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生物医学工程的前景

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生物医学工程的前景

生物医学工程的前景范文第1篇

关键词:生物医学工程;学科发展;学科建设

电子学、光电子学、计算机技术、物理学、化学、精密仪器制造等科学技术的高速发展,对现代医学产生了极大的促进作用,生物医学工程就是在这些技术背景下产生的新型医学分支学科。生物医学工程利用现代工程技术来对人体进行研究,分析疾病的机理,从而制定有效的治疗措施,极大提高了现代医学的治疗水平。但是,我国在建设和发展生物医学工程学科的过程中,也遇到了一些问题,必须对这些问题加以解决,才能够促进生物医学工程学科的发展。

1生物医学工程的发展历程

生物医学工程的历史可以追溯到20世纪50年代,起源于美国。这一学科一经产生,就迅速受到世界各国的重视。1965年,国际医学和生物工程联合会建立,后来改名为国际生物医学工程协会[1]。生物医学工程之所以受到世界各国的重视,是因为具有广阔的应用前景,能够产生极大的经济效益与社会效益。生物医学工程将现代科学的技术成果与医学联系起来,极大地提高了人体对疾病的预防水平和治疗水平。欧美等地区的先进国家,在20世纪70年代初就已经成立了针对这一学科的研究部门,负责生物医学工程学科的发展与建设。而我国的生物医学工程起步相对较晚,而且应用范围比较窄,仅限于医院设备保管和维修、医疗物资采购等方面,生物医学工程学科的建设还有很大的提升空间。

2我国生物医学工程存在的问题

我国在生物医学工程的学科建设方面起步比较晚,应用也处于初级水平。导致这种局面的原因主要来自于以下2个方面。首先,历史遗留的体制问题。我国的各级医院,负责生物医学工程的科室没有统一的名称,也没有明确的职责范围,各级医院都是根据自己的理解,设定有关部门的名称、职责范围、人员编制、归属单位等情况,具有很大的随意性。有些医院的生物医学工程部门只负责医疗设备和物资的采购,对医疗设备进行维修,而另一些医院的类似部门,不仅要负责医疗设备和物资的采购,还要负责生活用品的采购;有些医院的生物医学工程部门由医务处来管理,而另一些医院却将其列为后勤保障处的管理范围。这种学科建设上的混乱,极大程度地妨碍了生物医学工程的发展,导致人们对其产生了偏见,没有意识到生物医学工程的重要意义。其次,人员编制问题。我国很多医院在设立生物医学工程的相关部门时,为了方便医疗设备的维修,聘用了一些电工、钳工等专业维修人员。然而随着现代医疗技术的发展,医疗设备越来越精密,这些维修人员的水平已经远远不能满足生物医学工程的需要。如果医院不能够加强对员工的培养,建立起一支理论知识扎实、实践能力强、能够规范应用现代医疗技术的人才队伍,就会导致人员冗余,许多专业能力不足的人占据岗位,真正的人才难以被引进,不能对生物医学工程的发展起到促进作用。

3我国生物医学工程的发展策略

3.1明确生物医学工程的职责范围

在一些生物医学工程发达的国家,医疗、护理、医学工程已经成为了医院发展的3个主要方面,这3大部门共同构成了现代医学的技术体系[2]。而在我国,医学工程的地位远远没有达到与医疗和护理平齐的地步,应用范围还比较狭窄,医学工程的作用还没有得到充分发挥。为了改变这种现状,我国的医院必须调整观念,强化对生物医学工程的建设和管理,明确地划分医学工程部门的工作范围,不仅要负责医疗设备的采购、安装、维修保养,还要做好下列工作。首先,医疗设备的安全性能调试。比如,目前我国医院所运用的先进医疗设备大多数依靠国外进口。但是,医院在引进设备的时候,往往只关注设备的技术水平和价格高低,忽视了医疗设备的插头问题。由于国内外医疗设备的插头标准不同,所以忽视插头问题,很容易导致花费大量资金引入的先进医疗设备无法在国内应用。另外,还有医疗设备的安全等级控制、设备之间的相互干扰问题,这些都是医学工程部门的工作内容。其次,医疗设备的保养。医疗设备的保养包括静态保养和东泰保养两个方面。静态保养就是建立医疗设备的维护保养制度,对设备的存放环境进行整顿;而动态保养则是根据设备的使用、消耗、故障情况实时进行的保养,比如检查设备的运行状况,及时进行故障诊断和维修,更换损害严重的部件等等。

3.2完善医疗设备的管理制度

在我国很多大型医院,都具备各种先进医疗设备,其固定资产的总额甚至能达到几百万、几千万。但是,这些医院当中,都存在一个共同的问题:只重视医疗设备的采购,而忽视了医疗设备的管理,医疗设备的管理制度不够完善,难以发挥医疗设备的最大性能,导致医疗设备闲置或者损坏。对此,我国的医院应当积极完善医疗设备的管理制度,以便能够最大程度发挥医疗设备的性能。比如说,将医院所有的医疗设备集中起来进行管理,而不是将医疗设备分属于各个科室,在各个科室需要使用设备的时候进行租赁。通过这种方式,就能够有效避免医疗设备的闲置状况,而且方便了医疗设备的统一维修与保养。

3.3加强专业人才培养力度

生物医学工程具有极高的科技含量,与众多高新科学技术成果都具有密切的联系。所以生物医学工程的从业人员也要具备相当高的科学素质,在具备应有的医学理论知识的同时,也要能够对各种先进医疗设备进行正确、规范地操作,制定针对患者身体健康状况的分析报告[3]。为了满足生物医学工程的发展需求,医院必须加强人才队伍的建设,着力培养生物医学工程的专业人才。医院要与各大高校进行合作,建立人才的引进机制,同时加强对内部员工的培养,制定激励制度来提高员工的学习热情。

生物医学工程的前景范文第2篇

1BMEs/EMBS’99国际生物医学工程学术年会

BMES是美国生物医学工程学会(BiomediealEngineeringSoeiety)的简称.EMBS是美国电气电子工程师学会(TheInstituteofEleetriealandEleetroniesEngineers)的生物医学工程分会(EngineeringinMedieineandBiologySoeiety)的简称。这两个学会每年都举行生物医学工程的国际会议。1999年,这两个学会首次联合举办学术年会(ThefirstJointMeet-ingofBMES&EMBS)。会议录用的论文近1400篇,注册人数接近2000人,堪称生物医学工程界的盛会。我们医学信息工程科研组共有8篇文章在会上发表。其中,由杨福生教授指导的博士生詹望的论文“Anewhigh一resolutionEEGteehniquebasedonfiniteresistaneenetworkmo己el”荣获BMES1999年研究生研究奖。这是唯一的来自美国本土之外的学生获奖,在会上反响很好。与以往的做法类似,会议的学术交流仍采用主题(Theme)一主轨(Track)一分组会(Session)的方式。本次会议有16个Theme,86个Traek,211个Session,共收录论文1347篇。各个主月的情况见表1.与以往的年会相比,这次年会有更多的结合生物学羞础的研究报道(如“分子、细胞与组织工程”、“生物信息学、计算生物学”等),反映了近年来一些发达国家生物医学工程研究的一个发展趋势。同时,传统生物医学工程中的信号与图像处理,以及医学仪器仍然占有相当的比例。

2美国离校生物医学工程专业点滴

会后,我顺访了几所大学的生物医学工程系或研究所:①TheGeorgeWashingtonUni-versity,②JohnsHopkinsUniversity,③Universityofpittsburgh,④UniversityofMiehi-gan,重点了解了以下3个板城的研究情况。(1)脸与神经科学。脑功能的研究是21世纪生命科学研究的热点,各个学校与医疗单位的科研机构都十分重视。研究内容包括蓦破生理实脸、信号处理方法、临床应用以及一些有商业前景的开发项目。(2)医学超声工程。超声成像由于对人体无创、无扭而受到重视。超声成像包括反映解剖结构的B型成像,还包括血流侧t。近年来在结构成像方面普遨受到t视的是三维成像,这也是我们课翅组目前在医学超声方面研究的!点。同时,将解例结构与组织定征结合起来也是近年来研究的发展趋势,例如,组织弹性成像就是一个例子。(3)医学信息学。随粉计算机、网络技术的发展,医学信息学在近年中有了较明显的发展,如医院信息管理系统、以病人为中心的医疗信息管理及电子病案、远程医疗等。

发达国家在这方面同样也走在前面。在美国,计算机与网络已成了各行各业乃至每个家庭与个人都离不开的基本工具与环境。医学信息学的发展对提离全民医疗保健的水平起到了不可低枯的作用。在访期间,有机会与这些学校的故授进行广泛的学术交流,并探讨双方合作的项目与方式。例如,U垃ver溢tyofPittsburgh医学院神经外科研究所在脑电信号的采集与处理方面有很深人的研究,而我们科研组在这方面也承担粉国家墓金项目,双方都有兴趣在脑电信号的处理方面开展合作。从该研究所我们得到了大t珍贵的临床数据,对这些致据进行研究后,我们将撅博士生或教师去UniversityofPittsburgh开展合作研究。通过这次访问,看到了发达国家在生物医学工程方面很多有深度的基础研究。从设备条件与经费投人方面着,发达国家的优势非常明显,但我们也不是因此就无所作为。我们在生物医学信号处理的理论与实践方面经过多年努力已经接近并在某些方面达到国际先进水平。如果注意发挥自己的优势,特别是有意识地提出创新性的想法,我们一定也能取得国际上承认的研究成果.另外,在今后的研究中注意更广泛地开展国际合作,争取利用国外先进的设备与实验条件,对推动我们的研究工作也是十分必要的.

生物医学工程的前景范文第3篇

[关键词]生物医学工程;介入超声学;微创技术

生物医学工程学是生物学、自然科学与工程学、医学等多专业结合的典型的交叉性学科,研究内容涉及:探索人类生命的奥秘、研究组织器官病变机理,并通过相关技术手段对疾病提供诊断、治疗、预防的有效方法。不久的将来,各种技术相互融合、现有技术的不断演变、改进,新技术的发明、医疗整合及精准医疗的出现会更好的为人民的健康事业服务。未来医学对于操作的微创性、精准性的要求会越来越高,生物医学工程在医学中的应用也越来越广、越来越精,生物医学的发展无疑会对医学的发展展现其巨大的创造力和推动力。

1生物医学工程在临床中的应用及发展

1.1微创技术

“微创技术”始终贯穿于整个医学发展,是医学技术未来发展的方向。1985年由英国Payne和Wickham等最早提出了“微创操作”的概念[1]。而“微创外科”的概念是在微创概念的基础上出现的,其本质是腔镜技术。相对于传统开放手术,实则就是对患者采用最小创伤达到最佳治疗效果的方法都归“微创技术”,如介入超声、介入放射、内镜、腔镜及微创化手术等。而这些微创技术创造、发明,都是在生物学、工程学及医学等多学科的融合下完成的。

1.2内镜技术

我国内镜技术起步较晚,但发展较快,目前国内临床工作中常用的是纤维内镜。伴随科学技术及医学技术的不断发展,内镜和腔镜技术都不同程度的得到进一步发展及完善,诊疗过程也越来简便、微创化,是微创技术发展中最为全面和成熟的,如目前有更轻便的胶囊内镜等,无处不体现生物医学工程的重要性。

1.3腔镜技术

腔镜技术的发展在过去的20世纪80年代后期才有了质的飞跃,其中最为突出的是腹腔镜技术的发展,自1992年我国荀祖武首次开展腹腔镜下胆囊切除术之后,腔镜技术在国内发展迅猛,直到今天腔镜技术广泛应用于各个外科领域[2],目前国际及国内更流行的有3D腹腔镜及达芬奇机器人手术系统。

2生物医学工程在影像及介入医学的应用

2.1影像介入技术

随着医学技术的进步,影像学科也在不断发展,尤其是透视引导下的微创技术更是发展迅猛。根据透视设备的不同,透视微创技术主要包括在X光/CT引导、超声引导和MRI引导下开展的透视微创治疗技术。而介入超声因其设备轻便、操作简便、无辐射等优点深受广大医务人员及患者的青睐。

2.2介入放射学

介入放射学技术是在1895年由Haschek和Lindenthal两位教授在行血管造影后首次提出并应用的,此技术出现后就引起了世界医学界的广泛关注,从此,世界范围内掀起了研究和应用的热潮。其应用范围也在不断扩展。介入放射学因其创伤小、效果好等特点,世界范围内绝大部分医疗机构都成立有不同规模的、单独的介入科,介入治疗在国内外已成为部分疾病的常规诊治措施,甚至取代了外科手术。

2.3CT引导下的微创-数字技术与医学的融合

生物医学不仅在诊疗设备、三围图像重建及数字医学等方面取得跨越式的进步,而且在诊疗模式也发生了根本性的改变,这些成果的取得恰恰是在计算机辅助下完成的[3]。主要体现为CT辅助的立体定位技术,例如CT定位引导下组织穿刺活检、脑血肿清除及腰间盘突出的定位。

2.4超声引导微创技术

我国在半个多世纪前超声学已应用于医学临床诊断,相对于其他医学影像学,超声有其诸多优势(如无放射性、无创伤、费用低廉、设备简单、报告迅速、便于多次随访等),而且还可以动态观察机体或脏器情况,对体内病理改变比较直观,故在超声引导下对甲状腺、乳腺、肝脏及肾脏等疾病进行微创治疗也得到良好效果。目前介入超声治疗在临床越来越被受到重视,尤其在小肿瘤的治疗优势更明显,其不仅代表了21世纪现代医学发展的方向,而且还展现了其定位精准、疗效显著、微创安全的医学发展模式。介入超声学在临床的应用使其成为最具发展潜力和学术活力的医学科学体系。近10余年,由超声科、医学工程学科专家创立和发展起来的这门新型学科技术,正在被泌尿外科、肝胆外科、血管外科、麻醉科及骨科等更多的临床医师所应用,这不仅使得介入超声学得到更迅速的传播和承认、在肿瘤及多种技术的综合应用等方面取得重要进展,同时也体现了生物医学工程在临床中的重要地位。超声引导下肿瘤的射频消融术对探针的要求比较高,而目前对金纳米材料的研究成了科学研究领域的一大热点,并取得了很大进展。大量的研究结果表明,金纳米材料具有独特的光学、电学、热学、化学等性质,在疾病的诊断、食品检测、肿瘤的显像与放射治疗、靶向载药、药物控释、以及对有机物的选择性催化反应等领域有着巨大的优势和广阔的应用前景[4~7]。面对学科发展之迅速。要求我们必须努力发展新技术、开展新业务,同时也要求我们技术操作更科学、合理、规范、个体化[8],而这些恰恰需要有生物医学工程的参与,才能创造出更多、更精、更无创的医疗设备。

3生物医学工程展望

3.1生物医学工程学与其他学科的多学科合作

微创技术需要永无止境的追求。个人觉得相比于“能治病”,“会治病”更重要,这就要求我们必要要培养一种临床思维模式,这正如我们需要通过“微创”在客观上建立另一种临床思维模式,即微创技术的创新-微创医学的长远发展[9];在微观上,借国家医改大好政策,展望未来5~10年微创技术将会进一步发展及普及,如现有各种微创技术的全面、系统提升,以及不同技术间的融合及新技术的创新发展。但是,微创医学发展到今天仍挑战巨大,特别是学科之间竞争激烈,这些可以在医疗资源及专业主导地位的分配反映出来,故使我们不仅要更进一步加快学科建设、人才培养,而且要促使基础、临床及预防医学和其他多个学科之间的合作,更进一步加快生物医学工程在医学中创造新方法、制造新设备的步伐,最终使各个学科受益,各个患者、医生受益。

3.2医疗整合

近些年临床各亚专科、亚专业的进一步细化,国内医学的发展模式也是以“能分则分、能细则细”为主,这虽然在一定程度上提高了诊疗水平,同时伴随的是医学知识及诊疗实践出现碎片化、机械化的问题。那么如何可以改变‘头痛医头,脚痛医脚’的状况以及未来医学到底该如何发展?樊代明、郎景和等多名院士及著名医学专家在2016年中国整合医学大会的发言称:实现医学模式转变不仅要进行医学整合,而且未来医学发展的方向,更需要我们为保障人类健康而具备新的临床思维模式和新的医学观念,而不是像目前仅具备的单纯“能看病”。所谓整合医学,前提必须是以人的整体为基础,根据生物、心理、社会、环境的现实将各医学专业目前国际最先进的知识和各专科最有效的治疗加以有机整合,使其对人体健康和疾病诊疗更符合、更适合的新的医学体系,医疗服务不仅使得心身并举、防治结合,而且要达到医养共进、人病同治的目的。国民全面健康,医学发展必须要靠基础医学、临床医学、生物工程学及预防医学等多学科整合,医学又是自然科学、社会科学和人文科学等多学科之间的交叉与融合。所以凡是涉及和人或人类健康有关的学科或科学都应该用来更好的为医学服务,为人类健康服务。而生物医学工程正是这样一门学科。同时把各种先进知识、有效实践经验进行合理、不同程度的整合,使其更好的为人类健康服务,形成生命医学高度融合的乘法效应。

3.3精准医疗

美国总统奥巴马于2015年1月30日在国情咨文演讲,宣布美国正式启动“精准医学”研究计划[10]。早在2011年,由美国科学院、工程院、国立卫生研究院及美国科学委员会就共同发出了“精准医学”的倡议[11~13]。其最高规模4大研究机构的联手倡议,为未来的医学指明方向,代表精准医学就是未来的医学发展方向。医学发展史上发展的3个里程碑分别是经验医学、实验医学和循证医学。而过去的研究模式以试验为主导的[14,15],这不仅和临床距离大,而且根本无法达到临床需求。而以临床为主导的新研究模式恰恰是目前所提出的精准医学,精准医疗的发展必然要应用更精准的医疗仪器及设备,而精准设备及仪器的研发恰恰需要生物医学工程与其他学科的融合[16]。展望未来,所有疾病的治疗最终都将走向精准医学,医学的发展一定和生物医学工程的“同呼吸、共命运”。

参考文献:

[3]罗长坤.当前生物医学发展特征及其对科技创新方式的启示[J].医学与哲学,2014,35(1A):1-4.

[4]张磊,刘晓燕,沈晶晶,等.纳米颗粒在抗癌药物可控靶向释放中的应用[J].化学进展,2013,25:1375-1382.

[5]曹丰晶,胡玉才,王卓,等.金纳米颗粒在疾病诊断和食品检测领域的研究进展[J].中国材料进展,2012,31:31-35.

[6]凌萍,张旭光,涂或.纳米金在肿瘤显像与放射治疗中的应用[J].国际放射医学核医学杂志,2011,35:59-62.

[7]王亮,孟祥举,肖丰收.负载型纳米Au催化剂催化氧化反应的研究进展[J].石油化工,2010,39:827-833.

[8]马和平.微创介入放射学的临床实践与展望[J].内蒙古医学杂志,2006,38(6):489-491.

[9]王永光.微创、微创外科与微创医学[J].中国医刊,2004,39(1):57-59.

生物医学工程的前景范文第4篇

关键词:生物医学工程;嵌入式系统;教学方法

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)33-0112-02

Abstract: This article takes the Bio-medical Engineering of AHUCM Specialty as an example to summarize the problems occurred in the course of Embedded System Course.It condensed out a teaching method which combines the selection of teaching materials and professional construction,combines the selection of theory course and training objectives, combines the training of practical ability and school running characteristics and builds a new evaluation system. It will improve the teaching and practice of Embedded System Course in Bio-medical Engineering in order to meet the needs of the society.

Key words: Bio-medical Engineering;Embedded System;Teaching method

生物医学工程(Bio-medical Engineering,BME)是综合运用多门学科的理论和技术,研究和解决人类健康、疾病预防、诊断和治疗等的新技术、新方法,是一门多学科交叉和渗透性强的新兴学科,也是一门结合其他学科和技术快速发展的学科,本身具有高度的前沿性和先进性,高新技术的突飞猛进,要求我们不断调整课程设置以适应社会的需求和时代的发展。随着嵌入式系统在各个领域表现出强劲的生命力,并且越来越多的应用到医疗器械中,在本校开设的生物医学工程专业(医疗器械方向)本科生教学中增加嵌入式系统的教学内容已势在必行[1]。

根据IEEE(电气和电子工程师协会)的定义,嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”。目前国内一个普遍被认同的定义是:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统[2]。虽然侧重点不同,以上两种定义却均体现出嵌入式系统是可以涵盖机械等附属装置的软硬件综合体。鉴于医疗器械自身的特点,嵌入式系统不仅能够在安全性、实时性、控制精度、数据处理能力以及与医院管理系统匹配性等方面增强其性能,并使医疗器械呈现便携式和网络化的发展趋势。

综上所述,如何开展我校生物医学工程专业的《嵌入式系统原理及设计》课程的教学工作,结合专业培养目标和我校办学特色,值得我们探索和研究。经过两年的教学实践,我们发现教学过程中存在的若干问题,并总结了一些经验。

1 教材选择与专业建设相结合

因为嵌入式技术很强的行业相关性,高校应考虑基于理论且面向应用的教材,教学不会与实践脱节。但由于新技术日新月异,导致很难找到一套普遍适用的系列教材。同时,嵌入式系统兼具软硬件方面的知识与应用,各类教材的侧重点不同。例如,以软件开发为主,包括应用软件和驱动程序开发,放弃硬件设计内容,并且在多种处理器、操作系统中选择主流、有发展前景的ARM微处理器和嵌入式Linux作为主要授课内容,可选择林晓飞等编写的《基于ARM嵌入式Linux应用开发与实例教程》;周立功等编写的《ARM嵌入式系统基础教程》是目前嵌入式系统课程最为成功的教材之一,其配套资源非常全面,但其教学内容偏重硬件,扩展内容和工程案例较少,适合工程人员查阅。生物医学工程既有侧重于电子专业的嵌入式系统硬件电路设计,又有侧重于计算机专业的嵌入式系统软件开发,对于开展专业建设,提升专业内涵,稳定学生的专业思想,有很好的示范引导用。基于以上,本教研室首先确定以市场主流的嵌入式微处理器ARM9作为教学内容,采用高等院校规划教材,北京航空航天大学出版社出版的《ARM9嵌入式系统设计基础教程》,并结合实验指导书、开发板使用手册、应用程序开发手册、系统移植手册等内容,使嵌入式技术被更多学生掌握,也保证了硬件和软件知识的完整性。为之后开展的医疗器械类专业课,建立了良好开端。

2 理论课程选择与培养目标相结合

目前,嵌入式系统产品应用到医疗器械各个领域。CT、核磁共振等大型成像设备,彩超、经颅多普勒等超声设备,心电、脑电等电子设备,全自动生化分析、免疫测试系统等检测设备,呼吸机、麻醉机等监护设备均需要嵌入式系统的支持[3]。我校生物医学专业主要偏重医疗器械方向,培养学生成为能从事医学电子仪器、医疗器械开发设计和研制、医疗器械质量检测和技术监督管理等工作。那么提高相关专业课与实际应用领域的关联性,让学生清楚地认识到嵌入式系统是如何应用到医疗器械领域的,是我们任课老师应该做到的。

所以,本人在教学过程中,穿插列举嵌入式系统在医疗器械中的应用实例,不但使学生更容易理解相关理论知识,将两者有机结合,而且为接下来开展的医疗器械方面专业课打下一定基础。例如,基于嵌入式系统开发设计的便携式电子血压计不仅能够有效缩小血压计的体积,还能够实现“傻瓜式”血压测量,所返回的测量结果也更加准确。电子血压计由气袖、气泵、传感器、嵌入式控制器以及显示器等部件组成。在使用其进行血压测量时控制模块主要是与气泵传感器相配合实现控制气压,采集、记录、显示参数的功能。依照血压测量原理,控制器分别记录血压测量过程中的收缩压和舒张压即完成了一次血压测量;基于嵌入式系统的多参数监护仪可以将传感器采集到的人体生理信号转换为可被嵌入式系统识别的数字信号,然后该数字信号经过滤波、放大、量化等预处理后即可被传输到处理模块进行处理和分析。分析时,若信号超出人体正常参数范围则系统将该信号所对应的参数标注为非正常,向相关医护人员进行报警,同时将出现异常的各项数据存储在存储模块中,以便于后续分析和诊断[4]。

3 实践操作能力的培养与专业办学特色的结合

国家科技部印发的《医疗器械科技产业“十二五”专项规划》提出,要紧密围绕疾病预防、临床诊疗、健康促进的需要,重点开发新型中医诊疗等医疗器械产品和系统等新型医疗器械产品。未来的几十年,随着医疗水平的逐步提高,医疗器械产业将进入高速发展的时代,我校应迎合国家和社会的需求,将高精尖的现代信息技术与自身具备的丰厚的中医理论知识等专业优势相结合,改进现有的并开发新型的中医诊断仪器[5]。在开展实验教学的过程中,可以根据学生具备的不同软硬件基础,也就是对先导课程(高级语言程序设计、微机原理与接口技术、单片机原理等课程)的掌握程度进行分组,基础较差的学生主要进行基础验证型实验,基础稍好的学生进行设计综合型实验,而基础较好并且对嵌入式系统兴趣浓厚的学生可以进行研究创新型实验,实现分层次教学。划分后,各个层次的学生均能对如何学习这门课做出自我定位,从而产生兴趣,反响良好。设计综合型实验和研究创新型实验需与具体项目结合、与相关竞赛结合、与中医诊疗设备的发展方向结合,充分体现出本专业的办学特色使学生深刻了解本专业的优势特色和发展前景,并清楚地认识到其身上肩负的使命,有助于增强学生的专业认可度,调动其学习积极性。

同时,课堂教学不能与具体实践脱节,医疗器械技术和设备发展很快,相关实验设备又价格昂贵。我校的附属医院可以为本专业的学生提供现场观摩学习的机会,其中各个科室配备的各类功能型号的医疗器械让学生们可以看得到、摸得到、学得到,在现场体会嵌入式系统是如何成为医疗器械整体结构中不可或缺的功能模块,发挥其特有的作用,使学生有更直观的感受。

4 构建“形成性+终结性”评价体系

与传统的终结性评价不同的是,本嵌入式系统课程的考核采用“形成性+终结性”的评价方式。包括分别占总成绩50%和30%的理论考核和实验考核,此外,平时考核占20%。这种考核方式改变了传统的一役定生死的考核方式,逐步建立“平时表现、理论掌握、动手操作”三者并重的考核模式。平时表现包括课堂考勤、提问、课后作业、答疑等,其目的是培养学生学习的主观能动性。理论掌握的考核主要通过期末考试的形式,其目的是督促学生增强学习的自觉性,建立正确的学习方法和学习态度。动手操作的考核主要是以学生做实验时的表现和实验的完成情况来评估的,制定一套可行的、量化的标准考核方法,定性定量的肯定学生的实际操作能力,可以有效提高其积极性和主动性。经过改良后的考核方式更加侧重于评估学生的自主学习能力,建立其主体意识,对于改善学习效果起到了立竿见影的作用。

5 结语

嵌入式系统是一门多学科交叉、涵盖内容广泛、软硬件兼有、产业前沿性较强、对实际应用能力要求较高的课程,不同类型的院校的不同专业,开展本课程的侧重点也不尽相同。所以,开展嵌入式系统课程的本科教学,要想达到理想的效果,需要任课老师下一番苦功。总结来看,本专业是中医类院校、医药信息工程学院中的生物医学工程专业,偏重医疗器械方向,培养既有医学基础又有工科背景的专业型人才是我们的办学特色,所以,在嵌入式系统课程中,加入中医理论和医疗器械产业方面的知识内容对于开展教学会有很大帮助。同时,在选择教材、设置课程内容、实验实践教学和建立评估体系等方面,也需要任课老师因地制宜,量体裁衣。

我国医疗器械产业是一个创新能力不断增强、市场需求十分旺盛的朝阳产业。与此同时,也要看到产业发展的不足,提高技术创新能力、加强研发的产、学、研结合,已经成为当务之急。建国几十年来形成的良好基础,人民群众保健康复对医疗器械的刚性需求,医疗器械相关学科技术人才的长期储备,国家对医疗器械技术创新的大力扶持,都是促进医疗器械产业高速发展的保障和动力。我们作为开展生物医学工程专业的院校和任课老师,应清楚认识到自己身上的责任与重担,迎着大好的形势,在探索中教学,在教学中成长,紧跟科学前沿,同时脚踏实地,总结经验,吸取教训,为产业输送人才,为国家的医疗卫生事业安全有序的发展做出自己的贡献。

参考文献:

[1] 邓军民,等.生物医学工程专业本科教育课程设置探讨[J].首都医科大学学报,2007:166-168.

[2] 黄智伟,等.ARM9嵌入式系统设计基础教程[M].2版.北京:北京航空航天大学出版社,2013:1.

[3] 袁宝芸,等.嵌入式系统技术在医学领域的应用[J].中外医疗,2011(22):182.

生物医学工程的前景范文第5篇

从社会需求和毕业生就业的角度考虑,我院BME本科教育培养方向定位于应用型人才,专业领域为医疗仪器,即培养大型医疗设备的操作、维修及管理人员。根据这个专业定位,我院BME本科教育的培养目标为:培养面向生物医学工程技术及医学仪器领域从事科学研究、系统设计、质量管理、维修销售的高级工程技术人才,具备生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学有关的基础知识和基本技能,具有本学科及跨学科技术开发与应用的基本能力,适应社会需求的应用型人才。为了实现上述培养目标,拓宽就业渠道,我们要求本专业的学生要具备以下的知识和能力:首先,精通本专业领域的技术基础理论知识,尤其是电子技术、医学信号的获取、处理的基本理论和一般方法,具有BME应用研究和产品设计、维护和管理的基本能力;其次,了解本专业所需要的医学知识和生命科学知识;再次,了解医疗产业的基本方针、政策法规、医疗设备企业管理的基本知识;最后,熟悉文献检索和资料查询的基本方法,了解BME理论前沿,具有研究与开发新系统及新技术的初步能力。

二、设置合理的课程体系

课程设置是人才培养的核心,其合理与否直接影响毕业生的质量。课程设置的知识模块不应是封闭的“金字塔”形状,而应该是开放的“知识树”状态。合理的课程体系应是以社会需求为导向的,紧密结合生产和科技发展变化的需要,并坚持技术知识本位、知识能力本位和做人本位的有机统一,及时调整课程设置,不断更新课程内容使学生能够尽快地接受新技术与信息。根据广东药学院建设高水平应用型大学的目标,针对BME专业在数字信号处理、医学影像设备、电子学等方面的学科优势,重视医学课程与工程技术课程知识的相互渗透,实现医、工的有机结合。据此,我们在深入分析BME学科性质和特点的基础上,学习借鉴国内外同类专业的办学经验,经过3次修订教学计划,逐步建立完善了BME专业的课程体系。在课程设置上做到既重视基础知识课程,包括专业基础知识课程和医学知识课程,又突出专业特色,开设了医学电子仪器原理与设计、医学仪器故障诊断与维修、生物医学仪器与医疗器械、医用X线机与CT成像技术、MRI与医学超声技术、核医学与放射治疗技术、医疗器械营销、医疗器械质量体系与法规等课程。围绕生物医学工程专业的培养目标、专业技术重点来设置各课程在整个专业教学计划中的比重。在突出主干课程的同时,尽可能多地开设前沿选修课,让学生了解该领域的研究热点。具体需做到以下几点:第一,在专业课程设置中注意突出应用型本科课程设计要求和特点,加大实践课的比重。以学分制为例,目前本专业开设的实践课学分21分(含课外实践学分),占课程总学分160分的13.13%,应当进一步加大实践课的比重。第二,重视医学、理工两大学科基础知识的加强。在构建课程体系时,重点加强生理学、人体解剖学、临床医学概论、电子技术、计算机基础课程,以公共基础课和专业基础课作为支柱,形成宽口径学科教育平台。第三,重视实践能力和创新意识的培养。教学要求强化实验、实训、实习等实践教学环节,通过适当增加课程设计、综合实验、大学生课外科技活动及竞技活动、建立创新实验室等多途径给学生创设动手训练的机会,提高专业技能,使学生毕业后能迅速适应工作岗位。目前,我院实验课、实训课开出率达到100%,建立了生物医学工程创新实验室,多次组织学生参加国家级和省级等各类级别的电子设计竞赛等。第四,把国内外知名的网络教育品牌引入学院的教学中。在美国纽交所上市的安博教育集团已经与我院签约合作培养医药软件及服务外包人才,使同学们有机会接触到最前沿的信息技术知识与技能。

三、强调实践环节教学,加强实习基地建设

第一,加强专业实验室建设。目前虽建有生物医学工程专业实验室,但仅能开展信号与系统实验和医用传感器实验,像医学影像设备原理、医学电子仪器原理与设计、医学仪器故障诊断与维修、生物医学仪器与医疗器械、医用X线机与CT成像技术、MRI与医学超声技术、核医学与放射治疗技术等课程所需的实验仪器和设备因所需资金较大,所以目前只能开展模拟实验,效果不是很好,这是我们需要改进的地方。第二,开设第二课堂。全院所有教学实验室和大部分科研实验室向学生开放,接受高年级学生进行科研训练和创新性实践,并要求承担了省厅级科研项目的教师积极吸收学生进实验室,参与课题研究。同时,鼓励学生参加各类型的科技创新竞赛活动,并屡创佳绩,有数十人获得国家及省部级奖项,其中,我系学生分获2008、2009年全国电子设计大赛广东省二等奖、三等奖;2010年全国电子设计大赛广东赛区二等奖;2010、2011年全国文科类大学生计算机设计大赛二等奖;2011年全国电子设计大赛广东省二等奖、三等奖等。第三,在医疗设备生产企业和医院之间建立长期稳定的实习基地。在企业实习过程中,要求学生下到车间参与生产过程,并对医疗设备的技术发展动向和市场状况有明确的认知;在医院实习过程中,要求学生轮换到各个相关科室工作,了解常用医疗仪器的使用、操作和维修方法,掌握其原理和关键技术,并熟悉医疗设备的管理和维护方法。如广东药学院第一附属医院、第二附属医院和广东药学院附属中山医院(中山市人民医院)均可作为生物医学工程专业的实践教学基地,为本专业的相关课程(如医学影像设备原理、医用X线机与CT成像技术、MRI与医学超声技术、核医学与放射治疗技术、医学电子仪器原理与设计、医学仪器故障诊断与维修、生物医学仪器与医疗器械等)提供见习、实验条件。第四,学院多次举办学生与医药企事业的交流活动,请政府官员、企业老总到学校给学生做学术报告,带领学生参观医疗设备企业、参加各种学术研讨会,举办模拟招聘会,给学生提供广泛接触企业的机会。让学生在交流活动中展现自己的学识、能力与才华,了解医疗设备行业的发展趋势和珠三角地区医疗设备行业的发展布局,了解自己学习的专业方向与今后就业的联系,了解企业的经营范围、产品开发流程、运作模式、感受企业文化。

四、建设“双师型”教师队伍

“双师型”教师队伍建设是落实人才培养模式的关键,是提高应用型本科教育教学质量的关键。我院的教育理念是“重实践,强能力”,力争培养“上手快、善沟通、动手能力强”的应用型医药卫生人才,因此要求我们建立一支敬业爱岗,教风严谨,既有理论又能实践,既能从事学院教学,又能从事在职员工培训,既肯刻苦学习专业前沿技术,又富于改革创新精神,既搞教学又搞科研的“双师型”教师队伍。我院生物医学工程系现有专任教师15名,具有高级职称的教师4名,占专任教师的26.7%;具有博士研究生以上学历的教师6名,占专任教师的40.0%;从附属第一医院、安博教育集团、广东凯通软件开发有限公司、广州中星网络技术有限公司等聘请10余位兼职教师。基本形成了一支结构合理、素质高、专兼职相结合的师资队伍。当然,我们做得还远远不够,接下来将在以下方面进一步加强“双师型”队伍的建设:第一,组织教师深入医药和医疗设备企业一线了解人才需求情况,制订培养目标。积极鼓励教师开展经常性的下厂实践活动,让每一位教师都与一个或几个与本专业相关的企业建立长期的联系,不断学习企业的先进技术和管理思想,并将其应用到教学与培训中来,同时利用自己的专业知识帮助企业解决实际工作中遇到的问题。我们鼓励教师在不影响正常教学的情况下在相关企业中兼职,为企业提供咨询服务活动,通过这项活动,教师积累了大量来自医药和医疗设备企业的教学案例,使理论教学更加结合实际,受到学生的欢迎。另外,在实践教学过程中打破了理论课教师与实践课教师的界限,积极鼓励理论课教师参与到实践课教学指导中来,目前,BME专业中不但实验课、实训课开出率达到100%,而且实验、实训课的指导全部由任课教师担任。第二,指导数学建模、电子设计大赛等。积极参加每年的全国大学生数学建模比赛与电子设计大赛,学院各级领导与多名教师参与各类竞赛的组织、辅导、参赛等工作,均取得了优异的成绩。从中既锻炼了学生的理论实际应用能力,又使参赛教师的业务水平得到了提高。第三,教研室内形成良好的学习、教学氛围。在教师队伍建设方面,及时总结推广教研室或教师的先进经验,按照计划、实施、检查、总结这四个阶段,使教研室工作计划保证落实,固定教研活动时间,明确科研课题,教改目标到位,对教师能力、素质培养体现充分,并将常规教研活动与专题教研活动和创造发挥型教研活动有机结合,在活动中实现教师间的相互交流和共同提高,创设一种青年教师成长、中年教师进步、老年教师提高的良好氛围,努力提高“双师型”教师业务水平,建设成为一支稳定的“双师型”教师队伍。

五、结束语

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