課程名稱

(中文)生醫系統模型

(英文) Biomedical System Modeling

開課單位Department

電機系(EE)

授課教師

吳炤民Chao-Min Wu

課程代碼Course Code

EE8041

選課性質

選修Selective

學分數Credit hours

3

開課年級

Offered Year

四年級及研究所Senior or 1^st year graduate student

先修科目或先備能力Prerequisite

訊號與系統Signals and Systems

課程概述Course Description

      本課程藉由課堂授課與書報討論及專題實驗方式, 讓學生瞭解生醫工程如何利用生醫系統模型去瞭解人體生理系統及其相關之生理機制；同時讓學生從實際專題實驗中瞭解一些生醫工程的原理, 並由實驗中去瞭解與驗證不同的條件下對人體生理系統的影響及預測可能的變化。

The purpose of this course will provide students with the knowledge of physiological systems and its related mechanisms via lecture, oral presentation, and a final project. In this semester, we will talk about five major physiological systems: They are the Cardiovascular System, the Respiratory System, Kidney and Renal System, Muscular System, and Nervous System. Finally, the basic concepts of system analysis and mathematical modeling will be introduced and discussed.

課程目標Aim

讓學生瞭解生醫工程如何利用生醫系統模型去瞭解人體生理系統及其相關之生理機制；並由專題實做中去瞭解與驗證不同的條件下對人體生理系統的影響及預測可能的變化。The aim of this course is to familiarize the student with the knowledge of physiological systems, with attention to biological control and its related mechanisms via lecture, oral presentation, and a final project. There is attention for modeling techniques to physiological systems.

教科書

參考書

Khoo, M.C.K., Physiological Control Systems: Analysis, Simulation, and Estimation,New York: IEEE Press, 2000

John Enderle, Susan M. Blanchard, and Joseph Bronzino "Introduction to Biomedical Engineering”, 2^nd Ed., Academic Press, 2005.

教學要點概述This course contributes primarily to the students' knowledge of engineering topics, and does provide design experience.

講義編選Power Point Handouts

自己編寫prepared by the instructor

教學方法Teaching Method

講授Lecture、實作計畫Project、學生上台報告Oral presentation、討論互動 In class discussion

評量方式Evaluation Method

課程參與、點名

10%

期中考 Midterm Exam.

20%

文獻報告Midterm oral presentation of a selected literature

20%

期末口頭及書面報告Graded final oral presentation and written report of the project

50%

教學輔具Teaching resources

軟體Software

MS Office Power Point

硬體Hardware

單槍投影機、電腦Electronic Projector and computer

學習輔具Learning resources

軟體Software

LabVIEW, Matlab

硬體Hardware

課程平台Class Website

Black Board System

課程綱要 Outlines of the course

【大學部】核心能力Undergraduate program Objectives

單元主題Unit Topics

單元綱要Unit Outlines

一

二

三

四

五

六

七

八

九

*

Introduction & Review of System Modeling

1.      Introduction & Discussions on Ethics for Engineers.

V

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2.      Review of System Modeling

心臟、血液循環及模擬 (Cardiovascular System & Modeling)

3.      心臟 (Heart)

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4. 血液循環 (Circulation)

5. 心臟、血液循環模型 (Cardiovascular System & Modeling)

呼吸系統及模擬(Respiratory System & Modeling)

6. 呼吸生理 (Respiratory Physiology)

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7. 呼吸系統模型 (Respiratory System Modeling)

泌尿系統及模擬(Renal System & Mideling)

8. 腎臟及泌尿生理 (Kidney & Renal Physiology)

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9. 泌尿系統模型 (Renal System Mideling)

肌肉、神經系統及模擬 (Muscle, Nervous System & Modeling)

10. 肌肉、神經系統生理 (Muscle, Nervous System Physiology)

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11. 肌肉、神經系統模型 (Muscle, Nervous System Modeling)

12.專題實作 (Final Project)

課程綱要Outlines of the course

【研究所】核心能力Graduate program Objectives

單元主題Unit Topics

單元綱要Unit Outlines

一

二

三

四

五

六

七

八

九

*

Introduction & Review of System Modeling

4.      Introduction & Discussions on Ethics for Engineers.

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5.      Review of System Modeling

心臟、血液循環及模擬 (Cardiovascular System & Modeling)

6.      心臟 (Heart)

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4. 血液循環 (Circulation)

5. 心臟、血液循環模型 (Cardiovascular System & Modeling)

呼吸系統及模擬

(Respiratory System & Modeling)

6. 呼吸生理 (Respiratory Physiology)

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7. 呼吸系統模型 (Kidney & Renal Physiology)

泌尿系統及模擬 (Renal System & Mideling)

8. 腎臟及泌尿生理 (Kidney & Renal Physiology)

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9. 泌尿系統模型 (Renal System Mideling)

肌肉、神經系統及模擬 (Muscle, Nervous System & Modeling)

10. 肌肉、神經系統生理 (Muscle, Nervous System Physiology)

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11. 肌肉、神經系統模型 (Muscle, Nervous System Modeling)

12.專題實作 (Final Project)

大學部核心能力：Undergraduate program objectives

核心能力一：運用數學、科學及工程知識解析電機工程領域問題的能力

核心能力二：設計與執行實驗，以及分析與詮釋數據的能力

核心能力三：執行工程實務所需技術、方法及使用工具之能力

核心能力四：應用現今工程技術、方法、工具分析與設計工程系統軟硬體、元件或製程之能力

核心能力五：培養多元化團隊合作的能力

核心能力六：發掘、分析及解決問題的能力

核心能力七：具備以簡報及正式工程文獻寫作方式表達技術性議題之能力

核心能力八：關注時事議題，瞭解電機工程技術對環境、社會及全球的影響，並養成終生學習的習慣與能力

核心能力九：具專業倫理及社會責任之認知

研究所核心能力：Graduate program objectives

核心能力一：運用專業知識解析電機工程領域問題的能力

核心能力二：設計與執行專題實驗，以及分析與詮釋數據的能力

核心能力三：執行工程實務所需領導管理及規劃之能力

核心能力四：發掘、分析與獨力解決問題的能力

核心能力五：具備整合工程技術、元件、製造及系統軟硬體之能力

核心能力六：養成溝通、協調與團隊合作之能力

核心能力七：熟習簡報準備、科技論文及正式工程文獻寫作方式之技巧及表達能力

核心能力八：關注時事議題，瞭解電機工程技術對環境社會及全球的影響，並養成持續學習的習慣與能力

核心能力九：具專業倫理、尊重智慧財產權及社會責任之認知