Karta przedmiotu

Metody fizyczne w technice i medycynie

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:

2022/2023

Nazwa jednostki prowadzącej studia:

Wydział Matematyki i Fizyki Stosowanej

Nazwa kierunku studiów:

Inżynieria w medycynie

Obszar kształcenia:

nauki techniczne

Profil studiów:

ogólnoakademicki

Poziom studiów:

pierwszego stopnia

Forma studiów:

stacjonarne

Specjalności na kierunku:

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:

inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:

Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej

Kod zajęć:

14907

Status zajęć:

obowiązkowy dla programu

Układ zajęć w planie studiów:

sem: 5 / W15 L30 / 3 ECTS / Z

Język wykładowy:

polski

Imię i nazwisko koordynatora:

dr inż. Łukasz Dubiel

Terminy konsultacji koordynatora:

Terminy konsultacji podane są na stronie domowej pracownika: https://ldubiel.v.prz.edu.pl/

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Zapoznanie studentów z podstawowymi metodami fizycznymi wykorzystywanymi w technice oraz w diagnostyce i terapiach medycznych. Zaprezentowanie fizyki jako interdyscyplinarnej nauki stosowanej zarówno w obszarach technicznych jak również medycznych.

Ogólne informacje o zajęciach:
Nacisk zostanie położony na zrozumienie głównych metod fizyki stosowanych w technice i medycynie.

Inne:
Artykuły naukowe

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1	A. Lewińska-Romicka	Badania nieniszczące. Podstawy defektoskopii	WNT, Warszawa.	2006
2	J. Stankowski, W. Hilczer	Wstęp do spektroskopii rezonansów magnetycznych	PWN, Warszawa.	2005
3	A. Hrynkiewicz	Fizyczne metody badań w biologii, medycynie i ochronie środowiska	PWN, Warszawa.	2013

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1	H. Szydłowski	Pracownia fizyczna wspomagana komputerem	PWN, Warszawa.	2003
2	A. Oleś	Metody doświadczalne fizyki ciała stałego	WNT, Warszawa.	1998

Literatura do samodzielnego studiowania
1	Z. Kęcki	Podstawy spektroskopi molekularnej	Wydaw. Nauk. UAM, Poznań.	2000

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Status studenta.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Znajomość fizyki i elementów nauk technicznych, medycznych i biologicznych na poziomie 5 semestru studiów inżynierskich Inżynierii w Medycynie.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Umiejętność rozwiązywania zadań problemowych z fizyki na poziomie studenta 3 roku studiów inżynierskich. Umiejętność korzystania z literatury fachowej.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
Potrafi pracować w zespole i organizować dokształcanie się.

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
MEK01	Ma podstawową wiedzę na temat fizycznych metod badań nieniszczących w technice oraz nieinwazyjnych metod diagnostyki medycznej i terapii medycznych. Zna podstawowe metody obrazowania w technice i medycynie. Ma podstawową wiedzę na temat radiologii, medycyny nuklearnej i sygnałów bioelektrycznych	wykład, laboratorium problemowe	zaliczenie cz. pisemna, raport pisemny	K-W02+++ K-W03+++ K-W08+++	P6S-WG P6S-WK
MEK02	Posiada umiejętność wybrania i zdefiniowania fizycznej metody badań w zależności od przeznaczenia. Ma podstawową wiedzę na temat fizycznych podstaw metod diagnostyki i terapii medycznej. Zna możliwości wykorzystania ultradźwięków w medycynie i technice.	wkład, laboratorium problemowe	zaliczenie cz. pisemna, raport pisemny	K-U04+ K-U05++ K-U09+++ K-U10+ K-U14++	P6S-UK P6S-UO P6S-UU P6S-UW
MEK03	Charakteryzuje się kreatywnością w dziedzinie: metody fizyczne w szerokim spektrum zastosowań w technice i medycynie. Ma świadomość interdyscyplinarności fizyki i jej metod wykorzystywanych w nowoczesnych urządzeniach w medycynie i technice.	wykład, laboratorium problemowe	zaliczenie cz. pisemna, raport pisemny	K-K01+++ K-K04+++ K-K05++	P6S-KK P6S-KO P6S-UO P6S-UU

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
5	TK01	Wprowadzenie - metody fizyczne w technice i medycynie. Przegląd metod badań nieniszczących w technice i diagnostyce medycznej.	W01	MEK01 MEK02 MEK03
5	TK02	Metody rezonansowe: jądrowy rezonans magnetyczny (NMR), elektronowy rezonans magnetyczny (EPR/FMR), spektroskopia mossbauerowska; oraz techniki komplementarne: spektroskopia dielektryczna i magnetometr wibracyjny (VSM).	W02-W03, L01-L15	MEK01 MEK02 MEK03
5	TK03	Wykorzystanie promieniowania rentgenowskiego w technice i badaniach materiałowych. Dyfrakcja rentgenowska (XRD) i fluorescencja rentgenowska (XRF).	W04, L01-L15	MEK01 MEK02 MEK03
5	TK04	Techniki obrazowania stosowanie w medycynie:MRI,USG, CT, PET.	W05-W06, L01-L15	MEK01 MEK02 MEK03
5	TK05	Wybrane metody badań struktury i składu.Skaningowy (SEM) i transmisyjny mikroskop elektronowy (TEM), spektroskopia optyczna, spektroskopia Ramana i spektrometria masowa.	W07, L01-L15	MEK01 MEK02 MEK03
5	TK06	Elementy fizyki jądrowej wykorzystywane w terapii medycznej i technice.	W08	MEK01 MEK02 MEK03

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 5)		Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 1.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 4.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 5)	Przygotowanie do laboratorium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 5.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 5)		Udział w konsultacjach: 1.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 5)	Przygotowanie do zaliczenia: 8.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 1.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Zaliczenie pisemne: zagadnienia dotyczące metod fizycznych w technice i medycynie.
Laboratorium	Ocena wystawiana jest na podstawie obecności i aktywności studenta na zajęciach laboratoryjnych oraz cząstkowych kolokwiów zaliczonych na ocenę pozytywną.
Ocena końcowa	Ocena końcowa modułu jest średnią ważoną pozytywnych ocen składowych: - z wyniku zaliczenia pisemnego z wykładu, z wagą 60% - z zaliczenia laboratorium, z wagą 40 %.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi tak

1	D. Aebisher; B. Cieniek; Ł. Dubiel; I. Stefaniuk; M. Szpunar; A. Wal	Evidence for singlet oxygen production from indocyanine green by electron paramagnetic resonance	2025
2	B. Cieniek; Ł. Dubiel; W. Maziarz; I. Stefaniuk	Electron Magnetic Resonance Study of Ni50.2Mn28.3Ga21.5 Powders	2024
3	Ł. Dubiel; I. Stefaniuk; A. Wal	The Low-Field Microwave Absorption in EMR Spectra for Ni50−xCoxMn35.5In14.5 Ribbons	2022
4	Ł. Dubiel; W. Maziarz; I. Stefaniuk; A. Wal; A. Żywczak	Electron magnetic resonance study of the Ni47Co3Mn35.5In14.5 ribbons	2021
5	Ł. Dubiel; W. Maziarz; P. Potera; I. Stefaniuk; A. Wal; A. Żywczak	Cobalt Content Effect on the Magnetic Properties of Ni50-xCoxMn35.5In14.5 Annealed Ribbons	2021