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SPOC学校专有课程
奇异的仿生学--重修班课程
第1次开课
开课时间: 2021年09月26日 ~ 2021年10月11日
学时安排: 3
当前开课已结束 已有 15 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=鸟巢、水立方,看到这些似浑然天成的建筑,我们不由感慨人类的巧夺天工;飞机、潜艇,自由翱翔、乘风破浪之时,我们不得不折服人类的智慧。然而,这只是人类向自然学习的管中窥豹而已。从花鸟鱼虫到飞禽走兽,从白鹤惊飞到鱼翔浅底,大自然充满奥秘,仿生学更加神奇,让我们一起走进奇异的仿生世界……
鸟巢、水立方,看到这些似浑然天成的建筑,我们不由感慨人类的巧夺天工;飞机、潜艇,自由翱翔、乘风破浪之时,我们不得不折服人类的智慧。然而,这只是人类向自然学习的管中窥豹而已。从花鸟鱼虫到飞禽走兽,从白鹤惊飞到鱼翔浅底,大自然充满奥秘,仿生学更加神奇,让我们一起走进奇异的仿生世界……
—— 课程团队
课程概述

   仿生学是新兴的交叉学科,“师法自然”是仿生学的核心,人类社会文明的起源于人类非凡的智慧,而人类的智慧体现为学习、创新与创造,向自然学习无疑成为推动人类文明进程的重要方式,人类在学习、模仿、改造自然中不断前进,催生了生机勃勃的现代文明。仿生学被誉为“新世纪原始创新的动力与源泉”,并与自然科学、人文科学紧密联系。仿生学与生俱来的原始创新性将启发学生观察自然、思考自然,在观察中领略大自然的神奇、在思考中体味大自然的奥秘。

   该课程面向本科各个专业,以仿生学基础教学为主的通识教育课。课程以加强学生能力培养和素质教育为主,通过大量的图文教学以及视频动画,使学生了解并掌握仿生学的基本知识,及诸如在军事、材料、地面机械、文体、建筑等方面仿生学的应用,激发学生的创新意识。

授课目标

        仿生学是新兴的交叉学科,“师法自然”是仿生学的核心,人类社会文明的起源于人类非凡的智慧,而人类的智慧体现为学习、创新与创造,向自然学习无疑成为推动人类文明进程的重要方式,人类在学习、模仿、改造自然中不断前进,催生了生机勃勃的现代文明。仿生学被誉为“新世纪原始创新的动力与源泉”,并与自然科学、人文科学紧密联系。仿生学与生俱来的原始创新性将启发学生观察自然、思考自然,在观察中领略大自然的神奇、在思考中体味大自然的奥秘。

       该课程面向本科各个专业,以仿生学基础教学为主的通识教育课。课程以加强学生能力培养和素质教育为主,通过大量的图文教学以及视频动画,使学生了解并掌握仿生学的基本知识,及诸如在军事、材料、地面机械、文体、建筑等方面仿生学的应用,激发学生的创新意识。


成绩 要求

详见课程内评分标准

课程大纲
从模拟到创造——仿生学的发展
课时目标:了解仿生学的起源以及与科技创新间的关系,分析仿生学要素,并探究驱动仿生学发展的因素。
1 仿生学的起源
2 仿生学的诞生
3 仿生学与科技创新的关系
4 仿生学要素
从灵感到创新——仿生学的研究方法
课时目标:以地面机械仿生为例,介绍仿生学的研究方法,详细说明如何实现从生物体到实物装置的过程。
1 生物体分析
2 生物模型分析
3 仿生原理分析
4 实物模型建立
适者生存——军事仿生
课时目标:介绍仿生军事武器的相关内容,以及古代十八般武器、飞机、舰艇、导弹与夜视仪的发明与使用是如何模仿生物的;针对军事仿生中出现的战略与战术进行详细介绍,如何模仿自然界生物有效进行防御与进攻等。
1 前言
2 仿生武器
3 军事仿生战略
4 军事仿生进攻战术
5 军事仿生防御战术
天然生物材料与仿生材料
课时目标:了解生物表面优异的自洁性、变色、集水等性能并研究仿生界面材料。
1 天然生物材料
2 仿生材料
3 仿生界面材料
仿生建筑初探
课时目标:介绍独特的仿生建筑,独具匠心的造型,新颖的空间布局,以及丰富多彩的功能。
1 城市环境仿生
2 使用功能仿生
3 建筑形式仿生
4 组织结构仿生
运动与美——仿生与文体
课时目标:了解并掌握动物的优异性能,及其在体育和文化艺术等领域中的体现。
1 体育仿生
2 中华武术
3 文化艺术中的仿生烙印
舞动的精灵--昆虫仿生
课时目标:了解自然界种类最繁多的动物--昆虫的结构形态、感觉器官、运动功能及特异能力,及其在仿生学发展中的运用。
1 昆虫结构仿生
2 感觉器官仿生
3 运动功能仿生
科幻离现实有多远--生物体与人造器官
课时目标:了解人造器官目前的进展。
1 人造脑
2 仿生鼻
3 人工耳
4 人造肌肉与皮肤
生物社会组织的启示——管理仿生学
课时目标:了解并学习群体生活动物的管理方式,以及人类该如何去观察、模仿、学习生物社会组织的管理模式。
1 管理仿生学基础
2 管理仿生学应用
精妙的微观世界
课时目标:了解仿生学在微观层面的发展动态。
1 分子仿生基础
2 分子仿生应用
展开全部
预备知识

不需要

参考资料

1    D. S. 哈拉西: 仿生学, 科学出版社, 1965年.
2    任露泉, 梁云虹. 耦合仿生学. 北京, 科学出版社, 2012.

3    任露泉, 梁云虹. 仿生学导论. 北京, 科学出版社, 2016.

4    鲍中行, 军事仿生谈. 国防大学出版社, 1990

5    骆德汉. 仿生嗅觉原理、系统及应用, 科学出版社, 2012.
6    崔福斋等编著, 仿生材料,化学工业出版社,2004.
7    贾贤等编著,天然生物材料及其仿生工程材料,化学工业出版社,2007.
8    江雷等著, 仿生智能纳米界面材料,化学工业出版社,2007.
9    李峻柏主编, 纳米科学与技术:分子仿生.科学出版社, 2013.

常见问题

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昆明文理学院
1 位授课老师
赵梓亦

赵梓亦

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