生物医学传感器与检测技术

《生物医学传感器与检测技术实验》教学大纲张日欣李元斌一、课程名称：生物医学传感器与检测技术实验ExperimentsinBiomedicalSensor&DetectingTechniques二、课程编码：0702831三、学时与学分：24/1.5四、先修课程：数字电子技术，模拟电子技术，工程生理学，电子测试与实验，生物医学测量与仪器实验。五、课程教学目标1．本课程是生物医学工程专业的一门专业课，它应用电子技术，传感器测量技术和计算机技术，解决生物医学领域中的信号提取，检测和处理以及生物医学仪器的设计等问题；2．使学生了解典型医学仪器的原理、特点和性能指标，学习正确使用传感器，设计检测电路，掌握基本测量技术；3．为医学仪器设计奠定基础。六、适用学科专业生物医学工程七、基本教学内容与学时安排●热敏器件及温度传感器特性实验（4学时）●压力传感器性能实验（4学时）●气敏传感器特性实验（4学时）●光电式脉搏探测器（4学时）●ECG前置放大器（4学时）●陷波器仿真、制作与调试（4学时）●安全隔离设计与调试（4学时）●ECG放大器的整体调试（4学时）●12导联心电工作站的原理及使用（4学时）八、教材及参考书：教材：生物医学电子技术与信号处理实验指导书,张日欣、李元斌、邹昂等自编教材，武汉：华中科技大学教材科，2004年9月参考文献：1．生物医学检测技术讲义，杨玉星自编教材，1998年2．生物医学电子学，蔡建新，张唯真，北京大学出版社，1997年3．传感器原理与应用，黄贤钨，电子科技大学出版社，1999年4．生物医学测量，陈延航，人民卫生出版社，1986年5．医学物理，刘普和，人民卫生出版社，1986年6．医学仪器-应用与设计，约翰G.韦伯斯特，新时代出版社，1985年7．Protel98forwindows电路设计应用指南，程凡等，人民邮电出版社，1999年九、考核方式实验报告+实践表现《生物医学测量与仪器实验》教学大纲张日欣李元斌一、课程名称：生物医学测量与仪器实验ExperimentsinBiomedicalMeasureandInstrumentation二、课程编码：三、学时与学分：16/1四、先修课程：数字电子技术，模拟电子技术，工程生理学，电子测试与实验。五、课程教学目标本课程以测量方法为主导，同时介绍相关的医学仪器，将测量与仪器进行系统化讲授，展示了经典的生物医学测量方法及仪器，在生物电、非电生理生化参数的测量仪器，病房监护系统，医学超声测量与仪器等常规测量及仪器中引入各类医疗仪器新技术，使学生掌握生物医学测量原理和仪器使用。六、适用学科专业生物医学工程七、基本教学内容与学时安排生物医学电极、仪器使用安全（4学时）血压测量原理和自动血压测量仪的使用（4学时）血氧饱和度的无损测量方法和仪器的使用（4学时）多参数监护仪的原理及使用（4学时）三维B超工作站的工作原理与使用（4学时）12导联脑电工作站原理与使用（4学时）运动参数测量仪的原理与使用（4学时）生理参数的远程传输及监控实验（4学时）八、教材及主要参考书：教材：生物医学电子技术与信号处理实验指导书,张日欣、李元斌、邹昂等自编教材，武汉：华中科技大学教材科，2004年9月参考文献：1．生物医学电子学高级教程，王保华，罗立民，南京东南大学出版社，20012．生物医学检测技术讲义，杨玉星自编教材，19983．生物医学测量，陈延航，人民卫生出版社，19864．生物医学测量与仪器生物医学测量与仪器，王保华，复旦大学出版社2002年九、考核方式实验报告+实践表现《数字信号处理实验》教学大纲邹昂一、课程名称：数字信号处理实验ExperimentsofDigitalSignalsProcessing二、课程编码：0702811三、学时与学分：16/1四、先修课程：微机原理、信号与线性系统五、课程教学目标1．本课程为生物医学工程专业的一门专业基础课，它是在离散时间信号的基础上处理信息；2．它的常用数学工具是Z变换，其内容包括离散付里叶变换及其快速算法、数字滤波器的原理和设计方法、功率谱估计的经典方法；3．通过本课程的学习使学生建立起离散信号的概念及在计算机上处理它的基本方法。六、适用学科专业生物医学工程七、基本教学内容与学时安排数字信号基本运算的matlab实现（4学时）心电信号的快速付里叶变换（4学时）数字滤波器设计1－无限冲激响应滤波器设计（4学时）数字滤波器设计2－有限冲激响应滤波器设计（4学时）功率谱估计（4学时）八、教材及参考书：教材：生物医学电子技术与信号处理实验指导书,张日欣、李元斌、邹昂等自编教材，武汉：华中科技大学教材科，2004年9月参考书：1．数字信号处理，奥本海姆编，科学出版社，1983年2．信号与线性系统，管致中等编，高教出版社，1996年3．DigitalsignalsProcessingWILLIAMD.STANLEYOldDominionUniversityGARYR.DoughertyThenewSchoolRAYDoughertyNewYorkuniversity1984九、考核方式：实验报告+实践表现《生物医学信号处理实验》教学大纲邹昂一、课程名称：生物医学数字信号处理实验ExperimentsofBiomedicalDigitalSignalsProcessing二、课程编码：0702841三、学时与学分：16/1四、先修课程：随机过程与数理统计微机原理信号与线性系统数字信号处理五、课程教学目标1．本课程为生物医学工程专业的一门专业课，它是在随机信号的基本分析方法基础上，结合生物医学信号的特点介绍常用的统计处理方法，包括生物电磁信号的起源及测量、离散随机信号、检测、估计、匹配滤波、维纳滤波、参数模型与自适应处理方法及上述方法的具体应用。2．通过本课程的学习，使学生理解信号处理在提取生物弱电信号中的作用，并掌握运用计算机数据处理技术分析处理心电、脑电等随机生理信号。六、适用学科专业生物医学工程七、基本教学内容与学时安排匹配滤波（4学时）维纳滤波（4学时）参数建模（4学时）随机梯度法的自适应处理（4学时）最小二乘法的自适应处理（4学时）脑电信号的采集与处理（4学时）诱发脑电的采集与特征提取（4学时）八、教材及参考书：教材：生物医学电子技术与信号处理实验指导书,张日欣、李元斌、邹昂等自编教材，武汉：华中科技大学教材科，2004年9月参考书：1.生物医学随机信号处理，沈凤麟、陈和晏编，中国科学技术大学出版社19992.生理系统分析白噪声法，P.Z.马黑雷斯、V.Z.马黑雷斯著钟延炯等译，科学出版社，1990年3.现代生物医学工程，朱翠玲等编，中国科学技术出版社，1992年九、考核方式实验报告+实践表现《应用光子学基础实验》教学大纲刘亚丰一、课程名称：应用光子学基础实验ExperimentsinFundamentalsofAppliedPhotonics二、课程编码：0702791三、学时与学分：16/1四、先修课程：大学物理，物理实验五、课程教学目标为配合学生学习光子学基本理论的同时，重点掌握光子学在生命科学中应用的基本技术，让学生通过亲身体验来加深对当今生物医学光子学若干研究领域的了解，并学会利用不同的光子学技术对同一对象加以研究。六、适用学科专业生物医学工程七、基本教学内容与学时安排用自准法测量薄透镜焦距（4学时）自组显微镜（8学时）自组望远镜（8学时）偏振光分析（4学时）阿贝成像原理和空间滤波（4学时）八、教材及主要参考书：教材：生物医学光子学实验讲义，骆清铭、朱丹等自编教材参考文献：1．FundamentalsofPhotonics,byBahaaE.A.SalehandMalvinCarlTeich,JohnsWiley&Sons,Inc.2．光子学基础，骆清铭、曾绍群自编教材九、考核方式实验报告+实践表现《生物医学光子学基础实验》教学大纲刘亚丰一、课程名称：生物医学光子学基础实验ExperimentsinFundamentalsofBiomedicalPhotons二、课程编码：三、学时与学分：24/1.5四、先修课程：大学物理，物理实验，光子学基础五、课程教学目标光子学与生命科学相互交叉形成了新的学科分支生物医学光子学。生物医学光子学是生物医学工程学科的重要研究方向，包括生物光子学和医学光子学两个部分。本课程的目的在于向学生介绍生物医学光子学的基本设备、技术、方法和应用进展。六、适用学科专业生物医学工程七、基本教学内容与学时安排●单光子技术与弱光检测（4学时）●荧光显微镜原理与使用（4学时）●拉曼光谱实验（4学时）●光镊与光阱力PN力测量（4学时）●光谱仪与生物应用（4学时）●双积分球系统测量组织光学参数（4学时）●光学相干层析成像系统实验（OCT）（4学时）●散斑显微成像系统（4学时）●Nd：YAG激光器及其医学应用（4学时）八、教材及主要参考书：教材：生物医学光子学实验讲义，骆清铭、朱丹自编教材参考文献：1．AdvancesinBiomedicalPhotonics,editedbyQingmingLuo,HUSTPress,20002．生物医学光子学原理与技术，骆清铭、曾绍群等自编教材九、考核方式实验报告+实践表现《微机式医学仪器设计实验》教学大纲李元斌张日欣一、课程名称：微机式医学仪器设计实验ExperimentsinDesignofMicrocomputer-BasedMedicalInstrumentation二、课程编码：0811181三、学时与学分：16/1四、先修课程:工程生理学、电子电路（模拟与数字电路）、传感器原理及应用、微机原理与医学仪器等课程。五、课程教学目标1．微机式医学仪器设计实验是基于微机应用于医学仪器方面开设的实验教学，实验所用到知识包括：模拟电子技术、数字电子技术、微型计算机原理及接口、生物医学传感器和检测技术、微机式医学仪器设计等方面;2．本课程是生物医学工程专业的一门综合性、实用性很强的专业实验课程，该实验课以心电信号的采集、放大、安全处理、实时检测、联机串行通信、数据的处理、存储、心电波形的显示等为主线,对微机式医学仪器设计中常用的8位微处理器、单片机的基本原理、组成、指令系统及接口电路、微机式医学仪器其输出装置的有关原理与控制系统的各个方面进行研究。六、适用学科专业生物医学工程七、基本教学内容与学时安排●生物电前置放大器（4学时）●8051单片机仿真系统的配置及使用（4学时）●8051最小系统应用——医学仪器输入输出电路（4学时）●8155RAM/IO/CTC实验——医学仪器控制电路（4学时）●医学仪器之间的串行通讯（4学时）●生物信号的数据采集（4学时）●心电信号数据的存储（4学时）●可编程心电心音波仿真仪（6学时）八、教材及参考书教材：生物医学电子技术与信号处理实验指导书，张日欣、李元斌、邹昂自编教材，武汉：华中科技大学教材科，2004年9月参考文献：1.微机式医学仪器设计，林家瑞等编，华中理工大学出版社20012．医学微机仪器，朱泽煌著，清华大学生物医学工程与仪器教研组，19963.微机在生物医学工程中的应用，叶大田等著，清华大学讲义，19934.液晶显示器件应用技术，李维资等著，北京邮电学院出版社，1993九、考核方式实验报告＋实验表现