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生物医学工程学十篇

发布时间:2024-04-29 16:11:57

生物医学工程学篇1

甲壳素/天然胶乳复合膜作为皮肤创伤敷膜冯霆均,廖纪云,吴晓春

真菌发酵制备生物材料壳聚糖谢德明,张志航,XieDeming,ZhangZhihang

异氰酸酯法在聚氨酯表面接枝聚甲基丙烯酸羟乙酯王琴梅,潘仕荣,wangQinmei,panShirong

药用表面活性剂木糖醇酯的动物试验及初步临床应用李玲

新型药物载体--聚/假聚氨基酸王士斌,翁连进,郑昌琼,wangSihbin,wengLianjin,ZhengChangqiong

聚L-乳酸的合成与表征张颖,陈晓东,毛立江,朴东旭

紫外辐照在pet膜表面接枝氨基酸的研究吴刚,万昌秀,邱永倩,乐以伦

peG分子量对pU-peG-Cipro.缓释体系释放速率的影响的研究段友容,万昌秀,吴刚,段莉,樊翠容,钟银屏,乐以伦

骨组织工程用聚DL-乳酸多孔三维结构的制备与表征张胜民,李世普,闫玉华,陈晓明,全大萍

不同液晶类型的聚氨酯/液晶复合膜的血液相容性屠美,牟善松,易正戟,曾杏梅,丘雪琴,周长忍,林少琨

聚氨酯/液晶复合膜的抗凝血性能研究周长忍,屠美,牟善松,易正戟,丘雪琴,杨爱萍

准分子激光加工具屈光度角膜镜片的研究黄耀熊,贺奇才,HuangYaoxiong,HeQicai

多孔壳聚糖膜材料的制备及性能研究李沁华,孙娜

CHo-epo-eGFR细胞株的构建及在光固定eGF材料上的生长关燕清,GuanYanqing

同种异体兔软骨细胞体内培育组织工程化人工软骨的实验研究王常勇,赵强,王会信,王勤,毛天球

硅橡胶材料在体内的降解研究刘伟,王传栋,郑兴仪,Liuwei,wangChuandong,ZhengXingyi

义齿基托组织面涂塑前后耐老化性的比较王勇,王林艳,龚光福

亲水性高分子材料表面水特性胡元洁,毛立江,孙瑞焕,朴东旭

壳聚糖膜降解动物实验研究庄照霞,曹宗顺,卢凤琦,ZhuangZhaoxia,CaoZongshun,LuFengqi

环氧交联牛心包材料内皮化的抗钙化作用研究郑立新,石应康,程述森

pmma和pHema共聚合材料的研究覃百花,黄海,邹翰

pVp在医用导管表面处理中的应用研究夏毅然,赵成如,文志平,刘文冰,吴建华

生物材料表面短肽接口引入方法的研究吴刚,万昌秀,段友容,邱永倩,时圣乾,冉均国,乐以伦

生物稳定聚氨酯的合成及性质初步研究谢兴益,刘昉,钟银屏,樊翠蓉,何成生,何洪伟,乐以伦

医用聚氨酯导管材料的合成刘昉,钟银屏,王德永,谢兴益,何成生,樊翠蓉,旋洁,乐以伦

aCa系微囊化细胞粒径的控制孙多先,苏晶,杨军

甲壳素和甲壳胺对聚乳酸体外降解的影响廖凯荣

生物心脏瓣膜材料及其保存液的细胞毒性研究程述森

大鼠体内植入生物材料对CH50及免疫球蛋白的影响朱明华

新型亲和吸附剂对血液中循环免疫复合物吸附性能的研究于美丽

类肝素化抗凝血材料的研究——pVa,pet及peU的磺化反应及血液相容性汤顺清

流体切应力对中性粒细胞表面粘附分子表达的影响陈槐卿

雌性山羊去卵巢后不同时间骨生物力学参数变化何成明

膝关节制动对髌韧带力学特性影响的实验研究倪国新

动脉血流改变后壁切应力动态变化的检测与分析陈卫军

浅析肱骨髁上骨折好发于儿童的生物力学原因郑翔

温度对去甲肾上腺素引起的大鼠主动脉收缩张力的影响单敏初

CXLY-Ⅱ型低频脉冲磁场发生仪的研制席晓莉

眼底病灶的计算机图像识别及临床应用可靠性测试周浩

用小波变换结合神经网络检测eCG信号的p波谢国明

医学图像序列的直接体绘制算法研究王旭

分形模型的超声图像纹理分析刘(日方)

www和DiCom网关的实现林天毅

心血管循环系统建模和仿真研究中的功率键合图方法冯宇军

基于多分辨分析的食道动态pH监测信号去噪算法王磊

抗凝剂、温度和性别对体外中性粒细胞自发性激活的影响吴立志

去卵巢山羊成骨细胞的体外培养邓力

脉冲磁场对小鼠血液SoD活性及mDa含量的影响吴道澄

血液透析前后血小板提取液中npY与nt含量的变化及意义罗南萍

人工电子耳蜗语音信号处理方法的研究进展聂开宝

血浆蛋白质在生物材料表面吸附时的Vroman效应黄嘉

生物组织连续切片图像的计算机三维重建研究的进展张玮

心率变化对心电信号各波间期的影响分析叶继伦

糖尿病人心率变异的李雅普洛夫指数的计算周亮飞

多道前臂肌电信号集中参数模型系统的确定蔡华

电刺激诱发豚鼠耳声发射及其畸变产物郭梦和

年龄对正常人股骨颈局部血流灌注的影响余绍宁

一种新的颗粒白细胞粘弹性模型的理论和实验探讨秦廷武

一种糖尿病性眼底静脉串珠状变形程度定量分析方法许雷

面部皮肤温度与面部血流量关系的对照观察张栋

细胞培养法评价生物材料生物相容性研究进展梁卫东

血管发展流动问题的研究进展刘肖衍

定量背向散射成像研究李莉

胸腔心阻抗血流图波形成因的研究现状王海滨

当前图像重建研究中的几个热点温俊海

可视人体(VH)数据集及使用王旭

有限衍射声束的特性及应用曹培杰

新型左心辅助装置动力性主动脉瓣的探索性研究李国荣

生物医学工程学篇2

英文名称:BeijingBiomedicalengineering

主管单位:卫生局

主办单位:北京生物医学工程学会;北京心肺血管疾病研究所

出版周期:双月刊

出版地址:北京市

种:中文

本:16开

国际刊号:1002-3208

国内刊号:11-2261/R

邮发代号:

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1981

期刊收录:

核心期刊:

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉:

联系方式

生物医学工程学篇3

组织工程基质材料研究进展闫玉华,周文娟,李世普,万涛

组织工程用高度多孔生物可降解支架的制备罗丙红,卢泽俭

人工血管基因修饰的研究进展王继亮,王国斌

组织工程骨修复中的局部基因疗法易静,汤雪明

血液密度测量及其在基础医学和临床中的应用吕霞付,蔡绍皙

微囊化细胞移植的研究进展周薇,王正荣

α稳定分布噪声下诱发电位潜伏期变化的自适应检测邱天爽,王宏禹,李小兵,张旭秀,鲍海平,张杨

脑电逆问题的研究进展郑旭嫒,万柏坤

联合疗法与放疗的比较高悦,杨国胜,王健琪,范晓宇,王华

常用蛋白交联方法及其对胶原的影响曹正国,李成章

训练特伦德伦伯格症步态的微处理器步态分析系统

由心磁图信号的St段偏移计算的总电流矢量检查心肌异常的方法

在慢性声刺激期间心率变异性的24小时节律变化

由运动心磁图计算的电流比分布图检查心肌异常的方法

小型的经腹胎儿和母体心电图长时间记录器

连续心输出量监护系统

磁共振图像中非均匀场的校正李音

微电极技术与脑运动性信息传导的研究宋毅军,田心

信息融合技术及其在医疗监护系统中的应用陈鹏慧,吴宝明

隐马尔可夫模型的原理与实现刘河生,高小榕,杨福生

肝脏组织工程学中的胚胎干细胞胡安斌,郑启昌

骨组织工程种子细胞的研究进展郭宗科

骨组织工程材料的表面修饰和细胞粘附刘刚,胡蕴玉

聚氨酯的血液相容性评价胡国栋

聚乳酸制备研究进展李曹,王远亮

基因纳米粒子在血管再狭窄的基因治疗中的应用李大伟,冷希岗

人工神经网络在基因组信息学中的应用陈志宏,严壮志

胚胎干细胞向神经细胞诱导分化的研究沈干,丛笑倩,刘晓音,汪铮,曹谊林

植入式装置与体外程控装置数据交换技术的进展曹妮妮,金捷,孙卫新,狄亮

磁感应断层成像及其实验室设计李世俊,秦明新,董秀珍

生物芯片及其在生物医学工程中的应用刘伟庭,郭希山,王钟,陈裕泉,王立人

电磁场对骨组织和成骨细胞的作用赵云山,张西正,郭勇

载药纳米微粒的临床应用研究进展肖延龄,李伯

组织工程中生物材料表面修饰的研究郝杰,郑启新

骨髓间充质干细胞分离培养的研究进展王运涛

脂肪组织工程研究进展梁伟中

高强度聚焦超声"切除"肿瘤过程中的空化效应顾惠琼

睡眠监护技术的发展叶志前,郑涛,裘利坚

软骨组织工程种子细胞及预防其老化的研究进展何黎升,高瞻,陈富林

platelet-richplasma(pRp)在骨组织再生中的应用刘兴文

独立分量分析及其在脑电逆问题中的应用高诺,朱善安

哺乳类动物心室肌细胞的Luo-Rudy模型及计算机仿真研究的进展金印彬,杨琳,阔永红,张虹,黄诒焯,蒋大宗

3D-eit图像重建的研究进展王妍,任超世

血浆蛋白对生物材料细菌粘附影响研究进展李艳星,黄云超,熊素华

生物人工肝的临床应用及其生物成分研究中的几个热点问题舒桂明

共同培养在生物人工肝中的应用黄艳欣,刘晨

有限元分析法研究脊柱生物力学的新进展高允海

磁共振谱成像(mRSi)技术的研究进展钱勇先,黄敏,林家瑞

生物电流检测和组织功能成像的新技术刘军,李光,陈裕泉

心脏建模仿真研究进展霍梅梅,夏灵

基于突变理论的心脏运动数学描述刘长征,李迪,孙尧

骨组织力学信号转导的研究王昊,张西正,张永亮,郭勇

心室辅助装置的内皮化李晖

基因工程的下游技术周思翔,华慧,王正荣

软骨组织工程种子细胞的来源、培养和评价孙安科,裴国献

角朊细胞培养技术最新进展李政

异种煅烧骨材料的研究进展赵铭,郑启新

脑磁源成像技术的研究进展胡净,胡洁,汪元美

数据挖掘技术在生物医学领域的应用余辉,吕扬生

诱发电位的非线性动态提取方法耿新玲,田心

用于组织工程化培养生物反应器的研究进展吴金辉,张西正,郭勇,武继民,李瑞欣

一种新型医用成像技术--微波激励热声Ct吴石增,于阳,宋涛

上皮干细胞发育调控与临床应用的研究进展平浩

组织工程化人工皮肤的构建与应用刘德伍,刘德明

生物人工肝研究进展李津荣

肝细胞的低温保存及应用研究进展刘鸿凌,王英杰

体外循环中的肝素涂层技术杨剑,易定华

人工髋关节翻修术中骨缺损的修复与重建肖联平

光纤纳米生物传感器的研究进展李逸尘,潘爱英,姜信诚

纳米控释系统的应用刘源岗,王士斌,翁连进

磷酸钙骨水泥药物缓释载体研究进展杨莽,张彩霞,陈德敏

Bmps载体及缓释系统研究新进展尹绍雅,常祥平

软骨组织工程种子细胞的基础和应用研究进展张艳,崔磊,曹谊林

破骨细胞细胞骨架的研究进展李青南,陈槐卿

由猪肝细胞组成的人工肝支持系统的安全性问题刘青,段钟平

用于生物人工肝的肝细胞组织化培养吴宇澄,赵卫红,余多慰

生物人工肝中肝细胞来源及培养的新进展胡安斌,田源

癌热疗中超声无创测温方法的研究吴水才,白燕萍,南群,夏雅琴

肿瘤热疗的热剂量学应用研究王伟,李迎新

生物医学工程学篇4

模糊数学及其在中医药学中的应用孔凡让,周红平,严如强,KongFanrang,ZhouHongping,YanRuqiang

胶原/壳聚糖复合膜的制备及止血效果的研究赵宏霞,邹翰,ZhaoHongxia,ZoUHan

颈总动脉血管粥样斑块与颅内血流速度关系王力建,殷镜海,韩同璋,wanGLijian,YinJinghai,Hantongzhang

不同芳香类中药挥发成分嗅后对高充盈度组脑血管柔顺性指标影响韩同璋,赵鲁鸣,殷镜海,周恩平

21三体综合征(Down's)产前诊断及意义孙海基,马晓丽,SunHaiji,maXiaoli

白三烯受体拮抗剂治疗支气管哮喘的疗效评价于翠香,车晓文,步桂金,宁康,黄晓春

Dna生物传感器吕锐,LURui

上消化道出血紧急内镜诊疗132例分析陈强,胡桂兰,段玉美

9例食管癌放射治疗Ct模拟和常规模拟定位对比分析高宗毅,李焕义,陈军,赵红,孙念章

我院大型仪器设备招标方法初探方朝风

52例急性心肌梗塞实验室诊断与临床表现的相关探讨陈永红,孙威娜

手握心脑通药丸对中老年患者病症疗效的比较研究泽龙

绝经期妇女冠心病患者性激素的改变赵宪利,王红梅,孟莉

食管癌贲门癌根治术中进行肺活检的临床实验研究于海防,王珍,王春英,段晓凤,吕军吉

Ⅱ型糖尿病并脂肪肝患者血脂水平的临床观察王亚平,韩广明,杜绿和

软组织肉瘤的Ct评价与临床--附3例报告段书宏,刘禄明,孙百胜

孕期的超声检测与胎儿先天性畸形马仁智

巨大胎儿164例分析邹忠香,邢丽,任建萍

肺癌混合单克隆抗体及Cea在检测肺癌中的应用杨文贤,梁桂珍

产后出血的预防及护理王俊美,朱春英

美心力治疗40例新生儿缺氧缺血性心肌损害的疗效观察谷卫

针灸治疗面神经炎261例疗效观察王安国,李晓

汞式体温表对医院环境的污染及处置邓新晶,唐世尧

诺维本联合化疗治疗晚期恶性肿瘤病人的护理研究张振美,王风娟

头孢类药物的配伍禁忌和慎用配伍药孟庆法,许伟娜

一例胸膜间皮细胞瘤的体会梁桂珍

倍骼生复合自体颗粒骨修复齿槽突裂的临床研究宋晖,张凤河,SongHui,ZhangFenghe

无菌医疗器械洁净生产环境的要求王延伟,wangYanwei

血细胞的深低温保存与临床应用朱传福,申华,王勤友,申法奎

pH值对血液制品稳定性及临床疗效的影响庞广礼,丁艳,黄经春

开塞露灌肠治疗术后尿潴溜的效果观察王宇光,郎爱玲

病毒性心肌炎辅助治疗疗效观察裘皓丽

瘦素(Leptin)与Ⅱ型糖尿病的关系王文汇,孙金凤,宋志民,颜淑红,李钧

颅脑Ct诊断结论与血压、年龄的变化分析田文,韩同璋

蔬菜中硝酸盐的积累特征及其与人体健康林培华,周梅素,李修海,郭东龙

食物链的污染对人体的危害刘兆明,赵爱华,张心声

输液反应诱发急性心肌梗塞1例王宇光,王硕

上消化道结石的X线诊断及治疗牛玉善,魏述英,陶务胜,黄加国

奥美拉唑的不良反应费志强,毛成平,高娟

异位妊娠误行药物流产16例临床分析李春风,张春芳

系统性红斑狼疮患者血清白介素6检测与临床研究颜玉英,邓霞

导管室应用两种不同消毒剂的效果对比梁博

肥人从痰瘀论治案例冯文玲,赵发红

抗生素的合理应用王桂荣,刘好良,杨国华

独立分量分析在脑电信号识别方面的应用郭双,王汝霖,王怀阳

冠脉数字造影图像血管分割方法研究于甬华,田世禹,周正东,王立功,舒华中,罗立民

三维模型的网格简化算法潘艳,张惠,罗立民,舒华忠

氧化还原电解脱保护Dna在片合成新方法的探讨王轶文,陈杨,何农跃,陆祖宏,徐吉庆

应用原子力显微镜对不同来源Ⅰ型胶原蛋白溶液聚集行为的研究王小燕,蔡继业,梁志红,赵涛

高压微胶囊成型装置制备用于成囊的海藻酸钙胶珠陈爱政,王士斌,刘源岗,陈梅英,翁连进

关于人工心脏的一种设计方案陈正龙,丁皓

永磁减载耐久性叶轮血泵的研制袁海宇,钱坤喜,茹伟民,曾培

高效毛细管电泳法分离多巴胺和5-羟色胺闫滨,张秋红,许旻,张惠云

非降解性医用材料肌肉植入方法研究黄经春,朱雪涛,由少华

脑干听觉诱发电位检测对亚临床肝性脑病的诊断价值刘德山,高伟,闫明

安素对喉癌患者术后营养支持效果杜慧真,程振倩,孙秀珍,边进鲁,王晓华

载脂蛋白e基因敲除小鼠在动脉粥样硬化研究中的应用刘龙涛,张文高,郑广娟

非病毒转基因载体的研究进展张欣,刘文广,李永胜,姚康德

一氧化氮合酶与雄性生殖田洪艳,李质馨,侯瑜,钟悦,鲁质博

异种/异体骨衍生骨组织工程支架材料研究进展夏烈文,王远亮,何创龙,杨立华

含糖聚合物在生物医药领域的应用孟建文,谭业邦,王成威

启神胶囊对全脑反复缺血再灌注大鼠脑内单胺类神经递质含量的影响吴继全,张力,杨晓晖,付仁杰

重组人血管内皮抑制素对荷瘤裸小鼠的治疗作用苏黎红,周玲,朱燕,李风琴

牙槽嵴植骨术后上颌骨生长变化规律及机制的实验研究宋晖,魏奉才,张凤河,李国菊,王克涛,郭小玲

位图在动态绘制肌电信号中的应用王志宇,王宏

丹酰氯柱前衍生人尿液多胺高效液相色谱(HpLC)快速测定傅善基,卢振铎,邹雄,王昕

径向基函数神经网络在脑电信号建模中的应用李英远,周卫东

生物陶瓷在骨科的应用,张磊

发展迅速的远程医疗崔建国,郑小林

生物医学工程学篇5

生物医学工程专业主要课程主干课程:《高等数学》、《普通物理学》、《模拟电子技术》、《脉冲数字电子技术》、《医用传感器》、《数字信号处理》、《微机原理及应用》、《医学图像处理》、《医用仪器原理》、《医学影像仪器》、《检验分析仪器》。

以及《临床工程学》、《正常人体形态学》、《生物化学》、《生理学》、《诊断学》、《内科学》、《外科学》等。实践课程:电子工艺实习、认识实习、金工实习、生理学实验、电子技术综合实验、专业实践综合训练、生产实习、论文综合训练等。

生物医学工程专业就业方向本专业学生毕业后可可以在医疗仪器企业的研发机构、生物医学工程及相关学科的科研单位、大型医院的设备中心、高等院校等地方工作,也可以做国家公务员。相关行业(如it,仪器仪表等)。

从事行业:

毕业后主要在医疗设备、护理、制药等行业工作,大致如下:

1医疗设备/器械;

2医疗/护理/卫生;

3制药/生物工程;

4新能源;

5电子技术/半导体/集成电路;

6其他行业;

7计算机软件;

8仪器仪表/工业自动化。

从事岗位:

毕业后主要从事算法工程师、售后工程师、销售工程师等工作,大致如下:

1算法工程师;

2售后工程师;

3销售工程师;

4硬件工程师;

5维修工程师;

6注册专员;

7技术支持工程师;

8产品经理。

生物医学工程学篇6

结合军事生物医学工程学科的特点,从基本思路、实施方法、实施效果3个方面分别加以阐述。提出了军事生物医学工程专业的教学改革重点应放在实验教学上,需以新的考核模式牵引实验教学改革的新方法,解决了以往如何改进教学方法、提高教学质量的棘手问题。该模式使学生的学习兴趣、动手能力、综合素质和创新精神得到显著提高,取得了良好的效果。

[关键词]

军事生物医学工程;实验教学;考核模式

近年来,第四军医大学生物医学工程专业立足军事和医学的双特色背景,率先提出了军事生物医学工程专业的概念[1-2]。该专业以培养面向军队现代卫勤保障任务需求的复合型、创新性人才为目标,构建了以生物医学工程系列课程为基础,医学电子、医学计量、卫生装备及医学影像4个模块为专业方向的特色专业课程体系[3-5]。该课程体系中的“电路原理”“模拟电子技术”“信号与系统”等专业基础课程,起着联结理论知识与工程实践的桥梁作用,在军事生物医学工程人才培养过程中发挥着重要作用[5]。然而,第四军医大学军事生物医学工程专业学生的专业基础课程学时有限,与专业人才培养的高需求构成了矛盾。因此,如何改进教学方法、提高教学质量,是目前亟待解决的问题。军事生物医学工程专业基础课程兼具理论性和实践性,通过实验教学可有效巩固基本概念和方法,提高学员的动手能力、综合分析能力及创新能力[6-8]。为此,我们借鉴国内外教学改革的经验,结合军事生物医学工程学科的特点,将该专业教学改革的重点放在实验教学上,以新的考核模式牵引实验教学改革。

1基本思路

在现代教育理念中,过程管理是实验教学区别于理论教学的最大特点。通过这一环节能保证每个学生的实验效果,切实达到知识理论和实践操作相结合的目的[9-10]。因此,军事生物医学工程专业基础实验考核必须既看结果、更注重过程,将过程考核作为实验课程考核模式改革的重要内容。当前国内外生物医学工程学科呈现出日新月异的特点,大量新理论和新技术的涌现和成熟,要求生物医学工程人才必须主动学习、不断提升自身各方面的能力,以便适应学科发展的需要[11]。针对这一现状,国际上许多知名大学的生物医学工程专业均以学生为主体作为提高教学质量的核心要素,强调对学生主动学习能力的培养[4]。军事生物医学工程与普通生物医学工程具有相同的专业属性,因而其实验课程的考核也应体现这一特点,充分激发学生的发现性、体验性和探究性。军事生物医学工程专业人才面向的是军队特殊功能群体,以解决军队现代卫勤保障中生物医学工程问题为主要任务[3-4]。随着新时期我军卫勤保障的领域不断拓展,特别是复杂化、多样化非战争军事行动实践的凸显,要求卫勤保障人才具备知识、技能、责任为一体的综合能力素质,才能跨越军兵种、部门界限完成保障任务[12]。因此,军事生物医学工程专业基础实验课程的考核必须跳出以实验结果作为唯一指标的传统模式,要强调全面性评价观。

2实施方法

2.1分阶段考核,突出个别质疑实验过程考核具备实时性,课堂提问、查看预习报告和实验记录等传统方式能有效增强考核的真实性,但在启发学生思维、突出学生个性方面效果欠佳。为了有效地解决这一问题,我们根据军事生物医学工程专业特点设计相应的过程考核方案,主要在2个方面进行了探索和实践:一是考核过程的安排,二是特色考核方式的建立。(1)将专业基础实验课程的考核评价分为基础考核和综合考核2个阶段,体现对学生实验技能、态度、协作等情况的全程式评价。其中,基础考核主要对安排课时内进行的系列基础验证性实验进行考核评价,以实验报告为依据进行评价,记为平时成绩,占实验成绩的50%;综合考核主要对课外开展的综合设计性项目进行考核,以项目汇报的形式进行考核,记为期末成绩,占实验成绩的50%。(2)在分阶段考核的基础上,建立以个别质疑为核心的过程评价方式。研究和实践表明,教师对学生的一对一指导和质疑在众多过程考核方式中,最能体现考核评价的客观性,并且能够激励学生主动思考和探索[10]。军事生物医学工程专业在研究型军医大学内开设,专业规模小、学员人数少、师资力量强,因而特别适合采用这种方式。为此,我们在基础项目的实验报告中增加了拓展思考题并对其进行评定。这些思考题是教师针对每个学生的实验操作步骤提出的,因此题目和答案因人而异,从而杜绝了实验报告的抄袭,并体现出学生的个性和思考。

2.2开放考核资源,以问题为驱动自主学习模式倡导学生自主学习、把实验的主动权交给学生,使实验教学呈现出较强的开放性[11]。主要表现为不同学生个性和目标层次不同,导致实验内容、方法思路和结果结论存在差异。与之相对应,实验考核方案也应适应这一特点,并采取行之有效的措施。为此,我们主要对考核资源进行了分类设计和调整重组,主要从以下几个方面进行了实践:(1)考核题目开放。除教学大纲指定的基本项目外,综合考核题目由学生自主选择,实验任课教师只需根据教学大纲及实验条件明确实验教学情境,对实验内容、实验过程及实验要求等细节做具体规划、明确任务要求。近年来我校军事生物医学工程专业实施特色教学模式,大力推行教学与科研相结合、本科生导师制等,为专业基础课程实验考核提供了大量综合设计性题目。例如,实验课程任课教员承担的国家和军队教学或科研课题,经过加工、提炼后可用于考核;以本科生导师制为依托开展的本科生早期接触课外科研项目;军队和地方各种专业技能和创新大赛题目等。(2)指导教师开放。综合设计实验工程性强,学生能否在考核中取得好成绩,除了充分调动自身主观能动性以外,教师的科学指导也很重要。为了与开放化的考核题目相适应,我们允许学生自主选择指导教师。因而除了实验课程任课教师外,学生们还可以选择实验课对应的理论课程教师,以及自己本科阶段的导师。特别是采取最后一种形式,教师和学生相互了解程度深,教师能结合学生个性和特长,针对实验设计方案的可行性及结果提出预判,避免学生走弯路。(3)实验室开放。开放各种教学和科研资源,鼓励学生开展软硬件联调实验,将电路、模电、数电、信号等课程的实验内容结合起来,达到电子信息类专业知识和技能的融会贯通。为此,我们采用图书馆模式管理实验室,对电路、模电、数电、仿真等多个教学实验室实行全天开放,并且对相关实验仪器和消耗器材按需供应。除此之外,从查阅资料、选择元器件、构思实验方案,再到仿真、安装、调试电路,直到完成全部实验,学生均独立进行,教师只负责验收和考评,并对学习成绩优秀或有特长的学生开展个性化培养。(4)人员组织开放。团队协作是现代工程技术人才必须具备的能力素质,也是军事生物医学工程专业人才培养目标的重要方面[13]。因此,在综合设计项目的研究过程中,学生既可自主探究,也可以寻找合作伙伴组成1~3人的项目小组,充分发挥团队协作的优势。与之相对应,考核也要求以项目小组为单位考察实验操作和任务完成情况,并在此基础上对每组的同学进行个别质疑和考察,得出个人评价。

2.3创新考核方式,丰富评价指标军事生物医学工程专业要求培养高素质复合型现代卫勤保障人才,实验考核要体现这一目标就必须在考核方式上有所创新。为此,我们借鉴科研工作汇报的经验,在综合考核中采用以项目答辩为主要形式的考核方案。整个答辩过程以项目组为单位进行,分为3个环节:(1)口头汇报。以全面培养学生制作多媒体课件、口头表达及总结提炼的水平和能力,要求利用多媒体素材进行一次时间为5min的汇报。(2)成果演示。以培养学生熟练操作技能和良好实验习惯为目的,对提交的仿真程序或电子电路进行现场演示和测试。(3)提问互动。以培养学生沟通应变能力和考察项目组内各成员参与实验情况为目的,由评委根据汇报和演示情况随机选择学生提问。在上述考核方式的基础上,我们采用专家讨论和问卷调查的方式,建立了军事生物医学工程专业基础实验考核的评价指标体系及其指标权重。该指标体系涵盖了学生基础知识、实验技能、能力素质、情感态度和作风纪律5个i级指标,以及实验内容、实验仪器的熟练程度、答辩表达和课件制作等15个Ⅱ级指标,不仅对学员的理论基础和实践能力做出考核,而且对学生在工程实践过程中的思路、态度、协作、军人作风等多方面情况进行了全面评价。

3实施效果

上述考核模式已在2014年度秋季学期对第四军医大学2012级生物医学工程专业本科15名学员进行了试点实施。我们根据军事生物医学工程专业本科人才培养方案对实验教学的要求,对“信号与系统”实验课程进行了基础考核和综合考核,取得效果如下:(1)杜绝了实验不预习和准备不充分的现象,学员学习的自主性明显增强,部分同学在实验过程中能提出独到的设计思想,实验效果明显提高。(2)全面提升了学员多媒体课件制作、总结提炼、口头表达、文字组织、沟通交流和团队协作的水平和能力,为他们今后的科研工作打下了良好的基础。(3)充分展现了学员的兴趣、特长和作风纪律等非专业知识技能的情况,为在“信号与系统”理论教学中实施因材施教的个性化教学提供了信息。(4)重点培养了3~5名优秀学员的工程实践和科研创新能力,组织他们参加了第九届全国信息技术应用水平大赛,并取得了好成绩。

4结语

军事生物医学工程作为生物医学工程与军事医学交叉融合的产物,是以服务军队卫勤保障现代化为目标的特殊专业。我们围绕该专业基础课程实验教学的考核,研究了全程性、开放式、多样化的考核新模式并取得了良好效果。该研究进一步丰富了军事生物医学工程专业特色教学模式,对于提高军事生物医学工程专业人才培养质量具有重要的现实指导意义。我们将以此为起点,继续深化该专业实验教学改革,坚持教员为主导、学员为主体的教学理念,渗透全面教育观、精英教育观、创新教育观、开放教育观等现代教育思想,为培养现代化卫勤保障急需的高素质人才不懈努力。

[参考文献]

[1]邹慧玲,董秀珍,王松俊,等.构建具有鲜明特色的军事生物医学工程概念体系[J].第四军医大学学报,2004,25(12):1147-1149.

[2]董秀珍,漆家学,王政,等.军事生物医学工程研究进展与展望[J].医学杂志,2010,35(12):1412-1415.

[3]栗文彬,董秀珍,谢康宁,等.建设军事生物医学工程学科的实践与思考[J].医疗卫生装备,2013,34(9):130-131.

[4]栗文彬,董秀珍,卢虹冰,等.军事生物医学工程专业特色教学模式的创建与探讨[J].中国医学装备,2013,10(9):62-64.

[5]栗文彬,董秀珍,卢虹冰,等.论军事生物医学工程教学新模式的构建[J].大学:学术版,2012(10):49-53.

[6]刘锋,段红,熊庆旭,等.信号与系统实验教学改革[J].实验技术与管理,2008,25(3):118-120.

[7]王勇,宋万年.改进综合性、设计性实验考核办法提高学生实验能力[J].实验技术与管理,2006,23(4):105-107.

[8]孙盾,田社平,范承志,等.结合实验功能电路提升模电学习兴趣[J].实验技术与管理,2015,32(2):176-178.

[9]王鲁云,张明君,王颖,等.实验课教学过程管理模式的改革与实践[J].实验技术与管理,2013,30(6):102-105.

[10]李建军,李国安.实验过程考核的意义和途径[J].实验室研究与探索,2007,26(4):106-108.

[11]吴建强,李琰,齐凤艳.全开放、自主学习模式下实验教学考核方式的探索与实践[J].中国大学教学,2011(4):70-72.

[12]姬悠然,张雨龙,顾仁萍,等.战略转型期卫勤人才培养存在的问题及对策[J].西南国防医药,2012,22(11):1258-1260.

生物医学工程学篇7

摘要:阐述了生物医学工程专业开设数学实验课的必要性和迫切性,介绍了数学实验课的主要特点。

关键词:数学实验;数学软件;生物医学工程

1引言

生物医学工程专业应该培养学生具有生命科学、电子技术、计算机技术及医药信息科学有关的基础理论知识以及医学与工程相结合的科研能力,能使学生成为在生物医学工程领域、医学仪器以及其它电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、教学及管理的生物医学工程高级技术人才。而现代科学中多学科相互交叉渗透,对数学的要求越来越高。一方面是如何应用数学知识和数学思维进行多学科的综合,应用数学解决大量的实际问题;另一方面是信息技术、工程技术等相关学科对数学的要求比传统的学科的要求更高。

数学实验课是以数学建模与数值计算为核心内容的课程,它将数学知识、数学建模与计算机应用三者融为一体,使之有机地结合起来,达到解决实际问题的目的。开设数学实验课程,学生可以在学学数学的基础上,运用所学的知识,亲自动手和设计,建立数学模型,通过计算机并利用数学软件解决实际问题,从而培养学生的创新意识及动手能力,这对学生将来在生物医学工程领域尽快成才大有益处。

2数学实验课的主要特点

数学实验课在整个数学实践性环节中占有重要的地位,必需熟悉它的主要内容和特点,从而使整个课程体系取得最优的效果。

21数学软件的使用

数学软件是现代数学的重要的计算工具,在数学实验中是不可或缺的,它为数学实验提供了工作的平台。采用matlab、mathematic、maple和ansys等数学软件,使学生有一个较高的平台,直接运用数学家和计算机专家研制的数学软件,解决实际问题。同时,随着数学软件的不断升级,学生可以运用最新的数学知识和数学方法来处理实际问题。

22计算机的应用

实际问题的解决离不开科学计算,而计算机技术的强大功能为数学实验提供了实验条件。同时,数学实验课也为计算机课程提供了大量实践操作的练习机会。两者的结合必将提高学生对计算机知识的掌握水平和应用的能力,使计算机课程可以用更少的课时取得更好的效果。

23与数学建模课的结合

数学实验课的前期着重对基本实验方法的讲授,后期涉及一些中等难度以下的数学模型的求解。数学实验偏重学数学方法,数学建模偏重用数学。数学建模课可以作为数学实验课的后续课程,加强各种模型的训练,培养学生的实际建模能力。

24与其它数学公共课的交互

数学实验课中涉及到高等数学、线性代数、概率统计、计算方法等多门数学课程,它把这些内容通过实践、应用的方式有机地结合起来。学生在完成数学实验的过程中,激发了对其它数学课的兴趣,可以更深入地学习与探求相关课程,并且把学到的新知识再拿回到实验课中来应用,从而使所学知识更牢固,体会也更深刻。

3开设数学实验课的必要性

传统的数学教学是通过教师在课堂上讲解定义、定理证明、公式推导和大量的计算方法与技巧等,课后学生利用公式解题。这种教学方式会产生一个不好的后果,就是学生越来越觉得数学枯燥无味,而且缺乏应用能力。再加上目前的学生深受应试教育的影响,学习主动性不够,缺乏应用数学解决问题的意识和能力。

许多高等教育发达的国家,也在进行着数学教学模式的改革。例如,美国于80年代初开始了微积分教学的改革,建立计算机代数系统(CaS),抛弃了一些严格的定义和复杂的证明过程,更注重微积分的思想与本质。这种改革十分强调发展学生的思维、重视概念的理解,并将图像、数值和符号始终贯穿整个微积分的教学。

随着计算机技术的迅速发展,近10多年来,创建了多种数学软件包。这些软件包具备强大的数值计算、符号演算和图形处理等功能,例如,能迅速准确地进行求极限、导数、积分、泰勒展开、计算行列式、矩阵的各种运算、解方程、解方程组、假设检验、方差分析和回归分析等。因此,在数学教学中应该进行教学方法和教学手段的改革,没有必要过分强调记忆大量

公式和计算技巧,应注重解决实际问题时常采用的数学思维和方法,即应用数学能力的培养。开展数学实验课教学能激发学生学习数学的兴趣与主动性,培养学生数学建模能力、数据计算和处理的能力,使学生具有用数学知识、结合计算机技术和专业知识解决实际问题的意识和能力。

4开设数学系实验课的条件

我院生物医学工程专业开设数学实验课必须认识到师资队伍建设和实验设施建立的重要性。

数学实验课的开设,必须与数学理论课程的教学改革有机地结合在一起;任课教师应该具备数学教学、数学软件和计算机的相关知识,要有数学建模的经验。

建立“数学实验室”或建设良好的数学实验环境是开设数学实验课的物质条件。开设数学实验不仅需要计算机和数学软件等充足的硬件条件,更需要各级领导的大力支持,相关部门的积极配合等良好的软件环境。

5结束语

数学实验课是一个新生事物,它逐渐被越来越多的院校和专业所接受,它能把“讲授―记忆―测验”的传统学习过程,转变为“直觉―探试―出错―思考―猜想―证明”的新型学习模式,将信息的单项传播转变为多项交流,使学生的被动接受变为主动学习。通过数学实验课的训练,促使学生手脑并用,给予学生更多的自己思考与领悟的机会,逐步启迪心智,推动思维。它是对传统数学课程进行教学改革的一种有效尝试。随着数学实验课的推广,它的优越性会逐渐体现出来,它在培养人才方面的作用会被社会所承认。

参考文献

1徐群芳.林业院校开设数学实验课的探讨.中国林业教育,2004,3:55~56

生物医学工程学篇8

21世纪科学技术的特征之一是多学科综合和跨学科交叉,其典型的实例是人类基因组计划的被执行和提前完成,这对生物医学工程学的发展将会产生深远的影响,因为生物医学工程学包含了上述诸多特征。在今天,信息技术深刻地改变着生物科学乃至医学的面貌,moore’s定律正有效地影响着生命科学变革的进程。人类基因组计划的国际合作和部级研究机构和民间商业公司既合作又竞争的机制改变着传统科研的单一模式,充分体现了21世纪科学技术迅猛发展的多学科交叉的特点,其中包括科研与应用既分工又紧密结合的特征。

基因亦称遗传因子,它是决定遗传性状的因子,早在孟德尔时代的定律中就把它作为基本概念推断相应的各个遗传性状的单位。1909年丹麦学者w.L.Johannsen建议将它称为基因(Gene),它通过自我增殖及通过细胞总线世代相传。各个基因虽然是相互独立的单位,但在物理上并不独立存在,在细胞分裂增殖间期内出现的染色体上各自占有固定的位置,并以线性顺序排列的方式形成稳定的长链结构,可受环境因素的影响发生突变,并在以后的世代中变异的基因就会传递下去。

基因的概念模型经历了提出、放弃、修改和精炼等漫长的历程,使基因学取得巨大进展,但在很大程度上还是基于遗传研究为主。每一个新模型的提出都带来一系列问题,随后对基因的本质又产生新的和比较好的理解。1986年美国科学家和人类遗传学家Roderick.t和mckusick提出基因组学(Genomics)名称,这是指一个物种的全部遗传基因的总和。

自从1953年J.D.watson和F.H.Crick提出Dna双螺旋结构模型以后,在较长时期内由于找不到分别降解腺嘌呤(a)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(t)等四种脱氧核糖核酸的专一酶而使Dna测序无法开展,直到1977年英国FredSanger和美国的alanmaxam及walterGilbert两个研究小组在差不多时间内发展了不同的Dna测序方法,使基因研究工作推向前进。在最初阶段,研究者都是从具体目标生物体基因组中分离和研究相关基因。1986年诺贝尔奖获得者R.Dullbecco在Scieme上提出有必要对人类基因组进行全面测序,不能满足于零打碎敲地个别研究目标基因。

在经历了一场大争论之后,在1988年,美国技术评估局(ota)应美国能源和贸易住房委员会的要求开展了关于基因组计划的可行性研究。ota的研究报告把开展基因组研究时的数据管理列为执行基因组计划的首要任务,并提出几个与之相关的目标:(1)创建、维护和加强生物数据库,其中包含Dna序列数据、Dna标记和基因位点,标识基因以及其它有关的数据。(2)绘制由Dna标记组成的人类染色体图谱,这将使科学家可以迅速地确定基因的位置。(3)创建研究材料的数据库,其中包括Dn段顺序集,在人类染色体上完整地表达Dna。(4)发展其他生物体,即模式生物的类似资源,以便于生物医学研究和其他可能的研究。(5)确定人类基因组和其他生物有机体大片段的Dna序列。(6)要面对许多支持基因组研究机构参与带来很多管理上的复杂性,要解决好许多涉及资源分配和共享的问题。

1988年美国国家科学院十分明确的提出,人类基因组研究的许多代价都与生物数据的独特管理有关。因为有大量数据要从定序和测绘工作产生出来,所以要有效地集中、存储、分析和提供,如果象目前全球范围内一般研究单位那种常规方式处理数据,那么人类基因组计划是没有什么使用价值的。因此需要数百万美元创建新的基因图谱和序列数据库,尤其强调要设计成满足基因研究的需要。

这样,在美国能源部(Doe)和美国人类基因组研究中心(nCHGR)支持人类基因组计划正式实施以前,来自美国高层的咨询委员会的明确建议,为合适的数据管理和数据分析策略对后来人类基因组计划的成功执行起着十分关键的作用。这些明显的建议,使许多投资机构调拨重要资源,为创建、运行和维护相应的系统软件和设备奠定了基础。

1990年10月美国能源部(Doe)与美国卫生研究院(niH)共同启动人类基因组计划,原定投入30亿美元,15年完成,估计可测定基因5万到10万个。后来,英、日、法、德、中等国相继参加这一史无前例的获取人类生命基本数据的宏伟工程。

1998年5月一批多国科学家在马里兰州罗克维尔成立了私营塞莱拉基因组技术(CeleraGenomics)公司,董事长克莱格·文特尔宣称用3亿美元和一台超级计算机在3年内用“霰段法的测序策略”完成人类基因组测序。这是史无前例地由美国私营公司向美国国家科研机构公开的竞争和挑战。正由于这种既竞争又合作的机制,使原订2005年完成的人类基因组的测序和分析计划进度一再提前,总的方面得益于世界上1000多名科学家的全心投入和通力合作,以及符合moore定律的大规模基因测序技术的不断完善,并降低了成本,这与以美国Celera公司为首的私营公司的参与挑战直接有关。这确实是一种在市场经济条件下合作与竞争机制的典范。

1998年10月美国人类基因组研究所在“Science”杂志上发表声明说,人类基因组计划的全部基因测序工作将提前到2003年完成。

1999年3月英国韦尔科姆基金会宣布,由于科学家加快工作节奏,人类基因组工作草图将提前到2000年完成。

2000年4月美国Celera公司宣布破译出一名实验者的完整遗传密码,但不少欧美科学家对此表示怀疑,认为该公司“未提供有关基因序列的长度和完整的可靠数据”是疑点所在。不过,同年6月该公司后来接着宣布已将人类23对染色体上35亿个碱基对按照自然顺序排列出来,并在该公司号称“全球第三”的超级计算机上进行了480亿亿次计算。美国国家卫生研究院院长认为:“数据是正确和完整的”。

2000年6月26日,多国合作的人类基因组计划的官方机构和私营Celera公司共同宣布人类基因组工作草图基本绘制完成,测定出人类90%以上的Dna碱基序列,终于提前完成了划时代的测定基因组的宏伟工程。

1基因组学

自从1924年提出基因组的概念用来描述生物染色体上的全部基因之后,科学家经历了漫长岁月对基因进行了个别研究,直到1986年才提出基因组学的系统概念,这涉及包含所有基因的基因组作图、核苷酸序列分析、基因定位和功能分析,其中基因组作图由遗传图谱、物理图谱和序列图谱组成。人类基因组计划的核心就在于获得23对染色体完整的Dna序列图。

前已述及,两个性质完全不同的研究组织使用不同的测序策略,在既合作又竞争的条件下争先恐后地很好完成了人类基因组的测序计划,他们现在都达到了预定目标,而且大大提前了执行时间表,使原定15年的测序计划竟提前了5年完成。以美国政府资助为首的研究计划是建立在作图产生人类基因组工作草图的策略,而私营公司Celera却采用完全不同的做法,他们把完整基因组先打碎,称为霰段法(Shotgun),然后测定人类基因组序列。这样一来,通过这二种不同的测序方法获得的序列数据大大提高了数据的有效率,并减轻了整个科学界解释基因数据的难度。最终绘制的三种图谱使人类基因组序列能够用作“工具”开展生命科学和医学的深入研究,这是具有划时代意义的。

1.1人类基因组测序策略前已述及,由美国政府资助,后来由多国科学家参加的测序计划是采用标记的物理图谱中含有大量人类Dna大片段的作图策略,并利用了局部的细菌人工染色体(BaCs)。在理论上说,这种测序策略是先复制人类基因组序列,因此是在不断克隆基础上完成的,每次获得最短的一段BaC,它具有最少的重叠部分,并且使处在整个基因组中的这段长度展直,再粘贴起来,将它们绘制到基因组的适当区域。由于染色体不能直接用来测序,故第一步必须将整个基因组序列进行分解,使之成为容易处理的小结构,根据所使用的标记和方法不同,绘成上述三张图,虽然在工作草图上会有某些空白区域和一些不明确的部分,但它在探索生命奥秘和确定与疾病有关的基因等方面将是非常有用的。

Celera公司的理想策略是为了深入开展作图阶段避免受到次级克隆人类基因组产生随机片段的影响,以及在长度不同的片段库中,两种片段的测序结果便于整理,对于保存时间和一开始的研究计划,Celera方法使组装过程相当独立,不受算法和计算机时间的影响。Celera公司的霰段法是一个高度应用计算机的方法,它是先把基因组随机地分成已知长度的片段(2000个碱基对、1万个碱基对和5万个碱基对),然后用线性排序算法将这些片段连接成大片段,并确定它们在人类基因组上的正确位置。

生物医学工程学篇9

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。www.133229.com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光透视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mri、mra、fm

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。

(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.ieeetrans.medicalimagi

ng,1995,14(2):205

[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,生物医学工程与介入性诊疗技术,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

生物医学工程学篇10

生物医学工程(biomedicalengineering,Bme)是应用自然科学和现代工程技术的原理与方法,多层次研究人体结构、功能及其生命现象,研究用于防病、治病、人体功能辅助及卫生保健的制品、材料、装置和系统的交叉性边缘学科。其主要的特点是多学科交叉、理工医结合,工程性和实践性很强。在军医大学这样的医科院校中培养工程技术人才,必须要改变原有培养医科学生的模式,采取适应工程技术人才培养特点的教学体系,突出工程性,强调实践性教学。改变现有实践教学模式,构建新的实践教学体系,是生物医学工程专业建设和人才培养中需要体现的重要内容[1]。

2生物医学工程专业学员创新实践能力培养的探索与经验

我校生物医学工程专业五年制本科人才培养的目标是:“面向我军卫勤保障的需要和军事医学的发展,培养具有生物医学、电子技术、信息技术和军事医学电子卫生装备等专业知识,具备将生物医学与电子信息技术相结合的能力,能够从事军事医学电子卫生装备研究、设计、管理、使用和维修工作的高级工程技术人才。”由于我校生物医学工程专业的培养方向是生物医学电子工程,这是一门科技含量高、技术密集、应用性强的学科,其基础理论、创新探索都必须依赖实践来验证。因此,实践教学占据着战略性地位,是培养创新型人才的关键环节。根据我校生物医学工程人才培养目标,突出工程特性,培养具有电子技术创新精神和实践能力的人才是该专业建设的基本任务,学生的综合素质和创新能力不仅需要通过基础理论和专业理论的学习来培养,更要通过实践教学各个环节来锻炼,以使学员不断提高创新实践能力并将所学理论知识和实践技能应用于实际医学问题的解决中。我们主要采取了以下做法:

2.1注重基本实验技能训练,重组课程实验教学内容电子技术与信息技术教学包含了一系列课程(电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、数字信号处理、传感器原理、医学电子仪器等等),对这些课程的实验项目进行精选、整合、改造,实现以基础性实验、综合性实验教学模块为基础的分层递进的实验教学内容。对现有的实验进行优化整合,主要目的是配合理论教学,使学生熟悉理论知识和掌握基本实践技能,提高教学效益,在不增加现有实验课学时的前提下,适当开设综合性实验。

2.2培养综合运用知识能力,强化综合性设计性实验在专业基础课实验中,将过去模拟电子技术、数字电子技术等课程中的设计性实验设置为相对独立的综合设计性实验,主要通过自主探索的形式培养学生独立思考、协作攻关的精神以及解决实际问题的能力,以达到知识和能力综合训练的目的。具体方法是教师编列实验题目,提出技术要求。题目的难度与学生的水平相适应,题目的内容与专业方向及学生兴趣相吻合。学生以小组为单位自行选题,通过查阅文献资料,优化技术路线,独立开展实验等环节实施综合训练。使学生能够较系统地掌握从选题、方案论证、电路设计、电路实现以及装配调试,到最后的总结报告和文档整理等全过程的各个环节。通过上述实验课教学改革,有效调动了学生学习的积极性和主动性,培养了学生综合运用知识的能力和动手能力。

2.3开展多层次第二课堂活动,培养分析解决问题能力开展了多种类型和内容丰富的第二课堂活动,这既是课程教学内容的补充,也是实践教学不可缺少的环节。一种是普及性的第二课堂活动,内容力求覆盖面广、应用性强,既有教师选题,也有学生自主选题进行实验研究。从专业基础课开始组织,有效地丰富了学生视野,拓展了学习内容。另一种是提高性的第二课堂活动,对学习成绩优秀、钻研精神强的学生实行导师制,组织他们参加课外科技活动和全国性大学生创新设计竞赛等实践教学,让学生直接介入实际的科研活动中。通过第二课堂活动有效地发挥了学生学习的潜能,变被动学为主动学,培养了学生逻辑思维能力和分析解决问题的能力。

3我校生物医学工程学员实践能力培养模式的不足

目前,我校生物医学工程专业课程体系设置主要包括:公共基础课程、医学基础课程、工程专业基础课程、专业课程等4类。从实践教学的效果来看,目前这种模式存在2点不足:一是课程设置不科学,体系不完整,与国内外其他生物医学工程院校相比缺少专业选修课程、综合实践课程这2类课程[2];二是实践教学没有按照实践能力培养的规律进行设计。实践能力的培养必须从基础做起,由低到高逐次递进,以电子技术综合设计为例,在设计性实验中应当将主要精力用于方案设计和技术指标的实现上,但是部分学员由于电子工艺基本功不扎实,一些原本不应该出现的问题却由于焊接加工水平欠佳反复出现,从而影响了设计性实验的整体效果。由于工程实践能力包含了方方面面的素质要求,从设备使用、工艺掌握、器件选择、方案设计等等由低到高的各项能力的培养,是需要一点一滴积累并逐渐形成经验的一个长期过程,绝非一朝一夕之功,也不是某一门课程所能解决的,必须将其作为系统工程搞好顶层设计,在整个课程体系之中加以解决。创新实践能力的培训必须是多层次的并且贯穿始终的完整培训,需要完成包括基础电子工艺掌握、基本实验设备操作到复杂医学电子系统的设计等一系列阶梯式的体系化训练。使学生在大学期间,乃至研究生阶段,不间断地进行传统型、综合型、设计型和创新型等各种实践环节和各种社会实践活动,这对学生掌握扎实的基础理论知识和专业知识,提高独立分析问题和解决问题的能力,提高团队合作意识,提高创造性和竞争能力都大有益处[2]。只有经过这样训练的学生才能具备比较强的实践动手能力,能够有效地通过工程技术手段解决实际问题,从而满足用人单位和部队建设的需要。所以,建立健全完备的实践教学体系是当前深化教学改革,加强顶层设计的重要工作之一,必须按工程人才的培养规律设计科学合理的实践教学体系。

4构建生物医学工程专业学员创新实践能力培养体系的设想与建议

创新实践能力可分为基本技能—综合技能—设计技能—创新技能4个层次,不同层次的能力培养要有相对应的教学内容和训练方法,通常需要采用验证性实验—综合性实验—设计性实验—研究性实验等有针对性地加以训练。为实现创新实践能力的全面培养,必须改变传统的实践教学模式,把培养学生的创新精神和实践能力放在首位。以优化知识结构、提高综合素质为指导制定实践教学计划和方案,调整实践教学组织结构;安排大型综合实验设计课程和实践训练,形成科学合理、内容完备的教学体系和培养模式;构建良好的实践教学支撑环境。使学生在学校期间,不间断地进行传统型、综合型、设计型和创新型等各种实践学习环节和各种社会实践活动,使其创新实践能力不断发展,从而真正提高学生独立分析问题和解决问题的能力,提高创造性和竞争能力,这也是提高专业教学水平和与国际教育接轨的必然选择[3]。

4.1实践课程体系建设

为了更好地适应军医大学对生物医学工程人才培养的要求,根据培养生物医学工程专业学员创新实践能力的探索并结合其他院校在实践体系建设上的经验,我们认为生物医学工程专业课程体系设置应当涵盖公共基础课程、医学基础课程、工程专业基础课程、专业课程、专业选修课程、综合实践课程等6类课程。其中对于实践能力的培养应构建4个层次、5个类型的课程培训体系。

4.1.1基础课程实验

这一类实验的内容和方式比较传统,实验和课程内容的联系紧密,每门课程课内安排实验18学时。通过对授课内容的验证、实现与分析,帮助学生掌握基本理论和方法,锻炼学生动手能力,培养学生的基本工程素质。除基本实验外,一般要求至少安排一个具有综合性质的实验,能够对整门课程起到融会贯通的作用。对每一门课程的课内实践环节的安排和内容,都需要进行充分的论证,以保证每门课程实验内容的合理性。

4.1.2综合实践课程

这个训练层次的重要性体现在,使学生掌握应用工程技术解决实际问题的基本方法,同时培养其初步的创新能力。创新能力的获取必须要拥有扎实的基础,如果基础不牢,所谓创新是没有保障的,即便有非常新颖的想法,但是无法实现也是枉然。创新的方法往往产生于对传统既有方法的熟悉上,充分了解各种方法的特点,并根据对实际问题的分析提出有价值的建议,创造性地采用不同以往的方法和手段处理和解决问题。创新一定是无限的想像与有限的技术选择相结合的产物。通过这类实践课程训练学生对知识的综合运用,掌握工程技术解决问题的程序和方法,突出工程实践中关键环节的训练,实现对不同学习阶段的学员工程实践能力的综合培训,使其具备工程技术人员基本的实践能力。综合实践课程在进入专业基础学习阶段以后安排,将每学期的所有理论教学及考试在前18周内完成,余下的2~3周时间用于开设独立的综合实践课程。其具体设置安排见表1。

(1)电子工艺实习。主要培养学生在电子线路焊接、装配、调试、元器件识别、选择、基本仪器使用等方面的能力,组装具有实用价值的小型电路。安排这个训练的目的,主要是锻炼学员在电子技术应用中的基本操作技能,如果没有这个过程,直接进入电子技术课程设计阶段,就会出现因为电子工艺不过关造成的各种各样的问题,为电路设计和调试带来层出不穷的障碍。所以必须要有这个训练过程,以保证在后续课程中学生具有比较熟练和稳定的电子工艺能力,而尽量避免因为工艺问题造成的失败。

(2)电子技术课程设计。是在具备电子学基本实验技能的基础上,进行综合能力培养的实践训练课程,以电路设计为重点,内容侧重综合应用模电、数电知识,完成制作较为复杂的带有生物医学功能的电路或者小型电子系统(例如心电信号放大器)。一般是给出实验任务和设计要求,通过电路方案设计、电路设计、电路安装调试和指标测试、撰写实验报告等过程,培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力,提高电路设计水平和实验技能。在实践中着重培养学生系统设计的综合分析问题和解决问题的能力,培养学生创新实践的能力。

(3)虚拟仪器技术课程设计。掌握LabView在信号采集、处理、分析以及功能电路整合方面的应用,侧重于生物信号的处理及其虚拟仪器系统的设计。

(4)生物医学信号检测与处理综合实验。其目的是使学生在熟悉电子系统基本设计和数字信号处理主要方法的基础上,把现代信号处理理论与临床医学紧密结合起来,掌握常见的生物医学信号采集方法,医学信号传感器、采集仪器的使用,利用各种信号处理手段解决临床诊断与治疗方面的信号分析与处理问题。使学生了解医学信号处理系统的实现过程:医学信号信号采集信号处理信号识别与特征提取临床诊断,培养学生应用matlab和LabView提供的各种处理方法解决医学问题的能力,并强调各种处理方法的硬件实现。

(5)现代医学仪器综合设计。在学生学完全部课程进入毕业设计前一个学期进行,学生综合应用所学过的基础课、专业基础课和专业课的基础理论、基本知识和基本技能,融合医学仪器课程内容,独立完成一个医学信号检测、处理、控制系统的设计、安装、调试,完成医学信号的数据采集和存贮、数据显示、数据分析和处理,通过对专业课实验进行的高度整合,让学生对所学知识进行高层次的融合。学生从本课程拟定的题目中选择,或者自己拟定题目,独立完成一个检测人体信号的小型医学仪器系统,并使所设计的软硬件系统达到要求的各项技术指标。学生通过该课程较系统地学习生物医学信号处理和控制方面的方法和技术,在生物医学信号处理技术、计算机技术、测量技术、控制技术及实验技能等方面得到全面训练,对医学信号的拾取、测量、处理、应用有一个系统地了解,从而在综合能力上得到培养,同时为完成毕业设计打下坚实的基础[4]。

4.1.3创新性课外科技活动

开展丰富多彩和形式多样的创新性课外科技活动,其主要目的是使学生在完成第二层次训练的基础上,了解学科前沿、开阔科技视野、激发创新意识,充分发挥和调动学生创新实践的潜能,结合军事医学应用和实际问题的解决开展研究性实践活动。结合我军卫勤保障和军事医学的需求,应用电子信息技术和电磁检测技术等生物医学工程学方法,有针对性地开展创新实验活动。从军事医学电子卫生装备设计思想的提出、技术指标的设定、研究方案的形成、工程设计的优化等方面训练学员,培养他们在我军军事斗争卫勤保障条件下解决军事医学问题的创新思维和创新能力,以此提高军事生物医学工程专业人才的综合素质。该层次的训练侧重于创新能力的培养,主要以第二课堂的形式围绕科研方向开展,也可以围绕专业选修课开展,并鼓励学有所长的学生积极申报学校创新实验基金,开展进一步的深入研究,并指导学生发表学术论文,申请国家专利。在条件成熟的情况下推荐他们参加各种类型的全国大学生科技竞赛。对于部分已取得较好成果的学员,可在此基础上直接进入毕业设计环节,并给予他们优先报考硕士研究生的资格。

4.1.4实习

临床工程实习是理论联系实际,培养学员分析问题、解决问题能力的重要阶段。通过临床实习,使学员进一步加深对专业课程理论知识的理解和掌握,全面了解现代化医疗仪器设备的基本原理、安装调试、维护保养,熟悉部分医学仪器结构特点和工作原理及存在问题,建立医疗卫生装备体系的基本知识架构,培养学员运用已学基础理论知识,初步分析和解决医学仪器设备实际问题的能力,为毕业后从事医疗设备专业工作,提升任职能力打下基础。

4.1.5毕业设计

毕业设计的质量可以衡量专业教学的水平,是学生毕业与学位资格认证的重要依据。毕业设计的开展将紧密结合学科研究方向和实际科研课题,把重点放在学员创新思维和能力的培养,充分发挥学员的主动性和创造性上。毕业设计注重以下能力的培养:(1)调研、查阅中外文献和搜集资料的能力;(2)理论分析、制定或设计实验方案的能力;(3)实验研究、综合分析和数据处理的能力;(4)交叉融合理工医等学科综合知识的能力;(5)外语、计算机应用和论文写作的能力;(6)综合应用工程技术手段解决实际问题的能力;(7)团队合作的能力。方法上让学生自由选题,独立完成毕业设计课题。针对要解决的实际问题,指导学生通过查阅资料,以互相讨论的形式逐步总结出解决问题的思路,要求学生利用计算机进行理论设计,并进行虚拟实验和仿真分析,经过比较优选出最佳方案,进而设计出实用的电子系统,完成系统的软硬件调试并达到设计技术指标;最后提供设计报告,接受专家组考评并通过答辩。通过毕业设计使学生了解科研的方法、程序和步骤,增强科研意识。这种对科学实践全程参与的教学方式可以全面培养和提高学生的科研素质、工程意识和创新精神,真正实现了理论和实际动手能力相结合的创新实践能力培养。

4.2创新实验室建设

创新实验室建设旨在针对我军面临的多样化军事任务,满足我军卫勤保障需求和军事医学发展需要,从军事医学电子技术教学与训练、军队卫生装备教学与训练等方面入手,与烧伤外科学、防原医学、野战外科学、野战内科学、军事预防医学、高原军事医学以及新概念武器防治学等军事医学紧密结合,以电子技术应用、装备教学实训为基础,培养应用军事生物医学工程的技术方法,解决部队卫勤保障和军事医学问题的创新实践能力。创新实验室主要服务于学员专业学习阶段,在第二课堂、创新实践、综合实验、军事医学课程设计、毕业设计、专业实习以及卫勤演练中对学员实施相关训练活动。从培养军队院校学员为军服务的意识出发,使其在学习训练中了解军事医学的主要问题,学会应用军事生物医学工程方法解决相关问题,同时提高创新实践能力,在这一过程中军事生物医学工程专业综合创新实验室的建设是必不可少的,这对于军事生物医学工程专业学员开展相关学习实践以及任职训练是必须要具备的一个基本条件。