生物医学工程专业方向范文

导语：如何才能写好一篇生物医学工程专业方向，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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关键词：C++教学；生物医学工程；教学改革

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）03-0073-02

一、引言

生物医学工程是工程技术与生物学和医学相结合产生的一门交叉学科，旨在运用工程技术手段解决生命科学和医学中的问题[1]。生物医学工程专业的学生需要掌握一定的工程技术手段，其中编程是一项关键技术。C++语言属于面向对象编程方法中的经典语言，对于该专业学生来说是一种重要的编程工具，可能用于今后的工作或科学研究中。生物医学工程专业学生的培养涉及到数学、物理、化学、生物等基础学科和电子技术、信息处理技术、计算机技术、传感器与检测技术、成像技术以及机械和材料等应用工程学科。学生需要学习的知识多，涉及的面非常广，与计算机类和电子信息类等传统专业的学生相比，能够花在编程训练上的时间较少。为了提高生物医学工程专业学生的编程水平，需要对教学过程中遇到的问题进行总结，提出相应的解决办法。

二、教学中遇到的问题

生物医学工程专业的学生在学习C++的过程中通常会遇到以下问题：

1.在C++语言的学习中缺乏对本专业的思考。由于C++语言的学习一般在本科学习的早期阶段，此时学生对本专业的了解并不充分。虽然一般会提前开设《生物医学工程导论》课，但该课程也只能让学生对本专业有一个粗略的了解。因此，在每一门课程中都融入对生物医学工程专业的讲解就非常重要。虽然，C++这样的编程课程可以由计算机专业的教师讲授，但是，如果由属于生物医学工程专业且有计算机背景的教师来讲授显然更加合适。因为，后者既能教会学生编程，也能引导学生进一步了解本专业。

2.难以充分理解面向对象的思想。C++是一种面向对象的编程语言，充分理解面向对象思想对于C++的学习至关重要。面向对象的程序设计方法将数据及对数据的操作方法封装在一起，作为对象，对同类型对象抽象出其共性，形成类，通过继承与多态性，使程序具有可重用性[2]。通常解决问题时有两种方式，一是按照过程方式来解决，二是将问题抽象为一个对象来解决，面向对象属于第二种考虑事情的方式[3]。了解面向对象的思想并不困难，难的是在学习编程的过程中，理解类、对象、继承和派生、多态等这些概念及其在编程中的灵活运用。

3.编程水平的提高缓慢。大部分学生在学习程序设计的过程中编程水平提高缓慢，部分学生在学习的过程中怕困难，不愿意编写程序，或者只是简单地将课本上的程序搬到电脑，而不愿意进行深入的思考。这种情况在初学编程的学生中是一种比较常见的现象。教师在教学的过程中，除了鼓励学生勇于克服困难、努力学习以外，想办法提高学生对编程的兴趣，教会学生学以致用才是解决问题的关键。

三、教学方法

为了解决以上问题，笔者尝试在教学中引入以下改进方法，取得了一定的效果。

1.以门诊挂号模块的构建来讲解面向对象的思想。为了同时提高学生编程水平和引导学生了解本专业，教师在讲解面向对象中某些概念的时候，可以尽量列举一些与本专业相关的实例。例如，生物医学工程专业的同学以后可能会接触到医院信息系统（Hospital Information System，HIS），利用医院信息系统中的实例来进行讲解课程中的概念，既能强化同学们对概念的认识与了解，又能培养其用面向对象的思维方式解决专业学习中遇到的问题。医院信息系统可以分成很多模块，门诊挂号模块是其中一个必要模块。在讲解“抽象”这个概念的时候，可以用门诊挂号模块作为实例讲解。抽象，是指对某种目的而言，强调重要的部分，忽略不重要的部分。抽象是具有针对性的，在讲解抽象的针对性时，可以提出以下的例子：在设计门诊挂号模块时，每个病人的姓名、性别、所选号码等信息就是重要内容，而像体重、血型、既往病史这些信息在这里不太重要，就可以被忽略。而对于医院信息系统中的病案管理模块，体重、血型、既往病史这些被忽略的信息可能又是重要的。因此，对于门诊挂号模块来说，使用抽象的方法，就只考虑姓名、性别、所选号码这些我们关心的信息。面向对象是一种考虑事情的方式，在实现门诊挂号这个功能时，可以构建如下对象，病人、医生、挂号和挂号结果等对象协同完成门诊挂号：首先，由病人对象将病人挂号申请发给挂号对象，再由挂号对象请求医生对象提供相应的医生信息，在此基础上，挂号对象对病人挂号申请进行处理和审核，最后将病人挂号结果提交给挂号结果对象，挂号结果对象负责保存病人挂号结果，并提供查询服务。门诊挂号模块中各个对象之间的关系如图1所示。

2.引导学生用面向对象的思想来考虑并解决生活中的问题。程序设计的学习对部分学生来讲比较枯燥，特别是每当学生遇到不知道如何解决的问题时，挫折感比较强。为了激发学生对编程的兴趣，可以尝试引入一些生活中的实例来讲解面向对象编程中的某些概念。面向对象的思想认为，一切事物皆为对象。对象可以是有形的事物，如一本书、一辆汽车；对象也可以是无形的事情，如一项计划。对象可以是简单的个体，比如一个人；也可以是由诸多其他对象组合而成，比如一个公司有多个部门，每个部门又由许多人组成。我们可以用生活中的现象作为具体的对象来进行分析。比如一辆公共汽车，它有一个表示其唯一性的车牌号，有外观、重量、载客量等静态特征，还有前进、倒车、刹车等动态行为。再比如一个学生，有一个唯一标志（学号），有姓名、年龄、性别、身高、体重等静态特征和学习、唱歌、打篮球等动态行为。从这些实例中，可以归纳出，一个对象包括以下的内容：（1）唯一的标志符，用来表示与其他对象不同；（2）静态特征，描述对象的属性；（3）动态行为，描述对象具有的功能。作为贴近学生生活的一个实例，学生选课系统一般都被学生所熟悉。为了进一步理解面向对象的思想，可以尝试引导学生用面向对象的思想来构建学生选课系统。在学生选课系统中，可以建立学生、课程、选课、选课结果这四个对象，学生对象的静态特征包括：学号、姓名、年龄、专业等；课程对象包括：课程编号、课程名称、选课人数等。这四个对象协同完成学生选课功能：首先，由学生对象将选课申请发给选课对象，再由选课对象请求课程对象提供相应的课程信息，如：多少学分、目前已经选这门课的人数、是否可以选，在此基础上，选课对象对学生选课申请进行处理和审核，如：该学生是否有资质选这门课等，最后将学生选课结果提交给选课结果对象，选课结果对象负责保存学生选课结果，并提供查询服务。学生选课系统中各个对象之间的关系如图2所示。

3.指导学生认清学习目标的主次和形成良好的学习习惯。在学习时间有限的情况下，必须教会学生分清学习目标的主次。在C++的学习中，首先重点学习面向对象的思想，将算法的学习放到次要位置。对于编程人员来将，算法的学习十分必要，但这是一个长期的过程，必须循序渐进。对于初学面向对象编程的人员，首先必须理解面向对象的思想，并尽可能建立面向对象的思维方式，即在解决问题时，将问题抽象为对象来解决。还存在一个常见的现象，就是部分初学编程的学生在实验课上效率很低，难以进入编程的状态，时间一长就会去做一些无关的事情。因为计算机既是一个学习的工具，也是一个娱乐的工具，学生有时可能难以控制自己。因此，强调学生形成良好的学习习惯并给自己制定规矩，就显得非常重要，比如：课前要预习，编程的时候严格要求自己只能编程，其他无关的事情完全不能做。只要学习方法正确并且有良好的学习习惯，大部分学生应该都能够把C++学好。

学生编程水平的提高是教学过程中一个困难的问题，如何促进学生对编程产生兴趣，让学生觉得编程不仅是一件重要的事情，而且是一件有趣的事情，这还需要广大教师不断探索教学方法，在教学的过程中摸索出一套适合自身情况的方法，这样才能让教学产生良好的效果。

参考文献：

[1]John D.Enderle.生物医学工程学概论[M].原书第2版.封洲燕，译.北京：机械工业出版社，2010.

[2]郑莉.C++语言程序设计[M].第4版.北京：清华大学出版社，2010.

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生物医学工程学科（BiomedicalEngineering,简称BME）是一门由理、工、医相结合的边缘学科,是多种工程学科向生物医学渗透的产物。它运用了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，其目的是解决医学中的有关问题，保障人类健康，为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。生物医学工程学科的最大的特点即是一门高度综合的交叉学科。生物医学工程兴起于20世纪50年代，它与医学工程和生物技术有着十分密切的关系，而且发展非常迅速，成为世界各国竞争的主要领域之一。生物医学工程学这个名词最早是出现在美国。1958年在美国成立了国际医学电子学联合会，1965年该组织改称国际医学和生物工程联合会，后来成为国际生物医学工程学会。生物医学工程学除了具有很好的社会效益外，还有很好的经济效益，前景非常广阔，是目前各国争相发展的高技术之一，现今市场规模可达1000～2000亿美元。生物医学工程学的学科内容包括了生物信息学、生物力学、各种医疗仪器装备、医学物理学以及医学材料等，它的发展将随着世界高技术的发展，如航天技术、微电子技术等的发展而得到长足进步。

随着生物医学工程学科的高速发展，对相关人才的需求日益增大，为此，我国有大量的医科、药科大学、综合大学和理工科院校都设置了生物医学工程从本科到博士的专业及领域。在2008年4月北京举行的“亚太生物医学工程国际会议”上，各种院校生物医学工程学科专业教育、课程建设等问题被提出并进行探讨，对于交叉学科教育教学模式的创立进行了研究，说明这一问题已经成为高校教育教学研究的热点。本文在对生物医学工程学科特色、对医科药科、综合性大学、理工科大学办学特点进行分析的基础上，对于在各类院校中设置的生物医学工程专业的特色建设进行阐述。

1生物医学工程专业内容特色概述

生物医学工程是一门新兴的边缘学科，它综合了工程学、生物学和医学的理论和方法，在各层次上研究人体系统的状态变化，并运用工程技术手段去控制这类变化。其学习内容包括以下几个方面。生物医学工程专业人才培养特色的探讨敏杨禹陈国明刘盛平（重庆理工大学药学与生物工程学院）

1.1医学影像技术

即通过X射线、超声、放射性核素、磁共振、红外线等手段及相应设备进行成像的技术，现还有正在兴起的阻抗成像技术等。

1.2医用电子仪器装备

分为诊断仪器和治疗仪器两大类。诊断仪器主要是用以采集、分析和处理人体生理信号，现在使用较多的是心脑电、肌电图仪和多参数的监护仪等，而通过体液来了解人体内生物化学反应过程的生物化学检验仪器也已逐步完善并走向微量化和自动化。治疗仪器设备则是采用X射线、γ射线、放射性核素、超声、微波和红外线等仪器设备，如X射线深部治疗机、体外碎石机、人工呼吸机等。手术设备如γ刀、激光刀、呼吸麻醉机、监护仪、X射线电视等。现代化医疗技术中还将设备功能更加多样化、复杂化。

1.3生物力学

主要是研究生物组织和器官的力学特性，人体力学特性和其功能的关系。其中包括生物流变学（血液流变学）、软组织和骨骼力学、循环系统动力学和呼吸系统动力学等。

1.4生物材料

即人工器官、组织工程所需要的物质与材料，其大多数是需要植入人体，需要具备耐腐蚀、化学稳定性，需要具有与机体组织的相容性、血液相容性、无毒性。作为材料，根据所需还应满足各种器官对材料的各项要求，包括强度、硬度、韧性、耐磨性、挠度及表面特性等各种物理、机械等性能。需要掌握的知识包括金属、非金属及复合材料、高分子材料的合成工艺条件和表征、成型制备、性能等。

1.5生物效应与生物控制

生物效应是指在医疗诊断和治疗中，光、声、电磁辐射和核辐射等能量在机体内的分布、变化等作用。而生物控制则是机体自身的调节控制现象。采用生物、化学的方法对这些情况加以认识。其他还有介入式诊断、治疗等。生物医学工程最为竞争激烈的领域在医学成像技术上，其中以图像处理、阻抗成像、磁共振成像、三维成像技术以及图像存档和通信系统为主。而对医学信号的处理分析，包括心脑电、五官、语言、心音呼吸等信号和图形的处理与分析，以及神经网络的研究处理也是目前世界各国研究与学习的热点。作为生物医学工程专业的本科学生，将从业于该领域的研究、设备研发及制造、使用、维修养护等。所具备的知识体系是从物理化学基础、工程学到医学，十分广泛，仅四年内进行如此庞大的知识学习，学生将会呈现基础知识欠缺而专业知识也不深入的问题。为此，我们就医科大学、理工科大学、综合性大学各自特点进行了调研与分析，在此基础上，提出了生物医学工程本科学习建立特色课程体系的见解。

2生物医学工程专业人才的培养特色的研讨

我国生物医学工程本科专业分别在医科类大学、综合大学与理工科类大学中均有设置。由于生物医学工程具有典型交叉特性，该专业的毕业生的就业方向有运用医学影像学技术、医学信息学技术等在医院进行疾病诊断及治疗，有运用基础数学、物理、化学知识进行理论创新与实践，更多的是运用工程技术进行医疗器械、设备装备的研发、制造与维护管理等。由于生物医学工程庞大的知识体系，无法由某一个从业人员掌握，需要各方向的协作与合作，由此认为，设置于医科类大学、综合大学与理工科类大学的生物医学工程专业应有各自的特色。

2.1医科类大学生物医学工程专业人才的培养特色

2.1.1人才培养目标

作为医科大学，其专业人才培养具有鲜明的医学特色与优势。医科类大学生物医学工程相关专业的人才，其就业方向更多应以进入医院从事常规放射学、CT、核磁共振、DSA等的操作及计算机操作，运用各种影像、信息等诊断技术进行疾病诊断或治疗，所以其培养的人才首先应学习并具备医学的专业知识，然后才是具备基于医学专业领域需要的现代医疗仪器的研发与使用、管理能力的知识体系的学习，成为拥有工学知识及应用能力的医学应用型、复合型高级人才，毕业后所从事的仍是医药卫生领域工作，在医院设备使用、维护、管理方面起重要作用。因此其课程的设置应该与工科类生物医学工程侧重点不同。如在一般医科大学中都设有生物医学工程专业，以及与此相关的医学影像学专业、医学信息学专业等，其培养目标就应以“培养具有基础医学、临床医学和现代医学生物医学工程（如影像学、信息学等）的基本理论知识及能力，能在医疗卫生单位从事医学诊断、治疗（或信息管理等）和医学成像（或医学信息等）技术等方面工作的医学高级专门人才”为主。相应的培养要求应在于“学习基础医学、临床医学、医学影像（或信息学、医学超声学等）的基本理论知识，受到常规放射学、CT、核磁共振、DSA、核医学影像学、信息学、医学超声等操作技能的基本训练，具有常见病的影像诊断、超声治疗和介入放射学操作基本能力，基本的仪器（装备）维修保养能力”上。#p#分页标题#e#

2.1.2课程设置

基于医科大学的特色，其主干课程应注重基础医学、临床医学，同时开设基于医学特色的工学、工程学课程。具体如基础类的基础数学类、物理类、化学类、计算机类，如高等数学、普通物理学、有机化学、生物化学、微机原理及应用等课程，基础和临床医学类课程，如人体解剖学、生理学、诊断学、内科学、外科学、儿科学、妇产科学、药学、中医学、中药学、卫生管理等课程，然后按照各高校侧重设置传统生物医学工程的工学类、工程类课程，如模拟电子、数字电子技术、传感器、数字信号处理、医学图像处理、医用仪器原理、医学影像仪器、检验分析仪器、临床工程学、人体形态学等，部分专业可设置如力学类、机械工程类、有机材料或金属材料类课程。虽然是同一生物医学工程专业，但需要按照本校特色来设置课程，切忌大而全无特色，或各高校均设置同样课程。这是违背了生物医学工程高度交叉学科的学科特色的。

2.2综合性大学工科以及理工科大学生物医学工程专业人才的培养特色

2.2.1人才培养目标

现今综合性大学工科以及理工科大学基本上都设有生物医学工程专业，如北京大学工学院、浙江大学生物医学工程与仪器科学学院、东南大学生物科学与医学工程学院，四川大学高分子科学与工程学院等，各具特色。以东南大学生物科学与医学工程学院为例，其前身是生物科学与医学工程系，创建于1984年。学院的科学研究及学生培养方向就是强调生命科学与电子信息科学学科的交叉与渗透，应用电子信息科学理论与方法解决生物医学领域中的科学问题，发展现代生命科学技术。其人才培养目标在于“培养掌握生物医学工程专业知识，掌握分析与健康相关的生物医学工程问题的方法，并具备综合应用所学知识和方法解决实际工程问题的能力，具备健全人格和远大理想的工医结合复合型优秀人才”。即更加注重于培养工程与医学相结合的复合型人才，这些专业人才的从事的工作更多是在用于医学诊断、治疗的仪器设备的设计、研发及制造、维护等上面。而四川大学的生物医学工程专业的培养目标，按照其特色制定为“以工程为主，以从事生物医学工程教学科研的相关学科为依据，培养从事生物力学、生物材料、人工器官等相关方面的研究、开发、生产的高级专门人才。”，偏向于材料工程学。由此可知，在综合性大学工科以及理工科大学中，生物医学工程专业应更注重工学、工程学内容，其培养目标就应以“培养具有现代医学生物医学工程（如机械、电子、材料、计算机在医学中应用等）的基本理论知识及能力，能在医疗设备相关企事业单位从事设备（或装备）设计研发、制造、维修维护、管理等方面工作的高级复合型专门人才”为主。相应的培养要求应更多的学习工学的基本理论知识，受到常规医疗装备、设备等设计、研发、操作、维护维修、管理技能的基本训练并具有相应能力”上。

2.2.2课程设置

基于工科特色，其主干课程应注重工科基础理论的学习，了解医学基础知识，同时学习机械、电子、材料、计算机应用于医学中而派生的专业课程。如将特色定在医疗设备制造等方向上的生物医学工程专业，其基础类课程更加强了基础数学、物理的学习，设置了较多学分的高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理及实验等，医学类课程设置了基础医学与实验，涵盖人体解剖学知识，专业基础课和专业课设置了生物医学数学基础、电路及模拟电子技术及实验、数字电路与逻辑设计及实验、微机原理与接口技术及实验、VisualC++程序设计及实验、信号与系统、EDA技术、计算机硬件控制基础、单片机原理及应用、医学成像原理、医学影像系统、生理信号检测、生理信号处理、医学图像处理、医学仪器设计与实现、医学传感器、医学光学、医学超声、医学材料等，同样，课程设置也应按照本校特色加以取舍。

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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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一、选择直接就业于生物医学工程专业方向的几点考虑

根据生物医学工程专业的特点，有医院与企业两条道路供选择。但更多的同学肯定是希望进入医院，因为医院属于事业单位编制，相对于企业存在风险的运营方式，同学们普遍喜欢相对安稳的工作环境。其实同学们应该更多地了解社会对我们所提出的要求，以便于选择一个真正属于自己的地方，而不是靠自己的主观臆断。1.进入医院的大门进入医院可能是许多同学想要的，在这里也要明确，生物医学工程有两个比较明显的分支，一是进入医院设备科，进行对于医院设备的维修与采购，管理医院的医疗设备。另一种是投入到医院的放射科，对医院的医疗设备进行技术性的操作与使用。分流的选择是在大二结束之后根据自己的兴趣特长及老师的推荐所进行的。相对于企业所存在的员工竞争压力，医院的工作可能相对安稳，对于技术的创新要求并不高，但对于同学的实际操作能力及对于仪器的了解程度有较为苛刻的要求。2.应聘于医疗器械企业或电子计算机企业首先选择进入企业要明确自己的方向，从自身特点出，比如①认为自己的社会交际能力较好，则可以从事营销，做好对外推销自己公司产品的工作并学会维系与客户之间的关系，及时反馈客户的意见，更新并拓宽自己的销售渠道。②认为自己动手能力及实践操作能力较为不错的，则可以做一名技术工程师，主要职责为安装、调试、维修设备，为客户提供售后服务工作。③再者，如果觉得自己在专业理论知识方面、专业创新方面有异禀的天赋，则可以留在企业的科研创新部门，从事设备更新及研发工作。比起在医院工作，企业的薪水及待遇可能会更可观，但相对的，其工作压力及员工竞争也会较大，存在失业的可能性也就较高。3.从事高校教育工作或从事科研创新工作比起之前两种，这条路可能算是最轻松也是最艰难的。轻松是因为它们并不需要太多的担心失业与资薪问题，但是确实对于专业知识的掌握要求是最严格的。①从事教育工作还要有一定的教学经验与手段、良好的专业背景及优秀的师德师风。所以对同学们的能力提出了更高的要求。②选择科研工作则要有坚韧不拔的探索精神，谨小慎微的钻研态度、过硬的专业知识及孜孜不倦吸收新知识的心态。但这正是每一个专业从事者最希望的归宿，也是每一个同学最大的荣耀。

二、对自我的继续深造：读研

我国对于生物医学工程专业研究生教育只存在于一些较为重点的理工科学校中，所以对于医科大学，可以说继续深造像泥潭一样举步维艰。不过感到荣幸的是温州医科大学于2008年获批生物医学工程领域工程硕士点,是全国同类高校第一个招收生物医学工程专业工程硕士的单位。2010年获准招收双证生物医学工程全日制硕士。主要研究方向为医学仪器与医院信息管理、基因工程与基因药物。1.考研趋势的必要与优势相对于匆匆就业，选择考研是一条较为稳妥的道路。本科就业的学生虽然对于器械的制造、修理及工作运力相当精通，但缺乏对于一些生物医学方面的专业知识。很难根据病人的实际情况和医院复杂多变的局势做出很快的应对。简而言之，读研才是将生物医学与工程学真正结合的时期。在医科大学进修该专业的研究生往往能根据医科大学自身医学氛围浓厚的特点，让同学们更好地利用自己所学的工科知识，融会生物学与医学方面的专业知识，并通过附属医院的实践来强化理论知识，结合一定的临床医疗器械使用经验，使研究生们更好地将生物医学和工程学结合。2.在医科大学生物医学工程读研的方向及目标作为医科大学的一分子，应将自己打造为一位具有以生物学与医学为基础，擅于应用工程学方面的技术及方法的具有医科大学特色的复合型人才。根据我校提出的某些明确要求，我校塑造的生物医学工程研究生应具备能够灵活应用并及时更新工程学的理论基础，独立解决有关医疗工程的“疑难杂症”的能力。3.我校对目前生物医学工程研究生的教学及考核（1）高校对于生物医学工程研究生的教学内容应侧重在医学上的应用。与本科教育一样，我校研究生教育也分两条路，一是从事生物医学基因工程和基因药物的研究，二是对于医疗器械及医院信息管理系统的学习。在教学内容上，我校除了对于原有知识的巩固及加强外，更多的是对现存临床医学中的实际问题及教学案例进行剖析、解决，突出医学理论及工程应用两大特色。在课程设置上也会较多的注重实践应用，并采用隔周周末上课的教学方法，将平时在实践中遇到的问题带到教室与导师分享并探讨解决方案。这样，更能让自己将工作与学习、实践与理论牢牢结合在一起。（2）对于研究生的考核。学校采用以课程项目以及学术论文的形式，配合医科大学的特色，对其的要求也显而易见，应该是涉及生物医学领域的研究与拓展、更新与调试、开发与制造，特别是对于新兴事物的捕捉、猜想、实践、验证以及应用。项目不论形式，但对于其内涵价值、科研难度及工作量有一定的要求，并应与导师相呼应，导师既是学习上的模范，又是工作上的同事，相互协作达到最理想的状态来完成项目。毕业是对于大学学习做出的一个最明确、最不会让自己后悔的选择的时候。在面对毕业设计时更灵活，在选择毕业出路时更明确。在平时学习中，我们应该注意积累专业知识，多对自己的定位及目标进行反思、不断总结，在毕业时积极与同学、老师、家人沟通及探讨。笔者坚信，随着同学们对于生物医学工程专业了解的加深，毕业于生物医学工程的我们会走得更好、更远。

作者：缪林哲 李亚庭 郭亦韬 纪欣农 单位：温州医科大学

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由于生物医学工程专业是新兴发展起来的新学科，大众缺乏对其的了解，因此实际工作中我们发现，部分考生报考专业时带有盲目性，往往对专业的名称产生误解，致使入学后发现专业与自己所期望的不符而产生迷茫和厌学的状况；另外，由于全国的生物医学工程专业毕业生比例较小，社会知名度不够高，学生入校后也容易产生消极心理，不知道学了有什么用，将来到哪里就业等等疑问，因此我们除了加大宣传力度，在招生时将学科的发展规划、课程设置、社会需求等作大力宣传，使学生真正了解专业的定位而根据自己的兴趣和特长选择报考外，更注重对入校后学生的思想教育，如定期开展一些交流活动，请一些专业领域的专家学者作学术报告，使学生了解生物医学工程领域的前沿发展方向；邀请已经毕业的生物医学工程专业的本科生、研究生以及博士生等与同学们座谈，了解他们现在从事的职业、研究的内容等，提供给学生一个发展的目标和方向；带领学生到一些与生物医学工程产业紧密相关的公司、企业、医院等参观，组织学生参加深圳每年一届的医疗器械博览会，让他们通过实地感受和了解，从而热爱生物医学工程专业，增强信心，也极大提高了学习兴趣，学习更有了动力和目标。

2合理设置专业课程

我们坚持“重人品、厚基础、强能力、宽适应”的人才培养模式[1]，要求学生在学习期间能接受先进的理论和技术，培养较强的分析、解决问题能力。课程设置除学校规定的政治理论、外语等公共课程外，专业课程分为四条主线：1）医学仪器与生物医学信号处理，还包括：电子技术、电路分析、信号与系统、数字信号处理、数字图像处理、医学图像处理等；2）微机原理及其应用，还包括：单片机（ARM、MCU、DSP）技术、算法语言、网络技术、计算机在生物医学中的应用等；3）医学基础知识，包括：解剖与生理学、临床医学概论等；4）生物医学工程专业课程，包括：生物医学测量、医学传感器原理及应用、生理系统建模与仿真、医学成像技术、生物力学、生物材料等，以医学仪器与信息为主轴，兼顾力学、材料等其他主干领域，满足涉及面广的生物医学工程综合人才培养的要求，让学生在接受多方面全方位专业基础教育的同时，也可以根据自己的喜好选择在感兴趣的领域继续深造。

3开展教学改革生物医学工程专业注重培养复合通用型的应用人才，这就要求我们在教学过程中必须方式多样，注重培养学生的实践能力。

3．1采取多种教学方法

改变过去单纯的“教师讲、学生听”的注入式教学方式，转变为“学为主，教为导”的方法，课堂多以启发式、讨论式教学[2]。这样可以活跃气氛，教会学生自己学习、自己思考、自己发现的能力。

3．2采用多媒体和板书教学结合使用

多媒体的使用可使过去枯燥的纯粹手写教学内容变得直观、形象、生动，但单纯的多媒体教学可能会造成学生产生偷懒情绪，一晃而过的幻灯片并不能让学生印象深刻，因此在课堂教学中应适当结合黑板书写，加深记忆并鼓励学生适当笔记。

3．3加强教材建设，整合课程及网络资源

我们在课程教学中以书本基础理论为主线，辅以参考资料和自编讲义，并开发了一个生物医学工程专业的网络教学平台，以信息技术为手段，以优化课堂教学、提高课堂教学的效率为目标，在网络环境下进行了生物医学测量、医学成像技术等部分专业课程的辅助教学。我们充分利用和整合网络资源，在教学平台上开设了包括课程讲义、答疑讨论、在线测试、试题试卷库、参考资料下载等教学内容，教师与学生之间、学生与学生之间能通过此平台开展教与学的互动交流，培养了学生自主学习、协作学习，创新学习、学会质疑、学会探讨以及终身学习的能力，大大调动学习兴趣和积极性。

3．4重点突出实验、课程设计、毕业设计和实习等实践环节

我们将实验分为基础性实验（如工程生理学实验）、综合性实验（如医学测量与传感器实验、医学仪器与信息处理实验等）和创新性开放实验，分阶段、分层次锻炼学生的实践能力，例如综合性实验将几门课程的知识融合在一起，提高学生的综合应用能力；创新实验由教师拟定实验目标，实验过程由学生自己设计和动手创造，改变过去学生盲目被动的按照规定步骤进行实验，缺乏思考，不能达到实验目的的情况，真正培养学生思维逻辑能力、分析解决问题的能力以及科研实践能力，并安排时间让学生分组讲述本组实验或设计的思路和过程，以及遇到的问题和解决方案等，这样的方式不仅能让学生相互交流心得体会，而且学会总结经验，锻炼逻辑思维和语言表达，真正突出学生综合能力的培养。

3．5注重产学研的结合

我们秉承“科研带动教学，研究带动教育”的理念，积极与省内有关医疗器械公司、医院、生产厂等密切联系，建立良好合作关系，加强了实习基地建设，为学生提供良好的实践机会。与美国NationalInstrument公司合作建立“华工-NI虚拟仪器联合教学实验室”,有效地提高了学生参与课外实践的积极性。同时积极组织引导学生参与教师的课题研究中，学生从大学一年级开始就可以进实验室参与项目，同时鼓励学生发表学术论文，使学生的综合专业技能得到极大锻炼。

篇6

医院中生物医学工程科又称为临床医学工程，其任务是要把工程学的理论和技术运用到现代医疗中去，解决医学和生物学的难题以改善病人的生活质量，同时进行医疗设备的物流管理、财务核算管理、质量控制技术管理和采购管理。它随现代社会医疗科技发展应运而生，其存在和发展影响、制约、甚至决定着医疗卫生的发展。

1.医院中生物医学工程科现状

生物医学工程科在医院中的职能大致包括以下四个方面：医疗设备的物流管理、财务核算管理、质量控制技术管理和采购管理。然而由于起步较晚，我国临床医学工程的发展还落后于发达国家。目前各级医院临床医学工程部门工作开展质量参差不齐，各医院之间缺乏纵向、横向协作机制，医学工程学科工作开展缺乏系统性的规范。与相关科室之间职能划分不明确；医学工程技术人员知识结构和队伍阶梯结构不合理；缺乏有效的进修培训机制，知识老化快；缺乏有效的工作质量考核体系，维护维修工作效率低下；医学工程人员在医院中的地位和待遇得不到有效提高，工作缺乏积极性。最终导致人才流失，在生物医学工程队伍面临萎缩的同时，生物医学工程科在医院的生存和发展也面临挑战，其主要表现在以下几个方面。

1.1 管理体制问题

自20世纪70年代我国建立生物医学工程学科实体以来，全国各级医院也相继组建了生物医学工程学科，但相当多的医院至今仍延续着创建之初的机构名称，如器械科、仪器室、药械科、维修室等，地方医院均称为设备科，部队医院又称为器械科，只有少数几家医院称为临床医学工程科。另外，在其组织结构和管理体制上也比较混乱，有的归属后勤系统，有的归属医技部门，也有的直接隶属医院总务科，这种管理体制严重束缚了生物医学工程的发展。

各医院的生物医学工程科其功能、职责也不一样。首先，就其采购范围而言，有负责全院的医疗仪器、设备的采购；有负责包括总务方面的设备采购（如空调、冰箱等）；也有负责全院医用消耗品的采购。内容各式各样，杂乱无章，往往按医院的传统和经验办事，没有一个明确的职责范围。

其次，在日常工作中，只重视医疗仪器、设备的采购、维修和日常管理，而忽视了医院仪器、设备安全性、可靠性的管理与监测；忽视了医疗仪器、设备的功能开发与利用；忽视了医院整体软、硬件的规划管理与技术管理，从而成为医院的一个纯采购部门。

由于临床医学工程在我国还是一个新生事物，仍然处于〃创业〃阶段，因此至今为止还没有形成一套完整的医疗设备管理法规，也没有建立我国自己的临床医学工程师法。在医疗仪器、设备的采购、验收、使用、维修、报废和培训等方面缺少一套严谨、规范、科学的管理制度。

1.2 生物医学工程技术人员队伍问题

生物医学工程技术人员是生物医学工程的主体和体现。由于历史原因，生物医学工程技术人员在医院设备管理中的地位与作用是很微妙的，在医院早期设备管理任务较少，医学工程技术人员主要来源于电工、钳工、电器维修人员的改行，主要工作是器械、仪器、设备的维修，地位等同于一般工人。随着医院的发展，20世纪80年代初期部分医学院和工学院相继开设了医疗器械维修及生物医学工程专业，毕业后学生纷纷进入医院从事医疗仪器设备的维修工作。很多医院特别是大型医院的设备管理部门取名为生物医学工程科，医学工程技术人员的地位有了很大的提高，等同临床医疗技术人员，有了自己的学会和职称晋升。21世纪初随着医院后勤服务社会化改革，有的医院将医学工程技术人员划入后勤服务，有的医院将设备管理部门也划入后勤服务里面，医学工程技术人员的地位落入低谷。现代医疗设备技术含量越来越高，大规模集成电路器件的采用，机械化生产电路板，使故障的查找难度增大或即使找到故障也无配件更换，许多厂商特别是大型设备厂商已将医疗设备售后维修作为一项重要收人，对医院实行维修垄断，不提供完整技术资料和配件来源，配件专用性很强，兼容性很差，制约了维修工作开展，出现了维修能力危机，岗位危机，医学工程技术人员在医院是否有存在的必要，已存疑问。

1.3 医学与工程相结合的问题

医院拥有门类齐全的现代化医疗仪器设备，这为工程技术人员提供了得天独厚的资源条件。然而在现有的模式下，医学工程技术人员大多集中在临床医学工程科或设备科内，技术人员只在需要维修时才被动与各类医学仪器接触，因此对所接触的仪器熟悉程度并不很高，不易形成对某台或某类医疗仪器的深入研究。同时，生物医学工程人员一般掌握的医学知识不多，而临床医生在工程方面的知识比较贫乏，他们在临床上发现了和工程相关的医学问题不能很好的与工程技术人员交流和沟通，更谈不上解决，从某种意义上说，这就导致临床医学与生物医学工程不能很好地结合，不能够充分发挥二者的优势。

2.医院中生物医学工程发展和创新的对策

到目前为止，生物医学工程科在医院中已经成为专业性很强的职能科室，在医院现代化建设中所起的作用越来越重要。深入研究探析生物医学工程学科在医院中的作用、发展及创新，对医院现代化建设和学科自身的发展都有极其重要的现实意义和深远的战略意义。面对目前医院中生物医学工程出现的问题和面临的挑战，变革和创新势在必行。

凡事预则立，不预则废。对医院生物医学工程科的发展和创新必须进行系统科学的分析，进行科学规划，为达到设计总目标，列出的各阶段的分目标并逐步落实。先定奋斗目标具体分析各人的特长实力，合理开发利用人力资源。结合实际加强理论研究和创新工作，形成对医学工程学科发展有指导意义的完整学科系统，进而真正做到科学论证、合理购置、科学使用、严格质控、科学维修、严密计量。本文就医院生物医学工程科如何发展和创新提出了以下几点发展对策。

2.1 转变工作模式，明确工作职责

首先要改变观念、转变工作模式，要将目前以〃采购、维修〃为中心的单一化工作模式向以〃质量保证、安全监管、技术保障〃为中心的多元化工作模式转变；要明确临床医学工程学科在医院中的职责和任务，即除了当前的常规工作，如设备的招标组织、论证、采购、安装、验收、档案管理等外，还应包括以下主要工作：在用设备的质量检查、质量保证和质量评估；医疗设备的安全性能测试、监管和保证；预防性维护、保养和故障维修；医疗设备的医学计量及维修后的计量与性能测试；对医院临床医学工程技术人员的技术培训与考核；开展临床科学研究等。

2.2 改变现有管理体制，使医疗设备效能最大化

医院的发展，是靠先进的科学技术，严格有序的科学管理；创新才是飞跃，是发展的根本。不创新将是死水一潭，所做的工作只是原地打圈圈没有得到提升；创新的科学管理能使有限的资源进行优化组合，合理配置，最终实现更大范围资源的科学合理共享，产生出比以前高出几倍的效率，管理出效率更出效益是众所周知的；各类医疗仪器是一种服务和增值于一体的物质资源，是科技应用于临床医学的成果，是医院现代化水平和技术实力的标志，是现代大医院发展壮大的基础。国内大中型医院都具有少则几千万元多则几亿元的现代化医疗设备，但若没有真正利用现代化科学管理理论进行科学管理，让配置更加科学合理，就不会让它的作用得到更好的发挥。现在对医院的评价仍用旧观念和过时的方法，即把医疗设备的总值作为一个很大的指标，总认为医疗设备的总值越大，管理水平就越高，各类效益就越好，医院就越强，呈现出重购买轻管理的现象，致使部分设备不适合本地区常见病或不适合医院对该学科的需求，而使用率下降或闲置损坏，造成对医疗设备资源的浪费。

管理没有跟上是造成设备浪费的原因；用科学的管理理论进行管理，明白不同的理论适合不同医疗系统的管理，注重理论和实践的结合，更重要的是加强创新观念的开发，和本地区医院及厂商进行适度沟通，利用灵活多变的形式进行开发利用，使医疗设备效能的发挥达到最大化。

2.3 加强人才培养，提高自身素质

生物医学工程人才的培养是本学科发展的关键。因此，在日常的工作中，我们要不断地加强人才队伍的建设，通过各种培训班、业务讲座、出国深造等途径，提高生物医学工程人才队伍的业务技能和外语水平。同时，通过调整人才梯队、整合岗位编制、聘请优秀人才等措施，以保持一支高素质、高水平的生物医学工程人才队伍。

2.4 健全各项制度，提高学科地位

在提高生物医学工程人才队伍自身素养的同时，要形成重视临床医学工程学科的大环境：国家有关部门应尽快建立〃医学工程师法”规范临床医学工程机构的名称，明确界定医学工程人员的职责范围，制定科学的、合理的人员编制，并制定相应的技能培训、考核以及职称晋升、聘任等相关制度；要建立一个良好的激励机制，对生物医学工程师的权利、义务和奖惩做出明确的规定；同时还要关注生物医学工程师的科研成果、技术革新和工作业绩，以稳定生物医学工程队伍，提高和发展我国的生物医学工程学科，促进医学现代化发展。

2.5 开展生物医学工程的临床研究，走医工结合的发展创新之路

这里所说的医工结合之路有两方面的含义，其一，应使生物医学工程技术人员具备较深厚的工程学和医学两方面的基础理论知识，因为生物医学工程学科是连结医学与工程学之间的桥梁，若"两岸〃基础不扎实则桥本身也不会牢靠。其二，在平时的工作上应注重与临床医生的交流和沟通，注重工程和医学这两个学科之间的交叉和渗透。现代医学科学发展到今天，医学与工程学之间的关系就如同舟与水之间的关系一样，没有"工程之水” “医学之舟"将寸步难行，只有二者有机地结合，才能成为一个和谐的整体。

医院中的生物医学工程是一个以设备保障为基础，面向临床提供工程支援服务的专业。工程人员要充分利用传统与现代传媒加强工程信息的交流，既可使工程人员掌握各种现代卫生手段，反过来也可促使医院工程人员为病人及医护人员提供更多更新的工程信息知识。充分发挥医院工程人员的专业特长，加强工程人员在充分沟通临床医疗工作中的作用。

生物医学工程科仅以引进设备为主不足以发挥自身作用，应积极研究开发临床疗效好而市场没有的常规设备，有超前发展的意识，使本科向服务于临床、服务于科研的方向发展，为临床提供治疗、诊断的新手段。以临床使用设备为基础，从设备使用人员入手，询问不合理因素，对其进行创新和改进；也可结合临床开展专科新设备的研究，改善常用设备，启用新技术，进行设备经济效益和社会效益的研究，以治疗和诊断效果为最终目的，与临床合作，在开发研制新设备中会有新发现新进展新突破。

总之，生物医学工程是综合运用现代工程技术研究成果、解决医学上有关问题的一门新兴学科，是工程技术渗透到生命科学领域、深入到医学中的一门边缘交叉学科，已成为医学发展日益强大的推动力。而医学的发展，反过来又促进生物医学工程学科的发展。二者之间已构成了相互依赖、相互促进的依存关系。所以，要取得科研成果，必须以维修为基础，以科研为主导，走理工医全面发展的道路。只有这样，才能促其巩固和发展，才能占有本身应具有的学术地位，才能促进生物医学工程学科的发展和创新。

3.结束语

篇7

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：

[1]谢勤岚，曹汇敏，黄敏.生物医学工程专业课程体系建设[J].教育教学论坛，2013（47）：86-88.

[2]谢勤岚，曹汇敏，陈军波.生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学探究[J].中国电力教育，2013（28）：94-95.

[3]李正义，曹汇敏，谢勤岚.生物医学工程专业电子类综合实验教学探索[J].中国西部科技，2015（01）：95-96.

[4]曾钰，韩晓艳，陈丕炜.基于问题驱动模式的高等数学教学研究[J].才智，2016（23）：95.

[5]曹春萍，陈平.问题驱动法在“数据结构”教学中的应用探讨[J]，中国电力教育，2014（23）：78-79.

[6]钟丽莎，李佳凌，黄志伟，曹高飞，肖波.生物医学工程专业“电子技术课程设计”教学改革初探[J].福建电脑，2013（01）：168-169.

[7]胡端平，李小刚，杨向辉.问题驱动教学法的研究与实践[J].高等数学研究，2013，16（01）：80-82.

[8]秦红霞.项目教学法在中专《电子技术》课程中的应用研究[D].武汉：华中师范大学，2013.

[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8

    1临床医学工程专业课程体系的调整

    1.1医学院校临床医学工程应用型人才培养目标医学院校的临床医学工程应用型人才以医疗设备的全程技术管理、信息系统的维护、影像工程科等为主。通过4年专业学习,学生对于医疗仪器有比较深入的了解,侧重于理论的应用,能够对仪器进行基本的保养、维护和一般性维修;对于仪器的医学应用比较了解,在医生和仪器提供者之间起桥梁作用,承担部分仪器的高效使用、改造等任务。同时也可以成为医学仪器生产厂家的运行、维护、安装、研发等专业技术人才。

    1.2专业课程以原理为基础,兼顾应用坚持“重人品,厚基础,强能力,宽适应”的人才培养模式[5],接受先进的理论和技术。专业课程设置可分以下几大类:医学仪器与图像处理类,包括电路、数字图像处理、传感器等;微机原理以及应用类,包括单片机、计算机原理及应用、医学信息系统等;医学基础类,包括系统解剖学、生理学等;生物医学工程专业课程,包括生物力学、生物材料、医学传感器等。教学以“学为主,教为导”的方法,采取启发式、讨论式教学[6]。授课以原理为基础,不要求复杂的公式推导,但是要有定性的概念,例如超声探头高频低频的应用差别。由于设备更新换代很快,无需纠结于某个特定型号的设备并研究其具体功能,应概括性介绍医学设备的应用。开设理论教学与实地教学相结合,与医院合作,组织学生到医院参观学习,请相关业务人员介绍医疗仪器和系统的软件以及硬件设备,及其实际运行情况,使学生有更直观的认识。

    1.3引入医疗器械风险管理的概念,加强学生医疗风险意识在基础专业课程教学的同时,引入医疗器械风险管理的概念。表1为制造商对某设备风险的可能性评估。表格左列为危险的可能性分类,首行为危险的严重性分类,阴影区是可用性测试工程师优先考虑的内容。风险分为R1、R2、R3、R4、R5、R6等6个等级。医疗器械的风险管理贯穿于产品的整个寿命周期,在设备的使用过程中仍可能存在,因此医疗工程人员需要具有医疗风险意识。在教学中,引入医疗器械风险管理的概念,让学生了解医疗环境下多种因素都有可能造成医疗设备的使用风险,同时让学生感到学习临床医学工程在医院工作“有用武之地”。

    1.4以研带教,直观认识医疗风险在理论学习的基础上兼顾研究和应用,培养学生科研能力的同时,加深学生对医疗风险的认识程度。例如,我们对RFID标签在高磁场下应用的安全性进行测评[7-8],通过实验发现,13.56M无源RFID标签作为患者标识,在1.5T磁场下持续使用对自身安全正确使用没有影响,但是其可能影响核磁成像的信号及噪声水平,形成伪影,见图1。由此可见,通过简单的研究发现临床环境中风险因素随时可能被引入。开展创新性研究实验,在培养学生思维逻辑能力、分析解决问题的能力以及科研实践能力的同时,提升学生对临床医学工程专业的兴趣,更有利于学生今后的择业意向。

篇9

关键词 生物医学工程；创新人才；实验平台

中图分类号：G642 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）20-0095-02

Abstract Biomedical engineering is a new development of cross subject， putting forward higher requirements for innovative talent， it needs to reform the teaching methods， curriculum system and prac-tice， to strengthen the logical thinking and logic thinking training of students， strengthen the cultivation and education of comprehensive quality， improve the effect of classroom teaching， pay attention to theinnovation practice ability training and exercise， improve innovative ability of students.

Key words biomedical engineering； innovative talents； experiment platform

1 前言

生物医学工程是一门新兴发展起来的交叉学科，为人类的健康做出了重要的贡献，培养能够迎接未来挑战的高素质的生物医学工程专业创新人才至关重要[1]。因此，生物医学工程专业以培养方向为引领，改革教学方式、课程结构、实践方法，培育顺应社会发展的、具备创新能力的应用型创新人才，是高等医学院校教育者需要重点研究的课题。

2 打破传统知识桎梏，注重学生创新思维方式的锻炼与培养

创造力是人类知识结构的最高表现形式，除智力这个重要组成因素，还包括独立的个性、广泛的兴趣、好奇心、自信心、坚韧的意志力、灵活的思维等。因此，只有在锻炼学生的逻辑思维的同时加强锻炼非逻辑思维，才能激发学生的创造力与创新精神。学生只有具备很强的非逻辑思维，才能突破思维定式，积极探索看似不相关的事物之间可能存在的内在关联。这样就有希望打破常规，发现那些别人无法想到的新事物和新规律，进而大胆地提出自己的新想法和新发现。

智力水平、学习动机是决定学生是否能做出创新成果的重要诱因，但并不是决定性的。非逻辑思维通常决定一个人能否做出创新成果，一些人智商高并且有较高创新欲望，但一直也没有创新成果，主要原因在于他们在非逻辑思维能力方面还比较欠缺。爱因斯坦在创造活动中更加相信直觉与灵感，他觉得一个人的超强想象力比具备丰富的知识更为关键。所以，创新能力培养的目标也因此发生本质变化，既要让学生学会发现问题、解决问题，又要锻炼学生遇到问题的思考方式和研究方法，特别是有效地锻炼他们的非逻辑思维。

3 优化课程教学模式，加强具有综合能力的应用型人才培育

课程是院校依据教育大纲所制定的教学内容，课程教学结构的优与劣，直接决定了综合素质人才的培养效果[2]。生物医学工程作为一门交叉学科，既要有明确定位并与其他学科有所区别，又要加大与其他学科彼此的渗透与融合，以生物医学工程专业自身的特点为核心，拟定合理的培训目标，构建生物医学工程专业的特色专业体系，促使学生更好地发挥自身的优势与专长，为成为应用型、创新型专业人才做好充分准备。

为此，首要的是要压缩课堂教学的学时，给学生的个性发展留下足够的时间与空间，将学生置于创新活动的主导地位，鼓励他们按照兴趣与爱好学习，突破传统的教学方式，建立新的教与学的方式，引导启发他们主动学习和探索学习。在校内放宽转换专业的限制，让学生充分发挥自己的特长，允许学生跨学科、跨院（系）甚至跨校选课、辅修，攻读双学位。在建设生物医学工程课程体系时，要在充分调研论证的基础上，充分了解用人单位的人才需求，既要有一定的专业深度，也要有一定的专业广度，避免专业知识的职业化倾向。对学生适当加强人文学科知识的熏陶，增加一定量的文科类选修课，大力强化他们的文化素质，以改变过去存在的过弱的人文陶冶问题，充分锻炼学生的直觉思维和想象力。

对于生物医学工程的实验课，应尽量减少验证性的简单实验，增加一些较新的有创造性的实验，以利于培养学生的动手能力和一定的科研意识和创新能力。优化教学内容应注意拓宽专业基础课，淡化专业方向，减少重复内容，追求课程的独立性和完整性。

4 转变教学方法手段，强化学生的创造力和综合素质

当前，教育活动依然主要采取课堂教学的方式，是学生获取知识、提高综合能力的重要环节，教师的教学方式、方法和教学水平的好坏，主要由课堂教学效果来衡量。充分利用课堂教学有限的时间，启发学生掌握创新性学习和高效率获取新知识的方法是核心内容。但是，部分教学工作者认为课堂教学只是知识的传递过程，而忽略了营造以学生为核心的学习气氛。教师应该探索互动交流式的教学模式，将创新思维融入课堂教学中，学生不仅将知识继承，而且要在创新思维下将它们发扬光大。

采用讨论式、启发式、研究式的教学方式，将培养能力素质与传授知识方法相互结合起来。在课堂教学过程中，教师应该压缩理论授课时间，改变满堂灌的教学方法，多给学生一些自由发挥、自由探索的时间，这样对学生创新能力的培养是非常有益的。在课堂教学中，多采取引导式、互动式授课模式，让学生能够自由探索理论前沿，不断激发他们的创新意识。选择前沿的领域为学生设定研究的课题，发动学生利用所学的知识来分析和解决问题，进而使自己的创新意识和思维得到锻炼。在课堂授课活动中，教师与学生通过互动、交流来激发创新的火花。

5 加强社会实践教育，注重实践环节的创新能力培养和锻炼

创新实践与解决问题有着密不可分的联系，解决问题为创新实践提供基础，但不是所有的解决问题的过程都有创新的因素，而创新实践的过程一定能够解决一些问题。所以，既要加强实践知识的传授，又要加强实践环节的锻炼，尤其是对生物医学工程专业学生创新思维的锻炼起到十分重要的作用。

学生的创新精神与创造能力要靠大量的课外活动和社会实践去培养，从课堂获取的创造能力是远远不够的。因此应进行教学模式改革，侧重点放在实践教学上，提高学生动手能力，一方面通过实验将学习与研究、理论与实践结合起来，在实践中锤炼学生的科研能力和创新能力；另一方面通过实践锻炼、毕业设计和各类竞赛，培养学生创造力和实际动手能力。

实验平台是生物医学工程专业培养应用型技术人才的主要环境条件，是进行实践和探索的主要场所[3]。在实验课的课堂教学中，要引导并启发学生用心仔细地观察周围事物。细心的观察决定了开展创造的可能性，科学上的创新大都源于仔细地观察与发现。因此，教师要有意识培养学生仔细观察的能力，同时要倡导学生有目的地锻炼发现问题、解决问题的能力。创新实验要与理论教学相结合，在实验教学过程中要让学生在理论的指引下有所尝试、有所触动、有所发现。

通过实践锻炼、各类竞赛使学生将所学理论与实践锻炼相融合渗透，培养学生创新能力和科学的思维方式与方法。在企业实习的教学实践活动中，改变以往传统的教学理念，在生产实践中锻炼学生的发散思维和求知欲望，让学生互相学习、互相讨论，使学生克服单一的、片面的思维方式，扩展和增强他们的优化思维和创新思维，从而使他们具备勇于创新思考、善于突破常规的能力。毕业设计和各类竞赛的选题多数来自工程实际，在教师的指导下，让学生以“生物医学工程师”的身份去完成从课题的调研、设计、制作到调试以及修改处理的全过程，充分体验“生物医学工程师”应该具有什么样的知识和能力，使他们对“工程能力”的认识产生升华，以最终达到从训练到提高的目的。尽管有了校内实践教学基地，但组织学生到真实的工程环境进行校外实习仍是非常必要的，在工程环境中学生可以感受工程运作过程，明确自己的努力方向，同时参与解决实际工程技术问题是校内实习无法代替的。

6 结语

生物医学工程作为一门新兴的交叉学科，对创新人才培养也提出更高的要求，传统的创新教学模式已经无法满足创新人才的培养需求，需要结合高校自身特点，探索新的途径和方法，构建具有特色的创新人才培养策略。

参考文献

[1]张桂荣，王敏，李剑红.研究生创新人格培育路径探析[J].中国农业教育，2013（4）：46-48.

篇10

生物医学工程专业作为一个多学科交叉的前沿学科，要求学生掌握工程技术，如医学、生物、电子、光学、计算机在生物医学中的应用研究、产品开发和管理的基本技能，对学生创新能力的要求很高[1]。但是，由于学科交叉、内容庞杂，本专业培养的学生其实践创新能力往往较电子类、计算机类、光学类学生差，达不到满意的培养效果[2]。

学科竞赛是在紧密结合课堂教学或新技术应用的基础上，以竞赛的方法培养学生综合能力，引导学生通过完成竞赛任务来发现问题、解决问题，并增强学生学习兴趣及研究的主动性，培养学生的团队协作意识和创新精神的系列化活动[3]。

目前，国内外对生物医学工程专业学生创新能力的培养多以电子、计算机、光学专业为参考模板，东南大学、浙江大学、东北大学、天津大学等国内高校都在积极发展以竞赛为导向的生物医学工程专业创新人才培养模式。

二、建立生物医学工程专业创新人才培养模式的具体策略

（1）整合资源，搭建科技创新实践平台。以学科竞赛为导向的创新人才培养模式的建立，必须以学院的科研平台为依托。为此，长春理工大学生命科学技术学院（以下简称“我院”）以生物医学工程专业实验中心为依托，为学生建立创新实验室，吸纳优秀学生开展实验。创新实验室配备有单片机、DSP、FPGA等开发平台以及心电、脑电、肌电采集平台，为学生开展科技创新活动提供了优良的条件，使创新实验室成为学生科技新的孵化基地。我院根据各大科技竞赛的需要，为学生分配专用场地，配置专业仪器设备，指派专职指导教师，搭建创新所必需的平台。

（2）健全机制，完善科技竞赛制度平台。为保障科技竞赛活动健康有序地开展，我院要加强对学生科技创新活动的引导和支持，积极鼓励广大师生踊跃参赛、多出成果，进而全面培养学生的创新创业意识，制定奖励制度，明确指导教师队伍建设和参赛学生奖励政策，并且由专门的实验教师协助分管院长进行管理，从而使得学科竞赛更加规范化和制度化。

（3）优化队伍，强化科技竞赛智慧平台。高水平竞赛师资队伍是将学科竞赛与创新型人才培养有效结合的保证。为此，我院要专门成立大学生科技创新指导教师团队，以具有一定工程实践背景、较强设计研发能力和科技大赛经验丰富的老、中、青骨干教师、优秀的研究生队伍，形成一支结构合理、实力过硬、认真负责的优秀指导教师队伍，全面提高教师的竞赛指导能力和职业精神，为学科竞赛构建一个核心的智慧平台。

（4）营造氛围，优化科技竞赛环境平台。浓厚的学术研究氛围对于创新型人才的培养具有至关重要的作用。为了在科技竞赛和创新能力培养方面营造浓厚的氛围，必须充分发挥优秀学生的传、帮、带作用，激励更多学生参与并专注于科技竞赛活动。同时，积极发挥班导师的作用，通过教师在专业教学科研方面的优势，对所在班级日常管理进行相关专业的培训及管理。如定期就专业学科方向的发展情况与学生交流沟通；组织学生模拟参加课题并按项目组的方式进行管理；按学生专业学科方向的发展，选拔科技竞赛种子并进行培养。

（5）教学相长，加强学科竞赛内容。我院积极搭建基于大学生科技竞赛的创新实践课程体系实施平台，将大学生科技竞赛融入正常的实践教学体系，以学科竞赛为契机，深化实验教学改革。我院加强科技竞赛内容创新，将竞赛的内容转化为实验教学或者大学生毕业设计题目，使学生能够循序渐进地掌握基本技能和实际动手能力。

参考文献：

[1]王晓勇，俞松坤.以学科竞赛引领创新人才培养[J].中国大学教学，2007（12）：59-60.