生物力学实验方法学

生物力学实验方法学

Introduction to Biomechanics Experimental Methodology

课程简介

生物力学实验方法学是通过实验，研究生物软、硬组织的力学特性；生物力学中常用的参数在实验中的测试与计算。生物力学实验方法学是新兴边缘交叉学科—生物力学中非常重要的组成部分。由于生物体材料的结构、功能和性质与其他材料有本质上的差异，使得生物力学实验在材料力学方法基础上，形成了一套自己的方法和手段。

本课程旨在向各专业的博士、硕士研究生介绍生物力学常用实验仪器设备、实验方法及实验规程等。

由于本课程重点是为各专业研究生开设的选修课，所以授课中着重介绍生物力学领域最近及常用的实验方法；通过实验操作使学生获得技能训练与感性知识；使学生掌握科学研究学科合作的一般方法和思路，为提高科研和临床工作水平奠定基础。

Biomechanics experimental methodology is a subject which researches mechanical properties of soft and hard tissues in biological fields, and grasps biomechanical parameters through experiments. It is one of the branches in biomechanics, a burgeoning crossing subject. As differences in structure, function and properties between biological tissues and other materials, special methods will be used in mechanical researches.

The subject aim is to introduce applies and instruments, methods and procedure in biomechanics to graduate students in various special fields.

Because it faced the graduate students in various areas, it emphasizes on the understanding of concepts and the application and analysis of results. The notable content introduced is the latest and common methods in the field. Students could receive technical training and acquire empirical knowledge through experiments and learn a common thinking method. It improves the students in comprehensive abilities and prepares them well in their future researches.

教学大纲

一、课程名称：生物力学实验方法学

二、总学时数及学分：32学时，1学分

理论课8学时

实验课24学时

三、授课对象：

各专业博士／硕士研究生。

预修课程或知识要求：在学习这门课之前要求学生具有一定的高等数学、普通物理学、医学相关基础知识，了解生物力学概论。

四、教学目的及要求：

通过该课程学习使研究生了解生物力学实验中的常用仪器设备、实验规程、基本实验方法及针对不同组织器官的特殊实验方法，掌握科学研究学科合作的一般方法和思路，为提高科研和临床工作水平奠定基础。

五、理论课内容：

第一章生物力学方法介绍（4学时）

1、常用硬组织材料特性实验方法

1）、电测法

2）、常用实验机测试方法

2、常用软组织材料特性实验方法

1）、光学方法

2）、影像学方法

第二章生物力学实验仪器介绍（2学时）

1、材料力学测试仪器介绍

1）、试验机介绍、基本操作方法及注意事项

2）、动、静态应变仪介绍、基本操作方法及注意事项

2、其他实验仪器介绍

1）、光学测试仪器及影像测试仪器介绍

2）、粘度计介绍

第三章生物力学实验规程介绍（2学时）

1、生物力学实验规程介绍

1）实验设计、实验样本准备与保存、具体实验操作过程及后期数据处理

六、实验课内容：

1、单轴拉伸实验（4学时）

2、弹性模量、泊松比等的测量（4学时）

3、硬组织压缩实验（2学时）

4、三点抗弯实验（2学时）

5、扭转实验（2学时）

6、生物材料力学特性测试实验（4学时）

7、综合设计实验（6学时）

采用拉伸实验机时限对脊柱屈伸运动的测试，并计算其在不同运动形式下的活动度。

七、重点、难点：

根据测试材料不同，选择不同的测试方法；测试过程中夹具的设计与选择。

八、授课方式：

理论课为课堂讲授，板书形式，学生参与讨论；实验课由教师演示，辅导学生操作。

九、考核方法与要求：

开卷考试

十、教材及主要参考书目：

教材：

1、《生物力学的数理基础》，赵峰，1997年，首都医科大学出版；

2、《骨科生物力学基础》，赵峰编，1998年，首都医科大学出版；

主要参考书目：

1、《骨伤科生物力学》，孟和、顾志华主编，1999年，人民卫生出版社；

2、《血液流变学及其医学应用》，秦任甲编著，1999年，广西师范大学出版社；

3、《应力实验分析》，管野昭，高桥赏、吉野利男编，杨秉宪等译，1990年版，中国铁道出版

社

4、《电阻应变计及其应用》，沈观林等编，1982年，清华大学出版社

5、《材料力学方法》，张小凡等编，1994年，清华大学出版社

6、《运动生物力学测量方法》，陆德明主编，2001年，北京体育大学出版社

7、《医用生物力学》，杨桂通编，1994年，科学出版社。

十一、开课单位及负责人：（五号宋体加粗）

生物医学工程学院生物力学教研室

教研室（或科室）主任：钱秀清

课程负责人：刘志成

联系电话：83911559