生物醫學工程評估范例

摘要：為了強化我校生物醫學工程學科的航空航天特色，提升學科水平，本文從明確的學科定位、高水平的隊伍建設、一流的平臺建設、高水平的科學研究方向、先進的人才培養模式等方面進行了論述。各個環節提出的方案切實可行，對高校建立具有自身特色的生物醫學工程學科有著重要的意義。

關鍵詞：專業建設；人才培養；科學研究；隊伍建設

生物醫學工程學科是交叉融合生物學、醫學和工程學的理論和方法而發展起來的邊緣性學科。從科學發展的規律看，繼機械科學、物理科學、信息科學引領科學發展以后，生物醫學工程學科將成為21世紀科學發展的引領學科。隨著國家航空航天民航事業的蓬勃發展，更遠距離、更長時間的太空探索、載人飛船計劃的實施、航天員飛行員的選拔訓練中有大量的生物醫學工程問題需要解決。為此，我校生物醫學工程學科必須在國防軍事醫學、載人航天醫學、航天醫學工程等方面快速發展，同時也符合我校特色學科的長遠發展規劃。

一、學科定位

生物醫學工程學科通過與學校航空航天學科進行融合、交叉，切實加強現有生物醫學工程學科特色建設。學科研究內容分為民用和航空航天特色兩個大部分，相互之間既彼此獨立，又相輔相成，相互促進。學科在航空航天的定位是：形成以腦機接口、仿生科學、航空航天醫療裝備、航空航天醫學工程等四個主要研究方向。學科充分借力航空航天學科發展形成的高技術對前沿技術需求旺盛的優勢，匯聚我校相關需求，進一步拓展（醫學、航空航天），加強高技術研發，以應航空航天工程領域迫切的重大需求。通過優化組合，主動配合我校強勢學科，集中力量，扶優扶強，重點突破，著力把生物醫學工程在航空航天應用作為發展重點。

二、隊伍建設

遵循國家的人才戰略，創新人才培養模式，營造創新學術氛圍，強調團隊體制，努力培養拔尖創新人才和高層次人才，形成具有航空航天特色的人才結構體系和具有國內較高水平的人才梯隊，具有明顯學科特色的科研方向，積極培養大師級人才。為了突出航空航天特色，研究隊伍建設需要圍繞下述具體舉措展開。1.以項目為牽引，建立學校內部航空航天民航與生物醫學工程學科交叉、融合的研究團隊。我校在生命與工程科學交叉領域的若干方向上形成了一定的優勢，但優勢顯著度還有待加強。學校可以設立若干個“生醫—航空航天”為主題的創新科研項目，將生物醫學工程學科與學校的強勢學科，如機械制造、材料、無人機、力學等學科的研究團隊進行整合，從而在完成項目的過程中進行融合，產生新的創新性思想。實現學校內優勢科研人員的融合，強化對生命科學的深刻理解，在航空航天和空間生物學等方面建立具有醫學和航空航天綜合思路的研究團隊。2.以企業掛職為契機，拓展生物醫學工程學科隊伍的航空航天研究視野。學校優勢學科與航空航天系統科研院所建立了密切的科研合作關系，在此有必要加強生物醫學工程學科研究人員到航空航天院所進行長期科研合作和掛職鍛煉。期間積極梳理航空航天領域在生物醫學工程學科的需求，提出兩者結合的科研思路，努力為解決航空航天面臨的實際問題服務。與對方科研人員進行密切交流，在參與項目的同時，建立起跨單位的科研合作人才團隊。3.加強從相關院所，引進（兼職）具有鮮明航空航天與生物醫學工程結合特色的高水平學科帶頭人。一方面積極與國內外生物醫學工程學科的專家進行交流，通過學術報告、兼職教授等形式，獲取和追蹤本科學最新的科研成果和科研方向。另一方面與國內航空航天醫學相關學科的研究院所學者進行溝通，了解航空航天醫學方面的需求和迫切需要解決的難題，從而明確本學科的工程和技術手段的研究目標。建立起高水平的具有航空航天和醫學思想的學科指導團隊，為學科在航空航天研究方面制定發展規劃。4.以申報重大課題為目標，磨合出具有很強實力的研究團隊。學校在可以集中力量成立生命科學實驗技術中心，對大型科研儀器設備統一進行管理，對大型項目申報統一進行規劃。同時，整合人員團隊研究基礎，凝練出新的研究方向。進一步圍繞國家和國防重大課題和需求，進行申報。通過申報和課題的完成，達到團隊建設的目的。

摘要:新工科教育理念，對人才培養提出了新的更高要求，新工科背景下，現有的培養模式難以實現新工科背景下的培養目標，需要不斷改革創新。文章以湖南工業大學生物醫學工程專業為例，分析目前學術型碩士研究生培養過程中所存在的問題，從生源質量、培養方向、課程設置及教學體系、導師制培養等方面探索其培養模式，期待進一步提高碩士研究生的培養質量，為加快培養新興領域高層次人才提供參考。

關鍵詞:新工科;研究生教育;現狀及改革

1概述

為主動應對新一輪科技革命與產業變革，支撐服務創新驅動發展、“中國制造2025”等一系列國家戰略，教育部積極推進“新工科”建設，先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”［1-2］。生物醫學工程是一門由理、工、醫相結合的邊緣學科，涉及信息技術、電子技術、微光機電技術、網絡技術、生物技術、臨床醫學等許多個學科領域，具有交叉性強、技術密集、發展迅速的特點［3-4］。所以生物醫學工程專業研究生的培養較之其他學科有一定的挑戰性，對導師和研究生的綜合能力有更高的要求，尤其是在新工科背景下，如何培養適應我國現代社會發展要求的復合型高層次人才是我們面臨的新問題。

2生物醫學工程碩士研究生培養現狀

湖南工業大學現有15個一級學科碩士學位授權點，包含65個二級學科碩士學位授權點，22個碩士研究生專業學位類別。其中生物醫學工程是首批獲得一級學科碩士學位授予點之一，也是湖南省重點學科之一，經過多年的教學和科研實踐，生物醫學工程專業在人才培養方面取得了不錯的成績，招生規模不斷擴大，從2017年的6名到2021年41名;研究生學位論文質量水平高，多年評為省優秀論文;畢業生就業率達100%等。但隨著生物醫藥戰略性新興產業的發展，原有的生物醫學工程培養模式已難以實現人才培養目標，主要的問題如下:(1)生源質量有待進一步提高。目前一志愿報考率和上線率較低，生源主要來源于調劑，生源質量不高。(2)主要研究方向有待進一步凝練。原有的4個研究方向未結合本校和導師團隊自身優勢和特點制定，研究較廣泛，不足以適應和促進社會發展、學科發展。(3)課程體系有待進一步優化，加強資源共享和授課評估。所開設的專業課程以生物和材料相關課程為主，選修課中雖然有藥學和電子信息類相關的課程，但由于種種原因均未真正開設。所招收的學生本科專業背景也較單一，基本為化學專業和生物技術專業，難以適應經濟社會發展的多樣化需求。(4)目前本學科推行的“雙導師制”尚未得到具體落實，同時企業導師缺乏明確的職責和任務，不能真正履行導師的職責，企業導師趨于形式化。

3培養模式的探討與實踐

［摘要］生物醫學工程是一門生命科學與工程技術相結合的具有高度綜合性的學科。為了保證生物醫學工程專業的教育質量，國際通行的做法是進行國際工程教育專業認證。“模擬電子技術”是生物醫學工程專業課程中重要的核心課程。因此，面向工程教育專業認證需求的模擬電子技術改進也必須遵循新的指導原則進行改革。闡述了傳統教學模式存在的問題，并以工程教育專業認證理念為基礎在教學理念、教學目的、教學形式和評價形式上進行改革。

［關鍵詞］模擬電子技術；工程認證；OBE

一、引言

從2016年開始，我國就正式成為《華盛頓協議》國際本科工程教育互認協議的會員國[1]，這就需要提供工程教育的本科院校有意識地轉變原有的培養模式，適時調整工程專業的培養策略，使工程教育有條不紊地向著規范化、標準化、國際化和可持續化的方向發展。只有這樣，才能通過國內外專業協會或者行業協會、教育界專家和行業專家對本校工程教育進行專業性認證，為生物醫學工程專業人才進入業界就業提供認可的教育質量保障。其核心是建立成果導向（Outcome-BasedEducation，OBE）的教學模式與基于OBE的評價機制。OBE理念最早于1981年由Spady提出，是指教學設計和教學實施的目標是學生通過教育過程最后所取得的學習成果，即以學生的學習成果為導向[2-3]。生物醫學工程是一門用物理學基礎和工學方法探究生命科學并解決生物醫學問題的新興學科[4]。其中“模擬電子技術”是我校生物醫學工程專業課程中重要的核心課程。本專業畢業生大部分去向為：醫院的設備科、醫療設備與器械公司。所以，本門課對需要設計或者維修此類設備的學生來說，一方面為他們提供了重要的基礎知識，另一方面培養了他們在實際應用場合發現問題、分析問題、解決問題的綜合能力。而這種能力也是新興產業兼顧健康新工科和智慧新醫科行業人才所需要的能力。

二、模擬電子技術課程的教學現狀

經長期的、大量的調研后發現，模擬電子技術課程存在不少問題。主要涉及課程組織、課程設計、課程考核形式、教學模式等多個方面[5-7]。從我校生物醫學工程專業現有的情況來看，主要有以下四個方面的問題。

1.在設計模電實驗課時，主要是驗證性實驗。學生只要按照實驗指導用書，認真仔細地連線、測試，通常結果是可期的。很多學生很難從實驗當中獲得快樂和興趣，更不用說激發學生的思考和創新能力。這顯然與工程教育的核心要義有所背離。

【摘要】本文從湖北某市多家醫院醫學工程部門的發展現狀進行分析，明確了醫學工程學科的建設和發展必須以完善的制度保障醫學工程人才隊伍的穩定和壯大，以人才的專業水平和學科理念規范醫學工程部門的建設，以醫學工程協會為主導引領行業標準化管理。

【關鍵詞】醫學工程;人才隊伍;醫療設備管理

臨床醫學工程學科是應用工程理論、技術、醫工結合的方法研究和解決醫療機構中有關儀器設備、醫療器械、應用軟件和醫用耗材的技術管理與應用、工程技術支持、安全、有效和質量保證、與臨床共同開展應用研究的新型的交叉學科。臨床醫學工程發展至今已經與醫療、護理、臨床藥學并列為現代醫院的四大支柱，是醫療質量、安全和效率的必要技術保障［1］，也是醫療器械技術更新和臨床應用不斷發展的必然產物。然而不同地區醫學工程學科發展極不平衡，各醫療機構醫學工程部門的建設和力量配備更是千差萬別。本文結合湖北某市多家醫院醫學工程科的實際情況進行如下探討，以期臨床醫學工程學科發展越來越好。

1醫院醫學工程科建設的現狀

1．1人才隊伍弱小

雖然各醫院從開始的維修室到后來的器械科(設備科)取得了很大的進步，但發展較快的醫學工程科還是局限于擁有生物醫學工程專業培養點的教學醫院和部分軍隊醫院。人才是一切工作得以順利開展和學科建設順利進行的核心要素。沒有人才，根本就無法談論學科的建設和發展，很多縣市級醫院領導對醫學工程人才的培養沒有像臨床醫務人員那么重視，加上進入本部門人員門檻兒也沒有明確的要求，造成醫工隊伍結構參差不齊。如今許多醫院醫學工程師的數量、質量和對醫學工程工作的實際重視程度與設備引進的數量和速度極不相稱，導致醫院內醫學工程科不能客觀評價所引進的高科技醫療設備的優劣、以及在人員培訓、維護維修和科學管理等方面顯得力不從心。表1為我市多家醫院規模及人員配置情況:從表中可以看出本地區各級醫院配備的醫工人才相當匱乏，占醫院在崗職工總數的1%以下，遠遠低于美國的15%～20%。人才隊伍相當弱小，勢必導致部門弱化、能力不足，特別是基層醫院由于缺少醫學工程師，醫療設備質控業務仍處于空白，維修維護疲于應付，更談不上適應現代醫學的發展而開展新業務、新技術的應用與訓練。

1．2實際工作中部門功能定位不明確

摘要：目的：針對醫學成像課程教學中存在的問題，以我校為例探索適合工科院校醫學成像技術教育教學的模式和策略改革。方法：對我校過去醫學成像教育模式中存在的問題進行分析，提出通過優化整合教學內容、借助網絡教學平臺、通過線上線下同步進行的教育模式，綜合利用CBL和PBL教學方式。結果：教學效率得到顯著提高，提升了學生的主觀能動性和學習興趣。結論：通過教學改革，提高了醫學成像技術課程的教學效果，使學生理論水平和動手能力都得到了提高。

關鍵詞：醫學成像；生物醫學工程；教學改革

一、引言

醫學成像是生物醫學工程中非常重要的課程，既是大學物理、信號與線性系統、模擬、數字電路等課程的進一步深入與具體應用基礎，也為醫學圖像處理等課程提供了支持，具有很強的理論性和實用性。

二、存在問題

生物醫學工程屬于多學科交叉、涉及面廣的學科，將生命科學和多種工程學科有機結合在一起，從工程學的角度，多層次上研究人體的結構、功能及其相互關系，揭示其生命現象，為防病、治病提供新的技術手段，其目的是解決醫學中的有關問題，保障人類健康，為疾病的預防、診斷、治療和康復服務[1，2]。醫學成像主要講述現代醫學影像的成像機理、算法、設備及應用。生物醫學工程專業除少數開辦在醫科院校外，大部分都在理工科和綜合學校，不同學校的側重點有所不同，但開設的課程大體類似[3]。醫學影像設備大都比較昂貴，大部分學校并不能提供醫學影像實物供教學使用。我校自2002年開設生物醫學工程專業以來，醫學成像課程已經歷了十幾載春秋，總結起來尚存不少問題。1.課程內容與課程學時數之間的問題。我校醫學成像課程共計32學時，其中理論30學時，這對于課堂和實踐教學是遠遠不夠的。隨著機器學習、AI、CS等與成像的融合，醫學成像的內容也得到豐富，因此，要將醫學成像的方方面面都在課堂上講授幾乎是不可能的。2.教材內容枯燥。當前市面上醫學成像相關教材并不多，內容設置多以理論推導、算法設計等為主，又或偏醫學診斷。大部分書籍配圖并不精美，學生在學習過程中感覺比較無趣。3.理論和實踐嚴重脫節。醫學成像課程僅分配2學時用于實驗，我校屬于典型的工科院校，醫學基礎薄弱，除一臺便攜式X光機和B超外并無其他成像實驗設備供學生實踐，致使學生“只聞其聲，不知其形”。4.教與學之間的問題。傳統教學模式將“教”和“學”割裂開來，使教學仍然處于“教師教，學生學”的“填鴨”方式，加之該課程中部分內容難度大，導致學生學習興致不高，無法在師生之間形成有效的互動。本文旨在分析我校多年來醫學成像教學現狀，結合自身工科特色，提出相應改革措施，探索醫學成像教學的新方法、新思路，達到提高學生學習興趣，提升教育教學質量的目的。

三、教學改革措施

摘要：生物醫學工程國際化人才培養對于我國醫療健康產業的發展具有重要意義。論文通過系統分析國際化教育的國內外研究現狀，針對生物醫學工程領域的科研和產業的需求，從辦學方式、培養目標、課程設置和國際化舉措方面探索了生物醫學工程國際化人才培養模式，并得到一些有益的結果。激勵學生具有國際化視野、全球思維，能夠與世界各國專業人士合作，解決人類共同面臨的健康問題。

關鍵詞：生物醫學工程;國際化;人才培養;醫療器械

0引言

中國經濟的快速、持續增長，提升了中國的國際地位和影響力。同時，國家面臨的國際競爭和挑戰也逐漸加劇。建設世界一流大學，必須多角度、全方位地對外開放，加強與國際高水平大學的交流合作。國家的教育規劃綱要和重大戰略決策中都對國際交流與合作、師資隊伍、創新型的國際化人才提出了明確的要求。學校應該創造條件，為學生營造國際化的培養氛圍［1］。教師應該樹立國際化的教育理念，不斷提升國際化教育水平。國際化人才應該具有國際視野、通曉國際規則、有能力參與國際事務和國際競爭［2－3］。國際上經濟、科技和教育發達國家都很重視國際化人才培養［4］。美國高校把國際化人才的培養納入其人才培養目標，培養通曉國際問題的各類專家。英國為了提高研究生教育的國際化水平，專門成立了語言中心，幫助學生提高學術英語寫作能力。聯合學位是日本研究生國際化人才培養的重要手段。日本大學與國外合作大學共同開發課程，彈性學分管理，建立師資培訓制度，大幅提升教師的國際化教學能力和英文授課比例。新加坡的公立大學建立了現代化的大學管理制度，推動了國際化人才培養體系建設，呈現高度的國際化教育水平，得到了世界公認［5］。最近幾年，國內各大高校都在不同范圍內開展關于培養模式、課程建設和學術交流平臺建設等方面的國際化研究和探索［6］。以北京工業大學為例，學校辦學定位是“立足北京，融入北京，輻射全國，面向世界”。學校以建設“國際知名、有特色、高水平大學”為發展目標，致力于培養通曉國際規則、具有國際競爭力和國際視野的高素質應用型創新人才。作為國際化人才培養的重要方式，學校為本科生和研究生開辟了眾多校際交流和境外留學的渠道，至今已與世界上近30個國家和地區的近140所高校、研究機構正式建立了友好合作關系。為了加速推進國際化發展進程，學校還制定了“青年導師國際化能力發展計劃”，不斷提升教師的國際化交往能力，確立了“國際會議有聲音、國際組織有位置、國際競賽有名次、國際項目有參與”的發展目標。在北京工業大學推進本科生和研究生國際化教育的實踐中，筆者分析了生物醫學工程(biomedicalengineering，BME)國際化人才培養的需求，探索多維度的培養模式。

1生物醫學工程國際化人才培養的需求分析

生物醫學工程具有理、工、醫相結合的交叉學科特點，它應用工程的理論、技術和方法，研究和解決生物醫學領域中的科學問題［7］，提高疾病的診斷和治療水平，為人類健康服務。BME的研究對象是人體的組織器官，較少受政治、經濟、歷史和文化的影響，研究結果具有國際通用性強、可比性強的特點，適合在全球范圍內進行交流合作，因而培養BME國際化人才具有行業優勢，勢在必行。

1.1科學研究國際化的需求

摘要:新醫科體系建設要求醫工融通，培養具備計算思維和掌握先進信息技術的復合型醫療人才是醫學高等教育的新趨勢，也是生物醫學工程專業教學的一項新任務。響應“一帶一路”建設倡議，本文以首都醫科大學臨床專業留學生的全英文教學過程為例，從教學理念、教學方式等方面闡述如何將計算思維培養融入到醫學專業的計算機課程中，為新醫療模式下的國際化醫學生培養提供參考依據。

關鍵詞:計算思維;留學生;教學改革;醫學院校;教學經驗

0引言

當今中國以“一帶一路”建設為重點，教育對外開放是深化沿線國家共同發展的重要橋梁［1］。為此，首都醫科大學積極面向沿線國家招收臨床專業留學生。新醫科發展要求學生不僅學好醫學知識，時能將先進的計算科學技術和思維應用在醫學領域［2］。在這種時代和國家戰略下，醫學留學生教育面臨前所未有的挑戰。首先，大部分生源國希望借由我國的教育資源快速推進其醫學人才培養，使得留學生對非醫學課程重視不足，如何激發學生對工科課程的學習積極性，是提高醫工融合人才培養質量的關鍵。其次，我校留學生多來自泰國、印度、巴基斯坦等地，各地基礎教育水平差異顯著，如何在有限的課時內使學生充分理解和掌握計算思維，是教學中的難題。本文將PDCA(Plan-Do-Check-Act)循環法引入教學改革研究，探索科學的醫工融合教學模式［3］。以培養具備信息技術實踐和計算思維能力的復合型國際化人才為目標，為新醫科教育體系改革提供參考價值。

1教學模式改革的計劃階段(P)

首先根據教學知識點，對學生的信息素養展開問卷調查。通過Korkmaz計算思維量表，從創造性思維、協作思維等五方面綜合評價學生計算思維能力［4］。教師從任務分析、任務抽象與轉化、評估與概括三方面評估學生計算思維應用能力［5］。調查結果表明學生缺乏醫工融合概念且課程興趣低迷，不能利用計算思維拆解和規劃任務。因此制定相應的改進策略:(1)在理論教學中將基礎醫學知識與學科特色整合，以豐富的教學手段激發學習興趣;(2)在實驗教學中以臨床實例為基礎，引導學生自主提出、分析和解決問題，增強對知識點的理解。

2教學模式改革的實施階段(D)

本文作者：武靈芝 胡棟 胡曉飛 馬千里 單位：南京郵電大學地理與生物信息學院

試題庫建設是教育現代化的需要，是教考分離、實現標準化考試的需要，也是課程建設的重要組成部分[1-3]。用試題庫進行考試是命題方式的重要改革，是高校教學管理探討的重要課題之一。但是題庫的建設并非一個簡單的試題堆積過程，而是一個艱苦的摸索創新過程，需要一個適應的過程。本文是以《生物醫學傳感器》課程為主要研究對象，依托人才培養方案，積極開展課程試題庫的建設，使考試管理工作進一步規范化，保證考試公平、公正，促進教風和學風建設，不斷提高教學質量。生物醫學傳感器技術是一門多學科交叉的應用技術，是生物醫學工程專業的重要學習內容，是獲取人體生理、病理信息的關鍵技術。本課程要求學生了解各類生物醫學測量技術中常用的物理、化學和生物傳感器的構成原理、性能特點等各類基本知識，掌握各種傳感器在醫學上的各項應用方法，使學生分析問題、解決問題及研究應用設計的能力得到提高，為使學生將來在生物醫學電子領域設計、研究出更好的醫電產品打下堅實的基礎[5-6]。

該課程的學習不僅可以培養學生觀察、記憶、思維、理解和分析問題的能力，而且對學生后續專業課程的學習和科研能力的培養均具有深遠的影響。因此檢驗課程的教學成果，反饋教學信息對《生物醫學傳感器》課程的建設至關重要，是評價教師的教學效果、學生學習水平、學習狀態、教學目標的實現程度，激發學生創造力，調整教學策略的主要依據。《生物醫學傳感器》課程專業題庫的建設是和課程的特點緊密聯系在一起的。首先，該課程涉及到的基礎知識廣,命題量大。生物醫學傳感技術涉及物理、化學、生物、電子電路等多方面的知識，因此考試中常常難以做到面面俱到。專業題庫的建設依據強大的計算機技術，靈活安排考試內容，能夠實現多層次不同級別考試的進行，使考試內容更加規范化，科學化，同時可以更好的評估學生的學習效果。其次，該課程和實踐聯系緊密，實用性強。生物醫學傳感技術和生產實踐聯系緊密，在理論知識的介紹中，更注重知識的活學活用，具有很強的實用性。專業題庫的建設可以通過多種技術手段建立虛擬的實驗測試平臺，對豐富的實驗內容和實驗軟件進行考核，從而強化理論聯系實踐的學習效果。

最后，技術創新發展迅速，知識更新快。生物傳感工程是目前發展迅速的熱門領域，知識更新換代比較快，不斷有新的技術突破充實進來，因此考試內容也要與時俱進，積極關注該領域的最新發展。專業題庫具有靈活、高效和極強的可控性，可以適時的補充和完善，能夠很好的解決這個問題。由于目前《生物醫學傳感器》的題庫建設還比較少，沒有多少可以借鑒的經驗，需要任課教師自己摸索。同時該學科的前瞻性也要求教師時常更新試題以完善試題庫，這樣就給教師增加了工作強度和難度，為該模式的推行帶來了相應的阻力。

1《生物醫學傳感器》課程試題庫建設內容

本著不斷探索的精神，我們對《生物醫學傳感器》課程試題庫的建設主要包括以下內容：

1.1試題標準的確定