生物醫學工程基礎醫學概論范文
時間:2023-11-14 17:54:21
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篇1
1.1研究對象的選擇
我國現有127所高等學校開展生物醫學工程專業本專科人才培養工作,其中96所為綜合性或單科性理工類院校,31所為單科性醫科院校。所有院校的專業課程體系結構中都開設了人文社科類、醫學類基礎類、理工類基礎課程、工程類核心課程及其相關選修課程,不同院校的課程體系結構不同,在學分、學時及其實施等多方面有不同程度的偏頗。一般來說,多數綜合性或理工類高校偏向于電子類、計算機類等理工方向,多數醫科類高校側重于生物材料與生物力學、影像工程、醫學物理、醫學儀器等領域。我們從10所國家特色專業建設點高校中選擇了“單科性院校———南方醫科大學”和“綜合性院校———湖北科技學院”的生物醫學工程專業(醫學物理方向)的課程體系進行比較分析研究。
1.2研究資料的主要來源
南方醫科大學的研究資料來源于該校生物醫學工程學院提供的專業培養方案的電子版和該校特色專業建設點主頁;湖北科技學院的研究資料主要來源于原咸寧學院教務處編印的本科人才培養方案(2010年版)、學院主頁及其他查詢調研。
1.3主要研究方法
基本研究方法參照筆者前期生物醫學工程專業課程體系研究的思路[2],文獻材料的收集研究采用系統研究法、比較法、統計法對院校專業、課程設置等多維要素進行多方面的比較分析,找出特點、規律,發現存在的問題,以求得啟示。
2南方醫科大學生物醫學工程專業(醫學物理方向)本科課程體系
2.1生物醫學工程專業本科簡況
南方醫科大學(以下簡稱南醫大)生物醫學工程專業本科及其相關專業有醫學影像工程、醫學信息工程、醫學儀器檢測、醫學物理、電子信息工程和計算機科學與技術等專業辦學方向,還有“卓越工程師培養計劃”。2007年成為教育部高等學校第一類特色專業建設點,并建設有國家級精品課程1門、省級精品課程和研究生示范課程多門,出版了國家級教材多部,多次獲廣東省教學成果獎。
2.2生物醫學工程專業(醫學物理方向)核心課程群
南醫大生物醫學工程專業的主干核心課程有高等數學、大學物理、模擬電子技術、數字電子技術、C語言程序設計、微機原理與接口技術、人體解剖學、生理學、醫用X線機系統原理、現代醫學成像技術、數字圖像處理、大型醫療設備質量保證、醫學電子儀器原理與設計、放射物理與防護、放射治療學、腫瘤放射物理學、醫學影像學、核醫學等。
2.3生物醫學院工程專業(醫學物理方向)課程結構
南醫大生物醫學工程專業的課程體系結構分為政治理論與人文素質課程、公共基礎課、學科基礎課、專業課四段式課程構架模式。課程總學分/總學時為150學分/2668學時,其中理論課與實驗實踐的學時比例為2199∶469(1∶0.21),必修課與專選課的學分比例為102.5∶47.5(1∶0.46),學時比例為1804∶864(1∶0.48)。
2.4集中實踐訓練環節
南醫大的集中實踐訓練折合為32周、1280學時。其中,模電課程設計1周、40學時;數電課程設計1周、40學時;信息技術、放射治療計劃、軟件工程等課程設計各2周,均為80學時;生產實習4周、160學時;畢業設計(論文)14周、560學時;軍訓與勞動2周、80學時;創新課程4學分、160學時。
2.5本科畢業生基本就業方向
課程體系中的主要課程及其相應目標決定畢業生未來的就業崗位和就業方向。南醫大生物醫學工程專業(醫學物理方向)本科畢業生就業方向主要是在醫療衛生機構從事醫學物理師的工作,也可在醫學科研機構、高等院校、企事業單位從事醫學物理方面的研究、教學、開發和管理工作,還可攻讀本學科或相關學科碩士學位。
3湖北科技學院生物醫學工程專業(醫學物理方向)本科課程體系
3.1生物醫學工程專業本科簡況
湖北科技學院(以下簡稱湖科院)生物醫學工程專業本科及其相關專業有醫學儀器、醫學影像工程、醫學物理、醫學信息工程、聽力學、眼視光學(注:醫學信息工程、眼視光學、聽力學方向沒有正式納入人才培養計劃實施中)6個培養方向。2007年生物醫學工程專業獲省級品牌專業,2009年成為教育部財政部高等學校第一類特色專業建設點,并建設有3門校級精品課程,出版了醫用傳感器、醫學影像設備、醫學物理學、醫療器械營銷實務等多部國家級教材,多次獲得湖北省教育廳、市級教學成果獎。
3.2生物醫學工程專業(醫學物理方向)核心課程群
湖科院生物醫學工程專業的主干核心課程有高等數學、普通物理學、模擬電子技術、數字電子技術、微機原理與接口技術、數字信號處理、醫學圖像處理、醫學成像系統、基礎醫學概論、放射腫瘤學、生物物理學、放射物理與防護、醫學影像學、核醫學、醫用傳感器、放療與核醫學儀器、放療物理與放療技術等。
3.3生物醫學院工程專業課程結構
湖科院生物醫學工程專業的課程體系分為通識教育課(通識教育必修課、通識教育選修課)、學科基礎必修課、專業課(專業必修課、專業選修課)三段式五層次課程構架模式。課程中的總學分/總學時為158學分/2810學時,其中理論課與實驗實踐的學時比例為2260∶550(1∶0.24);必修課與專選課的學分比例是121∶37(1∶0.31),學時比例是2180∶630(1∶0.29)。
3.4集中實踐訓練環節
湖科院的集中實踐訓練共47周,其中專業實習26周、畢業設計(論文)10周、就業實踐8周、軍訓3周;而勞動教育、社會實踐、課程實習分散安排,放療技術、醫學儀器設備、模電、數電等課程設計教學團隊分散實施,沒有記入訓練周。
3.5本科畢業生基本就業方向
湖科院生物醫學工程專業(醫學物理方向)本科畢業生就業方向主要是在二級以上醫院配合放療醫師制定放射治療方案,實施治療方案;在其他醫療衛生保健機構從事醫療儀器、設備使用維護與維修;也可攻讀本學科或相關學科碩士學位。
4生物醫學工程專業(醫學物理方向)本科課程體系的比較分析
4.1專業課程體系架構的比較分析
南醫大生物醫學工程專業(醫學物理方向)本科課程結構由政治理論與人文素質課程、公共基礎課程、學科基礎課程、專業課程四段式課程構成。公共基礎課程只開設必修課,其他每段課程均開設必修課、選修課,段內必修課與選修課交織在一起。而湖科院生物醫學工程專業(醫學物理方向)本科課程結構由通識教育課程、學科基礎課程和專業課程三段式五層次課程結構組成。學科基礎課程沒開設選修課,通識教育課程、專業課程均開設必修課、選修課二層次。南醫大是為數不多的沒有開設醫用化學課,卻把C語言程序設計課程納入核心課程的院校,未開設醫用化學課程表明專業遠離生物或高分子材料類的發展方向。南醫大將高等數學、大學物理學列入公共基礎課程可能是因為該校屬于單科性醫科院校,故將其列入所有專業的公共課。南醫大公共基礎課程沒有選修課,湖科院則是學科基礎課程中未設選修課。這意味著在公共基礎課、學科基礎課段建立大一統的具有相對穩定性的課程教育平臺有利于實現大基礎、寬口徑、后分流的人才培養模式的選擇與創新,適合于拓展專業培養方向,而南醫大更能體現出平臺寬口徑。從醫療市場及其個性化課程來看,湖科院沒有開設臨床醫學概論課程,而南醫大開了56學時,這顯示出湖科院面向市場的個性化課程存在缺陷,沒有很好地研究未來就業崗位需要的人才。兩所院校的共同缺點是均沒有開設放射治療劑量學課程。
4.2課程體系教學任務備配的比較分析
4.2.1專業課程總學分、總學時、理論課與實驗學時比例的比較分析經過比較可以看出,湖科院的學分、學時、理論課與實驗學時比例分別高出南醫大8學分/142學時,比例高出1∶0.03,但差異相差無幾。上海交通大學的生物醫學工程專業課程總學時為1831學時,實驗課學時為243,占總學時的13.3%[3]。與上海交大相比,兩所院校的比例均高于上海交大,這顯示了211工程大學人才培養重理論教學與實踐研發、重自主學習之源。4.2.2必修課與專選課的比較分析選修課是課程結構中必要的組成部分,是對必修課的優化性的適時、適宜性補充,可彌補教學計劃中課程內容的不足,調和、銜接課程內容的順序性,也可適應市場與社會發展的需要。南醫大的必修課與選修課學分、學時比例分別是1∶0.46、1∶0.48,而湖科院則是1∶0.31、1∶0.29。這表明南醫大的選修課學分、學時比例高于湖科院,且選修課偏重于學科基礎課程和專業課,容易造成學科、課程與教材建設方向性不明,專業建設穩定性差。筆者建議,開設選修課學時數以不超過必修課的10%為宜,有些課程還可以專題講座的形式進行[4]。學科基礎課程不開選修課最適合建立寬口徑的專業培養平臺,以保持課程穩定,在這方面湖科院做得較好。4.2.3學科基礎課程學分、學時、理論與實踐學時比例的比較分析學科基礎課程學分、學時分配數據從表1和表2中可看出,湖科院的學科基礎課為67學分,高于南醫大的54.5學分,高出12.5學分;湖科院的學時為1161,高于南醫大的950,高出211學時;南醫大的理論∶實踐的學時比例是808∶142(1∶0.18),而湖科院的理論∶實踐的學時比例是896∶265(1∶0.30),高出1∶0.12。如果從學科基礎課的學分、學時占總學分、學時的比例看,湖科院為40.7%、41.3%,南醫大是36.4%、35.6%,兩所院校差異相差無幾,但是理論∶實踐的學時比例高出1∶0.12,有非常顯著性的差異,顯示出湖科院在學科基礎課教學中重實踐教學,著重培養學生的基本技能。這種差異性反映出湖科院是綜合性院校,涵蓋醫學、理學、工學等十大學科門類,組建了18個教學院部,給實踐教學創建了良好的條件和豐富的共享資源。4.2.4醫學課程學時的比較分析南醫大開設的醫學課程是人體解剖學、生理學、病理學、放射生物學、放射治療學、醫學影像學、核醫學、臨床醫學概論,總學時為336學時。湖科院開設的醫學課程是基礎醫學概論(解剖、生理、生化)、細胞生物學、放射生物學、病理解剖學、病理生理學、核醫學、放射診斷學,總學時是37時。從學時比較來看,湖科院的醫學課程學時高出南醫大43學時,兩所院校開設的醫學課程門數與學時數相差不大。兩所院校的比較分析與趙娜等人報道的“醫學院校開設的醫學基礎課程比例高于理工院校,能夠為該專業的學生提供較為系統的醫學類課程教育,完善學生的臨床知識體系,有助于該專業教學和科研水平的提高”論點不符[5]。從鄧軍民等人的報道資料看,首都醫科大學的生物醫學工程學院開設的醫學課程有6門,共472學時[6],遠高于同質同類院校的南醫大的260學時,也高于綜合類院校的湖科院的175學時。
4.3專業課程與就業方向的比較分析
從整體上講,主要課程的設置要面向社會、面向市場,在很大程度上決定、支撐著就業方向、就業崗位。兩所院校對就業方向的總體整合表述主要是在醫療衛生機構從事放療方案的研制與放療技術工作,也可攻讀本學科或相關學科碩士學位。南醫大的就業方向偏重在醫療衛生機構從事醫學物理師的工作,也可在科研機構、高等院校、企事業單位、醫療科研機構從事科研、教學、開發和管理工作。而湖科院則偏重于在二級以上醫院配合放療醫師制定放射治療方案,實施治療方案;也可以在醫療衛生保健機構從事醫療儀器、設備的使用維護與維修。這些都是對各高校的辦學特色的理性表述。
4.4集中實踐教學環節的比較分析
實踐教學環節是集中培養學生動手能力的主要措施。南醫大的集中實踐訓練為32周,與湖科院的47周相比,從表面上看少了15周,但由于各校的集中實踐教學環節方式、方法與途徑各異,比較的實際意義不大。兩所院校的集中實踐教學環節雖各有長短,但都沒有達到高等學校理工類人才培養的基本要求和標準。但與泰山醫學院應用物理學專業(醫學物理學方向)的實踐教學環節為59個訓練周相比,兩所院校的實踐教學環節訓練周太少。湖科院的微機在醫學儀器中的應用、放療儀器設備的設計、放療與核醫學儀器、放射物理與防護、放療物理技術等課程設計在操作層面上分別由醫學儀器、醫學物理教學團隊分散安排,這也是一個值得探討的問題。
5創新專業人才培養方案,優化課程體系目標的幾點建議
通過專業課程體系的比較分析,依據生物醫學工程專業人才培養的社會需要,借助生物醫學工程教育專業本科國家標準建設的向導,配合專業評估與專業認證的實施為載體的課程體系,現提出以下幾點建議。
5.1堅持辦學理念創新,探究專業培養創新的前沿,明確專業培養目標
理念創新與目標要求可參照東北大學生物醫學工程專業的培養目標,綜合利用中外優秀的辦學資源,發揮國內外企業、集團公司的科研、教學和市場優勢,實現“產、學、研”合作與合作教育,培養適應生物醫學工程學科前沿的科技領域的發展需要,精通專業基礎理論、專業知識與技能,具有創新意識、創造能力的高級專業人才。
5.2深化課程體系改革,優化、純化課程知識結構
(1)當代課程體系改革宜突破傳統三段式的課程結構,建議建立新三段式九層次課程結構,每段課程均開設必修課和選修課。以西安交通大學的生物醫學工程專業課程體系為例,通識教育課程分為思想政治教育、國防教育、大學英語、計算機等不斷教育課程和公共基礎通識教育課程;學科教育課程分為基礎科學教育課程、專業主干課程、專業課程;集中實踐教學分為畢業設計、課程設計、放療技術實踐、課外實踐(社會實踐、科技與競技活動)。(2)必設臨床醫學概論、放射治療劑量課程,且其課程教學時數不低于180學時,有利于提高放療計劃方案制定的參與性、科學性和臨床放療的合理性,提高放療質量與效益。(3)學習清華大學,結合本校特點探索夏季小學期制,滿足學生的個性化課程選修,拓展實踐的時間、空間,采用多元教學及實踐活動設計,全面提高人才培養質量。
5.3明確課程體系改革思想,規范課程主導原則
課程體系設置可參照浙江大學的生物醫學工程專業,主要課程設置有計算機與網絡技術、電子電路設計、傳感器與儀器設計、信息與圖像處理、生命科學類五大模塊。要求在課程體系的結構、內容之間,其知識容量應該有合理的比例,淡化學科自身的重要性,打破學科界限,避免結構與知識出現較大的偏頗局面,也應避免面向市場、就業崗位的選修課沖淡學科基礎或主干課程,對開設的選修課一定要突出個性化。另外,鼓勵將學科前沿的新知識、新技術、新成果快速引入主要課程內容中,拓寬學生的知識視野。
5.4謀劃課程體系策略,控制課程教學時數比例
根據國家級特色專業建設質量工程評估體系的要求,四年制本科生物醫學工程專業人才培養的實際需要,課程總學時應控制在2600~2800。課程學時分配應適度減少專業課學時,相對增加實踐教學學時,適量增加選修課和學生自主學習的時間和空間,減輕學生負擔。對理論與實踐課學時的比例控制,原則上要求研究型高校在增加學科基礎課理論學時的同時,宜將理論與實踐課程的學時比例控制在1∶0.3左右,專業課控制在1∶0.4左右;而教學型高校宜適度減少學科基礎課,把理論與實踐課程的學時比例控制在1∶0.35左右,專業課控制在1∶0.45左右。專業課程體系中的所有課程都必須以不同程度、形式、方法開展實踐教學,尤其是要注重專業課。
6結語
篇2
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)26-0214-02
一、醫學信息技術的發展
自從計算機發明的第一天,人類就嘗試著將計算機技術應用于醫學的信息管理和臨床診療過程當中。上世紀60年代,國外醫院管理信息系統開始用于住院病人的管理。70年代,其應用范圍擴展到病案、衛生統計、門診、護理、藥品等部門。80年代,醫療信息系統開始取代醫院管理信息系統,用以提高醫生的診療水平和醫院的服務水平[1]。進入90年代,隨著現代醫學和信息技術的發展,醫療信息系統逐漸在中國各級醫院普及,尤其是三甲醫院,每天產生了大量的臨床數據。而近些年來隨著醫療大數據的發展,醫療領域的知識和數據也呈爆炸式增長,數據的種類逐漸增多(圖像、文本、波形、組學數據和電子病歷中的結構化數據),系統的復雜度逐漸加大(系統標準繁多、接口類型不一致),無論是信息管理還是應用開發,難度都日漸加深。因此,醫學信息領域的蓬勃發展對于醫學信息人才的需求也日益迫切。
二、醫學信息工程專業定位及發展
為適應國家和社會發展需要,教育部于2003年設立了醫學信息工程專業。醫學信息工程是一門以信息科學和醫學為主的多學科交叉與融合的新興綜合性學科。本專業培養具有現代管理學基礎理論、醫藥學基礎知識和計算機科學技術知識,掌握當今醫學信息中數據的收集、整理、存儲、分析與傳輸等技術的基本知識、基本理論和基本實踐技能,有較強的醫學應用軟件使用、維護、設計、開發的能力,能夠將信息技術與醫療管理、醫療服務有機結合的高級醫學信息技術人才。醫學信息工程專業的學生一般學制4年,授予工學學士學位。
目前,據統計全國已有24所本科院校開設醫學信息工程專業,中醫藥院校所占有相當大的比例(10所)。但是不同高校對于醫學信息工程專業覆蓋的范圍理解不同,學校間開設的課程也不盡相同。一般來說,學校根據自身的學科發展情況,有的院校開設電子信息技術等硬件類課程多一些,有些學校開設計算機技術等軟件類課程多一些,有的院校開設醫學信息學等信息學類課程多一些,這就導致了醫學信息工程專業人才培養目標和結果的不一致。筆者調研了國內目前開設醫學信息工程學校的培養方案和專業課設置,對目前國內院校醫學信息工程專業的課程設置進行了總結。
三、國內目前開設醫學信息工程院校的專業設置
本文調研了國內目前開設醫學信息工程專業學校的專業設置情況,并分類加以討論,以期望理清國內醫學信息工程專業的發展現狀。
1.課程設置以硬件類課程為主。此類學校開設的硬件類課程較多,著重培養學生生物醫學、電子技術、信息科學的基礎理論,接受電工、電子技術、醫學信息檢測與處理技術在醫學中應用的良好訓練,具備醫學信息工程領域中的研究和開發的基本能力,能夠完成醫學儀器系統方面的設計、開發與應用的人才。此類學校以四川大學為代表。作為我國第一個開設醫學信息工程專業的高等院校[2],四川大學的課程設置有標桿意義。目前該校開設的主干課程有:數字信號處理,數字圖像處理,醫學傳感檢測技術,醫學圖像處理,醫學電子學,現代醫學儀器,醫學信號處理。可以看出,課程設置以電子類、儀器類課程為主。類似的大學還有杭州電子科技大學,湖北科技學院等。除了上述課程外,部分學校還設了單片機技術與應用、醫學影像儀器、醫用測量與監護儀器等。當然,這類學校只是以硬件課程為主,并不是完全不設置軟件類課程。
2.課程設置以軟件類課程為主。此類學校以合肥工業大學為代表,主要培養的是進行醫學信息系統設計、開發與應用類人才。開設的主干課程有:計算機網絡、數據結構、程序設計、軟件工程、醫學信息系統、數據庫系統、微機原理等。此類學校以計算機和軟件類課程為主,既有傳統PC端的醫療信息系統等軟件類課程開發課程,也有web系統與技術等網絡類課程,部分學校甚至開設了物聯網技術課程。而隨著移動醫療的發展,部分院校還開設了基于安卓和IOS系統的開發課程,如河北北方學院的智能終端設計與開發。類似的大學還包括:湖北中醫藥大學、湖南中醫藥大學、成都中醫藥大學、甘肅中醫藥大學、廣州中醫藥大學、黑龍江中醫藥大學、濟寧醫學院、重慶醫科大學和遵義醫學院等。同樣,這類學校也只是以軟件課程為主,并不是完全不設置硬件類課程。
3.課程設置兼顧軟硬件類課程。國內這一類的大學也比較多,通過專業設置的課程來看,既培養學生的硬件設計能力,也同時培養學生的軟件開發能力,軟硬件類的課程比接近1:1。這類學校有:浙江中醫藥大學、中南民族大學、泰山醫學院、安徽中醫藥大學等。但這類學校的專業課程設置很容易與生物醫學工程專業的課程設置相類似。
4.課程設置兼顧醫學信息類和軟件類課程。在所有開設醫學信息工程專業的高等院校中,中醫藥大學占有相當大的比例,有10所之多。這部分學校在主干課程中還會增設一些與醫學信息學相關的醫學類和醫學信息類的課程,如中醫基礎理論、現代基礎醫學概論、醫學信息學,醫院管理學,衛生統計學,病案管理與統計等。這類學校有:遼寧中醫藥大學、徐州醫科大學等。其目標是培養能夠系統掌握信息管理、信息系統分析與設計方法及信息分析與利用等方面的知識與能力,能在國家各級醫藥衛生管理部門及其相關領域的企事業單位從事信息管理、信息系統分析與設計、實施管理和評價及醫學信息學研究等方面工作的應用型專門人才。
5.我校醫學信息工程專業人才培養思路設置。當前信息技術是工學領域發展較快的技術,信息技術中的大數據、云計算、物聯網、人工智能等先進技術和方法無時無刻不在向醫療領域滲透,使得醫學信息技術蓬勃發展。所以我們認為醫學信息工程專業的人才培養應緊跟國際國內的發展形勢,越來越注重學生信息技術的培養,不僅包括傳統的醫用軟件的開發技術,而且包括信息處理技術,尤其是大數據環境下的信息采集、傳輸、存儲和利用技術[3]。
上海理工大學醫學信息工程專業成立于2012年,2013年開始招生,隸屬于醫療器械與食品學院。本專業著重培養具備醫療信息系統、醫學應用軟件、健康物聯網相關的專業知識和工程能力,能在醫學信息工程領域從事設計、開發、應用、管理和服務的理工醫結合的復合型高級工程應用型人才。上海理工大學在課程設置中不僅注重學生信息采集、傳輸能力的培養,更注重學生信息處理能力的培養,開設了Python程序設計、醫用軟件技術,醫學信息集成技術,云計算與數據挖掘、臨床決策支持技術、醫學人工智能等課程。不僅注重學生的理論學習,更注重學生實際動手能力的培養,每門課都開設配套的實驗課程供學生學習鞏固理論課所學知識。本專業還與多家醫院的信息科和科技公司開展合作,為畢業生提供多種類型的實習基地,為其畢業找工作打下堅實的基礎。