普通生物学I课程教学大纲.doc

1 普通生物学普通生物学I I 课程教学大纲课程教学大纲 一 课程名称 普通生物学 General Biology 二 课程编码 0701542 三 学时与学分 72 4 5 四 先修课程 无 五 课程教学目标 全面系统地了解动植物的基本特征 生命活动规律 生态系统进化以及等各个方面 的 基本知识及基础理论 为后续课程学习及科学研究打下必要的基础 六 适用学科专业 生物技术 七 基本教学内容与学时安排 一 动物学部分 36 学时 绪论 1 学时 动物学及其意义 动物的基本生命特征 动物的多样性 动物学相关学科 动物的结构和功能 1 学时 动物细胞 动物细胞的形态和大小 动物细胞的结构和功能 动物细胞的生长 分裂和分化 动物的组织 概述 动物的组织 动物的器官与系统 概述 原生动物门 3 学时 原生动物的主要特征和进化 原生动物的主要种类及其与人类的关系 中生动物 海绵动物门 1 学时 海绵动物的主要特征 海绵动物的主要种类及其与人类的关系 海绵动物的进化 腔肠动物门 2 学时 腔肠动物的主要特征 腔肠动物的主要种类及其与人类的关系 腔肠动物的进化 扁形动物门 3 学时 扁形动物的主要特征 扁形动物主要种类及其与人类的关系 扁形动物的进化 线虫动物门 2 学时 线虫动物的主要特征 线虫动物主要种类及其与人类的关系 线虫动物的进化 2 环节动物门 2 学时 环节动物的主要特征 环节动物主要种类及其与人类的关系 环节动物的进化 软体动物门 2 学时 软体动物的主要特征 软体动物主要种类及其与人类的关系 软体动物的进化 节肢动物门 3 学时 节肢动物的主要特征 节肢动物主要种类及其与人类的关系 节肢动物的进化 棘皮动物门 1 学时 棘皮动物的主要特征 棘皮动物主要种类及其与人类的关系 棘皮动物的进化 脊索动物门 1 学时 脊索动物的主要特征 脊索动物主要种类及其与人类的关系 脊索动物的进化 鱼纲 2 学时 鱼纲动物的主要特征 鱼纲动物主要种类 鱼纲动物的洄游 鱼纲动物的经济意义 两栖纲 2 学时 从水生到陆生的转变 两栖纲动物的主要特征 两栖纲动物主要种类 两栖纲动物的洄游 两栖纲动物的经济意义 爬行纲 2 学时 爬行纲动物的主要特征 爬行纲动物主要种类 爬行纲与人类的关系 鸟纲 2 学时 鸟纲动物的主要特征 鸟纲动物主要种类 鸟类的繁殖 生态及迁徙 鸟纲与人类的关系 哺乳纲 2 学时 哺乳纲动物的主要特征 哺乳纲动物主要种类 哺乳类的保护 持续利用与害兽防治的生物学基础 动物的进化基本原理 2 学时 生命起源 3 动物进化的例证 进化原因与学说 动物进化形式与种系发生 物种形成 动物的进化 1 学时 起源和进化 人类的起源与发展 动物地理学 1 学时 生物圈 动物的分布 世界及我国动物地理区系划分 二 植物学部分 36 学时 绪论 1 学时 植物在生物分界中的地位 植物科学的研究对象和基本任务 植物细胞形态结构 2 学时 植物细胞的繁殖植物组织 1 学时 植物组织 1 学时 种子的萌发和营养器官的发生 1 学时 根 2 学时 茎 2 学时 叶 2 学时 营养器官内部结构上的关系 2 学时 繁殖的类型 2 学时 花 2 学时 被子植物的生殖结构与发育 2 学时 传粉与受精 2 学时 种子和果实 2 学时 植物的分类和进化 1 学时 藻类植物 2 学时 苔藓植物 2 学时 蕨类植物 2 学时 裸子植物 2 学时 被子植物 2 学时 植物资源的保护和利用 1 学时 八 教材及参考书 1 普通动物学 刘凌云 郑美光主编 高等教育出版社 2005 年 2 植物生物学 杨世杰 科学出版社 2000 年 3 普通动物学 张训蒲 朱伟义主编 高等教育出版社 2000 年 4 植物生物学 周云龙 高等教育出版社 1999 年 九 考核方式 书面考试 作业 4 普通生物学普通生物学II II 课程教学大纲课程教学大纲 一 课程名称 普通生物学 General Biology 二 课程编码 0701542 0704551 三 学时与学分 理论课 72 学时 4 5 学分 实验课 24 学时 1 5 学分 四 先修课程 无 可与 生物化学与分子生物学 同学期开设 五 课程教学目标 本课程是生物医学工程专业的一门基础平台课程 通过对细胞生物学和遗传学等内容 的系统学习 对生命的多样性 生命的物质基础和基础免疫学等内容的介绍 开展相 关的实验课程 使学生们掌握普通生物学的基本概念 理论和研究方法 为生物医学 工程专业课程的学习奠定生物学基础 六 适用学科专业 生物医学工程 生物信息技术 七 基本教学内容与学时安排 绪论 2 学时 生物学的研究对象与内容 生命的多样性与统一性 生命的统一性 生命的基本特征 生命的多样性 生物多样性 生命的物质基础 2 学时 生物元素 生物元素的种类和含量 生物元素的作用 生物小分子 水 氨基酸 核苷酸 单糖 脂类 维生素 生物小分子和生物大 分子的关系 生物大分子 蛋白质 核酸 多糖 生命的基本单位 细胞 24 学时 细胞概述 2 学时 细胞的发现及细胞学说的创立 细胞的共性和分子基础 细胞的类型和结构体系 病毒 非细胞的生命体 细胞的生命进化 细胞质膜与跨膜运输 2 学时 红细胞膜结构 膜的化学组成 分子结构及特点 物质的跨膜运输 细胞环境与互作 2 学时 细胞表面和细胞外基质 细胞识别与粘着 细胞连接 细胞通讯 4 学时 细胞通讯的基本特点 G 蛋白偶联受体及信号转导 2 学时 酶联受体信号转导 其它信号转导途径 信号的整合与终止 2 学时 线粒体与过氧化物酶体 2 学时 线粒体的形态结构与化学组成 导向信号与线粒体蛋白定位 线粒体的功能 氧化磷酸化作用 线粒体的遗传 增殖和起源 过氧化物酶体 内膜系统与蛋白质分选和膜运输 4 学时 细胞质膜系统及研究方法 内质网 高尔基体和溶酶体 2 学时 细胞的分泌与内吞作用 小泡运输的分子机制 2 学时 细胞骨架与细胞运动 2 学时 细胞骨架的组成和功能 微管 微丝和中间纤维 细胞核与染色体 2 学时 核被膜 核孔复合体的运输作用 分子伴侣 染色质 核仁和核基质 核糖体与核酸 1 学时 5 核糖体的形态结构和生物发生 核糖体的功能 蛋白质的合成 反义 RNA 与核 酸 细胞生物学研究方法 3 学时 显微成像技术 细胞化学技术 细胞分选技术 1 学时 细胞工程技术 分离技术 分子生物学方法 2 学时 生物的生殖与发育 16 学时 生命周期与生殖方式 3 学时 细胞周期与生命周期 生活史和世代交替 2 学时 无性生殖和有性生殖 1 学时 胚胎发育与细胞分化 4 学时 早期胚胎发育 配子发生与受精作用 胚胎形成与分化 器官发生和形态建成 2 学时 细胞分化的分子基础 细胞全能性与克隆生物 干细胞 2 学时 生长 成熟 衰老 3 学时 生长发育与生殖发育 1 学时 衰老 2 学时 死亡与癌变 6 学时 坏死与凋亡 2 学时 癌症的起因与发生 2 学时 癌症治疗 2 学时 生物的遗传与变异 24 学时 遗传学的基本概念与基本定律 4 学时 遗传学的基本概念 2 学时 遗传学的基本定律 2 学时 连锁互换与基因作图 4 学时 连锁与互换现象 1 学时 连锁互换与基因作图 2 学时 连锁群 1 学时 性别决定与伴性遗传 2 学时 性别决定 伴性遗传 性别分化 遗传重组 4 学时 同源重组 位点专一性重组 2 学时 转座重组 异常重组 2 学时 染色体畸变 2 学时 染色体结构变异 染色体数目变异 基因突变 4 学时 基因突变的特点 突变的表现和检出 2 学时 基因突变及其分子机制 基因突变的修复 2 学时 数量性状的遗传 2 学时 数量性状遗传的特点 数量性状遗传的统计分析 遗传力及其估算 群体遗传与进化 2 学时 群体遗传学中的基本概念 遗传平衡定律 Hardy Weinberg 定律 影响遗传平 衡的因素 物种形成与进化 生物体的防卫系统 免疫 4 学时 免疫学概述 1 学时 免疫学发展简史 机体的特异性与非特异性免疫 免疫分子和免疫细胞 1 学时 免疫应答 免疫调节 超敏反应 1 学时 免疫学检测与治疗 1 学时 实验课程 24 学时 普通光学显微镜的使用方法和标本的制作 2 学时 6 细胞形态结构与几种细胞器的观察 2 学时 细胞中酸性磷酸酶与碱性磷酸酶的定位 2 学时 小鼠巨噬细胞吞噬的观察 2 学时 细胞膜的通透性 2 学时 细胞的有丝分裂与减数分裂 2 学时 动物骨髓细胞染色体标本的制备 2 学时 人体外周血淋巴细胞的分离与培养 2 学时 人体外周血淋巴细胞染色体标本制备 2 学时 传代细胞培养 细胞的冻存与复苏 2 学时 孟德尔分享定律的验证 2 学时 自由组合定律的验证 2 学时 核型分析 2 学时 八 教材及参考书 教材 1 细胞生物学 王金发 主编 科学出版社 2003 2 普通遗传学 张飞雄 主编 科学出版社 2004 参考书 3 普通生物学 陈阅增 主编 高等教育出版社 1997 4 医学免疫学 龚非力 主编 科学出版社 2003 5 Molecular Cell Biology 5 0 edited by Lodish Berk Matsudaira et al Web site 九 考核方式 书面考试 讨论 作业 实践表现 7 生物化学与分子生物学生物化学与分子生物学 课程课程教学大纲教学大纲 一 课程名称 生物化学与分子生物学 Biochemistry and Molecular Biology 二 课程编码 0703081 三 学时与学分 88 5 5 四 先修课程 数理基础 物理学 高等数学 化学基础 无机化学与分析化学 有机化学 生物基础 普通生物学 含细胞生物学和遗传学 五 课程教学目标 介绍生物化学与分子生物学基本原理和研究方法 使学生理解生物分子尤其是生物大 分子的结构 性质与功能及其在生物体的变化的基本规律 了解基本的生物化学技术 与分子生物学技术的原理与应用 六 适用学科专业 生物医学工程 生物信息技术 七 基本教学内容与学时安排 前言 2 学时 生物化学和分子生物学概述 生物分子概述 细胞 水和溶液 糖与脂 2 学时 单糖 寡糖和多糖 脂肪酸 储脂和膜脂 氨基酸 2 学时 20 种基本氨基酸 氨基酸的理化性质 氨基酸的分析 肽 2 学时 肽键 肽的理化性质 多肽序列测定 蛋白质通论 2 学时 蛋白质组成 蛋白质进化 蛋白质分类 蛋白质构像 2 学时 蛋白质立体化学原则 蛋白质多肽链的折叠 几种重要的构像单元及其组合样式 蛋白质构像的稳定性 蛋白质的性质和蛋白质的分离纯化 2 学时 蛋白质的性质 8 蛋白质分离纯化的一般原理 蛋白质的分析 DNA 的结构与性质 2 学时 核苷酸 DNA 的性质 DNA 的构像 DNA 的序列测定 DNA 的分离纯化与纯度含量测定 RNA 的结构与性质 2 学时 RNA 与 DNA 的异同 RNA 的构像 小分子 RNA 酶是生物催化剂 2 学时 酶催化的特征 酶催化的反应与酶的分类 酶的活力的测定 酶的结构特征 2 学时 有催化功能的蛋白质 酶的诱导楔合 酶的活性部位 酶调节的结构基础 酶的催化机制 2 学时 丝氨酸蛋白酶类 溶菌酶 酶动力学 2 学时 底物对酶催化速度的影响 抑制剂对酶催化速度的影响 酶动力学研究的意义 酶的调节 2 学时 酶的共价调节 酶的别构调节 天冬氨酸转氨甲酰酶 代谢总论 2 学时 代谢的意义 细胞代谢总貌 代谢研究方法 生物能学 2 学时 电子传递蛋白和氧化还原辅酶 细胞还原力的中间载体 细胞能量的中间载体 ATP 能学 糖酵解和糖异生 2 学时 糖酵解途径 糖异生途径和羧化支路 磷酸戊糖途径和糖元合成 2 学时 磷酸戊糖途径 糖元的合成与分解 9 柠檬酸循环 2 学时 柠檬酸循环途径 柠檬酸循环的馈入途径 柠檬酸循环的意义 脂肪酸 氧化和脂肪酸的生物合成 2 学时 脂肪酸 氧化 脂肪酸的生物合成 电子传递和氧化磷酸化 2 学时 呼吸链电子传递途径 呼吸链氧化磷酸化 代谢途径的联系与调节 2 学时 三大物质能量代谢的联系 生糖氨基酸和生酮氨基酸 氮的排泄和尿素合成 血糖的调节 胆固醇的生物合成 2 学时 胆固醇生物合成的意义和问题 胆固醇的生物合成途径 胆固醇的生物转化 氨基酸的生物合成 1 2 学时 氨基酸生物合成的意义和问题 生物固氮 一碳单位 氨基酸的生物合成 2 2 学时 氨基酸生物合成示例 氨基酸的生物转化 核苷酸的生物合成 2 学时 嘧啶核苷酸的生物合成 嘌呤核苷酸的生物合成 DNA 复制 2 学时 DNA 复制机理 DNA 复制叉 DNA 聚合酶和拓扑异构酶 DNA 修复 2 学时 DNA 的损伤和修复 DNA 损伤机理 DNA 修复机理 与 DNA 修复有关的酶 RNA 转录 2 学时 RNA 转录机理 RNA 聚合酶 转录调控 RNA 加工 2 学时 转录后加工 转录后加工方式 RNA 的自我催化及其意义 10 三类 RNA 的加工 蛋白质的翻译 2 学时 三类 RNA 读码机理 启动机理 延伸机理 转位机理 终止机理 蛋白质的翻译后加工 2 学时 一般加工方式 信号肽与信号肽学说 糖基化机理 细胞信号 cellular signs 2 学时 激素和激素作用机理 细胞因子 神经递质 操纵子模型 2 学时 操纵子学说 乳糖操纵子结构 乳糖操纵子的控制模型 启动子和终止子的调控 2 学时 半乳糖操纵子的启动子的控制 色氨酸操纵子的弱化机制 噬菌体的基因表达调控和大肠杆菌 因子的调控 2 学时 噬菌体的基因表达调控 大肠杆菌 因子对基因表达的调控 真核基因组 2 学时 重复序列 基因家族 真核基因结构 真核基因表达控制的机制 1 2 学时 DNA 控制区 转录因子 真核基因表达控制的机制 2 2 学时 转录起始前的调控 转录起始的调控 转录后的控制 蛋白质的分离纯化与鉴定 2 学时 蛋白质分离纯化一般流程 离心技术和层析技术 蛋白质物理化学性质的分析 蛋白质的生物学功能分析 核酸的分离纯化与鉴定 2 学时 核酸分离纯化的一般流程 核酸物理化学性质的分析 核酸的生物学功能分析 11 可转移的遗传因子 2 学时 质粒 转座子 病毒 DNA 重组 2 学时 同源重组 位置特异性重组 转座重组 DNA 重组技术 2 学时 重组 DNA 的构建与鉴定 转化 细胞克隆 筛选 八 教材及参考书 1 生物化学 第三版 王镜岩等 高等教育出版社 2002 2 分子生物学技术 魏群 高等教育出版社 2002 3 生物化学学习指导与题解 刘曼西 华中科技大学出版社 2003 10 4 自编图文讲义 5 Mathews van Holde and Ahern Biochemistry 3ed Electronic Study Guide of Biochemistry Web site at 6 David L Nelson Michael M Cox Lehninger Principles of Biochemistry 3 ed 九 考试方式 笔试 十 其他说明 开课时间安排在一年 春季和秋季 12 解剖与生理学解剖与生理学 课程教学大纲课程教学大纲 一 课程名称解剖与生理学Anatomy and Physiology 二 课程编码0702761 三 学时与学分64 4 四 先修课程普通生物学 生物化学细胞生物学 五 课程教学目标 1 解剖学教学使学生掌握人类及实验动物大体解剖构造 掌握基本组织 器官组 织的基本特点 掌握常用实验动物的基本实验操作方法 2 生理学在医学教育中是一门重要的基础理论课 其目的在于使学生掌握正常人 体生命活动的基本规律 尤其要掌握基本的理论知识 基本实验技术及培养学生分析 解决问题的能力 六 适用学科专业 生物医学工程 生物技术生物信息技术 七 基本教学内容与学时安排 解剖学理论课部分 24 学时 绪论 2 学时 分类 历史 学习的必要性 生物工程学科学习的必要性 解剖学姿势 方位术语 切面术语 变异和畸形定义 解剖学的未来及与其它学科的关系 运动系统 2 学时 骨学 骨连结 肌学 呼吸系统 1 学时 呼吸道 肺 胸膜 纵隔 循环系统 8 学时 心血管系统 心脏 2 学时 动脉 2 学时 静脉 2 学时 微循环 1 学时 淋巴系 1 学时 泌尿系统 2 学时 肾 输尿管道 神经系统 8 学时 脊髓和脊神经 2 学时 脑和脑神经 2 学时 神经传导路 2 学时 内脏神经 2 学时 脑和脊髓的被膜 脑室 脑脊液 脑和脊髓的血管 内分泌系统 1 学时 13 内分泌腺的特点 组成及主要功能 甲状腺 甲状旁腺 肾上腺 胸腺 松果体和垂体的形态 位置及主要功能 组织 结构 生理学理论课部分 40 学时 绪论 2 学时 人体的基本功能 人体生理功能的调节 人体生理学的研究内容和研究方法 细胞的基本功能 4 学时 细胞膜的基本结构和物质转运功能 2 学时 细胞的生物电现象及其产生机制 兴奋的引起和传播 2 学时 神经纤维的功能 肌细胞的收缩功能 神经系统 10 学时 神经元活动的一般规律 2 学时 反射活动的一般规律 中枢抑制 2 学时 中枢神经系统的感觉功能 中枢神经系统对躯体运动的调节 2 学时 神经系统对内脏活动的调节 2 学时 脑的高级功能和脑电图 2 学时 血液 2 学时 体液与内环境概念 血液的组成和理化特性 血型 血液循环 10 学时 心脏生理 心肌生物电 2 学时 心脏射血 2 学时 血管生理 动脉血压 2 学时 微循环 2 学时 心血管活动的调节 2 学时 呼吸 6 学时 肺通气 2 学时 肺换气与组织换气 2 学时 气体在血液中的运输 呼吸运动的调节 2 学时 肾脏生理 6 学时 肾的结构与肾血液循环的特征 2 学时 肾小球的滤过功能 肾小管和集合管的泌尿功能 2 学时 尿液的浓缩和稀释机制 2 学时 肾脏对机体水盐代谢的调节 八 教材及参考书 1 生理学 第六版 姚泰 人民卫生出版社 2004 2 生理学 第二版 龚茜玲 钱梓文 上海医科大学出版社 1992 14 3 生理学 第二版 周衍椒 张镜如 人民卫生出版社 1983 4 系统解剖学 第二版 第五版 人民卫生出版社 5 神经解剖学 曾小鲁主编 高等教育出版社 九 考核方式 笔试 闭卷 15 药学基础药学基础 课程教学大纲课程教学大纲 一 程名称 药学基础 Introduction of pharmacy 二 课程编码 0702781 三 学时与学分 32 2 四 先修课程 无 五 课程教学目标 该课程较全面的介绍了药学领域各个学科的基本知识 使学生对药学有一个初步 的了解 熟悉药学研究内容 研究的方法等 为学生在生物医药领域发展打下基础 六 适用学科专业 生物技术 七 基本教学内容与学时安排 绪论 2 学时 药物萌芽 古代药学发展 近代药学发展 现代药学发展现代药学的概念与特点 21 世纪药学发展趋势 生药学 2 学时 生药学的性质与任务 生药的名称和分类 生药的化学成分 生药的标准 生药学与药物化学 2 学时 生药的鉴定 生药的生产生药的商品流通生药的利用 生药的发展趋势药物化学的性质与任务 药物的化学结构与药效关系 药物化学 2 学时 有机药物的化学结构修饰常见有机药物类型 新药开发的途径和方法药物化学进展 药物的转运代谢与药效关系 天然药物化学 2 学时 天然药物化学的性质与任务 天然药物化学在发扬祖国医药学中的作用 天然药物化学的内容 天然药物化学成分提取分离方法简介 天然药物化学与药理学 2 学时 天然药物化学成分结构鉴定方法简介 天然药物化学的发展 药理学的历史与发展 药理学 2 学时 药理学的内容 常用药物药理 药剂学 2 学时 药剂学的历史与任务 药剂学的内容 16 药剂学与药物分析 2 学时 药剂学分支学科与发展 药物分析的性质和任务 药物分析 2 学时 药物分析学的主要内容 药物分析的新技术与新方法 生物制药 2 学时 生物制药的发展过程及其在医药 工农业生产中的地位和重要性 生物制药的内容 生物制药与中药学 2 学时 生物技术在新药筛选中的应用 中药学的性质与任务 中药的产地 采集和贮存 中药学 2 学时 中药的炮制中药的性能 中药的应用中药的现代化 药学统计学 2 学时 几个基本统计学概念 取样 数据制图统计估计和假设检验回归分析 实验设计 几个现代统计方法 药事管理学 2 学时 概述 药事管理学的内容 高等药学教育与药学学习 2 学时 药学人才 药学教育 药学学习 八 教材及参考书 药学导论 毕开顺 人民卫生出版社 2003 年 九 考核方式 书面考试 讨论 作业 实践表现 17 生物医学工程概论生物医学工程概论 课程教学大纲课程教学大纲 一 课程名称 生物医学工程概论 Introduction to Biomedical Engineering 二 课程编码 0811221 三 学时与学分 16 1 四 先修课程 无 五 课程教学目标 1 帮助学生了解并掌握生物医学工程学科的定义 研究范畴及其与社会进步和国 民经济的关系 2 培养学生对生物医学工程的兴趣 引导学生接受本学科专业知识的熏陶 不断 提高其从事交叉学科研究的素质和能力 3 通过对本专业关键领域和重要方向的简要介绍 为学生进一步接受专业知识训 练奠定基础 六 适用学科专业 生物医学工程 生物信息技术 七 课程内容及学时分配 生物医学工程总论 1 学时 学科定义与发展 关键领域和重要方向 在社会发展和国民经济中的作用 生物医学光子学 1 学时 生物光子学 生物医学光子学 2 学时 医学光子学 光子分子成像 激光医学及其它 生物医学传感 2 学时 概述 生物医学传感应用 生物医学仪器与测量 2 学时 生物医学仪器 生物医学测量 生物医学成像 2 学时 概述 生物医学成像应用 生物材料与组织工程 2 学时 生物医学材料 组织器官工程 生物信息技术 2 学时 概论 生物信息技术应用 系统生物学 2 学时 概述 系统生物学前沿领域 18 八 教材及参考书 1 中国生物医学工程科技产业 北京 中国农业出版社 2000 年 2 董秀珍 生物医学工程学导论 西安 第四军医大学出版社 2004 九 考核方式 书面考试 讨论 作业 19 应用光子学基础应用光子学基础 课程教学大纲课程教学大纲 一 课程名称 应用光子学基础 Fundamentals of Applied Photonics 二 课程编码 0703522 三 学时与学分 56 3 5 四 先修课程 大学物理 物理实验 五 课程教学目标 1 结合生物医学工程的学科特点 按照光的产生 传播 调制和检测的总体思 路 以实际应用为目标 向学生介绍光子学中涉及的主要物理原理与工程技术 要 求学生建立起系统的光子学基础知识 为培养非光学类专业的产业与交叉学科研究 型人才打好光学基础 2 培养学生运用光子学基础知识解决生物医学仪器开发设计与生命科学基础研 究中相关问题的能力 3 培养学生的自主学习能力 口头与书面表达能力 以及团队合作能力 六 适用学科专业 生物医学工程 七 基本教学内容与学时安排 概述 1 学时 光的产生 传播 调制与检测 光子学与生命科学 光的性质与光的产生 3 学时 光的性质 1 学时 波动性 电磁波谱 平面波 球面波 干涉 衍射 偏振 量子性 光子 光与物质相互作用 光源 2 学时 光与物质的相互作用 黑体辐射 自发辐射 受激吸收 受激辐射 光源 热光源 冷光源 X 射线源 射线源 激光器 8 学时 激光器的基本结构 产生激光的基本条件及原理 2 学时 激光输出特性 2 学时 功率 频率 谱分布 空间分布 偏振 纵 横模的概念 模式选择 激光器的分类及典型激光器的介绍 2 学时 固体激光器 气体激光器 染料激光器 半导体激光器 脉冲激光 2 学时 锁模与调 Q 技术原理 光的量子性 2 学时 电磁场的量子性 光子的性质 光子流 光的色散 吸收与散射 2 学时 20 吸收与色散 经典色散理论 色散方程 光的散射 基本概念与分类 散射对光传播方向 强度 偏振态与频率的改变 瑞利散射 米氏散射 拉曼散射 应用光子学设计基础 8 学时 应用光学设计基本过程与几何光学的基本概念 0 5 学时 理想光学系统与成像 1 5 学时 焦点 主点 焦距 牛顿与高斯公式 理想光学系统的放大率 垂轴 轴向和角放大率 多光组成像 透镜 1 学时 薄透镜 厚透镜 透镜焦距公式 组合透镜焦距长度 焦点及主点位置 光学材料的特性 光学系统中的光阑 1 学时 孔径光阑 视场光阑 光学系统的象差 1 5 学时 象差产生的原因与分类 象差校正的基本方法与思路 透镜形状与象差平 衡 典型光学系统 1 5 学时 显微系统及其特性 分辨率 光通量 景深 放大率 数值孔径的关系 光学系统成像质量评价 1 学时 高斯光学 2 学时 高斯光束的特性 高斯光束在均匀介质中的传输规律 高斯光束的透镜变换 激光聚焦与准直 扩束 光的干涉与衍射 3 学时 光源的相干性与多光束干涉 2 学时 时间相干性 空间相干性 相干长度 多光束干涉 衍射 1 学时 光栅衍射与光栅光谱 园孔夫琅和费衍射与光学仪器的空间分辨率 光在介质波导中的传输 2 学时 光纤的分类 光纤的传输特性 损耗 色散和非线性效应 光纤的特征参数 光纤与光源的耦合 光纤器件简介 特种光纤简介 光学元件 6 学时 单透镜 双合与三合透镜 1 学时 21 柱面镜 反射镜 棱镜和分束镜 1 学时 偏振元件 2 学时 滤光片 光学薄膜 F P 标准具 干涉仪 及应用 1 5 学时 半导体激光器应用中的光学元件 0 5 学时 光学系统中的光能计算 3 学时 基本概念 1 学时 光度学与辐射度学单位 光学系统中的光能损失 1 学时 菲涅尔反射 光学材料的吸收损失 金属 镀层反射面的损失 像平面照度 投影系统及其光能计算 1 学时 电光效应 声光效应与磁光效应 2 学时 电光效应和电光振幅与相位调制 声光偏转 磁光效应 光探测器 9 学时 光电器件的物理基础 1 学时 半导体基础知识 光电效应 光发射 光电导 光伏效应 光电探测器 6 学时 光电倍增管 微通道板与像增强器 1 学时 光敏电阻 光电二极管与三极管 1 学时 PIN 管 雪崩二极管 1 学时 光电探测器的特征参数与结型光电探测器的类似特性 2 学时 光电探测器的噪声 1 学时 光电子噪声 增益噪声 电路噪声 信噪 比 光电成像器件 2 学时 CCD 光电变换与检测技术 4 学时 非相干光电变换方法 1 学时 锁定放大器 1 学时 取样积分器 1 学时 单光子计数技术 1 学时 八 教材及参考书 教材 应用光子学基础 自编讲义 生物医学光子学教育部重点实验室 骆清铭 等 2005 年 参考书 激光原理 周炳琨 等 国防工业出版社 激光技术 蓝信钜 等 科学出版社 应用光学 张以漠 机械工业出版社 物理光学 梁铨廷 机械工业出版社 工程光学 郁道银 机械工业出版社 22 光纤光学 廖延彪 清华大学出版社 光电系统与信号处理 常大定 等 科学出版社 九 考核方式 书面考试 作业 口头报告 专题论文 23 数字信号处理数字信号处理 课程教学大纲课程教学大纲 一 一 课程名称 数字信号处理 Digital Signal Processing 二 课程编码 0700932 0800163 三 学时与学分 32 2 四 先修课程 随机过程与数理统计 微机原理 信号与线性系统 五 课程教学目标 本课程为生物医学工程专业的一门专业基础课 它是在离散时间信号的基础上处 理信息 它的常用数学工具是 Z 变换 其内容包括离散付里叶变换及其快速算法 数 字滤波器的原理和设计方法 功率谱估计的经典方法 通过本课程的学习使学生建立 起离散信号的概念及在计算机上处理它的基本方法 六 适用学科专业 生物医学工程专业 七 基本教学内容与学时安排 绪论 2 学时 数字信号处理学科概貌 数字信号处理的主要应用 离散时间信号 数字序列 离散时间系统 离散时间信号和系统的频域描述 取样 2 学时 信号取样 信号内插 系统函数 离散付里叶变换 2 学时 离散付里叶变换及其快速算法 离散付里叶级数及性质 利用循环卷积计算线性卷积 2 学时 频率取样 快速付里叶变换 2 学时 快速付里叶变换 FFT N 为合数的 FFT 快速付里叶变换的应用 2 学时 频谱分析 计算线性卷积 分段卷积 无限冲激响应 IIR 数字滤波器的基本网络结构 2 学时 直接 I 型 直接 II 型 级联型 串联型 有限冲激响应 FIR 数字滤波器的基本网络结构 2 学时 直接型 级联型 快速卷积型 24 线性相位型 频率取样型 IIR 数字滤波器的设计方法 2 学时 冲激响应不变法 双线性变换法 IIR 数字滤波器的频率变换 FIR 数字滤波器的设计方法 2 学时 窗函数法 FIR 数字滤波器与 IIR 数字滤波器的比较 离散时间随机信号 2 学时 工程概述 随机变量的描述 离散随机过程 相关序列和协方差序列的性质 2 学时 时间平均 六大性质 功率谱 2 学时 概述 离散随机信号通过线性非移变系统 功率谱估计的经典方法 2 学时 概述 估计理论的几个基本概念 估计的均值 估计的方差 估计的均方误差 估计的置信区间 自相关序列估计 2 学时 自相关序列的无偏估计 自相关序列的有偏估计 周期图及其估计质量 2 学时 改善周期图质量的方法 修正周期图法 数据加滞后窗 周期图平均法 Welch 法 加窗平滑法 八 教材及参考书 教材 数字信号处理 姚天任等编 华中理工大学出版社 2000 年 参考书 1 数字信号处理 奥本海姆编 科学出版社 1983 年 2 信号与线性系统 管致中等编 高教出版社 1996 年 3 Digital signals Processing WILLIAM D STANLEY Old Dominion University GARY R Dougherty The new School RAY Dougherty New York university 1984 九 考核方式 笔试 25 生物医学测量与仪器生物医学测量与仪器 课程教学大纲课程教学大纲 一 课程名称 生物医学测量与仪器 二 课程编码 0811231 三 学时与学分 32 2 四 先修课程 电子技术基础 五 课程教学目标 1 帮助学生了解国内外最新的生物医学测量方法及仪器 2 引导学生接受生物医学测量与仪器知识熏陶 提高生物医学工程基本素养 六 适用学科专业 生物医学工程 生物信息技术 七 基本教学内容与学时安排 概论 2 学时 生物医学测量及其仪器的发展简史和趋势 生物医学测量系统的基本组成 生物医学测量仪器的种类 生物医学测量仪器的主要技术指标 生物医学测量及其仪器的发展与现状 生物医学测量及其仪器的发展趋势 生物医学传感器的分类 生物医学传感器的发展 生物电测量及仪器 心电测量及仪器 2 学时 心电的产生和心电图 体表心电图导联 心电图描记 心电图机 心电图的自动诊断 心电向量图 希氏束电图及其测量 心室晚电位测量 高频心电图分析仪 运动心电图测量 心电地形图仪 体表心电标测系统 心电图逆问题 生物电测量及仪器 脑电测量及仪器 2 学时 脑电的产生和脑电图 脑电图机 脑电信号分析 诱发脑电技术 脑电技术的延伸 生物电测量及仪器 肌电测量及仪器 2 学时 26 肌细胞中的生物电位 肌电的引导与记录 典型肌电图仪的结构与指标 肌电图检查 生物电测量及仪器 其他生物电测量及仪器 2 学时 视网膜电图 眼电图及眼震电图 胃电图 多道电生理记录仪 生物磁测量 心磁图和脑磁图 生理参数测量及仪器 生物传感器的基本原理 2 学时 位移传感器 压力传感器 流量传感器 振动传感器 温度传感器 光传感器 生理参数测量及仪器 血压及心输出量测量技术 2 学时 有创血压监测 无创血压监测 心输出量测量 生理参数测量及仪器 生物声测量 2 学时 心音测量及仪器 耳声发射测量 生理参数测量及仪器 血流测量及仪器 2 学时 电磁血流量计 超声多普勒血流仪 激光多普勒血流仪 阻抗式血流图仪 生理参数测量及仪器 体温测量 2 学时 热电偶测量 PN 结测温 金属丝热电阻和半导体热敏电阻测温 液晶测温 石英晶体测温 深部体温的测量 非接触式测温和温度分布的测量 生理参数测量及仪器 呼吸功能测量及仪器 2 学时 压差式呼吸流量计 电阻抗式呼吸监测仪 肺顺应性的测量 生理参数测量及仪器 血液流变学测量与仪器 2 学时 血液黏度计 27 血液流变仪 生理参数测量及仪器 在体无创及微创测量技术 生化参数测量与仪器 血气分析仪 2 学时 生化参数测量的特点 现行生化参数测量技术 血氧测定 血中二氧化碳测定 血液 pH 测量 集成化血气分析电极 血气分析仪 生化参数测量与仪器 经皮血气监测仪 2 学时 经皮血气监测 电化学电极经皮血气监测 质谱仪式经皮血气监测 气相色谱分析式经皮血气监测 临床应用 病房监护系统 2 学时 心电床边监护仪 中央集中监护 动态监护 胎儿监护仪 监护系统的几个发展方向 生理参数的远程传输及监测技术 2 学时 生物医学遥测分类 生物医学遥测系统组成 远程医疗 远程传输的几个核心技术 无线电遥测监护 生理参数的光遥测 电话线传输监护技术 基于 LAN 和 WAN 的远程诊断 利用卫星通信系统实现远程诊断 生理参数的远程传输及监测技术发展前景 八 教材及参考书 生物医学测量与仪器 王保华 复旦大学出版社 2003 年 生物医学传感器与检测技术 杨玉星 化工出版社 2005 年 九 考核方式 书面考试 讨论 作业 实践表现 28 生物医学信号处理生物医学信号处理 课程教学大纲课程教学大纲 一 名称 生物医学信号处理 Biomedical Signal processing 二 课程编码 0700942 三 学时与学分 32 2 四 先修课程 随机过程与数理统计 微机原理 信号与线性系统 数字信号处理 五 课程教学目标 本课程为生物医学工程专业的一门专业课 它是在随机信号的基本分析方法基础 上 结合生物医学信号的特点介绍常用的统计处理方法 包括生物电磁信号的起源及 测量 离散随机信号 检测 估计 匹配滤波 维纳滤波 参数模型与自适应处理方 法及上述方法的具体应用 通过本课程的学习 使学生理解信号处理在提取生物弱电 信号中的作用 并掌握运用计算机数据处理技术分析处理心电 脑电等随机生理信号 六 适用学科专业 生物医学工程专业 七 基本教学内容与学时安排 前言 0 5 学时 物医学信号处理的任务 物医学信号的特点 检测方法的基本概念 1 5 学时 各种检测准则 检测判椐 极大后验概率准则 最小失误率准则 贝叶斯准则 纽曼 皮尔逊准则 2 学时 纽曼 皮尔逊准则 多次观察 观察是离散型随机变量时的情况 观察是连续型随机变量时的情况 多元检测 参数估计的基本原理 2 学时 贝叶斯估计 极大似然估计 矢量引申 应用举例 估计的进一步举例 估计量的性质 非随机参数的克拉美 劳下限和极大似然估计 随机参数的克拉美 劳不等式及极大后验概率估计 均方估计的无偏性质 线性估计 2 学时 线性估计概述 线性均方估计 29 递归的线性最小均方误差估计 2 学时 递归线性估计的初步概念 递归线性估计算法的推导 最小二乘估计 功率谱估计的现代方法 2 学时 谱估计的参数模型方法 AR 模型的 Yule Walker 方程 Levinson Durbin 算法 AR 模型的稳定性及其阶的确定 2 学时 AR 谱估计的性质 AR 谱估计隐含着自相关函数的外推 AR 谱估计与线性预测谱估计等效 AR 谱估计与最大熵谱估计等效 AR 谱估计等效于最佳白化处理 AR 谱估计的界 格形滤波器 2 学时 AR 模型参数提取方法 Yule Walker 法 协方差法 Burg 法 AR 谱估计的异常现象及其补救措施 2 学时 虚假谱峰 谱线分裂 噪声对 AR 谱估计影响 MA 和 ARMA 模型谱估计 白噪声背景下的匹配滤波器 2 学时 概论 离散时间形式下的匹配滤波器 相关检测 似然比检验的扩展 非白噪声下的匹配滤波器 2 学时 预白化滤波器的设计 1 zH 匹配滤波器的设计 2 zH 应用实例 相干平均法提取诱发响应 基本原理 噪声相关的情况 响应波形随机性的影响 潜伏期随机性的影响 减少累加次数 波形线性均方估计的正交原理 2 学时 维纳 霍夫 Wiener Horf 积分方程 非因果的维纳滤波器 因果的维纳滤波器 预测问题 2 学时 信号预测 后验维纳滤波和互补维纳滤波 30 应用实例 自适应处理横向结构的随机梯度法 2 学时 随机梯度法 应用实例 自适应噪声抵消 自适应谱线增强 自适应系统辨识 格形结构 2 学时 随机梯度法的引申 格形结构的随机梯度法 递归最小二乘法 2 学时 递归最小二乖法的含义 传统算法的推导 进一步讨论 八 教材及参考书 教材 生物医学信号处理 刘海龙编 化学工业出版社 2005 年 参考书 1 生物医学随机信号处理 沈凤麟 陈和晏编 中国科学技术大学出版社 1999 年 2 生理系统分析白噪声法 P Z 马黑雷斯 V Z 马黑雷斯著 钟延炯 等 译 科学出版社 1990 年 3 现代生物医学工程 朱翠玲等编 中国科学技术出版社 1992 年 九 考核方式 笔试 31 医学影像系统原理医学影像系统原理 教学大纲教学大纲 一 课程名称 医学影像系统原理 Principles of Medical Imaging Systems 二 课程编码 0700932 三 学时与学分 32 2 四 先修课程 高等数学 大学物理 数字信号处理 五 课程教学目标 1 学习医学影像系统方面的基本理论 基本概念 2 掌握近代生物医学成像技术的相关理论和实现方法 3 培养分析问题的能力 并提高研究能力 4 熟悉 X ray 超声 计算机断层扫描 磁共振等的成像系统理论 了解其实际 应用 为今后从事相关工作打下基础 六 适用学科专业 生物医学工程 生物信息技术 七 基本教学内容与学时安排 医学影像系统概述 2 学时 历史回顾与发展现状 医学成像系统的评价 X 射线成像的基础知识 2 学时 X 射线产生及其性质 X 射线的衰减 传统 X 射线成像设备 评价成像系统的标准 数字 X 射线摄影 2 学时 数字 X 射线图像的采集 数字 X 射线减影 数字 X 射线的有点与应用前景 X 射线计算机断层成像预备知识 2 学时 基本原理与发展概况 X 射线衰减系数的重建 中心切片定理 2 学时 中心切片定理产生的背景 中心切片定理的数学含义 中心切片定理的离散化实现 平行束反投影重建算法 2 学时 直接反投影算法 滤波反投影算法 卷积反投影算法 扇形束反投影重建算法 2 学时 32 等角度扇形束扫描的图像重建 检测器等距扇形束扫描的图像重建 数据重排算法 照相机 2 学时 系统构成 准直器 闪烁晶体 光电倍增管阵列与位置计算电路 脉冲高度分析器与显示装置 发射型计算机断层摄影 2 学时 单光子发射型断层摄影 正电子发射型断层摄影 单光子和正电子摄影的对比 超声成像的物理基础 2 学时 超声在人体组织中的衰减 超声在人体组织中的传播速度 超声在人体组织中的反射 折射 衍射与散射 脉冲回波式超声成像系统 2 学时 A 型 B 型 M 型 C 型脉冲回波式超声成像系统 多普勒血流测量 B 型超声成像系统 2 学时 换能器与波束形成技术 数字扫描变换器 超声图像的复原 超声彩色血流图 2 学时 多普勒彩色血流图 时域彩色血流图 磁共振信号的采集方法 2 学时 磁共振现象 部分饱和序列 倒转恢复序列 自旋回波序列 磁共振成像技术 2 学时 投影重建方法 傅立叶变换发 平面回波成像法 医学影像的若干新方法与新技术 2 学时 多维 多模式 多参数成像 图像归档与通信系统 八 材料及参考书 医学成像系统 高上凯 清华大学出版社 2000 年 医学影像物理学实验 仇惠 张瑞兰 人民卫生出版社 2002 年 33 医学成像的物理原理 黄诒焯 高等教育出版社 1993 年 九 考核方式 书面考试 讨论 作业 实践表现 34 微机式医学仪器设计微机式医学仪器设计 课程教学大纲课程教学大纲 一 课程名称 微机式医学仪器设计 Design of Microcomputer Based Medical Instrumentation 二 课程编码 0800822 三 学时与学分 32 16 3 四 先修课程 电子技术基础 微机原理 医学传感器原理与检测技术 软件设计基 础 五 课程教学目标 该课程为生物医学工程专业必修课程 通过该课程的学习与实践 使学生掌握基于 单片机与 PC 机的医学仪器的组成 硬 软件的设计原则及其实现方法 为日后从事微 机式医学仪器设计打下良好的基础 六 适用学科专业 生物医学工程及其它相关专业 七 基本教学内容与学时安排 绪论 5 学时 微机式医学仪器的组成 生理信息的来源 医学信号分类 典型生理参数及特点 微机式医学仪器的通用结构图与设计要点 医学仪器的现状 分类与发展趋势 实验 ECG 放大器与 QRS 波检测器 医学信号采集系统设计 7 学时 信号转换基础 采样定理 D A 转换器 AD558 DAC0832 A D 转换器 AD0809 AD574 医学仪器数据采集系统设计 实验 ECG 数据采集系统 医学仪器设计中常用的单片机 9 学时 概述 MCS 80C51 80C31 87C51 单片机 MCS 80C196 单片机 医学仪器设计中正确选择单片机的原则 实验 1 80C31 小系统实验研究 2 80C196 小系统实验研究 医学仪器设计中常用的外围接口芯片及应用 10 学时 外围接口电路的任务与分类 存储器接口芯片 27C16 27C256 6116 62256 I O 接口芯片 81C55 82C55 82C51 可编程单片机通用外围接口芯片 PSD 3 PSD4 PDS5 实验 8155 RAM IO CTC 实验 35 医学仪器设计中的显示器接口 5 学时 概述 液晶显示器的工作原理 液晶显示器的控制与接口电路 液晶显示器应用实例 实验 80C31 控制的液晶显示器 医学仪器设计中的打印机接口 2 学时 概述 喷墨式打印机 激光打印机 热敏线阵式打印机 基于单片机的医学仪器设计与应用 5 学时 概述 片段式心电监视仪 基于单片机的心脏功能检测分析仪 80C196KC 的便携式生命参数监护仪 基于 PCMCIA 卡的数字式 Hoter 实验 可编程 ECG 仿真仪实验研究 基于 PC 机的医学仪器设计与应用 5 学时 概述 心电分析仪 动态脑电记录分析系统 脑电 Hoter 系统 基于 PC 机的医学图像处理系统 基于 Windows 平台的多生理参数网络监护系统 实验 低成本医学图像采集处理系统 八 教材及参考书 1 微机式医学仪器设计 林家瑞主编 华中科技大学出版社 2004 年 9 月 2 集成电路与微机应用手册 林家瑞主编 华中科技大学出版社 2001 年 11 月 九 考核方式 考试 70 实验 30 36 医学图像处理医学图像处理 课程教学大纲课程教学大纲 一 课程名称 医学图像处理 Medical Image Proc