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工程力学专业基础课程——生物所

1.课程名称:生物-力学交叉前沿研究实践课

课程简介:

力学和生物学深度耦合的问题中蕴含着重要的科学发现,本课程是一门研究型教学课程,通过实验实践课程引领,结合教师引导的自主的理论学习;引导同学在学习基础生物学、力学知识的基础上,提出科研问题,并在实验实践过程中打破学科界限,解决科学问题。 该课程面向学院学生大一暑期,以及生命学院大二暑假进行。要求学院的同学与生命学院的同学结组选修。实验分四个模块:实验一、测量不同弹性基底对细胞生化和力学性质的影响;实验二、基于原子力显微镜的细胞力信号定量检测和定量施加实验;实验三、便携式压痕/吸管设备研制与测试;实验四、果蝇机械力感受行为分析。由同学们自由选择某一个模块进行实验课学习,并根据自己所学的知识(不限于本课程,但是需要用到本课程的内容)自行设计一个小的实验研究课题,在实验课程学习结束后利用一周的时间完成。 课程考试以最终报告和提交课程论文的形式进行,要求同学们汇报展示自己的实验设计,科学原理,实验方案,创新点,以及实验结果。


2.课程名称:改变世界的“力”

课程简介:

“力”和力学原理既是工程科学与技术的基础、是人类改变世界的关键力量,也是人认识万物的重要视角,并融入艺术与人文创作,改变着人的精神世界。本课程将结合理论讲授、课堂实验和课程作品,让来自科学、艺术、人文、社科等专业的同学都能认识、理解、融贯交叉、并创新运用“力”这个元素丰富自己的知识结构、助力专业发展。

本课程将从生活中的例子(如:折纸、烹饪等)归纳、提炼出有代表性的力学现象,阐释其共性力学原理与核心力学思想,并讲解同一原理在科技前沿的最新应用,建立“无专业门槛、有学理深度”的力学通识。课堂研讨环节则进一步开展“力+X”头脑风暴与跨学科创新思维训练。在课堂实验中,学生将利用简单的材料开展创意实验,并在教师引导下观察、分析并归纳现象背后的力学规律,实现不用数学演绎,而是通过动手让其对力学原理有深入的认识并体会其运用。通过课程作品,引导学生将“力”与自身专业融合运用,实现有特色的交叉创新(形式不限),让学生获得可展示的成果、也为后续的研究性与创新性专业学习奠定基础。


3.课程名称:生命世界中的力学视野——力学生物学研讨课

课程简介:

从肌肉骨骼系统的解剖生理到更科学安全的运动方式;从细胞和分子的微观结构到细胞感知世界的方式;从一颗受精卵到整个生命个体的发育过程;力学的问题和原理出现在生活与生命的各个角落。本课程围绕着近年来力学生物学的前沿,结合生物学和力学基础知识,讨论新的生物力学和力学生物学研究手段;结合讲课和实验室调查和演示,就一些尚未完全得到解答的生物科学问题进行讨论,重现重要发现的历史过程,开阔同学的视野,激发对科学探索的热情,有深度和广度地让同学了解力学生物学学科。

请跟我来!在这门课上你可以设计和阐释一套最适合自己的健身动作;可以探究血压和脉搏中隐含的丰富信息;可以理解流行病与免疫系统的纠缠与对抗;可以探讨发育过程的秘密和再生医学的可行性。有趣的是,我们会发现这些故事里,力学竟美妙地嵌入在生命过程中。在一个学期的时间里,我们将共享审视科学史、文献大爆炸、头脑风暴、脑洞大开的乐趣。

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