Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Biomechanika
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. inż. Krzysztof Kędzior
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Mechanika i Budowa Maszyn
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
ZNK305
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2011/2012
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
75 godzin, w tym 36 godzin uczestnictwa w zajeciach i 39 godzin pracy własnej studenta
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
0,7
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
0
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Przedmioty: ZNW 108, ZNW 115
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; • 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 zaliczeniowe (test)
Egzamin:
nie
Literatura:
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. Dodatkowa literatura: - 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://ztmir.pw.edu.pl/index.php?/pol/content/view/full/332
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt EW1
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 efekty kierunkowe: M1_W11
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02, T1A_W05, T1A_W06, T1A_W08
Efekt EW2
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 efekty kierunkowe: M1_W02
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02, T1A_W03
Efekt EW3
. Ma podstawową wiedzę o zasadach modelowania matematycznego i symulacji komputerowej układu ruchu człowieka.
Weryfikacja: kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane efekty kierunkowe: M1_W03
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07
Efekt EW4
. Ma wiedzę w zakresie zasad rejestracji, przetwarzania i interpretacji sygnałów biologicznych w dziedzinach czasu i częstotliwości.
Weryfikacja: kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane efekty kierunkowe: M1_W06
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W03, T1A_W04, T1A_W06, T1A_W07
Efekt EW5
Ma wiedzę w zakresie zasad działania i zastosowania urządzeń do zapewniania bezpieczeństwa biernego i czynnego użytkowników pojazdów samochodowych.
Weryfikacja: kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane efekty kierunkowe: M1_W10, M1_W11
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W05, T1A_W06, T1A_W07, T1A_W08, T1A_W02, T1A_W05, T1A_W06, T1A_W08

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt EU1
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 efekty kierunkowe: M1_U09
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09, T1A_U10, T1A_U14
Efekt EU2
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 efekty kierunkowe: M1_U09
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09, T1A_U10, T1A_U14
Efekt EU3
Umie stosować zasady biomechaniki i ergonomii do projektowania funkcjonalnych i bezpiecznych dla zdrowia użytkownika nowych lub oceny istniejących stanowisk pracy.
Weryfikacja: Umie stosować zasady biomechaniki i ergonomii do projektowania funkcjonalnych i bezpiecznych dla zdrowia użytkownika nowych lub oceny istniejących stanowisk pracy.
Powiązane efekty kierunkowe: M1_U09, M1_U11, M1_U15, M1_U18
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09, T1A_U10, T1A_U14, T1A_U10, T1A_U14, T1A_U09, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U11
Efekt EU4
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 efekty kierunkowe: M1_U08, M1_U17
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U13, T1A_U10, T1A_U13

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt EK1
Rozumie i odczuwa potrzebę krzewienia w społeczeństwie zasad zdrowego trybu życia, BHP i bezpieczeństwa w ruchu drogowym.
Weryfikacja: kolokwium zaliczeniowe (test)
Powiązane efekty kierunkowe: M1_K02
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K02