生物医学光学原理与技术课程教学大纲

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1、《生物医学光学原理与技术》教学大纲课程名称：生物医学光学原理与技术英文名称：biomedicaloptics学分：2总学时：32理论学时：32实验（上机）学时：0适用专业：光信息科学与技术一、课程的性质、目的及任务本课程为“光信息科学与技术”专业选修课，属于专业培养方案一般课程。本课程侧重理论分析。生物医学光学原理与技术从光和生物组织体相互作用的基本现象入手，系统、深入地介绍了所涉及的基本概念、基本原理和方法，通过介绍生物医学光子学中重要的应用实例，提供了一个关于本学科知识和技术的简明的主线。通过本课程的学习，学生能对组织光学的

2、基本概念、基本原理和典型系统有较为深刻的认识，为设计生物医学光子学检测仪器和从事光学研宂打T坚实的基础。本课程的主要任务包拈：1、基本掌握光和组织体相互作用的基本形式及其数学描述。2、基本掌握生物组织体的光学参数及其数学描述。3、掌握光学参数的离体和在体测量方法。4、了解生物医学光学中常用的微弱光检测方法。5、了解光谱分析的主要数学方法及光谱在无创血糖检测和血氧检测中的应用。6、了解漫射光光学层析成像和相干层析成像的原理和应用。7、了解光子学在生物检测、医学诊断、医学治疗、医药开发中的其它最新应用。二、课程教学基本要求任课教师应

3、以课程大纲为依据，合理安排教学内容，认真备课：课堂教学屮应尽可能充分利用多媒体课件等现有教学资源；课堂教学后，要留一定数姒的作业题，以利掌握学生的学习怙况。学生应按要求参加全部的课堂教学，按要求完成作业；参加期水考试或考核，获得该课程学分。学生通过这门课的学习应该熟悉光与生物组织相互作用方式，掌握光与生物组织作用的效应，掌握光在组织屮传播的数学模型的建立，了解生物医学光子学的测:k技术,了解生物医学光学成像技术与当前研究热点。三、课程教学基本内容第一章绪论使学生了解学习生物医学光学原理与技术的意义和重要性第二章光与生物组织体的相

4、互作用第一节光与生物组织体相互作用的基本形式第二节组织体对光的吸收效应第三节组织体对光的散射效应第四节组织体发光第五节光热效应和光声效应第六节光化学效应本章涉及光与生物组织的相互作用，学生需要掌握组织对光的吸收效应、组织体发光、光热、光化学效应等现象。第三章描述光在组织体屮传播的数学模型第一节离散粒子统计模型：MC模拟第二节连续粒子模型：玻耳兹曼辐射传输方程第三节扩散方程及•其解第四节K-M模型第五节加-倍法本章主要描述了一些光传播的数学模型，需要学生掌握monte-carlo模拟、连续粒子模型、漫射方程及其求解。第四章生物医学

5、光子学屮的测量技术第一节光源第二节光电探测器*第三节微弱光信号的电探测技术*第四节生物组织光学参数的直接测量方法本章涉及常用光学信号检测系统及技术，需要学生了解测量方法屮的不同部件以及测fi技术的不同点。第五章参数提取的定W:数学方法第一节常用的化学计S学方法*第二节X射线计算机层析成像技术基本原理*第三节扩散光学层析理论*第四节荧光扩散层析技术本章学生仅需了解常用的化学计量方法以及一些分析技术与原理。*第六章生物医学光子学在人体成分浓度检测方而的应用第一节无创伤人体血糖浓度检测第二节无创伤人体血氧检测第三节结束语本章介绍了人体

6、血氧检测方法，学生需要了解.其具体应用过程。第七章生物医学光子成像技术第一节DOT第二节荧光分子层析第三节OCT*第四节光声层析成像基本原理本章介绍了常用的生物医学光学成像技术，学生需要熟练了解其各种不同方法的特点与区别。第八章生物医学光子学其他研宄热点介绍第一节激光扫描共聚焦显微技术第二节光动力疗法第三节光镊本章介绍了生物医学光学的研究热点，学生需要了解各热点发展现状。四、课程考核方式本课程为考杏课；考试方式为开卷或大作业；平时成绩及日常考核等占40%,最后的考试成绩或大作业占60%。五、学时分配表教学内容讲课时数实验时数实践

7、学吋上机时数白学时数习题课讨论吋数第一章绪论1第二章光与生物组织体的相互作用b第三章描述光在组织体中传播的数学模型篡第四章生物医学光子学中的测量技术b第五章参数提取的定量数学方法3第六章生物医学光子学在人体成分浓度检测方面的应用2第七章生物医学光子成像技术2第八章生物医学光子学其他研究热点介绍4合计32总计92六、参考教材《生物医学光子学》（第二版），徐可欣，高峰，赵会娟，科学出版社，2011年《生物医学光子学新技术及应用》，张镇西，科学出版社，2008年七、有关说明1.先修课程：儿何光学2.人纲的使用说明：可根椐本学期的实际学

8、时对教学内容作相应的增删大纲撰写人:大纲审核人: