Laboratórios de Biomecânica Aplicada

Apesar de não ser fundamental, é recomendado aos estudantes a utilização de competências adquiridas no domínio das Unidades Curriculares de Desenho e Técnicas de Modelação 3D; Mecânica dos Meios Contínuos; Modelação e Simulação Biomédica.

A metodologia de ensino permite que o estudante adquira conhecimento, contacte e manipule equipamentos de relevância no contexto da engenharia biomédica, nomeadamente no domínio da biomecânica. Este contato, onde se pretende que o aluno manipule e compreenda os princípios de utilização e análise dos dados adquiridos, permitirá a aquisição de competências não só técnicas, como também de trabalho em grupo, análise crítica, redação de relatórios e apresentação em público. 

A lecionação da Unidade Curricular envolve o recurso aos equipamentos do Laboratório de Biomecânica Aplicada do IPC-ISEC. Parte dos conteúdos da UC serão lecionados com recurso ao método expositivo e visualização de conteúdos multimédia. A demonstração experimental e promoção da discussão será também um método a utilizar.

Trabalhos Laboratoriais

Como metodologia, os estudantes são divididos em grupos de trabalho. Na fase inicial da Unidade Curricular são realizados rotativamente diversos ensaios laboratoriais envolvendo análise de marcha, estudo da distribuição da pressão plantar, avaliação de mapas térmicos, estudo de forças, análise de vibrações induzidas ao corpo humano, entre outros. Destes trabalhos, cada grupo fará uma análise crítica, resultando num relatório do trabalho experimental. Será promovida a discussão dos resultados.

Trabalho Experimental de Investigação

Após a fase inicial, durante a Unidade Curricular será realizado por cada grupo um trabalho experimental que pretende aprofundar e cimentar as competências no domínio da investigação em biomecânica quanto aos equipamentos e metodologias usadas. O tema de trabalho deverá ser proposto por cada grupo, derivando da pesquisa e motivação pelo tema. A aceitação e ajuste do tema de trabalho será da responsabilidade dos docentes da UC. Os estudantes devem planear e instruir todo o processo associado ao trabalho, incluindo a instrução da solicitação de autorização pela Comissão de Ética do IPC, se o estudo envolver essa necessidade.

No decorrer da UC, os estudantes serão familiarizados com as técnicas de impressão 3D, sendo disponibilizado a acesso às impressoras do laboratório para a realização do trabalho experimental, se tal for necessário.

Se o calendário permitir aulas adicionais, estas serão preenchidas com a realização de visitas de estudo, seminários ou com atividades adicionais a desenvolver nos laboratórios.

O contacto com equipamentos e sistemas de avaliação em biomecânica é indispensável na aquisição de competências para os futuros engenheiros biomédicos. Neste sentido, pretende-se que os alunos contactem com equipamentos e metodologias de abordagem experimental no domínio da biomecânica. Sendo uma Unidade Curricular (UC) exclusivamente laboratorial, os alunos executam um conjunto de procedimentos experimentais com enquadramento em vários domínios da biomecânica aplicada, aprofundando e implementando um estudo num dos domínios.

Complementarmente, pretende-se que os estudantes contactem e recorram, se necessário, a ferramentas de materialização de componentes funcionais, em especial no domínio do fabrico assistido por computador e em particular no fabrico aditivo.

A Unidade Curricular tem também como objetivo o desenvolvimento de competências no domínio da pesquisa científica, escrita de textos de caráter científico, trabalho em grupo e comunicação.

A biomecânica e os seus vários domínios. Relevância da biomecânica aplicada e contexto atual.

Ferramentas e sistemas de avaliação em biomecânica aplicada. Definição de metodologias e protocolos de estudo em biomecânica aplicada. A importância da utilização de voluntários em estudos biomecânicos. Procedimentos éticos a seguir e autorizações a obter. Tratamento e proteção de dados.

Projeto de componentes estruturais para apoio à implementação de estudos em biomecânica aplicada. Exemplos. Tecnologias de fabrico aditivo no apoio à materialização de componentes estruturais de apoio.

Visualização e execução de trabalhos laboratoriais envolvendo equipamentos de avaliação e análise experimental, entre outros: a) Distribuição de mapas de pressão plantar; b) Análise experimental de tensões; c) Termografia aplicada; d) Análise de vibrações induzidas no corpo humano; e) Outros.

Execução de um trabalho experimental de investigação em biomecânica aplicada.

Avaliação 

A metodologia de avaliação de conhecimentos tem o seu enquadramento em avaliação exclusivamente contínua, sendo composta por duas componentes:

1. Trabalhos Laboratoriais (5/20 valores)

Para cada trabalho experimental será executado pelo grupo um relatório, em formato e com as regras a definir no decurso da UC, a ser entregue aos docentes. De cada trabalho poderá haver lugar a apresentação e discussão. A avaliação destes trabalhos terá uma valorização de 5 valores (na escala de 0 a 20 valores).

2. Trabalho Experimental de Investigação (15/20 valores)

A avaliação desta componente tem por base um conjunto de fatores considerados importantes no contexto das competências a adquirir no decorrer da Unidade Curricular, nomeadamente:

• A motivação, inovação, pensamento crítico e participação do estudante no desenvolvimento do trabalho;

• A qualidade do relatório do trabalho;

• A apresentação e discussão do trabalho.

O formato e regras do relatório do trabalho serão definidas no decorrer do semestre e disponibilizadas aos estudantes. A submissão do relatório será feita através da plataforma Nónio.

A entrega e apresentação/discussão do trabalho será feita em datas a definir no decorrer do semestre.

Embora todos os estudantes do grupo tenham de conhecer a totalidade do trabalho, cada um dos estudantes pode ser responsável por partes diferentes do mesmo, apresentando e defendendo a sua componente na discussão. A classificação final é, por isso, individual.

Situações Excecionais

Aos estudantes com estatuto de trabalhador-estudante, ou que comprovadamente e com razão válida validada pelo Coordenador de Curso, demonstrem de forma atempada que não podem participar nas aulas e assim realizar os trabalhos atrás descritos, será atribuído um trabalho único alternativo enquadrado nos temas da Unidade Curricular, que seguirá as mesmas regras de entrega, apresentação e avaliação. Estes estudantes têm que obrigatoriamente apresentar a sua situação até ao final da segunda semana letiva.

Condições de Aprovação na Unidade Curricular

1. Apenas podem obter aprovação na Unidade Curricular os estudantes que realizem cumulativamente as duas componentes de avaliação, ié, que participem nos trabalhos laboratoriais e que executem o trabalho experimental de investigação, cumprindo as regras e os prazos definidos.

2. Apenas podem obter aprovação na Unidade Curricular os estudantes que participem em pelo menos 70% das aulas lecionadas.

NAO