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生物医学工程发展史范文1
【关键词】制药；新技术；应用；价值
随着科学技术的发展产生的新理论、新方法向新药研制各环节的渗透，计算机辅助药物设计、手性药物合成、组合化学与高通量筛选等制药新技术，在加速新药研制步伐、缩短新药研制时间方面的作用越来越大。生物制药新技术的出现，使新药研制的领域加广泛，现代生物药物新技术的发展，更使研制的新药高效、可靠、安全。
1 药物设计技术的发展
药物设计是发现新的化学合成药物的重要途径。现代的新药设计已由经典的化学结构和分子基团修饰及药理筛选进一步向计算机辅助设计及运用组合化学技术和机器人自动快速筛选的方向发展。
计算机辅助药物设计是在药物受体知识日益发展的配体与受体间相互作用原理的基础上发展起来的。即以计算机为工具，采用各种理论计算方法和分子图形模拟技术，根据大量累计的结构和功能的有关资料，设计出具有一定药效的新分子，可分为直接药物设计方法和间接药物设计方法两种。由于分子图形学的发展以及三维图形工作站的出现，计算机辅助分子设计的技术日益方便。目前国外各大制药公司都大量投资采用计算机辅助药物设计，使新药开发的效率不断提高。我国中国科学院上海药物研究所、中国医学科学院药物研究所、上海第二军医大学药学院等单位也在开展计算机辅助药物设计的研究，并取得了一定的成效。尽管目前这项新技术的方法学尚未完全成熟，但毕竟具有很好的发展前景。
2 催化技术在制药中的作用
众所周知，催化技术在制药工业中十分重要，适宜的专属性催化剂对增高化学反应收率、提高产品质量及降低成本都有极为重要的作用。近年来发展很快的催化羰基化技术，在制药工业生产上获得应用。它用廉价的一氧化碳和贵金属催化剂可在化合物上引入羰基增加碳链的长度。例如目前国际上生产布洛芬就采用羰基化工艺路线，它以异丁苯为起始原料，经付克反应，催化氢化和催化羰基化反应，然后分馏得到纯品，各步收率均高达 95%以上。
酶催化是食品和发酵工业的传统技术，而由此发展的酶制剂已形成新兴的产业。目前，固定化酶以及包括辅助因子在内的固定化多酶反应技术在医药工业上应用日益广泛。例如用固定青霉素酰胺酶生产6-氨基青霉烷酸生产半合成青霉素，用固定化天门冬氨酸酶转化延胡索酸制得天门冬氨酸，用固定化葡萄糖异构酶连续化生产异构糖浆，此外在核苷酸生产、L- 多巴和甾体激素药物的生产上酶催化技术也广泛使用。在世界能源缺乏的今天，这种能在常温常压下进行反应的工艺日益引起人们的关注。酶制剂技术对于简化生产工艺、提高产品质量、降低生产成本和减少三废污染等都具有重大意义。
3 分离技术的发展
无论是化学合成药物还是天然药物或生物工程药物，都需要使用一定的分离纯化技术。经典的吸附法、沉淀法、溶媒萃取法、离子交换和色谱等技术曾得到了广泛应用。随着天然药物和生物工程药物的发展，对分离纯化的要求不断提高，从而出现了液满逆流萃取、高效液相色谱、亲和色谱等技术。此外，膜分离技术和超临界流体萃取技术近年来已在制药工业上日益广泛使用。
膜分离技术即用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、提纯和富集的方法。它具有节能、减少污染、不经相变、低温处理等优点，所以在生物工程和抗生素下游工程中有很好的应用前景。目前，反渗透膜、超滤膜、纳滤膜等技术在制药工业上应用。例如用于制备无菌水、大输液及针剂除微粒及热源，用于生物制品、血液制品和疫苗的分离、脱盐和提纯，用于澄清或浓缩抗生素发酵液，回收母液等。
4 制剂技术的发展
目前药剂学已从简单的调配发展到以现代科学理论指导，集药学、生物医学、化学、物理学、数学、工艺学乃至电子学为一体的现代药剂科学。
控缓释、靶向、透皮和黏膜给药系统已是目前比较熟悉的几种药物制剂。控释、缓释制剂主要有定速、定位和定时释药3种类型。定速释放常用技术的是膜控释和骨架控释；定位释放的目的是增加局部吸收和治疗作用，研究较多的是胃内滞留和结肠定位释药；定时释放通过调节聚合物材料的溶蚀速度而实现在预定时间内释药，还有利用生理反馈原理和计算机调控技术达到定时释药的目的。
5 生物制药发展分析
未来生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物，并在所有前沿性的医学领域形成新领域。
生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展，而且依赖于很多相关领域的技术走向，例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测，但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。
除了遗传学之外，生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力，使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势，对感染形成新的攻势。
除了解决传统的细菌和病毒问题之外，人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如，正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因，将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况，而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。
生物医学工程发展史范文2
关键词：妇产科护理；人文教育
当代的医学模式已经从生物医学模式转变为生物-心理-社会医学模式，这就要求医疗工作者在工作过程中除了为患者提供必需的诊疗技术服务外,还要为患者提供精神的、文化的、情感的服务,以满足患者的健康需求。而妇产科患者由于学科专业、患病部位的特殊性，在生理、心理、社会等方面往往有着更强烈的人文关怀需求，所以将人文教育融入妇产科护理的日常教学中，使学生不仅能学到专业技能，还能提高学生的人文素养，培养学生的职业道德，为以后步入临床岗位做好准备，更深远的说，还能为妇产科这个高危科室减少医疗纠纷，提升医院妇产科的服务质量。
1加强妇产科护理人文教育的必要性
妇产科护理内容主要包括正常及异常的妊娠期、分娩期、产褥期妇女的护理和常见妇科炎症、肿瘤及其他疾病的护理。妇产科患者由于疾病的特殊性往往有一些特殊的心理活动，如害羞、焦虑、自卑、内疚等，这些心理使得妇产科患者比其他患者更渴望与医务人员沟通,谈出她们对疾病的担忧与疑惑,得到医务人员的专业建议及安慰。而对孕产妇或患者的护理，不仅关系到他们自身的健康和生活质量，还关系到整个家庭的幸福，甚至关系到子孙后代的健康成长，关系到社会人口质量。患者的对人文关怀的迫切渴求及社会对医护人员的责任要求使妇产科护理人员必须加强护理职业道德的修养，加强人文关怀意识的培养，提高护理质量。再者，由于公众对医疗服务要求日趋提高，患者维权意识日益增强，而中国的医疗体制尚不健全，医护人员的服务意识淡薄等诸多因素，使得医患矛盾持续升温，在妇产科这样的高危科室更是屡见不鲜，甚至已导致妇产科医护人员的大量流失，而数量缺口使得医护人员的工作更加繁重更易忽视服务质量，这就使得医患关系进入了一个恶性循环，而医学人文教育正是打破这一怪圈的有效途径，有助于和谐的医患关系的重建。
2在妇产科护理教学中渗透并加强人文关怀意识的培养
2.1编写妇产科护理人文配套教材
在课程内容创新上“以人才培养对接用人需求、专业对接产业、课程对接岗位、教材对接技能”为切入点，与医院护理人员共同研讨，深度挖掘教学内容的人文关怀元素，广泛搜集人文关怀素材，如行业发展史、行业标准、人文关怀案例、名人名言等，将之整合入现有教材，形成妇产科人文护理特色教材，使学生在学到专业知识的同时，得到人文知识的熏陶及人文素养的升华。
2.2在理论授课中增加沟通技巧相关内容
在临床工作中能否获得患者及其亲属的信任，能否与患者建立良好的医患关系都与尊重患者及沟通技巧密不可分。因此，在教学中，注重引导学生尊重患者，采取倾听、关切用语等交流方法和技巧，营造出和谐的沟通气氛，对患者疑虑给予耐心解答，避免使用医学术语，同时注意保护患者的隐私。以女性服用紧急避孕药后妊娠这一临床常见事件为例，患者往往陷入胎儿去留的两难选择，做人工流产怕对身体造成伤害，留下胎儿又怕宝宝受药物影响发育异常，如果这时医务人员只是告诉产妇做了人流不能保证还能怀上，胎儿留下不能保证没有异常而让产妇自己选择，产妇无论怎样选择都会有很大的心理压力，如果留下胎儿甚至整个孕期都将在这种压力下度过，而如果医护人员将人工流产有什么危害，我们将通过哪些手段避免这些危害，如果留下胎儿，异常的概率有多大，我们将在孕期进行哪些监测来排除胎儿的异常，让产妇结合自身因素进行考虑，从患者获益最大的角度帮助患者进行选择，就能让患者打消疑虑，做出理智的选择。可见医患沟通在建立和谐医患关系中的重要性。
2.3实训教学中加大人文关怀能力的培养力度
妇产科实训课是培养学生人文关怀能力的好时机，教师在示教时将稳重的举止、平易近人的语言、关爱的态度融入娴熟的护理操作中表现出对患者的尊重、关爱及职业素养，对学生进行言传身教。学生可采用情景模拟的方法进行练习。使护生在操作中能表达出“人情”、“亲情”，从小小的细节体现护理人文关怀，并将这种关怀带到工作中。
2.4充分利用见习的良好契机融入人文教育
临床见习是学生与真实患者的第一次接触，见习效果对学生入岗后的护理服务质量有着深远影响，在妇产科见习的各环节融入医学人文教育，对学生人文关怀精神以及人文关怀能力的培养可达到事半功倍的效果。我们选取真实典型病例，采用床边教学方式，让学生运用课堂所学询问病史、查体，提出疾病的护理诊断和护理措施，教师在旁提醒学生注意观察患者的反应，倾听患者的需求，并指导学生对患者提出的疑虑给予耐心解释，引导学生树立“以人为本”、“以患者为中心”的行医理念，并提高学生的临床诊疗能力。
2.5不断加强妇产科护理教师的人文素养
要培养学生人文关怀能力,必须先让学生在学习过程中感受到关怀，并学习关怀他人。教师要放低姿态，和学生做朋友，注意倾听学生的心声，了解学生的需求，保护学生的隐私，公平对待每一个学生，营造一个充满关怀的教学环境，让学生感觉自己被重视、被尊重,这有助于学生日后营造良好的护患关系。这就要求教师在熟练掌握本专业基础知识与基本技能的同时,应自觉加强人文知识的学习，不断探索怎样灵活运用人文知识,采取能引起学生兴趣的教学方法,促使学生自觉加强人文关怀与沟通能力的培养。
参考文献：
[1]于蕾“.人文关怀”在妇产科患者心理护理中的应用[J].中国社区医师•医学专业,2010,(16).
[2]张丽萍,刘巍.妇产科实践教学中培养护生人文关怀能力的探讨[J].护理实践与研究,2013,(9).
[3]何勉，张颖，李宇斌.妇产科临床见习教学中融入医学人文教育的探讨[J].临床医学工程,2012,(8).
生物医学工程发展史范文3
关键词：光电检测技术；培养目标；教学改革
作者简介：闫俊红（1978-），女，内蒙古包头人，内蒙古科技大学信息工程学院，讲师；李文涛（1963-），女，内蒙古包头人，内蒙古科技大学信息工程学院，教授。（内蒙古 包头 014010）
基金项目：本文系内蒙古科技大学教改项目（项目编号：JY2011021）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）04-0056-02
一、“光电检测技术”课程教学现状
光电检测技术在科学技术的发展史上占有重要的地位，“光电检测技术”的教学和研究也越来越得到国内外高等院校和科研机构的重视。目前国内开设“光电检测技术”课程的高等院校达50多所，专业覆盖了测控技术与仪器、光电信息工程、光信息科学与技术、电子信息工程、通信工程、应用物理、探测制导与控制、生物医学工程等。[1-3]
内蒙古科技大学（以下简称“我校”）测控技术与仪器专业充分结合教育教学背景及教学资源，以培养宽口径、综合实践型人才为目标，以光机电算一体化为主体，以光电为特色，开设了“光电检测技术”课程，对于培养具有创新能力的综合实践型人才具有良好的促进作用。该课程衔接了“工程光学基础”、“单片机原理及应用”、“智能仪器”等，不仅能够使学生了解光电领域新技术的发展和应用，更有利于培养学生的综合实践能力和创新能力，拓宽测控技术与仪器专业的就业口径。“光电检测技术”课程具有内容多、应用性强、发展快等特点。如何通过课程教学与实践，使学生熟练掌握各种光电检测系统的设计，提高学生的综合实践能力，各高校测控技术与仪器专业都做了很多探索。[4，5]本文根据自身的教学实践和对我校测控技术与仪器专业的教学开展情况，结合我校的培养目标对“光电检测技术”课程的理论教学与实践教学做出了改革探索，提高课程的教学质量。
二、“光电检测技术”课程改革思路
“光电检测技术”课程是我校测控技术与仪器专业一门重要的专业基础课。该课程内容丰富、实践性较强，着重培养学生计算机应用、测量与自动控制、智能仪器设计等领域的综合实践能力。根据培养目标和专业设置的变化，我校“光电检测技术”课程经历了几次改革。第一，为适应光电检测技术的蓬勃发展和学生就业的需要，开设了本课程，共50学时，包含了光电子和光电检测两部分，课程的内容主要是光电传感、检测原理及光电检测系统等几部分。第二，由于测控技术与仪器专业培养目标及培养方案的调整，为满足我校学生的就业需求，将该课程的教学内容及教学学时数进行了改革，内容上着重光电检测及光电检测系统的设计，学时更改为32学时。第三，为突出本校的办学特色及教育教学优势，在教学过程中不仅注重基础理论的讲授，更注重对学生综合实践能力的培养，对“光电检测技术”课程教学环节及实践环节进行改革，以培养工程实践型人才为目标，充分培养学生创新思维和综合实践能力，满足社会对高层次检测技术人才的需要。
三、“光电检测技术”课程教学改革实践
1.教学内容改革
由于开设“光电检测技术”课程专业的多样性，应根据各个专业的培养要求合理选择教学内容。结合我校测控技术与仪器专业的培养目标，对“光电检测技术”课程的教学内容进行了改革，目的在于使学生通过课程的学习，既了解光电检测技术的发展前景、光电器件的工作原理及光电检测的基本方法，又能对光电检测系统的设计有整体的把握，达到课程的教学目的。具体改革方案如下：
（1）注重基础，突出重点难点，合理安排教学内容。目前“光电检测技术”教材内容各有优缺点，有些教材较注重基础理论、基本原理，而对光电检测系统设计的内容介绍较少；有些教材兼顾理论教学与实践教学，但对于光电检测领域新技术、新发展的介绍较少，使教材内容落后于光电产业的发展；有些英文教材在光电检测技术新发展方面的编写较为突出，但对光电检测技术及光电检测系统的整体性上把握较差，且与教学大纲不符。因此必须结合本专业需求，合理选择“光电检测技术”课程教材内容，做到基础知识重点讲授，难点重点精讲细讲。例如光电检测器件是光电检测技术的重要内容，在教学中着重讲解光电器件的工作原理、结构、性能参数及应用范例，而对于光电检测器件的偏置电路、前置放大电路、匹配滤波等前期课程中已经涉及的内容进行略讲。光电探测器分为光电效应型和热电效应型，由于热电器件在“热工测量仪表”课程中为重要学习内容，在本课程的教学中将热电器件一章改为自学。而涉及计算机接口等内容由于在“单片机原理及应用”中详细讲解，在本门课程中将其删去。
（2）结合测控技术与仪器专业的培养目标及专业设置，补充反映专业特色的内容。结合我校冶金背景、测控技术与仪器专业的培养目标及学生的就业需求，加强本课程与其他专业课程的衔接，对光电检测的新理论、新技术、新应用和新成果进行了补充。例如在光电检测方法的讲解过程中以智能机器人定位技术为例介绍光电器件的应用，激发学生自主学习的动力。在讲解光电位置传感器时，以光电位置传感器用于智能汽车防追尾系统为具体案例，启发学生认真思考，激发学生的学习兴趣。在讲解激光器、光电耦合器件CCD的过程中，结合器件的应用背景，把器件最新的制作工艺、应用前景介绍给学生，并将光电耦合器件CCD的成像原理与手机采用CMOS的成像原理进行对比，激发学生的学习兴趣。根据学生的就业需求，在课程的教授过程中补充与冶金企业生产过程密切相关的光电检测系统。例如基于CCD的锅炉燃烧控制系统，以光电耦合器件CCD获取锅炉内部燃烧图像，用图像信息确定炉膛内部的温度分布，确定锅炉内部燃烧机理，及时有效控制锅炉燃烧效率，达到锅炉温度控制目标。结合科研课题“基于CCD的比色测温研究”，将CCD的应用领域进行拓展，使学生系统全面地掌握光电系统的设计，培养学生的工程实践能力。
（3）立足培养综合实践型人才，加强光电检测实践教学环节。实践教学有利于培养学生的综合实践能力和创新精神，该教学环节学时有限，如何在有限的学时内完成预期的目标，必须对基础验证型实验、综合型实验及创新型实验的比例作出调整。光电检测实践教学以我校光电检测实验室为基础，秋实科技创新实验室为媒介，构建实用型光电检测实验教学平台。在具体实践教学中，采用基于项目设计的实验教学方法，合理保证基础验证型实验，并结合集中演示的方式进行教学，提高综合型及创新型实验的比例。我校光电检测实验室的主要实验设备有CSY-2000型光电检测实验台，包含光电传感器模块、信号采集模块、信号处理及自动控制模块等。在实验室内不仅可以完成光电探测用光源、光电探测器原理及特性等验证性实验，还可以根据具体的对象搭建实用的光电检测系统。秋实电子实验室致力于鼓励大学生完成科技创新活动，在光电检测实验平台的基础上，结合秋实电子实验室现有设备，可以完成综合设计型实验，例如智能机器人视觉系统、智能小车竞速系统、智能小车防追尾系统等设计，帮助学生在完成“光电检测技术”基础知识、系统理论学习的同时，提高学生的实践动手能力，使学生通过实践环节的学习，达到培养工程实践型人才的目标，并结合科研课题增设创新型实验，以具体的科研项目拓展实验教学内容，及时反映光电检测的最新发展情况，培养学生的科研创新能力。
2.教学方法改革
“光电检测技术”是一门多学科交叉科学，如何提高教学质量、提升教学效果，使学生既能有效地掌握基础理论、基本方法，又能灵活运用基本原理。传统的以课堂教学为主、实验教学为辅的教学模式必须进行改革。
（1）有效地将课堂教学、实践教学相结合，引入多元化教学方式，增强教学效果。如讲解光电效应的过程中，采用图文并茂的多媒体课件形式，制作动画效果，将涉及半导体理论的抽象原理直观形象地演示出来，并以日常生活中光电探测器的应用为实例，激发学生的学习兴趣，拓展学生的视野。在讲授光电器件的性能参数过程中，量子转化效率、光电响应度、光谱响应范围、光电响应时间等性能参数均为抽象的物理参数，而光电器件的性能参数又是光电检测系统设计的关键，在讲授中以光电检测系统中光电器件性能参数变化对系统测量结果产生的影响为例进行讲解，以直观的数据将抽象的物理参数简单化。
（2）充分发挥学生的主观能动性，提高学习效果。在课堂教学过程中，充分发挥学生的学习积极性，加强学生与教师的互动，活跃课堂气氛，提高学生的学习效果。如绪论部分引入光电产业的发展前景，以日常生活中的小故事为例，引出光电产业的背景及发展趋势；以创新型实验为例，鼓励学生根据日常生活中的测量参数设计光电检测系统，发挥学生的主观能动性，培养学生的综合实践能力。
（3）改变考核手段，注重培养学生的综合能力。课程考核是评价课程教学质量的重要手段，传统的考核方式均采用卷面形式，具有一定的局限性。本课程采用卷面考核成绩、课堂提问、综合设计作业成绩相结合的考核方式。其中课堂提问成绩根据课堂提问结果给出，及时考查学生对所学知识的掌握程度。综合设计作业成绩以学生所完成的综合型创新型实验报告书给出，全面考查学生的综合能力。将三部分成绩结合起来，合理反映学生对于本门课程的学习情况。实践表明这种方式极大地调动了学生的学习积极性，取得了良好的效果。
四、结论
结合我校测控技术与仪器专业的培养目标及学生的就业情况，对“光电检测技术”课程教学进行改革，首先对课程教学内容体系进行了优化，接着采用项目教学法对原有实践教学环节进行改革，加大综合型创新型实验的比例，最后对教学方法进行改革，以有效的教学方式达到预期的教学效果。实践结果表明，课程内容体系改革、实践教学改革和教学方法改革提高了本课程的教学效果和人才培养质量。
参考文献：
[1]罗先河，等.光电检测技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，
1994.
[2]雷玉堂.光电检测技术[M].第2版.北京：中国计量出版社，2009.
[3]郭培源，付扬.光电检测技术与应用[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006.
