生物医学工程研究精选(九篇)

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第1篇：生物医学工程研究范文

关键词 生物医学工程专业；校外实践；培养模式

中图分类号：G643 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2014）02-0088-02

Biomedical Engineering Graduate Training Mode All Aspects： Campus Practice Combined with School Learning//Chang Yu， Zhang Qi， Gao Bin， Gu Kaiyun

Abstract Biomedical engineering is the science， engineering， medicine combining cross-discipline which requires knowledge of the structure of postgraduate medical knowledge not only understands but also understands engineering. So the use of off-campus practice and school learning combines all aspects of training mode， students can either reinforce the basis for the medical profession， but also can improve students’ research skills and social skills.

Key words biomedical engineering； school practice； training mode

生物医学工程是一门新兴的边缘学科，它综合了工程学、生物学和医学的理论和方法，在各层次上研究人体系统的状态变化，并运用工程技术手段去控制这类变化，其目的是解决医学中的有关问题，保障人类健康，为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。生物医学工程专业涉及内容广泛、分支众多且发展迅速，一方面，各分支领域的发展与技术的进步，为生物医学工程学科专业研究生的培养不断提供新的理念和手段；另一方面，也给生物医学工程专业研究生的培养带来各种新的挑战。由于该学科的复杂性和广泛性，就更需要培养出高素质的创新型人才，创新能力是研究生培养过程的重要环节，是研究生培养质量的主要标志，是研究生科研能力的核心。而创新型人才的培养不应该仅仅局限于单一校园环境，社会环境更能培养出学生的创新能力，所以应该让研究生参与校外医学实践，使学生在实践中培养和形成创新能力 [1]。

因此，为了更好地培养生物医学工程专业的学生，使学生具有更高的综合素质，就需要采用校外实践和校内学习相结合的全方面的培养模式，让生物医学工程专业研究生在医院参加实习，参与动物实验、粒子成像测速（PIV）实验等。这样一方面可以使学生获得大量的医学知识，为研究生的学习研究奠定医学和实践基础，使学生的研究建立在实践的基础之上，更加注意理论与实践的结合，提高学生的科研能力；另一方面还可以使学生在校外社会实践中积累社会实践经验，提高社会交往能力，提高就业竞争力，更有助于高素质的综合性人才的培养。

1 生物医学工程专业研究生进行校外医院实践的必要性

生物医学工程是理、工、医相结合的综合交叉学科，专业覆盖的知识面非常广，研究生需要在知识结构上既懂医学知识又懂工程技术。所以对于该学科的研究生，应该必备一些基础医学知识，但医学知识的教学却是理工科大学在本科阶段的薄弱环节。

理工科院校生物医学工程专业基础医学知识教学上有以下特点[2]：

1）理工类院校基础医学知识的教学基础和实验条件远比不上医学院校；

2）理工类院校生物医学工程专业的学生在入学的前2年所学课程中数学、电学等占了很大比例，而与基础医学知识有关的如生物学等学科则学得很少，这为基础医学知识的教学带来一定的困难；

3）由于该专业涵盖的知识面广，要求学习的课程比较多，学校安排的基础医学知识教学的学时数有限，而基础医学知识的教学内容又很丰富，造成学时数相对不足。

因此，为了弥补学生在本科学习中医学知识方面的不足，为了夯实研究生期间的研究基础，提高学生的动手能力、科研能力，让研究生去校外医院实践，参加临床实习，参与动物实验、PIV实验，真正意义上实现理、工、医的有机结合，是非常必要的。这样可以使学生以后的学习研究建立在校外医院实践的基础之上，使学生的研究更注重与社会实际相结合。所以采用校外实践与校内学习相结合的全方面培养模式是可行的，更加能培养出优秀的高素质人才。

2 在校外医院参加实践，给研究生的学习生活带来很多益处

在校外医院实践，可以获得知识，提高科研能力 对于生物医学工程专业的研究生来讲，医学方面的知识是必不可少的，在校外医院实践，可以获得很多学生需要具备的医学、生理学等方面的知识。

小组学生在冠心病监护病房（CCU）实习，CCU住的都是一些患有严重心血管疾病的患者，在这个病房实习，可以学习到一些关于心血管方面的知识，了解常见的心血管疾病、心血管疾病的临床病症表现，以及一些心血管疾病的诊断和治疗方法。

小组组织多次医院参观培训，使小组成员在了解人体循环系统之后，在临床上对辅助循环系统有一个更加深入的了解，了解辅助循环在临床医学上的重要作用以及重要地位。

小组学生还多次在医院参与动物实验，参与动物实验的术前准备和术后监护工作，对实验的数据进行采集和分析，为小组成员的课题研究提供实验数据。实验还可以为小组成员的实验设计提供临床验证，确保实验结论的真实可靠性。

小组还长期与医院合作，进行粒子成像测速（PIV）实验，该技术广泛应用于血液流场，评定血液流场结构参数，测量血液流场的流动特征。让小组成员在医院利用已有资源进行PIV实验，对心血管内血液流动特征的仿真进行验证，增加小组成员课题的完整性和有效性。

在2008—2011年期间，实行校外医院实践与校内学习结合的全方面培养模式，小组研究生的科研成果明显提升，发现问题、解决问题的能力有很大提高，发表高水平论文30余篇，毕业后找到理想工作。

高素质人才的培养和人才的培养方式是密不可分的，这种校外实践与校内学习的全方面培养模式是非常可行的，不但可以增加小组成员的科研能力，而且能够增加社会实践能力。

在医院实习，可以积累社会实践经验，提高社会实践能力 在校外医院实践，还可以增加社会实践和交往能力，因为校外的实践不同于在学校的学习，需要接触社会上的各种人，要自己处理和面对一些问题。而且不仅要学习如何和医生、护士以及病人相处融洽，还要学会在适当的时间主动向别人学习。

在校外实践，可以积累社会实践经验，提高社会实践能力。一般在企业看来，学生的社会工作经历或社会实践的积累在一定程度上反映了学生的综合素质与能力。目前，国内生物医学工程的教育主要还是以课堂教学为主，学生直接接触社会、参与实践的机会较少，可能会造成学生很难获得就业时所需要的工作经历和社会竞争力。因此，采用这种校外实践与校内学习相结合的全方面的培养模式，让学生利用一些时间在校外医院参加实践是非常有意义的。这样不但不会影响学生学校的课程，而且可以为学生的学习研究奠定医学和实践基础，积累社会经验，提高自身的综合能力和竞争能力。

3 校外医院实践与校内实习相结合进行培养的重要意义

对于生物医学工程专业的研究生，在校外参加实践结合校内学习的培养模式，对于培养出全方位的高素质人才具有非常重要的意义。因为生物医学工程专业是综合的交叉学科，所以对于研究生的培养就提出了更高的要求，在研究生的培养上应当注重培养学生的综合能力。让学生在校外医院参加实践，既弥补了工科院校里医学教学资源方面的不足，使学生可以接触到临床，学量的医学知识，为研究生的学习研究奠定坚实的医学实践基础，又可以使生物医学工程研究生走入社会，锻炼自己，增加社会经验，提高社会交往能力。而且还能在实践过程中切实了解本专业在社会中的发展情况，在临床上的发展进度，在临床医学上发挥的重要作用，可以对这个专业有一个更清晰、更真实的认识[3]。

总之，对于生物医学工程专业的研究生，参加校外医院实践，采用校外医院实践与校内学习相结合的全方面培养模式，更有利于生物医学工程专业所需要的高素质的综合型人才的培养。

参考文献

[1]袁力，焦红霞.产学研结合教育的理论问题及其在生物医学工程高等教育的实践[J].电气电子教学学报，2004，

26（2）：27-31.

第2篇：生物医学工程研究范文

生物医学工程学（Biomedical Engineering，BME）是综合物理学、生物学、医学和工程技术科学的理论和方法，多层次研究人体结构、功能和各种生命现象的理、工、医密切结合的边缘学科，是多种工程学科向生物医学渗透的产物。21世纪是生命科学与医学的世纪，随着知识时代的来临，生物医学工程技术得到了日新月异的发展，正以前所未有的迅猛态势渗透于社会的方方面面。如何培养“宽知识、厚基础、强能力、高素质”的医工结合人才是生物医学工程学教育迫切需要解决的重要课题，但是传统的实验授课方式与培养创新型高素质医工结合人才的目标严重冲突，只有改进实验教学方法，才能达到实验教学效果的最优化，促使学生智力和多种能力不断发展，满足时代的要求。

2.实验教学现状分析

目前，在国内开设生物医学工程专业的高校仍然主要以传统授课式讲解（Lecture-Based Learning，LBL）的实验教学模式为主，实验教学中存在如下问题：（1）实验教学由教师做主角，实验设备、实验材料、实验设计，甚至于实验记录都是老师早就准备好的，实验结果也是教师了然于胸的。学生缺少自主性，抹杀实验课的学生主体地位[1]。（2）传统实验教学内容偏重验证型实验，综合型、设计型、创新型实验较少。实验项目的设置常常是按照教学大纲的要求机械设定，忽略实验项目之间的有机结合性和连贯性，存在实验项目之间相对孤立、缺乏内在联系的缺陷。（3）传统实验教学没有考虑学生的学习兴趣，学生通常没有积极参与解决问题的意识。（4）原有实验教学大纲中设置的演示性、验证性实验比较多，不仅造成课程拥挤，而且使基础学科与实践脱节，学生对知识的运用能力差，缺乏横向思维。

因此，在生物医学工程实验教学中引入国际上先进的PBL（Problem-Based Learning）教学模式，结合传统LBL学习策略，探索PBL+LBL教学法，是一个达到师生双赢的教学设计[2]，必将在促进高等教育实验教学改革、实验室管理改革与发展、培养具有实践能力的复合型医工结合人才等方面具备重要意义。

3.实验教学改革的研究方法

温州医科大学作为浙江省省属高校里最早开设生物医学工程专业的学校，越来越重视生物医学工程专业实验课程的改革。我们在着手分析各门实验课程特点的基础上，寻找PBL与实验课程的结合点，辅以LBL实验教学模式，并在日常实验教学中进行实践，在这一框架下重新组织实验教学内容并进行实验教学模式改革。

3.1实验教学模型的构建

本课题研究组根据我校生物医学工程实验教学的师资力量和现有实验室资源，按照专业教育人才培养目标，引入PBL教学模式，结合传统LBL教学方法，分教学内容、教学目标、教学活动、教学环境、教学评价5个方面提出基于PBL+LBL生物医学工程实验教学模式的理论模型。

3.2实验课程设计及应用研究

为了使PBL+LBL教学模式在生物医学工程实验课程中实施的效果可以更直观，笔者以生物医学工程专业实验课程当中重要的一门专业基础实验课程《医学电子仪器实验》其中一个实验项目“心电信号的测量”为例，根据提出的基于PBL+LBL生物医学工程实验教学模式理论模型进行应用研究。

《医学电子仪器实验》教学内容设计：①实验的系统知识：学生进行PBL+LBL实验教学模式后，可以习得生理学、信号与系统、数字信号处理、电子技术基础、医学传感器等一系列内容，增加知识覆盖面。②实验的问题设计：在实验室现有设备基础上，如何进行心电信号测量、血压信号测量和血氧饱和度测量？

《医学电子仪器实验》教学目标设计：①实验前需要掌握的知识：导联组合方式、人体心电信号提取、过压保护电路设计、电极和导连线串入的高压信号处理、导联切换电路、前置放大电路、多级放大电路、模数转换电路，等等。②实验的能力培养：可以充分调动学生的学习热情和求知欲，培养学生的创新和自主学习能力，让学生掌握更多电路设计知识和综合检测等技术。③实验后的习惯培养：培养学生解决问题的能力、习得系统化的文化知识并培养良好的学习习惯，为终身学习奠定基础。

《医学电子仪器实验》教学活动设计：①实验前资料搜集：实验前，实验教师通过LBL教学方法讲解实验的基本原理和要求后，学生首先通过查阅有关参考书和利用图书馆资料，结合实验课程网络资源的资料，了解心电信号的特点，明确测量心电信号的临床意义，独立设计详细的实验操作方案。其次教师要求学生查阅实验有关的文献资料，让学生了解心电信号的采集过程，比较不同参考资料的实验方法，在本实验室现有条件下选择适合的仪器，设计心电信号采集电路。②实验中的小组讨论：学生分组讨论是PBL+LBL教学法的关键。笔者让学习成绩较好的与较差的学生混合编组，每组5～8人，使大家相互带动，共同提高。通过小组讨论和实验指导教师引导使学生认识实验中必须解决的关键问题。在以上问题的基础上，各小组对实验如何操作进行讨论，形成实验的初步方案。然后教师对各小组实验操作方案点评，确定最终的实验操作方案。③实验的操作与总结：各小组学生将依据讨论制订的最终方案进行实验。在实验操作结束后，由教师组织全班学生对各小组实验结果进行比较、讨论，对实验中未解决的问题和新发现的问题进行探讨、交流，将《医学电子仪器》的理论知识与实际临床问题联系起来，进一步深化学生对理论知识的掌握。

3.3实验教学考核评价机制改革

实验最后成绩包含如下几个部分：资料搜集、小组讨论情况、参与实验方案制订、实验操作、实验结果的分析处理。本课题组将以上实验成绩有关的几部分效果评价权重分配为（过程评价：资料搜集（5%）、小组讨论情况（10%）、参与实验方案制订（15%）、实验操作（20%）；结果评价：实验结果的分析处理（50%）），实施考核实验过程评价与实验结果评价并重的评价方式。这样的设计有利于对教学效果和教学目标的实现情况进行随时评估，学生根据评估结果可以随时反思自己仍存在的问题。

3.4实验教学考核方法评估

笔者选择生物医学工程专业2012级学生开展实验研究，共4个班级120名学生，在2013～2014学年第二学期和2014～2015学年第一学期进行实验课程教学中应用PBL+LBL实验教学模型，对实验前后得到的实验成绩数据进行统计，并用SPSS 10.0软件进行分析和T-student检验，P

笔者通过设计问卷调查及组织访谈的形式，在实验教学活动结束后，采用不记名的方法，从如下几个方面调查学生对PBL+LBL实验教学模式的效果评估。共发出调查问卷120份，回收率为100%。

在PBL+LBL实验教学模式给学生带来的收获方面的问卷调查中，问卷中有96.5%的同学表示解决实践问题的能力得到了提高，只有2.5%持不确定的态度，1%的同学认为自己并没有什么收获；在PBL+LBL实验教学模式对增强自学能力、拓宽知识面及增加信息量有多大影响的问卷中，95%的同学表示各方面能力得到了一定的提高，收获颇丰；在PBL+LBL实验教学模式对学生以后学习和工作的帮助方面，表明大约91%的学生认为该课程对今后学习和工作非常有帮助、有帮助和有一定帮助；大约87%的同学对应用PBL+LBL实验教学模型感到非常满意、满意和基本满意，表明实验教学模式的设计获得了学生的普遍认可；大约84%的同学对实验教学的评价方式持非常满意、满意和基本满意的态度，表明PBL+LBL实验教学模型评估方式获得了学生的认可。

第3篇：生物医学工程研究范文

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。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，一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。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（bigdata），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[6。

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。

3.结论

第4篇：生物医学工程研究范文

1生物医学工程专业内容特色概述

生物医学工程是一门新兴的边缘学科，它综合了工程学、生物学和医学的理论和方法，在各层次上研究人体系统的状态变化，并运用工程技术手段去控制这类变化。其学习内容包括以下几个方面。

1.1医学影像技术

即通过X射线、超声、放射性核素、磁共振、红外线等手段及相应设备进行成像的技术，现还有正在兴起的阻抗成像技术等。

1.2医用电子仪器装备

分为诊断仪器和治疗仪器两大类。诊断仪器主要是用以采集、分析和处理人体生理信号，现在使用较多的是心脑电、肌电图仪和多参数的监护仪等，而通过体液来了解人体内生物化学反应过程的生物化学检验仪器也已逐步完善并走向微量化和自动化。治疗仪器设备则是采用X射线、γ射线、放射性核素、超声、微波和红外线等仪器设备，如X射线深部治疗机、体外碎石机、人工呼吸机等。手术设备如γ刀、激光刀、呼吸麻醉机、监护仪、X射线电视等。现代化医疗技术中还将设备功能更加多样化、复杂化。

1.3生物力学

主要是研究生物组织和器官的力学特性，人体力学特性和其功能的关系。其中包括生物流变学（血液流变学）、软组织和骨骼力学、循环系统动力学和呼吸系统动力学等。

1.4生物材料

即人工器官、组织工程所需要的物质与材料，其大多数是需要植入人体，需要具备耐腐蚀、化学稳定性，需要具有与机体组织的相容性、血液相容性、无毒性。作为材料，根据所需还应满足各种器官对材料的各项要求，包括强度、硬度、韧性、耐磨性、挠度及表面特性等各种物理、机械等性能。需要掌握的知识包括金属、非金属及复合材料、高分子材料的合成工艺条件和表征、成型制备、性能等。

1.5生物效应与生物控制

生物效应是指在医疗诊断和治疗中，光、声、电磁辐射和核辐射等能量在机体内的分布、变化等作用。而生物控制则是机体自身的调节控制现象。采用生物、化学的方法对这些情况加以认识。其他还有介入式诊断、治疗等。生物医学工程最为竞争激烈的领域在医学成像技术上，其中以图像处理、阻抗成像、磁共振成像、三维成像技术以及图像存档和通信系统为主。而对医学信号的处理分析，包括心脑电、五官、语言、心音呼吸等信号和图形的处理与分析，以及神经网络的研究处理也是目前世界各国研究与学习的热点。作为生物医学工程专业的本科学生，将从业于该领域的研究、设备研发及制造、使用、维修养护等。所具备的知识体系是从物理化学基础、工程学到医学，十分广泛，仅四年内进行如此庞大的知识学习，学生将会呈现基础知识欠缺而专业知识也不深入的问题。为此，我们就医科大学、理工科大学、综合性大学各自特点进行了调研与分析，在此基础上，提出了生物医学工程本科学习建立特色课程体系的见解。

2生物医学工程专业人才的培养特色的研讨

我国生物医学工程本科专业分别在医科类大学、综合大学与理工科类大学中均有设置。由于生物医学工程具有典型交叉特性，该专业的毕业生的就业方向有运用医学影像学技术、医学信息学技术等在医院进行疾病诊断及治疗，有运用基础数学、物理、化学知识进行理论创新与实践，更多的是运用工程技术进行医疗器械、设备装备的研发、制造与维护管理等。由于生物医学工程庞大的知识体系，无法由某一个从业人员掌握，需要各方向的协作与合作，由此认为，设置于医科类大学、综合大学与理工科类大学的生物医学工程专业应有各自的特色。

2.1医科类大学生物医学工程专业人才的培养特色

2.1.1人才培养目标

作为医科大学，其专业人才培养具有鲜明的医学特色与优势。医科类大学生物医学工程相关专业的人才，其就业方向更多应以进入医院从事常规放射学、CT、核磁共振、DSA等的操作及计算机操作，运用各种影像、信息等诊断技术进行疾病诊断或治疗，所以其培养的人才首先应学习并具备医学的专业知识，然后才是具备基于医学专业领域需要的现代医疗仪器的研发与使用、管理能力的知识体系的学习，成为拥有工学知识及应用能力的医学应用型、复合型高级人才，毕业后所从事的仍是医药卫生领域工作，在医院设备使用、维护、管理方面起重要作用。因此其课程的设置应该与工科类生物医学工程侧重点不同。如在一般医科大学中都设有生物医学工程专业，以及与此相关的医学影像学专业、医学信息学专业等，其培养目标就应以“培养具有基础医学、临床医学和现代医学生物医学工程（如影像学、信息学等）的基本理论知识及能力，能在医疗卫生单位从事医学诊断、治疗（或信息管理等）和医学成像（或医学信息等）技术等方面工作的医学高级专门人才”为主。相应的培养要求应在于“学习基础医学、临床医学、医学影像（或信息学、医学超声学等）的基本理论知识，受到常规放射学、CT、核磁共振、DSA、核医学影像学、信息学、医学超声等操作技能的基本训练，具有常见病的影像诊断、超声治疗和介入放射学操作基本能力，基本的仪器（装备）维修保养能力”上。

2.1.2课程设置

基于医科大学的特色，其主干课程应注重基础医学、临床医学，同时开设基于医学特色的工学、工程学课程。具体如基础类的基础数学类、物理类、化学类、计算机类，如高等数学、普通物理学、有机化学、生物化学、微机原理及应用等课程，基础和临床医学类课程，如人体解剖学、生理学、诊断学、内科学、外科学、儿科学、妇产科学、药学、中医学、中药学、卫生管理等课程，然后按照各高校侧重设置传统生物医学工程的工学类、工程类课程，如模拟电子、数字电子技术、传感器、数字信号处理、医学图像处理、医用仪器原理、医学影像仪器、检验分析仪器、临床工程学、人体形态学等，部分专业可设置如力学类、机械工程类、有机材料或金属材料类课程。虽然是同一生物医学工程专业，但需要按照本校特色来设置课程，切忌大而全无特色，或各高校均设置同样课程。这是违背了生物医学工程高度交叉学科的学科特色的。

2.2综合性大学工科以及理工科大学生物医学工程专业人才的培养特色

2.2.1人才培养目标

现今综合性大学工科以及理工科大学基本上都设有生物医学工程专业，如北京大学工学院、浙江大学生物医学工程与仪器科学学院、东南大学生物科学与医学工程学院，四川大学高分子科学与工程学院等，各具特色。以东南大学生物科学与医学工程学院为例，其前身是生物科学与医学工程系，创建于1984年。学院的科学研究及学生培养方向就是强调生命科学与电子信息科学学科的交叉与渗透，应用电子信息科学理论与方法解决生物医学领域中的科学问题，发展现代生命科学技术。其人才培养目标在于“培养掌握生物医学工程专业知识，掌握分析与健康相关的生物医学工程问题的方法，并具备综合应用所学知识和方法解决实际工程问题的能力，具备健全人格和远大理想的工医结合复合型优秀人才”。即更加注重于培养工程与医学相结合的复合型人才，这些专业人才的从事的工作更多是在用于医学诊断、治疗的仪器设备的设计、研发及制造、维护等上面。而四川大学的生物医学工程专业的培养目标，按照其特色制定为“以工程为主，以从事生物医学工程教学科研的相关学科为依据，培养从事生物力学、生物材料、人工器官等相关方面的研究、开发、生产的高级专门人才。”，偏向于材料工程学。由此可知，在综合性大学工科以及理工科大学中，生物医学工程专业应更注重工学、工程学内容，其培养目标就应以“培养具有现代医学生物医学工程（如机械、电子、材料、计算机在医学中应用等）的基本理论知识及能力，能在医疗设备相关企事业单位从事设备（或装备）设计研发、制造、维修维护、管理等方面工作的高级复合型专门人才”为主。相应的培养要求应更多的学习工学的基本理论知识，受到常规医疗装备、设备等设计、研发、操作、维护维修、管理技能的基本训练并具有相应能力”上。

2.1.2课程设置

基于工科特色，其主干课程应注重工科基础理论的学习，了解医学基础知识，同时学习机械、电子、材料、计算机应用于医学中而派生的专业课程。如将特色定在医疗设备制造等方向上的生物医学工程专业，其基础类课程更加强了基础数学、物理的学习，设置了较多学分的高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理及实验等，医学类课程设置了基础医学与实验，涵盖人体解剖学知识，专业基础课和专业课设置了生物医学数学基础、电路及模拟电子技术及实验、数字电路与逻辑设计及实验、微机原理与接口技术及实验、VisualC++程序设计及实验、信号与系统、EDA技术、计算机硬件控制基础、单片机原理及应用、医学成像原理、医学影像系统、生理信号检测、生理信号处理、医学图像处理、医学仪器设计与实现、医学传感器、医学光学、医学超声、医学材料等，同样，课程设置也应按照本校特色加以取舍。

第5篇：生物医学工程研究范文

“卓越计划”的提出旨在培养工程界的领军人物，除了要求学生掌握本领域的学科基础理论知识，还要大力培养学生的工程实践能力以及人文综合素质。对于培养医疗器械仪器产业相关的生物医学工程专业的学生来说，要求学生具有如下方面的能力：具有扎实的理、工、医等多学科的医学仪器工程基础和专业知识；深入理解并掌握医学仪器工程分析和设计原理，理解医疗器械生产过程中的工程技术问题；具备实现医学仪器工程相关设计的智慧、能力及奉献精神；具有宽广的人文社会科学背景知识。

二、生物医学工程人才培养模式存在的问题

到目前为止，全国约有140所高等院校开设了生物医学工程本科专业，所有的培养计划和方案都只是偏重于相互关联比较紧密的学科方向，不可能涵盖所有的学科方向。由此，生物医学工程学科本科生的培养方案非常多，相互之间的区别还比较大，但它们大多都存在着一些问题。

1.在课程的设置上，内容比较散，课程之间的相互联系较少。生物医学工程是一门理、工、医融合在一起的交叉型学科，课程设置除了一些公共课程外，其专业课涉及了电子技术、计算机技术、生物技术、数学、物理、化学、医学基础等相关课程。在大多数本科院校仅仅是将这些课程简单地拼凑起来，并没有很好地将它们的知识点进行融合，形成生物医学工程领域特色的专门课程。

2.教师的知识结构很难融合多学科的知识，使得课程体系的执行在一定程度上脱节。在大多数院校的生物医学工程教学任务是由电子、计算机、生物、物理、医学等领域专家来承担，他们往往在某一个领域内有很高的造诣，但要结合其它领域的知识就存在一定的困难。这种现象阻碍了本科生培养计划的实施，也使人感觉课程体系比较松散。

3.在培养过程中，学生对生物医学工程相关产业的了解较少。生物医学工程学科是一个年轻的学科，其相关产业更是最近十年才发展起来的，大部分高校与这些企业之间的联系不够紧密，使得学生很难到相关企业开展工程实践活动。主要有两方面的原因，一是已开设生物医学工程专业的部分高校的科研能力有待提高；二是企业主要是以赢利为目的，不愿意接受本科生到企业进行工程实训。

三、生物医学工程培养模式改革探索

桂林电子科技大学生物医学工程学科定位于医学仪器相关科学技术问题的研究，并已经被确认为广西重点学科。依托于“生物医学传感与智能仪器”广西高校重点实验室，紧密围绕“医药制造”等广西十四个千亿元产业以及广西国民经济发展的需要，构建了特色鲜明的“工程应用型”专业学科结构体系。这些改革举措有效解决了当前生物医学工程本科专业教学普遍存在的诸多问题，为工程型生物医学工程人才的培养提供了新思路。

1.凝练专业方向，领航专业发展。凝练专业方向，不仅要清楚自己的优势和特点，还要了解当前科学技术发展前沿、相关企业的技术需求和人才需求。只有不断加强与医疗器械相关生产企业的联系，掌握最新的人才需求情况以及专业需求情况，才能使专业方向紧跟需求，专业才能长期健康发展。

2.加强科学研究，带动本科教学。生物医学工程是一门交叉融合特性非常明显的学科，这种特性在科学研究尤为突出。鼓励教师参与医学仪器相关的科学研究，积极申报国家、省部级生物医学工程相关科研项目。特别鼓励教师承担相关企业委托的科研项目，这在教学方面至少有三个好处：（1）可以加强高校与企业之间的联系，为学生的实习、工程实践活动提供实际条件，同时也使相关工程研究可以到生产实际当中；（2）使教师在较短的时间里快速融合理、工、医三个学科的知识点，掌握医学仪器生产过程中的科学问题和工程设计要求，有利于提高教师本身的工程实践能力和水平；（3）可以组织学生参与教师的科研项目，包括企业委托的开发项目，使学生有机会参与工程实践训练活动，同时，让学生能够亲历生产现场，有助于对医疗器械生产过程中的工程技术问题的理解。

3.完善课程体系，适应“卓越计划”。生物医学工程课程设置可采用多任务与相互联系的教学规律，鼓励在课程的设置上注重广度也有深度。课程的设置必须既重视基础知识，又突出专业特色；既有较宽的知识面，又有一定的专业深度。主要应包括基础知识课程体系、专业基础知识课程体系、医学知识课程体系、专业知识课程体系和人文社会科学等选修课程体系。在专业课程和实践课程的设置方面要经过充分的企业调研，广泛听取企业相关生产专家的意见，了解企业生产中的人才需求进行设置，并要安排足够的时间到企业去进行顶岗实习。

4.加强与相关生产企业合作，切实提高学生工程实践能力。建立高校与相关生产企业的良好关系对于工学本科人才培养是非常重要的。可以邀请企业参与院系对办学方向、发展规划、专业建设等重大问题的讨论和决策，参与学校教育改革、参与人才培养的全过程，及时修正培养方案和课程体系。还可以聘请企业有较高水平和富有经验的工程技术人员，参与并指导教学活动、实习、毕业设计课题、参与毕业答辩，让学生可以进行充分的工程实践能力训练，切实提高学生工程实践能力。

第6篇：生物医学工程研究范文

从17世纪列文虎克(Leewenhock)用自己研制的光学显微镜发现微生物开始，医学的每一次重大进展都留下了工程技术的痕迹。200多年前Galvani和Volta两位科学家在电生理方面的先驱性研究，常为追溯生物医学工程的发展时提起。现代生物医学工程孕育于19世纪，其作为一门独立学科的发展历史还不过数十年时间。1985年X射线发现后，X光机很快进入医学临床，开创了医学图像学。以后航天技术、微电子技术、计算机等高技术的飞速发展，为人类研究和改善生命运动过程开辟了新的前景，工程技术与医学更加广泛深入地渗透结合，于是逐步形成了多学科与生物医学交叉融合的生物医学工程学科。生物医学工程在20世纪50年代形成学科领域，60年代崛起发展。1953年，德国在ILMENAU大学建立了第一个生物医学工程系。1964年，世界性的生物医学工程联合会(theInternationalFederalofMedicalandBiologicalengineering，IFMBE)成立，到1991年已举办九届世界生物医学工程大会。1979年，美国物理学家科马克(A.M.Cormack)和英国的电气工程师亨斯菲尔德(G.N.Hounsfield)发明了用电子计算机将X射线穿透人体形成重叠影像展开技术，无创伤地取得人体横断面图像，创造了X射线CT，因而获得诺贝尔生理学与医学奖，更成为工程技术与医学交叉融合而对医学进步产生巨大推动作用的标志。自20世纪60年代以来，美国许多著名大学都开始了生物医学工程高层次人才的培养，代表了全世界生物医学教学和研究的前沿。美国生物医学工程从基础教育到研究生培养，从理论教学到行业训练乃至职业培训，都有一套较为完善的制度，从而在生物医学工程领域长盛不衰。我国的生物医学工程学科是1978年由国家科委正式确立的，1980年成立了中国生物医学工程学会，1986年正式加入世界生物医学工程联合会IFMBE。截止2003年，我国已有48所综合或理工科大学、18所独立医科大学设立了生物医学工程专业，培养从本科到博士各层次专业人才，另有9所专科院校开设了医疗器械专科教育。

2国外医学工程学科的发展方向

在国外，医学工程专业已经深入到医学的各个领域，发挥着重要的作用。主要体现在医疗设备研发、医疗设备管理、医疗设备维护以及医疗设备的质量控制方面。

2.1医疗设备研发

各种医疗设备的研发均源于医学临床实践，国外的医学生经过4年的理工科大学学习，其医生均为生物医学工程和临床医学的双学士。因此，国外医疗设备的研发速度和思路远大于国内，许多最新的医疗设备发明均源于国外临床实践[2]。

2.2医疗设备管理

医疗设备管理主要是通过科学化管理更大效能地发挥医疗设备的作用，为医疗机构创造更大的效益。其中包括医疗设备的采购、医疗设备的监控及医疗设备的效率评价等。

2.3医疗设备维护

医疗设备使用过程当中维护、保养异常重要，因此医疗设备的维护是医学工程专业在国外医疗机构的主要职能之一。

2.4医疗设备的质量控制

医疗设备若保证其诊断治疗质量则必须进行定期的质量控制，包括计量检测、周期检验、强制检验和维修后计量修正等，确保医疗设备的性能和准确性[3]。

3国内医学工程发展情况

国内医学工程专业起始于20世纪80年代，军队主要有第一军医大学生物医学工程系(现更名为南方医科大学生物工程学院)，每年全国招生40人左右，主要方向是：放射医学专业和医学影像专业，突出的成就是研制出了我国第一台X刀放射治疗系统。第四军医大学生物医学工程系每年全国招生20余人，主要方向是：电子工程与计算机智能化，突出成就是全国第一次研制人体阻抗断层成像。地方大学开设生物医学工程专业的主要有浙江大学、清华大学、四川大学、天津大学及成都电子科技大学等[4]。地方大学培养生物医学工程专业与部队有差别，军队主要是以医科大学为基础，毕业生的医学理论基础较好，但是理工科稍微欠缺；地方大学主要是理工科为基础，基础医学有所欠缺。因此，之后北京大学、四川大学开设生物医学工程专业时则结合了双方的优势，取得了很好的效果。医学工程专业的人员不深入临床是无法获得创新灵感的[5]。就生物医学工程专业人才分布流向而言，主要是去往大型国外医疗设备公司做销售、售后服务；去往国内医疗设备公司做研发、销售；去往各类医院的设备科、信息科、网络中心等。

4医学工程专业在医院的发展

医学工程专业是医院发展的主流方向，医学工程在医院虽然属于辅助科室，但对于医院的发展实属不可或缺，其主要工作是设备管理、设备维护、质量保证和设备计量。

4.1医疗设备管理

医院的医疗设备管理工作非常重要，医院的核心竞争力是医院的先进的医疗设备。如何最大限度地发挥医疗设备的作用和医疗设备的全生命周期管理是医疗设备管理的主要目标[6]。(1)设备的购置论证。以购置何种医疗设备最有利于医院的学科建设和发展为目的，每采购一种医疗设备均需进行严格的购置论证。(2)设备的购置管理。设备的购置需要调研、论证及招标等多个环节，购置管理需要采用科学化的方法优化流程、提高效率及避免商业腐败。(3)设备的档案管理。医疗设备使用和后期的管理必须进行科学化的医疗设备档案管理，目前网络化、电子化档案管理是发展的趋势[7]。(4)设备的发放储存。设备和耗材的发放和储存是物流管理的范畴之一，如何降低库存减少资金积压、提高储存的质量等需要进行科学、精心的研究[8]。(5)设备的使用监督。医疗设备能否有效使用需要监督和管理，提高设备的使用效率，加强设备的使用监督是医疗设备管理中的重要环节。(6)设备的报废回收。设备使用一定的时间需要报废，何种设备符合报废的标准、报废的设备如何处置等是医学工程人员的重要研究范畴。(7)设备的效益评估。何种医疗设备可以继续购置、何种医疗设备购置后会亏损等是对医疗设备的效益评估，同时也是医院领导对医疗设备采购决策的主要依据。(8)设备的租赁管理。有些医疗设备没有必要每个临床科室都去购买，设备租赁是提高设备的利用率的好办法。做好医院内设备的租赁管理，合理高效地调整设备是医学工程科室的重要管理范畴。4.1.1医疗设备管理目标和原则(1)医疗设备管理目标：设备检查收益是医院最大的利润增长点，应围绕新技术、新设备开展医院的新业务，设备管理的目标就是使得设备在医院收益中发挥最大的作用。(2)医疗设备管理原则：科学化管理，科学化决策，以经济效益为中心对设备进行科学化评估和决策，避免设备的闲置、浪费、重复性购置，把设备的效益发挥最大化。4.1.2医疗设备管理中存在的问题及对策(1)现阶段医院在设备管理方面存在以下主要问题：①设备采购盲目，事先的评估不足或者评估误差大；②采购的设备其发挥效能低下，无预先的盈亏控制体系，无法发挥设备的效能；③设备管理混乱，使用率、开机率不足，无法有效调动临床使用科室的积极性；④设备的监控体系缺乏，无法对具体设备的效益做出定量评估，致使再次采购缺乏依据。(2)针对以上存在的问题可以采取以下的一些对策：①医学工程科应该承担起自己的职能，配合院领导做好设备购置的科学决策；②设备管理是科学，决策的原则是效益，围绕效益做好医院的设备统筹；③设备管理包括设备的购置、监督、报废、评估，是医疗设备“全生命周期”的科学管理，是医学工程学科研究的主要方向；④因地制宜发挥医疗设备的最大效能。

4.2医疗设备维护

设备维护是延长设备使用寿命、提高设备使用率和效率的关键[9]。现在的设备维护不同于过去，设备维护主要应做好以下工作：①设备维护从过去的简单修补到设备的效益保证转变，能发挥设备的最大效益是核心；②设备维护从简单的元件维护，到整机的保障，着重强调时间和经济效益的比例；③设备维护从简单设备的维修到复杂大型设备的工作保障；④设备安全维护的出发点和立足点是医院的经济效益和社会效益；⑤医疗设备维护应该从以往的集中统一维护逐步过渡到专人保养维护，提高设备的使用率，将设备的故障隐患消灭在萌芽状态之中；⑥医疗设备维护应该从以往的等待设备随机故障发生后的紧急随机维修逐步发展到对设备预防性维护保养，充分发挥设备的效能。

4.3医疗设备质量保证

医疗设备的质量保证是发挥医疗设备作用的前提，医疗设备的精度和准确度直接关系到诊断和治疗的结果。因此，对医疗设备的质量控制是医疗设备管理的重中之重。国外的大型医疗设备有严格的治疗控制流程和管理人员。医疗设备的保证已经逐步成为医学工程学科的一个重要分支。医院的大型医疗设备必须进行定期的周期检验和质量监控。为此，医疗设备质量控制工程师应运而生，成为医疗设备发挥作用的“保护神”[10]。

4.4医疗设备计量

医疗设备计量是保证医疗设备诊断治疗准确的前提。设备计量包括：设备使用前的计量检定；设备维修后的计量检定[3]。设备的检定类型：国家强制计量检定(强检)；周期性计量检定(周检)。《计量法》是医疗设备计量工作的依据。军队计量体系规定军区总医院建立三级计量站，为医院医疗设备进行计量的强检和周检。医疗设备计量是医学工程科的重要职责。

5结语

第7篇：生物医学工程研究范文

生物医学工程学是一个新兴的、发展迅速的专业，除了具有很好的社会效益外，还有很好的经济效益，前景非常广阔，是目前各国争相发展的高新技术之一。以1984年为例，美国生物医学工程和系统的市场规模约为110亿美元，到2000年其产值已达400～1000亿美元。然而我们对这个专业的了解却少之又少，似乎提到它我们就只想到推销医疗器械的人，我们的思维和潜意识中已经把这个专业和推销医疗器械画上了等号。其实不然，本期我们将把这个专业简单介绍给大家，供考生参考。

名词解释・生物医学工程

生物医学工程兴起于20世纪50年代，它与医学工程和生物技术有着十分密切的关系，而且发展非常迅速，已经成为世界各国竞争的主要领域之一。生物医学工程学与其他学科一样，其发展也是由科技、社会、经济诸多因素所决定的。这个名词最早出现在美国。1958年在美国成立了国际医学电子学联合会，1965年该组织改称国际医学和生物工程联合会，后来成为国际生物医学工程学会。

生物医学工程是一门理、工、医相结合的边缘学科，是多种工程学科向生物医学渗透的产物。它是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法，从工程学的角度，在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系，揭示其生命现象，为防病、治病提供新的技术手段的一门综合性、高技术的学科。其目的是为了解决医学中的有关问题，保障人类健康，为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。

有识之士认为，在新世纪，随着自然科学的不断发展，生物医学工程的发展前景不可估量。生物医学工程学科是一门高度综合的交叉学科，这是它最大的特点。

生物医学工程的主要课程：现代生物学导论、生理学、定量生理学、生物学专题、生物医学工程概论、电路原理、数字电子技术基础、模拟电子技术基础、电磁测量、计算机文化基础、高级语言程序设计、微机原理与应用、计算机图形学、信号与系统、数字信号处理、自动控制原理、人体运动信息检测与处理、生物医学电子学、医用电子仪器、医学仪器设计、医学图像处理、医学模式识别等。

毕业生具备以下基本能力：

1.掌握电子技术的基本原理及设计方法；

2.掌握信号检测和信号处理及分析的基本理论；

3.具有生物医学的基础知识；

4.具有微处理器和计算机应用能力；

5.具有生物医学工程研究与开发的初步能力；

6.具有一定的人文社会科学基础知识；

7.了解生物医学工程的发展动态；

8.掌握文献检索、资料查询的基本方法。

名校盘点・国内外排名靠前的学校

国内生物医学工程一级学科排名靠前的学校是：

东南大学、清华大学、北京大学、复旦大学、上海交通大学、华中科技大学、四川大学、北京航空航天大学、浙江大学、重庆大学、西安交通大学、天津大学。其中东南大学在多次评估中蝉联第一。

美国生物医学工程排名前十位的学校是：

约翰・霍普金斯大学、佐治亚理工学院、杜克大学、麻省理工学院、加利福尼亚大学圣地亚哥分校、莱斯大学、斯坦福大学、宾夕法尼亚大学、华盛顿大学、加州大学伯克利分校。

重点推荐・天津大学生物科学与医学工程学院

天津大学环境科学与工程学院是环境、能源、市政等方面的人才培养基地和科学研究中心。学院定位和建设目标为“国内一流，世界知名”，按照“高起点、新机制、办特色、创一流、持续发展”的建院方针，不断招揽国内外高级优秀人才，在学科建设、人才培养、科研开发和应用推广等方面协调发展，快速实现重点突破。

学院下设环境科学与生态系、环境工程系、建筑环境与设备工程系三个教学单位和中澳能源合作中心、建筑节能研究中心、座舱空气革新性环境研究中心、建造环境研究室、中心实验室、环评中心、遗传工程研究所及植物生物技术研究所。拥有环境科学与工程一级学科，环境工程、环境科学、市政工程、热能工程和供热供燃气、通风与空调工程5个二级学科。拥有覆盖全部二级学科的博士点和硕士点，并与建筑学院联合培养建筑技术专业博士研究生，建有环境科学与工程博士后流动站。

学院科研实力雄厚，先后承担或参加“863”

“973”、国家“十五”“十一五”重大攻关项目、国家自然科学基金项目、博士点基金项目、天津市重点攻关和基层研究项目。

学院积极开展对外交流，与国际上著名大学、研究机构和企业开展合作，建立定期和不定期的互访交流。通过国外企业资助，为学生建立了科技创新基金和创新奖，鼓励学生积极创新，提高学习积极性。学院40%左右的本科毕业生继续研究生的学习，其中有近一半的学生是经考核合格免试进入硕士研究生学习，一部分学生还能进入硕博连读学习。学院还有一部分优秀学生可以选择攻读院内或校内其他专业第二学位，获得双学士学位证书。50多年来，学院已经为国家输送了大量本科生、硕士生和博士生等高层次专业人才，为中国环境保护、能源利用和市政工程领域的发展作出了重要贡献。

有问必答・关于报考

问题1：生物医学工程有哪些著名企业？

通用公司、飞利浦、东芝、西门子、强生、日立、 中国迈瑞。

问题2：生物医学工程相关产业发展前景？

生物医学工程发展非常迅速，除了具有很好的社会效益外，还有很好的经济效益，前景非常广阔，是目前各国争相发展的高新技术之一，已经成为世界各国竞争的主要领域之一。以医疗器械为例：

2005年开始，中国已成为仅次于美国和日本的世界第三大医疗器械市场。

2006年，中国医疗器械进出口额首次突破百亿美元大关，进出口总值为105.52亿美元，同比增长17.57%。

2010年，中国医疗器械总产值达1000亿美元，在世界医疗器械市场上的份额达到5%，到2050年这一份额将达到25%。

问题3：我国生物医学工程的创始人是谁？

我国生物医学工程的创始人是韦钰院士。她1940年出生，1965年南京工学院电子工程学研究生毕业，1981年获西德亚琛工业大学工学博士学位，是第一位获得博歇尔奖章的中国人，1994年当选为中国工程院首批院士。

问题4：生物医学工程专业有何特点？

生物医学工程是一门交叉学科，以理工科为基础，学习各种相关技术在医学诊断与治疗中的运用。如影像技术，CT、B超的原理与应用；各种医用传感器；典型仪器的原理等。它最突出的特点是：交叉复合、知识融合。比如它融合了工程科学（信息、电子、材料）、医学（生理、解剖）、生命科学（生物学、分子生物学）、理学（数学、化学、物理）、人文社科（文史哲）等学科知识。

问题5：毕业生有怎样的出路？

第8篇：生物医学工程研究范文

关键词：生物医学工程；计算方法；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）22-0119-02

一、引言

《计算方法》综合了计算数学和计算机科学相关知识，具体研究利用计算机解决数学问题的相关理论和相关方法。该课程作为我校生物医学工程专业本科学生的课程，目前仅有理论教学环节，教学效果有待提高。本文结合生物医学工程专业特点，基于我院在医学影像成像方法的研究成果，借助我校信息学科与计算机学科的优势，对《计算方法》课程教学改革进行探讨。将《计算方法》课程的理论知识应用于医学成像中，包括CT成像、近红外光学成像和光致超声成像等，以期摸索出适合生物医学工程专业学生的《计算方法》实验教学体系，培养知识与能力并重、理论与实践兼顾的创新型生物医学人才。

二、计算方法课程特点及教学存在的问题

随着科学技术特别时计算机科学与技术的高速发展，科学计算已成为继理论分析、实验研究之后的第三种科学研究手段。计算方法研究利用计算机解决科学问题的相关理论和方法，是科学计算的核心。作为数学理论与工程应用之间的一个纽带，计算方法在很多学科领域发挥着重要作用，很多高校已将该课程作为学生的必修或选修基础课程。

计算方法紧密结合数学理论和计算机科学，是数学的一个重要分支，也是理工科学生一门重要的基础课程。计算方法研究利用计算机解决数学问题的相关理论和方法，强调计算机技术的实际应用和数学算法的工程实现，对学生的动手能力有较高的要求。由于与工程实践密切结合，该课程的教学必须理论与应用并重。

《计算方法》课程具有以下特点：（1）计算方法课程不仅涉及高等数学中学过的相关理论内容，而且注重运用这些理论去解决问题，而不是理论本身。它有助于加深学生对数学理论的理解和认识。（2）计算方法课程公式较多而且难记。（3）强调对计算机的使用，尤其是在计算机上借助一定的软件平台实现相关算法。

生物医学工程是一门兴起于20世纪60年代的交叉学科，涉及化学、数学、物理、药学、生物t学、电子技术、工程技术、材料、计算机技术和信息技术等众多学科及领域。该学科综合了工程学、生物学和医学的理论和方法，具有综合性强、知识结构交叉跨度大、发展速度快等特点。从事该专业的本科生不仅需要电子技术、生命科学、电子与信息科学相关的基础理论知识；而且还需具备生物医学与工程技术相结合的科学研究能力。由于生物医学工程学科知识结构的交叉性和综合性，对高校培养的该专业人才需要更高、更全面的能力素质要求。

我校生命科学技术学院将《计算方法》课程作为大三生物医学工程与生物技术专业学生的选修课，经过几年的教学，存在的主要问题如下：

1.《计算方法》课程教学内容照本宣科，与生物医学工程专业基本无联系。目前，课程教学内容与生物医学工程专业以及生命科学技术学院研究方向基本上没有联系，结合不够紧密，没有将生物医学工程专业领域涉及的科学计算学生所学专业领域科学计算问题融入教学计划和教学内容。

2.《计算方法》重点在于理论教学，对数值实验能力的强调不够。以往的教学环节中，选用的教材在内容安排上没有对数值计算过程中实验过程的描述。老师在授课过程中，忽略了学生数值实验能力的培养。实际上，这门课程不仅具有完整的理论体系，更是一门实践性很强的课程，数值实验在该课程中必不可少。

三、教学改革具体措施

针对上述问题，本文从教学内容、教学模式和考核方法等方面进行研究，结合生物医学工程专业特点，基于生命科学技术学院科研平台，加强数值实验，摸索适合生物医学工程专业学生的《计算方法》实验教学体系，培养知识与能力并重、理论与实践兼顾的创新型生物医学人才。

1.扩展《计算方法》教学内容。我校《计算方法》课程选用西北工业大学出版社出版的教材《计算方法》，教材内容包括计算误差、基于二分法和迭代法的方程近似求解、直接法和多种迭代法求解线性方程组、特征值和特征向量的计算、最小二乘法求解方程组、曲线拟合、曲线插值、以及数值积分与数值微分等，课程内容大部分涉及的都是数学理论，以及各种方法的详细推导，教材上的例子主要是简单的数学问题，与实际应用联系较小，与生物医学工程专业更是没有联系。我们在教学过程中，结合我院科研以及生物医学工程专业特点，在理论讲解与公式推导的同时，融合医学成像具体实例，让学生了解如何在本专业领域运用该课程相关知识。

2.开设《计算方法》实验教学。为提高学生动手能力，我们在经典计算方法课程内容基础上，结合生命学院科研项目，加入与生物医学工程专业相关的应用实例，例如CT图像重建，计算方法课程中的迭代法和最小二乘法均可用于CT图像重建，基于学院CT硬件系统采集的数据，结合合适的成像模型，学生上机编程完成CT图像重建。通过该实例学生不仅了解了CT成像原理，更掌握计算方法在CT成像中的应用。再例如辐射传输方程的求解问题，该问题在生物医学成像中普遍存在。辐射传输方程属于复杂的偏微分方程，在光学成像前向建模中，需要求解该方程，而计算方法课程中有一章的内容讲解偏微分方程的数值求解方法，学生可以开展基于数值方法的辐射传输方程求解。同时，我们加大编程仿真，特别要指导学生应用所学知识进行生物医学工程应用实践。

3.完善《计算方法》教学模式。《计算方法》课程的目的是让学生利用计算机，结合一定的软件工具，解决实际问题。考虑到课程特点，以及学生前期已经学习Matlab语言，我们使用Matlab软件作为计算方法的编程工具。我们在当前计算方法课程的课堂教学安排中，除了理论教学，还增加仿真实验。教师在课堂讲解时，进行详细演示，同时要求学生课后进行编程与上机。课后作业采用计算机编程完成，学生提交报告，给出程序代码以及运行结果。使学生通过仿真实验掌握计算方法中的理论知识，同时学会编程运用计算方法相关内容解决实际问题，提高动手能力。

4.改进《计算方法》考核方式。传统《计算方法》课程考核采用笔试形式，主要考查的是学生对基本知识点的掌握情况。本文改革中，我们兼顾知识与能力的评价标准考核学生学习效果。评价标准主要包括：计算方法基本理论知识、基于Matlab工具的编程仿真实现计算方法相关算法、生物医学工程实际问题解决能力。对于计算方法基本理论知识的考核，采用笔试闭卷形式；对基于Matlab工具的编程仿真实现计算方法相关算法，考核学生在计算机上利用Matlab语言编程实现误差分析、二分法和迭代法求解方程组、数据插值、数据拟合、数值积分与微分等；对于生物医学工程实际问题解决能力的考察，给出两到三个生物医学应用问题，要求学生根据现有数学模型，基于测量数据问题求解，并给出误差分析结果。总之，采用形式多样的考核方式，对学生的综合能力进行测评。

四、结语

本论文对计算方法课程改革进行了探讨，构建教学研用有机结合的计算方法教学体系。通过基础知识传授、计算机仿真实验、医学断层成像具体问题实践，建立包括基础理论――验证实验――应用实践三个层次的相互衔接的计算方法学教学体系；同时，生物医学工程专业背景下的算方法教学，融合了包括分子数学、生物、计算机与信息等多学科知识，对学生的理论、实践与应用能力协同训练与提升，为多学科交叉复合型创新人才的培养奠定基础。

参考文献：

[1]刘师少.计算方法[M].北京：科学出版社，2011：2.

[2]聂德明，李文军.关于计算方法课程教学改革的思考[J].黑龙江教育，2013，（10）：59-60.

[3]胡春玲，袁。吕刚.应用型本科院校《计算方法》课程教学模式研究[J].大学数学，2013，29（2）：10-13.

[4]马东升，董宁.数值计算方法[M].北京：机械工业出版社，2015.

[5]焦纯，卢虹冰，张国鹏，等.结合计算思维能力的培养，深化生物医学工程教学改革[J].医疗卫生装备，2014，35（9）：141-143.

Teaching Reform of "Computational Methods" for Biomedical Engineering Students

CHEN Duo-fang

（School of Life Science and Technology，Xidian University，Xi'an，Shaanxi 710071，China）

第9篇：生物医学工程研究范文

摘要：结合医学院校特点，探讨了以医学院校为背景的生物医学工程领域工程硕士培养模式的创新与优化，从培养目标、课程设置、教学内容、学位论文等方面进行了探索和优化，以不断完善和规范生物医学工程专业工程硕士的培养过程。

关键词：生物医学工程；工程硕士；培养模式

工程硕士教育已成为我国涉及面最广、规模最大的一种专业学位。工程硕士专业学位是我国学位与研究生教育中的一个新类型，注重在教育实践中的不断创新［1-2］。生物医学工程是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的新兴边缘学科。针对生物医学工程领域特殊行业特点，按照工程硕士培养的目标，探讨面向医学院校的生物医学工程领域工程硕士培养新模式十分必要。

以医学院校为背景的生物医学工程领域工程硕士培养应注重以下三个方面：一是课程设置和教学内容，如何使学生在不脱产的情况下保证学习质量；二是按照研究生学位条例，在这种培养模式下如何确定论文的要求；三是如何体现以医学院校为背景的工程硕士特色培养模式。工程硕士教育要抓住这三个环节，进行教育思想和培养模式上的创新。

一、优化课程设置和教学内容

课程教学是工程硕士培养的重要环节，是知识再积累和知识更新的基础环节，在整个研究生培养过程中，是学校可控时间最长，影响最大的环节［3］。因此在课程设置和教学内容上，考虑工程硕士的特殊性，才能培养出高质量、特色鲜明的工程硕士。在进行生物医学工程硕士培养模式探索期间，我们通过对生物医学工程专业的工程硕士进行了问卷调查及现场调研，并对调查及调研结果进行总结分析，对课程设置和教学内容进行了优化。

在课程设置上增设了实用设备类课程的讲解，针对工程硕士要求动手能力强等特点，加设了与医疗相关的设备维修理论及实践课程和相关实用性较强的应用类课程。同时，在教学内容上也进行了优化调整，主要表现为：1.在讲解基本理论的基础上，增加如电子病历等热门话题的开放式教学模式探讨；2.攻读工程硕士学位的学生已经具有一定的工作经验及在某一领域已经有一些独到见解，在教学内容上可以安排一些学生讲座，让学生针对自己所熟悉的领域与班级学生进行讲解与互动，从而扩大工程硕士在教学内容上的局限性；3.在时间充裕的前提下可以尝试邀请相关医院及厂家的专家进行专题讲座，可以增加解决某一专业问题的针对性。

二、优化学位论文指导与评价体系

工程硕士学位论文是工程硕士培养的主要环节，也是最终环节。与工学硕士不同，生物医学工程领域工程硕士的选题应来源于医院及相关部门的实际需要或具有明确的生物医学工程背景，研究成果要有应用价值。因此，在学位论文指导方面可以实施由学校具有工程实践经验的教师与医院相关部门的技术人员联合指导，医、校双方导师发挥各自优势，共同指导。

为制定更具实用性的论文指导与评价体系，我们调研了省内10余家附属医院和部分相关企事业单位的相关科室，了解附属医院及相关科室对人才的需求情况，根据相关部门及临床医生提出的意见进一步完善生物医学工程领域工程硕士的毕业论文制订及相关评价体系。在充分调研的基础上，制订了工程硕士论文学位论文质量参考标准，并在多家培养单位中应用，取得了较好的效果。

三、构建适合医学院校生物医学工程领域工程硕士培养的模式

生物医学工程的研究是电子技术、现代通讯技术、计算机技术、生物技术以及材料科学、数学、化学、物理学等新技术的飞速发展和研究的深入，由多学科的渗透与综合作用于传统医学领域而形成的一门新型的交叉的边缘学科。生物医学工程专业具有跨学科、交叉的学科特殊性，在培养模式方面会出现偏重于工科或医科的现象，没有真正体现出医学工程的多学科交叉的特点。那么如何更好地将理、工、医三者有机的结合在一起，使得培养出来的学生的知识结构和基本素质更加完善，这已成为我们在人才培养方面的一个突出问题。

为了更好地构建适于医学院校生物医学工程领域工程硕士培养模式，应重视以下几个方面［4］：

1.以社会需求为导向

专业设置及培养目标都以社会需求为导向，紧密结合生产和科技发展变化的需要，及时调整课程设置，不断更新课程内容和教学方法，使学生能够尽快地接受新技术与信息。

2.重视实际能力

在教学过程中可以开展课程讨论会，重视学生实际操作能力，培养创造精神与创新意识。

3.师生共同参与课程设置

课程目标由侧重传授知识转向培养探究能力，由片面增加学生认知成长转向兼顾学生情感发展，课程内容由静态的稳定划一走向动态的开放灵活，课程不再仅仅作为面向过去知识的载体，而更多地呈现为面向未来发展的过程；课程设计趋向更大的弹性，在必修课的基础上，增加了选修课的数量，多方位地开拓学生的知识面，激发学生的想象力和创造力。鼓励学生积极参与课程设置与发展，通过学生在学习过程中的感受与需要，由学生和老师共同参与课程的设置与修改，而不仅仅是由学校单独制定，课程的组织不再限于学科界限而是面向跨学科和综合化的方向发展。

培养模式的创新主要表现为：

1.由学校教师和医院临床医生共同承担教学任务，真正实现理、工、医的有机结合。

2.以培养复合型人才为目标，真正做到与实际相结合。针对医生在诊疗过程中对现有仪器设备的看法和改进意见以及病人的需要建立起一个良好的沟通环境。

3.引进先进的教学理念与方法。

四、结语

生物医学工程领域是一个典型的交叉科学技术领域。生物医学工程领域是生物医学信息、医学电子、医学影像技术、基因芯片、纳米技术、新材料等技术的学术研究和创新的基础。生物医学工程专业工程硕士的培养目标就是为医院及相关企事业单位培养复合型的高级技术人才。本文通过对生物医学工程领域工程硕士培养模式的探讨，包括从课程体系的建设、论文评价标体系优化等，不断完善培养模式。以医学院校为背景的生物医学工程专业工程硕士的培养工作既有优势也有局限性，具有创新性和实用性的培养模式还需要不断探索研究，希望能够不断探索出培养该工程领域高素质、创新型工程硕士人才的新实用模式。

参考文献：

［1］ 吴太山，朱军，孟伟.试论工程硕士教育管理的规范化

［J］.高等工程教育研究，2009，（2）：130-132.

［2］ 梁艳.对完善工程硕士专业学位教育的几点建议［J］.黑

龙江教育，2009，（10）：13-14.

［3］ 邢淑清，麻永林，李慧琴.冶金和材料工程领域的工程硕

士学位教育［J］.中国冶金教育，2007，（4）：31-33.