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講義概要/Course Information
2024/04/29 現在

科目基礎情報/General Information
授業科目名
/Course title (Japanese)		 バイオメカニクス基礎
英文授業科目名
/Course title (English)		 Fundamentals of Biomechanics
科目番号
/Code
開講年度
/Academic year		 2021年度 開講年次
/Year offered		 全学年
開講学期
/Semester(s) offered		 前学期 開講コース・課程
/Faculty offering the course		 博士前期課程
授業の方法
/Teaching method		 講義 単位数
/Credits		 2
科目区分
/Category		 大学院専門教育科目 - 専門科目Ⅰ
開講類・専攻
/Cluster/Department		 機械知能システム学専攻
担当教員名
/Lecturer(s)		 岡田　英孝
居室
/Office		 東1-407
公開E-mail
/e-mail		 hidetaka@e-one.uec.ac.jp
授業関連Webページ
/Course website		 http://www.hb.mce.uec.ac.jp
更新日
/Last update		 2021/03/16 20:39:33 更新状況
/Update status		 公開中
/now open to public
講義情報/Course Description
主題および
達成目標（2,000文字以内）
/Themes and goals（up to 2,000 letters）		 生体の機能と構造を力学的に解析したり，その結果を応用したりする分野をバイオメカニクスと呼んでいる．DNAから独立した個体まで，対象とする生体がどのレベルかによって取り扱う領域が異なるが，本講義では生体の細胞や組織などのミクロな構造には深く立ち入らないで，マクロな視点から構造体としての運動器あるいは身体全体の振る舞い（身体運動）を対象とする．生体の運動機能の力学的仕組みや解析方法を解説し，バイオメカニクスの基礎的事項の習得を目標とする．

Biomechanics is the field in which the functions and structures of living organisms are analyzed mechanically and the results are applied. In this lecture, we will focus on the behavior of the locomotor system or the whole body movement from a macroscopic viewpoint, without going deeply into the microstructure of cells and tissues of the body. Mechanisms of the motor function and the method of analysis of human movement will be explained. The goal of this course is to learn the fundamentals of the biomechanics of human movement.
前もって履修
しておくべき科目（1,000文字以内）
/Prerequisites（up to 1,000 letters）		 特になし

Nothing special
前もって履修しておくこ
とが望ましい科目（1,000文字以内）
/Recommended prerequisites and preparation（up to 1,000 letters）		 特になし

Nothing special
教科書等（1,000文字以内）
/Course textbooks and materials（up to 1,000 letters）		 参考書
・スポーツバイオメカニクス（ISBN:978-4-7598-1706-5）
・Research Methods in Biomechanics (ISBN:0-7360-3966-X)
・スポーツバイオメカニクス20講 （ISBN:978-4254690408）
・スポーツバイオメカニクス（ISBN:978-4254690385）
・バイオメカニクス―身体運動の科学的基礎（ISBN:978-4764410695）
・身体運動のバイオメカニクス研究法（ISBN:978-4-469-26653-5）
授業内容と
その進め方（2,000文字以内）
/Course outline and weekly schedule（up to 2,000 letters）		 　以下に示すような主要課題に沿って授業を展開する．はじめに主に人体の生力学的特性と機能について述べ，次に身体運動の解析方法と評価方法について概説する．最後にヒトの基礎的動作のキネマティクスとキネティクスについてデータを紹介しながら解説する．なお，履修者は授業で配布する資料に基づき，復習・予習を行うことが求められる．

1. 導入（身体運動とバイオメカニクスの関わり，身体運動の仕組み）
2. 人体の生力学的特性１（筋の構造，筋収縮の仕組み，筋の形状と機能）
3. 人体の生力学的特性２（筋収縮の特性，筋線維の分類，エネルギー供給系）
4. 人体の生力学的特性３（骨格系と関節運動，筋と関節の機能）
5. 人体の生力学的特性４（身体部分の慣性特性）
6. 身体運動の計測と処理１（動作分析法，身体座標データの処理）
7．身体運動の計測と処理２（雑音除去法，低域通過フィルターの特性）
8．身体運動の計測と処理３（フリーボディーダイアグラム，身体モデル，生体内力の推定）
9．身体運動の計測と処理４（関節トルク解法演習）
10. 身体運動の評価法１（時間分析・距離分析）
11. 身体運動の評価法２（キネマティクス）
12．身体運動の評価法３（キネティクス，関節トルクの解釈）
13. 身体運動の評価法４（エナジェティクス，身体運動における経済性，効率，有効性）
14. 基礎的動作のバイオメカニクス（歩・走・跳・投）
15. 発育・発達と加齢のバイオメカニクス

The class will proceed according to the following main topics.
First, the biomechanical properties and functions of the human body are outlined. Then, methods of analysis and evaluation of human body movements are outlined. Finally, kinematics and kinetics of basic human movements will be explained with data.
Students are expected to review and prepare for the lecture based on the materials distributed in the class.

1.  Introduction (relationship between body movement and biomechanics, mechanism of body movement)
2.  Biomechanical properties of human body 1 (Structure of muscle, Mechanism of muscle contraction, Morphology and function of muscle)
3.  Biomechanical properties of human body 2 (Characteristics of muscle contraction, Classification of muscle fibers, Energy supply system)
4.  Biomechanical properties of human body 3 (Skeletal system and joint movement, Functions of muscles and joints)
5.  Biomechanical properties of human body 4 (Inertial properties of body segments)
6.  Measurement and processing of human movement 1 (What is motion analysis?, Processing of coordinate data of body landmarks)
7.  Measurement and processing of human movement 2 (Noise reduction method, Characteristics of low-pass filter)
8.  Measurement and processing of human movement 3 (Free body diagram, Modeling of human body, Estimation of internal force of human body)
9.  Measurement and processing of body motion 4 (Joint torque solution practice)
10. Evaluation of human movement 1 (Spatiotemporal analysis)
11. Evaluation of human movement 2 (Kinematics)
12. Evaluation of human movement 3 (Kinetics, Interpretation of joint torque)
13. Evaluation of human movement 3 (Energetics, Economy, efficiency, and effectiveness in human movement)
14. Biomechanics of basic movements (Walking, Running, Jumping, Throwing)
15. Biomechanics of development and aging
実務経験を活かした
授業内容
(実務経験内容も含む)
/Course content utilizing practical experience
授業時間外の学習
（予習・復習等）（1,000文字以内）
/Preparation and review outside class（up to 1,000 letters）		 （１）webclassにある授業資料に予め目を通し，学習内容を把握しておく．
（２）資料の穴埋め箇所（重要キーワードなど）について復習し，理解を深める．

(1) Read through the class materials on the Webclass in advance to grasp the contents of the class.
(2) Review and deepen your understanding of the part which you filled in the blanks (important keywords, etc.).
成績評価方法
および評価基準
（最低達成基準を含む）
（1,000文字以内）
/Evaluation and grading
（up to 1,000 letters）		 授業への取り組み（積極的参加・発言など）（50%），テスト（40%），レポート（10%）によって総合評価する．
最低評価基準：運動器としての骨格筋の機能と構造，動作分析法の基礎について理解できていること．

Comprehensive evaluation based on class participation (active participation, comments, etc.) (50%), tests (40%), and report (10%).
Minimum evaluation criteria: Students should be able to understand the function and structure of skeletal muscles as the locomotor system and the basics of motion analysis methods.
オフィスアワー：
授業相談（1,000文字以内）
/Office hours（up to 1,000 letters）		 東1-407 月曜日1時限
この時間に都合がつかない場合には，メールなどで事前にアポイントメントを取ること．

East 1-407, Monday, 1st period
If you are not available at this time, please make an appointment in advance by e-mail.
学生へのメッセージ（1,000文字以内）
/Message for students（up to 1,000 letters）		 近年，バイオメカニクス研究が大変盛んになってきているが，これらの研究は，多くの学問領域を複合したものであることを知って欲しい．単に単位の修得という目的だけでなく，質問や意見を述べる等，積極的な姿勢で参加して欲しい．原則として全出席が求められます．

In recent years, biomechanics research has become very active, and I would like you to understand that this research area is constituted of many academic disciplines.
I hope you will participate in the lecture not only to earn credits but also with a positive attitude by asking questions and expressing your opinions. In principle, all students are expected to attend all lectures.
その他
/Others		 初回授業はガイダンス的な内容も含みます．履修希望者は必ず初回から出席してください．

The first class includes some guidance content. Students who wish to take this course must attend from the first class.
キーワード
/Keywords		 バイオメカニクス，運動器，骨格筋，身体運動，動作分析，キネマティクス，キネティクス，エナジェティクス

Biomechanics, Locomotor system, Skeletal muscles, Human movement, Motion analysis, Kinematics, Kinetics, Energetics