《医用电子学基础》课程教学大纲

《医用电子学基础》课程教学大纲

（理论课程・2023版）

一、课程基本信息

课程号1323D08007开课单位电子信息工程学院

（中文）医用电子学基础

课程名称

（英文）MedicalElectronics

课程性质必修考核类型考试

课程学分3课程学时51

课程类别学科基础课程-学科核心课

先修课程普通物理

适用专业（类）智能医学工程

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《医用电子学基础》是智能医学工程专业的一门注重实践的电子类学科基础

课程，主要内容涉及半导体器件物理基础、晶体管结构与原理、三极管放大器、

负反馈放大器、集成运算放大器、电压比较器、波形发生器、稳压电源与信号滤

波等，是电子工程师和智能医学仪器开发必备的知识内容。

（二）教学目标

课程目标I：通过本课程的学习使学生掌握常用电子测量仪表的基本原理和使

用方法，掌握基本放大电路、电源电路、运算电路及波形发生器的设计及电子测

试、电路调试技能，加深对常见模拟电路功能和性能的理解。

课程目标2：能够使用Protel、AltiuniDesigner等计算机辅助设计软件进行

电路板设计和功能仿真，能够利用Matlab等软件进行信号滤波处理。

课程目标3：加强本专业与其他专业之间的紧密联系，相互配合，为学习生物

医学相关课程和将来从事医学仪器设备开发工程实践准备必要的知识。

课程目标4：突出综合应用能力、创新能力和解决实际工程问题的培养，为后

1

续课程的学习、工作和继续深造打好基础。

课程目标5：掌握工程管理原理与经济决策方法，能够胜任智能医学工程相关

的产品技术服务和管理等岗位的工作，具有适应全球化的发展的能力。

三、教学方式与方法

教学方式：多媒体教学与传统板书教学相结合。

教学方法：

1.对全课程教学内容进行精心安排，科学制定教学日历，使学生可以清楚地

了解课程的总体安排和各章节主要内容，有利于自己安排预习。针对每章的知识

点，精心组织习题课的内容，精选题目，重点培养学生综合运用知识的能力。习

题课采用先作答上交，作为平时成绩给分的依据，之后针对题目进行板书讲解，

促进学生积极思考，提升学习的效果。

2.启发式课堂讨论。针对关键知识点、典型题和难题，通过教师提问，鼓励

学生回答问题或请到讲台前做题，并请其他学生评判或提出不同的答案或不同的

解决方法，加强学生自主学习的能力和判断能力，培养学生主动思考的习惯，启

发学生的探索精神。

3.重视在教学中加强知识演进的逻辑规律的讲解，提高学生的逻辑思维能力,

培养学生分析问题、解决问题的能力。

四、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点课程目标权重

1-4：掌握智能医学工程相关专业基础知识，能够用于智能医课程目标1

70%

学系统分析和设计过程中。课程目标2

2-2：能够综合工程原理、工程方法和文献研究，对智能医学

课程目标315%

系统相关复杂L程问题进行分析，并得到相应结论。

3-1:能够根据特定需求及工艺流程，创新性地设计系统实施

课程目标45%

方案。

3-3：能够根据实施方案，构建、调试系统，达到特定需求目

课程目标510%

标。

2

五、教学重点与难点

（一）教学重点

1.半导体器件物理机制、特性和使用方法，晶体管器件电流放大原理的理解。

2.电源稳压的原理和方式，半桥与全桥整流、电容滤波电路工作原理和参数

计算，三端集成稳压电路的组成、应用和性能参数影响因素。

3.三极管分立器件组成的放大电路工作原理和静态工作点分析方法、交流放

大倍数的计算。多级放大器和差动放大的电路工作原理和特性分析。电流源的构

建和功能、集成运算放大器的内部结构及各部分的功能。

4.频率响应的概念、频率失真特性。反馈类型判断、负反馈对放大电路性能

的改善和深度负反馈放大电路的分析。

5.集成运算放大器加减乘除、积分、微分等基本运算电路的分析、设计与计

算。自激振荡条件的应用，RC桥式振荡电路工作原理和计算。

6.电压比较器和波形发生器的实现与波形转换。

7.互补对称功放电路的工作原理和动态指标计算，自举电路的功能。

（二）教学难点

1.晶体管内部载流子的传输过程和PN结工昨原理，扩散运动和漂移运动区

别及作用。

2.二极管的特性和主要参数，二极管整流稳压过程的定性分析。

3.放大电路工作原理与电流特性，静态工作点计算。直流通路与交流通路的

画法及分析。

4.直接耦合放大电路静态工作点计算，小信号模型法的电路分析。差动放大

器静态工作点和放大倍数计算，三种基本放大电路的输入输出阻抗和放大特性。

5.多级放大电路频率响应与组成它的各级电路频率响应分析。

6.反馈类型的判断，自激消除方法。有源滤波电路的特性分析，正弦波振荡

电路起振的判断。

7.电压比较器阈值的分析计算，振荡电路实现条件的判断。

8.功率放大电路的工作原理，输出功率的估算，交越失真的概念。

3

教学

序号教学内容基本要求学时对应课程目标

方式

1.掌握基本运算电路工作原理及运

基本运算电路，有源算关系，了解乘法和除法电路、对

课程目标1

滤波电路，电压比较数和指数电路的工作原理和运算关

75讲授课程目标2

器，模拟乘法器及其系。

课程目标3

应用。2.熟悉电压比较器的结构和工作原

理。

1.掌握自激振荡的原理及振荡条

件，RC桥式振荡电路的组成、起振

条件和振荡频率。

自激振荡原理，LC、2.了解LC和石英晶体正弦波振荡电课程目标1

RC正弦波振荡电路,路的工作原理，能根据相位条件正课程目标2

84讲授

石英晶体振荡器，杂确判断电路是否可能产生正弦波振课程目标3

正弦信号产生电路。荡。课程目标5

3.正确理解由运放构成的非正弦波

产生电路的工作原理、波形分析和

参数。

功放的分类及特点，

了解功放电路的特点，互补对称功课程目标1

乙类推挽功率放大

9放电路工作原理和动态指标计算，3讲授课程目标3

器，集成的音频功放

熟悉集成功放使用方法。课程目标5

的介绍。

合计51

七、实验内容、基本要求与学时分配

序号实验项目名称实验内容与要求学时类型对应课程目标

1、熟悉半导体二极管原理及其组成的

直流稳压电源各部分电路元器件的作

课程目标1

用。

1直流稳压电源3验证性课程目标2

2.学习稳压电源主要技术指标的测

课程目标3

量。

3.了解集成稳压电路的应用。

1、学习单级放大器静态工作点和电压

放大倍数的测试方法；

单级放大器放大2、观察偏置电阻对放大电路静态工作课程目标1

23验证性

特性研究点的影响，以及工作点的变化对波形失课程目标3

真的影响；

3、观察电压放大倍数与电路参数的关

5

序号实验项目名称实验内容与要求学时类型对应课程目标

系；

4、学习常用电子仪器的使用方法。

1、学习放大器幅频特性曲线和上、下

单级放大器的幅

限截止频率的测量方法。课程目标1

3频特性和输入输3验证性

2、学习对放大器输入电阻和输出电阻课程目标4

出电阻的测量

的测量方法。

1、掌握运算放大器工作于线性区的特

点，加深对运算放大器基本性质的理

课程目标1

解。

运算放大器信号课程目标2

42、熟悉由运算放大器组成的反用比例3验证性

运算电路课程目标4

运算电路、电压跟随器、加法器、减法

课程目标5

器和积分电路的构成，以及它们的运算

关系。

1、学习阈值电压测量方法。

电压比较器、方课程目标1

52、掌握集成运放在波形发生器中的应3验证性

波、三角波发牛.器课程目标3

用，学习频率的测量方法。

1、掌握正弦波振荡器的振荡条件和文课程目标1

集成运放组成的

6氏桥振荡器的组成及工作原理；3验证性课程目标2

文氏桥振荡器

2、学习失真度测量仪的使用。课程目标4

合计18

注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括“演示性”、“验证性”、“设计

性”、“探究性”、“其它”等。

八、学业评价和课程考核

（一）考核类型：0考试口考查

（二）考核方式：口开卷考试E闭卷考试□课程论文

口课程报告□其它：

（三）成绩评定：

考核建议分值

考核/评价细则对应课程目标

依据（百分比）

平时课堂互课程目标1

考核25动与小10%课堂问答与抽测课程目标4

测课程目标5

6

每章习题及常考的知识点题目，每章至少留课程目标2

作业15%

一次作业，根据答题情况记录成绩。课程目标3

课程目标1

期末

75%试卷答题情况课程目标2

考核

课程目标3

九、课程目标达成评价

课程目标的实际达成效果计算方式如下，达成值越高，教学效果越好。

考核建议分值对应课程

考核/评价细则

依据（百分比）目标

学习通发布主题讨论，全体学生参与：考查学生课堂

上参与主题讨论的积极性；围绕每章的基本概念和基

本理论。每章至少发布主题讨论1次，总计6次。

考核学生对实际系统的多角度综合、多因素考最能力，

堂

课增强学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。

动

互课程目标1

每参与一次课程评价记为1分（1次诊断性评价，2次

小

与10%课程H标3

形成性评价、1次终结性评价），记为4分。少一次扣

则

测课程目标4

除1分。

主题讨论的学生回复准确性评价细则：

A：学生的1可复正确无误得1分；

B：回复基本正确记为0.5分；

C：没有回复的记为0分。

考核学生对基本概念和基本理论的理解深度与广度，

以书面的形式提交。围绕主要章节的重要知识点和内

平时

25%容，共计8次作业，15道题，对于计算题通过分析计

考核算给出所提问题的答案；对于主观题，通过调研形成

自己的设计方案。

每道计算题完成度的评价分为三个等级：

A：2分：计算结果正确，逻辑清晰；

B：1分：有正确的计算结果，但屋中间计算过程；

课程H标2

C：0分：计算结果错误，中间过程逻辑混乱得。分。

作业15%课程目标3

课程目标5

每道主观设计题完成度的评价分为三个等级：

A：2分：所提方案合理，步骤清晰，问题之间存在清

晰的逻辑并列或递进关系，，能够融合多学科只是，具

有突出的综合应用能力；

B：1分：所提方案欠佳，但何题之间缺少紧密联系，

具有一定的多学科知识综合交叉能力；

C：0分：所提问题题目无关，提问给0分，无论是否

回答正确都给0分。

7

（30%）客观题（选择题、判断题）：考核学生对基本

概念和基本理论的理解深度与广度，每道选择题2分，

每道判断题1分。课程FI标1

题目的评价分为两个等级：

A：2分：回答正确无误；

B：0分：错误的回答或者没有写。

（60%）简答题和计算题：重点考察学生对知识的理解、

延伸、分析应用及表达等综合能力。依据知识点是否

掌握、论述是否的条埋、材料是否翔实、书写是否工

整这几个维度来设计。

每个问题的评价分三个等级细则：

A.9T0分：分析合理，逻辑清晰，计算步骤规范，计课程目标3

算结果正确，每提出1个问题给2分，回答正确给3

分，回答不正确酌情扣分；

B：5-8分：逻辑清晰，分析计算基本合理，结果正确。

【可答不正确酌情扣分；

C.0-4分：计算结果错误，根据答题思路正确与否酌情

给分。

期末

75%

考核（10%）综合分析题:针对医学电子系统进行工程分析，

考核学生知识掌握的深度与广度，多学科知识交叉融

合贯通的能力，学生对实际系统的多角度综合、多因

素考量能力。多角度（10%分别以设计者、生产者、销

售者、使用者等多个角度），多因素（5%考量到社会需

求、经济、社会、健康、安全、法律、文化以及环境

等多个因素）。包括1道大题，共计10分