生物醫學工程方向范文

時間:2023-11-15 17:46:47

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生物醫學工程方向

篇1

生物醫學工程專業培養目標

(一)培養熱愛祖國,堅持四項基本原則,擁護黨的基本路線和方針政策,遵紀守法,品德優良,具有嚴謹的治學態度和良好的職業道德,能夠適應我國社會主義現代化建設需要,能在生物醫學工程專業積極為社會主義現代化建設服務,從事教學與科研的高級專門人才。

(二)努力學習生物醫學工程的基礎理論和知識,熟練掌握和應用生物醫學工程的現代實驗方法和技能,對本學科方向國內外研究狀況及發展趨勢有較全面、系統的了解,熟練掌握一門外國語,具有發現問題、分析問題和解決問題的能力,取得具有創新性的研究成果。

(三)有良好的心理素質,具備良好的人際溝通能力和團隊合作精神;身心健康,能夠勝任科學研究工作。

生物醫學工程專業就業方向

本專業學生畢業后可可以在醫療儀器企業的研發機構、生物醫學工程及相關學科的科研單位、大型醫院的設備中心、高等院校等地方工作,也可以做國家公務員。相關行業(如IT,儀器儀表等)。

從事行業:

畢業后主要在醫療設備、護理、制藥等行業工作,大致如下:

1 醫療設備/器械;

2 醫療/護理/衛生;

3 制藥/生物工程;

4 新能源;

5 電子技術/半導體/集成電路;

6 其他行業;

7 計算機軟件;

8 儀器儀表/工業自動化。

從事崗位:

畢業后主要從事算法工程師、售后工程師、銷售工程師等工作,大致如下:

1 算法工程師;

2 售后工程師;

3 銷售工程師;

4 硬件工程師;

5 維修工程師;

6 注冊專員;

7 技術支持工程師;

8 產品經理。

就業前景是我們每個人必定考慮的東西,生物醫學工程專業的就業總體來說供需平衡,甚至略微供不應求。隨著科學技術的發展,各類大型醫療設備在醫院中的應用越來越廣泛,大型醫療設備的操作、維修及管理人員是各大醫院及公司急需的人才。因此,該專業急需高技術人才,學得越精也越吃得開。

篇2

“卓越計劃”的提出旨在培養工程界的領軍人物,除了要求學生掌握本領域的學科基礎理論知識,還要大力培養學生的工程實踐能力以及人文綜合素質。對于培養醫療器械儀器產業相關的生物醫學工程專業的學生來說,要求學生具有如下方面的能力:具有扎實的理、工、醫等多學科的醫學儀器工程基礎和專業知識;深入理解并掌握醫學儀器工程分析和設計原理,理解醫療器械生產過程中的工程技術問題;具備實現醫學儀器工程相關設計的智慧、能力及奉獻精神;具有寬廣的人文社會科學背景知識。

二、生物醫學工程人才培養模式存在的問題

到目前為止,全國約有140所高等院校開設了生物醫學工程本科專業,所有的培養計劃和方案都只是偏重于相互關聯比較緊密的學科方向,不可能涵蓋所有的學科方向。由此,生物醫學工程學科本科生的培養方案非常多,相互之間的區別還比較大,但它們大多都存在著一些問題。

1.在課程的設置上,內容比較散,課程之間的相互聯系較少。生物醫學工程是一門理、工、醫融合在一起的交叉型學科,課程設置除了一些公共課程外,其專業課涉及了電子技術、計算機技術、生物技術、數學、物理、化學、醫學基礎等相關課程。在大多數本科院校僅僅是將這些課程簡單地拼湊起來,并沒有很好地將它們的知識點進行融合,形成生物醫學工程領域特色的專門課程。

2.教師的知識結構很難融合多學科的知識,使得課程體系的執行在一定程度上脫節。在大多數院校的生物醫學工程教學任務是由電子、計算機、生物、物理、醫學等領域專家來承擔,他們往往在某一個領域內有很高的造詣,但要結合其它領域的知識就存在一定的困難。這種現象阻礙了本科生培養計劃的實施,也使人感覺課程體系比較松散。

3.在培養過程中,學生對生物醫學工程相關產業的了解較少。生物醫學工程學科是一個年輕的學科,其相關產業更是最近十年才發展起來的,大部分高校與這些企業之間的聯系不夠緊密,使得學生很難到相關企業開展工程實踐活動。主要有兩方面的原因,一是已開設生物醫學工程專業的部分高校的科研能力有待提高;二是企業主要是以贏利為目的,不愿意接受本科生到企業進行工程實訓。

三、生物醫學工程培養模式改革探索

桂林電子科技大學生物醫學工程學科定位于醫學儀器相關科學技術問題的研究,并已經被確認為廣西重點學科。依托于“生物醫學傳感與智能儀器”廣西高校重點實驗室,緊密圍繞“醫藥制造”等廣西十四個千億元產業以及廣西國民經濟發展的需要,構建了特色鮮明的“工程應用型”專業學科結構體系。這些改革舉措有效解決了當前生物醫學工程本科專業教學普遍存在的諸多問題,為工程型生物醫學工程人才的培養提供了新思路。

1.凝練專業方向,領航專業發展。凝練專業方向,不僅要清楚自己的優勢和特點,還要了解當前科學技術發展前沿、相關企業的技術需求和人才需求。只有不斷加強與醫療器械相關生產企業的聯系,掌握最新的人才需求情況以及專業需求情況,才能使專業方向緊跟需求,專業才能長期健康發展。

2.加強科學研究,帶動本科教學。生物醫學工程是一門交叉融合特性非常明顯的學科,這種特性在科學研究尤為突出。鼓勵教師參與醫學儀器相關的科學研究,積極申報國家、省部級生物醫學工程相關科研項目。特別鼓勵教師承擔相關企業委托的科研項目,這在教學方面至少有三個好處:(1)可以加強高校與企業之間的聯系,為學生的實習、工程實踐活動提供實際條件,同時也使相關工程研究可以到生產實際當中;(2)使教師在較短的時間里快速融合理、工、醫三個學科的知識點,掌握醫學儀器生產過程中的科學問題和工程設計要求,有利于提高教師本身的工程實踐能力和水平;(3)可以組織學生參與教師的科研項目,包括企業委托的開發項目,使學生有機會參與工程實踐訓練活動,同時,讓學生能夠親歷生產現場,有助于對醫療器械生產過程中的工程技術問題的理解。

3.完善課程體系,適應“卓越計劃”。生物醫學工程課程設置可采用多任務與相互聯系的教學規律,鼓勵在課程的設置上注重廣度也有深度。課程的設置必須既重視基礎知識,又突出專業特色;既有較寬的知識面,又有一定的專業深度。主要應包括基礎知識課程體系、專業基礎知識課程體系、醫學知識課程體系、專業知識課程體系和人文社會科學等選修課程體系。在專業課程和實踐課程的設置方面要經過充分的企業調研,廣泛聽取企業相關生產專家的意見,了解企業生產中的人才需求進行設置,并要安排足夠的時間到企業去進行頂崗實習。

4.加強與相關生產企業合作,切實提高學生工程實踐能力。建立高校與相關生產企業的良好關系對于工學本科人才培養是非常重要的。可以邀請企業參與院系對辦學方向、發展規劃、專業建設等重大問題的討論和決策,參與學校教育改革、參與人才培養的全過程,及時修正培養方案和課程體系。還可以聘請企業有較高水平和富有經驗的工程技術人員,參與并指導教學活動、實習、畢業設計課題、參與畢業答辯,讓學生可以進行充分的工程實踐能力訓練,切實提高學生工程實踐能力。

篇3

理工類院校生物醫學工程專業的教育,主要體現于理學、工學及二者有機結合的特色和優勢,如理工類院校在數學、生物、材料、機械、電子、計算機、自動控制、組織工程等學科,具有堅實的教學基礎、豐富的教學經驗、良好的教學資源與條件。研究和解決生命科學及醫學中的重要問題,是生物醫學工程學科教育與發展的宗旨,因此,利用理工科院校的教學資源優勢,培養能利用工程學手段,解決人類生命及健康問題的研究和應用型人才,是理工科院校生物醫學工程專業教育的重要目標。因教學資源與條件的不同,理工科院校與醫科院校、綜合性大學的人才培養目標亦相異。理工科院校側重于培養學生具備扎實的基礎知識,包括數學、物理、電子、機械、生物等學科;熟悉醫學電子儀器、生物醫學信息、計算機、生物材料等相關學科專業知識;善于利用工程學方法與手段,解決專業相關領域的問題。培養目標具有準確的定位與時代性,即一方面能充分利用理工科院校的優勢,體現其在工程學科方面的特色,另一方面,根據學科的交叉性與涉及領域的廣泛性,密切跟蹤學科的發展與社會需求變化,從而培養高素質的復合型高級專業科技人才。

根據教學與科研條件、研究方向的不同,國內理工類院校關于生物醫學工程專業人才的培養目標既具有上述共性,又各有側重與特色。如清華大學提出旨在培養能將現代電子、信息技術、物理、化學、數學和其它工程學原理,應用于研究生命科學的基本問題,能利用工程技術方法解決疾病預防、診治及改善健康、提高生活質量等的高級專業人才;浙江大學則明確培養具有生命科學、電子技術、計算機技術及信息科學等理論知識、醫學知識和工程技術緊密結合的科學研究和技術開發能力,能在生物醫學電子、醫療儀器、計算機技術、信息產業等部門從事研究、開發、教學及管理的高層次創新型人才;東南大學強調以電子、信息技術生物學、化學和材料學為知識基礎,使學生具備開展與人類健康相關的科學研究及應用開發能力,重點培養學生的研究能力和創新能力,培養具備寬闊視野、思維活躍的精英人才和領軍人才;上海交通大學依托其強大且基礎雄厚的工科和醫學背景,重點培養在生物、醫學和工程技術領域中具有開展交叉研究能力的有創新精神的,能應用物理、化學、材料、電子信息和工程等領域的技術解決生命科學問題的創新型交叉學科人才。華中科技大學生物醫學工程專業培養具備生命科學與光、電、計算機等信息科學有關的基礎理論知識,以及醫學與工程技術相結合的科學研究能力,能在醫療器械、電子技術、計算機技術、信息等產業部門從事研究、開發、教學及管理的高級工程技術人才。

華南理工大學生物醫學工程專業,始于從碩士研究生人才的培養,我校于1993年獲生物力學碩士學位授予權,1998年,將生物力學碩士點(生物科學與工程學院)與生物電子學碩士點(電子與信息學院)整合為生物醫學工程一級學科專業碩士學位授權點,并開始正式招收碩士生,2002年招收生物醫學工程專業本科生,2004成立生物醫學工程系,2006年獲生物醫學工程一級學科博士點。根據我校生物、電子、材料等學科在科研教學方面的多年積累的與優勢,結合廣東省生物醫學工程產業的發展與需求,將生物醫學工程專業本科培養目標,按要求掌握的知識與具體的能力確定為:

目標1(扎實的基礎知識):培養掌握扎實的專業基本原理、方法和手段等方面的基礎知識,包括生物醫學、電子技術、信息科學、計算機技術、生物材料、生物信息等相關學科基本知識、基本理論和基本技能的復合型高級科技人才。

目標2(解決問題能力):培養學生能夠創造性地利用生物醫學與工程技術相結合的研究開發能力,以服務于國內外生物醫學工程產業快速發展的需求。

目標3(團隊合作與領導能力):培養學生在團隊中的溝通和合作能力,學會按分工要求在團隊中從事具體工作,完成指定任務,進行組織協調,進而能夠具備生物醫學工程領域的領導能力。

目標4(工程系統認知能力):讓學生認識生物醫學工程的多學科交叉特性,從系統的角度認識與領會生物醫學工程學科的核心與特點。要求從工程系統的角度,運用多種工程技術手段與方法,尋求解決實際問題的方案。

目標5(專業的社會影響評價能力):培養學生正確理解生物醫學工程對人們日常生活、人類健康所產生的重要影響。

目標6(全球意識能力):培養學生能夠在全球化的環境里保持清晰意識,積極跟蹤新理論方法、技術的發展,在全球化的背景下認識與把握生物醫學工程學科的現狀與發展。

目標7(終身學習能力):生物醫學工程畢業生在職業生涯中,需要根據學科、行業發展與崗位要求,不斷更新知識,提升自己的綜合素質,并具備終身學習的能力。

綜觀理工科院校生物醫學工程專業本科生的培養目標,既反映了各校的學科優勢、特色與定位,又具明顯的共性,即強調學科的交叉復合特性,培養能將工程技術和醫學、生物等基礎理論相結合,解決人類生命健康中的問題、提高生活質量的綜合性人才,尤其注重學生的實踐能力與創新能力。

理工類院校的生物醫學工程專業培養特色

在專業特色建設方面,各高校依托各自的學科建設與教學資源優勢,逐漸形成自己的辦學特色。如清華大學持之以恒地進行教學建設與改革,形成了"注重質量,強調實踐,緊密結合科研"的教學特色,清華大學生物醫學工程學科2001年被評為全國重點學科,2006年被評為國家重點一級學科;浙江大學則強調系統掌握計算機技術、信息處理技術、電子技術、儀器技術和生命科學相關的基礎理論知識具有多學科交叉應用能力和國際競爭力的復合型人才培養,為國家級生物醫學工程特色專業建設點;東南大學從1988年開始與南京醫科大學合作,進行7年制工醫雙學位人才培養,2000年開始進行生物醫學工程專業(七年制)本碩連讀人才培養。2007年建立醫工結合生物醫學工程長學制創新人才培養國家人才培養模式創新實驗區,2008年成為生物醫學工程國家特色專業建設點,形成了工醫復合型人才培養的特色,并形成了生物醫學電子學和現代生物技術兩個重要的特色方向;上海交通大學則充分利用附屬醫院的臨床資源,建立與基礎課程相適應的實踐教學體系,強化學生實踐訓練,培養動手操作與創新研發能力,大力推進醫工(理)交叉學科人才培養,積極推進國際合作與交流;華中科技大學華中科技大學自1997年起系統地開展了生物醫學光子學特色方向本科教學體系建設的探索與實踐。基于生物醫學工程學科的特點,借鑒國內外最新教學成果,建立了一套具有生物醫學光子學特色方向的本科教學體系。2011年開始招收“醫療器械”卓越工程師實驗班,按照全新的教育大綱和創新的實驗模式培養面向醫療器械產業發展需要的高端領軍型人才。

華南理工大學生物醫學工程專業經過近10年的本科教育實踐,以電子技術為基礎,以生物醫學電子儀器與生物醫學信息為主,兼顧生物醫學材料、分子生物學及生物信息學,基本形成了多學科方向交叉的知識體系。尤其注重學生基礎知識、實踐能力和創新能力的培養,根據廣東地區生物醫學工程產業的優勢與市場需求,著力培養具有生物醫學工程專業基本素養、基礎扎實、專業知識面廣的復合型高級技術和專業管理人才。近年來,積極與廣東省生物醫學工程領域領軍企業、醫療、科研機構開展聯合培養人才的改革,如自2009年開始,華南理工大學與深圳華大基因研究院共同成立了華南理工大學-深圳華大基因研究院,并開設基因組科學創新班,生物醫學工程專業部分優秀學生從大學三年級開始,即有機會進入深圳華大基因研究院從事生命學科的學習與科學研究;2011年,華南理工大學攜手中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院,共建“華南干細胞與再生醫學英才班”,實行“2.5+1.5”的培養模式,“英才班”將根據學生所屬專業本科培養計劃和干細胞與再生醫學的專業培養要求,為學生制訂個性化的培養方案,將專業理論知識與實踐、學習和科學研究相結合。此外,生物醫學工程專業與深圳邁瑞電子有限公司、汕頭超聲儀器研究所、廣州總院、南方醫院、廣東省人民醫院、中山大學附屬腫瘤醫院和廣州醫學院附屬腫瘤醫院等單位建立了密切的聯系,為學生的實踐、實習提供優越的資源和條件,同時,為學生的就業不斷開拓新的渠道;從大學二年級開始,學生即有機會加入“學生研究計劃SRP(StudentResearchProject)”,參與老師指導的科研實踐,進入實驗室與研究生共同學習研究。學習、研究期間,取得優異成績或成果的學生,推薦參加“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽。華南理工大學生物醫學工程專業,近年來進行各種新的人才培養模式的有益探索與實踐,進一步擴寬學生的知識面,顯著提高學生的實踐能力,激發學生學習熱情,培養學生的創新能力。

生物醫學工程專業人才培養模式

我國高等工程教育強化主動服務國家戰略需求、主動服務行業企業需求的意識,確立以德為先、能力為重、全面發展的人才培養觀念,創新高校與行業企業聯合培養人才的機制,改革工程教育人才培養模式,提升學生的工程實踐能力、創新能力和國際競爭力。主要體現于四個方面:(1)工程教育服務國家發展戰略;(2)加強與工業界的密切合作;(2)重視學生綜合素質和社會責任感的培養;(4)注重工程人才培養國際化。近年來,各高校都在進行專業人才培養模式的改革、探索和實踐,主要包括(1)重基礎、寬口徑、強能力、高素質的大類培養模式。如上海交通大學實行按院系招生、學生入校兩年后再分專業的培養模式,從而有利于學生根據個性、特長選擇專業,增強學生的競爭意識,有利于資源的優化整合;中國科技大學秉承“基礎與創新并重”的辦學理念,實行重基礎、“輕”專業,注重基礎“寬、厚、實”,專業“精、新、活”的寬口徑個性化培養模式。浙江大學提出“以人為本、整合培養、求實創新、追求卓越”的教育理念,確立的人才培養模式是以3M(多規格、多通道、模塊化)和“寬、專、交”為特征的KAQ(知識、能力、素質)并重,將本科專業分成若干學科大類,實行前期按大類培養,實施通識教育,后期實行寬口徑專業教育的新模式。華南理工大學的培養模式與浙江大學既具相似性,又各有側重。華南理工大學以注重精英人才與個性化人才的創新能力培養為特色,如按大類分電子、機械、化工、材料、經貿等各大類專業精英班,“基因組科學創新班”和"華南干細胞與再生醫學英才班"等。

(2)注重創新與實踐能力培養,如卓越人才培養、產學研相結合人才培養、交叉復合型人才培養。近幾年,各高校均十分注重學生的創新能力和實踐能力的培養,通過卓越人才計劃旨在提高學生的科研能力與解決實際問題的能力。卓越工程師教育培養計劃的遵循“行業指導、校企合作、分類實施、形式多樣”的原則,其特點包括:行業企業深度參與培養過程;學校按通用標準和行業標準培養工程人才;強化培養學生的工程能力和創新能力。其中,首批“卓越工程師教育培養計劃”高校包括清華大學、浙江大學、上海交通大學、華中科技大學、東南大學和華南理工大學等61所高校,第二批共有133所年高校加入“卓越工程師教育培養計劃”。

(3)國際化人才培養,通過與國外知名高校建立人才培養合作項目,進行聯合培養。如教育部中國教育國際交流協會(CEAIE),中教國際教育交流中心(CCIEE)和美國州立大學與學院協會(AASCU)共同合作的“1+2+1中美人才培養計劃”,積極推動中美高校學分學歷互認,促進中美高校師生雙向交流、共同制定大學本科專業教學計劃等。此外,近年來,各校紛紛與歐美、澳洲著名大學建立了各種靈活的本科人才聯合培養機制,推進教師雙向交流,專業課程實行雙語教學或全英教學等。

(4)個性化人才培養,華南理工大學生物醫學工程專業培養學生過程中,根據學生知識結構與特長,注重個性化培養,如,一方面鼓勵生物醫學工程專業學生修讀“雙學位”,另一方面,也接受其它專業學生修讀生物醫學工程專業“雙學位”;通過“學生研究計劃(SRP)”,“百步梯攀登計劃”、“挑戰杯全國大學生課外學術科技作品競賽和創業計劃大賽”等,培養學生的創新、創業、科研能力。

課程建設

生物醫學工程專業教學指導委員會,為生物醫學工程學科人才培養的規范化提供重要的指導性意見。根據生物醫學工程學科的發展趨勢與社會需求、以及各高校的教學和科研優勢,理工科院校設置的生物醫學工程專業本科的課程體系,既存在共性,又各具特色。其中,理論教學部分,主要包括公共基礎課、學科基礎課和專業領域課,實踐部分,包括實驗課程、課程設計、認識實習、工程實習、生產實習和畢業實習等。各理工院校生物醫學工程專業本科培養計劃中的公共基礎課頗為相似,主要有政治類課程、大學英語、大學物理、大學化學、數學(微積分、線性代數、概率論與數理統計)、工程制圖、大學體育,以及人文、社會和技術類通識教育課程;學科基礎課程,大多數高校以生物醫學電子與信息為主,包括電路、數字電子技術、模擬電子技術、信號與系統、數字信號處理等主干課程,并設置解剖生理學、臨床醫學概論、普通生物學、生物化學與分子生物學等重要基礎課程;各校的生物醫學工程專業本科課程的差別,主要體現在專業領域課,同時也最能體現其專業特色。一般以其優勢學科方向開設不同的專業必修或選修課程,如浙江大學按數字醫學信息、生物傳感器與醫學儀器、定量與系統生理學三個方向設置專業課程,東南大學則分生物傳感與生物電子學、生物信息學、生物醫學材料與納米技術、醫學信息工程等四個方向,上海交通大學包括生物醫療儀器、神經科學與神經工程、醫學成像與圖像處理、生物材料與納米生物醫學等幾個方向課程;清華大學按學科方向分為醫療儀器、神經工程、醫學影像和微納醫學等四個主要方向,分別設置不同的專業課程。

華中科技大學則包括按生物醫學光子學、醫學影像學、生物信息學、納米生物材料和組織工程等方向的專業課程;華南理工大學生物醫學工程專業的本科課程,主要涵蓋了醫學電子儀器、醫學影像、醫學信息、生物力學和生物醫學材料等五個方向,分別開設了醫學傳感器、醫療儀器設計、生物醫學測量、醫學超聲學、生物醫學信號處理、醫學成像技術、醫學圖像處理、醫院信息系統、遠程醫療、生理系統仿真建模、生物力學、生物醫學材料等重要課程。

實踐環節主要包括綜合實驗、課程設計、臨床實習、金工實習、電子工藝實習和畢業實習等。其中綜實驗包括工程生理學、生物醫學工程、醫學儀器與信息工程3門綜合實驗課程,設置了數字電路、微機原理與應用、醫學儀器等3門課程設計。由于廣東省醫學資源和生物醫學工程產業具有較強的特色和優勢,尤其在醫療儀器行業擁有一批實力雄厚的企業,華南理工大學充分利用這種地域的產業優勢,知名企業聯合建立了本科實習基地,和具優越醫療資源的醫院建立了良好合作關系,為本科生的臨床實習與畢業實習提供強有力的支持。此外,華南理工大學積極鼓勵學生參與“暑期實習計劃”,即由老師或學生自行聯系實習單位,經院系和老師推薦,學生有機會在暑期到相關高校或科研院所實驗室、企事業單位實習。

在雙語課程、全英語課程、新型課程和特色課程方面,華南理工大學生物醫學工程專業也正在積極進行建設,如《醫學圖像處理》和《醫院信息系統》已經實行雙語教學,正在為全英文授課做準備;不定期地邀請國內外有影響的專家和企業負責人進行專題講座或創業教育;為新生開設《生物醫學工程概論》課程,計劃進一步開展新生研討課、系列專題研討課。

總結

生物醫學工程學科具有鮮明的交叉與復合特性,它對解決人類生命與健康中的問題具有十分重要的作用,生物醫學工程學科與相關產業發展亦極為迅速,如何培養適應學科發展需求和符合社會需要的專業人才,是各高校生物醫學專業面臨的重要問題。理工科院校在電子、計算機、信息、生物、材料、制造等學科具有一定的優勢,充分利用理工科的資源優勢,培養研究與應用兼顧的高級專業人才,亦是理工科院校本科教學的重要目標。

華南理工大學生物醫學工程本科專業,經過近十年的教學實踐,逐漸形成以生物醫學電子、醫學信息工程、生物力學為主導的培養體系,十分注重學生的實驗能力和創新能力的培養,并充分利用廣東省的醫學資源和生物醫學工程產業的地域優勢,努力培養適應社會需求的專業人才。近年來,華南理工大學生物醫學材料方向發展迅速,先后成立了國家人體組織工程重建工程中心、特種功能材料教育部重點實驗室、廣東省生物醫學工程實驗室,在生物醫學材料方面取得了一系列成果。為此,華南理工大學正在為利用生物醫學材料方面的優勢,加強生物醫學材料方向的本科專業人才的培養,積極地進行探索。

篇4

【關鍵詞】醫學;職業技術教育;生物醫學工程

【中圖分類號】R318.0-4 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949(2014)02-0316-02

基金項目:重慶市教委人文社科基金資助項目(10SKS02)

隨著近20年來世界范圍內高新技術的迅猛發展,職業教育在形式和數量上都有了突飛猛進的增長。基于此,聯合國教科文組織(UNESCO)推出最新版本“國際教育標準分類”ISCED1997,雖然將高等職業教育仍定位于ISCED5為“第三級教育第一階段”,但是作為“不直接通向高等研究資格證書”(not leading directly to an advanced research qualification)獲得的教育層次,它將初版中分屬兩個不同層次的大學專科(原ISCED5)和本科(原ISCED6)以及“所有博士學位以外的研究課程”(原ISCED7中的博士前課程部分)納入了同一層次之中,從此突破了高等職業教育(尤其是在中國)僅僅局限于專科層次的教育瓶頸,為各類職業教育建立本科乃至碩士層次的教育提供了可能[1]。與普通本科教育并行的“立交橋式”發展之路由此拉開序幕。目前我國由于臨床醫學、中醫學、口腔醫學、藥學等專業要求學生掌握一定的科學技術知識以達到“能進入一個高精技術要求的專門職業”。醫學本科院校在醫學主干專業的人才培養定位與水平上均高于醫學類高職高專院校。本文將以生物醫學工程學的國內外現狀為例,來探索職業教育互補于普通醫學本科教育的發展之路。

1生物醫學工程國內外發展現狀

生物醫學工程學是理、工、醫相結合的邊緣學科,是多種工程學科向生物醫學領域滲透的產物。它是運用現代自然科學和工程技術的原理與方法,從工程學的角度,在不同層次上研究人體的結構、功能及其相互關系,揭示其生命現象,為防病治病、促進健康提供新技術手段的一門綜合性的高技術學科。

1.1 80年代起生物醫學工程學步入新起點 50年代是生物醫學工程學發展的初期,工程技術與生物醫學間的交差、滲透是從臨床醫學開始的,其中尤以人工器官的出現,可視為現代醫學的一個重大特征。在經歷了60年代的早期發展和70年代以醫學影像技術為代表,所標志的生物醫學工程學取得突破性進展的基礎上,80年代起,生物醫學工程學除繼續向臨床領域橫向擴展外,開始在向縱深方向發展方面出現新的轉折。如醫學影像技術中的MRI、DSA、ECT、彩色多普勒超聲診斷裝置、圖像文檔與通訊系統等;出現了全實驗室自動化系統、體外碎石機和除顫器等治療裝置以及微波、射頻、激光、超聲等各種治療技術。

1.2 90年代與更多的學科交叉、融合 組織工程:是生物醫學工程、細胞生物學、分子生物學、生物材料、生物技術、生物化學、生物力學,以及臨床醫學等學科間的不斷交叉、滲透與融合,而形成的新的前沿科學。所涉及的組織有軟骨、皮膚、胰腺、肝臟、腎臟、膀胱、輸尿管、骨髓、神經、骨骼肌、肌鍵、心瓣膜、血管、腸、等,其中皮膚已有初步產品進入臨床應用。我國自90年代初開始了有關的基礎研究工作,并列入了國家重點基礎研究發展規劃(973),成為國家的重點支持項目。生物芯片:在實施人類基因組計劃的推動下,DNA微探針陣列的基因芯片是最重要的生物芯片之一。它可以在同一時間內分析大量的基因,實現生物基因信息的大規模檢測。微米/納米技術:是指量度范圍分別在0.1?100微米(?m)和0.1?100納米(nm)內的物質或結構的制造技術。其最終目標是,人們將按自己的意志直接操縱單個原子、分子或原子團(小于10nm)、分子團,制造具有特定功能的產品,包括納米材料學、納米電子學、納米機械學、納米生物學、納米顯微學等等新的高技術群。我國在大尺寸納米氧化物材料制備方面,已成功地研制出致密度高、形態復雜、性能優越的納米陶瓷,從而進入了國際領先行列。日本研制出的“萬能醫用微型機器人”,可在不損害任何人體器官的情況下,沿著血管或胃腸道行進到發病部位進行檢查,醫生可指令機器人取組織樣品、直接釋放藥物、清除血栓、切斷或接通神經和進行細胞操作等精細手術。家庭保健工程(Home Health Care, HHC):美國、日本和歐洲等均已將HHC作為重要內容列人21世紀的生物醫學發展戰略,成為優先資助的領域之一。即將家庭保健管理系統、疾病早期預報、家庭治療和康復儀器、家庭急救支援系統等技術和產品作為重點開發項目。我國開展HHC的研究與開發以家用治療產品為最多。通過采用電話傳輸監護網的方式進行心臟監測和急救,已在我國北京、上海、天津、南京、廣州等大城市相繼開展起來。

1.3 生物醫學工程學傳統領域的發展 生物材料:自50年代出現合成高分子材料以來,生物材料取得了很大發展;如今,合成高分子材料,天然高分子材料,醫用金屬材料,無機生物醫學材料,以及由活體材料和非活體材料構成的雜化生物材料,幾乎在臨床醫學各個領域得到廣泛的應用,并最終導致了標志著本世紀現代醫學重大特征之一的人工器官的出現;在此基礎上,90年代生物材料又在向著復合/雜化型、功能型和智能型的方向發展。醫學影像技術:在生物醫學工程學中,像X射線、超聲波、磁共振、放射性核素、紅外線等物理源的醫學影像技術,對醫學的發展起了很大的推動作用,數字化、網絡化、綜合化已成為目前醫學影像技術的總體發展方向。生物醫學工程學所涉學科尚有生物力學、醫學電子學、人工器官等等。

2國內生物醫學工程專業建設情況

生物醫學工程專業屬工科專業,具有很強的多學科交叉性和前沿性,強調數理科學、電子信息和計算機技術等理工科知識與生物醫學知識的有機結合。本專業課程設置除數理化及工程基礎課外,主要專業課程有:電路、信號與系統,模擬與數字電子技術,數字信號處理,生物醫學傳感器與檢測技術,微機原理與應用,單片機在醫學中的應用,生命系統分析與仿真,生物醫學信號處理,生物醫學儀器,醫學成像技術,醫學圖像處理,醫學超聲波,工程生理學,人體解剖學,組織胚胎學,自動控制,計算機與信息系列課程等,并開設多個專業課程設計,做到教學與實驗設計并重。目前國內開設生物醫學工程專業的學校,一部分是醫科院校,一部分是各大綜合類院校。排名前十的有浙江大學、四川大學、上海交通大學、東南大學、西安交通大學、天津大學、清華大學、華中科技大學、南方醫科大學、大連理工大學。而在香港大學,生物醫學工程學由工程學院與醫學院合辦,學生將學習到有關工程和生命科學的原理,理解不同類型的先進醫學工程系統之設計和運作,掌握工程技術在醫學領域的應用。

3醫學職業教育可以在生物醫學工程專業中尋找“立交橋式”發展契機

醫學職業教育類院校,應該與本科院校錯位發展。以生物醫學工程專業為例,應該培養計算機網絡技術服務和各類大型醫療設備的操作與維護方面的專業人才;計算機網絡技術包括:數字化醫學中心,醫學圖象處理及多媒體在醫學中的應用,生物信息的控制及神經網絡生物醫學信號檢測與處理。要求學生深入掌握電子技術,計算機技術,信息處理理論醫學與工程相結合的科研能力,解決生物醫學領域中的科學研究,醫療儀器研制,產品開發以及大型醫療設備的操作,維修管理等問題,同時也能勝任其他領域的電子技術及計算機技術。學生主要學習生命科學、電子技術、計算機技術和信息科學的基本理論和基本知識,受到電子技術、信號檢測與處理、計算機技術在醫學中的應用的基本訓練,具有生物醫學工程領域中的研究和開發的基本能力。

3.1 生物信息技術 實現生物技術和信息技術以及其他學科的有機結合,發展生物信息高通量、高效、快速的提取方法,發展疾病檢測的新方法和新技術,發展研究藥物與靶標作用的新方法,發展基因組數據、蛋白質組數據和結構基因組數據的計算機處理、分析和可視化方法,解析生物大分子結構和功能之間關系等,提高生物信息處理、分析和利用的水平,為我國生命科學和生物技術的源頭創新奠定基礎。

3.2 醫學圖像與醫學電子學 醫學圖像處理和分析、計算機輔助診斷和治療、醫學物理等,以及生物、醫學和工程學等領域理論和方法,并通過這些學科的交叉形成了新型學科。

3.3 生物與醫學納米技術 包括納米生物材料、納米生物器件研究、納米生物技術在臨床診療中的應用、納米材料與器件的計算模擬。

3.4 生物與醫學納米技術 生物醫用材料研究,用于人體、器官的診斷、修復、替換或增進其功能。

3.5 醫學信息學及工程 應用系統分析工具這一新技術來研究醫學的管理、過程控制、決策和對醫學知識科學分析。

4以生物醫學工程為例,探討醫學職業教育的前景

生物醫學工程專業修業年限為四年或五年。授予學位是工學學士。就業前景良好,由于科學技術的發展,各類大型醫療設備的應用越來越廣泛,大型醫療設備的操作、維修及管理人員是各大醫院及公司急需的人才。畢業后可從事醫學機構中醫療器械的維護、使用、銷售和和醫療電子系統的開發與維護,輔助醫生觀察、診斷、治療疾病。職稱由衛生部組織統一考試評定,頒發臨床醫學工程技術(初級士、初級師、中級等)證書。

醫學職業教育不僅要解決國家發展急需的基層衛生人才的培養問題,更重要的是要引領區域經濟向先進領域拓展,提升地方行業水平。建設西部教育高地,需要在技術類專業中大膽創新,走別人沒有走過或者沒有走出規模的路。其重要意義體現在以下幾點:①醫學應用技術類專業雖然具有辦學成本高、難度大等不利因素,但也具有技術含量高、可直接轉化為現實生產力的巨大優勢。②醫學應用技術類專業走向產業化,對引領區域經濟發展、拓展地方行業布局和提升地方行業水平都具有重要的現實意義。③醫學應用技術類人才培育專業群的建成,將為地方輸出高素質的技能型人才,同時也能提供高水平的就業崗位,有助于拉動地方經濟,整體提高地方生產力。④醫學應用技術類專業人才的聚集,與提高區域人才質量、推動地方經濟發展進程直接相關。斯坦福大學在成立之初不被看好,但堅持將硅谷建設與學校成長聯系在一起,最終成為世界名校就是例證[2]。

5結語

在國家拉動內需、教育優先的有利政策指引下,在醫學職業教育領域大力發展醫學應用技術專業是切實可行的。用教學做一體化培養醫學技術專業人才,為地方醫學應用技術產業化發展提供智力支撐,其意義也是深遠的。創立醫學應用技術專業基本原則是按照專業設計,分步驟解決專業基本格局,建設教學做一體化生產性實訓基地,逐步提升專業辦學水平和內涵質量,最終構建具有影響力的專業群。在全國眾多的醫學類高職高專院校中同質化辦學的現象非常突出,上海醫療儀器高等專科學校涉足生物醫學工程領域外,還沒有一所學校開設生物醫學工程的相關專業[3]。現代醫療活動是建立在龐大的醫療儀器設備的輔助診斷和治療基礎上的,急需醫學工程技術的大量人才。只有大力拓展醫學相關技術領域的辦學,才能真正在傳統醫學專業之外辦出既有生命力又有制高點的醫學職業技術教育。

參考文獻

[1]Issenberg SB,Mcgaghie WC,Petmsa ER,Gordon DL,Scalse AJ.Features and uses of high―fidelity medical simulations that lcad to effective learning:a BEME systemic review.Medieal Teacher,2005;27:10-28.

篇5

課程教學是工程碩士培養的重要環節,是知識再積累和知識更新的基礎環節,在整個研究生培養過程中,是學校可控時間最長,影響最大的環節[3]。因此在課程設置和教學內容上,考慮工程碩士的特殊性,才能培養出高質量、特色鮮明的工程碩士。在進行生物醫學工程碩士培養模式探索期間,我們通過對生物醫學工程專業的工程碩士進行了問卷調查及現場調研,并對調查及調研結果進行總結分析,對課程設置和教學內容進行了優化。在課程設置上增設了實用設備類課程的講解,針對工程碩士要求動手能力強等特點,加設了與醫療相關的設備維修理論及實踐課程和相關實用性較強的應用類課程。同時,在教學內容上也進行了優化以醫學院校為背景的生物醫學工程領域工程碩士培養模式探索張鑫,曾碧新,黃敏,陳付毅(溫州醫學院,浙江溫州325035)摘要:結合醫學院校特點,探討了以醫學院校為背景的生物醫學工程領域工程碩士培養模式的創新與優化,從培養目標、課程設置、教學內容、學位論文等方面進行了探索和優化,以不斷完善和規范生物醫學工程專業工程碩士的培養過程。關鍵詞:生物醫學工程;工程碩士;培養模式調整,主要表現為:

1.在講解基本理論的基礎上,增加如電子病歷等熱門話題的開放式教學模式探討;

2.攻讀工程碩士學位的學生已經具有一定的工作經驗及在某一領域已經有一些獨到見解,在教學內容上可以安排一些學生講座,讓學生針對自己所熟悉的領域與班級學生進行講解與互動,從而擴大工程碩士在教學內容上的局限性;

3.在時間充裕的前提下可以嘗試邀請相關醫院及廠家的專家進行專題講座,可以增加解決某一專業問題的針對性。

二、優化學位論文指導與評價體系

工程碩士學位論文是工程碩士培養的主要環節,也是最終環節。與工學碩士不同,生物醫學工程領域工程碩士的選題應來源于醫院及相關部門的實際需要或具有明確的生物醫學工程背景,研究成果要有應用價值。因此,在學位論文指導方面可以實施由學校具有工程實踐經驗的教師與醫院相關部門的技術人員聯合指導,醫、校雙方導師發揮各自優勢,共同指導。為制定更具實用性的論文指導與評價體系,我們調研了省內10余家附屬醫院和部分相關企事業單位的相關科室,了解附屬醫院及相關科室對人才的需求情況,根據相關部門及臨床醫生提出的意見進一步完善生物醫學工程領域工程碩士的畢業論文制訂及相關評價體系。在充分調研的基礎上,制訂了工程碩士論文學位論文質量參考標準,并在多家培養單位中應用,取得了較好的效果。

三、構建適合醫學院校生物醫學工程領域工程碩士培養的模式

生物醫學工程的研究是電子技術、現代通訊技術、計算機技術、生物技術以及材料科學、數學、化學、物理學等新技術的飛速發展和研究的深入,由多學科的滲透與綜合作用于傳統醫學領域而形成的一門新型的交叉的邊緣學科。生物醫學工程專業具有跨學科、交叉的學科特殊性,在培養模式方面會出現偏重于工科或醫科的現象,沒有真正體現出醫學工程的多學科交叉的特點。那么如何更好地將理、工、醫三者有機的結合在一起,使得培養出來的學生的知識結構和基本素質更加完善,這已成為我們在人才培養方面的一個突出問題。為了更好地構建適于醫學院校生物醫學工程領域工程碩士培養模式,應重視以下幾個方面[4]:

1.以社會需求為導向專業設置及培養目標都以社會需求為導向,緊密結合生產和科技發展變化的需要,及時調整課程設置,不斷更新課程內容和教學方法,使學生能夠盡快地接受新技術與信息。

2.重視實際能力在教學過程中可以開展課程討論會,重視學生實際操作能力,培養創造精神與創新意識。

3.師生共同參與課程設置課程目標由側重傳授知識轉向培養探究能力,由片面增加學生認知成長轉向兼顧學生情感發展,課程內容由靜態的穩定劃一走向動態的開放靈活,課程不再僅僅作為面向過去知識的載體,而更多地呈現為面向未來發展的過程;課程設計趨向更大的彈性,在必修課的基礎上,增加了選修課的數量,多方位地開拓學生的知識面,激發學生的想象力和創造力。

鼓勵學生積極參與課程設置與發展,通過學生在學習過程中的感受與需要,由學生和老師共同參與課程的設置與修改,而不僅僅是由學校單獨制定,課程的組織不再限于學科界限而是面向跨學科和綜合化的方向發展。培養模式的創新主要表現為:

1.由學校教師和醫院臨床醫生共同承擔教學任務,真正實現理、工、醫的有機結合。

2.以培養復合型人才為目標,真正做到與實際相結合。針對醫生在診療過程中對現有儀器設備的看法和改進意見以及病人的需要建立起一個良好的溝通環境。

3.引進先進的教學理念與方法。

篇6

導師與研究生培養直接相關,是研究生培養質量的關鍵所在。研究生導師的理論、工程實踐和對學科前沿的洞察力與生物醫學學科研究生培養質量息息相關。目前大部分生物醫學工程學科的研究生指導老師來自機械、電子、光電、等專業,他們對自己的專業知識精通,但對于對生物醫學工程學科這一交叉學科中的眾多的其它學科并不熟悉。因此,生物醫學工程學科這一交叉學科需要兩個以上的導師來完成研究生的培養,這樣才能很好地體現學科的交叉性。另外,高校生物醫學學科中,具有工程背景的導師數量較少,能夠給予研究生實際指導的導師就更少,不能滿足研究生教育的需求。

工程能力培養的硬件條件問題

工程能力培養的條件包括工程實踐基地、工程實踐項目、工程實踐教學條件。生物醫學工程學科這一交叉學科,需要大量的工程時間基地,包括醫院、醫療器械生產銷售商、醫療器械檢測管理部門。還需要提供大量的工程實踐項目,以提供項目、資金的支持。一些高校缺少這些資源,不能夠提供基本的研究生工程能力培養的硬件條件。

生物醫學學科研究生工程能力培養的建議

針對以上分析的5個問題,我們提出以下的解決策略

1重視生物醫學學科研究生工程能力培養

二級學院領導、導師應重視生物醫學學科研究生工程能力培養。近年來工程碩士的擴招,目前,我校的工程碩士與科學碩士的比例達2:1,工程碩士培養的重點是工程能力,因此工程能力的培養顯得非常重要。另一方面,工程能力是一種需要不斷培養和開發的能力素養,要培養研究生對工程實踐的興趣,讓他們發揮從事工程實踐的主動性,自覺地投身工程實踐活動。

2提高生物醫學工程學科優秀研究生比例

采取各種方式,吸引優質生源報考生物醫學學科研究生。首先在本校的本科生中進行宣傳,鼓勵本校學生報考本校的研究生。這要在大二、大三和大四時多做工作。例如我校實行多年的大二本科生導師制,本科生從大二起,就進人導師實驗室,與導師一起進行科研。這樣學生和老師交流的機會更多,學生老師有更深的感情,能夠使一批學習成績好,科研能力強的本科生報考本校研究生。也可到本校別的相關專業,如機械、電子、化學等本科班級宣傳,吸引優質生源。

3研究生導師隊伍的建設

目前研究生的培養是采取導師責任制。但對生物醫學工程交叉學科研究生,特別是工程碩士而言,應實行由不同單位、不同研究方向組成的雙導師對研究生進行指導。導師的科研水平、科研課題、科研經費都會直接影響著研究生是否有機會參與好的課題的研究,制約著碩士研究生工程能力的培養,導師在碩士研究生工程能力培養中起至關重要的作用。因此,加強研究生工程基金項目:重慶理工大學基金項目(20102013);重慶市教委基金項目(KJ120807);重慶理工大學研究項目(2009026)作者簡介:王洪(1966一),男,四川樂山人,重仄理工大學藥學與生物工程學院副教授,從事生物醫學工程研兄;能力的培養需要應轉變導師的觀念,強化導師工程實踐意識。導師應在工程實踐方面給予研究生更多的指導,盡量給研究生提供更多的工程實踐機會,例如給研究生提供參與課題的機會,提供企事業工程實踐的機會等,幫助碩士研究生提高工程能力。重慶理工大學生物醫學工程學科建立于2002年5月,現為重慶理工大學校級重點學科。從2006年開始本科生和研究生招生。經過10年多的學科建設,引進了一批來自國內外著名大學的生物醫學工程學科學術帶頭人,組建了一支在教學和科研方面實力雄厚、結構搭配合理的師資隊伍,具備良好軟硬件條件。大多數老師具有工程背景,一些老師在公司兼職,與企業聯系廣泛。這就為我校的生物醫學工程學科的工程教學和工程實踐提供了很好的平臺。

4建立更多的工程實踐基地,獲取更多的工程實踐項目,支撐研究生的工程實踐

產學研一體化的研究生培養模式是建立企業和高校之間密切合作的基礎上,集研究生教學、實習、課題研究、企業的產品開發、就業于一體,隨著研究生培養規模的日益擴張,特別是工程碩士的大規模招生,產學研這一非常優質的研究生培養資源可以充分利用。在生物醫學工程學科研究生工程實踐能力培養上可以利用企業在生產實踐、資金、管理等方面的優勢,通過產學研合作建立起來的實踐基地,采用學校、企業雙導師制加強對研究生的工程能力培養。生物醫學工程學科研究生也可在這種產學研一體化培養模式的培養下,在知識結構、實踐能力和科研能力上滿足社會化的要求,同時更加貼近實際。產學研培養基地可以充分吸納社會科技教育資源,為研究生工程能力的培養服務,有效地節省研究生培養的社會成本。

這方面我校也取得了一定的成果。從硬件條件看,我校的生物醫學工程學科擁有各種相關的高端儀器設備和實驗室,能夠滿足研究生實踐教學和科研的需求。建有“重慶市現代中藥制藥工程技術研究中心”和“重慶市中英數字醫療中心”兩個省部級工程中心。現有設備551件,總值1509.40萬元,實驗場地3600m2。建有4個產學研示范基地和2個企業聯合實驗室,與10余家企業建立了技術和人才培養合作關系,搭建了良好的生物醫學工程學科平臺;從軟件條件看,本學科有生物醫學工程學科學術帶頭人及高水平的教師隊伍,在國內外核心期刊180余篇,SC工、E1收錄36篇,獲得專利10余項,省部級科技成果獎10項。承擔國家自然科學基金、省部級項目等100余項,科研經費3000余萬元。

5加強工程實踐管理,完善工程能力培養體系

首先制定具體的研究生工程實踐能力培養實施細則,在培養方案和制度設計上明確要求。其次,配備足夠的管理人員,為研究生的工程能力培養服務,一切以研究生為中心的管理模式,建立科學、高效的研究生管理體系,保障生物醫學學科研究生工程能力培養環節的落實。

結束語

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關鍵詞:生物醫學工程專業;理工院校;解剖生理學

作者簡介:李小慧(1980-),女,黑龍江鐵力人,南京郵電大學地理與生物信息學院,副研究員;吳建盛(1979-),男,江西撫州人,南京郵電大學地理與生物信息學院,講師。(江蘇 南京 210003)

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)10-0161-02

生物醫學工程(Biology Medical Engineering,簡稱BMI)是綜合生物學、醫學和工程學的理論與方法而發展起來的新興交叉學科,其主要是運用工程技術手段,在多層次上研究生物體特別是人體的結構、功能和其他生命現象,研究用于防病治病、人體功能輔助及衛生保健的人工材料、制品、裝置和系統的工程原理的學科。[1]自20世紀70年代末以來,國內許多綜合或理工科大學、醫學院校及相關科研機構都設立了生物醫學工程專業,涵蓋了生物信息、醫療儀器、生物材料、生物工程等多個專業方向,課程設置主要包括工程類課程和醫學類課程,旨在培養具有各方面能力的復合型人才。[2]

生物醫學工程專業作為一門為生物學和醫學服務的交叉學科,生物學和醫學知識的學習就具有非常重要的作用。現在大多數院校的生物醫學工程專業都開設了解剖學、生理學、生物化學、分子生物學、基礎生物學等必修基礎生物學或醫學課程,旨在讓學生了解生物體的基本構造及生命現象的本質,掌握一定的醫療常識,為學習如何把工程技術應用于醫學領域打下基礎。

人體解剖生理學是研究人體各部分正常形態、結構及人體生命活動的規律或生理功能的科學。[3]作為生物醫學工程專業的一門重要專業基礎課,它包含了解剖學和生理學兩門學科的內容,并且涉及到組織學、胚胎學、細胞學和分子生物學等多個學科的知識,內容廣泛并且復雜抽象,對于缺乏生物學相關知識基礎的生物醫學工程專業的學生來說,是一個難題。南京郵電大學是以工科為主,信息科學為特色的理工科院校,生物和醫學知識的教學相對薄弱。如何揚長避短,使解剖生理學知識與學生工程類的專業知識有機融合,是擺在教師面前的一項重要任務,也是教學過程中需要不斷思考和努力解決的問題。

一、教學現狀及存在問題

1.教學基礎薄弱

南京郵電大學是以理工科為主的高校,生物醫學工程專業在南京郵電大學起步較晚,工程類課程依托南京郵電大學理工教學和科研的工作積累,具有良好的基礎。然而,生物和醫學類課程基礎較為薄弱,教學基礎和實驗條件與醫學或者綜合院校相比都有很大差距。

2.課時有限

生物醫學工程專業屬于前沿的交叉學科,專業囊括的知識面廣,專業所學課程較多,數學、電學、計算機科學相關課程占了很大比例的學時,給生物和醫學理論知識分配的學時有限,例如人體解剖生理學課程只有48個學時,但這門課程包含了解剖和生理兩門學科,教學內容豐富,學時相對不足。學生的生物和醫學類知識薄弱,也給教學帶來了一定困難。

3.學生興趣缺乏

信息科學是南京郵電大學的特色和優勢,生物醫學工程專業正是依托于南京郵電大學通信與信息工程學院的教學和科研基礎而創建的,學校通信、電子和計算機等信息領域的學習與研究氛圍濃厚,加之上述專業找工作容易,在這種環境下,學生會自覺將興趣轉移到通信、電子和計算機等方向,無法建立對人體解剖生理學的學習興趣。另外,人體解剖生理學知識多、復雜抽象的學科特點,也容易讓學生產生畏難和厭學的情緒。

二、教學體會和思考

在學時有限和學生興趣缺乏的情況下,如何利用有限的課堂講授時間,使學生更好地掌握解剖生理學知識,是擺在授課教師面前的突出問題。筆者針對在人體解剖生理學教學中遇到的實際問題,結合南京郵電大學生物醫學工程專業的培養目標,根據教學過程中的體會,提出以下幾點思考。

1.引導和培養學生興趣

解剖生理學是專講正常人體形態、結構和功能的課程,向學生強化學習解剖生理學就是認識自己、了解自己的觀念。但是如果單純講解課本上解剖和生理學的知識,學生仍然是被動接受,缺乏興趣。因為解剖生理學的一些知識與學生日常生活密切相關,在課堂教學中可以穿插講授一些衛生保健的知識或者一些學生感興趣的問題,讓學生知道課堂知識能夠在日常生活中學以致用,自然而然會產生興趣,主動去學習。例如,在講到呼吸系統時,就結合生活現狀,介紹吸煙的危害、霧霾天氣呼吸系統疾病的預防等;在講到循環系統時,可以介紹如何預防心血管疾病。對于女生感興趣的減肥和護膚的話題,在講授消化系統和皮膚章節時,適時介紹節食減肥的危害和正確保養皮膚的方法。此外,身體是解剖生理學最好、最直接的“教具”,在課堂教學中,可以增加互動,讓學生參與進來,這樣不僅可以加深學生的直觀印象,還可以活躍課堂氛圍,從而激發學生的興趣。例如,在講授解剖學知識和常用方位術語時,可以請學生到講臺上來做示范,使學生輕松掌握這些知識。

2.課程教學與專業結合

生物醫學工程專業的目的是運用工程技術手段解決醫學中的有關問題,保障人類的健康,為疾病的預防、診斷、治療和康復服務。在講解解剖生理學知識的同時,一定要將生物醫學工程專業的目標和意義貫穿其中,不僅能加深學生對專業的認可度,而且有助于對解剖生理學知識的鞏固。例如,在講解運動系統的關節內容時,介紹完關節結構和功能后,可以向學生系統介紹人工關節的相關知識,包括人工關節的發展歷史、使用的材料及應用疾病等。在講解呼吸系統和循環系統時,可以介紹人工心肺裝置的構造以及在外科手術中的重要意義。總之,在解剖學教學中,應結合知識點介紹相應的器官是如何人工制備,如何實現相應的解剖和生理功能等內容。通過將解剖學知識與工程學知識有機結合,不僅可以拓展學生的知識面,還可以促進學生對專業方向的理解,培養學生發現問題和解決問題的能力。

3.簡化課程內容

解剖生理學課程存在學時少、實驗少、內容多等問題,在課時的安排上要符合生物醫學工程專業的需求。基于上述考慮,將課程重點放在解剖學上,有選擇地介紹生理學內容,對于未介紹的知識,建議學生自學。對于解剖學部分,對運動系統、內臟學和心血管系統重點講授,對神經系統、感覺系統和內分泌腺部分有所刪減,目的是為了加深學生對人體結構的掌握和了解。此外,我們精心鉆研教材并設計教學大綱,了解課程的教學重點、難點,在課前對學生較難理解的部分設計好教學方法和模式,力爭用簡練、易懂的語言講解課程內容,消除學生畏難、厭學的情緒。

4.充分發揮多媒體教學的優勢

解剖生理學教學需要向學生展示很多人體結構,涉及名詞非常多,很多學生反映較難記憶。制作集合聲音、文字、圖片、動畫、視頻等多種媒體信息的課件來輔助教學,可將人體結構直觀化,人體功能原理圖像化和動態化。從視聽的角度強化學生的理解和記憶,提高學生課堂的學習效率。另外,使用多媒體課件也能彌補理工科院校實驗條件的缺乏和教學標本的不足。但在使用多媒體教學方法的時候,教師不能脫離傳統的教學方式,因為多媒體教學資料雖然直觀易于理解,但知識零散且容量大,會影響學生的系統理解和記憶。教師應適時進行必要的講解, 對于重點、難點應在課堂上充分討論,并征求學生意見,控制好教學的節奏。

參考文獻:

[1]鄧玉林,李勤.生物醫學工程學[M].北京:科學出版社,2007.

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【關鍵詞】生物醫學工程;生物醫學電子學;生物電位放大器;電子設計自動化

【Abstract】In order to strengthen the electronic engineering technology training for Biomedical Engineering students, the Biomedical Electronics experiment course was designed for the students. The biological potential amplifier was selected as the experiment subject; In the experiment, student will be required to combine the simulation based on the electronic design automation software and practical operation to complete the design work of the biological potential amplifier, verify its function, and measure its important performance; the experiment was arranged in the early stage of the theoretical courses. Practice shows that the students have a more depth understanding of the characteristics of different methods in electronic engineering technology through the training of biomedical electronics experiments. Therefore, the curriculum design of the experiment is successful.

【Key words】Biomedical Engineering; Biomedical Electronics; Biological potential amplifier;Design automation

0 引言

生物醫學工程專業涉及多種學科和技術,具有很強的綜合性[1];但與此同時,該專業的本科生培養工作也具有很高的難度,原因就在于學生學習的內容多而不精,在擇業時常常無法體現出能力優勢。因此,從培養生物醫學工程專業本科生的角度而言,應該在對學生進行綜合素質培養的同時、加強特定專業技能的訓練,為學生的就業和繼續深造打下良好的專業基礎[2]。

醫學電子儀器方式是上海理工大學生物醫學工程專業的一個重要方向,在課程設置上,專注于培養學生的電子工程技術[3]。這其中,生物醫學電子學[4]是生物醫學工程專業的重要專業課程之一,其教學目的是讓學生掌握醫學電子儀器中帶有共性的電子器件、電子線路及電子學設計方法,因此是引導學生學習將電子工程技術應用于生物醫學工程專業的重要環節。生物醫學電子學實驗是該課程的配套實驗,目的是在于通過有代表性的實驗課題,引導學生學以致用、將課堂內容融會貫通于實踐之中。因此,生物醫學電子學實驗是生物醫學工程專業的一門重要實驗,需要進行慎重的實驗選題、認真的實驗設計和細致的實驗安排。為此,進行了相關的課程設計和實踐工作,詳述如下。

1 課程設計思想

上海理工大學生物醫學工程專業的生物醫學電子學實驗被安排于第五學期,和生物醫學電子學理論課平行設置。此前,學生已經通過電路原理、模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎和電子技術技能訓練等課程的培養,具備了一定的電子工程技術基礎。生物醫學電子學實驗的總課時為16學時,在有限的課時內,讓學生得到最大程度的專業訓練,具有一定難度。在此背景下,展開生物醫學電子學實驗的課程設計工作。

首先要解決的問題是實驗選題。生物醫學電子學實驗的選題,應該能夠突出生物醫學電子學的特色,具有代表性。經過研究,多個生物醫學電子學的相關教材中,都將生物電位放大器(Biopotential Amplifier),即儀表放大器(instrumentation amplifier),放在了相當重要的位置上[5]。生物電位放大器,是用于放大心電、肌電和腦電等信號的專用放大器;這些信號具有的特點包括:由生物體內的電活動產生、屬于微弱的差分信號、非常容易被更加強烈的共模噪聲淹沒;而生物電位放大器具有很好的共模抑止特性,最適于放大這些存在于強烈共模噪聲背景下的微弱差分信號[6];因此,生物電位放大器在生物醫學電子學中占有重要地位,以生物電位放大器為主題開展生物醫學電子學實驗,不僅具有代表性,而且能夠引導學生在前期的課程基礎上有所提高。

其次要解決的問題是實驗設計。圍繞生物電位放大器這個主題開展實驗設計工作,需要使實驗具有一定深度,但同時又要保證大部分同學有能力在限定的課時內完成任務。經過反復論證設計,最終決定生物電位放大器相關實驗由兩部分組成:基于電子設計自動化(Electronic design automation, EDA)軟件的設計仿真實驗和動手實踐實驗。在第一部分實驗中:學生基于LM324[7]完成生物電位放大器的設計工作;仿真驗證設計結果;仿真測試其差模增益幅頻響應曲線[8]。在第二部分實驗中:學生在面包板上動手搭建生物電位放大器;并在實驗室中,使用各種設備測試差模增益幅頻響應曲線。上述實驗設計的優點在于:通過設計仿真工作,讓同學們盡快掌握生物電位放大器的原理,同時,基于EDA軟件開展電路工作,符合發展趨勢[9];通過設計仿真和動手實踐相結合,互為驗證,比較差異,容易引發思考,更加深刻的體會電子工程技術中不同手段的特點;對生物電位放大器的重要參數進行仿真、測量和總結,有利于學生們在更深地程度上掌握生物電位放大器。

最后要解決的問題是實驗安排。由于生物醫學電子學實驗是生物醫學電子學理論課程的配套實驗,因此在進度安排上必須要統籌考慮;此外,實驗設計決定了生物醫學電子學實驗適宜集中精力完成,而不是分散到每周進行,集中完成實驗能夠取得更好的效果。為此,在生物醫學電子學理論課程中,生物電位放大器相關內容被安排在課程的早期進行講解;緊隨其后,利用課余和周末時間,在一周內完成生物醫學電子學實驗。這樣安排的好處是:學生能夠在課程的開始階段,就體會到了如何將理論應用于實際,引發學習興趣。

2 實驗內容展示

下面以一位學生的實驗情況為例,說明課程設計效果。

1)生物電位放大器的設計和仿真

a)生物電位放大器的設計:

基于lm324設計一個基于三運放的儀表放大器,用于生物電位測量,仿真電路原理圖如圖1所示。增益公式如公式(1)所示,其中:R1、R2、R5和R6都選用10KΩ的電阻;R3和R4都選用24KΩ的電阻;Rg為增益電阻,當Rg為無窮大時,(這里選用600MΩ),增益約為1倍,當Rg為5.6kΩ時,增益約為10倍,當Rg為470時,增益約為100倍,當Rg為47時,增益約為1000倍。

A=(2*R3/Rg+1)*R2/R1(1)

b)對所設計的生物電位放大器進行仿真,驗證其功能

如圖1所示:使用+Vdm/2和-Vdm/2兩個信號源組合成模擬心電信號的差模輸入信號Vdm,峰值為10mV,頻率為18Hz;使用Vcm仿真工頻干擾產生的共模信號,峰值為500mV,頻率為50Hz。取Rg為5.6kΩ,輸入、輸出信號對比圖如圖2所示。由圖可見,差模輸入信號被放大約10倍,但50Hz共模輸入信號在輸出信號中全無蹤跡,因此該生物電位放大器正確的實現了預期目的:放大差模信號、抑制共模信號。

c)對所設計的生物電位放大器進行仿真,測量其性能,頻率范圍設定在0.1Hz-5MHz之間:

對圖1的生物電位放大器進行仿真,測量其差模增益頻率響應,如圖3所示。圖中從上到下的短劃線、虛線、點劃線和實線分別代表差模增益約為1000倍、100倍、10倍和1倍時的幅頻響應。由圖3可見,放大倍數越小時的幅頻響應截止頻率約高:差模增益約1000倍時,幅頻響應在1kHz左右就開始截止;差模增益約100倍時,幅頻響應在10kHz左右開始截止;差模增益約10倍時,幅頻響應在100kHz左右開始截止;差模增益約1倍時,幅頻響應在1MHz左右開始截止。

2)生物電位放大器的實踐實驗

動手實現所設計的生物電位放大器。使用的器材包括:面包板、lm324、10KΩ電阻、24KΩ電阻、5.6KΩ電阻、470Ω電阻、47Ω電阻和導線等,電阻均為5%精度;使用的儀器包括SPF05數字合成函數信號發生器、DS1000數字示波器和電源。測試所得到差模增益頻響曲線如圖4所示。其中,差模增益隨頻率變化的趨勢與仿真所得的結果基本類似,除了差模增益為1時的截止頻率出現在了100kHz左右。

3)實驗分析

相比于實際實現的生物電位放大器,仿真實驗而得的結果具有更好、更理想的特點。其原因在于:仿真時避免了器件差異造成的影響,需要匹配的電阻和運放可以做到完全匹配,同時也避免了人為測量失誤造成的影響,因此可以排除隨機誤差。仿真實驗更容易實施,對于理解理論課內容大有裨益;但動手實驗更加真實,且可以提高動手能力、積累實驗經驗,對于理解真實情況、解決實際問題非常有好處;兩者可以互為補充。

3 結論

為了避免生物醫學工程專業本科生培養博而不精的問題,在對學生進行綜合素質培養的同時,應該加強特定專業技能的訓練;上海理工大學生物醫學工程專業醫學電子儀器方向在課程設置上專注于培養學生的電子工程技術;生物醫學電子學實驗作為該專業的重要課程生物醫學電子學的配套實驗,在引導學生“入門”、引發專業興趣等方面,具有重要作用;為此,對該實驗進行了相關的課程設計工作。實踐表明,通過生物醫學電子學實驗的訓練,學生對專業的認知程度、對技術的理解程度和對知識的掌握程度,都得到了提升,這些能力的加強有助于學生對其它專業課程的學習和掌握。因此,該實驗的課程設計是成功的,今后將沿此方向繼續推進。

【參考文獻】

[1]尤富生.麻省理工學院教育理念及對生物醫學工程專業的啟示[J].醫療衛生裝備,2016,37(1).

[2]趙曉明.生物醫學電子綜合實驗系統設計[J].實驗技術與管理,2013,30(7).

[3]周宇.醫學儀器設計原理課程構建的心電檢測系統[J].實驗室研究與探索,2012(2).

[4]馬長升.生物醫學電子學的回顧與展望[J].中國醫療設備,2008,23(3).

[5]Webster, J.G.Medical Instrumentation: Application and Design[M]. 3rd ed. John Wiley & Sons,2009.

[6]Franco, S.基于運算放大器和模擬集成電路的電路設計[M].2ed.西安交通大學出版社,2009.

[7]Instruments. T. LM324 Quadruple Operational Amplifier. Available from: http:///product/lm324.

篇9

關鍵詞:生物醫學工程 電子類課程 教材選擇 項目教學法

生物醫學工程專業是20世紀70年代末在我國出現的集多個學科領域于一身的交叉型新興學科。該專業涉及生物學、醫學、電子學、材料學、工程學、物理學和計算機技術等多門學科的知識,具有知識覆蓋面廣、學科交叉性強、應用實踐性強和就業口徑寬等特點。

生物醫學工程本科專業培養目標設定在為醫療機構提供醫療儀器設備的研發和維護人員,但經過近50年的發展,四年制本科教育只能為畢業生提供一個該專業的入門引領,或是提供了理工科和醫學學習經歷,將各學科知識疊加,學生很難將各學科融會貫通,并應用于實際工作中。為此,如何讓醫學院校的生物醫學工程本科生在面臨就業時突出專業特色,脫穎而出是值得我們思考的問題,課程建設是專業培養的基礎,在生物醫學工程本科教育上顯得尤為重要。

生物醫學工程專業眾多門專業基礎課中,電子類課程與計算機類課程、自動控制技術、醫療儀器原理類課程都有著密不可分的聯系,本科生只有掌握電子技術才可以為日后從事生物工程相關研究打下良好的硬件和軟件基礎。因此,電子類課程在眾多基礎課程中有著不可替代的重要性,現根據我校電子類課程教學情況中存在的不足,提出幾點思考與建議。

一、電子類基礎課程特點

電子類基礎課程包括電路分析、模擬電子技術、數字電子技術和電工學等。這些課程是生物醫學工程專業的專業基礎課,也是多門專業課程的先行課,為生物醫學電子學、自動控制原理、單片機技術與應用、醫用儀器原理、檢驗分析儀器和醫用影像設備學等課程奠定理論基礎。該類課程具有如下特點:第一,具有承前啟后的特點。針對生物醫學工程專業的學生必須具有扎實的大學物理、高等數學等理論支撐才能學好電子技術課程,并為后續醫學儀器的原理分析和設計打好堅實的基礎。第二,課程內容抽象,理論知識復雜,實踐性強。這一特點導致學生出現兩極分化,理論扎實的學生,學習興趣越來越濃;而理論知識學的不好的則厭倦電子類課程學習,實踐動手能力也得不到提高,更缺乏對課程中各種電路的理解和設計制作能力。

二、教學中存在的問題

1.學生缺乏學習興趣

由于學生報考時對所報專業不了解,盲目選擇,使得原本愛好醫學的學生選擇了該專業,入學后開始抱怨選錯了專業,繼而也把這種情緒帶到了學習中;另外,電子類知識都是各種復雜難懂的、功能各異的典型電路,以及對各種電路的結構和工作原理分析,電子類課程各學科之間以及每門課程的各章節之間都是環環相扣的,如果學生電子類某一科學習不好,會影響到后面其他電子類課程乃至專業課的學習。

總之,一些學生對錯選專業的負面情緒和電子類課程知識復雜難懂的特點,使得他們對電子技術類課程缺乏學習興趣,甚至在學習中出現倦怠情緒,要想改變這種情況不是一朝一夕就能完成的,對于專業的培養目標和就業去向已經明確的前提下,我們更應該思考的就是如何從教學中激發學生的學習興趣,使他們對這個專業充滿希望,對電子技術類課程提高重視程度。

2.教材選擇對電子類課程的影響

生物醫學工程專業具有知識覆蓋面廣,但每科研究深度淺等特點,因此在教材的選擇上也要配合專業特點,選擇難易程度適度,能為專業課服務的合適教材。

我校電子類課程的教材選擇普遍偏難。雖然教材知識覆蓋面夠用,但知識的深度和難度偏大,學生在計劃學時內很難消化理解。課時少,授課內容多,難度又大,無疑加重了學生的學習負擔和厭學情緒。可見,教材的選擇對于適應教學需求,學科體系的建設,學生學習興趣的培養都很重要。

3.醫學院校理工科教師醫學知識薄弱

醫學院校的工科專任教師多數沒有醫學相關知識的學習背景,而且我校電子類專業基礎課所選教材幾乎與醫學無關,導致電子類課程授課內容與醫學聯系不緊密。因此,醫學院校理工科教師應該普及醫學知識,這樣理工科教師授課時才能更恰當的引入典型醫學實例,為醫學儀器課程的開展做好準備,為專業課奠定基礎。

三、結合課程特點與專業培養目標改進教學方法

1.采用多種教學方法相結合

對于電子類課程,由于具有課程內容抽象,理論知識復雜,實踐性強等特點,采用傳統啟發式教學會使得理論知識的傳授枯燥無味,教學效果不明顯,教師可根據教學內容采用任務驅動式教學方法、案例教學法和答辯式教學法等多種教學方法結合使用。把課堂翻轉起來,盡量讓學生在課后完成資料查閱和教學內容的學習,教師在課堂上只解決學生自學后提出的或未能解決的問題,教師仍然是課堂的主導,學生根據老師每次有針對性的任務去自行學習,既完成了任務,達到教學要求,又提高了學生學習和思維能力。

2.實驗課程采用項目教學法,激發學生學習興趣

與其他學科不同,每一門電子類課程都有相關的實驗課程,學生在完成與理論知識相對應的驗證性和設計性實驗外,還需要開展一些綜合性實驗環節,以提高學生對于小型醫療儀器的理解和研發能力。我們可以針對生工學生設計小型的綜合實驗項目,如把電子血壓儀等小型醫學設備拆分成若干部分,各部分再組成一個設計項目,有能力的學生任項目組長,其他學生根據掌握知識的情況和個人喜好選擇完成某一部分的電路,由任課教師統一指導。這樣在有任務驅動、有完成目標、有時間限制、有指導教師和有合作伙伴的前提下,學生學習的積極性會被充分調動,實踐動手能力也會在項目的驅使下逐步提高,為日后走向工作崗位積累經驗。

四、結論

本文針對電子類課程闡述了教學中的問題和對策,實際上生物醫學工程專業在課程建設與培養目標上還有許多不足之處,該專業的本科畢業生在擇業時缺少和其他工程專業畢業生競爭的優勢。因此,生物醫學工程專業在專業方向設定上應向著多元化發展,借鑒國外對生物醫學工程的人才培養模式,實現生物醫學工程專業方向上理工科和文科并行發展,為生物醫學工程畢業生就業打開更廣闊的突破口。

參考文獻:

[1]王能河,但漢久.生物醫學工程專業(醫學影像工程)本科課程體系比較研究[J].現代儀器與醫療,2013,19(2):70-74.

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航技術的進步 、人類實現了登月計劃以來,生物醫學工程有了快速的發展。在我

國,生物醫學工程做為一 個專門學科起步于20世紀70年代,中國醫學科學院、中

國協和醫科大學原院校長、我國著名 的醫學家黃家駟院士是我國生物醫學工程學

科最早的倡導者。1977年中國協和醫科大學生物 醫學工程專業的創建、1980年中

國生物醫學工程學會的成立,有力地推進了我國生物醫學工 程的發展。目前,我

國許多高校科研單位均設有生物醫學工程機構,從事著生物醫學的科研 教學工作

,在我國生物醫學工程科學事業的發展中發揮著重要作用。

顯微鏡的發明 “解剖”一詞由希臘語“Anatomia”轉譯而來,其意思是用

刀剖割,肉眼觀察研究人體結構。17世紀Lee Wenhock發明了光學顯微鏡,推動了

解剖學向 微觀層次發展,使人們不但可以了解人體大體解剖的變化,而且可以進

一步觀察研究其細胞 形態結構的變化。隨著光學顯微鏡的出現,醫學領域相繼誕

生了細胞學、組織學、細胞病理 學,從而將醫學研究提高到細胞形態學水平。

普通光學顯微鏡的分辨能力只能達到微米(μm)級水平,難以分辨病毒及細胞

的超微細結構 、核結構、DNA等大分子結構。而20世紀60年代出現的電子顯微鏡,

使人們能觀察到納米(nm )級的微小個體,研究細胞的超微結構。光學顯微鏡和電

子顯微鏡的發明都是醫學工程研究 的成果,它們對推動醫學的發展起了重要作用

影像學診斷飛躍進步 影像學診斷是20世紀醫學診斷最重要發展最快的領域

之一。50年代X光透視和攝片是臨床最常用的影像學診斷方法,而今天由于X線CT技

術的出現 和應用,使影像學診斷水平發生了飛躍,從而極大地提高了臨床診斷水

平。即計算機體斷層 攝影(computed tomography CT),即是利用計算機技術處理人

體組織器官的切面顯像。X線CT 片提供給醫生的信息量,遠遠大于普通X線照片觀

察所得的信息。目前,螺旋CT(spiral CT 或helicalet CT)已經問世,能快速掃描

和重建圖像,在臨床應用中取代了多數傳統的CT, 提高了診斷準確率[1]。醫學

工程研究利用生物組織中氫、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計算機斷層成像系統(MRI),它不僅 可分辨病理解剖

結構形態的變化,還能做到早期識別組織生化功能變化的信息,顯示某些疾 病在

早期價段的改變,有利于臨床早期診斷。可以認為MRI工程的進步,促進了醫學診

斷學 向功能與形態相結合的方向發展,向超快速成像、準實時動態MRI、MRA、FM

RI、MRS發展。 根據核醫學示蹤,利用正電子發射核素(18F,11C,13N)的原理,

創造 的正電子發射體層攝影(PET),是目前最先進的影像診斷技術。美國新聞媒體

把PET列為十大 醫學生物技術的榜首。PET問世不過30年歷史,但它已顯示出對腫

瘤學、心臟病學、神經病 學、器官移植,新藥開發等研究領域的重要價值[2]。

影像學診斷水平的不斷提高 ,與20世紀生物醫學工程技術的發展密切相關。

介入醫學問世 介入醫學是一種微創傷的診療技術。Dotter和Judkin(1964 年

)是最早使用介入技術治療疾病的創始人,他們用導管對下肢動脈阻塞性病變進行

擴張治 療取得成功。1967年Margulis首先使用過介入放射學(Interventional Ra

diology),這是醫 學文獻出現“介入”一詞的最早記載。1977年 Gruenzing成功

地進行了首例冠狀動脈球囊擴 張術獲得成功以后,介入性診療技術由于其創傷小

、患者痛苦少,安全有效而倍受臨床歡迎 。20世紀80年代隨著生物醫學工程的發

展,高精度計算機化影像診查儀器、數字減影血管造 影(DSA)、射頻消融技術以及

高分子(high-polymer)新材料制成的介入技術用的各種導管相 繼問世,使介入性

診療技術發生了飛速進步,臨床應用范圍不斷擴大,從心血管、腦血管、 非血管

管腔器官到某些惡性腫瘤等都具有使用介入診療的適應證,并使診療效果明顯提高

,患者可減免許多大手術之苦。有人把介入診療技術視 為與藥物診療、手術診療

并列的臨床三大診療技術之一,也有人把介入診療技術稱之為20世 紀發展起來的

臨床醫學新領域--介入醫學[3,4]。

人工器官的應用 當人體器官因病傷已不能用常規方法救治時,現代臨床醫

療技術有可能使用一種人工制造的裝置來替代病損器官或補償其生理功能,人們

稱這種裝置 為人工器官(artificial organ)。如20世紀50年代以前,風濕性心臟

瓣膜病的治療,除了應 用抗風濕藥物、強心藥物對癥治療外,對病損的瓣膜很難

修復改善,不少患者因心功能衰竭 死亡。而今天可以應用人工心肺機體外循環技

術,在心臟停跳狀態下切開心臟,進行更換人 工瓣膜或進行房、室間隔缺損的修

補,使心臟瓣膜病、先天性心臟病患者恢復健康。心外科 之所以能達到今天這樣

的水平,主要是由于人工心肺機的問世和使用了人工心臟瓣膜、人工 血管等新材

料、

新技術的結果[5]。