導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇生物醫(yī)學(xué)工程的研究方向，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

追夢(mèng)――各具魅力的研究院校

幾十年來(lái)，為了人類(lèi)醫(yī)療水平的提高，生物醫(yī)學(xué)工程的追夢(mèng)人堅(jiān)定地做項(xiàng)目、搞科研，研發(fā)出一個(gè)個(gè)新的醫(yī)療技術(shù)，更培養(yǎng)了一代代的生物醫(yī)學(xué)人才。國(guó)內(nèi)生物醫(yī)學(xué)工程院校就是這樣一個(gè)群體，從最初建立院系學(xué)科到分專(zhuān)業(yè)發(fā)展科研，再到如今培育人才做實(shí)際項(xiàng)目，每一步都走得精彩。

重點(diǎn)名校

清華大學(xué)

作為國(guó)內(nèi)首屈一指的理工科高校，清華大學(xué)的教學(xué)科研資源得天獨(dú)厚，生物醫(yī)學(xué)工程系也不例外。該系強(qiáng)大的師資力量不可小覷，教授就包括院士、“長(zhǎng)江學(xué)者”特聘教授、美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)院士、美國(guó)醫(yī)學(xué)和生物工程研究院院士。另一方面，清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系硬件設(shè)施優(yōu)越。院系所在的醫(yī)學(xué)科學(xué)樓擁有7個(gè)科研實(shí)驗(yàn)室和4個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，各實(shí)驗(yàn)室設(shè)施齊全，更引進(jìn)了世界最先進(jìn)的設(shè)備供師生研究所用。

清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科自創(chuàng)立以來(lái)，在醫(yī)學(xué)信號(hào)處理、生理系統(tǒng)建模仿真、超聲成像等領(lǐng)域進(jìn)行了長(zhǎng)期系統(tǒng)地研究，在生物芯片、生物信息學(xué)、神經(jīng)工程、分子影像等新興方向有明顯特色。畢業(yè)生中既有國(guó)際知名大學(xué)的教授，也有國(guó)內(nèi)醫(yī)療儀器產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)軍人物，更多的是國(guó)內(nèi)教學(xué)、科研、國(guó)防及產(chǎn)業(yè)方面的優(yōu)秀人才。

清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)每年的碩士研究生總數(shù)在30人以內(nèi)，具體到校內(nèi)校外是1∶1的比例，考研招生的人數(shù)大概在15人左右。

上海交通大學(xué)

上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)創(chuàng)建于1979 年，同樣是我國(guó)最早建立生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的院校之一。正如“早起的鳥(niǎo)兒有蟲(chóng)吃”，上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程起步早，發(fā)展也較為成熟。2011年，上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院成立，旨在對(duì)接國(guó)家重大需求及臨床醫(yī)學(xué)發(fā)展需要，重點(diǎn)建設(shè)生物醫(yī)學(xué)儀器、神經(jīng)科學(xué)工程、醫(yī)學(xué)影像信息、生物納米材料4個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，致力于培養(yǎng)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域高端研發(fā)人才。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院實(shí)施精英式教育，從一年級(jí)開(kāi)始就實(shí)行導(dǎo)師制，進(jìn)行全方位的導(dǎo)航。學(xué)生入校后，一、二年級(jí)夯實(shí)數(shù)理生基礎(chǔ)及專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)；三、四年級(jí)根據(jù)領(lǐng)域方向興趣，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，拓展知識(shí)，提升創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。這一教育方式讓該學(xué)科的畢業(yè)生更出類(lèi)拔萃。

2010年上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程各專(zhuān)業(yè)研究生報(bào)考錄取表

專(zhuān)業(yè)名稱 報(bào)名

人數(shù) 錄取人數(shù) 報(bào)錄比

生物學(xué) 319 53 6.18∶1

化學(xué)工程與技術(shù) 43 9 4.78∶1

生物醫(yī)學(xué)工程（83100） 95 30 3.17∶1

生物醫(yī)學(xué)工程（430131） 8 21（含推免） 未知

生物工程 7 4 1.75∶1

西安交通大學(xué)

西安交通大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程在業(yè)內(nèi)聲名遠(yuǎn)揚(yáng)。2000年，在原西安交通大學(xué)、西安醫(yī)科大學(xué)、陜西財(cái)經(jīng)學(xué)院三校合并及學(xué)科交叉融合的基礎(chǔ)上，生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院成立。該院下設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程系、生物科學(xué)與工程系兩個(gè)系，設(shè)有生物醫(yī)學(xué)工程研究所、生物醫(yī)學(xué)分析技術(shù)與儀器研究所、分子遺傳學(xué)研究所、癌癥研究所、生物醫(yī)學(xué)工程與儀器研究所、線粒體生物醫(yī)學(xué)研究所六個(gè)研究所。依托學(xué)校的整體實(shí)力，學(xué)院還設(shè)有現(xiàn)代醫(yī)學(xué)電子技術(shù)及儀器國(guó)家專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室、生物醫(yī)學(xué)信息工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、生物醫(yī)學(xué)工程陜西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室三個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。2011年西安交通大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程招收學(xué)術(shù)型碩士研究生50人，全日制專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生20人。

復(fù)旦大學(xué)

復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院創(chuàng)立于1986年，是我國(guó)最早在大學(xué)中成立的生命科學(xué)學(xué)院，也是國(guó)家生命科學(xué)和生物技術(shù)人才培養(yǎng)基地。生命科學(xué)學(xué)院由生態(tài)與進(jìn)化生物學(xué)系、微生物學(xué)和微生物工程系、遺傳學(xué)和遺傳工程系、生理學(xué)和生物物理學(xué)系、生物化學(xué)系五個(gè)系級(jí)單位組成，擁有遺傳工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、生物多樣性與生態(tài)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、現(xiàn)代人類(lèi)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室三個(gè)國(guó)家和教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，以及遺傳學(xué)研究所、發(fā)育生物學(xué)研究所、植物科學(xué)研究所、生物多樣性科學(xué)研究所、進(jìn)化生物學(xué)研究中心等七個(gè)研究機(jī)構(gòu)。學(xué)院以科學(xué)研究為主導(dǎo)，以爭(zhēng)取國(guó)家級(jí)重大項(xiàng)目為抓手，力爭(zhēng)在科研成果、科技產(chǎn)業(yè)化等方面實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。

2010年復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程各專(zhuān)業(yè)研究生報(bào)考錄取表

專(zhuān)業(yè)名稱 報(bào)名人數(shù) 錄取人數(shù) 報(bào)錄比

生態(tài)與進(jìn)化生物學(xué) 18 6 3∶1

微生物學(xué)和微生物工程 49 11 4.45∶1

遺傳學(xué) 90 42 2.14∶1

生理學(xué)和生物物理 8 5 1.6∶1

生物化學(xué) 128 48 2.67∶1

實(shí)力院校

浙江大學(xué)

1977年浙江大學(xué)科儀系設(shè)立國(guó)內(nèi)第一個(gè)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)，并相繼建成我國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程第一個(gè)碩士學(xué)位授予點(diǎn)、第一個(gè)博士學(xué)位授予點(diǎn)和第一個(gè)博士后科研流動(dòng)站，現(xiàn)隸屬浙江大學(xué)信息學(xué)部生物醫(yī)學(xué)工程與儀器科學(xué)學(xué)院。其生物工程系在我國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程業(yè)內(nèi)享有“黃埔軍校”的美譽(yù)。學(xué)院建有生物傳感技術(shù)國(guó)家專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室、生物醫(yī)學(xué)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)。學(xué)院與國(guó)際一流大學(xué)及科研機(jī)構(gòu)的交流和合作廣泛，多次舉辦高質(zhì)量的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議。作為實(shí)力派院校之一，學(xué)院辦學(xué)條件優(yōu)越，科研實(shí)力強(qiáng)勁，現(xiàn)有科研實(shí)驗(yàn)用房6千多平方米，歷年來(lái)先后獲得國(guó)家級(jí)和省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)30余項(xiàng)，多項(xiàng)科研成果居國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先地位。

學(xué)院碩士招生按生物醫(yī)學(xué)信息處理、醫(yī)學(xué)成像與圖像處理、醫(yī)學(xué)儀器、生物傳感技術(shù)、定量與系統(tǒng)生理等方向進(jìn)行，按下表中的小專(zhuān)業(yè)錄取。其中免試研究生比例約50%。

2010年浙江大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程各專(zhuān)業(yè)研究生報(bào)考錄取表

專(zhuān)業(yè)名稱 報(bào)名

人數(shù) 錄取

人數(shù) 推免人數(shù)

電子信息技術(shù)及儀器 110 24 未知

生物醫(yī)學(xué)工程（083100） 86 46 未知

儀器儀表工程 1 6 5

生物醫(yī)學(xué)工程（430131） 6 14 8

東南大學(xué)

作為國(guó)內(nèi)生物醫(yī)學(xué)行業(yè)的佼佼者，東南大學(xué)生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院以強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度見(jiàn)長(zhǎng)。該學(xué)科設(shè)有生物電子學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、江蘇省生物材料與器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。另外，在蘇州、無(wú)錫等地開(kāi)設(shè)科研基地，給學(xué)生提供了優(yōu)良的實(shí)踐平臺(tái)，更方便學(xué)院與校外公司合作。在教學(xué)治學(xué)方面，全院師生在韋鈺院士的帶領(lǐng)下，在追求知識(shí)和理想中求實(shí)進(jìn)取，勇于創(chuàng)新，創(chuàng)造了很多卓越的科研成果。

依托強(qiáng)大的學(xué)科優(yōu)勢(shì)，生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院學(xué)生學(xué)術(shù)思想活躍，專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)，大受用人單位歡迎。畢業(yè)生可到生物醫(yī)學(xué)工程和電子信息工程領(lǐng)域的企業(yè)、高校、科研院所、醫(yī)院等單位從事研究、設(shè)計(jì)、管理等方面的工作。

在考研招生時(shí)，學(xué)科分兩個(gè)方向來(lái)錄取。對(duì)于初試，考卷一般都不會(huì)設(shè)置太難，主要是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)部分的考查。

2010年?yáng)|南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程各專(zhuān)業(yè)研究生報(bào)考錄取表

專(zhuān)業(yè)名稱 報(bào)名人數(shù) 錄取人數(shù) 推免人數(shù)

生物物理學(xué) 15 4 0

生物醫(yī)學(xué)工程 106 61 13

華中科技大學(xué)

華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院擁有生物醫(yī)學(xué)工程和生物物理學(xué)兩個(gè)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科。學(xué)院科研實(shí)力雄厚，依托學(xué)院建立的科研基地包括：國(guó)家納米藥物工程技術(shù)中心、科技部基因工程“國(guó)際科技合作基地”、武漢國(guó)家生物產(chǎn)業(yè)基地、生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中英基因工程和基因組學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、中德馬普生物物理與生物化學(xué)合作實(shí)驗(yàn)室等。近三年承擔(dān)國(guó)家和省（市）研究課題234 項(xiàng)，其中國(guó)家自然科學(xué)基金108項(xiàng)，獲得省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)5項(xiàng)，獲得授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利23 項(xiàng)，發(fā)表SCI收錄論文418篇。

學(xué)院研究方向包括醫(yī)學(xué)圖像處理與分析、醫(yī)學(xué)成像技術(shù)與應(yīng)用、生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)與處理、納米生物光子學(xué)與生物傳感技術(shù)、人工器官等。近兩年的考研報(bào)錄情況未公開(kāi)，但歷年報(bào)考人數(shù)一直在全國(guó)高校內(nèi)居多。

逐夢(mèng)――與時(shí)俱進(jìn)的研究分支

近年來(lái)，隨著生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展，生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)也日趨成熟，各分支方向的發(fā)展也日益明晰。那么，經(jīng)過(guò)幾十年的科學(xué)探索與研究，生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展現(xiàn)狀如何？生物醫(yī)學(xué)工程研究包括生物力學(xué)、人工器官、生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)處理、生物醫(yī)學(xué)儀器、生物醫(yī)學(xué)成像、生物醫(yī)學(xué)超聲、生物材料與微納米生物技術(shù)、分子電子學(xué)以及遠(yuǎn)程醫(yī)療與社區(qū)保健工程等分支?，F(xiàn)今，各分支的發(fā)展與研究進(jìn)行得如火如荼，研制出一系列輔助醫(yī)療儀器與關(guān)鍵技術(shù)，并在人類(lèi)醫(yī)療診斷中發(fā)揮了很大作用。一般來(lái)說(shuō)，我們可以將這些分支簡(jiǎn)分為四個(gè)方向：醫(yī)學(xué)影像學(xué)、醫(yī)學(xué)信息工程、醫(yī)學(xué)儀器和分子生物學(xué)。

那么，對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程懷有憧憬的你，應(yīng)該如何選擇自己的努力方向呢？古人云：“知己知彼，百戰(zhàn)不殆?！蔽覀冃枰私馍镝t(yī)學(xué)工程，明白自己對(duì)哪方面感興趣。

醫(yī)學(xué)影像學(xué)

影像學(xué)診斷是20世紀(jì)醫(yī)學(xué)診斷最重要、發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。20世紀(jì)50年代x光透視和攝片是臨床最常用的影像學(xué)診斷方法，而由于X線、CT技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，影像學(xué)診斷水平發(fā)生了飛躍，極大提高了臨床診斷水平。核磁共振計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)，不僅可分辨病理解剖結(jié)構(gòu)形態(tài)的變化，還能做到早期識(shí)別組織生化功能變化的信息，有利于臨床早期診斷。醫(yī)學(xué)影像學(xué)由此而生。

不同于醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)的影像學(xué)注重使用影像來(lái)診斷病情，生物醫(yī)學(xué)工程醫(yī)學(xué)影像學(xué)注重研究如何給醫(yī)生提供更好的圖像信息，如何將人體成像的信息更加可視化。近年來(lái)，各相關(guān)研究機(jī)構(gòu)研發(fā)了許多新型的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，包括人體各大臟器、血液乃至皮膚的成像技術(shù)，提取出更加有效的醫(yī)學(xué)特征輔助醫(yī)生治療。

醫(yī)學(xué)影像的研究對(duì)于研究人員的計(jì)算機(jī)水平有很高的要求，如在本科階段學(xué)習(xí)的matlab/c++等軟件是較為常用的編程軟件。該方向研究生階段的學(xué)習(xí)科目有《醫(yī)學(xué)影像學(xué)》《多維信號(hào)處理與分析》《信號(hào)處理的小波變換》等，主要介紹醫(yī)學(xué)成像的基本原理與關(guān)鍵技術(shù)，是本科階段《大學(xué)物理》《高等數(shù)學(xué)》《數(shù)字信號(hào)處理》等課程的深度延續(xù)。

這一方向的研究在生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)中較為普遍，很多大學(xué)都開(kāi)設(shè)相應(yīng)的課程或?qū)嶒?yàn)室。由于各院校發(fā)展情況不同，研究方向的名稱也略有不同，感興趣的考生可以利用網(wǎng)絡(luò)資源加深了解。典型的院校有：清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、東南大學(xué)等。

醫(yī)學(xué)信息工程

醫(yī)學(xué)信息工程研究方向包括神經(jīng)功能工程、生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的檢測(cè)與處理、生物信息獲取以及傳感生物信息系統(tǒng)和應(yīng)用等分支。其主要工作目標(biāo)一方面是為神經(jīng)科學(xué)研究建立交叉的技術(shù)平臺(tái)，另一方面是為臨床神經(jīng)疾病的診斷和治療提供新的解決方案。生物醫(yī)學(xué)信號(hào)是人體生命信息的集中體現(xiàn)，是窺視生命現(xiàn)象的一個(gè)窗口。通過(guò)檢測(cè)心電、腦電、肌電和細(xì)胞電活動(dòng)、體溫、血壓、呼吸、心音、肌肉收縮等生物信號(hào)，提供給醫(yī)生最好的診療信息。

該方向研究生階段的課程設(shè)置主要包括《電路》《信號(hào)與系統(tǒng)》《數(shù)字信號(hào)處理》《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》《生物系統(tǒng)及建?！贰渡镝t(yī)學(xué)模式識(shí)別》等。各院校的課程設(shè)置基本相同，或者是相關(guān)課程的拓展。同樣，該方向?qū)W(xué)生的計(jì)算機(jī)編程能力有一定要求，在學(xué)習(xí)或?qū)嶒?yàn)中需要熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。畢業(yè)生的就業(yè)去向主要是電子信息和醫(yī)學(xué)信息類(lèi)的科研院所、醫(yī)藥衛(wèi)生單位、生物醫(yī)學(xué)電子信息企業(yè)等，從事科研、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用設(shè)計(jì)制造及設(shè)備管理等方面的工作。國(guó)內(nèi)開(kāi)設(shè)該方向的院校有：四川大學(xué)、電子科技大學(xué)、西安交通大學(xué)、浙江大學(xué)、東南大學(xué)等。

醫(yī)學(xué)儀器

醫(yī)學(xué)電子儀器是生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的一個(gè)重要分支。19世紀(jì)末20世紀(jì)初，人類(lèi)研制成功的各種治療儀器大量進(jìn)入臨床，最具代表意義的有可植入式心臟起搏器、高頻電刀、激光刀等。伴隨微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各種物理治療類(lèi)儀器發(fā)揮了越來(lái)越顯著的作用。目前的研究課題包括：面向腫瘤診斷治療的新型設(shè)備的研究開(kāi)發(fā)、基于物理方法的熱治療技術(shù)、大功率驅(qū)動(dòng)技術(shù)及醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計(jì)與制造、面向家庭和社區(qū)醫(yī)療的數(shù)字化儀器的研發(fā)等方面。

該方向研究生階段的課程主要有《智能儀器設(shè)計(jì)》《高級(jí)醫(yī)療儀器》《醫(yī)學(xué)儀器原理》等，是本科階段《微機(jī)原理與接口技術(shù)》《傳感器技術(shù)》《信號(hào)處理技術(shù)》等課程的延續(xù)。國(guó)內(nèi)開(kāi)設(shè)該方向的院校有：上海交通大學(xué)、清華大學(xué)、浙江大學(xué)、四川大學(xué)等。

分子生物學(xué)

分子生物學(xué)是以分子水平研究生命本質(zhì)的一門(mén)新興邊緣學(xué)科，它以核酸和蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)及其在遺傳信息和細(xì)胞信息傳遞中的作用為研究對(duì)象，是當(dāng)前生命科學(xué)中發(fā)展最快，并正在與其他學(xué)科廣泛交叉和滲透的重要前沿領(lǐng)域。由于分子生物學(xué)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程中人工關(guān)節(jié)、人工心臟起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床上得到應(yīng)用，使千千萬(wàn)萬(wàn)的患者恢復(fù)了健康。隨著社會(huì)多樣性發(fā)展，市場(chǎng)需求的不斷變化，該方向也會(huì)研發(fā)出新的生物能源、保健、護(hù)理產(chǎn)品，甚至是化妝品相關(guān)的技術(shù)。

篇2

    生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是融合理工科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)的 理論和方法逐步成長(zhǎng)起來(lái)的邊緣性學(xué)科，其基本任 務(wù)是運(yùn)用理工科原理和工程技術(shù)方法，研究和解決 醫(yī)學(xué)和生物學(xué)中的相關(guān)問(wèn)題。作為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科發(fā) 展的歷史尚不足50年，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步， 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。它在保障人 類(lèi)健康和推進(jìn)疾病的預(yù)防、診斷、治療、康復(fù)等技術(shù) 進(jìn)步所起的作用日益增強(qiáng)，已經(jīng)成為當(dāng)前醫(yī)療衛(wèi)生 健康發(fā)展的重要基礎(chǔ)和有力技術(shù)支撐。

20世紀(jì)60年代，美國(guó)一些著名大學(xué)先后開(kāi)啟了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的建設(shè)，相繼啟動(dòng)了生物醫(yī)學(xué) 工程專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)。美國(guó)的生物醫(yī)學(xué)工程教育特 點(diǎn)是在技術(shù)產(chǎn)業(yè)化需求驅(qū)動(dòng)建立起來(lái)的具有其自身 特性,且反映了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科建設(shè)與發(fā)展的前 沿特征。各個(gè)學(xué)校的本科教育課程雖然具有自己的 特色,但在課程設(shè)置上大致可以分為科學(xué)基礎(chǔ)課程、 專(zhuān)業(yè)核心課程、關(guān)注領(lǐng)域課程、設(shè)計(jì)課程、人文與社 會(huì)科學(xué)課程、專(zhuān)業(yè)選修課程及其他選修課程等六 類(lèi)Q_2。不同學(xué)校本科課程的主要差異體現(xiàn)在專(zhuān)業(yè) 選修課程及其他選修課程的設(shè)置上，各個(gè)學(xué)校根據(jù) 自身的生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的研究方向和研究水平特 點(diǎn)開(kāi)設(shè)一些相應(yīng)的選修課程，并培養(yǎng)學(xué)生在相應(yīng)方 向上的研究探索實(shí)踐能力。這是美國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程 本科教育的基本特點(diǎn)。

我國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)教育起步于20世紀(jì)80 年代,主要發(fā)源于著名工科院校的信息技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè) 和力學(xué)專(zhuān)業(yè),進(jìn)而逐漸形成的生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)教 育,后來(lái)，_些醫(yī)學(xué)院校在醫(yī)學(xué)物理和醫(yī)用計(jì)算機(jī)技 術(shù)的基礎(chǔ)上相繼開(kāi)展了生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)教育，于 是在我國(guó)基本上形成了這樣兩種類(lèi)型的生物醫(yī)學(xué)工 程學(xué)科[4_3。上述兩類(lèi)院校的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科建 設(shè)發(fā)展模式各具側(cè)重,遵循了共同的學(xué)科基礎(chǔ),在培 養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)人才的應(yīng)用層面上有顯著特 點(diǎn)。相對(duì)來(lái)說(shuō),工科院校的生物醫(yī)學(xué)工程培養(yǎng)模式 注重工程技術(shù)的開(kāi)發(fā)和功能拓展，醫(yī)科院校則注重 醫(yī)學(xué)與工程結(jié)合、工程技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的綜合應(yīng)用。

1 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展思路

    生物醫(yī)學(xué)工程是一種交叉學(xué)科，交叉的學(xué)科基 礎(chǔ)及其融合的緊密程度決定了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的 發(fā)展水平,交叉的學(xué)科發(fā)展推動(dòng)著生物醫(yī)學(xué)工程學(xué) 科的發(fā)展,并且使得生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科研究領(lǐng)域變 得十分廣泛,而且處在不斷發(fā)展之中。

1.1學(xué)科發(fā)展軌跡在中國(guó)，基于電子信息工程發(fā)展而來(lái)的生物醫(yī) 學(xué)工程學(xué)科，主要包括生物醫(yī)學(xué)儀器、生物醫(yī)學(xué)信號(hào) 檢測(cè)與處理、生物醫(yī)學(xué)信息計(jì)算分析、生物醫(yī)學(xué)成像 及圖像處理分析、生物醫(yī)學(xué)系統(tǒng)建模與仿真、臨床治 療與康復(fù)的工程優(yōu)化方法、手術(shù)規(guī)劃圖像仿真以及 圖像導(dǎo)引手術(shù)及放療優(yōu)化等；有基于力學(xué)發(fā)展而來(lái) 的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科，主要包括生物流體力學(xué)、生物 固體力學(xué)、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)、計(jì)算生物力學(xué)和微觀尺度 的細(xì)胞生物力學(xué)等；基于化學(xué)材料工程發(fā)展而來(lái)的 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科，主要包括生物材料學(xué)、組織工程 與人工器官、物理因子的生物化學(xué)效應(yīng)等。

1.2學(xué)科發(fā)展特點(diǎn)作為交叉學(xué)科的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科，其發(fā)展的 關(guān)鍵在于交叉學(xué)科間的交叉融合。構(gòu)建一種良好的 交叉結(jié)構(gòu),對(duì)推動(dòng)交叉學(xué)科的發(fā)展具有至關(guān)重要的 作用。約翰霍普金斯大學(xué)對(duì)于生物醫(yī)學(xué)工程這樣的 交叉學(xué)科的描述有一個(gè)形象的說(shuō)法：交叉學(xué)科如同 在不同學(xué)科之間建立起連接橋梁,如果在河兩岸沒(méi) 有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),橋是無(wú)法建立好的,對(duì)于生物醫(yī)學(xué)工 程這樣一座建立在兩個(gè)不同學(xué)科之間的橋來(lái)說(shuō),它的 發(fā)展要求具有堅(jiān)實(shí)的交叉學(xué)科基礎(chǔ)和交叉學(xué)科緊密 融合深度。那么在生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科構(gòu)建良好的交 叉結(jié)構(gòu),需要選取具有理論支撐和技術(shù)支撐的主干學(xué)科進(jìn)行交叉,凝練學(xué)科方向,不能大而全,過(guò)于寬泛。

目前，醫(yī)學(xué)儀器和醫(yī)學(xué)成像技術(shù)具有良好的應(yīng) 用和發(fā)展前景,應(yīng)該成為生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的重點(diǎn) 發(fā)展方向。醫(yī)學(xué)儀器和醫(yī)學(xué)成像設(shè)備能有力推動(dòng)醫(yī) 療產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。醫(yī)療儀器和醫(yī)學(xué)成像設(shè)備是現(xiàn)代醫(yī) 療器械產(chǎn)業(yè)中的主流產(chǎn)品，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起著主導(dǎo) 和引領(lǐng)作用。其發(fā)展水平已成為一個(gè)國(guó)家綜合經(jīng)濟(jì) 技術(shù)實(shí)力與水平的重要標(biāo)志之一。產(chǎn)業(yè)化驅(qū)動(dòng)也是 學(xué)科發(fā)展的一種動(dòng)力，也為學(xué)生未來(lái)職業(yè)發(fā)展奠定 良好的基礎(chǔ)?；卺t(yī)療衛(wèi)生健康事業(yè)的需求和生命 科學(xué)發(fā)展的大趨勢(shì)，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科應(yīng)大力促進(jìn) 醫(yī)學(xué)儀器和醫(yī)學(xué)成像方法的學(xué)科建設(shè),從而提升整 個(gè)學(xué)科的發(fā)展水平。

生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的建設(shè)離不開(kāi)一流的學(xué)術(shù)研 究和學(xué)術(shù)成果的應(yīng)用。一流的學(xué)術(shù)研究不但能提升 學(xué)科的發(fā)展水平,而且能開(kāi)拓學(xué)科縱深發(fā)展,產(chǎn)生良 好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)科服務(wù)社會(huì) 發(fā)展的能力。學(xué)術(shù)研究的前瞻性和創(chuàng)新性將確保學(xué) 科建設(shè)的發(fā)展動(dòng)力和趨勢(shì)以及學(xué)科發(fā)展的活力。

交叉學(xué)科往往具有不同程度的可替代性?？商?代性程度越高，交叉學(xué)科存在的必要性就越小。如 何減小生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科可替代性的程度是需要深 入思考的，是需要提升學(xué)科的特異性的。生物醫(yī)學(xué) 工程學(xué)的學(xué)術(shù)研究主要包括應(yīng)用理論研究和理論應(yīng) 用研究,應(yīng)用理論研究主要涉及生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域 所需要解決的科學(xué)問(wèn)題，開(kāi)展新理論、新方法的研 究。 理論應(yīng)用研究主要涉及生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域所需 要解決的科學(xué)和技術(shù)問(wèn)題,借助理工科的相關(guān)理論 和方法開(kāi)展應(yīng)用基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。應(yīng)用理論研 究是理論驅(qū)動(dòng)型的學(xué)術(shù)研究，理論應(yīng)用研究是應(yīng)用 驅(qū)動(dòng)型的學(xué)術(shù)研究。 理論驅(qū)動(dòng)型和應(yīng)用驅(qū)動(dòng)型是生 物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科學(xué)術(shù)研究的兩種主要模式。 理工科 大學(xué)具有良好的理論創(chuàng)新基礎(chǔ)和強(qiáng)大的交叉的學(xué)科 背景，開(kāi)展理論驅(qū)動(dòng)型研究具有自身優(yōu)勢(shì)。醫(yī)學(xué)院 校具有豐富的醫(yī)學(xué)資源，面臨著大量需要應(yīng)用理工 知識(shí)解決的醫(yī)學(xué)問(wèn)題,開(kāi)展應(yīng)用驅(qū)動(dòng)型研究,將很好 地實(shí)現(xiàn)與醫(yī)學(xué)的應(yīng)用融合，具有較好的臨床應(yīng)用價(jià) 值,有力推進(jìn)醫(yī)學(xué)的進(jìn)步與發(fā)展。各自的學(xué)術(shù)優(yōu)勢(shì) 將有利于生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科特色發(fā)展,從而增強(qiáng)其 不可替代的程度，實(shí)現(xiàn)學(xué)科可持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展。

1.3學(xué)科體系作為一級(jí)學(xué)科的生物醫(yī)學(xué)工程，包含學(xué)科的理 論體系和技術(shù)體系，且該體系離不開(kāi)所交叉的學(xué)科 的理論體系和技術(shù)體系的支撐，此外生物醫(yī)學(xué)工程 學(xué)科理論體系和技術(shù)體系既要有學(xué)科自身的特色， 又要具有可持續(xù)發(fā)展和一定程度上的不可替代性， 這樣學(xué)科才會(huì)有旺盛的生命力。要面向醫(yī)療衛(wèi)生、 生物科學(xué)所涉及的重大、重要技術(shù)理論問(wèn)題及基礎(chǔ) 應(yīng)用開(kāi)展學(xué)術(shù)研究。實(shí)現(xiàn)良好的學(xué)術(shù)研究定位,形 成自己的理論體系和技術(shù)體系。

2 大數(shù)據(jù)時(shí)代的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展

    守正創(chuàng)新是生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展的必由之 路,人類(lèi)已進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代,所謂大數(shù)據(jù)（big data), 或稱海量數(shù)據(jù)，是指由于數(shù)據(jù)容量太龐大和數(shù)據(jù)來(lái) 源過(guò)于復(fù)雜,無(wú)法在一定時(shí)間內(nèi)用常規(guī)工具軟件對(duì) 其內(nèi)容進(jìn)行獲取、管理、存儲(chǔ)、檢索、共享、傳輸、挖掘 和分析處理的數(shù)據(jù)集。大數(shù)據(jù)具有“4V ”特征:①數(shù) 據(jù)容量（volume)大;②數(shù)據(jù)種類(lèi)（variety)多，常常具 有不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型和數(shù)據(jù)來(lái)源；③動(dòng)態(tài)變化 (velocity)快,如各種動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，非平穩(wěn)數(shù)據(jù)，時(shí)效性 要求高;④科學(xué)價(jià)值(value)大,盡管目前利用率低, 卻常常蘊(yùn)藏著新知識(shí)和重要特征價(jià)值或具有重要預(yù) 測(cè)價(jià)值。大數(shù)據(jù)是需要新的分析處理模式才能挖掘 分析出其蘊(yùn)藏的重要特征信息[<3。

人體生老病死的生命過(guò)程就是一個(gè)不斷涌現(xiàn)的 生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)發(fā)生源，這種源源不斷的生物醫(yī)學(xué) 大數(shù)據(jù)的檢測(cè)、處理與分析,將給生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科 的建設(shè)與發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。模式識(shí)別、人 工智能、數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展將帶動(dòng)大數(shù)據(jù) 處理技術(shù)的進(jìn)步。生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)廣泛涉及人類(lèi)醫(yī) 療衛(wèi)生健康相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域：臨床醫(yī)療、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、 公共衛(wèi)生、醫(yī)藥研發(fā)、臨床工程、心里、行為與情緒、 人類(lèi)遺傳學(xué)與組學(xué)、基因和蛋白質(zhì)組學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、 健康網(wǎng)絡(luò)信息等，可謂包羅萬(wàn)象,紛繁復(fù)雜。生物醫(yī) 學(xué)大數(shù)據(jù)中蘊(yùn)藏了種種有科學(xué)價(jià)值的信息,研究有 效的大數(shù)據(jù)挖掘的新理論、新技術(shù)和新方法,對(duì)生物 醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)和融合計(jì)算分析，充分挖掘生 物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)中的信息關(guān)聯(lián)和特征關(guān)聯(lián)和數(shù)據(jù)空間 映射關(guān)聯(lián),既能為疾病的預(yù)防、發(fā)生發(fā)展、診斷和治 療康復(fù)提供系統(tǒng)化的全新的認(rèn)識(shí)，有利于深入疾病 機(jī)理研究分析，開(kāi)展個(gè)性化診療。還可以通過(guò)整合 系統(tǒng)生物學(xué)與臨床數(shù)據(jù)，更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)個(gè)體患病風(fēng) 險(xiǎn)和預(yù)后,有針對(duì)性地實(shí)施預(yù)防和治療。

生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科所面臨的生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)主 要包括多模態(tài)醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)、多種類(lèi)醫(yī)學(xué)信號(hào)數(shù)據(jù) 以及基因和蛋白質(zhì)組學(xué)的生物信息數(shù)據(jù)。生物醫(yī)學(xué) 大數(shù)據(jù)在生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛深遠(yuǎn)的 應(yīng)用前景,從三個(gè)方面應(yīng)用將推動(dòng)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué) 科的發(fā)展。

(1) 開(kāi)展多模態(tài)影像大數(shù)據(jù)計(jì)算分析。醫(yī)學(xué)影 像學(xué)科的發(fā)展從早期看得到，到看得清，目前的看得 準(zhǔn),未來(lái)的趨勢(shì)是看得早。只有看得準(zhǔn)和看得早才 有利于臨床早期干預(yù)，提高治療預(yù)期。醫(yī)學(xué)影像大 數(shù)據(jù)計(jì)算分析在影像診斷、手術(shù)計(jì)劃、圖像導(dǎo)引、遠(yuǎn) 程醫(yī)療和病程跟蹤將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

建立新的醫(yī)學(xué)影像大數(shù)據(jù)計(jì)算分析模型和數(shù)值 計(jì)算方法,挖掘多模態(tài)影像數(shù)據(jù)的特征數(shù)據(jù)和特征 關(guān)聯(lián),將會(huì)提供強(qiáng)有力的影像診斷分析手段,極大地 推動(dòng)影像技術(shù)的發(fā)展，具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值和 科學(xué)價(jià)值。

(2) 開(kāi)展多種類(lèi)醫(yī)學(xué)信號(hào)大數(shù)據(jù)計(jì)算分析。醫(yī) 學(xué)信號(hào)大多直接產(chǎn)生于生理和病理過(guò)程中的信號(hào)， 能在不同層面上表達(dá)生理和病理相關(guān)機(jī)制特征。融 合多種醫(yī)學(xué)信號(hào)的大數(shù)據(jù)計(jì)算分析，能對(duì)生理病理 過(guò)程進(jìn)行更好更全面的闡釋?zhuān)粌H能深入了解生理 病理的狀態(tài)特征和過(guò)程特征，而且能實(shí)現(xiàn)個(gè)體健康 監(jiān)測(cè)和管理。可以很好地開(kāi)展回顧性研究和前瞻性 研究,推進(jìn)系統(tǒng)化的醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究。實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的多 種醫(yī)學(xué)信號(hào)數(shù)據(jù)的特征挖掘及特征關(guān)聯(lián)計(jì)算分析。 大數(shù)據(jù)挖掘能夠增加準(zhǔn)確度和發(fā)現(xiàn)弱關(guān)聯(lián)的能力， 能更好地認(rèn)識(shí)生理病理現(xiàn)象和本質(zhì)。

(3) 開(kāi)展基因和蛋白質(zhì)組學(xué)的生物信息大數(shù)據(jù) 計(jì)算分析?；蚪M學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)和比 較基因組學(xué)的不斷發(fā)展涌現(xiàn)了海量的需要計(jì)算分析 的生物信息數(shù)據(jù)，已進(jìn)入計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)的時(shí)代。 開(kāi)展生物信息大數(shù)據(jù)計(jì)算分析，可以拓展組學(xué)研究 及不同組學(xué)間的關(guān)聯(lián)研究。從環(huán)境交互、個(gè)體生活 方式、心里行為等暴露組學(xué)，至細(xì)胞分子水平上的基 因組學(xué)、表觀組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組 學(xué)、基因蛋白質(zhì)調(diào)控網(wǎng)絡(luò),再到人類(lèi)健康和疾病狀態(tài) 的表型組學(xué)等不同層面不同方向上實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的關(guān) 聯(lián)計(jì)算分析，可以全面闡述生命過(guò)程機(jī)制,挖掘生命 過(guò)程特征及關(guān)聯(lián)特征。

篇3

關(guān)鍵詞：電子技術(shù)；生物醫(yī)學(xué)工程；問(wèn)題驅(qū)動(dòng)

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.130

1 引言

生物醫(yī)學(xué)工程是綜合生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和工程學(xué)的理論和方法而發(fā)展起來(lái)的新興學(xué)科，其主要研究方向是運(yùn)用工程技術(shù)手段，研究和解決生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中的有關(guān)技術(shù)問(wèn)題保障人類(lèi)健康為疾病的預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)服務(wù)[1]。多學(xué)科的交叉使得生物醫(yī)學(xué)工程不同于那些經(jīng)典的學(xué)科，也有別于生物醫(yī)學(xué)和純粹的工程學(xué)。我校生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)是工程技術(shù)為主，醫(yī)學(xué)知識(shí)相結(jié)合的專(zhuān)業(yè)，以培養(yǎng)能在醫(yī)療儀器、醫(yī)學(xué)信息處理等領(lǐng)域從事研發(fā)、教學(xué)、管理等工作的人才為目標(biāo)。電子技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)工程研究和醫(yī)療儀器開(kāi)發(fā)中有著重要作用，任何一臺(tái)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器或設(shè)備中都需要電子技術(shù)完成信息檢測(cè)與處理、系統(tǒng)控制等核心功能[2]。

“電子技術(shù)”包括模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩門(mén)主要課程，課程的技術(shù)性和實(shí)踐性較強(qiáng)。通過(guò)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)要求學(xué)生掌握電子技術(shù)的基本概念，基本電路和基本技能，同時(shí)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力以及自主設(shè)計(jì)的基本能力[3]。目前，國(guó)內(nèi)很多高校生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的電子技術(shù)理論和實(shí)驗(yàn)課程都普遍存在著一些問(wèn)題：

（1）理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的關(guān)聯(lián)性不突出；

（2）偏重于理論教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)為輔，學(xué)生被動(dòng)的接受知識(shí)，學(xué)習(xí)興趣不高；

（3）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容固定，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過(guò)多，缺乏學(xué)生自主創(chuàng)新的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。因此，探索切實(shí)可行的適合于生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的電子技術(shù)課程的教學(xué)模式與教學(xué)方法已成為提高電子技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量的必然要求。

2 問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法

問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法近年來(lái)得到了很多教學(xué)人員的關(guān)注，在眾多的課程中得到了應(yīng)用[4-5]。百度百科中定義：?jiǎn)栴}驅(qū)動(dòng)教學(xué)法即基于問(wèn)題的教學(xué)方法（Problem-Based Learning，PBL），區(qū)別于傳統(tǒng)的LBL（Lecture-Based learning，LBL）[6]，PBL教學(xué)模式是一種以學(xué)生為主體、以專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的各種問(wèn)題為學(xué)習(xí)起點(diǎn)，以問(wèn)題為核心規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生圍繞問(wèn)題尋求解決方案的學(xué)習(xí)方法。

問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法要求學(xué)生與教師轉(zhuǎn)變?cè)趥鹘y(tǒng)LBL教學(xué)中的固有地位，學(xué)生由被動(dòng)的知識(shí)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的信息加工者和知識(shí)構(gòu)建者，教師從知識(shí)的灌輸者轉(zhuǎn)變成為學(xué)生主動(dòng)加工信息、構(gòu)建知識(shí)的引導(dǎo)者。問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法大概分為四個(gè)步驟：（1）提出問(wèn)題；（2）分析問(wèn)題；（3）解決問(wèn)題；（4）結(jié)果評(píng)價(jià)[7]。教師在教學(xué)前期，要明確教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)執(zhí)行方案，提出問(wèn)題。在教學(xué)過(guò)程中，教師安排學(xué)生活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生自主分析，相互討論和交流。然后在分析的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生們提出解決問(wèn)題的方法，進(jìn)行實(shí)踐。最后，對(duì)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)?？梢钥闯觯瑔?wèn)題驅(qū)動(dòng)法能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性以及在教學(xué)過(guò)程中的參與程度，激起學(xué)生的求知欲。但是并不意味著教師的參與程度減少了，這種教學(xué)方法對(duì)教師的要求更高，教師必須具備較強(qiáng)的課堂掌控能力和引導(dǎo)能力。

《電子技術(shù)》課程作為是工科專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)必修課，具有理論性和實(shí)踐性并重的特點(diǎn)。其課程內(nèi)容、基本概念、技術(shù)術(shù)語(yǔ)、電路種類(lèi)多，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)比較困難。為了提高電子技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量，很多學(xué)校都開(kāi)展了電子技術(shù)課程的教學(xué)改革，其中問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法就是選擇的新教學(xué)模式之一。但是，由于各種原因，如教學(xué)目標(biāo)的定位、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法的理解、具體實(shí)施過(guò)程中的執(zhí)行力等，基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法的教學(xué)改革并不是一帆風(fēng)順的。作為生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)必修課，《電子技術(shù)》又有其特殊性，其課程的教學(xué)目標(biāo)側(cè)重于讓學(xué)生掌握面向生物醫(yī)學(xué)及醫(yī)學(xué)儀器的電子技術(shù)，如果理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的關(guān)聯(lián)性不突出，學(xué)生對(duì)于課程內(nèi)容在專(zhuān)業(yè)上的應(yīng)用不甚了解，就會(huì)影響到對(duì)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)，甚至影響到將來(lái)從事生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)相關(guān)工作的能力。因此，有必要研究具有生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)特色的電子技術(shù)課程的問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法。

3 問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法的實(shí)施

進(jìn)行問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，需要教師有效掌控和恰當(dāng)引導(dǎo)。下面，主要從教師的角度來(lái)闡釋需要注意的問(wèn)題，對(duì)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法的四個(gè)步驟進(jìn)行分析。

（1）提出問(wèn)題；在課程開(kāi)始之前，教師要制定問(wèn)題，需要其具有全局的概念，考慮各方面因素，包括：教學(xué)大綱、培養(yǎng)方案、授課教材等。在問(wèn)題的選擇上應(yīng)該考慮以下幾個(gè)方面[8]：

1）問(wèn)題是否和某個(gè)單元的教學(xué)內(nèi)容相關(guān)；

2）問(wèn)題是否對(duì)學(xué)生具有吸引力；

3）問(wèn)題實(shí)施的時(shí)間和硬件條件是否能夠保證；

4）問(wèn)題是否聯(lián)系實(shí)際，是否與生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用相關(guān)；

5）問(wèn)題之間是否具有連續(xù)性，是否具有系統(tǒng)性；

為了突出生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，問(wèn)題設(shè)計(jì)必須貼近專(zhuān)業(yè)應(yīng)用。問(wèn)題之間最好具有關(guān)聯(lián)性，由小的模塊小的問(wèn)題，最終組合而成大的模塊大的系統(tǒng)，解決與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的問(wèn)題。

舉例說(shuō)明：在模擬電子技術(shù)中，所選用的教材為高等教育出版社出版，童詩(shī)白、華成英主編的《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第四版》[9]。根據(jù)教材中的內(nèi)容，結(jié)合生醫(yī)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用，可以圍繞心電信號(hào)檢測(cè)儀的各個(gè)模塊展開(kāi)，設(shè)計(jì)以下問(wèn)題：微弱生理信號(hào)放大、信號(hào)濾波、非矩形波整形為矩形波、直流電源設(shè)計(jì)。下表1中顯示設(shè)計(jì)問(wèn)題與教材章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)。從表中可以看出，除了第九章的內(nèi)容沒(méi)有體現(xiàn)，其他章節(jié)的知識(shí)在問(wèn)題中均有涉及。由于學(xué)時(shí)的限制，教材第九章的功率放大電路目前并不在本校生物醫(yī)學(xué)工程的模擬電子技術(shù)教學(xué)大綱中。

在布置問(wèn)題的時(shí)候，加入情景帶入，首先向?qū)W生講解人體心電信號(hào)的特點(diǎn)，心電監(jiān)測(cè)的臨床意義，再提出心電監(jiān)測(cè)儀的采集、放大、濾波、整形、供電問(wèn)題。其中在信號(hào)放大部分，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，要對(duì)前級(jí)放大和后級(jí)主放大進(jìn)行分開(kāi)設(shè)計(jì)和說(shuō)明。隨著課程內(nèi)容不斷深入，問(wèn)題不斷得到解決之后，可以將各個(gè)模塊組合，并加入右腿驅(qū)動(dòng)電路或50Hz陷波電路，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易的心電信號(hào)檢測(cè)電路。最后的整體電路進(jìn)行實(shí)際人體測(cè)試，用示波器觀察信號(hào)，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)模擬

電子技術(shù)知識(shí)的同時(shí)，鍛煉了實(shí)踐動(dòng)手能力，還能與專(zhuān)業(yè)應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，了解電子技術(shù)知識(shí)在生醫(yī)專(zhuān)業(yè)中的用武之地，一舉三得。

（2）分析問(wèn)題；在課程教學(xué)中，教師按照進(jìn)度向?qū)W生一一展示問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析。在這個(gè)階段，教師需要做到以下幾點(diǎn)：

1）引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組，任務(wù)分配；

2）引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題內(nèi)容進(jìn)行分析；

3）引導(dǎo)學(xué)生將問(wèn)題與所學(xué)知識(shí)相關(guān)聯(lián)；

4）引導(dǎo)學(xué)生文獻(xiàn)查閱資料；

由于學(xué)生的基礎(chǔ)有限，在這個(gè)階段，可能會(huì)遇到以下情況：對(duì)問(wèn)題的分析存在偏差，無(wú)法與知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合、查閱獲取文獻(xiàn)的能力不足，教師要及時(shí)的提供幫助，在學(xué)生為主導(dǎo)的前提下，掌控整體過(guò)程。

（3）解決問(wèn)題。在問(wèn)題分析完成的前提下，學(xué)生提出解決問(wèn)題的方案，并具體實(shí)施。教師需要考慮的是：

1）方案是否具有可行性；學(xué)生所提出的方法是否合理正確。對(duì)于存在問(wèn)題的方案，是放手讓學(xué)生嘗試，還是進(jìn)行適當(dāng)?shù)母深A(yù)提示其改正，需要教師結(jié)合具體情況進(jìn)行操作。

2）方案實(shí)施是否順利；方案的實(shí)施需要時(shí)間與精力的付出，《電子技術(shù)》中的問(wèn)題解決往往需要實(shí)際的電路焊接和調(diào)試環(huán)節(jié)，課程的學(xué)時(shí)如何安排，硬件實(shí)驗(yàn)環(huán)境如何保證是教師需要考慮和協(xié)調(diào)的。此外，對(duì)于初次進(jìn)行電路制作的學(xué)生，教師運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)為學(xué)生提供元器件選擇和購(gòu)買(mǎi)、電路焊接及調(diào)試訓(xùn)練等實(shí)踐方面的幫助，也是必不可少的。

解決問(wèn)題的整個(gè)過(guò)程由學(xué)生完成，教師不可代辦，但是在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候提供幫助，能夠提高完成效率，保證進(jìn)度。

（4）結(jié)果評(píng)價(jià)。對(duì)于整個(gè)過(guò)程中學(xué)生的表現(xiàn)，需要比較客觀的評(píng)價(jià)。常用的方法將自我評(píng)價(jià)、小組互評(píng)、教師評(píng)價(jià)三個(gè)方面相結(jié)合。

自我評(píng)價(jià)是學(xué)生回顧和反思過(guò)程中的得失，對(duì)自我形成清楚客觀的認(rèn)識(shí)。小組互評(píng)是組間成員根據(jù)參與度、貢獻(xiàn)度、工作表現(xiàn)、溝通能力等對(duì)組員同學(xué)進(jìn)行分析點(diǎn)評(píng)。

雖然在問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式中，教師的身份發(fā)生了轉(zhuǎn)變，但是并不意味教師的地位和重要性降低了。教師要密切關(guān)注學(xué)生的狀態(tài)和表現(xiàn)，最終對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。為了激勵(lì)學(xué)生，幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)自我，樹(shù)立學(xué)習(xí)后續(xù)課程的興趣和信心，教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)的時(shí)候要注意以下幾點(diǎn)：

1）評(píng)價(jià)公正，也不忘因人而異；對(duì)待學(xué)生的評(píng)價(jià)要做到客觀中肯，但是也需要考慮學(xué)生的差異性。成績(jī)優(yōu)異的學(xué)生與基礎(chǔ)較差的學(xué)生在小組中的分工不同，貢獻(xiàn)度有區(qū)別。為了激發(fā)學(xué)生的積極性，教師的評(píng)價(jià)不能采用單一標(biāo)準(zhǔn)，而是應(yīng)該多元化，從合作精神、交流能力、文獻(xiàn)收集、電路制作、文字編寫(xiě)等各個(gè)方面入手，照顧到各個(gè)層面的學(xué)生。

2）評(píng)價(jià)能力，也不忘評(píng)價(jià)態(tài)度；對(duì)待學(xué)生的評(píng)價(jià)不光要考慮其知識(shí)與技能，還要注重他們?cè)谇楦?、態(tài)度方面的表現(xiàn)。課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)只是一個(gè)方面，關(guān)注學(xué)生知識(shí)技能之外的情意發(fā)展，有助于其更長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步和成長(zhǎng)。

3）評(píng)價(jià)結(jié)果，也不忘評(píng)價(jià)過(guò)程；教師的評(píng)價(jià)不應(yīng)該過(guò)分關(guān)注最終解決問(wèn)題的結(jié)果是否正確，而是要側(cè)重于學(xué)生在分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的能力、態(tài)度和情感。學(xué)生在過(guò)程中的提升和收獲，才是教育的主要目的。

4）評(píng)價(jià)個(gè)人，也不忘評(píng)價(jià)團(tuán)隊(duì)；教師的評(píng)價(jià)除了針對(duì)學(xué)生個(gè)人，還要涉及到團(tuán)隊(duì)。強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)的分工合作，有利于培養(yǎng)學(xué)生交流溝通，與人協(xié)作的能力。

4 結(jié)論

問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，激起學(xué)生的求知欲，其教學(xué)模式十分適合《電子技術(shù)》此類(lèi)工程性和實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，在許多高校教學(xué)改革項(xiàng)目中得到應(yīng)用。生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的電子技術(shù)課程要與學(xué)科特點(diǎn)相結(jié)合起來(lái)，因此問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法的實(shí)施既有與其他課程的共性，也有其自身特點(diǎn)。教師在問(wèn)題的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的電子技術(shù)應(yīng)用，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)電子技術(shù)知識(shí)和技能的同時(shí)，對(duì)專(zhuān)業(yè)發(fā)展及就業(yè)方向有一定的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也為后續(xù)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課打下基礎(chǔ)。

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篇4

[關(guān)鍵詞]本科教育 研究性教學(xué) 創(chuàng)新培育

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2013）15-0006-02

我國(guó)醫(yī)療儀器市場(chǎng)潛力巨大，但國(guó)內(nèi)醫(yī)療儀器產(chǎn)品總體技術(shù)含量較低，關(guān)鍵技術(shù)主要被美、日、德等國(guó)家的少數(shù)幾個(gè)跨國(guó)大公司所壟斷。國(guó)內(nèi)生物醫(yī)療產(chǎn)業(yè)普遍存在技術(shù)研發(fā)人才匱乏、研發(fā)能力不足等問(wèn)題，產(chǎn)品總體質(zhì)量和技術(shù)水平落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。要解決目前生物醫(yī)療產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研發(fā)能力低下的難題，首先要從生物醫(yī)學(xué)工程人才培養(yǎng)這一根本問(wèn)題上著手。

一、本科生創(chuàng)新培育計(jì)劃思路的形成

2004年12月教育部在北京召開(kāi)了第二次全國(guó)普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作會(huì)議，研究制訂了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見(jiàn)》。該文件要求“積極推動(dòng)研究性教學(xué)，提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力”；同時(shí)提出“要讓大學(xué)生通過(guò)參與教師科學(xué)研究項(xiàng)目或自主確定選題開(kāi)展研究等多種形式，進(jìn)行初步的探索性研究工作”。中山大學(xué)的本科人才培養(yǎng)教育觀念是“通識(shí)教育、大類(lèi)教學(xué)、復(fù)合創(chuàng)新”。相對(duì)于其他學(xué)科，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的特點(diǎn)是多學(xué)科交叉，教學(xué)過(guò)程所涉及的內(nèi)容多且雜，如果強(qiáng)調(diào)“寬”基礎(chǔ)，學(xué)生能夠“精（專(zhuān)）”的領(lǐng)域就有限。通過(guò)借鑒國(guó)內(nèi)外著名高校的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和近幾年的嘗試和思考，我們初步形成的思路是：首先培養(yǎng)學(xué)生掌握較為廣泛扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，然后以某個(gè)方向?qū)I(yè)訓(xùn)練為載體，著重培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力，以及解決具體問(wèn)題的實(shí)踐能力?；谶@一思路，我們推出生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新培育計(jì)劃，探索中山大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)研究性教學(xué)的道路。該計(jì)劃的總體內(nèi)容和目標(biāo)是：中山大學(xué)工學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)為研究性教學(xué)的開(kāi)展提供硬件條件（設(shè)備、場(chǎng)地）與軟件條件（師資、管理）的支持，建立并實(shí)行本科生學(xué)業(yè)導(dǎo)師制度，以本學(xué)科已有的廣東省傳感技術(shù)與生物醫(yī)療儀器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為依托、以教師們正在進(jìn)行的縱向科研項(xiàng)目或橫向開(kāi)發(fā)項(xiàng)目為載體，引導(dǎo)本科學(xué)生參與項(xiàng)目調(diào)研、方案制訂和項(xiàng)目研發(fā)的整個(gè)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)的能力、思考創(chuàng)新的能力和實(shí)踐能力，為將來(lái)更好更快地適應(yīng)各自的工作崗位要求奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、國(guó)內(nèi)外著名大學(xué)創(chuàng)新性培養(yǎng)方案分析

我們對(duì)國(guó)內(nèi)外著名大學(xué)的本科生培養(yǎng)方案，尤其是對(duì)國(guó)內(nèi)外著名工科院校的實(shí)習(xí)教學(xué)方案進(jìn)行了廣泛的調(diào)研和分析，逐漸形成了在“寬”基礎(chǔ)的前提下，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力，以及動(dòng)手能力的思路。例如美國(guó)麻省理工學(xué)院著重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和解決問(wèn)題的能力，以及終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。既培養(yǎng)學(xué)生某一方向的專(zhuān)業(yè)技能，也鼓勵(lì)學(xué)生拓寬知識(shí)面，以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的挑戰(zhàn)。具體方案有：1.實(shí)行本科生學(xué)業(yè)導(dǎo)師制度。每名本科生入學(xué)后將被指定一位專(zhuān)職教師作為學(xué)業(yè)導(dǎo)師，導(dǎo)師幫助本科生設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)項(xiàng)目、選課和選專(zhuān)業(yè)。在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，本科生有機(jī)會(huì)參與跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)室和研究中心的研究活動(dòng)，從而培養(yǎng)學(xué)生的研究型思維、完成實(shí)驗(yàn)的技能和進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的能力。2.學(xué)院設(shè)有獨(dú)立活動(dòng)期。每年的一月，學(xué)生們可以利用學(xué)院實(shí)驗(yàn)室與研究中心的資源，從事一些自己感興趣的研究項(xiàng)目。教師則成為項(xiàng)目的指導(dǎo)者與協(xié)作者，鼓勵(lì)并引導(dǎo)本科生在研究型教學(xué)中主動(dòng)地參與過(guò)程。美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)機(jī)械工程本科培養(yǎng)特色為基礎(chǔ)知識(shí)教育與科研能力培養(yǎng)并重，通識(shí)教育與專(zhuān)業(yè)教育并重。他們專(zhuān)門(mén)設(shè)有實(shí)踐創(chuàng)新教育環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐和創(chuàng)意創(chuàng)新的能力。具體方案有：1.大量采用講座+討論、講座+實(shí)驗(yàn)的授課方式，強(qiáng)調(diào)理論課程與實(shí)踐、研究環(huán)節(jié)的結(jié)合。2.設(shè)立和基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)緊密相關(guān)的實(shí)踐性、研究性學(xué)習(xí)項(xiàng)目，通過(guò)項(xiàng)目的實(shí)施，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)與實(shí)際問(wèn)題解決相互關(guān)系的理解。學(xué)校還設(shè)有獨(dú)立活動(dòng)期、本科生研究項(xiàng)目等實(shí)踐創(chuàng)新教育項(xiàng)目，給學(xué)生提供了充分的個(gè)性發(fā)展空間。清華大學(xué)電子工程系奉行知識(shí)、能力、素質(zhì)并重的教育理念，通過(guò)營(yíng)造良好的學(xué)術(shù)環(huán)境來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)造力，注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)相互促進(jìn)，注重基本技能、綜合能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，注重將最新的科研成果引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)。其特點(diǎn)是前期強(qiáng)化基礎(chǔ)、復(fù)合交叉，后期導(dǎo)師指導(dǎo)、以人為本，激勵(lì)創(chuàng)新。另外，國(guó)內(nèi)外基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)學(xué)研教學(xué)模式也是值得我們借鑒的。

三、創(chuàng)新培育計(jì)劃實(shí)施所具備的軟硬件條件

中山大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科具有生物醫(yī)學(xué)工程一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)和博士后流動(dòng)站，是廣東省重點(diǎn)學(xué)科，設(shè)有廣東省傳感技術(shù)與生物醫(yī)療儀器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣州市生物醫(yī)療設(shè)備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。目前生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科已有教授38名、副教授41名、講師64名，梯隊(duì)完備，所有教師都是工作在科研一線的研究人員。學(xué)科的主要研究方向?yàn)獒t(yī)療儀器與傳感器、納米生物材料與組織工程、靶向輸送與控制釋放。學(xué)科近年來(lái)在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)承擔(dān)了多項(xiàng)縱向研究項(xiàng)目，包括國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目和國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家科技部重大科技專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目和教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃等。學(xué)科緊密結(jié)合南沙中山大學(xué)科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)基地、廣州大學(xué)城健康產(chǎn)業(yè)基地以及行業(yè)龍頭企業(yè)等合作單位，大力倡導(dǎo)協(xié)同創(chuàng)新，承擔(dān)了多項(xiàng)橫向研究項(xiàng)目。因此，學(xué)科的平臺(tái)和師資為生物醫(yī)學(xué)工程本科生創(chuàng)新培育計(jì)劃的開(kāi)展提供了充分的保障。

四、本科生創(chuàng)新培育計(jì)劃的實(shí)施方案

首先建立導(dǎo)師制，由專(zhuān)業(yè)教師擔(dān)任本科生學(xué)業(yè)指導(dǎo)教師，負(fù)責(zé)本科生的學(xué)業(yè)指導(dǎo)和項(xiàng)目選題；同時(shí)由該教師屬下的研究生擔(dān)任學(xué)生導(dǎo)師，負(fù)責(zé)本科生創(chuàng)新培育計(jì)劃具體工作的指導(dǎo)與跟進(jìn)。實(shí)行導(dǎo)師制的目的是給予本科生更個(gè)性化的發(fā)展空間和更全面的有效的指導(dǎo)，這有利于師生雙向提高。

在第一學(xué)年，考慮到本科生專(zhuān)業(yè)知識(shí)的缺乏，創(chuàng)新培育計(jì)劃的主要內(nèi)容是本科生利用課余時(shí)間協(xié)助教師或研究生從事實(shí)驗(yàn)輔助或文獻(xiàn)調(diào)研等工作，使本科生對(duì)生醫(yī)工專(zhuān)業(yè)本身和具體項(xiàng)目科研過(guò)程有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)操作技能和自主檢索學(xué)習(xí)的能力。后期在導(dǎo)師的指導(dǎo)下撰寫(xiě)一份助研工作總結(jié)報(bào)告或文獻(xiàn)檢索報(bào)告，同時(shí)做成PPT用于年終匯報(bào)考評(píng)，從而培養(yǎng)學(xué)生的基本科技寫(xiě)作能力和PPT制作與講演能力。

第二學(xué)年開(kāi)始引導(dǎo)本科生逐漸進(jìn)入具體的項(xiàng)目工作。若干名學(xué)生組成項(xiàng)目組，可以參與指導(dǎo)教師的在研項(xiàng)目中的某一部分，或者在教師指導(dǎo)下自主選題。首先進(jìn)行項(xiàng)目調(diào)研和前期預(yù)研，中期組織進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)題答辯，然后在學(xué)業(yè)導(dǎo)師或?qū)W生導(dǎo)師的具體指導(dǎo)下開(kāi)展項(xiàng)目研究，鼓勵(lì)項(xiàng)目進(jìn)展較為順利的項(xiàng)目組申報(bào)學(xué)校的大學(xué)生科研項(xiàng)目計(jì)劃。

第三學(xué)年本科生在導(dǎo)師們的指導(dǎo)下繼續(xù)開(kāi)展創(chuàng)新培育計(jì)劃項(xiàng)目工作，可以考慮將夏季學(xué)期（小學(xué)期）中4周生產(chǎn)實(shí)習(xí)（項(xiàng)目實(shí)習(xí)）課程和創(chuàng)新培育計(jì)劃項(xiàng)目合并到一起來(lái)做。組織中期檢查匯報(bào)與成績(jī)?cè)u(píng)定，推薦項(xiàng)目工作表現(xiàn)優(yōu)秀的本科生參加國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃、廣東省大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃、挑戰(zhàn)者杯等競(jìng)賽。

第四學(xué)年春季學(xué)期有長(zhǎng)達(dá)12周畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間，可以充分利用這段時(shí)間，在前面三年創(chuàng)新培育計(jì)劃工作的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深化、凝練項(xiàng)目成果，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），進(jìn)行項(xiàng)目結(jié)題答辯。對(duì)項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程中表現(xiàn)優(yōu)秀的本科生推薦研究生免試資格，鼓勵(lì)成果突出的學(xué)生撰寫(xiě)專(zhuān)利或論文。另外，學(xué)生導(dǎo)師（在讀研究生）給予頒發(fā)助教資歷證書(shū)，其中表現(xiàn)優(yōu)異者在教學(xué)實(shí)踐考評(píng)和獎(jiǎng)學(xué)金評(píng)定時(shí)給予加分。

總之，我們擬通過(guò)生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新培育計(jì)劃的實(shí)施，探索出一條研究型本科教學(xué)的路子，為解決生物醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的自主技術(shù)創(chuàng)新、提升國(guó)內(nèi)企業(yè)技術(shù)水平及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提供人才支持。期望學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)和項(xiàng)目實(shí)踐，熟練掌握生物醫(yī)學(xué)工程的基礎(chǔ)理論，具備較強(qiáng)的自我學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力，能夠綜合應(yīng)用多學(xué)科知識(shí)和方法解決醫(yī)學(xué)實(shí)際問(wèn)題，成為在生物醫(yī)療儀器、生物材料與組織工程等相關(guān)領(lǐng)域從事科學(xué)研究與應(yīng)用開(kāi)發(fā)的高素質(zhì)醫(yī)工復(fù)合型人才。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 王海鷹，楊剛，李玉紅，季紅梅.將科研實(shí)驗(yàn)引入本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育，2009，（144）：145-146.

[2] 馬曉瓊，蔡金平，凌有鑄.基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法的產(chǎn)學(xué)研教學(xué)模式創(chuàng)新研究[J].長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，25（2）：122-123.

[3] 薛磊，孫玉強(qiáng)，顧曉清.在應(yīng)用型本科教學(xué)中開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)法的研究與實(shí)踐[J].教改經(jīng)緯，2011，（5）：49-50.

篇5

針對(duì)目前高校“成果多、轉(zhuǎn)化少、推廣難”等問(wèn)題，為促進(jìn)高?？萍肌①Y本、產(chǎn)業(yè)的良性互動(dòng)，我們特開(kāi)設(shè)《項(xiàng)目點(diǎn)睛》欄目。本刊將邀請(qǐng)技術(shù)、市場(chǎng)、投融資等多位專(zhuān)家對(duì)高校有較高市場(chǎng)價(jià)值的科技項(xiàng)目進(jìn)行多角度、立體化點(diǎn)評(píng)，重點(diǎn)項(xiàng)目安排在本欄目逐期刊登，敬請(qǐng)廣大讀者及項(xiàng)目投資者關(guān)注！

本期重點(diǎn)推薦

項(xiàng)目介紹

組織和器官的喪失或功能衰竭是人類(lèi)健康面臨的主要危害之一，也是人類(lèi)疾病和死亡的最主要原因。據(jù)美國(guó)的一份資料顯示，每年有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的美國(guó)人患有各種組織、器官的喪失或功能障礙疾病，每年有800萬(wàn)人次需要修復(fù)手術(shù)，年耗資超過(guò)400億美元。我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，因創(chuàng)傷和疾病造成的組織和器官缺損或功能障礙病例居世界之首，每年僅因燒傷需進(jìn)行皮膚移植的患者就達(dá)百萬(wàn)之多，每年各種骨、軟骨損傷患者達(dá)300萬(wàn)人，其中需人工關(guān)節(jié)置換術(shù)者達(dá)100萬(wàn)人，國(guó)外進(jìn)口人工關(guān)節(jié)在國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售額每年達(dá)2億元人民幣。

目前，對(duì)組織和器官的損傷或功能衰竭的治療有三種方法，一是移植別人或動(dòng)物同類(lèi)器官 ；二是自體組織移植 ；三是人工合成代用品。但就移植而言，主要存在兩個(gè)問(wèn)題 ：其一為組織的相容性，即所移植的組織或器官受到免疫排斥，難以永久性替代受損組織、器官的功能；其二為供體的嚴(yán)重不足，全世界每年有兩百萬(wàn)患者需要進(jìn)行器官移植，而可供移植的器官只有兩萬(wàn)個(gè)，在過(guò)去的五年，有1萬(wàn)名美國(guó)人因等待移植器官而死亡。隨著人類(lèi)壽命的延長(zhǎng)，供體不足的情況將越加嚴(yán)重。自體組織移植，盡管不存在免疫排斥，但必須犧牲人體正常組織來(lái)修復(fù)病損組織，在病損組織修復(fù)的同時(shí)，又形成了另一新的組織缺損，是一種以創(chuàng)傷修復(fù)創(chuàng)傷的治療模式。自體組織移植也同樣會(huì)受到供體來(lái)源有限，而不能滿足大面積組織、器官缺損修復(fù)的需求。人工合成代用品盡管具有不限量的優(yōu)勢(shì)，但植入后易導(dǎo)致異物反應(yīng)，繼發(fā)感染而最終被排出體外。因而上述治療方案最終仍難以修復(fù)受到損傷的組織或器官使之功能得到長(zhǎng)期恢復(fù)。那么，如何從根本上解決組織、器官喪失和功能障礙是科學(xué)界特別是生命科學(xué)所積極努力和探索的重大課題。

本研究成果所開(kāi)發(fā)的皮膚組織工程支架材料是以天然膠原作為主要研究對(duì)象，復(fù)合殼聚糖等其他天然或合成生物可降解材料，采用仿生學(xué)的方法，制備得到雙層皮膚支架材料。通過(guò)理化性能測(cè)試、體內(nèi)外降解實(shí)驗(yàn)、生物學(xué)實(shí)驗(yàn)以及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，測(cè)試了支架材料的生物相容性、理化性能和降解性，并優(yōu)化了支架材料的組成和結(jié)構(gòu)，同時(shí)確定了不同形態(tài)支架的加工工藝，掌握了材料與細(xì)胞之間的作用機(jī)理。

經(jīng)動(dòng)物試驗(yàn)研究表明，本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的生物材料具備以下功能 ：(1)生物材料能使細(xì)胞粘附并生長(zhǎng) ；(2)材料及其降解產(chǎn)物不會(huì)引起炎癥及毒副作用 ；(3) 材料能加工成三維結(jié)構(gòu) ；(4) 材料孔隙率不低于90%，保證了細(xì)胞-材料作用能大面積進(jìn)行，提供了細(xì)胞外再生的足夠空間 ； (5) 在完成組織再生后高分子能較好地被機(jī)體吸收 ；(6) 高分子支架的降解速率與皮膚組織細(xì)胞再生速度相匹配。另外，項(xiàng)目的技術(shù)制作工藝還使支架材料形成致密的表層可以防止細(xì)菌入侵及體液的快速蒸發(fā)，多孔的內(nèi)層有利于組織的長(zhǎng)入。值得一提的是，本研究采用無(wú)機(jī)納米銀顆粒增強(qiáng)膠原―殼聚糖復(fù)合材料的抗菌性，具有較高的抗菌效率，在7天內(nèi)持續(xù)抗菌，并能減少換藥過(guò)程中二次損傷給病人帶來(lái)的痛苦。

項(xiàng)目持有者

張其清 博士，教授，博士生導(dǎo)師；主要從事生物材料、組織工程、生物納米技術(shù)和控制釋放藥物體系研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和指導(dǎo)研究生工作。

2002年12月受聘于廈門(mén)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)特聘教授、博士生導(dǎo)師、廈門(mén)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究中心主任、醫(yī)學(xué)院副院長(zhǎng)?，F(xiàn)任中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所黨委班子成員、所學(xué)術(shù)委員會(huì)委員、所高級(jí)職稱評(píng)審委員會(huì)委員；中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所生物材料及人工器官研究室主任；廈門(mén)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究中心主任；福建省生物醫(yī)學(xué)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任；福建省生物醫(yī)學(xué)工程重點(diǎn)學(xué)科負(fù)責(zé)人；廈門(mén)大學(xué)醫(yī)學(xué)院副院長(zhǎng)、學(xué)術(shù)委員會(huì)主任；廈門(mén)市生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究中心主任等職。

技術(shù)專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)

潘仕榮 教授，博士生導(dǎo)師。1966年天津大學(xué)高分子專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)，1982年華南理工大學(xué)材料研究所高分子專(zhuān)業(yè)研究生畢業(yè)，碩士學(xué)位，現(xiàn)任中山大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)研究員，博士研究生導(dǎo)師，中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)生物材料理事。1981年從事生物醫(yī)學(xué)工程和生物材料的科研與教學(xué)工作，主要研究方向?yàn)榭鼓牧虾蜕锝到獠牧霞捌溽t(yī)學(xué)應(yīng)用。

目前，治療燒傷、燙傷、交通意外等所致的皮膚缺損時(shí)，醫(yī)生最常采用的治療方式都是“拆東墻補(bǔ)西墻”的辦法，主要是從被燒傷者本身的正常部位提取皮膚。當(dāng)遇到皮膚燒傷面積較大的患者，自身可以用來(lái)移植的完整皮膚有限時(shí)，醫(yī)生不得不采取先移植一部分植皮，然后讓患者自身重新長(zhǎng)出新皮膚后，再進(jìn)行第二次、第三次……皮膚移植。這也意味著患者不但要?dú)v經(jīng)數(shù)個(gè)周期的治療，并承受著昂貴的醫(yī)療費(fèi)用和數(shù)次身體疼痛的折磨，而且還要讓患者在治療創(chuàng)傷的同時(shí)又添新傷。但是，當(dāng)遇到有些燒傷面積嚴(yán)重到自身無(wú)完好皮膚可以移植的患者，醫(yī)生只好采取異體皮膚移植的辦法，或采用親屬皮膚甚至豬皮。這種異體移植，很容易產(chǎn)生異體免疫排斥反應(yīng)，易造成移植后的皮膚壞死，而且異體器官的來(lái)源十分困難。若采用的異種器官為豬皮，那么免疫排斥反應(yīng)會(huì)非常嚴(yán)重，且這些治療方法因價(jià)格十份昂貴，一般患者無(wú)力承擔(dān)，最終只好放棄治療，故尋找一種理想的皮膚替代物是臨床上一大急需解決的難題。

目前，由廈門(mén)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究中心張其清教授課題組開(kāi)發(fā)出的“醫(yī)用復(fù)合型組織工程支架材料”成果，其利用從貝類(lèi)、螃蟹殼、蝦殼等海產(chǎn)品中提取出的殼聚糖材料，與其他天然材料復(fù)合，制成多孔且具有生物活性的新型醫(yī)用組織工程支架材料，并用從人體內(nèi)不同組織器官中提取出的種子細(xì)胞，一同在體外環(huán)境構(gòu)建出具有生命功能的組織器官后再植入到人體內(nèi)，從而可對(duì)病缺損部位進(jìn)行治療性修復(fù)。同時(shí)，該項(xiàng)目還系統(tǒng)研究了皮膚組織工程的種子細(xì)胞、體外構(gòu)建技術(shù)、修復(fù)皮膚缺損、冷凍保存等一系列基本科學(xué)問(wèn)題，并開(kāi)展了利用組織工程皮膚替代物修復(fù)動(dòng)物皮膚缺損的臨床前實(shí)驗(yàn)研究。經(jīng)動(dòng)物全層皮膚缺損的修復(fù)實(shí)驗(yàn)表明，構(gòu)建的組織工程皮膚具有創(chuàng)口癥反應(yīng)輕，抗菌性能和組織相容性良好，并能促進(jìn)創(chuàng)面愈合等優(yōu)點(diǎn)。該人工皮膚在組織學(xué)和功能上完全接近天然皮膚，具有分化良好的表皮層和真皮層，有一定彈性，可隨意移動(dòng)、剪切、縫合、移植手術(shù)操作簡(jiǎn)單，適合于較大面積移植，并且能夠抵抗膠原酶消化，在體內(nèi)能夠自然降解。其組織相容性好，能永久性地覆蓋創(chuàng)面，具有很強(qiáng)的抗感染能力，移植成功率高，減少抗生素的應(yīng)用，減輕病人的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，特別值得一提的是移植后換藥次數(shù)少，術(shù)后護(hù)理也簡(jiǎn)單，避免了反復(fù)手術(shù)。另外，病人在移植成功后，創(chuàng)傷形成的疤痕很小，能夠達(dá)到較好的美容效果。研究結(jié)果基本解決了組織工程皮膚產(chǎn)業(yè)鏈上一系列關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，為皮膚組織工程的產(chǎn)業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

廈門(mén)大學(xué)這項(xiàng)研究成果標(biāo)志著我國(guó)在組織工程皮膚領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，是繼組織器官移植及重建手術(shù)之后，治療病缺損組織器官的第三種手段，是一項(xiàng)既有理論意義又有重大應(yīng)用前景的成果，適合于治療大面積燒傷、慢性難愈合性潰瘍及腫瘤切除后的皮膚缺損，其市場(chǎng)前景廣闊。

市場(chǎng)專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)

盧世璧 中國(guó)工程院院士，著名骨科專(zhuān)家?，F(xiàn)為中國(guó)人民總醫(yī)院主任醫(yī)師、教授，骨科研究所所長(zhǎng)。

盧世璧院士于1958年調(diào)入中國(guó)人民總醫(yī)院骨科，歷任骨科住院醫(yī)師、主治醫(yī)師、副主任醫(yī)師、副教授、主任醫(yī)師、教授等。現(xiàn)任國(guó)際生物材料科學(xué)與工程院士，華裔骨科學(xué)會(huì)理事，中國(guó)殘疾人康復(fù)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)，中華醫(yī)院管理學(xué)會(huì)醫(yī)療技術(shù)應(yīng)用管理專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主任委員，中國(guó)醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會(huì)骨組織庫(kù)分會(huì)主任委員，北京生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)理事。

如何加速傷口愈合并消除疤痕和肢體在大面積燒傷后自體皮源不足的情況下及時(shí)覆蓋創(chuàng)面、減輕創(chuàng)面收縮和疤痕增生是目前臨床醫(yī)學(xué)亟待解決的問(wèn)題。廈門(mén)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究中心張其清教授課題組開(kāi)發(fā)的組織工程化人工皮膚正是解決這類(lèi)問(wèn)題的根本途徑。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年全世界由于炎癥、潰瘍、外傷、燒傷、腫瘤手術(shù)后以及先天性畸形等原因造成的皮膚缺損和異常病例不勝枚舉。僅在中國(guó)，每年僅因燒傷和潰瘍導(dǎo)致的皮膚缺損病人超過(guò)2500萬(wàn)人，其中每年需要皮膚移植的病人超過(guò)300萬(wàn)人。由于組織工程產(chǎn)品具有巨大的潛在市場(chǎng)，近年來(lái)，國(guó)際上一些大的企業(yè)和制藥公司紛紛開(kāi)始進(jìn)行組織工程產(chǎn)品的研制，據(jù)調(diào)查，美國(guó)研制組織工程產(chǎn)品的市場(chǎng)銷(xiāo)售量每年增加22.5%，而國(guó)內(nèi)在此方面的研究尚處于起步階段，目前尚無(wú)相關(guān)產(chǎn)品。國(guó)外同類(lèi)人工皮膚的市場(chǎng)售價(jià)為每張2萬(wàn)元人民幣(每張大小 ：10cm X 25cm)。就國(guó)內(nèi)而言，目前天津市場(chǎng)使用的同各異體皮 1.5元/cm2 ，北京市場(chǎng)使用的脫細(xì)胞異體真皮 18元/cm2，豬皮2元/ cm2。當(dāng)然各種皮膚及代用品價(jià)格各地或有不同，僅以天津地區(qū)為例，一位中度燒傷病人治療費(fèi)約為3萬(wàn)~5萬(wàn)元，重度燒傷病人治療費(fèi)約為5萬(wàn)~10萬(wàn)元。按一個(gè)適應(yīng)癥病人每年消耗1000元組織工程化人工皮計(jì)算，一年可創(chuàng)產(chǎn)值60億～120億元。

另外，我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展及體育運(yùn)動(dòng)的普及，由意外造成的傷害不斷增加并向青年組發(fā)展，由腫瘤、感染、生理功能減退以及其他病因?qū)е碌慕M織缺（?。p的發(fā)病率也很高，所以該產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量大且呈上升的趨勢(shì)。

廈門(mén)大學(xué)的這項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和兼具理論和實(shí)用 價(jià)值的項(xiàng)目成果，經(jīng)試驗(yàn)表明，其構(gòu)建人工皮膚的方法簡(jiǎn)單、技術(shù)路線成熟穩(wěn)定，標(biāo)志著我國(guó)在組織工程化皮膚的研究領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入了國(guó)際先進(jìn)行列。廈門(mén)大學(xué)研制的人工皮膚一旦產(chǎn)業(yè)化，其價(jià)格可在每張0.1萬(wàn)～0.3萬(wàn)元人民幣范圍內(nèi)，只為進(jìn)口產(chǎn)品的一半。據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，美國(guó)每年的燒傷病人比例為1‰，歐洲每年的燒傷病人比例為3‰～5‰，由此可見(jiàn)，人工皮膚的市場(chǎng)需求量非常大，而我們可以憑借低廉的價(jià)格優(yōu)勢(shì)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。

投資專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)

馮 恂 金融學(xué)博士，國(guó)聯(lián)證券研發(fā)部總經(jīng)理。

證券市場(chǎng)六年的工作經(jīng)驗(yàn)，具備敏銳的洞察力，良好的分析判斷能力，優(yōu)異的團(tuán)隊(duì)管理能力。

目前國(guó)聯(lián)證券研發(fā)擁有金融工程組、行業(yè)公司組和核心客戶組三個(gè)研究服務(wù)團(tuán)隊(duì)，與行業(yè)監(jiān)管部門(mén)、社科院金融研究所、證券時(shí)報(bào)和券商、基金等建立良好合作關(guān)系，并逐步在業(yè)內(nèi)樹(shù)立良好聲譽(yù)。

醫(yī)用復(fù)合型組織工程支架材料的開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)國(guó)際前沿課題，它是運(yùn)用生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)等的方法和技術(shù)，將種子細(xì)胞、支架材料以及生物活性因子等結(jié)合起來(lái)，在體外構(gòu)建具有生命功能的組織器官，然后再將構(gòu)建的這種組織器官植入到體內(nèi)，用于病缺損部位的修復(fù)治療，目前，發(fā)達(dá)國(guó)家都投入巨資開(kāi)展組織工程產(chǎn)品的研發(fā)。我國(guó)“十五”、“十一五”規(guī)劃也將組織工程列入重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域之一，是“973”、“863”、支撐計(jì)劃等資助的重要方向。

該項(xiàng)目的主要技術(shù)成果――復(fù)合型組織工程化人工骨和組織化人工皮膚支架材料以及在體外構(gòu)建了組織工程化的組織器官，從目前的行業(yè)發(fā)展情況來(lái)看，該成果在膠原、殼聚糖材料的選擇和研究方法及技術(shù)路線等方面都具有較為明顯的創(chuàng)新，已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。并且福建省是海洋大省，貝殼類(lèi)海產(chǎn)品極為豐富，支架材料的來(lái)源非常廣泛，這樣其成本比現(xiàn)有的合成材料要低三分之二，發(fā)展這一項(xiàng)目具有得天獨(dú)厚的成本優(yōu)勢(shì)。更為重要的是廈門(mén)大學(xué)擁有該產(chǎn)品的獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)，為未來(lái)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

美國(guó)已經(jīng)有多個(gè)人工皮膚產(chǎn)品，并占據(jù)了許多國(guó)家的市場(chǎng)份額。日本也計(jì)劃兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)人工皮膚技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化。我國(guó)雖然在皮膚組織工程方面也取得了許多成績(jī)，但離人工皮膚的工業(yè)化還有一段距離。從現(xiàn)在看來(lái)，新技術(shù)對(duì)我們產(chǎn)業(yè)的注入度還比較低，雖然我國(guó)的科研未落人后，但這一領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)體系還沒(méi)有完全形成，高技術(shù)材料和制品市場(chǎng)90％以上都被進(jìn)口產(chǎn)品占據(jù)。華西口腔醫(yī)院每年采用的幾百顆人工種植牙和近百克人工骨，均為進(jìn)口產(chǎn)品。從先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，到真正有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，目前國(guó)內(nèi)還是有一段距離的?，F(xiàn)在的局面是 ：研究人員不是專(zhuān)業(yè)經(jīng)營(yíng)人才，加之資本有限，產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中難免小打小鬧 ；而企業(yè)獨(dú)立研發(fā)又難以突破技術(shù)瓶頸。

而該項(xiàng)目目前僅僅是部分組織在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中獲得成功，未來(lái)還面臨著臨床試驗(yàn)的效果考察及如何與國(guó)外產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)等市場(chǎng)開(kāi)拓情況。這些問(wèn)題都尚屬未知，而且組織工程化器官的臨床應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)也有待建立與健全，這些都是技術(shù)推廣與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展所面臨的巨大挑戰(zhàn)和難題，同樣都需要時(shí)間。另外在這一段時(shí)間內(nèi)，也可能會(huì)面臨被新技術(shù)或新工藝（例如對(duì)復(fù)合組織器官構(gòu)建探索的新成果）所替代的變數(shù)。從投資的角度來(lái)說(shuō)，雖然該項(xiàng)目的市場(chǎng)前景和發(fā)展方向廣闊，但是需要較長(zhǎng)的投資時(shí)間，并且伴隨著一定的投資風(fēng)險(xiǎn)，真正落到產(chǎn)業(yè)化需要科研人員與企業(yè)家聯(lián)手共同解決。

閱讀完張其清教授的成果項(xiàng)目“醫(yī)用復(fù)合型組織工程支架材料”后，我不禁將之與一個(gè)名叫夏莉女孩的經(jīng)歷聯(lián)系在一起，這是一個(gè)曾經(jīng)備受社會(huì)關(guān)注和讓人感動(dòng)的故事，故事的起因就是源于主人公夏莉被泄漏的天然氣爆燃而致重度燒傷。據(jù)報(bào)道，當(dāng)時(shí)的夏莉已經(jīng)面目全非手嚴(yán)重變形，兩個(gè)眼睛紅腫得像燈籠，全身都貼著紗布。醫(yī)院的鑒定是，她上身和四肢是深二度燒傷，創(chuàng)面正好占了全身的一半。

親生父親的拋棄和養(yǎng)父母及社會(huì)的關(guān)心暫不贅述，燒傷對(duì)其影響是我今天所聯(lián)想到的。對(duì)燒傷病人來(lái)講，每次手術(shù)不是最痛苦的，因?yàn)榭梢月樽?，但最痛苦的，一是怕感染，只要?jiǎng)?chuàng)面存在一天，危險(xiǎn)就存在一天 ；二是留下永恒的創(chuàng)傷，由于當(dāng)時(shí)的資金和技術(shù)因素，夏莉只是度過(guò)了危險(xiǎn)期，創(chuàng)面復(fù)合了，脫離了生命危險(xiǎn)，卻留下了疤痕。經(jīng)過(guò)自己堅(jiān)強(qiáng)的毅力，已經(jīng)拿到碩士學(xué)位的夏莉準(zhǔn)備步入職場(chǎng)時(shí)，卻因?yàn)槿菝病皣樔恕倍辉俦痪苤T(mén)外。

我在想，如果當(dāng)時(shí)夏莉有足夠的資金支付醫(yī)藥費(fèi)，那么可以到國(guó)外接受組織細(xì)胞再生手術(shù)修復(fù)，也許不會(huì)留下一張“嚇人”的容貌。但當(dāng)時(shí)的境況是親生父親因不堪醫(yī)療重負(fù)偷偷溜走，是養(yǎng)父和社會(huì)的關(guān)心和支持才使得脫離生命危險(xiǎn)，所以期望高額的資金支持是不現(xiàn)實(shí)的。我又在想，當(dāng)時(shí)的醫(yī)院，在得知夏莉的情況后，不但竭力治療，而且減免醫(yī)療費(fèi)。如果當(dāng)時(shí)醫(yī)院擁有了具有生物活性的新型醫(yī)用組織工程支架材料技術(shù)，那么肯定會(huì)用于夏莉的創(chuàng)傷修復(fù)，也就沒(méi)有因燒傷留給夏莉永恒的傷痛，夏莉可能在拿到研究生證書(shū)后走上工作崗位。辦公桌前的她，嘴角掛著甜甜的微笑……

篇6

關(guān)鍵詞：誘發(fā)腦電；事件相關(guān)電位；信號(hào)提?。簧镝t(yī)學(xué)信號(hào)處理

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1004-373X(2008)22-139-03

Review of Methods for Extracting Evoked Potential

HUANG Rihui,LI Ting,FU Yan,WANG Zhaodong

(School of Information,Wuyi University,Jiangmen,529020,China)

Abstract：Estimation of Evoked Potential(EP)is one of the pop issues in biomedical signal processing.As the review of extracting evoked potential,the theories of EP estimation using the methods of coherent average,independent component analysis,wavelet transform,time sequence analysis and neural network in application are introduced.The problems in application with the upper five methods are indicated,it provids a theory basis for research.

Keywords：evoked potential;event related potential;signal extract;biomedical signal processing

誘發(fā)腦電(Evoked Potential，EP)是指人為地對(duì)外周感覺(jué)神經(jīng)、感覺(jué)通路與感覺(jué)系統(tǒng)有關(guān)的任何結(jié)構(gòu)進(jìn)行施加適當(dāng)刺激時(shí)所引起的腦電位變化，事件相關(guān)電位(Event Related Potential，ERP)是一種特殊的誘發(fā)腦電信號(hào)，兩者區(qū)別主要在于EP是受感覺(jué)刺激(視、聽(tīng)或體感)后神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)刺激的直接電生理反應(yīng)，ERP則是受試者受某一事件刺激后，對(duì)該事件所攜帶的某種信息的反應(yīng)，涉及到人的高級(jí)認(rèn)知活動(dòng)。

在實(shí)際中,由于誘發(fā)腦電總是淹沒(méi)在較強(qiáng)背景噪聲(包括自發(fā)腦電、工頻干擾、眼電、肌電、心電等) 中,其幅值只有0.2~20 μV，信噪比為0~10 dB，而且腦電信號(hào)本身又具有隨機(jī)性和非平穩(wěn)性，誘發(fā)腦電和自發(fā)腦電在頻譜上有相當(dāng)大的重疊區(qū)，使得從觀測(cè)的腦電信號(hào)中提取誘發(fā)腦電更加困難。目前用于腦電信號(hào)提取的主要方法如下文所述。

1 相干平均

目前較多用于提取誘發(fā)腦電的方法是相干平均［1］，采用相干平均法進(jìn)行誘發(fā)腦電提取是基于以下3個(gè)假設(shè)的：

(1) 誘發(fā)腦電和噪聲為加法性的關(guān)系，且相互獨(dú)立；

(2) 每次刺激后所獲得的誘發(fā)腦電波形是一致的，即誘發(fā)腦電為確定性信號(hào)；

(3) 噪聲與刺激無(wú)關(guān)，且是零均值的隨機(jī)信號(hào)。誘發(fā)腦電、噪聲和記錄到的信號(hào)表示如下：

由于各次記錄下來(lái)的誘發(fā)腦電信號(hào)基本不變，而自發(fā)腦電及其他噪聲信號(hào)卻是隨機(jī)呈現(xiàn)的，故式(2)中的第二項(xiàng)1N∑ni=1ni(n)=0。因此，疊加平均后得到的誘發(fā)腦電信號(hào)的信噪比提高了N倍。由于各次刺激和響應(yīng)間的潛伏期有隨機(jī)性［2］:

其中，ni是隨機(jī)的潛伏期，在進(jìn)行記錄的信號(hào)xi(n)累加時(shí)不能簡(jiǎn)單地以刺激開(kāi)始時(shí)刻作為對(duì)齊數(shù)據(jù)的參考點(diǎn)，而需要對(duì)齊各次記錄信號(hào)后再進(jìn)行疊加。用原始模板0(n)和xi(n)做互相關(guān)，由互相關(guān)極大處得到延遲ni，對(duì)齊后再做平均，并把平均后的結(jié)果作為新的模板。

相關(guān)平均可以減少不相關(guān)自發(fā)腦電、噪聲干擾的影響，并可以突出誘發(fā)腦電；但這樣需要耗費(fèi)更多的時(shí)間來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而且并不是每次實(shí)驗(yàn)都會(huì)產(chǎn)生誘發(fā)腦電，相干平均后反而會(huì)使得誘發(fā)腦電更小［3］。

2 獨(dú)立分量分析

獨(dú)立分量分析(Independent Component Analysis,ICA)是信號(hào)處理領(lǐng)域在20世紀(jì)90年代后期發(fā)展起來(lái)的一種全新的處理方法。ICA的發(fā)展是和盲信源分離(Blind Source Separation,BSS)緊密聯(lián)系的，并在通信、特征提取、生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理、語(yǔ)音信號(hào)處理、圖像處理等方面得到廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，ICA逐漸應(yīng)用于腦電信號(hào)處理中，如用ICA進(jìn)行眼電、肌電、工頻干擾等腦電偽跡(artifact)的去除［4］，及單次(或少次)的誘發(fā)腦電信號(hào)的提?。?］，并比較了使用PCA和ICA進(jìn)行腦電去噪的效果［6］：

(1) 后者適用于去除更多不同種類(lèi)的腦電干擾；

(2) 分離分析不需要分開(kāi)不同類(lèi)型的干擾；

(3) 同時(shí)把EEG和干擾信號(hào)分離成獨(dú)立分量；

(4) 在訓(xùn)練完成后，能同時(shí)提取各通道中的無(wú)干擾的腦電信號(hào)；

(5) 在大部分的情況下，ICA比PCA保留更多有用的腦電信號(hào)。

獨(dú)立分量分析是基于信號(hào)高階統(tǒng)計(jì)量的信號(hào)處理方法［7］，其基本含義是將多道觀測(cè)信號(hào)按照統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的原則通過(guò)優(yōu)化算法分解為若干獨(dú)立成分，復(fù)現(xiàn)出原來(lái)的獨(dú)立信源。前提是各源信號(hào)為彼此統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的非高斯信號(hào)(最多有一個(gè)源信號(hào)符合高斯分布)。

在以往的多導(dǎo)信號(hào)處理中，主分量分析(Principal Component Analysis，PCA)和奇異值分解(Singular Value Decomposition,SVD)是較常用的方法之一，但按PCA或SVD分解出來(lái)的各分量，只能保證它們之前各不相關(guān)，除非它們都是高斯過(guò)程，才可以保證各分量之間相互獨(dú)立。ICA不僅實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的去相關(guān)，而且要求各高階統(tǒng)計(jì)量獨(dú)立。

ICA的基本原理框圖如圖1所示［8］，多導(dǎo)觀測(cè)信號(hào)X是由多個(gè)等效源S(獨(dú)立信源)經(jīng)混合系統(tǒng)A組合而成。ICA的任務(wù)是在假定各等效源S獨(dú)立且S與A均為未知的條件下，求取最優(yōu)的解混系統(tǒng)B，使得X通過(guò)B后得到的Y逼近S。

圖1 ICA原理圖

獨(dú)立分量分析實(shí)際上是在某一衡量獨(dú)立性的優(yōu)化判據(jù)最優(yōu)的意義下尋求其近似解，使Y中各分量盡可能獨(dú)立；Y與S不但只是近似，而且在排列次序和幅度上都允許不同。較常用的判據(jù)如下:互信息極小化，信息極大化，極大似然判據(jù)，代價(jià)函數(shù)極小化等。

由于各種偽跡與腦電信號(hào)在時(shí)間上是相互獨(dú)立的，而且觀測(cè)信號(hào)可視為它們與腦電無(wú)延遲的線性組合，偽跡等效源的數(shù)目一般比頭皮上測(cè)得的腦電導(dǎo)數(shù)要少，所以可以應(yīng)用ICA來(lái)進(jìn)行腦電去噪，并已經(jīng)取得了很好的效果［4］。

也有一些研究者把ICA應(yīng)用于誘發(fā)腦電信號(hào)的單次提取中［5］，主要是假定誘發(fā)腦電和背景腦電EEG為相互獨(dú)立的信號(hào)成分，通過(guò)尋找線性變換，在上述優(yōu)化判據(jù)最優(yōu)的意義下,將觀測(cè)到的腦電信號(hào)分解為盡可能相互獨(dú)立的成分。在將觀察信號(hào)分解成相互獨(dú)立的分量以后,為了達(dá)到增強(qiáng)或提取誘發(fā)腦電信號(hào)的目的，把不相干的分量置零或?qū)ζ渲械哪承┓至糠底鲞m當(dāng)?shù)乃p，然后再用處理后的獨(dú)立分量重建原始信號(hào)。

3 小波變換法

如果信號(hào)x(t)∈L2(R),小波變換定義為信號(hào)x(t)和小波函數(shù)ψa,b(t)的卷積：

小波變換是同時(shí)具有時(shí)域和頻域的良好局部化性質(zhì)的時(shí)頻分析方法。小波變換的主要優(yōu)點(diǎn)在于它具有可變的時(shí)-頻分析窗口，對(duì)于低頻信號(hào)可用寬的窗口分析，對(duì)于高頻信號(hào)可用窄的窗口分析。這樣小波變換可以在所有頻率范圍內(nèi)為信號(hào)分析提供最優(yōu)的時(shí)-頻分辨率。而且，由于小波變換窗口范圍能夠自動(dòng)地適應(yīng)每個(gè)尺度的瞬時(shí)事件，因此它能夠精確地檢測(cè)到神經(jīng)信號(hào)定事件產(chǎn)生的時(shí)間、瞬變程度及其頻率隨時(shí)間變化的情況，所以特別適合于分析腦電信號(hào)等非平穩(wěn)信號(hào)［9,10］。

在誘發(fā)腦電信號(hào)處理方面，主要應(yīng)用小波變換的多分辯率分析，當(dāng)尺度a較大時(shí)小波視野寬而分析頻率低，可以觀察信號(hào)的概貌；當(dāng)尺度a較小時(shí)小波視野窄而分析頻率高，可以觀察信號(hào)的細(xì)節(jié)。但不同a值下分析的品質(zhì)因數(shù)(指中心頻率與帶寬的比值)卻保持不變。

如果把小波ψj,k對(duì)每一分辨率j所產(chǎn)生的L2子空間用Wj表示，當(dāng)j∞時(shí)WjL2(R),包含整個(gè)平方可積的實(shí)函數(shù)空間。則空間L2可以分解成一系列的子空間Wj之和［9］：

L2=∑j∈ZWj(6)

定義子空間為：

Vj=Wj+1Wj+2…j∈Z(7)

子空間Vj是L2的多分辨率近似，它是由尺度函數(shù)φj,k經(jīng)伸縮和平移產(chǎn)生的。對(duì)于子空間Vj會(huì)有一個(gè)與之相對(duì)應(yīng)的正交子空間Wj:

Vj-1=VjWjj∈Z(8)

假設(shè)有一能量有限的離散信號(hào)x(n)a0(n),可依照下面的關(guān)系式連續(xù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分解：

aj-1(n)=aj(n)dj(n)(9)

這里aj(n)∈Vj,它表示信號(hào)的概貌；而dj(n)∈Wj，它表示每一尺度(j=0,1,…,N)的細(xì)節(jié)。因此對(duì)每一分辨率N>0，信號(hào)的分解形式可表示為：

x(n)a0(n)=d1(n)+d2(n)+…+dN(n)+aN(n)(10)

因此每一分辨率分解把該級(jí)輸入信號(hào)分解成一個(gè)低頻的近似信號(hào)和高頻的細(xì)節(jié)信號(hào)。

誘發(fā)腦電是由刺激引起的觀測(cè)腦電信號(hào)中的變化，它與刺激作用存在鎖時(shí)關(guān)系。盡管誘發(fā)腦電淹沒(méi)在強(qiáng)背景噪聲中(含自發(fā)腦電及其他干擾信號(hào))，而且部分EEG和EP在頻率上重迭，但可根據(jù)它們時(shí)間位置的不同區(qū)別出來(lái)。如較常用著實(shí)驗(yàn)的P300(事件相關(guān)電位的一種),它是在受刺激后約250~400 ms期間腦電產(chǎn)生的正向波峰，頻率范圍集中在2~8 Hz間,與自發(fā)腦電中的θ波(4~8 Hz)和δ(0~4 Hz)在頻率上有重疊。

利用小波變換的多分辨率分析后，把與P300有關(guān)頻帶的小波系數(shù)保留，然后從保留頻帶的小波系數(shù)中取出在250~400 ms之間的小波系數(shù)，用這些小波系數(shù)進(jìn)行誘發(fā)腦電信號(hào)的重構(gòu)，從而從強(qiáng)背景噪聲中提取出微較的誘發(fā)腦電信號(hào)。

4 時(shí)間序列分析法

由于在誘發(fā)腦電中，信號(hào)與噪聲頻譜重疊，一般的濾波方式很難將其分開(kāi)。有些學(xué)者試圖通過(guò)時(shí)間序列分析方法，用AR或者ARMA模型對(duì)誘發(fā)腦電信號(hào)建立數(shù)學(xué)模型，再通過(guò)濾波等方法提取誘發(fā)響應(yīng)信號(hào)。

1988年Sprechelsen［11］等的方案中，利用卡爾曼濾波對(duì)已知隨機(jī)信號(hào)建立模型，根據(jù)前一個(gè)估值和最近一個(gè)觀察數(shù)據(jù)估計(jì)信號(hào)的當(dāng)前值，自動(dòng)跟隨信號(hào)統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的非平穩(wěn)性，從而提取出誘發(fā)響應(yīng)信號(hào)。

李魯平［12］等還提出了帶外輸入的自回歸算法和附加信號(hào)處理方法兩種基于時(shí)間序列分析的方法；關(guān)力［13］的則提出了維納濾波在誘發(fā)腦電信號(hào)處理上的應(yīng)用。

5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

Nishida［14］等1994年提出了用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法自動(dòng)提取P300的方案。1999年Fung KSM［15］等提出了一種自適應(yīng)信號(hào)處理與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法，文獻(xiàn)［16］對(duì)這種方法進(jìn)行了總結(jié)。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以把專(zhuān)家知識(shí)結(jié)合進(jìn)一個(gè)數(shù)學(xué)框架，并通過(guò)訓(xùn)練對(duì)專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，而不需要任何對(duì)數(shù)據(jù)和噪聲的先驗(yàn)統(tǒng)計(jì)假設(shè)；但它只能用于提取EP信號(hào)的特征，無(wú)法提取整個(gè)波形，因而丟失了部分重要的信息。

6 結(jié) 語(yǔ)

相干平均在實(shí)現(xiàn)上較為容易，但相干平均后只反映多次平均的結(jié)果，不能反映誘發(fā)腦電的逐次變化，而隨著實(shí)驗(yàn)次數(shù)的增多，會(huì)使得受試者疲勞或不適，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。獨(dú)立分量分析和小波變換能從單次(或少次)刺激中提取出誘發(fā)腦電，但I(xiàn)CA后的各獨(dú)立分量所對(duì)應(yīng)的物理意義有待進(jìn)一步研究；如何在減少檢測(cè)通道數(shù)的同時(shí)，能有效地分離出各獨(dú)立分量也是ICA在誘發(fā)腦電提取方面有待研究的方向。SVM能很好地區(qū)分觀測(cè)信號(hào)中是否存在誘發(fā)腦電，但它只能提取特征，不能提取信號(hào)，因而丟失了部分信息。如何能有效地在單次(或少次)刺激中提取誘發(fā)腦電是這方面研究的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

黃日輝 男，1982年出生，廣東臺(tái)山人，五邑大學(xué)在讀碩士研究生。研究方向?yàn)槟X電信號(hào)處理。

篇7

    1.人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位圍繞高素質(zhì)醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo),以“課程體系建設(shè)”和“教學(xué)方法創(chuàng)新”為切入點(diǎn),設(shè)計(jì)“特種醫(yī)學(xué)”人才培養(yǎng)模式并進(jìn)行有效的探索和實(shí)踐。旨在培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、理念上與國(guó)際高等醫(yī)學(xué)教育接軌,具體方案又具中國(guó)特色及中南大學(xué)特色的醫(yī)學(xué)人才新培養(yǎng)模式;培養(yǎng)具備獨(dú)立從事科學(xué)研究工作或獨(dú)立擔(dān)負(fù)專(zhuān)門(mén)技術(shù)工作的能力,能較好地運(yùn)用本學(xué)科的知識(shí)與技術(shù)進(jìn)行相關(guān)疾病和健康問(wèn)題的研究的醫(yī)學(xué)人才。

    2.特種醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系模塊設(shè)計(jì)原則目前全國(guó)有十余所高校設(shè)立了特種醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè),如中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院暨北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院、北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部、復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院、中山大學(xué)醫(yī)學(xué)院、四川大學(xué)華西醫(yī)學(xué)中心、華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院、南開(kāi)大學(xué)、北京航天航空大學(xué)等。中南大學(xué)“特種醫(yī)學(xué)”課程體系設(shè)計(jì)將綜合各高?！疤胤N醫(yī)學(xué)”學(xué)科特色,依據(jù)研究生不同的知識(shí)基礎(chǔ)和研究方向,設(shè)置具有彈性化的課程,保證課程具有一定的靈活性和指向性,凸顯本專(zhuān)業(yè)學(xué)科領(lǐng)域前沿性問(wèn)題的同時(shí),注重掌握交叉性、邊緣性及跨學(xué)科綜合領(lǐng)域研究的最新動(dòng)態(tài)和趨勢(shì)。

    3.課程建設(shè)的主要措施

    (1)引進(jìn)人才、組建教師梯隊(duì)。在師資上逐步形成一支職稱、學(xué)歷、年齡等結(jié)構(gòu)合理、人員穩(wěn)定、教學(xué)水平高、教學(xué)效果好的教師梯隊(duì)。

    (2)梳理內(nèi)容,構(gòu)建課程體系。注重學(xué)科間的交叉,建立全新的優(yōu)化課程體系?；趯?duì)特種醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)的主要思路和原則,在對(duì)國(guó)內(nèi)重點(diǎn)院校特征醫(yī)學(xué)考察的基礎(chǔ)上,提出我校特種醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)的方向?yàn)榧?xì)胞移植輔助組織修復(fù)研究,腫瘤放射治療前后分子影像評(píng)估,腫瘤放療抵抗的生物學(xué)評(píng)估研究,生物醫(yī)學(xué)新材料與放射增敏的研究,就業(yè)環(huán)境與職業(yè)病的相關(guān)性研究以及運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷修復(fù)研究。

    (3)協(xié)調(diào)發(fā)展,互相滲透,科學(xué)設(shè)置課程。在課程設(shè)置上,充分體現(xiàn)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)與影像醫(yī)學(xué)的交叉,運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程及影像醫(yī)學(xué)的交叉,職業(yè)病學(xué)與毒理學(xué)的交叉,影像醫(yī)學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)的交叉。

篇8

關(guān)鍵詞：圖像融合；圖像拼接

一、引言

    圖像拼接(Image Stitching)技術(shù)是由于攝像設(shè)備的視角限制，不可能一次拍出很大圖片而產(chǎn)生的。圖像拼接技術(shù)可以解決由于相機(jī)等成像儀器的視角和大小的局限，不可能一次拍出很大圖片而產(chǎn)生的問(wèn)題。它利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)匹配，合成一幅寬角度圖片，因而在實(shí)際使用中具有很廣泛的用途，同時(shí)對(duì)它的研究也推動(dòng)了圖像處理有關(guān)的算法研究。

 

圖1  圖像拼接流程圖

圖像拼接技術(shù)的基本流程如圖1-1所示，首先獲取待拼接的圖像，然后是圖像配準(zhǔn)和圖像融合，最終得到拼接圖。圖像拼接技術(shù)主要包括兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，即圖像配準(zhǔn)和圖像融合。

圖像配準(zhǔn)主要指對(duì)參考圖像和待拼接圖像中的匹配信息進(jìn)行提取，在提取出的信息后尋找圖像間的變換模型，然后由待拼接圖像經(jīng)變換模型向參考圖像進(jìn)行對(duì)齊，變換后圖像的坐標(biāo)將不再是整數(shù)，這就涉及到重采樣與插值的技術(shù)。圖像拼接的成功與否主要是圖像的配準(zhǔn)。

篇9

關(guān)鍵詞： 醫(yī)學(xué)保障；模式；體系

0 引言

遵循國(guó)際一流醫(yī)院發(fā)展的規(guī)律，順應(yīng)建設(shè)研究型智慧醫(yī)院的發(fā)展趨勢(shì)，本著為醫(yī)院臨床和管理提供一流的技術(shù)支持和專(zhuān)業(yè)服務(wù)的任務(wù)和使命，為在創(chuàng)新中追求卓越，在保障中追求精益，以精確、及時(shí)、到位、合格的保障能力，使現(xiàn)代醫(yī)學(xué)保障模式成為創(chuàng)建研究型智慧醫(yī)院的重要支撐和保證。現(xiàn)就醫(yī)學(xué)保障體系建設(shè)論述如下：

1 適應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，打造轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)大平臺(tái)

醫(yī)學(xué)保障部打破基礎(chǔ)研究和臨床研究各自獨(dú)立運(yùn)行系統(tǒng),解決“兩層皮”問(wèn)題。把基礎(chǔ)研究獲得的研究成果快速轉(zhuǎn)化為臨床診斷和治療的新方法，快速推進(jìn)臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展。積極搭建基礎(chǔ)科研平臺(tái)，促進(jìn)了學(xué)科和科研機(jī)構(gòu)間的交叉融合。

1.1 打造公用性基礎(chǔ)研究共享平臺(tái) 發(fā)揮綜合優(yōu)勢(shì)整合內(nèi)部資源，開(kāi)展外部協(xié)作，建立科研共享平臺(tái)，發(fā)揮我院動(dòng)物手術(shù)服務(wù)的優(yōu)勢(shì)和臨床營(yíng)養(yǎng)學(xué)支持技術(shù)，對(duì)于具有基礎(chǔ)性、公用性的實(shí)驗(yàn)室加大了管理和開(kāi)放力度，建立了實(shí)驗(yàn)室24開(kāi)放和為臨床服務(wù)的具體措施，使臨床實(shí)驗(yàn)儀器大平臺(tái)成為科研中心，為臨床科研提供技術(shù)支持。

1.2 加強(qiáng)交叉學(xué)科和邊緣學(xué)科建設(shè) 打破科室界限，實(shí)行項(xiàng)目與課題組負(fù)責(zé)制，形成含有基礎(chǔ)研究人員、醫(yī)生、信息處理人員與專(zhuān)職統(tǒng)計(jì)學(xué)人員的團(tuán)隊(duì)。以基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、信息學(xué)、社會(huì)醫(yī)學(xué)等多學(xué)科并存的特色和優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)開(kāi)展藥品質(zhì)量及安全性評(píng)價(jià)、新型藥物釋放系統(tǒng)、臨床組織工程、植入式電子醫(yī)學(xué)、臨床影像醫(yī)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)、中醫(yī)工程等研究項(xiàng)目，建設(shè)成一批有特色的新興學(xué)科和研究方向。

1.3 形成以轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)為牽引的生命科學(xué)研究平臺(tái) 圍繞預(yù)防、診斷和治療，開(kāi)展基礎(chǔ)研究及其向臨床轉(zhuǎn)化的創(chuàng)新性研究。依托生命科學(xué)院，建立轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)構(gòu)架體系，形成基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)板塊，臨床前研究結(jié)構(gòu)體系和GLP體系；同時(shí)依托國(guó)家級(jí)重點(diǎn)課題，建設(shè)以組織修復(fù)與再生醫(yī)學(xué)、干細(xì)胞應(yīng)用、戰(zhàn)創(chuàng)傷救治、老年醫(yī)學(xué)、腫瘤發(fā)病機(jī)制為優(yōu)勢(shì)科研平臺(tái)，形成了跨學(xué)科、跨部門(mén)科研攻關(guān)與成果共享機(jī)制。

2 適應(yīng)藥學(xué)服務(wù)轉(zhuǎn)型，建立全方位一體化保障模式

醫(yī)學(xué)保障在保障模式上邁開(kāi)了“兩個(gè)轉(zhuǎn)變”的步伐，即藥品供應(yīng)由以病區(qū)為單元到以病人為單元的轉(zhuǎn)變、藥學(xué)服務(wù)由單純的物質(zhì)保障向技術(shù)服務(wù)的轉(zhuǎn)變。實(shí)現(xiàn)了臨床用藥“供應(yīng)保障型”向“歸口管理、主動(dòng)服務(wù)”的技術(shù)服務(wù)型轉(zhuǎn)變，個(gè)性化和自動(dòng)化保障模式正在形成。

2.1 建立專(zhuān)職臨床藥師制度 形成了專(zhuān)職臨床藥師團(tuán)隊(duì)，被納入每周80%的時(shí)間用于臨床工作，對(duì)所在科室住院患者醫(yī)囑監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)達(dá)100%。

2.2 建立了以經(jīng)濟(jì)高效為目標(biāo)的物流模式 依托ERP信息化手段，建立起與HIS進(jìn)行實(shí)時(shí)信息交換的藥品供應(yīng)物流保障信息系統(tǒng)，以單品種為單位，實(shí)現(xiàn)隨用隨補(bǔ)。形成了物流、信息流一體化的網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)鏈，達(dá)到了藥品全程精細(xì)化管理。減少了藥品庫(kù)存，提升資金和人員的使用效率。確保醫(yī)院藥品采購(gòu)、供應(yīng)、管理更高效。

2.3 建立閉環(huán)式藥學(xué)保障系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)全品種單劑量自動(dòng)化調(diào)劑、GMP標(biāo)準(zhǔn)靜脈配置中心、常規(guī)藥品下送到科室、臨時(shí)用藥氣道傳輸?shù)娜轿灰惑w化住院患者用藥保障系統(tǒng)，既實(shí)現(xiàn)了藥房面積和人力資源的最優(yōu)化，又確保了藥品供應(yīng)管理的精細(xì)準(zhǔn)確。同時(shí)全方位提供藥品、制劑的相關(guān)檢驗(yàn)，保證用藥安全有效。開(kāi)展軍隊(duì)醫(yī)院多中心用藥安全監(jiān)測(cè)與合理用藥綜合評(píng)價(jià)工作，實(shí)施軍特藥和重點(diǎn)品種監(jiān)測(cè)的評(píng)價(jià)實(shí)踐，強(qiáng)化我院在全軍藥物安全性再評(píng)價(jià)工作中的帶頭作用。

3 適應(yīng)保障核心要求，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備綜合保障技術(shù)型轉(zhuǎn)變

建立了以管理為核心的，“基于臺(tái)帳的醫(yī)療技術(shù)平臺(tái)管理”模式的創(chuàng)新轉(zhuǎn)變。

3.1 以標(biāo)準(zhǔn)控制為基點(diǎn)做到保障專(zhuān)業(yè)化 建立數(shù)字化醫(yī)學(xué)工程保障體系，實(shí)現(xiàn)工作流程規(guī)范化、制度化，將保障任務(wù)精細(xì)化、數(shù)字化，通過(guò)信息反饋實(shí)現(xiàn)。

3.2 以滿足需求為核心做到保障個(gè)性化 根據(jù)臨床科室對(duì)設(shè)備的臨床需求，制定單臺(tái)設(shè)備保障方案，最大限度提高自修率，降低維修成本如：?jiǎn)螜C(jī)，并跟蹤統(tǒng)計(jì)設(shè)備的質(zhì)量狀況，實(shí)施缺陷考評(píng)。

3.3 以縮短響應(yīng)時(shí)間為目標(biāo)做到保障快捷化 建立急救設(shè)備供應(yīng)管理機(jī)制，實(shí)行365×24小時(shí)值班制度，建立保障的信息系統(tǒng)，全面下修下送。對(duì)每臺(tái)設(shè)備實(shí)行雙人負(fù)責(zé)制，保證及時(shí)跟蹤響應(yīng)。建立醫(yī)用氣體視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)供氣源、主管線、供氣終端三級(jí)流量、壓力進(jìn)行了監(jiān)控和檢測(cè)，確保醫(yī)用氣體動(dòng)態(tài)、可視監(jiān)控。

3.4 開(kāi)展全壽命周期質(zhì)控做到保障創(chuàng)新化 對(duì)7類(lèi)急救醫(yī)療設(shè)備和5類(lèi)大型設(shè)備開(kāi)展了質(zhì)量控制，對(duì)手術(shù)室和各監(jiān)護(hù)病房設(shè)備實(shí)行周期檢測(cè)制度化，實(shí)施預(yù)防性維護(hù)和巡檢，修訂了《呼吸機(jī)、麻醉機(jī)、高頻電刀、除顫器、監(jiān)護(hù)儀質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》，使設(shè)備質(zhì)量檢測(cè)和性能評(píng)估制度化、常規(guī)化，質(zhì)控做法在全軍范圍推廣使用。

4 適應(yīng)信息化要求，搭建了網(wǎng)絡(luò)及環(huán)境支撐下的綜合技術(shù)平臺(tái)

以引進(jìn)和聯(lián)合研發(fā)并重的發(fā)展戰(zhàn)略，開(kāi)拓性提出了重點(diǎn)突破、以點(diǎn)帶面的建設(shè)思路。

篇10

關(guān)鍵詞：電子健康檔案；醫(yī)療信息化；標(biāo)準(zhǔn)化；體系框架

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311.52

電子健康檔案（electronic health records，EHR）是人們?cè)诮】迪嚓P(guān)活動(dòng)中直接形成的具有保存?zhèn)洳閮r(jià)值的電子化歷史記錄，是存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，面向個(gè)人提供服務(wù)，具有安全保密性能的終身個(gè)人健康檔案。

電子健康檔案（EHR）的標(biāo)準(zhǔn)化體系是應(yīng)用于電子健康檔案（EHR）的系統(tǒng)體系，在一定范圍內(nèi)的電子健康檔案的標(biāo)準(zhǔn)、辦法、規(guī)定進(jìn)行組織，規(guī)定了電子健康檔案的質(zhì)量方針、目標(biāo)、職責(zé)和程序，并通過(guò)建立相關(guān)體系進(jìn)行EHR的過(guò)程管理、質(zhì)量策劃、質(zhì)量控制、質(zhì)量保證和質(zhì)量改進(jìn)，按其內(nèi)在聯(lián)系形成的科學(xué)的有機(jī)整體，對(duì)于避免管理混亂、低水平運(yùn)行、以及信息的不規(guī)則管理等具有重要意義。[1]

1 EHR的系統(tǒng)架構(gòu)

電子健康檔案（EHR）的系統(tǒng)架構(gòu)是以人的健康為中心，以生命階段，健康和疾病問(wèn)題，服務(wù)和措施作為三個(gè)維度構(gòu)建的一個(gè)邏輯架構(gòu)，用于全面，有效，多視角，多層次描述EHR的結(jié)構(gòu)組成，及其內(nèi)在聯(lián)系，通過(guò)一定的時(shí)序，層次和邏輯，使EHR的信息組織系統(tǒng)化，條理化和結(jié)構(gòu)化，滿足醫(yī)療信息化的需要和要求。[2]

1.1 第一維。生命階段。可按照不同生理年齡，將人的生命過(guò)程分為若干個(gè)生命階段，如嬰兒期，幼兒期，學(xué)齡前期，學(xué)齡期，青春期，青年期，中年期，老年期8個(gè)生命階段。也可根據(jù)實(shí)際工作需要，將服務(wù)人群分為兒童，青少年，育齡婦女，中年和老年等。

1.2 第二維。健康和疾病。是客觀反映公民衛(wèi)生服務(wù)需要，進(jìn)行健康管理的重要環(huán)節(jié)。

1.3 第三維。服務(wù)和措施。醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)開(kāi)展的一系列，預(yù)防醫(yī)療保健康復(fù)教育等活動(dòng)，反應(yīng)了健康需求的滿足程度和衛(wèi)生服務(wù)利用情況。

1.4 信息數(shù)據(jù)集。三維坐標(biāo)軸對(duì)應(yīng)位置的連線組成的空間域，所形成的信息數(shù)據(jù)集反映了對(duì)應(yīng)生命階段，某種健康和疾病，及采取的服務(wù)和措施。

2 EHR的另一種三維結(jié)構(gòu)

2.1 可以以健康領(lǐng)域?yàn)閷?duì)象，數(shù)字技術(shù)為內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)層次為級(jí)別建立三維結(jié)構(gòu)模型。

2.2 劃分原則?？紤]4種關(guān)系。

（1）共性與個(gè)性。三個(gè)邏輯維中，上一層次反映下一層次的共性，反之下一層次反映上一層次的個(gè)性；盡量抽象出共性，組成上層邏輯層次包容更多涵蓋具體內(nèi)容的個(gè)性問(wèn)題。

（2）制約與貫徹。在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系中，上層標(biāo)準(zhǔn)制約下層，下層在上層的指導(dǎo)下進(jìn)行補(bǔ)充。

（3）互相補(bǔ)充。由于在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系中，層次標(biāo)準(zhǔn)的通用性，兼容性和傾向性，層次之間據(jù)互相補(bǔ)充關(guān)系。

（4）互相協(xié)調(diào)。標(biāo)準(zhǔn)的建立在于應(yīng)用于衛(wèi)生服務(wù)中，上層標(biāo)準(zhǔn)必須最大限度協(xié)調(diào)一致。

3 電子健康檔案（EHR）標(biāo)準(zhǔn)體系框架

為適應(yīng)EHR的不斷發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用的需要，該框架側(cè)重于以下特點(diǎn)進(jìn)行發(fā)展探析：

（1）標(biāo)準(zhǔn)的制定由初期的應(yīng)用完全推動(dòng)，不夠協(xié)調(diào)的單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，向具有一定理論基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)化標(biāo)準(zhǔn)體系發(fā)展，以適應(yīng)醫(yī)療信息化的需要。

（2）EHR的標(biāo)準(zhǔn)化是醫(yī)療衛(wèi)生信息化發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)需要有重大突破的問(wèn)題，對(duì)于局部標(biāo)準(zhǔn)化和全局標(biāo)準(zhǔn)化，采取整體處理方式，強(qiáng)調(diào)可操作性和互操作性。

（3）提出和隱含電子健康檔案（EHR）標(biāo)準(zhǔn)體系隨著醫(yī)療信息化的實(shí)際應(yīng)用需要和要求進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的策略和機(jī)制，隨之具有更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和更強(qiáng)的適應(yīng)性。

（4）借鑒了相關(guān)的機(jī)制，以整體和個(gè)體、一般到特殊的模式，成為一種適應(yīng)性強(qiáng)（接口能力），應(yīng)用面廣，技術(shù)涵蓋豐富（兼容性）的標(biāo)準(zhǔn)化體系框架，并能進(jìn)行仿真或/和理論分析對(duì)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行比較和評(píng)價(jià)。

（5）應(yīng)用于教育和科研，促進(jìn)教學(xué)水平和科研水平的提高。

4 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

電子健康檔案（EHR）的建立是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程，使用的電子健康檔案數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是建立健康檔案的關(guān)鍵，主要有3類(lèi)。

（1）電子健康檔案相關(guān)衛(wèi)生服務(wù)基本數(shù)據(jù)集標(biāo)準(zhǔn)?；緮?shù)據(jù)集是指構(gòu)成某個(gè)衛(wèi)生事件（或活動(dòng)）必需的數(shù)據(jù)源集合，與EHR相關(guān)的每一個(gè)服務(wù)和措施對(duì)應(yīng)一個(gè)基本數(shù)據(jù)集。

（2）電子健康檔案公用數(shù)據(jù)元標(biāo)準(zhǔn)。EHR相關(guān)的基本數(shù)據(jù)集中包含數(shù)據(jù)元，其中兩個(gè)或兩個(gè)以上數(shù)據(jù)集中都包含的數(shù)據(jù)元，稱為公用數(shù)據(jù)元。EHR公用數(shù)據(jù)元標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了EHR所必須收集記錄的公用數(shù)據(jù)元標(biāo)準(zhǔn)，以對(duì)EHR的信息內(nèi)涵和外延進(jìn)行規(guī)范和統(tǒng)一為目的，指導(dǎo)相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。

（3）電子健康檔案數(shù)據(jù)元分類(lèi)代碼標(biāo)準(zhǔn)。由于EHR的數(shù)據(jù)元之間存在的一定層次結(jié)構(gòu)關(guān)系，對(duì)之從信息學(xué)角度進(jìn)行科學(xué)分類(lèi)和管理，使之能夠進(jìn)行準(zhǔn)確定位和存儲(chǔ)，方便相關(guān)信息的理解和共享。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)電子健康檔案（EHR）的標(biāo)準(zhǔn)化體系的分析和研究，體現(xiàn)了電子健康檔案（EHR）標(biāo)準(zhǔn)化體系的作用和意義，對(duì)實(shí)現(xiàn)以人為本，內(nèi)容完整，重點(diǎn)突出，動(dòng)態(tài)高效，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一及分類(lèi)指導(dǎo)的電子健康檔案（EHR）具有重要意義，是一份關(guān)于電子健康檔案（EHR）的重要研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]百度百科[OL/E].http：///view/3084647.htm

[2]董建成.醫(yī)學(xué)信息學(xué)概論（第1版）[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2010.