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医院中生物医学工程科又称为临床医学工程,其任务是要把工程学的理论和技术运用到现代医疗中去,解决医学和生物学的难题以改善病人的生活质量,同时进行医疗设备的物流管理、财务核算管理、质量控制技术管理和采购管理。它随现代社会医疗科技发展应运而生,其存在和发展影响、制约、甚至决定着医疗卫生的发展。
1.医院中生物医学工程科现状
生物医学工程科在医院中的职能大致包括以下四个方面:医疗设备的物流管理、财务核算管理、质量控制技术管理和采购管理。然而由于起步较晚,我国临床医学工程的发展还落后于发达国家。目前各级医院临床医学工程部门工作开展质量参差不齐,各医院之间缺乏纵向、横向协作机制,医学工程学科工作开展缺乏系统性的规范。与相关科室之间职能划分不明确;医学工程技术人员知识结构和队伍阶梯结构不合理;缺乏有效的进修培训机制,知识老化快;缺乏有效的工作质量考核体系,维护维修工作效率低下;医学工程人员在医院中的地位和待遇得不到有效提高,工作缺乏积极性。最终导致人才流失,在生物医学工程队伍面临萎缩的同时,生物医学工程科在医院的生存和发展也面临挑战,其主要表现在以下几个方面。
1.1 管理体制问题
自20世纪70年代我国建立生物医学工程学科实体以来,全国各级医院也相继组建了生物医学工程学科,但相当多的医院至今仍延续着创建之初的机构名称,如器械科、仪器室、药械科、维修室等,地方医院均称为设备科,部队医院又称为器械科,只有少数几家医院称为临床医学工程科。另外,在其组织结构和管理体制上也比较混乱,有的归属后勤系统,有的归属医技部门,也有的直接隶属医院总务科,这种管理体制严重束缚了生物医学工程的发展。
各医院的生物医学工程科其功能、职责也不一样。首先,就其采购范围而言,有负责全院的医疗仪器、设备的采购;有负责包括总务方面的设备采购(如空调、冰箱等);也有负责全院医用消耗品的采购。内容各式各样,杂乱无章,往往按医院的传统和经验办事,没有一个明确的职责范围。
其次,在日常工作中,只重视医疗仪器、设备的采购、维修和日常管理,而忽视了医院仪器、设备安全性、可靠性的管理与监测;忽视了医疗仪器、设备的功能开发与利用;忽视了医院整体软、硬件的规划管理与技术管理,从而成为医院的一个纯采购部门。
由于临床医学工程在我国还是一个新生事物,仍然处于〃创业〃阶段,因此至今为止还没有形成一套完整的医疗设备管理法规,也没有建立我国自己的临床医学工程师法。在医疗仪器、设备的采购、验收、使用、维修、报废和培训等方面缺少一套严谨、规范、科学的管理制度。
1.2 生物医学工程技术人员队伍问题
生物医学工程技术人员是生物医学工程的主体和体现。由于历史原因,生物医学工程技术人员在医院设备管理中的地位与作用是很微妙的,在医院早期设备管理任务较少,医学工程技术人员主要来源于电工、钳工、电器维修人员的改行,主要工作是器械、仪器、设备的维修,地位等同于一般工人。随着医院的发展,20世纪80年代初期部分医学院和工学院相继开设了医疗器械维修及生物医学工程专业,毕业后学生纷纷进入医院从事医疗仪器设备的维修工作。很多医院特别是大型医院的设备管理部门取名为生物医学工程科,医学工程技术人员的地位有了很大的提高,等同临床医疗技术人员,有了自己的学会和职称晋升。21世纪初随着医院后勤服务社会化改革,有的医院将医学工程技术人员划入后勤服务,有的医院将设备管理部门也划入后勤服务里面,医学工程技术人员的地位落入低谷。现代医疗设备技术含量越来越高,大规模集成电路器件的采用,机械化生产电路板,使故障的查找难度增大或即使找到故障也无配件更换,许多厂商特别是大型设备厂商已将医疗设备售后维修作为一项重要收人,对医院实行维修垄断,不提供完整技术资料和配件来源,配件专用性很强,兼容性很差,制约了维修工作开展,出现了维修能力危机,岗位危机,医学工程技术人员在医院是否有存在的必要,已存疑问。
1.3 医学与工程相结合的问题
医院拥有门类齐全的现代化医疗仪器设备,这为工程技术人员提供了得天独厚的资源条件。然而在现有的模式下,医学工程技术人员大多集中在临床医学工程科或设备科内,技术人员只在需要维修时才被动与各类医学仪器接触,因此对所接触的仪器熟悉程度并不很高,不易形成对某台或某类医疗仪器的深入研究。同时,生物医学工程人员一般掌握的医学知识不多,而临床医生在工程方面的知识比较贫乏,他们在临床上发现了和工程相关的医学问题不能很好的与工程技术人员交流和沟通,更谈不上解决,从某种意义上说,这就导致临床医学与生物医学工程不能很好地结合,不能够充分发挥二者的优势。
2.医院中生物医学工程发展和创新的对策
到目前为止,生物医学工程科在医院中已经成为专业性很强的职能科室,在医院现代化建设中所起的作用越来越重要。深入研究探析生物医学工程学科在医院中的作用、发展及创新,对医院现代化建设和学科自身的发展都有极其重要的现实意义和深远的战略意义。面对目前医院中生物医学工程出现的问题和面临的挑战,变革和创新势在必行。
凡事预则立,不预则废。对医院生物医学工程科的发展和创新必须进行系统科学的分析,进行科学规划,为达到设计总目标,列出的各阶段的分目标并逐步落实。先定奋斗目标具体分析各人的特长实力,合理开发利用人力资源。结合实际加强理论研究和创新工作,形成对医学工程学科发展有指导意义的完整学科系统,进而真正做到科学论证、合理购置、科学使用、严格质控、科学维修、严密计量。本文就医院生物医学工程科如何发展和创新提出了以下几点发展对策。
2.1 转变工作模式,明确工作职责
首先要改变观念、转变工作模式,要将目前以〃采购、维修〃为中心的单一化工作模式向以〃质量保证、安全监管、技术保障〃为中心的多元化工作模式转变;要明确临床医学工程学科在医院中的职责和任务,即除了当前的常规工作,如设备的招标组织、论证、采购、安装、验收、档案管理等外,还应包括以下主要工作:在用设备的质量检查、质量保证和质量评估;医疗设备的安全性能测试、监管和保证;预防性维护、保养和故障维修;医疗设备的医学计量及维修后的计量与性能测试;对医院临床医学工程技术人员的技术培训与考核;开展临床科学研究等。
2.2 改变现有管理体制,使医疗设备效能最大化
医院的发展,是靠先进的科学技术,严格有序的科学管理;创新才是飞跃,是发展的根本。不创新将是死水一潭,所做的工作只是原地打圈圈没有得到提升;创新的科学管理能使有限的资源进行优化组合,合理配置,最终实现更大范围资源的科学合理共享,产生出比以前高出几倍的效率,管理出效率更出效益是众所周知的;各类医疗仪器是一种服务和增值于一体的物质资源,是科技应用于临床医学的成果,是医院现代化水平和技术实力的标志,是现代大医院发展壮大的基础。国内大中型医院都具有少则几千万元多则几亿元的现代化医疗设备,但若没有真正利用现代化科学管理理论进行科学管理,让配置更加科学合理,就不会让它的作用得到更好的发挥。现在对医院的评价仍用旧观念和过时的方法,即把医疗设备的总值作为一个很大的指标,总认为医疗设备的总值越大,管理水平就越高,各类效益就越好,医院就越强,呈现出重购买轻管理的现象,致使部分设备不适合本地区常见病或不适合医院对该学科的需求,而使用率下降或闲置损坏,造成对医疗设备资源的浪费。
管理没有跟上是造成设备浪费的原因;用科学的管理理论进行管理,明白不同的理论适合不同医疗系统的管理,注重理论和实践的结合,更重要的是加强创新观念的开发,和本地区医院及厂商进行适度沟通,利用灵活多变的形式进行开发利用,使医疗设备效能的发挥达到最大化。
2.3 加强人才培养,提高自身素质
生物医学工程人才的培养是本学科发展的关键。因此,在日常的工作中,我们要不断地加强人才队伍的建设,通过各种培训班、业务讲座、出国深造等途径,提高生物医学工程人才队伍的业务技能和外语水平。同时,通过调整人才梯队、整合岗位编制、聘请优秀人才等措施,以保持一支高素质、高水平的生物医学工程人才队伍。
2.4 健全各项制度,提高学科地位
在提高生物医学工程人才队伍自身素养的同时,要形成重视临床医学工程学科的大环境:国家有关部门应尽快建立〃医学工程师法”规范临床医学工程机构的名称,明确界定医学工程人员的职责范围,制定科学的、合理的人员编制,并制定相应的技能培训、考核以及职称晋升、聘任等相关制度;要建立一个良好的激励机制,对生物医学工程师的权利、义务和奖惩做出明确的规定;同时还要关注生物医学工程师的科研成果、技术革新和工作业绩,以稳定生物医学工程队伍,提高和发展我国的生物医学工程学科,促进医学现代化发展。
2.5 开展生物医学工程的临床研究,走医工结合的发展创新之路
这里所说的医工结合之路有两方面的含义,其一,应使生物医学工程技术人员具备较深厚的工程学和医学两方面的基础理论知识,因为生物医学工程学科是连结医学与工程学之间的桥梁,若"两岸〃基础不扎实则桥本身也不会牢靠。其二,在平时的工作上应注重与临床医生的交流和沟通,注重工程和医学这两个学科之间的交叉和渗透。现代医学科学发展到今天,医学与工程学之间的关系就如同舟与水之间的关系一样,没有"工程之水” “医学之舟"将寸步难行,只有二者有机地结合,才能成为一个和谐的整体。
医院中的生物医学工程是一个以设备保障为基础,面向临床提供工程支援服务的专业。工程人员要充分利用传统与现代传媒加强工程信息的交流,既可使工程人员掌握各种现代卫生手段,反过来也可促使医院工程人员为病人及医护人员提供更多更新的工程信息知识。充分发挥医院工程人员的专业特长,加强工程人员在充分沟通临床医疗工作中的作用。
生物医学工程科仅以引进设备为主不足以发挥自身作用,应积极研究开发临床疗效好而市场没有的常规设备,有超前发展的意识,使本科向服务于临床、服务于科研的方向发展,为临床提供治疗、诊断的新手段。以临床使用设备为基础,从设备使用人员入手,询问不合理因素,对其进行创新和改进;也可结合临床开展专科新设备的研究,改善常用设备,启用新技术,进行设备经济效益和社会效益的研究,以治疗和诊断效果为最终目的,与临床合作,在开发研制新设备中会有新发现新进展新突破。
总之,生物医学工程是综合运用现代工程技术研究成果、解决医学上有关问题的一门新兴学科,是工程技术渗透到生命科学领域、深入到医学中的一门边缘交叉学科,已成为医学发展日益强大的推动力。而医学的发展,反过来又促进生物医学工程学科的发展。二者之间已构成了相互依赖、相互促进的依存关系。所以,要取得科研成果,必须以维修为基础,以科研为主导,走理工医全面发展的道路。只有这样,才能促其巩固和发展,才能占有本身应具有的学术地位,才能促进生物医学工程学科的发展和创新。
3.结束语
中图分类号:G642
摘要:针对生物医学工程专业实践与创新能力教学过程中存在的问题,提出一种“以项目为载体”的课程设计(Design Centered Learmng)特色国际化人才培养模式,对生物医学工程专业实践能力、创新能力人才培养模式现状进行分析,以引进外方优秀教育资源Design Centered Learning(DCL)教学模式中一个案例教学过程为例,阐述这种教学模式对学生创新与实践能力培养产生的积极影响,为生物医学工程专业实践与创新能力人才培养提供一种模式参考。
关键词:生物医学工程;DCL;实践与创新;人才培养模式
高等教育的根本任务是人才培养,不断提升人才培养水平是大学的永恒目标与追求,这一点在当前中国的大学改革和发展中尤显重要。随着我国经济和社会的快速发展,我国的高等教育已由精英教育步入大众化教育阶段。而在这一转变过程中,人才培养模式却没有适时转变,导致人才培养与社会需求错位,使大学生就业困难。而生物医学工程学科是一门将理工学与生物医学相结合,综合运用各种工程技术原理和方法,解决医学实践相关问题的交叉学科。近年来,生物医学工程产业在我国获得了快速发展,涌现出很多具有较强实力的生物医学工程相关企业,从而迫切需要大批合格的、具有实用创新能力的从业人员。因此,如何紧密结合我国社会、经济的发展需求,培养社会急需的高素质生物医学工程人才,成为亟待解决的一个问题。
1 生物医学工程专业创新型、实践型人才培养模式现状分析
目前,我国开设工科专业的本科高校有1 003所,占本科高校总数的90%;高等工程教育的本科在校生达到371万人,研究生47万人。但是,我国工程教育仍存在不少问题,主要体现在:人才培养模式单一,多样性和适用性欠缺;工程性缺失和实践教学薄弱问题长期未得到解决;评价体系导向重论文、轻设计、缺实践;对学生的创新教育和创业训练重视与投入不足;产学研合作不到位,企业不重视人才培养全过程的参与。工科创新人才培养需要产学研合作教育。当前,我国工科大学生创新实践能力从总体上看显得比较低,表现在有些学生缺乏创新实践的理念和愿望,缺少创新实践能力的毅力与意志;有些学生有创新实践意识但不能很好利用,有创新实践热情但创新实践能力不够;有些学生虽有创新实践灵感但缺乏创新实践技能等。每年毕业生招聘会上反馈的信息表明,有些毕业生专业技能、创新能力和实践能力等与用人单位的要求还存在不少差距,企业很难招收到需要的高素质人才来承担企业继续发展的重任,出现了学生“就业难”和企业“人才荒”的两难境地。工科院校应正视现状、分析原因,从教育理念、课程体系、教师素质、实践教育、课外科技实践、社会实践等多方面入手,构建有利于工科大学生创新实践能力的培养模式。
生物医学工程是一门实践性很强的学科,动手与创新能力的培养对生物医学工程专业人才培养来说显得尤为重要。而生物医学工程专业虽然已成长和发展了几十年,但是,由于其本身“新兴学科”与“交叉学科”的特点,并随着科学技术的进步与发展,对生物医学工程学科的认识及基本定义都还在不断地创新、调整、补充和完善,特别是社会上对这个专业的认识和接受程度还不高,不大清楚这个学科的性质、作用和地位,相关的产业部门认识也较模糊。高等教育人才的培养,不仅要适应科学的进步,更要满足社会对人才的需求。当前,数字化医疗技术正在蓬勃发展中,相关的医疗器械、医疗技术服务产业也在迅速壮大。珠江三角洲、长江三角洲及京津环渤海湾三大区域已成为本土三大医疗器械产业聚集区。据不完全统计,三大区域医疗器械总产值之和及其销售额之和均占全国总量的80%以上。因此,如何结合学科的创新与发展,充分利用产业成长及壮大的时机,培养满足社会需求的人才,是摆在生物医学工程教育者面前的当务之急。
为了提高本科生的实践和创新能力,在生物医学工程专业中,实践教学在培养学生的动手能力和创新能力方面是十分重要的,具有不可替代的作用。工程实践能力与创新能力更是教学改革的核心目标。工程实践能力和创新能力是知识经济社会对优秀工程技术人员素质的要求,是现代企业应对全球经济一体化、参与国际竞争的需要,也是企业可持续发展的需要,同时也是建设创新型国家与科教兴国发展战略的需要。实践是实现、发展、创新知识的源泉,是检验真知的标准,也是深刻认识、理解、学习知识和技术的最好课堂与老师。人们根据经验总结出一句格言:听到的会忘掉,看到的能记住,只有亲自做过的才会真正明白,并深深地刻在记忆中。只有亲历亲为,才能深刻理解、掌握、运用事物的本质、原理、规律,并有新的发现和发展。过去高等学校培养的毕业生虽然掌握了一定的知识和技术,但与企业工程师相比,他们在综合素质、实践与创新能力方面存在着很大的差距。经验告诉我们:知识≠能力,两者之间有一个传动的链条叫做实践,即应用知识解决工程问题。因此要培养未来的卓越工程师,提高工程师教育质量,充分开发学生的实践与创新能力就必须要按照其成长的特点和规律改革教育体系和教学模式,让工程师教育回归工程。
2 引进荷兰特色化教学模式DCL培养生物医学工程专业学生实践与创新能力
东北大学中荷生物医学与信息工程学院在对生物医学工程专业实施国际化教学的过程中,结合教学实践,以培养满足社会需求的、“用得上、留得住、干得好”的实用创新型生物医学工程专业人才为目标,从培养模式、专业课程设置、实践教学、本科生导师制等多个方面,深入开展了教学改革与尝试,并成功探索出“以项目为中心的课程设计”本土化实践教学方法,取得了较好的效果。
“以项目为中心的课程设计”是一种开展“学习+研究”的教学模式,引进了合作方荷兰埃因霍温科技大学Design Centered Learning(DCL)教学模式,基于问题进行研究、面向实践探索学习,在教学中研究、在研究中教学,把学生的科技能力培训列入教学计划,校企合作,发挥资源优势。它是以学生为主体、教师为主导,以学为中心,采取学生分组合作、查阅资料、调查研究、讨论、交流等方式学习设计方法的课程。以培养能力为宗旨,以项目为载体,基于问题研究,以课题研究和问题解决为核心,学思结合、知行合一的教学活动,注重方案设计、过程训练,激发学生科学研究兴趣,培养学生自主学习能力、团队协作能力,以及提出问题、分析问题、解决问题的能力,让学生提前了解企业运作机制,为学生就业乃至创业搭建一个良好的平台。
3 DCL在研究中教学,在教学中研究——以“老年人摔倒测试"案例教学过程为例
3.1 案例的选择和设计—二整合各类知识、解决实际问题
“老年人摔倒检测”是本科生第6学期进行的DCL项目。这个案例针对当今老龄化社会的热点问题——独居老人的健康智能监护,在生物医学工程专业领域是非常有实际意义和研究价值的课题。当今独居老人逐年增多,老人的健康问题已经成为一个社会问题。摔倒是威胁老年人健康的一个恶性杀手。如何利用生物医学工程的专业知识,研发可以对老年人行为动作进行实时监控的仪器设备,设计有效的摔倒检测的算法,能够在老人发生摔倒危险的第一时间,通知家属和社区医院,从而最大程度的减轻伤害,正是这个课题需要解决的关键问题。而这个课题也是在学生已经学习了信号与系统和数字信号处理两门前序课程的基础上展开的,让学生们能够直接理论联系实际,学以致用,对知识有更加感性的认识。总之,从案例的选择和设计上,首先变以教为主为以学习研究为主。教师根据教学和科研经验,提炼出能够涵盖本课程主要知识内容的项目或研究设计课题。选择提炼项目的原则是项目知识化、知识问题化、问题层次化。然后成立由中外教师和企业专家组成的教学小组,编写该案例的教案、提炼项目、讲授工程案例,选择可以引导学生对此项目和问题开展自主学习、合作探索研究的问题作为主要教学任务和目标。
3.2 案例进行过程中——提高团队协作精神、自主学习能力
教师通过案例描述的形式提供给学生信息,通常是这样的描述:介绍一些简单的关键词、主要目标(可以是简单的建议),并给出案例方面的一些暗示。学生需要在小组里(最多不超过8人)完成这个案例。为此,他们需要在助教的协助下每周进行一次会议,每个案例持续10周。与传统课程不同的是助教的职责是作为一名观察者为学生提供改善方案的建议,而不是传统意义上单纯地传授知识。在每次会议期间,学生需要确认自己欠缺的知识、明确自学作业中自己需要完成的任务。每个学生都需要做这些任务并且需要在下次会议中向整个小组汇报自己做的结果。除了专业知识部分的任务,学生还会讨论到各自的进步,如由于在小组里担任讨论组长、会议记录秘书和板书等角色而学会的相应技巧。总的来说,DCL主要是鼓励学生自主学习,鼓励组员之间进行团队合作,鼓励学生独立思考如何组建实验、如何做报告、如何开展一次有效的会议以及如何成为领导者。
3.3 案例完成效果考核方式——颠覆死记硬背的传统方式、改善被动抄袭的学习态度
教学模式、目标改变了,成绩考核方式也改变了——小组、教师评价学习研究成果。因此评价学生的学习研究成果时要用新的方法来评价。要从学习知识转向学习能力转变,从关注结果向过程与结果并重转变。要重点考核自学能力、研究能力、实践能力、创新能力、学习研究的态度和学习研究的成果。小组和教师要结合个人在项目中完成任务的情况、工作量的大小、难易程度、贡献大小、自主学习与研究的态度、创新等情况给出该门课程的成绩。值得注意的是教学观念转变的体现标准是:只要经过学习和研究学会了知识,收获了能力,不看成果和贡献大小,都在合格以上。考核评价方法的改革,就是要解放学生,让其轻松快乐地学习,使学习成为一种有趣的研究活动。就“老年人摔倒检测”这个案例来说,最终的考核结果来源于多个方面,包括指导教师根据平时学生的表现、每周的自学报告、会议记录、会议日程完成的情况给定的分数,小组中期答辩的分数,期末答辩时评委根据小组仪器设备展示以及PPT讲述情况给定的分数,其他小组评价的分数,组员之间互评的分数等多个方面,从不同维度对学生成绩进行评估,使考核方式脱离传统,更加科学合理,更有效地调动学生们的积极性。
实践表明,这门课程很受学生喜爱,“老年人摔倒检测”这个案例也取得了比预期更好的成效。学生们普遍反映,对前序的信号与系统和数字信号处理的课程理论知识的理解更加深入,而对怎么分工合作完成项目也有了初步的了解,对未来的工作或者继续深造都有很多益处。
4 实践效果
经过多年的中外校企合作、学研产医结合,利用教学资源和优势,实施以项目为载体、基于问题的研究,学研一体,在研究中教学,在教学中研究的DCL教学改革,使教学得到了真正意义上的回归,变以教为中心为以学为中心,学生回归了学习的主体地位,教师变成了主导的角色。把学习和研究集合于项目之中,学习知识与收获能力共生并进,用新的考核评价方式评价学生的学习,减轻了学生的学习负担,使学习变成了一种积极快乐的研究活动。东北大学中荷生物医学与信息工程学院本科生大学4年中除基本实验实践类课程外,主持并实际参与的项目案例达10余项,共计2400余学时,学生的英语能力、动手能力及创新能力得到显著提高。几年来本科生的就业率达到100%。在实习与实训考核中,绝大多数学生被东软集团一类的企业纳入人才储备库。这种研究型的教学模式的优势越来越凸显,正在改变着教学的水平和质量,也在改变着教师的教学观念,同时也改变着学生的学习观。
5 结语
东北大学中荷生物医学与信息工程学院的教育教学改革仍在不断深化,新的本科人才培养模式在中外合作、产学研合作办学、集成优势资源、通过教学培养人才、科研创造成果、成果孵化高新技术产业、高新技术产业推动人才培养和成果转化、基础研究与技术研发融合、产品生产、市场营销、人才培养和创业培育有机结合等方面做了一些工作,这些成果有待在实践中进一步完善。
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Discussion on Improving the Professional Knowledge of Bio-medical Engineering Students
BAO Xuan, CAI Li
(Anhui University of Chinese Medicine, Hefei 230012, China)
Abstract: This article takes the Bio-medical Engineering of Anhui University of Chinese Medicine Specialty as an example to discuss how to undergraduate professional knowledge from five aspects consist of orientation of market demand, basis of professional characteristics,post function as the goal, teacher's ability as a support and students' ability as a fundamental.Enable students to achieve full employment and perfect career.
Key words: bio-medical engineering;professional knowledge;medical imaging technology
作为一个理工医相结合的高度综合性边缘交叉学科,生物医学工程崛起于上世纪60年代,并从80年代开始,全球生物医学工程医疗器械类产品销售额每年保持6-10%的增长率,因而被誉为产业界的“常青树”,是国民经济可持续发展的生长点。如此大的规模和市场,对人才的需求自然不言而喻。所以,大多医科类院校都开设生物医学工程专业,由于是新开设的专业,难以在较短时间内形成一套系统的人才培养模式。这就造成了经济社会的求贤若渴、高校教育的捉襟见肘、专业人才的凤毛麟角互相矛盾的局面。所以,有针对性地作好思想教育疏导工作,并循序渐进地指导学生根据主客观条件进行未来职业规划,发挥学生主观能动性,圆其成才梦,是新设专业的班主任、辅导员和任课教师以及学校各有关部门必须面临的重要课题。
经过调查研究,学生在不同阶段身心状态的突出表现为:初期缺乏对专业的认知,导致思想困惑迷茫;中期课程学习任务繁重,导致心理压力加大;后期就业前景不明朗,导致缺乏学习动力[1]。为了帮助学生消除以上的顾虑,本文以安徽中医药大学生物医学工程专业为例,对如何使学生对于未来求业择业有一个清晰而理智的认识作了探讨。
1 以专业特点为基础,培养什么人才
安徽中医药大学生物医学工程专业(医疗器械方向)是一个集数学、物理学、计算机科学、信息技术以及医学科学于一体的新兴专业。所学跨学科的课程,既有医学成像原理和电离辐射防护的知识,又有图像重建算法和图像后处理内容;既有理科工科知识,又有医科内容。合理的教学计划和科学的培养方式以具有坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识、熟练的实验操作技术,可以从事各类医学影像设备的研制、开发、技术支持的复合型高级专业技术人才为培养目标,使毕业生具备在医学影像技术及相关领域,从事产品研发、设计制造、经营管理、技术服务、教育培训等工作的能力。
此外,当今的医学影像学科向数字化、网络化、融合化、标准化的方向发展,高级人才也要与时俱进,掌握专业国内外学术发展动态,富有科学思维能力,勇于在专业前沿领域探索与创新,应具有使用新型功能设备和应用新颖科学技术的能力。
2 以市场需求为导向,需要什么技术
医学影像技术主要是指为开展医疗或医学研究,以非侵入方式获得人体某部分内部组织影像的技术与处理过程,为临床疾病诊断提供重要参考依据[2]。其中出现最早的装置是X线机,随着影像技术在不断地探索中改进,超声、磁共振、单光子等断层成像技术和系统的大量涌现,为医生在出示诊断中提供更为详细、精确的信息依据,涵盖了解剖、病理、功能、代谢等多个领域,更早、更准确地发现病变,也为临床制订治疗方案、评价治疗效果提供帮助。具体体现在:现代医学影像率先建设并实现了数字化与网络化体系,成为数字化医院建设的基础和重点;数字成像技术将数据远距离传输,实现远程诊断;从传统的显示宏观结构发展到反映分子、生化水平的变化,为彻底治愈某种疾病提供了可能;从单一的诊断学过渡到了诊断与治疗并举的临床学科[3];从简单的信号传导跟踪到实现定量成像;电阻抗成像作为无创无放射损伤的成像技术,既能显示形态改变又能反映功能变化;利用多模成像技术实现对疾病的早期诊断和活体病理成像;单光子发射成像和正电子成像根据医学的放射性核素示踪原理实现影像;无创、无害性的检查技术不断发展,辐射剂量的控制逐步得到强化等等[4]。时至今日,医学影像的应用领域已经遍布人体主要的器官和疾病类型,从神经疾病、代谢紊乱到心脑血管疾病、传染疾病,肿瘤诊治方面的应用也有相当进展。医学影像技术逐渐成为临床研究的可靠工具和活力平台。
3 以岗位职能为目标,从事什么工作
总结近些年生物医学工程专业本科生的就业去向分析可知,从事本专业相关工作的毕业生主要集中在三大领域,综合性医院、医疗器械企业和医疗器械监督管理部门。
3.1 综合性医院的放射科、放疗科、设备科、核医学科
从事医学影像设备的应用、管理和维护工作,主要涵盖以下4个方面内容:①具有常规放射学、超声医学、核磁共振及CT等系统理论知识与操作技能;②具有临床医学、基础医学及电子学等有关理论知识;③在疾病诊断中比较熟悉各种影像诊断技术的应用;④比较熟悉医学影像学各专业分支前沿技术及发展趋势[2]。其中,理论知识内容在本科教学过程能够充分体现,而技术应用及操作技能则必须在各功能科室第一线长期工作并积累经验才能够获得,两者是相互制约相互促进的关系。对前沿技术的关注是医学影像技术工作者对自我提升的一个必然要求,也是为良好开展工作必须做到的知识储备。
3.2 中外医学影像设备研发机构和生产经营企业、教育培训机构
相关工作岗位主要包括市场和销售、研发和技术支持,产品注册和产品质量检测。前两者对从业者个人能力的整体水平要求较高,如沟通交际和处事应变能力,从事产品营销和市场推广等工作;中间两者看重专业素质,从事产品研制、开发设计、维修保养等工作;后两者主要是在品管部门,需要熟悉产品质量监管相关的法律法规,从事质量检测、控制和监督工作,了解产品注册要求和撰写标准并能独立完成产品注册、申报、体系认证等工作。
3.3 医疗器械监督管理部门
主要工作职责包括:组织拟订医疗器械注册管理制度并监督实施;组织拟订医疗器械标准、分类规则、命名规则和编码规则;拟订医疗器械注册许可工作规范及技术支撑能力建设要求并监督实施;组织拟订医疗器械生产、经营、使用管理制度并监督实施,拟订医疗器械互联网销售监督管理制度并监督实施;组织开展医疗器械不良事件监测和再评价、监督抽验及安全风险评估;拟订问题医疗器械召回和处置制度等[5]。
4 以教师能力为依托,具备什么知识
生物医学工程本身是一门多交叉学科,教师具有多元化的学科背景对于研究和教学是至关重要的。在注重多种知识和技能的复合的同时,将生物医学与药学、化学、统计学、材料学、电子信息学等相关学科有机结合起来,努力将其他学科的思维方式引入到生物医学领域中来,并将这种优势带到学生的学科设置以及综合实验当中,去启发学生的思维。理工科背景的教师深入临床接触病例,医科背景的教师参加理工科理论培训,任课教师深入行业调研,企业专家走进校园,充分利用不同学科、不同领域间的优势进行教学和科研,为共同促进学科发展起到了强大的推动作用。
5 以学生能力为根本,锻炼什么技能
理工医相结合是生物医学工程的专业特色,在知识结构上培养既懂医学又掌握工程技术的复合型人才,也是社会的需求。学生主要学习电子学、机械学、光学、计算机,医学等基础理论知识、医学电子仪器的系统设计、医学影像设备的系统设计以及产品质量检测标准和风险评价方法,接受典型医疗器械应用的训练,系统地掌握生物医学工程领域宽广的基础理论知识和专业技能,成为具有较强实际动手能力的应用型人才。他们的特点应该是具有较强的技术思维能力,擅长技术的应用,能够解决实际中的具体技术问题,他们是现代医疗技术的应用者、实施者和实现者[6]。
放射物理与防护是医学影像学、放射医学、放射治疗学、生物医学工程等专业的一门专业基础课。
放射物理与防护的主要任务是:学习放射基本理论,在诊断及治疗时提高防护意识,提高防护基本理论知识及专业防护能力,掌握射线剂量测量方法及评估方法,科学进行放射防护,最大限度减少影像诊断及治疗中对医生、患者、周围环境的危害及损伤,为医疗诊断及治疗保驾护航。
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关键词:医学信息工程;战略;专业教育
医学信息工程是一门以信息科学和生命科学为主的多学科交叉与融合的新兴综合性学科。其基本内涵是电子技术、计算机科学、医学器械工程等学科在生物学、医学领域中的应用与融合[1]。近几年来,其学科建设、专业发展、人才培养、学术研究已成为我国高等教育“质量工程“项目中的七大新兴信息产业之一。在国内开办的医学信息工程专业的24所高校中,已有7所高校分别获准纳入部级、省级、校级新兴信息产业立项建设计划。
一、医学信息工程专业发展现状
(一)医学信息工程专业的产生与发展
21世纪初叶,生命科学与信息产业的勃兴,引导着以信息科学和生命科学为主的多学科交叉与融合的新兴信息产业,其已给医学信息工程专业的兴起带来发展优势与机遇。尤其是近20年来,各地高校自寻信息产业人才培养路径,有些高校在对当时原有的电子信息与技术、电子信息工程、医学信息学、信息管理与信息系统等相关专业调整培养目标及方向,进行课程体系调整,整合教学内容,增加特色课程内容之后,用于培养医学信息工程专业人才;也有高校是在生物医学工程专业开设培养方向;还有的高校是直接申报专业,经严格的办学条件论证,获准开办新专业,这表明医学信息工程专业的产生与发展应该是有良好的发展势头的。尤其是2012年以后,在新增的本科教学目录中,正式确认了医学信息工程专业的代码(080711T),这标志着我国医学信息工程专业教育正式步入高等教育体系的轨道。
(二)医学信息工程专业的建设现状
2003年,四川大学申报并经论证,获教育部首准开办医学信息工程专业本科教育,历经7年建设,并于2010年成功成为第七批国家级特色专业建设点,隶属于新一代信息产业。此后,全国多家高校相继申办医学信息工程专业本科教育,据2014年统计,全国已有24所本科院校开设医学信息工程专业,中医药院校所占有一定比例。目前,全国高校现有医学信息工程专业在校生近4000人。据资料分析:从就业形势看,在1107个本科专业中,就业排名第268位,而在203个工学类专业中,就业排名第54位;从办学地域看,专业需求量最多的地区是北京市,占23%;从就业行业看,需求量最多的行业是“制药、生物工程”,共占26%,就业前景很不错。
(三)医学信息工程专业的研究成果
1.人才培养方案与模式。
在人才培养模式创新研究上,张颖等人基于知识、能力、素质三方面,对师资队伍结构、课程设置、实践教学和评价体系等方面进行改革,提出培养复合型人才理论[2]。在知识体系方面,提出了重构知识体系,划定医药学基础、医学信息基础、软件基础、硬件基础、计算机软件理论、计算机应用等六门课程模块[3]。认为要调整现有的课程设置力求使学生对专业学习有清楚的目标,所学知识更加体系化。关于专业设置创新性问题,谭强等人提出了“专业课程及制订教学计划中,必须要遵循全面性与专业性的有机统一、坚持由浅入深,同步推进、结合课程间的关联性安排教学进程的原则”[4]。我们认为这一原则具有实效性、衔接性、渐进性意义。
2.课程与教学。
课程与教学是人才培养目标所涉及的重要内涵,包括教学内容、教学方法的适用性问题。针对此问题,范蓉等基于医学信息工程专业教学,“将胚胎学教学理论知识与临床、科研链接;将理论教学与实验教学链接(即一体化教学);将医学知识教育与人文修养链接,全面提高信息技术所需要的综合素质”[5]。
3.实践教学。
实践教学是提高信息工程技术实践能力的有效路径,解丹等人针对实践教学问题,结合本校的实践教学,研究了大学生实践能力的培养,提出了“2+3+4”实践教学体系[6]。这比较符合全程多维实践教学体系的要求。罗悦等人针对传统实践教学问题,提出实践教学特训营模式[7]。目前,已有不少院校践行了企业+医院“双轨制”实习模式,这是一项实践教学的重大改革。
4.人才培养质量保障体系。
在研究地方高校本科特色专业建设时,就有地方高校专业建设质量保障体系的五大系统的构想的提出。在其中的五大系统的构想中,也更深入地研究了以建设质量监控与评估为核心的四维监控体系[8-9]。这为专业建设质量监控与保障体系的构建和完善奠定了坚实的基础,是医学信息工程专业质量建设中,值得研究的参考文献。
二、新兴信息产业与专业建设的战略目标
(一)信息产业与专业建设目标
21世纪是生命科学的世纪,生物医药产业和信息产业相结合的医学信息工程这个新兴产业已经步入新时代。医学信息化将按照深化医药卫生体制改革的目标与要求发展,以健康档案、电子病历和远程医疗系统建设为切入点,统筹推进新医改体制下要求的公共卫生、医疗服务、新型农村合作医疗、基本药物制度和综合管理等信息系统的建设。到20年代末,完成构建全国卫生信息系统基本框架,基本目标是为全国30%的人口办理健康卡、建立符合统一标准的居民电子健康档案、电子病历档案。作为“新一代的信息技术”,期望它会对全国高校医学信息工程专业的建设发展与人才培养工作起示范引领与辐射作用。
(二)信息管理与信息源课程
实现新兴信息产业战略,人才培养是关键,优化课程体系是基础,调整与教学内容改革要围绕新兴信息产业需求来进行。课程体系改革的主体在于优化教学内容,有利于挖掘、明晰医学信息源课程,使医学信息达到大范围的覆盖。从信息管理角度来讲:明确四大教学内容为信息源:一是医疗保障信息,面向社会、服务全民身心健康的信息来源;二是卫生事业管理信息,面向卫生系统的宏观医学信息来源;三是医院管理信息,面向医疗内部机构的信息来源;四是医疗器械监督管理信息,面向医疗器械行业研发、生产与市场营销的信息来源。就此来讲,这要求改革课程内容要与高校现有的信息管理和信息系统专业、医学信息专业、医学信息管理专业、生物医学工程专业或医药信息专业相区别,从而达到优化课程体系、精选教学内容、差异化地服务于公共卫生与医药信息市场的目的。
(三)信息技术与医药经济发展
21世纪是生命科学的世纪,生物医药产业已经步入新时代。目前,我国计算机、微电子、通信等专业人才社会需求巨大,尤其是计算机技术、通信技术、网络通信、网络保密研究、可视电话、图像传输、军事通信等领域的人才的需求量较大。因此,发展医学工程技术可弥补这一专业人才缺少及其知识结构不完整的遗憾。特别是对通信网络等技术的发展,其对信息共享和处理等方面产生重大影响。目前,我国医学信息产业还存在医、工结合不够紧密,技术产品落后、创新链条脱节和研发能力薄弱等问题。我国医学信息工程人才在数量、结构、素质和能力上还不能满足经济社会发展的需要,急需的高层次复合型人才严重匮乏。开办医学信息工程专业教育,培养信息工程技术人才都是适应时展的要求,是适应新兴信息产业岗位技术发展的需要,是社会经济发展的必然。
(四)数字技术与惠民工程战略
在当前职业教育面向国际化、建立中国特色高等职业教育体系的大环境中,尤其是许多地方高校处在本科职业技术教育转型期,专业教学改革应以课程结构调整与内容优化为核心,认知新一代信息产业包括下一代信息网络、电子技术核心基础、高端软件和新兴信息服务等产业,包括生物医药、生物医学工程、生物农业、生物制造等产业。标志着数字技术的高度发展,被认为是新一代“朝阳”产业。在信息产业上,将整合“医产学研”优势资源,推进医学与信息、材料等领域新技术的交叉融合,增强新型医学信息工程产业开发技术与能力,建立与完善数字医疗系统、医学信息惠民工程,切实推进远程医疗,推广医疗信息管理和居民电子健康档案管理系统等重大示范工程建设,创新信息产业视野下应用型人才培养模式。
三、医学信息工程专业教育发展的战略选择
(一)把握专业发展优势与机遇
新兴信息产业,是21世纪新一代的阳光产业。2010年,教育部将医学信息工程专业列为第七批国家级特色专业建设点,标志着我国新一代信息产业的兴起。开办医学信息工程专业的24所高校中,不少高校分别获准纳入部级、省级、校级新兴信息产业立项建设。这为我国地方高校向应用技术大学转型提供了机遇,其将推动医学信息朝专业化、特色化、产业化方向进军。
(二)创新专业人才培养模式
针对我国各级各类院校开设医学信息工程专业人才培养路径、课程体系的现状、较多的同质化现象出现,实现信息产业人才培养模式创新,倡导人才培养异质化目标,面向市场、产业部门,完善产业链。构建“校企结合”、“产教融合、校医合作”的三维构架培养的模式,完善全程实践教学体系,强化工程实践能力和职业技能培养,培养优秀的高级技术、技能型人才。
(三)调整专业课程体系
由于各高校专业培养目标与要求、路径、方式及其来源不同,因此我国现行的医学信息工程专业课程体系比较传统,这在不同程度上影响着产业发展,所以有必要对其进行调整、改革,改革的着眼点要以课程体系力求信息产业化为主要导向,纵向以国际先进学科专业观念为导向,横向移植并引用国外先进人才培养模式,秉承我国医学信息工程专业及其相关、相近专业的办学传统与积累的经验,力求在产学研结合上寻找创新亮点,构建符合战略性新兴信息产业需求,应对高校转型发展需要,具有国际化视野,符合国家标准、行业标准、高校标准的专业课程体系。
(四)加强质量保障体系建设
人才培养是信息产业的基础工程,建立“以人为本、加强“双师型”教师队伍建设,以证为导、推行“双证书”制度、强化技能训练意识与能力培养,以实践教学为核心、加强实习基地(点)建设,培养专业实践能力,以人才质量为目标,构建教学质量监控与评价体系”[10]。这是人才培养质量保障体系建设的支柱,也是人才培养的通用法则、向导、标准。建设性、实质性措施要依据高校现实条件制定并进行有效调整总之,通过对医学信息工程专业教育现状的分析,面对地方高校转型与信息产业的兴起所面临的挑战和机遇,笔者探讨了新兴信息产业的发展战略。这有利于促进信息工程学科的发展,以满足中国现代化建设的需要以及与国际化接轨的需求。
参考文献:
[1][4]谭强,刘广,孙艳秋等.关于新办医学信息工程专业学科设置的研究[J].科技信息,2013,(19).
[2]张颖,赵强.医学信息工程专业KAQ人才培养模式研究[J].中国医学教育技术,2014,(5).
[3]蔡晓鸿,赵臻,解丹等.医学信息工程专业的知识体系构建探讨[J].基础医学教育,2013,(2).
[5]范蓉等.医学信息工程专业《胚胎学》链接式教学模式的应用[J].中外健康文摘,2012,(1).
[6]解丹等.医学信息工程专业实践教学体系构建研究[C].第三届教学管理与课程建设学术会议论文集,2008,(10).
[7]罗悦,温川飙,陶瑞卿等.特训营模式在医学信息工程实践教学中的应用探讨[J].成都中医药大学学报:教育科学版,2015,(1).
[8]王能河.地方高校本科特色专业建设质量保障体系研究[J].黑龙江高教研究,2014,(1).
[9]王能河,吴基良,但汉久.地方高校本科特色专业教学质量监控体系研究[J].高校教育管理,2013,(6).