南方医科大学本科专业教学大纲doc.docx
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南方医科大学本科专业教学大纲
生物医学工程概论
IntroductiontoBiomedicalEngineering
适用专业：
生物信息学专业
执笔人：
周凌宏
审定人：
陈武凡
学院负责人：
陈武凡
南方医科大学教务处
二OO六年十二月
课程编码：
B030053
一、课程简介
《生物医学工程概论》为四年制生物信息学本科专业的专业选修课，36学时、2学分。
该课程简要介绍了生物医学工程这一新兴学科的各分支学科以及与之相关联的其他学科如电子学信息与通讯学、材料学、基础医学、医学物理等的互动发展有一个较完整的认识，并对生物医学工程的研究热点以及医学诊断、治疗仪器的发展所能发挥的作用有所了解。
主要内容包括生物力学、生物材料学、人工器官、生物医学电子学、医用仪器、医学成象和医学图象处理的基本原理、方法和应用，介绍该领域的发展现状和发展趋势。
"IntroductiontoBiomedicalEngineering（BME）"，2creditand36classhours,isaprofessionalelectivecourseforunder-graduatedstudentsofBiologicInformaticsof4years.Definitionandscopeofbiomechanicalengineeringareintroducedsystematically.DescriptionofthedevelopmentofBiomechanics,BiomedicalMaterials,ArtificialOrgans,MedicalImagingandMedicalImageProcessing,Acquisitionandanalysisofbiomedicalsignals,IntroductiontoTherapyEquipment.Briefadvancesofbiomedicalengineeringareintroducedalso.
二、教学内容与要求
第一章生物医学工程概论
【教学内容】
1、生物医学工程学（BME）的概念。
2、生物医学工程学的近代发展史。
3、BME涵盖的学科内容及学科分类。
4、BME研究的重大课题及当前BME研发趋势。
【教学要求】
1、掌握生物医学工程学（BME）的基本概念。
2、了解BME的近代发展史。
3、了解BME涵盖的学科内容及学科分类。
第二章生物力学
第一节血液循环力学
【教学内容】
1、血液循环力学基础。
2、心血管的力学特性。
3、血液的流变特性。
4、血液流变特性测量及临床应用。
【教学要求】
1、掌握血液循环力学基础。
2、了解心血管的力学特性。
3、掌握血液的流变特性。
4、了解血液流变特性测量及临床应用。
第二节呼吸力学【教学内容】
1、呼吸力学中常用参量的测量。
2、呼吸系统的静态特性。
3、呼吸系统的动态特性。
4、人工呼吸与呼吸机。
【教学要求】
1、了解呼吸力学中常用参量的测量。
2、了解呼吸系统的静态特性。
3、了解呼吸系统的动态特性。
4、了解人工呼吸与呼吸机。
第三章生物医学材料和人工器官第一节生物医学材料
【教学内容】
1、生物医学材料的研究内容。
2、生物医学材料的分类。
3、生物医学材料和生物体的作用。
4、生物医学材料的一般性要求。
【教学要求】
1、了解生物医学材料的研究内容。
2、掌握生物医学材料的分类。
3、了解生物医学材料和生物体的作用。
4、了解生物医学材料的一般性要求。
第二节常用的生物医学材料
【教学内容】
1、生物医学金属材料。
2、无机生物医学材料。
3^生物医学高分子材料。
4、杂化生物医学材料。
【教学要求】
1、了解生物医学金属材料。
2、了解无机生物医学材料。
3、了解生物医学高分子材料。
4、了解杂化生物医学材料。
第三节人工器官
【教学内容】
1、人工器官概述。
2、心血管系统用人工器官。
3、呼吸系统用人工器官。
4、消化系统用人工器官。
5、运动系统用人工器官。
6、感觉系统用人工器官。
7、泌尿系统用人工器官。
【教学要求】
1、了解人工器官概述。
2、了解心血管系统用人工器官。
3、了解呼吸系统用人工器官。
4、了解消化系统用人工器官。
5、了解运动系统用人工器官。
6、了解感觉系统用人工器官。
7、了解泌尿系统用人工器官。
第四章生物电学与生物磁学
第一节生物电学【教学内容】
1、细胞和组织的电学特性及医学应用。
2、生物电阻抗。
3、人体电位。
【教学要求】
1、掌握细胞和组织的电学特性及医学应用。
2、了解生物电阻抗。
3、了解人体电位。
第二节生物磁学【教学内容】
1、生物磁信号。
2、生物磁测量技术。
3、磁场生物效应。
4、磁场的医学应用。
【教学要求】
1、了解生物磁信号。
2、了解生物磁测量技术。
3、了解磁场生物效应。
4、了解磁场的医学应用。
第五章医学信号和医学图像处理第一节生物医学信号处理
【教学内容】
1、信息处理的概念。
2、模拟信号处理。
3、数字信号处理。
【教学要求】
1、了解信息处理的概念。
2、了解模拟信号处理。
3、了解数字信号处理。
第二节医学图像处理【教学内容】
1、图像模型。
2、图像的数字化表示法。
3、常用的图像处理方法。
【教学要求】
1、了解图像模型。
2、掌握图像的数字化表示法。
3、了解常用的图像处理方法。
第六章现代医学影像新技术第一节现代医学影像技术基础
【教学内容】
1、数字成像的一般原理。
2、数据采集原理。
3、快速实时信号处理。
4、图像的贮存与显示。
5、图像的后处理。
【教学要求】
1、掌握数字成像的一般原理。
2、掌握数据采集原理。
3、了解快速实时信号处理。
4、了解图像的贮存与显示。
5、了解图像的后处理。
第二节X线成像装置
【教学内容】
1、X线与物质的相互作用。
2、X线源及其对图像的影响。
3、X线检测器。
4、数字X线摄影系统。
【教学要求】
1、掌握X线与物质的相互作用。
2、了解X线源及其对图像的影响。
3、了解X线检测器。
4、了解数字X线摄影系统。
第三节超声成像装置
【教学内容】
1、人体中超声的物理特性。
2、超声成像装置。
3、超声多普勒成像装置。
【教学要求】
1、掌握人体中超声的物理特性。
2、了解超声成像装置。
3、了解超声多普勒成像装置。
第四节CT基础
【教学内容】
1、CT设备概论。
2、CT的成像原理。
3、CT扫描成像系统。
【教学要求】
1、了解CT设备概论。
2、掌握CT的成像原理。
3、了解CT扫描成像系统。
第五节磁共振成像装置
【教学内容】
1、概述。
2、磁共振的基本原理。
3、磁共振信号。
4、磁共振成像基础。
5、磁共振成像方法。
6、磁共振生物效应和安全要求。
【教学要求】
1、了解概述。
2、掌握磁共振的基本原理。
3、了解磁共振信号。
4、掌握磁共振成像基础。
5、掌握磁共振成像方法。
6、了解磁共振生物效应和安全要求。
第六节核医学成像装置【教学内容】
1、丫照相机。
2、发射型计算机体层显像。
3、正电子发射型CT。
【教学要求】
1、了解丫照相机。
2、了解发射型计算机体层显像。
3、了解正电子发射型CT。
第七章肿瘤治疗设备
第一节直线加速器
【教学内容】
1、直线加速器基础知识、原理和结构。
2、直线加速器的质量保证。
【教学要求】
1、了解直线加速器基础知识、原理和结构。
2、了解直线加速器的质量保证。
第二节X刀
【教学内容】
1、X刀的基本概念。
2、X刀系统的组成。
【教学要求】
1、了解X刀的基本概念。
2、了解X刀系统的组成。
第三节丫刀
【教学内容】
1、丫刀的方法学。
2、丫刀的剂量学。
3、丫刀的适应症、疗效和副作用。
【教学要求】
1、了解丫刀的方法学。
2、了解丫刀的剂量学。
3、了解丫刀的适应症、疗效和副作用。
第四节调强适形放射治疗
【教学内容】
1、调强适形放射治疗的定义。
2、调强适形放射治疗的发展。
3、调强适形放射治疗的临床价值。
4、实现调强适形放射治疗的条件。
5、调强适形放射治疗的实施过程和方法。
【教学要求】
1、掌握调强适形放射治疗的原理。
2、了解调强适形放射治疗的发展。
3、了解调强适形放射治疗的临床价值。
4、了解实现调强适形放射治疗的条件。
5、了解调强适形放射治疗的实施过程和方法。
第五节质子刀
【教学内容】
1、质子治疗原理与应用。
2、质子流的工作原理。
3、质子治疗设备介绍。
【教学要求】
1、了解质子治疗原理与应用。
2、了解质子流的工作原理。
3、了解质子治疗设备介绍。
三、附扩展性教学内容
1、生物医学工程的未来发展；
2、医学成像技术的新进展；
3、放射治疗技术的新进展。
四、教材与教学资源
1、教材与参考书籍
自编教材：
《生物医学工程学概论》
参考书：
杨子彬主编.《生物医学工程学》，黑龙江科技出版社，2001
2、参考杂志：
《中国生物医学工程学报》：
中国生物医学工程学会主办，中文核心期刊
《MedicalPhysics》：
U.S.A,theAmericanAssociationofPhysicistsinMedicine
《中国医学物理学杂志》：
南方医科大学主办，科技核心期刊
3、参考网站：
http:
//www.aapm.org/
http:
//www.csbme.org/http:
//www.fda.gov/
五、考核考核种类：
开卷考试。
考核命题：
单选题、简答题。
考试时间：
学习结束后。
计分方法：
学分制。
附：
考核命题计划双向细目表
分值
章节
题型（以分数计）
合计
客观性题
主观性题
选择
填空
判断
名词解释
简答
论述或
论证
计算
第一章
第二章
5
5
10
第三章
5
5
10
第四章
5
10
15
第五章
5
10
15
弟八早
5
20
25
第七章
5
20
25
六、教学时数分配
理论课学时分配
章节
理论课内容（中英文对照）
学时
第一章
绪论（Introduction）
3
第二章
生物力学（Biomechanics）
3
第二章
生物医学材料（BiomedicalMaterials）
3
第四章
人工器官（ArtificialOrgans）
3
第五章
生物医学图像（MedicalImage）
X射线原理、CT原理、MRI原理、PET原理和、E超原理
6
医学图像处理（MedicalImageProcessing）
3
第六章
生物医学信号的检测和分析（Acquisitionandanalysisofbiomedicalsignals）
6
第七章
治疗设备（IntroductiontoTherapyEquipment）
6
考试
3
理论课总学时数
36
七、课程实施要求及相关说明
【教学组织、方法要求】
本课程教学过程以学生为主体，以教师为主导，教学组织过程由教研室统一规划，学院以及学校为教学过程的硬件平台提供保障。
教师利用各种手段包括多媒体，体现出“学生探究，教师引导，合作互动”的教学理念。
本课程教学内容新颖翔实，知识结构合理，能够反映出本学科领域最新的科研成果。
学生应主动预习本课程内容，并在老师引导下参考精品课程网站和网络相关内容，勤练习、勤思考，完成学习任务
【教学多媒体信息技术要求】
1、充分发挥多媒体教学特点。
授课教师要发挥多媒体课件图文并茂、音像丰富、信息量大的教学优势，结合传统教学的提问、启发、示教、适当板书等，活跃课堂教学氛围，充分调动学生在课堂教学中积极参与、积极思维的主动性。
2、发挥教师的能动作用。
多媒体技术是教学工作中的一个辅助工具，使用多媒体课件时要借鉴传统教学的经验，保持师生良好的沟通与交流，使之贯穿课堂教学的整个过程。
教师要根据课堂上学生的实际反应及气氛变化，有针对性地组织、调整教学内容与方式，以期达到最佳的教学效果。
3、应做好充分的课前准备。
教师必须课前要亲临教学现场与管理技术人员联系，调试教学课件，熟悉所用仪器设备和课件兼容情况。
除电子教案外，还应准备好应对多媒体设备出现故障情况下的教案，避免一旦停电或设备故障等不能进行正常教学。
【学习方法要求】
1、学习时既要掌握基本原理，了解生物医学工程的主要发展过程和发展趋势。
2、学生应主动预习本课程内容，并在老师引导下参考网络相关内容，勤练习、勤思考，完成学习任务。
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