課程名稱: 工程與人體物理學 (Engineering and Physics of the Human body)

主要教科書: Physics of the Human Body
Irving P. Herman
台大圖書館電子書網址：
http://link.springer.com/book/10.1007%2F978-3-540-29604-1

參考書：Introductory Biomechanics - From Cells to Organisms,
C. Ross Ethier and Craig A. Simmons, Cambridge University Press (April 9, 2007)

輔助教材：自編上課講義

一、 課程教學目標：
本課程的目標是從工程的角度，應用基本數學模型來描述並了解人體的各項作用機制，並從中瞭解其功能。修課學生在這堂課中將學會如何從工程領域裡的基本力學(固力&流力)，光學，聲學，熱力學，電學，及磁學等基礎理論，應用到人體的各項聲、光、熱、電、力等維持體內平和及身體機能的描述。除了學習如何應用工程理論外，本課程亦包含解剖學(結構)，生理學(功能)、人體物理學，及其基本數學模型。上課內容將依照主要教科書Physics of the Human Body進行講解，並加入參考文獻及參考書輔助。本課程的另一項目標是提供學生一個跨領域學習平台，講解各項生物醫學工程領域所需之基礎知識。修完本課程學生將具備下列基本知識：
(1) 瞭解人體的基本結構及器官的功能 (Anatomy and Physiology)
(2) 瞭解如何應用基本數學模型並將各工程領域的理論應用到人體物理
(3) 瞭解各項生物醫學儀器、原件、平台所需設計之功能，以有效提升或模擬人體所需之功能
修課學生需有微積分的基礎，有普通物理的背景為佳，適合大三大四，及研究所學生選修。
課程評分標準：期中考 & 期末考
二、 課程教學大綱：
1. Bone, Ligaments and Tendons: (骨頭、韌帶、肌腱)
Mechanical Properties of the Body
Statics of the Body
2. Muscles: (肌肉)
The structure of muscles, Sarcomere, Force-velocity curve
3. Metabolism: (新陳代謝)
Energy, Heat, Work, and Power
4. Fluidic dynamics of human body: (體內流體力學系統)
Fluid Pressure, Fluid Flow in the Body, and Motion, Convection & Diffusion
5. Cardiovascular System：(心血管系統: 心臟及血液循環系統)
Heart, Circulatory system, blood pressure, flow in vessels, work done by heart
6. Lung: (肺)
Lungs and Breathing, physics of alveoli, work needed to breathe
7. Ear and vocal cord: (耳朵與發音)
Sound, Speech, and Hearing
8. Eyes: (眼睛)
Light, Eyes, and Vision
9. Neurons: (神經傳導)
Electrical and Magnetic Properties
Feedback and Control