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对生物医学工程的认识范文1
关键词：学风建设；生物医学工程；本科专业
中图分类号：G641 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）08-0019-03
生物医学工程（Biomedical Engineering，BME）是一门新兴边缘学科，综合采用生物学、医学和工程学的理论和方法，运用工程技术手段，研究和解决生物学和医学中的有关问题，为人类健康服务。
随着医疗卫生事业的迅速发展，生物医学专业的重要性突显，社会对生物医学专业从业人员的需求也迅速升温，该行业的社会地位也越来越高，前景一片光明。中国的生物医学工程专业本科教育走过了三年多的历史。目前，全国至少有117所高校开设了生物医学工程专业，其中58所高校开设了生物医学工程硕士点，92所高校招收本科生[1]。
作为一门交叉学科，生物医学工程专业的学生既要求掌握工程学（包括化学、机械、电子等）知识，还要掌握一定的生物医学知识，课程繁多、难度较大。同时这门交叉学科既需掌握理论知识，又需培养实践动手能力。因此，对于生物医学工程专业的学生而言，学风的建设显得尤为重要[2]。作者长期担任生物医学工程本科班级的班主任，对生物医学工程本科班级的学风建设有较深的心得体会。本文根据生物医学工程本科专业的特点，对该专业的学风建设进行探讨，揭示其内在的规律，提出生物医学等交叉类学科专业学生如何进行学风建设的思路。
一、生物医学工程专业学风建设面临的问题
同高校其他很多专业一样，生物医学工程专业面临一些共性的问题。例如，部分学生学习目的不明确，进取心不强，学习不够努力。主要表现为缺乏严谨的求学态度，学习上弄虚作假，投机取巧，作业抄袭，甚至考试作弊；课堂不认真听课，实验不参与操作；一些学生学习纪律松懈，上课迟到、早退，甚至出现旷课、缺课现象，还有极少数学生沉迷于电脑游戏，终日不思学习，致使学业荒废。
与其他专业相比，生物医学工程专业显现的最主要问题是学习目的不明确。不少学生对该专业仍然存在片面的认识，认为生物医学工程专业是一大杂烩的专业，所学课程繁多而没有确定的方向，就业没有明确的目标。另外，对于本校的生物医学工程专业来说，还有部分学生是从别的专业调剂到生物医学工程专业的，少数学生由于认识上的差异，对本专业不感兴趣，热情不高，甚至产生厌恶感。这样思想认识的存在，使学生学习缺乏动力，得过且过。这些问题严重影响到学生的大学本科学习。
二、生物医学工程类专业学风建设的尝试
生物医学工程专业本科生的学风建设，在与高校几乎所有专业学风建设一样，按照“科学发展观”的要求，加强思想教育、以学生为主体、严格管理、加强师资队伍建设，发挥教书育人作用等方面进行大量工作外，本专业还根据自己的特点和优势，重点开展了以下几个方面的尝试。
（一）加强学生对生物医学工程专业的认识，明确专业方向
通过入学专业教育、专业认识实习、学生教师恳谈会、研究生本科生座谈会、已毕业校友返校座谈会等形式加强学生的专业认识，特别是通过到医院、医疗仪器公司参观、座谈，让学生了解生物医学工程专业在社会上的现状及其就业前景，提高学习热情；其次，我们通过专业方向的细分，将培养方向定位于生物医用材料和医疗仪器，并在“本科生科研导师制”的活动中根据老师的研究方向进一步进行培养方向的定位，这样就让学生有了明确的专业方向和就业目标，学习目标也就更加明确。
（二）学生的学业生涯、职业生涯规划
从新生入学起，本专业就举办学业生涯、职业生涯规划大赛。教师们认真评阅每一个学生所撰写的“学业生涯、职业生涯规划书”，了解每一个同学的学业、职业目标，有针对性的在各方面加以指导，真正做到因材施教、“个性化培养”。教师每学期对照学生自己的“学业生涯、职业生涯规划书”进行检查、评估、指导以及修改。
（三）发挥本专业高学历、高素质教师多的优势
教风之于学风具有鲜明的导向性，高素质教师在学风建设中的作用是毋庸置疑的。在本专业教师队伍中，“海归”人才的比例达到58%，博士学历比例达到50%。从2002年起，本校通过重庆市“回归工程”引进了一大批高素质“海归”人才，这批人在国内外都有一定的影响，他们是学生心中的偶像，在教学、科研和对学生的引导等方面起到了巨大的作用。
在发挥高素质“海归”人才众多的优势方面，本专业老师每学期都要进行多次各类讲座，内容多种多样，从“欧美文化”到“科研，创造自己的成功”。通过这些讲座，“海归”教授以身说法，将海外高校优良的学风带进了我们的校园，学生也开拓了视野，了解到这些老师的成功是“坚强的意志、勤奋和努力”的结果；我们还开设了多门双语课称，例如“远程医疗”等，采用原版教材，进行原汁原味的英语教学，取得了很好的效果。
（四）在大二学生中实行本科生科研导师制
本校生物医学工程专业在重庆市乃至全国高校中率先实行了大二学生本科生科研导师制，重视发挥导师教书育人的作用，以教风促学风的作用。充分发挥“海归”人才和高学历人才的优势。从大二开始，学生进入老师的实验室，从文献资料的查找、英文文献的阅读与翻译基本训练着手，在教师的实验室中培养了科学研究和动手能力，增加了学习的兴趣。实践证明，参加导师科研活动的学生，无论是在就业还是继续读研究生进行深造这两方面，都较之没参加导师科研活动的学生拥有更大的优势。
（五）鼓励学生考研，促进学风建设
从新生入学教育开始，我们就提倡、鼓励生物医学工程专业的本科生为考研做准备，并在其后的一系列活动，例如研究生本科生座谈会、教师学生恳谈会、考研动员会等活动中不断宣传，影响学生。考研与就业互不矛盾。考研与就业都需要在大学本科学习期间，掌握坚实的基础知识和专业知识。考研能够提高学生的层次。在社会上，研究生与本科生的差异是非常明显的，特别是，通过考研，学生可以考上重点大学乃至名牌大学，这对其自身的发展大有裨益。考研能够激发和保持本科学生的学习热情[3]，有了考研这一更高层次的人生目标，本科学生学习才会有更大的动力，使之能把握学习的最佳时期，够持之以恒地努力学习。考研有利于本科学生巩固和掌握扎实的大学所学的理论知识。数学和英语在考研中有极大的权重，因此，要求本科学生要系统学习、牢固掌握、灵活运用数学、英语等基础知识，这样才能顺利考上研究生。我校本专业长期的学风建设实践表明，一个有考研目标的本科学生，在大学学习期间能够保持较强的学习意志、好精神状态，可以从整体上促进其学习。
本专业学生考研率、上线率和研究生录取率连续多年位列学校第一，2011年的数据分别为27.8%、22.2%、19.4%，十余名学生还考上了四川大学、华中科技大学等重点大学的研究生。
三、结束语
近几年来我校生物医学工程专业的学风建设，通过践行科学发展观，以人为本，以学生为主体，以教师为主导，两者紧密联系，发挥本专业的特点和优势，取得了一定的成绩。本专业从2006～2011届毕业生中，86.2%的学生通过国家计算机二级考试，英语四、六级通过率分别为62.1%、34.5%，在全校处于前列。2006、2008班级被评为全校优秀标兵班级。总之，通过以上措施，本专业的学风建设取得了长足的进步，为学校的本科教学评估和学校升格为大学做出了突出的贡献。
参考文献：
[1]Xiaohong Weng，Undergraduate Education on Biomedical Engineering of Comprehensive University in China.Yi Peng，Xiaohong Weng（Eds.）：APCMBE 2008，IFMBE Proceedings 19，pp.629-632，2008 ？Springer-Verlag Berlin Heidelberg，2008.
[2]王秀华，楚同军，冯小苗.高校学风建设的实践与认识[J].江苏教育学院学报（社会科学版），2006，（11）.
[3]陈富贵，龚文平，刘生国.抓学风建设是促进大学生考研的有效途径[J].江汉石油学院学报（社科版），2002，4（3）.
对生物医学工程的认识范文2
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。
对生物医学工程的认识范文3
生物医药：
制药产业与生物医学工程产业是现代医药产业的两大支柱。生物医药产业由生物技术产业与医药产业共同组成。各国、各组织对生物技术产业的定义和圈定的范围很不统一，甚至不同人的观点也常常大相径庭。
生物医学工程是综合应用生命科学与工程科学的原理和方法，从工程学角度在分子、细胞、组织、器官乃至整个人体系统多层次认识人体的结构、功能和其他生命现象，研究用于防病、治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置和系统技术的总称。
（来源：文章屋网 ）
对生物医学工程的认识范文4
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.
对生物医学工程的认识范文5
[关键词]本科教育 研究性教学 创新培育
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）15-0006-02
我国医疗仪器市场潜力巨大，但国内医疗仪器产品总体技术含量较低，关键技术主要被美、日、德等国家的少数几个跨国大公司所垄断。国内生物医疗产业普遍存在技术研发人才匮乏、研发能力不足等问题，产品总体质量和技术水平落后于发达国家，缺乏市场竞争力。要解决目前生物医疗产业创新研发能力低下的难题，首先要从生物医学工程人才培养这一根本问题上着手。
一、本科生创新培育计划思路的形成
2004年12月教育部在北京召开了第二次全国普通高等学校本科教学工作会议，研究制订了《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》。该文件要求“积极推动研究性教学，提高大学生的创新能力”；同时提出“要让大学生通过参与教师科学研究项目或自主确定选题开展研究等多种形式，进行初步的探索性研究工作”。中山大学的本科人才培养教育观念是“通识教育、大类教学、复合创新”。相对于其他学科，生物医学工程学科的特点是多学科交叉，教学过程所涉及的内容多且杂，如果强调“宽”基础，学生能够“精（专）”的领域就有限。通过借鉴国内外著名高校的相关经验和近几年的尝试和思考，我们初步形成的思路是：首先培养学生掌握较为广泛扎实的基础理论知识，然后以某个方向专业训练为载体，着重培养学生的自我学习能力和创新思维能力，以及解决具体问题的实践能力。基于这一思路，我们推出生物医学工程创新培育计划，探索中山大学生物医学工程专业研究性教学的道路。该计划的总体内容和目标是：中山大学工学院生物医学工程专业为研究性教学的开展提供硬件条件（设备、场地）与软件条件（师资、管理）的支持，建立并实行本科生学业导师制度，以本学科已有的广东省传感技术与生物医疗仪器重点实验室为依托、以教师们正在进行的纵向科研项目或横向开发项目为载体，引导本科学生参与项目调研、方案制订和项目研发的整个过程，培养学生主动获取知识的能力、思考创新的能力和实践能力，为将来更好更快地适应各自的工作岗位要求奠定坚实的基础。
二、国内外著名大学创新性培养方案分析
我们对国内外著名大学的本科生培养方案，尤其是对国内外著名工科院校的实习教学方案进行了广泛的调研和分析，逐渐形成了在“宽”基础的前提下，强调培养学生的自我学习能力和创新思维能力，以及动手能力的思路。例如美国麻省理工学院着重培养学生创造性思维和解决问题的能力，以及终身学习的习惯。既培养学生某一方向的专业技能，也鼓励学生拓宽知识面，以适应现代社会的挑战。具体方案有：1.实行本科生学业导师制度。每名本科生入学后将被指定一位专职教师作为学业导师，导师帮助本科生设计学习项目、选课和选专业。在导师的指导下，本科生有机会参与跨学科实验室和研究中心的研究活动，从而培养学生的研究型思维、完成实验的技能和进行数据分析的能力。2.学院设有独立活动期。每年的一月，学生们可以利用学院实验室与研究中心的资源，从事一些自己感兴趣的研究项目。教师则成为项目的指导者与协作者，鼓励并引导本科生在研究型教学中主动地参与过程。美国明尼苏达大学机械工程本科培养特色为基础知识教育与科研能力培养并重，通识教育与专业教育并重。他们专门设有实践创新教育环节，培养学生综合实践和创意创新的能力。具体方案有：1.大量采用讲座+讨论、讲座+实验的授课方式，强调理论课程与实践、研究环节的结合。2.设立和基础课程学习紧密相关的实践性、研究性学习项目，通过项目的实施，进一步强化学生对基础理论学习与实际问题解决相互关系的理解。学校还设有独立活动期、本科生研究项目等实践创新教育项目，给学生提供了充分的个性发展空间。清华大学电子工程系奉行知识、能力、素质并重的教育理念，通过营造良好的学术环境来激发学生的学习热情和创造力，注重实验教学与理论教学相互促进，注重基本技能、综合能力和创新能力培养，注重将最新的科研成果引入实验教学。其特点是前期强化基础、复合交叉，后期导师指导、以人为本，激励创新。另外，国内外基于问题驱动的产学研教学模式也是值得我们借鉴的。
三、创新培育计划实施所具备的软硬件条件
中山大学生物医学工程学科具有生物医学工程一级学科博士点和博士后流动站，是广东省重点学科，设有广东省传感技术与生物医疗仪器重点实验室、广州市生物医疗设备重点实验室。目前生物医学工程学科已有教授38名、副教授41名、讲师64名，梯队完备，所有教师都是工作在科研一线的研究人员。学科的主要研究方向为医疗仪器与传感器、纳米生物材料与组织工程、靶向输送与控制释放。学科近年来在相关领域内承担了多项纵向研究项目，包括国家重点基础研究发展计划项目和国家高技术研究发展计划项目、国家科技部重大科技专项、国家自然科学基金重点项目和教育部新世纪优秀人才支持计划等。学科紧密结合南沙中山大学科技创新产业基地、广州大学城健康产业基地以及行业龙头企业等合作单位，大力倡导协同创新，承担了多项横向研究项目。因此，学科的平台和师资为生物医学工程本科生创新培育计划的开展提供了充分的保障。
四、本科生创新培育计划的实施方案
首先建立导师制，由专业教师担任本科生学业指导教师，负责本科生的学业指导和项目选题；同时由该教师属下的研究生担任学生导师，负责本科生创新培育计划具体工作的指导与跟进。实行导师制的目的是给予本科生更个性化的发展空间和更全面的有效的指导，这有利于师生双向提高。
在第一学年，考虑到本科生专业知识的缺乏，创新培育计划的主要内容是本科生利用课余时间协助教师或研究生从事实验辅助或文献调研等工作，使本科生对生医工专业本身和具体项目科研过程有一个初步的认识，培养学生基本的实验操作技能和自主检索学习的能力。后期在导师的指导下撰写一份助研工作总结报告或文献检索报告，同时做成PPT用于年终汇报考评，从而培养学生的基本科技写作能力和PPT制作与讲演能力。
第二学年开始引导本科生逐渐进入具体的项目工作。若干名学生组成项目组，可以参与指导教师的在研项目中的某一部分，或者在教师指导下自主选题。首先进行项目调研和前期预研，中期组织进行项目开题答辩，然后在学业导师或学生导师的具体指导下开展项目研究，鼓励项目进展较为顺利的项目组申报学校的大学生科研项目计划。
第三学年本科生在导师们的指导下继续开展创新培育计划项目工作，可以考虑将夏季学期（小学期）中4周生产实习（项目实习）课程和创新培育计划项目合并到一起来做。组织中期检查汇报与成绩评定，推荐项目工作表现优秀的本科生参加国家大学生创新计划、广东省大学生创新计划、挑战者杯等竞赛。
第四学年春季学期有长达12周毕业设计（论文）时间，可以充分利用这段时间，在前面三年创新培育计划工作的基础上，进一步深化、凝练项目成果，完成毕业设计（论文），进行项目结题答辩。对项目研发过程中表现优秀的本科生推荐研究生免试资格，鼓励成果突出的学生撰写专利或论文。另外，学生导师（在读研究生）给予颁发助教资历证书，其中表现优异者在教学实践考评和奖学金评定时给予加分。
总之，我们拟通过生物医学工程创新培育计划的实施，探索出一条研究型本科教学的路子，为解决生物医疗产业的自主技术创新、提升国内企业技术水平及市场竞争力提供人才支持。期望学生通过自主学习和项目实践，熟练掌握生物医学工程的基础理论，具备较强的自我学习能力和实践创新能力，能够综合应用多学科知识和方法解决医学实际问题，成为在生物医疗仪器、生物材料与组织工程等相关领域从事科学研究与应用开发的高素质医工复合型人才。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 王海鹰，杨刚，李玉红，季红梅.将科研实验引入本科实验教学的改革与实践[J].中国电力教育，2009，（144）：145-146.
[2] 马晓琼，蔡金平，凌有铸.基于问题驱动法的产学研教学模式创新研究[J].长沙大学学报，2011，25（2）：122-123.
[3] 薛磊，孙玉强，顾晓清.在应用型本科教学中开展项目教学法的研究与实践[J].教改经纬，2011，（5）：49-50.
对生物医学工程的认识范文6
生物医学信号属于强噪声背景下的低频微弱信号，它是由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号，从信号本身特征、检测方式到处理技术，都不同于一般的信号。
1 生物医学信号的特点
生物医学信号由于受到人体诸多因素的影响，因而有着一般信号所没有的特点。①信号弱，例如从母体腹部取到的胎儿心电信号10~50μV。脑干听觉诱发响应信号小于1μV。②噪声强，由于人体自身信号弱，加之人体又是一个复杂的整体，因此信号易受噪声的干扰。如胎儿心电混有很强噪声，它一方面来自肌电、工频等干扰，另一方面，在胎儿心电中不可避免地含有母亲心电，母亲心电相对我们要提取的胎儿心电则变成了噪声。③频率范围一般较低，除心音信号频谱成份稍高外，其他电生理信号频谱一般较低。④随机性强，生物医学信号不但是随机的，而且是非平稳的。正是因为生物医学信号的这些特点，使得生物医学信号处理成为当代信号处理技术最可发挥其威力的一个重要领域。
2 生物医学信号的分类
生物信号如从电的性质来讲，可以分成电信号和非电信号，如心电、肌电、脑电等属于电信号；其它如体温、血压、呼吸、血流量、脉博、心音等属于非电信号，非电信号又可分为：①机械量，如振动（心音、脉搏、心冲击、Korotkov音等）、压力（血压、气血和消化道内压等）、力（心肌张力等）；②热学量，如体温；③光学量，如光透射性（光电脉波、血氧饱和度等）；④化学量，如血液的pH值、血气、呼吸气体等。如从处理的维数来看，可以分成一维信号和二维信号，如体温、血压、呼吸、血流量、脉博、心音等属于一维信号；而脑电图、心电图、肌电图、X光片、超声图片、CT图片、核磁共振（MRI）图像等则属于二维信号。
3 生物医学信号的检测方法
生物医学信号检测是对生物体中包含生命现象、状态、性质、变量和成份等信息的信号进行检测和量化的技术。生物医学信号处理的研究，是根据生物医学信号的特点，对所采集到的生物医学信号进行分析、解释、分类、显示、存贮和传输，其研究目的一是对生物体系结构与功能的研究，二是协助对疾病进行诊断和治疗。生物医学信号检测技术是生物医学工程学科研究中的一个先导技术，由于研究者所站的立场、目的以及采用的检测方法不同，使生物医学信号的检测技术的分类呈现多样化，具体介绍如下：①无创检测、微创检测、有创检测；②在体检测、离体检测；③直接检测、间接检测；④非接触检测、体表检测、体内检测；⑤生物电检测、生物非电量检测；⑥形态检测、功能检测；⑦处于拘束状态下的生物体检测、处于自然状态下的生物体检测；⑧透射法检测、反射法检测；⑨一维信号检测、多维信号检测；⑩遥感法检测、多维信号检测；一次量检测、二次量分析检测；分子级检测、细胞级检测、系统级检测。
4 生物医学信号的处理
技术自然界中广泛的生物医学信号是连续的，人们处理生物医学信号的程序一般是先经A/D转换，将其转换成数字信号，然后送到计算机中进行处理。本文对一维信号的处理方法进行探讨。
4.1 时域方法——AEV方法AEV方法原是通信研究中用于提高信噪比的一种叠加平均法，在医学研究中也叫平均诱发反应法，简称AEV（averaged evoked response）方法。所谓诱发反应就是肌体对某个外加刺激所产生的反应，AEV方法常用来检测那些微弱的生物医学信号，如希氏束电图、脑电图、耳蜗电图等。希氏束电图的信号幅度仅1~10μV，它们在用AEV方法检测之前，几乎或完全淹没在很强的噪声中，这些噪声包括自发反应、外界干扰、仪器噪声。AEV方法要求噪声是随机的，并且其协方差为零，信号是周期或重复产生的，这样经过N平方次叠加，信噪比可提高N倍，使用AEV方法的关键是寻找叠加的时间基准点。
4.2 频域滤波方法频域滤波是数字滤波中常用的一种方法，是消除生物医学信号中噪声的另一种有效方法。当信号频谱与噪声频谱很小时，可用频域滤波的方法来消除干扰，频域滤波器可分为两类：FIR（Finite Impulse Response）滤波器，FIR滤波器的设计方法主要有：窗函数法，频率采样法；IIR(Infinite Impulse Response）滤波器，IIR滤波器的主要设计方法有：冲激响应不变法，双线性变换法。
4.3 自适应滤波方法自适应滤波器能够跟踪和适应系统或环境的动态变化，它不需要事先知道信号或噪声的特性，通过采用期望值和负反馈值进行综合判断的方法来改变滤波器的参数。自适应滤波器的设计有两种最优准则，一种准则是使滤波器的输出达到最大的信噪比，称为匹配滤波器；另一种准则是使滤波器的输出均方估计误差为最小，这就是维纳（Wiener）滤波器。维纳滤波器是从噪声中提取信号的一种有效的方法，它是根据全部过去和当前的观测数据来估计信号的当前值，维纳滤波器要求解著名的WienerHopf方程，它是期望存在情况下的线性最优滤波器。卡尔曼（Kalman）从状态空间模型出发，提出了基于状态空间模型的线性最优滤波器即卡尔曼滤波器。 Kalman滤波理论是Wiener滤波理论的发展，它最早用于随机过程的参数估计，后来很快在各最优滤波和最优控制问题中得到了广泛的应用。值得提出的Kalman滤波器提供了推导称作递推最小二乘滤波器的一大类自适应滤波器的统一框架，实际上广泛使用的最小二乘算法即是Kalman算法的一个特例。
4.4 混沌（Chaos）和分形（Fractal）方法混沌和分形理论是一种非线性动力学课题，混沌系统的最大特点是初值敏感性和参数敏感性，即所谓的蝴蝶效应。混沌学研究的是无序中的有序，许多现象即使遵循严格的确定性规则，但大体上仍是无法预测的，比如大气中的湍流、人心脏的跳动等。混沌事件在不同的时间标度下表现出相似的变化模式，与分形在空间标度下表现十分相象，但混沌主要讨论非线性动力系统的不稳、发散的过程。混沌与分形在脑电信号处理的应用中尤为引人注目。自本世纪二十年现脑电信号以来，人们对其已进行了大量的研究，然而由于脑电信号的随机性很强，始终难以找到其规律性，无法使脑电信号成为认识大脑思维以及某些属性的有用信息。究其原因是脑电信号是神经元动作电位的无规则的脑电活动，实际上只由少数独立的动力学变量控制着，因此可以用研究混沌动力学的方法来研究人脑的功能。
