医学仪器与设备课程设计
专业名称：生物医学工程
Biomedical Engineering
实践项目：医学仪器与设备课程设计
Course Project of Biomedical Instrumentation and Equipment
一、时间与地点
医学仪器与设备课程设计时间为1周，共40个学时。
课程设计地点：生物医学工程专业实验室。
二、性质、目的与任务
医学仪器与设备课程设计是教学过程中一个重要组成部分，是生物医学工程专业的一门实践性的课程。
本课程针对常见的生物医学电子仪器中的典型电路、传感器、信号和处理的问题，提出设计题目，对学生进行设计实践训练，使学生学习正确的设计思想，方法和步骤，将理论与实际有机联系、紧密结合，熟练使用测试仪器，提高实验技能，培养分析和解决问题的能力。
大纲列出了一些主要课程设计内容。每位同学必须选择完成其中的一项设计内容。课程设计指导教师可根据具体情况对所列出内容作适当修改，制定课程设计任务书。
三、基本要求
生物医学工程专业课程设计应该达到以下几点要求：
1．指导教师的职责
①. 下达课程设计任务书，明确课程设计的任务和要求。
②. 指导学生制定课程设计的实施方案和方法步骤，帮助学生做好必要的各种准备。
③. 为学生提供有价值的资源和信息（如参考书和参考文献），启发学生独立思考、独立解决，注意培养学生独立分析和独立工作的能力。 ④. 考核并写出该学生的思想表现、实习效果的评语。
2．本课程是一门综合实践课程，通过系统设计、样机研制、安装、调试及撰写设计报告等各个环节的学习，使学生达到以下要求：
①. 根据构建的生理模型或者生理学、医学等对生命的研究成果，提出系统
总体设计方案和工程实现的方法、途径；按功能进行合理的模块化分解；按照产品成本要求和性价比优选的原理，进行软硬件设计的选择与规划，并绘制出系统总框图。
②. 初步具备一定的医学电子电路分析与设计能力；巩固和加深对医学仪器
及设备课程基本知识的理解；能初步综合运用医学仪器与设备课程的理论知识解决简单的实际问题。
③. 锻炼独立思考、分析和解决问题的能力；初步运用所学知识分析解决实
验调试过程中出现的问题。
④. 掌握常用仪器的使用方法；熟悉医学电子电路的安装、调试、布线等基
本技术。
⑤. 编写完整、规范的设计说明书。
⑥. 培养科学求实、严谨治学的态度和一丝不苟、严肃认真的工作作风。
四、课程设计内容
课程设计内容的安排既要符合教学计划的要求，又要兼顾学生的知识水平、实际情况及课程设计时间的限制，同时还要有利于培养学生的开拓创新能力、独立分析问题、解决问题能力。
医学仪器及设备课程设计有多个设计题目供学生选择，各个题目均是有一定代表性的医学仪器或医学电子仪器的功能模块。医学电子仪器的功能模块的设计需具备一定电子实验技能，并能综合运用所学电子理论知识和医学仪器与设备的理论知识，经过一定努力方可完成。
以下所列为具有代表性的设计内容。课程设计也可为下列内容中的一个模块。
1. 血压测量电路与血压波形显示模块的设计
2. 监护用多点数字体温计的设计
3. 心电信号采集与心电波形实时显示模块的设计
4. 心电检测电路的设计
5. 心率变异性检测模块的设计
6. 人体温度测量电路及体温的实时监测显示模块的设计
7. 呼吸测量电路及体温显示模块的设计
8. 脉搏/心音记录电路及其波形的实时显示模块的设计
9. 脑电信号检测及脑电波形的实时显示模块的设计
10. 肌电测量电路及其波形的实时显示模块的设计
11. 血氧饱和度检测系统的设计
12. 心电信号模拟器的设计
13. 微型心电监视仪的设计
14. 社区医疗监护网的设计
15. 动态生理监测系统的设计（动态心电/血压监护系统的设计）
16. 监护用多路数字体温计的设计
17. 血氧含量测定系统的设计
18. 全自动血气分析仪的设计
19. 自动生化分析仪的设计
20. 中央集中监护系统的设计
21. 心律失常床边监护系统的设计
22. 心率变异性分析系统的设计
23. 心电遥测监护系统的设计
24. 血压无线遥测系统的设计
25. 多参数床边监护系统的设计
26. 多参数集中监护系统的设计
27. 母/胎监护系统的设计（胎儿监护系统的设计）
28. 心脏起搏器的设计
29. 心脏除颤器的设计
30. 高频电刀的设计
31. 膈肌起搏器的设计
32. 植入式神经肌肉刺激器的设计
33. 超声手术刀的设计
34. 超声骨锯的设计
35. 超声治疗系统的设计
36. 医用无线电遥测胶囊的设计
37. 植入式遥测系统的设计（颅内压/肌电/体温）
38. 植入式闭环人工胰的设计
39. 中医脉象仪的设计
40. 聋哑儿童训练仪的设计
41. 卧床环境控制系统的设计
42. 电刺激康复治疗系统的设计
五、课程设计步骤
1. 由指导教师下达课程设计任务书。
2. 利用图书馆图书及电子资源、网络查阅相关文献资料。
3. 熟悉常用医学仪器设备的基本原理及临床使用，包括心电图及心律失
常分析仪、数字脑电图机、电子血压计等。
4. 了解医学监护类仪器的基本原理及临床使用，包括多参数生理监护仪、
中央集中监护仪、中央遥测监护仪等。
5. 根据课程设计要求制定实施方案和方法，完成医学仪器的系统设计。
6. 设计医学功能模块，使用Protel 等工具软件画出原理图和制版图。
7. 使用Multisim 、Proteus 等工具软件仿真医学功能模块的性能，确定电
路参数、验证模块的功能。
8. 演示课程设计成品、撰写课程设计报告。
六、课程设计的组织
课程设计由多名教师参与指导。每位教师指导2~3个设计题目，每4~6名学生合作完成一个题目。
六、课程设计报告的组成
1． 基本原理（理论基础，生物医学测量、治疗原理）
2． 系统设计（技术规格－定性、定量的技术指标，系统结构框图及其功能
的描述）
3． 电路设计（Protel ）及核心芯片的选型
4． 典型电路仿真（Multisim 、Proteus ）
5． PCB 设计（Protel ）
6． 硬件调试（模拟电路部分）
7． 微处理器的硬件编程（系统软件移植、驱动软件设计及编程）
8． 应用软件设计
9． 系统集成
课程设计报告不一定包含上面所列全部内容，但至少包含上面所列的前三项。
七、课程设计成品要求
1. 课程设计报告（论文）1份。包括电子文档文件及纸质（打印）文档。
2. 软件：源程序和可执行文件。
3. 硬件：电路原理图和制版图文件。
所有文件均包含于一个文件夹之内。文件夹名为“学号＋课程设计题目”。课程设计报告电子文档名为设计者学号。如果涉及不同的工具软件，则使用不同工具软件的源程序和可执行文件均置于各自的子文件夹之内。
八、考核方式与评分办法
为了鼓励学生动手、动脑，调动其实习的积极性，养成科学的工作态度，将课程设计的成绩评定依据的各项指标量化。成绩评定依据包括以下几点：
1. 工作态度、思想表现和科研协作观念（占20%）。
2. 课程设计报告（占40%）。
3. 课程设计成品的演示（占40%）。
分为优、良、中、合格、不合格五个等级。
九、参考文献
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12. „
生物医学工程系
2011年12月14日