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1、生物医学工程专业课程设计指导书医学仪器方向题目1： 脉搏信号放大器的设计设计目的：1、 让学生巩固理论课上所学的知识，理论联系实践，设计出符合要求的放大器。2、 锻炼学生的动手能力，激发学生的研究潜能，提高学生的协作精神。设计意义：1、生理信号传感器、生理信号放大器是医学仪器的重要组成部分，通过对生理信号传感器的认识了解和对生理信号放大器的设计，为学生今后的工作奠定实践基础。2、通过该实践过程，坚定学生从事生物医学工程研究和设计工作的决心。设计内容：1、了解脉搏信号的产生机理及脉搏信号的幅度大小和频率范围。2、了解脉搏传感器的工作原理，以及脉搏传感器的输出信号的大小等特点。3、 根据脉搏传感器
2、输出信号的大小和频率，设计一个放大器对其进行放大，放大后的信号要求能在PC机或液晶显示器上显示。4、 在设计过程中，根据信号的大小选择合适的放大倍数；基于脉搏传感器的压电薄膜工作原理和脉搏信号的频率特性，在噪声、干扰消除方面，尤其要注意频响和温飘等问题。5、 在计算机上用相关的软件进行放大器性能测试，改进完善之。题目2： 体温信号放大器的设计设计目的：1、 让学生巩固理论课上所学的知识，理论联系实践，设计出符合要求的放大器。2、 锻炼学生的动手能力，激发学生的研究潜能，提高学生的协作精神。设计意义：1、生理信号传感器、生理信号放大器是医学仪器的重要组成部分，通过对生理信号传感器的认识了解和对生
3、理信号放大器的设计，为学生今后的工作奠定实践基础。2、通过该实践过程，坚定学生从事生物医学工程研究和设计工作的决心。设计内容：1、了解人体体温的大小范围及测量人体体温的最佳部位。2、了解体温传感器的工作原理，以及体温传感器的输出信号的大小等特点。3、 根据体温传感器输出信号的大小和频率，设计一个放大器对其进行放大，放大后的信号要求能在PC机或液晶显示器上显示。4、 在设计过程中，根据信号的大小选择合适的放大倍数；基于体温传感器的热敏电阻工作原理，在噪声、干扰消除方面，尤其要注意反馈电阻导致的温飘和电桥电阻导致的温飘等问题。5、 在计算机上用相关的软件进行放大器性能测试，改进完善之。题目3： 心
4、电信号放大器的设计设计目的：1、 让学生巩固理论课上所学的知识，理论联系实践，设计出符合要求的放大器。2、 锻炼学生的动手能力，激发学生的研究潜能，提高学生的协作精神。设计意义:1、生理信号传感器、生理信号放大器是医学仪器的重要组成部分，通过对生理信号传感器的认识了解和对生理信号放大器的设计，为学生今后的工作奠定实践基础。2、通过该实践过程，坚定学生从事生物医学工程研究和设计工作的决心。设计内容：1、了解心电信号的产生机理及心电信号的幅度大小和频率范围。2、了解心电信号的测量方法，以及心电导联线的输出信号的大小等特点。3、 根据心电导联线的输出信号的大小和频率，设计一个放大器对其进行放大，放大
5、后的信号要求能在PC机或液晶显示器上显示。4、 在设计过程中，根据信号的大小选择合适的放大倍数；基于心电测量电极安放的部位和心电信号的频率特性，在噪声、干扰消除方面，尤其要注意电磁干扰等问题。5、 在计算机上用相关的软件进行放大器性能测试，改进完善之。题目4： 脑电地形图测量原理的剖析设计目的：1、让学生巩固理论课上所学的知识，理论联系实践。2、锻炼学生的动手能力，激发学生的研究潜能，提高学生的协作精神。设计意义：1、深入分析医学仪器的工作原理，有助于学生加深对所学知识的认识，为学生今后的工作奠定实践基础。2、通过该实践过程，坚定学生从事生物医学工程研究和设计工作的决心。设计内容：1、 了解脑
6、电信号的产生机理，以及人体处于不同的生理状态下脑电信号的幅度大小和频率范围。2、 了解脑电信号测量时电极安放的位置，以及脑电测量时的主要干扰来源。3、 分析测量电极是如何采集到脑电信号的，测量脑电时电极有哪几种安放法。4、 分析脑电地形图仪由那几个部分组成，以及各部分的作用。5、 分析脑电功率谱和脑电地形图（绝对功率地形图、相对地形图、“三维”地形图、动态地形图）的含义，以及它们代表的生理意义。题目5： 生理数据管理系统的建立设计目的：1、学生巩固理论课上所学的知识，理论联系实践。2、锻炼学生的动手能力，激发学生的研究潜能，提高学生的协作精神。设计意义：1、通过课程设计，帮助学生加深对所学知识
7、的认识，为学生今后的工作奠定实践基础。2、通过该实践过程，坚定学生从事生物医学工程研究和设计工作的决心。设计内容：1、生理信号是人体生理特征在体表的反映，通过观察、分析各类生理信号测量仪器测得的生理信号可知道被测对象的健康状况。2、利用现有的生理信号测量仪器采集一批生理信号，建立一个数据管理系统，把测得的各类生理信号分类存储。3、在该数据管理系统中，要求能对任一生理数据进行查询、调用、更改。题目6：血氧监护仪的设计设计目的：使学生进一步加深对血氧模块测量原理的理解，在此基础上学会对血氧模块数据各参数的分析，同时使学生对串行通信有初步的掌握，并提高学生的软件设计能力。设计意义：血氧检测是现代临床
8、医疗监护的一项重要检测指标，实时准确的对血氧数据进行监测，有利于对危重病人的生理状态做出及时的判断，以采取相应的紧急措施。使用仪器：701血氧检测模块、PC机设计要求：1、利用血氧检测模块实现对血氧数据的采集；2、从采集数据中实现对血氧浓度和脉率数据的提取；3、实现血氧模块与PC机的数据通信；4、实现血氧浓度和脉率数据在PC上的动态实时显示。题目7： 血压检测仪的设计设计目的：使学生进一步加深对血压模块测量原理的理解，在此基础上学会对血压模块数据各参数的分析，同时使学生对串行通信有初步的掌握，并提高学生的软件设计能力。设计意义：血压测量是现代临床医疗监护的一项重要检测指标，实时准确的对血压数据
9、进行监测，有利于对危重病人的生理状态做出及时的判断，以采取相应的紧急措施。使用仪器：KNM-04血压检测模块、PC机设计要求：1、利用血压检测模块实现对血压数据的采集；2、从采集数据中实现对收缩压、舒张压和平均压数据的提取；3、实现血压模块与PC机的数据通信；4、实现收缩压、舒张压和平均压数据在PC上的实时显示。题目8： 心电监护仪的设计设计目的：使学生进一步加深对心电模块测量原理的理解，在此基础上学会对心电模块数据各参数的分析，同时使学生对串行通信有初步的掌握，并提高学生的软件设计能力。设计意义：心电监测是现代临床医疗监护的一项重要检测指标，对心电波形进行实时监测，有利于对危重病人的生理状态
10、做出及时的判断，以采取相应的紧急措施。使用仪器：ECG105心电检测仪、Biosim12心电信号发生器、PC机设计要求：1、利用血压检测模块实现对心电数据的采集；2、从采集数据中实现对心电波数据的提取；3、实现心电模块和PC机的数据通信；4、在PC机上实现对心电波数据波形的动态显示。题目9： 液晶显示器的应用设计目的：使学生掌握一种显示器的性能特点以及接口，并实对其实现程序控制。设计意义：液晶显示器具有体积小、功耗低、重量轻、超薄等特点，被广泛应用于便携式仪器和底功耗电子产品中，是现代工控仪表、机电设备等行业更新换代的首选。掌握彩色液晶的性能特点、接口、编程，并实现对其进行控制有着非常重要的使
11、用价值。使用仪器：YD-612S彩色液晶智能显示器、PC机设计要求：1、完成显示器与PC机的接口设计；2、实现显示器与PC机的数据通信；3、实现基本图形的显示，如：点、线、面、文字等；4、实现图形的动态显示。题目10： 传感器实验系统原理分析设计意义：传感器实验系统为传感器验证性实验平台，包括了常见的应变、压阻、压电、涡流、光纤等多种传感器元件及其调理、显示及与计算机通讯接口电路。通过对传感器实验系统的分析，可以使学生掌握电子仪器的设计方法和技巧、检测系统分析设计思想，提高综合运用所学专业知识的能力；同时还可以培养一定科研能力，掌握一些科研方法。设计目的：1、 理解传感器及其处理电路原理，分析
12、测试系统的主要误差来源。2、 对传感器结构或安装方式或处理电路提出改进措施，以提高实验系统测试精度。3、 通过课程设计，理解掌握仪器设计的方法和技巧。设计内容：1、 任选实验系统上两种传感器进行分析，理解并掌握其工作原理。分析传感元件误差主要来源。提出可能的改进措施，并尽可能付诸实施。2、 在分析传感器基础上，对传感器调理电路进行分析。理解并掌握传感器调理电路工作原理，并分析调理电路引起的测量误差。对主要的误差来源提出解决方案，并尽可能付诸实施。设计要求：1、 在进行分析过程中，对实验系统不能产生永久性损坏；2、 对传感器元件及调理电路的误差分析需有理论分析及实验验证，并有分析及实验报告。3、
13、 对传感器元件的改进、调理电路改进需有图纸，并有详细设计报告。医学图像处理方向题目1： 基于VC+的医学图像边缘检测设计目的：1、让学生巩固理论课上所学的知识，理论联系实践。2、锻炼学生的动手能力，激发学生的研究潜能，提高学生的协作精神。设计意义：边缘是图像的基本特征，在对图像进行识别前，往往需要对边缘比较模糊的图像进行边缘检测。通过对边缘检测算法的分析和实现，可以提高学生分析问题、解决问题的能力，并且有助于编程能力的提高。设计要求：1、理解边缘检测的几种算法和算子。2、使用VC+平台编写出几种算法的程序。3、分别运行几个程序，得出检测结果，并对结果进行对比分析。题目2： 基于VC+的数字图像
14、几何变换设计目的：1、让学生巩固理论课上所学的知识，理论联系实践。2、锻炼学生的动手能力，激发学生的研究潜能，提高学生的协作精神。设计意义： 几何变换是数字图像处理技术中的一部分，主要包括镜像变换、缩放、旋转、平移等。通过使用VC+实现图像的几何变换，可以提高学生的软件设计能力，为今后就业打下一定基础。设计要求：1、理解各种几何变换的原理。2、使用VC+平台编写出具体的程序。3、分别运行几个程序，得出结果，并对结果进行分析。题目3： 基于VC+的数字图像增强设计目的：1、让学生巩固理论课上所学的知识，理论联系实践。2、锻炼学生的动手能力，激发学生的研究潜能，提高学生的协作精神。设计意义： 图像
15、增强的目的是为了提高图像的质量，如去除噪声，提高图像的清晰度等，突出图像中所感兴趣的部分。通过使用VC+实现图像的增强处理，能够提高学生的软件设计能力，为今后就业打下一定基础。设计要求：1、选择要实现的图像增强的算法。2、理解各种图像增强算法的原理。3、使用VC+平台实现所选择的算法。4、运行所编写的程序，得出结果，并分析比较每一种算法适用的范围。题目4： 基于VC+的数字图像分割设计目的：1、让学生巩固理论课上所学的知识，理论联系实践。2、锻炼学生的动手能力，激发学生的研究潜能，提高学生的协作精神。设计意义：图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来，这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。通过使用VC+实现数字图像的分割，能够提高学生的软件设计能力，培养一定的科研能力。设计要求：1、选择要实现的图像分割的算法。2、理解各种图像分割算法的原理。3、使用VC+平台实现所选择的算法。4、运行所编写的程序，得出结果，并每一种算法进行分析比较。题目5
