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由于我國起步較晚,目前我國醫院中生物醫學工程的作用和能力遠遠落后于發達國家。多數醫院設備科(器械科、儀器室等)的功能只是局限于倉庫保管、醫療物資的采購、設備的維修等一些被動工作。以下幾方面的問題制約了生物醫學工程學科在醫院的存在和發展。
1歷史遺留的體制問題
各家醫院的生物醫學工程科室名稱不一,有的叫設備科、儀器室、醫工處等。各家醫院該部門的職能也不同,有的只負責采購醫療設備,有的還負責采購冰箱等生活用品;有的負責維修,有的不負責維修;有的隸屬于醫務處,有的隸屬于后勤保障處等。名稱和職能各式各樣,都是按照各家醫院的習慣和流程來工作,最終限制了這個學科的發展。在日常管理中,很多醫院只重視醫療設備的采購,忽略了維修和管理,忽視了醫院的軟硬件結合等問題,使這個部門成了一個純采購部門。
2人員編制的問題
我國醫院最初建立生物醫學工程學科時,從事該項工作的人員多是電工、鉗工等維修工人。隨著醫院的發展,后來從事該項工作人員很多都是本科生,但是由于體制的問題很多人因得不到晉升和提高,最終導致人才流失。
3現代化醫院中生物醫學工程面臨的新問題
很多大醫院都意識到生物醫學工程的重要性,該部門的工作人員也同醫生和護士等技術人員一樣得到了晉升,但是由于很多大型設備廠商將售后服務(含維修保養等)作為一項重要收入,使生物醫學工程又陷入了一個低谷。
改變生物醫學工程學科發展的措施
以我院器材處為例探討改變生物醫學工程學科發展的措施。
1改變觀念、工作模式、明確職責
現在醫療、護理、醫學工程作為現代醫院三大部門的觀念還沒有形成,醫療、護理仍是醫院工作的兩個重頭戲,而器材科、設備科或物資科僅僅是購買物品、發放耗材的機關性質的職能科室,醫學工程學科的應有職能幾乎得不到體現。為了醫院和生物醫學工程學科更好的發展必需改變這種傳統觀念,強化管理意識,參與醫院發展工作。我院器材處的改變除了設備的招標組織、論證、采購、安裝、驗收、檔案管理等外,還要做好以下工作[5]:在用設備的質量檢查、質量保證和質量評估;醫療設備的安全性能測試、監管和保證;預防性維護、保養和故障維修;醫療設備的醫學計量及維修后的計量與性能測試等。(1)醫療設備的計量管理。根據計量管理要求,大多數醫療設備都要進行計量檢定、維護(有的甚至是強制執行)。準確可靠的醫療設備可以提高診斷治療水平,保證醫療質量。因此,我們要求在設備進行安裝使用之前必須進行計量檢測,醫院建立一整套完備的計量管理制度,并由工程技術人員專人負責。(2)安全性能測試。如①插頭標準不同:目前國內很多購置的醫療設備都是進口品牌,在采購的過程往往只關注技術和價格,忽略了不同國家的插頭標準不同,因此除了在采購時特意提出插頭標準的要求外,在到貨安裝時需要進行核對查看,如不一致需要進行替換。我們將插頭標準要求詳細列明在招標文件范本中;②安全等級不同:醫院在使用醫療器械時,對電擊安全有著嚴格控制的等級要求。在電擊安全等級要求較高的情況下,決不能使用防電擊安全等級低的醫療設備,這一點也需要生物醫學工程人員的把關和負責;③新設備的干擾:新設備進行安裝時需要考慮是否對現有設備造成影響,需要醫院的生物醫學工程人員監督設備廠家的安裝工程師進行測試,如果造成影響需要分開使用,否則后果不堪設想。(3)醫療設備的保養。①靜態保養:購置情況、價格等資料;②動態保養:設備的使用、消耗,故障等運行情況分析,根據實際情況制定定期維護方案,由被動維修變為主動維修,最終上升為改善維修。(4)新設備功能的臨床合理應用。新設備引進時都要對臨床使用人員進行培訓,但有一些功能由于不常使用,平時操作較少,偶爾使用時不恰當的操作會引發設備故障,這時就需要生物醫學工程人員來扮演“臨床工程師”的角色[6]。為了更好的完成自己的職能,生物醫學工程人員要積極參與設備使用的培訓和常用故障的排除。(5)售后服務的協調。售后服務不只是設備損壞的即時修理,還包括日常的保養維護。可以通過讓公司的工程師增加回訪次數來及時發現設備的問題,積極學習排除故障的方法,使生物醫學工程人員掌握處理簡單問題的能力,從而方便臨床醫療的使用。
2改變現有設備的管理體制,使醫療設備效能最大化
現在很多大型醫院的醫療設備固定資產都已達幾億元,但大多醫院都是重采購、輕管理,使醫院耗重資購買的醫療設備不能發揮最大的效能,使用率下降或閑置損壞。我院針對此項弊端采用了租賃制,有的設備不再歸屬各個科室,而由醫院統一管理,科室根據實際臨床需要進行租賃,對科室進行成本核算,這樣避免了同一種設備(例如呼吸機、輸液泵、注射泵等)在有的科室閑置,有的科室不夠用的現象[7]。
3加強人才培養,健全體制,提高學科地位
為了在日常工作中不斷地加強人才隊伍的建設,我院通過各種培訓(器材處內部培訓和對臨床醫療設備的使用培訓)、業務講座、進修等途徑,提高生物醫學工程隊伍的業務技能。同時,通過調整人才梯隊、整合崗位編制、崗位輪換等措施,建立一支高素質、高水平的生物醫學工程人員隊伍[8-9]。我院器材處現有42人,其中,高級職稱3人、中級職稱9人、副主任科員及以上17人;設備中心19人、物資中心18人、服務辦公室5人,基本能滿足我院的需求。為了引起醫院高層管理人員對生物醫學工程的重視,除在醫學工程學術會議等場合要更多地討論和呼吁外,還要在全國性醫院管理會議上進行反映和呼吁,使生物醫學工程人員不再是醫療和護理等一線人員的輔助人員,而是可以與之共同構成三足“鼎立”局面的學科。
英文名稱:Journal of Modern Clinical Medical Bioengineering
主管單位:中國科學技術協會
主辦單位:中華醫學會;廣州醫學院
出版周期:雙月刊
出版地址:廣東省廣州市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1674-1927
國內刊號:11-5668/R
郵發代號:46-190
發行范圍:
創刊時間:1995
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期刊簡介
關鍵詞:生物醫學工程;基礎生物學;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)09-0140-02
生物醫學工程(Biomedical Engineering,BME)是綜合生物學、醫學和工程學的理論和方法而發展起來的新興邊緣學科,其主要是運用工程技術手段,在多層次上研究生物體特別是人體的結構、功能和其他生命現象,研究用于防病治病、人體功能輔助及衛生保健的人工材料、制品、裝置和系統的工程原理的學科。它主要以臨床醫學為對象,以生物學、化學、物理學、數學等傳統自然學科為基礎,融電子、機械、化工、計算機信息為一體,對于揭示生命現象、臨床診斷、治療和預防疾病等方面顯示了不可估量的應用前景[1]。自上世紀70年代末以來,國內許多綜合或理工科大學、醫學院校及相關科研機構都設立了生物醫學工程專業,旨在培養具有各方面能力的復合型人才[2]。我校生物醫學工程專業設置在電子信息與電氣工程學部,基礎生物學是其中必修的專業基礎課程。基礎生物醫學知識的教學是生物醫學工程專業教學體系的重要組成部分,通過基礎生物學、醫學知識的學習,為進一步促進生物醫學工程不同學科間的交叉融合奠定必要的生物學基礎。基礎生物學課程涉及領域寬,涵蓋范圍廣,而且隨著生命科學的日益發展,不斷地涌現出新的理論和技術,給基礎生物學的教學工作帶來了極大的挑戰。[3]因此作者針對在該專業基礎生物學教學中遇到的實際問題,結合本學科課程設置的目的,在基礎生物學課程教學中對教學模式的改變進行了大膽的嘗試,在把握課程整體思想、方法的基礎上,引入以研究內容為導向的課程設置和以研究課題為基礎的教學方式,使學生有機會參與科研項目研究,在實踐過程中獲得知識。
一、精選教學內容,灌輸思維方法
目前國內生物醫學工程學科的發展仍處于起步階段,不同院校的生物醫學工程專業具有不同的研究方向和專業培養目標,因此對于基礎生物學的教學還沒有統一的教材,這就要求任課教師在教材的選擇上應體現出自身特色。對于工科院校學生而言,由于缺乏基礎生物醫學相關背景知識,如果按照以往傳統教材內容按部就班的授課,很可能導致學生的理解難度增加,降低學生的學習興趣,同時容易造成學生把握不住學習重點,不能對所學知識靈活運用。同時內容多與課時少的矛盾相對突出,導致教學效果不佳。因此對于本課程的教材,精心選取國內高等教育出版社最新最優秀的同類課程教材《基礎生命科學(第2版)》、《生物學導論》等作為主要參考書,基于保持本課程的實用性和先進性為目的,依據教學內容的差異,為學生推薦現代生命科學前沿學科的優秀教材,以確保教學內容的精煉和完整。同時,考慮到學生的專業背景,適當刪減基礎生物學教材內容,調整重點、難點,強化學習內容的結構層次和邏輯聯系,注重交叉學科的聯系滲透,通過不斷引入新的理論和技術來提高學生學習的積極性和主動性。比如在講發育時,把授課內容的側重點主要放在干細胞與組織工程領域,著重向學生介紹現代生物技術在該領域的研究現狀及發展前景,使學生在學習新理論、新技術的同時,能夠和之前所學的知識融會貫通,從而對生物醫學工程專業的發展有更深層次的理解,為以后更進一步的學習及工作打下良好的基礎。在教學過程中,如何培養學生的學習興趣,變被動的、應付考試的學習,為主動的、探索性的學習是提高教學水平的主要環節,因此對于每一門課程,任課教師必須要清楚教學目的,把握課程思想。在授課過程中,教師不僅要教會學生單純的理論知識,更重要的是灌輸思維方法,實現真正的學以致用。同時還要注意講授內容的深度與廣度相結合,緊密跟蹤前沿學科,啟發學生積極探索的創新思維。
二、改進教學方式,豐富教學方法
基礎生物學以生命基本特征為主線,涵蓋生命活動的各個領域,涉及人口、糧食、環境、資源、健康等諸多社會問題,與我們的日常生活密切相關。因此,如何將學生的綜合素質培養融入到課程教學中,激發學生的學習熱情,培養學生的歷史責任感,是我們一直在探索的一個問題。在理論教學中,我們主要采取精講、略講和自學相結合的原則,以提高教學效率,提高學生分析問題、解決問題的能力。同時在采用現代多媒體教學的基礎上,不斷探索教學方式的改進與完善,促進師生互動,調動學生自主學習的積極性、主動性和創造性,從而為學生進一步獲取更專業的知識打下堅實的基礎。
生物醫學工程是生物、醫學與多種工程學高度結合的綜合性邊緣交叉學科。《生物統計學》是生物醫學工程專業的一門基礎學科,無論學生以后從事生物醫學工程的哪個領域,如基礎生物醫學研究、醫學影像或生物信號處理等方向,《生物統計學》都是必須掌握的技能。
由于生物醫學工程專業交叉廣、實用性強,所開設的《生物統計學》課程非常強調學生的動手實踐能力。隨著時代的發展,計算機的普及,《生物統計學》涉及的各種統計檢驗方法,可以非常方便地在計算機上實現。讓學生掌握如何使用計算機軟件來實現各種統計學方法和統計圖表的制作,顯得十分重要。
一、《生物統計學》軟件平臺的選擇
目前統計學相關的計算軟件平臺較多,如最簡單的Excel,更為專業的有SPSS、SAS、R等。國內各個開設《生物統計學》的院校,根據自身的專業特點,對不同的統計軟件平臺進行了選擇和描述,如中國地質大學(武漢)生物系和華南農業大學動物學院使用的是R語言[1,2],河北農業大學農學院使用的是Excel[3],南開大學生命學院使用的是SAS[4]等。
然而,考慮到生物醫學工程的專業特性,在先前的必修課程中(如數字信號處理等),學生們接觸過Matlab計算軟件平臺(Matlab是工程相關領域用得最多的計算軟件平臺,能快速、方便地實現各種矩陣運算,在數字信號處理、圖像處理等領域有較為廣泛的應用)。Matlab平臺也提供了常用的統計計算函數,我們認為,在32學時的《生物統計學》教學中,讓學生直接在Matlab平臺上熟悉各種統計學函數的使用、統計圖表的制作,比讓學生另外去熟悉并使用新的統計軟件平臺效率更高。因此,建議將Matlab作為生物醫學工程專業《生物統計學》的軟件平臺。
二、Matlab的統計學基本功能
Matlab的統計工具箱在統計描述、統計分布和統計檢驗等方面提供了豐富的函數。例如,統計描述函數有算術平均數(mean)、標準差(std)、方差(var)、中位數(median)、求和(sum)、最大值(max)、最小值(min)等。統計圖輸出函數有箱圖(boxplot)、正態概率圖(qqplot)、直方圖(hist)、散點圖(plot)、莖葉圖(stem)等。統計分布函數有貝塔分布(betapdf)、伽瑪分布(gammapdf)、正態分布(normpdf)、t分布(tpdf)、F分布(fpdf)、卡方分布(chi2pdf)等,將這些分布函數后半部分的“pdf”改成“cdf”、“inv”和“rnd”,分別表示為分布的累積概率、分位數和服從該分布的隨機數。統計假設檢驗相關的函數有z檢驗(ztest)、單樣本t檢驗(ttest)、雙樣本t檢驗(ttest2)、卡方檢驗(vartest)等。多種方差分析相關的函數有單因素方差分析(anova1)、雙因素方差分析(anova2)和多因素的方差檢驗(anovan)等。此外,該工具箱還提供了一些多維統計分析方法,如主成分分析法、聚類分析法等。這些函數在使用時,需要根據幫助文檔中給出的信息和例程合理選擇參數。
三、Matlab應用于《生物統計學》的教學實例
《生物統計學》的教學包含很多較為抽象的內容。例如,“抽樣分布”這一章中,光從理論上講述較為抽象難懂,學生容易產生厭倦和畏難情緒,但這樣的一個過程可以使用蒙特卡洛模擬,通過計算機來直觀地呈現給學生。為此,編寫了一個基于Matlab的模擬抽樣分布程序,學生可以選擇不同的總體、不同的樣本來考察樣本均值的分布情況。軟件運行界面如圖1所示。
該程序模擬了樣本從標準正態總體或參數為1的指數整體中,隨機抽取含量分別為5、10、20和50的樣本,抽取次數為10000次。程序將這些樣本的標準化樣本平均數以直方圖的形式輸出,在圖形上與理論總體分布進行比較,同時還計算統計量的各個特征數,如均值、方差、偏斜度和峭度,將之與理論總體的特征數進行比較。
從我國生物醫學工程與醫療器械產業的發展現狀來看,由于我國在該領域的發展較國外晚,使其在實際的發展中還是存在許多需要完善與改進的地方。基于這種現狀考慮,我們必須要提高對生物醫學工程與醫療器械產業的完善、優化與創新意識,并通過各種有效性措施的大力落實,促進生物醫學工程與醫療器械產業的健康、穩定、長效發展。
關鍵詞:生物醫學工程;醫療器械產業;發展
【中圖分類號】
R195 【文獻標識碼】B 【文章編號】1002-3763(2014)08-0294-01
1 前言
生物醫學工程(Biomedical Engineering,BME)主要是指結合了化學、物理、數學、計算機與工程學原理,從事醫學、生物學、衛生學以及行為學等方面的一種研究。生物醫學工程作為一門新興的邊緣學科,其應用工程技術手段,可以有效的解決目前醫學中的一些問題,從而為各類疾病的診斷、治療與預防,保障人們的健康起到積極的作用。而醫療器械產業主要是指在疾病預防、診斷與治療中所應用的電子醫療設備、內外科器械、離體診斷設備、牙科器械、整形設備以及醫院供應品等等。生物醫學工程與醫療器械屬于醫院診治疾病中不可或缺的一部分內容,也是現代醫藥產業發展的兩大支柱。基于生物醫學工程與醫療器械產業的重要性,本文就以我國的生物醫學工程與醫療器械產業作為研究方向,論述其發展現狀,并對生物醫學工程與醫療器械產業的發展前景展開探討。
2 生物醫學工程與醫療器械產業的發展現狀
2.1 生物醫學工程的發展現狀:
生物醫學工程專業作為一項研究方向諸多、內容復雜、要求極高的專業,其在我國的發展已經經歷了36年,但是,我國生物醫學工程較國外相比,其起步還是較晚,綜合來看,其與國外的發展還是具有一定的距離。而從我國生物醫學工程的發展現狀來看,其對于人才的培養目標及研究成果,主要體現在以下幾個方面:
⑴人才的培養。其一,培養能從事醫療設備管理、醫療器械質量控制與管理、醫藥市場營銷、醫學技術服務等方面的人才;其二,將生物醫學工程專業將醫學技術與工程技術相結合,并以此為目標來培養高級臨床醫學工程技術型人才;其三,培養出綜合能力較強,能夠從事生物醫學工程研究、開發與生產的高級人才。⑵研究成果。我國生物醫學工程目前的研究成果主要有:人工關節、人工晶體等功能性假體;人工心臟瓣膜、人工心臟起搏器等人工器官;不同規格、不同種類的電磁與激光治療設備;超聲成像、磁共振成像、X射線計算機斷層掃描、生化分析儀等新型臨床診斷與監護技術、監護設備等。
2.2 醫療器械產業的發展現狀:
生物醫學工程在我國的發展,不僅促進了臨床疾病的診治效果,還推動了醫療器械產業的發展,而當前我國醫療器械產業的發展情況,主要體現在如下幾方面:⑴醫療器械工業現狀。由于國外醫療器械對國內醫療器械市場造成的沖擊,近年來,我國已開始重視對醫療器械的自主研制與創新。例如,在“十二五”規劃中,特別強調了我國自產醫療器械的應用與普及、產品創新。并在著力突破高端裝備大多引進國外的問題。力求實現高端主流裝備、醫用高值材料、核心部件等醫療器械的自主制造,以實現降低醫療費用、打破進口壟斷的問題。⑵醫療器械營銷現狀。我國的醫療器械生產銷售企業諸多,尤其是近年來,在科技的快速發展下,使得我國醫療器械的營銷勢態良好,例如嬰兒培養箱、心電圖機、高壓氧艙、磁共振成像系統、體外診斷試劑、各種敷料及衛生材料等數千種大小不一,規格不一的醫療器械在全國各醫院的應用是非常廣泛的。⑶醫療器械技術現狀。在科技的快速發展下,醫療器械的性能與質量也得到了不斷升級。而我國各大小型醫院,在先進性醫療技術的驅動下,所應用的醫療器械也在不斷升級和完善,例如,基層醫療衛生機械對采色超聲成像儀、生化分析儀、免疫分析儀、多參數監護儀、心電圖設備、耗材等醫療器械的配置與升級。一些大型、綜合性醫院對實時三維彩色超聲成像儀、全自動生化分析儀、64排螺旋CT等先進性醫療器械的應用。
3 生物醫學工程與醫療器械產業的發展前景
3.1 生物醫學工程的發展前景:
雖然生物醫學工程在我國的發展比較迅速,但其與國外的發展相比,還是存在一定的差距,基于這種現象,我國對于生物醫學工程的持續發展也十分重視。而在分析目前我國生物醫學工程的發展情況與研究成果之后,筆者認為,我國今后生物醫學工程的發展前景,將會體現在以下幾方面:⑴納米技術、介入性微創技術、激光技術以及植入型超微機器人,將是未來生物醫學工程的研究重點。⑵生物型人工器官、生物機械結合型將會有新的突破,各種高質量的人工器官將會廣泛應用于臨床。⑶藥物與材料相結合的新型給藥裝置或技術將得到有效發展。⑷所應用的各種診療儀器與裝置,將會逐漸朝著遠程醫療信息網絡化、智能化的方向轉變,其診療所用機器人會在臨床上得到廣泛的應用。
3.2 醫療器械產業的發展前景:
我國目前的醫療器械市場規模占醫藥總市場規模的14%,這也表現出我國的醫療器械產業雖然發展迅速,但與全球水平比還相差甚遠,不過,這種現象也給投資者們看到了該領域更大的發展空間。在技術的不斷升級下,國產高端醫療器械將會逐漸替代國外進口器械,隨著機械器智能與生物智能技術的發展,我國在未來必將不斷研發高科技醫療器械。此外,由于國民生活水平的不斷提高,之后的醫療器械產業還會以家庭會對象,研發生產出一系列適用于家庭自我監護、診斷的高科技醫療器械產品。
4 總結
通過以上分析可見,生物醫學工程與醫療器械產業在醫學領域占據著舉足輕重的位置,而近年來在科技的快速發展下,我國對生物醫學工程也越來越重視,且醫療器械產業也得到了長足的發展。相信在未來醫學技術的不斷完善下,我國生物醫學工程與醫療器械產業也會有更加良好的發展前景。
參考文獻
[1] 王衛東,曹德森,醫學工程保障中的質量控制的研究[J],醫療設備信息,2007年03期.
【關鍵詞】醫學;職業技術教育;生物醫學工程
【中圖分類號】R318.0-4 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949(2014)02-0316-02
基金項目:重慶市教委人文社科基金資助項目(10SKS02)
隨著近20年來世界范圍內高新技術的迅猛發展,職業教育在形式和數量上都有了突飛猛進的增長。基于此,聯合國教科文組織(UNESCO)推出最新版本“國際教育標準分類”ISCED1997,雖然將高等職業教育仍定位于ISCED5為“第三級教育第一階段”,但是作為“不直接通向高等研究資格證書”(not leading directly to an advanced research qualification)獲得的教育層次,它將初版中分屬兩個不同層次的大學專科(原ISCED5)和本科(原ISCED6)以及“所有博士學位以外的研究課程”(原ISCED7中的博士前課程部分)納入了同一層次之中,從此突破了高等職業教育(尤其是在中國)僅僅局限于專科層次的教育瓶頸,為各類職業教育建立本科乃至碩士層次的教育提供了可能[1]。與普通本科教育并行的“立交橋式”發展之路由此拉開序幕。目前我國由于臨床醫學、中醫學、口腔醫學、藥學等專業要求學生掌握一定的科學技術知識以達到“能進入一個高精技術要求的專門職業”。醫學本科院校在醫學主干專業的人才培養定位與水平上均高于醫學類高職高專院校。本文將以生物醫學工程學的國內外現狀為例,來探索職業教育互補于普通醫學本科教育的發展之路。
1生物醫學工程國內外發展現狀
生物醫學工程學是理、工、醫相結合的邊緣學科,是多種工程學科向生物醫學領域滲透的產物。它是運用現代自然科學和工程技術的原理與方法,從工程學的角度,在不同層次上研究人體的結構、功能及其相互關系,揭示其生命現象,為防病治病、促進健康提供新技術手段的一門綜合性的高技術學科。
1.1 80年代起生物醫學工程學步入新起點 50年代是生物醫學工程學發展的初期,工程技術與生物醫學間的交差、滲透是從臨床醫學開始的,其中尤以人工器官的出現,可視為現代醫學的一個重大特征。在經歷了60年代的早期發展和70年代以醫學影像技術為代表,所標志的生物醫學工程學取得突破性進展的基礎上,80年代起,生物醫學工程學除繼續向臨床領域橫向擴展外,開始在向縱深方向發展方面出現新的轉折。如醫學影像技術中的MRI、DSA、ECT、彩色多普勒超聲診斷裝置、圖像文檔與通訊系統等;出現了全實驗室自動化系統、體外碎石機和除顫器等治療裝置以及微波、射頻、激光、超聲等各種治療技術。
1.2 90年代與更多的學科交叉、融合 組織工程:是生物醫學工程、細胞生物學、分子生物學、生物材料、生物技術、生物化學、生物力學,以及臨床醫學等學科間的不斷交叉、滲透與融合,而形成的新的前沿科學。所涉及的組織有軟骨、皮膚、胰腺、肝臟、腎臟、膀胱、輸尿管、骨髓、神經、骨骼肌、肌鍵、心瓣膜、血管、腸、等,其中皮膚已有初步產品進入臨床應用。我國自90年代初開始了有關的基礎研究工作,并列入了國家重點基礎研究發展規劃(973),成為國家的重點支持項目。生物芯片:在實施人類基因組計劃的推動下,DNA微探針陣列的基因芯片是最重要的生物芯片之一。它可以在同一時間內分析大量的基因,實現生物基因信息的大規模檢測。微米/納米技術:是指量度范圍分別在0.1?100微米(?m)和0.1?100納米(nm)內的物質或結構的制造技術。其最終目標是,人們將按自己的意志直接操縱單個原子、分子或原子團(小于10nm)、分子團,制造具有特定功能的產品,包括納米材料學、納米電子學、納米機械學、納米生物學、納米顯微學等等新的高技術群。我國在大尺寸納米氧化物材料制備方面,已成功地研制出致密度高、形態復雜、性能優越的納米陶瓷,從而進入了國際領先行列。日本研制出的“萬能醫用微型機器人”,可在不損害任何人體器官的情況下,沿著血管或胃腸道行進到發病部位進行檢查,醫生可指令機器人取組織樣品、直接釋放藥物、清除血栓、切斷或接通神經和進行細胞操作等精細手術。家庭保健工程(Home Health Care, HHC):美國、日本和歐洲等均已將HHC作為重要內容列人21世紀的生物醫學發展戰略,成為優先資助的領域之一。即將家庭保健管理系統、疾病早期預報、家庭治療和康復儀器、家庭急救支援系統等技術和產品作為重點開發項目。我國開展HHC的研究與開發以家用治療產品為最多。通過采用電話傳輸監護網的方式進行心臟監測和急救,已在我國北京、上海、天津、南京、廣州等大城市相繼開展起來。
1.3 生物醫學工程學傳統領域的發展 生物材料:自50年代出現合成高分子材料以來,生物材料取得了很大發展;如今,合成高分子材料,天然高分子材料,醫用金屬材料,無機生物醫學材料,以及由活體材料和非活體材料構成的雜化生物材料,幾乎在臨床醫學各個領域得到廣泛的應用,并最終導致了標志著本世紀現代醫學重大特征之一的人工器官的出現;在此基礎上,90年代生物材料又在向著復合/雜化型、功能型和智能型的方向發展。醫學影像技術:在生物醫學工程學中,像X射線、超聲波、磁共振、放射性核素、紅外線等物理源的醫學影像技術,對醫學的發展起了很大的推動作用,數字化、網絡化、綜合化已成為目前醫學影像技術的總體發展方向。生物醫學工程學所涉學科尚有生物力學、醫學電子學、人工器官等等。
2國內生物醫學工程專業建設情況
生物醫學工程專業屬工科專業,具有很強的多學科交叉性和前沿性,強調數理科學、電子信息和計算機技術等理工科知識與生物醫學知識的有機結合。本專業課程設置除數理化及工程基礎課外,主要專業課程有:電路、信號與系統,模擬與數字電子技術,數字信號處理,生物醫學傳感器與檢測技術,微機原理與應用,單片機在醫學中的應用,生命系統分析與仿真,生物醫學信號處理,生物醫學儀器,醫學成像技術,醫學圖像處理,醫學超聲波,工程生理學,人體解剖學,組織胚胎學,自動控制,計算機與信息系列課程等,并開設多個專業課程設計,做到教學與實驗設計并重。目前國內開設生物醫學工程專業的學校,一部分是醫科院校,一部分是各大綜合類院校。排名前十的有浙江大學、四川大學、上海交通大學、東南大學、西安交通大學、天津大學、清華大學、華中科技大學、南方醫科大學、大連理工大學。而在香港大學,生物醫學工程學由工程學院與醫學院合辦,學生將學習到有關工程和生命科學的原理,理解不同類型的先進醫學工程系統之設計和運作,掌握工程技術在醫學領域的應用。
3醫學職業教育可以在生物醫學工程專業中尋找“立交橋式”發展契機
醫學職業教育類院校,應該與本科院校錯位發展。以生物醫學工程專業為例,應該培養計算機網絡技術服務和各類大型醫療設備的操作與維護方面的專業人才;計算機網絡技術包括:數字化醫學中心,醫學圖象處理及多媒體在醫學中的應用,生物信息的控制及神經網絡生物醫學信號檢測與處理。要求學生深入掌握電子技術,計算機技術,信息處理理論醫學與工程相結合的科研能力,解決生物醫學領域中的科學研究,醫療儀器研制,產品開發以及大型醫療設備的操作,維修管理等問題,同時也能勝任其他領域的電子技術及計算機技術。學生主要學習生命科學、電子技術、計算機技術和信息科學的基本理論和基本知識,受到電子技術、信號檢測與處理、計算機技術在醫學中的應用的基本訓練,具有生物醫學工程領域中的研究和開發的基本能力。
3.1 生物信息技術 實現生物技術和信息技術以及其他學科的有機結合,發展生物信息高通量、高效、快速的提取方法,發展疾病檢測的新方法和新技術,發展研究藥物與靶標作用的新方法,發展基因組數據、蛋白質組數據和結構基因組數據的計算機處理、分析和可視化方法,解析生物大分子結構和功能之間關系等,提高生物信息處理、分析和利用的水平,為我國生命科學和生物技術的源頭創新奠定基礎。
3.2 醫學圖像與醫學電子學 醫學圖像處理和分析、計算機輔助診斷和治療、醫學物理等,以及生物、醫學和工程學等領域理論和方法,并通過這些學科的交叉形成了新型學科。
3.3 生物與醫學納米技術 包括納米生物材料、納米生物器件研究、納米生物技術在臨床診療中的應用、納米材料與器件的計算模擬。
3.4 生物與醫學納米技術 生物醫用材料研究,用于人體、器官的診斷、修復、替換或增進其功能。
3.5 醫學信息學及工程 應用系統分析工具這一新技術來研究醫學的管理、過程控制、決策和對醫學知識科學分析。
4以生物醫學工程為例,探討醫學職業教育的前景
生物醫學工程專業修業年限為四年或五年。授予學位是工學學士。就業前景良好,由于科學技術的發展,各類大型醫療設備的應用越來越廣泛,大型醫療設備的操作、維修及管理人員是各大醫院及公司急需的人才。畢業后可從事醫學機構中醫療器械的維護、使用、銷售和和醫療電子系統的開發與維護,輔助醫生觀察、診斷、治療疾病。職稱由衛生部組織統一考試評定,頒發臨床醫學工程技術(初級士、初級師、中級等)證書。
醫學職業教育不僅要解決國家發展急需的基層衛生人才的培養問題,更重要的是要引領區域經濟向先進領域拓展,提升地方行業水平。建設西部教育高地,需要在技術類專業中大膽創新,走別人沒有走過或者沒有走出規模的路。其重要意義體現在以下幾點:①醫學應用技術類專業雖然具有辦學成本高、難度大等不利因素,但也具有技術含量高、可直接轉化為現實生產力的巨大優勢。②醫學應用技術類專業走向產業化,對引領區域經濟發展、拓展地方行業布局和提升地方行業水平都具有重要的現實意義。③醫學應用技術類人才培育專業群的建成,將為地方輸出高素質的技能型人才,同時也能提供高水平的就業崗位,有助于拉動地方經濟,整體提高地方生產力。④醫學應用技術類專業人才的聚集,與提高區域人才質量、推動地方經濟發展進程直接相關。斯坦福大學在成立之初不被看好,但堅持將硅谷建設與學校成長聯系在一起,最終成為世界名校就是例證[2]。
5結語
在國家拉動內需、教育優先的有利政策指引下,在醫學職業教育領域大力發展醫學應用技術專業是切實可行的。用教學做一體化培養醫學技術專業人才,為地方醫學應用技術產業化發展提供智力支撐,其意義也是深遠的。創立醫學應用技術專業基本原則是按照專業設計,分步驟解決專業基本格局,建設教學做一體化生產性實訓基地,逐步提升專業辦學水平和內涵質量,最終構建具有影響力的專業群。在全國眾多的醫學類高職高專院校中同質化辦學的現象非常突出,上海醫療儀器高等專科學校涉足生物醫學工程領域外,還沒有一所學校開設生物醫學工程的相關專業[3]。現代醫療活動是建立在龐大的醫療儀器設備的輔助診斷和治療基礎上的,急需醫學工程技術的大量人才。只有大力拓展醫學相關技術領域的辦學,才能真正在傳統醫學專業之外辦出既有生命力又有制高點的醫學職業技術教育。
參考文獻
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關鍵詞:生物醫學工程;超凈實驗室;安全管理;健康意識
生物醫學工程(BiomedicalEngineering)是生物學、醫學和工程學等多學科相結合的新興交叉學科,綜合了生物、化學、物理等多種類型的實驗。近些年來,隨著國內各高校辦學規模和招生數量的不斷擴大,對培養創新型生物醫學人才的要求更高,為了滿足社會需求、引領未來生物醫學工程科技和市場的發展,我國不少高等院校成立了生物醫學工程專業,隨之而來,則是對生物醫學工程超凈實驗室的開放性、共享性的要求不斷提高。在生物醫學工程領域的教學及研究中,超凈實驗室的應用需求非常普遍。使用超凈實驗室的人員包括科研研究者、實驗室人員、本科生及研究生。這就意味著超凈實驗室使用人員具有數量大、進出頻繁、成分復雜、知識層次不同等特點。如果使用不當會對環境和操作者的健康造成很大的影響。因此有效預防超凈室安全事故的發生是非常重要的。大量的實例證明,超凈實驗室的安全與健康管理除了安全硬件設施的建設以外,軟件建設即人的管理也是極為重要的。實驗室安全事故的發生原因主要包括四個方面:(1)人的不安全行為,包括實驗操作人員安全意識不強,存在麻痹僥幸心理,未遵守實驗室標準操作規程違規操作,有效的個人防護不足;(2)物的不安全狀態,包括實驗室防護、保險、警示燈硬件設施裝置缺乏或有缺陷,實驗儀器設備帶病作業;(3)管理上的缺陷,包括實驗室管理制度不嚴、實驗室安全培訓不到位,考核不嚴格,實驗室管理者安全法律責任意識淡薄,上級職能部門監管不力;(4)環境的不安全因素,包括實驗室水電線路以及設備配置在設計裝備上的不科學造成的隱患。因此,要落實和加強實驗室安全管理和實驗室環境健康,需要各級管理機構、實驗室工作人員、實驗室使用人員的多方配合和共同參與。下面結合生物醫學工程專業超凈實驗室的應用特點及潛在不安全因素及通行的安全管理模式,并結合作者在本校超凈實驗室工作的親身經歷,從超凈實驗室的安全管理、安全教育及健康意識引導實踐幾個方面進行闡述。
一、生物醫學工程專業超凈實驗室的應用特點及潛在不安全因素
生物醫學工程是應用工程學的原理和技術解決生物學和醫學的問題。生物醫學工程運用工程科學的原理和方法,通過與生命科學的原理和方法結合,以達到認識機體功能及生命運動的規律、維護并促進人類健康的目的。與其他學科類似,生物醫學工程的研究內容涵蓋了基礎研究和應用研究兩個方面的內容。基礎研究主要包括生物材料學、各種理化因子的生物學效應、生物系統的建模與仿真、生物醫學信息的提取與處理等;應用研究包括人工器官、醫用制品和儀器,康復與治療工程技術,生物醫學信號檢測與傳感技術,生物醫學信息處理技術等。生物材料學主要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。而人工器官則主要研究人體組織與器官的再生、修復與替代。超凈實驗室是對潔凈度有一定要求的實驗室,潔凈度是指單位體積空氣中所含懸浮粒子數量的程度。超凈室主要由空調機組、過濾系統、進排氣通道等組成。超凈實驗室是一個相對封閉的系統,室外新風經過初效、中效空氣過濾器和高效過濾器處理,通過空調和風機送入超凈室,而室內的塵埃則通過回風夾道被帶走。以上過程循環往復,使超凈室達到設定的潔凈度。我校生物醫學工程專業的超凈實驗室主要用途為進行細胞培養、材料表面生物分子接枝及其檢測、光刻制備微圖形、支架噴涂等實驗,由萬級和十萬級兩個潔凈度區域構成,每個區域各有4個實驗室。超凈實驗室內新風量僅占20%左右,這就意味室內空氣80%左右都是回流循環風,超凈實驗室內氧氣濃度明顯低于大氣中氧氣濃度。為避免實驗人員長時間因缺氧發生不適或暈倒等意外,要求實驗人員進入超凈實驗室工作時間不宜過長,建議最好兩個小時左右離開超凈室透透氣。特別是每年本科畢業班同學做畢業設計時,進入超凈實驗人員眾多,再加之進行細胞培養實驗時通常在超凈工作臺內使用酒精燈,酒精燃燒時耗氧,這些都會加劇超凈實驗室內缺氧。在細胞實驗中,除定期用紫外線輻照房間空氣滅菌以外,超凈工作臺使用前也要進行紫外線輻照滅菌。由于超凈工作臺使用頻繁,紫外燈工作時間長,紫外線輻照的同時,會產生大量的臭氧,如不注意防護,紫外線和臭氧會對人體產生損害。紫外線強烈作用于皮膚時,可發生光照性皮炎,嚴重的還可引起皮膚癌;臭氧能對人體皮膚中的維生素E起到破壞作用,致使人的皮膚起皺、出現黑斑;紫外線和臭氧還破壞人體的免疫機能,對神經系統、視覺系統也能產生危害,可出現不同程度的乏力、頭痛、頭暈、視力下降、記憶力衰退、失眠、易感冒等癥狀和免疫力下降等情況。
二、我校生物醫學工程超凈實驗室的安全管理、安全教育及健康意識引導
超凈實驗室使用中學生是實驗操作的主體,但他們往往存在實驗安全意識薄弱、專業知識不熟練和實驗操作不規范的問題。針對生物醫學工程超凈實驗室特點(超凈室是一個相對密閉的系統,并且新風量遠低于循環風量,超凈工作臺使用頻繁,產生大量紫外線和臭氧)和超凈實驗室使用過程中可能存在的安全及健康意識引導等問題,以預防為主培養學生實驗安全意識,引導其建立實驗室健康意識,增強實驗事故防范能力,是實驗教學管理工作的重心所在。1.實驗室安全管理。制定具有可操作性且詳細的超凈工作室安全管理制度,并張貼在醒目處。要求實驗人員進入超凈室必須穿實驗服、長褲和不露腳面的鞋;禁止攜帶食物、飲品及與實驗無關的物品進入超凈室;室內禁止吸煙;進出超凈室需登記出入時間、使用房間、實驗內容、使用設備運行情況;定期進行實驗服、物品及地面清潔及空氣凈化系統檢查維修。進行實驗室定期安全檢查,對超凈實驗室中的設備進行定期檢查、維護,建立設備使用臺賬及預約制度,設備旁附上簡單易懂的操作說明。對超凈工作室中的化學品使用進行安全管理,包括化學品的采購和運輸、化學品的儲存,以及產出的廢棄物分類收集放置并由學校和學院進行統一回收處理。建立超凈室安全應急響應措施及預案,包括在超凈實驗室內配置急救箱,箱門不上鎖以備隨時可用,箱內配備有急救用基本藥品和工具,例如碘伏、創可貼、毛巾、紗布、防毒面具、棉簽等,實驗室管理人員定期檢查、補充及更換急救箱內物品;配置安全標示及應急設備,超凈實驗室門口墻上懸掛超凈室平面設計圖,標注緊急情況下人員快速疏散的方向和通道,超凈室內安裝安全出口指示燈以及火災逃生出口及救生錘。根據實驗室使用功能配置相關的安防設施,包括監控錄像頭、煙霧報警裝置、滅火毯、滅火器等。實驗室管理人員定期進行安防設施使用方法現場培訓,并在學校安全部門及學院和系安全員指導下定期開展包括火災、地震、人體受傷、有害化學品和氣體溢出等在內的突發事故應急響應演習,尤其重點針對火災突發事故進行應對演習,其程序包括判斷火勢能否自行撲滅,如不能撲滅則應盡快通知超凈室內其他人員及時撤離,撤離前對所在實驗室房間進行斷電,并及時通知實驗室管理人員。通過這些應急響應演習,提高實驗室管理人員和使用人員的安全意識,并能在緊急情況下采取正確的應急措施從而避免更大的事故及傷害的發生。2.逐級安全培訓。生物醫學工程專業的學生在入學之初即需要到實驗室開展認知實習,讓其初步了解生物醫學工程超凈實驗室的特點及其工作原理,從理論角度認識紫外線和臭氧等對人體的危害,初步樹立一定的安全、健康意識。需要進入超凈實驗室進行實驗的學生集中安全培訓,老師向學生詳細講解超凈室設計布局、設備使用流程特點、安全注意事項,并對超凈實驗室的規章制度進行詳細的說明。組織學生觀看實驗室安全教育片,把一些常見的實驗傷害和事故發生后的應急措施用動畫的形式表現出來,進一步增強學生的安全意識。培訓完畢后,培訓人需在安全保證承諾書上簽字。3.超凈室使用資格考核。學生入室開展實驗前,必須通過超凈室使用資格考核,考核合格后方能取得進入超凈實驗室進行相關實驗的資格。考核分為理論和實地操作兩部分,考核內容包括超凈室使用規則;超凈室特點、分區、布局;超凈室能開展哪些實驗、儀器設備使用及注意事項;實驗人員進出超凈室流程;物品及儀器設備等進入超凈室注意事項等。
【關鍵詞】生物醫學工程 人才培養模式 研究與實踐
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)33-0001-02
生物醫學工程是一門理工醫相結合的交叉學科,主要是應用計算機和工程技術等現代先進的技術手段,研究醫學中防病治病的方法,從而保障人民健康的一門新興學科。它是從工程學角度運用高科技手段解決生物學與醫學基礎理論及臨床應用問題的綜合性專業。本文結合我校生物醫學工程專業十幾年的教學實踐,圍繞專業特色,以社會需求為導向,以人才培養為根本,以突出實踐型、應用型、創新型人才的培養為目標,根據學生的學習狀況和社會需求,在培養方案、課程體系、師資隊伍建設、實踐教學環節、課外科技競賽活動和校企合作等方面對生物醫學工程專業人才培養模式進行探索和研究。
一 中國高校生物醫學工程專業人才培養的現狀分析
隨著人民生活水平的提高,群眾對醫療保健的需求日益增長。作為醫療衛生事業的重要支柱的生物醫學工程產業,已成為中國生命健康產業中最具成長性的組成部分和國民經濟發展的重要增長點。根據生物醫學工程學科的特點開設的高等院校主要包括兩大類:(1)理工類大學;(2)醫學院校。理工學校注重工程技術的培養,其學生有較強的物理電子計算機知識,但對影像設備在臨床運用中的管理、操作、維修和開發能力欠缺;醫學院校則相反,注重醫學知識的培養卻忽略工程技術理論的學習,工程技術基礎相對薄弱。在當前社會形勢下,要求培養出一批具備醫學與工程技術相結合的科學研究能力,能夠在生物醫學工程領域對醫療儀器研究、開發、運行管理、維護的高級工程技術人才。
二 當前中國生物醫學工程專業人才培養模式存在的問題
目前,中國有一百多所高等院校開設了生物醫學工程本科專業。由于生物醫學工程是一門交叉性很強的學科,需要學生掌握豐富的理論知識并且具有很強的專業技能、實踐動手能力和創新能力,傳統的生物醫學工程專業的人才培養模式不能真正培養學生的創新思維和創新能力,不能滿足市場經濟下用人單位的需求,主要問題表現在:
1.專業培養目標和人才培養方案與社會需求存在一定程度的脫節
開設生物醫學工程專業的高校在專業設置及培養目標上沒有及時修訂和完善人才培養方案,沒有以社會需求為導向,沒有緊密結合生產和科技發展變化的需要而及時調整課程設置、更新課程內容和教學方法,未能使學生盡快地接受新技術與信息,不能很好地了解當前生物醫學工程領域發展的最新狀況和趨勢,不利于多學科交叉的生物醫學工程專業復合應用型人才的培養。
2.專業課程體系設置不夠合理,工程與醫學的有機結合還不夠緊密
生物醫學工程是一門理、工、醫融合在一起的交叉型學科,部分高校或缺乏工程技術背景,或缺乏醫學背景,教師的知識結構很難融合多學科的知識,由于學科專業劃分過細、專業口徑狹窄,過分講究專業對口,使專業課程設置被局限在一個狹小的范圍,缺乏多樣性和適應性,這種現象嚴重阻礙了科學技術的發展,使得培養出的人才知識面狹隘,缺乏創新思路。
3.實踐性教學環節中理論知識與實踐脫節嚴重
由于專業建設的資金投入和實驗場所的限制而偏重理論教學,忽視了科學研究能力和實際操作能力。所開設的實驗絕大部分屬驗證性的實驗,很難培養學生的動手能力、創新思維和創新能力;實踐性環節不足,主要以醫院見習為主,不能充分調動學生的學習積極性和激發學生的求知欲望。沒有做到理論與實踐相結合,學生的應用能力、適應社會能力普遍偏低。
4.學生課外科技活動少,學生的動手能力和創新能力差
目前大學生以學習理論知識為主,課外科研活動少,科研活動的參與率較低,科研能力、動手能力和工程實踐能力較差,科研成果少,導致創新思維和創新能力較弱。
5.師資力量薄弱,“雙師型”教師隊伍的建設有待加強
教師在教學和科研中起主導作用,業務素質的高低將直接影響教學質量、教學水平及學生創新能力的培養。目前普遍存在生物醫學工程專業教師層次結構不合理,教師隊伍的綜合素質不高,單一的教學型教師已不能滿足當前生物醫學工程專業人才培養的需要。
6.學生自身的市場競爭力不強,校外實踐教學基地建設有待加強
生物醫學工程是一門醫學與各種工程理論相結合的新興學科。當前在人才培養方面,大部分高校與相關企業之間的聯系不夠緊密,使得學生很難到相關企業開展工程實踐活動,從而導致學生運用工程技術方法來解決醫學中實際問題的能力較差,在人才市場競爭中處于弱勢。
三 醫學院校生物醫學工程專業人才培養模式的探索
江西中醫藥大學生物醫學工程專業隸屬于計算機學院,創辦于2003年,同年開始招收本科生,于2010年獲批江西省特色專業。按照學校“建設以中醫藥教育為主體,多學科協調發展,產學研結合,特色鮮明的中醫藥大學”的辦學理念,密切聯系經濟發展的實際,立足江西省醫療儀器行業需要,確立以醫療器械、設備的開發、應用、管理為主,醫院信息管理、生物信息處理為輔的發展方向,突出計算機與中醫藥、生物醫學的交叉融合,構建了特色鮮明的生物醫學工程專業復合應用型人才培養結構體系。這些改革舉措有效地解決了當前生物醫學工程本科專業教學中普遍存在的諸多問題,為醫學院校生物醫學工程人才的培養提供了新思路。
1.明確專業培養目標,凝練專業發展方向
面向市場對生物醫學工程專業人才的需求,總結我校專業建設經驗,制定專業培養目標。堅持工程技術與中醫藥技術相結合的教學研究方向,突出計算機與中醫藥、生物醫學的交叉融合,培養具備生命科學、電子技術、影像技術、計算機技術及信息科學等有關的基礎理論知識以及醫學與工程技術相結合的科學研究能力,能在生物醫學工程領域,醫學儀器以及其他電子技術、計算機技術、信息產業等部門從事研究、開發、制造、應用、維護及管理的復合型高級工程技術人才。
2.修訂和完善人才培養方案,提升就業競爭力
秉承培養“實踐型、創新型、創業型”人才的辦學目標,與時俱進地轉變人才培養模式,充分體現“厚基礎,寬口徑,強實踐”的特點,注重課內與課外、校內與校外相結合,設計結構合理的人才培養體系。“早科研、重實踐”是我校生物醫學工程專業人才培養的特色。在多年的教學過程中,形成了大一打基礎、大二熟技術、大三搞科研、大四出作品的學習模式,培養了師兄帶師弟、參加電子大賽同學帶其他同學的良好風氣。大三時相當部分的同學進入實驗室跟隨教師搞科研,在實際的科研工作中檢驗所學的知識,在實踐中成長提高,部分同學甚至在大二時就跟隨教師搞科研。大四時,所有的學生都要設計軟件作品或電子作品才能進行畢業答辯。因此,在四年的學習中,對學生的實踐動手能力培養一直沒有間斷,有效地提高了學生的動手能力,提升了就業競爭力。
3.優化課程體系,深化教學改革,提高人才培養質量
堅持“以學生為主體”的先進教學理念,注重學生素質能力的培養,改進教學內容,深化教學改革;加強基礎性與綜合性,重視多樣性與前瞻性,強化實踐性與應用性;課程結構做到平整、模塊清晰;課程內容和設置服從培養目標要求,實現知識結構、課程體系的優化;鼓勵教師們結合專業特點,努力尋找生物醫學工程專業與中醫藥的最佳切入點,立足地方當前和未來發展需要,結合國家改善民生相關工程的實施,加強生物醫學工程技術在醫療健康等領域的應用;通過課程結構和課程體系的整體優化,使培養方案在質量和可操作性上得到提高。
4.強化實驗、實踐教學環節,培養學生的創新能力
實驗、實踐教學是課程學習的重要教學環節,也是學生展示聰明才智的舞臺。分階段設置不同層次的基礎實驗、專業實驗,構建由驗證性實驗、設計性實驗和探究性實驗組成的系列化實驗體系,形成“啟發式教學、個性化培養、系列化實驗、開放式管理”的實驗教學管理體系;通過第一課堂和第二課堂的結合,設計實踐教學內容(如征集生物醫學工程、中醫藥領域的大學生科技創新項目,開展完整的項目實訓),制訂和完善大學期間全過程的實踐培養計劃,突出對學生創新思維和創新能力的培養。
5.組建教學科研團隊,加強“雙師型”教師隊伍建設
堅持把師資隊伍建設放在優先發展的戰略地位,有計劃地引進一批既有教師職務,又有實踐背景的教師,以進一步改善和提高教師隊伍中“雙師型”教師的比例。為進一步凸顯中醫藥院校生物醫學工程專業特色,發揮學科組、教學團隊的優勢,全面提高教師隊伍的綜合素質,使教師由單一的教學型向教學、科研、生產實踐一體化的“雙師型”目標轉變。
6.校企雙方共建專業,深化校外實踐教學基地建設
為了更好地探索生物醫學工程專業人才培養模式,學校于2012年9月與江西天越科技股份有限公司簽約合作辦學,啟動了“生物醫學工程專業卓越工程師計劃”,通過校企合作方式訂單式培養學生。校企雙方在社會調查、課程設計、實踐教學、畢業實習等實踐教學環節已開展了相應的合作。通過建立校外實踐基地,給學生提供良好的實踐環境,為學生提供實習就業平臺,提高了學生的動手實踐能力,增強了他們參與社會競爭的能力。
四 結束語
本文就利用學校醫學資源的優勢,結合當今醫療衛生事業現代化建設的需求,進一步完善生物醫學工程專業的課程設置,對醫學院校生物醫學工程專業人才培養模式進行探索與研究。經過十多年的教學實踐,形成了適合社會需要、深受學生歡迎、具有中醫藥院校特色的生物醫學工程專業人才培養新模式,即致力于培養具有良好的職業道德,掌握扎實的基礎知識,具備一定的醫學知識,并學會運用工程技術方法來解決醫學中的實際問題,能推動生物醫學工程在人類健康、醫療儀器研究領域的迅速發展,達到“醫為工用,工為醫服務”的創新型應用人才。
參考文獻
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生物醫學工程(Biomedical Engineering, BME)是將工程學與生物、醫學緊密結合而形成的新興的交叉學科,旨在利用工程技術手段開發各類以高新技術為特征的現代醫療器械及系統,為疾病的診斷、監測、控制、預防和治療提供有效的解決方案[1]。生物醫學工程主要的研究領域包括:人工器官及生物材料、醫療儀器及設備、電子信息技術、醫學影像技術等[2]。從其研究領域可以看出,生物醫學工程是現代工程技術與生物醫學相結合形成的交叉學科,涉及生物、電子、信息、材料、藥學等多個領域,具有很強的交叉性和綜合性[3],同時由于生物醫學工程在我國的發展時間較短,如何培養出兼具工程技術研發和生物醫學基礎能力的專業人才,已成為本學科發展的重要課題之一。
一、我國生物醫學工程現有培養模式的不足
生物醫學工程學在我國發展于20世紀70年代,目前,我國高校中的生物醫學工程專業設置分為兩種:①設置在理工科大學;②設置在醫學院校。據不完全統計,我國已有60余所綜合或理工科大學和30余所醫學院校設立了生物醫學工程專業,培養從本科到博士各層次的專業人才。由于是新興學科,我國的生物醫學工程專業現有的培養模式通常存在以下不足[4]。
(一)理論與實踐脫節
在國外,生物醫學工程專業在課程設置上十分注重多學科的交叉以及理論與實踐的結合。我國高等教育中傳統的教學是以理論為基礎、以課堂講授為主的一種重理論輕實踐,或是實踐缺乏實用性,局限于書本的教學模式。這種教學模式的弊端是,學生在實踐中不能很好地將專業理論知識同實際應用相結合,造成理論和實踐脫節;同時部分高校開展的實驗方法和手段陳舊,內容簡單孤立,絕大部分屬驗證性的實驗,缺乏綜合性、設計性實驗,最終均導致的學生的創新能力以及實踐能力的難以滿足于市場的需求。
(二)培養模式差異較大
從20世紀60年代初美國大學開設生物醫學工程本科教育至今,大約有70余所高校通過了美國工程與技術認定委員會(Accreditation Board for Engineering and Technology, ABET)的評估獲得授予生物醫學工程學士學位的資格。ABET的準則鼓勵各種教學計劃的一致性,這對于推動生物醫學工程學科的發展具有極其重要的作用。而我國生物醫學工程發展時間相對較短,專業培養方向較多,不同院校的生物醫學工程專業又由分別來自不同學科和專業的教師組建,因此造成不同院校的專業建設基礎、人才培養目標、課程體系及培養模式均各有差異。工科背景較強的院校以工程學為基礎,輔以少量醫學課程,這類院校的學生工程學知識相對穩固,而醫學知識相對薄弱;醫科院校則多以醫學為背景,工程學知識教授相對較少。這種醫工結合不緊密的問題造成了學生的專業素質和創新能力與社會要求差距較大的弊端,同時又進一步導致了生物醫學工程專業招生和就業難等一系列問題。
(三)實驗設備相對落后
醫學專業同工科專業一樣,均須以實驗為基礎,否則開設生物醫學工程專業如紙上談兵,教師無從教學,學生也無法學習和理解。而專業實驗室建設要求高,建設經費投入多,實驗室的建設、設備的更新換代均需要大量的經費和專業技術人員的支持,而一些高校實驗經費緊張,儀器臺套數不夠,特別是在初始發展階段,困難較多,專業培養往往出現投入大產出少的現象,給經費有限的高校帶來了建設上的困難。
(四)師資力量薄弱,缺乏復合型師資
生物醫學工程作為“朝陽學科”,師資力量相對薄弱,很多教師都不是生物醫學工程專業出身,雖然對所授課程知識駕輕就熟,但其知識領域相對于生物醫學工程這樣一個交叉性很強的學科而言,仍舊過于窄淺,對如何帶動學生實現專業知識的融會貫通還缺少豐富的經驗。與此同時,目前國內高校生物醫學工程專業師資隊伍中,具有理工科教育背景或醫學教育背景的教師比較多,而既懂醫學又懂工程技術,能將工程技術與醫學需求緊密結合起來的復合型、交叉型師資比較缺乏,教師與各相關學科交叉融合能力較弱,這一狀況一定程度上影響了專業課程體系的構建以及教學和人才培養的質量。
(五)學校、社會對專業的了解與重視不足
一些醫學院校的教師對此專業的了解就是把它分類在工科,這就導致傳授醫學、生物學知識的教師對待此專業的課程重視不夠,認為學生的任務就是學好電子、工科類課程就夠了。而學生也并未得到工科的專業教學,與科班的工程類學生同樣存在差距。這樣的惡性循環,使得本來應形成優勢與合力的“生物”、“醫學”與“工程”專業,非但不能很好地融會貫通,反而處于“兩不管”或者“兩不精”的尷尬境地。而社會對于此專業的認知也很有限,有相當多的人把此專業簡單理解為維修、銷售儀器,僅把畢業生當作技術工來看待。
(六)學生思想不穩定
生物醫學工程在我國作為一門全新的專業,其涉及的學科領域跨度大,專業知識體系復雜,就業方向不確定。很多本科生對所學專業缺乏深層次的認識,對自己的前途也缺乏一定的自信,部分學校也只是按照固定思路教學,導致學生思想不穩定,學習積極性、主動性不高,使學生在就業時處于劣勢。
三、培養模式改進措施