生物醫(yī)學(xué)工程的現(xiàn)狀精選(九篇)
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第1篇：生物醫(yī)學(xué)工程的現(xiàn)狀范文
1.國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.1發(fā)展還不完善
中國的現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展較晚，相對于國外一些發(fā)展較早的國家來說，我們對它的認(rèn)識還很淺顯，跟國外一些技術(shù)先進(jìn)國家的距離還很遠(yuǎn)，很多人包括一些從事其研究的人對它都有或多或少負(fù)面的評價(jià)，他們普遍認(rèn)為現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程是一個(gè)生物、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)的交叉學(xué)科，但實(shí)際的培養(yǎng)計(jì)劃中生物、醫(yī)學(xué)學(xué)的很少，電子學(xué)得多些，學(xué)科廣而不專，就業(yè)不好。它尚未形成自己的獨(dú)立基礎(chǔ)理論與知識體系，以融合各交叉學(xué)科知識為自己的基礎(chǔ)，缺乏永恒的研究主題與固有的中心目標(biāo)，隨交叉學(xué)科的發(fā)展和應(yīng)用對象的需求而變化。很多學(xué)習(xí)現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程的人對自己的專業(yè)抱有消極的態(tài)度，對自己的前途感到渺茫，就業(yè)形勢不是很樂觀，這也反映了現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)展不完善，沒有形成很好的體系，沒有在國內(nèi)高校中產(chǎn)生普遍影響力。
1.2發(fā)展方向不夠全面
現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程就目前的情況來看，還主要將目光著眼于醫(yī)療器械的研發(fā)和使用，發(fā)展方向比較單一。僅僅著眼于醫(yī)療器械而不是全面的發(fā)展，就會產(chǎn)生很大的局限性。這也深深影響著在這一領(lǐng)域?qū)W習(xí)的學(xué)生，不能使他們從一開始就形成一種將自己的研究全面化的思想，使學(xué)生的學(xué)習(xí)變得保守，進(jìn)而失去學(xué)習(xí)的動(dòng)力，這樣就不利于生物醫(yī)學(xué)工程更好的發(fā)展。
1.3包含的學(xué)科多雜
我們知道，現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程是綜合了生命科學(xué)和工程技術(shù)，理、工、醫(yī)相結(jié)合的新興交叉學(xué)科，是一門多學(xué)科交融的邊緣學(xué)科，其中工程學(xué)又包括電子學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)，力學(xué)，材料科學(xué)，機(jī)械制造學(xué)等。生物醫(yī)學(xué)包括生物學(xué)，神經(jīng)科學(xué)，內(nèi)科學(xué)，外科學(xué)，矯形科學(xué)等?，F(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是生物醫(yī)學(xué)，但是在解決一些生物醫(yī)學(xué)問題的時(shí)候往往要借助于工程學(xué)的知識，掌握工程學(xué)的知識對于更好的掌握生物醫(yī)學(xué)又起著至關(guān)重要的指導(dǎo)意義。
第2篇：生物醫(yī)學(xué)工程的現(xiàn)狀范文
關(guān)鍵詞 生物醫(yī)學(xué)工程；專業(yè)英語；教學(xué)改革
中圖分類號：H319.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1671-489X(2012)18-0077-02
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語是高校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)普遍開設(shè)的專業(yè)課程之一，課程內(nèi)容包括本專業(yè)知識和英語知識，與學(xué)生在大一大二時(shí)上的大學(xué)英語課有所不同。筆者根據(jù)近年在河南科技大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)與工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語課中的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合大多數(shù)學(xué)生的反饋，總結(jié)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語課程教學(xué)過程中的缺點(diǎn)與不足，并在教材編寫、教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方法和技巧等方面提出改革措施。
1 教學(xué)中存在的問題
1.1 教材老化
河南科技大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)與工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語一直使用幾年前的自編教材，教材內(nèi)容單調(diào)，沒有系統(tǒng)性。生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的發(fā)展日新月異，教材無法緊跟時(shí)代，顯得有些老化，需要選擇更合適的教材。但目前生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語缺乏統(tǒng)一的教材，難以滿足教學(xué)要求，更達(dá)不到培養(yǎng)既通外語又懂專業(yè)的復(fù)合型人才的要求[1]。
1.2 教學(xué)方式落后
目前高校對專業(yè)英語的教學(xué)并沒有足夠的重視，教學(xué)方式大部分仍然是傳統(tǒng)的板書，而生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語的特點(diǎn)是醫(yī)學(xué)名詞多，合成詞多，單詞長，拼寫難，長句較多，但句子結(jié)構(gòu)并不難，語法較簡單。以板書的方式教學(xué)，形式單一，實(shí)際講授內(nèi)容較少，學(xué)生感覺枯燥而且難學(xué)，普遍不感興趣，因此急需改革教學(xué)方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。
1.3 考核方式單一
專業(yè)英語期末考核往往是由任課教師從教材或其他英語文獻(xiàn)中摘取幾段讓學(xué)生翻譯成漢語，這種考核方式太單一，與一般的英語考試也有所區(qū)別，而且與學(xué)生聽說讀寫的英語綜合能力考核的要求相差甚遠(yuǎn)。
2 教學(xué)改革的3個(gè)方面
針對以上教學(xué)中存在的問題，結(jié)合學(xué)院的實(shí)際，在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語課程的教學(xué)改革中應(yīng)明確：以提高學(xué)生專業(yè)英語水平為目標(biāo)，重新編寫教材，改革教學(xué)方法，引入多媒體教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并改革課程考試方法，真正考察學(xué)生對課程掌握情況及英語水平的進(jìn)步程度。
2.1 重新編寫教材
針對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)已學(xué)完公共英語的大三學(xué)生重新編寫一本專業(yè)英語教材。生物醫(yī)學(xué)工程是運(yùn)用工程技術(shù)手段解決生物學(xué)及醫(yī)學(xué)上的問題，保障人類健康，為疾病的預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)服務(wù)的一門交叉學(xué)科，內(nèi)容廣泛，因此在選材時(shí)要充分考慮專業(yè)領(lǐng)域最新的發(fā)展方向，系統(tǒng)規(guī)劃，利用各種資源開發(fā)教材，確保章節(jié)、單元內(nèi)容適應(yīng)專業(yè)課的教學(xué)需求。所編教材共有6個(gè)單元的內(nèi)容：第一單元是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)簡介，包括專業(yè)發(fā)展歷史及現(xiàn)狀、具體涉及的領(lǐng)域及生物醫(yī)學(xué)工程師的具體工作；第二單元是常用生物醫(yī)學(xué)儀器的介紹；第三單元是醫(yī)學(xué)影像學(xué)的各種方法、目前醫(yī)院及科研中常見的各種影像儀器的原理與使用等；第四單元是醫(yī)院管理，主要介紹醫(yī)院管理系統(tǒng)HIS及其下屬的各個(gè)小系統(tǒng)，以PACS為重點(diǎn)進(jìn)行分析；第五單元是生物材料和組織工程；第六單元是康復(fù)工程和生物力學(xué)。
2.2 使用多媒體教學(xué)方式
專業(yè)英語課程使用板書的教學(xué)方式會因?yàn)闀鴮懓鍟速M(fèi)很多時(shí)間，課堂教學(xué)效果也不是很好。而采用多媒體教學(xué)，教師可以充分地利用課堂時(shí)間為學(xué)生講解課文中的生詞、長句，通過多媒體教學(xué)軟件的演示，將語言、文字、圖像等多種與課程內(nèi)容相關(guān)的信息顯示在屏幕上，使原本枯燥的內(nèi)容變得有聲有色，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，授課效率大有提高。比如較長的專業(yè)詞匯，學(xué)生剛學(xué)時(shí)感到很吃力，教師可以通過多媒體教學(xué)聲音與動(dòng)畫結(jié)合的演示，將單詞的拼寫以動(dòng)畫的形式在屏幕上演示，并在課件中加入單詞的讀音；而文中的長句則可以用不同的顏色標(biāo)出句子的主干及關(guān)鍵詞，這樣加深學(xué)生對生詞和長難句的理解和記憶，教學(xué)效果很好。
2.3 課程考核方法的改進(jìn)
盡管目前已有很多高校取消了英語四六級考試與畢業(yè)掛鉤的要求，但由于就業(yè)困難，許多大學(xué)生仍然十分重視四六級考試。因此，在專業(yè)英語的課程考核當(dāng)中，可以考慮使用四六級考試的多樣化題型來考查專業(yè)英語的內(nèi)容，而不僅僅像以前那樣簡單地出一些翻譯題型。這樣不僅考核了專業(yè)英語的學(xué)習(xí)情況，對學(xué)生來說也是一次四六級考試的實(shí)戰(zhàn)練習(xí)，引起學(xué)生的重視，也提高了積極性。
3 總結(jié)
通過教學(xué)改革實(shí)踐，不僅能夠提高學(xué)生對專業(yè)英語課程的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而且豐富了教學(xué)手段，優(yōu)化了課堂教學(xué)效果，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)不僅能夠?qū)W到英語知識，也鞏固了專業(yè)知識，提高知識應(yīng)用能力和英語聽說讀寫能力。當(dāng)然改革是一個(gè)長期的過程，需要在教學(xué)過程中不斷完善，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，這樣才能真正達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的目標(biāo)。
第3篇：生物醫(yī)學(xué)工程的現(xiàn)狀范文
“當(dāng)然不是什么自設(shè)專業(yè)。生物醫(yī)學(xué)工程是交叉學(xué)科，可是個(gè)大熱門，我也許會做個(gè)工程師吧?！蔽倚χ鴳?yīng)答。
“是不是也要和典型工科男一樣，整天對著電腦看數(shù)據(jù)，或是畫圖呢？”
“這會是工作的一部分，因?yàn)橛胁煌姆种?，就業(yè)也有很大的不同?！?/p>
很多人聽說我學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，都表現(xiàn)出驚詫的眼神，不知道會學(xué)些什么。當(dāng)他們得知我在醫(yī)學(xué)院，眼里的驚訝就又升了一個(gè)等級。是的，我在醫(yī)學(xué)院讀工科博士學(xué)位，夢想著能成為一個(gè)為醫(yī)學(xué)事業(yè)效力的工程師。
下一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)的產(chǎn)出地
生物醫(yī)學(xué)工程是一門新興的交叉學(xué)科，它是工程學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的完美結(jié)合。通過研究人體系統(tǒng)的狀態(tài)變化，運(yùn)用工程技術(shù)手段去控制這類變化，來解決醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問題，保障人類健康，為疾病的預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)服務(wù)。如果說醫(yī)生是在臨床上給予病人直接的救助，那么生物醫(yī)學(xué)工程師就是通過研發(fā)的方式，為醫(yī)生提供技術(shù)支持。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的迅速發(fā)展，離不開高新設(shè)備的推動(dòng)。手術(shù)室中高端器械，如高頻電刀、激光刀、呼吸麻醉機(jī)、監(jiān)護(hù)儀、X射線電視、超聲、核磁共振成像技術(shù)等，都是生物醫(yī)學(xué)工程高速發(fā)展的產(chǎn)物，生物醫(yī)學(xué)工程研究者就是這些醫(yī)用電子儀器的研發(fā)者。當(dāng)你看扣人心弦的美國醫(yī)療劇時(shí)，醫(yī)生常常使用的挽救了無數(shù)生命的除顫儀，就得力于醫(yī)學(xué)工程師的研究和設(shè)計(jì)。
生物材料制作也是生物醫(yī)學(xué)工程的重要組成部分之一。在我國器官捐獻(xiàn)還較少，而很多終末期器官衰竭者又在等待新的器官來延續(xù)生命，于是人工器官應(yīng)運(yùn)而生。生物材料為各種人工器官提供物質(zhì)基礎(chǔ)，器官制造直接關(guān)乎生命，是個(gè)大學(xué)問。制作人工器官的材料必須要充分考慮強(qiáng)度、硬度、撓度、韌性、耐磨性及表面特性等各種物理、機(jī)械等性能。由于這些人工器官大多數(shù)是植入體內(nèi)的，所以要求具有耐腐蝕性、化學(xué)穩(wěn)定性、無毒性，還要求與機(jī)體組織或血液有相容性。這些材料包括金屬、非金屬及復(fù)合材料、高分子材料等，其中輕合金材料的應(yīng)用較為廣泛。所以，從事這一領(lǐng)域研究不僅要有豐富的醫(yī)學(xué)知識作為基礎(chǔ)，還要對物料、材料等方面有深入了解和研究。相信在未來隨著技術(shù)的成熟，我們會設(shè)計(jì)出質(zhì)量高而又成本低的人工器官，為人類的健康作出更大貢獻(xiàn)。
最有趣、最前沿的要數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究了。大腦是人體最復(fù)雜的器官，對腦神經(jīng)的研究是目前世界各國科學(xué)家掀起的一個(gè)新熱潮。這是一個(gè)可能引起重大突破的新興邊緣學(xué)科，它研究人腦的思維機(jī)理，將其成果應(yīng)用于研制智能計(jì)算機(jī)技術(shù)。運(yùn)用智能原理去解決各類實(shí)際難題，是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的目的，現(xiàn)在這一領(lǐng)域已取得可喜的成果。也許，下一個(gè)諾貝爾生物或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的獲得者就是研究該領(lǐng)域的生物醫(yī)學(xué)工程科學(xué)家。
除此之外，生物醫(yī)用陶瓷材料、納米醫(yī)學(xué)、微創(chuàng)醫(yī)學(xué)、生物力學(xué)、生物信息學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)與健康信息學(xué)等，都是生物醫(yī)學(xué)工程的重要分支。
英語想不好都難
單看這個(gè)專業(yè)的名字，就能看出這個(gè)新興的交叉學(xué)科的三大板塊――生物、醫(yī)學(xué)、工程，缺一不可。
第一板塊：生物。在該領(lǐng)域，學(xué)生要修讀化學(xué)生物學(xué)、生物傳感與分析、生物信息學(xué)、生物電子學(xué)等相關(guān)課程。不僅要掌握這些理論基礎(chǔ)，還要有生物科學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)，能從事試驗(yàn)工作。
第二板塊：醫(yī)學(xué)。在醫(yī)學(xué)方面，學(xué)生要修讀人體生理學(xué)、人體解剖與組織學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)等。同時(shí)要學(xué)習(xí)生物醫(yī)學(xué)儀器的基本原理、設(shè)計(jì)方法，并了解相關(guān)儀器的發(fā)展趨勢，掌握現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的基本原理、技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。此前我對醫(yī)學(xué)影像學(xué)一無所知，后來去醫(yī)院和一些廠家實(shí)際參觀，一張張生動(dòng)立體的器官美圖、核磁共振檢查帶來的精確診斷，讓我領(lǐng)略了生物醫(yī)學(xué)工程的巨大魅力。
第三板塊：工程。盡管此專業(yè)在很大程度上是為了服務(wù)于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，但是在學(xué)習(xí)的過程中，涉及工科的課程最多，也最復(fù)雜。生物力學(xué)是必修課，但是有其自身特點(diǎn)，這是一個(gè)應(yīng)用力學(xué)原理和方法對生物體中的力學(xué)問題進(jìn)行定量研究的學(xué)科。像生物流體力學(xué)、生物心血管系統(tǒng)、飛行等與水動(dòng)力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、邊界層理論和流變學(xué)等有關(guān)的力學(xué)問題，學(xué)習(xí)者了解了這些后可以對自己的身體有更深的認(rèn)識。除此之外，納米科學(xué)技術(shù)引論、成像理論與技術(shù)、信息可視化技術(shù)、電路與電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件與軟件、信號處理與分析等實(shí)踐性較強(qiáng)的課程也是必修課。
作為工科專業(yè)，它對實(shí)踐能力的要求很高，較強(qiáng)的動(dòng)手能力也是畢業(yè)生將來就業(yè)的基礎(chǔ)。在研究生階段，我們要學(xué)習(xí)硬件電路設(shè)計(jì)與調(diào)試，要像“碼農(nóng)”一樣，熟練掌握計(jì)算機(jī)編程。此外，如果你以為生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)生外語是弱項(xiàng)的話，那你就大錯(cuò)特錯(cuò)了。也許你入學(xué)的時(shí)候英語剛剛到國家線，甚至是自己的減分項(xiàng)，那么通過兩三年的研究生學(xué)習(xí)，你也能成為英語高手。因?yàn)樯镝t(yī)學(xué)工程專業(yè)在歐美國家發(fā)展強(qiáng)勁，我們用的一些教材都是英文原版，如《磁共振成像原理》《系統(tǒng)與計(jì)算神經(jīng)科學(xué)》等。同時(shí)我們也要閱讀大量的外文文獻(xiàn)，了解國外前沿動(dòng)態(tài)。一些專業(yè)課還要全英文教學(xué)，在這樣的語言環(huán)境中，英語想不好都是難事。
第4篇：生物醫(yī)學(xué)工程的現(xiàn)狀范文
關(guān)鍵詞：生物醫(yī)學(xué)工程；電子競賽；職業(yè)能力
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）15-0233-02
生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)（Biomedical Engineering，BME）是一門理學(xué)、工學(xué)和醫(yī)學(xué)高度綜合的交叉學(xué)科。應(yīng)用現(xiàn)代自然科學(xué)和工程技術(shù)的理論和方法，從工程學(xué)角度，研究人體的結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系，揭示其生命現(xiàn)象；研究人體系統(tǒng)的狀態(tài)變化，并運(yùn)用工程技術(shù)手段去控制這類變化；研究解決醫(yī)學(xué)防病、治病的新技術(shù)手段，保障人民健康的一門新興的邊緣科學(xué)。這門學(xué)科培養(yǎng)學(xué)生具備生命科學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息科學(xué)有關(guān)的基礎(chǔ)理論知識以及醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)研究能力，能在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)儀器以及其他電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)等部門從事研究、開發(fā)、教學(xué)及管理的高級工程技術(shù)人才。
一、生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)需求分析
學(xué)科的交叉融合決定了就業(yè)選擇的多樣性，主要有教學(xué)科研型、醫(yī)療設(shè)備型、電子通信型。（1）教學(xué)科研型，主要在國內(nèi)外高?；蚩蒲性核蜆I(yè)，從事人才培養(yǎng)和科學(xué)研究，屬于科研型人才，工作穩(wěn)定，有較高的社會地位。教學(xué)科研型單位入門門檻高，通常要求具有碩士、博士學(xué)位，要求有良好的教育素養(yǎng)和較高的專業(yè)知識水平，創(chuàng)新能力強(qiáng)，有強(qiáng)烈而持久的進(jìn)取心精神。（2）醫(yī)療設(shè)備型主要分為三大類：第一類在醫(yī)院設(shè)備、影像、放療、臨床工程、信息中心等相關(guān)科室，從事醫(yī)療設(shè)備和軟件的安裝、維修和管理等工作；第二類是去各大跨國以及國內(nèi)醫(yī)療器械企業(yè)，比如GE、SIEMENS、邁瑞、安科等，從事研發(fā)、測試、銷售、售后服務(wù)等；第三類進(jìn)入國家醫(yī)療器械司及各級醫(yī)療器械檢測所。醫(yī)療設(shè)備型需要實(shí)干型人才，能夠?qū)⑺鶎W(xué)的專業(yè)知識應(yīng)用到工作中。（3）電子通信型，主要從事與生物醫(yī)學(xué)無關(guān)的純電子、通信以及計(jì)算機(jī)等相關(guān)工作。
目前，畢業(yè)生從事的工作按百分比排序依次為：醫(yī)療器械公司32.7%，醫(yī)院20.9%，高校和科研院所19.1%，與專業(yè)相關(guān)的其他公司7.3%，工廠2.8%，政府機(jī)關(guān)1.1%，其他單位16.1%。
二、我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程有：電路原理、模擬與數(shù)字電子技術(shù)、C語言程序設(shè)計(jì)、信號與線性系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)傳感器與測量等。實(shí)驗(yàn)課包括大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)、電工實(shí)驗(yàn)等。這些專業(yè)基礎(chǔ)課程既有豐富的理論體系，又有很強(qiáng)的實(shí)踐性，是一門抽象、難懂的學(xué)科。學(xué)生的興趣和動(dòng)手能力是學(xué)好這些課程的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師講、學(xué)生聽；先理論、后驗(yàn)證。這種模式不利于培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和激發(fā)學(xué)生的求知欲，往往造成學(xué)生理論有余而實(shí)踐不足，極大地妨礙了學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，不利于培養(yǎng)他們的職業(yè)素質(zhì)和實(shí)際工作能力。在學(xué)校里學(xué)習(xí)的醫(yī)療設(shè)備特別是大型醫(yī)療設(shè)備，如CT機(jī)、核磁共振、螺旋CT等都是紙上談兵，無法將課本中的理論知識與現(xiàn)實(shí)中的醫(yī)療設(shè)備有機(jī)結(jié)合起來[1]。
三、以電子競賽的方式促進(jìn)學(xué)生的工程實(shí)踐能力
處于醫(yī)科院校的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科，其研究的主要特點(diǎn)是和醫(yī)學(xué)結(jié)合緊密，醫(yī)學(xué)大背景很深厚。在這樣醫(yī)學(xué)氛圍很濃的環(huán)境中，生物醫(yī)學(xué)工程自然成為小學(xué)科，工程力量相對薄弱。這就要求學(xué)生理論分析能力和動(dòng)手能力要好，不僅要熟練掌握基本理論和基礎(chǔ)知識，而且要接受科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究能力、工程設(shè)計(jì)能力、新產(chǎn)品開發(fā)能力和生產(chǎn)過程組織管理能力的基本訓(xùn)練，提升自身能力。
通過多年生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，輔導(dǎo)學(xué)生參加電子競賽具有非常好的效果。2014年本專業(yè)組織學(xué)生參加了由教育部信息技術(shù)中心主辦的“第九屆全國信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽”。它是推動(dòng)各有關(guān)院校信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)教學(xué)體系的改革，引導(dǎo)學(xué)校積極開展應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，提高學(xué)生解決問題的能力和自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。根據(jù)學(xué)生理論課的學(xué)習(xí)情況，選擇了“飛行器控制設(shè)計(jì)”競賽組，要求選手使用指定芯片，自主設(shè)計(jì)、制作控制電路板，以控制大賽指定的一個(gè)飛行器完成起飛、懸停、降落及其他指定任務(wù)。
在綜合知識考試部分，通過2014年試題分析，主要元件、信號及基本電路占15%，模擬電路、數(shù)字電路占20%，高頻電路占5%，C語言的基本知識及應(yīng)用占20%，主要測量儀器使用占5%，印制電路板設(shè)計(jì)及電路安裝調(diào)試占5%，單片機(jī)原理及電路占40%，涵蓋了幾乎所有的專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容。
飛行器設(shè)計(jì)部分，將整個(gè)系統(tǒng)分為三大塊：遙控系統(tǒng)、通信鏈路、控制系統(tǒng)。學(xué)生需要使用STC公司的IAP15F2K61S2核心處理器實(shí)現(xiàn)控制板的設(shè)計(jì)，遙控器的設(shè)計(jì)，完成起飛、懸停、降落及其他指定任務(wù)。飛行器是將機(jī)械、電子、空氣力學(xué)、高頻發(fā)射等專業(yè)知識整合為一體的精密設(shè)備，需要正確組裝和調(diào)試才可避免事故發(fā)生。要實(shí)現(xiàn)起飛、懸停、降落以及指定方向的快速準(zhǔn)確動(dòng)作，學(xué)生必須學(xué)習(xí)掌握雙旋翼飛行器的飛行原理、旋翼速度的控制原理、舵機(jī)的控制原理等，通過查找相關(guān)技術(shù)資料，這些初次接觸的新概念的基本原理用在基礎(chǔ)課程教學(xué)中的知識完全可以解決。比如，舵機(jī)是一種角度伺服的驅(qū)動(dòng)器，在所有的飛行器機(jī)電控制中，舵機(jī)的控制效果是性能的重要影響因素，而舵機(jī)控制原理，所有的學(xué)生都是初次接觸，很茫然。指導(dǎo)教師要求一個(gè)學(xué)生查找資料后，面對其他學(xué)生進(jìn)行講解，舵機(jī)的控制需要一個(gè)20ms的時(shí)基脈沖信號，該脈沖信號的高電平部分一般為0.5ms―2.5ms范圍內(nèi)的角度控制脈沖部分。該飛行器中所用的180°角的伺服，對應(yīng)的控制關(guān)系是0.5ms―0°、1.0ms―45°、1.5ms―90°、2.0ms―135°、2.5ms―180°。而控制角度其實(shí)就是控制PWM的占空比，通過講解學(xué)生理解了原理，同時(shí)也和理論教學(xué)緊密結(jié)合，使學(xué)生認(rèn)識到理論課的重要性。通過實(shí)際測試，學(xué)生感性認(rèn)識并理解了直流電機(jī)控制中轉(zhuǎn)速與電壓、電流和功率的相互關(guān)系，對理論課程中學(xué)習(xí)的電壓、電流和功率的概念有了更加深入的理解。
遙控端作為整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，主要是將用戶對油門搖桿、俯仰搖桿、航向搖桿以及微調(diào)按鈕相關(guān)的機(jī)械操作轉(zhuǎn)換為可進(jìn)行傳輸并且可以對直升機(jī)進(jìn)行操控的數(shù)據(jù)。雙槳共軸直升機(jī)主要完成上升下降、前進(jìn)后退、左右轉(zhuǎn)向等操作，學(xué)生需要自學(xué)相關(guān)的控制原理，這樣就把理論課上學(xué)習(xí)的電子技術(shù)知識、C語言編程、器件的感性認(rèn)識、電路焊接、調(diào)試等融合在一起進(jìn)行工程技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，工程技術(shù)、資料查詢、科研能力也得到了提高。
故障排除部分，給每個(gè)學(xué)生發(fā)放一套開發(fā)學(xué)習(xí)板，要求在3小時(shí)內(nèi)完成現(xiàn)場的硬件故障排除，軟件編程實(shí)現(xiàn)特定功能，其要求高，難度大。
通過競賽，學(xué)生把課堂上學(xué)習(xí)的電路理論、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、C語言編程技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)等這些生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程連接在一起，鞏固了重要的知識點(diǎn)，比如AD轉(zhuǎn)換、DA轉(zhuǎn)換、功率放大、穩(wěn)壓電路、PWM脈沖控制、SPI串行通信、振蕩電路以及C語言中的語法等，從工程實(shí)踐能力上加強(qiáng)了學(xué)生PCB電路的設(shè)計(jì)和制作、電路焊接與調(diào)試、電路綜合故障排除等能力。
四、效果分析
在學(xué)校和系領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，本次生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)組織大三學(xué)生組成了4組共12人參加了這次競賽，其中有2組進(jìn)入決賽，我校是參加本屆大賽的唯一一所醫(yī)科院校。進(jìn)入決賽的兩組學(xué)生參加了在北京航天航空大學(xué)舉行的全國總決賽，取得了一個(gè)一等獎(jiǎng)、一個(gè)二等獎(jiǎng)的好成績。通過這次比賽，參與的學(xué)生都充分認(rèn)識到了理論學(xué)習(xí)的重要性，明白了實(shí)際的研究工作都是需要理論指導(dǎo)的，課堂理論知識在工程技術(shù)中都會用到。通過這次比賽，學(xué)生具備了很強(qiáng)的動(dòng)手能力，初步了解了科研工作的工作套路以及對疑難問題的分析解決能力。通過這種模式，大大提高了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的學(xué)生質(zhì)量，促進(jìn)了行業(yè)的發(fā)展。
通過這次比賽，主要有以下兩點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：（1）應(yīng)選擇競賽內(nèi)容較為全面、覆蓋知識面較廣的競賽，可以把課堂上的理論知識充分運(yùn)用到實(shí)際中，鞏固知識。（2）應(yīng)結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的就業(yè)能力需求，把工程踐能力的培養(yǎng)作為一項(xiàng)重要的內(nèi)容。通過競賽，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，使他們畢業(yè)后，能夠獨(dú)立承擔(dān)工作，滿足醫(yī)學(xué)工程師的需求。
第5篇：生物醫(yī)學(xué)工程的現(xiàn)狀范文
關(guān)鍵詞：生物醫(yī)學(xué)工程；基礎(chǔ)生物學(xué)；教學(xué)改革
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）09-0140-02
生物醫(yī)學(xué)工程（Biomedical Engineering，BME）是綜合生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和工程學(xué)的理論和方法而發(fā)展起來的新興邊緣學(xué)科，其主要是運(yùn)用工程技術(shù)手段，在多層次上研究生物體特別是人體的結(jié)構(gòu)、功能和其他生命現(xiàn)象，研究用于防病治病、人體功能輔助及衛(wèi)生保健的人工材料、制品、裝置和系統(tǒng)的工程原理的學(xué)科。它主要以臨床醫(yī)學(xué)為對象，以生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)等傳統(tǒng)自然學(xué)科為基礎(chǔ)，融電子、機(jī)械、化工、計(jì)算機(jī)信息為一體，對于揭示生命現(xiàn)象、臨床診斷、治療和預(yù)防疾病等方面顯示了不可估量的應(yīng)用前景[1]。自上世紀(jì)70年代末以來，國內(nèi)許多綜合或理工科大學(xué)、醫(yī)學(xué)院校及相關(guān)科研機(jī)構(gòu)都設(shè)立了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，旨在培養(yǎng)具有各方面能力的復(fù)合型人才[2]。我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)設(shè)置在電子信息與電氣工程學(xué)部，基礎(chǔ)生物學(xué)是其中必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程?；A(chǔ)生物醫(yī)學(xué)知識的教學(xué)是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教學(xué)體系的重要組成部分，通過基礎(chǔ)生物學(xué)、醫(yī)學(xué)知識的學(xué)習(xí)，為進(jìn)一步促進(jìn)生物醫(yī)學(xué)工程不同學(xué)科間的交叉融合奠定必要的生物學(xué)基礎(chǔ)?；A(chǔ)生物學(xué)課程涉及領(lǐng)域?qū)?，涵蓋范圍廣，而且隨著生命科學(xué)的日益發(fā)展，不斷地涌現(xiàn)出新的理論和技術(shù)，給基礎(chǔ)生物學(xué)的教學(xué)工作帶來了極大的挑戰(zhàn)。[3]因此作者針對在該專業(yè)基礎(chǔ)生物學(xué)教學(xué)中遇到的實(shí)際問題，結(jié)合本學(xué)科課程設(shè)置的目的，在基礎(chǔ)生物學(xué)課程教學(xué)中對教學(xué)模式的改變進(jìn)行了大膽的嘗試，在把握課程整體思想、方法的基礎(chǔ)上，引入以研究內(nèi)容為導(dǎo)向的課程設(shè)置和以研究課題為基礎(chǔ)的教學(xué)方式，使學(xué)生有機(jī)會參與科研項(xiàng)目研究，在實(shí)踐過程中獲得知識。
一、精選教學(xué)內(nèi)容，灌輸思維方法
目前國內(nèi)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展仍處于起步階段，不同院校的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)具有不同的研究方向和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，因此對于基礎(chǔ)生物學(xué)的教學(xué)還沒有統(tǒng)一的教材，這就要求任課教師在教材的選擇上應(yīng)體現(xiàn)出自身特色。對于工科院校學(xué)生而言，由于缺乏基礎(chǔ)生物醫(yī)學(xué)相關(guān)背景知識，如果按照以往傳統(tǒng)教材內(nèi)容按部就班的授課，很可能導(dǎo)致學(xué)生的理解難度增加，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)容易造成學(xué)生把握不住學(xué)習(xí)重點(diǎn)，不能對所學(xué)知識靈活運(yùn)用。同時(shí)內(nèi)容多與課時(shí)少的矛盾相對突出，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。因此對于本課程的教材，精心選取國內(nèi)高等教育出版社最新最優(yōu)秀的同類課程教材《基礎(chǔ)生命科學(xué)（第2版）》、《生物學(xué)導(dǎo)論》等作為主要參考書，基于保持本課程的實(shí)用性和先進(jìn)性為目的，依據(jù)教學(xué)內(nèi)容的差異，為學(xué)生推薦現(xiàn)代生命科學(xué)前沿學(xué)科的優(yōu)秀教材，以確保教學(xué)內(nèi)容的精煉和完整。同時(shí)，考慮到學(xué)生的專業(yè)背景，適當(dāng)刪減基礎(chǔ)生物學(xué)教材內(nèi)容，調(diào)整重點(diǎn)、難點(diǎn)，強(qiáng)化學(xué)習(xí)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)層次和邏輯聯(lián)系，注重交叉學(xué)科的聯(lián)系滲透，通過不斷引入新的理論和技術(shù)來提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。比如在講發(fā)育時(shí)，把授課內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)主要放在干細(xì)胞與組織工程領(lǐng)域，著重向?qū)W生介紹現(xiàn)代生物技術(shù)在該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景，使學(xué)生在學(xué)習(xí)新理論、新技術(shù)的同時(shí)，能夠和之前所學(xué)的知識融會貫通，從而對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的發(fā)展有更深層次的理解，為以后更進(jìn)一步的學(xué)習(xí)及工作打下良好的基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中，如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，變被動(dòng)的、應(yīng)付考試的學(xué)習(xí)，為主動(dòng)的、探索性的學(xué)習(xí)是提高教學(xué)水平的主要環(huán)節(jié)，因此對于每一門課程，任課教師必須要清楚教學(xué)目的，把握課程思想。在授課過程中，教師不僅要教會學(xué)生單純的理論知識，更重要的是灌輸思維方法，實(shí)現(xiàn)真正的學(xué)以致用。同時(shí)還要注意講授內(nèi)容的深度與廣度相結(jié)合，緊密跟蹤前沿學(xué)科，啟發(fā)學(xué)生積極探索的創(chuàng)新思維。
二、改進(jìn)教學(xué)方式，豐富教學(xué)方法
基礎(chǔ)生物學(xué)以生命基本特征為主線，涵蓋生命活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域，涉及人口、糧食、環(huán)境、資源、健康等諸多社會問題，與我們的日常生活密切相關(guān)。因此，如何將學(xué)生的綜合素質(zhì)培養(yǎng)融入到課程教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的歷史責(zé)任感，是我們一直在探索的一個(gè)問題。在理論教學(xué)中，我們主要采取精講、略講和自學(xué)相結(jié)合的原則，以提高教學(xué)效率，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。同時(shí)在采用現(xiàn)代多媒體教學(xué)的基礎(chǔ)上，不斷探索教學(xué)方式的改進(jìn)與完善，促進(jìn)師生互動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，從而為學(xué)生進(jìn)一步獲取更專業(yè)的知識打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
第6篇：生物醫(yī)學(xué)工程的現(xiàn)狀范文
1生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程設(shè)置及教學(xué)現(xiàn)狀
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)理論知識以及醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)知識，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”“信號與系統(tǒng)”“數(shù)字信號處理”“生物醫(yī)學(xué)信號檢測與處理”“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、信號發(fā)生器等。在傳統(tǒng)教學(xué)中基本上都是使用相對獨(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)，完成對信號數(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I/O接口設(shè)備來完成不同要求的測試。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)、信號處理、傳感器技術(shù)等方面的知識，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的檢測及處理分析作為教學(xué)內(nèi)容，包括了人體血壓信號、心電、體溫、呼吸、脈搏等生理參數(shù)的測量。生物醫(yī)學(xué)信號由傳感器轉(zhuǎn)變成電信號，因?yàn)槿梭w生理信號比較微弱要先經(jīng)過信號的放大、濾波等預(yù)處理，再進(jìn)入數(shù)據(jù)采集卡。信號通過數(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)人體呼吸測量系統(tǒng)，采用阻抗式呼吸測量原理，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平臺搭建的呼吸測量面板圖，針對學(xué)生教學(xué)取得了很好的效果，同學(xué)們一致反映對呼吸測量的原理有了更透徹的認(rèn)識，并且能學(xué)習(xí)新的軟件技術(shù)，擴(kuò)展知識面。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，比如是呼吸測量還是心電測量等，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)的測試測量裝備，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)置的信號處理類課程主要有：“數(shù)字信號處理”“信號與系統(tǒng)”“生物醫(yī)學(xué)信號檢測與處理”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)字信號處理”課程為例作一簡單介紹。“數(shù)字信號處理”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軟件平臺的特點(diǎn)之一就是具有豐富的運(yùn)算且靈活高效的信號處理功能，LabVIEW圖形化信號處理平臺由多個(gè)信號處理與數(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)對結(jié)果的影響。在數(shù)字信號處理教學(xué)中濾波器是重點(diǎn)知識，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。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)出相對復(fù)雜的數(shù)字信號處理程序，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)會抽象的理論知識，扎實(shí)掌握所學(xué)知識，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。
第7篇：生物醫(yī)學(xué)工程的現(xiàn)狀范文
關(guān)鍵詞：納米技術(shù)；生物醫(yī)學(xué)；應(yīng)用；機(jī)遇；挑戰(zhàn)
隨著科技的進(jìn)步，納米技術(shù)在生物醫(yī)藥和科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用較為廣泛。尤其是生物醫(yī)藥領(lǐng)域，對于臨床醫(yī)學(xué)和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。雖然在不少科學(xué)家和醫(yī)學(xué)研究家們對納米技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究，并將其運(yùn)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，取得了不錯(cuò)的成效。但是對于納米技術(shù)的研究還不夠深入，相較于發(fā)達(dá)國家而言，我國的納米醫(yī)學(xué)技術(shù)還處于發(fā)展的初級階段。需要對納米醫(yī)學(xué)技術(shù)在今后發(fā)展中面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)進(jìn)行分析。
一、納米技術(shù)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用
（一）納米生物學(xué)
納米生物學(xué)是以納米作為尺度，其研究內(nèi)容主要包括：其一，細(xì)胞器結(jié)構(gòu)、細(xì)胞器功能。比如細(xì)胞核和線粒體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能分析。其二，交換細(xì)胞信息，包括生物體的物質(zhì)、細(xì)胞能量信息等。其三，針對生物反應(yīng)問題，對其反應(yīng)機(jī)理問題進(jìn)行研究和分析。比如有關(guān)于生物復(fù)制和生物調(diào)控的機(jī)理分析。其四，發(fā)展分子工程。包括納米生物分子機(jī)器人和信息處理系統(tǒng)等。將納米顯微術(shù)引入生物醫(yī)藥領(lǐng)域，可以為生物學(xué)家研究進(jìn)行研究提供技術(shù)支撐。比如ScanningProbeMicro-scopes,簡稱SPMs，中文簡稱掃描探針顯微鏡，這是一種新型的納米生物技術(shù)，標(biāo)志著顯微技術(shù)和納米技術(shù)的發(fā)展。除此之外，掃描顯微鏡(STM)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較小、不復(fù)雜，因此操作流程較為簡單，生物學(xué)家可以借助掃描顯微鏡展開原子級分辨探究，從而提高生物細(xì)胞觀測能力和分辨能力。仔細(xì)觀察原子級的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對于進(jìn)一步探索和研究生物原子微觀知識具有推動(dòng)作用。在自然條件下，利用掃描顯微鏡可以對生物的蛋白質(zhì)、多糖等分子展開直接觀察。借助STM彈道電子發(fā)射電鏡可以對單個(gè)原子進(jìn)行操作，這是一種典型的人工改變單個(gè)生物結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)的行為方式。這種方式可以實(shí)現(xiàn)治療疾病這一超前設(shè)想。
（二）生物醫(yī)學(xué)工程
將納米技術(shù)引入生物醫(yī)藥領(lǐng)域，可以幫助傳統(tǒng)醫(yī)生解決復(fù)雜的難題。比如納米機(jī)器人和生物傳感器。納米機(jī)器人簡稱分子機(jī)器人，是酶和納米齒輪的結(jié)合體，將其引入生物科學(xué)領(lǐng)域，能夠充當(dāng)微型醫(yī)生一角，為醫(yī)生解決以前的疑難雜癥問題。這種納米機(jī)器人不僅可以直接注入血液，還可以成為一種傳輸身體健康與否的工具。一方面，血液在傳輸過程中能夠判斷分子機(jī)器人的健康狀況，機(jī)器人能夠獲得能量，達(dá)到疏通血管血栓的目的。另一方面，醫(yī)生通過外界信號編制好的程序能夠探知和殺死人身體中的癌細(xì)胞，從而全面系統(tǒng)地監(jiān)視身體構(gòu)造和疾病情況。這種先進(jìn)醫(yī)學(xué)工程能夠?yàn)楝F(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。除此之外，利用納米技術(shù)還可以進(jìn)行器官的修復(fù)工作，比如對修復(fù)的器官進(jìn)行整容手術(shù)或者基因配置，從而將錯(cuò)誤或者不符合的基因去除，引入正確的染色體裝置，進(jìn)而保障機(jī)體的健康運(yùn)作。
（三）納米治療技術(shù)
將納米技術(shù)引入生物醫(yī)藥領(lǐng)域是一場全新的革命運(yùn)動(dòng)，能夠在日后的臨床治療方面起到一定的積極作用。比如德國柏林“沙里特”臨床醫(yī)院，早先就有過利用納米技術(shù)治療癌癥的成功案例。研究人員將氧化鈉納米微粒注入鼠類的腫瘤里，然后將他們放置在磁場中。由于受磁場的影響，患有腫瘤的鼠類的溫度會隨著納米微粒升溫而增加。實(shí)踐表明，納米微粒在可變磁場中的溫度能夠上升到46℃。這樣的高溫足夠?qū)┘?xì)胞殺死。腫瘤附近的機(jī)體組織是健康的，沒有受損壞，因此納米微粒不會燒毀這些健康組織，健康組織的溫度也不會受到傷害，這就需要研究人員將目光轉(zhuǎn)移到人體試驗(yàn)中，實(shí)現(xiàn)消除人體癌癥的目的。
二、納米技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用的展望
隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，納米技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)之間的聯(lián)系不斷加強(qiáng)，兩者的有機(jī)結(jié)合不僅能夠改善生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的不足，還可以促進(jìn)生物醫(yī)學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，為更多的臨床實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。
（一）生物檢測診斷材料的應(yīng)用
不可否認(rèn)，將納米材料與生物診斷技術(shù)進(jìn)行有效融合，能夠提高醫(yī)學(xué)檢測技術(shù)水平。實(shí)踐證明。兩者之間的配合還需要結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程和先進(jìn)醫(yī)療器材，醫(yī)學(xué)工程是促進(jìn)納米技術(shù)與生物醫(yī)學(xué)互相融合的基礎(chǔ)，對生物醫(yī)學(xué)工程進(jìn)行深入研究和分析，能在一定程度上催生新醫(yī)療器材的出現(xiàn)。如此一來，機(jī)械設(shè)備的使用用途和功能將會得到不斷擴(kuò)大，這在很大程度上取決于納米材料的功能。由此可見，將納米材料合理運(yùn)用于生物醫(yī)療診斷中，勢必會進(jìn)一步催生一大批更為先進(jìn)的醫(yī)療診斷器材。
（二）納米技術(shù)植入人體器官
利用先進(jìn)的納米材料可以制成性能優(yōu)良的人造器官和人工血液等。將這些器官和血液植入人體，能夠幫助人類遠(yuǎn)離疾病，免遭疾病的傷害。比如將傳感器和基因技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，能夠?qū)⑽⒗鞴伲ū热缏犛X和視覺上遭到損害的機(jī)體）直接植入體內(nèi)，從而幫助他們恢復(fù)視覺和聽覺，從而達(dá)到正常人的狀態(tài)。
三、納米醫(yī)藥技術(shù)在發(fā)展中面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
就機(jī)遇而言，我國是首位將納米晶體合成碳納米管的國家，這個(gè)碳納米管的長度屬于世界最長，其性能良好。在醫(yī)藥學(xué)研究方面，我國科學(xué)家們利用納米技術(shù)研制出了一批具有抗菌效果的醫(yī)療器材和設(shè)備，并為現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展提供了先進(jìn)的理論和技術(shù)支撐。在納米藥物載體的研究方面，我國已有有關(guān)于“動(dòng)物體內(nèi)”應(yīng)用的報(bào)道。這已標(biāo)志著我國納米醫(yī)療技術(shù)進(jìn)入了世界領(lǐng)先地位。就挑戰(zhàn)而言，與發(fā)達(dá)國家相比，我國的納米技術(shù)還不夠成熟，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)對納米材料、納米傳感器等方面的研究，以此作為進(jìn)一步推動(dòng)我國生物醫(yī)藥科技進(jìn)步的基礎(chǔ)。
四、結(jié)語
納米醫(yī)藥技術(shù)對于進(jìn)一步推動(dòng)我國臨床醫(yī)學(xué)和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的發(fā)展具有積極的影響。因此國家相關(guān)部門以及科研成員應(yīng)該以積極主動(dòng)的態(tài)度投入到生物醫(yī)藥納米技術(shù)領(lǐng)域，進(jìn)一步推動(dòng)我國生物醫(yī)藥科技的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)：
[1]董大敏.納米技術(shù)與社會發(fā)展意義的辯證思考[J].商業(yè)經(jīng)濟(jì),2011,23:27-28+32.
[2]中國微米納米技術(shù)學(xué)會納米科學(xué)技術(shù)分會納米生物與醫(yī)藥技術(shù)專業(yè)委員會2010學(xué)術(shù)年會[J].生物骨科材料與臨床研究,2010,05:31.
第8篇：生物醫(yī)學(xué)工程的現(xiàn)狀范文
關(guān)鍵詞:合作;研究生;科研能力
1 醫(yī)院合作的理念和必要性
長期以來,在高層次科學(xué)人才培養(yǎng)方面,研究型大學(xué)一直重視學(xué)術(shù)型研究人才的培養(yǎng)。然而隨著新科技革命不斷深化、經(jīng)濟(jì)全球化日益普及和高等教育大眾化的逐步實(shí)現(xiàn),研究型大學(xué)的研究生教育也擔(dān)負(fù)了為工業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)進(jìn)步培養(yǎng)高層次研發(fā)人才的重要使命。樹立合作教育理念,增加學(xué)校和企業(yè)合作培養(yǎng)研究生的機(jī)會,是我國研究型大學(xué)研究生教育發(fā)展與改革的重要方向[1]。重點(diǎn)大學(xué)在基礎(chǔ)研究方面有很強(qiáng)的優(yōu)勢,科研工作主要以學(xué)術(shù)成果和科技獎(jiǎng)勵(lì)為導(dǎo)向,研究缺乏市場意識,研究生的學(xué)習(xí)研究比較容易脫離實(shí)際[2],而且,隨著研究生招生規(guī)模的擴(kuò)大,傳統(tǒng)的研究生培養(yǎng)模式也出現(xiàn)很多弊端,單一的培養(yǎng)模式已經(jīng)不能適用師生比例擴(kuò)大的研究生教育,尤其是交叉學(xué)科的研究生的培養(yǎng)[3]。因此,通過學(xué)校與醫(yī)院的合作交流,進(jìn)行多樣化培養(yǎng)方案,在一定程度上可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享,提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量,把大學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)同經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要相結(jié)合,符合時(shí)代的要求和高校發(fā)展的趨勢,更好地適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對不同類型高層次人才培養(yǎng)的多樣性要求[4]。
生物醫(yī)學(xué)工程是一門理、工、醫(yī)相結(jié)合的交叉學(xué)科,它的發(fā)展依賴電子學(xué)、 材料學(xué)、工程力學(xué)、信息科學(xué)和電子計(jì)算機(jī)等多種學(xué)科的進(jìn)步,而且生物醫(yī)學(xué)工程的眾多的新課題及其研究成果都有著極好的產(chǎn)業(yè)化前景。這對該學(xué)科研究生的知識、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)提出了更高要求[5]。因此,在研究生的培養(yǎng)過程中,應(yīng)當(dāng)注重結(jié)合社會實(shí)際,增加研究生在醫(yī)院等機(jī)構(gòu)中的合作交流,彌補(bǔ)理工院校醫(yī)學(xué)教育等方面的不足,。這對培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,合作意識和集體榮譽(yù)感也是非常有幫助的[6]。
2 醫(yī)院合作在生物醫(yī)學(xué)工程研究生培養(yǎng)中的應(yīng)用
多年來,人工心臟小組一直重視生物醫(yī)學(xué)工程研究生的跨學(xué)科培養(yǎng),充分利用和醫(yī)院的合作交流機(jī)會,培養(yǎng)了許多高水平的復(fù)合型人才,而且取得了大量的教學(xué)科研成果。生物仿真與力學(xué)實(shí)驗(yàn)室人工心臟小組09級優(yōu)秀研究生經(jīng)過三年的認(rèn)真學(xué)習(xí)與努力研究,取得了優(yōu)秀的科研成果,她發(fā)表了十余篇重點(diǎn)期刊雜志論文,其中包含有著高水平含量的SCI 4篇,EI 2篇,并成功申請了兩個(gè)專利,一個(gè)軟件著作權(quán),榮獲了本?？萍夹滦?優(yōu)秀畢業(yè)生等多個(gè)榮譽(yù)稱號。這只是眾多優(yōu)秀研究生的一個(gè)代表, 該小組還培養(yǎng)了許多高水平人才,而這些成果與成功的研究生培養(yǎng)方法是密不可分的。
例如人工心臟小組,在研究生入學(xué)之后,即根據(jù)學(xué)生各自的課題特點(diǎn),聯(lián)系醫(yī)院進(jìn)行合作交流,充分利用社會資源,安排與課題相關(guān)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,這豐富了研究生研究課題的內(nèi)容,也提高了研究生對于所研究對象的深層次理解,同時(shí)還為研究結(jié)果提供了必要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等。另外,該小組研究生和醫(yī)院合作進(jìn)行了人工心臟應(yīng)用于動(dòng)物的臨床實(shí)驗(yàn),在老師的指導(dǎo)下,實(shí)驗(yàn)室研究生根據(jù)自己的課題內(nèi)容,團(tuán)結(jié)合作,自行研發(fā)了人工心臟的控制系統(tǒng),這整套系統(tǒng)涵蓋了電學(xué),生物力學(xué),醫(yī)學(xué),材料學(xué),計(jì)算機(jī)技術(shù)等大量綜合的學(xué)科,也體現(xiàn)了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特點(diǎn),即是眾多學(xué)科的交叉綜合。他們不但合作實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的設(shè)計(jì),制作;在該套系統(tǒng)被用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,他們還獨(dú)立設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)流程,參與了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的術(shù)前準(zhǔn)備和術(shù)后監(jiān)護(hù)過程,對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析。這為學(xué)生提供了一次學(xué)習(xí)機(jī)會,學(xué)習(xí)了解到臨床醫(yī)學(xué)的一些常識,同時(shí)為研究生階段的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等提供臨床驗(yàn)證,確保了實(shí)驗(yàn)結(jié)論的真實(shí)性,正確性,這也大大促進(jìn)了研究生科研成果的獲得。在合作這個(gè)過程中,也增強(qiáng)了研究生的社會溝通能力,有利于研究生畢業(yè)后的職業(yè)發(fā)展。該小組還與醫(yī)院合作進(jìn)行了粒子成像測速(PIV)實(shí)驗(yàn),該技術(shù)廣泛應(yīng)用于測量流體的流動(dòng)特性,利用醫(yī)院的設(shè)備,并且進(jìn)行了相關(guān)的PIV實(shí)驗(yàn)培訓(xùn),為心血管內(nèi)血液的流動(dòng)特性的仿真結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,增加了課題的完整性和可靠性。
并且,根據(jù)心衰課題,還安排研究生進(jìn)行醫(yī)院手術(shù)室見習(xí),通過學(xué)生在手術(shù)室的見習(xí),他們能夠更直觀地了解到輔助循環(huán)(人工心臟等設(shè)備)在改善心衰中的地位,也可以了解到輔助循環(huán)在整個(gè)過程中的工作原理,通過實(shí)際的觀察學(xué)習(xí),學(xué)生能夠更扎實(shí)地理解輔助循環(huán)。同時(shí),通過在手術(shù)室中的學(xué)習(xí),學(xué)生還可以對生理知識有更多的了解,他們接觸到了很多參數(shù),比如生化標(biāo)記物BNP的濃度能夠表征心臟功能等,同時(shí)學(xué)生還了解了一些藥物的作用,補(bǔ)充了理工類學(xué)科醫(yī)學(xué)知識的不足,這對于學(xué)生之后的學(xué)習(xí)以及生活都有著極其重要的意義。
該小組還給了學(xué)生很多其它的機(jī)會去與人合作,提供給每一個(gè)成員充分的機(jī)會去提升自己,在這樣的培養(yǎng)方式下,小組取得了很大的成績,受到了學(xué)院學(xué)校以及社會的高度認(rèn)可,經(jīng)過三年訓(xùn)練,小組成員可以獨(dú)立的完成一些合作項(xiàng)目,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)操作,科研思維的嚴(yán)謹(jǐn)性也得到提高。研究生經(jīng)過自己的努力,科研成果大大增加。截止2008到2011年,通過與醫(yī)院合作教育,小組研究生SCI類9篇,EI類13篇,核心期刊會議十余篇。該小組研究生畢業(yè)后均有良好的職業(yè)發(fā)展,就業(yè)范圍涉及醫(yī)院,軟硬件企業(yè)公司及研究機(jī)構(gòu),實(shí)踐證明,合作培養(yǎng)方式取得很大的成功。
3 醫(yī)院合作的重要意義
通過人工心臟小組的例子可以看到,合作這種培養(yǎng)方式,對于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)研究生能力的提升是很有效的。由于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)有著高度的學(xué)科交叉性,因此研究生的培養(yǎng)也應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。學(xué)校和醫(yī)院等企業(yè)進(jìn)行合作交流,彌補(bǔ)了工科院校醫(yī)學(xué)資源的不足,為生物醫(yī)學(xué)工程研究生提供實(shí)驗(yàn)機(jī)會,為學(xué)生研究內(nèi)容提供必要的數(shù)據(jù)和驗(yàn)證,幫助研究生取得科研成果;同時(shí),學(xué)生走出校門,提高了動(dòng)手能力,鍛煉了社會交往能力;最后,學(xué)生在合作中,更進(jìn)一步了解自己的專業(yè)在社會的發(fā)展情況,他們對職業(yè)有了更深的認(rèn)識,有助于其畢業(yè)后的職業(yè)發(fā)展。我院根據(jù)研究生各自的課題特點(diǎn),為研究生提供與醫(yī)院的合作機(jī)會,充分利用了校外資源,積極幫助學(xué)生進(jìn)行,這種方式是適應(yīng)教育的趨勢的,對提高學(xué)生的綜合能力及以及幫助學(xué)生取得科研成果有著重要意義。
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第9篇：生物醫(yī)學(xué)工程的現(xiàn)狀范文
【關(guān)鍵詞】模擬電子技術(shù);設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
《模擬電子技術(shù)》是我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要學(xué)習(xí)模擬電信號的產(chǎn)生、傳輸、處理、變換的基本原理、基本電路和基本分析方法，培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)員對各種功能電路工作原理的定性、定量分析能力，電路系統(tǒng)性能指標(biāo)的選擇、計(jì)算能力，以及培養(yǎng)對模擬電路系統(tǒng)的綜合應(yīng)用和設(shè)計(jì)能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和掌握醫(yī)療設(shè)備的工作原理，奠定電子技術(shù)理論和實(shí)踐基礎(chǔ)，使學(xué)員在未來服務(wù)于軍隊(duì)醫(yī)療和科研時(shí)具有較系統(tǒng)的模擬電子技術(shù)的理論知識和實(shí)踐技能。
模擬電子技術(shù)是一門工程學(xué)、實(shí)踐性極強(qiáng)的課程，它涉及的知識點(diǎn)多，學(xué)生理解起來很抽象，所以在學(xué)習(xí)過程中必須注重實(shí)驗(yàn)的重要性。我校模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)包括：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面的內(nèi)容?；A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：晶體管單管電壓放大器的性能調(diào)試、差分放大器的測試、集成運(yùn)算放大器的基本運(yùn)用、有源濾波器的調(diào)試與頻率特性的測量、功率放大器電路的測試、直流穩(wěn)壓電壓的安裝和調(diào)試。
在以往基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)開展過程中，主要存在以下問題：（1）基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)以教材給出的電路為基礎(chǔ)進(jìn)行展開，一般設(shè)計(jì)為3個(gè)學(xué)時(shí)，教師講解30分鐘左右，然后由學(xué)生動(dòng)手，重在讓學(xué)員熟悉電路的基本組成和性能參數(shù)。由此可見，實(shí)驗(yàn)的目的僅僅停留在對基本電子和電工設(shè)備的安裝、調(diào)試、測試方法等基本技能上，缺乏對學(xué)員獨(dú)立設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)思維的鍛煉，以致解決實(shí)際問題的能力不強(qiáng);（2）有些同學(xué)參數(shù)測試完成后，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，對測試結(jié)果的可靠性判斷能力差，不清楚到底自己測試的數(shù)據(jù)是否正確，實(shí)驗(yàn)評價(jià)做得不是很理想，這也從某種層面反映了學(xué)員對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解和掌握程度;（3）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容雖然緊扣課本每章節(jié)內(nèi)容，學(xué)生反映出來的積極性不夠，覺得實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在理論課中已經(jīng)詳細(xì)介紹了，重視程度不夠，學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣不高[1]。
針對基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，我校嘗試性的開展了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。首先是選題，考慮到我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的培養(yǎng)方向，我們選取了與醫(yī)學(xué)相關(guān)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行開展，于是我們選取了一個(gè)簡單但是很具有代表性的目的：脈搏信號采集接口電路的設(shè)計(jì)。并且對設(shè)計(jì)的具體要求進(jìn)行了說明：根據(jù)要求設(shè)計(jì)紅外光電傳感器的脈搏信號采集接口放大電路，并制作，搭建實(shí)驗(yàn)電路板并制版，利用函數(shù)信號發(fā)生器、示波器等電子設(shè)備對接口電路進(jìn)行調(diào)試，完成接入紅外光電傳感器檢測手指脈搏波，并記錄波形，然后將脈搏波信號整形為方波信號。并且要求紅外光電傳感器接口電路的頻率范圍為0.1-30Hz;接口電路放大器增益A>=1500倍;集成運(yùn)算放大器要求采用雙電源供電。
我們的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)按照表1進(jìn)行開展實(shí)施：設(shè)計(jì)6個(gè)課次進(jìn)行，總學(xué)時(shí)為44學(xué)時(shí)，按照6個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行。
1.確定設(shè)計(jì)方案
在開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)前一個(gè)月，我們將設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容布置下去，讓學(xué)員對設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容預(yù)先有所認(rèn)識和了解，并且進(jìn)行分組，2-3人一組?？紤]到我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)科目多的實(shí)際問題，我們在課堂上也專門安排了4個(gè)學(xué)時(shí)的文獻(xiàn)查閱和閱讀時(shí)間，并且以組為單位設(shè)計(jì)方案，安排2個(gè)學(xué)時(shí)時(shí)間，每組派代表對自己設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行設(shè)計(jì)方案初步匯報(bào)，初步匯報(bào)的任務(wù)是讓學(xué)員們對整個(gè)電路設(shè)計(jì)的模塊有個(gè)確定的把控，讓學(xué)生們弄清楚脈搏信號的組成，來源，信號特征，利用紅外光電傳感器采集的脈搏信號特征，重點(diǎn)要弄清楚在脈搏信號采集過程中的有哪些干擾信號，如何濾除干擾和脈搏信號采集接口電路組成的基本模塊。
通過學(xué)生的預(yù)匯報(bào)，發(fā)現(xiàn)組與組之間查閱文獻(xiàn)有很多是相同的，學(xué)生們積極性很高，通過匯報(bào)的方式開展反映效果好。預(yù)匯報(bào)后，以組為單位再進(jìn)行方案的修正，再安排兩個(gè)學(xué)時(shí)進(jìn)行方案的最終確定，這次方案要求拿出實(shí)際設(shè)計(jì)的電路結(jié)構(gòu)，電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)參數(shù)。通過匯報(bào)的方式，可以讓組與組之間發(fā)現(xiàn)自己電路設(shè)計(jì)的問題，也開闊了設(shè)計(jì)的思路。
2.電路仿真
方案設(shè)計(jì)好之后，首先要利用軟件的方式來驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可靠性。軟件仿真統(tǒng)一的采用Mutisium軟件進(jìn)行，Mutisium軟件涵蓋了模擬電子技術(shù)常用的芯片和基本元器件，學(xué)員可以很方便的進(jìn)行電路圖的連接，加入包含噪聲信號的信號源，利用示波器進(jìn)行觀察，檢測輸出、輸入?yún)?shù)是否和設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)一致。軟件仿真進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)方案的可靠性。在仿真過程中一定要求學(xué)員逐級電路進(jìn)行仿真，很多同學(xué)將整個(gè)設(shè)計(jì)電路連接起來，結(jié)果輸出結(jié)果不正確，這時(shí)候就無法判定到底是哪一級電路出現(xiàn)了問題，同時(shí)要提示學(xué)員注意電路級與級之間的耦合干擾，要求學(xué)員記錄每一級電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)參數(shù)和總電路的動(dòng)靜態(tài)參數(shù)。
3.方案電路測試
通過軟件仿真后，方案電路測試是利用模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)電路箱，通過硬件方式
來對設(shè)計(jì)方案的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證。模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱，學(xué)生們在開展了基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)之后，已經(jīng)非常的熟悉。這時(shí)候輸入信號選擇利用紅外脈搏傳感器直接輸出的信號，也可以按照軟件仿真的方式逐級進(jìn)行硬件電路連接，記錄每一級的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)參數(shù)和總電路的動(dòng)靜態(tài)性能參數(shù)。在設(shè)計(jì)操作中，提示學(xué)生采用紅外光電方式采集脈搏信號的工作原理，紅外光電正常工作時(shí)是有一個(gè)工作電流范圍的，一定要加限流電阻保證紅外光電管工作在正常的工作電流范圍內(nèi)。
4.PCB版設(shè)計(jì)及焊接
在軟件仿真和硬件仿真無誤后，就需要考慮PCB制版了，很多生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的現(xiàn)狀是沒有重視PCB版的設(shè)計(jì)，甚至很多高校沒有給學(xué)員創(chuàng)造PCB設(shè)計(jì)和焊接的機(jī)會。PCB版設(shè)計(jì)采用Protel開展，讓學(xué)員了解印刷電路板的版圖設(shè)計(jì)，需要考慮外部和內(nèi)部電子元件連接的優(yōu)化布局、金屬連線和通孔的優(yōu)化布局、熱耗散等各種因素甚至電磁保護(hù)等問題。PCB版制備完之后，以組為單位，由教師進(jìn)行PCB版的加工制作，制作完之后，以組為單位完成元器件的焊接。
5.電路板調(diào)試
焊接成功之后，就需要對電路板進(jìn)行調(diào)試。這時(shí)候以人體脈搏源信號為基礎(chǔ)，對人體脈搏信號進(jìn)行檢測，并且利用示波器進(jìn)行顯示，在實(shí)施過程中，也要求學(xué)員逐級電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試，記錄每級電路的靜動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行測量和記錄。
6.考核
考核是本次設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開展情況的總結(jié)匯報(bào)，以幻燈講解和現(xiàn)場功能演示的手段開展，匯報(bào)講解內(nèi)容包括軟件、硬件仿真以及電路板性能參數(shù)設(shè)置和評價(jià)體會，并且由評委老師當(dāng)堂打分，對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評。
表1 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)施計(jì)劃
課次 學(xué)時(shí) 內(nèi) 容
1 8 查詢并閱讀文獻(xiàn)，研討確定設(shè)計(jì)方案
2 4 使用Mutisim軟件進(jìn)行電路仿真
3 8 方案電路測試（實(shí)驗(yàn)箱）
4 12 PCB版設(shè)計(jì)及組裝焊接元器件
5 8 電路板調(diào)試
6 4 考核（幻燈講解、現(xiàn)場功能演示）
通過本次設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，學(xué)生們對模擬電子技術(shù)內(nèi)容有了更深入的認(rèn)識，學(xué)生普遍反映較好。以組為單位促進(jìn)了學(xué)員之間的團(tuán)結(jié)合作精神的培養(yǎng)，學(xué)生們的綜合能力得到了提高，對模擬電子技術(shù)理論有了進(jìn)一步的認(rèn)識，將模擬電子技術(shù)知識與我校的醫(yī)學(xué)背景緊密聯(lián)系起來，提高了學(xué)生的積極性?？傊?，模擬電子技術(shù)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在我校模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)開展中是非常重要的，對我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的未來發(fā)展是非常必要的，必須不斷的探索和研究。
