前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的生物医学工程要求主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
生物医学工程学科(BiomedicalEngineering,简称BME)是一门由理、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。它运用了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,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。生物医学工程学科的最大的特点即是一门高度综合的交叉学科。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,成为世界各国竞争的主要领域之一。生物医学工程学这个名词最早是出现在美国。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。生物医学工程学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技术之一,现今市场规模可达1000~2000亿美元。生物医学工程学的学科内容包括了生物信息学、生物力学、各种医疗仪器装备、医学物理学以及医学材料等,它的发展将随着世界高技术的发展,如航天技术、微电子技术等的发展而得到长足进步。
随着生物医学工程学科的高速发展,对相关人才的需求日益增大,为此,我国有大量的医科、药科大学、综合大学和理工科院校都设置了生物医学工程从本科到博士的专业及领域。在2008年4月北京举行的“亚太生物医学工程国际会议”上,各种院校生物医学工程学科专业教育、课程建设等问题被提出并进行探讨,对于交叉学科教育教学模式的创立进行了研究,说明这一问题已经成为高校教育教学研究的热点。本文在对生物医学工程学科特色、对医科药科、综合性大学、理工科大学办学特点进行分析的基础上,对于在各类院校中设置的生物医学工程专业的特色建设进行阐述。
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。生物医学工程专业人才培养特色的探讨敏杨禹陈国明刘盛平(重庆理工大学药学与生物工程学院)
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。#p#分页标题#e#
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。
2.2.2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。
【关键词】生物医学工程 人才培养模式 研究与实践
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)33-0001-02
生物医学工程是一门理工医相结合的交叉学科,主要是应用计算机和工程技术等现代先进的技术手段,研究医学中防病治病的方法,从而保障人民健康的一门新兴学科。它是从工程学角度运用高科技手段解决生物学与医学基础理论及临床应用问题的综合性专业。本文结合我校生物医学工程专业十几年的教学实践,围绕专业特色,以社会需求为导向,以人才培养为根本,以突出实践型、应用型、创新型人才的培养为目标,根据学生的学习状况和社会需求,在培养方案、课程体系、师资队伍建设、实践教学环节、课外科技竞赛活动和校企合作等方面对生物医学工程专业人才培养模式进行探索和研究。
一 中国高校生物医学工程专业人才培养的现状分析
随着人民生活水平的提高,群众对医疗保健的需求日益增长。作为医疗卫生事业的重要支柱的生物医学工程产业,已成为中国生命健康产业中最具成长性的组成部分和国民经济发展的重要增长点。根据生物医学工程学科的特点开设的高等院校主要包括两大类:(1)理工类大学;(2)医学院校。理工学校注重工程技术的培养,其学生有较强的物理电子计算机知识,但对影像设备在临床运用中的管理、操作、维修和开发能力欠缺;医学院校则相反,注重医学知识的培养却忽略工程技术理论的学习,工程技术基础相对薄弱。在当前社会形势下,要求培养出一批具备医学与工程技术相结合的科学研究能力,能够在生物医学工程领域对医疗仪器研究、开发、运行管理、维护的高级工程技术人才。
二 当前中国生物医学工程专业人才培养模式存在的问题
目前,中国有一百多所高等院校开设了生物医学工程本科专业。由于生物医学工程是一门交叉性很强的学科,需要学生掌握丰富的理论知识并且具有很强的专业技能、实践动手能力和创新能力,传统的生物医学工程专业的人才培养模式不能真正培养学生的创新思维和创新能力,不能满足市场经济下用人单位的需求,主要问题表现在:
1.专业培养目标和人才培养方案与社会需求存在一定程度的脱节
开设生物医学工程专业的高校在专业设置及培养目标上没有及时修订和完善人才培养方案,没有以社会需求为导向,没有紧密结合生产和科技发展变化的需要而及时调整课程设置、更新课程内容和教学方法,未能使学生尽快地接受新技术与信息,不能很好地了解当前生物医学工程领域发展的最新状况和趋势,不利于多学科交叉的生物医学工程专业复合应用型人才的培养。
2.专业课程体系设置不够合理,工程与医学的有机结合还不够紧密
生物医学工程是一门理、工、医融合在一起的交叉型学科,部分高校或缺乏工程技术背景,或缺乏医学背景,教师的知识结构很难融合多学科的知识,由于学科专业划分过细、专业口径狭窄,过分讲究专业对口,使专业课程设置被局限在一个狭小的范围,缺乏多样性和适应性,这种现象严重阻碍了科学技术的发展,使得培养出的人才知识面狭隘,缺乏创新思路。
3.实践性教学环节中理论知识与实践脱节严重
由于专业建设的资金投入和实验场所的限制而偏重理论教学,忽视了科学研究能力和实际操作能力。所开设的实验绝大部分属验证性的实验,很难培养学生的动手能力、创新思维和创新能力;实践性环节不足,主要以医院见习为主,不能充分调动学生的学习积极性和激发学生的求知欲望。没有做到理论与实践相结合,学生的应用能力、适应社会能力普遍偏低。
4.学生课外科技活动少,学生的动手能力和创新能力差
目前大学生以学习理论知识为主,课外科研活动少,科研活动的参与率较低,科研能力、动手能力和工程实践能力较差,科研成果少,导致创新思维和创新能力较弱。
5.师资力量薄弱,“双师型”教师队伍的建设有待加强
教师在教学和科研中起主导作用,业务素质的高低将直接影响教学质量、教学水平及学生创新能力的培养。目前普遍存在生物医学工程专业教师层次结构不合理,教师队伍的综合素质不高,单一的教学型教师已不能满足当前生物医学工程专业人才培养的需要。
6.学生自身的市场竞争力不强,校外实践教学基地建设有待加强
生物医学工程是一门医学与各种工程理论相结合的新兴学科。当前在人才培养方面,大部分高校与相关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,从而导致学生运用工程技术方法来解决医学中实际问题的能力较差,在人才市场竞争中处于弱势。
三 医学院校生物医学工程专业人才培养模式的探索
江西中医药大学生物医学工程专业隶属于计算机学院,创办于2003年,同年开始招收本科生,于2010年获批江西省特色专业。按照学校“建设以中医药教育为主体,多学科协调发展,产学研结合,特色鲜明的中医药大学”的办学理念,密切联系经济发展的实际,立足江西省医疗仪器行业需要,确立以医疗器械、设备的开发、应用、管理为主,医院信息管理、生物信息处理为辅的发展方向,突出计算机与中医药、生物医学的交叉融合,构建了特色鲜明的生物医学工程专业复合应用型人才培养结构体系。这些改革举措有效地解决了当前生物医学工程本科专业教学中普遍存在的诸多问题,为医学院校生物医学工程人才的培养提供了新思路。
1.明确专业培养目标,凝练专业发展方向
面向市场对生物医学工程专业人才的需求,总结我校专业建设经验,制定专业培养目标。坚持工程技术与中医药技术相结合的教学研究方向,突出计算机与中医药、生物医学的交叉融合,培养具备生命科学、电子技术、影像技术、计算机技术及信息科学等有关的基础理论知识以及医学与工程技术相结合的科学研究能力,能在生物医学工程领域,医学仪器以及其他电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、制造、应用、维护及管理的复合型高级工程技术人才。
2.修订和完善人才培养方案,提升就业竞争力
秉承培养“实践型、创新型、创业型”人才的办学目标,与时俱进地转变人才培养模式,充分体现“厚基础,宽口径,强实践”的特点,注重课内与课外、校内与校外相结合,设计结构合理的人才培养体系。“早科研、重实践”是我校生物医学工程专业人才培养的特色。在多年的教学过程中,形成了大一打基础、大二熟技术、大三搞科研、大四出作品的学习模式,培养了师兄带师弟、参加电子大赛同学带其他同学的良好风气。大三时相当部分的同学进入实验室跟随教师搞科研,在实际的科研工作中检验所学的知识,在实践中成长提高,部分同学甚至在大二时就跟随教师搞科研。大四时,所有的学生都要设计软件作品或电子作品才能进行毕业答辩。因此,在四年的学习中,对学生的实践动手能力培养一直没有间断,有效地提高了学生的动手能力,提升了就业竞争力。
3.优化课程体系,深化教学改革,提高人才培养质量
坚持“以学生为主体”的先进教学理念,注重学生素质能力的培养,改进教学内容,深化教学改革;加强基础性与综合性,重视多样性与前瞻性,强化实践性与应用性;课程结构做到平整、模块清晰;课程内容和设置服从培养目标要求,实现知识结构、课程体系的优化;鼓励教师们结合专业特点,努力寻找生物医学工程专业与中医药的最佳切入点,立足地方当前和未来发展需要,结合国家改善民生相关工程的实施,加强生物医学工程技术在医疗健康等领域的应用;通过课程结构和课程体系的整体优化,使培养方案在质量和可操作性上得到提高。
4.强化实验、实践教学环节,培养学生的创新能力
实验、实践教学是课程学习的重要教学环节,也是学生展示聪明才智的舞台。分阶段设置不同层次的基础实验、专业实验,构建由验证性实验、设计性实验和探究性实验组成的系列化实验体系,形成“启发式教学、个性化培养、系列化实验、开放式管理”的实验教学管理体系;通过第一课堂和第二课堂的结合,设计实践教学内容(如征集生物医学工程、中医药领域的大学生科技创新项目,开展完整的项目实训),制订和完善大学期间全过程的实践培养计划,突出对学生创新思维和创新能力的培养。
5.组建教学科研团队,加强“双师型”教师队伍建设
坚持把师资队伍建设放在优先发展的战略地位,有计划地引进一批既有教师职务,又有实践背景的教师,以进一步改善和提高教师队伍中“双师型”教师的比例。为进一步凸显中医药院校生物医学工程专业特色,发挥学科组、教学团队的优势,全面提高教师队伍的综合素质,使教师由单一的教学型向教学、科研、生产实践一体化的“双师型”目标转变。
6.校企双方共建专业,深化校外实践教学基地建设
为了更好地探索生物医学工程专业人才培养模式,学校于2012年9月与江西天越科技股份有限公司签约合作办学,启动了“生物医学工程专业卓越工程师计划”,通过校企合作方式订单式培养学生。校企双方在社会调查、课程设计、实践教学、毕业实习等实践教学环节已开展了相应的合作。通过建立校外实践基地,给学生提供良好的实践环境,为学生提供实习就业平台,提高了学生的动手实践能力,增强了他们参与社会竞争的能力。
四 结束语
本文就利用学校医学资源的优势,结合当今医疗卫生事业现代化建设的需求,进一步完善生物医学工程专业的课程设置,对医学院校生物医学工程专业人才培养模式进行探索与研究。经过十多年的教学实践,形成了适合社会需要、深受学生欢迎、具有中医药院校特色的生物医学工程专业人才培养新模式,即致力于培养具有良好的职业道德,掌握扎实的基础知识,具备一定的医学知识,并学会运用工程技术方法来解决医学中的实际问题,能推动生物医学工程在人类健康、医疗仪器研究领域的迅速发展,达到“医为工用,工为医服务”的创新型应用人才。
参考文献
[1]侯宏花、桂志国.生物医学工程专业创新型应用人才培养体系研究[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2010(2):120~122
[2]黄小民.生物医学工程专业应用型本科人才培养模式探索[J].中国成人教育,2008(15):162~163
随着经济发展和社会进步,人类改善生活和生存质量的要求不断提高。为实现我国全面进入小康社会的战略目标,生物医学工程产品作为一类特殊商品,不仅是保证人民健康、提高民族素质、改善生活质量的重要保障,同时在国民经济发展中也占据着十分重要的地位。面对加入WT0后日趋激烈的国际竞争,尽快培育、壮大我国生物医学工程产业,使其成为国民经济新的增长点,是我国高技术产业发展的重要任务,也是我国新世纪经济和社会发展的重要目标。为促进生物医学工程产业的发展,国家计委决定组织实施生物医学工程高技术产业化专项(以下简称专项)。
一、专项的工作思路与原则
发展生物医学工程产业,必须以满足我国卫生保健事业发展需求为目的,以机制创新和技术创新为基础,把握好技术发展方向,突出产业发展要素的合理配置,促进规模产业和大型企业的形成与发展,加快新型生物医学工程产品的产业化,大幅度提高整体创新水平和竞争力。
(一)促进人才、技术、资本的有机结合,形成有利于我国生物医学工程长远发展的内在机制,择优支持、扶优扶强,促进具有较强市场竞争能力的企业和企业集团的形成和快速发展。
(二)加速有重大需求和技术基础的新型生物医学工程产品的产业化进程,特别是技术含量高、产品性能—价格比和疗效—成本比优良,有利于降低医疗费用、能满足大多数人医疗保健服务需要的重要生物医学工程产品的产业化。
(三)突出自主创新、综合集成与技术合作、技术引进相结合,加速形成和发展我国特色、优势技术领域,特别是在电生理检测分析、超声治疗、组织工程等发展前景大、带动性强、具有相对优势的技术领域,建设若干国家工程研究中心,形成我国具有关键技术创新能力、工程化系统集成能力的产业化基地。
(四)重视项目的产业化基础和申报单位的建设条件。鉴于生物医学工程产品与人身健康有直接关系,在强调项目的市场需求和技术水平的同时,还要求项目产品必须具备药品监督管理部门颁发的产品证书或生产批准文件。对于项目申报单位,除应具备较强的经营、管理、筹资等方面的能力外,还必须具备药品监督管理部门颁发的生产企业许可证。
二、专项的主要目标
加快高技术成果的产业化,引导、推动我国生物医学工程产业持续、快速、健康增长,促使我国生物医学工程产品在2005年达到500—700亿元的产业规模,并保持年均10—15%的增长速度;加速产业结构调整,形成规模化、集约化、专业化的产业格局,促进4大类10大系列产品实现产业化,形成具有相对优势的特色产业领域;强化技术创新和转化能力,形成产业技术持续创新机制,发挥社会资源优势建设国家工程研究中心,提高产业整体水平和国际竞争能力。
三、专项支持的重点技术方向
(一)重大疾病的急救、诊疗、康复技术和装置,包括心脑血管疾病的急救、康复和诊疗装置,呼吸系统疾病诊疗和急救装置,应用物理原理的新型肿瘤治疗技术和装置等。,
(二)社区医疗系统工程技术和装备(以亚健康状态调控为核心),包括睡眠医学工程技术和装置,心脑血管系统功能检测技术和装置,便携式(电)生理检测装置,小型化生化检测装置,社区医学信息技术和系统等。
(三)医学影像技术和装备,包括技术含量高的常用医学影像装置,有限功能的小型化医学影像装置,手术中实时监控医学影像技术与装置等。
(四)生物医学材料表面处理技术、器件(构件)及其制备工艺,组织工程和生物人工器官,生物微系统技术(床旁生化检测技术、介入式微型检测技术等)等。
四、专项实施的组织方式
(一)专项按照《国家计委、财政部印发关于组织国家高技术产业发展项目计划实施意见的通知》(计高技[*]2433号)、《关于印发〈国家工程研究中心管理办法(试行)〉的通知》(计科技[]2239号)及《国家计委关于建设国家工程研究中心的指导性意见》(计办高技[*]767号)的精神组织实施。
(二)专项将在项目主持部门申报的基础上,按照公正、公平的原则,组织专家评选,择优支持。
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。
关键词:生物医学工程;电子电路;课程设计;教学改革
作者简介:谢勤岚(1968-),男,湖北武汉人,中南民族大学生物医学工程学院,教授;曹汇敏(1972-),男,湖北鄂州人,中南民族大学生物医学工程学院,副教授。(湖北 武汉 430074)
基金项目:本文系湖北省教学研究项目(项目编号:JYS11003)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)28-0094-02
生物医学工程是利用生命科学、电子信息科学、材料科学及机电控制技术的原理和方法,对与疾病的预防、诊断、治疗、康复以及相关产业等方面有关的问题进行应用基础理论和方法的研究,并进行产品开发与应用的一门工程技术学科。[1-3]在该学科的人才培养中,实践教学有着重要的地位,是培养创新型人才的关键环节。电子电路在生物医学工程研究和医疗仪器开发中有着重要作用,任何一台现代医学仪器或设备中都需要电子电路完成信息检测与处理、系统控制等核心功能。[2-4]
“电子技术基础”包括模拟电子技术和数字电子技术两门主要课程,是理工科相关专业的技术基础课程,也是生物医学工程专业的重要专业基础课和技术基础课。生物医学工程专业开设“电子电路课程设计”课程,对提高学生的电路设计能力、硬件制作能力和系统调试能力,以及培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力具有非常重要的意义。如何利用科学的选题在较短的时间内训练和提高学生的这些能力,并有意识地培养学生的创新意识和科研能力,是该课程在教学过程中重要的教学研究课题。[4-6]
一、生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学中存在的问题
由于生物医学工程专业的特殊性,目前在生物医学工程专业的“电子电路课程设计”教学过程中,普遍存在以下几个问题:
1.课程设计的选题没有考虑专业特点,实施的目的性不强,与专业的整体发展建设结合较差,达不到课程设计要求
一个突出的问题是,课程设计的选题大部分是沿用电子信息类专业的传统选题,如多级低频阻容耦合放大器、功率放大器、语音放大器、函数发生器、交直流放大器、数字电子钟、定时器、智力竞赛抢答器、简易数字电容测试仪等选题,这些题目与生物医学工程专业的联系较少。这样既不能体现专业特点,也不能提高学生的兴趣,从而使得学生对所学理论知识不能很好地运用于实际,造成与实践的脱节。
2.课程设计内容不完善,所设计的内容不能充分体现课程设计的目标
“电子技术课程设计”课程应该是由许多关键环节构成的一个整体,从多个方面训练和提高学生的能力和素质。但原有的教学过程中,往往会忽略其中的一些重要环节。这些问题表现在:只要求学生完成电路制作,对于任务分析、方案选择、分析计算要求较少,把课程设计简化成操作实训;不重视测试和数据分析,不能充分锻炼学生分析问题和解决问题的能力;不注重使用设计软件和选择流行器件,只使用过时的器件,甚至老旧的分立元件,制作的电路达不到任务要求。这些对于提高课程设计的效果都有不利的影响,导致学生实际动手能力练习不够、电路设计能力偏低、综合调试能力不高。
3.评价方法和标准简单,随意性大
教学过程中没有严格的评价标准,课程成绩评定基本上流于形式,从而造成课程设计质量下降。
在这种情况下,培养出来的学生普遍存在电路设计能力和系统调试能力不足,发现问题、分析问题、解决问题的能力偏低,这样培养出来的学生难以在工程设计领域中发挥独当一面的作用,不能快速适应社会要求。
二、“电子电路课程设计”的改革思路和实践
几年来,在“电子电路课程设计”教学过程中进行了几点改革尝试,取得了较好的教学效果。
1.明确专业培养目标,构建课程设计选题库
“电子电路课程设计”是电子信息类专业的传统课程,有大量的课程设计选题,但这些选题中,大部分与生物医学工程专业和生物医学电子技术课程的教学内容和要求有较大的区别。为此,学院组织教师从众多的课程设计选题中,选出若干与专业相关的训练内容,进行加工改造,并对每一个设计选题提出具体的训练要求和目标,构成课程设计选题库。题库中题目所涉及到的课程内容和设计内容的统计分析见表1。从表中可以看出,与生物医学工程专业的教学内容密切相关的选题占总选题的72%,这样就形成了有专业特色的电子电路课程设计内容和要求。
另外还结合专业的特色,对与医疗仪器密切相关的设计,如测量心电、脑电、心音、血氧饱和度、脉搏波等信号的电子系统的采集电路部分,要求学生做成完整的模块,作为以后系统课程设计的子模块。
2.以学生为主体,改革传统课程设计指导方式
改变过去教师全程指导,有问必答,甚至直接给出参考电路的指导方式。教师在给出选题和要求后,将学生分成若干小组,每个小组在选题范围内选定设计题目。学生自己查阅资料,提出方案,独立设计,最终完成设计并进行完整的调试和测试。在整个课程设计过程中,教师每周留出固定或灵活的课堂答疑时间,回答学生提出的问题或启发学生提出问题,直至课程设计结束。
3.充分发挥学生潜能,加深加宽课程设计的训练内容并提高要求
在课程设计过程中,教师提出设计的目的和要求后,实验室只负责提供材料及仪器,其他工作全部由学生自己完成。为了更多地训练学生的综合素质,学生需要独立完成实践步骤确定、任务分析、方案选择、电路设计、元件选择、电路布线、印刷板设计及制造、元件测试、电路焊接、系统调试、测试方案设计、电路测试等训练步骤,并将这些步骤作为课程考核的训练点(见表2)。通过这种完整的训练过程,学生不仅能够初步掌握电子产品的设计开发流程,还能较好地锻炼自己的专业素养。
4.重视现代电子技术的发展和应用,鼓励学生掌握和使用工具软件和最新芯片
做到软件和硬件结合,学生除了完成电路设计以及硬件的焊接、安装、调试外,还需要至少掌握一种印刷电路板设计软件和一种电路仿真软件,有条件的学生还应掌握一种数字电路设计软件(如EDA软件)。学生既要熟练掌握电阻、电容、电感、二极管、三极管等分立元件的选择和使用外,还应尽量掌握和使用最新的集成芯片,以进一步训练工程设计能力。这样,电子电路课程设计可以达到更好的教学效果。
5.培养学生兴趣,将课程设计与创新课题训练相结合
鼓励教师将本科创新课题、教师科研课题等进行简化、分割,形成适合课程设计的课题,供学生选择。鼓励学生进行电子产品整机设计、开发、组装、调试,并且组织学生共同交流,互相学习,不断提高。
三、结束语
“电子技术”课程的理论性和实践性都很强,而“电子电路课程设计”作为教学过程中的重要一环,体现出了越来越重要的作用。对该课程进行的一系列教学改革实践,取得了良好的效果。按照改革后的教学模式,“电子电路课程设计”不断能够巩固课堂上所学的理论知识,加深学生对课堂抽象概念的理解,提高了学生的设计能力和创新能力,还能使学生对生物医学工程专业的认识更加明确具体,这些都有利于培养出理论基础扎实、实际工作能力强的高素质生物医学工程专业人才。
参考文献:
[1]John D.Enderle.生物医学工程学概论[M].封洲燕,译.北京:机械工业出版社,2010.
[2]李刚,张旭.生物医学电子学[M].北京:电子工业出版社,2008.
[3]余学飞.现代医学电子仪器原理与设计[M].第二版.华南理工大学出版社,2007.
[4]刘剑,杨立才,刘常春.“生物医学传感器与测量”课程教学改革探索[J].电气电子教学学报,2011,(1):15-17.
生物医学工程是现代工程技术与医学相结合形成的一门综合叉学科,其利用生物学、医学和工程的原理和方法,从事生命科学的理论与实践研究,研究领域极其广泛,实践性很强。生物医学工程专业教学实验平台以科学教育理论为指导,以人为本,科学设置实验项目,合理配置,资源共享,从而培养具有较强的实践能力和创新思维能力、具有医学背景的医学工程技术人才。以医学院校生物医学工程省级特色专业建设项目为基础,以体制和机制创新为保障,做好实验室建设规划,不断优化实验室建设布局,规范和加强实验室的管理,把实验室建设成为培养具有创新能力的高水平生物医学工程人才的重要培养基地。
1实验室建设理念与改革思路
为了培养学生熟练的实验操作能力和良好的实验设计能力,我校确立“三模式(基础实验教学、基本技能实验教学和专业提高实验教学模式),一体化,三层次(基础性实验、综合性实验和设计创新性实验)”的实验教学体系。现已开设的基础实验有数字电路系列实验,医学电子学基础系列实验,模拟电子技术系列实验,Matlab仿真实验等;综合性实验有DSP系列实验,THDGP-2单片机系列实验,THQC-1传感器特性综合实验等;创新性实验有医学仪器设计系列实验,超声设备设计及故障排除系列实验等。以学生为本,进一步强化实验技能的训练,加强启发式、互动式、研究式的实验教学方法。适当加大综合性、设计性实验的比例,进一步提高综合性实验的质量,进一步强化学生的实验教学与科研实践环节的联系,形成具有医、工特色的创新型实验教学模式。在实验进行中,充分发挥学生的主观能动性,培养学生分析实验中出现的各种现象,自己解决实验过程中遇到的具体问题,评价实验结果的可靠性。
2实验教学特色、成果
2.1建立体现生物医学工程特色的实验室
我校依据工程学、生物学和医学学科相互渗透、支撑的专业建设理念,共建有医学信号及图像处理、普通医疗仪器、医学传感器与信号测量等5个专业实验室和1个医学图像处理研究室,拥有的仪器设备价值约200万元。正在建立基于虚拟仪器的医疗仪器设计实验室、医学传感器实验室、医学信号分析实验室、影像设备实验室、医学物理实验室,建成的实验室为我校生物医学工程专业及其他相关专业的学生增加动手实践能力提供良好的实验平台。
2.2优化生物医学工程实验课的内容,构建医工特色的课程体系
目前大多数综合性院校生物医学工程专业的毕业生缺少医学知识,不能很好地满足医学领域技术要求。依据医学院校生物医学工程专业特点,结合我校学生实际情况和实验室现有条件,自编一系列具有医工结合特色,符合医学院校生物医学工程专业学生特点的实验教材,如《医学仪器原理实验指导》《医学超声技术学实验指导书》《医用传感器实验指导书》等与生物医学工程专业密切相关的综合性实验和研究性实验的学生用书,培养学生的实践能力和创新能力,为开设综合性和研究性实验提供重要资料。
2.3加强实验技术队伍建设
培养理工医结合的复合型人才,必须有一支与培养任务相适应的高素质教师队伍。我们采取的措施是双向融合。在师资队伍整体建设上,实现理工医的整体规划。目前由医学背景,工学背景的混合结构组成的教师队伍,保证了实验教学与理论教学相互促进、共同发展,提高了实验教学与管理的水平,促进了实验教学的改革,有效地提高了实验教学资源的使用效率。生物医学工程专业现有专任实验教师9名,其中省学术与技术带头人、省优秀教师、省教学标兵1人。教授1人、副教授1人,高级职称教师比例占33.3%,具有硕、博士学位者6人,占教师总数的67.7%。本专业全部师资可以按照学历教育背景划分为:医学类师资,如影像诊断、放疗医师等;理工基础类师资,如生物医学工程基础课教师等;理工医结合类师资,如影像设备学专业教师、影像技术专业教师、放疗技术专业教师等。由这些教师组成复合型师资队伍群体,来完成复合人才的培养任务。融合的原则是:脱产培养与在职培养相结合、短期培训与长期培养相结合、国内培养与国外深造相结合、岗位培养与人才引进相结合。鼓励青年教师跨专业考研、考博。对理工毕业的中青年教师,制定制度、实施医学再教育。根据专业需要,安排理工类教师和临床教师共同参加科研课题研究。我系与护理学院临床专业长期建立合作关系,共同研发了基于Labview的分娩机制系统,静脉注射速度控制仪等。通过这些双向融合过程,培养一批达到理工医知识融会贯通、具有复合型知识结构的优秀师资。
2.4建立4个多媒体实验室
为满足现代化、信息化实验教学的需求,建立多媒体实验室可以较好地演示实验教学信息,把微观的知识形象地展示在屏幕上,形象生动,学生便于理解。在实验室内配备投影仪,教师可以方便地使用各种多媒体设备进行现场演示,使讲课、参观、演示、实验等均在实验室内进行,形象化的教学既激发了学生的学习兴趣,又为教师授课提供了方便。目前,实验室运用红蜘蛛软件,在局域网上实现多媒体信息的教学广播,集同步教学、控制、管理、音视频广播、网络考试等功能于一体,并同时实现屏幕监视和远程控制等网络管理的目的,提高了教学效果。
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“十一五”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*-*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。
(五)国家生物产业基地所在省市可申报5项,其它项目主管部门申报项目的数量原则上不超过3项。
请你们对已完成项目备案程序、并符合专项重点内容的项目进行认真审查,组织编写资金申请报告(具体要求见附件),于*年11月30日前,将项目资金申请报告、项目简介和有关附件等材料一式三份报送我委,同时提供电子文本。
关键词:生物医学工程 电子类课程 教材选择 项目教学法
生物医学工程专业是20世纪70年代末在我国出现的集多个学科领域于一身的交叉型新兴学科。该专业涉及生物学、医学、电子学、材料学、工程学、物理学和计算机技术等多门学科的知识,具有知识覆盖面广、学科交叉性强、应用实践性强和就业口径宽等特点。
生物医学工程本科专业培养目标设定在为医疗机构提供医疗仪器设备的研发和维护人员,但经过近50年的发展,四年制本科教育只能为毕业生提供一个该专业的入门引领,或是提供了理工科和医学学习经历,将各学科知识叠加,学生很难将各学科融会贯通,并应用于实际工作中。为此,如何让医学院校的生物医学工程本科生在面临就业时突出专业特色,脱颖而出是值得我们思考的问题,课程建设是专业培养的基础,在生物医学工程本科教育上显得尤为重要。
生物医学工程专业众多门专业基础课中,电子类课程与计算机类课程、自动控制技术、医疗仪器原理类课程都有着密不可分的联系,本科生只有掌握电子技术才可以为日后从事生物工程相关研究打下良好的硬件和软件基础。因此,电子类课程在众多基础课程中有着不可替代的重要性,现根据我校电子类课程教学情况中存在的不足,提出几点思考与建议。
一、电子类基础课程特点
电子类基础课程包括电路分析、模拟电子技术、数字电子技术和电工学等。这些课程是生物医学工程专业的专业基础课,也是多门专业课程的先行课,为生物医学电子学、自动控制原理、单片机技术与应用、医用仪器原理、检验分析仪器和医用影像设备学等课程奠定理论基础。该类课程具有如下特点:第一,具有承前启后的特点。针对生物医学工程专业的学生必须具有扎实的大学物理、高等数学等理论支撑才能学好电子技术课程,并为后续医学仪器的原理分析和设计打好坚实的基础。第二,课程内容抽象,理论知识复杂,实践性强。这一特点导致学生出现两极分化,理论扎实的学生,学习兴趣越来越浓;而理论知识学的不好的则厌倦电子类课程学习,实践动手能力也得不到提高,更缺乏对课程中各种电路的理解和设计制作能力。
二、教学中存在的问题
1.学生缺乏学习兴趣
由于学生报考时对所报专业不了解,盲目选择,使得原本爱好医学的学生选择了该专业,入学后开始抱怨选错了专业,继而也把这种情绪带到了学习中;另外,电子类知识都是各种复杂难懂的、功能各异的典型电路,以及对各种电路的结构和工作原理分析,电子类课程各学科之间以及每门课程的各章节之间都是环环相扣的,如果学生电子类某一科学习不好,会影响到后面其他电子类课程乃至专业课的学习。
总之,一些学生对错选专业的负面情绪和电子类课程知识复杂难懂的特点,使得他们对电子技术类课程缺乏学习兴趣,甚至在学习中出现倦怠情绪,要想改变这种情况不是一朝一夕就能完成的,对于专业的培养目标和就业去向已经明确的前提下,我们更应该思考的就是如何从教学中激发学生的学习兴趣,使他们对这个专业充满希望,对电子技术类课程提高重视程度。
2.教材选择对电子类课程的影响
生物医学工程专业具有知识覆盖面广,但每科研究深度浅等特点,因此在教材的选择上也要配合专业特点,选择难易程度适度,能为专业课服务的合适教材。
我校电子类课程的教材选择普遍偏难。虽然教材知识覆盖面够用,但知识的深度和难度偏大,学生在计划学时内很难消化理解。课时少,授课内容多,难度又大,无疑加重了学生的学习负担和厌学情绪。可见,教材的选择对于适应教学需求,学科体系的建设,学生学习兴趣的培养都很重要。
3.医学院校理工科教师医学知识薄弱
医学院校的工科专任教师多数没有医学相关知识的学习背景,而且我校电子类专业基础课所选教材几乎与医学无关,导致电子类课程授课内容与医学联系不紧密。因此,医学院校理工科教师应该普及医学知识,这样理工科教师授课时才能更恰当的引入典型医学实例,为医学仪器课程的开展做好准备,为专业课奠定基础。
三、结合课程特点与专业培养目标改进教学方法
1.采用多种教学方法相结合
对于电子类课程,由于具有课程内容抽象,理论知识复杂,实践性强等特点,采用传统启发式教学会使得理论知识的传授枯燥无味,教学效果不明显,教师可根据教学内容采用任务驱动式教学方法、案例教学法和答辩式教学法等多种教学方法结合使用。把课堂翻转起来,尽量让学生在课后完成资料查阅和教学内容的学习,教师在课堂上只解决学生自学后提出的或未能解决的问题,教师仍然是课堂的主导,学生根据老师每次有针对性的任务去自行学习,既完成了任务,达到教学要求,又提高了学生学习和思维能力。
2.实验课程采用项目教学法,激发学生学习兴趣
与其他学科不同,每一门电子类课程都有相关的实验课程,学生在完成与理论知识相对应的验证性和设计性实验外,还需要开展一些综合性实验环节,以提高学生对于小型医疗仪器的理解和研发能力。我们可以针对生工学生设计小型的综合实验项目,如把电子血压仪等小型医学设备拆分成若干部分,各部分再组成一个设计项目,有能力的学生任项目组长,其他学生根据掌握知识的情况和个人喜好选择完成某一部分的电路,由任课教师统一指导。这样在有任务驱动、有完成目标、有时间限制、有指导教师和有合作伙伴的前提下,学生学习的积极性会被充分调动,实践动手能力也会在项目的驱使下逐步提高,为日后走向工作岗位积累经验。
四、结论
本文针对电子类课程阐述了教学中的问题和对策,实际上生物医学工程专业在课程建设与培养目标上还有许多不足之处,该专业的本科毕业生在择业时缺少和其他工程专业毕业生竞争的优势。因此,生物医学工程专业在专业方向设定上应向着多元化发展,借鉴国外对生物医学工程的人才培养模式,实现生物医学工程专业方向上理工科和文科并行发展,为生物医学工程毕业生就业打开更广阔的突破口。
参考文献:
[1]王能河,但汉久.生物医学工程专业(医学影像工程)本科课程体系比较研究[J].现代仪器与医疗,2013,19(2):70-74.
1.1课程教学内容设置不合理,大多数直接照搬工科类的电子课程设计。一方面导致内容难度较大,学生理解和接受不容易,缺乏发挥医学院校学生具有较强医学背景知识的优势。另一方面不能满足学生未来工作的需要,未能融入医疗仪器的设计理念和认识。既缺乏趣味性,又不能达到学生专业技能的培养目标。1.2在教学方法上采用传统的LBL(lecturebasedlearning,LBL)教学模式[4],以教师课堂讲授为主要形式。教师从实验目的、设计原理到设计方法和步骤进行详细的讲解,学生只是被动地按照教师的讲解进行操作和实验。这种教学模式注重知识的传授,忽视了该学科实践操作性强的特点,不利于培养学生实践动手能力和创新思维,不利于培养学生的工程实践能力。1.3我院生物医学工程专业成立时间较短,实验室建设还不完善,专业课教师能力有待进一步提高。
2、实践教学改革思路
2.1依托医学院校背景,实验项目“量身定制”。课程设计中题目的选取很重要,需要结合生物医学工程专业的特点,医学院学生医学知识比较扎实;同时又要结合学生的培养目标,需要对医疗仪器的设计有一定的了解。设计的题目与常见的医学信号,如心电、脑电、心音、心动图、脉搏波等有关;可以设计电路对医学信号进行采集处理;同时所选的课题应尽量覆盖电子技术的主要知识点。既提高学生的兴趣和热情,又能达到生物医学工程专业复合型人才培养的目标———“医为工用,工为医服务”[5]。2.2采用TBL(Team-basedLearning)教学法[6]。TBL教学法以团队为中心,将教师讲授和学生讨论相结合,既保证学生基础理论知识的掌握又能更好地培养学生自主学习能力。我院生物医学工程专业学生人数在30人左右,TBL教学法非常适合小班实验教学。具体过程是:将学生按4~5人分组,每组选定不同的题目,老师下达项目任务书;学生查阅文献资料进行课前的预习,课堂讨论小组发言,确定设计电路方案,老师总结;学生独立完成实验,撰写实验报告。实验过程使学生掌握现代信息资料获取的方法,培养了电子系统的设计与调试能力,学会撰写设计报告。2.3促进开放式实验室管理模式的建立完善。开放实验教学目前是高校实验教学改革的重要内容之一[7,8],这点对电子技术课程设计教学改革也很重要,采取以组为单位对学生开放实验室管理,可以充分有效地利用实验室资源。2.4教师队伍的建设。一方面通过加派青年教师去医院进修,了解医院对人才能力的要求,并将进修学习的内容应用到教学中,两年时间已有3名教师到昆明总医院医学工程科学习。另一方面加强科研能力培养,以科研来促进教学工作,青年教师返回学校再深造。
3、小结