生物医学电子类综合实验教学探索论文

时间:2018-09-19 医学毕业论文 我要投稿

  1生物医学工程专业电子类综合实验的意义

  根据生物医学工程专业的特点,通过开设生物医学工程专业电子类综合实验,实现电子类课程实验内容优化和实践创新。围绕生物医学工程专业,以实践创新作为综合实验教学的目的,将具体的综合实验的实验项目拆分后分布于各门电子类课程实验教学中,使学生在各门课程的实验中通过不断积累,最后完成给定的综合实验项目。主要内容包括:改革教学计划、教学内容,提出相适应的实践内容,建立有利于提高学生实践能力的教学模式。该改革对促进生物医学工程专业的教学工作、提高教学质量具有重要意义。

  (1)只有精心确立具有生物医学工程特色的电子实践内容和设备

  才能使学生了解所学知识的用武之地,更好地激发学生的自主学习兴趣,将所学理论与专业实际有机结合,提高专业知识的应用力,使学生能真正掌握生物医学电子系统设计。

  (2)只有建立科学合理的教学模式

  才能培养具有合理知识结构、基本工程意识、较高专业技能和较强创新能力的高素质人才。具体的生物医学工程专业电子类综合实验,包括前期各个模块的制作和后期系统调试两个阶段。其中,前期模块制作融于各门电子类课程的实验内容,要求各门任课老师结合课程教学内容和综合实验题目,确定各自课程的实验内容,要求实验内容为综合实验的一部分,让学生实现各个模块的制作;后期的系统调试则由综合实验这门课完成,要求学生组合前期的各个模块,完成综合实验内容的要求,任课老师根据学生完成情况给成绩。

  2基于心电信号采集的电子类综合实验教学

  人体心电采集涉及多门课程,如生物医学传感器、模拟电子技术、数字信号处理、单片机以及C语言等。在以上各门课程的实验教学中,让学生完成心电采集各部分的制作,各门课程老师根据学生各个模块的制作情况给这一门课程的实验成绩。根据本校生物医学工程本科专业培养计划,从二年级开始,在模拟电子技术实验课中告诉学生本次电路设计的目的:心电信号采集系统中的放大模块制作。给出心电采集放大电路的性能指标:频带范围0.05~200Hz,放大倍数60dB,共模抑制比80dB,输入阻抗>100M欧姆,输出电压0-5V。学生根据以上指标,参考模拟电子技术课程内容采用运算放大器搭建、调试电路。以上实验内容可以作为模拟电子技术试验课的2-3次试验课内容。类似的,在三年级的微机原理课程实验中,首先告诉学生实验目的:心电信号采集系统中的单片机控制模块制作。要求学生在单片机MSP430上通过C语言编程,控制A/D转换电路,实现0-5V电压的实时采集,主要任务包括制作MSP430单片机模块,编程msp430片内8位A/D模块实现实时采集0-5V正弦信号(转换时间为100μs),以上内容作为3-4次微机原理实验课程内容。对数值化后的心电信号进行频域和时域分析,可以安排在三年级课程的数字信号处理课程实验中,要求学生通过matlab编程实现根据采集的心电信号计算出心率值;同样是三年级课程的生物医学传感器实验则要求学生,整合前面自己设计的电路及程序,采集真实的人体心电信号,显示心电波性和心率值。一个完整的心电采集装置制造过程历时2个学期,整个心电采集系统制作、调试完成后,老师给一个成绩作为综合实验这门课程的成绩。为本校生物医学工程专业学生最后制作的心电采集系统。总之,通过将心电采集系统设计分散到多门课程中,学生循序渐进的完成心电采集相关电路的搭建,编写、调试心电信号处理程序,实现人体心电采集实验的要求,学生在此次心电采集综合实验表现出很高的积极性。

  3结语

  通过开设电子类综合实验,将生物医学工程专业的多门电子类课程的实验教学内容有机链接,通过调整教学内容,将综合实验的内容分散到多门电子类课程的实验中,学生通过多门课程实验积累的成果,最终完成一项生物医学电子相关装置(仪器)的制作,增强学生在生物医学工程专业电子类课程实验教学中兴趣与成就感。

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