医学数字信号处理]课程建设的思考

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2∞8年9月上总第120期\坠璺些苎些曼墅坠i曼垡

关于《生物医学数字信号处理》课程建设的思考

杨春兰

吴水才

白燕萍

高宏建

摘要:《生物医学数字信号处理》课程是生物医学工程专业的重要专业基础课。通过调研国内外生物医学工程系该课程的教研情况,从教学目标、教学方法等几个方面找出国内外存在的差异,对今后我国该课程的建设提出了建议。

关键词:生物医学数字信号处理;生物医学工程;课程建设

作者简介:杨春兰(1980-),女,河北石家座人,北京工业大学生命科学与生物工程学院,讲师,主要研究方向:生物医学信号处理、医学图像分析;吴水才(1964--),男,江西九江人,北京工业大学生命科学与生物工程学院,教授,主要研究方向:生物医学信号处理、医学电子仪器设计;白燕萍(1965-),女,江西九江人,北京工业大学生命科学与生物工程学院,主管技师,主要研究方向:心电信号分析、生物实验技术;高宏建(1981-),男,山东聊城人,北京工业大学生命科学与生物工程学院,助教,主要研究方向:生物医学信号处理,医学图像分析。(北京100124)

基金项目:本文系北京工业大学教育教学研究项目(编号:015000514108)和研究生课程建设项目(编号:015000514207)的研究成果。

((生物医学数字信号处理》作为生物医学工程专业的核心课程,在生物医学工程人才培养中发挥着十分重要的作用。综合性、理论性、实验性强是该课程的特点,因此建设好该课程并非易事。随着高等教育改革的不断深入,如何结合目前我国生物医学工程专业高等教育的现状,在借鉴国外一流大学生物医学信号处理课程建设经验的基础上改进该课程的教学是一项艰巨的任务o

一、生物医学数字信号处理课程在生物医学工程专业中的地位和作用

生物医学工程是一门综合生命科学与工程技术的交叉学科,具有综合面广和交又性强的特点。该专业的培养目标是培养出具备生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学领域有

开始了生物医学工程高学历层次人才的培养,约有110多所高校和研究所开设有生物医学工程各层次教育计划。凯斯西部保留地大学、杜克大学、威斯康辛大学等著名综合类院校的生物医学工程专业都设有生物医学信号处理课程,而我国生物医学工程专业大多分布在工程类院校和部分医学院校,工程类院校和医学院校的培养方案侧重点略有不同。

从课程目标来看,国内外情况并无太大差异,即:使学生学会生物医学数字信号处理的基本理论和方法,能够应用数字信号处理技术对检测到的心电、脑电和其他各类生理信号进行处理,学会数字滤波器的设计。此课程的先修课程要求也大致相同,均为信号与系统、数字信号处理及相关数学基础类的课程。授课方式均以讲授为主,根据章节要求安排实验。选用教材方面国外大都采用90年代初期的经典教材(如WilliS

J.Torapkins,Biomedical

Digital

Signal

关的基础理论知识以及医学与工程技术相结合的科学研究能

力,能够在生物医学工程领域、医学仪器、电子技术、计算机技术以及信息产业等部门从事科研、开发、教学,管理的高级工程技术人才:

《生物医学数字信号处理》是生物医学工程专业研究生的专业学位课。几乎所有的现代生物医学仪器和设备都涉及计算机或者专用处理设备,需要采用数字信号处理的方法,对生物医学信号进行采集、变换、综合、估值与识别等加工处理,从而达到提取信息和便于应用的目的。

由此可见,《【生物医学数字信号处理》的教学在生物医学工程专业的人才培养中占有非常重要的地位,在高年级本科生专业课和研究生课程的学习阶段具有关键的意义。本课程涉及的内容是综合性、理论性和实验性很强的新技术学科,因此提高

Processing,Prince—

Hall,1993.),而国内大都选用近年来自编的讲义。

由于国外很多开设生物医学工程专业的学校都具备在学校下属的医学院开展实验和合作研究的条件,因此该课程大部分都设在计算机系或者电子工程系,更加偏重于工程技术上的训练。在我国,由于生物医学工程专业分布在工科院校和医学院校,而这些学校各自都只偏重于工程学或者医学,缺乏二者相结合的办学条件,因此在教学内容的重点和难点上亦有着较大差别。

三.对我国生物医学数字信号处理课程建设的建议1.注重实验环节的训练,不断改进实验教学方法和模式任何一门与实际技术技能相关的课程都需要实验环节。实验教学是现代高等教育中必不可少的重要环节。通过实验,一方面可以加深学生对所学理论知识的理解和掌握,另一方面也是提高学生动手能力和将理论知识应用于实际问题的有效途径。

由于文化背景的差异,我国的实验教学模式相对呆板,通常都是由学生课前按照实验指导书的要求进行预习,教师按照

学生主动获取知识和独立解决问题的能力、改进课程的教学方

法和手段非常重要。

二、国内外生物医学数字信号处理课程建设概况

直到20世纪六七十年代,力学、化学、电子工程与生理及医学结合开展的多学科研究,才真正奠定了生物医学工程作为现代医学进步的基石。川20世纪60年代,美国一些著名大学就

万方数据 

堡幽圜店罂孺

固定章节的实验内容进行讲授。这样往往抑制了学生的创造性,虽然在一定程度上能够锻炼其动手能力,但思维模式的灵活性和解决实际问题的能力往往很难得到提高。国外则在实验环节的教学上较为开放,比如CWRU在该课程的实验中鼓励学生组建团队,鼓励他们共同完成实验任务并有不同的成果展示。在团队中每个学生担任不同的角色并负责不同的分工任务,他们在完成实验任务的同时也培养了团队合作精神并使每个学生在团队中充分发挥了自己的特长,体验到自己的价值。

因此,以巩固所学理论知识为基本目的,以提高学生动手能力和解决实际问题的能力为基本目标,在传统实验教学方式中大胆创新,允许并鼓励学生提出自己的设想和完成实验任务的方式是目前生物医学数字信号处理教学改革的一个重要方面。当今社会需要有更多创新能力的人才’需要各方面综合发展的人才’要求现代大学生除了掌握专业知识之外,更需要建立良好的团队合作意识和奉献精神,这些都是通过实验环节应该重点培养的基本素质。

2.重视学生的个人兴趣,在因材施教中做好研究方向的导向工作

随着信息技术的日益发展,与生物医学工程领域密切相关的医疗器械产业也在向自动化、微型化和智能化不断发展。生物医学工程专业的学生在掌握了生物医学信号和信息的基本处理方法和技能后,将来除了从事与该专业直接对口的医疗器械等行业外,还可以从事与信息产业相关的各种工作,因此学生在自己的职业选择上拥有较大的自由度。生物医学数字信号处理属于生物医学工程专业的电子类课程,对电子类方向感兴趣的学生可以在此课程的学习上投入更大的精力。

美国的杜克大学非常注重对研究生研究能力和领导能力的培养,学生选课没有统一的硬性规定。博士生主要在导师的指导下进行科研课题的研究,导师协助学生根据研究方向选择相关课程进行学习。硕士生根据有无论文研究两种培养计划增加相应的论文研究或者课程学习。因此,对于课题涉及到医疗器械、生物电子等方向的学生,导师会根据内容要求让其选修数字信号处理课程,生物医学工程系并不单独开设。通常本科生中有很多学生根据自己的兴趣来选择双学位专业或者如生物医学成像和设备、生物电子、分子生物学等系列课程。所有BME专业的学生要在大三学习信号与系统或者生物医学电子与测量课程。BME/EE双学位专业的学生要在大二学习信号与系统、微电子仪器与电路课程,大三学习集成电路、电磁场理论课程。

北京工业大学生命科学与生物工程学院从05级学生开始实行专业课的具体划分。由于生命学院的科研队伍由生物医学工程和生物技术两个大的分支方向构成,而在历年的招生中学生的两个班级均为生物医学工程专业,这样就导致在大四毕业设计时出现一些学生在完成生物技术方面的课题时存在极大的障碍。在实行专业课划分制度之后,学生在大一、大二学习的基础知识是一致的,主要包括数学、英语和工程类通用基本技能和素质的训练。在大三进入专业基础课的学习开始,由学生根据自己的学习兴趣重点侧重选修工程类的专业知识或者侧重生物类的专业学习。目前看来采取该种方式的专业学习较为有

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方数据效,一方面极大地提高了学生的学习兴趣,另一方面也为学生设计自己将来的职业规划打下了一定的基础。

5.充分调动学生的主动性,采用先进的教学手段克服学生的畏难-睛绪

作为一门重要的生物医学工程学科专业课,Ⅸ医学信号处理》随着科学研究的发展也在不停的变化和发展,因此必须把讲解经典方法和介绍最新发展动态结合起来。考虑到学生个体的差异性,教师可以设计演示软件,提供多种信号处理方法和典型处理方法的演示,让学生对任意的医学信号进行处理,以图形的方式显示结果。这样可以为学生提供直观的处理过程,激发学生的学习兴趣。Ⅲ第一军医大学根据生物医学工程专业的特点进行了课程整合,课程整合的内容突出信号分析与应用。信号处理原理课程的突出问题是内容跨度大,该校建议保留和加强课程内容的层次性和逻辑顺序关系,注重有重点、分阶段、分层次的教学过程,并要求合理使用现代教学手段。Ⅲ

笔者认为《生物医学信号处理》课程的重点在于生物医学信号的统计特性分析及信号处理,因而应将计算机模拟技术引入课程学习,以实践带动理论学习。将计算机仿真技术引入本课程进行讲授,针对生物医学信号统计性内容理论性强的特点,采用模拟与可视化的教学手段消除学生的恐惧心理,利用编程实验方法实施理论与实验相结合以消除学生的畏难情绪,加强其动手能力的培养。

4.努力做到医工结合,建A-,"J-科院校和医学院校的合作关系随着计算机技术的不断发展和进步,医学信号处理在基础医学的科学研究和l临床实践中都发挥着极为重要的作用。医学院校在课时有限、医生知识结构不完善的情况下开展医学信号处理方面的教学,必定与理工科院校有所差别。医学信号处理是综合性的技术领域,要求医学院学生在有限的时间内一步到位地掌握其原理和使用方法是不现实的,因而我国医学院校多主张分阶段进行学习。一般在教学中分为三个阶段:(1)信号检测及信号处理入门-(2)数据采集、显示、贮存;(3)信号处理理论和方法的系统学习。一般专业的医学本科生只需要完成第一阶段的学习,而有关专业的研究生应完成第二阶段的学习,个别研究方向的研究生根据实际情况考虑是否完成第三阶段的学习。Ⅲ

而理工科院校在此课程的教学中则存在缺乏医学知识基础和与临床应用脱节的问题。由于大部分设在工科院校的生物医学工程专业的学生并没有医学背景,因此在此课程的学习上容易忽视临床应用和生物医学信号的特点。如果能够与医学院校特别是医学院校的生物医学工程专业建立密切的联系,为学生提供到医学院校和医院参观交流的机会,或者学生在专业课学习中安排一定时间交换培养,将使双方学校学生共同受益。医学院学生可以在工程技术问题上向工学院学生寻求帮助,工学院学生能够提高用理论知识结合实际解决医学问题的能力,从而明确学习目的、增强学习兴趣和信心。

四.小结

我国生物医学工程专业虽然起步较晚,但在《(生物医学信号处理》课程的建设上已经有了-一定的经验和大胆的创新。鉴

于目前我国高校的发展现状,医学院和理工院校相结合开展此

急亲慧龌础幽

2∞8年9月上总第120期\曼笪奘兰鱼曼笪曼型曼垡

《高频电子线路》课程改革探讨

石博雅

摘要:《高频电子线路》是一门综合性、实践性很强的专业基础课程,如何建设这门课程,对巩固和加强课堂的教学内容,提高学生的实际应用能力起着重要的作用。本文结合《高频电子线路》课程建设实践,从教学内容、教学方法、教学手段及实践环节等方面,对如何提高教学效果,拓展学生思维、提高实践能力进行了探讨。

关键词:高频电子线路;改革;实践

作者简介:石博雅(1981-),女,河北邱县人,.天津工业大学信息与通信工程学院通信工程系,教师,主要研究方向:SOC设讯(天

津300160)

《高频电子线路》是通信和电子类专业的一门重要的专业基灵活地将以上各课程的内容有机地联系在一起,对《高频电子础课。通过本课程的学习不仅可以使学生掌握高频电子线路的线路》的课程结构和教学内容进行优化。在理论教学中,侧重基本理论、基本概念和基本分析方法与技术,为以后的通信原实际应用,并不拘泥于教材内容,适时导入新知识,避免对某理等课程打下良好的基础,同时,通过课程实验,可以让学生些概念的理解,过多地陷入进行数学推导,从而达到事半功倍将课堂上所学的知识用于实践当中,用理论知识去分析、解决的效果。

实际的工程问题,为将来走上社会做好充分的知识准备。目前,其次,《高频电子线路》的教学多以分立元件电路分析为主随着通信及相关产业迅猛发展,新的通信方案、新的电路结构、线,电路信号频率大多在数十兆赫。而当今无线通信技术发展新的集成电路在被开发和应用,射频电路设计已经成为移动通涉及到的工作频率达几百兆赫,甚至更高,因此高频电子线路

信设计的瓶颈,迫切需要大量的既有理论基础又有实践经验的的课程教学内容应不断进行更新,

增加新技术的介绍以及典型

科技人才’《(高频电子线路》课程正是担负了培养这些人才重任的集成电路模块的分析等内容。在内容上做必要的取合,在保的一门专业基础课;而高校中的((高频电子线路》课程的改革

留经典高频电子线路内容的基础上,摈弃了_些在目前射频集成相对滞后。由于存在课时紧张、课程内容广内容理解困难等

电路中不太用到的电路形式,增添了一些新的电路结构和加强了原因,导致教学效果不好等一系列问题。因此,高校对《高频锁相和频率合成的内容。大胆选用新技术、新器件和通信模块,电子线路》课程的教学改革迫在眉睫,天津工业大学高频电子从分立元件单元电路分析,过渡到射频集成电路应用上。

线路课程组对该课程在教学和实验方面作了-一些改革。

二.改善教学方法和教学手段一、更新与优化教学内容

I.从系统角度出发

.首先,针对《(高频电子线路》课程存在的课时紧张、课程

由于该课程公式和理论推导相对较多,如果教学方式偏重内容广内容理解困难等问题,以及目前通信领域新技术的发

教师向学生灌输知识,注重理论讲解,缺乏物理概念与应用方展,对课程的教学内容进行了相应的更新和优化。((高频电子线面知识的讲解,就会把这门课程变成一门数学课,学生会因此路》作为高校中讲授高频电路基本组成和工作原理的课程,与而失去兴趣。针对学生之前在电工实践课程已学习过如何制作《《高等数学》、((电路基础》、《(低频电子线路》以及《信号与系统》简单的收音机,因此在此课程中,将理论和实践相结合,在讲等多门课程的知识体系都存在一定的交叉。教师在教学中应能

课过程中从系统的角度出发,逐步引申出各模块电路的功能、

课程的还很少,这方面与国外著名大学还存在一定的差距。

参考文献:一

如何突出生物医学工程专业学科的特色,更好地实现医【I】Fagetie

P,Tracking

thehistorical

development

of工结合是《生物医学信号处理》课程教学改革的重点研究内biomedical

engineering:the

1960sand

1970s[4.IEEE

EngMed

Biol

容。国外著名大学的教育理念和先进的教学手段值得我们借Mag,1997,(16):164-175.

鉴和学习,加强学生的动手能力、培养学生的创新意识和团【2】李凌,蒋晓平,等.《生物医学信号处理》实验演示软件开发【J】.队合作精神是《生物医学信号处理》课程实验环节的重要指中国医学物理学,2007.24(i):74—76,

导思想。

【3】杨丰,陈武凡.生物医学工程专业“信号处理原理”课程教学相信随着我国教学改革的不断深人,《生物医学信号处理》分析【J】.电气电子教学学报,2004,26(2):59—42.

课程建设整体水平将得到进一步提高,从而为社会培养更多生【4】朱龙坤,医学信号处理技术的学习和使用【J】.中国高等医学教物医学工程领域的优秀人才。

育,1995,(5):15-16.

万 

方数据

关于《生物医学数字信号处理》课程建设的思考

作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):

杨春兰, 吴水才, 白燕萍, 高宏建

北京工业大学生命科学与生物工程学院,北京,100124中国电力教育

CHINA ELECTRIC POWER EDUCATION2008(17)

参考文献(4条)

1. 朱龙坤 医学信号处理技术的学习和使用[期刊论文]-中国高等医学教育 1895(05)

2. 杨丰;陈武凡 生物医学工程专业"信号处理原理"课程教学分析[期刊论文]-电气电子教学学报 2004(02)3. 李凌;蒋晓平 《生物医学信号处理》实验演示软件开发[期刊论文]-中国医学物理学杂志 2007(1)4. Fagette P Trackin8 the historical development of biomedical engineering:the 1960s and 1970s1997(16)

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zgdljy200817067.aspx

蒙器黧氧7衄幽

2∞8年9月上总第120期\坠璺些苎些曼墅坠i曼垡

关于《生物医学数字信号处理》课程建设的思考

杨春兰

吴水才

白燕萍

高宏建

摘要:《生物医学数字信号处理》课程是生物医学工程专业的重要专业基础课。通过调研国内外生物医学工程系该课程的教研情况,从教学目标、教学方法等几个方面找出国内外存在的差异,对今后我国该课程的建设提出了建议。

关键词:生物医学数字信号处理;生物医学工程;课程建设

作者简介:杨春兰(1980-),女,河北石家座人,北京工业大学生命科学与生物工程学院,讲师,主要研究方向:生物医学信号处理、医学图像分析;吴水才(1964--),男,江西九江人,北京工业大学生命科学与生物工程学院,教授,主要研究方向:生物医学信号处理、医学电子仪器设计;白燕萍(1965-),女,江西九江人,北京工业大学生命科学与生物工程学院,主管技师,主要研究方向:心电信号分析、生物实验技术;高宏建(1981-),男,山东聊城人,北京工业大学生命科学与生物工程学院,助教,主要研究方向:生物医学信号处理,医学图像分析。(北京100124)

基金项目:本文系北京工业大学教育教学研究项目(编号:015000514108)和研究生课程建设项目(编号:015000514207)的研究成果。

((生物医学数字信号处理》作为生物医学工程专业的核心课程,在生物医学工程人才培养中发挥着十分重要的作用。综合性、理论性、实验性强是该课程的特点,因此建设好该课程并非易事。随着高等教育改革的不断深入,如何结合目前我国生物医学工程专业高等教育的现状,在借鉴国外一流大学生物医学信号处理课程建设经验的基础上改进该课程的教学是一项艰巨的任务o

一、生物医学数字信号处理课程在生物医学工程专业中的地位和作用

生物医学工程是一门综合生命科学与工程技术的交叉学科,具有综合面广和交又性强的特点。该专业的培养目标是培养出具备生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学领域有

开始了生物医学工程高学历层次人才的培养,约有110多所高校和研究所开设有生物医学工程各层次教育计划。凯斯西部保留地大学、杜克大学、威斯康辛大学等著名综合类院校的生物医学工程专业都设有生物医学信号处理课程,而我国生物医学工程专业大多分布在工程类院校和部分医学院校,工程类院校和医学院校的培养方案侧重点略有不同。

从课程目标来看,国内外情况并无太大差异,即:使学生学会生物医学数字信号处理的基本理论和方法,能够应用数字信号处理技术对检测到的心电、脑电和其他各类生理信号进行处理,学会数字滤波器的设计。此课程的先修课程要求也大致相同,均为信号与系统、数字信号处理及相关数学基础类的课程。授课方式均以讲授为主,根据章节要求安排实验。选用教材方面国外大都采用90年代初期的经典教材(如WilliS

J.Torapkins,Biomedical

Digital

Signal

关的基础理论知识以及医学与工程技术相结合的科学研究能

力,能够在生物医学工程领域、医学仪器、电子技术、计算机技术以及信息产业等部门从事科研、开发、教学,管理的高级工程技术人才:

《生物医学数字信号处理》是生物医学工程专业研究生的专业学位课。几乎所有的现代生物医学仪器和设备都涉及计算机或者专用处理设备,需要采用数字信号处理的方法,对生物医学信号进行采集、变换、综合、估值与识别等加工处理,从而达到提取信息和便于应用的目的。

由此可见,《【生物医学数字信号处理》的教学在生物医学工程专业的人才培养中占有非常重要的地位,在高年级本科生专业课和研究生课程的学习阶段具有关键的意义。本课程涉及的内容是综合性、理论性和实验性很强的新技术学科,因此提高

Processing,Prince—

Hall,1993.),而国内大都选用近年来自编的讲义。

由于国外很多开设生物医学工程专业的学校都具备在学校下属的医学院开展实验和合作研究的条件,因此该课程大部分都设在计算机系或者电子工程系,更加偏重于工程技术上的训练。在我国,由于生物医学工程专业分布在工科院校和医学院校,而这些学校各自都只偏重于工程学或者医学,缺乏二者相结合的办学条件,因此在教学内容的重点和难点上亦有着较大差别。

三.对我国生物医学数字信号处理课程建设的建议1.注重实验环节的训练,不断改进实验教学方法和模式任何一门与实际技术技能相关的课程都需要实验环节。实验教学是现代高等教育中必不可少的重要环节。通过实验,一方面可以加深学生对所学理论知识的理解和掌握,另一方面也是提高学生动手能力和将理论知识应用于实际问题的有效途径。

由于文化背景的差异,我国的实验教学模式相对呆板,通常都是由学生课前按照实验指导书的要求进行预习,教师按照

学生主动获取知识和独立解决问题的能力、改进课程的教学方

法和手段非常重要。

二、国内外生物医学数字信号处理课程建设概况

直到20世纪六七十年代,力学、化学、电子工程与生理及医学结合开展的多学科研究,才真正奠定了生物医学工程作为现代医学进步的基石。川20世纪60年代,美国一些著名大学就

万方数据 

堡幽圜店罂孺

固定章节的实验内容进行讲授。这样往往抑制了学生的创造性,虽然在一定程度上能够锻炼其动手能力,但思维模式的灵活性和解决实际问题的能力往往很难得到提高。国外则在实验环节的教学上较为开放,比如CWRU在该课程的实验中鼓励学生组建团队,鼓励他们共同完成实验任务并有不同的成果展示。在团队中每个学生担任不同的角色并负责不同的分工任务,他们在完成实验任务的同时也培养了团队合作精神并使每个学生在团队中充分发挥了自己的特长,体验到自己的价值。

因此,以巩固所学理论知识为基本目的,以提高学生动手能力和解决实际问题的能力为基本目标,在传统实验教学方式中大胆创新,允许并鼓励学生提出自己的设想和完成实验任务的方式是目前生物医学数字信号处理教学改革的一个重要方面。当今社会需要有更多创新能力的人才’需要各方面综合发展的人才’要求现代大学生除了掌握专业知识之外,更需要建立良好的团队合作意识和奉献精神,这些都是通过实验环节应该重点培养的基本素质。

2.重视学生的个人兴趣,在因材施教中做好研究方向的导向工作

随着信息技术的日益发展,与生物医学工程领域密切相关的医疗器械产业也在向自动化、微型化和智能化不断发展。生物医学工程专业的学生在掌握了生物医学信号和信息的基本处理方法和技能后,将来除了从事与该专业直接对口的医疗器械等行业外,还可以从事与信息产业相关的各种工作,因此学生在自己的职业选择上拥有较大的自由度。生物医学数字信号处理属于生物医学工程专业的电子类课程,对电子类方向感兴趣的学生可以在此课程的学习上投入更大的精力。

美国的杜克大学非常注重对研究生研究能力和领导能力的培养,学生选课没有统一的硬性规定。博士生主要在导师的指导下进行科研课题的研究,导师协助学生根据研究方向选择相关课程进行学习。硕士生根据有无论文研究两种培养计划增加相应的论文研究或者课程学习。因此,对于课题涉及到医疗器械、生物电子等方向的学生,导师会根据内容要求让其选修数字信号处理课程,生物医学工程系并不单独开设。通常本科生中有很多学生根据自己的兴趣来选择双学位专业或者如生物医学成像和设备、生物电子、分子生物学等系列课程。所有BME专业的学生要在大三学习信号与系统或者生物医学电子与测量课程。BME/EE双学位专业的学生要在大二学习信号与系统、微电子仪器与电路课程,大三学习集成电路、电磁场理论课程。

北京工业大学生命科学与生物工程学院从05级学生开始实行专业课的具体划分。由于生命学院的科研队伍由生物医学工程和生物技术两个大的分支方向构成,而在历年的招生中学生的两个班级均为生物医学工程专业,这样就导致在大四毕业设计时出现一些学生在完成生物技术方面的课题时存在极大的障碍。在实行专业课划分制度之后,学生在大一、大二学习的基础知识是一致的,主要包括数学、英语和工程类通用基本技能和素质的训练。在大三进入专业基础课的学习开始,由学生根据自己的学习兴趣重点侧重选修工程类的专业知识或者侧重生物类的专业学习。目前看来采取该种方式的专业学习较为有

万 

方数据效,一方面极大地提高了学生的学习兴趣,另一方面也为学生设计自己将来的职业规划打下了一定的基础。

5.充分调动学生的主动性,采用先进的教学手段克服学生的畏难-睛绪

作为一门重要的生物医学工程学科专业课,Ⅸ医学信号处理》随着科学研究的发展也在不停的变化和发展,因此必须把讲解经典方法和介绍最新发展动态结合起来。考虑到学生个体的差异性,教师可以设计演示软件,提供多种信号处理方法和典型处理方法的演示,让学生对任意的医学信号进行处理,以图形的方式显示结果。这样可以为学生提供直观的处理过程,激发学生的学习兴趣。Ⅲ第一军医大学根据生物医学工程专业的特点进行了课程整合,课程整合的内容突出信号分析与应用。信号处理原理课程的突出问题是内容跨度大,该校建议保留和加强课程内容的层次性和逻辑顺序关系,注重有重点、分阶段、分层次的教学过程,并要求合理使用现代教学手段。Ⅲ

笔者认为《生物医学信号处理》课程的重点在于生物医学信号的统计特性分析及信号处理,因而应将计算机模拟技术引入课程学习,以实践带动理论学习。将计算机仿真技术引入本课程进行讲授,针对生物医学信号统计性内容理论性强的特点,采用模拟与可视化的教学手段消除学生的恐惧心理,利用编程实验方法实施理论与实验相结合以消除学生的畏难情绪,加强其动手能力的培养。

4.努力做到医工结合,建A-,"J-科院校和医学院校的合作关系随着计算机技术的不断发展和进步,医学信号处理在基础医学的科学研究和l临床实践中都发挥着极为重要的作用。医学院校在课时有限、医生知识结构不完善的情况下开展医学信号处理方面的教学,必定与理工科院校有所差别。医学信号处理是综合性的技术领域,要求医学院学生在有限的时间内一步到位地掌握其原理和使用方法是不现实的,因而我国医学院校多主张分阶段进行学习。一般在教学中分为三个阶段:(1)信号检测及信号处理入门-(2)数据采集、显示、贮存;(3)信号处理理论和方法的系统学习。一般专业的医学本科生只需要完成第一阶段的学习,而有关专业的研究生应完成第二阶段的学习,个别研究方向的研究生根据实际情况考虑是否完成第三阶段的学习。Ⅲ

而理工科院校在此课程的教学中则存在缺乏医学知识基础和与临床应用脱节的问题。由于大部分设在工科院校的生物医学工程专业的学生并没有医学背景,因此在此课程的学习上容易忽视临床应用和生物医学信号的特点。如果能够与医学院校特别是医学院校的生物医学工程专业建立密切的联系,为学生提供到医学院校和医院参观交流的机会,或者学生在专业课学习中安排一定时间交换培养,将使双方学校学生共同受益。医学院学生可以在工程技术问题上向工学院学生寻求帮助,工学院学生能够提高用理论知识结合实际解决医学问题的能力,从而明确学习目的、增强学习兴趣和信心。

四.小结

我国生物医学工程专业虽然起步较晚,但在《(生物医学信号处理》课程的建设上已经有了-一定的经验和大胆的创新。鉴

于目前我国高校的发展现状,医学院和理工院校相结合开展此

急亲慧龌础幽

2∞8年9月上总第120期\曼笪奘兰鱼曼笪曼型曼垡

《高频电子线路》课程改革探讨

石博雅

摘要:《高频电子线路》是一门综合性、实践性很强的专业基础课程,如何建设这门课程,对巩固和加强课堂的教学内容,提高学生的实际应用能力起着重要的作用。本文结合《高频电子线路》课程建设实践,从教学内容、教学方法、教学手段及实践环节等方面,对如何提高教学效果,拓展学生思维、提高实践能力进行了探讨。

关键词:高频电子线路;改革;实践

作者简介:石博雅(1981-),女,河北邱县人,.天津工业大学信息与通信工程学院通信工程系,教师,主要研究方向:SOC设讯(天

津300160)

《高频电子线路》是通信和电子类专业的一门重要的专业基灵活地将以上各课程的内容有机地联系在一起,对《高频电子础课。通过本课程的学习不仅可以使学生掌握高频电子线路的线路》的课程结构和教学内容进行优化。在理论教学中,侧重基本理论、基本概念和基本分析方法与技术,为以后的通信原实际应用,并不拘泥于教材内容,适时导入新知识,避免对某理等课程打下良好的基础,同时,通过课程实验,可以让学生些概念的理解,过多地陷入进行数学推导,从而达到事半功倍将课堂上所学的知识用于实践当中,用理论知识去分析、解决的效果。

实际的工程问题,为将来走上社会做好充分的知识准备。目前,其次,《高频电子线路》的教学多以分立元件电路分析为主随着通信及相关产业迅猛发展,新的通信方案、新的电路结构、线,电路信号频率大多在数十兆赫。而当今无线通信技术发展新的集成电路在被开发和应用,射频电路设计已经成为移动通涉及到的工作频率达几百兆赫,甚至更高,因此高频电子线路

信设计的瓶颈,迫切需要大量的既有理论基础又有实践经验的的课程教学内容应不断进行更新,

增加新技术的介绍以及典型

科技人才’《(高频电子线路》课程正是担负了培养这些人才重任的集成电路模块的分析等内容。在内容上做必要的取合,在保的一门专业基础课;而高校中的((高频电子线路》课程的改革

留经典高频电子线路内容的基础上,摈弃了_些在目前射频集成相对滞后。由于存在课时紧张、课程内容广内容理解困难等

电路中不太用到的电路形式,增添了一些新的电路结构和加强了原因,导致教学效果不好等一系列问题。因此,高校对《高频锁相和频率合成的内容。大胆选用新技术、新器件和通信模块,电子线路》课程的教学改革迫在眉睫,天津工业大学高频电子从分立元件单元电路分析,过渡到射频集成电路应用上。

线路课程组对该课程在教学和实验方面作了-一些改革。

二.改善教学方法和教学手段一、更新与优化教学内容

I.从系统角度出发

.首先,针对《(高频电子线路》课程存在的课时紧张、课程

由于该课程公式和理论推导相对较多,如果教学方式偏重内容广内容理解困难等问题,以及目前通信领域新技术的发

教师向学生灌输知识,注重理论讲解,缺乏物理概念与应用方展,对课程的教学内容进行了相应的更新和优化。((高频电子线面知识的讲解,就会把这门课程变成一门数学课,学生会因此路》作为高校中讲授高频电路基本组成和工作原理的课程,与而失去兴趣。针对学生之前在电工实践课程已学习过如何制作《《高等数学》、((电路基础》、《(低频电子线路》以及《信号与系统》简单的收音机,因此在此课程中,将理论和实践相结合,在讲等多门课程的知识体系都存在一定的交叉。教师在教学中应能

课过程中从系统的角度出发,逐步引申出各模块电路的功能、

课程的还很少,这方面与国外著名大学还存在一定的差距。

参考文献:一

如何突出生物医学工程专业学科的特色,更好地实现医【I】Fagetie

P,Tracking

thehistorical

development

of工结合是《生物医学信号处理》课程教学改革的重点研究内biomedical

engineering:the

1960sand

1970s[4.IEEE

EngMed

Biol

容。国外著名大学的教育理念和先进的教学手段值得我们借Mag,1997,(16):164-175.

鉴和学习,加强学生的动手能力、培养学生的创新意识和团【2】李凌,蒋晓平,等.《生物医学信号处理》实验演示软件开发【J】.队合作精神是《生物医学信号处理》课程实验环节的重要指中国医学物理学,2007.24(i):74—76,

导思想。

【3】杨丰,陈武凡.生物医学工程专业“信号处理原理”课程教学相信随着我国教学改革的不断深人,《生物医学信号处理》分析【J】.电气电子教学学报,2004,26(2):59—42.

课程建设整体水平将得到进一步提高,从而为社会培养更多生【4】朱龙坤,医学信号处理技术的学习和使用【J】.中国高等医学教物医学工程领域的优秀人才。

育,1995,(5):15-16.

万 

方数据

关于《生物医学数字信号处理》课程建设的思考

作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):

杨春兰, 吴水才, 白燕萍, 高宏建

北京工业大学生命科学与生物工程学院,北京,100124中国电力教育

CHINA ELECTRIC POWER EDUCATION2008(17)

参考文献(4条)

1. 朱龙坤 医学信号处理技术的学习和使用[期刊论文]-中国高等医学教育 1895(05)

2. 杨丰;陈武凡 生物医学工程专业"信号处理原理"课程教学分析[期刊论文]-电气电子教学学报 2004(02)3. 李凌;蒋晓平 《生物医学信号处理》实验演示软件开发[期刊论文]-中国医学物理学杂志 2007(1)4. Fagette P Trackin8 the historical development of biomedical engineering:the 1960s and 1970s1997(16)

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