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生物医学影像技术精选(九篇)

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生物医学影像技术

第1篇:生物医学影像技术范文

BME的重要目标之一是发展非侵入式的诊断技术用于治疗和诊断疾病。生物医学影像是一种非常有效的对结构与功能进行诊断的非侵入式技术。现在,生物医学影像学已成为现代化医院的主要标志之一,它是临床研究的一种主要工具,也是医院开展新技术、新业务的重要基础。生物医学影像学是如此的重要,美国国立卫生研究院(NationalInstitutesofHealth,NIH)在20世纪初就改变了它们传统的疾病和器官的机构模式,建立了国立生物医学影像学与生物工程学研究院(NationalInstituteofBiomedicalImagingandBioengineering,NIBIB)。而在我国国家基金的医学科学三处,影像医学不再是BME中的一个分支,而是被放到与BME同等的地位。美国最近开展的一项被认为可与人类基因组计划相媲美的脑科学研究计划,正是生物医学影像学在神经科学领域的巨大应用。根据美国劳工部的统计显示,BME专业是美国就业领域中需求增长最快的专业,从2010年到2018年预计有72%的增长,而生物医学影像学又是BME中增长最快的领域。

生物医学影像学随时间在飞速地发展,被广泛应用在临床和基本生理和生物学的研究之中。大量的新发明出现在生物医学影像领域,被用于创建新的影像模式;提高图像的空间与时间分辨率与对比度;提供更为方便使用的影像数据分析和可视化;进行远程医疗等。生物医学影像学是一门交叉学科,它的飞速发展不仅需要优秀的生物医学影像从业人员,也对生物医学影像的教育提出了更高要求和全新的挑战。如何提高生物医学影像人才队伍的综合水平,已迫在眉睫。

二、生物医学影像学教育

1.生物医学影像学从业者的变化

现代化的大型生物医学影像设备是集物理、材料、机械、电子、计算机、自动化、网络等多种技术于一体的精密仪器。它的操作、维护和保养均十分复杂,对操作者的素质要求比较高。数十年前,大型生物医学影像设备的从业者是一些受过医学图像培训的物理学家。随后,这项工作主要由本科物理专业、研究生医学物理专业的毕业生充当。而在今天,大型生物医学影像设备的操作者主要来自于BME专业毕业的本科生和研究生。BME的教育由于融合了物理科学、工程方法和技术以及生物医学,使得BME专业的毕业生极为适合生物医学影像学方面的工作。生物医学影像学从业者的变化给人们提出了三个教育中的问题:是否所有的BME学生都需要对生物医学成像有一些基本的了解和认识?BME专业的学生需要掌握哪些生物医学影像学知识?如何使学生更好地了解、设计及使用成像系统?

2.生物医学影像学的知识结构和应掌握的基本知识

生物医学影像学的知识来自于多个学科领域,包括电气工程学、机械工程学、生物物理学、数学、物理学、材料科学、生物学等。生物医学影像学需要具备基本能量物理、辐射、辐射能量与物质的交互、硬件设计与实现、数据收集、分析和可视化、组织器官基于图像的建模、数学变换、信号和图像处理、软件工程、信息论以及高性能计算等多方面的知识。由于生物医学影像学在BME教育中的重要性,BME的学生即使未来不从事相关的工作,他也应该学习生物医学成像和生物医学图像处理的基础课程。他们应该理解常用图像模式的基本成像原理和它们的优缺点,如何进行基本的图像分析与处理,常用模态图像的基本解释等。而未来准备从事相关工作的BME学生,则应该选择一到两种影像模式,围绕它们的具体应用进行更深入的学习与研究。

3.生物医学影像学教育中存在的挑战

在生物医学影像学教育中,存在着一些挑战阻碍着高质量的生物医学影像学教育。这些挑战包括有限的动手实践、教科书中的知识老化等。生物医学影像学是一门理论与实践、原理与应用紧密结合的学科,实践教育可以使学生快速有效地掌握必要的基础理论、基本知识,节省时间,提高授课的效率。医疗机构对生物医学影像专业大学生的实际操作能力要求越来越高,因此,必须提高医学影像工程专业实践教学,提升学生的就业竞争力。而在生物医学影像学教育中,使用实际影像设备进行教育,往往由于安全问题和成本高而变得不可行。例如,小型x-射线管和在影像中使用的放射线核素在成本上是可行的,但它们所释放的电离辐射对人体存在安全危害,不适合在高校课堂中使用。如果不考虑安全问题,会发现一台基础的磁共振设备就需要数十万元,而且后期也存在着大量的维护费用,往往不是高校的教育经费可以承担的。当前,在医院的放射科、影像科等科室中,现代化的大型生物医学影像设备被广泛地采用。而在大学的实体教学中,学生却往往没有机会接触这些设备,这就造成了教学与实践环节的脱节。另外,生物医学影像学是一个高速发展的领域,每隔五到十年都会有较重大的突破。而在教学中教材的建设是一个较长期的过程,一本教材往往需要数年才能成形,这就导致了有时教科书和其他教育资源还没出版就有些过时了。

4.生物医学影像学教育中的资源

在生物医学影像学教育中,网络可以为学生与教师提供了一个开放、共享与实时的资源平台,大量的不同影像模式和针对不同的生物医学应用的影像被放在网络上共享,这就使得学生们可以更好地理解图像形成的方式和认识如何根据工程和科学的需要生成图像,从而将抽象概念形象化、具体化。一个在线的超声波教程被证明在帮助BME学生学习超声波的基本知识上比常规教程更为有效。当前,在课堂中使用真正的成像设备是有一定难度的,而影像设备模拟器则是课堂学习一种非常有用的辅助手段。仿真大脑数据库可以根据磁共振设备扫描参数的不同生成T1、T2以及PD模式的大脑磁共振图像。美国的MedSim公司也直接提供了超声图像仿真仪用于实体仿真。在教学过程中,应加强实验室、实习基地、模拟器、网络资源等实验实践教学平台建设,提供给学生一些重要的电子资源,便于学生课外自学,巩固知识,巩固基础性、实用性、稳定性的实践教学资源。根据教育技术的发展,对教学方式、内容与手段等进行改革。从过去的以教师传授,学生被动接受知识向以学生为主体,增强对学生创新意识和动手能力的培养、应用与综合能力的培养,教师积极引导的方式转变,构建良好的学习与交互平台,培养学生主动探索和高级思维的能力,广泛而深入地参与到教学过程。

5.生物医学影像学教育中的教学方法的改进

生物医学影像学的教学不再是以课堂灌输为主,传统的教学模式必然会导致教学质量和学生学习积极性下降,它的改革势在必行。如何高质量地完成现代医学影像学的教学成为摆在教师面前的一项艰巨的任务。学科的迅速发展与实际应用的需求产生导致生物医学影像学技术也不断创新,新的理论、新的方法被应用于生物医学影像学领域,如多模态成像系统的出现,从解剖图像到功能图像,从宏观的组织结构影像到微观的分子影像,成像技术与手段不断更新等。随之,也出现了一些新的生物医学影像处理方法,包括图像的融合、三维图像分割、图像动态跟踪、分子影像分析等。教师的科研方向及课题都具有一定的前瞻性,采用的理论与方法较新。教师可结合具体的项目,实施“产学研”结合,根据所在领域的国内外研究动态,以专题讨论或穿插于课堂教学的方式,及时跟踪学科发展动态,将最新的知识与先进技术介绍给学生,使其掌握本学科最前沿的学术思想与专业知识。此外,宜结合国内外医学影像乃至生物医学工程产业的现状与发展,分析国内相关技术水平与差距,使学生能从宏观上把握学科知识与相关产业发展情况。

三、小结

第2篇:生物医学影像技术范文

生物医学工程(BiomedicalEngineering,BME)是一门由理、工、医等多学科交叉结合形成的,侧重于技术运用的边缘学科,它综合应用了生命科学和工程科学的原理和方法,从工程学角度研究用于防病、治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置和系统技术[1]。我校生物医学工程专业自2004年开始招生以来,一直致力于培养高素质、创新型应用人才。根据专业培养方案,该专业毕业学生应了解医学影像成像理论和设备原理、结构、性能及发展趋势,并能够对常见医学影像仪器进行安装、调试、检测、维护、保养及使用。因此,该专业开设了电路原理、模拟电子技术、数字电路、计算机接口技术、医学影像物理、医学影像设备学、医学图像处理、医学影像检查技术学等涉及学科前沿和综合运用领域的相关课程。

一、校企合作在生物医学工程专业教学中的必要性分析

1.开展校企合作是生物医学工程专业学生就业的要求。目前,我校生物医学工程专业学生的主要就业去向是医疗卫生部门和医疗公司。这两者在人才需求上均要求学生具有较高综合素质和实践动手能力,其中医疗卫生部门要求学生具有较好的医学和工程学的综合能力,除要求学生应具有基本的医疗设备的使用和维修能力外,还能向管理、研制、开发等方向拓展,参加医院各相关科室的科研课题;要求学生既要参加仪器设备管理,又要参加医院各种软件(门诊、检验、放射)网络等全面管理、培训和技术支持。而在医疗公司,则更多的要求学生能够具有生物医学工程、医疗仪器等领域及相关的电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发及管理的能力。单纯依靠学校教育要想达到这些要求是不现实的,采用校企合作方式,则可以通过建立就业实践基地等方式,根据用人单位的不同要求进行有针对性的培训和指导,从而提高学生的就业竞争能力。

2.开展校企合作是生物医学工程专业课程设置的要求。由于生物医学工程专业课程涵盖众多领域,其知识体系跨度较大,涉及从物理化学基础到工程学、医学、生物学等。在四年内进行如此庞杂的知识学习,学生可能出现基础知识欠缺而专业知识与综合运用能力不强等问题。校企合作则可以通过综合分析市场和社会需求,重点培养学生的全面素质和综合运用能力。通过校企合作,可以由学校根据市场和社会需求将课程设置和教学重点放在对学生基础知识和专业知识教育上,由企业根据学科知识应用前沿来重点培养学生的综合运用能力,并进一步提高学生的就业竞争力。

3.开展校企合作是生物医学工程专业办出特色和水平的要求。由于生物医学工程技术的迅速发展,该学科领域内呈现出了知识与技术更新快、设备更新淘汰快等趋势。由于生物医学工程专业对学生实践能力要求较高,为保障教学质量,学校需要建立稳固而先进的实践基地和专业实验室。尽管国家和社会对教育的资金投入不断加大,但由于生物医学工程专业实验、实践所需设备价值较高,仅仅依靠学校单方面的投入仍显资金不足。同时,由于学校教师在专业结构、学历结构等方面存在基础知识较强而运用能力较弱、学历层次高而管理经验欠缺等问题,学生在毕业时的设计已经开始出现脱离应用实际、毕业设计命题重复、一个教师因需要指导多名学生而造成学生毕业设计质量下降等问题。通过校企合作,以校企共建实践实训基地的形式,可以解决一部分实验、实践经费;通过“订单式培养”、“顶岗实习”等方式,学生可以了解生物医学工程的应用实际和现实情况,增加毕业命题选择范围;通过建立“双师制”等教师培养体制,可以改善学校现有师资队伍结构,提高师资水平,同时增加学生指导教师数量,提高学生毕业设计质量和教学整体质量水平。

二、生物医学工程专业建设中应用校企合作存在的问题

我校生物医学工程专业自开办以来,就通过不断加强与医疗卫生部门和医疗公司的合作,在专业建设和教学质量等方面均取得了一定成绩。但综合来看,仍存在以下问题:1.由于课程设置和课程资源的缺乏,许多应用型课程的实践必须放在学生毕业实习阶段进行,影响了学生实习的创新性能力培养;2.由于企业在学生培养过程中,片面追求学生的动手技能,忽视了对学生综合运用基础知识能力的培养,造成学生职业发展的局限;3.由于制度建设和保障力度不够,造成专业课程设置相对滞后、学生培养目标单一等问题。

三、校企合作在生物医学工程专业建设中应用的具体措施探讨

从我校生物医学工程专业校企合作的经验来看,要想实现高素质、应用型技能专门人才培养的目标,仍需在以下几个环节加强建设,把控质量:

1.完善合作机制。良好的合作机制是推动校企合作良性发展的关键环节和重要标志[2]。通过建立“双师制”、“顶岗实习”等合作模式,既可以提高企业参与教学的积极性,也可以保障学校在教学、教研、科研上的自主性和主体地位。但在现阶段的合作中,依靠的是学校和企业的人情关系或短期协议,双方共同的利益诉求是学生就业与用工需求。这种合作机制是不完善和不稳固的,要想建立一个真正稳固的校企合作机制,必须依靠政府主管部门、学校和企业按照市场规律和教育规律建立长期合作,真正找到校企合作的有效切入点,让企业尝到校企合作的甜头[3],同时让学校认识到校企合作对教育发展的重要性。

第3篇:生物医学影像技术范文

    生物医学工程学是融合理工科学和生物医学的 理论和方法逐步成长起来的边缘性学科,其基本任 务是运用理工科原理和工程技术方法,研究和解决 医学和生物学中的相关问题。作为一门独立学科发 展的历史尚不足50年,随着现代科学技术的进步, 生物医学工程学科得到了长足的发展。它在保障人 类健康和推进疾病的预防、诊断、治疗、康复等技术 进步所起的作用日益增强,已经成为当前医疗卫生 健康发展的重要基础和有力技术支撑。

20世纪60年代,美国一些著名大学先后开启了生物医学工程学科的建设,相继启动了生物医学 工程专业人才的培养。美国的生物医学工程教育特 点是在技术产业化需求驱动建立起来的具有其自身 特性,且反映了生物医学工程学科建设与发展的前 沿特征。各个学校的本科教育课程虽然具有自己的 特色,但在课程设置上大致可以分为科学基础课程、 专业核心课程、关注领域课程、设计课程、人文与社 会科学课程、专业选修课程及其他选修课程等六 类Q_2。不同学校本科课程的主要差异体现在专业 选修课程及其他选修课程的设置上,各个学校根据 自身的生物医学工程领域的研究方向和研究水平特 点开设一些相应的选修课程,并培养学生在相应方 向上的研究探索实践能力。这是美国生物医学工程 本科教育的基本特点。

我国生物医学工程专业教育起步于20世纪80 年代,主要发源于著名工科院校的信息技术类专业 和力学专业,进而逐渐形成的生物医学工程专业教 育,后来,_些医学院校在医学物理和医用计算机技 术的基础上相继开展了生物医学工程专业教育,于 是在我国基本上形成了这样两种类型的生物医学工 程学科[4_3。上述两类院校的生物医学工程学科建 设发展模式各具侧重,遵循了共同的学科基础,在培 养生物医学工程专业人才的应用层面上有显著特 点。相对来说,工科院校的生物医学工程培养模式 注重工程技术的开发和功能拓展,医科院校则注重 医学与工程结合、工程技术在医学中的综合应用。

1 中国生物医学工程学科发展思路

    生物医学工程是一种交叉学科,交叉的学科基 础及其融合的紧密程度决定了生物医学工程学科的 发展水平,交叉的学科发展推动着生物医学工程学 科的发展,并且使得生物医学工程学科研究领域变 得十分广泛,而且处在不断发展之中。

1.1学科发展轨迹在中国,基于电子信息工程发展而来的生物医 学工程学科,主要包括生物医学仪器、生物医学信号 检测与处理、生物医学信息计算分析、生物医学成像 及图像处理分析、生物医学系统建模与仿真、临床治 疗与康复的工程优化方法、手术规划图像仿真以及 图像导引手术及放疗优化等;有基于力学发展而来 的生物医学工程学科,主要包括生物流体力学、生物 固体力学、运动生物力学、计算生物力学和微观尺度 的细胞生物力学等;基于化学材料工程发展而来的 生物医学工程学科,主要包括生物材料学、组织工程 与人工器官、物理因子的生物化学效应等。

1.2学科发展特点作为交叉学科的生物医学工程学科,其发展的 关键在于交叉学科间的交叉融合。构建一种良好的 交叉结构,对推动交叉学科的发展具有至关重要的 作用。约翰霍普金斯大学对于生物医学工程这样的 交叉学科的描述有一个形象的说法:交叉学科如同 在不同学科之间建立起连接桥梁,如果在河两岸没 有坚实的基础,桥是无法建立好的,对于生物医学工 程这样一座建立在两个不同学科之间的桥来说,它的 发展要求具有坚实的交叉学科基础和交叉学科紧密 融合深度。那么在生物医学工程学科构建良好的交 叉结构,需要选取具有理论支撑和技术支撑的主干学科进行交叉,凝练学科方向,不能大而全,过于宽泛。

目前,医学仪器和医学成像技术具有良好的应 用和发展前景,应该成为生物医学工程学科的重点 发展方向。医学仪器和医学成像设备能有力推动医 疗产业的发展。医疗仪器和医学成像设备是现代医 疗器械产业中的主流产品,在产业发展中起着主导 和引领作用。其发展水平已成为一个国家综合经济 技术实力与水平的重要标志之一。产业化驱动也是 学科发展的一种动力,也为学生未来职业发展奠定 良好的基础。基于医疗卫生健康事业的需求和生命 科学发展的大趋势,生物医学工程学科应大力促进 医学仪器和医学成像方法的学科建设,从而提升整 个学科的发展水平。

生物医学工程学科的建设离不开一流的学术研 究和学术成果的应用。一流的学术研究不但能提升 学科的发展水平,而且能开拓学科纵深发展,产生良 好的经济效益和社会效益,进而增强学科服务社会 发展的能力。学术研究的前瞻性和创新性将确保学 科建设的发展动力和趋势以及学科发展的活力。

交叉学科往往具有不同程度的可替代性。可替 代性程度越高,交叉学科存在的必要性就越小。如 何减小生物医学工程学科可替代性的程度是需要深 入思考的,是需要提升学科的特异性的。生物医学 工程学的学术研究主要包括应用理论研究和理论应 用研究,应用理论研究主要涉及生物医学工程领域 所需要解决的科学问题,开展新理论、新方法的研 究。 理论应用研究主要涉及生物医学工程领域所需 要解决的科学和技术问题,借助理工科的相关理论 和方法开展应用基础研究和应用研究。应用理论研 究是理论驱动型的学术研究,理论应用研究是应用 驱动型的学术研究。 理论驱动型和应用驱动型是生 物医学工程学科学术研究的两种主要模式。 理工科 大学具有良好的理论创新基础和强大的交叉的学科 背景,开展理论驱动型研究具有自身优势。医学院 校具有丰富的医学资源,面临着大量需要应用理工 知识解决的医学问题,开展应用驱动型研究,将很好 地实现与医学的应用融合,具有较好的临床应用价 值,有力推进医学的进步与发展。各自的学术优势 将有利于生物医学工程学科特色发展,从而增强其 不可替代的程度,实现学科可持续创新发展。

1.3学科体系作为一级学科的生物医学工程,包含学科的理 论体系和技术体系,且该体系离不开所交叉的学科 的理论体系和技术体系的支撑,此外生物医学工程 学科理论体系和技术体系既要有学科自身的特色, 又要具有可持续发展和一定程度上的不可替代性, 这样学科才会有旺盛的生命力。要面向医疗卫生、 生物科学所涉及的重大、重要技术理论问题及基础 应用开展学术研究。实现良好的学术研究定位,形 成自己的理论体系和技术体系。

2 大数据时代的生物医学工程学科发展

    守正创新是生物医学工程学科发展的必由之 路,人类已进入大数据时代,所谓大数据(big data), 或称海量数据,是指由于数据容量太庞大和数据来 源过于复杂,无法在一定时间内用常规工具软件对 其内容进行获取、管理、存储、检索、共享、传输、挖掘 和分析处理的数据集。大数据具有“4V ”特征:①数 据容量(volume)大;②数据种类(variety)多,常常具 有不同的数据类型和数据来源;③动态变化 (velocity)快,如各种动态数据,非平稳数据,时效性 要求高;④科学价值(value)大,尽管目前利用率低, 却常常蕴藏着新知识和重要特征价值或具有重要预 测价值。大数据是需要新的分析处理模式才能挖掘 分析出其蕴藏的重要特征信息[<3。

人体生老病死的生命过程就是一个不断涌现的 生物医学大数据发生源,这种源源不断的生物医学 大数据的检测、处理与分析,将给生物医学工程学科 的建设与发展带来新的机遇和挑战。模式识别、人 工智能、数据挖掘和机器学习的发展将带动大数据 处理技术的进步。生物医学大数据广泛涉及人类医 疗卫生健康相关的各个领域:临床医疗、基础医学、 公共卫生、医药研发、临床工程、心里、行为与情绪、 人类遗传学与组学、基因和蛋白质组学、远程医疗、 健康网络信息等,可谓包罗万象,纷繁复杂。生物医 学大数据中蕴藏了种种有科学价值的信息,研究有 效的大数据挖掘的新理论、新技术和新方法,对生物 医学大数据进行关联和融合计算分析,充分挖掘生 物医学大数据中的信息关联和特征关联和数据空间 映射关联,既能为疾病的预防、发生发展、诊断和治 疗康复提供系统化的全新的认识,有利于深入疾病 机理研究分析,开展个性化诊疗。还可以通过整合 系统生物学与临床数据,更准确地预测个体患病风 险和预后,有针对性地实施预防和治疗。

生物医学工程学科所面临的生物医学大数据主 要包括多模态医学影像数据、多种类医学信号数据 以及基因和蛋白质组学的生物信息数据。生物医学 大数据在生物医学工程学科领域内有着广泛深远的 应用前景,从三个方面应用将推动生物医学工程学 科的发展。

(1) 开展多模态影像大数据计算分析。医学影 像学科的发展从早期看得到,到看得清,目前的看得 准,未来的趋势是看得早。只有看得准和看得早才 有利于临床早期干预,提高治疗预期。医学影像大 数据计算分析在影像诊断、手术计划、图像导引、远 程医疗和病程跟踪将发挥越来越大的作用。

建立新的医学影像大数据计算分析模型和数值 计算方法,挖掘多模态影像数据的特征数据和特征 关联,将会提供强有力的影像诊断分析手段,极大地 推动影像技术的发展,具有重要的临床应用价值和 科学价值。

(2) 开展多种类医学信号大数据计算分析。医 学信号大多直接产生于生理和病理过程中的信号, 能在不同层面上表达生理和病理相关机制特征。融 合多种医学信号的大数据计算分析,能对生理病理 过程进行更好更全面的阐释,不仅能深入了解生理 病理的状态特征和过程特征,而且能实现个体健康 监测和管理。可以很好地开展回顾性研究和前瞻性 研究,推进系统化的医学应用研究。实现强大的多 种医学信号数据的特征挖掘及特征关联计算分析。 大数据挖掘能够增加准确度和发现弱关联的能力, 能更好地认识生理病理现象和本质。

(3) 开展基因和蛋白质组学的生物信息大数据 计算分析。基因组学、蛋白质组学、系统生物学和比 较基因组学的不断发展涌现了海量的需要计算分析 的生物信息数据,已进入计算系统生物学的时代。 开展生物信息大数据计算分析,可以拓展组学研究 及不同组学间的关联研究。从环境交互、个体生活 方式、心里行为等暴露组学,至细胞分子水平上的基 因组学、表观组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组 学、基因蛋白质调控网络,再到人类健康和疾病状态 的表型组学等不同层面不同方向上实现大规模的关 联计算分析,可以全面阐述生命过程机制,挖掘生命 过程特征及关联特征。

第4篇:生物医学影像技术范文

关键词:医学图像重建 实验教学 基础仿真实验 应用实践实验

中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.17.027

1 引言

医学图像重建课程主要讲解医学成像与分析系统中的现代图像重建技术,内容包括图像重建解析算法和迭代算法以及这些算法在XCT(X-Ray Computed Tomography)、SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)及MRI(Magnetic Resonance Imaging)等医学影像中的应用,是生物医学工程专业的一门十分重要的专业基础课。掌握现有的医学图像重建技术,并基于此研究速度快精度高的新型医学图像重建技术将大大促进医学影像技术的发展与进步。医学图像重建课程要求学生具有基础物理、数学、线性系统、电子电路方面的基础知识,旨在培养学生掌握现代医学成像的物理原理、成像理论以及应用等,是一门理论与实践紧密结合、涉及多个领域的学科。对于本科生来讲,通过这门课程的学习不仅仅需要获得坚实的理论知识,还需要从实验实践中更好的理解知识,掌握更加先进有用的科研技术。医学图像重建课程专业性强,综合性高,并且理论和实践紧密结合。目前大多院校主要开设医学图像处理课程,教学重点在于利用图像处理方法对医学图像进行处理与分析;而医学图像重建属于医学成像技术,课程教学重点在于如何利用算法处理医学影像设备采集的原始数据从而得到医学图像,针对本科生开设该课程的院校不多。而开展该课程教学工作的院校主要限于理论教学,并且由于基础实验设备缺乏,实验条件不成熟等因素影响,极少涉及实验教学,学生对该课程内容的掌握情况并不十分理想。目前,公开文献主要针对医学影像成像课程的教学研究及教学改革,尚没有针对医学图像重建课程的实验教学研究论文公开。笔者结合本校该课程的教学情况,展开一些该课程基础仿真实验与应用实验教学环节的设计研究,以全面培养学生的学习技能,激发学习兴趣,改善教学效果。

2 基础仿真实验设计

为了让学生掌握本课程设计的成像理论以及成像算法,基础仿真实验分为三大部分,分别为XCT图像重建仿真实验,SPECT图像重建仿真实验和MRI图像重建仿真实验,重点为XCT图像重建仿真实验。基础仿真实验要求学生利用计算机仿真实验采集数据,并选取合适的重建算法对实验数据进行重建。以XCT图像重建仿真实验为例,学生2人1组,首先利用Matlab软件产生平行束XCT的360度投影数据;再编写解析重建算法――滤波反投影算法和迭代重建算法――代数迭代重建算法函数程序代码;并将仿真的投影数据作为编写号的函数的输入参数,进行重建,输出重建后的断层图像;最后将重建后的断层图像与理论图像相比较,分析重建算法的性能。对于学习能力较强的学生,可自主选择课本上的其他算法进行图像重建与结果分析。通过基础仿真实验,学生可以深入了解医学成像系统的成像原理与成像过程,掌握图像重建算法,并学会分析比较不同算法的重建性能,真正掌握课程中的医学图像重建理论。

3 应用实践实验设计

医学图像重建是一门理论与实践密切结合的综合性课程,在掌握各种重建方法的同时并将其应用于医学图像重建是学习本课程的最终目标。在课程理论教学以及基础仿真实验基础上,有必要进一步进行应用实践实验的设计,让学生用学到的知识解决实际问题。笔者所在学校的生命科学技术学院定位为研究型学院,搭建了适用于小动物成像的微型XCT硬件系统,并开发了与之配套的图像采集与图像重建软件平台。该微型XCT硬件系统中的X光管和X探测器固定,将成像对象固定在转台上,通过电动控制旋转转台,进行多角度投影数据采集。笔者基于课题组的科研背景以及学院软硬件条件,设计了小鼠XCT成像以及基于XCT图像的小鼠主要器官分割应用实践实验。实验时,学生4人1组,首先准备好实验材料,即麻醉小鼠并尾静脉注射CT造影剂,熟悉微型XCT硬件系统的构成以及性能指标并开启成像软件和硬件系统;采用由8个钢珠构成的仿体对微型XCT系统进行几何校正,消除转台的转动误差以保证成像精度;几何校正完成后,将小鼠固定在转台上,以1度为间隔,旋转360度,采集360幅投影图像;利用软件平台在服务器上对投影图像进行重建,得到小鼠的断层图像和三维结构;基于小鼠的断层图像,利用Amira软件,采用人机交互方法进行小鼠主要器官分割。通过应用实践实验,学生亲自操作微型XCT成像系统,并对采集的投影数据进行重建。经过该实验训练,学生能够熟练掌握微型XCT系统的结构、系统的工作过程以及数据处理流程,对微型XCT成像及其应用有了系统深入的认识,锻炼了动手操作能力。

4 结论

本文结合笔者教学与科研经验,基于学院科研条件,以提高医学图像重建课程教学质量为目标,针对该课程的实验教学环节提出一些改革措施。本课程以有代表性的重建理论和有典型性的应用实践作为实验内容,结合“课堂理论指导、计算机仿真巩固以及真实实验提高”三个层次的教学手段,巩固学生的图像重建理论基础,锻炼学生的实验操作技能,提升学生的综合知识水平,为以后从事相关领域工作奠定坚实基础。

参考文献:

[1]曾更生.医学图像重建[M].高等教育出版社,2010.

[2]黄文亮,吴淑芬,周山.对医学影像技术专业医学影像成像理论与医学影像检查技术课程整合的思考[J].卫生职业教育,2013,(7).

第5篇:生物医学影像技术范文

    某一系统疾病的临床诊断过程以泌尿系统疾病为例,在临床上,泌尿系统疾病涉及肾上腺、肾脏、前列腺、输尿管、膀胱、尿道等部位,泌尿外科医生的临床诊断思维在形成过程中除了应具备大量的医学专业知识之外,还要具备认识客观事物的正确思维方法。疾病是一个客观事物,人们对客观事物的认识,即对疾病的认识,都要通过感性认识上升到理性认识。临床诊断要经历初步诊断、会诊、确诊等几个阶段,这个过程是泌尿外科医生对所获得的泌尿系统疾病信息进行临床思维,并进行分析、判断、推理,最终将信息形成疾病诊断的过程。正确处理医学影像高新技术与临床诊断思维的关系医学影像高新技术使外科医生的视野扩大了,并克服了过去脏器诊断的模糊性。随着医学技术的发展,CT、核磁共振等已成为肾脏等腹膜后器官检查的重要工具,而医学影像高新技术在各科中的广泛应用,极大地提高了诊断水平。医学影像高新技术的进步,不但使医生得到了对疾病的深层次认识,也使其对临床思维方式提出新的要求。例如,CT、MRI在成像手段上具有很高的创造性,它集计算机、物理学、生物工程学等于一身,形成了影像数字化。其高分辨及薄层技术可以对局部较微细的结构进行分析,从而对临床产生深刻的影响。事实上,诊断手段越先进,越要发挥人的能动性和创造性,越要求影像专业的各科医生具有更高的综合判断能力。所以,面对大量的影像高技术参数,临床理论思维方法要求更完善、更全面,就越要求各科医生具有更高的综合判断能力和临床水平。

    在疾病诊断过程中,处理好医学影像传统技术与医学影像高新技术的关系

    医学影像传统技术和高新技术对于疾病的诊断都具有重要的作用。因此,探讨两者的辩证关系,对医学影像技术在临床各科的合理应用具有现实意义。3.1医学影像传统技术医学影像传统技术是各项高新技术的基础,它已有百余年的发展历史,具有以下特点。医学影像传统技术具有“简”、“便”、“廉”的特征例如,腹部平片(KUB)就是最基本最典型的医学传统技术,它简单方便,易于实施,且费用低廉,因而成为最基本的技术技能。我校第二附属医院2007年门诊总人数为21062人,虽只有922人检查了腹部平片,但确诊为结石的患者有645人,其阳性率为70%,便能充分说明医学影像传统技术具有“简”、“便”、“廉”的特征。医学影像传统技术在适用范围上具有广泛性例如,肾绞痛患者的KUB传统技术,适用于所有的医疗卫生机构。静脉肾盂造影(IVP)可以作为泌尿外科大部分疾病的常规检查,我校第二附属医院2007年IVP检查人数为806人,阳性率为65%,这足以说明IVP等影像传统技术具有很高的临床价值。影像传统技术是发挥影像高新技术的基础例如,X-CT检查是一种目前已成为临床较为普遍开展的医学影像技术,它的产生和发展也是建立在普通X线基础之上的。医学影像高新技术医学影像高新技术是随着传统影像的突破及工程技术的发展而产生的,具有以下特点。医学影像高新技术具有新颖性、尖端性特点例如,应用MRI波谱技术检查前列腺中化学成分的变化来发现早期癌性结节的存在是很先进的影像检查手段。医学影像高新技术是一种综合性技术例如,CT技术就包含了X光技术、计算机技术、微电子技术和生物医学工程技术等,它是多种新技术综合应用的产物。因此,医学影像学和临床各科医生都需要了解和掌握相关专业的知识和技术。医学影像高新技术可实现临床诊治的定量化和定位化例如,CT检查能够准确测定肾脏等占位性病灶的各种主要成分的密度,MRI三维图像能够准确判定腹膜后病灶的位置、大小及毗邻关系等。这些医学影像学高新技术均提高了临床诊断定量化和定位化的准确度,从而为诊断疾病提供了可靠的依据。医学影像高新技术在临床诊断上的无创性CT及MRI对泌尿系统疾病的检查基本上是无创的,完全取代了以往有创的腹膜后空气造影,而且这种方法能获得更准确的诊断信息。医学影像传统技术与医学影像高新技术运用于临床诊断疾病的相互关系在临床外科领域,医学影像传统技术与医学影像高新技术并驾齐驱,给当代临床外科提供了一个新的内容。医学影像传统技术与医学影像高新技术是相互联系、相互依赖的虽然X光片能够确诊泌尿系统的结石等疾病,但其准确性要比CT逊色得多,而MRI对腹膜后结构的观察更精细、更清楚。相反,CT技术尽管能定性、定量分析患者疾病的种类和部位,但在治疗时仍需参考泌尿专科影像传统技术。例如,输尿管结石即使经CT明确了诊断,但手术时仍需要检查腹部平片进行术前定位。泌尿系各项影像检查均有优缺点,两者之间可以互补。我校第二附属医院2007年泌尿系CT检查数占CT总人数的5.2%,泌尿系疾病进行MRI检查的患者数占总数的0.96%,传统X线检查占3.3%,说明对泌尿系统疾病的检查既运用了高新技术又把传统影像技术作为适宜技术予以保留。医学影像高新技术的发展和运用,并不排斥医学影像传统技术例如,泌尿系MRI水成像技术(MRU)能无创地显示肾盂、输尿管和膀胱,但因为受尿液产生、排泄及输尿管蠕动的影响,有时难以达到满意的效果,而胆道MRI水成像(MRCP)检查,影响因素较小,效果好于MRU。我校第二附属医院2007年MRU检查人数只占核磁共振总检查人数的0.25%,MRC检查人数占总人数的5.75%,所以,逆行肾盂造影仍被广泛使用,它虽是有创的传统技术,但它对泌尿系统狭窄和梗阻病因的诊断具有很高的价值。医学影像高新技术向常规技术转化[2]随着现代影像技术的发展,医学影像高新技术迟早要转变为影像常规技术,这不仅是一种趋势,而且是一种必然。例如,CT引导下肾囊肿等的硬化治疗在治疗技术成熟后,它将成为较常规的治疗方法。

第6篇:生物医学影像技术范文

关键词:医学影像技术;人才培养模式;医工融合

20世纪以来,随着国内外生物医学工程、计算机、微电子技术及信息科学技术的进步,计算机断层扫描、磁共振成像、数字减影血管造影、数字X线摄影、正电子发射断层扫描、单光子发射计算机断层扫描以及超声等先进医学影像设备广泛应用于临床,医学影像技术学科内涵建设取得了长足的进展,进入了一个全新的发展时期。随着医学影像设备不断更新,软硬件不断升级,诸多新业务、新技术被广泛应用于临床,推动着医学影像技术专业乃至整个医疗行业发生重大结构性变化。现代医学影像技术向多元化方向发展,决定了合格的影像技术人才必须具备操作各种影像设备的能力,掌握医学图像的后处理技术(如各种图像重建技术、手术引导技术等)、信息技术(如PACS、远程放射学等)、综合图像技术(如功能图像与解剖图像、CT与MRI、超声与X线影像的融合)等;学生必须具有临床医学、医学影像学及生物医学工程等多学科综合背景知识;具有掌握本学科国内外学术发展动态和独立科学思维能力;具有在本学科探索与创新,独立从事科研、教学或担任专业技术工作的能力。同时,还要具有良好的心理素质和沟通技巧,善于处理与患者及家属与临床其他学科人员关系;具有不断自我学习、更新知识结构、适应新技术要求的能力。结合学校特色及地方卫生事业需求,部分院校在医学影像技术专业办学理念、人才培养模式及人才培养体系的建设方面都有了一定的研究与实践,起到了一定的示范作用,如徐州医科大学提出了“走理工医结合之路,培养复合型医学影像技术人才”的办学理念[1],泰山医学院推行了“三型”人才培养体系[2],吉林医药学院强调对课程体系的改革和实践能力的培养[3],天津医科大学构建了“三全”人才培养实施体系[4]。

1医学影像技术专业人才培养问题

2012年教育部颁布的普通高等学校本科目录中,在医学技术类下增设医学影像技术专业(代码:101003)。截至2018年,全国开设医学影像技术专业的本科院校已达109所。医学影像技术专业的飞速发展同样带来很多问题,主要体现在4个方面:医工交叉融合度不够、课程体系特色性不够彰显、教学形式单一、实验条件不足。

1.1医工交叉融合度不够

医学影像技术专业是基于现代医学对高端医学影像设备应用、管理及维护人才上的需求而迅速发展起来的新兴医学分支学科。在“精准医疗”“大数据”“影像导航”等逐步取代传统医学影像概念的今天,专业要培养的是“懂原理、精应用、有发展”的复合型应用人才。而我国大部分医学院校忽视了医学影像技术专业理学学位的现状,临床医学与理学学时配比不合理,医工结合教育出现漏洞,医学与理工之间的内在联系没有充分协调[5]。

1.2课程体系特色性不够彰显

课程教育是培养应用型人才知识、能力和素质的基本途径。为建立健全教育质量保障体系,2018年教育部高等教育司组织高等学校教学指导委员会研究制定了《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》,对专业基本要求、办学标准、办学条件有了明确的规定。由于许多院校创办医学影像技术专业时间较短,文化积淀不够深厚,人才培养方案和课程体系的建设或基于原有医学影像学专业基础、或基于国家专业标准,应用型、特色性不够明显。

1.3教学形式单一

在医学影像技术专业教学中,大部分院校仍采用传统的教学理念和单一的教学模式。从临床医学、解剖学、断层解剖,到医学影像技术和设备课程,以教师讲授为主,学生被动接受的形式导致教学效率降低。1.4实验条件不足医学影像技术实践载体是价格昂贵的大型影像设备,这些给普通院校的实践教学条件配置带来很大的困难。全国开办医学影像技术专业的院校,通常先集中理论教学、校内仿真模拟,最后借助附属医院开展实践教学,理实分离、校内实践学时少往往是大部分院校的办学现象。

2医学影像技术专业人才培养模式改革

面对高端医学影像技术应用型人才培养的迫切需求,为培养“懂原理、精应用、有发展”的影像技术专业人才,解决“医工融合、理实融合、校企医融合”等难题,探索以实践能力培养为主线、人文素养并举的“三位一体、四早引领、五方贯通”人才培养模式,完善医工结合校企医合作运行机制,促进学生素质、知识和能力的全面协调发展。“三位一体”指校、企、医三方融合,共同设计具有时代前沿和地方特色的人才培养方案、共同参与人才培养全过程、共同打造实践平台、共同建设课程体系和实践体系。“四早引领”指医学影像技术职业生涯早规划、角色早体验、能力早实践、素养早培育,将职业理想浸润到整个教学实践过程。“五方贯通”指:理实融合贯通、解剖与影像贯通、学业与行业标准贯通、医工融合贯通、人文与专业技术贯通。通过构建虚实结合的实践教学条件,完成理实贯通及解剖与影像的贯通融合;通过重构教学内容,完成学业与行业标准贯通及医工融合贯通;通过改革教学模式,实现能力递进及人文与专业技术融合贯通,全面提升学生的综合能力与解决问题的实际水平。

3人才培养模式探索与实践

3.1构建医工融合课程体系

教育部高教司司长吴岩指出:“课程是人才培养的核心要素,是教育的微观问题,解决的却是战略大问题”。课程体系建设是学生综合素质与专业技能水平培养的重要保障。围绕人才培养模式改革思路,以“实践与人文”并重为课程体系的主要价值取向,以“行业需求”为课程设计的基本准则,以提升学生“综合素养”为目标,重构“医工融合”课程体系。随着影像设备在医学活动的作用和地位的提高、设备的智能化水平不断上升,像质量控制管理的研究已引起世界范围内的相关从业人员的高度关注[6]。但目前医学影像技术专业针对设备质控能力的培养的重视度还不够,影像设备技术人员对高端影像设备的应用能力亟待加强。在课程体系设置中,对接专业质量国家标准,设置传统公共课程、基础课程外,为打造专业特色,结合高端影像技术人才市场需求,以典型医学影像技术设备(CT、MRI、超声、核医学)为载体,进行核心课程的系统化整合,从课程设置、教材、实践等方面强调质量控制与检测的能力培养。具体内容主要有:(1)增加电子基础类学时,增加AI技术的医学应用、智能医学影像等课程的设置。(2)强调医工知识的融合,将影像设备原理与技术应用课程“复合”,开设“医学影像技术及设备”系列课程。(3)加大特色能力培养,建设“质量控制与检测”课程体系,建立实践课程资源,融入专业课程和专业拓展课程。课程的设置见表1。

3.2推进三结合教学模式

大学作为国家的核心社会机构,人才培养强调与社会实践相结合。知识社会的深入推进改变了人才培养的方方面面,教师与学生的角色使命,以及课程与教学的形式,都发生了深刻的变化[7]。近年来教学模式和教学方法改革成为了各学校提升教学质量的热点。以问题为基础(Problem-basedlearning,PBL)的教学方法、以病例为基础的(Case-basedlearn-ing,CBL)教学方法、基于团队的学习(Team-basedlearning)和任务型教学(Task-basedlearning)的TBL教学法、翻转课堂模式(Flippedclassroommodel,FCM)、混合式学习(Blendedlearning,BL)、微课、慕课(Massiveopenonlinecourse,MOOC)等一系列教学模式和方法推陈出新,以学生为中心的教学理念逐步被认可。顺应国家教育信息化“十三五”规划的建设目标和要求,推进信息化教学,特别是探索现代信息技术与医学影像技术教育内容的深度融合,建立“处处能学、时时可学”的教育信息化教学环境,促进教学理念、教学内容和教学模式改革,形成“线上与线下相结合、虚拟和现实相结合、自主学习和教师教授相结合”的教学模式。构建“知识-情境-交互-体验-反思”的深度学习空间,提高学生的自主学习意识,培养学生独立思考的能力。“知识”以融合线上和线下教学为一体,线上构建课程平台,线下采用混合式学习模式,进行知识的传授;“情境”以医学影像实训中心模拟医院科室场景为要点,构建设备、环境、防护要求、文化等沉浸式实训环境,使学生感知影像技师的真实工作场景;“交互”以线上虚拟实训中心及线下虚拟仿真实训平台(人体解剖虚拟平台、断层成像虚拟平台、医学影像诊断虚拟平台、影像设备原理虚拟平台)为载体,借助信息化技术,提供学生自主学习和实践的空间;“体验”以真实的医学影像设备为对象,借助现有的医学影像设备,着重强调学生操作规范及设备质量控制与检测能力;“反思”以改革考核方式与评奖,将理论考核、实践考核、技能大赛和课程设计等为验证方式,激发学生创新精神。

3.3打造医教产教研教赛教四结合平台

医学影像技术专业是一门实践性要求极高的专业。应用型院校在教学实践中必须把提高学生的动手能力排在首位。与传统的“学徒式”动手能力培养不同,医学影像技术专业人才需要能融入行业、精通标准、善于应用、熟悉研发,搭建集教学、科研、竞赛为一体的实践教学平台尤为重要。上海健康医学院借助上海市一流本科引领计划项目,开展医学影像技术专业学生实践教学平台的整体设计,搭建医教、产教、研教、赛教四结合平台。校内实训基地的建设紧密结合医院(企业)岗位工作情境、操作指南、职业标准,打造具有国内一流水平的医学影像虚拟实训中心,以信息化技术为支撑,以虚拟软件和实体设备为载体,形成沉浸式教学环境,完成实践技能的初步培养;建成由附属医院和知名三甲医院的同质化校外实践基地,紧密结合人才培养目标和教学标准实施,完成实践技能的提升;全国影像技能大赛的组织与参与,与医院、企业合作建立紧密对接行业发展现状的“医教联合体”,提升专业教学的时代特征性、适用性、科学性、先进性,完成实践技能提升成效的检验;借助上海市分子影像重点实验室,科研与教研的常态化开展,完成实践技能的创新与再现,提升实践教学的效度与信度。

4结论

医学影像技术专业是医学教育领域创办时间短、理工医多学科交叉的专业,人才培养任重道远,需要在专业定位、教学模式、教学资源等方面不断探索和明确,以满足社会的高端复合型影像技术人才的需求。

参考文献

[1]阚仁建,刘.医学影像技术本科专业人才培养模式探索———以徐州医科大学医学影像技术专业为例[J].卫生职业教育,2019,37(20):24-26.

[2]宋莉,王晓艳,车琳琳,等.医学影像技术人才培养模式的创新途径研究[J].中国高等医学教育,2019(2):9-10.

[3]刘国浩,杨娜,刘虎,等.应用型院校医学影像技术专业课程体系优化与教学方法改革的探讨[J].重庆医学,2017,46(7):992-994.

[4]潘玉梅,张雪君,于春水,等.立德树人背景下医技类人才培养体系的构建与研究———以天津医科大学医学影像技术本科生培养为例[J].医学教育管理,2020,6(1):24-27.

[5]耿左军,闫乐卡,秦瑞平,等.本科人才培养定位的研究与实践———以医学影像技术专业为例[J].教育教学论坛.2019(52):132-135.

[6]陈自谦.大型医学影像设备质量控制与质量管理的现状与思考[J].中国医疗设备,2018,33(10):1-6.

第7篇:生物医学影像技术范文

根据《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》有关要求,为贯彻落实《生物产业发展“*”规划》,促进我国生物产业持续、快速、健康发展,保障广大人民群众身体健康,国家发展改革委决定于20*-20*年组织实施生物医学工程高技术产业化专项。现将有关事项通知如下:

一、专项的主要内容

生物医学工程是指综合应用生命科学和工程科学的原理与方法,系统研究人体的结构、功能及生命现象,研发用于防病、治病的材料、植入器械、人工器官以及生物医学信号检测、图像显示和疾病诊治装置的总称。专项根据我国生物医学工程产业的技术发展基础和特点,重点支持具有我国自主知识产权和国内外重大市场前景的生物医学工程产品产业化项目,以及产业化相关技术开发及产业化重大技术支撑条件建设。专项支持的重点领域为:

(一)新型医用植入器械及人工器官的产业化,包括:表面生物活化改性的人工关节;表面抗凝血、抗组织增生改性的血管支架、人工机械心瓣膜及其他介入治疗器件;人工肾、人工肝等体外循环人工器官等。

(二)组织工程产品产业化,包括:组织工程骨、肌腱、血管、皮肤、角膜等组织工程产品。

(三)数字化医学影像诊断设备和系统的产业化,包括:计算机断层扫描系统(CT)、磁共振系统(MRI)、数字化X射线机、彩色超声影像系统等。

(四)微创诊疗设备和新型肿瘤治疗装置的产业化,包括:新一代多品种内窥镜、微型摄像及介入手术装置、肿瘤物理治疗设备等。

二、专项实施目标

通过实施专项,加快生物医学工程高技术成果的产业化,形成一批生物医学工程新产品,扭转高端产品依赖进口局面,满足广大人民群众医疗需要。培育和壮大生物医学工程产业,扶持自有品牌,加速产业结构调整,提高中高档产品比例,提高产业整体水平,提升产业在国际分工中的地位。培育具有较强国际竞争力的大型企业和企业集团,促进产业集聚式发展。引导、推动产业持续、快速发展,做大产业规模,促使我国生物医学工程产业在2010年达到1000亿元以上的规模。

三、专项实施的原则

为确保专项实施能够取得应有的效果,在专项的组织实施过程中,重点把握以下原则:

(一)以市场为导向。面向提高广大人民群众医疗健康水平的重大需求,推进新型生物医学工程产品、特别是已经具备一定技术基础产品的产业化进程。

(二)鼓励自主创新。着重推动具有我国自主知识产权和自有品牌产品的产业化;加速发展我国具有技术基础和优势的产业领域。

(三)促进产学研联合。重点支持合作关系清晰、合作实体明确、合作任务落实的产学研合作项目。

(四)培育龙头企业,促进产业集聚。重点扶持具有潜在国际竞争力的大型企业和企业集团,促进项目向国家生物产业基地集聚。

四、具体要求和进度安排

(一)专项项目应按照我委颁布的《国家高技术产业发展项目管理暂行办法》(国家发展改革委令第43号),开展项目组织、资金申请报告编制和申报工作。

(二)主管部门要严格审查项目的产业化基础和申报单位的建设条件。申报单位(包括技术依托单位)应是行业或区域有实力、影响力的大企业,应具备较强的技术开发、经营管理、资金筹集等方面的能力。

(三)项目需要提供有关部门出具的医疗器械或相关生产许可文件。项目应是近3年取得注册证书的新产品,并在全国具有比较优势。

(四)项目主管部门应对资金申请报告及相关附件(如银行贷款承诺、自有资金证明、生产许可文件等)进行认真核实,并负责对其真实性予以确认。

第8篇:生物医学影像技术范文

从社会需求和毕业生就业的角度考虑,我院BME本科教育培养方向定位于应用型人才,专业领域为医疗仪器,即培养大型医疗设备的操作、维修及管理人员。根据这个专业定位,我院BME本科教育的培养目标为:培养面向生物医学工程技术及医学仪器领域从事科学研究、系统设计、质量管理、维修销售的高级工程技术人才,具备生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学有关的基础知识和基本技能,具有本学科及跨学科技术开发与应用的基本能力,适应社会需求的应用型人才。为了实现上述培养目标,拓宽就业渠道,我们要求本专业的学生要具备以下的知识和能力:首先,精通本专业领域的技术基础理论知识,尤其是电子技术、医学信号的获取、处理的基本理论和一般方法,具有BME应用研究和产品设计、维护和管理的基本能力;其次,了解本专业所需要的医学知识和生命科学知识;再次,了解医疗产业的基本方针、政策法规、医疗设备企业管理的基本知识;最后,熟悉文献检索和资料查询的基本方法,了解BME理论前沿,具有研究与开发新系统及新技术的初步能力。

二、设置合理的课程体系

课程设置是人才培养的核心,其合理与否直接影响毕业生的质量。课程设置的知识模块不应是封闭的“金字塔”形状,而应该是开放的“知识树”状态。合理的课程体系应是以社会需求为导向的,紧密结合生产和科技发展变化的需要,并坚持技术知识本位、知识能力本位和做人本位的有机统一,及时调整课程设置,不断更新课程内容使学生能够尽快地接受新技术与信息。根据广东药学院建设高水平应用型大学的目标,针对BME专业在数字信号处理、医学影像设备、电子学等方面的学科优势,重视医学课程与工程技术课程知识的相互渗透,实现医、工的有机结合。据此,我们在深入分析BME学科性质和特点的基础上,学习借鉴国内外同类专业的办学经验,经过3次修订教学计划,逐步建立完善了BME专业的课程体系。在课程设置上做到既重视基础知识课程,包括专业基础知识课程和医学知识课程,又突出专业特色,开设了医学电子仪器原理与设计、医学仪器故障诊断与维修、生物医学仪器与医疗器械、医用X线机与CT成像技术、MRI与医学超声技术、核医学与放射治疗技术、医疗器械营销、医疗器械质量体系与法规等课程。围绕生物医学工程专业的培养目标、专业技术重点来设置各课程在整个专业教学计划中的比重。在突出主干课程的同时,尽可能多地开设前沿选修课,让学生了解该领域的研究热点。具体需做到以下几点:第一,在专业课程设置中注意突出应用型本科课程设计要求和特点,加大实践课的比重。以学分制为例,目前本专业开设的实践课学分21分(含课外实践学分),占课程总学分160分的13.13%,应当进一步加大实践课的比重。第二,重视医学、理工两大学科基础知识的加强。在构建课程体系时,重点加强生理学、人体解剖学、临床医学概论、电子技术、计算机基础课程,以公共基础课和专业基础课作为支柱,形成宽口径学科教育平台。第三,重视实践能力和创新意识的培养。教学要求强化实验、实训、实习等实践教学环节,通过适当增加课程设计、综合实验、大学生课外科技活动及竞技活动、建立创新实验室等多途径给学生创设动手训练的机会,提高专业技能,使学生毕业后能迅速适应工作岗位。目前,我院实验课、实训课开出率达到100%,建立了生物医学工程创新实验室,多次组织学生参加国家级和省级等各类级别的电子设计竞赛等。第四,把国内外知名的网络教育品牌引入学院的教学中。在美国纽交所上市的安博教育集团已经与我院签约合作培养医药软件及服务外包人才,使同学们有机会接触到最前沿的信息技术知识与技能。

三、强调实践环节教学,加强实习基地建设

第一,加强专业实验室建设。目前虽建有生物医学工程专业实验室,但仅能开展信号与系统实验和医用传感器实验,像医学影像设备原理、医学电子仪器原理与设计、医学仪器故障诊断与维修、生物医学仪器与医疗器械、医用X线机与CT成像技术、MRI与医学超声技术、核医学与放射治疗技术等课程所需的实验仪器和设备因所需资金较大,所以目前只能开展模拟实验,效果不是很好,这是我们需要改进的地方。第二,开设第二课堂。全院所有教学实验室和大部分科研实验室向学生开放,接受高年级学生进行科研训练和创新性实践,并要求承担了省厅级科研项目的教师积极吸收学生进实验室,参与课题研究。同时,鼓励学生参加各类型的科技创新竞赛活动,并屡创佳绩,有数十人获得国家及省部级奖项,其中,我系学生分获2008、2009年全国电子设计大赛广东省二等奖、三等奖;2010年全国电子设计大赛广东赛区二等奖;2010、2011年全国文科类大学生计算机设计大赛二等奖;2011年全国电子设计大赛广东省二等奖、三等奖等。第三,在医疗设备生产企业和医院之间建立长期稳定的实习基地。在企业实习过程中,要求学生下到车间参与生产过程,并对医疗设备的技术发展动向和市场状况有明确的认知;在医院实习过程中,要求学生轮换到各个相关科室工作,了解常用医疗仪器的使用、操作和维修方法,掌握其原理和关键技术,并熟悉医疗设备的管理和维护方法。如广东药学院第一附属医院、第二附属医院和广东药学院附属中山医院(中山市人民医院)均可作为生物医学工程专业的实践教学基地,为本专业的相关课程(如医学影像设备原理、医用X线机与CT成像技术、MRI与医学超声技术、核医学与放射治疗技术、医学电子仪器原理与设计、医学仪器故障诊断与维修、生物医学仪器与医疗器械等)提供见习、实验条件。第四,学院多次举办学生与医药企事业的交流活动,请政府官员、企业老总到学校给学生做学术报告,带领学生参观医疗设备企业、参加各种学术研讨会,举办模拟招聘会,给学生提供广泛接触企业的机会。让学生在交流活动中展现自己的学识、能力与才华,了解医疗设备行业的发展趋势和珠三角地区医疗设备行业的发展布局,了解自己学习的专业方向与今后就业的联系,了解企业的经营范围、产品开发流程、运作模式、感受企业文化。

四、建设“双师型”教师队伍

“双师型”教师队伍建设是落实人才培养模式的关键,是提高应用型本科教育教学质量的关键。我院的教育理念是“重实践,强能力”,力争培养“上手快、善沟通、动手能力强”的应用型医药卫生人才,因此要求我们建立一支敬业爱岗,教风严谨,既有理论又能实践,既能从事学院教学,又能从事在职员工培训,既肯刻苦学习专业前沿技术,又富于改革创新精神,既搞教学又搞科研的“双师型”教师队伍。我院生物医学工程系现有专任教师15名,具有高级职称的教师4名,占专任教师的26.7%;具有博士研究生以上学历的教师6名,占专任教师的40.0%;从附属第一医院、安博教育集团、广东凯通软件开发有限公司、广州中星网络技术有限公司等聘请10余位兼职教师。基本形成了一支结构合理、素质高、专兼职相结合的师资队伍。当然,我们做得还远远不够,接下来将在以下方面进一步加强“双师型”队伍的建设:第一,组织教师深入医药和医疗设备企业一线了解人才需求情况,制订培养目标。积极鼓励教师开展经常性的下厂实践活动,让每一位教师都与一个或几个与本专业相关的企业建立长期的联系,不断学习企业的先进技术和管理思想,并将其应用到教学与培训中来,同时利用自己的专业知识帮助企业解决实际工作中遇到的问题。我们鼓励教师在不影响正常教学的情况下在相关企业中兼职,为企业提供咨询服务活动,通过这项活动,教师积累了大量来自医药和医疗设备企业的教学案例,使理论教学更加结合实际,受到学生的欢迎。另外,在实践教学过程中打破了理论课教师与实践课教师的界限,积极鼓励理论课教师参与到实践课教学指导中来,目前,BME专业中不但实验课、实训课开出率达到100%,而且实验、实训课的指导全部由任课教师担任。第二,指导数学建模、电子设计大赛等。积极参加每年的全国大学生数学建模比赛与电子设计大赛,学院各级领导与多名教师参与各类竞赛的组织、辅导、参赛等工作,均取得了优异的成绩。从中既锻炼了学生的理论实际应用能力,又使参赛教师的业务水平得到了提高。第三,教研室内形成良好的学习、教学氛围。在教师队伍建设方面,及时总结推广教研室或教师的先进经验,按照计划、实施、检查、总结这四个阶段,使教研室工作计划保证落实,固定教研活动时间,明确科研课题,教改目标到位,对教师能力、素质培养体现充分,并将常规教研活动与专题教研活动和创造发挥型教研活动有机结合,在活动中实现教师间的相互交流和共同提高,创设一种青年教师成长、中年教师进步、老年教师提高的良好氛围,努力提高“双师型”教师业务水平,建设成为一支稳定的“双师型”教师队伍。

五、结束语

第9篇:生物医学影像技术范文

关键词 生物医学工程;专业英语;教学改革

中图分类号:H319.1 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2012)18-0077-02

生物医学工程专业英语是高校生物医学工程专业普遍开设的专业课程之一,课程内容包括本专业知识和英语知识,与学生在大一大二时上的大学英语课有所不同。笔者根据近年在河南科技大学医学技术与工程学院生物医学工程专业英语课中的教学经验,结合大多数学生的反馈,总结生物医学工程专业英语课程教学过程中的缺点与不足,并在教材编写、教学方式、学习方法和技巧等方面提出改革措施。

1 教学中存在的问题

1.1 教材老化

河南科技大学医学技术与工程学院生物医学工程专业英语一直使用几年前的自编教材,教材内容单调,没有系统性。生物医学工程领域的发展日新月异,教材无法紧跟时代,显得有些老化,需要选择更合适的教材。但目前生物医学工程专业英语缺乏统一的教材,难以满足教学要求,更达不到培养既通外语又懂专业的复合型人才的要求[1]。

1.2 教学方式落后

目前高校对专业英语的教学并没有足够的重视,教学方式大部分仍然是传统的板书,而生物医学工程专业英语的特点是医学名词多,合成词多,单词长,拼写难,长句较多,但句子结构并不难,语法较简单。以板书的方式教学,形式单一,实际讲授内容较少,学生感觉枯燥而且难学,普遍不感兴趣,因此急需改革教学方法,调动学生的积极性。

1.3 考核方式单一

专业英语期末考核往往是由任课教师从教材或其他英语文献中摘取几段让学生翻译成汉语,这种考核方式太单一,与一般的英语考试也有所区别,而且与学生听说读写的英语综合能力考核的要求相差甚远。

2 教学改革的3个方面

针对以上教学中存在的问题,结合学院的实际,在生物医学工程专业英语课程的教学改革中应明确:以提高学生专业英语水平为目标,重新编写教材,改革教学方法,引入多媒体教学,提高学生的学习兴趣,并改革课程考试方法,真正考察学生对课程掌握情况及英语水平的进步程度。

2.1 重新编写教材

针对生物医学工程专业已学完公共英语的大三学生重新编写一本专业英语教材。生物医学工程是运用工程技术手段解决生物学及医学上的问题,保障人类健康,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务的一门交叉学科,内容广泛,因此在选材时要充分考虑专业领域最新的发展方向,系统规划,利用各种资源开发教材,确保章节、单元内容适应专业课的教学需求。所编教材共有6个单元的内容:第一单元是生物医学工程专业简介,包括专业发展历史及现状、具体涉及的领域及生物医学工程师的具体工作;第二单元是常用生物医学仪器的介绍;第三单元是医学影像学的各种方法、目前医院及科研中常见的各种影像仪器的原理与使用等;第四单元是医院管理,主要介绍医院管理系统HIS及其下属的各个小系统,以PACS为重点进行分析;第五单元是生物材料和组织工程;第六单元是康复工程和生物力学。

2.2 使用多媒体教学方式

专业英语课程使用板书的教学方式会因为书写板书而浪费很多时间,课堂教学效果也不是很好。而采用多媒体教学,教师可以充分地利用课堂时间为学生讲解课文中的生词、长句,通过多媒体教学软件的演示,将语言、文字、图像等多种与课程内容相关的信息显示在屏幕上,使原本枯燥的内容变得有声有色,大大提高了学生学习的兴趣,激发了学生学习的积极性、主动性,授课效率大有提高。比如较长的专业词汇,学生刚学时感到很吃力,教师可以通过多媒体教学声音与动画结合的演示,将单词的拼写以动画的形式在屏幕上演示,并在课件中加入单词的读音;而文中的长句则可以用不同的颜色标出句子的主干及关键词,这样加深学生对生词和长难句的理解和记忆,教学效果很好。

2.3 课程考核方法的改进

尽管目前已有很多高校取消了英语四六级考试与毕业挂钩的要求,但由于就业困难,许多大学生仍然十分重视四六级考试。因此,在专业英语的课程考核当中,可以考虑使用四六级考试的多样化题型来考查专业英语的内容,而不仅仅像以前那样简单地出一些翻译题型。这样不仅考核了专业英语的学习情况,对学生来说也是一次四六级考试的实战练习,引起学生的重视,也提高了积极性。

3 总结

通过教学改革实践,不仅能够提高学生对专业英语课程的学习兴趣,调动学生学习的积极性,而且丰富了教学手段,优化了课堂教学效果,使学生通过学习不仅能够学到英语知识,也巩固了专业知识,提高知识应用能力和英语听说读写能力。当然改革是一个长期的过程,需要在教学过程中不断完善,不断积累经验,这样才能真正达到培养应用型本科人才的目标。