時間:2023-08-29 16:23:07
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇生物醫學工程技術范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
1.國外生物醫學工程產業現狀概述
生物醫學工程產業是目前全球發展最快、貿易往來最活躍的產業之一。20世紀80年代以來,全球生物醫學工程產業(醫療器械)銷售額年增長率一直保持在水平。BME產品的國際貿易額每年以25%的速度增長,銷售利潤可達50%以上。因此,美國、日本、德國和法國等發達國家投入了大量人力和財力,發展BME高科技產業,搶占國際市場。全球范圍內,BME產業的主要產地在美國、歐洲和日本,美國是最大的生產、使用和出口國,其次是日本、德國和法國。
2.我國生物醫學工程產業現狀
隨著電子技術、計算機技術與生物材料科學的發展及生物醫學工程學科的興起,我國BME工業獲得了進一步發展的理論基礎和技術源泉,從而帶動了整個產業的技術進步和新發展,走上了 BME科技產業的道路,但與國際先進水平的差距依然非常明顯,主要表現為民族產業不強,高、精、尖的BME產品依賴進口現象嚴重,加快了醫療費用的高速膨脹;由于我國BME產品檔次低可靠性不高、缺乏創新能力等原因,難與國外產品抗衡;BME產業雖然數量眾多、但組織規模不大和產品檔次低,難于參與國際競爭。但我國人口眾多,BME產品需求量又相當大。所以,發展中國的生物醫學工程產業,改革中國的生物醫學工程高等教育,已經刻不容緩。
3.生物醫學工程產業化與生物醫學工程學科教育
工程學突飛發展的今天,生命科學也在迅猛發展,尤其是近年來迅速興起的生物技術給BME以極大的推動。生物醫學工程作為典型的交叉、融合、邊緣性的學科,其含義更深更廣:不僅是工程學與生命科學、醫學的交叉結合,也包括所有其他學科和生命科學、醫學的交叉結合;不僅是工程技術的相應理論方法與生物醫學中人體結構功能的交叉結合,而且要考慮工程技術的相應理論方法與生物技術的交叉結合。正是由于上述諸學科的相互結合和滲透,BME的研究已經深入到分子醫學水平。
可以說有多少理工科分支,就會有多少BME領域,這種多學科的交叉融合涉及到幾乎所有的理工學科和所有的生物學和醫學分支,沒有那一個學者、那一個科研結構可以涉足其全部。而且,BME所指的學科交叉,不是生物醫學同那一個工程學科分支的簡單結合,而是多學科、廣范圍、高層次上的融合。隨著科學的進一步發展,各類學科都有了迅猛的發展,不斷有新技術出現,而且專業基礎也在變化,這些發展變化給生物醫學工程學帶來了新的挑戰。我們有必要站在新的高度對生物醫學工程學科和教育的一些問題做進一步的探討和思考。
4.對我國生物醫學工程高等教育思考
我國已有的BME專業大致可以分為兩類:一類是理工科大學的BME專業,另一類是醫學院校的BME專業。理工科大學的BME專業側重點在于工科,以培養能從事BME研究、開發和生產的高級BME技術人才為主要目標,而醫學院校的BME專業則培養能將工程技術與醫學密切結合,能為醫療和醫學研究部門進行工程技術服務,能從事醫院醫療儀器設備的管理與質量保證工作的高級醫學工程技術人員為主要培養目標。
生物醫學工程學科在我國僅設一級學科,不設二級學科。我國生物醫學工程高等教育始于20世紀70年代后期,20多年來,我國生物醫學工程學科研究和高等教育已經取得了相當可觀的進步,但從總體水平上看,與國外相比仍有相當大的差距。與我國國情和經濟發展的需要很不適應,BME專業畢業生的社會需求缺口較大。
4.1 我國生物醫學工程高等教育存在的問題
我國生物醫學工程學科發展不平衡在研究方面,引進、消化、跟蹤研究多,創新性研究較少;理論方法等應用性基礎研究多,取得自主知識產權的應用研究較少。在學科建設和發展方面,主要集中在信息技術型生物醫學工程學科,對材料技術型生物醫學工程學科、生物技術型生物醫學工程學科和醫療器械型生物醫學工程等學科幾乎沒有涉足。
專業設置偏、少目前的生物醫學工程本科教育的專業設置面比較集中在信息技術型生物醫學工程專業,只有個別學校在培養目標中增加生物材料和人工器官方面的內容;各院校的研究生培養(科研方向)基本以生物醫學信號的檢測處理、醫學成像、醫學圖像處理、醫學儀器研究為主,部分涉及到分子電子學、分子光子學、生物力學、生物醫學材料、人工器官、組織工程等方向,只有少數大學比較集中在納米材料、生物醫學材料以及人工器官和生物醫學圖像處理。研究生培養的專業面相比本科生的專業面寬廣。
醫工結合不突出由于受到認識和理論上的因素、文化心理上的因素、管理體制上的因素以及國家政策上的因素等方面的限制,工程與醫學的有機結合在教學上體現的還很不夠,綜合院校往往具備更深的理工基礎而缺乏醫學背景,醫學院校與臨床結合緊密,但工程力量又顯得薄弱。雖然近年來,不少醫科院校與綜合性大學合并,為生物醫學工程專業工程背景的教育和研究提供了條件,但由于體制和教育模式的限制,學科的交叉和融合并沒有得到根本解決。
專業層次不合理目前我國舉辦生物醫學工程專業教育的各高校,生物醫學工程高等教育基本執行以本科教育為主體積極發展研究生教育的方針。然而,由于生物醫學工程學科自身的特殊性和學科自身的高度交叉、融合的特點,可以設想,四年制的本科教育又怎能實現真正意義上的醫工的交叉融合呢?生物醫學工程研究是其產業化的基礎,而研究必須通過產業化才能實現為醫學服務的目的,但是當前辦有生物醫學工程專業的大學,很多在基礎研究方面并不具備實力,所以對于本科教育而言,其研究和產業化的任務也很難實現。
4.2 我國生物醫學工程高等教育改革思考
學科發展與專業設置在歐美一些發達國家,無論本科和研究生教育的學科發展、專業設置以及培養目標都以社會需求為導向,緊密結合生產和科技發展變化的需要,及時調整學科發展方向和專業設置內容。在我國開設生物醫學工程專業經驗比較成熟的大學往往存在著偏重于理科或醫科的現象,沒有體現出生物醫學工程多學科交叉的特點。所以我國的BME高等教育首先要從社會需求的角度出發,拓展學科建設方向,逐步建立起適合于多學科合作發展的運行模式。其次要充分利用高等院校的科研優勢設置課程體系。美國生物醫學工程課程特別是專業課程既能體現學科本身涉及面廣的特點,又具有相當的靈活性,又能結合科研優勢,突出重點,是很值得我們借鑒的。
醫工結合與交叉復合型人才培養BME是多學科的交叉學科,專業人員需要同時具備醫學和工程技術兩類知識和經驗靠以往的醫生+工程師來組成專業技術人員隊伍是無法適應學科發展需要的。所以必須從現在起,特別重視BME教育工作,加強現有專業點的建設,提高教學質量,改革現有教材,制定科學的人才培養計劃。首先,各學科的交叉和融合是我們必須牢牢記住的關鍵點。以醫、工、理為基礎,為實現多學科的交叉和融合奠定堅實的基礎。其次,構建科學的教育體系結構。根據專業設置和學科研究方向確定知識結構的主干,同時注重拓寬知識范圍,使學生既能有相應的生物醫學工程專業知識又具備在其他領域中發展的基礎,從而實現真正意義上的理、工、生物醫學的交叉和融合。
積極擴大研究生教育,控制本科生招生數量 目前的生物醫學工程本科教育的專業設置主要集中在信息技術型生物醫學工程,然而依據生物醫學大市場的發展狀況來看,雖然信息技術型生物醫學工程已經在我國形成規模,但其就業市場還是相對較小,另一方面,由于學校幾乎沒有針對生物醫學工程產業化過程的知識能力進行培養教育,學生個人很難把生物醫學工程技術從教室或實驗室直接向市場和產業轉化。所以,生物醫學工程教育的發展應該積極擴大研究生教育,控制本科生招生數量和規模,學制可以考慮為五年,限制或減少??茖哟我韵碌膶W生在校人數,生物醫學工程本科教育的重心應該是為研究生教育打好理工科、生物學和醫學基礎。
生物醫學工程(biomedicalengineering,BME)是20世紀50年代形成的一門獨立的邊緣科學,現代醫療器械則是這一新興學科的產品形式。它是工程技術向醫學科學滲透的必然結果。20世紀50年代以來,心腦血管疾病、癌癥、糖尿病等現代文明流行病開始威脅人類健康。因此,醫學科學的進一步完善和發展不是以定性觀察、現象歸納為方法學特征的醫學本身所能解決的,它必須和以定量觀測、系統分析為方法學特征的工程科學相結合,并綜合運用各種已有的和正在發展的高新技術,才有可能逐步解決這些問題。生物醫學工程學科應運而生。當前生物醫學工程已成為生命科學的重要支柱,是21世紀最具有潛在發展優勢的領先科技之一[1]。
1、什么是生物醫學工程?
1.1含義
生物醫學工程是一個新興的多學科交叉領域,其內涵是:工程科學的原理和方法與生命科學的原理和方法相結合以認識生命運動的“定量”規律,并用以維持、改善、促進人的健康。“生物醫學工程”這個詞匯蘊含了三個專業領域的相互影響:生物學、醫學和工程學。生物醫學工程是綜合生命科學和工程技術的理論、方法、手段,研究人類及其他生命現象結構功能的理、工、醫相結合的新興交叉學科,是多種工程技術學科向生命科學滲透和相互交叉的結果,并已成為生命科學的重要支柱。生物醫學工程是應用基礎科學,主要服務于人類疾病的診斷、預防、監護、治療及保健、康復等方面;生物醫學工程的主要研究任務是利用工程技術手段解決醫學診斷、治療和信息化管理等問題,為醫學提供高技術含量的現代醫療裝備。
1.2內容與領域
生物醫學工程的研究內容可分為基礎研究和應用研究兩個方面?;A研究,包括生物力學、生物控制、生物效應、生物系統的質量和能量傳遞、生物醫學信息的提取與處理、生物材料學、生物系統的建模與仿真、各種物理因子的生物效應等;應用研究,直接為醫學服務,包括生物醫學信號檢測與傳感技術,生物醫學信息處理技術,醫學成像與圖像處理技術,人工器官、醫用制品和儀器,康復與治療工程技術等。后者是醫學工程研究領域中最主要的內容之一,它的成果直接推動醫療衛生事業的發展,效果最明顯、最迅速,所以特別受醫學工程人員和醫生的重視。
2課程安排
根據我國《生物產業發展“十一五”規劃》,生物醫學工程高技術專項將按照當代生物醫學工程技術和產業發展的方向,重點發展醫療影像設備、醫療監護系統及設備、腫瘤物理治療設備等11大類產品,強化新型醫用植入器械和人工器官、數字化與智能化醫療裝備、可生物降解醫用高分子及藥物控釋載體、醫療監護和遠程診療系統等領域的創新能力。針對這一方向,我們將設定14次課,分別介紹各項技術產品或領域的現狀和發展,讓學生對生物醫學工程學科有個整體的了解和認識。課程設置如下[2]:
1.生物醫學工程概況:介紹生物醫學工程學科概況、發展歷程、學科內容、工程分支,以及國內外高校建設發展生物醫學工程學科的情況。
2.組織工程學:應用細胞生物學和工程學的原理,吸收現代細胞生物學、分子生物學、材料與工程學等學科的科研精華,在體內或體外構建組織和器官,以維持、修復、再生或改善損傷組織和器官功能,是繼細胞生物學和分子生物學之后,生命科學發展史上又一新的里程碑,標志著醫學將走出器官移植的范疇,步入制造組織和器官的新時代。目前組織工程已經成為再生醫學研究和發展的核心與主要方向。
3.生物材料學:研究與生物體(特別是人體)組織、血液、體液相接觸或作用時,不凝血、不溶血、不引起細胞突變、畸變和癌變,不引起免疫排異和過敏反應,無毒、無不良反應的特殊功能材料。許多重點院校和科研單位都成立了相應的研究機構,從事生物材料及制品的開發研究,在天然高分子和合成高分子、無機和金屬生物材料研究方面均取得了舉世公認的成果。
4.人工器官:主要研究人體組織與器官的再生、修復與替代。人工器官在臨床上的應用,挽救了不少垂危的生命,為臨床醫學的發展開拓了新途徑。目前人工器官的研究和應用已基本遍及人體全身。
5.生物傳感器技術:使用固定化的生物分子結合換能器,用來偵測生物體內或體外的環境化學物質或與之起特異互作用后產生響應的技術。目前,生物傳感器正朝著以下幾個方面發展:①向高性能、微型化、一體化方向發展;②生化檢測的智能化系統;③仿生生物學的發展。
6.生物系統的建模與仿真:對生物體在細胞、器官和整體等各層面的參數及其相互關系建立數學模型,并用計算機求解該模型以分析和預測各種條件下生物系統運行的機制和狀態。研究領域涵蓋生物力學、復雜生物醫學系統的建模與仿真等領域,主要采用計算力學、圖形圖像分析和數學建模等方法,對生物醫學中的科學問題進行計算機建模和分析。
7.生物醫學信號檢測與處理技術:生物醫學信號的檢測與處理幾乎成為了生物醫學工程學科共同的研究方向。從生物體中獲取各種生物醫學信息,并將其轉換為易于檢測和處理的電信號。
8.醫學成像與圖像處理技術:研究如何將人體有關生理、病理的信息提取出來并顯示為直觀的圖像、圖形方式,或對已有的醫學圖像進行分析處理,為疾病的早期診斷和治療提供了可能性,也為臨床診斷引入了新的概念。
9.數字化X射線影像技術及設備:數字化X射線影像技術現已成為臨床診斷的最主要手段。涉及的關鍵技術包括:直接數字化平面X射線影像技術;數字化X射線三維影像技術;低劑量CT、容積CT等。
10.磁共振影像技術及設備:磁共振影像是檢測人體解剖、生理和心理信息的多因素、多層面和多對比度成像設備。
11.核醫學成像技術及設備:核醫學成像是對放射性核素標記化合物的體內生化過程成像的裝備,是目前能夠在臨床應用的最主要的分子成像手段。涉及的關鍵技術:單光子斷層成像(SPECT)技術和系統、正電子發射(PET)影像技術和系統、PET與CT融合技術等。
12.數字化超聲波成像技術及設備:超聲成像設備在四大影像設備中使用最為廣泛。目前重點發展技術包括:多波束成像技術、諧波成像技術、多角度復合成像技術、三維成像技術、電容式微機械超聲換能器、彩色超聲成像設備系統、數字黑白超聲影像設備等。#p#分頁標題#e#
13.醫學納米技術和納米材料:可運載腫瘤標志物分子的特異性抗體、腫瘤治療藥物以及造影劑等新的高效藥物(基因)載體;發展納米尺度的顯微探針成像技術;發展用于組織再生修復的納米生物材料;建立用于納米材料健康與安全評價的技術與方法,都是當前重點發展方向。
14.康復工程技術:重點發展假肢仿生智能控制技術、低成本假肢矯形、適應不同功能障礙者工作和學習的環境控制系統與遠程交流、認知功能康復、人工電子耳蝸漢語識別、電子助視、老年人室內安全監護等技術。
3教學模式的探索
針對課程本身的特點和學生認知的特點,設想從以下幾個方面探索課程的教學:
3.1多媒體教學
多媒體教學具有直觀、生動、易于理解的特點,并可節約教學時間,提高效率。由于每次課針對的是某項技術領域相關理論知識和行業動態的介紹,涉及的知識點多且泛,采用多媒體教學課件進行教學,形象直觀,趣味性強,可以使學生印象深刻,降低了抽象知識的理解難度和記憶難度,激發了學生的學習興趣。
3.2優化課程內容,加強實踐教學
在教學中注意把握課程的整體體系,強調課程知識點和適用性。教學重點清晰,適當補充行業最新動態作為課外知識。課堂授課的重點應放在概念的理解和相關模型的建立。同時,應創造條件充實參觀和實驗內容,讓復雜的理論實物化、形象化、簡單化。跟有教學合作基礎的醫院聯系,安排學生到相應科室參觀相關設備和操作系統,開展現場教學和盡可能多的實驗課,提高學生的學習興趣。如果條件允許,還可以讓學生參與到實際操作中。通過這種實踐教學,使學生覺得取得臨床上的應用成就并不是遙不可及,從而增強他們對理論知識學習的興趣。
隨著經濟發展和社會進步,人類改善生活和生存質量的要求不斷提高。為實現我國全面進入小康社會的戰略目標,生物醫學工程產品作為一類特殊商品,不僅是保證人民健康、提高民族素質、改善生活質量的重要保障,同時在國民經濟發展中也占據著十分重要的地位。面對加入WT0后日趨激烈的國際競爭,盡快培育、壯大我國生物醫學工程產業,使其成為國民經濟新的增長點,是我國高技術產業發展的重要任務,也是我國新世紀經濟和社會發展的重要目標。為促進生物醫學工程產業的發展,國家計委決定組織實施生物醫學工程高技術產業化專項(以下簡稱專項)。
一、專項的工作思路與原則
發展生物醫學工程產業,必須以滿足我國衛生保健事業發展需求為目的,以機制創新和技術創新為基礎,把握好技術發展方向,突出產業發展要素的合理配置,促進規模產業和大型企業的形成與發展,加快新型生物醫學工程產品的產業化,大幅度提高整體創新水平和競爭力。
(一)促進人才、技術、資本的有機結合,形成有利于我國生物醫學工程長遠發展的內在機制,擇優支持、扶優扶強,促進具有較強市場競爭能力的企業和企業集團的形成和快速發展。
(二)加速有重大需求和技術基礎的新型生物醫學工程產品的產業化進程,特別是技術含量高、產品性能—價格比和療效—成本比優良,有利于降低醫療費用、能滿足大多數人醫療保健服務需要的重要生物醫學工程產品的產業化。
(三)突出自主創新、綜合集成與技術合作、技術引進相結合,加速形成和發展我國特色、優勢技術領域,特別是在電生理檢測分析、超聲治療、組織工程等發展前景大、帶動性強、具有相對優勢的技術領域,建設若干國家工程研究中心,形成我國具有關鍵技術創新能力、工程化系統集成能力的產業化基地。
(四)重視項目的產業化基礎和申報單位的建設條件。鑒于生物醫學工程產品與人身健康有直接關系,在強調項目的市場需求和技術水平的同時,還要求項目產品必須具備藥品監督管理部門頒發的產品證書或生產批準文件。對于項目申報單位,除應具備較強的經營、管理、籌資等方面的能力外,還必須具備藥品監督管理部門頒發的生產企業許可證。
二、專項的主要目標
加快高技術成果的產業化,引導、推動我國生物醫學工程產業持續、快速、健康增長,促使我國生物醫學工程產品在2005年達到500—700億元的產業規模,并保持年均10—15%的增長速度;加速產業結構調整,形成規?;?、集約化、專業化的產業格局,促進4大類10大系列產品實現產業化,形成具有相對優勢的特色產業領域;強化技術創新和轉化能力,形成產業技術持續創新機制,發揮社會資源優勢建設國家工程研究中心,提高產業整體水平和國際競爭能力。
三、專項支持的重點技術方向
(一)重大疾病的急救、診療、康復技術和裝置,包括心腦血管疾病的急救、康復和診療裝置,呼吸系統疾病診療和急救裝置,應用物理原理的新型腫瘤治療技術和裝置等。,
(二)社區醫療系統工程技術和裝備(以亞健康狀態調控為核心),包括睡眠醫學工程技術和裝置,心腦血管系統功能檢測技術和裝置,便攜式(電)生理檢測裝置,小型化生化檢測裝置,社區醫學信息技術和系統等。
(三)醫學影像技術和裝備,包括技術含量高的常用醫學影像裝置,有限功能的小型化醫學影像裝置,手術中實時監控醫學影像技術與裝置等。
(四)生物醫學材料表面處理技術、器件(構件)及其制備工藝,組織工程和生物人工器官,生物微系統技術(床旁生化檢測技術、介入式微型檢測技術等)等。
四、專項實施的組織方式
(一)專項按照《國家計委、財政部印發關于組織國家高技術產業發展項目計劃實施意見的通知》(計高技[*]2433號)、《關于印發〈國家工程研究中心管理辦法(試行)〉的通知》(計科技[]2239號)及《國家計委關于建設國家工程研究中心的指導性意見》(計辦高技[*]767號)的精神組織實施。
(二)專項將在項目主持部門申報的基礎上,按照公正、公平的原則,組織專家評選,擇優支持。
關鍵詞:生物醫學工程;學科發展;學科建設
電子學、光電子學、計算機技術、物理學、化學、精密儀器制造等科學技術的高速發展,對現代醫學產生了極大的促進作用,生物醫學工程就是在這些技術背景下產生的新型醫學分支學科。生物醫學工程利用現代工程技術來對人體進行研究,分析疾病的機理,從而制定有效的治療措施,極大提高了現代醫學的治療水平。但是,我國在建設和發展生物醫學工程學科的過程中,也遇到了一些問題,必須對這些問題加以解決,才能夠促進生物醫學工程學科的發展。
1生物醫學工程的發展歷程
生物醫學工程的歷史可以追溯到20世紀50年代,起源于美國。這一學科一經產生,就迅速受到世界各國的重視。1965年,國際醫學和生物工程聯合會建立,后來改名為國際生物醫學工程協會[1]。生物醫學工程之所以受到世界各國的重視,是因為具有廣闊的應用前景,能夠產生極大的經濟效益與社會效益。生物醫學工程將現代科學的技術成果與醫學聯系起來,極大地提高了人體對疾病的預防水平和治療水平。歐美等地區的先進國家,在20世紀70年代初就已經成立了針對這一學科的研究部門,負責生物醫學工程學科的發展與建設。而我國的生物醫學工程起步相對較晚,而且應用范圍比較窄,僅限于醫院設備保管和維修、醫療物資采購等方面,生物醫學工程學科的建設還有很大的提升空間。
2我國生物醫學工程存在的問題
我國在生物醫學工程的學科建設方面起步比較晚,應用也處于初級水平。導致這種局面的原因主要來自于以下2個方面。首先,歷史遺留的體制問題。我國的各級醫院,負責生物醫學工程的科室沒有統一的名稱,也沒有明確的職責范圍,各級醫院都是根據自己的理解,設定有關部門的名稱、職責范圍、人員編制、歸屬單位等情況,具有很大的隨意性。有些醫院的生物醫學工程部門只負責醫療設備和物資的采購,對醫療設備進行維修,而另一些醫院的類似部門,不僅要負責醫療設備和物資的采購,還要負責生活用品的采購;有些醫院的生物醫學工程部門由醫務處來管理,而另一些醫院卻將其列為后勤保障處的管理范圍。這種學科建設上的混亂,極大程度地妨礙了生物醫學工程的發展,導致人們對其產生了偏見,沒有意識到生物醫學工程的重要意義。其次,人員編制問題。我國很多醫院在設立生物醫學工程的相關部門時,為了方便醫療設備的維修,聘用了一些電工、鉗工等專業維修人員。然而隨著現代醫療技術的發展,醫療設備越來越精密,這些維修人員的水平已經遠遠不能滿足生物醫學工程的需要。如果醫院不能夠加強對員工的培養,建立起一支理論知識扎實、實踐能力強、能夠規范應用現代醫療技術的人才隊伍,就會導致人員冗余,許多專業能力不足的人占據崗位,真正的人才難以被引進,不能對生物醫學工程的發展起到促進作用。
3我國生物醫學工程的發展策略
3.1明確生物醫學工程的職責范圍
在一些生物醫學工程發達的國家,醫療、護理、醫學工程已經成為了醫院發展的3個主要方面,這3大部門共同構成了現代醫學的技術體系[2]。而在我國,醫學工程的地位遠遠沒有達到與醫療和護理平齊的地步,應用范圍還比較狹窄,醫學工程的作用還沒有得到充分發揮。為了改變這種現狀,我國的醫院必須調整觀念,強化對生物醫學工程的建設和管理,明確地劃分醫學工程部門的工作范圍,不僅要負責醫療設備的采購、安裝、維修保養,還要做好下列工作。首先,醫療設備的安全性能調試。比如,目前我國醫院所運用的先進醫療設備大多數依靠國外進口。但是,醫院在引進設備的時候,往往只關注設備的技術水平和價格高低,忽視了醫療設備的插頭問題。由于國內外醫療設備的插頭標準不同,所以忽視插頭問題,很容易導致花費大量資金引入的先進醫療設備無法在國內應用。另外,還有醫療設備的安全等級控制、設備之間的相互干擾問題,這些都是醫學工程部門的工作內容。其次,醫療設備的保養。醫療設備的保養包括靜態保養和東泰保養兩個方面。靜態保養就是建立醫療設備的維護保養制度,對設備的存放環境進行整頓;而動態保養則是根據設備的使用、消耗、故障情況實時進行的保養,比如檢查設備的運行狀況,及時進行故障診斷和維修,更換損害嚴重的部件等等。
3.2完善醫療設備的管理制度
在我國很多大型醫院,都具備各種先進醫療設備,其固定資產的總額甚至能達到幾百萬、幾千萬。但是,這些醫院當中,都存在一個共同的問題:只重視醫療設備的采購,而忽視了醫療設備的管理,醫療設備的管理制度不夠完善,難以發揮醫療設備的最大性能,導致醫療設備閑置或者損壞。對此,我國的醫院應當積極完善醫療設備的管理制度,以便能夠最大程度發揮醫療設備的性能。比如說,將醫院所有的醫療設備集中起來進行管理,而不是將醫療設備分屬于各個科室,在各個科室需要使用設備的時候進行租賃。通過這種方式,就能夠有效避免醫療設備的閑置狀況,而且方便了醫療設備的統一維修與保養。
3.3加強專業人才培養力度
生物醫學工程具有極高的科技含量,與眾多高新科學技術成果都具有密切的聯系。所以生物醫學工程的從業人員也要具備相當高的科學素質,在具備應有的醫學理論知識的同時,也要能夠對各種先進醫療設備進行正確、規范地操作,制定針對患者身體健康狀況的分析報告[3]。為了滿足生物醫學工程的發展需求,醫院必須加強人才隊伍的建設,著力培養生物醫學工程的專業人才。醫院要與各大高校進行合作,建立人才的引進機制,同時加強對內部員工的培養,制定激勵制度來提高員工的學習熱情。
生物醫學工程在國際上做為一個學科出現,始于20世紀50年代,特別是隨著宇航技術的進步、人類實現了登月計劃以來,生物醫學工程有了快速的發展。在我國,生物醫學工程做為一個專門學科起步于20世紀70年代,中國醫學科學院、中國協和醫科大學原院校長、我國著名的醫學家黃家駟院士是我國生物醫學工程學科最早的倡導者。1977年中國協和醫科大學生物醫學工程專業的創建、1980年中國生物醫學工程學會的成立,有力地推進了我國生物醫學工程的發展。目前,我國許多高校科研單位均設有生物醫學工程機構,從事著生物醫學的科研教學工作,在我國生物醫學工程科學事業的發展中發揮著重要作用。
顯微鏡的發明“解剖”一詞由希臘語“Anatomia”轉譯而來,其意思是用刀剖割,肉眼觀察研究人體結構。17世紀LeeWenhock發明了光學顯微鏡,推動了解剖學向微觀層次發展,使人們不但可以了解人體大體解剖的變化,而且可以進一步觀察研究其細胞形態結構的變化。隨著光學顯微鏡的出現,醫學領域相繼誕生了細胞學、組織學、細胞病理學,從而將醫學研究提高到細胞形態學水平。
普通光學顯微鏡的分辨能力只能達到微米(μm)級水平,難以分辨病毒及細胞的超微細結構、核結構、DNA等大分子結構。而20世紀60年代出現的電子顯微鏡,使人們能觀察到納米(nm)級的微小個體,研究細胞的超微結構。光學顯微鏡和電子顯微鏡的發明都是醫學工程研究的成果,它們對推動醫學的發展起了重要作用。
影像學診斷飛躍進步影像學診斷是20世紀醫學診斷最重要發展最快的領域之一。50年代X光透視和攝片是臨床最常用的影像學診斷方法,而今天由于X線CT技術的出現和應用,使影像學診斷水平發生了飛躍,從而極大地提高了臨床診斷水平。即計算機體斷層攝影(computedtomographyCT),即是利用計算機技術處理人體組織器官的切面顯像。X線CT片提供給醫生的信息量,遠遠大于普通X線照片觀察所得的信息。目前,螺旋CT(spiralCT或helicaletCT)已經問世,能快速掃描和重建圖像,在臨床應用中取代了多數傳統的CT,提高了診斷準確率[1]。醫學工程研究利用生物組織中氫、磷等原子的核磁共振(nuclearmagneticresonance)原理。研制成功了核磁共振計算機斷層成像系統(MRI),它不僅可分辨病理解剖結構形態的變化,還能做到早期識別組織生化功能變化的信息,顯示某些疾病在早期價段的改變,有利于臨床早期診斷??梢哉J為MRI工程的進步,促進了醫學診斷學向功能與形態相結合的方向發展,向超快速成像、準實時動態MRI、MRA、FMRI、MRS發展。根據核醫學示蹤,利用正電子發射核素(18F,11C,13N)的原理,創造的正電子發射體層攝影(PET),是目前最先進的影像診斷技術。美國新聞媒體把PET列為十大醫學生物技術的榜首。PET問世不過30年歷史,但它已顯示出對腫瘤學、心臟病學、神經病學、器官移植,新藥開發等研究領域的重要價值[2]。影像學診斷水平的不斷提高,與20世紀生物醫學工程技術的發展密切相關。
介入醫學問世介入醫學是一種微創傷的診療技術。Dotter和Judkin(1964年)是最早使用介入技術治療疾病的創始人,他們用導管對下肢動脈阻塞性病變進行擴張治療取得成功。1967年Margulis首先使用過介入放射學(InterventionalRadiology),這是醫學文獻出現“介入”一詞的最早記載。1977年Gruenzing成功地進行了首例冠狀動脈球囊擴張術獲得成功以后,介入性診療技術由于其創傷小、患者痛苦少,安全有效而倍受臨床歡迎。20世紀80年代隨著生物醫學工程的發展,高精度計算機化影像診查儀器、數字減影血管造影(DSA)、射頻消融技術以及高分子(high-polymer)新材料制成的介入技術用的各種導管相繼問世,使介入性診療技術發生了飛速進步,臨床應用范圍不斷擴大,從心血管、腦血管、非血管管腔器官到某些惡性腫瘤等都具有使用介入診療的適應證,并使診療效果明顯提高,患者可減免許多大手術之苦。有人把介入診療技術視為與藥物診療、手術診療并列的臨床三大診療技術之一,也有人把介入診療技術稱之為20世紀發展起來的臨床醫學新領域--介入醫學[3,4]。
人工器官的應用當人體器官因病傷已不能用常規方法救治時,現代臨床醫療技術有可能使用一種人工制造的裝置來替代病損器官或補償其生理功能,人們稱這種裝置為人工器官(artificialorgan)。如20世紀50年代以前,風濕性心臟瓣膜病的治療,除了應用抗風濕藥物、強心藥物對癥治療外,對病損的瓣膜很難修復改善,不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以應用人工心肺機體外循環技術,在心臟停跳狀態下切開心臟,進行更換人工瓣膜或進行房、室間隔缺損的修補,使心臟瓣膜病、先天性心臟病患者恢復健康。心外科之所以能達到今天這樣的水平,主要是由于人工心肺機的問世和使用了人工心臟瓣膜、人工血管等新材料、新技術的結果[5]。
腎功能衰竭、尿毒癥患者愈后不良,而人工腎血液透析技術已挽救了大量腎病晚期患者的生命,腎病治療學也因此有了很大進步。
現代生物醫學工程中人工器官的發展也非常迅速,除上述人工器官外,人工關節、人工心臟起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床都得到應用,使千千萬萬的患者恢復了健康??梢哉f,人體各種器官除大腦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,放射醫學、超聲醫學、激光醫學、核醫學、醫用電子技術、計算機遠程醫療技術等先進的醫療技術和儀器設備都是現代醫學工程研究開發的成果,綜上可見,20世紀生物醫學工程的發展,顯著提高了醫學診斷和治療水平,有力地推動著醫學科學的進步。
21世紀生物醫學工程展望縱觀醫學新技術誕生和發展的歷史,從倫琴發現X線到今天X射線診療技術的發展,從朗茲萬發現超聲波到今天B超診斷的廣泛應用,從布洛赫和伯塞爾發現核磁共振到今天MRI的問世,從赫斯費爾德發明CT到今天CT成像系統的應用,都是以物理學工程技術為基礎、醫學需求為前提發展起來的醫學新技術。循著20世紀醫學發展的軌跡,我們有理由預測21世紀新的醫學診療技術可能在以下10個方面有重大突破和創新:
(1)各種診療儀器、實驗裝置趨向計算機化、智能化,遠程醫療信息網絡化,診療用機器人將被廣泛應用。[6]
(2)介入性微創,無創診療技術在臨床醫療中占有越來越重要的地位。激光技術,納米技術和植入型超微機器人將在醫療各領域里發揮重要作用。
(3)醫療實踐發現單一形態影像診查儀器不能滿足疾病早期診斷的需要。隨著PET的問世和應用,形態和功能相結合的新型檢測系統將有大發展。非影像增顯劑型心血管、腦血管影像診查系統將在21世紀問世。
(4)生物材料和組織工程將有較大發展,生物機械結合型、生物型人工器官將有新突破,人工器官將在臨床醫療中廣泛應用。
(5)材料和藥物相結合的新型給藥技術和裝置將有很大發展,植入型藥物長效緩釋材料,藥物貼覆透入材料,促上皮、組織生長可降解材料,可逆抗生育絕育材料、生物止血材料將有新突破。
(6)未來醫療將由治療型為主向預防保健型醫療模式轉變。為此,用于社區、家庭、個人醫療保健診療儀器,康復保健裝置,以及微型健康自我監測醫療器械和用品將有廣泛需求和應用。
(7)除繼續努力加強生物源性疾病防治外,對精神、心理、社會源性疾病的防治診療技術和相應儀器設備的研制受到越來越多的重視與開發,研制精神分析、心理安撫、生物反饋型診療技術和設備將是生物醫學工程的新起點。
(8)創傷是造成青年人群死亡的主要原因,研制新型創傷防護裝置、生命急救系統是未來生物醫學工程的重要課題。
(9)即將迎來的21世紀是分子生物學時代,有關分子生物學的診療新技術將快速發展,遺傳、疾病基因診療技術,生物技術和微電子技術相結合的DNA芯片、雪白芯片和診療系統將被廣泛應用。
生物醫學工程(biomedicalengineering,BME)是應用自然科學和現代工程技術的原理與方法,多層次研究人體結構、功能及其生命現象,研究用于防病、治病、人體功能輔助及衛生保健的制品、材料、裝置和系統的交叉性邊緣學科。其主要的特點是多學科交叉、理工醫結合,工程性和實踐性很強。在軍醫大學這樣的醫科院校中培養工程技術人才,必須要改變原有培養醫科學生的模式,采取適應工程技術人才培養特點的教學體系,突出工程性,強調實踐性教學。改變現有實踐教學模式,構建新的實踐教學體系,是生物醫學工程專業建設和人才培養中需要體現的重要內容[1]。
2生物醫學工程專業學員創新實踐能力培養的探索與經驗
我校生物醫學工程專業五年制本科人才培養的目標是:“面向我軍衛勤保障的需要和軍事醫學的發展,培養具有生物醫學、電子技術、信息技術和軍事醫學電子衛生裝備等專業知識,具備將生物醫學與電子信息技術相結合的能力,能夠從事軍事醫學電子衛生裝備研究、設計、管理、使用和維修工作的高級工程技術人才?!庇捎谖倚I镝t學工程專業的培養方向是生物醫學電子工程,這是一門科技含量高、技術密集、應用性強的學科,其基礎理論、創新探索都必須依賴實踐來驗證。因此,實踐教學占據著戰略性地位,是培養創新型人才的關鍵環節。根據我校生物醫學工程人才培養目標,突出工程特性,培養具有電子技術創新精神和實踐能力的人才是該專業建設的基本任務,學生的綜合素質和創新能力不僅需要通過基礎理論和專業理論的學習來培養,更要通過實踐教學各個環節來鍛煉,以使學員不斷提高創新實踐能力并將所學理論知識和實踐技能應用于實際醫學問題的解決中。我們主要采取了以下做法:
2.1注重基本實驗技能訓練,重組課程實驗教學內容電子技術與信息技術教學包含了一系列課程(電路原理、模擬電子技術、數字電子技術、信號與系統、數字信號處理、傳感器原理、醫學電子儀器等等),對這些課程的實驗項目進行精選、整合、改造,實現以基礎性實驗、綜合性實驗教學模塊為基礎的分層遞進的實驗教學內容。對現有的實驗進行優化整合,主要目的是配合理論教學,使學生熟悉理論知識和掌握基本實踐技能,提高教學效益,在不增加現有實驗課學時的前提下,適當開設綜合性實驗。
2.2培養綜合運用知識能力,強化綜合性設計性實驗在專業基礎課實驗中,將過去模擬電子技術、數字電子技術等課程中的設計性實驗設置為相對獨立的綜合設計性實驗,主要通過自主探索的形式培養學生獨立思考、協作攻關的精神以及解決實際問題的能力,以達到知識和能力綜合訓練的目的。具體方法是教師編列實驗題目,提出技術要求。題目的難度與學生的水平相適應,題目的內容與專業方向及學生興趣相吻合。學生以小組為單位自行選題,通過查閱文獻資料,優化技術路線,獨立開展實驗等環節實施綜合訓練。使學生能夠較系統地掌握從選題、方案論證、電路設計、電路實現以及裝配調試,到最后的總結報告和文檔整理等全過程的各個環節。通過上述實驗課教學改革,有效調動了學生學習的積極性和主動性,培養了學生綜合運用知識的能力和動手能力。
2.3開展多層次第二課堂活動,培養分析解決問題能力開展了多種類型和內容豐富的第二課堂活動,這既是課程教學內容的補充,也是實踐教學不可缺少的環節。一種是普及性的第二課堂活動,內容力求覆蓋面廣、應用性強,既有教師選題,也有學生自主選題進行實驗研究。從專業基礎課開始組織,有效地豐富了學生視野,拓展了學習內容。另一種是提高性的第二課堂活動,對學習成績優秀、鉆研精神強的學生實行導師制,組織他們參加課外科技活動和全國性大學生創新設計競賽等實踐教學,讓學生直接介入實際的科研活動中。通過第二課堂活動有效地發揮了學生學習的潛能,變被動學為主動學,培養了學生邏輯思維能力和分析解決問題的能力。
3我校生物醫學工程學員實踐能力培養模式的不足
目前,我校生物醫學工程專業課程體系設置主要包括:公共基礎課程、醫學基礎課程、工程專業基礎課程、專業課程等4類。從實踐教學的效果來看,目前這種模式存在2點不足:一是課程設置不科學,體系不完整,與國內外其他生物醫學工程院校相比缺少專業選修課程、綜合實踐課程這2類課程[2];二是實踐教學沒有按照實踐能力培養的規律進行設計。實踐能力的培養必須從基礎做起,由低到高逐次遞進,以電子技術綜合設計為例,在設計性實驗中應當將主要精力用于方案設計和技術指標的實現上,但是部分學員由于電子工藝基本功不扎實,一些原本不應該出現的問題卻由于焊接加工水平欠佳反復出現,從而影響了設計性實驗的整體效果。由于工程實踐能力包含了方方面面的素質要求,從設備使用、工藝掌握、器件選擇、方案設計等等由低到高的各項能力的培養,是需要一點一滴積累并逐漸形成經驗的一個長期過程,絕非一朝一夕之功,也不是某一門課程所能解決的,必須將其作為系統工程搞好頂層設計,在整個課程體系之中加以解決。創新實踐能力的培訓必須是多層次的并且貫穿始終的完整培訓,需要完成包括基礎電子工藝掌握、基本實驗設備操作到復雜醫學電子系統的設計等一系列階梯式的體系化訓練。使學生在大學期間,乃至研究生階段,不間斷地進行傳統型、綜合型、設計型和創新型等各種實踐環節和各種社會實踐活動,這對學生掌握扎實的基礎理論知識和專業知識,提高獨立分析問題和解決問題的能力,提高團隊合作意識,提高創造性和競爭能力都大有益處[2]。只有經過這樣訓練的學生才能具備比較強的實踐動手能力,能夠有效地通過工程技術手段解決實際問題,從而滿足用人單位和部隊建設的需要。所以,建立健全完備的實踐教學體系是當前深化教學改革,加強頂層設計的重要工作之一,必須按工程人才的培養規律設計科學合理的實踐教學體系。
4構建生物醫學工程專業學員創新實踐能力培養體系的設想與建議
創新實踐能力可分為基本技能—綜合技能—設計技能—創新技能4個層次,不同層次的能力培養要有相對應的教學內容和訓練方法,通常需要采用驗證性實驗—綜合性實驗—設計性實驗—研究性實驗等有針對性地加以訓練。為實現創新實踐能力的全面培養,必須改變傳統的實踐教學模式,把培養學生的創新精神和實踐能力放在首位。以優化知識結構、提高綜合素質為指導制定實踐教學計劃和方案,調整實踐教學組織結構;安排大型綜合實驗設計課程和實踐訓練,形成科學合理、內容完備的教學體系和培養模式;構建良好的實踐教學支撐環境。使學生在學校期間,不間斷地進行傳統型、綜合型、設計型和創新型等各種實踐學習環節和各種社會實踐活動,使其創新實踐能力不斷發展,從而真正提高學生獨立分析問題和解決問題的能力,提高創造性和競爭能力,這也是提高專業教學水平和與國際教育接軌的必然選擇[3]。
4.1實踐課程體系建設
為了更好地適應軍醫大學對生物醫學工程人才培養的要求,根據培養生物醫學工程專業學員創新實踐能力的探索并結合其他院校在實踐體系建設上的經驗,我們認為生物醫學工程專業課程體系設置應當涵蓋公共基礎課程、醫學基礎課程、工程專業基礎課程、專業課程、專業選修課程、綜合實踐課程等6類課程。其中對于實踐能力的培養應構建4個層次、5個類型的課程培訓體系。
4.1.1基礎課程實驗
這一類實驗的內容和方式比較傳統,實驗和課程內容的聯系緊密,每門課程課內安排實驗18學時。通過對授課內容的驗證、實現與分析,幫助學生掌握基本理論和方法,鍛煉學生動手能力,培養學生的基本工程素質。除基本實驗外,一般要求至少安排一個具有綜合性質的實驗,能夠對整門課程起到融會貫通的作用。對每一門課程的課內實踐環節的安排和內容,都需要進行充分的論證,以保證每門課程實驗內容的合理性。
4.1.2綜合實踐課程
這個訓練層次的重要性體現在,使學生掌握應用工程技術解決實際問題的基本方法,同時培養其初步的創新能力。創新能力的獲取必須要擁有扎實的基礎,如果基礎不牢,所謂創新是沒有保障的,即便有非常新穎的想法,但是無法實現也是枉然。創新的方法往往產生于對傳統既有方法的熟悉上,充分了解各種方法的特點,并根據對實際問題的分析提出有價值的建議,創造性地采用不同以往的方法和手段處理和解決問題。創新一定是無限的想像與有限的技術選擇相結合的產物。通過這類實踐課程訓練學生對知識的綜合運用,掌握工程技術解決問題的程序和方法,突出工程實踐中關鍵環節的訓練,實現對不同學習階段的學員工程實踐能力的綜合培訓,使其具備工程技術人員基本的實踐能力。綜合實踐課程在進入專業基礎學習階段以后安排,將每學期的所有理論教學及考試在前18周內完成,余下的2~3周時間用于開設獨立的綜合實踐課程。其具體設置安排見表1。
(1)電子工藝實習。主要培養學生在電子線路焊接、裝配、調試、元器件識別、選擇、基本儀器使用等方面的能力,組裝具有實用價值的小型電路。安排這個訓練的目的,主要是鍛煉學員在電子技術應用中的基本操作技能,如果沒有這個過程,直接進入電子技術課程設計階段,就會出現因為電子工藝不過關造成的各種各樣的問題,為電路設計和調試帶來層出不窮的障礙。所以必須要有這個訓練過程,以保證在后續課程中學生具有比較熟練和穩定的電子工藝能力,而盡量避免因為工藝問題造成的失敗。
(2)電子技術課程設計。是在具備電子學基本實驗技能的基礎上,進行綜合能力培養的實踐訓練課程,以電路設計為重點,內容側重綜合應用模電、數電知識,完成制作較為復雜的帶有生物醫學功能的電路或者小型電子系統(例如心電信號放大器)。一般是給出實驗任務和設計要求,通過電路方案設計、電路設計、電路安裝調試和指標測試、撰寫實驗報告等過程,培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力,提高電路設計水平和實驗技能。在實踐中著重培養學生系統設計的綜合分析問題和解決問題的能力,培養學生創新實踐的能力。
(3)虛擬儀器技術課程設計。掌握LabView在信號采集、處理、分析以及功能電路整合方面的應用,側重于生物信號的處理及其虛擬儀器系統的設計。
(4)生物醫學信號檢測與處理綜合實驗。其目的是使學生在熟悉電子系統基本設計和數字信號處理主要方法的基礎上,把現代信號處理理論與臨床醫學緊密結合起來,掌握常見的生物醫學信號采集方法,醫學信號傳感器、采集儀器的使用,利用各種信號處理手段解決臨床診斷與治療方面的信號分析與處理問題。使學生了解醫學信號處理系統的實現過程:醫學信號信號采集信號處理信號識別與特征提取臨床診斷,培養學生應用Matlab和LabView提供的各種處理方法解決醫學問題的能力,并強調各種處理方法的硬件實現。
(5)現代醫學儀器綜合設計。在學生學完全部課程進入畢業設計前一個學期進行,學生綜合應用所學過的基礎課、專業基礎課和專業課的基礎理論、基本知識和基本技能,融合醫學儀器課程內容,獨立完成一個醫學信號檢測、處理、控制系統的設計、安裝、調試,完成醫學信號的數據采集和存貯、數據顯示、數據分析和處理,通過對專業課實驗進行的高度整合,讓學生對所學知識進行高層次的融合。學生從本課程擬定的題目中選擇,或者自己擬定題目,獨立完成一個檢測人體信號的小型醫學儀器系統,并使所設計的軟硬件系統達到要求的各項技術指標。學生通過該課程較系統地學習生物醫學信號處理和控制方面的方法和技術,在生物醫學信號處理技術、計算機技術、測量技術、控制技術及實驗技能等方面得到全面訓練,對醫學信號的拾取、測量、處理、應用有一個系統地了解,從而在綜合能力上得到培養,同時為完成畢業設計打下堅實的基礎[4]。
4.1.3創新性課外科技活動
開展豐富多彩和形式多樣的創新性課外科技活動,其主要目的是使學生在完成第二層次訓練的基礎上,了解學科前沿、開闊科技視野、激發創新意識,充分發揮和調動學生創新實踐的潛能,結合軍事醫學應用和實際問題的解決開展研究性實踐活動。結合我軍衛勤保障和軍事醫學的需求,應用電子信息技術和電磁檢測技術等生物醫學工程學方法,有針對性地開展創新實驗活動。從軍事醫學電子衛生裝備設計思想的提出、技術指標的設定、研究方案的形成、工程設計的優化等方面訓練學員,培養他們在我軍軍事斗爭衛勤保障條件下解決軍事醫學問題的創新思維和創新能力,以此提高軍事生物醫學工程專業人才的綜合素質。該層次的訓練側重于創新能力的培養,主要以第二課堂的形式圍繞科研方向開展,也可以圍繞專業選修課開展,并鼓勵學有所長的學生積極申報學校創新實驗基金,開展進一步的深入研究,并指導學生發表學術論文,申請國家專利。在條件成熟的情況下推薦他們參加各種類型的全國大學生科技競賽。對于部分已取得較好成果的學員,可在此基礎上直接進入畢業設計環節,并給予他們優先報考碩士研究生的資格。
4.1.4實習
臨床工程實習是理論聯系實際,培養學員分析問題、解決問題能力的重要階段。通過臨床實習,使學員進一步加深對專業課程理論知識的理解和掌握,全面了解現代化醫療儀器設備的基本原理、安裝調試、維護保養,熟悉部分醫學儀器結構特點和工作原理及存在問題,建立醫療衛生裝備體系的基本知識架構,培養學員運用已學基礎理論知識,初步分析和解決醫學儀器設備實際問題的能力,為畢業后從事醫療設備專業工作,提升任職能力打下基礎。
4.1.5畢業設計
畢業設計的質量可以衡量專業教學的水平,是學生畢業與學位資格認證的重要依據。畢業設計的開展將緊密結合學科研究方向和實際科研課題,把重點放在學員創新思維和能力的培養,充分發揮學員的主動性和創造性上。畢業設計注重以下能力的培養:(1)調研、查閱中外文獻和搜集資料的能力;(2)理論分析、制定或設計實驗方案的能力;(3)實驗研究、綜合分析和數據處理的能力;(4)交叉融合理工醫等學科綜合知識的能力;(5)外語、計算機應用和論文寫作的能力;(6)綜合應用工程技術手段解決實際問題的能力;(7)團隊合作的能力。方法上讓學生自由選題,獨立完成畢業設計課題。針對要解決的實際問題,指導學生通過查閱資料,以互相討論的形式逐步總結出解決問題的思路,要求學生利用計算機進行理論設計,并進行虛擬實驗和仿真分析,經過比較優選出最佳方案,進而設計出實用的電子系統,完成系統的軟硬件調試并達到設計技術指標;最后提供設計報告,接受專家組考評并通過答辯。通過畢業設計使學生了解科研的方法、程序和步驟,增強科研意識。這種對科學實踐全程參與的教學方式可以全面培養和提高學生的科研素質、工程意識和創新精神,真正實現了理論和實際動手能力相結合的創新實踐能力培養。
4.2創新實驗室建設
創新實驗室建設旨在針對我軍面臨的多樣化軍事任務,滿足我軍衛勤保障需求和軍事醫學發展需要,從軍事醫學電子技術教學與訓練、軍隊衛生裝備教學與訓練等方面入手,與燒傷外科學、防原醫學、野戰外科學、野戰內科學、軍事預防醫學、高原軍事醫學以及新概念武器防治學等軍事醫學緊密結合,以電子技術應用、裝備教學實訓為基礎,培養應用軍事生物醫學工程的技術方法,解決部隊衛勤保障和軍事醫學問題的創新實踐能力。創新實驗室主要服務于學員專業學習階段,在第二課堂、創新實踐、綜合實驗、軍事醫學課程設計、畢業設計、專業實習以及衛勤演練中對學員實施相關訓練活動。從培養軍隊院校學員為軍服務的意識出發,使其在學習訓練中了解軍事醫學的主要問題,學會應用軍事生物醫學工程方法解決相關問題,同時提高創新實踐能力,在這一過程中軍事生物醫學工程專業綜合創新實驗室的建設是必不可少的,這對于軍事生物醫學工程專業學員開展相關學習實踐以及任職訓練是必須要具備的一個基本條件。
【關鍵詞】生物醫學工程;產業化;營銷理念
現代生物醫學工程崛起于20世紀60年代。隨著人工器官的概念正式被承認,并成為生物醫學工程的主要研究方向之一,生物醫學工程研究開始迅速拓展,研究方向日益增多,其研究內容正在逐漸擴展。有報告指出,生物醫學工程與物理科學已在過去的近半個世紀中推動了生物醫學領域的革命性進步并將繼續對醫學實踐產生重大影響。生物醫學工程作為一個充滿活力和前景的學科,已經在學術方向、研究內容和人才隊伍等諸多方面呈現出日漸繁榮的趨勢,我國已超過100多所院校設立有生物醫學工程專業。但筆者通過調研發現,生物醫學工程專業的學生在專業知識的學習上豐富扎實,關于營銷方面的認知卻非常少,畢業后愿意從事營銷工作的學生更是寥寥無幾。事實上,作為現代醫療器械生產技術創新和進步主要原動力的生物醫學工程非常需要營銷理念的支撐,從而推動生物醫學工程研究發展的科學化、市場化。
一、生物醫學工程學科的研究需要營銷理念
所謂營銷觀念要求企業一切計劃與策略應以消費者為中心,正確確定目標市場的需要與欲望,比競爭者更有效地提供目標市場所要求的滿足,貫徹“顧客至上”的原則,將管理重心放在善于發現和了解目標顧客的需要,并千方百計去滿足它,使顧客滿意。生物醫學工程學科研究主要包括生物力學、生物材料、組織工程、生物醫學影像、生物電子學等分支,其進步和發展對人類健康和生活質量的提高具有非常重要的意義,從根本上說是為了滿足人類社會的健康發展,那么人類疾病的預防、診斷、治療以及人體功能輔助和衛生保健都有哪些需求必須成為生物醫學工程研究的重心。
(一)在專業知識的傳授中增強營銷理念的引導
學習本身就是一個基于真實問題情景下的探索、學習和解決實際問題的過程,選擇適當、可行性強的題目促進學生的思考,因此,在傳授專業知識的同時,引入營銷思考模式,培養學生在已知的知識和經驗基礎上發現新知識,提高發掘潛在消費的意識,從而能夠深入探索,找到滿足潛在消費的研究途徑,實現學習科研的新突破。
(二)在專業知識學習的同時多引入社會實踐課程
學校知識的學習最終是為了服務社會,投入社會實踐,滿足社會的發展需求。作為科研型較強的學科同樣也離不開科研價值的實現,那么了解當下生物醫學工程發展情況應該成為學生必修的知識。例如我校生物醫學工程學生成立了生物醫學科學發展調研隊,在假期走訪附近的各個醫院和醫療器械公司,考察研究了不同等級醫院和市場上的醫療設備,從而對醫療設備有了全面立體的了解,認識到醫療設備對于病人的重要性。
(三)在專業知識的傳授中結合市場需求培養專業性人才
高校作為人才輸出的賣方,要重視市場需求研究,積極分析就業市場動態,預測社會對生物醫學工程人才的具體需求,建立科學的質量評價體系,根據市場反饋信息,設計和調整生物醫學工程專業人才的知識、能力和素質結構,加強實踐環節的設置比例,使理論和實踐教學有機結合,實現高等教育和社會的接軌,把生物醫學工程職業教育貫穿于教學的全過程,從而使學生盡早樹立職業發展意識,確定個人職業發展目標,主動提高自身技能,提高知識轉化率。
二、培養生物醫學工程專業學生就業營銷理念
中國生物醫學工程理事長樊瑜波在2012年世界醫學物理與生物醫學工程大會上說:“目前,我國醫療器械產業市場規模約4000億元,并以每年20%的速度遞增,是名符其實的朝陽產業?!蹦壳?,我國有生產類的醫療器械公司1.5萬家、營銷類的30多萬家,產業的飛速發展對專業人才需求旺盛。但愿意到公司發展的學生卻很少,愿意去從事營銷類行業的學生更是少之又少。因此,轉變生物醫學工程專業學生的就業觀念,培養和提高其營銷理念非常重要。
(一)在專業授課的基礎上增加國家政策信息和產業化發展現狀
據介紹,未來的三年內,中央將考慮支持基層醫療機構進行基本設備配備,加強省市縣三級疾控中心試驗能力建設、公共衛生專業防治機構建設和職業衛生防治機構建設,并配備必要設備;基層醫療衛生機構健康教育設備配置也被列入中央考慮項目內容,醫療衛生人才培養基地的設備建設也被納入考慮范圍。生物醫學工程是一門綜合了生物、醫學、工程學等學科的新興交叉學科,是現代醫學發展強大的推動力,小到血壓計、大到手術機器人,與百姓生活關系密切。
在當代世界經濟中,醫療器械是其中發展最快、最為活躍的工業門類之一。從世界醫療器械市場的分布來看,美國仍占主導地位,是世界醫療器械市場第一出口大國,也是其出口增長最快的七大產業之一??梢灶A計,醫療器械產業將成為21世紀世界經濟的一個支柱性產業。在授課的內容上增加生物醫學工程產業化發展現狀,使學生多了解當下醫療器械發展現狀,使同學認識到產業化發展能夠不斷激勵生物醫學工程技術本身的高速發展,從而使得生物醫學工程學科能夠在產業化的發展中不斷提高和進步。
(二)在專業課教學中增加營銷實踐環節提高學生的營銷興趣度
筆者對2012年河南省醫藥衛生類大中專畢業生冬季雙向洽談會上招聘生物醫學工程專業用人單位信息作了簡要的統計,因為招聘會的醫藥衛生類限制,有百分之六十七以上的用人單位為醫院,其次為醫療科技有限公司,醫院以維修為主,醫療科技公司以營銷為主,而這兩種發展方向對學生的吸引力都不強。因此,作為培育生物醫學工程專業人才的基地加強學生在第二課堂例如到醫院實習、參與公司的營銷團隊進行實習學習顯得尤為重要。
要開展多種模式建立與用人單位暑期實習合作等項目,使學生將所學的基礎理論、基本知識和基本技能綜合運用于實踐,提高學生的實踐能力,培養學生具有開拓精神和創造才能。加強務實教育教學,專業的教學要與企業的實際生產過程相一致,職業技能訓練要適應行業企業勞動組織和技術發展需要,努力提高學生的職業素質和專業技能水平,使學生畢業時能夠達到技術和管理人員需要掌握的基本要求和技術工人上崗前應有的崗位規范要求,掌握直接從事某一種專業領域所必需的專業技術知識和操作技能。
生物醫學工程作為一門新興的學科,它的產業化發展已經顯現鋒芒,必將為未來醫學的快速發展帶來動力和希望。因此培養生物醫學工程專業人才刻不容緩。如何轉變生物醫學工程學生的就業觀念和發展眼光,增強該專業學生的營銷意識和營銷觀念必須成為我們關注的焦點之一,以培養出高素質的市場化專業化人才。
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