前言:中文期刊网精心挑选了生物医学工程行业分析范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
生物医学工程行业分析范文1
生物医学工程(biomedicalengineering,BME)是20世纪50年代形成的一门独立的边缘科学,现代医疗器械则是这一新兴学科的产品形式。它是工程技术向医学科学渗透的必然结果。20世纪50年代以来,心脑血管疾病、癌症、糖尿病等现代文明流行病开始威胁人类健康。因此,医学科学的进一步完善和发展不是以定性观察、现象归纳为方法学特征的医学本身所能解决的,它必须和以定量观测、系统分析为方法学特征的工程科学相结合,并综合运用各种已有的和正在发展的高新技术,才有可能逐步解决这些问题。生物医学工程学科应运而生。当前生物医学工程已成为生命科学的重要支柱,是21世纪最具有潜在发展优势的领先科技之一[1]。
1、什么是生物医学工程?
1.1含义
生物医学工程是一个新兴的多学科交叉领域,其内涵是:工程科学的原理和方法与生命科学的原理和方法相结合以认识生命运动的“定量”规律,并用以维持、改善、促进人的健康。“生物医学工程”这个词汇蕴含了三个专业领域的相互影响:生物学、医学和工程学。生物医学工程是综合生命科学和工程技术的理论、方法、手段,研究人类及其他生命现象结构功能的理、工、医相结合的新兴交叉学科,是多种工程技术学科向生命科学渗透和相互交叉的结果,并已成为生命科学的重要支柱。生物医学工程是应用基础科学,主要服务于人类疾病的诊断、预防、监护、治疗及保健、康复等方面;生物医学工程的主要研究任务是利用工程技术手段解决医学诊断、治疗和信息化管理等问题,为医学提供高技术含量的现代医疗装备。
1.2内容与领域
生物医学工程的研究内容可分为基础研究和应用研究两个方面。基础研究,包括生物力学、生物控制、生物效应、生物系统的质量和能量传递、生物医学信息的提取与处理、生物材料学、生物系统的建模与仿真、各种物理因子的生物效应等;应用研究,直接为医学服务,包括生物医学信号检测与传感技术,生物医学信息处理技术,医学成像与图像处理技术,人工器官、医用制品和仪器,康复与治疗工程技术等。后者是医学工程研究领域中最主要的内容之一,它的成果直接推动医疗卫生事业的发展,效果最明显、最迅速,所以特别受医学工程人员和医生的重视。
2课程安排
根据我国《生物产业发展“十一五”规划》,生物医学工程高技术专项将按照当代生物医学工程技术和产业发展的方向,重点发展医疗影像设备、医疗监护系统及设备、肿瘤物理治疗设备等11大类产品,强化新型医用植入器械和人工器官、数字化与智能化医疗装备、可生物降解医用高分子及药物控释载体、医疗监护和远程诊疗系统等领域的创新能力。针对这一方向,我们将设定14次课,分别介绍各项技术产品或领域的现状和发展,让学生对生物医学工程学科有个整体的了解和认识。课程设置如下[2]:
1.生物医学工程概况:介绍生物医学工程学科概况、发展历程、学科内容、工程分支,以及国内外高校建设发展生物医学工程学科的情况。
2.组织工程学:应用细胞生物学和工程学的原理,吸收现代细胞生物学、分子生物学、材料与工程学等学科的科研精华,在体内或体外构建组织和器官,以维持、修复、再生或改善损伤组织和器官功能,是继细胞生物学和分子生物学之后,生命科学发展史上又一新的里程碑,标志着医学将走出器官移植的范畴,步入制造组织和器官的新时代。目前组织工程已经成为再生医学研究和发展的核心与主要方向。
3.生物材料学:研究与生物体(特别是人体)组织、血液、体液相接触或作用时,不凝血、不溶血、不引起细胞突变、畸变和癌变,不引起免疫排异和过敏反应,无毒、无不良反应的特殊功能材料。许多重点院校和科研单位都成立了相应的研究机构,从事生物材料及制品的开发研究,在天然高分子和合成高分子、无机和金属生物材料研究方面均取得了举世公认的成果。
4.人工器官:主要研究人体组织与器官的再生、修复与替代。人工器官在临床上的应用,挽救了不少垂危的生命,为临床医学的发展开拓了新途径。目前人工器官的研究和应用已基本遍及人体全身。
5.生物传感器技术:使用固定化的生物分子结合换能器,用来侦测生物体内或体外的环境化学物质或与之起特异互作用后产生响应的技术。目前,生物传感器正朝着以下几个方面发展:①向高性能、微型化、一体化方向发展;②生化检测的智能化系统;③仿生生物学的发展。
6.生物系统的建模与仿真:对生物体在细胞、器官和整体等各层面的参数及其相互关系建立数学模型,并用计算机求解该模型以分析和预测各种条件下生物系统运行的机制和状态。研究领域涵盖生物力学、复杂生物医学系统的建模与仿真等领域,主要采用计算力学、图形图像分析和数学建模等方法,对生物医学中的科学问题进行计算机建模和分析。
7.生物医学信号检测与处理技术:生物医学信号的检测与处理几乎成为了生物医学工程学科共同的研究方向。从生物体中获取各种生物医学信息,并将其转换为易于检测和处理的电信号。
8.医学成像与图像处理技术:研究如何将人体有关生理、病理的信息提取出来并显示为直观的图像、图形方式,或对已有的医学图像进行分析处理,为疾病的早期诊断和治疗提供了可能性,也为临床诊断引入了新的概念。
9.数字化X射线影像技术及设备:数字化X射线影像技术现已成为临床诊断的最主要手段。涉及的关键技术包括:直接数字化平面X射线影像技术;数字化X射线三维影像技术;低剂量CT、容积CT等。
10.磁共振影像技术及设备:磁共振影像是检测人体解剖、生理和心理信息的多因素、多层面和多对比度成像设备。
11.核医学成像技术及设备:核医学成像是对放射性核素标记化合物的体内生化过程成像的装备,是目前能够在临床应用的最主要的分子成像手段。涉及的关键技术:单光子断层成像(SPECT)技术和系统、正电子发射(PET)影像技术和系统、PET与CT融合技术等。
12.数字化超声波成像技术及设备:超声成像设备在四大影像设备中使用最为广泛。目前重点发展技术包括:多波束成像技术、谐波成像技术、多角度复合成像技术、三维成像技术、电容式微机械超声换能器、彩色超声成像设备系统、数字黑白超声影像设备等。#p#分页标题#e#
13.医学纳米技术和纳米材料:可运载肿瘤标志物分子的特异性抗体、肿瘤治疗药物以及造影剂等新的高效药物(基因)载体;发展纳米尺度的显微探针成像技术;发展用于组织再生修复的纳米生物材料;建立用于纳米材料健康与安全评价的技术与方法,都是当前重点发展方向。
14.康复工程技术:重点发展假肢仿生智能控制技术、低成本假肢矫形、适应不同功能障碍者工作和学习的环境控制系统与远程交流、认知功能康复、人工电子耳蜗汉语识别、电子助视、老年人室内安全监护等技术。
3教学模式的探索
针对课程本身的特点和学生认知的特点,设想从以下几个方面探索课程的教学:
3.1多媒体教学
多媒体教学具有直观、生动、易于理解的特点,并可节约教学时间,提高效率。由于每次课针对的是某项技术领域相关理论知识和行业动态的介绍,涉及的知识点多且泛,采用多媒体教学课件进行教学,形象直观,趣味性强,可以使学生印象深刻,降低了抽象知识的理解难度和记忆难度,激发了学生的学习兴趣。
3.2优化课程内容,加强实践教学
在教学中注意把握课程的整体体系,强调课程知识点和适用性。教学重点清晰,适当补充行业最新动态作为课外知识。课堂授课的重点应放在概念的理解和相关模型的建立。同时,应创造条件充实参观和实验内容,让复杂的理论实物化、形象化、简单化。跟有教学合作基础的医院联系,安排学生到相应科室参观相关设备和操作系统,开展现场教学和尽可能多的实验课,提高学生的学习兴趣。如果条件允许,还可以让学生参与到实际操作中。通过这种实践教学,使学生觉得取得临床上的应用成就并不是遥不可及,从而增强他们对理论知识学习的兴趣。
生物医学工程行业分析范文2
关键词:职业资格;生物医学工程;医疗器械;法规
作者简介:郝冬梅(1967-),女,山东济南人,北京工业大学生命科学与生物工程学院,副教授;吴水才(1964-),男,江西九江人,北京工业大学生命科学与生物工程学院,教授。(北京 100124)
基金项目:本文系北京工业大学教育教学研究项目(ER2011-B32)的研究成果。
中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)32-0025-02
一、研究背景
生物医学工程是利用工程技术领域的理论和方法解决生命科学中实际问题的学科。医疗器械的设计、开发与维护是生物医学工程的重要分支,先进的医疗设备可以辅助医生对疾病的诊断和治疗,提高医疗卫生水平,促进医疗改革。我国医疗器械行业具有较大的市场潜力和发展空间。但是国内企业大多生产或经营中低端产品,具有自主知识产权的产品较少,而发达国家企业几乎垄断了高端医疗器械的国内外市场。[1]究其原因有很多,其中专业对口、创新型的人才不足是一个关键问题。由于生物医学工程专业涉及面广,要求从业人员具备较宽的知识结构和较强的实际工作能力,而当前的人才培养模式专业特色不突出,还不能满足产业要求,整个专业的就业情况也不容乐观。大学本科教育片面追求研究型教育,缺乏结合医院医学工程岗位实际需要的综合训练,理论与实践还存在差距。[2]研究生由于从事过科研工作,具备一定的解决实际问题的能力,其就业状况要远好于本科生,这提示本科教育要强化实践环节,改革生物医学工程专业现有的人才培养模式,培养出专业化、应用型、创新型的人才,成为一个亟待解决的问题。[3]
国外的办学经验值得借鉴。欧美等国家的大学完全实行学分制,学生可以根据自己的实际情况集中修满学分,其他时间则可以去公司实习。在实习过程中,学生对自己的能力和将来要从事的工作有了较清楚的感性认识,毕业后就可以有针对性地找到合适的职位。欧美和日本等国家建立了临床工程师资格认证制度。日本根据医疗过程中的需要颁布了《临床工学技士法》、《临床工学技士学校养成所指定规则》,规定了培养临床工学技士学校的基本条件、学制年限和教学计划等内容。建立了临床工学技士的国家资格考试制度,从而大大减少了临床医疗事故的发生,促进了医疗事业的持续发展。[4,5]英国不断更新职业,在一个行业中创造出各式各样的新岗位,要求人人都获得职业资格,通过学习、培训适应新的职业岗位。2000年后,爱尔兰和芬兰的国民经济发展迅速,原因是这两国分别从美国引进新技术并且加快职业培训,通过提高全员技能素质来提高劳动生产率,从而带动整个国民经济的GDP增长,促进了国家医疗发展水平的稳步上升。
目前,我国很多即将走出大学校门的毕业生的知识和能力没有达到企业的用人标准,这就使得大批毕业生找不到适合的职位,另外一方面,很多企业却招不到合适的员工,职业能力教育应成为连接在毕业生和企业间的桥梁,是提高职场竞争力的有效手段。[6]当前医学工程技术人员在职业培训工作中存在的突出问题:一是没有建立职业准入制度(我国至今尚未建立医学装备执业工程师制度);二是医学工程技术人员的继续教育工作还较为落后。国家劳动部门已经组织专家对医疗器械行业进行职业规划。[7]生物医学工程专业在校学生和社会求职者通过系统培训获得职业资格,定向求职上岗,以满足行业需求是一条有效的途径。[8-10]目前,国家这方面的工作正在开展和逐步完善,如果学生在校期间就可以获得相关的职业资格,用人单位和学生都将受益。
二、研究的基本内容
目前在校的生物医学工程专业学生较多接受专业知识的教育,对医疗器械整个行业的认识还不够全面,存在只见树木不见森林的状况。因而有必要扩大他们的认知空间,及早进行职业规划。
1.医疗器械行业相关法规的研究
为了使学生在就业前对医疗器械行业的政策和法规有比较全面的了解,首先对国内的政策和法规进行分类整理,对医疗器械产品认证、质量体系认证、质量体系考核、审核员的培训和认证实验室的建设等方面的具体条款进行分析研究。其次,对欧美国家医疗器械的产品标准和注册过程进行整理、分析。
2.在教学中引入职业培训模式的探讨
为了提升生物医学工程专业本科生和研究生的就业能力,在现行的教育体制下探讨在教学计划中引入职业培训的内容、时间、师资和教学模式。探讨学生在校期间获得职业资格证书的方式和可行性。
3.获取行业职业资格的实践环节的研究
当代临床医学工程师的职责包括医疗设备引进的选型论证、标书撰写、招标采购、安装验收、使用过程中的质量控制和管理、维修、维护直到最后的报废处理等。
医学仪器研发工程师需要了解市场调研、产品开发、产品检验、临床实验、产品注册、技术服务的各个环节的主要内容。力争在研发阶段就能按照产品注册标准进行设计,以减少重复性劳动,提高工作效率。
安排学生到生产企业和医院进行生产实习、就业实习甚至毕业设计是较为有效的途径。需要学校、求职者和雇主共同转变观念,研究其实施和管理的细节。
三、研究的创新点
1.注重职前教育,打造实用型人才
将用人单位岗位培训和继续教育的部分内容提前到在高校期间完成,节约了资源,提高了人才培养的质量,有利于培养符合社会需要的实用型人才。
2.获取职业证书,培养专业人才
生物医学工程行业分析范文3
当前医学工程技术人员在职业培训工作中存在的突出问题:一是没有建立职业准入制度(我国至今尚未建立医学装备执业工程师制度);二是医学工程技术人员的继续教育工作还较为落后。国家劳动部门已经组织专家对医疗器械行业进行职业规划。
生物医学工程专业在校学生和社会求职者通过系统培训获得职业资格,定向求职上岗,以满足行业需求是一条有效的途径。目前,国家这方面的工作正在开展和逐步完善,如果学生在校期间就可以获得相关的职业资格,用人单位和学生都将受益。
研究的基本内容
目前在校的生物医学工程专业学生较多接受专业知识的教育,对医疗器械整个行业的认识还不够全面,存在只见树木不见森林的状况。因而有必要扩大他们的认知空间,及早进行职业规划。
1.医疗器械行业相关法规的研究
为了使学生在就业前对医疗器械行业的政策和法规有比较全面的了解,首先对国内的政策和法规进行分类整理,对医疗器械产品认证、质量体系认证、质量体系考核、审核员的培训和认证实验室的建设等方面的具体条款进行分析研究。其次,对欧美国家医疗器械的产品标准和注册过程进行整理、分析。
2.在教学中引入职业培训模式的探讨
为了提升生物医学工程专业本科生和研究生的就业能力,在现行的教育体制下探讨在教学计划中引入职业培训的内容、时间、师资和教学模式。探讨学生在校期间获得职业资格证书的方式和可行性。
3.获取行业职业资格的实践环节的研究
当代临床医学工程师的职责包括医疗设备引进的选型论证、标书撰写、招标采购、安装验收、使用过程中的质量控制和管理、维修、维护直到最后的报废处理等。医学仪器研发工程师需要了解市场调研、产品开发、产品检验、临床实验、产品注册、技术服务的各个环节的主要内容。力争在研发阶段就能按照产品注册标准进行设计,以减少重复性劳动,提高工作效率。安排学生到生产企业和医院进行生产实习、就业实习甚至毕业设计是较为有效的途径。需要学校、求职者和雇主共同转变观念,研究其实施和管理的细节。
研究的创新点
1.注重职前教育,打造实用型人才
将用人单位岗位培训和继续教育的部分内容提前到在高校期间完成,节约了资源,提高了人才培养的质量,有利于培养符合社会需要的实用型人才。
2.获取职业证书,培养专业人才
通过系统培训获得职业资格,完善和规范专业知识、基本技能,提升学生的就业能力。
3“.预”就业与用人单位接轨
延长学生毕业实习和毕业设计时间,拓宽就业渠道,使学生尽早进入就业岗位,通过“预”就业的方式在高校和用人单位间架起沟通的桥梁。
研究思路、方法和技术路线
本课题以提高人才培养质量和提升就业率为基本目标,在现有的教学体系中增加行业职业资格的培训,拟采用图1所示的技术路线。1.医疗器械相关法规的搜集整理搜集整理国内的医疗器械法规、规章和规范性文件、欧盟的CE认证、美国的FDA认证等。
2.在教学中引入医疗器械相关法规的讲解
在教学中介绍相关的政策法规,重点介绍医疗器械产品的安全要求、临床试验和产品标准的编写。可以采取两种方式。方式一:在医学仪器原理的课堂教学中对应穿插相应的产品检测和注册过程的讲解;方式二:单独设置选修课,集中讲解医疗器械产品的各种管理规定。
3.师资力量培训
选派在校教师参加中国医疗器械行业协会举办的各类培训班,也可以邀请药监局的专业人员来校对师生进行培训。
4.工程实践环节的设计
充分利用已经建立的生物医学工程产学研联合培养基地,将生安排到企业或者医院中进行毕业实习和毕业设计。鼓励完成应用型课题,如产品注册、产品检测、产品采购、产品维护等工作均可以作为毕业论文的主要内容。
5.获得职业资格证书
与医疗器械行业协会建立联系,根据学生的就业需求,协助学生考取医用电子仪器维修员、医疗器械质量管理员、医疗器械质量管理体系内审员、医用放射线设备维修员、医疗器械购销员等职业资格证书。
6.信息反馈,调整战略
生物医学工程行业分析范文4
《生物医学传感器》是生物医学工程专业一门重要的专业基础课,属于各种专业技术交叉的边缘学科,是生物医学技术与微电子技术结合的纽带。课程要求学生了解各类生物医学测量技术中常用的物理、化学和生物传感器的构成原理、性能特点等各种基础知识,掌握各种传感器在医学上的各项应用方法,为使学生将来在生物医电领域设计、研究出更好的医电产品打下坚实的基础。生物医学工程专业是南京邮电大学近年新设立的专业,专业课程的建设刚刚起步,而国内外有些高校开设的《生物医学传感器》课程已经建设成为精品课程,而且建立了课程的教学网站,因此,南京邮电大学本课程的建设与国内外其他开设本专业的高校相比还存在一定的差距。现阶段,保证专业课的教学质量和教学水平、体现课程的特色是教学的首要任务。本文首先分析了南京邮电大学的特色和课程的特点,结合南京邮电大学开拓信息学科的新领域的办学思路,提出教学内容的改革,在教学内容上体现电子信息的特色;结合本专业在信息时代和信息环境下的发展背景,提出引导式教学方法。把上述方法应用于2006级生物医学工程专业《生物医学传感器》课程的教学,取得了较好的效果。
一、课程建设的背景和现状
南京邮电大学是信息类高校,信号与信息处理是南京邮电大学的强势学科。在这样的背景下开设《生物医学传感器》课程结合了南京邮电大学在信息与电子技术的传统,开拓信息学科新领域的办学思路。课程授课总学时数为48学时,其中含6学时课内实验。本课程具有以下几个特点:首先,课程涉及到的基础知识面宽广,包括物理、化学、生物、电子电路等多方面的知识,需要在掌握电路基础、模拟电子线路、数字电路、微机原理、数字信号处理、程序设计、工程生理学等课程知识的基础上进行学习。其次,课程本身的内容与南京邮电大学的强势学科信号与信息处理的关系不是十分密切,而南邮是信息类的高校,专业培养目标定位在“适应生物医学及信息产业发展的需要”,以及“开拓信息学科的新领域”的办学思路上,需要使课程的教学内容及信号与信息处理学科的研究内容紧密结合。再次,课程开设的时间在大四上学期,此时学生的目标更加明确,就是寻求更好的就业机会或深造机会,因此在教学中需要结合实际情况和学生的需求,适当调整教学内容和教学方法。最后,本课程和工程应用紧密结合,很多生物医学传感器产品已经非常成熟,一批实力强劲的医疗仪器企业正在蓬勃发展,所以,教学内容应与工程实际相结合,突出应用性。根据上述的课程特点进行相应的教学内容和教学方法改革,在保证教学质量和教学水平的前提下,以培养学生创新精神、提高学生综合能力和就业能力为重点,建立体现电子信息特色的《生物医学传感器》课程新的教学体系,力求课程质量和教学质量上一个新台阶。
二、信息类高校环境下本课程的教学内容设置
南京邮电大学是信息类高校,又处于信息时代,本专业大部分学生对通信和电子信息有着浓厚的兴趣,在传感器、电子信息、生物医学工程之间建立联系,既能够拓宽学生的知识面,又能激发学生的学习热情。在教学内容的设置上,首先应该保证教学大纲中制定的基本教学内容,然后在此基础上引入信号与信息处理学科相关的内容作为知识讲座,这部分内容总的授课学时数不超过2学时,主要集中在无线体域网、生物识别与信息安全、生物芯片与生物信息学等几个方面。
(一)生物医学传感器与无线体域网[1](P1-16)[2](P33-34)
无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN)是当今无线通信领域的研究热点,无线体域网(WirelessBodyAreaNetwork,WBAN)就是以人体为中心,由和人体相关的网络元素(包括个人终端,分布在人身体上、衣物上、人体周围一定距离范围如2米内、甚至人身体内部的传感器、组网设备)等组成的通信网络,是一种特殊的无线传感器网络。无线体域网的一个重要应用就是用于人体健康状况的监控,如监测血压、心律、体温、运动速度等参数,测量这些参数所涉及的压力传感器、加速度传感器、温度传感器等都是《生物医学传感器》课程的重要内容,把这部分内容作为知识讲座可以拓宽学生的知识面,激发学生的学习兴趣,对巩固课程的理论知识起到积极的作用。
(二)生物医学传感器与生物识别技术[3](B20)
生物识别技术(BiometricIdentificationTechnology)是指利用人体生物特征或行为特征进行身份认证的技术。生理特征有手形、指纹、脸形、虹膜、视网膜、脉搏、耳廓等,行为特征有签字、声音、按键力度、步态特征等。大部分的生物特征都是通过光学传感器如CCD或CMOS形成图像信号,例如人脸、指纹、虹膜、掌纹、手形、静脉等(也有用半导体电容式传感器获得指纹图像),随后进行特征提取和分析比对,因此生物识别技术也是传感器、信息处理与生物医学工程的结合点之一。
(三)生物医学传感器与生物芯片、生物信息学[4](P209-213)
人类基因组计划(HumanGenomeProject,HGP)是人类为了认识自己而进行的一项伟大而影响深远的研究计划。目前的问题是面对大量的基因或基因片断序列如何研究其功能,只有知道其功能才能真正体现HGP计划的价值--破译人类基因这部天书。生物信息学将在其中扮演至关重要的角色。生物芯片技术就是为实现这一环节而建立的,生物芯片是生物传感器的阵列和集成化,使对个体生物信息进行高速、并行采集和分析成为可能,必将成为未来生物信息学研究中的一个重要信息采集和处理平台,成为基因组信息学研究的主要技术支撑。简言之,生物芯片是生物信息学的主要技术支撑和操作平台,而生物信息学的研究又与信息科学的研究领域息息相关,因此,把生物芯片和生物信息学作为《生物医学传感器》课程与电子信息领域的第三个结合点。
上述三个内容就是本课程为体现“适应生物医学及信息产业发展的需要”的专业培养目标,以及“开拓信息学科的新领域”的办学思路而设置的体现信息环境下本课程教学特色的教学内容。
三、引导式教学方法的尝试
授课对象是即将步入社会或继续深造的生物医学工程专业学生,虽然同样是信息类高校的学生,他们的就业机会和出路远不如南京邮电大学的热门专业,而且大学教育更强调的是素质教育和创新型人才的培养[5](P43-45),因此寻求合适的教学方法显得至关重要。在教学过程中,除了采用目前普遍使用的现代化教学手段,如多媒体动画和网络课件以外[6](P98-99),在教学方法上尝试采用引导式教学,引导学生注重学习能力、综合能力和就业能力的提高,引导学生注重创业能力的培养,引导学生关注生物医学传感器发展的前沿动态。#p#分页标题#e#
(一)启发学生注重学习能力的提高
授课对象是即将步入社会或继续深造的学生,无论对于哪一类学生,学习能力都是至关重要的。在专业课的教学中普遍存在这样一种现象,很多大学生认为学校的课程设置有失水准,课堂上所学的知识没有用武之地,进入工作岗位以后几乎一切都要重新学习,教学与实际严重脱节。然而专业课的学习是一个打好理论基础的阶段,也是一个知识积累的阶段,同时,通过教与学的过程,使学生在潜移默化中提高了自己获取知识的能力,培养良好的学习方法和学习习惯。正是知识积累程度和学习方法两方面的差异造成了每个学生的学习能力各不相同,这也正是为什么有的学生能事半功倍,而有些学生却事倍功半。对于《生物医学传感器》课程,内容庞杂,如各种物理传感器的伏安特性、频率响应、温度特性等,极易混淆,又如“压电效应”和“应变效应”,两者既有区别,又有联系,讲授相关知识时要引导学生注意前后知识的融会贯通和分析比较。因此,在教学过程中不能只是照本宣科、强调应试教育,更要启发学生在学习的过程中找到合适的学习方法,提高学习效率,使自己在有限的时间内获取知识的精华。这个过程在大学教学中必不可少,有了扎实的理论知识和高效的学习方法,大学生在以后的学习和工作中将会事半功倍,获益非浅。
(二)引导学生注重综合能力、就业能力的提高
若干年前,大学生毕业后融入社会的时候,一纸文凭就能证明他的价值,学士学位、硕士学位、博士学位便把人分成了三六九等,那是一个凭着文凭就业的年代,那是一个以文凭的高低来衡量人能力高低的年代。而如今,大学生遍地都是,研究生也多如牛毛,文凭不再能一纸定乾坤,它只是块“敲门砖”而已,有了它只是代表有了一个机会,能否把握住这个机会全凭个人能力,不仅要有过硬的专业技能、学习能力和创新能力,同时要有良好的心理素质、身体素质和组织能力、协调能力、社会活动能力等适应社会、适于生存的能力,这也就是所谓的综合能力、现代社会中的生存能力。笔者所接触的生物医学工程专业学生中也存在这样的问题,他们普遍反映所学的专业没有用武之地,也不是自己感兴趣的专业,导致学生学习的最终目标就是挣够学分、拿到文凭,他们还没有意识到能力的重要性,这样培养出的毕业生根本没有竞争性。如何让自己的学生在这种形势下脱颖而出,成了高等学校与教师面临的严峻的问题。于是,在中国教育体制中占据多年的应试教育逐渐退出历史舞台,取而代之的是素质教育。在专业课的教学中宽基础、淡专业,注意各个学科间的融会贯通,教师在其中充当导学的角色,介绍课程的基本内容、知识结构特点、相关的基础知识、启发性地提出问题。培养学生获取知识的能力、分析问题和解决问题的能力,以及创造性的思维能力,同时引导学生注重自身综合能力、就业能力的提高。
(三)引导学生注重创业能力的培养
目前大学生就业已经完全市场化,而就业市场却是“僧多粥少”,竞争十分激烈。大学生转变就业观念是缓解就业紧张局势的关键环节。不要把观念停留在“就业”上,尤其在南京邮电大学其他热门专业行业收入不菲的情况下,不要只关注有限的高收入、高待遇的岗位,应树立艰苦“创业”的意识,不仅为自己解决就业问题,也为更多的人提供就业机会。从教学环节上讲,引入现代化的教学方法和手段,广泛运用现代教育技术,把多媒体课堂教学和现代远程教育逐步渗透到传统的教育模式之中,改变教与学的关系,突出学生的主体地位,开发学生的潜能,激发学生主动求知的欲望,给学生以充分自由发展的空间,使学生能够发现问题,并积极独立地寻找解决问题的途径,从而形成良好的思维习惯。另外,增加实践教学的类型和模式,在教学过程中设计一些一题多解、综合练习、设计一些简单的电路等,促使学生将所学的知识转化为实践运用的能力,以提高在校大学生的创新能力、动手能力,有力地促进了大学生综合能力和综合素质的提高,从而提高了职业岗位的适应能力。
生物医学工程行业分析范文5
本文基于生物医学工程卓越工程师培养的特点,介绍了我校构建立体化、多层次实践教学平台,加强实践内容整合及“双师型”教师队伍建设,推进实践教学方法和考核方式等方面的改革探讨和实践。
关键词:
生物医学工程;卓越工程师;实践教学
一、引言
“卓越工程师培养计划”是高校工程教育改革的一项重大举措,其目的重在培养一批创新能力强、适应经济、社会发展需要的工程技术人才,为我国建设创新型国家和人力资源强国、提升国家核心竞争力提供坚实的人才支撑和智力保证。多年来南方医科大学生物医学工程学院以《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》(教高〔2011〕1号)为指导,通过改革建设符合卓越工程师培养计划要求的生物医学工程专业培养模式和体系,突出我校理医工结合的鲜明专业特色,进一步探索在医科院校开办工科专业的规律与特点。坚持以培养学生实践能力、创新能力为核心,通过建设生物医学工程广东省级示范教学实验中心、大力开展综合设计性实验等途径,我校生物医学工程实践教育改革取得了一定的成效。在多年的教学改革实践中,探索以培养创新能力为核心的立体式、多层次实验教学平台,深化教学体系改革,逐步研究和探索出了一些行之有效的新理念和模式,使学生在综合素质增强的同时,工程理念和素养得到全面提高,为保证卓越工程师培养计划的贯彻落实奠定基础[1-3]。
二、传统实践教学中存在的主要问题
1.实践教学内容和方法。
传统实践教学内容的设置存在与人才培养目标结合不够,验证性实验内容比重偏大,缺乏系统性工程实践训练内容,导致学生不能利用所学理论知识解决工程实际问题。在实验教学中,教师普遍采用灌输式教学方法,即实验前实验讲义,讲义包括实验内容、操作方法与步骤、每一步预期结果、实验报告格式等,学生机械性按照讲义完成操作,缺乏主动思考,扼制了学生的创造能力。
2.实践条件建设方式。
实验室、实践基地包括学生实践的场地、设备和工程环境,对学生的实践教学质量起着举足轻重的作用。目前,我国高校教学实验室一般是根据理论课程的教学内容而设置的,其功能是辅助理论教学,其特点是课程专用、功能单一、实验室规模小、利用率低,不利于学生实验技能、综合能力、创新能力以及工程素养培养;实践教学基地一般是建在与学校有业务往来校外企业,但是大多数企业在安排学生实习实践方面积极性并不高,多流于形式,甚至有企业将来实习基地实习的学生作为廉价劳动力使用,并未达到系统工程训练的目标。
3.师资队伍知识结构。
目前高等院校特别是研究教学型高校的教师大多具备良好教育背景、名牌大学毕业并具备博士学位,具有良好的科学研究经历,参与过高水平科研项目并发表过高水平科研论文,但大多数缺乏工程实践经历,因此高校教师中具有企业经历的“双师型”的教师数量不足,知识结构不合理。实验教师缺乏工程实践环节的专门训练,因此难以胜任相关的实践指导工作。
三、基于卓越工程师培养计划的实践改革措施
1.加强实验室和实习基地建设。
根据“卓越计划”培养目标,进一步加强实验室和实习基地建设。扩大实验室开放力度,加大专业实验室投入,提高实验室综合利用率;引进企业的资源和设备,与企业合作共建实验室;利用省级实验教学示范中心平台,为卓越工程师的培养搭建具有工程环境的实践教学平台。具体措施包括以下几个方面:(1)教学实验室建设。①近年来生物医学工程学院在省级实验教学示范中心建设项目经费的支持下,大大改善了实验教学条件,并取得了丰硕的建设成果。为此我院将在此基础上进一步加强实验中心建设,充分发挥其示范带动作用,推进广东省高校生物医学工程专业实验教学迈上新台阶。②充分利用社会资源进一步加强实验室建设。我院先后和北京微信斯达科技发展有限公司联合建立了“医学信息检测联合实验室”,和无锡祥生医学影像有限公司建立了“医学影像联合实验室”,这些公司无偿提供实验设备,这些实验室投入使用,大大增强了我院实验室实力。为此我院将充分调动全院教师的积极性,充分利用我们学校和学院的社会影响力,争取更多的社会力量投入到教学实验室的建设中。③通过自主研制实验设备以及联合研制实验设备,大大降低实验设备成本,提高了实验室设备数量并且锻炼了教师队伍。④通过整合学院内部教学资源,组建综合实验室及大学生创新实验室,这些实验室不仅能进行认识、验证型和综合型实验,而且能完成设计型和创新型实验,实现实验设备资源的交叉综合利用,充分提高实验室装备的使用效率。(2)教学科研共用实验室建设:我院科研力量雄厚,科研实验条件优越,建有数字化诊断治疗设备教育部工程研究中心、医学图像广东省重点实验室、广州市大型医疗设备质量检测工程中心。面向卓越工程师培养的创新实验基地建设,需要大量的科研项目来支撑,因此在这些重点实验室和工程中心的建设中既兼顾科研的需求,又充分考虑实验教学的需要,建成科研和学生实验教学共用模式。达到科研促进实验教学的目的,并且把这种模式拓展到校外实践基地的建设中。(3)实习基地建设。筛选具备带教师资力量和实习条件、管理规范,并在医疗器械行业内具有一定影响力的公司确定为卓越工程师培养基地,我院先后和飞利浦(PHILIPS)、西门子(SIEMENS)、杉山医疗器械有限公司、深圳新开元信息技术有限公司、雅培中国诊断部签订了卓越工程师联合培养协议,确定为我院的校外实习基地。充分利用附属医院和教学医院的资源,建立稳定的校内外实习基地;为学生的课程实践、实习、课程设计、学科竞赛、科研实践等创造良好的工程实践环境,培养学生的工程素质和实践能力[4]。
2.加强实践教学内容整合。
(1)教学内容改革。整合传统实验内容,将单一性、验证性实验整合为综合性、设计型实验,结合企业项目补充工程训练内容,强化课程设计,将各种国家级、省级设计大赛内容纳入综合分析能力培养的实验项目。在毕业设计前必须完成一门综合实践必修课,综合实践题目由学校老师和企业老师联合设置,学生可以根据自己的兴趣及特长选择,形成具有产学特色的实践教学培养模式。(2)推进实践教学方法和考核方式改革。为适应卓越工程师培养的需要,必须改革传统的实践教学方法和考核方式。在教学方法改革中,大力推动基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习等多种研究性学习方法,调动学生的学习兴趣和学习热情。老师只给出实验项目的技术指标要求。要求学生完成原理方案设计、理论计算与分析;经与带教老师讨论通过后完成硬件实验样机搭建、样机性能指标测试等环节,形成完整的工程化的训练过程。在考核改革中,改变传统的实验结果加实验报告评价方式,采取考察实践全过程、实作作品展示、现场答辩、实践总结分析等方式,重在考核学生的知识应用能力和创造性思维[5]。
3.加强双师型教师队伍建设。
参与“卓越计划”实践教学的教师应具有在企业、医院工作或培训的经历,熟悉工程实践环境和过程。没有相关经历的新任教师必须到企业或者附属医院相关科室顶岗工作一年,提高工程实践能力;专业教师利用科研合作机会去合作企业与企业工程师共同指导学生,了解工程环境和生产过程,积累工程经验;聘请医院工程科室、企业中技术水平高、实践工作经验丰富、综合素质好的高级技术人员作为兼职教师,开设实践性强的课程。推动附属医院设备科、信息科成立教研室,充分利用附属医院工程科室的人员力量,直接参与专业实践课教学。加强产业技术高级研究人才队伍建设,大力引进海内外高层次创新创业人才,探索实施选聘优秀科技企业家、高级工程师担任“兼职教授”,推行产学研联合培养研究生的“双导师制”[6-7]。
四、结束语
针对卓越工程师培养计划,构建立体化、多层次的实践教学平台,在实践教学中以学生为主体,充分调动学生的主动性和探索兴趣,注重学生实验思想、实验方法和实验技能的培养,提高学生的动手能力;实践教学与科技创新实践结合,注重学生创新能力和创新精神的培养,提高学生的综合素质;实践教学过程中注重学生团队合作意识以及学术交流能力的培养;在实践教学过程中注重学生工程意识、环境意识和社会责任感的培养,培养出更多合格的生物医学工程卓越工程师。
参考文献:
[1]何波,李思漫“.卓越工程师教育培养计划”下机械设计课堂教学改革探讨[J].农业科技与装备,2013,(3).
[2]林健.注重卓越工程教育本质创新工程人才培养模式[J].中国高等教育,2011,(6).
[3]张林香,王忠德,王俊文,郝晓刚,刘世斌.针对卓越工程师培养深化改革实验教学体系[J].教育学术月刊,2012,(1).
[4]李俊,薄翠梅,王鑫国,张广明.卓越工程师培养创新实验平台建设[J].电气电子教学学报,2012,(3).
[5]赵存有,刘春生,侯清泉.面向就业的机械专业毕业设计改革研究[J].教学研究,2013,(2).
[6]范小春,冯仲仁,李书进.基于卓越工程师培养的实验教学示范中心建设[J].实验技术与管理,2015,32(2).
生物医学工程行业分析范文6
一、生物专业分类
生物学专业是有着较长历史的专业之一,人们在生物学的基础上,通过不断与其他学科相交又而诞生了很多新的专业,比如生物科学、生物技术、生物工程、生物化学、生物信息学、生物医学、食品科学与工程、海洋生物科学、海洋生物工程、畜牧生物等。
为了便于对这些专业进行区分,大致把他们划分成如下六类:
第一类生物科学专业
生物科学专业旨在培养具有扎实的生物科学理论基础,掌握本学科的基本理论和基本技能,具有一定的科学研究能力和创新精神的生物学专门人才。
第二类生物工程专业(相近专业:生物技术专业、生物工艺专业)
生物工程也叫生物工艺、生物技术,是以生物科学为基础,运用先进的科学原理和工程技术手段来加工或改造生物材料。例如,基因重组技术、DNA和蛋白质序列分析技术、蛋白质工程、细胞工程、酶工程、染色体工程等工程的诞生和发展,已在工业、农业和医疗卫生等方面得到了广泛应用,并取得许多突破性进展。
第三类生物信息学专业(相近专业:基因信息学专业)
生物信息学是近年来发展并完善起来的热门交叉学科,最初常被称为基因组信息学。生物学是生物信息学的核心和灵魂,数学与计算机技术则是它的基本工具。广义地说,生物信息学是用数理和信息科学的观点、理论和方法去研究生命现象、组织和分析呈现指数增长的生物学数据的一门学科。
第四类生物食品专业(相近专业:食品科学与工程专业)
生物食品专业是培养具有化学、生物学、食品工程和食品技术知识,能在食品领域内从事食品生产技术管理、品质控制、产品开发、科学研究、工程设计等方面工作的高级科学技术人才的学科。
主要专业课程:生物学、生物化学、分子生物学、生物统计学、数据库、计算机软件基础、生物信息学、蛋白质组学、基因芯片技术、生命系统建模等。
第五类生物医学工程专业(相近专业:医学生物技术专业)
生物医学工程是综合生物学、医学和工程技术学的交叉学科,也是运用自然科学和工程技术的原理与方法,研究与揭示人体的生命现象,并从工程角度解决人体医疗问题的一门综合性高技术学科。生物医学工程专业是目前国际上发展极为迅速的交叉学科和边缘学科,旨在利用现代工程技术的手段解决生物医学上的检测、诊断、治疗、管理等问题以及进一步探索生命系统的各种运动形式及其规律性,是21世纪生命科学的重要支柱,共有21所高校开设了生物医学工程专业。
主要专业课程:模拟与数字电子技术、微机原理、数字信号与处理、工程生理学、医学成像与图象处理、生物传感技术、细胞生物学、生物化学、遗传分子生物学等。
第六类海洋生物技术专业(相近专业:海洋渔业科学与技术专业、水产养殖专业等)
这类专业培养具有坚实的现代海洋生物科学和现代生物技术基础知识和基本技能的人才。他们能在科研、生产及教学等部门从事海洋生物基础理论研究、高新技术研究和生物制品开发及相关管理。
主要专业课程:细胞工程、基因工程、微生物工程、蛋白质工程、生物工程下游技术、生物技术大实验、生物信息学、发育生物学、发酵工程设备等。
二、专业学习的苦与乐生物学是一门涉猎多种基础学科的专业,在大学期间需要学生学习多种基础型学科,如:高等数学、无机化学、有机化学、生物化学、物理、英语、计算机等等,几乎涵盖了理工科的全部基础学科。
不过,大家不要被以上这些艰涩的数理化英课程吓到,当你接触到生物专业课时,一个色彩斑斓的趣味世界就此向你敞开。通过动物学的课程,你会感叹造物主的神奇,从最低等的原生动物到最高级的哺乳动物,每个物种都有其独特的适应自然界的特点。学了微生物,你便了解了冬虫夏草为何又是虫又是草,也学会了如何在没有冰箱的情况下保存食物。在遗传学课堂上,你可以跟同学们热烈探讨转基因食物到底是好是坏,先有鸡还是先有蛋。等你了解了分子和细胞学之后,你便可以和朋友们侃侃而谈,人为什么会生老病死。
作为一门实验学科,除了理论知识的学习,生物学还要求很强的动手能力。化学是生物的基础,在一开始的各种化学试验中,要求大家能够精确地配置试剂,调节pH值,在茶叶中提取咖啡因,在杂质中提炼萃取某种纯净物……当然,最让其他专业同学羡慕也最受同学欢迎的是各种生物大实验。比如动物学实验:同学们总是一边内心默默为那些为科学献身的小动物们垂泪哀悼,一边又摩拳擦掌跃跃欲试:“庖丁解牛”一般地解剖蝗虫并临摹它的各种器官;亲手淹死了一只白鸽,然后再给鸽子做“人工呼吸”吹鼓它的嗉囊;用电流刺激破坏了脑神经的青蛙尸体观察反应……植物学实验,制作豌豆根尖的压片标本,再在显微镜给它们画一幅写真。除此之外,生物学专业还有为期一周左右的野外实习,同学们会进入某一个自然保护区,在与大自然亲密接触的同时,也不忘了利用自己的专业知识,分析当地的生态状况和资源,采集制作各种动植物标本,最后汇总成一份图文并茂的实践报告。
一个生物学家,一定是一个兼具动手动脑能力的博物学家。作为小小的生物学子,经过几年的科学训练,你rE--定成为了朋友圈中的Mr,Knowall。
三、就业与发展
据调查了解,生物学毕业的同学大致上可以有几个方向去发展。
1.读研与出国
生物学快速发展的特点决定了对它的研究在大学四年期间的学习是远远不够的。因此,生物专业毕业生选择继续深造的比例比其他专业要高出很多,这也是生物学本科就业率低的部分原因。在很多“985”院校的生命学院,保送研究生甚至保送硕博连读的比例也相对较高。另外,生物专业也一直是最容易出国的热门专业,拿奖学金也相对容易。
2.公务员或者事业单位
在报考公务员和事业单位时,生物学专业的选择面确实相对比较窄,但仍然有一些不错的选择。比如待遇较好的药检所和疾控中心,这两个单位一个与药厂发展息息相关,一个主管公共卫生事业,都是国家非常重视的单位。
另外,高校和中学也是属于事业单位,毕业后留校发展或到中学任教也是不错的选择。高校内有很多研究所,如健康工程研究院,水生所、组织免疫所、生殖中心之类,一些中小学的自然或生物老师,本
科生便可以胜任。
3.投身科学研究行业
生物专业可以到各大企业从事与生物技术有关的应用研究和技术开发,大致有三个方向。
外企:在中国设立了研发中心的知名外企,一般是医药企业和日化企业,比如拜耳、宝洁、高露洁等。他们的职位多是进行高端研究的,设备精良,待遇丰厚。
国企:中粮基团下属的中粮研究院,有涉及转基因研究、微生物发酵、生物能源研究这几类:中烟工业,评价烟和研究烟产品。中国生物技术公司。是我国历史最为悠久的从事疫苗和血液制品研究及生产的专业机构,据说里面的研究掌握着中国的生物产业发展方向。
私企:有人说,一个硕士拿着一叠自己的简历去广州科学城转一天,肯定能找到工作。这里的私人生物企业或者是合资企业数不胜数,一般选择专业对口的毕业生。其中发展迅速和规范较大的要属华大基因,它是中国最大最先进的基因测序公司,也为很多高校学生提供奖学金和各种实习就业机会。
4.非研发的技术支持岗位
如果你不愿意做实验,还有很多生物技术公司的非研发岗位可供选择。生物技术公司是专门为生物学研究服务的企业,他们提供科研所需的各种高科技仪器、试剂以及其他的专业实验。这类公司的非研发岗位包括销售代表、技术支持、市场专员、客服代表、工程师等。这些岗位要求从业者具备生物专业背景知识以及良好的沟通能力。
四、报考指南
开设生物类专业的院校有两百多所,大致可以按综合性大学、师范类院校和特色专业院校分类。
作为理学的一个重要门类,生物学在综合性院校往往能得到较好的发展。国内顶尖水平的国家重点学科数量,被当作衡量高校科学研究实力的最关键参数之一。而雄厚的财力是与科研实力成正比的,所以我国首批评选的生物学一级重点学科,就包括清华大学、北京大学、复旦大学、武汉大学这几所著名高校。另外。四川大学,中山大学,浙江大学,上海交通大学等老牌高校也有生物学二级重点学科。
作为理学类的基础性学科,生物学专业在师范类院校的开设比较普遍。在全国217所招收生物学硕士研究生的大学中,师范类院校占了36所。师范院校一般以培养生物学教师为主要目的,但随着大学生就业市场的开放,一些实力较强的师范院校开始培养科研技术人才,其中优势学科单位有5所,分别是东北师范大学、北京师范大学、华东师范大学、湖南师范大学和南京师范大学。
由于主要学科与生物学的联系紧密,一些农林、医科、海洋等专业院校也会招收生物学专业的硕士研究生。这些院校的生物学专业极具特色,在与主要学科的交叉中获得了良好的发展。比如中国农业大学、西北农林科技大学、首都医科大学和中国海洋大学,就是其中的佼佼者。
另外,国家在一些重点高校中还设立了生物学基地班,全国只有19个,属于国家理科基础科学研究和教学人才培养基地。基地班实行“本―硕―博分流连读制”,经费方面有专门拨款,在实验条件、导师设置和保研名额上都有政策的倾向性,所以门槛也相对较高。