《医用电子仪器》教学大纲

第页《医用电子仪器》教学大纲课程编号：13180346英文名称：MedicalElectronic学分：2.5学时：总学时8学时+4周，其中理论8学时，实践4周（不停课）先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理及应用、传感器技术及应用课程类别：专业方向选修课程授课对象：自动化专业学生教学单位：机械与电气工程学院修读学期：第6学期一、课程描述和目标医用电子仪器是方向选修课程。课程涵盖：医学、电子技术、电子测量、传感器、微机等多门学科知识。医用电子仪器是一门知识高度交叉却自成体系的课程。本课程是为自动化专业的三年级学生开设的专业方向模块课程。本课程主要内容：人体信号特征及放大、心电图机、脑电图机、肌电图机、医用监护仪器、血压测量、医用脉冲治疗仪、心脏起搏器及除颤器等常见医用电子仪器基础知识，通过课程教学使学生掌握医用电子仪器的基本结构，工作原理及临床应用范围，掌握医用电子仪器的最新动态及发展趋势。在此基础上开展人体医学参数测量,进一步能设计、制作简单医用电子仪器。本课程拟达到的课程目标:课程目标1：掌握人体信号特征及放大，掌握心电图机、医用监护仪器、血压测量仪、医用脉冲治疗仪等医用电子仪器，能能够进行简单医用仪器硬件和软件设计。课程目标2：根据人体电信号特征能设计放大器、滤波、数据采集等电子线路并进行实验验证。例如心电、血压、血氧、脉冲治疗等方案设计及验证。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重对应关系3.4能完成设计方案并分析阐明设计的合理性。课程目标11H4.2能够基于专业理论和对象特征，选择研究路线和设计可行的实验方案。课程目标21M（H—高，M—中，L—低）三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1医用电子仪器概述生物医学测量基础，非电量生理信号描述，医用电子仪器的基本结构及特性，医用传感器及医用电极。掌握医用电子仪器的结构；了解常见的生物电信号的基本特征；了解常见医用传感器及医用电极。2集中讲授12生物信号的放大与抗干扰技术生物电放大器前置级原理,常见医用放大器，隔离放大器。要求学生了解生理信息测量的电磁干扰、噪声；掌握生物电放大器前置级原理及相关线路；掌握隔离级线路及设计；掌握低噪声放大器线路及设计。1集中讲授13心电图机心电图基础知识，心电图机的性能参数和基本结构，数字心电图机的工作原理，以微机为控制核心便携式心电图机的设计。了解生物电位基础知识；了解电极及驱动方法；掌握心电图机的基本原理及结构与具体线路；掌握便携式心电图机的设计。1集中讲授1,24血压测量血压测量概论，血压直接测量，血压传感器标定，血压间接测量，血压的自动测量，设计血压测量模块。掌握血压的间接测量、血压直接测量的标定方法，了解血压的自动测量原理概念，掌握血压测量方法。1集中讲授、小组讨论1,25脑电图机及肌电图脑电图机基本知识，脑电图机基本原理，肌电图基本知识。掌握脑电图机及肌电图基本知识。1集中讲授、小组讨论1,26电刺激仪器介绍及设计人体电刺激反应，电磁刺激仪器基础知识，各种频率信号对人体影响及应用，常用脉冲治疗仪，针灸治疗仪设计。掌握电磁刺激仪器基础知识，了解各种频率信号对人体影响及应用，能设计针灸治疗仪。1集中讲授1,27医用监护设备监护仪概论，生理参数检测，监护仪的基本结构与工作原理，监护仪的安装、使用与维护。了解生理参数的测量及监护仪的主要指标；掌握床边监护仪结构及原理；了解中央监护系统；了解动态监护结构及原理。1集中讲授1,2合计8实践项目：便携式心电图机设计、自动血压测量仪设计、便携式脉冲治疗仪设计、血氧测量仪设计等项目任选一个实现。序号实践项目实验内容与要求天对应课程目标1文献检索根据题目要求检索资料。了解文献检索方法，获得项目设计资料。掌握医用电子仪器的设计方法及原则。212项目设计及论证设计医用仪器前置放大器，完成传感器选择，完成滤波、保护、采集、显示等硬件线路设计。设计相关软件流程图。81、23调试根据设计要求选择相关元器件。根据设计要求验证硬件。根据设计要求设计相关软件。调试及功能参数测试81、24项目验收测试作品功能、演示结果、完成答辩、提交报告。21、2合计4周四、课程教学方法1.总体设计以课程目标为导向，以兴趣激发为重点，课内与课外融通、讲授与自学结合。课堂教学方法：讲授、讨论。实践教学方法：设立4个设计项目驱动课程学习进程，要求学生回绕项目设计、制作、验证、报告独立完成项目。课外学习方法：预习教学课件和教材相关章节，将大量精力投入项目的制作调试中。2.课堂教学课堂讲授：在课前预习的基础上，按知识模块，通过案例以演示和归纳主要知识点的应用，通过问题引导学生学习和讨论，不断强化学生对知识的理解。在讲授、讨论中，通过“虚实结合、项目驱动”的课堂教学模式。3.实践教学在课外学习和作业实施的基础上，通过项目驱动，理解有关知识点，掌握医用仪器的常用分析和设计方法。3.课外学习课前预习：要求学生在课前按预习计划完成自主学习内容，即自学教材相关章节。补充完成部分项目制作调试及报告撰写任务。五、学业评价和课程考核1．考核方式考试（）考查（√）2．成绩记载百分制（√）五级分制（）3.考核原则强化实践——重点考察实践项目的设计、制作、调试能力突出平时——注重平时作业注重能力——重点考察分析与设计的能力4.成绩总评考核评价构成：项目设计60%，平时作业30%，平时纪律5%，课外学习5%。5.考核方案（1）平时纪律考核方案平时纪律占5%，主要考察到课率和课堂表现，学习态度，自主学习能力。旷课一次扣1分；不遵守课堂纪律，一次扣1分；扣完为止。课外学习主要考察学生课外到实验室情况5次5分，每少一次扣1分。表5-1平时纪律考核方案序号考察点占比%得分对应课程目标1到课率和课堂表现，学习态度50课程目标12自主学习能力、课外实验室学习50课程目标1（2）平时作业考核方案平时作业占10%，作业根据对错情况按百分制打分，缺交一次扣总分2分，仪器线路设计或方案占20%，每缺一次扣10分，总评时最终折算成相应成绩。仪器设计线路或方案考核表如下。表5-2平时作业考核办法序号考察点占比%得分对应课程目标1设计线路或方案70课程目标12相应的实验结果15课程目标23设计报告15课程目标1（3）项目设计考核方案项目设计考核包括：设计思路及报告20%，考核办法如表5-3；设计作品测试结果30%，设计作品教师将根据项目不同制订作品测试评分表，现场有学生对自己作品测试教师根据情况打分。考核办法如表5-4；答辩10%，考核办法如表5-5。表5-3设计思路及报告考核办法序号考察点占比%得分对应课程目标1设计报告、硬件、测试方法50课程目标12设计报告50课程目标2

表5-4设计作品测试考核办法序号考察点占比%得分对应课程目标1作品、测试方法40课程目标12作品、程序30课程目标13测试过程30课程目标2表5-5答辩考核办法序号考察点占比%得分对应课程目标1教师设置关于课程或学生设计作品问题。50课程目标12学生介绍设计作品情况及过程。50课程目标2六、教学反馈教学过程中包含5次纸质作业、2份仪器线路设计或方案，所有作业上交批改。作业完成情况在课内集体讲解反馈，教师全程参与项目设计予以指导及必要的设计帮助，对完成作品当场测试验收并组织答辩。个别反馈采用QQ个别反馈的形式。七、推荐教材与参考资料（一）推荐教材1.《现代医学电子仪器原理与设计》，余学飞主编，华南理工大学出版社，2013年8月版。2.《现代医学仪器设计原理》，邓亲恺等编著，科学出版社，2009年5月版。（二）参考资料1.《生物医学测量与仪器》，王保华编著，西安交通大学出版，2009年6月版。2.《医学电子仪器设计》，HYPERLINK"/s/ref=dp_byline_sr_book_1?ie=UTF8&field-author=%E8%B4%BA%E5%BF%A