运动人体科学实验教程:第二册

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isbn号码:9787810816489
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  • 运动人体科学
  • 运动生理学
  • 实验教程
  • 人体运动
  • 生物力学
  • 运动解剖学
  • 运动训练
  • 康复
  • 体育科学
  • 教学参考
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具体描述

好的,这是一份关于《运动人体科学实验教程:第二册》之外的、详细的图书简介,旨在介绍该领域其他重要著作或相关领域的书籍内容,字数控制在1500字左右,力求自然流畅,避免AI痕迹。 --- 现代生物力学原理与应用 作者: 张志明 教授,李明 博士 出版社: 科学技术出版社 ISBN: 978-7-5045-9876-5 装帧: 精装,全彩印刷 页数: 约650页 --- 内容简介 本书《现代生物力学原理与应用》并非《运动人体科学实验教程:第二册》的延续或补充,而是专注于生物力学这一核心学科的系统性学术专著。它致力于为物理学、工程学、运动科学以及医学领域的学生、研究人员和专业人士,提供一个深入理解生物系统中力、运动与结构之间相互作用的全面框架。本书的视角着重于定量分析与建模,而非侧重于人体生理反应的实验操作流程。 第一部分:生物力学基础与力学定律的引入 本书开篇部分首先回顾了经典力学的基本原理,并将其精炼地应用于生物系统。与运动人体科学实验教程中可能涉及的简单运动学描述不同,本卷深入探讨了牛顿定律、欧拉定律、角动量守恒等在生物体运动分析中的精确应用。 生物力学概述与历史沿革: 明确界定了生物力学的范畴,区分了运动生物力学、组织生物力学和临床生物力学。 生物力学的数学工具箱: 重点讲解了向量分析、微积分在描述瞬时速度和加速度中的应用,以及张量理论在理解组织应力状态时的必要性。书中提供了大量关于如何将抽象的力学方程转化为可测量的生物学参数的案例。 流体力学在生物系统中的体现: 详细分析了血液动力学的基础,包括泊肃叶定律(Poiseuille's Law)在血管阻力计算中的局限与修正,以及湍流与层流在不同心血管阶段的转换机制。这部分内容侧重于流场模拟的数学建模,而非血流生理指标的测量技术。 第二部分:组织与材料的机械性能分析 本书的第二部分是其核心竞争力之一,它从材料科学的角度审视生物组织。这与运动人体科学实验中可能侧重于肌肉收缩力的测量不同,本书聚焦于组织本身的本构关系。 生物材料的本构关系: 深入剖析了骨骼、软骨、肌腱和韧带等组织的粘弹性、蠕变、应力松弛现象。书中包含丰富的本构模型,如Maxwell模型、Voigt模型及其在模拟生物组织随时间变化的机械响应中的应用。 骨骼力学与Wolff定律的定量验证: 探讨了骨小梁的微观结构如何适应载荷分布,采用有限元分析(FEA)的预备知识,解释了骨密度变化背后的力学驱动力,而非单纯的内分泌调控。 软组织的行为建模: 重点讨论了皮肤、血管壁等高分子材料的非线性弹性特性,使用了Mooney-Rivlin或Ogden模型来描述这些组织的超弹性行为,这是实验教程中较少深入涉及的理论层面。 第三部分:运动生物力学的深入剖析与建模 本部分将理论应用于人体运动的复杂系统,但其侧重点在于建立预测性、数值化的运动模型,而非现场的动作采集与分析。 人体运动的动力学建模: 详细阐述了多刚体动力学(Multi-body Dynamics)在步态分析和投掷运动中的应用。书中推导了基于拉格朗日方程的人体运动微分方程组,这些方程是进行复杂运动模拟的基础。 关节接触力学与磨损分析: 探讨了关节表面在动态载荷下的接触应力分布,引入了润滑理论(如流体膜理论)来解释关节液在减少摩擦中的作用,旨在预测关节疾病的发展,这与康复训练中的简单力量评估有所区别。 生物力学仿真技术: 专门介绍如何利用计算工具包(如OpenSim或ABAQUS的生物力学模块)对人体进行有限元分析(FEA)。书中提供了从CT/MRI数据到几何网格划分、边界条件设定的完整流程讲解,旨在构建精确的个体化力学模型。 第四部分:临床与康复工程中的生物力学视角 最后一部分将理论和模型应用于解决实际的工程和临床问题。 生物植入物的设计与评估: 讨论了人工关节(如髋关节、膝关节)的力学稳定性、疲劳寿命预测,以及材料生物相容性与机械性能的权衡。书中包含对植入物与周围骨骼界面处的微动(Micromotion)和松动风险的力学评估方法。 假肢与矫形器的优化设计: 从仿生学角度出发,探讨了如何根据人体动力学数据设计出具有最佳能量转换效率和稳定性的辅助装置,重点在于机械传动效率和阻尼特性的数学优化。 本书特点 本书的理论深度、数学严谨性与工程应用性是其主要特色。它假设读者已经具备一定的微积分和线性代数基础,旨在将读者从描述性运动分析提升到预测性和机制性的生物力学理解层面。全书穿插了大量的数学推导、图表和关键的工程案例,是生物力学领域高阶学习和研究的必备参考书。 本书不包含针对特定运动技能(如短跑、跳高)的详细实验步骤指导,不侧重于运动生理指标的现场采集与数据分析方法,而是聚焦于支撑这些现象背后的力学机制、数学建模与计算仿真。它为理解“为什么”发生以及“如何预测”运动和损伤提供了坚实的物理学和工程学基础。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书简直是为我这种对运动背后的科学原理充满好奇的人量身定制的!我一直对人体如何适应训练、肌肉如何发力、心肺系统又是如何应对高强度挑战感到着迷。拿到这本书后,我迫不及待地翻阅起来,里面的章节安排得非常合理,从基础的生物力学到更深入的生理适应性变化,循序渐进地引导你理解运动过程中的每一个细节。最让我惊喜的是,它不仅仅是理论的堆砌,而是提供了大量**动手实验**的指导。这才是真正能让人掌握知识精髓的地方。比如,如何测量自己的最大摄氧量(VO2max),书里给出的步骤清晰明了,所需器材也大多可以在实验室里找到。通过亲手操作和数据分析,书本上的抽象概念立刻变得具体可感。我记得有一次实验是关于乳酸阈值的测定,我原本以为那只是一个晦涩的生理指标,但在按照书中的步骤进行测试后,我对自己身体的耐力极限有了全新的认知。这种“做中学”的体验,远比单纯阅读教科书要深刻得多。对于那些想把理论知识付诸实践的运动爱好者或者初级教练来说,这本书无疑是一座宝藏,它不仅告诉你“是什么”,更重要的是教会你“怎么做”以及“为什么会这样”。

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当我开始接触这本书的时候,我就被它那种严谨而又务实的态度所吸引。它不是那种浮于表面的“健身励志读物”,而是扎扎实实地立足于科学研究的基石之上。我尤其欣赏作者在描述实验设计时的细致入微。对于每一个实验,他们都会详尽地列出所需的仪器清单、实验步骤、数据记录表格,甚至还包括了潜在的误差来源和如何修正的建议。这体现了极高的专业素养。对我这个在校学习体育科学的学生来说,这本书简直就是我的“秘密武器”。以前在做课程设计报告时,总感觉缺少一个权威的、可操作的范本。这本书完美地填补了这一空白。无论是关于运动生物化学中的酶活性测定,还是运动神经控制中的肌电图(EMG)基础应用,它都提供了一个标准的实验框架。我甚至尝试着根据书中的指导,自己设计了一个小型的实验来验证不同热身模式对爆发力表现的影响。虽然结果不尽完美,但整个过程让我对实验科学的严谨性有了更深的体会。它教会我的不仅是运动科学的知识,更是一种科学探究的精神。

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坦白说,我最初对“实验教程”这类书籍抱有一种敬而远之的态度,总觉得它们会充满枯燥的公式和冰冷的数据。但这本书的视角非常独特,它成功地将严谨的科学探索与人体的“动态美”结合了起来。它没有把人简化成一堆零件,而是着重展示了这些系统是如何协同工作的。比如,书中关于运动疲劳机制的探讨,不仅仅停留在乳酸堆积这个层面,还深入到神经肌肉接点的信号传递效率变化。通过书中引导的实验,你可以间接感受到这些微观层面的变化是如何转化为宏观上的表现——为什么跑着跑着就“跑不动”了。更让我印象深刻的是,它还探讨了环境因素(如高海拔或低温)对人体机能的影响,并设计了相应的模拟实验。这使得知识的应用范围大大拓宽,不再局限于标准实验室条件。这本书真正做到了,让你在操作实验的同时,也对人类身体的适应性和脆弱性产生一种敬畏之心。

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这本书的排版和图示设计也绝对值得称赞,这在技术性极强的实验教程中非常难得。很多同类书籍,内容很硬核,但图表做得像“天书”一样,让人望而却步。然而,这本《运动人体科学实验教程:第二册》的插图质量非常高,很多复杂的生理过程和机械结构都被用清晰的流程图和剖面图展示出来。特别是那些关于运动生物力学模型的示意图,即使是最复杂的杠杆原理在人体中的应用,也能通过那些精细的矢量图解释得一清二楚。我记得有一次在学习关于运动链分析的部分时,我对某些角度的计算一直感到困惑,翻到书中的相关图示后,那个卡住的知识点瞬间就打通了。它不是那种简单的线条图,而是融入了实际的运动场景,让你能立刻联想到实际操作中的情况。这种视觉化的教学方式,极大地降低了理解复杂实验原理的难度。对于需要大量视觉辅助来构建知识体系的学习者来说,这种用心是能被深刻感受到的。

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从实用性角度来看,这本书的价值是无可估量的,尤其对于那些希望将学术研究与实际运动训练相结合的人来说。它提供的不仅仅是“怎么做”的指南,更深层次上,它提供了一套批判性思维的框架。在每一个实验结果的讨论部分,作者都会引导读者思考:这个结果是否具有普适性?实验的局限性在哪里?如果我要优化这个测试流程,应该从哪些变量入手?这种反思性的提问方式,极大地提升了读者的分析能力。我甚至发现,我开始用这种实验设计和数据验证的眼光去看待日常训练中的一切——比如,我在尝试新的训练方法时,不再盲目相信感觉,而是会本能地思考:“我怎样才能设计一个简单的小测试来量化这个效果?”这本书潜移默化地将科学研究的方法论植入了我的思维习惯中。它不是一本读完就可以束之高阁的书,而是应该放在手边,随时用于指导实践和验证假设的工具书。

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