Métodos de Ensino
As metodologias de ensino e de aprendizagem seguem um modelo pedagógico centrado no estudante, promovendo autonomia, pensamento crítico e aplicação prática dos conhecimentos no domínio das próteses e da biomecânica do movimento. A UC combina ensino teórico orientado, prática laboratorial, aprendizagem baseada em projetos, contacto com especialistas e exposição a contextos reais.
Nas aulas teóricas são utilizadas metodologias ativas, onde se inclui a discussão guiada, estudos de caso, análise de vídeos de marcha e visualização de demonstrações de componentes protésicos. Estes momentos facilitam a compreensão dos princípios biomecânicos, respondendo aos objetivos de interpretar o movimento humano e compreender o funcionamento e a integração de próteses externas e internas.
As aulas laboratoriais seguem uma abordagem experimental e de pesquisa. Os estudantes preparam e implementam testes mecânicos básicos a componentes protésicos, utilizam plataformas de força, sensores inerciais e métodos de digitalização 3D, consolidando competências práticas ligadas à caracterização biomecânica de dispositivos protésicos. Estas atividades fortalecem o objetivo de aplicar métodos laboratoriais na avaliação de próteses e implantes.
A modelação 3D, engenharia inversa e simulação numérica são exploradas com software especializado, permitindo reconstrução geométrica, personalização e preparação de modelos para análise funcional, promovendo a compreensão da relação entre geometria, materiais e desempenho biomecânico.
A aprendizagem baseada em projetos constitui um eixo central nas metodologias de ensino. Os estudantes são divididos em grupos de trabalho, sendo-lhes atribuído um problema real ou simulado. Pretende-se que definam requisitos biomecânicos, comparem soluções, modelem e simulem o comportamento de componentes e proponham melhorias, desenvolvendo competências de integração técnica, comunicação, colaboração e tomada de decisão fundamentada.
A UC incorpora a possibilidade de realizar visitas técnicas a hospitais, laboratórios de ortoprotesia, laboratórios de marcha ou empresas, permitindo o contacto direto com profissionais, e reforçando a relação entre teoria e prática. Paralelamente, podem ser acolhidos seminários com especialistas, que apresentem casos clínicos, tendências tecnológicas e desafios emergentes, promovendo aprendizagem reflexiva e atualização científica.
Momentos de feedback formativo, revisões intermédias de projeto e discussão de resultados experimentais reforçam a capacidade crítica e a justificação das opções técnicas. A utilização de recursos digitais e plataformas colaborativas apoia o trabalho autónomo e a gestão do projeto.
A articulação entre teoria, simulação, experimentação e projeto, complementada com visitas e seminários, garante a coerência com os objetivos de aprendizagem, preparando os estudantes para desafios avançados no âmbito das próteses e da biomecânica do movimento.
Resultados de Aprendizagem
No final da UC, o estudante deverá ser capaz de:
– Compreender os princípios biomecânicos do movimento humano e o impacto da amputação ou lesão osteoarticular;
– Caracterizar e comparar próteses externas (membros superiores e inferiores);
– Compreender o funcionamento, design e integração biomecânica de próteses internas (próteses articulares, implantes ortopédicos);
– Relacionar parâmetros biomecânicos com o desempenho, a estabilidade e a durabilidade de dispositivos internos e externos;
– Aplicar métodos laboratoriais para a avaliação funcional de próteses e implantes;
– Reconhecer critérios clínicos de prescrição, ajuste, alinhamento e monitorização;
– Integrar princípios de segurança, materiais biomédicos e regulamentação aplicável.
Programa
1. Fundamentos de biomecânica do movimento.
Cinemática, cinética, marcha, postura e cargas articulares. Impacto da amputação ou falência articular.
2. Próteses e implantes: classificação e componentes.
Alinhamento e interface com o membro residual ou osso-implante. Dinâmica da marcha protésica, biomecânica pré/pós-substituição, estabilidade, cargas e estratégias adaptativas. Adaptação motora, padrões compensatórios e treino funcional.
3. Estudo biomecânico de próteses.
Engenharia inversa aplicada a dispositivos protésicos. Modelação tridimensional. Ajuste personalizado e otimização. Simulação numérica.
4. Segurança e Regulamentação
Projeto de próteses internas e externas. Critérios, normas e requisitos legais. Ética, reabilitação e impacto na qualidade de vida.
5. Laboratórios de Biomecânica Aplicada
Exemplos de testes mecânicos de componentes protésicos e implantes. Estudo de casos.
6. Projeto Integrador
Docente(s) responsável(eis)
Luís Manuel Ferreira RoseiroMétodos de Avaliação
- - Trabalho laboratorial ou de campo - 10.0%
- - Frequência - 25.0%
- - Projecto - 60.0%
- - Relatório de seminário ou visita de estudo - 2.5%
- - Motivação e Desempenho - 2.5%
Estágio(s)
NAO
Bibliografia
Fundamentos de Biomecânica: MúsculoEsquelética e Ortopédica, de António Completo & Fernando Fonseca – 2.ª edição (2019)
Abu Osman, N. A. (2024). Prosthetic Biomechanics in Engineering. CRC Press. Barnes & Noble
Craelius, W. (2022). Prosthetic Designs for Restoring Human Limb Function. Springer Cham.
Sarkodie Gyan, T., & Yu, H. (2023). The Human Locomotor System: Physiological and Technological Foundations. Springer Cham.
Kiyota, K., Shionoya, A., & Inoue, M. (Eds.) (2023). Assistive Technology and Biomechatronics Engineering. MDPI Books.
Andrade, R. M. de (Ed.) (2025). Bionic Technology – Robotic Exoskeletons and Prostheses (2nd ed.). MDPI Books.
Webster, J. B., & Murphy, D. P. (Eds.). (2023). Atlas of Orthoses and Assistive Devices (6ª ed.). Elsevier.