“生物医学传感器与检测技术”课程教改实践
时间:2025-07-11
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呷国吨力驭奄DOI编码:1 0 . 3 9 6 9/ j . i s s n . 1 0 0 7— 0 0 7 9 . 2 0 1 4 . 0 3 . 0 4 7
2 0 1 4年第 3期
“生物医学传感器与检测技术’’课程教改实践谢勤岚李正义
摘要:“生物医学传感器与检测技术”是生物医学工程专业的主干课程,该课程内容涉及多个学科,理论抽象,内容庞杂,知识点分
散。针对生物医学工程专业人才培养目标和课程教学特点,对教学内容和教学方法进行了一系列改革,规范了课程教学内容,将其分为4个模块,并进行3" ̄ I -充和完善。提出了用“从系统到单元,以检测对象为中心”的教学模式,结合实验教学与课程设计,加强了实践教学。教学改革提高了该课程的教学效果,其应用成果有一定的推广价值。
关键词:生物医学传感器;生物医学信号检测技术;生物医学工程;教学改革作者简介:谢勤岚 ( 1 9 6 8一),男,湖北武汉人,中南民族大学生物医学工程学院,教授;李正义 ( 1 9 8 2一 ),男,湖北荆门人,中南民族大学生物医学工程学院,讲师。(湖北武汉 4 3 0 0 7 4 )
基金项目:本文系湖北省教学研究项目“生物医学工程专业创新人才培养的课程体系改革研究与实践”(项目编号: T YS l 1 0 0 3 )的研究成果。
中图分类号: G 6 4 2 . 3
文献标识码: A
文章编号: 1 0 0 7— 0 0 7 9( 2 0 1 4 ) 0 3— 0 0 9 6— 0 2
生物医学工程学是一门理工医相结合的交叉学科,它是应
2 .传感器原理模块
用工程技术的理论和方法,研究解决医学防病治病,保障人民健康的- -u ' q新兴的边缘科学。『】 1‘‘生物医学传感器与检测技术” 课程是该专业人才培养体系中的核心课程。它既是一门知识面较宽的综合性理论课,也是一门实践性较强的技术课程。该课程主要讲授生物医学传感器的特性、原理,信号处理与接口电
传感器原理模块除了讲授应变式、压电式、磁电式、热
电式和光电式等经典的物理类传感器的基本原理外,还增加了三类重要的传感器内容:化学传感器、医用电极和生物传感器。化学传感器和生物传感器融合了化学、生物学、医学、 物理学和信息学等相关学科,已经发展成为生物医
学传感器中两个活跃的研究领域。医用电极在医疗仪器和生物医学科学研究中得到了广泛的应用。生物传感器除了讲授生物传感
路,传感器在人体生理信号检测中的应用等内容。 _ 2要求学生理解和掌握生物医学传感器的换能原理、感测技术、主要技术
指标,生物医学检测技术的原理、基本电路,生物医学传感器与检测技术的基本应用等。 近年来,随着电子技术、微机电技术、新材料和制造技术、
器的基本概念和类型、生物敏感材料的固定化等基本内容外,主要讲授了若干应用广泛的生物传感器,另外还介绍了一
部分新型的生物传感器,以及生物传感器近年来最新的研3 .检测技术基础模块
信息处理技术的快速发展,各种新型生物医学传感器和生物医学信号检测技术不断涌现,传统的教学内容和教学方法已经不能满足人才培养的要求。为此依据“加强医工结合,注重_ T=程实践教学,培养医疗仪器工程设计能力”的指导思想,对本课程教学内容和教学方法进行了若干改革探索。一
究成果。 l 2
检测技术基础模块讲授基本的测量与处理电路,包括传感器接口电路、信号放大电路、信号选择电路、信号运算电路、信号调理电路、信号变换电路、驱动电路等。另外,增加了测量方法、测量系统结构等内容。 4传感器和检测技术应用模块
、
改革课程体系和教学内容
长期以来,由于缺少相关的专业课程教材,“生物医学传感器与检测技术”课程的教材基本上是使用电子信息类、检测技术与仪表类、自动化类专业的传感器与检测技术教材, l 5教学内容也是对这些教材的教学内容进行相应的增删后形成的。这
应用模块增加了生物医学信号的特点、生物医学测量系统的基本构成、生物医学测量中干扰和噪声的产生与抑制、人体生理信号检测的基本要求等教学内容。重点放在生物医学传感
些内容主要讲授各种传统物理类传感器原理和测量电路,缺少与生物医学工程专业相关的有针对性的教学内容。根据生物医学专业的特点,结合近年来出版的几本相关教材, I 2‘对该课程的教学要求、教学内容进行了调整,将该课程内容划分成4个模块组织教学。 1 .概述和传感器特性模块
器
在人体生理信号检测中的应用等内容上,如心音传感器和脉搏传感器、多普勒频移血流计、生物电放大基础,以及心电图测
量、脑电图与肌电图测量、血压的测量、血氧饱和度和心输出量的无创伤测量方法等重要内容。而超声波成像系统和X - C T断层扫描系统原理、电刺激和心脏起搏等内容则可以考虑在后续课程中学习。
概述和传感器特性模块对医用传感器的作用、分类、要求、发展等内容进行了概述性的介绍。针对生物医学信号的特点,介绍了传感器的基本特性,包括静态特性、动态特性、动态特性分析、传感器的误差、数据处理方法等重要内容。
以上四个模块的教学内容和教学时间大致如表 1所示。根据专业人才培养方案和教学实际,可以由一门课在一个学期完成,也可以分成 …… 此处隐藏:156字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……