Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Inżynieria materiałowa (S2)
specjalność: biomateriały i materiały opakowaniowe

Sylabus przedmiotu Materiały biomedyczne:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Inżynieria materiałowa
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Materiały biomedyczne
Specjalność biomateriały i materiały opakowaniowe
Jednostka prowadząca Instytut Inżynierii Materiałowej
Nauczyciel odpowiedzialny Jolanta Baranowska <Jolanta.Baranowska@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Agnieszka Kochmańska <Agnieszka.Kochmanska@zut.edu.pl>, Paweł Kochmański <Pawel.Kochmanski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL2 15 1,30,38zaliczenie
wykładyW2 15 0,70,62egzamin

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawowa wiedza z zakresu struktury materiałów i przemian fazowych,
W-2Podstawowa wiedza z zakresu zmian mikrostruktury w wyniku procesów technologicznych (obróbki cieplnej, obróbki plastycznej, procesów spawania, obróbki mechanicznej),
W-3wiedza z zakresu podstaw elektrochemii i korozji,
W-4wiedza z zakresu podstaw mechaniki i wytrzymałości materiałów,
W-5wiedza z zakresu podstaw inżynierii powierzchni.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1przekazanie zaawansowanej wiedzy z zakresu zjawisk zachodzacych na powierzchni w trakcie eksploatacji materiałów biomedycznych
C-2Przekazanie zaawansowanej wiedzy z zakresu kształtowania właściwości materiałów biomedycznych
C-3przekazanie zaawansowanej wiedzy o właściwościach materiałów biomedycznych
C-4Ukształtowanie umiejętności w zakresie doboru materiału biomedycznego do zastosowań

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1badanie właściwości materiałów biomedycznych (właściwości mechaniczne, twardość, współczynnik tarcia, zużcie tribologiczne, zwilżalność, właściwości korozyjne)10
T-L-2badanie mikrostrukturalne4
T-L-3zaliczenie1
15
wykłady
T-W-1Materiały biomedyczne (metalowe, polimerowe i ceramiczne)4
T-W-2procesy technologiczne wytwarzania materiałów biomedycznych4
T-W-3Analiza warunków pracy urządzeń medycznych4
T-W-4Dobór materiałów biomedycznych2
T-W-5zaliczenie1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach14
A-L-2udział w zaliczeniu1
A-L-3przygotowanie do zajęc i wykonanie sprawozdań22
A-L-4konsultacje2
39
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach14
A-W-2udział w zaliczeniu1
A-W-3Studiowanie wskazanej literatury4
A-W-4Konsultacje2
21

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład informacyjny, opis, objaśnienie lub wyjaśnienie
M-2dyskusja dydaktyczna związana z wykładem
M-3ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: zadawanie pytań problemowych
S-2Ocena formująca: zaliczenie pisemne
S-3Ocena formująca: Sprawozdanie
S-4Ocena formująca: stawianie pytań problemowych podczas wykładu

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IM_2A_BMP/05_W01
Zna i potrafi scharakteryzować właściwości materiałów biomedycznych
IM_2A_W02T2A_W02, T2A_W04, T2A_W07C-2, C-3T-W-1, T-L-1M-1, M-2S-2, S-4
IM_2A_BMP/05_W02
Potrafi scharakteryzować warunki eksploatacji materiałów biomedycznych
IM_2A_W02T2A_W02, T2A_W04, T2A_W07C-1, C-3, C-4T-W-3, T-W-4M-1S-1, S-2, S-3, S-4
IM_2A_BMP/05_W03
Posiada wiedzę z zakresu procesów wytwarzania materiałów biomedycznych
IM_2A_W04, IM_2A_W05T2A_W03, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W06C-2T-W-2M-1, M-2S-2, S-4

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IM_2A_BMP/05_U01
Potrafi dobrać materiał biomedyczny i proces technologiczny jego wytwarzania do warunków eksploatacji wyrobu
IM_2A_U07, IM_2A_U11T2A_U08, T2A_U14, T2A_U15, T2A_U16, T2A_U17, T2A_U18, T2A_U19C-1, C-2, C-4T-W-3, T-W-1, T-W-4, T-W-2M-1S-1, S-2, S-3
IM_2A_BMP/05_U02
Potrafi scharakteryzować właściwości materiału biomedycznego przy pomocy wybranej metody, pisac wyniki badań i dokonać ich analizy
IM_2A_U07, IM_2A_U08T2A_U07, T2A_U08, T2A_U09, T2A_U10, T2A_U11, T2A_U12, T2A_U15, T2A_U16, T2A_U17C-3T-L-1, T-L-2M-3S-1, S-2, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
IM_2A_BMP/05_W01
Zna i potrafi scharakteryzować właściwości materiałów biomedycznych
2,0
3,0Student zna i potrafi scharakteryzować właściwości materiałów biomedycznych
3,5
4,0
4,5
5,0
IM_2A_BMP/05_W02
Potrafi scharakteryzować warunki eksploatacji materiałów biomedycznych
2,0
3,0Student potrafi scharakteryzować warunki eksploatacji materiałów biomedycznych
3,5
4,0
4,5
5,0
IM_2A_BMP/05_W03
Posiada wiedzę z zakresu procesów wytwarzania materiałów biomedycznych
2,0
3,0Student posiada wiedzę z zakresu procesów wytwarzania materiałów biomedycznych
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
IM_2A_BMP/05_U01
Potrafi dobrać materiał biomedyczny i proces technologiczny jego wytwarzania do warunków eksploatacji wyrobu
2,0
3,0Student potrafi dobrać materiał biomedyczny i proces technologiczny jego wytwarzania do warunków eksploatacji wyrobu
3,5
4,0
4,5
5,0
IM_2A_BMP/05_U02
Potrafi scharakteryzować właściwości materiału biomedycznego przy pomocy wybranej metody, pisac wyniki badań i dokonać ich analizy
2,0
3,0Student potrafi scharakteryzować właściwości materiału biomedycznego przy pomocy wybranej metody, pisac wyniki badań i dokonać ich analizy
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Henryk Leda, Materiały inżynierskie w zastosowaniach biomedycznych, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2011
  2. Topoliński, Tomasz, roblemy wytrzymałości i trwałości zmęczeniowej w materiałach i konstrukcjach inżynierii biomedycznej, Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - PIB, Bydgoszcz, 2009
  3. Leda, Henryk, Materiały w budowie maszyn i aplikacjach medycznych : materiały pomocnicze do ćwiczeń laboratoryjnych, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2008
  4. Jan Marciniak, Marcin Kaczmarek, Anna Ziębowicz., Biomateriały w stomatologii, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2008
  5. Hryniewicz, Tadeusz, Wstęp do obróbki powierzchniowej biomateriałów metalowych, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin, 2007

Literatura dodatkowa

  1. Dąbrowski, Jan Ryszard, Spiekane biomateriały na bazie stopu Co-Cr-Mo, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2004
  2. X. Dong Liu [et al.]., Functional materials and biomaterials, Heidelberg : Springer-Verlag, Berlin ; Heidelberg, 2007
  3. Susheel Kalia and Luc Avérous, Biopolymers : biomedical and environmental application, Wiley/Scriver Publishing, 2011
  4. Pruitt, Lisa A Ayyana M. Chakravartula, Mechanics of biomaterials : fundamental principles for implant design, Cambridge University Press, Cambridge, 2011
  5. Challa S. S. R. Kumar, iomimetic anf bioinspired nanomaterials, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2010

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1badanie właściwości materiałów biomedycznych (właściwości mechaniczne, twardość, współczynnik tarcia, zużcie tribologiczne, zwilżalność, właściwości korozyjne)10
T-L-2badanie mikrostrukturalne4
T-L-3zaliczenie1
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Materiały biomedyczne (metalowe, polimerowe i ceramiczne)4
T-W-2procesy technologiczne wytwarzania materiałów biomedycznych4
T-W-3Analiza warunków pracy urządzeń medycznych4
T-W-4Dobór materiałów biomedycznych2
T-W-5zaliczenie1
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach14
A-L-2udział w zaliczeniu1
A-L-3przygotowanie do zajęc i wykonanie sprawozdań22
A-L-4konsultacje2
39
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach14
A-W-2udział w zaliczeniu1
A-W-3Studiowanie wskazanej literatury4
A-W-4Konsultacje2
21
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIM_2A_BMP/05_W01Zna i potrafi scharakteryzować właściwości materiałów biomedycznych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIM_2A_W02Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu budowy, struktury i morfologii materiałów niezbędną do projektowania nowoczesnych i zaawansowanych materiałów w tym biomateriałów i/lub wyrobów
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W02ma szczegółową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T2A_W04ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-2Przekazanie zaawansowanej wiedzy z zakresu kształtowania właściwości materiałów biomedycznych
C-3przekazanie zaawansowanej wiedzy o właściwościach materiałów biomedycznych
Treści programoweT-W-1Materiały biomedyczne (metalowe, polimerowe i ceramiczne)
T-L-1badanie właściwości materiałów biomedycznych (właściwości mechaniczne, twardość, współczynnik tarcia, zużcie tribologiczne, zwilżalność, właściwości korozyjne)
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny, opis, objaśnienie lub wyjaśnienie
M-2dyskusja dydaktyczna związana z wykładem
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: zaliczenie pisemne
S-4Ocena formująca: stawianie pytań problemowych podczas wykładu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna i potrafi scharakteryzować właściwości materiałów biomedycznych
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIM_2A_BMP/05_W02Potrafi scharakteryzować warunki eksploatacji materiałów biomedycznych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIM_2A_W02Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu budowy, struktury i morfologii materiałów niezbędną do projektowania nowoczesnych i zaawansowanych materiałów w tym biomateriałów i/lub wyrobów
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W02ma szczegółową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T2A_W04ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1przekazanie zaawansowanej wiedzy z zakresu zjawisk zachodzacych na powierzchni w trakcie eksploatacji materiałów biomedycznych
C-3przekazanie zaawansowanej wiedzy o właściwościach materiałów biomedycznych
C-4Ukształtowanie umiejętności w zakresie doboru materiału biomedycznego do zastosowań
Treści programoweT-W-3Analiza warunków pracy urządzeń medycznych
T-W-4Dobór materiałów biomedycznych
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny, opis, objaśnienie lub wyjaśnienie
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: zadawanie pytań problemowych
S-2Ocena formująca: zaliczenie pisemne
S-3Ocena formująca: Sprawozdanie
S-4Ocena formująca: stawianie pytań problemowych podczas wykładu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi scharakteryzować warunki eksploatacji materiałów biomedycznych
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIM_2A_BMP/05_W03Posiada wiedzę z zakresu procesów wytwarzania materiałów biomedycznych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIM_2A_W04Ma wiedzę z zakresu nowoczesnych technologii wytwarzania i przetwarzania materiałów niezbędną do projektowania procesu technologicznego i/lub wyrobu
IM_2A_W05Ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach z zakresu inżynierii materiałowej niezbędną do zrozumienia zaawansowanych procesów technologicznych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W04ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W05ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów i pokrewnych dyscyplin naukowych
T2A_W06ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
Cel przedmiotuC-2Przekazanie zaawansowanej wiedzy z zakresu kształtowania właściwości materiałów biomedycznych
Treści programoweT-W-2procesy technologiczne wytwarzania materiałów biomedycznych
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny, opis, objaśnienie lub wyjaśnienie
M-2dyskusja dydaktyczna związana z wykładem
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: zaliczenie pisemne
S-4Ocena formująca: stawianie pytań problemowych podczas wykładu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student posiada wiedzę z zakresu procesów wytwarzania materiałów biomedycznych
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIM_2A_BMP/05_U01Potrafi dobrać materiał biomedyczny i proces technologiczny jego wytwarzania do warunków eksploatacji wyrobu
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIM_2A_U07Potrafi oceniać i porównać wyrób ze względu na zadane kryteria użytkowe z uwzględnieniem aspektów pozatechnicznych
IM_2A_U11Potrafi projektować wyrób z uwzględnieniem zadanych kryteriów użytkowych oraz z uwzględnieniem aspektów pozatechnicznych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T2A_U14potrafi dokonać wstępnej analizy ekonomicznej podejmowanych działali inżynierskich
T2A_U15potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
T2A_U16potrafi zaproponować ulepszenia (usprawnienia) istniejących rozwiązań technicznych
T2A_U17potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację złożonych zadań inżynierskich, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadań nietypowych, uwzględniając ich aspekty pozatechniczne
T2A_U18potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania zadania inżynierskiego, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów, w tym dostrzec ograniczenia tych metod i narzędzi; potrafi - stosując także koncepcyjnie nowe metody - rozwiązywać złożone zadania inżynierskie, charakterystyczne dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadania nietypowe oraz zadania zawierające komponent badawczy
T2A_U19potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją, uwzględniającą aspekty pozatechniczne - zaprojektować złożone urządzenie, obiekt, system lub proces, związane z zakresem studiowanego kierunku studiów, oraz zrealizować ten projekt - co najmniej w części - używając właściwych metod, technik i narzędzi, w tym przystosowując do tego celu istniejące lub opracowując nowe narzędzia
Cel przedmiotuC-1przekazanie zaawansowanej wiedzy z zakresu zjawisk zachodzacych na powierzchni w trakcie eksploatacji materiałów biomedycznych
C-2Przekazanie zaawansowanej wiedzy z zakresu kształtowania właściwości materiałów biomedycznych
C-4Ukształtowanie umiejętności w zakresie doboru materiału biomedycznego do zastosowań
Treści programoweT-W-3Analiza warunków pracy urządzeń medycznych
T-W-1Materiały biomedyczne (metalowe, polimerowe i ceramiczne)
T-W-4Dobór materiałów biomedycznych
T-W-2procesy technologiczne wytwarzania materiałów biomedycznych
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny, opis, objaśnienie lub wyjaśnienie
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: zadawanie pytań problemowych
S-2Ocena formująca: zaliczenie pisemne
S-3Ocena formująca: Sprawozdanie
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi dobrać materiał biomedyczny i proces technologiczny jego wytwarzania do warunków eksploatacji wyrobu
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaIM_2A_BMP/05_U02Potrafi scharakteryzować właściwości materiału biomedycznego przy pomocy wybranej metody, pisac wyniki badań i dokonać ich analizy
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIM_2A_U07Potrafi oceniać i porównać wyrób ze względu na zadane kryteria użytkowe z uwzględnieniem aspektów pozatechnicznych
IM_2A_U08Potrafi zaplanować oraz przeprowadzić symulację i pomiary właściwości materiałów i/lub procesów technologicznych i/lub wyrobów
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U07potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
T2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne
T2A_U10potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - integrować wiedzę z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów oraz zastosować podejście systemowe, uwzględniające także aspekty pozatechniczne
T2A_U11potrafi formułować i testować hipotezy związane z problemami inżynierskimi i prostymi problemami badawczymi
T2A_U12potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć (technik i technologii) w zakresie studiowanego kierunku studiów
T2A_U15potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
T2A_U16potrafi zaproponować ulepszenia (usprawnienia) istniejących rozwiązań technicznych
T2A_U17potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację złożonych zadań inżynierskich, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadań nietypowych, uwzględniając ich aspekty pozatechniczne
Cel przedmiotuC-3przekazanie zaawansowanej wiedzy o właściwościach materiałów biomedycznych
Treści programoweT-L-1badanie właściwości materiałów biomedycznych (właściwości mechaniczne, twardość, współczynnik tarcia, zużcie tribologiczne, zwilżalność, właściwości korozyjne)
T-L-2badanie mikrostrukturalne
Metody nauczaniaM-3ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: zadawanie pytań problemowych
S-2Ocena formująca: zaliczenie pisemne
S-3Ocena formująca: Sprawozdanie
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi scharakteryzować właściwości materiału biomedycznego przy pomocy wybranej metody, pisac wyniki badań i dokonać ich analizy
3,5
4,0
4,5
5,0