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關鍵詞:大學生;先進人物;發(fā)掘;培育;宣傳
一、高校中選樹與宣傳大學生先進人物的背景與意義
(1)社會轉型期的高校學生容易受負面價值觀影響
隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展,對外開放日益深入,我國在社會形態(tài)、經(jīng)濟體制與社會結構上都發(fā)生了不少的變化,我國開始步入新的社會轉型期。身處校園的青年學子作為當代社會最進步的力量,高校思想解放的氛圍,網(wǎng)絡發(fā)達帶來的信息爆炸,使得他們在價值取向上更易呈現(xiàn)多元態(tài)勢,然而身心的不成熟也導致這一群體容易受到負面影響,因而,選樹大學生先進人物并加以合理宣傳,發(fā)揮榜樣的力量,有助在普通學生群體中形成示范與導向作用,引領形成正確的價值觀念。
(2)高校學生先進人物培育與宣傳存在一定的不足
隨著時代的發(fā)展,高校學生的思想意識也發(fā)生了不同程度的轉變,對先進人物的接受與認可程度也提出了褒貶不一的看法,部分高校在培育、發(fā)掘與宣傳先進人物的過程中沒有堅持與時俱進,對樹立典型的思想認識存在偏差,發(fā)掘典型的過程脫離實際,無法真正實現(xiàn)其在大學生群體中應有的示范效應與助推力量。因此,在新的歷史環(huán)境、時代背景與現(xiàn)實條件下,如何更好地建構出新時期大學生先進人物的發(fā)掘、培育與宣傳機制,有助于進一步實現(xiàn)大學生思想政治教育工作形式與內容的新突破。
(3)典型教育依舊是高校思想政治教育的有效方法
“抓先進、樹典型”是我黨政治思想工作領域長期堅持的一項優(yōu)良傳統(tǒng),也是高校思想政治教育工作的重要方法之一。因此,優(yōu)化大學生先進人物的教育成效,能夠有效地在大學生中弘揚先進的思想道德、正確的價值理念,引導廣大學生自覺踐行社會主義核心價值體系,是推動大學生思想政治教育工作,引導大學生健康成長的有效形式。
二、新時期大學生先進人物培育、發(fā)掘、宣傳機制淺析
(1)立足大學生時代特征,多層次發(fā)掘校園先進人物
目前我國社會正處于劇烈轉型期,多元文化在現(xiàn)實中碰撞、并存,人們的價值取向也隨之呈現(xiàn)出多樣化,甚至產生部分消極觀念,在在這一時代背景下,大學生群體也出現(xiàn)許多新的特征,他們重視事實經(jīng)驗與現(xiàn)實利益,弱化精神層面的追求,有批判性思維但不成熟。校園先進人物的選樹標準與發(fā)掘機制應以大學生為主體,從學生的日常學習、生活與實踐實際出發(fā),堅持先進大學生人物的真實性、先進標準的多樣性、發(fā)掘過程的群眾性等原則,充分考慮當代大學生的成長成才需要,與時俱進,才能更好地發(fā)揮大學生優(yōu)秀群體的價值引領與榜樣示范作用。
(2)增強先進典型生命力,可持續(xù)培育校園先進人物
大學生先進人物的培育工作應當是一項系統(tǒng)性與長期化的工作,既需要立足學生實際,主動發(fā)掘,還需動態(tài)管理,加強跟蹤,促進先進典型的可持續(xù)發(fā)展,深化榜樣效應。一方面,應認識到選樹先進大學生人物是一項系統(tǒng)性的思想政治教育工作,這就要求輔導員等學生工作老師摒棄固化的工作思路,不為了樹典型而樹典型,而應從學生的日常學習、生活與課內外實踐入手,把握不同階段學生的成長規(guī)律與發(fā)展需求,有計劃、有重點、有步驟的開展大學生先進人物的培育工作,另一方面進一步呵護先進典型的正面價值,強化先進典型精神品質與奮斗歷程的生命力,并加以循序漸進的宣傳、回訪及升華,推動大學生先進人物的發(fā)掘與培育工作在立德樹人、價值導向、幫助學生個人成才等方面能夠產生可持續(xù)的成效。
一、開設生物醫(yī)學工程專業(yè)的必要性
生物醫(yī)學工程專業(yè)是一門跨醫(yī)學和電子工程、計算機技術的綜合性學科,主要培養(yǎng)醫(yī)療儀器設備公司所需的設計、生產、調試和售后維修服務的技術人員,也可以向醫(yī)院提供從事影像技術和設備維護的技術人員。隨著計算機技術的發(fā)展,目前國內醫(yī)院都在進行醫(yī)療設備的更新?lián)Q代,擁有大量現(xiàn)代化高技術含量的醫(yī)療設備成為醫(yī)院達標的重要指標。醫(yī)院正需要掌握這方面技術的人員。同時,衛(wèi)生部已下達文件,到2010年大醫(yī)院實現(xiàn)醫(yī)學圖像數(shù)字化管理,中小型醫(yī)院要逐步實現(xiàn)數(shù)字化管理。而我們開辦的生物醫(yī)學工程專業(yè)突出了影像技術和計算機課程的教學,為學生掌握醫(yī)學圖像的獲取、傳輸、處理打下了良好的基礎。與此同時,國家正在加大醫(yī)療儀器設備國產化的力度,扶持和發(fā)展醫(yī)療儀器設備生產的民族企業(yè),一大批從事醫(yī)療儀器設備生產的民營企業(yè)紛紛建立,它們需要大量的生物醫(yī)學工程專業(yè)的中級人才。
從以上的分析可以看出,社會對生物醫(yī)學工程專業(yè)的專業(yè)人才需求還有很大的空間。我校開設生物醫(yī)學工程專業(yè),既有利于江西醫(yī)療儀器設備工業(yè)的發(fā)展,又能滿足周邊省份對這類人才的需求。通過我們對廠家和醫(yī)院的調查,以每年招生50人計年2月中算,5年內仍不能滿足人才市場需求,畢業(yè)生就業(yè)形勢看好。
二、生物醫(yī)學工程專業(yè)培養(yǎng)目標
培養(yǎng)目標是一個專業(yè)規(guī)定的人才培養(yǎng)方向和標準,是培養(yǎng)人才模式的重要內容。根據(jù)社會需求和我院的實際情況,我們將生物醫(yī)學工程專業(yè)的培養(yǎng)目標定為:培養(yǎng)具備醫(yī)學基礎知識、電子技術、醫(yī)療儀器設備技術和信息系統(tǒng)的基礎知識,掌握醫(yī)學影像技術、計算機技術和各種醫(yī)學儀器設備的專業(yè)知識,能在各企業(yè)從事各類醫(yī)學儀器設備系統(tǒng)的設計、制造、調試、維修及銷售的工程技術人才和在醫(yī)院從事醫(yī)療設備管理、維修和應用的技術人才。要求學生主要學習醫(yī)學基礎知識、電子技術、計算機技術、信息科學的基礎理論和基礎知識,接受電子技術、信號檢測與處理、計算機技術在醫(yī)學中的應用等技能的基本訓練。畢業(yè)生必須具有以下幾個方面的專業(yè)技術和能力:掌握電子技術的基本原理及設計方法,掌握信號檢測和信號處理及分析的基本理論,具有生物醫(yī)學的基礎知識,具有微處理器和計算機應用能力,具有醫(yī)學影像診斷方面的應用能力,具有生物醫(yī)學工程研究與開發(fā)的初步能力,掌握醫(yī)學電子儀器和影像設備維護與管理技術,具有醫(yī)院信息化管理、醫(yī)學圖像傳輸和處理、醫(yī)院辦公自動化、遠程醫(yī)療技術,了解生物醫(yī)學工程的發(fā)展動態(tài)。
三、生物醫(yī)學工程專業(yè)課程設置
學科的高度分化和高度綜合是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的重要特征之一。生物醫(yī)學工程是運用工程技術的理論與方法解決醫(yī)學中的實際問題。因此,生物醫(yī)學工程應在現(xiàn)代醫(yī)學理論和工程技術理論及相關學科的基礎上,建立起自己的專業(yè)學科課程)體系。要培養(yǎng)復合應用型生物醫(yī)學工程人才,使之適應當前社會的要求,就必須對傳統(tǒng)的教學模式進行改革。而我們教學改革的原則是“拓寬專業(yè)、加強基礎、增多方向”,正確處理規(guī)模、結構、質量、效益的關系,從變革和發(fā)展內涵入手,在擴大專業(yè)基礎面的同時,分類加深加細應用型人才的培養(yǎng),主動適應社會的實際需求。
生物醫(yī)學工程專業(yè)在我國開辦較晚,沒有現(xiàn)成的培養(yǎng)模式,也沒有配套教材。為了達到培養(yǎng)目標,確保培養(yǎng)規(guī)格,我院對生物醫(yī)學工程專業(yè)課程設置和教材選用十分慎重,尤其是課程設置方面。經(jīng)過近十年的探索和實踐,我系已初步形成了一套科學完整的課程體系,其中學分為170分,學時為2500個左右,課程有40多門,主要課程如下:
1.通識課模塊。主要包括政治、體育、大學英語、大學物理、高等數(shù)學、計算機基礎、C語言程序設計、線性代數(shù)、大學物理實驗等課程。這些課程的設置是為學生的德智體全面發(fā)展和進一步學習專業(yè)基礎課及專業(yè)課奠定基礎。
2.醫(yī)學基礎課模塊。主要包括基礎醫(yī)學概論含人體解剖學、組織胚胎學、生理學、生物化學)、臨床醫(yī)學概論含診斷學、內科學、外科學)等課程。通過上述課程的學習,使學生較系統(tǒng)地掌握基礎醫(yī)學的基本知識和基本技能,為學生今后進一步學習專業(yè)知識,向醫(yī)學交叉學科方向發(fā)展提供知識儲備。
3.專業(yè)基礎課模塊。包括模擬電子技術基礎、數(shù)字電子技術基礎、電路分析基礎、電子測量與工藝、單片機及其應用、匯編語言、微機原理與接口、醫(yī)用傳感器原理、工程制圖、Matlab應用等課程。通過上述課程的學習,使學生能夠掌握電子技術、計算機技術、信號檢測和信號處理的基本原理及應用,為進一步學習專業(yè)課奠定牢固的基礎。
4.專業(yè)課模塊。主要包括超聲診斷儀器原理、X射線設備、醫(yī)用檢驗儀器、醫(yī)用電子儀器、醫(yī)用電動儀器、現(xiàn)代醫(yī)學影像技術概論、醫(yī)學圖像處理、醫(yī)用制冷設備、生物信號處理、臨床醫(yī)學工程技術等課程。通過這些專業(yè)課程的學習,使學生能掌握醫(yī)學影像技術和各種醫(yī)學儀器的專業(yè)知識,能成為在各企業(yè)從事各類醫(yī)學儀器的設計、制造、調試、維修及銷售的工程技術人才和在醫(yī)院從事醫(yī)療設備管理和應用的技術人才。
5.實賤模塊。實踐教學環(huán)節(jié)包括了軍訓、生產勞動、社會實踐、科研訓練、畢業(yè)實習和設計。其中軍訓2周,社會實踐、科研訓練各安排1周,畢業(yè)實習和課程設計各安排10周。
生物醫(yī)學工程學科(BiomedicalEngineering,簡稱BME)是一門由理、工、醫(yī)相結合的邊緣學科,是多種工程學科向生物醫(yī)學滲透的產物。它運用了現(xiàn)代自然科學和工程技術的原理和方法,從工程學的角度,在多層次上研究人體的結構、功能及其相互關系,揭示其生命現(xiàn)象,為防病、治病提供新的技術手段,其目的是解決醫(yī)學中的有關問題,保障人類健康,為疾病的預防、診斷、治療和康復服務。生物醫(yī)學工程學科的最大的特點即是一門高度綜合的交叉學科。生物醫(yī)學工程興起于20世紀50年代,它與醫(yī)學工程和生物技術有著十分密切的關系,而且發(fā)展非常迅速,成為世界各國競爭的主要領域之一。生物醫(yī)學工程學這個名詞最早是出現(xiàn)在美國。1958年在美國成立了國際醫(yī)學電子學聯(lián)合會,1965年該組織改稱國際醫(yī)學和生物工程聯(lián)合會,后來成為國際生物醫(yī)學工程學會。生物醫(yī)學工程學除了具有很好的社會效益外,還有很好的經(jīng)濟效益,前景非常廣闊,是目前各國爭相發(fā)展的高技術之一,現(xiàn)今市場規(guī)??蛇_1000~2000億美元。生物醫(yī)學工程學的學科內容包括了生物信息學、生物力學、各種醫(yī)療儀器裝備、醫(yī)學物理學以及醫(yī)學材料等,它的發(fā)展將隨著世界高技術的發(fā)展,如航天技術、微電子技術等的發(fā)展而得到長足進步。
隨著生物醫(yī)學工程學科的高速發(fā)展,對相關人才的需求日益增大,為此,我國有大量的醫(yī)科、藥科大學、綜合大學和理工科院校都設置了生物醫(yī)學工程從本科到博士的專業(yè)及領域。在2008年4月北京舉行的“亞太生物醫(yī)學工程國際會議”上,各種院校生物醫(yī)學工程學科專業(yè)教育、課程建設等問題被提出并進行探討,對于交叉學科教育教學模式的創(chuàng)立進行了研究,說明這一問題已經(jīng)成為高校教育教學研究的熱點。本文在對生物醫(yī)學工程學科特色、對醫(yī)科藥科、綜合性大學、理工科大學辦學特點進行分析的基礎上,對于在各類院校中設置的生物醫(yī)學工程專業(yè)的特色建設進行闡述。
1生物醫(yī)學工程專業(yè)內容特色概述
生物醫(yī)學工程是一門新興的邊緣學科,它綜合了工程學、生物學和醫(yī)學的理論和方法,在各層次上研究人體系統(tǒng)的狀態(tài)變化,并運用工程技術手段去控制這類變化。其學習內容包括以下幾個方面。生物醫(yī)學工程專業(yè)人才培養(yǎng)特色的探討敏楊禹陳國明劉盛平(重慶理工大學藥學與生物工程學院)
1.1醫(yī)學影像技術
即通過X射線、超聲、放射性核素、磁共振、紅外線等手段及相應設備進行成像的技術,現(xiàn)還有正在興起的阻抗成像技術等。
1.2醫(yī)用電子儀器裝備
分為診斷儀器和治療儀器兩大類。診斷儀器主要是用以采集、分析和處理人體生理信號,現(xiàn)在使用較多的是心腦電、肌電圖儀和多參數(shù)的監(jiān)護儀等,而通過體液來了解人體內生物化學反應過程的生物化學檢驗儀器也已逐步完善并走向微量化和自動化。治療儀器設備則是采用X射線、γ射線、放射性核素、超聲、微波和紅外線等儀器設備,如X射線深部治療機、體外碎石機、人工呼吸機等。手術設備如γ刀、激光刀、呼吸麻醉機、監(jiān)護儀、X射線電視等?,F(xiàn)代化醫(yī)療技術中還將設備功能更加多樣化、復雜化。
1.3生物力學
主要是研究生物組織和器官的力學特性,人體力學特性和其功能的關系。其中包括生物流變學(血液流變學)、軟組織和骨骼力學、循環(huán)系統(tǒng)動力學和呼吸系統(tǒng)動力學等。
1.4生物材料
即人工器官、組織工程所需要的物質與材料,其大多數(shù)是需要植入人體,需要具備耐腐蝕、化學穩(wěn)定性,需要具有與機體組織的相容性、血液相容性、無毒性。作為材料,根據(jù)所需還應滿足各種器官對材料的各項要求,包括強度、硬度、韌性、耐磨性、撓度及表面特性等各種物理、機械等性能。需要掌握的知識包括金屬、非金屬及復合材料、高分子材料的合成工藝條件和表征、成型制備、性能等。
1.5生物效應與生物控制
生物效應是指在醫(yī)療診斷和治療中,光、聲、電磁輻射和核輻射等能量在機體內的分布、變化等作用。而生物控制則是機體自身的調節(jié)控制現(xiàn)象。采用生物、化學的方法對這些情況加以認識。其他還有介入式診斷、治療等。生物醫(yī)學工程最為競爭激烈的領域在醫(yī)學成像技術上,其中以圖像處理、阻抗成像、磁共振成像、三維成像技術以及圖像存檔和通信系統(tǒng)為主。而對醫(yī)學信號的處理分析,包括心腦電、五官、語言、心音呼吸等信號和圖形的處理與分析,以及神經(jīng)網(wǎng)絡的研究處理也是目前世界各國研究與學習的熱點。作為生物醫(yī)學工程專業(yè)的本科學生,將從業(yè)于該領域的研究、設備研發(fā)及制造、使用、維修養(yǎng)護等。所具備的知識體系是從物理化學基礎、工程學到醫(yī)學,十分廣泛,僅四年內進行如此龐大的知識學習,學生將會呈現(xiàn)基礎知識欠缺而專業(yè)知識也不深入的問題。為此,我們就醫(yī)科大學、理工科大學、綜合性大學各自特點進行了調研與分析,在此基礎上,提出了生物醫(yī)學工程本科學習建立特色課程體系的見解。
2生物醫(yī)學工程專業(yè)人才的培養(yǎng)特色的研討
我國生物醫(yī)學工程本科專業(yè)分別在醫(yī)科類大學、綜合大學與理工科類大學中均有設置。由于生物醫(yī)學工程具有典型交叉特性,該專業(yè)的畢業(yè)生的就業(yè)方向有運用醫(yī)學影像學技術、醫(yī)學信息學技術等在醫(yī)院進行疾病診斷及治療,有運用基礎數(shù)學、物理、化學知識進行理論創(chuàng)新與實踐,更多的是運用工程技術進行醫(yī)療器械、設備裝備的研發(fā)、制造與維護管理等。由于生物醫(yī)學工程龐大的知識體系,無法由某一個從業(yè)人員掌握,需要各方向的協(xié)作與合作,由此認為,設置于醫(yī)科類大學、綜合大學與理工科類大學的生物醫(yī)學工程專業(yè)應有各自的特色。
2.1醫(yī)科類大學生物醫(yī)學工程專業(yè)人才的培養(yǎng)特色
2.1.1人才培養(yǎng)目標
作為醫(yī)科大學,其專業(yè)人才培養(yǎng)具有鮮明的醫(yī)學特色與優(yōu)勢。醫(yī)科類大學生物醫(yī)學工程相關專業(yè)的人才,其就業(yè)方向更多應以進入醫(yī)院從事常規(guī)放射學、CT、核磁共振、DSA等的操作及計算機操作,運用各種影像、信息等診斷技術進行疾病診斷或治療,所以其培養(yǎng)的人才首先應學習并具備醫(yī)學的專業(yè)知識,然后才是具備基于醫(yī)學專業(yè)領域需要的現(xiàn)代醫(yī)療儀器的研發(fā)與使用、管理能力的知識體系的學習,成為擁有工學知識及應用能力的醫(yī)學應用型、復合型高級人才,畢業(yè)后所從事的仍是醫(yī)藥衛(wèi)生領域工作,在醫(yī)院設備使用、維護、管理方面起重要作用。因此其課程的設置應該與工科類生物醫(yī)學工程側重點不同。如在一般醫(yī)科大學中都設有生物醫(yī)學工程專業(yè),以及與此相關的醫(yī)學影像學專業(yè)、醫(yī)學信息學專業(yè)等,其培養(yǎng)目標就應以“培養(yǎng)具有基礎醫(yī)學、臨床醫(yī)學和現(xiàn)代醫(yī)學生物醫(yī)學工程(如影像學、信息學等)的基本理論知識及能力,能在醫(yī)療衛(wèi)生單位從事醫(yī)學診斷、治療(或信息管理等)和醫(yī)學成像(或醫(yī)學信息等)技術等方面工作的醫(yī)學高級專門人才”為主。相應的培養(yǎng)要求應在于“學習基礎醫(yī)學、臨床醫(yī)學、醫(yī)學影像(或信息學、醫(yī)學超聲學等)的基本理論知識,受到常規(guī)放射學、CT、核磁共振、DSA、核醫(yī)學影像學、信息學、醫(yī)學超聲等操作技能的基本訓練,具有常見病的影像診斷、超聲治療和介入放射學操作基本能力,基本的儀器(裝備)維修保養(yǎng)能力”上。#p#分頁標題#e#
2.1.2課程設置
基于醫(yī)科大學的特色,其主干課程應注重基礎醫(yī)學、臨床醫(yī)學,同時開設基于醫(yī)學特色的工學、工程學課程。具體如基礎類的基礎數(shù)學類、物理類、化學類、計算機類,如高等數(shù)學、普通物理學、有機化學、生物化學、微機原理及應用等課程,基礎和臨床醫(yī)學類課程,如人體解剖學、生理學、診斷學、內科學、外科學、兒科學、婦產科學、藥學、中醫(yī)學、中藥學、衛(wèi)生管理等課程,然后按照各高校側重設置傳統(tǒng)生物醫(yī)學工程的工學類、工程類課程,如模擬電子、數(shù)字電子技術、傳感器、數(shù)字信號處理、醫(yī)學圖像處理、醫(yī)用儀器原理、醫(yī)學影像儀器、檢驗分析儀器、臨床工程學、人體形態(tài)學等,部分專業(yè)可設置如力學類、機械工程類、有機材料或金屬材料類課程。雖然是同一生物醫(yī)學工程專業(yè),但需要按照本校特色來設置課程,切忌大而全無特色,或各高校均設置同樣課程。這是違背了生物醫(yī)學工程高度交叉學科的學科特色的。
2.2綜合性大學工科以及理工科大學生物醫(yī)學工程專業(yè)人才的培養(yǎng)特色
2.2.1人才培養(yǎng)目標
現(xiàn)今綜合性大學工科以及理工科大學基本上都設有生物醫(yī)學工程專業(yè),如北京大學工學院、浙江大學生物醫(yī)學工程與儀器科學學院、東南大學生物科學與醫(yī)學工程學院,四川大學高分子科學與工程學院等,各具特色。以東南大學生物科學與醫(yī)學工程學院為例,其前身是生物科學與醫(yī)學工程系,創(chuàng)建于1984年。學院的科學研究及學生培養(yǎng)方向就是強調生命科學與電子信息科學學科的交叉與滲透,應用電子信息科學理論與方法解決生物醫(yī)學領域中的科學問題,發(fā)展現(xiàn)代生命科學技術。其人才培養(yǎng)目標在于“培養(yǎng)掌握生物醫(yī)學工程專業(yè)知識,掌握分析與健康相關的生物醫(yī)學工程問題的方法,并具備綜合應用所學知識和方法解決實際工程問題的能力,具備健全人格和遠大理想的工醫(yī)結合復合型優(yōu)秀人才”。即更加注重于培養(yǎng)工程與醫(yī)學相結合的復合型人才,這些專業(yè)人才的從事的工作更多是在用于醫(yī)學診斷、治療的儀器設備的設計、研發(fā)及制造、維護等上面。而四川大學的生物醫(yī)學工程專業(yè)的培養(yǎng)目標,按照其特色制定為“以工程為主,以從事生物醫(yī)學工程教學科研的相關學科為依據(jù),培養(yǎng)從事生物力學、生物材料、人工器官等相關方面的研究、開發(fā)、生產的高級專門人才。”,偏向于材料工程學。由此可知,在綜合性大學工科以及理工科大學中,生物醫(yī)學工程專業(yè)應更注重工學、工程學內容,其培養(yǎng)目標就應以“培養(yǎng)具有現(xiàn)代醫(yī)學生物醫(yī)學工程(如機械、電子、材料、計算機在醫(yī)學中應用等)的基本理論知識及能力,能在醫(yī)療設備相關企事業(yè)單位從事設備(或裝備)設計研發(fā)、制造、維修維護、管理等方面工作的高級復合型專門人才”為主。相應的培養(yǎng)要求應更多的學習工學的基本理論知識,受到常規(guī)醫(yī)療裝備、設備等設計、研發(fā)、操作、維護維修、管理技能的基本訓練并具有相應能力”上。
2.2.2課程設置
基于工科特色,其主干課程應注重工科基礎理論的學習,了解醫(yī)學基礎知識,同時學習機械、電子、材料、計算機應用于醫(yī)學中而派生的專業(yè)課程。如將特色定在醫(yī)療設備制造等方向上的生物醫(yī)學工程專業(yè),其基礎類課程更加強了基礎數(shù)學、物理的學習,設置了較多學分的高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、大學物理及實驗等,醫(yī)學類課程設置了基礎醫(yī)學與實驗,涵蓋人體解剖學知識,專業(yè)基礎課和專業(yè)課設置了生物醫(yī)學數(shù)學基礎、電路及模擬電子技術及實驗、數(shù)字電路與邏輯設計及實驗、微機原理與接口技術及實驗、VisualC++程序設計及實驗、信號與系統(tǒng)、EDA技術、計算機硬件控制基礎、單片機原理及應用、醫(yī)學成像原理、醫(yī)學影像系統(tǒng)、生理信號檢測、生理信號處理、醫(yī)學圖像處理、醫(yī)學儀器設計與實現(xiàn)、醫(yī)學傳感器、醫(yī)學光學、醫(yī)學超聲、醫(yī)學材料等,同樣,課程設置也應按照本校特色加以取舍。
生物醫(yī)學工程學是一個新興的、發(fā)展迅速的專業(yè),除了具有很好的社會效益外,還有很好的經(jīng)濟效益,前景非常廣闊,是目前各國爭相發(fā)展的高新技術之一。以1984年為例,美國生物醫(yī)學工程和系統(tǒng)的市場規(guī)模約為110億美元,到2000年其產值已達400~1000億美元。然而我們對這個專業(yè)的了解卻少之又少,似乎提到它我們就只想到推銷醫(yī)療器械的人,我們的思維和潛意識中已經(jīng)把這個專業(yè)和推銷醫(yī)療器械畫上了等號。其實不然,本期我們將把這個專業(yè)簡單介紹給大家,供考生參考。
名詞解釋?生物醫(yī)學工程
生物醫(yī)學工程興起于20世紀50年代,它與醫(yī)學工程和生物技術有著十分密切的關系,而且發(fā)展非常迅速,已經(jīng)成為世界各國競爭的主要領域之一。生物醫(yī)學工程學與其他學科一樣,其發(fā)展也是由科技、社會、經(jīng)濟諸多因素所決定的。這個名詞最早出現(xiàn)在美國。1958年在美國成立了國際醫(yī)學電子學聯(lián)合會,1965年該組織改稱國際醫(yī)學和生物工程聯(lián)合會,后來成為國際生物醫(yī)學工程學會。
生物醫(yī)學工程是一門理、工、醫(yī)相結合的邊緣學科,是多種工程學科向生物醫(yī)學滲透的產物。它是運用現(xiàn)代自然科學和工程技術的原理和方法,從工程學的角度,在多層次上研究人體的結構、功能及其相互關系,揭示其生命現(xiàn)象,為防病、治病提供新的技術手段的一門綜合性、高技術的學科。其目的是為了解決醫(yī)學中的有關問題,保障人類健康,為疾病的預防、診斷、治療和康復服務。
有識之士認為,在新世紀,隨著自然科學的不斷發(fā)展,生物醫(yī)學工程的發(fā)展前景不可估量。生物醫(yī)學工程學科是一門高度綜合的交叉學科,這是它最大的特點。
生物醫(yī)學工程的主要課程:現(xiàn)代生物學導論、生理學、定量生理學、生物學專題、生物醫(yī)學工程概論、電路原理、數(shù)字電子技術基礎、模擬電子技術基礎、電磁測量、計算機文化基礎、高級語言程序設計、微機原理與應用、計算機圖形學、信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、自動控制原理、人體運動信息檢測與處理、生物醫(yī)學電子學、醫(yī)用電子儀器、醫(yī)學儀器設計、醫(yī)學圖像處理、醫(yī)學模式識別等。
畢業(yè)生具備以下基本能力:
1.掌握電子技術的基本原理及設計方法;
2.掌握信號檢測和信號處理及分析的基本理論;
3.具有生物醫(yī)學的基礎知識;
4.具有微處理器和計算機應用能力;
5.具有生物醫(yī)學工程研究與開發(fā)的初步能力;
6.具有一定的人文社會科學基礎知識;
7.了解生物醫(yī)學工程的發(fā)展動態(tài);
8.掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法。
名校盤點?國內外排名靠前的學校
國內生物醫(yī)學工程一級學科排名靠前的學校是:
東南大學、清華大學、北京大學、復旦大學、上海交通大學、華中科技大學、四川大學、北京航空航天大學、浙江大學、重慶大學、西安交通大學、天津大學。其中東南大學在多次評估中蟬聯(lián)第一。
美國生物醫(yī)學工程排名前十位的學校是:
約翰?霍普金斯大學、佐治亞理工學院、杜克大學、麻省理工學院、加利福尼亞大學圣地亞哥分校、萊斯大學、斯坦福大學、賓夕法尼亞大學、華盛頓大學、加州大學伯克利分校。
重點推薦?天津大學生物科學與醫(yī)學工程學院
天津大學環(huán)境科學與工程學院是環(huán)境、能源、市政等方面的人才培養(yǎng)基地和科學研究中心。學院定位和建設目標為“國內一流,世界知名”,按照“高起點、新機制、辦特色、創(chuàng)一流、持續(xù)發(fā)展”的建院方針,不斷招攬國內外高級優(yōu)秀人才,在學科建設、人才培養(yǎng)、科研開發(fā)和應用推廣等方面協(xié)調發(fā)展,快速實現(xiàn)重點突破。
學院下設環(huán)境科學與生態(tài)系、環(huán)境工程系、建筑環(huán)境與設備工程系三個教學單位和中澳能源合作中心、建筑節(jié)能研究中心、座艙空氣革新性環(huán)境研究中心、建造環(huán)境研究室、中心實驗室、環(huán)評中心、遺傳工程研究所及植物生物技術研究所。擁有環(huán)境科學與工程一級學科,環(huán)境工程、環(huán)境科學、市政工程、熱能工程和供熱供燃氣、通風與空調工程5個二級學科。擁有覆蓋全部二級學科的博士點和碩士點,并與建筑學院聯(lián)合培養(yǎng)建筑技術專業(yè)博士研究生,建有環(huán)境科學與工程博士后流動站。
學院科研實力雄厚,先后承擔或參加“863”
“973”、國家“十五”“十一五”重大攻關項目、國家自然科學基金項目、博士點基金項目、天津市重點攻關和基層研究項目。
學院積極開展對外交流,與國際上著名大學、研究機構和企業(yè)開展合作,建立定期和不定期的互訪交流。通過國外企業(yè)資助,為學生建立了科技創(chuàng)新基金和創(chuàng)新獎,鼓勵學生積極創(chuàng)新,提高學習積極性。學院40%左右的本科畢業(yè)生繼續(xù)研究生的學習,其中有近一半的學生是經(jīng)考核合格免試進入碩士研究生學習,一部分學生還能進入碩博連讀學習。學院還有一部分優(yōu)秀學生可以選擇攻讀院內或校內其他專業(yè)第二學位,獲得雙學士學位證書。50多年來,學院已經(jīng)為國家輸送了大量本科生、碩士生和博士生等高層次專業(yè)人才,為中國環(huán)境保護、能源利用和市政工程領域的發(fā)展作出了重要貢獻。
有問必答?關于報考
問題1:生物醫(yī)學工程有哪些著名企業(yè)?
通用公司、飛利浦、東芝、西門子、強生、日立、 中國邁瑞。
問題2:生物醫(yī)學工程相關產業(yè)發(fā)展前景?
生物醫(yī)學工程發(fā)展非常迅速,除了具有很好的社會效益外,還有很好的經(jīng)濟效益,前景非常廣闊,是目前各國爭相發(fā)展的高新技術之一,已經(jīng)成為世界各國競爭的主要領域之一。以醫(yī)療器械為例:
2005年開始,中國已成為僅次于美國和日本的世界第三大醫(yī)療器械市場。
2006年,中國醫(yī)療器械進出口額首次突破百億美元大關,進出口總值為105.52億美元,同比增長17.57%。
2010年,中國醫(yī)療器械總產值達1000億美元,在世界醫(yī)療器械市場上的份額達到5%,到2050年這一份額將達到25%。
問題3:我國生物醫(yī)學工程的創(chuàng)始人是誰?
我國生物醫(yī)學工程的創(chuàng)始人是韋鈺院士。她1940年出生,1965年南京工學院電子工程學研究生畢業(yè),1981年獲西德亞琛工業(yè)大學工學博士學位,是第一位獲得博歇爾獎章的中國人,1994年當選為中國工程院首批院士。
問題4:生物醫(yī)學工程專業(yè)有何特點?
生物醫(yī)學工程是一門交叉學科,以理工科為基礎,學習各種相關技術在醫(yī)學診斷與治療中的運用。如影像技術,CT、B超的原理與應用;各種醫(yī)用傳感器;典型儀器的原理等。它最突出的特點是:交叉復合、知識融合。比如它融合了工程科學(信息、電子、材料)、醫(yī)學(生理、解剖)、生命科學(生物學、分子生物學)、理學(數(shù)學、化學、物理)、人文社科(文史哲)等學科知識。
問題5:畢業(yè)生有怎樣的出路?
關鍵詞:生物醫(yī)學圖像編程實現(xiàn)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(yè)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(yè)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(yè)大學2013年度研究生課程建設項目(項目編號:015000542513528)、北京工業(yè)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(yī)學圖像編程實現(xiàn)技術”是生物醫(yī)學工程專業(yè)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(xiàn)常見生物醫(yī)學圖像的讀寫、點運算、配準、分割等涉及醫(yī)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(jié):常用醫(yī)學圖像處理軟件編程環(huán)境介紹;生物醫(yī)學圖像的類型及其數(shù)據(jù)表達;各種醫(yī)學圖像的讀寫方法和顯示;生物醫(yī)學圖像處理類庫的實現(xiàn);醫(yī)學圖像配準;醫(yī)學圖像分割;基于醫(yī)學圖像的統(tǒng)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(xiàn)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(xiàn),進而使學生掌握VC進行生物醫(yī)學圖像處理的編程技巧。在課堂教學中充分發(fā)揮學生的積極性,鼓勵創(chuàng)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(fā)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(yī)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(jié)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(xiàn)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(yī)學圖像編程實現(xiàn)技術”作為生物醫(yī)學工程專業(yè)碩士生的專業(yè)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(yī)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(fā)平臺和ITK開發(fā)平臺均為英語環(huán)境,ITK學習資料和網(wǎng)站亦均使用英語,因此,掌握VC和ITK程序設計中的常見專業(yè)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(yè)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(yè)大學(以下簡稱“我校”)生物醫(yī)學工程專業(yè)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(yī)學工程專業(yè)開設的研究生課程中,“醫(yī)學圖像處理”僅從基礎理論方面論述了生物醫(yī)學圖像處理的內容、模式和發(fā)展趨勢,學生缺乏利用計算機編程工具實現(xiàn)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(fā)者使用的VC6.0開發(fā)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(jīng)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(yī)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?;谇捌谠撜n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(yè)術語,而在實際教學中應當注重專業(yè)術語的解釋和英漢對照,使學生在掌握專業(yè)知識和技能的基礎上進一步學會專業(yè)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(tǒng)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(yǎng)學生的創(chuàng)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(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代學習工具,并結合自己在生物醫(yī)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(jié)的教學中為學生提供了豐富的英文學習資源。但多數(shù)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(yè)知識,在自學時遇到了較多困難,需要教師對相關專業(yè)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(yè)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(huán)節(jié)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(yī)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(yī)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(xiàn)。由于課時數(shù)的限制,教學內容將緊密聯(lián)系目前醫(yī)學圖像處理領域的熱點問題,參照國內外常用生物醫(yī)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(yōu)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(jù)學習資料將上述章節(jié)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(tǒng)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(yè)領域進行學習和應用,使外語不再成為專業(yè)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(yè)術語的解釋和英漢對照,使學生在掌握專業(yè)知識和技能的基礎上進一步學會專業(yè)詞匯的運用。[1-3]本課程雙語教學的目標必須以掌握專業(yè)知識及技能為基礎,進而培養(yǎng)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(fā)揮學生使用英語學習的主動性和創(chuàng)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(huán)節(jié),以英文多媒體課件為依據(jù),在各章節(jié)末給出專業(yè)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(jīng)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(yè)術語,并對易錯點進行提示。根據(jù)設計任務,鼓勵學生在實現(xiàn)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(yè)要求學生在程序編寫時給出各種函數(shù)功能和關鍵語句的英文注釋。
在醫(yī)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(xiàn)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(yǎng)學生團隊協(xié)作精神和個性特長的發(fā)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(huán)節(jié)中主要從ITK和VC實現(xiàn)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(yè)特色和注重上機操作環(huán)節(jié)的特點,在優(yōu)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(yī)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(yè)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(yè)背景的前提下,結合我院生物醫(yī)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(fā)平臺和ITK教學示例程序及注解均為英語的特點,后續(xù)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(xù)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(yī)學工程專業(yè)學生人數(shù)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(yè)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(fā)揮學生學習的積極性,培養(yǎng)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(fā)揮本課程教學內容和參考資料為英文的優(yōu)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(xiàn)。
本課程教學團隊的師資力量和業(yè)務素質達到了對“生物醫(yī)學圖像編程實現(xiàn)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(yè)基礎知識扎實;為生物醫(yī)學工程專業(yè)本科生主講“Visual Basic程序設計”(雙語)課程,具有為該專業(yè)學生講授計算機類課程的雙語教學經(jīng)驗,了解該專業(yè)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(yī)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(jié)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(yī)學工程專業(yè)碩士生計算機類選修課。我院設有生物醫(yī)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(yī)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(yī)學圖像處理是生物醫(yī)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(yī)學圖像處理的研究工作,可為本課程的實踐教學環(huán)節(jié)提供科研實踐訓練環(huán)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(chuàng)新訓練。我院與美國桑利尼亞州立大學簽訂了聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)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?!吧镝t(yī)學圖像編程實現(xiàn)技術”以提高學生圖像處理的編程水平為基本出發(fā)點,結合當前該課程的教學現(xiàn)狀,在教學內容和教學方式等方面都有望實現(xiàn)雙語化。通過借鑒相關計算機類課程雙語教學的寶貴經(jīng)驗,不斷進行總結,從而實現(xiàn)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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[2]饒嵐,毛新軍,寧洪.雙語課程教學模式的研究與實踐[J].高等教育研究學報,2010,(33).
[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).