《醫(yī)用電子儀器》教學大綱

第頁《醫(yī)用電子儀器》教學大綱課程編號：13180346英文名稱：MedicalElectronic學分：2.5學時：總學時8學時+4周，其中理論8學時，實踐4周（不停課）先修課程：模擬電子技術、數(shù)字電子技術、單片機原理及應用、傳感器技術及應用課程類別：專業(yè)方向選修課程授課對象：自動化專業(yè)學生教學單位：機械與電氣工程學院修讀學期：第6學期一、課程描述和目標醫(yī)用電子儀器是方向選修課程。課程涵蓋：醫(yī)學、電子技術、電子測量、傳感器、微機等多門學科知識。醫(yī)用電子儀器是一門知識高度交叉卻自成體系的課程。本課程是為自動化專業(yè)的三年級學生開設的專業(yè)方向模塊課程。本課程主要內(nèi)容：人體信號特征及放大、心電圖機、腦電圖機、肌電圖機、醫(yī)用監(jiān)護儀器、血壓測量、醫(yī)用脈沖治療儀、心臟起搏器及除顫器等常見醫(yī)用電子儀器基礎知識，通過課程教學使學生掌握醫(yī)用電子儀器的基本結構，工作原理及臨床應用范圍，掌握醫(yī)用電子儀器的最新動態(tài)及發(fā)展趨勢。在此基礎上開展人體醫(yī)學參數(shù)測量,進一步能設計、制作簡單醫(yī)用電子儀器。本課程擬達到的課程目標:課程目標1：掌握人體信號特征及放大，掌握心電圖機、醫(yī)用監(jiān)護儀器、血壓測量儀、醫(yī)用脈沖治療儀等醫(yī)用電子儀器，能能夠進行簡單醫(yī)用儀器硬件和軟件設計。課程目標2：根據(jù)人體電信號特征能設計放大器、濾波、數(shù)據(jù)采集等電子線路并進行實驗驗證。例如心電、血壓、血氧、脈沖治療等方案設計及驗證。二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關系畢業(yè)要求指標點課程目標權重對應關系3.4能完成設計方案并分析闡明設計的合理性。課程目標11H4.2能夠基于專業(yè)理論和對象特征，選擇研究路線和設計可行的實驗方案。課程目標21M（H—高，M—中，L—低）三、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配序號教學內(nèi)容基本要求學時教學方式對應課程目標1醫(yī)用電子儀器概述生物醫(yī)學測量基礎，非電量生理信號描述，醫(yī)用電子儀器的基本結構及特性，醫(yī)用傳感器及醫(yī)用電極。掌握醫(yī)用電子儀器的結構；了解常見的生物電信號的基本特征；了解常見醫(yī)用傳感器及醫(yī)用電極。2集中講授12生物信號的放大與抗干擾技術生物電放大器前置級原理,常見醫(yī)用放大器，隔離放大器。要求學生了解生理信息測量的電磁干擾、噪聲；掌握生物電放大器前置級原理及相關線路；掌握隔離級線路及設計；掌握低噪聲放大器線路及設計。1集中講授13心電圖機心電圖基礎知識，心電圖機的性能參數(shù)和基本結構，數(shù)字心電圖機的工作原理，以微機為控制核心便攜式心電圖機的設計。了解生物電位基礎知識；了解電極及驅動方法；掌握心電圖機的基本原理及結構與具體線路；掌握便攜式心電圖機的設計。1集中講授1,24血壓測量血壓測量概論，血壓直接測量，血壓傳感器標定，血壓間接測量，血壓的自動測量，設計血壓測量模塊。掌握血壓的間接測量、血壓直接測量的標定方法，了解血壓的自動測量原理概念，掌握血壓測量方法。1集中講授、小組討論1,25腦電圖機及肌電圖腦電圖機基本知識，腦電圖機基本原理，肌電圖基本知識。掌握腦電圖機及肌電圖基本知識。1集中講授、小組討論1,26電刺激儀器介紹及設計人體電刺激反應，電磁刺激儀器基礎知識，各種頻率信號對人體影響及應用，常用脈沖治療儀，針灸治療儀設計。掌握電磁刺激儀器基礎知識，了解各種頻率信號對人體影響及應用，能設計針灸治療儀。1集中講授1,27醫(yī)用監(jiān)護設備監(jiān)護儀概論，生理參數(shù)檢測，監(jiān)護儀的基本結構與工作原理，監(jiān)護儀的安裝、使用與維護。了解生理參數(shù)的測量及監(jiān)護儀的主要指標；掌握床邊監(jiān)護儀結構及原理；了解中央監(jiān)護系統(tǒng)；了解動態(tài)監(jiān)護結構及原理。1集中講授1,2合計8實踐項目：便攜式心電圖機設計、自動血壓測量儀設計、便攜式脈沖治療儀設計、血氧測量儀設計等項目任選一個實現(xiàn)。序號實踐項目實驗內(nèi)容與要求天對應課程目標1文獻檢索根據(jù)題目要求檢索資料。了解文獻檢索方法，獲得項目設計資料。掌握醫(yī)用電子儀器的設計方法及原則。212項目設計及論證設計醫(yī)用儀器前置放大器，完成傳感器選擇，完成濾波、保護、采集、顯示等硬件線路設計。設計相關軟件流程圖。81、23調(diào)試根據(jù)設計要求選擇相關元器件。根據(jù)設計要求驗證硬件。根據(jù)設計要求設計相關軟件。調(diào)試及功能參數(shù)測試81、24項目驗收測試作品功能、演示結果、完成答辯、提交報告。21、2合計4周四、課程教學方法1.總體設計以課程目標為導向，以興趣激發(fā)為重點，課內(nèi)與課外融通、講授與自學結合。課堂教學方法：講授、討論。實踐教學方法：設立4個設計項目驅動課程學習進程，要求學生回繞項目設計、制作、驗證、報告獨立完成項目。課外學習方法：預習教學課件和教材相關章節(jié)，將大量精力投入項目的制作調(diào)試中。2.課堂教學課堂講授：在課前預習的基礎上，按知識模塊，通過案例以演示和歸納主要知識點的應用，通過問題引導學生學習和討論，不斷強化學生對知識的理解。在講授、討論中，通過“虛實結合、項目驅動”的課堂教學模式。3.實踐教學在課外學習和作業(yè)實施的基礎上，通過項目驅動，理解有關知識點，掌握醫(yī)用儀器的常用分析和設計方法。3.課外學習課前預習：要求學生在課前按預習計劃完成自主學習內(nèi)容，即自學教材相關章節(jié)。補充完成部分項目制作調(diào)試及報告撰寫任務。五、學業(yè)評價和課程考核1．考核方式考試（）考查（√）2．成績記載百分制（√）五級分制（）3.考核原則強化實踐——重點考察實踐項目的設計、制作、調(diào)試能力突出平時——注重平時作業(yè)注重能力——重點考察分析與設計的能力4.成績總評考核評價構成：項目設計60%，平時作業(yè)30%，平時紀律5%，課外學習5%。5.考核方案（1）平時紀律考核方案平時紀律占5%，主要考察到課率和課堂表現(xiàn)，學習態(tài)度，自主學習能力。曠課一次扣1分；不遵守課堂紀律，一次扣1分；扣完為止。課外學習主要考察學生課外到實驗室情況5次5分，每少一次扣1分。表5-1平時紀律考核方案序號考察點占比%得分對應課程目標1到課率和課堂表現(xiàn)，學習態(tài)度50課程目標12自主學習能力、課外實驗室學習50課程目標1（2）平時作業(yè)考核方案平時作業(yè)占10%，作業(yè)根據(jù)對錯情況按百分制打分，缺交一次扣總分2分，儀器線路設計或方案占20%，每缺一次扣10分，總評時最終折算成相應成績。儀器設計線路或方案考核表如下。表5-2平時作業(yè)考核辦法序號考察點占比%得分對應課程目標1設計線路或方案70課程目標12相應的實驗結果15課程目標23設計報告15課程目標1（3）項目設計考核方案項目設計考核包括：設計思路及報告20%，考核辦法如表5-3；設計作品測試結果30%，設計作品教師將根據(jù)項目不同制訂作品測試評分表，現(xiàn)場有學生對自己作品測試教師根據(jù)情況打分?？己宿k法如表5-4；答辯10%，考核辦法如表5-5。表5-3設計思路及報告考核辦法序號考察點占比%得分對應課程目標1設計報告、硬件、測試方法50課程目標12設計報告50課程目標2

表5-4設計作品測試考核辦法序號考察點占比%得分對應課程目標1作品、測試方法40課程目標12作品、程序30課程目標13測試過程30課程目標2表5-5答辯考核辦法序號考察點占比%得分對應課程目標1教師設置關于課程或學生設計作品問題。50課程目標12學生介紹設計作品情況及過程。50課程目標2六、教學反饋教學過程中包含5次紙質作業(yè)、2份儀器線路設計或方案，所有作業(yè)上交批改。作業(yè)完成情況在課內(nèi)集體講解反饋，教師全程參與項目設計予以指導及必要的設計幫助，對完成作品當場測試驗收并組織答辯。個別反饋采用QQ個別反饋的形式。七、推薦教材與參考資料（一）推薦教材1.《現(xiàn)代醫(yī)學電子儀器原理與設計》，余學飛主編，華南理工大學出版社，2013年8月版。2.《現(xiàn)代醫(yī)學儀器設計原理》，鄧親愷等編著，科學出版社，2009年5月版。（二）參考資料1.《生物醫(yī)學測量與儀器》，王保華編著，西安交通大學出版，2009年6月版。2.《醫(yī)學電子儀器設計》，HYPERLINK"/s/ref=dp_byline_sr_book_1?ie=UTF8&field-author=%E8%B4%BA%E5%BF%A