生物力学与流变学
生物力学与流变学
1000+ 人选课
更新日期:2025/05/17
开课平台智慧树
开课高校湖南大学
开课教师赵大鹏何晓晓张英杰刘巧玲李甲
学科专业工学生物医学工程类
开课时间2025/01/21 - 2025/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
生物力学与流变学是一门由生命科学与力学等学科交叉形成的新兴学科,它是应用力学原理和方法对生物中的问题进行定量研究,以解释生命及其活动的科学,是力学与医学、生物学、材料学等多学科相互结合、相互渗透而形成的一门复合交叉学科。由于所有生命活动都会用到力学原理,所以生物力学与流变学的研究范围覆盖了所有的生命活动。这样一门学科不仅有助于我们更好地了解生命过程,而且,其研究成果对生物医药、智能制造、仿生机器人等众多新兴高技术领域的发展都具有非常重要的理论与实践指导意义。 本课程面向生物学、生物医学工程、力学、材料科学与工程、临床医学等相关专业高年级本科生或低年级研究生,课程首先讲解生物力学与流变学的发展历程与基本研究方法,然后梳理了生物力学与流变学研究所需要掌握的经典力学概念与定理定律,然后全面深入的讲解生物固体力学、生物流体力学、运动生物力学与生物材料与仿生学几大分支。课程内容严格遵循学科发展导向这一条主线,内容涉及最新的学术研究成果;课程中注重学生科学素养的提升,将培养创新人才作为重中之重;兼顾不同学科背景学生的基础知识差异,深入浅出,尽量选择那些运用基本力学原理解决重要生命科学问题的前沿案例,强化跨学科知识的融会贯通。 通过这门课程的学习,相信你可以领略到大自然的智慧与奥秘,了解到科学研究的巧妙与乐趣,为未来的工作和进一步深造做好充分的知识和能力储备。
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
生命之“序”
登录后可预览视频
生命的“十万个为什么”
赵大鹏
解谜的钥匙
赵大鹏
探寻的历程
赵大鹏
开锁与查字典
赵大鹏
温故而知新-力学基本概念与理论
质点力学基础知识
质点力学基础知识(一)
赵大鹏
质点力学基础知识(二)
赵大鹏
刚体力学基础知识
刚体力学基础知识(一)
赵大鹏
刚体力学基础知识(二)
赵大鹏
弹塑性力学基础知识
弹塑性力学基础知识(一)
赵大鹏
弹塑性力学基础知识(二)
赵大鹏
弹塑性力学基础知识(三)
赵大鹏
流体力学基础知识
流体力学基础知识(一)
赵大鹏
流体力学基础知识(二)
赵大鹏
刚柔的魅力-生物固体力学
硬汉背后
赵大鹏
柔中带刚(一)
赵大鹏
柔中带刚(二)
赵大鹏
英雄迟暮(一)
赵大鹏
英雄迟暮(二)
赵大鹏
高跟鞋,穿还是不穿?
何晓晓
能屈能伸
张英杰
生命的律动-生物流体力学
生命之泉
体内江河
赵大鹏
夺命富贵病
赵大鹏
翱翔天空
迷你飞机
赵大鹏
乘风直去九万里
赵大鹏
水中绝技
水中枪手(一)
赵大鹏
水中枪手(二)
赵大鹏
观海听涛
赵大鹏
运动的力量-运动生物力学
驰骋大地
大象会不会跑
赵大鹏
平衡大师
赵大鹏
恐龙的替身
赵大鹏
一枝之栖
赵大鹏
水上轻功
凌波微步(一)
赵大鹏
凌波微步(二)
赵大鹏
上帝之腿
赵大鹏
学习的榜样-生物材料与仿生力学
沙漠生存秘籍
赵大鹏
不只是甜蜜(一)
赵大鹏
不只是甜蜜(二)
赵大鹏
出淤泥而不染(一)
赵大鹏
出淤泥而不染(二)
赵大鹏
蛛丝的“马迹”
赵大鹏
喝水,是个问题
赵大鹏
天然的无痛针头
赵大鹏
课程小结
回顾与展望
赵大鹏
  • 第一章生命之“序”

    本章概览生物力学与流变学的定义、发展沿革以及基本研究方法

  • 1.1生命的“十万个为什么”

    介绍生物力学与流变学的学科交叉本质与定义

  • 1.2解谜的钥匙

    介绍生物力学与流变学的主要研究领域

  • 1.3探寻的历程

    介绍生物力学与流变学的发展历程与学科开创人

  • 1.4开锁与查字典

    介绍生物力学与流变学的基本研究方法

  • 第二章温故而知新-力学基本概念与理论

    本章概览生物力学与流变学中所涉及的一些力学基础知识。

  • 2.1质点力学基础知识

    介绍质点力学中的运动学及牛顿运动定律与三大守恒定律相关基础知识。

  • 2.2刚体力学基础知识

    介绍刚体的转动相关基础力学知识和刚体的受力分析基础力学原理。

  • 2.3弹塑性力学基础知识

    本节详细讲述应力应变的概念与应力-应变之间的关系、弹性变形相关物理量与塑性变形相关物理量。

  • 2.4流体力学基础知识

    介绍流体的概念与分类及流体力学基本理论与规律。

  • 第三章刚柔的魅力-生物固体力学

    介绍生物固体力学的经典理论与范例。

  • 3.1硬汉背后

    介绍骨的生物力学基础知识

  • 3.2柔中带刚(一)

    介绍关节软骨的生物力学基础知识

  • 3.3柔中带刚(二)

    关节软骨的棘轮效应

  • 3.4英雄迟暮(一)

    原发性骨质疏松的病因与力学特性

  • 3.5英雄迟暮(二)

    低载荷振动对骨质疏松的治疗与力学原理

  • 3.6高跟鞋,穿还是不穿?

    通过讨论高跟鞋对足踝受力的影响介绍足踝生物力学基础

  • 3.7能屈能伸

    介绍肌腱的结构与力学特性

  • 第四章生命的律动-生物流体力学

    介绍生物流体力学基础知识

  • 4.1生命之泉

    介绍血液流变力学基础,包含血液的流变特性基础和动脉粥样硬化及其流变学特征。

  • 4.2翱翔天空

    介绍飞行相关生物流体力学,包含蚊子飞行的生物流变学原理和蒲公英下落过程中的生物流变学原理。

  • 4.3水中绝技

    介绍水中运动相关生物流体力学,包含:气穴的产生机制、气穴现象在手枪虾中的体现及其力学分析、鱼类侧线感知水流的力学原理。

  • 第五章运动的力量-运动生物力学

    介绍生物的运动生物力学原理与案例。

  • 5.1驰骋大地

    介绍动物陆地运动与着陆的生物力学原理。包含:跑动的运动生物力学原理、保持平衡的运动生物力学原理、已灭绝生物的生物力学研究与重心变化对动物运动的影响及动物着陆过程的力学影响因素。

  • 5.2水上轻功

    介绍水上运动的半水生生物运动力学,包括:水黾水面上静止的生物力学原理、水黾水面运动的生物力学原理和蛇怪蜥蜴水面上运动的生物力学原理。

  • 第六章学习的榜样-生物材料与仿生力学

    介绍生物材料与仿生力学原理。

  • 6.1沙漠生存秘籍

    潮湿空气中材料表面物理特性对集水影响的生物材料力学原理

  • 6.2不只是甜蜜(一)

    蜂巢宏观结构的形成过程及其力学原理

  • 6.3不只是甜蜜(二)

    蜂巢微观结构的特点及其力学特性

  • 6.4出淤泥而不染(一)

    自清洁效应的力学原理

  • 6.5出淤泥而不染(二)

    叶缘限流的力学原理

  • 6.6蛛丝的“马迹”

    异质结构定向集水的力学原理

  • 6.7喝水,是个问题

    猫喝水问题的生物力学原理

  • 6.8天然的无痛针头

    蚊子口器结构特点与力学特性

  • 第七章课程小结

    回顾课程内容,启发学生思考。

  • 7.1回顾与展望

    课程内容的回顾,并引导和启发启发学生思考与展望。

  • 开始学习
  • 第一章  作业测试
    第一章 生命之“序”

    1.1 生命的“十万个为什么”

    1.2 解谜的钥匙

    1.3 探寻的历程

    1.4 开锁与查字典

    视频数4
  • 第二章  作业测试
    第二章 温故而知新-力学基本概念与理论

    2.1 质点力学基础知识

    2.2 刚体力学基础知识

    2.3 弹塑性力学基础知识

    2.4 流体力学基础知识

    视频数9
  • 第三章  作业测试
    第三章 刚柔的魅力-生物固体力学

    3.1 硬汉背后

    3.2 柔中带刚(一)

    3.3 柔中带刚(二)

    3.4 英雄迟暮(一)

    3.5 英雄迟暮(二)

    3.6 高跟鞋,穿还是不穿?

    3.7 能屈能伸

    视频数7
  • 第四章  作业测试
    第四章 生命的律动-生物流体力学

    4.1 生命之泉

    4.2 翱翔天空

    4.3 水中绝技

    视频数7
  • 第五章  作业测试
    第五章 运动的力量-运动生物力学

    5.1 驰骋大地

    5.2 水上轻功

    视频数7
  • 第六章  作业测试
    第六章 学习的榜样-生物材料与仿生力学

    6.1 沙漠生存秘籍

    6.2 不只是甜蜜(一)

    6.3 不只是甜蜜(二)

    6.4 出淤泥而不染(一)

    6.5 出淤泥而不染(二)

    6.6 蛛丝的“马迹”

    6.7 喝水,是个问题

    6.8 天然的无痛针头

    视频数8
  • 第七章  作业测试
    第七章 课程小结

    7.1 回顾与展望

    视频数1
  • 期末考试