序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇心電學論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

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    論文關鍵詞:心電圖  教學  多媒體教學

    心電圖學是診斷心血管疾病的重要輔助檢查之一,是l臨床醫生必須掌握的技能之一。但是由于其理論知識非常抽象,教學內容多,學生的實習短及對心電圖的重視不夠,l臨床心電圖的帶教尤其困難,因此如何提高心電學科臨床實習的帶教質量,一直是心電學科臨床教學工作者值得思考的。我院是教學醫院,我科從事心電圖的帶教工作多年,積累了較多的經驗,現將我科臨床心電圖的帶教體會報告如下。

    1提高學生對心電圖的重視.培養學生對心電圖學習的興趣

    心電圖學在診斷學中是一門相對獨立的學科,除生理學外,心電圖知識與學生學習的前期專業知識基本上無聯系。心電圖的理論知識非常抽象,教學時間短,教學難度大,大多學生覺心電圖教學枯燥無味,很難準確理解和想象出所有心肌細胞在一個心動周期的除極和復極的電位變化的綜合,構成了一個在三維空間中的心電向量,其在不同切面的不同導聯上的投影即構成了體表心電圖。對抽象的心電圖理論學習無興趣,學習困難,只是機械的背誦心電圖的診斷依據,應付考試,考完后由于沒能從根本上理解心電圖的原理,就會十分容易忘記。而且由于學生畢業后很少直接從事心電診斷工作,往往不被學生重視。總結以上情況,我科在學生入科教育中以多媒體教學為方式,列舉大量的心電圖在臨床各科室應用的例子,包含了內、外、婦兒,提高學生對心電圖的重視,使學生們認識心電圖在心律失常、傳導障礙、心肌梗死等方面的監測有著不可替代的優勢,已成為臨床醫師對疾病的診斷、對危重患者進行有效搶救的重要依據。無論臨床哪個科室的患者都離不開心電圖的檢查。啟發心電圖學習的興趣。興趣是所有學科教學的生命力。心理學家認為,學生在興趣盎然的狀態下學習。觀察力敏銳,記憶力增強,想象力豐富,會興致勃勃、心情愉快地去學習,表現出個體的積極性和創造性。在學生一入科,我們就從臨床上使學生深刻認識到心電圖學習的重要性,認識到學會分析心電圖對做一名臨床醫生的重要性,從而增加對心電圖學習的興趣,樹立必須學習好心電圖的決心。

    2采用多媒體教學。生動形象講解心電圖理論知識

    為了使學生從機制上理解正常心電圖的形成,克服學習心電圖的心理障礙,而且不再是簡單機械地背誦正常心電圖的各項指標值及各種異常情況下的變化值,提高學習心電圖的興趣。我們在帶教時,采用多媒體教學。多媒體具有信息載體多樣性、交互性、集成性的特點,使多媒體教學擁有了生動的畫面、動聽的音響和強大的教學功能。我們設計了多媒體心電圖教學課件,利用網絡下載或者自制三維動畫,來講解復雜的心電原理,把抽象的除極過程、復極過程、除極復極過程中的電偶學說及容積導電的概念與體表心電位強度用三維動畫的方式形象化、生動化。把心臟的傳導系統各部分以鮮明的顏色標記,建立三維立體動態心臟,講解心電圖與心電向量環之間的關系,生動形象的講解心電圖各波形與心電向量的關系,從而避免學生機械記憶電軸右偏還是左偏及各波形在各導聯上的方向又例如由于心房的激動順序由右心房碾部的竇房結開始,隨后向下及向左傳導,右房略先于左房,因而右胸導聯P波更清楚,易于識別;故而右房肥大時表現為電勢增加,出現高而尖的P波。左房肥大時,表現為左房除極時間延長,出現P波增。將這些原理利用三維動畫的方式演繹出來,變靜態為動態,變抽象為具體,使學生很容易記住心電圖的特點,做出正確的判斷。從而避免了大多學生只會死記硬背心電圖診斷特點,而不會閱讀心電圖的特點。

    3培養學生動手能力及獨立分析心電圖的能力

    每一位到心電圖實習的同學都有一位老師帶教,首先傳授心電圖機的正確操作方法,使同學們熟練掌握各導聯的位置。傳授后的第二天由帶教老師對實習學生做出考核,如果實習學生能夠熟練操作心電圖機,則由實習學生動手為病人做心電圖,帶教老師在一旁觀看,即可指出學生的錯誤。在心電圖閱讀上,首先有易到難,掌握正常心電圖的特征,疆分析異常心電圖。帶教老師首先將正常心電圖給帶教學生閱讀,令其分析各波形的特點,如果有回答不全,帶教老師應帶著暗示的方式詢問,啟發學生的思考,加強記憶。對異常的心電圖閱讀,首先也是學生做出診斷,分析診斷依據,再由老師啟發思考,最后由老師做出總結,并提出相關的問題,令學生查閱資料。如閱讀一份下壁心肌梗死的心電圖后提出如何分析前壁心肌梗死的心電圖,為什么不同位置的心肌梗塞在心電圖上會出現不同導聯的特征性改變。每周舉行一次病理討論,每次討論3—4份心電圖,采用多媒體教學。先讓實習生根據病例做出該心電圖特點,做出心電圖診斷,教師應采用以問題為中心,啟發實習生進一步發言、自由補充、提問及解答。討論中教師以引導為主要角色而不是講解,鼓勵實習生積極思考,踴躍發言,引導實習生由此及彼、由表及里地去思索、分析、綜合、推理、做出正確的診斷。并進一步了解心電圖的發生機制及臨床意義,最后由教師歸納總結。

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關鍵詞：pspice仿真 ERT信號處理電路 參數優化

電阻抗層析成像(Electrical Impedance Tomography，EIT)技術是目前過程檢測儀表領域中的新技術。該技術基于電學敏感原理，采用位于邊界處的電極陣列對被檢測物場的電阻抗分布信息進行檢測，適用于液-氣混合或液-固混合場的二維/三維截面信息測量，具有信息量大、非侵入性、成本低、安全性好等特點，可以實現對被測物場分布的在線可視化測量與監控，在生產過程和環境監測等諸多領域存在廣泛應用前景，是目前關注和研究的熱點。

在EIT系統中，由于電阻抗測量問題是影響電阻抗層析成像系統測量精度和重建圖像質量的關鍵和難點之一，所以對微小電阻抗測量電路的研究是極為重要的。并且電阻抗層析成像系統要求實時處理數據，對數據處理的速度也有較高的要求。因此，本文針對EIT系統中電阻抗測量電路及其測量數據處理模塊進行研究。利用Pspice仿真軟件輸出的直觀數據，設計出合理的信號測量電路，并在此基礎上進行參數優化，歸納得到EIT系統測量電路參數優化的一般準則，以滿足成像系統在不同應用領域的同一要求，實現更靈活的、有效的工業過程自動化監控功能。

一、基于pspice的電阻抗層析成像測量電路優化仿真

EIT系統由四個功能模塊組成，分別是信號發生模塊、電極選通模塊、信號測量模塊以及數據采集與通信模塊。其中，數據測量模塊由前置差分放大、帶通濾波器、相敏解調、低通濾波器四個子模塊組成。

1.可控增益差分放大

接收電極上測得的信號很小，需要進行適當的放大，同時濾除信號中的噪聲，以使后面的測量能得到較好的效果，本文選用芯片AD624完成這一功能，其pspice仿真電路及參數設置如圖1所示。

圖1 ERT仿真電路

2.帶通濾波

前置放大電路由于芯片內部本身電阻不匹配的問題，會導致共模抑制較理想情況有很大下降，這樣會使部分共模信號耦合到輸出端，經放大之后疊加在解調電路輸出，影響系統精度。所以在信號解調之前，用窄帶帶通濾波器濾除噪聲。本文采用集成運放及電容、電阻構成的二階帶通濾波器，其pspice仿真電路及參數設置如圖2所示。等效品質因數Q值是帶通濾波的一個重要指標，Q值越高，濾波器的陡峭系數越高，濾波性能越好，通過仿真發現電容C2與C3是影響濾波效果的關鍵參數。

3.相敏解調

前置差分放大電路輸出的信號依然是交流信號，無法作為成像數據，因此必須經過相敏解調電路將其轉化為直流信號，并經過低通濾波器濾除噪聲干擾信號，得到的直流電壓信號就可以作為成像數據了。

相敏解調方法可以分為開關解調、乘法解調以及數字解調。開關解調會產生較大的噪聲，且激勵源的頻率相對較低，應用較少；數字解調電路設計復雜，對A/D轉換和CPU的要求很高。因此，本文選用乘法解調的方式來解決

問題。

設輸入信號Vin與參考信號Vr是頻率相同，但相位不同的信號：

Vin=Asin（ωt+φ），Vr=sin（ωt+θ）,乘法器輸出電壓為Vd=Asin（ωt+φ）sin（ωt+θ）=A[cos（φ-θ）-cos（2ωt+φ-θ）]/2。經低通濾波器濾掉高頻成分后信號變為：VdLFP=Acos（φ-θ）/2。

由上式可知，輸入信號與參考信號間的相位差決定了輸出電壓值的大小，相位差越小，則輸出越接近理論值。因此可以通過采用相位補償電路來盡可能減小輸入端的相位偏差，優化解調輸出。

電路中的乘法器選用AD734。AD734為四象限乘法器，全功率帶寬為10MHz，靜態精度為0.15%，該芯片無需復雜的參數調節電路，控制靈活。

4. 低通濾波

由于傳感器電極的模擬開關在切換的過程中會引入高頻的開關噪聲，對有用信號造成干擾，影響電路正常工作，因此乘法解調的結果需要送到低通濾波環節，給直流電路濾除干擾，以供A/D采樣轉換。低通濾波所用時間占整個數據處理環節的大部分，因此，縮短低通濾波器的穩定時間可以提高整個信號處理模塊的實時性。就濾波效果而言，當然是階數越高效果越好，但使用更多的儲能元件，會增加濾波器穩定的延遲時間。因此，在力求不影響系統精度的前提下，改善濾波環節的實時性，所以本文選用二階巴特沃思濾波器。

二、仿真實驗及結果

1.差分放大仿真與結果

共模抑制比是差分放大電路的關鍵指標，在仿真中，差模增益設置為200，將AD624的差模輸入端進行短接后，在輸入端送入峰值為1V到10V不等的頻率為50kHz的信號，測出輸出端的電壓，根據公式計算發現，隨輸入共模信號的增加，共模抑制比呈上升趨勢，滿足電路中要求的60dB到80dB范圍的要求。

2.帶通濾波仿真與結果

在不斷改變電容C2與C3的條件下，研究它們對帶通濾波器幅頻特性的影響，通過實驗發現，當C2取值470pF附近時，波形最尖銳，Q值高，通帶范圍是35kHz～66kHz，滿足系統要求。當C3取值10pF附近時，該窄帶帶通濾波器的濾波效果最好。

3.相敏解調的仿真結果

實驗發現，輸入信號與輸出信號之間滿足二倍頻的關系，且輸出包含直流成分，證明了該乘法器電路正確可行。如果輸入信號與參考信號之間有相位差，假設偏差π/2，此時包含有效信息的直流分量被衰減為零。

前文已經提出，可以通過相位補償的方法，改善解調輸出，下面給出一個可行的方案。圖3為相位補償電路仿

真圖。

通過調節電容C1的取值，對于同一輸入信號，輸出信號的相位及幅值有所改變。

4. 低通濾波的仿真結果

實驗表明打破低通濾波器輸入端電阻的平衡，可以提高輸入電阻，減小輸出電阻，縮短濾波器的穩定時間，但需要以增益的減小為犧牲。實驗結果詳見表1。表1中電阻單位是Ω，時間單位是μs。

本文利用pspice軟件優化仿真EIT系統數據測量模塊中的核心電路，通過優化仿真參數，分析仿真結果，歸納出了此類電路的參數選定一般建議。

參考文獻：

[1]趙進創.電容層析成像技術及在兩相流可視化檢測中的應用研究[D].東北大學博士學位論文,2001.

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[3]袁成剛.混頻激勵下電阻抗測量系統[M].:天津大學碩士學位論文,2005.

[4]史志才,王保良.電容層析成像技術在兩相流流型辨識中的應用[J].自動化儀表.2000(8).

[5]黃志堯,陳珙.兩相流流型辨識新方法的研究[J].浙江大學學報.1996(4).

[6]趙昀,黃志堯等.基于神經網絡及機理分析的氣力輸送粉料質量流量軟測量[J],儀器儀表學報,2000(4).

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關鍵詞：生物醫學；測試技術；傳感器

中圖分類號：O6-33；G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）49-0131-02

一、引言

面向生物醫學工程專業開設《測試技術與傳感器》是一門以研究自動檢測系統中的信息提取、信息轉換和信息處理的理論和技術為主要內容，集光、機、電于一體，綜合物理、化學、生物、材料、電子、電氣、計算機、機械等學科技術的實踐性非常強的專業基礎課。杭州電子科技大學生儀學院目前開設的《測試技術與傳感器》課程的課程目的為系統論述測試系統及其基本特性；介紹測試系統中傳感器的結構、基本原理和典型應用，以及傳感器的發展趨勢、選用原則等，它是實現測試與自動控制的重要環節，儀器專業的重要專業基礎課，也是自控原理、智能儀器課程設計、虛擬儀器課程設計的基礎。

二、存在問題

目前該課程的教學狀況及存在的問題：（1）測試技術與傳感器技術屬于多學科交叉滲透課程，涉及電學、磁學、光學、化學等學科，對先修課要求較高，現有的教學內容，以教師課堂講授為主，側重于原理的介紹及公式的推導，學生看不見，摸不著，缺乏感性認識，容易出現枯燥、難以學好的感覺，加上很大一部分學生的學習主動性差，學習態度上不太重視，沒有投入必要的精力和時間，直接影響教學效果。（2）現行傳感器教材比較繁多，有的以傳感器原理為主線，有的以過程參數測量為主線，但是很多教材都沒有涉及新型傳感器的理論知識及其應用，不利于學生拓寬知識面，不符合寬口徑人才培養模式。（3）目前傳感器課程的實驗環節以驗證性實驗為主，主要使學生掌握常用傳感器的使用和標定方法，以及相應傳感器的測量轉換電路設計。（4）課程考核方式一般是以考試為主，輔以作業、實驗、考勤評價，這種考核方法很難激發學生的學習積極性和主動性，不能真實反映學生的學習能力、對知識的掌握程度及其專業應用能力。

傳感課程教學方法研究大多是自動化、精密儀器專業中對該課程的教學方法研究。結合本專業優勢，本文提出通過使用啟發式教學、結合臨床實際教學、結合多媒體等手段豐富教學方法，提高生物醫學傳感教學效果。這些方法對提高生物醫學專業的傳感教學提供了重要改進措施，對提高教學質量具有重要意義。改革和完善《測試技術與傳感器》課程的教學模式，通過研究型教學，訓練學生的高級思維能力和解決實際問題的操作能力，培養學生主動學習、獨立學習與終身學習的能力，使學生具備一流大學本科生的素養，提高核心競爭力。

三、改革目標

1.本文擬從課堂教學模式、課程教材多樣性模式、實驗課教學模式等方面研究并探索出具有杭州電子科技大學生物醫學特色的“測試技術與傳感器”研究型教學模式，培養學生的高級思維能力、解決實際問題的操作能力、交流溝通能力，在大學學習結束后，離開校園和教師，具有繼續自主學習的能力。

2.在以基本傳感測試單元為框架的知識體系的基礎上，收集整理基于生理學與工程應用或醫學臨床現象結合的傳感學科交叉內容，為編寫生物醫學工程等工科專業適用的生物傳感教材、論文等提供教學資料并制定教材理論體系框架。

四、具體措施

（一）課堂教學模式探索

1.教師課堂講授重點為最核心的知識點，對具有遷移價值的學科基本原理進行闡述。講授內容少而精，對重點、難點講深講透，引導學生多角度、深層次地理解基本原理，而對事實性知識點，則少講或不講；講授內容寬而新，以學科的發展為大背景，了解課程基本原理在大學科中的定位，以及與學科最新發展的聯系。

教學內容較多，面面俱到的教學難以完成教學任務，教學效果并不佳。根據傳感檢測特點和生物醫學工程等相關專業的培養需要，設計該課程的課程體系以各傳感器基本功能為主，尤其是電感、電容、電壓、應變片、磁電式傳感等章節作為教學重點和難點，其中的各個章節的應用與心電、腦電、肌電內容相關聯，引入生物醫學工程重要的研究領域――腦機交互，作為重點講解；而光敏、氣敏、熱敏等章節內容相對簡單，容易理解，不做重點講解。因此，可據此分配授課時間，突出教學重點。

2.教師根據核心知識點，提出知識點總結分析歸納問題、實際應用相關問題等，由學生課程小組分別選擇問題，課后參閱書本、資料，提出解決方案，并由課程小組代表發言，課堂展示并交流。

此外，在各個傳感系統中識記結構部分內容瑣碎難記，而生物醫學工程專業對這部分內容的要求并不高，不要求掌握詳細結構，在理解傳感結構及工作原理的基礎上，日后工作或科研中用到這部分內容時能夠通過查閱參考書獲得信息即可，課堂講解突出章節綱要，對其中涉及的工程應用現象補充材料介紹。

3.課堂教學中，教師講述研究課題開題報告基本格式及其具體實例，由學生自我提出學科感興趣的實際問題，參閱相關資料和解決方法，模擬寫作研究課題開題報告。為更好地服務于生物醫學工程專業的學科交叉特點，在生物醫學傳感的教學過程中注意整理、添加與工程應用和醫療儀器的內容。比如，在講解壓電傳感基礎上增加相關的醫療應用講解，如人工瓣膜、血壓監測計等器件的工作原理內容；在講解電感基礎上，增加當前無創呼吸電感檢測的原理等介紹，這些內容對激發學生興趣、啟發學生的創新思維具有重要作用。然而，這部分內容還比較零散，沒有形成良好的體系，此外，目前還沒有專門適用于生物醫學工程等工科專業的生物傳感生理學教材。在講解醫療方向的應用時，要注意資料的收集、整理和系統化，不僅可以很好地服務于生物醫學工程等專業的培養要求，還將對編寫工科專業專用的生物醫學傳感教材提供課程資料和理論框架。

4.課程教材模式探索。課程教材采用開放性體系，教師圍繞教學目標研讀現行的先進教材的基礎之上，為學生推薦至少2本以上國內外先進教材，包括英文原版教材，對應于不同核心知識點，引導學生學會知識點的尋找、分析、歸納、比較，并利用各種國內外文獻網絡進行最新相關進展的補充和學習。引導學生盡可能或完全避免學一門課程只讀一本書的現象。

在課堂教學中，除了使用多媒體和板書進行理論教學之外，還有意識地利用網絡公開課等引導學生的自主學習。在我校圖書館的視頻資源中有國內外著名大學的視頻公開課，利用這些強大的網絡資源可以彌補課時少、課程任務重的矛盾。比如，在該課程教學中，原理介紹部分占課時較少，在對重點器件結構和系統課堂講解的前提下，其中一些具體的設計內容布置給學生自學。除了緩解課時不足的矛盾，網絡課程資源還可補充教學內容，加深學生對知識的理解。

教師發展學習平臺中的相關傳感課程講述，由經驗豐富的名師授課，通過網絡觀看可加深對理論學習的印象，還可激發學生的學習興趣。不僅豐富了學生的學習資源，更重要的是，在這種教學過程中，向學生示范了資料收集和獲取信息的方法，提高了學生自主學習的能力。

（二）實驗課教學模式探索

1.基礎性實驗：圍繞測試技術與傳感器的核心知識點，掌握傳感器的基本原理及信號檢測，這類實驗主要屬于驗證性實驗。

2.綜合性實驗：模擬生產或生活實際中的某一具體項目開展，學生可根據被測對象的不同選擇各自合適的傳感器，實驗室配備電壓表、電流表、指示燈、蜂鳴器、計數器等設備，用于學生自行完成線路的連接，也可根據學生的具體情況拓展知識點，綜合性實驗可在做的過程中讓學生將學到的理論知識貫穿起來，整個項目采用3～4人為一小組的團隊形式，以學生為主體，教師可適時地進行引導，循序漸進地實施項目，完成知識、技能和相關能力的學習。

3.提高性實驗：對于提高階段，我們將嘗試結合虛擬儀器實驗平臺，虛擬儀器技術是儀器智能化發展的一個重要方向。我們增設實驗內容要求學生采用軟件LABVIEW或VB、VC等作為開發工具，設計直觀友好的用戶交互界面。如有可能還可根據檢測分析的結果產生相應的輸出控制信號。

4.除了實驗教學，在與醫療儀器相關的腦機交互研究方面還可成立大學生科研活動小組，開展多種課外科技活動。其中申請者是該科研活動小組的指導教師之一。結合該課程的教學改革，擬吸收對生物醫學方向感興趣的同學加入，主要以觀摩實驗和學習實驗方法為主，在活動參與中激發學生專業興趣、促進專業學習。

五、總結

本文針對面向生物醫學工程專業開設的《測試技術與傳感器》課程當前存在的問題，結合生物醫學專業學科交叉特色，提出了相應的改革目標和措施，使學生能自主使用各種通用傳感和專用醫療儀器平臺，靈活選擇信號分析方法，加強對儀器平臺分析的能力和對結果的理性認識，發揮該課程的實踐性優勢。通過施行開放式的《測試技術與傳感器》課程教學模式改革，注重實驗知識的延伸，完善考核制度等改革措施，最大程度地增強學生的自主性與參與性，培養社會需要的創新型、應用型、復合型、外向型的“醫工結合”型儲備人才。

參考文獻：

[1]杭州電子科技大學教務處.生物醫學工程專業及醫學信息工程專業培養計劃[Z].杭州電子科技大學本科專業培養計劃，2011.