功能材料專業(yè)《生物醫(yī)學(xué)工程》課程教學(xué)大綱

【生物醫(yī)學(xué)工程】【BiomedicalEngineering】一．基本信息課程代碼：【103872】課程學(xué)分/學(xué)時：【2/32】面向?qū)I(yè)：【功能材料（生物材料方向）】課程性質(zhì)：【專業(yè)方向選修課】開課院系：生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院使用教材：主教材【普通高等教育十一五國家級規(guī)劃教材，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)，鄧玉林編，科學(xué)出版社，第1版，2007】輔助教材【生物醫(yī)學(xué)工程概論，邁克爾.M.多馬克，西安交通大學(xué)出版社，第1版，2010；生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)概論，安德勒等著，封洲燕譯，機械工業(yè)出版社，第1版，2010】先修課程：【大學(xué)物理010121（1）；生物化學(xué)100711（A）；細(xì)胞生物學(xué)100802】二．課程目標(biāo)生物醫(yī)學(xué)工程是功能材料專業(yè)生物材料方向的專業(yè)必修課程。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)將工程學(xué)用于生物醫(yī)學(xué)研究和疾病的診療，是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和工程學(xué)的有機結(jié)合，為運用高新技術(shù)最活躍的領(lǐng)域之一。通過課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解這門科學(xué)中主要領(lǐng)域的研究內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向，掌握相關(guān)的基礎(chǔ)知識，以更好地適應(yīng)生物醫(yī)學(xué)研究中多學(xué)科相互滲透、相互交叉的發(fā)展趨勢。需要達(dá)成的課程目標(biāo)如下：課程目標(biāo)1（知識目標(biāo)）:深入理解生物醫(yī)學(xué)工程的基本原理和方法，掌握生物相關(guān)的電磁學(xué)、力學(xué)、超聲學(xué)、光學(xué)等基礎(chǔ)理論，以及基因工程和細(xì)胞工程的基本知識。課程目標(biāo)2（能力目標(biāo)）:深入理解電磁學(xué)、力學(xué)、超聲學(xué)和光學(xué)等基本原理在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，掌握這些生物和物理效應(yīng)在疾病治療和診斷中的關(guān)鍵技術(shù)。通過實踐訓(xùn)練，學(xué)生能夠運用這些技術(shù)和原理，開發(fā)出創(chuàng)新型的疾病診斷設(shè)備和治療方法，提升醫(yī)學(xué)診斷和治療技術(shù)的效率和準(zhǔn)確性。課程目標(biāo)3（素質(zhì)目標(biāo)）：培養(yǎng)學(xué)生具備高度的職業(yè)道德和社會責(zé)任感，能夠在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域展現(xiàn)創(chuàng)新思維和團(tuán)隊協(xié)作能力，為醫(yī)療健康和人類福祉貢獻(xiàn)力量。三．課程內(nèi)容（必填項）（一）教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)關(guān)系圖（二）課程內(nèi)容表2教學(xué)內(nèi)容及對應(yīng)的課程目標(biāo)課程內(nèi)容對應(yīng)課程目標(biāo)基本要求學(xué)時安排第一章緒論第一節(jié)生物醫(yī)學(xué)工程定義及發(fā)展簡史1，2，3了解生物醫(yī)學(xué)工程的研究領(lǐng)域，應(yīng)用范圍及國內(nèi)外研究的進(jìn)展。2第二節(jié)生物醫(yī)學(xué)工程研究領(lǐng)域第三節(jié)生物醫(yī)學(xué)工程與生物醫(yī)學(xué)的進(jìn)步第四節(jié)現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程研究進(jìn)展思政內(nèi)容：生物醫(yī)藥領(lǐng)域卡脖子問題第二章生物電磁學(xué)第一節(jié)生物電現(xiàn)象1，2,3了解生物電現(xiàn)象和生物磁現(xiàn)象以及電場、磁場、電磁場的生物學(xué)效應(yīng)及相關(guān)疾病診療技術(shù)。6第二節(jié)電磁波在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用第三節(jié)微波的生物效應(yīng)第四節(jié)毫米波生物學(xué)效應(yīng)第五節(jié)生物磁場現(xiàn)象第六節(jié)生物電磁劑量學(xué)和電磁輻射的安全標(biāo)準(zhǔn)第七節(jié)生物電磁場熱點問題第三章生物力學(xué)及血液動力學(xué)第一節(jié)概述1，2,3掌握生物力學(xué)的基本規(guī)律及性質(zhì)，包括粘彈性、固體和流體力學(xué)；了解軟組織力學(xué)、骨生物力學(xué)相關(guān)性質(zhì)及醫(yī)學(xué)應(yīng)用；了解血液流動的基本規(guī)律和特點，理解血液循環(huán)中的血液流變問題以及它們和生物功能之間的關(guān)系。8第二節(jié)軟組織的力學(xué)性質(zhì)第三節(jié)骨的力學(xué)性質(zhì)第四節(jié)液體流動的基本規(guī)律第五節(jié)心臟、動脈和靜脈中的血液動力學(xué)第六節(jié)腫瘤生物力學(xué)第四章超聲醫(yī)學(xué)原理第一節(jié)概述1，2，3掌握超聲醫(yī)學(xué)原理包括超聲傳播規(guī)律和多普勒效應(yīng)；了解超聲換能器的結(jié)構(gòu)及作用；熟悉基于超聲生物效應(yīng)和超聲技術(shù)在臨床的各種診療應(yīng)用。4第二節(jié)醫(yī)學(xué)超聲的物理基礎(chǔ)第三節(jié)醫(yī)用超聲換能器第四節(jié)超聲成像和超聲治療第五章醫(yī)學(xué)光子學(xué)第一節(jié)概述1，2，3掌握生物系統(tǒng)的光子發(fā)射、生物組織中光傳播的基本規(guī)律、激光與組織的相互作用，了解生物醫(yī)學(xué)光學(xué)診療技術(shù)和光子技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究中的應(yīng)用和發(fā)展前景。7第二節(jié)光和物質(zhì)第三節(jié)生物系統(tǒng)的超微弱光子發(fā)射第四節(jié)生物組織中光傳播的基本規(guī)律第五節(jié)激光與組織的相互作用原理及應(yīng)用第六節(jié)生物醫(yī)學(xué)研究中的光學(xué)成像技術(shù)中的應(yīng)用第七節(jié)光譜技術(shù)及其在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用第六章生物技術(shù)第一節(jié)概述1，2，3了解主要的基因工程和細(xì)胞工程等生物技術(shù)的研究進(jìn)展和趨勢。5第二節(jié)生物學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)基因組生物技術(shù)第四節(jié)細(xì)胞生物技術(shù)第五節(jié)蛋白質(zhì)組生物技術(shù)第六節(jié)納米生物技術(shù)總計32（三）教學(xué)進(jìn)度與學(xué)時分配表3教學(xué)進(jìn)度與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容講課討論實驗上機合計第一章緒論20002第二章生物電磁學(xué)60006第三章生物力學(xué)及血液動力學(xué)80008第四章超聲醫(yī)學(xué)原理40004第五章醫(yī)學(xué)光子學(xué)70007第六章生物技術(shù)50005合計3200032課內(nèi)實驗名稱及基本要求無 五．課程考核方式與評分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)考核內(nèi)容課程目標(biāo)在各考核方式中的比例課程目標(biāo)占總成績的比例課堂討論課后作業(yè)期中考試期末考試課程目標(biāo)1深入理解生物醫(yī)學(xué)工程的基本原理和方法，掌握生物相關(guān)的電磁學(xué)、力學(xué)、超聲學(xué)、光學(xué)等基礎(chǔ)理論，以及基因工程和細(xì)胞工程的基本知識。40%40%0%45%45%課程目標(biāo)2深入理解電磁學(xué)、力學(xué)、超聲學(xué)和光學(xué)等基本原理在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，掌握這些生物和物理效應(yīng)在疾病治療和診斷中的關(guān)鍵技術(shù)。通過實踐訓(xùn)練，學(xué)生能夠運用這些技術(shù)和原理，開發(fā)出創(chuàng)新型的疾病診斷設(shè)備和治療方法，提升醫(yī)學(xué)診斷和治療技術(shù)的效率和準(zhǔn)確性。40%50%0%45%45%課程目標(biāo)3培養(yǎng)學(xué)生具備高度的職業(yè)道德和社會責(zé)任感，能夠在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域展現(xiàn)創(chuàng)新思維和團(tuán)隊協(xié)作能力，為醫(yī)療健康和人類福祉貢獻(xiàn)力量。20%10%0%10%10%考核方式占總成績的比例10%20%0%70%100%表4課程成績構(gòu)成表1、課堂討論評分標(biāo)準(zhǔn)在討論課時中，以專題為核心，進(jìn)行討論。單獨同學(xué)討論表現(xiàn)滿分為100分，60分及以上為及格；小組討論結(jié)果由小組代表回答表現(xiàn)為準(zhǔn)，最終組內(nèi)得分為小組代表得分，滿分為100分，60分及以上為及格。小組中的缺席同學(xué)，則在此次討論課中，不得分。表5課堂討論評分標(biāo)準(zhǔn)91-10075-9060-741-590評分標(biāo)準(zhǔn)論述清楚，結(jié)論準(zhǔn)確，能夠結(jié)合文獻(xiàn)提出自己的觀點。對問題能夠進(jìn)行較為詳盡的解釋，結(jié)論基本正確。論述簡單，結(jié)論不完整。僅有結(jié)論，不能對問題進(jìn)行分析。未能出席課堂討論。2、課后作業(yè)評分標(biāo)準(zhǔn)每周均布置作業(yè)，并在下周課前根據(jù)習(xí)題情況進(jìn)行講解，老師批閱后將作業(yè)發(fā)回給學(xué)生以便學(xué)生復(fù)習(xí)、訂正。每次作業(yè)滿分均為100分，60分及以上為及格。表6課后作業(yè)評分標(biāo)準(zhǔn)91-10075-9060-741-590評分標(biāo)準(zhǔn)論述清楚，結(jié)論準(zhǔn)確，能夠結(jié)合文獻(xiàn)提出