生物醫學工程論文范文

導語：如何才能寫好一篇生物醫學工程論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

誰都知道要做一個有自信的人，現在談這個問題你們可能認為有點多余，但不得不說的是在你面對復雜的大型設備時，面對幾塊多層電路板一字排開時，你可能會退怯，可能會放棄維修的念頭，但是你應該堅信，無論多么復雜的設備，都有解決的辦法。特別是年輕工程師剛進醫院時信心很差，總覺得復雜的設備而且還是進口的，無法解決，萬一故障擴大怎么辦?于是請廠家工程師上門來修，長此以往，你就會變成一個只會聯系工程師的話務員，缺乏自己獨立的見解和思考。當然你也應該考慮到醫院的效益問題，只有實在無法自主維修請教廠家。我認為還是要保持一個自主維修的心態，這個心態的建立就需要———信心［3］。

2多涉獵不同類別的知識(技術專長、學歷)

現代醫療設備都是高科技產物，涉及多門專業，這就使得維修及管理工作越來越復雜，專業要求越來越高，而工程師不可能分工分的那么細，這就要求醫學工程人員需要不斷更新、拓展知識面，一專多能。我這里的“一專多能”并不是鼓勵“萬金油”，而是說鉆研一種設備的同時需要掌握不同學科的知識。2014年我們申請了一個市級的課題———急救車供氧系統的改造，由于申報材料不是很充分，課題沒有被成功立項。回顧整個準備過程，我覺得對我的整個團隊，特別是對年輕人的鍛煉意義還是挺大的。這個過程涉及到各方面的知識，不僅要學電子電路，還要學機械、電機拖動、液壓氣動，甚至還要求精通單片機以及編程方面的知識。我是這方面的外行，我的主要任務就是去管理好這個團隊讓他們各盡其責，但作為個人來說我認為獲得新知識是一件非常愉快的事情，我堅信開卷有益，所以我平時也看一下這方面的書籍，來充實自己。現在的醫療設備更新速度之快，是我們始料不及的，作為年輕工程師更應該多看一些書，掌握新知識，特別是提高計算機和英語水平，這樣才能讓你在面對復雜的醫療設備時順利完成“人機對話”。

3案例討論(經歷、工作成績)

關于這一點，我是從以前當醫生每周的病例討論教學中以及參考相關資料總結出來的。有關研究證明，臨床病例討論在教學中能夠激發學生的學習興趣，有利于增強學生掌握技能的能力，有利于學生的創新能力，有利于學生對實際問題的感知能力，在教學上能夠起到事半功倍的效果。鑒于此，在每周五下午，我們會組織醫學工程部的工程師開個簡短的例會，將這一周的維修工作情況做一個總結，也會討論各個工程師在這周中維修中所面的問題以及解決辦法，將自己的心得體會和經驗與同事交流。我們醫院每個工程師是按照科室分片區的，他們平時所遇到的工作就各不相同，工程師就不能全局的掌握全醫院的醫療設備，沒有量的突破，局限性很明顯，所以開展這樣的例會，能夠讓大家多了解不同的故障，有助于維修經驗的積累。

4總結

篇2

醫學八年制不同于其他專業的本碩博連讀教育，其他專業的本碩博連讀都是以培養PH．D為主。目前我國八年制的培養目標定的是“MD”，但是實際培養過程中存在偏差，主要表現在后三年一般安排一年的輪科實習（有的學校實際落實往往不足一年，因為學生要做科研課題），兩年的畢業論文和答辯，特別是畢業論文一般按照科研論文要求，發表SCI論文才能畢業。這樣實際上偏離了MD職業精英教育，在某種程度上與PH．D區分不清。因此必須就院校教育階段的實質培養目標進行選擇，既然我國已經明確定位與美國醫學精英教育目標一致，即職業MD學位，在校期間完成在獨立行醫之前所需學習課程的要求和能夠接受住院醫師培訓的資格，使學生獲得成為醫生必備的知識和技能，樹立醫生職業的價值觀，培養醫生都需承擔的負責治療患者的能力。作者認為八年制MD的培養計劃中的后3年以臨床實踐教學為主，以臨床問題的解決為主，最后提交的MD論文，不要追求SCI及影響因子。這樣就能在后三年集中進行臨床實踐教學與醫學整體變革趨勢的教育，改變后三年將臨床教學與科研訓練壓縮導致變形的問題。

2八年制招生可嘗試大膽改革

美國的醫學生大多經過醫學前的預科教育，即一般要完成4年的理工科大學本科的學習，獲得相應的理學、工學（生物、物理、化學、數學、工程）學士學位，且經歷過嚴格篩選淘汰，學醫的信念和目的更為堅定，心智更為成熟，一般在入學前就充分了解了醫學職業的特點，做好了心理準備和學習準備。目前我國八年制的招生主要是通過高考錄取的應屆高中生中的成績佼佼者，具有較高的學習素質的學生，但是由于他們的心理及閱歷等方面尚不成熟，對各種專業都不夠了解，對自我的人生和前途缺乏設計，大部分學生選擇專業都是聽從長輩的意見，對醫學專業的特殊性缺乏充分了解，對于醫生的工作性質和應該具備的素養知之甚少，很難保證其對臨床醫學專業有足夠的興趣，且學校無法對學生的綜合素質和個性特征進行全面評價。鑒于我國的實際情況，作者認為可以嘗試適合我國情況的醫學八年制招生選拔方法多樣化。第一，試行在八年制學校中與相關專業聯合招生、二次選拔的招生方法在西方特別是美國，生物醫學工程專業是非常熱門的專業。除了其他原因之外，該專業對學生的吸引力在于具有報考醫學院學習MD的優勢。我國可以從中受到啟發，在醫學八年制招生時，醫學八年制與生物醫學工程專業共同招生。開始前四年都學習生物醫學工程，到第四年時可以再一次雙向選擇。學生可以選擇是繼續深造學習醫學MD，也可以選擇完成生物醫學工程八年制碩博連讀，還可以選擇四年制生物醫學工程本科畢業獲得學士學位；校方可以根據學生的意愿擇優選拔一定名額的學生進一步完成醫學MD，部分八年制生物醫學工程碩博連讀。這樣的好處是學生經過了四年的本科階段的生物醫學工程學習，心智已經逐步成熟。生物醫學工程屬于理工專業，不僅有利于學生邏輯思維判斷能力的培養，而且由于生物醫學工程與醫學專業密切相關，因此經過四年的學習就會對醫學的特殊性有了進一步的認識，會理智地思與考選擇。目前我國招收醫學八年制的學校主要為重點綜合性大學和幾所水平高的醫學院校，均設有生物醫學工程專業，這樣可以在校內實現招生改革。第二，進一步在校內試行4＋4醫學八年制招生，不受專業限制。我國設有醫學八年制的綜合重點大學，理工醫和社科人文專業齊全，已經具備美國醫學院招收學生的小的社會環境。在校內試行與生物醫學工程專業共同招生、二次選拔的基礎上，可以向校內其他專業開放二次報考醫學院的試行美國醫學院招生的方式。試點中，可以試行校內統一的醫學院入學考試，考試成績作為重要依據，同時還要參照：①本科生平均學分績；②本科教師的推薦信；③對承擔醫生神圣職責的責任與義務的個人看法及自我陳述等。造成一種進入醫學院的競爭事態，提高對醫生這一社會角色的敬畏。第三，現有的直接從高中應屆畢業生中選拔。以上三種招生方式可分別試點，總結后，選擇較優方式推廣。

3畢業應優先到高水平的醫院進一步落實精英醫生的職業教育

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關鍵詞：生物醫學工程；計算方法；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）22-0119-02

一、引言

《計算方法》綜合了計算數學和計算機科學相關知識，具體研究利用計算機解決數學問題的相關理論和相關方法。該課程作為我校生物醫學工程專業本科學生的課程，目前僅有理論教學環節，教學效果有待提高。本文結合生物醫學工程專業特點，基于我院在醫學影像成像方法的研究成果，借助我校信息學科與計算機學科的優勢，對《計算方法》課程教學改革進行探討。將《計算方法》課程的理論知識應用于醫學成像中，包括CT成像、近紅外光學成像和光致超聲成像等，以期摸索出適合生物醫學工程專業學生的《計算方法》實驗教學體系，培養知識與能力并重、理論與實踐兼顧的創新型生物醫學人才。

二、計算方法課程特點及教學存在的問題

隨著科學技術特別時計算機科學與技術的高速發展，科學計算已成為繼理論分析、實驗研究之后的第三種科學研究手段。計算方法研究利用計算機解決科學問題的相關理論和方法，是科學計算的核心。作為數學理論與工程應用之間的一個紐帶，計算方法在很多學科領域發揮著重要作用，很多高校已將該課程作為學生的必修或選修基礎課程。

計算方法緊密結合數學理論和計算機科學，是數學的一個重要分支，也是理工科學生一門重要的基礎課程。計算方法研究利用計算機解決數學問題的相關理論和方法，強調計算機技術的實際應用和數學算法的工程實現，對學生的動手能力有較高的要求。由于與工程實踐密切結合，該課程的教學必須理論與應用并重。

《計算方法》課程具有以下特點：（1）計算方法課程不僅涉及高等數學中學過的相關理論內容，而且注重運用這些理論去解決問題，而不是理論本身。它有助于加深學生對數學理論的理解和認識。（2）計算方法課程公式較多而且難記。（3）強調對計算機的使用，尤其是在計算機上借助一定的軟件平臺實現相關算法。

生物醫學工程是一門興起于20世紀60年代的交叉學科，涉及化學、數學、物理、藥學、生物t學、電子技術、工程技術、材料、計算機技術和信息技術等眾多學科及領域。該學科綜合了工程學、生物學和醫學的理論和方法，具有綜合性強、知識結構交叉跨度大、發展速度快等特點。從事該專業的本科生不僅需要電子技術、生命科學、電子與信息科學相關的基礎理論知識；而且還需具備生物醫學與工程技術相結合的科學研究能力。由于生物醫學工程學科知識結構的交叉性和綜合性，對高校培養的該專業人才需要更高、更全面的能力素質要求。

我校生命科學技術學院將《計算方法》課程作為大三生物醫學工程與生物技術專業學生的選修課，經過幾年的教學，存在的主要問題如下：

1.《計算方法》課程教學內容照本宣科，與生物醫學工程專業基本無聯系。目前，課程教學內容與生物醫學工程專業以及生命科學技術學院研究方向基本上沒有聯系，結合不夠緊密，沒有將生物醫學工程專業領域涉及的科學計算學生所學專業領域科學計算問題融入教學計劃和教學內容。

2.《計算方法》重點在于理論教學，對數值實驗能力的強調不夠。以往的教學環節中，選用的教材在內容安排上沒有對數值計算過程中實驗過程的描述。老師在授課過程中，忽略了學生數值實驗能力的培養。實際上，這門課程不僅具有完整的理論體系，更是一門實踐性很強的課程，數值實驗在該課程中必不可少。

三、教學改革具體措施

針對上述問題，本文從教學內容、教學模式和考核方法等方面進行研究，結合生物醫學工程專業特點，基于生命科學技術學院科研平臺，加強數值實驗，摸索適合生物醫學工程專業學生的《計算方法》實驗教學體系，培養知識與能力并重、理論與實踐兼顧的創新型生物醫學人才。

1.擴展《計算方法》教學內容。我校《計算方法》課程選用西北工業大學出版社出版的教材《計算方法》，教材內容包括計算誤差、基于二分法和迭代法的方程近似求解、直接法和多種迭代法求解線性方程組、特征值和特征向量的計算、最小二乘法求解方程組、曲線擬合、曲線插值、以及數值積分與數值微分等，課程內容大部分涉及的都是數學理論，以及各種方法的詳細推導，教材上的例子主要是簡單的數學問題，與實際應用聯系較小，與生物醫學工程專業更是沒有聯系。我們在教學過程中，結合我院科研以及生物醫學工程專業特點，在理論講解與公式推導的同時，融合醫學成像具體實例，讓學生了解如何在本專業領域運用該課程相關知識。

2.開設《計算方法》實驗教學。為提高學生動手能力，我們在經典計算方法課程內容基礎上，結合生命學院科研項目，加入與生物醫學工程專業相關的應用實例，例如CT圖像重建，計算方法課程中的迭代法和最小二乘法均可用于CT圖像重建，基于學院CT硬件系統采集的數據，結合合適的成像模型，學生上機編程完成CT圖像重建。通過該實例學生不僅了解了CT成像原理，更掌握計算方法在CT成像中的應用。再例如輻射傳輸方程的求解問題，該問題在生物醫學成像中普遍存在。輻射傳輸方程屬于復雜的偏微分方程，在光學成像前向建模中，需要求解該方程，而計算方法課程中有一章的內容講解偏微分方程的數值求解方法，學生可以開展基于數值方法的輻射傳輸方程求解。同時，我們加大編程仿真，特別要指導學生應用所學知識進行生物醫學工程應用實踐。

3.完善《計算方法》教學模式。《計算方法》課程的目的是讓學生利用計算機，結合一定的軟件工具，解決實際問題。考慮到課程特點，以及學生前期已經學習Matlab語言，我們使用Matlab軟件作為計算方法的編程工具。我們在當前計算方法課程的課堂教學安排中，除了理論教學，還增加仿真實驗。教師在課堂講解時，進行詳細演示，同時要求學生課后進行編程與上機。課后作業采用計算機編程完成，學生提交報告，給出程序代碼以及運行結果。使學生通過仿真實驗掌握計算方法中的理論知識，同時學會編程運用計算方法相關內容解決實際問題，提高動手能力。

4.改進《計算方法》考核方式。傳統《計算方法》課程考核采用筆試形式，主要考查的是學生對基本知識點的掌握情況。本文改革中，我們兼顧知識與能力的評價標準考核學生學習效果。評價標準主要包括：計算方法基本理論知識、基于Matlab工具的編程仿真實現計算方法相關算法、生物醫學工程實際問題解決能力。對于計算方法基本理論知識的考核，采用筆試閉卷形式；對基于Matlab工具的編程仿真實現計算方法相關算法，考核學生在計算機上利用Matlab語言編程實現誤差分析、二分法和迭代法求解方程組、數據插值、數據擬合、數值積分與微分等；對于生物醫學工程實際問題解決能力的考察，給出兩到三個生物醫學應用問題，要求學生根據現有數學模型，基于測量數據問題求解，并給出誤差分析結果。總之，采用形式多樣的考核方式，對學生的綜合能力進行測評。

四、結語

本論文對計算方法課程改革進行了探討，構建教學研用有機結合的計算方法教學體系。通過基礎知識傳授、計算機仿真實驗、醫學斷層成像具體問題實踐，建立包括基礎理論――驗證實驗――應用實踐三個層次的相互銜接的計算方法學教學體系；同時，生物醫學工程專業背景下的算方法教學，融合了包括分子數學、生物、計算機與信息等多學科知識，對學生的理論、實踐與應用能力協同訓練與提升，為多學科交叉復合型創新人才的培養奠定基礎。

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Teaching Reform of "Computational Methods" for Biomedical Engineering Students

CHEN Duo-fang

（School of Life Science and Technology，Xidian University，Xi'an，Shaanxi 710071，China）

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科交叉的邊緣科學，它是用現代科學技術的理論和方法，研究新材料、新技術、新

儀器設備，用于防病、治病、保護人民健康，提高醫學水平的一門新興學科。

生物醫學工程在國際上做為一個學科出現，始于20世紀50年代，特別是隨著宇

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LeeWenhock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****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(computedtomographyCT),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(spiralCT或helicaletCT)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(nuclearmagneticresonanc

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M

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(InterventionalRa

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(artificialorgan)。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］。

腎功能衰竭、尿毒癥患者愈后不良，而人工腎血液透析技術已挽救了大量腎病

晚期患者的生命，腎病治療學也因此有了很大進步。

現代生物醫學工程中人工器官的發展也非常迅速，除上述人工器官外，人工關

節、人工心臟起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床都得到應用，使千千

萬萬的患者恢復了健康。可以說，人體各種器官除大腦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，放射醫學、超聲醫學、激光

醫學、核醫學、醫用電子技術、計算機遠程

醫療技術等先進的醫療技術和儀器設備都是現代醫學工程研究開發的成果，綜上

可見，20世紀生物醫學工程的發展，顯著提高了醫學診斷和治療水平，有力地推

動著醫學科學的進步。

21世紀生物醫學工程展望縱觀醫學新技術誕生和發展的歷史，從倫琴發現

X線到今天X射線診療技術的發展，從朗茲萬發現超聲波到今天B超診斷的廣泛應用

，從布洛赫和伯塞爾發現核磁共振到今天MRI的問世，從赫斯費爾德發明CT到今天

CT成像系統的應用，都是以物理學工程技術為基礎、醫學需求為前提發展起來的

醫學新技術。循著20世紀醫學發展的軌跡，我們有理由預測21世紀新的醫學診療

技術可能在以下10個方面有重大突破和創新：

(1)各種診療儀器、實驗裝置趨向計算機化、智能化，遠程醫療信息網絡化，

診療用機器人將被廣泛應用。［6］

(2)介入性微創，無

創診療技術在臨床醫療中占有越來越重要的地位。激光技

術，納米技術和植入型超微機器人將在醫療各領域里發揮重要作用。

(3)醫療實踐發現單一形態影像診查儀器不能滿足疾病早期診斷的需要。隨著

PET的問世和應用，形態和功能相結合的新型檢測系統將有大發展。非影像增顯劑

型心血管、腦血管影像診查系統將在21世紀問世。

(4)生物材料和組織工程將有較大發展，生物機械結合型、生物型人工器官將

有新突破，人工器官將在臨床醫療中廣泛應用。

(5)材料和藥物相結合的新型給藥技術和裝置將有很大發展，植入型藥物長效

緩釋材料，藥物貼覆透入材料，促上皮、組織生長可降解材料，可逆抗生育絕育

材料、生物止血材料將有新突破。

(6)未來醫療將由治療型為主向預防保健型醫療模式轉變。為此，用于社區、

家庭、個人醫療保健診療儀器，康復保健裝置，以及微型健康自我監測醫療器械

和用品將有廣泛需求和應用。

(7)除繼續努力加強生

物源性疾病防治外，對精神、心理、社會源性疾病的防

治診療技術和相應儀器設備的研制受到越來越多的重視與開發，研制精神分析、

心理安撫、生物反饋型診療技術和設備將是生物醫學工程的新起點。

(8)創傷是造成青年人群死亡的主要原因，研制新型創傷防護裝置、生命急救

系統是未來生物醫學工程的重要課題。論文幫

(9)即將迎來的21世紀是分子生物學時代，有關分子生物學的診療新技術將快

速發展，遺傳、疾病基因診療技術，生物技術和微電子技術相結合的DNA芯片、雪

白芯片和診療系統將被廣泛應用。

(10)空氣污染、環境污染嚴重危害著人類健康，研究和開發勞動保護、家庭保

健、個人防護用的人工氣候微環境是未來不能忽視的問題。

1997年我國了關于衛生工作改革與發展的決定，提出了奮斗目標：“到2

000年，基本實現人人享有初級衛生保健”，到2010年國民健康的主要指標在經濟

發達地區達到或接近世界中等發達國家水平，在欠發達地區達到發展中國家的先

進水平。1999年國家科技部召開了“發展生物醫學工程技術戰略研討會”，國家

工程院開展了有關發展我國醫療器械工業戰略研究等，對推動生物醫學工程產業

發展、落實創新工程戰略布置起著重要作用。20世紀人類與疾病做斗爭，在醫學

診療技術上取得了重大成就；但面向21世紀的巨大挑戰，我們要動員起來，調整

政策，制定規劃，改革醫學研究教學的舊模式，發揮現代科學多學科交叉合作的優

勢，創建全新的生物醫學，為人民造福。

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生物醫學工程（biomedicalengineering，BME）是應用自然科學和現代工程技術的原理與方法，多層次研究人體結構、功能及其生命現象，研究用于防病、治病、人體功能輔助及衛生保健的制品、材料、裝置和系統的交叉性邊緣學科。其主要的特點是多學科交叉、理工醫結合，工程性和實踐性很強。在軍醫大學這樣的醫科院校中培養工程技術人才，必須要改變原有培養醫科學生的模式，采取適應工程技術人才培養特點的教學體系，突出工程性，強調實踐性教學。改變現有實踐教學模式，構建新的實踐教學體系，是生物醫學工程專業建設和人才培養中需要體現的重要內容[1]。

2生物醫學工程專業學員創新實踐能力培養的探索與經驗

我校生物醫學工程專業五年制本科人才培養的目標是：“面向我軍衛勤保障的需要和軍事醫學的發展，培養具有生物醫學、電子技術、信息技術和軍事醫學電子衛生裝備等專業知識，具備將生物醫學與電子信息技術相結合的能力，能夠從事軍事醫學電子衛生裝備研究、設計、管理、使用和維修工作的高級工程技術人才。”由于我校生物醫學工程專業的培養方向是生物醫學電子工程，這是一門科技含量高、技術密集、應用性強的學科，其基礎理論、創新探索都必須依賴實踐來驗證。因此，實踐教學占據著戰略性地位，是培養創新型人才的關鍵環節。根據我校生物醫學工程人才培養目標，突出工程特性，培養具有電子技術創新精神和實踐能力的人才是該專業建設的基本任務，學生的綜合素質和創新能力不僅需要通過基礎理論和專業理論的學習來培養，更要通過實踐教學各個環節來鍛煉，以使學員不斷提高創新實踐能力并將所學理論知識和實踐技能應用于實際醫學問題的解決中。我們主要采取了以下做法：

2.1注重基本實驗技能訓練，重組課程實驗教學內容

電子技術與信息技術教學包含了一系列課程（電路原理、模擬電子技術、數字電子技術、信號與系統、數字信號處理、傳感器原理、醫學電子儀器等等），對這些課程的實驗項目進行精選、整合、改造，實現以基礎性實驗、綜合性實驗教學模塊為基礎的分層遞進的實驗教學內容。對現有的實驗進行優化整合，主要目的是配合理論教學，使學生熟悉理論知識和掌握基本實踐技能，提高教學效益，在不增加現有實驗課學時的前提下，適當開設綜合性實驗。

2.2培養綜合運用知識能力，強化綜合性設計性實驗

在專業基礎課實驗中，將過去模擬電子技術、數字電子技術等課程中的設計性實驗設置為相對獨立的綜合設計性實驗，主要通過自主探索的形式培養學生獨立思考、協作攻關的精神以及解決實際問題的能力，以達到知識和能力綜合訓練的目的。具體方法是教師編列實驗題目，提出技術要求。題目的難度與學生的水平相適應，題目的內容與專業方向及學生興趣相吻合。學生以小組為單位自行選題，通過查閱文獻資料，優化技術路線，獨立開展實驗等環節實施綜合訓練。使學生能夠較系統地掌握從選題、方案論證、電路設計、電路實現以及裝配調試，到最后的總結報告和文檔整理等全過程的各個環節。通過上述實驗課教學改革，有效調動了學生學習的積極性和主動性，培養了學生綜合運用知識的能力和動手能力。

2.3開展多層次第二課堂活動，培養分析解決問題能力

開展了多種類型和內容豐富的第二課堂活動，這既是課程教學內容的補充，也是實踐教學不可缺少的環節。一種是普及性的第二課堂活動，內容力求覆蓋面廣、應用性強，既有教師選題，也有學生自主選題進行實驗研究。從專業基礎課開始組織，有效地豐富了學生視野，拓展了學習內容。另一種是提高性的第二課堂活動，對學習成績優秀、鉆研精神強的學生實行導師制，組織他們參加課外科技活動和全國性大學生創新設計競賽等實踐教學，讓學生直接介入實際的科研活動中。通過第二課堂活動有效地發揮了學生學習的潛能，變被動學為主動學，培養了學生邏輯思維能力和分析解決問題的能力。

3我校生物醫學工程學員實踐能力培養模式的不足

目前，我校生物醫學工程專業課程體系設置主要包括：公共基礎課程、醫學基礎課程、工程專業基礎課程、專業課程等4類。從實踐教學的效果來看，目前這種模式存在2點不足：一是課程設置不科學，體系不完整，與國內外其他生物醫學工程院校相比缺少專業選修課程、綜合實踐課程這2類課程[2]；二是實踐教學沒有按照實踐能力培養的規律進行設計。實踐能力的培養必須從基礎做起，由低到高逐次遞進，以電子技術綜合設計為例，在設計性實驗中應當將主要精力用于方案設計和技術指標的實現上，但是部分學員由于電子工藝基本功不扎實，一些原本不應該出現的問題卻由于焊接加工水平欠佳反復出現，從而影響了設計性實驗的整體效果。由于工程實踐能力包含了方方面面的素質要求，從設備使用、工藝掌握、器件選擇、方案設計等等由低到高的各項能力的培養，是需要一點一滴積累并逐漸形成經驗的一個長期過程，絕非一朝一夕之功，也不是某一門課程所能解決的，必須將其作為系統工程搞好頂層設計，在整個課程體系之中加以解決。創新實踐能力的培訓必須是多層次的并且貫穿始終的完整培訓，需要完成包括基礎電子工藝掌握、基本實驗設備操作到復雜醫學電子系統的設計等一系列階梯式的體系化訓練。使學生在大學期間，乃至研究生階段，不間斷地進行傳統型、綜合型、設計型和創新型等各種實踐環節和各種社會實踐活動，這對學生掌握扎實的基礎理論知識和專業知識，提高獨立分析問題和解決問題的能力，提高團隊合作意識，提高創造性和競爭能力都大有益處[2]。只有經過這樣訓練的學生才能具備比較強的實踐動手能力，能夠有效地通過工程技術手段解決實際問題，從而滿足用人單位和部隊建設的需要。所以，建立健全完備的實踐教學體系是當前深化教學改革，加強頂層設計的重要工作之一，必須按工程人才的培養規律設計科學合理的實踐教學體系。

4構建生物醫學工程專業學員創新實踐能力培養體系的設想與建議

創新實踐能力可分為基本技能—綜合技能—設計技能—創新技能4個層次，不同層次的能力培養要有相對應的教學內容和訓練方法，通常需要采用驗證性實驗—綜合性實驗—設計性實驗—研究性實驗等有針對性地加以訓練。為實現創新實踐能力的全面培養，必須改變傳統的實踐教學模式，把培養學生的創新精神和實踐能力放在首位。以優化知識結構、提高綜合素質為指導制定實踐教學計劃和方案，調整實踐教學組織結構；安排大型綜合實驗設計課程和實踐訓練，形成科學合理、內容完備的教學體系和培養模式；構建良好的實踐教學支撐環境。使學生在學校期間，不間斷地進行傳統型、綜合型、設計型和創新型等各種實踐學習環節和各種社會實踐活動，使其創新實踐能力不斷發展，從而真正提高學生獨立分析問題和解決問題的能力，提高創造性和競爭能力，這也是提高專業教學水平和與國際教育接軌的必然選擇[3]。

4.1實踐課程體系建設

為了更好地適應軍醫大學對生物醫學工程人才培養的要求，根據培養生物醫學工程專業學員創新實踐能力的探索并結合其他院校在實踐體系建設上的經驗，我們認為生物醫學工程專業課程體系設置應當涵蓋公共基礎課程、醫學基礎課程、工程專業基礎課程、專業課程、專業選修課程、綜合實踐課程等6類課程。其中對于實踐能力的培養應構建4個層次、5個類型的課程培訓體系。

4.1.1基礎課程實驗

這一類實驗的內容和方式比較傳統，實驗和課程內容的聯系緊密，每門課程課內安排實驗18學時。通過對授課內容的驗證、實現與分析，幫助學生掌握基本理論和方法，鍛煉學生動手能力，培養學生的基本工程素質。除基本實驗外，一般要求至少安排一個具有綜合性質的實驗，能夠對整門課程起到融會貫通的作用。對每一門課程的課內實踐環節的安排和內容，都需要進行充分的論證，以保證每門課程實驗內容的合理性。

4.1.2綜合實踐課程

這個訓練層次的重要性體現在，使學生掌握應用工程技術解決實際問題的基本方法，同時培養其初步的創新能力。創新能力的獲取必須要擁有扎實的基礎，如果基礎不牢，所謂創新是沒有保障的，即便有非常新穎的想法，但是無法實現也是枉然。創新的方法往往產生于對傳統既有方法的熟悉上，充分了解各種方法的特點，并根據對實際問題的分析提出有價值的建議，創造性地采用不同以往的方法和手段處理和解決問題。創新一定是無限的想像與有限的技術選擇相結合的產物。通過這類實踐課程訓練學生對知識的綜合運用，掌握工程技術解決問題的程序和方法，突出工程實踐中關鍵環節的訓練，實現對不同學習階段的學員工程實踐能力的綜合培訓，使其具備工程技術人員基本的實踐能力。綜合實踐課程在進入專業基礎學習階段以后安排，將每學期的所有理論教學及考試在前18周內完成，余下的2～3周時間用于開設獨立的綜合實踐課程。

（1）電子工藝實習。主要培養學生在電子線路焊接、裝配、調試、元器件識別、選擇、基本儀器使用等方面的能力，組裝具有實用價值的小型電路。安排這個訓練的目的，主要是鍛煉學員在電子技術應用中的基本操作技能，如果沒有這個過程，直接進入電子技術課程設計階段，就會出現因為電子工藝不過關造成的各種各樣的問題，為電路設計和調試帶來層出不窮的障礙。所以必須要有這個訓練過程，以保證在后續課程中學生具有比較熟練和穩定的電子工藝能力，而盡量避免因為工藝問題造成的失敗。

（2）電子技術課程設計。是在具備電子學基本實驗技能的基礎上，進行綜合能力培養的實踐訓練課程，以電路設計為重點，內容側重綜合應用模電、數電知識，完成制作較為復雜的帶有生物醫學功能的電路或者小型電子系統（例如心電信號放大器）。一般是給出實驗任務和設計要求，通過電路方案設計、電路設計、電路安裝調試和指標測試、撰寫實驗報告等過程，培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力，提高電路設計水平和實驗技能。在實踐中著重培養學生系統設計的綜合分析問題和解決問題的能力，培養學生創新實踐的能力。

（3）虛擬儀器技術課程設計。掌握LabView在信號采集、處理、分析以及功能電路整合方面的應用，側重于生物信號的處理及其虛擬儀器系統的設計。

（4）生物醫學信號檢測與處理綜合實驗。其目的是使學生在熟悉電子系統基本設計和數字信號處理主要方法的基礎上，把現代信號處理理論與臨床醫學緊密結合起來，掌握常見的生物醫學信號采集方法，醫學信號傳感器、采集儀器的使用，利用各種信號處理手段解決臨床診斷與治療方面的信號分析與處理問題。使學生了解醫學信號處理系統的實現過程：醫學信號信號采集信號處理信號識別與特征提取臨床診斷，培養學生應用Matlab和LabView提供的各種處理方法解決醫學問題的能力，并強調各種處理方法的硬件實現。

（5）現代醫學儀器綜合設計。在學生學完全部課程進入畢業設計前一個學期進行，學生綜合應用所學過的基礎課、專業基礎課和專業課的基礎理論、基本知識和基本技能，融合醫學儀器課程內容，獨立完成一個醫學信號檢測、處理、控制系統的設計、安裝、調試，完成醫學信號的數據采集和存貯、數據顯示、數據分析和處理，通過對專業課實驗進行的高度整合，讓學生對所學知識進行高層次的融合。學生從本課程擬定的題目中選擇，或者自己擬定題目，獨立完成一個檢測人體信號的小型醫學儀器系統，并使所設計的軟硬件系統達到要求的各項技術指標。學生通過該課程較系統地學習生物醫學信號處理和控制方面的方法和技術，在生物醫學信號處理技術、計算機技術、測量技術、控制技術及實驗技能等方面得到全面訓練，對醫學信號的拾取、測量、處理、應用有一個系統地了解，從而在綜合能力上得到培養，同時為完成畢業設計打下堅實的基礎[4]。

4.1.3創新性課外科技活動

開展豐富多彩和形式多樣的創新性課外科技活動，其主要目的是使學生在完成第二層次訓練的基礎上，了解學科前沿、開闊科技視野、激發創新意識，充分發揮和調動學生創新實踐的潛能，結合軍事醫學應用和實際問題的解決開展研究性實踐活動。結合我軍衛勤保障和軍事醫學的需求，應用電子信息技術和電磁檢測技術等生物醫學工程學方法，有針對性地開展創新實驗活動。從軍事醫學電子衛生裝備設計思想的提出、技術指標的設定、研究方案的形成、工程設計的優化等方面訓練學員，培養他們在我軍軍事斗爭衛勤保障條件下解決軍事醫學問題的創新思維和創新能力，以此提高軍事生物醫學工程專業人才的綜合素質。該層次的訓練側重于創新能力的培養，主要以第二課堂的形式圍繞科研方向開展，也可以圍繞專業選修課開展，并鼓勵學有所長的學生積極申報學校創新實驗基金，開展進一步的深入研究，并指導學生發表學術論文，申請國家專利。在條件成熟的情況下推薦他們參加各種類型的全國大學生科技競賽。對于部分已取得較好成果的學員，可在此基礎上直接進入畢業設計環節，并給予他們優先報考碩士研究生的資格。

4.1.4實習

臨床工程實習是理論聯系實際，培養學員分析問題、解決問題能力的重要階段。通過臨床實習，使學員進一步加深對專業課程理論知識的理解和掌握，全面了解現代化醫療儀器設備的基本原理、安裝調試、維護保養，熟悉部分醫學儀器結構特點和工作原理及存在問題，建立醫療衛生裝備體系的基本知識架構，培養學員運用已學基礎理論知識，初步分析和解決醫學儀器設備實際問題的能力，為畢業后從事醫療設備專業工作，提升任職能力打下基礎。

4.1.5畢業設計

畢業設計的質量可以衡量專業教學的水平，是學生畢業與學位資格認證的重要依據。畢業設計的開展將緊密結合學科研究方向和實際科研課題，把重點放在學員創新思維和能力的培養，充分發揮學員的主動性和創造性上。畢業設計注重以下能力的培養：（1）調研、查閱中外文獻和搜集資料的能力；（2）理論分析、制定或設計實驗方案的能力；（3）實驗研究、綜合分析和數據處理的能力；（4）交叉融合理工醫等學科綜合知識的能力；（5）外語、計算機應用和論文寫作的能力；（6）綜合應用工程技術手段解決實際問題的能力；（7）團隊合作的能力。方法上讓學生自由選題，獨立完成畢業設計課題。針對要解決的實際問題，指導學生通過查閱資料，以互相討論的形式逐步總結出解決問題的思路，要求學生利用計算機進行理論設計，并進行虛擬實驗和仿真分析，經過比較優選出最佳方案，進而設計出實用的電子系統，完成系統的軟硬件調試并達到設計技術指標；最后提供設計報告，接受專家組考評并通過答辯。通過畢業設計使學生了解科研的方法、程序和步驟，增強科研意識。這種對科學實踐全程參與的教學方式可以全面培養和提高學生的科研素質、工程意識和創新精神，真正實現了理論和實際動手能力相結合的創新實踐能力培養。

4.2創新實驗室建設

創新實驗室建設旨在針對我軍面臨的多樣化軍事任務，滿足我軍衛勤保障需求和軍事醫學發展需要，從軍事醫學電子技術教學與訓練、軍隊衛生裝備教學與訓練等方面入手，與燒傷外科學、防原醫學、野戰外科學、野戰內科學、軍事預防醫學、高原軍事醫學以及新概念武器防治學等軍事醫學緊密結合，以電子技術應用、裝備教學實訓為基礎，培養應用軍事生物醫學工程的技術方法，解決部隊衛勤保障和軍事醫學問題的創新實踐能力。創新實驗室主要服務于學員專業學習階段，在第二課堂、創新實踐、綜合實驗、軍事醫學課程設計、畢業設計、專業實習以及衛勤演練中對學員實施相關訓練活動。從培養軍隊院校學員為軍服務的意識出發，使其在學習訓練中了解軍事醫學的主要問題，學會應用軍事生物醫學工程方法解決相關問題，同時提高創新實踐能力，在這一過程中軍事生物醫學工程專業綜合創新實驗室的建設是必不可少的，這對于軍事生物醫學工程專業學員開展相關學習實踐以及任職訓練是必須要具備的一個基本條件。

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近半個世紀以來，科學技術迅猛發展，新知識、新成果不斷涌現，數字化特點凸顯。根據2002年度美國國家科學基金會資助的研討會報告，目前我們收集的數據需求呈指數增長，而數據分析的需求呈二次增長，但統計的專業人才呈線性增長并且目前統計學的教育遠遠落后于實際需求。邵啟滿教授“給當今畢業生的建議，就兩個字:統計”。我們當前的數理統計課程的教育還處于“非常狹窄的計算機時代前的統計學”，嚴重滯后于不斷發展中的現代統計學。大部分的研究生教科書內容仍然是從統計量到點估計，繼而假設檢驗、回歸分析和方差分析等基礎知識的呈現及統計方法的推導。課程的教學大綱中也以理論推導為重點，注重統計方法的理論基礎和演繹證明，而對于實際應用較多的現代統計方法缺乏介紹，忽視與各種統計軟件的結合。因此，我國工科研究生畢業論文實驗數據處理手段較為低級，對異常數據缺乏理性說明。我們的研究生往往在學完數理統計課程后，雖然掌握了基本的統計方法和推導，但進入科研工作碰到實際數據時，對數據的收集、處理和分析仍然一籌莫展。這也是促使我們教學理念轉換的主要原因，研究生數理統計課程應以現代統計應用為中心，不僅要求學生理解和領會統計思想，還應正確使用統計方法，根據計算結果作出正確的推斷，給出合理的解釋。

2教學變革的嘗試

由于課程的實用性和重要性，學生普遍對數理統計課程比較感興趣。如何調動學生的主觀能動性，變“被動灌輸”為“主動探索”，在有限的課時內學習較多的統計知識呢?我們教學變革主要采取如下措施。

2．1教學內容的調整為了避免重復學習，我們對原來本科時已經學習的統計量與抽樣分布、參數估計這部分內容只簡單復習，溫故知新，不再細講。而對目前生物醫學工程中應用較普及的方差分析、回歸分析，我們補充了生物醫學方面的實例，運用軟件進行統計分析，并對運行結果詳細講解。對于教材未介紹的非參數檢驗和實驗設計部分，補充幾種常見的統計方法。對于較復雜的多元統計和現代統計學部分，我們引入PBL教學模式，通過分組、問題探究、成果匯報、反思和完善幾個步驟，完成學習內容。

2．2教學方式的改進在課程的教學中，我們盡量做到深入淺出，回避復雜的推導、運算和證明，強調對統計思想的理解以及統計方法的運用，同時注重和統計軟件的結合。統計從某種意義上說是與數據打交道的科學，沒有實際數據的統計分析，不利于學生對統計方法的理解和應用。教學中如果仍然當成數學課程，注重統計理論中定理和公式的推導演算，而缺乏實際的數據分析訓練，學生就無法對統計的廣泛應用性及重要性有深刻的體會，也不利于保持和提高他們的學習興趣。我們補充了生物醫學方面的實例，通過數據分析，提高他們對統計方法的實際應用能力，也為后續PBL教學的順利開展做準備。大部分學生在本科階段已學習Matlab軟件，而且工科學生計算機應用能力較強，因此我們要求學生自學一門統計軟件(如SPSS、R等)或使用Mat-lab，對所有的實例在軟件中實現數據分析。軟件輸出的是數值或圖表，并沒有詳細的解釋、分析和結論，學生必須結合數據背景知識，應用所學統計方法，進行分析推斷，最后給出結論和合理的解釋。

2．3考核方案的變革注重平時考核，淡化期末考試。考試不是最終目的，只是促進學習而已。因此，成績是對學生學習情況的全面評價，不僅包括教材知識點的掌握情況，還有自主學習和實際應用的能力。我們將PBL案例分析的評價和期末考試的成績各設置為50%的比例，鼓勵學生自主學習，提高實際數據分析的能力。

3結合PBL教學模式

統計學的飛速發展要求研究生掌握必備的統計基礎知識外，能夠進行知識的自我更新，具有不斷學習現代統計新知識的能力。PBL教學模式在提高學生分析問題、解決問題的能力，培養學生成為自主學習者、終身學習者等方面已被廣泛認同。雖然生物醫學工程專業研究生基礎知識比較扎實，但統計學的發展以及軟件的學習交叉，要想學好這門課程并不輕松。在研究生教班開展PBL教學的有利條件是:①教班人數較少，分組進行問題探索可以實現。②學生對數理統計課程比較感興趣，積極性較高。③現代統計學和計算機科學緊密聯系，但醫學工程學生計算機應用能力較強，在統計軟件的學習和編程方面具有優勢。④教研組在數模競賽培訓和本科畢業設計中積累了一些素材，可以將內容完善成PBL問題。我們引入PBL教學模式，進行了初步探索。

3．1前期準備推薦一些統計應用的網站和書籍。簡單介紹前沿的方法和知識，補充回歸、相關、時間序列分析以及實驗設計等內容，對于隨機模擬、MC-MC方法也舉例說明。教師將原先積累了一些實例設計成若干問題，讓學生進行選題，組成學習小組(每組5－8人)，確定分工。我們將多元統計分析和傳染病預測的案例編寫成4個問題，提前半個月交給學生，等他們分組確定后，分別給予一定指導。

3．2問題探究小組成員分工合作，查找文獻、學習算法，圍繞選定的問題進行準備。通過交流和討論，將各自學到的知識進行整合，進而運用這些知識重新分析上一階段提出的問題，思考并提出解決方案。最后，對問題形成一個附有詳細統計算法和計算結果的論文報告交給教師。

3．3成果展示和匯報各組將問題的解決方案和結果做成PPT，在課堂上進行匯報。其他小組可以提問和質疑，開展課堂討論。教師預先閱讀各小組的論文報告，引導學生的課堂討論，針對學生模糊不清的問題進行講解，強調重點和難點，對每個小組的報告給予建設性意見和評價。

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關鍵詞 全日制工程碩士；醫學基礎；教學方法

中圖分類號：G643.2 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2014）06-0061-03

Exploration and Application of Full-time Engineering Master for Medical Foundation Teaching Methods//L? Xiuhua， LIU Wei， ZHOU Yubai， ZHOU Zhixiang， SHENG Wang， MA Xuemei， YAN Hong

Abstract With the changes and reforms of the graduate enrollment system， the full-time Master of Engineering enrollment has gradually expanded. Therefore， the completing training and achieving goals have been highly valued. In this paper， the following four aspects of the full-time Master of Engineering medical foundation teaching methods were explored with the practical application respect. These four aspects are： The combination of theoretical and practical application is the practical requirements to the engineering master's； Rational organization of classroom discussion is an effective way to train engineering master professional interest； Teaching is an effective way for the infiltrated project to broaden the depth and breadth of knowledge； and the highlight innovative teaching process is to develop a master project to adapt the foundation of society. The conclusion is this kind of teaching model is a useful teaching exploration， especially for the overall requirements of the full-time Master of Engineering training

Key words Full-time Engineering Master； medical foundation； teaching methods

生物醫學工程是綜合工程學、醫學和生物學的理論和方法而發展起來的交叉邊緣學科，基本任務是運用工程技術手段研究和解決生命科學特別是醫學中的有關問題，主要研究利用電子信息技術結合醫學臨床對人體信息進行無損或微損的提取和處理，是關系到提高醫療診斷水平和人類自身健康的重要工程領域。

北京工業大學生命科學與生物工程學院從2005年開始，正式開設醫學基礎研究生專業學位課，每年選課人數都在10人左右。但是隨著社會的發展和需求，近年全日制工程碩士（專業學位研究生）的招生規模逐年增加，2012年選課人數是19人，2013年選課人數已經達到25人。由于研究生的培養目標在不斷更新和變化，作為已有專業知識模塊中的醫學基礎課程的教學方法，已經不能完全適用于專業學位研究生的培養，需要重新探索工科院校全日制工程碩士醫學基礎課程的教學方法，并結合實際教學情況進行應用研究。

有效的教學方法構建有效的課堂組織，有效的課堂組織造就更高的教學質量，更高的教學質量鋪墊中國教育的基石[1]。醫學基礎課程具有理論性強、應用性強兩大特點，增加了教學的難度和復雜性，因此必須要緊密結合專業知識，采取多種教學方法聯合并用，增強教學的針對性、實用性，使學生具體體會到學有所用，增強學習興趣，圓滿完成教學計劃和培養目標。

1 理論性與應用性的有機結合是工程碩士的實際需求

建立面向應用領域、跨學科門類、融合工程技術和工程科學、保證工程系統性和完整性的應用實踐型教學模式是保障全日制工程碩士人才培養質量，保證教育產品符合企業人才需求的關鍵。所以，醫學基礎課程不僅在教學內容上有所突破，在教學方法上也要大膽創新，將理論性與應用性有機結合，通過基礎知識模塊和應用知識模塊來體現，突出案例分析和實踐研究。

從臨床醫學的角度講解基礎醫學的內容，使學生的學習更有針對性。在教學方法上，適當引入案例教學為基礎的課堂討論，以病例、問題為先導，把基礎醫學、臨床醫學、預防醫學、康復醫學等知識有機串聯起來，形成一個系統完整的新的理論體系。病例中包括對病人的發病原因、發病機制、實驗室診斷、臨床癥狀、防治、愈后康復以及與之相關的儀器研發應用等內容。

如在學習循環系統時，除了常規學習心臟血管的形態學知識外，以冠狀動脈粥樣硬化性心臟病為線索，將生理病理、臨床癥狀體征、診斷治療、預防康復等融為一個整體，結合本院生物醫學工程專業的研究成果，將人工心臟、人工血管、支架的研究內容納入綜合治療方案、特殊治療方法的范疇。同時在將知識進行縱橫聯系的同時，還需了解學生的個體需求、發展規劃，可以將課堂教學內容與學生的畢業論文及實際工作相結合。這種教學模式既能增加學生的知識層面，啟發學生學習的興趣，最大限度地調動學生自主學習的積極性，又能培養學生的綜合思維，而且可以鍛煉學生分析問題、解決問題的能力以及反應的靈活性，是一種有益的教學探索，尤其適合于全日制工程碩士培養的整體要求。

2 合理組織課堂討論是培養工程碩士專業興趣的有效方法

根據醫學基礎課程的教學目標，把教學內容分為重點講述、一般概述、自學三部分，但并不等于后兩部分內容不重要，而是課堂教學的學時所限，因此，要求教師合理、科學地督促學生把這些知識不僅要學好，而且要用好。

采用課堂討論式教學方法比較適合這兩部分內容的教學，為了有效利用課上時間，討論課前，師生都要充分準備，查找相關資料，將適當的課堂討論融入整體的教學過程中。整個環節包含題目的提出、主題發言、學生互動、教師完善補充、總結五大部分。其中題目的選擇是課堂討論成敗的關鍵，教師結合每個學生的學術背景和研究方向，選擇相關的比較前沿的討論題目。如有的學生畢業論文或工作內容與腫瘤相關，無論是抗腫瘤的藥物研究，還是腫瘤表面標志物的篩選、腫瘤早期基因診斷試劑盒的研發以及肝癌的微波熱療等，都會以細胞為基礎，輻射藥理學、細胞生物學、分子生物學、免疫學、腫瘤學的一些基礎知識，使學生對腫瘤的相關知識點有全面的了解，同時對自己所要研究的實際問題又有比較深入的思索和規劃。因此，在討論課上既有學生的主題發言，又有相互間的探討和交流。這樣既培養了學生獨立思考和自學的能力，又加深了學生對課程的理解熟知程度；同時也不同程度地培養了學生的思維敏捷能力、應變能力、與人溝通能力、語言表達能力等綜合實力，提倡暢所欲言、各抒己見，博采眾長、堅持真理的學術理念，培養學生研究實踐問題的主動意識和持續科研的能力。

興趣是學習的生命力、源動力。學生只有產生興趣，才能充分發揮主觀能動性，產生學習積極性；只有懷著好奇心和求知欲，自覺地投入到學習過程中來，才能主動地去學習知識、掌握知識和運用知識，才會提高學習效率，學有成效[2]。堅信興趣是最好老師的教學理念，做到學有所用、用有所長、長有所專。

3 教學多向滲透是工程碩士拓寬知識深度和廣度的有效途徑

由于醫學基礎課程的寬廣性和綜合性、理論性和應用性的特點，決定了無論基礎知識模塊還是應用知識模塊的教學內容，必須將基礎醫學、臨床醫學、預防醫學、康復醫學、特殊醫學五者相互貫穿、有機聯系，同時將醫學基礎內容滲透到生物醫學工程專業所涉及的研究和應用領域，增強學生學習的實用性。比如在學習細胞、腫瘤等知識時，會實時地將生物電磁效應研究的內容、手機輻射對人體健康的影響融入其中。同時基于生物醫學圖像處理的研究課題，如細胞顯微圖像的計算機自動分析、B型超聲圖像處理等理論，突出結構與功能的關系，即結構是功能的基礎，而某一種生理功能又是某一特定結構的運動形式；健康與疾病的關系，即疾病與健康一樣，都是生命的表現形式，疾病中所表現出來的種種病理變化，都是正常結構、功能發生量變和質變的結果。只有了解正常，才能確定異常，才能對疾病做出正確的診斷和治療，才能準確判斷預后。

另外，生物力學仿真與醫學應用也是生物醫學工程所涉及的研究領域，其研究方向側重于研究血流動力學與動脈疾病（特別是動脈粥樣硬化）的關系，以及血流動力學的臨床應用，如血管搭橋術、動脈瘤支架介入治療等，這又關聯到如血液在血管中的流動、心臟瓣膜及人工瓣膜等的工作過程所要涉及的醫學基礎本質內容。可以看出，通過這樣的多向滲透，將縱橫交錯的復雜知識網絡梳理成一條直線清晰的脈絡，使學生學到的不是一點點具體課程知識的堆砌，而是注意學科知識間的滲透與綜合，重視知識應用性的溝通與轉化；使學生意識到在應用領域中基礎知識的重要性和必要性，沒有基礎理論作為基石的支持，后續的應用研究不僅是空中樓閣，且很難實施和實現。從另一個角度無形中又激發了學生自主學習的自覺性和積極性，形成一個良性的循環過程。這種教學方法提高了教學的針對性，更有利于全日制工程碩士研究生培養目標的實現和順利完成。

4 突出教學過程的創新性是培養工程碩士適應社會、服務社會的基礎

醫學基礎知識是從事生物醫學工程技術工作的重要基礎，同時各種生物醫學工程技術又促進了醫學水平的全面提升。隨著高科技產業的發展和應用，迫切需要具有科學思維和創新意識、能夠敏銳發現問題和創造性地解決實際問題的生物醫學工程人才。教學過程不是簡單重復書本上的條條框框、考核試卷上的題目，而是一個創造性的過程，是教學雙方挖掘、展示、發揮人的創造性和主觀能動性的過程。

創新是研究生教育的核心內容，也是全日制工程碩士培養的深層次目標。醫學基礎課程建設的特點是“厚基礎理論，博前沿知識，重實際應用”，在整個教學環節中逐步滲透和培養全日制工程碩士研究生的創新意識。教師擁有了培養學生創新意識的理念，就會體現于教與學的創新上。學生是教學過程的核心，教學設計要想引導出富有創新性的教學過程，就必須關注最新的科技動態、科研成果，具有前瞻性的思維模式和科學研究的主導思想。因此，在每年的教學內容中都會適時添加當年的諾貝爾生理學與醫學獎的獲獎內容，并由此引申到相關知識領域的研究進展、發展動態及未來的可能趨勢。例如，2011年諾貝爾生理學與醫學獎塵埃落定之際，就將樹突狀細胞等在第二道防線中的作用和重要意義，以及一些目前用來治療自身免疫疾病的新藥和很多正在開發的免疫治療癌癥的藥物，都利用了諾貝爾獎得主發現的這些機理和原理等納入相關的與免疫有關的章節中。

2012年令人驚訝的是“發現成熟細胞可被重組變為多能性”，通過導入僅僅少量的基因，就可以將成熟細胞重編程為多能干細胞，即可發育成為身體各種組織的非成熟細胞。這些突破性的發現徹底改變了對于發育和細胞特化的看法。現在知道成熟細胞并不需要永遠局限在它的特定功能里，歷史被改寫，新的研究領域產生。通過重編程人體細胞，疾病研究的新機遇獲得實現，診斷與治療的新方法獲得發展。

2013年諾貝爾生理學與醫學獎授予了三位解開細胞如何組織其運輸系統之謎的科學家，揭開了細胞物質運輸和投遞的精確控制系統的面紗。該系統的失調不僅會帶來有害影響，并可導致諸如神經學疾病、糖尿病和免疫學疾病等的發生。

由此可見，激發教學雙方在知識、經驗、精神等各個層面的交流與碰撞，是確保教學效果和質量不可或缺的一個重要因素。實際上，在教學過程中，培養學生創新意識和能力的同時，既有助于促進教師加強自身學習、更新知識，拓寬教師知識面、擴充教學內容，也有助于調動學生的學習熱情，且能保證教學內容與最新科學技術同步發展的應變性和連續性；使學生在獲得較寬厚的基礎理論知識的同時，又具有較強的科學研究能力與技術開發能力。可以認為，突出教學過程的創新性，是培養高素質、有創造力的高技能高層次應用型人才的重要內容和方式。

注重工程應用，構建合理的知識結構，是全日制工程碩士研究生培養的一種特殊模式，強化他們的優勢、彌補他們的不足是主導思想。正如郭婧娟[3]所言：“堅持獨特的培養理念是工程碩士持續發展的根本所在。”全日制學術型研究生的培養，可以說有很多成熟、成功的經驗值得推廣和借鑒，但全日制工程碩士研究生培養，由于其培養目的和目標的特定性、社會需求的特殊性，還有許多問題有待進一步的深入研究和探索。

參考文獻

[1]劉淑清，張改枝.大學課堂教學方法的適用性選擇和實現條件分析[J].太原師范學院學報：社會科學版，2013（2）：

120-122.

篇8

英文名稱：Journal of Nanjing Normal University(Engineering and Technology Edition)

主管單位：江蘇省教育廳

主辦單位：南京師范大學

出版周期：季刊

出版地址：江蘇省南京市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1672-1292

國內刊號：32-1684/T

郵發代號：

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：2001

期刊收錄：

CA 化學文摘(美)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

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篇9

關鍵詞： 高等職業教育 江蘇省醫療器械 現狀

目前，隨著教育體制的改革，高等職業教育被作為教育的一個層次的地位越來越凸顯，全國各地的教育體制要做相應的調整，我省也不例外。國家對高等職業教育的重視，給我省原有職業教育的發展帶來一次新的飛躍、一個高的起點。因此，我省應該在這一系列有利政策的鼓舞下，加快高等職業院校的建設，作為新興專業的醫療器械類相關專業更應該抓住著一有利時機，首先在現有相關專業的基礎上進行資源整合，在高等職業院校創辦醫療器械工程系（或開設醫療器械類專業），力爭取得教育廳、衛生廳、科技廳等有關部門的重視、關心與支持。下面我就此談幾點想法。

1.醫學工程技術隊伍人才建設的現狀

根據相關調查機構在近幾年對百余家不同級別、不同地域的一般性醫院的醫療裝備管理和維修人員的調查報告來看，當前醫學工程技術人員的知識結構和人才需求存在的問題和矛盾，同時也表達了工程技術人員的愿望和要求。

1.1人員缺乏。

從調查顯示，所有醫院都反映工程技術人員的缺乏，我國醫學工程技術人員在醫療機構人員中比例只有1%―3%，每一個醫學工程技術人員要承擔300萬元以上醫療設備資產的維護管理，基層醫院尤其突出，有的基層醫院甚至沒有維修人員或由總務科的電工兼管。這主要是與醫療器械相關專業起步晚，開設這個專業的學校少，早期國內只有上海醫療器械專科學校和一些中專校開辦這一專業，培養的工程技術人員遠遠不能滿足現代化醫療器械的高速增長。

1.2水平偏低。

人員編制比例低，“半路出家”和學歷偏低者在絕大多數醫院都存在著相當的比例，雖然這些人員在長期實踐中積累了大量的經驗，但由于專業基礎差、知識較陳舊，外語水平低，因此對新設備、新科技接受較慢較難，維修水平明顯偏低。有的畢業分配到醫院后，技術水平不高，動手能力差、長期不能獨立勝任工作，這與學校的辦學條件和經驗有關，也與后期缺乏必要的專項培訓有關。

1.3職稱晉升難、留住人才難。

醫學工程技術人員和醫療器械類相關專業教師因在醫院和衛生職業院校都誤認為不是主要學科得不到應有重視。例如：部分醫院（其中包括三甲級醫院）把醫學工程技術人員化歸后勤科、總務科、藥材科或醫務科代管；學校由于新興起步專業大多數把從事醫療器械相關專業教學人員化歸數學物理教研室。同等條件或高于臨床醫生和臨床教學教師晉升條件，他們能晉升而從事醫學工程專業的卻不能晉升。而那些學歷低沒文憑、外語應試和口語能力低、基礎理論知識不系統，寫論文困難的基層維修人員晉升就更困難了。而相關醫療器械企業給出了豐厚的待遇和系統的職業規劃，由此出現了留住人才難的現象。具有本科和本科以上學歷的高層次人員到了醫院或衛生職業院校認為屈才，除了社會地位、經濟收入、職稱、住房等不公外，還有更大的抱負，有的到了科研部門，有的到了國內外大的醫療器械公司，有的考了研究生。

1.4人員來源不一、知識結構不一、人員所在的學科不一。

醫學工程技術人員大致由經過醫療器械設備培訓班培訓（1980年前工作）的工人、相近專業（自動控制、無線電、電工電子、計算機）改行和80年以后畢業生物醫學工程、醫療器械維修專業的大、中專畢業生組成。因此他們只能根據各自的情況來從事不同難度醫療器械的維修。把醫學工程技術人員化歸后勤科、總務科、藥材科或醫務科，造成人員所在的學科不一，定位不明確沒有歸宿感，這樣很不利于醫學工程隊伍的發展。

2.醫學工程專業的教育基地的現狀和矛盾

80年代后期，衛生部在全國五所醫科大學（北京醫大、上海醫大、華西醫大、中山醫大、湖南醫大）建立了五個儀培中心。五個儀培中心的創辦和開展，為我國醫學工程技術隊伍的壯大作出了極大的努力和積極的貢獻。近幾年雖然先后在清華大學、浙江大學、天津醫科大學、西安醫科大學、一軍醫大學、四軍醫大學、華中科技大學等十幾所高校陸續開設了生物醫學工程或醫學裝備工程專業的本科班，我省內的東南大學、中國礦業大學、徐州醫學院等相關院校也陸續開設了相關專業。但這些學校培養的是學術型人才、工程型人才和技術型人才。其畢業生不樂于從事基礎維修工作。而南京市第二衛生學校（現為南京衛生學校）開設醫療器械維修中專班，培養的是技能型人才。其畢業生只能對低、中檔器械進行維修，對高、精、尖的大型器械又不太勝任。鑒于上述情況，相關高等職業院校開設這一專業可以解決這一問題。

鹽城衛生職業技術學院自上世紀80年代末就開辦了醫學影像技術專業到目前為止，在教學過程中《影像設備》一直作為主干課程。在此基礎上06年開設醫療儀器維修技術專業、10年開設了醫用電子儀器與維修，醫療儀器維修技術專業已經畢業3屆，在校就讀和正在實習的2屆。據統計，這兩個專業的生源主要來源于本省，畢業的學生主要分布于上海和省內醫療器械企業和各級醫療衛生單位，表現很好，已成為主要技術骨干，有的還走上自主創業的道路。醫療儀器維修技術這個專業就說明了通過高等職業院校培養實用性高等職業技術人員的可行性，一如既往的發展一定會對目前醫學工程技術人員匱乏現狀的改善作出貢獻。這為鹽城衛生職業技術學院開辦醫療器械專業群甚至開設醫學工程系奠定了一定的基礎。但由于前期投資大、校企合作動力不足、經費不足、師資力量缺乏、教材和實驗室等種種問題，制約了本專業的發展，導致與上海等同類院校水平上還有一定的差距。

此外南京建康職業學院也有醫療器械相關專業，但也存在規模小、投入少等共性問題。

3.發展醫學工程專業是現代化醫院建設的趨勢

當代醫學的發展極大地取決于現代化的工程技術進入醫學領域的程度。隨著科學技術和現代工業的飛速發展，現代醫學已把幾十門學科匯集一體。80年代以來，在醫學診斷過程中廣泛使用了醫學成像技術（X線、同位素、超聲學），內鏡技術、核醫學技術、生理工能檢測技術、免疫診斷技術、人工臟器等先進技術。正是有了這復雜且相互滲透的先進技術和相應設備，才使現代醫學發展如此之快。具調查統計江蘇省蘇南鄉鎮以上醫院和蘇北二級以上醫院DR、彩超、CT、磁共振已經基本普及。因此，現代醫院建設，工程技術人員必然進入醫院，因而發展醫學工程專業是現代化醫院建設的趨勢。

4.醫學工程的發展給醫學工程人員的素質提出更高要求

由于諸多客觀歷史因素的存在，目前醫學工程技術人員的素質已經不能滿足現代化醫院建設的需要，表現為：現有醫療儀器裝備的功能開發沒完全達到設計要求，有的儀器設備的應用只占其全部功能一半，甚至只有全部功能的五分之一，造成儀器裝備的極大浪費，儀器裝備的安裝和使用達不到儀器裝備的基本要求而造成人為的損壞；維修力量缺乏，有的儀器出現故障不能及時排除，壞了無人修，或越修越壞，每年都得支付高額的維修費用。所以，支持醫療器械專業的發展提高全國醫學工程技術人員的素質，是全國醫學衛生事業建設的需要。

篇10

中國科學院電工研究所于1963年正式成立，位于北京市中關村科學城。電工研究所主要從事電氣工程學科及生物、物理、材料、納米、信息等前沿交叉領域研究。

電工研究所根據國家需要和學科發展趨勢，確定了可再生能源技術，電力電子與電氣驅動技術，電力設備新技術，電力系統新技術，極端電磁環境科學技術，現代應用超導技術，生物醫學工程，微納加工技術和前沿探索等九大研究領域。已承擔并完成了國家自然科學基金、973高技術計劃、863高技術計劃、國家科技攻關、中國科學院及各部委的重大、重點及攻關項目和國際合作項目，獲得了數百項科技成果。科研人員共撰寫了專著數十部，數千篇。

作為1981年首批被國家批準為學位授予單位，電工研究所現具有在“電氣工程” 一級學科內招收和培養碩士、博士學位研究生資格，二級學科設有電機與電器、電力系統及自動化、高電壓與絕緣技術、電力電子與電力傳動、電工理論與新技術、生物電工、微納電工技術、能源與電工新材料等八個學科專業點，并經人事部批準設立有電氣工程一級學科博士后科研流動站。

電工研究所一貫重視提高研究生教育培養質量。我所有數名畢業生學位論文被評為全國優秀博士論文、全國優秀博士學位論文提名，并有多名研究生榮獲中國科學院院長優秀獎。近三十年來，我所共招收培養近千名博士和碩士研究生，畢業研究生的就業率一直為100%，其中絕大多數已經成為國家科學技術發展的中堅力量。

電工研究所擁有良好的科研環境和優秀的研究生指導教師隊伍。所圖書館擁有豐富的專業藏書、期刊、內部資料等。研究生居住在生活條件優越的中科院青年公寓內。為激勵研究生勤奮學習，電工研究所對在學研究生設立有普通獎助金、等級獎學金和三助獎酬金。優秀博士生每月可獲得3000元資助。

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