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生物医学工程专业发展前景范文1
20世纪60年代,美国一些著名大学先后开启了生物医学工程学科的建设,相继启动了生物医学工程专业人才的培养。美国的生物医学工程教育特点是在技术产业化需求驱动建立起来的具有其自身特性,且反映了生物医学工程学科建设与发展的前沿特征。各个学校的本科教育课程虽然具有自己的特色,但在课程设置上大致可以分为科学基础课程、专业核心课程、关注领域课程、设计课程、人文与社会科学课程、专业选修课程及其他选修课程等六类。不同学校本科课程的主要差异体现在专业选修课程及其他选修课程的设置上,各个学校根据自身的生物医学工程领域的研究方向和研究水平特点开设一些相应的选修课程,并培养学生在相应方向上的研究探索实践能力。这是美国生物医学工程本科教育的基本特点。
我国生物医学工程专业教育起步于20世纪80年代,主要发源于著名工科院校的信息技术类专业和力学专业,进而逐渐形成的生物医学工程专业教育,后来,一些医学院校在医学物理和医用计算机技术的基础上相继开展了生物医学工程专业教育,于是在我国基本上形成了这样两种类型的生物医学工程学科。上述两类院校的生物医学工程学科建设发展模式各具侧重,遵循了共同的学科基础,在培养生物医学工程专业人才的应用层面上有显著特点。相对来说,工科院校的生物医学工程培养模式注重工程技术的开发和功能拓展,医科院校则注重医学与工程结合、工程技术在医学中的综合应用。
1.中国生物医学工程学科发展思路
生物医学工程是一种交叉学科,交叉的学科基础及其融合的紧密程度决定了生物医学工程学科的发展水平,交叉的学科发展推动着生物医学工程学科的发展,并且使得生物医学工程学科研究领域变得十分广泛,而且处在不断发展之中。
1.1 学科发展轨迹
在中国,基于电子信息工程发展而来的生物医学工程学科,主要包括生物医学仪器、生物医学信号检测与处理、生物医学信息计算分析、生物医学成像及图像处理分析、生物医学系统建模与仿真、临床治疗与康复的工程优化方法、手术规划图像仿真以及图像导引手术及放疗优化等;有基于力学发展而来的生物医学工程学科,主要包括生物流体力学、生物固体力学、运动生物力学、计算生物力学和微观尺度的细胞生物力学等;基于化学材料工程发展而来的生物医学工程学科,主要包括生物材料学、组织工程与人工器官、物理因子的生物化学效应等。
1.2 学科发展特点
作为交叉学科的生物医学工程学科,其发展的关键在于交叉学科间的交叉融合。构建一种良好的交叉结构,对推动交叉学科的发展具有至关重要的作用。约翰霍普金斯大学对于生物医学工程这样的交叉学科的描述有一个形象的说法:交叉学科如同在不同学科之间建立起连接桥梁,如果在河两岸没有坚实的基础,桥是无法建立好的,对于生物医学工程这样一座建立在两个不同学科之间的桥来说,它的发展要求具有坚实的交叉学科基础和交叉学科紧密融合深度。那么在生物医学工程学科构建良好的交叉结构,需要选取具有理论支撑和技术支撑的主干学科进行交叉,凝练学科方向,不能大而全,过于宽泛。
目前,医学仪器和医学成像技术具有良好的应用和发展前景,应该成为生物医学工程学科的重点发展方向。医学仪器和医学成像设备能有力推动医疗产业的发展。医疗仪器和医学成像设备是现代医疗器械产业中的主流产品,在产业发展中起着主导和引领作用。其发展水平已成为一个国家综合经济技术实力与水平的重要标志之一。产业化驱动也是学科发展的一种动力,也为学生未来职业发展奠定良好的基础。基于医疗卫生健康事业的需求和生命科学发展的大趋势,生物医学工程学科应大力促进医学仪器和医学成像方法的学科建设,从而提升整个学科的发展水平。
生物医学工程学科的建设离不开一流的学术研究和学术成果的应用。一流的学术研究不但能提升学科的发展水平,而且能开拓学科纵深发展,产生良好的经济效益和社会效益,进而增强学科服务社会发展的能力。学术研究的前瞻性和创新性将确保学科建设的发展动力和趋势以及学科发展的活力。
交叉学科往往具有不同程度的可替代性。可替代性程度越高,交叉学科存在的必要性就越小。如何减小生物医学工程学科可替代性的程度是需要深入思考的,是需要提升学科的特异性的。生物医学工程学的学术研究主要包括应用理论研究和理论应用研究,应用理论研究主要涉及生物医学工程领域所需要解决的科学问题,开展新理论、新方法的研究。理论应用研究主要涉及生物医学工程领域所需要解决的科学和技术问题,借助理工科的相关理论和方法开展应用基础研究和应用研究。应用理论研究是理论驱动型的学术研究,理论应用研究是应用驱动型的学术研究。理论驱动型和应用驱动型是生物医学工程学科学术研究的两种主要模式。理工科大学具有良好的理论创新基础和强大的交叉的学科背景,开展理论驱动型研究具有自身优势。医学院校具有丰富的医学资源,面临着大量需要应用理工知识解决的医学问题,开展应用驱动型研究,将很好地实现与医学的应用融合,具有较好的临床应用价值,有力推进医学的进步与发展。各自的学术优势将有利于生物医学工程学科特色发展,从而增强其不可替代的程度,实现学科可持续创新发展。
1.3 学科体系
作为一级学科的生物医学工程,包含学科的理论体系和技术体系,且该体系离不开所交叉的学科的理论体系和技术体系的支撑,此外生物医学工程学科理论体系和技术体系既要有学科自身的特色,又要具有可持续发展和一定程度上的不可替代性,这样学科才会有旺盛的生命力。要面向医疗卫生、生物科学所涉及的重大、重要技术理论问题及基础应用开展学术研究。实现良好的学术研究定位,形成自己的理论体系和技术体系。
2.大数据时代的生物医学工程学科发展
守正创新是生物医学工程学科发展的必由之路,人类已进入大数据时代,所谓大数据(bigdata),或称海量数据,是指由于数据容量太庞大和数据来源过于复杂,无法在一定时间内用常规工具软件对其内容进行获取、管理、存储、检索、共享、传输、挖掘和分析处理的数据集。大数据具有“4V”特征:①数据容量(volume)大;②数据种类(variety)多,常常具有不同的数据类型和数据来源;③动态变化快,如各种动态数据,非平稳数据,时效性要求高;④科学价值(value)大,尽管目前利用率低,却常常蕴藏着新知识和重要特征价值或具有重要预测价值。大数据是需要新的分析处理模式才能挖掘分析出其蕴藏的重要特征信息[6。
人体生老病死的生命过程就是一个不断涌现的生物医学大数据发生源,这种源源不断的生物医学大数据的检测、处理与分析,将给生物医学工程学科的建设与发展带来新的机遇和挑战。模式识别、人工智能、数据挖掘和机器学习的发展将带动大数据处理技术的进步。生物医学大数据广泛涉及人类医疗卫生健康相关的各个领域:临床医疗、基础医学、公共卫生、医药研发、临床工程、心里、行为与情绪、人类遗传学与组学、基因和蛋白质组学、远程医疗、健康网络信息等,可谓包罗万象,纷繁复杂。生物医学大数据中蕴藏了种种有科学价值的信息,研究有效的大数据挖掘的新理论、新技术和新方法,对生物医学大数据进行关联和融合计算分析,充分挖掘生物医学大数据中的信息关联和特征关联和数据空间映射关联,既能为疾病的预防、发生发展、诊断和治疗康复提供系统化的全新的认识,有利于深入疾病机理研究分析,开展个性化诊疗。还可以通过整合系统生物学与临床数据,更准确地预测个体患病风险和预后,有针对性地实施预防和治疗。
生物医学工程学科所面临的生物医学大数据主要包括多模态医学影像数据、多种类医学信号数据以及基因和蛋白质组学的生物信息数据。生物医学大数据在生物医学工程学科领域内有着广泛深远的应用前景,从三个方面应用将推动生物医学工程学科的发展。
(1)开展多模态影像大数据计算分析。医学影像学科的发展从早期看得到,到看得清,目前的看得准,未来的趋势是看得早。只有看得准和看得早才有利于临床早期干预,提高治疗预期。医学影像大数据计算分析在影像诊断、手术计划、图像导引、远程医疗和病程跟踪将发挥越来越大的作用。
建立新的医学影像大数据计算分析模型和数值计算方法,挖掘多模态影像数据的特征数据和特征关联,将会提供强有力的影像诊断分析手段,极大地推动影像技术的发展,具有重要的临床应用价值和科学价值。
(2)开展多种类医学信号大数据计算分析。医学信号大多直接产生于生理和病理过程中的信号,能在不同层面上表达生理和病理相关机制特征。融合多种医学信号的大数据计算分析,能对生理病理过程进行更好更全面的阐释,不仅能深入了解生理病理的状态特征和过程特征,而且能实现个体健康监测和管理。可以很好地开展回顾性研究和前瞻性研究,推进系统化的医学应用研究。实现强大的多种医学信号数据的特征挖掘及特征关联计算分析。大数据挖掘能够增加准确度和发现弱关联的能力,能更好地认识生理病理现象和本质。
(3)开展基因和蛋白质组学的生物信息大数据计算分析。基因组学、蛋白质组学、系统生物学和比较基因组学的不断发展涌现了海量的需要计算分析的生物信息数据,已进入计算系统生物学的时代。开展生物信息大数据计算分析,可以拓展组学研究及不同组学间的关联研究。从环境交互、个体生活方式、心里行为等暴露组学,至细胞分子水平上的基因组学、表观组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、基因蛋白质调控网络,再到人类健康和疾病状态的表型组学等不同层面不同方向上实现大规模的关联计算分析,可以全面阐述生命过程机制,挖掘生命过程特征及关联特征。
3.结论
生物医学工程专业发展前景范文2
关键词:生物医学工程;基础生物学;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)09-0140-02
生物医学工程(Biomedical Engineering,BME)是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的新兴边缘学科,其主要是运用工程技术手段,在多层次上研究生物体特别是人体的结构、功能和其他生命现象,研究用于防病治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置和系统的工程原理的学科。它主要以临床医学为对象,以生物学、化学、物理学、数学等传统自然学科为基础,融电子、机械、化工、计算机信息为一体,对于揭示生命现象、临床诊断、治疗和预防疾病等方面显示了不可估量的应用前景[1]。自上世纪70年代末以来,国内许多综合或理工科大学、医学院校及相关科研机构都设立了生物医学工程专业,旨在培养具有各方面能力的复合型人才[2]。我校生物医学工程专业设置在电子信息与电气工程学部,基础生物学是其中必修的专业基础课程。基础生物医学知识的教学是生物医学工程专业教学体系的重要组成部分,通过基础生物学、医学知识的学习,为进一步促进生物医学工程不同学科间的交叉融合奠定必要的生物学基础。基础生物学课程涉及领域宽,涵盖范围广,而且随着生命科学的日益发展,不断地涌现出新的理论和技术,给基础生物学的教学工作带来了极大的挑战。[3]因此作者针对在该专业基础生物学教学中遇到的实际问题,结合本学科课程设置的目的,在基础生物学课程教学中对教学模式的改变进行了大胆的尝试,在把握课程整体思想、方法的基础上,引入以研究内容为导向的课程设置和以研究课题为基础的教学方式,使学生有机会参与科研项目研究,在实践过程中获得知识。
一、精选教学内容,灌输思维方法
目前国内生物医学工程学科的发展仍处于起步阶段,不同院校的生物医学工程专业具有不同的研究方向和专业培养目标,因此对于基础生物学的教学还没有统一的教材,这就要求任课教师在教材的选择上应体现出自身特色。对于工科院校学生而言,由于缺乏基础生物医学相关背景知识,如果按照以往传统教材内容按部就班的授课,很可能导致学生的理解难度增加,降低学生的学习兴趣,同时容易造成学生把握不住学习重点,不能对所学知识灵活运用。同时内容多与课时少的矛盾相对突出,导致教学效果不佳。因此对于本课程的教材,精心选取国内高等教育出版社最新最优秀的同类课程教材《基础生命科学(第2版)》、《生物学导论》等作为主要参考书,基于保持本课程的实用性和先进性为目的,依据教学内容的差异,为学生推荐现代生命科学前沿学科的优秀教材,以确保教学内容的精炼和完整。同时,考虑到学生的专业背景,适当删减基础生物学教材内容,调整重点、难点,强化学习内容的结构层次和逻辑联系,注重交叉学科的联系渗透,通过不断引入新的理论和技术来提高学生学习的积极性和主动性。比如在讲发育时,把授课内容的侧重点主要放在干细胞与组织工程领域,着重向学生介绍现代生物技术在该领域的研究现状及发展前景,使学生在学习新理论、新技术的同时,能够和之前所学的知识融会贯通,从而对生物医学工程专业的发展有更深层次的理解,为以后更进一步的学习及工作打下良好的基础。在教学过程中,如何培养学生的学习兴趣,变被动的、应付考试的学习,为主动的、探索性的学习是提高教学水平的主要环节,因此对于每一门课程,任课教师必须要清楚教学目的,把握课程思想。在授课过程中,教师不仅要教会学生单纯的理论知识,更重要的是灌输思维方法,实现真正的学以致用。同时还要注意讲授内容的深度与广度相结合,紧密跟踪前沿学科,启发学生积极探索的创新思维。
二、改进教学方式,丰富教学方法
基础生物学以生命基本特征为主线,涵盖生命活动的各个领域,涉及人口、粮食、环境、资源、健康等诸多社会问题,与我们的日常生活密切相关。因此,如何将学生的综合素质培养融入到课程教学中,激发学生的学习热情,培养学生的历史责任感,是我们一直在探索的一个问题。在理论教学中,我们主要采取精讲、略讲和自学相结合的原则,以提高教学效率,提高学生分析问题、解决问题的能力。同时在采用现代多媒体教学的基础上,不断探索教学方式的改进与完善,促进师生互动,调动学生自主学习的积极性、主动性和创造性,从而为学生进一步获取更专业的知识打下坚实的基础。
生物医学工程专业发展前景范文3
关键词: 高等职业教育 江苏省医疗器械 现状
目前,随着教育体制的改革,高等职业教育被作为教育的一个层次的地位越来越凸显,全国各地的教育体制要做相应的调整,我省也不例外。国家对高等职业教育的重视,给我省原有职业教育的发展带来一次新的飞跃、一个高的起点。因此,我省应该在这一系列有利政策的鼓舞下,加快高等职业院校的建设,作为新兴专业的医疗器械类相关专业更应该抓住着一有利时机,首先在现有相关专业的基础上进行资源整合,在高等职业院校创办医疗器械工程系(或开设医疗器械类专业),力争取得教育厅、卫生厅、科技厅等有关部门的重视、关心与支持。下面我就此谈几点想法。
1.医学工程技术队伍人才建设的现状
根据相关调查机构在近几年对百余家不同级别、不同地域的一般性医院的医疗装备管理和维修人员的调查报告来看,当前医学工程技术人员的知识结构和人才需求存在的问题和矛盾,同时也表达了工程技术人员的愿望和要求。
1.1人员缺乏。
从调查显示,所有医院都反映工程技术人员的缺乏,我国医学工程技术人员在医疗机构人员中比例只有1%―3%,每一个医学工程技术人员要承担300万元以上医疗设备资产的维护管理,基层医院尤其突出,有的基层医院甚至没有维修人员或由总务科的电工兼管。这主要是与医疗器械相关专业起步晚,开设这个专业的学校少,早期国内只有上海医疗器械专科学校和一些中专校开办这一专业,培养的工程技术人员远远不能满足现代化医疗器械的高速增长。
1.2水平偏低。
人员编制比例低,“半路出家”和学历偏低者在绝大多数医院都存在着相当的比例,虽然这些人员在长期实践中积累了大量的经验,但由于专业基础差、知识较陈旧,外语水平低,因此对新设备、新科技接受较慢较难,维修水平明显偏低。有的毕业分配到医院后,技术水平不高,动手能力差、长期不能独立胜任工作,这与学校的办学条件和经验有关,也与后期缺乏必要的专项培训有关。
1.3职称晋升难、留住人才难。
医学工程技术人员和医疗器械类相关专业教师因在医院和卫生职业院校都误认为不是主要学科得不到应有重视。例如:部分医院(其中包括三甲级医院)把医学工程技术人员化归后勤科、总务科、药材科或医务科代管;学校由于新兴起步专业大多数把从事医疗器械相关专业教学人员化归数学物理教研室。同等条件或高于临床医生和临床教学教师晋升条件,他们能晋升而从事医学工程专业的却不能晋升。而那些学历低没文凭、外语应试和口语能力低、基础理论知识不系统,写论文困难的基层维修人员晋升就更困难了。而相关医疗器械企业给出了丰厚的待遇和系统的职业规划,由此出现了留住人才难的现象。具有本科和本科以上学历的高层次人员到了医院或卫生职业院校认为屈才,除了社会地位、经济收入、职称、住房等不公外,还有更大的抱负,有的到了科研部门,有的到了国内外大的医疗器械公司,有的考了研究生。
1.4人员来源不一、知识结构不一、人员所在的学科不一。
医学工程技术人员大致由经过医疗器械设备培训班培训(1980年前工作)的工人、相近专业(自动控制、无线电、电工电子、计算机)改行和80年以后毕业生物医学工程、医疗器械维修专业的大、中专毕业生组成。因此他们只能根据各自的情况来从事不同难度医疗器械的维修。把医学工程技术人员化归后勤科、总务科、药材科或医务科,造成人员所在的学科不一,定位不明确没有归宿感,这样很不利于医学工程队伍的发展。
2.医学工程专业的教育基地的现状和矛盾
80年代后期,卫生部在全国五所医科大学(北京医大、上海医大、华西医大、中山医大、湖南医大)建立了五个仪培中心。五个仪培中心的创办和开展,为我国医学工程技术队伍的壮大作出了极大的努力和积极的贡献。近几年虽然先后在清华大学、浙江大学、天津医科大学、西安医科大学、一军医大学、四军医大学、华中科技大学等十几所高校陆续开设了生物医学工程或医学装备工程专业的本科班,我省内的东南大学、中国矿业大学、徐州医学院等相关院校也陆续开设了相关专业。但这些学校培养的是学术型人才、工程型人才和技术型人才。其毕业生不乐于从事基础维修工作。而南京市第二卫生学校(现为南京卫生学校)开设医疗器械维修中专班,培养的是技能型人才。其毕业生只能对低、中档器械进行维修,对高、精、尖的大型器械又不太胜任。鉴于上述情况,相关高等职业院校开设这一专业可以解决这一问题。
盐城卫生职业技术学院自上世纪80年代末就开办了医学影像技术专业到目前为止,在教学过程中《影像设备》一直作为主干课程。在此基础上06年开设医疗仪器维修技术专业、10年开设了医用电子仪器与维修,医疗仪器维修技术专业已经毕业3届,在校就读和正在实习的2届。据统计,这两个专业的生源主要来源于本省,毕业的学生主要分布于上海和省内医疗器械企业和各级医疗卫生单位,表现很好,已成为主要技术骨干,有的还走上自主创业的道路。医疗仪器维修技术这个专业就说明了通过高等职业院校培养实用性高等职业技术人员的可行性,一如既往的发展一定会对目前医学工程技术人员匮乏现状的改善作出贡献。这为盐城卫生职业技术学院开办医疗器械专业群甚至开设医学工程系奠定了一定的基础。但由于前期投资大、校企合作动力不足、经费不足、师资力量缺乏、教材和实验室等种种问题,制约了本专业的发展,导致与上海等同类院校水平上还有一定的差距。
此外南京建康职业学院也有医疗器械相关专业,但也存在规模小、投入少等共性问题。
3.发展医学工程专业是现代化医院建设的趋势
当代医学的发展极大地取决于现代化的工程技术进入医学领域的程度。随着科学技术和现代工业的飞速发展,现代医学已把几十门学科汇集一体。80年代以来,在医学诊断过程中广泛使用了医学成像技术(X线、同位素、超声学),内镜技术、核医学技术、生理工能检测技术、免疫诊断技术、人工脏器等先进技术。正是有了这复杂且相互渗透的先进技术和相应设备,才使现代医学发展如此之快。具调查统计江苏省苏南乡镇以上医院和苏北二级以上医院DR、彩超、CT、磁共振已经基本普及。因此,现代医院建设,工程技术人员必然进入医院,因而发展医学工程专业是现代化医院建设的趋势。
4.医学工程的发展给医学工程人员的素质提出更高要求
由于诸多客观历史因素的存在,目前医学工程技术人员的素质已经不能满足现代化医院建设的需要,表现为:现有医疗仪器装备的功能开发没完全达到设计要求,有的仪器设备的应用只占其全部功能一半,甚至只有全部功能的五分之一,造成仪器装备的极大浪费,仪器装备的安装和使用达不到仪器装备的基本要求而造成人为的损坏;维修力量缺乏,有的仪器出现故障不能及时排除,坏了无人修,或越修越坏,每年都得支付高额的维修费用。所以,支持医疗器械专业的发展提高全国医学工程技术人员的素质,是全国医学卫生事业建设的需要。
生物医学工程专业发展前景范文4
关键词:定量生理学 教学手段 教学模式 课程建设
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)01(c)-0156-02
定量生理学可简单理解为“生物学”+“工程学(工程科学及人体应用)”,但作为南京邮电大学生物信息系生物医学工程4年制本科专业的一门新兴学科,它有自己的学科构架,而非简单地叠加或堆砌,而是应该具有紧密的联系和多学科的交叉融合,从而探索人体生命过程中电信号的每个环节,包括微观(深入到研究单个细胞的电荷转移)和宏观(结合宏观工程学,从大的角度来研究人体生物电的生命过程)生物电问题[1-2]。传统的课堂上授课教师在讲台前只使用PPT、黑板上板书的授课方式或是课堂演示实验的授课方式显然是不足以更好地开展此课程,而单一的广泛被使用的新型教学手段(如翻转课堂、微课、基于问题的学习等教学手段),也不能满足该新型交叉课程的特点。因此,探索一种适合该课程特点的教学模式,是十分紧迫的。所以,该文从教学中存在的问题出发,拟探索综合多种教学手段为一体的一种新型混合式教学模式,为进一步提高该课程学习效果和建设完善定量生理学课程提供有益的借鉴。
1 一些广泛应用的教W手段或方法
1.1 翻转课堂
翻转课堂(Flipped Classroom或Inverted Classroom)的授课方式为在正式的课堂前,学生利用教师在课前分发的相关课程资料先自主预学习课程内容,正式开课时再参与同学与教师间的互动环节(如释疑、解惑、探究、讨论等),增加了学生的个性化学习时间、学生和教师之间的互动时间,并掌握课程教学内容学习的一种教学手段。越来越多的学校已接受翻转课堂的教学理念,并逐渐发展成为当前教学改革的新浪潮[3]。
1.2 微课
微课(Micro-lecture)是一种新型的教学手段,具有“短小精悍、主题突出、交互性好、应用面广”等特点[4-6]。微课教学理念在我国教育领域不仅传播迅速,而且相关实践和推广工作也非常迅速,甚至每年都有江苏省及教育部国家级“微课大赛”评比。具体来说,上课视频时间浓缩在10 min以内,先几十秒介绍上下课背景,然后罗列教学核心内容,内容短小精悍,该视频还可以上传教务系统或是教师的个人授课主页。微课是一种微型网络学科教育课程,符合现代远程教育、终身学习的发展规律,在教育领域必将具有广阔的发展前景。
1.3 基于问题的学习
基于问题的学习(Problem-based Learning, PBL)通过学生自主学习/学生分组间的合作来获取与掌握隐含在问题背后的科学知识[7-9],成为培育学生科学思维的一种教学方法。这种教育方式其实在西方的教育中是比较常见的,笔者在加州大学伯克利分校访学期间曾经旁听过该校的大学生及研究生课堂,教授在课堂上讲解基础知识,学生可以随时举手提问,教授布置的后续课堂问题或是课程作业对于学生的小组协作能力(学生会自主分成几个小组,组内成员合作完成一个问题)及其解决问题的能力要求颇高,该教学手段有助于培养学生的科学思维、提高学生的思维能力及综合素质。
1.4 混合式教学模式
混合式教学或混合式学习(Blending Learning)是一种把传统学习方式和数字化/网络化学习(E-Learning)方式两者优势结合起来,从而获得更佳学习效果的教学手段。随着信息时代的到来,大数据、云计算的应用,高等教育信息化正以惊人的速度改变着本科生及其研究生们的学习方式[10-11]。网络线上课程扩展了教学资源,弥补了线下传统课堂上的形式单一、知识单一的不足,使学生多了课前预习及课后补习的渠道,由此培养学生主动思考和学习的能力。
2 新型混合式教学模式探索
尽管上述目前几种教学模式已经在高校的多种学科教学中引起了重视,并取得了一些较为显著的教学效果,但目前的定量生理学教学,仍沿用授课教师在课堂上以PPT教学、黑板板书辅助课堂演示实验的传统手段,因而围绕该新兴课程教学大纲和主要知识点内容,综合使用当前较广的多种教学手段,紧密结合教学大纲及知识模块,开展了定量生理学课题新型混合式教学模式的研究,就显得尤为必要。具体地说,笔者建议采取如下的主要措施。
(1)针对授课教师对不同专业背景的知识板块不易于深入和系统把握(取决于授课教师的教育背景,目前授课教师的学士、硕士、博士3个专业一般不同),以及教师可能未能准确把握科学前沿研究问题(尤其是以教学为主的教师或担任行政职务的老师),使得授课教师需要充分利用网络学术资源如Web of Science,EI数据库,可以对某一个知识模块或者某一个主题搜集最前沿的科研资料(包括相关的综述文献),然后录制成基于知识模块或是主题的短小视频,采用微课教学手段进一步深入讨论和学习。
(2)针对传统教学缺乏对学生科学思维能力的培养:充分利用翻转课堂和PBL等学习模式,增加学生与教师之间的互动和学生主动科学思考、科学学习实践机会。在正式的课堂前,学生利用教师在课前分发的相关课程资料先自主预学习课程内容,正式开课时再参与同学与教师间的互动环节,由此培养学生主动思考和学习的能力。同时,可以在课程的设置中,以PBL的课堂方式增加科学思维能力训练次数,激发学生利用定量生理学理论知识解决生物医学工程中生物电的工程问题,从而更好地培养学生科学思维能力。
(3)针对不同专业背景以及就业去向的学生(笔者所在地理与生物信息学院学生一般在生物信息学或是生物图像方向就业),充分利用南京邮电大学大信息化战略发展条件下的生物医学工程专业人才培养模式特点,结合辅导员提供的每位学生培养方案、个人兴趣、发展方向,有针对性地调整课程内容相关的模块设置,并采用对应的教学手段,让所有的学生都能够得到个体化的学习与教育。
综上所述,笔者以授课的定量生理学课程为例,围绕该新兴课程教学大纲和主要知识点内容,综合使用当前较广的多种教学手段,紧密结合教学大纲及知识模块,开展了定量生理学课题新型混合式教学模式的研究,为进一步建立及完善该门课程的教学平台提供理论基础及参考。
参考文献
[1] 晏善成,王俊,陈劲松.科研创新型生物医学实验室的实验教学实践[J].实验科学与技术,2014,12(6):158-160.
[2] 晏善成,王俊.大W本科定量生理学课程建设与教学[J].时代教育,2011(3):20.
[3] 杨振刚.PBL方法在信息类专业课双语教学中的应用研究[J].逻辑学研究,2007(9):145-147.
[4] Shieh D.These lectures are gone in 60 seconds[J].Chronicle of Higher Education,2009,55(26):A1-A13.
[5] 关中客.微课程[J].中国信息技术教育,2011(17):14.
[6] 梁乐明,曹悄悄,张宝辉.微课程设计模式研究-于国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究,2013(1):65-73.
[7] Albanese M A,Mitchell S.Problem-based learning:A review of literature on its outcomes and implementation issues[J].Academic Medicine,1993,68(1):52-81.
[8] Al-Azri H,Ratnapalan S. Problem-based learning in continuing medical education: review of randomized controlled trials[J]. Canadian Family Physician Medecin De Famille Canadien,2014,60(2):157-165.
[9] 张其亮,王爱春.基于“翻转课堂”的新型混合式教学模式研究[J].现代教育技术,2014(4):27-32.
生物医学工程专业发展前景范文5
关键词 计算机技术;应用
中图分类号:TP399 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)15-0099-01
1 计算机技术应用于医学领域的发展历程
大约1950年医学领域就已出现计算机的身影,最近十几年发展速度更是惊人。医学领域中计算机随处可见,不论是医学教学和科研,还是医院管理和办公。20世纪中期计算机仅仅用于医学研究,到了70年代它的应用范围就扩展到了药品监督,病案书写、门诊医疗、卫生统计、病案管理等。所应用的范围几乎覆盖了医学领域的方方面面。另外据美国医学信息学会网站统计,斯坦福大学、哥伦比亚大学等70余所大学和国家保健研究所、美国国立医学图书馆、疾病控制中心等3所科研机构,设立了专门的医学信息学专业或培训班,对进行临床医学研究、医学教学、医院管理等部门中所需的信息技术进行系统的学习,大大的提高了医疗系统的工作效率与工作质量,促进了计算机在医学领域的广泛应用。而我国也相继成立了医学信息学专业,对计算机在医学领域的发展起着重要的推动作用。2000年以后各类医学院校都意识到了计算机在现代医学中提供的方便于快捷,纷纷开设了计算机医学相结合的专业,如信息管理与信息系统专业、生物医学工程专业,医学信息工程专业等等。
2 计算机技术在医学领域的具体应用
2.1 医院信息系统(Hospital Information System,HIS)
HIS是利用网络通讯技术,计算机软硬件技术等现代化手段,对医院及所属各个部门的进行综合管理,对在医疗活动各阶段产生的数据进行采集,存储,处理,提取,传输,汇总加工生成各种信息,从而为医院的整体运行提供各种信息及自动化的管理服务的信息系统。HIS对于现代化医院的建设起着不可或缺的作用。它大大简化了工作流程,减轻医务人员的劳动强度,提高了工作效率,也提高了数据录入的准确性,达到信息精确化。
2.2 电子病历(Electronic Medical Record,EMR)
电子病历就是把传统的病历计算机化。它是用计算机、储存卡等电子设备存储、查找、提取患者的诊疗经过,替代传统的手写病历。电子病历的内容与传统病例一样,包括患者所有的诊疗信息。 病历记录着患者病情演变的详细过程,是医生了解患者病情制定诊疗方案的重要依据,也是医务人员之间交流的一项重要文件,又是探索疾病规律及处理医疗纠纷的法律依据,是国家的宝贵财富。病历对医疗、预防、教学、科研、医院管理等都有重要的作用。而电子病历于传统的手写病历相比,有着显著的优势。
1)易于存储。患者可以将自己的病历保存在一张小小的储存卡里,方便且易于保存;医院可以将患者们的病历存储于计算机无限的存储空间里,节省空间也便于管理。
2)提取便捷。电子病历系统可以快速的查找提取患者的病历信息,医务人员可以快速了解患者的病史,为及时准确的制定诊疗方案省下宝贵的时间;此外,电子病历方便医务人员调取大量的临床信息,为科研提供便利,节约人力物力,大大的提高工作效率。
3)方便共享。因为有网络的支持,即使相隔千里,医务人员也可以通过计算机病历系统对同一患者的诊治情况共享,为医生们进行患者病情的讨论和研究提供了方便。
2.3 临床支持决策系统
决策方法对医生做出正确的临床诊断及制定合理的治疗方案有很大帮助,决策系统与计算机相结合能通过网络收集全面地信息,从而为临床决策提供依据。
临床支持决策系统可以预先输入正常范围的医学数据,从而向医务人员对可能出现的问题发出警告。例如在监测某患者血常规时,发现白细胞升高,则可提醒医生注意排除该患者是否有感染。决策系统与医学知识库的连接可以帮助医生解决临床诊断问题。临床上患者病情复杂多变,医生必须掌握丰富的知识才能明确诊断。医学知识数据库可以为临床上疑难病例提供案例参考和解决建议,是医生的好帮手。决策系统通过网络与其连接,为医生临床决策提供帮助。决策系统还能够及时将患者的药物过敏史、药物间的相互作用、药物与疾病的联系反馈给医生,帮助医生更好的进行诊疗。
3 计算机在医学领域应用发展前景
虽然目前计算机技术广泛应用于计算机领域,给医疗系统带来了很大的便利,但计算机的潜能依旧有待进一步开发,我们坚信,在未来,计算机和医学结合,一定会产生更先进的应用,推进医学的进步,造福人类,提高我们的生活质量。
3.1 生物芯片
生物芯片又称基因芯片,是DNA杂交探针技术与半导体工业技术相结合的结晶。是将大量生物分子,如DNA分子、寡核苷酸探针、蛋白质等固定于硅片等载体支持物上后与带标记的样品DNA分子进行杂交,通过仪器检测分析进而获取样品分子的数量和序列信息。生物芯片包括基因芯片、蛋白质芯片、组织芯片等。例如通过基因芯片,可以检测同一个个体在正常生理及病理情况下基因表达的不同,借助基因的检测,为临床诊断学的发展提供强有力的工具,对于基因诊断、药物筛选,给药个性化方面的突破也会有重要推动作用。现在生物芯片在临床疾病诊断、新药研发等领域的应用还很局限,随着科学技术的不断进步,研究的不断深入生物芯片在医学领域一定会有广泛的应用前景。
3.2 医学影像学的应用
时至今日,医学的发展已经离不开影像技术,临床医生借助影像技术更好的作出诊断及评价诊疗效果。例如,心脏内科行CAG,借助影像技术,直视下直接评价患者冠状动脉的狭窄情况,为下一步是否需要性PCI提供金标准。现代影像学已发展为MRI,CT,DSA,PET,SPECT等多种技术的组成的医学成像体系,必将对医学的进步做出更大的奉献。
4 结论
计算机对科学的发展有显著的影响,对医学的推动有着不可替代的作用。Internet作为信息高速公路的骨干网络,必将促使网络与医学信息连为一体,对现代医学的发展与进步,医疗水平的提高,医疗现状的改善产生强大的推动力。
参考文献
[1]李强,李润花.论计算机在医学实验中的作用[J].科学之友,2010(05):134-135.
生物医学工程专业发展前景范文6
未来的发展重点是电子信息产品制造业、软件产业和集成电路等产业;新兴通信业务如数据通信、多媒体、互联网、电话信息服务、手机短信等业务也将迅速扩展;值得关注的还有文化科技产业,如网络游戏等。目前,信息技术支持人才需求中排除技术故障、设备和顾客服务、硬件和软件安装以及配置更新和系统操作、监视与维修等四类人才最为短缺。此外,电子商务和互动媒体、数据库开发和软件工程方面的需求量也非常大。
相关专业
电子信息工程、通信工程、信息对抗技术、信息工程、信息与计算科学等。
2.生物技术类 21世纪是生物的世纪,生物科技经济发展起来是必然趋势。据了解,目前在全国年产值过亿元的生物技术企业已蓬勃发展起来,各地把生物技术作为经济发展的突破口。但生物技术的开发需要具有独立工作能力和良好科学素质,特别是具有创造能力和付诸实现能力的新型人才。生物科研人才近年来一直是国际人才竞争的焦点之一。我国目前无论是生物技术的研究人员,还是生物技术产品开发的人才,都存在严重不足的问题,未来一段时期我国对生物技术人才有极大需求。有关专家预计,随着基因技术、生物工程等领域的发展和产业升级,这类高技术专业人才的缺口会越来越大。
相关专业
生物技术、生物工程、生物资源科学等。
3.现代医药类 全球现代医药技术产业继续呈高速增长态势,现代生物技术产业已经成为医药产业新的国际竞争焦点。有关专家指出,面对日趋直接而激烈的国际化市场竞争,我国发展现代中药及生物医药技术产业已是势在必行。特别是现代中药产业不仅在世界发展较快,而且在我国也是增长较快的产业之一,目前已成为我国一项具有较强发展优势和广阔市场前景的潜在的战略性产业。科技部已将“创新药物与中药现代化”列为“十五”期间国家12个重大科技专项之一。
相关专业
药物制剂、制药工程、生物医学工程、中药学等。
4.汽车类 随着汽车逐渐成为我们生活中的必需品,汽车专业也成为了社会上十分走俏的专业。汽车类专业人才成为了炙手可热的“抢手货”,汽车行业中的复合型人才将成为竞争焦点,比如精通外语的汽车设计人才、具备汽车技术背景的营销人才、具备汽车销售背景的IT类专业人才,以及汽车信贷、保险等金融人才年将继续走俏。此外,热能与动力工程、工业设计等相关专业人才需求也将持续看涨。
相关专业
车辆工程专业、汽车服务工程、热能与动力工程、工业设计等。
5.物流类 加入WTO后,随着我国在公路货运、仓储、海上搬运运输、船舶等方面进一步开放市场,我国的相关行业和企业与国外物流企业将开展全面合作,这意味着,我国的现代物流将进入快速增长、全面发展的新时期。专家预计,今后10年乃至更长一段时间,我国物流业将接近或赶上发达国家的物流发展水平。目前,国内需要600多万中高级物流专业人才,物流专业人才已被列为我国12类紧缺人才之一。到2010年我国大专以上物流人才的需求量约为30万至40万,而目前各类大专院校物流专业年培养规模在5000人左右,物流规划咨询、物流外向型国际、物流科研这三种人才在业内最为缺乏。
相关专业
物流管理、现代物流等。
6.新材料类 新材料的应用范围非常广泛,发展前景十分广阔,其研发水平及产业化规模已成为衡量一个国家经济发展、科技进步和国防实力的重要标志。“十五”计划开始以来,国家产业政策导向明显向以新材料产业为代表的高新技术产业倾斜,这对新材料产业发展无疑将产生重要的推动作用。同时,国内支柱产业及高技术产业发展对新材料的需求不断扩大,机械制造业、电子信息制造业、汽车工业、建筑业等支柱产业的快速发展对原材料在质量、性能与数量等方面都提出了更高的要求;高新技术产业将带动新材料需求的增加,特别是电子信息材料以每年20%至30%的速度增长,生物医用材料以约20%的速度递增。此外新型能源材料、生态环境材料、航空航天材料等新材料的需求将随着社会经济的发展而迅速增加;复合材料的需求将有较大幅度的增加,特别是树脂基的复合材料。
相关专业
高分子材料与工程、复合材料与工程、再生资源科学与技术、稀土工程等。
7.环境能源类 环保产业被称为21世纪的朝阳产业,有着巨大的发展潜力。随着环境保护投入的大幅度增加,我国环保产业发展较快,成为国民经济的重要组成部分。环保产业的发展之快,效益之显著,无疑是环保技术人员的研究与开发的结果。但目前,我国环保产业面临严重人才不足,现有的环保技术人才难以适应国民经济的发展。如果环保技术人员按环保从业人员的5%计算,将需要50万人。而我国现有的环保技术人员离实际需求相差甚远,培养环保技术人才的任务十分艰巨。同时,开发利用可再生能源也成为世界能源可持续发展战略的重要组成部分,政府的政策支持、社会的认可以及中国丰富的可再生资源,使得我国新能源产业发展前景十分广阔。
相关专业
环境科学、环境工程、能源与环境系统工程、资源环境与科学等。
8.管理类 因为加入WTO和申奥成功将直接带动我国外经外贸的大发展,所以,管理类专业人才社会需求大增将指日可待。在现代企业中,一个优秀企业家的作用超过了100名优秀工程师、1000名优秀工人。目前我国越来越多的转换企业产权、机制以及企业法人实行招标制、年薪制,实际上就是将企业的管理大权交到职业企业家手中。而据我国近三年的统计资料显示,外方人正以每年500%以上的速度递增,目前在不少大城市已形成一个职业阶层。不管是外企还是国企,高层管理人员的价值越来越看涨。所以,尽管企业管理专业的学生刚毕业的时候可能做的并不是管理的工作,但是过几年之后,有管理专业背景的人将会成为抢手货,MBA仍将是企业争夺的对象之一。
相关专业
工商管理类、人力资源管理、工程管理等。
9.法律类 目前我国律师人才十分缺乏。据不完全统计,目前我国取得律师资格的专职律师还不到2万人,平均每10万人口只有两名律师,而聘请律师的企业也只占全部企业的千分之几,无论是数量还是质量都远远不能适应社会的需求。由此可见,我国律师人才的供需矛盾十分突出。同时,随着全民的法律意识逐渐在增强,企业的法律意识也在增强,合同化的概念深入人心,对法律专业人才的需求将会大大提高。法律专业因此成为未来热门专业之一。
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