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生物醫學工程應用范文1
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.130
1 引言
生物醫學工程是綜合生物學、醫學和工程學的理論和方法而發展起來的新興學科，其主要研究方向是運用工程技術手段，研究和解決生物學和醫學中的有關技術問題保障人類健康為疾病的預防、診斷、治療和康復服務[1]。多學科的交叉使得生物醫學工程不同于那些經典的學科，也有別于生物醫學和純粹的工程學。我校生物醫學工程專業是工程技術為主，醫學知識相結合的專業，以培養能在醫療儀器、醫學信息處理等領域從事研發、教學、管理等工作的人才為目標。電子技術在生物醫學工程研究和醫療儀器開發中有著重要作用，任何一臺現代醫學儀器或設備中都需要電子技術完成信息檢測與處理、系統控制等核心功能[2]。
“電子技術”包括模擬電子技術和數字電子技術兩門主要課程，課程的技術性和實踐性較強。通過理論知識的學習要求學生掌握電子技術的基本概念，基本電路和基本技能，同時相關的實驗培養學生的工程素質、動手能力、創新能力以及自主設計的基本能力[3]。目前，國內很多高校生物醫學工程專業開設的電子技術理論和實驗課程都普遍存在著一些問題：
（1）理論知識和實驗內容與生物醫學工程專業的關聯性不突出；
（2）偏重于理論教學為主，實驗為輔，學生被動的接受知識，學習興趣不高；
（3）實驗內容固定，驗證性實驗過多，缺乏學生自主創新的設計性實驗。因此，探索切實可行的適合于生物醫學工程專業的電子技術課程的教學模式與教學方法已成為提高電子技術課程教學質量的必然要求。
2 問題驅動法
問題驅動式教學方法近年來得到了很多教學人員的關注，在眾多的課程中得到了應用[4-5]。百度百科中定義：問題驅動教學法即基于問題的教學方法（Problem-Based Learning，PBL），區別于傳統的LBL（Lecture-Based learning，LBL）[6]，PBL教學模式是一種以學生為主體、以專業領域內的各種問題為學習起點，以問題為核心規劃學習內容，讓學生圍繞問題尋求解決方案的學習方法。
問題驅動教學法要求學生與教師轉變在傳統LBL教學中的固有地位，學生由被動的知識接受者轉變為主動的信息加工者和知識構建者，教師從知識的灌輸者轉變成為學生主動加工信息、構建知識的引導者。問題驅動教學法大概分為四個步驟：（1）提出問題；（2）分析問題；（3）解決問題；（4）結果評價[7]。教師在教學前期，要明確教學目標，設計執行方案，提出問題。在教學過程中，教師安排學生活動，引導學生自主分析，相互討論和交流。然后在分析的基礎上，讓學生們提出解決問題的方法，進行實踐。最后，對過程和結果進行評價。可以看出，問題驅動法能夠提高學生學習的主動性以及在教學過程中的參與程度，激起學生的求知欲。但是并不意味著教師的參與程度減少了，這種教學方法對教師的要求更高，教師必須具備較強的課堂掌控能力和引導能力。
《電子技術》課程作為是工科專業的基礎必修課，具有理論性和實踐性并重的特點。其課程內容、基本概念、技術術語、電路種類多，學生學習起來比較困難。為了提高電子技術課程的教學質量，很多學校都開展了電子技術課程的教學改革，其中問題驅動法就是選擇的新教學模式之一。但是，由于各種原因，如教學目標的定位、問題驅動法的理解、具體實施過程中的執行力等，基于問題驅動法的教學改革并不是一帆風順的。作為生物醫學工程專業的基礎必修課，《電子技術》又有其特殊性，其課程的教學目標側重于讓學生掌握面向生物醫學及醫學儀器的電子技術，如果理論知識和實驗內容與生物醫學工程專業的關聯性不突出，學生對于課程內容在專業上的應用不甚了解，就會影響到對后續專業課程的學習，甚至影響到將來從事生物醫學工程專業相關工作的能力。因此，有必要研究具有生物醫學工程專業特色的電子技術課程的問題驅動法。
3 問題驅動法的實施
進行問題驅動的教學模式，需要教師有效掌控和恰當引導。下面，主要從教師的角度來闡釋需要注意的問題，對問題驅動法的四個步驟進行分析。
（1）提出問題；在課程開始之前，教師要制定問題，需要其具有全局的概念，考慮各方面因素，包括：教學大綱、培養方案、授課教材等。在問題的選擇上應該考慮以下幾個方面[8]：
1）問題是否和某個單元的教學內容相關；
2）問題是否對學生具有吸引力；
3）問題實施的時間和硬件條件是否能夠保證；
4）問題是否聯系實際，是否與生物醫學工程專業的應用相關；
5）問題之間是否具有連續性，是否具有系統性；
為了突出生物醫學工程專業特點，問題設計必須貼近專業應用。問題之間最好具有關聯性，由小的模塊小的問題，最終組合而成大的模塊大的系統，解決與專業相關的問題。
舉例說明：在模擬電子技術中，所選用的教材為高等教育出版社出版，童詩白、華成英主編的《模擬電子技術基礎第四版》[9]。根據教材中的內容，結合生醫專業應用，可以圍繞心電信號檢測儀的各個模塊展開，設計以下問題：微弱生理信號放大、信號濾波、非矩形波整形為矩形波、直流電源設計。下表1中顯示設計問題與教材章節的知識點對應。從表中可以看出，除了第九章的內容沒有體現，其他章節的知識在問題中均有涉及。由于學時的限制，教材第九章的功率放大電路目前并不在本校生物醫學工程的模擬電子技術教學大綱中。
在布置問題的時候，加入情景帶入，首先向學生講解人體心電信號的特點，心電監測的臨床意義，再提出心電監測儀的采集、放大、濾波、整形、供電問題。其中在信號放大部分，涉及的知識點較多，要對前級放大和后級主放大進行分開設計和說明。隨著課程內容不斷深入，問題不斷得到解決之后，可以將各個模塊組合，并加入右腿驅動電路或50Hz陷波電路，實現簡易的心電信號檢測電路。最后的整體電路進行實際人體測試，用示波器觀察信號，這樣學生在學習模擬
電子技術知識的同時，鍛煉了實踐動手能力，還能與專業應用結合起來，了解電子技術知識在生醫專業中的用武之地，一舉三得。
（2）分析問題；在課程教學中，教師按照進度向學生一一展示問題，引導學生根據所學知識，對問題進行分析。在這個階段，教師需要做到以下幾點：
1）引導學生進行分組，任務分配；
2）引導學生對問題內容進行分析；
3）引導學生將問題與所學知識相關聯；
4）引導學生文獻查閱資料；
由于學生的基礎有限，在這個階段，可能會遇到以下情況：對問題的分析存在偏差，無法與知識點相結合、查閱獲取文獻的能力不足，教師要及時的提供幫助，在學生為主導的前提下，掌控整體過程。
（3）解決問題。在問題分析完成的前提下，學生提出解決問題的方案，并具體實施。教師需要考慮的是：
1）方案是否具有可行性；學生所提出的方法是否合理正確。對于存在問題的方案，是放手讓學生嘗試，還是進行適當的干預提示其改正，需要教師結合具體情況進行操作。
2）方案實施是否順利；方案的實施需要時間與精力的付出，《電子技術》中的問題解決往往需要實際的電路焊接和調試環節，課程的學時如何安排，硬件實驗環境如何保證是教師需要考慮和協調的。此外，對于初次進行電路制作的學生，教師運用經驗為學生提供元器件選擇和購買、電路焊接及調試訓練等實踐方面的幫助，也是必不可少的。
解決問題的整個過程由學生完成，教師不可代辦，但是在適當的時候提供幫助，能夠提高完成效率，保證進度。
（4）結果評價。對于整個過程中學生的表現，需要比較客觀的評價。常用的方法將自我評價、小組互評、教師評價三個方面相結合。
自我評價是學生回顧和反思過程中的得失，對自我形成清楚客觀的認識。小組互評是組間成員根據參與度、貢獻度、工作表現、溝通能力等對組員同學進行分析點評。
雖然在問題驅動的教學模式中，教師的身份發生了轉變，但是并不意味教師的地位和重要性降低了。教師要密切關注學生的狀態和表現，最終對其進行評價。為了激勵學生，幫助學生正確認識自我，樹立學習后續課程的興趣和信心，教師在對學生進行評價的時候要注意以下幾點：
1）評價公正，也不忘因人而異；對待學生的評價要做到客觀中肯，但是也需要考慮學生的差異性。成績優異的學生與基礎較差的學生在小組中的分工不同，貢獻度有區別。為了激發學生的積極性，教師的評價不能采用單一標準，而是應該多元化，從合作精神、交流能力、文獻收集、電路制作、文字編寫等各個方面入手，照顧到各個層面的學生。
2）評價能力，也不忘評價態度；對待學生的評價不光要考慮其知識與技能，還要注重他們在情感、態度方面的表現。課程內容的學習只是一個方面，關注學生知識技能之外的情意發展，有助于其更長遠的進步和成長。
3）評價結果，也不忘評價過程；教師的評價不應該過分關注最終解決問題的結果是否正確，而是要側重于學生在分析問題、解決問題的過程中所表現出來的能力、態度和情感。學生在過程中的提升和收獲，才是教育的主要目的。
4）評價個人，也不忘評價團隊；教師的評價除了針對學生個人，還要涉及到團隊。強調團隊的分工合作，有利于培養學生交流溝通，與人協作的能力。
4 結論
問題驅動法能夠提高學生學習的主動性，激起學生的求知欲，其教學模式十分適合《電子技術》此類工程性和實踐性較強的課程，在許多高校教學改革項目中得到應用。生物醫學工程專業的電子技術課程要與學科特點相結合起來，因此問題驅動法的實施既有與其他課程的共性，也有其自身特點。教師在問題的設計環節，要結合生物醫學工程專業的電子技術應用，讓學生在學習電子技術知識和技能的同時，對專業發展及就業方向有一定的認識，同時也為后續的專業基礎課打下基礎。
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生物醫學工程應用范文2
關鍵詞：生物制藥工藝學；教學改革；研究型教學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）02-0156-02
研究型教學是以培養學生的研究意識、研究能力和創新能力為目標，教師從學科領域、課程內容或現實生活中選擇和確定專題，在教師的幫助下，使學生按照科學研究的模式來分析、解決這些問題，最終達到學生獲取知識、提高能力的一種教學過程。研究型教學方法在教學目的上不僅僅注重結果，更重要的是關注學習的過程，使學生通過課題研究，掌握學習方法，提升自學能力?！渡镏扑幑に噷W》是生物制藥、生物工程、生物技術等專業的主干課程，要求學生能夠掌握各種分離純化技術的原理和方法，培養學生從事生物藥物生產、新產品研發的知識和能力，為今后從事相關工作奠定基礎。該課程實踐性很強，在教學上我們除了突出實踐訓練外，還在理論課程教學上，探索和實施研究型教學方法，使學生由被動的知識接受者轉變為學習的積極參與者，發揮學生在學習中的主體性作用。
一、《生物制藥工藝學》課程實施研究型教學的總體方案
研究型教學除了課堂上的教學與討論外，在課程規劃及課后的準備上對教師提出了更高的要求。從總體上看，生物制藥工藝學課程研究型教學的總體方案如圖1所示，包括了課前、課堂上及課后三部分：課前需要教師設計合適的項目（研究課題）并布置課題；在課堂上要進行相關的案例講解，并與學生互動討論；在課后還需要總結和整理反饋的意見，對研究的課題進行調整和優化。對學生而言，則課前需要查找資料，確定課題的研究方案；在課堂上學習并與教師討論，進行課題研究；在課后則需總結和歸納，對所學知識和研究方法進行鞏固并提高。
二、研究型教學的方法
1.問題引導，激發學習興趣。研究型教學方式特別注重問題在教學過程中的重要性。一方面通過問題來進行學習，把問題看作是學習的動力、起點和貫穿學習過程的主線；另一方面通過學習來生成問題，把學習過程看成是發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程。在教學過程中，我們結合科研實踐，讓學生通過解決問題學習基礎知識，并提高解決問題的能力。例如在講述基因工程藥物時，提出“如果表達的產物是包涵體形式存在的，該如何得到有活性的蛋白質產物？”這一問題，讓學生先自行尋找答案回答，然后再在課堂上講解。由于學生在學習本課程時已經學過蛋白質的變性和復性，很多同學都能從課本上找到包涵體復性的方法，進行解答，但是這是不全面的，至少包含兩個層面，一是防止包涵體的形成，另一是包涵體的復性。通過提問和解答，學生會發現自己思維上的局限性，加深印象，提高學習的興趣。
2.案例教學，促進靈活應用。在案例教學中，學生拿到案例后，先進行自學，通過查閱必要的理論知識，提出解決方案，加深對知識的理解，然后在課堂上進行討論，教師再對案例進行深入的分析和講解。這一方法可以充分調動學生學習的主動性，起到舉一反三的作用。例如在介紹青霉素的制備工藝中，我們結合實驗課程中得到的經驗，為學生提供案例，如“在操作過程中，部分學生沒有得到青霉素產品，請分析試驗失敗可能的原因”。因為這個案例源自實驗課“青霉素的分離純化”，如果實驗操作中未能得到產品，那么對失敗可能原因的分析就非常重要。在理論課教學中引入這一案例，一方面可以讓學生通過學習，掌握青霉素分離純化工藝中的關鍵點，深入理解工藝過程對產物穩定性的影響，另一方面，在今后的實踐中，學生也可以靈活應用所學知識，避免一些常見的錯誤。
3.項目引導，培養研究能力。項目導向教學法的教學目標不在于現成知識的傳授，而是教給學生獲得這一結果的方法和途徑，著眼于培養學生可持續發展能力，充分發揮學生學習的主動性和積極創新精神。在項目實施過程中，應以學生為主體，教師起輔助和引導作用。例如在講述抗體類藥物的制備時，要求學生去查找一種人源化抗體的設計和制備方法。學生自行去網上檢索論文資料，然后翻譯實驗方法部分，整理并歸納某一種人源化抗體的設計方案，然后用流程圖說明其制備方法。這些工作由學生在課余時間進行，在課堂上，部分學生到講臺上講解，其他學生和老師對其工藝過程進行提問和討論，課后學生再進一步補充和完善。通過項目引導的方法，使學生參與整個教學過程，培養研究能力。
三、多元化考核評價方式
考核是學生學習當中非常重要的一個環節，也是激勵和推動學生自主學習的重要因素。在傳統的閉卷筆試中，試題內容集中于課本或課件中講授的內容，并一般都會有標準答案，這一考核方式使得學生只要死記硬背書本上的知識，就可以通過考核，不利于學生發揮創造性，也不能反映知識的靈活應用情況。因此，在考核上，應使用多元化的方式，如從平時作業的完成質量、參與課堂討論的情況、課后師生互動情況、期末考試成績等多方面進行考核和評估。同時，在期末試卷中，也要增加試題的靈活性與綜合性，并以答題參考的知識點代替傳統的標準答案，從而對學生的學習能力、研究能力以及創新能力等進行綜合評價，引導學生更主動地去學習和思考。例如在本課程的期末試卷中，試題使用了靈活多樣的形式，可以采用工藝改錯、工藝設計、試驗結果分析等多種形式，而且期末成績占總評成績的60%，平時成績占40%，其中，平時成績涵蓋了作業、到課率、課堂討論等方面。通過多元化的考核評價方式，調動學生學習的主動性，推進研究型教學方法的實施。
四、總結
研究性教學是以學生為主體的，教學的重點在于培養學生學習運用知識、提出和解決問題的能力，教學中如何設計教學情境，如何給予學生適當的指導，對教師來說是新的挑戰。因此在課程的建設上，需要教師系統地對課程教學內容進行梳理，結合教學目標以及教師科研實踐經驗，設計合適的研究課題；而為了便于學生自學，還要建設課程相關的支撐體系，如在線課程、網絡課程等，使學生可以在課余學習和掌握必要的知識；相應地，我們建立了《生物制藥工藝學》精品課程網站，在愛課程網站上建設了該課程資源共享課，錄制了授課視頻、微課、實驗操作錄像以及企業生產工藝視頻等，為本課程研究型教學方法的探索及實施奠定了良好的基礎。作為生物制藥等專業學生的骨干專業課程，《生物制藥工藝學》課程的教學不僅需要傳授學生專業知識，更重要地要從學習能力、團隊合作及交流能力、創新能力等多方面地培養學生，拓寬其學術視野，提升專業技能和科研素質，為從事生物藥物制造和研發奠定基礎。研究型教學方法的實施，將在學生的綜合能力培養中將發揮越來越重要的作用，成為綜合性課程教學中的重要方法。
參考文獻：
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Construction and Application of Study-based Teaching Method in the Course of Biopharmaceutical Process
ZHENG Heng，LAO Xing-zhen，HE Shu-ying，KONG Yi，TONG Yue，GAO Xiang-dong
（School of Life Science and Technology，China Pharmaceutical University，Nanjing，Jiangsu 210009，China）
生物醫學工程應用范文3
生物醫學工程專業培養目標
本專業培養具備生命科學、電子技術、計算機技術及信息科學有關的基礎理論知識以及醫學與工程技術相結合的科學研究能力，能在生物醫學工程領域、醫學儀器以及其它電子技術、計算機技術、信息產業等部門從事研究、開發、教學及管理的高級工程技術人才。
培養要求
生物醫學工程專業學生主要學習生命科學、電子技術、計算機技術和信息科學的基本理論和基本知識，受到電子技術、信號檢測與處理、計算機技術在醫學中的應用的基本訓練，具有生物醫學工程領域中的研究和開發的基本能力。
生物醫學工程專業就業方向
本專業學生畢業后可可以在醫療儀器企業的研發機構、生物醫學工程及相關學科的科研單位、大型醫院的設備中心、高等院校等地方工作，也可以做國家公務員。相關行業(如IT，儀器儀表等)。
從事行業：
畢業后主要在醫療設備、護理、制藥等行業工作，大致如下：
1 醫療設備/器械;
2 醫療/護理/衛生;
3 制藥/生物工程;
4 新能源;
5 電子技術/半導體/集成電路;
6 其他行業;
7 計算機軟件;
8 儀器儀表/工業自動化。
從事崗位：
畢業后主要從事算法工程師、售后工程師、銷售工程師等工作，大致如下：
1 算法工程師;
2 售后工程師;
3 銷售工程師;
4 硬件工程師;
5 維修工程師;
6 注冊專員;
7 技術支持工程師;
8 產品經理。
生物醫學工程專業就業前景
生物醫學工程專業就業前景還挺好的。生物醫學工程專業這個名字大家一聽到就會以為是醫學專業，其實它是屬于計算機、電子、醫學交叉的一個專業，生物醫學工程不歸醫學類專業管轄，而是不折不扣的工科專業，畢業后授予的不是醫學學士，而是工學學士。
目前，生物醫學工程是綜合了生物學、醫學和工程學的理論而發展起來，由于是多學科的有機融合，它與生物學、醫學這些傳統的經典學科又有所不同，也有別于純粹的工程學科。
生物醫學工程是工程學與生命、醫學緊密交叉的學科，它致力于用工程學的手段解決生命、醫學及健康領域的問題，特別是研究、開發創新型的醫療設備、檢測方 法、材料制劑等。生物醫學工程是極具前景的朝陽學科，將在本世紀為整個工程科學、生命科學與醫學科學帶來深遠變革，更將成為促進全民健康事業發展的核心力量。
生物醫學工程應用范文4
英文名稱：Beijing Biomedical Engineering
主管單位：衛生局
主辦單位：北京生物醫學工程學會;北京心肺血管疾病研究所
出版周期：雙月刊
出版地址：北京市
語
種：中文
開
本：16開
國際刊號：1002-3208
國內刊號：11-2261/R
郵發代號：
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1981
期刊收錄：
核心期刊：
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽：
聯系方式
生物醫學工程應用范文5
理工類院校生物醫學工程專業的教育，主要體現于理學、工學及二者有機結合的特色和優勢，如理工類院校在數學、生物、材料、機械、電子、計算機、自動控制、組織工程等學科，具有堅實的教學基礎、豐富的教學經驗、良好的教學資源與條件。研究和解決生命科學及醫學中的重要問題，是生物醫學工程學科教育與發展的宗旨，因此，利用理工科院校的教學資源優勢，培養能利用工程學手段，解決人類生命及健康問題的研究和應用型人才，是理工科院校生物醫學工程專業教育的重要目標。因教學資源與條件的不同，理工科院校與醫科院校、綜合性大學的人才培養目標亦相異。理工科院校側重于培養學生具備扎實的基礎知識，包括數學、物理、電子、機械、生物等學科；熟悉醫學電子儀器、生物醫學信息、計算機、生物材料等相關學科專業知識；善于利用工程學方法與手段，解決專業相關領域的問題。培養目標具有準確的定位與時代性，即一方面能充分利用理工科院校的優勢，體現其在工程學科方面的特色，另一方面，根據學科的交叉性與涉及領域的廣泛性，密切跟蹤學科的發展與社會需求變化，從而培養高素質的復合型高級專業科技人才。
根據教學與科研條件、研究方向的不同，國內理工類院校關于生物醫學工程專業人才的培養目標既具有上述共性，又各有側重與特色。如清華大學提出旨在培養能將現代電子、信息技術、物理、化學、數學和其它工程學原理，應用于研究生命科學的基本問題，能利用工程技術方法解決疾病預防、診治及改善健康、提高生活質量等的高級專業人才；浙江大學則明確培養具有生命科學、電子技術、計算機技術及信息科學等理論知識、醫學知識和工程技術緊密結合的科學研究和技術開發能力，能在生物醫學電子、醫療儀器、計算機技術、信息產業等部門從事研究、開發、教學及管理的高層次創新型人才；東南大學強調以電子、信息技術生物學、化學和材料學為知識基礎，使學生具備開展與人類健康相關的科學研究及應用開發能力，重點培養學生的研究能力和創新能力，培養具備寬闊視野、思維活躍的精英人才和領軍人才；上海交通大學依托其強大且基礎雄厚的工科和醫學背景，重點培養在生物、醫學和工程技術領域中具有開展交叉研究能力的有創新精神的，能應用物理、化學、材料、電子信息和工程等領域的技術解決生命科學問題的創新型交叉學科人才。華中科技大學生物醫學工程專業培養具備生命科學與光、電、計算機等信息科學有關的基礎理論知識，以及醫學與工程技術相結合的科學研究能力，能在醫療器械、電子技術、計算機技術、信息等產業部門從事研究、開發、教學及管理的高級工程技術人才。
華南理工大學生物醫學工程專業，始于從碩士研究生人才的培養，我校于1993年獲生物力學碩士學位授予權，1998年，將生物力學碩士點(生物科學與工程學院)與生物電子學碩士點(電子與信息學院)整合為生物醫學工程一級學科專業碩士學位授權點，并開始正式招收碩士生，2002年招收生物醫學工程專業本科生，2004成立生物醫學工程系，2006年獲生物醫學工程一級學科博士點。根據我校生物、電子、材料等學科在科研教學方面的多年積累的與優勢，結合廣東省生物醫學工程產業的發展與需求，將生物醫學工程專業本科培養目標，按要求掌握的知識與具體的能力確定為：
目標1(扎實的基礎知識)：培養掌握扎實的專業基本原理、方法和手段等方面的基礎知識，包括生物醫學、電子技術、信息科學、計算機技術、生物材料、生物信息等相關學科基本知識、基本理論和基本技能的復合型高級科技人才。
目標2(解決問題能力)：培養學生能夠創造性地利用生物醫學與工程技術相結合的研究開發能力，以服務于國內外生物醫學工程產業快速發展的需求。
目標3(團隊合作與領導能力)：培養學生在團隊中的溝通和合作能力，學會按分工要求在團隊中從事具體工作，完成指定任務，進行組織協調，進而能夠具備生物醫學工程領域的領導能力。
目標4(工程系統認知能力)：讓學生認識生物醫學工程的多學科交叉特性，從系統的角度認識與領會生物醫學工程學科的核心與特點。要求從工程系統的角度，運用多種工程技術手段與方法，尋求解決實際問題的方案。
目標5（專業的社會影響評價能力）：培養學生正確理解生物醫學工程對人們日常生活、人類健康所產生的重要影響。
目標6（全球意識能力）：培養學生能夠在全球化的環境里保持清晰意識，積極跟蹤新理論方法、技術的發展，在全球化的背景下認識與把握生物醫學工程學科的現狀與發展。
目標7（終身學習能力）：生物醫學工程畢業生在職業生涯中，需要根據學科、行業發展與崗位要求，不斷更新知識，提升自己的綜合素質，并具備終身學習的能力。
綜觀理工科院校生物醫學工程專業本科生的培養目標，既反映了各校的學科優勢、特色與定位，又具明顯的共性，即強調學科的交叉復合特性，培養能將工程技術和醫學、生物等基礎理論相結合，解決人類生命健康中的問題、提高生活質量的綜合性人才，尤其注重學生的實踐能力與創新能力。
理工類院校的生物醫學工程專業培養特色
在專業特色建設方面，各高校依托各自的學科建設與教學資源優勢，逐漸形成自己的辦學特色。如清華大學持之以恒地進行教學建設與改革，形成了"注重質量，強調實踐，緊密結合科研"的教學特色，清華大學生物醫學工程學科2001年被評為全國重點學科，2006年被評為國家重點一級學科；浙江大學則強調系統掌握計算機技術、信息處理技術、電子技術、儀器技術和生命科學相關的基礎理論知識具有多學科交叉應用能力和國際競爭力的復合型人才培養，為國家級生物醫學工程特色專業建設點；東南大學從1988年開始與南京醫科大學合作，進行7年制工醫雙學位人才培養，2000年開始進行生物醫學工程專業（七年制）本碩連讀人才培養。2007年建立醫工結合生物醫學工程長學制創新人才培養國家人才培養模式創新實驗區，2008年成為生物醫學工程國家特色專業建設點，形成了工醫復合型人才培養的特色，并形成了生物醫學電子學和現代生物技術兩個重要的特色方向；上海交通大學則充分利用附屬醫院的臨床資源，建立與基礎課程相適應的實踐教學體系，強化學生實踐訓練，培養動手操作與創新研發能力，大力推進醫工(理)交叉學科人才培養，積極推進國際合作與交流；華中科技大學華中科技大學自1997年起系統地開展了生物醫學光子學特色方向本科教學體系建設的探索與實踐。基于生物醫學工程學科的特點，借鑒國內外最新教學成果,建立了一套具有生物醫學光子學特色方向的本科教學體系。2011年開始招收“醫療器械”卓越工程師實驗班，按照全新的教育大綱和創新的實驗模式培養面向醫療器械產業發展需要的高端領軍型人才。
華南理工大學生物醫學工程專業經過近10年的本科教育實踐，以電子技術為基礎，以生物醫學電子儀器與生物醫學信息為主，兼顧生物醫學材料、分子生物學及生物信息學，基本形成了多學科方向交叉的知識體系。尤其注重學生基礎知識、實踐能力和創新能力的培養，根據廣東地區生物醫學工程產業的優勢與市場需求，著力培養具有生物醫學工程專業基本素養、基礎扎實、專業知識面廣的復合型高級技術和專業管理人才。近年來，積極與廣東省生物醫學工程領域領軍企業、醫療、科研機構開展聯合培養人才的改革，如自2009年開始，華南理工大學與深圳華大基因研究院共同成立了華南理工大學-深圳華大基因研究院，并開設基因組科學創新班，生物醫學工程專業部分優秀學生從大學三年級開始，即有機會進入深圳華大基因研究院從事生命學科的學習與科學研究；2011年，華南理工大學攜手中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院，共建“華南干細胞與再生醫學英才班”，實行“2.5+1.5”的培養模式，“英才班”將根據學生所屬專業本科培養計劃和干細胞與再生醫學的專業培養要求，為學生制訂個性化的培養方案，將專業理論知識與實踐、學習和科學研究相結合。此外，生物醫學工程專業與深圳邁瑞電子有限公司、汕頭超聲儀器研究所、廣州總院、南方醫院、廣東省人民醫院、中山大學附屬腫瘤醫院和廣州醫學院附屬腫瘤醫院等單位建立了密切的聯系，為學生的實踐、實習提供優越的資源和條件，同時，為學生的就業不斷開拓新的渠道；從大學二年級開始，學生即有機會加入“學生研究計劃SRP(StudentResearchProject)”，參與老師指導的科研實踐，進入實驗室與研究生共同學習研究。學習、研究期間，取得優異成績或成果的學生，推薦參加“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽。華南理工大學生物醫學工程專業，近年來進行各種新的人才培養模式的有益探索與實踐，進一步擴寬學生的知識面，顯著提高學生的實踐能力，激發學生學習熱情，培養學生的創新能力。
生物醫學工程專業人才培養模式
我國高等工程教育強化主動服務國家戰略需求、主動服務行業企業需求的意識，確立以德為先、能力為重、全面發展的人才培養觀念，創新高校與行業企業聯合培養人才的機制，改革工程教育人才培養模式，提升學生的工程實踐能力、創新能力和國際競爭力。主要體現于四個方面：(1)工程教育服務國家發展戰略；(2)加強與工業界的密切合作；(2)重視學生綜合素質和社會責任感的培養；(4)注重工程人才培養國際化。近年來，各高校都在進行專業人才培養模式的改革、探索和實踐，主要包括(1)重基礎、寬口徑、強能力、高素質的大類培養模式。如上海交通大學實行按院系招生、學生入校兩年后再分專業的培養模式，從而有利于學生根據個性、特長選擇專業，增強學生的競爭意識，有利于資源的優化整合；中國科技大學秉承“基礎與創新并重”的辦學理念，實行重基礎、“輕”專業，注重基礎“寬、厚、實”，專業“精、新、活”的寬口徑個性化培養模式。浙江大學提出“以人為本、整合培養、求實創新、追求卓越”的教育理念，確立的人才培養模式是以3M(多規格、多通道、模塊化)和“寬、專、交”為特征的KAQ(知識、能力、素質)并重，將本科專業分成若干學科大類，實行前期按大類培養，實施通識教育，后期實行寬口徑專業教育的新模式。華南理工大學的培養模式與浙江大學既具相似性，又各有側重。華南理工大學以注重精英人才與個性化人才的創新能力培養為特色，如按大類分電子、機械、化工、材料、經貿等各大類專業精英班，“基因組科學創新班”和"華南干細胞與再生醫學英才班"等。
(2)注重創新與實踐能力培養，如卓越人才培養、產學研相結合人才培養、交叉復合型人才培養。近幾年，各高校均十分注重學生的創新能力和實踐能力的培養，通過卓越人才計劃旨在提高學生的科研能力與解決實際問題的能力。卓越工程師教育培養計劃的遵循“行業指導、校企合作、分類實施、形式多樣”的原則，其特點包括：行業企業深度參與培養過程；學校按通用標準和行業標準培養工程人才；強化培養學生的工程能力和創新能力。其中，首批“卓越工程師教育培養計劃”高校包括清華大學、浙江大學、上海交通大學、華中科技大學、東南大學和華南理工大學等61所高校，第二批共有133所年高校加入“卓越工程師教育培養計劃”。
(3)國際化人才培養，通過與國外知名高校建立人才培養合作項目，進行聯合培養。如教育部中國教育國際交流協會(CEAIE),中教國際教育交流中心(CCIEE)和美國州立大學與學院協會(AASCU)共同合作的“1+2+1中美人才培養計劃”，積極推動中美高校學分學歷互認，促進中美高校師生雙向交流、共同制定大學本科專業教學計劃等。此外，近年來，各校紛紛與歐美、澳洲著名大學建立了各種靈活的本科人才聯合培養機制，推進教師雙向交流，專業課程實行雙語教學或全英教學等。
(4)個性化人才培養，華南理工大學生物醫學工程專業培養學生過程中，根據學生知識結構與特長，注重個性化培養，如，一方面鼓勵生物醫學工程專業學生修讀“雙學位”，另一方面，也接受其它專業學生修讀生物醫學工程專業“雙學位”；通過“學生研究計劃(SRP)”，“百步梯攀登計劃”、“挑戰杯全國大學生課外學術科技作品競賽和創業計劃大賽”等，培養學生的創新、創業、科研能力。
課程建設
生物醫學工程專業教學指導委員會，為生物醫學工程學科人才培養的規范化提供重要的指導性意見。根據生物醫學工程學科的發展趨勢與社會需求、以及各高校的教學和科研優勢，理工科院校設置的生物醫學工程專業本科的課程體系，既存在共性，又各具特色。其中，理論教學部分，主要包括公共基礎課、學科基礎課和專業領域課，實踐部分，包括實驗課程、課程設計、認識實習、工程實習、生產實習和畢業實習等。各理工院校生物醫學工程專業本科培養計劃中的公共基礎課頗為相似，主要有政治類課程、大學英語、大學物理、大學化學、數學(微積分、線性代數、概率論與數理統計)、工程制圖、大學體育，以及人文、社會和技術類通識教育課程；學科基礎課程，大多數高校以生物醫學電子與信息為主，包括電路、數字電子技術、模擬電子技術、信號與系統、數字信號處理等主干課程，并設置解剖生理學、臨床醫學概論、普通生物學、生物化學與分子生物學等重要基礎課程；各校的生物醫學工程專業本科課程的差別，主要體現在專業領域課，同時也最能體現其專業特色。一般以其優勢學科方向開設不同的專業必修或選修課程，如浙江大學按數字醫學信息、生物傳感器與醫學儀器、定量與系統生理學三個方向設置專業課程，東南大學則分生物傳感與生物電子學、生物信息學、生物醫學材料與納米技術、醫學信息工程等四個方向，上海交通大學包括生物醫療儀器、神經科學與神經工程、醫學成像與圖像處理、生物材料與納米生物醫學等幾個方向課程；清華大學按學科方向分為醫療儀器、神經工程、醫學影像和微納醫學等四個主要方向，分別設置不同的專業課程。
華中科技大學則包括按生物醫學光子學、醫學影像學、生物信息學、納米生物材料和組織工程等方向的專業課程；華南理工大學生物醫學工程專業的本科課程，主要涵蓋了醫學電子儀器、醫學影像、醫學信息、生物力學和生物醫學材料等五個方向，分別開設了醫學傳感器、醫療儀器設計、生物醫學測量、醫學超聲學、生物醫學信號處理、醫學成像技術、醫學圖像處理、醫院信息系統、遠程醫療、生理系統仿真建模、生物力學、生物醫學材料等重要課程。
實踐環節主要包括綜合實驗、課程設計、臨床實習、金工實習、電子工藝實習和畢業實習等。其中綜實驗包括工程生理學、生物醫學工程、醫學儀器與信息工程3門綜合實驗課程，設置了數字電路、微機原理與應用、醫學儀器等3門課程設計。由于廣東省醫學資源和生物醫學工程產業具有較強的特色和優勢，尤其在醫療儀器行業擁有一批實力雄厚的企業，華南理工大學充分利用這種地域的產業優勢，知名企業聯合建立了本科實習基地，和具優越醫療資源的醫院建立了良好合作關系，為本科生的臨床實習與畢業實習提供強有力的支持。此外，華南理工大學積極鼓勵學生參與“暑期實習計劃”，即由老師或學生自行聯系實習單位，經院系和老師推薦，學生有機會在暑期到相關高?；蚩蒲性核鶎嶒炇摇⑵笫聵I單位實習。
在雙語課程、全英語課程、新型課程和特色課程方面，華南理工大學生物醫學工程專業也正在積極進行建設，如《醫學圖像處理》和《醫院信息系統》已經實行雙語教學，正在為全英文授課做準備；不定期地邀請國內外有影響的專家和企業負責人進行專題講座或創業教育；為新生開設《生物醫學工程概論》課程，計劃進一步開展新生研討課、系列專題研討課。
總結
生物醫學工程學科具有鮮明的交叉與復合特性，它對解決人類生命與健康中的問題具有十分重要的作用，生物醫學工程學科與相關產業發展亦極為迅速，如何培養適應學科發展需求和符合社會需要的專業人才，是各高校生物醫學專業面臨的重要問題。理工科院校在電子、計算機、信息、生物、材料、制造等學科具有一定的優勢，充分利用理工科的資源優勢，培養研究與應用兼顧的高級專業人才，亦是理工科院校本科教學的重要目標。
華南理工大學生物醫學工程本科專業，經過近十年的教學實踐，逐漸形成以生物醫學電子、醫學信息工程、生物力學為主導的培養體系，十分注重學生的實驗能力和創新能力的培養，并充分利用廣東省的醫學資源和生物醫學工程產業的地域優勢，努力培養適應社會需求的專業人才。近年來，華南理工大學生物醫學材料方向發展迅速，先后成立了國家人體組織工程重建工程中心、特種功能材料教育部重點實驗室、廣東省生物醫學工程實驗室，在生物醫學材料方面取得了一系列成果。為此，華南理工大學正在為利用生物醫學材料方面的優勢，加強生物醫學材料方向的本科專業人才的培養，積極地進行探索。
生物醫學工程應用范文6
科交叉的邊緣科學，它是用現代科學技術的理論和方法，研究新材料、新技術、新
儀器設備，用于防病、治病、保護人民健康，提高醫學水平的一門新興學科。
生物醫學工程在國際上做為一個學科出現，始于20世紀50年代，特別是隨著宇
航技術的進步、人類實現了登月計劃以來，生物醫學工程有了快速的發展。在我
國，生物醫學工程做為一個專門學科起步于20世紀70年代，中國醫學科學院、中
國協和醫科大學原院校長、我國著名的醫學家黃家駟院士是我國生物醫學工程學
科最早的倡導者。1977年中國協和醫科大學生物醫學工程專業的創建、1980年中
國生物醫學工程學會的成立，有力地推進了我國生物醫學工程的發展。目前，我
國許多高?？蒲袉挝痪O有生物醫學工程機構，從事著生物醫學的科研教學工作
，在我國生物醫學工程科學事業的發展中發揮著重要作用。
顯微鏡的發明“解剖”一詞由希臘語“Anatomia”轉譯而來，其意思是用
刀剖割，肉眼觀察研究人體結構。17世紀LeeWenhock發明了光學顯微鏡，推動了
解剖學向微觀層次發展，使人們不但可以了解人體大體解剖的變化，而且可以進
一步觀察研究其細胞形態結構的變化。隨著光學顯微鏡的出現，醫學領域相繼誕
生了細胞學、組織學、細胞病理學，從而將醫學研究提高到細胞形態學水平。
普通光學顯微鏡的分辨能力只能達到微米(μm)級水平，難以分辨病毒及細胞
的超微細結構、核結構、DNA等大分子結構。而20世紀60年代出現的電子顯微鏡，
使人們能觀察到納米(nm)級的微小個體，研究細胞的超微結構。光學顯微鏡和電
子顯微鏡的發明都是醫學工程研究的成果，它們對推動醫學的發展起了重要作用
。
影像學診斷飛躍進步影像學診斷是20世紀醫學診斷最重要發展最快的領域
之一。50年代X光透視和攝片是臨床最常用的影像學診斷方法，而今天由于X線CT技
術的出現和應用，使影像學診斷水平發生了飛躍，從而極大地提高了臨床診斷水
平。即計算機體斷層攝影(computedtomographyCT),即是利用計算機技術處理人
體組織器官的切面顯像。X線CT片提供給醫生的信息量，遠遠大于普通X線照片觀
察所得的信息。目前，螺旋CT(spiralCT或helicaletCT)已經問世，能快速掃描
和重建圖像，在臨床應用中取代了多數傳統的CT，提高了診斷準確率［1］。醫學
工程研究利用生物組織中氫、磷等原子的核磁共振(nuclearmagneticresonanc
e)原理。研制成功了核磁共振計算機斷層成像系統(MRI)，它不僅可分辨病理解剖
結構形態的變化，還能做到早期識別組織生化功能變化的信息，顯示某些疾病在
早期價段的改變，有利于臨床早期診斷?？梢哉J為MRI工程的進步，促進了醫學診
斷學向功能與形態相結合的方向發展，向超快速成像、準實時動態MRI、MRA、FM
RI、MRS發展。根據核醫學示蹤，利用正電子發射核素(18F，11C，13N)的原理，
創造的正電子發射體層攝影(PET)，是目前最先進的影像診斷技術。美國新聞媒體
把PET列為十大醫學生物技術的榜首。PET問世不過30年歷史，但它已顯示出對腫
瘤學、心臟病學、神經病學、器官移植，新藥開發等研究領域的重要價值［2］。
影像學診斷水平的不斷提高，與20世紀生物醫學工程技術的發展密切相關。
介入醫學問世介入醫學是一種微創傷的診療技術。Dotter和Judkin(1964年
)是最早使用介入技術治療疾病的創始人，他們用導管對下肢動脈阻塞性病變進行
擴張治療取得成功。1967年Margulis首先使用過介入放射學(InterventionalRa
diology)，這是醫學文獻出現“介入”一詞的最早記載。1977年Gruenzing成功
地進行了首例冠狀動脈球囊擴張術獲得成功以后，介入性診療技術由于其創傷小
、患者痛苦少，安全有效而倍受臨床歡迎。20世紀80年代隨著生物醫學工程的發
展，高精度計算機化影像診查儀器、數字減影血管造影(DSA)、射頻消融技術以及
高分子(high-polymer)新材料制成的介入技術用的各種導管相繼問世，使介入性
診療技術發生了飛速進步，臨床應用范圍不斷擴大，從心血管、腦血管、非血管
管腔器官到某些惡性腫瘤等都具有使用介入診療的適應證，并使診療效果明顯提高
，患者可減免許多大手術之苦。有人把介入診療技術視為與藥物診療、手術診療
并列的臨床三大診療技術之一，也有人把介入診療技術稱之為20世紀發展起來的
臨床醫學新領域--介入醫學［3，4］。
人工器官的應用當人體器官因病傷已不能用常規方法救治時，現代臨床醫
療技術有可能使用一種人工制造的裝置來替代病損器官或補償其生理功能，人們
稱這種裝置為人工器官(artificialorgan)。如20世紀50年代以前，風濕性心臟
瓣膜病的治療，除了應用抗風濕藥物、強心藥物對癥治療外，對病損的瓣膜很難
修復改善，不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以應用人工心肺機體外循環技
術，在心臟停跳狀態下切開心臟，進行更換人工瓣膜或進行房、室間隔缺損的修
補，使心臟瓣膜病、先天性心臟病患者恢復健康。心外科之所以能達到今天這樣
的水平，主要是由于人工心肺機的問世和使用了人工心臟瓣膜、人工血管等新材
料、新技術的結果［5］。
腎功能衰竭、尿毒癥患者愈后不良，而人工腎血液透析技術已挽救了大量腎病
晚期患者的生命，腎病治療學也因此有了很大進步。
現代生物醫學工程中人工器官的發展也非常迅速，除上述人工器官外，人工關
節、人工心臟起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床都得到應用，使千千
萬萬的患者恢復了健康。可以說，人體各種器官除大腦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，放射醫學、超聲醫學、激光醫學、核醫學、醫用電子技術、計算機遠程
醫療技術等先進的醫療技術和儀器設備都是現代醫學工程研究開發的成果，綜上
可見，20世紀生物醫學工程的發展，顯著提高了醫學診斷和治療水平，有力地推
動著醫學科學的進步。
21世紀生物醫學工程展望縱觀醫學新技術誕生和發展的歷史，從倫琴發現
X線到今天X射線診療技術的發展，從朗茲萬發現超聲波到今天B超診斷的廣泛應用
，從布洛赫和伯塞爾發現核磁共振到今天MRI的問世，從赫斯費爾德發明CT到今天
CT成像系統的應用，都是以物理學工程技術為基礎、醫學需求為前提發展起來的
醫學新技術。循著20世紀醫學發展的軌跡，我們有理由預測21世紀新的醫學診療
技術可能在以下10個方面有重大突破和創新：
(1)各種診療儀器、實驗裝置趨向計算機化、智能化，遠程醫療信息網絡化，
診療用機器人將被廣泛應用。［6］
(2)介入性微創，無創診療技術在臨床醫療中占有越來越重要的地位。激光技
術，納米技術和植入型超微機器人將在醫療各領域里發揮重要作用。
(3)醫療實踐發現單一形態影像診查儀器不能滿足疾病早期診斷的需要。隨著
PET的問世和應用，形態和功能相結合的新型檢測系統將有大發展。非影像增顯劑
型心血管、腦血管影像診查系統將在21世紀問世。
(4)生物材料和組織工程將有較大發展，生物機械結合型、生物型人工器官將
有新突破，人工器官將在臨床醫療中廣泛應用。
(5)材料和藥物相結合的新型給藥技術和裝置將有很大發展，植入型藥物長效
緩釋材料，藥物貼覆透入材料，促上皮、組織生長可降解材料，可逆抗生育絕育
材料、生物止血材料將有新突破。
(6)未來醫療將由治療型為主向預防保健型醫療模式轉變。為此，用于社區、
家庭、個人醫療保健診療儀器，康復保健裝置，以及微型健康自我監測醫療器械
和用品將有廣泛需求和應用。
(7)除繼續努力加強生物源性疾病防治外，對精神、心理、社會源性疾病的防
治診療技術和相應儀器設備的研制受到越來越多的重視與開發，研制精神分析、
心理安撫、生物反饋型診療技術和設備將是生物醫學工程的新起點。
(8)創傷是造成青年人群死亡的主要原因，研制新型創傷防護裝置、生命急救
系統是未來生物醫學工程的重要課題。
(9)即將迎來的21世紀是分子生物學時代，有關分子生物學的診療新技術將快
速發展，遺傳、疾病基因診療技術，生物技術和微電子技術相結合的DNA芯片、雪
白芯片和診療系統將被廣泛應用。
(10)空氣污染、環境污染嚴重危害著人類健康，研究和開發勞動保護、家庭保
健、個人防護用的人工氣候微環境是未來不能忽視的問題。
1997年我國了關于衛生工作改革與發展的決定，提出了奮斗目標：“到2
000年，基本實現人人享有初級衛生保健”，到2010年國民健康的主要指標在經濟
發達地區達到或接近世界中等發達國家水平，在欠發達地區達到發展中國家的先
進水平。1999年國家科技部召開了“發展生物醫學工程技術戰略研討會”，國家
工程院開展了有關發展我國醫療器械工業戰略研究等，對推動生物醫學工程產業
發展、落實創新工程戰略布置起著重要作用。20世紀人類與疾病做斗爭，在醫學
診療技術上取得了重大成就；但面向21世紀的巨大挑戰，我們要動員起來，調整
