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20世紀(jì)60年代,美國一些著名大學(xué)先后開啟了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的建設(shè),相繼啟動了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才的培養(yǎng)。美國的生物醫(yī)學(xué)工程教育特點是在技術(shù)產(chǎn)業(yè)化需求驅(qū)動建立起來的具有其自身特性,且反映了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科建設(shè)與發(fā)展的前沿特征。各個學(xué)校的本科教育課程雖然具有自己的特色,但在課程設(shè)置上大致可以分為科學(xué)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、關(guān)注領(lǐng)域課程、設(shè)計課程、人文與社會科學(xué)課程、專業(yè)選修課程及其他選修課程等六類。不同學(xué)校本科課程的主要差異體現(xiàn)在專業(yè)選修課程及其他選修課程的設(shè)置上,各個學(xué)校根據(jù)自身的生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的研究方向和研究水平特點開設(shè)一些相應(yīng)的選修課程,并培養(yǎng)學(xué)生在相應(yīng)方向上的研究探索實踐能力。這是美國生物醫(yī)學(xué)工程本科教育的基本特點。
我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教育起步于20世紀(jì)80年代,主要發(fā)源于著名工科院校的信息技術(shù)類專業(yè)和力學(xué)專業(yè),進(jìn)而逐漸形成的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教育,后來,一些醫(yī)學(xué)院校在醫(yī)學(xué)物理和醫(yī)用計算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上相繼開展了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教育,于是在我國基本上形成了這樣兩種類型的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科。上述兩類院校的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科建設(shè)發(fā)展模式各具側(cè)重,遵循了共同的學(xué)科基礎(chǔ),在培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才的應(yīng)用層面上有顯著特點。相對來說,工科院校的生物醫(yī)學(xué)工程培養(yǎng)模式注重工程技術(shù)的開發(fā)和功能拓展,醫(yī)科院校則注重醫(yī)學(xué)與工程結(jié)合、工程技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的綜合應(yīng)用。
1.中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展思路
生物醫(yī)學(xué)工程是一種交叉學(xué)科,交叉的學(xué)科基礎(chǔ)及其融合的緊密程度決定了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展水平,交叉的學(xué)科發(fā)展推動著生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展,并且使得生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科研究領(lǐng)域變得十分廣泛,而且處在不斷發(fā)展之中。
1.1 學(xué)科發(fā)展軌跡
在中國,基于電子信息工程發(fā)展而來的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科,主要包括生物醫(yī)學(xué)儀器、生物醫(yī)學(xué)信號檢測與處理、生物醫(yī)學(xué)信息計算分析、生物醫(yī)學(xué)成像及圖像處理分析、生物醫(yī)學(xué)系統(tǒng)建模與仿真、臨床治療與康復(fù)的工程優(yōu)化方法、手術(shù)規(guī)劃圖像仿真以及圖像導(dǎo)引手術(shù)及放療優(yōu)化等;有基于力學(xué)發(fā)展而來的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科,主要包括生物流體力學(xué)、生物固體力學(xué)、運動生物力學(xué)、計算生物力學(xué)和微觀尺度的細(xì)胞生物力學(xué)等;基于化學(xué)材料工程發(fā)展而來的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科,主要包括生物材料學(xué)、組織工程與人工器官、物理因子的生物化學(xué)效應(yīng)等。
1.2 學(xué)科發(fā)展特點
作為交叉學(xué)科的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科,其發(fā)展的關(guān)鍵在于交叉學(xué)科間的交叉融合。構(gòu)建一種良好的交叉結(jié)構(gòu),對推動交叉學(xué)科的發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。約翰霍普金斯大學(xué)對于生物醫(yī)學(xué)工程這樣的交叉學(xué)科的描述有一個形象的說法:交叉學(xué)科如同在不同學(xué)科之間建立起連接橋梁,如果在河兩岸沒有堅實的基礎(chǔ),橋是無法建立好的,對于生物醫(yī)學(xué)工程這樣一座建立在兩個不同學(xué)科之間的橋來說,它的發(fā)展要求具有堅實的交叉學(xué)科基礎(chǔ)和交叉學(xué)科緊密融合深度。那么在生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科構(gòu)建良好的交叉結(jié)構(gòu),需要選取具有理論支撐和技術(shù)支撐的主干學(xué)科進(jìn)行交叉,凝練學(xué)科方向,不能大而全,過于寬泛。
目前,醫(yī)學(xué)儀器和醫(yī)學(xué)成像技術(shù)具有良好的應(yīng)用和發(fā)展前景,應(yīng)該成為生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的重點發(fā)展方向。醫(yī)學(xué)儀器和醫(yī)學(xué)成像設(shè)備能有力推動醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。醫(yī)療儀器和醫(yī)學(xué)成像設(shè)備是現(xiàn)代醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)中的主流產(chǎn)品,在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起著主導(dǎo)和引領(lǐng)作用。其發(fā)展水平已成為一個國家綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)實力與水平的重要標(biāo)志之一。產(chǎn)業(yè)化驅(qū)動也是學(xué)科發(fā)展的一種動力,也為學(xué)生未來職業(yè)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。基于醫(yī)療衛(wèi)生健康事業(yè)的需求和生命科學(xué)發(fā)展的大趨勢,生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科應(yīng)大力促進(jìn)醫(yī)學(xué)儀器和醫(yī)學(xué)成像方法的學(xué)科建設(shè),從而提升整個學(xué)科的發(fā)展水平。
生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的建設(shè)離不開一流的學(xué)術(shù)研究和學(xué)術(shù)成果的應(yīng)用。一流的學(xué)術(shù)研究不但能提升學(xué)科的發(fā)展水平,而且能開拓學(xué)科縱深發(fā)展,產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)科服務(wù)社會發(fā)展的能力。學(xué)術(shù)研究的前瞻性和創(chuàng)新性將確保學(xué)科建設(shè)的發(fā)展動力和趨勢以及學(xué)科發(fā)展的活力。
交叉學(xué)科往往具有不同程度的可替代性??商娲猿潭仍礁撸徊鎸W(xué)科存在的必要性就越小。如何減小生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科可替代性的程度是需要深入思考的,是需要提升學(xué)科的特異性的。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的學(xué)術(shù)研究主要包括應(yīng)用理論研究和理論應(yīng)用研究,應(yīng)用理論研究主要涉及生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域所需要解決的科學(xué)問題,開展新理論、新方法的研究。理論應(yīng)用研究主要涉及生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域所需要解決的科學(xué)和技術(shù)問題,借助理工科的相關(guān)理論和方法開展應(yīng)用基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。應(yīng)用理論研究是理論驅(qū)動型的學(xué)術(shù)研究,理論應(yīng)用研究是應(yīng)用驅(qū)動型的學(xué)術(shù)研究。理論驅(qū)動型和應(yīng)用驅(qū)動型是生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科學(xué)術(shù)研究的兩種主要模式。理工科大學(xué)具有良好的理論創(chuàng)新基礎(chǔ)和強(qiáng)大的交叉的學(xué)科背景,開展理論驅(qū)動型研究具有自身優(yōu)勢。醫(yī)學(xué)院校具有豐富的醫(yī)學(xué)資源,面臨著大量需要應(yīng)用理工知識解決的醫(yī)學(xué)問題,開展應(yīng)用驅(qū)動型研究,將很好地實現(xiàn)與醫(yī)學(xué)的應(yīng)用融合,具有較好的臨床應(yīng)用價值,有力推進(jìn)醫(yī)學(xué)的進(jìn)步與發(fā)展。各自的學(xué)術(shù)優(yōu)勢將有利于生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科特色發(fā)展,從而增強(qiáng)其不可替代的程度,實現(xiàn)學(xué)科可持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展。
1.3 學(xué)科體系
作為一級學(xué)科的生物醫(yī)學(xué)工程,包含學(xué)科的理論體系和技術(shù)體系,且該體系離不開所交叉的學(xué)科的理論體系和技術(shù)體系的支撐,此外生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科理論體系和技術(shù)體系既要有學(xué)科自身的特色,又要具有可持續(xù)發(fā)展和一定程度上的不可替代性,這樣學(xué)科才會有旺盛的生命力。要面向醫(yī)療衛(wèi)生、生物科學(xué)所涉及的重大、重要技術(shù)理論問題及基礎(chǔ)應(yīng)用開展學(xué)術(shù)研究。實現(xiàn)良好的學(xué)術(shù)研究定位,形成自己的理論體系和技術(shù)體系。
2.大數(shù)據(jù)時代的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展
守正創(chuàng)新是生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展的必由之路,人類已進(jìn)入大數(shù)據(jù)時代,所謂大數(shù)據(jù)(bigdata),或稱海量數(shù)據(jù),是指由于數(shù)據(jù)容量太龐大和數(shù)據(jù)來源過于復(fù)雜,無法在一定時間內(nèi)用常規(guī)工具軟件對其內(nèi)容進(jìn)行獲取、管理、存儲、檢索、共享、傳輸、挖掘和分析處理的數(shù)據(jù)集。大數(shù)據(jù)具有“4V”特征:①數(shù)據(jù)容量(volume)大;②數(shù)據(jù)種類(variety)多,常常具有不同的數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)來源;③動態(tài)變化快,如各種動態(tài)數(shù)據(jù),非平穩(wěn)數(shù)據(jù),時效性要求高;④科學(xué)價值(value)大,盡管目前利用率低,卻常常蘊(yùn)藏著新知識和重要特征價值或具有重要預(yù)測價值。大數(shù)據(jù)是需要新的分析處理模式才能挖掘分析出其蘊(yùn)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(xiàn)的生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)發(fā)生源,這種源源不斷的生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)的檢測、處理與分析,將給生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的建設(shè)與發(fā)展帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。模式識別、人工智能、數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展將帶動大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的進(jìn)步。生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)廣泛涉及人類醫(yī)療衛(wèi)生健康相關(guān)的各個領(lǐng)域:臨床醫(yī)療、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、公共衛(wèi)生、醫(yī)藥研發(fā)、臨床工程、心里、行為與情緒、人類遺傳學(xué)與組學(xué)、基因和蛋白質(zhì)組學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、健康網(wǎng)絡(luò)信息等,可謂包羅萬象,紛繁復(fù)雜。生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)中蘊(yùn)藏了種種有科學(xué)價值的信息,研究有效的大數(shù)據(jù)挖掘的新理論、新技術(shù)和新方法,對生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)和融合計算分析,充分挖掘生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)中的信息關(guān)聯(lián)和特征關(guān)聯(lián)和數(shù)據(jù)空間映射關(guān)聯(lián),既能為疾病的預(yù)防、發(fā)生發(fā)展、診斷和治療康復(fù)提供系統(tǒng)化的全新的認(rèn)識,有利于深入疾病機(jī)理研究分析,開展個性化診療。還可以通過整合系統(tǒng)生物學(xué)與臨床數(shù)據(jù),更準(zhǔn)確地預(yù)測個體患病風(fēng)險和預(yù)后,有針對性地實施預(yù)防和治療。
生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科所面臨的生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)主要包括多模態(tài)醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)、多種類醫(yī)學(xué)信號數(shù)據(jù)以及基因和蛋白質(zhì)組學(xué)的生物信息數(shù)據(jù)。生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)在生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛深遠(yuǎn)的應(yīng)用前景,從三個方面應(yīng)用將推動生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展。
(1)開展多模態(tài)影像大數(shù)據(jù)計算分析。醫(yī)學(xué)影像學(xué)科的發(fā)展從早期看得到,到看得清,目前的看得準(zhǔn),未來的趨勢是看得早。只有看得準(zhǔn)和看得早才有利于臨床早期干預(yù),提高治療預(yù)期。醫(yī)學(xué)影像大數(shù)據(jù)計算分析在影像診斷、手術(shù)計劃、圖像導(dǎo)引、遠(yuǎn)程醫(yī)療和病程跟蹤將發(fā)揮越來越大的作用。
建立新的醫(yī)學(xué)影像大數(shù)據(jù)計算分析模型和數(shù)值計算方法,挖掘多模態(tài)影像數(shù)據(jù)的特征數(shù)據(jù)和特征關(guān)聯(lián),將會提供強(qiáng)有力的影像診斷分析手段,極大地推動影像技術(shù)的發(fā)展,具有重要的臨床應(yīng)用價值和科學(xué)價值。
(2)開展多種類醫(yī)學(xué)信號大數(shù)據(jù)計算分析。醫(yī)學(xué)信號大多直接產(chǎn)生于生理和病理過程中的信號,能在不同層面上表達(dá)生理和病理相關(guān)機(jī)制特征。融合多種醫(yī)學(xué)信號的大數(shù)據(jù)計算分析,能對生理病理過程進(jìn)行更好更全面的闡釋,不僅能深入了解生理病理的狀態(tài)特征和過程特征,而且能實現(xiàn)個體健康監(jiān)測和管理??梢院芎玫亻_展回顧性研究和前瞻性研究,推進(jìn)系統(tǒng)化的醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究。實現(xiàn)強(qiáng)大的多種醫(yī)學(xué)信號數(shù)據(jù)的特征挖掘及特征關(guān)聯(lián)計算分析。大數(shù)據(jù)挖掘能夠增加準(zhǔn)確度和發(fā)現(xiàn)弱關(guān)聯(lián)的能力,能更好地認(rèn)識生理病理現(xiàn)象和本質(zhì)。
(3)開展基因和蛋白質(zhì)組學(xué)的生物信息大數(shù)據(jù)計算分析?;蚪M學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)和比較基因組學(xué)的不斷發(fā)展涌現(xiàn)了海量的需要計算分析的生物信息數(shù)據(jù),已進(jìn)入計算系統(tǒng)生物學(xué)的時代。開展生物信息大數(shù)據(jù)計算分析,可以拓展組學(xué)研究及不同組學(xué)間的關(guān)聯(lián)研究。從環(huán)境交互、個體生活方式、心里行為等暴露組學(xué),至細(xì)胞分子水平上的基因組學(xué)、表觀組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)、基因蛋白質(zhì)調(diào)控網(wǎng)絡(luò),再到人類健康和疾病狀態(tài)的表型組學(xué)等不同層面不同方向上實現(xiàn)大規(guī)模的關(guān)聯(lián)計算分析,可以全面闡述生命過程機(jī)制,挖掘生命過程特征及關(guān)聯(lián)特征。
3.結(jié)論
英文名稱:Beijing Biomedical Engineering
主管單位:衛(wèi)生局
主辦單位:北京生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會;北京心肺血管疾病研究所
出版周期:雙月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:16開
國際刊號:1002-3208
國內(nèi)刊號:11-2261/R
郵發(fā)代號:
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間:1981
期刊收錄:
核心期刊:
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽(yù):
聯(lián)系方式
科交叉的邊緣科學(xué),它是用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的理論和方法,研究新材料、新技術(shù)、新
儀器設(shè)備 ,用于防病、治病、保護(hù)人民健康,提高醫(yī)學(xué)水平的一門新興學(xué)科。
生物醫(yī)學(xué)工程在國際上做為一個學(xué)科出現(xiàn),始于20世紀(jì)50年代,特別是隨著宇
航技術(shù)的進(jìn)步 、人類實現(xiàn)了登月計劃以來,生物醫(yī)學(xué)工程有了快速的發(fā)展。在我
國,生物醫(yī)學(xué)工程做為一 個專門學(xué)科起步于20世紀(jì)70年代,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中
國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)原院校長、我國著名 的醫(yī)學(xué)家黃家駟院士是我國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)
科最早的倡導(dǎo)者。1977年中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)生物 醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的創(chuàng)建、1980年中
國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會的成立,有力地推進(jìn)了我國生物醫(yī)學(xué)工 程的發(fā)展。目前,我
國許多高??蒲袉挝痪O(shè)有生物醫(yī)學(xué)工程機(jī)構(gòu),從事著生物醫(yī)學(xué)的科研 教學(xué)工作
,在我國生物醫(yī)學(xué)工程科學(xué)事業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。
顯微鏡的發(fā)明 “解剖”一詞由希臘語“Anatomia”轉(zhuǎn)譯而來,其意思是用
刀剖割,肉眼觀察研究人體結(jié)構(gòu)。17世紀(jì)Lee Wenhock發(fā)明了光學(xué)顯微鏡,推動了
解剖學(xué)向 微觀層次發(fā)展,使人們不但可以了解人體大體解剖的變化,而且可以進(jìn)
一步觀察研究其細(xì)胞 形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化。隨著光學(xué)顯微鏡的出現(xiàn),醫(yī)學(xué)領(lǐng)域相繼誕
生了細(xì)胞學(xué)、組織學(xué)、細(xì)胞病理 學(xué),從而將醫(yī)學(xué)研究提高到細(xì)胞形態(tài)學(xué)水平。
普通光學(xué)顯微鏡的分辨能力只能達(dá)到微米(μm)級水平,難以分辨病毒及細(xì)胞
的超微細(xì)結(jié)構(gòu) 、核結(jié)構(gòu)、DNA等大分子結(jié)構(gòu)。而20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的電子顯微鏡,
使人們能觀察到納米(nm )級的微小個體,研究細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)。光學(xué)顯微鏡和電
子顯微鏡的發(fā)明都是醫(yī)學(xué)工程研究 的成果,它們對推動醫(yī)學(xué)的發(fā)展起了重要作用
。
影像學(xué)診斷飛躍進(jìn)步 影像學(xué)診斷是20世紀(jì)醫(yī)學(xué)診斷最重要發(fā)展最快的領(lǐng)域
之一。50年代X光透視和攝片是臨床最常用的影像學(xué)診斷方法,而今天由于X線CT技
術(shù)的出現(xiàn) 和應(yīng)用,使影像學(xué)診斷水平發(fā)生了飛躍,從而極大地提高了臨床診斷水
平。即計算機(jī)體斷層 攝影(computed tomography CT),即是利用計算機(jī)技術(shù)處理人
體組織器官的切面顯像。X線CT 片提供給醫(yī)生的信息量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通X線照片觀
察所得的信息。目前,螺旋CT(spiral CT 或helicalet CT)已經(jīng)問世,能快速掃描
和重建圖像,在臨床應(yīng)用中取代了多數(shù)傳統(tǒng)的CT, 提高了診斷準(zhǔn)確率[1]。醫(yī)學(xué)
工程研究利用生物組織中氫、磷等原子的核磁共振(nu clear magnetic resonanc
e)原理。研制成功了核磁共振計算機(jī)斷層成像系統(tǒng)(MRI),它不僅 可分辨病理解剖
結(jié)構(gòu)形態(tài)的變化,還能做到早期識別組織生化功能變化的信息,顯示某些疾 病在
早期價段的改變,有利于臨床早期診斷。可以認(rèn)為MRI工程的進(jìn)步,促進(jìn)了醫(yī)學(xué)診
斷學(xué) 向功能與形態(tài)相結(jié)合的方向發(fā)展,向超快速成像、準(zhǔn)實時動態(tài)MRI、MRA、FM
RI、MRS發(fā)展。 根據(jù)核醫(yī)學(xué)示蹤,利用正電子發(fā)射核素(18F,11C,13N)的原理,
創(chuàng)造 的正電子發(fā)射體層攝影(PET),是目前最先進(jìn)的影像診斷技術(shù)。美國新聞媒體
把PET列為十大 醫(yī)學(xué)生物技術(shù)的榜首。PET問世不過30年歷史,但它已顯示出對腫
瘤學(xué)、心臟病學(xué)、神經(jīng)病 學(xué)、器官移植,新藥開發(fā)等研究領(lǐng)域的重要價值[2]。
影像學(xué)診斷水平的不斷提高 ,與20世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。
介入醫(yī)學(xué)問世 介入醫(yī)學(xué)是一種微創(chuàng)傷的診療技術(shù)。Dotter和Judkin(1964 年
)是最早使用介入技術(shù)治療疾病的創(chuàng)始人,他們用導(dǎo)管對下肢動脈阻塞性病變進(jìn)行
擴(kuò)張治 療取得成功。1967年Margulis首先使用過介入放射學(xué)(Interventional Ra
diology),這是醫(yī) 學(xué)文獻(xiàn)出現(xiàn)“介入”一詞的最早記載。1977年 Gruenzing成功
地進(jìn)行了首例冠狀動脈球囊擴(kuò) 張術(shù)獲得成功以后,介入性診療技術(shù)由于其創(chuàng)傷小
、患者痛苦少,安全有效而倍受臨床歡迎 。20世紀(jì)80年代隨著生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)
展,高精度計算機(jī)化影像診查儀器、數(shù)字減影血管造 影(DSA)、射頻消融技術(shù)以及轉(zhuǎn)貼于
高分子(high-polymer)新材料制成的介入技術(shù)用的各種導(dǎo)管相 繼問世,使介入性
診療技術(shù)發(fā)生了飛速進(jìn)步,臨床應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,從心血管、腦血管、 非血管
管腔器官到某些惡性腫瘤等都具有使用介入診療的適應(yīng)證,并使診療效果明顯提高
,患者可減免許多大手術(shù)之苦。有人把介入診療技術(shù)視 為與藥物診療、手術(shù)診療
并列的臨床三大診療技術(shù)之一,也有人把介入診療技術(shù)稱之為20世 紀(jì)發(fā)展起來的
臨床醫(yī)學(xué)新領(lǐng)域--介入醫(yī)學(xué)[3,4]。
人工器官的應(yīng)用 當(dāng)人體器官因病傷已不能用常規(guī)方法救治時,現(xiàn)代臨床醫(yī)
療技術(shù)有可能使用一種人工制造的裝置來替代病損器官或補(bǔ)償其生理功能,人們
稱這種裝置 為人工器官(artificial organ)。如20世紀(jì)50年代以前,風(fēng)濕性心臟
瓣膜病的治療,除了應(yīng) 用抗風(fēng)濕藥物、強(qiáng)心藥物對癥治療外,對病損的瓣膜很難
修復(fù)改善,不少患者因心功能衰竭 死亡。而今天可以應(yīng)用人工心肺機(jī)體外循環(huán)技
術(shù),在心臟停跳狀態(tài)下切開心臟,進(jìn)行更換人 工瓣膜或進(jìn)行房、室間隔缺損的修
補(bǔ),使心臟瓣膜病、先天性心臟病患者恢復(fù)健康。心外科 之所以能達(dá)到今天這樣
的水平,主要是由于人工心肺機(jī)的問世和使用了人工心臟瓣膜、人工 血管等新材
料、新技術(shù)的結(jié)果[5]。
腎功能衰竭、尿毒癥患者愈后不良,而人工腎血液透析技術(shù)已挽救了大量腎病
晚期患者的生 命,腎病治療學(xué)也因此有了很大進(jìn)步。
現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程中人工器官的發(fā)展也非常迅速,除上述人工器官外,人工關(guān)
節(jié)、人工心臟 起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床都得到應(yīng)用,使千千
萬萬的患者恢復(fù)了健康。 可以說,人體各種器官除大腦不能用人工器官代替外,
其余各器官都存在用人工器官替代的 可能性。
此外,放射醫(yī)學(xué)、超聲醫(yī)學(xué)、激光醫(yī)學(xué)、核醫(yī)學(xué)、醫(yī)用電子技術(shù)、計算機(jī)遠(yuǎn)程
醫(yī)療技術(shù)等先 進(jìn)的醫(yī)療技術(shù)和儀器設(shè)備都是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)工程研究開發(fā)的成果,綜上
可見,20世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工 程的發(fā)展,顯著提高了醫(yī)學(xué)診斷和治療水平,有力地推
動著醫(yī)學(xué)科學(xué)的進(jìn)步。
21世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程展望 縱觀醫(yī)學(xué)新技術(shù)誕生和發(fā)展的 歷史,從倫琴發(fā)現(xiàn)
X線到今天X射線診療技術(shù)的發(fā)展,從朗茲萬發(fā)現(xiàn)超聲波到今天B超診斷的 廣泛應(yīng)用
,從布洛赫和伯塞爾發(fā)現(xiàn)核磁共振到今天MRI的問世,從赫斯費爾德發(fā)明CT到今天
C T成像系統(tǒng)的應(yīng)用,都是以物理學(xué)工程技術(shù)為基礎(chǔ)、醫(yī)學(xué)需求為前提發(fā)展起來的
醫(yī)學(xué)新技術(shù) 。循著20世紀(jì)醫(yī)學(xué)發(fā)展的軌跡,我們有理由預(yù)測21世紀(jì)新的醫(yī)學(xué)診療
技術(shù)可能在以下10個方 面有重大突破和創(chuàng)新:
(1)各種診療儀器、實驗裝置趨向計算機(jī)化、智能化,遠(yuǎn)程醫(yī)療信 息網(wǎng)絡(luò)化,
診療用機(jī)器人將被廣泛應(yīng)用。[6]
(2)介入性微創(chuàng),無創(chuàng)診療技術(shù)在臨床醫(yī)療中占有越來越重要的地位。激光技
術(shù),納米技術(shù) 和植入型超微機(jī)器人將在醫(yī)療各領(lǐng)域里發(fā)揮重要作用。
(3)醫(yī)療實踐發(fā)現(xiàn)單一形態(tài)影像診查儀器不能滿足疾病早期診斷的需要。隨著
PET的問世和應(yīng) 用,形態(tài)和功能相結(jié)合的新型檢測系統(tǒng)將有大發(fā)展。非影像增顯劑
型心血管、腦血管影像診 查系統(tǒng)將在21世紀(jì)問世。
(4)生物材料和組織工程將有較大發(fā)展,生物機(jī)械結(jié)合型、生物型人工器官將
有新突破,人 工器官將在臨床醫(yī)療中廣泛應(yīng)用。
(5)材料和藥物相結(jié)合的新型給藥技術(shù)和裝置將有很大發(fā)展,植入型藥物長效
緩釋材料,藥 物貼覆透入材料,促上皮、組織生長可降解材料,可逆抗生育絕育
材料、生物止血材料將有 新突破。
(6)未來醫(yī)療將由治療型為主向預(yù)防保健型醫(yī)療模式轉(zhuǎn)變。為此,用于社區(qū)、
家庭、個人醫(yī) 療保健診療儀器,康復(fù)保健裝置,以及微型健康自我監(jiān)測醫(yī)療器械
和用品將有廣泛需求和應(yīng) 用。
(7)除繼續(xù)努力加強(qiáng)生物源性疾病防治外,對精神、心理、社會源性疾病的防
治診療技術(shù)和 相應(yīng)儀器設(shè)備的研制受到越來越多的重視與開發(fā),研制精神分析、
心理安撫、生物反饋型診 療技術(shù)和設(shè)備將是生物醫(yī)學(xué)工程的新起點。
(8)創(chuàng)傷是造成青年人群死亡的主要原因,研制新型創(chuàng)傷防護(hù)裝置、生命急救
系統(tǒng)是未來生 物醫(yī)學(xué)工程的重要課題。
(9)即將迎來的21世紀(jì)是分子生物學(xué)時代,有關(guān)分子生物學(xué)的診療新技術(shù)將快
速發(fā)展,遺傳 、疾病基因診療技術(shù),生物技術(shù)和微電子技術(shù)相結(jié)合的DNA芯片、雪
白芯片和診療系統(tǒng)將被 廣泛應(yīng)用。
(10)空氣污染、環(huán)境污染嚴(yán)重危害著人類健康,研究和開發(fā)勞動保護(hù)、家庭保
健、個人防護(hù) 用的人工氣候微環(huán)境是未來不能忽視的問題。
1997年我國了關(guān)于衛(wèi)生工作改革與發(fā)展的決定,提出了奮斗目標(biāo):“到2
000年,基本實 現(xiàn)人人享有初級衛(wèi)生保健”,到2010年國民健康的主要指標(biāo)在經(jīng)濟(jì)
發(fā)達(dá)地區(qū)達(dá)到或接近世界 中等發(fā)達(dá)國家水平,在欠發(fā)達(dá)地區(qū)達(dá)到發(fā)展中國家的先
進(jìn)水平。1999年國家科技部召開了“ 發(fā)展生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)戰(zhàn)略研討會”,國家
工程院開展了有關(guān)發(fā)展我國醫(yī)療器械工業(yè)戰(zhàn)略研 究等,對推動生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)
發(fā)展、落實創(chuàng)新工程戰(zhàn)略布置起著重要作用。20世紀(jì)人類與 疾病做斗爭,在醫(yī)學(xué)
診療技術(shù)上取得了重大成就;但面向21世紀(jì)的巨大挑戰(zhàn),我們要動員起 來,調(diào)整
政策,制定規(guī)劃,改革醫(yī)學(xué)研究教學(xué)的舊模式,發(fā)揮現(xiàn)代科學(xué)多學(xué)科交叉合作的優(yōu)
勢,創(chuàng)建全新的生物醫(yī)學(xué),為人民造福。
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【關(guān)鍵詞】生物醫(yī)學(xué)工程 人才培養(yǎng)模式 研究與實踐
【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)33-0001-02
生物醫(yī)學(xué)工程是一門理工醫(yī)相結(jié)合的交叉學(xué)科,主要是應(yīng)用計算機(jī)和工程技術(shù)等現(xiàn)代先進(jìn)的技術(shù)手段,研究醫(yī)學(xué)中防病治病的方法,從而保障人民健康的一門新興學(xué)科。它是從工程學(xué)角度運用高科技手段解決生物學(xué)與醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論及臨床應(yīng)用問題的綜合性專業(yè)。本文結(jié)合我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)十幾年的教學(xué)實踐,圍繞專業(yè)特色,以社會需求為導(dǎo)向,以人才培養(yǎng)為根本,以突出實踐型、應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)為目標(biāo),根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和社會需求,在培養(yǎng)方案、課程體系、師資隊伍建設(shè)、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、課外科技競賽活動和校企合作等方面對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行探索和研究。
一 中國高校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀分析
隨著人民生活水平的提高,群眾對醫(yī)療保健的需求日益增長。作為醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的重要支柱的生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè),已成為中國生命健康產(chǎn)業(yè)中最具成長性的組成部分和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要增長點。根據(jù)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的特點開設(shè)的高等院校主要包括兩大類:(1)理工類大學(xué);(2)醫(yī)學(xué)院校。理工學(xué)校注重工程技術(shù)的培養(yǎng),其學(xué)生有較強(qiáng)的物理電子計算機(jī)知識,但對影像設(shè)備在臨床運用中的管理、操作、維修和開發(fā)能力欠缺;醫(yī)學(xué)院校則相反,注重醫(yī)學(xué)知識的培養(yǎng)卻忽略工程技術(shù)理論的學(xué)習(xí),工程技術(shù)基礎(chǔ)相對薄弱。在當(dāng)前社會形勢下,要求培養(yǎng)出一批具備醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)研究能力,能夠在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域?qū)︶t(yī)療儀器研究、開發(fā)、運行管理、維護(hù)的高級工程技術(shù)人才。
二 當(dāng)前中國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式存在的問題
目前,中國有一百多所高等院校開設(shè)了生物醫(yī)學(xué)工程本科專業(yè)。由于生物醫(yī)學(xué)工程是一門交叉性很強(qiáng)的學(xué)科,需要學(xué)生掌握豐富的理論知識并且具有很強(qiáng)的專業(yè)技能、實踐動手能力和創(chuàng)新能力,傳統(tǒng)的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式不能真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,不能滿足市場經(jīng)濟(jì)下用人單位的需求,主要問題表現(xiàn)在:
1.專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和人才培養(yǎng)方案與社會需求存在一定程度的脫節(jié)
開設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的高校在專業(yè)設(shè)置及培養(yǎng)目標(biāo)上沒有及時修訂和完善人才培養(yǎng)方案,沒有以社會需求為導(dǎo)向,沒有緊密結(jié)合生產(chǎn)和科技發(fā)展變化的需要而及時調(diào)整課程設(shè)置、更新課程內(nèi)容和教學(xué)方法,未能使學(xué)生盡快地接受新技術(shù)與信息,不能很好地了解當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域發(fā)展的最新狀況和趨勢,不利于多學(xué)科交叉的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)復(fù)合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
2.專業(yè)課程體系設(shè)置不夠合理,工程與醫(yī)學(xué)的有機(jī)結(jié)合還不夠緊密
生物醫(yī)學(xué)工程是一門理、工、醫(yī)融合在一起的交叉型學(xué)科,部分高校或缺乏工程技術(shù)背景,或缺乏醫(yī)學(xué)背景,教師的知識結(jié)構(gòu)很難融合多學(xué)科的知識,由于學(xué)科專業(yè)劃分過細(xì)、專業(yè)口徑狹窄,過分講究專業(yè)對口,使專業(yè)課程設(shè)置被局限在一個狹小的范圍,缺乏多樣性和適應(yīng)性,這種現(xiàn)象嚴(yán)重阻礙了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,使得培養(yǎng)出的人才知識面狹隘,缺乏創(chuàng)新思路。
3.實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中理論知識與實踐脫節(jié)嚴(yán)重
由于專業(yè)建設(shè)的資金投入和實驗場所的限制而偏重理論教學(xué),忽視了科學(xué)研究能力和實際操作能力。所開設(shè)的實驗絕大部分屬驗證性的實驗,很難培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力;實踐性環(huán)節(jié)不足,主要以醫(yī)院見習(xí)為主,不能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和激發(fā)學(xué)生的求知欲望。沒有做到理論與實踐相結(jié)合,學(xué)生的應(yīng)用能力、適應(yīng)社會能力普遍偏低。
4.學(xué)生課外科技活動少,學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力差
目前大學(xué)生以學(xué)習(xí)理論知識為主,課外科研活動少,科研活動的參與率較低,科研能力、動手能力和工程實踐能力較差,科研成果少,導(dǎo)致創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力較弱。
5.師資力量薄弱,“雙師型”教師隊伍的建設(shè)有待加強(qiáng)
教師在教學(xué)和科研中起主導(dǎo)作用,業(yè)務(wù)素質(zhì)的高低將直接影響教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)水平及學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。目前普遍存在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教師層次結(jié)構(gòu)不合理,教師隊伍的綜合素質(zhì)不高,單一的教學(xué)型教師已不能滿足當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的需要。
6.學(xué)生自身的市場競爭力不強(qiáng),校外實踐教學(xué)基地建設(shè)有待加強(qiáng)
生物醫(yī)學(xué)工程是一門醫(yī)學(xué)與各種工程理論相結(jié)合的新興學(xué)科。當(dāng)前在人才培養(yǎng)方面,大部分高校與相關(guān)企業(yè)之間的聯(lián)系不夠緊密,使得學(xué)生很難到相關(guān)企業(yè)開展工程實踐活動,從而導(dǎo)致學(xué)生運用工程技術(shù)方法來解決醫(yī)學(xué)中實際問題的能力較差,在人才市場競爭中處于弱勢。
三 醫(yī)學(xué)院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索
江西中醫(yī)藥大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)隸屬于計算機(jī)學(xué)院,創(chuàng)辦于2003年,同年開始招收本科生,于2010年獲批江西省特色專業(yè)。按照學(xué)?!敖ㄔO(shè)以中醫(yī)藥教育為主體,多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展,產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,特色鮮明的中醫(yī)藥大學(xué)”的辦學(xué)理念,密切聯(lián)系經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實際,立足江西省醫(yī)療儀器行業(yè)需要,確立以醫(yī)療器械、設(shè)備的開發(fā)、應(yīng)用、管理為主,醫(yī)院信息管理、生物信息處理為輔的發(fā)展方向,突出計算機(jī)與中醫(yī)藥、生物醫(yī)學(xué)的交叉融合,構(gòu)建了特色鮮明的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)復(fù)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)體系。這些改革舉措有效地解決了當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)工程本科專業(yè)教學(xué)中普遍存在的諸多問題,為醫(yī)學(xué)院校生物醫(yī)學(xué)工程人才的培養(yǎng)提供了新思路。
1.明確專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),凝練專業(yè)發(fā)展方向
面向市場對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才的需求,總結(jié)我校專業(yè)建設(shè)經(jīng)驗,制定專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。堅持工程技術(shù)與中醫(yī)藥技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)研究方向,突出計算機(jī)與中醫(yī)藥、生物醫(yī)學(xué)的交叉融合,培養(yǎng)具備生命科學(xué)、電子技術(shù)、影像技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及信息科學(xué)等有關(guān)的基礎(chǔ)理論知識以及醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)研究能力,能在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域,醫(yī)學(xué)儀器以及其他電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)等部門從事研究、開發(fā)、制造、應(yīng)用、維護(hù)及管理的復(fù)合型高級工程技術(shù)人才。
2.修訂和完善人才培養(yǎng)方案,提升就業(yè)競爭力
秉承培養(yǎng)“實踐型、創(chuàng)新型、創(chuàng)業(yè)型”人才的辦學(xué)目標(biāo),與時俱進(jìn)地轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)模式,充分體現(xiàn)“厚基礎(chǔ),寬口徑,強(qiáng)實踐”的特點,注重課內(nèi)與課外、校內(nèi)與校外相結(jié)合,設(shè)計結(jié)構(gòu)合理的人才培養(yǎng)體系?!霸缈蒲?、重實踐”是我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的特色。在多年的教學(xué)過程中,形成了大一打基礎(chǔ)、大二熟技術(shù)、大三搞科研、大四出作品的學(xué)習(xí)模式,培養(yǎng)了師兄帶師弟、參加電子大賽同學(xué)帶其他同學(xué)的良好風(fēng)氣。大三時相當(dāng)部分的同學(xué)進(jìn)入實驗室跟隨教師搞科研,在實際的科研工作中檢驗所學(xué)的知識,在實踐中成長提高,部分同學(xué)甚至在大二時就跟隨教師搞科研。大四時,所有的學(xué)生都要設(shè)計軟件作品或電子作品才能進(jìn)行畢業(yè)答辯。因此,在四年的學(xué)習(xí)中,對學(xué)生的實踐動手能力培養(yǎng)一直沒有間斷,有效地提高了學(xué)生的動手能力,提升了就業(yè)競爭力。
3.優(yōu)化課程體系,深化教學(xué)改革,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量
堅持“以學(xué)生為主體”的先進(jìn)教學(xué)理念,注重學(xué)生素質(zhì)能力的培養(yǎng),改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容,深化教學(xué)改革;加強(qiáng)基礎(chǔ)性與綜合性,重視多樣性與前瞻性,強(qiáng)化實踐性與應(yīng)用性;課程結(jié)構(gòu)做到平整、模塊清晰;課程內(nèi)容和設(shè)置服從培養(yǎng)目標(biāo)要求,實現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)、課程體系的優(yōu)化;鼓勵教師們結(jié)合專業(yè)特點,努力尋找生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)與中醫(yī)藥的最佳切入點,立足地方當(dāng)前和未來發(fā)展需要,結(jié)合國家改善民生相關(guān)工程的實施,加強(qiáng)生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)在醫(yī)療健康等領(lǐng)域的應(yīng)用;通過課程結(jié)構(gòu)和課程體系的整體優(yōu)化,使培養(yǎng)方案在質(zhì)量和可操作性上得到提高。
4.強(qiáng)化實驗、實踐教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
實驗、實踐教學(xué)是課程學(xué)習(xí)的重要教學(xué)環(huán)節(jié),也是學(xué)生展示聰明才智的舞臺。分階段設(shè)置不同層次的基礎(chǔ)實驗、專業(yè)實驗,構(gòu)建由驗證性實驗、設(shè)計性實驗和探究性實驗組成的系列化實驗體系,形成“啟發(fā)式教學(xué)、個性化培養(yǎng)、系列化實驗、開放式管理”的實驗教學(xué)管理體系;通過第一課堂和第二課堂的結(jié)合,設(shè)計實踐教學(xué)內(nèi)容(如征集生物醫(yī)學(xué)工程、中醫(yī)藥領(lǐng)域的大學(xué)生科技創(chuàng)新項目,開展完整的項目實訓(xùn)),制訂和完善大學(xué)期間全過程的實踐培養(yǎng)計劃,突出對學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
5.組建教學(xué)科研團(tuán)隊,加強(qiáng)“雙師型”教師隊伍建設(shè)
堅持把師資隊伍建設(shè)放在優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略地位,有計劃地引進(jìn)一批既有教師職務(wù),又有實踐背景的教師,以進(jìn)一步改善和提高教師隊伍中“雙師型”教師的比例。為進(jìn)一步凸顯中醫(yī)藥院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特色,發(fā)揮學(xué)科組、教學(xué)團(tuán)隊的優(yōu)勢,全面提高教師隊伍的綜合素質(zhì),使教師由單一的教學(xué)型向教學(xué)、科研、生產(chǎn)實踐一體化的“雙師型”目標(biāo)轉(zhuǎn)變。
6.校企雙方共建專業(yè),深化校外實踐教學(xué)基地建設(shè)
為了更好地探索生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式,學(xué)校于2012年9月與江西天越科技股份有限公司簽約合作辦學(xué),啟動了“生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)卓越工程師計劃”,通過校企合作方式訂單式培養(yǎng)學(xué)生。校企雙方在社會調(diào)查、課程設(shè)計、實踐教學(xué)、畢業(yè)實習(xí)等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)已開展了相應(yīng)的合作。通過建立校外實踐基地,給學(xué)生提供良好的實踐環(huán)境,為學(xué)生提供實習(xí)就業(yè)平臺,提高了學(xué)生的動手實踐能力,增強(qiáng)了他們參與社會競爭的能力。
四 結(jié)束語
本文就利用學(xué)校醫(yī)學(xué)資源的優(yōu)勢,結(jié)合當(dāng)今醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的需求,進(jìn)一步完善生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的課程設(shè)置,對醫(yī)學(xué)院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行探索與研究。經(jīng)過十多年的教學(xué)實踐,形成了適合社會需要、深受學(xué)生歡迎、具有中醫(yī)藥院校特色的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)新模式,即致力于培養(yǎng)具有良好的職業(yè)道德,掌握扎實的基礎(chǔ)知識,具備一定的醫(yī)學(xué)知識,并學(xué)會運用工程技術(shù)方法來解決醫(yī)學(xué)中的實際問題,能推動生物醫(yī)學(xué)工程在人類健康、醫(yī)療儀器研究領(lǐng)域的迅速發(fā)展,達(dá)到“醫(yī)為工用,工為醫(yī)服務(wù)”的創(chuàng)新型應(yīng)用人才。
參考文獻(xiàn)
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生物醫(yī)學(xué)工程是現(xiàn)代工程技術(shù)與醫(yī)學(xué)相結(jié)合形成的一門綜合叉學(xué)科,其利用生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和工程的原理和方法,從事生命科學(xué)的理論與實踐研究,研究領(lǐng)域極其廣泛,實踐性很強(qiáng)。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教學(xué)實驗平臺以科學(xué)教育理論為指導(dǎo),以人為本,科學(xué)設(shè)置實驗項目,合理配置,資源共享,從而培養(yǎng)具有較強(qiáng)的實踐能力和創(chuàng)新思維能力、具有醫(yī)學(xué)背景的醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人才。以醫(yī)學(xué)院校生物醫(yī)學(xué)工程省級特色專業(yè)建設(shè)項目為基礎(chǔ),以體制和機(jī)制創(chuàng)新為保障,做好實驗室建設(shè)規(guī)劃,不斷優(yōu)化實驗室建設(shè)布局,規(guī)范和加強(qiáng)實驗室的管理,把實驗室建設(shè)成為培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高水平生物醫(yī)學(xué)工程人才的重要培養(yǎng)基地。
1實驗室建設(shè)理念與改革思路
為了培養(yǎng)學(xué)生熟練的實驗操作能力和良好的實驗設(shè)計能力,我校確立“三模式(基礎(chǔ)實驗教學(xué)、基本技能實驗教學(xué)和專業(yè)提高實驗教學(xué)模式),一體化,三層次(基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和設(shè)計創(chuàng)新性實驗)”的實驗教學(xué)體系?,F(xiàn)已開設(shè)的基礎(chǔ)實驗有數(shù)字電路系列實驗,醫(yī)學(xué)電子學(xué)基礎(chǔ)系列實驗,模擬電子技術(shù)系列實驗,Matlab仿真實驗等;綜合性實驗有DSP系列實驗,THDGP-2單片機(jī)系列實驗,THQC-1傳感器特性綜合實驗等;創(chuàng)新性實驗有醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計系列實驗,超聲設(shè)備設(shè)計及故障排除系列實驗等。以學(xué)生為本,進(jìn)一步強(qiáng)化實驗技能的訓(xùn)練,加強(qiáng)啟發(fā)式、互動式、研究式的實驗教學(xué)方法。適當(dāng)加大綜合性、設(shè)計性實驗的比例,進(jìn)一步提高綜合性實驗的質(zhì)量,進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的實驗教學(xué)與科研實踐環(huán)節(jié)的聯(lián)系,形成具有醫(yī)、工特色的創(chuàng)新型實驗教學(xué)模式。在實驗進(jìn)行中,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,培養(yǎng)學(xué)生分析實驗中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象,自己解決實驗過程中遇到的具體問題,評價實驗結(jié)果的可靠性。
2實驗教學(xué)特色、成果
2.1建立體現(xiàn)生物醫(yī)學(xué)工程特色的實驗室
我校依據(jù)工程學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)學(xué)科相互滲透、支撐的專業(yè)建設(shè)理念,共建有醫(yī)學(xué)信號及圖像處理、普通醫(yī)療儀器、醫(yī)學(xué)傳感器與信號測量等5個專業(yè)實驗室和1個醫(yī)學(xué)圖像處理研究室,擁有的儀器設(shè)備價值約200萬元。正在建立基于虛擬儀器的醫(yī)療儀器設(shè)計實驗室、醫(yī)學(xué)傳感器實驗室、醫(yī)學(xué)信號分析實驗室、影像設(shè)備實驗室、醫(yī)學(xué)物理實驗室,建成的實驗室為我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)及其他相關(guān)專業(yè)的學(xué)生增加動手實踐能力提供良好的實驗平臺。
2.2優(yōu)化生物醫(yī)學(xué)工程實驗課的內(nèi)容,構(gòu)建醫(yī)工特色的課程體系
目前大多數(shù)綜合性院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的畢業(yè)生缺少醫(yī)學(xué)知識,不能很好地滿足醫(yī)學(xué)領(lǐng)域技術(shù)要求。依據(jù)醫(yī)學(xué)院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特點,結(jié)合我校學(xué)生實際情況和實驗室現(xiàn)有條件,自編一系列具有醫(yī)工結(jié)合特色,符合醫(yī)學(xué)院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生特點的實驗教材,如《醫(yī)學(xué)儀器原理實驗指導(dǎo)》《醫(yī)學(xué)超聲技術(shù)學(xué)實驗指導(dǎo)書》《醫(yī)用傳感器實驗指導(dǎo)書》等與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)密切相關(guān)的綜合性實驗和研究性實驗的學(xué)生用書,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力,為開設(shè)綜合性和研究性實驗提供重要資料。
2.3加強(qiáng)實驗技術(shù)隊伍建設(shè)
培養(yǎng)理工醫(yī)結(jié)合的復(fù)合型人才,必須有一支與培養(yǎng)任務(wù)相適應(yīng)的高素質(zhì)教師隊伍。我們采取的措施是雙向融合。在師資隊伍整體建設(shè)上,實現(xiàn)理工醫(yī)的整體規(guī)劃。目前由醫(yī)學(xué)背景,工學(xué)背景的混合結(jié)構(gòu)組成的教師隊伍,保證了實驗教學(xué)與理論教學(xué)相互促進(jìn)、共同發(fā)展,提高了實驗教學(xué)與管理的水平,促進(jìn)了實驗教學(xué)的改革,有效地提高了實驗教學(xué)資源的使用效率。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)現(xiàn)有專任實驗教師9名,其中省學(xué)術(shù)與技術(shù)帶頭人、省優(yōu)秀教師、省教學(xué)標(biāo)兵1人。教授1人、副教授1人,高級職稱教師比例占33.3%,具有碩、博士學(xué)位者6人,占教師總數(shù)的67.7%。本專業(yè)全部師資可以按照學(xué)歷教育背景劃分為:醫(yī)學(xué)類師資,如影像診斷、放療醫(yī)師等;理工基礎(chǔ)類師資,如生物醫(yī)學(xué)工程基礎(chǔ)課教師等;理工醫(yī)結(jié)合類師資,如影像設(shè)備學(xué)專業(yè)教師、影像技術(shù)專業(yè)教師、放療技術(shù)專業(yè)教師等。由這些教師組成復(fù)合型師資隊伍群體,來完成復(fù)合人才的培養(yǎng)任務(wù)。融合的原則是:脫產(chǎn)培養(yǎng)與在職培養(yǎng)相結(jié)合、短期培訓(xùn)與長期培養(yǎng)相結(jié)合、國內(nèi)培養(yǎng)與國外深造相結(jié)合、崗位培養(yǎng)與人才引進(jìn)相結(jié)合。鼓勵青年教師跨專業(yè)考研、考博。對理工畢業(yè)的中青年教師,制定制度、實施醫(yī)學(xué)再教育。根據(jù)專業(yè)需要,安排理工類教師和臨床教師共同參加科研課題研究。我系與護(hù)理學(xué)院臨床專業(yè)長期建立合作關(guān)系,共同研發(fā)了基于Labview的分娩機(jī)制系統(tǒng),靜脈注射速度控制儀等。通過這些雙向融合過程,培養(yǎng)一批達(dá)到理工醫(yī)知識融會貫通、具有復(fù)合型知識結(jié)構(gòu)的優(yōu)秀師資。
2.4建立4個多媒體實驗室
為滿足現(xiàn)代化、信息化實驗教學(xué)的需求,建立多媒體實驗室可以較好地演示實驗教學(xué)信息,把微觀的知識形象地展示在屏幕上,形象生動,學(xué)生便于理解。在實驗室內(nèi)配備投影儀,教師可以方便地使用各種多媒體設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場演示,使講課、參觀、演示、實驗等均在實驗室內(nèi)進(jìn)行,形象化的教學(xué)既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又為教師授課提供了方便。目前,實驗室運用紅蜘蛛軟件,在局域網(wǎng)上實現(xiàn)多媒體信息的教學(xué)廣播,集同步教學(xué)、控制、管理、音視頻廣播、網(wǎng)絡(luò)考試等功能于一體,并同時實現(xiàn)屏幕監(jiān)視和遠(yuǎn)程控制等網(wǎng)絡(luò)管理的目的,提高了教學(xué)效果。