生物医学工程就业方向范文

时间:2023-08-14 17:39:34

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生物医学工程就业方向

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生物医学工程专业培养目标

本专业培养具备生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学有关的基础理论知识以及医学与工程技术相结合的科学研究能力,能在生物医学工程领域、医学仪器以及其它电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、教学及管理的高级工程技术人才。

培养要求

生物医学工程专业学生主要学习生命科学、电子技术、计算机技术和信息科学的基本理论和基本知识,受到电子技术、信号检测与处理、计算机技术在医学中的应用的基本训练,具有生物医学工程领域中的研究和开发的基本能力。

生物医学工程专业就业方向

本专业学生毕业后可可以在医疗仪器企业的研发机构、生物医学工程及相关学科的科研单位、大型医院的设备中心、高等院校等地方工作,也可以做国家公务员。相关行业(如IT,仪器仪表等)。

从事行业:

毕业后主要在医疗设备、护理、制药等行业工作,大致如下:

1 医疗设备/器械;

2 医疗/护理/卫生;

3 制药/生物工程;

4 新能源;

5 电子技术/半导体/集成电路;

6 其他行业;

7 计算机软件;

8 仪器仪表/工业自动化。

从事岗位:

毕业后主要从事算法工程师、售后工程师、销售工程师等工作,大致如下:

1 算法工程师;

2 售后工程师;

3 销售工程师;

4 硬件工程师;

5 维修工程师;

6 注册专员;

7 技术支持工程师;

8 产品经理。

生物医学工程专业就业前景

生物医学工程专业就业前景还挺好的。生物医学工程专业这个名字大家一听到就会以为是医学专业,其实它是属于计算机、电子、医学交叉的一个专业,生物医学工程不归医学类专业管辖,而是不折不扣的工科专业,毕业后授予的不是医学学士,而是工学学士。

目前,生物医学工程是综合了生物学、医学和工程学的理论而发展起来,由于是多学科的有机融合,它与生物学、医学这些传统的经典学科又有所不同,也有别于纯粹的工程学科。

生物医学工程是工程学与生命、医学紧密交叉的学科,它致力于用工程学的手段解决生命、医学及健康领域的问题,特别是研究、开发创新型的医疗设备、检测方 法、材料制剂等。生物医学工程是极具前景的朝阳学科,将在本世纪为整个工程科学、生命科学与医学科学带来深远变革,更将成为促进全民健康事业发展的核心力量。

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特色专业是办学思想、科学研究、培养模式等方面具有较高声誉、个性风貌的专业,是教育目标、师资队伍、课程体系、教学条件和培养质量等方面具有较高的办学水平,已产生较好的办学效益和社会影响,是“人无我有,人有我优,人优我精,人精我新”的个性化专业。2007年至2010年,教育部、财政部先后分批在全国本科高校立项建设了3376个特色专业建设点(涉及特色专业310个),清华大学、浙江大学、南方医科大学、上海交通大学、首都医科大学、东南大学、清华大学、东北大学(自筹)、湖北科技学院、西安交通大学、天津大学等10所高校的生物医学工程专业是其中的特色专业建设点之一[1]。

(一)研究对象的选择

我国现有127余所高校从事生物医学工程专业本、专科人才培养工作,其中96余所为综合性或单科性理工类院校,31所单科性医科院校。所有院校专业课程体系结构中都开设了人文社科课程、医学类基础课程、理工类基础课程、工程类核心课程及其与其相关选修课程,不同院校在学分、学时与实施上有着不同程度的侧重。一般来说,多数综合性或理工类高校偏向于电子类、计算机类等理工方向,多数医科类高校侧重于生物材料与生物力学、影像工程、医学物理、医学仪器等领域。本研究以南方医科大学与湖北科技学院为例,对生物医学工程专业课程体系进行比较分析。

(二)研究资料的来源

湖北科技学院的研究资料主要来源于原咸宁学院教务处编印的本科人才培养方案(2010年版)和学院主页及其它查询调研;南方医科大学资料来源于该校提供生物医学工程专业培养方案的电子版及其该校专业建设点主页。

(三)主要研究方法

基本研究方法参照作者前期生物医学工程专业课程体系研究的思路[2],收集研究文献材料采用系统研究法、比较法、统计法对院校学科专业、课程设置多维要素质点,进行多方面的比较分析,找出特点和存在的问题,以提出课程体系改革与优化措施和建议。

二、南方医科大学生物医学工程专业本科课程体系

(一)生物医学工程专业本科背景简况

南方医科大学(以下简称南医大)生物医学工程专业本科及其相关专业有医学影像工程、医学信息工程、医学仪器检测、医学物理、电子信息工程和计算机科学与技术等专业办学方向,还有“卓越工程师培养计划”。2007年获教育部高校第一类特色专业建设点,并建设有国家级精品课程1门、省级精品课程和研究生示范课程多门,出版国家级教材多部,多次获得广东省教学成果奖。

(二)课程体系的核心课程群

主干学科是生物医学工程;主要课程包括高等数学、大学物理、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、C语言与程序设计、人体解剖学、生理学、信号与系统、医学传感器、医用X线机原理、CT成像原理与技术、MR原理与技术、医疗器械质量体系与法规、医学电子仪器原理等。

(三)本科毕业生的就业方向

课程体系中的主要课程决定毕业生未来的就业岗位和就业方向,毕业生的就业方向主要是在医疗仪器的质量技术监督部门、医疗仪器检测机构、医疗仪器企业的研发机构、三甲医院的设备中心、生物医学工程及相关学科的科研单位从事仪器检测、生产研发和质量控制等工作,也可以攻读本学科或相关学科的硕士学位。

(四)生物医学院工程专业的课程结构

课程体系结构分为政治理论与人文素质课程、公共基础课、学科基础课、专业课四段式课程构架模式。课程总学分/总学时为14分/2644学时,理论课与实验实践学时比例为2183:461/1:0.21。必修课与专选课学分比例是104:45/1:0.43,学时比例是1820:824/1:0.45。

(五)集中实践训练环节

南医大集中实践训练折合成32周,1280学时,其中模电课程设计1周,40学时;模电课程设计1周,40学时;医疗仪器综合课程设计2周,80学时。毕业实习4学分,160学时;生产实习4周,160学时;毕业设计(论文)14周,560学时;军训与劳动2周,80学时;创新课程4学分,160学时。

三、湖北科技学院生物医学工程专业本科课程体系

(一)生物医学工程专业本科背景简况

湖北科技学院(以下简称湖科院)生物医学工程专业本科及其相关专业方向有医学仪器、医学影像工程、医学物理、医学信息工程、听力学、眼视光学、医学信息工程(注:医学信息工程、眼视光学、听力学方向没有正式纳入人才培养计划实施)等6个培养方向。2007年被评为省级品牌专业,2009年获教育部财政部高校第一类特色专业建设点。近年来出版医用传感器、医疗器械营销实务等10余部国家级规划教材,多次获得湖北省部级、教育厅教学成果奖。

(二)课程体系的核心课群

主干学科生物医学工程的主要课程包括高等数学、普通物理学、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术、数字信号处理、医学图像处理、基础医学概论、医用传感器、医用检验仪器、医学影像仪器、微机在医学仪器中的应用等。

(三)本科毕业生的就业方向

本科毕业生的就业方向主要是二级以上医院、其他医疗卫生保健机构、医疗器械公司从事医疗仪器、设备使用维护与维修,仪器设备管理,医疗器械营销策划与推广,也可以攻读本学科或相关学科的硕士学位。

(四)生物医学院工程专业的课程结构

课程体系分为通识教育课(通识必修课、通识选修课)、学科基础必修课、专业课(专业必修课、专业选修课)三段式五层次课程构架模式。课程中总学分/总学时为158学分/2810学时,理论课与实验实践学时比例为2200:475/1:0.22;必修课与专选课学分比例是117:42,学时比例是2180:630/1:0.34。见表2。

(五)集中实践训练环节

湖科院集中实践训练共47周,其中专业实习26周,毕业设计(论文)10周,就业实践8周,军训3周;而劳动教育,医学仪器等课程、模电、数电课程设计教研室分散实施,没有载入训练周,这也是与南医大的不同之处。

四、生物医学工程专业本科课程体系的比较分析

(一)专业课程体系架构的比较分析

南医大生物医学工程专业本科课程结构由政治理论与人文素质课程、公共基础课程、学科基础课程、专业课程四段式课程构成。公共基础课程只开设必修课,其他每段课程均开设必修课、选修课,段内必修课与选修课交织在一起。而湖科院本科专业课程结构是由通识教育课程、学科基础课程和专业课程三段式、五层次课程结构组成。学科基础课程只开设必修课,通识教育课程、专业课程均设有必修课、选修课两层次。南医大没有开设医用化学、电子工艺实习,是为数不多的院校,未开设医用化学课程显示远离生物与高分子材料类。将高等数学、大学物理学列入公共基础课程,可能是因为该校属于单科性医科院校,将其列入所有专业的公共课之故。南医大公共基础课程没有选修课,湖科院是学科基础课程未开设选修课。这意味着在公共基础课、学科基础课段建立大一统具有相对稳定性的课程教育平台,有利于实现大基础、宽口径、后分流的人才培养模式选择与创新,适合于发展专业培养方向,南医大更能体现出平台宽口径。

(二)课程体系学分、学时分配的比较分析

1.专业课程总学分、总学时比较分析。两院校生物医学工程专业课程总学分/总学时,理论课与实验学时比例分别见表1、表2,通过比较可以看出,湖科院学分、学时、理论课与实验学时比例分别高出南医大分/166学时,比例高出1:1:0.07,但差异相差无几。两校分别与上海交通大学生物医学工程专业课程学时比较,总学时1831学时,实验课学时为243,占总学时13.3%[3]。两校均高于上海交大,这数据显示出211工程大学人才培养既重理论教学,又重实践研发、自主学习之缘故。2.必修课与专选课学时比较分析。选修课是课程结构中的重要组成部分,是对必修课的优化和适时、适宜性补充和调节,弥补人才培养方案中课程内容的不足,调和、衔接课程内容的顺序性,适应市场与社会发展的需要。南医大必修课与选修课学分、学时比例分别是1:0.43、1:0.45,而湖科院是1:0.34、1:0.34。数据显示,南医大选修课学分、学时比例高于湖科院而偏高的现象,且选修课偏重于学科基础课程和专业课,容易造成学科、课程与教材建设方向性不明,建设稳定性差。由此建议,开设选修课学时数应以不超过必修课的10%为宜,有些课程还可以专题讲座的形式进行[4]。3.学科基础课程学分、学时分配比较分析。学科基础课程学分、学时分配数据从表1、表2看出,学科基础课开设门数、学分、学时及理论与实践学时的比例,与全程教学课程总学分、学时基本平行,基本上分析内容要素都是湖科院高于南医大,只有一项有意义的数据是理论与实践学时的比例差异性大,湖科院高出南医大的1:0.13,显示出湖科院在学科基础课程教学中重实践教学,着重培养学生的基本技能。这种差异性说明,从总体上看湖科院更重视实践教学,反映出其是综合性院校,涵盖医学、理学、工学等十大学科门类,组建17个教学院部,给实践教学创建了良好条件和宽厚的共享资源。4.医学课程学时比较分析,课程体系中医学课程开设情况与比较。南医大开设医学课程4门,总学时是212学时,分别是人体解剖学、生理学、病理学和临床医学概论。湖科院开设医学课程也是4门,总学时是297学时,分别是基础医学概论(解剖、生理、生化)和临床医学概论。从学时比较看,湖科院医学课程学时高出南医大85学时,高出率约占9%。值得讨论的问题是南医大是单科院校,医学基础条件好,该偏医的却偏工;而湖科院是综合院校,有较强的理工教学条件却偏医。两校与赵娜等人报道的“医学院校开设的医学基础课程比例高于理工院校的论点不相符合[5]。从邓军民等人报道资料看[6],首都医科大生物医学工程学院开设的医学课程有6门共472学时,远高于同类的南医大260学时,也高于综合类的湖科院175学时。

(三)专业课程与就业方向比较分析

从课程与就业的关系看,从整体上讲,主要课程设置要面向市场、面向社会,在很大程度就决定、支撑着就业方向、就业岗位。两院校对就业方向总体的表述是在医疗仪器的质量技术监督部门、医疗仪器检测与研发机构、医疗卫生机构、生物医学工程及相关学科的科研单位、医疗器械公司等单位从事专业技术工作。而南医大就业方向偏重仪器设备的检测、质控与研发,而湖科院则偏重于仪器、设备的使用与维护,医疗器械公司从事仪器设备营销策划。

(四)集中实践教学环节比较分析

实践教学环节是集中培养学生动手能力的主要措施。南医大集中实践训练32周,与湖科院集中实践训练47周相比,从总体上少15周,由于集中实践教学环节各校各异,比较的实际意义不大。但要说明的要素是,湖科院的医学仪器类、模电、数电等课程设计在操作层面上由教研室分散安排,生产实习实际上是名义,也未开设创新课程。而两校的共性不足是实践教学环节都没有开设工程实践(金工实习)训练课;南医大未开设电子工艺实习课,开设电子工艺实习的湖科院也没有做好集中训练。实质上两校集中实践教学环节均不符合高校工科类人才培养的基本要求和标准。

五、创新专业人才培养方案,优化课程体系目标的建议

通过专业课程体系比较分析,参照生物医学工程专业人才培养的实际需要,引导建立国家专业本科教育标准,特色专业建设质量工程评估,配合专业认证制度与任务为载体的课程体系,提出以下几点建议。

(一)坚持办学理念创新,探究专业培养前沿,明确专业培养目标

理念创新与目标要求可参照东北大学生物医学工程专业培养目标,拟综合利用中外优秀的办学资源,发挥国内外企业、集团公司的科研、教学和市场优势,实现“产、学、研”合作与合作教育,培养适应生物医学工程学科前沿的科技领域发展需要,精通专业基础理论、专业知识与技能,具有创新意识、创造能力的高级专门人才。此外,高校可利用专业教育教学资源条件探索与完善“卓越工程师培养计划”、“生物医学工程本科专业文科学士培养计划”。

(二)深化课程体系改革,优化课程构架

第一,课程体系改革宜突破传统三段式课程结构,建议建立新三段式九层次课程结构,每段课程开设必修课和选修课,以西安交通大学生物医学工程专业课程体系为例,通识教育课程分为思想政治教育、国防教育、大学英语、计算机等公共基础通识教育课程;学科教育课程分为基础科学教育课程、专业主干课程、专业课程;集中实践教学分为毕业设计、课程设计、工程实践、课外实践(社会实践、科技与竞技活动)[7];第二,未来的任务是积极探索面向市场营销方向的生物医学工程本科专业文科学士培养方案,其专业课开设医疗器械管理、经济、营销类课程,学时不少于总学分、总学时的35%—40%;三是学习清华大学,结合本校特点探索夏季小学期制,满足学生个性化课程选修,拓展实践的时间、空间,采用多元教学及实践活动设计。

(三)优化课程体系,规范课程主导原则

课程体系设置可参照浙江大学生物医学工程专业课程设置计算机与网络技术、电子电路设计、传感器与及仪器设计、信息与图像处理、生命科学类等五大模块[8]。要求在课程体系结构、内容之间应该设置合理比例,淡化学科自身的重要性,打破学科界限,避免体系出现较大的偏颇局面,也应避免面向市场、就业岗位的选修课而冲淡学科基础或主干课程,对开设的选修课一定要突出个性化。鼓励将学科前沿的新知识、新技术、新成果快速引入主要课程内容中,拓宽学生的知识新视野。

(四)谋划课程体系策略,适应控制学时比例

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关键词: 新专业建设 学科发展 兴趣小组 生物医学工程

生物医学工程是一门新兴的交叉学科,综合生物学、工程学和医学理论和方法,在各层次上研究生物系统的状态变化,并运用工程技术手段解决临床医学中的关键问题。要求学生掌握宽广而扎实的电子学、生物学、医学理论基础,能在理、工、生、医等学科高度交叉中进行前沿科学研究、知识创新,产学研结合,并推动相关科学技术发展,以满足我国对生物医学工程领域高级人才的需求。生物医学工程属于工学门类,是生物医学工程专业一级学科。

本学科是利用生命科学、医学、电子信息科学等领域的最新研究成果用于生物信息工程、生物电子工程、大型医疗仪器系统、现代医疗监护系统等领域的科研工作。工程硕士学位授权单位培养从事生物医学信息检测、医用仪器、医学影像、生物电子学、生物医用材料等方面研究开发、生产制造、检测与控制、管理与维修的高级工程技术人才。生物医学工程领域研究和人才培养侧重于生命科学、电子信息科学、医学等的交叉和渗透。该领域是生物医学信息、医学影像技术、基因芯片、纳米技术、新材料等技术的学术研究和创新基地,是与21世纪生物技术产业形成和发展密切相关的工程领域,是关系提高医疗诊断水平和人类自身健康的重要工程领域。

天津工业大学生物医学工程专业是一个年轻的、处于高速发展中的理、工、生、医交叉融合的新兴学科方向。生物医学工程专业作为电信学院的新兴专业,近年来发展迅速,有较大的发展潜力。专业下设5个实验室,医学仪器及设备实验室、医学成像及光谱成分分析实验室、生物医学电子学实验室、医学建模与仿真实验室、膜片钳实验室,拥有一批踏实肯干、敢于创新、勇于攻关的年轻科研人员,并将不断吸引其他相关学科的硕士、博士研究生、博士后等进行学科交叉的研究工作。科研方面利用人体信息检测技术与智能服装相结合,设计出检测、监控、调节人体状态的一体化智能服装;膜片钳方向主要进行生物物理和生物化学方向研究,同时与天津大学和天津各大医院开展密切合作,在医疗仪器研制和临床实验等方面积累一定的经验和成果。

本专业开设的主要课程有:C语言程序设计、电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、大学物理、分析化学、高频电子技术、医学基础、工程光学、信号与系统、数字信号处理及DSP技术、通信原理、嵌入式系统、生物医学电子学、生物医学光子学、医学成像新技术、无线传感网络、生物医学仪器设计基础等。本专业毕业生可以在国家机关、医院、国防、科研机构、学校、工厂等企事业单位从事医疗产品设计、研发和管理工作,服务于天津医疗产业联盟的发展需求。本专业学制四年,学生毕业后可获得工学学士学位,本专业具有硕士学位授予权。

在本科生人才培养方面,本专业也是广开思路,在大一刚入学就进行思想教育,根据学生兴趣对其未来发展进行规划,由于本专业是一门新兴的交叉学科,因此学生喜欢的专业方向也不一样,有生物、医学、电子等设计物理、化学等不同方向的需求,学生提出的就业方向也不完全一致,区别于传统的专业学生,如电子信息工程专业学生虽然兴趣不统一,在专业方向上容易把握,而生物、医学、物理、化学等涉及的学科更多,对新专业教学提出新挑战。如何适应不同学生不同需求,我们系的老师进行了深入探讨。

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会计学

【伪装面具】会计是一种每天都和钱、数字打交道的职业,所以会计学属于经济学,每天学的是关于计算的课程。

【真实面目】会计学并不是经济学,而是工商管理类专业,毕业以后拿的学位是管理学学位,而不是经济学学位。会计学是在研究财务活动和成本资料的收集、分类、综合、分析和解释的基础上形成协助决策的信息系统,用以有效地管理经济的一门应用学科,可以说它是社会学科的组成部分,也是一门重要的管理学科。会计学的研究对象是资金的运动。

会计学、微观经济学、宏观经济学、管理信息系统、统计学、财务管理、市场营销、审计学等都是主干学科。会计学专业的学生需要保持清晰的头脑以及对数字的敏感性。而学生毕业后,必须掌握管理学、经济学和会计学的基本理论;熟悉国内外与会计相关的方针、政策和法规和国际会计惯例。

【推荐院校】龙头院校:厦门大学、北京大学、清华大学、中山大学、浙江大学、上海交通大学等;实力院校:天津财经大学、南京审计大学、首都经济贸易大学、浙江财经大学 北京工商大学、广东财经大学、云南财经大学、兰州理工大学、河北经贸大学、金陵科技学院等。

【就业小贴士】目前来说,会计学专业最好的就业方向还是注册会计师。每年注册会计师资格考试的报名人数都保持在60万人左右,而相关数据显示,我国目前需要的注册会计师人数约为35万人,甚至更多,可见会计学是一个很有前途,但也是很具有挑战性的专业。

医学影像工程

【伪装面具】专业的名字里面有“医学”两个字了,所以这是一个医学类专业。

【真实面目】该专业确实与医学类专业有着一定的关系,但它却是实实在在的电气信息类专业。学生毕业后授予的不是医学学位,而是工学学位。医学影像工程专业是一个集数学、物理、计算机科学、信息技术以及医学科学于一体的交叉学科,具有鲜明的医、工结合,以工为主的特点。

该专业的学生主要学学物理、电路分析、程序设计、医学图像处理、微机原理与应用、生理学、病理学等课程。主要培养能从事X线机、数字化X线机成像装置、磁共振成像装置、超声成像设备等医学影像设备的研制和技术支持的复合型高级应用工程技术人才。所以当你想学医,发现临床医学等专业是当下比较热门的专业,要求的分数很高,所以就选择了和医学沾边了的专业――医学影像工程,那你可以说得上是“误入歧途”。

【推荐院校】龙头院校:华中科技大学、安徽医科大学、天津医科大学、南昌大学、东南大学等;实力院校:苏州大学、新疆医科大学、重庆医科大学、青海大学、兰州大学、石河子大学、三峡大学等。

【就业小贴士】毕业后能够从事医学影像设备研究、科技开发、运行管理、经营销售和提高影像设备诊断技能方面的工作。医院会设有影像医学中心、影像医学部或影像医学科,设置相关的仪器设备,并编制有专门的护理师、放射技师以及医师,负责仪器设备的操作、影像的解释与诊断,这些工作与放射科负责放射治疗有所不同。

生物医学工程

【伪装面具】生物医学工程专业属于生物科学类专业,主要研究生物学方面的知识,如果不是生物类的专业,就是属于医学专业,是生物和医学的交叉学科。

【真实面目】生物医学工程专业和医学、生物科学是有着“千丝万缕”的关系。但是,生物医学工程是运用工程技术手段,研究和解决生物学和医学中的有关问题。所以,生物医学工程专业并不属于生物科学类,也不属于医学类,而是属于电气信息类,毕业后授予工学学位。

生物医学工程总体来说有三个大方向:仪器、图像、材料。可以说,生物医学工程是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的新兴边缘学科,是跨学科的综合性学科。

主要课程有:自然地理学、人文地理学、经济地理学、地图学、遥感技术、数据库技术、地理信息系统原理、测量学、地理信息系统设计与应用、地理信息系统二次开发、程序语言相关课程等。

【推荐院校】龙头学校:中山大学、东南大学、清华大学--北京协和医学院、上海交通大学、华中科技大学、四川大学、北京航空航天大学、浙江大学、东北大学等;实力院校:天津工业大学、长春理工大学、河南科技大学、南方医科大学、首都医科大学、咸宁学院、广西医科大学等。

【就业小贴士】一般来说,生物医学工程专业的同学本科毕业后有几个方向:读研究生继续深造,如果想在这一领域搞科研,或有更深入的发展就要继续深造,撇开别的不说,进大学和科研所的门槛基本都是博士,本科阶段的学习只是个基础;进入国家医疗器械司及各级医疗器械检测所;进入各级医院的医学工程处、设备处、信息中心以及医学影像科;去各大跨国以及国内医疗器械企业。

城市地下空间工程

【伪装面具】该专业主要研究的是地下建筑,就业同样也是往地下建筑这方面发展。

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[关键词]生物医学工程;影像技术学;教学体系;实践教学

生物医学工程专业是一门现代医学和医学工程技术相互结合的学科,主要在理工科院校开展,作为一所以医学教育为主的高校,在生物医学工程专业培养中,注意与医学临床实践紧密结合,侧重医疗器械实践培养。该校生物工程专业前身为医学影像学(工程方向),自1999年开办至今,根据实际情况,不断修正培养培养,重视理论与实践相结合,不断提高学生的实践能力,以“工程素质高、实践能力强”的应用型专业人才培养,为培养目标。

1该校发展历程

牡丹江医学院自1958年创立以来,目前已经拥有近60年的教学历史,1997年6月,学院通过了原国家教委本科教学评价,成为全国首批本科教学评价合格院校。从最初的名不见经传到现如今的发展壮大,牡丹江医学院在学科建设、师资力量及科研投入上均下足了功夫。尤其重视实践教学环节,在教学、科研、实习和就业方面均走在了同级别院校的前列。

2生物工程及影像技术的发展背景

生物医学工程(BiomedicalEngineering,BME)是结合物理、化学、数学和计算机与工程学原理,从事生物学、医学、行为学或卫生学的研究;提出基本概念,产生从分子水平到器官水平的知识,开发创新的生物学制品、材料、加工方法、植入物、器械和信息学方法,用于疾病预防、诊断和治疗,患者康复,改善卫生状况等目的[1]。近几年来,我国的医疗体制变革正处在快速时期,理工类科学技术在医学领域,尤其是生物医学中的应用范围也越来越广,因此对于具有较高专业素养和应用能力的人才需求就更加急迫。“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是国家教育部贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重点大力项目[2],同时也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的一项重要措施,该政策旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,对促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导。医学影像技术是医学专业其中一门[3]。我国在2006年时出台了改革政策,将医学影像学专业区分为两种学制不同的专业进行教育,此教育模式早在上世纪西方某些发达国家就已经出现,并取得了较好的教育结果。4年制医学影像技术是专门从事影像技术与操作方面的工作的一类高精尖技术人才,在仪器操作及治疗剂量控制方面的能力水平要明显优于五年制的医学影像学专业学生[4]。

3该校学科建设情况

该校拥有较高规格的影像实践基地,该基地初建于2003年,现拥有6个实验区,47间实验室,建筑面积达3000㎡;配备X线机(常规X线机、程控X线机、高频X线机)、CT(螺旋CT、往复式CT)、MRI(超导MRI、小型MRI教学仪)、ECT、DSA、超声(彩超、黑白超、数字超声教学仪)、直线加速器、模拟定位机、麻醉剂、体外碎石机、血液透析机、激光相机、洗片机、高压注射器等50余台设备,总价值达1000余万元。可满足生物医学工程、医学影像技术专业的专业课的实验课、实验室开放等教学活动,可以为学生提供大量的实践动手机会。亦可带领学生参与医院大型设备的拆卸、搬运、安装、维修等工作,让学生得到“实战”的机会。该校于2013年在医学影像学院增设4年制生物医学工程专业、医学影像技术专业,培养方案与原医学影像学专业(工程方向)(5年制)不同,《医学影像设备学》作为重要的专业课之一,教学大纲亦作调整。根据医学生物工程专业、医学影像技术专业的特点,进行教学改革。理论课删减部分陈旧设备相关知识,如压缩常规X射线机结构、功能、工作原理及电路分析的讲解,由学生课余时间自行学习讨论。在实验课改革方面,删减部分陈旧实验项目,让学生多多地参与实验课教学互动中,增加学生实践动手机会,锻炼学生独立分析问题、解决问题的能力。同时针对医学生物工程专业、医学影像技术专业每学期均进行实验室开放,由老师指导学生进行DSA设备的安装,X射线机设备的局部改进设计等。积极组织指导生物医学工程专业、医学影像技术专业学生进行大学生科研立项,近几年该教研室共指导黑龙江省大学生创新创业训练计划项目、牡丹江医学院大学生科研项目共6项,例如:“常规X线机灯丝加热电路改进”。该校积极开展校企合作联合培养学生,2016年1月,医学影像学院经实地考察,与北京威格瑞技术服务有限公司等8家医疗器械公司达成合作。2016年7月,首届2013级医学生物工程专业、医学影像技术专业学生进入公司进行生产实习。2017年7月,经调查反馈,一年来各家医疗器械公司均能按学校要求培养学生,实习效果非常理想,多位学生实习表现优秀,被实习公司正式录用。校企合作模式将继续开展。医学影像学院于2013—2014年编写的高等学校改革创新教材、医学影像专业特色系列教材中,影像设备教研室针对生物医学工程专业、医学影像技术专业编写了《医学影像设备学实验指导》《医用常规检验仪器》《医用传感器》《临床设备学》4本理论及实验教材,并已投入使用。该校现已将生物医学工程专业、医学影像技术专业培养方案的修订已提上日程。

4未来学科发展模式

4.1加强实践教学环节

以教学改革为中心,以培养学生的创新实践能力为只要目的,在不断提升实践教学设施基础的同时,坚持理论教学为基础的主要宗旨[5],让学生在扎实掌握理论基础后,运用先进的实践教学来不断地提升、完善自己的综合技能[6]。使学生在此教学模式下,可以将专业发展为:拥有扎实的理论基础、培养良好的专业素养、形成独特的专业特色的优秀学科[7]。

4.2确立学生在实践教学中的主体地位

无论在学科建设中进行怎样的改革,其宗旨都是培养优秀的毕业生能被社会所用[8]。因此学生在实践教学中的主体地位就显得尤为重要[9]。因此让学生提早进入医院及工厂进行实习,不仅可以开阔学生的视野,而且可以使其在即将进入工作岗位前掌握一定的基本操作技能,在今后的工作中更早上手,从容地应对工作中的一系列问题。在教学中主动聆听学生的意见,根据学生的不同呼声对于教学方案进行及时的调整,尽最大可能地覆盖尽量多学生的特点,提高教学效果[10]。

4.3加强师资队伍建设

学校通过多种途径提高青年教师的学历及教学水平,并在教学实践中不断地提高,逐步培养一支结构合理、理论基础扎实、实践能力过硬、教学效果明显的优秀教师队伍[11]。

4.4建立教学评估及监控体系

完善的一套教学评价及质量监控系统是保证人才培养质量的一项重要措施[12]。建立一套过硬的实践教学基础、完善的实践教学过程、科学的实践教学效果评价、严格的教学质量监控体系,对于加强对整个实践教学工作的宏观调控、保障实践教学体系的落实、高素质应用型创新人才的培养都起到了十分重要的作用[13]。

[参考文献]

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[2]王能河,但汉久,张志德.生物医学工程专业(医学影像工程)本科课程体系比较研究[J].现代仪器与医疗,2013,19(2):70-74.

[3]宁旭,金贵,许佳,等.生物医学工程专业电子信息类课程实践教学体系的探索[J].现代医药卫生,2012,27(22):3512-3513.

[4]陈月明,孟雪.基于工程性和实践性的课程设置模式探索与实践—以安徽医科大学生物医学工程专业为例[J].安徽广播电视大学学报,2017(1):87-91.

[5]吴凯,吴效明.生物医学工程专业创新性人才培养的探索与实践[J].医疗卫生装备,2016,28(9):80-81.

[6]王岫鑫,庞宇,冉鹏,等.“三位一体化”创新型数字医疗人才培养模式研究—以生物医学工程专业为例[J].教育教学论坛,2016(15):134-135.

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[11]李鑫,王爱英,闫洁.以培养学生创新思维能力为导向的实践课程教学改革研究初探[J].教育现代化,2016(26):357-359.

[12]王境生,袁力,袁聿德,等.国内影像医学(技术)教育现状及对策[J].实用放射学杂志,2015,21(9):987-990.

篇6

关键词:电子技术;生物医学工程;问题驱动

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.130

1 引言

生物医学工程是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的新兴学科,其主要研究方向是运用工程技术手段,研究和解决生物学和医学中的有关技术问题保障人类健康为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务[1]。多学科的交叉使得生物医学工程不同于那些经典的学科,也有别于生物医学和纯粹的工程学。我校生物医学工程专业是工程技术为主,医学知识相结合的专业,以培养能在医疗仪器、医学信息处理等领域从事研发、教学、管理等工作的人才为目标。电子技术在生物医学工程研究和医疗仪器开发中有着重要作用,任何一台现代医学仪器或设备中都需要电子技术完成信息检测与处理、系统控制等核心功能[2]。

“电子技术”包括模拟电子技术和数字电子技术两门主要课程,课程的技术性和实践性较强。通过理论知识的学习要求学生掌握电子技术的基本概念,基本电路和基本技能,同时相关的实验培养学生的工程素质、动手能力、创新能力以及自主设计的基本能力[3]。目前,国内很多高校生物医学工程专业开设的电子技术理论和实验课程都普遍存在着一些问题:

(1)理论知识和实验内容与生物医学工程专业的关联性不突出;

(2)偏重于理论教学为主,实验为辅,学生被动的接受知识,学习兴趣不高;

(3)实验内容固定,验证性实验过多,缺乏学生自主创新的设计性实验。因此,探索切实可行的适合于生物医学工程专业的电子技术课程的教学模式与教学方法已成为提高电子技术课程教学质量的必然要求。

2 问题驱动法

问题驱动式教学方法近年来得到了很多教学人员的关注,在众多的课程中得到了应用[4-5]。百度百科中定义:问题驱动教学法即基于问题的教学方法(Problem-Based Learning,PBL),区别于传统的LBL(Lecture-Based learning,LBL)[6],PBL教学模式是一种以学生为主体、以专业领域内的各种问题为学习起点,以问题为核心规划学习内容,让学生围绕问题寻求解决方案的学习方法。

问题驱动教学法要求学生与教师转变在传统LBL教学中的固有地位,学生由被动的知识接受者转变为主动的信息加工者和知识构建者,教师从知识的灌输者转变成为学生主动加工信息、构建知识的引导者。问题驱动教学法大概分为四个步骤:(1)提出问题;(2)分析问题;(3)解决问题;(4)结果评价[7]。教师在教学前期,要明确教学目标,设计执行方案,提出问题。在教学过程中,教师安排学生活动,引导学生自主分析,相互讨论和交流。然后在分析的基础上,让学生们提出解决问题的方法,进行实践。最后,对过程和结果进行评价。可以看出,问题驱动法能够提高学生学习的主动性以及在教学过程中的参与程度,激起学生的求知欲。但是并不意味着教师的参与程度减少了,这种教学方法对教师的要求更高,教师必须具备较强的课堂掌控能力和引导能力。

《电子技术》课程作为是工科专业的基础必修课,具有理论性和实践性并重的特点。其课程内容、基本概念、技术术语、电路种类多,学生学习起来比较困难。为了提高电子技术课程的教学质量,很多学校都开展了电子技术课程的教学改革,其中问题驱动法就是选择的新教学模式之一。但是,由于各种原因,如教学目标的定位、问题驱动法的理解、具体实施过程中的执行力等,基于问题驱动法的教学改革并不是一帆风顺的。作为生物医学工程专业的基础必修课,《电子技术》又有其特殊性,其课程的教学目标侧重于让学生掌握面向生物医学及医学仪器的电子技术,如果理论知识和实验内容与生物医学工程专业的关联性不突出,学生对于课程内容在专业上的应用不甚了解,就会影响到对后续专业课程的学习,甚至影响到将来从事生物医学工程专业相关工作的能力。因此,有必要研究具有生物医学工程专业特色的电子技术课程的问题驱动法。

3 问题驱动法的实施

进行问题驱动的教学模式,需要教师有效掌控和恰当引导。下面,主要从教师的角度来阐释需要注意的问题,对问题驱动法的四个步骤进行分析。

(1)提出问题;在课程开始之前,教师要制定问题,需要其具有全局的概念,考虑各方面因素,包括:教学大纲、培养方案、授课教材等。在问题的选择上应该考虑以下几个方面[8]:

1)问题是否和某个单元的教学内容相关;

2)问题是否对学生具有吸引力;

3)问题实施的时间和硬件条件是否能够保证;

4)问题是否联系实际,是否与生物医学工程专业的应用相关;

5)问题之间是否具有连续性,是否具有系统性;

为了突出生物医学工程专业特点,问题设计必须贴近专业应用。问题之间最好具有关联性,由小的模块小的问题,最终组合而成大的模块大的系统,解决与专业相关的问题。

举例说明:在模拟电子技术中,所选用的教材为高等教育出版社出版,童诗白、华成英主编的《模拟电子技术基础第四版》[9]。根据教材中的内容,结合生医专业应用,可以围绕心电信号检测仪的各个模块展开,设计以下问题:微弱生理信号放大、信号滤波、非矩形波整形为矩形波、直流电源设计。下表1中显示设计问题与教材章节的知识点对应。从表中可以看出,除了第九章的内容没有体现,其他章节的知识在问题中均有涉及。由于学时的限制,教材第九章的功率放大电路目前并不在本校生物医学工程的模拟电子技术教学大纲中。

在布置问题的时候,加入情景带入,首先向学生讲解人体心电信号的特点,心电监测的临床意义,再提出心电监测仪的采集、放大、滤波、整形、供电问题。其中在信号放大部分,涉及的知识点较多,要对前级放大和后级主放大进行分开设计和说明。随着课程内容不断深入,问题不断得到解决之后,可以将各个模块组合,并加入右腿驱动电路或50Hz陷波电路,实现简易的心电信号检测电路。最后的整体电路进行实际人体测试,用示波器观察信号,这样学生在学习模拟

电子技术知识的同时,锻炼了实践动手能力,还能与专业应用结合起来,了解电子技术知识在生医专业中的用武之地,一举三得。

(2)分析问题;在课程教学中,教师按照进度向学生一一展示问题,引导学生根据所学知识,对问题进行分析。在这个阶段,教师需要做到以下几点:

1)引导学生进行分组,任务分配;

2)引导学生对问题内容进行分析;

3)引导学生将问题与所学知识相关联;

4)引导学生文献查阅资料;

由于学生的基础有限,在这个阶段,可能会遇到以下情况:对问题的分析存在偏差,无法与知识点相结合、查阅获取文献的能力不足,教师要及时的提供帮助,在学生为主导的前提下,掌控整体过程。

(3)解决问题。在问题分析完成的前提下,学生提出解决问题的方案,并具体实施。教师需要考虑的是:

1)方案是否具有可行性;学生所提出的方法是否合理正确。对于存在问题的方案,是放手让学生尝试,还是进行适当的干预提示其改正,需要教师结合具体情况进行操作。

2)方案实施是否顺利;方案的实施需要时间与精力的付出,《电子技术》中的问题解决往往需要实际的电路焊接和调试环节,课程的学时如何安排,硬件实验环境如何保证是教师需要考虑和协调的。此外,对于初次进行电路制作的学生,教师运用经验为学生提供元器件选择和购买、电路焊接及调试训练等实践方面的帮助,也是必不可少的。

解决问题的整个过程由学生完成,教师不可代办,但是在适当的时候提供帮助,能够提高完成效率,保证进度。

(4)结果评价。对于整个过程中学生的表现,需要比较客观的评价。常用的方法将自我评价、小组互评、教师评价三个方面相结合。

自我评价是学生回顾和反思过程中的得失,对自我形成清楚客观的认识。小组互评是组间成员根据参与度、贡献度、工作表现、沟通能力等对组员同学进行分析点评。

虽然在问题驱动的教学模式中,教师的身份发生了转变,但是并不意味教师的地位和重要性降低了。教师要密切关注学生的状态和表现,最终对其进行评价。为了激励学生,帮助学生正确认识自我,树立学习后续课程的兴趣和信心,教师在对学生进行评价的时候要注意以下几点:

1)评价公正,也不忘因人而异;对待学生的评价要做到客观中肯,但是也需要考虑学生的差异性。成绩优异的学生与基础较差的学生在小组中的分工不同,贡献度有区别。为了激发学生的积极性,教师的评价不能采用单一标准,而是应该多元化,从合作精神、交流能力、文献收集、电路制作、文字编写等各个方面入手,照顾到各个层面的学生。

2)评价能力,也不忘评价态度;对待学生的评价不光要考虑其知识与技能,还要注重他们在情感、态度方面的表现。课程内容的学习只是一个方面,关注学生知识技能之外的情意发展,有助于其更长远的进步和成长。

3)评价结果,也不忘评价过程;教师的评价不应该过分关注最终解决问题的结果是否正确,而是要侧重于学生在分析问题、解决问题的过程中所表现出来的能力、态度和情感。学生在过程中的提升和收获,才是教育的主要目的。

4)评价个人,也不忘评价团队;教师的评价除了针对学生个人,还要涉及到团队。强调团队的分工合作,有利于培养学生交流沟通,与人协作的能力。

4 结论

问题驱动法能够提高学生学习的主动性,激起学生的求知欲,其教学模式十分适合《电子技术》此类工程性和实践性较强的课程,在许多高校教学改革项目中得到应用。生物医学工程专业的电子技术课程要与学科特点相结合起来,因此问题驱动法的实施既有与其他课程的共性,也有其自身特点。教师在问题的设计环节,要结合生物医学工程专业的电子技术应用,让学生在学习电子技术知识和技能的同时,对专业发展及就业方向有一定的认识,同时也为后续的专业基础课打下基础。

参考文献:

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[9]童诗白,华成英.模拟电子技术基础第四版[M].北京:高等教育出版社,2006.

篇7

一、生物专业分类

生物学专业是有着较长历史的专业之一,人们在生物学的基础上,通过不断与其他学科相交又而诞生了很多新的专业,比如生物科学、生物技术、生物工程、生物化学、生物信息学、生物医学、食品科学与工程、海洋生物科学、海洋生物工程、畜牧生物等。

为了便于对这些专业进行区分,大致把他们划分成如下六类:

第一类生物科学专业

生物科学专业旨在培养具有扎实的生物科学理论基础,掌握本学科的基本理论和基本技能,具有一定的科学研究能力和创新精神的生物学专门人才。

第二类生物工程专业(相近专业:生物技术专业、生物工艺专业)

生物工程也叫生物工艺、生物技术,是以生物科学为基础,运用先进的科学原理和工程技术手段来加工或改造生物材料。例如,基因重组技术、DNA和蛋白质序列分析技术、蛋白质工程、细胞工程、酶工程、染色体工程等工程的诞生和发展,已在工业、农业和医疗卫生等方面得到了广泛应用,并取得许多突破性进展。

第三类生物信息学专业(相近专业:基因信息学专业)

生物信息学是近年来发展并完善起来的热门交叉学科,最初常被称为基因组信息学。生物学是生物信息学的核心和灵魂,数学与计算机技术则是它的基本工具。广义地说,生物信息学是用数理和信息科学的观点、理论和方法去研究生命现象、组织和分析呈现指数增长的生物学数据的一门学科。

第四类生物食品专业(相近专业:食品科学与工程专业)

生物食品专业是培养具有化学、生物学、食品工程和食品技术知识,能在食品领域内从事食品生产技术管理、品质控制、产品开发、科学研究、工程设计等方面工作的高级科学技术人才的学科。

主要专业课程:生物学、生物化学、分子生物学、生物统计学、数据库、计算机软件基础、生物信息学、蛋白质组学、基因芯片技术、生命系统建模等。

第五类生物医学工程专业(相近专业:医学生物技术专业)

生物医学工程是综合生物学、医学和工程技术学的交叉学科,也是运用自然科学和工程技术的原理与方法,研究与揭示人体的生命现象,并从工程角度解决人体医疗问题的一门综合性高技术学科。生物医学工程专业是目前国际上发展极为迅速的交叉学科和边缘学科,旨在利用现代工程技术的手段解决生物医学上的检测、诊断、治疗、管理等问题以及进一步探索生命系统的各种运动形式及其规律性,是21世纪生命科学的重要支柱,共有21所高校开设了生物医学工程专业。

主要专业课程:模拟与数字电子技术、微机原理、数字信号与处理、工程生理学、医学成像与图象处理、生物传感技术、细胞生物学、生物化学、遗传分子生物学等。

第六类海洋生物技术专业(相近专业:海洋渔业科学与技术专业、水产养殖专业等)

这类专业培养具有坚实的现代海洋生物科学和现代生物技术基础知识和基本技能的人才。他们能在科研、生产及教学等部门从事海洋生物基础理论研究、高新技术研究和生物制品开发及相关管理。

主要专业课程:细胞工程、基因工程、微生物工程、蛋白质工程、生物工程下游技术、生物技术大实验、生物信息学、发育生物学、发酵工程设备等。

二、专业学习的苦与乐生物学是一门涉猎多种基础学科的专业,在大学期间需要学生学习多种基础型学科,如:高等数学、无机化学、有机化学、生物化学、物理、英语、计算机等等,几乎涵盖了理工科的全部基础学科。

不过,大家不要被以上这些艰涩的数理化英课程吓到,当你接触到生物专业课时,一个色彩斑斓的趣味世界就此向你敞开。通过动物学的课程,你会感叹造物主的神奇,从最低等的原生动物到最高级的哺乳动物,每个物种都有其独特的适应自然界的特点。学了微生物,你便了解了冬虫夏草为何又是虫又是草,也学会了如何在没有冰箱的情况下保存食物。在遗传学课堂上,你可以跟同学们热烈探讨转基因食物到底是好是坏,先有鸡还是先有蛋。等你了解了分子和细胞学之后,你便可以和朋友们侃侃而谈,人为什么会生老病死。

作为一门实验学科,除了理论知识的学习,生物学还要求很强的动手能力。化学是生物的基础,在一开始的各种化学试验中,要求大家能够精确地配置试剂,调节pH值,在茶叶中提取咖啡因,在杂质中提炼萃取某种纯净物……当然,最让其他专业同学羡慕也最受同学欢迎的是各种生物大实验。比如动物学实验:同学们总是一边内心默默为那些为科学献身的小动物们垂泪哀悼,一边又摩拳擦掌跃跃欲试:“庖丁解牛”一般地解剖蝗虫并临摹它的各种器官;亲手淹死了一只白鸽,然后再给鸽子做“人工呼吸”吹鼓它的嗉囊;用电流刺激破坏了脑神经的青蛙尸体观察反应……植物学实验,制作豌豆根尖的压片标本,再在显微镜给它们画一幅写真。除此之外,生物学专业还有为期一周左右的野外实习,同学们会进入某一个自然保护区,在与大自然亲密接触的同时,也不忘了利用自己的专业知识,分析当地的生态状况和资源,采集制作各种动植物标本,最后汇总成一份图文并茂的实践报告。

一个生物学家,一定是一个兼具动手动脑能力的博物学家。作为小小的生物学子,经过几年的科学训练,你rE--定成为了朋友圈中的Mr,Knowall。

三、就业与发展

据调查了解,生物学毕业的同学大致上可以有几个方向去发展。

1.读研与出国

生物学快速发展的特点决定了对它的研究在大学四年期间的学习是远远不够的。因此,生物专业毕业生选择继续深造的比例比其他专业要高出很多,这也是生物学本科就业率低的部分原因。在很多“985”院校的生命学院,保送研究生甚至保送硕博连读的比例也相对较高。另外,生物专业也一直是最容易出国的热门专业,拿奖学金也相对容易。

2.公务员或者事业单位

在报考公务员和事业单位时,生物学专业的选择面确实相对比较窄,但仍然有一些不错的选择。比如待遇较好的药检所和疾控中心,这两个单位一个与药厂发展息息相关,一个主管公共卫生事业,都是国家非常重视的单位。

另外,高校和中学也是属于事业单位,毕业后留校发展或到中学任教也是不错的选择。高校内有很多研究所,如健康工程研究院,水生所、组织免疫所、生殖中心之类,一些中小学的自然或生物老师,本

科生便可以胜任。

3.投身科学研究行业

生物专业可以到各大企业从事与生物技术有关的应用研究和技术开发,大致有三个方向。

外企:在中国设立了研发中心的知名外企,一般是医药企业和日化企业,比如拜耳、宝洁、高露洁等。他们的职位多是进行高端研究的,设备精良,待遇丰厚。

国企:中粮基团下属的中粮研究院,有涉及转基因研究、微生物发酵、生物能源研究这几类:中烟工业,评价烟和研究烟产品。中国生物技术公司。是我国历史最为悠久的从事疫苗和血液制品研究及生产的专业机构,据说里面的研究掌握着中国的生物产业发展方向。

私企:有人说,一个硕士拿着一叠自己的简历去广州科学城转一天,肯定能找到工作。这里的私人生物企业或者是合资企业数不胜数,一般选择专业对口的毕业生。其中发展迅速和规范较大的要属华大基因,它是中国最大最先进的基因测序公司,也为很多高校学生提供奖学金和各种实习就业机会。

4.非研发的技术支持岗位

如果你不愿意做实验,还有很多生物技术公司的非研发岗位可供选择。生物技术公司是专门为生物学研究服务的企业,他们提供科研所需的各种高科技仪器、试剂以及其他的专业实验。这类公司的非研发岗位包括销售代表、技术支持、市场专员、客服代表、工程师等。这些岗位要求从业者具备生物专业背景知识以及良好的沟通能力。

四、报考指南

开设生物类专业的院校有两百多所,大致可以按综合性大学、师范类院校和特色专业院校分类。

作为理学的一个重要门类,生物学在综合性院校往往能得到较好的发展。国内顶尖水平的国家重点学科数量,被当作衡量高校科学研究实力的最关键参数之一。而雄厚的财力是与科研实力成正比的,所以我国首批评选的生物学一级重点学科,就包括清华大学、北京大学、复旦大学、武汉大学这几所著名高校。另外。四川大学,中山大学,浙江大学,上海交通大学等老牌高校也有生物学二级重点学科。

作为理学类的基础性学科,生物学专业在师范类院校的开设比较普遍。在全国217所招收生物学硕士研究生的大学中,师范类院校占了36所。师范院校一般以培养生物学教师为主要目的,但随着大学生就业市场的开放,一些实力较强的师范院校开始培养科研技术人才,其中优势学科单位有5所,分别是东北师范大学、北京师范大学、华东师范大学、湖南师范大学和南京师范大学。

由于主要学科与生物学的联系紧密,一些农林、医科、海洋等专业院校也会招收生物学专业的硕士研究生。这些院校的生物学专业极具特色,在与主要学科的交叉中获得了良好的发展。比如中国农业大学、西北农林科技大学、首都医科大学和中国海洋大学,就是其中的佼佼者。

另外,国家在一些重点高校中还设立了生物学基地班,全国只有19个,属于国家理科基础科学研究和教学人才培养基地。基地班实行“本―硕―博分流连读制”,经费方面有专门拨款,在实验条件、导师设置和保研名额上都有政策的倾向性,所以门槛也相对较高。

篇8

关键词:医学信息工程;战略;专业教育

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)07-0011-03

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。

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[10]王能河,邹卫东,梅贤臣.生物医学工程专业课程体系

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1.国内外BME产业发展现状概述

BME产业是目削全球发展最快、贸易往来最活跃的产业之一。20世纪80年代以来,全球BME产业(医疗器械)销售额增长率一直保持在6%〜10%的水平。BME产品的国际贸易额以每年25%的速度增长,销售利润可达50%以上。因此,美国、日本、德国和法国等发达国家投入了大量的人力和财力发展BME高科技产业,抢占国际市场。全球范围内BME产业的主要产地在美国、欧洲和日本,美国是最大的生产、使用和出口国,其次是日本、德国和法国。

随着电子技术、计算机技术与生物材料科学的发展及BME学科的兴起,我国BME获得了进一步发展的理论基础和技术源泉,从而带动了整个产业的技术进步和新发展,走上了BME科技产业的道路,但与国际先进水平的差距仍然非常明显,主要表现为民族产业不强,高精尖的BME产品依赖进口现象严重,加快了医疗费用的高速膨胀;由于我国BME产品档次低、可靠性不高、缺乏创新能力等原因,难以与国外产品抗衡;BME产业虽然数量众多,但组织规模不大和产品档次低,难于参与国际竞争,但我国人口众多,BME产品和BME专业技术人员需求量又相当大。所以根据中国BME产业现状,改革中国的高等医科院校的BME教育和培养现有的BME技术人员,已经刻不容缓。

2.我国BME技术人才队伍建设基本情况

2.1 BME技术人员人才梯队建设现状

知识结构,我国BME技术人员从专业来说,绝大多数是改行的,而且多数为中专或无学历,主要靠自学或多年从事本职工作积累的实践经验,普遍缺乏计算机、电子类和机械类知识。近年来,部分本专科毕业生开始步入企业、医院工作,这是好的趋势。

年龄结构。各医院或BME产业从事BME技术的人员绝大多数为中老年一代,年轻人员所占比例少。

人数比例。据文献报道,我国县级以上医院有1400多所,共有BME技术人员约5万人左右,从人员数目配置水平上来看,发达国家300张床以上的医院配置工程技术人员5人,500~800张宋以上的医院要配置工程技术人员10~20人,而我国平均每个医院配置工程技术人员不足4人。

职称结构。在被调査的人中,职称晋升工程系列的人员主要是医科院校毕业的学生,中初级及其以下职称人数所占比例较大,职称结构不尽合理。

2.2 BME技术人员人才队伍管理现状

管理思路我国在医疗仪器设备正常运行的质量控制和质量保证方面既无国家具体法律规章制度,又无专门人才。许多医院还是过去的设备科,无医学工程科,工程技术人员编制少、整体素质差。

管理机制由于计划经济传统体制的影响,各医院领导对于投入的所有资产的地位、作用及管理的重要性认识不足,造成管理不善。

继续教育现有人才得不到应有的重视,使得他们在培训、进修、职称评定、经济收入等方面都不如临床科室。

人才流失由于工作环境、工作条件以及经济待遇等普遍较差的原因,使得本已缺乏的BME技术人才还在不断外流,特别是近几年来毕业的有较深厚专业基础的高层次人才更是难以留住。

3.我国医科院校BME本科教育现状及存在问题分析

我国BME作为一门专门学科开始于20世纪70年代末,主要集中在工科院校的信息技术类的BME专业教育,后来,一些医科院校相继开展了BME专业教育,并发展迅速。医科院校则注重医学与工程结合、工程技术在医学中的综合应用,但因为培养目标和课程设置上的原因,目前的医科院校BME专业本科应用型教育发展缓慢,其毕业生比较适合于进入医疗设备科研、生产单位工作或者继续进行深造,却未能有效提供医院大量需要的一线应用型人才,与国外相比仍有相当大的差距,还有许多需要我们进行改革的地方。

3.1 我国BME学科培养目标不能全面实现

主要表现在课程体系上,就是过分侧重工程科学知识,轻视工程实践训练;注重专业知识的传授,轻视综合素质与能力的培养,不重视社会人文、经济、环保等方面知识的作用。在教学方法上,基本上是一种“分析模式”,强调垂直思考、抽象学习、简化分解、追求确定性、个人独自工作等。培养模式单一,一刀切、趋同化现象严重。师资队伍普遍存在着重科研、轻本科教学;重理论研究、轻工程研究,教师本身缺乏生物工程实践经验和能力;学科间的交叉融合很少或者几乎是空白。教育内容侧重精英教育,经济、法律、环保、人文等教育要求偏低,这些对于BME专业本科教育目标的顺利实现是很不利的。

3.2 我国BME学科发展不平衡

在研究方面,引进、消化、跟踪研究多,创新性研究较少;理论方法等应用性基础研究多,取得自主知识产权的应用研究较少。在学科建设和发展方面,主要集中在信息技术型BME学科,对材料技术型BME学科、生物技术型BME学科和医疗器械型BME等学科几乎没有涉足。其根本原因在于医科院校BME学科,虽然理工和医学能够紧密结合,医学大背景深厚,能发现对医学发展有实际意义的研究课题,避免了完全跟踪国外研究,有助于形成有自主知识产权的成果和产品,但是工程力量相对薄弱,科研投入不足,严重地制约了学科发展的平衡性。

3.3 专业设置偏少

目前的BME本科教育的专业设置面比较集中在信息技术型BME专业,只有个别学校在培养目标中增加生物材料和人工器官方面的内容。医科院校以医学作为基底学科,植入某些工程学科知识,并以医学应用为目的建立相关课程体系,而对于生物学中涉及的细胞及分子生物学、神经生物学、发育生物学及生物技术;对于工程技术中诸如电子学、材料学、控制技术也均较少涉及,这些都不利于医科院校BME这一交叉学科的发展。各医科院校的研究生培养(科研方向)

基本以生物医学信号的检测处理、医学成像、医学图像处理、医学仪器研究为主,部分涉及到分子电子学、分子光子学、生物力学、生物医学材料、人工器官、组织工程等方向,只有少数大学比较集中在纳米材料、生物医学材料以及人工器官和生物医学图像处理。研究生培养的专业面相比本科生的专业面宽广。

3.4 医工结合不突出

由于受到认识和理论上的因素、文化心理上的因素、管理体制上的因素以及国家政策上的因素等方面的限制,工程与医学的有机结合在教学上体现的还很不够,综合院校往往具备更深的理工基础而缺乏医学背景,医科院校与临床结合紧密,但工程力量又显得薄弱。虽然近年来,不少医科院校与综合性大学合并,为BME专业工程背景的教育和研究提供了条件,但由于体制和教育模式的限制,学科的交叉和融合并没有得到根本解决。其原因主要有二:一是实践环节的学时数由于体制改革进程的不定性和教育投资的不足而受到消弱。二是有医学工程实践经验的教师不足,企业有经验的工程师难以进入人才培养的环节。

4.BME技术人才队伍建设的建议和思考

4.1 医院加强BME技术人才队伍建设

人才队伍建设。应在建立BME技术人员引进、培养、淘汰机制的基础上,加强建立BME技术人才梯队的文化内涵建设,提髙BME技术人员的医学文化修养,培养敬业精神,重视BME技术人员梯队培养和知识更新,逐步改变现有在职BME技术人员知识结构、年龄结构、人数比例以及职称结构。

人才队伍管理。医疗仪器设备是医院资产的核心,必须加强对医院BME技术人员队伍的领导与管理,发挥BME技术人员的作用,提高维修质量,降低维修成本,改变管理思路,结合单位情况制定科学规范的医疗仪器设备正常运行的质量控制和质量保证制度,组织制订或督促执行医疗仪器设备维修管理制度,组织审查维修机构工作规划并监督实施,审批维修开支等。另一方面,要健全管理机制,逐步改变BME技术人员工作环境、工作条件以及经济待遇等普遍较差的现状,改变“重医轻工”的传统观念。

继续教育。注重改变BME技术人员在培训、进修、职称评定、经济收入等方面都不如临床科室的状况。继续教育的方式可以采取自学为主,同时采取其他灵活多样的继续教育方式,鼓励广大在职人员注重收集各种相关信息,逐步改善在职人员的知识结构和专业技能。如扎实的基本理论知识、熟练使用必要的常用检测仪器及仪表、全面掌握各种基本元器件性能及其测试方法、熟练的原理图阅读和问题分析、自学以及熟练阅读外文资料的能力等。

4.2 我国医科院校BME高等教育的发展思考

学科培养目标。当前应突出强调的侧重点应该包括:工程实践能力;表达交流沟通能力与团队合作精神;终生学习能力,职业道德及社会责任;社会人文和经济管理、环境保护等知识。课程体系在继续保持教学与自然科学基础学习的基础上,更强调理论与实践结合、知识与能力结合,在内容上,着重强调加强工程实践训练,加强各种能力的培养,强调综合与集成,自然科学与人文社会科学的结合,工程与经济管理的结合;在教学观念和教学方法上,放手让学生去实践,鼓励创新,充分发挥学生学习的主动性;对于教师队伍,加强选拔和培养,向社会公开招聘,在学历和实践经验方面要求要严格,同时要十分重视每个教师的业务素质培养,为教师创造一些学习机会和培训条件等。

学科发展与专业设置。我国的BME高等教育首先要从社会需求的角度出发,拓展学科建设方向,逐步建立起适合于多学科合作发展的运行模式。其次要充分利用高等院校的科研优势设置课程体系,尽快从单一学科中解放出来,把握学科交叉、融合发展的必然趋势,做到优势互补,在培养人才素质上形成自己的特色,创出自己的名牌,用自己创造的特色和质量去参与竞争。美国BME课程特别是专业课程既能体现学科本身涉及面广的特点,又具有相当的灵活性,又能结合科研优势,突出重点,是很值得我们借鉴的。

医工结合与交叉复合型人才培养。BME是多学科的交叉学科,专业人员需要同时具备医学和工程技术两类知识和经验,靠以往的医生与工程师来组成专业技术人员队伍是无法适应学科发展需要的。所以必须从现在起,特别重视BME教育工怍,加强现有专业点的建设,提高教学质量,改革现有教材,制定科学的人才培养计划。首先,各学科的交叉和融合是我们必须牟牢记住的关键点。以医、工、理为基础,为实现多学科的交叉和融合奠定坚实的基础。其次,构建科学的教育体系结构。根据专业设置和学科研究方向确定知识结构的主干,同时注重拓宽知识范围,使学生既能有相应的BME专业知识又具备在其他领域中发展的基础,从而实现真正意义上的理工生物医学的交叉和融合。

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关键词:定量生理学 教学手段 教学模式 课程建设

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)01(c)-0156-02

定量生理学可简单理解为“生物学”+“工程学(工程科学及人体应用)”,但作为南京邮电大学生物信息系生物医学工程4年制本科专业的一门新兴学科,它有自己的学科构架,而非简单地叠加或堆砌,而是应该具有紧密的联系和多学科的交叉融合,从而探索人体生命过程中电信号的每个环节,包括微观(深入到研究单个细胞的电荷转移)和宏观(结合宏观工程学,从大的角度来研究人体生物电的生命过程)生物电问题[1-2]。传统的课堂上授课教师在讲台前只使用PPT、黑板上板书的授课方式或是课堂演示实验的授课方式显然是不足以更好地开展此课程,而单一的广泛被使用的新型教学手段(如翻转课堂、微课、基于问题的学习等教学手段),也不能满足该新型交叉课程的特点。因此,探索一种适合该课程特点的教学模式,是十分紧迫的。所以,该文从教学中存在的问题出发,拟探索综合多种教学手段为一体的一种新型混合式教学模式,为进一步提高该课程学习效果和建设完善定量生理学课程提供有益的借鉴。

1 一些广泛应用的教W手段或方法

1.1 翻转课堂

翻转课堂(Flipped Classroom或Inverted Classroom)的授课方式为在正式的课堂前,学生利用教师在课前分发的相关课程资料先自主预学习课程内容,正式开课时再参与同学与教师间的互动环节(如释疑、解惑、探究、讨论等),增加了学生的个性化学习时间、学生和教师之间的互动时间,并掌握课程教学内容学习的一种教学手段。越来越多的学校已接受翻转课堂的教学理念,并逐渐发展成为当前教学改革的新浪潮[3]。

1.2 微课

微课(Micro-lecture)是一种新型的教学手段,具有“短小精悍、主题突出、交互性好、应用面广”等特点[4-6]。微课教学理念在我国教育领域不仅传播迅速,而且相关实践和推广工作也非常迅速,甚至每年都有江苏省及教育部国家级“微课大赛”评比。具体来说,上课视频时间浓缩在10 min以内,先几十秒介绍上下课背景,然后罗列教学核心内容,内容短小精悍,该视频还可以上传教务系统或是教师的个人授课主页。微课是一种微型网络学科教育课程,符合现代远程教育、终身学习的发展规律,在教育领域必将具有广阔的发展前景。

1.3 基于问题的学习

基于问题的学习(Problem-based Learning, PBL)通过学生自主学习/学生分组间的合作来获取与掌握隐含在问题背后的科学知识[7-9],成为培育学生科学思维的一种教学方法。这种教育方式其实在西方的教育中是比较常见的,笔者在加州大学伯克利分校访学期间曾经旁听过该校的大学生及研究生课堂,教授在课堂上讲解基础知识,学生可以随时举手提问,教授布置的后续课堂问题或是课程作业对于学生的小组协作能力(学生会自主分成几个小组,组内成员合作完成一个问题)及其解决问题的能力要求颇高,该教学手段有助于培养学生的科学思维、提高学生的思维能力及综合素质。

1.4 混合式教学模式

混合式教学或混合式学习(Blending Learning)是一种把传统学习方式和数字化/网络化学习(E-Learning)方式两者优势结合起来,从而获得更佳学习效果的教学手段。随着信息时代的到来,大数据、云计算的应用,高等教育信息化正以惊人的速度改变着本科生及其研究生们的学习方式[10-11]。网络线上课程扩展了教学资源,弥补了线下传统课堂上的形式单一、知识单一的不足,使学生多了课前预习及课后补习的渠道,由此培养学生主动思考和学习的能力。

2 新型混合式教学模式探索

尽管上述目前几种教学模式已经在高校的多种学科教学中引起了重视,并取得了一些较为显著的教学效果,但目前的定量生理学教学,仍沿用授课教师在课堂上以PPT教学、黑板板书辅助课堂演示实验的传统手段,因而围绕该新兴课程教学大纲和主要知识点内容,综合使用当前较广的多种教学手段,紧密结合教学大纲及知识模块,开展了定量生理学课题新型混合式教学模式的研究,就显得尤为必要。具体地说,笔者建议采取如下的主要措施。

(1)针对授课教师对不同专业背景的知识板块不易于深入和系统把握(取决于授课教师的教育背景,目前授课教师的学士、硕士、博士3个专业一般不同),以及教师可能未能准确把握科学前沿研究问题(尤其是以教学为主的教师或担任行政职务的老师),使得授课教师需要充分利用网络学术资源如Web of Science,EI数据库,可以对某一个知识模块或者某一个主题搜集最前沿的科研资料(包括相关的综述文献),然后录制成基于知识模块或是主题的短小视频,采用微课教学手段进一步深入讨论和学习。

(2)针对传统教学缺乏对学生科学思维能力的培养:充分利用翻转课堂和PBL等学习模式,增加学生与教师之间的互动和学生主动科学思考、科学学习实践机会。在正式的课堂前,学生利用教师在课前分发的相关课程资料先自主预学习课程内容,正式开课时再参与同学与教师间的互动环节,由此培养学生主动思考和学习的能力。同时,可以在课程的设置中,以PBL的课堂方式增加科学思维能力训练次数,激发学生利用定量生理学理论知识解决生物医学工程中生物电的工程问题,从而更好地培养学生科学思维能力。

(3)针对不同专业背景以及就业去向的学生(笔者所在地理与生物信息学院学生一般在生物信息学或是生物图像方向就业),充分利用南京邮电大学大信息化战略发展条件下的生物医学工程专业人才培养模式特点,结合辅导员提供的每位学生培养方案、个人兴趣、发展方向,有针对性地调整课程内容相关的模块设置,并采用对应的教学手段,让所有的学生都能够得到个体化的学习与教育。

综上所述,笔者以授课的定量生理学课程为例,围绕该新兴课程教学大纲和主要知识点内容,综合使用当前较广的多种教学手段,紧密结合教学大纲及知识模块,开展了定量生理学课题新型混合式教学模式的研究,为进一步建立及完善该门课程的教学平台提供理论基础及参考。

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