生物医学工程评估范例

摘要：为了强化我校生物医学工程学科的航空航天特色，提升学科水平，本文从明确的学科定位、高水平的队伍建设、一流的平台建设、高水平的科学研究方向、先进的人才培养模式等方面进行了论述。各个环节提出的方案切实可行，对高校建立具有自身特色的生物医学工程学科有着重要的意义。

关键词：专业建设；人才培养；科学研究；队伍建设

生物医学工程学科是交叉融合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的边缘性学科。从科学发展的规律看，继机械科学、物理科学、信息科学引领科学发展以后，生物医学工程学科将成为21世纪科学发展的引领学科。随着国家航空航天民航事业的蓬勃发展，更远距离、更长时间的太空探索、载人飞船计划的实施、航天员飞行员的选拔训练中有大量的生物医学工程问题需要解决。为此，我校生物医学工程学科必须在国防军事医学、载人航天医学、航天医学工程等方面快速发展，同时也符合我校特色学科的长远发展规划。

一、学科定位

生物医学工程学科通过与学校航空航天学科进行融合、交叉，切实加强现有生物医学工程学科特色建设。学科研究内容分为民用和航空航天特色两个大部分，相互之间既彼此独立，又相辅相成，相互促进。学科在航空航天的定位是：形成以脑机接口、仿生科学、航空航天医疗装备、航空航天医学工程等四个主要研究方向。学科充分借力航空航天学科发展形成的高技术对前沿技术需求旺盛的优势，汇聚我校相关需求，进一步拓展（医学、航空航天），加强高技术研发，以应航空航天工程领域迫切的重大需求。通过优化组合，主动配合我校强势学科，集中力量，扶优扶强，重点突破，着力把生物医学工程在航空航天应用作为发展重点。

二、队伍建设

遵循国家的人才战略，创新人才培养模式，营造创新学术氛围，强调团队体制，努力培养拔尖创新人才和高层次人才，形成具有航空航天特色的人才结构体系和具有国内较高水平的人才梯队，具有明显学科特色的科研方向，积极培养大师级人才。为了突出航空航天特色，研究队伍建设需要围绕下述具体举措展开。1.以项目为牵引，建立学校内部航空航天民航与生物医学工程学科交叉、融合的研究团队。我校在生命与工程科学交叉领域的若干方向上形成了一定的优势，但优势显著度还有待加强。学校可以设立若干个“生医—航空航天”为主题的创新科研项目，将生物医学工程学科与学校的强势学科，如机械制造、材料、无人机、力学等学科的研究团队进行整合，从而在完成项目的过程中进行融合，产生新的创新性思想。实现学校内优势科研人员的融合，强化对生命科学的深刻理解，在航空航天和空间生物学等方面建立具有医学和航空航天综合思路的研究团队。2.以企业挂职为契机，拓展生物医学工程学科队伍的航空航天研究视野。学校优势学科与航空航天系统科研院所建立了密切的科研合作关系，在此有必要加强生物医学工程学科研究人员到航空航天院所进行长期科研合作和挂职锻炼。期间积极梳理航空航天领域在生物医学工程学科的需求，提出两者结合的科研思路，努力为解决航空航天面临的实际问题服务。与对方科研人员进行密切交流，在参与项目的同时，建立起跨单位的科研合作人才团队。3.加强从相关院所，引进（兼职）具有鲜明航空航天与生物医学工程结合特色的高水平学科带头人。一方面积极与国内外生物医学工程学科的专家进行交流，通过学术报告、兼职教授等形式，获取和追踪本科学最新的科研成果和科研方向。另一方面与国内航空航天医学相关学科的研究院所学者进行沟通，了解航空航天医学方面的需求和迫切需要解决的难题，从而明确本学科的工程和技术手段的研究目标。建立起高水平的具有航空航天和医学思想的学科指导团队，为学科在航空航天研究方面制定发展规划。4.以申报重大课题为目标，磨合出具有很强实力的研究团队。学校在可以集中力量成立生命科学实验技术中心，对大型科研仪器设备统一进行管理，对大型项目申报统一进行规划。同时，整合人员团队研究基础，凝练出新的研究方向。进一步围绕国家和国防重大课题和需求，进行申报。通过申报和课题的完成，达到团队建设的目的。

［摘要］生物医学工程是一门生命科学与工程技术相结合的具有高度综合性的学科。为了保证生物医学工程专业的教育质量，国际通行的做法是进行国际工程教育专业认证。“模拟电子技术”是生物医学工程专业课程中重要的核心课程。因此，面向工程教育专业认证需求的模拟电子技术改进也必须遵循新的指导原则进行改革。阐述了传统教学模式存在的问题，并以工程教育专业认证理念为基础在教学理念、教学目的、教学形式和评价形式上进行改革。

［关键词］模拟电子技术；工程认证；OBE

一、引言

从2016年开始，我国就正式成为《华盛顿协议》国际本科工程教育互认协议的会员国[1]，这就需要提供工程教育的本科院校有意识地转变原有的培养模式，适时调整工程专业的培养策略，使工程教育有条不紊地向着规范化、标准化、国际化和可持续化的方向发展。只有这样，才能通过国内外专业协会或者行业协会、教育界专家和行业专家对本校工程教育进行专业性认证，为生物医学工程专业人才进入业界就业提供认可的教育质量保障。其核心是建立成果导向（Outcome-BasedEducation，OBE）的教学模式与基于OBE的评价机制。OBE理念最早于1981年由Spady提出，是指教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果，即以学生的学习成果为导向[2-3]。生物医学工程是一门用物理学基础和工学方法探究生命科学并解决生物医学问题的新兴学科[4]。其中“模拟电子技术”是我校生物医学工程专业课程中重要的核心课程。本专业毕业生大部分去向为：医院的设备科、医疗设备与器械公司。所以，本门课对需要设计或者维修此类设备的学生来说，一方面为他们提供了重要的基础知识，另一方面培养了他们在实际应用场合发现问题、分析问题、解决问题的综合能力。而这种能力也是新兴产业兼顾健康新工科和智慧新医科行业人才所需要的能力。

二、模拟电子技术课程的教学现状

经长期的、大量的调研后发现，模拟电子技术课程存在不少问题。主要涉及课程组织、课程设计、课程考核形式、教学模式等多个方面[5-7]。从我校生物医学工程专业现有的情况来看，主要有以下四个方面的问题。

1.在设计模电实验课时，主要是验证性实验。学生只要按照实验指导用书，认真仔细地连线、测试，通常结果是可期的。很多学生很难从实验当中获得快乐和兴趣，更不用说激发学生的思考和创新能力。这显然与工程教育的核心要义有所背离。

摘要:新工科教育理念，对人才培养提出了新的更高要求，新工科背景下，现有的培养模式难以实现新工科背景下的培养目标，需要不断改革创新。文章以湖南工业大学生物医学工程专业为例，分析目前学术型硕士研究生培养过程中所存在的问题，从生源质量、培养方向、课程设置及教学体系、导师制培养等方面探索其培养模式，期待进一步提高硕士研究生的培养质量，为加快培养新兴领域高层次人才提供参考。

关键词:新工科;研究生教育;现状及改革

1概述

为主动应对新一轮科技革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展、“中国制造2025”等一系列国家战略，教育部积极推进“新工科”建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”［1-2］。生物医学工程是一门由理、工、医相结合的边缘学科，涉及信息技术、电子技术、微光机电技术、网络技术、生物技术、临床医学等许多个学科领域，具有交叉性强、技术密集、发展迅速的特点［3-4］。所以生物医学工程专业研究生的培养较之其他学科有一定的挑战性，对导师和研究生的综合能力有更高的要求，尤其是在新工科背景下，如何培养适应我国现代社会发展要求的复合型高层次人才是我们面临的新问题。

2生物医学工程硕士研究生培养现状

湖南工业大学现有15个一级学科硕士学位授权点，包含65个二级学科硕士学位授权点，22个硕士研究生专业学位类别。其中生物医学工程是首批获得一级学科硕士学位授予点之一，也是湖南省重点学科之一，经过多年的教学和科研实践，生物医学工程专业在人才培养方面取得了不错的成绩，招生规模不断扩大，从2017年的6名到2021年41名;研究生学位论文质量水平高，多年评为省优秀论文;毕业生就业率达100%等。但随着生物医药战略性新兴产业的发展，原有的生物医学工程培养模式已难以实现人才培养目标，主要的问题如下:(1)生源质量有待进一步提高。目前一志愿报考率和上线率较低，生源主要来源于调剂，生源质量不高。(2)主要研究方向有待进一步凝练。原有的4个研究方向未结合本校和导师团队自身优势和特点制定，研究较广泛，不足以适应和促进社会发展、学科发展。(3)课程体系有待进一步优化，加强资源共享和授课评估。所开设的专业课程以生物和材料相关课程为主，选修课中虽然有药学和电子信息类相关的课程，但由于种种原因均未真正开设。所招收的学生本科专业背景也较单一，基本为化学专业和生物技术专业，难以适应经济社会发展的多样化需求。(4)目前本学科推行的“双导师制”尚未得到具体落实，同时企业导师缺乏明确的职责和任务，不能真正履行导师的职责，企业导师趋于形式化。

3培养模式的探讨与实践

【摘要】本文从湖北某市多家医院医学工程部门的发展现状进行分析，明确了医学工程学科的建设和发展必须以完善的制度保障医学工程人才队伍的稳定和壮大，以人才的专业水平和学科理念规范医学工程部门的建设，以医学工程协会为主导引领行业标准化管理。

【关键词】医学工程;人才队伍;医疗设备管理

临床医学工程学科是应用工程理论、技术、医工结合的方法研究和解决医疗机构中有关仪器设备、医疗器械、应用软件和医用耗材的技术管理与应用、工程技术支持、安全、有效和质量保证、与临床共同开展应用研究的新型的交叉学科。临床医学工程发展至今已经与医疗、护理、临床药学并列为现代医院的四大支柱，是医疗质量、安全和效率的必要技术保障［1］，也是医疗器械技术更新和临床应用不断发展的必然产物。然而不同地区医学工程学科发展极不平衡，各医疗机构医学工程部门的建设和力量配备更是千差万别。本文结合湖北某市多家医院医学工程科的实际情况进行如下探讨，以期临床医学工程学科发展越来越好。

1医院医学工程科建设的现状

1．1人才队伍弱小

虽然各医院从开始的维修室到后来的器械科(设备科)取得了很大的进步，但发展较快的医学工程科还是局限于拥有生物医学工程专业培养点的教学医院和部分军队医院。人才是一切工作得以顺利开展和学科建设顺利进行的核心要素。没有人才，根本就无法谈论学科的建设和发展，很多县市级医院领导对医学工程人才的培养没有像临床医务人员那么重视，加上进入本部门人员门槛儿也没有明确的要求，造成医工队伍结构参差不齐。如今许多医院医学工程师的数量、质量和对医学工程工作的实际重视程度与设备引进的数量和速度极不相称，导致医院内医学工程科不能客观评价所引进的高科技医疗设备的优劣、以及在人员培训、维护维修和科学管理等方面显得力不从心。表1为我市多家医院规模及人员配置情况:从表中可以看出本地区各级医院配备的医工人才相当匮乏，占医院在岗职工总数的1%以下，远远低于美国的15%～20%。人才队伍相当弱小，势必导致部门弱化、能力不足，特别是基层医院由于缺少医学工程师，医疗设备质控业务仍处于空白，维修维护疲于应付，更谈不上适应现代医学的发展而开展新业务、新技术的应用与训练。

1．2实际工作中部门功能定位不明确

摘要：目的：针对医学成像课程教学中存在的问题，以我校为例探索适合工科院校医学成像技术教育教学的模式和策略改革。方法：对我校过去医学成像教育模式中存在的问题进行分析，提出通过优化整合教学内容、借助网络教学平台、通过线上线下同步进行的教育模式，综合利用CBL和PBL教学方式。结果：教学效率得到显著提高，提升了学生的主观能动性和学习兴趣。结论：通过教学改革，提高了医学成像技术课程的教学效果，使学生理论水平和动手能力都得到了提高。

关键词：医学成像；生物医学工程；教学改革

一、引言

医学成像是生物医学工程中非常重要的课程，既是大学物理、信号与线性系统、模拟、数字电路等课程的进一步深入与具体应用基础，也为医学图像处理等课程提供了支持，具有很强的理论性和实用性。

二、存在问题

生物医学工程属于多学科交叉、涉及面广的学科，将生命科学和多种工程学科有机结合在一起，从工程学的角度，多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系，揭示其生命现象，为防病、治病提供新的技术手段，其目的是解决医学中的有关问题，保障人类健康，为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务[1，2]。医学成像主要讲述现代医学影像的成像机理、算法、设备及应用。生物医学工程专业除少数开办在医科院校外，大部分都在理工科和综合学校，不同学校的侧重点有所不同，但开设的课程大体类似[3]。医学影像设备大都比较昂贵，大部分学校并不能提供医学影像实物供教学使用。我校自2002年开设生物医学工程专业以来，医学成像课程已经历了十几载春秋，总结起来尚存不少问题。1.课程内容与课程学时数之间的问题。我校医学成像课程共计32学时，其中理论30学时，这对于课堂和实践教学是远远不够的。随着机器学习、AI、CS等与成像的融合，医学成像的内容也得到丰富，因此，要将医学成像的方方面面都在课堂上讲授几乎是不可能的。2.教材内容枯燥。当前市面上医学成像相关教材并不多，内容设置多以理论推导、算法设计等为主，又或偏医学诊断。大部分书籍配图并不精美，学生在学习过程中感觉比较无趣。3.理论和实践严重脱节。医学成像课程仅分配2学时用于实验，我校属于典型的工科院校，医学基础薄弱，除一台便携式X光机和B超外并无其他成像实验设备供学生实践，致使学生“只闻其声，不知其形”。4.教与学之间的问题。传统教学模式将“教”和“学”割裂开来，使教学仍然处于“教师教，学生学”的“填鸭”方式，加之该课程中部分内容难度大，导致学生学习兴致不高，无法在师生之间形成有效的互动。本文旨在分析我校多年来医学成像教学现状，结合自身工科特色，提出相应改革措施，探索医学成像教学的新方法、新思路，达到提高学生学习兴趣，提升教育教学质量的目的。

三、教学改革措施

摘要:新医科体系建设要求医工融通，培养具备计算思维和掌握先进信息技术的复合型医疗人才是医学高等教育的新趋势，也是生物医学工程专业教学的一项新任务。响应“一带一路”建设倡议，本文以首都医科大学临床专业留学生的全英文教学过程为例，从教学理念、教学方式等方面阐述如何将计算思维培养融入到医学专业的计算机课程中，为新医疗模式下的国际化医学生培养提供参考依据。

关键词:计算思维;留学生;教学改革;医学院校;教学经验

0引言

当今中国以“一带一路”建设为重点，教育对外开放是深化沿线国家共同发展的重要桥梁［1］。为此，首都医科大学积极面向沿线国家招收临床专业留学生。新医科发展要求学生不仅学好医学知识，时能将先进的计算科学技术和思维应用在医学领域［2］。在这种时代和国家战略下，医学留学生教育面临前所未有的挑战。首先，大部分生源国希望借由我国的教育资源快速推进其医学人才培养，使得留学生对非医学课程重视不足，如何激发学生对工科课程的学习积极性，是提高医工融合人才培养质量的关键。其次，我校留学生多来自泰国、印度、巴基斯坦等地，各地基础教育水平差异显著，如何在有限的课时内使学生充分理解和掌握计算思维，是教学中的难题。本文将PDCA(Plan-Do-Check-Act)循环法引入教学改革研究，探索科学的医工融合教学模式［3］。以培养具备信息技术实践和计算思维能力的复合型国际化人才为目标，为新医科教育体系改革提供参考价值。

1教学模式改革的计划阶段(P)

首先根据教学知识点，对学生的信息素养展开问卷调查。通过Korkmaz计算思维量表，从创造性思维、协作思维等五方面综合评价学生计算思维能力［4］。教师从任务分析、任务抽象与转化、评估与概括三方面评估学生计算思维应用能力［5］。调查结果表明学生缺乏医工融合概念且课程兴趣低迷，不能利用计算思维拆解和规划任务。因此制定相应的改进策略:(1)在理论教学中将基础医学知识与学科特色整合，以丰富的教学手段激发学习兴趣;(2)在实验教学中以临床实例为基础，引导学生自主提出、分析和解决问题，增强对知识点的理解。

2教学模式改革的实施阶段(D)

摘要：生物医学工程国际化人才培养对于我国医疗健康产业的发展具有重要意义。论文通过系统分析国际化教育的国内外研究现状，针对生物医学工程领域的科研和产业的需求，从办学方式、培养目标、课程设置和国际化举措方面探索了生物医学工程国际化人才培养模式，并得到一些有益的结果。激励学生具有国际化视野、全球思维，能够与世界各国专业人士合作，解决人类共同面临的健康问题。

关键词：生物医学工程;国际化;人才培养;医疗器械

0引言

中国经济的快速、持续增长，提升了中国的国际地位和影响力。同时，国家面临的国际竞争和挑战也逐渐加剧。建设世界一流大学，必须多角度、全方位地对外开放，加强与国际高水平大学的交流合作。国家的教育规划纲要和重大战略决策中都对国际交流与合作、师资队伍、创新型的国际化人才提出了明确的要求。学校应该创造条件，为学生营造国际化的培养氛围［1］。教师应该树立国际化的教育理念，不断提升国际化教育水平。国际化人才应该具有国际视野、通晓国际规则、有能力参与国际事务和国际竞争［2－3］。国际上经济、科技和教育发达国家都很重视国际化人才培养［4］。美国高校把国际化人才的培养纳入其人才培养目标，培养通晓国际问题的各类专家。英国为了提高研究生教育的国际化水平，专门成立了语言中心，帮助学生提高学术英语写作能力。联合学位是日本研究生国际化人才培养的重要手段。日本大学与国外合作大学共同开发课程，弹性学分管理，建立师资培训制度，大幅提升教师的国际化教学能力和英文授课比例。新加坡的公立大学建立了现代化的大学管理制度，推动了国际化人才培养体系建设，呈现高度的国际化教育水平，得到了世界公认［5］。最近几年，国内各大高校都在不同范围内开展关于培养模式、课程建设和学术交流平台建设等方面的国际化研究和探索［6］。以北京工业大学为例，学校办学定位是“立足北京，融入北京，辐射全国，面向世界”。学校以建设“国际知名、有特色、高水平大学”为发展目标，致力于培养通晓国际规则、具有国际竞争力和国际视野的高素质应用型创新人才。作为国际化人才培养的重要方式，学校为本科生和研究生开辟了众多校际交流和境外留学的渠道，至今已与世界上近30个国家和地区的近140所高校、研究机构正式建立了友好合作关系。为了加速推进国际化发展进程，学校还制定了“青年导师国际化能力发展计划”，不断提升教师的国际化交往能力，确立了“国际会议有声音、国际组织有位置、国际竞赛有名次、国际项目有参与”的发展目标。在北京工业大学推进本科生和研究生国际化教育的实践中，笔者分析了生物医学工程(biomedicalengineering，BME)国际化人才培养的需求，探索多维度的培养模式。

1生物医学工程国际化人才培养的需求分析

生物医学工程具有理、工、医相结合的交叉学科特点，它应用工程的理论、技术和方法，研究和解决生物医学领域中的科学问题［7］，提高疾病的诊断和治疗水平，为人类健康服务。BME的研究对象是人体的组织器官，较少受政治、经济、历史和文化的影响，研究结果具有国际通用性强、可比性强的特点，适合在全球范围内进行交流合作，因而培养BME国际化人才具有行业优势，势在必行。

1.1科学研究国际化的需求

本文作者：武灵芝 胡栋 胡晓飞 马千里 单位：南京邮电大学地理与生物信息学院

试题库建设是教育现代化的需要，是教考分离、实现标准化考试的需要，也是课程建设的重要组成部分[1-3]。用试题库进行考试是命题方式的重要改革，是高校教学管理探讨的重要课题之一。但是题库的建设并非一个简单的试题堆积过程，而是一个艰苦的摸索创新过程，需要一个适应的过程。本文是以《生物医学传感器》课程为主要研究对象，依托人才培养方案，积极开展课程试题库的建设，使考试管理工作进一步规范化，保证考试公平、公正，促进教风和学风建设，不断提高教学质量。生物医学传感器技术是一门多学科交叉的应用技术，是生物医学工程专业的重要学习内容，是获取人体生理、病理信息的关键技术。本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、性能特点等各类基本知识，掌握各种传感器在医学上的各项应用方法，使学生分析问题、解决问题及研究应用设计的能力得到提高，为使学生将来在生物医学电子领域设计、研究出更好的医电产品打下坚实的基础[5-6]。

该课程的学习不仅可以培养学生观察、记忆、思维、理解和分析问题的能力，而且对学生后续专业课程的学习和科研能力的培养均具有深远的影响。因此检验课程的教学成果，反馈教学信息对《生物医学传感器》课程的建设至关重要，是评价教师的教学效果、学生学习水平、学习状态、教学目标的实现程度，激发学生创造力，调整教学策略的主要依据。《生物医学传感器》课程专业题库的建设是和课程的特点紧密联系在一起的。首先，该课程涉及到的基础知识广,命题量大。生物医学传感技术涉及物理、化学、生物、电子电路等多方面的知识，因此考试中常常难以做到面面俱到。专业题库的建设依据强大的计算机技术，灵活安排考试内容，能够实现多层次不同级别考试的进行，使考试内容更加规范化，科学化，同时可以更好的评估学生的学习效果。其次，该课程和实践联系紧密，实用性强。生物医学传感技术和生产实践联系紧密，在理论知识的介绍中，更注重知识的活学活用，具有很强的实用性。专业题库的建设可以通过多种技术手段建立虚拟的实验测试平台，对丰富的实验内容和实验软件进行考核，从而强化理论联系实践的学习效果。

最后，技术创新发展迅速，知识更新快。生物传感工程是目前发展迅速的热门领域，知识更新换代比较快，不断有新的技术突破充实进来，因此考试内容也要与时俱进，积极关注该领域的最新发展。专业题库具有灵活、高效和极强的可控性，可以适时的补充和完善，能够很好的解决这个问题。由于目前《生物医学传感器》的题库建设还比较少，没有多少可以借鉴的经验，需要任课教师自己摸索。同时该学科的前瞻性也要求教师时常更新试题以完善试题库，这样就给教师增加了工作强度和难度，为该模式的推行带来了相应的阻力。

1《生物医学传感器》课程试题库建设内容

本着不断探索的精神，我们对《生物医学传感器》课程试题库的建设主要包括以下内容：

1.1试题标准的确定