“生物医学信号处理”教学模式改革与实践

“生物医学信号处理”作为生物医学工程专业的重要基础课程,培养了学生应用信号处理理论与技术解决具体生物医学问题的能力。但是,现行“生物医学信号处理”课程教学模式存在的问题,导致该课程的教学效果不佳。针对该门课程教学中存在的问题,进行了教学模式的改革与探索,通过改革教学模式、优化实验教学方法及改革考核模式等措施,提升了学生学习的主动性与参与度,着重培养深厚理论功底、善于灵活运用知识解决实际问题的专业人才。

EMD及其在生物医学信号处理中的应用研究

介绍了一种适用于生物医学信号处理与分析的方法——经验模态分解(EMD),结合Hilbert变换对心电(ECG)信号及心跳间期(RRI)信号进行了分析,并重点与小波变换方法进行了比较。

生物医学信号处理网络在线课程设计与教学研究

目的:建设生物医学信号处理网络在线课程,探索在线课程学习和课堂教学相结合的混合式教学模式,提高课程教学效果。方法:根据课程大纲委托专业在线课程制作公司录制教学视频,在中国大学MOOC网上线开课。授课过程分为线上学习和课堂学习两部分。课堂教学之前学生在线进行预习,课堂上教师有针对性地讲解重难点问题,课后学生在线进行复习,完成在线测试,并可在线与教师进行讨论。结果:教学实践表明,该混合式教学模式可有效提高学生的自主学习能力和学习效果,且学生对老师的各项评教指标明显提升。结论:生物医学信号处理网络在线课程结合课堂教学的教学模式可做到优势互补,有效提高该课程的教学效果。

生物医学信号处理研究综述

生物医学信号处理在生命科学研究、保健、疾病的预防、治疗以及医疗仪器产业中具有重要的意义。由于生物医学信号来自于人体,受生理、心理的影响,信号具有多样性和复杂性的突出特点,加之其特殊的应用目的,因此生物医学信号处理需要多学科的理论。本文较为全面地讨论了生物医学信号处理的主要内容,即生物医学信号的种类、特点和对其处理的主要环节,生物医学信号处理所涉及的理论内容,并以心电和脑电为例介绍了生物医学信号处理的应用。然后介绍了生物医学信号处理的新进展,简要回顾了现代信号处理近十年来的热点内容,即Hilbert-Huang变换、压缩感知及信号的稀疏表达。最后对生物医学信号处理研究方向进行了展望。

小波阈值去噪技术研究及其在生物医学信号处理中的应用

探讨小波阈值消噪技术的原理,总结了各种阈值函数的形式以及阈值确定的方式,研究了它们的性能及特点。用心电信号作为实例,说明小波消噪技术有良好的效果,最后对小波消噪技术的进展进行了展望。

生物医学信号测量实验系统设计

通过分析生物医学信号的特点,设计并实现了包括体温、心电、血压、呼吸、脉搏等常见人体医学信号测量的实验系统,包括针对各种不同生理信号所用的传感器的选择、对应前置放大滤波电路的设计,以及通过NI USB6008实现基于LabVIEW的上位机测量软件。该系统实现了多种生理信号的并行采集与存储,为后期基于Matlab的数字信号处理建立实验基础,在生物医学信号处理等课程的实验教学实践中取得了良好的教学效果。

Labview和Matlab混合编程方法在生物医学信号分析中的应用

介绍了Labview和Matlab混合编程的方法,并用于脉搏信号的预处理及特征点识别过程中。实验表明,该方法具有便捷、高效和结果准确的特点,为生物医学信号的分析提供了一种有效的新方法。

《生物医学信号处理》实验演示软件开发

由于医学信号的随机性、广泛性和复杂性,使得生物医学信号处理课程的教学具有一定的挑战。为了提高教学效果,本文结合实际的教学过程,探讨了关于该课程实验演示软件制作的思路、方法、目的,指出如何把医学信号处理中抽象的算法用演示工具直观的表达出来。

生物医学信号的广义时频分析

广义时颁表示方法在处理非平稳信号中发挥了越来越重要的作用，并在众多领域中有广泛的应用前景。本文在介绍时频分析的基本方法之后，综述了该方法在生物医学信号（如：超声多普勒血流信号、心音、心血管音、肌音、脑电及诱发电位、心电、晚电位等）处理中的应用。

三种非线性趋势项的提取方法在生物医学信号分析中的应用

在生物医学信号的分析中往往需要将信号中的趋势成分和非趋势成分进行分离来实现不同的信号分析及应用的目的。该文介绍了三种应用在生物医学信号处理中的用于分离非平稳信号中的非线性趋势的分析方法:小波分析法,经验模式分析法和平滑先验法的原理,并应用它们对三种实际的生物医学信号的数据进行趋势信号与非趋势信号分离的应用举例。提示在非线性的趋势分析中,可根据不同的分析目的和不同的信号特征来选择不同的方法进行应用。

在生物医学信号检测与处理综合实验课中培养学生综合能力

第四军医大学生物医学工程专业在生物医学工程实验课的教学改革中 ,增设一门生物医学信号检测与处理综合实验课程 ,要求学生针对某一实验题目 ,进行检测硬件设备及相应信号采集处理软件系统的设计与制作。经对 6届学生教学实践 ,效果良好。在教学中应明确实验目的要求 ,精心设计实验题目 ,备足所需材料 ,严格管理及考核。

独立分量分析在生物医学信号处理中的应用

独立分量分析是盲信号处理领域的研究热点 ,是盲信号处理的重要组成部分。介绍了独立分量分析 (ICA)的基本模型、数学原理、研究进展 ,以及当前广泛应用的FastICA算法 ,着重论述了ICA在生物医学信号处理中的应用 。

虚拟仪器和LabVIEW在生物医学信号检测处理中的应用

介绍采用虚拟仪器和LabVIEW来检测、分析、处理生物医学信号的方法和技术，并提出了虚拟医学仪器的概念。给出了利用虚拟仪器和LabVIEW来研究麻醉深度检测的应用实例。

基于DSP的生物医学信号高速实时数据采集与处理系统

为实现生物医学信号实时数据采集与处理,设计了以DSP为核心的、基于USB2.0的信号采集与处理系统。该系统利用DSP的高性能数据处理能力,提供了能从微弱信号中提取生物电信号并加以分析的方法,同时实现了DSP与PC机之间的数据高速、可靠的传输。

生物医学信号远程监护实验教学系统的研制

为满足生物医学信号检测处理及远程监护实验教学的需要,研制了一套基于Internet网的生理参数远程监护实验教学系统。该系统具有客户机/服务器（C/S）和点对点（P2P）网络工作模式,利用C/S模式学生可上传人体生理信息至服务器或从服务器下载人体生理信息进行诊断,利用P2P模式可实现人体生理信息的远程实时监护。通过本实验学生可了解基于Internet网的远程监护系统的构成,掌握远程监护系统的工作原理及设计方法。

生物医学信号处理课程研究性教学的探索与实践

研究性教学是近年来高等教学改革的方向,在学界中已经基本达成共识。本文就如何在生物医学信号处理课程中开展研究性教学进行了总结。教学实践表明,在教材、教学方法与手段、习题题型设计以及教学评价机制等教学环节上结合多种教学措施,是在该课程中实施研究性教学的有效途径,可以提高课程教学效果,培养学生主动探究的能力。

《生物医学信号处理》实验教学系统的设计与开发

《生物医学信号处理》是生物医学工程专业的重要课程,该课程内容多、概念抽象、理论性和实践性都很强,许多算法都需要借助软件进行演示。文章针对课程特点,基于MATLAB平台,设计开发了《生物医学信号处理》实验教学系统。该系统内容丰富、界面友好、操作简单、交互性强,不仅可以演示实验,还可以辅助理论教学,便于学生自学。

连续小波变换在生物医学信号处理中的应用

小波由于同时具有空间域与频率域的局部性,而成为描述、检取函数奇性的局部性质的有效工具。探讨了连续小波变换在生物医学信号特征提取中的精确检测机理。由于Mexicanhat小波特有的时域特性,对诸如心电信号中的QRS波群、脑电信号中的棘、尖波具有很好的定位特性和分析精度,因此选用Mexicanhat函数作为小波基。对临床实测数据分析表明,即使在有严重噪声干扰的情况下,此方法也很容易实现对QRS波群、癫痫样波等生物医学信号中的特征信息进行准确检测和精确定位,从而在作者研制的"虚拟式心电记录分析仪"和"虚拟式脑电记录分析仪"中获得了实际和有效的应用。

基于生物医学信号处理技术的医疗检测与诊断

该文从生物医学信号处理的角度,分别介绍了生物医学信号的特点及其在医疗检测与诊断方面的重要性,归纳了各种生物医学信号处理技术在医学检测和诊断中的应用和使用价值。

基于样本熵的生物医学信号复杂度分析方法及其优化算法

介绍了样本熵的严格定义,阐述了样本熵的性质及在生物医学信号处理方面的意义。基于样本熵的定义,通过引入二值距离阵,将两向量距离的比较转化成了一系列的逻辑判断,对样本熵的算法进行了优化,提出了一种较为快速实用的样本熵计算方法。该算法减少了计算冗余度,加快了计算速度。最后,对样本熵信号复杂度分析方法在中医推拿量化研究领域的应用前景进行了讨论。