人體損傷生物力學教學大綱

1、大學本科專業(yè)培養(yǎng)方案（2018版）課程教學大綱編 碼： ME06120 Code: ME06120課程名稱：人體損傷生物力學Course Title: Injury Biomechanics課程類別：專業(yè)選修Course category: Elective Courses in Specialty學 分：2Credit(s): 2開課單位：機械與運載工程學院Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering課程描述：這是一門為車輛工程專業(yè)本科學生開設的專業(yè)選修課，以工程力學、統(tǒng)計學、有限元分析等為前導課程，

2、可為車輛工程專業(yè)的學生在完成汽車安全、車輛結構設計及約束系統(tǒng)開發(fā)等方面的畢業(yè)設計打下基礎，有利于學生畢業(yè)后從事車輛安全性設計及安全性產(chǎn)品開發(fā)等方面的工作。人體損傷生物力學是應用力學原理來研究人體各組織在極端狀況下的受力響應以及耐受程度。汽車工程師可根據(jù)人體損傷生物力學所發(fā)現(xiàn)的人體組織的損傷機理及耐受限度來設計人體防護裝置，以減輕甚至避免人體可能遭受的損傷。本課程主要講解人體解剖學結構、損傷分類、損傷機理、耐受限度和損傷準則等內容，也涉及相關法規(guī)及相應的仿真分析方法。通過本課程的教學，使學生了解人體損傷生物力學相關的理論知識，掌握人體的解剖學結構、損傷機理、耐受限度及損傷準則等，并學會如何在汽車

3、設計中應用人體損傷生物力學的理論知識來分析并解決問題。 Course description: Human Injury Biomechanics is one of the professional optional courses for students majoring in Vehicle Engineering. Led by the engineering mechanics, statistics, finite element analysis, etc., this course can lay a foundation for the graduation of vehi

4、cle engineering students in completing the graduation design of automobile safety, vehicle structural design, and restraint system development, and also can help the graduated students to engage in vehicle safety design and safety device development. Applying the mechanical theories, the strain-stre

5、ss responses and tolerances of human tissue under the extreme conditions are studied in Human Injury Biomechanics. Based on the injury mechanisms and tolerances of human tissues, the vehicle protection devices can be designed and developed by automotive engineers to reduce or even avoid injuries in

6、traffic accidents. The contents of human anatomy, injury classification, injury mechanism, tolerances and injury criterion, as well as related regulations and corresponding simulation analysis methods are introduced in this course. After studying this course, students can understand the theoretical

7、knowledge of human injury biomechanics and the major anatomies of the human body, injury mechanisms, injury criterion and tolerances, and also know how to apply them to analyze and solve the problems.課程內容（一）課程教學目標通過本課程的教學，使學生具備以下能力：1. 具有解決復雜車輛工程中汽車安全問題所需的人體損傷生物力學的基礎知識及其應用能力（畢業(yè)要求1.3）。2. 能夠將車輛事故中人體損傷的

8、基本原理應用于復雜車輛工程問題的識別、表達（畢業(yè)要求2.1）。3. 在考慮車輛安全法律法規(guī)與相關標準的前提下，能夠針對復雜車輛安全問題進行分析，提出并確定相應解決方案（畢業(yè)要求3.1）。（二）基本教學內容緒論教學目的： 通過本章的學習，要求學生了解人體損傷生物力學的概念及其與道路交通安全的關系、了解人體損傷生物力學的發(fā)展進程及主要研究內容。教學重點：人體損傷生物力學的概念、主要研究內容。教學難點：人體損傷生物力學的概念相應畢業(yè)要求：1.3教學內容：1. 汽車發(fā)展史與碰撞安全。2. 人體損傷生物力學。3. 人體損傷生物力學發(fā)展歷程。4. 人體損傷生物力學基本概念。5. 本門課程的基本簡介。學時分

9、配：課堂教學2學時第一章、人體損傷生物力學的研究方法教學目的： 通過本章的學習，了解人體損傷生物力學的基本研究方法，掌握各方法的特點。教學重點：損傷標準、損傷等級和損傷風險，試驗模型種類及其特點，標準化試驗規(guī)程。教學難點：損傷標準、損傷等級和損傷風險。相應畢業(yè)要求：1.3、2.1教學內容：1. 損傷流行病學與交通事故數(shù)據(jù)庫 2. 損傷標準、損傷等級和損傷風險 4. 交通事故重建 5. 試驗模型學時分配：課堂教學4學時，人體解剖結構參觀2學時，小班討論2學時第二章、上肢的損傷生物力學教學目的： 通過本章的學習，要求學生了解人體上肢的解剖學結構，掌握其損傷機理、耐受限度及損傷準則。教學重點：上肢的

10、解剖學結構、損傷機理。教學難點：上肢的損傷機理。相應畢業(yè)要求：1.3、2.1、3.1教學內容：1. 人體上肢的解剖學結構2. 損傷機理3. 耐受限度及損傷準則學時分配：課堂教學2學時第三章、骨盆和下肢的損傷生物力學教學目的： 通過本章的學習，要求學生了解骨盆和下肢的解剖學結構，掌握其損傷機理、耐受限度及損傷準則。教學重點：骨盆和下肢的解剖學結構、損傷機理、耐受限度及損傷準則。教學難點：骨盆和下肢的損傷機理。相應畢業(yè)要求：1.3、2.1、3.1教學內容：1. 骨盆和下肢的解剖學結構2. 損傷機理3. 耐受限度及損傷準則學時分配：課堂教學4學時第四章、頭部的損傷生物力學教學目的： 通過本章的學習，

11、要求學生了解人體頭部的解剖學結構，掌握其損傷機理、耐受限度及損傷準則。教學重點：頭的解剖學結構、損傷機理、耐受限度、損傷準則。教學難點：頭部的損傷機理、損傷準則。相應畢業(yè)要求：1.3、2.1、3.1教學內容：1. 人體頭部的解剖學結構。2. 損傷類型。3. 損傷機理。4. 耐受限度及損傷準則。學時分配：課堂教學6學時第五章、脊柱的損傷生物力學教學目的： 通過本章的學習，要求學生了解人體脊柱的解剖學結構，掌握其損傷機理、耐受限度及損傷準則。教學重點：脊柱的解剖學結構、損傷機理、損傷準則。教學難點：脊柱的損傷機理、損傷準則。相應畢業(yè)要求：1.3、2.1、3.1教學內容：1. 人體脊柱的解剖學結構。

12、2. 損傷機理。3. 耐受限度及損傷準則。學時分配：課堂教學4學時第六章、胸部的損傷生物力學教學目的：了解人體胸部的解剖學結構，掌握其損傷機理、耐受限度及生物力學響應。教學重點：胸部的解剖學結構、損傷機理、損傷準則。教學難點：胸部的損傷機理、損傷準則。相應畢業(yè)要求：1.3、2.1、3.1教學內容：1. 人體胸部的解剖學結構。2. 損傷機理。3. 生物力學響應。4. 耐受限度及損傷準則。學時分配：課堂教學4學時第七章、腹部的損傷生物力學教學目的：了解人體腹部的解剖學結構，掌握其損傷機理、生物力學響應及耐受限度。教學重點：腹部的解剖學結構、損傷機理。教學難點：腹部的損傷機理。相應畢業(yè)要求：1.3、

13、2.1、3.1教學內容：1. 人體腹部的解剖學結構。2. 損傷機理。3. 生物力學響應。4. 耐受限度及防護。學時分配：課堂教學2學時考核方式本課程考核采用閉卷考試的形式期評成績占比：1.平時成績一（考勤、作業(yè)、課堂討論）占60%2.平時成績二（實驗）占10%3.期末考試成績（論文）占30%教材及參考書1、教材：汽車與運動損傷生物力學2、參考書：1)Kai-Uwe Schmitt, Peter F. Niederer, et al. Trauma Biomechanics, Accidental Injury in Traffic and Sports. Berlin: Springer, 20092)張金換, 杜匯良, 馬春生 等. 汽車碰撞安全性設計. 北京: 清華大學出版社, 20103)汽車各項碰撞安全法規(guī)4)其它與人體損傷生物力學相關的論文等。持續(xù)改進方法：（1） 采用先進的教學手段、方法和教學理念；（2） 課后對疑難問題安排答疑；（3） 開展相關討論。授課手段（教學方法）（1