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教學時程


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燈號說明

審定:無
翻譯:唐小慧(簡介並寄信)
編輯:劉夏泱(簡介並寄信)


這個時程表反映了這門課程綜合的時間安排,包括授課、閱讀、作業和深入研究的鏈結。
This calendar reflects the comprehensive schedule for the course, including lectures, readings, assignments, and even links for further exploration.

課程板塊
COURSE BLOCK #

LECTURES
閱讀,參考和鏈結
READINGS, REFERENCES, AND LINKS
提示
REMINDERS
1

背景
Background

  • 課程概要
    Course outline
  • 宇航員的工作
    Astronaut Performance
  • 空間站研究和火星任務(概述)
    Space Station research and Mars mission (overviews)
  • 醫學生理學教材資料
    Textbook of Medical Physiology Handout
  • 國際空間站(ISS)研究 ( PDF - 2.8 MB)
    ISS Research (PDF - 2.8 MB)
  • 人類的火星探索:參考任務和考慮
    Human Exploration of Mars: Reference
    Mission and Considerations
  • 閱讀作業
    Reading Assignments
  • 自我評估表(PDF)
    Self-assessment form (PDF)
2

在極限環境下的探索
Exploration in Extreme Environments

  • ICE
  • 長時間的飛行
    Long-duration flight
  • 大膽的努力
    Bold Endeavors
  • Stuster, J., C. Bachelard, and P. Suedfeld. 〈長時間進行ICE任務時行為問題的相對重要性〉, 《航空太空環境醫學》 (9月 2000): A17-A25.
    Stuster, J., C. Bachelard, and P. Suedfeld.
    "The relative importance of behavioural issues
    during long-duration ICE missions." Aviat.
    Space Env. Med.
    (September 2000): A17-A25.
  • Brubakk, A. 〈人類在極限環境〉, 《航空太空環境醫學》 (9月 2000): A126-A130.
    Brubakk, A. "Man in Extreme Environments."
    Aviat. Space Env. Med. (September 2000): A126-A130.
  • Stuster, J. 〈大膽努力:來自極地和太空探索的動作教訓〉.《重力空間生物學報告》13(2) (June 2000).
    Stuster, J. "Bold Endeavors: Behavioral Lessons from
    Polar and Space Exploration." Grav. Space Bio Bulletin
    13(2) (June 2000).
3

極限環境(續)
Extreme Environments (cont.)

  • 南極洲
    Antarctica
  • 西伯利亞
    Siberia
  • 火星
    Mars
4

火星上的生命?
Life on Mars?

  • 南極洲
    Antarctica
  • 西伯利亞
    Siberia
  • 火星
    Mars
5 指南
Tutorial Offered
  • Saleh, Joseph. 〈Matlab和 Simulink的介紹〉(1998)。
    Saleh, Joseph. "Introduction to Matlab and Simulink." (1998)
E53-220
6 NASA 的太空船外活動與 維生
NASA EVA & Life Support
7

太空中骨的變化
Bone Changes in Space

  • 文獻
    Literature
  • 定義
    Definitions
  • 失敗的分析
    Failure analysis
  • 骨折的危險
    Fracture risk
  • 曲梁模型
    Curved beam model
  • 材料道具
    Material properties
  • 介紹太空飛行對骨骼的影響
    Introduction to Skeletal Effects of Space Flight
  • Newman/Schaffner的介紹
    Newman/Schaffner presentation
  • 指派骨建模作業(PDF)
    Bone Modeling assignment handed out (PDF)

    (作業1)
    (HW#1)
8

太空飛行模型的改造
Modeling Space Flight Alterations

  • 瞬間慣性
    Moment of inertia
  • 密度(係數)
    Density (Modulus)
  • 肌肉力量對骨壓力的影響
    Muscle force effects on bone stress
  • 計算
    Countermeasures
  • 技術(飛行 DXA)
    Technology (flight DXA)
  • Beck, T. J., F. A. Mourtada, et al.〈對最接近的大腿骨的DEXA曲梁模型的試驗檢測〉,《整形外科研究期刊》16(3) (1998): 394-398。
    Beck, T. J., F. A. Mourtada, et al. "Experimental Testing of a DEXA-Derived Curved Beam model of the Proximal Femur." Journal of Orthopaedic Research 16(3) (1998): 394-398
  • Beck, T. J., C. B. Ruff, et al. 〈對來自骨礦資料的大腿骨頸力量的預測:結構性方法〉,《放射線學研究》 25(1) (1990): 6-18。
    Beck, T. J., C. B. Ruff, et al. "Predicting Femoral Neck Strength from Bone Mineral Data: A Structural Approach." Investigative Radiology
    ogy
    25(1) (1990): 6-18.
9

機械式模型
Mechanical Models

  • 太空飛行的改變
    Space Flight Changes
  • 肌肉模型
    Muscle Model
  • 張力-強度曲線
    Tension-Length Curves
  • 張力-速度曲線
    Force-Velocity Curves
  • 肌梭和牽張反射Muscle Spindle and Stretch Reflexes
    Muscle Spindle and Stretch Reflexes
  • Saleh, Joseph.〈肌節、抽搐和相等張力關係:數學模型和含義〉(2000): 34 頁。
    Saleh, Joseph. "Sarcomere, twitch and isometric tension-length relation: mathematical models and implications." (2000): 34 pages.
  • 繳交作業1 (PDF)
    HW#1 Due (PDF)
  • 指派肌肉作業 (PDF)
    Muscle assignment handed out (PDF)

    (作業2)
    (HW#2)
10

多體動力學
Multibody Kinematics

  • 同等轉化
    Coordinate Transformations
  • 差別關係多體動力學
    Differential Relationships

Multibody Dynamics

  • Lagrangian 公式
    Lagrangian Formulation
  • 動力學模擬
    Dynamic Simulation
11

生物機械控制
Biomechanical Control

  • 阻抗/ PID 控制
    Impedance / PID Control
  • 適應性控制
    Adaptive Control
  • 最佳控制
    Optimal Control
  • 繳交肌肉作業 (PDF)
    Muscle assignment due (PDF)

    (繳交作業 2)
    (HW#2 Due)
測試1
Quiz 1
測試解答(PDF)
Quiz Solutions (PDF)
12

心血管結構 I
Cardiovascular Mechanics I

  • 週邊迴圈模型
    Models of the peripheral circulation
  • 像泵一樣的心臟
    The heart as a pump
  • 完整系統模型
    Modeling of the intact system
  • Mark, Roger G., and Roger D. Kamm.〈計量生理學:器官傳輸系統〉,《心血管系統控制與綜合的課堂筆記》(I, II, III) (2000)。
    Mark, Roger G., and Roger D. Kamm. "Quantitative Physiology: Organ Transport Systems." Class Notes on Cardiovascular Mechanics (I, II, III) (2000).
  • Berne and Levy,《生理學》,章節: 21, 23和26 。
    Chapters: 21, 23, and 26 in Berne and Levy, Physiology.
13

心血管的控制
Cardiovascular Control

  • 固有規定
    Intrinsic regulation
  • 外在運用
    Extrinsic application
  • Mark, Roger G., and Roger D. Kamm.〈計量生理學:器官傳輸系統〉, 《心血管系統控制和綜合的課堂筆記》 (2000) 。
    Mark, Roger G., and Roger D. Kamm. "Quantitative Physiology: Organ Transport Systems." Class Notes on Control and Integration in the Cardiovascular System (2000).
  • Berne and Levy,《生理學》章節: 28 。
    Chapter: 28 in Berne and Levy, Physiology.
  • 繳交心臟作業 (PDF)
    Cardio assignment handed out (PDF)(作業3)
    (HW#3)
  • 繼續自我評估(PDF)
    Ongoing Self-assessment (PDF)
14

心血管的模擬
Cardiovascular Simulation

  • 太空飛行變化建模
    Modeling space flight changes
  • 對策
    Countermeasures
  • 繳交自我評估
    Self-assessment due
設計日
Design Day
  • 學期專題(「太空練習」),學生專題 2002。
    Term Projects, Spacercise! student project 2002
繳交心臟作業(PDF)
Cardio assignment due (PDF)

(繳交作業3)
(HW#3 Due)
15

對策
Countermeasures

  • 視覺再定位
    Visual Reorientation
  • 幻象和空間記憶
    Illusions and Spatial Memory
  • 人造重力
    Artificial Gravity
  • 虛擬現實實驗室 (PDF - 1.5 MB) 和人造重力(PDF)示範
    VR lab (PDF - 1.5 MB) and Artificial Gravity (PDF) demonstrations
  • Erika Brown/Jessica Marquez 關於「太空練習」的簡要討論。
    Brief discussion by Erika Brown/Jessica Marquez on Spacercise!
指派神經前庭作業(PDF)
Neurovestibular assignment handed out (PDF)

(作業4)
(HW#4)
16

飛行和太空的神經問題
Neurovestibular Problems in Aviation and Space

  • 幻象和方向知覺的喪失
    Illusions and Disorientation
  • 太空運動疾病
    Space motion sickness
  • Lathan, Corinna E., and Gilles Clement.〈太空生命科學的基本原則〉,《對太空飛行時神經系統的反應》,章節5, 65-82。
    Lathan, Corinna E., and Gilles Clement. "Fundamentals of Space Life Sciences." Response of the Neurovestibular System to Spaceflight: Chap. 5, 65-82.
  • Oman, Charles M.〈運動疾病:感覺衝突理論的綜合評估〉,《加拿大生理學藥學期刊》 (1988): 10頁。
    Oman, Charles M. "Motion sickness: a synthesis and evaluation of the sensory conflict theory." Canadian Journal of Physiology and Pharmacology (1988): 10 pages.
17

感覺互相作用的模型
Models for Sensory Interaction

  • 眼部的運動,姿勢反射路徑
    Eye movements, Postural Reflex Pathways
  • 視覺和方向的速率存儲觀測模型
    Observer Model for Velocity Storage in VO
神經前庭書籍和圖1, 2, 3, 4, 5, 6, 7和8
Neurovestibular book chapter and separate figures 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, and 8)
18 視覺和方向
Vision and Orientation
  • 學期專題
    Term Projects
設計日
Design Day
19

太空飛船外活動I:操作
EVA I: Operations

  • 哈勃太空船外活動
    Hubble EVA
  • 航太飛船艙外活動
    Space Shuttle EVA
  • 由Ed Hodgson, Hamilton Sunstrand 概述宇航員在太空船外的活動(PDF)
    EVA presentation given by Ed Hodgson, Hamilton Sunstrand (PDF)
  • Newman, Dava, and Michael Barratt.〈太空生命科學基本原理〉,《太空船外維生和工作問題》:章22, 337-364。
    Newman, Dava, and Michael Barratt. "Fundamentals of Space Life Sciences." Life Support and Performance Issues for Extravehicular Activity: Chap. 22, 337-364. (PDF)
設計日
Design Day
  • 學期專題
    Term Projects