生物医学工程与生物技术范例6篇

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生物医学工程与生物技术

生物医学工程与生物技术范文1

关键词:生物医学;测试技术;传感器

中图分类号:O6-33;G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)49-0131-02

一、引言

面向生物医学工程专业开设《测试技术与传感器》是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换和信息处理的理论和技术为主要内容,集光、机、电于一体,综合物理、化学、生物、材料、电子、电气、计算机、机械等学科技术的实践性非常强的专业基础课。杭州电子科技大学生仪学院目前开设的《测试技术与传感器》课程的课程目的为系统论述测试系统及其基本特性;介绍测试系统中传感器的结构、基本原理和典型应用,以及传感器的发展趋势、选用原则等,它是实现测试与自动控制的重要环节,仪器专业的重要专业基础课,也是自控原理、智能仪器课程设计、虚拟仪器课程设计的基础。

二、存在问题

目前该课程的教学状况及存在的问题:(1)测试技术与传感器技术属于多学科交叉渗透课程,涉及电学、磁学、光学、化学等学科,对先修课要求较高,现有的教学内容,以教师课堂讲授为主,侧重于原理的介绍及公式的推导,学生看不见,摸不着,缺乏感性认识,容易出现枯燥、难以学好的感觉,加上很大一部分学生的学习主动性差,学习态度上不太重视,没有投入必要的精力和时间,直接影响教学效果。(2)现行传感器教材比较繁多,有的以传感器原理为主线,有的以过程参数测量为主线,但是很多教材都没有涉及新型传感器的理论知识及其应用,不利于学生拓宽知识面,不符合宽口径人才培养模式。(3)目前传感器课程的实验环节以验证性实验为主,主要使学生掌握常用传感器的使用和标定方法,以及相应传感器的测量转换电路设计。(4)课程考核方式一般是以考试为主,辅以作业、实验、考勤评价,这种考核方法很难激发学生的学习积极性和主动性,不能真实反映学生的学习能力、对知识的掌握程度及其专业应用能力。

传感课程教学方法研究大多是自动化、精密仪器专业中对该课程的教学方法研究。结合本专业优势,本文提出通过使用启发式教学、结合临床实际教学、结合多媒体等手段丰富教学方法,提高生物医学传感教学效果。这些方法对提高生物医学专业的传感教学提供了重要改进措施,对提高教学质量具有重要意义。改革和完善《测试技术与传感器》课程的教学模式,通过研究型教学,训练学生的高级思维能力和解决实际问题的操作能力,培养学生主动学习、独立学习与终身学习的能力,使学生具备一流大学本科生的素养,提高核心竞争力。

三、改革目标

1.本文拟从课堂教学模式、课程教材多样性模式、实验课教学模式等方面研究并探索出具有杭州电子科技大学生物医学特色的“测试技术与传感器”研究型教学模式,培养学生的高级思维能力、解决实际问题的操作能力、交流沟通能力,在大学学习结束后,离开校园和教师,具有继续自主学习的能力。

2.在以基本传感测试单元为框架的知识体系的基础上,收集整理基于生理学与工程应用或医学临床现象结合的传感学科交叉内容,为编写生物医学工程等工科专业适用的生物传感教材、论文等提供教学资料并制定教材理论体系框架。

四、具体措施

(一)课堂教学模式探索

1.教师课堂讲授重点为最核心的知识点,对具有迁移价值的学科基本原理进行阐述。讲授内容少而精,对重点、难点讲深讲透,引导学生多角度、深层次地理解基本原理,而对事实性知识点,则少讲或不讲;讲授内容宽而新,以学科的发展为大背景,了解课程基本原理在大学科中的定位,以及与学科最新发展的联系。

教学内容较多,面面俱到的教学难以完成教学任务,教学效果并不佳。根据传感检测特点和生物医学工程等相关专业的培养需要,设计该课程的课程体系以各传感器基本功能为主,尤其是电感、电容、电压、应变片、磁电式传感等章节作为教学重点和难点,其中的各个章节的应用与心电、脑电、肌电内容相关联,引入生物医学工程重要的研究领域――脑机交互,作为重点讲解;而光敏、气敏、热敏等章节内容相对简单,容易理解,不做重点讲解。因此,可据此分配授课时间,突出教学重点。

2.教师根据核心知识点,提出知识点总结分析归纳问题、实际应用相关问题等,由学生课程小组分别选择问题,课后参阅书本、资料,提出解决方案,并由课程小组代表发言,课堂展示并交流。

此外,在各个传感系统中识记结构部分内容琐碎难记,而生物医学工程专业对这部分内容的要求并不高,不要求掌握详细结构,在理解传感结构及工作原理的基础上,日后工作或科研中用到这部分内容时能够通过查阅参考书获得信息即可,课堂讲解突出章节纲要,对其中涉及的工程应用现象补充材料介绍。

3.课堂教学中,教师讲述研究课题开题报告基本格式及其具体实例,由学生自我提出学科感兴趣的实际问题,参阅相关资料和解决方法,模拟写作研究课题开题报告。为更好地服务于生物医学工程专业的学科交叉特点,在生物医学传感的教学过程中注意整理、添加与工程应用和医疗仪器的内容。比如,在讲解压电传感基础上增加相关的医疗应用讲解,如人工瓣膜、血压监测计等器件的工作原理内容;在讲解电感基础上,增加当前无创呼吸电感检测的原理等介绍,这些内容对激发学生兴趣、启发学生的创新思维具有重要作用。然而,这部分内容还比较零散,没有形成良好的体系,此外,目前还没有专门适用于生物医学工程等工科专业的生物传感生理学教材。在讲解医疗方向的应用时,要注意资料的收集、整理和系统化,不仅可以很好地服务于生物医学工程等专业的培养要求,还将对编写工科专业专用的生物医学传感教材提供课程资料和理论框架。

4.课程教材模式探索。课程教材采用开放性体系,教师围绕教学目标研读现行的先进教材的基础之上,为学生推荐至少2本以上国内外先进教材,包括英文原版教材,对应于不同核心知识点,引导学生学会知识点的寻找、分析、归纳、比较,并利用各种国内外文献网络进行最新相关进展的补充和学习。引导学生尽可能或完全避免学一门课程只读一本书的现象。

在课堂教学中,除了使用多媒体和板书进行理论教学之外,还有意识地利用网络公开课等引导学生的自主学习。在我校图书馆的视频资源中有国内外著名大学的视频公开课,利用这些强大的网络资源可以弥补课时少、课程任务重的矛盾。比如,在该课程教学中,原理介绍部分占课时较少,在对重点器件结构和系统课堂讲解的前提下,其中一些具体的设计内容布置给学生自学。除了缓解课时不足的矛盾,网络课程资源还可补充教学内容,加深学生对知识的理解。

教师发展学习平台中的相关传感课程讲述,由经验丰富的名师授课,通过网络观看可加深对理论学习的印象,还可激发学生的学习兴趣。不仅丰富了学生的学习资源,更重要的是,在这种教学过程中,向学生示范了资料收集和获取信息的方法,提高了学生自主学习的能力。

(二)实验课教学模式探索

1.基础性实验:围绕测试技术与传感器的核心知识点,掌握传感器的基本原理及信号检测,这类实验主要属于验证性实验。

2.综合性实验:模拟生产或生活实际中的某一具体项目开展,学生可根据被测对象的不同选择各自合适的传感器,实验室配备电压表、电流表、指示灯、蜂鸣器、计数器等设备,用于学生自行完成线路的连接,也可根据学生的具体情况拓展知识点,综合性实验可在做的过程中让学生将学到的理论知识贯穿起来,整个项目采用3~4人为一小组的团队形式,以学生为主体,教师可适时地进行引导,循序渐进地实施项目,完成知识、技能和相关能力的学习。

3.提高性实验:对于提高阶段,我们将尝试结合虚拟仪器实验平台,虚拟仪器技术是仪器智能化发展的一个重要方向。我们增设实验内容要求学生采用软件LABVIEW或VB、VC等作为开发工具,设计直观友好的用户交互界面。如有可能还可根据检测分析的结果产生相应的输出控制信号。

4.除了实验教学,在与医疗仪器相关的脑机交互研究方面还可成立大学生科研活动小组,开展多种课外科技活动。其中申请者是该科研活动小组的指导教师之一。结合该课程的教学改革,拟吸收对生物医学方向感兴趣的同学加入,主要以观摩实验和学习实验方法为主,在活动参与中激发学生专业兴趣、促进专业学习。

五、总结

本文针对面向生物医学工程专业开设的《测试技术与传感器》课程当前存在的问题,结合生物医学专业学科交叉特色,提出了相应的改革目标和措施,使学生能自主使用各种通用传感和专用医疗仪器平台,灵活选择信号分析方法,加强对仪器平台分析的能力和对结果的理性认识,发挥该课程的实践性优势。通过施行开放式的《测试技术与传感器》课程教学模式改革,注重实验知识的延伸,完善考核制度等改革措施,最大程度地增强学生的自主性与参与性,培养社会需要的创新型、应用型、复合型、外向型的“医工结合”型储备人才。

参考文献:

[1]杭州电子科技大学教务处.生物医学工程专业及医学信息工程专业培养计划[Z].杭州电子科技大学本科专业培养计划,2011.

生物医学工程与生物技术范文2

生物医学工程学科(BiomedicalEngineering,简称BME)是一门由理、工、医相结合的边缘学科,是多种工程学科向生物医学渗透的产物。它运用了现代自然科学和工程技术的原理和方法,从工程学的角度,在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系,揭示其生命现象,为防病、治病提供新的技术手段,其目的是解决医学中的有关问题,保障人类健康,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。生物医学工程学科的最大的特点即是一门高度综合的交叉学科。生物医学工程兴起于20世纪50年代,它与医学工程和生物技术有着十分密切的关系,而且发展非常迅速,成为世界各国竞争的主要领域之一。生物医学工程学这个名词最早是出现在美国。1958年在美国成立了国际医学电子学联合会,1965年该组织改称国际医学和生物工程联合会,后来成为国际生物医学工程学会。生物医学工程学除了具有很好的社会效益外,还有很好的经济效益,前景非常广阔,是目前各国争相发展的高技术之一,现今市场规模可达1000~2000亿美元。生物医学工程学的学科内容包括了生物信息学、生物力学、各种医疗仪器装备、医学物理学以及医学材料等,它的发展将随着世界高技术的发展,如航天技术、微电子技术等的发展而得到长足进步。

随着生物医学工程学科的高速发展,对相关人才的需求日益增大,为此,我国有大量的医科、药科大学、综合大学和理工科院校都设置了生物医学工程从本科到博士的专业及领域。在2008年4月北京举行的“亚太生物医学工程国际会议”上,各种院校生物医学工程学科专业教育、课程建设等问题被提出并进行探讨,对于交叉学科教育教学模式的创立进行了研究,说明这一问题已经成为高校教育教学研究的热点。本文在对生物医学工程学科特色、对医科药科、综合性大学、理工科大学办学特点进行分析的基础上,对于在各类院校中设置的生物医学工程专业的特色建设进行阐述。

1生物医学工程专业内容特色概述

生物医学工程是一门新兴的边缘学科,它综合了工程学、生物学和医学的理论和方法,在各层次上研究人体系统的状态变化,并运用工程技术手段去控制这类变化。其学习内容包括以下几个方面。生物医学工程专业人才培养特色的探讨敏杨禹陈国明刘盛平(重庆理工大学药学与生物工程学院)

1.1医学影像技术

即通过X射线、超声、放射性核素、磁共振、红外线等手段及相应设备进行成像的技术,现还有正在兴起的阻抗成像技术等。

1.2医用电子仪器装备

分为诊断仪器和治疗仪器两大类。诊断仪器主要是用以采集、分析和处理人体生理信号,现在使用较多的是心脑电、肌电图仪和多参数的监护仪等,而通过体液来了解人体内生物化学反应过程的生物化学检验仪器也已逐步完善并走向微量化和自动化。治疗仪器设备则是采用X射线、γ射线、放射性核素、超声、微波和红外线等仪器设备,如X射线深部治疗机、体外碎石机、人工呼吸机等。手术设备如γ刀、激光刀、呼吸麻醉机、监护仪、X射线电视等。现代化医疗技术中还将设备功能更加多样化、复杂化。

1.3生物力学

主要是研究生物组织和器官的力学特性,人体力学特性和其功能的关系。其中包括生物流变学(血液流变学)、软组织和骨骼力学、循环系统动力学和呼吸系统动力学等。

1.4生物材料

即人工器官、组织工程所需要的物质与材料,其大多数是需要植入人体,需要具备耐腐蚀、化学稳定性,需要具有与机体组织的相容性、血液相容性、无毒性。作为材料,根据所需还应满足各种器官对材料的各项要求,包括强度、硬度、韧性、耐磨性、挠度及表面特性等各种物理、机械等性能。需要掌握的知识包括金属、非金属及复合材料、高分子材料的合成工艺条件和表征、成型制备、性能等。

1.5生物效应与生物控制

生物效应是指在医疗诊断和治疗中,光、声、电磁辐射和核辐射等能量在机体内的分布、变化等作用。而生物控制则是机体自身的调节控制现象。采用生物、化学的方法对这些情况加以认识。其他还有介入式诊断、治疗等。生物医学工程最为竞争激烈的领域在医学成像技术上,其中以图像处理、阻抗成像、磁共振成像、三维成像技术以及图像存档和通信系统为主。而对医学信号的处理分析,包括心脑电、五官、语言、心音呼吸等信号和图形的处理与分析,以及神经网络的研究处理也是目前世界各国研究与学习的热点。作为生物医学工程专业的本科学生,将从业于该领域的研究、设备研发及制造、使用、维修养护等。所具备的知识体系是从物理化学基础、工程学到医学,十分广泛,仅四年内进行如此庞大的知识学习,学生将会呈现基础知识欠缺而专业知识也不深入的问题。为此,我们就医科大学、理工科大学、综合性大学各自特点进行了调研与分析,在此基础上,提出了生物医学工程本科学习建立特色课程体系的见解。

2生物医学工程专业人才的培养特色的研讨

我国生物医学工程本科专业分别在医科类大学、综合大学与理工科类大学中均有设置。由于生物医学工程具有典型交叉特性,该专业的毕业生的就业方向有运用医学影像学技术、医学信息学技术等在医院进行疾病诊断及治疗,有运用基础数学、物理、化学知识进行理论创新与实践,更多的是运用工程技术进行医疗器械、设备装备的研发、制造与维护管理等。由于生物医学工程庞大的知识体系,无法由某一个从业人员掌握,需要各方向的协作与合作,由此认为,设置于医科类大学、综合大学与理工科类大学的生物医学工程专业应有各自的特色。

2.1医科类大学生物医学工程专业人才的培养特色

2.1.1人才培养目标

作为医科大学,其专业人才培养具有鲜明的医学特色与优势。医科类大学生物医学工程相关专业的人才,其就业方向更多应以进入医院从事常规放射学、CT、核磁共振、DSA等的操作及计算机操作,运用各种影像、信息等诊断技术进行疾病诊断或治疗,所以其培养的人才首先应学习并具备医学的专业知识,然后才是具备基于医学专业领域需要的现代医疗仪器的研发与使用、管理能力的知识体系的学习,成为拥有工学知识及应用能力的医学应用型、复合型高级人才,毕业后所从事的仍是医药卫生领域工作,在医院设备使用、维护、管理方面起重要作用。因此其课程的设置应该与工科类生物医学工程侧重点不同。如在一般医科大学中都设有生物医学工程专业,以及与此相关的医学影像学专业、医学信息学专业等,其培养目标就应以“培养具有基础医学、临床医学和现代医学生物医学工程(如影像学、信息学等)的基本理论知识及能力,能在医疗卫生单位从事医学诊断、治疗(或信息管理等)和医学成像(或医学信息等)技术等方面工作的医学高级专门人才”为主。相应的培养要求应在于“学习基础医学、临床医学、医学影像(或信息学、医学超声学等)的基本理论知识,受到常规放射学、CT、核磁共振、DSA、核医学影像学、信息学、医学超声等操作技能的基本训练,具有常见病的影像诊断、超声治疗和介入放射学操作基本能力,基本的仪器(装备)维修保养能力”上。#p#分页标题#e#

2.1.2课程设置

基于医科大学的特色,其主干课程应注重基础医学、临床医学,同时开设基于医学特色的工学、工程学课程。具体如基础类的基础数学类、物理类、化学类、计算机类,如高等数学、普通物理学、有机化学、生物化学、微机原理及应用等课程,基础和临床医学类课程,如人体解剖学、生理学、诊断学、内科学、外科学、儿科学、妇产科学、药学、中医学、中药学、卫生管理等课程,然后按照各高校侧重设置传统生物医学工程的工学类、工程类课程,如模拟电子、数字电子技术、传感器、数字信号处理、医学图像处理、医用仪器原理、医学影像仪器、检验分析仪器、临床工程学、人体形态学等,部分专业可设置如力学类、机械工程类、有机材料或金属材料类课程。虽然是同一生物医学工程专业,但需要按照本校特色来设置课程,切忌大而全无特色,或各高校均设置同样课程。这是违背了生物医学工程高度交叉学科的学科特色的。

2.2综合性大学工科以及理工科大学生物医学工程专业人才的培养特色

2.2.1人才培养目标

现今综合性大学工科以及理工科大学基本上都设有生物医学工程专业,如北京大学工学院、浙江大学生物医学工程与仪器科学学院、东南大学生物科学与医学工程学院,四川大学高分子科学与工程学院等,各具特色。以东南大学生物科学与医学工程学院为例,其前身是生物科学与医学工程系,创建于1984年。学院的科学研究及学生培养方向就是强调生命科学与电子信息科学学科的交叉与渗透,应用电子信息科学理论与方法解决生物医学领域中的科学问题,发展现代生命科学技术。其人才培养目标在于“培养掌握生物医学工程专业知识,掌握分析与健康相关的生物医学工程问题的方法,并具备综合应用所学知识和方法解决实际工程问题的能力,具备健全人格和远大理想的工医结合复合型优秀人才”。即更加注重于培养工程与医学相结合的复合型人才,这些专业人才的从事的工作更多是在用于医学诊断、治疗的仪器设备的设计、研发及制造、维护等上面。而四川大学的生物医学工程专业的培养目标,按照其特色制定为“以工程为主,以从事生物医学工程教学科研的相关学科为依据,培养从事生物力学、生物材料、人工器官等相关方面的研究、开发、生产的高级专门人才。”,偏向于材料工程学。由此可知,在综合性大学工科以及理工科大学中,生物医学工程专业应更注重工学、工程学内容,其培养目标就应以“培养具有现代医学生物医学工程(如机械、电子、材料、计算机在医学中应用等)的基本理论知识及能力,能在医疗设备相关企事业单位从事设备(或装备)设计研发、制造、维修维护、管理等方面工作的高级复合型专门人才”为主。相应的培养要求应更多的学习工学的基本理论知识,受到常规医疗装备、设备等设计、研发、操作、维护维修、管理技能的基本训练并具有相应能力”上。

2.2.2课程设置

基于工科特色,其主干课程应注重工科基础理论的学习,了解医学基础知识,同时学习机械、电子、材料、计算机应用于医学中而派生的专业课程。如将特色定在医疗设备制造等方向上的生物医学工程专业,其基础类课程更加强了基础数学、物理的学习,设置了较多学分的高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理及实验等,医学类课程设置了基础医学与实验,涵盖人体解剖学知识,专业基础课和专业课设置了生物医学数学基础、电路及模拟电子技术及实验、数字电路与逻辑设计及实验、微机原理与接口技术及实验、VisualC++程序设计及实验、信号与系统、EDA技术、计算机硬件控制基础、单片机原理及应用、医学成像原理、医学影像系统、生理信号检测、生理信号处理、医学图像处理、医学仪器设计与实现、医学传感器、医学光学、医学超声、医学材料等,同样,课程设置也应按照本校特色加以取舍。

生物医学工程与生物技术范文3

2013年新入选 CODE 期刊名称

W023 上海管理科学

X038 上海海事大学学报

H292 上海海洋大学学报

G330 上海护理

X006 上海交通大学学报

H022 上海交通大学学报农业科学版

G066 上海交通大学学报医学版

M021 上海金属

G343 上海精神医学

G283 上海口腔医学

J031 上海理工大学学报

H282 上海农业学报

A043 上海师范大学学报自然科学版

G069 上海医学

G596 上海针灸杂志

G946 上海中医药大学学报

G389 上海中医药杂志

A515 深圳大学学报理工版

G329 神经疾病与精神卫生

G070 神经解剖学杂志

G319 神经损伤与功能重建

J052 沈阳工业大学学报

V011 沈阳建筑大学学报自然科学版

H024 沈阳农业大学学报

G071 沈阳药科大学学报

G202 肾脏病与透析肾移植杂志

F203 生理科学进展

F001 生理学报

F042 生命的化学

F215 生命科学

F046 生命科学研究

Z034 生态毒理学报

H784 生态环境学报

S784 生态经济

Z014 生态学报

Z028 生态学杂志

Z023 生态与农村环境学报

F049 生物多样性

F003 生物工程学报

G401 生物骨科材料与临床研究

F016 生物化学与生物物理进展

F224 生物技术通讯

F204 生物加工过程

F012 生物物理学报

F213 生物学杂志

G006 生物医学工程学杂志

G332 生物医学工程研究

G603 生物医学工程与临床

G624 生殖医学杂志

G072 生殖与避孕

C033 声学技术

C054 声学学报

V043 施工技术

E302 湿地科学

E636 湿地科学与管理

A615 石河子大学学报自然科学版

T933 石化技术与应用

X042 石家庄铁道大学学报自然科学版

生物医学工程与生物技术范文4

生物学硕士,生物制药高级工程师,台湾竞成实业有限公司海口公司总经理。

多年来,赵勤一直致力于生物医药制品的应用研究,主要研究的课题是“生物医学工程的外用技术”及“生物活性物质的包裹应用技术”。他把医学皮肤机理与生物工程医学的外用技术结合起来,推行“给生命以美丽,给美丽以生命”的生物活性护肤理念。

赵勤与国内外专家一起,开发出一系列生物活性护肤品,技术已达到国际领先水平,在健康美容护肤品市场上拥有良好的口碑。目前,赵勤正与北京大学合作研究“纳米与包裹”的生物护肤品技术课题。

来自深海的美丽之源

赵勤带领着他的研发团队,在美丽的海南岛,尽享南海之滨天时地利的自然资源,将丰富多彩的海洋生物资源利用起来,开发出包括抗老化、除皱、祛痘、脱敏修复等功效的一系列生物活性护肤品,深受社会认同与各界好评。赵勤的团队秉承“科技服务创新”的经营理念,时刻把产品品质放在首位,是目前国内专业生产生物活性护肤品的队伍,其产品采用当今国际最新生物技术生产,不论是安全性还是功效性都居于国际领先地位。

生物活性成分,能有效推进新陈代谢,加快细胞再生速度。运用特殊技术包裹的生物活性成分,能与皮肤细胞完美融合。活性成分中的控释和缓释载体能够根据皮肤的呼吸和代谢状况释放营养功效成分,使其完全被皮肤深层细胞吸收,并且具有非常好的安全性。

赵勤的团队生产的海洋生物活性护肤品,不含铅、汞、激素、药物等任何有害成分,有非常高的安全性,敏感性皮肤的人群亦可使用。

会呼吸的活性生物面膜

赵勤研制生产的“会呼吸的活性生物面膜”系列产品,其理念来自宝岛台湾,集现代海洋生物技术、分子技术、生物医学工程技术之大成,应用细胞活性再生原理,填补了目前国内和国际市场的空白,为广大爱美人士带来了切实的福音。

“会呼吸的活性生物面膜”以天然深海脂质蛋白体为原料,通过生物分子有机链接后直接形成与皮肤透气结构功能相同的半透明生物膜。深海脂质蛋白体作为富含弹力蛋白和海洋超氧化物歧化酶的稀世珍品,具备超强的抗老化能力,能够有效降低动物内脏和肌肤的衰退程度。生活在深海的生物,在高压和低温的生存条件下遭受创伤时,其体内的脂质蛋白体能够快速地修复肌肤创面。

皮肤是人体最大的器官,需要代谢和呼吸,脂质蛋白体作为面膜载体,具有与皮肤细胞相融的透气功能,能长时间贴用。面膜中被包裹的生物活性成分和营养成分与空气和皮肤接触时开始释放,同时将皮肤毛孔内的代谢物、杂质及有害微粒析出,就此产生皮肤与面膜之间的生物交换,形成了“呼吸”的过程。

随着年龄的增长,人体的新陈代谢会变得缓慢,肌肤弹力蛋白流失、皱纹蔓延、色素沉着等老化现象在所难免。脂质蛋白体独有魅力之处,就在于它能帮助皮肤生成弹力蛋白,在全面延缓皮肤衰老、增强皮肤弹性、消除皱纹、减褪色素沉着等方面,具有显著功效。流光溢彩、如诗如画的动人肌肤,将不再是青春年华的追忆与抱憾终生的渴求。

抗冻蛋白造就冬日柔美肌肤

寒冷的南极冰海深处,生活着许多勇敢坚强的鱼类,它们即使在身负创伤的情况下,也能在较短时间内痊愈如初,这引起了科学家们的浓厚兴趣。大量严谨科学的分析测试表明:南极鱼类体内普遍存在着一类大分子物质――抗冻蛋白。

抗冻蛋白能够使动物体液的冰点降低至所在海域海水温度以下,这不仅能够显著提高动物细胞的抗冻耐寒能力,还能使受伤细胞快速愈合,是低温环境下物种生存发展不可或缺的有机成分。

在充分认识了抗冻蛋白的物质结构、运行机理和抗冻作用后,人类通过现代生物技术,已陆续从深海生物中分离出多种不同类型的抗冻蛋白,应用于生物活性护肤品中。赵勤带领着他的团队,采用上述技术研制生产的深海热滞抗冻蛋白霜,能够有效促进皮肤微循环,修复受损肌肤,尤其在抗冻、防冻方面具有显著功效,是秋冬季节无与伦比的保健护肤佳品。北风肆虐的冬季,不必再苦苦期盼春天的到来,一样拥有娇嫩柔美的肌肤。

生物医学工程与生物技术范文5

区域产业是指在某一特定区域内,生产同类商品或提供同种服务的所有企业的集合,反映的主要是产业空间布局状况以及由此所决定的区域间横向经济关系。生物工程相关产业涵盖医药、食品、检验、环保、农业等领域⑤,产业相关集群的形成对于促进地方经济建设,保障经济、社会、环境与人的协调发展意义重大。

1.生物工程相关产业在国民经济中的地位“十一五”以来,国务院批准了《促进生物产业加快发展的若干政策》和《生物产业发展“十一五”规划》,大力推进生物技术研发和创新成果产业化,生物产业产值以年均22.9%的速度增长。《国务院关于印发生物产业发展规划的通知》提出,到2015年,生物产业增加值占国内生产总值的比重将比2010年翻一番;到2020年,把生物产业发展成为国民经济支柱产业。《国家“十二五”科学和技术发展规划》和《国家“十二五”生物技术发展规划》明确提出将“研究预防和早期诊断关键技术,显著提高重大疾病诊断和防治能力”作为“人口与健康”重点领域的发展思路之一;将生物制药技术列为重大支持方向之一;将食品安全列为民生科技示范重点,食品安全检测产业将成为新型公益类重点资助领域。

2.吉林省生物工程相关产业发展现状“振兴东北老工业基地”、“长吉图开发开放先导区”、“长春市国家级生物产业基地”等国家和地方的政策性投入,使吉林省生物工程领域产业的发展形成了比较优势,已拥有长春生物制品研究所、通化东宝等一批大中型生物医药企业集团和一大批中小型生物医药研发和制药企业,以及长春迪瑞、长春汇力、长春博德等体外诊断检测试剂和仪器生产企业。2012年,相关产业整体呈现快速、强劲的发展势头,全年医药产业实现销售产值1550亿元以上,同比增长34.7%⑥。吉林省工业发展“十二五”规划提出,在医药产业方面,将吉林省建设成为国内外具有重要影响的国家生物药基地、中药北药基地;在医疗仪器设备及器械方面,提升医疗器械行业发展水平,加快补齐医药产业发展短板,重点发展多功能激光治疗设备、临床检验分析仪器等医疗检验仪器。到2015年,全省医药工业总产值达到2000亿元,年均增长27%⑦。

3.吉林省生物工程相关产业高层次人才相对不足目前,吉林省生物技术制药产业发展迅速,但企业创新能力薄弱、仿制药比重较大;高端医学仪器设备、中端试剂和仪器一体化被国外垄断。原因之一是企业技术力量十分薄弱,缺少足够的优秀创新人才,造成核心技术往往依赖引进,受制于人。生物工程产业是高技术产业,通过对相关产业调研发现:(1)生物产业飞速发展导致人才数量缺口加大;(2)产业创新能力提升导致高端人才匮乏;(3)国内外同行业的发展差距导致人才流失严重;(4)要突破国外技术壁垒需要生物医学与机电一体化人才;(5)高技术产业经济发展对人才实践能力的要求攀升。因此,吉林省生物工程相关产业创新能力的提升和持续健康发展需要大批高层次实践创新人才。《国家中长期生物技术人才发展规划(2010-2020年)》指出,重点培养生物产业高端创新型人才、产业链关键环节专业人才;鼓励企业与科研机构、高校联合建立生物技术人才培养基地;建立人才及人才团队在企业与科研院所之间流动的畅通渠道。目前,吉林省生物工程专业硕士学位授权单位仅3所,即吉林大学、吉林农业大学、中科院东北地理与农业生态研究所。3所招生单位为吉林省生物工程产业输送了优秀人才,但在生物、医学、光学、机电一体化人才培养方面尚不能满足我省生物工程相关产业发展对人才的需求。

二、长春理工大学对生物工程专业硕士学位研究生培养体系建设的探索

1.多学科交叉融合,凝练专业特色,明确人才培养目标定位长春理工大学坚持生物、医学、光学、机电等多学科交叉融合的办学特色,结合吉林省生物医药、食品安全检测工程产业等区域产业发展规划,形成了生物医学光机电一体化技术的生物工程优势学科。涵盖三个稳定的、特色鲜明的专业方向:(1)生物医学检验工程,以国产化及自主创新的生物医学检验试剂与配套光电检验仪器一体化技术为研发目标;(2)医药用生物反应器与监测设备工程,侧重基因重组药物的通用载体生物反应器构建与应用技术,以及细胞工厂配套光电显微光电监控设备的研发;(3)食品安全检测工程,侧重食品中雌激素类、毒素、农药残留等污染物快速检测试剂与配套光电检测仪器的研发。为吉林省医药、卫生、食品、商检等企事业单位培养具有创新能力的应用复合型高层次人才。

2.优化课程体系,构建双师型导师队伍,探索三对接人才培养模式整合教学与实践优势,按照专业方向的不同,采用分类培养的指导思想,突出知识背景交叉与能力培养并重的特色,设置了科学合理的课程体系,包括必修课(18学分)、公选课(10学分)、方向选修课(6学分)三个模块,模块间遵循“夯实基础-提高能力-强化应用”的培养规律。教学团队由企业专家、国外学者和校内教师组成,企业专家讲授实践性较强的课程,国外专家学者主讲学科前沿性讲座,突出实践与前沿的兼顾。采取集体培养与个人负责相结合的指导方式,构建双师型导师队伍。导师组由具有副教授以上职称或博士学位的校内教师,和具有高级专业技术职务或具有博士学位的合作单位专家组成。形成一支结构合理、学术思想活跃、教学科研与实践经验丰富的教学团队。以实际项目为主要载体,融通基础理论教学、前沿技术和实践教学,构建“学研用”三位一体的人才培养模式。学习方式分为全日制学习方式,学制2.5年;非全日制学习方式,学制3年。培养方式为校企(行)联合培养,对于全日制学生,1年在校理论学习,半年行(企)业顶岗实践,1年结合岗位实践内容完成毕业论文;对于非全日制学生,1年在校理论学习,半年企业顶岗实践,1.5年结合岗位实践内容完成毕业论文。实现了人才培养与合作单位、生源层次、业界需求的对接,学校和用人单位的无缝连接。

3.建立校企联盟,拓展实践教学基地,全面提升人才实践创新能力专业学位研究生培养的重点在于实践和创新能力的培养,企业和行业参与高校专业学位研究生教育是保证专业学位研究生教育质量的重要手段⑧。因此,通过校企合作和优势互补,建立工程实践基地,实现研究生联合培养,已成为提升工程硕士研究生实践能力的重中之重。长春理工大学与相关企业在联合攻关、学术交流、学生就业、本科生实习等方面进行合作的基础上,建立了生物工程专业硕士培养的校企联盟。目前,与长春生物制品所有限公司、长春迪瑞医疗科技股份有限公司等15家企事业单位签署了实践基地合作协议,形成了以吉林省为中心,辐射北京、上海等地的稳定的校外实践教学基地。此外,校内建设的与该学科直接相关的实践教学平台有生命科学基础实验中心,吉林省生物检测工程实验室和吉林省中药生物工程二级实验室2个省级重点实验室,2个学校参股的集生物医学光机电一体化研发与生产的高新技术企业。目前,已投入建设经费3000余万元。校内外实践基地的建设,为学生提供了充足的实践机会,使学生在读期间能参与企业生产、关键技术攻关和新产品研发,全面提升了人才的创新实践能力和就业竞争力。

4.“产学研”联动,以科研合作为纽带,保障学位论文的先进性与实用性“产学研”合作教育的本质特征是寻求高等教育自身规律与现实社会对人才需求之间矛盾的解决⑨。通过“产学研”合作教育,实现教学、科研、生产三结合,能更有效地提高办学水平和人才培养质量,克服高等教育脱离社会实践需要的倾向,增强其社会适应能力和生存能力⑩。自2000年以来,我校先后与中国药品生物制品检定所、中国食品检验检疫研究院、长春生物制品所有限公司、长春百克药业有限责任公司、长春迪瑞医疗科技股份有限公司、吉林省紫辰光电有限公司等多家企业,联合完成了国家级、省级和横向科研项目17项,累积科研经费达2000余万元。以科研合作为纽带,将科研项目立项、研发推广过程与生物工程专业硕士培养相结合,形成了“产学研”联动模式,增进了学校与企业间的合作交流。学生毕业论文选题结合专业方向、校企联合攻关项目和企业实际需求,鼓励原始创新或集成创新。学生在校内和校外导师的共同指导下,掌握了扎实的专业理论基础和先进的实践技术手段,具备了综合运用科学理论和技术方法解决实际工程技术问题的能力,保障了学位论文的先进性与实用性。

生物医学工程与生物技术范文6

关键词:机械制图 生物工程 教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.05.107

生物工程专业是生物学与工程相结合的一门交叉性学科,要求学生掌握生物学与生物工程学方面的基本理论,不仅需要具备获取轻化生物技术理论知识,也需要具备从事生物技术产品生产、生产过程控制检验等工作的综合能力[1-2]。学生一旦需要参与产品生产就必须具备一定的工程技术理论。《工程制图》一直是生物工程专业开设的必修课,一般安排在大一,是以培养学生对空间的认知能力、立体思维能力以及读图、识图、绘图能力为主要任务的专业基础课程。

结合人才培养目标及以往的教学过程发现现有教学方式存在一定的问题:第一,学生没有充分认识机械制图课程的重要性;第二,现有的机械制图课程教学模式以及课件实例都是针对机械专业,并没有专门针对特定的非机械类专业。针对这些在教学实践中所暴露出的问题,如何开展生物工程专业机械制图及CAD教学改革,提高教学效果,使学生真正做到学以致用,是亟待解决的人才培养与教学质量问题。本文就如何针对生物工程专业进行机械制图和CAD教学进行了分析,试图解决在实际教学中的问题。

1 提高生物工程学生对《工程制图》的认识

我院生物工程专业主要是针对发酵方向,就业方向主要为酒厂、酱油发酵场、榨菜生产等相关发酵领域。虽然毕业生直接参与零件设计、机械加工装配的情况很少,但有很大一部分毕业生会从事发酵设备的管理和维修,甚至发酵工厂的设计等工作,这就需要具备阅读机器原理图样的能力。可以设想,如果连基本的原理图都读不懂,如何进行操作、维修和设计。因此以工程制图在生物工程专业中的应用为突破口,联系后续相关课程工厂设计,让学生明白学习本门课程的目的与意义。

为了充分调动学生的学习积极性以及对课程应用范围的理解,在绪论阶段和装配图阶段,选定一个工程制图及cad在生物工程专业中的应用实例进行实际讲解。由于本课程为工厂设计课程的先驱课程,选定工厂设计课程中的实例进行讲解,不仅让学生在专业认知的同时了解工程制图在专业体系中的作用,也对两门课程的联系有一定的了解。

2 现有的生物工程专业《工程制图》教学中的问题

2.1 教学内容没有针对性

现有的非机械专业的工程制图及CAD教学基本上延用大学本科机械类教学模式,教学内容是机械类内容的压缩,而且讲课实例作业练习都是机械类实例。没有专门针对特定非机械专业的教学体系和教学内容,并且没有合适的教学实例。

2.2 教学模式没有针对性

现有的教学模式还是沿用着机械专业工程制图教学模式,分为画法几何、机械制图以及计算机绘图三个大板块。由于非机械专业的工程制图课时量为50课时左右,为了应对教学内容多而课时少的矛盾,很多教师上课时以采用降低教学难度和精简教学内容为对策,这必然导致学生练习时间大大降低,知识掌握程度降低。

3 机械制图教学方式改革

3.1 教学板块调整

针对非机械专业工程制图课时较少的现状,对传统的教学内容和顺序进行改革。传统的教学板块中的第一部分为画法几何,主要内容是点、线、面投影基础知识,用来培养学生的立体感。由于本知识点大部分是高中知识,讲解占用时间较长,故对本部分知识点进行大量压缩或者改成练习教学法[3]。本课程主要是培养学生绘制立体三视图的能力,可以首先利用基本体的立体模型引导学生入门,由实际的立体绘制三视图,培养立体感更形象具体。这样学生不再枯燥的理解空间虚构点线面,而是在实际立体中学习点线面的投影,讲解具有针对性,提高教学效果。

3.2 教学内容针对性改革

现有的教学内容,教学实例都是针对机械专业实例,并没有针对生物工程专业的教学实例。在零件图以及装配图章节,选择与生物工程先关的实例进行讲解。并且选取实际发酵厂中的实际零件进行绘制与讲解,或者选取实验室中的有关机械试验设备进行实践绘制。

3.3 多种教学手段,提高教学效果

可以利用多媒体手段辅助教学,利用Proe、Solidworks等软件绘制一定的三维图,完成课件制作。不仅能够提高学生的立体感,也提高教学效果。将计算机多媒体教学与传统的教模教学模式相结合,可以使教学难度大大降低,提高学生的理解能力,使课堂教学清晰直观。

3.4 增加实践教学环境

由于非机械专业工程制图课时较少,现有的实践环节基本省略,但是这会造成学生学习理论与实践相脱节。可以组织学生到机械精工实习基地进行参观,认知一定的机器,有一定的工程理念。然后可以带领学生参观生物工程实验室,从实验室的试验仪器中可以看到一定的机械仪器,了解试验仪器零件和装配关系,对零件图的绘制和装配图的绘制的学习有一定的帮助,增加教学目的性[4]。

上世纪90年代诞生了基于系统论的生物工程,即以生物学(特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学和细胞学)的理论和技术为基础,结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术。在生物工程专业人才培养过程中工程制图往往是被忽视的部分,作为生物工程专业人才应当具备发酵工厂设计、图纸绘制等专业技能,在教学中应加强引导学生对机械制图这门课程的学习热情,结合发酵工厂设计实例,改善教学板块的配置,优化教学方式与手段,设置具有专业针对性教学内容,提高学生的学习积极性,增强教学效果。

参考文献:

[1]黄传锦,周海,刘道标,惠学芹等.关于非机械类机械制图课程教学的思考[J].考试周刊,2012,(27):176-177.

[2]朱颜,包春江,郭宏亮等.非机械类专业制图课程的教与学探索[J].装备制造技术,2010,(1):207-208.

[3]甄鑫.生物医学工程专业《工程制图》的教学体会[J].中国医药指南,2010,(8):167.

[4]罗红萍.非机械类专业《工程制图》课程教学改革探索与研究[J].科技信息,2008,(2):23.