生物医学工程方向
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生物医学工程方向范文第1篇
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）03-0073-02
一、引言
生物医学工程是工程技术与生物学和医学相结合产生的一门交叉学科，旨在运用工程技术手段解决生命科学和医学中的问题[1]。生物医学工程专业的学生需要掌握一定的工程技术手段，其中编程是一项关键技术。C++语言属于面向对象编程方法中的经典语言，对于该专业学生来说是一种重要的编程工具，可能用于今后的工作或科学研究中。生物医学工程专业学生的培养涉及到数学、物理、化学、生物等基础学科和电子技术、信息处理技术、计算机技术、传感器与检测技术、成像技术以及机械和材料等应用工程学科。学生需要学习的知识多，涉及的面非常广，与计算机类和电子信息类等传统专业的学生相比，能够花在编程训练上的时间较少。为了提高生物医学工程专业学生的编程水平，需要对教学过程中遇到的问题进行总结，提出相应的解决办法。
二、教学中遇到的问题
生物医学工程专业的学生在学习C++的过程中通常会遇到以下问题：
1.在C++语言的学习中缺乏对本专业的思考。由于C++语言的学习一般在本科学习的早期阶段，此时学生对本专业的了解并不充分。虽然一般会提前开设《生物医学工程导论》课，但该课程也只能让学生对本专业有一个粗略的了解。因此，在每一门课程中都融入对生物医学工程专业的讲解就非常重要。虽然，C++这样的编程课程可以由计算机专业的教师讲授，但是，如果由属于生物医学工程专业且有计算机背景的教师来讲授显然更加合适。因为，后者既能教会学生编程，也能引导学生进一步了解本专业。
2.难以充分理解面向对象的思想。C++是一种面向对象的编程语言，充分理解面向对象思想对于C++的学习至关重要。面向对象的程序设计方法将数据及对数据的操作方法封装在一起，作为对象，对同类型对象抽象出其共性，形成类，通过继承与多态性，使程序具有可重用性[2]。通常解决问题时有两种方式，一是按照过程方式来解决，二是将问题抽象为一个对象来解决，面向对象属于第二种考虑事情的方式[3]。了解面向对象的思想并不困难，难的是在学习编程的过程中，理解类、对象、继承和派生、多态等这些概念及其在编程中的灵活运用。
3.编程水平的提高缓慢。大部分学生在学习程序设计的过程中编程水平提高缓慢，部分学生在学习的过程中怕困难，不愿意编写程序，或者只是简单地将课本上的程序搬到电脑，而不愿意进行深入的思考。这种情况在初学编程的学生中是一种比较常见的现象。教师在教学的过程中，除了鼓励学生勇于克服困难、努力学习以外，想办法提高学生对编程的兴趣，教会学生学以致用才是解决问题的关键。
三、教学方法
为了解决以上问题，笔者尝试在教学中引入以下改进方法，取得了一定的效果。
1.以门诊挂号模块的构建来讲解面向对象的思想。为了同时提高学生编程水平和引导学生了解本专业，教师在讲解面向对象中某些概念的时候，可以尽量列举一些与本专业相关的实例。例如，生物医学工程专业的同学以后可能会接触到医院信息系统（Hospital Information System，HIS），利用医院信息系统中的实例来进行讲解课程中的概念，既能强化同学们对概念的认识与了解，又能培养其用面向对象的思维方式解决专业学习中遇到的问题。医院信息系统可以分成很多模块，门诊挂号模块是其中一个必要模块。在讲解“抽象”这个概念的时候，可以用门诊挂号模块作为实例讲解。抽象，是指对某种目的而言，强调重要的部分，忽略不重要的部分。抽象是具有针对性的，在讲解抽象的针对性时，可以提出以下的例子：在设计门诊挂号模块时，每个病人的姓名、性别、所选号码等信息就是重要内容，而像体重、血型、既往病史这些信息在这里不太重要，就可以被忽略。而对于医院信息系统中的病案管理模块，体重、血型、既往病史这些被忽略的信息可能又是重要的。因此，对于门诊挂号模块来说，使用抽象的方法，就只考虑姓名、性别、所选号码这些我们关心的信息。面向对象是一种考虑事情的方式，在实现门诊挂号这个功能时，可以构建如下对象，病人、医生、挂号和挂号结果等对象协同完成门诊挂号：首先，由病人对象将病人挂号申请发给挂号对象，再由挂号对象请求医生对象提供相应的医生信息，在此基础上，挂号对象对病人挂号申请进行处理和审核，最后将病人挂号结果提交给挂号结果对象，挂号结果对象负责保存病人挂号结果，并提供查询服务。门诊挂号模块中各个对象之间的关系如图1所示。
2.引导学生用面向对象的思想来考虑并解决生活中的问题。程序设计的学习对部分学生来讲比较枯燥，特别是每当学生遇到不知道如何解决的问题时，挫折感比较强。为了激发学生对编程的兴趣，可以尝试引入一些生活中的实例来讲解面向对象编程中的某些概念。面向对象的思想认为，一切事物皆为对象。对象可以是有形的事物，如一本书、一辆汽车；对象也可以是无形的事情，如一项计划。对象可以是简单的个体，比如一个人；也可以是由诸多其他对象组合而成，比如一个公司有多个部门，每个部门又由许多人组成。我们可以用生活中的现象作为具体的对象来进行分析。比如一辆公共汽车，它有一个表示其唯一性的车牌号，有外观、重量、载客量等静态特征，还有前进、倒车、刹车等动态行为。再比如一个学生，有一个唯一标志（学号），有姓名、年龄、性别、身高、体重等静态特征和学习、唱歌、打篮球等动态行为。从这些实例中，可以归纳出，一个对象包括以下的内容：（1）唯一的标志符，用来表示与其他对象不同；（2）静态特征，描述对象的属性；（3）动态行为，描述对象具有的功能。作为贴近学生生活的一个实例，学生选课系统一般都被学生所熟悉。为了进一步理解面向对象的思想，可以尝试引导学生用面向对象的思想来构建学生选课系统。在学生选课系统中，可以建立学生、课程、选课、选课结果这四个对象，学生对象的静态特征包括：学号、姓名、年龄、专业等；课程对象包括：课程编号、课程名称、选课人数等。这四个对象协同完成学生选课功能：首先，由学生对象将选课申请发给选课对象，再由选课对象请求课程对象提供相应的课程信息，如：多少学分、目前已经选这门课的人数、是否可以选，在此基础上，选课对象对学生选课申请进行处理和审核，如：该学生是否有资质选这门课等，最后将学生选课结果提交给选课结果对象，选课结果对象负责保存学生选课结果，并提供查询服务。学生选课系统中各个对象之间的关系如图2所示。
3.指导学生认清学习目标的主次和形成良好的学习习惯。在学习时间有限的情况下，必须教会学生分清学习目标的主次。在C++的学习中，首先重点学习面向对象的思想，将算法的学习放到次要位置。对于编程人员来将，算法的学习十分必要，但这是一个长期的过程，必须循序渐进。对于初学面向对象编程的人员，首先必须理解面向对象的思想，并尽可能建立面向对象的思维方式，即在解决问题时，将问题抽象为对象来解决。还存在一个常见的现象，就是部分初学编程的学生在实验课上效率很低，难以进入编程的状态，时间一长就会去做一些无关的事情。因为计算机既是一个学习的工具，也是一个娱乐的工具，学生有时可能难以控制自己。因此，强调学生形成良好的学习习惯并给自己制定规矩，就显得非常重要，比如：课前要预习，编程的时候严格要求自己只能编程，其他无关的事情完全不能做。只要学习方法正确并且有良好的学习习惯，大部分学生应该都能够把C++学好。
学生编程水平的提高是教学过程中一个困难的问题，如何促进学生对编程产生兴趣，让学生觉得编程不仅是一件重要的事情，而且是一件有趣的事情，这还需要广大教师不断探索教学方法，在教学的过程中摸索出一套适合自身情况的方法，这样才能让教学产生良好的效果。
参考文献：
[1]John D.Enderle.生物医学工程学概论[M].原书第2版.封洲燕，译.北京：机械工业出版社，2010.
[2]郑莉.C++语言程序设计[M].第4版.北京：清华大学出版社，2010.
生物医学工程方向范文第2篇
生物医学工程学科（BiomedicalEngineering,简称BME）是一门由理、工、医相结合的边缘学科,是多种工程学科向生物医学渗透的产物。它运用了现代自然科学和工程技术的原理和方法,从工程学的角度,在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。生物医学工程学科的最大的特点即是一门高度综合的交叉学科。生物医学工程兴起于20世纪50年代，它与医学工程和生物技术有着十分密切的关系，而且发展非常迅速，成为世界各国竞争的主要领域之一。生物医学工程学这个名词最早是出现在美国。1958年在美国成立了国际医学电子学联合会，1965年该组织改称国际医学和生物工程联合会，后来成为国际生物医学工程学会。生物医学工程学除了具有很好的社会效益外，还有很好的经济效益，前景非常广阔，是目前各国争相发展的高技术之一，现今市场规模可达1000～2000亿美元。生物医学工程学的学科内容包括了生物信息学、生物力学、各种医疗仪器装备、医学物理学以及医学材料等，它的发展将随着世界高技术的发展，如航天技术、微电子技术等的发展而得到长足进步。
随着生物医学工程学科的高速发展，对相关人才的需求日益增大，为此，我国有大量的医科、药科大学、综合大学和理工科院校都设置了生物医学工程从本科到博士的专业及领域。在2008年4月北京举行的“亚太生物医学工程国际会议”上，各种院校生物医学工程学科专业教育、课程建设等问题被提出并进行探讨，对于交叉学科教育教学模式的创立进行了研究，说明这一问题已经成为高校教育教学研究的热点。本文在对生物医学工程学科特色、对医科药科、综合性大学、理工科大学办学特点进行分析的基础上，对于在各类院校中设置的生物医学工程专业的特色建设进行阐述。
1生物医学工程专业内容特色概述
生物医学工程是一门新兴的边缘学科，它综合了工程学、生物学和医学的理论和方法，在各层次上研究人体系统的状态变化，并运用工程技术手段去控制这类变化。其学习内容包括以下几个方面。生物医学工程专业人才培养特色的探讨敏杨禹陈国明刘盛平（重庆理工大学药学与生物工程学院）
1.1医学影像技术
即通过X射线、超声、放射性核素、磁共振、红外线等手段及相应设备进行成像的技术，现还有正在兴起的阻抗成像技术等。
1.2医用电子仪器装备
分为诊断仪器和治疗仪器两大类。诊断仪器主要是用以采集、分析和处理人体生理信号，现在使用较多的是心脑电、肌电图仪和多参数的监护仪等，而通过体液来了解人体内生物化学反应过程的生物化学检验仪器也已逐步完善并走向微量化和自动化。治疗仪器设备则是采用X射线、γ射线、放射性核素、超声、微波和红外线等仪器设备，如X射线深部治疗机、体外碎石机、人工呼吸机等。手术设备如γ刀、激光刀、呼吸麻醉机、监护仪、X射线电视等。现代化医疗技术中还将设备功能更加多样化、复杂化。
1.3生物力学
主要是研究生物组织和器官的力学特性，人体力学特性和其功能的关系。其中包括生物流变学（血液流变学）、软组织和骨骼力学、循环系统动力学和呼吸系统动力学等。
1.4生物材料
即人工器官、组织工程所需要的物质与材料，其大多数是需要植入人体，需要具备耐腐蚀、化学稳定性，需要具有与机体组织的相容性、血液相容性、无毒性。作为材料，根据所需还应满足各种器官对材料的各项要求，包括强度、硬度、韧性、耐磨性、挠度及表面特性等各种物理、机械等性能。需要掌握的知识包括金属、非金属及复合材料、高分子材料的合成工艺条件和表征、成型制备、性能等。
1.5生物效应与生物控制
生物效应是指在医疗诊断和治疗中，光、声、电磁辐射和核辐射等能量在机体内的分布、变化等作用。而生物控制则是机体自身的调节控制现象。采用生物、化学的方法对这些情况加以认识。其他还有介入式诊断、治疗等。生物医学工程最为竞争激烈的领域在医学成像技术上，其中以图像处理、阻抗成像、磁共振成像、三维成像技术以及图像存档和通信系统为主。而对医学信号的处理分析，包括心脑电、五官、语言、心音呼吸等信号和图形的处理与分析，以及神经网络的研究处理也是目前世界各国研究与学习的热点。作为生物医学工程专业的本科学生，将从业于该领域的研究、设备研发及制造、使用、维修养护等。所具备的知识体系是从物理化学基础、工程学到医学，十分广泛，仅四年内进行如此庞大的知识学习，学生将会呈现基础知识欠缺而专业知识也不深入的问题。为此，我们就医科大学、理工科大学、综合性大学各自特点进行了调研与分析，在此基础上，提出了生物医学工程本科学习建立特色课程体系的见解。
2生物医学工程专业人才的培养特色的研讨
我国生物医学工程本科专业分别在医科类大学、综合大学与理工科类大学中均有设置。由于生物医学工程具有典型交叉特性，该专业的毕业生的就业方向有运用医学影像学技术、医学信息学技术等在医院进行疾病诊断及治疗，有运用基础数学、物理、化学知识进行理论创新与实践，更多的是运用工程技术进行医疗器械、设备装备的研发、制造与维护管理等。由于生物医学工程庞大的知识体系，无法由某一个从业人员掌握，需要各方向的协作与合作，由此认为，设置于医科类大学、综合大学与理工科类大学的生物医学工程专业应有各自的特色。
2.1医科类大学生物医学工程专业人才的培养特色
2.1.1人才培养目标
作为医科大学，其专业人才培养具有鲜明的医学特色与优势。医科类大学生物医学工程相关专业的人才，其就业方向更多应以进入医院从事常规放射学、CT、核磁共振、DSA等的操作及计算机操作，运用各种影像、信息等诊断技术进行疾病诊断或治疗，所以其培养的人才首先应学习并具备医学的专业知识，然后才是具备基于医学专业领域需要的现代医疗仪器的研发与使用、管理能力的知识体系的学习，成为拥有工学知识及应用能力的医学应用型、复合型高级人才，毕业后所从事的仍是医药卫生领域工作，在医院设备使用、维护、管理方面起重要作用。因此其课程的设置应该与工科类生物医学工程侧重点不同。如在一般医科大学中都设有生物医学工程专业，以及与此相关的医学影像学专业、医学信息学专业等，其培养目标就应以“培养具有基础医学、临床医学和现代医学生物医学工程（如影像学、信息学等）的基本理论知识及能力，能在医疗卫生单位从事医学诊断、治疗（或信息管理等）和医学成像（或医学信息等）技术等方面工作的医学高级专门人才”为主。相应的培养要求应在于“学习基础医学、临床医学、医学影像（或信息学、医学超声学等）的基本理论知识，受到常规放射学、CT、核磁共振、DSA、核医学影像学、信息学、医学超声等操作技能的基本训练，具有常见病的影像诊断、超声治疗和介入放射学操作基本能力，基本的仪器（装备）维修保养能力”上。#p#分页标题#e#
2.1.2课程设置
基于医科大学的特色，其主干课程应注重基础医学、临床医学，同时开设基于医学特色的工学、工程学课程。具体如基础类的基础数学类、物理类、化学类、计算机类，如高等数学、普通物理学、有机化学、生物化学、微机原理及应用等课程，基础和临床医学类课程，如人体解剖学、生理学、诊断学、内科学、外科学、儿科学、妇产科学、药学、中医学、中药学、卫生管理等课程，然后按照各高校侧重设置传统生物医学工程的工学类、工程类课程，如模拟电子、数字电子技术、传感器、数字信号处理、医学图像处理、医用仪器原理、医学影像仪器、检验分析仪器、临床工程学、人体形态学等，部分专业可设置如力学类、机械工程类、有机材料或金属材料类课程。虽然是同一生物医学工程专业，但需要按照本校特色来设置课程，切忌大而全无特色，或各高校均设置同样课程。这是违背了生物医学工程高度交叉学科的学科特色的。
2.2综合性大学工科以及理工科大学生物医学工程专业人才的培养特色
2.2.1人才培养目标
现今综合性大学工科以及理工科大学基本上都设有生物医学工程专业，如北京大学工学院、浙江大学生物医学工程与仪器科学学院、东南大学生物科学与医学工程学院，四川大学高分子科学与工程学院等，各具特色。以东南大学生物科学与医学工程学院为例，其前身是生物科学与医学工程系，创建于1984年。学院的科学研究及学生培养方向就是强调生命科学与电子信息科学学科的交叉与渗透，应用电子信息科学理论与方法解决生物医学领域中的科学问题，发展现代生命科学技术。其人才培养目标在于“培养掌握生物医学工程专业知识，掌握分析与健康相关的生物医学工程问题的方法，并具备综合应用所学知识和方法解决实际工程问题的能力，具备健全人格和远大理想的工医结合复合型优秀人才”。即更加注重于培养工程与医学相结合的复合型人才，这些专业人才的从事的工作更多是在用于医学诊断、治疗的仪器设备的设计、研发及制造、维护等上面。而四川大学的生物医学工程专业的培养目标，按照其特色制定为“以工程为主，以从事生物医学工程教学科研的相关学科为依据，培养从事生物力学、生物材料、人工器官等相关方面的研究、开发、生产的高级专门人才。”，偏向于材料工程学。由此可知，在综合性大学工科以及理工科大学中，生物医学工程专业应更注重工学、工程学内容，其培养目标就应以“培养具有现代医学生物医学工程（如机械、电子、材料、计算机在医学中应用等）的基本理论知识及能力，能在医疗设备相关企事业单位从事设备（或装备）设计研发、制造、维修维护、管理等方面工作的高级复合型专门人才”为主。相应的培养要求应更多的学习工学的基本理论知识，受到常规医疗装备、设备等设计、研发、操作、维护维修、管理技能的基本训练并具有相应能力”上。
2.2.2课程设置
基于工科特色，其主干课程应注重工科基础理论的学习，了解医学基础知识，同时学习机械、电子、材料、计算机应用于医学中而派生的专业课程。如将特色定在医疗设备制造等方向上的生物医学工程专业，其基础类课程更加强了基础数学、物理的学习，设置了较多学分的高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理及实验等，医学类课程设置了基础医学与实验，涵盖人体解剖学知识，专业基础课和专业课设置了生物医学数学基础、电路及模拟电子技术及实验、数字电路与逻辑设计及实验、微机原理与接口技术及实验、VisualC++程序设计及实验、信号与系统、EDA技术、计算机硬件控制基础、单片机原理及应用、医学成像原理、医学影像系统、生理信号检测、生理信号处理、医学图像处理、医学仪器设计与实现、医学传感器、医学光学、医学超声、医学材料等，同样，课程设置也应按照本校特色加以取舍。
生物医学工程方向范文第3篇
生物医学工程(biomedicalengineering,BME)是20世纪50年代形成的一门独立的边缘科学，现代医疗器械则是这一新兴学科的产品形式。它是工程技术向医学科学渗透的必然结果。20世纪50年代以来，心脑血管疾病、癌症、糖尿病等现代文明流行病开始威胁人类健康。因此，医学科学的进一步完善和发展不是以定性观察、现象归纳为方法学特征的医学本身所能解决的，它必须和以定量观测、系统分析为方法学特征的工程科学相结合，并综合运用各种已有的和正在发展的高新技术，才有可能逐步解决这些问题。生物医学工程学科应运而生。当前生物医学工程已成为生命科学的重要支柱，是21世纪最具有潜在发展优势的领先科技之一[1]。
1、什么是生物医学工程？
1.1含义
生物医学工程是一个新兴的多学科交叉领域，其内涵是：工程科学的原理和方法与生命科学的原理和方法相结合以认识生命运动的“定量”规律，并用以维持、改善、促进人的健康。“生物医学工程”这个词汇蕴含了三个专业领域的相互影响：生物学、医学和工程学。生物医学工程是综合生命科学和工程技术的理论、方法、手段,研究人类及其他生命现象结构功能的理、工、医相结合的新兴交叉学科，是多种工程技术学科向生命科学渗透和相互交叉的结果,并已成为生命科学的重要支柱。生物医学工程是应用基础科学，主要服务于人类疾病的诊断、预防、监护、治疗及保健、康复等方面；生物医学工程的主要研究任务是利用工程技术手段解决医学诊断、治疗和信息化管理等问题，为医学提供高技术含量的现代医疗装备。
1.2内容与领域
生物医学工程的研究内容可分为基础研究和应用研究两个方面。基础研究，包括生物力学、生物控制、生物效应、生物系统的质量和能量传递、生物医学信息的提取与处理、生物材料学、生物系统的建模与仿真、各种物理因子的生物效应等;应用研究，直接为医学服务，包括生物医学信号检测与传感技术,生物医学信息处理技术,医学成像与图像处理技术,人工器官、医用制品和仪器,康复与治疗工程技术等。后者是医学工程研究领域中最主要的内容之一，它的成果直接推动医疗卫生事业的发展，效果最明显、最迅速,所以特别受医学工程人员和医生的重视。
2课程安排
根据我国《生物产业发展“十一五”规划》，生物医学工程高技术专项将按照当代生物医学工程技术和产业发展的方向，重点发展医疗影像设备、医疗监护系统及设备、肿瘤物理治疗设备等11大类产品,强化新型医用植入器械和人工器官、数字化与智能化医疗装备、可生物降解医用高分子及药物控释载体、医疗监护和远程诊疗系统等领域的创新能力。针对这一方向，我们将设定14次课，分别介绍各项技术产品或领域的现状和发展，让学生对生物医学工程学科有个整体的了解和认识。课程设置如下[2]：
1.生物医学工程概况：介绍生物医学工程学科概况、发展历程、学科内容、工程分支，以及国内外高校建设发展生物医学工程学科的情况。
2.组织工程学：应用细胞生物学和工程学的原理,吸收现代细胞生物学、分子生物学、材料与工程学等学科的科研精华,在体内或体外构建组织和器官,以维持、修复、再生或改善损伤组织和器官功能,是继细胞生物学和分子生物学之后,生命科学发展史上又一新的里程碑,标志着医学将走出器官移植的范畴,步入制造组织和器官的新时代。目前组织工程已经成为再生医学研究和发展的核心与主要方向。
3.生物材料学：研究与生物体（特别是人体）组织、血液、体液相接触或作用时，不凝血、不溶血、不引起细胞突变、畸变和癌变，不引起免疫排异和过敏反应,无毒、无不良反应的特殊功能材料。许多重点院校和科研单位都成立了相应的研究机构，从事生物材料及制品的开发研究，在天然高分子和合成高分子、无机和金属生物材料研究方面均取得了举世公认的成果。
4.人工器官：主要研究人体组织与器官的再生、修复与替代。人工器官在临床上的应用，挽救了不少垂危的生命，为临床医学的发展开拓了新途径。目前人工器官的研究和应用已基本遍及人体全身。
5.生物传感器技术:使用固定化的生物分子结合换能器,用来侦测生物体内或体外的环境化学物质或与之起特异互作用后产生响应的技术。目前,生物传感器正朝着以下几个方面发展:①向高性能、微型化、一体化方向发展；②生化检测的智能化系统；③仿生生物学的发展。
6.生物系统的建模与仿真：对生物体在细胞、器官和整体等各层面的参数及其相互关系建立数学模型，并用计算机求解该模型以分析和预测各种条件下生物系统运行的机制和状态。研究领域涵盖生物力学、复杂生物医学系统的建模与仿真等领域，主要采用计算力学、图形图像分析和数学建模等方法，对生物医学中的科学问题进行计算机建模和分析。
7.生物医学信号检测与处理技术：生物医学信号的检测与处理几乎成为了生物医学工程学科共同的研究方向。从生物体中获取各种生物医学信息，并将其转换为易于检测和处理的电信号。
8.医学成像与图像处理技术：研究如何将人体有关生理、病理的信息提取出来并显示为直观的图像、图形方式，或对已有的医学图像进行分析处理，为疾病的早期诊断和治疗提供了可能性,也为临床诊断引入了新的概念。
9.数字化X射线影像技术及设备：数字化X射线影像技术现已成为临床诊断的最主要手段。涉及的关键技术包括:直接数字化平面X射线影像技术;数字化X射线三维影像技术;低剂量CT、容积CT等。
10.磁共振影像技术及设备：磁共振影像是检测人体解剖、生理和心理信息的多因素、多层面和多对比度成像设备。
11.核医学成像技术及设备：核医学成像是对放射性核素标记化合物的体内生化过程成像的装备,是目前能够在临床应用的最主要的分子成像手段。涉及的关键技术：单光子断层成像(SPECT)技术和系统、正电子发射(PET)影像技术和系统、PET与CT融合技术等。
12.数字化超声波成像技术及设备：超声成像设备在四大影像设备中使用最为广泛。目前重点发展技术包括：多波束成像技术、谐波成像技术、多角度复合成像技术、三维成像技术、电容式微机械超声换能器、彩色超声成像设备系统、数字黑白超声影像设备等。#p#分页标题#e#
13.医学纳米技术和纳米材料：可运载肿瘤标志物分子的特异性抗体、肿瘤治疗药物以及造影剂等新的高效药物(基因)载体；发展纳米尺度的显微探针成像技术；发展用于组织再生修复的纳米生物材料；建立用于纳米材料健康与安全评价的技术与方法，都是当前重点发展方向。
14.康复工程技术:重点发展假肢仿生智能控制技术、低成本假肢矫形、适应不同功能障碍者工作和学习的环境控制系统与远程交流、认知功能康复、人工电子耳蜗汉语识别、电子助视、老年人室内安全监护等技术。
3教学模式的探索
针对课程本身的特点和学生认知的特点，设想从以下几个方面探索课程的教学：
3.1多媒体教学
多媒体教学具有直观、生动、易于理解的特点，并可节约教学时间，提高效率。由于每次课针对的是某项技术领域相关理论知识和行业动态的介绍，涉及的知识点多且泛，采用多媒体教学课件进行教学，形象直观，趣味性强，可以使学生印象深刻，降低了抽象知识的理解难度和记忆难度，激发了学生的学习兴趣。
3.2优化课程内容，加强实践教学
在教学中注意把握课程的整体体系，强调课程知识点和适用性。教学重点清晰，适当补充行业最新动态作为课外知识。课堂授课的重点应放在概念的理解和相关模型的建立。同时，应创造条件充实参观和实验内容，让复杂的理论实物化、形象化、简单化。跟有教学合作基础的医院联系，安排学生到相应科室参观相关设备和操作系统，开展现场教学和尽可能多的实验课，提高学生的学习兴趣。如果条件允许，还可以让学生参与到实际操作中。通过这种实践教学，使学生觉得取得临床上的应用成就并不是遥不可及，从而增强他们对理论知识学习的兴趣。
生物医学工程方向范文第4篇
关键词：生物医学工程;校企医合作;人才培养模式
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）42-0001-03
生物医学工程是一门工程应用型专业，医院是该专业的服务对象，医疗器械生产企业是该专业服务医学诊断的途径。作为以人才培养为目标的高校，培养生物医学工程专业人才，必然需要依托与企业、医院之间的紧密合作。当然高校是生物医学工程专业人才培养的主要力量，也是责任方、组织方。高校在专业课程设置、教学过程的组织执行与监督以及学生质量的评价与监控等方面都应是生物医学工程专业人才培养的主场，这在很多文献中都有非常详细的讨论[1-7]，本文主要分析与讨论生物医学工程学科内涵中所赋予责任的企业与医院在生物医学工程人才培养过程中的作用。
一、企业和医院在生物医学工程专业人才培养过程中起到非常重要的作用
1.参与生物医学工程专业建设，为专业建设提供导向。专业建设是人才培养的最重要工作[8，9]。生物医学工程专业建设只有得到企业或医院的认同与参与，才能确保在人才培养过程中始终围绕社会对该专业人才目标进行[10]。通过企业与医院的信息反馈，为生物医学工程专业建设提供依据与导向，避免课程体系、教学内容与社会的实际需求存在较大差距，学生毕业后无法适应专业岗位要求等现象。
生物医学工程是一门多学科高度交叉、高度融合的学科专业，其在各个学校的办学方向不尽相同，所牵涉到的企业也不一样，因此在生物医学工程专业建设中要紧紧围绕其办学方向，选择好合作办学的企业和医院。
企业与医院参与生物医学工程专业建设的形式多样。首先成立由高校、企业与医院相关专家共同组成的专业教学指导委员会，该委员会的作用与职能是确定以企业和医院相关岗位对人才需求为导向，以能力、知识为依据的专业人才培养方案。并定期召开委员会会议，高校及时了解企业的发展动向，医院的现实需求，为及时修正专业课程体系、教学内容、教学方式提供有力的依据。
2.参与生物医学工程专业教学活动，为专业教学提供支持。生物医学工程，作为一门工科专业，与企业生产实际、医学诊断与治疗技术发展相联系是至关重要的。企业和医院可以更新生物医学工程专业教学内容和教学方式，使得课程和教材内容与发展前沿同步更新。用企业经验和医院需求支持专业课程的充实与改革，培养学生先进的专业思维和创新意识。
与企业医院共建课程是校企、校医在教学上合作的形式之一。高校可以聘请企业、医院的技术专家到校为本科生开设专业课程，在教学内容上与生产实际，与医学问题直接发生联系。特别是对于工程性很强的课程，可以与企业或医院共建课程。另外，邀请相关高级技术人员到学校来讲学，为本科生讲授国内外相关技术的最新发展资讯，可以进一步拓展学生的专业知识。
3.提供生物医学工程实习场所，为提高学生专业实践能力提供条件。工程实践能力是生物医学工程专业本科生创新能力的重要内容之一。实习是学生工程实践能力提高的必经之路[11-13]。实习场所的选择、实习时间与形式上的保障、实习内容的组织都会影响实习的效果，也会影响学生工程实践能力的培养与提高。然后生物医学工程专业学生的实习，除了选择生产企业去实习外，还应到医院的相关科室实习。
生物医学工程专业应安排两次实习。一是在进入专业课程学习之前，安排一个专业认识实习。在这次实习中，既到生产企业参观产品生产线，了解企业的经营状况等，也到医院相关的科室了解医生对工程上的需求，参观医院里的设备，了解其原理、应用对象等。这次实习的主要目的就是要让学生了解在接下来的专业课程的学习的主要内容和服务对象，激发学生对专业课程的学习兴趣。二是在毕业之前安排生产实习。这次实习可以由学生自己的专业发展规划自由选择到生产企业去实习还是到医院去实习，切实提高学生的专业工程实践能力。
4.参与专业教师队伍建设，为提高专业教师教学能力提供帮助。教师是教学过程的主导者，是专业教学计划与活动的执行者，教师队伍质量的高低往往直接影响到本科教学质量的优劣[14-16]。对于生物医学工程专业的教师，其教学能力所涉及的面很宽泛，要求也更高。特别是青年教师教学经验不足，虽然在理论知识方面比较扎实，但在工程实践能力方面较弱，项目经验缺乏导致其教学能力的不足。企业和医院在专业教师队伍建设中可以发挥非常重要的作用。一是向高校提供兼职教师，专业工程实践相关的课程可以与企业或医院共建，聘请相关校外专家担任课程的任课老师，作为高校专业教师队伍的有效补充。二是通过科研合作、企业挂职锻炼等形式为生物医学工程专业教师提供工程实践能力锻炼的机会，逐步提高教师的教学能力，特别是在工程实践方面的教学能力。
5.提供资金与设备支持，增进学生的专业学习兴趣。企业相较高校，资金比较宽裕，拥有专业领域设备的生产线与研发环境。医院拥有充足的医学临床检查设备，这些设备一般都比较贵，如磁共振成像、CT成像等，高校一般都没有如此雄厚的资金来购买这些设备。而这些企业和医院所拥有的这些设备在生物医学工程专业教学与实践中非常重要。企业和医院能够支持生物医学工程专业教学，对于切实提高学生专业工程实践能力有着非常重要的意义。另外，有些企业为了提高知名度、回报社会等，常常通过捐助基金、设立奖学金等形式对高校生物医学工程专业建设与发展给予资金支持。
二、充分发挥高校、医疗器械生产企业、医院的优势，进一步完善生物医学工程专业工程实践教学体系
高校拥有大量的科研能力很强的师资队伍，具备承担国家、自治区重大科研项目的能力，在专业理论、科学试验和工程实践方面具备丰富的经验。是培养学生工程实践能力的主要力量，也是责任方。因此，高校应通过课程实验、课程设计等活动初步训练学生的工程实践能力，通过组织学生参加教师科研课题、大学生创新活动和科协等来提升强化工程实践能力。
医疗器械生产企业的优势是直接面向生产，拥有大量的工程技术人员，掌握着大量工程技术问题及其解决方案，可以为学生提供良好工程实践场所和技术指导等条件。企业可以通过指导实习、毕业论文、讲学以及参与制定培养方案等方式参与到学生的工程实践能力的培养活动中。
医院是生物医学工程学科的服务对象，其优势是掌握大量的医学诊断和治疗的医学问题，并拥有大量的医学设备和经验非常丰富的医生，可以为学生的工程实践能力的培养提供问题来源和实践对象。可以通过提供认识实习的场地、到高校讲学、指导毕业设计等形式融合到学生工程实践能力培养体系。
三、充分考虑高校、医疗器械生产企业和医院的文化差异和价值取向，构建长期有效的人才培养合作机制
高校与企业、医院之间的利益并不完全相同，为了找到校企医合作的利益共同点，三方应该从社会进步和企业发展战略的高度认识校企合作的长期效益。在校企医具有共同一致的合作理念和互惠互利的合作宗旨的前提下，共同对合作项目进行系统管理，在思路上要站得高、看得远，从学校和企业、医院发展的共同愿望出发，将各方关心的热点问题提升到战略的层面上沟通并统筹;在具体合作项目的操作上则要重心低，在具体的作业层面直接接触和开展工作，学校与企业、医院直接融合;在融合中开展多种形式的项目合作，形成良性循环的合作机制;建立全方位的校企医合作体系，实现校企医各方的资源共享与整合。
如图1所示，建立以科学研究为纽带、以人才输出为手段的高校、企业、医院之间的长期合作机制，为生物医学工程学生的工程培养提供良好的条件。科学研究是高校的三项职能之一，是提高人才培养质量的重要支撑;是企业提高产品质量，提升企业核心竞争力的重要手段;也是医院提高医疗服务水平的关键手段。因此，在高校与相关企业和医院之间建立良好的科学研究合作关系，符合三者的价值取向。高校提升自己的科研能力和解决医疗器械关键核心技术问题的能力，以与企业、医院保持良好的合作关系，可以为学生工程实践能力的培养提供良好的条件。
同时，对于企业和医院来说，提升竞争力或服务水平关键在于人才，高校与企业、医院联合起来可以培养高素质的技术人才，企业、医疗可以优先选择这些人才。同时，因为人才对相关企业或医院在就业之前就有一定的了解，在大学期间所学习的知识和能力在工作中可以用得上，相比其他人来说更快地进入工作状态，他们更愿意选择合作企业或医院，企业和医院也愿意接受。
在我们的教育实践中，已经成功建立了高校、企业与医院在人才培养方面合作的长效机制。6年来的实践表明，我校充分调动医疗器械生产企业和医院参与到生物医学工程教学活动的人才培养模式是成功的。这既得到了毕业生的欢迎，也受到企业和医院的青睐。我们将继续推进三者紧密合作，旨在为我国医疗器械行业培养切实可用的高端技术人才。
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Mechanism and Practice of Enterprises and Hospitals Integration in Biomedical Engineering Professional Personnel Training
CHEN Hong-bo
（School of Life and Environmental Science，Guilin University of Electronic Technology，Guilin，Guangxi 541004，China ）
生物医学工程方向范文第5篇
关键词： 传感器 课程建设 生物医学
随着近年来科学技术的发展进步，生命科学已经处于从定性医学走向定量医学的崭新阶段。生物医学工程即结合理、工、医等各门学科的知识和技术手段解决医学检测、诊断、治疗和信息化管理等问题，为医学诊断和研究提供高科技含量的现代医疗装备。纵观我国的生物医学工程领域医疗器械的发展，与世界先进国家的水平相比，仍存在非常大的差距，国内有近70%的医疗器械市场被发达国家的公司瓜分；在高档医疗设备市场，更呈现出进口产品几乎独霸天下的局面，其中以GE、西门子和飞利浦三大医疗集团为突出代表。因此，发展我国的生物医学工程，提高医疗仪器的研发技术水平是机遇与挑战并存的；根据社会发展与市场需求，努力提高我国各个院校和科研机构生物医学工程专业的人才培养，是发展我国医疗检测设备研发水平的基础和保障。生物医学传感器作为医疗仪器的第一个环节，延伸了医生的感觉器官，可帮助医生进行客观正确的定量分析；同时生物医学传感器的灵敏度和可靠性决定医学测量系统的精度和有效性，因此在医学仪器设备的研制和开发及使用中都占据重要的地位。
对于生物医学工程专业的本科生教学来说，《传感器与医学工程》在生物医学工程专业的课程体系中起到承上启下的作用，上承模拟电路、数字电路及生物医学电子学课程，下接医学仪器设计课程。传感器与医学工程不仅是对生物医学电子学课程的必要补充，而且是生物医学工程设计实践课程的重要基础，该课程的学习能够有效加深学生在医学电子系统设计中对传感器这一关键部件的理解。学生通过生物医学电子学的学习，掌握信号检测与处理的电路设计；通过嵌入式系统课程的学习，提高信号处理的硬件编程能力；再经过传感器与医学工程课程学习，学生具有从信号采集、检测、分析到处理等一系列系统设计与开发的能力。因此，作为一门重要的专业基础课程，同时是一门能直接应用于工程实践的技术课程，该课程的教学质量和效果直接决定该专业学生对传感器和现代医学检测概念的理解及新型医疗装备的使用与设计。
一、目前在课程的教学内容和教学体系方面存在的问题
1.生物医学工程是一个年轻的专业，与传感器与医学工程相关的课程资源不够丰富，现有的传感器与检测原理的相关教材对医用传感器的特色介绍不够突出，不能满足传感器与医学工程课程的教学需求。相关的网络资源方面，大多只是对传统传感器的基本原理的介绍，特别针对生物医学类传感器特点的内容比较欠缺；仅有的教学资源以文字讲解为主，即使有的内容配备一定的图表，也显得单一，不利于给学生以更直观更深刻的理解。
2.对于本课程在内的任何一门课程的教学来说，教师的教与学生的学都应当以教会和学会为目的；然而，目前衡量教会和学会的程度一般都只能通过期末考试的成绩，这种教学缺乏学生的日常反馈的环节，不能使教师随时掌握学生的学习动态和学习当中遇到的困难，以及时调整教学进度和方法，势必影响授课质量。
3.该课程的教学方式仍以传统的课堂讲授为主，偏重理论教学，缺乏实践，不利于充分调动学生的动手积极性；学生只能纸上谈兵，不能更好地解决具体的实际问题，因此教学与社会需求有所脱节，造成学生的考试成绩很好，但是不被用人单位认可。
二、解决问题的若干改革方法
1.改善教学资源，提高授课对象兴趣。充实和完善传感器与医学工程的教学资源，具体可以从教师的课件制作及丰富的动画补充环节加以改善。优秀的教学课件能够使教师以多种软件工具为载体，围绕知识点展开形象生动的讲解，开展以教师制作为主、学生为辅的课件制作方法的尝试，既可以提高课件的多元化内容，使学生更容易理解，又可以充分调动学生的听课积极性，深化学生对知识的记忆和应用。
2.改进教学方法，注意效果反馈。搭建网络平台，方便学生学习，并且将教师与学生的距离拉近，随时随地展开提问与讨论，教师可从中获知学生的学习动态和教学效果，并找到教学方式的改进办法。实时的教学反馈是教学过程中非常重要的一个环节，以网络平台为媒介，建立学生的反馈机制有利于教师实时地调整授课内容和授课进度。
3.加强实验环节，提高动手能力。加强实验环节，例如动手设计试验箱。目前市场上可购买的传感器试验箱很多，但大多集成度较高，不利于学生了解传感器的测试原理和尝试基本测量电路的搭建。因此，试验箱的设计和搭建既是对学生动手能力的培养和锻炼，又是弥补上文所述现状分析中教学资源不足的一种重要手段。
三、结语
对于传感器与医学工程的授课过程，通过提出如上的教学改进思路，通过改善教学资源、改进教学方法、加强实验环节等途径保证课程的有效讲授，使该课程在生物医学工程专业建设中发挥良好的作用。在教学中要重视培养学生对人体生理信号特征和测量基础知识的理解，解决实际问题的能力，充分调动学生的学习积极性，以增强整体教学效果。
参考文献：
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