| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Biomechatronika | |||
|
Biomechatronics
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEMIBMBM | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 2 | 0 | 2 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | - | kapcsolt | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | vizsga | |||
| Tantárgy kreditértéke | 4 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Kiss Rita Mária | ||
| beosztása: | egyetemi tanár | |||
| elérhetősége: | rita.kiss@mogi.bme.hu | |||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék | |||
| https://www.mogi.bme.hu | ||||
| Tantárgy weblapja | https://www.mogi.bme.hu/tantargyak/BMEGEMIBMBM | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | magyar | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | kötelező | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | BMEGEMIBMBE | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | BMEGEMIAMBM | |||
Célkitűzés
A tantárgya célja, hogy bemutassa a hallgatóknak a mechanikát, elektronikát és informatikát integráló mechatronikát a biológiával összekapcsoló interdiszciplináris tudományág biomimemtika szegmensét.A tantárgy keretén belül a a hallgatók áttekintést kapnak a biológiailag inspirált tervezés alapkoncepciójáról, menetéről, a biológiailag inspirált érzékelőről, robotokról, anyagokról, a kültatkaró, a mozgás, a levegőárámalás és kapaszkodás biomeimetikai felhasználási területeiről.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Ismeri a biológiailag inspirált tervezés alapkoncepcióját, menetét és ismérveit. Összefoglalja a humán és állati érzékelők anatómiáját és biofizikáját. Azonosítja a biológiailag inspirált érzékelők típusait, felépítését, felhasználhatóságát. Érti a biokompatibilitás feltételrendszerét és azok osztályozási karakterét. Összekapcsolja a biológia anyagok felépítését és mechanikai tulajdonságait. Tisztában van a biológiailag inspirált anyagok alapkoncepciójával, speciális anyagok tulajdonságaival, felhasználási területeteivel. Összegyűjti a humán és állati mozgásokat azok biofizikai háttére alapján. Rendszerezi az állati és humán mozgásformák mérési módszereit. Érti az állati és humán mozgások biomimatikai alkalmazhatóságát. Rendszerbe foglalja a biomimatika korlátatait, okait, megoldási módszereit.
Képesség
Alkalmazza a biomechatronika rendszerek készítéséhez az anatómia, biofizkai, biológiai ismereteit. Leírja a különböző biomechatronikai rendszereket koncepcionálisan és részletesen. Különbséget tesz a biomechatronikai rendszerek modellezési módszerei között. Elemzi a biomechatronika rendszereket több szempont alapján. Elkészíti különböző biomechatronikai tervezési koncepciókat. Megoldja az adott biomechatronikai feladatot és problémát a legmegfelelőbb módszerrel és eljárással. Informatikai ismereteinek birtokában kiválasztja az összetett, nagy számításigényű feladatok megoldási módszerét. Megválasztja a biomimatika speciális felhasználási területeit. Azonosítja az egyszerűbb biomechatronikai problémákat, azok megoldásához szükséges elvi és gyakorlati módszereket. Képes gondolatait rendezett formában szóban és írásban kifejezni.
Attitűd
Az ismeretei az oktatóval és hallgató társaival közösen bővíti. Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti tudását a biomechatronika különböző területein. Nyitott az információtechnológiai eszközök használatára. Törekszik a biomechatonikai problémamegoldáshoz szükséges eszközrendszer megismerésére és rutinszerű használatára. Törekszik a pontos és hibamentes feladatmegoldásra. Törekszik az energiahatékonyság és környezettudatosság elvére a biomechatronikai feladatok megoldásában.
Önállóság és felelősség
Önállóan végzi a biomechatronikai feladatok és problémák végiggondolását és adott források alapján azok megoldását. Elfogadja a megalapozott szakmai és egyéb kritikai észrevételeket. Egyes helyzetekben – csapat részeként – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában. Értékeli a mérési módszereket és a különböző mérési eredményeket. Elkötelezett a rendszerelvű gondolkodás és problémamegoldás elvei és módszerei iránt.
Oktatási módszertan
A tantárgy oktatása során elválik egymástól az előadás és laboratórium, mind tartalmában, mind pedig módszertanában. Az előadások alapvetően a frontális oktatás technikáját alkalmazva ismertetik meg a hallgatókkal a tudás kompetenciaelemek által meghatározott információkkal. Az előadásokhoz előzetesen közzétett diasorok tartoznak, így a hallgatók azokat az előadáson saját jegyzeteikkel ki tudják egészíteni. Az előadások az főbb (on-line) elérhető írásos tananyagok egymást kiegészítik, külön-külön nem elegendőek a megfelelő felkészültség eléréséhez. A laboratóriumi foglalkozások az előadásoktól eltérő tematikával és a tükrözött osztályterem módszerével segítik elő az ismeretek alkalmazását és készségszintű elsajátítását. A csoportmunka-készségek fejlesztését szolgálja a csoportosan is elkészíthető házi feladat (projekt), melyhez prezentáció is tartozik.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
Chris Jenkins: Bio-Inspired Engineering. Momentum Press LLC New York, 2012, ISBN 9781606502235
Werner Nachtigall: Bionik - Grundlagen und Beispiele für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Springer. 2002 ISBN 9783642623998
Raymond Tong: Biomechatronics in Medicine and Healthcare, Pan Stanford Publishing Pte Ltd, 2011, ISBN 9789814241618
Jegyzet
Online elérhető tanulástámogató anyag
https://www.mogi.bme.hu/tantargyak/BMEGEMIBMBM
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2020. szeptember 2. |
| Hatályosság vége: | 2025. július 15. |
Általános szabályok
A tanulási eredmények értékelése két részteljesítmény értékelésen (házi feladat) és írásbeli teljesítményértékelésen (vizsga - V) történik. A részteljesítmény: a tantárgy képesség típusú kompetenciaelemeinek komplex, írásos értékelési módja házi feladat formájában. Az első házi feladat a megszerzett ismeretek alkalmazására fókuszál, esszé formájában kéri számon a biomechatronika alkalmazhatóságát egy-egy példa bemutatásán. A második házi feladat a laboratóriumi feladatokhoz szükséges lexikális ismereteken alapuló példamegoldás. Az írásbeli teljesítmény értékelés vizsga: a tantárgy és a tudás típusú kompetenciaelemeinek komplex, írásos értékelési módja zárthelyi dolgozat formájában, a dolgozat egyrészt a megszerzett elméleti ismeretekre fókuszál, azaz a szükséges lexikális ismereteket kéri számon. Másrészt azok alkalmazására, azaz a problémafelismerésre és -megoldásra fókuszál. A rendelkezésre álló munkaidő 90 perc.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
| 1. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, egyszerű | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A házi feladat a tantárgy képesség típusú kompetenciaelemeinek komplex, írásos értékelési módja házi feladat formájában. A feladat alapvetően a megszerzett ismeretek elméletére fókuszál, így problémák elméleti hátterét helyezi a középpontba. Esszé formájában egy biomechatronikai elven működő eszközt, folyamatot kell bemutatni, kiemelve a biomimetikai elveket, a természeten alapuló tervezés. A feladat legkésőbb az 5. oktatási héten kerül kiadásra, míg beadása a 14. oktatási héten történik. A teljesítményértékeléseken 25 pont szerezhető. Az eredményes teljesítéshez legalább 10 pontot kell elérni. Az aláírás megszerzésének feltétele a teljesítményértékelés sikeres teljesítése. | |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, egyszerű | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A házi feladat tantárgy a képesség típusú kompetenciaelemeinek komplex, írásos értékelési módja házi feladat formájában. A feladat alapvetően a megszerzett ismeretek gyakorlati hasznosítására, és alkalmazására fókuszál, így problémák gyakorlati alkalmazhatságát helyezi a középpontba. A laboratóriumi foglalkozáson megismert feldolgozási módszereket kell egy-egy biomechatronikai feladaton alkalmazni. A feladat legkésőbb az 5. oktatási héten kerül kiadásra, míg beadása a 14. oktatási héten történik. A teljesítményértékeléseken 24 pont szerezhető. Az eredményes teljesítéshez legalább 10 pontot kell elérni. Az aláírás megszerzésének feltétele a teljesítményértékelés sikeres teljesítése. | |
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A vizsga elemei:
| Írásbeli részvizsga | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | Az írásbeli vizsga a tantárgy és tudás, képesség típusú kompetenciaelemeinek komplex, írásos értékelési módja zárthelyi dolgozat formájában, a dolgozat alapvetően a megszerzett ismeretek elméletére fókuszál, így problémák elméleti hátterét helyezi a középpontba, az értékelés alapjául szolgáló tananyagrészt a tantárgy előadója határozza meg, a rendelkezésre álló munkaidő 90 perc. Az írásbeli vizsgán 51 pont szerezhető. | |
| Évközi eredmények beszámítása | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | Az évközi eredmények beszámítása csak a 2020. május 1. után szerzett eredmények vehetők figyelembe. A szorgalmi időszakban végzett összegző értékelés eredménye a vizsga kötelező eleme, amelyet maximálisan 49%-osan lehet figyelembe venni. A 20 pont alatti teljesítés esetén a vizsgajegy automatikusan elégtelen. A évközi összegző értékelés nem elegendő a vizsgajegy teljesítéséhez, az írásbeli részvizsga kötelező. | |
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya a minősítésben, aláírás megadásában
| Azonosítója | Részarány |
|---|---|
| 1. Évközi teljesítményértékelés | 51 % |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | 49 % |
Az aláírás megadásának feltétele, hogy az évközi teljesítményértékeléseken szerezhető pontszám legalább 40 %-át elérje.
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
| Típusa: | Részarány |
|---|---|
| Írásbeli részvizsga | 51 % |
| Évközi eredmények beszámítása | 49 % |
Érdemjegy megállapítása
| Érdemjegy | ECTS minősítés | Teljesítmény %-ban kifejezve |
|---|---|---|
| jeles (5) | Excellent [A] | 90 % felett |
| jeles (5) | Very Good [B] | 85 % - 90 % |
| jó (4) | Good [C] | 70 % - 85 % |
| közepes (3) | Satisfactory [D] | 55 % - 70 % |
| elégséges (2) | Pass [E] | 40 % - 55 % |
| elégtelen (1) | Fail [F] | 40 % alatt |
Az egyes érdemjegyeknél megadott alsó határérték már az adott érdemjegyhez tartozik.
Jelenléti és részvételi követelmények
Az előadások legalább 70 %-án (lefelé kerekítve) jelen kell lenni.
A laboratóriumi gyakorlatok legalább 70 %-án (lefelé kerekítve) tevőlegesen részt kell venni.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
A javításra, ismétlésre és pótlásra vonatkozó különös szabályokat a TVSz általános szabályaival együttesen kell értelmezni és alkalmazni.
| Beadott és elfogadott részteljesítmény értékelés a jobb eredmény elérése érdekében a pótlási időszak végéig ismételten benyújtható-e? | ||
| igen | ||
| Korábbi eredmény figyelembevétele javítás, ismétlés-javítás esetén: | ||
| több eredmény közül a hallgató számára kedvezőbbet kell figyelembe venni | ||
| Részteljesítmény értékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| a részteljesítmény értékelés egy alkalommal javítható, illetve ismételhető (ide értve a késedelmes benyújtást is) a pótlási időszak végéig | ||
| El nem végzett laboratóriumi gyakorlatok teljesítése: | ||
| az el nem végzett laborgyakorlatok a szorgalmi időszakban kijelölt pótlási alkalommal elvégezhetők, de ez nem kötelező | ||
| Hibásan (pl. jegyzőkönyvhiba) teljesített laboratóriumi gyakorlatok ismétlése: | ||
| a hibásan (pl. jegyzőkönyvhiba) teljesített laborgyakorlat a hibás rész kijavított formában történő benyújtásával teljesíthető | ||
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
| Tevékenység | óra / félév |
|---|---|
| részvétel a kontakt tanórákon | 56 |
| felkészülés a laboratóriumi gyakorlati foglalkozásokra | 14 |
| részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 8 |
| vizsgafelkészülés | 28 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 14 |
| összesen | 120 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2024. február 1. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2025. július 15. |
Elsődleges szak
A tantárgy elsődleges (fő) szakja, amelyen meghirdetésre kerül és amelyhez a kompetenciák kapcsolódnak:
Mechatronikai mérnöki
Kapcsolódás a KKK rendelet céljához és (szakos) kompenetciáihoz
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
- Összefüggéseiben ismeri és alkalmazza a mechatronikai mérnöki szakmához kötött természettudományos és műszaki elméleti ismereteket és ok-okozati összefüggéseket.
- Elméleti és gyakorlati felkészültsége, módszertani és gyakorlati ismeretei alapján ért a gépészetet az elektronikával, elektrotechnikával és számítógépes irányítással szinergikusan integrált berendezések, folyamatok és rendszerek tervezéséhez, gyártásához, modellezéséhez, üzemeltetéséhez és irányításához.
- Ismeri a műszaki dokumentáció készítésének szabályait és eszközeit.
Képesség
- Képes rendszerszemléletű, folyamatorientált, elméletileg megalapozott gondolkodásmód alapján komplex mechatronikai rendszerek globális tervezésére.
- Képes eredeti ötletekkel gazdagítani a szakterület tudásbázisát.
- Képes a mechatronikai rendszerek, technológiák és folyamatok minőségbiztosítására, méréstechnikai és folyamatszabályozási feladatatok elméleti megfogalmazására és gyakorlati megoldására.
Attitűd
- Törekszik arra, hogy a munkáját rendszerszemléletű és folyamatorientált gondolkodásmód alapján komplex megközelítésben végezze.
- Elkötelezett a magas színvonalú, minőségi munkavégzés iránt és törekszik e szemléletet munkatársai felé is közvetíteni.
- Szakmai munkájában megfelel a minőségügy, a fogyasztóvédelem, a termékfelelősség követelményeinek.
Önállóság és felelősség
- Értékeli beosztottjai munkáját, kritikai észrevételeinek megosztásával elősegíti szakmai fejlődésüket.
- Szakmai problémák megoldása során önállóan és kezdeményezően lép fel.
- Munkatársait és beosztottjait felelős és etikus szakmagyakorlásra neveli.
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
|
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
nincs |
|
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
nincs |