定量生理學(浙江大學提供的慕課)

課程性質

課程定位

“定量生理學”是一門典型的多學科交叉的課程，以物理學原理和數學方法學為基礎，以工程方法來解決生理系統的定量機制問題，實現對高年級專業基礎知識的綜合與提升，幫助學生建立系統、完整的專業基礎理論體系，培養學生綜合分析能力和套用能力，培養學生的創新型思維和動手實踐能力，開拓學生的專業學術視野。

適應專業

定量生理學課程適用生物醫學工程等專業學習。

開課信息

智慧樹網開課信息

開課次數	開課時間	參與人數
第1次開課	2020年秋冬	38人
第2次開課	2021年春夏	待定
第3次開課	2021年秋冬	招生中
*據2021年5月智慧樹官網顯示，該課程授課教師均為陳杭、封洲燕、夏靈、許科帝，學時安排均為28個學時。*

中國大學MOOC開課信息

開課次數	開課時間	學時安排	參與人數
第1次開課	2021年03月03日-2021年06月30日	待定	待定
*據2021年5月中國大學MOOC官網顯示，該課程授課教師均為陳杭。*

課程簡介

定量生理學課程包括三部分內容，第一部分為與生理學相關的數學物理基礎知識，包括生物熱力學、質量輸運；第二部分從分子、細胞和器官不同層面講授可能的因果關係和物理本質，包括分子生物物理學、電生理學基礎、神經電生理和心臟電生理基礎；第三部分為生理系統的具體定量分析，以心血管系統為例。讓學生了解工程技術在生物醫學中的定量分析方法，擴展思路。

課程大綱

第一章緒論

課時

1.1 定量生理學的起源和發展

1.2 定量生理學的研究內容

第二章生物熱力學

課時

2.1 熱力學系統與熱力學定律

2.2 吉布斯自由能與化學勢

2.3 反應平衡常數

2.4 反應平衡常數的影響因素

2.5 自由能在生物體系物理化學平衡中的套用(上)

2.6 自由能在生物體系物理化學平衡中的套用(下)

第三章生理系統的質量輸運

課時

3.1 引言

3.2 Fick擴散定律

3.3 質量擴散的其他定律

3.4 擴散和滲透

第四章分子生物物理學

課時

4.1 引言

4.2 生物大分子結構測定的方法

4.3 掃描隧道顯微鏡技術

4.4 核磁共振波譜法

第五章生物組織力學特性

課時

5.1 生物力學的力學基礎知識（上）

5.2 生物力學的力學基礎知識（下）

5.3 血管與血液生物力學（上）

5.4 血管與血流生物力學（下）

5.5 肌肉生物力學

5.6 骨骼生物力學

第六章電生理學基礎

課時

6.1 生物電研究的歷史

6.2 細胞膜的電特性

6.3 電壓鉗和膜片鉗技術

6.4 細胞膜離子通道模型（HH方程）

6.5 細胞膜離子通道模型的MATLAB仿真程式

第七章神經電信號的檢測和分析

課時

7.1 不同層次腦神經電信號的檢測

7.2 細胞外記錄的神經元鋒電位的分析方法

7.3 神經元脈衝序列的分析方法

7.4 海馬腦區神經迴路的電信號檢測

第八章心臟電生理

課時

8.1 生物電及其套用

8.2 心肌細胞動作電位

8.3 心臟結構與傳導系統

8.4 心電圖產生機理

8.5 心電圖診斷基礎

8.6 心電診斷儀器

第九章心血管系統的功能與控制

課時

9.1 心血管系統的結構與功能

9.2 心血管系統生理學與調節

9.3 心血管循環系統的建模

9.4 整體心血管循環系統模型

（註：課程大綱排版從左到右列）

授課目標

1、注重對多學科交叉知識學習能力的培養；

2、掌握紮實的與生理學相關的數學物理基礎知識，主要包括生物熱力學、質量輸運等知識；

3、掌握用工程的方法解決分子、細胞、器官及系統各個層次定量研究的方法和技術。

課程特色

課程設計原則

1、生物、物理、化學、工程技術等多個學科知識融合；

2、仿真實驗模擬生理學各個系統的真實狀態，激發學生自主性學習，培養創新實踐的能力；

3、把最新科研成果融入教學，緊跟學科發展的前沿；

4、採用多維度的檢測分析、多層次的建模仿真等方法。

考核標準

平時成績50分

平時成績=學習進度分（15.0分）+學習行為分（35.0分）

章測試成績10分

單項類目名稱	卷面分	單項滿分
第一章單元測試	8	0.9
第二章單元測試	10	1.1
第三章單元測試	10	1.1
第四章單元測試	12	1.3
第五章單元測試	10	1.1
第六章單元測試	10	1.1
第七章單元測試	10	1.1
第八章單元測試	11	1.2
第九章單元測試	10	1.1