導語：如何才能寫好一篇生物醫學工程概念，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

生物醫學工程(Bio毗dieazEngineering)學是一門年輕的新學科，從技術角度肴，生物醫學工程技術其形成與發展的模式墓本上可歸納為:通過工程技術手段把物理、化學以及技術科學中新的技術、原理、方法應用于研制醫療裝!、滿足臨床診治的需要，隨著科學技術進步、新的物理、化學方法和工程技術不斷被應用于醫學，醫用產品越來越多.在工程學(含電子技術、計算機技術、信.息技術、材料科學)突飛猛進地發展的同時，生命科學也在迅猛發展，近年來迅速興起的生物技術對給生物醫學以極大的推動，將產生分子醫學.因此我們對理工學科與生命科學交叉結合而產生的生物醫學工程學必須有新的認識.美國學者指出，新的生物醫學工程定義是:“生物工程學結合物理學、化學或數學和工程學原理，從事生物學、醫學、行為學或衛生學的研究;提出基本概念，產生從分子水平到器官水平的知識，誘發創新的生物學制品、材料、加工方法、植入物、器械和信息學方法，用于疾病預防、診斷和治療，病人康復，改菩衛生狀況等目的”.因此，我們必須考慮到科學技術的進步給生物醫學工程學帶來的影響:不僅是工程學與生命科學、醫學的交叉結合，也包括所有其他學科和生命科學、醫學的交叉結合;不僅是工程技術的相應理論方法與生物醫學中人體結構功能的交叉結合，而且要考慮工程技術的相應理論方法與生物技術的交叉結合.因此，我們引用根據美國國立衛生研究院有關名詞命名專家組最近對生物醫學工程學的定義:焦生物醫學工程學是結合物理學、化學、數學和計算機科學與工程學厚理，從事生物學、醫學、行為學或衛生學的研究;提出墓本概念，產生從分子水平到導官水平的知識，開發創新的生物學制品、材料、加工方法、植入物、導械和信，’.學方法，用于疾病預防、診斷和治療，病人康復，改善衛生狀況等目的.”

二.生物醫學工程學科類型

生物醫學工程學是理、工學科和生物醫學相結合而發展起來的交叉邊緣學科，涉及的領域十分廣泛，與其他諸如材料、信息、電子技術、計算機科學關系密切，并在不斷發展之中.根據學科具體內容可以分為:因為生物醫學工程學科具有其他學科所沒有的特點，我國僅設一級學科不設二級學科.

1.信息技術型生物醫學工程(InformationTeehno一osyBiomediealEngsneering:IT一明E.)其知識體系的組成特點是以電子技術、計算機技術、信.息處理技術的知識為主線，以生物醫學方面相應的領域為交叉、結合對象，對其中的問題進行研究.

2.材料技術型生物醫學x程伽aterialTeehnologyBiomedicalEngineering:盯一翎E)其知識體系包含材料科學、生物技術、力學、化學、生物化學、信息和計算機技術、醫學和生命科學的墓本知識，主要研究對象是生物材料和人工器官，包含新近發展起來的組織工程.

3.生物技術型生物醫學工程(BiologiealTeehnologyBiomedicalEngineering，BT一BME)在生物醫學工程發展的同時，由于分子生物學的發展產生了生物技術，使得生物醫學工程與生物技術交叉結合.美國實驗生理學學會聯合會(F^SEB)對未來醫學發展的分析是“分子醫學將在2020年成為人類健康的基礎.分子醫學的實踐將包括新的預防方法、新的診斷方法和新的治療方法，新的治療方法將直接針對造成疾病的分子、細胞或生理缺陷.這些新醫學方法的墓礎將是精確的和無創的成像及診斷技術，……”，這充分說明了在新的時期，生物醫學工程必然和分子水平的診療技術交叉結合，也就是說生物醫學工程必然和生物技術交叉結合，因此必然會產生生物技術型的生物醫學工程.其知識體系包含數學、計算機技術、信.息技術、生物學、分子生物學、遺傳學等等.

4.生物醫學研究型的生物醫學工程(BiologiealMediealstudyBi二。dicalEngineeringBMS一BME)由生物醫學工程的定義和它的研究內容知道，我們要為深入研究生命過程的規律，揭示生命的本質.因此這類學科的著眼點和落腳點不在于應用，而在于用目前的一切科學技術的理論、方法、技術以某一生命過程為研究對象.所需的是所有理工科、生物學、醫學、哲學知識的交叉融合.

5.醫療器械產業型的生物醫學工程伽ediealDevieesBIOfnedicalEngineering:MD一BME)生物醫學工程所有的研究的最終目的是以各種不同的產品服務于社會，在各種生物醫學工程產品中，醫療器械(含各種醫療儀器、醫療設備和耗材等)產品占有很大比t.要過渡到產品必須有由實驗室研究到產業化過度的研究階段，就會形成產業型的生物醫學工程.其知識體系包含電子技術、計算機技術、精密機械、生物醫學的基本知識、管理學、市場經營等.以往我國醫療界械產業化的發展較發達國家滯后，就是因為這方面的力t相對薄弱，因此一方面應該在醫療界械的公司強化這方面的建設，另一方面應加強高校、研究所與企業的交叉結合.科研成果的產品化研究在醫療界械行業顯得尤為重要。

6.在醫院中的生物醫學工程-----一臨床工程隨若科學技術和現代醫學的發展，生物醫學工程對促進醫學科學的發展起到了很重要的作用，尤其是在醫院的建設和發展中所起的作用更為重要，所居的地位更為明顯.醫療機構為了滿足社會的需求，在醫療市場的激烈競爭中求得生存與發展，就必須加快自身的現代化建設，在這一進程中，生物醫學工程的分支學科一一臨床工程已成為現代化醫院不可缺少的組成成份，將起到舉足輕重的作用.臨床工程師、醫生和護士共同構成現代化醫院的三大支柱川.臨床工程在醫院中的發展是一個值得關注問翅.臨床工程的定義:前面講過生物醫學工程學是一門新發展起來的交叉性學科，它研究內容非常廣泛，從縱向看，生物醫學工程學的組成除了研究開發以外還有一個重要的組成部分，就是在醫院中應用生物醫學工程的所有成果---一臨床工程，臨床工程則是為了利用現代科學和工程技術知識，將現代的生物醫學工程學的新技術和成果安全、可東地應用到臨床，以提高醫療水平為目的的一個生物醫學工程的學科分支.那么，什么是臨床工程呢?目前，一般認為在醫院中醫療設備的維修管理就是臨床工程，我們認為，在醫院中所有為了提高醫院醫療水平而應用現代工程技術的工作都應該屬于臨床工程的范疇.在醫院臨床工程墓本上由五大部分組成:一是以醫療設備的全程技術管理為主，解決醫院裝備現代化中技術、設備、質t保證和經濟管理方面的問題，包含了醫院中的設備工程和設備管理工程;二是醫療信息的現代化管理-一Hls(HospitalInfor.tionsystem)系統:使用計算機和通訊設備采集、存儲、處理、傳翰和翰出門診、住院息者醫護和管理信息，包括臨床輔助科室的信息，形成網絡系統，實現信息共享，提商醫院工作質t和效益;三是和影像存檔和通訊--一P^cS(Pict盯e^r。hi，ing.eo二unie。tson:system，):是醫院用于管理醫療設備如CT，MR等產生的醫學圖像的信息系統;四是遠程醫療網絡系統等:遠程醫療就是利用電子通訊網絡以電子信號來傳遞有關醫學診斷、治療、護理、咨詢及教育等的信息及數據，其即可以為偏遠地區的息者提供醫療服務，也可以作為醫生之間進行交流的有效工具;五是參與臨床的診斷與治療一線工作的工程技術:例如放射治療計劃的制定、虛擬手術、理療和康復等等.臨床工程與生物醫學工程研究開發是兩個緊密相連的必要環節，又具有各自的發展規律.因此，我們既要重視前者的發展，也要重視后者的發展，在醫院中更應將后者放在發展的重要的地位.

三.國內外生物醫學工程教育棍況

科學與學科有非常密切的關系.科學自身的規律決定學科的規律，科學發展決定學科的建設和發展，當然，學科的建設反過來形響科學的發展.隨若人們對健康的關心程度的增加，醫學上疾病分析、診斷、治療和康復等方面的儀器設備逐年增多.因此，在教學科研單位需要有研究人的生命的物理原理、控制過程和研究新的檢測、監測生理、生化物理指標的原理、方法、儀器設備;在工業部門，需有設計、制造適于醫護人員操作和人事科醫學要求的儀器設備的工程師.在醫院里，需有掌握醫學設備的均t和維修以及培訓使用這些設備的人員的工程師;這就要求有一個系統地培養生物醫學工程師的教育計劃.生物醫學工程師要用工程學的方法來解決生命科學上的難題，因此，要求有一些涉及生命科學和工程學的交叉訓練，使得學生既要性得工程原理，又要了解如何應用知識來解決生物學和醫學上的問題.二十世紀50年代，隨著生物醫學工程科學研究的發展，產生了生物醫學工程學科.由于科學研究的需要，在國外生物醫學工程學科發展的最初階段，是趨向于培養博士水平的高級人員.后來由于注意到實際應用，產生了碩士和學士水平的教學計劃.

1.國外高校生物醫學工程專業的情況

目前發達國家的很多大學都設有生物醫學工程系，僅美國就可在Inter網上查到近百所大學生物醫學工程系的主頁.《共國新聞》及《世界報道》兩媒體2002年聯合公布的生物工程/生物醫學工程領域最佳研究生院的排名(根據設施、人員、研究成果引用系數等)前十名的學校。.設有叫S方向與BT的較多.以研究生教育為主，本科為附在我國，涉及生物醫學工程專業最早的是中專教育、大專教育(1，60年成立的北京商學院就有醫療器械系)，真正的生物醫學工程學科開始于70年代未，19，8年國家科委成立了生物醫學工程學科專業組.從此生物醫學工程作為一門獨立的學科在我國很快地發展起來.經二十多年的發展，目前全國己有近幾十所高校建立有該專業，這些高校均系國內工科、理科、醫學的著名院校.我國生物醫學工程學科的墓本情況見表2從以上可以看出我國的生物醫學工程專業發展非常迅速，據不完全統計，52個院校設有生物醫學工程專業，其中有37個理工或綜合大學，15個醫科院校.

2.我國離校生物醫學工程專業的情況分析

(1).我國生物醫學工程專業與國外生物醫學工程專業的共同點①學科發展迅速國內外高校生物醫學工程專業發展十分迅速，國外從20世紀60年代起步，70年代、80年代迅速發展•國郎20世紀’0年代末，8。年代初僅有幾所高校建立生物醫學工程專業，短短二十年就發展到50個院校建立該專業.②從比較知名的重點院校開始形成輻射美國約翰霍普金斯大學、加利福尼亞大學、麻省理工學院、賓西法尼亞大學、華盛頓大學、密歇根大學等都是較早建立生物醫學工程專業的.我國清華大學、浙江大學、西安交通大學、上海交通大學、東南大學、中國科技大學等都是我國著名的科研水平很高的大學，也是我國首批建立生物醫學工程專業的高校.③生物醫學工程專業的學科以研究生教育為主在國外，很多大學招收研究生的數t超過本科生的數t，研究生的來源更強調從理工科或生物醫學專業中選拔.在我國50多個生物醫學工程專業中有17個博士學科(14個也收本科，3個僅招收碩士、博士)，6個博士后流動站，5個長江學者學科，11個招收本科、碩士，8個院校僅招收碩士，U個院校招收本科、2個招收大專.這充分說明生物醫學工程專業教學和科研相比，生物醫學工程科研占的比重更大.

3.我國高校生物醫學工程專業與國外的不同點(差距)

近年來我國生物醫學工程教育發展很快，如前所述建立本科教學的至少有35所院校，通過分析不難發現:①學科模式(研究方向)設!較少所有開設生物醫學工程本科專業的學校都是以電子、信.息、計算機應用與醫學結合為目標，只有個別學校在培養目標中增加生物材料和人工器官方面的內容.本科教育的專業設!面比較集中在IT一明E，沒有川S一SME，各院校的研究生培養(科研方向)基本以生物醫學信號的檢測處理、醫學成像、醫學圖象處理、醫學儀器研究為主，部分涉及到分子電子學、分子光子學、生物力學、生物醫學材料、人工器官、組織工程等方向，只有少數大學比較集中在納米材料、生物醫學材料及人工器官、生物醫學圖像處理.研究生培養的專業面比本科生的專面相對寬廣.與生物醫學工程專業搜蓋面相比顯得專業面過于窄.而國外的專業設t顯然比我們有優勢.從表1中可以看出有很多“生物移植、心血管電生理、脊健損傷研究、功能生物技術、心肺動脈、臨床整形外科研究、臨床整形外科研究、細胞影像、疼痛神經生理、分子及細胞生物、重組蛋白質表達、藥物傳輸、.生物界面現象、生物熱傳遞、麻擠研究、聽覺研究、神經肌肉研究、神經系統分析、視覺研究”一的研究方向，在我國，這些研究方向都被認為是生物醫學的研究內容，而不是生物醫學工程的研究內容.②以科研帶動學科的特點不如國外突出我國本科教育有進一步擴大的趨勢，有些沒有科研方向的學校紛紛設立生物醫學工程專業③沒有重視傳統中醫工程研究④生物醫學交叉結合的程度我們不如國外，我們的叫E沒有研究生命系統的就是個證明.

4.就業問題

生物醫學工程師的就業前景是廣闊的，主要就業單位是研究機構、公司和醫院.研究機構可以是研究所或大學里的研究中心，他們從事設計和研制醫院里所鑄的很專門的新設備，也有一部分作為外科或生理研究組的成員參與復雜電子系統的選擇使用，也可以研制新設備公司，可以是儀導及制藥公司，他們參與新的醫療儀器以及醫學及生物學研究用的儀器的研制和生產.他們能夠決定一種新的設計是否有藉要，有梢路，能否滿足各種要求并符合政府的法律規定，他們也可做為公司產品的推銷及售后服務工作.在醫院里，他們從事自動化、研制實驗室用計算機，病人一一計算機的接口以及有關計算機軟件.他們也可以在某一科室〔例如:內科、外科和臨床實驗室工作)，也可以在醫院里直接經管生物醫學工程部門的工作.他們是醫院中工程情報的主要提供者，負貴所有儀器的使用、維修和采購的任務，研究分析和處理數據的方法.生物醫學工程師亦參與許多國家研究計劃，如在空間計劃中設計遙測裝I，生命維持系統，人一一機接口設備以及參與空問醫學.他們也參與國防計劃，環境研究，也可做為環境開發及污染、醫院自動化方面的顧問等.

5.生物醫學工程專業的繼續教育

生物醫學工程專業的高等教育與國外相比起步較晚，但經過近20年的發展，現已形成較完菩的學科體系，開設了大專、本科、碩士和博士研究生教育層次.而我國生物醫學工程專業繼續教育發展較慢，在國家成人教育專業目錄中還沒有該專業.我校1，%年首次在全軍開展了生物醫學工程專業專科升本科的函授教育，現已招收7屆學員，深受全軍各醫療單位技術人員的歡迎，目前地方許多醫院有關技術人員也來信詢問要求學習.我們認為在新形勢下，生物醫學工程專業繼續教育有著廣泛的前景和開展空間.主要原因是:

(1).隨著科學技術和現代醫學的發展，醫院各種診療技術和設備越來越多，高新技術和自動化程度越來越高，如果沒有生物醫學工程專業技術人員的有效參與，現代化醫院不可能有現代化的管理和診療水平.

(2).從醫院實際看.醫院醫學工程科、信息科、放射科、放療科、超聲科和理療科的臨床工程技術人員是生物醫學工程專業專業本科畢業的為數不多，大都是本專業或相關專業大專畢業，知識結構和實際水平很難適應未來的發展需要，必然有一個知識更新、技術提高的問題.

(3).以現代科學技術為核心的、建立在知識和信息的生產、存儲、使用和消費之上的經濟稱為知識經濟時代，知識經濟時代的到來對現代化醫院的科技水平、人才綜合素質和創新能力有了更高的標準.開展生物醫學工程專業繼續教育，必須滿足實際，若眼未來，在教育觀念、人才培養目標、教學內容和教學方法等方面進行大膽探索.

6.在醫學院校內開設生物醫學工程專業的特點

生物醫學工程專業是一門工程科學，它要求有深厚工程墓礎知識，學生的大部分時問都是在學習工程知識，因此，很容易認為在工科院校開設此專業有優勢，在醫學院校開設這個專業有很大困難.經過幾年的實踐，我們認為在醫學院校辦生物醫學工程專業.開始時要建立起一整套的工程葵礎課教研室和實驗室，，這樣需要的經費、人員較多，起步比較困難，但只要具備了墓本條件，會有很多優勢.

(1).生物醫學工程是工程科學對醫學的滲透，在醫學院校中開設了本專業以后，工程人員和醫務人員思想上的溝通就比較方便，較能做到互相理解，這樣就便于合作.

篇2

1臨床醫學工程專業課程體系的調整

1.1醫學院校臨床醫學工程應用型人才培養目標醫學院校的臨床醫學工程應用型人才以醫療設備的全程技術管理、信息系統的維護、影像工程科等為主。通過4年專業學習，學生對于醫療儀器有比較深入的了解，側重于理論的應用，能夠對儀器進行基本的保養、維護和一般性維修；對于儀器的醫學應用比較了解，在醫生和儀器提供者之間起橋梁作用，承擔部分儀器的高效使用、改造等任務。同時也可以成為醫學儀器生產廠家的運行、維護、安裝、研發等專業技術人才。

1.2專業課程以原理為基礎，兼顧應用堅持“重人品，厚基礎，強能力，寬適應”的人才培養模式[5]，接受先進的理論和技術。專業課程設置可分以下幾大類：醫學儀器與圖像處理類，包括電路、數字圖像處理、傳感器等；微機原理以及應用類，包括單片機、計算機原理及應用、醫學信息系統等；醫學基礎類，包括系統解剖學、生理學等；生物醫學工程專業課程，包括生物力學、生物材料、醫學傳感器等。教學以“學為主，教為導”的方法，采取啟發式、討論式教學[6]。授課以原理為基礎，不要求復雜的公式推導，但是要有定性的概念，例如超聲探頭高頻低頻的應用差別。由于設備更新換代很快，無需糾結于某個特定型號的設備并研究其具體功能，應概括性介紹醫學設備的應用。開設理論教學與實地教學相結合，與醫院合作，組織學生到醫院參觀學習，請相關業務人員介紹醫療儀器和系統的軟件以及硬件設備，及其實際運行情況，使學生有更直觀的認識。

1.3引入醫療器械風險管理的概念，加強學生醫療風險意識在基礎專業課程教學的同時，引入醫療器械風險管理的概念。表1為制造商對某設備風險的可能性評估。表格左列為危險的可能性分類，首行為危險的嚴重性分類，陰影區是可用性測試工程師優先考慮的內容。風險分為R1、R2、R3、R4、R5、R6等6個等級。醫療器械的風險管理貫穿于產品的整個壽命周期，在設備的使用過程中仍可能存在，因此醫療工程人員需要具有醫療風險意識。在教學中，引入醫療器械風險管理的概念，讓學生了解醫療環境下多種因素都有可能造成醫療設備的使用風險，同時讓學生感到學習臨床醫學工程在醫院工作“有用武之地”。

1.4以研帶教，直觀認識醫療風險在理論學習的基礎上兼顧研究和應用，培養學生科研能力的同時，加深學生對醫療風險的認識程度。例如，我們對RFID標簽在高磁場下應用的安全性進行測評[7-8]，通過實驗發現，13.56M無源RFID標簽作為患者標識，在1.5T磁場下持續使用對自身安全正確使用沒有影響，但是其可能影響核磁成像的信號及噪聲水平，形成偽影，見圖1。由此可見，通過簡單的研究發現臨床環境中風險因素隨時可能被引入。開展創新性研究實驗，在培養學生思維邏輯能力、分析解決問題的能力以及科研實踐能力的同時，提升學生對臨床醫學工程專業的興趣，更有利于學生今后的擇業意向。

2結語

篇3

關鍵詞：生物醫學圖像編程實現技術；雙語；教學改革

作者簡介：楊春蘭（1980-），女，河北石家莊人，北京工業大學生命科學與生物工程學院，副教授；吳水才（1964-），男，江西九江人，北京工業大學生命科學與生物工程學院，教授。（北京 100124）

基金項目：本文系北京工業大學2013年度研究生課程建設項目（項目編號：015000542513528）、北京工業大學教育教學研究項目（項目編號：ER2013B21）的研究成果。

中圖分類號：G643.2 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）09-0105-02

“生物醫學圖像編程實現技術”是生物醫學工程專業研究生的選修課。該課程的主要內容是分別利用Visual C++和ITK兩種編程工具實現常見生物醫學圖像的讀寫、點運算、配準、分割等涉及醫學圖像分析基本問題的程序編制。本課程共32學時，包括7個章節：常用醫學圖像處理軟件編程環境介紹；生物醫學圖像的類型及其數據表達；各種醫學圖像的讀寫方法和顯示；生物醫學圖像處理類庫的實現；醫學圖像配準；醫學圖像分割；基于醫學圖像的統計分析。

本課程教學方式主要采用課堂講授和學生上機討論同步結合的形式。教學思路圍繞利用VC等編程工具實現圖像處理程序的編寫展開：以ITK學習作為算法理論指導的基礎和主線，在學生理解具體算法的核心內容后，再利用VC完成算法的實現，進而使學生掌握VC進行生物醫學圖像處理的編程技巧。在課堂教學中充分發揮學生的積極性，鼓勵創新思路和團隊合作。本課程目前主要選用與ITK和VC圖像處理緊密相關的指導書和參考書，以及筆者編寫的教學講義。

針對該課程教學內容中ITK和VC均采用英文開發平臺的特點，目前英文多媒體課件已達教學內容總量的2/3以上。筆者多年從事生物醫學圖像處理領域的科研工作，近年來查閱并收集了大量英文文獻。在各章節的教學中為學生提供了豐富的英文學習資源。此外，教學中采用英文ITK編程指導書作為程序編寫的基本算法理論參考。程序設計中，示例程序英文注釋占到1/2以上篇幅。鑒于目前的教學現狀， 擬將該課程建設為雙語課程。

一、雙語教學改革的必要性

“生物醫學圖像編程實現技術”作為生物醫學工程專業碩士生的專業選修課，目的是使學生學會利用VC和ITK等編程工具完成生物醫學圖像處理的程序設計和相關科研任務。目前Microsoft Visual C++6.0開發平臺和ITK開發平臺均為英語環境，ITK學習資料和網站亦均使用英語，因此，掌握VC和ITK程序設計中的常見專業術語，具備閱讀并編寫英文注釋的程序代碼能力是教學中的一個重要目標。前幾輪教學中主要存在以下問題：

第一，學生本科階段專業背景和英文水平存在差異，在學習以英文為主的教學內容時存在一定困難。北京工業大學（以下簡稱“我校”）生物醫學工程專業研究生大多來自其他各地方院校，很多學生在計算機語言學習和編程操作方面基礎較為薄弱，編程水平亟待提高。目前生物醫學工程專業開設的研究生課程中，“醫學圖像處理”僅從基礎理論方面論述了生物醫學圖像處理的內容、模式和發展趨勢，學生缺乏利用計算機編程工具實現圖像處理算法的技術入門和指導。本課程目前主要以ITK用戶學習指導書和Visual C++圖像處理參考書作為學生學習的參考資料。ITK指導書和相關學習資料為全英文編寫，通常程序開發者使用的VC6.0開發平臺為英文版，幫助查詢信息也為英文，在一定程度上增加了學生學習編程技術的難度。雙語教學的開展成為解決該問題的重要途徑。

第二，已有經試用一定時期、教學效果良好的上機指導講義，但尚無與英文學習資料配套的雙語教學講義。生物醫學圖像處理的基本概念和相關算法是本課程的理論基礎，利用ITK和VC進行編程是學生學習本課程應掌握的基本技能。鑒于在課堂教學中，理論講授仍是主要教學手段，筆者圍繞使用ITK和VC圖像編程兩條主線來安排課堂教學，精選出能夠提高生命科學與生物工程學院（以下簡稱“我院”）研究生科研水平的課程內容。

目前的課堂教學主要以ITK用戶學習指導書和Visual C++圖像處理參考書作為學生學習的參考資料，尚無可供使用的正式出版教材。基于前期該課程教學改革建設，筆者編寫了該課程的上機編程指導講義，教學中已試用3輪，學生普遍反映對其學習很有幫助，取得了較好的實驗教學效果。然而，單獨一本上機指導書或者幾本相關參考書無法滿足教學中的實際要求。此外，目前編寫的上機指導書中缺少英文專業術語，而在實際教學中應當注重專業術語的解釋和英漢對照，使學生在掌握專業知識和技能的基礎上進一步學會專業詞匯的運用，提高其科研能力。因此，教學中亟需使用將基礎理論內容與上機操作有效緊密結合的雙語教學講義，使課堂教學中學習資料與上機指導書內容相對應，從而使教學內容系統化，能夠同時滿足學生理論學習和上機操作的實際需要。

第三，學生自主學習內容來源均為英文資料，尚需教師做中英對照指導。培養學生的創新意識和動手實踐能力是研究生教學的基本指導思想。計算機程序設計類課程需要足夠的上機操作練習和課后自主學習來鞏固學習成效。只強調課堂講授往往使學生的思路受到限制，不能達到同步跟隨講解掌握編程要點和調試技巧的目的。筆者鼓勵學生在自學中利用互聯網等現代學習工具，并結合自己在生物醫學圖像處理領域的科研工作，針對教學內容收集了大量英文文獻，在各章節的教學中為學生提供了豐富的英文學習資源。但多數學生在計算機語言學習和編程操作方面基礎較為薄弱，且缺乏圖像處理方面的先修專業知識，在自學時遇到了較多困難，需要教師對相關專業術語和概念做中英對照解釋和指導。因此，課堂講授和課后師生答疑及作業等均宜采用雙語模式。

綜合以上分析，本課程在教學中需組織并精選雙語教學內容，并在此基礎上編寫與英文學習資料配套的雙語課堂教學講義，在課堂講授等環節亦適合采用雙語教學模式。雙語教學是解決前述幾個教學問題的必要手段，也是增強本課程教學效果的重要途徑。

二、雙語教學建設的具體措施

1.教學內容建設

本課程主要以利用ITK和VC兩種工具進行生物醫學圖像處理的程序設計展開。ITK的學習相對易于掌握和理解，可作為引導和幫助學生形成編程思路和整體框架的基礎部分；針對生物醫學圖像的特點，在ITK對應內容學習的基礎上，重點使學生掌握利用VC進行各種處理算法的程序實現。由于課時數的限制，教學內容將緊密聯系目前醫學圖像處理領域的熱點問題，參照國內外常用生物醫學圖像編程軟件的基本功能，精選有助于學生今后開展科研工作的內容，在此基礎上完成教學內容的中英對照優化。

在目前使用的英文ITK學習指導書、VC圖像處理參考書和自編的上機指導講義中，對于圖像文件的讀寫、圖像濾波等內容，是交叉重合的部分，也是教學中的重點內容。因此，可依據學習資料將上述章節的教學內容重新整合，組織成中英雙語對照的形式；對于無交叉的內容，如圖像配準、統計分析等，以中文參考書為主導，英文指導書相關知識點為參考，通過查閱參考資料，完善該部分的中英對照內容。

2.教學方式建設

雙語教學的目的是使學生能夠在專業領域進行學習和應用，使外語不再成為專業學習和交流的困難和障礙。因此，雙語教學不能僅僅立足于提高學生的外語水平，更應在教學中注重專業術語的解釋和英漢對照，使學生在掌握專業知識和技能的基礎上進一步學會專業詞匯的運用。[1-3]本課程雙語教學的目標必須以掌握專業知識及技能為基礎，進而培養學生的動手能力和利用編程理解各種理論算法的學習能力。

基于上述教學思想，教學方式主要采取課堂教師講授與學生同步上機操作相結合的形式。在雙語教學過程中充分發揮學生使用英語學習的主動性和創新意識，鼓勵團隊合作完成較復雜程序的設計。[4，5]針對課堂講授環節，以英文多媒體課件為依據，在各章節末給出專業術語的中英文對照總結。對基本理論算法采用英語講解，重點和難點部分用漢語加以強調。

每個專題內容的教學中，首先由教師給出具體的設計任務，以ITK示例程序作為基礎理論指導，利用VC演示經典程序的編寫調試過程，重點強調編程中的技術要點和中英對照專業術語，并對易錯點進行提示。根據設計任務，鼓勵學生在實現程序的基本功能基礎上，加入自己對算法的理解和功能擴展，并請學生在課堂上對程序設計思路用英語進行講解和交流。課后程序作業要求學生在程序編寫時給出各種函數功能和關鍵語句的英文注釋。

在醫學圖像配準、分割專題的教學中，讓學生分析查閱中英文獻資料，結合自己今后的科研方向制作簡單的軟件實現配準、分割的常用算法。在這些專題中組織學生進行英文口頭報告和學術討論。對于功能模塊較復雜的程序，讓學生自由分組，注重培養學生團隊協作精神和個性特長的發揮。

3.教材建設

目前該課程沒有指定的正式出版教材，在實踐教學中主要采用自編的上機指導講義《上機指導說明書》，課堂教學環節中主要從ITK和VC實現圖像處理兩個方面為學生提供了相應的英文學習資料和參考書。

結合該課程的專業特色和注重上機操作環節的特點，在優化中英對照教學內容的基礎上，編寫本課程雙語教學講義。講義內容涉及中英對照的醫學圖像處理相關基本概念和術語、ITK程序運行步驟及結果分析中文注釋、ITK專業術語中英對照詳解、VC圖像編程技巧要點等。由于該課程實踐性強，在編寫講義的同時，對重要的教學內容和教學難點可以制作視頻講解的VCD光盤予以輔助。

三、雙語課程建設的可行性

本課程教學內容是在了解學生知識水平和專業背景的前提下，結合我院生物醫學工程中心各研究室的研究方向和主要工作而安排的。針對VC開發平臺和ITK教學示例程序及注解均為英語的特點，后續教學中可以做到對雙語教學內容結構的進一步完善和調整，從而達到提高教學效果的目的。

盡管目前本課程尚無可供使用的正式出版教材，但已有適應學生學習水平的相關中英文參考資料和申請者編寫的學生上機實驗指導書和講義，后續建設中編寫與中文對照的英文講義是完全可行的。

選修該課程的生物醫學工程專業學生人數相對固定，課堂教學過程便于控制。授課對象具備良好的英語基礎和專業知識，具備雙語教學的接受水平和理解能力。因此可以探索更為合理的雙語教學模式，從而充分發揮學生學習的積極性，培養研究生利用英語查閱文獻和學習的研究能力，提高其國際交流水平。充分發揮本課程教學內容和參考資料為英文的優勢，讓學生在該課程的學習中對利用英語進行科研的訓練得以實現。

本課程教學團隊的師資力量和業務素質達到了對“生物醫學圖像編程實現技術”進行雙語課程建設的基本要求。筆者曾赴英國華威大學參加了校青年骨干教師出國培訓，口語流利，專業基礎知識扎實；為生物醫學工程專業本科生主講“Visual Basic程序設計”（雙語）課程，具有為該專業學生講授計算機類課程的雙語教學經驗，了解該專業學生在學習計算機類課程時的知識水平和心理特點；多年從事生物醫學圖像處理領域的科研工作，查閱并收集了大量英文文獻，在各章節的教學中為學生提供了豐富的英文學習資源。

本課程隸屬生物醫學工程專業碩士生計算機類選修課。我院設有生物醫學工程一級學科博士學位、碩士學位授權點，該學科是北京市重點建設學科。生物醫學工程中心下設2個生物電子與儀器研究室，1個生物力學與仿真工程研究室。生物醫學圖像處理是生物醫學工程領域的主要研究方向之一，上述研究室均開展了涉及生物醫學圖像處理的研究工作，可為本課程的實踐教學環節提供科研實踐訓練環境；此外，產學研基地還可吸納學生進行與圖像處理相關課題的編程創新訓練。我院與美國桑利尼亞州立大學簽訂了聯合培養協議，為開展雙語教學提供了有利的國際學習和交流條件。

四、展望

為推進國際化教育進程，研究生課程建設應積極做到與國際化接軌。“生物醫學圖像編程實現技術”以提高學生圖像處理的編程水平為基本出發點，結合當前該課程的教學現狀，在教學內容和教學方式等方面都有望實現雙語化。通過借鑒相關計算機類課程雙語教學的寶貴經驗，不斷進行總結，從而實現預期教學目標，切實提高研究生的實踐能力和研究水平。

參考文獻：

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[3]蘇曉云.地方高校雙語教學課程質量保障體系的研究與實踐[J].中國電力教育，2010，（19）.

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生物醫學工程（biomedicalengineering，BME）是應用自然科學和現代工程技術的原理與方法，多層次研究人體結構、功能及其生命現象，研究用于防病、治病、人體功能輔助及衛生保健的制品、材料、裝置和系統的交叉性邊緣學科。其主要的特點是多學科交叉、理工醫結合，工程性和實踐性很強。在軍醫大學這樣的醫科院校中培養工程技術人才，必須要改變原有培養醫科學生的模式，采取適應工程技術人才培養特點的教學體系，突出工程性，強調實踐性教學。改變現有實踐教學模式，構建新的實踐教學體系，是生物醫學工程專業建設和人才培養中需要體現的重要內容[1]。

2生物醫學工程專業學員創新實踐能力培養的探索與經驗

我校生物醫學工程專業五年制本科人才培養的目標是：“面向我軍衛勤保障的需要和軍事醫學的發展，培養具有生物醫學、電子技術、信息技術和軍事醫學電子衛生裝備等專業知識，具備將生物醫學與電子信息技術相結合的能力，能夠從事軍事醫學電子衛生裝備研究、設計、管理、使用和維修工作的高級工程技術人才。”由于我校生物醫學工程專業的培養方向是生物醫學電子工程，這是一門科技含量高、技術密集、應用性強的學科，其基礎理論、創新探索都必須依賴實踐來驗證。因此，實踐教學占據著戰略性地位，是培養創新型人才的關鍵環節。根據我校生物醫學工程人才培養目標，突出工程特性，培養具有電子技術創新精神和實踐能力的人才是該專業建設的基本任務，學生的綜合素質和創新能力不僅需要通過基礎理論和專業理論的學習來培養，更要通過實踐教學各個環節來鍛煉，以使學員不斷提高創新實踐能力并將所學理論知識和實踐技能應用于實際醫學問題的解決中。我們主要采取了以下做法：

2.1注重基本實驗技能訓練，重組課程實驗教學內容電子技術與信息技術教學包含了一系列課程（電路原理、模擬電子技術、數字電子技術、信號與系統、數字信號處理、傳感器原理、醫學電子儀器等等），對這些課程的實驗項目進行精選、整合、改造，實現以基礎性實驗、綜合性實驗教學模塊為基礎的分層遞進的實驗教學內容。對現有的實驗進行優化整合，主要目的是配合理論教學，使學生熟悉理論知識和掌握基本實踐技能，提高教學效益，在不增加現有實驗課學時的前提下，適當開設綜合性實驗。

2.2培養綜合運用知識能力，強化綜合性設計性實驗在專業基礎課實驗中，將過去模擬電子技術、數字電子技術等課程中的設計性實驗設置為相對獨立的綜合設計性實驗，主要通過自主探索的形式培養學生獨立思考、協作攻關的精神以及解決實際問題的能力，以達到知識和能力綜合訓練的目的。具體方法是教師編列實驗題目，提出技術要求。題目的難度與學生的水平相適應，題目的內容與專業方向及學生興趣相吻合。學生以小組為單位自行選題，通過查閱文獻資料，優化技術路線，獨立開展實驗等環節實施綜合訓練。使學生能夠較系統地掌握從選題、方案論證、電路設計、電路實現以及裝配調試，到最后的總結報告和文檔整理等全過程的各個環節。通過上述實驗課教學改革，有效調動了學生學習的積極性和主動性，培養了學生綜合運用知識的能力和動手能力。

2.3開展多層次第二課堂活動，培養分析解決問題能力開展了多種類型和內容豐富的第二課堂活動，這既是課程教學內容的補充，也是實踐教學不可缺少的環節。一種是普及性的第二課堂活動，內容力求覆蓋面廣、應用性強，既有教師選題，也有學生自主選題進行實驗研究。從專業基礎課開始組織，有效地豐富了學生視野，拓展了學習內容。另一種是提高性的第二課堂活動，對學習成績優秀、鉆研精神強的學生實行導師制，組織他們參加課外科技活動和全國性大學生創新設計競賽等實踐教學，讓學生直接介入實際的科研活動中。通過第二課堂活動有效地發揮了學生學習的潛能，變被動學為主動學，培養了學生邏輯思維能力和分析解決問題的能力。

3我校生物醫學工程學員實踐能力培養模式的不足

目前，我校生物醫學工程專業課程體系設置主要包括：公共基礎課程、醫學基礎課程、工程專業基礎課程、專業課程等4類。從實踐教學的效果來看，目前這種模式存在2點不足：一是課程設置不科學，體系不完整，與國內外其他生物醫學工程院校相比缺少專業選修課程、綜合實踐課程這2類課程[2]；二是實踐教學沒有按照實踐能力培養的規律進行設計。實踐能力的培養必須從基礎做起，由低到高逐次遞進，以電子技術綜合設計為例，在設計性實驗中應當將主要精力用于方案設計和技術指標的實現上，但是部分學員由于電子工藝基本功不扎實，一些原本不應該出現的問題卻由于焊接加工水平欠佳反復出現，從而影響了設計性實驗的整體效果。由于工程實踐能力包含了方方面面的素質要求，從設備使用、工藝掌握、器件選擇、方案設計等等由低到高的各項能力的培養，是需要一點一滴積累并逐漸形成經驗的一個長期過程，絕非一朝一夕之功，也不是某一門課程所能解決的，必須將其作為系統工程搞好頂層設計，在整個課程體系之中加以解決。創新實踐能力的培訓必須是多層次的并且貫穿始終的完整培訓，需要完成包括基礎電子工藝掌握、基本實驗設備操作到復雜醫學電子系統的設計等一系列階梯式的體系化訓練。使學生在大學期間，乃至研究生階段，不間斷地進行傳統型、綜合型、設計型和創新型等各種實踐環節和各種社會實踐活動，這對學生掌握扎實的基礎理論知識和專業知識，提高獨立分析問題和解決問題的能力，提高團隊合作意識，提高創造性和競爭能力都大有益處[2]。只有經過這樣訓練的學生才能具備比較強的實踐動手能力，能夠有效地通過工程技術手段解決實際問題，從而滿足用人單位和部隊建設的需要。所以，建立健全完備的實踐教學體系是當前深化教學改革，加強頂層設計的重要工作之一，必須按工程人才的培養規律設計科學合理的實踐教學體系。

4構建生物醫學工程專業學員創新實踐能力培養體系的設想與建議

創新實踐能力可分為基本技能—綜合技能—設計技能—創新技能4個層次，不同層次的能力培養要有相對應的教學內容和訓練方法，通常需要采用驗證性實驗—綜合性實驗—設計性實驗—研究性實驗等有針對性地加以訓練。為實現創新實踐能力的全面培養，必須改變傳統的實踐教學模式，把培養學生的創新精神和實踐能力放在首位。以優化知識結構、提高綜合素質為指導制定實踐教學計劃和方案，調整實踐教學組織結構；安排大型綜合實驗設計課程和實踐訓練，形成科學合理、內容完備的教學體系和培養模式；構建良好的實踐教學支撐環境。使學生在學校期間，不間斷地進行傳統型、綜合型、設計型和創新型等各種實踐學習環節和各種社會實踐活動，使其創新實踐能力不斷發展，從而真正提高學生獨立分析問題和解決問題的能力，提高創造性和競爭能力，這也是提高專業教學水平和與國際教育接軌的必然選擇[3]。

4.1實踐課程體系建設

為了更好地適應軍醫大學對生物醫學工程人才培養的要求，根據培養生物醫學工程專業學員創新實踐能力的探索并結合其他院校在實踐體系建設上的經驗，我們認為生物醫學工程專業課程體系設置應當涵蓋公共基礎課程、醫學基礎課程、工程專業基礎課程、專業課程、專業選修課程、綜合實踐課程等6類課程。其中對于實踐能力的培養應構建4個層次、5個類型的課程培訓體系。

4.1.1基礎課程實驗

這一類實驗的內容和方式比較傳統，實驗和課程內容的聯系緊密，每門課程課內安排實驗18學時。通過對授課內容的驗證、實現與分析，幫助學生掌握基本理論和方法，鍛煉學生動手能力，培養學生的基本工程素質。除基本實驗外，一般要求至少安排一個具有綜合性質的實驗，能夠對整門課程起到融會貫通的作用。對每一門課程的課內實踐環節的安排和內容，都需要進行充分的論證，以保證每門課程實驗內容的合理性。

4.1.2綜合實踐課程

這個訓練層次的重要性體現在，使學生掌握應用工程技術解決實際問題的基本方法，同時培養其初步的創新能力。創新能力的獲取必須要擁有扎實的基礎，如果基礎不牢，所謂創新是沒有保障的，即便有非常新穎的想法，但是無法實現也是枉然。創新的方法往往產生于對傳統既有方法的熟悉上，充分了解各種方法的特點，并根據對實際問題的分析提出有價值的建議，創造性地采用不同以往的方法和手段處理和解決問題。創新一定是無限的想像與有限的技術選擇相結合的產物。通過這類實踐課程訓練學生對知識的綜合運用，掌握工程技術解決問題的程序和方法，突出工程實踐中關鍵環節的訓練，實現對不同學習階段的學員工程實踐能力的綜合培訓，使其具備工程技術人員基本的實踐能力。綜合實踐課程在進入專業基礎學習階段以后安排，將每學期的所有理論教學及考試在前18周內完成，余下的2～3周時間用于開設獨立的綜合實踐課程。其具體設置安排見表1。

（1）電子工藝實習。主要培養學生在電子線路焊接、裝配、調試、元器件識別、選擇、基本儀器使用等方面的能力，組裝具有實用價值的小型電路。安排這個訓練的目的，主要是鍛煉學員在電子技術應用中的基本操作技能，如果沒有這個過程，直接進入電子技術課程設計階段，就會出現因為電子工藝不過關造成的各種各樣的問題，為電路設計和調試帶來層出不窮的障礙。所以必須要有這個訓練過程，以保證在后續課程中學生具有比較熟練和穩定的電子工藝能力，而盡量避免因為工藝問題造成的失敗。

（2）電子技術課程設計。是在具備電子學基本實驗技能的基礎上，進行綜合能力培養的實踐訓練課程，以電路設計為重點，內容側重綜合應用模電、數電知識，完成制作較為復雜的帶有生物醫學功能的電路或者小型電子系統（例如心電信號放大器）。一般是給出實驗任務和設計要求，通過電路方案設計、電路設計、電路安裝調試和指標測試、撰寫實驗報告等過程，培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力，提高電路設計水平和實驗技能。在實踐中著重培養學生系統設計的綜合分析問題和解決問題的能力，培養學生創新實踐的能力。

（3）虛擬儀器技術課程設計。掌握LabView在信號采集、處理、分析以及功能電路整合方面的應用，側重于生物信號的處理及其虛擬儀器系統的設計。

（4）生物醫學信號檢測與處理綜合實驗。其目的是使學生在熟悉電子系統基本設計和數字信號處理主要方法的基礎上，把現代信號處理理論與臨床醫學緊密結合起來，掌握常見的生物醫學信號采集方法，醫學信號傳感器、采集儀器的使用，利用各種信號處理手段解決臨床診斷與治療方面的信號分析與處理問題。使學生了解醫學信號處理系統的實現過程：醫學信號信號采集信號處理信號識別與特征提取臨床診斷，培養學生應用Matlab和LabView提供的各種處理方法解決醫學問題的能力，并強調各種處理方法的硬件實現。

（5）現代醫學儀器綜合設計。在學生學完全部課程進入畢業設計前一個學期進行，學生綜合應用所學過的基礎課、專業基礎課和專業課的基礎理論、基本知識和基本技能，融合醫學儀器課程內容，獨立完成一個醫學信號檢測、處理、控制系統的設計、安裝、調試，完成醫學信號的數據采集和存貯、數據顯示、數據分析和處理，通過對專業課實驗進行的高度整合，讓學生對所學知識進行高層次的融合。學生從本課程擬定的題目中選擇，或者自己擬定題目，獨立完成一個檢測人體信號的小型醫學儀器系統，并使所設計的軟硬件系統達到要求的各項技術指標。學生通過該課程較系統地學習生物醫學信號處理和控制方面的方法和技術，在生物醫學信號處理技術、計算機技術、測量技術、控制技術及實驗技能等方面得到全面訓練，對醫學信號的拾取、測量、處理、應用有一個系統地了解，從而在綜合能力上得到培養，同時為完成畢業設計打下堅實的基礎[4]。

4.1.3創新性課外科技活動

開展豐富多彩和形式多樣的創新性課外科技活動，其主要目的是使學生在完成第二層次訓練的基礎上，了解學科前沿、開闊科技視野、激發創新意識，充分發揮和調動學生創新實踐的潛能，結合軍事醫學應用和實際問題的解決開展研究性實踐活動。結合我軍衛勤保障和軍事醫學的需求，應用電子信息技術和電磁檢測技術等生物醫學工程學方法，有針對性地開展創新實驗活動。從軍事醫學電子衛生裝備設計思想的提出、技術指標的設定、研究方案的形成、工程設計的優化等方面訓練學員，培養他們在我軍軍事斗爭衛勤保障條件下解決軍事醫學問題的創新思維和創新能力，以此提高軍事生物醫學工程專業人才的綜合素質。該層次的訓練側重于創新能力的培養，主要以第二課堂的形式圍繞科研方向開展，也可以圍繞專業選修課開展，并鼓勵學有所長的學生積極申報學校創新實驗基金，開展進一步的深入研究，并指導學生發表學術論文，申請國家專利。在條件成熟的情況下推薦他們參加各種類型的全國大學生科技競賽。對于部分已取得較好成果的學員，可在此基礎上直接進入畢業設計環節，并給予他們優先報考碩士研究生的資格。

4.1.4實習

臨床工程實習是理論聯系實際，培養學員分析問題、解決問題能力的重要階段。通過臨床實習，使學員進一步加深對專業課程理論知識的理解和掌握，全面了解現代化醫療儀器設備的基本原理、安裝調試、維護保養，熟悉部分醫學儀器結構特點和工作原理及存在問題，建立醫療衛生裝備體系的基本知識架構，培養學員運用已學基礎理論知識，初步分析和解決醫學儀器設備實際問題的能力，為畢業后從事醫療設備專業工作，提升任職能力打下基礎。

4.1.5畢業設計

畢業設計的質量可以衡量專業教學的水平，是學生畢業與學位資格認證的重要依據。畢業設計的開展將緊密結合學科研究方向和實際科研課題，把重點放在學員創新思維和能力的培養，充分發揮學員的主動性和創造性上。畢業設計注重以下能力的培養：（1）調研、查閱中外文獻和搜集資料的能力；（2）理論分析、制定或設計實驗方案的能力；（3）實驗研究、綜合分析和數據處理的能力；（4）交叉融合理工醫等學科綜合知識的能力；（5）外語、計算機應用和論文寫作的能力；（6）綜合應用工程技術手段解決實際問題的能力；（7）團隊合作的能力。方法上讓學生自由選題，獨立完成畢業設計課題。針對要解決的實際問題，指導學生通過查閱資料，以互相討論的形式逐步總結出解決問題的思路，要求學生利用計算機進行理論設計，并進行虛擬實驗和仿真分析，經過比較優選出最佳方案，進而設計出實用的電子系統，完成系統的軟硬件調試并達到設計技術指標；最后提供設計報告，接受專家組考評并通過答辯。通過畢業設計使學生了解科研的方法、程序和步驟，增強科研意識。這種對科學實踐全程參與的教學方式可以全面培養和提高學生的科研素質、工程意識和創新精神，真正實現了理論和實際動手能力相結合的創新實踐能力培養。

4.2創新實驗室建設

創新實驗室建設旨在針對我軍面臨的多樣化軍事任務，滿足我軍衛勤保障需求和軍事醫學發展需要，從軍事醫學電子技術教學與訓練、軍隊衛生裝備教學與訓練等方面入手，與燒傷外科學、防原醫學、野戰外科學、野戰內科學、軍事預防醫學、高原軍事醫學以及新概念武器防治學等軍事醫學緊密結合，以電子技術應用、裝備教學實訓為基礎，培養應用軍事生物醫學工程的技術方法，解決部隊衛勤保障和軍事醫學問題的創新實踐能力。創新實驗室主要服務于學員專業學習階段，在第二課堂、創新實踐、綜合實驗、軍事醫學課程設計、畢業設計、專業實習以及衛勤演練中對學員實施相關訓練活動。從培養軍隊院校學員為軍服務的意識出發，使其在學習訓練中了解軍事醫學的主要問題，學會應用軍事生物醫學工程方法解決相關問題，同時提高創新實踐能力，在這一過程中軍事生物醫學工程專業綜合創新實驗室的建設是必不可少的，這對于軍事生物醫學工程專業學員開展相關學習實踐以及任職訓練是必須要具備的一個基本條件。

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生物醫學工程是綜合生物學、醫學和工程學的理論和方法而發展起來的新興邊緣學科，其主要研究方向是運用工程技術手段，研究和解決生物學、醫學中的有關問題。

多學科的交叉使它不同于那些經典的學科，也有別于生物醫學和純粹的工程學科。現在的生物醫學工程在疾病的預防、診斷、治療、康復等方面起著巨大作用，世界各主要國家均將它列入高技術領域，重點投資、優先發展。

[1-2]計算機網絡誕生于20世紀60年代，目前已成為一個重要的研究和學習領域。

計算機信息網絡為醫學信息交本論文由整理提供流、資源共享、了解醫學動態等提供了快捷便利的手段，為醫療事業的發展帶來了無限機遇和嚴峻挑戰，未來醫療界的競爭將是醫療高科技信息的競爭。因此，對計算機網絡的學習是非常有必要的。

而要學好這門課程，不僅要學習一些概念，掌握計算機網絡的基本原理，還要掌握一些技能，具備實際操作的能力。作為非計算機專業的學生，在教學內容和教學方法上都應與計算機專業的學生有所區別，以體現出專業特色。

筆者提出構建“面向應用的生物醫學工程特色”的計算機網絡教學體系建設，注重培養大學生的科學發展觀和自主學習的意識、方法及創新能力，將信息技術基礎教育緊密結合本專業、本學科未來的應用方向，科學合理地培養大學生的IT知識結本論文由整理提供構，使學生畢業后能夠適應專業工作中對信息技術和數字化技術的要求，成為適應未來社會的合格人才。本文就其教學過程中的教學內容談一點體會。

一、注重教學內容的不斷更新計算機網絡是當今發展最為迅速的學科之一，每天都有新的發展和應用，教師只有在教學過程中不斷更新教學內容，才能跟上時代的步伐

[3]俗話說：你要給學生一勺水，那么你自己就要準備一桶水。要教好這門課，教師需要大量的閱讀文獻、資料和國內外教科書，對這門課程主要技術的發展背景、關鍵技術要有深入準確地把握，同時還必須通過承擔相關的科學研究，能夠通過自己的工作，理論聯系實際，真正理解和掌握核心技術，了解技術發展的動態和學術前沿。還需要在教學的過程中不斷地向學生學習，了解他們對問題的一些新的認識、解決的思路以及初學者對哪些問題不容易掌握和它的原因。

針對網絡技術發展的不斷更新，在教學內容上應安排一些基礎的理論內容，比如網絡的拓撲結構、數據通信基本原理等，便于同學本論文由整理提供們今后能夠在此基礎上自學。比如在講述網絡七層協議時，可以參考西安交通大學的計算機網絡精品課程內容，以乘飛機的過程舉例，提出協議、服務和層次的概念，以此類比，可以讓學生更好地理解網絡的層次劃分。由于本專業的學生沒有開設數據通信方面的課程，因此課程安排上要逐步加入通信技術的有關知識，使得學生只要具有物理學方面的基礎，就能很好地接受這些知識，而不需要專門去補習這門課程。

二、注重學生實際操作能力的培養在計算機課程的教學中，要緊密結合專業的需要，克服過于偏理論的傾向，以能力培養為導向、以實踐為目的的教學思想，調動學生的積極性

例如，在講授網絡技術內容時，可以結合學校校園網或者醫院局域網的建設來貫穿整個教學，從物理層直到應用層，同時覆蓋網絡設備內容。在醫院信息系統的講授過程中，可以以學校校醫院的信息系統為例，從整體上了解醫院信息系統（HIS）的內容，學生通過在醫院本論文由整理提供的實習可以全面了解醫院信息的流程和醫院管理模式，為學生畢業設計打下堅實的基礎。在醫院信息系統安裝、調試技能實習過程中，以企業研發的主要產品——醫院信息系統(HIS)和醫學圖像存檔傳輸系統(PACS)作為該門課程中的重要內容，突出了課程的實用性和應用性。從專業和非專業的角度來談教學側重點，應強調要放在應用上。

因此，在設計教學內容上可以參考西安交通大學的精品課程，強調知識點、技能點，從教學方法上進行改革，比如多種方法的使用、多種手段的使用以及考試評定方法的改革等。雖然在筆者的課堂上也使用過一些教學方法，但還缺少互動討論，其實對于小班的學生，這種方式更好推廣，而且還能很好地調動學生學習的積極性。強調工程應用能力結合理論知識、自上向下地安排教學內容，這和筆者之前的安排完全不同，在教學過程中會出現學生不理解網絡有什么用的現象，而采取西安交大的這種方式，可以帶著問題進行教學，通過案例，引導學生用理論知識解決實際應用問題，提高學生的學習興趣。

三、注重課堂氣氛的調節對于知識量大的課堂，在安排時不妨在灌輸理論知識的同時，合理增加常識性的內容，這樣一方面能夠重點突出，另一本論文由整理提供方面可以緩解學生的疲憊狀態，對一些初學者是一個很好的知識補充

比如在講傳輸介質時，前面的大部分時間講述了關于通信原理的基礎知識，有些是非常晦澀難懂的理論，同學們已經顯出倦態，因而剩余的小部分時間可以用多媒體的形式播放一段關于雙絞線制作的視頻。

對于晦澀難懂的教學內容，應該注重學生的反映，通過舉手的方式來了解學生理解的程度，比如在講曼徹斯特編碼技術的時候，先讓一名同學畫出波形圖，然后讓學生自己判斷是否正確，通過了解可以看出學生的掌握情況，然后再進行講解，反復幾次，可以達到良好的教學效果。概念的強調和解釋可以用生活中的例子來說明，比如服務和協議，就可以用生活中的例子來解釋；而對于有關的、好理解的內容，可以以自學的方法來學習，也可以在課堂教學中省略這方面的內容。超級秘書網

四、注重因材施教應該因材施教，針對理解力強的學生，可以把一些難點讓他來講述，以引發他的興趣，比如以太網時間槽的概本論文由整理提供念，可以留下疑問到下堂課讓他來講述；針對一般大多數同學，可以在他講的基礎上再講一遍，用通俗易懂的語言來加深對概念的理解

教學過程應該把重點和難點講出來，然后由學生組織討論的方式來理解教學內容，教師不必把所有的點都講到，知識性的內容不用講得太詳細，因為大學生有這方面的素質，尤其小班上課，可以充分調動學生的積極性來投入到教學中，年輕教師不必拘泥于固有的模式，而應該創造自己的教學方式。尤其講到分層原理時，可以拿一個例子來講述整個過程，因為專業的學生有電路的知識和軟件的知識，可以理解得比較透徹。

同時配合Flas來進行教學，可以取得更好地教學效果。隨著衛生信息化的迅速發展，各院校各個層次學生的信息技術教育都要與未來實際應用相結合，從而形成面向應用的專業特色IT課程教學體系。隨著網絡技術、數字化醫療技術的發展，本論文由整理提供數字化醫院、遠程醫療等都建立在網絡基礎之上，熟練掌握網絡應用已成為學生將來必備的能力。

參考文獻：

[1]魯雯,秦斌,王鵬程,等.生物醫學工程專業教材建設與探索[J].醫療設備信息,2005,20(11):40-41.

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【關鍵詞】生物技術；計算機；應用

【中圖分類號】Q50 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）01―0046-01

進入二十一世紀以來，由于研究的深入，對知識的進一步認識和了解，許多學科之間都有了一些交叉，尤其是一些新興學科之間的相互交叉，廣泛滲透更是對科學的發展起了很大的促進作用，人們進一步提升對自然界的認識，對人類本身也有了進一步的了解。隨著科學技術的不斷發展，尤其是計算機技術的飛速發展，計算機在其中的應用范圍也日益擴大，計算機和藥學兩者互相影響、互相滲透、互相結合，密不可分。

1、生物技術與信息技術的關系

信息技術和生物技術都是高新技術，二者在新經濟中并非此消彼長的關系，而是相輔相成，共同推進21世紀經濟的快速發展。信息技術為生物技術的發展提供強有力的計算工具。在現代生物技術發展過程中，計算機與高性能的計算技術發揮了巨大的推動作用。如今，人們越來越清醒地認識到，超級計算機在創造新品種的藥物、治愈疾病以及最終使我們能夠修復人類基因缺陷等方面是至關重要的，高性能計算可以為人類作出更大的貢獻。生物技術推動超級計算機產業的發展。隨著人類基因組計劃各項任務的完成，有關核酸、蛋白質的序列和結構數據呈指數增長。面對如此巨大而復雜的數據，只有運用計算機進行數據管理、控制誤差、加速分析過程，使得人類最終能夠從中受益。然而要完成這些過程，并非一般的計算機力所能及，而需要具有超級計算能力的計算機。因此，生物技術的發展將對信息技術提出更高的需求，從而推動信息產業的發展。生物技術將從根本上突破計算機的物理極限。運用數學、計算機科學和生物學的各種工具，來闡明和理解大量基因組研究獲得數據中所包含的生物學意義，生物學和信息學交叉、結合，從而形成了一個新的學科。生物信息學或信息生物學，它的進步所帶來的效益是不可估量的。

2、計算機在生物技術中的應用分析

生物醫學工程運用現代自然科學和技術科學的原理和方法，從工程學的角度研究人體的結構、功能及其相互關系以及其他生命現象。其目的是解決醫學問題，即研究和開發為防病、治病以及人體功能輔助等醫學應用的裝置和系統。用技術科學的概念和方法來解釋和描述人體各層次的成份、結構和功能，以及人體各種正常生理功能和病理狀態之問的差異，這些內容形成了這個學科的基礎部分。而防病、診斷、治療及功能輔助的具體技術和設備則形成這個學科的應用部分。

2.1 計算機技術在生物信息學中的應用

生物信息學在今后的無論是生物醫藥科研還是開發中都具有廣泛而關鍵的應用價值；而且，由于生物信息學是生物科學與計算科學、物理學、化學和計算機網絡技術等密切結合的交叉性學科，使其具有非常強的專業性，這就使得專業的生物醫藥科研或開發機構自身難以勝任它們所必需的生物信息學業務，殘酷的市場競爭及其所帶來的市場高度專業化分工的趨勢，使得專業的生物醫藥開發機構不可能在自身內部解決對生物信息學服務的迫切需求，學術界內的生物醫藥科研機構也是如此，而這種需求，僅靠那些高度分支化和學術化的分散的生物信息學科研機構是遠遠不能滿足的。可見，在生命科學的新世紀，生物信息學綜合服務將是一個非常重要的也是一個極具挑戰性的領域。

2.2 計算機在微生物學中細菌生化反應上的應用

細菌學的計量檢驗是醫學檢驗現代化的種重要手段。此檢驗技術是通過收集已確證的統計資料，并將系列生化反應試驗的反應結果數值化，按照一定的數學模型進行多元分析，利計算機的運算速度和記憶能力，檢驗標本作出規范化的定量鑒定。實現這一計量鑒定，我采用了計算機輔助編碼撿索系統（CAIS）菌科細菌系列生化反應機輔檢索程序（CAE-15）、（eAE-I）輸入微機。通過各項生化反應結果及增補試驗結果所得的編碼數經過人工查詢，從計算機編程的“縮碼檢索手冊”中直接查找指定編碼的細菌概率分布和相應的補充試驗。計算機在微生物中的應用，不僅節約了時間和人力，而且鑒定結果準確可靠，避免主觀誤。

2.3 計算機在破譯遺傳密碼和管理基因數據方面的應用

計算機在破譯遺傳密碼和管理基因數據方面的潛力，在加利福尼亞大學圣迭分校的生物化學教授杜利特爾及其同事的工作中得以體現。他們在年進行的工作中只通過分析計算機打印輸出的數據就獲得了一個重要的生物學發現。杜利特爾教授的研究小組比較了兩個由計算機打印輸出的蛋白質序列，發現一種與癌癥發生有關的序列和一種與細胞生長有關的序列完全一樣，揭示出癌基因引起了細胞的不正常生長。這一發現在沒有進行過任何一實驗的情況下就獲得了。

2.4 計算機在創造生物的虛擬環境方面的應用

計算機還正被用于創造一個虛擬的生物環境，以便對復雜的生物網絡和生態系統進行模擬。這種虛擬環境創造不同的情境，幫助研究人員產生新的假說，并在實驗室里被用于檢測新的農業和制藥產品以及醫學活體實驗。在虛擬世界里，生物學家敲敲鍵盤就可以產生新的合成分，而在實驗室經常需要幾年時間才可能合成一個真正的分子。有了三維的計算機模型，研究人員可以在屏幕上將各種基因和分子進行組合，然后觀察它們的相互作用情況。年，賓夕法尼亞州立大學和位于加利福尼亞拉霍亞的斯克里普斯臨床研究所的研究人員，通過使用最先進的計算機首次設計了一種極有價值的合成分子。這種被命名為的化合物是在計算機屏幕上構想出來的，幾家生物技術實驗室正在進行該化合物的批量生產。科學家們打算通過使用新的信息時代的計算技術造出多種多樣的新分子。

2.5 計算機在生物醫學工程中的具體應用

生物醫學工程運用現代自然科學和技術科學的原理和方法，從工程學的角度研究人體的結構、功能及其相互關系以及其他生命現象。其目的是解決醫學問題，即研究和開發為防病、治病以及人體功能輔助等醫學應用的裝置和系統。用技術科學的概念和方法來解釋和描述人體各層次的成份、結構和功能，以及人體各種正常生理功能和病理狀態之間的差異，這些內容形成了這個學科的基礎部分。而防病、診斷、治療及功能輔助的具體技術和設備則形成這個學科的應用部分。

3、發展前景

計算機在生物醫學工程中應用的例子還很多，并且發揮著越來越重要的作用，同時對計算機技術水平的要求也越來越高。比如在生物醫學信號處理方面，普通的計算機已經很難勝任實時處理的能力，使人們轉向研究處理速度更快的專門處理器件DSP芯片。在人工智能方面，往往還需要功耗更低、存儲更大的微計算機。因此，生物醫學工程在利用計算機的同時也促進了計算機的發展。二十一世紀是生物技術的世紀，信息生物學是自然科學中發展最迅速、最具活力和生氣的領域，并且為人類帶來了很大的便利與貢獻。不難看出，生物計算機研制成功以后，又會帶來一次革命，它將會給人類帶來更多的福祉，世人將以期盼的心情等待它的出現。隨著科技的發展，隨著生物技術的發展，它將越來越離不開計算機。不但如此，計算機和生物技術更越來越緊密結合。將更快地促進兩者的發展。

參考文獻

[1]張宜，湯韌.計算機單機及局域網在藥學領域應用發展回顧及現狀[J].武漢總醫院雜志，2005，13（4）：12

篇7

應急醫療救援保障范圍應急醫療救援保障涵蓋了平時自然災害、非自然災害（人為事故災害、恐怖襲擊）等醫療救援，在戰時的應急醫療救援還包含各種武器所致的戰創傷。比較常見的有以下4種情況。1.2.1自然災害天文災害、氣象災害、海洋災害、地質災害、生物災害、森林火災等。地質災害包含地震、泥石流、滑坡等。1.2.2事故災害火災、放射事故、化學危險品、生化災害、交通事故、礦難等。1.2.3突發公共衛生事件傳染病疫情、食物中毒、群體性不明原因疾病。1.2.4恐怖襲擊事件如2013年美國波士頓馬拉松賽接連發生2起爆炸襲擊事件，因賽事設有緊急醫療服務部門，爆炸發生后即刻進行了醫療救援。

2醫學工程在醫療救援中的應用方法

雖然醫療救援的主體是醫務人員，但醫學工程人員和醫學工程的理論和技術在醫療救援中不可或缺，而要做好醫療救援的保障必須要有臨床醫學工程學科的強力支撐。

2.1臨床醫學工程學科特點臨床（醫學）工程是生物醫學工程的一個重要分支，在醫院中與醫療、護理、藥學并列為4大支柱，是醫療質量安全與效率的必要技術保障。學科研究領域主要是醫學裝備的管理以及與臨床共同開展醫學工程科研2個方面，其特點是工程技術與臨床應用緊密結合，管理與科研工作的中心是臨床需求。醫學裝備管理包含物流供應管理、風險管理、質量管理和維修保障等工作，醫學工程科研方面主要有醫學裝備管理、物理作用的生物效應、醫學裝備改進與研制3個方向。

2.2臨床醫學工程在應急醫療救援中的應用實際救援中派往前線的醫療人力資源往往受限，應急醫療救援體系的設計者和執行者應該思考如何最大限度地保障發揮救援醫療資源的作用，提高醫療救援效能并保證醫療質量。而醫學工程技術是醫務人員最可信賴的助手，理應成為醫療救援的重要手段。成功的應急醫療救援需要4個條件：（1）高效的組織指揮：需要對現場信息進行收集與研判、救援力量的組織和編配以及制訂合理的救援實施方案；（2）實施正確的醫療救治技術：這是醫療救援的基礎和軟件；（3）適用、齊備的裝備藥品器材：這是醫療救援的硬件條件；（4）自身保障設備設施和條件。根據臨床醫學工程的自身特點與上述醫療救援保障的關鍵點，若要在醫療救援中使用醫學工程技術，應從救援裝備的管理和科研2個領域入手。從應急醫療救援全程來看，醫學工程的作用可體現于日常備戰、應急響應、展開部署、醫療實施、總結分析5個階段。

3國外醫療救援中醫學工程的應用

3.1醫療救援裝備物資管理高效的醫療物資調配是應急醫療救援的重要保障，也是臨床醫學工程重要的研究課題。國外學者對災害救援時醫療物資供應鏈進行了研究，例如研究了聯邦緊急事務管理局模型。

3.2對現有設備的改造利用由于醫工工程師熟知醫療設備構造，一方面能在救援現場提供技術支持，另一方面也能在物資匱乏的災區將手中設備“變廢為寶”。，利用手機進行顯微成像。通過人手一部的手機和簡單的光學組件，再加上LED發光二極管，就能十分有效地對瘧疾和肺結核進行檢驗，這種設備較常規光學顯微鏡而言不僅方便攜帶，并且更容易獲取。

4我院醫學工程在醫療救援中的應用實踐

我院組建有國家級醫療救援隊和應急醫療分隊兩級醫療救援隊，開展臨床醫學工程研究的有野戰外科研究所（以下簡稱外研所）和醫學工程科（以下簡稱醫工科）。外研所包含創傷、燒傷與復合傷國家重點實驗室和交通醫學全軍重點實驗室。由于2個部門的各自特點，在將醫學工程方法應用于應急醫療救援實踐中時，外研所主要方向在多發傷救治技術、交通事故生物效應的研究和急救裝備器材的研制上，醫學工程科則側重于救援裝備器材物資的管理工作。歷經多年努力，探索出如下成果。

4.1日常備戰階段4.1.1依據災害種類制訂救援裝備配置預案我院國家級醫療救援隊設有戰備物資倉庫，物資管理規范、準備充分。裝備配置可參考2008年衛生部制定的《衛生應急隊伍裝備參考目錄（試行）》，它是應急醫學裝備配置的參考標準，包括救治裝備和常用藥品、傳染病控制類裝備、中毒處置類裝備、核與放射處置類裝備、隊伍保障類裝備等。4.1.2依據災害種類制訂救援物資供應預案我院醫工科也依據災害種類制訂救援物資供應預案，例如《醫工科重大地震預案》，并與若干供應商簽訂應急供應協議，使急救設備、器材的應急供應更及時高效。我院醫工科依據災害種類制定的耗材庫。4.1.3合理管理專用和通用急救設備，確保設備的待用狀態專屬國家醫療救援隊的急救設備有時可能長期閑置于倉庫中，但醫工人員依然要堅持按計劃定期對急救設備進行預防性維護，確保設備的待用狀態。同時醫院其他急救設備也是醫療救援裝備的后備，這些平時運行在臨床一線的急救設備需要醫工人員與臨床使用人員協同維護保養，保證設備隨時可以進入救援一線。隨著智慧醫院的建設，未來將發揮信息系統的作用，實時監控急救設備的工作狀態。4.1.4救援裝備的安裝使用培訓通常救援裝備器材是為救援現場量身打造的，與院內急救設備有差異，需加強對救援隊的培訓。我院醫療救援隊定期衛勤演練中的一個重要環節即是按實戰要求進行救援裝備器材的安裝使用培訓與演練，確保在救援現場能迅速安裝救援設備、熟練使用救援器材，保證救援質量。

4.2應急響應階段（1）運用醫學工程技術手段收集獲取信息，縮短響應時間，幫助研究判定情況，為救援組織指揮提供依據。我院外研所2013年研制出交通事故現場信息采集系統收集新技術，通過對交通事故現場建模，使用無人飛行器與機器視覺探測技術，實現交通事故現場信息的遠程采集，能在救援隊出發前獲知現場情況，有助于準確配置救援人員與裝備，提高救援的成功率和效率，開創了一種醫療救援的新模式。（2）通過制訂預案，高效完成了救援隊的物資供應。四川蘆山地震發生后，我院迅速啟動應急醫療救援預案，第一時間組成蘆山抗震救災醫療隊，1h內完成人員、物資準備，成為進駐災區的第一支省外醫療隊。醫療隊共攜帶價值200萬元的先進手術器械、醫療設備和價值20萬元的藥品，展開后即是一個功能齊備的野戰醫院，可完成各類急救手術。

4.3展開部署階段4.3.1通過機動醫療單元展開，將醫院移至現場通過學習國外經驗，我國建設了“和平方舟”號醫院船、民船改裝醫院船、海域救生浮臺等海上醫療單元。在陸上，我軍各衛勤單位已掌握利用方艙醫院、帳篷醫院、野戰手術車作為機動醫療單元。方艙醫院具有模塊化易連接擴展的優點，在2010年玉樹地震救援中得以充分展現。在蘆山抗震救災期間，我院醫療隊的野戰手術車在老百姓家門口實施了現場手術。我院外研所研制的野戰救護車、兩棲裝甲救護車，其他單位研制的衛生列車均是各具特點的新型機動醫療單元。兩棲裝甲救護車是在水陸坦克基礎上改裝而成的，配備有可伸展式雙層擔架床及先進的醫療設備，設計時充分考慮人機工程因素，救護艙室做隔音降噪處理，艙室溫度可調，為實施救治與運送提供良好的空間環境。4.3.2現場醫療平臺的搭建應急救援中需要醫工、醫護人員一起在災害現場搭建帳篷、醫療平臺，安裝手術床、醫療設備，安裝供電、空調、供氧設備，以及安裝調試通信設備。經過日常備戰階段的培訓演練，快速搭建醫療平臺，為挽救生命贏得時間。4.3.3遠程醫療系統的搭建與維護通過遠程醫療系統，可實現遠程會診、遠程手術指導，是高效利用醫療專家資源的一個重要手段。在救援現場運用遠程醫療系統，同樣需要醫工人員進行安裝與維護。

4.4總結分析階段（1）其他專業人員可以與醫工人員一起總結分析，優化救援路徑、流程，幫助建立快速高效的醫療救援體系。（2）災害人體效應的醫學工程研究：我院外研所開展交通事故的生物效應研究，仿真分析了交通事故導致各種傷害的原因，對于醫療救援與設計交通事故防范系統都具有實際價值。（3）研究如何將醫學工程技術方法用于應急醫療救援，解決救援中遇到的難題。

5結語

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教學模式的定義是在一定教學思想或教學理論指導下建立起來的較為穩定的教學活動結構框架和活動程序。作為結構框架,突出了教學模式從宏觀上把握教學活動整體及各要素之間內部的關系和功能；作為活動程序則突出了教學模式的有序性和可操作性。因此,教師在教學過程中應注重各種教學模式的綜合應用,以達到較好的教學效果。本文將討論在生物醫學工程專業中的計算機網絡課程所運用到的教學模式,為造就跨世紀的新型人才。生物醫學工程專業的計算機網絡課程,主要是培養學生在今后工作中網絡的應用能力,因而不能像數學類課程一樣進行引人入勝的推理,也不能像語言設計類課程使同學們在編程過程中體會到成就感,因此如何有效地調動學生的學習積極性,促進學生的積極思考,激發學生的潛能,一直是教師需要面臨的問題。我們通過教學改革,采用靈活多樣的教學手段和多種教學方法,以期取得較好的實際效果。

1構建一種新型的教學模式

采用傳統灌輸式的講課方式,強調知識的傳授和記憶,不僅違背了素質教育的宗旨,教學時間上也遠遠不夠。這就要求我們改變教學方法,將填鴨式的教學模式改變為啟發式的教學模式。以問題為紐帶,在教學中注重提出問題,尤其是生活中類似的問題,強化學生的問題意識,培養學生思考問題、提出問題的能力。讓學生學會用生活中的相似問題來理解課程中的問題,從而使較難理解的問題變得容易。

2運用案例教學法

課程內容中醫院信息系統是一門既有系統化的理論又需要充分考慮個案實際背景的課程,實踐性和操作性很強。如果單純地講授理論,會讓學生感覺自己處于一種似懂非懂的狀態,無法深刻理解和接受教師所講授的知識,而且容易在課堂上產生疲憊感,大大降低教學效果。如何激發學生自主學習的積極性、主動性,培養和提高學生的自主學習能力呢？在教學實踐中,必須將理論教學與實踐教學相結合,才能相得益彰。一般情況下,學生在學習中產生學習困難,缺乏興趣,主要因為他們對所學知識缺乏感性認識。因此,教師要引導學生加強實踐。首先提出問題,然后為了解決該問題介紹基本概念、知識與具體方法,讓學生在做中學,學中做。案例教學是指根據教學目的和教學內容的需要以及學生身心發展的特點,運用典型案例,將學生帶入特定事件的現場,深入角色,分析案例,引導學生自主探究性學習,以提高學生分析和解決實際問題能力的一種教學方法。通過對范例的研究,使學生從個別到一般,從具體到抽象,從認識到實踐理解、掌握帶有普遍性的規律、原理的模式。案例創新性研究方法不僅有利于培養學生發現問題與綜合分析問題的能力,而且還可以讓教師收集到很多鮮活的教學案例,從而有效提高課堂教學效果。舉例對初次接觸某專業課的學生來說非常重要,尤其與實際生活相結合的例子,可以降低問題的難度,便于理解。比如在講服務與協議時,分層的概念比較晦澀,可以以空中旅行的過程舉例,從票務服務、行李服務、乘務服務、航運服務等分層,每層實現一種特定的服務,并且依賴自己下層提供的服務等內容講起。這樣,可使學生能夠更快理解和掌握抽象的理論知識。關于數據通信系統的講解,應在學生現有知識的基礎上,重點講解醫學圖像的傳輸,一方面加深了學生的專業知識。另一方面也使得講解更為生動和實用。

3引入課堂討論教學法

此教學方法的特點是以學生自己的學習活動為中心,讓學生由被動接受知識轉變為主動獲取知識,在學習中真正處于主體地位。讓學生在集體中相互交流個人的觀點與看法,相互啟發,相互學習,師生共同參與。從而達到學思結合、課本與實際相結合、課堂與生活相結合。學生完成自學任務后,讓學生以2～4人組成小組,圍繞自學目標展開討論。學生在討論中發表見解,交換意見。由于學生間原有的認識特點、經驗水平不同,對事物理解存在差異,通過合作討論,錯誤的觀點能得到及時糾正,片面的見解得到補充和完善,使理解更加豐富和全面,使學生個體從那些與他人不同的觀點及方法中得到啟迪,有利于學習的廣泛遷移,有利于學生學會用他人的眼光來看待問題,學會與同伴密切交往,合作學習。另外,學生在發表見解時,可獲得施展才能的機會,最終讓學生的潛能得以開發。我們在安排實踐環節上布置了PACS系統的使用,小組經過自我學習,掌握PACS系統的構成,同時安排學生進一步了解PACS系統的最新進展,讓他們分別陳述自己小組的調研成果,從而加深對醫院信息化方面的認識,并掌握相關的局域網組建技術。

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【關鍵詞】 納米磁性材料; 生物相容性; 評價方法; 文獻綜述

隨著人們生活水平的不斷提高，惡性腫瘤已經成為威脅人類健康的勁敵。各種報道和調查顯示[1]，全世界每年新發現的腫瘤患者多達1 090萬，而且腫瘤的發病率持續上升，成為僅次于心血管疾病的第二大致死原因。但是，目前臨床上對腫瘤的治療手段仍然十分有限，預后也比較差。腫瘤磁感應熱療[2-5]是一種新型的腫瘤治療手段，它通過各種方法將納米磁性材料精確地分布于腫瘤組織中，在外加交變磁場的作用下，納米材料感應發熱，使腫瘤組織達到一定的溫度，從而達到治療腫瘤的效果。有研究表明[6]，腫瘤細胞在高溫的環境下對放射線更為敏感。研究發現[7]，越小的納米顆粒越有可能穿透細胞并產生毒性作用。所以，納米磁性材料能否用于人體，首先必須考察其是否具有良好的生物相容性。

生物相容性一般包括細胞相容性、血液相容性和組織相容性3個方面。下面就生物相容性的概念、生物相容性的3個方面及生物相容性評價工作中存在問題的研究進展作一綜述。

1 生物相容性的概念

相容性[8]是指兩種或兩種以上的體系共存時互相之間的影響。如果這些體系在共存時互不影響，互不損傷，互不破壞，就可以說這些體系間有完全的相容性。如果這些體系在共存時相互影響，相互破壞，導致不能時，就可以說這些體系之間的相容性差或沒有相容性。生物相容性[9]是指任何一種外源性物質，包括天然材料[10]、治療用的外源性細胞、植入的器官、人工材料的植入體或納米粒子，為治療目的植入或通過某種方式進入生物體，或與生物組織共存時，對生物體和生物組織造成損傷，或引起生物體、生物組織發生反應的能力和性質，和(或)生物體容許這種材料在體內存在及與這種材料的相互作用的能力和性質。普遍認為生物相容性包括兩大原則[11]：一是生物安全性原則即消除生物材料對人體的破壞性;二是生物功能性原則(或稱為機體功能的促進作用)，指其在特殊應用中“能夠激發宿主恰當地應答”的能力。納米材料對于宿主是異物，在體內必定會產生某種應答或出現排異現象。納米材料要使發生的反應能被宿主接受，不產生有害的作用，因此要對納米材料進行生物安全性評價，即生物學評價。對納米磁性材料進行生物相容性評價是納米磁性材料能否進入臨床研究的關鍵環節[12]。

2 細胞相容性評價

細胞相容性[13]是材料對細胞的生長、附著、增殖及代謝功能的影響，以存活的有功能的細胞或(和)細胞生長增殖情況作為材料的生物相容性評價指標。常用的細胞相容性評價實驗方法有 MTT試驗、流式細胞光度術等。一般選用L929細胞和HeLa細胞來進行試驗，這兩種細胞[14]具有傳代容易、繁殖迅速、體外培養條件低、易儲存，同時這兩種已建立成系的細胞株能為實驗提供穩定傳代的細胞、能為許多材料細胞毒性評價所共用等優點，1982年美國質量標準協會將L929細胞推薦為細胞毒性試驗中的標準細胞。

2.1 MTT試驗

MTT試驗是大部分磁性介質生物相容性評價工作采用的基本試驗項目。它是一種比較準確、快速和簡便、可作定量評價的常用方法，現已廣泛應用于醫用材料的生物學評價。其原理是活細胞中的線粒體脫氫酶將MTT分子還原產生紫色結晶物，紫色結晶物形成數目的多寡與活細胞數目和功能狀態呈正相關，用DMSO溶解結晶后，在酶聯免疫檢測儀上測吸光度，即可代表細胞數量。將測得的吸光度帶入細胞相對增殖率的公式來計算。細胞相對增殖率(RGR)= 實驗組OD均值/陰性對照組OD均值×100%。把RGR值轉換成6級反應[15]：0級反應RGR值為≥100%，1級反應RGR值為75%～99%，2級反應RGR值為50%～74%，3級反應RGR值為25%～49%，4級反應RGR值為1%～24%，5級反應RGR值為0。實驗結果是0或 1級反應為合格，實驗結果是2級反應需要結合細胞形態綜合評價，實驗結果是3～5級反應為不合格。

目前已進行過細胞學評價的納米磁性材料有納米Fe2O[15]3、納米Fe3O[16]4、納米鎳銅熱籽[17]、納米Mn0.5Zn0.5Fe2O[18]4等。例如顏士巖等[15]研究指出，不同濃度的Fe2O3納米磁性粒子浸提液作用于L929細胞72 h 后，其細胞RGR分別為91.3%、76.9%、76.6%、81.9%，依相對增殖率與毒性分級轉換表標準判定不同濃度的Fe2O3納米磁性粒子浸提液其細胞毒性均為1級，均屬對細胞無毒性范疇，而陽性對照組0.7%的丙烯酰胺單體溶液的細胞RGR為11.6%，其毒性評定為4級，為不合格生物材料，證實其自制的F2O3納米磁性粒子體外試驗無細胞毒性作用。該法簡便迅速、不接觸同位素、敏感性高，缺點是紫色結晶物有時易聚集成團影響結果的準確性[19]。

2.2 流式細胞光度術(flow cytometry，FCM)[20]

該法利用鞘流原理，使被熒光標記的單個懸浮細胞排成單列，按重力方向流動。細胞被激光照射后發射熒光，檢測器可逐個對細胞的熒光強度進行測定，常用來檢測細胞周期和細胞凋亡。鄧凌燕[21]研究發現，隨著Fe3O4磁微粒浸提液干預濃度的增高，肺泡上皮細胞和血管內皮細胞的凋亡率無增高的趨勢，差異無統計學意義(P>0.05)。證實不同濃度Fe3O4磁微粒浸提液對肺泡上皮細胞和人血管內皮細胞凋亡無影響。FCM法能提供具體明確的凋亡率值，為評價凋亡提供客觀的數值指標，同時可為分析材料對細胞周期的影響提供證據。

2.3 乳酸脫氫酶(LDH)試驗[22]

LDH定位于細胞胞漿內。一般情況下，LDH不能透過細胞膜。當細胞受損傷或死亡時可釋放到細胞外，此時細胞培養液中LDH活性與細胞死亡數目成正比。這一方法已被用來檢測碳納米管的細胞毒性[23-24]。王曉娜等[25]發現，隨著Fe2O3納米顆粒作用濃度的升高(267.5、535、1 070 μg·ml-1)，可致細胞內LDH漏出量增加。此法通過檢測細胞培養液上清中LDH的活性，可判斷細胞受損的程度。

2.4 單細胞凝膠電泳技術檢測細胞DNA損傷

單細胞凝膠電泳又稱彗星實驗，由Singh等[26]和Ostling等[27]在中性凝膠電泳技術基礎上改進和建立，是檢測單個細胞DNA鏈斷裂的實驗方法，該方法具有靈敏、簡便、快速、樣品用量少及不需放射性等優點。李倩等[28]運用單細胞凝膠電泳技術檢測發現，納米Fe2O3可造成小鼠肝、脾、腎組織細胞、外周血細胞和骨髓細胞的DNA斷裂，其研究表明DNA斷裂與細胞的氧化損傷有密切關系。Lacava等[29]發現，磁流體還可以致小鼠發生炎癥反應，導致巨噬細胞內氧自由基和氧化亞氮的生成，從而造成DNA損傷。

除此之外，還有一些研究者進行過其他相關實驗，如體外CHI細胞染色體畸變試驗[30]DNA合成檢測方法、細胞膜完整性測定、人工計算細胞數[1]等細胞相容性試驗。

3 血液相容性評價

血液相容性試驗[31]通過生物材料和醫療器械與血液相接觸(體外、半體內或體內)，評價其對血栓形成、血漿蛋白、血液有形成分和補體系統的作用。通過對材料與血細胞體外接觸過程中所致紅細胞溶解和血紅蛋白游離程度的測定，對材料的體外溶血進行評價，能敏感地反映試樣對紅細胞的影響，在生物安全性評價中起重要作用。

體外溶血試驗是鑒定血液相容性最基本方法之一[32]，它不僅可以評價樣品的體外溶血性，還可以敏感地提示樣品的毒性。Zhang等[33]通過體外溶血試驗發現，Fe3O4納米磁性粒子的溶血率為0.514%，遠小于5%，表明實驗用Fe3O4納米磁性粒子無溶血作用，符合醫用材料的溶血試驗要求。Zhang等[34]研究發現MgZnMn合金的溶血率高達65.75%。Li[35]研究發現單純的鎂溶血率是59.3%。因此說溶血試驗在生物安全性評價中起著重要的作用。

由于體內環境的復雜性及多變性和血凝機理，ISO標準中也只能提出一個評價方向的基本要求，到目前為止還沒有建立一套相關的評價標準。新近研究建立的新方法[36]有血小板黏附及血小板消耗量、復鈣時間、凝血因子Ⅳ、血漿總蛋白和球蛋白計數等諸多方面的血液相容性試驗方法，但對納米磁性材料進行定量化的評價有一定的難度，需要不斷成熟和完善，將其標準化。

4 組織相容性評價

組織相容性[37]是指生物材料與人體組織接觸后，在材料組織界面發生一系列相互作用，最終被人體組織所接受的性能。常用的組織相容性試驗有體內植入試驗、微核試驗、肝臟穿刺試驗等。

4.1 體內植入試驗

植入試驗[31]將生物材料和醫療器械植入動物的合適部位，如皮下、肌肉和骨，在觀察一定時期(短期為7、15、30、60、90 d，長期為180、360或720 d)后，評價對活體組織局部毒性作用。主要通過病理切片觀察組織的變化。根據產品使用部位可選擇皮下組織植入試驗、肌肉植入試驗或骨內植入試驗。體內植入試驗可從宏觀和微觀水平來評價組織工程支架材料對組織的局部反應，包括早期的炎癥反應和隨后的纖維結締組織增生反應。通過體內埋植實驗可以直接觀察動物機體對材料中的抗原或化學物質產生的免疫應答[38-39]。材料植入機體后[40]被視為異物，在無其他因素影響的情況下，如材料有毒性，會導致其周圍組織死亡;如材料無毒性，機體組織對植入物的反應主要是無菌性炎癥反應和纖維結締組織包膜產生。組織反應在早期呈現異物刺激引起輕中度的無菌性急性炎癥反應比如水腫、組織充血和中性粒細胞的浸潤等等，兩周后轉為慢性炎癥反應包括巨噬細胞、淋巴細胞和纖維母細胞的增生。機體通過吞噬和酶消化方法消除異物，或者通過纖維囊的包裹隔離材料。材料中任何成分分解產生的小分子都會影響炎癥反應的過程。白雪[17]研究發現，其自制的鍍金鎳銅熱籽植入肌肉后，植入后的局部組織無明顯的毒性及刺激作用，組織相容性較好。 Fulzele等[41]研究發現甘油酯(GMR)和季戊四醇酯(PMR)植入局部組織無明顯的炎癥反應。

4.2 微核試驗

微核試驗是一種檢測材料致畸致突變作用的方法，能夠簡便、快速地檢測樣品的短期遺傳毒性。間隔24 h給藥2次，首次給藥后第30小時處死小鼠，常規制片。每只動物計數1 000個嗜多染紅細胞，計算微核率。Zhang等[42]研究發現，其制備的熱敏磁性復合納米粒通過檢測各組嗜多染紅細胞中的微核(MN)出現率，未發現復合納米粒組與陰性對照組間有顯著性差異，認為該復合納米粒無致畸或致突變作用。

4.3 肝臟穿刺試驗

肝臟穿刺試驗是將磁性材料置入組織器官一段時間后，觀察材料對創傷性組織炎癥防御性反應和主要代謝器官、血液系統的功能影響的一種方法。方法: 在無菌條件下，用3%戊巴比妥鈉麻醉后在超聲導向定位下肝臟穿刺注入0.9%生理鹽水和納米粒懸液，1個月后處死，取心、肝、脾、肺、腎等進行病理形態觀察.實驗前后試驗動物靜脈采血作血常規及肝腎功能檢查。叢小明等[18]研究發現，沿穿刺方向切開肝臟，見黑色材料浸潤在注射路徑周圍，材料和周圍肝組織邊界清晰，無瘀血及炎癥改變，在材料分布區，部分材料微粒被肝細胞吞噬，肝小葉結構完整無變形以及纖維化，心肝脾肺腎腦等臟器未見明顯組織形態學變化。血常規、肝腎功能無明顯變化，證明其自制的納米材料具有良好的組織相容性，適宜應用于肝內局部注射治療腫瘤。

5 生物相容性評價工作中存在的問題

近年來，多種納米磁性材料的生物相容性接受了不同程度的評價研究，有了更多新的試驗方法和檢測指標，使生物相容性研究不斷深入。但是，其中仍然存在一定的問題，首先是存在純度的問題，目前進行實驗的材料往往混有其他雜質， 在使用高純材料進行實驗之前，這些雜質所起到的作用是無法排除的。其次，存在粒度均勻性問題，目前進行實驗的材料，粒度分布很寬，從幾個納米到幾百納米的顆粒都存在，不同粒徑的性質無法檢驗出來，目前的實驗結果到底是小顆粒作用的結果，還是大顆粒的結果，有待于粒徑均勻顆粒實驗結果的證明[43]。再次，很多研究[44-47]報道納米顆粒在介質(如水、細胞培養液)中會發生團聚的現象，發生團聚后，納米顆粒的物理化學性質可能會發生改變，從而影響其生物學效應。納米顆粒在細胞培養液中的溶解度對其細胞生物學效應的影響，也是需要特殊考慮的[48-49]。最后，目前所有的評價，都沒有一個統一的標準的方法，不同方法之間的結果不具有可比性。這些都需要科研工作者在以后的實驗中不斷深入探索和研究。

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篇10

該設備整合了一個傳感器系統，因而能夠記錄手勢動作，以及在做手語時手腕肌肉所產生的肌電圖(EMG)或者肌電圖信號。

德州農工大學生物醫學工程副教授魯貝赫·賈法里(Roozbeh Jafari)說道，“我們所做的就是解碼我們從手腕捕捉到的肌肉活動。有的肌肉活動間接來自手指，因為以不同的姿勢握拳的時候，肌肉的活動會略有不同。”

那些差異對于研究人員來說是最大的挑戰。要細調該設備使得它能夠實時且準確地處理和翻譯不同的信號，得有相當先進的算法。另一個問題是，每個人所做的手語動作都不是完全一樣，因此研究人員將該系統設計得能夠向用戶學習。

“第一次使用該可穿戴系統的時候，它的運作具有一定的準確性。但隨著你更多地使用該系統，它會學習到你的行為習慣，能夠自動調整它的學習模式來適應你。”