Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Biomechanika
Koordynator przedmiotu:
dr hab. inż. Cezary Rzymkowski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Mechanika i Projektowanie Maszyn
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
ZNK305
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2021/2022
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. Liczba godzin kontaktowych: 23, w tym: a) 18 godz. – wykład, b) 5 godz. – konsultacje. 2. Praca własna studenta – 52 godziny, w tym: a) 32 godz. – przygotowanie się studenta do zajęć w trakcie semestru, b) 20 godz. – przygotowanie do sprawdzianu semestralnego. Razem - 75 godz. = 3 punkty ECTS.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1 ECTS - liczba godzin kontaktowych: 23, w tym: a) wykład – 18 godz., b) konsultacje – 5 godz.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
-
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Zalecane prerekwizyty: Mechanika I (ZNW108), Mechanika II (ZNW115)
Limit liczby studentów:
50
Cel przedmiotu:
Nauczenie sposobu teoretycznego i doświadczalnego analizowania złożonych układów i procesów biologicznych metodami inżynierskimi stosowanymi w teorii maszyn i dynamice układów Po zaliczeniu przedmiotu student będzie umiał: - obliczać siły rozwijane przez mięśnie i siły reakcji w stawach wywołane obciążeniem zewnętrznym ciała człowieka pojawiającym się podczas codziennych czynności, pracy fizycznej, uprawiania sportu, wypadku drogowego, - rozpatrywać sytuację człowieka-operatora, szczególnie w aspekcie projektowania nowych lub oceny istniejących stanowisk pracy, <br>- stosować nowoczesne metody (aparatura, oprogramowanie) do pomiaru biomechanicznych parametrów ruchu ciała człowieka.
Treści kształcenia:
Wykład: - Zarys historii biomechaniki. - Analiza biomechaniczna układu ruchu człowieka (ujęcie systemowe). - Budowa, działanie, źródła energetyczne, praca, moc i sprawność mięśni szkieletowych. - Sterowanie mięśniami szkieletowymi. - Biomechanika tkanki kostnej; adaptacja funkcjonalna kości. - Elektromiografia (emg). - Współdziałanie mięśni. - Modelowanie i symulacja komputerowa układu ruchu człowieka dla potrzeb ergonomii, medycyny i sportu. - Podstawowe problemy biomechaniki pracy, projektowanie i ergonomia, ocena stanowisk pracy, biomechanika zderzeń, ocena i symulacja skutków wypadków drogowych. - Zastosowanie zasad modelowania matematycznego, optymalizacji i teorii sterowania do badania złożonych układów biologicznych, szczególnie w aspekcie wykorzystania wynikających z nich inspiracji do budowy robotów i manipulatorów. - Miernictwo biomechanicznych parametrów ruchu człowieka (siły, przemieszczenia, emg) za pomocą specjalistycznej aparatury.
Metody oceny:
Kolokwium końcowe (test)
Egzamin:
nie
Literatura:
<b>Literatura podstawowa i uzupełniająca: 1. Kędzior K.: Wybrane zagadnienia biomechaniki ruchu człowieka. W: A. Morecki, J. Knapczyk, K. Kędzior, Teoria Mechanizmów i Manipulatorów, WNT, Warszawa 2002, 501-587. 2. Będziński R., Kędzior K., Kiwerski J., Morecki A., Skalski K, Wall A., Wit A. (red.): Biomechanika i Inżynieria Rehabilitacyjna. W: M. Nałęcz, Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000, t.5, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2004. 3. Kędzior K., Roman-Liu D.: Wybrane Zagadnienia Biomechaniki Pracy. W: Koradecka D. (red.), Bezpieczeństwo Pracy i Ergonomia, Centralny Instytut Ochrony Pracy, Warszawa 1997, 1.1, 119-147. 4. Gedliczka A.: Atlas Miar Człowieka – Dane do projektowania i oceny ergonomicznej. Centralny Instytut Ochrony Pracy, Warszawa 2001. 5. Koradecka D. (red.): Nauka o pracy – bezpieczeństwo, higiena, ergonomia, t.3 – Czynniki antropometryczne i biomechaniczne. Centralny Instytut Ochrony Pracy, Warszawa 2000. 6. Nigg B.M., Herzog W.: Biomechanics of the Musculo – skeletal System. John Wiley and Sons Ltd, 2007 (third edition).- Nordin M.,Frankel V.H. (eds): Basic Biomechanics of the Musculoskeletal System.Lippincott Williams and Wilkins 2001 (third edition).
Witryna www przedmiotu:
http://tmr.meil.pw.edu.pl (zakładka Dla Studentów)
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka ZNK305_W1
Student ma podstawową wiedzę z zakresu historii biomechaniki na tle historii rozwoju nauki, ze szczególnym uwzględnieniem jej interdyscyplinarnego charakteru i wspólczesnego znaczenia w naukach technicznych.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_W11
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ZNK305_W2
Student ma podstawową wiedzę o budowie i działaniu układu ruchu człowieka jako systemu biomechanicznego (budowa układu mięśniowo – szkieletowego, sterowanie za pomocą centralnego układu nerwowego, energetyka układu ruchu).
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ZNK305_W3
Student ma podstawową wiedzę o zasadach modelowania matematycznego i symulacji komputerowej układu ruchu człowieka.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_W03
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ZNK305_W4
Student ma wiedzę w zakresie zasad rejestracji, przetwarzania i interpretacji sygnałów biologicznych w dziedzinach czasu i częstotliwości.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ZNK305_W5
Student ma wiedzę w zakresie zasad działania i zastosowania urządzeń do zapewniania bezpieczeństwa biernego i czynnego użytkowników pojazdów samochodowych.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ZNK305_W5
Student ma wiedzę w zakresie zasad działania i zastosowania urządzeń do zapewniania bezpieczeństwa biernego i czynnego użytkowników pojazdów samochodowych.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_W11
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka ZNK305_U1
Student umie stosować metody modelowania matematycznego i symulacji komputerowej do obliczania sił rozwijanych przez mięśnie szkieletowe i sił reakcji w głównych stawach człowieka wywołanych obciążeniami występującymi w życiu codziennym, w trakcie pracy fizycznej, podczas ćwiczeń fizycznych.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ZNK305_U2
Student umie oszacować wartości sił o charakterze udarowym działających na ciało człowieka (i ich skutki dla życia i zdrowia) pojawiających się w trakcie wypadku drogowego i/lub wypadku przy pracy.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ZNK305_U3
Student umie stosować zasady biomechaniki i ergonomii do projektowania funkcjonalnych i bezpiecznych dla zdrowia użytkownika nowych lub oceny istniejących stanowisk pracy.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ZNK305_U3
Student umie stosować zasady biomechaniki i ergonomii do projektowania funkcjonalnych i bezpiecznych dla zdrowia użytkownika nowych lub oceny istniejących stanowisk pracy.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ZNK305_U3
Student umie stosować zasady biomechaniki i ergonomii do projektowania funkcjonalnych i bezpiecznych dla zdrowia użytkownika nowych lub oceny istniejących stanowisk pracy.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_U15
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ZNK305_U3
Student umie stosować zasady biomechaniki i ergonomii do projektowania funkcjonalnych i bezpiecznych dla zdrowia użytkownika nowych lub oceny istniejących stanowisk pracy.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_U18
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ZNK305_U4
Student umie stosować nowoczesne metody (aparatura, oprogramowanie) do pomiaru (za zgodą Komisji Etycznej) biomechanicznych parametrów ruchu ciała człowieka (siły, momenty sił, przemieszczenia, elektromiogramy).
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ZNK305_U4
Student umie stosować nowoczesne metody (aparatura, oprogramowanie) do pomiaru (za zgodą Komisji Etycznej) biomechanicznych parametrów ruchu ciała człowieka (siły, momenty sił, przemieszczenia, elektromiogramy).
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_U17
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka ZNK305_K1
Student rozumie i odczuwa potrzebę krzewienia w społeczeństwie zasad zdrowego trybu życia, BHP i bezpieczeństwa w ruchu drogowym.
Weryfikacja: Kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe: