KARTA PRZEDMIOTU. 1. NAZWA PRZEDMIOTU: Biomechanika KOD WF/I/st/14

Transkrypt

1 KARTA PRZEDMIOTU 1. NAZWA PRZEDMIOTU: Biomechanika KOD WF/I/st/14 2. KIERUNEK: Wychowanie fizyczne 3. POZIOM STUDIÓW 1 : I stopień studia stacjonarne 4. ROK/ SEMESTR STUDIÓW: II rok/iii semestr 5. LICZBA PUNKTÓW ECTS: 3 6. LICZBA GODZIN: 15/30 7. TYP PRZEDMIOTU 2 : obowiązkowy 8. JĘZYK WYKŁADOWY: polski 9. FORMA REALIZACJI PRZEDMIOTU 3 : y/ 10. WYMAGANIA WSTĘPNE I DODATKOWE (np. przedmioty poprzedzające): Podstawowa wiedza z anatomii w zakresie budowy układu mięśniowo-szkieletowego oraz układu nerwowego człowieka, sprawne posługiwanie się komputerem osobistym. 1 Stacjonarny, niestacjonarny, e-learning 2 Obowiązkowy, fakultatywny. 3 Wykłady,, laboratoria, projekty, warsztaty, samodzielne prowadzenie zajęć przez studenta.

2 11. CEL PRZEDMIOTU: Przekazanie wiedzy studentowi w zakresie: pojęć i zasad mechaniki klasycznej umożliwiających opis i analizę zjawisk związanych z działaniem układu ruchu człowieka i z ruchem przyborów sportowych; sposobów modelowania i optymalizowania wybranych czynności motorycznych człowieka; umiejętności obiektywnej oceny potencjału motorycznego człowieka oraz analizy techniki ruchu w wybranych konkurencjach sportowych; działania i umiejętności obsługi aparatury kontrolno - pomiarowej. 12. PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA 4. Zna mechaniczne prawa jakim podlega organizm w trakcie ruchu i spoczynku. Rozumie znaczenie koordynacji w działaniu układów organizmu człowieka podczas wykonywania podstawowych czynności ruchowych. P_W02. Zna podstawowe zasady modelowania ruchu człowieka. Rozumie potrzebę optymalizowania czynności ruchowych w kontekście rywalizacji sportowej i w celu zapobiegania potencjalnym kontuzjom. P_W03. Zna biomechaniczne metody pomiarowe oceniające sprawność fizyczną osób w różnym wieku. P_U01. Umie wyjaśnić przyczyny oraz naturę ruchów ciała człowieka i jego segmentów oraz ruchu przyborów sportowych. P_U02. Potrafi zastosować odpowiednie testy i metody pomiarowe do oceny sprawności fizycznej. Potrafi interpretować uzyskane wyniki. P_U03. Potrafi zastosować zdobytą wiedzę w celu optymalizowania obciążeń wewnętrznych i Odniesienie do kierunkowych efektów kształcenia (symbol) K_W01 K_W02 K_W10 K_W10 K_W04 K_U01 K_U02 K_U11 Odniesienie do obszarowych efektów kształcenia i standardów kształcenia nauczycieli (symbol) M1_W01 M1_W02 SN_Wa M1_W01 M1_W02 M1_W07 M1_W01 M1_W10 M1_U01 M1_U02 M1_U11 M1U02 M1_U06 M1_U08 M1_U12 SN_TIa M1_U01 M1_U02 M1_U05 4 Efekty kształcenia w zakresie wiedzy (P_W), umiejętności (P_U) i kompetencji społecznych (P_K).

3 uzyskania optymalnej techniki ruchu. P_K01. Podejmuje działania związane ze śledzeniem postępów w zakresie pomiaru sprawności fizycznej. P_K02. Jest przygotowany do weryfikowania poziomu własnej sprawności fizycznej. K_K06 K_K14 M1_U13 M1_K01 MK_02 SN_Ka M1_K METODY OCENY EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Symbol przedmiotowego efektu kształcenia Metody (sposoby) oceny 5 Typ oceny 6 Forma dokumentacji zaliczenie pisemne podsumowująca praca pisemna P_W02 zaliczenie pisemne podsumowująca praca pisemna P_W03 ocenianie ciągłe oraz zaliczenie pisemne formująca praca pisemna, protokoły z pomiarów P_U01 ocenianie ciągłe podsumowująca praca pisemna P_U02 ocenianie ciągłe formująca protokoły z pomiarów P_U03 ocenianie ciągłe formująca praca pisemna P_K01 ocenianie ciągłe formująca praca pisemna P_K02 ocenianie ciągłe formująca praca pisemna 5 Ocenianie ciągłe (bieżące przygotowanie do zajęć), śródsemestralne zaliczenie pisemne, śródsemestralne zaliczenie ustne, końcowe zaliczenia pisemne, końcowe zaliczenia ustne, egzamin pisemny, egzamin ustny, praca semestralna, ocena umiejętności ruchowych, praca dyplomowa, projekt, kontrola obecności 6 Formująca, podsumowująca.

4 14. TREŚCI PROGRAMOWE Treść zajęć Forma zajęć 7 1. Podanie treści programowych oraz literatury przedmiotu. Wprowadzenie do biomechaniki zarys historyczny. Pojęcia biomechaniki ogólnej i stosowanej. Podstawowe prawa kinematyki i dynamiki w odniesieniu do układu ruchu człowieka. 2. Rzut ukośny i kąt dopełniający. Wykorzystanie efektu Magnusa w sporcie. Analiza strukturalna łańcuchów biokinematycznych. Klasyfikacja dźwigni występujących w organizmie człowieka. Działanie mięśni na dźwignie kostne. 3. Środek ciężkości i jego znaczenie w analizie ruchu człowieka. Metody wyznaczania położenia środka ciężkości ciała. (liczba godz.) Symbol przedmiotowych efektów kształcenia, P_W03 4. Praca, moc, charakterystyki mechaniczne mięśni szkieletowych. Mechaniczne modele mięśnia. Rodzaje obciążeń mięśni. 5. Praktyczne wykorzystanie pomiaru momentów sił mięśniowych w warunkach statyki do oceny sprawności fizycznej. Topografia momentów sił mięśniowych. 6. Stymulacja elektryczna mięśni. Zasady pomiaru zbiorczych momentów sił generowanych przez mięśnie pracujące w warunkach izokinetycznych. 7. Sposoby pomiaru sił zewnętrznych działających na ciało człowieka. Analiza biomechaniczna wyskoku pionowego do góry z miejsca w oparciu o dane z platformy Kistlera. Mechanika cyklu rozciągnięcieskurcz. P_W03, P_W03, P_W03 7 Wykłady,, laboratoria, samodzielne prowadzenie zajęć przez studenta.

5 8. Biomechaniczna analiza filmu. Charakterystyka podstawowych pakietów komercyjnych wykorzystywanych w analizie ruchu człowieka. 9. Wprowadzenie do elektromiografii i omówienie sposobów obróbki sygnału EMG 10. Biomechaniczne aspekty rzutów i skoków z uwzględnieniem sił działających na poruszający się obiekt. 11. Biomechaniczna analiza chodu człowieka 12. Sterowanie ruchem człowieka. Sterowanie a koordynacja, pojęcie sterowania i regulacji, sprzężenie proste i zwrotne. 13. Drgania w biomechanice, wybrane aspekty treningu wibracyjnego. 14. Modelowanie w biomechanice, zagadnienie proste, zagadnienie odwrotne, metody optymalizacyjne., P_W03, P_W02, P_W02, P_W Omówienie najnowszych trendów naukowych w biomechanice. 1. Zapoznanie studenta z celami, efektami kształcenia i sposobami ich weryfikacji. Podanie programu, literatury oraz zapoznanie z regulaminem laboratorium biomechaniki. Zastosowanie zasad statyki, kinematyki i dynamiki do rozwiązywania zadań rachunkowych dotyczących ruchów w wybranych dyscyplinach sportu. 2. Zasada dźwigni i jej wykorzystanie w analizie obciążeń biernego układu ruchu człowieka i metodach wyznaczania środka ciężkości. 3. Bezpośrednie metody wyznaczania położenia środka ciężkości ciała. 4. Pośrednie metody wyznaczania środka ciężkości ciała zawodnika i układu zawodnik - sprzęt. 5. Wyznaczanie środka ciężkości sylwetki sportowca na zdjęciu., P_W02, P_W03, P_U01, P_U01, P_U03, P_U02

6 6. Pomiar momentów sił mięśniowych w warunkach statyki. 7. Wspomagane komputerowo sporządzenie topografii momentów sił na podstawie danych uzyskanych podczas pomiarów w laboratorium. 8. Wyznaczanie charakterystyk siłowoszybkościowych wybranych grup mięśni za pomocą dynamometru izokinetycznego BIODEX i ich wykorzystanie do oceny predyspozycji szybkościowych i wytrzymałościowych badanych. 9. Zasady tensometrii oporowej, analiza wyskoków przy zastosowaniu platformy piezoelektrycznej Kistlera. 10. Badanie stabilności postawy za pomocą platformy Kistlera. 11. Algorytm wyznaczania prędkości, przyspieszeń i siły reakcji podłoża w wybranych fazach ruchu na podstawie rejestracji video przemieszczeń markerów usytuowanych na ciele sportowca. 12. Wspomagana komputerowo biomechaniczna analiza ruchu czynności motorycznej zarejestrowanej za pomocą systemu APAS. 13. Pomiar potencjału czynnościowego mięśni za pomocą EMG. 14. Wprowadzenie do mechaniki uderzeń, zastosowanie trenażera bokserskiego BTS do wyznaczania parametrów dynamicznych uderzeń. 15. Kolokwium pisemne, P_U02, P_U03, P_K01, P_K02 P_W02, P_W03, P_U02, P_U03, P_K02, P_W03, P_U01, P_U02, P_W03, P_U02, P_U02, P_U02, P_U03, P_W02, P_W03

7 15. NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE: 1. Rzutnik multimedialny, laptop. 2. Komputery PC 12 stanowisk. 3. Wyposażone w dynamometry stanowisko do pomiaru momentów sił mięśniowych. 4. Dynamometr izokinetyczny BIODEX 3 Pro. 5. Platforma Kistlera. 6. Urządzenie do pomiaru EMG TeleMyo System APAS do analizy kinematycznej ruchu. 8. Bokserski trenażer symulacyjny (BTS) do pomiaru siły uderzeń. 16. WARUNKI ZALICZENIA: zaliczenie końcowego kolokwium pisemnego, zaliczenie pracy związanej z wyznaczeniem położenia środka ciężkości sportowca, zatwierdzenie protokołów pomiarowych z zajęć laboratoryjnych, zdanie końcowego egzaminu pisemnego. 17. PRZYKŁADOWE ZAGADNIENIA EGZAMINACYJNE (ZALICZENIOWE): 1. Narysuj i wyjaśnij przebieg charakterystyki mechanicznej mięśnia siła-długość. 2. Omów zasady filmowania 3D. 3. Narysuj i wyjaśnij zasadę działanie dźwigni jednostronnej szybkościowej. 4. Narysuj schemat i omów znaczenie rozwiązania zagadnienia odwrotnego w biomechanice. 5. Omów metody pośrednie wyznaczania położenia środka ciężkości ciała.

8 18. LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA 8 : 1. Będziński R. (1997). Biomechanika inżynierska: zagadnienia wybrane. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław. 2. Bober T., Zawadzki J. (2001). Biomechanika układu ruchu człowieka. Wyd. BK Wrocław. 3. Buśko K., Musiał W., Wychowański M. (1988). Instrukcje do ćwiczeń z biomechaniki. AWF, Warszawa. 4. Czaplicki A. (2009). Modelowanie we współrzędnych naturalnych w biomechanice. Monografie i Opracowania nr 7, ZWWF, Biała Podlaska. 5. Fidelus K. (1989). Zarys biomechaniki ćwiczeń fizycznych. AWF Warszawa. 6. Morecki A., Ekiel J., Fidelus K. (1971). Bionika ruchu. PWN, Warszawa. 7. Trzaskoma Z. (2003). Maksymalna siła mięśniowa i moc maksymalna kobiet i mężczyzn uprawiających sport wyczynowo. Studia i Monografie Nr 9, AWF Warszawa. 8. Urbanik C. (red.) (2003). Zagadnienia biomechaniki sportu technika ruchu. AWF, Warszawa. 9. Wit A. (red.) (1992). Biomechaniczna ocena układu ruchu sportowca. Instytut Sportu, Warszawa. 10. Wychowański M. (2008). Wybrane metody oceny dynamiki układu ruchu człowieka, Studia i Monografie nr 127, AWF, Warszawa. 8 Dostępna w czytelni, bibliotece, Internecie.

9 Zajęcia wymagające udziału prowadzącego Samokształcenie 19. OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności a) Realizacja przedmiotu: y Liczba godzin na zrealizowanie aktywności w semestrze 15 b) Realizacja przedmiotu: 30 c) Realizacja przedmiotu: laboratoria 0 d) Egzamin 2 e) Inne godziny kontaktowe z nauczycielem 10 Łączna liczba godzin zajęć realizowanych z udziałem prowadzącego (pkt. a +b + c + d + e) f) Przygotowanie się do zajęć 57 5 g) Przygotowanie się do zaliczeń/kolokwiów 5 h) Przygotowanie się do egzaminu/zaliczenia 8 końcowego i) Wykonanie zadań poza uczelnią 0 Łączna liczba godzin zajęć realizowanych we własnym zakresie (pkt. f + g +h + i) Razem godzin (zajęcia z udziałem prowadzącego + samokształcenie) Liczba punktów ECTS PROWADZĄCY PRZEDMIOT (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES , KATEDRA, ZAKŁAD, NR POKOJU) 1. dr hab. prof. AWF. Adam Czaplicki, adam.czaplicki@awf-bp.edu.pl (Katedra Nauk Przyrodniczych, Zakład Biomechaniki i Informatyki, Pokój 224). 2. doc. dr Janusz Jaszczuk, janusz.jaszczuk@awf-bp.edu.pl, (Katedra Nauk Przyrodniczych, Zakład Biomechaniki i Informatyki, Pokój 236) 3. mgr inż. Tomasz Sacewicz, tomasz.sacewicz@awf-bp.edu.pl (Katedra Nauk Przyrodniczych, Zakład Biomechaniki i Informatyki, Pokój 224)