生物医学工程要求范文

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生物医学工程要求

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关键词 生物医学工程;实践实训基地;双师型教学团队

中图分类号:G642.0 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)20-0087-03

Abstract Weifang Medical University began biomedical engineering specialty recruitment in 2012,This paper analyzed the causes of common problems we may meet with in the fostering of biomedical engineering education, and then put forward the countermeasures to solve these problems, in order to improve the quality of biomedical engineering education, including primarily increasing publicity, streng-thening the construction of curriculum system, optimizing the allo-cation of the curriculum, double-qualified teachers, and ultimately could be better for promoting our school’s characteristic school con-struction and cultivate more talents for our society.

Key words biomedical engineering; practice training bases; double-qualified teachers

1 前言

潍坊医学院生物医学工程专业自2012年开始招生,至今已有4个年头,在借鉴国内其他院校本专业人才培养经验基础上,在学校专业委员会指导下,经反复论证,已修订了完整的生物医学工程培养方案(2014版)。由于目前尚无毕业生,培养方案中的很多方面依然在不断探索中。近期,潍坊医学院正在不断推进特色名校建设,生物医学工程专业应该以此为契机,结合学校资源优势,对培养方案进一步完善,逐步形成具有学校特色的生物医学工程培养模式,同时以适应特色名校建设发展的需要。

本文在前期大量调研基础上,对各高校专业培养方案进行认真分析和比较,结合生物医学工程专业社会现状,归纳总结出生物医学工程专业建设过程中存在的几个共性问题。最后,结合生物医学工程专业特点、时代背景、社会需求及潍坊医学院实际,提出几点建议,以期更好地服务于生物医学工程专业培养模式改革。

2 生物医学工程专业建设存在的共性问题

社会认知模糊 生物医学工程专业尽管在国外从20世纪50年代就已经开始发展,但在国内自20世纪70年代起才慢慢发展起来,与其他专业相比相对起步较晚。即便现在,社会对此专业依然普遍存在认识模糊、理解不深的现象。如学生报考志愿、用人单位招聘时,经常将生物医学工程专业与生物技术、生物工程或临床相关专业混淆[1],对学校招生、学生就业造成很大影响。

课程体系差异较大 到目前为止,据不完全统计,国内开设生物医学工程专业的学校已达127所,其中综合类和单科理工类占96所,单科医学类院校为31所。学校层次包括高等专科学校、普通高等院校、国家重点院校不等。综合分析发现,存在的主要问题是各高校课程设置大多依托本校现有的资源和师资,灵活性和随意性较大,很难做到从专业长期发展、时代需求角度出发[2-4]。具体情况说明见表1。这种现象不仅在国内院校存在,本专业世界排名前五的国外院校也有不同程度的体现,见表2。

课程学时分配不统一(课时) 对不同院校课程设置比较分析发现,各高校课程设置除在课程体系方面存在较大差异外,课程学时分配也有较大不同。结合王能河[5]等人的研究结果,举例如表3所示。

复合型师资力量缺乏 生物医学工程专业培养学生具有利用工程技术的手段和方法解决医学相关问题的能力,集中反映在生物医学信号检测和处理、医学成像仪器、生物医学新材料、康复工程、生物系统建模与仿真、远程医疗等相关领域。工程技术本身对知识储备、综合素质、工程经验的较高要求,加上新技术、新方法的不断更新,对生物医学工程教师授课提出较高的要求。而分析发现,目前各高校授课教师大部分缺少工程背景和工程实践经历,虽然在单科领域具有很深的造诣,但是对知识的综合应用能力比较薄弱,因此,授课过程中往往仅停留在对原理和技术讲授的层面,很难从工程原理和技术的角度建立与解决实际问题的联系。又由于一些新技术往往最先在企业推广,而授课教师若无参与企业工程研发等经历,就很难及时掌握这些新技术,授课知识陈旧,所授技术甚至早已被淘汰。除此以外,授课教师若无一定的工程背景,在指导学生实验实训环节,往往会停留在对所学理论的验证实验层面,很难设计和指导学生开展综合设计实验,严重影响学生的创新能力培养。

3 生物医学工程专业建设改革的几点建议

通过上面对生物医学工程专业存在的共性问题进行分析,笔者认为,潍坊医学院生物医学工程专业培养模式改革应该注意以下几个方面。

广泛宣传,提高认识 尽管我国生物医学工程专业存在起步较晚的客观事实,但造成目前该专业社会认知度模糊的主要原因可归结为以下几方面。

1)与其他专业相比,生物医学工程专业招生规模较小,大部分学校每学年只招收1~2个自然班,全国目前开设生物医学工程专业的院校共计127所[2]。每年生物医学工程毕业生除去继续深造,选择就业的不到5000人,他们毕业后又分布到全国各地,因此,人们接触该专业的人相对较少。

2)生物医学工程本身是一个交叉学科,加之各学校培养目标不同,即便都是生物医学工程专业,不同院校的学生毕业后从事的工作差异很大,人们往往会根据自己接触的生物医学工程人员从事的职业,简单地对生物医学工程进行评价,造成认识偏颇。针对以上两方面原因,建议学校和社会共同担负起宣传的责任。

首先,学校在招生前应充分做好专业介绍宣传工作,使学生在报考志愿前对该专业课程设置、培养目标、社会需求有一定的把握,学生根据自己的兴趣选择报考。这样一则可以避免入错行的尴尬,二则学生根据自己的兴趣报考入学后学习积极性高。

其次,入学后学校应尽早安排专业教师对学生进行更加详细的专业介绍,应结合本校生物医学工程培养方案,让学生对四年学业有一个宏观的把握,对部分课程设置进行简单说明,主要从课程设置的意义、该课程与后续课程的联系等角度展开。如此有利于学生从入学就开始对自己的学业建立很好的学习规划,也不至于因课程设置问题造成误解,避免后续学习对某些课程不重视的现象发生。

再次,通过学前教育,专业教师应建立学生学习本专业的自信心,增加学生自身对本专业的认知和认同感,消除学生因专业本身边缘学科的特点而产生被边缘化的想法,提高他们后期学习的积极性。

最后,社会和学校应共同承担起对外宣传的责任,提高用工单位对该专业的认知度,为学生就业提供保障。

加强课程体系建设 生物医学工程学最初是期望基于工程技术的手段,即利用工程学原理和方法,探索、发现和解决医学领域的问题,进而又发展到生物学的研究领域,所以它是医学、生物学与工程学乃至材料学相交叉的系统工程学科,学科呈现知识面广、创新性与实践性强等特点。

基于上述特点,生物医学工程课程设置要把握以下几个方面。

1)要想用工程的手段解决医学相关领域问题,必然要求学生具有一定的医学和生物学背景,同时具有扎实的工程基础,因此,课程设置必须要涵盖医学、生物学和工程学多个方面,通过课程学习使学生掌握丰富的基础知识和基本技能。

2)课程设置应体现专业覆盖知识面广的特点,但绝不是各课程的简单拼凑和堆叠,所设置的课程之间既应注意相互联系,又要有侧重。

3)由于生物医学工程所研究领域新技术、新成果、新材料、新理念和新发现的不断涌入,课程设置还应充分考虑对知识的补充和教材的更新,体现专业本身的“创新性”。

4)课程设置要充分依托学校资源优势和师资力量以突出专业特色,但核心专业课开设必须遵循适应时展和社会需求的原则,决不能因学校师资和资源问题办成纯工学或纯医学专业。同时,核心专业课设置还必须做到与培养方案中的培养目标保持一致,而所有课程设置均需在培养方案的指导下完成。

⑤生物医学工程专业对工程能力的较高要求又决定了开设课程必须具备实践性强的特点,因此,课程设置时应重视实践、实训环节所占的比重。

综合看,课程设置总体原则把握可参考清华大学“厚基础、宽口径、强实践”的培养模式,即既重视专业基础课的学习,又鼓励不同院校专业课,同时注意加强实训实践环节。

优化课程设置分配 根据国家级特色专业建设质量工程评估体系的要求,和四年制本科生物医学工程专业人才培养的实际需要,建议潍坊医学院课程总学时应控制在2600~2800。结合学校教学型院校的特点,建议把理论与实践课程的学时比例控制在1:0.35左右,其中专业课控制在1:0.45左右。

打造双师型教学团队 师资队伍建设是保证人才培养质量的基础,要培养应用型的工程人才,首先要求教师自身是工程型人才[6-7]。生物医学工程专业教师自己进行职业规划时,必须做到同时具有扎实的生物医学工程理论功底和丰富的工程实践经验。学校应通过鼓励生物医学工程专业教师定期到企业进修学习,参与企业技术研发,探索生物医学工程专业校企联合培养模式,积极拓宽实践实训基地等途径,提升教师的工程实践能力[8-9]。如此有利于:

1)将新的技术和方法带到教学中更新知识结构,开拓学生视野;

2)通过解决工程实际问题的经历,将理论知识与实际问题建立联系,解决理论授课枯燥难懂的尴尬;

3)将实际问题引入教学,鼓励学生思考,有利于推动学校PBL等一系列教学方法的改革;

4)指导学生开展综合实验,提高学生的实践动手能力和创新能力;

5)深度参与企业研发,提高学校科研水平。

最后,学校应该针对生物医学工程专业特点,给予专业教师必要的政策扶持与保障。

4 结语

生物医学工程专业是一个新兴产业、朝阳产业,生物医学工程的专业教育有利于为国家培养一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,推动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。因此,“十二五”规划中国家对生物医学工程涉及相关领域给予大力支持。潍坊医学院应紧抓时代机遇,认真分析其他院校办学过程中存在的问题,借鉴其办学成功经验,同时结合学校实际,深化改革,打造具有自身特色的生物医学工程品牌专业。

参考文献

[1]吴小明,罗二平,申广浩,等.“可靠性工程”与生物医学工程专业课程体系[J].医疗卫生装备,2013,34(1):131-132.

[2]教立营,赵越.生物医学工程专业毕业生就业现状及对策分析[J].中国大学生就业,2012(12):25-28.

[3]浙江大学工信部[EB/OL].[2012-06-26].http:///Chinese/redir.php?catalog.

[4]清华大学医学院[EB/OL].[2012-06-28].http://.

[5]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.

[6]陈小燕.基于校企合作的“双师型”师资队伍建设新思路[J].中国大学教学,2010(1):72-74.

[7]马春排,李天钢,李白毅,等.生物医学工程实践教学体系的建设[J].实验室研究与探索,2010,29(4):103-122.

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“卓越计划”的提出旨在培养工程界的领军人物,除了要求学生掌握本领域的学科基础理论知识,还要大力培养学生的工程实践能力以及人文综合素质。对于培养医疗器械仪器产业相关的生物医学工程专业的学生来说,要求学生具有如下方面的能力:具有扎实的理、工、医等多学科的医学仪器工程基础和专业知识;深入理解并掌握医学仪器工程分析和设计原理,理解医疗器械生产过程中的工程技术问题;具备实现医学仪器工程相关设计的智慧、能力及奉献精神;具有宽广的人文社会科学背景知识。

二、生物医学工程人才培养模式存在的问题

到目前为止,全国约有140所高等院校开设了生物医学工程本科专业,所有的培养计划和方案都只是偏重于相互关联比较紧密的学科方向,不可能涵盖所有的学科方向。由此,生物医学工程学科本科生的培养方案非常多,相互之间的区别还比较大,但它们大多都存在着一些问题。

1.在课程的设置上,内容比较散,课程之间的相互联系较少。生物医学工程是一门理、工、医融合在一起的交叉型学科,课程设置除了一些公共课程外,其专业课涉及了电子技术、计算机技术、生物技术、数学、物理、化学、医学基础等相关课程。在大多数本科院校仅仅是将这些课程简单地拼凑起来,并没有很好地将它们的知识点进行融合,形成生物医学工程领域特色的专门课程。

2.教师的知识结构很难融合多学科的知识,使得课程体系的执行在一定程度上脱节。在大多数院校的生物医学工程教学任务是由电子、计算机、生物、物理、医学等领域专家来承担,他们往往在某一个领域内有很高的造诣,但要结合其它领域的知识就存在一定的困难。这种现象阻碍了本科生培养计划的实施,也使人感觉课程体系比较松散。

3.在培养过程中,学生对生物医学工程相关产业的了解较少。生物医学工程学科是一个年轻的学科,其相关产业更是最近十年才发展起来的,大部分高校与这些企业之间的联系不够紧密,使得学生很难到相关企业开展工程实践活动。主要有两方面的原因,一是已开设生物医学工程专业的部分高校的科研能力有待提高;二是企业主要是以赢利为目的,不愿意接受本科生到企业进行工程实训。

三、生物医学工程培养模式改革探索

桂林电子科技大学生物医学工程学科定位于医学仪器相关科学技术问题的研究,并已经被确认为广西重点学科。依托于“生物医学传感与智能仪器”广西高校重点实验室,紧密围绕“医药制造”等广西十四个千亿元产业以及广西国民经济发展的需要,构建了特色鲜明的“工程应用型”专业学科结构体系。这些改革举措有效解决了当前生物医学工程本科专业教学普遍存在的诸多问题,为工程型生物医学工程人才的培养提供了新思路。

1.凝练专业方向,领航专业发展。凝练专业方向,不仅要清楚自己的优势和特点,还要了解当前科学技术发展前沿、相关企业的技术需求和人才需求。只有不断加强与医疗器械相关生产企业的联系,掌握最新的人才需求情况以及专业需求情况,才能使专业方向紧跟需求,专业才能长期健康发展。

2.加强科学研究,带动本科教学。生物医学工程是一门交叉融合特性非常明显的学科,这种特性在科学研究尤为突出。鼓励教师参与医学仪器相关的科学研究,积极申报国家、省部级生物医学工程相关科研项目。特别鼓励教师承担相关企业委托的科研项目,这在教学方面至少有三个好处:(1)可以加强高校与企业之间的联系,为学生的实习、工程实践活动提供实际条件,同时也使相关工程研究可以到生产实际当中;(2)使教师在较短的时间里快速融合理、工、医三个学科的知识点,掌握医学仪器生产过程中的科学问题和工程设计要求,有利于提高教师本身的工程实践能力和水平;(3)可以组织学生参与教师的科研项目,包括企业委托的开发项目,使学生有机会参与工程实践训练活动,同时,让学生能够亲历生产现场,有助于对医疗器械生产过程中的工程技术问题的理解。

3.完善课程体系,适应“卓越计划”。生物医学工程课程设置可采用多任务与相互联系的教学规律,鼓励在课程的设置上注重广度也有深度。课程的设置必须既重视基础知识,又突出专业特色;既有较宽的知识面,又有一定的专业深度。主要应包括基础知识课程体系、专业基础知识课程体系、医学知识课程体系、专业知识课程体系和人文社会科学等选修课程体系。在专业课程和实践课程的设置方面要经过充分的企业调研,广泛听取企业相关生产专家的意见,了解企业生产中的人才需求进行设置,并要安排足够的时间到企业去进行顶岗实习。

4.加强与相关生产企业合作,切实提高学生工程实践能力。建立高校与相关生产企业的良好关系对于工学本科人才培养是非常重要的。可以邀请企业参与院系对办学方向、发展规划、专业建设等重大问题的讨论和决策,参与学校教育改革、参与人才培养的全过程,及时修正培养方案和课程体系。还可以聘请企业有较高水平和富有经验的工程技术人员,参与并指导教学活动、实习、毕业设计课题、参与毕业答辩,让学生可以进行充分的工程实践能力训练,切实提高学生工程实践能力。

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关键词:生理学 教学 生物医学工程

一、引言

生物医学工程学是多学科交叉边缘学科,结合了生物学、医学、工程学等专业。生物医学工程的前身是生物医学电子学专业,其建立起源于电生理学。国内众多理工科、医科及综合性院校都开设了生物医学工程专业,其培养目标是使毕业生能够理解、阐明并应用数学、物理学、工程学原理解决医学问题;能够成功地从事职业实践并继续深造;具有独立的学习和工作能力,高度重视职业及伦理责任。相应的课程设置主要包括工程类课程和医学类课程等。

其中,生理学是研究生命现象及其本质,全面介绍人体各系统的功能及活动本质的学科,内容详尽,覆盖知识面广。不论对于医科院校还是工科院校,生理学是生物医学工程专业必修基础医学课程之一,对于将工科课程与医学知识有机融合起到不可替代的桥梁作用。生理学作为生物医学工程专业中一门有代表性的基础医学课,其课程设置需考虑如何平衡有限学时与广泛的生理学知识点、结合考虑工科院校学生的思维个性、工科院校的生物医学工程专业的培养方案特色等。本文重点讨论工科院校生物医学工程专业生理学的教学问题。

二、生理学教学的现状分析

(一)授课对象与医学院教材的冲突

目前国内尚无生物医学工程专用的生理学教材,而大多数院校选用人民卫生出版社的《生理学》教材。首先,该生理学教材原本针对医药卫生专业撰写,有很强的专业性,与生物化学、组织与胚胎学、病理学、药理学等众多基础医学课程关联密切,又离不开临床医学课程知识。其次,生理学是一门以实验科学为基础的学科。再次,生理学课程的系统性非常强,当选择性讲授教材内容时对知识点的取舍需非常慎重。对于缺乏基础医学知识、医学实验技能及实验经验的工科院校学生而言,在有限的学时内完全照搬传统教材是不现实的,而且严重影响学生的学习效果。

(二)教师背景与生物医学电子学专业知识的冲突

工科院校中生理学教师多为医学类专业出身,而基于生理学为综合性实验学科,医学背景的教师能将生理学中有关基础医学和临床医学背景的概念、理论解释清楚,但是对于生理学中诸多涉及理工科的实验技术及仪器原理却不一定能理解透彻,并阐述清楚。因为没有扎实的工科知识背景和丰富的生理学实验经验,是无法与工科背景的学生良好的互动,从而影响生理学的教学效果。

三、对策分析与讨论

(一)教学大纲及生理学教材的建设

须对生理学的教学大纲内容谨慎斟酌。要综合考虑以下几方面的因素。第一,引导和培养学生的学习兴趣,适当增强疾病与健康管理的内容。第二,结合本院校系的学科特色,增强教学大纲内容与本院校系生物医学工程专业学科特色的关联。第三、工科院校的生理学学时安排比较少。例如,重庆大学生理学的理论学时是32个,第三军医大学生理学理论学时是70个。因此建议重点讲特定生理系统的研究方法,对于未讲授内容,建议学生自学。在此基础上,编撰适合工科院校生物医学工程专业的特色生理学教材。

重庆大学生物医学工程系的学科特色是电子信息与仪器,所以在具体生理系统原理及介绍中,尽量结合该生理系统的相关医学仪器为例,一方面,应用实例有助于学生更生动地理解该生理系统的工作原理,另一方面,也能将空洞的生理学理论与后续的医学仪器原理及设计课程结合起来,引导学生理解医学仪器的设计原理,提高学生对专业的兴趣。

例如,讲授肺在生理状态下的弹时,补充呼吸疾病患者的肺丧失弹性情况做对比;在讲授第五章呼吸调节类型分为自主呼吸与随意呼吸时,强调临床上重症患者在清醒状态与睡眠,麻醉状态下呼吸机的意义;讲授呼吸系统的呼吸运动原理时,结合人工呼吸、简易呼吸机及智能性呼吸机的原理与设计等。

(二)生理学教师应增强仪器及设备专业知识的培训

提高工科院校生理学授课教师的综合素质,可从三方面开展工作。第一,增强生理学教师的专业技能培训,包括派遣其到医药院校生理学教研室旁听生理学精品课程,丰富基础医学和临床医学知识;同时增加生理学教师参加各种生理学实验及新型医疗仪器的使用培训,增强各种医疗仪器原理及操作技能。第二,生理学教师的选拔,要重视医学背景与工科背景的综合。例如,本科为医学专业,研究生阶段为工科背景或者本科为工科背景,研究生阶段为医学专业为佳。第三,通过开展科研项目来训练生理学教师,从而丰富生理学教师的综合专业技能。一个科研项目的顺利完成,融汇贯穿了医学问题的发现、生理机制分析及工科技术解决方案的全过程。重庆大学于2012年7月与第三军医大学成立生物医学工程联合学院,对两校的生物医学工程专业本科生实行相同的培养方案中,医学类课程由第三军医大学教师与重庆大学教师组成联合课程教学组进行授课。

事实上,生理学教师的综合性高素质要求也符合生物医学工程专业本科教育的广泛性特征。在本科教育排名第一的约翰霍普金斯大学认为:最新的生物医学工程本科教育就是使其能继续在研究生、医学以及职业学校中接受教育或在产业领域谋求职业。

(三)加强生理学实验及实验教材的建设

生理学是一门实验性学科,生理学教学的建设离不开生理学实验室及实验教材的建设。一方面,生理学的概念和理论来源于大量动物实验和临床病例;另一方面,生理学实验可以让学生对课本上的概念和理论有更加感官、形象的认识,训练学生的实验技能,提高学生的学习兴趣。

工科院校生物医学工程专业教研室在开展生理学实验的过程中,不具备医药院校的实验条件,所以应该充分发挥工科院校的特色,充分利用现有的工科院校特有的实验资源。工科院校的教师和学生对生理学实验中各种仪器的理解更深刻,仪器操作能力更强,对各种生理信号分析处理水平更高。首先,增强医学仪器在生理学实验设置中的比重。利用学生对强大的虚拟软件的熟悉,通过医学仪器的操作,加强学生对生理系统机制的理解。其次,提高各种生理信号分析处理在实验内容中的比重。充分利用工科学生对数据处理软件的熟悉对生理信号进行深度处理,增强学生对生物医学信号的印象和理解。例如,重庆大学生物医学工程专业生理学的设置应该结合本系生物医学电子与仪器的优势,在生理学实验的设置中增强医学电子信号的检测比重,具体表现在增加各种生物医学传感器的实验,开展各种生理信号的采集实验。

四、小结

生理学在生物医学工程专业课程体系中承担着承上启下的综合性作用。首先,生理学教学需传授给学生丰富复杂的基础医学理论与实验知识,从而训练学生在将来的学习与研究中能提出需要解决的医学问题。再次,使学生理解各种生物医学仪器的设计原理,提高学生学习各种医学仪器设计的兴趣。因此,生理学教学的宗旨无论是对教学大纲,还是专业教师以及生理学实验都提出了更高的要求。所以,生理学的教学改革研究需要理清发展思路,充分利用工科院校的特色资源,发挥工科院校的教学优势,准确定位本单位的教学大纲,提高专业教师的综合素质,丰富生理学实验,最终才能提高教学水平,把学生培养成能够成功从事职业实践并继续深造的合格的生物医学工程本科毕业生。

参考文献:

[1]高莉,刘健,陈强,浅谈工科院校生物医学工程专业生理学的课程建设[J],医学信息,2009,22(10):2007-2009

[2]李小慧,吴建盛,理工院校生物医学工程专业解剖生理学教学的思考,中国电力教育,2013(10):161—162

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培养计划的制定是研究生培养与管理的重要环节,对研究生课程学习、中期考核、科研选题以及论文答辩等都起着重要的指导作用。培养计划不仅要符合学科专业的要求,而且要符合社会需求,符合研究生创新能力培养,因此,要及时调整培养计划,体现时代赋予的使命。根据生物医学工程的交叉性和产业化特色,以及我校的学科综合优势,我们将研究生的培养目标定位在理工医相结合的复合型人才,且具有独立分析和解决生物医学工程相关领域专门技术问题的能力。

理工医相结合就是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,这是学科特色的要求也是社会的需求。我校由于有理工医学科的优势,特别是具有享有“南湘雅,北协和”盛誉的湘雅医学院以及三所全国“三甲”附属医院,因此,在理工医复合型人才培养方面,我们具有自己独特的优势。我们培养的研究生不仅具有深厚的理工医基础,而且具有独立分析和解决生物医学工程领域相关技术问题的能力。如,我们培养的医学成像与图像处理的研究生不仅有去大型医疗器械企业的,也有去大型医院放射科的,当然还有专门从事图像处理软件开发的。由于他们知识结构的全面性,受到了各用人单位的好评。生物医学工程专业的研究生常常由来自不同高校、不同学科领域的学生组成,由于各高校培养模式的差别以及侧重点不一样,研究生自身知识水平、实践经验、兴趣爱好也不一样,因此,在制定培养计划时,各个导师还要了解并征求学生的意见,选课和选题都因人而异,做到具体问题具体分析。例如,对数学理论基础好、年纪轻、又有兴趣的应届毕业入学的研究生,建议其进行应用基础理论方面的研究;对有工作经验的在职入学的研究生安排其进行相关的应用型研究。研究生个人的专业兴趣得以实现,有助于充分调动每个人的积极性,使之能充分发挥自己的潜能。

在培养阶段,还要使研究生在本学科的某一方面进行专家培养和训练,同时在其它相关学科也要进行广博的基础教育,使他们能在所从事的领域中具有较强的研究和开发能力。另外,还要培养他们广博的专业基础和社会人文知识,培养他们自我获取知识和综合分析问题的能力,以及优良的科学思维和创新意识,强调将知识、能力向高素质的升华与内化。

2.课程设置

课程结构关系到研究生的知识结构和科研技能。由于生物医学工程专业理工医复合交叉的特点,课程设置也和其它学科有所区别。目前,我国生物医学工程博士学科点只有一级学科,下面没有设置二级学科,主要原因就是生物医学工程涉及到的学科领域太广,它的研究方向和课题广泛渗透于医学、生物、电子、计算机、材料等学科。当然,每个高校在生物医学工程领域的研究都很难做到大而全,而是根据自身的优势和特点,选择其研究领域,并进而决定其课程设置。譬如清华大学生物医学工程专业的主要研究方向包括生物芯片、神经工程、微纳医学等,尤其是以程京院士为主的生物芯片技术占主导地位,因此,该校生物医学工程的课程设置就以生物类为主,辅之以《生理系统仿真与建模》、《数字信号处理》、《随机信号的统计处理》、《医学成像系统》等课程。我校的生物医学工程专业目前主要侧重于医学成像与图像处理、医学仪器与生物传感器等,因此,课程设置也以电子信息类课程为主,如《医学成像原理》、《医学图像处理》、《神经网络与模式识别》、《医学仪器原理》等。

另外,由于大部分高校的生物医学工程研究生招生几乎是面向所有的工程学科,因此,以前没有学过医学类课程的研究生,一般高校都会要求学生加以补修。有些导师也会根据研究课题的需求或个人研究领域的需求要求学生选修一些相关课程。如我校的新入学生物医学工程研究生,如果以前没有学过医学类课程,我们一般会要求学生补修《人体解剖生理学》、《病理学》等课程;有些研究生还会根据导师的需求补修《生理系统仿真与建模》、《现代数字信号处理》、《生物力学》、《生物化学》、《医学仪器》等课程。

3.过程管理

创新能力是科研能力的核心,创新意识、创造精神、创业能力的培养是研究生培养过程的重要环节,是研究生培养质量的主要标志。研究生培养过程管理是研究生创新能力培养的重要保证,这里所说的培养过程管理主要包括生物医学工程专业研究生的科研选题、中期考核和论文答辩等环节。

3.1 科研选题

作为科学研究的起点,选题不仅关系到科研的方向、目标和内容,直接影响着所运用的方法与途径,同时还决定着成果的水平、价值及发展前途。因此,在第一年生物医学专业基础科目系统整合与学习之后,则完成培养环节第一步,进入科研选题阶段。研究生的选题要与导师的科研项目相结合、与生物医学工程的学术前沿相结合,同时也要强调与理工医多学科相结合。科研选题必须在足够的调研、文献阅读甚至科学实验的基础上进行,否则就是无源之水,很难继续。譬如,医学图像处理领域的科研选题不仅要与图像处理的相关知识挂钩,还与相关的医学知识紧密相连,因此,我们必须要查阅大量的关于图像处理、医学影像、病理诊断等的相关文献,必要时还得与医院合作,参加医院的短期培训等。另外,科研选题还要注意团队协作,有些大的科研课题不是一两个人能够完成的,而是在导师的指导下,由博士、硕士组成的团队完成的,因此,科研选题也需在整个团队的指导下合作分工,共同参与。

3.2 中期考核

研究生的培养是一项较复杂的系统工程,涉及到学科建设、导师队伍、科研实力、教、学、管等多个环节,每个环节都离不开严格的管理,而管理的核心问题是要建立淘汰机制。研究生中期考核作为研究生的淘汰机制之一,对研究生的质量调控和把关起着重要的作用。在整个研究生的培养过程中,中期考核处在一个承前启后的重要位置。“承前”,是指经过一年半到两年的学习与科研参与后,研究生基本掌握了本领域的重要理论和一定的科研技能,了解了该研究领域的相关背景;“启后”,是指有必要了解研究生对已学到的理论和技能是否消化吸收,是否能灵活运用。

我校生物医学工程专业研究生的中期考核在科研选题之后的研究生第二学年末进行。中期考核不仅包括对所选课题的进展情况检查,还包括研究生参与学术活动的积极性。研究生在第一学年末完成选题,其后则必须进行为期一年的课题研究与实践活动,将所学理论与实践或实验相结合,以实践来验证与丰富理论,并寻求新的方法解决实践过程中出现的新问题。中期考核实际上是对研究生科研、协作与创新能力不断提升的过程。另外,研究所经常邀请一些在生物医学工程领域取得突出业绩的国内外知名学者来校讲学或作学术报告,这是所有研究生必须参与且严格考核的。另外,我们的研究生每人每周举行一次学术汇报,课题组老师的所有学生必须参与,汇报后老师给予点评及相关指导意见。

3.3 论文答辩

学位论文作为研究生教育的重要组成部分,也是研究生教育的总结性成果,集中反映了研究生的综合知识体系、专业知识、创新能力和研究水平。教育部规定研究生在申请学位时必须完成学位论文答辩,它是每一位研究生培养过程中的必要和重要环节。因此,在研究生培养的第三年就是学位论文的整理与撰写,在第三年末进行学位论文答辩,每位研究生必须通过论文答辩委员会公开统一的答辩评审后才允许毕业。通过学位论文答辩,可以检验研究生课程学习的效果,衡量研究生的创新能力,考察研究生在文献检索、资料运用、论文写作、观点论证和辩驳等方面的水平和技巧;对于学校而言,研究生学位论文答辩是检验研究生教育质量的主要依据;对于导师而言,研究生学位论文答辩是检验导师指导质量的主要依据。可以说,研究生学位论文答辩是研究生教育中重要、严肃的环节。我校生物医学工程专业研究生在学位论文答辩之前必须先由学校统一,也就是要求每位研究生的学位论文必须是自身学习研究成果的总结与提炼,如果与“中国学术期刊网”上所有论文的累计重复率超过5%,则论文必须发回重改,且重改次数不能超过2次,否则推迟半年至一年时间才能允许答辩。研究生论文之后,硕士学位论文由研究所统一匿名送至本所的相关老师评审,博士学位论文则一式三份全部由学校研究生院统一匿名邮寄至设有生物医学工程专业博士点的全国三所不同高校,再由这些高校的研究生院根据论文题目指定评审专家,这些高校不能在本省,也不能在同一省或市。当然,由于生物医学工程专业研究生的理工医跨学科培养性质,各高校研究生院在送审论文时,可以送至与之相关的学科专家评审。如医学图像处理领域的论文可以送至从事图像处理与模式识别研究的专家评审,也可送至从事计算机应用技术图像处理研究方向的专家评审。

4.小结

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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。

篇6

1.1研究对象的选择

我国现有127所高等学校开展生物医学工程专业本专科人才培养工作,其中96所为综合性或单科性理工类院校,31所为单科性医科院校。所有院校的专业课程体系结构中都开设了人文社科类、医学类基础类、理工类基础课程、工程类核心课程及其相关选修课程,不同院校的课程体系结构不同,在学分、学时及其实施等多方面有不同程度的偏颇。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。我们从10所国家特色专业建设点高校中选择了“单科性院校———南方医科大学”和“综合性院校———湖北科技学院”的生物医学工程专业(医学物理方向)的课程体系进行比较分析研究。

1.2研究资料的主要来源

南方医科大学的研究资料来源于该校生物医学工程学院提供的专业培养方案的电子版和该校特色专业建设点主页;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)、学院主页及其他查询调研。

1.3主要研究方法

基本研究方法参照笔者前期生物医学工程专业课程体系研究的思路[2],文献材料的收集研究采用系统研究法、比较法、统计法对院校专业、课程设置等多维要素进行多方面的比较分析,找出特点、规律,发现存在的问题,以求得启示。

2南方医科大学生物医学工程专业(医学物理方向)本科课程体系

2.1生物医学工程专业本科简况

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年成为教育部高等学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,出版了国家级教材多部,多次获广东省教学成果奖。

2.2生物医学工程专业(医学物理方向)核心课程群

南医大生物医学工程专业的主干核心课程有高等数学、大学物理、模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计、微机原理与接口技术、人体解剖学、生理学、医用X线机系统原理、现代医学成像技术、数字图像处理、大型医疗设备质量保证、医学电子仪器原理与设计、放射物理与防护、放射治疗学、肿瘤放射物理学、医学影像学、核医学等。

2.3生物医学院工程专业(医学物理方向)课程结构

南医大生物医学工程专业的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150学分/2668学时,其中理论课与实验实践的学时比例为2199∶469(1∶0.21),必修课与专选课的学分比例为102.5∶47.5(1∶0.46),学时比例为1804∶864(1∶0.48)。

2.4集中实践训练环节

南医大的集中实践训练折合为32周、1280学时。其中,模电课程设计1周、40学时;数电课程设计1周、40学时;信息技术、放射治疗计划、软件工程等课程设计各2周,均为80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。

2.5本科毕业生基本就业方向

课程体系中的主要课程及其相应目标决定毕业生未来的就业岗位和就业方向。南医大生物医学工程专业(医学物理方向)本科毕业生就业方向主要是在医疗卫生机构从事医学物理师的工作,也可在医学科研机构、高等院校、企事业单位从事医学物理方面的研究、教学、开发和管理工作,还可攻读本学科或相关学科硕士学位。

3湖北科技学院生物医学工程专业(医学物理方向)本科课程体系

3.1生物医学工程专业本科简况

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(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中)6个培养方向。2007年生物医学工程专业获省级品牌专业,2009年成为教育部财政部高等学校第一类特色专业建设点,并建设有3门校级精品课程,出版了医用传感器、医学影像设备、医学物理学、医疗器械营销实务等多部国家级教材,多次获得湖北省教育厅、市级教学成果奖。

3.2生物医学工程专业(医学物理方向)核心课程群

湖科院生物医学工程专业的主干核心课程有高等数学、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、医学成像系统、基础医学概论、放射肿瘤学、生物物理学、放射物理与防护、医学影像学、核医学、医用传感器、放疗与核医学仪器、放疗物理与放疗技术等。

3.3生物医学院工程专业课程结构

湖科院生物医学工程专业的课程体系分为通识教育课(通识教育必修课、通识教育选修课)、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。课程中的总学分/总学时为158学分/2810学时,其中理论课与实验实践的学时比例为2260∶550(1∶0.24);必修课与专选课的学分比例是121∶37(1∶0.31),学时比例是2180∶630(1∶0.29)。

3.4集中实践训练环节

湖科院的集中实践训练共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、社会实践、课程实习分散安排,放疗技术、医学仪器设备、模电、数电等课程设计教学团队分散实施,没有记入训练周。

3.5本科毕业生基本就业方向

湖科院生物医学工程专业(医学物理方向)本科毕业生就业方向主要是在二级以上医院配合放疗医师制定放射治疗方案,实施治疗方案;在其他医疗卫生保健机构从事医疗仪器、设备使用维护与维修;也可攻读本学科或相关学科硕士学位。

4生物医学工程专业(医学物理方向)本科课程体系的比较分析

4.1专业课程体系架构的比较分析

南医大生物医学工程专业(医学物理方向)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。而湖科院生物医学工程专业(医学物理方向)本科课程结构由通识教育课程、学科基础课程和专业课程三段式五层次课程结构组成。学科基础课程没开设选修课,通识教育课程、专业课程均开设必修课、选修课二层次。南医大是为数不多的没有开设医用化学课,却把C语言程序设计课程纳入核心课程的院校,未开设医用化学课程表明专业远离生物或高分子材料类的发展方向。南医大将高等数学、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,故将其列入所有专业的公共课。南医大公共基础课程没有选修课,湖科院则是学科基础课程中未设选修课。这意味着在公共基础课、学科基础课段建立大一统的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的选择与创新,适合于拓展专业培养方向,而南医大更能体现出平台宽口径。从医疗市场及其个性化课程来看,湖科院没有开设临床医学概论课程,而南医大开了56学时,这显示出湖科院面向市场的个性化课程存在缺陷,没有很好地研究未来就业岗位需要的人才。两所院校的共同缺点是均没有开设放射治疗剂量学课程。

4.2课程体系教学任务备配的比较分析

4.2.1专业课程总学分、总学时、理论课与实验学时比例的比较分析经过比较可以看出,湖科院的学分、学时、理论课与实验学时比例分别高出南医大8学分/142学时,比例高出1∶0.03,但差异相差无几。上海交通大学的生物医学工程专业课程总学时为1831学时,实验课学时为243,占总学时的13.3%[3]。与上海交大相比,两所院校的比例均高于上海交大,这显示了211工程大学人才培养重理论教学与实践研发、重自主学习之源。4.2.2必修课与专选课的比较分析选修课是课程结构中必要的组成部分,是对必修课的优化性的适时、适宜性补充,可弥补教学计划中课程内容的不足,调和、衔接课程内容的顺序性,也可适应市场与社会发展的需要。南医大的必修课与选修课学分、学时比例分别是1∶0.46、1∶0.48,而湖科院则是1∶0.31、1∶0.29。这表明南医大的选修课学分、学时比例高于湖科院,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,专业建设稳定性差。笔者建议,开设选修课学时数以不超过必修课的10%为宜,有些课程还可以专题讲座的形式进行[4]。学科基础课程不开选修课最适合建立宽口径的专业培养平台,以保持课程稳定,在这方面湖科院做得较好。4.2.3学科基础课程学分、学时、理论与实践学时比例的比较分析学科基础课程学分、学时分配数据从表1和表2中可看出,湖科院的学科基础课为67学分,高于南医大的54.5学分,高出12.5学分;湖科院的学时为1161,高于南医大的950,高出211学时;南医大的理论∶实践的学时比例是808∶142(1∶0.18),而湖科院的理论∶实践的学时比例是896∶265(1∶0.30),高出1∶0.12。如果从学科基础课的学分、学时占总学分、学时的比例看,湖科院为40.7%、41.3%,南医大是36.4%、35.6%,两所院校差异相差无几,但是理论∶实践的学时比例高出1∶0.12,有非常显著性的差异,显示出湖科院在学科基础课教学中重实践教学,着重培养学生的基本技能。这种差异性反映出湖科院是综合性院校,涵盖医学、理学、工学等十大学科门类,组建了18个教学院部,给实践教学创建了良好的条件和丰富的共享资源。4.2.4医学课程学时的比较分析南医大开设的医学课程是人体解剖学、生理学、病理学、放射生物学、放射治疗学、医学影像学、核医学、临床医学概论,总学时为336学时。湖科院开设的医学课程是基础医学概论(解剖、生理、生化)、细胞生物学、放射生物学、病理解剖学、病理生理学、核医学、放射诊断学,总学时是37时。从学时比较来看,湖科院的医学课程学时高出南医大43学时,两所院校开设的医学课程门数与学时数相差不大。两所院校的比较分析与赵娜等人报道的“医学院校开设的医学基础课程比例高于理工院校,能够为该专业的学生提供较为系统的医学类课程教育,完善学生的临床知识体系,有助于该专业教学和科研水平的提高”论点不符[5]。从邓军民等人的报道资料看,首都医科大学的生物医学工程学院开设的医学课程有6门,共472学时[6],远高于同质同类院校的南医大的260学时,也高于综合类院校的湖科院的175学时。

4.3专业课程与就业方向的比较分析

从整体上讲,主要课程的设置要面向社会、面向市场,在很大程度上决定、支撑着就业方向、就业岗位。两所院校对就业方向的总体整合表述主要是在医疗卫生机构从事放疗方案的研制与放疗技术工作,也可攻读本学科或相关学科硕士学位。南医大的就业方向偏重在医疗卫生机构从事医学物理师的工作,也可在科研机构、高等院校、企事业单位、医疗科研机构从事科研、教学、开发和管理工作。而湖科院则偏重于在二级以上医院配合放疗医师制定放射治疗方案,实施治疗方案;也可以在医疗卫生保健机构从事医疗仪器、设备的使用维护与维修。这些都是对各高校的办学特色的理性表述。

4.4集中实践教学环节的比较分析

实践教学环节是集中培养学生动手能力的主要措施。南医大的集中实践训练为32周,与湖科院的47周相比,从表面上看少了15周,但由于各校的集中实践教学环节方式、方法与途径各异,比较的实际意义不大。两所院校的集中实践教学环节虽各有长短,但都没有达到高等学校理工类人才培养的基本要求和标准。但与泰山医学院应用物理学专业(医学物理学方向)的实践教学环节为59个训练周相比,两所院校的实践教学环节训练周太少。湖科院的微机在医学仪器中的应用、放疗仪器设备的设计、放疗与核医学仪器、放射物理与防护、放疗物理技术等课程设计在操作层面上分别由医学仪器、医学物理教学团队分散安排,这也是一个值得探讨的问题。

5创新专业人才培养方案,优化课程体系目标的几点建议

通过专业课程体系的比较分析,依据生物医学工程专业人才培养的社会需要,借助生物医学工程教育专业本科国家标准建设的向导,配合专业评估与专业认证的实施为载体的课程体系,现提出以下几点建议。

5.1坚持办学理念创新,探究专业培养创新的前沿,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的培养目标,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的发展需要,精通专业基础理论、专业知识与技能,具有创新意识、创造能力的高级专业人才。

5.2深化课程体系改革,优化、纯化课程知识结构

(1)当代课程体系改革宜突破传统三段式的课程结构,建议建立新三段式九层次课程结构,每段课程均开设必修课和选修课。以西安交通大学的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、计算机等不断教育课程和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、放疗技术实践、课外实践(社会实践、科技与竞技活动)。(2)必设临床医学概论、放射治疗剂量课程,且其课程教学时数不低于180学时,有利于提高放疗计划方案制定的参与性、科学性和临床放疗的合理性,提高放疗质量与效益。(3)学习清华大学,结合本校特点探索夏季小学期制,满足学生的个性化课程选修,拓展实践的时间、空间,采用多元教学及实践活动设计,全面提高人才培养质量。

5.3明确课程体系改革思想,规范课程主导原则

课程体系设置可参照浙江大学的生物医学工程专业,主要课程设置有计算机与网络技术、电子电路设计、传感器与仪器设计、信息与图像处理、生命科学类五大模块。要求在课程体系的结构、内容之间,其知识容量应该有合理的比例,淡化学科自身的重要性,打破学科界限,避免结构与知识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。另外,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,拓宽学生的知识视野。

5.4谋划课程体系策略,控制课程教学时数比例

根据国家级特色专业建设质量工程评估体系的要求,四年制本科生物医学工程专业人才培养的实际需要,课程总学时应控制在2600~2800。课程学时分配应适度减少专业课学时,相对增加实践教学学时,适量增加选修课和学生自主学习的时间和空间,减轻学生负担。对理论与实践课学时的比例控制,原则上要求研究型高校在增加学科基础课理论学时的同时,宜将理论与实践课程的学时比例控制在1∶0.3左右,专业课控制在1∶0.4左右;而教学型高校宜适度减少学科基础课,把理论与实践课程的学时比例控制在1∶0.35左右,专业课控制在1∶0.45左右。专业课程体系中的所有课程都必须以不同程度、形式、方法开展实践教学,尤其是要注重专业课。

6结语

篇7

【关键词】 人体解剖生理学;生物医学工程;素质教育

人体解剖生理学是研究人体各部分正常形态、结构及人体生命活动的规律或生理功能的科学[1]。它是高等学校生物医学工程专业的专业基础课,对于生物医学工程专业的学生,学习该课程的主要目的是了解并掌握相关解剖生理学知识,为生物医学仪器等生物医学工程专业的其他学科提供基础。我们所在生物医学工程专业是设在通信与信息工程学院下,学院大的环境下是通信电子学科,而生物医学相关思想和兴趣教育相对薄弱,又因目前通信电子、计算机等相关工作求职相对容易,生物医学工程专业找工作相对较难,很多学生考虑到以后的就业,学生的兴趣培养难免会从生物医学工程专业向通信电子计算机方面偏移,导致很多学生对人体解剖生理学的主观积极性降低。我们在教学中体会到,如果单单讲解课本人体解剖生理相关知识,学生思考不积极。因此在讲授人体解剖生理学知识的同时,试图结合工程相关来激发同学们的兴趣,借以融合学生所学的专业知识,提高学生知识理解、解决问题能力以及培养创新思维。

1 结合工程来讲解

在讲解人体解剖生理学时,结合工程来讲解,有利于学生的理解。例如在讲解细胞膜时,先简单讲解一下细胞膜的成分,然后提问,人工细胞膜如何来制备呢?等同学思考后,再讲解人工细胞膜的人工做法,如利用旋转蒸发法制备,还可以讲解人工细胞膜的用途,例如用在纳米医药,特别是抗肿瘤药物如阿霉素脂质体等,这样不但能够提高同学的兴趣,而且能够加深同学对细胞膜的理解,培养创新思维,还可以为以后的学以致用提供样例。

例如在讲解运动系统骨骼时,讲解骨骼的组成和功能后,提问同学,人工骨骼如何做呢?怎样能够达到真正骨骼的要求,如何实现等等?这样既能提高同学的兴趣,又引导学生遇到问题时进行思考,利用工程方法如何实现。

另外在讲解血液时,在联系工程方面,除了讲解人工血液,如何发现携带氧气的碳氟化物等,还会讲到造影剂在磁共振和超声波中增强血管成像,以及怎样设计仪器快速准确地分析和检测血液中的成分等,这样可以在理解人体解剖生理的同时,扩展相关的工程方面的知识和解决办法。

比如讲解牙齿时,在联系工程结合专业方面,提问如何设计假牙、补牙等,对于洗牙,结合超声波洗牙,进一步提问,能否根据这个原理进一步实现利用超声波洗车,节约用水等,使所学相互联系,结合实际贯通一体。在讲解人体解剖生理知识的同时,结合工程对一系列的器官是如何人工制备,如何实现相应的解剖和生理功能,实现的关键是哪些等等,也作为一条线索贯穿人体解剖生理学的教学。

2 结合多媒体教学

人体解剖结构复杂,很难口述清楚,应用多媒体教学,就可将人体解剖实物图像、演示各部位的形态结构、解剖层次和毗邻关系,三维动画模拟演示等生动的展现给同学,能使学生对人体器官组织结构获得一个完整的认识,便于对所学知识的理解、掌握和记忆[2]。特别是人脑结构,通过讲解相关结构和功能,联系日常脑部疾病,播放神经系统的解剖和生理教学视频,加深学生对神经系统结构功能的理解。另外在课外也选择一些优良的解剖学教学视频播放,让同学如亲临其境的学习,在缺少实验情况下,尽量多的理解人体解剖生理学知识。

3 精简人体解剖生理学方面的教学

在生物医学工程专业的人体解剖生理学课程,存在教时少,实验少等问题,重点还是结合生物医学工程的特点,对内容有所精讲,有所删减的讲授。这样才能在结合工程的情况下完成课程的教学工作。未讲解的人体解剖生理学知识,让同学们课外自学作为弥补。例如在讲解运动系统的肌肉方面的知识时,主要介绍几个重要的肌肉位置,作用等,在结合工程学科讲解时,除了讲解人工肌肉外,还讲解人机工程软件如Anybody软件等与肌肉和骨骼有关的工程设计。这样虽然对肌肉的知识有所删减,但是主要还是有所了解,可以用于工程的使用等,对学生的实际应用和创新能力培养有帮助。

4 其他

结合工程学科的人体解剖生理学教学一定要在生物医学工程专业的较高年级讲授,因为高年级的大学生具有一定的专业知识基础和理解能力,能够结合理解扩充的工程学知识,才能激发他们的兴趣。我们在给大学初入校的学生讲授生物医学工程概论时,讲解到相同的内容后,提问和调查讲课情况,低年级同学的回答是似懂非懂,对低年级同学讲课效果就比较差,但是在同堂听课的其他学院(如生命学院、通信学院、计算机学院)的非生物医学工程专业的高年级同学却表现出很强的兴趣,多次联系老师请教和讨论他们的问题和想法,并表示愿意参与到我们的研究中。

虽然我们结合工程来探索进行人体解剖生理学教学,能够针对工程学科学生教学,但是也存在一定的问题,通过课堂提问和考试发现,很多同学对人体解剖生理学的知识学习不够全面系统。一方面是由于上课课时少,缺少实验,另一方面我们认为是花费了一定的时间来讲解结合工程方面的知识,虽然活跃了学生的思维,同时分散了学生的注意力,未能充分结合相应的医学临床,导致某些知识理解深,某些方面的知识细节理解较浅。另外还有一些其他的问题,教师的素质对学生的学习影响至关重要,如临床实际结合较少,不利于学生对知识的深入理解[3];如多媒体的教学方法,虽然直观易于理解,知识量大,但是也影响到讲课的条理性等,对系统条理性的记忆有一定影响[4]。

参考文献

1 左明雪,刘赟,安书成,等.人体解剖生理学[M].高等教育出版社, 2003, 8: 57-62.

2 张跃蓉.口腔解剖生理学教学中多媒体的应用[J].遵义医学院学报, 2004, 27(1): 99-100.

篇8

1影响因素

科技革命为医学也带来了一次新的变革。随着科技的高速发展,传统的看病模式被时代所淘汰,大量的精尖设备投入到医学实践中。但就目前发展态势来看,医学工程技术部门与医院仪器设备的发展有差距[3]。在实际中,影响医学工程人员解决问题的能力的因素主要有四个方面。

1.1规章制度不健全

由于我国医院医学工程部门发展晚、起步迟,没有完整的规章制度明确划分各部门职责范围,甚至没有统一的名称。各个医院的医学工程部门的职责存在差异,其基本任务都有及时修复仪器设备,以保证仪器设备的正常运行。医学工程部门中存在重视培训操作人员,而忽视对工程技术人员的培训,其成因是采购、论证、管理以及维修的脱节[4]。在签订合同时,医学工程部门往往考虑仪器设备的使用,而忽略了对设备维修方面的考虑,甚至有的设备维修手册都不全。工程技术人员专业技术的提高受到供管和维修脱节的制约。

1.2维修设备不全

受经济条件的制约,一般医院购买的大型仪器设备有限,购买的维修配件也相对较少。一旦这些设备出现故障,就需要立即进行维修,以免影响医院的运行[5]。由于缺少元件配件,工程技术人员面临的挑战大,专业能力和维修速度都会受到影响。

1.3维修方式不先进

当前,医用仪器设备采用大规模集成电路,以高度集成化为发展趋势。传统的维修手段已经无法满足现代维修的要求[6]。例如:要想通过现有的设备,在电路板上更换大规模的集成电路是很难做到的。受维修工具不全、检测仪器缺乏等因素影响,很多大型医院的维修模式发生了变化,仪器设备的维修也由起初的元件级维修转为板级维修。板级维修大概需要半个月或者更长的时间,维修周期太长,维修价格也很高,大大地提高了维修成本。

1.4技术交流无组织

技术人员的工作繁、杂,没有按专业进行明确的划分,造成技术人员负担重。在工程技术工作的性质上,在国内外文献中,关于医疗设备的管理和使用有很多,但对医学工程技术人员的分析却鲜有[1]。自21世纪以来,高科技快速发展,医学的发展也与科技的进步息息相关。医学的发展要以医学理论和技术为依据,以生物技术和生物医学工程为导向。作为一个专门学科,生物医学工程自20世纪70年代以来发展迅速。在发展规模扩大的同时意味着对医学人才的需求也越来越大[2]。高素质的人才队伍是医学能够保持发展步伐的基础。本文主要探讨了对医学工程技术人才的管理以及使用中的实际问题。

2对策

2.1医学工程技术人员综合素质的提高

对医学工程技术人员素质主要有四个方面基本要求。首先,身为医学工程技术人员,既要有好的专业技术,还要懂一定的医学知识[8]。其次,熟练地掌握本专业仪器设备的用途、性能、操作方式、维修及保养方法是对医学工程技术人员的基本要求。还要了解有关仪器设备的相关知识。再次,医学工程技术人员要懂得相关的专业英语知识。最后,医学工程技术人员要有高度的责任感、高尚的道德品质和好的职业操守。即使在情况十分危急的情况下,也要及时保证仪器的正常使用,保持良好的服务态度。目前,我国医学工程人员的知识结构相差很大,技术水平也存在差异,成分复杂[9]。因此,在学科建设上,要构造和谐氛围,从初级到高级合理地分布人才,还要加强团队思想素质和文化建设,使医学工程人员能够最大程度地为医院建设和发展服务。

2.2优秀人才团队的建立

医疗仪器设备的资产就占医院总资产的50%~70%,所占比例较大。因此,建立一支高素质就、高水平的医学工程技术队伍十分必要和迫切。医学工程人员的组织建设和队伍建设是各级管理部门和医院领导都应该给予高度重视。

(1)文化水平和专业技术水平的提高是目前各大医院对工程技术人员的要求。有计划、有步骤地对现有工程技术人员进行技术培训和继续再教育,能够有助于扩充、更新他们的知识。有些医院,甚至可以组织工程技术人员到国外接受培训,以适应医学工程新技术的发展,与国际医学工程接轨,不断了解、更新、掌握最新科技成果[11]。

(2)有计划地招收生物医学工程专业或者相关的学术人才,能够优化团队建设。对工程技术人员进行统一的管理,实施考核制度,增加临床工程技术培训。当前,在医学领域的重要任务是建立适合我国国情的临床工程师资格认证制度。临床工程师资格认证制度的建立在促进医院临床工程进步的同时,能够推动整个医疗技术的发展。

2.3医学工程技术人员社会地位的提高

一套完整的法律法规和规章制度是一门学科得以健康发展的关键。有了完善的制度,医疗设备维修部门中的问题才能够被正视,医学工程技术人员社会地位才会得到很大的改观。长期以来对医学工程的不重视严重制约着医疗设备维修部门的建设和发展。目前,由于没有统一的职称晋升标准,相关的培训、考核以及上岗制度尚未建立,医学技术人员职称晋升困难的现象时有发生。因此,医院应该重视医学工程技术人员,在立功授赏、晋职、加薪时,要与临床科室的人员一视同仁[13]。在工程技术人员由突出贡献的时候要给予奖励,激发他们的工作积极性,努力钻研业务,主动学习新的知识。

3结束语

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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。

参考文献:

[1]郭广生,李庆丰.培养创新人才呼唤教学方法大变革[J].中国高等教育,2011(18):7-10.

[2]张建勋,陈国铁.“卓越计划”背景下的工程类高校人才培养模式探讨[J].中国建设教育,2010(9):4-7.

[3]刘建强.德国应用科技大学培养模式对实施“卓越工程师培养计划”的启示[J].中国高教研究,2010(6):50-52.

[4]施菊华.产学研合作教育视域下工科大学生创新能力培养[J].赤峰学院学报,2012(3):180-182.

[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,2007(9):80-81.

[6]杨永,王莉利,时贵英,等.案例教学法在Visual FoxPro程序设计教学中的应用与实践[J].教育教学论坛,2011(11):153-154.

篇10

关键词:职业资格;生物医学工程;医疗器械;法规

作者简介:郝冬梅(1967-),女,山东济南人,北京工业大学生命科学与生物工程学院,副教授;吴水才(1964-),男,江西九江人,北京工业大学生命科学与生物工程学院,教授。(北京 100124)

基金项目:本文系北京工业大学教育教学研究项目(ER2011-B32)的研究成果。

中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)32-0025-02

一、研究背景

生物医学工程是利用工程技术领域的理论和方法解决生命科学中实际问题的学科。医疗器械的设计、开发与维护是生物医学工程的重要分支,先进的医疗设备可以辅助医生对疾病的诊断和治疗,提高医疗卫生水平,促进医疗改革。我国医疗器械行业具有较大的市场潜力和发展空间。但是国内企业大多生产或经营中低端产品,具有自主知识产权的产品较少,而发达国家企业几乎垄断了高端医疗器械的国内外市场。[1]究其原因有很多,其中专业对口、创新型的人才不足是一个关键问题。由于生物医学工程专业涉及面广,要求从业人员具备较宽的知识结构和较强的实际工作能力,而当前的人才培养模式专业特色不突出,还不能满足产业要求,整个专业的就业情况也不容乐观。大学本科教育片面追求研究型教育,缺乏结合医院医学工程岗位实际需要的综合训练,理论与实践还存在差距。[2]研究生由于从事过科研工作,具备一定的解决实际问题的能力,其就业状况要远好于本科生,这提示本科教育要强化实践环节,改革生物医学工程专业现有的人才培养模式,培养出专业化、应用型、创新型的人才,成为一个亟待解决的问题。[3]

国外的办学经验值得借鉴。欧美等国家的大学完全实行学分制,学生可以根据自己的实际情况集中修满学分,其他时间则可以去公司实习。在实习过程中,学生对自己的能力和将来要从事的工作有了较清楚的感性认识,毕业后就可以有针对性地找到合适的职位。欧美和日本等国家建立了临床工程师资格认证制度。日本根据医疗过程中的需要颁布了《临床工学技士法》、《临床工学技士学校养成所指定规则》,规定了培养临床工学技士学校的基本条件、学制年限和教学计划等内容。建立了临床工学技士的国家资格考试制度,从而大大减少了临床医疗事故的发生,促进了医疗事业的持续发展。[4,5]英国不断更新职业,在一个行业中创造出各式各样的新岗位,要求人人都获得职业资格,通过学习、培训适应新的职业岗位。2000年后,爱尔兰和芬兰的国民经济发展迅速,原因是这两国分别从美国引进新技术并且加快职业培训,通过提高全员技能素质来提高劳动生产率,从而带动整个国民经济的GDP增长,促进了国家医疗发展水平的稳步上升。

目前,我国很多即将走出大学校门的毕业生的知识和能力没有达到企业的用人标准,这就使得大批毕业生找不到适合的职位,另外一方面,很多企业却招不到合适的员工,职业能力教育应成为连接在毕业生和企业间的桥梁,是提高职场竞争力的有效手段。[6]当前医学工程技术人员在职业培训工作中存在的突出问题:一是没有建立职业准入制度(我国至今尚未建立医学装备执业工程师制度);二是医学工程技术人员的继续教育工作还较为落后。国家劳动部门已经组织专家对医疗器械行业进行职业规划。[7]生物医学工程专业在校学生和社会求职者通过系统培训获得职业资格,定向求职上岗,以满足行业需求是一条有效的途径。[8-10]目前,国家这方面的工作正在开展和逐步完善,如果学生在校期间就可以获得相关的职业资格,用人单位和学生都将受益。

二、研究的基本内容

目前在校的生物医学工程专业学生较多接受专业知识的教育,对医疗器械整个行业的认识还不够全面,存在只见树木不见森林的状况。因而有必要扩大他们的认知空间,及早进行职业规划。

1.医疗器械行业相关法规的研究

为了使学生在就业前对医疗器械行业的政策和法规有比较全面的了解,首先对国内的政策和法规进行分类整理,对医疗器械产品认证、质量体系认证、质量体系考核、审核员的培训和认证实验室的建设等方面的具体条款进行分析研究。其次,对欧美国家医疗器械的产品标准和注册过程进行整理、分析。

2.在教学中引入职业培训模式的探讨

为了提升生物医学工程专业本科生和研究生的就业能力,在现行的教育体制下探讨在教学计划中引入职业培训的内容、时间、师资和教学模式。探讨学生在校期间获得职业资格证书的方式和可行性。

3.获取行业职业资格的实践环节的研究

当代临床医学工程师的职责包括医疗设备引进的选型论证、标书撰写、招标采购、安装验收、使用过程中的质量控制和管理、维修、维护直到最后的报废处理等。

医学仪器研发工程师需要了解市场调研、产品开发、产品检验、临床实验、产品注册、技术服务的各个环节的主要内容。力争在研发阶段就能按照产品注册标准进行设计,以减少重复性劳动,提高工作效率。

安排学生到生产企业和医院进行生产实习、就业实习甚至毕业设计是较为有效的途径。需要学校、求职者和雇主共同转变观念,研究其实施和管理的细节。

三、研究的创新点

1.注重职前教育,打造实用型人才

将用人单位岗位培训和继续教育的部分内容提前到在高校期间完成,节约了资源,提高了人才培养的质量,有利于培养符合社会需要的实用型人才。

2.获取职业证书,培养专业人才