“生物医学传感器与检测技术”课程教改实践

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 ……