生物医学工程发展趋势范例6篇

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生物医学工程发展趋势

生物医学工程发展趋势范文1

“当然不是什么自设专业。生物医学工程是交叉学科,可是个大热门,我也许会做个工程师吧。”我笑着应答。

“是不是也要和典型工科男一样,整天对着电脑看数据,或是画图呢?”

“这会是工作的一部分,因为有不同的分支,就业也有很大的不同。”

很多人听说我学生物医学工程专业,都表现出惊诧的眼神,不知道会学些什么。当他们得知我在医学院,眼里的惊讶就又升了一个等级。是的,我在医学院读工科博士学位,梦想着能成为一个为医学事业效力的工程师。

下一个诺贝尔奖的产出地

生物医学工程是一门新兴的交叉学科,它是工程学、生物学和医学的完美结合。通过研究人体系统的状态变化,运用工程技术手段去控制这类变化,来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。如果说医生是在临床上给予病人直接的救助,那么生物医学工程师就是通过研发的方式,为医生提供技术支持。

现代医学的迅速发展,离不开高新设备的推动。手术室中高端器械,如高频电刀、激光刀、呼吸麻醉机、监护仪、X射线电视、超声、核磁共振成像技术等,都是生物医学工程高速发展的产物,生物医学工程研究者就是这些医用电子仪器的研发者。当你看扣人心弦的美国医疗剧时,医生常常使用的挽救了无数生命的除颤仪,就得力于医学工程师的研究和设计。

生物材料制作也是生物医学工程的重要组成部分之一。在我国器官捐献还较少,而很多终末期器官衰竭者又在等待新的器官来延续生命,于是人工器官应运而生。生物材料为各种人工器官提供物质基础,器官制造直接关乎生命,是个大学问。制作人工器官的材料必须要充分考虑强度、硬度、挠度、韧性、耐磨性及表面特性等各种物理、机械等性能。由于这些人工器官大多数是植入体内的,所以要求具有耐腐蚀性、化学稳定性、无毒性,还要求与机体组织或血液有相容性。这些材料包括金属、非金属及复合材料、高分子材料等,其中轻合金材料的应用较为广泛。所以,从事这一领域研究不仅要有丰富的医学知识作为基础,还要对物料、材料等方面有深入了解和研究。相信在未来随着技术的成熟,我们会设计出质量高而又成本低的人工器官,为人类的健康作出更大贡献。

最有趣、最前沿的要数神经网络的研究了。大脑是人体最复杂的器官,对脑神经的研究是目前世界各国科学家掀起的一个新热潮。这是一个可能引起重大突破的新兴边缘学科,它研究人脑的思维机理,将其成果应用于研制智能计算机技术。运用智能原理去解决各类实际难题,是神经网络研究的目的,现在这一领域已取得可喜的成果。也许,下一个诺贝尔生物或医学奖的获得者就是研究该领域的生物医学工程科学家。

除此之外,生物医用陶瓷材料、纳米医学、微创医学、生物力学、生物信息学、远程医学与健康信息学等,都是生物医学工程的重要分支。

英语想不好都难

单看这个专业的名字,就能看出这个新兴的交叉学科的三大板块――生物、医学、工程,缺一不可。

第一板块:生物。在该领域,学生要修读化学生物学、生物传感与分析、生物信息学、生物电子学等相关课程。不仅要掌握这些理论基础,还要有生物科学的基本实验技术,能从事试验工作。

第二板块:医学。在医学方面,学生要修读人体生理学、人体解剖与组织学、神经科学、医学统计学等。同时要学习生物医学仪器的基本原理、设计方法,并了解相关仪器的发展趋势,掌握现代医学影像技术的基本原理、技术现状和发展趋势。此前我对医学影像学一无所知,后来去医院和一些厂家实际参观,一张张生动立体的器官美图、核磁共振检查带来的精确诊断,让我领略了生物医学工程的巨大魅力。

第三板块:工程。尽管此专业在很大程度上是为了服务于医学领域,但是在学习的过程中,涉及工科的课程最多,也最复杂。生物力学是必修课,但是有其自身特点,这是一个应用力学原理和方法对生物体中的力学问题进行定量研究的学科。像生物流体力学、生物心血管系统、飞行等与水动力学、空气动力学、边界层理论和流变学等有关的力学问题,学习者了解了这些后可以对自己的身体有更深的认识。除此之外,纳米科学技术引论、成像理论与技术、信息可视化技术、电路与电子技术、计算机硬件与软件、信号处理与分析等实践性较强的课程也是必修课。

作为工科专业,它对实践能力的要求很高,较强的动手能力也是毕业生将来就业的基础。在研究生阶段,我们要学习硬件电路设计与调试,要像“码农”一样,熟练掌握计算机编程。此外,如果你以为生物医学工程学生外语是弱项的话,那你就大错特错了。也许你入学的时候英语刚刚到国家线,甚至是自己的减分项,那么通过两三年的研究生学习,你也能成为英语高手。因为生物医学工程专业在欧美国家发展强劲,我们用的一些教材都是英文原版,如《磁共振成像原理》《系统与计算神经科学》等。同时我们也要阅读大量的外文文献,了解国外前沿动态。一些专业课还要全英文教学,在这样的语言环境中,英语想不好都是难事。

生物医学工程发展趋势范文2

【关键词】生物医学工程普通化学课程教学改革

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2012)10C-0135-02

一、生物医学工程专业的特点

生物医学工程旨在运用工程技术的原理和方法,研究和解决生物学和医学问题的新兴、边缘、交叉学科。其主要任务是:从工程学角度研究、解释生物体特别是人体的生理、病理变化过程。其主要研究方向包括:生物系统的建模与仿真、生物医学信号的检测与分析、生物医学成像和图像处理、电磁场生物效应、脑科学与认知、人工器官以及相关的医疗设备的研制等。生物医学工程学是医疗卫生健康、保健性产业的重要基础和动力,它所带动的产业在国民经济中占有重要地位,世界各国都在不断加大对生物医学工程的投入。经过本专业培养的学生,不仅应能够在医学中较熟练地运用电子技术、信息处理技术、计算机技术,而且还应具备生物科学理论基础以及医工结合的研究和实验技能,以及医疗电子设备、医学信息处理的初步开发、研究、应用、维护和管理能力。本专业毕业的学生择业面宽,就业适应能力强。毕业生既可以在医疗仪器行业从事新产品的开发与应用,又可以在医院医学工程部门比如医学仪器、医学影像设备与技术,国家技术监督部门,以及其他电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、维护与维修、教学及管理等方面的工作。此外,本专业的学生还可以进入生物医学工程、电子信息工程、通信工程与技术、计算机应用技术等方向继续深造。生物医学工程专业培养要求知识方面:打好坚实的数学、化学、物理学、外语、计算机与信息科学和电子技术的基础,掌握宽厚的生物医学工程专业知识,具备宽广而深远的科技视野、强烈的求知欲望、事业心和创新意识。

二、普通化学课程及其教学的基本要求

(一)课程的地位、性质和任务

化学是在原子、分子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的一门科学。在解决人类最关心的环境、材料、能源、医药保健、粮食增产、资源利用等问题中,化学科学处于中心地位。而普通化学则是化学的导言,它包含了现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,是现代大学生应该普遍掌握的自然科学基础知识的重要部分,是高等院校非化学专业必修的一门重要的基础课。通过本课程的学习,学生在一定程度上掌握一些必需的近代化学基本理论、基本知识和基本技能,并了解这些理论、知识和技能在生物医学工程领域中的应用;培养学生具有应用化学观点分析生活、生产中的一些简单的化学问题的初步能力;为今后的专业学习和工作打下一定的化学知识基础。

(二)课程教学的基本要求

通过对普通化学课程的学习,学生应掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡以及原子、分子结构等方面的基本理论和基础知识;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学、环境保护、新材料的研究与应用、能源开发与利用以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。

三、普通化学教学改革的具体措施

(一)修改教学大纲

应根据生物医学工程专业的培养方案,修改普通化学的教学大纲,并将本课程分为理论教学和实验教学。理论课时为32学时,实验课时为16学时。首先从普通化学课程的地位、性质和任务来定位。普通化学则是化学的导言,它包含现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,使学生掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。

为了培养学生的动手能力,应让学生熟悉化学实验及实验室的基本规则;培养学生认真观察实验现象、正确记录和实验数据的习惯;了解常用化学仪器的性能、使用和维护方法。同时,应培养学生正确处理实验数据,正确书写实验报告的能力;促使学生逐渐养成严谨的科学态度、实事求是的实验习惯和工作作风,并初步具有独立思考、独立设计实验、独立进行实验以及独立分析、综合问题的能力,从而为后续课程的学习和进一步的科学研究打下基础。主要实验项目如下:玻璃工操作实验(2学时);离解平衡与沉淀一溶解平衡(2学时);铜、锌、银、镉及其离子的鉴定(2学时);烃的性质和鉴定(2学时);粗盐的提纯(4学时)。

值得注意的是,理论教学大纲和实验教学大纲的修订,应体现专业特色明确、重点突出、思路清晰的教学思路。

(二)探索新的教学方法

1.理论联系实际。普通化学是非化学化工类专业学生开设的一门基础化学课,主要介绍化学学科基本情况,化学各个分支对社会发展的作用,化学学科的发展现状、发展趋势,化学与其他自然科学、工程技术学科的关系。因此,普通化学课程知识点多、内容复杂、概念跨度大,需要与学生所学专业及实际情况有机结合起来。然而,在教学实践中,本课程的教学课时不足,教学过程中,化学理论和化学与专业结合选择是,教师往往容易顾此失彼,使化学教学演变成一堆化学名词和专业术语的堆积,枯燥乏味。同时,学生重视度不够、学习兴趣不浓。但是化学知识在各种领域中不断渗透,在日常社会生活中起着越来越重要的作用。面对实际问题,针对生物医学工程专业特点,在教学过程中,教师可首先和学生进行讨论,解决如下问题:(1)学习的原动力。(2)学习的方法和习惯;告诉大学课程内容多,上课进度快、信息量大,并且辅导课和习题课少,要掌握好学习方法;设计了从实验现象一引发思考一理论内容一实验内容一在线测试的教学路线。(3)学习精神,只有更加刻苦才有可能适应大学阶段的学习。通过讨论和示范,激发学生的学习兴趣,以求达到最佳教学效果。

将普通化学中基础部分的讲授与中学化学教学良好接轨,在上课时首先回顾一下中学化学相关知识点,再引入新的知识点。在讲例题的采用为“先示例、后解析”的方式。上实验课,采用实验前提问和预习,代替实验课先讲实验原理和步骤的方式,要求、鼓励学生预习和思考。在指导实验时,及时发现问题,引导学生深入思考。建议学校平时适当开放实验室,为对化学感兴趣的学生提供实际操作平台。鼓励学生根据个人兴趣参加项目创新活动,和指导教师一起选题,查阅文献,学习相关知识,进行科研活动。当然,也可结合其他课外科技活动展开教学。

2引入实例。在实际的教学过程中,针对生物医学工程专业特点,可适当引入生活和专业应用中的具体实施例。课堂讲授时,利用具体实例,引入每一章节内容,再将每一章节的重点、难点内容在学生深入挖掘的基础上,将内容分解成若干小问题或将若干相关小问题合并起来,指导学生联想、讨论思考、联想归纳、比较总结本课程的目标是系统讲授化学基本理论和知识,加强基础,提炼基本,按需拓宽,注重实践性和应用性。

在讲到酸碱时,可把知识点延伸,把电子舌知识和酸碱性结合起来。电子舌测量酸味时就是利用酸性,检测出酸的浓度,也就是将酸的浓度通过化学传感器转化为可检测的信号,信号的强弱就能反映酸的浓度。同样,电子舌检测其他味觉,就是将其味觉物质,通过化学传感器转化为可检测的信号,通过信号的强弱来反映味觉物质的含量,进一步体现味道的内涵。

可引入直观形象的化学反应动画效果,加强学生对反应机理和抽象概念的理解;同时,可采用动态图表,充分发挥各类图形的优势。

3.突出重点,扩大信息量。根据培养方案和生物医学工程专业的特点,可将下列内容列为普通化学的教学重点和难点:热力学的基本概念;盖斯定律和标准生成焓、标准熵、标准吉布斯自由能计算方法;化学反应自发进行的判剧;化学平衡常数、化学平衡移动的规律及有关计算;分散体系的概念及分类;溶液的依数性;胶体分散体系的性质及结构;弱酸、弱碱解离平衡;溶度积规则和溶解平衡;电极电势的概念;用电极电势的数据判断氧化剂和还原剂的相对强弱及氧化还原反应自发进行的方向和程度;配位体的相关概念及命名规则;核外电子运动的特殊性;四个量子数的取值及物理意义。教学难点为:化学反应等温方程式的应用;相似相溶液原理;能斯特方程式的应用;吉布斯自由能变、原电池电动势、氧化还原反应平衡常数的关系。根据重点和难点,可采取理论讲解、PPT、板书和学生互动相结合的教学模式,讲解后再让学生来回答问题,加深学生对重点知识点的印象与理解,在原有知识点的基础上扩大信息量。

生物医学工程发展趋势范文3

关键词:生物医学工程;嵌入式系统;教学方法

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)33-0112-02

Abstract: This article takes the Bio-medical Engineering of AHUCM Specialty as an example to summarize the problems occurred in the course of Embedded System Course.It condensed out a teaching method which combines the selection of teaching materials and professional construction,combines the selection of theory course and training objectives, combines the training of practical ability and school running characteristics and builds a new evaluation system. It will improve the teaching and practice of Embedded System Course in Bio-medical Engineering in order to meet the needs of the society.

Key words: Bio-medical Engineering;Embedded System;Teaching method

生物医学工程(Bio-medical Engineering,BME)是综合运用多门学科的理论和技术,研究和解决人类健康、疾病预防、诊断和治疗等的新技术、新方法,是一门多学科交叉和渗透性强的新兴学科,也是一门结合其他学科和技术快速发展的学科,本身具有高度的前沿性和先进性,高新技术的突飞猛进,要求我们不断调整课程设置以适应社会的需求和时代的发展。随着嵌入式系统在各个领域表现出强劲的生命力,并且越来越多的应用到医疗器械中,在本校开设的生物医学工程专业(医疗器械方向)本科生教学中增加嵌入式系统的教学内容已势在必行[1]。

根据IEEE(电气和电子工程师协会)的定义,嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”。目前国内一个普遍被认同的定义是:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统[2]。虽然侧重点不同,以上两种定义却均体现出嵌入式系统是可以涵盖机械等附属装置的软硬件综合体。鉴于医疗器械自身的特点,嵌入式系统不仅能够在安全性、实时性、控制精度、数据处理能力以及与医院管理系统匹配性等方面增强其性能,并使医疗器械呈现便携式和网络化的发展趋势。

综上所述,如何开展我校生物医学工程专业的《嵌入式系统原理及设计》课程的教学工作,结合专业培养目标和我校办学特色,值得我们探索和研究。经过两年的教学实践,我们发现教学过程中存在的若干问题,并总结了一些经验。

1 教材选择与专业建设相结合

因为嵌入式技术很强的行业相关性,高校应考虑基于理论且面向应用的教材,教学不会与实践脱节。但由于新技术日新月异,导致很难找到一套普遍适用的系列教材。同时,嵌入式系统兼具软硬件方面的知识与应用,各类教材的侧重点不同。例如,以软件开发为主,包括应用软件和驱动程序开发,放弃硬件设计内容,并且在多种处理器、操作系统中选择主流、有发展前景的ARM微处理器和嵌入式Linux作为主要授课内容,可选择林晓飞等编写的《基于ARM嵌入式Linux应用开发与实例教程》;周立功等编写的《ARM嵌入式系统基础教程》是目前嵌入式系统课程最为成功的教材之一,其配套资源非常全面,但其教学内容偏重硬件,扩展内容和工程案例较少,适合工程人员查阅。生物医学工程既有侧重于电子专业的嵌入式系统硬件电路设计,又有侧重于计算机专业的嵌入式系统软件开发,对于开展专业建设,提升专业内涵,稳定学生的专业思想,有很好的示范引导用。基于以上,本教研室首先确定以市场主流的嵌入式微处理器ARM9作为教学内容,采用高等院校规划教材,北京航空航天大学出版社出版的《ARM9嵌入式系统设计基础教程》,并结合实验指导书、开发板使用手册、应用程序开发手册、系统移植手册等内容,使嵌入式技术被更多学生掌握,也保证了硬件和软件知识的完整性。为之后开展的医疗器械类专业课,建立了良好开端。

2 理论课程选择与培养目标相结合

目前,嵌入式系统产品应用到医疗器械各个领域。CT、核磁共振等大型成像设备,彩超、经颅多普勒等超声设备,心电、脑电等电子设备,全自动生化分析、免疫测试系统等检测设备,呼吸机、麻醉机等监护设备均需要嵌入式系统的支持[3]。我校生物医学专业主要偏重医疗器械方向,培养学生成为能从事医学电子仪器、医疗器械开发设计和研制、医疗器械质量检测和技术监督管理等工作。那么提高相关专业课与实际应用领域的关联性,让学生清楚地认识到嵌入式系统是如何应用到医疗器械领域的,是我们任课老师应该做到的。

所以,本人在教学过程中,穿插列举嵌入式系统在医疗器械中的应用实例,不但使学生更容易理解相关理论知识,将两者有机结合,而且为接下来开展的医疗器械方面专业课打下一定基础。例如,基于嵌入式系统开发设计的便携式电子血压计不仅能够有效缩小血压计的体积,还能够实现“傻瓜式”血压测量,所返回的测量结果也更加准确。电子血压计由气袖、气泵、传感器、嵌入式控制器以及显示器等部件组成。在使用其进行血压测量时控制模块主要是与气泵传感器相配合实现控制气压,采集、记录、显示参数的功能。依照血压测量原理,控制器分别记录血压测量过程中的收缩压和舒张压即完成了一次血压测量;基于嵌入式系统的多参数监护仪可以将传感器采集到的人体生理信号转换为可被嵌入式系统识别的数字信号,然后该数字信号经过滤波、放大、量化等预处理后即可被传输到处理模块进行处理和分析。分析时,若信号超出人体正常参数范围则系统将该信号所对应的参数标注为非正常,向相关医护人员进行报警,同时将出现异常的各项数据存储在存储模块中,以便于后续分析和诊断[4]。

3 实践操作能力的培养与专业办学特色的结合

国家科技部印发的《医疗器械科技产业“十二五”专项规划》提出,要紧密围绕疾病预防、临床诊疗、健康促进的需要,重点开发新型中医诊疗等医疗器械产品和系统等新型医疗器械产品。未来的几十年,随着医疗水平的逐步提高,医疗器械产业将进入高速发展的时代,我校应迎合国家和社会的需求,将高精尖的现代信息技术与自身具备的丰厚的中医理论知识等专业优势相结合,改进现有的并开发新型的中医诊断仪器[5]。在开展实验教学的过程中,可以根据学生具备的不同软硬件基础,也就是对先导课程(高级语言程序设计、微机原理与接口技术、单片机原理等课程)的掌握程度进行分组,基础较差的学生主要进行基础验证型实验,基础稍好的学生进行设计综合型实验,而基础较好并且对嵌入式系统兴趣浓厚的学生可以进行研究创新型实验,实现分层次教学。划分后,各个层次的学生均能对如何学习这门课做出自我定位,从而产生兴趣,反响良好。设计综合型实验和研究创新型实验需与具体项目结合、与相关竞赛结合、与中医诊疗设备的发展方向结合,充分体现出本专业的办学特色使学生深刻了解本专业的优势特色和发展前景,并清楚地认识到其身上肩负的使命,有助于增强学生的专业认可度,调动其学习积极性。

同时,课堂教学不能与具体实践脱节,医疗器械技术和设备发展很快,相关实验设备又价格昂贵。我校的附属医院可以为本专业的学生提供现场观摩学习的机会,其中各个科室配备的各类功能型号的医疗器械让学生们可以看得到、摸得到、学得到,在现场体会嵌入式系统是如何成为医疗器械整体结构中不可或缺的功能模块,发挥其特有的作用,使学生有更直观的感受。

4 构建“形成性+终结性”评价体系

与传统的终结性评价不同的是,本嵌入式系统课程的考核采用“形成性+终结性”的评价方式。包括分别占总成绩50%和30%的理论考核和实验考核,此外,平时考核占20%。这种考核方式改变了传统的一役定生死的考核方式,逐步建立“平时表现、理论掌握、动手操作”三者并重的考核模式。平时表现包括课堂考勤、提问、课后作业、答疑等,其目的是培养学生学习的主观能动性。理论掌握的考核主要通过期末考试的形式,其目的是督促学生增强学习的自觉性,建立正确的学习方法和学习态度。动手操作的考核主要是以学生做实验时的表现和实验的完成情况来评估的,制定一套可行的、量化的标准考核方法,定性定量的肯定学生的实际操作能力,可以有效提高其积极性和主动性。经过改良后的考核方式更加侧重于评估学生的自主学习能力,建立其主体意识,对于改善学习效果起到了立竿见影的作用。

5 结语

嵌入式系统是一门多学科交叉、涵盖内容广泛、软硬件兼有、产业前沿性较强、对实际应用能力要求较高的课程,不同类型的院校的不同专业,开展本课程的侧重点也不尽相同。所以,开展嵌入式系统课程的本科教学,要想达到理想的效果,需要任课老师下一番苦功。总结来看,本专业是中医类院校、医药信息工程学院中的生物医学工程专业,偏重医疗器械方向,培养既有医学基础又有工科背景的专业型人才是我们的办学特色,所以,在嵌入式系统课程中,加入中医理论和医疗器械产业方面的知识内容对于开展教学会有很大帮助。同时,在选择教材、设置课程内容、实验实践教学和建立评估体系等方面,也需要任课老师因地制宜,量体裁衣。

我国医疗器械产业是一个创新能力不断增强、市场需求十分旺盛的朝阳产业。与此同时,也要看到产业发展的不足,提高技术创新能力、加强研发的产、学、研结合,已经成为当务之急。建国几十年来形成的良好基础,人民群众保健康复对医疗器械的刚性需求,医疗器械相关学科技术人才的长期储备,国家对医疗器械技术创新的大力扶持,都是促进医疗器械产业高速发展的保障和动力。我们作为开展生物医学工程专业的院校和任课老师,应清楚认识到自己身上的责任与重担,迎着大好的形势,在探索中教学,在教学中成长,紧跟科学前沿,同时脚踏实地,总结经验,吸取教训,为产业输送人才,为国家的医疗卫生事业安全有序的发展做出自己的贡献。

参考文献:

[1] 邓军民,等.生物医学工程专业本科教育课程设置探讨[J].首都医科大学学报,2007:166-168.

[2] 黄智伟,等.ARM9嵌入式系统设计基础教程[M].2版.北京:北京航空航天大学出版社,2013:1.

[3] 袁宝芸,等.嵌入式系统技术在医学领域的应用[J].中外医疗,2011(22):182.

生物医学工程发展趋势范文4

《微机原理及接口技术》是生物医学工程专业的一门重要的专业基础课程,具有承上启下的作用,是学习《单片机原理》的先导课程,能为学生后续课程的学习奠定基础[1]。通过对本门课程的学习,要求学生全面了解微型计算机的内部结构、原理和接口应用,并能够掌握典型机的工作原理,具备简单的微机应用系统设计及开发能力。《微机原理及接口技术》课程的特点是理论联系实际,软硬件相结合,理论概念抽象,内容涵盖多,记忆起来较困难。教学中一般采用理论为主、实验为辅的授课方式,但由于实验条件的限制,学生很难理解抽象的概念,并难以达到教学目标。因此,在日常的教学工作中存在两个突出问题,一是教师难教,二是学生难学[2]。为了解决这些问题我校对《微机原理及接口技术》课程改革进行了初步探讨。

1《微机原理及接口技术》课程教学中存在的问题

1.1教学内容与所学专业脱节

该课程目前的主要教学内容以80X86CPU和其组成的微型计算机系统为重点,包括微机原理和外部接口两大部分内容,并且已经形成了相对稳定的课程体系。但是,伴随着计算机技术的日益发展,以80X86CPU组成的微型计算机已经逐步退出了常见应用领域。因此,存在着教学内容相对陈旧的问题,并且缺少与学生所学专业相联系的实际案例,加之实验条件有限等诸多问题,不能很好地激发学生学习的积极性,更难以调动学生的主观能动性。因此,需要进一步调整教学内容,以适应学生就业的需要。

1.2教学方法过于陈旧

本课程的第一部分主要以微型计算机的原理为重点,抽象的概念较多,各个章节的名词术语和知识点多且复杂,并且各部分内容前后交叉。传统教学主要采用理论讲解为主的授课方式,教学方法单一陈旧,致使学生学习起来枯燥难懂、兴趣不高,学生学习的积极性差,课堂气氛较沉闷,导致教学效果欠佳。因此,教学方法亟需改进。

1.3实践教学环节薄弱

本门课程的实践性很强,其实验课程由软件部分和硬件部分组成。所开设的实验大部分属于验证性实验,只要学生按照实验指导编写的程序连接电路图就能得到结果,整个实验过程自主创新少,学生缺少自主学习与思考;并且,书写实验报告时存在袭现象。目前的《微机原理及接口技术》实验课程难以达到让学生自主学习、提高动手能力的目标。

1.4考查方式单一

现行的考查方式是期末一卷定终身。这种考查方式容易使学生出现期末考试前突击复习、背书应付考试,考后遗忘的现象。因此,需要改革这种单一的考查方式,以达到全面评价学生学习过程和学习效果的目的。

2教改措施

2.1优化教学内容,与本专业相联系

合理制定教学大纲,不断更新教学内容,补充与生物医学工程专业相关的实际案例,突出课程特色。以增强课程的实用性为原则,以微型计算机的基本原理和概念为主线,确保课程的系统性、完整性和应用性。授课时可将课程分为三大部分:基本概念、汇编指令、接口技术,以这三部分为重点,着重培养学生利用计算机技术的基本思想去发现、分析、解决问题的能力。以加强与所学专业联系为原则,在生物医学工程专业的基础上介绍微型计算机新的应用领域和发展趋势,帮助学生解决本专业要求的实际应用问题,以提高学生的学习兴趣,唤醒他们主动学习的潜能。

2.2采用多种教学模式,加强网络资源建设

为了获得好的教学效果,在《微机原理及接口技术》授课过程中采用了MOOC、翻转课堂、任务驱动法与传统教学方法相结合的多种教学方法,在一定程度上充分调动了学生学习的积极性,并培养了他们团队协作的能力[3]。结合我校多媒体网络课程复习互动中心(以下简称课程中心)的建设,将教学课件、网络课件以及一些其他教学资源到网站上,学生们可以登录学校的网站学习、观看、下载,不但方便了学生自主学习,并能帮助学生理解和消化课堂内容。在课程中心的网站上,学生们还能在线与教师和其他同学交流,不仅方便了学生学习,而且丰富了教师与学生的沟通方式。除开展网上课程中心的建设外,还开展了试题库的建设,主要题型包括选择、填空、判断、简答与编程等题型。

2.3加强实践教学环节

《微机原理及接口技术》是实用性非常强的一门专业基础课程,因此,非常有必要加强实践教学环节。由于学校的硬件条件有限,授课时将计算机仿真技术和网络平台引入到实践教学中,教会学生使用可视化软件Proteus、multisim,并鼓励学生用它们完成实验,以此来弥补仪器设备和经费的不足[4]。这样,不仅帮助学生掌握了微机原理的基本知识,也让他们对电工电子技术有了更为深刻的认识。

2.4改革考核模式

为达到检验教学效果的目标,应改变传统的考核模式,采用形成性评价的考核模式,以全面、客观、公正的反应学生的学习情况[5]。考核分两个部分,理论部分和实验部分。理论部分考试,采用期末试卷成绩占70%、平时成绩占30%的方式,平时成绩包括出勤、作业、提问、随堂测验等,每次课前公布上次课的平时成绩,可制定考核表贴于班级教室内或发至班级公共邮箱;实验部分考试从实验态度、操作能力、创新性和实验报告四个部分进行考核,考核方式和成绩公布同理论课平时成绩的公布方式。

3小结

近两年来,为了提高学生的学习兴趣,进一步改善教学效果,我校对《微机原理及接口技术》的课程改革进行了初步探索,并取得了一些成效。学生学习的积极性得到了明显提高,利用计算机思维提出问题、分析问题和解决问题的能力得到明显改善,对堆栈、指令队列、时序等抽象概念能够正确理解,基本能够完成简单的程序编写。但是还存在一些问题,如学习态度功利化,遇到问题容易浮躁、习惯性的去网上查找等,这些还有待继续探讨、改善。

【参考文献】

高敏.微机原理课程改革初探[J].电脑知识与技术,2014,10(33):7912-7913.

舒秀兰,李骁龙,叶伟慧.“微机原理与接口技术”实践教学改革与探索[J].科技视界,2015,(11):63,141.

蒋翀,费洪晓.面向MOOC的新型教学模式探索[J].计算机教育,2014,(9):17-20.

谢春祥,陈龙.基于Proteus的8086和8255A接口实验仿真[J].蚌埠学院学报,2013,2(4):12-14.

生物医学工程发展趋势范文5

[关键词]临床医学工程师;继续教育;学科建设;医院管理

0引言

随着医疗事业的发展和医疗改革的持续深入,医疗行业面临着巨大的挑战和转变。在时代变革的要求下,实现医疗器械耗材的科学管理、医用设备的计量质控和医工结合的科研开发已经成为医学工程学科必须承担的学科任务。新的医疗行业模式中,医学工程与医疗、护理、临床药学已经并列为现代医院的四大支柱,是医院医疗质量、医疗安全的技术保障。如何实现专业职能转变,培养满足工作任务要求,掌握应用工程理论、软件技术,能够与临床共同开展应用研究的临床医学工程师是医疗事业发展赋予医学工程学科的新任务。

1临床医学工程师定义

美国临床工程协会将临床医学工程师[1]定义为:“临床医学工程师是指将工程学与管理技能应用临床医疗保健行业,来保障、帮助和促进患者的医疗和护理的人”。日本凡获得日本厚生大臣颁发的临床工程技士资格证书[2],在医师指导下从事生命维持装置的操作、维修保养和管理工作的人为临床工程技士。

2临床医学工程师的工作职责

按照临床医学工程师的定义及医疗行业的发展要求,必须重新评估和定位临床医学工程师的任务、职责。临床医学工程师的核心任务不仅包括医疗设备的维修,还包括医疗设备的计量质控、应用安全管理、建立应急保障措施等[3-4]。

2.1设备的合理选型与优化设置

医疗设备及耗材的采购是医学工程学科的传统工作职能,设备采购过程中的选型关系到设备使用中的医疗质量,在设备参数确定中必须具有一定前瞻性,结合医院的规模、技术水平,充分考虑医院的发展趋势。采购的新设备应用于临床前,医学工程师应首先掌握该设备的应用原理,与设备厂家共同指导临床科室操作人员进行操作并且在日常使用过程中时常检查应用情况。

2.2医疗设备应用安全与不良事件监测

医疗设备不良事件是指获准上市的合格医疗器械在正常使用情况下,发生的或可能发生的任何与医疗器械预期使用效果无关的有害事件[5]。医疗设备事关医疗安全,虽然医疗设备在投入临床应用前都要经过国家相关管理及技术机构的安全验证和审批,经历临床应用验证,但在实际应用中由于医疗设备本身故障或操作不当等原因有可能出现对患者造成伤害的不良事件。

2.3故障应急维修和预防性维护

故障的应急维修和预防性维护是临床医学工程师的基本技能之一,关系到医疗设备应用安全与质量控制管理的关键任务,也是等级医院评审中明确要求医学工程部门必须限时完成的工作任务之一。作为临床医学工程师,大中型医疗设备是保障重点。必须和相关科室密切配合,关注大型设备的运行状态和环境。

2.4设备的计量与质控

《中华人民共和国计量法》规定了医疗设备的计量与质控工作是医学工程专业保障医疗设备安全运行时必须强制执行的工作职能之一。医疗行为侵权诉讼的举证责任倒置工作对医学计量工作提出了更新、更高的要求[6]。临床医学工程师与临床医疗工作者共同承担医疗风险。因此,定期做好国家规定的设备计量强检项目的计量检测,建立健全各种计量检测网络和督查体系,建立计量档案是临床医学工程师重要的工作职责之一。

2.5与临床需求相结合的科研开发

学科建设是科研工作必不可少的重要环节。医学工程学科作为医院医疗设备管理、维保部门,承担着大量日常工作。与科研院所相比较,其缺乏在理论基础等方面探索的时间和物质条件。但服务临床、与临床紧密联系是医院医学工程科和临床医学工程师的优势。只有实践和临床相结合,从临床实践中发现问题、解决问题才能够真正探索出一条具有学科优势的科研之路。

3临床医学工程师现状与继续教育工作

3.1人员构成

当前医院医学工程专业技术人员流失严重,人员数量少、技术力量相对薄弱是必须面对的现实情况。表1给出了13家医院医学工程科科主任基本情况构成。调查数据显示,在被调查的13家单位中,38.5%的医学工程科科主任所学专业为医学工程,84.6%的科主任具有本、硕士学历,年龄40岁以下占38.5%,具有中级职称的占76.9%。表2为3家三级甲等医院医学工程科工作人员基本情况构成表。数据显示3家医院的床工比分别为1.14%、1.58%、2.25%,人员数量普遍偏少,人均承担工作任务重;从科室分工来看,采购人员在个别医院所占人员比例有待优化;从学历来看,本、硕士人员已经成为工作主力;年龄构成各医院实际情况不同,比例有所不同。

3.2优势与问题

3.2.1行业优势

(1)人员学历构成方面:随着高等教育的普及,各个医院医学工程人员学历层次有了明显提升。40岁以下工作人员均具有本科以上学历,为实践技能的进一步提高奠定了一定的理论基础。

(2)人员年龄构成方面:40岁以下中青年已经成为医学工程专业领导、工作的主力军。在所有进行调研的医院中,中青年工作人员比例均处于较高水平,具有良好的学习能力和充沛的精力。以科主任为代表的医学工程技术人员普遍勇于接受新技术、新设备,且对国际前沿的技术与设备保持着强烈的学习和探索兴趣。

(3)工作方式方面:随着行业内交流的增多,各家医院医学工程学科互相取长补短,以医院等级评审为契机,建立并不断完善工作制度。工作职能明确、工作流程完善,考核、验收标准更具有可操作性。

3.2.2存在问题

(1)学科持续发展方面:从表1中不难看出在所调查的13家医院中医学工程科科主任存在专业不对口情况。当然,造成这种现象的原因是多方面的。在目前军地各级医院敏感岗位轮换制度的大背景下,如何在遵守行业规定的前提下保持医学工程能够可持续性发展,且作为医院的一个学科分支,如何拥有中长期发展规划、目标值均需每个单位医学工程专业的掌舵人进行认真的考虑和反思。

(2)职称构成方面:以科主任职称数据为代表,普遍存在医学工程科缺乏高技术职称等现象。这与目前医疗行业职称构成及评比体系有明显关系。当前各个医院普遍将工程类与医技类人员合并评比技术职称。在评比过程中,发表高等级文章、科技奖项、承担课题等均作为打分标准予以考核。相比较而言,工程类高水平期刊普遍影响因子较低,在医院环境中工程技术人员在奖项、课题方面不占优势。

(3)人员构成方面:各医院医工人员较医护人员学历仍然普遍偏低,在职硕士人数占据相当大的比例;从人员年龄结构来看,老中青比例在个别单位较好。若想在全行业内形成“传帮带”的良好发展模式尚有一定困难。

(4)人员数量方面:各医院床工比普遍较低。工作人员普遍较少导致医学工程人员人均承担日常工作任务繁重。由于人员数量及学历构成等多方面原因,大部分医院医学工程方面科研工作的开展举步维艰,大部分科主任有心无力,导致学科建设停滞不前。

3.3行业继续教育的模式探讨

3.3.1医学工程专业学科体系建设

学科建设关系到医学工程专业的长远发展、科室在医院的地位、医学工程专业所有工作人员能力素质的提升。从调查结果来看,虽然多种原因,现任医学工程科科主任中有大部分缺乏医工学科专业背景,但一个好的管理者若能够融合多学科专业知识,从崭新的角度解读专业需求,灵活应用管理技能和方法,能够起到触类旁通、事半功倍的效果。在科主任管理继续教育层面,各级医工学会能够也必须发挥积极主动作用。目前各级医工专业学会基本由各个医院、医疗机构科室负责人构成,借助专业学会平台,能够在科主任层面上开展专业论坛、管理经验交流、新技术探讨、行业发展动向等多种形式、深层次的交流。目前,部分医工专业学会已经意识到领导岗位轮转给行业发展带来的困难和挑战,并且进行了一定层次的学术探讨,在这方面值得进行更深层次的研究。面对新挑战、新任务,医工行业负责人的继续教育工作将作为重点和亮点深入、持续下去。

3.3.2与厂商相结合的新技术学习

随着知识更新速度的不断加快,新技术、新业务日新月异。若要提高技术保障能力,就必须不断掌握、接受行业发展新动向。邀请厂商进行专题技术讲座是开展医工人员继续教育工作的重要手段,能够达到双赢效果。通过讲座,工作人员既可以了解新设备的技术特点,又能快速掌握新设备的一般故障维修方法,能够使工作人员快速提高维修、保养能力,为新设备正常运行提供保障。

3.3.3临床实践能力的“传帮带”

动手能力是一名合格医学工程师必备的基本功。高学历不等于强动手能力。动手能力的培养也不是一朝一夕能够完成的。维修中经常碰到一些需要紧急处理的情况,应急处理只能靠自己解决,这也最能考验一名维修人员的理论知识和实际能力。医疗器械的数字化、信息化发展,对临床医学工程师的要求越来越高,从学生到合格的技术人员需要其接受终身的再教育。在实践能力的培养过程中,老同志的“传帮带”显得至关重要,维修经验的传授、故障原因的准确判定、理论与实践的结合必须在实践中不断磨合与培养。在实践能力的培养过程中,继续教育过程更多地体现在日常工作中的不断积累、磨炼。主题授课、拜师学艺、学科各部门轮转等可以作为继续教育的形式,参考美、日临床医学工程师的培训工作,各医院可以结合自身特点制订行之有效的细则,将老同志的经验和实践能力作为“传家宝”在新同志成长过程中不断传递。

3.3.4医疗设备不良事件监测学习与宣讲

对医疗设备不良事件的监测是为了保证医疗安全,协同生产厂家解决潜在的问题,最大限度地控制潜在的风险,以保证医疗器械安全有效的使用。然而在实际操作中,仍存在一些工作人员不敢、不愿上报相关事件的错误认知。究其根本原因是其对医疗设备不良事件监测本身含义、作用的不理解。该项工作已经得到了国家质量监督部门的重视,部分省市质检部门也已进行了省级会议培训。作为医院内部配合上级管理部门,可以将该项工作纳入院级继续教育专题项目,在医工技术人员内部进行培训,并可以向领导决策层、临床医护人员进行多种形式的宣讲,以利于工作顺利推进和开展。

3.3.5计量质控工作的深入持续

计量质控工作已经成为医学工程行业内公认的重要职能工作之一。在继续教育工作中主要可采取专题技术学习、会议培训、强制推行、重点检查等方式,力争使有条件的单位都具有专职技术人员。

4结语

时代的发展为临床医学工程工作者带来了新的挑战和机遇,建立有效的继续教育机制,培养医工结合的复合型人才,能够提高医学工作者为临床服务的能力、能够为医院增收节支、能够保证医疗仪器设备在医院使用过程中的安全有效,对维护医院的医疗安全具有重要意义。因此,医院应该结合行业和自身特点,发挥医工结合优势,积极探索具有自身特色的继续教育模式和方法。

参考文献

[1]王学军,朱丹丹,朱永丽.医用器材临床工程师培养探讨[J].医疗卫生装备,2015,36(3):148-149,153.

[2]陈为国.浅谈临床医学工程师的培养[J].中国医疗设备,2009,24(4):69-70.

[3]蒋红兵.开展医学工程继续教育的探索[J].医疗卫生装备,2007,28(9):23-25.

[4]谢松城.医学工程继续教育的需求与实施[C]//中华医学会医学工程学分会第八次全国生物医学工程教育研讨会论文集.山东烟台:中华医学会医学工程学分会,2007:57-60.

[5]段书,李怡勇,李涛,等.医疗设备风险管理与质量控制[J].医疗卫生装备,2014,35(2):139-141.

生物医学工程发展趋势范文6

关键词: 医学保障;模式;体系

0 引言

遵循国际一流医院发展的规律,顺应建设研究型智慧医院的发展趋势,本着为医院临床和管理提供一流的技术支持和专业服务的任务和使命,为在创新中追求卓越,在保障中追求精益,以精确、及时、到位、合格的保障能力,使现代医学保障模式成为创建研究型智慧医院的重要支撑和保证。现就医学保障体系建设论述如下:

1 适应竞争环境,打造转化医学大平台

医学保障部打破基础研究和临床研究各自独立运行系统,解决“两层皮”问题。把基础研究获得的研究成果快速转化为临床诊断和治疗的新方法,快速推进临床医学的发展。积极搭建基础科研平台,促进了学科和科研机构间的交叉融合。

1.1 打造公用性基础研究共享平台 发挥综合优势整合内部资源,开展外部协作,建立科研共享平台,发挥我院动物手术服务的优势和临床营养学支持技术,对于具有基础性、公用性的实验室加大了管理和开放力度,建立了实验室24开放和为临床服务的具体措施,使临床实验仪器大平台成为科研中心,为临床科研提供技术支持。

1.2 加强交叉学科和边缘学科建设 打破科室界限,实行项目与课题组负责制,形成含有基础研究人员、医生、信息处理人员与专职统计学人员的团队。以基础医学、药学、生物医学工程、信息学、社会医学等多学科并存的特色和优势,重点开展药品质量及安全性评价、新型药物释放系统、临床组织工程、植入式电子医学、临床影像医学、生物医学信息学、中医工程等研究项目,建设成一批有特色的新兴学科和研究方向。

1.3 形成以转化医学为牵引的生命科学研究平台 围绕预防、诊断和治疗,开展基础研究及其向临床转化的创新性研究。依托生命科学院,建立转化医学构架体系,形成基础研究发现结构板块,临床前研究结构体系和GLP体系;同时依托国家级重点课题,建设以组织修复与再生医学、干细胞应用、战创伤救治、老年医学、肿瘤发病机制为优势科研平台,形成了跨学科、跨部门科研攻关与成果共享机制。

2 适应药学服务转型,建立全方位一体化保障模式

医学保障在保障模式上迈开了“两个转变”的步伐,即药品供应由以病区为单元到以病人为单元的转变、药学服务由单纯的物质保障向技术服务的转变。实现了临床用药“供应保障型”向“归口管理、主动服务”的技术服务型转变,个性化和自动化保障模式正在形成。

2.1 建立专职临床药师制度 形成了专职临床药师团队,被纳入每周80%的时间用于临床工作,对所在科室住院患者医嘱监测与评价达100%。

2.2 建立了以经济高效为目标的物流模式 依托ERP信息化手段,建立起与HIS进行实时信息交换的药品供应物流保障信息系统,以单品种为单位,实现随用随补。形成了物流、信息流一体化的网络供应链,达到了药品全程精细化管理。减少了药品库存,提升资金和人员的使用效率。确保医院药品采购、供应、管理更高效。

2.3 建立闭环式药学保障系统 实现全品种单剂量自动化调剂、GMP标准静脉配置中心、常规药品下送到科室、临时用药气道传输的全方位一体化住院患者用药保障系统,既实现了药房面积和人力资源的最优化,又确保了药品供应管理的精细准确。同时全方位提供药品、制剂的相关检验,保证用药安全有效。开展军队医院多中心用药安全监测与合理用药综合评价工作,实施军特药和重点品种监测的评价实践,强化我院在全军药物安全性再评价工作中的带头作用。

3 适应保障核心要求,实现医疗设备综合保障技术型转变

建立了以管理为核心的,“基于台帐的医疗技术平台管理”模式的创新转变。

3.1 以标准控制为基点做到保障专业化 建立数字化医学工程保障体系,实现工作流程规范化、制度化,将保障任务精细化、数字化,通过信息反馈实现。

3.2 以满足需求为核心做到保障个性化 根据临床科室对设备的临床需求,制定单台设备保障方案,最大限度提高自修率,降低维修成本如:单机,并跟踪统计设备的质量状况,实施缺陷考评。

3.3 以缩短响应时间为目标做到保障快捷化 建立急救设备供应管理机制,实行365×24小时值班制度,建立保障的信息系统,全面下修下送。对每台设备实行双人负责制,保证及时跟踪响应。建立医用气体视频监控系统,对供气源、主管线、供气终端三级流量、压力进行了监控和检测,确保医用气体动态、可视监控。

3.4 开展全寿命周期质控做到保障创新化 对7类急救医疗设备和5类大型设备开展了质量控制,对手术室和各监护病房设备实行周期检测制度化,实施预防性维护和巡检,修订了《呼吸机、麻醉机、高频电刀、除颤器、监护仪质量检测技术规范》,使设备质量检测和性能评估制度化、常规化,质控做法在全军范围推广使用。

4 适应信息化要求,搭建了网络及环境支撑下的综合技术平台

以引进和联合研发并重的发展战略,开拓性提出了重点突破、以点带面的建设思路。