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生物医学工程的意义范文1
现代生物医学工程崛起于20世纪60年代。随着人工器官的概念正式被承认，并成为生物医学工程的主要研究方向之一，生物医学工程研究开始迅速拓展，研究方向日益增多，其研究内容正在逐渐扩展。有报告指出，生物医学工程与物理科学已在过去的近半个世纪中推动了生物医学领域的革命性进步并将继续对医学实践产生重大影响。生物医学工程作为一个充满活力和前景的学科，已经在学术方向、研究内容和人才队伍等诸多方面呈现出日渐繁荣的趋势，我国已超过100多所院校设立有生物医学工程专业。但笔者通过调研发现，生物医学工程专业的学生在专业知识的学习上丰富扎实，关于营销方面的认知却非常少，毕业后愿意从事营销工作的学生更是寥寥无几。事实上，作为现代医疗器械生产技术创新和进步主要原动力的生物医学工程非常需要营销理念的支撑，从而推动生物医学工程研究发展的科学化、市场化。
一、生物医学工程学科的研究需要营销理念
所谓营销观念要求企业一切计划与策略应以消费者为中心，正确确定目标市场的需要与欲望，比竞争者更有效地提供目标市场所要求的满足，贯彻“顾客至上”的原则，将管理重心放在善于发现和了解目标顾客的需要，并千方百计去满足它，使顾客满意。生物医学工程学科研究主要包括生物力学、生物材料、组织工程、生物医学影像、生物电子学等分支，其进步和发展对人类健康和生活质量的提高具有非常重要的意义，从根本上说是为了满足人类社会的健康发展，那么人类疾病的预防、诊断、治疗以及人体功能辅助和卫生保健都有哪些需求必须成为生物医学工程研究的重心。
（一）在专业知识的传授中增强营销理念的引导
学习本身就是一个基于真实问题情景下的探索、学习和解决实际问题的过程，选择适当、可行性强的题目促进学生的思考，因此，在传授专业知识的同时，引入营销思考模式，培养学生在已知的知识和经验基础上发现新知识，提高发掘潜在消费的意识，从而能够深入探索，找到满足潜在消费的研究途径，实现学习科研的新突破。
（二）在专业知识学习的同时多引入社会实践课程
学校知识的学习最终是为了服务社会，投入社会实践，满足社会的发展需求。作为科研型较强的学科同样也离不开科研价值的实现，那么了解当下生物医学工程发展情况应该成为学生必修的知识。例如我校生物医学工程学生成立了生物医学科学发展调研队，在假期走访附近的各个医院和医疗器械公司，考察研究了不同等级医院和市场上的医疗设备，从而对医疗设备有了全面立体的了解，认识到医疗设备对于病人的重要性。
（三）在专业知识的传授中结合市场需求培养专业性人才
高校作为人才输出的卖方，要重视市场需求研究，积极分析就业市场动态，预测社会对生物医学工程人才的具体需求，建立科学的质量评价体系，根据市场反馈信息，设计和调整生物医学工程专业人才的知识、能力和素质结构，加强实践环节的设置比例，使理论和实践教学有机结合，实现高等教育和社会的接轨，把生物医学工程职业教育贯穿于教学的全过程，从而使学生尽早树立职业发展意识，确定个人职业发展目标，主动提高自身技能，提高知识转化率。
二、培养生物医学工程专业学生就业营销理念
中国生物医学工程理事长樊瑜波在2012年世界医学物理与生物医学工程大会上说：“目前，我国医疗器械产业市场规模约4000亿元，并以每年20%的速度递增，是名符其实的朝阳产业。”目前，我国有生产类的医疗器械公司1.5万家、营销类的30多万家，产业的飞速发展对专业人才需求旺盛。但愿意到公司发展的学生却很少，愿意去从事营销类行业的学生更是少之又少。因此，转变生物医学工程专业学生的就业观念，培养和提高其营销理念非常重要。
（一）在专业授课的基础上增加国家政策信息和产业化发展现状
据介绍，未来的三年内，中央将考虑支持基层医疗机构进行基本设备配备，加强省市县三级疾控中心试验能力建设、公共卫生专业防治机构建设和职业卫生防治机构建设，并配备必要设备；基层医疗卫生机构健康教育设备配置也被列入中央考虑项目内容，医疗卫生人才培养基地的设备建设也被纳入考虑范围。生物医学工程是一门综合了生物、医学、工程学等学科的新兴交叉学科，是现代医学发展强大的推动力，小到血压计、大到手术机器人，与百姓生活关系密切。
在当代世界经济中，医疗器械是其中发展最快、最为活跃的工业门类之一。从世界医疗器械市场的分布来看，美国仍占主导地位，是世界医疗器械市场第一出口大国，也是其出口增长最快的七大产业之一。可以预计，医疗器械产业将成为21世纪世界经济的一个支柱性产业。在授课的内容上增加生物医学工程产业化发展现状，使学生多了解当下医疗器械发展现状，使同学认识到产业化发展能够不断激励生物医学工程技术本身的高速发展，从而使得生物医学工程学科能够在产业化的发展中不断提高和进步。
（二）在专业课教学中增加营销实践环节提高学生的营销兴趣度
笔者对2012年河南省医药卫生类大中专毕业生冬季双向洽谈会上招聘生物医学工程专业用人单位信息作了简要的统计，因为招聘会的医药卫生类限制，有百分之六十七以上的用人单位为医院，其次为医疗科技有限公司，医院以维修为主，医疗科技公司以营销为主，而这两种发展方向对学生的吸引力都不强。因此，作为培育生物医学工程专业人才的基地加强学生在第二课堂例如到医院实习、参与公司的营销团队进行实习学习显得尤为重要。
要开展多种模式建立与用人单位暑期实习合作等项目，使学生将所学的基础理论、基本知识和基本技能综合运用于实践，提高学生的实践能力，培养学生具有开拓精神和创造才能。加强务实教育教学，专业的教学要与企业的实际生产过程相一致，职业技能训练要适应行业企业劳动组织和技术发展需要，努力提高学生的职业素质和专业技能水平，使学生毕业时能够达到技术和管理人员需要掌握的基本要求和技术工人上岗前应有的岗位规范要求，掌握直接从事某一种专业领域所必需的专业技术知识和操作技能。
生物医学工程作为一门新兴的学科，它的产业化发展已经显现锋芒，必将为未来医学的快速发展带来动力和希望。因此培养生物医学工程专业人才刻不容缓。如何转变生物医学工程学生的就业观念和发展眼光，增强该专业学生的营销意识和营销观念必须成为我们关注的焦点之一，以培养出高素质的市场化专业化人才。
参考文献：
[1]刘昌胜.生物医学工程[M].上海：华东理工大学出版社，2012.
[2]国家自然科学基金委员会生命科学部.生物医学工程学[M].北京：科学出版社，2012.
[3][美]菲利普·科特勒，凯文·莱恩·凯勒.营销管理[M].北京：中国人民大学出版社，2012.
[4]吴健安.市场营销学[M].北京：清华大学出版社，2010.
作者简介：
生物医学工程的意义范文2
关键词：电子技术；生物医学工程；问题驱动
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.130
1 引言
生物医学工程是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的新兴学科，其主要研究方向是运用工程技术手段，研究和解决生物学和医学中的有关技术问题保障人类健康为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务[1]。多学科的交叉使得生物医学工程不同于那些经典的学科，也有别于生物医学和纯粹的工程学。我校生物医学工程专业是工程技术为主，医学知识相结合的专业，以培养能在医疗仪器、医学信息处理等领域从事研发、教学、管理等工作的人才为目标。电子技术在生物医学工程研究和医疗仪器开发中有着重要作用，任何一台现代医学仪器或设备中都需要电子技术完成信息检测与处理、系统控制等核心功能[2]。
“电子技术”包括模拟电子技术和数字电子技术两门主要课程，课程的技术性和实践性较强。通过理论知识的学习要求学生掌握电子技术的基本概念，基本电路和基本技能，同时相关的实验培养学生的工程素质、动手能力、创新能力以及自主设计的基本能力[3]。目前，国内很多高校生物医学工程专业开设的电子技术理论和实验课程都普遍存在着一些问题：
（1）理论知识和实验内容与生物医学工程专业的关联性不突出；
（2）偏重于理论教学为主，实验为辅，学生被动的接受知识，学习兴趣不高；
（3）实验内容固定，验证性实验过多，缺乏学生自主创新的设计性实验。因此，探索切实可行的适合于生物医学工程专业的电子技术课程的教学模式与教学方法已成为提高电子技术课程教学质量的必然要求。
2 问题驱动法
问题驱动式教学方法近年来得到了很多教学人员的关注，在众多的课程中得到了应用[4-5]。百度百科中定义：问题驱动教学法即基于问题的教学方法（Problem-Based Learning，PBL），区别于传统的LBL（Lecture-Based learning，LBL）[6]，PBL教学模式是一种以学生为主体、以专业领域内的各种问题为学习起点，以问题为核心规划学习内容，让学生围绕问题寻求解决方案的学习方法。
问题驱动教学法要求学生与教师转变在传统LBL教学中的固有地位，学生由被动的知识接受者转变为主动的信息加工者和知识构建者，教师从知识的灌输者转变成为学生主动加工信息、构建知识的引导者。问题驱动教学法大概分为四个步骤：（1）提出问题；（2）分析问题；（3）解决问题；（4）结果评价[7]。教师在教学前期，要明确教学目标，设计执行方案，提出问题。在教学过程中，教师安排学生活动，引导学生自主分析，相互讨论和交流。然后在分析的基础上，让学生们提出解决问题的方法，进行实践。最后，对过程和结果进行评价。可以看出，问题驱动法能够提高学生学习的主动性以及在教学过程中的参与程度，激起学生的求知欲。但是并不意味着教师的参与程度减少了，这种教学方法对教师的要求更高，教师必须具备较强的课堂掌控能力和引导能力。
《电子技术》课程作为是工科专业的基础必修课，具有理论性和实践性并重的特点。其课程内容、基本概念、技术术语、电路种类多，学生学习起来比较困难。为了提高电子技术课程的教学质量，很多学校都开展了电子技术课程的教学改革，其中问题驱动法就是选择的新教学模式之一。但是，由于各种原因，如教学目标的定位、问题驱动法的理解、具体实施过程中的执行力等，基于问题驱动法的教学改革并不是一帆风顺的。作为生物医学工程专业的基础必修课，《电子技术》又有其特殊性，其课程的教学目标侧重于让学生掌握面向生物医学及医学仪器的电子技术，如果理论知识和实验内容与生物医学工程专业的关联性不突出，学生对于课程内容在专业上的应用不甚了解，就会影响到对后续专业课程的学习，甚至影响到将来从事生物医学工程专业相关工作的能力。因此，有必要研究具有生物医学工程专业特色的电子技术课程的问题驱动法。
3 问题驱动法的实施
进行问题驱动的教学模式，需要教师有效掌控和恰当引导。下面，主要从教师的角度来阐释需要注意的问题，对问题驱动法的四个步骤进行分析。
（1）提出问题；在课程开始之前，教师要制定问题，需要其具有全局的概念，考虑各方面因素，包括：教学大纲、培养方案、授课教材等。在问题的选择上应该考虑以下几个方面[8]：
1）问题是否和某个单元的教学内容相关；
2）问题是否对学生具有吸引力；
3）问题实施的时间和硬件条件是否能够保证；
4）问题是否联系实际，是否与生物医学工程专业的应用相关；
5）问题之间是否具有连续性，是否具有系统性；
为了突出生物医学工程专业特点，问题设计必须贴近专业应用。问题之间最好具有关联性，由小的模块小的问题，最终组合而成大的模块大的系统，解决与专业相关的问题。
举例说明：在模拟电子技术中，所选用的教材为高等教育出版社出版，童诗白、华成英主编的《模拟电子技术基础第四版》[9]。根据教材中的内容，结合生医专业应用，可以围绕心电信号检测仪的各个模块展开，设计以下问题：微弱生理信号放大、信号滤波、非矩形波整形为矩形波、直流电源设计。下表1中显示设计问题与教材章节的知识点对应。从表中可以看出，除了第九章的内容没有体现，其他章节的知识在问题中均有涉及。由于学时的限制，教材第九章的功率放大电路目前并不在本校生物医学工程的模拟电子技术教学大纲中。
在布置问题的时候，加入情景带入，首先向学生讲解人体心电信号的特点，心电监测的临床意义，再提出心电监测仪的采集、放大、滤波、整形、供电问题。其中在信号放大部分，涉及的知识点较多，要对前级放大和后级主放大进行分开设计和说明。随着课程内容不断深入，问题不断得到解决之后，可以将各个模块组合，并加入右腿驱动电路或50Hz陷波电路，实现简易的心电信号检测电路。最后的整体电路进行实际人体测试，用示波器观察信号，这样学生在学习模拟
电子技术知识的同时，锻炼了实践动手能力，还能与专业应用结合起来，了解电子技术知识在生医专业中的用武之地，一举三得。
（2）分析问题；在课程教学中，教师按照进度向学生一一展示问题，引导学生根据所学知识，对问题进行分析。在这个阶段，教师需要做到以下几点：
1）引导学生进行分组，任务分配；
2）引导学生对问题内容进行分析；
3）引导学生将问题与所学知识相关联；
4）引导学生文献查阅资料；
由于学生的基础有限，在这个阶段，可能会遇到以下情况：对问题的分析存在偏差，无法与知识点相结合、查阅获取文献的能力不足，教师要及时的提供帮助，在学生为主导的前提下，掌控整体过程。
（3）解决问题。在问题分析完成的前提下，学生提出解决问题的方案，并具体实施。教师需要考虑的是：
1）方案是否具有可行性；学生所提出的方法是否合理正确。对于存在问题的方案，是放手让学生尝试，还是进行适当的干预提示其改正，需要教师结合具体情况进行操作。
2）方案实施是否顺利；方案的实施需要时间与精力的付出，《电子技术》中的问题解决往往需要实际的电路焊接和调试环节，课程的学时如何安排，硬件实验环境如何保证是教师需要考虑和协调的。此外，对于初次进行电路制作的学生，教师运用经验为学生提供元器件选择和购买、电路焊接及调试训练等实践方面的帮助，也是必不可少的。
解决问题的整个过程由学生完成，教师不可代办，但是在适当的时候提供帮助，能够提高完成效率，保证进度。
（4）结果评价。对于整个过程中学生的表现，需要比较客观的评价。常用的方法将自我评价、小组互评、教师评价三个方面相结合。
自我评价是学生回顾和反思过程中的得失，对自我形成清楚客观的认识。小组互评是组间成员根据参与度、贡献度、工作表现、沟通能力等对组员同学进行分析点评。
虽然在问题驱动的教学模式中，教师的身份发生了转变，但是并不意味教师的地位和重要性降低了。教师要密切关注学生的状态和表现，最终对其进行评价。为了激励学生，帮助学生正确认识自我，树立学习后续课程的兴趣和信心，教师在对学生进行评价的时候要注意以下几点：
1）评价公正，也不忘因人而异；对待学生的评价要做到客观中肯，但是也需要考虑学生的差异性。成绩优异的学生与基础较差的学生在小组中的分工不同，贡献度有区别。为了激发学生的积极性，教师的评价不能采用单一标准，而是应该多元化，从合作精神、交流能力、文献收集、电路制作、文字编写等各个方面入手，照顾到各个层面的学生。
2）评价能力，也不忘评价态度；对待学生的评价不光要考虑其知识与技能，还要注重他们在情感、态度方面的表现。课程内容的学习只是一个方面，关注学生知识技能之外的情意发展，有助于其更长远的进步和成长。
3）评价结果，也不忘评价过程；教师的评价不应该过分关注最终解决问题的结果是否正确，而是要侧重于学生在分析问题、解决问题的过程中所表现出来的能力、态度和情感。学生在过程中的提升和收获，才是教育的主要目的。
4）评价个人，也不忘评价团队；教师的评价除了针对学生个人，还要涉及到团队。强调团队的分工合作，有利于培养学生交流沟通，与人协作的能力。
4 结论
问题驱动法能够提高学生学习的主动性，激起学生的求知欲，其教学模式十分适合《电子技术》此类工程性和实践性较强的课程，在许多高校教学改革项目中得到应用。生物医学工程专业的电子技术课程要与学科特点相结合起来，因此问题驱动法的实施既有与其他课程的共性，也有其自身特点。教师在问题的设计环节，要结合生物医学工程专业的电子技术应用，让学生在学习电子技术知识和技能的同时，对专业发展及就业方向有一定的认识，同时也为后续的专业基础课打下基础。
参考文献：
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[9]童诗白，华成英.模拟电子技术基础第四版[M].北京：高等教育出版社，2006.
生物医学工程的意义范文3
生物医学工程学是融合理工科学和生物医学的 理论和方法逐步成长起来的边缘性学科，其基本任 务是运用理工科原理和工程技术方法，研究和解决 医学和生物学中的相关问题。作为一门独立学科发 展的历史尚不足50年，随着现代科学技术的进步， 生物医学工程学科得到了长足的发展。它在保障人 类健康和推进疾病的预防、诊断、治疗、康复等技术 进步所起的作用日益增强，已经成为当前医疗卫生 健康发展的重要基础和有力技术支撑。
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Q_2。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，_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[4_3。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（big data), 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 (velocity)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[<3。
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。
生物医学工程的意义范文4
1.国外生物医学工程产业现状概述
生物医学工程产业是目前全球发展最快、贸易往来最活跃的产业之一。20世纪80年代以来，全球生物医学工程产业（医疗器械）销售额年增长率一直保持在水平。BME产品的国际贸易额每年以25%的速度增长，销售利润可达50%以上。因此，美国、日本、德国和法国等发达国家投入了大量人力和财力，发展BME高科技产业，抢占国际市场。全球范围内，BME产业的主要产地在美国、欧洲和日本，美国是最大的生产、使用和出口国，其次是日本、德国和法国。
2.我国生物医学工程产业现状
随着电子技术、计算机技术与生物材料科学的发展及生物医学工程学科的兴起，我国BME工业获得了进一步发展的理论基础和技术源泉，从而带动了整个产业的技术进步和新发展，走上了 BME科技产业的道路，但与国际先进水平的差距依然非常明显，主要表现为民族产业不强，高、精、尖的BME产品依赖进口现象严重，加快了医疗费用的高速膨胀；由于我国BME产品档次低可靠性不高、缺乏创新能力等原因，难与国外产品抗衡；BME产业虽然数量众多、但组织规模不大和产品档次低，难于参与国际竞争。但我国人口众多，BME产品需求量又相当大。所以，发展中国的生物医学工程产业，改革中国的生物医学工程高等教育，已经刻不容缓。
3.生物医学工程产业化与生物医学工程学科教育
工程学突飞发展的今天，生命科学也在迅猛发展，尤其是近年来迅速兴起的生物技术给BME以极大的推动。生物医学工程作为典型的交叉、融合、边缘性的学科，其含义更深更广：不仅是工程学与生命科学、医学的交叉结合，也包括所有其他学科和生命科学、医学的交叉结合；不仅是工程技术的相应理论方法与生物医学中人体结构功能的交叉结合，而且要考虑工程技术的相应理论方法与生物技术的交叉结合。正是由于上述诸学科的相互结合和渗透，BME的研究已经深入到分子医学水平。
可以说有多少理工科分支，就会有多少BME领域，这种多学科的交叉融合涉及到几乎所有的理工学科和所有的生物学和医学分支，没有那一个学者、那一个科研结构可以涉足其全部。而且，BME所指的学科交叉，不是生物医学同那一个工程学科分支的简单结合，而是多学科、广范围、高层次上的融合。随着科学的进一步发展，各类学科都有了迅猛的发展，不断有新技术出现，而且专业基础也在变化，这些发展变化给生物医学工程学带来了新的挑战。我们有必要站在新的高度对生物医学工程学科和教育的一些问题做进一步的探讨和思考。
4.对我国生物医学工程高等教育思考
我国已有的BME专业大致可以分为两类：一类是理工科大学的BME专业，另一类是医学院校的BME专业。理工科大学的BME专业侧重点在于工科，以培养能从事BME研究、开发和生产的高级BME技术人才为主要目标，而医学院校的BME专业则培养能将工程技术与医学密切结合，能为医疗和医学研究部门进行工程技术服务，能从事医院医疗仪器设备的管理与质量保证工作的高级医学工程技术人员为主要培养目标。
生物医学工程学科在我国仅设一级学科，不设二级学科。我国生物医学工程高等教育始于20世纪70年代后期，20多年来，我国生物医学工程学科研究和高等教育已经取得了相当可观的进步，但从总体水平上看，与国外相比仍有相当大的差距。与我国国情和经济发展的需要很不适应，BME专业毕业生的社会需求缺口较大。
4.1 我国生物医学工程高等教育存在的问题
我国生物医学工程学科发展不平衡在研究方面，引进、消化、跟踪研究多，创新性研究较少；理论方法等应用性基础研究多，取得自主知识产权的应用研究较少。在学科建设和发展方面，主要集中在信息技术型生物医学工程学科，对材料技术型生物医学工程学科、生物技术型生物医学工程学科和医疗器械型生物医学工程等学科几乎没有涉足。
专业设置偏、少目前的生物医学工程本科教育的专业设置面比较集中在信息技术型生物医学工程专业，只有个别学校在培养目标中增加生物材料和人工器官方面的内容；各院校的研究生培养（科研方向）基本以生物医学信号的检测处理、医学成像、医学图像处理、医学仪器研究为主，部分涉及到分子电子学、分子光子学、生物力学、生物医学材料、人工器官、组织工程等方向，只有少数大学比较集中在纳米材料、生物医学材料以及人工器官和生物医学图像处理。研究生培养的专业面相比本科生的专业面宽广。
医工结合不突出由于受到认识和理论上的因素、文化心理上的因素、管理体制上的因素以及国家政策上的因素等方面的限制，工程与医学的有机结合在教学上体现的还很不够，综合院校往往具备更深的理工基础而缺乏医学背景，医学院校与临床结合紧密，但工程力量又显得薄弱。虽然近年来，不少医科院校与综合性大学合并，为生物医学工程专业工程背景的教育和研究提供了条件，但由于体制和教育模式的限制，学科的交叉和融合并没有得到根本解决。
专业层次不合理目前我国举办生物医学工程专业教育的各高校，生物医学工程高等教育基本执行以本科教育为主体积极发展研究生教育的方针。然而，由于生物医学工程学科自身的特殊性和学科自身的高度交叉、融合的特点，可以设想，四年制的本科教育又怎能实现真正意义上的医工的交叉融合呢？生物医学工程研究是其产业化的基础，而研究必须通过产业化才能实现为医学服务的目的，但是当前办有生物医学工程专业的大学，很多在基础研究方面并不具备实力，所以对于本科教育而言，其研究和产业化的任务也很难实现。
4.2 我国生物医学工程高等教育改革思考
学科发展与专业设置在欧美一些发达国家，无论本科和研究生教育的学科发展、专业设置以及培养目标都以社会需求为导向，紧密结合生产和科技发展变化的需要，及时调整学科发展方向和专业设置内容。在我国开设生物医学工程专业经验比较成熟的大学往往存在着偏重于理科或医科的现象，没有体现出生物医学工程多学科交叉的特点。所以我国的BME高等教育首先要从社会需求的角度出发，拓展学科建设方向，逐步建立起适合于多学科合作发展的运行模式。其次要充分利用高等院校的科研优势设置课程体系。美国生物医学工程课程特别是专业课程既能体现学科本身涉及面广的特点，又具有相当的灵活性，又能结合科研优势，突出重点，是很值得我们借鉴的。
医工结合与交叉复合型人才培养BME是多学科的交叉学科，专业人员需要同时具备医学和工程技术两类知识和经验靠以往的医生+工程师来组成专业技术人员队伍是无法适应学科发展需要的。所以必须从现在起，特别重视BME教育工作，加强现有专业点的建设，提高教学质量，改革现有教材，制定科学的人才培养计划。首先，各学科的交叉和融合是我们必须牢牢记住的关键点。以医、工、理为基础，为实现多学科的交叉和融合奠定坚实的基础。其次，构建科学的教育体系结构。根据专业设置和学科研究方向确定知识结构的主干，同时注重拓宽知识范围，使学生既能有相应的生物医学工程专业知识又具备在其他领域中发展的基础，从而实现真正意义上的理、工、生物医学的交叉和融合。
积极扩大研究生教育，控制本科生招生数量 目前的生物医学工程本科教育的专业设置主要集中在信息技术型生物医学工程，然而依据生物医学大市场的发展状况来看，虽然信息技术型生物医学工程已经在我国形成规模，但其就业市场还是相对较小，另一方面，由于学校几乎没有针对生物医学工程产业化过程的知识能力进行培养教育，学生个人很难把生物医学工程技术从教室或实验室直接向市场和产业转化。所以，生物医学工程教育的发展应该积极扩大研究生教育，控制本科生招生数量和规模，学制可以考虑为五年，限制或减少专科层次以下的学生在校人数，生物医学工程本科教育的重心应该是为研究生教育打好理工科、生物学和医学基础。
生物医学工程的意义范文5
关键词 免疫学 实验教学 改革与思考
中图分类号：G642 文献标识码：A
随着现代科学与技术的迅速发展，免疫学已成为连接生物学与医学的重要纽带，成为生物学及医学的基础课，在许多生物学专业均已开设了免疫学课程。但由于生物学专业学生背景与医学专业学生背景不同，且免疫学课程本身理论内容抽象，名词概念新颖繁多，内在联系紧密，新理论新方法很多，致使学生在学习本门课程时倍感吃力。实验教学是免疫学基础教学中极其重要的一个组成部分。它既可验证有关理论，又可帮助学生理解和巩固基本概念，强化操作技能，还可培养学生严谨的科学态度和实事求是的作风。笔者在从事免疫学教学中发现多数学生存在着重理论轻实践的思想，认为理论学习是硬任务，而实验操作是软任务，对实验课不够重视。因此，如何上好实验课并努力提高实验课的水平，对提高免疫学的理论教学质量起着至关重要的作用。笔者针对所开设的实验课程进行了改革，取得了一定的效果。
1 实验教学改革的必要性
传统的免疫学学习，对实验教学并没有引起足够的重视。实验课在教学中一直处在辅助的位置，传统意义上的实验课，教师在讲授完各个章节的相关理论知识以后，让学生根据上课讲的理论进行机械式的实验操作，学生收获很小，不利于调动学生的主观能动性和创造性，因此，必须对实验教学进行改革。
2 实验教学内容的改革
2.1 原实验教学内容及弊端
生物学专业的免疫学教学大纲里规定了三个必开的实验课，依次是凝集反应、沉淀反应和免疫血清的制备。以往的实验课开课前，为了满足前两个实验的需要，实验老师都是先从公司购买相应的抗原和抗体，在实验课上学生根据老师的讲解重复实验步骤，观察实验结果。学生上完实验课就忘了做的什么，更不用说掌握实验原理了。对于第三个实验，实验老师先把抗原制备好，由学生免疫实验动物，到了采血时间后，让学生采血测抗体水平。由于学生不够重视，采集的免疫血清往往效价不高甚至没有抗体产生。显而易见，传统的上课方式在购买试剂及实验动物上花费了不少实验经费，而实验三所制备的抗体又没有合理利用，这样就造成了双重浪费。而且老师基本上包办了实验准备的各个环节，学生只是在课堂上机械的操作，看实验结果，达不到预期的实验效果。
2.2 实验教学的改革
鉴于原实验教学的种种弊端，笔者考虑将实验课进行改革。
首先，实验顺序的调整。既然前两个试验需要抗原抗体，而第三个实验是制备抗体，何不将三个实验的开设顺序调整一下，先进行第三个实验，制备的抗体再用于第一和第二个试验？这样就节约了购买抗原抗体的费用。
其次，实验模式的改变。传统的实验三属于综合性实验，但只有4学时，用于制备抗体时间不足，将其转变为设计性综合性实验，将实验过程融入到理论教学的课外时间。教师在讲解完抗原的全部理论后，即由学生制备抗原，免疫实验动物，并自行管理实验动物。鼓励学生对实验进行自主设计，将实验的整个过程、实验结果记录好，实验结果的好坏在实验一和实验二里呈现出来。所有实验结果最后以实验报告的形式呈现出来。这样做的好处是，学生在自主实验的过程中，能够根据学到的理论知识，根据实验变化的实际过程进行相关的调节，既能培养学生解决实际问题的能力和动手操作能力，还能够培养学生的创新能力。
3 实验改革的效果及思考
本次实验改革，学生普遍认为很好，不仅调动了他们的实验动手的积极性，而且使他们系统地理解了免疫学的基础知识。对于学校来说，大大节约了实验经费。
在进行设计性综合性实验时，其时间与内容都经过了细致的编排，能够激发学生的学习兴趣，能让学生在以后的学习中善于带着问题去学习，能够将所学的理论知识有机结合起来，让学生跳出传统实验的束缚，给学生更大的发挥空间。设计性实验还有占用学时少，知识量大的特点。设计性实验所占的课时不多，但是学生为了能够做好设计性实验，需要在课后查阅大量的与设计性实验相关的资料，学生要提前设定在实验中要遇到的问题，这样，原先的被动接受就转变为积极主动的学习。开展设计性实验往往需要几个同学一起合作来完成整个实验，因此可以培养学生的团队协作精神，所有的同学一起努力才能圆满完成整个实验。
但要做好实验改革，也需要注意以下几点：
（1）充分准备。要想实验能够顺利进行，教师必须做好充分准备，这不仅包括实验材料的准备，也包括理论知识的准备，不管是教学老师还是实验老师，都必须有扎实的理论技术功底，才能指导学生。
（2）正确引导。实验前要给学生讲解实验（下转第78页）（上接第76页）理论，要求学生提前了解实验理论及步骤，知道每一步要干什么。
（3）精心策划，周密实施。教师在指导学生操作练习时的表率作用和严谨的科学态度，对提高学生操作练习基本功，培养学生今后开展教学或科研工作可产生不可低估的作用。教师在指导学生操作练习时必须对学生的操作加强指导使其掌握正规的操作要领。
（4）良好沟通。在实验进行过程中，教师要紧密跟进，与学生要很好地沟通，发现问题及时纠正，保证实验进程及效果。
4 结语
作为教师，要重视实验课的教学效果。教师要通过不断地学习来充实提高自己，不但要有热忱而且一丝不苟的工作态度和非常强的责任心，还要有敬业精神、奉献精神和相互间的协作精神，以教师的人格魅力去影响和教育学生，从而进一步提高免疫学的教学质量。
参考文献
[1] 邵桂兰.加强实验教学提高病原生物学与免疫学基础教学质量[J].中等职业教育，2011（12）.
[2] 李琳.病原生物学及医学免疫学实验课分级教学及教学模式初探[J].华北煤炭医学院学报，2005，7（4）.
生物医学工程的意义范文6
生物医学工程专业作为一个多学科交叉的前沿学科，要求学生掌握工程技术，如医学、生物、电子、光学、计算机在生物医学中的应用研究、产品开发和管理的基本技能，对学生创新能力的要求很高[1]。但是，由于学科交叉、内容庞杂，本专业培养的学生其实践创新能力往往较电子类、计算机类、光学类学生差，达不到满意的培养效果[2]。
学科竞赛是在紧密结合课堂教学或新技术应用的基础上，以竞赛的方法培养学生综合能力，引导学生通过完成竞赛任务来发现问题、解决问题，并增强学生学习兴趣及研究的主动性，培养学生的团队协作意识和创新精神的系列化活动[3]。
目前，国内外对生物医学工程专业学生创新能力的培养多以电子、计算机、光学专业为参考模板，东南大学、浙江大学、东北大学、天津大学等国内高校都在积极发展以竞赛为导向的生物医学工程专业创新人才培养模式。
二、建立生物医学工程专业创新人才培养模式的具体策略
（1）整合资源，搭建科技创新实践平台。以学科竞赛为导向的创新人才培养模式的建立，必须以学院的科研平台为依托。为此，长春理工大学生命科学技术学院（以下简称“我院”）以生物医学工程专业实验中心为依托，为学生建立创新实验室，吸纳优秀学生开展实验。创新实验室配备有单片机、DSP、FPGA等开发平台以及心电、脑电、肌电采集平台，为学生开展科技创新活动提供了优良的条件，使创新实验室成为学生科技新的孵化基地。我院根据各大科技竞赛的需要，为学生分配专用场地，配置专业仪器设备，指派专职指导教师，搭建创新所必需的平台。
（2）健全机制，完善科技竞赛制度平台。为保障科技竞赛活动健康有序地开展，我院要加强对学生科技创新活动的引导和支持，积极鼓励广大师生踊跃参赛、多出成果，进而全面培养学生的创新创业意识，制定奖励制度，明确指导教师队伍建设和参赛学生奖励政策，并且由专门的实验教师协助分管院长进行管理，从而使得学科竞赛更加规范化和制度化。
（3）优化队伍，强化科技竞赛智慧平台。高水平竞赛师资队伍是将学科竞赛与创新型人才培养有效结合的保证。为此，我院要专门成立大学生科技创新指导教师团队，以具有一定工程实践背景、较强设计研发能力和科技大赛经验丰富的老、中、青骨干教师、优秀的研究生队伍，形成一支结构合理、实力过硬、认真负责的优秀指导教师队伍，全面提高教师的竞赛指导能力和职业精神，为学科竞赛构建一个核心的智慧平台。
（4）营造氛围，优化科技竞赛环境平台。浓厚的学术研究氛围对于创新型人才的培养具有至关重要的作用。为了在科技竞赛和创新能力培养方面营造浓厚的氛围，必须充分发挥优秀学生的传、帮、带作用，激励更多学生参与并专注于科技竞赛活动。同时，积极发挥班导师的作用，通过教师在专业教学科研方面的优势，对所在班级日常管理进行相关专业的培训及管理。如定期就专业学科方向的发展情况与学生交流沟通；组织学生模拟参加课题并按项目组的方式进行管理；按学生专业学科方向的发展，选拔科技竞赛种子并进行培养。
（5）教学相长，加强学科竞赛内容。我院积极搭建基于大学生科技竞赛的创新实践课程体系实施平台，将大学生科技竞赛融入正常的实践教学体系，以学科竞赛为契机，深化实验教学改革。我院加强科技竞赛内容创新，将竞赛的内容转化为实验教学或者大学生毕业设计题目，使学生能够循序渐进地掌握基本技能和实际动手能力。
参考文献：
[1]王晓勇，俞松坤.以学科竞赛引领创新人才培养[J].中国大学教学，2007（12）：59-60.
