时间:2023-08-09 17:33:10
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇生物医学工程技术,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
生物医学工程(Bio毗dieazEngineering)学是一门年轻的新学科,从技术角度肴,生物医学工程技术其形成与发展的模式墓本上可归纳为:通过工程技术手段把物理、化学以及技术科学中新的技术、原理、方法应用于研制医疗装!、满足临床诊治的需要,随着科学技术进步、新的物理、化学方法和工程技术不断被应用于医学,医用产品越来越多.在工程学(含电子技术、计算机技术、信.息技术、材料科学)突飞猛进地发展的同时,生命科学也在迅猛发展,近年来迅速兴起的生物技术对给生物医学以极大的推动,将产生分子医学.因此我们对理工学科与生命科学交叉结合而产生的生物医学工程学必须有新的认识.美国学者指出,新的生物医学工程定义是:“生物工程学结合物理学、化学或数学和工程学原理,从事生物学、医学、行为学或卫生学的研究;提出基本概念,产生从分子水平到器官水平的知识,诱发创新的生物学制品、材料、加工方法、植入物、器械和信息学方法,用于疾病预防、诊断和治疗,病人康复,改菩卫生状况等目的”.因此,我们必须考虑到科学技术的进步给生物医学工程学带来的影响:不仅是工程学与生命科学、医学的交叉结合,也包括所有其他学科和生命科学、医学的交叉结合;不仅是工程技术的相应理论方法与生物医学中人体结构功能的交叉结合,而且要考虑工程技术的相应理论方法与生物技术的交叉结合.因此,我们引用根据美国国立卫生研究院有关名词命名专家组最近对生物医学工程学的定义:焦生物医学工程学是结合物理学、化学、数学和计算机科学与工程学厚理,从事生物学、医学、行为学或卫生学的研究;提出墓本概念,产生从分子水平到导官水平的知识,开发创新的生物学制品、材料、加工方法、植入物、导械和信,’.学方法,用于疾病预防、诊断和治疗,病人康复,改善卫生状况等目的.”
二.生物医学工程学科类型
生物医学工程学是理、工学科和生物医学相结合而发展起来的交叉边缘学科,涉及的领域十分广泛,与其他诸如材料、信息、电子技术、计算机科学关系密切,并在不断发展之中.根据学科具体内容可以分为:因为生物医学工程学科具有其他学科所没有的特点,我国仅设一级学科不设二级学科.
1.信息技术型生物医学工程(InformationTeehno一osyBiomediealEngsneering:IT一明E.)其知识体系的组成特点是以电子技术、计算机技术、信.息处理技术的知识为主线,以生物医学方面相应的领域为交叉、结合对象,对其中的问题进行研究.
2.材料技术型生物医学x程伽aterialTeehnologyBiomedicalEngineering:盯一翎E)其知识体系包含材料科学、生物技术、力学、化学、生物化学、信息和计算机技术、医学和生命科学的墓本知识,主要研究对象是生物材料和人工器官,包含新近发展起来的组织工程.
3.生物技术型生物医学工程(BiologiealTeehnologyBiomedicalEngineering,BT一BME)在生物医学工程发展的同时,由于分子生物学的发展产生了生物技术,使得生物医学工程与生物技术交叉结合.美国实验生理学学会联合会(F^SEB)对未来医学发展的分析是“分子医学将在2020年成为人类健康的基础.分子医学的实践将包括新的预防方法、新的诊断方法和新的治疗方法,新的治疗方法将直接针对造成疾病的分子、细胞或生理缺陷.这些新医学方法的墓础将是精确的和无创的成像及诊断技术,……”,这充分说明了在新的时期,生物医学工程必然和分子水平的诊疗技术交叉结合,也就是说生物医学工程必然和生物技术交叉结合,因此必然会产生生物技术型的生物医学工程.其知识体系包含数学、计算机技术、信.息技术、生物学、分子生物学、遗传学等等.
4.生物医学研究型的生物医学工程(BiologiealMediealstudyBi二。dicalEngineeringBMS一BME)由生物医学工程的定义和它的研究内容知道,我们要为深入研究生命过程的规律,揭示生命的本质.因此这类学科的着眼点和落脚点不在于应用,而在于用目前的一切科学技术的理论、方法、技术以某一生命过程为研究对象.所需的是所有理工科、生物学、医学、哲学知识的交叉融合.
5.医疗器械产业型的生物医学工程伽ediealDevieesBIOfnedicalEngineering:MD一BME)生物医学工程所有的研究的最终目的是以各种不同的产品服务于社会,在各种生物医学工程产品中,医疗器械(含各种医疗仪器、医疗设备和耗材等)产品占有很大比t.要过渡到产品必须有由实验室研究到产业化过度的研究阶段,就会形成产业型的生物医学工程.其知识体系包含电子技术、计算机技术、精密机械、生物医学的基本知识、管理学、市场经营等.以往我国医疗界械产业化的发展较发达国家滞后,就是因为这方面的力t相对薄弱,因此一方面应该在医疗界械的公司强化这方面的建设,另一方面应加强高校、研究所与企业的交叉结合.科研成果的产品化研究在医疗界械行业显得尤为重要。
6.在医院中的生物医学工程-----一临床工程随若科学技术和现代医学的发展,生物医学工程对促进医学科学的发展起到了很重要的作用,尤其是在医院的建设和发展中所起的作用更为重要,所居的地位更为明显.医疗机构为了满足社会的需求,在医疗市场的激烈竞争中求得生存与发展,就必须加快自身的现代化建设,在这一进程中,生物医学工程的分支学科一一临床工程已成为现代化医院不可缺少的组成成份,将起到举足轻重的作用.临床工程师、医生和护士共同构成现代化医院的三大支柱川.临床工程在医院中的发展是一个值得关注问翅.临床工程的定义:前面讲过生物医学工程学是一门新发展起来的交叉性学科,它研究内容非常广泛,从纵向看,生物医学工程学的组成除了研究开发以外还有一个重要的组成部分,就是在医院中应用生物医学工程的所有成果---一临床工程,临床工程则是为了利用现代科学和工程技术知识,将现代的生物医学工程学的新技术和成果安全、可东地应用到临床,以提高医疗水平为目的的一个生物医学工程的学科分支.那么,什么是临床工程呢?目前,一般认为在医院中医疗设备的维修管理就是临床工程,我们认为,在医院中所有为了提高医院医疗水平而应用现代工程技术的工作都应该属于临床工程的范畴.在医院临床工程墓本上由五大部分组成:一是以医疗设备的全程技术管理为主,解决医院装备现代化中技术、设备、质t保证和经济管理方面的问题,包含了医院中的设备工程和设备管理工程;二是医疗信息的现代化管理-一Hls(HospitalInfor.tionsystem)系统:使用计算机和通讯设备采集、存储、处理、传翰和翰出门诊、住院息者医护和管理信息,包括临床辅助科室的信息,形成网络系统,实现信息共享,提商医院工作质t和效益;三是和影像存档和通讯--一P^cS(Pict盯e^r。hi,ing.eo二unie。tson:system,):是医院用于管理医疗设备如CT,MR等产生的医学图像的信息系统;四是远程医疗网络系统等:远程医疗就是利用电子通讯网络以电子信号来传递有关医学诊断、治疗、护理、咨询及教育等的信息及数据,其即可以为偏远地区的息者提供医疗服务,也可以作为医生之间进行交流的有效工具;五是参与临床的诊断与治疗一线工作的工程技术:例如放射治疗计划的制定、虚拟手术、理疗和康复等等.临床工程与生物医学工程研究开发是两个紧密相连的必要环节,又具有各自的发展规律.因此,我们既要重视前者的发展,也要重视后者的发展,在医院中更应将后者放在发展的重要的地位.
三.国内外生物医学工程教育棍况
科学与学科有非常密切的关系.科学自身的规律决定学科的规律,科学发展决定学科的建设和发展,当然,学科的建设反过来形响科学的发展.随若人们对健康的关心程度的增加,医学上疾病分析、诊断、治疗和康复等方面的仪器设备逐年增多.因此,在教学科研单位需要有研究人的生命的物理原理、控制过程和研究新的检测、监测生理、生化物理指标的原理、方法、仪器设备;在工业部门,需有设计、制造适于医护人员操作和人事科医学要求的仪器设备的工程师.在医院里,需有掌握医学设备的均t和维修以及培训使用这些设备的人员的工程师;这就要求有一个系统地培养生物医学工程师的教育计划.生物医学工程师要用工程学的方法来解决生命科学上的难题,因此,要求有一些涉及生命科学和工程学的交叉训练,使得学生既要性得工程原理,又要了解如何应用知识来解决生物学和医学上的问题.二十世纪50年代,随着生物医学工程科学研究的发展,产生了生物医学工程学科.由于科学研究的需要,在国外生物医学工程学科发展的最初阶段,是趋向于培养博士水平的高级人员.后来由于注意到实际应用,产生了硕士和学士水平的教学计划.
1.国外高校生物医学工程专业的情况
目前发达国家的很多大学都设有生物医学工程系,仅美国就可在Inter网上查到近百所大学生物医学工程系的主页.《共国新闻》及《世界报道》两媒体2002年联合公布的生物工程/生物医学工程领域最佳研究生院的排名(根据设施、人员、研究成果引用系数等)前十名的学校。.设有叫S方向与BT的较多.以研究生教育为主,本科为附在我国,涉及生物医学工程专业最早的是中专教育、大专教育(1,60年成立的北京商学院就有医疗器械系),真正的生物医学工程学科开始于70年代未,19,8年国家科委成立了生物医学工程学科专业组.从此生物医学工程作为一门独立的学科在我国很快地发展起来.经二十多年的发展,目前全国己有近几十所高校建立有该专业,这些高校均系国内工科、理科、医学的著名院校.我国生物医学工程学科的墓本情况见表2从以上可以看出我国的生物医学工程专业发展非常迅速,据不完全统计,52个院校设有生物医学工程专业,其中有37个理工或综合大学,15个医科院校.
2.我国离校生物医学工程专业的情况分析
(1).我国生物医学工程专业与国外生物医学工程专业的共同点①学科发展迅速国内外高校生物医学工程专业发展十分迅速,国外从20世纪60年代起步,70年代、80年代迅速发展•国郎20世纪’0年代末,8。年代初仅有几所高校建立生物医学工程专业,短短二十年就发展到50个院校建立该专业.②从比较知名的重点院校开始形成辐射美国约翰霍普金斯大学、加利福尼亚大学、麻省理工学院、宾西法尼亚大学、华盛顿大学、密歇根大学等都是较早建立生物医学工程专业的.我国清华大学、浙江大学、西安交通大学、上海交通大学、东南大学、中国科技大学等都是我国著名的科研水平很高的大学,也是我国首批建立生物医学工程专业的高校.③生物医学工程专业的学科以研究生教育为主在国外,很多大学招收研究生的数t超过本科生的数t,研究生的来源更强调从理工科或生物医学专业中选拔.在我国50多个生物医学工程专业中有17个博士学科(14个也收本科,3个仅招收硕士、博士),6个博士后流动站,5个长江学者学科,11个招收本科、硕士,8个院校仅招收硕士,U个院校招收本科、2个招收大专.这充分说明生物医学工程专业教学和科研相比,生物医学工程科研占的比重更大.
3.我国高校生物医学工程专业与国外的不同点(差距)
近年来我国生物医学工程教育发展很快,如前所述建立本科教学的至少有35所院校,通过分析不难发现:①学科模式(研究方向)设!较少所有开设生物医学工程本科专业的学校都是以电子、信.息、计算机应用与医学结合为目标,只有个别学校在培养目标中增加生物材料和人工器官方面的内容.本科教育的专业设!面比较集中在IT一明E,没有川S一SME,各院校的研究生培养(科研方向)基本以生物医学信号的检测处理、医学成像、医学图象处理、医学仪器研究为主,部分涉及到分子电子学、分子光子学、生物力学、生物医学材料、人工器官、组织工程等方向,只有少数大学比较集中在纳米材料、生物医学材料及人工器官、生物医学图像处理.研究生培养的专业面比本科生的专面相对宽广.与生物医学工程专业搜盖面相比显得专业面过于窄.而国外的专业设t显然比我们有优势.从表1中可以看出有很多“生物移植、心血管电生理、脊健损伤研究、功能生物技术、心肺动脉、临床整形外科研究、临床整形外科研究、细胞影像、疼痛神经生理、分子及细胞生物、重组蛋白质表达、药物传输、.生物界面现象、生物热传递、麻挤研究、听觉研究、神经肌肉研究、神经系统分析、视觉研究”一的研究方向,在我国,这些研究方向都被认为是生物医学的研究内容,而不是生物医学工程的研究内容.②以科研带动学科的特点不如国外突出我国本科教育有进一步扩大的趋势,有些没有科研方向的学校纷纷设立生物医学工程专业③没有重视传统中医工程研究④生物医学交叉结合的程度我们不如国外,我们的叫E没有研究生命系统的就是个证明.
4.就业问题
生物医学工程师的就业前景是广阔的,主要就业单位是研究机构、公司和医院.研究机构可以是研究所或大学里的研究中心,他们从事设计和研制医院里所铸的很专门的新设备,也有一部分作为外科或生理研究组的成员参与复杂电子系统的选择使用,也可以研制新设备公司,可以是仪导及制药公司,他们参与新的医疗仪器以及医学及生物学研究用的仪器的研制和生产.他们能够决定一种新的设计是否有藉要,有梢路,能否满足各种要求并符合政府的法律规定,他们也可做为公司产品的推销及售后服务工作.在医院里,他们从事自动化、研制实验室用计算机,病人一一计算机的接口以及有关计算机软件.他们也可以在某一科室〔例如:内科、外科和临床实验室工作),也可以在医院里直接经管生物医学工程部门的工作.他们是医院中工程情报的主要提供者,负贵所有仪器的使用、维修和采购的任务,研究分析和处理数据的方法.生物医学工程师亦参与许多国家研究计划,如在空间计划中设计遥测装I,生命维持系统,人一一机接口设备以及参与空问医学.他们也参与国防计划,环境研究,也可做为环境开发及污染、医院自动化方面的顾问等.
5.生物医学工程专业的继续教育
生物医学工程专业的高等教育与国外相比起步较晚,但经过近20年的发展,现已形成较完菩的学科体系,开设了大专、本科、硕士和博士研究生教育层次.而我国生物医学工程专业继续教育发展较慢,在国家成人教育专业目录中还没有该专业.我校1,%年首次在全军开展了生物医学工程专业专科升本科的函授教育,现已招收7届学员,深受全军各医疗单位技术人员的欢迎,目前地方许多医院有关技术人员也来信询问要求学习.我们认为在新形势下,生物医学工程专业继续教育有着广泛的前景和开展空间.主要原因是:
(1).随着科学技术和现代医学的发展,医院各种诊疗技术和设备越来越多,高新技术和自动化程度越来越高,如果没有生物医学工程专业技术人员的有效参与,现代化医院不可能有现代化的管理和诊疗水平.
(2).从医院实际看.医院医学工程科、信息科、放射科、放疗科、超声科和理疗科的临床工程技术人员是生物医学工程专业专业本科毕业的为数不多,大都是本专业或相关专业大专毕业,知识结构和实际水平很难适应未来的发展需要,必然有一个知识更新、技术提高的问题.
(3).以现代科学技术为核心的、建立在知识和信息的生产、存储、使用和消费之上的经济称为知识经济时代,知识经济时代的到来对现代化医院的科技水平、人才综合素质和创新能力有了更高的标准.开展生物医学工程专业继续教育,必须满足实际,若眼未来,在教育观念、人才培养目标、教学内容和教学方法等方面进行大胆探索.
6.在医学院校内开设生物医学工程专业的特点
生物医学工程专业是一门工程科学,它要求有深厚工程墓础知识,学生的大部分时问都是在学习工程知识,因此,很容易认为在工科院校开设此专业有优势,在医学院校开设这个专业有很大困难.经过几年的实践,我们认为在医学院校办生物医学工程专业.开始时要建立起一整套的工程葵础课教研室和实验室,,这样需要的经费、人员较多,起步比较困难,但只要具备了墓本条件,会有很多优势.
(1).生物医学工程是工程科学对医学的渗透,在医学院校中开设了本专业以后,工程人员和医务人员思想上的沟通就比较方便,较能做到互相理解,这样就便于合作.
生物医学工程学科是运用现代自然科学和工程技术原理与方法,从工程学的角度研究生物体(特别是人体)的结构、功能及其相互关系,揭示生命现象、探索生命本质,研究和开发用于防病治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置、系统和工程技术的一门综合性学科[1],是理工类学科与生物医学学科深度交叉、高度融合的边缘性学科,所涵盖的领域十分广泛,具有“覆盖广、交叉深、发展快、变化多”等其他学科不具有的特点。根据研究侧重点,生物医学工程学科可分为信息技术型、材料技术型、生物技术型、生物医学研究型、医疗器械产业型、临床生物医学工程、军事生物医学工程等7类[2]。当前讨论和研究的热点领域主要有:生物医学材料、生物力学、医疗信息技术、生物芯片与传感技术、组织工程及再生医学、介入医学工程、医疗器械等7个方面[3]。
二、医科院校生物医学工程学科专业教育现状分析
高等医科院校生物医学工程学科和临床医学结合紧密,医学大背景很深厚,具备丰富的医学类学科教学资源和优越的临床设备实践条件等优势,但同时因学科体系不完善、教学师资力量比较薄弱、专业实验室建设投资大等影响因素,一定程度上制约了生物医学工程学科专业的高效快速发展。
1.理工学科体系不完善。生物医学工程专业学科涵盖面非常广,广到什么程度呢?可以用四个字形容———“包罗万象”,如果用“学科频谱”来描述学科涵盖面宽度,生物医学工程无疑是88个一级学科中“频谱宽度”最宽的学科。目前大多数开设生物工程学的高等医科院校,物理、数学、化学等基础学科相比理工科院校比较薄弱,而且缺乏材料、自动化等重要工程学科的有力支撑,这些支撑学科的缺少会导致相应课程设置不完善以及综合性实践训练平台缺乏,学生无法系统地学习工程类课程,得不到系统扎实的工程技术训练,影响人才培养目标的整体实现。
2.复合型师资比较缺乏。要实现培养医工结合与交叉的复合型高级工程技术人才目标,首先需建设一支医工结合与交叉的复合型师资队伍方阵。在高等医科院校,生物医学工程专业师资队伍中具有理工科教育背景和医学教育背景的教师比较多,而既懂医学又懂工程技术,能将工程技术与医学需求紧密结合起来的复合型、交叉型、融合型师资比较缺乏,教师队伍知识结构普遍不够合理,与各相关学科交叉融合能力弱,这些现状一定程度上影响了课程体系构建以及教学质量和人才培养质量。
3.创新能力培养不扎实。生物医学工程专业85%以上的基础课和专业(基础)课程都要开展实践教学,必须建设相应的实践教学平台,这些实验室建设要求高、仪器设备多、投入大,部分院校在生物医学工程专业课程实验条件建设经费投入不足,单独开设的实验课程比较少,实践教学体系不够完善;课程标准中演示性、验证性等基础性实验设置比较多,而综合性、设计性实验设置比较少[4];缺乏“大学生电子设计创新基地”等综合性实训实验硬件软件平台和组织管理经验;学生规模小,缺少其他理工科学科支撑,组队参加全国大学生电子设计竞赛、全国大学生挑战杯设计竞赛等活动较为困难。
4.学生专业思想不牢固。生物医学工程学作为一门新兴的边缘学科,覆盖面广,涉及领域跨度大,专业知识体系复杂,专业课程内容在各学科之间交叉频繁,本科学生对本专业缺乏深入的了解、足够的信心和学习热情;相对材料、自动化、机械、通信以及临床、医学影像等专业,生物医学工程专业学生所学知识普遍存在“宽而不精”,“广而不细”等问题,就业时相对处于劣势;部分学生由于学习任务重、压力大,导致学习积极性、主动性不高,专业思想不够牢固,甚至影响到专业整体的学习风气。
三、对策初探
高等医科院校要盯准医工结合的复合型高级工程技术人才培养目标,突出学科交叉综合培养、工程技术意识培养、创新能力素质培养,深化教学改革,加大教学投入,改善教学环境,加强队伍建设,充分发挥医学院校资源优势,积极探索具有医科院校特色的生物医学工程专业教育培养模式,构建科学合理的课程体系和实践教学体系,不断提升生物医学工程人才培养质量。
1.坚持走“先研究生后本科生”的教育培养模式。“覆盖广、交叉深、发展快、变化多”等特点决定了生物医学工程学科专业的开设和建设,对教学基本建设、课程体系构建、师资队伍力量、实践教学平台等方面要求比较高,必须具备一定水平的软硬件条件。医科院校在开设建设之初,往往存在培养方向不明确、课程体系不科学、平台条件不完善、师资力量不足等困难和问题,因此,对于计划开设生物医学工程专业的高等医科院校来说,要坚持走“先研究生培养后本科生培养”的教育培养模式,通过5-10年时间的研究生培养和学科建设,加强教学基本建设,积累教学经验,规范教学管理,建设一支高素质师资队伍和一批高水平的实验教学平台,构建完善的课程培养体系和实践教学体系,为本科生培养创造良好的学习条件和学习环境。
英文名称:Chinese Journal of Biomedical Engineering
主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国生物医学工程学会
出版周期:双月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:0258-8021
国内刊号:11-2057/R
邮发代号:82-73
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1982
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
SA 科学文摘(英)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
联系方式
关键词:三位一体化;数字医疗;生物医学工程
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)15-0134-02
一、“三位一体化”创新型数字医疗人才培养模式的必要性
我国高等教育当前的任务是为社会培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才,工程类和“应用型”人才培养必须面向我国经济建设主战场,应责无旁贷地为地方经济的振兴和可持续发展服务。国家“十一五”规划中把发展教育和培养德才兼备的高素质人才摆在了更加突出的战略位置[1,2]。在我国,生物医学工程专业大致可分为两种类型:“研究型的综合性的,大体是我们国立的重点大学”;“应用型的专业性的、培养各行各业的应用型的高级专门人才,包括一般的高等学校,尤其是地方高等学校”和“职业性的技术技能型”。传统的人才培养模式仍然占统治地位,其课程设置、课程内容以及教学过程中都带有浓重的学科体系特点。学生的职业能力难以提高,很难适应实际工作的需要,从而出现了人才市场上供求失衡的结构性矛盾。可以看出,传统的教育教学模式对学生能力培养的缺失决定了教学模式改革的必然性。而“三位一体化”创新型数字医疗人才培养模式是一种以职业能力培养为导向的教育模式,其弥补了传统的教育模式在能力培养上的不足,符合生物医学工程人才培养的需求。因此,构建“三位一体化”创新型数字医疗人才培养模式,切实提高生物医学工程专业人才培养质量,努力培养符合时代要求的人才,显得尤为重要。
二、“三位一体化”创新型数字医疗人才培养模式的规划
我校生物医学工程学科人才培养应以信息技术为支撑,以服务地方经济为出发点,以数字医疗仪器为特色,培养具备生命科学、电子技术、计算机控制技术及信息科学有关的理论知识,具有能将医学与工程技术相结合的科学研究能力,能从事医学电子仪器的设计制造、仪器与系统的设计制造以及在其他电子应用技术、计算机应用技术等方面从事系统分析、系统设计、系统运行等工作的高水平、创新复合型人才。因此,推进人才模式研究,合理安排知识内容,突出多学科交叉的特点,加大产学研合作力度,培养学科归属感、自豪感,让社会更了解生物医学工程学科,也为地方经济的发展提供高水平的人才储备,这些都将列入我们的学科规划。
在创新培养模式研究中注重解决三个科学问题:①交叉学科人才培养问题,实现我校独具特色的新型交叉学科研究生创新教育模式研究;②信息背景和导向问题,实现扎实的信息技术背景、服务数字医疗领域的基础研究和应用开发研究;③产学研研发平台和研究生培养平台的建设,利用现有多企业协作的省部级科技平台,培养更具活力、创新型研究生人才。
三、“三位一体化”创新型数字医疗人才培养模式的实施路径
(一)优化生物医学工程研究生教育课程结构体系
知识结构是指知识的构成状况,即所掌握的各种知识的相互比例、相互联系、相互协调、相互作用以及它们所形成的整体功能。知识结构通常包括核心知识和拓展知识,它们相对应的教育分别是核心教育和拓展教育。由于以前的人才培养目标不明确,学生所接受的核心教育内容不一致,各高校差别非常大。比如医学院校往往强调医科内容,学生最初接触的知识往往是纯医学内容,在进行后续的拓展教育时,由于工科基础太薄弱,学生感觉非常吃力。而在工科院校,核心教育内容重视工科,按理说进行拓展教育比较轻松,但问题仍然比较严重。“生物医学工程学科是干什么的?”“与自动化等专业的区别在哪里?”“重庆邮电大学的生物医学工程学科研究生培养些什么?”这些疑惑让学生的拓展教育受到制约。生物医学工程研究生教育课程群主要包括5个方面的内容:(1)科学基本知识;(2)工程专业核心课程;(3)生物医学专业核心课程;(4)人文与社会科学;(5)工程专业选修课程。
(二)突出信息特色,探索教育创新如何服务地方经济
生物医学工程学科需要宽厚的信息背景,要利用运用大量的通信、计算机领域和仪器仪表知识。重庆市“10+2”产业发展规划提出要重点发展信息(数字医疗等)、生物(生物医学工程等)等高技术产业,构建一批高技术产业基地,在生物医疗、信息、仪器仪表等重点领域形成一批国家级和市级工程技术研发中心[3]。因此,本研究将立足信息学科基础,主动服务经济和社会发展,以医学电子仪器为学科特色,培养具备生命科学、电子技术、计算机控制技术及信息科学有关的理论知识,具有能将医学与工程技术相结合的科学研究能力,能从事医学电子仪器的设计制造、仪器与系统的设计制造以及在其他电子应用技术、计算机应用技术等方面从事系统分析、系统设计、系统运行等工作的研究生创新人才。
(三)构建、探索运行具有可推广性的校企联合产学研合作研究平台
研究生创新能力很大程度体现在解决问题、理论分析、研究开发的综合能力。研究实践平台是研究生创新教育最重要的一环。在全面推进素质教育、实施科教兴国战略中,教育工作者担负了培养21世纪社会主义建设人才的重任。在以教师为主导、学生为主体的新型教学模式中,实践教学活动作为一种重要的学习过程,其目的是提高学生学习水平,开拓学生科学视野,提升学生科研素质,锻炼学生动手能力,加强学生主动思考能力,培养学生创新精神和实践能力。在为国家和社会培养高级医学工程型人才的教育工作中,生物医学工程的广大教师和教育管理者应该广开思路,不仅重视研究理论教学方法以培养和提高学生的素质,还要积极为学生实践活动提供机会,创造环境和氛围。
(四)研究生创新能力评价方法研究
目前研究生水平评价主要通过三个方面体现:第一是课程考核;第二是;第三是论文答辩。这三大模块基本上确定了研究生的学习能力、处理课题能力和总结能力。但是对于生物医学工程这种交叉学科,其评价方法应该体现学科特色,需要更加细致化、过程化和量化。主要研究内容包括:(1)评价指标体系的选用。既有学科特点,又有产学研创新,交叉学科,信息特色。比如:课程学习体系,必然要包含信息技术、工程技术、生物医学技术、健康康复要求等多方面、多模块的知识体系,包括课堂学习、文献查阅、情报检索、归纳总结等能力,知识产权申报与总结;产学研平台实习和解决企业需求能力评价;发表科技作品,不但包括科研论文,还应该强调文献综述发表,专利申报,软件著作权发表等事项。(2)指标体系权重设计和评价算法。通过充分调研、征求导师、同行、学生意见和建议设计各参数权重体系。通过评价体系和体系指标权重设计相应的评价算法,通过量化和定性评语方式确定研究生创新能力。(3)评价效果研究。通过评价体系的研究,跟踪创新人才培养效果,同时进行评价方法效果复核。
(五)探索研究生研究、学习生涯规划
研究生生活时间短,而学习、研究任务重。研究旨在实现一种明确的、有序的研究生研究学习生涯规划,解决如何尽快适应交叉学科学习研究、如何规划研究生涯问题。通过研究生涯路线图的形式研究在不同学习阶段生物医学工程研究生所需从事的工作、参与的课题、掌握的技能、乃至发表的作品。通过不同类型、不同基础入学研究生的研究生涯路线图,获得更加规范、更加高效的研究过程管理。探索学习、研究过程的宏观目标与微观管理的有机联系,通过共性问题,提炼出不同类型入学研究生将要践行、实现的研究路线图。在研究中还将全面研究国际、国内生物医学工程学科中的优势体系、培养方案,进一步提炼出生物医学工程发展的新战略和人才培养新模式,优化研究生课程体系,建设课程群,提高教学效果,促进教学质量与教学改革工程的全面实施与整体提升。
四、结束语
实现独具特色的新型交叉学科研究生创新教育模式研究,实现扎实的信息技术背景、服务数字医疗领域的基础研究和应用开发研究,建设产学研研发平台和研究生培养平台,利用现有多企业协作的省部级科技平台,培养更具活力、创新型研究生人才,必须探索本学科专业硕士的培养方法和教学改革模式,在可能情况下与我国“卓越计划”进行有效接轨,探索在数字医疗人才培养领域开展应用型、工程型、创新性卓越工程师的可行性[4]。显而易见,只有注重过程管理、完善考核评价体系,学生能力的提高才有内在的驱动力,才能保证“三位一体化”创新型数字医疗人才培养模式成功实施。
参考文献:
[1]张阳德,,任力锋.生物医学工程教育模式和人才培养途径的探讨[J].中国医学工程,2004,12(3):106-107.
[2]陈武凡,谭小丹,周猛.生物医学工程学科特色教育的系统规划[J].医疗卫生装备,2007,28(9):78-79.
科交叉的边缘科学,它是用现代科学技术的理论和方法,研究新材料、新技术、新
仪器设备,用于防病、治病、保护人民健康,提高医学水平的一门新兴学科。
生物医学工程在国际上做为一个学科出现,始于20世纪50年代,特别是随着宇
航技术的进步、人类实现了登月计划以来,生物医学工程有了快速的发展。在我
国,生物医学工程做为一个专门学科起步于20世纪70年代,中国医学科学院、中
国协和医科大学原院校长、我国著名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学
科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物医学工程专业的创建、1980年中
国生物医学工程学会的成立,有力地推进了我国生物医学工程的发展。目前,我
国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构,从事着生物医学的科研教学工作
,在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。
显微镜的发明“解剖”一词由希腊语“Anatomia”转译而来,其意思是用
刀剖割,肉眼观察研究人体结构。17世纪LeeWenhock发明了光学显微
镜,推动了
解剖学向微观层次发展,使人们不但可以了解人体大体解剖的变化,而且可以进
一步观察研究其细胞形态结构的变化。随着光学显微镜的出现,医学领域相继诞
生了细胞学、组织学、细胞病理学,从而将医学研究提高到细胞形态学水平。
普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平,难以分辨病毒及细胞
的超微细结构、核结构、DNA等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜,
使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体,研究细胞的超微结构。光学显微镜和电
子显微镜的发明都是医学工程研究的成果,它们对推动医学的发展起了重要作用
。
影像学诊断飞跃进步影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域
之一。50年代X光****和摄片是临床最常用的影像学诊断方法,而今天由于X线CT技
术的出现和应用,使影像学诊断水平发生了飞跃,从而极大地提高了临床诊断水
平。即计算机体断层摄影(computedtomographyCT),即是利用计算机技术处理人
体组织器官的切面显像。X线CT片提供给医生的信息量,远远大于普通X线照片观
察所得的信息。目前,螺旋CT(spiralCT或helicaletCT)已经问世,能快速扫描
和重建图像,在临床应用中取代了多数传统的CT,提高了诊断准确率[1]。医学
工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振(nuclearmagneticresonanc
e)原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(MRI),它不仅可分辨病理解剖
结构形态的变化,还能做到早期识别组织生化功能变化的信息,显示某些疾病在
早期价段的改变,有利于临床早期诊断。可以认为MRI工程的进步,促进了医学诊
断学向功能与形态相结合的方向发展,向超快速成像、准实时动态M
RI、MRS发展。根据核医学示踪,利用正电子发射核素(18F,11C,13N)的原理,
创造的正电子发射体层摄影(PET),是目前最先进的影像诊断技术。美国新闻媒体
把PET列为十大医学生物技术的榜首。PET问世不过30年历史,但它已显示出对肿
瘤学、心脏病学、神经病学、器官移植,新药开发等研究领域的重要价值[2]。
影像学诊断水平的不断提高,与20世纪生物医学
工程技术的发展密切相关。
介入医学问世介入医学是一种微创伤的诊疗技术。Dotter和Judkin(1964年
)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人,他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行
扩张治疗取得成功。1967年Margulis首先使用过介入放射学(InterventionalRa
diology),这是医学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年Gruenzing成功
地进行了首例冠状动脉球囊扩张术获得成功以后,介入性诊疗技术由于其创伤小
、患者痛苦少,安全有效而倍受临床欢迎。20世纪80年代随着生物医学工程的发
展,高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造影(DSA)、射频消融技术以及
高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相继问世,使介入性
诊疗技术发生了飞速进步,临床应用范围不断扩大,从心血管、脑血管、非血管
管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证,并使诊疗效果明显提高
,患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视为与药物诊疗、手术诊疗
并列的临床三大诊疗技术之一,也有人把介入诊疗技术称之为20世纪发展起来的
临床医学新领域--介入医学[3,4]。
人工器官的应用当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时,现代临床医
疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能,人们
称这种装置为人工器官(artificialorgan)。如20世纪50年代以前,风湿性心脏
瓣膜病的治疗,除了应用抗风湿药物、强心药物对症治疗外,对病损的瓣膜很难
修复改善,不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技
术,在心脏停跳状态下切开心脏,进行更换人工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修
补,使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科之所以能达到今天这样
的水平,主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工血管等新材
料、新技术的结果[5]。
肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良,而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病
晚期患者的生命,肾病治疗学也因此有了很大进步。
现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速,除上述人工器官外,人工关
节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用,使千千
万万的患者恢复了健康。可以说,人体各种器官除大脑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,放射医学、超声医学、激光
医学、核医学、医用电子技术、计算机远程
医疗技术等先进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果,综上
可见,20世纪生物医学工程的发展,显著提高了医学诊断和治疗水平,有力地推
动着医学科学的进步。
21世纪生物医学工程展望纵观医学新技术诞生和发展的历史,从伦琴发现
X线到今天X射线诊疗技术的发展,从朗兹万发现超声波到今天B超诊断的广泛应用
,从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天MRI的问世,从赫斯费尔德发明CT到今天
CT成像系统的应用,都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的
医学新技术。循着20世纪医学发展的轨迹,我们有理由预测21世纪新的医学诊疗
技术可能在以下10个方面有重大突破和创新:
(1)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化,远程医疗信息网络化,
诊疗用机器人将被广泛应用。[6]
(2)介入性微创,无
创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技
术,纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。
(3)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着
PET的问世和应用,形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂
型心血管、脑血管影像诊查系统将在21世纪问世。
(4)生物材料和组织工程将有较大发展,生物机械结合型、生物型人工器官将
有新突破,人工器官将在临床医疗中广泛应用。
(5)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展,植入型药物长效
缓释材料,药物贴覆透入材料,促上皮、组织生长可降解材料,可逆抗生育绝育
材料、生物止血材料将有新突破。
(6)未来医疗将由治疗型为主向预防保健型医疗模式转变。为此,用于社区、
家庭、个人医疗保健诊疗仪器,康复保健装置,以及微型健康自我监测医疗器械
和用品将有广泛需求和应用。
(7)除继续努力加强生
物源性疾病防治外,对精神、心理、社会源性疾病的防
治诊疗技术和相应仪器设备的研制受到越来越多的重视与开发,研制精神分析、
心理安抚、生物反馈型诊疗技术和设备将是生物医学工程的新起点。
(8)创伤是造成青年人群死亡的主要原因,研制新型创伤防护装置、生命急救
系统是未来生物医学工程的重要课题。论文帮
(9)即将迎来的21世纪是分子生物学时代,有关分子生物学的诊疗新技术将快
速发展,遗传、疾病基因诊疗技术,生物技术和微电子技术相结合的DNA芯片、雪
白芯片和诊疗系统将被广泛应用。
(10)空气污染、环境污染严重危害着人类健康,研究和开发劳动保护、家庭保
健、个人防护用的人工气候微环境是未来不能忽视的问题。
1997年我国了关于卫生工作改革与发展的决定,提出了奋斗目标:“到2
000年,基本实现人人享有初级卫生保健”,到2010年国民健康的主要指标在经济
发达地区达到或接近世界中等发达国家水平,在欠发达地区达到发展中国家的先
进水平。1999年国家科技部召开了“发展生物医学工程技术战略研讨会”,国家
工程院开展了有关发展我国医疗器械工业战略研究等,对推动生物医学工程产业
发展、落实创新工程战略布置起着重要作用。20世纪人类与疾病做斗争,在医学
诊疗技术上取得了重大成就;但面向21世纪的巨大挑战,我们要动员起来,调整
政策,制定规划,改革医学研究教学的旧模式,发挥现代科学多学科交叉合作的优
势,创建全新的生物医学,为人民造福。
参考文献
[1]GeWangMichealWV.PreliminarystudyonhelicalCTalgorithmsfor
patientmotionestimationandcompensation.IEEETran
[2]MinnH,LapelaM,KlemiPJetal.Predicationofsurvivalwithfl
uorin-18-fluorodeoxyglucoseandPETinheadandneckcaner.JNuclMe
d,1997,38:1907
[3]ScheinmanMM.CatheterAblation.Circulation,1991,83:1489-1498
[4]杨于彬,生物医学工程介入性诊疗技术,世界医疗器械,1997,3(9):5
0-52
[5]KatirciogluF,YamakB
,BattaloglaB,etal.Longtermresultsof
mitralvalvereplacementwithpreservationoftheposteriorleaflet.J
HeartValveDis,1996,5(3):302
生物医学工程学是一个新兴的、发展迅速的专业,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新技术之一。以1984年为例,美国生物医学工程和系统的市场规模约为110亿美元,到2000年其产值已达400~1000亿美元。然而我们对这个专业的了解却少之又少,似乎提到它我们就只想到推销医疗器械的人,我们的思维和潜意识中已经把这个专业和推销医疗器械画上了等号。其实不然,本期我们将把这个专业简单介绍给大家,供考生参考。
名词解释・生物医学工程
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,已经成为世界各国竞争的主要领域之一。生物医学工程学与其他学科一样,其发展也是由科技、社会、经济诸多因素所决定的。这个名词最早出现在美国。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。
生物医学工程是一门理、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。它是运用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的一门综合性、高技术的学科。其目的是为了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。
有识之士认为,在新世纪,随着自然科学的不断发展,生物医学工程的发展前景不可估量。生物医学工程学科是一门高度综合的交叉学科,这是它最大的特点。
生物医学工程的主要课程:现代生物学导论、生理学、定量生理学、生物学专题、生物医学工程概论、电路原理、数字电子技术基础、模拟电子技术基础、电磁测量、计算机文化基础、高级语言程序设计、微机原理与应用、计算机图形学、信号与系统、数字信号处理、自动控制原理、人体运动信息检测与处理、生物医学电子学、医用电子仪器、医学仪器设计、医学图像处理、医学模式识别等。
毕业生具备以下基本能力:
1.掌握电子技术的基本原理及设计方法;
2.掌握信号检测和信号处理及分析的基本理论;
3.具有生物医学的基础知识;
4.具有微处理器和计算机应用能力;
5.具有生物医学工程研究与开发的初步能力;
6.具有一定的人文社会科学基础知识;
7.了解生物医学工程的发展动态;
8.掌握文献检索、资料查询的基本方法。
名校盘点・国内外排名靠前的学校
国内生物医学工程一级学科排名靠前的学校是:
东南大学、清华大学、北京大学、复旦大学、上海交通大学、华中科技大学、四川大学、北京航空航天大学、浙江大学、重庆大学、西安交通大学、天津大学。其中东南大学在多次评估中蝉联第一。
美国生物医学工程排名前十位的学校是:
约翰・霍普金斯大学、佐治亚理工学院、杜克大学、麻省理工学院、加利福尼亚大学圣地亚哥分校、莱斯大学、斯坦福大学、宾夕法尼亚大学、华盛顿大学、加州大学伯克利分校。
重点推荐・天津大学生物科学与医学工程学院
天津大学环境科学与工程学院是环境、能源、市政等方面的人才培养基地和科学研究中心。学院定位和建设目标为“国内一流,世界知名”,按照“高起点、新机制、办特色、创一流、持续发展”的建院方针,不断招揽国内外高级优秀人才,在学科建设、人才培养、科研开发和应用推广等方面协调发展,快速实现重点突破。
学院下设环境科学与生态系、环境工程系、建筑环境与设备工程系三个教学单位和中澳能源合作中心、建筑节能研究中心、座舱空气革新性环境研究中心、建造环境研究室、中心实验室、环评中心、遗传工程研究所及植物生物技术研究所。拥有环境科学与工程一级学科,环境工程、环境科学、市政工程、热能工程和供热供燃气、通风与空调工程5个二级学科。拥有覆盖全部二级学科的博士点和硕士点,并与建筑学院联合培养建筑技术专业博士研究生,建有环境科学与工程博士后流动站。
学院科研实力雄厚,先后承担或参加“863”
“973”、国家“十五”“十一五”重大攻关项目、国家自然科学基金项目、博士点基金项目、天津市重点攻关和基层研究项目。
学院积极开展对外交流,与国际上著名大学、研究机构和企业开展合作,建立定期和不定期的互访交流。通过国外企业资助,为学生建立了科技创新基金和创新奖,鼓励学生积极创新,提高学习积极性。学院40%左右的本科毕业生继续研究生的学习,其中有近一半的学生是经考核合格免试进入硕士研究生学习,一部分学生还能进入硕博连读学习。学院还有一部分优秀学生可以选择攻读院内或校内其他专业第二学位,获得双学士学位证书。50多年来,学院已经为国家输送了大量本科生、硕士生和博士生等高层次专业人才,为中国环境保护、能源利用和市政工程领域的发展作出了重要贡献。
有问必答・关于报考
问题1:生物医学工程有哪些著名企业?
通用公司、飞利浦、东芝、西门子、强生、日立、 中国迈瑞。
问题2:生物医学工程相关产业发展前景?
生物医学工程发展非常迅速,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新技术之一,已经成为世界各国竞争的主要领域之一。以医疗器械为例:
2005年开始,中国已成为仅次于美国和日本的世界第三大医疗器械市场。
2006年,中国医疗器械进出口额首次突破百亿美元大关,进出口总值为105.52亿美元,同比增长17.57%。
2010年,中国医疗器械总产值达1000亿美元,在世界医疗器械市场上的份额达到5%,到2050年这一份额将达到25%。
问题3:我国生物医学工程的创始人是谁?
我国生物医学工程的创始人是韦钰院士。她1940年出生,1965年南京工学院电子工程学研究生毕业,1981年获西德亚琛工业大学工学博士学位,是第一位获得博歇尔奖章的中国人,1994年当选为中国工程院首批院士。
问题4:生物医学工程专业有何特点?
生物医学工程是一门交叉学科,以理工科为基础,学习各种相关技术在医学诊断与治疗中的运用。如影像技术,CT、B超的原理与应用;各种医用传感器;典型仪器的原理等。它最突出的特点是:交叉复合、知识融合。比如它融合了工程科学(信息、电子、材料)、医学(生理、解剖)、生命科学(生物学、分子生物学)、理学(数学、化学、物理)、人文社科(文史哲)等学科知识。
问题5:毕业生有怎样的出路?
1.1 生物医学工程学科
生物医学工程(BiomedicalEngineering,BME)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,研究和开发用于防病治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置、系统和工程技术的学科。BME学科是各学科交叉与高度综合的产物,涉及学科领域十分广泛,包括数学、物理学、化学、生物学、医学等基础学科,又结合了包括声、光、磁、电子、计算机、材料等尖端工程学科,是将其它学科研究成果应用于临床,将生命体与诊断、医疗、康复等装置视为一个系统,并充分考虑其相互作用的一类知识高度密集的技术领域。
1.2 国内生物医学工程专业教育现状
我国自1978年创建生物医学工程学科。截止2004年9月,我国有80余所高校设有生物医学工程学科相关专业。其中医科大学11所,综合性大学12所,名牌工科大学13所,医学院16所,普通工科院校27所,高职高专5所(左右)。依据人才培养的侧重点不同,上述高校可以分为3类:(1)实力较强的理工院校的BME专业以培养能从事BME研究、开发和生产的高级BME技术人才为主要目标。(2)医学院校的BME专业以培养能将工程技术与医学密切配合的高级临床医学工程技术人员为主要目标。(3)普通理工科院校以培养能够从事医疗器械质量管理、设备管理、市场营销、技术服务等工作的应用型人员为主要目标。为了区别本科院校的专业设置、适应应用型人才培养的需要,第三种类型中高职高专层次的院校一般将生物医学工程专业的名称设置为“医用电子仪器专业”、“医疗器械专业”等。
1.3 我校医疗器械专业人才培养目标
我校自2002年创设“医疗器械专业”。该专业的人才培养目标可划归到第三类,即:面向医疗器械生产销售型企业、贸易型企业和医院等医疗器械使用单位培养从事医疗器械市场营销、质量管理、保养维护等方面工作的高等技术应用性人才。至今,该专业已招收3届近250名学生。首批35名学生已于2005年毕业,一次性就业率为95%。
2.医疗器械产业
生物医学工程的发展不仅促进了医学的现代化,而且形成了一个新的高技术产业领域——生物医学工程产业。生物医学工程的产业范围包括:生物医学材料制品、(生物)人工器官、医学影像和诊断设备、医学电子仪器和监护装置、现代医学治疗设备、医学信息技术、康复工程技术和装置、组织工程等。习惯上,在生产实践和行业监管领域,“生物医学工程产业”则更多地被称为“医疗器械产业”。
2.1 医疗器械产业的发生、发展
20世纪初,电子管的发明和电子学的蓬勃发展促进了近代医学科学和自动化理论与实践的飞速发展。随着晶体管的发明,各种模数转换技术日趋成熟,一大批数字化检验、检查、治疗仪器应用于临床。70年代以后,大规模集成电路、微处理器芯片问世,各种以微处理器为核心的医疗检验、检查、治疗仪器在中等以上医院得到广泛应用。先进医疗器械在医院的使用极大推动了医学事业的发展,并成为医学现代化的重要标志。医疗器械已经发展成为全球性发展最快、贸易往来最活跃的高新技术产业之一,在医疗卫生事业、公众健康保健中起到越来越重要的作用。
2.2 医疗器械市场概况
2.2.1世界医疗器械市场概况
医疗器械是当今世界经济发展最快,贸易往来最为活跃的工业门类之一。据美国医疗卫生工业制造商协会(HIMA)统计,1995年全球医疗器械销售额为1200亿美元,2000年达到1900亿美元,2005年增加到2500亿美元,预测2006年全球医疗器械销售额将达到2600亿美元左右。
2.2.2 中国医疗器械市场状况
中国有14亿人口,29万家医疗卫生机构,医疗器械有广阔的市场。2000年,中国医疗器械市场容量达527亿元,2005年达到760亿元,平均年增长率15%,占世界市场份额3%,是全球医疗器械十大新兴市场之一,已成为除日本以外亚洲最大的市场。
2.3 医疗器械产业现状
2.3.1 我国医疗器械工业的现状
我国的医疗器械工业总产值自改革开放以来一直保持快速增长。20世纪90年代以来,平均增幅一直保持在20%左右的水平。根据国家统计局公布的数据,1995年全国医疗器械工业总产值仅140亿元,2005年我国医疗器械工业总产值、销售收人、利润总额已经分别达到504亿元、488亿元和40亿元,同比均有24%以上的增幅,增长势头强劲。
截至2004年11月30日,我国医疗器械生产企业数已达到10447家,其中仅2004年就比2003年净增加1438家,增长率达13.8%。年生产品种5000多个,规格1万个以上,其中仅2001~2004年,我国共注册境内医疗器械产品29480个。加上期间注册的港澳台医疗器械产品178个、进口医疗器械产品7595个,产品已基本上满足全国各级医院的装备要求。
目前我国医疗器械工业总产值在国际市场份额仅占2%左右,而美国高达42%,欧盟占27%,日本占14%。从医疗器械和药品的销售比例来看,我国为1:5左右,而在发达国家两者的销售比例为1:1.9,可见我国医疗器械工业的发展空间很大。医疗器械行业“十五”规划预测,到2010年我国医疗器械行业总产值将达1000亿元。
经过50多年的建设,我国医疗器械工业布局和产业结构逐步形成。目前,医疗器械生产厂商主要集中在上海、北京、天津、江苏、浙江、广东、辽宁、山东、湖北、四川、陕西等地区。国有企业继续在行业内发挥骨干作用,如北京万东、山东新华、汕头超声、苏州医疗、上海手术、上海齿科、上海医光等;90年代以后,在计划经济向市场经济转轨条件下,涌现出一批乡镇企业和民营企业,如江苏宏宝、威海高分子、哈慈、浙江双鹤、康德莱、宁波戴维等,多种所有制成份的共同发展,使医疗器械行业展现出勃勃生机。
2.3.2 浙江省、宁波市医疗器械相关企业现状
据不完全统计,浙江省现有医疗器械生产销售型企业1000余家、贸易型企业1000家以上、县级(含)以上医院等医疗器械使用单位200家以上。进人2005年中国医疗器械企业销售收人100强的生产销售型企业中,浙江占了5家。据2000年的统计,宁波市有医疗器械生产销售型企业80家、总产值不足4亿元人民币、产值达到500万元的企业不足10家。经过5年多的调整、发展,到2005年,全市医疗器械生产销售型企业有220家、贸易型企业250家。全市医疗器械生产销售型企业工业总产值达20亿元人民币,年产值在500万元以上的企业有50家,有的企业产值已达到2亿元。产品涵盖医用磁共振成像系统、婴儿培养箱、高压氧舱、心电图机、卫生材料和敷料、体外诊断试剂等几十个门类数百个品种几千种规格的产品,在全国都有一定的影响。
政策评估从国家政策层面上看,按照原国家经贸委制定的《医疗器械行业“十五”发展规划》,到2010年我国医疗器械总产值将达到1000亿元,在世界医疗器械市场上的份额将占到5%,到2050年这一份额将达到25%,成为世界一流的医疗器械制造强国。为贯彻落实“十五”高技术产业发展规划,2003年2月11日,国家计委专门公告,组织实施“十五”期间生物医学工程高技术产业化专项,加快生物医学工程产业发展。
地方上,北京、天津、上海、江苏、广东、浙江等省市,以及深圳、南京、佛山、莆田、衡阳、杭州、宁波等城市都对医疗器械产业进行了产业引导和政策支持。《浙江省国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》指出,医疗器械是“具有重大带动作用的高技术产业”,要“大力发展”。有关部门已经着手制订“医疗器械产业’十一五’发展规划”。宁波市医疗器械行业协会也正在促成“十一五”规划期间的政策支持。
同时,政府部门也意识到要制定更严格的监管制度来引导各类型单位实现产业升级、规范管理,解决这些单位面临着一些实际问题:推动生产销售型企业落实生产质量管理规范(GMP)和质量管理认证;明确要求新开办贸易型企业至少配备2名医疗器械大专以上毕业生从事质量管理、提供售后技术服务;要求医疗单位加强设备管理、强化医疗器械不良事件监测与控制。
3.讨论
3.1 我国生物医学工程学科正在得到各类型高校的重视,各学校又依托原有基础发展出各具特色的相关专业进一步促进了学科的发展。但可以预见,各高校之间的竞争也将日趋激烈。寻找合适的定位、有所侧重才能为学科的发展作出贡献。
导师与研究生培养直接相关,是研究生培养质量的关键所在。研究生导师的理论、工程实践和对学科前沿的洞察力与生物医学学科研究生培养质量息息相关。目前大部分生物医学工程学科的研究生指导老师来自机械、电子、光电、等专业,他们对自己的专业知识精通,但对于对生物医学工程学科这一交叉学科中的众多的其它学科并不熟悉。因此,生物医学工程学科这一交叉学科需要两个以上的导师来完成研究生的培养,这样才能很好地体现学科的交叉性。另外,高校生物医学学科中,具有工程背景的导师数量较少,能够给予研究生实际指导的导师就更少,不能满足研究生教育的需求。
工程能力培养的硬件条件问题
工程能力培养的条件包括工程实践基地、工程实践项目、工程实践教学条件。生物医学工程学科这一交叉学科,需要大量的工程时间基地,包括医院、医疗器械生产销售商、医疗器械检测管理部门。还需要提供大量的工程实践项目,以提供项目、资金的支持。一些高校缺少这些资源,不能够提供基本的研究生工程能力培养的硬件条件。
生物医学学科研究生工程能力培养的建议
针对以上分析的5个问题,我们提出以下的解决策略
1重视生物医学学科研究生工程能力培养
二级学院领导、导师应重视生物医学学科研究生工程能力培养。近年来工程硕士的扩招,目前,我校的工程硕士与科学硕士的比例达2:1,工程硕士培养的重点是工程能力,因此工程能力的培养显得非常重要。另一方面,工程能力是一种需要不断培养和开发的能力素养,要培养研究生对工程实践的兴趣,让他们发挥从事工程实践的主动性,自觉地投身工程实践活动。
2提高生物医学工程学科优秀研究生比例
采取各种方式,吸引优质生源报考生物医学学科研究生。首先在本校的本科生中进行宣传,鼓励本校学生报考本校的研究生。这要在大二、大三和大四时多做工作。例如我校实行多年的大二本科生导师制,本科生从大二起,就进人导师实验室,与导师一起进行科研。这样学生和老师交流的机会更多,学生老师有更深的感情,能够使一批学习成绩好,科研能力强的本科生报考本校研究生。也可到本校别的相关专业,如机械、电子、化学等本科班级宣传,吸引优质生源。
3研究生导师队伍的建设
目前研究生的培养是采取导师责任制。但对生物医学工程交叉学科研究生,特别是工程硕士而言,应实行由不同单位、不同研究方向组成的双导师对研究生进行指导。导师的科研水平、科研课题、科研经费都会直接影响着研究生是否有机会参与好的课题的研究,制约着硕士研究生工程能力的培养,导师在硕士研究生工程能力培养中起至关重要的作用。因此,加强研究生工程基金项目:重庆理工大学基金项目(20102013);重庆市教委基金项目(KJ120807);重庆理工大学研究项目(2009026)作者简介:王洪(1966一),男,四川乐山人,重仄理工大学药学与生物工程学院副教授,从事生物医学工程研兄;能力的培养需要应转变导师的观念,强化导师工程实践意识。导师应在工程实践方面给予研究生更多的指导,尽量给研究生提供更多的工程实践机会,例如给研究生提供参与课题的机会,提供企事业工程实践的机会等,帮助硕士研究生提高工程能力。重庆理工大学生物医学工程学科建立于2002年5月,现为重庆理工大学校级重点学科。从2006年开始本科生和研究生招生。经过10年多的学科建设,引进了一批来自国内外著名大学的生物医学工程学科学术带头人,组建了一支在教学和科研方面实力雄厚、结构搭配合理的师资队伍,具备良好软硬件条件。大多数老师具有工程背景,一些老师在公司兼职,与企业联系广泛。这就为我校的生物医学工程学科的工程教学和工程实践提供了很好的平台。
4建立更多的工程实践基地,获取更多的工程实践项目,支撑研究生的工程实践
产学研一体化的研究生培养模式是建立企业和高校之间密切合作的基础上,集研究生教学、实习、课题研究、企业的产品开发、就业于一体,随着研究生培养规模的日益扩张,特别是工程硕士的大规模招生,产学研这一非常优质的研究生培养资源可以充分利用。在生物医学工程学科研究生工程实践能力培养上可以利用企业在生产实践、资金、管理等方面的优势,通过产学研合作建立起来的实践基地,采用学校、企业双导师制加强对研究生的工程能力培养。生物医学工程学科研究生也可在这种产学研一体化培养模式的培养下,在知识结构、实践能力和科研能力上满足社会化的要求,同时更加贴近实际。产学研培养基地可以充分吸纳社会科技教育资源,为研究生工程能力的培养服务,有效地节省研究生培养的社会成本。
这方面我校也取得了一定的成果。从硬件条件看,我校的生物医学工程学科拥有各种相关的高端仪器设备和实验室,能够满足研究生实践教学和科研的需求。建有“重庆市现代中药制药工程技术研究中心”和“重庆市中英数字医疗中心”两个省部级工程中心。现有设备551件,总值1509.40万元,实验场地3600m2。建有4个产学研示范基地和2个企业联合实验室,与10余家企业建立了技术和人才培养合作关系,搭建了良好的生物医学工程学科平台;从软件条件看,本学科有生物医学工程学科学术带头人及高水平的教师队伍,在国内外核心期刊180余篇,SC工、E1收录36篇,获得专利10余项,省部级科技成果奖10项。承担国家自然科学基金、省部级项目等100余项,科研经费3000余万元。
5加强工程实践管理,完善工程能力培养体系
首先制定具体的研究生工程实践能力培养实施细则,在培养方案和制度设计上明确要求。其次,配备足够的管理人员,为研究生的工程能力培养服务,一切以研究生为中心的管理模式,建立科学、高效的研究生管理体系,保障生物医学学科研究生工程能力培养环节的落实。
结束语
关键词:卫生职业技术教育医学工程专业创建与发展
目前,随着教育体制的改革,高等教育分为普通教育和高等职业教育两大块。全国各地的教育体制要做相应的调整,我省也不例外。卫生职业技术学院的建立,给我省原有医疗器械维修专业的发展带来一次新的飞跃,一个高的起点。因此,我省应看准这一时机,抓住这一机遇,在保证卫生专业的 前提下,首先在现有医疗器械维修专业的基础上进行调整,在卫生职业技术学院创办医学工程系(或开设医学工程专业),力争取得教育部、卫生部、国家医药管理总局有关部门的重视、关心与支持。下面就此谈一点想法:
1 全国医学工程专业的情况
1.1 存在的问题和矛盾
根据湖南医科大学仪器培训中心在近几年对百余家不同级别、不同地域的一般性医院的医疗装备管理和维修人员的调查报告来看,当前医学工程技术队伍的知识结构和人才需求存在的问题和矛盾,同时也表达了工程技术人员的愿望和要求。
1.2 医学工程技术队伍人才建设的现状
1.2.1 人员缺乏
从调查结果中可以看到,不管是拿一级医院都反映工程技术人员的缺乏,有的基层医院甚至没有维修人员或由总务科的电工兼管,这主要是与医学工程专业起步晚,开设这个专业的学校少,培养出来的工程技术人才赶不上社会的需求有着直接的关系。
1.2.2 水平偏低
人员编制比例低“半路出家”和学历偏低者在哪一级医院都存在着相当的比例,虽然在长期实践中积累了大量的经验,但由于基础差、知识较陈旧,外语水平低,因此对新设备、新科技接受较慢较难,维修水平明显偏低。有的毕业分配到医院后,技术水平不高,动手能力差、长期不能独立胜任工作,这与学校的办学条件和经验有关,也与专业课程的设置和师资力量、实习、实验条件有关。还有个别学生在校学习时绳属是混文凭。
我国医院一般在300万元以上医疗器械设备资产的配1人,而发达国家的医院配置的比例是每100万元医疗器械设备资产配备1人,可见人员编制比例明显偏低。
1.2.3 职称晋升难、留住人才难
医学工程技术人员和医学工程专业教师因在医院和卫生职业学校都误认为不是主要学科,得不到重视。例如:部分医院(其中包括三甲级医院)把医学工程技术人员化归后勤科、总务科、药材科或医务科代管;学校把从事医学工程专业教学人员化归数学物理教研组。同等条件或高于临床医生和临床教学教师晋升条件,他们能晋升而从事医学工程专业的却不能晋升。而那些学历低没文凭、外语应试和口语能力低、基础理论知识不系统,写论文困难的维修人员晋升就更困难了。由此引出留住人才难。具有本科和本科以上学历的高层次人员到了医院或卫生职业学校认为屈才,除了社会地位、经济收入、职称、住房等不公外,还有更大的抱负,有的到了科研部门,有的到了国内外大的医疗器械公司,有的考了研究生。
1.2.4 人员来源不一、知识结构不一、人员所在的学科不一
医学工程技术人员大致由经过医疗器械设备培训班培训(1980年前工作)的工人、相近专业(自动控制、无线电、电工电子、计算机)改行和80年以后毕业生物医学工程、医疗器械维修专业的大、中专毕业生组成。因此他们只能根据各自的情况来从事不同难度医疗器械的维修。把医学工程技术人员化归后勤科、总务科、药材科或医务科,造成人员所在的学科不一,这样很不利医学工程队伍的发展。
1.3 医学工程专业的教育基地的现状和矛盾
80年代后期,卫生部在全国五所医科大学(北京医大、上海医大、华西医大、中山医大、湖南医大)建立了五个仪培中心。五个仪培中心的创办和开展,为我国医学工程技术队伍的状大作出了极大的努力和积极的贡献。近几年虽然先后在清华大学、浙江大学、天津医科大学、西安医科大学、一军医大学、四军医大学、华中科技大学等十几所高校陆续开设了生物医学工程或医学装备工程专业的本科班。但这些学校培养的是学术型人才、工程型人才和技术型人才。其毕业生不乐于从事维修工作。而湖北省荆州卫生学校、云南省卫生学校、南京市第二卫生学校、杭州市第二卫生学校、河南洛阳市卫生学校、陕西咸阳市卫生学校、湖北咸宁地区卫生学校、湖北恩施州卫生学校、湖北沙市电子工业学校等中等职业学校开设医疗器械维修中专班,培养的是技能型人才。其毕业生只能对低、中档器械进行维修,对高、精、尖的大型器械又不太胜任。鉴于上述情况,高职教育方可解决这一问题。
湖北省荆州卫校自1986年开办医疗器械维修专业到目前为止,共有14届。已毕业走上工作岗位的12届,在校就读和正在实习的2届。据我了解的情况来看,该专业的生源及毕业的学生共分布在广东、福建、河南、山东、新疆等省(自治区)和我省各级医疗卫生单位,表现很好,已成为主要技术骨干,有的还走上领导岗位。仅这个专业就说明了该校已经培养了不少的初级实用性的技能型人才,作出了一定成绩和贡献。这为湖北省卫生职业技术学院开办医学工程系(或专业)奠定了一定的基础。但由于各自为阵、办学分散、经费不足、师资力量缺乏、教材和实验室等种种问题,制约了本专业的发展,导致湖北省开办的此专业远远不敌云南、江苏等省办的中职水平。
1.4 发展医学工程专业是现代化医院建设的趋势
当代医学的发展极大地取决于工程技术进入医学领域的程度。随着科学技术和现代工业的飞速发展,现代医学已把几十门学科汇集一体。80年代以来,在医学诊断过程中广泛使用了医学成像技术(X线、同位素、超声学),内镜技术、核医学技术、生理工能检测技术、免疫诊断技术、人工脏器等先进技术。正是有了这复杂且相互渗透的先进技术和相应设备,才使现代医学发展如此之快。俗话说工欲善其事,必先利其器。靠谁利其器?靠技能型工程技术人员。因此,现代医院建设,工程技术人员必然进入医院,因而发展医学工程专业是现代化医院建设的趋势。
1.5 医疗装备水平是衡量医疗水平的重量标志之一
医学工程学是近几十年发展起来的新兴的交叉边缘性学科。为了生存和发展,世界各国都把最高、最新、最精、最尖的科学技术应用于生命科学。高、新、精、尖的科学技术在生命科学上的应用给医疗卫生科学的发展带来了新的飞跃,全国的医疗仪器装备近十年来以几倍甚至几十倍的速度增长。医疗仪器装备的优劣已成为现代化医院等级评定的主要标准之一,装备水平已经是衡量一个国家医疗水平的重要标志之一。
1.6 医学工程的发展给医学工程人员的素质提出更高要求
医学工程技术人员的素质赶不上发展的需要,表现为:现有医疗仪器装备的功能开发没完全达到设计要求,有的仪器设备的应用只占其全部功能一半,甚至只有全部功能的五分之一,造成仪器装备的极大浪费,仪器装备的安装和使用达不到仪器装备的基本要求而造成人为的损坏;维修力量缺乏,有的仪器出现故障不能及时排除,坏了无人修,或越修越坏。所以,提高全国医学工程技术人员的素质,提高质量是全国医学卫生事业建设的需要。 2 卫生职业技术学院开设医学工程系应解决的问题
2.1 办学力量问题
1991年我第二次应邀参加在南京大学召开的全国高、中等院校“生物医学工程”、“医用电子仪器”、“医疗器械维修”等专业的大、中专教材编写会议时,了解的全国六所中等职业学校开办医疗器械维修专业的情况条件都不太好。十年后的今天,基本照旧。只不过是有的生格为卫生职业技术学院,因此,我建议:我国卫生职业技术学院在开设医学工程系时应吸取原先办医疗器械维修专业时的经验教训,应集中精力在全国有代表性、有一定基础的省市开办几所,把所有的财力、物力、人力集中投进去,把此系或专业办好。
2.2 专业名称问题
医疗器械维修专业实际上就是医学工程专业。“维修”一词给人的印象或一般看来就是修修补补,技术含量不高,所以此名称招生时就不吸引人,毕业后就业也难。据我对全国20多所高等院校办此类专业情况的了解,其名称均为医学工程、医用电子仪器、电子技术应用、生物医学工程等。基础课和专业基础课一样,只是专业课作一下调整就行了。建议医疗器械维修在卫生职业技术学院的专业名称应改为“医学工程”专业。
2.3 课程设置问题
医学工程,顾名思义就是医学与工程技术结合,使诊断工程化。当代医学的发展极大地取决于工程技术进入医学领域的程度,随着科学技术和现代工业的飞速发展,现代医学已把医学、药学、数理化、电子学、机械学、分子生物学、精密仪器、激光、超声、射线、遗传工程学、材料工程学、信息工程学、计算机技术等汇集一体,构成了纵横交错的综合学科,其广度和深度已经远远超过了对传统医学的认识范畴。因此,医修专业的专业基础课教材选的是非电专业教材是极不合理的。专业课的名称也过于陈旧。例如“常备”、“医电”。“常备”原先讲的是钳工、电氧焊接、显微镜和581光电比色计一类简单分析仪器的内容,而现在的内容全是现代的医用检验仪器,所以应改为“医用检验仪器”。“医电”实际上是大学的一门专业,而不是一门课程。它是“心电图机、脑电图机、胃电图机、肌电图机、心向量图机、超声诊断仪、核医学诊断仪”等医用电子仪器的总称。如果课程名称和课程设置不改,这将会给招生和学生毕业后就业带来不利。
建议应设置为基础课:高等数学、英语、医用物理学、普通物理学、机械制图等。专业基础课:电工学、电路分析、模拟电子线路、数字与脉冲电路、计算机原理(注:这五门必须是电子专业的课程)、生物医学电子学等。专业课:生物电测量仪器、超声诊断仪、医用检验仪器、X射线机原理、X线影像设备原理与应用、制冷设备等。选修课:黑白电视机原理、彩色电视机原理、音响设备原理(VCD、DVD)、市场营销等(这些课程必须再根据设置的专业再定)。如果在职业技术学院开设“医学工程系”,这些专业课可开3—5个专业。
2.4 教师队伍的建设问题
在卫生职业技术学院内开设医学工程系,除了专业名称、课程的设置要改,还必须加强该专业教师队伍的重视和建设。即要有一支精兵强将(工学博士、硕士、学士各种知识结构齐备和高级工程师、副教授、工程师、讲师)组成的专兼教师队伍。在现在暂不具备条件的情况下,可把原有从事医学工程的高级工程技术人员充分利用起来,过渡一下。同时该专业的教师必须和临床医学、护理等专业的教师一样,均属于主科教师,而不应该附属数学物理教研室,应单独成立医学工程教研室。其教师的专业职称应是“医学工程”或“生物医学工程”专业。这样,可增强教师的敬业精神并调动其积极性。
2.5 实验室建设问题
在卫生职业技术学院时,教育部、卫生部计财司应和地方财政联合起来进行扶持。可以事先把医学工程专业的几个实验室的计划提出来,力争开办医学工程系时和它所配套的实验室能够一起建起来。医学工程专业应装备五个实验室,用以解决“医用电子专业”和“医用检验仪器专业”专业基础课:“电工学”、“模拟电子技术基础”、“数字电子技术基础”和“微机”等几门课程开设多项学生实验课的问题;而对临床医学仪器(内含X线影像专业)中几门专业课的实验应建一个“临床电子仪器实验室”;对制冷设备专业还要建一个“制冷设备维修实验室”。在财力不足的初期,后两个实验室可在临近有实力的医院内医学工程科(器械科)作为实习基地,而后逐步过渡。
2.6 教材建设问题
我国从事医疗器械维修的专家、教授不少,但著书立说的不多。据我了解情况是正式编辑出版此专业书籍的有:大连第一疗养院的师宇东等人编著的《医用诊断电子仪器与技术》(上、下册);原武汉军区总医院的陈智文等人编著的《进口心电图机原理与调试》和《B型超声诊断仪原理》;南京大学电子系以甘心照等人编写的《常用医疗诊断电子仪器》、《医用B超与超声多普勒系统》等七本书;湖南医科大学徐栋国等人编著的《X线影像设备原理与技术》;雷元义编著的《心电图机原理与维修》、《A型超声诊断仪原理与维修》和《单导心电图机使用与维修手册》、与甘心照等人合作编著了两本书、独著的《中外心电图机实用技术》(这六本书一直都是全国二十多所高中等院校医学工程专业的学生、医学工程技术人员、计量人员的教科书和参考用书)。其它的人编著出版发行著作的很少,这不利我国医学工程队伍的发展。建议卫生部科教司应组织全国从事医学工程专业的专家、教授、学者和技术人员一起合作编写一套此专业的书籍。其理由是抓好教材建设是办好这个专业的重要环节,也可以说是对我国开办卫生职业技术学院医学工程系的一个支持。
2.4 生源问题:
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).
【摘要】为呼应全国高校对工程专业硕士研究生开设伦理课程的迫切需求,本文对教学法中的一个非常最重要的案例教学法在生物医学工程伦理课程中的应用做了初步分析探讨。主要分为两部分,分别是案例教学法的优势和生物医学工程伦理课程中对案例教学法的需求。其中在第二部分里面重点讨论了生物医学工程伦理案例选择的要点。
【关键词】案例教学生物医学工程工程伦理
一、案例教学法简述
案例教学法顾名思义,是基于案例分析的一种教学方法,最早起源于二十世纪初的哈佛大学[1],如今被广泛的应用在金融、法律、心理学、和建筑等工程学专业领域的教学中。通常采用的方式是教师设计或根据真实事例展示一个从不同的出发点考虑会带来争议的困境(一个案例),然后将学生置于决策者的角色,通过学生的个人思辩和开展团队讨论,引导他们得到解决方案。案例方法与其他教学方法截然不同的是,案例教学法要求教师不再一味的灌输给学生知识或者对问题的见解,教师的主要任务是引导和激励学生自己设计每个案例中问题的解决方案并为自己的方案辩护,充分调动学生的积极主动性。案例教学法的优势显而易见,因为案例源于现实事例,为抽象的概念和理论提供了应用的实体平台。学生通过整理和分析案例中提供的数据,快速检索相关理论,得出结论并提出各自的解决方案,再通过团队合作和集体讨论探索不同的解决方案并权衡每个解决方案的利弊。这整个过程强化了学生理论知识的同时,锻炼了学生调研的能力(主要指搜集和分析数据来支持自己的观点)、评估和审辨对立观点的能力、公正的从多角度考虑问题的能力、合成不同角度的信息经过权衡得到折衷解决方案的能力[2]。最终对问题解决方案的提出更是给学生带来学习的正向反馈,促进学习过程的良性循环。为了达到预期的教学效果,案例教学法的实施其实对教师提出了更高的要求,需要任课教师对每个案例做深刻的分析,在案例的选取、展示方式、引导案例分析的走向上都要做好充分的准备工作。
二、生物医学工程伦理课对于案例教学的需求
生物医学工程伦理学是一门以生物医学工程中引发的伦理问题为导向,识别伦理问题的表现,辨析其特点、根源和后果,结合相应的伦理学理论、原则和方法,开展伦理分析论证,并提出伦理建议的新兴学科[3]。所谓工程伦理,是综合了工程技术指标,工程价值判断,工程人文关怀等等的一个复杂的讨论工程道德伦理的一门学问。而生物医学工程伦理区别于其他工程伦理课的特殊性在于,其涉及的伦理问题常常与人或其它生物的性命安危直接相关,因此影响往往更加深远。这些特点决定了案例教学在生物工程伦理课程中有其必要性。必要性在于,对一些标准案例的严密的分析过程可以帮助学生更好的对从业后相似实际事件的判断和决策提供路线图。对于生物医学工程专业的学生来说,行业中所要面临的经典伦理问题大致分为几类:不合理的”风险-受益”比问题、知情同意问题、公平可及性问题、学术不端问题、和棘手的道德困境[3]。学生将来在从事生命科学、生物技术、诊疗方法及医疗仪器设备、疫苗和药品研制等领域相关的工程活动的过程中,大部分的伦理问题可以依据对这些类别中的标准案例的分析做出更加合乎伦理考量的决策。那么应该如何选择案例素材?最近“我不是药神”电影热播,激起了全民对仿制药的热烈讨论,这就是一个非常好的生物医药伦理案例。很多热门话题比如干细胞疗法的滥用,对转基因食物的担心,基因编辑方法对胚胎改造可能带来的伦理问题等等,都属于生物医学工程伦理的讨论范畴。那么具备哪些条件的案例构成一个好的生物医学伦理案例呢?首先,案例要基于真实事例并能引起学生的强烈兴趣。如果案例是教授课程期间发生的事件并且直接关乎到学生的日常生活,就会极大的提高学生的参与度。例如前段时间发生的长生生物疫苗造假事件和近期爆出的哈佛医学院教授学术不端的事例就符合这个要求,是很好的案例。其次,好的案例在有趣的基础上还要能够引发冲突和争论,提供丰富的细节信息。在这方面一个简单的判断标准就是,是否能够让有推理能力的人对案例的事实和分析结果持不同意见。好的案例往往需要一方付出很大的努力才能够为其观点辩护,而不是轻而易举的就能说服对方,达到这个要求的前提是对立双方或者多方的立场都有强有力的理由和核心利益的支持。这种案例往往需要通过教师的引导,整合不同利益集团提出的充分理由而后得到一个折衷的解决方案。另外,好的案例要能够迫使学生做出决策。现实中并非每个案例都有合适的解决方案,还有一些案例的结果已经得到法律和公众的认可,这就要求教师选择一些让学生通过审慎的分析之后能够得到合理结论的案例。比如两个同样涉及到父母对后代的良好愿望和社会的道德审判的伦理问题,体外受精和基因工程手段编辑人类胚胎(使后代在某些品质得到改良),相比之下,后者是更好的案例。体外受精问题虽然也存在道德争议,但是因为这种技术已经被合法化而且被广泛的使用,那么学生可能并没有兴趣对这个案例做出决策,原因很简单,因为讨论这个已经被广泛接受的伦理问题产生的实际效应很小。相反,基因编辑胚胎技术还远远未成熟,学生会更愿意加入到这个案例的讨论中,因为他们的观点很可能会对这个问题的现状和走向产生实际影响。
1.1学分、学时改革生物医学工程专业共计170学分,理论教学16学时折合1学分,实验教学32学时折合1学分;总课时控制在2500-2700学时范围以内。
1.2课程体系设置改革根据教学环节科学性、系统性、综合性和连续性的要求,课程设置分为通识教育、学科基础教育、专业教育、实践教育四个课程平台,每个平台包括若干模块,模块下包括若干课程。课程按性质分必修和选修两类。选修课学分占总学分的比例高于20%。另外还加大了实践教学在课程设置中的比重,实践教学环节学分超过了总学分的25%。
1.2.1通识教育课程平台为完善学生的知识结构和提高学生的综合素质,根据生物医学工程专业人才培养目标的要求,设置通识教育课程。取消了原培养方案中的计算机应用基础课程,调整了部分通识必修课的开课学期,增加了程序设计语言的实验学时。
1.2.2学科基础教育课程平台学院经过多次研讨,在原有2009版培养方案的基础上重新落实了生物医学工程专业部分基础必修课的课程名称、涉及的课程内容、开课学期及理论与实践学时的比例,并将原基础选修课中的医用化学和临床生物化学与检测分析合并为一门课程医用化学与生物化学。
1.2.3专业教育课程平台该平台由必修课和选修课两个模块组成。专业必修课是该专业必修的核心课程,反映最新的研究成果,体现科学性、前沿性。经过多次论证,将原2009版培养方案中的专业必修课生物医学工程概论改为生物医学工程导论;专业选修平台的电子线路设计(电赛课程)由原2009版培养方案中第4学期调整为第3学期开设。
1.2.4实践教育平台该平台由通识教育课程中的实践教学部分、社会实践、教学实习、课程设计、毕业实习、毕业论文(设计)、创新实践活动等模块组成。
2改进教学模式,加强课堂教学
2.1改革专业选修课的自由选学方式教师根据其研究领域知识体系的要求,指导学生选修课程系列,辅导学生自学,并带领其在相关领域进行科研实践。这样既可以使学生充分自主地设计将来的学习工作方向,又可以发挥教师在某领域的特长,同时也给教师的思维和研究工作注入新鲜活力。
2.2提高中青年教师教学水平在每个学期的第7-11周,组织听课小组集中对中青年教师进行听课检查,发现中青年教师在教学中存在的问题并给予很好的指导;积极鼓励中青年教师观摩或参加教务处组织的各类教学比赛,在比赛中让教师意识到自己在教学中存在的不足,进而更好地提高教学水平。
2.3调整教师队伍结构,促进师资队伍建设
2.3.1科学管理,稳定教师队伍深化生物医学工程教育内部管理体制的改革,形成独特的管理机制,对有效促进教育师资队伍的建设意义重大。采取一些倾斜政策,如特殊岗位和基础科研等级别、待遇岗位津贴制度,吸引和稳定优秀拔尖的学术人才与技术人才。同时建立合理有效的激励机制,保持教师的积极性和工作的热情。
2.3.2加强多方的交流与合作,提高教师素质,促进科技创新生物医学工程是以理、工、医为基础的跨度大、综合性强的学科,只有在理、工、医三者结合的前提下才能解决,其间涉及的学科广人员多,必须密切合作。另外,学校组织应生医专业骨干力量,深入到行业、企业进行调查研究,认真研讨各专业的知识结构和能力结构。
3加强实践教学
生物医学工程学科是一门实践性很强的学科,只有在实践中才能产生医学与工程技术的结合点和突破口,必须在实践中操作才能提高技术水平,才能找到创新的源泉和发展的方向。加强实践教学,改革原有的模式,是教学改革的重中之重。
3.1实验课改革改革原来的实验教学方法,增加实验时数,提高实验教学的地位。实验是培养学生独立分析和解决问题能力的一个重要的环节,是进一步掌握和理解理论知识的钥匙,也是后续实习及工作的基础。为此需要把实验从原来是理论课的附属地位,提高到和理论课一样重要的地位。
3.2形成较成熟的电子设计竞赛、创新课题指导小组吸收青年教师到培训队伍中来,增加指导教师数量,形成完善的培训体系,在学生中加大宣传力度,增加竞赛学员的数量与质量,争取为学院增加荣誉。
3.3创新实习与就业结合模式实习与就业相结合是实践教学的最后环节,利用实习基地资源,提高实习质量与效果,为选人用人和实习学生就业提供了机会。针对想毕业直接工作的学生,学校利用建立的企业实习基地,提前推荐学生进入企业实习。目前,学院已与蓝韵网络有限公司等多家公司建立了实习合作基地,部分优秀的学生可被实习基地单位留用就业,进一步提高学生的就业率。
4结语