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生物医学工程专业方向范文1
生物医学工程(Bio毗dieazEngineering)学是一门年轻的新学科,从技术角度肴,生物医学工程技术其形成与发展的模式墓本上可归纳为:通过工程技术手段把物理、化学以及技术科学中新的技术、原理、方法应用于研制医疗装!、满足临床诊治的需要,随着科学技术进步、新的物理、化学方法和工程技术不断被应用于医学,医用产品越来越多.在工程学(含电子技术、计算机技术、信.息技术、材料科学)突飞猛进地发展的同时,生命科学也在迅猛发展,近年来迅速兴起的生物技术对给生物医学以极大的推动,将产生分子医学.因此我们对理工学科与生命科学交叉结合而产生的生物医学工程学必须有新的认识.美国学者指出,新的生物医学工程定义是:“生物工程学结合物理学、化学或数学和工程学原理,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,诱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,病人康复,改菩卫生状况等目的”.因此,我们必须考虑到科学技术的进步给生物医学工程学带来的影响: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.因此,我们引用根据美国国立卫生研究院有关名词命名专家组最近对生物医学工程学的定义:焦生物医学工程学是结合物理学、化学、数学和计算机科学与工程学厚理,从事生物学、医学、行为学或卫生学的研究;提出墓本概念,产生从分子水平到导官水平的知识,开发创新的生物学制品、材料、加工方法、植入物、导械和信,’.学方法,用于疾病预防、诊断和治疗,病人康复,改善卫生状况等目的.”
二.生物医学工程学科类型
生物医学工程学是理、工学科和生物医学相结合而发展起来的交叉边缘学科,涉及的领域十分广泛,与其他诸如材料、信息、电子技术、计算机科学关系密切,并在不断发展之中.根据学科具体内容可以分为:因为生物医学工程学科具有其他学科所没有的特点,我国仅设一级学科不设二级学科.
1.信息技术型生物医学工程(InformationTeehno一osyBiomediealEngsneering:IT一明E.)其知识体系的组成特点是以电子技术、计算机技术、信.息处理技术的知识为主线,以生物医学方面相应的领域为交叉、结合对象,对其中的问题进行研究.
2.材料技术型生物医学x程伽aterialTeehnologyBiomedicalEngineering:盯一翎E)其知识体系包含材料科学、生物技术、力学、化学、生物化学、信息和计算机技术、医学和生命科学的墓本知识,主要研究对象是生物材料和人工器官,包含新近发展起来的组织工程.
3.生物技术型生物医学工程(BiologiealTeehnologyBiomedicalEngineering,BT一BME)在生物医学工程发展的同时,由于分子生物学的发展产生了生物技术,使得生物医学工程与生物技术交叉结合.美国实验生理学学会联合会(F^SEB)对未来医学发展的分析是“分子医学将在2020年成为人类健康的基础.分子医学的实践将包括新的预防方法、新的诊断方法和新的治疗方法,新的治疗方法将直接针对造成疾病的分子、细胞或生理缺陷.这些新医学方法的墓础将是精确的和无创的成像及诊断技术,……”,这充分说明了在新的时期,生物医学工程必然和分子水平的诊疗技术交叉结合,也就是说生物医学工程必然和生物技术交叉结合,因此必然会产生生物技术型的生物医学工程.其知识体系包含数学、计算机技术、信.息技术、生物学、分子生物学、遗传学等等.
4.生物医学研究型的生物医学工程(BiologiealMediealstudyBi二。dicalEngineeringBMS一BME)由生物医学工程的定义和它的研究内容知道,我们要为深入研究生命过程的规律,揭示生命的本质.因此这类学科的着眼点和落脚点不在于应用,而在于用目前的一切科学技术的理论、方法、技术以某一生命过程为研究对象.所需的是所有理工科、生物学、医学、哲学知识的交叉融合.
5.医疗器械产业型的生物医学工程伽ediealDevieesBIOfnedicalEngineering:MD一BME)生物医学工程所有的研究的最终目的是以各种不同的产品服务于社会,在各种生物医学工程产品中,医疗器械(含各种医疗仪器、医疗设备和耗材等)产品占有很大比t.要过渡到产品必须有由实验室研究到产业化过度的研究阶段,就会形成产业型的生物医学工程.其知识体系包含电子技术、计算机技术、精密机械、生物医学的基本知识、管理学、市场经营等.以往我国医疗界械产业化的发展较发达国家滞后,就是因为这方面的力t相对薄弱,因此一方面应该在医疗界械的公司强化这方面的建设,另一方面应加强高校、研究所与企业的交叉结合.科研成果的产品化研究在医疗界械行业显得尤为重要。
6.在医院中的生物医学工程-----一临床工程随若科学技术和现代医学的发展,生物医学工程对促进医学科学的发展起到了很重要的作用,尤其是在医院的建设和发展中所起的作用更为重要,所居的地位更为明显.医疗机构为了满足社会的需求,在医疗市场的激烈竞争中求得生存与发展,就必须加快自身的现代化建设,在这一进程中,生物医学工程的分支学科一一临床工程已成为现代化医院不可缺少的组成成份,将起到举足轻重的作用.临床工程师、医生和护士共同构成现代化医院的三大支柱川.临床工程在医院中的发展是一个值得关注问翅.临床工程的定义:前面讲过生物医学工程学是一门新发展起来的交叉性学科,它研究内容非常广泛,从纵向看,生物医学工程学的组成除了研究开发以外还有一个重要的组成部分,就是在医院中应用生物医学工程的所有成果---一临床工程,临床工程则是为了利用现代科学和工程技术知识,将现代的生物医学工程学的新技术和成果安全、可东地应用到临床,以提高医疗水平为目的的一个生物医学工程的学科分支.那么,什么是临床工程呢?目前,一般认为在医院中医疗设备的维修管理就是临床工程,我们认为,在医院中所有为了提高医院医疗水平而应用现代工程技术的工作都应该属于临床工程的范畴.在医院临床工程墓本上由五大部分组成:一是以医疗设备的全程技术管理为主,解决医院装备现代化中技术、设备、质t保证和经济管理方面的问题,包含了医院中的设备工程和设备管理工程;二是医疗信息的现代化管理-一Hls(HospitalInfor.tionsystem)系统:使用计算机和通讯设备采集、存储、处理、传翰和翰出门诊、住院息者医护和管理信息,包括临床辅助科室的信息,形成网络系统,实现信息共享,提商医院工作质t和效益;三是和影像存档和通讯--一P^cS(Pict盯e^r。hi,ing.eo二unie。tson:system,):是医院用于管理医疗设备如CT,MR等产生的医学图像的信息系统;四是远程医疗网络系统等:远程医疗就是利用电子通讯网络以电子信号来传递有关医学诊断、治疗、护理、咨询及教育等的信息及数据,其即可以为偏远地区的息者提供医疗服务,也可以作为医生之间进行交流的有效工具;五是参与临床的诊断与治疗一线工作的工程技术:例如放射治疗计划的制定、虚拟手术、理疗和康复等等.临床工程与生物医学工程研究开发是两个紧密相连的必要环节,又具有各自的发展规律.因此,我们既要重视前者的发展,也要重视后者的发展,在医院中更应将后者放在发展的重要的地位.
三.国内外生物医学工程教育棍况
科学与学科有非常密切的关系.科学自身的规律决定学科的规律,科学发展决定学科的建设和发展,当然,学科的建设反过来形响科学的发展.随若人们对健康的关心程度的增加,医学上疾病分析、诊断、治疗和康复等方面的仪器设备逐年增多.因此,在教学科研单位需要有研究人的生命的物理原理、控制过程和研究新的检测、监测生理、生化物理指标的原理、方法、仪器设备;在工业部门,需有设计、制造适于医护人员操作和人事科医学要求的仪器设备的工程师.在医院里,需有掌握医学设备的均t和维修以及培训使用这些设备的人员的工程师;这就要求有一个系统地培养生物医学工程师的教育计划.生物医学工程师要用工程学的方法来解决生命科学上的难题,因此,要求有一些涉及生命科学和工程学的交叉训练,使得学生既要性得工程原理,又要了解如何应用知识来解决生物学和医学上的问题.二十世纪50年代,随着生物医学工程科学研究的发展,产生了生物医学工程学科.由于科学研究的需要,在国外生物医学工程学科发展的最初阶段,是趋向于培养博士水平的高级人员.后来由于注意到实际应用,产生了硕士和学士水平的教学计划.
1.国外高校生物医学工程专业的情况
目前发达国家的很多大学都设有生物医学工程系,仅美国就可在Inter网上查到近百所大学生物医学工程系的主页.《共国新闻》及《世界报道》两媒体2002年联合公布的生物工程/生物医学工程领域最佳研究生院的排名(根据设施、人员、研究成果引用系数等)前十名的学校。.设有叫S方向与BT的较多.以研究生教育为主,本科为附在我国,涉及生物医学工程专业最早的是中专教育、大专教育(1,60年成立的北京商学院就有医疗器械系),真正的生物医学工程学科开始于70年代未,19,8年国家科委成立了生物医学工程学科专业组.从此生物医学工程作为一门独立的学科在我国很快地发展起来.经二十多年的发展,目前全国己有近几十所高校建立有该专业,这些高校均系国内工科、理科、医学的著名院校.我国生物医学工程学科的墓本情况见表2从以上可以看出我国的生物医学工程专业发展非常迅速,据不完全统计,52个院校设有生物医学工程专业,其中有37个理工或综合大学,15个医科院校.
2.我国离校生物医学工程专业的情况分析
(1).我国生物医学工程专业与国外生物医学工程专业的共同点①学科发展迅速国内外高校生物医学工程专业发展十分迅速,国外从20世纪60年代起步,70年代、80年代迅速发展•国郎20世纪’0年代末,8。年代初仅有几所高校建立生物医学工程专业,短短二十年就发展到50个院校建立该专业.②从比较知名的重点院校开始形成辐射美国约翰霍普金斯大学、加利福尼亚大学、麻省理工学院、宾西法尼亚大学、华盛顿大学、密歇根大学等都是较早建立生物医学工程专业的.我国清华大学、浙江大学、西安交通大学、上海交通大学、东南大学、中国科技大学等都是我国著名的科研水平很高的大学,也是我国首批建立生物医学工程专业的高校.③生物医学工程专业的学科以研究生教育为主在国外,很多大学招收研究生的数t超过本科生的数t,研究生的来源更强调从理工科或生物医学专业中选拔.在我国50多个生物医学工程专业中有17个博士学科(14个也收本科,3个仅招收硕士、博士),6个博士后流动站,5个长江学者学科,11个招收本科、硕士,8个院校仅招收硕士,U个院校招收本科、2个招收大专.这充分说明生物医学工程专业教学和科研相比,生物医学工程科研占的比重更大.
3.我国高校生物医学工程专业与国外的不同点(差距)
近年来我国生物医学工程教育发展很快,如前所述建立本科教学的至少有35所院校,通过分析不难发现:①学科模式(研究方向)设!较少所有开设生物医学工程本科专业的学校都是以电子、信.息、计算机应用与医学结合为目标,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.本科教育的专业设!面比较集中在IT一明E,没有川S一SME,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、医学图象处理、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、生物医学材料及人工器官、生物医学图像处理.研究生培养的专业面比本科生的专面相对宽广.与生物医学工程专业搜盖面相比显得专业面过于窄.而国外的专业设t显然比我们有优势.从表1中可以看出有很多“生物移植、心血管电生理、脊健损伤研究、功能生物技术、心肺动脉、临床整形外科研究、临床整形外科研究、细胞影像、疼痛神经生理、分子及细胞生物、重组蛋白质表达、药物传输、.生物界面现象、生物热传递、麻挤研究、听觉研究、神经肌肉研究、神经系统分析、视觉研究”一的研究方向,在我国,这些研究方向都被认为是生物医学的研究内容,而不是生物医学工程的研究内容.②以科研带动学科的特点不如国外突出我国本科教育有进一步扩大的趋势,有些没有科研方向的学校纷纷设立生物医学工程专业③没有重视传统中医工程研究④生物医学交叉结合的程度我们不如国外,我们的叫E没有研究生命系统的就是个证明.
4.就业问题
生物医学工程师的就业前景是广阔的,主要就业单位是研究机构、公司和医院.研究机构可以是研究所或大学里的研究中心,他们从事设计和研制医院里所铸的很专门的新设备,也有一部分作为外科或生理研究组的成员参与复杂电子系统的选择使用,也可以研制新设备公司,可以是仪导及制药公司,他们参与新的医疗仪器以及医学及生物学研究用的仪器的研制和生产.他们能够决定一种新的设计是否有藉要,有梢路,能否满足各种要求并符合政府的法律规定,他们也可做为公司产品的推销及售后服务工作.在医院里,他们从事自动化、研制实验室用计算机,病人一一计算机的接口以及有关计算机软件.他们也可以在某一科室〔例如:内科、外科和临床实验室工作),也可以在医院里直接经管生物医学工程部门的工作.他们是医院中工程情报的主要提供者,负贵所有仪器的使用、维修和采购的任务,研究分析和处理数据的方法.生物医学工程师亦参与许多国家研究计划,如在空间计划中设计遥测装I,生命维持系统,人一一机接口设备以及参与空问医学.他们也参与国防计划,环境研究,也可做为环境开发及污染、医院自动化方面的顾问等.
5.生物医学工程专业的继续教育
生物医学工程专业的高等教育与国外相比起步较晚,但经过近20年的发展,现已形成较完菩的学科体系,开设了大专、本科、硕士和博士研究生教育层次.而我国生物医学工程专业继续教育发展较慢,在国家成人教育专业目录中还没有该专业.我校1,%年首次在全军开展了生物医学工程专业专科升本科的函授教育,现已招收7届学员,深受全军各医疗单位技术人员的欢迎,目前地方许多医院有关技术人员也来信询问要求学习.我们认为在新形势下,生物医学工程专业继续教育有着广泛的前景和开展空间.主要原因是:
(1).随着科学技术和现代医学的发展,医院各种诊疗技术和设备越来越多,高新技术和自动化程度越来越高,如果没有生物医学工程专业技术人员的有效参与,现代化医院不可能有现代化的管理和诊疗水平.
(2).从医院实际看.医院医学工程科、信息科、放射科、放疗科、超声科和理疗科的临床工程技术人员是生物医学工程专业专业本科毕业的为数不多,大都是本专业或相关专业大专毕业,知识结构和实际水平很难适应未来的发展需要,必然有一个知识更新、技术提高的问题.
(3).以现代科学技术为核心的、建立在知识和信息的生产、存储、使用和消费之上的经济称为知识经济时代,知识经济时代的到来对现代化医院的科技水平、人才综合素质和创新能力有了更高的标准.开展生物医学工程专业继续教育,必须满足实际,若眼未来,在教育观念、人才培养目标、教学内容和教学方法等方面进行大胆探索.
6.在医学院校内开设生物医学工程专业的特点
生物医学工程专业是一门工程科学,它要求有深厚工程墓础知识,学生的大部分时问都是在学习工程知识,因此,很容易认为在工科院校开设此专业有优势,在医学院校开设这个专业有很大困难.经过几年的实践,我们认为在医学院校办生物医学工程专业.开始时要建立起一整套的工程葵础课教研室和实验室,,这样需要的经费、人员较多,起步比较困难,但只要具备了墓本条件,会有很多优势.
(1).生物医学工程是工程科学对医学的渗透,在医学院校中开设了本专业以后,工程人员和医务人员思想上的沟通就比较方便,较能做到互相理解,这样就便于合作.
生物医学工程专业方向范文2
理工类院校生物医学工程专业的教育,主要体现于理学、工学及二者有机结合的特色和优势,如理工类院校在数学、生物、材料、机械、电子、计算机、自动控制、组织工程等学科,具有坚实的教学基础、丰富的教学经验、良好的教学资源与条件。研究和解决生命科学及医学中的重要问题,是生物医学工程学科教育与发展的宗旨,因此,利用理工科院校的教学资源优势,培养能利用工程学手段,解决人类生命及健康问题的研究和应用型人才,是理工科院校生物医学工程专业教育的重要目标。因教学资源与条件的不同,理工科院校与医科院校、综合性大学的人才培养目标亦相异。理工科院校侧重于培养学生具备扎实的基础知识,包括数学、物理、电子、机械、生物等学科;熟悉医学电子仪器、生物医学信息、计算机、生物材料等相关学科专业知识;善于利用工程学方法与手段,解决专业相关领域的问题。培养目标具有准确的定位与时代性,即一方面能充分利用理工科院校的优势,体现其在工程学科方面的特色,另一方面,根据学科的交叉性与涉及领域的广泛性,密切跟踪学科的发展与社会需求变化,从而培养高素质的复合型高级专业科技人才。
根据教学与科研条件、研究方向的不同,国内理工类院校关于生物医学工程专业人才的培养目标既具有上述共性,又各有侧重与特色。如清华大学提出旨在培养能将现代电子、信息技术、物理、化学、数学和其它工程学原理,应用于研究生命科学的基本问题,能利用工程技术方法解决疾病预防、诊治及改善健康、提高生活质量等的高级专业人才;浙江大学则明确培养具有生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学等理论知识、医学知识和工程技术紧密结合的科学研究和技术开发能力,能在生物医学电子、医疗仪器、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、教学及管理的高层次创新型人才;东南大学强调以电子、信息技术生物学、化学和材料学为知识基础,使学生具备开展与人类健康相关的科学研究及应用开发能力,重点培养学生的研究能力和创新能力,培养具备宽阔视野、思维活跃的精英人才和领军人才;上海交通大学依托其强大且基础雄厚的工科和医学背景,重点培养在生物、医学和工程技术领域中具有开展交叉研究能力的有创新精神的,能应用物理、化学、材料、电子信息和工程等领域的技术解决生命科学问题的创新型交叉学科人才。华中科技大学生物医学工程专业培养具备生命科学与光、电、计算机等信息科学有关的基础理论知识,以及医学与工程技术相结合的科学研究能力,能在医疗器械、电子技术、计算机技术、信息等产业部门从事研究、开发、教学及管理的高级工程技术人才。
华南理工大学生物医学工程专业,始于从硕士研究生人才的培养,我校于1993年获生物力学硕士学位授予权,1998年,将生物力学硕士点(生物科学与工程学院)与生物电子学硕士点(电子与信息学院)整合为生物医学工程一级学科专业硕士学位授权点,并开始正式招收硕士生,2002年招收生物医学工程专业本科生,2004成立生物医学工程系,2006年获生物医学工程一级学科博士点。根据我校生物、电子、材料等学科在科研教学方面的多年积累的与优势,结合广东省生物医学工程产业的发展与需求,将生物医学工程专业本科培养目标,按要求掌握的知识与具体的能力确定为:
目标1(扎实的基础知识):培养掌握扎实的专业基本原理、方法和手段等方面的基础知识,包括生物医学、电子技术、信息科学、计算机技术、生物材料、生物信息等相关学科基本知识、基本理论和基本技能的复合型高级科技人才。
目标2(解决问题能力):培养学生能够创造性地利用生物医学与工程技术相结合的研究开发能力,以服务于国内外生物医学工程产业快速发展的需求。
目标3(团队合作与领导能力):培养学生在团队中的沟通和合作能力,学会按分工要求在团队中从事具体工作,完成指定任务,进行组织协调,进而能够具备生物医学工程领域的领导能力。
目标4(工程系统认知能力):让学生认识生物医学工程的多学科交叉特性,从系统的角度认识与领会生物医学工程学科的核心与特点。要求从工程系统的角度,运用多种工程技术手段与方法,寻求解决实际问题的方案。
目标5(专业的社会影响评价能力):培养学生正确理解生物医学工程对人们日常生活、人类健康所产生的重要影响。
目标6(全球意识能力):培养学生能够在全球化的环境里保持清晰意识,积极跟踪新理论方法、技术的发展,在全球化的背景下认识与把握生物医学工程学科的现状与发展。
目标7(终身学习能力):生物医学工程毕业生在职业生涯中,需要根据学科、行业发展与岗位要求,不断更新知识,提升自己的综合素质,并具备终身学习的能力。
综观理工科院校生物医学工程专业本科生的培养目标,既反映了各校的学科优势、特色与定位,又具明显的共性,即强调学科的交叉复合特性,培养能将工程技术和医学、生物等基础理论相结合,解决人类生命健康中的问题、提高生活质量的综合性人才,尤其注重学生的实践能力与创新能力。
理工类院校的生物医学工程专业培养特色
在专业特色建设方面,各高校依托各自的学科建设与教学资源优势,逐渐形成自己的办学特色。如清华大学持之以恒地进行教学建设与改革,形成了"注重质量,强调实践,紧密结合科研"的教学特色,清华大学生物医学工程学科2001年被评为全国重点学科,2006年被评为国家重点一级学科;浙江大学则强调系统掌握计算机技术、信息处理技术、电子技术、仪器技术和生命科学相关的基础理论知识具有多学科交叉应用能力和国际竞争力的复合型人才培养,为国家级生物医学工程特色专业建设点;东南大学从1988年开始与南京医科大学合作,进行7年制工医双学位人才培养,2000年开始进行生物医学工程专业(七年制)本硕连读人才培养。2007年建立医工结合生物医学工程长学制创新人才培养国家人才培养模式创新实验区,2008年成为生物医学工程国家特色专业建设点,形成了工医复合型人才培养的特色,并形成了生物医学电子学和现代生物技术两个重要的特色方向;上海交通大学则充分利用附属医院的临床资源,建立与基础课程相适应的实践教学体系,强化学生实践训练,培养动手操作与创新研发能力,大力推进医工(理)交叉学科人才培养,积极推进国际合作与交流;华中科技大学华中科技大学自1997年起系统地开展了生物医学光子学特色方向本科教学体系建设的探索与实践。基于生物医学工程学科的特点,借鉴国内外最新教学成果,建立了一套具有生物医学光子学特色方向的本科教学体系。2011年开始招收“医疗器械”卓越工程师实验班,按照全新的教育大纲和创新的实验模式培养面向医疗器械产业发展需要的高端领军型人才。
华南理工大学生物医学工程专业经过近10年的本科教育实践,以电子技术为基础,以生物医学电子仪器与生物医学信息为主,兼顾生物医学材料、分子生物学及生物信息学,基本形成了多学科方向交叉的知识体系。尤其注重学生基础知识、实践能力和创新能力的培养,根据广东地区生物医学工程产业的优势与市场需求,着力培养具有生物医学工程专业基本素养、基础扎实、专业知识面广的复合型高级技术和专业管理人才。近年来,积极与广东省生物医学工程领域领军企业、医疗、科研机构开展联合培养人才的改革,如自2009年开始,华南理工大学与深圳华大基因研究院共同成立了华南理工大学-深圳华大基因研究院,并开设基因组科学创新班,生物医学工程专业部分优秀学生从大学三年级开始,即有机会进入深圳华大基因研究院从事生命学科的学习与科学研究;2011年,华南理工大学携手中国科学院广州生物医药与健康研究院,共建“华南干细胞与再生医学英才班”,实行“2.5+1.5”的培养模式,“英才班”将根据学生所属专业本科培养计划和干细胞与再生医学的专业培养要求,为学生制订个性化的培养方案,将专业理论知识与实践、学习和科学研究相结合。此外,生物医学工程专业与深圳迈瑞电子有限公司、汕头超声仪器研究所、广州总院、南方医院、广东省人民医院、中山大学附属肿瘤医院和广州医学院附属肿瘤医院等单位建立了密切的联系,为学生的实践、实习提供优越的资源和条件,同时,为学生的就业不断开拓新的渠道;从大学二年级开始,学生即有机会加入“学生研究计划SRP(StudentResearchProject)”,参与老师指导的科研实践,进入实验室与研究生共同学习研究。学习、研究期间,取得优异成绩或成果的学生,推荐参加“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛。华南理工大学生物医学工程专业,近年来进行各种新的人才培养模式的有益探索与实践,进一步扩宽学生的知识面,显著提高学生的实践能力,激发学生学习热情,培养学生的创新能力。
生物医学工程专业人才培养模式
我国高等工程教育强化主动服务国家战略需求、主动服务行业企业需求的意识,确立以德为先、能力为重、全面发展的人才培养观念,创新高校与行业企业联合培养人才的机制,改革工程教育人才培养模式,提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力。主要体现于四个方面:(1)工程教育服务国家发展战略;(2)加强与工业界的密切合作;(2)重视学生综合素质和社会责任感的培养;(4)注重工程人才培养国际化。近年来,各高校都在进行专业人才培养模式的改革、探索和实践,主要包括(1)重基础、宽口径、强能力、高素质的大类培养模式。如上海交通大学实行按院系招生、学生入校两年后再分专业的培养模式,从而有利于学生根据个性、特长选择专业,增强学生的竞争意识,有利于资源的优化整合;中国科技大学秉承“基础与创新并重”的办学理念,实行重基础、“轻”专业,注重基础“宽、厚、实”,专业“精、新、活”的宽口径个性化培养模式。浙江大学提出“以人为本、整合培养、求实创新、追求卓越”的教育理念,确立的人才培养模式是以3M(多规格、多通道、模块化)和“宽、专、交”为特征的KAQ(知识、能力、素质)并重,将本科专业分成若干学科大类,实行前期按大类培养,实施通识教育,后期实行宽口径专业教育的新模式。华南理工大学的培养模式与浙江大学既具相似性,又各有侧重。华南理工大学以注重精英人才与个性化人才的创新能力培养为特色,如按大类分电子、机械、化工、材料、经贸等各大类专业精英班,“基因组科学创新班”和"华南干细胞与再生医学英才班"等。
(2)注重创新与实践能力培养,如卓越人才培养、产学研相结合人才培养、交叉复合型人才培养。近几年,各高校均十分注重学生的创新能力和实践能力的培养,通过卓越人才计划旨在提高学生的科研能力与解决实际问题的能力。卓越工程师教育培养计划的遵循“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则,其特点包括:行业企业深度参与培养过程;学校按通用标准和行业标准培养工程人才;强化培养学生的工程能力和创新能力。其中,首批“卓越工程师教育培养计划”高校包括清华大学、浙江大学、上海交通大学、华中科技大学、东南大学和华南理工大学等61所高校,第二批共有133所年高校加入“卓越工程师教育培养计划”。
(3)国际化人才培养,通过与国外知名高校建立人才培养合作项目,进行联合培养。如教育部中国教育国际交流协会(CEAIE),中教国际教育交流中心(CCIEE)和美国州立大学与学院协会(AASCU)共同合作的“1+2+1中美人才培养计划”,积极推动中美高校学分学历互认,促进中美高校师生双向交流、共同制定大学本科专业教学计划等。此外,近年来,各校纷纷与欧美、澳洲著名大学建立了各种灵活的本科人才联合培养机制,推进教师双向交流,专业课程实行双语教学或全英教学等。
(4)个性化人才培养,华南理工大学生物医学工程专业培养学生过程中,根据学生知识结构与特长,注重个性化培养,如,一方面鼓励生物医学工程专业学生修读“双学位”,另一方面,也接受其它专业学生修读生物医学工程专业“双学位”;通过“学生研究计划(SRP)”,“百步梯攀登计划”、“挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛和创业计划大赛”等,培养学生的创新、创业、科研能力。
课程建设
生物医学工程专业教学指导委员会,为生物医学工程学科人才培养的规范化提供重要的指导性意见。根据生物医学工程学科的发展趋势与社会需求、以及各高校的教学和科研优势,理工科院校设置的生物医学工程专业本科的课程体系,既存在共性,又各具特色。其中,理论教学部分,主要包括公共基础课、学科基础课和专业领域课,实践部分,包括实验课程、课程设计、认识实习、工程实习、生产实习和毕业实习等。各理工院校生物医学工程专业本科培养计划中的公共基础课颇为相似,主要有政治类课程、大学英语、大学物理、大学化学、数学(微积分、线性代数、概率论与数理统计)、工程制图、大学体育,以及人文、社会和技术类通识教育课程;学科基础课程,大多数高校以生物医学电子与信息为主,包括电路、数字电子技术、模拟电子技术、信号与系统、数字信号处理等主干课程,并设置解剖生理学、临床医学概论、普通生物学、生物化学与分子生物学等重要基础课程;各校的生物医学工程专业本科课程的差别,主要体现在专业领域课,同时也最能体现其专业特色。一般以其优势学科方向开设不同的专业必修或选修课程,如浙江大学按数字医学信息、生物传感器与医学仪器、定量与系统生理学三个方向设置专业课程,东南大学则分生物传感与生物电子学、生物信息学、生物医学材料与纳米技术、医学信息工程等四个方向,上海交通大学包括生物医疗仪器、神经科学与神经工程、医学成像与图像处理、生物材料与纳米生物医学等几个方向课程;清华大学按学科方向分为医疗仪器、神经工程、医学影像和微纳医学等四个主要方向,分别设置不同的专业课程。
华中科技大学则包括按生物医学光子学、医学影像学、生物信息学、纳米生物材料和组织工程等方向的专业课程;华南理工大学生物医学工程专业的本科课程,主要涵盖了医学电子仪器、医学影像、医学信息、生物力学和生物医学材料等五个方向,分别开设了医学传感器、医疗仪器设计、生物医学测量、医学超声学、生物医学信号处理、医学成像技术、医学图像处理、医院信息系统、远程医疗、生理系统仿真建模、生物力学、生物医学材料等重要课程。
实践环节主要包括综合实验、课程设计、临床实习、金工实习、电子工艺实习和毕业实习等。其中综实验包括工程生理学、生物医学工程、医学仪器与信息工程3门综合实验课程,设置了数字电路、微机原理与应用、医学仪器等3门课程设计。由于广东省医学资源和生物医学工程产业具有较强的特色和优势,尤其在医疗仪器行业拥有一批实力雄厚的企业,华南理工大学充分利用这种地域的产业优势,知名企业联合建立了本科实习基地,和具优越医疗资源的医院建立了良好合作关系,为本科生的临床实习与毕业实习提供强有力的支持。此外,华南理工大学积极鼓励学生参与“暑期实习计划”,即由老师或学生自行联系实习单位,经院系和老师推荐,学生有机会在暑期到相关高校或科研院所实验室、企事业单位实习。
在双语课程、全英语课程、新型课程和特色课程方面,华南理工大学生物医学工程专业也正在积极进行建设,如《医学图像处理》和《医院信息系统》已经实行双语教学,正在为全英文授课做准备;不定期地邀请国内外有影响的专家和企业负责人进行专题讲座或创业教育;为新生开设《生物医学工程概论》课程,计划进一步开展新生研讨课、系列专题研讨课。
总结
生物医学工程学科具有鲜明的交叉与复合特性,它对解决人类生命与健康中的问题具有十分重要的作用,生物医学工程学科与相关产业发展亦极为迅速,如何培养适应学科发展需求和符合社会需要的专业人才,是各高校生物医学专业面临的重要问题。理工科院校在电子、计算机、信息、生物、材料、制造等学科具有一定的优势,充分利用理工科的资源优势,培养研究与应用兼顾的高级专业人才,亦是理工科院校本科教学的重要目标。
华南理工大学生物医学工程本科专业,经过近十年的教学实践,逐渐形成以生物医学电子、医学信息工程、生物力学为主导的培养体系,十分注重学生的实验能力和创新能力的培养,并充分利用广东省的医学资源和生物医学工程产业的地域优势,努力培养适应社会需求的专业人才。近年来,华南理工大学生物医学材料方向发展迅速,先后成立了国家人体组织工程重建工程中心、特种功能材料教育部重点实验室、广东省生物医学工程实验室,在生物医学材料方面取得了一系列成果。为此,华南理工大学正在为利用生物医学材料方面的优势,加强生物医学材料方向的本科专业人才的培养,积极地进行探索。
生物医学工程专业方向范文3
关键词: 生物医学工程专业 医学信号检测与仪器 产学研人才培养模式 课程群
在美国及欧洲等经济发达国家,早在上世纪50年代就指出生物医学工程的重要性,目前海外知名高校均设有生物医学工程专业,本专业世界排名前三位的高校分别是美国约翰霍普金斯大学、哈佛大学和宾夕法尼亚大学。生物医学工程专业招生分数在这几所学校中也往往远高于其他专业,其毕业生也受到其他各大高校研究室、大型生物医学研发企业和各大医院青睐,毕业后发展前景良好。
目前,全国设置生物医学工程专业的高校达140所左右,在天津市开设生物医学工程专业的高校仅有天津大学、天津医科大学、河北工业大学和天津工业大学,其他天津市市属高校均未开设该专业。其中天津大学以光学仪器为专业特色,天津医科大学以医学背景为主解决一些临床存在的工程问题,河北工业大学以电磁计算为专业特色。
天津市把医疗器械产业作为调整经济结构,促进经济转型升级过程中重点培育的新兴产业,加强医药器械研发的产、学、研联合,支持医疗器械产业走“专、精、特、新”道路,着力培育医疗器械特色产业。天津市人才的需求情况:2013年,天津市生物医药产业工业总产值突破1000亿元。生物医药企业2000余家。2012年,主营业务收入超过百亿元企业3家,50~100亿元企业3家,10~50亿元企业6家,1~10亿元企业58家。天津市医疗器械生产企业284家(2013年底统计),其中规模以上企业共36家,医疗器械注册企业2500余个。技术服务企业:行业产值近亿元。因此天津市急需这方面的高端专业人才。
生物医学工程专业是21世纪最具发展前景的专业之一,为适应我国和天津市“十三五”经济建设和科技发展的需要,推动“天津市医疗仪器产业”的发展,天津工业大学设置了天津市首个专门以培养医学信号检测及仪器方向高端专业人才为主的“生物医学工程”本科专业。本专业在与学校办学定位和专业结构布局相统一的基础上,以培养复合型人才,增强学生工程技术和工程实践能力为目标,逐步形成产学研相结合的人才培养模式。为了适应这种发展趋势,天津工业大学生物医学工程专业2012年本成为“天津市生物医学工程学会”理事单位;2013年成为“天津滨海新区转换医学产业技术战略联盟”理事单位;2014年与中国医学科学院生物医学工程研究所共同组建“天津市医学电子诊疗技术工程中心”;2015年成为“中国生物医学工程学会健康工程分会”成员,这些发展都是为了加快发展产学研相结合的人才培养模式。
课程建设总体思路是按照目前的专业定位进行课程的建设,形成以《生理学》、《生物医学电子学》、《传感器与医学工程》、《医学电子仪器设计》、《嵌入式系统》、《医学成像新技术》、《医学仪器概论与标准》等为核心课程,构建医学信号检测及仪器为方向的课程群,带动整个生物医学工程课程体系的建设和发展。
本专业开设的主要理论课程有:高级语言程序设计(C)、大学物理、电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、高频电子、生物医学电子学、人体解剖、生理学、工程光学、传感器与医学工程、医学电子仪器设计、医学成像新技术、医学仪器概论与标准、嵌入式系统、数字信号处理及DSP技术、EDA原理及应用、电磁场与电磁波、通信原理、虚拟仪器技术、光电检测技术与系统、电磁兼容、生物医学光子学、医学图像处理、生命科学导论等。
主要实践课程有:电路理论实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、生物医学电子学实验、生理学实验、传感器与医学工程实验、医学电子仪器设计实验、医学成像新技术实验、电工实践、电子实践、电子系统设计与工程实践(1,2)、嵌入式系统设计专题实践、生物医学工程实践1(偏重医学信号检测原理与方法)、生物医学工程实践2(偏重医学电子仪器的开发与实现)、毕业实践、毕业设计。
本专业毕业生可以在培养具有生命科学、医学信号检测理论与方法、医学电子仪器设计等方面知识和能力,德智体全面发展,能在生命科学研究领域、医疗仪器及器械领域、健康产品领域、医疗卫生事业单位等从事研究、设计、市场、销售、教学、管理和服务等方面工作,具有医学信号检测及仪器方向的创新型、复合型、应用型人才,适应国家和天津市“十三五”的医疗仪器产业的发展需求。本专业学制四年,学生毕业后可获得工学学士学位。
生物医学工程专业方向范文4
关键词:生物医学工程;应用型;人才培养
生物医学工程(BiomedicalEngineering)是一门运用工程学的原理和方法解决生物医学问题、具有多学科融合和特定内涵特质的综合性学科。20世纪50年代已形成独立学科,而我国则是在1978年正式确立该学科,该专业主要培养具有良好工程技术、扎实医学基础知识,且能将医学与工程技术进行良好结合的生物医学工程高级技术人才。目前,医疗事业发展中涉及的医学仪器、医学材料等世界上发展迅速的支柱型产业,需要大量该专业人才。根据数据统计,截至2018年底,全国已有124所高校设有该专业,年招生6332人,专科层次相关的专业有4个[1]。我校是目前广东省独立学院中唯一开设生物医学工程专业的本科院校,本专业开设于2009年,隶属于生物医学工程学院(以下简称我院),目前已招收10届学生,截至2019年6月,设有医学仪器、医疗装备与信息管理、医学物理与技术、医学影像应用技术四个方向。本文围绕我校生物医学工程专业开设10年来的教学实践和学生的学习状况、社会需求,从以下几个方面探索具有特色的生物医学工程专业人才培养模式。
1明确人才培养目标
大学教育主要是培养学生的终身学习能力,从社会需求和近几年就业反馈的情况来看,我们将培养方向主要定位于培养具有创新意识的应用型人才,专业领域包括医疗仪器、医用耗材管理、肿瘤放疗技术、医学影像技术,即培养大型医疗设备的操作、维修及管理人员和医院放疗科及影像科技师。为了实现本专业制定的培养目标,拓宽就业渠道,从应用型人才培养定位出发,我们要求学生毕业时能掌握生物医学工程的基础知识、基本理论和专业技能,能在医疗器械企业、医院、医疗卫生机构等相关行业从事医学工程技术的开发、服务、管理等工作,具备较强的知识更新能力和创新意识。近年来,我院通过走访国内开设生物医学工程专业的高校,结合实际情况,在制定人才培养方案时,进一步明确应用型人才培养目标,加强学生创新能力和综合能力的培养。根据我院近年来毕业生的就业情况看,毕业生的就业主要分布在珠三角及周边医院和医疗器械相关企业,这与本专业的培养目标和定位相匹配,就业质量普遍较高,人才培养取得了较好的效果。
2设置科学合理的课程体系
课程设置是人才培养的核心,其合理与否直接影响毕业生的质量[2]。合理的课程体系应紧密结合社会需求和科技发展的变化,及时调整课程设置,更新授课内容,使学生能接受到最新的知识和技术。我校生物医学工程专业下设不同的专业培养方向,经过多年的教学实践,已形成了“前期基础课趋同,后期专业课分流”和“宽口径、厚基础”的教学模式。课程体系由公共基础课、专业基础课、专业课三个模块构成。通过整合我校基础课的优势教学资源,建设相近学科的课程互通平台,实现基础课教学资源共享;利用优质的实习基地教学资源以及专业实验教学平台,加强专业课程的特色化教学、实习教学、专业技能训练和毕业设计,实现“强特色、重应用”教学。在实施人才培养方案的过程中,我们历年来重视医学课程与工程技术课程知识的相互渗透,以培养“医、工融合”的应用型人才为宗旨,在课程设置和课程结构、教学内容和教学方法等方面突出以培养社会需求的特色人才为主线。强调基础课,彰显厚基础,拓宽专业面,注重应用型,加大基础课所占比重,拓展基础学科的范围,整合相关学科联系,不断优化知识体系、构建模块化课程体系、实践体系。通过实践,我们认为,在重视专业基础课学习的基础上,还要注意拓宽学生的专业知识面,尽可能扩大其对专业外延的了解。在具体的课程设置上,本专业采用开设注重基础医学知识的专业基础课程和具有医学特色的电子学、工程学相关课程以及专业主干课程相结合的方式,实现医工融合。既重视基础知识课程,包括专业基础知识课程和医学知识课程,又开设了一批突出各专业方向特色的课程,包括医学影像设备学、医学影像技术学、放射治疗技术学、放射肿瘤学、医用耗材管理、医院信息管理学、医学电子仪器原理与设计、医学图像处理、信号处理等专业课程。总体来说,本专业的课程设置较为科学合理,但仍需加强实践教学和医学基础知识的教育。
2.1增加实践教学比重,强化实践教学
以2018版修订的人才培养方案中生物医学工程专业(医学仪器方向)为例,该专业方向的实验教学有27学分,集中性实践教学环节有12.5学分,实验实践教学占课程总学分比例达到23.51%,比例较为合理,对照《国标》要求,还需进一步加强实验实践教学。
2.2重视医学基础知识教育
通过调研学生毕业3~5年内专业知识对岗位的支撑情况和学生在实习(主要指在医院实习)过程中遇到的问题,本专业除了加强专业课程的教学质量,还应重视医学基础知识如人体解剖学、组织胚胎学、生理学等课程的教学,改革此类课程的传统教学模式,加强实验教学,为学生提供更丰富的学习资源等。
3强化师资队伍建设
我校生物医学工程专业目前有专职教师12人,高级职称教师3人,占专职教师的比例为25%;从中山大学各附属医院、广州市妇女儿童医疗中心等校外临床实习基地聘请17名兼职教师,采用“学院专职专业基础教师与临床实习基地兼职教师”相结合的模式,形成了一支由院长、专业主任和一批中青年骨干教师组成的学历、职称结构合理、素质优良、符合学校目标定位要求,适应本专业发展需要的专兼职教师队伍。在教师队伍的培养过程中,我们积极创造条件鼓励青年教师开展教学和科学研究,拓展专业研究和应用领域,并鼓励教师将科研成果应用于本科教学工作中,最终达到提高人才培养质量的目的。同时,结合专业建设,我们聘请了社会上有实践经验的工程技术人员和具有较高知名度的教师来校任教,指导教学科研,开展讲座。在教学实施过程中,我们根据学科特点和教师特长,组建不同类别课程教学小组,一门课程由多名青年教师共同承担,在学院院长的带领下实行分段教学、课程负责人制,由课程负责人主持课程的集体备课、讨论、集体命题等环节,给青年教师提供合作、探讨、实践的途径,促使教师拓展教学方法与思路,进一步总结、提升和更新自己的教学设计,更好地体现自己的教学个性,不断优化自己的教学行为,提升教学能力。
4加强实践教学环节
我校生物医学工程专业的实践教学主要包括课程实验、实习(创新性实践)、毕业设计三个教学环节,学生毕业前需经历基本技能训练到独立完成课题的全过程训练,毕业时才能具备较强的创新能力和实践能力。实践是检验学生对理论知识掌握程度的一种有效方式,因此,我们要求实验课教师授课时应将实验课程与理论课程有机地结合起来,以此来有效地减少实验的盲目性和因循性,提高科学性及功效性[3]。为增强学生创新意识和动手能力,激发学生的求知欲,我们尝试了不断改革实验教学内容和考核方式,减少重复性、验证性实验,增加综合性、设计性实验,注重课程设计和毕业设计的真实性、实用性,加强实习过程中的实际操作能力训练,如现代医学电子仪器原理与设计开设“心电图机的维修与维护”实验,着重训练了学生的仪器维修技能。为给学生提供科学探索和科研创新的途径,我院开放教学实验平台供学生课余时间使用;组建创新科研兴趣小组,让学生参与教师的科研项目;鼓励学生参加“全国大学生生物医学工程创新设计竞赛”“蓝桥杯”等与本专业相关的专业技能大赛等。实践表明,通过上述多种途径给学生创造基础科研条件,提高其专业技能,能使学生毕业后迅速适应工作岗位。
5努力探索优生优培教学模式
经过多年的探索,我校生物医学工程专业人才培养取得了较好的效果。但随着近年来招生人数的增加,大班教学已无法满足本专业对教学质量的要求,为保证教学质量,我们从2017级开始探索实行优生优培分班教学模式。公共基础课仍采用大班教学,专业基础课及专业课则采用按成绩分班教学的模式,且每学期初进行动态调整。以2018~2019学年为例,2017级两个学期动态调整的学生占比为11.11%,2018级两个学期动态调整的学生占比为13.82%,比例较为合理,且按成绩按学期动态调整学生班级,对学生有较强的激励作用,取得了较好的效果,后续我们将继续探索实践该教学模式,为人才培养提供更多的特色途径。
生物医学工程专业方向范文5
1.教材的选择。生物医学工程专业英语教材缺乏,各高校使用的多为自编的内部使用教材,教材内容形式单调、选择随意并缺乏科学性,影响教学质量。由于生物医学工程是现代工程技术渗透到医学领域形成的一门综合叉学科,其综合生物学、医学和工程的原理和方法从事生命科学的理论与实践研究,研究领域极其广泛,不同的高校所定的专业培养目标不一样,相应的课程设置也有很大的区别,因此一所高校根据自己的培养目标编写的专业英语教材不一定能够适用于其他高校,导致正式出版的专业英语教材缺乏,很多开设专业英语的高校只能根据本校的培养目标需求自编内部使用教材。比如,重庆大学出版社曾经出版过一本生物医学工程专业英语教材[3],但这本书的内容偏重于生物医学工程专业中生物材料这一方向,不适合医学仪器、医学信息、医学物理等其他方向的学生使用。
高校自编的内部教材内容主要是由通过网上或者其他途径获取的英文文献、英文科普知识、英文说明书等组成,教材内容只包含英文文章和专业词汇解释,教材内容形式单一、选择随意并缺乏科学性,影响教学质量。我校生物医学工程学院分为医学仪器和医学物理两个方向,由于这两个方向的课程设置和培养目标区别较大,因此为这两个方向选择了不同的教材,教材是根据培养目标需求自编的内部教材。部分医学仪器方向的学生毕业后在医院及公司承担仪器的安装、维护、维修、培训和开发工作,他们必须具备翻译各种医学仪器英文说明书的能力,为了培养他们在这方面的能力,医学仪器方向的教材为从网上下载的医学仪器英文说明书。
医学仪器种类繁多,课堂学时有限,且网上的医学仪器英文说明书数量有限,所以只选取了两种仪器维修说明书作为教材。部分医学物理方向的学生毕业后在医院从事与肿瘤放射治疗有关的工作,他们必须能够熟练阅读相关的英文技术资料,为了培养他们在这方面的能力,选取了英文专着《RadiationOncologyPhysics:AHandbookforTeachersandStudents》[4]作为教材。该教材详细论述了与肿瘤放射冶疗有关的问题,从核物理基础到吸收剂量;从射线、电子束、近践离冶疗剂量学,质子重离子剂量学,到临床计划设计的基本原理;从多叶准直器(MultiLeafCollimator,MLC)、CT(computedtomography)模拟、三维冶疗计划系统、射野影像系统(ElectronPortalImagingDevice,EPID),到调强适形放射冶疗、射线立体定向放射冶疗等最新技术进展;从剂量计算数学模型到正向优化和逆向计划设计;从分次放射治疗的生物学原理和时间剂量因子数学模型到TCP(tumorcontrolprobability)、NTCP(normaltissuecomplicationprobability)表述等生物效应与物理剂量分布的转换;从QA(QualityAssurance)到辐射防护等。该教材共有十六章,由于学时有限,只能选取其中的第五、六、七章作为课堂讲授内容。通过课堂学习,学生初步体验了将曾经学到的英文知识用于专业英文资料翻译的过程,掌握了部分专业词汇的意思。但教材选择还不够全面、合理,导致所学知识点不够全面。
2.师资力量。我校承担生物医学工程专业英语的教师为由具有硕士学位的生物医学工程专业教师转化而来,这样的教师优点是懂专业,且长时间从事专业课程教学,有较强的专业英语阅读、翻译能力,但是缺乏英语表达能力,既不了解语言教学规律文秘站:,又不能流利自如地用英语表达自己的思维。专业英语教师自身英语综合实践能力欠缺,期待培训语言方面能力,但目前针对专业英语教师的岗位培训机会少,进修项目难以满足教师需求。
3.教学方法。专业英语教师受到自身擅长阅读、翻译专业资料,但欠缺英语语言表达能力的影响,使得专业英语授课方式只局限于将英文资料翻译成中文资料的形式。如果教师将教材中的所有内容一一为学生翻译出来,这样翻译的速度很慢,在课堂上学生也显得很被动,对课堂上所授知识点的印象很淡。为了提高学生在课堂上的主动性,先给出一小节英文资料中专业词汇的中文意思,再让学生自己翻译该节,最后将其中较难、容易引起歧义的句子拿出来请学生翻译,并一起讨论最佳的翻译方法,这样学生的主动性得到了提高。虽然学生在课堂上的主动性得到了提高,但是这种教学方法还是停留在原始阶段、形式单一、学生的英语交流能力没有得到提高、学生的兴趣没有得到充分的调动、教学效果不够好。
二、提高我校生物医学专业英语教学的途径
1.改进教材的编写。由于一本仪器说明书中部分专业词汇会被多次重复使用,很多段落不包含专业词汇,因此,对于生物医学工程医学仪器方向的教材,可以将各种仪器说明书中包含专业词汇的句子挑选出来作为教材内容,除去重复使用专业词汇和不使用专业词汇的句子,或者将除去的内容作为课后阅读的题材,使所有常见的医学仪器说明书中的专业词汇都涉及到,而不是只涉及其中的小部分。同样,由于英文专着《Ra-diationOncologyPhysics:AHandbookforTeachersandStudents》中部分专业词汇会被多次重复使用,很多段落不包含专业词汇,因此,对于生物医学工程医学物理方向的教材,可以将该专着中包含专业词汇的句子挑选出来作为教材内容,除去重复使用专业词汇和不使用专业词汇的句子,或者将除去的内容作为课后阅读的题材,使专着中的所有专业词汇都涉及到,而不是只涉及其中的小部分。另外,可以请英语专业的教师对其中较难翻译的句子作具体的讲解,并将教材内容录音,将讲解过程和录音材料作为教材的一部分,以弥补生物医学工程专业英语
老师语法能力和语言能力的欠缺。这样教材的内容就比较科学,教材形式比较丰富,学生所学知识点会随之较全面,教学质量会随之提高。但是医学仪器英文说明书不容易获取,这为医学仪器教材的编写增加了难度。 2.师资力量的提高。《大学英语教学大纲(修订本)》[5]对专业英语教学作了明确的要求,其中在专业英语师资问题上是如此要求的,即专业英语课原则上由专业课教师担任。专业英语课程的属性要求专业英语教师既要具备扎实的语言功底,又要有相当的专业素养。根据“专业英语课原则上由专业课教师担任”这一要求,认为医学仪器方向的专业英语由教过医学仪器课程的教师担任较为合适,因为这些教师熟悉哪些仪器为常用的医学仪器、熟悉医学仪器中的专业术语,这种素质使其能较准确地判断英文资料中哪些词汇为专业词汇及其重要程度,并准确地对这些词汇进行翻译和讲解;认为医学物理方向的专业英语由教过肿瘤放射物理学这门课程或者教过类似课程的教师来担任,因为这些教师通常具有放射治疗的临床操作经验,这种素质使其能准确地判断英文资料中哪些词汇为专业词汇及其重要程度,并准确地对这些词汇进行翻译和讲解。根据“专业英语教师要具备扎实的语言功底”这一要求,认为专业英语教师要努力提高自身的英语综合实践能力。如:设立专业英语教师出国或国内培训专项经费,选派鼓励教师出国,短期强化英语语言能力或参加短期专业知识培训[6];学校应提供专业英语教师参加全国性或全市性的专业英语研讨会的机会,给专业英语教师提供一个彼此交流教学心得体会的机会,并且鼓励语言教师和专业英语教师进行交流教学,互相交流教学心得[7]。
3.教学方法的改进。专业英语较理想的授课时间为校内课堂学习过程中的最后一学期,这时学生已经接受过一段时间的专业课训练,较容易理解并掌握课堂中的知识。在我校已有教学方法的基础上,对教学方法再加以改进。在课堂中的各个环节尽量用英文和学生交流,锻炼学生用英文交流的能力。如果教材有配套的英文录音,则将授课过程配以英文录音资料,锻炼学生的英文听力能力。现在多媒体教学已经越来越多地进入到各类课程的教学中,可以在授课过程中适当的穿插几次英语科教视频。比如在讲完有关磁共振成像的课文后,让学生观看有关医学成像的英语科教视频。
生物医学工程专业方向范文6
关键词:医学仪器;课程改革;虚拟仪器
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)15-0164-02
一、课程特点分析
生物医学工程是一门跨学科的相对较新的专业,它综合性强,在十几年的发展过程中,生物医学工程在生物、医学、工程各个领域都有了长足的发展,所涉及的领域也越来越广。但在国内外高校中,对于生物医学工程专业本科生的培养方式则一直秉持着用工程角度来审视生物/医学问题的理念。所以在生物医学工程专业的基础课程中,既有细胞生物学、人体解剖与生物学等生物医学课程,也有数字信号处理、单片机原理及应用等工程类课程。旨在用技术科学的概念和方法来解释和描述人体各层次的成分、结构和功能,以及人体各种正常生理功能与病理状态之间的差异,同时探索防病、诊断、治疗及功能辅助的具体技术和设备[1],因此《医学仪器原理及设计》课程一直是生物医学工程专业重要的特色专业课之一。
作为生物医学工程系的专业必修课,《医学仪器原理及设计》课程的教学体系的建立对于本专业学生专业知识的学习起着至关重要的作用。它涉及到生物医学工程与电子信息技术及仪器两个专业的知识交叉与融合,所以该课程的特色化建设对于一个学校生物医学工程的发展尤为重要。现代医学仪器在生物医学工程学科发展和现代临床的诊断、治疗中所发挥的作用是不可或缺的。从简易的数字血压计到大型CT(X射线电子计算机断层扫描)的结构,都是与现代医学电子技术密不可分的。因此,了解并掌握它们的工作原理、电路组成和设计原则,对促进学科、教学发展,保障学生的培养质量和提高自身的市场竞争力都具有重要意义。
同时,现代医学仪器又是现代工程技术的结晶。随着微电子技术和计算机技术的飞速发展,现代医学仪器的设计无论是内容、方法还是成本都发生了根本的变化。计算机与传统的医学仪器仪表的结合已成为一种趋势,这项技术来自于虚拟仪器的概念[2]。现代医学仪器系统应该是一个开放式的系统,在这个系统中,可以根据当前生物医学测量技术、生物医学信息处理技术、计算机技术和集成制造技术等的发展,随时改善其系统构成,从而使其永远是一个先进的系统。而借助于近几年发展起来的虚拟仪器技术,可以方便地实现这一目标。虚拟仪器强大的功能是传统仪器所无法比拟的:虚拟仪器是在通用计算机平台上,用户根据自己的需求来定义和设计测试功能的仪器系统。也就是说虚拟仪器是由用户利用一些基本硬件及软件编程技术组成的各种各样的仪器系统[3]。现代医学仪器的设计过程必将和虚拟仪器产生交集,所以医学仪器相关课程的传统内容已经远远不够,我们必须教会学生在虚拟仪器的平台上进行医学仪器的设计,这样,培养出来的大学生才能紧跟时展的脚步,掌握最新的科学技术。
杭州电子科技大学近年来在《医学仪器原理及设计》课程上做了一系列的探讨,在培养目标和课程设置上基本上有了一定的科学依据。然而在实际的教学过程中,我们还是发现了一些问题:《医学仪器原理及设计》课程知识点多,而且课程内容比较抽象,学生不易理解透彻;并且实践性强,需要进行理论与实践相结合的课程训练。同时,随着计算机技术的迅猛发展,传统的医学仪器设计方法也已经跟不上发展形式。因此,改变以往单一方式的该课程教学模式,建立一个由医学仪器基本原理介绍、不同种类医学仪器简介及设计原则、医学虚拟仪器设计构成的新的教学体系,是顺应现代仪器技术发展的趋势,可以最大程度地实现教学相长。因此我们对《医学仪器原理及设计》课程教学模式进行了如下的改革,通过改革,使医学仪器系统的发展不再拘泥于传统的医学仪器系统的框架,最大限度地满足现代生物医学工程发展的要求,使学生毕业以后能够在医学仪器的设计应用上有一个质的飞跃,更能适应社会需要。
二、课程改革的主要内容
1.教学内容的优化。医学仪器的概念非常宽泛,涉及到的内容也十分繁复。要在短短的48课时内讲授完所有的医学仪器相关知识是不现实的[4]。所以对于课程内容的选择就显得尤为重要。在研究了多个高校类似课程的内容设计之后,我们结合本学院专业交叉的特点,对课程的内容进行了优化。《医学仪器原理及设计》要在内容上做到点和面的结合,既要保证知识面广,同时又要重点突出,要有体现较宽专业综合理论和较强实践特点的课程内容。在目前高校常用的教材基础上[5][6],我们将课程内容进行整合与优化。从基本原理知识出发,了解生物医学信号的特点,通过数学建模方法的讲解,深入医学仪器的设计原则,最后详细介绍各类典型医学仪器,包括:基础生理信号(血压、心电)的检测仪器,临床监护仪器,治疗及恢复设备,医学成像设备,临床检测仪器等。此外,还涵盖了国际和国内关于医学仪器的认证和监管,电器安全评估以及现在医学仪器发展的方向等内容。
2.教学方式和教学手段的多样化。单一的教学方式无法满足这类专业特色课程的需求,所以我们在教学过程中采用以多媒体为主,板书为辅的教学方式。由于课程内容丰富,信息量大,需要借助多媒体的方式形象地展示各种图片与视频文件,充分调动学生的学习兴趣,提高学习效果[7]。而板书的融入可以提高学生对知识的理解和掌握能力,使其学懂学透,起到事半功倍的效果。
此外,为了充分调动学生的积极性,培养学生自主学习、归纳整理以及表达的能力,将学生分为5~6人一组,课外通过对任何一种医疗仪器的学习,在课堂上做一个10分钟左右的presentation,内容涉及该种医疗仪器的原理方法、使用过程、行业前景等内容。这种互动方式可以提升学生学习的积极性,同时直观地了解教学安排是否合理,效果是否明显,为教学改革提供依据。
3.实践环节的设计和加强。《医学仪器原理及设计》是一门理论性和实践性都很强的课程,单一的课堂讲授远远不够,为此,本课程采取理论教学与实验教学相结合的方式。具体来说,实践环节包括课堂实验和上机课程设计两个环节。课堂实验旨在让学生最直观地接触市场上的医疗仪器,在使用过程中体会学习过的原理知识,感受不同厂家的产品在细节处的差别,以及不同检测原理在测量同一生理参数时结果的区别。主要实验仪器包括:水银血压计,电子血压计,红外体温计,血糖仪,电子刺激器等。上机课程设计环节主要为虚拟医学仪器的设计。基于虚拟仪器的软件开发平台Labview(美国NI公司),使用图形语言,让学生4人一组,共同设计一个能够实现基本功能的医学仪器,并在全班同学前进行演示和讲解。通过这种课程设计,让学生切身体会一下虚拟仪器平台在医学仪器发展中的重要作用,同时在设计医疗仪器的时候,又把在课堂上学习的内容进行了综合运用,既扎实了知识,又锻炼了能力,为今后走向工作岗位奠定了坚实的基础。
4.建立合理全面的考核方式。以往单一的仅用期末考试成绩反映学生课程水平的方法已经不适用于《医学仪器原理及设计》这类综合性专业课。我们建立了一套多形式、多层面的教学评价方法,既检测学生对课程内容的掌握程度,又可以衡量学生的独创性、探索性和分析应用知识的能力。平时课堂表现、小组presentation的质量、课程设计程序的优劣以及期末考试成绩,均成为新考核体系中的一部分。
课程的考核方式和考核结果并不是我们追求的最终目标,在新考核体系的指导下,最大程度调动学生的积极性、巩固学习到的专业知识、锻炼学生的专业综合能力、公平评价每个学生的学习态度才是课程考核体系的不断完善的目标方向。考核不是最终的结果,但却是必不可少的一个重要手段。
三、总结
通过一个学期课程实践,我们发现,改革后的《医学仪器原理及设计》课程在多个方面都有了明显的进步与提高。新的课程安排在内容上体现了生物医学工程专业的多学科交叉,课堂内容的讲解和学生自主学习有效融合,实验课程让专业知识不仅仅局限于课本演示,虚拟仪器设计的训练紧跟现代医学仪器发展的脚步,全面提升了学生的专业知识和行业竞争力,为他们今后进入社会,从事相关行业打下坚实的基础。同时,学生对于这种新的教学模式十分喜欢,接受度很高,在实验报告上,经常可以看到他们这样写道:“喜欢这样的课程,很开心也挺有收获”;“第一次接触血压计,比课堂上讲解更直观”;“尝试了很多新东西,很有趣”,“既兴奋又倍感收获”……学生喜爱,教学效果良好,紧贴行业发展步伐,培养行业需要的人才,这正是我们高校课程改革的最终目的。
参考文献:
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