Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Celem przedmiotu jest zapoznanie studenta z podstawami biomechaniki ciała człowieka.

Ogólne informacje o zajęciach: Zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami biomechaniki ze szczególnym uwzględnieniem biomechaniki inżynierskiej. Omówiona zostanie budowa oraz właściwości mechaniczne tkanek i narządów układu ruchu organizmu człowieka. Student zostanie zapoznany z modelami obciążeń wybranych stawów człowieka oraz podstawami tribologii. Zostaną również przedstawione wybrane metody doświadczalne stosowane w biomechanice.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	J.W. Błaszczyk	Biomechanika kliniczna	PZWL, Warszawa.	2014
2	R. Będziński	Biomechanika inżynierska: zagadnienia wybrane	Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 1997. Dostęp online: https://www.dbc.wroc.pl/dlibra/publication/367/edition/434/content?&action=ChangeMetaLangAction&lang=pl.
3	W.S. Erdmann	Biomechanika. Podstawy dla kierunku inżynieria biomedyczna	Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk.	2015
4	R. Będziński (red.)	Biomechanika. Mechanika Techniczna. Tom XII	Komitet Mechaniki PAN, Warszawa.	2011
5	R. Będziński (red.)	Biomechanika i Inżynieria rehabilitacyjna. Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna. Tom 5	Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa.	2000

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	Adam Gedliczka	Atlas Miar Człowieka – Dane do projektowania i oceny ergonomicznej	Centralny Instytut Ochrony Pracy, Warszawa.	2001
2	P. Grimshaw, A. Lees, N. Fowler, A. Burden	Krótkie wykłady. Biomechanika sportu	Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.	2010
3	R. Tadeusiewicz, J. Jaworek, E. Kańtoch, J. Miller, T. Pięcak, J. Przybyło	Wprowadzenie do modelowania systemów biologicznych oraz ich symulacji w środowisku MATLAB	UMCS, Lublin 2012. Dostęp online: http://otworzksiazke.pl/images/ksiazki/wprowadzenie_do_modelowania_systemow_biologicznych/wprowadzenie_do_modelowania_systemow_biologicznych.pdf.

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Student spełnia wymagania określone w regulaminie studiów.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Podstawowe wiadomości z przedmiotów Podstawy anatomii i fizjologii człowieka, Mechanika oraz Wytrzymałość materiałów. Podstawowa wiedza z algebry.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność pozyskiwania informacji, umiejętność samokształcenia się, umiejętność posługiwania się komputerem

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Rozumie potrzebę ciągłego doszkalania się, umiejętność pracy w zespole projektowym

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	zna i rozumie podstawowe pojęcia z zakresu biomechaniki układu ruchu człowieka	wykład, projekt	zaliczenie, prezentacja projektu	K_W02+ K_W05+	P6S_WG P6S_WK
02	potrafi scharakteryzować wybrane elementy układu ruchu człowieka (kości, stawy, mięśnie), określić ich funkcję, anatomię, kinematykę i tribologię połączeń stawowych oraz opisać biomechanicznym modelem obciążeniowym	wykład, projekt	zaliczenie, prezentacja projektu	K_W02+ K_W05+ K_U03+	P6S_UO P6S_UW P6S_WG P6S_WK
03	ma wiedzę dotyczącą modelowania i analizy ruchu w układach biomechanicznych i technicznych w tym podstawową wiedzę z zakresu analizy statycznej i dynamicznej	wykład, projekt	zaliczenie, prezentacja projektu	K_W02+ K_W05+ K_U03+	P6S_UO P6S_UW P6S_WG P6S_WK
04	ma podstawową wiedzą z zakresu technik informacyjnych i pomiarowych w biomechanice	wykład, projekt	zaliczenie, prezentacja projektu	K_W05+ K_U03+ K_U04+	P6S_UK P6S_UO P6S_UW P6S_WG
05	umie rozwiązywać problemy z zakresu biomechaniki z zastosowaniem metod analitycznych oraz eksperymentalnych, pracując samodzielnie jak i w zespole interdyscyplinarnym	projekt	prezentacja projektu	K_W03+ K_U03+ K_U04+ K_K01+ K_K05+	P6S_KK P6S_KO P6S_UK P6S_UO P6S_UU P6S_UW P6S_WG
06	potrafi pozyskiwać, integrować uzyskane informacje o biomechanice układu ruchu człowieka z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim lub innym języku obcym oraz dokonywać ich interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągać wnioski	projekt	prezentacja projektu	K_U01+	P6S_UU P6S_UW
07	ma świadomość ważności zagadnień dotyczących biomechaniki układu ruchu w lecznictwie i rehabilitacji oraz w codziennym funkcjonowaniu człowieka oraz rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego doszkalania się z zakresu biomechaniki	wykład, projekt	zaliczenie, prezentacja projektu	K_K01+ K_K06+	P6S_KK P6S_KO P6S_KR P6S_UU

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
3	TK01	Zajęcia organizacyjno-wprowadzające. Wprowadzenie do biomechaniki - główne działy i problematyka. Przedstawienie podstawowych pojęć, odniesienie do innych działów nauki: mechaniki, fizyki, materiałoznawstwa, anatomii i wytrzymałości materiałów.	W01	MEK01
3	TK02	Elementy antropometrii. Przyrządy i pomiary antropometryczne. Zastosowanie antropometrii w projektowaniu inżynierskim.	W02	MEK01 MEK04
3	TK03	Biomechanika w inżynierii medycznej	W03	MEK01 MEK07
3	TK04	Biomechanika morfologiczna - struktura ciała człowieka. Kinematyka połączeń stawowych. Układ ruchu człowieka jako biomechanizm.	W04	MEK01 MEK02
3	TK05	Elementy statyki i dynamiki. Charakterystyki bezwładnościowe ciała człowieka.	W05-W06	MEK01 MEK03
3	TK06	Budowa oraz mechaniczne i fizyczne właściwości struktur kostno-stawowych człowieka. Adaptacja funkcjonalna kości.	W07	MEK01 MEK02
3	TK07	Biomechanika mięśni	W08	MEK01 MEK02 MEK03
3	TK08	Równowaga ciała. Dźwignie w ciele człowieka.	W08	MEK01 MEK03
3	TK09	Wybrane modele biomechaniczne: kręgosłup, staw skroniowo-żuchwowy.	W09	MEK01 MEK02 MEK07
3	TK10	Budowa anatomiczna i funkcje stawu biodrowego oraz kolanowego. Modele obciążenia stawu biodrowego oraz kolanowego. Alloplastyka.	W11-W12	MEK01 MEK02 MEK07
3	TK11	Biotribologia. Wybrane zagadnienia tribologii stawów. Procesy tarcia i smarowania w stawach, procesy zużycia.	W13	MEK01 MEK02 MEK07
3	TK12	Wybrane metody doświadczalne biomechaniki	W14	MEK01 MEK04 MEK07
3	TK13	Pomiary antropometryczne	P01-P04	MEK04 MEK05 MEK06 MEK07
3	TK14	Wyznaczanie środka ciężkości ciała człowieka	P05-P08	MEK03 MEK05 MEK06 MEK07
3	TK15	Analiza statyczna oraz dynamiczna wybranych stawów	P09-P12	MEK02 MEK03 MEK05 MEK06 MEK07
3	TK16	Wprowadzenie do modelowania i symulacji systemów biologicznych: symulacja modelu kości	P13-P15	MEK02 MEK03 MEK05 MEK06

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 3)	Przygotowanie do kolokwium: 6.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 6.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 6.00 godz./sem.
Projekt/Seminarium (sem. 3)	Przygotowanie do zajęć projektowych/seminaryjnych: 8.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem..	Wykonanie projektu/dokumentacji/raportu: 12.00 godz./sem. Przygotowanie do prezentacji: 4.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 3)	Przygotowanie do konsultacji: 1.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 3)

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Zaliczenie na podstawie pozytywnej oceny z kolokwium zaliczeniowego weryfikującego wiedzę z zakresu materiału realizowanego na wykładzie. W uzasadnionych przypadkach dopuszcza się indywidualny tryb przeprowadzenia zaliczenia wykładu.
Projekt/Seminarium	Uzyskanie ocen pozytywnych z projektów. Ocena jest średnią ze wszystkich uzyskanych ocen.
Ocena końcowa	Ocena końcowa z przedmiotu ustalana jest na podstawie średniej ważonej z wagą 0.4 dla oceny z wykładu i wagą 0.6 dla oceny z projektów. W uzasadnionych przypadkach dopuszcza się indywidualny tryb uzyskania oceny końcowej z przedmiotu.

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. Gardzińska; E. Polak	Sposób monitorowania reakcji organizmu podczas wykonywania ćwiczeń, zwłaszcza pilotów	2024
2	A. Gardzińska; E. Polak; K. Walicka-Cupryś	The shape of the sagittal curvatures of the spine in a high-level acrobatic gymnasts – comparison by sex	2023
3	I. Miechowicz; S. Miechowicz; J. Trzyna; W. Wojnarowska	Druk 3D w sztuce - wybrane aspekty modelowania wieloobiektowego / 3D printing in art - selected aspects of multibody modeling	2023
4	W. Wojnarowska	Estimation of hip joint loads during walking using musculoskeletal modeling	2023
5	A. Gardzińska; E. Polak; M. Zadarko-Domaradzka	Anorexic Readiness Syndrome in Elite Female Acrobatic Gymnasts—International Study	2022
6	A. Gardzińska; E. Polak; R. Ślugaj	Postural Control and Psychophysical State Following of Flight Simulator Session in Novice Pilots	2022
7	E. Polak; B. Wojtuń-Sikora	Changes in motor skills among early school aged girls under the influence of regularly practiced dance	2022
8	S. Miechowicz; J. Najowicz; T. Piecuch; D. Pijanka; M. Sochacki; J. Trybulec; W. Wojnarowska	Animal orthosis fabrication with additive manufacturing – a case study of custom orthosis for chicken	2022
9	T. Kudasik; S. Miechowicz; W. Wojnarowska	Evaluation of the use of PEEK material in a knee joint endoprosthesis insert by FEM analysis	2022
10	B. Pajdo; W. Szaj; W. Wojnarowska	First Evaluation of the PTN-104 Plethysmographic Sensor for Heart Rate Measurement	2021
11	P. Fudali; S. Miechowicz; W. Szaj; W. Wojnarowska	Mechatronic Anti-Collision System for Electric Wheelchairs Based on 2D LiDAR Laser Scan	2021
12	E. Polak; M. Rachwał; J. Sikora	An aikido-based intervention supporting the therapy of a child with autism spectrum disorders – a case study	2019
13	G. Branco; M. Branco; W. Cynarski; E. Polak; M. Rodrigues-Ferreira; A. VencesBrito; J. Wąsik	Effect of Aging on the Lower Limb Kinematics in Karate Practitioners: Comparing Athletes and Their Senseis	2019
14	M. Castro; A. Figueiredo; E. Polak; M. Rodrigues-Ferreira; F. Romero; E. Valente; A. VencesBrito	Sport injuries in Portuguese female and male karateka: a retrospective study	2019