Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria w medycynie (S1)

Sylabus przedmiotu Mechanika biopłynów:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Inżynieria w medycynie
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Mechanika biopłynów
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej
Nauczyciel odpowiedzialny Rafał Rakoczy <Rafal.Rakoczy@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW3 15 0,80,40egzamin
ćwiczenia audytoryjneA3 15 0,80,30zaliczenie
laboratoriaL3 30 1,40,30zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawy materiałoznawstwa, chemii organicznej i nieorganicznej oraz fizyki
W-2Równania różniczkowe i całkowe.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Uzyskanie wiedzy, umiejetności i kompetencji w zakresie przewidywania, obserwacji i charakteryzacji zjawisk związanych z płynami

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Podstawowe przeliczenia/obliczenia w zakresie właściwości płynów i biopłynów.5
T-A-2Obliczenia z zakresu ruchu płynów.9
T-A-3Zaliczenie.1
15
laboratoria
T-L-1Charakterystyka reologiczna wybranych cieczy (w odniesieniu do ich podstawowych właściwości fizyko-chemicznych).10
T-L-2Charakterystyka reologiczna wybranych cieczy (w odniesieniu do warunków zewnętrznych).10
T-L-3Oznaczenie liczby Reynoldsa.9
T-L-4Zaliczenie.1
30
wykłady
T-W-1Zasady mechaniki płynów i biopłynów (rys historyczny; definiowanie wymiarów i jednostek; analiza wymiarowa w równaniach inżynierskich; podstawowe zależności).2
T-W-2Stystem makrokrążenia (charakterystyka układu krążenia krwi; definicja bifurkacji i rozgałęzień naczyniowych; naczynia zakrzywione; formułowanie i wyjaśnienie właściwości mechanicznych i sprężystych naczyń; zwężenia i blokady w naczyniach).4
T-W-3System mikorkrążenia (charakterystyka przepływu w tętnicach; kapilary i ich kategoryzacja; efekt Fahraeusa i Fahraeusa-Lindqvista; transport masy – prawo Ficka; równanie Stokesa-Ensteina; definicja ośrodka porowatego; opis zjawisk w ośrodkach porowatych; prawo Darcy’ego, równanie Brinkmana).4
T-W-4Dynamika biopłynów.3
T-W-5Techniki pomiaru biopłynów w czasie rzeczywistym.2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-A-2Przygotowanie się studenta do zajęć3
A-A-3Konsultacje2
20
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Przygotowanie się do zajęć.3
A-L-3konsultacje2
35
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Konsultacje3
A-W-3Egzamin2
20

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Ćwiczenia przedmiotowe
M-3Ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena ciągła
S-2Ocena formująca: Obserwacja pracy w grupie
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne
S-4Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IwM_1A_B17_W01
Wymienia rodzaje zjawisk związanych z płynami i sposoby ich kształtowania i charakteryzacji
IwM_1A_W01, IwM_1A_W02, IwM_1A_W03C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-A-1, T-A-2, T-L-1, T-L-2, T-L-3M-1, M-3, M-2S-4, S-3

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IwM_1A_B17_U01
Ientyfikuje, opisuje i kształtuje zjawiska związane z płynami
IwM_1A_U02, IwM_1A_U03, IwM_1A_U07C-1T-A-1, T-A-2, T-L-1, T-L-2, T-L-3M-3, M-2S-3, S-1, S-2

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IwM_1A_B17_K01
Student wykazuje świadomość konieczności poszerzania swojej wiedzy i umiejetności w zakresie zjawisk dot. płynów i jest świadomy znaczenia tych zjawisk w medycynie
IwM_1A_K02C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-A-1, T-A-2, T-L-1, T-L-2, T-L-3M-1, M-3, M-2S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IwM_1A_B17_W01
Wymienia rodzaje zjawisk związanych z płynami i sposoby ich kształtowania i charakteryzacji
2,0
3,0Uzyskanie z egzaminu wyniku w zakresie 55-60%
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IwM_1A_B17_U01
Ientyfikuje, opisuje i kształtuje zjawiska związane z płynami
2,0
3,0Uzyskanie z zaliczenia wyniku w zakresie 55-60%
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IwM_1A_B17_K01
Student wykazuje świadomość konieczności poszerzania swojej wiedzy i umiejetności w zakresie zjawisk dot. płynów i jest świadomy znaczenia tych zjawisk w medycynie
2,0
3,0Posiadanie kompetencji odnośnie ważkości jednego zjawiska związanego z przepływem płynów
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Zarzycki R., Prywer J., Mechanika płynów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2020, ISBN 978-83-01-21159-2
  2. Rożeń A., Zbiór zadań z podstaw mechaniki płynów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2018, ISBN 978-83-7814-749-7
  3. Ciałkowski M., Mechanika płynów, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2015, ISBN 978-83-7775-365-1
  4. Spurk J.H., Fluid Mechanics, Springer Nature Switzerland, Cham, 2020, ISBN 978-3-030-30258-0
  5. Wilkes J.O., Fluid Mechanics for Chemical Engineers: with Microfluidics, CFD, and COMSOL Multiphysics, Prentice-Hall, Boston, 2018, ISBN 978-0-13-471282-6

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Podstawowe przeliczenia/obliczenia w zakresie właściwości płynów i biopłynów.5
T-A-2Obliczenia z zakresu ruchu płynów.9
T-A-3Zaliczenie.1
15

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Charakterystyka reologiczna wybranych cieczy (w odniesieniu do ich podstawowych właściwości fizyko-chemicznych).10
T-L-2Charakterystyka reologiczna wybranych cieczy (w odniesieniu do warunków zewnętrznych).10
T-L-3Oznaczenie liczby Reynoldsa.9
T-L-4Zaliczenie.1
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Zasady mechaniki płynów i biopłynów (rys historyczny; definiowanie wymiarów i jednostek; analiza wymiarowa w równaniach inżynierskich; podstawowe zależności).2
T-W-2Stystem makrokrążenia (charakterystyka układu krążenia krwi; definicja bifurkacji i rozgałęzień naczyniowych; naczynia zakrzywione; formułowanie i wyjaśnienie właściwości mechanicznych i sprężystych naczyń; zwężenia i blokady w naczyniach).4
T-W-3System mikorkrążenia (charakterystyka przepływu w tętnicach; kapilary i ich kategoryzacja; efekt Fahraeusa i Fahraeusa-Lindqvista; transport masy – prawo Ficka; równanie Stokesa-Ensteina; definicja ośrodka porowatego; opis zjawisk w ośrodkach porowatych; prawo Darcy’ego, równanie Brinkmana).4
T-W-4Dynamika biopłynów.3
T-W-5Techniki pomiaru biopłynów w czasie rzeczywistym.2
15

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-A-2Przygotowanie się studenta do zajęć3
A-A-3Konsultacje2
20
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Przygotowanie się do zajęć.3
A-L-3konsultacje2
35
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Konsultacje3
A-W-3Egzamin2
20
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIwM_1A_B17_W01Wymienia rodzaje zjawisk związanych z płynami i sposoby ich kształtowania i charakteryzacji
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIwM_1A_W01Absolwent zna i rozumie w zaawansowanym stopniu wybrane zagadnienia z zakresu analizy matematycznej oraz zagadnienia z zakresu: elementów logiki, elementów algebry i algebry liniowej, statystyki matematycznej pozwalające na zrozumienie, opisanie i modelowanie zjawisk fizykochemicznych zachodzących w materiałach/biomateriałach i procesach technicznych
IwM_1A_W02Absolwent zna i rozumie w zaawansowanym stopniu wybrane zagadnienia z chemii ogólnej, bionieorganicznej, organicznej, bioorganicznej, fizycznej, medycznej i chemii leków oraz fizyki/biofizyki
IwM_1A_W03Absolwent zna i rozumie w zaawansowanym stopniu wybrane zagadnienia dotyczące materiałów i biomateriałów: budowa, synteza, przetwarzania, analiza struktury i właściwości
Cel przedmiotuC-1Uzyskanie wiedzy, umiejetności i kompetencji w zakresie przewidywania, obserwacji i charakteryzacji zjawisk związanych z płynami
Treści programoweT-W-1Zasady mechaniki płynów i biopłynów (rys historyczny; definiowanie wymiarów i jednostek; analiza wymiarowa w równaniach inżynierskich; podstawowe zależności).
T-W-2Stystem makrokrążenia (charakterystyka układu krążenia krwi; definicja bifurkacji i rozgałęzień naczyniowych; naczynia zakrzywione; formułowanie i wyjaśnienie właściwości mechanicznych i sprężystych naczyń; zwężenia i blokady w naczyniach).
T-W-3System mikorkrążenia (charakterystyka przepływu w tętnicach; kapilary i ich kategoryzacja; efekt Fahraeusa i Fahraeusa-Lindqvista; transport masy – prawo Ficka; równanie Stokesa-Ensteina; definicja ośrodka porowatego; opis zjawisk w ośrodkach porowatych; prawo Darcy’ego, równanie Brinkmana).
T-W-4Dynamika biopłynów.
T-W-5Techniki pomiaru biopłynów w czasie rzeczywistym.
T-A-1Podstawowe przeliczenia/obliczenia w zakresie właściwości płynów i biopłynów.
T-A-2Obliczenia z zakresu ruchu płynów.
T-L-1Charakterystyka reologiczna wybranych cieczy (w odniesieniu do ich podstawowych właściwości fizyko-chemicznych).
T-L-2Charakterystyka reologiczna wybranych cieczy (w odniesieniu do warunków zewnętrznych).
T-L-3Oznaczenie liczby Reynoldsa.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-3Ćwiczenia laboratoryjne
M-2Ćwiczenia przedmiotowe
Sposób ocenyS-4Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Uzyskanie z egzaminu wyniku w zakresie 55-60%
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIwM_1A_B17_U01Ientyfikuje, opisuje i kształtuje zjawiska związane z płynami
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIwM_1A_U02Absolwent potrafi wykorzystać poznany aparat matematyczny do opisu i analizy danych doświadczalnych, podstawowych zagadnień inżynierskich i technicznych
IwM_1A_U03Absolwent potrafi wykorzystać poznane zasady i metody chemii oraz fizyki w planowaniu, przeprowadzeniu i opisywaniu eksperymentów, potrafi interpretować i opracowywać uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
IwM_1A_U07Absolwent potrafi ujawnić, scharakteryzować materiały/biomateriały oraz określić ich podstawowe właściwości
Cel przedmiotuC-1Uzyskanie wiedzy, umiejetności i kompetencji w zakresie przewidywania, obserwacji i charakteryzacji zjawisk związanych z płynami
Treści programoweT-A-1Podstawowe przeliczenia/obliczenia w zakresie właściwości płynów i biopłynów.
T-A-2Obliczenia z zakresu ruchu płynów.
T-L-1Charakterystyka reologiczna wybranych cieczy (w odniesieniu do ich podstawowych właściwości fizyko-chemicznych).
T-L-2Charakterystyka reologiczna wybranych cieczy (w odniesieniu do warunków zewnętrznych).
T-L-3Oznaczenie liczby Reynoldsa.
Metody nauczaniaM-3Ćwiczenia laboratoryjne
M-2Ćwiczenia przedmiotowe
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne
S-1Ocena formująca: Ocena ciągła
S-2Ocena formująca: Obserwacja pracy w grupie
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Uzyskanie z zaliczenia wyniku w zakresie 55-60%
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIwM_1A_B17_K01Student wykazuje świadomość konieczności poszerzania swojej wiedzy i umiejetności w zakresie zjawisk dot. płynów i jest świadomy znaczenia tych zjawisk w medycynie
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIwM_1A_K02Absolwent uznaje znaczenie wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych oraz potrafi zasięgać opinii ekspertów w przypadku trudności z samodzielnym rozwiązaniem problemu
Cel przedmiotuC-1Uzyskanie wiedzy, umiejetności i kompetencji w zakresie przewidywania, obserwacji i charakteryzacji zjawisk związanych z płynami
Treści programoweT-W-1Zasady mechaniki płynów i biopłynów (rys historyczny; definiowanie wymiarów i jednostek; analiza wymiarowa w równaniach inżynierskich; podstawowe zależności).
T-W-2Stystem makrokrążenia (charakterystyka układu krążenia krwi; definicja bifurkacji i rozgałęzień naczyniowych; naczynia zakrzywione; formułowanie i wyjaśnienie właściwości mechanicznych i sprężystych naczyń; zwężenia i blokady w naczyniach).
T-W-3System mikorkrążenia (charakterystyka przepływu w tętnicach; kapilary i ich kategoryzacja; efekt Fahraeusa i Fahraeusa-Lindqvista; transport masy – prawo Ficka; równanie Stokesa-Ensteina; definicja ośrodka porowatego; opis zjawisk w ośrodkach porowatych; prawo Darcy’ego, równanie Brinkmana).
T-W-4Dynamika biopłynów.
T-W-5Techniki pomiaru biopłynów w czasie rzeczywistym.
T-A-1Podstawowe przeliczenia/obliczenia w zakresie właściwości płynów i biopłynów.
T-A-2Obliczenia z zakresu ruchu płynów.
T-L-1Charakterystyka reologiczna wybranych cieczy (w odniesieniu do ich podstawowych właściwości fizyko-chemicznych).
T-L-2Charakterystyka reologiczna wybranych cieczy (w odniesieniu do warunków zewnętrznych).
T-L-3Oznaczenie liczby Reynoldsa.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-3Ćwiczenia laboratoryjne
M-2Ćwiczenia przedmiotowe
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena ciągła
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Posiadanie kompetencji odnośnie ważkości jednego zjawiska związanego z przepływem płynów
3,5
4,0
4,5
5,0