Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Głównym celem kształcenia jest uzyskanie wiedzy z metod przydatnych w procesie modelowania w inżynierii medycznej.

Ogólne informacje o zajęciach: Zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami inżynierii medycznej ze szczególnym uwzględnieniem zagadnień modelowania inżynierskiego. Omówione zostaną zagadnienia związane z właściwościami mechanicznymi i sposobami modelowania wybranych części ciała ludzkiego oraz implantów. Studenci zostaną zapoznani z metodami modelowania członów ciała ludzkiego oraz wybranych protez. W procesie modelowania stosowane będą nowoczesne techniki oparte o systemy komputerowe CAD.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	Będziński Romuald	Biomechanika i inżynieria rehabilitacyjna	Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit, Warszawa.	2004
2	G. Budzik, A. Marciniec	Komputerowe wspomaganie projektowania	OWPRz, Rzeszów.	2012
3	R. Będziński (red.)	Biomechanika	Instytut Podst.Problemów Techniki PAN, Warszawa.	2011
4	Krawiec P.	Grafika komputerowa dla mechaników	Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań.	2019
5	Torbicz W.	Inżynieria biomedyczna: podstawy i zastosowania T.1.	Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT.	2017
6	Pakuła M.	Modelowanie propagacji fal ultradźwiękowych w kościach gąbczastych w ujęciu dwufazowym	Wydawnictwo Uniwersytetu Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy, Bydgoszcz.	2019

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	P. Grimshaw, A. Lees, N. Folwer	Biomechanika sportu	PWN, Warszawa.	2010
2	J. Błaszczyk	Biomechanika kliniczna	PZWL, Warszawa.	2004
3	M. Michaud	CATIA: narzędzia i moduły: podręcznik inżyniera	Helion, Gliwice.	2015
4	Krawiec P.	Grafika komputerowa dla mechaników	Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań.	2019
5	Rzydzik S.	Modele parametryczne w przykładach dla Autodesk Inventor	Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice.	2019

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Status studenta

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Podstawowe wiadomości z przedmiotu Mechanika, 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 potrzeby 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 cele i metody modelowania w inżynierii medycznej i opanował wymagane zagadnienia w co najmniej 50%	wykład, laboratorium	zaliczenie	K_W05++ K_W08+	P6S_WG P6S_WK
02	ma wiedzę dotyczącą modelowania wybranych członów ciała ludzkiego oraz wybranych protez, wykorzystywania systemów CAD w modelowaniu i opanował wymagane zagadnienia w co najmniej 50%	wykład, laboratorium	zaliczenie	K_W05++ K_U03++	P6S_UO P6S_UW P6S_WG
03	potrafi zdobywać informacje z literatury i innych źródeł; potrafi dokonywać ich interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągać wnioski, rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego doszkalania się z zakresu modelowania w inżynierii medycznej.	wykład, laboratorium	zaliczenie	K_U09++ K_U10+ K_K01+ K_K05++	P6S_KK P6S_KO P6S_UK P6S_UO P6S_UU P6S_UW

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
4	TK01	Wiadomości wstępne, cele i zadania inżynierii medycznej, właściwości mechaniczne struktur tkankowych, podstawowe modele układów biomechanicznych (kości, mięśni, ścięgien, tkanek narządów wewnętrznych)	W01, W02, W03, W04	MEK01 MEK02 MEK03
4	TK02	Systemy CAD wspomagające rozwiązywanie podstawowych zagadnień inżynierii medycznej,	W05, W06, W07, W08	MEK01 MEK02 MEK03
4	TK03	Modelowanie stawów kończyn człowieka, zagadnienia protezowania.	W09, W10, W11	MEK01 MEK02 MEK03
4	TK04	Rozwiązania konstrukcyjne wybranych urządzeń wspomagających funkcjonowanie człowieka.	W12, W13, W14, W15	MEK01 MEK02 MEK03
4	TK05	Wprowadzenie do modelowania 3D w systemie CAD, zapoznanie z interfejsem, wykonywanie szkiców, modelowanie bryłowe, dokumentacja płaska	L01, L02, L03, L04, L05, L06, L07, L08, L09, L10, L11, L12, L13, L14, L15, L16	MEK01 MEK02 MEK03
4	TK06	Modelowanie złożeń, zagadnienia definiowania wzajemnych stopni swobody.	L17, L18, L19, L20	MEK01 MEK02 MEK03
4	TK07	Tworzenie modeli bryłowych na podstawie danych z plików STL	L21, L22	MEK01 MEK02 MEK03
4	TK08	Modelowanie wybranych implantów i protez z wykorzystaniem dostępnych modułów programu CAD.	L23, L24, L25, L26	MEK01 MEK02 MEK03
4	TK09	Modelowanie wybranych urządzeń wspomagających funkcjonowanie człowieka	L27, L28, L29, L30	MEK01 MEK02 MEK03

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 4)	Przygotowanie do kolokwium: 6.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 6.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 8.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 4)	Przygotowanie do laboratorium: 8.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 4)	Przygotowanie do konsultacji: 1.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 1.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 4)		Zaliczenie pisemne: 4.00 godz./sem.

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.
Laboratorium	Uzyskanie ocen pozytywnych z zaliczeń. Studenci aktywnie uczestniczący w zajęciach mogą w trybie indywidualnym uzyskać zaliczenie z laboratorium.
Ocena końcowa	Ocena końcowa z przedmiotu ustalana jest na podstawie średniej ważonej z wagą 0.6 dla oceny z laboratorium z wagą 0.4 dla oceny z wykładu. 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	M. Korkosz; S. Noga; T. Rogalski	Analysis of the mechanical limitations of the selected high-speed electric motor	2023
2	S. Noga; D. Nowak; T. Rogalski; P. Rzucidło	The use of vision system to determine lateral deviation from landing trajectory	2023
3	P. Bałon; B. Kiełbasa; S. Noga; E. Rejman; R. Smusz; J. Szostak	Analytical and Numerical Analysis of Injection Pump (Stepped) Shaft Vibrations Using Timoshenko Theory	2022
4	K. Maciejowska; S. Noga; T. Rogalski	Vibration analysis of an aviation engine turbine shaft shield	2021
5	S. Noga; J. Prusik; T. Rogalski; P. Rzucidło	Unmanned aircraft automatic flight control algorithm in an Immelmann manoeuvre	2021
6	W. Kamycki; S. Noga	Application of the Thin Slice Model for Determination of Face Load Distribution along the Line of Contact and the Relative Load Distribution Measured along Gear Root	2020
7	K. Maciejowska; S. Noga	Analiza drgań własnych osłony wału turbiny napędowej silnika lotniczego	2019
8	M. Batsch; W. Kamycki; S. Noga	Obliczeniowa weryfikacja segmentowego modelu zależności między współczynnikami khβ oraz kfβ dla kół walcowych o zębach prostych	2019