Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Głównym celem kształcenia jest nabycie przez studentów umiejętności w zakresie pomiaru oraz oceny struktury biomateriałów oraz tkanek w skali makro i mikrogeometrii.

Ogólne informacje o zajęciach: Zakres przedmiotu obejmuje badanie struktury geometrycznej powierzchni materiałów stosowanych głównie w przemyśle dentystycznym oraz chirurgicznym. Student nabędzie umiejętności zakresie obsługi systemów pomiarowych oceniających m.in. strukturę geometryczną powierzchni (m.in. chropowatości i falistości powierzchni) metodą stykową (profilową 2D) oraz metodą optyczną. Student po wykonaniu pomiarów nabędzie także umiejętności w zakresie obróbki numerycznej zebranych danych. Dodatkowo zapozna się z najważniejszymi metodami statystycznymi, która pozwolą na poprawną ocenę uzyskanych wyników pomiaru.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	Marciniak J.	Biomateriały	Wyd. Politechniki Śląskiej.	2002
2	Marciniak J., Kaczmarek M., Ziębowicz A.	Biomateriały w stomatologii	.	2008
3	Niemczewska-Wójcik, M.	Dualny system charakteryzowania powierzchni technologicznej i eksploatacyjnej warstwy wierzchniej elementów trących	Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji .	2018

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1

Pawlus P.

Topografia powierzchni : pomiar, analiza, oddziaływanie

Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, 2005.

Literatura do samodzielnego studiowania

1	Craig R.G.	Materiały stomatologiczne	Elsevier Urban & Partner.	2008
2	Rabek J.F.	Współczesna wiedza o polimerach	Wydawnictwo Naukowe PWN.	2008

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Student posiada tytuł inżynieria.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Student posiada podstawową wiedzę z zakresu znajomości biomateriałów oraz tkanek.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Student posiada podstawowe umiejętność z zakresu badań właściwości biomateriałów i tkanek.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Student posiada umiejętności pracy w grupie.

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
01	Student definiuje podstawowe pojęcia związane z biomateriałami i tkankami, charakteryzuje ich budowę, rodzaje, funkcje, właściwości i zastosowanie biomateriałów.	wykład	zaliczenie cz. pisemna	K_W02+ K_K02+	P7S_KO P7S_WG
02	Student określa wymagania jakie mają spełniać biomateriały oraz jakie metody badawcze i procedury narzucają normy i ustawy w dziedzinie inżynierii biomateriałów.	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. pisemna, obserwacja wykonawstwa	K_W02+ K_K02+	P7S_KO P7S_WG
03	Student planuje i przeprowadza badania eksperymentalne odnośnie badań powierzchni i degradacji biomateriałów i tkanek.	wykład, laboratorium	obserwacja wykonawstwa , zaliczenie cz. pisemna	K_W02+ K_K02+	P7S_KO P7S_WG
04	Student potrafi dopasować biomateriał o danych właściwościach, przeznaczony na implant lub wyrób medyczny do właściwości tkanek, które ma wspomagać lub zastępować.	wykład	zaliczenie cz. pisemna	K_W02+ K_K02+	P7S_KO P7S_WG
05	Posiada wiedzę na temat metod badania powierzchni biomateriałów i tkanek w skali makro, mikro z wykorzystaniem nowych technik badawczych.	wykład, laboratorium	obserwacja wykonawstwa, zaliczenie cz. pisemna	K_W02+ K_U01+ K_K02+	P7S_KO P7S_UW P7S_WG
06	Posiada ogólną wiedzę o technologiach wytwarzania biomateriałów	wykład	zaliczenie cz. pisemna	K_W02+ K_K02+	P7S_KO P7S_WG

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
1	TK01	Wprowadzenie do badań biomateriałów i tkanek.	W01	MEK01
1	TK02	Biomateriały. Klasyfikacja, właściwości oraz zastosowanie biomateriałów. Tkanki. Rodzaje tkanek oraz ich funkcje. Inżynieria tkankowa.	W02	MEK01 MEK02
1	TK03	Procedury, normy i standardy obowiązujące w inżynierii biomateriałów. Metody wytwarzania oraz badań właściwości biomateriałów i tkanek.	W03	MEK01 MEK02 MEK06
1	TK04	Charakterystyki i badania struktury geometrycznej powierzchni.	W04	MEK02 MEK03
1	TK05	Stykowe metody badań powierzchni biomateriałów i tkanek.	W05	MEK02 MEK03 MEK05
1	TK06	Optyczne metody badań powierzchni biomateriałów i tkanek.	W06	MEK02 MEK03 MEK05
1	TK07	Badania in vivo i in vitro biomateriałów. Badania degradacji biomateriałów.	W07	MEK02 MEK03 MEK04
1	TK08	Wprowadzenie do badań struktury geometrycznej powierzchni i statystycznej analizy danych.	L01	MEK03 MEK05
1	TK09	Pomiary 2D struktury geometrycznej powierzchni (SGP).	L02	MEK03 MEK05
1	TK10	Stykowe i optyczne pomiary 3D struktury geometrycznej powierzchni - wady i zalety w kontekście pomiaru elementów z biomateriałów i tkanek.	L03	MEK03 MEK05
1	TK11	Analiza 3D SGP w oparciu o parametry amplitudowe, przestrzenne i hybrydowe.	L04	MEK03 MEK05
1	TK12	Analiza 3D SGP w oparciu o parametry funkcjonalne.	L04	MEK03 MEK05
1	TK13	Analiza 3D SGP w oparciu o parametry charakteryzujące pory i cząstki (ang. pores and particles).	L05	MEK03 MEK05
1	TK14	Analiz obrazów 2D w celu wyznaczana parametrów ilościowych.	L06	MEK03 MEK05
1	TK15	Wybrane metody pomiaru makrogeometrii elementów wykonanych z biomateriałów.	L07	MEK03 MEK05

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 1)	Przygotowanie do kolokwium: 3.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 2.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 1.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 1)	Przygotowanie do laboratorium: 2.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 1.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 2.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 1)	Przygotowanie do konsultacji: 2.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 1.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 1)	Przygotowanie do zaliczenia: 5.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Zaliczenie pisemne obejmuje 4 pytania problemowe w oparciu o MEK1, MEK2, MEK3, MEK4, MEK5 oraz MEK6. Punktacja i ocena: (15-14)=5,0 (bardzo dobry); (13,5-12,5)=4,5 (plus dobry); (12-11)=4,0 (dobry); (10,5-9,5)=3,5 (plus dostateczny); (9-8)=3,0 (dostateczny); (7,5-0 punktu) = 2,0 (niedostateczny).
Laboratorium	Zaliczenie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie uczestnictwa w zajęciach laboratoryjnych, ocen ze sprawdzianów i wykonanych sprawozdań dotyczących MEK2, MEK3 oraz MEK5. Punktacja i ocena końcowa z laboratorium: (5)=5,0 (bardzo dobry); (4,5)=4,5 (plus dobry); (4)=4,0 (dobry); (3,5)=3,5 (plus dostateczny); (3)=3,0 (dostateczny); (2,5 - 0) = 2,0 (niedostateczny).
Ocena końcowa	Dla uzyskania oceny pozytywnej wymagane jest uzyskanie oceny pozytywnej z wykładu oraz laboratorium (sumowana jest ilość punktów z wykładu i laboratorium). Ocena końcowa z modułu: (20-18,5)=5,0 (bardzo dobry); (18-16,5)=4,5 (plus dobry); (16-14,5)=4,0 (dobry); (14-12,5)=3,5 (plus dostateczny); (12-10,5)=3,0 (dostateczny); (10 - 0) = 2,0 (niedostateczny).

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	A. Bazan; J. Cieślik; P. Turek; A. Zakręcki	Innovative Approaches to 3D Printing of PA12 Forearm Orthoses: A Comprehensive Analysis of Mechanical Properties and Production Efficiency	2024
2	A. Bazan; M. Sałata; Ł. Żyłka	Sposób szlifowania prostych rowków wiórowych narzędzi skrawających typu frezy z ultradrobnoziarnistych węglików spiekanych	2024
3	A. Bazan; P. Turek; A. Zakrecki	Influence of post-processing treatment on the surface roughness of polyamide PA12 samples manufactured using additive methods in the context of the production of orthoses	2024
4	A. Bazan; P. Turek; A. Zakręcki; P. Zawada	Zastosowanie poliamidu PA6 i PA12 w wytwarzaniu metodami przyrostowymi w produkcji elementów do nastawiacza kości przedramienia – studium przypadku zastosowania innowacji w rozwoju organizacji	2024
5	G. Budzik; P. Turek	Development of a procedure for increasing the accuracy of the reconstruction and triangulation process of the cranial vault geometry for additive manufacturing	2024
6	A. Bazan; B. Jamuła; M. Magdziak	Gage Repeatability and Reproducibility Analysis of Coordinate Measurements of a Cutting Tool	2023
7	A. Bazan; B. Jamuła; M. Magdziak; P. Turek	Zastosowanie współrzędnościowych systemów pomiarowych w procesie inżynierii rekonstrukcyjnej	2023
8	A. Bazan; G. Budzik; B. Gapiński; Ł. Przeszłowski; P. Turek	Surface roughness of photoacrylic resin shapes obtained using PolyJet additive technology	2023
9	A. Bazan; G. Budzik; J. Cebulski; M. Dębski; T. Dziubek; J. Józwik; A. Kawalec; M. Kiełbicki; Ł. Kochmański; I. Kuric; M. Oleksy; A. Paszkiewicz; P. Poliński; P. Turek	Geometrical Accuracy of Threaded Elements Manufacture by 3D Printing Process	2023
10	A. Bazan; G. Budzik; T. Dziubek; P. Jaźwa; Ł. Przeszłowski; P. Turek; D. Wydrzyński	Model do zastosowań medycznych i sposób wytwarzania modelu do zastosowań medycznych	2023
11	A. Bazan; P. Turek; A. Zakręcki	Influence of Antibacterial Coating and Mechanical and Chemical Treatment on the Surface Properties of PA12 Parts Manufactured with SLS and MJF Techniques in the Context of Medical Applications	2023
12	A. Bazan; Ł. Przeszłowski; P. Sułkowicz; P. Turek; A. Zakręcki	Influence of the Size of Measurement Area Determined by Smooth-Rough Crossover Scale and Mean Profile Element Spacing on Topography Parameters of Samples Produced with Additive Methods	2023
13	J. Bernaczek; P. Cichosz; M. Cieplak; P. Turek	Sposób wytwarzania korpusów zaworów	2023
14	J. Jakubiec; P. Turek	Geometrical Precision and Surface Topography of mSLA-Produced Surgical Guides for the Knee Joint	2023
15	J. Jędras; P. Turek	Precision Analysis of Chain Wheel Geometry Reconstruction Based on Contact and Optical Measurement Data	2023
16	K. Jońca; P. Turek; M. Winiarska	Evaluation of the accuracy of the resection template and restorations of the bone structures in the mandible area manufactured using the additive technique	2023
17	A. Bazan	Accuracy and Repeatability of Thread Measurements Using Replication Techniques	2022
18	A. Bazan; A. Kawalec; A. Olko; K. Żurawski; P. Żurek	Modeling of Surface Topography after Milling with a Lens-Shaped End-Mill, Considering Runout	2022
19	A. Bazan; B. Jamuła; M. Magdziak	Analysis of Results of Non-Contact Coordinate Measurement of a Cutting Tool Applied for Mould Machining	2022
20	A. Bazan; P. Kubik; M. Magdziak; M. Sałata; P. Sułkowicz; P. Turek	Wybrane współczesne metody monitorowania i diagnostyki procesów obróbki ubytkowej oraz pomiaru geometrii wyrobów i narzędzi – cz. I	2022
21	A. Bazan; P. Kubik; M. Magdziak; M. Sałata; P. Sułkowicz; P. Turek	Wybrane współczesne metody monitorowania i diagnostyki procesów obróbki ubytkowej oraz pomiaru geometrii wyrobów i narzędzi – cz. II	2022
22	A. Bazan; Ł. Przeszłowski; P. Turek	Comparison of the contact and focus variation measurement methods in the process of surface topography evaluation of additively manufactured models with different geometry complexity	2022
23	G. Budzik; J. Cebulski; M. Dębski; T. Dziubek; J. Jóźwik; A. Kawalec; M. Kiełbicki; Ł. Kochmański; I. Kuric; M. Oleksy; A. Paszkiewicz; P. Poliński; P. Turek	Strength of threaded connections additively produced from polymeric materials	2022
24	G. Budzik; K. Bulanda; D. Filip; J. Jabłoński; A. Łazorko; M. Oleksy; A. Paszkiewicz; Ł. Przeszłowski; J. Sęp; S. Snela; P. Turek; S. Wolski	Manufacturing Polymer Model of Anatomical Structures with Increased Accuracy Using CAx and AM Systems for Planning Orthopedic Procedures	2022
25	K. Balawender; R. Brodowski; G. Budzik; J. Cebulski; D. Filip; K. Kroczek; B. Lewandowski; A. Mazur; D. Mazur; M. Oleksy; S. Orkisz; Ł. Przeszłowski; J. Szczygielski; P. Turek	Characterisation of Selected Materials in Medical Applications	2022
26	P. Turek	Evaluation of surface roughness parameters of anatomical structures models of the mandible made with additive techniques from selected polymeric materials	2022
27	P. Turek	Evaluation of the auto surfacing methods to create a surface body of the mandible model	2022
28	P. Turek	The Influence of the Layer Thickness Change on the Accuracy of the Zygomatic Bone Geometry Manufactured Using the FDM Technology	2022
29	A. Bazan; A. Kawalec; P. Kubik; A. Olko; T. Rydzak	Determination of Selected Texture Features on a Single-Layer Grinding Wheel Active Surface for Tracking Their Changes as a Result of Wear	2021
30	A. Bazan; A. Szajna	Influence of Grain Size and Feed Rate on Selected Aspects of Corundum Ceramic Grinding Using Spherical Diamond Heads	2021
31	A. Bazan; Ł. Przeszłowski; P. Turek	Assessment of InfiniteFocus system measurement errors in testing the accuracy of crown and tooth body model	2021
32	G. Budzik; D. Filip; Ł. Przeszłowski; P. Turek	Sposób wytwarzania modeli anatomicznych	2021
33	G. Budzik; M. Cieplak; J. Pisula; P. Turek	An Analysis of Polymer Gear Wear in a Spur Gear Train Made Using FDM and FFF Methods Based on Tooth Surface Topography Assessment	2021
34	G. Budzik; P. Turek	Estimating the Accuracy of Mandible Anatomical Models Manufactured Using Material Extrusion Methods	2021
35	G. Budzik; T. Dziubek; J. Frańczak; B. Lewandowski; P. Pakla; Ł. Przeszłowski; P. Turek; S. Wolski	Procedure Increasing the Accuracy of Modelling and the Manufacturing of Surgical Templates with the Use of 3D Printing Techniques, Applied in Planning the Procedures of Reconstruction of the Mandible	2021
36	N. Bukowska; P. Turek	Analiza dokładności wykonania ubytku kości jarzmowej techniką przyrostową FDM	2021
37	N. Skowron; P. Turek	Zastosowanie systemów komputerowo wspomagających projektowanie w procesach planowania zabiegów chirurgicznych w obrębie obszaru żuchwy	2021
38	A. Bazan; A. Kawalec; P. Kubik; T. Rydzak	Variation of Grain Height Characteristics of Electroplated cBN Grinding-Wheel Active Surfaces Associated with Their Wear	2020
39	G. Budzik; J. Jóźwik; M. Oleksy; A. Paszkiewicz; P. Turek; J. Woźniak; D. Żelechowski	Analysis of Wear of the Polymer Mold in the Production of Wax Casting Models of Aircraft Engine Blades	2020
40	G. Budzik; J. Jóźwik; Ł. Kochmański; M. Oleksy; A. Paszkiewicz; Ł. Przeszłowski; J. Sęp; P. Turek; D. Żelechowski	An Analysis of the Casting Polymer Mold Wear Manufactured Using PolyJet Method Based on the Measurement of the Surface Topography	2020
41	G. Budzik; K. Bulanda; M. Oleksy; P. Turek	Polymer materials used in medicine processed by additive techniques	2020
42	G. Budzik; P. Turek	The impact of use different type of image interpolation methods on the accuracy of the reconstruction of skull anatomical model	2020
43	G. Budzik; T. Dziubek; M. Gdula; P. Turek	Elaboration of the measuring procedure facilitating precision assessment of the geometry of mandible anatomical model manufactured using additive methods	2020
44	G. Budzik; T. Dziubek; P. Turek; D. Żelechowski	Ocena topografii powierzchni formy wykonanej metodą PolyJet oraz wypraski	2020
45	G. Budzik; Ł. Przeszłowski; P. Turek	Assessing the Radiological Density and Accuracy of Mandible Polymer Anatomical Structures Manufactured Using 3D Printing Technologies	2020
46	G. Budzik; Ł. Przeszłowski; P. Turek	Procedury obróbki obrazów tomograficznych w celu oceny dokładności wydruku modeli wykonanych z materiałów termoplastycznych	2020
47	G. Budzik; T. Dziubek; P. Turek; D. Żelechowski	Analiza wpływu struktury geometrycznej powierzchni gniazda formy wykonanej w technologii PolyJet na stan powierzchni wypraski	2019
48	J. Bernaczek; P. Dobrzański; B. Paśko; B. Pawłowicz; Ł. Przeszłowski; M. Pyka; R. Skiba; M. Skręt; W. Szaj; P. Turek; T. Więcek; S. Wolski; P. Wójcik	Kuźnia kluczowych kompetencji studentów Wydziału Matematyki i Fizyki Stosowanej Politechniki Rzeszowskiej	2019
49	P. Turek	Automatyzacja procesu projektowania oraz wytwarzania polimerowych modeli struktur anatomicznych żuchwy w konwencji Przemysł 4.0	2019