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生物醫(yī)學(xué)工程概念范文第1篇

結(jié)合軍事生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的特點(diǎn)，從基本思路、實(shí)施方法、實(shí)施效果3個(gè)方面分別加以闡述。提出了軍事生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的教學(xué)改革重點(diǎn)應(yīng)放在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，需以新的考核模式牽引實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的新方法，解決了以往如何改進(jìn)教學(xué)方法、提高教學(xué)質(zhì)量的棘手問題。該模式使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、動(dòng)手能力、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新精神得到顯著提高，取得了良好的效果。

[關(guān)鍵詞]

軍事生物醫(yī)學(xué)工程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；考核模式

近年來，第四軍醫(yī)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)立足軍事和醫(yī)學(xué)的雙特色背景，率先提出了軍事生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的概念[1-2]。該專業(yè)以培養(yǎng)面向軍隊(duì)現(xiàn)代衛(wèi)勤保障任務(wù)需求的復(fù)合型、創(chuàng)新性人才為目標(biāo)，構(gòu)建了以生物醫(yī)學(xué)工程系列課程為基礎(chǔ)，醫(yī)學(xué)電子、醫(yī)學(xué)計(jì)量、衛(wèi)生裝備及醫(yī)學(xué)影像4個(gè)模塊為專業(yè)方向的特色專業(yè)課程體系[3-5]。該課程體系中的“電路原理”“模擬電子技術(shù)”“信號(hào)與系統(tǒng)”等專業(yè)基礎(chǔ)課程，起著聯(lián)結(jié)理論知識(shí)與工程實(shí)踐的橋梁作用，在軍事生物醫(yī)學(xué)工程人才培養(yǎng)過程中發(fā)揮著重要作用[5]。然而，第四軍醫(yī)大學(xué)軍事生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)時(shí)有限，與專業(yè)人才培養(yǎng)的高需求構(gòu)成了矛盾。因此，如何改進(jìn)教學(xué)方法、提高教學(xué)質(zhì)量，是目前亟待解決的問題。軍事生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)基礎(chǔ)課程兼具理論性和實(shí)踐性，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)可有效鞏固基本概念和方法，提高學(xué)員的動(dòng)手能力、綜合分析能力及創(chuàng)新能力[6-8]。為此，我們借鑒國內(nèi)外教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合軍事生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的特點(diǎn)，將該專業(yè)教學(xué)改革的重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，以新的考核模式牽引實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。

1基本思路

在現(xiàn)代教育理念中，過程管理是實(shí)驗(yàn)教學(xué)區(qū)別于理論教學(xué)的最大特點(diǎn)。通過這一環(huán)節(jié)能保證每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果，切實(shí)達(dá)到知識(shí)理論和實(shí)踐操作相結(jié)合的目的[9-10]。因此，軍事生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)考核必須既看結(jié)果、更注重過程，將過程考核作為實(shí)驗(yàn)課程考核模式改革的重要內(nèi)容。當(dāng)前國內(nèi)外生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科呈現(xiàn)出日新月異的特點(diǎn)，大量新理論和新技術(shù)的涌現(xiàn)和成熟，要求生物醫(yī)學(xué)工程人才必須主動(dòng)學(xué)習(xí)、不斷提升自身各方面的能力，以便適應(yīng)學(xué)科發(fā)展的需要[11]。針對(duì)這一現(xiàn)狀，國際上許多知名大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)均以學(xué)生為主體作為提高教學(xué)質(zhì)量的核心要素，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)[4]。軍事生物醫(yī)學(xué)工程與普通生物醫(yī)學(xué)工程具有相同的專業(yè)屬性，因而其實(shí)驗(yàn)課程的考核也應(yīng)體現(xiàn)這一特點(diǎn)，充分激發(fā)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)性、體驗(yàn)性和探究性。軍事生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才面向的是軍隊(duì)特殊功能群體，以解決軍隊(duì)現(xiàn)代衛(wèi)勤保障中生物醫(yī)學(xué)工程問題為主要任務(wù)[3-4]。隨著新時(shí)期我軍衛(wèi)勤保障的領(lǐng)域不斷拓展，特別是復(fù)雜化、多樣化非戰(zhàn)爭(zhēng)軍事行動(dòng)實(shí)踐的凸顯，要求衛(wèi)勤保障人才具備知識(shí)、技能、責(zé)任為一體的綜合能力素質(zhì)，才能跨越軍兵種、部門界限完成保障任務(wù)[12]。因此，軍事生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的考核必須跳出以實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為唯一指標(biāo)的傳統(tǒng)模式，要強(qiáng)調(diào)全面性評(píng)價(jià)觀。

2實(shí)施方法

2.1分階段考核，突出個(gè)別質(zhì)疑實(shí)驗(yàn)過程考核具備實(shí)時(shí)性，課堂提問、查看預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)記錄等傳統(tǒng)方式能有效增強(qiáng)考核的真實(shí)性，但在啟發(fā)學(xué)生思維、突出學(xué)生個(gè)性方面效果欠佳。為了有效地解決這一問題，我們根據(jù)軍事生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特點(diǎn)設(shè)計(jì)相應(yīng)的過程考核方案，主要在2個(gè)方面進(jìn)行了探索和實(shí)踐：一是考核過程的安排，二是特色考核方式的建立。（1）將專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的考核評(píng)價(jià)分為基礎(chǔ)考核和綜合考核2個(gè)階段，體現(xiàn)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、態(tài)度、協(xié)作等情況的全程式評(píng)價(jià)。其中，基礎(chǔ)考核主要對(duì)安排課時(shí)內(nèi)進(jìn)行的系列基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行考核評(píng)價(jià)，以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為依據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，記為平時(shí)成績，占實(shí)驗(yàn)成績的50%；綜合考核主要對(duì)課外開展的綜合設(shè)計(jì)性項(xiàng)目進(jìn)行考核，以項(xiàng)目匯報(bào)的形式進(jìn)行考核，記為期末成績，占實(shí)驗(yàn)成績的50%。（2）在分階段考核的基礎(chǔ)上，建立以個(gè)別質(zhì)疑為核心的過程評(píng)價(jià)方式。研究和實(shí)踐表明，教師對(duì)學(xué)生的一對(duì)一指導(dǎo)和質(zhì)疑在眾多過程考核方式中，最能體現(xiàn)考核評(píng)價(jià)的客觀性，并且能夠激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考和探索[10]。軍事生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)在研究型軍醫(yī)大學(xué)內(nèi)開設(shè)，專業(yè)規(guī)模小、學(xué)員人數(shù)少、師資力量強(qiáng)，因而特別適合采用這種方式。為此，我們?cè)诨A(chǔ)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中增加了拓展思考題并對(duì)其進(jìn)行評(píng)定。這些思考題是教師針對(duì)每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作步驟提出的，因此題目和答案因人而異，從而杜絕了實(shí)驗(yàn)報(bào)告的抄襲，并體現(xiàn)出學(xué)生的個(gè)性和思考。

2.2開放考核資源，以問題為驅(qū)動(dòng)自主學(xué)習(xí)模式倡導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、把實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)呈現(xiàn)出較強(qiáng)的開放性[11]。主要表現(xiàn)為不同學(xué)生個(gè)性和目標(biāo)層次不同，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法思路和結(jié)果結(jié)論存在差異。與之相對(duì)應(yīng)，實(shí)驗(yàn)考核方案也應(yīng)適應(yīng)這一特點(diǎn)，并采取行之有效的措施。為此，我們主要對(duì)考核資源進(jìn)行了分類設(shè)計(jì)和調(diào)整重組，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了實(shí)踐：（1）考核題目開放。除教學(xué)大綱指定的基本項(xiàng)目外，綜合考核題目由學(xué)生自主選擇，實(shí)驗(yàn)任課教師只需根據(jù)教學(xué)大綱及實(shí)驗(yàn)條件明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)要求等細(xì)節(jié)做具體規(guī)劃、明確任務(wù)要求。近年來我校軍事生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)實(shí)施特色教學(xué)模式，大力推行教學(xué)與科研相結(jié)合、本科生導(dǎo)師制等，為專業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)考核提供了大量綜合設(shè)計(jì)性題目。例如，實(shí)驗(yàn)課程任課教員承擔(dān)的國家和軍隊(duì)教學(xué)或科研課題，經(jīng)過加工、提煉后可用于考核；以本科生導(dǎo)師制為依托開展的本科生早期接觸課外科研項(xiàng)目；軍隊(duì)和地方各種專業(yè)技能和創(chuàng)新大賽題目等。（2）指導(dǎo)教師開放。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)工程性強(qiáng)，學(xué)生能否在考核中取得好成績，除了充分調(diào)動(dòng)自身主觀能動(dòng)性以外，教師的科學(xué)指導(dǎo)也很重要。為了與開放化的考核題目相適應(yīng)，我們?cè)试S學(xué)生自主選擇指導(dǎo)教師。因而除了實(shí)驗(yàn)課程任課教師外，學(xué)生們還可以選擇實(shí)驗(yàn)課對(duì)應(yīng)的理論課程教師，以及自己本科階段的導(dǎo)師。特別是采取最后一種形式，教師和學(xué)生相互了解程度深，教師能結(jié)合學(xué)生個(gè)性和特長，針對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的可行性及結(jié)果提出預(yù)判，避免學(xué)生走彎路。（3）實(shí)驗(yàn)室開放。開放各種教學(xué)和科研資源，鼓勵(lì)學(xué)生開展軟硬件聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)，將電路、模電、數(shù)電、信號(hào)等課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合起來，達(dá)到電子信息類專業(yè)知識(shí)和技能的融會(huì)貫通。為此，我們采用圖書館模式管理實(shí)驗(yàn)室，對(duì)電路、模電、數(shù)電、仿真等多個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)行全天開放，并且對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器和消耗器材按需供應(yīng)。除此之外，從查閱資料、選擇元器件、構(gòu)思實(shí)驗(yàn)方案，再到仿真、安裝、調(diào)試電路，直到完成全部實(shí)驗(yàn)，學(xué)生均獨(dú)立進(jìn)行，教師只負(fù)責(zé)驗(yàn)收和考評(píng)，并對(duì)學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀或有特長的學(xué)生開展個(gè)性化培養(yǎng)。（4）人員組織開放。團(tuán)隊(duì)協(xié)作是現(xiàn)代工程技術(shù)人才必須具備的能力素質(zhì)，也是軍事生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要方面[13]。因此，在綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目的研究過程中，學(xué)生既可自主探究，也可以尋找合作伙伴組成1～3人的項(xiàng)目小組，充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)作的優(yōu)勢(shì)。與之相對(duì)應(yīng)，考核也要求以項(xiàng)目小組為單位考察實(shí)驗(yàn)操作和任務(wù)完成情況，并在此基礎(chǔ)上對(duì)每組的同學(xué)進(jìn)行個(gè)別質(zhì)疑和考察，得出個(gè)人評(píng)價(jià)。

2.3創(chuàng)新考核方式，豐富評(píng)價(jià)指標(biāo)軍事生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)要求培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型現(xiàn)代衛(wèi)勤保障人才，實(shí)驗(yàn)考核要體現(xiàn)這一目標(biāo)就必須在考核方式上有所創(chuàng)新。為此，我們借鑒科研工作匯報(bào)的經(jīng)驗(yàn)，在綜合考核中采用以項(xiàng)目答辯為主要形式的考核方案。整個(gè)答辯過程以項(xiàng)目組為單位進(jìn)行，分為3個(gè)環(huán)節(jié)：（1）口頭匯報(bào)。以全面培養(yǎng)學(xué)生制作多媒體課件、口頭表達(dá)及總結(jié)提煉的水平和能力，要求利用多媒體素材進(jìn)行一次時(shí)間為5min的匯報(bào)。（2）成果演示。以培養(yǎng)學(xué)生熟練操作技能和良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣為目的，對(duì)提交的仿真程序或電子電路進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示和測(cè)試。（3）提問互動(dòng)。以培養(yǎng)學(xué)生溝通應(yīng)變能力和考察項(xiàng)目組內(nèi)各成員參與實(shí)驗(yàn)情況為目的，由評(píng)委根據(jù)匯報(bào)和演示情況隨機(jī)選擇學(xué)生提問。在上述考核方式的基礎(chǔ)上，我們采用專家討論和問卷調(diào)查的方式，建立了軍事生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)考核的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其指標(biāo)權(quán)重。該指標(biāo)體系涵蓋了學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能、能力素質(zhì)、情感態(tài)度和作風(fēng)紀(jì)律5個(gè)I級(jí)指標(biāo)，以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)儀器的熟練程度、答辯表達(dá)和課件制作等15個(gè)Ⅱ級(jí)指標(biāo)，不僅對(duì)學(xué)員的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐能力做出考核，而且對(duì)學(xué)生在工程實(shí)踐過程中的思路、態(tài)度、協(xié)作、軍人作風(fēng)等多方面情況進(jìn)行了全面評(píng)價(jià)。

3實(shí)施效果

上述考核模式已在2014年度秋季學(xué)期對(duì)第四軍醫(yī)大學(xué)2012級(jí)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科15名學(xué)員進(jìn)行了試點(diǎn)實(shí)施。我們根據(jù)軍事生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，對(duì)“信號(hào)與系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了基礎(chǔ)考核和綜合考核，取得效果如下：（1）杜絕了實(shí)驗(yàn)不預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備不充分的現(xiàn)象，學(xué)員學(xué)習(xí)的自主性明顯增強(qiáng)，部分同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中能提出獨(dú)到的設(shè)計(jì)思想，實(shí)驗(yàn)效果明顯提高。（2）全面提升了學(xué)員多媒體課件制作、總結(jié)提煉、口頭表達(dá)、文字組織、溝通交流和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的水平和能力，為他們今后的科研工作打下了良好的基礎(chǔ)。（3）充分展現(xiàn)了學(xué)員的興趣、特長和作風(fēng)紀(jì)律等非專業(yè)知識(shí)技能的情況，為在“信號(hào)與系統(tǒng)”理論教學(xué)中實(shí)施因材施教的個(gè)性化教學(xué)提供了信息。（4）重點(diǎn)培養(yǎng)了3~5名優(yōu)秀學(xué)員的工程實(shí)踐和科研創(chuàng)新能力，組織他們參加了第九屆全國信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽，并取得了好成績。

4結(jié)語

軍事生物醫(yī)學(xué)工程作為生物醫(yī)學(xué)工程與軍事醫(yī)學(xué)交叉融合的產(chǎn)物，是以服務(wù)軍隊(duì)衛(wèi)勤保障現(xiàn)代化為目標(biāo)的特殊專業(yè)。我們圍繞該專業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核，研究了全程性、開放式、多樣化的考核新模式并取得了良好效果。該研究進(jìn)一步豐富了軍事生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特色教學(xué)模式，對(duì)于提高軍事生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。我們將以此為起點(diǎn)，繼續(xù)深化該專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，堅(jiān)持教員為主導(dǎo)、學(xué)員為主體的教學(xué)理念，滲透全面教育觀、精英教育觀、創(chuàng)新教育觀、開放教育觀等現(xiàn)代教育思想，為培養(yǎng)現(xiàn)代化衛(wèi)勤保障急需的高素質(zhì)人才不懈努力。

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生物醫(yī)學(xué)工程概念范文第2篇

臨床醫(yī)學(xué)工程學(xué)科擔(dān)負(fù)著醫(yī)療器械在醫(yī)療工作中的技術(shù)支持和供應(yīng)保障的重任。學(xué)科需有完整的醫(yī)學(xué)工程專業(yè)設(shè)置和人員匹配，形成從選型論證、質(zhì)量控制、技術(shù)培訓(xùn)、風(fēng)險(xiǎn)管理，到維修維護(hù)、技術(shù)鑒定、資產(chǎn)管理的一整套完備的醫(yī)學(xué)工程技術(shù)體系。然而目前學(xué)生對(duì)該學(xué)科沒有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)，因此也沒有明確的課程興趣點(diǎn)和就業(yè)意圖，從而影響到學(xué)科的建設(shè)、教學(xué)質(zhì)量以及學(xué)生將來就業(yè)方向的選擇。經(jīng)過調(diào)研生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生對(duì)本專業(yè)情況的認(rèn)識(shí)程度，我們發(fā)現(xiàn)62%的學(xué)生在報(bào)考專業(yè)時(shí)有盲目性，致使部分學(xué)生入學(xué)后發(fā)現(xiàn)專業(yè)與自己所期望的不符而產(chǎn)生迷茫和厭學(xué)的狀況；50%以上的應(yīng)屆畢業(yè)生對(duì)醫(yī)院在用的設(shè)備僅停留在了解一些或者只是聽說過的程度上；80%的學(xué)生就業(yè)意向仍會(huì)選擇與專業(yè)相關(guān)的公司或者醫(yī)院，然而對(duì)職業(yè)生涯卻沒有明確的規(guī)劃。為了提高臨床醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生對(duì)醫(yī)療設(shè)備相關(guān)課程的興趣，認(rèn)識(shí)到這些課程的重要性，明確就業(yè)方向，各大學(xué)和研究院根據(jù)自己的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，在課程設(shè)置和授課方向上做出調(diào)整，重點(diǎn)培養(yǎng)應(yīng)用型人才。

2臨床醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程體系的調(diào)整

2.1醫(yī)學(xué)院校臨床醫(yī)學(xué)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)醫(yī)學(xué)院校的臨床醫(yī)學(xué)工程應(yīng)用型人才以醫(yī)療設(shè)備的全程技術(shù)管理、信息系統(tǒng)的維護(hù)、影像工程科等為主。通過4年專業(yè)學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)于醫(yī)療儀器有比較深入的了解，側(cè)重于理論的應(yīng)用，能夠?qū)x器進(jìn)行基本的保養(yǎng)、維護(hù)和一般性維修；對(duì)于儀器的醫(yī)學(xué)應(yīng)用比較了解，在醫(yī)生和儀器提供者之間起橋梁作用，承擔(dān)部分儀器的高效使用、改造等任務(wù)。同時(shí)也可以成為醫(yī)學(xué)儀器生產(chǎn)廠家的運(yùn)行、維護(hù)、安裝、研發(fā)等專業(yè)技術(shù)人才。

2.2專業(yè)課程以原理為基礎(chǔ)，兼顧應(yīng)用堅(jiān)持“重人品，厚基礎(chǔ)，強(qiáng)能力，寬適應(yīng)”的人才培養(yǎng)模式，接受先進(jìn)的理論和技術(shù)。專業(yè)課程設(shè)置可分以下幾大類：醫(yī)學(xué)儀器與圖像處理類，包括電路、數(shù)字圖像處理、傳感器等；微機(jī)原理以及應(yīng)用類，包括單片機(jī)、計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用、醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)等；醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)類，包括系統(tǒng)解剖學(xué)、生理學(xué)等；生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程，包括生物力學(xué)、生物材料、醫(yī)學(xué)傳感器等。教學(xué)以“學(xué)為主，教為導(dǎo)”的方法，采取啟發(fā)式、討論式教學(xué)。授課以原理為基礎(chǔ)，不要求復(fù)雜的公式推導(dǎo)，但是要有定性的概念，例如超聲探頭高頻低頻的應(yīng)用差別。由于設(shè)備更新?lián)Q代很快，無需糾結(jié)于某個(gè)特定型號(hào)的設(shè)備并研究其具體功能，應(yīng)概括性介紹醫(yī)學(xué)設(shè)備的應(yīng)用。開設(shè)理論教學(xué)與實(shí)地教學(xué)相結(jié)合，與醫(yī)院合作，組織學(xué)生到醫(yī)院參觀學(xué)習(xí)，請(qǐng)相關(guān)業(yè)務(wù)人員介紹醫(yī)療儀器和系統(tǒng)的軟件以及硬件設(shè)備，及其實(shí)際運(yùn)行情況，使學(xué)生有更直觀的認(rèn)識(shí)。

2.3引入醫(yī)療器械風(fēng)險(xiǎn)管理的概念，加強(qiáng)學(xué)生醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)在基礎(chǔ)專業(yè)課程教學(xué)的同時(shí)，引入醫(yī)療器械風(fēng)險(xiǎn)管理的概念。表1為制造商對(duì)某設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)的可能性評(píng)估。表格左列為危險(xiǎn)的可能性分類，首行為危險(xiǎn)的嚴(yán)重性分類，陰影區(qū)是可用性測(cè)試工程師優(yōu)先考慮的內(nèi)容。風(fēng)險(xiǎn)分為R1、R2、R3、R4、R5、R6等6個(gè)等級(jí)。醫(yī)療器械的風(fēng)險(xiǎn)管理貫穿于產(chǎn)品的整個(gè)壽命周期，在設(shè)備的使用過程中仍可能存在，因此醫(yī)療工程人員需要具有醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)。在教學(xué)中，引入醫(yī)療器械風(fēng)險(xiǎn)管理的概念，讓學(xué)生了解醫(yī)療環(huán)境下多種因素都有可能造成醫(yī)療設(shè)備的使用風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)臨床醫(yī)學(xué)工程在醫(yī)院工作“有用武之地”。2.4以研帶教，直觀認(rèn)識(shí)醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上兼顧研究和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生科研能力的同時(shí)，加深學(xué)生對(duì)醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)程度。例如，我們對(duì)RFID標(biāo)簽在高磁場(chǎng)下應(yīng)用的安全性進(jìn)行測(cè)評(píng)，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，13.56M無源RFID標(biāo)簽作為患者標(biāo)識(shí)，在1.5T磁場(chǎng)下持續(xù)使用對(duì)自身安全正確使用沒有影響，但是其可能影響核磁成像的信號(hào)及噪聲水平，形成偽影，見圖1。由此可見，通過簡(jiǎn)單的研究發(fā)現(xiàn)臨床環(huán)境中風(fēng)險(xiǎn)因素隨時(shí)可能被引入。開展創(chuàng)新性研究實(shí)驗(yàn)，在培養(yǎng)學(xué)生思維邏輯能力、分析解決問題的能力以及科研實(shí)踐能力的同時(shí)，提升學(xué)生對(duì)臨床醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的興趣，更有利于學(xué)生今后的擇業(yè)意向。

3結(jié)語

生物醫(yī)學(xué)工程概念范文第3篇

關(guān)鍵詞：生物醫(yī)學(xué)傳感器；生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)技術(shù)；生物醫(yī)學(xué)工程；教學(xué)改革

作者簡(jiǎn)介：謝勤嵐（1968-），男，湖北武漢人，中南民族大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，教授；李正義（1982-），男，湖北荊門人，中南民族大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，講師。（湖北 武漢 430074）

基金項(xiàng)目：本文系湖北省教學(xué)研究項(xiàng)目“生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的課程體系改革研究與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號(hào)：JYS11003）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）03-0096-02

生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是一門理工醫(yī)相結(jié)合的交叉學(xué)科，它是應(yīng)用工程技術(shù)的理論和方法，研究解決醫(yī)學(xué)防病治病，保障人民健康的一門新興的邊緣科學(xué)。[1]“生物醫(yī)學(xué)傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程是該專業(yè)人才培養(yǎng)體系中的核心課程。它既是一門知識(shí)面較寬的綜合性理論課，也是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的技術(shù)課程。該課程主要講授生物醫(yī)學(xué)傳感器的特性、原理，信號(hào)處理與接口電路，傳感器在人體生理信號(hào)檢測(cè)中的應(yīng)用等內(nèi)容。[2-4]要求學(xué)生理解和掌握生物醫(yī)學(xué)傳感器的換能原理、感測(cè)技術(shù)、主要技術(shù)指標(biāo)，生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)的原理、基本電路，生物醫(yī)學(xué)傳感器與檢測(cè)技術(shù)的基本應(yīng)用等。

近年來，隨著電子技術(shù)、微機(jī)電技術(shù)、新材料和制造技術(shù)、信息處理技術(shù)的快速發(fā)展，各種新型生物醫(yī)學(xué)傳感器和生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)技術(shù)不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法已經(jīng)不能滿足人才培養(yǎng)的要求。為此依據(jù)“加強(qiáng)醫(yī)工結(jié)合，注重工程實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)醫(yī)療儀器工程設(shè)計(jì)能力”的指導(dǎo)思想，對(duì)本課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了若干改革探索。

一、改革課程體系和教學(xué)內(nèi)容

長期以來，由于缺少相關(guān)的專業(yè)課程教材，“生物醫(yī)學(xué)傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程的教材基本上是使用電子信息類、檢測(cè)技術(shù)與儀表類、自動(dòng)化類專業(yè)的傳感器與檢測(cè)技術(shù)教材，[5-7]教學(xué)內(nèi)容也是對(duì)這些教材的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的增刪后形成的。這些內(nèi)容主要講授各種傳統(tǒng)物理類傳感器原理和測(cè)量電路，缺少與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)相關(guān)的有針對(duì)性的教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)生物醫(yī)學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)，結(jié)合近年來出版的幾本相關(guān)教材，[2-4]對(duì)該課程的教學(xué)要求、教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，將該課程內(nèi)容劃分成4個(gè)模塊組織教學(xué)。

1.概述和傳感器特性模塊

概述和傳感器特性模塊對(duì)醫(yī)用傳感器的作用、分類、要求、發(fā)展等內(nèi)容進(jìn)行了概述性的介紹。針對(duì)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的特點(diǎn)，介紹了傳感器的基本特性，包括靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性分析、傳感器的誤差、數(shù)據(jù)處理方法等重要內(nèi)容。

2.傳感器原理模塊

傳感器原理模塊除了講授應(yīng)變式、壓電式、磁電式、熱電式和光電式等經(jīng)典的物理類傳感器的基本原理外，還增加了三類重要的傳感器內(nèi)容：化學(xué)傳感器、醫(yī)用電極和生物傳感器?；瘜W(xué)傳感器和生物傳感器融合了化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理學(xué)和信息學(xué)等相關(guān)學(xué)科，已經(jīng)發(fā)展成為生物醫(yī)學(xué)傳感器中兩個(gè)活躍的研究領(lǐng)域。醫(yī)用電極在醫(yī)療儀器和生物醫(yī)學(xué)科學(xué)研究中得到了廣泛的應(yīng)用。生物傳感器除了講授生物傳感器的基本概念和類型、生物敏感材料的固定化等基本內(nèi)容外，主要講授了若干應(yīng)用廣泛的生物傳感器，另外還介紹了一部分新型的生物傳感器，以及生物傳感器近年來最新的研究成果。[2]

3.檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)模塊

檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)模塊講授基本的測(cè)量與處理電路，包括傳感器接口電路、信號(hào)放大電路、信號(hào)選擇電路、信號(hào)運(yùn)算電路、信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)變換電路、驅(qū)動(dòng)電路等。另外，增加了測(cè)量方法、測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。

4.傳感器和檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用模塊

應(yīng)用模塊增加了生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的特點(diǎn)、生物醫(yī)學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的基本構(gòu)成、生物醫(yī)學(xué)測(cè)量中干擾和噪聲的產(chǎn)生與抑制、人體生理信號(hào)檢測(cè)的基本要求等教學(xué)內(nèi)容。重點(diǎn)放在生物醫(yī)學(xué)傳感器在人體生理信號(hào)檢測(cè)中的應(yīng)用等內(nèi)容上，如心音傳感器和脈搏傳感器、多普勒頻移血流計(jì)、生物電放大基礎(chǔ)，以及心電圖測(cè)量、腦電圖與肌電圖測(cè)量、血壓的測(cè)量、血氧飽和度和心輸出量的無創(chuàng)傷測(cè)量方法等重要內(nèi)容。而超聲波成像系統(tǒng)和X-CT斷層掃描系統(tǒng)原理、電刺激和心臟起搏等內(nèi)容則可以考慮在后續(xù)課程中學(xué)習(xí)。

以上四個(gè)模塊的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)時(shí)間大致如表1所示。根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案和教學(xué)實(shí)際，可以由一門課在一個(gè)學(xué)期完成，也可以分成2～3門課程在2個(gè)學(xué)期完成。目前按前一種方案組織教學(xué)。

新的教學(xué)內(nèi)容具有如下特點(diǎn)：第一，注重基本理論與臨床應(yīng)用相結(jié)合。對(duì)每類傳感器都介紹若干臨床應(yīng)用或醫(yī)療儀器部件作為實(shí)例，使學(xué)生對(duì)傳感器的應(yīng)用有全面的了解和認(rèn)識(shí)。第二，注重培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問題的能力。針對(duì)不同的被測(cè)對(duì)象，不僅介紹選擇什么類型的傳感器，還介紹如何選擇信號(hào)處理與接口電路，提高了學(xué)生對(duì)傳感器和檢測(cè)電路的正確選擇能力。第三，注重培養(yǎng)學(xué)生的臨床應(yīng)用和工程設(shè)計(jì)能力。

二、改革教學(xué)模式和教學(xué)方法

相對(duì)于教學(xué)內(nèi)容的改革，“生物醫(yī)學(xué)傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程教學(xué)模式的改革有更重要的意義。因?yàn)槌藬?shù)據(jù)處理等理論內(nèi)容之外，該課程的大部分內(nèi)容都是工程應(yīng)用型的內(nèi)容，學(xué)生理解這些內(nèi)容相對(duì)容易，也容易自學(xué)沒有講授的內(nèi)容。但由于內(nèi)容繁雜，學(xué)生如何在短時(shí)間內(nèi)掌握這些內(nèi)容，并能熟練使用所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行醫(yī)療儀器設(shè)計(jì)，則是仍然沒有解決的問題。

1.采用“從系統(tǒng)到單元，以檢測(cè)對(duì)象為中心”的教學(xué)模式

傳統(tǒng)的課程教學(xué)模式對(duì)于“生物醫(yī)學(xué)傳感器與檢測(cè)技術(shù)”這樣的課程來說，確有不合適之處。學(xué)生學(xué)習(xí)完整個(gè)課程之后，不能建立傳感器、檢測(cè)電路、檢測(cè)方法與醫(yī)療儀器之間的內(nèi)在聯(lián)系，更不用說用這些知識(shí)來設(shè)計(jì)醫(yī)療儀器的單元或模塊。因?yàn)榻虒W(xué)是以分散的元件或電路作為授課內(nèi)容的，學(xué)生沒有從系統(tǒng)的觀點(diǎn)來學(xué)習(xí)和掌握這些基本內(nèi)容，因而學(xué)習(xí)的知識(shí)是零散雜亂的。為此筆者在教學(xué)中提出了“從系統(tǒng)到單元，以檢測(cè)對(duì)象為中心”的教學(xué)模式。

以血壓測(cè)量為例。以某種無創(chuàng)血壓模塊為授課對(duì)象，在課堂上教師主要講授血壓測(cè)量模塊的原理、電路框圖、壓力傳感方式等系統(tǒng)級(jí)內(nèi)容，要求學(xué)生將系統(tǒng)進(jìn)行分解，直至每個(gè)單元和元器件。學(xué)生通過分解、分析，不僅了解了測(cè)量原理，還掌握了壓力傳感器、放大電路、接口電路、顯示電路等主要內(nèi)容。另外，學(xué)生通過思考、分析、比較，還可以進(jìn)一步提出了若干改進(jìn)措施。相對(duì)于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，這種教學(xué)模式有明顯的效果。

2.結(jié)合使用多媒體教學(xué)與板書形式等多種授課形式

多媒體教學(xué)是一種現(xiàn)代教學(xué)方式，具有形象直觀、信息量大等優(yōu)勢(shì)，但傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式有其固有的優(yōu)點(diǎn)。兩種教學(xué)方法的有機(jī)結(jié)合，可以很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，集中學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力，提高教學(xué)效果。采用多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)板書教學(xué)手段相結(jié)合的方式，例如對(duì)于傳感器的外形、結(jié)構(gòu)及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用等，通常采用多媒體的圖片和動(dòng)畫展示，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)；而對(duì)于傳感器的測(cè)量原理、基本測(cè)量電路、設(shè)計(jì)公式的推導(dǎo)，往往采用傳統(tǒng)板書的方式，有助于學(xué)生更好地理解和掌握。

3.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)

“生物醫(yī)學(xué)傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程教學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)的要求較高。學(xué)生需要通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)來掌握傳感器的原理和性能、測(cè)量電路的原理等基本知識(shí)；通過綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)來掌握傳感器的使用方法、測(cè)量電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試等基本工程技能。在教學(xué)過程中，根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度，穿插安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)，保證每一個(gè)理論知識(shí)點(diǎn)都可以通過相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)來達(dá)到從理論知識(shí)到應(yīng)用能力的轉(zhuǎn)化。

在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，增加了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等自主性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。通過實(shí)踐，學(xué)生鍛煉了分析和解決問題的能力，提高了綜合和總結(jié)的能力，加深了對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的掌握程度。

此外，在課程設(shè)計(jì)教學(xué)中，還結(jié)合傳感檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用與醫(yī)療儀器設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)和能力要求，提出課程設(shè)計(jì)題目。學(xué)生通過自主設(shè)計(jì)，選擇不同的傳感器和測(cè)量電路來實(shí)現(xiàn)要求的任務(wù)，可以進(jìn)一步提高學(xué)生提出問題、解決問題的能力，并進(jìn)一步鍛煉其工程設(shè)計(jì)能力。

三、結(jié)束語

對(duì)“生物醫(yī)學(xué)傳感器與檢測(cè)技術(shù)”課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了若干改革，取得了一些有益的教學(xué)成果。補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容拓寬了課程教學(xué)內(nèi)容，分塊調(diào)整教學(xué)內(nèi)容完善了課程體系，使其更適合于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)?！皬南到y(tǒng)到單元，以檢測(cè)對(duì)象為中心”的教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)相結(jié)合的教學(xué)方法提高了學(xué)生的專業(yè)感知度，鍛煉了學(xué)生的醫(yī)療儀器工程設(shè)計(jì)能力。近3年的教學(xué)實(shí)踐證明，這些改革提高了教學(xué)效果，有較好的推廣價(jià)值。

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2002.

生物醫(yī)學(xué)工程概念范文第4篇

    我校自2003年開辦生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)以來,根據(jù)醫(yī)科院校特點(diǎn),以為醫(yī)療和醫(yī)學(xué)研究服務(wù)為目的,培養(yǎng)能將醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合,從事醫(yī)學(xué)影像、醫(yī)療電子儀器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的研發(fā)、操作和管理工作,并且能夠開展生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科研究的人才[1]。該專業(yè)主要學(xué)習(xí)生命科學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息圖像傳輸、處理等有關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)以及醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)知識(shí),設(shè)置的主干課程有:“電路原理”“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”“微機(jī)原理”“生物醫(yī)學(xué)傳感器”“醫(yī)療儀器原理”“信號(hào)與系統(tǒng)”“數(shù)字信號(hào)處理”“生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)與處理”“單片機(jī)原理與接口技術(shù)”等。另外憑借醫(yī)學(xué)院校的優(yōu)勢(shì)還開設(shè)了一些醫(yī)學(xué)方面的基礎(chǔ)課,生理學(xué)、人體解剖等。為了提高教學(xué)質(zhì)量,更好的達(dá)到教學(xué)效果,所開設(shè)的這些課程基本上都需要做實(shí)驗(yàn)演示,以增強(qiáng)形象性效果和形象性驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在大學(xué)教育中是必要手段。幾乎每門課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)都需要用到各種各樣的電子儀器,主要包括示波器、信號(hào)發(fā)生器等。在傳統(tǒng)教學(xué)中基本上都是使用相對(duì)獨(dú)立、功能固定的電子儀器,不能夠隨意更改它們的結(jié)構(gòu)和功能。對(duì)于需要電子計(jì)算機(jī)之類的課程而言,一般都得配備幾十套教學(xué)儀器來供教學(xué)使用,這些儀器設(shè)備還需要不斷更新維護(hù),教學(xué)成本比較高。另外,在醫(yī)學(xué)院校對(duì)于和醫(yī)學(xué)相關(guān)的專業(yè)課程很多實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作比較困難,效果不理想。中國的醫(yī)學(xué)教育資源本身很緊張,另外醫(yī)院的設(shè)備多是大型設(shè)備,體積龐大,價(jià)格昂貴,操作使用復(fù)雜,臨床使用要求高,一般院校很難滿足大型醫(yī)療設(shè)備的教學(xué)使用需要。因此,在醫(yī)學(xué)院校的教學(xué)中就出現(xiàn)很多問題,比如醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的人體生理參數(shù)采集等演示效果不好,所以,傳統(tǒng)的醫(yī)療儀器教學(xué)只能偏重于理論講解,不夠生動(dòng),即使有個(gè)別實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?其教學(xué)效果也不理想。在當(dāng)前學(xué)校經(jīng)費(fèi)較少的情況下,如果大量增加常規(guī)儀器、儀表的配置,學(xué)校財(cái)力難以支付。這樣容易造成實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不理想,對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新及實(shí)踐能力都有一定影響。隨著現(xiàn)代測(cè)試功能和計(jì)算機(jī)技術(shù)的密切結(jié)合,出現(xiàn)的虛擬儀器技術(shù)可以幫助我們克服一些硬件上不能解決的難題,彌補(bǔ)傳統(tǒng)儀器教學(xué)的不足。

    2虛擬儀器在課程中的應(yīng)用

    2.1虛擬儀器簡(jiǎn)介

    虛擬儀器(VirtualInstrument,VI)是一種新興的儀器,一種功能意義上的儀器,在以通用計(jì)算機(jī)為主的硬件基礎(chǔ)上,由用戶自己設(shè)計(jì)定義虛擬的操作面板,測(cè)試功能由軟件來實(shí)現(xiàn)的一種計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)[2]。其實(shí)質(zhì)是以計(jì)算機(jī)為核心的儀器系統(tǒng)與電腦軟件技術(shù)的密切結(jié)合,將儀器裝入計(jì)算機(jī)。通過軟件將計(jì)算機(jī)硬件資源與儀器硬件融合,通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)儀器中的由硬件電路完成的功能,利用計(jì)算機(jī)顯示器的顯示功能來模擬傳統(tǒng)儀器的控制端,利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的軟件功能來管理儀器系統(tǒng),完成對(duì)信號(hào)數(shù)據(jù)的運(yùn)算、分析處理等,可以多種形式輸出結(jié)果,少量的硬件模塊則為虛擬儀器的正常運(yùn)行提供信號(hào)I/O接口設(shè)備來完成不同要求的測(cè)試。虛擬儀器具有傳統(tǒng)儀器沒有的性能高、擴(kuò)展性強(qiáng)、開發(fā)時(shí)間短、開發(fā)成本低等優(yōu)點(diǎn),具有很強(qiáng)的靈活開放性。不同領(lǐng)域的科學(xué)家和工程師都借助虛擬儀器來解決工作與課題中的實(shí)際問題。所以,虛擬儀器自誕生以來就在測(cè)量、航空航天、自動(dòng)化、遠(yuǎn)程教學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等世界范圍的眾多領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用[3]。LabVIEW是美國NI(NationalInstrument)公司推出的一種基于圖形化編程的軟件開發(fā)工具,將功能強(qiáng)大的圖形化設(shè)計(jì)平臺(tái)LabVIEW與相關(guān)硬件結(jié)合應(yīng)用于教學(xué)上,能夠使傳統(tǒng)理論教學(xué)與實(shí)際有效結(jié)合,幫助學(xué)生完成從理論到實(shí)踐的學(xué)習(xí)。LabVIEW軟件平臺(tái)結(jié)合數(shù)據(jù)采集卡等相關(guān)硬件可以開發(fā)出示波器、信號(hào)發(fā)生器等常用的電子儀器,不僅可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器且擺脫了傳統(tǒng)電子儀器功能單一、更換維護(hù)麻煩等缺點(diǎn)[4]。將基于LabVIEW的虛擬儀器應(yīng)用在教學(xué)中極大提高了教學(xué)效率,已經(jīng)逐漸成為一種新的手段。

    2.2在醫(yī)療儀器教學(xué)中應(yīng)用

    “醫(yī)學(xué)儀器原理”是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課。該課程涉及了醫(yī)學(xué)和電子學(xué)、計(jì)算機(jī)、信號(hào)處理、傳感器技術(shù)等方面的知識(shí),是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的科目。作為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生,要掌握常見的醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理,而且還要具有一定的創(chuàng)新思想和科研水平,有開發(fā)和設(shè)計(jì)高水平的醫(yī)療電子儀器的素質(zhì)[5]。因此做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)水平和綜合能力的關(guān)鍵。醫(yī)學(xué)儀器原理實(shí)驗(yàn)主要將人體生理信號(hào)的檢測(cè)及處理分析作為教學(xué)內(nèi)容,包括了人體血壓信號(hào)、心電、體溫、呼吸、脈搏等生理參數(shù)的測(cè)量。生物醫(yī)學(xué)信號(hào)由傳感器轉(zhuǎn)變成電信號(hào),因?yàn)槿梭w生理信號(hào)比較微弱要先經(jīng)過信號(hào)的放大、濾波等預(yù)處理,再進(jìn)入數(shù)據(jù)采集卡。信號(hào)通過數(shù)據(jù)采集卡采集到計(jì)算機(jī)上以后,利用LabVIEW的圖像化語言進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的各種分析,包括數(shù)值分析、頻譜分析等,再通過儀器軟面板把結(jié)果顯示在電腦上。我們以人體呼吸測(cè)量為例,這種設(shè)備一般只在醫(yī)院常見,用于教學(xué)中的儀器基本上沒有。因此講過理論原理后,學(xué)生不能夠真正透徹的明白,無法滿足教學(xué)上的需要。我們利用少量硬件設(shè)計(jì)結(jié)合LabVIEW軟件編程構(gòu)建了一個(gè)人體呼吸測(cè)量系統(tǒng),采用阻抗式呼吸測(cè)量原理,硬件電路主要涉及放大和濾波環(huán)節(jié),限于篇幅就不詳細(xì)說明了。圖1為基于LabVIEW平臺(tái)搭建的呼吸測(cè)量面板圖,針對(duì)學(xué)生教學(xué)取得了很好的效果,同學(xué)們一致反映對(duì)呼吸測(cè)量的原理有了更透徹的認(rèn)識(shí),并且能學(xué)習(xí)新的軟件技術(shù),擴(kuò)展知識(shí)面。在LabVIEW環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)只需要根據(jù)實(shí)際情況,比如是呼吸測(cè)量還是心電測(cè)量等,通過軟件編程及很少的硬件連接便可完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),即節(jié)省了實(shí)驗(yàn)成本,又利于實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新,讓教師和學(xué)生脫離了傳統(tǒng)教學(xué)儀器功能單一的框框,更重要的是可以充分提高學(xué)生積極性和發(fā)揮創(chuàng)造性,像搭積木一樣,根據(jù)不同的測(cè)試需要,在計(jì)算機(jī)上構(gòu)建一個(gè)基于虛擬儀器技術(shù)的測(cè)試測(cè)量裝備,這樣做還能夠充分的節(jié)省高校技術(shù)資源[6]。

    2.3在信號(hào)處理類課程教學(xué)中應(yīng)用

    生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)設(shè)置的信號(hào)處理類課程主要有:“數(shù)字信號(hào)處理”“信號(hào)與系統(tǒng)”“生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)與處理”等。這些課程中往往涉及大量抽象的概念、公式,老師上課的時(shí)候也只是講解推導(dǎo)公式或證明算法,學(xué)生沒有直觀印象,無法把函數(shù)公式與實(shí)際波形相聯(lián)系,理解起來非常困難,從而很大程度的影響了教學(xué)效果。我們以“數(shù)字信號(hào)處理”課程為例作一簡(jiǎn)單介紹?！皵?shù)字信號(hào)處理”是一門理論性很強(qiáng)的,以算法為核心的科目。為了使學(xué)生深入理解教材上提到的理論算法,需要通過仿真實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證那些理論。LabVIEW軟件平臺(tái)的特點(diǎn)之一就是具有豐富的運(yùn)算且靈活高效的信號(hào)處理功能,LabVIEW圖形化信號(hào)處理平臺(tái)由多個(gè)信號(hào)處理與數(shù)學(xué)函數(shù)庫組成,包含小波變換、濾波器設(shè)計(jì)、時(shí)頻分析、圖像處理等工具包,將信號(hào)處理的各種功能轉(zhuǎn)化為VI函數(shù),給使用者提供了方便、簡(jiǎn)單的編程途徑,從函數(shù)庫調(diào)用這些現(xiàn)成的VI函數(shù)就可以迅速完成信號(hào)處理。學(xué)生能一目了然地看到程序的運(yùn)行情況,也可以比較不同的參數(shù)對(duì)結(jié)果的影響。在數(shù)字信號(hào)處理教學(xué)中濾波器是重點(diǎn)知識(shí),也是教學(xué)難點(diǎn)。在以往的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍對(duì)于濾波器的作用弄不明白,另外根據(jù)學(xué)習(xí)的理論知識(shí)怎樣設(shè)計(jì)出有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的數(shù)字濾波器也不清楚。在講授濾波器時(shí),在LabVIEW中信號(hào)處理函數(shù)面板中的濾波基本函數(shù)欄進(jìn)行選擇,在虛擬儀器前面板上放置多個(gè)圖形顯示控件,完成對(duì)濾波器的設(shè)計(jì),還可以同時(shí)顯示多個(gè)濾波器的濾波結(jié)果,這種學(xué)習(xí)方式簡(jiǎn)單明了,學(xué)生很容易理解抽象的概念從而掌握所學(xué)知識(shí)。另外LabVIEW圖形化的編程語言有助于學(xué)生在比較短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)出相對(duì)復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理程序,增加了同學(xué)們的自信,提高了其學(xué)習(xí)積極性。虛擬儀器技術(shù)強(qiáng)大的功能可以使其對(duì)學(xué)生開展形象、直觀的教學(xué)方式,靈活的應(yīng)用于教學(xué)中,不僅可以幫助學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)抽象的理論知識(shí),扎實(shí)掌握所學(xué)知識(shí),同時(shí)還可以提高他們的學(xué)習(xí)興趣,達(dá)到最佳教學(xué)效果。

生物醫(yī)學(xué)工程概念范文第5篇

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)教學(xué)中存在很多問題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(1)本專業(yè)的學(xué)生基礎(chǔ)課程設(shè)置跨度大，而且學(xué)了很多工程專業(yè)的基礎(chǔ)課，不同于醫(yī)學(xué)和生物專業(yè)的學(xué)生有醫(yī)學(xué)背景和生物基礎(chǔ)，他們不能夠很快掌握很多實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的基本概念和詞匯，因此給教學(xué)帶來很多困難。

(2)應(yīng)用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的教材要講58個(gè)學(xué)時(shí)的課，還有32學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課，而本專業(yè)的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)課程設(shè)置只有32個(gè)學(xué)時(shí)，而且目前還沒有設(shè)置實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，因此課程的講授內(nèi)容需要做很大的調(diào)整和縮減，才能適應(yīng)本專業(yè)的學(xué)生的教學(xué)要求。

(3)本專業(yè)的學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的興趣不大，上課的時(shí)候，同學(xué)由于初次接觸醫(yī)學(xué)和生物類的課程，所以很多對(duì)這些不熟悉，也沒什么興趣。課堂效果不好，學(xué)生互動(dòng)較少，因此這是教學(xué)中重要的教改內(nèi)容。

(4)作為新開課程，教師授課時(shí)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足，不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，照本宣科地去講課，不結(jié)合實(shí)際科研工作和應(yīng)用去講，講課的幻燈做的也欠圖文并茂，給教學(xué)帶來很多問題。

(5)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)是一門傳統(tǒng)的基礎(chǔ)研究課程，是一門以操作技術(shù)為主的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)是整個(gè)教學(xué)的重要組成部分，而我們的教學(xué)體系中沒有設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程，是我們教學(xué)改革的主要環(huán)節(jié)。

2實(shí)驗(yàn)動(dòng)物教學(xué)改革的內(nèi)容

鑒于本專業(yè)的交叉學(xué)科特點(diǎn)，我們采用如下方法進(jìn)行教改實(shí)踐:

(1)對(duì)本學(xué)科專業(yè)的26名學(xué)生進(jìn)行無記名問卷調(diào)查，經(jīng)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)76%的學(xué)生對(duì)本課程興趣不濃厚，58%的學(xué)生講到授課教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足，83%的學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)中的疾病動(dòng)物模型和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容比較感興趣，66%的同學(xué)希望以后開設(shè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的實(shí)驗(yàn)課，提高自身的動(dòng)手能力。

(2)采取責(zé)任教授引導(dǎo)，主講教師討論的方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行規(guī)劃，減少了很多與生物醫(yī)學(xué)工程關(guān)系不大的授課內(nèi)容，這樣可以使得學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)有效地掌握相關(guān)知識(shí)。

(3)課堂講授時(shí)，通過生動(dòng)的幻燈和教學(xué)錄像代替死板的文字，用實(shí)際的研究經(jīng)驗(yàn)去代替書本的照本宣科，以誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，取得了很好的教學(xué)改革效果。

(4)在教學(xué)同時(shí)，讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物房，進(jìn)行參觀和實(shí)際動(dòng)手操作訓(xùn)練，而且開展了本科生導(dǎo)師制，讓學(xué)生跟著老師去掌握動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的基本操作。

(5)我們開展了學(xué)生展示，讓學(xué)生自己在課堂上設(shè)計(jì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，把常見的一些疑難雜癥帶到課堂，學(xué)生對(duì)腫瘤、癌癥等熱點(diǎn)問題有很大的興趣，親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，課堂互動(dòng)很好，取得很好的教學(xué)效果。

(6)在教材的選取上，以前的教材文字太多，圖片太少，不太適合學(xué)生使用。因此，需要選用圖片多的教材來激發(fā)學(xué)生的興趣，更適合交叉學(xué)科的學(xué)生使用。

(7)加強(qiáng)了教師隊(duì)伍的技能培訓(xùn)，主講教師均參加了中國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)會(huì)舉辦的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物從業(yè)人員培訓(xùn)，培訓(xùn)合格均獲得實(shí)驗(yàn)動(dòng)物從業(yè)人員上崗證書。通過培訓(xùn)，聽到了教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的專家們栩栩如生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物教學(xué)，受益匪淺，并且把這些學(xué)到東西傳授給學(xué)生時(shí)，取得很好的教學(xué)效果。

(8)開展了學(xué)生實(shí)地參觀北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，還有我們學(xué)院的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物房，讓學(xué)生近距離接觸實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，親自抓鼠、注射等，大大提高了學(xué)生的興趣。

3結(jié)語