生物医学工程评估范例

生物医学工程评估

生物医学工程评估范文1

关键词:专业建设;人才培养;科学研究;队伍建设

生物医学工程学科是交叉融合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的边缘性学科。从科学发展的规律看,继机械科学、物理科学、信息科学引领科学发展以后,生物医学工程学科将成为21世纪科学发展的引领学科。随着国家航空航天民航事业的蓬勃发展,更远距离、更长时间的太空探索、载人飞船计划的实施、航天员飞行员的选拔训练中有大量的生物医学工程问题需要解决。为此,我校生物医学工程学科必须在国防军事医学、载人航天医学、航天医学工程等方面快速发展,同时也符合我校特色学科的长远发展规划。

一、学科定位

生物医学工程学科通过与学校航空航天学科进行融合、交叉,切实加强现有生物医学工程学科特色建设。学科研究内容分为民用和航空航天特色两个大部分,相互之间既彼此独立,又相辅相成,相互促进。学科在航空航天的定位是:形成以脑机接口、仿生科学、航空航天医疗装备、航空航天医学工程等四个主要研究方向。学科充分借力航空航天学科发展形成的高技术对前沿技术需求旺盛的优势,汇聚我校相关需求,进一步拓展(医学、航空航天),加强高技术研发,以应航空航天工程领域迫切的重大需求。通过优化组合,主动配合我校强势学科,集中力量,扶优扶强,重点突破,着力把生物医学工程在航空航天应用作为发展重点。

二、队伍建设

遵循国家的人才战略,创新人才培养模式,营造创新学术氛围,强调团队体制,努力培养拔尖创新人才和高层次人才,形成具有航空航天特色的人才结构体系和具有国内较高水平的人才梯队,具有明显学科特色的科研方向,积极培养大师级人才。为了突出航空航天特色,研究队伍建设需要围绕下述具体举措展开。1.以项目为牵引,建立学校内部航空航天民航与生物医学工程学科交叉、融合的研究团队。我校在生命与工程科学交叉领域的若干方向上形成了一定的优势,但优势显著度还有待加强。学校可以设立若干个“生医—航空航天”为主题的创新科研项目,将生物医学工程学科与学校的强势学科,如机械制造、材料、无人机、力学等学科的研究团队进行整合,从而在完成项目的过程中进行融合,产生新的创新性思想。实现学校内优势科研人员的融合,强化对生命科学的深刻理解,在航空航天和空间生物学等方面建立具有医学和航空航天综合思路的研究团队。2.以企业挂职为契机,拓展生物医学工程学科队伍的航空航天研究视野。学校优势学科与航空航天系统科研院所建立了密切的科研合作关系,在此有必要加强生物医学工程学科研究人员到航空航天院所进行长期科研合作和挂职锻炼。期间积极梳理航空航天领域在生物医学工程学科的需求,提出两者结合的科研思路,努力为解决航空航天面临的实际问题服务。与对方科研人员进行密切交流,在参与项目的同时,建立起跨单位的科研合作人才团队。3.加强从相关院所,引进(兼职)具有鲜明航空航天与生物医学工程结合特色的高水平学科带头人。一方面积极与国内外生物医学工程学科的专家进行交流,通过学术报告、兼职教授等形式,获取和追踪本科学最新的科研成果和科研方向。另一方面与国内航空航天医学相关学科的研究院所学者进行沟通,了解航空航天医学方面的需求和迫切需要解决的难题,从而明确本学科的工程和技术手段的研究目标。建立起高水平的具有航空航天和医学思想的学科指导团队,为学科在航空航天研究方面制定发展规划。4.以申报重大课题为目标,磨合出具有很强实力的研究团队。学校在可以集中力量成立生命科学实验技术中心,对大型科研仪器设备统一进行管理,对大型项目申报统一进行规划。同时,整合人员团队研究基础,凝练出新的研究方向。进一步围绕国家和国防重大课题和需求,进行申报。通过申报和课题的完成,达到团队建设的目的。

三、平台建设

平台建设创新是核心。紧密结合创新型国家的建设,加快提升研究平台的自主创新能力。要在平台建设的全过程,紧密结合研究内容,下大力加强人员创新意识、创新才干,努力将平台自主创新能力提升到一个新的高度。所建立的平台具有国内外一流的研究设备,一流的研究团队,能够争取获得国家重大(重点)科研项目,获得大的科研成果。同时,必须联合学校优势学科,进一步加强建设生物医学工程学科大的研究平台,建立完整的实验体系。比如联合机电学院航空宇航制造和数字化加工技术,建立高水平数字化航空航天医疗装备研究平台,实现近红外无损检测、微创诊断、特色治疗为主的疾病、肿瘤研究条件;整合理学院光学研究课题组,建立和加强生物医学光子学研究平台;整合材料学院航空材料和核物理研究资源,建立医学图像三维可视化研究平台,特别是三维医学图像、荧光成像、虚拟现实技术方面,能完成高水平的基础研究任务;整合结构力学专业仿生课题组,建立脑功能和神经科学研究平台,实现脑机接口等控制技术的深入研究。在条件成熟时,积极申报国家重点实验室、省重点实验室。

四、科学研究

充分借力航空航天产业的高技术对前沿技术需求旺盛的优势,汇聚我校相关需求,进一步横向拓展(医学、军工),加强高技术研发,以适应工程领域迫切的重大需求。密切跟踪国家民生发展战略,与行业重点企业建立产学研合作关系,瞄准国际水平,加强基础研究。通过优化组合,主动配合我校强势学科,集中力量,扶优扶强,重点突破,着力把生物医学工程在航空航天应用作为发展重点。形成如下的科学研究方向和重点。1.航空航天机载医疗装备开发和关键技术研究。围绕学校在无人机、直升机、民用航空领域、医疗器械开发方面的优势,开发集成度高的,符合适航要求的机载医疗设备。2.脑机接口武器装备控制技术开发。利用本学科在脑科学、神经科学方面的研究优势,结合学校航空武器和火控的研究基础,着重探索利用EEG脑电技术,完成武器平台、无人机等的控制算法。3.飞行人员生命参数监测关键技术开发。由于学校具有飞行学院,拥有大量的飞行学员。因此,利用现有的生理参数监测手段,完成对飞行员选拔、测试等过程的参数采集。采用建模的方式,形成一系列有效地评估体系。制定切实可行的政策,鼓励和奖励科学研究上取得的代表性成果。积极参与学校其他课题组的工作,逐渐融入到航空航天的项目中,挖掘出与生命科学相关联的科学问题,从而进行研究。

五、人才培养

我校现有生物医学工程专业必须提升办学水平,打造成特色鲜明、国内先进的高素质人才培养基地。需要注重创新性教育在生物医学工程专业人才培养中的作用,改善传统教育教学环境和条件,在人才培养模式、人才培养方案、教学内容、实践环节等方面建设具有南航特色的生物医学工程专业人才。

六、结束语

我校的生物医学工程学科根据南航拓展学科领域的需要,融合三航(航空、航天、民航)特色,把握应用生命科学领域的前沿和国家发展目标,汇聚了我校生命—工程交叉领域的资源,初步形成了多学科交叉、航空航天特色和优势鲜明的交叉科学研究和教学平台,惠及南航的多个学院、多个学科。

参考文献:

生物医学工程评估范文2

[关键词]模拟电子技术;工程认证;OBE

一、引言

从2016年开始,我国就正式成为《华盛顿协议》国际本科工程教育互认协议的会员国[1],这就需要提供工程教育的本科院校有意识地转变原有的培养模式,适时调整工程专业的培养策略,使工程教育有条不紊地向着规范化、标准化、国际化和可持续化的方向发展。只有这样,才能通过国内外专业协会或者行业协会、教育界专家和行业专家对本校工程教育进行专业性认证,为生物医学工程专业人才进入业界就业提供认可的教育质量保障。其核心是建立成果导向(Outcome-BasedEducation,OBE)的教学模式与基于OBE的评价机制。OBE理念最早于1981年由Spady提出,是指教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果,即以学生的学习成果为导向[2-3]。生物医学工程是一门用物理学基础和工学方法探究生命科学并解决生物医学问题的新兴学科[4]。其中“模拟电子技术”是我校生物医学工程专业课程中重要的核心课程。本专业毕业生大部分去向为:医院的设备科、医疗设备与器械公司。所以,本门课对需要设计或者维修此类设备的学生来说,一方面为他们提供了重要的基础知识,另一方面培养了他们在实际应用场合发现问题、分析问题、解决问题的综合能力。而这种能力也是新兴产业兼顾健康新工科和智慧新医科行业人才所需要的能力。

二、模拟电子技术课程的教学现状

经长期的、大量的调研后发现,模拟电子技术课程存在不少问题。主要涉及课程组织、课程设计、课程考核形式、教学模式等多个方面[5-7]。从我校生物医学工程专业现有的情况来看,主要有以下四个方面的问题。

1.在设计模电实验课时,主要是验证性实验。学生只要按照实验指导用书,认真仔细地连线、测试,通常结果是可期的。很多学生很难从实验当中获得快乐和兴趣,更不用说激发学生的思考和创新能力。这显然与工程教育的核心要义有所背离。

2.课程组织上,通常会把理论课和实验课割裂开来,有时会出现讲解理论课的老师不参与到实验课当中,即在实验课时,另外一波实验老师需要重新讲一遍原理,带着学生回忆理论课内容。这必然会占用学生宝贵的实验时间,那么留给学生试错和思考的时间就相对变少了,从而使能力提升空间也受到了限制。

3.课程设计环节上,在为期一周的实训课中,学生会各自获得独立的小项目。这些小项目涉及整本书多个知识点的综合运用,甚至还有可能是其他专业课程的知识,所以往往学生遇到的困难较大。造成实训项目效果不理想,很大程度上是由于:学生对本课程内知识点掌握不牢,动手少,犯错少,思考少,收获自然就少;另外的原因可能是专业课之间融合互通较少。知识孤岛更是造成学生认为很多课程学了无用,通常这些工科专业课程较难,更是让学生无法提起兴趣,主动探索创新更无从谈起。

4.课程考核和评估上,更加注重理论知识的考核,往往会造成高分低能的现象,比如一些动手能力强,甚至在大学生电子设计大赛或者生物医学工程创新竞赛当中获得很好名次的学生,这门专业课的实际成绩并不高。

三、改革内容

基于上述存在的问题,本文以模拟点电子技术课程为例,从以下四个方面提出改革。

1.在观念上,打破理论课、实验课在教学组织上割裂的壁垒,形成“有效穿插、有机融合”的理论课和实验课的教学组织模式,如图1所示。改变传统模拟电子技术教学中注重理论教学,轻实践教学的特点,使学生认识到模拟电子技术课程的理论课和实验课是一体的,在某种程度上,实践课程要比理论课更重要,改变那种只会考试,不会实现功能的窘境。积极探索,在组织模拟电子课程教学时,不再区分模拟电子技术理论课和实验课,并在具体实施时,将理论学时和实验学时安排在同一个时间进行。

2.依据OBE理念,教学统一以项目为主。在前期教学当中,安排基础性项目。这类项目的目的是在学生学习模拟电子技术之初,能够通过这类验证性的项目,掌握隐藏在实验现象背后的原理,这样有助于学生掌握模拟电子技术的基本元件和基本原理。接下来是相对综合性的项目教学。此类项目已经不只是某个元件或者基本电路应用的验证,而是需要更多传感器及器件配合,才能完成的项目。功能也相对复杂,需要更多的其他专业课知识。此时,学生在以往传统教学当中,涉及这类的项目很少。即使有,老师也会人性化地为学生化繁为简,尽量减少触碰其他专业知识内容,其他功能模块“现成化”,最终还是验证本门课中的部分内容。或许最接近这种项目训练要求的,只有实训项目。但学生从功能验证到这类项目,往往很难有好的驾驭能力,最终的效果也不尽如人意。所以,针对这类项目教学,要采取综合性强,少而精的策略,带着学生走完所有项目实施流程:从项目功能模块细分,参数指标的制定,寻找资源(包括来自文献和网络),初步确定各个功能模块的实现方案,硬件和软件仿真(验证硬件相关设计参数是否合理),确定最终系统设计方案,画图、制板、焊接并最终进行软硬件的联合调试。

3.解决学生的知识孤岛,激发学生的学习兴趣。当学生在遇到特别难的专业科目时,如单片机技术,好不容易死记硬背程序和模块通过考试,却始终不能体会类似课程的重要性。更不能体会通过实践或者通过OBE学习可以让原本难以理解的知识点瞬间弄懂的那种兴奋感。就生物医学工程专业而言,在本专业中,有些课程其实只是为模拟电子技术服务的,比如,电路原理、物理和高等数学。另外,现在已经很少单纯模拟电子技术或者数字电子技术组成系统,往往会结合单片机技术构成一个智能系统。所以可以尝试大课程组模式,如图2所示,统一制定教学大纲,商定教学方案,统一备课。这样有助于节省学生的学习时间,减少一些不必要内容上的学习,使学习内容更为紧凑,更加系统化和实用化,不至于今后进入工作岗位还不知道如何运用所学知识而感到很迷茫。另外,模拟电子技术教学也可以从实际项目系统中或者竞赛项目当中提炼重要的功能模块,结合单片机技术基础,将模块讲精、讲细和讲透。单片机模拟电子技术传感器技术电路原理等其他课程课程深度融合知识孤岛图2模拟电子技术关联课程深度融合示意图

4.细化学生的各个学习阶段,对学生的学习效果进行及时而客观的评价。具体为:降低期末考试占总成绩的比重,平时成绩由教师打分和组内互评构成,以提高实验成绩的比重。另外,任课老师为学生小组设计互评量化细则,量化各个环节的评分。在实验和实训环节也设计了教师的评分标准,根据各组电路设计仿真,程序结构和编写的规范性、电路的合理性、焊点质量及功能实现质量等情况进行全面打分,这样有助于客观、全面地评价学生的综合素质。

四、结语

生物医学工程评估范文3

关键词:新工科;研究生教育;现状及改革

1概述

为主动应对新一轮科技革命与产业变革,支撑服务创新驱动发展、“中国制造2025”等一系列国家战略,教育部积极推进“新工科”建设,先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”[1-2]。生物医学工程是一门由理、工、医相结合的边缘学科,涉及信息技术、电子技术、微光机电技术、网络技术、生物技术、临床医学等许多个学科领域,具有交叉性强、技术密集、发展迅速的特点[3-4]。所以生物医学工程专业研究生的培养较之其他学科有一定的挑战性,对导师和研究生的综合能力有更高的要求,尤其是在新工科背景下,如何培养适应我国现代社会发展要求的复合型高层次人才是我们面临的新问题。

2生物医学工程硕士研究生培养现状

湖南工业大学现有15个一级学科硕士学位授权点,包含65个二级学科硕士学位授权点,22个硕士研究生专业学位类别。其中生物医学工程是首批获得一级学科硕士学位授予点之一,也是湖南省重点学科之一,经过多年的教学和科研实践,生物医学工程专业在人才培养方面取得了不错的成绩,招生规模不断扩大,从2017年的6名到2021年41名;研究生学位论文质量水平高,多年评为省优秀论文;毕业生就业率达100%等。但随着生物医药战略性新兴产业的发展,原有的生物医学工程培养模式已难以实现人才培养目标,主要的问题如下:(1)生源质量有待进一步提高。目前一志愿报考率和上线率较低,生源主要来源于调剂,生源质量不高。(2)主要研究方向有待进一步凝练。原有的4个研究方向未结合本校和导师团队自身优势和特点制定,研究较广泛,不足以适应和促进社会发展、学科发展。(3)课程体系有待进一步优化,加强资源共享和授课评估。所开设的专业课程以生物和材料相关课程为主,选修课中虽然有药学和电子信息类相关的课程,但由于种种原因均未真正开设。所招收的学生本科专业背景也较单一,基本为化学专业和生物技术专业,难以适应经济社会发展的多样化需求。(4)目前本学科推行的“双导师制”尚未得到具体落实,同时企业导师缺乏明确的职责和任务,不能真正履行导师的职责,企业导师趋于形式化。

3培养模式的探讨与实践

3.1研究生招生

研究生招生作为研究生教育工作链条的起点,是提高研究生培养质量的前提[5-6]。近几年,生物医学工程报考率和一志愿上线率都比较低,生源严重不足,基本靠调剂,调剂生初试成绩大多刚过理科国家线,严重影响整个研究生培养的质量和水平。优秀人才培养的基础是吸引优质生源,其方法有很多,其中积极鼓励优秀应届毕业生报考本院是一个有效的做法。根据2012—2017年学校全日制硕士研究生生源数据统计结果,本校毕业学生是学校研究生生源的重要组成部分,在第二志愿生源中,本校应届本科毕业生占当年学校研究生实际录取总数的比例在10%左右[7]。研究生教育要保持长期稳定的优质生源,争取本校优秀本科生源第一志愿报考,可以通过开展校内考研动员会、考研指导咨询等活动,对于一志愿报考且录取的本校学生给予入学奖学金等措施来实现。另外,加大对研究生招生的宣传,学院全员参与,多渠道、多层次和全方位地做好研究生招生宣传工作。各导师发挥自身优势,结合学院支持,凭借学术地位和影响力对所在领域进行优势宣传。及时完善学院网页,把考生比较关注的招生专业情况、硕博士点建设进展、毕业生就业情况等尽可能详尽地公布在网站上;每个导师的个人基本情况、联系方式、科研情况、研究成果、研究方向等及时更新维护好信息供考生查看。同时,完善招生专业目录,扩大生源范围。生物医学工程是可授予理、工、医学三种学科中的一种,但我校一直以理科招生,限制了工科学生的报考和调剂,此外考试科目中自命题科目为生物化学,偏向生物,限制了化学专业学生的报考,在招生专业目录编制时可以在自命题科目上多设置可供选择的科目。

3.2研究生培养方案及课题体系的优化

新工科人才培养的核心目标是造就多样化、创新性、复合型卓越工程科技人才。根据研究生的需求和特点,结合博士点建设以及2018版研究生培养方案的修订,按照新工科培养目标,优化完善了培养方案。构建了以培养医学材料、医疗器械、医学人工智能相关领域的研究型应用型专业人才为目标,以先进生物材料、生物传感技术和生物医学人工智能为主要研究方向的工学研究生培养,以及以生物医学传感与检测、生物信息获取与器件、生物纳米功能材料、环境生物技术为主要研究方向的理学研究生培养,依据学生来源不同分开培养。课程是研究生教育高质量发展的核心环节之一,课程设置应充分体现其本质要求和研究生个体的适切性基础,满足研究生群体对知识特性和学术探究性的内在要求[8]。现有的研究生课程设置比较单一,课程内容知识点较陈旧且无教材,因此有必要根据研究方向和培养目标设置课程教学体系,优化完善教学内容,突出专业特色,拓宽教学知识。针对学科专业特点,组织教授导师们撰写适合本院研究生专业课教材,共同编制教学大纲和教案,不以单一的现有教材来设计课程教学内容,与时俱进地把新的技术、新理论引入课程中,把学科领域内的一些前沿知识和研究成果全面向学生展示,提高学生学习知识的针对性。删除一些已经过时的课程或者在本科阶段已经开设过的课程,增设人工智能类等新的课程。对来源不同的研究生分别培养,淡化由理工科背景不同产生的选课范围限制,学生可通过结合自身科研研究方向选择自己需要的课程。在课程体系中还可以相应地增设科技论文写作等课程,系统地学习中英文论文写作技巧,避免每个导师花较多的时间修改研究生的科研论文和毕业论文,进一步提高论文水平。

3.3教学方式

研究生的课堂教学应与本科生的教学模式区分开,“一言堂式”和“灌输式”的教学方式难以达到研究生课程教学的目的,提升其自主学习能力。针对不同的教学内容,可以采取互动式、开放式、启发式、研讨式或探索式的教学模式。如在课堂上提出的开放性问题,将学生分组,通过查阅文献、理论模拟、设计实验等方式来解决问题,这样有利于开发学生思维,锻炼其自主解决问题的能力。还可以结合慕课、互联网课程,将具体的知识点教学交给网课,锻炼学生的自主学习能力。另外,根据研究方向可以推出一些精品课程,从更深层次的原理和先进方法来组织课程内容。研究生培养管理过程要严抓课程教学开课前后均需对开课教师进行评审。对开课教师进行考核,教师开课前组织专家进行评审,只有评审通过才能开课。此外,每学期对课程质量进行认证,授课教师需提交试卷、成绩单、成绩分析、答案,若专家评审不合格则取消开课资格。

3.4培养计划制订

通过多元化培养制订硕士研究生的个性化培养计划,避免培养计划形式化,每个研究生都一样。侧重于理论创新的硕士研究生可申请湖南省创新基金项目,或结合导师的项目制订培养计划;侧重于工程实践的硕士研究生可通过校企联合培养方式深入企业实践制订培养计划,目前我院已有两名研究生在深圳市亚辉龙生物科技股份有限公司进行联合培养,效果显著,有望每年都向该企业输送研究生;还可以与其他高校联合培养的硕士研究生,加强技术间的交流,这部分研究生由校外导师制订培养计划,积极鼓励研究生与尼尔森•曼德拉非洲科技研究院、美国纽约州立大学、韩国庆熙大学、美国加州大学、阿克伦大学、澳大利亚昆士兰大学、英国斯旺西大学、坦桑尼亚曼德拉科技学院、厦门大学、东南大学等国内外知名院校进行联合培养,促进研究生教育质量的提高。

3.5导师培养

高素质的导师队伍是研究生培养模式顺利实施的首要条件,目前我国研究生培养普遍采用导师负责制,导师对研究生的培养以科研创新能力培养为主,以良好的人际沟通能力、合作能力和心理素质为辅。为保证研究生培养质量,需要做好以下工作:(1)制定导师招收研究生规定,以导师的时间、精力、科研课题、经费等方面综合考虑每个导师每年可以招收研究生的数目,最多不超过3个。(2)积极改革导师遴选制和导师考核制,考核不合格的导师或指导的研究生论文不合格,有学术不端行为的,停招研究生。(3)对导师指导方式进行合理调整。生物医学工程现有的研究生导师队伍结构中新进青年博士占比50%,研究生培养过程中有些采用双导师制,即第一导师为学院有多年经验的老师,第二导师为新进青年博士,这就容易出现第一导师不管,第二导师管不了的现象。研究生培养应尽可能以研究课题小组或导师团队的形式进行,避免因各种情况造成研究生“无导师”的状态。(4)积极利用校外兼职导师,为硕士研究生尤其是专业型硕士研究生的实践教学环节提供有力的师资保障,使研究生的学术研究与社会经济发展紧密结合,让学术研究成果更好地为社会经济发展服务。现有校外研究生导师40多名,要来自企业、机构和一些机关单位,但在实际研究生培养过程中发挥的作用较小。

结语

生物医学工程评估范文4

【关键词】医学工程;人才队伍;医疗设备管理

临床医学工程学科是应用工程理论、技术、医工结合的方法研究和解决医疗机构中有关仪器设备、医疗器械、应用软件和医用耗材的技术管理与应用、工程技术支持、安全、有效和质量保证、与临床共同开展应用研究的新型的交叉学科。临床医学工程发展至今已经与医疗、护理、临床药学并列为现代医院的四大支柱,是医疗质量、安全和效率的必要技术保障[1],也是医疗器械技术更新和临床应用不断发展的必然产物。然而不同地区医学工程学科发展极不平衡,各医疗机构医学工程部门的建设和力量配备更是千差万别。本文结合湖北某市多家医院医学工程科的实际情况进行如下探讨,以期临床医学工程学科发展越来越好。

1医院医学工程科建设的现状

1.1人才队伍弱小

虽然各医院从开始的维修室到后来的器械科(设备科)取得了很大的进步,但发展较快的医学工程科还是局限于拥有生物医学工程专业培养点的教学医院和部分军队医院。人才是一切工作得以顺利开展和学科建设顺利进行的核心要素。没有人才,根本就无法谈论学科的建设和发展,很多县市级医院领导对医学工程人才的培养没有像临床医务人员那么重视,加上进入本部门人员门槛儿也没有明确的要求,造成医工队伍结构参差不齐。如今许多医院医学工程师的数量、质量和对医学工程工作的实际重视程度与设备引进的数量和速度极不相称,导致医院内医学工程科不能客观评价所引进的高科技医疗设备的优劣、以及在人员培训、维护维修和科学管理等方面显得力不从心。表1为我市多家医院规模及人员配置情况:从表中可以看出本地区各级医院配备的医工人才相当匮乏,占医院在岗职工总数的1%以下,远远低于美国的15%~20%。人才队伍相当弱小,势必导致部门弱化、能力不足,特别是基层医院由于缺少医学工程师,医疗设备质控业务仍处于空白,维修维护疲于应付,更谈不上适应现代医学的发展而开展新业务、新技术的应用与训练。

1.2实际工作中部门功能定位不明确

医学工程在医疗机购中的主要功能定位是医疗器械技术管理和医疗器械技术服务。主要功能为:技术管理、质量保证、风险管理、技术评估、教育培训等[2],每一个功能下又包含了很多具体的工作内容,比如技术管理包括了医疗设备的论证、安装、验收、巡查、维护、维修、建档、应用支持等技术服务。然而在实际工作中我市有三家医院分别把电梯、中央空调这类非医疗设备划归医学工程部门管理;两家医院分别与药剂科、总务科联合办公,存在业务内容与管理权限的交叉、重叠,导致经常出现推诿形象。这种业务范围扩大、职能不清晰势必造成技术水平不精、能力不足,影响了本学科、本部门应有的建设和发展。

1.3对医疗设备的风险不够重视

随着医疗技术水平的提高,以及医院倡导以患者为中心的服务理念,投入临床应用的医疗设备多样性将不断提高,医疗机构在追求经济效益的同时必须重视医疗设备的安全性和有效性,必须充分认识由于医疗设备的特殊属性而存在的物理风险、技术风险和临床风险。本地区两家三甲综合医院用于质控的设备投入也是非常有限,其他医院更是零投入,造成工作中,大部分医疗机构重采购轻保障,安全、风险认识不够,导致医疗设备的应用、维护与管理不到位。本市九家医院普遍制定了比较规范化的管理制度和章程,但还是经常出现由于与后勤、总务、临床、医技科室之间职权划分不清、协调沟通不畅、工程师处于被动意识状态等原因而导致的维护、维修响应不及时现象,以及设备相关的各种档案资料不完整、不准确而无法及时查阅和追溯,更有两家医院设备账目与实际不符。九家医院表面像是明确了功能定位,制定了管理制度,实则具体到实际工作内容时大部分医院并没能引起足够的重视,没能建立全程化、流程化的设备管理,所以才出现了各环节断档、脱节,数据偏差大、不完整等,不利于质量保证与风险管理。虽然国家食品药品监督管理局2015年的《医疗器械使用质量监督管理办法》中明确了医疗器械使用单位应当对需要定期检查、检验、校准、保养、维护的医疗器械,按照产品说明书的要求进行检查、检验、校准、保养、维护并记录,及时进行分析、评估,确保医疗器械处于良好状态。但本市九家医院都或多或少存在没按以上管理办法执行到位的问题。例如:麻醉机、呼吸机没有定期检测记录;电刀是否漏电;心电图数据是否准确;除颤仪电池寿命是否已到需要更换的时间等等,这些急救和生命支持类设备质控都没有引起足够重视,可想而知其他类医疗设备的质控更无从谈起。另外,还存在一个普遍现象,就是医疗设备不良事件监测流于形式及计量检测与管理不能全覆盖。虽然大型医疗设备能按制度要求持证上岗,除此之外其他医疗设备,特别是急救和生命支持类医疗设备无技术、技能培训考核制度,甚至存在无固定人员操作和管理。因此,在医院等级评审新标准中明确将计量检定工作符合要求、医疗设备使用安全控制及质量、安全管理团队建设等纳入医院整个医疗质量体系中[3]。同时,也体现了医工人员在今后的医疗设备质量管理与质量控制工作中的责任和作用。

2问题探讨

2.1完善相关制度细节

医学工程学科的建设和发展必须依靠人才,特别是要有一支数量可观的高素质人才队伍,因此必须要有明确的指标规定各医疗机构所配备的医工人员数量和质量。比如,是按医疗设备总值和床位数来配备医工人员数量,还是按与医护人员的比例来配备医工人员数量等等,不能以医院等级评审标准中的“人员配置合理”这一模糊、笼统的标准来确定。只有确保了医学工程人员队伍的壮大和稳定,才能够促进技术人员的业务范围和专业方向进一步细分,才能够确保医工人员有精力、有能力从“后台”进入“前台”,参与到一线的临床医疗活动中,与临床医护人员一道并肩服务患者。这样才能够积累丰富的设备应用与维护方面的经验,并且更容易捕捉到设备(器械)改进与创新的灵感。另外,从业资格的认定也没有明确的要求,很不利于本学科专业化建设。医学工程(临床工程和临床医学工程)是生物医学工程的二级学科,是职业化的生物医学工程专业,是医学与工程的交叉学科[2],所以从业人员不仅懂工程应用方向的知识,还要掌握基础医学知识。所以,必须建立和完善从业资格的认定或行业门槛的进入标准等相关制度,以此来确保医工队伍的整体素质。再则,关于医学工程技术人员的职称评聘,虽然国家在政策层面上已有确定,但在各个省份具体实施时又不尽相同,有纳入卫生专业系列以考代评的,也有以电子工程系列、医药工程系列等考试和评审相结合的。在此也希望各级医学工程学会积极与相关部门沟通,进一步完善相关制度细节,尽快建立统一的职称评聘方案,为广大医工人员提供一个完整的、可持续的晋升渠道,这样才有利于医工队伍的稳定和整体素质的提升。

2.2统一行业相关标准

医疗设备标准化管理是一项复杂的系统工程。它不仅从微观角度包括了设备购置计划、选型论证、采购监督、安装验收、使用与保管、维修与保养、损坏与事故处理、调剂、报废、计量管理、统计报表、档案资料、成本核算和检查考核等内容和环节,更重要的是从宏观角度影响着医院新技术与新项目的选择、开发、引进和应用,影响着医疗工作的流程与效率,体现着医学工程学科的发展进程[4]。同时,随着医学科学技术的迅猛发展,新的医、教、研仪器设备层出不穷,医疗设备的更新步伐不断加快,临床医疗工作对医疗设备的依赖有增无减,并且医疗设备的标准化管理是医院医、教、研的物资基础,也是各级医院完成医疗保障任务,提高医疗质量,提高医院整体经济技术实力的重要前提和基础条件[5]。因此,我们必须提高相应的管理水平和服务水平,走专业化道路,进行标准化、学科式的发展。行业内部各级医工协会必须达成共识,尽可能多的统一行业相关标准。比如,部门名称、常规设备的保养规程、维修与质控记录、大型设备效益分析、选型论证、设备安装验收和建档立卡等等都可以逐步尝试在本地区医工协会的引导下统一模式、制定标准。只有充分发挥医工协会的凝聚力、指导力,广大协会成员单位积极参与和配合,汇集各方力量对围绕医疗设备全寿命周期的各项管理工作达成更多共识、形成更多行业标准,才能够紧随时代步伐,适应新时期医疗改革向纵深进行的需求。

2.3规范临床医学工程部门的功能和职责

随着医疗技术的发展,一大批高精尖的医疗设备被引入国内并投入到各级医疗机构,同时国内新材料、新技术也促进了医学工程的飞跃发展,特别是许多高校成立了生物医学工程专业。一些大的医院也相继成立了设备处,大量理工科学生进入医疗机构,许多医疗机构根据自身的实际情况逐渐将器械和药剂分开管理,建立了专门围绕医疗设备、器械及耗材的管理、采购、维修维护而开展工作的器械(器材、设备)科。负责医疗设备维修和保养工作的专职人员也从不同渠道引进,进行了人员的定岗。一些发展速度较快,技术实力较强的医疗机构紧跟行业发展步伐,将器械科更名为医学工程科(部、中心),并陆续从各大高校引进了一批批专业更加对口的本科、硕士、博士生来充实技术力量。实力较强的医院工程技术人员整体素质的提升、名称的变更,体现了医院管理者对医学工程学科内涵和业务特性认识的提高,自然也推进了这一部门管理制度的变革。并且技术力量较强的医学工程科,在为临床诊疗工作提供有效的技术保障的同时,还进行了大量的医学工程科研教学工作[6],然而不同地区、不同医院的医学工程科发展存在较大差异,存在工作职责和功能定位不明确、不一致现象,势必分散工作重心和核心功能。临床医学工程在医疗机构中的主要工作定位是医疗设备(器械)技术管理和医疗设备(器械)技术服务,为临床医学研究、诊断和治疗提供最有效的服务和最先进的工具和方法。临床医学工程部门的主要核心功能为:技术管理、质量保证、风险管理、技术评估和教育训练等[2]。因此,广大医学工程技术人员在不断提高自身专业水平和服务能力的同时,与医院管理者和其他部门多沟通、多交流,使他们进一步提高对本专业的认识,工作中给予更多的关注与支持[3]。

2.4看清形势,自我突围

随着技术的发展,大量集成电路的应用,大数据、人工智能等前沿技术不断涌入医疗领域,再加上厂商的技术垄断,医院内部人力、财力有限的投入,医院正在失去医疗设备维修的能力,设备管理部门和医工人员必须看清形势,根据临床医学工程部门的主要核心功能进行转型与自我突围。维修已不再是医工人员的工作重点,医工部门也不仅仅只是负责采购和维修。大型医疗设备维修有原厂服务,中小型医疗设备逐步托给第三方[7],医工人员只需要对原厂和第三方的维护、维修服务进行监督,并选择适宜的维保方案;以及深入临床做好质控,确保医疗器械使用的安全性和可靠性,并引导医务人员标准、规范、合理的使用医疗设备,使医疗设备发挥应有的功效;同时可以做好医务人员与厂家的桥梁,助力厂家通过临床改进、研发、生产医疗器械。

3展望

相信随着医改的深入进行,各项制度和标准的完善,各级医院更加规范化的建设和发展,医学工程学科也将会迎来新的发展机遇。同时,随着信息技术的发展和人工智能的应用,医疗设备在现代医院诊疗活动中的作用将越来越重要,如何充分发挥临床工程师在医疗活动中的作用,并促进医学工程学科的发展也是每一位行业同仁应该思考的问题。

参考文献

[1]陈震雷,丁玉琴,周根才,等.提升医疗器械管理者内涵之我见[J].医学信息,2011,24(2):858-859.

[2]高关心.关于临床工程学科发展的几点思考[J].中国医疗设备,2015,30(12):1-4.

[3]汤黎明,吴敏,王星星,等.等级医院评审对医院医学工程发展浅析[J].中国医疗设备,2013,28(3):102-104.

[4]冯丽.对医学装备建设实施标准化管理的实践与体会[J].中国医院管理,2004,24(2):49-50.

[5]郑永军,戴捷,李鸣,等.医院医疗设备标准化管理的研究与探讨[J].医疗卫生装备,2007,28(9):48-49.

[6]陈绵康,罗强,徐勋良.关于我国临床医学工程若干问题的思考[J].医疗装备,2001,14(3):17-19.

生物医学工程评估范文5

关键词:医学成像;生物医学工程;教学改革

一、引言

医学成像是生物医学工程中非常重要的课程,既是大学物理、信号与线性系统、模拟、数字电路等课程的进一步深入与具体应用基础,也为医学图像处理等课程提供了支持,具有很强的理论性和实用性。

二、存在问题

生物医学工程属于多学科交叉、涉及面广的学科,将生命科学和多种工程学科有机结合在一起,从工程学的角度,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[1,2]。医学成像主要讲述现代医学影像的成像机理、算法、设备及应用。生物医学工程专业除少数开办在医科院校外,大部分都在理工科和综合学校,不同学校的侧重点有所不同,但开设的课程大体类似[3]。医学影像设备大都比较昂贵,大部分学校并不能提供医学影像实物供教学使用。我校自2002年开设生物医学工程专业以来,医学成像课程已经历了十几载春秋,总结起来尚存不少问题。1.课程内容与课程学时数之间的问题。我校医学成像课程共计32学时,其中理论30学时,这对于课堂和实践教学是远远不够的。随着机器学习、AI、CS等与成像的融合,医学成像的内容也得到丰富,因此,要将医学成像的方方面面都在课堂上讲授几乎是不可能的。2.教材内容枯燥。当前市面上医学成像相关教材并不多,内容设置多以理论推导、算法设计等为主,又或偏医学诊断。大部分书籍配图并不精美,学生在学习过程中感觉比较无趣。3.理论和实践严重脱节。医学成像课程仅分配2学时用于实验,我校属于典型的工科院校,医学基础薄弱,除一台便携式X光机和B超外并无其他成像实验设备供学生实践,致使学生“只闻其声,不知其形”。4.教与学之间的问题。传统教学模式将“教”和“学”割裂开来,使教学仍然处于“教师教,学生学”的“填鸭”方式,加之该课程中部分内容难度大,导致学生学习兴致不高,无法在师生之间形成有效的互动。本文旨在分析我校多年来医学成像教学现状,结合自身工科特色,提出相应改革措施,探索医学成像教学的新方法、新思路,达到提高学生学习兴趣,提升教育教学质量的目的。

三、教学改革措施

1.教学内容的调整。本课程的目的在于使学生通过学习系统,掌握该医学成像的基础知识,了解最新发展方向。在教学内容的设置上循序渐进、相互补充、相辅相成。在讲授过程中,相互比较,有助于加深学生的认识。2.改革教学模式。(1)建立网络教学平台。伴随IT技术的发展,网络成为教学的绝佳辅助平台。借助天空教室等现代网络平台,将无法在课堂上展示的辅助材料放在网络平台上供学生自主学习,通过线上平台为线下课堂提供必要的补充。为此,基于天空教室建立了网络学习平台,该平台包括以下几个栏目:①课程内容:含医学成像课程的所有信息,包括课程简介、PPT、重点难点、必要的参考书等。针对比较难以理解的磁共振成像原理与成像序列,提供生动有趣的动画,有助于学生理解。参照国外教学经验,在某些章节设置小项目设计研究,通过具体设计或编程,体会临床诊断图像的实现;追踪MRM、JMR等杂志上的文献,将医学影像研究前沿及时提供给学生;采集行业资讯,为今后就业或考研提供必要的帮助。②师生互动:建立学生提问、留言以及相互交流讨论的平台。③常见问题:将教学过程中学生常见的问题做详细的解答,逐渐形成问答式百科全书。④自我测验:建立试题库,供学生自我测验,并根据测验结果给出相应的学习建议。⑤试一试、做一做:将网络上免费的原始数据链接到本栏目,学生可以利用这些资源练练手,提高动手能力。(2)实践教学改革。实践教学是工程学科必不可少的一环,通过具体操作更加牢固地掌握理论知识,培养学生的动手能力、创新精神和科研意识。为此,增购了超声实验平台及MRI仿真软件。同时,借助fieldⅡ、k-wave等开源软件等,让学生可以进行仿真练习。学生通过认识、认知、理解和应用环节,达到以教学带动实践、以实践促进教学,相辅相成,充分发挥学生的主观能动性,让学生带着问题去实践,在实践中解决问题。3.课堂教学改革。课程教学采用课堂讲授为主、线上学生自主学习为辅的方式,设定某一主题让学生提前查询相关资料制作PPT在课堂上进行讲述,大家根据讲述的内容发表个人观点,让大家都参与进来,从被动听讲变成主动学习,进而激发大家的学习兴趣。(1)选择合适的教材及参考书,激发大家的学习兴趣。相比较而言,外文书籍除提供比较精美的图案外,还有利于增加学生的专业词汇量。在PPT的制作上,使用高清、精美的图片,可以提升视觉冲击力,有效吸引学生的注意力。在课程讲授上,善于将枯燥无味的复杂问题形象化,如在介绍MRI旋转坐标时利用旋转木马进行类比,介绍自旋、进动时采用太阳、地球进行类比等,通过形象的类比,学生能在最短的时间内接受新概念并理解。(2)事物总是发展的,因此,需要紧跟时代的步伐,不断充实讲课内容。课程教学中将医学成像与影像学和临床相结合,形成案例式教学。在讲授超声成像中穿插利用超声进行高强度聚焦超声(HI-FU)治疗、讲授磁共振成像中穿插利用MRI在HIFU治疗的术前定位、术中引导及术后疗效评估的一揽子过程,以真实的案例为学生提供最新的成像应用。(3)积极引导学生参与进课堂,从“填鸭式”教学方式转换到积极主动的启发、讨论、协作和研究性的学习方式上来[4]。现代医学教育中已普及以案例为基础的学习方法(casebasedlearning,CBL)和以问题为中心的学习方法(problembasedlearning,PBL),其教学效果已得到广大师生的认可[5]。医学成像课程是一门实用性很强的课程,能够将物理学、数学、影像学和临床学有效结合,非常适合将CBL和PBL相结合的教学模式。通过不同成像模式的实际案例分析,建立起以问题为基础、以学生为主体和以教师为导向的启发式教育,注重学习的积极主动性和师生之间的有效互动,引导学生主动思考和探究,形成独具特色的医工模式。

四、结语

本文针对理工科院校医学成像技术专业课程存在的诸多问题,以我校的实际情况为案例,提出教育教学改革的新思路和新方法。通过实际教学实践,证明这些改革措施能够切实有效地提高教学效率,提升了学生学习的积极性和主动性,让其更加牢固地掌握医学成像的原理、算法及应用,极大地扩展了学生的知识面。通过改革,实现教、学双促进,提升了学生的专业素养。

参考文献:

[1]陈忠敏,杨禹,陈国明,等.生物医学工程专业人才培养特色的探讨[J].科学咨询(科技•管理),2011,(05):115-116.

[2]恩德勒.生物医学工程学概论[M].机械工业出版社,2014.

[3]董秀珍.生物医学工程学导论.(I)[M].第四军医大学出版社,2004.

[4]周静,吴凯.医学传感器课程的教学改革探索[J].医疗卫生装备,2018,(1):91-93,103.

生物医学工程评估范文6

关键词:生物医学工程;国际化;人才培养;医疗器械

0引言

中国经济的快速、持续增长,提升了中国的国际地位和影响力。同时,国家面临的国际竞争和挑战也逐渐加剧。建设世界一流大学,必须多角度、全方位地对外开放,加强与国际高水平大学的交流合作。国家的教育规划纲要和重大战略决策中都对国际交流与合作、师资队伍、创新型的国际化人才提出了明确的要求。学校应该创造条件,为学生营造国际化的培养氛围[1]。教师应该树立国际化的教育理念,不断提升国际化教育水平。国际化人才应该具有国际视野、通晓国际规则、有能力参与国际事务和国际竞争[2-3]。国际上经济、科技和教育发达国家都很重视国际化人才培养[4]。美国高校把国际化人才的培养纳入其人才培养目标,培养通晓国际问题的各类专家。英国为了提高研究生教育的国际化水平,专门成立了语言中心,帮助学生提高学术英语写作能力。联合学位是日本研究生国际化人才培养的重要手段。日本大学与国外合作大学共同开发课程,弹性学分管理,建立师资培训制度,大幅提升教师的国际化教学能力和英文授课比例。新加坡的公立大学建立了现代化的大学管理制度,推动了国际化人才培养体系建设,呈现高度的国际化教育水平,得到了世界公认[5]。最近几年,国内各大高校都在不同范围内开展关于培养模式、课程建设和学术交流平台建设等方面的国际化研究和探索[6]。以北京工业大学为例,学校办学定位是“立足北京,融入北京,辐射全国,面向世界”。学校以建设“国际知名、有特色、高水平大学”为发展目标,致力于培养通晓国际规则、具有国际竞争力和国际视野的高素质应用型创新人才。作为国际化人才培养的重要方式,学校为本科生和研究生开辟了众多校际交流和境外留学的渠道,至今已与世界上近30个国家和地区的近140所高校、研究机构正式建立了友好合作关系。为了加速推进国际化发展进程,学校还制定了“青年导师国际化能力发展计划”,不断提升教师的国际化交往能力,确立了“国际会议有声音、国际组织有位置、国际竞赛有名次、国际项目有参与”的发展目标。在北京工业大学推进本科生和研究生国际化教育的实践中,笔者分析了生物医学工程(biomedicalengineering,BME)国际化人才培养的需求,探索多维度的培养模式。

1生物医学工程国际化人才培养的需求分析

生物医学工程具有理、工、医相结合的交叉学科特点,它应用工程的理论、技术和方法,研究和解决生物医学领域中的科学问题[7],提高疾病的诊断和治疗水平,为人类健康服务。BME的研究对象是人体的组织器官,较少受政治、经济、历史和文化的影响,研究结果具有国际通用性强、可比性强的特点,适合在全球范围内进行交流合作,因而培养BME国际化人才具有行业优势,势在必行。

1.1科学研究国际化的需求

在全球化的大科学时代,单靠一个国家的力量往往难以解决越来越复杂、多样、大规模的科学问题,国际范围的科研合作是大势所趋。人类社会正面临诸多共同挑战,新冠疫情的防控,进一步提示各国科学家应加强理解、互信和交流,共同推出切实有效的科研成果。BME研究就是要解决医学中的难题,为疾病诊疗、保障人类健康服务。BME专业科技含量高,与高新技术结合紧密,国际化明显,新知识、新技术引进与输出频繁,在全球范围不断推动BME的快速发展[3],BME已成为医疗卫生事业发展的重要引擎。社会对BME专业人才需求日益增长的同时对人才质量要求也越来越高。科研训练是人才培养极其重要的实践环节[5],学生在实践中了解科学研究的过程和方法,培养和强化学生的科学意识和科研素养,使其掌握从事科学研究的基本技能,为其今后深造或进入产业界打下基础[8]。国际化的科学研究迫切需要国际化人才,是国际化人才培养的推动力。

1.2医疗器械全球化发展的需求

作为BME的重要组成部分,医疗器械行业是涉及电子、信息、机械、医药等多学科交叉、知识密集、资金密集的高新技术产业。《“健康中国2030”规划纲要》表明了国家对发展高性能医疗器械的重视,强有力的扶持政策必将推动国产替代医疗器械产业的发展。越来越多的中国医疗器械产品在安全性和有效性上达到或部分超过发达国家同类产品,在医疗器械产业中对外竞争优势不断增强。为了提高中国医疗器械的技术水平、产品质量和市场竞争能力,培养具有国际视野、掌握国外医疗器械法规的专业人才非常必要。出口美国的医疗器械需要获得FDA认证,包括确定产品的分类、选择美国人、注册准备、提交510(k)文件进行文件评审、企业注册和产品列名等过程。投放于欧洲市场的医疗器械必须符合欧盟法规,产品必须申请CE认证。医疗器械产品投放到日本市场必须满足日本药品和医疗器械法案,进行注册登记、产品分类和上市申请。另一方面,由于相关基础学科和制造工艺的不足,我国中高端产品及关键零部件主要依赖进口。我国三级医院中的高端医疗器械主要使用国外产品,如X线CT机、磁共振成像仪、手术机器人、体外膜肺氧合(ECMO)等,国产化程度较低。因而,需要加大我国医疗器械的创新研发力度,奋起直追,达到和超过世界先进水平。因此,BME专业需要培养国际化人才,深入理解和掌握国际、国内现代医疗行业的先进技术、产品要求、政策法规,积极参与产业转型和技术突破,加速成果转化与落地。高等院校是人才培养的主要场所,承担着教育、培养、训练学生的责任[9]。BME人才培养为医疗健康领域提供优质的复合人才,符合社会的发展需求,与国家的发展趋势相吻合。

2生物医学工程国际化人才培养模式的探讨

在学校国际化的大环境下,BME学科围绕国际化人才的培养需求,探索国际化办学方式,在培养目标、课程设置、培养手段上突出国际化特色,与国际教育接轨。

2.1国内外联合办学模式

通过合作办学,引进先进的办学理念、教学与管理办法、评价体系等。培养具有国际竞争力的BME人才。目前,北京工业大学的BME专业已经与英国诺丁汉大学签署4+1培养协议,与美国亚利桑那州立大学和荷兰科技大学等建立了联合培养模式。近三年培养国际留学生近10人,出国留学生近20人。

2.2培养方案的国际化特色

在BME专业培养目标中要求培养学生具有全球化意识和国际视野,硕士和博士研究生能用外语开展科研活动、参与国际学术交流,在学期间至少参加一次国际学术会议并做报告。学校资助研究生出国参加本领域顶级的学术会议,促使学生了解国际最前沿的研究,在全球范围内开展新理论和新技术的应用研究。为适应国际化的需求,BME设置了多门双语课程,提升学生的专业英语水平。对于本科生的双语课程注重通识教育、基本技能的培养,如开设医学信息检索双语课程,培养学生在外文数据库中查找专业文献、获取并分析信息的能力;开设C语言编程双语课程,督促学生在学习编程技巧的同时理解专业术语;在医疗器械法规课程中,介绍欧美等国的医疗器械管理制度。在研究生阶段,双语课程更注重专业性和创新能力的培养,开设了生物力学、现代医学信号处理、医学模式识别等双语课程,学生在理解专业知识的同时掌握专业英语的表达方式,培养学生的批判性思维,启发学生的创新潜能。

2.3国际科技竞赛的参与

组织学生参加国际上BME领域的科技竞赛,这些竞赛中的命题大多来源于临床实践,参加这些竞赛能检验学生运用所学知识解决实际问题的能力。大赛的命题和答题都是英文表达,要求学生具有较强的英语阅读理解和写作能力。通过参赛,增强了学生们的自信心和挑战困难的勇气。由美国麻省理工学院等高校创立的PhysioNet网站上,每年都会生物医学信号处理领域的“挑战”,以推动相关领域的研究。由胎儿心电信号获得的胎心率是临床评估子宫内胎儿状态的重要参数,北京工业大学一名硕士生提出了基于独立成分和主成分相结合的胎儿心电信号分离算法,在2013年胎儿心电分离“挑战”中各项指标都排名前3位。一名博士生提出了一种基于决策树集成的心律失常分类新方法,较好地解决了传统方法在穿戴式心电数据上分类性能下降的问题,实现了穿戴式心电信号的智能分类,在2017年房颤分类挑战赛中取得了第二名的好成绩。还有研究生在2020Kaggle全球小麦检测大赛中获得了铜牌;在英国牛津大学组织的2021年超声图像羊水智能检测国际挑战赛中获得了第二名的成绩。2017—2019年本科生参加美国大学生数学建模、国际企业管理挑战赛获二、三等奖共6项。

2.4国际合作项目的申请

在国际科研项目申请中,国际同行将从不同角度对项目进行评议,经过国际化的评审程序,将会大大提高科研项目的可行性和成功的可能性。通过合作研究,各国可以充分利用全球的技术、医疗、人力资源,提高本国的科技创新能力,扩大国际影响力。近几年,北京工业大学依托BME专业建立了智能化生理测量与临床转化北京市国际科技合作基地,先后获得盖茨基金会项目、国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目、日本东北大学的合作研究项目资助。在项目的申报和实施过程中,参与项目的教师和学生了解到国际项目的申报流程、撰写内容、组织实施和管理方式,在国际平台上得到锻炼,提高了科研能力、检验了研究成果。在这个过程中,逐步理解了“创新”的含义及评价标准,为将新产品推向国际市场提供了技术和资源保障。

2.5国际交流的拓展方式

激励学生参加各种形式的国际交流活动。鼓励并帮助学生申请国家和学校的出国留学项目。最近几年,每年都有硕士生、博士生获得资助,前往美国、英国、日本等国家联合培养。聘请国外学者作为客座教授,邀请国外学者来华交流,就具体课题与学生展开深入细致的讨论。在交流期间,安排学生担任志愿者,负责接待工作。在与国外学者的科研与文化交流中,拓展思维模式,激发学生学习外语的动力[10],努力提高自身素质。另一方面,经常性地与国外研究团队进行线上的专题讨论,开展国际多中心的合作研究。鼓励学生与国外学者联合发表高水平研究论文,参与中外合作出版专著或译著。

3结语

生物医学工程评估范文7

关键词:计算思维;留学生;教学改革;医学院校;教学经验

0引言

当今中国以“一带一路”建设为重点,教育对外开放是深化沿线国家共同发展的重要桥梁[1]。为此,首都医科大学积极面向沿线国家招收临床专业留学生。新医科发展要求学生不仅学好医学知识,时能将先进的计算科学技术和思维应用在医学领域[2]。在这种时代和国家战略下,医学留学生教育面临前所未有的挑战。首先,大部分生源国希望借由我国的教育资源快速推进其医学人才培养,使得留学生对非医学课程重视不足,如何激发学生对工科课程的学习积极性,是提高医工融合人才培养质量的关键。其次,我校留学生多来自泰国、印度、巴基斯坦等地,各地基础教育水平差异显著,如何在有限的课时内使学生充分理解和掌握计算思维,是教学中的难题。本文将PDCA(Plan-Do-Check-Act)循环法引入教学改革研究,探索科学的医工融合教学模式[3]。以培养具备信息技术实践和计算思维能力的复合型国际化人才为目标,为新医科教育体系改革提供参考价值。

1教学模式改革的计划阶段(P)

首先根据教学知识点,对学生的信息素养展开问卷调查。通过Korkmaz计算思维量表,从创造性思维、协作思维等五方面综合评价学生计算思维能力[4]。教师从任务分析、任务抽象与转化、评估与概括三方面评估学生计算思维应用能力[5]。调查结果表明学生缺乏医工融合概念且课程兴趣低迷,不能利用计算思维拆解和规划任务。因此制定相应的改进策略:(1)在理论教学中将基础医学知识与学科特色整合,以丰富的教学手段激发学习兴趣;(2)在实验教学中以临床实例为基础,引导学生自主提出、分析和解决问题,增强对知识点的理解。

2教学模式改革的实施阶段(D)

2.1将学科特色融入教学内容

生物医学工程专业以工程科学的原理与技术解决医学问题,具备较强的信息技术能力和医学科研经验[6],在课程中能够生动阐述计算机及计算思维对现代医学发展与科研创新的作用。如介绍信息与编码时,引入医疗大数据、电子病历等前沿临床科研实例,从专业应用角度讲解如何将现实世界的信息转换成结构化数据;通过“互联网+医疗”在应对疫情方面的显著作用,讲授计算机网络的组成和工作机制等,如图1所示。在教学方法上,结合线下与线上学习。课堂以教师讲解为中心易于学生在有限的课时内系统地掌握课程内容和相关基础理论知识。线上教学可提供重点内容视频、拓展学习资源以及答疑和交流。

2.2将临床实例引入实验教学

实验教学中以临床实例为基础,遵循了解—分析—解决问题的思路设计案例,引导学生通过讨论、调研及合作等手段主动学习[7]。例如利用影像诊断肿块等级,要先了解临床背景知识,将问题拆分为肿块定位、分割和评估三步,这是计算思维的体现。在实操中需灵活运用学到的图像基本知识、基本技巧和工具。通过探索隐含在问题背后的科学知识,形成解决问题的技能和自主学习的能力。

3教学模式改革效果的检查阶段(C)

教学考核是评估教学效果的一种手段。基于多元化考核方法,对同一教师2017(47人)、2019级(43人)教学班的过程性与操作性考核成绩进行量化对比,发现随着教学改革的推进,后者更好地接受了医工融合的计算思维培养,其各项评分均显著提升(双样本t检验,P<0.001),见表1。对2019级学生教学前、后CTS量表的评分分析发现,新培养模式下学生的计算思维能力在5个维度上均有不同程度的显著提升(配对样本t检验,P<0.001),见图2。

4教学模式改革的处理阶段(A)

该阶段总结改革过程,为新问题制定新方案。学期末经与2019级学生讨论和认真分析期末成绩的整体分布,上述教学方案达到了预期的教学目标,能够引发学生学习兴趣并明确医工融合的必要性,解决问题时能合理运用计算思维。但发现基础薄弱的学生在课上获取知识的进度较慢;语言障碍会导致学生不能很好地参与课堂活动。让学生带着问题听课是最高效的学习方法[8],因此下个PDCA周期可尝试在线布置预习任务。对于英语较差的同学,采用帮扶式教学进行正面引导,提高其学习的兴趣和自信[9]。

5小结

生物医学工程评估范文8

试题库建设是教育现代化的需要,是教考分离、实现标准化考试的需要,也是课程建设的重要组成部分[1-3]。用试题库进行考试是命题方式的重要改革,是高校教学管理探讨的重要课题之一。但是题库的建设并非一个简单的试题堆积过程,而是一个艰苦的摸索创新过程,需要一个适应的过程。本文是以《生物医学传感器》课程为主要研究对象,依托人才培养方案,积极开展课程试题库的建设,使考试管理工作进一步规范化,保证考试公平、公正,促进教风和学风建设,不断提高教学质量。生物医学传感器技术是一门多学科交叉的应用技术,是生物医学工程专业的重要学习内容,是获取人体生理、病理信息的关键技术。本课程要求学生了解各类生物医学测量技术中常用的物理、化学和生物传感器的构成原理、性能特点等各类基本知识,掌握各种传感器在医学上的各项应用方法,使学生分析问题、解决问题及研究应用设计的能力得到提高,为使学生将来在生物医学电子领域设计、研究出更好的医电产品打下坚实的基础[5-6]。

该课程的学习不仅可以培养学生观察、记忆、思维、理解和分析问题的能力,而且对学生后续专业课程的学习和科研能力的培养均具有深远的影响。因此检验课程的教学成果,反馈教学信息对《生物医学传感器》课程的建设至关重要,是评价教师的教学效果、学生学习水平、学习状态、教学目标的实现程度,激发学生创造力,调整教学策略的主要依据。《生物医学传感器》课程专业题库的建设是和课程的特点紧密联系在一起的。首先,该课程涉及到的基础知识广,命题量大。生物医学传感技术涉及物理、化学、生物、电子电路等多方面的知识,因此考试中常常难以做到面面俱到。专业题库的建设依据强大的计算机技术,灵活安排考试内容,能够实现多层次不同级别考试的进行,使考试内容更加规范化,科学化,同时可以更好的评估学生的学习效果。其次,该课程和实践联系紧密,实用性强。生物医学传感技术和生产实践联系紧密,在理论知识的介绍中,更注重知识的活学活用,具有很强的实用性。专业题库的建设可以通过多种技术手段建立虚拟的实验测试平台,对丰富的实验内容和实验软件进行考核,从而强化理论联系实践的学习效果。

最后,技术创新发展迅速,知识更新快。生物传感工程是目前发展迅速的热门领域,知识更新换代比较快,不断有新的技术突破充实进来,因此考试内容也要与时俱进,积极关注该领域的最新发展。专业题库具有灵活、高效和极强的可控性,可以适时的补充和完善,能够很好的解决这个问题。由于目前《生物医学传感器》的题库建设还比较少,没有多少可以借鉴的经验,需要任课教师自己摸索。同时该学科的前瞻性也要求教师时常更新试题以完善试题库,这样就给教师增加了工作强度和难度,为该模式的推行带来了相应的阻力。

1《生物医学传感器》课程试题库建设内容

本着不断探索的精神,我们对《生物医学传感器》课程试题库的建设主要包括以下内容:

1.1试题标准的确定

根据教学大纲,结合本专业学生的培养目标,建立一套合理完善的试题标准,提高命题的科学性,既要对教材内容的重点、难点有所突出,同时兼顾教材内容的深度和广度。凡是入库的试题都是经过严格筛选,并按合理的原则组织起来的,保证考试质量的稳定性。

1.2题库等级的划分

根据试题标准,建立不同层次不同等级的试卷,既要有针对重点章节局部内容全面细致的考察,又要对整体知识的把握和融会贯通的测试,优化组合成内容、性质、难度等各不相同的试卷,使试卷符合预定的各项质量指标,保证考试的信度和效度,从而使整个测量系统具有较好的稳定性、一致性和通用性。

1.3命题形式的规范化和多样化

结合考试内容,对同一知识点从不同方面进行考查,同时变换命题形式,丰富题库的类型,对不同题型的比例进行优化。每道试题的题意要清楚,题文用语要准确、精炼,题图要规范,并附评分规定、难度参数、区分度参数、答题时间等信息。

1.4注重与科研实践的结合

根据专业特点,结合本学科的发展趋势,进行实验考核,通过考试内容引导学生跟踪国内外本学科的最新进展,关注医用传感器相关产品和企业,激发学生的学习兴趣,促进学生对学科的认识和理解。

1.5试题库的维护

试题库是动态的,应该随着生物传感技术的发展和教学大纲的变化做适当的调整,不断完善。

2建立以试题库为主体的教考分离模式

建立以试题库为主体的教考分离模式是一种创新的教学形式,该模式的实行将大大推动生物传感器课程的教学改革、规范教学管理过程。本着这一思路,我们对《生物医学传感器》的试题库主要做了以下的工作:

2.1试题自备阶段

主要将试题的着眼点放在教材各章后的习题上面,对试题进行认真筛选,将那些概念性强,知识要点突出,方法典型,综合性强和具有一定分析能力的试题全部录入。现已初具规模。

2.2教师自编试题收集录入

生物传感器课程都有其独特的知识热点,根据教学进度、学生的学习情况以及学生对课程的掌握情况,任课教师设置试卷的范围、试题的难度系数等,编制灵活多变的试卷。根据课程的发展需要,对题库中试题进行增加、修改、删除等工作。题库入库试题必须不断得以补充,好的试题加入和质量差的试题淘汰,形成库内试题不断更新。

2.3积极开发试题库

为克服闭门造车的弊端,节约人力和时间,在参考别人的基础上,开发具有自己特色的试题库,可以按本课程涉及的物理、化学、生物、电子电路等多方面知识进行分类建设。

2.4编辑整理与软件管理