本科生培养
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2019级智能医学工程专业培养方案

发布时间:2020-09-07 15:23 来源: 点击量:

一、专业介绍

人工智能技术和产业迅速发展,已经涉及国民经济和人民生活的方方面面,对医学领域也产生了颠覆性的变革,人工智能技术与医学的结合日趋紧密,基础医学与临床医学的研究理念和治疗模式正逐步由传统向更高层次的“人工智能+医学”模式过渡。为了适应国家、社会和医疗健康产业发展对智能医学工程人才的迫切需要,经教育部批准,西安电子科技大学智能医学工程专业于2019年3月获准成立。

智能医学工程是一门将人工智能、电子信息和计算机等高科技手段综合运用于医学领域的新兴交叉学科,其应用领域包括智能诊断、智能影像分析、健康大数据管理、医疗机器人、智能药物研发等。通过智能信息技术解决医学问题,智能医学工程将与医疗卫生服务相关的人员、信息、设备、资源连接起来并探究其系统规律,以保证人们获得更佳的预防、诊断、治疗与康复方面的医疗服务。人工智能技术的发展为智能医学工程提供了坚实的技术保障,而传统医学向智能医学的转变为智能医学工程的实践开辟了广阔的应用领域。

西安电子科技大学智能医学工程专业依托生物医学工程一级学科,发挥学校在人工智能、工程和计算机领域的学科优势,培养兼具医学基础知识并精通智能技术的高水平医工复合型人才。本专业现有一支实力雄厚的师资队伍,教师的专业领域覆盖人工智能、电子信息、基础医学、计算机等学科,在医学成像和医学影像智能分析等领域取得了一批有国际影响的研究成果。

二、培养目标

西安电子科技大学智能医学工程专业贯彻落实党的教育方针,坚持立德树人,旨在培养掌握人工智能与电子信息科学技术基础知识并将其应用于解决医学基础与临床相关问题的技术和方法,爱国进取、创新思辨,厚基础、宽口径、精术业、强实践,具有国际视野的专业研究与技术人才。毕业生应该能在智能诊断、智能影像分析、健康医疗检测、医学影像技术、医学大数据信息化及数据挖掘等领域从事研究、设计、开发、集成、测试、应用、管理、维护与技术支持等工作,在智能医学工程科学研究创新能力、应用创新能力和医工交叉融合创新能力方面具有特色,满足国家智慧医疗建设和发展的需要,成为增进人民群众健康水平的行业骨干或专业技术人才。

三、毕业要求

1.素质结构要求

思想道德品质:热爱祖国,拥护中国共产党的领导,具有科学的世界观、人生观和价值观,具有责任心和社会责任感;具有法律意识,自觉遵纪守法;热爱本专业,注重职业道德修养;具有诚信意识和团队精神。

文化素质:具有一定的文学艺术修养和现代意识,具有国际化视野和跨文化的交流、竞争与合作能力。

专业素质:掌握科学思维方法和科学研究方法;具备求实创新意识和严谨的科学素养;了解与本专业相关的产品研发、生产、设计的法律、法规,熟悉环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法律、法规,能正确认识科学研究与工程应用对于客官世界和社会的影响,具有一定的工程意识和效益意识。

身心素质:具有较好的身体素质和心理素质。

2.能力结构要求

基本能力:具有适应发展及终身学习的能力;掌握文献检索、资料查询及其他手段获取相关信息的基本方法;具有较强的表达能力和人机交往能力以及在团队中发挥作用的能力。

专业能力:具备良好的数学能力和牢固的电子信息专业知识基础;掌握扎实的人工智能基础理论和专业知识,了解前沿发展现状和趋势;具有扎实的思考、分析和解决问题的能力,具体表现为良好的建模能力、算法能力、系统能力、人工智能应用能力以及和医学学科融合及创新能力;具有扎实的工程基础知识和实践能力。

创新能力:具备以人工智能、大数据及互联网为核心的创造性思维能力,具备人工智能理论、技术、应用及医工交叉融合的科学研究能力以及对新知识、新技术的敏感性。

3.知识结构要求

工具性知识:外语、文献检索、科技写作等。

人文社会科学知识:哲学、文学、政治学、社会学、法学、思想道德、职业道德、艺术等。

数理基础知识:高等数学、大学物理、概率论、数理统计、线性代数、最优化方法、计算方法等。

学科基础知识:电路分析基础、数字系统设计基础、信号与系统等;计算机导论与程序设计、软件技术基础、计算机体系结构、Python语言程序设计等;智能医学工程导论、模式识别等;生理学基础、人体组织学与解剖学、医学成像技术等。

专业方向知识:数字信号处理、数字图像处理、医学图像处理与分析、医学仪器、医学统计学、随机信号处理、智能芯片应用设计、C++程序设计、机器学习算法与实践、大数据导论、认知科学导论、医学影像诊断学等。

应用实践知识:智能医学工程综合实验。

四、学制与学位

1.基本学制:四年

2.学位:工学学士

五、专业分流要求

1.分流时间:第二学期末。

2.分流方案:通过统筹考虑学生的道德品质、学业成绩、能力素质和专业的招生规模来进行综合评定,具体执行细则见相关文件。

六、专业特色课程

(1)课程编号:LS031001

课程名称:智能医学工程概论(Introduction of Intelligent Medical Engineering)

学时:32学分:2

内容简介:智能医学工程概论是智能医学工程专业的学科导论课程。该课程介绍智能医学工程的基本理论、方法和技术,以及相关的应用领域,目的是使学生了解和掌握智能医学工程的基本概念和方法,为今后的更高级课程的学习、为将来在智能医学领域的进一步研究工作和实践奠定良好的基础。通过本课程的学习,使得学生掌握智能医学工程的基本思想和实现方法,掌握基本分析与设计方法,拓宽学生在智能医学领域的知识广度。

(2)课程编号:LS034501

课程名称:最优化方法(Optimization Methods)

学时:56学分:3

内容简介:最优化方法课程重在使学生系统地了解和掌握在生产实践和科学实验中选取最佳决策,研究在一定限制条件下,选取某种方案以达到最优目标的方法。本课程将让学生掌握最优化方法的基本概念、相关的优化原理和常用算法实现过程,并注意方法处理的技巧及其与计算机应用的结合。通过本课程的学习,学生应初步学会灵活地运用最优化方法解决实际中遇到的多种类型的优化问题,尤其是结合现代医学场景中定量化描述的需求,通过实践环节的训练增进分析和解决问题的能力。

(3)课程编号:LS015005

课程名称:模式识别(Pattern Recognition)

学时:48学分:3

内容简介:模式识别是一门理论与应用并重的技术科学,与人工智能关系密切,其目的是用机器完成人类智能中通过视觉、听觉、触觉等感官去识别外界环境的工作。通过本课程的学习,掌握模式识别的一些基本理论和方法,并能够应用模式识别相关技术进行初步的数据分析,同时要求学生对目前相关领域的一些前沿和热点问题要有所了解。本课程将系统讲授统计模式识别的基本概念、常用的分类决策理论和分类算法、基本的特征提取和选择方法,以及模式识别理论在医学信息处理中的应用等。

(4)课程编号:LS034504

课程名称:深度学习基础(Fundamentals of deep learning)

学时:32学分:2

内容简介:深度学习基础重在使学生系统全面地了解和掌握深度学习相关的理论基础,理解和掌握深度学习的典型模型的基本原理,掌握基于开源深度学习框架的程序设计基本方法,为智能分析医学信号打下坚实的专业技术基础。让学生了解和掌握人工神经网络的基本概念和基本原理;了解和掌握卷积层,池化层,激活函数,批次归一化和全连接层等基本组件的概念和原理;理解和掌握卷积神经网络,循环神经网络,生成对抗网络等典型模型的基本原理;掌握张量,基于张量的各种操作,计算图,自动微分工具等深度学习程序设计框架核心组件的使用。通过本课程的学习,学生应能综合应用数学、计算机和医学信号的基础知识,恰当地选择典型的深度网络模型,并根据所处理的医学信号的特点,能够调整或改进网络模型解决常见医学信号的分析任务。

(5)课程编号:LS015009

课程名称:医学图像处理与分析(Medical Image Processing and Analysis)

学时:56学分:3

内容简介:医学图像处理与分析重点介绍医学图像增强、分割、配准与融合、压缩与编码、特征提取、识别等的基本概念、基本原理和基本算法,培养学生算法理解、设计及算法的程序实现方面的能力。通过本课程的学习,学生应具备综合应用数学、计算机及解剖生理学知识,分析、恰当选择、改进或设计算法解决一般医学图像处理问题的能力。

(6)课程编号:LS034508

课程名称:智能医学工程综合实验(Comprehensive Experiments of Intelligent Medical Engineering)

学时:16学分:1

内容简介:本课程是智能医学工程专业的综合实验类课程,该课程模拟医院的某些应用场景,分组完成系统化的实验。该课程在前期相关理论课程的基础上,让学生综合运行前期学习的专业知识和技能,开展相关的实验和研究工作。通过本课程将使学生充分体会多学科的交叉融合,并逐步加强其工程实践能力和创新能力的培养。

七、毕业最低要求及学分分布

毕业最低完成185学分,必须通过学校的“实验实践能力达标测试”和国家英语四级或校内英语四级,并符合学校毕业要求相关规定。

表1 毕业最低要求及学分分配表

课程类别

最低毕业要求

课内学分

总学分

占学分比例

通识教育课程

通识教育基础课

45

57

30.8%

通识教育核心课

8.5

11

6.0%

通识教育选修课

8

8

4.3%

大类基础课程

22.5

27

14.6%

专业教育课程

专业核心课

20

28

15.1%

专业选修课

22

11.9%

集中实践环节

0

22

11.9%

拓展提高

0

10

5.4%

合计

<130

185

100%

注:课内学分不包含集中实践、课内实践、线上环节以及拓展提高学分。

八、教学进程计划表

表2 生物医学工程专业教学进程计划总表

课程

类别

课程

性质

课程

编号

课程名称

总学分

课内学分

总学时

其中

考核

方式

开课

学期

应修

学分

备注

面授

线上

讲授

实验

上机

实践

通识教育课程

必修

MC006001

思想道德修养与法律基础

Morals & Ethics & Fundamentals of Law

3

3

48

48





考试

1

57


必修

MC006002

中国近现代史纲要

Outline of Modern Chinese History

3

3

48

48





考试

2


必修

MC006003

马克思主义基本原理概论

Introduction to the basic principles of Marxism

3

3

48

48





考试

3


必修

MC006004

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论

Introduction to Mao Zedong Thought and The Theory of Socialism With Chinese Characteristics

3

3

48

48





考试

4

必修

MC006005

形势与政策

Situation and Policy Education

2

1

64

32



32


考查

1~8

必修

MC006007

思想政治理论实践课

Practical Course of Ideological And Political

2


32




32


考查

1~4

必修

AM006001

军事理论

Military Theory

2

1.5

32

24



8


考试

1

必修

AM006002

军事训练

Military Training

1


2周




2周


考查

1

必修

MC006006

大学生心理健康教育

The Psychological Health education of College Students

1

0.5

16

8



8


考查

2

必修

TS006001

新生研讨课

Freshman Seminar Course

1

0.5

16

8



8


考查

1

必修

FL006001

大学英语(I)

College English(I)

2

2

32

32





考试

1


必修

FL006002

大学英语(II)

College English(II)

2

1.5

32

24




8

考试

2


必修

FL006003

大学英语中级(I)

Intermediate English(I)

2

1.5

32

24




8

考试

3


必修

(二选一)

FL006004

大学英语中级(II)

Intermediate English (II)

(未通过国家英语四级修读)

2

1.5

32

24




8

考试

4



高级英语选修系列课程

(通过国家英语四级后修读)Elective Courses of Advanced English

2

2

32






考试

4


必修

HE006001

大学体育(I)

Physical Education(I)

1


30

无课内学时,以俱乐部形式实施

考试

1


必修

HE006002

大学体育(II)

Physical Education(II)

1


30

考试

2


必修

HE006003

大学体育(III)

Physical Education(III)

1


30

考试

3


必修

HE006004

大学体育(IV)

Physical Education(IV)

1


30

考试

4


必修

MS006001

高等数学A(I)

Advanced Mathematics A(I)

5

5

80

80





考试

1

理工类专业

必修

MS006002

高等数学A(II)

Advanced Mathematics A(II)

5

4.5

80

72




8

考试

2

必修

MS006007

线性代数

Linear Algebra

2.5

2.5

42

38



4


考试

2


必修

MS006008

概率论与数理统计

Probability Theory and

Mathematical Statistics

2.5

2.5

40

40





考试

3


必修

PY006001

大学物理(I)

Physics(I)

3.5

6.5

58

54




4

考试

2


必修

PY006002

大学物理(II)

Physics(II)

3.5

54

50




4

考试

3


必修

PY006003

物理实验(I)

Physical Experiment(I)

1

1

27


27




考查

2


必修

PY006004

物理实验(II)

Physical Experiment(II)

1

1

27


27




考查

3


小 计

57

45









57


必修

TS001001

工程概论(I)

Introductionto Engineering(I)

1

1

16

16





考查

2

11


必修

TS001002

工程概论(II)

Introductionto Engineering(II)

1

1

16

16





考查

3


必修

TS001003

工程概论(III)

Introductionto Engineering(III)

1

1

16

16





考查

5


必修

TS001004

工程概论(IV)

Introductionto Engineering(IV)

1

1

16

16





考查

7


必修

LS201000

科技论文写作

How toWriteScientific Papers

2

2

32

32





考查

5

Karen主讲

必修


交流强化课程

1


根据学校开设的交流强化课程列表修读1学分。

1~4

1~4学期任一学期选修。

必修

LS031001

智能医学工程概论

Introduction of Intelligent Medical Engineering

2

2

32

32





考试

4

学科导论

必修

EM001001

创业基础

Entrepreneurial Base

2

0.5

32

8




24

考查

3或4或5或6


小 计

11

8.5









11


通识教育选修课

选修


人文社科

8

8

根据学校课程列表选修,每个学生至少选修8学分并覆盖四个模块,应至少有一门MOOC课程,1~2学分国际发展课程。

8


选修


自然科学


选修


MOOC课程


选修


国际发展


小 计

8

8









8


大类基础课程

必修

CS006001

计算机导论与程序设计Introduction of Computer and Program Design

4

3

84

44


40



考试

1

27


必修

IB006001

电路分析基础

Fundamentals of Circuit Analysis

4

4

64






考试

3

必修

IB006002

信号与系统

Signals and Systems

4

4

64






考试

4

必修

IB006003/

IB006004

电路、信号与系统实验(Ⅰ、Ⅱ)

Circuit Signals and SystemsExperiment(Ⅰ、Ⅱ)

1


32


32




考查

3~4

必修

IB006005

模拟电子技术基础

Fundamentals of Analog Electronic Technology

3

3

48

48





考试

4

必修

IB006006

数字电路与逻辑设计

Digital Circuits and Logic Design

3

3

48

48





考试

4

必修

IB006007/

IB006008

电子线路实验(Ⅰ、Ⅱ)

Electronic Circuit Experiment(Ⅰ、Ⅱ)

2


64


64




考查

4~5

必修

LS201002

生理学基础

Physiology Fundamentals

3

3

48

48





考试

2

必修

LS013005

软件技术基础

Fundamentalsof Software Technique

3

2.5

56

40


16



考试

3

小 计

27

22.5









27


专业教育课程

专业核心课

必修

LS013003

数字信号处理

Digital Signal Processing

3

3

48

48





考试

5

28


必修

LS015001

医学成像技术

Medical Imaging

3

2

56

36


20



考试

6


必修

LS015004

机器学习算法与实践

Machine Learning Algorithms and Implementation

3

2

64

32


32



考试

6


必修

LS015005

模式识别

Pattern Recognition

3

3

48

48





考试

5


必修

LS015009

医学图像处理与分析

Medical Image Processing

and Analysis

2

1

48

16


32



考查

6


必修

LS034501

最优化方法

Optimization Methods

3

2.5

56

40


16



考试

3


必修

LS034502

医学统计学

Medlical Statistics

2

2

32

32





考试

4


必修

LS034503

计算机体系结构

Computer Architecture

3

2.5

56

40


16



考试

5


必修

LS034504

深度学习基础

Deep Learning Foundation

2

2

32






考试

5


必修

LS034505

智能医学工程实验(I)

Intelligent Medical Engineering Experiments I

1


32


32




考查

4


必修

LS034506

智能医学工程实验(II)

Intelligent Medical Engineering Experiments II

1


32


32




考查

5


必修

LS034507

智能医学工程实验(III)

Intelligent Medical Engineering Experiments III

1


32


32




考查

6


必修

LS034508

智能医学工程综合实验

Comprehensive Experiments of Intelligent Medical Engineering

1


32


32




考查

7


小 计

28

20









28


专业选修课

选修

ME006002

图学基础与计算机绘图

Graphics Basics and Computer Drawing

2

1.5

36

28



8


考试

1



选修

LS201003

人体组织学与解剖学

Human Histology and Anatomy

2

2

34

30

4




考试

1

36


选修

LS201004

Introduction to Brain Science (英文课程)

2

2

32

32





考试

1


选修

LS013006

随机信号处理

StochasticSignal Processing

3

3

48

48





考试

6


选修

LS013008

数字图像处理

Digital Image Processing

3

3

48

48





考试

5


选修

LS013009

智能芯片应用设计

Design Using Intelligent Chip

2

1

48

16

32




考试

6


选修

LS013010

C++高级程序设计

Programming in C++

2

2

32

32





考试

5


选修

LS013011

C++高级程序设计实验

ProgrammingExperimentsin C++

1


32



32



考查

5


选修

LS015002

医学仪器

Medical Instrumentations

3

3

48

48





考试

6


选修

LS015006

生物信息学导论

Introduction of Bioinformatics

2

2

32

16


32



考试

6


选修

LS015007

生物特征加密基础

Introduction to Biometric Encryption

2

2

32

32





考试

6


选修

LS015010

神经科学基础

Fundamentals of Neuroscience

2

2

32

32





考试

7


选修

LS035001

Python语言程序设计

PythonLanguage Programming

2

1

48

16


32



考查

3


选修

LS035002

计算方法

Computational Methods

2

2

32

32


0



考试

4


选修

LS035003

大数据导论

Introduction to Big Data

2

1.5

24

40


16



考试

5


选修

LS035004

认知科学导论

Introduction to Cognitive Science

2

2

32

32


0



考试

5


选修

LS035005

医学影像诊断学

Medical Imageology

2

2

32

32


0



考试

6


小 计

36

32









36


集中

实践

环节

必修

TC006001

金工实习

Metalworking Practice

2








考查

2

22


必修

TC006002

电装实习

Electrical Assembly Practice

1








考查

6

必修

LS015013

生产实习

Practice in factory

3


3周




3周


考查

6

必修

LS015014

毕业设计

Undergraduate Thesis

16


16周




16周


考查

7~8

小 计

22










22


拓展

提高

必修

TS006010

新生网上前置教育

Pre-enrollment Online Education

1


16





16

考查

1



必修


素质能力拓展

Quality and Capability Development

8








考查

1~8


由书院确定实施细则

必修

II006001~

II006006

实验实践能力达标测试

Experiment And Practice Ability Test

1








考查

2、4、

6、8



小 计

10










10


注:大学英语系列课程采用分级教学,分普通班、中级班和高级班,具体实施以英语分级方案为准。



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