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生物醫(yī)學工程學是一個新興的、發(fā)展迅速的專業(yè),除了具有很好的社會效益外,還有很好的經(jīng)濟效益,前景非常廣闊,是目前各國爭相發(fā)展的高新技術(shù)之一。以1984年為例,美國生物醫(yī)學工程和系統(tǒng)的市場規(guī)模約為110億美元,到2000年其產(chǎn)值已達400~1000億美元。然而我們對這個專業(yè)的了解卻少之又少,似乎提到它我們就只想到推銷醫(yī)療器械的人,我們的思維和潛意識中已經(jīng)把這個專業(yè)和推銷醫(yī)療器械畫上了等號。其實不然,本期我們將把這個專業(yè)簡單介紹給大家,供考生參考。
名詞解釋?生物醫(yī)學工程
生物醫(yī)學工程興起于20世紀50年代,它與醫(yī)學工程和生物技術(shù)有著十分密切的關(guān)系,而且發(fā)展非常迅速,已經(jīng)成為世界各國競爭的主要領(lǐng)域之一。生物醫(yī)學工程學與其他學科一樣,其發(fā)展也是由科技、社會、經(jīng)濟諸多因素所決定的。這個名詞最早出現(xiàn)在美國。1958年在美國成立了國際醫(yī)學電子學聯(lián)合會,1965年該組織改稱國際醫(yī)學和生物工程聯(lián)合會,后來成為國際生物醫(yī)學工程學會。
生物醫(yī)學工程是一門理、工、醫(yī)相結(jié)合的邊緣學科,是多種工程學科向生物醫(yī)學滲透的產(chǎn)物。它是運用現(xiàn)代自然科學和工程技術(shù)的原理和方法,從工程學的角度,在多層次上研究人體的結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系,揭示其生命現(xiàn)象,為防病、治病提供新的技術(shù)手段的一門綜合性、高技術(shù)的學科。其目的是為了解決醫(yī)學中的有關(guān)問題,保障人類健康,為疾病的預防、診斷、治療和康復服務(wù)。
有識之士認為,在新世紀,隨著自然科學的不斷發(fā)展,生物醫(yī)學工程的發(fā)展前景不可估量。生物醫(yī)學工程學科是一門高度綜合的交叉學科,這是它最大的特點。
生物醫(yī)學工程的主要課程:現(xiàn)代生物學導論、生理學、定量生理學、生物學專題、生物醫(yī)學工程概論、電路原理、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、電磁測量、計算機文化基礎(chǔ)、高級語言程序設(shè)計、微機原理與應用、計算機圖形學、信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、自動控制原理、人體運動信息檢測與處理、生物醫(yī)學電子學、醫(yī)用電子儀器、醫(yī)學儀器設(shè)計、醫(yī)學圖像處理、醫(yī)學模式識別等。
畢業(yè)生具備以下基本能力:
1.掌握電子技術(shù)的基本原理及設(shè)計方法;
2.掌握信號檢測和信號處理及分析的基本理論;
3.具有生物醫(yī)學的基礎(chǔ)知識;
4.具有微處理器和計算機應用能力;
5.具有生物醫(yī)學工程研究與開發(fā)的初步能力;
6.具有一定的人文社會科學基礎(chǔ)知識;
7.了解生物醫(yī)學工程的發(fā)展動態(tài);
8.掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法。
名校盤點?國內(nèi)外排名靠前的學校
國內(nèi)生物醫(yī)學工程一級學科排名靠前的學校是:
東南大學、清華大學、北京大學、復旦大學、上海交通大學、華中科技大學、四川大學、北京航空航天大學、浙江大學、重慶大學、西安交通大學、天津大學。其中東南大學在多次評估中蟬聯(lián)第一。
美國生物醫(yī)學工程排名前十位的學校是:
約翰?霍普金斯大學、佐治亞理工學院、杜克大學、麻省理工學院、加利福尼亞大學圣地亞哥分校、萊斯大學、斯坦福大學、賓夕法尼亞大學、華盛頓大學、加州大學伯克利分校。
重點推薦?天津大學生物科學與醫(yī)學工程學院
天津大學環(huán)境科學與工程學院是環(huán)境、能源、市政等方面的人才培養(yǎng)基地和科學研究中心。學院定位和建設(shè)目標為“國內(nèi)一流,世界知名”,按照“高起點、新機制、辦特色、創(chuàng)一流、持續(xù)發(fā)展”的建院方針,不斷招攬國內(nèi)外高級優(yōu)秀人才,在學科建設(shè)、人才培養(yǎng)、科研開發(fā)和應用推廣等方面協(xié)調(diào)發(fā)展,快速實現(xiàn)重點突破。
學院下設(shè)環(huán)境科學與生態(tài)系、環(huán)境工程系、建筑環(huán)境與設(shè)備工程系三個教學單位和中澳能源合作中心、建筑節(jié)能研究中心、座艙空氣革新性環(huán)境研究中心、建造環(huán)境研究室、中心實驗室、環(huán)評中心、遺傳工程研究所及植物生物技術(shù)研究所。擁有環(huán)境科學與工程一級學科,環(huán)境工程、環(huán)境科學、市政工程、熱能工程和供熱供燃氣、通風與空調(diào)工程5個二級學科。擁有覆蓋全部二級學科的博士點和碩士點,并與建筑學院聯(lián)合培養(yǎng)建筑技術(shù)專業(yè)博士研究生,建有環(huán)境科學與工程博士后流動站。
學院科研實力雄厚,先后承擔或參加“863”
“973”、國家“十五”“十一五”重大攻關(guān)項目、國家自然科學基金項目、博士點基金項目、天津市重點攻關(guān)和基層研究項目。
學院積極開展對外交流,與國際上著名大學、研究機構(gòu)和企業(yè)開展合作,建立定期和不定期的互訪交流。通過國外企業(yè)資助,為學生建立了科技創(chuàng)新基金和創(chuàng)新獎,鼓勵學生積極創(chuàng)新,提高學習積極性。學院40%左右的本科畢業(yè)生繼續(xù)研究生的學習,其中有近一半的學生是經(jīng)考核合格免試進入碩士研究生學習,一部分學生還能進入碩博連讀學習。學院還有一部分優(yōu)秀學生可以選擇攻讀院內(nèi)或校內(nèi)其他專業(yè)第二學位,獲得雙學士學位證書。50多年來,學院已經(jīng)為國家輸送了大量本科生、碩士生和博士生等高層次專業(yè)人才,為中國環(huán)境保護、能源利用和市政工程領(lǐng)域的發(fā)展作出了重要貢獻。
有問必答?關(guān)于報考
通用公司、飛利浦、東芝、西門子、強生、日立、 中國邁瑞。
問題2:生物醫(yī)學工程相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景?
生物醫(yī)學工程發(fā)展非常迅速,除了具有很好的社會效益外,還有很好的經(jīng)濟效益,前景非常廣闊,是目前各國爭相發(fā)展的高新技術(shù)之一,已經(jīng)成為世界各國競爭的主要領(lǐng)域之一。以醫(yī)療器械為例:
2005年開始,中國已成為僅次于美國和日本的世界第三大醫(yī)療器械市場。
2006年,中國醫(yī)療器械進出口額首次突破百億美元大關(guān),進出口總值為105.52億美元,同比增長17.57%。
2010年,中國醫(yī)療器械總產(chǎn)值達1000億美元,在世界醫(yī)療器械市場上的份額達到5%,到2050年這一份額將達到25%。
問題3:我國生物醫(yī)學工程的創(chuàng)始人是誰?
我國生物醫(yī)學工程的創(chuàng)始人是韋鈺院士。她1940年出生,1965年南京工學院電子工程學研究生畢業(yè),1981年獲西德亞琛工業(yè)大學工學博士學位,是第一位獲得博歇爾獎?wù)碌闹袊耍?994年當選為中國工程院首批院士。
問題4:生物醫(yī)學工程專業(yè)有何特點?
生物醫(yī)學工程是一門交叉學科,以理工科為基礎(chǔ),學習各種相關(guān)技術(shù)在醫(yī)學診斷與治療中的運用。如影像技術(shù),CT、B超的原理與應用;各種醫(yī)用傳感器;典型儀器的原理等。它最突出的特點是:交叉復合、知識融合。比如它融合了工程科學(信息、電子、材料)、醫(yī)學(生理、解剖)、生命科學(生物學、分子生物學)、理學(數(shù)學、化學、物理)、人文社科(文史哲)等學科知識。
問題5:畢業(yè)生有怎樣的出路?
【關(guān)鍵詞】卓越工程師;3I特質(zhì);專業(yè)知識;能力;品德
近30年的改革開放推動了我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,同時為國際化高質(zhì)量的工程技術(shù)人才提供了需求空間。然而,多項研究表明,我國只是工程教育大國而非強國,我國的工科學生面臨著不能滿足社會需求而產(chǎn)生的失業(yè)的壓力。在此背景下,教育部為貫徹《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010~2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010~2020)》,于2010年啟動了工程教育的重大改革項目“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(以下簡稱“卓越計劃”)。“卓越計劃”的啟動對傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)觀念和模式提出了挑戰(zhàn)。“如何培養(yǎng)合格的卓越工程師人才”成為各大高校,特別是國家和地方首批“卓越計劃”試點的高校和專業(yè)務(wù)必思考的首要問題。根據(jù)“卓越計劃”的要求與理念,很多高校提出了從專業(yè)基礎(chǔ)知識、能力和品德綜合素養(yǎng)三個方面進行卓越工程師人才培養(yǎng)的模式[1-2]。
1“卓越工程師”及3I特質(zhì)涵義
教育部高教司相關(guān)負責人表示,希望通過“卓越計劃”的實施,能夠引導工程教育的改革方向,讓工程教育回歸工程。也就是說,“卓越計劃”希望培養(yǎng)的學生具備相應的工程技術(shù)和專業(yè)能力,具備追求卓越的精神和態(tài)度,能夠真正服務(wù)企業(yè)和社會?!白吭接媱潯钡膶嵤┎皇桥囵B(yǎng)能力超強的高級工程技術(shù)人才,而是要求培養(yǎng)具備知識、能力和品德綜合素養(yǎng),即具備3I(Initiative,IndustrialandIntegrative)特質(zhì)的現(xiàn)代工程技術(shù)人才。目前,清華大學、北京理工大學、東南大學等高校在卓越計劃的推動下,開始探索生物醫(yī)學工程專業(yè)卓越工程師人才培養(yǎng)新模式。但是這些高校大多是綜合性、或理工類院校,具有較強的工科背景和條件。然而對于醫(yī)學院校的生物醫(yī)學工程專業(yè)而言,工程技術(shù)基礎(chǔ)相對薄弱,不能夠復制其它高校的人才培養(yǎng)模式。因此,我們需要根據(jù)自身的背景與條件,摸索一套適合醫(yī)學院校生物醫(yī)學工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的3I人才培養(yǎng)模式。
2改革思路與應用
為了能夠真正實現(xiàn)知識、能力和品德綜合素養(yǎng)的培養(yǎng),本校生物醫(yī)學工程專業(yè)從不同角度、不同層面滲透3I特質(zhì)的培養(yǎng)理念,充分展現(xiàn)3I特質(zhì)的人才培養(yǎng)模式。
2.1優(yōu)化專業(yè)課程設(shè)置與實踐體系
由于生物醫(yī)學工程是新型交叉學科,具有多個研究方向,因此在本科的教育中也可以根據(jù)市場需求,細化專業(yè)方向,設(shè)置具有專業(yè)方向特色的專業(yè)基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程。比如我校生物醫(yī)學工程專業(yè)設(shè)有一個醫(yī)療電子儀器方向,因此我們在該方向的課程體系中設(shè)置了各種醫(yī)學設(shè)備相關(guān)的課程,比如《醫(yī)學影像設(shè)備學》、《醫(yī)用治療設(shè)備》、《檢驗分析儀器》等課程。實踐體系主要包括專業(yè)實驗、見習、實習,學生競賽,科研實訓小組等。根據(jù)教育部關(guān)于實驗教學的指導意見,我校生物醫(yī)學工程專業(yè)在新培養(yǎng)方案的修訂過程中,對專業(yè)實驗的設(shè)置進行了大幅改革,大大增加了實驗教學的學時比例,加大了設(shè)計性、綜合性實驗的比重。為了鞏固學生的理論知識,提高學生學習的興趣和熱情,對低年級學生在課堂之外成立興趣小組,開展電子電路的初步實踐,培養(yǎng)學生的動手能力;鼓勵學生參加各類大學生競賽和參與教師的科研課題,培養(yǎng)學生的自學能力、分析問題解決問題的能力、創(chuàng)新精神和團隊意識,今年學科組成立了生物醫(yī)學工程專業(yè)科研實訓小組,由專業(yè)老師負責指導。
2.2建立校企合作平臺
根據(jù)專業(yè)方向,拓展更多相關(guān)的實習基地,建立長期有效的校企合作平臺,有針對性地培養(yǎng)學生對專業(yè)方向和專業(yè)知識的了解和學習,讓學生對本專業(yè)在社會中的應用領(lǐng)域和應用價值有初步認識,便于專業(yè)理論知識的鞏固和就業(yè)目標的確定。“卓越計劃”要求企業(yè)全程參與卓越工程師人才培養(yǎng)的過程,林健教授也對國內(nèi)外校企合作的情況進行了分析,并提出參考方法與建議[3]。從2012年開始,我校生醫(yī)專業(yè)開始與一醫(yī)療器械公司開展合作辦學,開辦“卓越班”。該班由生物醫(yī)學工程專業(yè)選拔的學生組成,負責學生的職業(yè)素養(yǎng)培訓、大型醫(yī)療器械的授課和實踐、團隊精神和綜合素質(zhì)的訓練等。
2.3注重綜合素質(zhì)與品德培養(yǎng)
積極開展有意義的課外活動與鍛煉,提高學生的品德素養(yǎng)。在培養(yǎng)方案的修訂中,學校也考慮了這個問題,學校的公共課程很多增設(shè)了實踐課程;加大了社會調(diào)查與實踐、軍事理論的實踐等。
3改革效果與意義
目前,新的培養(yǎng)方案剛剛啟用,只有少數(shù)專業(yè)課程采用了新的課程設(shè)置。從學生的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),學生對實驗學時的增加比較滿意,他們有了更多動手鍛煉的機會。一些公共課程實踐學時的增加也提高了學生的學習熱情,比如思想政治課有更多機會去博物館、革命紀念館等地方參觀、學習;暑假有更多的社會實踐時間和機會去走入社會、了解社會。生物醫(yī)學工程專業(yè)的“卓越班”目前進展順利,通過3年的摸索,人數(shù)、課程及流程均已穩(wěn)定。從學生、學校和企業(yè)三方的反映,該“卓越班”辦學效果良好,而且報名參加“卓越班”的學生人數(shù)每年呈遞增趨勢?;谧吭焦こ處熍囵B(yǎng)的3I人才培養(yǎng)模式的目的在于促進教學、提高教學質(zhì)量,為社會培養(yǎng)真正具備專業(yè)基礎(chǔ)知識、能力和品德綜合素養(yǎng)的工程技術(shù)人才。該模式注重學生興趣和市場需求,能夠使學生學習的目的更明確,對提高學生的學習興趣和熱情具有重要意義;注重能力培養(yǎng),有助于提高學生的實踐動手能力、培養(yǎng)學生的自學能力和創(chuàng)新意識、提高學生分析問題和解決問題的能力;注重專業(yè)知識和實踐相結(jié)合,邊學習邊實踐邊鞏固,有助于改善教學效果和教學質(zhì)量;注重品德的提高,充分體現(xiàn)“唯人”校訓理念。同時,3I特質(zhì)的卓越工程師培養(yǎng)模式對教師也提出了更高的要求,對于提高教師的教學水平、改善教學方法與手段、提高教學質(zhì)量與效果都具有重要作用和實際意義。
【參考文獻】
[1]王菁華,周軍,岳愛臣,等.“卓越計劃123模式”的創(chuàng)建與實踐研究[J].高等工程教育研究,2012,3:47-52.
[2]何金保,駱再飛,廖遠江.基于“3I”特質(zhì)的卓越工程師人才培養(yǎng)的探索[J].大眾科技,2015,17(187):121-122.
關(guān)鍵詞:雙語教學;醫(yī)學儀器;教學模式
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)05-0126-02
雙語教學是培養(yǎng)高素質(zhì)、 復合型人才的有效手段之一, 也是目前我國高校教育教學改革的重點和難點問題之一。雙語教學反映了當今社會信息化和經(jīng)濟全球化的要求,也是我國高校教育改革與發(fā)展的必然趨勢[1-2]。生物醫(yī)學工程專業(yè)是一個多學科交叉的一個正在快速發(fā)展成熟的專業(yè),不同的學校制定的培養(yǎng)方案和輸送人才目標各不相同。我們湖北科技學院有自己的特色,我們的培養(yǎng)目標主要是為醫(yī)療器械行業(yè)輸送具有扎實理論和強動手能力的醫(yī)學儀器人才。對于生物醫(yī)學工程專業(yè)重點在各醫(yī)學儀器基本原理、結(jié)構(gòu)、操作、保養(yǎng)維護及維修等,現(xiàn)在大型醫(yī)學儀器大部分設(shè)計進口,在其使用及維修維護過程中,多為英文版手冊,因此對于醫(yī)學儀器的雙語教學顯得尤為必要。我院自2010年開始在醫(yī)學儀器教學中嘗試雙語教學,現(xiàn)將課程教學設(shè)計及教學過程中的遇到的一些問題和心得做出總結(jié)。
醫(yī)學儀器雙語教學,主要是針對學生反映專業(yè)英語學習過程枯燥,專業(yè)知識英文翻譯掌握不牢固,因此本課程主要將專業(yè)英語及醫(yī)學儀器相結(jié)合,在醫(yī)學儀器教學工程中,利用雙語教學,一方面,激發(fā)學生的學習興趣,通過雙語教學,還能改善以往在專業(yè)英語課程的教學方法中學習英語枯燥。另一方面讓學生逐步結(jié)合自己的專業(yè)知識來學習科技英語,為將來在從事本專業(yè)相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。采用教學互動的方法進行教學,第一階段由老師以雙語方式教,學生評價教學效果。第二階段,給出相應的時間由學生分組針對某一醫(yī)學儀器進行劃分任務(wù)式講述,由學生和教師一起評價效果。最后,結(jié)合學生出現(xiàn)的問題以及突出的建議,由教師進行教學效果分析并改進教學。
1 課程教學設(shè)計
專業(yè)課程雙語教學要求任教教師滿足以下幾個條件:一、任教教師必須有良好的英語口語表達能力,能流利專業(yè)地表達和交流;二、任教教師必須有扎實的專業(yè)知識和實踐知識;三、任教教師能準確流暢的用英文進行專業(yè)知識傳授,并且能帶動學生互動學習,使學生既能準確有效地掌握專業(yè)知識,又能正確的掌握專業(yè)知識英文表述和應用。因此我院在選擇教師的時候是自薦和測評的方式從專業(yè)課教師里面選取多名年輕的博士擔任雙語教學教師。多名教師任課,每個教師承擔1-2類醫(yī)學儀器教學工作。
上課學生選拔:教育部2001年下發(fā)《關(guān)于加強高等學校本科教學工作,提高教學質(zhì)量的若干意見》中明確要求,本科教育要創(chuàng)造條件使用英語等外語進行公共課和專業(yè)課教學開始,我校為二批本科院校,生物醫(yī)學工程專業(yè)屬于省級重點學科,因此醫(yī)學儀器雙語教學,我們的課程設(shè)置為專業(yè)限選課,并鼓勵學生全員選修。
教學內(nèi)容:我校生物醫(yī)學工程專業(yè)旨在培養(yǎng)具備生命科學、電子技術(shù)、計算機與信息科學、醫(yī)學診療儀器的基礎(chǔ)知識,具有理、工、醫(yī)相結(jié)合的知識結(jié)構(gòu)和科研創(chuàng)新能力,能在醫(yī)學儀器、電子技術(shù)、計算機與信息科學等領(lǐng)域從事產(chǎn)品研發(fā)、營銷與推廣應用、設(shè)備維護與管理、教育培訓等工作的高級復合型應用工程技術(shù)人才。針對本校生物醫(yī)學工程專業(yè)自身特色,和就業(yè)需要,醫(yī)學儀器這門課雙語教學內(nèi)容分布如表1。
2 課程效果測評
在課程效果評價上我們采取三組等權(quán)值評分方法,第一組,組織學生在學期中和學期末進行教學反饋和評分,提出建議;第二組,每一個任課教師根據(jù)教學情況自我教學質(zhì)量、學生上課互動情況,學生課堂表述進行評分并針對問題提出改進方法和措施;第三組,院教學小組根據(jù)隨機聽課并對每位上課教師的教案、講稿、課件及教學視頻進行綜合評估評分。具體考評標準如表2。
3 小結(jié)
隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展,我們的人才也要走向國際,因此本科高校推廣雙語專業(yè)教學是未來的一個發(fā)展趨勢,在推廣改革的過程中,我們要通過實踐發(fā)現(xiàn)問題,分析問題并解決問題[3]。我院生物醫(yī)學工程專業(yè)學生畢業(yè)主要從事醫(yī)療儀器的生產(chǎn)、銷售、研發(fā)以及進入醫(yī)院從事設(shè)備使用和維護等工作,在工作中學習國外儀器設(shè)備的先進知識尤為重要,因此學生必須有專業(yè)的技術(shù)知識和熟練的專業(yè)英語。因此,我院根據(jù)本專業(yè)特色,以醫(yī)用治療儀器這門課為雙語探索課程,首先調(diào)研了學生的英語學習水平,根據(jù)學生能力制定雙語教學計劃,循序漸進,采用多種教學手段, 激發(fā)學生參與教學,改變傳統(tǒng)的以教師教為主的方法,讓學生嘗試在理解基本理論和原理的基礎(chǔ)上,嘗試用英語的解析和表達。定期和學生教學效果交流,及時調(diào)節(jié)教學方式。課程教學中期及結(jié)束,做問卷調(diào)研,分析教學效果。通過近幾年的教學實踐,學生反應良好,我院輸送出去的畢業(yè)生收到用人單位的好評。
參考文獻:
[1] 于利,王愛梅. 提高普通醫(yī)學院校雙語教學質(zhì)量的幾點思考[J].中國農(nóng)村衛(wèi)生, 2013(03):278-280.
關(guān)鍵詞:生物醫(yī)學工程;VC++面向;對象程序設(shè)計;教學方法
Driving Teaching Method of VC++ and Object Oriented Programming in Biomedical Engineering
WU Bo,ZHANG Nan,WU Wen-yi,DU Jing,CHEN Hui,LIU Zhi-cheng
(Department of Medical Informatics,School of Biomedical Engineering,Capital Medical University,Beijing 100069,China)
Abstract:By improving the teaching philosophy and teaching methods, we explore the effective VC ++ object-oriented programming and teaching methods according to the characteristics of students specializing in biomedical engineering. In the teaching process, we design the case-driven and case representation methods to help students have a deep understand of the VC ++ object-oriented programming principles and gain the skill of VC ++ graphical user interface programming by using the common controls, and acquire the skill of database access programming technology. The case is designed to have the high requirements to the actual operating ability which considers students' professional interests at the same time. Students can accomplish the case using their own professional knowledge and skills. In this process, students can deepen their knowledge about the VC ++ object-oriented programming principles. In the process of making representation and the questions answering, students can learn from each other. Therefore the final goal can be achieved that they can fundamentally understand and master the knowledge and proficiently use it.
Key words:Biomedical Engineering;VC++ object-oriented programming;Teaching methodology
1引言
生物醫(yī)學工程是一門交叉學科,它運用理學、工程學的理論和方法,解決生物科學、醫(yī)學、行為學或衛(wèi)生學中問題,以及進行相關(guān)的科學研究[1-2]。近年來,計算機科學與技術(shù)在醫(yī)學領(lǐng)域也獲得了廣泛應用,并促進了醫(yī)學的進步,例如醫(yī)學成像技術(shù),計算機輔助診斷,醫(yī)院信息管理等。因此,計算機科學與技術(shù)成為生物醫(yī)學工程專業(yè)教育教學的重要分支,很多醫(yī)學院校設(shè)置了計算機科學與技術(shù)專業(yè)[3-8],甚至很多理工類院校的計算機與信息技術(shù)學院開設(shè)了生物醫(yī)學工程專業(yè)[9]。
程序設(shè)計是計算機科學中的重要技能,是在醫(yī)學信息學的科研或應用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新算法或功能的重要手段。C++是經(jīng)典的面向?qū)ο缶幊谭椒?,是目前使用最廣泛的編程語言。C++面向?qū)ο笳Z言的特性使之具有簡潔高效的特性的同時,兼具靈活性的特點,使它即適用于大型程序設(shè)計,又能夠較好地兼容C語言。因此,面向生物醫(yī)學工程學生的C++面向?qū)ο缶幊痰慕虒W問題研究成為近年來的研究熱點[10]。VC++是微軟開發(fā)的C++可視化集成編程環(huán)境Microsoft Visual C++的簡稱,不但支持C與C++的開發(fā),也支持可視化編程,而且它具有數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù),是強大的編程工具。在我們課程中,采用了Microsoft Visual Studio 2008 C++版本的軟件,目前這個版本是較新,而且比較穩(wěn)定的版本。
2案例
2.1設(shè)計 VC++面向?qū)ο蟪绦蜻@門課程主要分為兩個層次,首先是要講解面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計原理;其次講解基于NET Framework的窗體應用程序編程,包括數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù),以及窗體與數(shù)據(jù)庫的配合編程。第一層次的知識比較抽象,面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想和原理是從面向過程的程序設(shè)計演變進化而來,其規(guī)則適用于大規(guī)模程序設(shè)計,對于編程經(jīng)驗較少的學生來說,深刻理解較難。第二層次知識更注重實際操作,程序設(shè)計的運行結(jié)果更加直觀,且容易實現(xiàn)一定功能。所以,很多學生更加喜歡學習這部分知識。但是,第一層次的知識為第二層次知識的基礎(chǔ),基礎(chǔ)知識掌握不牢固,將會導致窗體程序設(shè)計時遇到大的問題。因此,需要設(shè)計綜合性的課題,使學生在實際操作中既鞏固了基礎(chǔ)知識,又能激發(fā)他們的學習探索興趣。
針對這些特點,我們在課程最后設(shè)計了與醫(yī)學相關(guān)的案例,具體內(nèi)容是實現(xiàn)具有簡單功能的,類似醫(yī)院信息系統(tǒng)子系統(tǒng)的軟件。使用C++控件完成具有Windows風格的界面。軟件要求使用按鈕控件,按鈕必須有Click事件,并且Click事件必須完成一定功能,例如 "查詢"按鈕,實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫查詢;要求使用文本框控件,文本框要有功能,例如使用Validated事件,實現(xiàn)數(shù)據(jù)有效性檢驗;要求使用列表框,組合框,dataGridView控件任選其二使用,并且這兩者間要有數(shù)據(jù)的聯(lián)系,列表框中數(shù)據(jù)可以添加到組合框中,或組合框中數(shù)據(jù)可以添加到數(shù)據(jù)庫等等;要求必須使用數(shù)據(jù)庫技術(shù)(SQL Server或Access),要求能查詢、修改、更新或刪除表。外觀要求美觀,可以為窗體添加背景圖片,編譯與運行過程中不能有錯誤。完成案例后,需要學生參加大作業(yè)答辯環(huán)節(jié),答辯時要求通過ppt幻燈片講解,結(jié)合軟件功能演示,代碼講解來向?qū)W生和老師展示自己的成果。學生答辯結(jié)束時有老師和學生的提問時間。
本案例既能結(jié)合學生知識背景,激發(fā)學生動手動腦興趣,又能將課程知識點大部分涵蓋在案例里,使學生通過做案例加深對課程知識點的理解,又鍛煉了實際操作能力,同時,本案例有留給學生自主發(fā)揮的空間,能夠激發(fā)學生學習的自主能動性,學有余力的同學能夠通過自學,實現(xiàn)更加復雜的功能。最后,通過大作業(yè)答辯,鍛煉了同學們演講能力和溝通能力,并且進一步加深了知識點的掌握。
2.2實現(xiàn) 學生根據(jù)案例要求,完成了一款體檢信息查詢軟件。圖1為體檢信息查詢軟件的界面。本體檢信息查詢器的設(shè)計思路是,①可以通過錄入,將體檢人的體檢信息添加進數(shù)據(jù)庫,信息包括姓名、性別、年齡、血壓、心率、身高和體重;②能夠通過姓名字段,查詢數(shù)據(jù)庫中的某條記錄,并且根據(jù)查詢到的體檢信息,可以生成此人的體檢報告。下面我們從軟件的控件和數(shù)據(jù)庫兩方面介紹軟件的實現(xiàn)。
圖1 體檢信息檢查軟件的界面
2.2.1窗體設(shè)計 控件布局如圖1所示,具體實現(xiàn)為:向姓名文本框中輸入查詢關(guān)鍵字姓名,單擊查詢按鈕,觸發(fā)Click事件,可以實現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫中以按照姓名字段進行查詢,查詢結(jié)果添加到數(shù)據(jù)集dataSet11控件之中;查詢結(jié)果顯示在DataGridView控件中;單擊"生成體檢報告按鈕",ListBox控件中生成體檢報告;血壓情況,心動情況和體重情況用ComboBox控件實現(xiàn),每項給出了選項,用于輔助生成體檢報告的結(jié)果。
2.2.2 數(shù)據(jù)庫編程 在我們的案例之中,使用了Microsoft SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫。為了在教學過程中強調(diào)VC++的數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù),我們的數(shù)據(jù)庫設(shè)計的比較簡單,僅包含了一個單表,表中包括了"性別"、"年齡"、"血壓"、"心率"、"身高"和"體重"等字段。首先,我們需要在在Visual Studio中連接數(shù)據(jù)庫。因為Visual Studio環(huán)境只有連接到當前的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器后,服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫對VC++工程才可用。具體過程是:a)新建VC++ 窗體應用程序,或打開一個已有的數(shù)據(jù)庫窗體工程。b)如果當前沒有數(shù)據(jù)連接,則選擇"工具"中的"連接到數(shù)據(jù)庫"選項,彈出"添加連接"對話框,如圖2所示,設(shè)置想要訪問的數(shù)據(jù)庫,各項設(shè)置完成并測試連接通過之后,不報錯,即已經(jīng)成功連接數(shù)據(jù)庫??梢源蜷_Server Explorer窗口查看新建工程中已連接數(shù)據(jù)庫情況。
圖2 Visual Studio 2008中添加數(shù)據(jù)庫連接窗口
在VC++窗體應用程序中訪問數(shù)據(jù)庫,必須要具備3個控件,分別是連接對象(sqlConnection),適配器對象(sqlDataAdapter)和綁定數(shù)據(jù)源對象(bindingSource)。綁定數(shù)據(jù)源控件可以為控件綁定數(shù)據(jù)庫,例如我們將要用到的數(shù)據(jù)視圖控件(dataGridView1)的數(shù)據(jù)源綁定。SqlDataAdapter是SQL Server與DataSet之間連接的橋梁,SqlDataAdapter帶有Fill和Update方法,F(xiàn)ill方法以數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)填充DataSet,而Update則能用DataSet中的數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)源。SqlConnection則用于打開和關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接,在VC++窗體應用程序中打開數(shù)據(jù)庫連接后,可以用SQL查詢語言對數(shù)據(jù)庫進行查找等操作。因此,要設(shè)計數(shù)據(jù)庫查詢的窗體應用程序,需要首先添加這三個控件。
接下來生成DataSet,方法是單擊sqlDataAdapter1控件右上角的按鈕,在彈出菜單中選擇"生成DataSet",單擊確定即可生成DataSet1實例,在Form1下方出現(xiàn)dataSet11控件實例。接下來可以在DataSet1實例的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)可查詢文本框,以及數(shù)據(jù)視圖控件(DataGridView)。"姓名"文本框為綁定了數(shù)據(jù)源中"姓名"字段的可查詢文本框,可查詢文本框由DataSet1實例下,"姓名"字段的文本框控件添加。向可查詢文本框中輸入查詢關(guān)鍵字,配合按鈕的單擊事件,可實行數(shù)據(jù)庫的查詢。具體實現(xiàn)為,向按鈕控件的Click事件添加數(shù)據(jù)庫查詢,實現(xiàn)代碼如下所示:
private: System::Void button1_Click(System::Object^ sender, System::EventArgs^ e) {
this->sqlSelectCommand1->CommandText = L"select * from result where 姓名like'"+姓名TextBox->Text+"%'";
sqlConnection1->Open();
reader=this->sqlSelectCommand1->ExecuteReader();
while(reader->Read())
{
dr=dataSet11->result->NewRow();
dr[0]=reader->GetString(0);
dr[1]=reader->GetString(1);
dr[2]=reader->GetInt32(2);
dr[3]=reader->GetString(3);
dr[4]=reader->GetInt32(4);
dr[5]=reader->GetInt32(5);
dr[6]=reader->GetInt32(6);
dataSet11->result->Rows->Add(dr);
}
this->sqlConnection1->Close();
}
其中數(shù)據(jù)庫查詢語句如下:
this->sqlSelectCommand1->CommandText = L"select * from result where 姓名 like'"+姓名TextBox->Text + "%'"。
其中"*"可通配任意長度字符,"%"可通配任意單個字符,以實現(xiàn)對姓名的模糊查詢。及執(zhí)行數(shù)據(jù)庫查詢命令。命令保存在sqlSelectCommand1對象的CommandText成員里。sqlConnection1->Open()成員函數(shù)打開當前數(shù)據(jù)庫連接,ExecuteReader()方法則執(zhí)行查詢命令。查詢結(jié)果存入reader實例里,通過while循環(huán),保存入數(shù)據(jù)集實例dataSet11之中。
接下來,將dataSet11中保存的查詢結(jié)果顯示在數(shù)據(jù)視圖控件(DataGridView)之中。首先,需添加數(shù)據(jù)視圖控件,方法是在Visual Studio環(huán)境中"Data Sources"瀏覽器中選中表,并拖動到Form1窗體控件實例中,即可添加DataGridView實例dataGridView1。同時,BindingSource和BindingNavigator組件都會自動出現(xiàn),見圖3,并已經(jīng)將數(shù)據(jù)視圖所連接的數(shù)據(jù)庫的屬性設(shè)置好了。同樣添加"添加新條目"按鈕控件,并為按鈕添加Click事件,在事件中加入如下代碼:
private: System::Void button4_Click(System::Object^ sender, System::EventArgs^ e) {
this->sqlDataAdapter1-> Fill (this->dataSet11);
}
適配器對象的Fill方法用this->dataSet11填充數(shù)據(jù)視圖控件DataGridView。
單擊"生成體檢報告按鈕",會在列表框控件(ListBox)中生成體檢報告。報告中可綜合顯示姓名文本框,組合框ComboBox實例中的血壓情況、心動情況和體重情況等內(nèi)容,實現(xiàn)代碼情況如下:
private: System::Void button2_Click(System::Object^ sender, System::EventArgs^ e) {
this->listBox1->Items->Add(姓名TextBox->Text);
this->listBox1->Items->Add(comboBox2->Text);
this->listBox1->Items->Add(comboBox3->Text);
this->listBox1->Items->Add(comboBox4->Text);
}
2.3分析 案例設(shè)計時,我們綜合考慮到VC++教學中兩個層次知識間的關(guān)系,以及在教學過程中遇到的典型問題。怎樣通過大作業(yè)設(shè)計、實現(xiàn)過程、以及最后的答辯環(huán)節(jié)突出知識點,使學生加深理解和認識,是我們要重點考慮的問題。①總結(jié)學生需要掌握的知識點,包括類的概念,對象的聲明,成員函數(shù)的實現(xiàn),構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù),數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù),以及數(shù)據(jù)庫與控件之間的交互;②設(shè)計答辯過程問題,幫助學生整理思路,了解他們所做工程與VC++基本的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想和原理之間的聯(lián)系,掌握窗體程序與數(shù)據(jù)庫連接編程相關(guān)重點知識。
根據(jù)上面的案例,結(jié)合知識點,我們答辯過程中設(shè)計了如下一些問題:①本窗體程序中,有哪個類?②類中包括哪些控件對象?它們有哪些成員函數(shù)(事件)?③哪部分代碼為對象成員函數(shù)(事件)的聲明?哪部分代碼為對象成員函數(shù)(事件)的定義?④控件的屬性修改了哪些?怎樣進行修改?⑤數(shù)據(jù)庫端做了哪些設(shè)置?Visual Studio工程中怎樣設(shè)置數(shù)據(jù)庫連接的?⑥工程中連接數(shù)據(jù)庫字符串是什么?⑦工程中用了哪些與數(shù)據(jù)庫連接相關(guān)的控件?怎樣設(shè)置的?作用是什么?
通過上述問題的互動問答,能幫助學生溫習和理解第一層中類和對象的概念,成員函數(shù)的聲明和定義;掌握控件屬性設(shè)置,以及如何設(shè)置;掌握數(shù)據(jù)庫與窗體程序聯(lián)合編程中數(shù)據(jù)庫端SQL Server Management Studio的設(shè)置,以及如何在Visual Studio中設(shè)置以連接數(shù)據(jù)庫,加深 ConnectionString連接語句中數(shù)據(jù)庫查詢語句的使用。學習初步的VC++.NET和數(shù)據(jù)庫連接編程。
3結(jié)論
生物醫(yī)學工程專業(yè)學生的培養(yǎng)目的是培養(yǎng)出能夠跨越理工科與醫(yī)學兩個專業(yè)領(lǐng)域的人才,使他們在今后的工作中成為兩個領(lǐng)域順暢交流,良好互動的橋梁,從而使學科之間激勵促進,互相融合。我們根據(jù)醫(yī)學工程專業(yè)學生的特點,設(shè)計了學生們感興趣的案例,激發(fā)學生編程的熱情,同時訓練了學生程序設(shè)計和實現(xiàn)的實際動手能力。接下來,我們結(jié)合作業(yè)答辯方式,設(shè)計了將理論與實際操作相結(jié)合的問答,讓學生結(jié)合他們實現(xiàn)的程序,深刻理解和掌握面向?qū)ο蟮木幊趟枷牒头椒ā?/p>
綜上所述,我們在生物醫(yī)學工程本科生的VC++與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程教學過程中進行了有意義的探索。
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摘要:數(shù)字信號處理(DSP)系統(tǒng)由于受運算速度的限制,其實時性在相當?shù)臅r間內(nèi)遠不如模擬信號處理系統(tǒng)。從80年代至今的十多年中,DSP芯片在運算速度、運算精度、制造工藝、芯片成本、體積、工作電壓、重量和功耗方面取得了劃時代的發(fā)展,開發(fā)工具和手段不斷完善。DSP芯片有著非??斓倪\算速度,使許多基于DSP芯片的實時數(shù)字信號處理系統(tǒng)得以實現(xiàn)。目前,DSP芯片已應用在通信、自動控制、航天航空及醫(yī)療領(lǐng)域,取得了相當?shù)某晒?。在載人航天領(lǐng)域,基于DSP芯片的技術(shù)具有廣闊的應用前景。
TheDevelopmentandApplicationsofDigitalSignalProcessing(DSP)-chip
Abstract:Duetothelimitationofoperationspeed,realtimeperformanceofdigitalsignalprocessing(DSP)systemisfarfromthatofanalogsignalprocessingsystemindecadesago.Sinceearly80’s,DSPchipshavebeengreatlyimprovedinthefollowingaspects:operationspeed,computationprecision,fabricationtechnics,cost,chipvolume,operationalpowersupplyvoltage,weightandpowerconsumption.Furthermore,developmenttoolsandmethodshavebeendevelopedgreatly.ModernDSPchipscanbeoperatedveryfast,whichmaketheimplementationofmanyDSPbasedsignalprocessingsystempossible.NowDSPchipshavebeenwidelyappliedsuccessfullyincommunication,automaticcontrol,aerospaceandmedicine.DSPbasedtechnologyhasverypromisingfutureinmannedspaceflightarea.
Keywords:digitalsignalprocessing(DSP);chip;development;application
數(shù)字信號處理作為信號和信息處理的一個分支學科,已滲透到科學研究、技術(shù)開發(fā)、工業(yè)生產(chǎn)、國防和國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域,取得了豐碩的成果。對信號在時域及變換域的特性進行分析、處理,能使我們對信號的特性和本質(zhì)有更清楚的認識和理解,得到我們需要的信號形式,提高信息的利用程度,進而在更廣和更深層次上獲取信息。數(shù)字信號處理系統(tǒng)的優(yōu)越性表現(xiàn)為:1.靈活性好:當處理方法和參數(shù)發(fā)生變化時,處理系統(tǒng)只需通過改變軟件設(shè)計以適應相應的變化。2.精度高:信號處理系統(tǒng)可以通過A/D變換的位數(shù)、處理器的字長和適當?shù)乃惴M足精度要求。3.可靠性好:處理系統(tǒng)受環(huán)境溫度、濕度,噪聲及電磁場的干擾所造成的影響較小。4.可大規(guī)模集成:隨著半導體集成電路技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字電路的集成度可以作得很高,具有體積小、功耗小、產(chǎn)品一致性好等優(yōu)點。
然而,數(shù)字信號處理系統(tǒng)由于受到運算速度的限制,其實時性在相當長的時間內(nèi)遠不如模擬信號處理系統(tǒng),使得數(shù)字信號處理系統(tǒng)的應用受到了極大的限制和制約。自70年代末80年代初DSP(數(shù)字信號處理)芯片誕生以來,這種情況得到了極大的改善。DSP芯片,也稱數(shù)字信號處理器,是一種特別適合進行數(shù)字信號處理運算的微處理器。DSP芯片的出現(xiàn)和發(fā)展,促進數(shù)字信號處理技術(shù)的提高,許多新系統(tǒng)、新算法應運而生,其應用領(lǐng)域不斷拓展。目前,DSP芯片已廣泛應用于通信、自動控制、航天航空、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域。
DSP芯片的發(fā)展
70年代末80年代初,AMI公司的S2811芯片,Intel公司的2902芯片的誕生標志著DSP芯片的開端。隨著半導體集成電路的飛速發(fā)展,高速實時數(shù)字信號處理技術(shù)的要求和數(shù)字信號處理應用領(lǐng)域的不斷延伸,在80年代初至今的十幾年中,DSP芯片取得了劃時代的發(fā)展。從運算速度看,MAC(乘法并累加)時間已從80年代的400ns降低到40ns以下,數(shù)據(jù)處理能力提高了幾十倍。MIPS(每秒執(zhí)行百萬條指令)從80年代初的5MIPS增加到現(xiàn)在的40MIPS以上。DSP芯片內(nèi)部關(guān)鍵部件乘法器從80年代初的占模片區(qū)的40%左右下降到小于5%,片內(nèi)RAM增加了一個數(shù)量級以上。從制造工藝看,80年代初采用4μm的NMOS工藝而現(xiàn)在則采用亞微米CMOS工藝,DSP芯片的引腳數(shù)目從80年代初最多64個增加到現(xiàn)在的200個以上,引腳數(shù)量的增多使得芯片應用的靈活性增加,使外部存儲器的擴展和各個處理器間的通信更為方便。和早期的DSP芯片相比,現(xiàn)在的DSP芯片有浮點和定點兩種數(shù)據(jù)格式,浮點DSP芯片能進行浮點運算,使運算精度極大提高。DSP芯片的成本、體積、工作電壓、重量和功耗較早期的DSP芯片有了很大程度的下降。在DSP開發(fā)系統(tǒng)方面,軟件和硬件開發(fā)工具不斷完善。目前某些芯片具有相應的集成開發(fā)環(huán)境,它支持斷點的設(shè)置和程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器和DMA的訪問及程序的單部運行和跟蹤等,并可以采用高級語言編程,有些廠家和一些軟件開發(fā)商為DSP應用軟件的開發(fā)準備了通用的函數(shù)庫及各種算法子程序和各種接口程序,這使得應用軟件開發(fā)更為方便,開發(fā)時間大大縮短,因而提高了產(chǎn)品開發(fā)的效率。
目前各廠商生產(chǎn)的DSP芯片有:TI公司的TMS320系列、AD公司的ADSP系列、AT&T公司的DSPX系列、Motolora公司的MC系列、Zoran公司的ZR系列、Inmos公司的IMSA系列、NEC公司的PD系列等。
通用DSP芯片的特點1.在一個周期內(nèi)可完成一次乘法和一次累加。
2.采用哈佛結(jié)構(gòu),程序和數(shù)據(jù)空間分開,可以同時訪問指令和數(shù)據(jù)。
3.片內(nèi)有快速RAM,通??梢酝ㄟ^獨立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時訪問。
4.具有低開銷或無開銷循環(huán)及跳轉(zhuǎn)硬件支持。
5.快速中斷處理和硬件I/O支持。
6.具有在單周期內(nèi)操作的多個硬件地址產(chǎn)生器。
7.可以并行執(zhí)行多個操作。
8.支持流水線操作,取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊進行。
DSP芯片的應用
隨著DSP芯片性能的不斷改善,用DSP芯片構(gòu)造數(shù)字信號處理系統(tǒng)作信號的實時處理已成為當今和未來數(shù)字信號處理技術(shù)發(fā)展的一個熱點。隨著各個DSP芯片生產(chǎn)廠家研制的投入,DSP芯片的生產(chǎn)技術(shù)不斷更新,產(chǎn)量增大,成本和售價大幅度下降,這使得DSP芯片應用的范圍不斷擴大,現(xiàn)在DSP芯片的應用遍及電子學及與其相關(guān)的各個領(lǐng)域。
典型應用(1)通用信號處理:卷積,相關(guān),F(xiàn)FT,Hilbert變換,自適應濾波,譜分析,波形生成等。(2)通信:高速調(diào)制/解調(diào)器,編/譯碼器,自適應均衡器,仿真,蜂房網(wǎng)移動電話,回聲/噪聲對消,傳真,電話會議,擴頻通信,數(shù)據(jù)加密和壓縮等。(3)語音信號處理:語音識別,語音合成,文字變聲音,語音矢量編碼等。(4)圖形圖像信號處理:二、三維圖形變換及處理,機器人視覺,電子地圖,圖像增強與識別,圖像壓縮和傳輸,動畫,桌面出版系統(tǒng)等。(5)自動控制:機器人控制,發(fā)動機控制,自動駕駛,聲控等。(6)儀器儀表:函數(shù)發(fā)生,數(shù)據(jù)采集,航空風洞測試等。(7)消費電子:數(shù)字電視,數(shù)字聲樂合成,玩具與游戲,數(shù)字應答機等。
在醫(yī)學電子學方面的應用如同其它數(shù)字圖像處理一樣,DSP芯片已在醫(yī)學圖像處理,醫(yī)學圖像重構(gòu)等領(lǐng)域,如CT、核磁成象技術(shù)等方面得到了廣泛的應用,已取得了令人滿意的效果。在助聽,電子耳渦等方面也取得了相當?shù)倪M展(文獻[1,2])。國內(nèi)、外也有關(guān)于腦電、心電、心音和肌電信號處理方面基于DSP芯片系統(tǒng)的報道(文獻[4~7]),我們對1996年以前國外生物醫(yī)學工程的部分核心期刊,如IEEETransactionsonBiomedicalEngineering,ComputersandBiomedicalResearch等核心期刊進行檢索,有關(guān)基于DSP芯片處理系統(tǒng)的報道很少。對國內(nèi)生物醫(yī)學工程的核心期刊,如《中國醫(yī)療器械雜志》、《中國生物醫(yī)學工程雜志》、《生物醫(yī)學工程學雜志》和《中國生物醫(yī)學工程學報》等刊物進行檢索,未見有關(guān)基于DSP芯片系統(tǒng)方面的報道。對我所的光盤數(shù)據(jù)庫進行檢索,未見有關(guān)在航天醫(yī)學方面應用的報告。
我們認為在生理信號處理領(lǐng)域基于DSP芯片的技術(shù)可以解決我們在實際工作中遇到的某些問題,如當生理信號數(shù)據(jù)量很大(如腦電,肌電等)且處理算法相對復雜時,現(xiàn)有的微機在實時采樣、處理、存儲和顯示方面往往不能滿足實際應用要求,而基于DSP芯片的高速處理單元和微機構(gòu)成主從系統(tǒng)可以較好地解決這類問題。
載人航天領(lǐng)域中信號傳輸帶寬的限制需要對生理數(shù)據(jù)進行實時壓縮;大型實驗中對龐大的數(shù)據(jù)進行實時處理依賴于數(shù)字處理系統(tǒng)的構(gòu)成;載人航天中對數(shù)據(jù)處理精度,可靠性要求以及功耗、工作電壓、體積、重量等方面的限制需要我們在構(gòu)造處理系統(tǒng)中選擇性能優(yōu)良的芯片。我們認為將DSP技術(shù)應用于載人航天領(lǐng)域具有十分重要的意義。
結(jié)束語
以DSP芯片為核心構(gòu)造的數(shù)字信號處理系統(tǒng),可集數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲和高速實時處理為一體,能充分體現(xiàn)數(shù)字信號處理系統(tǒng)的優(yōu)越性,能很好地滿足載人航天領(lǐng)域設(shè)備測量精度、可靠性、信道帶寬、功耗、工作電壓和重量等方面的要求。目前,DSP芯片正在向高性能、高集成化及低成本的方向發(fā)展,各種各類通用及專用的新型DSP芯片在不斷推出,應用技術(shù)和開發(fā)手段在不斷完善。這樣為實時數(shù)字信號處理的應用——尤其是在載人航天領(lǐng)域中的應用提供了更為廣闊的空間。我們有理由相信,DSP芯片進一步的發(fā)展和應用將會對載人航天信號處理領(lǐng)域產(chǎn)生深遠的影響。
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