pobierz - AWF Biała Podlaska

KARTA PRZEDMIOTU
1.
NAZWA PRZEDMIOTU: Biomechanika
2.
KIERUNEK: Wychowanie fizyczne
3.
POZIOM STUDIÓW1: I stopień – studia stacjonarne
4.
ROK/ SEMESTR STUDIÓW: II rok/III semestr
5.
LICZBA PUNKTÓW ECTS: 3
6.
LICZBA GODZIN: 15/30
7.
TYP PRZEDMIOTU2: obowiązkowy
8.
JĘZYK WYKŁADOWY: polski
9.
FORMA REALIZACJI PRZEDMIOTU3: wykłady/ćwiczenia
10.
KOD
WF/I/st/14
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
Obowiązkowy, fakultatywny.
3
Wykłady, ćwiczenia, laboratoria, projekty, warsztaty, samodzielne prowadzenie zajęć przez studenta.
2
11.
12.
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.
PRZEDMIOTOWE EFEKTY
KSZTAŁCENIA4
P_W01. Zna mechaniczne prawa jakim podlega
organizm w trakcie ruchu i spoczynku. Rozumie
Odniesienie
do
kierunkowych
efektów
kształcenia
(symbol)
Odniesienie do
obszarowych efektów
kształcenia i
standardów kształcenia
nauczycieli
(symbol)
K_W01
K_W02
K_W10
M1_W01
M1_W02
SN_Wa
K_W10
M1_W01
M1_W02
M1_W07
K_W04
M1_W01
M1_W10
K_U01
M1_U01
M1_U02
M1_U11
K_U02
M1U02
M1_U06
M1_U08
M1_U12
SN_TIa
K_U11
M1_U01
M1_U02
M1_U05
znaczenie koordynacji w działaniu układów
organizmu człowieka podczas wykonywania
podstawowych czynności ruchowych.
P_W02. Zna podstawowe zasady modelowania
ruchu
człowieka.
optymalizowania
Rozumie
czynności
potrzebę
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
fizycznej.
pomiarowe
Potrafi
do
oceny
interpretować
sprawności
uzyskane
wyniki.
P_U03. Potrafi zastosować zdobytą wiedzę w
celu optymalizowania obciążeń wewnętrznych i
4
Efekty kształcenia w zakresie wiedzy (P_W), umiejętności (P_U) i kompetencji społecznych (P_K).
M1_U13
uzyskania optymalnej techniki ruchu.
P_K01.
Podejmuje
śledzeniem
działania
postępów
związane
ze
K_K06
M1_K01
MK_02
SN_Ka
K_K14
M1_K09
w zakresie pomiaru
sprawności fizycznej.
P_K02. Jest przygotowany do weryfikowania
poziomu własnej sprawności fizycznej.
13.
METODY OCENY EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Metody (sposoby) oceny5
Typ oceny6
Symbol
przedmiotowego
efektu kształcenia
P_W01
Forma
dokumentacji
zaliczenie pisemne
podsumowująca
praca pisemna
P_W02
zaliczenie pisemne
podsumowująca
praca pisemna
P_W03
ocenianie ciągłe oraz zaliczenie formująca
praca pisemna,
pisemne
protokoły z
pomiarów
P_U01
ocenianie ciągłe
podsumowująca
praca pisemna
P_U02
ocenianie ciągłe
formująca
protokoły z
pomiarów
5
P_U03
ocenianie ciągłe
formująca
praca pisemna
P_K01
ocenianie ciągłe
formująca
praca pisemna
P_K02
ocenianie ciągłe
formująca
praca pisemna
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.
14. TREŚCI PROGRAMOWE
Treść zajęć
Forma zajęć7
(liczba godz.)
1. Podanie
treści
programowych
oraz
literatury
przedmiotu. Wprowadzenie do biomechaniki –
wykład
Symbol
przedmiotowych
efektów
kształcenia
P_W01
(1)
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.
wykład
P_W01
(1)
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
wykład
P_W01, P_W03
(1)
ciężkości ciała.
4. Praca, moc, charakterystyki mechaniczne mięśni
wykład
Mechaniczne
(1)
szkieletowych.
modele
mięśnia.
P_W01
Rodzaje obciążeń mięśni.
5. Praktyczne wykorzystanie pomiaru momentów sił
mięśniowych w warunkach statyki do oceny
wykład
P_W03
(1)
sprawności fizycznej. Topografia momentów sił
mięśniowych.
6. Stymulacja elektryczna mięśni. Zasady pomiaru
zbiorczych momentów sił generowanych przez
wykład
P_W01, P_W03
(1)
mięśnie pracujące w warunkach izokinetycznych.
7. Sposoby pomiaru sił zewnętrznych działających na
ciało człowieka. Analiza biomechaniczna wyskoku
wykład
(1)
pionowego do góry z miejsca w oparciu o dane z
platformy Kistlera. Mechanika cyklu rozciągnięcieskurcz.
7
Wykłady, ćwiczenia, laboratoria, samodzielne prowadzenie zajęć przez studenta.
P_W01, P_W03
8. Biomechaniczna analiza filmu. Charakterystyka
podstawowych
pakietów
komercyjnych
wykład
P_W01, P_W03
(1)
wykorzystywanych w analizie ruchu człowieka.
9. Wprowadzenie do elektromiografii i omówienie
sposobów obróbki sygnału EMG
wykład
P_W01
(1)
10. Biomechaniczne aspekty rzutów i skoków z
uwzględnieniem sił działających na poruszający się
wykład
P_W01
(1)
obiekt.
11. Biomechaniczna analiza chodu człowieka
wykład
P_W01
(1)
12. Sterowanie ruchem człowieka.
koordynacja,
pojęcie
Sterowanie a
sterowania
i
regulacji,
wykład
P_W01, P_W02
(1)
sprzężenie proste i zwrotne.
13. Drgania
w
biomechanice,
wybrane
aspekty
treningu wibracyjnego.
wykład
P_W01, P_W02
(1)
14. Modelowanie w biomechanice, zagadnienie proste,
wykład
zagadnienie odwrotne, metody optymalizacyjne.
(1)
15. Omówienie najnowszych trendów naukowych w
wykład
P_W01, P_W02,
(1)
P_W03
Zapoznanie studenta z celami, efektami kształcenia
ćwiczenia
P_W01, P_U01
i sposobami ich weryfikacji. Podanie programu,
(2)
biomechanice.
1.
literatury
oraz
zapoznanie
z
P_W01, P_W02
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
ćwiczenia
P_W01, P_U01,
obciążeń biernego układu ruchu człowieka i
(2)
P_U03
ćwiczenia
P_W03, P_U02
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.
(2)
ćwiczenia
P_W03, P_U02
(2)
ćwiczenia
(2)
P_W01, P_U02
6.
Pomiar momentów sił mięśniowych w warunkach
statyki.
7.
ćwiczenia
P_W03, P_U02
(2)
komputerowo
Wspomagane
sporządzenie
topografii momentów sił na podstawie danych
ćwiczenia
P_W03, P_U02
(2)
uzyskanych podczas pomiarów w laboratorium.
8.
charakterystyk
Wyznaczanie
szybkościowych
wybranych
siłowo-
grup
mięśni
za
ćwiczenia
P_W01, P_U02,
(2)
P_U03, P_K01,
pomocą dynamometru izokinetycznego BIODEX i
ich
wykorzystanie
do
oceny
P_K02
predyspozycji
szybkościowych i wytrzymałościowych badanych.
9.
Zasady tensometrii oporowej, analiza wyskoków
ćwiczenia
P_W02, P_W03,
przy zastosowaniu platformy piezoelektrycznej
(2)
P_U02, P_U03,
Kistlera.
P_K02
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
ćwiczenia
P_W01, P_W03,
(2)
P_U01, P_U02
ćwiczenia
P_W01, P_W03,
(2)
P_U02
ćwiczenia
P_W01, P_U02
przemieszczeń
markerów usytuowanych na ciele sportowca.
12. Wspomagana
analiza
komputerowo
ruchu
biomechaniczna
czynności
motorycznej
(2)
zarejestrowanej za pomocą systemu APAS.
13. Pomiar potencjału czynnościowego mięśni za
pomocą EMG.
14. Wprowadzenie
ćwiczenia
P_W03, P_U02
(2)
do
mechaniki
uderzeń,
zastosowanie trenażera bokserskiego „BTS” do
ćwiczenia
P_W01, P_U02,
(2)
P_U03
ćwiczenia
P_W01, P_W02,
(2)
P_W03
wyznaczania parametrów dynamicznych uderzeń.
15. Kolokwium pisemne
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 2000.
7. 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.
18.
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA8:
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.
19. OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA
Forma aktywności
Liczba godzin
na zrealizowanie
aktywności w semestrze
15
a) Realizacja przedmiotu: wykłady
c) Realizacja przedmiotu: laboratoria
d) Egzamin
e) Inne godziny kontaktowe z nauczycielem
Łączna liczba godzin zajęć realizowanych z
udziałem prowadzącego (pkt. a +b + c + d + e)
f) Przygotowanie się do zajęć
h) Przygotowanie się do egzaminu/zaliczenia
końcowego
i) Wykonanie zadań poza uczelnią
30
0
2
10
57
5
Samokształcenie
g) Przygotowanie się do zaliczeń/kolokwiów
Zajęcia wymagające udziału
prowadzącego
b) Realizacja przedmiotu: ćwiczenia
5
8
0
Łączna liczba godzin zajęć realizowanych we
własnym zakresie (pkt. f + g +h + i)
18
Razem godzin
75
(zajęcia z udziałem prowadzącego + samokształcenie)
Liczba punktów ECTS
20.
3
PROWADZĄCY PRZEDMIOT (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL,
KATEDRA, ZAKŁAD, NR POKOJU)
1. dr hab. prof. AWF. Adam Czaplicki, [email protected] (Katedra Nauk
Przyrodniczych, Zakład Biomechaniki i Informatyki, Pokój 224).
2. doc. dr Janusz Jaszczuk, [email protected], (Katedra Nauk Przyrodniczych,
Zakład Biomechaniki i Informatyki, Pokój 236)
3. mgr inż. Tomasz Sacewicz, [email protected] (Katedra Nauk
Przyrodniczych, Zakład Biomechaniki i Informatyki, Pokój 224)