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生物工程和生物医学工程范文1
生物医学工程（biomedicalengineering，BME）是应用自然科学和现代工程技术的原理与方法，多层次研究人体结构、功能及其生命现象，研究用于防病、治病、人体功能辅助及卫生保健的制品、材料、装置和系统的交叉性边缘学科。其主要的特点是多学科交叉、理工医结合，工程性和实践性很强。在军医大学这样的医科院校中培养工程技术人才，必须要改变原有培养医科学生的模式，采取适应工程技术人才培养特点的教学体系，突出工程性，强调实践性教学。改变现有实践教学模式，构建新的实践教学体系，是生物医学工程专业建设和人才培养中需要体现的重要内容[1]。
2生物医学工程专业学员创新实践能力培养的探索与经验
我校生物医学工程专业五年制本科人才培养的目标是：“面向我军卫勤保障的需要和军事医学的发展，培养具有生物医学、电子技术、信息技术和军事医学电子卫生装备等专业知识，具备将生物医学与电子信息技术相结合的能力，能够从事军事医学电子卫生装备研究、设计、管理、使用和维修工作的高级工程技术人才。”由于我校生物医学工程专业的培养方向是生物医学电子工程，这是一门科技含量高、技术密集、应用性强的学科，其基础理论、创新探索都必须依赖实践来验证。因此，实践教学占据着战略性地位，是培养创新型人才的关键环节。根据我校生物医学工程人才培养目标，突出工程特性，培养具有电子技术创新精神和实践能力的人才是该专业建设的基本任务，学生的综合素质和创新能力不仅需要通过基础理论和专业理论的学习来培养，更要通过实践教学各个环节来锻炼，以使学员不断提高创新实践能力并将所学理论知识和实践技能应用于实际医学问题的解决中。我们主要采取了以下做法：
2.1注重基本实验技能训练，重组课程实验教学内容电子技术与信息技术教学包含了一系列课程（电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、数字信号处理、传感器原理、医学电子仪器等等），对这些课程的实验项目进行精选、整合、改造，实现以基础性实验、综合性实验教学模块为基础的分层递进的实验教学内容。对现有的实验进行优化整合，主要目的是配合理论教学，使学生熟悉理论知识和掌握基本实践技能，提高教学效益，在不增加现有实验课学时的前提下，适当开设综合性实验。
2.2培养综合运用知识能力，强化综合性设计性实验在专业基础课实验中，将过去模拟电子技术、数字电子技术等课程中的设计性实验设置为相对独立的综合设计性实验，主要通过自主探索的形式培养学生独立思考、协作攻关的精神以及解决实际问题的能力，以达到知识和能力综合训练的目的。具体方法是教师编列实验题目，提出技术要求。题目的难度与学生的水平相适应，题目的内容与专业方向及学生兴趣相吻合。学生以小组为单位自行选题，通过查阅文献资料，优化技术路线，独立开展实验等环节实施综合训练。使学生能够较系统地掌握从选题、方案论证、电路设计、电路实现以及装配调试，到最后的总结报告和文档整理等全过程的各个环节。通过上述实验课教学改革，有效调动了学生学习的积极性和主动性，培养了学生综合运用知识的能力和动手能力。
2.3开展多层次第二课堂活动，培养分析解决问题能力开展了多种类型和内容丰富的第二课堂活动，这既是课程教学内容的补充，也是实践教学不可缺少的环节。一种是普及性的第二课堂活动，内容力求覆盖面广、应用性强，既有教师选题，也有学生自主选题进行实验研究。从专业基础课开始组织，有效地丰富了学生视野，拓展了学习内容。另一种是提高性的第二课堂活动，对学习成绩优秀、钻研精神强的学生实行导师制，组织他们参加课外科技活动和全国性大学生创新设计竞赛等实践教学，让学生直接介入实际的科研活动中。通过第二课堂活动有效地发挥了学生学习的潜能，变被动学为主动学，培养了学生逻辑思维能力和分析解决问题的能力。
3我校生物医学工程学员实践能力培养模式的不足
目前，我校生物医学工程专业课程体系设置主要包括：公共基础课程、医学基础课程、工程专业基础课程、专业课程等4类。从实践教学的效果来看，目前这种模式存在2点不足：一是课程设置不科学，体系不完整，与国内外其他生物医学工程院校相比缺少专业选修课程、综合实践课程这2类课程[2]；二是实践教学没有按照实践能力培养的规律进行设计。实践能力的培养必须从基础做起，由低到高逐次递进，以电子技术综合设计为例，在设计性实验中应当将主要精力用于方案设计和技术指标的实现上，但是部分学员由于电子工艺基本功不扎实，一些原本不应该出现的问题却由于焊接加工水平欠佳反复出现，从而影响了设计性实验的整体效果。由于工程实践能力包含了方方面面的素质要求，从设备使用、工艺掌握、器件选择、方案设计等等由低到高的各项能力的培养，是需要一点一滴积累并逐渐形成经验的一个长期过程，绝非一朝一夕之功，也不是某一门课程所能解决的，必须将其作为系统工程搞好顶层设计，在整个课程体系之中加以解决。创新实践能力的培训必须是多层次的并且贯穿始终的完整培训，需要完成包括基础电子工艺掌握、基本实验设备操作到复杂医学电子系统的设计等一系列阶梯式的体系化训练。使学生在大学期间，乃至研究生阶段，不间断地进行传统型、综合型、设计型和创新型等各种实践环节和各种社会实践活动，这对学生掌握扎实的基础理论知识和专业知识，提高独立分析问题和解决问题的能力，提高团队合作意识，提高创造性和竞争能力都大有益处[2]。只有经过这样训练的学生才能具备比较强的实践动手能力，能够有效地通过工程技术手段解决实际问题，从而满足用人单位和部队建设的需要。所以，建立健全完备的实践教学体系是当前深化教学改革，加强顶层设计的重要工作之一，必须按工程人才的培养规律设计科学合理的实践教学体系。
4构建生物医学工程专业学员创新实践能力培养体系的设想与建议
创新实践能力可分为基本技能—综合技能—设计技能—创新技能4个层次，不同层次的能力培养要有相对应的教学内容和训练方法，通常需要采用验证性实验—综合性实验—设计性实验—研究性实验等有针对性地加以训练。为实现创新实践能力的全面培养，必须改变传统的实践教学模式，把培养学生的创新精神和实践能力放在首位。以优化知识结构、提高综合素质为指导制定实践教学计划和方案，调整实践教学组织结构；安排大型综合实验设计课程和实践训练，形成科学合理、内容完备的教学体系和培养模式；构建良好的实践教学支撑环境。使学生在学校期间，不间断地进行传统型、综合型、设计型和创新型等各种实践学习环节和各种社会实践活动，使其创新实践能力不断发展，从而真正提高学生独立分析问题和解决问题的能力，提高创造性和竞争能力，这也是提高专业教学水平和与国际教育接轨的必然选择[3]。
4.1实践课程体系建设
为了更好地适应军医大学对生物医学工程人才培养的要求，根据培养生物医学工程专业学员创新实践能力的探索并结合其他院校在实践体系建设上的经验，我们认为生物医学工程专业课程体系设置应当涵盖公共基础课程、医学基础课程、工程专业基础课程、专业课程、专业选修课程、综合实践课程等6类课程。其中对于实践能力的培养应构建4个层次、5个类型的课程培训体系。
4.1.1基础课程实验
这一类实验的内容和方式比较传统，实验和课程内容的联系紧密，每门课程课内安排实验18学时。通过对授课内容的验证、实现与分析，帮助学生掌握基本理论和方法，锻炼学生动手能力，培养学生的基本工程素质。除基本实验外，一般要求至少安排一个具有综合性质的实验，能够对整门课程起到融会贯通的作用。对每一门课程的课内实践环节的安排和内容，都需要进行充分的论证，以保证每门课程实验内容的合理性。
4.1.2综合实践课程
这个训练层次的重要性体现在，使学生掌握应用工程技术解决实际问题的基本方法，同时培养其初步的创新能力。创新能力的获取必须要拥有扎实的基础，如果基础不牢，所谓创新是没有保障的，即便有非常新颖的想法，但是无法实现也是枉然。创新的方法往往产生于对传统既有方法的熟悉上，充分了解各种方法的特点，并根据对实际问题的分析提出有价值的建议，创造性地采用不同以往的方法和手段处理和解决问题。创新一定是无限的想像与有限的技术选择相结合的产物。通过这类实践课程训练学生对知识的综合运用，掌握工程技术解决问题的程序和方法，突出工程实践中关键环节的训练，实现对不同学习阶段的学员工程实践能力的综合培训，使其具备工程技术人员基本的实践能力。综合实践课程在进入专业基础学习阶段以后安排，将每学期的所有理论教学及考试在前18周内完成，余下的2～3周时间用于开设独立的综合实践课程。其具体设置安排见表1。
（1）电子工艺实习。主要培养学生在电子线路焊接、装配、调试、元器件识别、选择、基本仪器使用等方面的能力，组装具有实用价值的小型电路。安排这个训练的目的，主要是锻炼学员在电子技术应用中的基本操作技能，如果没有这个过程，直接进入电子技术课程设计阶段，就会出现因为电子工艺不过关造成的各种各样的问题，为电路设计和调试带来层出不穷的障碍。所以必须要有这个训练过程，以保证在后续课程中学生具有比较熟练和稳定的电子工艺能力，而尽量避免因为工艺问题造成的失败。
（2）电子技术课程设计。是在具备电子学基本实验技能的基础上，进行综合能力培养的实践训练课程，以电路设计为重点，内容侧重综合应用模电、数电知识，完成制作较为复杂的带有生物医学功能的电路或者小型电子系统（例如心电信号放大器）。一般是给出实验任务和设计要求，通过电路方案设计、电路设计、电路安装调试和指标测试、撰写实验报告等过程，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，提高电路设计水平和实验技能。在实践中着重培养学生系统设计的综合分析问题和解决问题的能力，培养学生创新实践的能力。
（3）虚拟仪器技术课程设计。掌握LabView在信号采集、处理、分析以及功能电路整合方面的应用，侧重于生物信号的处理及其虚拟仪器系统的设计。
（4）生物医学信号检测与处理综合实验。其目的是使学生在熟悉电子系统基本设计和数字信号处理主要方法的基础上，把现代信号处理理论与临床医学紧密结合起来，掌握常见的生物医学信号采集方法，医学信号传感器、采集仪器的使用，利用各种信号处理手段解决临床诊断与治疗方面的信号分析与处理问题。使学生了解医学信号处理系统的实现过程：医学信号信号采集信号处理信号识别与特征提取临床诊断，培养学生应用Matlab和LabView提供的各种处理方法解决医学问题的能力，并强调各种处理方法的硬件实现。
（5）现代医学仪器综合设计。在学生学完全部课程进入毕业设计前一个学期进行，学生综合应用所学过的基础课、专业基础课和专业课的基础理论、基本知识和基本技能，融合医学仪器课程内容，独立完成一个医学信号检测、处理、控制系统的设计、安装、调试，完成医学信号的数据采集和存贮、数据显示、数据分析和处理，通过对专业课实验进行的高度整合，让学生对所学知识进行高层次的融合。学生从本课程拟定的题目中选择，或者自己拟定题目，独立完成一个检测人体信号的小型医学仪器系统，并使所设计的软硬件系统达到要求的各项技术指标。学生通过该课程较系统地学习生物医学信号处理和控制方面的方法和技术，在生物医学信号处理技术、计算机技术、测量技术、控制技术及实验技能等方面得到全面训练，对医学信号的拾取、测量、处理、应用有一个系统地了解，从而在综合能力上得到培养，同时为完成毕业设计打下坚实的基础[4]。
4.1.3创新性课外科技活动
开展丰富多彩和形式多样的创新性课外科技活动，其主要目的是使学生在完成第二层次训练的基础上，了解学科前沿、开阔科技视野、激发创新意识，充分发挥和调动学生创新实践的潜能，结合军事医学应用和实际问题的解决开展研究性实践活动。结合我军卫勤保障和军事医学的需求，应用电子信息技术和电磁检测技术等生物医学工程学方法，有针对性地开展创新实验活动。从军事医学电子卫生装备设计思想的提出、技术指标的设定、研究方案的形成、工程设计的优化等方面训练学员，培养他们在我军军事斗争卫勤保障条件下解决军事医学问题的创新思维和创新能力，以此提高军事生物医学工程专业人才的综合素质。该层次的训练侧重于创新能力的培养，主要以第二课堂的形式围绕科研方向开展，也可以围绕专业选修课开展，并鼓励学有所长的学生积极申报学校创新实验基金，开展进一步的深入研究，并指导学生发表学术论文，申请国家专利。在条件成熟的情况下推荐他们参加各种类型的全国大学生科技竞赛。对于部分已取得较好成果的学员，可在此基础上直接进入毕业设计环节，并给予他们优先报考硕士研究生的资格。
4.1.4实习
临床工程实习是理论联系实际，培养学员分析问题、解决问题能力的重要阶段。通过临床实习，使学员进一步加深对专业课程理论知识的理解和掌握，全面了解现代化医疗仪器设备的基本原理、安装调试、维护保养，熟悉部分医学仪器结构特点和工作原理及存在问题，建立医疗卫生装备体系的基本知识架构，培养学员运用已学基础理论知识，初步分析和解决医学仪器设备实际问题的能力，为毕业后从事医疗设备专业工作，提升任职能力打下基础。
4.1.5毕业设计
毕业设计的质量可以衡量专业教学的水平，是学生毕业与学位资格认证的重要依据。毕业设计的开展将紧密结合学科研究方向和实际科研课题，把重点放在学员创新思维和能力的培养，充分发挥学员的主动性和创造性上。毕业设计注重以下能力的培养：（1）调研、查阅中外文献和搜集资料的能力；（2）理论分析、制定或设计实验方案的能力；（3）实验研究、综合分析和数据处理的能力；（4）交叉融合理工医等学科综合知识的能力；（5）外语、计算机应用和论文写作的能力；（6）综合应用工程技术手段解决实际问题的能力；（7）团队合作的能力。方法上让学生自由选题，独立完成毕业设计课题。针对要解决的实际问题，指导学生通过查阅资料，以互相讨论的形式逐步总结出解决问题的思路，要求学生利用计算机进行理论设计，并进行虚拟实验和仿真分析，经过比较优选出最佳方案，进而设计出实用的电子系统，完成系统的软硬件调试并达到设计技术指标；最后提供设计报告，接受专家组考评并通过答辩。通过毕业设计使学生了解科研的方法、程序和步骤，增强科研意识。这种对科学实践全程参与的教学方式可以全面培养和提高学生的科研素质、工程意识和创新精神，真正实现了理论和实际动手能力相结合的创新实践能力培养。
4.2创新实验室建设
创新实验室建设旨在针对我军面临的多样化军事任务，满足我军卫勤保障需求和军事医学发展需要，从军事医学电子技术教学与训练、军队卫生装备教学与训练等方面入手，与烧伤外科学、防原医学、野战外科学、野战内科学、军事预防医学、高原军事医学以及新概念武器防治学等军事医学紧密结合，以电子技术应用、装备教学实训为基础，培养应用军事生物医学工程的技术方法，解决部队卫勤保障和军事医学问题的创新实践能力。创新实验室主要服务于学员专业学习阶段，在第二课堂、创新实践、综合实验、军事医学课程设计、毕业设计、专业实习以及卫勤演练中对学员实施相关训练活动。从培养军队院校学员为军服务的意识出发，使其在学习训练中了解军事医学的主要问题，学会应用军事生物医学工程方法解决相关问题，同时提高创新实践能力，在这一过程中军事生物医学工程专业综合创新实验室的建设是必不可少的，这对于军事生物医学工程专业学员开展相关学习实践以及任职训练是必须要具备的一个基本条件。
生物工程和生物医学工程范文2
关键词：超声波辅助提取；塔罗科血橙（Citrus sinensis cv. Tarocco）皮；黄酮类化合物
中图分类号：R284.2；S666.4 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）17-4182-04
Optimization of Ultrasonic-Assisted Extraction Technology of Flavonoids from Tarocco Blood Orange Peel
LIU Rong1，ZHOU Zheng-yong1，LUO Nan-fang1，ZHUO Li1，2
（1.College of Chemistry and Chemical Engineering， Neijiang Normal University， Neijiang 641100， Sichuan，China；
2. Key Laboratory of Fruit Waste Treatment and Resource Recycling of Sichuan Provincial College，Neijiang 641100，Sichuan，China）
Abstract： Using Tarcocco blood orange（Citrus sinensis cv. Tarocco） peel as raw material， flavonoids were extracted by ultrasonic-assisted technology. Based on single factor tests， orthogonal experiment was conducted to explore the effects of ethanol volume fraction， material to solvent ratio， extraction time and extraction temperature on yield of flavonoids. The results showed that the rank of factors affecting extraction yield from high to low was material to solvent， extraction temperature， ethanol volume fraction， extraction time. The optimized extraction conditions were， material to solvent ratio， morangepeel powder∶Vethanol=1∶35 g/mL； extraction temperature， 50 ℃； volume fraction of ethanol， 50%； extraction time， 40 min； and ultrasound power， 400 W. The extraction yield of flavonoids was 1.021 3% under these conditions.
Key words：ultrasonic-assisted extraction； Tarocco blood orange（Citrus sinensis cv. Tarocco） peel； flavonoids
收稿日期：2012-11-13
基金项目：内江师范学院大学生科研项目（11NSD-179）；四川省教育厅青年基金项目（11ZB022）
作者简介：刘 蓉（1990-），女，四川广元人，在读本科生，（电子信箱）；通讯作者，卓 莉（1979-），女，讲师，硕士，
主要从事天然产物的研究与开发工作，（电话）13438653379（电子信箱）。
塔罗科血橙（Citrus sinensis cv. Tarocco）原产于意大利，富含多种维生素、β-胡萝卜素、花青素苷以及黄酮类化合物等[1，2]。黄酮类化合物是一类重要的植物次级代谢产物，广泛分布于植物界尤其是被子植物中[3，4]，具有深浅不等的黄色[5]，主要包括黄酮（Flavone）、黄酮醇（Flavonol）、异黄酮（Isoflavone）、黄烷酮（Flavanone）、双苯吡酮（Xanthone）、喳耳酮（Chalcone）、花色素（Anthocynidin）、色原酮（Chromarne）等[6，7]，具有抗氧化、预防心血管疾病、抗衰老、降血糖、增强机体免疫力等作用[8，9]。柑橘类果皮质量占果实的30%左右，是重要的生物质资源，目前大部分果皮被丢弃，既污染环境又造成极大的浪费。从柑橘类果皮中提取黄酮类化合物，既有利于资源的再生又可保护环境。
目前提取黄酮类化合物的方法有很多，如水浸提取法、索氏提取法、有机溶剂法等[10]。本研究采用超声波辅助法从塔罗科血橙皮中提取黄酮类化合物，研究乙醇溶液体积分数、超声波处理时间、提取温度、料液比及超声波功率对黄酮类化合物提取率的影响。在单因素试验的基础上采用正交试验优化黄酮类化合物的提取条件，为柑橘类果皮的有效利用及黄酮类化合物的开发提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 材料 塔罗科血橙购自四川省内江市资中县，洗净后人工取皮，在50 ℃下烘干至恒重，研成粉末后置于干燥器中备用。
1.1.2 试剂 无水乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠均为分析纯，芦丁标准品购自国药集团化学试剂有限公司。
1.1.3 仪器 AE240型电子分析天平（梅特勒-托利多），722N型可见分光光度计（上海菁华科技仪器有限公司），DFT-100型中药粉碎机（温岭市大德中药机械有限公司），TD-5型离心机（四川蜀科仪器有限公司），KQ-400KDB型高功率数控超声波清洗器（昆山舒美超声仪器有限公司）。
1.2 试验方法
1.2.1 芦丁标准曲线的绘制 准确称取干燥至恒重的芦丁标准品30 mg，用30%（体积分数，下同）的乙醇溶液溶解并定容至100 mL，摇匀得浓度为0.300 mg/mL的芦丁标准溶液。分别移取上述芦丁标准溶液0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00 mL于7支50 mL比色管中。各加入50 mg/mL的亚硝酸钠溶液1.00 mL，摇匀，静置6 min，加100 mg/mL的硝酸铝溶液1.00 mL，摇匀，静置6 min，加40 mg/mL的氢氧化钠溶液6.00 mL，用30%的乙醇溶液定容至刻度，摇匀，静置15 min后在510 nm波长[11]处测定吸光度。以吸光度A为纵坐标、芦丁标准溶液浓度C（μg/mL）为横坐标绘制标准曲线（图1），得芦丁浓度对吸光度的回归方程为A=0.020 7C-0.012 5，相关系数r=0.999 7，在试验测定范围内线性关系良好。
1.2.2 单因素试验优化血橙皮中黄酮类化合物的提取工艺 以乙醇溶液为提取剂，采用超声波法提取血橙皮粉末中的黄酮类化合物，设计单因素试验分别考察乙醇溶液体积分数、料液比、超声波处理时间、提取温度和超声波功率对黄酮类化合物提取率的影响。①乙醇溶液体积分数。准确称取1.000 g血橙皮粉末5份，分别加入体积分数30%、40%、50%、60%、70%的乙醇溶液30 mL，在超声波功率400 W、提取温度60 ℃的条件下提取40 min。②料液比。准确称取1.000 g血橙皮粉末5份，分别按1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35（m橙皮粉∶V乙醇，g/mL，下同）的料液比加入体积分数60%的乙醇溶液，在提取温度60 ℃、超声波功率400 W的条件下提取40 min。③超声波处理时间。准确称取1.000 g血橙皮粉末5份，加入体积分数60%的乙醇溶液30 mL，在提取温度60 ℃、超声波功率400 W的条件下分别提取10、20、30、40、50 min。④提取温度。准确称取1.000 g血橙皮粉末5份，加入体积分数60%的乙醇溶液30 mL，在超声波功率400 W，提取温度分别为20、30、40、50、60 ℃的条件下提取40 min。⑤超声波功率。准确称取1.000 g血橙皮粉末5份，加入体积分数60%的乙醇溶液30 mL，在提取温度60 ℃，超声波功率分别为240、280、320、360、400 W的条件下提取40 min。
黄酮类化合物的提取率=提取得到的黄酮类化合物的质量/样品质量×100%
1.2.3 正交试验 根据单因素试验结果，设计L9（34）正交试验考察乙醇溶液体积分数、提取温度、料液比和超声波处理时间4个因素对血橙皮中黄酮类化合物提取率的影响，优化提取工艺。正交试验因素与水平见表1。
2 结果与分析
2.1 单因素提取试验结果
2.1.1 乙醇溶液体积分数对血橙皮黄酮类化合物提取率的影响 以不同体积分数的乙醇溶液作提取剂，所得血橙皮黄酮类化合物提取率见图2。由图2可知，乙醇溶液体积分数较低时黄酮类化合物提取率变化不大，总体偏低，乙醇溶液体积分数由50%升高到60%，提取率有较大幅度的升高，之后又随着乙醇溶液体积分数的升高而下降。血橙皮中的黄酮类化合物属于极性化合物，体积分数60%的乙醇溶液极性与之相当，有利于黄酮类化合物的溶出，当乙醇溶液体积分数超过60%时，提取出的杂质偏多，从而影响了黄酮类化合物的提取率。
2.1.2 料液比对血橙皮黄酮类化合物提取率的影响 分别按1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35的料液比加入体积分数60%的乙醇溶液作提取剂，所得血橙皮黄酮类化合物的提取率如图3所示。由图3可知，黄酮类化合物的提取率随着料液比的减小先升高，料液比为1∶30时提取率最高，之后随着料液比的减小而降低。提取剂用量的增加有利于黄酮类化合物的溶出，但提取剂用量过高可能会导致提取出的杂质增加，从而使黄酮类化合物的提取率下降。
2.1.3 超声波处理时间对血橙皮黄酮类化合物提取率的影响 不同超声波处理时间对血橙皮黄酮类化合物提取率的影响如图4所示。由图4可知，超声波处理时间由10 min延长到30 min，黄酮类化合物提取率迅速升高，而后随超声波处理时间的延长黄酮类化合物的提取率逐渐下降。这是因为处理时间较短时细胞内外溶质的浓度差比较大，黄酮类化合物在超声波的作用下迅速从细胞中溶出，但随着超声波时间的延长，由于超声波产生的大量热和空化效应，可能对黄酮类化合物的结构有所破坏，从而导致其提取率下降。
2.1.4 提取温度对血橙皮黄酮类化合物提取率的影响 不同提取温度对血橙皮黄酮类化合物提取率的影响如图5所示。从图5可以看出，提取温度对血橙皮黄酮类化合物提取率的影响较大，提取温度由20 ℃升高到30 ℃，提取率迅速升高；由30 ℃升高到50 ℃，提取率随提取温度升高的趋势变缓；提取温度高于50 ℃时，提取率随提取温度的升高略有下降。提取温度升高能加快体系中分子的运动速度，有利于黄酮类化合物向溶剂中扩散，但温度过高时提取出的黄酮类化合物可能由于热不稳定性而被破坏，从而使提取率降低。
2.1.5 超声波功率的影响 超声波功率不同，所得血橙皮黄酮类化合物的提取率如图6所示。由图6可知，在试验范围内黄酮类化合物提取率随着超声波功率的增大而升高，其中超声波功率由240 W升高到320 W，黄酮类化合物提取率升高幅度较大，由320 W升高到400 W，黄酮类化合物提取率升高幅度较小。为提高提取效率，并结合仪器条件，后续试验采用400 W的超声波功率提取血橙皮中的黄酮类化合物。
2.2 正交试验结果
正交试验结果见表2。从表2可以看出，各因素对血橙皮黄酮类化合物提取率的影响从大到小依次为料液比、提取温度、乙醇溶液体积分数、超声波处理时间。最佳提取条件组合为A1B2C2D2，即乙醇溶液体积分数50%、超声波提取温度50 ℃、超声波处理时间40 min、料液比1∶35，此条件下黄酮类化合物的提取率可达1.021 3%，高于正交试验其他组合的结果。
3 小结与讨论
以塔罗科血橙皮为原料，采用超声波法提取其中的黄酮类化合物，设计单因素试验和正交试验考察了乙醇溶液体积分数、超声波处理时间、提取温度、料液比及超声波功率等因素对黄酮类化合物提取率的影响，优化提取工艺。结果表明，优化的提取条件为体积分数50%的乙醇溶液作提取剂、提取温度50 ℃、超声波处理时间40 min、料液比1∶35、超声波功率400 W，此时黄酮类化合物的提取率可达1.021 3%。
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生物工程和生物医学工程范文3
[关键词]生物医学工程；影像技术学；教学体系；实践教学
生物医学工程专业是一门现代医学和医学工程技术相互结合的学科，主要在理工科院校开展，作为一所以医学教育为主的高校，在生物医学工程专业培养中，注意与医学临床实践紧密结合，侧重医疗器械实践培养。该校生物工程专业前身为医学影像学（工程方向），自1999年开办至今，根据实际情况，不断修正培养培养，重视理论与实践相结合，不断提高学生的实践能力，以“工程素质高、实践能力强”的应用型专业人才培养，为培养目标。
1该校发展历程
牡丹江医学院自1958年创立以来，目前已经拥有近60年的教学历史，1997年6月,学院通过了原国家教委本科教学评价,成为全国首批本科教学评价合格院校。从最初的名不见经传到现如今的发展壮大，牡丹江医学院在学科建设、师资力量及科研投入上均下足了功夫。尤其重视实践教学环节，在教学、科研、实习和就业方面均走在了同级别院校的前列。
2生物工程及影像技术的发展背景
生物医学工程（BiomedicalEngineering，BME）是结合物理、化学、数学和计算机与工程学原理，从事生物学、医学、行为学或卫生学的研究；提出基本概念，产生从分子水平到器官水平的知识，开发创新的生物学制品、材料、加工方法、植入物、器械和信息学方法，用于疾病预防、诊断和治疗，患者康复，改善卫生状况等目的[1]。近几年来，我国的医疗体制变革正处在快速时期，理工类科学技术在医学领域，尤其是生物医学中的应用范围也越来越广，因此对于具有较高专业素养和应用能力的人才需求就更加急迫。“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）是国家教育部贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重点大力项目[2]，同时也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的一项重要措施，该政策旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务，对促进高等教育面向社会需求培养人才，全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导。医学影像技术是医学专业其中一门[3]。我国在2006年时出台了改革政策，将医学影像学专业区分为两种学制不同的专业进行教育，此教育模式早在上世纪西方某些发达国家就已经出现，并取得了较好的教育结果。4年制医学影像技术是专门从事影像技术与操作方面的工作的一类高精尖技术人才，在仪器操作及治疗剂量控制方面的能力水平要明显优于五年制的医学影像学专业学生[4]。
3该校学科建设情况
该校拥有较高规格的影像实践基地，该基地初建于2003年，现拥有6个实验区，47间实验室，建筑面积达3000㎡；配备X线机（常规X线机、程控X线机、高频X线机）、CT（螺旋CT、往复式CT）、MRI（超导MRI、小型MRI教学仪）、ECT、DSA、超声（彩超、黑白超、数字超声教学仪）、直线加速器、模拟定位机、麻醉剂、体外碎石机、血液透析机、激光相机、洗片机、高压注射器等50余台设备，总价值达1000余万元。可满足生物医学工程、医学影像技术专业的专业课的实验课、实验室开放等教学活动，可以为学生提供大量的实践动手机会。亦可带领学生参与医院大型设备的拆卸、搬运、安装、维修等工作，让学生得到“实战”的机会。该校于2013年在医学影像学院增设4年制生物医学工程专业、医学影像技术专业，培养方案与原医学影像学专业（工程方向）（5年制）不同，《医学影像设备学》作为重要的专业课之一，教学大纲亦作调整。根据医学生物工程专业、医学影像技术专业的特点，进行教学改革。理论课删减部分陈旧设备相关知识，如压缩常规X射线机结构、功能、工作原理及电路分析的讲解，由学生课余时间自行学习讨论。在实验课改革方面，删减部分陈旧实验项目，让学生多多地参与实验课教学互动中，增加学生实践动手机会，锻炼学生独立分析问题、解决问题的能力。同时针对医学生物工程专业、医学影像技术专业每学期均进行实验室开放，由老师指导学生进行DSA设备的安装，X射线机设备的局部改进设计等。积极组织指导生物医学工程专业、医学影像技术专业学生进行大学生科研立项，近几年该教研室共指导黑龙江省大学生创新创业训练计划项目、牡丹江医学院大学生科研项目共6项，例如：“常规X线机灯丝加热电路改进”。该校积极开展校企合作联合培养学生，2016年1月，医学影像学院经实地考察，与北京威格瑞技术服务有限公司等8家医疗器械公司达成合作。2016年7月，首届2013级医学生物工程专业、医学影像技术专业学生进入公司进行生产实习。2017年7月，经调查反馈，一年来各家医疗器械公司均能按学校要求培养学生，实习效果非常理想，多位学生实习表现优秀，被实习公司正式录用。校企合作模式将继续开展。医学影像学院于2013—2014年编写的高等学校改革创新教材、医学影像专业特色系列教材中，影像设备教研室针对生物医学工程专业、医学影像技术专业编写了《医学影像设备学实验指导》《医用常规检验仪器》《医用传感器》《临床设备学》4本理论及实验教材，并已投入使用。该校现已将生物医学工程专业、医学影像技术专业培养方案的修订已提上日程。
4未来学科发展模式
4.1加强实践教学环节
以教学改革为中心，以培养学生的创新实践能力为只要目的，在不断提升实践教学设施基础的同时，坚持理论教学为基础的主要宗旨[5]，让学生在扎实掌握理论基础后，运用先进的实践教学来不断地提升、完善自己的综合技能[6]。使学生在此教学模式下，可以将专业发展为：拥有扎实的理论基础、培养良好的专业素养、形成独特的专业特色的优秀学科[7]。
4.2确立学生在实践教学中的主体地位
无论在学科建设中进行怎样的改革，其宗旨都是培养优秀的毕业生能被社会所用[8]。因此学生在实践教学中的主体地位就显得尤为重要[9]。因此让学生提早进入医院及工厂进行实习，不仅可以开阔学生的视野，而且可以使其在即将进入工作岗位前掌握一定的基本操作技能，在今后的工作中更早上手，从容地应对工作中的一系列问题。在教学中主动聆听学生的意见，根据学生的不同呼声对于教学方案进行及时的调整，尽最大可能地覆盖尽量多学生的特点，提高教学效果[10]。
4.3加强师资队伍建设
学校通过多种途径提高青年教师的学历及教学水平，并在教学实践中不断地提高，逐步培养一支结构合理、理论基础扎实、实践能力过硬、教学效果明显的优秀教师队伍[11]。
4.4建立教学评估及监控体系
完善的一套教学评价及质量监控系统是保证人才培养质量的一项重要措施[12]。建立一套过硬的实践教学基础、完善的实践教学过程、科学的实践教学效果评价、严格的教学质量监控体系，对于加强对整个实践教学工作的宏观调控、保障实践教学体系的落实、高素质应用型创新人才的培养都起到了十分重要的作用[13]。
[参考文献]
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[3]宁旭,金贵,许佳,等.生物医学工程专业电子信息类课程实践教学体系的探索[J].现代医药卫生,2012,27(22):3512-3513.
[4]陈月明,孟雪.基于工程性和实践性的课程设置模式探索与实践—以安徽医科大学生物医学工程专业为例[J].安徽广播电视大学学报,2017(1):87-91.
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生物工程和生物医学工程范文4
生物医学工程专业主要课程 主干课程：《高等数学》、《普通物理学》、《模拟电子技术》、《脉冲数字电子技术》、《医用传感器》、《数字信号处理》、《微机原理及应用》、《医学图像处理》、《医用仪器原理》、《医学影像仪器》、《检验分析仪器》。
以及《临床工程学》、《正常人体形态学》、《生物化学》、《生理学》、《诊断学》、《内科学》、《外科学》等。实践课程：电子工艺实习、认识实习、金工实习、生理学实验、电子技术综合实验、专业实践综合训练、生产实习、论文综合训练等。
生物医学工程专业就业方向 本专业学生毕业后可可以在医疗仪器企业的研发机构、生物医学工程及相关学科的科研单位、大型医院的设备中心、高等院校等地方工作，也可以做国家公务员。相关行业(如IT，仪器仪表等)。
从事行业：
毕业后主要在医疗设备、护理、制药等行业工作，大致如下：
1 医疗设备/器械;
2 医疗/护理/卫生;
3 制药/生物工程;
4 新能源;
5 电子技术/半导体/集成电路;
6 其他行业;
7 计算机软件;
8 仪器仪表/工业自动化。
从事岗位：
毕业后主要从事算法工程师、售后工程师、销售工程师等工作，大致如下：
1 算法工程师;
2 售后工程师;
3 销售工程师;
4 硬件工程师;
5 维修工程师;
6 注册专员;
7 技术支持工程师;
8 产品经理。
生物工程和生物医学工程范文5
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
生物工程和生物医学工程范文6
生物化学工程是生物化学反应的工程应用，主要包括代谢工程、发酵工程和生物化学传感器等。
生物化学工程和生物医学工程是最初的生物工程学概念，基因重组、发酵工程、细胞工程、生化工程等在21世纪整合而形成了系统生物工程。 全书共分十章，主要介绍了培养基灭菌，空气除菌，通气与搅拌，发酵罐的比拟放大，固定化酶、固定化细胞，典型发酵过程动力学及模型，发酵过程参数的在线测量及仪表，微生物生化反应过程的质量和能量衡算，发酵过程的计算机在线控制以及发酵工程下游技术。
生化工程的定义：将生物技术的实验室成果经工艺及工程开发，成为可供工业生产的工艺过程，常称为生化工程 。 生物工程的重要组成部分，包括底物或营养液的准备、预处理、转化以及产品的分离、精制等工程和工艺问题。一般把发酵工程、动植物细胞的大规模培养、酶工程、生化反应工程、生物分离工程、生物功能元件以及生物过程中的控制和优化都包括在生化工程之内。
（来源：文章屋网 ）
