生物医学新技术范文

导语：如何才能写好一篇生物医学新技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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1进行纳米生物医学技术教学的主要目标

纳米生物医学技术是一门非常典型的多领域交叉学科，生物医学、材料、化学和物理等学科的内容都包含在内，因此对人才培养的要求自然也非常高[5]。个人认为，应该将教学目标设计为培养学生具备相关领域多元化的知识结构，富有创新精神与思维模式，在纳米医学生物技术的某一或某几方面具有相当的专业实践技能与经验，能够将纳米生物医学的知识和技术应用于实际的科学研究与实际技术产业化之中,对纳米生物医学技术的发展方向和某一领域的当前产业情况主要发展趋势有所体悟，具有技术研究与项目管理实施的基本专业素养和技能。

2实施纳米生物医学技术教学的主要理念

纳米生物医学技术作为一门多领域交叉的新兴学科。作为一门非常强调实践与实用性的应用型技术学科，在纳米生物医学技术的教育教学过程中，我们必须坚持将理论教学与实践教学很好地结合在一起，通过把理论知识教学与课程实验教学、专业科研活动和产业企业课外实践活动整合成一个综合教学体系才能够真正培养学生的学习素质、自主发现、思考和解决实际问题的能力。因此，纳米生物医学技术的教学内容、方法、教学主体和教学对象等基本要素必需共同有机的地结合在一起，协同服务于学科教学目标,以合理的安排与布局，相互相同综合成一个有效的教育教学整体过程。我们应该充分注重激发与引导学生学习与创新的主动性与积极性，立足于提高学生的综合素质，不能像过去只是进行知识的单向传授，因此忽略了培养学生自主学习与思考、解决问题的能力,建立一种双向沟通、激励引导、教学相长的良性循环机制。在这种机制下，学生成为教学活动的主体，被动的接受知识变为主动的学习探索，教学过程也不再是枯燥、单调的知识传递,而是师生双方之间在智慧、思想与感情上的沟通分享。而且，教学模式应注意技巧设计，创造设计一个问题情境，通过好的提问与启发引导学生提出和发现问题，然后就该问题从不同的多个角度来解析与研究，并且进行持续的提问与思考，逐步分析挖掘该问题发生的根本性缘由，同时鼓励学生多角度多层次的寻找答案，通过答案的适度不固定性引导学生的思维发散开来,从而让学生主动学习和分析处理问题的习惯与素质得到良好的培养[6]。

3纳米生物医学技术教学课程体系的设计

纳米生物医学技术课程设置上要考虑多元化。作为一门多领域交叉融合的新兴学科，不是几个学科领域知识的单纯组合,而是将相关的学科都以一种非常紧密、多元化、多层次的联系在一起形成一个整体的。因此在课程设计的时候，教育者必须要充分认识到并理解透彻这些交叉学科之间的内部联系和知识理论结构，并依据这种联系与结构在多个学科的藕合点基础，设计出具有纳米医学生物专业特色的理论课程体系。这时候，对学科知识的划分上也不宜再过于详细，而应更注重该专业的理论特点，让学生的知识背景建立在宽厚扎实的大专业平台上。纳米生物医学技术课程设置上要考虑前沿性。纳米生物医学技术作为一门新兴技术其发展是日新月异的。所以，在教学内容上，我们要注意将该学科的最新前沿研究成果整理出来，及时、适当地融入到课程教学当中，并结合纳米生物医学技术在医学诊疗领域应用的经典实例，以让学生可以更好的理解本专业的发展方向、应用方式和创新思维方法，也让教学内容更加的丰富化和实用化，进而让学生知道如何学以致用，很好地激发强烈的学习兴趣[7]。纳米生物医学技术课程设置上要考虑应用性。纳米生物医学技术作为一门应用型技术，其实验教学对于培养学生将理论知识用于实践当中，主动发现问题、分析问题和解决问题的能力起到不可忽视的作用。因此，学生在独立设计、完成实验的过程中，其专业思维、创新意识、科研素质和动手能力都能得到很好的锻炼。这就要求我们注意控制死板的验证性实验所占的比例，多设置一些具有较好综合性、可设计性和开放性的实验，课程进行过程中也更注重学生实验得出结论的过程而非实验结果[5]。

4CDIO实践教学模式在纳米生物医学技术教学过程中的应用

CDIO实践教学模式是近年出现的一种全新的实践教育模式。CDIO的主要内涵是将构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)与运用(Operate)共同组成一个系统的实践教育方法体系[8]。该方法体系模拟了应用技术从研发到运行的完整流程，能充分培养学生运用主动性和综合性的实践方式来学习与运用学到的专业知识，进而提高学生的综合实践能力，非常适用于纳米生物医学技术教育教学体系。因此，我们应当将这套综合性和操作性都强的CDIO教学模式融入到整个教学活动中，把每个实践能力点的培养都具体落实到实践教学活动中，并且能够很好的与科研活动参与、行业企业实习等课程外实践活动结合在一起，为学生提供一种深度的“学以致用”的宝贵经历和体验，这不仅可以更好地实现学生创新实践能力的培养，还对其人际交往能力和专业思维能力都能提供有益的帮助。

5结语

纳米生物医学技术近年来的发展十分迅猛，同时具有鲜明的交叉与复合特性，能助力整体医学诊疗水平的提高，对人民健康水平的提升起到巨大推进作用。因此如何培养适应专业发展和产业需求的纳米生物医学技术专业人才，是医学院校相关专业高等教育目前所面临的核心问题。通过以上积极教育教学方面的研究探索，以及在后续的教学实践中不断完善与优化，我们若能据此更好地培养出纳米生物医学技术专业的研究与应用兼顾的综合性专业人才，将能发挥更大的教学效果和教育意义，促进人才培养质量和提高和纳米生物技术的更大发展。

作者:刘斯佳 孙健 凌敏 单位:广西医科大学 广西医科大学

参考文献：

[4]顾宁．纳米技术在生物医药学发展中的应用[J]．AdvancedMaterialsIndustry，2002(12)：67-71．

[5]胡建华，张阳德等．促进我国纳米生物医学高端创新人才培养的对策[J]．中国现代医学杂志，2008，18(20)：3070-3072．

[6]胡高，胡弼成．大学教学协同创新论[J]．现代教育科学，2004(4)：109-110．

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关键词：现代信息技术；生物教学；优势；反思

中图分类号：G632.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）21-0250-01

一、现代信息技术的运用在生物教学中的优势

1.方便获取和记忆知识。传统的学习新知识主要依赖于教师的讲解，而现代信息技术可以通过视频、动画、图片等多种丰富的方式将知识灌输到学生的头脑之中，提高学生的注意力，提高学习的积极性。此外，由于信息技术的手段丰富多样，可以使学生充分动用自己的大脑、双手、双耳以及双眼来记忆知识，达到最好的学习状态，从而增强对知识的记忆。

2.提高学生学习的积极性与自主性。初中生物强调实验与探究，注重自主性学习。在生物教学过程中运用多媒体，有利于师生之间交流，提高教学效率，激发学生学习的积极性，有效培养学生自主探究的能力。例如，八年级第四章分布广泛的细菌和真菌中重点是细菌和真菌的分布以及两者之间的区别，教材在讲解这部分内容时比较简单、抽象，使学生难以分辨细菌与真菌的特点、区别。那么，运用多媒体技术，向学生播放关于细菌与真菌的视频解说，此外也向学生展示图片，加深学生对细菌与真菌的记忆，并且启迪学生仔细探究二者的不同之处。

3.提高学生的复习效率。初中生物知识是基础性的，强调对知识的记忆，在复习的过程中，学生可以复制教师的课件，对已学过的知识或者不理解的知识进行复习，这样既减少了教师的工作量，又提高了学生的自主学习能力。例如：基因的显性与隐性这一章节既是难点又是重点，需要大量的习题进行练习巩固，然后却很难对其掌握牢固，学生在课下可以复制教师的课件，然后再次认真观看关于基因显性与隐性的音频以及专家讲解的视频，达到充分理解这一知识点的境界，因此进行习题练习，可以很好地掌握、巩固该知识点。

4.改变转换信息的手段。比如，快与慢的转换，生物中存在一些现象变化过程过快，不易观察，运用多媒体技术，可控制此变化过程，将其设置为慢速，从而方便观察，蛇捕捉猎物时，完成此过程只需零点几秒，是肉眼所观察不到的，但是运用计算机模拟此过程便可使学生观察此过程。又比如将抽象变回具体，生物中有许多知识点是比较抽象、难以理解的，如植物光合作用的原理比较难以理解，可以模拟植物光合作用的过程，使学生对植物的光合作用有更形象、直观的了解，从而更好地理解植物光合作用的原理。

5.方便学生获取更多的学习资料。运用互联网，可以使学生更快捷、更广泛地搜集所需要的学习材料，从而获取知识，解决疑惑，扩展自身的知识面，此外，还可以运用一些计算软件对生物实验中的数据进行分析与处理，从而锻炼学生的自主探究能力，生物学不断地向前发展，教材不可避免地会出现滞后的状况，这就需要教师不断汲取新知识，同时也需要学生积极地去获取新知识，教师可以针对教材中的某一知识点留下疑问，要求学生充分利用身边的资源搜集资料，这样可以锻炼学生的自主探究能力。

二、针对现代信息技术在生物教学中运用的反思

纵使现代信息技术与生物教学的结合对生物的教学与学习有很大的促进。可是不得不承认仍然有一些问题值得我们认真思考：不少地方的教师在教学过程中过度滥用现代信息技术，完全依赖自身的想法，致使不能充分发挥现代信息技术的优势。因此我们需要注意：信息技术与实物教学并用，大自然才是最好的教材，利用多媒体技术获取知识固然便捷，却无法全面地展示知识，有些方面的知识离不开对实物的学习。同时，不让学生亲自做实验只是单纯看视频，仅仅通过多媒体展示实验过程，那么实验所产生的结果也不足以使人信服。此外，由于各种具体情景的限制并不是每一节课都要求运用现代信息技术，那么，要依据具体情况使用现代信息技术，还要防止脱离教材内容，要紧扣教材，多媒体形式多样，有利于吸引学生的目光，不能使学生抛知识于脑后，全神贯注地欣赏丰富多彩的画面。此外，也要注重板书，这样可以强调难点、突出重点，使知识的脉络清晰可见。

除此之外，有不少学生反映长时间关注多媒体会使眼睛疲劳、没时间做笔记、师生之间变得疏远等问题，那么就需要教师在利用现代信息技术时需要注意：多媒体课件的制作要真正从学生的角度出发，根据学生的知识水平、思维习惯去制作，这样才能使课件真正帮助到学生；注意与学生进行沟通与交流，不可过分依赖多媒体进行教学，毕竟教师才是主要角色，教师要充分发挥自身的魅力，通过饱满的激情、幽默的语言拉进与学生之间的距离，完成教学目标，加强与学生之间的互动，创造平等、和谐的氛围，从而达到共同进步的地步。例如：在先天和学习行为的教学中，教师可以首先让学生写出哪些属于先天，哪些属于学习行为，然后与学生进行思考、讨论，从而总结出先天性学习与学习行为的特征，这样的教学方式比单一的一人讲解更容易使人接受，效率更高。

三、结语

现代信息技术引用到生物教学中给生物教学带来了很大的便利，提升了课堂效率，完成了教学目标。此外，对学生生物知识的学习也有不小的帮助，提高学生提高了学习生物的积极性，也锻炼了学生的自主学习与探究能力。但是其中也存在一些问题，需要我们对其予以重视，克服这些问题，从而充分发挥现代信息技术在生物教学中的优势。以上论述仅代表个人观点，如有不正确之处，望广大读者及时提出批评与建议。

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在传统高中生物教学中，教学的重点是对书本知识的强调，主要使用以教师讲授，学生倾听接受教学模式。引入信息技术教学之后，多媒体也多用作知识的展示和呈现。不少教师也仅仅是将多媒体课件依照顺序播放下去，同时加上教师生动的讲述。这种教学情形中，仅仅是将多媒体当做教学工具，还是没有摆脱“教师为中心”传统的教学模式。不能最大限度地发挥计算机教学的效果，让学生的被动学习变成主动学习。直接影响生物教学的课堂教学效果。这样只能称“流水课”，学生的思路仍然是在教师引导下朝着既定流程上来。需要认识到的是，生物的新课程改革与这种教学模式是完全不同的。所以说，生物课堂的信息技术教学需要在教育理论指导下，进行自主教学模式的改革。

2建构主义理论

建构主义是出自于认知理论的分支，最早是由认知发展领域最有影响的瑞士著名心理学家皮亚杰在20世纪的60年代提出的，之后经过了杜威、维果斯基的不断完善。建构主义学习者以自己原有的知识和经验为基础,对新信息重新认知与编码,从而促进对知识的学习。在这个过程中，要在与周围环境相互作用的过程中逐步建构起对外部世界的认识,从而使个体认知发生心理机制或途径的同化和顺应。构建主义在理论中的应用，可以将学生在学习中的内驱力激发出来，使得学生的学习活动协调增强。建构主义理论强调学生自觉，并且学生要主动去完成,教师适应外界环境的目的是帮助并且促进学生对知识实现建构。传统“灌输式”教学束缚了学生的认知，但是建构主义教学理论强调学生的主体地位,倡导以学生为中心,形成积极主动的建构过程。

3建构主义模式下的高中生物信息技术教学优越性

3.1拓展了知识建构方式

知识建构方式主要是通过网络通信技术在多媒体技术中的运用实现的。生物学的主要研究目的是解决真实的生命现象，直接观察动态过程可以使教学效果直接明显。例如，在讲自由组合定律的过程中，同源染色体上等位基因分离，非等位基因自由组合的规律学生很难理解，如果在课堂上采用多媒体和网络技术，教师就可以通过播放、暂停、重播多媒体课件让学生进行学习，遇到学生在课堂上提出的问题，也可以现场使用网络通讯技术进行搜索学习。

3.2降低知识建构难度

创建教学情境是建构主义视域下降低知识建构难度的明显效果。建构主义模式下利于建立真正以学生为主体的教学模式。学生在信息技术教学的条件下，可通过自己的亲身感受学习到知识的精髓。例如，当讲授“细胞”生理活动的时候，要使学生了解细胞的吸水与失水。整个细胞吸水与失水过程都可通过Flas来显示，既快捷又简单，而且因为大屏幕投影，所以学生可以看得明白、看得真切，后排的学生也可以准确观察到。必要时，有教师的讲解教学难点，教学过程就变得简单了。

3.3利于进课堂交流促进学习

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【关键词】产学研 生物技术 人才培养

【基金项目】校企联合培养制药专业实用型人才新模式的研究（11—SJC13011）、生物科技类应用型人才培养模式的创新研究与实践（12-XJ14086）实验（实训）课程教学标准的研究与实践（12-XJ14002）。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）10-0167-01

通过牡丹江师范学院生物技术类专业（包括生物技术方向、制药方向、检验检疫方向）与地方药企进行合作积累了一些经验，取得了点成绩。对培养多层次、创新型、实用型人才具有一定的借鉴和指导意义[1]。

一、学校与企业合作双方互利双赢

学校通过与药企的合作，教师和学生在企业实习实践，能使学校及时把握企业及用人市场动态，以及当前各领域的前沿信息，针对企业用人要求与学校一起研究人才培养模式，必要时对人才培养方案进行调整和修改，来适应当前形势，在企业实习实践的毕业生，毕业后不需要培训就能适应企业的要求，减少了毕业生与用人企业对学生需求的距离，及大地避免了企业人才频繁更换带来的不利影响。

学校与地方企业合作当中，学生进入企业顶岗实习实践，学校与企业双方都获得较大收益，两方合作的积极性得到了提高，学校在与企业合作中教学质量得到了提高，学生实践技能普遍提高，在进入企业实习、实践前就已经具备了顶岗实习的能力和水平，企业在用学生顶岗实习时不再感到是负担，而是企业一名成熟的工作人员，有效降低了各企业生产成本，学生在企业实习实践企业掌握各毕业生的表现，如企业用人可在实习生中挑选表现突出和优秀的学生，减少了企业招工成本和招来用不上的风险。

学校与企来各自有自己的资源优势，学校与企来合作提高了资源的使用率，高校的师资队伍及科研团队的研究水平都比较强，企业现代化仪器设备和先进的技术方面有较强的优势，学校授课时聘请企业高水平技术人才进行授课，使学校授课真正实现教学相长，学生学习知识的面拓宽，课堂教学内容丰富了，学生对企业的环境适应性增强了，与此同时教师队伍素质和能力提高了。尤其企业在新产品研发和新技术突破等方面利用高校师资队伍，对教师来说科研有了项目，对企业来说降低了人力资源的成本。

通过学生到企业的实习实践，对企业考核机制和淘汰机制有所了解和熟悉，学生进校后就明确了自己的学习目的和目标，增强了学生学习本专业知识的积极性和主动性，通过实践学生独自动手能力提高了，在同等条件下就业竞争能力有所增强[2-4]。

二、与企业合作形式不同形式的利于弊

当前各高校面临新的任务和新形势，各高校在与企业合作联系培养人才模式上取有了较大的进展和突破，涉及到不同学科门类，涵盖了不同教育层次。

人才培养方案的制定，大多数学校采用“3+1”人才培养模式。也就是说学生在校期间的学习分为理论课教学学期和实习、实践学期，如大多数学校做法是规定学生三年在校学习，第四年到企业进行专业实习。目地是使三年学到的理论知识到企业进行实践，可效果不好，多数学生学到的知识与企业实际脱钩，知道应该学习什么的时候已经来不急了。对学生就业来说不利。我们的作法是把1年的实习分散到不同的学期，灵活掌握。如企业新进仪器设备进行安装调试我们就学生进行参观实习。企业进行培训和讲座也让学生参加。他们心中有数。及时发现不足和所缺，及时对所需知识进行补充，几年来我们与牡丹江几家药业的合作就是一个成功的例子，实习的学生有80%与企业签约工作。

建立比较扎实稳定的实习实训基地，使学生的实习实训真正落到实处。学生的实习有的成了企业的负担，不愿意接纳学生到企业实习。原因是学生学习到的知识企业用不上，企业的仪器设备学生不会用。学生实习只能给企业带来负担，建立稳定的实习基地，我们做法是在学生没有下去实习时，我们聘请企业的技术人员到校给学生上针对企业需求的1-2门课程。经常聘请企业比较知名专家、管理专家和技术人员到学校，对学生比较关注和急于了解的的知识进行专题讲座和专场报告，让学生在学校学习期就了解企业的现实现状以及本行业前沿的知识，必要时让学生参加企业举行的各类活动，真正实现毕业生在校学习期间就对企业现状了解，又知晓企业文化和要求；使毕业学生进入企业就直接进入车间顶岗锻炼。同时让合作单位员工进入学校进入实验室进行技术培训，与牡丹江药企的合作就是一个典型的例子，主要为企业的员工进行微生物检测方法的培训，效果比较显著。

以学校办的校企、技术工程中心和校内实践场所为主，作为学生实践实习的基地，帮助学生通过各类活动，把在课堂上学到的理论知识用于实际中去，加以消化和理解。学生参加教师的科研项目或申请学生创新项目，对自己完成毕业论文有所帮助与能解决实际问题，学生的自主创新和动手能力有所提高。

现在高校大多数年青教师都是从学校到学校，没有企业实践的经验，与企业需求相脱节，对当前人才的培养无法保证，让教师进入企业车间，积累实践教学案例，完善自己的知识结构，回到课堂讲解才有针对性。

学校与企业合作越紧密，对学校本专业来说越是有利，企业把学校作为培养人才和储备人才的基地，企业才能得到发展、才能有前景。

参考文献：

[1] 王迎军. 深化产学研合作教育培养拔尖创新人才[J]. 中国高等教育， 2010（ 21） ： 9

[2] 金志民，柴军红，任荣.校校、校企合作促“双师型”教师队伍建设[J].科技创新导报2010（31）：184-185

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一、以多媒体为手段创设物理情景，激发学习兴趣

学生对物理规律理解起来比较抽象、难懂，实际教学效果也不很理想。而采用多媒体课件作为教学手段，则可以弥补传统教学的不足，如多媒体课件以动画的形式来展现浮力产生的物理过程，该动画情景中的小木块开始只受到前后、左右的液体压力，这时压力大小相等、方向相反，互为平衡，此时小木块静止不动，但这时如果在加载上、下表面液体的压力时，小木块会缓慢向上运动。此时活泼的动画效果，直观的图形，快速有效地激发了学生兴趣，使学生体会到液体对物体上下两表面压力差是浮力产生的原因，从而很容易地突破了教学难点，学生轻松掌握了本节的重点。

二、优化实验教学，弥补传统演示实验的不足

物理学是一门实验学科，在物理学的产生和发展中，占有及其重要的地位。学生通过对实验的仔细观察和认真分析，可以对物理规律获得生动的感性认识，从而更好地理解和掌握物理概念和运动定律，同时也培养了学生的观察能力和思维能力。

所以在课堂教学中用实验来演示物理运动规律是一种很好的教学方法，但由于传统演示实验受到时间、空间等诸多因素的影响，有些实验不能做、不便做，而利用信息技术手段可以很好的解决这一问题，将复杂的、抽象的物理实验过程采用多媒体技术形式模拟展现出来，这样有利于降低学生的学习难度，将抽象思维转换为直觉形象的思维，更能理解物理规律的来龙去脉，再现物理规律的诞生过程，从而培养了学生的科学素养和严谨的科学态度。

多媒体教学手段能将传统实验中不能表现的许多物理现象和物理运动过程，大至宇宙空间的天体、星象的宏观运动；小至原子及原子核内部微观粒子的运动，都能利用多媒体技术以动画的形式，形象、生动、直观的模拟表现出来，其效果异常精美，便于理解。这种现代化教学手段弥补了传统演示实验教学的不足，也优化了物理实验教学，同时也增强了课堂实验教学的气氛，促进了学生自主学习的积极性，并且让学生更容易理解和接受事物的本质。

三、优化教学过程，培养学生创新能力

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生物医学工程在国际上做为一个学科出现，始于20世纪50年代，特别是随着宇航技术的进步、人类实现了登月计划以来，生物医学工程有了快速的发展。在我国，生物医学工程做为一个专门学科起步于20世纪70年代，中国医学科学院、中国协和医科大学原院校长、我国著名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物医学工程专业的创建、1980年中国生物医学工程学会的成立，有力地推进了我国生物医学工程的发展。目前，我国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构，从事着生物医学的科研教学工作，在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。

显微镜的发明“解剖”一词由希腊语“Anatomia”转译而来，其意思是用刀剖割，肉眼观察研究人体结构。17世纪LeeWenhock发明了光学显微镜，推动了解剖学向微观层次发展，使人们不但可以了解人体大体解剖的变化，而且可以进一步观察研究其细胞形态结构的变化。随着光学显微镜的出现，医学领域相继诞生了细胞学、组织学、细胞病理学，从而将医学研究提高到细胞形态学水平。

普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平，难以分辨病毒及细胞的超微细结构、核结构、DNA等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜，使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体，研究细胞的超微结构。光学显微镜和电子显微镜的发明都是医学工程研究的成果，它们对推动医学的发展起了重要作用。

影像学诊断飞跃进步影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域之一。50年代X光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法，而今天由于X线CT技术的出现和应用，使影像学诊断水平发生了飞跃，从而极大地提高了临床诊断水平。即计算机体断层摄影(computedtomographyCT),即是利用计算机技术处理人体组织器官的切面显像。X线CT片提供给医生的信息量，远远大于普通X线照片观察所得的信息。目前，螺旋CT(spiralCT或helicaletCT)已经问世，能快速扫描和重建图像，在临床应用中取代了多数传统的CT，提高了诊断准确率［1］。医学工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振(nuclearmagneticresonance)原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(MRI)，它不仅可分辨病理解剖结构形态的变化，还能做到早期识别组织生化功能变化的信息，显示某些疾病在早期价段的改变，有利于临床早期诊断。可以认为MRI工程的进步，促进了医学诊断学向功能与形态相结合的方向发展，向超快速成像、准实时动态MRI、MRA、FMRI、MRS发展。根据核医学示踪，利用正电子发射核素(18F，11C，13N)的原理，创造的正电子发射体层摄影(PET)，是目前最先进的影像诊断技术。美国新闻媒体把PET列为十大医学生物技术的榜首。PET问世不过30年历史，但它已显示出对肿瘤学、心脏病学、神经病学、器官移植，新药开发等研究领域的重要价值［2］。影像学诊断水平的不断提高，与20世纪生物医学工程技术的发展密切相关。

介入医学问世介入医学是一种微创伤的诊疗技术。Dotter和Judkin(1964年)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人，他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行扩张治疗取得成功。1967年Margulis首先使用过介入放射学(InterventionalRadiology)，这是医学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年Gruenzing成功地进行了首例冠状动脉球囊扩张术获得成功以后，介入性诊疗技术由于其创伤小、患者痛苦少，安全有效而倍受临床欢迎。20世纪80年代随着生物医学工程的发展，高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造影(DSA)、射频消融技术以及高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相继问世，使介入性诊疗技术发生了飞速进步，临床应用范围不断扩大，从心血管、脑血管、非血管管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证，并使诊疗效果明显提高，患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视为与药物诊疗、手术诊疗并列的临床三大诊疗技术之一，也有人把介入诊疗技术称之为20世纪发展起来的临床医学新领域--介入医学［3，4］。

人工器官的应用当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时，现代临床医疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能，人们称这种装置为人工器官(artificialorgan)。如20世纪50年代以前，风湿性心脏瓣膜病的治疗，除了应用抗风湿药物、强心药物对症治疗外，对病损的瓣膜很难修复改善，不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技术，在心脏停跳状态下切开心脏，进行更换人工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修补，使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科之所以能达到今天这样的水平，主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工血管等新材料、新技术的结果［5］。

肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良，而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病晚期患者的生命，肾病治疗学也因此有了很大进步。

现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速，除上述人工器官外，人工关节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用，使千千万万的患者恢复了健康。可以说，人体各种器官除大脑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，放射医学、超声医学、激光医学、核医学、医用电子技术、计算机远程医疗技术等先进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果，综上可见，20世纪生物医学工程的发展，显著提高了医学诊断和治疗水平，有力地推动着医学科学的进步。

21世纪生物医学工程展望纵观医学新技术诞生和发展的历史，从伦琴发现X线到今天X射线诊疗技术的发展，从朗兹万发现超声波到今天B超诊断的广泛应用，从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天MRI的问世，从赫斯费尔德发明CT到今天CT成像系统的应用，都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的医学新技术。循着20世纪医学发展的轨迹，我们有理由预测21世纪新的医学诊疗技术可能在以下10个方面有重大突破和创新：

(1)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化，远程医疗信息网络化，诊疗用机器人将被广泛应用。［6］

(2)介入性微创，无创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技术，纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。

(3)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着PET的问世和应用，形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂型心血管、脑血管影像诊查系统将在21世纪问世。

(4)生物材料和组织工程将有较大发展，生物机械结合型、生物型人工器官将有新突破，人工器官将在临床医疗中广泛应用。

(5)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展，植入型药物长效缓释材料，药物贴覆透入材料，促上皮、组织生长可降解材料，可逆抗生育绝育材料、生物止血材料将有新突破。

(6)未来医疗将由治疗型为主向预防保健型医疗模式转变。为此，用于社区、家庭、个人医疗保健诊疗仪器，康复保健装置，以及微型健康自我监测医疗器械和用品将有广泛需求和应用。

(7)除继续努力加强生物源性疾病防治外，对精神、心理、社会源性疾病的防治诊疗技术和相应仪器设备的研制受到越来越多的重视与开发，研制精神分析、心理安抚、生物反馈型诊疗技术和设备将是生物医学工程的新起点。

(8)创伤是造成青年人群死亡的主要原因，研制新型创伤防护装置、生命急救系统是未来生物医学工程的重要课题。

(9)即将迎来的21世纪是分子生物学时代，有关分子生物学的诊疗新技术将快速发展，遗传、疾病基因诊疗技术，生物技术和微电子技术相结合的DNA芯片、雪白芯片和诊疗系统将被广泛应用。

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    论文摘要:生物医学工程(biomedical engineering,bme)是一门生物、医学和工程多学科交叉的边缘科学,它是用现代科学技术的理论和方法,研究新材料、新技术、新仪器设备 ,用于防病、治病、保护人民健康,提高医学水平的一门新兴学科。

    本文就其目前发展情况进行分析讨论。

    生物医学工程在国际上做为一个学科出现,始于20世纪50年代,特别是随着宇航技术的进步、人类实现了登月计划以来,生物医学工程有了快速的发展。在我国,生物医学工程做为一个专门学科起步于20世纪70年代,中国医学科学院、中国协和医科大学原院校长、我国着名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物 医学工程专业的创建、1980年中国生物医学工程学会的成立,有力地推进了我国生物医学工程的发展。目前,我国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构,从事着生物医学的科研 教学工作,在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。

    一、显微镜的发明

    “解剖”一词由希腊语“anatomia”转译而来,其意思是用刀剖割,肉眼观察研究人体结构。17世纪lee wenhock发明了光学显微镜,推动了解剖学向微观层次发展,使人们不但可以了解人体大体解剖的变化,而且可以进一步观察研究其细胞 形态结构的变化。随着光学显微镜的出现,医学领域相继诞生了细胞学、组织学、细胞病理 学,从而将医学研究提高到细胞形态学水平。

    普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平,难以分辨病毒及细胞的超微细结构、核结构、dna等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜,使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体,研究细胞的超微结构。光学显微镜和电子显微镜的发明都是医学工程研究的成果,它们对推动医学的发展起了重要作用。

    二、影像学诊断飞跃进步

    影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域之一。

    50年代x光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法,而今天由于x线ct技术的出现和应用,使影像学诊断水平发生了飞跃,从而极大地提高了临床诊断水平。即计算机体断层 摄影(computed tomography ct),即是利用计算机技术处理人体组织器官的切面显像。x线ct片提供给医生的信息量,远远大于普通x线照片观察所得的信息。目前,螺旋ct(spiral ct 或helicalet ct)已经问世,能快速扫描和重建图像,在临床应用中取代了多数传统的ct,提高了诊断准确率。

    医学工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(mri),它不仅 可分辨病理解剖结构形态的变化,还能做到早期识别组织生化功能变化的信息,显示某些疾病在早期价段的改变,有利于临床早期诊断。可以认为mri工程的进步,促进了医学诊断学向功能与形态相结合的方向发展,向超快速成像、准实时动态mri、mra、fmri、mrs发展。根据核医学示踪,利用正电子发射核素(18f,11c,13n)的原理,创造 的正电子发射体层摄影(pet),是目前最先进的影像诊断技术。美国新闻媒体把pet列为十大医学生物技术的榜首。pet问世不过30年历史,但它已显示出对肿瘤学、心脏病学、神经病学、器官移植,新药开发等研究领域的重要价值。影像学诊断水平的不断提高,与20世纪生物医学工程技术的发展密切相关。

    三、介入医学问世

    介入医学是一种微创伤的诊疗技术。dotter和judkin(1964 年)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人,他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行扩张治疗取得成功。1967年margulis首先使用过介入放射学,这是医学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年 gruenzing成功地进行了首例冠状动脉球囊扩张术获得成功以后,介入性诊疗技术由于其创伤小、患者痛苦少,安全有效而倍受临床欢迎。20世纪80年代随着生物医学工程的发展,高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造 影(dsa)、射频消融技术以及高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相继问世,使介入性诊疗技术发生了飞速进步,临床应用范围不断扩大,从心血管、脑血管、非血管管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证,并使诊疗效果明显提高,患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视为与药物诊疗、手术诊疗并列的临床三大诊疗技术之一,也有人把介入诊疗技术称之为20世纪发展起来的临床医学新领域--介入医学。

    四、人工器官的应用

    当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时,现代临床医疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能,人们称这种装置为人工器官(artificial organ)。如20世纪50年代以前,风湿性心脏瓣膜病的治疗,除了应用抗风湿药物、强心药物对症治疗外,对病损的瓣膜很难修复改善,不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技术,在心脏停跳状态下切开心脏,进行更换人工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修补,使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科之所以能达到今天这样的水平,主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工血管等新材料、新技术的结果。

    肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良,而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病晚期患者的生命,肾病治疗学也因此有了很大进步。

    现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速,除上述人工器官外,人工关节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用,使千千万万的患者恢复了健康。可以说,人体各种器官除大脑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,放射医学、超声医学、激光医学、核医学、医用电子技术、计算机远程医疗技术等先进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果,综上可见,20世纪生物医学工程的发展,显着提高了医学诊断和治疗水平,有力地推动着医学科学的进步。

    五、生物医学工程展望

    纵观医学新技术诞生和发展的 历史,从伦琴发现x线到今天x射线诊疗技术的发展,从朗兹万发现超声波到今天b超诊断的广泛应用,从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天mri的问世,从赫斯费尔德发明ct到今天ct成像系统的应用,都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的医学新技术。

    (一)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化,远程医疗信息网络化,诊疗用机器人将被广泛应用。

    (二)介入性微创,无创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技术,纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。

    (三)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着pet的问世和应用,形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂型心血管、脑血管影像诊查系统将在21世纪问世。

    (四)生物材料和组织工程将有较大发展,生物机械结合型、生物型人工器官将有新突破,人工器官将在临床医疗中广泛应用。

    (五)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展,植入型药物长效缓释材料,药物贴覆透入材料,促上皮、组织生长可降解材料,可逆抗生育绝育材料、生物止血材料将有新突破。

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生物医学工程（Biomedical Engineering， BME）是将工程学与生物、医学紧密结合而形成的新兴的交叉学科，旨在利用工程技术手段开发各类以高新技术为特征的现代医疗器械及系统，为疾病的诊断、监测、控制、预防和治疗提供有效的解决方案[1]。生物医学工程主要的研究领域包括：人工器官及生物材料、医疗仪器及设备、电子信息技术、医学影像技术等[2]。从其研究领域可以看出，生物医学工程是现代工程技术与生物医学相结合形成的交叉学科，涉及生物、电子、信息、材料、药学等多个领域，具有很强的交叉性和综合性[3]，同时由于生物医学工程在我国的发展时间较短，如何培养出兼具工程技术研发和生物医学基础能力的专业人才，已成为本学科发展的重要课题之一。

一、我国生物医学工程现有培养模式的不足

生物医学工程学在我国发展于20世纪70年代，目前，我国高校中的生物医学工程专业设置分为两种：①设置在理工科大学;②设置在医学院校。据不完全统计，我国已有60余所综合或理工科大学和30余所医学院校设立了生物医学工程专业，培养从本科到博士各层次的专业人才。由于是新兴学科，我国的生物医学工程专业现有的培养模式通常存在以下不足[4]。

（一）理论与实践脱节

在国外，生物医学工程专业在课程设置上十分注重多学科的交叉以及理论与实践的结合。我国高等教育中传统的教学是以理论为基础、以课堂讲授为主的一种重理论轻实践，或是实践缺乏实用性，局限于书本的教学模式。这种教学模式的弊端是，学生在实践中不能很好地将专业理论知识同实际应用相结合，造成理论和实践脱节;同时部分高校开展的实验方法和手段陈旧，内容简单孤立，绝大部分属验证性的实验，缺乏综合性、设计性实验，最终均导致的学生的创新能力以及实践能力的难以满足于市场的需求。

（二）培养模式差异较大

从20世纪60年代初美国大学开设生物医学工程本科教育至今，大约有70余所高校通过了美国工程与技术认定委员会（Accreditation Board for Engineering and Technology， ABET）的评估获得授予生物医学工程学士学位的资格。ABET的准则鼓励各种教学计划的一致性，这对于推动生物医学工程学科的发展具有极其重要的作用。而我国生物医学工程发展时间相对较短，专业培养方向较多，不同院校的生物医学工程专业又由分别来自不同学科和专业的教师组建，因此造成不同院校的专业建设基础、人才培养目标、课程体系及培养模式均各有差异。工科背景较强的院校以工程学为基础，辅以少量医学课程，这类院校的学生工程学知识相对稳固，而医学知识相对薄弱;医科院校则多以医学为背景，工程学知识教授相对较少。这种医工结合不紧密的问题造成了学生的专业素质和创新能力与社会要求差距较大的弊端，同时又进一步导致了生物医学工程专业招生和就业难等一系列问题。

（三）实验设备相对落后

医学专业同工科专业一样，均须以实验为基础，否则开设生物医学工程专业如纸上谈兵，教师无从教学，学生也无法学习和理解。而专业实验室建设要求高，建设经费投入多，实验室的建设、设备的更新换代均需要大量的经费和专业技术人员的支持，而一些高校实验经费紧张，仪器台套数不够，特别是在初始发展阶段，困难较多，专业培养往往出现投入大产出少的现象，给经费有限的高校带来了建设上的困难。

（四）师资力量薄弱，缺乏复合型师资

生物医学工程作为“朝阳学科”，师资力量相对薄弱，很多教师都不是生物医学工程专业出身，虽然对所授课程知识驾轻就熟，但其知识领域相对于生物医学工程这样一个交叉性很强的学科而言，仍旧过于窄浅，对如何带动学生实现专业知识的融会贯通还缺少丰富的经验。与此同时，目前国内高校生物医学工程专业师资队伍中，具有理工科教育背景或医学教育背景的教师比较多，而既懂医学又懂工程技术，能将工程技术与医学需求紧密结合起来的复合型、交叉型师资比较缺乏，教师与各相关学科交叉融合能力较弱，这一状况一定程度上影响了专业课程体系的构建以及教学和人才培养的质量。

（五）学校、社会对专业的了解与重视不足

一些医学院校的教师对此专业的了解就是把它分类在工科，这就导致传授医学、生物学知识的教师对待此专业的课程重视不够，认为学生的任务就是学好电子、工科类课程就够了。而学生也并未得到工科的专业教学，与科班的工程类学生同样存在差距。这样的恶性循环，使得本来应形成优势与合力的“生物”、“医学”与“工程”专业，非但不能很好地融会贯通，反而处于“两不管”或者“两不精”的尴尬境地。而社会对于此专业的认知也很有限，有相当多的人把此专业简单理解为维修、销售仪器，仅把毕业生当作技术工来看待。

（六）学生思想不稳定

生物医学工程在我国作为一门全新的专业，其涉及的学科领域跨度大，专业知识体系复杂，就业方向不确定。很多本科生对所学专业缺乏深层次的认识，对自己的前途也缺乏一定的自信，部分学校也只是按照固定思路教学，导致学生思想不稳定，学习积极性、主动性不高，使学生在就业时处于劣势。

三、培养模式改进措施

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BME的重要目标之一是发展非侵入式的诊断技术用于治疗和诊断疾病。生物医学影像是一种非常有效的对结构与功能进行诊断的非侵入式技术。现在，生物医学影像学已成为现代化医院的主要标志之一，它是临床研究的一种主要工具，也是医院开展新技术、新业务的重要基础。生物医学影像学是如此的重要，美国国立卫生研究院（NationalInstitutesofHealth，NIH）在20世纪初就改变了它们传统的疾病和器官的机构模式，建立了国立生物医学影像学与生物工程学研究院（NationalInstituteofBiomedicalImagingandBioengineering，NIBIB）。而在我国国家基金的医学科学三处，影像医学不再是BME中的一个分支，而是被放到与BME同等的地位。美国最近开展的一项被认为可与人类基因组计划相媲美的脑科学研究计划，正是生物医学影像学在神经科学领域的巨大应用。根据美国劳工部的统计显示，BME专业是美国就业领域中需求增长最快的专业，从2010年到2018年预计有72%的增长，而生物医学影像学又是BME中增长最快的领域。

生物医学影像学随时间在飞速地发展，被广泛应用在临床和基本生理和生物学的研究之中。大量的新发明出现在生物医学影像领域，被用于创建新的影像模式；提高图像的空间与时间分辨率与对比度；提供更为方便使用的影像数据分析和可视化；进行远程医疗等。生物医学影像学是一门交叉学科，它的飞速发展不仅需要优秀的生物医学影像从业人员，也对生物医学影像的教育提出了更高要求和全新的挑战。如何提高生物医学影像人才队伍的综合水平，已迫在眉睫。

二、生物医学影像学教育

1.生物医学影像学从业者的变化

现代化的大型生物医学影像设备是集物理、材料、机械、电子、计算机、自动化、网络等多种技术于一体的精密仪器。它的操作、维护和保养均十分复杂，对操作者的素质要求比较高。数十年前，大型生物医学影像设备的从业者是一些受过医学图像培训的物理学家。随后，这项工作主要由本科物理专业、研究生医学物理专业的毕业生充当。而在今天，大型生物医学影像设备的操作者主要来自于BME专业毕业的本科生和研究生。BME的教育由于融合了物理科学、工程方法和技术以及生物医学，使得BME专业的毕业生极为适合生物医学影像学方面的工作。生物医学影像学从业者的变化给人们提出了三个教育中的问题：是否所有的BME学生都需要对生物医学成像有一些基本的了解和认识？BME专业的学生需要掌握哪些生物医学影像学知识？如何使学生更好地了解、设计及使用成像系统？

2.生物医学影像学的知识结构和应掌握的基本知识

生物医学影像学的知识来自于多个学科领域，包括电气工程学、机械工程学、生物物理学、数学、物理学、材料科学、生物学等。生物医学影像学需要具备基本能量物理、辐射、辐射能量与物质的交互、硬件设计与实现、数据收集、分析和可视化、组织器官基于图像的建模、数学变换、信号和图像处理、软件工程、信息论以及高性能计算等多方面的知识。由于生物医学影像学在BME教育中的重要性，BME的学生即使未来不从事相关的工作，他也应该学习生物医学成像和生物医学图像处理的基础课程。他们应该理解常用图像模式的基本成像原理和它们的优缺点，如何进行基本的图像分析与处理，常用模态图像的基本解释等。而未来准备从事相关工作的BME学生，则应该选择一到两种影像模式，围绕它们的具体应用进行更深入的学习与研究。

3.生物医学影像学教育中存在的挑战

在生物医学影像学教育中，存在着一些挑战阻碍着高质量的生物医学影像学教育。这些挑战包括有限的动手实践、教科书中的知识老化等。生物医学影像学是一门理论与实践、原理与应用紧密结合的学科，实践教育可以使学生快速有效地掌握必要的基础理论、基本知识，节省时间，提高授课的效率。医疗机构对生物医学影像专业大学生的实际操作能力要求越来越高，因此，必须提高医学影像工程专业实践教学，提升学生的就业竞争力。而在生物医学影像学教育中，使用实际影像设备进行教育，往往由于安全问题和成本高而变得不可行。例如，小型x-射线管和在影像中使用的放射线核素在成本上是可行的，但它们所释放的电离辐射对人体存在安全危害，不适合在高校课堂中使用。如果不考虑安全问题，会发现一台基础的磁共振设备就需要数十万元，而且后期也存在着大量的维护费用，往往不是高校的教育经费可以承担的。当前，在医院的放射科、影像科等科室中，现代化的大型生物医学影像设备被广泛地采用。而在大学的实体教学中，学生却往往没有机会接触这些设备，这就造成了教学与实践环节的脱节。另外，生物医学影像学是一个高速发展的领域，每隔五到十年都会有较重大的突破。而在教学中教材的建设是一个较长期的过程，一本教材往往需要数年才能成形，这就导致了有时教科书和其他教育资源还没出版就有些过时了。

4.生物医学影像学教育中的资源

在生物医学影像学教育中，网络可以为学生与教师提供了一个开放、共享与实时的资源平台，大量的不同影像模式和针对不同的生物医学应用的影像被放在网络上共享，这就使得学生们可以更好地理解图像形成的方式和认识如何根据工程和科学的需要生成图像，从而将抽象概念形象化、具体化。一个在线的超声波教程被证明在帮助BME学生学习超声波的基本知识上比常规教程更为有效。当前，在课堂中使用真正的成像设备是有一定难度的，而影像设备模拟器则是课堂学习一种非常有用的辅助手段。仿真大脑数据库可以根据磁共振设备扫描参数的不同生成T1、T2以及PD模式的大脑磁共振图像。美国的MedSim公司也直接提供了超声图像仿真仪用于实体仿真。在教学过程中，应加强实验室、实习基地、模拟器、网络资源等实验实践教学平台建设，提供给学生一些重要的电子资源，便于学生课外自学，巩固知识，巩固基础性、实用性、稳定性的实践教学资源。根据教育技术的发展，对教学方式、内容与手段等进行改革。从过去的以教师传授，学生被动接受知识向以学生为主体，增强对学生创新意识和动手能力的培养、应用与综合能力的培养，教师积极引导的方式转变，构建良好的学习与交互平台，培养学生主动探索和高级思维的能力，广泛而深入地参与到教学过程。

5.生物医学影像学教育中的教学方法的改进

生物医学影像学的教学不再是以课堂灌输为主，传统的教学模式必然会导致教学质量和学生学习积极性下降，它的改革势在必行。如何高质量地完成现代医学影像学的教学成为摆在教师面前的一项艰巨的任务。学科的迅速发展与实际应用的需求产生导致生物医学影像学技术也不断创新，新的理论、新的方法被应用于生物医学影像学领域，如多模态成像系统的出现，从解剖图像到功能图像，从宏观的组织结构影像到微观的分子影像，成像技术与手段不断更新等。随之，也出现了一些新的生物医学影像处理方法，包括图像的融合、三维图像分割、图像动态跟踪、分子影像分析等。教师的科研方向及课题都具有一定的前瞻性，采用的理论与方法较新。教师可结合具体的项目，实施“产学研”结合，根据所在领域的国内外研究动态，以专题讨论或穿插于课堂教学的方式，及时跟踪学科发展动态，将最新的知识与先进技术介绍给学生，使其掌握本学科最前沿的学术思想与专业知识。此外，宜结合国内外医学影像乃至生物医学工程产业的现状与发展，分析国内相关技术水平与差距，使学生能从宏观上把握学科知识与相关产业发展情况。

三、小结

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[关键词]生物医学工程 应用型 人才培养模式

[中图分类号] G640 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）22-0019-03

生物医学工程（Biomedical Engineering，简称BME）是运用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的一门综合性、高技术的学科。BME的研究方向较多，如生物信息学、医疗仪器、医学图像、图像处理、生理信号处理、生物力学、生物材料、系统分析、三维建模等。在每个方向上又有着非常宽广的内容。因此，BME领域将是今后的研究热门之一，具有广阔的发展前景。

广东药学院医药信息工程学院2005年开始招收生物医学工程专业本科生，并成立了生物医学工程系。为了使BME专业更好地融入医药信息工程学院的医药信息背景平台，我们先后三次对人才培养方案进行了修改和完善。目前本专业有两个方向――生物医学电子仪器方向和医学影像技术方向。

在8年教学实践的基础上，我们根据学生的学习状况和社会需求，从明确培养目标、设置合理的课程体系、强调实践环节教学和加强实习基地建设、双师型教师队伍建设四个方面对生物医学工程专业应用型人才培养模式进行了探索研究。

一、明确人才培养目标

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

我院自2005年开设生物医学工程专业以来，目前已有五届毕业生，就业情况良好，就业前景十分广阔。用人单位普遍反映毕业生的思想品德优秀、专业基础扎实、实践能力强以及适应性好，具有良好的综合素质，用人单位对本专业毕业学生的满意率达到95%以上。今后，我们将继续秉承培养“上手快、善沟通、动手能力强”的应用型医药卫生人才的办学方针，在人才培养模式上不断调整和完善，培养高素质的创新型应用技术人才。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 王能河，邹卫东，梅贤臣.生物医学工程专业课程体系建设与应用型人才培养质量保障[J].咸宁学院学报，2009，29（2）：104-106.

[2] 陈超敏，贺志强，周凌宏.复合应用型生物医学工程人才培养的探讨[J].医疗卫生装备，2004，（9）：123-124.