生物医学工程学科考试大纲

科目代码：BM

课程结构

章节/单元	主题
A节	工程数学
单元1	线性代数
单元2	微积分
单元3	微分方程
单元4	复变函数分析
单元5	概率与统计
单元6	数值方法
B节	电路原理
C节	信号与系统
D节	模拟与数字电子技术
E节	测量与控制系统
F节	传感器与生物仪器
G节	人体解剖学与生理学
H节	生物力学
I节	医学影像系统
J节	生物材料

课程大纲

A节：工程数学

单元1：线性代数

矩阵代数
线性方程组
特征值
特征向量

单元2：微积分

中值定理
积分学定理
定积分和反常积分的计算
偏导数
极大值和极小值
多元积分
傅里叶级数
向量恒等式
方向导数
线积分
面积分
体积分
斯托克斯定理
高斯定理
格林定理

单元3：微分方程

一阶方程（线性与非线性）
常系数高阶线性微分方程
变分法
柯西方程
欧拉方程
初值问题和边值问题
偏微分方程
分离变量法

单元4：复变函数

解析函数
柯西积分定理
柯西积分公式
泰勒级数
洛朗级数
留数定理
积分解

单元5：概率与统计

采样定理
条件概率
均值、中位数、众数、标准差、随机变量、离散和连续分布
泊松分布
正态分布
二项分布
相关分析
回归分析

单元6：数值方法

非线性代数方程的解法
微分方程的单步法和多步法

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B节：电路原理

电压和电流源：独立的、相关的、理想的和实际的
电阻、电感、互感和电容的伏安特性
直流激励下RLC电路的暂态分析。
基尔霍夫定律，网孔分析和节点分析
定理 -叠加定理、戴维南定理、诺顿定理、最大功率传输定理和互易定理。
交流量的峰值、平均值和有效值；
视在功率、有功功率和无功功率；
相量分析、阻抗和导纳
串联和并联谐振，
轨迹图
用R、L和C元件实现基本滤波器。

C节：信号与系统

连续和离散信号与系统
周期性、非周期性和冲激信号
采样定理
拉普拉斯变换、傅里叶变换和Z变换
传递函数，一阶和二阶线性时不变系统的频率响应
系统的冲激响应
卷积和相关
离散时间系统
冲激响应、频率响应、脉冲传递函数、DFT
IIR和FIR滤波器的基础知识。

D节：模拟与数字电子技术

二极管的特性和应用
齐纳二极管、BJT和MOSFET
晶体管电路的小信号分析，反馈放大器
运算放大器的特性和应用
差分放大器、加法器、减法器、积分器、微分器、仪表放大器、缓冲器。
组合逻辑电路
布尔函数的最小化
IC系列：TTL和CMOS
算术电路、比较器
施密特触发器、多谐振荡器、时序电路、触发器、移位寄存器、定时器和计数器
采样保持电路、多路选择器
ADC和DAC的特性（分辨率、量化、有效位数、转换/建立时间）
数制基础，微处理器和微控制器：应用、存储器和输入输出接口；数据采集系统的要素。

E节：测量与控制系统

SI单位
测量中的系统误差和随机误差
不确定度的表达 - 精度和精度指标，误差的传播
PMMC、MI和电磁式仪表
直流电位器；测量R、L和C的桥路，Q表
控制工程基础
系统建模：传递函数和状态空间模型
稳定性分析：时域分析和频域分析

F节：传感器与生物仪器

仪器类型 - 电阻式、电容式、电感式、压电式
霍尔效应传感器及相关的信号调理电路
光源和探测器
LED、光电二极管、雪崩光电二极管 (APD)
光敏电阻及其特性
磁感应基础
干涉仪-在计量学中的应用
光纤传感基础
激光器基础
生物信号的起源、性质和类型
生理参数传感的原理
各种传感器及其特性
生物电信号电极
生物电信号及其特性
生物电位放大器，噪声伪影及其管理
生物医学仪器的电气隔离（光学和电气）和安全性
生物信号的产生、采集、信号调理和分析：ECG、EMG、EEG、EOG、血视网膜图、PCG、GSR。
测量血压、核心温度、动脉、静脉和组织中的体积和流量的原理 - 肺活量、呼吸和心率。

G节：人体解剖学与生理学

人体基本构成-肌肉骨骼系统、呼吸系统、循环系统、排泄系统、内分泌系统、神经系统、消化系统、神经系统、免疫系统、皮肤系统和生殖系统
细胞和分子生物学基础。

H节：生物力学

工程力学
硬组织
软组织
人体关节和运动
生物流体力学

I节：医学影像系统

X射线、超声、CT、MRI、PET、FMRI、SPECT医学影像的基本物理学和仪器及其特性

J节：生物材料

生物材料的基本性能、生物相容性、生物活性、可生物降解材料，基础
植入物和医疗器械、药物载体、组织支架

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