生体機械工学

科目基礎情報

学校 仙台高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 生体機械工学
科目番号 0173 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 機械システム工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 1
教科書/教材 書名:先端医療を支える工学 -生体医工学への誘い- 著者:日本生体医工学会編 出版社:コロナ社
担当教員 濱西 伸治

到達目標

(1)生体が有する構造・機能を工学の観点から理解し、説明できること。
(2)生体計測の原理と装置が説明できること。
(3)生体工学の医療・福祉分野への応用例としての人工臓器の原理が説明できること。

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生体が有する構造・機能を工学の観点から考察できる生体が有する構造・機能を工学の観点から理解し、説明できる生体が有する構造・機能を工学の観点から理解できない
評価項目2生体計測の利点・欠点を考察できる生体が有する構造・機能を工学の観点から理解し、説明できる生体が有する構造・機能を工学の観点から理解できない
評価項目3生体工学の医療・福祉分野への応用例としての人工臓器の可能性を考察できる生体工学の医療・福祉分野への応用例としての人工臓器の原理が説明できる生体工学の医療・福祉分野への応用例としての人工臓器の原理が説明できない

学科の到達目標項目との関係

学科到達目標 1  機械工学に関する確かな基礎力を備えること。
学科到達目標 2  未来社会を担う電気・材料分野を融合した新機械工学分野に対する応用力を備えること。
学校教育目標 2 創造的で高度な実践的技術者の養成
JABEE 設計・企画・デザインする能力 D1 専門分野に関する工業技術を理解し、応用する能力

教育方法等

概要:
生体は、体全体から細胞レベルに至るまで、常に力学的環境下にあり、その機能は力学的(材料力学、流体力学、熱力学、機械力学)法則の支配を受けている。
授業の進め方・方法:
授業では、生体の構造・機能を、これまでに学んだ機械工学関連の基礎科目の知識をもとに解析し、理解することを学ぶ。
事前学習(予習):毎回の授業前までに、授業で行う内容と到達目標を考えて整理しておくこと
事後学習(復習):毎回の授業後に、授業で学んだことを振り返り、今後の授業へ活かす方法を考えること。
注意点:
生体機械工学の主体は4力学である。従って、材料力学、流体力学、熱力学、機械力学をしっかりと身につけておくこと。

参考書  書名:生体機械工学  著者:日本機械学会編  発行所:日本機械学会

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 生体工学の基礎 生体工学の歴史的背景を説明できる。
2週 生体機能解析のための基礎力学(1) 材料力学・流体力学を理解できる。
3週 生体機能解析のための基礎力学(2) 生体を扱う際に必要な基礎力学を理解できる。
4週 生体の構造と機能(1) -感覚器 その1- 聴覚の構造・機能を理解できる。
5週 生体の構造と機能(2) -感覚器 その2- 視覚・嗅覚・触覚・味覚の構造と機能を理解できる。
6週 生体の構造と機能(3) -筋肉- 筋肉の力学的特性を理解できる。
7週 生体の構造と機能(4) -血管- 血管の力学的特性を理解できる。
8週 生体の構造と機能(5) -循環系 その1- 心臓の構造・機能を理解できる。
2ndQ
9週 生体の構造と機能(6) -循環系 その2- 心臓の力学的特性を理解できる。
10週 生体の構造と機能(7) -骨格- 骨の力学的特性を理解できる。
11週 生体の構造と機能(8) -その他の器官- 肺・腎臓の機能を理解できる。
12週 医用診断工学と計測機器(1) 生体現象計測の特徴を理解できる。
13週 医用診断工学と計測機器(2) 診断等に用いられる機器の原理を理解できる。
14週 人工臓器(1) 人工心肺・人工心臓を理解できる。
15週 人工臓器(2) 人工腎臓を理解できる。
16週 総復習

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週

評価割合

試験レポート相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80200000100
基礎的能力80200000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000