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生物醫(yī)學工程的意義范文第1篇

關鍵詞:合作;研究生;科研能力

1 醫(yī)院合作的理念和必要性

長期以來,在高層次科學人才培養(yǎng)方面,研究型大學一直重視學術型研究人才的培養(yǎng)。然而隨著新科技革命不斷深化、經濟全球化日益普及和高等教育大眾化的逐步實現(xiàn),研究型大學的研究生教育也擔負了為工業(yè)發(fā)展和經濟進步培養(yǎng)高層次研發(fā)人才的重要使命。樹立合作教育理念,增加學校和企業(yè)合作培養(yǎng)研究生的機會,是我國研究型大學研究生教育發(fā)展與改革的重要方向[1]。重點大學在基礎研究方面有很強的優(yōu)勢,科研工作主要以學術成果和科技獎勵為導向,研究缺乏市場意識,研究生的學習研究比較容易脫離實際[2],而且,隨著研究生招生規(guī)模的擴大,傳統(tǒng)的研究生培養(yǎng)模式也出現(xiàn)很多弊端,單一的培養(yǎng)模式已經不能適用師生比例擴大的研究生教育,尤其是交叉學科的研究生的培養(yǎng)[3]。因此,通過學校與醫(yī)院的合作交流,進行多樣化培養(yǎng)方案,在一定程度上可以實現(xiàn)優(yōu)質資源共享,提高研究生培養(yǎng)質量,把大學的培養(yǎng)目標同經濟發(fā)展的需要相結合,符合時代的要求和高校發(fā)展的趨勢,更好地適應經濟社會發(fā)展對不同類型高層次人才培養(yǎng)的多樣性要求[4]。

生物醫(yī)學工程是一門理、工、醫(yī)相結合的交叉學科,它的發(fā)展依賴電子學、 材料學、工程力學、信息科學和電子計算機等多種學科的進步,而且生物醫(yī)學工程的眾多的新課題及其研究成果都有著極好的產業(yè)化前景。這對該學科研究生的知識、能力和素質的培養(yǎng)提出了更高要求[5]。因此,在研究生的培養(yǎng)過程中,應當注重結合社會實際,增加研究生在醫(yī)院等機構中的合作交流,彌補理工院校醫(yī)學教育等方面的不足,。這對培養(yǎng)學生的團隊精神,合作意識和集體榮譽感也是非常有幫助的[6]。

2 醫(yī)院合作在生物醫(yī)學工程研究生培養(yǎng)中的應用

多年來,人工心臟小組一直重視生物醫(yī)學工程研究生的跨學科培養(yǎng),充分利用和醫(yī)院的合作交流機會,培養(yǎng)了許多高水平的復合型人才,而且取得了大量的教學科研成果。生物仿真與力學實驗室人工心臟小組09級優(yōu)秀研究生經過三年的認真學習與努力研究,取得了優(yōu)秀的科研成果,她發(fā)表了十余篇重點期刊雜志論文,其中包含有著高水平含量的SCI 4篇,EI 2篇,并成功申請了兩個專利,一個軟件著作權,榮獲了本校科技新星,優(yōu)秀畢業(yè)生等多個榮譽稱號。這只是眾多優(yōu)秀研究生的一個代表, 該小組還培養(yǎng)了許多高水平人才,而這些成果與成功的研究生培養(yǎng)方法是密不可分的。

例如人工心臟小組,在研究生入學之后,即根據學生各自的課題特點,聯(lián)系醫(yī)院進行合作交流,充分利用社會資源,安排與課題相關的實驗驗證,這豐富了研究生研究課題的內容,也提高了研究生對于所研究對象的深層次理解,同時還為研究結果提供了必要的實驗數(shù)據等。另外,該小組研究生和醫(yī)院合作進行了人工心臟應用于動物的臨床實驗,在老師的指導下,實驗室研究生根據自己的課題內容,團結合作,自行研發(fā)了人工心臟的控制系統(tǒng),這整套系統(tǒng)涵蓋了電學,生物力學,醫(yī)學,材料學,計算機技術等大量綜合的學科,也體現(xiàn)了生物醫(yī)學工程專業(yè)的特點,即是眾多學科的交叉綜合。他們不但合作實現(xiàn)了系統(tǒng)的設計,制作;在該套系統(tǒng)被用于動物實驗中,他們還獨立設計了實驗流程,參與了動物實驗的術前準備和術后監(jiān)護過程,對實驗數(shù)據進行采集和分析。這為學生提供了一次學習機會,學習了解到臨床醫(yī)學的一些常識,同時為研究生階段的實驗設計等提供臨床驗證,確保了實驗結論的真實性,正確性,這也大大促進了研究生科研成果的獲得。在合作這個過程中,也增強了研究生的社會溝通能力,有利于研究生畢業(yè)后的職業(yè)發(fā)展。該小組還與醫(yī)院合作進行了粒子成像測速(PIV)實驗,該技術廣泛應用于測量流體的流動特性,利用醫(yī)院的設備,并且進行了相關的PIV實驗培訓,為心血管內血液的流動特性的仿真結果進行了驗證,增加了課題的完整性和可靠性。

并且,根據心衰課題,還安排研究生進行醫(yī)院手術室見習,通過學生在手術室的見習,他們能夠更直觀地了解到輔助循環(huán)(人工心臟等設備)在改善心衰中的地位,也可以了解到輔助循環(huán)在整個過程中的工作原理,通過實際的觀察學習,學生能夠更扎實地理解輔助循環(huán)。同時,通過在手術室中的學習,學生還可以對生理知識有更多的了解,他們接觸到了很多參數(shù),比如生化標記物BNP的濃度能夠表征心臟功能等,同時學生還了解了一些藥物的作用,補充了理工類學科醫(yī)學知識的不足,這對于學生之后的學習以及生活都有著極其重要的意義。

該小組還給了學生很多其它的機會去與人合作,提供給每一個成員充分的機會去提升自己,在這樣的培養(yǎng)方式下,小組取得了很大的成績,受到了學院學校以及社會的高度認可,經過三年訓練,小組成員可以獨立的完成一些合作項目,進行實驗設計,實驗操作,科研思維的嚴謹性也得到提高。研究生經過自己的努力,科研成果大大增加。截止2008到2011年,通過與醫(yī)院合作教育,小組研究生SCI類9篇,EI類13篇,核心期刊會議十余篇。該小組研究生畢業(yè)后均有良好的職業(yè)發(fā)展,就業(yè)范圍涉及醫(yī)院,軟硬件企業(yè)公司及研究機構,實踐證明,合作培養(yǎng)方式取得很大的成功。

3 醫(yī)院合作的重要意義

通過人工心臟小組的例子可以看到,合作這種培養(yǎng)方式,對于生物醫(yī)學工程專業(yè)研究生能力的提升是很有效的。由于生物醫(yī)學工程專業(yè)有著高度的學科交叉性,因此研究生的培養(yǎng)也應當注重培養(yǎng)學生的綜合能力。學校和醫(yī)院等企業(yè)進行合作交流,彌補了工科院校醫(yī)學資源的不足,為生物醫(yī)學工程研究生提供實驗機會,為學生研究內容提供必要的數(shù)據和驗證,幫助研究生取得科研成果;同時,學生走出校門,提高了動手能力,鍛煉了社會交往能力;最后,學生在合作中,更進一步了解自己的專業(yè)在社會的發(fā)展情況,他們對職業(yè)有了更深的認識,有助于其畢業(yè)后的職業(yè)發(fā)展。我院根據研究生各自的課題特點,為研究生提供與醫(yī)院的合作機會,充分利用了校外資源,積極幫助學生進行,這種方式是適應教育的趨勢的,對提高學生的綜合能力及以及幫助學生取得科研成果有著重要意義。

參考文獻:

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生物醫(yī)學工程的意義范文第2篇

關鍵詞：3D打?。簧镝t(yī)學工程；發(fā)展現(xiàn)狀

前言

三維打印（Three Dimension Printing，簡稱3DP）屬于一種快速成型（Rapid Prototyping，簡稱RP）技術，它由計算機輔助設計（CAD）數(shù)據通過成型設備以材料逐層堆積的方式實現(xiàn)實體成型?！叭S打印”在技術界也叫“增材制造”、“自由成形”、“快速成形”或“分層制造”等[1]。三維打印起源可追溯于上世紀八十年代，1984年查爾斯?赫爾發(fā)明了將數(shù)字資源打印成三維立體模型的技術，并于1986年成立了3D Systems公司，開發(fā)了第一臺商用立體光敏3D打印機，1988年，斯科特?克倫普發(fā)明了熔融沉積成型技術（FDM）并于1989年成立了Stratasys公司，隨后在2012年合并以色列3D打印公司Objet。3D Systems和Objet是目前世界上最大、最先進的兩家3D打印公司。我國清華大學顏永年教授于1988開始研究3D打印成型技術，華中科技大學王運贛教授以及西安交通大學盧秉恒院士等，紛紛于上世紀90年代起就開始涉足3D打印成型技術的研究。

1998年，清華大學的顏永年教授又將3D打印成型技術引入生命科學領域，提出生物制造工程學科概念和框架，并于2001年研制出用于生物材料快速成型的3D打印設備，為制造科學提出了一個新的發(fā)展方向--生物制造。生物制造的一個重要手段即是生物3D打印。生物三維打印是以活細胞（living cells）、生物活性因子（proteins and bio-molecules）及生物材料 （biomaterials）為基本成形單元，設計制造具有生物活性的人工器官、植入物或細胞三維結構，是制造科學與生物醫(yī)學交叉融合的新興學科，它是目前3D打印技術研究的最前沿領域，也是3D打印技術中最具活力和發(fā)展前景的方向[2，3]。

1 3D打印技術的分類

目前比較典型的3D打印快速成形技術主要分為三種[4]：

1.1 粉末粘結3D打印光固化材料3D打印與熔融材料3D打印

粉末粘結3D打印是目前應用最為廣泛的3D打印技術，其工藝過程如下：首先，在工作平臺上均勻鋪灑單位厚度的粉末材料；其次，依據實體模型離散層面的數(shù)字信息將粘結劑噴射到粉末材料上，使粉末材料粘結，形成單位實體截面層；再次，將工作臺下降一個單位層厚；最后，重復第一步至第三步，逐層堆砌，形成三維打印產品。其存在缺點是，通過粉末粘連成形的零件精度和強度偏低，一般需要后續(xù)工藝提高其強度，但后續(xù)處理工藝會導致零件體積收縮，變形嚴重。

1.2 光固化3D打?。ü饷羧S打?。?/p>

該技術使用液態(tài)光敏樹脂作為原料制作零件模型，光敏材料三維打印成形基于噴射成形技術和光固化成形技術，噴頭沿X方向往復運動，根據零件的截面形狀，選擇性噴射光固化實體材料和光固化支撐材料形成截面輪廓，在紫外光照射下光固化材料邊打印邊固化，層層堆積至制件成形完畢。但其應用于骨骼類產品打印的主要缺點是，當前具有生物活性的骨骼類材料如羥基磷灰石，生物玻璃等材料自身不是光敏性材料，需與光敏材料混合使用，因此影響產品的生物活性在打印后將受到很大影響。

1.3 熔融材料3D打印成形

熔融材料三維打印成形基于熔融涂覆成形（FDM）專利技術，分別加熱兩種絲狀熱塑性材料至熔融態(tài)，根據零件截面形狀，選擇性涂覆實體材料和支撐材料形成截面輪廓，并迅速冷卻固化，層層堆積至制件成形完畢，其原理與光敏材料3D打印成形類似 [16]。目前熔融材料三維打印成形，可采用由磷灰石和骨骼所需的有機鹽配置而成的骨水泥，不需要額外添加紫外光照射固化所需的光敏介質，有利于保證材料后續(xù)的生物相容性和生物活性。但由于擠壓式噴頭的噴嘴處壓力大，容易造成阻塞現(xiàn)象，因此對噴嘴和材料漿料的粒徑要求較高。

除三維打印外，應用比較廣泛的商業(yè)化快速成形工藝還包括立體光刻成形（SLA）、選擇性激光燒結成形（SLS）堆疊、實體制造（LOM）、熔融堆積成形（FDM）等，但這些工藝大多需要配備價格昂貴的激光輔助系統(tǒng)，且成型工藝實質上還是類似于上述三種材料疊加-固化技術。因此，三維打印技術被認為是最具生命力的快速成形技術，發(fā)展?jié)摿薮螅卺t(yī)學中的應用前景廣闊，其推廣應用將對傳統(tǒng)的醫(yī)療產品生產模式帶來顛覆性的影響。

2 三維仿生重構建模技術的發(fā)展

基于醫(yī)學圖像的三維重構建模技術是生物3D打印技術的重要研究內容之一。3D打印生物構件的實現(xiàn)首先需要在計算機環(huán)境下有效重構和建模，生成可用于驅動打印噴頭的指令數(shù)據進而操控成型設備實現(xiàn)產品成型。隨著醫(yī)學影像技術的發(fā)展，人體組織的二維斷層圖像數(shù)據可以方便地獲取以進行醫(yī)學診斷和治療。但是，二維斷層圖像只是表達了某一截面的解剖信息，醫(yī)生可以憑經驗由多幅二維圖像去估計病灶的大小及形狀，“構思”病灶與其周圍組織的三維幾何關系，可三維打印設備卻無法根據這些斷點數(shù)據進行立體三維成型，因此，基于醫(yī)學圖像的三維重構建模技術是生物3D打印技術的重要前驅步驟。

由于CT或MRI等檢測設備掃描得到的二維圖像信息不能直接用于快速成型，只有通過專用軟件將二維斷層圖像序列重建為三維虛擬模型，并生成為快速成型機可以接受的STL（Stereo Lithography）格式圖形文件，才能最終制造出生物產品三維實體模型。近十多年來，歐美等發(fā)達國家的科研機構對于醫(yī)學圖像三維重建的研究十分活躍，其技術水平正從后處理向實時跟蹤和交互處理發(fā)展，并且已經將超級計算機、光纖高速網、高性能工作站和虛擬現(xiàn)實結合起來，代表著這一技術領域未來的發(fā)展方向。

在市場應用領域，國外已經研制了三維醫(yī)學影像處理的商品化系統(tǒng)，其中，比較典型的有比利時Materialise公司的Mimics、美國Able Software公司的3D.Doctor和VGstudio MAX。在國內，中國科學院自動化研究所醫(yī)學影像研究室自主開發(fā)的3D Med是基于普通微機的三維醫(yī)學影像處理與分析系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠接收CT、MRI等主要醫(yī)療影像設備的圖像數(shù)據，具有數(shù)據獲取、數(shù)據管理、二維讀片、距離測量、圖像分割以及三維重建等功能。清華大學計算機系研發(fā)的人體斷面解剖圖像三維重構系統(tǒng)能給外科手術中的影像診斷提供一定的參考。中國科技大學在應用Delphi開發(fā)三維重構軟件的研究上取得了很好的成果。國內企業(yè)也研發(fā)了一些三維醫(yī)學影像處理系統(tǒng)。如西安盈谷科技有限公司“AccuRad TM pro 3D高級圖像處理軟件”于2005年4月投入市場。它能對二維醫(yī)學圖像進行快速的三維重建，并能對臨床影像的數(shù)據進行科學有效的可視化和智能化挖掘和處理，為臨床提供更多有價值的信息。但目前國外優(yōu)秀軟件如Mimics、3D Doctor、VGStudio MaX等的價格非常昂貴，且其技術嚴格保密。國內的產品大多沒有自主知識產權和成熟的商業(yè)應用模式。

3 3D打印技術在生物醫(yī)學工程中的應用

3D打印技術在生物醫(yī)學工程中應用廣泛，其應用領域大致包括：體外器官模型、仿生模型制造；手術導板、假肢設計；個性化植入體制造；組織工程支架制造；生物活體器件構建以及器官打印；藥物篩選生物模型等。如圖1所示為3D打印在生物醫(yī)學工程中的各種應用情況[5-7]。

3.1 體外器官模型、仿生模型制造。該類應用主要用于醫(yī)療診斷和外科手術策劃，它能有效地提高診斷和手術水平，縮短時間、節(jié)省費用。便于醫(yī)生、患者之間的溝通，為診斷和治療提供了直觀、能觸摸的信息，從而使手術者之間、醫(yī)生和病人之間的交流更加方便。

3.2 手術導板、假肢設計。該類應用便于訂制精確的個性化假體，實現(xiàn)個性化醫(yī)療需求。根據患者缺損組織數(shù)據量身訂制的假肢，可提高假肢設計的精確性，提高手術精確度，確?；颊叩墓δ芑謴?，減少患者的痛苦。

3.3 個性化植入體制造。人體許多部位的受損組織，需要個性化定制。如人類面部頜骨（包括上下頜骨） 形態(tài)復雜， 極富個性特征， 形成了個體間千差萬別的面貌特點。人類的頭顱骨，需要準確與顱內大腦等軟組織精確匹配扣合，人體的下肢骨、脊柱骨等會嚴重影響患者今后的步態(tài)及功能恢復。因此這類修復體可通過3D打印技術實現(xiàn)個性化訂制和精確 “克隆”受損組織部位和形狀。

3.4 組織工程支架制造。如通過3D打印技術設計和制備具有與天然骨類似的材料組分和三維貫通微孔結構，使之高度仿生天然骨組織結構和形態(tài)學特征，賦予組織工程支架高度的生物活性和骨修復能力。

3.5 生物活體器件構建以及器官打印。此方面的應用大多涉及活體細胞的生物3D打印技術。細胞三維結構體的3D構建可以通過活細胞及其外基質材料的打印構建活體生物器件。如英國赫瑞瓦特大學和一家干細胞技術公司合作，首次將3D打印拓展到人類胚胎干細胞范圍。這一突破使得利用人類胚胎干細胞來“打造”移植用人體組織和器官成為可能。美國康奈爾大學研究人員最近在其發(fā)表的研究論文中稱，他們利用牛耳細胞在3D打印機中打印出人造耳朵，可以用于先天畸形兒童的器官移植。

3.6 藥物篩選生物模型。藥物篩選指的是采用適當?shù)姆椒ǎ瑢赡茏鳛樗幬锸褂玫奈镔|（采樣）進行生物活性、藥理作用及藥用價值的評估過程。作為篩選，需要對不同化合物的生理活性做大規(guī)模橫向比較，因此有研究人員指出通過3D打印技術，精確設計仿生組織藥物病理作用模型，可以使人們開在短時間內大規(guī)模高通量篩選新型高效藥物。最近，四川大學聯(lián)合加州大學圣地亞哥分校等科研機構，通過3D打印技術設計了一款肝組織仿生結構藥物解毒模型（如圖1-c），該研究成果發(fā)表在最近一期的Nature Communications上，受到3D打印研究領域的廣泛關注。

3D打印在生物醫(yī)學工程中應用：（a）3D打印磷酸鈣骨組織工程支架； （b）3D打印細胞、活體器官構件；（c）3D打印肝組織仿生結構藥物解毒模型。

4 結束語

三維打印技術正處在蓬勃興起的階段，3D打印技術在生物醫(yī)學工程中得到了廣泛的應用，其應用以及發(fā)展現(xiàn)狀表明：3D打印在體外器官模型、組織工程與再生醫(yī)學、個性化醫(yī)療以及新藥研發(fā)等方面展現(xiàn)出廣闊的應用前景。抓住生物材料及植入器械的三維打印技術新一輪發(fā)展浪潮，發(fā)展我國生物三維打印技術，對發(fā)展我國生物材料醫(yī)療器械產業(yè)步入國際先進水平具有十分重要的意義。

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生物醫(yī)學工程的意義范文第3篇

摘要：結合醫(yī)學院校特點，探討了以醫(yī)學院校為背景的生物醫(yī)學工程領域工程碩士培養(yǎng)模式的創(chuàng)新與優(yōu)化，從培養(yǎng)目標、課程設置、教學內容、學位論文等方面進行了探索和優(yōu)化，以不斷完善和規(guī)范生物醫(yī)學工程專業(yè)工程碩士的培養(yǎng)過程。

關鍵詞：生物醫(yī)學工程；工程碩士；培養(yǎng)模式

工程碩士教育已成為我國涉及面最廣、規(guī)模最大的一種專業(yè)學位。工程碩士專業(yè)學位是我國學位與研究生教育中的一個新類型，注重在教育實踐中的不斷創(chuàng)新［1-2］。生物醫(yī)學工程是綜合生物學、醫(yī)學和工程學的理論和方法而發(fā)展起來的新興邊緣學科。針對生物醫(yī)學工程領域特殊行業(yè)特點，按照工程碩士培養(yǎng)的目標，探討面向醫(yī)學院校的生物醫(yī)學工程領域工程碩士培養(yǎng)新模式十分必要。

以醫(yī)學院校為背景的生物醫(yī)學工程領域工程碩士培養(yǎng)應注重以下三個方面：一是課程設置和教學內容，如何使學生在不脫產的情況下保證學習質量；二是按照研究生學位條例，在這種培養(yǎng)模式下如何確定論文的要求；三是如何體現(xiàn)以醫(yī)學院校為背景的工程碩士特色培養(yǎng)模式。工程碩士教育要抓住這三個環(huán)節(jié)，進行教育思想和培養(yǎng)模式上的創(chuàng)新。

一、優(yōu)化課程設置和教學內容

課程教學是工程碩士培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，是知識再積累和知識更新的基礎環(huán)節(jié)，在整個研究生培養(yǎng)過程中，是學?？煽貢r間最長，影響最大的環(huán)節(jié)［3］。因此在課程設置和教學內容上，考慮工程碩士的特殊性，才能培養(yǎng)出高質量、特色鮮明的工程碩士。在進行生物醫(yī)學工程碩士培養(yǎng)模式探索期間，我們通過對生物醫(yī)學工程專業(yè)的工程碩士進行了問卷調查及現(xiàn)場調研，并對調查及調研結果進行總結分析，對課程設置和教學內容進行了優(yōu)化。

在課程設置上增設了實用設備類課程的講解，針對工程碩士要求動手能力強等特點，加設了與醫(yī)療相關的設備維修理論及實踐課程和相關實用性較強的應用類課程。同時，在教學內容上也進行了優(yōu)化調整，主要表現(xiàn)為：1.在講解基本理論的基礎上，增加如電子病歷等熱門話題的開放式教學模式探討；2.攻讀工程碩士學位的學生已經具有一定的工作經驗及在某一領域已經有一些獨到見解，在教學內容上可以安排一些學生講座，讓學生針對自己所熟悉的領域與班級學生進行講解與互動，從而擴大工程碩士在教學內容上的局限性；3.在時間充裕的前提下可以嘗試邀請相關醫(yī)院及廠家的專家進行專題講座，可以增加解決某一專業(yè)問題的針對性。

二、優(yōu)化學位論文指導與評價體系

工程碩士學位論文是工程碩士培養(yǎng)的主要環(huán)節(jié)，也是最終環(huán)節(jié)。與工學碩士不同，生物醫(yī)學工程領域工程碩士的選題應來源于醫(yī)院及相關部門的實際需要或具有明確的生物醫(yī)學工程背景，研究成果要有應用價值。因此，在學位論文指導方面可以實施由學校具有工程實踐經驗的教師與醫(yī)院相關部門的技術人員聯(lián)合指導，醫(yī)、校雙方導師發(fā)揮各自優(yōu)勢，共同指導。

為制定更具實用性的論文指導與評價體系，我們調研了省內10余家附屬醫(yī)院和部分相關企事業(yè)單位的相關科室，了解附屬醫(yī)院及相關科室對人才的需求情況，根據相關部門及臨床醫(yī)生提出的意見進一步完善生物醫(yī)學工程領域工程碩士的畢業(yè)論文制訂及相關評價體系。在充分調研的基礎上，制訂了工程碩士論文學位論文質量參考標準，并在多家培養(yǎng)單位中應用，取得了較好的效果。

三、構建適合醫(yī)學院校生物醫(yī)學工程領域工程碩士培養(yǎng)的模式

生物醫(yī)學工程的研究是電子技術、現(xiàn)代通訊技術、計算機技術、生物技術以及材料科學、數(shù)學、化學、物理學等新技術的飛速發(fā)展和研究的深入，由多學科的滲透與綜合作用于傳統(tǒng)醫(yī)學領域而形成的一門新型的交叉的邊緣學科。生物醫(yī)學工程專業(yè)具有跨學科、交叉的學科特殊性，在培養(yǎng)模式方面會出現(xiàn)偏重于工科或醫(yī)科的現(xiàn)象，沒有真正體現(xiàn)出醫(yī)學工程的多學科交叉的特點。那么如何更好地將理、工、醫(yī)三者有機的結合在一起，使得培養(yǎng)出來的學生的知識結構和基本素質更加完善，這已成為我們在人才培養(yǎng)方面的一個突出問題。

為了更好地構建適于醫(yī)學院校生物醫(yī)學工程領域工程碩士培養(yǎng)模式，應重視以下幾個方面［4］：

1.以社會需求為導向

專業(yè)設置及培養(yǎng)目標都以社會需求為導向，緊密結合生產和科技發(fā)展變化的需要，及時調整課程設置，不斷更新課程內容和教學方法，使學生能夠盡快地接受新技術與信息。

2.重視實際能力

在教學過程中可以開展課程討論會，重視學生實際操作能力，培養(yǎng)創(chuàng)造精神與創(chuàng)新意識。

3.師生共同參與課程設置

課程目標由側重傳授知識轉向培養(yǎng)探究能力，由片面增加學生認知成長轉向兼顧學生情感發(fā)展，課程內容由靜態(tài)的穩(wěn)定劃一走向動態(tài)的開放靈活，課程不再僅僅作為面向過去知識的載體，而更多地呈現(xiàn)為面向未來發(fā)展的過程；課程設計趨向更大的彈性，在必修課的基礎上，增加了選修課的數(shù)量，多方位地開拓學生的知識面，激發(fā)學生的想象力和創(chuàng)造力。鼓勵學生積極參與課程設置與發(fā)展，通過學生在學習過程中的感受與需要，由學生和老師共同參與課程的設置與修改，而不僅僅是由學校單獨制定，課程的組織不再限于學科界限而是面向跨學科和綜合化的方向發(fā)展。

培養(yǎng)模式的創(chuàng)新主要表現(xiàn)為：

1.由學校教師和醫(yī)院臨床醫(yī)生共同承擔教學任務，真正實現(xiàn)理、工、醫(yī)的有機結合。

2.以培養(yǎng)復合型人才為目標，真正做到與實際相結合。針對醫(yī)生在診療過程中對現(xiàn)有儀器設備的看法和改進意見以及病人的需要建立起一個良好的溝通環(huán)境。

3.引進先進的教學理念與方法。

四、結語

生物醫(yī)學工程領域是一個典型的交叉科學技術領域。生物醫(yī)學工程領域是生物醫(yī)學信息、醫(yī)學電子、醫(yī)學影像技術、基因芯片、納米技術、新材料等技術的學術研究和創(chuàng)新的基礎。生物醫(yī)學工程專業(yè)工程碩士的培養(yǎng)目標就是為醫(yī)院及相關企事業(yè)單位培養(yǎng)復合型的高級技術人才。本文通過對生物醫(yī)學工程領域工程碩士培養(yǎng)模式的探討，包括從課程體系的建設、論文評價標體系優(yōu)化等，不斷完善培養(yǎng)模式。以醫(yī)學院校為背景的生物醫(yī)學工程專業(yè)工程碩士的培養(yǎng)工作既有優(yōu)勢也有局限性，具有創(chuàng)新性和實用性的培養(yǎng)模式還需要不斷探索研究，希望能夠不斷探索出培養(yǎng)該工程領域高素質、創(chuàng)新型工程碩士人才的新實用模式。

參考文獻：

［1］ 吳太山，朱軍，孟偉.試論工程碩士教育管理的規(guī)范化

［J］.高等工程教育研究，2009，（2）：130-132.

［2］ 梁艷.對完善工程碩士專業(yè)學位教育的幾點建議［J］.黑

龍江教育，2009，（10）：13-14.

［3］ 邢淑清，麻永林，李慧琴.冶金和材料工程領域的工程碩

士學位教育［J］.中國冶金教育，2007，（4）：31-33.

生物醫(yī)學工程的意義范文第4篇

近10年來，在醫(yī)療成像、生理建模、傳感系統(tǒng)及計算和網絡技術、可視化和虛擬現(xiàn)實、人機交互和自動化等方面的巨大進步，使得生物醫(yī)學工程有了快速、顯著的發(fā)展。生物醫(yī)學工程涉及了醫(yī)藥和生物科學的工程應用準則，包括生物醫(yī)藥、醫(yī)療成像、生理建模、實時系統(tǒng)、自動化控制、信號處理、圖像重建、模式識別及生物力學等領域。目前，生物醫(yī)學工程已經擁有了復雜的醫(yī)療診斷及治療手段，越來越多的研究成果已經應用于臨床，幫助我們開發(fā)新的植入物或假肢及創(chuàng)造新的醫(yī)學成像技術和完善的工具集技術以用于疾病的檢測、預防和治療。

全書由兩部分組成，共9章。第1部分先進的計算方法，包含第1-5章：1.生物醫(yī)學圖像分割中的圖形算法技術。用于分割三維醫(yī)學圖像結構的圖形方法，即圖割法和多物體、多表面的分層優(yōu)化圖形圖像分割法；2.醫(yī)學圖像處理中的信息論聚類?；仡櫫俗罱畔⒄摽蚣芟碌募悍椒?，介紹了其能夠在一幅表示不同組織特性的醫(yī)學圖像中尋找聚類的合適數(shù)量，提出了一種對于優(yōu)化給定聚類配置質量的目標函數(shù)的聚類方法；3.多目標差分進化算法――基于模糊聚類的腦部MR圖像分割算法。介紹了應用于同步優(yōu)化多集群的基于多目標差分進化模糊聚類技術，詳細地論述了用于底層優(yōu)化的差分進化算法技術原理，闡述了在差分進化中聚類中心向量編碼技術；4.丘腦皮層神經質量模型振蕩動力學的功率譜及非線性分析。首先提出了在阿爾茨海默式癥中的異常腦震蕩研究中的多模態(tài)分析技術，接著介紹了一種結合了丘腦皮層神經質量模型功率譜分析與非線性行為分析；5.蛋白質功能預測元學習方法。介紹了多尺度蛋白質生物功能預測算法，討論了在蛋白質功能分析中使用元學習方法的優(yōu)勢，尤其是在蛋白質序列分析、三維結構比較、生物功能解釋與分子間相互作用分析中，給出了對選定的生物系統(tǒng)進行整體行為預測的不同的計算方法及元學習預測系統(tǒng)。

第2部分生物醫(yī)學應用，包括第6-9章：6.三維超聲圖像頸動脈分割。本章介紹了一種精確可靠的從三維超聲圖像中進行頸動脈分割方法，闡速了頸動脈血管分割算法，并證明了三維超聲是一種對于在經動脈粥樣硬化中前期后期的定量分析中的可行算法；7.結構神經元可塑性定量圖像分析的一些當代問題。介紹了在微觀層面腦結構研究過程，闡釋了神經元可塑性過程，以解釋大量神經退化性疾病原因，使用熒光共聚焦顯微鏡對腦組織圖像進行定量分析；8.軟骨和軟骨下骨中的骨關節(jié)炎的先進核磁共振成像。概述了用以檢測軟骨及軟過下骨組織、軟骨生物組織的非植入性病理檢測的核磁共振成像技術，介紹了在該領域的最新發(fā)現(xiàn)，及骨關節(jié)炎的檢測和治療方法；9.計算機斷層掃描圖像中基于下頜骨骨折的發(fā)際線檢測的計算機視覺。本章介紹了可以從CT圖像中檢測下頜骨骨折的發(fā)際問題，闡述了解決該問題的方法，即首先在二維CT圖像切片中確定頜骨的骨折發(fā)際線，接著使用最大流最小割算法檢測的骨裂結構。

本書適合計算機科學、生物醫(yī)學工程、電氣工程與系統(tǒng)科學等專業(yè)碩士研究生閱讀和學習，亦可作為對圖像處理、三維重建、信息技術及生物醫(yī)學研究感興趣的其他專業(yè)學生參考書。對于在計算和分子生物學、生物工程以及圖像處理的研究人員或從業(yè)人員，本書也會提供很有用的幫助。作者： 張進興，本文來自《中國醫(yī)學工程》雜志

生物醫(yī)學工程的意義范文第5篇

進行生物技術工程類課程群的模塊化教學

大多數(shù)地方高校由于歷史發(fā)展的原因，偏重文理，工程類課程實踐教學硬件不夠，辦學經費不足，師資力量有限，生物技術本科開出的工程類課程除了基因工程、生化工程、微生物工程（發(fā)酵工程）和細胞工程為必修課程外，蛋白質工程、酶工程等工程類課程大多作為選修課程開設。由于工程類課程不能全部開設，極大地限制了學生動手能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)復合型應用人才成為空談。因此必須保證生物技術全部工程類課程理論與實踐教學正常進行，將工程類課程整合，大力推進工程類課程群的模塊化教學。

在以前的生物技術專業(yè)教學中，雖然很多的工程類方面的課程業(yè)已開設，但課程之間的聯(lián)系并不緊密，課程與課程之間、理論與實踐之間的聯(lián)系松散、脫節(jié)，有些課程的教學內容甚至出現(xiàn)重復，比如生物制藥技術課程里面的細胞培養(yǎng)部分和細胞工程里面的相應內容重復。學生沒有形成核心技能，沒能把生物技術工程類課程從理論到實驗再到實踐整合為一體，將來會有較長的時間不適應實際的工作崗位。因此，學生在校學習期間，教師應將專業(yè)實驗課與實際工程密切聯(lián)系，使學生能較早地接觸工程實際，了解和熟悉未來可能從事的工作[3]。為了使學生舉一反三，學到分析、解決問題的方法，我們可以進行典型工程教學。因此，我們在進行生物技術專業(yè)教學改革中，把相關的課程集中起來，形成多個教學模塊，工程類課程方面的基礎課程（主要是生物化學、細胞生物學、微生物學和分子生物學）和專業(yè)方向課程就很容易形成一個教學模塊。為了大大提高學生的學習興趣，養(yǎng)成勤于動手、自覺學習的習慣，形成核心應用能力，我們可將教學模塊內部的知識連貫有序起來，系統(tǒng)化，將理論知識、實驗技能、實踐訓練有機結合。這樣學生學習的時候就不會感到枯燥，知識易于掌握，學習時能循序漸進，同時理論與實踐充分結合，使學生能明顯感到可以“學以致用”[2]。模塊化教學，將更有針對性地培養(yǎng)應用型人才，將社會上的職業(yè)崗位所需要的理論知識和技能與模塊化教學一一對應。學生進行模塊化學習之后，通過參加相應的職業(yè)資格考試，取得某種資格證書，進行上崗。如參加工程類課程模塊學習之后，參加發(fā)酵工種的職業(yè)資格考試，取得職業(yè)資格證書，這樣學生就能在將來的就業(yè)競爭中脫穎而出，率先找到工作，并很快適應工作崗位，剛剛工作就成為一名合格的技術工人，再通過一定的工作、實踐鍛煉，發(fā)揮自己的專業(yè)素養(yǎng)，逐步成為工廠的工程師。

加強生物技術工程類課程的工程化教學

生物技術工程類課程實驗、實踐教學比重極大，極為重要，課程之間聯(lián)系緊密，為了人才培養(yǎng)需要，應強調課程的工程化教學。傳統(tǒng)的專業(yè)實驗一般是單純用于理論驗證，要從根本上改變它與實際工程脫節(jié)的現(xiàn)狀，我們就應該將實際工程中所涉及的實驗作為實驗課的內容，這些實驗課一般都具有很強的探索和研究性質。同時由于以實際工程為背景，實驗更具有針對性，更接近工程實際，學生更能從全局上把握，這樣將極大地促進學生積極地思考，激發(fā)學生的學習興趣和聰明才智，提高創(chuàng)新能力。作為大部分面向工廠企業(yè)一線崗位的地方高校畢業(yè)生，通過強化工程教育，在校期間，加強學習基礎課程，夯實基礎，增強后勁，工作之后參加工程技術人員的基本訓練，增強工作能力，適應工作環(huán)境。

生物技術本科工程類課程模塊設置

生物技術工程類課程實行模塊化教學，體現(xiàn)工程化特征，結合工業(yè)的實際需要，培養(yǎng)學生核心應用能力。我們認為在生物技術工程類課程模塊內需設置理論、實驗和實踐課程的教學環(huán)節(jié)（見表1）。

以應用型為基點，加快推進生物技術工程類課程理論教學內容體系改革