Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria Materiałów i Nanomateriałów (S2)
specjalność: Inżynieria materiałowa i nanotechnologia

Sylabus przedmiotu Inżynieria materiałowa w zastosowaniu do biomateriałów:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Inżynieria Materiałów i Nanomateriałów
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Inżynieria materiałowa w zastosowaniu do biomateriałów
Specjalność Inżynieria polimerów i biomateriałów
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Polimerów i Biomateriałów
Nauczyciel odpowiedzialny Mirosława El Fray <Miroslawa.ElFray@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
ćwiczenia audytoryjneA2 30 2,00,41zaliczenie
wykładyW2 15 1,00,59egzamin

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawy nauki o materiałach, fizyka i chemia polimerów

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z biomateriałami metalicznymi, ceramicznymi i polimerowymi stosowanymi jako materiały do celów medycznych.
C-2Ukształtowanie umiejętności z zakresu doboru materiałów do celów medycznych z grupy różnych materiałów poprzez ocenę ich właściwości pod kątem konkretnego zastosowania.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Obliczenia parametrów wytrzymałościowych i porównanie właściwości mechanicznych różnych biomateriałów5
T-A-2Analiza własciwości termicznych różnych biomateriałów5
T-A-3Obliczanie porowatości (otwartej, zamkniętej) struktur porowatych5
T-A-4Obliczanie szybkości reakcji sieciowania powłok fotoutwardzalnych5
T-A-5Tematy problemowe przygotowywane na podstawie literatury przez studentów na temat różnych biomateriałów10
30
wykłady
T-W-1Definicja nowoczesnych biomateriałów: charakterystyka materiałów metalowych, polimerowych i ceramicznych stosowanych w medycynie3
T-W-2Biomateriały metaliczne: charakterystyka biomateriałów metalicznych, skład chemiczny i struktura, właściwości metali stosowanych na implanty oraz instrumentarium medyczne, korozja implantów metalicznych, stopy z pamięcią kształtu3
T-W-3Materiały bioceramiczne; charakterystyka materiałów bioceramicznych, materiały ceramiczne resorbowalne w organizmie, biomateriały ceramiczne obojętne biologicznie, materiały ceramiczne z kontrolowaną reaktywnością w organizmie3
T-W-4Polimery: podstawowe właściwości polimerów stosowanych w medycynie i przykłady zastosowań3
T-W-5Procesy inżynierii powierzchnii stosowane w wytwarzaniu biomateriałów: struktura i właściwości warstw powierzchniowych w kształtowaniu biozgodności i biofunkcyjności biomateriałów. Przykłady modyfikacji warstwy wierzchniej implantów i instrumentarium chirurgicznego3
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Udział w zajęciach30
A-A-2Przygotowanie referatu12
A-A-3Konsultacje z prowadzącym3
A-A-4Zapoznanie z literaturą15
60
wykłady
A-W-1udział w zajęciach15
A-W-2Studia literaturowe z tematyki dotyczącej wykładu10
A-W-3konsultacje z prowadzącym3
A-W-4egzamin2
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład problemowy
M-2Wykład informacyjny
M-3Ćwiczenia przedmiotowe
M-4Objaśnienie lub wyjaśnienie

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: ocena ciągła
S-2Ocena formująca: pytanie otwarte i konwersacje
S-3Ocena podsumowująca: egzamin pisemny
S-4Ocena podsumowująca: sprawozdanie/prezentacja

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
IMiN_2A_D2-01_W01
Student definiuje podstawowe pojęcia związane z inżynierią materiałów metalicznych, ceramicznych i polimerowych w zastosowaniach medycznych.
IMiN_2A_W01, IMiN_2A_W04C-1T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-3, T-A-5, T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-4M-1, M-2, M-3, M-4S-1, S-3, S-2

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
IMiN_2A_D2-01_U01
Student dobiera różnego rodzaju biomateriały metaliczne, ceramiczne i polimerowe oraz zaproponować ich zastosowanie w technikach medycznych.
IMiN_2A_U01, IMiN_2A_U03C-1, C-2T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-3, T-A-5, T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-4M-1, M-2, M-3, M-4S-1, S-3, 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
IMiN_2A_D2-01_K01
Student pracuje w zespole, jest przygotowany do wykorzystywania oraz ustawicznego zdobywania wiedzy w dowolnym środowisku zawodowym związanym z inżynierią materiałową w zastosowaniach medycznych
IMiN_2A_K01, IMiN_2A_K02C-1, C-2T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-3, T-A-5, T-A-1, T-A-2, T-A-3M-1, M-2, M-3, M-4S-1, S-3, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IMiN_2A_D2-01_W01
Student definiuje podstawowe pojęcia związane z inżynierią materiałów metalicznych, ceramicznych i polimerowych w zastosowaniach medycznych.
2,0
3,0Student posiada ograniczoną wiedzę dotyczacą aspektów inżynierii materiałowej w odniesieniu do biomateriałów metalicznych, ceramicznych i polimerowych
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IMiN_2A_D2-01_U01
Student dobiera różnego rodzaju biomateriały metaliczne, ceramiczne i polimerowe oraz zaproponować ich zastosowanie w technikach medycznych.
2,0
3,0Student potrafi dobierać różnego rodzaju biomateriały metaliczne, ceramiczne i polimerowe do zastosowań medycznych kierując się ich właściwościami
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IMiN_2A_D2-01_K01
Student pracuje w zespole, jest przygotowany do wykorzystywania oraz ustawicznego zdobywania wiedzy w dowolnym środowisku zawodowym związanym z inżynierią materiałową w zastosowaniach medycznych
2,0
3,0Student wykazuje sie ograniczoną kreatywnością w zakresie stosowania wiedzy dotyczącej biomateriałów metalicznych, ceramicznych i polimerowych
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. J. Marciniak, Biomateriały, Wydawnictwo Politechniki sląskiej, Gliwice, 2002
  2. A. Ślósarczyk, Bioceramika hydroksyapatytowa, Polskie Towarzystwo Ceramiczne, Kraków, 1997
  3. Z. Święcki, Bioceramika dla ortopedii, IPPT, Warszawa, 1992
  4. R. Pampuch, S. Błażewicz, Nowe materiały węglowe w medycynie, PWN, Warszawa, 1989
  5. Z. Bojarski, H. Morawiec, Metale z pamięcią kształtu, PWN, Warszawa, 1989

Literatura dodatkowa

  1. Yiu-Wing Mai, Zhong-Zhen Yu, Polymer nanocomposites, Woodhead Pub.Lim, Cambridge, 2006

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Obliczenia parametrów wytrzymałościowych i porównanie właściwości mechanicznych różnych biomateriałów5
T-A-2Analiza własciwości termicznych różnych biomateriałów5
T-A-3Obliczanie porowatości (otwartej, zamkniętej) struktur porowatych5
T-A-4Obliczanie szybkości reakcji sieciowania powłok fotoutwardzalnych5
T-A-5Tematy problemowe przygotowywane na podstawie literatury przez studentów na temat różnych biomateriałów10
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Definicja nowoczesnych biomateriałów: charakterystyka materiałów metalowych, polimerowych i ceramicznych stosowanych w medycynie3
T-W-2Biomateriały metaliczne: charakterystyka biomateriałów metalicznych, skład chemiczny i struktura, właściwości metali stosowanych na implanty oraz instrumentarium medyczne, korozja implantów metalicznych, stopy z pamięcią kształtu3
T-W-3Materiały bioceramiczne; charakterystyka materiałów bioceramicznych, materiały ceramiczne resorbowalne w organizmie, biomateriały ceramiczne obojętne biologicznie, materiały ceramiczne z kontrolowaną reaktywnością w organizmie3
T-W-4Polimery: podstawowe właściwości polimerów stosowanych w medycynie i przykłady zastosowań3
T-W-5Procesy inżynierii powierzchnii stosowane w wytwarzaniu biomateriałów: struktura i właściwości warstw powierzchniowych w kształtowaniu biozgodności i biofunkcyjności biomateriałów. Przykłady modyfikacji warstwy wierzchniej implantów i instrumentarium chirurgicznego3
15

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Udział w zajęciach30
A-A-2Przygotowanie referatu12
A-A-3Konsultacje z prowadzącym3
A-A-4Zapoznanie z literaturą15
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1udział w zajęciach15
A-W-2Studia literaturowe z tematyki dotyczącej wykładu10
A-W-3konsultacje z prowadzącym3
A-W-4egzamin2
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIMiN_2A_D2-01_W01Student definiuje podstawowe pojęcia związane z inżynierią materiałów metalicznych, ceramicznych i polimerowych w zastosowaniach medycznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIMiN_2A_W01posiada pogłębioną wiedzę w zakresie procesów technologicznych, obejmującą odpowiedni dobór materiałów, surowców, metod, technik, aparatury i urządzeń do realizacji procesów produkcji i wytwarzania oraz metod charakteryzowania surowców i otrzymanych materiałów
IMiN_2A_W04posiada pogłębioną wiedzę o najnowszych technologiach chemicznych i materiałowych, zna aktualne trendy rozwoju technologii materiałów, biomateriałów i nanomateriałów oraz możliwości jej zastosowania w wybranych obszarach nauki i techniki
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z biomateriałami metalicznymi, ceramicznymi i polimerowymi stosowanymi jako materiały do celów medycznych.
Treści programoweT-W-1Definicja nowoczesnych biomateriałów: charakterystyka materiałów metalowych, polimerowych i ceramicznych stosowanych w medycynie
T-W-2Biomateriały metaliczne: charakterystyka biomateriałów metalicznych, skład chemiczny i struktura, właściwości metali stosowanych na implanty oraz instrumentarium medyczne, korozja implantów metalicznych, stopy z pamięcią kształtu
T-W-4Polimery: podstawowe właściwości polimerów stosowanych w medycynie i przykłady zastosowań
T-W-5Procesy inżynierii powierzchnii stosowane w wytwarzaniu biomateriałów: struktura i właściwości warstw powierzchniowych w kształtowaniu biozgodności i biofunkcyjności biomateriałów. Przykłady modyfikacji warstwy wierzchniej implantów i instrumentarium chirurgicznego
T-W-3Materiały bioceramiczne; charakterystyka materiałów bioceramicznych, materiały ceramiczne resorbowalne w organizmie, biomateriały ceramiczne obojętne biologicznie, materiały ceramiczne z kontrolowaną reaktywnością w organizmie
T-A-5Tematy problemowe przygotowywane na podstawie literatury przez studentów na temat różnych biomateriałów
T-A-1Obliczenia parametrów wytrzymałościowych i porównanie właściwości mechanicznych różnych biomateriałów
T-A-2Analiza własciwości termicznych różnych biomateriałów
T-A-3Obliczanie porowatości (otwartej, zamkniętej) struktur porowatych
T-A-4Obliczanie szybkości reakcji sieciowania powłok fotoutwardzalnych
Metody nauczaniaM-1Wykład problemowy
M-2Wykład informacyjny
M-3Ćwiczenia przedmiotowe
M-4Objaśnienie lub wyjaśnienie
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocena ciągła
S-3Ocena podsumowująca: egzamin pisemny
S-2Ocena formująca: pytanie otwarte i konwersacje
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student posiada ograniczoną wiedzę dotyczacą aspektów inżynierii materiałowej w odniesieniu do biomateriałów metalicznych, ceramicznych i polimerowych
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIMiN_2A_D2-01_U01Student dobiera różnego rodzaju biomateriały metaliczne, ceramiczne i polimerowe oraz zaproponować ich zastosowanie w technikach medycznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIMiN_2A_U01potrafi wykorzystać pogłębioną wiedzę w zakresie procesów produkcji materiałów/nanomateriałów, obejmującą odpowiedni dobór surowców, metod, technik, aparatury i urządzeń do ich realizacji oraz potrafi zastosować metody charakteryzowania surowców i otrzymanych produktów
IMiN_2A_U03potrafi wykorzystać pogłębioną wiedzę o najnowszych technologiach materiałów i nanomateriałów, zna aktualne ich trendy rozwoju i potrafi wskazać możliwości ich zastosowania w wybranych obszarach nauki i techniki
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z biomateriałami metalicznymi, ceramicznymi i polimerowymi stosowanymi jako materiały do celów medycznych.
C-2Ukształtowanie umiejętności z zakresu doboru materiałów do celów medycznych z grupy różnych materiałów poprzez ocenę ich właściwości pod kątem konkretnego zastosowania.
Treści programoweT-W-1Definicja nowoczesnych biomateriałów: charakterystyka materiałów metalowych, polimerowych i ceramicznych stosowanych w medycynie
T-W-2Biomateriały metaliczne: charakterystyka biomateriałów metalicznych, skład chemiczny i struktura, właściwości metali stosowanych na implanty oraz instrumentarium medyczne, korozja implantów metalicznych, stopy z pamięcią kształtu
T-W-4Polimery: podstawowe właściwości polimerów stosowanych w medycynie i przykłady zastosowań
T-W-5Procesy inżynierii powierzchnii stosowane w wytwarzaniu biomateriałów: struktura i właściwości warstw powierzchniowych w kształtowaniu biozgodności i biofunkcyjności biomateriałów. Przykłady modyfikacji warstwy wierzchniej implantów i instrumentarium chirurgicznego
T-W-3Materiały bioceramiczne; charakterystyka materiałów bioceramicznych, materiały ceramiczne resorbowalne w organizmie, biomateriały ceramiczne obojętne biologicznie, materiały ceramiczne z kontrolowaną reaktywnością w organizmie
T-A-5Tematy problemowe przygotowywane na podstawie literatury przez studentów na temat różnych biomateriałów
T-A-1Obliczenia parametrów wytrzymałościowych i porównanie właściwości mechanicznych różnych biomateriałów
T-A-2Analiza własciwości termicznych różnych biomateriałów
T-A-3Obliczanie porowatości (otwartej, zamkniętej) struktur porowatych
T-A-4Obliczanie szybkości reakcji sieciowania powłok fotoutwardzalnych
Metody nauczaniaM-1Wykład problemowy
M-2Wykład informacyjny
M-3Ćwiczenia przedmiotowe
M-4Objaśnienie lub wyjaśnienie
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocena ciągła
S-3Ocena podsumowująca: egzamin pisemny
S-2Ocena formująca: pytanie otwarte i konwersacje
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi dobierać różnego rodzaju biomateriały metaliczne, ceramiczne i polimerowe do zastosowań medycznych kierując się ich właściwościami
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIMiN_2A_D2-01_K01Student pracuje w zespole, jest przygotowany do wykorzystywania oraz ustawicznego zdobywania wiedzy w dowolnym środowisku zawodowym związanym z inżynierią materiałową w zastosowaniach medycznych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIMiN_2A_K01jest gotowy do krytycznej oceny posiadanej wiedzy i odbieranych treści oraz do stałego poszerzania wiedzy, w tym do samodzielnego jej uzupełniania
IMiN_2A_K02ma świadomość znaczenia wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych oraz jest gotowy do zasięgania opinii ekspertów w przypadku trudności z samodzielnym rozwiązaniem problemu.
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z biomateriałami metalicznymi, ceramicznymi i polimerowymi stosowanymi jako materiały do celów medycznych.
C-2Ukształtowanie umiejętności z zakresu doboru materiałów do celów medycznych z grupy różnych materiałów poprzez ocenę ich właściwości pod kątem konkretnego zastosowania.
Treści programoweT-W-1Definicja nowoczesnych biomateriałów: charakterystyka materiałów metalowych, polimerowych i ceramicznych stosowanych w medycynie
T-W-2Biomateriały metaliczne: charakterystyka biomateriałów metalicznych, skład chemiczny i struktura, właściwości metali stosowanych na implanty oraz instrumentarium medyczne, korozja implantów metalicznych, stopy z pamięcią kształtu
T-W-4Polimery: podstawowe właściwości polimerów stosowanych w medycynie i przykłady zastosowań
T-W-5Procesy inżynierii powierzchnii stosowane w wytwarzaniu biomateriałów: struktura i właściwości warstw powierzchniowych w kształtowaniu biozgodności i biofunkcyjności biomateriałów. Przykłady modyfikacji warstwy wierzchniej implantów i instrumentarium chirurgicznego
T-W-3Materiały bioceramiczne; charakterystyka materiałów bioceramicznych, materiały ceramiczne resorbowalne w organizmie, biomateriały ceramiczne obojętne biologicznie, materiały ceramiczne z kontrolowaną reaktywnością w organizmie
T-A-5Tematy problemowe przygotowywane na podstawie literatury przez studentów na temat różnych biomateriałów
T-A-1Obliczenia parametrów wytrzymałościowych i porównanie właściwości mechanicznych różnych biomateriałów
T-A-2Analiza własciwości termicznych różnych biomateriałów
T-A-3Obliczanie porowatości (otwartej, zamkniętej) struktur porowatych
Metody nauczaniaM-1Wykład problemowy
M-2Wykład informacyjny
M-3Ćwiczenia przedmiotowe
M-4Objaśnienie lub wyjaśnienie
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocena ciągła
S-3Ocena podsumowująca: egzamin pisemny
S-2Ocena formująca: pytanie otwarte i konwersacje
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student wykazuje sie ograniczoną kreatywnością w zakresie stosowania wiedzy dotyczącej biomateriałów metalicznych, ceramicznych i polimerowych
3,5
4,0
4,5
5,0