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醫(yī)院中生物醫(yī)學(xué)工程科又稱為臨床醫(yī)學(xué)工程,其任務(wù)是要把工程學(xué)的理論和技術(shù)運(yùn)用到現(xiàn)代醫(yī)療中去,解決醫(yī)學(xué)和生物學(xué)的難題以改善病人的生活質(zhì)量,同時(shí)進(jìn)行醫(yī)療設(shè)備的物流管理、財(cái)務(wù)核算管理、質(zhì)量控制技術(shù)管理和采購管理。它隨現(xiàn)代社會(huì)醫(yī)療科技發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生,其存在和發(fā)展影響、制約、甚至決定著醫(yī)療衛(wèi)生的發(fā)展。
1.醫(yī)院中生物醫(yī)學(xué)工程科現(xiàn)狀
生物醫(yī)學(xué)工程科在醫(yī)院中的職能大致包括以下四個(gè)方面:醫(yī)療設(shè)備的物流管理、財(cái)務(wù)核算管理、質(zhì)量控制技術(shù)管理和采購管理。然而由于起步較晚,我國臨床醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展還落后于發(fā)達(dá)國家。目前各級(jí)醫(yī)院臨床醫(yī)學(xué)工程部門工作開展質(zhì)量參差不齊,各醫(yī)院之間缺乏縱向、橫向協(xié)作機(jī)制,醫(yī)學(xué)工程學(xué)科工作開展缺乏系統(tǒng)性的規(guī)范。與相關(guān)科室之間職能劃分不明確;醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員知識(shí)結(jié)構(gòu)和隊(duì)伍階梯結(jié)構(gòu)不合理;缺乏有效的進(jìn)修培訓(xùn)機(jī)制,知識(shí)老化快;缺乏有效的工作質(zhì)量考核體系,維護(hù)維修工作效率低下;醫(yī)學(xué)工程人員在醫(yī)院中的地位和待遇得不到有效提高,工作缺乏積極性。最終導(dǎo)致人才流失,在生物醫(yī)學(xué)工程隊(duì)伍面臨萎縮的同時(shí),生物醫(yī)學(xué)工程科在醫(yī)院的生存和發(fā)展也面臨挑戰(zhàn),其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1.1 管理體制問題
自20世紀(jì)70年代我國建立生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科實(shí)體以來,全國各級(jí)醫(yī)院也相繼組建了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科,但相當(dāng)多的醫(yī)院至今仍延續(xù)著創(chuàng)建之初的機(jī)構(gòu)名稱,如器械科、儀器室、藥械科、維修室等,地方醫(yī)院均稱為設(shè)備科,部隊(duì)醫(yī)院又稱為器械科,只有少數(shù)幾家醫(yī)院稱為臨床醫(yī)學(xué)工程科。另外,在其組織結(jié)構(gòu)和管理體制上也比較混亂,有的歸屬后勤系統(tǒng),有的歸屬醫(yī)技部門,也有的直接隸屬醫(yī)院總務(wù)科,這種管理體制嚴(yán)重束縛了生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展。
各醫(yī)院的生物醫(yī)學(xué)工程科其功能、職責(zé)也不一樣。首先,就其采購范圍而言,有負(fù)責(zé)全院的醫(yī)療儀器、設(shè)備的采購;有負(fù)責(zé)包括總務(wù)方面的設(shè)備采購(如空調(diào)、冰箱等);也有負(fù)責(zé)全院醫(yī)用消耗品的采購。內(nèi)容各式各樣,雜亂無章,往往按醫(yī)院的傳統(tǒng)和經(jīng)驗(yàn)辦事,沒有一個(gè)明確的職責(zé)范圍。
其次,在日常工作中,只重視醫(yī)療儀器、設(shè)備的采購、維修和日常管理,而忽視了醫(yī)院儀器、設(shè)備安全性、可靠性的管理與監(jiān)測;忽視了醫(yī)療儀器、設(shè)備的功能開發(fā)與利用;忽視了醫(yī)院整體軟、硬件的規(guī)劃管理與技術(shù)管理,從而成為醫(yī)院的一個(gè)純采購部門。
由于臨床醫(yī)學(xué)工程在我國還是一個(gè)新生事物,仍然處于〃創(chuàng)業(yè)〃階段,因此至今為止還沒有形成一套完整的醫(yī)療設(shè)備管理法規(guī),也沒有建立我國自己的臨床醫(yī)學(xué)工程師法。在醫(yī)療儀器、設(shè)備的采購、驗(yàn)收、使用、維修、報(bào)廢和培訓(xùn)等方面缺少一套嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范、科學(xué)的管理制度。
1.2 生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員隊(duì)伍問題
生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員是生物醫(yī)學(xué)工程的主體和體現(xiàn)。由于歷史原因,生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員在醫(yī)院設(shè)備管理中的地位與作用是很微妙的,在醫(yī)院早期設(shè)備管理任務(wù)較少,醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員主要來源于電工、鉗工、電器維修人員的改行,主要工作是器械、儀器、設(shè)備的維修,地位等同于一般工人。隨著醫(yī)院的發(fā)展,20世紀(jì)80年代初期部分醫(yī)學(xué)院和工學(xué)院相繼開設(shè)了醫(yī)療器械維修及生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè),畢業(yè)后學(xué)生紛紛進(jìn)入醫(yī)院從事醫(yī)療儀器設(shè)備的維修工作。很多醫(yī)院特別是大型醫(yī)院的設(shè)備管理部門取名為生物醫(yī)學(xué)工程科,醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員的地位有了很大的提高,等同臨床醫(yī)療技術(shù)人員,有了自己的學(xué)會(huì)和職稱晉升。21世紀(jì)初隨著醫(yī)院后勤服務(wù)社會(huì)化改革,有的醫(yī)院將醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員劃入后勤服務(wù),有的醫(yī)院將設(shè)備管理部門也劃入后勤服務(wù)里面,醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員的地位落入低谷?,F(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備技術(shù)含量越來越高,大規(guī)模集成電路器件的采用,機(jī)械化生產(chǎn)電路板,使故障的查找難度增大或即使找到故障也無配件更換,許多廠商特別是大型設(shè)備廠商已將醫(yī)療設(shè)備售后維修作為一項(xiàng)重要收人,對(duì)醫(yī)院實(shí)行維修壟斷,不提供完整技術(shù)資料和配件來源,配件專用性很強(qiáng),兼容性很差,制約了維修工作開展,出現(xiàn)了維修能力危機(jī),崗位危機(jī),醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員在醫(yī)院是否有存在的必要,已存疑問。
1.3 醫(yī)學(xué)與工程相結(jié)合的問題
醫(yī)院擁有門類齊全的現(xiàn)代化醫(yī)療儀器設(shè)備,這為工程技術(shù)人員提供了得天獨(dú)厚的資源條件。然而在現(xiàn)有的模式下,醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員大多集中在臨床醫(yī)學(xué)工程科或設(shè)備科內(nèi),技術(shù)人員只在需要維修時(shí)才被動(dòng)與各類醫(yī)學(xué)儀器接觸,因此對(duì)所接觸的儀器熟悉程度并不很高,不易形成對(duì)某臺(tái)或某類醫(yī)療儀器的深入研究。同時(shí),生物醫(yī)學(xué)工程人員一般掌握的醫(yī)學(xué)知識(shí)不多,而臨床醫(yī)生在工程方面的知識(shí)比較貧乏,他們在臨床上發(fā)現(xiàn)了和工程相關(guān)的醫(yī)學(xué)問題不能很好的與工程技術(shù)人員交流和溝通,更談不上解決,從某種意義上說,這就導(dǎo)致臨床醫(yī)學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程不能很好地結(jié)合,不能夠充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢。
2.醫(yī)院中生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)展和創(chuàng)新的對(duì)策
到目前為止,生物醫(yī)學(xué)工程科在醫(yī)院中已經(jīng)成為專業(yè)性很強(qiáng)的職能科室,在醫(yī)院現(xiàn)代化建設(shè)中所起的作用越來越重要。深入研究探析生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科在醫(yī)院中的作用、發(fā)展及創(chuàng)新,對(duì)醫(yī)院現(xiàn)代化建設(shè)和學(xué)科自身的發(fā)展都有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。面對(duì)目前醫(yī)院中生物醫(yī)學(xué)工程出現(xiàn)的問題和面臨的挑戰(zhàn),變革和創(chuàng)新勢在必行。
凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。對(duì)醫(yī)院生物醫(yī)學(xué)工程科的發(fā)展和創(chuàng)新必須進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)的分析,進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃,為達(dá)到設(shè)計(jì)總目標(biāo),列出的各階段的分目標(biāo)并逐步落實(shí)。先定奮斗目標(biāo)具體分析各人的特長實(shí)力,合理開發(fā)利用人力資源。結(jié)合實(shí)際加強(qiáng)理論研究和創(chuàng)新工作,形成對(duì)醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展有指導(dǎo)意義的完整學(xué)科系統(tǒng),進(jìn)而真正做到科學(xué)論證、合理購置、科學(xué)使用、嚴(yán)格質(zhì)控、科學(xué)維修、嚴(yán)密計(jì)量。本文就醫(yī)院生物醫(yī)學(xué)工程科如何發(fā)展和創(chuàng)新提出了以下幾點(diǎn)發(fā)展對(duì)策。
2.1 轉(zhuǎn)變工作模式,明確工作職責(zé)
首先要改變觀念、轉(zhuǎn)變工作模式,要將目前以〃采購、維修〃為中心的單一化工作模式向以〃質(zhì)量保證、安全監(jiān)管、技術(shù)保障〃為中心的多元化工作模式轉(zhuǎn)變;要明確臨床醫(yī)學(xué)工程學(xué)科在醫(yī)院中的職責(zé)和任務(wù),即除了當(dāng)前的常規(guī)工作,如設(shè)備的招標(biāo)組織、論證、采購、安裝、驗(yàn)收、檔案管理等外,還應(yīng)包括以下主要工作:在用設(shè)備的質(zhì)量檢查、質(zhì)量保證和質(zhì)量評(píng)估;醫(yī)療設(shè)備的安全性能測試、監(jiān)管和保證;預(yù)防性維護(hù)、保養(yǎng)和故障維修;醫(yī)療設(shè)備的醫(yī)學(xué)計(jì)量及維修后的計(jì)量與性能測試;對(duì)醫(yī)院臨床醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員的技術(shù)培訓(xùn)與考核;開展臨床科學(xué)研究等。
2.2 改變現(xiàn)有管理體制,使醫(yī)療設(shè)備效能最大化
醫(yī)院的發(fā)展,是靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),嚴(yán)格有序的科學(xué)管理;創(chuàng)新才是飛躍,是發(fā)展的根本。不創(chuàng)新將是死水一潭,所做的工作只是原地打圈圈沒有得到提升;創(chuàng)新的科學(xué)管理能使有限的資源進(jìn)行優(yōu)化組合,合理配置,最終實(shí)現(xiàn)更大范圍資源的科學(xué)合理共享,產(chǎn)生出比以前高出幾倍的效率,管理出效率更出效益是眾所周知的;各類醫(yī)療儀器是一種服務(wù)和增值于一體的物質(zhì)資源,是科技應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)的成果,是醫(yī)院現(xiàn)代化水平和技術(shù)實(shí)力的標(biāo)志,是現(xiàn)代大醫(yī)院發(fā)展壯大的基礎(chǔ)。國內(nèi)大中型醫(yī)院都具有少則幾千萬元多則幾億元的現(xiàn)代化醫(yī)療設(shè)備,但若沒有真正利用現(xiàn)代化科學(xué)管理理論進(jìn)行科學(xué)管理,讓配置更加科學(xué)合理,就不會(huì)讓它的作用得到更好的發(fā)揮?,F(xiàn)在對(duì)醫(yī)院的評(píng)價(jià)仍用舊觀念和過時(shí)的方法,即把醫(yī)療設(shè)備的總值作為一個(gè)很大的指標(biāo),總認(rèn)為醫(yī)療設(shè)備的總值越大,管理水平就越高,各類效益就越好,醫(yī)院就越強(qiáng),呈現(xiàn)出重購買輕管理的現(xiàn)象,致使部分設(shè)備不適合本地區(qū)常見病或不適合醫(yī)院對(duì)該學(xué)科的需求,而使用率下降或閑置損壞,造成對(duì)醫(yī)療設(shè)備資源的浪費(fèi)。
管理沒有跟上是造成設(shè)備浪費(fèi)的原因;用科學(xué)的管理理論進(jìn)行管理,明白不同的理論適合不同醫(yī)療系統(tǒng)的管理,注重理論和實(shí)踐的結(jié)合,更重要的是加強(qiáng)創(chuàng)新觀念的開發(fā),和本地區(qū)醫(yī)院及廠商進(jìn)行適度溝通,利用靈活多變的形式進(jìn)行開發(fā)利用,使醫(yī)療設(shè)備效能的發(fā)揮達(dá)到最大化。
2.3 加強(qiáng)人才培養(yǎng),提高自身素質(zhì)
生物醫(yī)學(xué)工程人才的培養(yǎng)是本學(xué)科發(fā)展的關(guān)鍵。因此,在日常的工作中,我們要不斷地加強(qiáng)人才隊(duì)伍的建設(shè),通過各種培訓(xùn)班、業(yè)務(wù)講座、出國深造等途徑,提高生物醫(yī)學(xué)工程人才隊(duì)伍的業(yè)務(wù)技能和外語水平。同時(shí),通過調(diào)整人才梯隊(duì)、整合崗位編制、聘請優(yōu)秀人才等措施,以保持一支高素質(zhì)、高水平的生物醫(yī)學(xué)工程人才隊(duì)伍。
2.4 健全各項(xiàng)制度,提高學(xué)科地位
在提高生物醫(yī)學(xué)工程人才隊(duì)伍自身素養(yǎng)的同時(shí),要形成重視臨床醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的大環(huán)境:國家有關(guān)部門應(yīng)盡快建立〃醫(yī)學(xué)工程師法”規(guī)范臨床醫(yī)學(xué)工程機(jī)構(gòu)的名稱,明確界定醫(yī)學(xué)工程人員的職責(zé)范圍,制定科學(xué)的、合理的人員編制,并制定相應(yīng)的技能培訓(xùn)、考核以及職稱晉升、聘任等相關(guān)制度;要建立一個(gè)良好的激勵(lì)機(jī)制,對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程師的權(quán)利、義務(wù)和獎(jiǎng)懲做出明確的規(guī)定;同時(shí)還要關(guān)注生物醫(yī)學(xué)工程師的科研成果、技術(shù)革新和工作業(yè)績,以穩(wěn)定生物醫(yī)學(xué)工程隊(duì)伍,提高和發(fā)展我國的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科,促進(jìn)醫(yī)學(xué)現(xiàn)代化發(fā)展。
2.5 開展生物醫(yī)學(xué)工程的臨床研究,走醫(yī)工結(jié)合的發(fā)展創(chuàng)新之路
這里所說的醫(yī)工結(jié)合之路有兩方面的含義,其一,應(yīng)使生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員具備較深厚的工程學(xué)和醫(yī)學(xué)兩方面的基礎(chǔ)理論知識(shí),因?yàn)樯镝t(yī)學(xué)工程學(xué)科是連結(jié)醫(yī)學(xué)與工程學(xué)之間的橋梁,若"兩岸〃基礎(chǔ)不扎實(shí)則橋本身也不會(huì)牢靠。其二,在平時(shí)的工作上應(yīng)注重與臨床醫(yī)生的交流和溝通,注重工程和醫(yī)學(xué)這兩個(gè)學(xué)科之間的交叉和滲透?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)展到今天,醫(yī)學(xué)與工程學(xué)之間的關(guān)系就如同舟與水之間的關(guān)系一樣,沒有"工程之水” “醫(yī)學(xué)之舟"將寸步難行,只有二者有機(jī)地結(jié)合,才能成為一個(gè)和諧的整體。
醫(yī)院中的生物醫(yī)學(xué)工程是一個(gè)以設(shè)備保障為基礎(chǔ),面向臨床提供工程支援服務(wù)的專業(yè)。工程人員要充分利用傳統(tǒng)與現(xiàn)代傳媒加強(qiáng)工程信息的交流,既可使工程人員掌握各種現(xiàn)代衛(wèi)生手段,反過來也可促使醫(yī)院工程人員為病人及醫(yī)護(hù)人員提供更多更新的工程信息知識(shí)。充分發(fā)揮醫(yī)院工程人員的專業(yè)特長,加強(qiáng)工程人員在充分溝通臨床醫(yī)療工作中的作用。
生物醫(yī)學(xué)工程科僅以引進(jìn)設(shè)備為主不足以發(fā)揮自身作用,應(yīng)積極研究開發(fā)臨床療效好而市場沒有的常規(guī)設(shè)備,有超前發(fā)展的意識(shí),使本科向服務(wù)于臨床、服務(wù)于科研的方向發(fā)展,為臨床提供治療、診斷的新手段。以臨床使用設(shè)備為基礎(chǔ),從設(shè)備使用人員入手,詢問不合理因素,對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn);也可結(jié)合臨床開展??菩略O(shè)備的研究,改善常用設(shè)備,啟用新技術(shù),進(jìn)行設(shè)備經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的研究,以治療和診斷效果為最終目的,與臨床合作,在開發(fā)研制新設(shè)備中會(huì)有新發(fā)現(xiàn)新進(jìn)展新突破。
總之,生物醫(yī)學(xué)工程是綜合運(yùn)用現(xiàn)代工程技術(shù)研究成果、解決醫(yī)學(xué)上有關(guān)問題的一門新興學(xué)科,是工程技術(shù)滲透到生命科學(xué)領(lǐng)域、深入到醫(yī)學(xué)中的一門邊緣交叉學(xué)科,已成為醫(yī)學(xué)發(fā)展日益強(qiáng)大的推動(dòng)力。而醫(yī)學(xué)的發(fā)展,反過來又促進(jìn)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展。二者之間已構(gòu)成了相互依賴、相互促進(jìn)的依存關(guān)系。所以,要取得科研成果,必須以維修為基礎(chǔ),以科研為主導(dǎo),走理工醫(yī)全面發(fā)展的道路。只有這樣,才能促其鞏固和發(fā)展,才能占有本身應(yīng)具有的學(xué)術(shù)地位,才能促進(jìn)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展和創(chuàng)新。
3.結(jié)束語
理工類院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的教育,主要體現(xiàn)于理學(xué)、工學(xué)及二者有機(jī)結(jié)合的特色和優(yōu)勢,如理工類院校在數(shù)學(xué)、生物、材料、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、組織工程等學(xué)科,具有堅(jiān)實(shí)的教學(xué)基礎(chǔ)、豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、良好的教學(xué)資源與條件。研究和解決生命科學(xué)及醫(yī)學(xué)中的重要問題,是生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科教育與發(fā)展的宗旨,因此,利用理工科院校的教學(xué)資源優(yōu)勢,培養(yǎng)能利用工程學(xué)手段,解決人類生命及健康問題的研究和應(yīng)用型人才,是理工科院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教育的重要目標(biāo)。因教學(xué)資源與條件的不同,理工科院校與醫(yī)科院校、綜合性大學(xué)的人才培養(yǎng)目標(biāo)亦相異。理工科院校側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí),包括數(shù)學(xué)、物理、電子、機(jī)械、生物等學(xué)科;熟悉醫(yī)學(xué)電子儀器、生物醫(yī)學(xué)信息、計(jì)算機(jī)、生物材料等相關(guān)學(xué)科專業(yè)知識(shí);善于利用工程學(xué)方法與手段,解決專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的問題。培養(yǎng)目標(biāo)具有準(zhǔn)確的定位與時(shí)代性,即一方面能充分利用理工科院校的優(yōu)勢,體現(xiàn)其在工程學(xué)科方面的特色,另一方面,根據(jù)學(xué)科的交叉性與涉及領(lǐng)域的廣泛性,密切跟蹤學(xué)科的發(fā)展與社會(huì)需求變化,從而培養(yǎng)高素質(zhì)的復(fù)合型高級(jí)專業(yè)科技人才。
根據(jù)教學(xué)與科研條件、研究方向的不同,國內(nèi)理工類院校關(guān)于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)既具有上述共性,又各有側(cè)重與特色。如清華大學(xué)提出旨在培養(yǎng)能將現(xiàn)代電子、信息技術(shù)、物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)和其它工程學(xué)原理,應(yīng)用于研究生命科學(xué)的基本問題,能利用工程技術(shù)方法解決疾病預(yù)防、診治及改善健康、提高生活質(zhì)量等的高級(jí)專業(yè)人才;浙江大學(xué)則明確培養(yǎng)具有生命科學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息科學(xué)等理論知識(shí)、醫(yī)學(xué)知識(shí)和工程技術(shù)緊密結(jié)合的科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)能力,能在生物醫(yī)學(xué)電子、醫(yī)療儀器、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)等部門從事研究、開發(fā)、教學(xué)及管理的高層次創(chuàng)新型人才;東南大學(xué)強(qiáng)調(diào)以電子、信息技術(shù)生物學(xué)、化學(xué)和材料學(xué)為知識(shí)基礎(chǔ),使學(xué)生具備開展與人類健康相關(guān)的科學(xué)研究及應(yīng)用開發(fā)能力,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)具備寬闊視野、思維活躍的精英人才和領(lǐng)軍人才;上海交通大學(xué)依托其強(qiáng)大且基礎(chǔ)雄厚的工科和醫(yī)學(xué)背景,重點(diǎn)培養(yǎng)在生物、醫(yī)學(xué)和工程技術(shù)領(lǐng)域中具有開展交叉研究能力的有創(chuàng)新精神的,能應(yīng)用物理、化學(xué)、材料、電子信息和工程等領(lǐng)域的技術(shù)解決生命科學(xué)問題的創(chuàng)新型交叉學(xué)科人才。華中科技大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)培養(yǎng)具備生命科學(xué)與光、電、計(jì)算機(jī)等信息科學(xué)有關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí),以及醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)研究能力,能在醫(yī)療器械、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息等產(chǎn)業(yè)部門從事研究、開發(fā)、教學(xué)及管理的高級(jí)工程技術(shù)人才。
華南理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè),始于從碩士研究生人才的培養(yǎng),我校于1993年獲生物力學(xué)碩士學(xué)位授予權(quán),1998年,將生物力學(xué)碩士點(diǎn)(生物科學(xué)與工程學(xué)院)與生物電子學(xué)碩士點(diǎn)(電子與信息學(xué)院)整合為生物醫(yī)學(xué)工程一級(jí)學(xué)科專業(yè)碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn),并開始正式招收碩士生,2002年招收生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生,2004成立生物醫(yī)學(xué)工程系,2006年獲生物醫(yī)學(xué)工程一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)。根據(jù)我校生物、電子、材料等學(xué)科在科研教學(xué)方面的多年積累的與優(yōu)勢,結(jié)合廣東省生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與需求,將生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科培養(yǎng)目標(biāo),按要求掌握的知識(shí)與具體的能力確定為:
目標(biāo)1(扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)):培養(yǎng)掌握扎實(shí)的專業(yè)基本原理、方法和手段等方面的基礎(chǔ)知識(shí),包括生物醫(yī)學(xué)、電子技術(shù)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、生物材料、生物信息等相關(guān)學(xué)科基本知識(shí)、基本理論和基本技能的復(fù)合型高級(jí)科技人才。
目標(biāo)2(解決問題能力):培養(yǎng)學(xué)生能夠創(chuàng)造性地利用生物醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的研究開發(fā)能力,以服務(wù)于國內(nèi)外生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求。
目標(biāo)3(團(tuán)隊(duì)合作與領(lǐng)導(dǎo)能力):培養(yǎng)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中的溝通和合作能力,學(xué)會(huì)按分工要求在團(tuán)隊(duì)中從事具體工作,完成指定任務(wù),進(jìn)行組織協(xié)調(diào),進(jìn)而能夠具備生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)能力。
目標(biāo)4(工程系統(tǒng)認(rèn)知能力):讓學(xué)生認(rèn)識(shí)生物醫(yī)學(xué)工程的多學(xué)科交叉特性,從系統(tǒng)的角度認(rèn)識(shí)與領(lǐng)會(huì)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的核心與特點(diǎn)。要求從工程系統(tǒng)的角度,運(yùn)用多種工程技術(shù)手段與方法,尋求解決實(shí)際問題的方案。
目標(biāo)5(專業(yè)的社會(huì)影響評(píng)價(jià)能力):培養(yǎng)學(xué)生正確理解生物醫(yī)學(xué)工程對(duì)人們?nèi)粘I睢⑷祟惤】邓a(chǎn)生的重要影響。
目標(biāo)6(全球意識(shí)能力):培養(yǎng)學(xué)生能夠在全球化的環(huán)境里保持清晰意識(shí),積極跟蹤新理論方法、技術(shù)的發(fā)展,在全球化的背景下認(rèn)識(shí)與把握生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的現(xiàn)狀與發(fā)展。
目標(biāo)7(終身學(xué)習(xí)能力):生物醫(yī)學(xué)工程畢業(yè)生在職業(yè)生涯中,需要根據(jù)學(xué)科、行業(yè)發(fā)展與崗位要求,不斷更新知識(shí),提升自己的綜合素質(zhì),并具備終身學(xué)習(xí)的能力。
綜觀理工科院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)目標(biāo),既反映了各校的學(xué)科優(yōu)勢、特色與定位,又具明顯的共性,即強(qiáng)調(diào)學(xué)科的交叉復(fù)合特性,培養(yǎng)能將工程技術(shù)和醫(yī)學(xué)、生物等基礎(chǔ)理論相結(jié)合,解決人類生命健康中的問題、提高生活質(zhì)量的綜合性人才,尤其注重學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力。
理工類院校的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)培養(yǎng)特色
在專業(yè)特色建設(shè)方面,各高校依托各自的學(xué)科建設(shè)與教學(xué)資源優(yōu)勢,逐漸形成自己的辦學(xué)特色。如清華大學(xué)持之以恒地進(jìn)行教學(xué)建設(shè)與改革,形成了"注重質(zhì)量,強(qiáng)調(diào)實(shí)踐,緊密結(jié)合科研"的教學(xué)特色,清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科2001年被評(píng)為全國重點(diǎn)學(xué)科,2006年被評(píng)為國家重點(diǎn)一級(jí)學(xué)科;浙江大學(xué)則強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)、電子技術(shù)、儀器技術(shù)和生命科學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)具有多學(xué)科交叉應(yīng)用能力和國際競爭力的復(fù)合型人才培養(yǎng),為國家級(jí)生物醫(yī)學(xué)工程特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn);東南大學(xué)從1988年開始與南京醫(yī)科大學(xué)合作,進(jìn)行7年制工醫(yī)雙學(xué)位人才培養(yǎng),2000年開始進(jìn)行生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)(七年制)本碩連讀人才培養(yǎng)。2007年建立醫(yī)工結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程長學(xué)制創(chuàng)新人才培養(yǎng)國家人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū),2008年成為生物醫(yī)學(xué)工程國家特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn),形成了工醫(yī)復(fù)合型人才培養(yǎng)的特色,并形成了生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)和現(xiàn)代生物技術(shù)兩個(gè)重要的特色方向;上海交通大學(xué)則充分利用附屬醫(yī)院的臨床資源,建立與基礎(chǔ)課程相適應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)體系,強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐訓(xùn)練,培養(yǎng)動(dòng)手操作與創(chuàng)新研發(fā)能力,大力推進(jìn)醫(yī)工(理)交叉學(xué)科人才培養(yǎng),積極推進(jìn)國際合作與交流;華中科技大學(xué)華中科技大學(xué)自1997年起系統(tǒng)地開展了生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)特色方向本科教學(xué)體系建設(shè)的探索與實(shí)踐?;谏镝t(yī)學(xué)工程學(xué)科的特點(diǎn),借鑒國內(nèi)外最新教學(xué)成果,建立了一套具有生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)特色方向的本科教學(xué)體系。2011年開始招收“醫(yī)療器械”卓越工程師實(shí)驗(yàn)班,按照全新的教育大綱和創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)?zāi)J脚囵B(yǎng)面向醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的高端領(lǐng)軍型人才。
華南理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)經(jīng)過近10年的本科教育實(shí)踐,以電子技術(shù)為基礎(chǔ),以生物醫(yī)學(xué)電子儀器與生物醫(yī)學(xué)信息為主,兼顧生物醫(yī)學(xué)材料、分子生物學(xué)及生物信息學(xué),基本形成了多學(xué)科方向交叉的知識(shí)體系。尤其注重學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),根據(jù)廣東地區(qū)生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢與市場需求,著力培養(yǎng)具有生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)基本素養(yǎng)、基礎(chǔ)扎實(shí)、專業(yè)知識(shí)面廣的復(fù)合型高級(jí)技術(shù)和專業(yè)管理人才。近年來,積極與廣東省生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)、醫(yī)療、科研機(jī)構(gòu)開展聯(lián)合培養(yǎng)人才的改革,如自2009年開始,華南理工大學(xué)與深圳華大基因研究院共同成立了華南理工大學(xué)-深圳華大基因研究院,并開設(shè)基因組科學(xué)創(chuàng)新班,生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)部分優(yōu)秀學(xué)生從大學(xué)三年級(jí)開始,即有機(jī)會(huì)進(jìn)入深圳華大基因研究院從事生命學(xué)科的學(xué)習(xí)與科學(xué)研究;2011年,華南理工大學(xué)攜手中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院,共建“華南干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)英才班”,實(shí)行“2.5+1.5”的培養(yǎng)模式,“英才班”將根據(jù)學(xué)生所屬專業(yè)本科培養(yǎng)計(jì)劃和干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)的專業(yè)培養(yǎng)要求,為學(xué)生制訂個(gè)性化的培養(yǎng)方案,將專業(yè)理論知識(shí)與實(shí)踐、學(xué)習(xí)和科學(xué)研究相結(jié)合。此外,生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)與深圳邁瑞電子有限公司、汕頭超聲儀器研究所、廣州總院、南方醫(yī)院、廣東省人民醫(yī)院、中山大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院和廣州醫(yī)學(xué)院附屬腫瘤醫(yī)院等單位建立了密切的聯(lián)系,為學(xué)生的實(shí)踐、實(shí)習(xí)提供優(yōu)越的資源和條件,同時(shí),為學(xué)生的就業(yè)不斷開拓新的渠道;從大學(xué)二年級(jí)開始,學(xué)生即有機(jī)會(huì)加入“學(xué)生研究計(jì)劃SRP(StudentResearchProject)”,參與老師指導(dǎo)的科研實(shí)踐,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室與研究生共同學(xué)習(xí)研究。學(xué)習(xí)、研究期間,取得優(yōu)異成績或成果的學(xué)生,推薦參加“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽。華南理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè),近年來進(jìn)行各種新的人才培養(yǎng)模式的有益探索與實(shí)踐,進(jìn)一步擴(kuò)寬學(xué)生的知識(shí)面,顯著提高學(xué)生的實(shí)踐能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式
我國高等工程教育強(qiáng)化主動(dòng)服務(wù)國家戰(zhàn)略需求、主動(dòng)服務(wù)行業(yè)企業(yè)需求的意識(shí),確立以德為先、能力為重、全面發(fā)展的人才培養(yǎng)觀念,創(chuàng)新高校與行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的機(jī)制,改革工程教育人才培養(yǎng)模式,提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和國際競爭力。主要體現(xiàn)于四個(gè)方面:(1)工程教育服務(wù)國家發(fā)展戰(zhàn)略;(2)加強(qiáng)與工業(yè)界的密切合作;(2)重視學(xué)生綜合素質(zhì)和社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng);(4)注重工程人才培養(yǎng)國際化。近年來,各高校都在進(jìn)行專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革、探索和實(shí)踐,主要包括(1)重基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)的大類培養(yǎng)模式。如上海交通大學(xué)實(shí)行按院系招生、學(xué)生入校兩年后再分專業(yè)的培養(yǎng)模式,從而有利于學(xué)生根據(jù)個(gè)性、特長選擇專業(yè),增強(qiáng)學(xué)生的競爭意識(shí),有利于資源的優(yōu)化整合;中國科技大學(xué)秉承“基礎(chǔ)與創(chuàng)新并重”的辦學(xué)理念,實(shí)行重基礎(chǔ)、“輕”專業(yè),注重基礎(chǔ)“寬、厚、實(shí)”,專業(yè)“精、新、活”的寬口徑個(gè)性化培養(yǎng)模式。浙江大學(xué)提出“以人為本、整合培養(yǎng)、求實(shí)創(chuàng)新、追求卓越”的教育理念,確立的人才培養(yǎng)模式是以3M(多規(guī)格、多通道、模塊化)和“寬、專、交”為特征的KAQ(知識(shí)、能力、素質(zhì))并重,將本科專業(yè)分成若干學(xué)科大類,實(shí)行前期按大類培養(yǎng),實(shí)施通識(shí)教育,后期實(shí)行寬口徑專業(yè)教育的新模式。華南理工大學(xué)的培養(yǎng)模式與浙江大學(xué)既具相似性,又各有側(cè)重。華南理工大學(xué)以注重精英人才與個(gè)性化人才的創(chuàng)新能力培養(yǎng)為特色,如按大類分電子、機(jī)械、化工、材料、經(jīng)貿(mào)等各大類專業(yè)精英班,“基因組科學(xué)創(chuàng)新班”和"華南干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)英才班"等。
(2)注重創(chuàng)新與實(shí)踐能力培養(yǎng),如卓越人才培養(yǎng)、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合人才培養(yǎng)、交叉復(fù)合型人才培養(yǎng)。近幾年,各高校均十分注重學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng),通過卓越人才計(jì)劃旨在提高學(xué)生的科研能力與解決實(shí)際問題的能力。卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的遵循“行業(yè)指導(dǎo)、校企合作、分類實(shí)施、形式多樣”的原則,其特點(diǎn)包括:行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程;學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才;強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。其中,首批“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”高校包括清華大學(xué)、浙江大學(xué)、上海交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、東南大學(xué)和華南理工大學(xué)等61所高校,第二批共有133所年高校加入“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”。
(3)國際化人才培養(yǎng),通過與國外知名高校建立人才培養(yǎng)合作項(xiàng)目,進(jìn)行聯(lián)合培養(yǎng)。如教育部中國教育國際交流協(xié)會(huì)(CEAIE),中教國際教育交流中心(CCIEE)和美國州立大學(xué)與學(xué)院協(xié)會(huì)(AASCU)共同合作的“1+2+1中美人才培養(yǎng)計(jì)劃”,積極推動(dòng)中美高校學(xué)分學(xué)歷互認(rèn),促進(jìn)中美高校師生雙向交流、共同制定大學(xué)本科專業(yè)教學(xué)計(jì)劃等。此外,近年來,各校紛紛與歐美、澳洲著名大學(xué)建立了各種靈活的本科人才聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制,推進(jìn)教師雙向交流,專業(yè)課程實(shí)行雙語教學(xué)或全英教學(xué)等。
(4)個(gè)性化人才培養(yǎng),華南理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生過程中,根據(jù)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)與特長,注重個(gè)性化培養(yǎng),如,一方面鼓勵(lì)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生修讀“雙學(xué)位”,另一方面,也接受其它專業(yè)學(xué)生修讀生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)“雙學(xué)位”;通過“學(xué)生研究計(jì)劃(SRP)”,“百步梯攀登計(jì)劃”、“挑戰(zhàn)杯全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽和創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽”等,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)、科研能力。
課程建設(shè)
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì),為生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科人才培養(yǎng)的規(guī)范化提供重要的指導(dǎo)性意見。根據(jù)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展趨勢與社會(huì)需求、以及各高校的教學(xué)和科研優(yōu)勢,理工科院校設(shè)置的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科的課程體系,既存在共性,又各具特色。其中,理論教學(xué)部分,主要包括公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)領(lǐng)域課,實(shí)踐部分,包括實(shí)驗(yàn)課程、課程設(shè)計(jì)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、工程實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)等。各理工院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科培養(yǎng)計(jì)劃中的公共基礎(chǔ)課頗為相似,主要有政治類課程、大學(xué)英語、大學(xué)物理、大學(xué)化學(xué)、數(shù)學(xué)(微積分、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì))、工程制圖、大學(xué)體育,以及人文、社會(huì)和技術(shù)類通識(shí)教育課程;學(xué)科基礎(chǔ)課程,大多數(shù)高校以生物醫(yī)學(xué)電子與信息為主,包括電路、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理等主干課程,并設(shè)置解剖生理學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)概論、普通生物學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)等重要基礎(chǔ)課程;各校的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科課程的差別,主要體現(xiàn)在專業(yè)領(lǐng)域課,同時(shí)也最能體現(xiàn)其專業(yè)特色。一般以其優(yōu)勢學(xué)科方向開設(shè)不同的專業(yè)必修或選修課程,如浙江大學(xué)按數(shù)字醫(yī)學(xué)信息、生物傳感器與醫(yī)學(xué)儀器、定量與系統(tǒng)生理學(xué)三個(gè)方向設(shè)置專業(yè)課程,東南大學(xué)則分生物傳感與生物電子學(xué)、生物信息學(xué)、生物醫(yī)學(xué)材料與納米技術(shù)、醫(yī)學(xué)信息工程等四個(gè)方向,上海交通大學(xué)包括生物醫(yī)療儀器、神經(jīng)科學(xué)與神經(jīng)工程、醫(yī)學(xué)成像與圖像處理、生物材料與納米生物醫(yī)學(xué)等幾個(gè)方向課程;清華大學(xué)按學(xué)科方向分為醫(yī)療儀器、神經(jīng)工程、醫(yī)學(xué)影像和微納醫(yī)學(xué)等四個(gè)主要方向,分別設(shè)置不同的專業(yè)課程。
華中科技大學(xué)則包括按生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)、醫(yī)學(xué)影像學(xué)、生物信息學(xué)、納米生物材料和組織工程等方向的專業(yè)課程;華南理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的本科課程,主要涵蓋了醫(yī)學(xué)電子儀器、醫(yī)學(xué)影像、醫(yī)學(xué)信息、生物力學(xué)和生物醫(yī)學(xué)材料等五個(gè)方向,分別開設(shè)了醫(yī)學(xué)傳感器、醫(yī)療儀器設(shè)計(jì)、生物醫(yī)學(xué)測量、醫(yī)學(xué)超聲學(xué)、生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理、醫(yī)學(xué)成像技術(shù)、醫(yī)學(xué)圖像處理、醫(yī)院信息系統(tǒng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、生理系統(tǒng)仿真建模、生物力學(xué)、生物醫(yī)學(xué)材料等重要課程。
實(shí)踐環(huán)節(jié)主要包括綜合實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、臨床實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)、電子工藝實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)等。其中綜實(shí)驗(yàn)包括工程生理學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)儀器與信息工程3門綜合實(shí)驗(yàn)課程,設(shè)置了數(shù)字電路、微機(jī)原理與應(yīng)用、醫(yī)學(xué)儀器等3門課程設(shè)計(jì)。由于廣東省醫(yī)學(xué)資源和生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)具有較強(qiáng)的特色和優(yōu)勢,尤其在醫(yī)療儀器行業(yè)擁有一批實(shí)力雄厚的企業(yè),華南理工大學(xué)充分利用這種地域的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,知名企業(yè)聯(lián)合建立了本科實(shí)習(xí)基地,和具優(yōu)越醫(yī)療資源的醫(yī)院建立了良好合作關(guān)系,為本科生的臨床實(shí)習(xí)與畢業(yè)實(shí)習(xí)提供強(qiáng)有力的支持。此外,華南理工大學(xué)積極鼓勵(lì)學(xué)生參與“暑期實(shí)習(xí)計(jì)劃”,即由老師或?qū)W生自行聯(lián)系實(shí)習(xí)單位,經(jīng)院系和老師推薦,學(xué)生有機(jī)會(huì)在暑期到相關(guān)高校或科研院所實(shí)驗(yàn)室、企事業(yè)單位實(shí)習(xí)。
在雙語課程、全英語課程、新型課程和特色課程方面,華南理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)也正在積極進(jìn)行建設(shè),如《醫(yī)學(xué)圖像處理》和《醫(yī)院信息系統(tǒng)》已經(jīng)實(shí)行雙語教學(xué),正在為全英文授課做準(zhǔn)備;不定期地邀請國內(nèi)外有影響的專家和企業(yè)負(fù)責(zé)人進(jìn)行專題講座或創(chuàng)業(yè)教育;為新生開設(shè)《生物醫(yī)學(xué)工程概論》課程,計(jì)劃進(jìn)一步開展新生研討課、系列專題研討課。
總結(jié)
生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科具有鮮明的交叉與復(fù)合特性,它對(duì)解決人類生命與健康中的問題具有十分重要的作用,生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科與相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展亦極為迅速,如何培養(yǎng)適應(yīng)學(xué)科發(fā)展需求和符合社會(huì)需要的專業(yè)人才,是各高校生物醫(yī)學(xué)專業(yè)面臨的重要問題。理工科院校在電子、計(jì)算機(jī)、信息、生物、材料、制造等學(xué)科具有一定的優(yōu)勢,充分利用理工科的資源優(yōu)勢,培養(yǎng)研究與應(yīng)用兼顧的高級(jí)專業(yè)人才,亦是理工科院校本科教學(xué)的重要目標(biāo)。
華南理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程本科專業(yè),經(jīng)過近十年的教學(xué)實(shí)踐,逐漸形成以生物醫(yī)學(xué)電子、醫(yī)學(xué)信息工程、生物力學(xué)為主導(dǎo)的培養(yǎng)體系,十分注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力的培養(yǎng),并充分利用廣東省的醫(yī)學(xué)資源和生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)的地域優(yōu)勢,努力培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的專業(yè)人才。近年來,華南理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)材料方向發(fā)展迅速,先后成立了國家人體組織工程重建工程中心、特種功能材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣東省生物醫(yī)學(xué)工程實(shí)驗(yàn)室,在生物醫(yī)學(xué)材料方面取得了一系列成果。為此,華南理工大學(xué)正在為利用生物醫(yī)學(xué)材料方面的優(yōu)勢,加強(qiáng)生物醫(yī)學(xué)材料方向的本科專業(yè)人才的培養(yǎng),積極地進(jìn)行探索。
關(guān)鍵詞:生物醫(yī)學(xué)工程;專業(yè)建設(shè);問題;對(duì)策
我國生物醫(yī)學(xué)工程自上世紀(jì)70年代創(chuàng)建以來,發(fā)展相當(dāng)迅猛,其學(xué)科定位、產(chǎn)業(yè)效益和發(fā)展前景越來越得到社會(huì)認(rèn)同和重視。截止目前,全國約90余所高校設(shè)有生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè),其中醫(yī)學(xué)院校約13所。如何充分發(fā)揮醫(yī)學(xué)教學(xué)資源優(yōu)勢,積極探索適合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的教育培養(yǎng)模式,建設(shè)具有鮮明醫(yī)學(xué)院校特色的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè),培養(yǎng)復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)人才,是醫(yī)學(xué)院校值得思考和探討的重要問題。
1 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科特點(diǎn)
生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科是運(yùn)用現(xiàn)代自然科學(xué)和工程技術(shù)原理與方法,從工程學(xué)的角度研究生物體(特別是人體)的結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系,揭示生命現(xiàn)象、探索生命本質(zhì),研究和開發(fā)用于防病治病、人體功能輔助及衛(wèi)生保健的人工材料、制品、裝置、系統(tǒng)和工程技術(shù)的一門綜合性學(xué)科,是理工類學(xué)科與生物醫(yī)學(xué)學(xué)科深度交叉、高度融合的邊緣性學(xué)科,所涵蓋的領(lǐng)域十分廣泛,具有“覆蓋廣、交叉深、發(fā)展快、變化多”等其他學(xué)科不具有的特點(diǎn)。
2 當(dāng)前我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)情況
1)招生情況
我校2010年4月申報(bào)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè),2011年正式招生。2014年首屆生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生順利畢業(yè),到2015年本專業(yè)在校生共169人。
2)主要專業(yè)課程
生物化學(xué)、人體解剖生理學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程導(dǎo)論、C語言、電工學(xué)、信息技術(shù)、模擬電子技術(shù)、機(jī)械制圖和AutoCAD、數(shù)字電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)、臨床醫(yī)學(xué)概論、信號(hào)與系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)儀器、醫(yī)學(xué)圖像處理、醫(yī)學(xué)影像學(xué)、醫(yī)學(xué)傳感器、醫(yī)學(xué)影像原理與設(shè)備、醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)、醫(yī)用激光儀器、放射物理原理與腫瘤治療技術(shù)等。
3)就業(yè)方向
本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后適合從事醫(yī)院設(shè)備的操作、管理和維護(hù),在醫(yī)學(xué)設(shè)備經(jīng)營公司從事經(jīng)營管理和技術(shù)服務(wù),以及在相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)從事產(chǎn)品的輔助開發(fā)、制造和技術(shù)管理等等工作。
3 我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)建設(shè)的問題分析
醫(yī)學(xué)院校具有很深厚的醫(yī)學(xué)大背景,具備豐富的醫(yī)學(xué)類學(xué)科教學(xué)資源和優(yōu)越的臨床設(shè)備實(shí)踐條件等優(yōu)勢,生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科和臨床醫(yī)學(xué)能緊密結(jié)合,但同時(shí)因?qū)W科體系不完善、教學(xué)師資力量比較薄弱、專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投資大等影響因素,一定程度上制約了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科專業(yè)的高效快速發(fā)展。
1)理工學(xué)科體系不完善。我校是地方性醫(yī)學(xué)院校,王牌專業(yè)當(dāng)然是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)等醫(yī)學(xué)類專業(yè),而工科專業(yè)都相當(dāng)“年輕”。而生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)科涵蓋面非常廣,幾乎可以用“包羅萬象”來形容,如果用“學(xué)科頻譜”來描述學(xué)科涵蓋面寬度,生物醫(yī)學(xué)工程無疑是88個(gè)一級(jí)學(xué)科中“頻譜寬度”最寬的學(xué)科。我們學(xué)校盡管針對(duì)醫(yī)學(xué)類專業(yè)的學(xué)生一直有開設(shè)了醫(yī)用物理、醫(yī)用高等數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科,但相比理工科院校要薄弱很多,而且缺乏材料、自動(dòng)化、電子等重要工程學(xué)科的有力支撐,這些支撐學(xué)科的缺少會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)課程設(shè)置不完善以及綜合性實(shí)踐訓(xùn)練平臺(tái)缺乏,學(xué)生無法系統(tǒng)地學(xué)習(xí)工程類課程,得不到系統(tǒng)扎實(shí)的工程技術(shù)訓(xùn)練,影響人才培養(yǎng)目標(biāo)的整體實(shí)現(xiàn)。
2)復(fù)合型師資嚴(yán)重缺乏。要實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)醫(yī)工結(jié)合與交叉的復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)人才目標(biāo),首先要建設(shè)一支醫(yī)工結(jié)合與交叉的復(fù)合型師資隊(duì)伍。在我校,具有醫(yī)學(xué)教育背景的教師資源比較多,而具有理工科教育背景的老師卻不多,既懂醫(yī)學(xué)又懂工程技術(shù),能將工程技術(shù)與醫(yī)學(xué)需求緊密結(jié)合起來的復(fù)合型、交叉型、融合型師資就更加少之又少,教師隊(duì)伍知識(shí)結(jié)構(gòu)普遍不夠合理,與各相關(guān)學(xué)科交叉融合能力弱,這些現(xiàn)狀一定程度上影響了課程體系構(gòu)建以及教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。
3)學(xué)生專業(yè)思想不牢固。生物醫(yī)學(xué)工程作為一門新興的邊緣學(xué)科,知名度不高,社會(huì)、家長、學(xué)生都不是很了解生物醫(yī)學(xué)工程是個(gè)怎樣的行業(yè),甚至容易和其它名字相近的專業(yè)如:生物工程、醫(yī)學(xué)工程、生物技術(shù)等專業(yè)名稱混淆,導(dǎo)致第一志愿填報(bào)的學(xué)生寥寥無幾,第一志愿填報(bào)醫(yī)學(xué)院校的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的更是幾乎為零。統(tǒng)計(jì)我校幾年來招生情況可見,幾乎所有的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生都是調(diào)劑生,也就是入學(xué)時(shí)專業(yè)思想就不太穩(wěn)定。加之其專業(yè)知識(shí)覆蓋面廣,涉及領(lǐng)域跨度大,專業(yè)知識(shí)體系復(fù)雜,專業(yè)課程內(nèi)容在各學(xué)科之間交叉頻繁,本科學(xué)生對(duì)本專業(yè)缺乏深入的了解、足夠的信心和學(xué)習(xí)熱情;生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生所學(xué)知識(shí)普遍存在“寬瓜不精”,“廣而不細(xì)”等問題,相比醫(yī)學(xué)影像技術(shù)學(xué)專業(yè),就業(yè)時(shí)處于劣勢;部分學(xué)生由于學(xué)習(xí)任務(wù)重、壓力大,導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性不高,專業(yè)思想不夠牢固,甚至影響到專業(yè)整體的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。
4 對(duì)策初探
醫(yī)學(xué)院校要緊扣醫(yī)工結(jié)合的復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo),突出學(xué)科交叉綜合培養(yǎng)、工程技術(shù)意識(shí)培養(yǎng)、創(chuàng)新能力素質(zhì)培養(yǎng),加強(qiáng)學(xué)科之間的有科學(xué)融合,深化教學(xué)改革,加大教學(xué)投入,改善教學(xué)環(huán)境,加強(qiáng)隊(duì)伍建設(shè),充分發(fā)揮醫(yī)學(xué)院校資源優(yōu)勢。積極探索具有醫(yī)學(xué)院校特色的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教育培養(yǎng)模式,構(gòu)建科學(xué)合理的課程體系和實(shí)踐教學(xué)體系,不斷提升生物醫(yī)學(xué)工程人才培養(yǎng)質(zhì)量。
1)積極探索與理工院校聯(lián)合培養(yǎng)的教育模式。綜合性大學(xué)與醫(yī)學(xué)院校在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)科建設(shè)方面優(yōu)勢互補(bǔ)、劣勢互存。綜合性大學(xué)具有完善的理工類學(xué)科體系,工科師資隊(duì)伍力量比較強(qiáng),基礎(chǔ)課程比較成熟,實(shí)踐教學(xué)條件平臺(tái)比較完善,在工程技術(shù)人才培養(yǎng)方面具有完善的培養(yǎng)體系和成熟的培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn),但缺乏醫(yī)學(xué)類學(xué)科教學(xué)資源和臨床實(shí)踐條件,缺乏與臨床需求緊密結(jié)合的先決條件。因此,醫(yī)學(xué)院校要在充分發(fā)揮自身資源優(yōu)勢的基礎(chǔ)上,積極探索與理工院校聯(lián)合培養(yǎng)的教育模式,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)。校校聯(lián)合培養(yǎng)實(shí)現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ),提高育人質(zhì)量。
2)積極探索與知名醫(yī)療企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)的教育培養(yǎng)模式,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合。與醫(yī)療企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)本身就可以很大程度上擴(kuò)大專業(yè)的影響力,同時(shí)優(yōu)化教學(xué)體系,解決學(xué)生實(shí)習(xí)就業(yè)等問題。學(xué)校有諸多附屬醫(yī)院,為醫(yī)療企業(yè)提供更多的產(chǎn)品使用方,同時(shí)為企業(yè)輸送專業(yè)人才。是一個(gè)雙贏的合作培養(yǎng)模式。另外,通過實(shí)施產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的培養(yǎng)模式,醫(yī)學(xué)院??蓮?qiáng)化與科研院所和醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的聯(lián)系和溝通,充分發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研各方主體優(yōu)勢,有效解決師資力量不強(qiáng)、支撐學(xué)科不完善、創(chuàng)新能力培養(yǎng)不扎實(shí)等瓶頸問題。實(shí)踐證明,實(shí)施產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,是生物醫(yī)學(xué)工程高等教育的成功經(jīng)驗(yàn),也是培養(yǎng)高素質(zhì)生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人才的必由之路。高等醫(yī)學(xué)院校應(yīng)樹立研究與產(chǎn)業(yè)化并舉的教育培養(yǎng)理念,深化教學(xué)改革,積極探索產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的教學(xué)培養(yǎng)模式。構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研一體化的最佳運(yùn)行機(jī)制。
參考文獻(xiàn)
[1] 中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì),2008-2009生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展報(bào)告[M].北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社,2009.3期。
關(guān)鍵詞:生物醫(yī)學(xué)工程;應(yīng)用型;人才培養(yǎng)
生物醫(yī)學(xué)工程(BiomedicalEngineering)是一門運(yùn)用工程學(xué)的原理和方法解決生物醫(yī)學(xué)問題、具有多學(xué)科融合和特定內(nèi)涵特質(zhì)的綜合性學(xué)科。20世紀(jì)50年代已形成獨(dú)立學(xué)科,而我國則是在1978年正式確立該學(xué)科,該專業(yè)主要培養(yǎng)具有良好工程技術(shù)、扎實(shí)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),且能將醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)進(jìn)行良好結(jié)合的生物醫(yī)學(xué)工程高級(jí)技術(shù)人才。目前,醫(yī)療事業(yè)發(fā)展中涉及的醫(yī)學(xué)儀器、醫(yī)學(xué)材料等世界上發(fā)展迅速的支柱型產(chǎn)業(yè),需要大量該專業(yè)人才。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2018年底,全國已有124所高校設(shè)有該專業(yè),年招生6332人,專科層次相關(guān)的專業(yè)有4個(gè)[1]。我校是目前廣東省獨(dú)立學(xué)院中唯一開設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的本科院校,本專業(yè)開設(shè)于2009年,隸屬于生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院(以下簡稱我院),目前已招收10屆學(xué)生,截至2019年6月,設(shè)有醫(yī)學(xué)儀器、醫(yī)療裝備與信息管理、醫(yī)學(xué)物理與技術(shù)、醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用技術(shù)四個(gè)方向。本文圍繞我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開設(shè)10年來的教學(xué)實(shí)踐和學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況、社會(huì)需求,從以下幾個(gè)方面探索具有特色的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式。
1明確人才培養(yǎng)目標(biāo)
大學(xué)教育主要是培養(yǎng)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力,從社會(huì)需求和近幾年就業(yè)反饋的情況來看,我們將培養(yǎng)方向主要定位于培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的應(yīng)用型人才,專業(yè)領(lǐng)域包括醫(yī)療儀器、醫(yī)用耗材管理、腫瘤放療技術(shù)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù),即培養(yǎng)大型醫(yī)療設(shè)備的操作、維修及管理人員和醫(yī)院放療科及影像科技師。為了實(shí)現(xiàn)本專業(yè)制定的培養(yǎng)目標(biāo),拓寬就業(yè)渠道,從應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位出發(fā),我們要求學(xué)生畢業(yè)時(shí)能掌握生物醫(yī)學(xué)工程的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和專業(yè)技能,能在醫(yī)療器械企業(yè)、醫(yī)院、醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)等相關(guān)行業(yè)從事醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的開發(fā)、服務(wù)、管理等工作,具備較強(qiáng)的知識(shí)更新能力和創(chuàng)新意識(shí)。近年來,我院通過走訪國內(nèi)開設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的高校,結(jié)合實(shí)際情況,在制定人才培養(yǎng)方案時(shí),進(jìn)一步明確應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合能力的培養(yǎng)。根據(jù)我院近年來畢業(yè)生的就業(yè)情況看,畢業(yè)生的就業(yè)主要分布在珠三角及周邊醫(yī)院和醫(yī)療器械相關(guān)企業(yè),這與本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和定位相匹配,就業(yè)質(zhì)量普遍較高,人才培養(yǎng)取得了較好的效果。
2設(shè)置科學(xué)合理的課程體系
課程設(shè)置是人才培養(yǎng)的核心,其合理與否直接影響畢業(yè)生的質(zhì)量[2]。合理的課程體系應(yīng)緊密結(jié)合社會(huì)需求和科技發(fā)展的變化,及時(shí)調(diào)整課程設(shè)置,更新授課內(nèi)容,使學(xué)生能接受到最新的知識(shí)和技術(shù)。我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)下設(shè)不同的專業(yè)培養(yǎng)方向,經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐,已形成了“前期基礎(chǔ)課趨同,后期專業(yè)課分流”和“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的教學(xué)模式。課程體系由公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課三個(gè)模塊構(gòu)成。通過整合我校基礎(chǔ)課的優(yōu)勢教學(xué)資源,建設(shè)相近學(xué)科的課程互通平臺(tái),實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)課教學(xué)資源共享;利用優(yōu)質(zhì)的實(shí)習(xí)基地教學(xué)資源以及專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),加強(qiáng)專業(yè)課程的特色化教學(xué)、實(shí)習(xí)教學(xué)、專業(yè)技能訓(xùn)練和畢業(yè)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)特色、重應(yīng)用”教學(xué)。在實(shí)施人才培養(yǎng)方案的過程中,我們歷年來重視醫(yī)學(xué)課程與工程技術(shù)課程知識(shí)的相互滲透,以培養(yǎng)“醫(yī)、工融合”的應(yīng)用型人才為宗旨,在課程設(shè)置和課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面突出以培養(yǎng)社會(huì)需求的特色人才為主線。強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)課,彰顯厚基礎(chǔ),拓寬專業(yè)面,注重應(yīng)用型,加大基礎(chǔ)課所占比重,拓展基礎(chǔ)學(xué)科的范圍,整合相關(guān)學(xué)科聯(lián)系,不斷優(yōu)化知識(shí)體系、構(gòu)建模塊化課程體系、實(shí)踐體系。通過實(shí)踐,我們認(rèn)為,在重視專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,還要注意拓寬學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面,盡可能擴(kuò)大其對(duì)專業(yè)外延的了解。在具體的課程設(shè)置上,本專業(yè)采用開設(shè)注重基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)課程和具有醫(yī)學(xué)特色的電子學(xué)、工程學(xué)相關(guān)課程以及專業(yè)主干課程相結(jié)合的方式,實(shí)現(xiàn)醫(yī)工融合。既重視基礎(chǔ)知識(shí)課程,包括專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)課程和醫(yī)學(xué)知識(shí)課程,又開設(shè)了一批突出各專業(yè)方向特色的課程,包括醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)學(xué)、放射治療技術(shù)學(xué)、放射腫瘤學(xué)、醫(yī)用耗材管理、醫(yī)院信息管理學(xué)、醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)、醫(yī)學(xué)圖像處理、信號(hào)處理等專業(yè)課程。總體來說,本專業(yè)的課程設(shè)置較為科學(xué)合理,但仍需加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)和醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的教育。
2.1增加實(shí)踐教學(xué)比重,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)
以2018版修訂的人才培養(yǎng)方案中生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)(醫(yī)學(xué)儀器方向)為例,該專業(yè)方向的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有27學(xué)分,集中性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)有12.5學(xué)分,實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)占課程總學(xué)分比例達(dá)到23.51%,比例較為合理,對(duì)照《國標(biāo)》要求,還需進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)。
2.2重視醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)教育
通過調(diào)研學(xué)生畢業(yè)3~5年內(nèi)專業(yè)知識(shí)對(duì)崗位的支撐情況和學(xué)生在實(shí)習(xí)(主要指在醫(yī)院實(shí)習(xí))過程中遇到的問題,本專業(yè)除了加強(qiáng)專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量,還應(yīng)重視醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)如人體解剖學(xué)、組織胚胎學(xué)、生理學(xué)等課程的教學(xué),改革此類課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),為學(xué)生提供更豐富的學(xué)習(xí)資源等。
3強(qiáng)化師資隊(duì)伍建設(shè)
我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)目前有專職教師12人,高級(jí)職稱教師3人,占專職教師的比例為25%;從中山大學(xué)各附屬醫(yī)院、廣州市婦女兒童醫(yī)療中心等校外臨床實(shí)習(xí)基地聘請17名兼職教師,采用“學(xué)院專職專業(yè)基礎(chǔ)教師與臨床實(shí)習(xí)基地兼職教師”相結(jié)合的模式,形成了一支由院長、專業(yè)主任和一批中青年骨干教師組成的學(xué)歷、職稱結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良、符合學(xué)校目標(biāo)定位要求,適應(yīng)本專業(yè)發(fā)展需要的專兼職教師隊(duì)伍。在教師隊(duì)伍的培養(yǎng)過程中,我們積極創(chuàng)造條件鼓勵(lì)青年教師開展教學(xué)和科學(xué)研究,拓展專業(yè)研究和應(yīng)用領(lǐng)域,并鼓勵(lì)教師將科研成果應(yīng)用于本科教學(xué)工作中,最終達(dá)到提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的目的。同時(shí),結(jié)合專業(yè)建設(shè),我們聘請了社會(huì)上有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員和具有較高知名度的教師來校任教,指導(dǎo)教學(xué)科研,開展講座。在教學(xué)實(shí)施過程中,我們根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)和教師特長,組建不同類別課程教學(xué)小組,一門課程由多名青年教師共同承擔(dān),在學(xué)院院長的帶領(lǐng)下實(shí)行分段教學(xué)、課程負(fù)責(zé)人制,由課程負(fù)責(zé)人主持課程的集體備課、討論、集體命題等環(huán)節(jié),給青年教師提供合作、探討、實(shí)踐的途徑,促使教師拓展教學(xué)方法與思路,進(jìn)一步總結(jié)、提升和更新自己的教學(xué)設(shè)計(jì),更好地體現(xiàn)自己的教學(xué)個(gè)性,不斷優(yōu)化自己的教學(xué)行為,提升教學(xué)能力。
4加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)主要包括課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)(創(chuàng)新性實(shí)踐)、畢業(yè)設(shè)計(jì)三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生畢業(yè)前需經(jīng)歷基本技能訓(xùn)練到獨(dú)立完成課題的全過程訓(xùn)練,畢業(yè)時(shí)才能具備較強(qiáng)的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。實(shí)踐是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)掌握程度的一種有效方式,因此,我們要求實(shí)驗(yàn)課教師授課時(shí)應(yīng)將實(shí)驗(yàn)課程與理論課程有機(jī)地結(jié)合起來,以此來有效地減少實(shí)驗(yàn)的盲目性和因循性,提高科學(xué)性及功效性[3]。為增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力,激發(fā)學(xué)生的求知欲,我們嘗試了不斷改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和考核方式,減少重復(fù)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),注重課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的真實(shí)性、實(shí)用性,加強(qiáng)實(shí)習(xí)過程中的實(shí)際操作能力訓(xùn)練,如現(xiàn)代醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)開設(shè)“心電圖機(jī)的維修與維護(hù)”實(shí)驗(yàn),著重訓(xùn)練了學(xué)生的儀器維修技能。為給學(xué)生提供科學(xué)探索和科研創(chuàng)新的途徑,我院開放教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)供學(xué)生課余時(shí)間使用;組建創(chuàng)新科研興趣小組,讓學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目;鼓勵(lì)學(xué)生參加“全國大學(xué)生生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽”“藍(lán)橋杯”等與本專業(yè)相關(guān)的專業(yè)技能大賽等。實(shí)踐表明,通過上述多種途徑給學(xué)生創(chuàng)造基礎(chǔ)科研條件,提高其專業(yè)技能,能使學(xué)生畢業(yè)后迅速適應(yīng)工作崗位。
5努力探索優(yōu)生優(yōu)培教學(xué)模式
經(jīng)過多年的探索,我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)取得了較好的效果。但隨著近年來招生人數(shù)的增加,大班教學(xué)已無法滿足本專業(yè)對(duì)教學(xué)質(zhì)量的要求,為保證教學(xué)質(zhì)量,我們從2017級(jí)開始探索實(shí)行優(yōu)生優(yōu)培分班教學(xué)模式。公共基礎(chǔ)課仍采用大班教學(xué),專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課則采用按成績分班教學(xué)的模式,且每學(xué)期初進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。以2018~2019學(xué)年為例,2017級(jí)兩個(gè)學(xué)期動(dòng)態(tài)調(diào)整的學(xué)生占比為11.11%,2018級(jí)兩個(gè)學(xué)期動(dòng)態(tài)調(diào)整的學(xué)生占比為13.82%,比例較為合理,且按成績按學(xué)期動(dòng)態(tài)調(diào)整學(xué)生班級(jí),對(duì)學(xué)生有較強(qiáng)的激勵(lì)作用,取得了較好的效果,后續(xù)我們將繼續(xù)探索實(shí)踐該教學(xué)模式,為人才培養(yǎng)提供更多的特色途徑。
由于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)是新興發(fā)展起來的新學(xué)科,大眾缺乏對(duì)其的了解,因此實(shí)際工作中我們發(fā)現(xiàn),部分考生報(bào)考專業(yè)時(shí)帶有盲目性,往往對(duì)專業(yè)的名稱產(chǎn)生誤解,致使入學(xué)后發(fā)現(xiàn)專業(yè)與自己所期望的不符而產(chǎn)生迷茫和厭學(xué)的狀況;另外,由于全國的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)畢業(yè)生比例較小,社會(huì)知名度不夠高,學(xué)生入校后也容易產(chǎn)生消極心理,不知道學(xué)了有什么用,將來到哪里就業(yè)等等疑問,因此我們除了加大宣傳力度,在招生時(shí)將學(xué)科的發(fā)展規(guī)劃、課程設(shè)置、社會(huì)需求等作大力宣傳,使學(xué)生真正了解專業(yè)的定位而根據(jù)自己的興趣和特長選擇報(bào)考外,更注重對(duì)入校后學(xué)生的思想教育,如定期開展一些交流活動(dòng),請一些專業(yè)領(lǐng)域的專家學(xué)者作學(xué)術(shù)報(bào)告,使學(xué)生了解生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的前沿發(fā)展方向;邀請已經(jīng)畢業(yè)的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的本科生、研究生以及博士生等與同學(xué)們座談,了解他們現(xiàn)在從事的職業(yè)、研究的內(nèi)容等,提供給學(xué)生一個(gè)發(fā)展的目標(biāo)和方向;帶領(lǐng)學(xué)生到一些與生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)緊密相關(guān)的公司、企業(yè)、醫(yī)院等參觀,組織學(xué)生參加深圳每年一屆的醫(yī)療器械博覽會(huì),讓他們通過實(shí)地感受和了解,從而熱愛生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè),增強(qiáng)信心,也極大提高了學(xué)習(xí)興趣,學(xué)習(xí)更有了動(dòng)力和目標(biāo)。
2合理設(shè)置專業(yè)課程
我們堅(jiān)持“重人品、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、寬適應(yīng)”的人才培養(yǎng)模式[1],要求學(xué)生在學(xué)習(xí)期間能接受先進(jìn)的理論和技術(shù),培養(yǎng)較強(qiáng)的分析、解決問題能力。課程設(shè)置除學(xué)校規(guī)定的政治理論、外語等公共課程外,專業(yè)課程分為四條主線:1)醫(yī)學(xué)儀器與生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理,還包括:電子技術(shù)、電路分析、信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)字圖像處理、醫(yī)學(xué)圖像處理等;2)微機(jī)原理及其應(yīng)用,還包括:單片機(jī)(ARM、MCU、DSP)技術(shù)、算法語言、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用等;3)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),包括:解剖與生理學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)概論等;4)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程,包括:生物醫(yī)學(xué)測量、醫(yī)學(xué)傳感器原理及應(yīng)用、生理系統(tǒng)建模與仿真、醫(yī)學(xué)成像技術(shù)、生物力學(xué)、生物材料等,以醫(yī)學(xué)儀器與信息為主軸,兼顧力學(xué)、材料等其他主干領(lǐng)域,滿足涉及面廣的生物醫(yī)學(xué)工程綜合人才培養(yǎng)的要求,讓學(xué)生在接受多方面全方位專業(yè)基礎(chǔ)教育的同時(shí),也可以根據(jù)自己的喜好選擇在感興趣的領(lǐng)域繼續(xù)深造。
3開展教學(xué)改革生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)注重培養(yǎng)復(fù)合通用型的應(yīng)用人才,這就要求我們在教學(xué)過程中必須方式多樣,注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。
3.1采取多種教學(xué)方法
改變過去單純的“教師講、學(xué)生聽”的注入式教學(xué)方式,轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)為主,教為導(dǎo)”的方法,課堂多以啟發(fā)式、討論式教學(xué)[2]。這樣可以活躍氣氛,教會(huì)學(xué)生自己學(xué)習(xí)、自己思考、自己發(fā)現(xiàn)的能力。
3.2采用多媒體和板書教學(xué)結(jié)合使用
多媒體的使用可使過去枯燥的純粹手寫教學(xué)內(nèi)容變得直觀、形象、生動(dòng),但單純的多媒體教學(xué)可能會(huì)造成學(xué)生產(chǎn)生偷懶情緒,一晃而過的幻燈片并不能讓學(xué)生印象深刻,因此在課堂教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)結(jié)合黑板書寫,加深記憶并鼓勵(lì)學(xué)生適當(dāng)筆記。
3.3加強(qiáng)教材建設(shè),整合課程及網(wǎng)絡(luò)資源
我們在課程教學(xué)中以書本基礎(chǔ)理論為主線,輔以參考資料和自編講義,并開發(fā)了一個(gè)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),以信息技術(shù)為手段,以優(yōu)化課堂教學(xué)、提高課堂教學(xué)的效率為目標(biāo),在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行了生物醫(yī)學(xué)測量、醫(yī)學(xué)成像技術(shù)等部分專業(yè)課程的輔助教學(xué)。我們充分利用和整合網(wǎng)絡(luò)資源,在教學(xué)平臺(tái)上開設(shè)了包括課程講義、答疑討論、在線測試、試題試卷庫、參考資料下載等教學(xué)內(nèi)容,教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間能通過此平臺(tái)開展教與學(xué)的互動(dòng)交流,培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí),創(chuàng)新學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)質(zhì)疑、學(xué)會(huì)探討以及終身學(xué)習(xí)的能力,大大調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)興趣和積極性。
3.4重點(diǎn)突出實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)
我們將實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)(如工程生理學(xué)實(shí)驗(yàn))、綜合性實(shí)驗(yàn)(如醫(yī)學(xué)測量與傳感器實(shí)驗(yàn)、醫(yī)學(xué)儀器與信息處理實(shí)驗(yàn)等)和創(chuàng)新性開放實(shí)驗(yàn),分階段、分層次鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力,例如綜合性實(shí)驗(yàn)將幾門課程的知識(shí)融合在一起,提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力;創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)由教師擬定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),實(shí)驗(yàn)過程由學(xué)生自己設(shè)計(jì)和動(dòng)手創(chuàng)造,改變過去學(xué)生盲目被動(dòng)的按照規(guī)定步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),缺乏思考,不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡那闆r,真正培養(yǎng)學(xué)生思維邏輯能力、分析解決問題的能力以及科研實(shí)踐能力,并安排時(shí)間讓學(xué)生分組講述本組實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)的思路和過程,以及遇到的問題和解決方案等,這樣的方式不僅能讓學(xué)生相互交流心得體會(huì),而且學(xué)會(huì)總結(jié)經(jīng)驗(yàn),鍛煉邏輯思維和語言表達(dá),真正突出學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。
3.5注重產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合
我們秉承“科研帶動(dòng)教學(xué),研究帶動(dòng)教育”的理念,積極與省內(nèi)有關(guān)醫(yī)療器械公司、醫(yī)院、生產(chǎn)廠等密切聯(lián)系,建立良好合作關(guān)系,加強(qiáng)了實(shí)習(xí)基地建設(shè),為學(xué)生提供良好的實(shí)踐機(jī)會(huì)。與美國NationalInstrument公司合作建立“華工-NI虛擬儀器聯(lián)合教學(xué)實(shí)驗(yàn)室”,有效地提高了學(xué)生參與課外實(shí)踐的積極性。同時(shí)積極組織引導(dǎo)學(xué)生參與教師的課題研究中,學(xué)生從大學(xué)一年級(jí)開始就可以進(jìn)實(shí)驗(yàn)室參與項(xiàng)目,同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表學(xué)術(shù)論文,使學(xué)生的綜合專業(yè)技能得到極大鍛煉。
會(huì)計(jì)學(xué)
【偽裝面具】會(huì)計(jì)是一種每天都和錢、數(shù)字打交道的職業(yè),所以會(huì)計(jì)學(xué)屬于經(jīng)濟(jì)學(xué),每天學(xué)的是關(guān)于計(jì)算的課程。
【真實(shí)面目】會(huì)計(jì)學(xué)并不是經(jīng)濟(jì)學(xué),而是工商管理類專業(yè),畢業(yè)以后拿的學(xué)位是管理學(xué)學(xué)位,而不是經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)位。會(huì)計(jì)學(xué)是在研究財(cái)務(wù)活動(dòng)和成本資料的收集、分類、綜合、分析和解釋的基礎(chǔ)上形成協(xié)助決策的信息系統(tǒng),用以有效地管理經(jīng)濟(jì)的一門應(yīng)用學(xué)科,可以說它是社會(huì)學(xué)科的組成部分,也是一門重要的管理學(xué)科。會(huì)計(jì)學(xué)的研究對(duì)象是資金的運(yùn)動(dòng)。
會(huì)計(jì)學(xué)、微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)、宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理信息系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、財(cái)務(wù)管理、市場營銷、審計(jì)學(xué)等都是主干學(xué)科。會(huì)計(jì)學(xué)專業(yè)的學(xué)生需要保持清晰的頭腦以及對(duì)數(shù)字的敏感性。而學(xué)生畢業(yè)后,必須掌握管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和會(huì)計(jì)學(xué)的基本理論;熟悉國內(nèi)外與會(huì)計(jì)相關(guān)的方針、政策和法規(guī)和國際會(huì)計(jì)慣例。
【推薦院?!魁堫^院校:廈門大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)、中山大學(xué)、浙江大學(xué)、上海交通大學(xué)等;實(shí)力院校:天津財(cái)經(jīng)大學(xué)、南京審計(jì)大學(xué)、首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)、浙江財(cái)經(jīng)大學(xué) 北京工商大學(xué)、廣東財(cái)經(jīng)大學(xué)、云南財(cái)經(jīng)大學(xué)、蘭州理工大學(xué)、河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)、金陵科技學(xué)院等。
【就業(yè)小貼士】目前來說,會(huì)計(jì)學(xué)專業(yè)最好的就業(yè)方向還是注冊會(huì)計(jì)師。每年注冊會(huì)計(jì)師資格考試的報(bào)名人數(shù)都保持在60萬人左右,而相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國目前需要的注冊會(huì)計(jì)師人數(shù)約為35萬人,甚至更多,可見會(huì)計(jì)學(xué)是一個(gè)很有前途,但也是很具有挑戰(zhàn)性的專業(yè)。
醫(yī)學(xué)影像工程
【偽裝面具】專業(yè)的名字里面有“醫(yī)學(xué)”兩個(gè)字了,所以這是一個(gè)醫(yī)學(xué)類專業(yè)。
【真實(shí)面目】該專業(yè)確實(shí)與醫(yī)學(xué)類專業(yè)有著一定的關(guān)系,但它卻是實(shí)實(shí)在在的電氣信息類專業(yè)。學(xué)生畢業(yè)后授予的不是醫(yī)學(xué)學(xué)位,而是工學(xué)學(xué)位。醫(yī)學(xué)影像工程專業(yè)是一個(gè)集數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息技術(shù)以及醫(yī)學(xué)科學(xué)于一體的交叉學(xué)科,具有鮮明的醫(yī)、工結(jié)合,以工為主的特點(diǎn)。
該專業(yè)的學(xué)生主要學(xué)學(xué)物理、電路分析、程序設(shè)計(jì)、醫(yī)學(xué)圖像處理、微機(jī)原理與應(yīng)用、生理學(xué)、病理學(xué)等課程。主要培養(yǎng)能從事X線機(jī)、數(shù)字化X線機(jī)成像裝置、磁共振成像裝置、超聲成像設(shè)備等醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的研制和技術(shù)支持的復(fù)合型高級(jí)應(yīng)用工程技術(shù)人才。所以當(dāng)你想學(xué)醫(yī),發(fā)現(xiàn)臨床醫(yī)學(xué)等專業(yè)是當(dāng)下比較熱門的專業(yè),要求的分?jǐn)?shù)很高,所以就選擇了和醫(yī)學(xué)沾邊了的專業(yè)――醫(yī)學(xué)影像工程,那你可以說得上是“誤入歧途”。
【推薦院?!魁堫^院校:華中科技大學(xué)、安徽醫(yī)科大學(xué)、天津醫(yī)科大學(xué)、南昌大學(xué)、東南大學(xué)等;實(shí)力院校:蘇州大學(xué)、新疆醫(yī)科大學(xué)、重慶醫(yī)科大學(xué)、青海大學(xué)、蘭州大學(xué)、石河子大學(xué)、三峽大學(xué)等。
【就業(yè)小貼士】畢業(yè)后能夠從事醫(yī)學(xué)影像設(shè)備研究、科技開發(fā)、運(yùn)行管理、經(jīng)營銷售和提高影像設(shè)備診斷技能方面的工作。醫(yī)院會(huì)設(shè)有影像醫(yī)學(xué)中心、影像醫(yī)學(xué)部或影像醫(yī)學(xué)科,設(shè)置相關(guān)的儀器設(shè)備,并編制有專門的護(hù)理師、放射技師以及醫(yī)師,負(fù)責(zé)儀器設(shè)備的操作、影像的解釋與診斷,這些工作與放射科負(fù)責(zé)放射治療有所不同。
生物醫(yī)學(xué)工程
【偽裝面具】生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)屬于生物科學(xué)類專業(yè),主要研究生物學(xué)方面的知識(shí),如果不是生物類的專業(yè),就是屬于醫(yī)學(xué)專業(yè),是生物和醫(yī)學(xué)的交叉學(xué)科。
【真實(shí)面目】生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)和醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)是有著“千絲萬縷”的關(guān)系。但是,生物醫(yī)學(xué)工程是運(yùn)用工程技術(shù)手段,研究和解決生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問題。所以,生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)并不屬于生物科學(xué)類,也不屬于醫(yī)學(xué)類,而是屬于電氣信息類,畢業(yè)后授予工學(xué)學(xué)位。
生物醫(yī)學(xué)工程總體來說有三個(gè)大方向:儀器、圖像、材料。可以說,生物醫(yī)學(xué)工程是綜合生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和工程學(xué)的理論和方法而發(fā)展起來的新興邊緣學(xué)科,是跨學(xué)科的綜合性學(xué)科。
主要課程有:自然地理學(xué)、人文地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)地理學(xué)、地圖學(xué)、遙感技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、地理信息系統(tǒng)原理、測量學(xué)、地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用、地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)、程序語言相關(guān)課程等。
【推薦院校】龍頭學(xué)校:中山大學(xué)、東南大學(xué)、清華大學(xué)--北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院、上海交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、四川大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、浙江大學(xué)、東北大學(xué)等;實(shí)力院校:天津工業(yè)大學(xué)、長春理工大學(xué)、河南科技大學(xué)、南方醫(yī)科大學(xué)、首都醫(yī)科大學(xué)、咸寧學(xué)院、廣西醫(yī)科大學(xué)等。
【就業(yè)小貼士】一般來說,生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的同學(xué)本科畢業(yè)后有幾個(gè)方向:讀研究生繼續(xù)深造,如果想在這一領(lǐng)域搞科研,或有更深入的發(fā)展就要繼續(xù)深造,撇開別的不說,進(jìn)大學(xué)和科研所的門檻基本都是博士,本科階段的學(xué)習(xí)只是個(gè)基礎(chǔ);進(jìn)入國家醫(yī)療器械司及各級(jí)醫(yī)療器械檢測所;進(jìn)入各級(jí)醫(yī)院的醫(yī)學(xué)工程處、設(shè)備處、信息中心以及醫(yī)學(xué)影像科;去各大跨國以及國內(nèi)醫(yī)療器械企業(yè)。
城市地下空間工程
【偽裝面具】該專業(yè)主要研究的是地下建筑,就業(yè)同樣也是往地下建筑這方面發(fā)展。
關(guān)鍵詞:生物醫(yī)學(xué)工程;電子競賽;職業(yè)能力
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)15-0233-02
生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)(Biomedical Engineering,BME)是一門理學(xué)、工學(xué)和醫(yī)學(xué)高度綜合的交叉學(xué)科。應(yīng)用現(xiàn)代自然科學(xué)和工程技術(shù)的理論和方法,從工程學(xué)角度,研究人體的結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系,揭示其生命現(xiàn)象;研究人體系統(tǒng)的狀態(tài)變化,并運(yùn)用工程技術(shù)手段去控制這類變化;研究解決醫(yī)學(xué)防病、治病的新技術(shù)手段,保障人民健康的一門新興的邊緣科學(xué)。這門學(xué)科培養(yǎng)學(xué)生具備生命科學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息科學(xué)有關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)以及醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)研究能力,能在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)儀器以及其他電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)等部門從事研究、開發(fā)、教學(xué)及管理的高級(jí)工程技術(shù)人才。
一、生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)需求分析
學(xué)科的交叉融合決定了就業(yè)選擇的多樣性,主要有教學(xué)科研型、醫(yī)療設(shè)備型、電子通信型。(1)教學(xué)科研型,主要在國內(nèi)外高校或科研院所就業(yè),從事人才培養(yǎng)和科學(xué)研究,屬于科研型人才,工作穩(wěn)定,有較高的社會(huì)地位。教學(xué)科研型單位入門門檻高,通常要求具有碩士、博士學(xué)位,要求有良好的教育素養(yǎng)和較高的專業(yè)知識(shí)水平,創(chuàng)新能力強(qiáng),有強(qiáng)烈而持久的進(jìn)取心精神。(2)醫(yī)療設(shè)備型主要分為三大類:第一類在醫(yī)院設(shè)備、影像、放療、臨床工程、信息中心等相關(guān)科室,從事醫(yī)療設(shè)備和軟件的安裝、維修和管理等工作;第二類是去各大跨國以及國內(nèi)醫(yī)療器械企業(yè),比如GE、SIEMENS、邁瑞、安科等,從事研發(fā)、測試、銷售、售后服務(wù)等;第三類進(jìn)入國家醫(yī)療器械司及各級(jí)醫(yī)療器械檢測所。醫(yī)療設(shè)備型需要實(shí)干型人才,能夠?qū)⑺鶎W(xué)的專業(yè)知識(shí)應(yīng)用到工作中。(3)電子通信型,主要從事與生物醫(yī)學(xué)無關(guān)的純電子、通信以及計(jì)算機(jī)等相關(guān)工作。
目前,畢業(yè)生從事的工作按百分比排序依次為:醫(yī)療器械公司32.7%,醫(yī)院20.9%,高校和科研院所19.1%,與專業(yè)相關(guān)的其他公司7.3%,工廠2.8%,政府機(jī)關(guān)1.1%,其他單位16.1%。
二、我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程有:電路原理、模擬與數(shù)字電子技術(shù)、C語言程序設(shè)計(jì)、信號(hào)與線性系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)傳感器與測量等。實(shí)驗(yàn)課包括大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)、電工實(shí)驗(yàn)等。這些專業(yè)基礎(chǔ)課程既有豐富的理論體系,又有很強(qiáng)的實(shí)踐性,是一門抽象、難懂的學(xué)科。學(xué)生的興趣和動(dòng)手能力是學(xué)好這些課程的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師講、學(xué)生聽;先理論、后驗(yàn)證。這種模式不利于培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和激發(fā)學(xué)生的求知欲,往往造成學(xué)生理論有余而實(shí)踐不足,極大地妨礙了學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,不利于培養(yǎng)他們的職業(yè)素質(zhì)和實(shí)際工作能力。在學(xué)校里學(xué)習(xí)的醫(yī)療設(shè)備特別是大型醫(yī)療設(shè)備,如CT機(jī)、核磁共振、螺旋CT等都是紙上談兵,無法將課本中的理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)中的醫(yī)療設(shè)備有機(jī)結(jié)合起來[1]。
三、以電子競賽的方式促進(jìn)學(xué)生的工程實(shí)踐能力
處于醫(yī)科院校的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科,其研究的主要特點(diǎn)是和醫(yī)學(xué)結(jié)合緊密,醫(yī)學(xué)大背景很深厚。在這樣醫(yī)學(xué)氛圍很濃的環(huán)境中,生物醫(yī)學(xué)工程自然成為小學(xué)科,工程力量相對(duì)薄弱。這就要求學(xué)生理論分析能力和動(dòng)手能力要好,不僅要熟練掌握基本理論和基礎(chǔ)知識(shí),而且要接受科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究能力、工程設(shè)計(jì)能力、新產(chǎn)品開發(fā)能力和生產(chǎn)過程組織管理能力的基本訓(xùn)練,提升自身能力。
通過多年生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),輔導(dǎo)學(xué)生參加電子競賽具有非常好的效果。2014年本專業(yè)組織學(xué)生參加了由教育部信息技術(shù)中心主辦的“第九屆全國信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽”。它是推動(dòng)各有關(guān)院校信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)教學(xué)體系的改革,引導(dǎo)學(xué)校積極開展應(yīng)用型人才的培養(yǎng),提高學(xué)生解決問題的能力和自主學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。根據(jù)學(xué)生理論課的學(xué)習(xí)情況,選擇了“飛行器控制設(shè)計(jì)”競賽組,要求選手使用指定芯片,自主設(shè)計(jì)、制作控制電路板,以控制大賽指定的一個(gè)飛行器完成起飛、懸停、降落及其他指定任務(wù)。
在綜合知識(shí)考試部分,通過2014年試題分析,主要元件、信號(hào)及基本電路占15%,模擬電路、數(shù)字電路占20%,高頻電路占5%,C語言的基本知識(shí)及應(yīng)用占20%,主要測量儀器使用占5%,印制電路板設(shè)計(jì)及電路安裝調(diào)試占5%,單片機(jī)原理及電路占40%,涵蓋了幾乎所有的專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容。
飛行器設(shè)計(jì)部分,將整個(gè)系統(tǒng)分為三大塊:遙控系統(tǒng)、通信鏈路、控制系統(tǒng)。學(xué)生需要使用STC公司的IAP15F2K61S2核心處理器實(shí)現(xiàn)控制板的設(shè)計(jì),遙控器的設(shè)計(jì),完成起飛、懸停、降落及其他指定任務(wù)。飛行器是將機(jī)械、電子、空氣力學(xué)、高頻發(fā)射等專業(yè)知識(shí)整合為一體的精密設(shè)備,需要正確組裝和調(diào)試才可避免事故發(fā)生。要實(shí)現(xiàn)起飛、懸停、降落以及指定方向的快速準(zhǔn)確動(dòng)作,學(xué)生必須學(xué)習(xí)掌握雙旋翼飛行器的飛行原理、旋翼速度的控制原理、舵機(jī)的控制原理等,通過查找相關(guān)技術(shù)資料,這些初次接觸的新概念的基本原理用在基礎(chǔ)課程教學(xué)中的知識(shí)完全可以解決。比如,舵機(jī)是一種角度伺服的驅(qū)動(dòng)器,在所有的飛行器機(jī)電控制中,舵機(jī)的控制效果是性能的重要影響因素,而舵機(jī)控制原理,所有的學(xué)生都是初次接觸,很茫然。指導(dǎo)教師要求一個(gè)學(xué)生查找資料后,面對(duì)其他學(xué)生進(jìn)行講解,舵機(jī)的控制需要一個(gè)20ms的時(shí)基脈沖信號(hào),該脈沖信號(hào)的高電平部分一般為0.5ms―2.5ms范圍內(nèi)的角度控制脈沖部分。該飛行器中所用的180°角的伺服,對(duì)應(yīng)的控制關(guān)系是0.5ms―0°、1.0ms―45°、1.5ms―90°、2.0ms―135°、2.5ms―180°。而控制角度其實(shí)就是控制PWM的占空比,通過講解學(xué)生理解了原理,同時(shí)也和理論教學(xué)緊密結(jié)合,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到理論課的重要性。通過實(shí)際測試,學(xué)生感性認(rèn)識(shí)并理解了直流電機(jī)控制中轉(zhuǎn)速與電壓、電流和功率的相互關(guān)系,對(duì)理論課程中學(xué)習(xí)的電壓、電流和功率的概念有了更加深入的理解。
遙控端作為整個(gè)系統(tǒng)的控制中心,主要是將用戶對(duì)油門搖桿、俯仰搖桿、航向搖桿以及微調(diào)按鈕相關(guān)的機(jī)械操作轉(zhuǎn)換為可進(jìn)行傳輸并且可以對(duì)直升機(jī)進(jìn)行操控的數(shù)據(jù)。雙槳共軸直升機(jī)主要完成上升下降、前進(jìn)后退、左右轉(zhuǎn)向等操作,學(xué)生需要自學(xué)相關(guān)的控制原理,這樣就把理論課上學(xué)習(xí)的電子技術(shù)知識(shí)、C語言編程、器件的感性認(rèn)識(shí)、電路焊接、調(diào)試等融合在一起進(jìn)行工程技術(shù)的實(shí)現(xiàn),激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,工程技術(shù)、資料查詢、科研能力也得到了提高。
故障排除部分,給每個(gè)學(xué)生發(fā)放一套開發(fā)學(xué)習(xí)板,要求在3小時(shí)內(nèi)完成現(xiàn)場的硬件故障排除,軟件編程實(shí)現(xiàn)特定功能,其要求高,難度大。
通過競賽,學(xué)生把課堂上學(xué)習(xí)的電路理論、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、C語言編程技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)等這些生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程連接在一起,鞏固了重要的知識(shí)點(diǎn),比如AD轉(zhuǎn)換、DA轉(zhuǎn)換、功率放大、穩(wěn)壓電路、PWM脈沖控制、SPI串行通信、振蕩電路以及C語言中的語法等,從工程實(shí)踐能力上加強(qiáng)了學(xué)生PCB電路的設(shè)計(jì)和制作、電路焊接與調(diào)試、電路綜合故障排除等能力。
四、效果分析
在學(xué)校和系領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下,本次生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)組織大三學(xué)生組成了4組共12人參加了這次競賽,其中有2組進(jìn)入決賽,我校是參加本屆大賽的唯一一所醫(yī)科院校。進(jìn)入決賽的兩組學(xué)生參加了在北京航天航空大學(xué)舉行的全國總決賽,取得了一個(gè)一等獎(jiǎng)、一個(gè)二等獎(jiǎng)的好成績。通過這次比賽,參與的學(xué)生都充分認(rèn)識(shí)到了理論學(xué)習(xí)的重要性,明白了實(shí)際的研究工作都是需要理論指導(dǎo)的,課堂理論知識(shí)在工程技術(shù)中都會(huì)用到。通過這次比賽,學(xué)生具備了很強(qiáng)的動(dòng)手能力,初步了解了科研工作的工作套路以及對(duì)疑難問題的分析解決能力。通過這種模式,大大提高了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的學(xué)生質(zhì)量,促進(jìn)了行業(yè)的發(fā)展。
通過這次比賽,主要有以下兩點(diǎn)經(jīng)驗(yàn):(1)應(yīng)選擇競賽內(nèi)容較為全面、覆蓋知識(shí)面較廣的競賽,可以把課堂上的理論知識(shí)充分運(yùn)用到實(shí)際中,鞏固知識(shí)。(2)應(yīng)結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的就業(yè)能力需求,把工程踐能力的培養(yǎng)作為一項(xiàng)重要的內(nèi)容。通過競賽,培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力,使他們畢業(yè)后,能夠獨(dú)立承擔(dān)工作,滿足醫(yī)學(xué)工程師的需求。
關(guān)鍵詞:合作;研究生;科研能力
1 醫(yī)院合作的理念和必要性
長期以來,在高層次科學(xué)人才培養(yǎng)方面,研究型大學(xué)一直重視學(xué)術(shù)型研究人才的培養(yǎng)。然而隨著新科技革命不斷深化、經(jīng)濟(jì)全球化日益普及和高等教育大眾化的逐步實(shí)現(xiàn),研究型大學(xué)的研究生教育也擔(dān)負(fù)了為工業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)進(jìn)步培養(yǎng)高層次研發(fā)人才的重要使命。樹立合作教育理念,增加學(xué)校和企業(yè)合作培養(yǎng)研究生的機(jī)會(huì),是我國研究型大學(xué)研究生教育發(fā)展與改革的重要方向[1]。重點(diǎn)大學(xué)在基礎(chǔ)研究方面有很強(qiáng)的優(yōu)勢,科研工作主要以學(xué)術(shù)成果和科技獎(jiǎng)勵(lì)為導(dǎo)向,研究缺乏市場意識(shí),研究生的學(xué)習(xí)研究比較容易脫離實(shí)際[2],而且,隨著研究生招生規(guī)模的擴(kuò)大,傳統(tǒng)的研究生培養(yǎng)模式也出現(xiàn)很多弊端,單一的培養(yǎng)模式已經(jīng)不能適用師生比例擴(kuò)大的研究生教育,尤其是交叉學(xué)科的研究生的培養(yǎng)[3]。因此,通過學(xué)校與醫(yī)院的合作交流,進(jìn)行多樣化培養(yǎng)方案,在一定程度上可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享,提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量,把大學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)同經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要相結(jié)合,符合時(shí)代的要求和高校發(fā)展的趨勢,更好地適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)不同類型高層次人才培養(yǎng)的多樣性要求[4]。
生物醫(yī)學(xué)工程是一門理、工、醫(yī)相結(jié)合的交叉學(xué)科,它的發(fā)展依賴電子學(xué)、 材料學(xué)、工程力學(xué)、信息科學(xué)和電子計(jì)算機(jī)等多種學(xué)科的進(jìn)步,而且生物醫(yī)學(xué)工程的眾多的新課題及其研究成果都有著極好的產(chǎn)業(yè)化前景。這對(duì)該學(xué)科研究生的知識(shí)、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)提出了更高要求[5]。因此,在研究生的培養(yǎng)過程中,應(yīng)當(dāng)注重結(jié)合社會(huì)實(shí)際,增加研究生在醫(yī)院等機(jī)構(gòu)中的合作交流,彌補(bǔ)理工院校醫(yī)學(xué)教育等方面的不足,。這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,合作意識(shí)和集體榮譽(yù)感也是非常有幫助的[6]。
2 醫(yī)院合作在生物醫(yī)學(xué)工程研究生培養(yǎng)中的應(yīng)用
多年來,人工心臟小組一直重視生物醫(yī)學(xué)工程研究生的跨學(xué)科培養(yǎng),充分利用和醫(yī)院的合作交流機(jī)會(huì),培養(yǎng)了許多高水平的復(fù)合型人才,而且取得了大量的教學(xué)科研成果。生物仿真與力學(xué)實(shí)驗(yàn)室人工心臟小組09級(jí)優(yōu)秀研究生經(jīng)過三年的認(rèn)真學(xué)習(xí)與努力研究,取得了優(yōu)秀的科研成果,她發(fā)表了十余篇重點(diǎn)期刊雜志論文,其中包含有著高水平含量的SCI 4篇,EI 2篇,并成功申請了兩個(gè)專利,一個(gè)軟件著作權(quán),榮獲了本??萍夹滦?優(yōu)秀畢業(yè)生等多個(gè)榮譽(yù)稱號(hào)。這只是眾多優(yōu)秀研究生的一個(gè)代表, 該小組還培養(yǎng)了許多高水平人才,而這些成果與成功的研究生培養(yǎng)方法是密不可分的。
例如人工心臟小組,在研究生入學(xué)之后,即根據(jù)學(xué)生各自的課題特點(diǎn),聯(lián)系醫(yī)院進(jìn)行合作交流,充分利用社會(huì)資源,安排與課題相關(guān)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,這豐富了研究生研究課題的內(nèi)容,也提高了研究生對(duì)于所研究對(duì)象的深層次理解,同時(shí)還為研究結(jié)果提供了必要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等。另外,該小組研究生和醫(yī)院合作進(jìn)行了人工心臟應(yīng)用于動(dòng)物的臨床實(shí)驗(yàn),在老師的指導(dǎo)下,實(shí)驗(yàn)室研究生根據(jù)自己的課題內(nèi)容,團(tuán)結(jié)合作,自行研發(fā)了人工心臟的控制系統(tǒng),這整套系統(tǒng)涵蓋了電學(xué),生物力學(xué),醫(yī)學(xué),材料學(xué),計(jì)算機(jī)技術(shù)等大量綜合的學(xué)科,也體現(xiàn)了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特點(diǎn),即是眾多學(xué)科的交叉綜合。他們不但合作實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的設(shè)計(jì),制作;在該套系統(tǒng)被用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,他們還獨(dú)立設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)流程,參與了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的術(shù)前準(zhǔn)備和術(shù)后監(jiān)護(hù)過程,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析。這為學(xué)生提供了一次學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),學(xué)習(xí)了解到臨床醫(yī)學(xué)的一些常識(shí),同時(shí)為研究生階段的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等提供臨床驗(yàn)證,確保了實(shí)驗(yàn)結(jié)論的真實(shí)性,正確性,這也大大促進(jìn)了研究生科研成果的獲得。在合作這個(gè)過程中,也增強(qiáng)了研究生的社會(huì)溝通能力,有利于研究生畢業(yè)后的職業(yè)發(fā)展。該小組還與醫(yī)院合作進(jìn)行了粒子成像測速(PIV)實(shí)驗(yàn),該技術(shù)廣泛應(yīng)用于測量流體的流動(dòng)特性,利用醫(yī)院的設(shè)備,并且進(jìn)行了相關(guān)的PIV實(shí)驗(yàn)培訓(xùn),為心血管內(nèi)血液的流動(dòng)特性的仿真結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,增加了課題的完整性和可靠性。
并且,根據(jù)心衰課題,還安排研究生進(jìn)行醫(yī)院手術(shù)室見習(xí),通過學(xué)生在手術(shù)室的見習(xí),他們能夠更直觀地了解到輔助循環(huán)(人工心臟等設(shè)備)在改善心衰中的地位,也可以了解到輔助循環(huán)在整個(gè)過程中的工作原理,通過實(shí)際的觀察學(xué)習(xí),學(xué)生能夠更扎實(shí)地理解輔助循環(huán)。同時(shí),通過在手術(shù)室中的學(xué)習(xí),學(xué)生還可以對(duì)生理知識(shí)有更多的了解,他們接觸到了很多參數(shù),比如生化標(biāo)記物BNP的濃度能夠表征心臟功能等,同時(shí)學(xué)生還了解了一些藥物的作用,補(bǔ)充了理工類學(xué)科醫(yī)學(xué)知識(shí)的不足,這對(duì)于學(xué)生之后的學(xué)習(xí)以及生活都有著極其重要的意義。
該小組還給了學(xué)生很多其它的機(jī)會(huì)去與人合作,提供給每一個(gè)成員充分的機(jī)會(huì)去提升自己,在這樣的培養(yǎng)方式下,小組取得了很大的成績,受到了學(xué)院學(xué)校以及社會(huì)的高度認(rèn)可,經(jīng)過三年訓(xùn)練,小組成員可以獨(dú)立的完成一些合作項(xiàng)目,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)操作,科研思維的嚴(yán)謹(jǐn)性也得到提高。研究生經(jīng)過自己的努力,科研成果大大增加。截止2008到2011年,通過與醫(yī)院合作教育,小組研究生SCI類9篇,EI類13篇,核心期刊會(huì)議十余篇。該小組研究生畢業(yè)后均有良好的職業(yè)發(fā)展,就業(yè)范圍涉及醫(yī)院,軟硬件企業(yè)公司及研究機(jī)構(gòu),實(shí)踐證明,合作培養(yǎng)方式取得很大的成功。
3 醫(yī)院合作的重要意義
通過人工心臟小組的例子可以看到,合作這種培養(yǎng)方式,對(duì)于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)研究生能力的提升是很有效的。由于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)有著高度的學(xué)科交叉性,因此研究生的培養(yǎng)也應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。學(xué)校和醫(yī)院等企業(yè)進(jìn)行合作交流,彌補(bǔ)了工科院校醫(yī)學(xué)資源的不足,為生物醫(yī)學(xué)工程研究生提供實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì),為學(xué)生研究內(nèi)容提供必要的數(shù)據(jù)和驗(yàn)證,幫助研究生取得科研成果;同時(shí),學(xué)生走出校門,提高了動(dòng)手能力,鍛煉了社會(huì)交往能力;最后,學(xué)生在合作中,更進(jìn)一步了解自己的專業(yè)在社會(huì)的發(fā)展情況,他們對(duì)職業(yè)有了更深的認(rèn)識(shí),有助于其畢業(yè)后的職業(yè)發(fā)展。我院根據(jù)研究生各自的課題特點(diǎn),為研究生提供與醫(yī)院的合作機(jī)會(huì),充分利用了校外資源,積極幫助學(xué)生進(jìn)行,這種方式是適應(yīng)教育的趨勢的,對(duì)提高學(xué)生的綜合能力及以及幫助學(xué)生取得科研成果有著重要意義。
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關(guān)鍵詞:生物醫(yī)學(xué)工程;課程設(shè)計(jì);實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)平臺(tái)
作者簡介:方向林(1978-),男,安徽霍山人,廣東醫(yī)學(xué)院信息工程學(xué)院,講師。(廣東?東莞?523808)
基金項(xiàng)目:本文系廣東醫(yī)學(xué)院2009年度教育教學(xué)研究課題(項(xiàng)目編號(hào):JY0925)的研究成果
中圖分類號(hào):G642.423?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?????文章編號(hào):1007-0079(2012)28-0114-01
廣東醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)主要面向各級(jí)醫(yī)院和各類醫(yī)療儀器公司培養(yǎng)臨床工程方面的人才,在參加實(shí)際工作之前,需要掌握基本電子設(shè)備的使用、電子測量基本方法、簡單電路故障的檢查與排除以及計(jì)算機(jī)接口技術(shù)和軟件技術(shù)等方面的基礎(chǔ)知識(shí),在平時(shí)的課程教學(xué)中也會(huì)有以上幾方面實(shí)際動(dòng)手能力的鍛煉,但都是在若干課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中進(jìn)行的,如“模擬電路”、“數(shù)字電路”、“單片機(jī)原理與接口”、“數(shù)字信號(hào)處理”等,這些課程的實(shí)驗(yàn)大多屬于傳統(tǒng)教學(xué),存在諸多不足。一是實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)裝置,學(xué)生只需按步驟動(dòng)手接線,一旦離開了實(shí)驗(yàn)裝置,學(xué)生幾乎不知道如何去動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn);二是實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),內(nèi)容固定且單一;三是時(shí)間較短,每次實(shí)驗(yàn)一般只有2~3學(xué)時(shí),只夠完成基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,無法進(jìn)行深層次的實(shí)驗(yàn)研究;四是前后兩次實(shí)驗(yàn)間隔較長,有些儀器設(shè)備在前次實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)用過,但在下次實(shí)驗(yàn)中因?yàn)闀r(shí)間長又忘記了。從這些零碎的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,很難實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),因此需要進(jìn)行一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn),盡量多地包括上述要求,生物醫(yī)學(xué)工程“專業(yè)課程設(shè)計(jì)”課程就是為了此目標(biāo)而設(shè)置的實(shí)踐類課程。
一、問題的提出
“專業(yè)課程設(shè)計(jì)”主要以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主,而且是自主型實(shí)驗(yàn)教學(xué),要求學(xué)生自行綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)包括硬件電路和計(jì)算機(jī)軟件在內(nèi)的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的采集、放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換、傳輸以及計(jì)算機(jī)數(shù)字信號(hào)處理與網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)裙δ?,還需要針對(duì)所設(shè)計(jì)的內(nèi)容、過程和結(jié)果撰寫報(bào)告,詳細(xì)記錄設(shè)計(jì)過程與結(jié)果分析。
“專業(yè)課程設(shè)計(jì)”課程實(shí)驗(yàn)所有環(huán)節(jié)要求學(xué)生在教師指導(dǎo)下自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)踐,因此為了便于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利進(jìn)行,進(jìn)行了包括實(shí)驗(yàn)硬件儀器、軟件環(huán)境、測試、資料以及考核等在內(nèi)的整體教學(xué)平臺(tái)的搭建。利用該實(shí)驗(yàn)平臺(tái),學(xué)生在熟悉流程和平臺(tái)環(huán)境的前提下,可以非常方便地自行進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)
1.實(shí)驗(yàn)儀器系統(tǒng)
在生物醫(yī)學(xué)工程實(shí)驗(yàn)室里,該儀器系統(tǒng)配備有10套電子實(shí)驗(yàn)儀器,8套供學(xué)生使用,一套供測試使用,一套備用。儀器包括直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字示波器、函數(shù)發(fā)生器、數(shù)字萬用表、數(shù)字電容表等。直流穩(wěn)壓電源除了0~30V可調(diào)臺(tái)式電源外,實(shí)驗(yàn)室還依據(jù)本設(shè)計(jì)情況,設(shè)計(jì)制作了便攜式正負(fù)5V雙電源,方便實(shí)驗(yàn)使用。另外還配有計(jì)算機(jī)20臺(tái),其中16臺(tái)學(xué)生終端,2臺(tái)測試終端,1臺(tái)管理用機(jī),1臺(tái)服務(wù)器,全部連入網(wǎng)絡(luò)。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),每組使用的儀器包括4臺(tái)計(jì)算機(jī)和2套實(shí)驗(yàn)儀器,數(shù)字示波器都已經(jīng)和計(jì)算機(jī)連接,可以在計(jì)算機(jī)上直接采集示波器波形。具體的儀器使用方法和使用說明書在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部網(wǎng)站上都有介紹,學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行瀏覽。
2.實(shí)驗(yàn)軟件系統(tǒng)
“專業(yè)課程設(shè)計(jì)”需要使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行原理性設(shè)計(jì)和模擬仿真,為此實(shí)驗(yàn)室學(xué)生終端計(jì)算機(jī)根據(jù)設(shè)計(jì)需要,配置了相應(yīng)的專業(yè)軟件系統(tǒng),主要包括三個(gè)部分:模擬電路原理設(shè)計(jì)與仿真、單片機(jī)和接口電路設(shè)計(jì)與仿真、上位機(jī)程序設(shè)計(jì)與仿真。軟件系統(tǒng)主要包括以下專業(yè)軟件:Multisim 11、Protues7.5、Keil uVision3、Virtual Serial Port Driver 6.9、SComAssistant V2.2、Visual C# 2005等。具體軟件的使用方法在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部網(wǎng)站上都有介紹或教程下載,學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行瀏覽。
學(xué)生終端計(jì)算機(jī)采用WinXP SP3系統(tǒng),安裝有上述專業(yè)軟件,這些軟件已經(jīng)調(diào)整至最佳使用設(shè)置。為了加強(qiáng)計(jì)算機(jī)終端管理,每臺(tái)計(jì)算機(jī)裝有開機(jī)還原軟件,不用擔(dān)心學(xué)生操作不當(dāng)引起系統(tǒng)崩潰,也不用擔(dān)心病毒木馬的侵害。終端機(jī)裝有局域網(wǎng)文件傳輸軟件飛鴿傳書,可以在內(nèi)部任何兩臺(tái)機(jī)器間互傳文件,避免學(xué)生使用自帶優(yōu)盤,終端名根據(jù)網(wǎng)絡(luò)IP地址進(jìn)行編號(hào),簡單易記。
3.實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)
學(xué)生在進(jìn)行設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)時(shí),需要自己選擇使用芯片來搭建電路,由于大多數(shù)人都是首次接觸實(shí)際電路的連接,因此在實(shí)際操作中經(jīng)常出現(xiàn)違規(guī)操作,導(dǎo)致很多時(shí)候電路搭建出來后,電路功能不能實(shí)現(xiàn),這時(shí)需要進(jìn)行故障判斷和解決,以便確定是何種原因引起的,因此在使用中經(jīng)常需要進(jìn)行芯片的測試以確保芯片功能完好。
基于上述原因,搭建了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)芯片測試系統(tǒng),主要用于對(duì)實(shí)驗(yàn)所使用的各種常用芯片進(jìn)行功能測試,快速檢測其功能是否正常。該系統(tǒng)包括信號(hào)發(fā)生器、示波器、直流電源以及自行設(shè)計(jì)的測試電路板。針對(duì)模擬芯片和數(shù)字芯片,測試板分兩塊,其中模擬芯片測試板主要測試模擬運(yùn)放芯片,利用電壓跟隨器輸入輸出之間的關(guān)系,輸入端加上標(biāo)準(zhǔn)測試信號(hào),用示波器觀察輸出端信號(hào)以確定結(jié)果。數(shù)字芯片測試板主要測試單片機(jī)、模數(shù)轉(zhuǎn)換以及串行接口等芯片的功能,需要事先設(shè)計(jì)好固定的測試程序,利用程序執(zhí)行加LED顯示的結(jié)果來判定。
測試平臺(tái)的出現(xiàn),對(duì)于常用芯片的測試有很大的方便,在實(shí)際使用中節(jié)省了不少設(shè)計(jì)時(shí)間。