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生物医学工程的发展前景范文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
生物医学工程的发展前景范文2
关键词:生物医学工程;嵌入式系统;教学方法
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)33-0112-02
Abstract: This article takes the Bio-medical Engineering of AHUCM Specialty as an example to summarize the problems occurred in the course of Embedded System Course.It condensed out a teaching method which combines the selection of teaching materials and professional construction,combines the selection of theory course and training objectives, combines the training of practical ability and school running characteristics and builds a new evaluation system. It will improve the teaching and practice of Embedded System Course in Bio-medical Engineering in order to meet the needs of the society.
Key words: Bio-medical Engineering;Embedded System;Teaching method
生物医学工程(Bio-medical Engineering,BME)是综合运用多门学科的理论和技术,研究和解决人类健康、疾病预防、诊断和治疗等的新技术、新方法,是一门多学科交叉和渗透性强的新兴学科,也是一门结合其他学科和技术快速发展的学科,本身具有高度的前沿性和先进性,高新技术的突飞猛进,要求我们不断调整课程设置以适应社会的需求和时代的发展。随着嵌入式系统在各个领域表现出强劲的生命力,并且越来越多的应用到医疗器械中,在本校开设的生物医学工程专业(医疗器械方向)本科生教学中增加嵌入式系统的教学内容已势在必行[1]。
根据IEEE(电气和电子工程师协会)的定义,嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”。目前国内一个普遍被认同的定义是:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统[2]。虽然侧重点不同,以上两种定义却均体现出嵌入式系统是可以涵盖机械等附属装置的软硬件综合体。鉴于医疗器械自身的特点,嵌入式系统不仅能够在安全性、实时性、控制精度、数据处理能力以及与医院管理系统匹配性等方面增强其性能,并使医疗器械呈现便携式和网络化的发展趋势。
综上所述,如何开展我校生物医学工程专业的《嵌入式系统原理及设计》课程的教学工作,结合专业培养目标和我校办学特色,值得我们探索和研究。经过两年的教学实践,我们发现教学过程中存在的若干问题,并总结了一些经验。
1 教材选择与专业建设相结合
因为嵌入式技术很强的行业相关性,高校应考虑基于理论且面向应用的教材,教学不会与实践脱节。但由于新技术日新月异,导致很难找到一套普遍适用的系列教材。同时,嵌入式系统兼具软硬件方面的知识与应用,各类教材的侧重点不同。例如,以软件开发为主,包括应用软件和驱动程序开发,放弃硬件设计内容,并且在多种处理器、操作系统中选择主流、有发展前景的ARM微处理器和嵌入式Linux作为主要授课内容,可选择林晓飞等编写的《基于ARM嵌入式Linux应用开发与实例教程》;周立功等编写的《ARM嵌入式系统基础教程》是目前嵌入式系统课程最为成功的教材之一,其配套资源非常全面,但其教学内容偏重硬件,扩展内容和工程案例较少,适合工程人员查阅。生物医学工程既有侧重于电子专业的嵌入式系统硬件电路设计,又有侧重于计算机专业的嵌入式系统软件开发,对于开展专业建设,提升专业内涵,稳定学生的专业思想,有很好的示范引导用。基于以上,本教研室首先确定以市场主流的嵌入式微处理器ARM9作为教学内容,采用高等院校规划教材,北京航空航天大学出版社出版的《ARM9嵌入式系统设计基础教程》,并结合实验指导书、开发板使用手册、应用程序开发手册、系统移植手册等内容,使嵌入式技术被更多学生掌握,也保证了硬件和软件知识的完整性。为之后开展的医疗器械类专业课,建立了良好开端。
2 理论课程选择与培养目标相结合
目前,嵌入式系统产品应用到医疗器械各个领域。CT、核磁共振等大型成像设备,彩超、经颅多普勒等超声设备,心电、脑电等电子设备,全自动生化分析、免疫测试系统等检测设备,呼吸机、麻醉机等监护设备均需要嵌入式系统的支持[3]。我校生物医学专业主要偏重医疗器械方向,培养学生成为能从事医学电子仪器、医疗器械开发设计和研制、医疗器械质量检测和技术监督管理等工作。那么提高相关专业课与实际应用领域的关联性,让学生清楚地认识到嵌入式系统是如何应用到医疗器械领域的,是我们任课老师应该做到的。
所以,本人在教学过程中,穿插列举嵌入式系统在医疗器械中的应用实例,不但使学生更容易理解相关理论知识,将两者有机结合,而且为接下来开展的医疗器械方面专业课打下一定基础。例如,基于嵌入式系统开发设计的便携式电子血压计不仅能够有效缩小血压计的体积,还能够实现“傻瓜式”血压测量,所返回的测量结果也更加准确。电子血压计由气袖、气泵、传感器、嵌入式控制器以及显示器等部件组成。在使用其进行血压测量时控制模块主要是与气泵传感器相配合实现控制气压,采集、记录、显示参数的功能。依照血压测量原理,控制器分别记录血压测量过程中的收缩压和舒张压即完成了一次血压测量;基于嵌入式系统的多参数监护仪可以将传感器采集到的人体生理信号转换为可被嵌入式系统识别的数字信号,然后该数字信号经过滤波、放大、量化等预处理后即可被传输到处理模块进行处理和分析。分析时,若信号超出人体正常参数范围则系统将该信号所对应的参数标注为非正常,向相关医护人员进行报警,同时将出现异常的各项数据存储在存储模块中,以便于后续分析和诊断[4]。
3 实践操作能力的培养与专业办学特色的结合
国家科技部印发的《医疗器械科技产业“十二五”专项规划》提出,要紧密围绕疾病预防、临床诊疗、健康促进的需要,重点开发新型中医诊疗等医疗器械产品和系统等新型医疗器械产品。未来的几十年,随着医疗水平的逐步提高,医疗器械产业将进入高速发展的时代,我校应迎合国家和社会的需求,将高精尖的现代信息技术与自身具备的丰厚的中医理论知识等专业优势相结合,改进现有的并开发新型的中医诊断仪器[5]。在开展实验教学的过程中,可以根据学生具备的不同软硬件基础,也就是对先导课程(高级语言程序设计、微机原理与接口技术、单片机原理等课程)的掌握程度进行分组,基础较差的学生主要进行基础验证型实验,基础稍好的学生进行设计综合型实验,而基础较好并且对嵌入式系统兴趣浓厚的学生可以进行研究创新型实验,实现分层次教学。划分后,各个层次的学生均能对如何学习这门课做出自我定位,从而产生兴趣,反响良好。设计综合型实验和研究创新型实验需与具体项目结合、与相关竞赛结合、与中医诊疗设备的发展方向结合,充分体现出本专业的办学特色使学生深刻了解本专业的优势特色和发展前景,并清楚地认识到其身上肩负的使命,有助于增强学生的专业认可度,调动其学习积极性。
同时,课堂教学不能与具体实践脱节,医疗器械技术和设备发展很快,相关实验设备又价格昂贵。我校的附属医院可以为本专业的学生提供现场观摩学习的机会,其中各个科室配备的各类功能型号的医疗器械让学生们可以看得到、摸得到、学得到,在现场体会嵌入式系统是如何成为医疗器械整体结构中不可或缺的功能模块,发挥其特有的作用,使学生有更直观的感受。
4 构建“形成性+终结性”评价体系
与传统的终结性评价不同的是,本嵌入式系统课程的考核采用“形成性+终结性”的评价方式。包括分别占总成绩50%和30%的理论考核和实验考核,此外,平时考核占20%。这种考核方式改变了传统的一役定生死的考核方式,逐步建立“平时表现、理论掌握、动手操作”三者并重的考核模式。平时表现包括课堂考勤、提问、课后作业、答疑等,其目的是培养学生学习的主观能动性。理论掌握的考核主要通过期末考试的形式,其目的是督促学生增强学习的自觉性,建立正确的学习方法和学习态度。动手操作的考核主要是以学生做实验时的表现和实验的完成情况来评估的,制定一套可行的、量化的标准考核方法,定性定量的肯定学生的实际操作能力,可以有效提高其积极性和主动性。经过改良后的考核方式更加侧重于评估学生的自主学习能力,建立其主体意识,对于改善学习效果起到了立竿见影的作用。
5 结语
嵌入式系统是一门多学科交叉、涵盖内容广泛、软硬件兼有、产业前沿性较强、对实际应用能力要求较高的课程,不同类型的院校的不同专业,开展本课程的侧重点也不尽相同。所以,开展嵌入式系统课程的本科教学,要想达到理想的效果,需要任课老师下一番苦功。总结来看,本专业是中医类院校、医药信息工程学院中的生物医学工程专业,偏重医疗器械方向,培养既有医学基础又有工科背景的专业型人才是我们的办学特色,所以,在嵌入式系统课程中,加入中医理论和医疗器械产业方面的知识内容对于开展教学会有很大帮助。同时,在选择教材、设置课程内容、实验实践教学和建立评估体系等方面,也需要任课老师因地制宜,量体裁衣。
我国医疗器械产业是一个创新能力不断增强、市场需求十分旺盛的朝阳产业。与此同时,也要看到产业发展的不足,提高技术创新能力、加强研发的产、学、研结合,已经成为当务之急。建国几十年来形成的良好基础,人民群众保健康复对医疗器械的刚性需求,医疗器械相关学科技术人才的长期储备,国家对医疗器械技术创新的大力扶持,都是促进医疗器械产业高速发展的保障和动力。我们作为开展生物医学工程专业的院校和任课老师,应清楚认识到自己身上的责任与重担,迎着大好的形势,在探索中教学,在教学中成长,紧跟科学前沿,同时脚踏实地,总结经验,吸取教训,为产业输送人才,为国家的医疗卫生事业安全有序的发展做出自己的贡献。
参考文献:
[1] 邓军民,等.生物医学工程专业本科教育课程设置探讨[J].首都医科大学学报,2007:166-168.
[2] 黄智伟,等.ARM9嵌入式系统设计基础教程[M].2版.北京:北京航空航天大学出版社,2013:1.
[3] 袁宝芸,等.嵌入式系统技术在医学领域的应用[J].中外医疗,2011(22):182.
生物医学工程的发展前景范文3
热门专业 就业不热
填报志愿时的热门专业,未必是就业时的热门专业。而高分录取专业,也未必意味着系上了就业的“保险带”。某名牌大学金融学专业今年录取的新生中,有99%的学生是第一志愿填报。该校的国际经济与贸易学生,第一志愿填报率达到91%。但是这两个专业在就业时,和同一大类的其他专业相比,就业率反而排在后面。
在另一所高校,生物技术专业的第一志愿填报率达到80%,而生物医学工程专业,却只有16%是第一志愿填报,位于所有专业排列的倒数第三名。可事实却是:生物医学工程专业的一次就业率达到100%,排在所有专业之首,生物技术专业相反却较低。同样的情况还包括,该校第一志愿填报率只有30%的基础医学专业,一次就业率也是100%。
据某高校长期负责就业指导工作的老师介绍,那些被考生和家长追捧的填报志愿热门专业,其实基本上都不是就业的热门专业。仅以国际经济与贸易为例,虽然该专业招收的第一志愿填报学生在各高校都名列前茅,但近年来,几乎所有大学同类专业学生的就业率,都排名靠后。
专业填报 盲目跟风
高校对近人学的新生进行调查,结果发现只有6成左右学生对所学专业表示满意,其余均表示希望重新选择专业。即使是那些在所谓热门专业就读的学生,也只有3成坚持自己的专业选择。据了解,大部分学生在填报志愿时,受到亲友和老师的很大影响,很少考虑自己的兴趣和特点。
根据复旦大学对自主招生入学学生所做的调查,有28.9%的学生在选择专业时,会因为听说某些专业的就业前景比较好而改变初衷。有关专家分析,正是社会舆论的影响,导致学生对专业的满意度相对较低。
在前不久举行的一次大学校长论坛上,许多大学校长在为同一个问题而苦恼:现在的家长和学生,在填报志愿时都是“唯专业论”,导致有些所谓的“热门专业”热得发烫,所谓的“冷门专业”又受到歧视。
关注人才需求信息
“其实我们一到填报志愿时就没方向,因为学校的专业介绍看上去都差不多,即使要咨询,也不知道问哪个部门合适。”在复旦大学、上海交通大学等高校最近的招生咨询会上,不少家长面对琳琅满目的招生信息显得无所适从。
生物医学工程的发展前景范文4
一些医院寄希望于公司售后服务的打折,通过打折降价的方式减少费用。另一些医院囿于售后服务价格高或响应速度慢等因素,选择第三方服务机构,而又担心第三方服务质量不够过关,影响到设备的应用质量和安全。
生产厂家有时也颇感无奈:医疗设备维修产生的配件采购需要购置成本,厂家还要承担养护整个售后团队的成本。售后部门很难盈利,但医院降价打折的要求又不能忽视。此外,厂家售后团队非常庞大,但分配到各个省份、城市,再到医院就少之又少,一些大型城市和VIP客户医院的维修响应速度还能保证,边远地区就不容易做到了。类似医院和厂家之间的矛盾普遍存在。如何解决,还需从医疗设备维护维修保障模式来分析。
三方维修服务之利弊
医疗设备的维护维修保障服务的提供方主要有三种来源:原厂(Original Equipment Manufacturer, OEM)、医院医学工程人员(In-house)、第三方服务机构(Independent Service Organization, ISO)。在医疗机构中,医疗设备的维修维护通常是几种模式的结合。原厂维修和第三方维修应是对医院自主维护维修的一个补充,可以帮助完成医院工程技术人员不能完成的检测与预防性维护工作(IPM)和维修工作(CM)。这些外部服务供应商应该在医院内部工程技术人员的监管下提供服务,以达到服务管理、成本控制的目的。
但是,这种以医院自主维护为主,外部服务商服务补充的模式在近些年内受到巨大挑战。由于医疗器械市场的激烈竞争,原厂维修和第三方维修与医院内部医学工程部门抢占维护维修市场。外部服务商提出了各种保修和维修的模式,要为医院提供全面的维护与维修工作。一些医院管理者或设备使用者也觉得,外部服务供应商虽然价格昂贵,但是解决问题能力强、服务效率高,如果从设备故障期间耽误的隐性收入综合考虑来看,整体费用也不算高。与此同时,院内工程技术人员的维修维护工作由于得不到相应的培训与实践,水平逐步下滑,维护维修工作在工程技术部门的比重逐步减少,很多优秀的工程技术人才流失。
那么,在新时期,医院工程技术人员的维修维护工作真的可以被取而代之了吗?
2014年,由卫生部医院管理所牵头,内蒙地区医疗设备质控中心组织开展了一个工程技术人员“能力建设”的培训项目。项目挑选了16家医院的工程技术人员,由合作单位奥林巴斯公司针对消化内镜做了80个课时的技术培训,培训内容包括消化内镜的原理、结构、清洗消毒步骤、日常检测及维护保养、故障现象以及解决方案等内容。培训后的工程技术人员可以完成消化内镜的日常检测,可以监督医护人员的日常操作与清洗消毒并进行培训和技术指导,可完成简单的维修工作,也可以配合公司的技术人员作现场分析判断,节省大故障的维修时间。
在随后开展的消化内镜质控工作中,工程技术人员严格按照质控方案,认真完成检测、维护、巡查和技术指导。经过半年的实践,整体效果非常明显,医院用于消化内镜的维修费用大幅减低。以一家医院为例,在实施质控之前,半年的维修费用为13.4万元,包括1次大修、2次中修和3次小修;实施后这6次维修变为1次中修、2次小修和3次维护保养,维修费可降低至3.4万元,直接费用节省了10万元。再分析故障减少后节约的误工费用,按这家医院常规诊疗次数和收费,节约的间接成本达到11万元,两项费用半年共为医院节约21万元。
自主预防性维护大有可为
通过预防性维护可以大幅降低费用,这样的效果验证了国外经验以及世界卫生组织(WHO)提出的建议。世界卫生组织在《Medical equipment maintenance programme overview》(《医疗设备维修方案概要》)文件中提出,发展中国家应开展检测和预防性维护(IPM),通过定期检定以及校准、部件更换、、清洁等预定活动,可以延长设备的寿命并预防故障。这种模式已在发达国家医疗机构有了较好的实践。
这种模式也同样是很多医疗设备制造商乐于见到的情景。通过培养医院工程技术人员,使他们肩负起医疗设备日常维护的任务,可以大幅降低医疗设备故障,提高设备的应用质量,也提升了产品的口碑。另一方面,医疗设备故障的降低,可以帮助生产厂家降低售后团队的成本,尤其是在地域跨度大、产品占有量少的地区,可以大量节省售后人员差旅费的支出。越来越多的生产厂家也看到这种模式在中国的发展前景,开始尝试配合医院开展技术培训和预防性维护工作。
医院医学工程技术人员是这种模式的关键环节。一个合格的医学工程师应当具备生物医学工程高等教育背景,接受过生物学、生命科学、电子学、医学以及工程物理等知识的系统学习,参加工作后还需参加专业设备技能培训,才能具备维护维修能力。按一个医院工程技术人员培养成本来计算,以CT为例,一个工程师做好CT的预防性维护工作,每年节约一个球管不是难事,而一个球管的价格可以支付这个工程师十年的工资。
生物医学工程的发展前景范文5
(云南新兴职业学院)【摘要】 生物制药就是借助生物工程来合成制备有药物活性的生物制品并应用于制药工业的技术和过程,有时特指利用转基因动植物活体作为生物反应器生产药物。随着科技的发展,生物制药工业是生物工程应用研发中最活跃和进展最快的领域,已经成为世纪最具前途的产业之一。21世纪被称为生物世纪,世界上许多国家都不断加大对生物制药工业的政策扶持与资金投入,把生物制药工业作为优先发展的战略性产业之一。生物制药专业人才就业前景被看好。【关键词】生物制药;就业方向;就业前景【中国分类号】F416.7【文献标识码】A【文章编号】1004-5511(2012)04-0621-01 医药行业被称为“永不衰落的朝阳产业”,它包括医药工业和医药商业,其中医药工业按原材料来分,又可分为化学制药业、中药业、生物制药业及医疗器械业。而其中作为新兴产业的生物制药业更是被称为“朝阳产业中的朝阳产业”,那么生物制药专业的就业形势如何呢?是否跟生物制药产业一样是永远朝气蓬勃?近年社会对医科类毕业生的需求有不同的倾向,临床医学类人才有走俏的趋势,从事老人医学、保健医师、家庭护士、康复理疗、男性护士等职业的人才也将逐渐成为热门,而预防医学、口腔医学专业从理论上是有前途的,但从近几年就业状况看,却是比较困难,基础医学类与护理学类专业就业也不太理想。不同的是,药科类毕业生的就业前景普遍看好,总体上是供不应求,各医药公司、制药厂是吸收这类毕业生的大户,制药业对人才的需求是稳中有升,另外,医药界的贸易、经销、检验和医药信息管理等专业对技术人员的需求也将会增加。总理在题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话中指出,要运用生命科学推动农业和医药产业发展。积极发展转基因育种技术,突破创新药物和基本医疗器械关键核心技术,形成以创新药物研发和先进医疗设备制造为龙头的医药研发产业链条。透过温总理的讲话,我认为生物制药行业有着广阔的发展前景,可能会成为未来国内经济的一个重要增长点。
21世纪是生命科学大发展的世纪。生物科技发展将显著提高农业和人口健康水平。13亿中国人的吃饭问题必须靠自己来解决,根本要靠科技。要发展转基因育种技术,这是提高农业产量和改善产品质量的重要途径。科学家建议超前部署分子设计育种,大规模挖掘动植物种质中蕴藏的优异基因资源。健康科技、生物医药事关民生大计。要把生命科学前沿、高新技术手段与传统医学优势结合起来,研发适应多发性疾病和新发传染病防治要求的创新药物,突破应用面广、需求量大的基本医疗器械关键核心技术,形成以创新药物研发和先进医疗设备制造为龙头的医药研发产业链,大幅度提升生物医药产业的国际竞争力。2012生物制药获政策扶持,人才就业前景大好:一、2012年,生物制药领域频发喜报,医药行业生物制药自主研发受到国家多项政策大力扶持,企业人才招聘需求急剧攀升,而现有人才供给能力明显不足。二、生物制药获得国家大力支持:2012年1月4日,科技部了《国家中长期生物技术人才发展规划(2010-2020年)》,明确提出了涵盖生物医药在内的人才培养计划。该《计划》指出,到2020年,我国要培养和造就3-5名国际顶尖科学家,力争在生物医药、生物农业、生物制造、生物能源、生物环保和相关管理领域培养造就一批领军人才和学科骨干;到2020年,力争培养和造就领军人才300-500名、学科骨干3-5万名;力争培养和造就30万名生物产业人才;力争培养和造就3000-5000名生物技术高级管理人才。国家对生物技术的如此大手笔人才培养计划让企业信心十足。三、人才供不应求:从英才网联旗下医药英才网的最新统计数据显示,截至2012年1月1日,医药行业生物技术、基因研究、蛋白质研发、生物制药中高级管理等职位的人才招聘需求全年同比增长117.5%,增幅火爆翻番。而医药行业生物技术研发人才的全年招聘需求同比增长121.7%,增幅超过行业总体增长水平。从数据上可以明显看出,医药企业对生物技术研发人才的迫切需求。而截至2012年1月1日,医药行业整体求职者增幅仅为24.5%,增长活跃度与企业招聘需求相比黯然失色。英才网联就业指导专家指出,今年国家提出对生物制药领域的多项支持是符合客观发展环境的。目前,国际上的生物制药领域发展快速而高端,而我国在这方面还处于起步阶段,基本药物的“原创作品”也甚少,从国家需求上看,我国的生物制药还有很大发展空间,因此,该类人才必将受到火爆追捧,就业前景也毋庸置疑。生物制药专业的毕业生主要有四个就业方向:
方向一:工业、医药、食品、环保等行业的企事业单位和行政管理部门的研发人员或技术员。该方向按照待遇及工作环境从高到低可分为以下几类: 1.跨国公司或较大的生物技术外企的技术支持;2.公务员或事业单位的检验员;3.生物技术服务公司或非事业型科研单位;4.生物制药厂、酒厂、疫苗公司等企业的技术人员。 方向二:大中专院校及其他教学单位的教师。由于目前的高校都向综合性大学的方向发展,因此高校对生物学教师的需求也有所增加。但高校对学历的要求较高,硕士毕业要想进一线城市的院校或重点大学有一定的困难。方向三:继续深造或出国。很多人是出于对生物制药的热爱而非功利性目的选择学习这个专业的,毕业时他们并不愿意放弃所学投身其他行业。要想成为生物制药领域的精英,必须具备很强的科研能力,因此他们当中很多人选择了考研,而研究生毕业时,考博或出国又成了他们继续深造的途径。方向四:转向销售、管理等行业。销售、管理类职位的门槛比较低,沟通能力、耐心和毅力是必备的素质。与其他职业相比,销售、管理具有更广阔的成长空间。对于他们来说,进入生产生物制剂、生物器材等产品的企业做销售、管理也称得上是学有所用。总体来看,具有将生物、医学与工程技术相结合的综合性生物制药专业人才就业前景被看好。这类人才需具备两方面技能:其一是新品研发,其二是仪器操作。生物医学工程领域、生物技术领域、生物信息领域、医疗卫生部门等相关单位对该类人才都有强大的需求。但目前国内限于专用设备,以及相应产品开发不够,就业还不太理想,大部分学生准备进一步深造或是投入到与制药行业相关的工作中。参考文献[1]文淑美. 全球生物制药产业发展态势;中国生物工程杂志, 2007,27(7): 117-121[2]李玉彬,钱晓璐,生物制药产业发展现状与趋势 - 现代农业科技,2010 年第 15 期
生物医学工程的发展前景范文6
基础研究是国家科技发展的原动力,学科的交融与渗透已经成为当今科学发展的重要趋势,促进交叉学科的健康成长是目前科学界普遍关心的问题之一。分析近百年来获得诺贝尔自然科学奖的300多项成果中,近一半的项目是多学科合作的研究成果,对170多位生理学或医学诺贝尔奖获得者及他们的原创性成果的统计研究发现,具有跨学科知识背景的科学家有76人,占总数的44.2%,有48项原创性成果涉及其他学科体系,占总获奖次数的53%。最典型的事例是DNA分子双螺旋结构的发现,涉及到4位作者,其中2位是物理学家,l位是化学家,1位是生物学家,充分体现了物理学、化学、生物学交叉融合的成果。美国加州大学钱永健(RogerY.Tsien)教授,具有化学、物理学、生理学以及生物化学的学术背景,他在绿色荧光蛋白以及多色荧光蛋白方面的出色工作使得他获得了2008年度诺贝尔化学奖,这方面工作若没有多学科交叉的背景是很难完成的。由于不同的学科领域有着不同的研究手段、研究方法和理论观念,通过学科交叉和渗透,采用多学科的研究工具、方法和推理模式进行研究,常常能够实现全新的发展,这在科学史上是屡见不鲜的,在生命与医学科学领域亦是如此。
做好学科交叉,首先必须要认识学科交叉研究的特点。所谓交叉研究是指以研究团队为基础开展的科研活动,它要求团队成员有各自不同的知识背景,掌握不同的研究方法,并且以团队为整体对复杂的科学问题发起挑战。团队成员通过彼此交流,拓展原有的知识结构,加深对问题的理解。在研究中每个人都要负责涉及自己学科领域的问题,每个人对最终的研究成果都负有责任。实际上,交叉学科是一个动态的概念,很多现在的学科也是由过去的交叉学科发展而来的,如生命科学与材料科学的交叉,产生了生物材料学;生命、医学科学与信息科学交叉,产生了生物医学电子学以及生物医学信息学等。交叉学科的形成首先是来源于对一些复杂的科学问题进行系统、深人研究的需求。如生命与医学科学相关的交叉学科,其发展的原动力主要来自于两个方面:第一是生命与医学科学本身的需要,如生命体海量数据的产生迫切需要定量化分析方法、手段;第二是基础和应用科学的拓展,对生命现象和生物学过程新的认识以及对人类健康的追求等等。本文力图通过分析生命与医学科学领域交叉学科研究发展现状和开展交叉研究存在的困难和障碍,探讨促进交叉研究的方法和途径,希望对进一步推动生命与医学科学研究的发展方面有促进作用。
1生命与医学科学领域的交叉研究发展现状
其他学科与生命、医学科学的交叉,为相关的基础和应用领域的发展提供了契机。其中,基础科学与生命科学的交叉目前正在经历从Bi。一X到X一Bi。的转变。前者(如生物物理学、生物力学、生物数学、生物信息学等)注重将不同层次的生物学对象作为一种特殊介质,研究其物理学、力学、数学和信息学规律(其重心是X)。后者(如物理生物学、力学生物学、数学生物学、信息生物学等)则强调将物理学、力学、数学和信息学作为一种研究方法,认识特定生命现象和生物学过程的定量规律(其重心是Bio)。应用科学与生命及医学科学的交叉集中反映在生物医学工程(BiomediealEngineering,BME)这一交叉学科。其中基于电子电气工程的(EE一Based)BME涉及生物医学电子学、生物医学图像、生物医学光子学、医学影像学以及放射医学等;基于化学工程的(ChE一Based)BME涉及生物材料与组织工程学以及纳米生物学与纳米医学;基于机械工程的(ME-Based)BME涉及生物力学与生物流变学,人工器官以及仿生学等等。
当前生命及医学科学领域相关的交叉学科的发展正在呈现以下新的特点:(l)来自于基础和应用科学领域的交叉学科研究者在所感兴趣的特定生物学问题上的知识积累逐步深人,与生命与医学科学家之间的学术语言障碍正在逐步缩小。(2)一批受过良好交叉科学训练的独立研究者和青年人才正在健康成长,能逐步从不同于生命或医学科学家的视角提出重要的科学问题,并具有在本领域重要刊物和生命与医学科学主流刊物上连续的能力。(3)回答和解决科学问题的方式丰富多彩,从理论模型、数值计算到实验验证,从个体、系统、组织到细胞、分子、基因,从定性到半定量和定量,从基础理论、技术平台到大型装备,极大地丰富了生命与医学科学的研究手段和方法并孕育着新的突破。但是,目前开展交叉学科的研究仍然面临着许多障碍和需要解决的问题。
2学科交叉研究中的障碍和存在的问题
2.1学术语言的差异使得不同领域的专家存在交流和沟通上的障碍不同领域科学术语的差异是交叉学科研究的障碍之一。科学家经过训练会在同行间形成自己的学术语言,这种语言简化了与同行的交流,但同时又阻碍了学科间的交叉。首先,一个领域的专家可能不理解另一领域的专业术语;其次,同一术语在不同学科中的涵义会完全不同。而在目前传统单一学科模式的培养下,知识面宽而又懂得其他学科“专业语言”的科学家不多,这种科学家本身的素质缺陷也导致不同学科之间的沟通存在困难;因此,交叉学科的研究者首先必须为理解不同学科间的学术语言而付出时间和努力。也只有克服了这种交流上的障碍才能保证交叉学科合作的顺利和成功。
2.2合作态度上的障碍20世纪80年代Siglna兀科学研究学会曾进行过一项调查,在被问及是否应该增加对交叉学科研究的资助时,几乎有3/4的学者回答是同意或强烈同意,表明大多数科学家都能认识到交叉学科研究的重要性,但被问到在进行交叉学科的研究中,是否愿意放弃自己原来的研究方向时,则极少有人表示愿意放弃。由于交叉学科研究讲究团队合作,从事交叉学科研究的科学家可能会因此失去在原来学科中的学术地位。在时,第一作者和责任作者的数量毕竟是有限的,而交叉学科的研究工作需要多个人共同完成,两者间的矛盾在一定程度上也使得科学家对开展合作研究的积极性受到限制,合作难度增大。另外,学科歧视也是合作的障碍之一,如认为自己的学科比别的学科重要也会妨碍正常的交流与沟通。
2.3具有交叉训练和良好积累的人才不足现代科学的发展使得成为某一方面的专家所必须掌握的知识和技能越来越多,相应的培训周期也越来越长,更不用说要了解和掌握多个领域知识的专家,而交叉学科对研究者知识积累和科学训练的要求,往往需要经历5一10年甚至更长时间的培养才能成为合格的独立研究者;也因此,与生命或医学科学领域同龄人相比,交叉学科的人才往往显得积累不够,优秀的杰出青年人才更是难以脱颖而出。#p#分页标题#e#
2.4研究项目和成果取得共识上的障碍交叉学科的研究无论是申请经费还是成果发表,要取得来自不同领域的专家认可是一件不容易的事情。在申请经费资助方面,以国家自然科学基金为例,基金的资助是基于同行评议的结果。具有交叉学科特色的研究项目往往由于申请者学科背景来源广泛、科学视角各异,而评审专家的专业视角、知识背景也不尽相同,因此其评议结果很难取得共识,评审中出现非共识的项目比例较高。以原生命科学部四处所管理的生物医学工程学学科和神经科学与心理学学科两个学科为例,在生物医学工程学学科2008年面上项目同行评议意见中,5位专家一致同意资助的平均共识率只有6.4%,远远低于学科当年18.1%的资助率;而在同一个科学处、当年资助率为17.77%的神经科学与心理学学科,面上项目5位专家一致同意资助的平均共识率则为13.33%。二者相比其同行专家的共识率有明显的差异。在成果发表方面,交叉学科的研究成果也面临着一些困难。由于大多数学术杂志有自己的学科定位,传统上以发表各自学科领域内的研究成果为主,因此,交叉学科研究论文的发表相对来讲难度更大。而研究者所发表的论文又与其晋职、争取经费等等个人的利益联系在一起,在客观上也造成研究人员从事交叉研究的态度不积极。
2.5项目评审难度较大交叉学科的项目一方面由于学科覆盖面较广,项目难以取得共识,另一方面,由于一个项目往往涉及几个领域的专业知识,使得通讯评审专家的选择较其他学科更加困难,要保证项目的评审质量难度较大;一旦同行专家选择不准,则会导致项目的评审质量下降,这将直接影响到项目初选。基于同样原因,由于学科评审组专家往往是由几个专业领域专家组成,专业跨度大、专家数量严重不足,很难保证交叉性研究评审专家的专业需求,特别是对交叉学科项目的科研成果或发展前景很难做出客观、全面和准确的评价,加之评审时间上的限制,最终会影响到资助项目的遴选。
2.6生命与医学科学领域的研究模式存在小型、封闭、分散的问题也是影响学科交叉的因素之一目前,生命与医学科学研究领域依然存在着小型、封闭、分散的研究模式。小型即一个教授十几个研究生模式,虽然该模式在自由探索的基础研究中仍发挥着重要的作用,但其研究组体量小,与承担国家重大科研项目和进行集体攻关的要求不相适应;封闭、分散包括同行封闭,学科封闭,单位之间相互封闭,科学团队难以形成规模,资源难以共享,科学研究低水平重复。人才培养也停留在知识结构单一、专业过窄、技能训练为主的阶段。
3建议
3.1适当提高交叉学科人才板块的资助率交叉学科人才培养具有其特殊性,尝试对交叉学科的人才基金给予适度倾斜,将有利于在科研实践中发现和培育人才。同时,加强后续跟踪,通过对优秀项目的连续支持,如青年科学基金与面上项目、国家杰出青年科学基金与重点项目的衔接,将进一步促进优秀青年人才的成长。
3.2采取切实措施.加强交叉性重大和重大研究计划项目的顶层设计,凝练具有创新性的科学问题,组织不同学科领域的研究者联合开展交叉性研究相对于通过上述人才板块资助、逐步培育具有交叉学科特色的研究者、研究小组或单元而言,组织跨科学部交叉重大项目、设立交叉学科重点项目将有利于整合现有优秀研究力量,选择前沿性科学问题开展创新性研究。同时,也可以带动相关领域的研究者对原始创新和交叉/融合的思考,并对逐步提升交叉学科整体研究水平起到引领和示范作用。目前虽然国家自然科学基金委员会在组织重大项目和重大研究计划时明确要求交叉,但往往是立项时强调交叉,实际申请和评审时对交叉的理念贯彻不足,把握不准,使得一些没有真正意义上交叉的项目还是得到了资助,没有真正发挥导向性的作用;另一方面,由于门户与学派壁垒的存在,使一些科学家很难做到真正意义上的合作交流,因而导致一些立项时看似交叉的研究项目在项目的研究过程中并没有真正做到学科交叉,项目完成仅仅是拼盘而已。项目承担人员相互之间交流不够,仍然是各自进行自己的研究,项目完成也是大家的工作凑到一起,没有相互间有机的联系。
3.3适当增加交叉学科评审组专家人数根据交叉学科特点,建议在目前评审组专家人数的基础上适当增加交叉学科的评审组专家人数,保证交叉性研究单一项目对多领域专家的需求,从而保证评审质量,降低单个专家权重,使优秀的项目不因专家专业背景上的限制得不到及时资助。
3.4适当增加交叉学科小额资助项目的比例针对交叉学科非共识项目相对较多的特点,尝试适当增加交叉学科小额资助项目的比例,将有助于培育和保护创新性思想、鼓励自由探索。
3.5鼓励新概念、新方法和新技术研究积极推动交叉学科研究者借鉴其他学科的技术、理论来发展新技术和新方法。同时,尝试在交叉学科内部自由申请项目板块上设立倾斜经费,进一步鼓励新概念、新方法和新技术研究,通过5一10年的持续资助,可望凝练出一些具有原始创新性的前沿课题。
3.6从制度上鼓励科学家开展交叉学科的研究工作,建立鼓励和促进交叉学科研究发展的机制第一,要从激励机制上鼓励研究者开展交叉学科的研究。由于交叉学科研究通常涉及到多个实验室的合作,因此发表文章署名为同等贡献的情况会越来越普遍,因此在基金项目的评审中要承认项目参与者的贡献,在评价优秀人才时,要理解交叉研究工作中不同学科的重要贡献,不能对此行为抱有偏见;第二,要从项目设置上对交叉学科项目给予倾斜。对于一些交叉研究项目,如重点、重大项目,重大研究计划项目,建议设立双PI(项目负责人)或多Pl制,申请交叉项目必须由来自不同研究机构不同学科的多个PI共同申请,参与项目的每个PI都享有同等的权利和义务,并且采取切实的措施保证每个参与单位的利益。从制度上鼓励科学家开展交叉学科的研究工作,从管理上促进合作项目的启动和运转,推动交叉学科的发展。对管理部门来说,应该经常组织一些多学科项目领域的学术交流,使科研工作组有认识其他学科的机会;在评审过程,应对明显学科交叉的项目单独对待,用各种方法抵消专家评审过程的学科自我保护的思想。