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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA Av. João Naves de Ávila, 2121, Bloco 3N - Bairro Santa Mônica, Uberlândia-MG, CEP 38400-902 |
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Plano de Ensino
IDENTIFICAÇÃO
Componente Curricular: |
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Unidade Ofertante: |
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Código: |
Período/Série: |
Turma: |
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Carga Horária: |
Natureza: |
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Teórica: |
Prática: |
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Obrigatória: |
Optativa: |
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Professor(A): |
Ano/Semestre: |
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Observações: |
EMENTA
Noção geral das distintas formas de interface entre humanos e máquinas e seus aspectos de software e hardware. Análise de elementos relacionados à percepção do ser-humano no processo de desenvolvimento de IHMs. Hardware para implementação de IHM. Processamento de sinais em tempo real para implementação de IHM. Realidade Virtual e Aumentada e suas aplicações no desenvolvimento de IHM. Bio-interfaces.
JUSTIFICATIVA
A disciplina de interface homem-máquina em saúde é fundamental para o Engenheiro Biomédico, pois fornece conceitos sobre o desenvolvimento e avaliação de interfaces comumente empregadas em equipamentos médicos. Ademais, a disciplina apresenta e discute a forma como o homem realiza a interação homem-máquina, levando em consideração aspectos cognitivos e físicos do ser-humano. Esses conceitos são essenciais para o desenvolvimento de programas e hardware aplicados à área da saúde.
OBJETIVO
Objetivo Geral: |
Estudar os principais elementos envolvidos no projeto e implementação de interfaces homem-máquina. |
Objetivos Específicos: |
(Copiar da Ficha de Disciplina os objetivos propostos.) |
PROGRAMA
CARGA HORÁRIA TOTAL (HORAS) | PLANEJAMENTO DE ENCONTROS REMOTOS (MICROSOFT TEAMS) | PLANEJAMENTO DE ENTREGA DE ATIVIDADES (MOODLE) |
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(O CUMPRIMENTO DA CARGA HORÁRIA SERÁ VERIFICADO MEDIANTE A ENTREGA DAS ATIVIDADES DESCRITAS NESTE PLANO. A PARTICIPAÇÃO NOS ENCONTROS REMOTOS É FACULTATIVA) | DATA DE REALIZAÇÃO | HORÁRIO | ATIVIDADE | DATA LIMITE PARA REALIZAÇÃO |
CARGA-HORÁRIA: 2 | (quarta-feira) 12/08/2020 |
07:10 - 08:50 | Leitura do plano de ensino e tutorial sobre Moodle, Microsoft Office 365 e Microsot Teams | (terça-feira) 18/08/2020 |
1. Estrutura do curso e sua relevância para a profissão Engenharia Biomédica | ||||
1.1. Conceito de interface e interação homem-máquina | ||||
1.2. Uso da plataforma Moodle, Microsoft Office 365 e Microsoft Teams | ||||
1.3. Ementa e conteúdo programático | ||||
1.4. Bibliografia básica | ||||
1.5. Atendimento ao aluno | ||||
1.6. O papel do estudante no curso | ||||
1.7. O Engenheiro Biomédico e a IHMS | ||||
1.8. Cronograma de avaliações e trabalhos em grupo | ||||
CARGA-HORÁRIA: 6 | (quarta-feira) 12/08/2020 |
07:10 - 08:50 | Lista de exercícios do módulo 1 | (terça-feira) 18/08/2020 |
2. Interface homem-máquina: conceitos gerais e histórico | ||||
2.1. Panorama atual | ||||
2.2. O que é IHM? | ||||
2.3. Classificação de interfaces homem-máquina | ||||
2.4. Por que estudar interfaces? | ||||
2.5. Interface homem-máquina vs. interação homem-máquina | ||||
2.6. Evolução da IHM | ||||
2.7. Interdisciplinaridade no desenvolvimento de IHMs | ||||
CARGA-HORÁRIA: 8 | (quarta-feira) 19/08/2020 |
07:10 - 08:50 | Lista de exercícios do módulo 2 | (terça-feira) 25/08/2020 |
3. Visão Geral do Processo de Engenharia de Usabilidade | ||||
3.1. A norma NBRIEC62366 de 04/2016 - Produtos para a saúde — Aplicação da engenharia de usabilidade a produtos para a saúde | ||||
3.2. Terminologia | ||||
3.3. Benefícios da Engenharia de Usabilidade | ||||
3.4. Ciclo de projeto de uma INTERFACE DE USUÁRIO | ||||
3.5. Avaliação da usabilidade por meio de questionários | ||||
3.6. Avaliação da concordância de avaliadores por meio do método Fleiss’ Kappa | ||||
CARGA-HORÁRIA: 6 | (quarta-feira) 26/08/2020 |
07:10 - 08:50 | Lista de exercícios do módulo 3 | (terça-feira) 01/09/2020 |
4. Ergonomia - Requisitos gerais para o estabelecimento de bases de dados antropométricos | ||||
4.1. Normas relacionadas à ergonomia | ||||
4.2. Condições de medição e instrumentos | ||||
4.3. Medições antropométricas básicas | ||||
CARGA-HORÁRIA: 6 | (quarta-feira) 02/09/2020 |
07:10 - 08:50 | Lista de exercícios do módulo 4 | (terça-feira) 08/09/2020 |
5. Modelos mentais - Conceitos básicos e exemplos de aplicações no contexto da Engenharia Biomédica | ||||
5.1. Conceito básico | ||||
5.2. Características relevantes para o projeto de interfaces | ||||
5.3. Estratégias para o desenvolvimento de modelos mentais | ||||
5.4. Avaliação objetiva de modelos mentais | ||||
CARGA-HORÁRIA: 6 | (quarta-feira) 16/09/2020 |
07:10 - 08:50 | Lista de exercícios do módulo 5 | (terça-feira) 22/09/2020 |
6. Símbolos em produtos para a saúde | ||||
6.1. Normas básicas - NBRISO15223-1 de 07/2015 e NBRISO15223-2 de -08/2013 | ||||
6.2. Identificação de simbolos | ||||
6.3. Projeto de novos símbolos | ||||
CARGA-HORÁRIA: 6 | (quarta-feira) 23/09/2020 |
07:10 - 08:50 | Lista de exercícios do módulo 6 | (terça-feira) 29/09/2020 |
7. Identificação do erro humano na interação homem-máquina | ||||
7.1. Definição de erro, falhas, lapsos | ||||
7.2. Modelos mentais e erros | ||||
7.3. Principais causas do erro humano | ||||
7.4. Classificação dos erros humanos | ||||
CARGA-HORÁRIA: 10 | (quarta-feira) 30/09/2020 |
07:10 - 08:50 | Lista de exercícios do módulo 7 | (terça-feira) 06/10/2020 |
8. Métodos para avaliação da usabilidade de interfaces | ||||
8.1. Avaliação heurística | ||||
8.1.1. Aplicação prática da avaliação heurística | ||||
8.2. Systematic Human Error Reduction and Prediction Approach (SHERPA) | ||||
8.2.1. Análise Hierárquica de Tarefas | ||||
8.2.2. Classificação das tarefas | ||||
8.2.3. Classificação do erro humano | ||||
8.2.4. Análise de consequências | ||||
8.2.5. Análise de recuperação | ||||
8.2.6. Tabulação de resultados | ||||
8.2.7. Aplicação prática do método SHERPA | ||||
8.3. FMEA - Failure Mode and Effect Analysis | ||||
8.3.1. Etapas para a aplicação do FMEA | ||||
8.3.2. Exemplo prático de aplicação do FMEA | ||||
8.4. Goal Attainment Scale (GAS) | ||||
8.4.1. Etapas para aplicação do GAS | ||||
8.4.2. Aplicação prática do método GAS | ||||
8.5. Ensaios de usabilidade em ambiente laboratorial | ||||
CARGA-HORÁRIA: 10 | (quinta-feira) 01/10/2020 |
07:10 - 08:50 | Lista de exercícios do módulo 8 | (quinta-feira) 08/10/2020 |
(sexta-feira) 02/10/2020 |
08:00 - 11:00 | |||
9. Interfaces naturais | ||||
9.1. Biointerfaces | ||||
9.1.1. Componentes básicos | ||||
9.1.2. Sensores | ||||
9.1.3. Detecção e aquisição de biopotenciais | ||||
9.1.4. Exemplos: interface mioelétrica, interface cérebro-computador, interface baseada no EOG, interface baseada em comandos de voz, interface baseada em reconhecimento de movimentos | ||||
9.1.5. Desenvolvimento de uma interface mioelétrica - Aspectos teóricos e práticos | ||||
9.1.5.1. Passos básicos | ||||
9.1.5.2. Implementação de um exemplo concreto: emulação de um mouse por meio da atividade eletromiográfica | ||||
9.1.5.3. Definição e implementação de máquinas de estado | ||||
9.1.5.4. Definição e implementação de características utilizadas para representação da atividade eletromiográfica | ||||
9.1.5.5. Definição de ruído e sinal: cálculo de limiares | ||||
9.1.5.6. Desenvolvimento de interface emuladora em linguagem C# | ||||
9.2. Realidade virtual e aumentada e suas aplicações |
METODOLOGIA
O curso será ofertado na modalidade assíncrona, com a sequência descrita no Programa. Será adotada a plataforma Microsoft Teams para realização de encontros remotos, cuja presença é facultativa. Os encontros remotos acontecerão nas datas definidas no Programa. As atividades realizadas durante os encontros remotos serão gravadas para posterior consulta na plataforma Microsoft Office 365 e/ou Moodle.
Durante os encontros remotos haverá apresentação e discussão dos conteúdos do Programa. Será adotado material didático customizado, totalmente acessível pelo Moodle, e organizado de acordo com o conteúdo descrito no Programa.
A plataforma Moodle será utilizada como canal oficial de comunicação professor-aluno, e ainda como ambiente para recepção de trabalhos, divulgação de notas e disponibilização de materiais bibliográficos.
O atendimento ao estudante será realizado de forma assíncrona, na plataforma Moodle, pelo envio de mensagens direcionadas ao professor, ou ainda durante os encontros remotos. Os estudantes que não participarem dos encontros remotos poderão acessar o conteúdo online pelo Microsoft Office 365 e/ou pela pela plataforma Moodle.
O cumprimento da carga-horária será verificado por meio da entrega das atividades descritas no Programa, de acordo com a data pré-estabelecida. As atividades poderão ser realizadas em grupo ou individualmente, conforme desejo do estudante. A distribuição da carga-horária do conteúdo programático do curso está definida no Programa.
AVALIAÇÃO
A avaliação se dará na forma de resolução de listas de exercícios, conforme especificado no Programa. Estão previstas 8 de listas de exercícios, com pontuação distibuída conforme abaixo:
As listas de exercícios estão disponíveis na plataforma Moodle, e o cronograma de entrega de cada atividade está detalhado no Programa.
As listas exploram e reforçam conceitos abordados nos módulos, oferecendo a oportunidade para que o estudante consolide conceitos, trabalhe em grupo, e adquira habilidades relacionadas ao uso de ferramentas computacionais aplicadas ao processamento de sinais biomédicos. Os trabalhos poderão ser realizados individualmente ou em grupo, e deverão ser entregues exclusivamente pela plataforma Moodle. Trabalhos entregues após a data prevista, e sem a devida justificativa, receberão nota nula.
BIBLIOGRAFIA
Básica
1. GALITZ, W. The Essential Guide to User Interface Design: An Introduction to GUI Design Principles and Techniques. New York: John Wiley & Sons, 2007.
2. WOLPAW, J; WOLPAW, E. Brain-Computer Interfaces: Principles and Practice. 1a Edição. New York: Oxford University Press, 2011
3. BURDEA, G.C.; COIFFET, P. Virtual Reality Technology. 2a Edição. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2003
4. DAVID REDMOND-PYLE, A.M. Graphical user interface design and evaluation (guide): a practical process. London: Prentice Hall, 1995.
5. BALBINOT A.; BRUSAMARELLO, V.J. Instrumentação e fundamentos de medidas. Rio de Janeiro: LTC, 2006.
6. THIMBLEBY, H. User interface design. Wokingham : Addison-Wesley, 1990.
7. SEARS, A.; JACKO, J.A. The Human Computer Interaction Handbook: Fundamentals, Evolving Technologies, and Emerging Applications. 2a Edição. New York: Taylor & Francis Group, 2008.
Complementar
1. CARDOSO, A.; LAMOUNIER, E. Realidade Virtual Uma abordagem Prática. São Paulo: Editora Mania do Livro, 2004.
2. KIRNER, C.; TORI, R. Realidade Virtual, Conceitos e Tendências. São Paulo: Editora Mania do Livro, 2004.
3. JONES, E.B. Instrument technology; measurement of pressure, level, flow and temperature. London: Newnes-Butterworths, 1974.
4. ABRANTES, S.A. Processamento adaptativo de sinais. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 2000.
5. BROWN, R.G.; HWANG, P.Y. C. Introduction to random signals and applied Kalman filtering: with MATLAB exercises and solutions. New York: J. Wiley, c1997.
6. CANDY, J.V. Signal processing : the modern approach. New York: Mac Graw-Hill, c1988.
7. GILMORE, W.E.; GERTMAN D.I.; BLACKMAN, H.S. The user-computer interface in process control: a human factors engineering handbook. Boston: Academic, 1989.
8. MC ROBERTS, M. Arduino Básico. Novatex: São Paulo, 2011.
APROVAÇÃO
Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______
Coordenação do Curso de Graduação: _________________________
Documento assinado eletronicamente por Adriano de Oliveira Andrade, Professor(a) do Magistério Superior, em 18/07/2020, às 17:16, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015. |
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Referência: Processo nº 23117.039929/2020-79 | SEI nº 2144024 |