《工程生理学》教学大纲

《工程生理学》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：06140971课程性质：专业必修课学分：2学分学时：32学时（理论32学时，实验0学时）先修课程：人体形态学后续课程：生物医学信号分析与处理适用专业：医学信息工程开课单位：电子信息工程学院一、课程说明《工程生理学》是医学信息工程专业本科学生专业必修课。本课程是研究正常人体各部形态、结构，正常生命活动规律的科学，不仅使学生掌握该学科的基本理论和基本技能，其主要任务是使学生掌握正常人体生命活动规律和基本技能，同时为后续的生物医学信号处理、医用传感器原理及应用、医学成像原理打下坚实的基础。培养学生树立良好的职业道德，严谨的、实事求是科学作风；养成严谨的科学态度。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：从细胞，机体各系统、整体等各层面学习生理学基本概念，正常人体生命活动基本特征和细胞的基本功能，人体器官、系统功能、机制及其调节。课程目标2：学会自主学习，具有获取知识的能力，能运用生理学知识分析常见生命现象；具有一定逻辑思维及推理能力，为今后从事生物医学工程方面工作打下基础。课程目标3：树立辩证唯物主义的生命观，感受生理学知识构成的逻辑体系，培养学生良好的学习品质和良好的职业道德；具有沟通协调能力、团结协作精神，养成严谨的科学态度。三、课程目标与毕业要求《工程生理学》课程教学目标对医学信息工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1.3掌握医学信息工程所需的专业知识，并能将其综合应用于解决复杂医学信息工程问题。课程目标1：掌握生理学基本概念、掌握人体器官、系统功能、机制及其调节。M3.设计/开发解决方案3.1掌握医学信息工程领域工程设计、产品开发的全流程设计方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。课程目标2：能运用生理学知识分析常见生命现象；具有一定逻辑思维及推理能力。M4.研究：4.1能够对医学信息工程相关的物理现象、系统特性进行研究和实验分析。课程目标3：感受生理学知识构成的逻辑体系，培养学生良好的学习品质和良好的职业道德；珍爱生命，善于合作；严谨的科学态度。M7.环境可持续发展7.2能够合理评价复杂医学信息工程实践对环境、社会可持续发展的影响。课程目标3：感受生理学知识构成的逻辑体系，培养学生良好的学习品质和良好的职业道德；珍爱生命，善于合作；严谨的科学态度。H注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时对应的课程目标1.绪论1.1学习生理学的基本观点和方法1.2生命活动的基本特征1.3人体与环境1.4人体功能的调节教学要求：了解生理学学习的基本观点和方法；掌握生命活动的基本特征；掌握内环境和稳态的概念及其意义；熟悉人体功能的调节方式及其特点；正反馈和负反馈。重点：生命活动的基本特征；内环境和稳态；人体功能的三种调节方式；控制系统的分类。难点：兴奋性；内环境和稳态，控制系统的分类。21、32.细胞的基本功能2.1细胞的结构和功能2.2细胞的生物电现象2.3肌细胞的收缩功能教学要求：了解细胞膜的结构和化学组成；掌握细胞的跨膜物质转运基本原理；熟悉细胞的跨膜信号转导功能；掌握细胞的生物电现象；掌握肌细胞的收缩。重点：细胞的跨膜物质转运；细胞的生物电现象；神经肌接头的兴奋的传递；骨骼肌的兴奋-收缩耦联。难点：细胞的生物电产生的机制；神经肌接头的兴奋的传递的过程；骨骼肌的兴奋-收缩耦联的机制。41、33.血液3.1血液的组成和理化特性3.2血液凝固与纤维蛋白酶溶解3.3血型与输血教学要求：了解血液的组成和特性；掌握血细胞特点及功能；熟悉生理性止血机制；了解血液的凝固与纤维蛋白酶溶解；掌握血型与输血原则。重点：血细胞特点及功能；掌握血型与输血原则。难点：交叉配血及输血原则。41、2、34.血液循环4.1心脏的泵血功能4.2心机细胞的生物点现象及生理特性4.3血管生理教学要求：掌握心脏泵血功能的评价；掌握心机细胞的生物电产生机制；熟悉心自动节律，心电图各波的意义；了解各种血管生理。重点：心脏泵血功能；心肌细胞的动作电位产生机。难点：心脏泵血功能的评价；心肌的动作电位产生的离子流及其特点。61、2、35.呼吸5.1肺通气、肺换气与组织换气5.2气体在血液中的运输5.3呼吸运动的调节教学要求：掌握呼吸运动的过程；掌握胸内压形成和意义；掌握肺泡表面活性物质的生理意义；了解氧解离曲线的特点及影响因素。熟悉气体运输形式及特点。重点：理解胸内压力；肺泡表面活性主要物质其成分，具有的生理意义；肺通气的实现。难点：氧气运输过程；CO2的运输过程。21、2、36.消化与吸收6.1消化系统的组成6.2消化系统各部位形态结构和功能6.3消化腺的分泌6.4消化道的运动、吸收教学要求：掌握消化系统的组成，形态结构和功能，以及消化系统的消化吸收；熟悉消化道平滑肌的生理特性；了解消化腺的分泌，肝的功能特点。重点：消化和吸收的概念；消化道平滑肌动作电位特点；小肠在消化和吸收中的作用。难点：消化机能整体性观念的建立。31、27.能量代谢与体温7.1能量代谢相关的一些概念7.2影响能量代谢的主要因素7.3体温的正常变动7.4几种散热途径7.5体温相对稳定的机制，体温调节中枢教学要求：了解基础代谢率测定方法；维持体温相对稳定的机制；了解能量代谢测定的原理和方法；掌握机体产热和散热过程。重点：影响能量代谢的因素；基础状态和基础代谢的概念及意义；机体产热和散热过程。难点：影响能量代谢的因素；肌体的几种散热途径。21、38.排泄8.1肾的结构与肾血液循环的特征8.2肾小球的滤过功能，肾小管和集合管的泌尿功能8.3尿液的浓缩和稀释机制教学要求：掌握尿生成的过程、影响因素及其调节，排尿反射；熟悉肾的结构，肾的滤过；了解肾小管和集合管的分泌和重吸收。难点：尿液浓缩和稀释的机制。31、2、39.神经系统9.1神经纤维兴奋传导特征9.2突触的基本结构，兴奋传递的过程及传递特征9.3中枢神经元的联系方式9.4内脏痛和牵涉痛9.5脑的高级功能和脑电图教学要求：熟悉神经中枢的神经元、突触传递的原理，中枢神经系统对躯体运动和对内脏活动的调节功能；了解神经组织的基本功能，兴奋在反射弧中枢部分传播的特征，中枢感觉功能和脑的高级功能。重点：神经纤维传导兴奋的特点；突触传递兴奋的基本过程和特征；中枢神经元连接方式。难点：突触传递兴奋的基本过程和特征。31、2、310.感觉器官10.1感受器和感觉器官10.2视觉器官10.3听觉器官10.4前庭器官教学要求：感受器的一般生理特性，视觉与听觉的感受原理；了解各主要感觉器官的功能及活动的一般规律。重点：眼的折光系统的组成与成像原理；眼的调节；视锥细胞和视杆细胞的感光功能；声波的传导途径和耳蜗的功能。难点:感光成像；晶状体结构与调节功能。31、2合计32五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论、视频、作业讲解、慕课资源共享等手段完成课程教学任务和相关的能力培养。学生不仅掌握该学科的基本理论和基本机能，掌握正常人体生命活动规律和基本技能。培养学生树立良好的职业道德，严谨的、实事求是科学作风，养成严谨的科学态度。六、课程资源1.推荐教材：（1）赵铁建,朱大诚.生理学(新世纪第五版)[M].北京:中国中医药出版社,2021年.（2）邵水金,朱大诚.解剖生理学(第三版)[M].北京:人民卫生出版社,2021年.（3）吕岫华.工程生理学[M].北京:科学出版社,2017年.2.参考书：（1）JohnT.Hansen,BruceM.Koeppen著,朱大年译.奈特人体生理学彩色图谱[M].北京:人民卫生出版社,2005年.（2）RogerTannerthies著,袁宗凡译.彩色图解生理学[M].台湾新北市:合记图书出版社,2014年.（3）管又飞,朱进霞,罗自强.医学生理学(第四版)[M].北京:北京大学医学出版社有限公司,2019年.3.期刊：（1）生理科学进展[J].中国生理学会和北京大学共同主办.（2）生理学报[J].中国科学院上海生命科学研究院.（3）中国应用生理学进展[J].\o"中国生理学会;军事医学科学院;卫生学环境医学研究所"中国生理学会；军事医学科学院；卫生学环境研究所共同主办.（4）生理通讯[J].中国生理学会主办.（5）physiologicalreviews[J].AmericanPhysiologicalSociety.4.网络资源：（1）中国生理协会,/.（2）生理学世界,/404.html.（3）生理学-中南大学-中国大学MOOC（慕课）,/course/CSU-1001930016（4）理学-华中科技大学-中国大学MOOC（慕课）,/course/HUSH-1206350804?from=study七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现10（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√442作业20（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分。（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√965阶段测评10（1）主要考核学生对前一阶段学习知识点的掌握情况，满分100分。（2））每次测评单独评分，取各次测验成绩的平均值作为此环节的最终成绩，满分100分。（2）以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√532期末考核60（1）卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要考核生理学基本概念、掌握人体器官、系统功能、机制及其调节。能运用生理学知识分析常见生命现象。（3）考试题型为：名词解释题、填空题、选择题判断题、简答题、论述题等。√√√252510合计：100分433819八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核基本要求：考核总成绩由期末考试成绩和过程性评价成绩组成。其中：期末考试成绩为100分（权重60%），试题型为名词解释、填空题、选择题、判断题、简答题和论述题等类型，试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%，综合应用和分析题不低于50%；课堂表现、作业、阶段测评等过程性评价成绩为100分（权重40%）；过程性评价和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现25笔记完整，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。笔记完整，认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。笔记不完整，偶尔参与教学活动，回答问题准