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生物医学工程的发展方向赏析八篇

时间:2023-12-22 11:28:27

生物医学工程的发展方向

生物医学工程的发展方向第1篇

关键词: 生物医学工程专业 医学信号检测与仪器 产学研人才培养模式 课程群

在美国及欧洲等经济发达国家,早在上世纪50年代就指出生物医学工程的重要性,目前海外知名高校均设有生物医学工程专业,本专业世界排名前三位的高校分别是美国约翰霍普金斯大学、哈佛大学和宾夕法尼亚大学。生物医学工程专业招生分数在这几所学校中也往往远高于其他专业,其毕业生也受到其他各大高校研究室、大型生物医学研发企业和各大医院青睐,毕业后发展前景良好。

目前,全国设置生物医学工程专业的高校达140所左右,在天津市开设生物医学工程专业的高校仅有天津大学、天津医科大学、河北工业大学和天津工业大学,其他天津市市属高校均未开设该专业。其中天津大学以光学仪器为专业特色,天津医科大学以医学背景为主解决一些临床存在的工程问题,河北工业大学以电磁计算为专业特色。

天津市把医疗器械产业作为调整经济结构,促进经济转型升级过程中重点培育的新兴产业,加强医药器械研发的产、学、研联合,支持医疗器械产业走“专、精、特、新”道路,着力培育医疗器械特色产业。天津市人才的需求情况:2013年,天津市生物医药产业工业总产值突破1000亿元。生物医药企业2000余家。2012年,主营业务收入超过百亿元企业3家,50~100亿元企业3家,10~50亿元企业6家,1~10亿元企业58家。天津市医疗器械生产企业284家(2013年底统计),其中规模以上企业共36家,医疗器械注册企业2500余个。技术服务企业:行业产值近亿元。因此天津市急需这方面的高端专业人才。

生物医学工程专业是21世纪最具发展前景的专业之一,为适应我国和天津市“十三五”经济建设和科技发展的需要,推动“天津市医疗仪器产业”的发展,天津工业大学设置了天津市首个专门以培养医学信号检测及仪器方向高端专业人才为主的“生物医学工程”本科专业。本专业在与学校办学定位和专业结构布局相统一的基础上,以培养复合型人才,增强学生工程技术和工程实践能力为目标,逐步形成产学研相结合的人才培养模式。为了适应这种发展趋势,天津工业大学生物医学工程专业2012年本成为“天津市生物医学工程学会”理事单位;2013年成为“天津滨海新区转换医学产业技术战略联盟”理事单位;2014年与中国医学科学院生物医学工程研究所共同组建“天津市医学电子诊疗技术工程中心”;2015年成为“中国生物医学工程学会健康工程分会”成员,这些发展都是为了加快发展产学研相结合的人才培养模式。

课程建设总体思路是按照目前的专业定位进行课程的建设,形成以《生理学》、《生物医学电子学》、《传感器与医学工程》、《医学电子仪器设计》、《嵌入式系统》、《医学成像新技术》、《医学仪器概论与标准》等为核心课程,构建医学信号检测及仪器为方向的课程群,带动整个生物医学工程课程体系的建设和发展。

本专业开设的主要理论课程有:高级语言程序设计(C)、大学物理、电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、高频电子、生物医学电子学、人体解剖、生理学、工程光学、传感器与医学工程、医学电子仪器设计、医学成像新技术、医学仪器概论与标准、嵌入式系统、数字信号处理及DSP技术、EDA原理及应用、电磁场与电磁波、通信原理、虚拟仪器技术、光电检测技术与系统、电磁兼容、生物医学光子学、医学图像处理、生命科学导论等。

主要实践课程有:电路理论实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、生物医学电子学实验、生理学实验、传感器与医学工程实验、医学电子仪器设计实验、医学成像新技术实验、电工实践、电子实践、电子系统设计与工程实践(1,2)、嵌入式系统设计专题实践、生物医学工程实践1(偏重医学信号检测原理与方法)、生物医学工程实践2(偏重医学电子仪器的开发与实现)、毕业实践、毕业设计。

本专业毕业生可以在培养具有生命科学、医学信号检测理论与方法、医学电子仪器设计等方面知识和能力,德智体全面发展,能在生命科学研究领域、医疗仪器及器械领域、健康产品领域、医疗卫生事业单位等从事研究、设计、市场、销售、教学、管理和服务等方面工作,具有医学信号检测及仪器方向的创新型、复合型、应用型人才,适应国家和天津市“十三五”的医疗仪器产业的发展需求。本专业学制四年,学生毕业后可获得工学学士学位。

生物医学工程的发展方向第2篇

【关键词】生物医学工程 人才培养模式 研究与实践

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)33-0001-02

生物医学工程是一门理工医相结合的交叉学科,主要是应用计算机和工程技术等现代先进的技术手段,研究医学中防病治病的方法,从而保障人民健康的一门新兴学科。它是从工程学角度运用高科技手段解决生物学与医学基础理论及临床应用问题的综合性专业。本文结合我校生物医学工程专业十几年的教学实践,围绕专业特色,以社会需求为导向,以人才培养为根本,以突出实践型、应用型、创新型人才的培养为目标,根据学生的学习状况和社会需求,在培养方案、课程体系、师资队伍建设、实践教学环节、课外科技竞赛活动和校企合作等方面对生物医学工程专业人才培养模式进行探索和研究。

一 中国高校生物医学工程专业人才培养的现状分析

随着人民生活水平的提高,群众对医疗保健的需求日益增长。作为医疗卫生事业的重要支柱的生物医学工程产业,已成为中国生命健康产业中最具成长性的组成部分和国民经济发展的重要增长点。根据生物医学工程学科的特点开设的高等院校主要包括两大类:(1)理工类大学;(2)医学院校。理工学校注重工程技术的培养,其学生有较强的物理电子计算机知识,但对影像设备在临床运用中的管理、操作、维修和开发能力欠缺;医学院校则相反,注重医学知识的培养却忽略工程技术理论的学习,工程技术基础相对薄弱。在当前社会形势下,要求培养出一批具备医学与工程技术相结合的科学研究能力,能够在生物医学工程领域对医疗仪器研究、开发、运行管理、维护的高级工程技术人才。

二 当前中国生物医学工程专业人才培养模式存在的问题

目前,中国有一百多所高等院校开设了生物医学工程本科专业。由于生物医学工程是一门交叉性很强的学科,需要学生掌握丰富的理论知识并且具有很强的专业技能、实践动手能力和创新能力,传统的生物医学工程专业的人才培养模式不能真正培养学生的创新思维和创新能力,不能满足市场经济下用人单位的需求,主要问题表现在:

1.专业培养目标和人才培养方案与社会需求存在一定程度的脱节

开设生物医学工程专业的高校在专业设置及培养目标上没有及时修订和完善人才培养方案,没有以社会需求为导向,没有紧密结合生产和科技发展变化的需要而及时调整课程设置、更新课程内容和教学方法,未能使学生尽快地接受新技术与信息,不能很好地了解当前生物医学工程领域发展的最新状况和趋势,不利于多学科交叉的生物医学工程专业复合应用型人才的培养。

2.专业课程体系设置不够合理,工程与医学的有机结合还不够紧密

生物医学工程是一门理、工、医融合在一起的交叉型学科,部分高校或缺乏工程技术背景,或缺乏医学背景,教师的知识结构很难融合多学科的知识,由于学科专业划分过细、专业口径狭窄,过分讲究专业对口,使专业课程设置被局限在一个狭小的范围,缺乏多样性和适应性,这种现象严重阻碍了科学技术的发展,使得培养出的人才知识面狭隘,缺乏创新思路。

3.实践性教学环节中理论知识与实践脱节严重

由于专业建设的资金投入和实验场所的限制而偏重理论教学,忽视了科学研究能力和实际操作能力。所开设的实验绝大部分属验证性的实验,很难培养学生的动手能力、创新思维和创新能力;实践性环节不足,主要以医院见习为主,不能充分调动学生的学习积极性和激发学生的求知欲望。没有做到理论与实践相结合,学生的应用能力、适应社会能力普遍偏低。

4.学生课外科技活动少,学生的动手能力和创新能力差

目前大学生以学习理论知识为主,课外科研活动少,科研活动的参与率较低,科研能力、动手能力和工程实践能力较差,科研成果少,导致创新思维和创新能力较弱。

5.师资力量薄弱,“双师型”教师队伍的建设有待加强

教师在教学和科研中起主导作用,业务素质的高低将直接影响教学质量、教学水平及学生创新能力的培养。目前普遍存在生物医学工程专业教师层次结构不合理,教师队伍的综合素质不高,单一的教学型教师已不能满足当前生物医学工程专业人才培养的需要。

6.学生自身的市场竞争力不强,校外实践教学基地建设有待加强

生物医学工程是一门医学与各种工程理论相结合的新兴学科。当前在人才培养方面,大部分高校与相关企业之间的联系不够紧密,使得学生很难到相关企业开展工程实践活动,从而导致学生运用工程技术方法来解决医学中实际问题的能力较差,在人才市场竞争中处于弱势。

三 医学院校生物医学工程专业人才培养模式的探索

江西中医药大学生物医学工程专业隶属于计算机学院,创办于2003年,同年开始招收本科生,于2010年获批江西省特色专业。按照学校“建设以中医药教育为主体,多学科协调发展,产学研结合,特色鲜明的中医药大学”的办学理念,密切联系经济发展的实际,立足江西省医疗仪器行业需要,确立以医疗器械、设备的开发、应用、管理为主,医院信息管理、生物信息处理为辅的发展方向,突出计算机与中医药、生物医学的交叉融合,构建了特色鲜明的生物医学工程专业复合应用型人才培养结构体系。这些改革举措有效地解决了当前生物医学工程本科专业教学中普遍存在的诸多问题,为医学院校生物医学工程人才的培养提供了新思路。

1.明确专业培养目标,凝练专业发展方向

面向市场对生物医学工程专业人才的需求,总结我校专业建设经验,制定专业培养目标。坚持工程技术与中医药技术相结合的教学研究方向,突出计算机与中医药、生物医学的交叉融合,培养具备生命科学、电子技术、影像技术、计算机技术及信息科学等有关的基础理论知识以及医学与工程技术相结合的科学研究能力,能在生物医学工程领域,医学仪器以及其他电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、制造、应用、维护及管理的复合型高级工程技术人才。

2.修订和完善人才培养方案,提升就业竞争力

秉承培养“实践型、创新型、创业型”人才的办学目标,与时俱进地转变人才培养模式,充分体现“厚基础,宽口径,强实践”的特点,注重课内与课外、校内与校外相结合,设计结构合理的人才培养体系。“早科研、重实践”是我校生物医学工程专业人才培养的特色。在多年的教学过程中,形成了大一打基础、大二熟技术、大三搞科研、大四出作品的学习模式,培养了师兄带师弟、参加电子大赛同学带其他同学的良好风气。大三时相当部分的同学进入实验室跟随教师搞科研,在实际的科研工作中检验所学的知识,在实践中成长提高,部分同学甚至在大二时就跟随教师搞科研。大四时,所有的学生都要设计软件作品或电子作品才能进行毕业答辩。因此,在四年的学习中,对学生的实践动手能力培养一直没有间断,有效地提高了学生的动手能力,提升了就业竞争力。

3.优化课程体系,深化教学改革,提高人才培养质量

坚持“以学生为主体”的先进教学理念,注重学生素质能力的培养,改进教学内容,深化教学改革;加强基础性与综合性,重视多样性与前瞻性,强化实践性与应用性;课程结构做到平整、模块清晰;课程内容和设置服从培养目标要求,实现知识结构、课程体系的优化;鼓励教师们结合专业特点,努力寻找生物医学工程专业与中医药的最佳切入点,立足地方当前和未来发展需要,结合国家改善民生相关工程的实施,加强生物医学工程技术在医疗健康等领域的应用;通过课程结构和课程体系的整体优化,使培养方案在质量和可操作性上得到提高。

4.强化实验、实践教学环节,培养学生的创新能力

实验、实践教学是课程学习的重要教学环节,也是学生展示聪明才智的舞台。分阶段设置不同层次的基础实验、专业实验,构建由验证性实验、设计性实验和探究性实验组成的系列化实验体系,形成“启发式教学、个性化培养、系列化实验、开放式管理”的实验教学管理体系;通过第一课堂和第二课堂的结合,设计实践教学内容(如征集生物医学工程、中医药领域的大学生科技创新项目,开展完整的项目实训),制订和完善大学期间全过程的实践培养计划,突出对学生创新思维和创新能力的培养。

5.组建教学科研团队,加强“双师型”教师队伍建设

坚持把师资队伍建设放在优先发展的战略地位,有计划地引进一批既有教师职务,又有实践背景的教师,以进一步改善和提高教师队伍中“双师型”教师的比例。为进一步凸显中医药院校生物医学工程专业特色,发挥学科组、教学团队的优势,全面提高教师队伍的综合素质,使教师由单一的教学型向教学、科研、生产实践一体化的“双师型”目标转变。

6.校企双方共建专业,深化校外实践教学基地建设

为了更好地探索生物医学工程专业人才培养模式,学校于2012年9月与江西天越科技股份有限公司签约合作办学,启动了“生物医学工程专业卓越工程师计划”,通过校企合作方式订单式培养学生。校企双方在社会调查、课程设计、实践教学、毕业实习等实践教学环节已开展了相应的合作。通过建立校外实践基地,给学生提供良好的实践环境,为学生提供实习就业平台,提高了学生的动手实践能力,增强了他们参与社会竞争的能力。

四 结束语

本文就利用学校医学资源的优势,结合当今医疗卫生事业现代化建设的需求,进一步完善生物医学工程专业的课程设置,对医学院校生物医学工程专业人才培养模式进行探索与研究。经过十多年的教学实践,形成了适合社会需要、深受学生欢迎、具有中医药院校特色的生物医学工程专业人才培养新模式,即致力于培养具有良好的职业道德,掌握扎实的基础知识,具备一定的医学知识,并学会运用工程技术方法来解决医学中的实际问题,能推动生物医学工程在人类健康、医疗仪器研究领域的迅速发展,达到“医为工用,工为医服务”的创新型应用人才。

参考文献

[1]侯宏花、桂志国.生物医学工程专业创新型应用人才培养体系研究[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2010(2):120~122

[2]黄小民.生物医学工程专业应用型本科人才培养模式探索[J].中国成人教育,2008(15):162~163

生物医学工程的发展方向第3篇

X射线发现及其在医学上的应用,及放射学和现代医学影像学的形成和发展,不仅是自然科学史上的一个重大里程碑,而且在相当程度上改变了医学科学、临床医学的进程,为人类疾病的预防、诊断、治疗作出了巨大贡献。

1医学影像学的发展方向生命科学和信息科学将是新世纪科学发展的主要学科

一方面分子生物学将推进医学科学的发展,生物技术、基因工程和医学生物工程的结合.将加速预防和诊治技术的更新。另一方面,社会、地理和生态环境的影响愈来愈受到重视,两者微观和宏观因素的结合,将促进医学科学各领域的发展,甚至使其面貌发生根本的变化。面对这一新形势,医学影像学将如何发展。

1.1随生命科学的进展,分子生物学、生物和基因工程(人类基因组、疾病基因组学)等,将深入和影响基础医学和临床医学和影像学的进程和发展。实际上,生理、功能和代谢成像以及基因诊断和治疗已经并将进一步深入影像学诊治及基础研究、所谓生物医学成像,分子、基因成像已提上日程。

1.2随医学生物工程和计算机、微电子技术的进展,新一代影像和介入设备和器械,如多层面螺旋CT、MR(如 脏、神经)专用机等的开发、功能的改进、各种影像设备的图像采集和显示新技术(如三维仿真成像、MR频谱以及各种图像的融合)和精确度的提高等;与生物技术相结合,组织和(或)疾病特异性对比剂的开发和应用,影像诊断和介入治疗将不断拓展新领域,向广度和深度发展。

1.3随信息科学的进展,由于影像学的数字化、图像存储与通讯系统(PACS)和远程影像学、远程医学系统,智能型计算机和工作站,计算机辅助诊断和治疗等的进展和应用,网络影像学将会到来。 人工智能技术(如机器人)将会用于影像诊断和介入治疗的操作。

1.4社会、地理和环境因素。受人类卫生保健的影响,对重大病痛如癌症、脑血管痛等发生、发展的意义应有新的认识,国内外资料表现,约40 丧病的发生、发展直接或间接与环境因素有关。随社会经济和生活水平的提高,人口老龄化,对人们健康的认识和医疗服务体系的转变,广大人民对安全、有效而微或无创性诊治技术的要求将会不断提高。影像学诊断将由大体形态学为主的阶段向生理、功能、代谢和(或)基因成像过渡;对比增强由一般性向组织和(或)疾病特异性方向发展,图像分析由定性向定量发展;介入治疗含基因治疗向实时、立体、少或无射线介导,进而与内镜、微创治疗、外科相融合方向发展。对疾病及发生机理的认识,将从器官、细胞向分子、基因水平深入,从个体诊治到群体的卫生保健,如低剂量螺旋CT对肺癌的筛查等,对疾病防治将具有新的含义。

2现代医学影像学的形成和特征

1972年CT的开发和应用,使放射学进入了一个以体层成像和电子计算机图像重建为基础的新阶段。50~60年代单独应用的放射性同位素和超声诊断,也逐步发展成为放射性核素和超声成像。近20年的发展,已形成多种成像技术,包括CT、磁共振、数字减影血管造影和X线数字成像、核医学和超声成像组成的影像诊断学,结合介入治疗共同构成了诊断和治疗兼备的现代医学影像学,介入治疗现已成为与内科、外科并列的三大治疗技术。因此,现代医学影像学是临床诊疗科室(专业),以高科技为基础能向广大人民和病员提供先进的诊断和治疗技术和服务。从而必须改变人们对影像科室和影像医师的认识:既从事诊断又从事治疗。医学影像学作为一个科室(或专业)必须诊治兼备,包括影像诊断、超声、核医学和介入治疗亚专业分工,同时又要划分神经、胸部、腹部、骨关节影像学等,各有分工侧重,协调发展,与其他科室相互配合,共同前进。这样才能促进本学科的发展。

3医学影像学科建设

生物医学工程的发展方向第4篇

关键词 医工理交叉基金 医工理结合 临床需求 产业化 科研管理

中图分类号:G647 文献标识码:A

Explore Scientific Research Management for the Medical-engineering Cross Projects in University

ZHOU Jing, LV Fenglin, WU Xueping

(Office of scientific R&D, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240)

Abstract In this paper, focused on the macro strategy of creating world-class university, a strong impetus for the combination of medical engineering research and improvement of scientific research management, investigate the establishment and management model of medical-engineering cross fund. Based on the great requirement, cooperation and development for the combination of medical and engineering, this paper states the achievements and problems. At the same time, this paper supplies the proper proposes which can be wished to push on the development and management for the combination of medical and engineering efficiently.

Key words medical-engineering cross fund; medical-engineering combination; clinical needs;industrialization; scientific research management

0 引言

科技的发展推动社会的进步与变革,学科间的相互交叉与渗透成为了科技发展的新方向和新生力量,如生物医学工程的发展,将生物医学与工程学的科学研究、应用需求紧密结合,促其二者相辅相成、相互推动。随着现代医学向着综合化、社会化和技术化的研究趋势发展,一方面,医学与其它学科的相互渗透成为必然,出现了医学与理学、工学、文学的结合;另一方面,临床器械、医疗设备的发展显示出了对理工学科的迫切需求。美国的生物医学工程得到了快速成长和发展,扩展生物医学研究的基础,发展各学科间交叉的方法,建立与物理学家、数学家和生物医学工程师的通力合作,从基础研究到转化研究;从临床治疗到卫生保健;从功能基因组学的研究到生物材料的研发;从生物信息学的进步到医疗器械的开发;从生物电磁学到器官水平上的成像;从基因图谱到康复医学等等,无不彰显医学与理工学科相互交叉、融合、渗透的必要性。与此同时,在医学与理工学科交叉融合的进程中,也面临着种种挑战与创新,毕竟医学与理工学科大相径庭,其显著的差别在于四个不同的层次上:学科内容的不同、方法论的不同、认识论的不同和科研价值观的不同,致使医学与理工学科的合作也需要克服重重障碍。因此,医学与理工学科的交叉融合既是机遇,又是挑战。

目前国内的医学发展中,自行生产的医疗器械远不能满足临床需求的矛盾已日益凸显,加强、加深医学与理工学科的合作已成为当务之急。高校作为国家科技研究与发展的中坚力量,尤其是综合型高校,同时具备医学和理工学科的双方面优势,积极组织开展医工、医理的合作研究更是重要之举。在学校大力推进医工理结合的科研进程中,如何管理,如何充分调动起医工理结合研究的积极性,如何有效推动医工理的科研发展,如何将医工理的交叉融合落到实处,成为了学校在管理医工理科研项目过程中至关重要且需要不断思考和完善的问题。既要认识到医学与理工学科间的迥异差别,又要清楚医学研究与理工科前沿技术的相互需求,在管理医工理交叉科研项目中,既要借鉴其它类科研项目成功有序的管理经验,又要形成适宜其发展的独特的管理模式。真正做到医学与理工学科间的强强联合,共同攻关;交叉融合,优势互补;相互推动,共创佳绩。

1 医工理交叉基金的管理模式

1.1 研讨科研需求 制定项目指南

针对促进学校医工理学科的融合,提高学校医工理交叉领域的技术创新能力,培养一批在医工交叉学科的优秀科研人才,为进一步培育和孵化具有竞争国家重点科技项目和国际竞争力的前沿科研项目奠定基础。学校以医工理交叉基金的启动为主线,通过科研项目带动,有效组织和整合医工理学科资源。例如,首先邀请各学科领域的专家和领军人才探讨科研需求和未来发展方向,制定项目指南,确定项目的主要资助方向;其次,专家与科研管理人员一起探讨项目的申报要求和申请条件,针对主要资助方向,形成引导类的重大、重点项目和自由选题类的面上项目等,再依据项目要求,制定不同需要的申请条件,旨在涵盖重点研究方向,涉及不同年龄层次的科研人员,体现医工、医理、医管等学科的交叉,从人员合作、科研合作等各方面促进医工理的交叉融合与发展,形成系统、规范的项目申报指南。

1.2 自找合作伙伴 专家评审遴选

在项目的申报过程中,鼓励各附属医院、医学院、各理工科院系的教师、医生、科研人员,根据自己的科研专长、研究兴趣、参照项目指南,自己寻找志同道合的合作伙伴,通过沟通交流,相互了解、学习,形成科研思路与临床试验相结合的合作团队,共同撰写项目申报书。例如医疗器械的开发,临床医生可以与机械动力方向的教授进行合作;超声图像的改进可以与电子、软件方面的专家合作等等。然后,科研管理部门会根据申报书的研究方向进行汇总、分类后组织医工理学科领域的专家进行项目的评审与遴选,由合作的双方共同进行答辩。专家小组依据科研需求优先、双方优势联合、具备科研潜力、结合临床实际、具有产业化前景的原则遴选和审批。

1.3 实地考察调研 进行项目的全过程管理 探索质量管理体系

学校特设立医工理交叉项目旨在促进强强学科的优势联合并顺应科技发展的需要,因此对医工理项目的管理需要效率与质量兼顾,需要对执行过程中的各个环节进行规范、有效的监督、管理和引导。学校设立医工推进办,协同科研管理部门定期对各附属医院进行实地考察,听取医工结合过程中存在的问题、需求和想法,既能走近科研人员,又能近距离了解到他们在彼此合作中以及在学科交叉间出现的各类问题。在项目执行过程中,设计表格,进行中期检查,对完成进迟缓的项目进行督促;在项目完成后,统计进行结题验收,组织专家对各项目的完成情况予以打分评价,采取对完成优秀的项目进行适当的鼓励支持,对未达标的项目进行警告和督促。并在此基础上发现具有研究潜力的种子项目,进行孵化、培育。

2 医工理交叉项目管理中的问题探讨

2.1 管理中遇到的问题

(1)医工理的实质性融合不到位。由于医学和理工学科存在着根本上的差别,学科方向迥然不同,双方不熟悉更不了解对方的知识和技术。在相互合作的过程中不能很好的了解对方的知识背景和研究需求,会造成合作主动性的缺乏,存在沟通上的障碍,甚至容易出现双方研究结果的相互脱节,导致医学与理工学科难于实现真正的融合,仍然不能够很好的解决临床需求。

(2)需强化对成果的临床应用性、产业化前景的关注。医工理结合的最重要的目标之一是运用理工科的技术手段解决临床需求,因为需要在结合的同时强化成果的产业化发展,否则,目标仍未能实现。在实际的合作中,由于缺乏合作基础,学科之间的共识不足,理工科对医学的临床问题认识也不全面,研究的成果不能很好的对接临床需求,因此,也会造成难以产业化的症结。

(3)医工理交叉过程中对交叉人才培养的推动力不够。医工理结合过程中,培养交叉型人才也是至关重要的一环,使之具备多学科知识背景,能够更好的利用理工科知识解决医学问题,完善临床需求。目前,理工科学院与医学院及各附属医院,对此方面的关注程度有待提升,尚未制定相关的政策,使之成为培养交叉型人才的有力推手。

2.2 对策及推进办法

(1)建立互动平台,科研信息共享。加强学科间的沟通与交流,例如定期开展双方的学术交流沙龙,设立专门的网页进行信息共享,并且教务处和研究生院相互配合,推动在医院开设理工类课程,在理工科院系适当开设临床医学课程等。既促进对双方研究领域的认识,加深对各方研究中的空白和需求的理解,又有利于扩大开展合作研究。

(2)整合优势资源,发掘科研潜力。充分发挥理工科院系的传统优势和医科的临床优势,提倡“理工科的研究提品样品,医院提供临场试验”的研发合作,加大力度推进医疗设备、器械、材料、医用软件(如三维导航软件)等方面的合作研究,研发具有临床应用价值的产品。同时学校成立MED-X研究院,作为凝聚医工结合力量的桥梁和纽带,牵头推动形成医工理合作的大团队,培育具有科研潜力、具备产业化前景的大项目。

(3)完善管理体制,强化人才培养。建立健全的管理体制、形成高效的管理模式,有的放矢、目标明确,以医工理的实质性融合为目标,以科研项目的合作为切入点,聚焦相互的合作、发展与推动,从交叉型人才培养、加强互动为抓手,逐步扩大融合、整合优势资源,鼓励广泛参与,形成大跨度、大团队式的交叉研究,真正通过理工学科的知识体系和技术研发实现医学临床需求的解决。如医学院实施“4+4”模式的研究生招生,即招收具有理工科背景的本科生进行医学博士的培养,着力培养医工知识相互融合的交叉型人才。

3 医工理交叉科研管理的发展与展望

医学与工程的结合推动了学科的进步与医疗器械事业的发展。由于医疗检测设备、医疗器械的迅速革新及临床医学、再生医学、转化医学的快速发展,医学迫切需要相关的理学、工学学科的技术支撑,实现医工理学科的融合是未来临床医学发展的必然趋势。

在推动医工结合的科研发展中,更要完善从科研项目的申报立项到过程监督的管理流程,形成规范的管理机制、建立起有效的管理模式,为实现医学与理工学科结合的观念创新、医工合作科研的体制创新和医工科研管理的过程创新奠定坚实基础。

参考文献

[1] 万振,刘铮强,吴太虎.生物医学工程学科在临床中的创新应用[J].学科与人才,2008.29(5):110-111.

[2] 龙云玲,刘艳,张文超.医学院校生物医学工程实验平台的建设模式[J].中国现代教育装备,2011(7):37-38.

生物医学工程的发展方向第5篇

科交叉的边缘科学,它是用现代科学技术的理论和方法,研究新材料、新技术、新

仪器设备 ,用于防病、治病、保护人民健康,提高医学水平的一门新兴学科。

生物医学工程在国际上做为一个学科出现,始于20世纪50年代,特别是随着宇

航技术的进步 、人类实现了登月计划以来,生物医学工程有了快速的发展。在我

国,生物医学工程做为一 个专门学科起步于20世纪70年代,中国医学科学院、中

国协和医科大学原院校长、我国著名 的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学

科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物 医学工程专业的创建、1980年中

国生物医学工程学会的成立,有力地推进了我国生物医学工 程的发展。目前,我

国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构,从事着生物医学的科研 教学工作

,在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。

显微镜的发明 “解剖”一词由希腊语“Anatomia”转译而来,其意思是用

刀剖割,肉眼观察研究人体结构。17世纪Lee Wenhock发明了光学显微镜,推动了

解剖学向 微观层次发展,使人们不但可以了解人体大体解剖的变化,而且可以进

一步观察研究其细胞 形态结构的变化。随着光学显微镜的出现,医学领域相继诞

生了细胞学、组织学、细胞病理 学,从而将医学研究提高到细胞形态学水平。

普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平,难以分辨病毒及细胞

的超微细结构 、核结构、DNA等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜,

使人们能观察到纳米(nm )级的微小个体,研究细胞的超微结构。光学显微镜和电

子显微镜的发明都是医学工程研究 的成果,它们对推动医学的发展起了重要作用

影像学诊断飞跃进步 影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域

之一。50年代X光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法,而今天由于X线CT技

术的出现 和应用,使影像学诊断水平发生了飞跃,从而极大地提高了临床诊断水

平。即计算机体断层 摄影(computed tomography CT),即是利用计算机技术处理人

体组织器官的切面显像。X线CT 片提供给医生的信息量,远远大于普通X线照片观

察所得的信息。目前,螺旋CT(spiral CT 或helicalet CT)已经问世,能快速扫描

和重建图像,在临床应用中取代了多数传统的CT, 提高了诊断准确率[1]。医学

工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振(nu clear magnetic resonanc

e)原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(MRI),它不仅 可分辨病理解剖

结构形态的变化,还能做到早期识别组织生化功能变化的信息,显示某些疾 病在

早期价段的改变,有利于临床早期诊断。可以认为MRI工程的进步,促进了医学诊

断学 向功能与形态相结合的方向发展,向超快速成像、准实时动态MRI、MRA、FM

RI、MRS发展。 根据核医学示踪,利用正电子发射核素(18F,11C,13N)的原理,

创造 的正电子发射体层摄影(PET),是目前最先进的影像诊断技术。美国新闻媒体

把PET列为十大 医学生物技术的榜首。PET问世不过30年历史,但它已显示出对肿

瘤学、心脏病学、神经病 学、器官移植,新药开发等研究领域的重要价值[2]。

影像学诊断水平的不断提高 ,与20世纪生物医学工程技术的发展密切相关。

介入医学问世 介入医学是一种微创伤的诊疗技术。Dotter和Judkin(1964 年

)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人,他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行

扩张治 疗取得成功。1967年Margulis首先使用过介入放射学(Interventional Ra

diology),这是医 学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年 Gruenzing成功

地进行了首例冠状动脉球囊扩 张术获得成功以后,介入性诊疗技术由于其创伤小

、患者痛苦少,安全有效而倍受临床欢迎 。20世纪80年代随着生物医学工程的发

展,高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造 影(DSA)、射频消融技术以及

高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相 继问世,使介入性

诊疗技术发生了飞速进步,临床应用范围不断扩大,从心血管、脑血管、 非血管

管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证,并使诊疗效果明显提高

,患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视 为与药物诊疗、手术诊疗

并列的临床三大诊疗技术之一,也有人把介入诊疗技术称之为20世 纪发展起来的

临床医学新领域--介入医学[3,4]。

人工器官的应用 当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时,现代临床医

疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能,人们

称这种装置 为人工器官(artificial organ)。如20世纪50年代以前,风湿性心脏

瓣膜病的治疗,除了应 用抗风湿药物、强心药物对症治疗外,对病损的瓣膜很难

修复改善,不少患者因心功能衰竭 死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技

术,在心脏停跳状态下切开心脏,进行更换人 工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修

补,使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科 之所以能达到今天这样

的水平,主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工 血管等新材

料、新技术的结果[5]。

肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良,而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病

晚期患者的生 命,肾病治疗学也因此有了很大进步。

现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速,除上述人工器官外,人工关

节、人工心脏 起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用,使千千

万万的患者恢复了健康。 可以说,人体各种器官除大脑不能用人工器官代替外,

其余各器官都存在用人工器官替代的 可能性。

此外,放射医学、超声医学、激光医学、核医学、医用电子技术、计算机远程

医疗技术等先 进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果,综上

可见,20世纪生物医学工 程的发展,显著提高了医学诊断和治疗水平,有力地推

动着医学科学的进步。

21世纪生物医学工程展望 纵观医学新技术诞生和发展的 历史,从伦琴发现

X线到今天X射线诊疗技术的发展,从朗兹万发现超声波到今天B超诊断的 广泛应用

,从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天MRI的问世,从赫斯费尔德发明CT到今天

C T成像系统的应用,都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的

医学新技术 。循着20世纪医学发展的轨迹,我们有理由预测21世纪新的医学诊疗

技术可能在以下10个方 面有重大突破和创新:

(1)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化,远程医疗信 息网络化,

诊疗用机器人将被广泛应用。[6]

(2)介入性微创,无创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技

术,纳米技术 和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。

(3)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着

PET的问世和应 用,形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂

型心血管、脑血管影像诊 查系统将在21世纪问世。

(4)生物材料和组织工程将有较大发展,生物机械结合型、生物型人工器官将

有新突破,人 工器官将在临床医疗中广泛应用。

(5)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展,植入型药物长效

缓释材料,药 物贴覆透入材料,促上皮、组织生长可降解材料,可逆抗生育绝育

材料、生物止血材料将有 新突破。

(6)未来医疗将由治疗型为主向预防保健型医疗模式转变。为此,用于社区、

家庭、个人医 疗保健诊疗仪器,康复保健装置,以及微型健康自我监测医疗器械

和用品将有广泛需求和应 用。

(7)除继续努力加强生物源性疾病防治外,对精神、心理、社会源性疾病的防

治诊疗技术和 相应仪器设备的研制受到越来越多的重视与开发,研制精神分析、

心理安抚、生物反馈型诊 疗技术和设备将是生物医学工程的新起点。

(8)创伤是造成青年人群死亡的主要原因,研制新型创伤防护装置、生命急救

系统是未来生 物医学工程的重要课题。

(9)即将迎来的21世纪是分子生物学时代,有关分子生物学的诊疗新技术将快

速发展,遗传 、疾病基因诊疗技术,生物技术和微电子技术相结合的DNA芯片、雪

白芯片和诊疗系统将被 广泛应用。

(10)空气污染、环境污染严重危害着人类健康,研究和开发劳动保护、家庭保

健、个人防护 用的人工气候微环境是未来不能忽视的问题。

1997年我国了关于卫生工作改革与发展的决定,提出了奋斗目标:“到2

000年,基本实 现人人享有初级卫生保健”,到2010年国民健康的主要指标在经济

发达地区达到或接近世界 中等发达国家水平,在欠发达地区达到发展中国家的先

进水平。1999年国家科技部召开了“ 发展生物医学工程技术战略研讨会”,国家

工程院开展了有关发展我国医疗器械工业战略研 究等,对推动生物医学工程产业

发展、落实创新工程战略布置起着重要作用。20世纪人类与 疾病做斗争,在医学

诊疗技术上取得了重大成就;但面向21世纪的巨大挑战,我们要动员起 来,调整

政策,制定规划,改革医学研究教学的旧模式,发挥现代科学多学科交叉合作的优

势,创建全新的生物医学,为人民造福。

参考文献

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Heart Valve Dis, 1996,5(3):302

生物医学工程的发展方向第6篇

动物医学专业 课程设置 对比

动物医学专业通俗来说,就是培养“兽医”的专业,它是以生物学为基础,研究动物(包括家禽、家庭宠物、野生动物等)疾病的发生发展规律,并在此基础上对疾病进行诊断和防治,保障动物健康的综合性学科。其基本任务是有效地防治畜禽、伴侣动物、医学实验动物及其他观赏动物疾病的发生。与其他医学类专业类似,动物医学首先要学习基础生物学和医学理论,然后通过大量解剖实验强化学生对理论的理解。

动物医学专业培养具备动物医学方面的基本理论、基本知识和基本技能,能在兽医业务部门、动物生产单位及有关部门从事兽医、防疫检疫、教学、科学研究等工作的高级科学技术人才。主要学习动物基础医学、预防医学和临床医学的基本理论和基本知识,受到动物体正常和异常结构及功能实验、检查、疾病预防、诊断、治疗技术的基本训练,具有动物保健、临床诊疗、动物防疫检疫和兽医卫生管理工作的基本能力。

课程是联结教育与社会的桥梁,课程的设置及其教学内容直接反映和影响学校的教学质量和人才规格,其重要性对于教学来说尤为突出。通过对比我校的课程设置和西北农林大学、内蒙古农业大学和新疆农业大学相关专业的课程,同时结合执业兽医师考试,我院多次组织任课老师进行研讨,集思广益,提出几点看法。

一、教学安排上

很多农业院校动物医学专业采用4年制或5年制,其中,西北农林大学为5年制,新疆农业大学为4年制,采用的教学模式都是“4或3+1”的模式,即4年或3年在校学习和1年校外实习,并且都采用学分制的方法。新疆农业大学的模式和我校原来采用模式较为相似,总课时约为2600学时。其中,必修课占到总学时的80%,选修课占到约20%。我校动物医学专业正在进行新的培养方案的探讨,在保证必修课学时的前提下,尽量提高个性选修课的比例,促进学生的个性发展。

二、课程设置上

新疆农业大学的课程设置基本是传统的教学模式,专业只有一个动物医学,主要课程分为专业基础课、专业课、专业方向限定选修课。其中,专业基础课和我校设置基本相似;而专业课设置只有3门:家畜寄生虫学、家畜传染病学和动物性食品卫生学。和我校最大不同的是,设置了专业方向限定选修课,类似于我校的不同方向,一个属于临床兽医方向,另外一个属于动物检疫方向。就课程设置而言,我校和西北农林大学设置相似,主要专业基础课和专业课。从方向上来看,西北农林主要有3个方向:动物医学方向(突出畜禽疾病的诊断、治疗、预防、动物检疫、兽医卫生管理与监督等方面扎实的专业知识和技能)、小动物医学方向(突出小动物疾病诊断、治疗、预防、美容与护理等方面扎实的专业知识和技能)和动物生物技术方向(突出分子生物学、基因工程、细胞与胚胎工程及生物制品等方面扎实的专业知识和技能)。另外,从这几个学校的课程设置是以传统系统教学为主,尚没有探索以一个动物为中心的教学模式。目前我校探索新的培养方案,计划把我校原来的动物医学专业的两个方向――临床兽医学方向和动物防疫检疫方向,变成两个专业,即分别为动物医学专业和动植物检疫专业,在原有的基础上增加一部分植物学相关课程,扩展学生的知识面。

三、实验实习上

和我校相比较,这几所学校的实验课时明显比我校的实验课时多,一般专业课都在18学时左右,而我院承担的相同课程的实验课时一般在8学时。从实习来看,和我校一样,都采用集中实习的模式,但是课时总量差别较大,西北农林大学一共10周,而新疆农业大学3~4周。结合我校实习情况,这种集中实习的效果不明显,因为在实习过程中,学生有往往迟到、早退,学习兴趣不高等现象,而且我校该教研实习一般需要动手,不能坐着,所以学生学习兴趣不高,效果不明显。目前,我校正在重新修改培养方案,把原来在毕业前集中进行的综合实训改为教学实习,学时不变,即穿插在该课程理论教学的同时进行,这样有助于学生对本门课程相关理论的进一步巩固,加强理论联系实际的能力。

四、考试制度

现在,学生普遍对考查课不够重视,只对考试课重视。有必要制定合理的制度,改变这一现象。目前我校在全校范围内进行了各类课程的考试制度以及考核方式的改革,包括考试课、考查课和选修课。考试课原来只以期末一张卷的分数决定学生的成绩,导致学生对课堂不重视,存在上课不认真听讲,玩手机,看其他书籍等现象。进行了考试制度改革以后,有了一部分平时成绩,学生课堂纪律和听课的认真程度都有了很大的改善,考查课和选修课也增加了平时成绩的比重,这样大大的改善了学生对课堂的重视程度。

以上是我院对比其他几个农业院校动物医学专业课程的设置,为了使毕业生具备扎实的数学、物理、化学和生命科学等基本理论知识;掌握动物基础兽医学、预防兽医学和临床兽医学的基本理论,致病因素、疾病发生发展和转移的规律及预防、诊断、治疗、畜牧科学的基本知识;具备致病因素分析、检验、药物正确使用与开发、常规及器械诊断、主要治疗方法、动物检疫的技能;具备农业可持续发展的意识和基本知识,了解生命科学的学科前沿和发展趋势及自然科学中相关技术的应用前景;熟悉国家动物生产、动物医学发展规划、兽医防疫检疫、环境保护、动物进出口检疫等有关方针、政策和法规;并掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力,各个院校动物医学专业都对课程进行了合理的设置。随着执业兽医师考试制度的开始,也给我们的教学带来了新的挑战。从相关的考试题来看,直接记忆性的知识并不多,往往以案例形式出现,而且一个案例涉及多学科。因此,这就要求我们对现有课程进行调整,改变以往单纯以课程授课为主的模式,采用案例式教学或讨论式教学等其他的更适合执业兽医师考试的教学模式。另外,对老师也提出了新的要求,不能是那种只会讲授专业知识的教师,更应该像一个全科的兽医。

参考文献:

[1]全,薛勇敢,程广东.以职业为导向动物医学专业专科课程体系设置与人才培养模式研究[J].现代交际,2010,(6):36-38.

生物医学工程的发展方向第7篇

关键词:医学信息工程;战略;专业教育

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)07-0011-03

医学信息工程是一门以信息科学和生命科学为主的多学科交叉与融合的新兴综合性学科。其基本内涵是电子技术、计算机科学、医学器械工程等学科在生物学、医学领域中的应用与融合[1]。近几年来,其学科建设、专业发展、人才培养、学术研究已成为我国高等教育“质量工程“项目中的七大新兴信息产业之一。在国内开办的医学信息工程专业的24所高校中,已有7所高校分别获准纳入部级、省级、校级新兴信息产业立项建设计划。

一、医学信息工程专业发展现状

(一)医学信息工程专业的产生与发展

21世纪初叶,生命科学与信息产业的勃兴,引导着以信息科学和生命科学为主的多学科交叉与融合的新兴信息产业,其已给医学信息工程专业的兴起带来发展优势与机遇。尤其是近20年来,各地高校自寻信息产业人才培养路径,有些高校在对当时原有的电子信息与技术、电子信息工程、医学信息学、信息管理与信息系统等相关专业调整培养目标及方向,进行课程体系调整,整合教学内容,增加特色课程内容之后,用于培养医学信息工程专业人才;也有高校是在生物医学工程专业开设培养方向;还有的高校是直接申报专业,经严格的办学条件论证,获准开办新专业,这表明医学信息工程专业的产生与发展应该是有良好的发展势头的。尤其是2012 年以后,在新增的本科教学目录中,正式确认了医学信息工程专业的代码(080711T),这标志着我国医学信息工程专业教育正式步入高等教育体系的轨道。

(二)医学信息工程专业的建设现状

2003年,四川大学申报并经论证,获教育部首准开办医学信息工程专业本科教育,历经7年建设,并于2010年成功成为第七批部级特色专业建设点,隶属于新一代信息产业。此后,全国多家高校相继申办医学信息工程专业本科教育,据2014年统计,全国已有24所本科院校开设医学信息工程专业,中医药院校所占有一定比例。目前,全国高校现有医学信息工程专业在校生近4000人。据资料分析:从就业形势看,在1107个本科专业中,就业排名第268位,而在203个工学类专业中,就业排名第54位;从办学地域看,专业需求量最多的地区是北京市,占23%;从就业行业看,需求量最多的行业是“制药、生物工程”,共占26%,就业前景很不错。

(三)医学信息工程专业的研究成果

1.人才培养方案与模式。在人才培养模式创新研究上,张颖等人基于知识、能力、素质三方面,对师资队伍结构、课程设置、实践教学和评价体系等方面进行改革,提出培养复合型人才理论[2]。

在知识体系方面,提出了重构知识体系,划定医药学基础、医学信息基础、软件基础、硬件基础、计算机软件理论、计算机应用等六门课程模块[3]。认为要调整现有的课程设置力求使学生对专业学习有清楚的目标,所学知识更加体系化。

关于专业设置创新性问题,谭强等人提出了“专业课程及制订教学计划中,必须要遵循全面性与专业性的有机统一、坚持由浅入深,同步推进、结合课程间的关联性安排教学进程的原则”[4]。我们认为这一原则具有实效性、衔接性、渐进性意义。

2.课程与教学。课程与教学是人才培养目标所涉及的重要内涵,包括教学内容、教学方法的适用性问题。针对此问题,范蓉等基于医学信息工程专业教学,“将胚胎学教学理论知识与临床、科研链接;将理论教学与实验教学链接(即一体化教学);将医学知识教育与人文修养链接,全面提高信息技术所需要的综合素质”[5]。

3.实践教学。实践教学是提高信息工程技术实践能力的有效路径,解丹等人针对实践教学问题,结合本校的实践教学,研究了大学生实践能力的培养,提出了“2+3+4”实践教学体系[6]。这比较符合全程多维实践教学体系的要求。罗悦等人针对传统实践教学问题,提出实践教学特训营模式[7]。目前,已有不少院校践行了企业+医院“双轨制”实习模式,这是一项实践教学的重大改革。

4.人才培养质量保障体系。在研究地方高校本科特色专业建设时,就有地方高校专业建设质量保障体系的五大系统的构想的提出。在其中的五大系统的构想中,也更深入地研究了以建设质量监控与评估为核心的四维监控体系[8-9]。这为专业建设质量监控与保障体系的构建和完善奠定了坚实的基础,是医学信息工程专业质量建设中,值得研究的参考文献。

二、新兴信息产业与专业建设的战略目标

(一)信息产业与专业建设目标

21世纪是生命科学的世纪,生物医药产业和信息产业相结合的医学信息工程这个新兴产业已经步入新时代。医学信息化将按照深化医药卫生体制改革的目标与要求发展,以健康档案、电子病历和远程医疗系统建设为切入点,统筹推进新医改体制下要求的公共卫生、医疗服务、新型农村合作医疗、基本药物制度和综合管理等信息系统的建设。到20年代末,完成构建全国卫生信息系统基本框架,基本目标是为全国30%的人口办理健康卡、建立符合统一标准的居民电子健康档案、电子病历档案。作为“新一代的信息技术”,期望它会对全国高校医学信息工程专业的建设发展与人才培养工作起示范引领与辐射作用。

(二)信息管理与信息源课程

实现新兴信息产业战略,人才培养是关键,优化课程体系是基础,调整与教学内容改革要围绕新兴信息产业需求来进行。课程体系改革的主体在于优化教学内容,有利于挖掘、明晰医学信息源课程,使医学信息达到大范围的覆盖。从信息管理角度来讲:明确四大教学内容为信息源:一是医疗保障信息,面向社会、服务全民身心健康的信息来源;二是卫生事业管理信息,面向卫生系统的宏观医学信息来源;三是医院管理信息,面向医疗内部机构的信息来源;四是医疗器械监督管理信息,面向医疗器械行业研发、生产与市场营销的信息来源。就此来讲,这要求改革课程内容要与高校现有的信息管理和信息系统专业、医学信息专业、医学信息管理专业、生物医学工程专业或医药信息专业相区别,从而达到优化课程体系、精选教学内容、差异化地服务于公共卫生与医药信息市场的目的。

(三)信息技术与医药经济发展

21世纪是生命科学的世纪,生物医药产业已经步入新时代。目前,我国计算机、微电子、通信等专业人才社会需求巨大,尤其是计算机技术、通信技术、网络通信、网络保密研究、可视电话、图像传输、军事通信等领域的人才的需求量较大。因此,发展医学工程技术可弥补这一专业人才缺少及其知识结构不完整的遗憾。特别是对通信网络等技术的发展,其对信息共享和处理等方面产生重大影响。目前,我国医学信息产业还存在医、工结合不够紧密,技术产品落后、创新链条脱节和研发能力薄弱等问题。我国医学信息工程人才在数量、结构、素质和能力上还不能满足经济社会发展的需要,急需的高层次复合型人才严重匮乏。开办医学信息工程专业教育,培养信息工程技术人才都是适应时展的要求,是适应新兴信息产业岗位技术发展的需要,是社会经济发展的必然。

(四)数字技术与惠民工程战略

在当前职业教育面向国际化、建立中国特色高等职业教育体系的大环境中,尤其是许多地方高校处在本科职业技术教育转型期,专业教学改革应以课程结构调整与内容优化为核心,认知新一代信息产业包括下一代信息网络、电子技术核心基础、高端软件和新兴信息服务等产业,包括生物医药、生物医学工程、生物农业、生物制造等产业。标志着数字技术的高度发展,被认为是新一代“朝阳”产业。

在信息产业上,将整合“医产学研”优势资源,推进医学与信息、材料等领域新技术的交叉融合,增强新型医学信息工程产业开发技术与能力,建立与完善数字医疗系统、医学信息惠民工程,切实推进远程医疗,推广医疗信息管理和居民电子健康档案管理系统等重大示范工程建设,创新信息产业视野下应用型人才培养模式。

三、医学信息工程专业教育发展的战略选择

(一)把握专业发展优势与机遇

新兴信息产业,是21世纪新一代的阳光产业。2010年,教育部将医学信息工程专业列为第七批部级特色专业建设点,标志着我国新一代信息产业的兴起。开办医学信息工程专业的24所高校中,不少高校分别获准纳入部级、省级、校级新兴信息产业立项建设。这为我国地方高校向应用技术大学转型提供了机遇,其将推动医学信息朝专业化、特色化、产业化方向进军。

(二)创新专业人才培养模式

针对我国各级各类院校开设医学信息工程专业人才培养路径、课程体系的现状、较多的同质化现象出现,实现信息产业人才培养模式创新,倡导人才培养异质化目标,面向市场、产业部门,完善产业链。构建“校企结合”、“产教融合、校医合作”的三维构架培养的模式,完善全程实践教学体系,强化工程实践能力和职业技能培养,培养优秀的高级技术、技能型人才。

(三)调整专业课程体系

由于各高校专业培养目标与要求、路径、方式及其来源不同,因此我国现行的医学信息工程专业课程体系比较传统,这在不同程度上影响着产业发展,所以有必要对其进行调整、改革,改革的着眼点要以课程体系力求信息产业化为主要导向,纵向以国际先进学科专业观念为导向,横向移植并引用国外先进人才培养模式,秉承我国医学信息工程专业及其相关、相近专业的办学传统与积累的经验,力求在产学研结合上寻找创新亮点,构建符合战略性新兴信息产业需求,应对高校转型发展需要,具有国际化视野,符合国家标准、行业标准、高校标准的专业课程体系。

(四)加强质量保障体系建设

人才培养是信息产业的基础工程,建立“以人为本、加强“双师型”教师队伍建设,以证为导、推行“双证书”制度、强化技能训练意识与能力培养,以实践教学为核心、加强实习基地(点)建设,培养专业实践能力,以人才质量为目标,构建教学质量监控与评价体系”[10]。这是人才培养质量保障体系建设的支柱,也是人才培养的通用法则、向导、标准。建设性、实质性措施要依据高校现实条件制定并进行有效调整

总之,通过对医学信息工程专业教育现状的分析,面对地方高校转型与信息产业的兴起所面临的挑战和机遇,笔者探讨了新兴信息产业的发展战略。这有利于促进信息工程学科的发展,以满足中国现代化建设的需要以及与国际化接轨的需求。

参考文献:

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[10]王能河,邹卫东,梅贤臣.生物医学工程专业课程体系

生物医学工程的发展方向第8篇

关键词:医学仪器;课程改革;虚拟仪器

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)15-0164-02

一、课程特点分析

生物医学工程是一门跨学科的相对较新的专业,它综合性强,在十几年的发展过程中,生物医学工程在生物、医学、工程各个领域都有了长足的发展,所涉及的领域也越来越广。但在国内外高校中,对于生物医学工程专业本科生的培养方式则一直秉持着用工程角度来审视生物/医学问题的理念。所以在生物医学工程专业的基础课程中,既有细胞生物学、人体解剖与生物学等生物医学课程,也有数字信号处理、单片机原理及应用等工程类课程。旨在用技术科学的概念和方法来解释和描述人体各层次的成分、结构和功能,以及人体各种正常生理功能与病理状态之间的差异,同时探索防病、诊断、治疗及功能辅助的具体技术和设备[1],因此《医学仪器原理及设计》课程一直是生物医学工程专业重要的特色专业课之一。

作为生物医学工程系的专业必修课,《医学仪器原理及设计》课程的教学体系的建立对于本专业学生专业知识的学习起着至关重要的作用。它涉及到生物医学工程与电子信息技术及仪器两个专业的知识交叉与融合,所以该课程的特色化建设对于一个学校生物医学工程的发展尤为重要。现代医学仪器在生物医学工程学科发展和现代临床的诊断、治疗中所发挥的作用是不可或缺的。从简易的数字血压计到大型CT(X射线电子计算机断层扫描)的结构,都是与现代医学电子技术密不可分的。因此,了解并掌握它们的工作原理、电路组成和设计原则,对促进学科、教学发展,保障学生的培养质量和提高自身的市场竞争力都具有重要意义。

同时,现代医学仪器又是现代工程技术的结晶。随着微电子技术和计算机技术的飞速发展,现代医学仪器的设计无论是内容、方法还是成本都发生了根本的变化。计算机与传统的医学仪器仪表的结合已成为一种趋势,这项技术来自于虚拟仪器的概念[2]。现代医学仪器系统应该是一个开放式的系统,在这个系统中,可以根据当前生物医学测量技术、生物医学信息处理技术、计算机技术和集成制造技术等的发展,随时改善其系统构成,从而使其永远是一个先进的系统。而借助于近几年发展起来的虚拟仪器技术,可以方便地实现这一目标。虚拟仪器强大的功能是传统仪器所无法比拟的:虚拟仪器是在通用计算机平台上,用户根据自己的需求来定义和设计测试功能的仪器系统。也就是说虚拟仪器是由用户利用一些基本硬件及软件编程技术组成的各种各样的仪器系统[3]。现代医学仪器的设计过程必将和虚拟仪器产生交集,所以医学仪器相关课程的传统内容已经远远不够,我们必须教会学生在虚拟仪器的平台上进行医学仪器的设计,这样,培养出来的大学生才能紧跟时展的脚步,掌握最新的科学技术。

杭州电子科技大学近年来在《医学仪器原理及设计》课程上做了一系列的探讨,在培养目标和课程设置上基本上有了一定的科学依据。然而在实际的教学过程中,我们还是发现了一些问题:《医学仪器原理及设计》课程知识点多,而且课程内容比较抽象,学生不易理解透彻;并且实践性强,需要进行理论与实践相结合的课程训练。同时,随着计算机技术的迅猛发展,传统的医学仪器设计方法也已经跟不上发展形式。因此,改变以往单一方式的该课程教学模式,建立一个由医学仪器基本原理介绍、不同种类医学仪器简介及设计原则、医学虚拟仪器设计构成的新的教学体系,是顺应现代仪器技术发展的趋势,可以最大程度地实现教学相长。因此我们对《医学仪器原理及设计》课程教学模式进行了如下的改革,通过改革,使医学仪器系统的发展不再拘泥于传统的医学仪器系统的框架,最大限度地满足现代生物医学工程发展的要求,使学生毕业以后能够在医学仪器的设计应用上有一个质的飞跃,更能适应社会需要。

二、课程改革的主要内容

1.教学内容的优化。医学仪器的概念非常宽泛,涉及到的内容也十分繁复。要在短短的48课时内讲授完所有的医学仪器相关知识是不现实的[4]。所以对于课程内容的选择就显得尤为重要。在研究了多个高校类似课程的内容设计之后,我们结合本学院专业交叉的特点,对课程的内容进行了优化。《医学仪器原理及设计》要在内容上做到点和面的结合,既要保证知识面广,同时又要重点突出,要有体现较宽专业综合理论和较强实践特点的课程内容。在目前高校常用的教材基础上[5][6],我们将课程内容进行整合与优化。从基本原理知识出发,了解生物医学信号的特点,通过数学建模方法的讲解,深入医学仪器的设计原则,最后详细介绍各类典型医学仪器,包括:基础生理信号(血压、心电)的检测仪器,临床监护仪器,治疗及恢复设备,医学成像设备,临床检测仪器等。此外,还涵盖了国际和国内关于医学仪器的认证和监管,电器安全评估以及现在医学仪器发展的方向等内容。

2.教学方式和教学手段的多样化。单一的教学方式无法满足这类专业特色课程的需求,所以我们在教学过程中采用以多媒体为主,板书为辅的教学方式。由于课程内容丰富,信息量大,需要借助多媒体的方式形象地展示各种图片与视频文件,充分调动学生的学习兴趣,提高学习效果[7]。而板书的融入可以提高学生对知识的理解和掌握能力,使其学懂学透,起到事半功倍的效果。

此外,为了充分调动学生的积极性,培养学生自主学习、归纳整理以及表达的能力,将学生分为5~6人一组,课外通过对任何一种医疗仪器的学习,在课堂上做一个10分钟左右的presentation,内容涉及该种医疗仪器的原理方法、使用过程、行业前景等内容。这种互动方式可以提升学生学习的积极性,同时直观地了解教学安排是否合理,效果是否明显,为教学改革提供依据。

3.实践环节的设计和加强。《医学仪器原理及设计》是一门理论性和实践性都很强的课程,单一的课堂讲授远远不够,为此,本课程采取理论教学与实验教学相结合的方式。具体来说,实践环节包括课堂实验和上机课程设计两个环节。课堂实验旨在让学生最直观地接触市场上的医疗仪器,在使用过程中体会学习过的原理知识,感受不同厂家的产品在细节处的差别,以及不同检测原理在测量同一生理参数时结果的区别。主要实验仪器包括:水银血压计,电子血压计,红外体温计,血糖仪,电子刺激器等。上机课程设计环节主要为虚拟医学仪器的设计。基于虚拟仪器的软件开发平台Labview(美国NI公司),使用图形语言,让学生4人一组,共同设计一个能够实现基本功能的医学仪器,并在全班同学前进行演示和讲解。通过这种课程设计,让学生切身体会一下虚拟仪器平台在医学仪器发展中的重要作用,同时在设计医疗仪器的时候,又把在课堂上学习的内容进行了综合运用,既扎实了知识,又锻炼了能力,为今后走向工作岗位奠定了坚实的基础。

4.建立合理全面的考核方式。以往单一的仅用期末考试成绩反映学生课程水平的方法已经不适用于《医学仪器原理及设计》这类综合性专业课。我们建立了一套多形式、多层面的教学评价方法,既检测学生对课程内容的掌握程度,又可以衡量学生的独创性、探索性和分析应用知识的能力。平时课堂表现、小组presentation的质量、课程设计程序的优劣以及期末考试成绩,均成为新考核体系中的一部分。

课程的考核方式和考核结果并不是我们追求的最终目标,在新考核体系的指导下,最大程度调动学生的积极性、巩固学习到的专业知识、锻炼学生的专业综合能力、公平评价每个学生的学习态度才是课程考核体系的不断完善的目标方向。考核不是最终的结果,但却是必不可少的一个重要手段。

三、总结

通过一个学期课程实践,我们发现,改革后的《医学仪器原理及设计》课程在多个方面都有了明显的进步与提高。新的课程安排在内容上体现了生物医学工程专业的多学科交叉,课堂内容的讲解和学生自主学习有效融合,实验课程让专业知识不仅仅局限于课本演示,虚拟仪器设计的训练紧跟现代医学仪器发展的脚步,全面提升了学生的专业知识和行业竞争力,为他们今后进入社会,从事相关行业打下坚实的基础。同时,学生对于这种新的教学模式十分喜欢,接受度很高,在实验报告上,经常可以看到他们这样写道:“喜欢这样的课程,很开心也挺有收获”;“第一次接触血压计,比课堂上讲解更直观”;“尝试了很多新东西,很有趣”,“既兴奋又倍感收获”……学生喜爱,教学效果良好,紧贴行业发展步伐,培养行业需要的人才,这正是我们高校课程改革的最终目的。

参考文献:

[1]赵佐民,周克元,冯天亮.我院生物医学工程专业设置《生物医学仪器》课程的意义和建设[J].广东医学院学报,2005,(23).

[2]俞铁岳,林建欢,黄宜坚.虚拟仪器和LabVIEW简介[J].福建电脑,2004,(2).

[3]季忠,秦树人.基于虚拟仪器技术的生物医学仪器系统[J].中国机械工程,2004,(15).

[4]王芳群,和卫星,李天博.生物医学工程专业“医学仪器”课程教学方法分析[J].课程教材建设,2010,(33).

[5]王成.医疗仪器原理[M].上海:上海交通大学出版社,2008.

[6]邓亲恺.现代医学仪器设计原理[M].北京:科学出版社,2004.

[7]吴水才,白燕萍,杨春兰.生物医学工程专业信息类课程教学内容与方法探讨[J].中国电力教育,2010,(10).