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生物醫學工程論文:生物醫學工程應用特色分析論文
摘要：在對“網絡及其醫學應用”課程教學改革的實踐中，在課程內容體系上提出構建“面向應用的生物醫學工程特色”的計算機網絡教學體系建設，注重培本論文由整理提供養大學生的科學發展觀和自主學習的意識、方法及創新能力，將信息技術基礎教育緊密結合本專業、本學科未來的應用方向，科學合理地培養大學生的IT知識結構，使學生畢業后能夠適應專業工作中對信息技術和數字化技術的要求，成為適應未來社會的合格人才。
生物醫學工程是綜合生物學、醫學和工程學的理論和方法而發展起來的新興邊緣學科，其主要研究方向是運用工程技術手段，研究和解決生物學、醫學中的有關問題。
多學科的交叉使它不同于那些經典的學科，也有別于生物醫學和純粹的工程學科?，F在的生物醫學工程在疾病的預防、診斷、治療、康復等方面起著巨大作用，世界各主要國家均將它列入高技術領域，重點投資、優先發展。
[1-2]計算機網絡誕生于20世紀60年代，目前已成為一個重要的研究和學習領域。
計算機信息網絡為醫學信息交本論文由整理提供流、資源共享、了解醫學動態等提供了快捷便利的手段，為醫療事業的發展帶來了無限機遇和嚴峻挑戰，未來醫療界的競爭將是醫療高科技信息的競爭。因此，對計算機網絡的學習是非常有必要的。
而要學好這門課程，不僅要學習一些概念，掌握計算機網絡的基本原理，還要掌握一些技能，具備實際操作的能力。作為非計算機專業的學生，在教學內容和教學方法上都應與計算機專業的學生有所區別，以體現出專業特色。
筆者提出構建“面向應用的生物醫學工程特色”的計算機網絡教學體系建設，注重培養大學生的科學發展觀和自主學習的意識、方法及創新能力，將信息技術基礎教育緊密結合本專業、本學科未來的應用方向，科學合理地培養大學生的IT知識結本論文由整理提供構，使學生畢業后能夠適應專業工作中對信息技術和數字化技術的要求，成為適應未來社會的合格人才。本文就其教學過程中的教學內容談一點體會。
一、注重教學內容的不斷更新計算機網絡是當今發展最為迅速的學科之一，每天都有新的發展和應用，教師只有在教學過程中不斷更新教學內容，才能跟上時代的步伐
[3]俗話說：你要給學生一勺水，那么你自己就要準備一桶水。要教好這門課，教師需要大量的閱讀文獻、資料和國內外教科書，對這門課程主要技術的發展背景、關鍵技術要有深入地把握，同時還必須通過承擔相關的科學研究，能夠通過自己的工作，理論聯系實際，真正理解和掌握核心技術，了解技術發展的動態和學術前沿。還需要在教學的過程中不斷地向學生學習，了解他們對問題的一些新的認識、解決的思路以及初學者對哪些問題不容易掌握和它的原因。
針對網絡技術發展的不斷更新，在教學內容上應安排一些基礎的理論內容，比如網絡的拓撲結構、數據通信基本原理等，便于同學本論文由整理提供們今后能夠在此基礎上自學。比如在講述網絡七層協議時，可以參考西安交通大學的計算機網絡精品課程內容，以乘飛機的過程舉例，提出協議、服務和層次的概念，以此類比，可以讓學生更好地理解網絡的層次劃分。由于本專業的學生沒有開設數據通信方面的課程，因此課程安排上要逐步加入通信技術的有關知識，使得學生只要具有物理學方面的基礎，就能很好地接受這些知識，而不需要專門去補習這門課程。
二、注重學生實際操作能力的培養在計算機課程的教學中，要緊密結合專業的需要，克服過于偏理論的傾向，以能力培養為導向、以實踐為目的的教學思想，調動學生的積極性
例如，在講授網絡技術內容時，可以結合學校校園網或者醫院局域網的建設來貫穿整個教學，從物理層直到應用層，同時覆蓋網絡設備內容。在醫院信息系統的講授過程中，可以以學校校醫院的信息系統為例，從整體上了解醫院信息系統（HIS）的內容，學生通過在醫院本論文由整理提供的實習可以了解醫院信息的流程和醫院管理模式，為學生畢業設計打下堅實的基礎。在醫院信息系統安裝、調試技能實習過程中，以企業研發的主要產品——醫院信息系統(HIS)和醫學圖像存檔傳輸系統(PACS)作為該門課程中的重要內容，突出了課程的實用性和應用性。從專業和非專業的角度來談教學側重點，應強調要放在應用上。
因此，在設計教學內容上可以參考西安交通大學的精品課程，強調知識點、技能點，從教學方法上進行改革，比如多種方法的使用、多種手段的使用以及考試評定方法的改革等。雖然在筆者的課堂上也使用過一些教學方法，但還缺少互動討論，其實對于小班的學生，這種方式更好推廣，而且還能很好地調動學生學習的積極性。強調工程應用能力結合理論知識、自上向下地安排教學內容，這和筆者之前的安排不同，在教學過程中會出現學生不理解網絡有什么用的現象，而采取西安交大的這種方式，可以帶著問題進行教學，通過案例，引導學生用理論知識解決實際應用問題，提高學生的學習興趣。
三、注重課堂氣氛的調節對于知識量大的課堂，在安排時不妨在灌輸理論知識的同時，合理增加常識性的內容，這樣一方面能夠重點突出，另一本論文由整理提供方面可以緩解學生的疲憊狀態，對一些初學者是一個很好的知識補充
比如在講傳輸介質時，前面的大部分時間講述了關于通信原理的基礎知識，有些是非?；逎y懂的理論，同學們已經顯出倦態，因而剩余的小部分時間可以用多媒體的形式播放一段關于雙絞線制作的視頻。
對于晦澀難懂的教學內容，應該注重學生的反映，通過舉手的方式來了解學生理解的程度，比如在講曼徹斯特編碼技術的時候，先讓一名同學畫出波形圖，然后讓學生自己判斷是否正確，通過了解可以看出學生的掌握情況，然后再進行講解，反復幾次，可以達到良好的教學效果。概念的強調和解釋可以用生活中的例子來說明，比如服務和協議，就可以用生活中的例子來解釋；而對于有關的、好理解的內容，可以以自學的方法來學習，也可以在課堂教學中省略這方面的內容。超級秘書網
四、注重因材施教應該因材施教，針對理解力強的學生，可以把一些難點讓他來講述，以引發他的興趣，比如以太網時間槽的概本論文由整理提供念，可以留下疑問到下堂課讓他來講述；針對一般大多數同學，可以在他講的基礎上再講一遍，用通俗易懂的語言來加深對概念的理解
教學過程應該把重點和難點講出來，然后由學生組織討論的方式來理解教學內容，教師不必把所有的點都講到，知識性的內容不用講得太詳細，因為大學生有這方面的素質，尤其小班上課，可以充分調動學生的積極性來投入到教學中，年輕教師不必拘泥于固有的模式，而應該創造自己的教學方式。尤其講到分層原理時，可以拿一個例子來講述整個過程，因為專業的學生有電路的知識和軟件的知識，可以理解得比較透徹。
同時配合Flash動畫來進行教學，可以取得更好地教學效果。隨著衛生信息化的迅速發展，各院校各個層次學生的信息技術教育都要與未來實際應用相結合，從而形成面向應用的專業特色IT課程教學體系。隨著網絡技術、數字化醫療技術的發展，本論文由整理提供數字化醫院、遠程醫療等都建立在網絡基礎之上，熟練掌握網絡應用已成為學生將來必備的能力。
生物醫學工程論文:生物醫學工程專業實驗課程考核
[摘要]
結合軍事生物醫學工程學科的特點，從基本思路、實施方法、實施效果3個方面分別加以闡述。提出了軍事生物醫學工程專業的教學改革重點應放在實驗教學上，需以新的考核模式牽引實驗教學改革的新方法，解決了以往如何改進教學方法、提高教學質量的棘手問題。該模式使學生的學習興趣、動手能力、綜合素質和創新精神得到顯著提高，取得了良好的效果。
[關鍵詞]
軍事生物醫學工程；實驗教學；考核模式
近年來，第四軍醫大學生物醫學工程專業立足軍事和醫學的雙特色背景，率先提出了軍事生物醫學工程專業的概念[1-2]。該專業以培養面向軍隊現代衛勤保障任務需求的復合型、創新性人才為目標，構建了以生物醫學工程系列課程為基礎，醫學電子、醫學計量、衛生裝備及醫學影像4個模塊為專業方向的特色專業課程體系[3-5]。該課程體系中的“電路原理”“模擬電子技術”“信號與系統”等專業基礎課程，起著聯結理論知識與工程實踐的橋梁作用，在軍事生物醫學工程人才培養過程中發揮著重要作用[5]。然而，第四軍醫大學軍事生物醫學工程專業學生的專業基礎課程學時有限，與專業人才培養的高需求構成了矛盾。因此，如何改進教學方法、提高教學質量，是目前亟待解決的問題。軍事生物醫學工程專業基礎課程兼具理論性和實踐性，通過實驗教學可有效鞏固基本概念和方法，提高學員的動手能力、綜合分析能力及創新能力[6-8]。為此，我們借鑒國內外教學改革的經驗，結合軍事生物醫學工程學科的特點，將該專業教學改革的重點放在實驗教學上，以新的考核模式牽引實驗教學改革。
1基本思路
在現代教育理念中，過程管理是實驗教學區別于理論教學的較大特點。通過這一環節能保障每個學生的實驗效果，切實達到知識理論和實踐操作相結合的目的[9-10]。因此，軍事生物醫學工程專業基礎實驗考核必須既看結果、更注重過程，將過程考核作為實驗課程考核模式改革的重要內容。當前國內外生物醫學工程學科呈現出日新月異的特點，大量新理論和新技術的涌現和成熟，要求生物醫學工程人才必須主動學習、不斷提升自身各方面的能力，以便適應學科發展的需要[11]。針對這一現狀，國際上許多知名大學的生物醫學工程專業均以學生為主體作為提高教學質量的核心要素，強調對學生主動學習能力的培養[4]。軍事生物醫學工程與普通生物醫學工程具有相同的專業屬性，因而其實驗課程的考核也應體現這一特點，充分激發學生的發現性、體驗性和探究性。軍事生物醫學工程專業人才面向的是軍隊特殊功能群體，以解決軍隊現代衛勤保障中生物醫學工程問題為主要任務[3-4]。隨著新時期我軍衛勤保障的領域不斷拓展，特別是復雜化、多樣化非戰爭軍事行動實踐的凸顯，要求衛勤保障人才具備知識、技能、責任為一體的綜合能力素質，才能跨越軍兵種、部門界限完成保障任務[12]。因此，軍事生物醫學工程專業基礎實驗課程的考核必須跳出以實驗結果作為指標的傳統模式，要強調性評價觀。
2實施方法
2.1分階段考核，突出個別質疑實驗過程考核具備實時性，課堂提問、查看預習報告和實驗記錄等傳統方式能有效增強考核的真實性，但在啟發學生思維、突出學生個性方面效果欠佳。為了有效地解決這一問題，我們根據軍事生物醫學工程專業特點設計相應的過程考核方案，主要在2個方面進行了探索和實踐：一是考核過程的安排，二是特色考核方式的建立。（1）將專業基礎實驗課程的考核評價分為基礎考核和綜合考核2個階段，體現對學生實驗技能、態度、協作等情況的全程式評價。其中，基礎考核主要對安排課時內進行的系列基礎驗證性實驗進行考核評價，以實驗報告為依據進行評價，記為平時成績，占實驗成績的50%；綜合考核主要對課外開展的綜合設計性項目進行考核，以項目匯報的形式進行考核，記為期末成績，占實驗成績的50%。（2）在分階段考核的基礎上，建立以個別質疑為核心的過程評價方式。研究和實踐表明，教師對學生的一對一指導和質疑在眾多過程考核方式中，最能體現考核評價的客觀性，并且能夠激勵學生主動思考和探索[10]。軍事生物醫學工程專業在研究型軍醫大學內開設，專業規模小、學員人數少、師資力量強，因而特別適合采用這種方式。為此，我們在基礎項目的實驗報告中增加了拓展思考題并對其進行評定。這些思考題是教師針對每個學生的實驗操作步驟提出的，因此題目和答案因人而異，從而杜絕了實驗報告的抄襲，并體現出學生的個性和思考。
2.2開放考核資源，以問題為驅動自主學習模式倡導學生自主學習、把實驗的主動權交給學生，使實驗教學呈現出較強的開放性[11]。主要表現為不同學生個性和目標層次不同，導致實驗內容、方法思路和結果結論存在差異。與之相對應，實驗考核方案也應適應這一特點，并采取行之有效的措施。為此，我們主要對考核資源進行了分類設計和調整重組，主要從以下幾個方面進行了實踐：（1）考核題目開放。除教學大綱指定的基本項目外，綜合考核題目由學生自主選擇，實驗任課教師只需根據教學大綱及實驗條件明確實驗教學情境，對實驗內容、實驗過程及實驗要求等細節做具體規劃、明確任務要求。近年來我校軍事生物醫學工程專業實施特色教學模式，大力推行教學與科研相結合、本科生導師制等，為專業基礎課程實驗考核提供了大量綜合設計性題目。例如，實驗課程任課教員承擔的國家和軍隊教學或科研課題，經過加工、提煉后可用于考核；以本科生導師制為依托開展的本科生早期接觸課外科研項目；軍隊和地方各種專業技能和創新大賽題目等。（2）指導教師開放。綜合設計實驗工程性強，學生能否在考核中取得好成績，除了充分調動自身主觀能動性以外，教師的科學指導也很重要。為了與開放化的考核題目相適應，我們允許學生自主選擇指導教師。因而除了實驗課程任課教師外，學生們還可以選擇實驗課對應的理論課程教師，以及自己本科階段的導師。特別是采取一種形式，教師和學生相互了解程度深，教師能結合學生個性和特長，針對實驗設計方案的可行性及結果提出預判，避免學生走彎路。（3）實驗室開放。開放各種教學和科研資源，鼓勵學生開展軟硬件聯調實驗，將電路、模電、數電、信號等課程的實驗內容結合起來，達到電子信息類專業知識和技能的融會貫通。為此，我們采用圖書館模式管理實驗室，對電路、模電、數電、仿真等多個教學實驗室實行全天開放，并且對相關實驗儀器和消耗器材按需供應。除此之外，從查閱資料、選擇元器件、構思實驗方案，再到仿真、安裝、調試電路，直到完成全部實驗，學生均獨立進行，教師只負責驗收和考評，并對學習成績或有特長的學生開展個性化培養。（4）人員組織開放。團隊協作是現代工程技術人才必須具備的能力素質，也是軍事生物醫學工程專業人才培養目標的重要方面[13]。因此，在綜合設計項目的研究過程中，學生既可自主探究，也可以尋找合作伙伴組成1～3人的項目小組，充分發揮團隊協作的優勢。與之相對應，考核也要求以項目小組為單位考察實驗操作和任務完成情況，并在此基礎上對每組的同學進行個別質疑和考察，得出個人評價。
2.3創新考核方式，豐富評價指標軍事生物醫學工程專業要求培養高素質復合型現代衛勤保障人才，實驗考核要體現這一目標就必須在考核方式上有所創新。為此，我們借鑒科研工作匯報的經驗，在綜合考核中采用以項目答辯為主要形式的考核方案。整個答辯過程以項目組為單位進行，分為3個環節：（1）口頭匯報。以培養學生制作多媒體課件、口頭表達及總結提煉的水平和能力，要求利用多媒體素材進行一次時間為5min的匯報。（2）成果演示。以培養學生熟練操作技能和良好實驗習慣為目的，對提交的仿真程序或電子電路進行現場演示和測試。（3）提問互動。以培養學生溝通應變能力和考察項目組內各成員參與實驗情況為目的，由評委根據匯報和演示情況隨機選擇學生提問。在上述考核方式的基礎上，我們采用專家討論和問卷調查的方式，建立了軍事生物醫學工程專業基礎實驗考核的評價指標體系及其指標權重。該指標體系涵蓋了學生基礎知識、實驗技能、能力素質、情感態度和作風紀律5個I級指標，以及實驗內容、實驗儀器的熟練程度、答辯表達和課件制作等15個Ⅱ級指標，不僅對學員的理論基礎和實踐能力做出考核，而且對學生在工程實踐過程中的思路、態度、協作、軍人作風等多方面情況進行了評價。
3實施效果
上述考核模式已在2014年度秋季學期對第四軍醫大學2012級生物醫學工程專業本科15名學員進行了試點實施。我們根據軍事生物醫學工程專業本科人才培養方案對實驗教學的要求，對“信號與系統”實驗課程進行了基礎考核和綜合考核，取得效果如下：（1）杜絕了實驗不預習和準備不充分的現象，學員學習的自主性明顯增強，部分同學在實驗過程中能提出獨到的設計思想，實驗效果明顯提高。（2）提升了學員多媒體課件制作、總結提煉、口頭表達、文字組織、溝通交流和團隊協作的水平和能力，為他們今后的科研工作打下了良好的基礎。（3）充分展現了學員的興趣、特長和作風紀律等非專業知識技能的情況，為在“信號與系統”理論教學中實施因材施教的個性化教學提供了信息。（4）重點培養了3~5名學員的工程實踐和科研創新能力，組織他們參加了第九屆全國信息技術應用水平大賽，并取得了好成績。
4結語
軍事生物醫學工程作為生物醫學工程與軍事醫學交叉融合的產物，是以服務軍隊衛勤保障現代化為目標的特殊專業。我們圍繞該專業基礎課程實驗教學的考核，研究了全程性、開放式、多樣化的考核新模式并取得了良好效果。該研究進一步豐富了軍事生物醫學工程專業特色教學模式，對于提高軍事生物醫學工程專業人才培養質量具有重要的現實指導意義。我們將以此為起點，繼續深化該專業實驗教學改革，堅持教員為主導、學員為主體的教學理念，滲透教育觀、精英教育觀、創新教育觀、開放教育觀等現代教育思想，為培養現代化衛勤保障急需的高素質人才不懈努力。
作者：呂昊 張華 張楊 薛慧君 焦騰 王健琪 單位：第四軍醫大學生物醫學工程學院
生物醫學工程論文:生物醫學工程實踐教學改革
摘要：
本文基于生物醫學工程工程師培養的特點，介紹了我校構建立體化、多層次實踐教學平臺，加強實踐內容整合及“雙師型”教師隊伍建設，推進實踐教學方法和考核方式等方面的改革探討和實踐。
關鍵詞：
生物醫學工程；工程師；實踐教學
一、引言
“工程師培養計劃”是高校工程教育改革的一項重大舉措，其目的重在培養一批創新能力強、適應經濟、社會發展需要的工程技術人才，為我國建設創新型國家和人力資源強國、提升國家核心競爭力提供堅實的人才支撐和智力保障。多年來南方醫科大學生物醫學工程學院以《教育部關于實施工程師教育培養計劃的若干意見》（教高〔2011〕1號）為指導，通過改革建設符合工程師培養計劃要求的生物醫學工程專業培養模式和體系，突出我校理醫工結合的鮮明專業特色，進一步探索在醫科院校開辦工科專業的規律與特點。堅持以培養學生實踐能力、創新能力為核心，通過建設生物醫學工程廣東省級示范教學實驗中心、大力開展綜合設計性實驗等途徑，我校生物醫學工程實踐教育改革取得了一定的成效。在多年的教學改革實踐中，探索以培養創新能力為核心的立體式、多層次實驗教學平臺，深化教學體系改革，逐步研究和探索出了一些行之有效的新理念和模式，使學生在綜合素質增強的同時，工程理念和素養得到提高，為保障工程師培養計劃的貫徹落實奠定基礎[1-3]。
二、傳統實踐教學中存在的主要問題
1.實踐教學內容和方法。
傳統實踐教學內容的設置存在與人才培養目標結合不夠，驗證性實驗內容比重偏大，缺乏系統性工程實踐訓練內容，導致學生不能利用所學理論知識解決工程實際問題。在實驗教學中，教師普遍采用灌輸式教學方法，即實驗前實驗講義，講義包括實驗內容、操作方法與步驟、每一步預期結果、實驗報告格式等，學生機械性按照講義完成操作，缺乏主動思考，扼制了學生的創造能力。
2.實踐條件建設方式。
實驗室、實踐基地包括學生實踐的場地、設備和工程環境，對學生的實踐教學質量起著舉足輕重的作用。目前，我國高校教學實驗室一般是根據理論課程的教學內容而設置的，其功能是輔助理論教學，其特點是課程專用、功能單一、實驗室規模小、利用率低，不利于學生實驗技能、綜合能力、創新能力以及工程素養培養；實踐教學基地一般是建在與學校有業務往來校外企業，但是大多數企業在安排學生實習實踐方面積極性并不高，多流于形式，甚至有企業將來實習基地實習的學生作為廉價勞動力使用，并未達到系統工程訓練的目標。
3.師資隊伍知識結構。
目前高等院校特別是研究教學型高校的教師大多具備良好教育背景、名牌大學畢業并具備博士學位，具有良好的科學研究經歷，參與過高水平科研項目并發表過高水平科研論文，但大多數缺乏工程實踐經歷，因此高校教師中具有企業經歷的“雙師型”的教師數量不足，知識結構不合理。實驗教師缺乏工程實踐環節的專門訓練，因此難以勝任相關的實踐指導工作。
三、基于工程師培養計劃的實踐改革措施
1.加強實驗室和實習基地建設。
根據“計劃”培養目標，進一步加強實驗室和實習基地建設。擴大實驗室開放力度，加大專業實驗室投入，提高實驗室綜合利用率；引進企業的資源和設備，與企業合作共建實驗室；利用省級實驗教學示范中心平臺，為工程師的培養搭建具有工程環境的實踐教學平臺。具體措施包括以下幾個方面：（1）教學實驗室建設。①近年來生物醫學工程學院在省級實驗教學示范中心建設項目經費的支持下，大大改善了實驗教學條件，并取得了豐碩的建設成果。為此我院將在此基礎上進一步加強實驗中心建設，充分發揮其示范帶動作用，推進廣東省高校生物醫學工程專業實驗教學邁上新臺階。②充分利用社會資源進一步加強實驗室建設。我院先后和北京微信斯達科技發展有限公司聯合建立了“醫學信息檢測聯合實驗室”，和無錫祥生醫學影像有限公司建立了“醫學影像聯合實驗室”，這些公司無償提供實驗設備，這些實驗室投入使用，大大增強了我院實驗室實力。為此我院將充分調動全院教師的積極性，充分利用我們學校和學院的社會影響力，爭取更多的社會力量投入到教學實驗室的建設中。③通過自主研制實驗設備以及聯合研制實驗設備，大大降低實驗設備成本，提高了實驗室設備數量并且鍛煉了教師隊伍。④通過整合學院內部教學資源，組建綜合實驗室及大學生創新實驗室，這些實驗室不僅能進行認識、驗證型和綜合型實驗，而且能完成設計型和創新型實驗，實現實驗設備資源的交叉綜合利用，充分提高實驗室裝備的使用效率。（2）教學科研共用實驗室建設：我院科研力量雄厚，科研實驗條件優越，建有數字化診斷治療設備教育部工程研究中心、醫學圖像廣東省重點實驗室、廣州市大型醫療設備質量檢測工程中心。面向工程師培養的創新實驗基地建設，需要大量的科研項目來支撐，因此在這些重點實驗室和工程中心的建設中既兼顧科研的需求，又充分考慮實驗教學的需要，建成科研和學生實驗教學共用模式。達到科研促進實驗教學的目的，并且把這種模式拓展到校外實踐基地的建設中。（3）實習基地建設。篩選具備帶教師資力量和實習條件、管理規范，并在醫療器械行業內具有一定影響力的公司確定為工程師培養基地，我院先后和飛利浦（PHILIPS）、西門子（SIEMENS）、杉山醫療器械有限公司、深圳新開元信息技術有限公司、雅培中國診斷部簽訂了工程師聯合培養協議，確定為我院的校外實習基地。充分利用附屬醫院和教學醫院的資源，建立穩定的校內外實習基地；為學生的課程實踐、實習、課程設計、學科競賽、科研實踐等創造良好的工程實踐環境，培養學生的工程素質和實踐能力[4]。
2.加強實踐教學內容整合。
（1）教學內容改革。整合傳統實驗內容，將單一性、驗證性實驗整合為綜合性、設計型實驗，結合企業項目補充工程訓練內容，強化課程設計，將各種部級、省級設計大賽內容納入綜合分析能力培養的實驗項目。在畢業設計前必須完成一門綜合實踐必修課，綜合實踐題目由學校老師和企業老師聯合設置，學生可以根據自己的興趣及特長選擇，形成具有產學特色的實踐教學培養模式。（2）推進實踐教學方法和考核方式改革。為適應工程師培養的需要，必須改革傳統的實踐教學方法和考核方式。在教學方法改革中，大力推動基于問題的學習、基于項目的學習、基于案例的學習等多種研究性學習方法，調動學生的學習興趣和學習熱情。老師只給出實驗項目的技術指標要求。要求學生完成原理方案設計、理論計算與分析；經與帶教老師討論通過后完成硬件實驗樣機搭建、樣機性能指標測試等環節，形成完整的工程化的訓練過程。在考核改革中，改變傳統的實驗結果加實驗報告評價方式，采取考察實踐全過程、實作作品展示、現場答辯、實踐總結分析等方式，重在考核學生的知識應用能力和創造性思維[5]。
3.加強雙師型教師隊伍建設。
參與“計劃”實踐教學的教師應具有在企業、醫院工作或培訓的經歷，熟悉工程實踐環境和過程。沒有相關經歷的新任教師必須到企業或者附屬醫院相關科室頂崗工作一年，提高工程實踐能力；專業教師利用科研合作機會去合作企業與企業工程師共同指導學生，了解工程環境和生產過程，積累工程經驗；聘請醫院工程科室、企業中技術水平高、實踐工作經驗豐富、綜合素質好的高級技術人員作為兼職教師，開設實踐性強的課程。推動附屬醫院設備科、信息科成立教研室，充分利用附屬醫院工程科室的人員力量，直接參與專業實踐課教學。加強產業技術高級研究人才隊伍建設，大力引進海內外高層次創新創業人才，探索實施選聘科技企業家、高級工程師擔任“兼職教授”，推行產學研聯合培養研究生的“雙導師制”[6-7]。
四、結束語
針對工程師培養計劃，構建立體化、多層次的實踐教學平臺，在實踐教學中以學生為主體，充分調動學生的主動性和探索興趣，注重學生實驗思想、實驗方法和實驗技能的培養，提高學生的動手能力；實踐教學與科技創新實踐結合，注重學生創新能力和創新精神的培養，提高學生的綜合素質；實踐教學過程中注重學生團隊合作意識以及學術交流能力的培養；在實踐教學過程中注重學生工程意識、環境意識和社會責任感的培養，培養出更多合格的生物醫學工程工程師。
作者：余學飛 余曉鍔 張寧 郭淑艷 張志德 單位：南方醫科大學生物醫學工程學院
生物醫學工程論文:生物醫學工程學科發展的思考
生物醫學工程學是融合理工科學和生物醫學的理論和方法逐步成長起來的邊緣性學科，其基本任務是運用理工科原理和工程技術方法，研究和解決醫學和生物學中的相關問題。作為一門獨立學科發展的歷史尚不足50年，隨著現代科學技術的進步，生物醫學工程學科得到了長足的發展。它在保障人類健康和推進疾病的預防、診斷、治療、康復等技術進步所起的作用日益增強，已經成為當前醫療衛生健康發展的重要基礎和有力技術支撐。20世紀60年代，美國一些著名大學先后開啟了生物醫學工程學科的建設，相繼啟動了生物醫學工程專業人才的培養。美國的生物醫學工程教育特點是在技術產業化需求驅動建立起來的具有其自身特性，且反映了生物醫學工程學科建設與發展的前沿特征。各個學校的本科教育課程雖然具有自己的特色，但在課程設置上大致可以分為科學基礎課程、專業核心課程、關注領域課程、設計課程、人文與社會科學課程、專業選修課程及其他選修課程等六類。
不同學校本科課程的主要差異體現在專業選修課程及其他選修課程的設置上，各個學校根據自身的生物醫學工程領域的研究方向和研究水平特點開設一些相應的選修課程，并培養學生在相應方向上的研究探索實踐能力。這是美國生物醫學工程本科教育的基本特點。我國生物醫學工程專業教育起步于20世紀80年代，主要發源于著名工科院校的信息技術類專業和力學專業，進而逐漸形成的生物醫學工程專業教育，后來，一些醫學院校在醫學物理和醫用計算機技術的基礎上相繼開展了生物醫學工程專業教育，于是在我國基本上形成了這樣兩種類型的生物醫學工程學科。上述兩類院校的生物醫學工程學科建設發展模式各具側重，遵循了共同的學科基礎，在培養生物醫學工程專業人才的應用層面上有顯著特點。相對來說，工科院校的生物醫學工程培養模式注重工程技術的開發和功能拓展，醫科院校則注重醫學與工程結合、工程技術在醫學中的綜合應用。
1中國生物醫學工程學科發展思路
生物醫學工程是一種交叉學科，交叉的學科基礎及其融合的緊密程度決定了生物醫學工程學科的發展水平，交叉的學科發展推動著生物醫學工程學科的發展，并且使得生物醫學工程學科研究領域變得十分廣泛，而且處在不斷發展之中。
1、1學科發展軌跡在中國，基于電子信息工程發展而來的生物醫學工程學科，主要包括生物醫學儀器、生物醫學信號檢測與處理、生物醫學信息計算分析、生物醫學成像及圖像處理分析、生物醫學系統建模與仿真、臨床治療與康復的工程優化方法、手術規劃圖像仿真以及圖像導引手術及放療優化等；有基于力學發展而來的生物醫學工程學科，主要包括生物流體力學、生物固體力學、運動生物力學、計算生物力學和微觀尺度的細胞生物力學等；基于化學材料工程發展而來的生物醫學工程學科，主要包括生物材料學、組織工程與人工器官、物理因子的生物化學效應等。
1、2學科發展特點作為交叉學科的生物醫學工程學科，其發展的關鍵在于交叉學科間的交叉融合。構建一種良好的交叉結構，對推動交叉學科的發展具有至關重要的作用。約翰霍普金斯大學對于生物醫學工程這樣的交叉學科的描述有一個形象的說法：交叉學科如同在不同學科之間建立起連接橋梁，如果在河兩岸沒有堅實的基礎，橋是無法建立好的，對于生物醫學工程這樣一座建立在兩個不同學科之間的橋來說，它的發展要求具有堅實的交叉學科基礎和交叉學科緊密融合深度。那么在生物醫學工程學科構建良好的交叉結構，需要選取具有理論支撐和技術支撐的主干學科進行交叉，凝練學科方向，不能大而全，過于寬泛。目前，醫學儀器和醫學成像技術具有良好的應用和發展前景，應該成為生物醫學工程學科的重點發展方向。醫學儀器和醫學成像設備能有力推動醫療產業的發展。醫療儀器和醫學成像設備是現代醫療器械產業中的主流產品，在產業發展中起著主導和引領作用。其發展水平已成為一個國家綜合經濟技術實力與水平的重要標志之一。產業化驅動也是學科發展的一種動力，也為學生未來職業發展奠定良好的基礎?；卺t療衛生健康事業的需求和生命科學發展的大趨勢，生物醫學工程學科應大力促進醫學儀器和醫學成像方法的學科建設，從而提升整個學科的發展水平。生物醫學工程學科的建設離不開的學術研究和學術成果的應用。的學術研究不但能提升學科的發展水平，而且能開拓學科縱深發展，產生良好的經濟效益和社會效益，進而增強學科服務社會發展的能力。學術研究的前瞻性和創新性將確保學科建設的發展動力和趨勢以及學科發展的活力。交叉學科往往具有不同程度的可替代性?？商娲猿潭仍礁撸徊鎸W科存在的必要性就越小。如何減小生物醫學工程學科可替代性的程度是需要深入思考的，是需要提升學科的特異性的。生物醫學工程學的學術研究主要包括應用理論研究和理論應用研究，應用理論研究主要涉及生物醫學工程領域所需要解決的科學問題，開展新理論、新方法的研究。理論應用研究主要涉及生物醫學工程領域所需要解決的科學和技術問題，借助理工科的相關理論和方法開展應用基礎研究和應用研究。應用理論研究是理論驅動型的學術研究，理論應用研究是應用驅動型的學術研究。理論驅動型和應用驅動型是生物醫學工程學科學術研究的兩種主要模式。理工科大學具有良好的理論創新基礎和強大的交叉的學科背景，開展理論驅動型研究具有自身優勢。醫學院校具有豐富的醫學資源，面臨著大量需要應用理工知識解決的醫學問題，開展應用驅動型研究，將很好地實現與醫學的應用融合，具有較好的臨床應用價值，有力推進醫學的進步與發展。各自的學術優勢將有利于生物醫學工程學科特色發展，從而增強其不可替代的程度，實現學科可持續創新發展。
1、3學科體系作為一級學科的生物醫學工程，包含學科的理論體系和技術體系，且該體系離不開所交叉的學科的理論體系和技術體系的支撐，此外生物醫學工程學科理論體系和技術體系既要有學科自身的特色，又要具有可持續發展和一定程度上的不可替代性，這樣學科才會有旺盛的生命力。要面向醫療衛生、生物科學所涉及的重大、重要技術理論問題及基礎應用開展學術研究。實現良好的學術研究定位，形成自己的理論體系和技術體系。
2大數據時代的生物醫學工程學科發展
守正創新是生物醫學工程學科發展的必由之路，人類已進入大數據時代，所謂大數據（bigdata），或稱海量數據，是指由于數據容量太龐大和數據來源過于復雜，無法在一定時間內用常規工具軟件對其內容進行獲取、管理、存儲、檢索、共享、傳輸、挖掘和分析處理的數據集。大數據具有“4V”特征：①數據容量（volume）大；②數據種類（variety）多，常常具有不同的數據類型和數據來源；③動態變化（velocity）快，如各種動態數據，非平穩數據，時效性要求高；④科學價值（value）大，盡管目前利用率低，卻常常蘊藏著新知識和重要特征價值或具有重要預測價值。大數據是需要新的分析處理模式才能挖掘分析出其蘊藏的重要特征信息［6］。人體生老病死的生命過程就是一個不斷涌現的生物醫學大數據發生源，這種源源不斷的生物醫學大數據的檢測、處理與分析，將給生物醫學工程學科的建設與發展帶來新的機遇和挑戰。模式識別、人工智能、數據挖掘和機器學習的發展將帶動大數據處理技術的進步。
生物醫學大數據廣泛涉及人類醫療衛生健康相關的各個領域：臨床醫療、基礎醫學、公共衛生、醫藥研發、臨床工程、心里、行為與情緒、人類遺傳學與組學、基因和蛋白質組學、遠程醫療、健康網絡信息等，可謂包羅萬象，紛繁復雜。生物醫學大數據中蘊藏了種種有科學價值的信息，研究有效的大數據挖掘的新理論、新技術和新方法，對生物醫學大數據進行關聯和融合計算分析，充分挖掘生物醫學大數據中的信息關聯和特征關聯和數據空間映射關聯，既能為疾病的預防、發生發展、診斷和治療康復提供系統化的全新的認識，有利于深入疾病機理研究分析，開展個性化診療。還可以通過整合系統生物學與臨床數據，更地預測個體患病風險和預后，有針對性地實施預防和治療。生物醫學工程學科所面臨的生物醫學大數據主要包括多模態醫學影像數據、多種類醫學信號數據以及基因和蛋白質組學的生物信息數據。生物醫學大數據在生物醫學工程學科領域內有著廣泛深遠的應用前景，從三個方面應用將推動生物醫學工程學科的發展。
（1）開展多模態影像大數據計算分析。醫學影像學科的發展從早期看得到，到看得清，目前的看得準，未來的趨勢是看得早。只有看得準和看得早才有利于臨床早期干預，提高治療預期。醫學影像大數據計算分析在影像診斷、手術計劃、圖像導引、遠程醫療和病程跟蹤將發揮越來越大的作用。建立新的醫學影像大數據計算分析模型和數值計算方法，挖掘多模態影像數據的特征數據和特征關聯，將會提供強有力的影像診斷分析手段，極大地推動影像技術的發展，具有重要的臨床應用價值和科學價值。
（2）開展多種類醫學信號大數據計算分析。醫學信號大多直接產生于生理和病理過程中的信號，能在不同層面上表達生理和病理相關機制特征。融合多種醫學信號的大數據計算分析，能對生理病理過程進行更好更的闡釋，不僅能深入了解生理病理的狀態特征和過程特征，而且能實現個體健康監測和管理?？梢院芎玫亻_展回顧性研究和前瞻性研究，推進系統化的醫學應用研究。實現強大的多種醫學信號數據的特征挖掘及特征關聯計算分析。大數據挖掘能夠增加度和發現弱關聯的能力，能更好地認識生理病理現象和本質。
（3）開展基因和蛋白質組學的生物信息大數據計算分析?；蚪M學、蛋白質組學、系統生物學和比較基因組學的不斷發展涌現了海量的需要計算分析的生物信息數據，已進入計算系統生物學的時代。開展生物信息大數據計算分析，可以拓展組學研究及不同組學間的關聯研究。從環境交互、個體生活方式、心里行為等暴露組學，至細胞分子水平上的基因組學、表觀組學、轉錄組學、蛋白質組學、代謝組學、基因蛋白質調控網絡，再到人類健康和疾病狀態的表型組學等不同層面不同方向上實現大規模的關聯計算分析，可以闡述生命過程機制，挖掘生命過程特征及關聯特征。
3結論
醫學和生命科學的不斷進步與發展，需要生物醫學工程學科的深度介入和支撐。開展理論驅動型和應用驅動型生物醫學工程學科學研究，將更好地促進生物醫學工程學科發展，增強生物醫學工程學科的生命力。發揮工程優勢，加強醫工結合，支撐醫學發展，將增強生物醫學工程學科的科學價值和醫學價值，更好地開展生物醫學工程技術向更深層的臨床醫學基礎醫學實踐服務，進一步推動臨床醫學診療及康復水平的提高。生物醫學大數據時代的到來，迫切需要生物醫學工程學科的特色發展。在大數據時代生物醫學工程學科的科學研究方式將從假設驅動轉變為數據驅動，將有利于醫學和生命科學的數據特征關聯研究。
作者：李海云 景斌 于紅玉 單位：首都醫科大學生物醫學工程學院
生物醫學工程論文:生物醫學工程實驗教學的研究
生物醫學工程學（BiomedicalEngineering，BME）是綜合物理學、生物學、醫學和工程技術科學的理論和方法，多層次研究人體結構、功能和各種生命現象的理、工、醫密切結合的邊緣學科，是多種工程學科向生物醫學滲透的產物。21世紀是生命科學與醫學的世紀，隨著知識時代的來臨，生物醫學工程技術得到了日新月異的發展，正以前所未有的迅猛態勢滲透于社會的方方面面。如何培養“寬知識、厚基礎、強能力、高素質”的醫工結合人才是生物醫學工程學教育迫切需要解決的重要課題，但是傳統的實驗授課方式與培養創新型高素質醫工結合人才的目標嚴重沖突，只有改進實驗教學方法，才能達到實驗教學效果的化，促使學生智力和多種能力不斷發展，滿足時代的要求。
1.實驗教學現狀分析
目前，在國內開設生物醫學工程專業的高校仍然主要以傳統授課式講解（Lecture-BasedLearning，LBL）的實驗教學模式為主，實驗教學中存在如下問題：（1）實驗教學由教師做主角，實驗設備、實驗材料、實驗設計，甚至于實驗記錄都是老師早就準備好的，實驗結果也是教師了然于胸的。學生缺少自主性，抹殺實驗課的學生主體地位［1］。（2）傳統實驗教學內容偏重驗證型實驗，綜合型、設計型、創新型實驗較少。實驗項目的設置常常是按照教學大綱的要求機械設定，忽略實驗項目之間的有機結合性和連貫性，存在實驗項目之間相對孤立、缺乏內在聯系的缺陷。（3）傳統實驗教學沒有考慮學生的學習興趣，學生通常沒有積極參與解決問題的意識。（4）原有實驗教學大綱中設置的演示性、驗證性實驗比較多，不僅造成課程擁擠，而且使基礎學科與實踐脫節，學生對知識的運用能力差，缺乏橫向思維。因此，在生物醫學工程實驗教學中引入國際上先進的PBL（Problem-BasedLearning）教學模式，結合傳統LBL學習策略，探索PBL+LBL教學法，是一個達到師生雙贏的教學設計［2］，必將在促進高等教育實驗教學改革、實驗室管理改革與發展、培養具有實踐能力的復合型醫工結合人才等方面具備重要意義。
2.實驗教學改革的研究方法
溫州醫科大學作為浙江省省屬高校里最早開設生物醫學工程專業的學校，越來越重視生物醫學工程專業實驗課程的改革。我們在著手分析各門實驗課程特點的基礎上，尋找PBL與實驗課程的結合點，輔以LBL實驗教學模式，并在日常實驗教學中進行實踐，在這一框架下重新組織實驗教學內容并進行實驗教學模式改革。
2.1實驗教學模型的構建本課題研究組根據我校生物醫學工程實驗教學的師資力量和現有實驗室資源，按照專業教育人才培養目標，引入PBL教學模式，結合傳統LBL教學方法，分教學內容、教學目標、教學活動、教學環境、教學評價5個方面提出基于PBL+LBL生物醫學工程實驗教學模式的理論模型。
2.2實驗課程設計及應用研究為了使PBL+LBL教學模式在生物醫學工程實驗課程中實施的效果可以更直觀，筆者以生物醫學工程專業實驗課程當中重要的一門專業基礎實驗課程《醫學電子儀器實驗》其中一個實驗項目“心電信號的測量”為例，根據提出的基于PBL+LBL生物醫學工程實驗教學模式理論模型進行應用研究?！夺t學電子儀器實驗》教學內容設計：①實驗的系統知識：學生進行PBL+LBL實驗教學模式后，可以習得生理學、信號與系統、數字信號處理、電子技術基礎、醫學傳感器等一系列內容，增加知識覆蓋面。②實驗的問題設計：在實驗室現有設備基礎上，如何進行心電信號測量、血壓信號測量和血氧飽和度測量？《醫學電子儀器實驗》教學目標設計：①實驗前需要掌握的知識：導聯組合方式、人體心電信號提取、過壓保護電路設計、電極和導連線串入的高壓信號處理、導聯切換電路、前置放大電路、多級放大電路、模數轉換電路，等等。②實驗的能力培養：可以充分調動學生的學習熱情和求知欲，培養學生的創新和自主學習能力，讓學生掌握更多電路設計知識和綜合檢測等技術。③實驗后的習慣培養：培養學生解決問題的能力、習得系統化的文化知識并培養良好的學習習慣，為終身學習奠定基礎。《醫學電子儀器實驗》教學活動設計：①實驗前資料搜集：實驗前，實驗教師通過LBL教學方法講解實驗的基本原理和要求后，學生首先通過查閱有關參考書和利用圖書館資料，結合實驗課程網絡資源的資料，了解心電信號的特點，明確測量心電信號的臨床意義，獨立設計詳細的實驗操作方案。其次教師要求學生查閱實驗有關的文獻資料，讓學生了解心電信號的采集過程，比較不同參考資料的實驗方法，在本實驗室現有條件下選擇適合的儀器，設計心電信號采集電路。②實驗中的小組討論：學生分組討論是PBL+LBL教學法的關鍵。筆者讓學習成績較好的與較差的學生混合編組，每組5～8人，使大家相互帶動，共同提高。通過小組討論和實驗指導教師引導使學生認識實驗中必須解決的關鍵問題。在以上問題的基礎上，各小組對實驗如何操作進行討論，形成實驗的初步方案。然后教師對各小組實驗操作方案點評，確定最終的實驗操作方案。③實驗的操作與總結：各小組學生將依據討論制訂的最終方案進行實驗。在實驗操作結束后，由教師組織全班學生對各小組實驗結果進行比較、討論，對實驗中未解決的問題和新發現的問題進行探討、交流，將《醫學電子儀器》的理論知識與實際臨床問題聯系起來，進一步深化學生對理論知識的掌握。
2.3實驗教學考核評價機制改革實驗成績包含如下幾個部分：資料搜集、小組討論情況、參與實驗方案制訂、實驗操作、實驗結果的分析處理。本課題組將以上實驗成績有關的幾部分效果評價權重分配為（過程評價：資料搜集（5%）、小組討論情況（10%）、參與實驗方案制訂（15%）、實驗操作（20%）；結果評價：實驗結果的分析處理（50%）），實施考核實驗過程評價與實驗結果評價并重的評價方式。這樣的設計有利于對教學效果和教學目標的實現情況進行隨時評估，學生根據評估結果可以隨時反思自己仍存在的問題。
2.4實驗教學考核方法評估筆者選擇生物醫學工程專業2012級學生開展實驗研究，共4個班級120名學生，在2013~2014學年第二學期和2014~2015學年及時學期進行實驗課程教學中應用PBL+LBL實驗教學模型，對實驗前后得到的實驗成績數據進行統計，并用SPSS10.0軟件進行分析和T-student檢驗，P<0.05為統計學差異顯著性。筆者通過設計問卷調查及組織訪談的形式，在實驗教學活動結束后，采用不記名的方法，從如下幾個方面調查學生對PBL+LBL實驗教學模式的效果評估。共發出調查問卷120份，回收率為。在PBL+LBL實驗教學模式給學生帶來的收獲方面的問卷調查中，問卷中有96.5%的同學表示解決實踐問題的能力得到了提高，只有2.5%持不確定的態度，1%的同學認為自己并沒有什么收獲；在PBL+LBL實驗教學模式對增強自學能力、拓寬知識面及增加信息量有多大影響的問卷中，95%的同學表示各方面能力得到了一定的提高，收獲頗豐；在PBL+LBL實驗教學模式對學生以后學習和工作的幫助方面，表明大約91%的學生認為該課程對今后學習和工作非常有幫助、有幫助和有一定幫助；大約87%的同學對應用PBL+LBL實驗教學模型感到非常滿意、滿意和基本滿意，表明實驗教學模式的設計獲得了學生的普遍認可；大約84%的同學對實驗教學的評價方式持非常滿意、滿意和基本滿意的態度，表明PBL+LBL實驗教學模型評估方式獲得了學生的認可。
3.結語
基于以上數據及分析，本課題研究組認為基于PBL+LBL生物醫學工程實驗教學模型及教學模式的教學效果在實驗班級得到證實，該理論模型可以在本校其他專業的實驗課程教學進行實踐和進一步完善，然后在其他院校的專業實驗課程教學進行應用、推廣，具有很強的實踐推廣價值。
作者：鄭萬挺 陳亮亮 單位：溫州醫科大學 信息與工程學院
生物醫學工程論文:生物醫學工程專業教學探索
一、將PBL教學方法引入生物化學教學中
PBL模式，即基于問題的學習（Problem-basedLearningorProject-basedLearning），最早是1960年由加拿大學者提出，并于90年代進入中國。其教學過程，簡單來說，就是改變了傳統課堂講授的方式，而是由教師提供與專業知識相關的、有一定難度的問題，并將學生分組，團隊合作來解決問題。該方式增加了教師與學生的互動，引導學生進行自主學習，使學生由知識的被動接受者變為主動探索者，可增加學生學習的主動性，在教學方法上具有一定的先進性。對生物醫學工程專業的學生來說，由于學習的知識領域多而雜，如何將在學習生物化學知識的同時把已經學和要學的知識融會貫通、承上啟下，就可以使用PBL模式來進行。但是，在實踐中開展并不順利。這是因為首先該教學方法是基于問題的教學方法，授課教師提出的問題是否合理直接決定了授課效果。而我們教師大多已經習慣了傳統的教學方法，甚至本身就是受傳統教育的熏陶，所以在思維模式上會受到局限。通常給出的問題并不，或不具有引導性。其次，中國學生已經習慣了被動接受知識，特別是低年級的學生，性格靦腆，大多不愿開口討論，積極性很難調動。根據存在的問題，我們將PBL教學的理念與傳統教學相結合。首先，在傳統授課的同時，穿插一些小問題，逐漸引導學生進行思考、討論。比如，在講授蛋白質這章時，可引導學生思考自己生病時血液化驗單中有哪些蛋白，都代表什么，再讓學生自己在課后查找資料，課堂討論。這樣的教學效果明顯要好于傳統授課，又解決了單一PBL授課存在的問題。其次，針對教學難點和重點進行定期和不定期的課堂討論，對部分難點重點問題請學生上講臺發表見解，加深了學生對所學知識的理解，得到了很好的效果。例如，在物質代謝這部分的教學中，該部分涵蓋多個章節，知識點前后貫通，是生物化學這門課程的重點和難點章節。因此，可設計一些問題，讓每個學生都有機會上講臺發表自己對關鍵知識的見解，進行討論。將課堂討論形式設計得具有多樣性，且定期的課堂討論采用預先將題目分給每個學生，請他們做好準備，用多媒體形式進行討論和提問；不定期的課堂討論安排在部分難點重點教學以后，組織學生發表見解，進行討論。課題討論的成績計入學生的平時成績，使課堂不再局限于傳授與接受，而是引導學生主動探索知識，老師從旁指導、解惑。
二、鼓勵學生自主學習
自主學習是學生在大學階段需要掌握的一個重要學習能力，對他們在將來的學習和工作都具有重要意義。這也是大學教師教育的真正意義所在，即“授予魚不如授予漁”。而我們學校設立的生物醫學工程專業是以生物醫學電子為主要方向，強化學生的動手能力、設計能力和創新意識，培養具備生命科學、電子、信息、計算機技術的基礎知識，能在生物工程、生物醫學工程、醫學儀器、醫用電子設備、醫療信息技術及電子、儀器、信息領域等從事研究、設計、制造、應用和管理的復合型高級工程技術人才。因此，本專業所設立的專業課具有知識面廣、交叉性強的特點，尤其需要學生能夠具有很強的自主學習能力，將老師在課堂上傳授的各種知識相互貫通，并理解。在生物化學課程講授中，根據專業的特點，我們制定了如下方法來指導學生學會自主學習。首先，幫助學生制定學習計劃。要求學生自己制定或在老師的幫助下制定一份合理的學習計劃，需要詳細列出學習內容和時間安排，該安排應該與教師上課內容一致，且學習計劃應具有針對性。在給生物醫學工程專業學生授課時，有一部分學生對生物化學非常感興趣，也表示出希望在研究階段從事生物專業的學習。而生物化學作為生物專業的必修課，也是生物方向考研的必考專業課之一。這樣，我們專業所教授的生物化學知識是無法滿足學生學習需要的。這就要求這部分學生需要制定更為的學習計劃，除涵蓋本專業的學習要求外，還應將生物專業的知識要求加入。而對于希望從事醫學電子方向的學生來說，只需完成本專業學習計劃即可。其次，將授課教師的聯系方式和辦公室地址公布，方便學生隨時聯系老師。，給出精品課程及網絡課程的網上資源地址、主要參考書目及主要文獻資料和主要實踐資料，使學生能夠更好地自主學習。在完成這些工作后，也要定時聯系學生，對學生自主學習情況進行評價，讓學生寫自主學習自我總結評價，來評價他們的學習結果，使學生的學習能力得到提升。
三、在生物化學教學中引入創新實踐型教學
生物醫學工程專業是由其復雜的、龐大的知識體系交叉形成的學科，在教學中如何將各個課程融會貫通也是其教學的一個難點。而生物化學作為生物和醫學共同的基礎課，其授課的效果對后續課程的教授具有重要的意義。而創新實踐型教學對該門學科的授課質量具有重要作用。這是因為生物化學就是建立在前人不斷實驗，并將實驗結果分析總結形成理論的學科。所以，實驗教學對教好、學好這門課具有至關重要的作用。同時，想要提高學生的綜合素質和創新能力，就需要在基礎教學的基礎上進行實踐的鍛煉和積累。我們針對實踐型教學做了如下的工作。首先，設置了課內實驗和專題實驗。課內實驗是在授課同時進行開設的，可對課堂學習的知識進行鞏固和加深了解。而專題實驗，我們一般開設在高年級，此時學生已經學習了大多的專業課程，而專題實驗可將生物化學和這些專業知識融會貫通，進而增加對生化進一步認識，也鍛煉學生動手能力和獨立思考能力。其次，讓學生加入到課題研究中。如大學生創新項目，鼓勵學生積極申報，并鍛煉學生通過查找資料提出與生物化學有關的題目，并在老師的指導下寫項目書、項目計劃、實驗方案，進行實驗，最終寫結題報告，發表文章。在這過程中，提高學生能力，對學生的綜合素質和創新能力進行了培養。將創新實踐型教學與生物化學傳統教學相結合，通過實踐教學將學生從傳統的課堂教學中拉了出來，走入實驗室，運用所學知識來解決問題，讓學生對學習的理論知識有了進一步認識，提高學習積極性。
四、結論
生物醫學工程專業涵蓋了工程技術、圖像處理、醫學儀器等研究方向，具有復雜性和高度的交叉型。在進行生物化學授課時，應考慮該專業特點。我們在授課中探索出將PBL教學、自主學習和實踐型教學引入生物化學傳統教學中，提高了授課質量，并摸索出一套適合本專業的授課方式。
作者：趙晨 倪原 陸文總 賈光鋒 單位：西安工業大學 電信學院
生物醫學工程論文:生物醫學工程專業科研培育
1我校生物醫學工程本科生科研能力培養的現狀
1.1教學與科研第三軍醫大學開展生物醫學工程本科教育的時間不長，主要培養應用型人才。由于生物醫學工程專業覆蓋知識面寬，目前尚未建立一套完整的教學體系，缺乏足夠的教學經驗。教學內容重理論、輕應用，不能滿足醫院和用人單位的需要；教學方法傳統，偏重于灌輸式的教學，研討課的開設比例較低，難以調動學生課堂的積極性和主動性；雖然已從國內外知名大學特聘了幾名專家和教授，招聘了多名博士畢業生，使得教師隊伍的整體素質得到顯著提高，但教師隊伍中年輕教師較多，同時精通工程技術和生物醫學知識的教師較少，部分教師滿足于現狀，不思進取，對教學缺乏足夠的激情和熱情。相對于理工院校，第三軍醫大學的生物醫學工程專業在科研方面與醫學結合較緊密，醫學大背景深厚，能從臨床中發現一些有實際意義的課題，但工程力量相對薄弱，科研投入不足?？蒲心壳斑€處于引進、消化、跟蹤較多而創新性研究較少，同時理論方法等應用基礎研究較多而具有自主知識產權的應用研究較少。雖然近年來青年教師的科研水平在逐年提高，但總體而言，科研整體能力和水平有限，科研項目申請的命中率較低，科研經費不足，投入產出效能低，部分教師的科研能力有限，對科學研究和指導學生進行科學研究缺乏耐性。有些教師對科研急功近利，認為對本科生精力投入多但科研產出少，不具備科研培養的價值。
1.2學生方面第三軍醫大學學生的整體素質良好、基礎扎實。進入大學后，部分學生沉浸于考上大學的喜悅之中，沒有了明確的學習目標和興趣。由于習慣了中國式的傳統教育方式并且缺乏針對新生的研究型課程設置，很多新生還在沿用高中的學習方式，機械呆板地學習，一切學習以考試為導向，缺乏正確的學習目標和動力。此時如果再加上教學方法不當，很多新生會產生厭學的情緒。由于是軍隊院校，第三軍醫大學生物醫學工程專業研究生錄取名額受限，很多學生即使非常也不能順利進入研究生階段的學習；本科生畢業后將會統一參加學校的分配。隨著目前我國就業難度的加大和軍隊分配形式的日益嚴峻，很多畢業生可能被分配至條件相對艱苦的地方工作，于是部分成績較差的高年級本科生在學習方面的信心動搖，甚至有些學生產生了極強的厭學情緒，認為學習無用，從而破罐子破摔，在學生中間產生不良影響，也嚴重影響了教學質量；部分成績較好的高年級學生為了實現保送研究生的目的，更加注重考試成績，而不愿意花時間和精力參加科研實踐活動，從而忽視了實際動手能力和實踐技能的提高，阻礙了創新意識和科研能力的培養。
1.3體制方面第三軍醫大學近年來也開始重視本科生科研創新實踐能力的培養，生物醫學工程學院開始試行導師制，具體分兩個階段實施，及時階段針對低年級本科生，側重于任命教學經驗豐富的教員為導師；第二階段針對高年級本科生，側重于任命科研經驗豐富的教員為導師。學生可根據自己的興趣選擇導師，導師則應履行自己的職責，即鼓勵學員自主開展科研試驗研究，積極引導學生參與教研室科研工作等。試行導師制規定了導師每月指導學生的低次數，對的學生和導師給予一定的獎勵，對未達標的導師和學生實施相應懲罰。目前，第三軍醫大學生物醫學工程學院的試行導師制已經初具規模，但還不夠完善，在及時階段培養方案中沒有針對教學的具體措施，因此在實際實施過程中這一階段的導師制形同虛設，導致學生的科研能力并未得到進一步提升；在第二階段培養方案中，導師將引導學生參與教研室科研工作，由于沒有具體規范措施，可能有些導師會傾向于讓學生做重復性的簡單工作，從而導致學生對科研的整體流程不熟悉。另外，目前沒有建立起專門面向本科生的科研專項資金，可能會導致科研進展緩慢。為了有效整合創新資源和創新力量，實現資源共享、優勢互補，2012年7月，第三軍醫大學與重慶大學成立了生物醫學工程聯合學院。自聯合學院成立以來，兩校共同培養生物醫學工程專業本科生，瞄準生物醫學工程發展前沿和熱點研究領域，實質性推進生物材料與創傷修復等5個研究中心建設進程［4］。
2加強生物醫學工程本科生科研能力培養的建議
2.1構建校園文化現在的本科生大都是90后，他們好奇心強，容易接受新生事物，但當今社會環境浮躁，人生觀、價值觀取向多元化，過分強化名利，而大學的人文環境應該培養出有思想、有學問、有高尚道德情操、有科研創新能力、有責任感的公民。第三軍醫大學更是肩負著培養忠誠于黨、熱愛人民、報效國家、獻身使命、崇尚榮譽的當代革命軍人的使命，因此要特別加強對本科生的思想品德教育，通過構建積極健康的校園文化，營造濃厚的學術科研氛圍，以培養學生高尚的情操和探究科學的興趣。教育和引導全體學員鑄牢軍魂意識、堅定理想信念，爭做“對黨忠誠、愛兵為民、品德高尚、敬業奉獻、追求”的紅色軍醫，著力用好駐地豐富的紅色文化教育資源，積極開展當代革命軍人核心價值觀教育。有必要在本科生中強調并非考上研究生就能確保獲得較好的工作，而應注重自身人文素養、交流能力和科研能力等綜合素質的提升。因為現代社會要求人的發展，用人單位更多考慮的是應聘者實際解決問題的能力；隨著研究生數量的增多，研究生們找工作同樣面臨較大的壓力，只有具備更好的綜合素質，才能在以后的工作競爭中處于有利位置。另外，濃厚的學術氛圍對學生們科研興趣和科研素養的形成有著潛移默化的影響?？梢赃m當開展專題學術講座、學術交流活動和豐富多彩的科研文化活動。學生通過聽取不同研究領域學者講述各自的研究思路與成果，體會他們探求未知的執著和收獲成功的喜悅，可以激發對專業的熱愛，培養嚴謹的治學態度和踏實的研究作風，提升科學素養；學生通過參加科研文化活動，如研究生學術報告會、科技文化節系列活動、創新論壇等，可以活躍其思維，激發創新火花，開動腦筋、發揮才智、挖掘創新潛能。
2.2從教學入手古人云“授人以魚，不如授之以漁”，教學過程中應體現以學生為主體、教師為主導的教學思想，教師通過講課、傳授知識的途徑達到培養學生學習能力的目的。教學方法應多樣化，將啟發式、討論式、交互式等方法融會貫通地應用于課堂教學，引導學生主動學習、帶著問題學習，在課堂上應給學生留有一定的思考時間，盡量讓學生主動提出問題；在傳授知識的同時，還需要開拓學生的視野、拓寬知識面，并注重學生個性的發展，在這樣的過程中不斷提高學生的獨立學習和思考能力。從新生入學就開始建立年級研討班，由個人選擇自己感興趣的課題，按課題類型分小組；學生可選擇相關課程聽課，可采取各種方式獨立學習、進行社會調研等，學期末交出研究論文或研究報告；教師指導和組織學生課外查找資料以及定期進行小組討論，并給出成績，對研討課和選修課程記學分。研討課的教師應盡量選定為教授，這樣可為本科生提供多與教授接觸的機會，讓他們感受到學術魅力，初步了解科研的含義以及對某一專題進行重點研究和探索的基本方法，促進本科生科研能力的培養?？蒲蟹椒ㄊ谴髮W生科研能力培養的關鍵環節，而畢業設計是教學過程中本科生科研能力培養的關鍵途徑。本科生通過完成畢業設計的工作可以初步了解科研活動的實施過程，學生一般能夠做到在教師的指導下收集查閱資料、分步實施研究內容，但為了更好地鍛煉學生的創新思維、邏輯思維、總結分析能力，教師應該在研究設計工作和論文撰寫方面給予學生更多的指導和獨立完成的機會，傳授更多的科研方法。
2.3完善導師制本科生導師制的核心是由導師引導學生自主學習，培養學生獨立思考和解決問題的能力。本科生導師制的關鍵在于教師，教師應適應時展的需求，積極主動轉變教育理念，提高自身業務能力和綜合素質，不斷更新知識儲備，站在學科發展的前沿。為了能夠衡量研究型高?？蒲心芰Φ呐囵B水平，對于本科生導師制，應建立完善的本科生科研能力培養評價體系，給出量化指標，定期定量檢測。把本科生的科研能力融入評價體系，提高本科生參與科研活動的積極性，設立相應的科研學分，學生只有獲得規定的科研學分才能畢業，并對科研能力突出的學生給予相應物質和精神獎勵。在教師職稱評定過程中，除了教師個人科研成果的評定外，應將對學生科研的貢獻作為重要的參考指標。學校和學院應努力創造條件爭取促使政府、企事業單位、學術團體和個人在大學設立資助機會，形成多途徑、多形式支持學生科研發展的格局，加大對本科生導師制的資金支持，建立起專門面向本科生的科研專項資金，以使更多學生獲得獨立科研課題的機會。
2.4整合資源，聯合辦學聯合辦學可以有效整合創新資源和創新力量，實現資源共享、優勢互補、相互促進、整體提升，可進一步提升生物醫學工程本科生科學研究的能力水平、完善協同創新機制。為此，聯合學院應立足于學科資源特色優勢，認真總結聯合辦學經驗，轉變思想觀念，加強與國際學術機構的合作與交流，提升知名度和影響力，吸引人才來院工作；探索與國際接軌的人才培養模式，制定統一的人才培養方案，瞄準生物醫學工程學術前沿以及國家、軍隊和地方的重大需求，搭建研究平臺，培育新興學科，拓寬研究領域，為本科生創新精神和科研能力的培養打造良好的軟件和硬件平臺。
作者：何密李永勤陳碧華李懿單位：第三軍醫大學生物醫學工程學院
生物醫學工程論文:生物醫學工程教學的革新
1實踐教學模式探討
1.1拓展實踐教學基地目前,高校的實踐教學基地主要包括課程的實驗教學平臺和校外見習、實習教學基地。實習基地一般是指具有一定規模并相對穩定的高等學校學生參加校內外實習和社會實踐活動、實現人才培養目標的場所;實習基地的建設直接關系到實習教學的質量,對于培養學生的實踐技能、創新意識、創業能力有著十分重要的意義。然而,在市場經濟的發展與推動下,大多數中小型國有企業進行了改制,導致高等學校的很多專業在工廠實習的機會大大減少,并且教學體系中的“金工實習”幾乎消失。由于生物醫學工程專業與醫學密切相關,并且醫院具備大量的醫療儀器與設備,因此,醫院成為生物醫學工程專業校外見習、實習的主要基地。為了讓學生更深入、更廣泛地認識本專業以及本專業的市場需求與發展,校外見習、實習基地應該涉及多個單位與部門,比如：醫院、生物醫學工程專業相關企業、醫療器械檢驗與銷售部門、電子產品生產企業等。目前,我校的生物醫學工程專業改變了以往只在醫院實習的狀況,同學現在可以選擇在醫院或醫療器械公司實習。此外,我們還可以不斷開拓校內見習和實習基地。校內見習與實習不僅節約了帶教老師和學生的時間,還降低了見習、實習費用,同時也達到了實踐教學平臺共享的目的。比如我校的生物醫學工程專業就可以選擇臨床技能中心之類的部門進行見習或實習。
1.2改進實踐教學內容實踐教學主要包括課程的實驗教學、見習、實習、畢業設計等部分。為了訓練學生形成由單一到綜合的實踐能力,加強學生對相關專業課程知識的綜合理解和運用的能力,專業課程的實驗除驗證性實驗外,還包括設計性和綜合性實驗及課程設計。在應用型人才的要求下,目前設計性、綜合性實驗及課程設計占專業實驗的比重要求越來越大。作為生物醫學工程此類交叉學科,畢業設計選題也應該突出專業特色,將工程技術應用到醫學、藥學、生物學等領域。對于中醫藥院校的生物醫學工程專業而言,可以利用掌握的工程技術來解決中醫中難以解釋與實現的問題,比如:影像圖像分析、脈搏儀、舌診儀的設計等。在設計性與綜合性實驗中,可以借助虛擬儀器軟件,進行虛擬與仿真實驗,這樣不僅可以提高學生的實踐能力,還能夠減少購買實驗設備的成本。對于生物醫學工程專業的學生,可以利用Labview軟件自行設計體溫、血壓、心率等測試系統,不僅鍛煉了自己的軟件硬件設計能力,還能夠利用自己設計的虛擬儀器進行生理參數采集等實驗。目前已經有高校在嘗試這種實踐教學改革,本學科組也正在開展這方面的教學研究工作。為了鞏固學生的理論知識,提高學生學習的興趣和熱情,對低年級學生在課堂之外可以成立興趣小組,開展電子電路的初步實踐,培養學生的動手能力。對于高年級的學生,可以設置開放性實驗,培養學生的自學能力、分析問題和解決問題的能力。此外,也可以像過去的金工實習一樣,讓學生在大學二年級就有實習的機會,可以設計短期的校內或校外實習。對生物醫學工程專業的學生可以選擇校內的臨床技能中心之類的部門進行實習,或者選擇到校外的醫院與企業進行短期的基礎實習。
1.3建立校企合作平臺校外實習基地雖然為學生提供了認識社會、了解專業的機會,但是實習提供動手鍛煉的機會有限,而且學生不能夠針對某一個問題進行深入探究。如果學校能夠和企業合作,建立長期有效的實踐教學體系,讓學生在大學三年級就進入企業,開始特定目標的實踐活動,這樣可以更加有效地提高學生分析問題、解決問題的能力。
1.4拓展其它實踐體系除了專業培養方案中設計的實踐教學體系外,我們還可以拓展其它實踐體系,比如鼓勵學生積極參加各類大學生競賽和參與教師的科研課題等,培養學生的自學能力、創新精神和團隊意識。為了能讓學生在參加競賽的過程中真正地提高工程素質和專業技術應用能力,需要建立完善的輔導體系和鼓勵措施。在學校方面,除了對獲獎的同學進行獎勵外,對所有參加比賽的同學應該給予學分鼓勵;在學科方面,應該建立一種長期有效的專業輔導體系,每年將選派專業老師參加一些學術會議,并定期安排專業老師對學生進行指導,讓學生能夠更好更充分地準備各種電子設計大賽。此外,我們還可以開展課外科技活動,培養學生創業能力。鼓勵學生組織、策劃、參與各類科技活動,優化學生的思維方式,培養學生的創業能力及組織協調能力。比如:組織學生參加專業相關的國際、國內會議,了解本專業的發展動態;舉辦一些電子作品展,向本校其它專業的同學介紹我們的專業和特點等。
2結語
本文根據多年的教學經驗,并結合當今醫療衛生事業現代化建設的需求,對生物醫學工程專業的實踐教學模式的改革進行了探討。為了實現復合型應用型人才的培養目標,培養學生的自學能力和創新意識、提高學生的動手能力以及分析問題、解決問題的能力尤為重要。針對傳統實踐教學模式的不足,提出了新的實踐教學改革模式,對實踐教學基地、教學內容、課外活動等提出了改革方式。這種實踐教學模式的改革立足生物醫學工程專業的辦學特色,充分體現復合型應用型人才培養的目標。
作者：陳慶梅付昕金石單位：江西中醫藥大學
生物醫學工程論文:生物醫學工程動物學教學探索
1實驗動物學教學存在的問題
生物醫學工程專業的實驗動物學教學中存在很多問題，主要表現在以下幾個方面:
(1)本專業的學生基礎課程設置跨度大，而且學了很多工程專業的基礎課，不同于醫學和生物專業的學生有醫學背景和生物基礎，他們不能夠很快掌握很多實驗動物的基本概念和詞匯，因此給教學帶來很多困難。
(2)應用傳統的實驗動物學的教材要講58個學時的課，還有32學時的實驗課，而本專業的學生，實驗動物學課程設置只有32個學時，而且目前還沒有設置實驗課教學，因此課程的講授內容需要做很大的調整和縮減，才能適應本專業的學生的教學要求。
(3)本專業的學生對實驗動物學的興趣不大，上課的時候，同學由于初次接觸醫學和生物類的課程，所以很多對這些不熟悉，也沒什么興趣。課堂效果不好，學生互動較少，因此這是教學中重要的教改內容。
(4)作為新開課程，教師授課時教學經驗不足，不能充分調動學生的積極性，照本宣科地去講課，不結合實際科研工作和應用去講，講課的幻燈做的也欠圖文并茂，給教學帶來很多問題。
(5)實驗動物學是一門傳統的基礎研究課程，是一門以操作技術為主的學科，實驗教學應是整個教學的重要組成部分，而我們的教學體系中沒有設置實驗課程，是我們教學改革的主要環節。
2實驗動物教學改革的內容
鑒于本專業的交叉學科特點，我們采用如下方法進行教改實踐:
(1)對本學科專業的26名學生進行無記名問卷調查，經統計發現76%的學生對本課程興趣不濃厚，58%的學生講到授課教師的教學經驗不足，83%的學生對實驗動物學中的疾病動物模型和動物實驗設計方面的內容比較感興趣，66%的同學希望以后開設實驗動物學的實驗課，提高自身的動手能力。
(2)采取責任教授引導，主講教師討論的方法，對實驗動物學的教學內容進行規劃，減少了很多與生物醫學工程關系不大的授課內容，這樣可以使得學生在短時間內有效地掌握相關知識。
(3)課堂講授時，通過生動的幻燈和教學錄像代替死板的文字，用實際的研究經驗去代替書本的照本宣科，以誘發學生的學習興趣，取得了很好的教學改革效果。
(4)在教學同時，讓學生走進實驗動物房，進行參觀和實際動手操作訓練，而且開展了本科生導師制，讓學生跟著老師去掌握動物實驗的基本操作。
(5)我們開展了學生展示，讓學生自己在課堂上設計動物實驗，把常見的一些疑難雜癥帶到課堂，學生對腫瘤、癌癥等熱點問題有很大的興趣，親自設計實驗，課堂互動很好，取得很好的教學效果。
(6)在教材的選取上，以前的教材文字太多，圖片太少，不太適合學生使用。因此，需要選用圖片多的教材來激發學生的興趣，更適合交叉學科的學生使用。
(7)加強了教師隊伍的技能培訓，主講教師均參加了中國實驗動物學會舉辦的實驗動物從業人員培訓，培訓合格均獲得實驗動物從業人員上崗證書。通過培訓，聽到了教學經驗豐富的專家們栩栩如生的實驗動物教學，受益匪淺，并且把這些學到東西傳授給學生時，取得很好的教學效果。
(8)開展了學生實地參觀北京大學醫學部實驗動物中心，還有我們學院的實驗動物房，讓學生近距離接觸實驗動物，親自抓鼠、注射等，大大提高了學生的興趣。
3結語
針對生物醫學工程專業的本科生的實驗動物學教學中存在的問題，我們開展一系列的教學改革與實踐，取得了很好的教改效果，極大地激發了學生的學習興趣，并且為學生今后的工作和科研奠定了堅實的基礎。希望能在此基礎上，申請教改項目來完成實驗動物學的更多實踐教學，建議增設實驗動物學的實驗課程設置，更大程度上促進實驗動物學的課程建設和發展，進一步推進產學研一體化，培養出真正有用的合格大學生。
作者：劉美麗王江雪周鋼樊瑜波單位：北京航空航天大學生物與醫學工程學院教育部生物力學與力生物學重點實驗室
生物醫學工程論文:生物醫學工程專業教課方式探新
信號是信息的載體，具有多種形式，如聲音、圖像、光、電等。不論是CT圖像、MRI圖像、超聲圖像還是心電信號、腦電信號，都是信號的一種。我們通過各種手段和途徑獲得人體信號之后，需要對其進行一系列的信號處理操作才能得到相關的醫學信息。例如，從母體腹部采集到的胎兒心電信號僅10~50μV，腦干聽覺誘發響應信號＜1μV，如何將這些微弱信號從噪聲和干擾中提取出來，是我們需要思考的問題。實際上，我們可以利用《信號與系統》的相關理論和算法對這些微弱的人體信號進行濾波、分解、增強、變換、檢測、特征提取等分析，削弱信號中的多余內容，濾除目標信號中混雜的噪聲和干擾，進一步將目標信號變換成容易分析與識別的形式，以便于輔助醫生進行臨床診斷與治療。
由此可以看出，《信號與系統》這門專業基礎課在BME本科教育的過程中起著舉足輕重的作用。同時，《信號與系統》要求學生具備一定的數學基礎和電路分析基礎。因此，我們在制定教學計劃時，應該針對不同基礎的學生制定不同層次水平的教學計劃，以課堂教學與實踐并重，以由淺入深、由粗到細、重點突出為原則，建立在實踐中發現問題，在課堂中探討問題，再回到實踐中解決問題的教學模式，以利于學生更好地掌握課程的知識要點，為他們今后的工作和研究打下良好的基礎。
把握課程思想，創新教學方法
《信號與系統》既承接了先修課《電路分析》等課程，又為《數字信號處理》、《醫學圖像處理》等后續課程奠定了基礎。主要討論連續時間信號與系統，研究確定性信號經線性、時不變系統傳輸與處理的基本理論。此課程由《電路分析》中的微觀電路過渡到宏觀系統，以系統的觀點來研究信號處理過程及結果。因此，如何創新教學方法，以培養學生的整體系統思維方法，讓學生理解課程理論知識在實際中的應用，提高學生的學習興趣，成為我們的課程重點。我校堅實的醫學、生物學研究基礎，為BME專業的本科生提供了大量的研究問題與數據。2011年，我校BME系與美國通用電氣公司（GeneralElectricCompany，簡稱GE）建立聯合培養基地，加強BME專業理論及技術交流。
我們通過邀請醫學、生物學和GE公司的相關專家針對醫學信號問題、顯微鏡下的生物圖像問題以及CT、MRI等設備的圖像處理系統問題做報告，讓學生了解《信號與系統》的應用領域，以及在此領域中可以解決哪些具體問題、如何解決這些問題，讓他們帶著問題去學習。在講授課程的過程中，教師除了講解一些重要基礎理論之外，還要強調課堂互動，以某一信號的處理為例，激發學生們的小組討論熱情，在無形之中培養他們的動腦解決問題的能力和動口表達交際的能力。除了課堂授課之外，我們也需要重視課下交流，鼓勵同學們針對自己感興趣的問題提出一些想法，也可以通過電子郵件、群討論、博客、論壇等形式增強交流溝通，讓課堂學習與實踐應用相結合，促進同學們對此門課程學習的積極性和主動性。
豐富教學手段，重視專業術語
《信號與系統》課程的突出特點是數學公式多，利用數學工具解決生物醫學問題。如何把枯燥的理論學習和公式推導轉化成易于理解的形象思維過程是我們需要探索的方向。我們根據課程特點，重視課件制作，適當地利用聲音、動畫等手段，增加課件的生動性。另外，可以結合教學軟件的應用，實時演示一些計算過程或理論，如信號的相乘、相加、分解等，加深同學們對課堂內容的理解。為了更好地發展BME這一新興學科，積極應對經濟全球化、教育國際化挑戰，培養適應地方經濟發展和社會進步要求和具有國際合作意識、國際交流與競爭能力的復合型、外向型人才，提高人才培養質量，我們需要盡快轉變傳統的教學思想和育人理念，融會中西方先進文化和科學成果。因此，在《信號與系統》的教學過程中，有意識地讓學生掌握一些信號處理方面的英文專業術語，為他們今后的學習、研究和工作打下一個良好的基礎，是十分必要的。一方面，教師可以在課件制作上下功夫，將教材中出現的與BME相關的專業名詞以圖像加文字的方式加以顯示，有利于學生對專業詞匯的理解和記憶。另一方面，由于本課程的課時限制，課堂上只能分配少量的時間來學習英文專業術語，教師可以鼓勵學生在課外閱讀英文原版教材AlanVOppenheim的《signals&systems》（第二版），并結合麻省理工學院《信號與系統》公開課，邊學習邊思考，培養學生的思維方式，也可以鼓勵學生閱讀外文文獻或心電圖機、B超等醫療儀器說明書的形式來進一步學習，使學生初步具備檢索、閱讀國外專業書籍和文獻的能力，拓寬BME本科生的學習視野，為將來先進醫療儀器的研發儲備知識。
挖掘應用實例，強調實踐教學
《信號與系統》教學離不開醫療儀器實驗室。我校各大附屬醫院擁有先進的醫療設備，為BME專業的學生提供了得天獨厚的資源優勢。通過“看”各種醫療儀器如何采集人體信號，經過哪些變換之后顯示在電腦屏幕上，來了解信號的產生過程，以及信號在各個系統中的處理過程。通過“聽”醫生對各種醫療儀器原理、使用方法及需要改善的功能等問題的介紹，了解信號處理領域亟待解決的問題，并在學習課程的過程中，分析問題、解決問題，提高科學研究的素質和開拓創新的意識。通過動手“做”各種小儀器，如便攜式生理信號檢測儀等，將課堂所學的理論知識與實踐應用相結合，提高自主解決問題的能力。在進行此類設計性、綜合性實驗時，一方面可以鞏固《電路分析》、《模擬電子技術》等課程中的硬件設計知識，另一方面可以學習Matlab和Labview等仿真軟件，以此構筑軟硬結合的實驗教學模式，與實際應用緊密聯系，在夯實學生的理論知識的同時，增強他們的實踐技能和創新能力。
結束語
我國生物醫學工程產業2020年發展目標：“形成企業主導、醫產學研相結合的生物醫學工程產品創新體系和新產品開發能力；高性能診斷治療設備關鍵技術自主發展能力大幅提升，產品質量和技術水平達到國際先進水平，規?；M入國際市場?！边@給廣大教育工作者們帶來了更大的挑戰。我們需要緊跟社會需求的腳步，利用多種渠道和資源，從教學實踐中總結經驗，探索醫科院校該課程的教學模式、思路和方法，充分調動學生的積極性，提高學生的創新能力，為后期專業課學習和專業人才培養奠定基礎。
作者：孟雪陳月明何文勝梁振高天昀袁媛王奕單位：安徽醫科大學生命科學學院安徽醫科大學及時附屬醫院醫學工程部
生物醫學工程論文:生物醫學工程學科建構路徑探討
我國生物醫學工程學科的發展現狀及存在的問題
由于我國起步較晚，目前我國醫院中生物醫學工程的作用和能力遠遠落后于發達國家。多數醫院設備科（器械科、儀器室等）的功能只是局限于倉庫保管、醫療物資的采購、設備的維修等一些被動工作。以下幾方面的問題制約了生物醫學工程學科在醫院的存在和發展。
1歷史遺留的體制問題
各家醫院的生物醫學工程科室名稱不一，有的叫設備科、儀器室、醫工處等。各家醫院該部門的職能也不同，有的只負責采購醫療設備，有的還負責采購冰箱等生活用品；有的負責維修，有的不負責維修；有的隸屬于醫務處，有的隸屬于后勤保障處等。名稱和職能各式各樣，都是按照各家醫院的習慣和流程來工作，最終限制了這個學科的發展。在日常管理中，很多醫院只重視醫療設備的采購，忽略了維修和管理，忽視了醫院的軟硬件結合等問題，使這個部門成了一個純采購部門。
2人員編制的問題
我國醫院最初建立生物醫學工程學科時，從事該項工作的人員多是電工、鉗工等維修工人。隨著醫院的發展，后來從事該項工作人員很多都是本科生，但是由于體制的問題很多人因得不到晉升和提高，最終導致人才流失。
3現代化醫院中生物醫學工程面臨的新問題
很多大醫院都意識到生物醫學工程的重要性，該部門的工作人員也同醫生和護士等技術人員一樣得到了晉升，但是由于很多大型設備廠商將售后服務（含維修保養等）作為一項重要收入，使生物醫學工程又陷入了一個低谷。
改變生物醫學工程學科發展的措施
以我院器材處為例探討改變生物醫學工程學科發展的措施。
1改變觀念、工作模式、明確職責
現在醫療、護理、醫學工程作為現代醫院三大部門的觀念還沒有形成，醫療、護理仍是醫院工作的兩個重頭戲，而器材科、設備科或物資科僅僅是購買物品、發放耗材的機關性質的職能科室，醫學工程學科的應有職能幾乎得不到體現。為了醫院和生物醫學工程學科更好的發展必需改變這種傳統觀念，強化管理意識，參與醫院發展工作。我院器材處的改變除了設備的招標組織、論證、采購、安裝、驗收、檔案管理等外，還要做好以下工作[5]：在用設備的質量檢查、質量保障和質量評估；醫療設備的安全性能測試、監管和保障；預防性維護、保養和故障維修；醫療設備的醫學計量及維修后的計量與性能測試等。（1）醫療設備的計量管理。根據計量管理要求，大多數醫療設備都要進行計量檢定、維護（有的甚至是強制執行）。的醫療設備可以提高診斷治療水平，保障醫療質量。因此，我們要求在設備進行安裝使用之前必須進行計量檢測，醫院建立一整套完備的計量管理制度，并由工程技術人員專人負責。（2）安全性能測試。如①插頭標準不同：目前國內很多購置的醫療設備都是進口品牌，在采購的過程往往只關注技術和價格，忽略了不同國家的插頭標準不同，因此除了在采購時特意提出插頭標準的要求外，在到貨安裝時需要進行核對查看，如不一致需要進行替換。我們將插頭標準要求詳細列明在招標文件范本中；②安全等級不同：醫院在使用醫療器械時，對電擊安全有著嚴格控制的等級要求。在電擊安全等級要求較高的情況下，決不能使用防電擊安全等級低的醫療設備，這一點也需要生物醫學工程人員的把關和負責；③新設備的干擾：新設備進行安裝時需要考慮是否對現有設備造成影響，需要醫院的生物醫學工程人員監督設備廠家的安裝工程師進行測試，如果造成影響需要分開使用，否則后果不堪設想。（3）醫療設備的保養。①靜態保養：購置情況、價格等資料；②動態保養：設備的使用、消耗，故障等運行情況分析，根據實際情況制定定期維護方案，由被動維修變為主動維修，最終上升為改善維修。（4）新設備功能的臨床合理應用。新設備引進時都要對臨床使用人員進行培訓，但有一些功能由于不常使用，平時操作較少，偶爾使用時不恰當的操作會引發設備故障，這時就需要生物醫學工程人員來扮演“臨床工程師”的角色[6]。為了更好的完成自己的職能，生物醫學工程人員要積極參與設備使用的培訓和常用故障的排除。（5）售后服務的協調。售后服務不只是設備損壞的即時修理，還包括日常的保養維護?？梢酝ㄟ^讓公司的工程師增加回訪次數來及時發現設備的問題，積極學習排除故障的方法，使生物醫學工程人員掌握處理簡單問題的能力，從而方便臨床醫療的使用。
2改變現有設備的管理體制，使醫療設備效能較大化
現在很多大型醫院的醫療設備固定資產都已達幾億元，但大多醫院都是重采購、輕管理，使醫院耗重資購買的醫療設備不能發揮較大的效能，使用率下降或閑置損壞。我院針對此項弊端采用了租賃制，有的設備不再歸屬各個科室，而由醫院統一管理，科室根據實際臨床需要進行租賃，對科室進行成本核算，這樣避免了同一種設備（例如呼吸機、輸液泵、注射泵等）在有的科室閑置，有的科室不夠用的現象[7]。
3加強人才培養，健全體制，提高學科地位
為了在日常工作中不斷地加強人才隊伍的建設，我院通過各種培訓（器材處內部培訓和對臨床醫療設備的使用培訓）、業務講座、進修等途徑，提高生物醫學工程隊伍的業務技能。同時，通過調整人才梯隊、整合崗位編制、崗位輪換等措施，建立一支高素質、高水平的生物醫學工程人員隊伍[8-9]。我院器材處現有42人，其中，高級職稱3人、中級職稱9人、副主任科員及以上17人；設備中心19人、物資中心18人、服務辦公室5人，基本能滿足我院的需求。為了引起醫院高層管理人員對生物醫學工程的重視，除在醫學工程學術會議等場合要更多地討論和呼吁外，還要在全國性醫院管理會議上進行反映和呼吁，使生物醫學工程人員不再是醫療和護理等一線人員的輔助人員，而是可以與之共同構成三足“鼎立”局面的學科。
生物醫學工程學科未來的發展
生物醫學工程從20世紀70年代初的建立到現在經歷了從業人員和工作職能等很多轉變，隨著科技和醫院的發展，為了其自身的發展，這個學科也需要進行一些改革和創新。生物醫學工程不僅僅局限于為現有臨床設施服務，而且可根據醫院的發展方向、現有優勢和問題提出未來醫院需要引進哪些方面的技術和相關設備，為醫院的發展提供戰略性的技術規劃理念，為醫院領導的決策提供技術支持，提高生物醫學工程學科在醫院和社會的地位，最終推動這個學科的不斷發展壯大。（本文作者：王慧單位：北京協和醫院）
生物醫學工程論文:培育合格的軍事生物醫學工程人才
1引言
生物醫學工程（biomedicalengineering，BME）是應用自然科學和現代工程技術的原理與方法，多層次研究人體結構、功能及其生命現象，研究用于防病、治病、人體功能輔助及衛生保健的制品、材料、裝置和系統的交叉性邊緣學科。其主要的特點是多學科交叉、理工醫結合，工程性和實踐性很強。在軍醫大學這樣的醫科院校中培養工程技術人才，必須要改變原有培養醫科學生的模式，采取適應工程技術人才培養特點的教學體系，突出工程性，強調實踐性教學。改變現有實踐教學模式，構建新的實踐教學體系，是生物醫學工程專業建設和人才培養中需要體現的重要內容[1]。
2生物醫學工程專業學員創新實踐能力培養的探索與經驗
我校生物醫學工程專業五年制本科人才培養的目標是：“面向我軍衛勤保障的需要和軍事醫學的發展，培養具有生物醫學、電子技術、信息技術和軍事醫學電子衛生裝備等專業知識，具備將生物醫學與電子信息技術相結合的能力，能夠從事軍事醫學電子衛生裝備研究、設計、管理、使用和維修工作的高級工程技術人才?！庇捎谖倚Ｉ镝t學工程專業的培養方向是生物醫學電子工程，這是一門科技含量高、技術密集、應用性強的學科，其基礎理論、創新探索都必須依賴實踐來驗證。因此，實踐教學占據著戰略性地位，是培養創新型人才的關鍵環節。根據我校生物醫學工程人才培養目標，突出工程特性，培養具有電子技術創新精神和實踐能力的人才是該專業建設的基本任務，學生的綜合素質和創新能力不僅需要通過基礎理論和專業理論的學習來培養，更要通過實踐教學各個環節來鍛煉，以使學員不斷提高創新實踐能力并將所學理論知識和實踐技能應用于實際醫學問題的解決中。我們主要采取了以下做法：
2.1注重基本實驗技能訓練，重組課程實驗教學內容電子技術與信息技術教學包含了一系列課程（電路原理、模擬電子技術、數字電子技術、信號與系統、數字信號處理、傳感器原理、醫學電子儀器等等），對這些課程的實驗項目進行精選、整合、改造，實現以基礎性實驗、綜合性實驗教學模塊為基礎的分層遞進的實驗教學內容。對現有的實驗進行優化整合，主要目的是配合理論教學，使學生熟悉理論知識和掌握基本實踐技能，提高教學效益，在不增加現有實驗課學時的前提下，適當開設綜合性實驗。
2.2培養綜合運用知識能力，強化綜合性設計性實驗在專業基礎課實驗中，將過去模擬電子技術、數字電子技術等課程中的設計性實驗設置為相對獨立的綜合設計性實驗，主要通過自主探索的形式培養學生獨立思考、協作攻關的精神以及解決實際問題的能力，以達到知識和能力綜合訓練的目的。具體方法是教師編列實驗題目，提出技術要求。題目的難度與學生的水平相適應，題目的內容與專業方向及學生興趣相吻合。學生以小組為單位自行選題，通過查閱文獻資料，優化技術路線，獨立開展實驗等環節實施綜合訓練。使學生能夠較系統地掌握從選題、方案論證、電路設計、電路實現以及裝配調試，到的總結報告和文檔整理等全過程的各個環節。通過上述實驗課教學改革，有效調動了學生學習的積極性和主動性，培養了學生綜合運用知識的能力和動手能力。
2.3開展多層次第二課堂活動，培養分析解決問題能力開展了多種類型和內容豐富的第二課堂活動，這既是課程教學內容的補充，也是實踐教學不可缺少的環節。一種是普及性的第二課堂活動，內容力求覆蓋面廣、應用性強，既有教師選題，也有學生自主選題進行實驗研究。從專業基礎課開始組織，有效地豐富了學生視野，拓展了學習內容。另一種是提高性的第二課堂活動，對學習成績、鉆研精神強的學生實行導師制，組織他們參加課外科技活動和全國性大學生創新設計競賽等實踐教學，讓學生直接介入實際的科研活動中。通過第二課堂活動有效地發揮了學生學習的潛能，變被動學為主動學，培養了學生邏輯思維能力和分析解決問題的能力。
3我校生物醫學工程學員實踐能力培養模式的不足
目前，我校生物醫學工程專業課程體系設置主要包括：公共基礎課程、醫學基礎課程、工程專業基礎課程、專業課程等4類。從實踐教學的效果來看，目前這種模式存在2點不足：一是課程設置不科學，體系不完整，與國內外其他生物醫學工程院校相比缺少專業選修課程、綜合實踐課程這2類課程[2]；二是實踐教學沒有按照實踐能力培養的規律進行設計。實踐能力的培養必須從基礎做起，由低到高逐次遞進，以電子技術綜合設計為例，在設計性實驗中應當將主要精力用于方案設計和技術指標的實現上，但是部分學員由于電子工藝基本功不扎實，一些原本不應該出現的問題卻由于焊接加工水平欠佳反復出現，從而影響了設計性實驗的整體效果。由于工程實踐能力包含了方方面面的素質要求，從設備使用、工藝掌握、器件選擇、方案設計等等由低到高的各項能力的培養，是需要一點一滴積累并逐漸形成經驗的一個長期過程，絕非一朝一夕之功，也不是某一門課程所能解決的，必須將其作為系統工程搞好頂層設計，在整個課程體系之中加以解決。創新實踐能力的培訓必須是多層次的并且貫穿始終的完整培訓，需要完成包括基礎電子工藝掌握、基本實驗設備操作到復雜醫學電子系統的設計等一系列階梯式的體系化訓練。使學生在大學期間，乃至研究生階段，不間斷地進行傳統型、綜合型、設計型和創新型等各種實踐環節和各種社會實踐活動，這對學生掌握扎實的基礎理論知識和專業知識，提高獨立分析問題和解決問題的能力，提高團隊合作意識，提高創造性和競爭能力都大有益處[2]。只有經過這樣訓練的學生才能具備比較強的實踐動手能力，能夠有效地通過工程技術手段解決實際問題，從而滿足用人單位和部隊建設的需要。所以，建立健全完備的實踐教學體系是當前深化教學改革，加強頂層設計的重要工作之一，必須按工程人才的培養規律設計科學合理的實踐教學體系。
4構建生物醫學工程專業學員創新實踐能力培養體系的設想與建議
創新實踐能力可分為基本技能—綜合技能—設計技能—創新技能4個層次，不同層次的能力培養要有相對應的教學內容和訓練方法，通常需要采用驗證性實驗—綜合性實驗—設計性實驗—研究性實驗等有針對性地加以訓練。為實現創新實踐能力的培養，必須改變傳統的實踐教學模式，把培養學生的創新精神和實踐能力放在首位。以優化知識結構、提高綜合素質為指導制定實踐教學計劃和方案，調整實踐教學組織結構；安排大型綜合實驗設計課程和實踐訓練，形成科學合理、內容完備的教學體系和培養模式；構建良好的實踐教學支撐環境。使學生在學校期間，不間斷地進行傳統型、綜合型、設計型和創新型等各種實踐學習環節和各種社會實踐活動，使其創新實踐能力不斷發展，從而真正提高學生獨立分析問題和解決問題的能力，提高創造性和競爭能力，這也是提高專業教學水平和與國際教育接軌的必然選擇[3]。
4.1實踐課程體系建設
為了更好地適應軍醫大學對生物醫學工程人才培養的要求，根據培養生物醫學工程專業學員創新實踐能力的探索并結合其他院校在實踐體系建設上的經驗，我們認為生物醫學工程專業課程體系設置應當涵蓋公共基礎課程、醫學基礎課程、工程專業基礎課程、專業課程、專業選修課程、綜合實踐課程等6類課程。其中對于實踐能力的培養應構建4個層次、5個類型的課程培訓體系。
4.1.1基礎課程實驗
這一類實驗的內容和方式比較傳統，實驗和課程內容的聯系緊密，每門課程課內安排實驗18學時。通過對授課內容的驗證、實現與分析，幫助學生掌握基本理論和方法，鍛煉學生動手能力，培養學生的基本工程素質。除基本實驗外，一般要求至少安排一個具有綜合性質的實驗，能夠對整門課程起到融會貫通的作用。對每一門課程的課內實踐環節的安排和內容，都需要進行充分的論證，以保障每門課程實驗內容的合理性。
4.1.2綜合實踐課程
這個訓練層次的重要性體現在，使學生掌握應用工程技術解決實際問題的基本方法，同時培養其初步的創新能力。創新能力的獲取必須要擁有扎實的基礎，如果基礎不牢，所謂創新是沒有保障的，即便有非常新穎的想法，但是無法實現也是枉然。創新的方法往往產生于對傳統既有方法的熟悉上，充分了解各種方法的特點，并根據對實際問題的分析提出有價值的建議，創造性地采用不同以往的方法和手段處理和解決問題。創新一定是無限的想像與有限的技術選擇相結合的產物。通過這類實踐課程訓練學生對知識的綜合運用，掌握工程技術解決問題的程序和方法，突出工程實踐中關鍵環節的訓練，實現對不同學習階段的學員工程實踐能力的綜合培訓，使其具備工程技術人員基本的實踐能力。綜合實踐課程在進入專業基礎學習階段以后安排，將每學期的所有理論教學及考試在前18周內完成，余下的2～3周時間用于開設獨立的綜合實踐課程。其具體設置安排見表1。
（1）電子工藝實習。主要培養學生在電子線路焊接、裝配、調試、元器件識別、選擇、基本儀器使用等方面的能力，組裝具有實用價值的小型電路。安排這個訓練的目的，主要是鍛煉學員在電子技術應用中的基本操作技能，如果沒有這個過程，直接進入電子技術課程設計階段，就會出現因為電子工藝不過關造成的各種各樣的問題，為電路設計和調試帶來層出不窮的障礙。所以必須要有這個訓練過程，以保障在后續課程中學生具有比較熟練和穩定的電子工藝能力，而盡量避免因為工藝問題造成的失敗。
（2）電子技術課程設計。是在具備電子學基本實驗技能的基礎上，進行綜合能力培養的實踐訓練課程，以電路設計為重點，內容側重綜合應用模電、數電知識，完成制作較為復雜的帶有生物醫學功能的電路或者小型電子系統（例如心電信號放大器）。一般是給出實驗任務和設計要求，通過電路方案設計、電路設計、電路安裝調試和指標測試、撰寫實驗報告等過程，培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力，提高電路設計水平和實驗技能。在實踐中著重培養學生系統設計的綜合分析問題和解決問題的能力，培養學生創新實踐的能力。
（3）虛擬儀器技術課程設計。掌握LabView在信號采集、處理、分析以及功能電路整合方面的應用，側重于生物信號的處理及其虛擬儀器系統的設計。
（4）生物醫學信號檢測與處理綜合實驗。其目的是使學生在熟悉電子系統基本設計和數字信號處理主要方法的基礎上，把現代信號處理理論與臨床醫學緊密結合起來，掌握常見的生物醫學信號采集方法，醫學信號傳感器、采集儀器的使用，利用各種信號處理手段解決臨床診斷與治療方面的信號分析與處理問題。使學生了解醫學信號處理系統的實現過程：醫學信號信號采集信號處理信號識別與特征提取臨床診斷，培養學生應用Matlab和LabView提供的各種處理方法解決醫學問題的能力，并強調各種處理方法的硬件實現。
（5）現代醫學儀器綜合設計。在學生學部課程進入畢業設計前一個學期進行，學生綜合應用所學過的基礎課、專業基礎課和專業課的基礎理論、基本知識和基本技能，融合醫學儀器課程內容，獨立完成一個醫學信號檢測、處理、控制系統的設計、安裝、調試，完成醫學信號的數據采集和存貯、數據顯示、數據分析和處理，通過對專業課實驗進行的高度整合，讓學生對所學知識進行高層次的融合。學生從本課程擬定的題目中選擇，或者自己擬定題目，獨立完成一個檢測人體信號的小型醫學儀器系統，并使所設計的軟硬件系統達到要求的各項技術指標。學生通過該課程較系統地學習生物醫學信號處理和控制方面的方法和技術，在生物醫學信號處理技術、計算機技術、測量技術、控制技術及實驗技能等方面得到訓練，對醫學信號的拾取、測量、處理、應用有一個系統地了解，從而在綜合能力上得到培養，同時為完成畢業設計打下堅實的基礎[4]。
4.1.3創新性課外科技活動
開展豐富多彩和形式多樣的創新性課外科技活動，其主要目的是使學生在完成第二層次訓練的基礎上，了解學科前沿、開闊科技視野、激發創新意識，充分發揮和調動學生創新實踐的潛能，結合軍事醫學應用和實際問題的解決開展研究性實踐活動。結合我軍衛勤保障和軍事醫學的需求，應用電子信息技術和電磁檢測技術等生物醫學工程學方法，有針對性地開展創新實驗活動。從軍事醫學電子衛生裝備設計思想的提出、技術指標的設定、研究方案的形成、工程設計的優化等方面訓練學員，培養他們在我軍軍事斗爭衛勤保障條件下解決軍事醫學問題的創新思維和創新能力，以此提高軍事生物醫學工程專業人才的綜合素質。該層次的訓練側重于創新能力的培養，主要以第二課堂的形式圍繞科研方向開展，也可以圍繞專業選修課開展，并鼓勵學有所長的學生積極申報學校創新實驗基金，開展進一步的深入研究，并指導學生發表學術論文，申請國家專利。在條件成熟的情況下推薦他們參加各種類型的全國大學生科技競賽。對于部分已取得較好成果的學員，可在此基礎上直接進入畢業設計環節，并給予他們優先報考碩士研究生的資格。
4.1.4實習
臨床工程實習是理論聯系實際，培養學員分析問題、解決問題能力的重要階段。通過臨床實習，使學員進一步加深對專業課程理論知識的理解和掌握，了解現代化醫療儀器設備的基本原理、安裝調試、維護保養，熟悉部分醫學儀器結構特點和工作原理及存在問題，建立醫療衛生裝備體系的基本知識架構，培養學員運用已學基礎理論知識，初步分析和解決醫學儀器設備實際問題的能力，為畢業后從事醫療設備專業工作，提升任職能力打下基礎。
4.1.5畢業設計
畢業設計的質量可以衡量專業教學的水平，是學生畢業與學位資格認證的重要依據。畢業設計的開展將緊密結合學科研究方向和實際科研課題，把重點放在學員創新思維和能力的培養，充分發揮學員的主動性和創造性上。畢業設計注重以下能力的培養：（1）調研、查閱中外文獻和搜集資料的能力；（2）理論分析、制定或設計實驗方案的能力；（3）實驗研究、綜合分析和數據處理的能力；（4）交叉融合理工醫等學科綜合知識的能力；（5）外語、計算機應用和論文寫作的能力；（6）綜合應用工程技術手段解決實際問題的能力；（7）團隊合作的能力。方法上讓學生自由選題，獨立完成畢業設計課題。針對要解決的實際問題，指導學生通過查閱資料，以互相討論的形式逐步總結出解決問題的思路，要求學生利用計算機進行理論設計，并進行虛擬實驗和仿真分析，經過比較挑選出方案，進而設計出實用的電子系統，完成系統的軟硬件調試并達到設計技術指標；提供設計報告，接受專家組考評并通過答辯。通過畢業設計使學生了解科研的方法、程序和步驟，增強科研意識。這種對科學實踐全程參與的教學方式可以培養和提高學生的科研素質、工程意識和創新精神，真正實現了理論和實際動手能力相結合的創新實踐能力培養。
4.2創新實驗室建設
創新實驗室建設旨在針對我軍面臨的多樣化軍事任務，滿足我軍衛勤保障需求和軍事醫學發展需要，從軍事醫學電子技術教學與訓練、軍隊衛生裝備教學與訓練等方面入手，與燒傷外科學、防原醫學、野戰外科學、野戰內科學、軍事預防醫學、高原軍事醫學以及新概念武器防治學等軍事醫學緊密結合，以電子技術應用、裝備教學實訓為基礎，培養應用軍事生物醫學工程的技術方法，解決部隊衛勤保障和軍事醫學問題的創新實踐能力。創新實驗室主要服務于學員專業學習階段，在第二課堂、創新實踐、綜合實驗、軍事醫學課程設計、畢業設計、專業實習以及衛勤演練中對學員實施相關訓練活動。從培養軍隊院校學員為軍服務的意識出發，使其在學習訓練中了解軍事醫學的主要問題，學會應用軍事生物醫學工程方法解決相關問題，同時提高創新實踐能力，在這一過程中軍事生物醫學工程專業綜合創新實驗室的建設是必不可少的，這對于軍事生物醫學工程專業學員開展相關學習實踐以及任職訓練是必須要具備的一個基本條件。
5結語
軍事生物醫學工程本科人才培養的目標要求我們培養的人才不僅具備扎實的理論知識和較強的實踐能力，而且應該具有應用相關工程技術解決軍事醫學和部隊衛勤保障中問題的能力。生物醫學工程專業學員的創新實踐能力的培養必須圍繞這個總原則設計好實踐教學的課程體系，并在探索中不斷總結和完善。
生物醫學工程論文:生物醫學工程中的圖像分割
1圖像分割
現今,生物醫學圖像在醫療診斷中起著不可低估的重作用。核磁共振(MagneticResonance,簡稱MR)、計算機X射斷層掃描(ComputedTomography,簡稱CT)、超聲波(Ultrasound)以及其他的成像技術等,都是無侵害性的器官體外成像的力手段。這些技術豐富了正常的以及病狀的解剖知識,同它也成為了診斷和治療體系重要的組成部分。隨著醫學圖像在數量和大小上的增加,越來越有必要用計算機處理并分析這些圖像。有一種算法用于找出解剖構和其它感興趣的區域,這種算法叫做圖像分割算法(imagsegmentationalgorithms)。圖像分割是由圖像處理到圖像分的關鍵步驟[1],它在大量的生物醫學圖像的應用起著至關重要的作用,比如:解剖結構的研究、診斷等。在承擔自然科學基金項目的過程中,為研究分割算法在醫學圖像中的應用,我們對過去國內外二十多年里醫學圖像分割算法的發展和現今廣泛使用的分割法進行了較詳細的調研,感到國內在這方面的文獻和研究還比較少。為進一步推動圖像分割在生物醫學工程中的應用,本文結合我們目前的研究結果,對醫學分割算法、特別是其應用做了介紹。
2現今廣泛使用的生物醫學圖像分割方法
利用“區域間不連續性”和“區域內相似性”兩個準則,分割算法可分為的“基于邊界的算法”和“基于區域的算法”。另外,根據分割過程中“判斷和決定是否可獨立地和同時地做出”的處理策略,分割算法又可分為“并行算法”和“串行算法”。所以分割算法可根據這兩個分成四類[1]。那么對于生物醫學圖像,也有相應的四類分割法。圖像、成像方式以及其它因素。比如:對腦組織分割的要求就不同于對肝臟的要求,MR圖像有異于超聲圖像。更進一步的情況,成像中的人為和不可抗拒的天然因素(例如噪聲和物體的運動等)也會在很大程度上影響后繼的分割。所以,至今沒有一種適用于任何醫學圖像的通用的分割技術。我們總結了現今國內外廣泛使用的生物醫學圖像分割方法。重點放在對方法的介紹上,和使用時會面臨的具體問題上。方法的詳細數學推導超出了本文的范圍,讀者可以查閱參考文獻。雖然這些方法是分開描述的,但在實際應用中,很多復合法也用于解決各種不同的實際分割問題。我們將這些方法分為四類6種:1)并行區域法:閾值法。2)串行區域法:區域生長法。3)結合特定理論工具的方法:①模式識別法(分類器法,聚類法);②人工神經網絡法;③可變模型法。4)其他方法。
2.1閾值法
閾值分割法是將灰度圖像變為二值圖像以達到分割目的的方法[4],它是一種PR(并行區域)法。閾值法的過程是決定一個灰度值,用以區分不同的類,這個灰度值就叫做“閾值”。把灰度值大于閾值的所有像素歸為一類,小于閾值的所有像素歸為另一類。閾值法是一種簡單但是非常有效的方法,特別是不同物體或結構之間的有很大的強度對比時,能夠得到很好的效果。此分割法通常是交互式的。因為閾值法能夠實現實時操作,所以它更能夠建立在用戶視覺估計的基礎上。閾值法一般可以作為一系列圖像處理過程的及時步。它的主要局限是,最簡單形式的閾值法只能產生二值圖像來區分兩個不同的類。另外,它只考慮像素本身的值[1],一般都不考慮圖像的空間特性,這樣就對噪聲很敏感。針對它的不足,有許多經典閾值法的更新算法被提了出來[5]。
2.2區域生長法
區域生長法是根據預先定義的標準,提取圖像中相連接的區域的方法[4]。這個標準可以是灰度信息,也可以是圖像的邊界,或者是兩者的聯合。在此法的最簡單形式中,先人工給出一個種子點,然后提取出和種子具有相同灰度值的所有像素。和閾值法一樣,區域生長法一般不單獨使用,而是放在一系列處理過程中,特別用它來描繪諸如腫瘤和傷口等小而且簡單的結構。它主要的缺陷是,每一個需要提取的區域都必須人工給出一個種子點,這樣有多個區域就必須給出相應的種子個數。此法對噪聲也很敏感,會造成孔狀甚至是根本不連續的區域。相反的,局部且大量的影響還會使本來分開的區域連接起來。為減輕這些缺點,產生了諸如模糊分類的區域增長法[6]和其他方法。
2.3模式識別法
2.3.1分類器法
分類器法是一種統計模式識別的方法[7],用以區分從已知標記的圖像數據衍生而來的特征空間。灰度直方圖,就是最常見最典型的一維特征空間的例子。因為分類器法需要用已知的人工分割結果作為訓練樣本、對分類器進行訓練后才能自動分割新的數據,所以它是有監督的模式識別方法。它的訓練方法有很多種,其中,最簡單的一種是“非參數最近鄰”分類器。它將像素或者體素劃分在與其灰度值最接近的那一類中。而參數分類器中,使用得最多的是貝葉斯分類器(Bayesclassifier)[5]。標準的分類器要求被分割的結構具有明顯的定量特征。因為如果訓練樣本數據能夠被標記,分類器就能夠將這些可以明顯區分的標記轉化為新的數據而不需要反復迭代。所以相對于閾值法,在區分多區域圖像時它有較高的計算效率。它的缺點是是,需要人工交互方式獲得訓練數據。另一方面,對于大量的生物圖像使用相同的訓練樣本,會因為沒有考慮不同物體的解剖特性和物理特性而導致不的結果。
2.3.2聚類法
聚類法的基本原理和分類器法大體是相同的,不同點在于它不需要訓練樣本數據。所以它是無監督的模式識別方法。為了彌補沒有訓練數據這一點,聚類方法反復做兩件工作:分割圖像和刻畫每個類的特征,從而使用已有的數據訓練自身以達到分割的目的。最常用的聚類方法是模糊C-均值算法[1],它通過對目標函數的迭代優化實現集合劃分,并且可以表示出各個像素屬于不同類別的程度。雖然聚類算法不需要訓練樣本數據,但是它需要一個初始的分割。和分類器方法一樣,聚類法同樣不考慮空間建模,所以對噪聲和非同質的灰度很敏感。然而,這一缺陷卻加快了計算速度。
2.4人工神經網絡法
人工神經網絡法是使用大量的平行的神經網絡達到對圖像分割的目的[8]。這些網絡由模擬生物學習機理的節點或者元素組成,網絡中的每個節點能夠執行最基本的運算。通過調整節點之間的權值可以達到網絡對生物機理的學習。比如,用它實現圖像的邊緣檢測[8]。文獻[9]局部興奮全局抑制振蕩網絡(LEGION,LocallyExcitatoryGloballyInhibitoryOscillatorNetwork)就是一種基于人類視覺特性的人工神經網絡方法。LEGION是一個由張弛振子構成的網絡,每個振子皆由一個興奮單元x和一個抑制單元y組成(圖2)。分割結果見圖3?？梢钥闯?與LEGION分割所得圖像相比,單閾值法所得圖像區域單一,細節較差,一些細小結構未能表現出來。將LEGION這種算法完善,自適應設置神經網絡中的參數,并且將它應用在彩色圖像上。使用神經網絡法的時候,因為網絡中有許多相互連接,所以空間信息就能很容易包涵在分類過程中。雖然神經網絡法具有平行繼承性,但是它的處理過程和標準的串行計算機很類似,這樣就降低了它計算方面的潛在優勢。
2.5可變模型法
可變模型法是基于模型的、使用閉合參數曲線或曲面描繪邊界的分割方法[3]。它的最初思想來源于物理概念:為了描繪出物體的邊界,首先設置一個離真實曲線或曲面不遠的初始曲面或曲線,在外力和內力的作用下,推動這個曲面或曲線移動,在圖像能量低處停下來。因為曲線或曲面的移動類似于蛇,所以這個模型又叫做Snake模型,曲線或曲面叫做Snake。在圖像輪廓處灰度變化率(即梯度)較大,定義此處能量最小,那么Snake停下的地方就是真實邊界。由于1988年Kass首次提出的經典Snake的外力場捕獲區很小[3],這就使得初始化和進入凹陷區很困難。為此,科學家們多次改進這一算法。其中,1998年Hopkins大學的ChenyangXu和JerryL.Prince[12]用梯度矢量流代替經典外力場,這就是有名的GVF理論(GradientVectorFlow)。它很好地解決了經典Snake中的初始化問題和凹陷區問題。[12]是采用GVFSnake對左心室核磁共振圖像的腔體分割。
2.6其它方法
還有一些生物圖像的分割方法,比如:微分算子的邊緣檢測[1],Hough變換[4],它們均屬PB法(并行邊界)的范疇;用樣條進行曲線擬合,它是一種SB法(串行邊界)。因為生物醫學圖像中軟組織的物理和解剖特性,以上的方法一般不單獨使用,而是融入其它的方法里。此外,基于信息論[9]和基于小波分析[1]的分割技術也逐漸被應用在生物圖像中。
3展望
今后的圖像分割會朝著更、更快速的方向發展。生物醫學圖像分割作為一種特殊的圖像分割領域,除了有上述的趨勢以外,圍繞的它另一重要發展是臨床上的應用。計算機分割方法在輔助診斷和放射療法中已經顯示出了它的作用。雖然全自動的分割方法永遠不會取代醫生的地位,但是它漸漸成為了醫學圖像分析中的至關重要的部分。這一領域的研究還面臨著諸多的挑戰。首先,我們希望這些分割方法不僅能夠分割正常的組織結構,還要能夠處理反常和病變的狀態。但是在實際的研究中,后一個問題常常被忽略。并且,隨著基因工程的發展,微觀結構的分割也提上了日程,而不能僅僅局限于現在的“器官”層次上的處理和分析?？偟膩碚f,生物醫學的圖像分割不僅同分割方法這種軟件因素相關,也和成像儀器、成像方式、外界環境等硬件技術有關。隨著眾多專業分割算法的研究,以及硬件設備的不斷更新,這一領域會有更大的發展。致謝:感謝美國UniversityofLouisiana計算機學院的陳冠饒博士和UniversityofIllinois生物工程學院的王章偉博士在繁忙的學習工作中抽出時間提供了近期的檢索資料。
生物醫學工程論文:生物醫學工程專業畢業設計質量思考
提要:畢業設計是大學本科教育中的一個環節，也是檢驗學生在本科階段學習成果的重要手段。畢業設計的質量能較為客觀地反映學校的教學水平。針對生物醫學工程專業的自身特點及學生畢業設計中存在的問題，該文提出了切實可行的解決措施，旨在提高本科生的畢業設計完成質量，為部隊輸送高質量的軍事醫學應用型本科畢業生。
關鍵詞:生物醫學工程；教育，醫學，本科；學生，醫科；畢業設計
本科教育在高校教育中占據著極為重要的地位，本科生的培養質量也能夠在一定程度上反映高校的綜合實力和辦學水平[1-2]。作為本科生培養過程中的一個教學環節，畢業設計已經日益受到高校管理者的重視。生物醫學工程是一門典型的交叉學科，旨在結合理工科的知識與技能以解決醫學中存在的問題。第三軍醫大學于2007年成立了生物醫學工程系，由于受到軍隊院校招生政策的限制，目前每年的本科生招生數量較少。根據生物醫學工程的專業特點及結合學校的軍事特色，提出了一系列措施解決本科生畢業設計過程中存在的問題，切實保障本科生畢業設計的質量，以提升軍醫大學教育的水平。
1本校生物醫學工程專業畢業設計存在的問題
本校生物醫學工程專業的本科生，雖然數量較少，但生源質量普遍較高。從2012級本科生開始，該專業由五年制改為四年制。學制的減少使得學生的課程安排更為緊密，同時，也使得學生的畢業設計時間大大縮短。此外，本校生物醫學工程系與重慶大學生物醫學工程系進行了聯合辦學[3]，該專業的本科生需要在大三到重慶大學生物醫學工程系進行為期1年的學習。畢業設計通常是安排在1個學期，經過前面3年半的軍校學習與生活，學生各方面情況會發生一些變化，這些變化不僅表現在學習成績上的差距，還表現在對待學習的態度及為人處世等方面。這些變化會或多或少影響到的畢業設計。目前，該專業本科生畢業設計整體完成質量較好，但仍存在部分不足，集中表現在以下幾個方面。
1.1學生對于畢業設計的態度不夠端正
本科生畢業設計通常僅僅被看作對學生學習能力和知識運用能力的一種檢驗，畢業設計的完成質量并不影響學生的畢業。由于缺乏一定的獎懲機制，使得極個別學生對待畢業設計的態度不夠端正。此外，對畢業設計重要性的認識不足也會使得他們的態度不夠端正，態度不端正會使學生在畢業設計過程中缺乏前進動力，從而導致畢業設計的完成質量不盡如人意，尤其對于學習成績不理想的學生，這種情況較為普遍。
1.2畢業設計的選題不夠合理
部分學生的畢業設計選題不夠合理，主要表現在選題過于簡單與陳舊，缺乏一定的理論性和實際應用價值，工作量也較小，容易完成；或選題雖然具有一定的理論與實際應用價值，但研究內容較多，有一定的難度，工作量較大，完成難度較大。以上問題無論哪一方面均會對畢業設計的質量產生不利影響。此外，還有部分學生將選題寄托于指導教師，然而對于指定課題確并不感興趣，從而使得學生在畢業設計上處于被動。此外，部分學生的畢業設計選題是由自己提出的，但導師未進行嚴格把關，可行性論證不夠，致使最終的完成質量不高。
1.3學生忙于畢業分配
學生通常是在本科階段的1個學期進行畢業設計，此時距離學生畢業僅僅4個月左右的時間，而真正用于畢業設計的時間僅有3個月左右。由于是軍隊院校，生物醫學工程專業研究生錄取名額較少，很多學生即使非常也難以進入研究生階段的學習。本科生畢業后將會統一參加學校的分配，很多畢業生可能被分配至條件相對艱苦的地方工作。由于分配單位的好壞并非依據畢業設計的成績，因此，部分學生會將畢業設計的一部分時間用于聯系工作單位，這使得學生難以安心進行課題研究，從而給畢業設計工作帶來一定的不利影響。
1.4學生存在一定的畏難情緒
軍醫大學畢竟是以醫學為主，生物醫學工程是軍醫大學少量涉及理工科背景的專業。然而，該專業的學生普遍對理工科知識有一定的畏難和抵觸情緒。生物醫學工程專業本質上就是利用理工科的知識與方法解決醫學中的難題，屬于交叉學科，其目的是提高臨床疾病的診斷率。既然利用的是理工科的方法，不可避免地要涉及編程，而這一點對學生來講是一大考驗。通過本科階段課程（尤其是實驗課）的學習，僅僅有極少數學生具備了一定的編程能力，大部分學生的編程能力仍然較差，對自己的編程能力沒有信心，甚至心中存在較大的恐懼和抵觸情緒，從而不敢面對和接觸需要編程的課題，總是擔心自己難以完成。因此，學生在畢業設計的選擇上，更傾向于選擇那些無需編程的教研室，而那些需要學生編程的教研室鮮有人問津，從而造成學生資源分配不均。
1.5指導教師投入精力稍顯欠缺
指導教師對學生畢業設計的指導不足也是導致畢業設計質量不高的一個重要原因。在很多指導教師眼中，研究生的畢業課題需要精心指導一番，而本科生的畢業設計較為簡單，無需過多指導。此外，個別導師工作繁忙，這也是造成對學生畢業設計指導不夠的原因之一。當然，也存在個別學生性格極為內向，不善言辭，總是埋頭做事，極少主動與指導教師溝通。
2對提高本科生畢業設計質量的思考
針對生物醫學工程專業本科畢業生的畢業設計的不足，提出了以下幾種措施。
2.1根據部隊的實際需求以及學生的能力與特長進行科學選題
本科生的畢業設計應當結合當下學生、教師、學校和社會的需求進行選題[4]。然而，軍醫大學的本科生都是軍人身份，畢業后需要分配到部隊單位任職。因此，在進行畢業設計選題的時候，無論是指導教師指定的課題或是學生自由選擇的課題，需要重點關注以下兩點：選題必須具有一定的科學意義和鮮明的軍事特色，具備較強的軍事應用價值[5]；選題應結合學生的興趣特長，盡可能為學生選取他們感興趣的課題，并能夠充分發揮他們的特長，這樣才有可能做出高質量的畢業設計。當然，依托軍隊科研項目提升畢業設計的質量也是一條行之有效的途徑[6]。，課題的研究內容要適量，工作量要在學生力所能及的范圍內。
2.2充分發揮學校“本科生帶教”的優勢
為了深入推進學校創新教育改革，完善本科學生創新教育體系，充分彰顯學生主體和教員主導作用，構建密切合作、教學相長的師生關系，提高本科人才培養質量，根據學員成長成才規律，學校制定了“本科學生導師制管理辦法”。目前，國內外的許多知名高校均建立了“本科生導師制”，并將其引入到本科生的畢業設計工作中[7]。在學生本科入學的時候就為每一名學生選配一位帶教教師。理論上來講，本科生導師制與畢業設計沒有任何關系，學生并非一定要在帶教導師那里進行畢業設計。在學生即將進入畢業設計階段，仍然會讓學生重新選擇畢業設計的指導教師。目前，如果能夠將本科生導師制與學生的畢業設計相結合，即學生最終在帶教教師那里進行畢業設計，對學生和指導教師來講均是有利的。首先，經過前面幾個學期的帶教指導，學生和教師之間已經非常熟悉，配合也會非常默契；其次，學生在前期的帶教過程中或多或少地已經接觸到相關的課題工作，具備了一定的能力，如果在此基礎上進行畢業設計的選題，能夠較大限度地發揮本科生導師制這項政策所帶來的優勢，有利于學生做出高質量的畢業設計。
2.3為本科生畢業設計提供良好的環境
學生選擇了指導教師后，一般要進入指導教師所在的教研室進行畢業設計，成為教研室的一員，與學生畢業設計相關的所有工作將由教研室負責。因此，教研室要為學生創造良好的學習環境，盡力解決他們在畢業設計過程中遇到的困難，讓學生感受到教研室這個大家庭的溫暖。要充分保障學生從事畢業設計的時間，堅決杜絕給學生安排與畢業設計無關的活動。此外，要讓學生參與到教研室的各項活動中來，尤其是教研室的學術討論等，應適當安排本科生進行匯報，提高他們的語言表達能力。，學生也要嚴格按照教研室的各項規章制度要求自己，確保工作的正常進行。
2.4強化指導教師在學生畢設過程中的指導作用
指導教師在學生整個畢業設計階段發揮著主導作用。首先，指導教師需要有較強的責任感。本著為學生負責的原則，為學生的選題進行嚴格把關，確保選題的科學性與可操作性。其次，指導教師要定期查看學生的課題進展情況，及時發現存在的問題并加以糾正；指導教師要注重培養學生的科研能力和基本的科學素養，尤其是在科學研究的規范性方面加以引導，為今后的學習與工作打下良好的基礎；指導教師要加強與學生的溝通，消除他們對于畢業設計的畏難情緒，增加完成課題研究的信心；指導教師應關心學生的學習與生活，幫助解決其各方面的實際困難，做學生的良師益友；對于表現優異的學生，有能力的指導教師可以給予一定的獎勵與資助，從而激勵學生的學習勁頭與熱情。此外，鑒于學生數量較少，為了保障學生畢業設計的質量，每位教師通常僅指導1名本科生的畢業設計，從而保障每位教師有充足的精力指導學生的畢業設計，也能夠使得每名學生得到個性化的一對一指導，在畢業設計過程中采用多種教學手段來提高學生的創新意識和實踐能力[8-9]。
2.5進一步強化和完善畢業設計的規范和規章制度
畢業設計中的主要環節包括選題、中期檢查、答辯與成績評定等。對上述每一個環節均應統一組織、嚴格把控，及早對學生的畢業設計進行反饋，確保最終的畢業設計完成質量[10-11]。在成績評定上，要明確、良好、合格與不合格所對應的標準，確實為每一名學生的畢業設計做出公平、公正的評價。建立畢業設計獎懲機制，可以考慮將最終的畢業設計成績與學生的綜合評定掛鉤，能夠在一定程度上端正學生的學習態度，激發他們的學習熱情和工作動力。在各個環節上要加大對學生學術規范性的檢查力度，對于發生學術失范的學生實行一票否決制，真正做到獎罰分明[12]。要建立指導教師遴選機制，確實選出那些學術水平高、責任心強的教師來擔任本科生畢業設計的指導教師?？傊?，本科生畢業設計是一種學習、實踐、探索和創新相結合的綜合教學環節。軍醫大學生物醫學工程專業的畢業設計有氣自身的特點。高水平的畢業設計能夠為學生今后進入部隊工作打下良好的基礎，對學生今后的工作也會起到潛移默化的影響。只要思想重視、措施到位、身系學生、敢于擔當，就一定能夠將本科生畢業設計工作提高到一個新的水平，切實提高學生的知識運用能力與創新意識，為今后勝任部隊工作崗位打下良好的基礎。
作者:粘永健 王莉 邱明國 李曉寒 單位:第三軍醫大學
生物醫學工程論文:淺析生物醫學工程專業人才培養模式的不足與改進
【分類號】R318-4
生物醫學工程（Biomedical Engineering， BME）是將工程學與生物、醫學緊密結合而形成的新興的交叉學科，旨在利用工程技術手段開發各類以高新技術為特征的現代醫療器械及系統，為疾病的診斷、監測、控制、預防和治療提供有效的解決方案[1]。生物醫學工程主要的研究領域包括：人工器官及生物材料、醫療儀器及設備、電子信息技術、醫學影像技術等[2]。從其研究領域可以看出，生物醫學工程是現代工程技術與生物醫學相結合形成的交叉學科，涉及生物、電子、信息、材料、藥學等多個領域，具有很強的交叉性和綜合性[3]，同時由于生物醫學工程在我國的發展時間較短，如何培養出兼具工程技術研發和生物醫學基礎能力的專業人才，已成為本學科發展的重要課題之一。
一、我國生物醫學工程現有培養模式的不足
生物醫學工程學在我國發展于20世紀70年代，目前，我國高校中的生物醫學工程專業設置分為兩種：①設置在理工科大學;②設置在醫學院校。據不統計，我國已有60余所綜合或理工科大學和30余所醫學院校設立了生物醫學工程專業，培養從本科到博士各層次的專業人才。由于是新興學科，我國的生物醫學工程專業現有的培養模式通常存在以下不足[4]。
（一）理論與實踐脫節
在國外，生物醫學工程專業在課程設置上十分注重多學科的交叉以及理論與實踐的結合。我國高等教育中傳統的教學是以理論為基礎、以課堂講授為主的一種重理論輕實踐，或是實踐缺乏實用性，局限于書本的教學模式。這種教學模式的弊端是，學生在實踐中不能很好地將專業理論知識同實際應用相結合，造成理論和實踐脫節;同時部分高校開展的實驗方法和手段陳舊，內容簡單孤立，絕大部分屬驗證性的實驗，缺乏綜合性、設計性實驗，最終均導致的學生的創新能力以及實踐能力的難以滿足于市場的需求。
（二）培養模式差異較大
從20世紀60年代初美國大學開設生物醫學工程本科教育至今，大約有70余所高校通過了美國工程與技術認定委員會（Accreditation Board for Engineering and Technology， ABET）的評估獲得授予生物醫學工程學士學位的資格。ABET的準則鼓勵各種教學計劃的一致性，這對于推動生物醫學工程學科的發展具有極其重要的作用。而我國生物醫學工程發展時間相對較短，專業培養方向較多，不同院校的生物醫學工程專業又由分別來自不同學科和專業的教師組建，因此造成不同院校的專業建設基礎、人才培養目標、課程體系及培養模式均各有差異。工科背景較強的院校以工程學為基礎，輔以少量醫學課程，這類院校的學生工程學知識相對穩固，而醫學知識相對薄弱;醫科院校則多以醫學為背景，工程學知識教授相對較少。這種醫工結合不緊密的問題造成了學生的專業素質和創新能力與社會要求差距較大的弊端，同時又進一步導致了生物醫學工程專業招生和就業難等一系列問題。
（三）實驗設備相對落后
醫學專業同工科專業一樣，均須以實驗為基礎，否則開設生物醫學工程專業如紙上談兵，教師無從教學，學生也無法學習和理解。而專業實驗室建設要求高，建設經費投入多，實驗室的建設、設備的更新換代均需要大量的經費和專業技術人員的支持，而一些高校實驗經費緊張，儀器臺套數不夠，特別是在初始發展階段，困難較多，專業培養往往出現投入大產出少的現象，給經費有限的高校帶來了建設上的困難。
（四）師資力量薄弱，缺乏復合型師資
生物醫學工程作為“朝陽學科”，師資力量相對薄弱，很多教師都不是生物醫學工程專業出身，雖然對所授課程知識駕輕就熟，但其知識領域相對于生物醫學工程這樣一個交叉性很強的學科而言，仍舊過于窄淺，對如何帶動學生實現專業知識的融會貫通還缺少豐富的經驗。與此同時，目前國內高校生物醫學工程專業師資隊伍中，具有理工科教育背景或醫學教育背景的教師比較多，而既懂醫學又懂工程技術，能將工程技術與醫學需求緊密結合起來的復合型、交叉型師資比較缺乏，教師與各相關學科交叉融合能力較弱，這一狀況一定程度上影響了專業課程體系的構建以及教學和人才培養的質量。
（五）學校、社會對專業的了解與重視不足
一些醫學院校的教師對此專業的了解就是把它分類在工科，這就導致傳授醫學、生物學知識的教師對待此專業的課程重視不夠，認為學生的任務就是學好電子、工科類課程就夠了。而學生也并未得到工科的專業教學，與科班的工程類學生同樣存在差距。這樣的惡性循環，使得本來應形成優勢與合力的“生物”、“醫學”與“工程”專業，非但不能很好地融會貫通，反而處于“兩不管”或者“兩不精”的尷尬境地。而社會對于此專業的認知也很有限，有相當多的人把此專業簡單理解為維修、銷售儀器，僅把畢業生當作技術工來看待。
（六）學生思想不穩定
生物醫學工程在我國作為一門全新的專業，其涉及的學科領域跨度大，專業知識體系復雜，就業方向不確定。很多本科生對所學專業缺乏深層次的認識，對自己的前途也缺乏一定的自信，部分學校也只是按照固定思路教學，導致學生思想不穩定，學習積極性、主動性不高，使學生在就業時處于劣勢。
三、培養模式改進措施
（一）積極嘗試多種教學方式
美國生物醫學工程從基礎教育到研究生培養，從理論教學到職業培訓，均有一套較為完善的制度以及多種多樣的教學方式，如探究式學習、發現式學習、基于問題的學習、基于項目的學習、案例教學以及任務驅動型教學等，這是美國在全球生物醫學工程領域始終經驗豐富的基礎。我國的生物醫學工程專業教育可借鑒國外的經驗，教師在教學過程中不能僅僅采用單一的教學模式，而應該采用綜合型的教學模式，通過多種教育方式提高學生的綜合能力與總體素質。
生物醫學工程論文:關于生物醫學工程與醫療器械產業的發展分析
摘要：
從我國生物醫學工程與醫療器械產業的發展現狀來看，由于我國在該領域的發展較國外晚，使其在實際的發展中還是存在許多需要完善與改進的地方。基于這種現狀考慮，我們必須要提高對生物醫學工程與醫療器械產業的完善、優化與創新意識，并通過各種有效性措施的大力落實，促進生物醫學工程與醫療器械產業的健康、穩定、長效發展。
關鍵詞：生物醫學工程；醫療器械產業；發展
1 前言
生物醫學工程（Biomedical Engineering，BME）主要是指結合了化學、物理、數學、計算機與工程學原理，從事醫學、生物學、衛生學以及行為學等方面的一種研究。生物醫學工程作為一門新興的邊緣學科，其應用工程技術手段，可以有效的解決目前醫學中的一些問題，從而為各類疾病的診斷、治療與預防，保障人們的健康起到積極的作用。而醫療器械產業主要是指在疾病預防、診斷與治療中所應用的電子醫療設備、內外科器械、離體診斷設備、牙科器械、整形設備以及醫院供應品等等。生物醫學工程與醫療器械屬于醫院診治疾病中不可或缺的一部分內容，也是現代醫藥產業發展的兩大支柱?；谏镝t學工程與醫療器械產業的重要性，本文就以我國的生物醫學工程與醫療器械產業作為研究方向，論述其發展現狀，并對生物醫學工程與醫療器械產業的發展前景展開探討。
2 生物醫學工程與醫療器械產業的發展現狀
2.1 生物醫學工程的發展現狀：
生物醫學工程專業作為一項研究方向諸多、內容復雜、要求極高的專業，其在我國的發展已經經歷了36年，但是，我國生物醫學工程較國外相比，其起步還是較晚，綜合來看，其與國外的發展還是具有一定的距離。而從我國生物醫學工程的發展現狀來看，其對于人才的培養目標及研究成果，主要體現在以下幾個方面：
⑴人才的培養。其一，培養能從事醫療設備管理、醫療器械質量控制與管理、醫藥市場營銷、醫學技術服務等方面的人才；其二，將生物醫學工程專業將醫學技術與工程技術相結合，并以此為目標來培養高級臨床醫學工程技術型人才；其三，培養出綜合能力較強，能夠從事生物醫學工程研究、開發與生產的高級人才。⑵研究成果。我國生物醫學工程目前的研究成果主要有：人工關節、人工晶體等功能性假體；人工心臟瓣膜、人工心臟起搏器等人工器官；不同規格、不同種類的電磁與激光治療設備；超聲成像、磁共振成像、X射線計算機斷層掃描、生化分析儀等新型臨床診斷與監護技術、監護設備等。
2.2 醫療器械產業的發展現狀：
生物醫學工程在我國的發展，不僅促進了臨床疾病的診治效果，還推動了醫療器械產業的發展，而當前我國醫療器械產業的發展情況，主要體現在如下幾方面：⑴醫療器械工業現狀。由于國外醫療器械對國內醫療器械市場造成的沖擊，近年來，我國已開始重視對醫療器械的自主研制與創新。例如，在“十二五”規劃中，特別強調了我國自產醫療器械的應用與普及、產品創新。并在著力突破高端裝備大多引進國外的問題。力求實現高端主流裝備、醫用高值材料、核心部件等醫療器械的自主制造，以實現降低醫療費用、打破進口壟斷的問題。⑵醫療器械營銷現狀。我國的醫療器械生產銷售企業諸多，尤其是近年來，在科技的快速發展下，使得我國醫療器械的營銷勢態良好，例如嬰兒培養箱、心電圖機、高壓氧艙、磁共振成像系統、體外診斷試劑、各種敷料及衛生材料等數千種大小不一，規格不一的醫療器械在全國各醫院的應用是非常廣泛的。⑶醫療器械技術現狀。在科技的快速發展下，醫療器械的性能與質量也得到了不斷升級。而我國各大小型醫院，在先進性醫療技術的驅動下，所應用的醫療器械也在不斷升級和完善，例如，基層醫療衛生機械對采色超聲成像儀、生化分析儀、免疫分析儀、多參數監護儀、心電圖設備、耗材等醫療器械的配置與升級。一些大型、綜合性醫院對實時三維彩色超聲成像儀、全自動生化分析儀、64排螺旋CT等先進性醫療器械的應用。
3 生物醫學工程與醫療器械產業的發展前景
3.1 生物醫學工程的發展前景：
雖然生物醫學工程在我國的發展比較迅速，但其與國外的發展相比，還是存在一定的差距，基于這種現象，我國對于生物醫學工程的持續發展也十分重視。而在分析目前我國生物醫學工程的發展情況與研究成果之后，筆者認為，我國今后生物醫學工程的發展前景，將會體現在以下幾方面：⑴納米技術、介入性微創技術、激光技術以及植入型超微機器人，將是未來生物醫學工程的研究重點。⑵生物型人工器官、生物機械結合型將會有新的突破，各種高質量的人工器官將會廣泛應用于臨床。⑶藥物與材料相結合的新型給藥裝置或技術將得到有效發展。⑷所應用的各種診療儀器與裝置，將會逐漸朝著遠程醫療信息網絡化、智能化的方向轉變，其診療所用機器人會在臨床上得到廣泛的應用。
3.2 醫療器械產業的發展前景：
我國目前的醫療器械市場規模占醫藥總市場規模的14%，這也表現出我國的醫療器械產業雖然發展迅速，但與全球水平比還相差甚遠，不過，這種現象也給投資者們看到了該領域更大的發展空間。在技術的不斷升級下，國產高端醫療器械將會逐漸替代國外進口器械，隨著機械器智能與生物智能技術的發展，我國在未來必將不斷研發高科技醫療器械。此外，由于國民生活水平的不斷提高，之后的醫療器械產業還會以家庭會對象，研發生產出一系列適用于家庭自我監護、診斷的高科技醫療器械產品。
4 總結
通過以上分析可見，生物醫學工程與醫療器械產業在醫學領域占據著舉足輕重的位置，而近年來在科技的快速發展下，我國對生物醫學工程也越來越重視，且醫療器械產業也得到了長足的發展。相信在未來醫學技術的不斷完善下，我國生物醫學工程與醫療器械產業也會有更加良好的發展前景。
生物醫學工程論文:具有核醫特色的生物醫學工程專業人才培養方案探索
【摘 要】培養目標和方案設置對專業人才培養具有重要意義。在我國物理師和醫學儀器開發人才緊缺的背景下，本文結合南華大學近年來具有核醫特色的生物醫學工程專業人才培養的實踐，對四年制具有核醫特色的生物醫學工程本科專業的培養方案進行了探討。
【關鍵詞】生物醫學工程 核醫特色 人才培養
生物醫學工程學科是生物醫學、理工學相結合而發展起來的交叉邊緣學科。眾多學科的交叉融合涉及理工學科和生物學與醫學分支，但沒有一所高校（研究所）能夠涉足其全部領域，一般都依托本校（研究所）的優勢學科側重發展。
我國現在急需醫學物理師和醫學儀器研發人才，目前我國每百萬人口中的醫學物理工作者不到1人（發達國家已達到13人），醫院中醫師與物理師的比例是8∶1（英美等發達國家的某些科室內，該比例已經達到1∶1），綜合素質也急需提升。這說明生物醫學工程專業的核醫結合人才培養方式仍然大有可為。
在醫學儀器研發方面，我國目前的自主研發大多局限于技術已經很成熟的中低端設備。國內很多醫療儀器公司和研究單位在近幾年大量投資，力求自主開發國產高端設備。這說明國內醫學儀器設備研發人才供不應求，而且在較長一段時間內這種情況不會發生很大變化。
就國內情況而言，生物醫學工程專業人才培養方案的大多數研究限于普通生物醫學工程專業的培養模式的探索及改革，以及醫學院校如何培養生物醫學工程人才等方面，對于核醫結合的生物醫學工程專業人才培養方案幾乎沒有文獻提到。醫學院校開設的與物理師相關的專業往往不屬于生物醫學工程范疇，但其人才培養的目標與本校生物醫學工程專業部分相似，可作為借鑒。
一 南華大學核醫特色的生物醫學工程專業背景和培養目標
南華大學的核技術學科是湖南省重點學科，生物醫學工程專業是湖南省特色專業。生物醫學工程于2000年在核科學技術學院成立。在專業發展過程中，始終發揮學校核學科優勢，堅持核醫特色，將傳統的生物醫學工程專業與核科學技術結合起來，取得了很好的成績。許多畢業生在各級醫院里從事物理師、放射醫療設備維護等工作。2009年生物醫學工程專業調整到電氣工程學院后，在電子信息領域又有了新的學科優勢。
面對這樣的機遇與挑戰，南華大學在生物醫學工程專業人才培養過程中，較大限度地發揮本校專業優勢，在堅持核醫結合特色的同時，大力發展醫學儀器方向，實現重基礎、寬口徑、注重實踐能力的人才培養。這對于本專業的生存與發展、人才素質和競爭力的提高具有極其重要的意義。
核醫特色生物醫學工程專業人才培養目標在于讓學生成為掌握傳統生物醫學工程的理論、技能和方法，以及核科學技術、生物物理、放射生物學基礎知識，具有發展潛力、創新精神和工程實踐技能，適用面廣、素質良好的理工醫結合的復合型高級技術及管理人才。學生具備生命科學與電子、計算機等信息科學、核科學技術相關的知識理論，以及醫學與工程技術相結合的科學研究能力，能勝任生物醫學工程師和放射物理師的工作。
二 核醫特色人才培養模式的探索
1.核醫特色的教學計劃
教學計劃是一個學校教學工作的綱領性文件，是指導教師進行專業教學和學生進行專業學習的指針。結合南華大學生物醫學工程專業多年的發展經驗，以及新形勢下的學科優勢，借鑒國內高校生物醫學工程專業課程體系建設經驗，力求解決基礎與專業、理論與實踐、主干學科與相關學科的關系，優化教學計劃與結構，開展新型教學和實踐模式。
在教學計劃中，兼顧電子信息、核物理及醫學生理等方面，開設有生物醫學信號處理、醫學成像技術與圖像處理、核醫學儀器與方法、醫學電子儀器原理、系統解剖學、生理學、放射生物學、腫瘤放射治療劑量學、醫學影像設備學，其中腫瘤放射治療劑量學、核醫學儀器與方法為特色課程。根據現有專業學術背景、用人單位和學生的反饋以及一線教師的意見，對教學計劃進行合理設置，是核醫特色生物醫學工程人才培養方案改革的一個重要方面。
根據核醫特色培養方案，畢業生應具備較扎實的自然科學基礎，較好的人文、藝術和社會科學基礎及正確運用本國語言、文字表達的能力；熟練掌握模擬電子技術、數字電子技術和計算機技術的基本原理及設計方法；掌握醫學、核科學技術基本理論和基本知識、醫學儀器的構成原理；掌握腫瘤放射治療方面的基本理論和基本知識，具備醫學與工程技術相結合的科學研究和運用現代信息資源的能力。
2.探索專業課分類選修模式
開展指導性分類選修的教學模式，注重復合應用型人才的培養。根據學生自身興趣，高年級專業課將按物理師和醫學儀器兩個方向進行分類教學，其教學重點各有側重。物理師方向專業教學將側重于放射生物學，腫瘤放射治療劑量學、核醫學儀器與方法等課程；醫學儀器方向則側重于醫學電子儀器原理、生物醫學信號處理、醫學成像技術與圖像處理、計算機程序設計等課程。將專業選修課進行分類，是為了讓學生對未來從事的工作或研究的方向有清晰的定位，同時也將不同專長的學生未來的就業方向進行了均衡，拓寬了專業口徑，避免專業面過于單一而影響就業。
3.改革原有的實習方法，探索新的實踐教學模式
在校大學生實踐能力的高低很大程度上取決于實踐教學的質量。實踐教學包括：金工實習、電工電子實習、CAD訓練、與理論課程相關的實驗教學、課程設計、生產實習和畢業設計。對一些實踐性較強的課程，如單片機原理，增加實驗課時，課程成績評估中加大實驗成績比例。根據指導老師的專長精心設計重點專業課程的課程設計，并單獨列入教學計劃。生產實習是學生綜合能力鍛煉的一個重要環節，同實習單位一起探索更加有效率的實習方式十分重要。畢業設計選題兼顧指導教師學術專長、學生個人興趣及其意向的工作領域，提高學生做畢業設計的熱情和主觀能動性，提高本科生畢業論文的質量。
除了傳統實踐課程外，根據專業方向的不同再進一步細化實踐內容。建議與多個醫院和醫學儀器公司聯合建立實踐教學基地。物理師方向的實踐內容加入放射治療計劃設計實踐，生產實習和畢業設計在醫學放射科系完成；醫學儀器方向的實踐則在電子系或與醫學儀器公司合作完成。
4.逐步發展產學研結合的人才培養模式
產學研結合人才培養模式與常規教育模式相比較，在其實現的主要目標上具有更深刻的內涵與擴展的外延。將產學研結合運用到人才培養中，以培養具有一定生產實踐經驗的實用型人才為主要目的，開展以教學育人為核心的產學研結合的人才培養模式。
核醫特色生物醫學工程專業以培養學生的素質、綜合能力和就業競爭力為重點，充分利用學校、科研院所和企業不同的教育環境和教育資源，采取課堂教學、探索研究與學生參加實際工作有機結合的方式，培養適合不同用人單位需要的、具有素質和創新能力的人才。人才培養與醫院、科研單位有機結合、協調發展。
三 結束語
在堅持核醫特色的基礎上，做到依托學科優勢，以學生為本，體現重基礎、寬口徑，交叉復合、強化專業的特點，特別注重實踐能力的培養，使學生具有很強的適應性；通過人才培養模式的探索和實踐，發揮南華大學核技術和電子信息學科優勢，拓展新的發展方向，取得了一定的成果。進一步深化教學改革和創新型、實踐型人才培養，形成專業特色和優勢，得到了學生和用人單位的認可。在我國缺乏物理師人才的背景下，核醫特色生物醫學工程人才的培養方案探索具有重要意義。
