バイオエンジニアリング概論(1528)

科目基礎情報

学校	八戸工業高等専門学校	開講年度	令和06年度 (2024年度)
授業科目	バイオエンジニアリング概論(1528)
科目番号	5M90	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位A: 1
開設学科	産業システム工学科機械・医工学コース	対象学年	5
開設期	冬学期(4th-Q)	週時間数	4th-Q:2
教科書/教材	はじめての生体工学／講談社
担当教員	井関 祐也,沢村 利洋,森 大祐,黒沢 忠輝,古川 琢磨,北川 広大

到達目標

・これまでの授業で学んできた機械工学とバイオエンジニアリングとの結びつきを理解する。
・材料力学、流体工学、熱工学、機械力学、制御工学、計測工学などの知識をバイオエンジニアリングに応用することができる。

ルーブリック

	理想的な到達レベルの目安	標準的な到達レベルの目安	未到達レベルの目安
評価項目1	自然科学における医工学の位置づけや医工学関連の社会実装について理解し、説明することができる。	自然科学における医工学の位置づけや医工学関連の社会実装について理解することができる。	自然科学における医工学の位置づけや医工学関連の社会実装について理解することができない。
評価項目2	人体の構造や機能を理解する。具体的には骨、骨格筋と関節、循環器、情報伝達のメカニズムなどを理解し、説明することができる。	人体の構造や機能を理解する。具体的には骨、骨格筋と関節、循環器、情報伝達のメカニズムなどを理解することができる。	人体の構造や機能を理解する。具体的には骨、骨格筋と関節、循環器、情報伝達のメカニズムなどを理解することができない。
評価項目3	生体と材料力学との関連について理解する。具体的には骨や血管などに作用する力学的な取り扱いを理解し、説明することができる。	生体と材料力学との関連について理解する。具体的には骨や血管などに作用する力学的な取り扱いを理解することができる。	生体と材料力学との関連について理解する。具体的には骨や血管などに作用する力学的な取り扱いを理解することができない。
評価項目4	生体を扱うための機械力学の基礎理論を理解する。具体的には筋骨格系におけるモーメントの関係について理解し、説明することができる。	生体を扱うための機械力学の基礎理論を理解する。具体的には筋骨格系におけるモーメントの関係について理解することができる。	生体を扱うための機械力学の基礎理論を理解する。具体的には筋骨格系におけるモーメントの関係について理解することができない。
評価項目5	血液の特性と血管内の流れについて理解する。さらに呼吸器系の構造と空気の流れなどについて理解し、説明することができる。	血液の特性と血管内の流れについて理解する。さらに呼吸器系の構造と空気の流れなどについて理解することができる。	血液の特性と血管内の流れについて理解する。さらに呼吸器系の構造と空気の流れなどについて理解することができない。
評価項目6	熱と物質の輸送現象の共通点を理解し、部位による移流と拡散の寄与の違いを理解し、説明することができる。	熱と物質の輸送現象の共通点を理解し、部位による移流と拡散の寄与の違いを理解することができる。	熱と物質の輸送現象の共通点を理解し、部位による移流と拡散の寄与の違いを理解することができない。
評価項目7	生体計測に活用されているセンサに関する先端技術の原理や種類を理解し、生体計測へのアプローチ方法を理解し、説明することができる。	生体計測に活用されているセンサに関する先端技術の原理や種類を理解し、生体計測へのアプローチ方法を理解することができる。	生体計測に活用されているセンサに関する先端技術の原理や種類を理解し、生体計測へのアプローチ方法を理解することができない。

教育方法等

概要:

本授業では材料力学、流体工学、熱工学、機械力学、制御工学、計測工学などを専門とする教員によるオムニバス形式で授業を実施し、機械工学と医工学との関連について理解を深める。
各テーマは以下の通りである。

授業の進め方・方法:

座学の講義を基本とし、複数名の教員によるオムニバス形式で実施する。

注意点:

各担当教員ごとにレポート課題を課し成績評価を行い60点以上を合格とする。。課題内容や提出方法等は担当教員の指示に従うこと。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	4thQ
		9週	（１）概論（担当：井関祐也）	医工学の概要を理解する。具体的には自然科学における医工学の位置づけや医工学関連の社会実装について理解する。
		10週	（２）人体の構造と機能（担当：井関祐也）	人体の構造や機能を理解する。具体的には骨、骨格筋と関節、循環器、情報伝達のメカニズムなどを理解する。
		11週	（３）生体の材料力学（担当：森大祐）	生体と材料力学との関連について理解する。具体的には骨や血管などに作用する力学的な取り扱いを理解する。
		12週	（４）生体の機械力学（担当：黒沢忠輝）	生体を扱うための機械力学の基礎理論を理解する。具体的には筋骨格系におけるモーメントの関係について理解する。
		13週	（５）生体の流体力学（担当：沢村利洋）	血液の特性と血管内の流れについて理解する。さらに呼吸器系の構造と空気の流れなどについて理解する。
		14週	（６）生体の輸送現象論（担当：古川琢磨）	熱と物質の輸送現象の共通点を理解し、部位による移流と拡散の寄与の違いを理解する。
		15週	（７）生体計測（担当：北川広大）	生体計測に活用されているセンサに関する先端技術の原理や種類を理解し、生体計測へのアプローチ方法を理解する。
		16週	（８）まとめ（担当：井関祐也）	本授業のまとめを行い、レポートの返却を行う。

評価割合

	レポート	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	80	0	0	20	0	0	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	80	0	0	20	0	0	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0