生命活动的物理学——以生物电为例课程详细信息

课程号 04631015 学分 1
英文名称 Physics of the Life Sciences: The Case of Bioelectricity
先修课程
中文简介      生命科学是一门发展前景广阔的前沿学科,与众多其他领域存在广泛的交叉。生命科学和物理学作为自然科学的两个分支,长期以来相互影响、相互促进,在人类对世界的探索中起到了不可或缺的作用。生物电的研究就是生命科学与物理学交叉的典型事例。本课程通过对生物电现象及其机制的讲解,展现物理学方法在生命科学中的广泛应用。同时,课程结合“生物电信号的测量”这一实验,力图体现生命科学研究中实验的重要地位。课程在知识的传授之外,也意在让同学们领会生命科学和物理学共同的思维特点和研究方法,体现出学科交叉的重要趋势;领会交叉之美,体悟科学之“道”。
本课程共有六次讨论课,一次实验课,面向元培学院2018级全体同学开课。欢迎对生命科学、物理学或学科交叉整合感兴趣的同学选修。
英文简介    Life science is an advanced discipline with broad developing prospects, and it has a wide intersection with many other fields. As two branches of the natural sciences, life sciences and physics have interacted and promoted each other for a long time, playing an indispensable role in human exploration of the world. The study of bioelectricity is a typical example of the intersection of life science and physics. This course demonstrates the wide application of physical methods in life sciences through the explanation of bioelectric phenomena and its mechanisms. Meanwhile, combined with experiments of bioelectrical signal measurement, the course tries to reflect the essential position of experimentation in life sciences. In addition to imparting knowledge, the course also intends to let students understand the common thinking characteristics and research methods of life science and physics, embodying the trend of interdisciplinary studies: savoring the beauty of intersection, and understanding the principles of science.
There are six discussion sessions and one experimental class for the course, which is open to all the freshmen of Yuanpei College. We particularly welcome students interested in life science, physics or interdisciplinary studies.
 
开课院系 元培学院
通选课领域  
是否属于艺术与美育
平台课性质  
平台课类型  
授课语言 中文
教材 无;
无,
参考书
教学大纲 课程主要讲授生物电的产生、传导等生理现象的相关知识,让学生对生物电现象具有初步的认识和了解,并理解其中蕴含的生理学原理。授课中结合讨论和实验练习,培养学生的动手能力,展现生命科学作为实验科学的本质特征,引导学生在实验中思考,突出实践的重要性。此外,课程注重体现生物学与物理学的交叉,意在让学生体会到学科交叉融合的发展趋势,获得跨学科方法解决问题的思维和视角,开拓视野,为学生后来的学术研究工作奠定思维基础。
第一次:生物学与物理学的历史渊源 2小时
课上讨论:生物学和物理学的学科特点;实验与实验科学

第二次:生物电现象 2小时
课上讨论:Gavani与Volta的学术争论;生物电的发现与电池的发明

第三次:细胞电活动及其机制 2小时
课上讨论:Hodgkin和Huxley如何运用数理方法提前半个世纪预测离子通道性质

第四次 神经信息处理原理 2小时
课上讨论:生物脑与电脑处理信息有何异同?各有何优势?

第五次 实验“生物电信号测量” 3小时

第六次 实验报告会 2小时
课上讨论:测量到的神经干动作电位与标准动作电位的关系?有哪些物理因素的影响?

第七次 生物学与物理学的其他交叉领域 2小时
课上讨论:未来生物学的发展趋势;物理学生命科学发展中的作用?大学学习如何为未来做准备?
课堂讲授加讨论
报告
教学评估 王世强:
学年度学期:18-19-1,课程班:生命活动的物理学——以生物电为例1,课程推荐得分:0.0,教师推荐得分:7.73,课程得分分数段:85-90;
学年度学期:19-20-1,课程班:生命活动的物理学——以生物电为例1,课程推荐得分:0.0,教师推荐得分:7.95,课程得分分数段:85-90;