| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Humán és állati anyagok biomechanikája | |||
|
Biomechanics of biomaterials
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEMINMHB | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 2 | 2 | 0 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | önálló | - | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | félévközi érdemjegy | |||
| Tantárgy kreditértéke | 5 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Kiss Rita Mária | ||
| beosztása: | egyetemi tanár | |||
| elérhetősége: | rikiss@mail.bme.hu | |||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék | |||
| http://www.mogi.bme.hu/ | ||||
| Tantárgy weblapja | http://www.mogi.bme.hu/tantargyak/BMEGEMINMHB | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | magyar | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | kötelezően választható | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | nincs | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | BMEGEMIMMBA | |||
Célkitűzés
A tantárgy célja, hogy átfogó ismereteket adjon a biológiai anyagok (csontok, érfal, inak stb.) biomechanikai vizsgálati módszereiről. A tárgy kitér a biológiai anyagok vizsgálata során alkalmazott mechanikai anyagmodellek ismertetése mellett az egyes anyagok kísérletes vizsgálati módszereire és modellezési lehetőségeire is. Cél, hogy a tárgyat teljesítő hallgatóknak biztos alapot adjon a későbbi biomechanikai feladatok során.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Alapismeretekkel rendelkezik a csontok, inak és az érfal anatómiai felépítéséről, alkotó elemeiről. Tisztában van a végeselem módszer matematikai alapjaival. Különbséget tesz a biológiai anyagok viselkedését leíró anyagmodellek között. Tájékozott a reológiai anyagmodellek és az anizotrop anyagi viselkedés leírása terén. Ismeri a csont alapvető mechanikai tulajdonságait. Tájékozott a csont biomechanikai vizsgálatának mérési módszerei terén. Rendelkezik az érfal alapvető mechanikai tulajdonságainak ismeretével. Tájékozott az érfal biomechanikai vizsgálatának mérési módszerei terén. Tisztában van a biomechanikai mérések munkavédelmi és etikai vonatkozásaival. Átfogó ismeretekkel rendelkezik a biológiai anyagok modellezési lehetőségeiről.
Képesség
Képes kísérleti adatsorokból mechanikai anyagmodellek paramétereinek meghatározására. Képes elsajátítani a szükséges anatómiai és élettani szakkifejezéseket. CT vagy MR felvételek alapján érfalszegmentálást végez. Különböző módszerekkel meghatározza a vektorhalmaz másodrendű váztenzorát. Fejleszti ismereteit a humán minták kezelésével kapcsolatosan. Kiszámítja az ortotróp anyagok merevségi mátrixának elemeit. Különbséget tesz a szivacsos csont szerkezeti és mechanikai anizotrópiája között. Értelmezi a csont terheléstől függő szerkezeti átalakulásait és azok matematikai leírási módszereit. Képalkotó eljárások adatállományának felhasználásával elkészíti a végeselemes modellt. Fejleszti ismereteit a nemlineáris végeselem alapú számítások során.
Attitűd
Munkáját, eredményeit és következtetéseit folyamatosan ellenőrzi. Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti a biomechanikával kapcsolatos tudását. Nyitott az információtechnológiai eszközök használatára. Törekszik a mechanika újszerű elméleteinekmegismerésére és használatára. Fejleszti a pontos és hibamentes feladatmegoldást, a mérnöki precizitást és szabatosságot szolgáló képességeit.
Önállóság és felelősség
Együttműködik az ismeretek bővítése során az oktatóval és hallgatótársaival. Elfogadja a megalapozott szakmai és egyéb kritikai észrevételeket. Egyes helyzetekben – csapat részeként – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában. Ismeretei birtokában, elemzései alapján felelős, megalapozott döntést hoz. Felelősséget érez az energetika, az energiagazdálkodás problémái, valamint a fenntartható környezethasználat, továbbá a jelen és a jövő nemzedékei iránt.
Oktatási módszertan
A tantárgy elméleti és gyakorlati kurzusokból áll, melyek kimérete azonos. Az előadáson közölt elméleti anyagok megértését segítik a gyakorlatokon megoldott numerikus mintapéldák. Az elméleti kurzusokon kivetített animációk és mintapéldák segítik a tananyag elsajátítását. Az előadásokon és gyakorlatokon felhasznált anyagokat a hallgatók letölthetik. A félév során több kisebb kötelező házi feladat biztosítja a hallgatóknak az elméleti tudás elmélyítését és a problémamegoldó képesség fejlesztését. A félév során rendszeres konzultációkat biztosítunk.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
G.A. Holzapfel. Nonlinear solid mechanics. Wiley. 2000. ISBN: 978-0-471-82319-3.
Bronzino J.D.: The Biomedical Engineering Handbook, CRC Press Inc., USA (1995). ISBN: 978-1-439-82533-4.
Cowin S. C.: Bone Mechanics Handbook, CRC Press, USA (2001). ISBN: 978-0-849-39117-0.
Jegyzet
A tantárgyhoz az adatlap kitöltése során még nem áll rendelkezésre jegyzet, annak legkorábbi megjelenési ideje 2020.
Online elérhető tanulástámogató anyag
http://www.mogi.bme.hu/tantargyak/BMEGEMINMBH
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2019. szeptember 1. |
| Hatályosság vége: | 2025. július 15. |
Általános szabályok
A tanulási eredmények értékelése hat évközi írásbeli teljesítménymérés (négy rész- és két összegző tanulmányi teljesítményértékelés) alapján történik. Az összegző tanulmányi teljesítményértékelés: a tantárgy és tudás, képesség típusú kompetenciaelemeinek komplex, írásos értékelési módja zárthelyi dolgozat formájában, a dolgozat egyrészt a megszerzett ismeretek alkalmazására fókuszál, így a problémafelismerést és -megoldást helyezi a középpontba, azaz gyakorlati (számítási) feladatokat kell megoldani, másrészt a szükséges lexikális ismereteket kéri számon a teljesítményértékelés során, a rendelkezésre álló munkaidő 90 perc. A részteljesítmény értékelés (házi feladat): a tantárgy tudás, képesség, attitűd, valamint önállóság és felelősség típusú kompetenciaelemeinek komplex értékelési módja, melynek megjelenési formája az egyénileg készített házi feladat.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
| 1. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | összegző (szummatív) értékelés | |
| Darabszáma: | 2 | |
| Célja, leírása: | Az összegző értékelések együttesen vizsgálják és mérik fel a hallgatók tudás és képesség típusú kompetenciákkal meghatározott tanulási eredményeit. Ennek megfelelően az egyes összegző értékelések a kijelölt elméleti ismeretanyag elsajátítottságát, valamint a gyakorlaton szerzett ismeretek meglétét és képességek alkalmazását mérik fel. Egy-egy összegző értékelés 70%-ban az elméleti ismeretekre, 30%-ban az alkalmazói készségekre fókuszál. Teljesítésükre a tanulmányi teljesítményértékelési tervben meghatározott időpontban, előreláthatólag a 8. és 14. oktatási héten kerül sor. A két összegző teljesítményértékelésen egyenként 100-100 pont szerezhető. | |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, egyszerű | |
| Darabszáma: | 4 | |
| Célja, leírása: | A részteljesítmény értékelés alapvető célja az attitűd, valamint az autonómia és felelősség kompetenciacsoportba tartozó tanulási eredmények meglétének vizsgálata. Ennek módja négy darab egyénileg készítendő házi feladat dokumentáció elkészítése. A feladatok témája a kiadás előtt elmondott anyagrészekre alapozott. Az elkészített házi feladat tartalmi és formai követelményeit, értékelési elveit a feladatkiírás egyértelműen tartalmazza. Egy feladattal legfeljebb 25 pont szerezhető. | |
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A tárgyhoz nem tartozik vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya a minősítésben, aláírás megadásában
| Azonosítója | Részarány |
|---|---|
| 1. Évközi teljesítményértékelés | 67 % |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | 33 % |
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
A tárgyhoz nem tartozik vizsgaelem.
Érdemjegy megállapítása
| Érdemjegy | ECTS minősítés | Teljesítmény %-ban kifejezve |
|---|---|---|
| jeles (5) | Excellent [A] | 90 % felett |
| jeles (5) | Very Good [B] | 80 % - 90 % |
| jó (4) | Good [C] | 70 % - 80 % |
| közepes (3) | Satisfactory [D] | 60 % - 70 % |
| elégséges (2) | Pass [E] | 50 % - 60 % |
| elégtelen (1) | Fail [F] | 50 % 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 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.
| Évközi összegző teljesítményértékelések egyenként eredményesen teljesítendők-e? | ||
| igen | ||
| Beadott és elfogadott részteljesítmény értékelés a jobb eredmény elérése érdekében a pótlási időszak végéig ismételten benyújtható-e? | ||
| igen | ||
| Összegző teljesítményértékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| az összegző (szummatív) teljesítményértékelések egyenként javíthatók, illetve ismételhetők | ||
| Összegző teljesítményértékelés ismétlő-javítási lehetősége engedélyezett-e, ha igen, milyen formában: | ||
| az ismétlő-javítás teljesítményértékelésenként egyenként lehetséges | ||
| 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 | ||
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
| Tevékenység | óra / félév |
|---|---|
| részvétel a kontakt tanórákon | 56 |
| félévközi készülés a gyakorlatokra | 14 |
| felkészülés az összegző teljesítményértékelésekre | 32 |
| részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 16 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 32 |
| összesen | 150 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2019. szeptember 1. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2025. július 15. |
Elsődleges szak
A tantárgy elsődleges (fő) szakja, amelyen meghirdetésre kerül és amelyhez a kompetenciák kapcsolódnak:
Minden mesterszakon közös
Kapcsolódás a KKK rendelet céljához és (szakos) kompenetciáihoz
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
- Ismeri szakterülete általános és specifikus jellemzőit, határait, legfontosabb fejlődési irányait, a szakterület kapcsolódását a rokon szakterületekhez.
Képesség
- Feladatai ellátása során együttműködik a kapcsolódó szakterületek képviselőivel.
Attitűd
- Hitelesen közvetíti szakmája összefoglaló és részletezett problémaköreit.
Önállóság és felelősség
- Bekapcsolódik kutatási és fejlesztési projektekbe, a projektcsoportban a cél elérése érdekében autonóm módon, a csoport többi tagjával együttműködve mozgósítja elméleti és gyakorlati tudását, képességeit.
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 |