüle edilir. Öğrencilerden elde ettikleri verileri kaydedip, algılayıcı ve dönüştürücülerin enerji dönüşüm süreçlerini içeren teknik raporlar hazırlamaları istenir. İşlem sırasında lehim takımı ve fonksiyon test cihazları kullanılır.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Uygulama aşamasında elde edilen bulgular sınıf genelinde tartışılır. Algılayıcı, dönüştürücü ve sensörlerin biyomedikal sistemlerdeki kritik rolleri özetlenir. Öğrencilerin performansleri gözlem formu ve derecelendirme ölçeği kullanılarak değerlendirilir. Isı ve manyetik alan etkili cihazların analiz sonuçları sentezlenerek dersin temel çıktılarıyla ilişkilendirilir.

Sınıf defteri: Algılayıcı, Dönüştürücü ve Sensör Kavramları / Isı Algılayıcı ve Dönüştürücülerin Analizi / Manyetik Algılayıcı ve Dönüştürücülerden Alan Etkililerinin Analizi; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Öğrencilere bir önceki hafta işlenen manyetik algılayıcı ve dönüştürücüler hatırlatılır. Rezistif, piezorezistif ve optik algılayıcıların temel kavramları üzerinde durulur. Etkileşimli tahta üzerinden bu bileşenlerin biyomedikal sistemlerdeki kritik rolleri tartışılır. Öğrencilerden, ışık (optik) ve direnç değişimine dayalı algılayıcıların günlük hayattaki kullanım alanlarını tahmin etmeleri istenir.

2. Keşfetme120 dk

   Öğrencilere çeşitli devre elemanları (foto direnç, LED, fotodiyot, infrared diyot, fototransistör, fotopil ve optokuplör) sunulur. Bu bileşenlerin yapısı, çalışma prensipleri ve çeşitleri ders kitabı ve görseller eşliğinde incelenir. Potansiyometreli yer değiştirme dönüştürücüsü (Wheatstone köprülü ölçme düzeneği) ve gerilme ölçerler (straingauge) teknik özellikleri üzerinden analiz edilir. Alan etkili algılayıcıların çalışma prensipleri, kullanım alanları ve sağlamlık testleri üzerinde durulur.

3. Uygulama180 dk

   Öğrenciler gruplara ayrılarak çeşitli devre elemanlarını içeren birer 'Board' üzerine yerleştirilir. Fonksiyon test cihazları ve ölçü aletleri kullanılarak direnç değişimine bağlı rezistif ve piezorezistif algılayıcıların performans analizleri yapılır. Optik algılayıcılar (fotodiyot, fototransistör vb.) farklı ışık kaynakları altında test edilir. Öğrencilerden bu bileşenlerin çalışma karakteristiklerini ölçerek kaydedikleri verileri karşılaştırmalı olarak raporlamaları istenir.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Uygulama aşamasında elde edilen veriler ve gözlemler sınıf ortamında tartışılır. Rezistif, piezorezistif ve optik algılayıcıların ayırt edici özellikleri özetlenir. Öğrencilerin performansları Gözlem Formu, Derecelendirme Ölçeği ve Rubrik kullanılarak değerlendirilir. Dersin sonunda biyomedikal enstrümantasyonda bu sensörlerin güvenilirlik ve hassasiyet kriterleri üzerinden genel bir sentez yapılır.

Sınıf defteri: Rezistif ve Piezorezistifin Algılayıcı/Dönüştürücülerin Analizi / Işık (Optik) Algılayıcı ve Dönüştürücülerin Analizi; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Öğrencilere bir önceki hafta işlenen rezistif, piezorezistif ve optik algılayıcıların temel çalışma prensipleri hatırlatılır. Mevcut dersin konusu olan ses, konum, sıvı-iyon ve radyoaktivite algılama sistemlerinin biyomedikal cihazlardaki kritik rolleri etkileşimli tahta üzerinden görselleştirilerek sunulur. LVDT (doğrusal değişken fark dönüştürücüler) yapısı ile mikrofon ve hoparlör çeşitleri arasındaki temel farklar üzerinde durulur. Sıvılarda iletkenlik, nem algılama ve radyoaktivite ışıma şiddeti kavramları giriş seviyesinde tanımlanır.

2. Keşfetme120 dk

   Öğrenciler gruplara ayrılarak farklı biyomedikal sensörlerin teknik dokümanlarını inceleme sürecine dahil edilir. LVDT konum algılayıcılarının çalışma mekanizmaları ve mikrofon/hoparlör yapılarının akustik dönüşüm süreçleri araştırılır. Sıvılardaki iletkenlik değişimlerinin sıvı seviye algılayıcıları üzerindeki etkileri ve nem sensörlerinin çalışma prensipleri teknik şemalar üzerinden analiz edilir. Radyoaktivite ışıma şiddeti, dozimetre kullanımı ve Geiger-müller tüpü ile yapılan ölçümlerin temel teorik bilgileri araştırılır. Öğrencilerden elde edilen bu bilgileri içeren kavram haritaları oluşturmaları istenir.

3. Uygulama180 dk

   Öğrenciler laboratuvar ortamında çeşitli algılayıcı ve dönüştürücüleri fiziksel olarak inceleme sürecine dahil edilir. Farklı mikrofon ve hoparlör modelleri fonksiyon test cihazları ile kontrol edilerek yapısal özellikleri analiz edilir. Sıvı seviye ve nem sensörlerinin devre tahtaları üzerindeki bağlantıları kurulur, sıvıların iletkenlik değişimlerine bağlı tepkileri ölçülür. Radyoaktivite algılama sistemlerinde kullanılan Geiger-müller tüpleri ve dozimetre cihazları ile simüle edilmiş veya kontrollü ortamda ölçümler yapılır. Öğrencilerden radyoaktivite sensörlerini ayırt ederek uygun devre elemanları ve opamplar ile değiştirme işlemleri gerçekleştirmeleri istenir.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Uygulama aşamasında elde edilen veriler ve yapılan ölçümlerin sonuçları sınıfça tartışılır. Ses, konum, sıvı-türleri ve radyoaktivite algılama sistemlerinin biyomedikal cihazlardaki spesifik kullanım alanları değerlendirilir. Öğrencilerin performansleri gözlem formu ve derecelendirme ölçeği kullanılarak değerlendirilir. Dersin sonunda öğrenilen sensör çeşitlerinin ayırt edilme ve değiştirilme yetenekleri üzerine genel bir sentez yapılır.

Sınıf defteri: Ses, Konum Algılayıcı ve Dönüştürücülerin Analizi / Sıvı-İyon Algılayıcı ve Dönüştürücülerin Analizi / Radyoaktivite Algılayıcı, Dönüştürücü ve Sensörlerini Ayırt Ederek Değiştirme; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Öğrencilere mikroorganizma algılama tekniklerinin temel prensipleri hakkında ön bilgiler sunulur. Geçmiş derslerde işlenen sıvı-iyon ve radyoaktivite sensörleri ile mikroorganizma sensörleri arasındaki kavramsal farklar üzerinde durulur. Etkileşimli tahta üzerinden mikroorganizma algılamada kullanılan yöntemlerin genel bir çerçevesi çizilir. Mikroorganizma algılama tekniklerinin biyomedikal cihazlardaki önemi vurgulanarak dersin amaçları açıklanır.

2. Keşfetme120 dk

   Öğrencilere farklı mikroorganizma algılama teknikleri ve bu süreçte kullanılan elektriksel direnç değişimi yöntemi hakkında dokümanlar sunulur. Elektriksel direnç değişimi yönteminin çalışma prensipleri ve kullanım alanları üzerine grup çalışmaları yürütülür. Öğrencilerden, çeşitli sensör türlerinin (mikroorganizma algılayıcı, dönüştürücü ve sensörler) teknik özelliklerini karşılaştırmaları istenir. Ders kitabı ve dijital kaynaklar kullanılarak mikroorganizma algılama teknolojilerinin biyomedikal uygulamalardaki yerleri araştırılır.

3. Uygulama180 dk

   Öğrencilere çeşitli elektrotlar, opamparlar ve devre elemanları içeren bir çalışma istasyonu kurulur. Öğrencilerden, elektriksel direnç değişimi yöntemini temel alan basit bir mikroorganizma algılama devresi şeması üzerinde çalışarak bileşenleri tanımlamaları istenir. Fonksiyon test cihazları ve ölçü aletleri kullanılarak devre elemanlarının süreklilik kontrolleri yapılır. Farklı sensörlerin (mikroorganizma algılayıcı, dönüştürücü ve sensörler) çalışma prensipleri üzerine teknik analizler gerçekleştirilir. Öğrencilerin oluşturdukları devrenin işlevselliği kontrol kalemleri veya ilgili ölçü aletleriyle test edilir.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Uygulama aşamasında elde edilen veriler ve gözlemler sınıf ortamında tartışılır. Mikroorganizma algılama tekniklerinin çeşitliliği ve elektriksel direnç değişimi yönteminin avantajları özetlenir. Öğrencilerin performansleri Gözlem Formu, Derecelendirme Ölçeği ve Rubrik araçları kullanılarak değerlendirilir. Dersin sonunda mikroorganizma sensörlerinin biyomedikal cihazlardaki kritik rolü üzerine genel bir sentez yapılır.

Sınıf defteri: Mikroorganizma Algılayıcı, Dönüştürücü ve Sensörlerini Ayırt Etme; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Öğrencilere bir önceki hafta işlenen mikroorganizma algılayıcı, dönüştürücü ve sensörlerin temel farkları hatırlatılır. Elektroliz süreci ile elektrotların çalışma prensipleri etkileşimli tahta üzerinden görsel materyallerle açıklanır. Algılama ve uyartım amaçlı elektrot çeşitleri, bağlantı türlerine göre farklılıkları ve kullanılan jellerin özellikleri üzerinde durulur. Elektrotların biyolojik işaretleri algılama teknikleri ile ölçümler üzerindeki etkileri ve olası zararlı etkileri tartışılır.

2. Keşfetme120 dk

   Öğrencilere çeşitli elektrot çeşitleri ve bunların elektriksel özellikleri hakkında bilgi içeren dokümanlar sunulur. Gruplar halinde, farklı bağlantı türlerine sahip elektrotların fiziksel yapıları incelenir. Elektrot durum dedektörlerinin çalışma prensipleri ve hücrelerdeki elektriksel aktivasyon süreçleri araştırılır. Ohmetre kullanarak elektrot sağlamlığının kontrolü ve elektrot arıza dedektörü kullanımı üzerine teknik incelemeler yapılır. Öğrencilerden, elektrotların temizlenmesi ve bağlama sırasında dikkat edilmesi gereken kritik özellikler üzerinde durulur.

3. Uygulama180 dk

   Öğrencilere çeşitli elektrotlar, Ohmetreler ve fonksiyon test cihazları içeren çalışma istasyonları kurulur. Gruplar halinde, farklı elektrot türlerinin sağlamlık kontrolleri Ohmetre ile gerçekleştirilir. Elektrotların temizleme işlemleri ve uygun jellerle hazırlanma süreçleri uygulamalı olarak icra edilir. Ölçüm sırasında parazitleri önleyici tedbirler alınarak veri toplama çalışmaları yapılır. Öğrencilerden, elektrot arıza dedektörü kullanarak hatalı bağlantıları tespit etmeleri ve ölçümlerin doğruluğunu teyit etmeleri istenir. Tüm süreçte teknik güvenlik kuralları ve doğru cihaz kullanım teknikleri takip edilir.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Uygulama aşamasında elde edilen veriler ve elektrot sağlamlık test sonuçları sınıfça değerlendirilir. Elektrot parazitlerini önleyici tedbirlerin ölçüm hassasiyeti üzerindeki etkileri tartışılır. Öğrencilerin performansleri Gözlem Formu, Derecelendirme Ölçeği ve Rubrik kullanılarak değerlendirilir. Elektrotların biyomedikal cihazlardaki kritik rolü ve doğru bakım yöntemlerinin önemi vurgulanarak ders sonlandırılır.

Sınıf defteri: Elektrotların Sağlamlık Kontrolü / Elektrot Parazitlerini Önleyici Tedbirler; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Öğrencilere bir önceki hafta işlenen elektrot sağlamlık kontrolü ve parazit önleme tedbirleri hatırlatılır. Biyopotansiyel kavramı tanımlanarak biyopotansiyel çeşitleri üzerine kısa bir giriş yapılır. Etkileşimli tahta üzerinden biyopotansiyel sinyallerinin zayıflığı ve bu sinyallerin işlenmesinde yükselteçlerin rolü üzerinde durulur. İşlemsel yükselteçlerin genel özellikleri ve temel kullanım amaçları açıklanır.

2. Keşfetme120 dk

   Öğrencilere çeşitli opampl modelleri ve devre elemanları içeren bir materyal seti sunulur. İşlemsel yükseltecin iç yapısı, giriş-çıkış özellikleri ve çalışma prensibi ders kitabı ve etkileşimli tahta üzerinden görselleştirilerek anlatılır. Öğrencilerden gruplar halinde farklı biyopotansiyel yükselteç modellerini incelemeleri ve bu cihazların teknik özelliklerini karşılaştırarak uygun olanları seçmeleri istenir. Seçim kriterleri hakkında sınıf içi tartışma yürütülür.

3. Uygulama180 dk

   Öğrencilere çeşitli elektrotlar, opamplar ve devre tahtaları (board) içeren çalışma istasyonları kurulur. Belirlenen biyopotansiyel yükselteç modelleri kullanılarak örnek bir devrenin kurulumu ve lehimleme işlemleri gerçekleştirilir. Kurulan devrelerin fonksiyon test cihazları ve ölçü aletleri ile kontrol edilmesi sağlanır. Öğrencilerin farklı algılayıcı ve dönüştürücü bileşenlerle entegre çalışarak biyopotansiyel sinyallerini yükseltme süreçlerini uygulamaları istenir.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Uygulama aşamasında oluşturulan devrelerin performansları ölçü aletleri ile kontrol edilir. Öğrencilerin seçtikleri yükselteç modellerinin uygunluğu ve devrenin çalışabilirliği gözlem formu ve derecelendirme ölçeği kriterlerine göre değerlendirilir. Biyopotansiyel yükselteçlerinin sistemdeki kritik rolü özetlenerek ders sonlandırılır.

Sınıf defteri: Biyopotansiyel Yükselteçler; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Öğrencilere bir önceki hafta işlenen biyopotansiyel yükselteçlerin temel çalışma prensipleri hatırlatılır. Biyopotansiyel sinyallerinin zayıf olması nedeniyle yükselteç ihtiyacı üzerinde durulur. İşlemsel yükselteçlerin (Op-Amp) bu sistemlerdeki kritik rolü ve kullanım amaçları etkileşimli tahta üzerinden görselleştirilerek aktarılır.

2. Keşfetme120 dk

   İşlemsel yükselteçlerin farklı besleme şekilleri ve bunların sinyal kalitesi üzerindeki etkileri üzerinde durulur. İşlemsel yükselteçlerin kazanç hesaplamaları formülleri ve devre şemaları üzerinden açıklanır. Öğrencilere çeşitli opamplar, dirençler ve kapasitörlerden oluşan devre bileşenleri sunulur. Gruplar halinde farklı besleme konfigürasyonlarının simülasyonu veya teorik analizi yapılır. Biyopotansiyel yükselteçlerinin seçim kriterleri teknik özellikler üzerinden tartışılır.

3. Uygulama180 dk

   Öğrencilerden belirlenen biyopotansiyel yükselteçlerini seçerek devre tasarımları oluşturmaları istenir. Seçilen bileşenler (Op-Amp, direnç, kapasitör) uygun bir board üzerine yerleştirilir ve lehimleme işlemi gerçekleştirilir. Kurulan devrelerin fonksiyon test cihazları ve osiloskoplar yardımıyla ölçümü yapılır. Farklı besleme şekillerinin kazanç değerleri üzerinde etkileri gözlemlenir. Devrelerin kalibrasyonu yapılarak hedeflenen çıkış sinyallerine ulaşıp ulaşmadığı kontrol edilir.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Kurulan devrelerin elde edilen sonuçları ve ölçülen kazanç değerleri sınıfça değerlendirilir. Biyopotansiyel yükselteçlerinin seçiminde dikkat edilmesi gereken kritik noktalar özetlenir. Öğrencilerin performansleri gözlem formu, derecelendirme ölçeği ve rubrik kriterlerine göre değerlendirilir.

Sınıf defteri: Biyopotansiyel Yükselteçler; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Öğrencilere bir önceki hafta işlenen biyopotansiyel yükselteçlerin temel prensipleri hatırlatılır. Biyopotansiyel yükselteç devrelerinin çalışma mantığı ve bu devrelerin tıbbi cihazlardaki önemi etkileşimli tahta üzerinden görsel materyallerle aktarılır. Eviren ve evirmeyen yükselteç devreleri arasındaki yapısal farklar ile görev tanımları üzerinde durulur. Öğrencilerin dersin içeriği hakkında ön bilgileri sorgulanır.

2. Keşfetme120 dk

   Eviren ve evirmeyen yükselteç devrelerinin şemaları etkileşimli tahta üzerinden gösterilir. Her iki devrenin yapısal bileşenleri (Opampl, dirençler vb.) ve sinyal çıkışındaki faz farkları teknik dokümanlar eşliğinde incelenir. Öğrencilerden gruplar halinde bu iki devrenin çalışma prensiplerini karşılaştırmalı olarak analiz etmeleri istenir. Devre şemaları üzerindeki elemanların görevleri tartışılır. Farklı biyopotansiyel sinyallerinin bu devreler üzerinden nasıl işlendiği simülasyon araçları kullanılarak gözlemlenir.

3. Uygulama180 dk

   Öğrencilere uygun devre tahtaları (board), opampllar, dirençler ve çeşitli elektrotlar içeren çalışma setleri dağıtılır. Öğrencilerden eviren yükselteç devresini kurmaları ve fonksiyon test cihazları ile sinyal çıkışlarını ölçmeleri istenir. Ardından evirmeyen yükselteç devresi kurulur ve sinyalin genliği ile fazı kontrol edilir. Ölçü aletleri kullanılarak her iki devrenin çalışma performansı kaydedilir. Devre elemanlarının lehimleme işlemleri teknik kurallara uygun olarak gerçekleştirilir. Oluşturulan devrelerin kalibrasyon cihazları ile doğruluğu test edilir.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Öğrencilerin kurdukları eviren ve evirmeyen yükselteç devrelerinin çalışma sonuçları gözlem formu ve derecelendirme ölçeği kullanılarak değerlendirilir. Her iki devrenin kullanım amaçlarının hangi biyopotansiyel sinyallerde tercih edildiği üzerine tartışma yapılır. Uygulama sırasında karşılaşılan teknik sorunlar ve çözüm yöntemleri sınıfça paylaşılır.

Sınıf defteri: Biyopotansiyel Yükselteç Devreleri; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Öğrencilere bir önceki hafta işlenen biyopotansiyel yükselteç devreleri hakkında kısa sorular yöneltilerek ön bilgiler hatırlatılır. Enerji Tasarrufu Haftası kapsamında, laboratuvar ortamında kullanılacak cihazların ve ölçü aletlerinin tasarruflu kullanımı üzerine bilgilendirme yapılır. Etkileşimli tahta üzerinden biyopotansiyel yükselteç devreleri çalıştırılmasına yönelik temel kavramlar sunulur. Gerilim izleyici devresinin görevi, fark yükselteç devresinin yapısı ve görevi ile enstrümantasyon ve izolasyon yükselteçlerinin tanımları üzerinde durularak dersin amaçları açıklanır.

2. Keşfetme120 dk

   Öğrencilere çeşitli devre elemanları, opamparlar ve çeşit çeşit elektrotlar içeren çalışma masaları sunulur. Fark yükselteç devresinin yapısı ve görevi üzerine teknik dokümanlar incelenerek öğrencilerden bu yapıların şemalar üzerinde tespit etmeleri istenir. Enstrümantasyon yükselteçleri ile izolasyon yükselteçlerinin farkları ve kullanım amaçları karşılaştırmalı olarak analiz edilir. Farklı biyopotansiyel yükselteç devreleri çalıştırılarak elde edilen sinyallerin fonksiyon test cihazları ve osiloskoplar aracılığıyla gözlemlenmesi sağlanır. Öğrencilerden, gerilim izleyici devresinin işlevini deneysel olarak doğrulamaları için istenir.

3. Uygulama180 dk

   Öğrenciler gruplar halinde oluşturulan çalışma istasyonlarında devre elemanları ve board (devre tahtası) kullanarak biyopotansiyel yükselteç devreleri kurarlar. Kurulan devrelerin çalıştırılması aşamasında ölçü aletleri ve kalibrasyon cihazları kullanılarak sinyal doğruluğu kontrol edilir. Farklı elektrot tipleri ile alınan biyopotansiyel verilerin enstrümantasyon yükselteçlerinden geçirilerek yükseltilmesi süreci takip edilir. Öğrencilerden, izolasyon yükselteçlerinin devre güvenliği üzerindeki etkilerini gözlemlemeleri ve elde edilen sonuçları kayıt altına almaları istenir. Devrelerin çalıştırılması sırasında lehim takımı ve diğer teknik araçların uygun kullanım kurallarına uyulması sağlanır.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Uygulama aşamasında elde edilen veriler ve gözlemlenen devre performansları sınıf genelinde tartışılır. Biyopotansiyel yükselteç devreleri çalıştırırken karşılaşılan teknik sorunlar ve çözüm yolları değerlendirilir. Öğrencilerden, gerilim izleyici, fark yükselteç ve izolasyon yükselteçlerinin sistemdeki kritik rollerine dair kısa özetler sunmaları istenir. Süreç sonunda öğrenme kanıtları kapsamında hazırlanan Gözlem Formu, Derecelendirme Ölçeği ve Rubrik kullanılarak öğrencilerin performansları değerlendirilir.

Sınıf defteri: Biyopotansiyel Yükselteç Devreleri; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Öğrencilere bir önceki hafta işlenen biyopotansiyel yükselteç devrelerinin temel prensipleri hatırlatılır. Biyopotansiyel sinyallerinin zayıf yapısı nedeniyle yükselteçlerin gerekliliği üzerinde durulur. Karşılaştırıcı, türev ve integral alıcı devrelerinin biyomedikal cihazlardaki kritik rolleri hakkında ön bilgiler sunulur. Etkileşimli tahta üzerinden bu devrelerin temel fonksiyonlarını içeren görsel materyaller paylaşılır.

2. Keşfetme120 dk

   Öğrencilere karşılaştırıcı devrelerinin yapısı, çalışma prensibi ve görevleri üzerine teknik dokümanlar sunulur. Türev ve integral alıcı devrelerinin yapısal özellikleri ile sinyal işleme süreçlerindeki rolleri üzerinde durulur. Öğrencilerden bu üç devre tipinin karakteristik özelliklerini içeren karşılaştırma tabloları oluşturmaları istenir. Ders kitabı ve dijital materyaller kullanılarak her bir devrenin biyopotansiyel verileri nasıl dönüştürdüğü analiz edilir.

3. Uygulama180 dk

   Öğrenciler gruplara ayrılarak belirlenen devre elemanları, opampllar ve boardlar ile karşılaştırıcı, türev ve integral alıcı devreleri kurarlar. Kurulan devrelerin çalışırlığı fonksiyon test cihazları ve osiloskoplar yardımıyla kontrol edilir. Devreler kurulurken lehim takımı ve uygun ölçü aletleri kullanılır. Öğrencilerin oluşturdukları devrelerin çıkış sinyalleri kalibrasyon cihazlarıyla doğrulanır. Her grup, kurduğu devrenin işlevini gözlem formuna uygun şekilde raporlar.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Kurulan devrelerin performans sonuçları sınıf ortamında tartışılır. Karşılaştırıcı, türev ve integral alıcı devrelerinin biyopotansiyel yükselteç sistemlerindeki nihai görevleri özetlenir. Öğrencilerin uygulama sürecinde sergiledikleri beceriler gözlem formu ve derecelendirme ölçeği üzerinden değerlendirilir. Devrelerin çalışma prensiplerine dair kritik noktalar vurgulanarak ders sonlandırılır.

Sınıf defteri: Biyopotansiyel Yükselteç Devreleri; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Önceki hafta işlenen biyopotansiyel yükselteç devreleri hatırlatılır. İnsan enstrümantasyon sisteminin blok diyagramı etkileşimli tahta üzerinde gösterilerek açıklanır. Biyolojik işaretlerde SNR (işaret gürültü oranı) kavramı ve bu sinyallerdeki gürültü azaltma yöntemleri üzerinde durulur. Öğrencilere biyolojik işaretlerin analog ve dijital işleme yöntemlerinin temel farkları hakkında ön bilgiler sunulur.

2. Keşfetme120 dk

   Sinyal işleme sisteminin blok diyagramı ve her bir bloğun ana görevleri ders kitabı ve etkileşimli tahta üzerinden incelenir. Genel ölçme ve tanılama sisteminin blok diyagramı üzerinde durularak bileşenlerin fonksiyonları analiz edilir. Filtre ve dalga şekillendirici devre çeşitleri, kullanım amaçlarına göre sınıflandırılır. Öğrencilerden farklı biyolojik işaretler için uygun analog işlemleme devrelerini seçmeleri istenir. Gürültü yönetimi ve sinyal iyileştirme süreçlerinde kullanılan donanım bileşenleri teknik dokümanlar eşliğinde tartışılır.

3. Uygulama180 dk

   Öğrenciler gruplar halinde çalışma masalarına alınır. Belirlenen biyolojik işaretlere uygun devre elemanları, opamplar, çeşitli algılayıcı ve dönüştürücüler ile board (devre tahtası) üzerinde devre kurulumu gerçekleştirilir. Kurulan devrelerin fonksiyon test cihazları ve osiloskoplar ile ölçümü yapılır. Seçilen analog işlemleme devrelerinin performansları kalibrasyon cihazları ile kontrol edilir. Öğrencilerden oluşturdukları devrenin sinyal temizleme kapasitesini gözlemleyerek raporlamaları istenir. Devre elemanlarının lehimleme işlemleri teknik kurallara uygun olarak tamamlanır.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Uygulama aşamasında oluşturulan devrelerin elde edilen sonuçları ve performans verileri sınıfça değerlendirilir. Biyolojik işaretleri analog işleyen devrelerin kullanım amaçlarına göre seçim kriterleri özetlenir. Öğrencilerin hazırladığı teknik raporlar ve uygulama süreçleri Gözlem Formu, Derecelendirme Ölçeği ve Rubrik kullanılarak değerlendirilir. Dersin sonunda biyolojik sinyallerin güvenilir bir şekilde işlenmesi için gerekli olan analog bileşenlerin kritik önemi vurgulanır.

Sınıf defteri: Biyolojik İşaretleri Analog İşleyen Devrelerin Seçimi; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Öğrencilere bir önceki hafta işlenen biyolojik işaretleri analog işleyen devrelerin seçimi konusu hatırlatılır. Biyolojik işaretleri analog işleyen devrelerin açık devre şemaları, filtre entegreleri ve beslenme sistemleri üzerinde durulur. Etkileşimli tahta üzerinden bu devrelerin temel bileşenleri ve çalışma prensipleri açıklanır.

2. Keşfetme120 dk

   Öğrencilere biyolojik işaretleri analog işleyen devrelerin açık devre şemaları gösterilir (Entegre kodlama sistemi açıklanır). Devrelerde kullanılan filtre entegrelerinin özellikleri ve beslenme sistemlerinin teknik detayları üzerinde durulur. Öğrencilerden, sunulan çeşitli opamplar, DAC ve ADC tümleşik devreleri ile diğer bileşenlerin fonksiyonlarını incelemeleri istenir. Farklı biyolojik işaretler için uygun olan devre şemaları analiz edilir.

3. Uygulama180 dk

   Öğrenciler gruplara ayrılarak belirlenen devreli tahtalar (board) üzerinde çalışmaya başlar. Biyolojik işaretleri analog işleyen devrelerin kurulumu aşamasına geçilir. Öğrencilerden, çeşitli elektrotlar ve algılayıcı/dönüştürücüler kullanarak devre elemanlarını şemaya uygun şekilde lehimlemeleri istenir. Kurulan devreler fonksiyon test cihazları, ölçü aletleri ve kalibrasyon cihazları ile kontrol edilir. Devrelerin doğru çalışıp çalışmadığı teknik ekipmanlarla doğrulanır.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Kurulan devrenin çalışma sonuçları gözlem formu ve derecelendirme ölçeği kullanılarak değerlendirilir. Öğrencilerin kurulum aşamasında sergilediği beceriler rubrik üzerinden kontrol edilir. Biyolojik işaretleri analog işleyen devrelerin kurulmasında karşılaşılan teknik sorunlar ve çözüm yolları tartışılır.

Sınıf defteri: Biyolojik İşaretleri Analog İşleyen Devrelerin Kurulumu; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Öğrencilere bir önceki hafta işlenen biyolojik işaretleri analog işleyen devreler hatırlatılır. Biyolojik sinyallerin dijital sistemlerde işlenebilmesi için gerekli olan dönüşüm süreci üzerinde durulur. Analog sinyallerin sayısal çevrilmesi (ADC) kavramı ve bu işlemin veri toplama süreçlerindeki önemi etkileşimli tahta üzerinden aktarılır. ADC çeviricilerin kullanım yerleri ve biyomedikal cihazlardaki kritik rolleri üzerine kısa bir beyin fırtınası gerçekleştirilir.

2. Keşfetme120 dk

   Öğrencilere çeşitli ADC (Analog-Dijital Çevirici) entegreleri ve devre şemaları sunulur. Analog işaretlerin sayısal işlenmesinde veri toplama yöntemleri ve ADC çeviricilerin çalışma prensipleri üzerinde durulur. Öğrencilerden, ders kitabındaki görselleri kullanarak analog sinyalin nasıl dijital verilere dönüştürüldüğünü analiz etmeleri istenir. Farklı sensörlerden gelen verilerin ADC modülleri aracılığıyla işlenme süreçleri teknik dokümanlar üzerinden incelenir. Çevrimsel olarak kullanılan çeşitli ölçü aletleri ve fonksiyon test cihazlarının bu süreçteki rolleri üzerinde durulur.

3. Uygulama180 dk

   Öğrenciler gruplar halinde çalışma masalarına yönlendirilir. Belirlenen devre şemaları doğrultusunda, uygun devre elemanları, opamplar ve ADC tümleşik devreleri kullanılarak analog sinyallerin sayısal çevrilmesi devresi kurulur. Devre kurulumu sırasında lehim takımı ve gerekli ölçü aletleri kullanılır. Kurulan devreler üzerinde fonksiyon test cihazları ile kontroller yapılır. Öğrencilerden, farklı elektrotlar üzerinden alınan biyolojik sinyallerin ADC modülü aracılığıyla dijital verilere dönüşüp dönüşmediğini gözlemlemeleri istenir. Devrelerin kalibrasyonu sağlanır ve elde edilen sayısal verilerin doğruluğu kontrol edilir.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Kurulan devreler üzerinden alınan sonuçlar sınıfça tartışılır. Analog sinyallerin sayısal çevrilmesi devresinin başarıyla uygulanıp uygulanmadığı değerlendirilir. Öğrencilerin performansleri Gözlem Formu, Derecelendirme Ölçeği ve Rubrik aracılığıyla değerlendirilir. ADC çeviricilerin biyomedikal uygulamalardaki kritik önemi vurgulanarak ders sonlandırılır.

Sınıf defteri: Analog Sinyallerin Sayısal Çevrilmesi ile İlgili Devre Uygulaması; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Öğrencilere bir önceki hafta işlenen analog sinyallerin sayısal çevrilmesi süreci hatırlatılır. Sayısal verilerin fiziksel dünyada karşılık bulması için gereken dönüşümün önemi vurgulanır. Etkileşimli tahta üzerinden dijital sistemlerin (mikroişlemciler, bilgisayarlar) ürettiği sinyallerin hoparlör veya motor gibi cihazları hareket ettirmek için nasıl analoğa dönüştüğü üzerine tartışma açılır. Sayısal işaretlerin analog işlenmesinde veri toplama yöntemleri ve DAC çeviricilerin bu süreçteki rolü hakkında ön bilgiler sunulur.

2. Keşfetme120 dk

   Öğrencilere çeşitli DAC (Digital to Analog Converter) entegreleri, opamplar ve devre elemanları içeren bir materyal havuzu sunulur. Öğrencilerden gruplar halinde farklı DAC çeviricilerinin kullanım yerlerini araştırarak raporlamaları istenir. Ders kitabı ve dijital kaynaklar kullanılarak sayısal sinyallerin analoğa çevrilmesi devresinin çalışma prensipleri incelenir. Farklı veri toplama yöntemlerinin teknik özellikleri karşılaştırılır. Öğrencilerin, bir mikroişlemciden çıkan dijital kodun nasıl sürekli bir voltaj dalgasına dönüştüğünü kavramaları için devre şemaları üzerinde inceleme yapmaları sağlanır.

3. Uygulama180 dk

   Öğrenciler çalışma masalarında gruplar halinde belirlenen devre elemanlarını (DAC entegreleri, opamplar, dirençler, kapasitörler) kullanarak sayısal sinyallerin analoğa çevrilmesi devresini kurarlar. Devre kurulumu sırasında lehim takımı ve uygun devre tahtaları kullanılır. Kurulan devrelerin fonksiyon test cihazları ve osiloskoplar yardımıyla kontrol edilmesi sağlanır. Öğrencilerden, dijital bir girişin analog çıkışa dönüşüm kalitesini ölçmek için kalibrasyon cihazlarını kullanmaları istenir. Çeşitli elektrotlar ve algılayıcılar eklenerek sistemin gerçek zamanlı tepkileri gözlemlenir. Uygulama sırasında öğrencilerin teknik becerileri ve devre kurulum süreçleri gözlem formu ile takip edilir.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Kurulan devrelerin elde edilen sonuçları sınıf ortamında tartışılır. Sayısal sinyallerin analoğa çevrilmesi devresinin başarıyla uygulanıp uygulanmadığı, fonksiyon test cihazlarından alınan verilerle değerlendirilir. Öğrencilerin hazırladıkları raporlar ve kurdukları devreler üzerinden derecelendirme ölçeği ve rubrik kullanılarak değerlendirme yapılır. Dersin sonunda sayısal işaretlerin analoğ işlenmesinde kullanılan DAC yöntemlerinin özet bilgileri paylaşılır.

Sınıf defteri: Sayısal Sinyallerin Analoga Çevrilmesi ile İlgili Devre Uygulaması; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Önceki hafta işlenen sayısal sinyallerin analoga çevrilmesi süreci hatırlatılır. Tümleşik devrelerin biyolojik işaretlerin işlenmesindeki kritik rolü üzerinde durulur. DAC ve ADC tümleşik devrelerinin temel fonksiyonları, katalog parametreleri üzerinden etkileşimli tahta aracılığıyla tanıtılır. Öğrencilere bu bileşenlerin kullanım amaçları ve teknik özellikleri hakkında ön bilgiler aktarılır.

2. Keşfetme120 dk

   DAC ve ADC tümleşik devrelerinin veri sayfaları (datasheet) incelenerek katalog parametreleri analiz edilir. Farklı tipteki DAC ve ADC entegrelerinin performans karakteristikleri karşılaştırılır. Öğrencilerden, bu bileşenlerin biyomedikal cihazlarda nasıl konumlandırıldıkları üzerine gruplar halinde tartışma yapmaları istenir. Teknik dokümanlar üzerinden devre şemalarının analizi gerçekleştirilir.

3. Uygulama180 dk

   Öğrencilerle gruplara ayrılan öğrencilere uygun devrede kullanılacak DAC ve ADC tümleşik devreleri, opamparlar ve diğer bileşenler dağıtılır. Belirlenen teknik çizimlere uygun olarak A/D ve D/A uygulama devrelerinin kurulması istenir. Devrelerin kurulumu sırasında lehim takımı ve ölçü aletleri kullanılır. Kurulan devrelerin fonksiyon test cihazları ile kontrol edilmesi ve kalibrasyon işlemlerinin gerçekleştirilmesi sağlanır. Uygulama aşamasında öğrencilerin teknik becerileri gözlem formu ile takip edilir.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Kurulan A/D ve D/A uygulama devrelerinin çalışma sonuçları değerlendirilir. Devrelerin performans verileri rubrik üzerinden kontrol edilir. Öğrencilerden, üretim aşamasında karşılaştıkları sorunlar ve çözüm yolları hakkında kısa birer açıklama yapmaları istenir.

Sınıf defteri: Tümleşik Devrelerle A/D ve D/A Uygulama Devrelerinin Yapımı; değerlendirme

1. Derse Giriş40 dk

   Öğrencilere bir önceki hafta işlenen Tümleşik Devrelerle A/D ve D/A Uygulama Devrelerinin yapımı süreci hatırlatılır. Zamanlama devrelerinin temel kavramları, transistörlü zamanlama devreleri ile başlayan teknik giriş yapılır. Dönem içinde kutlanan Yaşlılara Saygı Haftası kapsamında yaşlıların günlük yaşamında kullanılan otomatik sistemlere değinilir. Orman Haftası kapsamında doğada kullanılan sensörlü zamanlama sistemlerinden örnekler verilerek konunun önemi vurgulanır. Etkileşimli tahta üzerinden zaman gecikmesi ile çalışan (turn on) ve devre enerjisini kesen (turnoff) devrelerin çalışma prensipleri görsel materyallerle açıklanır.

2. Keşfetme120 dk

   Öğrencilere transistörlü zamanlama devreleri, uzun zaman gecikmeli devreler ve Schmitt Trigger tipi zamanlayıcılar hakkında teknik detaylar sunulur. Farklı devre tiplerinin karakteristik özellikleri üzerinde durulur. Öğrencilerden gruplar halinde çalışma masalarına geçmeleri istenir. Her gruba çeşitli devre elemanları, opamparlar ve ölçü aletleri dağıtılır. Grupların, verilen şemalar üzerinden turn on ve turnoff devrelerinin mantıksal akışlarını incelemeleri sağlanır. Schmitt Trigger tipi zamanlayıcıların çalışma mekanizmaları üzerinde teknik analiz yapılır. Öğrencilerin farklı devre tiplerini karşılaştırarak farklarını tespit etmeleri için yönlendirme yapılır.

3. Uygulama180 dk

   Öğrencilerden belirlenen zamanlama devrelerinin kurulumunu gerçekleştirmeleri istenir. Uygulama aşamasında her öğrenciye veya gruba uygun devre elemanları, board (devre tahtası) ve lehim takımı sağlanır. Öğrenciler tarafından turn on, turnoff ve uzun zaman gecikmeli devrelerin fiziksel montajı yapılır. Kurulan devreler fonksiyon test cihazları ve ölçü aletleri ile kontrol edilir. Schmitt Trigger tipi zamanlayıcıların kurulumu ve testi gerçekleştirilir. Devrelerin çalışması sırasında kullanılan çeşitli algılayıcılar ve dönüştürücülerle entegrasyonu sağlanır. Her bir devrenin çalışma süresi ve gecikme değerleri kalibrasyon cihazları ile ölçülerek kayıt altına alınır.

4. Sonuçlandırma60 dk

   Kurulan zamanlama devrelerinin performans sonuçları sınıfça tartışılır. Öğrencilerin oluşturduğu devrelerin fonksiyon testi sonuçları gözlem formu ve derecelendirme ölçeği kriterlerine göre değerlendirilir. Her bir grubun tamamladığı projeler rubrik üzerinden kontrol edilir. Transistörlü ve Schmitt Trigger tipi zamanlayıcıların kullanım alanlarına dair sentez yapılır. Öğrencilerin uygulama sırasında karşılaştıkları teknik sorunlar ve çözüm yolları sözlü olarak paylaşılır.

Sınıf defteri: Zamanlama Devrelerinin Kurulumu; değerlendirme