《醫(yī)用電子儀器》教學(xué)大綱

第頁《醫(yī)用電子儀器》教學(xué)大綱課程編號(hào)：13180346英文名稱：MedicalElectronic學(xué)分：2.5學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)8學(xué)時(shí)+4周，其中理論8學(xué)時(shí)，實(shí)踐4周（不停課）先修課程：模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)原理及應(yīng)用、傳感器技術(shù)及應(yīng)用課程類別：專業(yè)方向選修課程授課對(duì)象：自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：機(jī)械與電氣工程學(xué)院修讀學(xué)期：第6學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)醫(yī)用電子儀器是方向選修課程。課程涵蓋：醫(yī)學(xué)、電子技術(shù)、電子測(cè)量、傳感器、微機(jī)等多門學(xué)科知識(shí)。醫(yī)用電子儀器是一門知識(shí)高度交叉卻自成體系的課程。本課程是為自動(dòng)化專業(yè)的三年級(jí)學(xué)生開設(shè)的專業(yè)方向模塊課程。本課程主要內(nèi)容：人體信號(hào)特征及放大、心電圖機(jī)、腦電圖機(jī)、肌電圖機(jī)、醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀器、血壓測(cè)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(chǔ)知識(shí)，通過課程教學(xué)使學(xué)生掌握醫(yī)用電子儀器的基本結(jié)構(gòu)，工作原理及臨床應(yīng)用范圍，掌握醫(yī)用電子儀器的最新動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)。在此基礎(chǔ)上開展人體醫(yī)學(xué)參數(shù)測(cè)量,進(jìn)一步能設(shè)計(jì)、制作簡(jiǎn)單醫(yī)用電子儀器。本課程擬達(dá)到的課程目標(biāo):課程目標(biāo)1：掌握人體信號(hào)特征及放大，掌握心電圖機(jī)、醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀器、血壓測(cè)量?jī)x、醫(yī)用脈沖治療儀等醫(yī)用電子儀器，能能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單醫(yī)用儀器硬件和軟件設(shè)計(jì)。課程目標(biāo)2：根據(jù)人體電信號(hào)特征能設(shè)計(jì)放大器、濾波、數(shù)據(jù)采集等電子線路并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。例如心電、血壓、血氧、脈沖治療等方案設(shè)計(jì)及驗(yàn)證。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重對(duì)應(yīng)關(guān)系3.4能完成設(shè)計(jì)方案并分析闡明設(shè)計(jì)的合理性。課程目標(biāo)11H4.2能夠基于專業(yè)理論和對(duì)象特征，選擇研究路線和設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案。課程目標(biāo)21M（H—高，M—中，L—低）三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1醫(yī)用電子儀器概述生物醫(yī)學(xué)測(cè)量基礎(chǔ)，非電量生理信號(hào)描述，醫(yī)用電子儀器的基本結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)；了解常見的生物電信號(hào)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(hào)的放大與抗干擾技術(shù)生物電放大器前置級(jí)原理,常見醫(yī)用放大器，隔離放大器。要求學(xué)生了解生理信息測(cè)量的電磁干擾、噪聲；掌握生物電放大器前置級(jí)原理及相關(guān)線路；掌握隔離級(jí)線路及設(shè)計(jì)；掌握低噪聲放大器線路及設(shè)計(jì)。1集中講授13心電圖機(jī)心電圖基礎(chǔ)知識(shí)，心電圖機(jī)的性能參數(shù)和基本結(jié)構(gòu)，數(shù)字心電圖機(jī)的工作原理，以微機(jī)為控制核心便攜式心電圖機(jī)的設(shè)計(jì)。了解生物電位基礎(chǔ)知識(shí)；了解電極及驅(qū)動(dòng)方法；掌握心電圖機(jī)的基本原理及結(jié)構(gòu)與具體線路；掌握便攜式心電圖機(jī)的設(shè)計(jì)。1集中講授1,24血壓測(cè)量血壓測(cè)量概論，血壓直接測(cè)量，血壓傳感器標(biāo)定，血壓間接測(cè)量，血壓的自動(dòng)測(cè)量，設(shè)計(jì)血壓測(cè)量模塊。掌握血壓的間接測(cè)量、血壓直接測(cè)量的標(biāo)定方法，了解血壓的自動(dòng)測(cè)量原理概念，掌握血壓測(cè)量方法。1集中講授、小組討論1,25腦電圖機(jī)及肌電圖腦電圖機(jī)基本知識(shí)，腦電圖機(jī)基本原理，肌電圖基本知識(shí)。掌握腦電圖機(jī)及肌電圖基本知識(shí)。1集中講授、小組討論1,26電刺激儀器介紹及設(shè)計(jì)人體電刺激反應(yīng)，電磁刺激儀器基礎(chǔ)知識(shí)，各種頻率信號(hào)對(duì)人體影響及應(yīng)用，常用脈沖治療儀，針灸治療儀設(shè)計(jì)。掌握電磁刺激儀器基礎(chǔ)知識(shí)，了解各種頻率信號(hào)對(duì)人體影響及應(yīng)用，能設(shè)計(jì)針灸治療儀。1集中講授1,27醫(yī)用監(jiān)護(hù)設(shè)備監(jiān)護(hù)儀概論，生理參數(shù)檢測(cè)，監(jiān)護(hù)儀的基本結(jié)構(gòu)與工作原理，監(jiān)護(hù)儀的安裝、使用與維護(hù)。了解生理參數(shù)的測(cè)量及監(jiān)護(hù)儀的主要指標(biāo)；掌握床邊監(jiān)護(hù)儀結(jié)構(gòu)及原理；了解中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)；了解動(dòng)態(tài)監(jiān)護(hù)結(jié)構(gòu)及原理。1集中講授1,2合計(jì)8實(shí)踐項(xiàng)目：便攜式心電圖機(jī)設(shè)計(jì)、自動(dòng)血壓測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)、便攜式脈沖治療儀設(shè)計(jì)、血氧測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)等項(xiàng)目任選一個(gè)實(shí)現(xiàn)。序號(hào)實(shí)踐項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求天對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1文獻(xiàn)檢索根據(jù)題目要求檢索資料。了解文獻(xiàn)檢索方法，獲得項(xiàng)目設(shè)計(jì)資料。掌握醫(yī)用電子儀器的設(shè)計(jì)方法及原則。212項(xiàng)目設(shè)計(jì)及論證設(shè)計(jì)醫(yī)用儀器前置放大器，完成傳感器選擇，完成濾波、保護(hù)、采集、顯示等硬件線路設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)相關(guān)軟件流程圖。81、23調(diào)試根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇相關(guān)元器件。根據(jù)設(shè)計(jì)要求驗(yàn)證硬件。根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)相關(guān)軟件。調(diào)試及功能參數(shù)測(cè)試81、24項(xiàng)目驗(yàn)收測(cè)試作品功能、演示結(jié)果、完成答辯、提交報(bào)告。21、2合計(jì)4周四、課程教學(xué)方法1.總體設(shè)計(jì)以課程目標(biāo)為導(dǎo)向，以興趣激發(fā)為重點(diǎn)，課內(nèi)與課外融通、講授與自學(xué)結(jié)合。課堂教學(xué)方法：講授、討論。實(shí)踐教學(xué)方法：設(shè)立4個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)課程學(xué)習(xí)進(jìn)程，要求學(xué)生回繞項(xiàng)目設(shè)計(jì)、制作、驗(yàn)證、報(bào)告獨(dú)立完成項(xiàng)目。課外學(xué)習(xí)方法：預(yù)習(xí)教學(xué)課件和教材相關(guān)章節(jié)，將大量精力投入項(xiàng)目的制作調(diào)試中。2.課堂教學(xué)課堂講授：在課前預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，按知識(shí)模塊，通過案例以演示和歸納主要知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用，通過問題引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和討論，不斷強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。在講授、討論中，通過“虛實(shí)結(jié)合、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的課堂教學(xué)模式。3.實(shí)踐教學(xué)在課外學(xué)習(xí)和作業(yè)實(shí)施的基礎(chǔ)上，通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，理解有關(guān)知識(shí)點(diǎn)，掌握醫(yī)用儀器的常用分析和設(shè)計(jì)方法。3.課外學(xué)習(xí)課前預(yù)習(xí)：要求學(xué)生在課前按預(yù)習(xí)計(jì)劃完成自主學(xué)習(xí)內(nèi)容，即自學(xué)教材相關(guān)章節(jié)。補(bǔ)充完成部分項(xiàng)目制作調(diào)試及報(bào)告撰寫任務(wù)。五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核1．考核方式考試（）考查（√）2．成績(jī)記載百分制（√）五級(jí)分制（）3.考核原則強(qiáng)化實(shí)踐——重點(diǎn)考察實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試能力突出平時(shí)——注重平時(shí)作業(yè)注重能力——重點(diǎn)考察分析與設(shè)計(jì)的能力4.成績(jī)總評(píng)考核評(píng)價(jià)構(gòu)成：項(xiàng)目設(shè)計(jì)60%，平時(shí)作業(yè)30%，平時(shí)紀(jì)律5%，課外學(xué)習(xí)5%。5.考核方案（1）平時(shí)紀(jì)律考核方案平時(shí)紀(jì)律占5%，主要考察到課率和課堂表現(xiàn)，學(xué)習(xí)態(tài)度，自主學(xué)習(xí)能力。曠課一次扣1分；不遵守課堂紀(jì)律，一次扣1分；扣完為止。課外學(xué)習(xí)主要考察學(xué)生課外到實(shí)驗(yàn)室情況5次5分，每少一次扣1分。表5-1平時(shí)紀(jì)律考核方案序號(hào)考察點(diǎn)占比%得分對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1到課率和課堂表現(xiàn)，學(xué)習(xí)態(tài)度50課程目標(biāo)12自主學(xué)習(xí)能力、課外實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)50課程目標(biāo)1（2）平時(shí)作業(yè)考核方案平時(shí)作業(yè)占10%，作業(yè)根據(jù)對(duì)錯(cuò)情況按百分制打分，缺交一次扣總分2分，儀器線路設(shè)計(jì)或方案占20%，每缺一次扣10分，總評(píng)時(shí)最終折算成相應(yīng)成績(jī)。儀器設(shè)計(jì)線路或方案考核表如下。表5-2平時(shí)作業(yè)考核辦法序號(hào)考察點(diǎn)占比%得分對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1設(shè)計(jì)線路或方案70課程目標(biāo)12相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果15課程目標(biāo)23設(shè)計(jì)報(bào)告15課程目標(biāo)1（3）項(xiàng)目設(shè)計(jì)考核方案項(xiàng)目設(shè)計(jì)考核包括：設(shè)計(jì)思路及報(bào)告20%，考核辦法如表5-3；設(shè)計(jì)作品測(cè)試結(jié)果30%，設(shè)計(jì)作品教師將根據(jù)項(xiàng)目不同制訂作品測(cè)試評(píng)分表，現(xiàn)場(chǎng)有學(xué)生對(duì)自己作品測(cè)試教師根據(jù)情況打分。考核辦法如表5-4；答辯10%，考核辦法如表5-5。表5-3設(shè)計(jì)思路及報(bào)告考核辦法序號(hào)考察點(diǎn)占比%得分對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1設(shè)計(jì)報(bào)告、硬件、測(cè)試方法50課程目標(biāo)12設(shè)計(jì)報(bào)告50課程目標(biāo)2

表5-4設(shè)計(jì)作品測(cè)試考核辦法序號(hào)考察點(diǎn)占比%得分對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1作品、測(cè)試方法40課程目標(biāo)12作品、程序30課程目標(biāo)13測(cè)試過程30課程目標(biāo)2表5-5答辯考核辦法序號(hào)考察點(diǎn)占比%得分對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1教師設(shè)置關(guān)于課程或?qū)W生設(shè)計(jì)作品問題。50課程目標(biāo)12學(xué)生介紹設(shè)計(jì)作品情況及過程。50課程目標(biāo)2六、教學(xué)反饋教學(xué)過程中包含5次紙質(zhì)作業(yè)、2份儀器線路設(shè)計(jì)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(xiàng)目設(shè)計(jì)予以指導(dǎo)及必要的設(shè)計(jì)幫助，對(duì)完成作品當(dāng)場(chǎng)測(cè)試驗(yàn)收并組織答辯。個(gè)別反饋采用QQ個(gè)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(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)》，余學(xué)飛主編，華南理工大學(xué)出版社，2013年8月版。2.《現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計(jì)原理》，鄧親愷等編著，科學(xué)出版社，2009年5月版。（二）參考資料1.《生物醫(yī)學(xué)測(cè)量與儀器》，王保華編著，西安交通大學(xué)出版，2009年6月版。2.《醫(yī)學(xué)電子儀器設(shè)計(jì)》，HYPERLINK"/s/ref=dp_byline_sr_book_1?ie=UTF8&field-author=%E8%B4%BA%E5%BF%A