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生物醫學工程意義范文1
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)09-0140-02
生物醫學工程(Biomedical Engineering,BME)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邊緣學科,其主要是運用工程技術手段,在多層次上研究生物體特別是人體的結構、功能和其他生命現象,研究用于防病治病、人體功能輔助及衛生保健的人工材料、制品、裝置和系統的工程原理的學科。它主要以臨床醫學為對象,以生物學、化學、物理學、數學等傳統自然學科為基礎,融電子、機械、化工、計算機信息為一體,對于揭示生命現象、臨床診斷、治療和預防疾病等方面顯示了不可估量的應用前景[1]。自上世紀70年代末以來,國內許多綜合或理工科大學、醫學院校及相關科研機構都設立了生物醫學工程專業,旨在培養具有各方面能力的復合型人才[2]。我校生物醫學工程專業設置在電子信息與電氣工程學部,基礎生物學是其中必修的專業基礎課程?;A生物醫學知識的教學是生物醫學工程專業教學體系的重要組成部分,通過基礎生物學、醫學知識的學習,為進一步促進生物醫學工程不同學科間的交叉融合奠定必要的生物學基礎。基礎生物學課程涉及領域寬,涵蓋范圍廣,而且隨著生命科學的日益發展,不斷地涌現出新的理論和技術,給基礎生物學的教學工作帶來了極大的挑戰。[3]因此作者針對在該專業基礎生物學教學中遇到的實際問題,結合本學科課程設置的目的,在基礎生物學課程教學中對教學模式的改變進行了大膽的嘗試,在把握課程整體思想、方法的基礎上,引入以研究內容為導向的課程設置和以研究課題為基礎的教學方式,使學生有機會參與科研項目研究,在實踐過程中獲得知識。
一、精選教學內容,灌輸思維方法
目前國內生物醫學工程學科的發展仍處于起步階段,不同院校的生物醫學工程專業具有不同的研究方向和專業培養目標,因此對于基礎生物學的教學還沒有統一的教材,這就要求任課教師在教材的選擇上應體現出自身特色。對于工科院校學生而言,由于缺乏基礎生物醫學相關背景知識,如果按照以往傳統教材內容按部就班的授課,很可能導致學生的理解難度增加,降低學生的學習興趣,同時容易造成學生把握不住學習重點,不能對所學知識靈活運用。同時內容多與課時少的矛盾相對突出,導致教學效果不佳。因此對于本課程的教材,精心選取國內高等教育出版社最新最優秀的同類課程教材《基礎生命科學(第2版)》、《生物學導論》等作為主要參考書,基于保持本課程的實用性和先進性為目的,依據教學內容的差異,為學生推薦現代生命科學前沿學科的優秀教材,以確保教學內容的精煉和完整。同時,考慮到學生的專業背景,適當刪減基礎生物學教材內容,調整重點、難點,強化學習內容的結構層次和邏輯聯系,注重交叉學科的聯系滲透,通過不斷引入新的理論和技術來提高學生學習的積極性和主動性。比如在講發育時,把授課內容的側重點主要放在干細胞與組織工程領域,著重向學生介紹現代生物技術在該領域的研究現狀及發展前景,使學生在學習新理論、新技術的同時,能夠和之前所學的知識融會貫通,從而對生物醫學工程專業的發展有更深層次的理解,為以后更進一步的學習及工作打下良好的基礎。在教學過程中,如何培養學生的學習興趣,變被動的、應付考試的學習,為主動的、探索性的學習是提高教學水平的主要環節,因此對于每一門課程,任課教師必須要清楚教學目的,把握課程思想。在授課過程中,教師不僅要教會學生單純的理論知識,更重要的是灌輸思維方法,實現真正的學以致用。同時還要注意講授內容的深度與廣度相結合,緊密跟蹤前沿學科,啟發學生積極探索的創新思維。
二、改進教學方式,豐富教學方法
基礎生物學以生命基本特征為主線,涵蓋生命活動的各個領域,涉及人口、糧食、環境、資源、健康等諸多社會問題,與我們的日常生活密切相關。因此,如何將學生的綜合素質培養融入到課程教學中,激發學生的學習熱情,培養學生的歷史責任感,是我們一直在探索的一個問題。在理論教學中,我們主要采取精講、略講和自學相結合的原則,以提高教學效率,提高學生分析問題、解決問題的能力。同時在采用現代多媒體教學的基礎上,不斷探索教學方式的改進與完善,促進師生互動,調動學生自主學習的積極性、主動性和創造性,從而為學生進一步獲取更專業的知識打下堅實的基礎。
生物醫學工程意義范文2
【關鍵詞】生物醫學工程普通化學課程教學改革
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2012)10C-0135-02
一、生物醫學工程專業的特點
生物醫學工程旨在運用工程技術的原理和方法,研究和解決生物學和醫學問題的新興、邊緣、交叉學科。其主要任務是:從工程學角度研究、解釋生物體特別是人體的生理、病理變化過程。其主要研究方向包括:生物系統的建模與仿真、生物醫學信號的檢測與分析、生物醫學成像和圖像處理、電磁場生物效應、腦科學與認知、人工器官以及相關的醫療設備的研制等。生物醫學工程學是醫療衛生健康、保健性產業的重要基礎和動力,它所帶動的產業在國民經濟中占有重要地位,世界各國都在不斷加大對生物醫學工程的投入。經過本專業培養的學生,不僅應能夠在醫學中較熟練地運用電子技術、信息處理技術、計算機技術,而且還應具備生物科學理論基礎以及醫工結合的研究和實驗技能,以及醫療電子設備、醫學信息處理的初步開發、研究、應用、維護和管理能力。本專業畢業的學生擇業面寬,就業適應能力強。畢業生既可以在醫療儀器行業從事新產品的開發與應用,又可以在醫院醫學工程部門比如醫學儀器、醫學影像設備與技術,國家技術監督部門,以及其他電子技術、計算機技術、信息產業等部門從事研究、開發、維護與維修、教學及管理等方面的工作。此外,本專業的學生還可以進入生物醫學工程、電子信息工程、通信工程與技術、計算機應用技術等方向繼續深造。生物醫學工程專業培養要求知識方面:打好堅實的數學、化學、物理學、外語、計算機與信息科學和電子技術的基礎,掌握寬厚的生物醫學工程專業知識,具備寬廣而深遠的科技視野、強烈的求知欲望、事業心和創新意識。
二、普通化學課程及其教學的基本要求
(一)課程的地位、性質和任務
化學是在原子、分子層次上研究物質的組成、結構、性質及其變化規律的一門科學。在解決人類最關心的環境、材料、能源、醫藥保健、糧食增產、資源利用等問題中,化學科學處于中心地位。而普通化學則是化學的導言,它包含了現代化學的基本理論、基礎知識和基本技能,是現代大學生應該普遍掌握的自然科學基礎知識的重要部分,是高等院校非化學專業必修的一門重要的基礎課。通過本課程的學習,學生在一定程度上掌握一些必需的近代化學基本理論、基本知識和基本技能,并了解這些理論、知識和技能在生物醫學工程領域中的應用;培養學生具有應用化學觀點分析生活、生產中的一些簡單的化學問題的初步能力;為今后的專業學習和工作打下一定的化學知識基礎。
(二)課程教學的基本要求
通過對普通化學課程的學習,學生應掌握化學熱力學、化學動力學、化學平衡以及原子、分子結構等方面的基本理論和基礎知識;掌握一定的元素化合物的基本知識;掌握重要的有機化合物結構、性能以及一些重要的有機合成反應;掌握分析化學基本原理和一些重要的化學、儀器分析方法;并了解化學在生物醫學、環境保護、新材料的研究與應用、能源開發與利用以及生命科學研究等領域的作用,為生物醫學工程專業課程打下化學理論基礎。
三、普通化學教學改革的具體措施
(一)修改教學大綱
應根據生物醫學工程專業的培養方案,修改普通化學的教學大綱,并將本課程分為理論教學和實驗教學。理論課時為32學時,實驗課時為16學時。首先從普通化學課程的地位、性質和任務來定位。普通化學則是化學的導言,它包含現代化學的基本理論、基礎知識和基本技能,使學生掌握化學熱力學、化學動力學、化學平衡;掌握一定的元素化合物的基本知識;掌握重要的有機化合物結構、性能以及一些重要的有機合成反應;掌握分析化學基本原理和一些重要的化學、儀器分析方法;并了解化學在生物醫學以及生命科學研究等領域的作用,為生物醫學工程專業課程打下化學理論基礎。
為了培養學生的動手能力,應讓學生熟悉化學實驗及實驗室的基本規則;培養學生認真觀察實驗現象、正確記錄和實驗數據的習慣;了解常用化學儀器的性能、使用和維護方法。同時,應培養學生正確處理實驗數據,正確書寫實驗報告的能力;促使學生逐漸養成嚴謹的科學態度、實事求是的實驗習慣和工作作風,并初步具有獨立思考、獨立設計實驗、獨立進行實驗以及獨立分析、綜合問題的能力,從而為后續課程的學習和進一步的科學研究打下基礎。主要實驗項目如下:玻璃工操作實驗(2學時);離解平衡與沉淀一溶解平衡(2學時);銅、鋅、銀、鎘及其離子的鑒定(2學時);烴的性質和鑒定(2學時);粗鹽的提純(4學時)。
值得注意的是,理論教學大綱和實驗教學大綱的修訂,應體現專業特色明確、重點突出、思路清晰的教學思路。
(二)探索新的教學方法
1.理論聯系實際。普通化學是非化學化工類專業學生開設的一門基礎化學課,主要介紹化學學科基本情況,化學各個分支對社會發展的作用,化學學科的發展現狀、發展趨勢,化學與其他自然科學、工程技術學科的關系。因此,普通化學課程知識點多、內容復雜、概念跨度大,需要與學生所學專業及實際情況有機結合起來。然而,在教學實踐中,本課程的教學課時不足,教學過程中,化學理論和化學與專業結合選擇是,教師往往容易顧此失彼,使化學教學演變成一堆化學名詞和專業術語的堆積,枯燥乏味。同時,學生重視度不夠、學習興趣不濃。但是化學知識在各種領域中不斷滲透,在日常社會生活中起著越來越重要的作用。面對實際問題,針對生物醫學工程專業特點,在教學過程中,教師可首先和學生進行討論,解決如下問題:(1)學習的原動力。(2)學習的方法和習慣;告訴大學課程內容多,上課進度快、信息量大,并且輔導課和習題課少,要掌握好學習方法;設計了從實驗現象一引發思考一理論內容一實驗內容一在線測試的教學路線。(3)學習精神,只有更加刻苦才有可能適應大學階段的學習。通過討論和示范,激發學生的學習興趣,以求達到最佳教學效果。
將普通化學中基礎部分的講授與中學化學教學良好接軌,在上課時首先回顧一下中學化學相關知識點,再引入新的知識點。在講例題的采用為“先示例、后解析”的方式。上實驗課,采用實驗前提問和預習,代替實驗課先講實驗原理和步驟的方式,要求、鼓勵學生預習和思考。在指導實驗時,及時發現問題,引導學生深入思考。建議學校平時適當開放實驗室,為對化學感興趣的學生提供實際操作平臺。鼓勵學生根據個人興趣參加項目創新活動,和指導教師一起選題,查閱文獻,學習相關知識,進行科研活動。當然,也可結合其他課外科技活動展開教學。
2引入實例。在實際的教學過程中,針對生物醫學工程專業特點,可適當引入生活和專業應用中的具體實施例。課堂講授時,利用具體實例,引入每一章節內容,再將每一章節的重點、難點內容在學生深入挖掘的基礎上,將內容分解成若干小問題或將若干相關小問題合并起來,指導學生聯想、討論思考、聯想歸納、比較總結本課程的目標是系統講授化學基本理論和知識,加強基礎,提煉基本,按需拓寬,注重實踐性和應用性。
在講到酸堿時,可把知識點延伸,把電子舌知識和酸堿性結合起來。電子舌測量酸味時就是利用酸性,檢測出酸的濃度,也就是將酸的濃度通過化學傳感器轉化為可檢測的信號,信號的強弱就能反映酸的濃度。同樣,電子舌檢測其他味覺,就是將其味覺物質,通過化學傳感器轉化為可檢測的信號,通過信號的強弱來反映味覺物質的含量,進一步體現味道的內涵。
可引入直觀形象的化學反應動畫效果,加強學生對反應機理和抽象概念的理解;同時,可采用動態圖表,充分發揮各類圖形的優勢。
3.突出重點,擴大信息量。根據培養方案和生物醫學工程專業的特點,可將下列內容列為普通化學的教學重點和難點:熱力學的基本概念;蓋斯定律和標準生成焓、標準熵、標準吉布斯自由能計算方法;化學反應自發進行的判??;化學平衡常數、化學平衡移動的規律及有關計算;分散體系的概念及分類;溶液的依數性;膠體分散體系的性質及結構;弱酸、弱堿解離平衡;溶度積規則和溶解平衡;電極電勢的概念;用電極電勢的數據判斷氧化劑和還原劑的相對強弱及氧化還原反應自發進行的方向和程度;配位體的相關概念及命名規則;核外電子運動的特殊性;四個量子數的取值及物理意義。教學難點為:化學反應等溫方程式的應用;相似相溶液原理;能斯特方程式的應用;吉布斯自由能變、原電池電動勢、氧化還原反應平衡常數的關系。根據重點和難點,可采取理論講解、PPT、板書和學生互動相結合的教學模式,講解后再讓學生來回答問題,加深學生對重點知識點的印象與理解,在原有知識點的基礎上擴大信息量。
生物醫學工程意義范文3
目前,我國開設工科專業的本科高校有1003所,占本科高??倲档?0%;高等工程教育的本科在校生達到371萬人,研究生47萬人[2]。但是,我國工程教育仍存在不少問題,主要體現在:人才培養模式單一,多樣性和適用性欠缺;工程性缺失和實踐教學薄弱問題長期未得到解決;評價體系導向重論文、輕設計、缺實踐;對學生的創新教育和創業訓練重視與投入不足;產學研合作不到位,企業不重視人才培養全過程的參與[3]。工科創新人才培養需要產學研合作教育。當前,我國工科大學生創新實踐能力從總體上看顯得比較低,表現在有些學生缺乏創新實踐的理念和愿望,缺少創新實踐能力的毅力與意志;有些學生有創新實踐意識但不能很好利用,有創新實踐熱情但創新實踐能力不夠;有些學生雖有創新實踐靈感但缺乏創新實踐技能等。每年畢業生招聘會上反饋的信息表明,有些畢業生專業技能、創新能力和實踐能力等與用人單位的要求還存在不少差距,企業很難招收到需要的高素質人才來承擔企業繼續發展的重任,出現了學生“就業難”和企業“人才荒”的兩難境地。工科院校應正視現狀、分析原因,從教育理念、課程體系、教師素質、實踐教育、課外科技實踐、社會實踐等多方面入手,構建有利于工科大學生創新實踐能力的培養模式[4]。生物醫學工程是一門實踐性很強的學科,動手與創新能力的培養對生物醫學工程專業人才培養來說顯得尤為重要。而生物醫學工程專業雖然已成長和發展了幾十年,但是,由于其本身“新興學科”與“交叉學科”的特點,并隨著科學技術的進步與發展,對生物醫學工程學科的認識及基本定義都還在不斷地創新、調整、補充和完善,特別是社會上對這個專業的認識和接受程度還不高,不大清楚這個學科的性質、作用和地位,相關的產業部門認識也較模糊。高等教育人才的培養,不僅要適應科學的進步,更要滿足社會對人才的需求。當前,數字化醫療技術正在蓬勃發展中,相關的醫療器械、醫療技術服務產業也在迅速壯大。珠江三角洲、長江三角洲及京津環渤海灣三大區域已成為本土三大醫療器械產業聚集區。據不完全統計,三大區域醫療器械總產值之和及其銷售額之和均占全國總量的80%以上。因此,如何結合學科的創新與發展,充分利用產業成長及壯大的時機,培養滿足社會需求的人才,是擺在生物醫學工程教育者面前的當務之急[5]。為了提高本科生的實踐和創新能力,在生物醫學工程專業中,實踐教學在培養學生的動手能力和創新能力方面是十分重要的,具有不可替代的作用。工程實踐能力與創新能力更是教學改革的核心目標。工程實踐能力和創新能力是知識經濟社會對優秀工程技術人員素質的要求,是現代企業應對全球經濟一體化、參與國際競爭的需要,也是企業可持續發展的需要,同時也是建設創新型國家與科教興國發展戰略的需要。實踐是實現、發展、創新知識的源泉,是檢驗真知的標準,也是深刻認識、理解、學習知識和技術的最好課堂與老師。人們根據經驗總結出一句格言:聽到的會忘掉,看到的能記住,只有親自做過的才會真正明白,并深深地刻在記憶中。只有親歷親為,才能深刻理解、掌握、運用事物的本質、原理、規律,并有新的發現和發展。過去高等學校培養的畢業生雖然掌握了一定的知識和技術,但與企業工程師相比,他們在綜合素質、實踐與創新能力方面存在著很大的差距。經驗告訴我們:知識≠能力,兩者之間有一個傳動的鏈條叫做實踐,即應用知識解決工程問題。因此要培養未來的卓越工程師,提高工程師教育質量,充分開發學生的實踐與創新能力就必須要按照其成長的特點和規律改革教育體系和教學模式,讓工程師教育回歸工程。
2引進荷蘭特色化教學模式DCL培養生物醫學工程專業學生實踐與創新能力
東北大學中荷生物醫學與信息工程學院在對生物醫學工程專業實施國際化教學的過程中,結合教學實踐,以培養滿足社會需求的、“用得上、留得住、干得好”的實用創新型生物醫學工程專業人才為目標,從培養模式、專業課程設置、實踐教學、本科生導師制等多個方面,深入開展了教學改革與嘗試,并成功探索出“以項目為中心的課程設計”本土化實踐教學方法,取得了較好的效果?!耙皂椖繛橹行牡恼n程設計”是一種開展“學習+研究”的教學模式,引進了合作方荷蘭埃因霍溫科技大學DesignCenteredLearning(DCL)教學模式,基于問題進行研究、面向實踐探索學習,在教學中研究、在研究中教學,把學生的科技能力培訓列入教學計劃,校企合作,發揮資源優勢。它是以學生為主體、教師為主導,以學為中心,采取學生分組合作、查閱資料、調查研究、討論、交流等方式學習設計方法的課程。以培養能力為宗旨,以項目為載體,基于問題研究,以課題研究和問題解決為核心,學思結合、知行合一的教學活動,注重方案設計、過程訓練,激發學生科學研究興趣,培養學生自主學習能力、團隊協作能力,以及提出問題、分析問題、解決問題的能力,讓學生提前了解企業運作機制,為學生就業乃至創業搭建一個良好的平臺。
3DCL在研究中教學,在教學中研究——以“老年人摔倒測試”案例教學過程為例
3.1案例的選擇和設計——整合各類知識、解決實際問題
“老年人摔倒檢測”是本科生第6學期進行的DCL項目。這個案例針對當今老齡化社會的熱點問題——獨居老人的健康智能監護,在生物醫學工程專業領域是非常有實際意義和研究價值的課題。當今獨居老人逐年增多,老人的健康問題已經成為一個社會問題。摔倒是威脅老年人健康的一個惡性殺手。如何利用生物醫學工程的專業知識,研發可以對老年人行為動作進行實時監控的儀器設備,設計有效的摔倒檢測的算法,能夠在老人發生摔倒危險的第一時間,通知家屬和社區醫院,從而最大程度的減輕傷害,正是這個課題需要解決的關鍵問題。而這個課題也是在學生已經學習了信號與系統和數字信號處理兩門前序課程的基礎上展開的,讓學生們能夠直接理論聯系實際,學以致用,對知識有更加感性的認識??傊瑥陌咐倪x擇和設計上,首先變以教為主為以學習研究為主[6]。教師根據教學和科研經驗,提煉出能夠涵蓋本課程主要知識內容的項目或研究設計課題。選擇提煉項目的原則是項目知識化、知識問題化、問題層次化。然后成立由中外教師和企業專家組成的教學小組,編寫該案例的教案、提煉項目、講授工程案例,選擇可以引導學生對此項目和問題開展自主學習、合作探索研究的問題作為主要教學任務和目標。
3.2案例進行過程中——提高團隊協作精神、自主學習能力
教師通過案例描述的形式提供給學生信息,通常是這樣的描述:介紹一些簡單的關鍵詞、主要目標(可以是簡單的建議),并給出案例方面的一些暗示。學生需要在小組里(最多不超過8人)完成這個案例。為此,他們需要在助教的協助下每周進行一次會議,每個案例持續10周。與傳統課程不同的是助教的職責是作為一名觀察者為學生提供改善方案的建議,而不是傳統意義上單純地傳授知識。在每次會議期間,學生需要確認自己欠缺的知識、明確自學作業中自己需要完成的任務。每個學生都需要做這些任務并且需要在下次會議中向整個小組匯報自己做的結果。除了專業知識部分的任務,學生還會討論到各自的進步,如由于在小組里擔任討論組長、會議記錄秘書和板書等角色而學會的相應技巧??偟膩碚f,DCL主要是鼓勵學生自主學習,鼓勵組員之間進行團隊合作,鼓勵學生獨立思考如何組建實驗、如何做報告、如何開展一次有效的會議以及如何成為領導者[7]。
3.3案例完成效果考核方式——顛覆死記硬背的傳統方式、改善被動抄襲的學習態度
教學模式、目標改變了,成績考核方式也改變了——小組、教師評價學習研究成果。因此評價學生的學習研究成果時要用新的方法來評價。要從學習知識轉向學習能力轉變,從關注結果向過程與結果并重轉變。要重點考核自學能力、研究能力、實踐能力、創新能力、學習研究的態度和學習研究的成果。小組和教師要結合個人在項目中完成任務的情況、工作量的大小、難易程度、貢獻大小、自主學習與研究的態度、創新等情況給出該門課程的成績。值得注意的是教學觀念轉變的體現標準是:只要經過學習和研究學會了知識,收獲了能力,不看成果和貢獻大小,都在合格以上??己嗽u價方法的改革,就是要解放學生,讓其輕松快樂地學習,使學習成為一種有趣的研究活動。就“老年人摔倒檢測”這個案例來說,最終的考核結果來源于多個方面,包括指導教師根據平時學生的表現、每周的自學報告、會議記錄、會議日程完成的情況給定的分數,小組中期答辯的分數,期末答辯時評委根據小組儀器設備展示以及PPT講述情況給定的分數,其他小組評價的分數,組員之間互評的分數等多個方面,從不同維度對學生成績進行評估,使考核方式脫離傳統,更加科學合理,更有效地調動學生們的積極性[8]。實踐表明,這門課程很受學生喜愛,“老年人摔倒檢測”這個案例也取得了比預期更好的成效。學生們普遍反映,對前序的信號與系統和數字信號處理的課程理論知識的理解更加深入,而對怎么分工合作完成項目也有了初步的了解,對未來的工作或者繼續深造都有很多益處。
4實踐效果
經過多年的中外校企合作、學研產醫結合,利用教學資源和優勢,實施以項目為載體、基于問題的研究,學研一體,在研究中教學,在教學中研究的DCL教學改革,使教學得到了真正意義上的回歸,變以教為中心為以學為中心,學生回歸了學習的主體地位,教師變成了主導的角色。把學習和研究集合于項目之中,學習知識與收獲能力共生并進,用新的考核評價方式評價學生的學習,減輕了學生的學習負擔,使學習變成了一種積極快樂的研究活動。東北大學中荷生物醫學與信息工程學院本科生大學4年中除基本實驗實踐類課程外,主持并實際參與的項目案例達10余項,共計2400余學時,學生的英語能力、動手能力及創新能力得到顯著提高。幾年來本科生的就業率達到100%。在實習與實訓考核中,絕大多數學生被東軟集團一類的企業納入人才儲備庫。這種研究型的教學模式的優勢越來越凸顯,正在改變著教學的水平和質量,也在改變著教師的教學觀念,同時也改變著學生的學習觀。
5結語
生物醫學工程意義范文4
關鍵詞:生物醫學工程; 畢業環節; 思考
中圖分類號:R318-4 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2013)07-133-002
生物醫學工程是20世紀50年代興起的一門綜合理工學、生物學、醫學的理論和方法而形成的新型邊緣學科。在我國這門學科尚處于嬰孩時期,發展前景極為廣闊,近年來對于該專業的需求也日益增大。筆者從現階段畢業中存在的一些問題,通過思考分析,希望能夠解答同學們畢業時存在的普遍問題,更為那些剛接觸這個專業的學生做出指導和幫助。
一、醫科大學生物醫學工程專業畢業設計的建議與注意點
眾所周知,一個合格的畢業生應該擁有過硬的理論知識和相對豐富的實踐經驗,筆者將從畢業設計中存在的一些紕漏和問題出發,通過剖析與辯證的思考,提高同學們畢業設計的質量。
1.選題的藝術
課題是一份畢業設計的眼睛,是畢業設計的第一個重要環節,選題的質量決定了這份畢業設計的好壞,說的更深入一點,一個好的課題決定了你的畢業去向。
(1)課題的選擇應該與專業有關。課題的選擇是否符合學校教學標準,是一個學生專業綜合素質的集中體現。我們應該應用四年所學的專業知識,綜合理論基礎與實踐經驗,在有效時間內完成畢業設計。通過擬定合理的課題,同學們還可以對專業知識有了一個更高層的了解,同時彌補自己專業知識上的一些漏洞。(2)選擇課題應該根據自身條件出發。選擇課題應該是根據同學自己的能力水平與興趣等,完成一份與自己學習程度相當的畢業設計。切勿盲目跟風,導致課題太過于死板與狹隘。(3)在選題方面要有自己獨到的見解。課題的選擇應該具有創新性,給人一種眼前一亮的感覺。迎合當下國內外該專業最新的研究報告與成果,盡可能多的去反映現代科技發展水平,同時也能鍛煉同學探究、思考和懂得創新的新思維,而不是去模仿前人。
2.畢業設計的過程
這是一份畢業設計的核心關鍵。如果說之前是一種在建立框架,那么現在就是該如何著手去做。
(1)老師是主導。指導老師經過多年的經驗,肯定有一套屬于自己獨特的關于畢業設計的理論,所以應多聽從老師的指導與建議。指導老師肯定會做好教學計劃,所以自己一定要有計劃地合理安排時間,做到與老師的步調一致。(2)對于自我的反省。同學們對于畢業設計的認識在大學之前的接觸幾乎為零,因此,無論畢業設計進行到哪一步都會或多或少的犯下一些錯誤,它們可能無足輕重,但也可能是致命的。因此,在開題前反復琢磨課題的價值與可行性。在設計過程中應該時刻反省對于課題的理解與認識,了解課題的進度。這些包括了對于設計日志的填寫、在實驗時碰到的錯誤及解決方案、工作總結等等。做到及時向導師匯報,以便糾正存在的錯誤。(3)設計方案的完成。這是畢業設計的一個難點,自然也就是重點。此時可能是同學問題最多也是問題最棘手的時候,因為之前都沒有得到很好的解決。此時應注意指導老師的動向,多詢問指導老師的看法。也可以通過查找相關的專業信息與資料,從而來拓寬自己的想法與思路,培養自己的能力。
3.畢業論文與答辯的技巧
畢業論文與答辯的意義就是把整個的畢業設計的想法、設計過程與內容呈現出來,因為它能從一定程度上反映一個同學畢業設計的綜合水準。(1)畢業論文大多存在幾個嚴重的問題:①論文存在抄襲模仿的現象。②論文的格式并未達到規范的要求。③論文沒有清晰的思路及合理的層次分析。④對于畢業設計價值及內涵的了解空洞乏味。所以,同學們應該重視起來,避免犯這些較為老套的問題。(2)答辯應該注意以下幾點:①答辯時應該注意自身形象及談吐舉止。②對于答辯PPT的制作應該緊扣畢業設計的主旨。③答辯時應能對問題有清晰的思路與明確的目標來做出回答。④如果條件允許,可以先自行組織準答辯,對答辯有一個更好的心理認知。
二、選擇直接就業于生物醫學工程專業方向的幾點考慮
根據生物醫學工程專業的特點,有醫院與企業兩條道路供選擇。但更多的同學肯定是希望進入醫院,因為醫院屬于事業單位編制,相對于企業存在風險的運營方式,同學們普遍喜歡相對安穩的工作環境。其實同學們應該更多地了解社會對我們所提出的要求,以便于選擇一個真正屬于自己的地方,而不是靠自己的主觀臆斷。
1.進入醫院的大門
進入醫院可能是許多同學想要的,在這里也要明確,生物醫學工程有兩個比較明顯的分支,一是進入醫院設備科,進行對于醫院設備的維修與采購,管理醫院的醫療設備。另一種是投入到醫院的放射科,對醫院的醫療設備進行技術性的操作與使用。分流的選擇是在大二結束之后根據自己的興趣特長及老師的推薦所進行的。相對于企業所存在的員工競爭壓力,醫院的工作可能相對安穩,對于技術的創新要求并不高,但對于同學的實際操作能力及對于儀器的了解程度有較為苛刻的要求。
生物醫學工程意義范文5
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****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M
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??梢哉f,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。論文幫
(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
政策,制定規劃,改革醫學研究教學的舊模式,發揮現代科學多學科交叉合作的優
勢,創建全新的生物醫學,為人民造福。
參考文獻
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[3]ScheinmanMM.CatheterAblation.Circulation,1991,83:1489-1498
[4]楊于彬,生物醫學工程介入性診療技術,世界醫療器械,1997,3(9):5
0-52
[5]KatirciogluF,YamakB
,BattaloglaB,etal.Longtermresultsof
mitralvalvereplacementwithpreservationoftheposteriorleaflet.J
HeartValveDis,1996,5(3):302
生物醫學工程意義范文6
英文名稱:Journal of Biomedical Engineering Research
主管單位:山東省科學技術協會
主辦單位:山東生物醫學工程學會;山東省醫療器械研究所;山東省千佛山醫院
出版周期:季刊
出版地址:山東省濟南市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:37-1413/R
國內刊號:
郵發代號:
發行范圍:
創刊時間:1982
期刊收錄:
核心期刊:
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
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