導(dǎo)語：如何才能寫好一篇生物醫(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，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

追夢――各具魅力的研究院校

幾十年來，為了人類醫(yī)療水平的提高，生物醫(yī)學(xué)工程的追夢人堅定地做項目、搞科研，研發(fā)出一個個新的醫(yī)療技術(shù)，更培養(yǎng)了一代代的生物醫(yī)學(xué)人才。國內(nèi)生物醫(yī)學(xué)工程院校就是這樣一個群體，從最初建立院系學(xué)科到分專業(yè)發(fā)展科研，再到如今培育人才做實際項目，每一步都走得精彩。

重點名校

清華大學(xué)

作為國內(nèi)首屈一指的理工科高校，清華大學(xué)的教學(xué)科研資源得天獨厚，生物醫(yī)學(xué)工程系也不例外。該系強大的師資力量不可小覷，教授就包括院士、“長江學(xué)者”特聘教授、美國電氣和電子工程師協(xié)會院士、美國醫(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個科研實驗室和4個教學(xué)實驗室，各實驗室設(shè)施齊全，更引進了世界最先進的設(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，在醫(yī)學(xué)信號處理、生理系統(tǒng)建模仿真、超聲成像等領(lǐng)域進行了長期系統(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)生中既有國際知名大學(xué)的教授，也有國內(nèi)醫(yī)療儀器產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)軍人物，更多的是國內(nèi)教學(xué)、科研、國防及產(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)工程專業(yè)創(chuàng)建于1979 年，同樣是我國最早建立生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的院校之一。正如“早起的鳥兒有蟲吃”，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，旨在對接國家重大需求及臨床醫(yī)學(xué)發(fā)展需要，重點建設(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個學(xué)科領(lǐng)域，致力于培養(yǎng)具有國際競爭力的生物醫(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)院實施精英式教育，從一年級開始就實行導(dǎo)師制，進行全方位的導(dǎo)航。學(xué)生入校后，一、二年級夯實數(shù)理生基礎(chǔ)及專業(yè)基礎(chǔ)；三、四年級根據(jù)領(lǐng)域方向興趣，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，拓展知識，提升創(chuàng)新能力和實踐能力。這一教育方式讓該學(xué)科的畢業(yè)生更出類拔萃。

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

專業(yè)名稱 報名

人數(shù) 錄取人數(shù) 報錄比

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)聲名遠揚。2000年，在原西安交通大學(xué)、西安醫(yī)科大學(xué)、陜西財經(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)研究所六個研究所。依托學(xué)校的整體實力，學(xué)院還設(shè)有現(xiàn)代醫(yī)學(xué)電子技術(shù)及儀器國家專業(yè)實驗室、生物醫(yī)學(xué)信息工程教育部重點實驗室、生物醫(yī)學(xué)工程陜西省重點實驗室三個重點實驗室。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，是我國最早在大學(xué)中成立的生命科學(xué)學(xué)院，也是國家生命科學(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)系五個系級單位組成，擁有遺傳工程國家重點實驗室、生物多樣性與生態(tài)工程教育部重點實驗室、現(xiàn)代人類學(xué)教育部重點實驗室三個國家和教育部重點實驗室，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、進化生物學(xué)研究中心等七個研究機構(gòu)。學(xué)院以科學(xué)研究為主導(dǎo)，以爭取國家級重大項目為抓手，力爭在科研成果、科技產(chǎn)業(yè)化等方面實現(xiàn)快速發(fā)展。

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

專業(yè)名稱 報名人數(shù) 錄取人數(shù) 報錄比

生態(tài)與進化生物學(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

實力院校

浙江大學(xué)

1977年浙江大學(xué)科儀系設(shè)立國內(nèi)第一個生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，并相繼建成我國生物醫(yī)學(xué)工程第一個碩士學(xué)位授予點、第一個博士學(xué)位授予點和第一個博士后科研流動站，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生物醫(yī)學(xué)工程業(yè)內(nèi)享有“黃埔軍?！钡拿雷u。學(xué)院建有生物傳感技術(shù)國家專業(yè)實驗室、生物醫(yī)學(xué)工程教育部重點實驗室等學(xué)術(shù)研究機構(gòu)。學(xué)院與國際一流大學(xué)及科研機構(gòu)的交流和合作廣泛，多次舉辦高質(zhì)量的國際學(xué)術(shù)會議。作為實力派院校之一，學(xué)院辦學(xué)條件優(yōu)越，科研實力強勁，現(xiàn)有科研實驗用房6千多平方米，歷年來先后獲得國家級和省部級科技進步獎30余項，多項科研成果居國內(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)生理等方向進行，按下表中的小專業(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)工程各專業(yè)研究生報考錄取表

專業(yè)名稱 報名

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)院以強大的實驗平臺和嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度見長。該學(xué)科設(shè)有生物電子學(xué)國家重點實驗室、江蘇省生物材料與器件重點實驗室。另外，在蘇州、無錫等地開設(shè)科研基地，給學(xué)生提供了優(yōu)良的實踐平臺，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，在追求知識和理想中求實進取，勇于創(chuàng)新，創(chuàng)造了很多卓越的科研成果。

依托強大的學(xué)科優(yōu)勢，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，專業(yè)基礎(chǔ)扎實，具有較強的創(chuàng)新意識，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、管理等方面的工作。

在考研招生時，學(xué)科分兩個方向來錄取。對于初試，考卷一般都不會設(shè)置太難，主要是對基礎(chǔ)知識部分的考查。

2010年東南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程各專業(yè)研究生報考錄取表

專業(yè)名稱 報名人數(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)兩個國家重點學(xué)科。學(xué)院科研實力雄厚，依托學(xué)院建立的科研基地包括：國家納米藥物工程技術(shù)中心、科技部基因工程“國際科技合作基地”、武漢國家生物產(chǎn)業(yè)基地、生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)教育部重點實驗室、中英基因工程和基因組學(xué)聯(lián)合實驗室、中德馬普生物物理與生物化學(xué)合作實驗室等。近三年承擔(dān)國家和?。ㄊ校┭芯空n題234 項，其中國家自然科學(xué)基金108項，獲得省部級以上獎勵5項，獲得授權(quán)發(fā)明專利23 項，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)信號檢測與處理、納米生物光子學(xué)與生物傳感技術(shù)、人工器官等。近兩年的考研報錄情況未公開，但歷年報考人數(shù)一直在全國高校內(nèi)居多。

逐夢――與時俱進的研究分支

近年來，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)信號檢測處理、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)，并在人類醫(yī)療診斷中發(fā)揮了很大作用。一般來說，我們可以將這些分支簡分為四個方向：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，明白自己對哪方面感興趣。

醫(yī)學(xué)影像學(xué)

影像學(xué)診斷是20世紀醫(yī)學(xué)診斷最重要、發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。20世紀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。核磁共振計算機斷層成像系統(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)專業(yè)的影像學(xué)注重使用影像來診斷病情，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，各相關(guān)研究機構(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)影像的研究對于研究人員的計算機水平有很高的要求，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)》《多維信號處理與分析》《信號處理的小波變換》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)工程專業(yè)中較為普遍，很多大學(xué)都開設(shè)相應(yīng)的課程或?qū)嶒炇?。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)信號的檢測與處理、生物信息獲取以及傳感生物信息系統(tǒng)和應(yīng)用等分支。其主要工作目標一方面是為神經(jīng)科學(xué)研究建立交叉的技術(shù)平臺，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)信號是人體生命信息的集中體現(xiàn)，是窺視生命現(xiàn)象的一個窗口。通過檢測心電、腦電、肌電和細胞電活動、體溫、血壓、呼吸、心音、肌肉收縮等生物信號，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》《信號與系統(tǒng)》《數(shù)字信號處理》《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)生的計算機編程能力有一定要求，在學(xué)習(xí)或?qū)嶒炛行枰炀殤?yīng)用計算機處理實驗數(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、開發(fā)、應(yīng)用設(shè)計制造及設(shè)備管理等方面的工作。國內(nèi)開設(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)科的一個重要分支。19世紀末20世紀初，人類研制成功的各種治療儀器大量進入臨床，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)和計算機技術(shù)的發(fā)展，各種物理治療類儀器發(fā)揮了越來越顯著的作用。目前的研究課題包括：面向腫瘤診斷治療的新型設(shè)備的研究開發(fā)、基于物理方法的熱治療技術(shù)、大功率驅(qū)動技術(shù)及醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計與制造、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》《高級醫(yī)療儀器》《醫(yī)學(xué)儀器原理》等，是本科階段《微機原理與接口技術(shù)》《傳感器技術(shù)》《信號處理技術(shù)》等課程的延續(xù)。國內(nèi)開設(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胞信息傳遞中的作用為研究對象，是當前生命科學(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，使千千萬萬的患者恢復(fù)了健康。隨著社會多樣性發(fā)展，市場需求的不斷變化，該方向也會研發(fā)出新的生物能源、保健、護理產(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起來的邊緣性學(xué)科，其基本任 務(wù)是運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)問題。作為一門獨立學(xué)科發(fā) 展的歷史尚不足50年，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步， 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科得到了長足的發(fā)展。它在保障人 類健康和推進疾病的預(yù)防、診斷、治療、康復(fù)等技術(shù) 進步所起的作用日益增強，已經(jīng)成為當前醫(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60年代，美國一些著名大學(xué)先后開啟了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的建設(shè)，相繼啟動了生物醫(yī)學(xué) 工程專業(yè)人才的培養(yǎng)。美國的生物醫(yī)學(xué)工程教育特 點是在技術(shù)產(chǎn)業(yè)化需求驅(qū)動建立起來的具有其自身 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、 專業(yè)核心課程、關(guān)注領(lǐng)域課程、設(shè)計課程、人文與社 會科學(xué)課程、專業(yè)選修課程及其他選修課程等六 類Q_2。不同學(xué)校本科課程的主要差異體現(xiàn)在專業(yè) 選修課程及其他選修課程的設(shè)置上，各個學(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 點開設(shè)一些相應(yīng)的選修課程，并培養(yǎng)學(xué)生在相應(yīng)方 向上的研究探索實踐能力。這是美國生物醫(yī)學(xué)工程 本科教育的基本特點。

我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教育起步于20世紀80 年代,主要發(fā)源于著名工科院校的信息技術(shù)類專業(yè) 和力學(xué)專業(yè),進而逐漸形成的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教 育,后來，_些醫(yī)學(xué)院校在醫(yī)學(xué)物理和醫(yī)用計算機技 術(shù)的基礎(chǔ)上相繼開展了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教育，于 是在我國基本上形成了這樣兩種類型的生物醫(yī)學(xué)工 程學(xué)科[4_3。上述兩類院校的生物醫(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)工程專業(yè)人才的應(yīng)用層面上有顯著特 點。相對來說,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，基于電子信息工程發(fā)展而來的生物醫(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 檢測與處理、生物醫(yī)學(xué)信息計算分析、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 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)、運動生物力學(xué)、計算生物力學(xué)和微觀尺度 的細胞生物力學(xué)等；基于化學(xué)材料工程發(fā)展而來的 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),對推動交叉學(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)對于生物醫(yī)學(xué)工程這樣的 交叉學(xué)科的描述有一個形象的說法：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 有堅實的基礎(chǔ),橋是無法建立好的,對于生物醫(yī)學(xué)工 程這樣一座建立在兩個不同學(xué)科之間的橋來說,它的 發(fā)展要求具有堅實的交叉學(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)科進行交叉,凝練學(xué)科方向,不能大而全,過于寬泛。

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 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)展水平已成為一個國家綜合經(jīng)濟 技術(shù)實力與水平的重要標志之一。產(chǎn)業(yè)化驅(qū)動也是 學(xué)科發(fā)展的一種動力，也為學(xué)生未來職業(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，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科應(yīng)大力促進 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,而且能開拓學(xué)科縱深發(fā)展,產(chǎn)生良 好的經(jīng)濟效益和社會效益，進而增強學(xué)科服務(wù)社會 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)展動力和趨勢以及學(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)問題，開展新理論、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)問題,借助理工科的相關(guān)理論 和方法開展應(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)動型的學(xué)術(shù)研究，理論應(yīng)用研究是應(yīng)用 驅(qū)動型的學(xué)術(shù)研究。 理論驅(qū)動型和應(yīng)用驅(qū)動型是生 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)和強大的交叉的學(xué)科 背景，開展理論驅(qū)動型研究具有自身優(yōu)勢。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 知識解決的醫(yī)學(xué)問題,開展應(yīng)用驅(qū)動型研究,將很好 地實現(xiàn)與醫(yī)學(xué)的應(yīng)用融合，具有較好的臨床應(yīng)用價 值,有力推進醫(yī)學(xué)的進步與發(fā)展。各自的學(xué)術(shù)優(yōu)勢 將有利于生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科特色發(fā)展,從而增強其 不可替代的程度，實現(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)理論問題及基礎(chǔ) 應(yīng)用開展學(xué)術(shù)研究。實現(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,人類已進入大數(shù)據(jù)時代,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 源過于復(fù)雜,無法在一定時間內(nèi)用常規(guī)工具軟件對 其內(nèi)容進行獲取、管理、存儲、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（variety)多，常常具 有不同的數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)來源；③動態(tài)變化 (velocity)快,如各種動態(tài)數(shù)據(jù)，非平穩(wěn)數(shù)據(jù)，時效性 要求高;④科學(xué)價值(value)大,盡管目前利用率低, 卻常常蘊藏著新知識和重要特征價值或具有重要預(yù) 測價值。大數(shù)據(jù)是需要新的分析處理模式才能挖掘 分析出其蘊藏的重要特征信息[<3。

人體生老病死的生命過程就是一個不斷涌現(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、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)展帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。模式識別、人 工智能、數(shù)據(jù)挖掘和機器學(xué)習(xí)的發(fā)展將帶動大數(shù)據(jù) 處理技術(shù)的進步。生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)廣泛涉及人類醫(yī) 療衛(wèi)生健康相關(guān)的各個領(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、 人類遺傳學(xué)與組學(xué)、基因和蛋白質(zhì)組學(xué)、遠程醫(yī)療、 健康網(wǎng)絡(luò)信息等，可謂包羅萬象,紛繁復(fù)雜。生物醫(yī) 學(xué)大數(shù)據(jù)中蘊藏了種種有科學(xué)價值的信息,研究有 效的大數(shù)據(jù)挖掘的新理論、新技術(shù)和新方法,對生物 醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)和融合計算分析，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)化的全新的認識，有利于深入疾病 機理研究分析，開展個性化診療。還可以通過整合 系統(tǒng)生物學(xué)與臨床數(shù)據(jù)，更準確地預(yù)測個體患病風(fēng) 險和預(yù)后,有針對性地實施預(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)、多種類醫(yī)學(xué)信號數(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)有著廣泛深遠的 應(yīng)用前景,從三個方面應(yīng)用將推動生物醫(yī)學(xué)工程學(xué) 科的發(fā)展。

(1) 開展多模態(tài)影像大數(shù)據(jù)計算分析。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,未來的趨勢是看得早。只有看得準和看得早才 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)計算分析在影像診斷、手術(shù)計劃、圖像導(dǎo)引、遠 程醫(yī)療和病程跟蹤將發(fā)揮越來越大的作用。

建立新的醫(yī)學(xué)影像大數(shù)據(jù)計算分析模型和數(shù)值 計算方法,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),將會提供強有力的影像診斷分析手段,極大地 推動影像技術(shù)的發(fā)展，具有重要的臨床應(yīng)用價值和 科學(xué)價值。

(2) 開展多種類醫(yī)學(xué)信號大數(shù)據(jù)計算分析。醫(yī) 學(xué)信號大多直接產(chǎn)生于生理和病理過程中的信號， 能在不同層面上表達生理和病理相關(guān)機制特征。融 合多種醫(yī)學(xué)信號的大數(shù)據(jù)計算分析，能對生理病理 過程進行更好更全面的闡釋，不僅能深入了解生理 病理的狀態(tài)特征和過程特征，而且能實現(xiàn)個體健康 監(jiān)測和管理。可以很好地開展回顧性研究和前瞻性 研究,推進系統(tǒng)化的醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究。實現(xiàn)強大的多 種醫(yī)學(xué)信號數(shù)據(jù)的特征挖掘及特征關(guān)聯(lián)計算分析。 大數(shù)據(jù)挖掘能夠增加準確度和發(fā)現(xiàn)弱關(guān)聯(lián)的能力， 能更好地認識生理病理現(xiàn)象和本質(zhì)。

(3) 開展基因和蛋白質(zhì)組學(xué)的生物信息大數(shù)據(jù) 計算分析?；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)了海量的需要計算分析 的生物信息數(shù)據(jù)，已進入計算系統(tǒng)生物學(xué)的時代。 開展生物信息大數(shù)據(jù)計算分析，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、個體生活 方式、心里行為等暴露組學(xué)，至細胞分子水平上的基 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現(xiàn)大規(guī)模的關(guān) 聯(lián)計算分析，可以全面闡述生命過程機制,挖掘生命 過程特征及關(guān)聯(lián)特征。

篇3

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

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)展起來的新興學(xué)科，其主要研究方向是運用工程技術(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)問題保障人類健康為疾病的預(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)工程專業(yè)是工程技術(shù)為主，醫(yī)學(xué)知識相結(jié)合的專業(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。電子技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)工程研究和醫(yī)療儀器開發(fā)中有著重要作用，任何一臺現(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)兩門主要課程，課程的技術(shù)性和實踐性較強。通過理論知識的學(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，同時相關(guān)的實驗培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、動手能力、創(chuàng)新能力以及自主設(shè)計的基本能力[3]。目前，國內(nèi)很多高校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開設(shè)的電子技術(shù)理論和實驗課程都普遍存在著一些問題：

（1）理論知識和實驗內(nèi)容與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的關(guān)聯(lián)性不突出；

（2）偏重于理論教學(xué)為主，實驗為輔，學(xué)生被動的接受知識，學(xué)習(xí)興趣不高；

（3）實驗內(nèi)容固定，驗證性實驗過多，缺乏學(xué)生自主創(chuàng)新的設(shè)計性實驗。因此，探索切實可行的適合于生物醫(yī)學(xué)工程專業(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 問題驅(qū)動法

問題驅(qū)動式教學(xué)方法近年來得到了很多教學(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：問題驅(qū)動教學(xué)法即基于問題的教學(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、以專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的各種問題為學(xué)習(xí)起點，以問題為核心規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生圍繞問題尋求解決方案的學(xué)習(xí)方法。

問題驅(qū)動教學(xué)法要求學(xué)生與教師轉(zhuǎn)變在傳統(tǒng)LBL教學(xué)中的固有地位，學(xué)生由被動的知識接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥男畔⒓庸ふ吆椭R構(gòu)建者，教師從知識的灌輸者轉(zhuǎn)變成為學(xué)生主動加工信息、構(gòu)建知識的引導(dǎo)者。問題驅(qū)動教學(xué)法大概分為四個步驟：（1）提出問題；（2）分析問題；（3）解決問題；（4）結(jié)果評價[7]。教師在教學(xué)前期，要明確教學(xué)目標，設(shè)計執(zhí)行方案，提出問題。在教學(xué)過程中，教師安排學(xué)生活動，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)生們提出解決問題的方法，進行實踐。最后，對過程和結(jié)果進行評價?？梢钥闯?，問題驅(qū)動法能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性以及在教學(xué)過程中的參與程度，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)方法對教師的要求更高，教師必須具備較強的課堂掌控能力和引導(dǎo)能力。

《電子技術(shù)》課程作為是工科專業(yè)的基礎(chǔ)必修課，具有理論性和實踐性并重的特點。其課程內(nèi)容、基本概念、技術(shù)術(shù)語、電路種類多，學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較困難。為了提高電子技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量，很多學(xué)校都開展了電子技術(shù)課程的教學(xué)改革，其中問題驅(qū)動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)目標的定位、問題驅(qū)動法的理解、具體實施過程中的執(zhí)行力等，基于問題驅(qū)動法的教學(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)，如果理論知識和實驗內(nèi)容與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的關(guān)聯(lián)性不突出，學(xué)生對于課程內(nèi)容在專業(yè)上的應(yīng)用不甚了解，就會影響到對后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，甚至影響到將來從事生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)相關(guān)工作的能力。因此，有必要研究具有生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特色的電子技術(shù)課程的問題驅(qū)動法。

3 問題驅(qū)動法的實施

進行問題驅(qū)動的教學(xué)模式，需要教師有效掌控和恰當引導(dǎo)。下面，主要從教師的角度來闡釋需要注意的問題，對問題驅(qū)動法的四個步驟進行分析。

（1）提出問題；在課程開始之前，教師要制定問題，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。在問題的選擇上應(yīng)該考慮以下幾個方面[8]：

1）問題是否和某個單元的教學(xué)內(nèi)容相關(guān)；

2）問題是否對學(xué)生具有吸引力；

3）問題實施的時間和硬件條件是否能夠保證；

4）問題是否聯(lián)系實際，是否與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的應(yīng)用相關(guān)；

5）問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)工程專業(yè)特點，問題設(shè)計必須貼近專業(yè)應(yīng)用。問題之間最好具有關(guān)聯(lián)性，由小的模塊小的問題，最終組合而成大的模塊大的系統(tǒng)，解決與專業(yè)相關(guān)的問題。

舉例說明：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)專業(yè)應(yīng)用，可以圍繞心電信號檢測儀的各個模塊展開，設(shè)計以下問題：微弱生理信號放大、信號濾波、非矩形波整形為矩形波、直流電源設(shè)計。下表1中顯示設(shè)計問題與教材章節(jié)的知識點對應(yīng)。從表中可以看出，除了第九章的內(nèi)容沒有體現(xiàn)，其他章節(jié)的知識在問題中均有涉及。由于學(xué)時的限制，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。

在布置問題的時候，加入情景帶入，首先向?qū)W生講解人體心電信號的特點，心電監(jiān)測的臨床意義，再提出心電監(jiān)測儀的采集、放大、濾波、整形、供電問題。其中在信號放大部分，涉及的知識點較多，要對前級放大和后級主放大進行分開設(shè)計和說明。隨著課程內(nèi)容不斷深入，問題不斷得到解決之后，可以將各個模塊組合，并加入右腿驅(qū)動電路或50Hz陷波電路，實現(xiàn)簡易的心電信號檢測電路。最后的整體電路進行實際人體測試，用示波器觀察信號，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)模擬

電子技術(shù)知識的同時，鍛煉了實踐動手能力，還能與專業(yè)應(yīng)用結(jié)合起來，了解電子技術(shù)知識在生醫(yī)專業(yè)中的用武之地，一舉三得。

（2）分析問題；在課程教學(xué)中，教師按照進度向?qū)W生一一展示問題，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識，對問題進行分析。在這個階段，教師需要做到以下幾點：

1）引導(dǎo)學(xué)生進行分組，任務(wù)分配；

2）引導(dǎo)學(xué)生對問題內(nèi)容進行分析；

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

4）引導(dǎo)學(xué)生文獻查閱資料；

由于學(xué)生的基礎(chǔ)有限，在這個階段，可能會遇到以下情況：對問題的分析存在偏差，無法與知識點相結(jié)合、查閱獲取文獻的能力不足，教師要及時的提供幫助，在學(xué)生為主導(dǎo)的前提下，掌控整體過程。

（3）解決問題。在問題分析完成的前提下，學(xué)生提出解決問題的方案，并具體實施。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。對于存在問題的方案，是放手讓學(xué)生嘗試，還是進行適當?shù)母深A(yù)提示其改正，需要教師結(jié)合具體情況進行操作。

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

解決問題的整個過程由學(xué)生完成，教師不可代辦，但是在適當?shù)臅r候提供幫助，能夠提高完成效率，保證進度。

（4）結(jié)果評價。對于整個過程中學(xué)生的表現(xiàn)，需要比較客觀的評價。常用的方法將自我評價、小組互評、教師評價三個方面相結(jié)合。

自我評價是學(xué)生回顧和反思過程中的得失，對自我形成清楚客觀的認識。小組互評是組間成員根據(jù)參與度、貢獻度、工作表現(xiàn)、溝通能力等對組員同學(xué)進行分析點評。

雖然在問題驅(qū)動的教學(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)，最終對其進行評價。為了激勵學(xué)生，幫助學(xué)生正確認識自我，樹立學(xué)習(xí)后續(xù)課程的興趣和信心，教師在對學(xué)生進行評價的時候要注意以下幾點：

1）評價公正，也不忘因人而異；對待學(xué)生的評價要做到客觀中肯，但是也需要考慮學(xué)生的差異性。成績優(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，貢獻度有區(qū)別。為了激發(fā)學(xué)生的積極性，教師的評價不能采用單一標準，而是應(yīng)該多元化，從合作精神、交流能力、文獻收集、電路制作、文字編寫等各個方面入手，照顧到各個層面的學(xué)生。

2）評價能力，也不忘評價態(tài)度；對待學(xué)生的評價不光要考慮其知識與技能，還要注重他們在情感、態(tài)度方面的表現(xiàn)。課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)只是一個方面，關(guān)注學(xué)生知識技能之外的情意發(fā)展，有助于其更長遠的進步和成長。

3）評價結(jié)果，也不忘評價過程；教師的評價不應(yīng)該過分關(guān)注最終解決問題的結(jié)果是否正確，而是要側(cè)重于學(xué)生在分析問題、解決問題的過程中所表現(xiàn)出來的能力、態(tài)度和情感。學(xué)生在過程中的提升和收獲，才是教育的主要目的。

4）評價個人，也不忘評價團隊；教師的評價除了針對學(xué)生個人，還要涉及到團隊。強調(diào)團隊的分工合作，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

問題驅(qū)動法能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，激起學(xué)生的求知欲，其教學(xué)模式十分適合《電子技術(shù)》此類工程性和實踐性較強的課程，在許多高校教學(xué)改革項目中得到應(yīng)用。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的電子技術(shù)課程要與學(xué)科特點相結(jié)合起來，因此問題驅(qū)動法的實施既有與其他課程的共性，也有其自身特點。教師在問題的設(shè)計環(huán)節(jié)，要結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的電子技術(shù)應(yīng)用，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)電子技術(shù)知識和技能的同時，對專業(yè)發(fā)展及就業(yè)方向有一定的認識，同時也為后續(xù)的專業(yè)基礎(chǔ)課打下基礎(chǔ)。

參考文獻：

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

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）15-0006-02

我國醫(yī)療儀器市場潛力巨大，但國內(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、德等國家的少數(shù)幾個跨國大公司所壟斷。國內(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)能力不足等問題，產(chǎn)品總體質(zhì)量和技術(shù)水平落后于發(fā)達國家，缺乏市場競爭力。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)這一根本問題上著手。

一、本科生創(chuàng)新培育計劃思路的形成

2004年12月教育部在北京召開了第二次全國普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作會議，研究制訂了《關(guān)于進一步加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》。該文件要求“積極推動研究性教學(xué)，提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力”；同時提出“要讓大學(xué)生通過參與教師科學(xué)研究項目或自主確定選題開展研究等多種形式，進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“通識教育、大類教學(xué)、復(fù)合創(chuàng)新”。相對于其他學(xué)科，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的特點是多學(xué)科交叉，教學(xué)過程所涉及的內(nèi)容多且雜，如果強調(diào)“寬”基礎(chǔ)，學(xué)生能夠“精（專）”的領(lǐng)域就有限。通過借鑒國內(nèi)外著名高校的相關(guān)經(jīng)驗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的基礎(chǔ)理論知識，然后以某個方向?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，以及解決具體問題的實踐能力。基于這一思路，我們推出生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新培育計劃，探索中山大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)研究性教學(xué)的道路。該計劃的總體內(nèi)容和目標是：中山大學(xué)工學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)為研究性教學(xué)的開展提供硬件條件（設(shè)備、場地）與軟件條件（師資、管理）的支持，建立并實行本科生學(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)療儀器重點實驗室為依托、以教師們正在進行的縱向科研項目或橫向開發(fā)項目為載體，引導(dǎo)本科學(xué)生參與項目調(diào)研、方案制訂和項目研發(fā)的整個過程，培養(yǎng)學(xué)生主動獲取知識的能力、思考創(chuàng)新的能力和實踐能力，為將來更好更快地適應(yīng)各自的工作崗位要求奠定堅實的基礎(chǔ)。

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

我們對國內(nèi)外著名大學(xué)的本科生培養(yǎng)方案，尤其是對國內(nèi)外著名工科院校的實習(xí)教學(xué)方案進行了廣泛的調(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，以及動手能力的思路。例如美國麻省理工學(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)生某一方向的專業(yè)技能，也鼓勵學(xué)生拓寬知識面，以適應(yīng)現(xiàn)代社會的挑戰(zhàn)。具體方案有：1.實行本科生學(xué)業(yè)導(dǎo)師制度。每名本科生入學(xué)后將被指定一位專職教師作為學(xué)業(yè)導(dǎo)師，導(dǎo)師幫助本科生設(shè)計學(xué)習(xí)項目、選課和選專業(yè)。在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，本科生有機會參與跨學(xué)科實驗室和研究中心的研究活動，從而培養(yǎng)學(xué)生的研究型思維、完成實驗的技能和進行數(shù)據(jù)分析的能力。2.學(xué)院設(shè)有獨立活動期。每年的一月，學(xué)生們可以利用學(xué)院實驗室與研究中心的資源，從事一些自己感興趣的研究項目。教師則成為項目的指導(dǎo)者與協(xié)作者，鼓勵并引導(dǎo)本科生在研究型教學(xué)中主動地參與過程。美國明尼蘇達大學(xué)機械工程本科培養(yǎng)特色為基礎(chǔ)知識教育與科研能力培養(yǎng)并重，通識教育與專業(yè)教育并重。他們專門設(shè)有實踐創(chuàng)新教育環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐和創(chuàng)意創(chuàng)新的能力。具體方案有：1.大量采用講座+討論、講座+實驗的授課方式，強調(diào)理論課程與實踐、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)的實踐性、研究性學(xué)習(xí)項目，通過項目的實施，進一步強化學(xué)生對基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)與實際問題解決相互關(guān)系的理解。學(xué)校還設(shè)有獨立活動期、本科生研究項目等實踐創(chuàng)新教育項目，給學(xué)生提供了充分的個性發(fā)展空間。清華大學(xué)電子工程系奉行知識、能力、素質(zhì)并重的教育理念，通過營造良好的學(xué)術(shù)環(huán)境來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)造力，注重實驗教學(xué)與理論教學(xué)相互促進，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驗教學(xué)。其特點是前期強化基礎(chǔ)、復(fù)合交叉，后期導(dǎo)師指導(dǎo)、以人為本，激勵創(chuàng)新。另外，國內(nèi)外基于問題驅(qū)動的產(chǎn)學(xué)研教學(xué)模式也是值得我們借鑒的。

三、創(chuàng)新培育計劃實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)工程一級學(xué)科博士點和博士后流動站，是廣東省重點學(xué)科，設(shè)有廣東省傳感技術(shù)與生物醫(yī)療儀器重點實驗室、廣州市生物醫(yī)療設(shè)備重點實驗室。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)科的主要研究方向為醫(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)科近年來在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)承擔(dān)了多項縱向研究項目，包括國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目和國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃項目、國家科技部重大科技專項、國家自然科學(xué)基金重點項目和教育部新世紀優(yōu)秀人才支持計劃等。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)了多項橫向研究項目。因此，學(xué)科的平臺和師資為生物醫(yī)學(xué)工程本科生創(chuàng)新培育計劃的開展提供了充分的保障。

四、本科生創(chuàng)新培育計劃的實施方案

首先建立導(dǎo)師制，由專業(yè)教師擔(dān)任本科生學(xué)業(yè)指導(dǎo)教師，負責(zé)本科生的學(xué)業(yè)指導(dǎo)和項目選題；同時由該教師屬下的研究生擔(dān)任學(xué)生導(dǎo)師，負責(zé)本科生創(chuàng)新培育計劃具體工作的指導(dǎo)與跟進。實行導(dǎo)師制的目的是給予本科生更個性化的發(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，考慮到本科生專業(yè)知識的缺乏，創(chuàng)新培育計劃的主要內(nèi)容是本科生利用課余時間協(xié)助教師或研究生從事實驗輔助或文獻調(diào)研等工作，使本科生對生醫(yī)工專業(yè)本身和具體項目科研過程有一個初步的認識，培養(yǎng)學(xué)生基本的實驗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)下撰寫一份助研工作總結(jié)報告或文獻檢索報告，同時做成PPT用于年終匯報考評，從而培養(yǎng)學(xué)生的基本科技寫作能力和PPT制作與講演能力。

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

第三學(xué)年本科生在導(dǎo)師們的指導(dǎo)下繼續(xù)開展創(chuàng)新培育計劃項目工作，可以考慮將夏季學(xué)期（小學(xué)期）中4周生產(chǎn)實習(xí)（項目實習(xí)）課程和創(chuàng)新培育計劃項目合并到一起來做。組織中期檢查匯報與成績評定，推薦項目工作表現(xiàn)優(yōu)秀的本科生參加國家大學(xué)生創(chuàng)新計劃、廣東省大學(xué)生創(chuàng)新計劃、挑戰(zhàn)者杯等競賽。

第四學(xué)年春季學(xué)期有長達12周畢業(yè)設(shè)計（論文）時間，可以充分利用這段時間，在前面三年創(chuàng)新培育計劃工作的基礎(chǔ)上，進一步深化、凝練項目成果，完成畢業(yè)設(shè)計（論文），進行項目結(jié)題答辯。對項目研發(fā)過程中表現(xiàn)優(yōu)秀的本科生推薦研究生免試資格，鼓勵成果突出的學(xué)生撰寫專利或論文。另外，學(xué)生導(dǎo)師（在讀研究生）給予頒發(fā)助教資歷證書，其中表現(xiàn)優(yōu)異者在教學(xué)實踐考評和獎學(xué)金評定時給予加分。

總之，我們擬通過生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新培育計劃的實施，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、提升國內(nèi)企業(yè)技術(shù)水平及市場競爭力提供人才支持。期望學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)和項目實踐，熟練掌握生物醫(yī)學(xué)工程的基礎(chǔ)理論，具備較強的自我學(xué)習(xí)能力和實踐創(chuàng)新能力，能夠綜合應(yīng)用多學(xué)科知識和方法解決醫(yī)學(xué)實際問題，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)用開發(fā)的高素質(zhì)醫(yī)工復(fù)合型人才。

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本期重點推薦

項目介紹

組織和器官的喪失或功能衰竭是人類健康面臨的主要危害之一，也是人類疾病和死亡的最主要原因。據(jù)美國的一份資料顯示，每年有數(shù)以百萬計的美國人患有各種組織、器官的喪失或功能障礙疾病，每年有800萬人次需要修復(fù)手術(shù)，年耗資超過400億美元。我國是一個人口大國，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，每年僅因燒傷需進行皮膚移植的患者就達百萬之多，每年各種骨、軟骨損傷患者達300萬人，其中需人工關(guān)節(jié)置換術(shù)者達100萬人，國外進口人工關(guān)節(jié)在國內(nèi)銷售額每年達2億元人民幣。

目前，對組織和器官的損傷或功能衰竭的治療有三種方法，一是移植別人或動物同類器官 ；二是自體組織移植 ；三是人工合成代用品。但就移植而言，主要存在兩個問題 ：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；其二為供體的嚴重不足，全世界每年有兩百萬患者需要進行器官移植，而可供移植的器官只有兩萬個，在過去的五年，有1萬名美國人因等待移植器官而死亡。隨著人類壽命的延長，供體不足的情況將越加嚴重。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修復(fù)病損組織，在病損組織修復(fù)的同時，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受到供體來源有限，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，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。通過理化性能測試、體內(nèi)外降解實驗、生物學(xué)實驗以及動物實驗，測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)，同時確定了不同形態(tài)支架的加工工藝，掌握了材料與細胞之間的作用機理。

經(jīng)動物試驗研究表明，本項目開發(fā)的生物材料具備以下功能 ：(1)生物材料能使細胞粘附并生長 ；(2)材料及其降解產(chǎn)物不會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%，保證了細胞-材料作用能大面積進行，提供了細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體吸收 ；(6) 高分子支架的降解速率與皮膚組織細胞再生速度相匹配。另外，項目的技術(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)層有利于組織的長入。值得一提的是，本研究采用無機納米銀顆粒增強膠原―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，并能減少換藥過程中二次損傷給病人帶來的痛苦。

項目持有者

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)品開發(fā)和指導(dǎo)研究生工作。

2002年12月受聘于廈門大學(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。現(xiàn)任中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中國協(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)委員會委員、所高級職稱評審委員會委員；中國醫(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)工程重點實驗室主任；福建省生物醫(yī)學(xué)工程重點學(xué)科負責(zé)人；廈門大學(xué)醫(yī)學(xué)院副院長、學(xué)術(shù)委員會主任；廈門市生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究中心主任等職。

技術(shù)專家點評

潘仕榮 教授，博士生導(dǎo)師。1966年天津大學(xué)高分子專業(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)工程專業(yè)研究員，博士研究生導(dǎo)師，中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會生物材料理事。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，主要研究方向為抗凝血材料和生物降解材料及其醫(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，醫(yī)生最常采用的治療方式都是“拆東墻補西墻”的辦法，主要是從被燒傷者本身的正常部位提取皮膚。當遇到皮膚燒傷面積較大的患者，自身可以用來移植的完整皮膚有限時，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出新皮膚后，再進行第二次、第三次……皮膚移植。這也意味著患者不但要歷經(jīng)數(shù)個周期的治療，并承受著昂貴的醫(yī)療費用和數(shù)次身體疼痛的折磨，而且還要讓患者在治療創(chuàng)傷的同時又添新傷。但是，當遇到有些燒傷面積嚴重到自身無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)會非常嚴重，且這些治療方法因價格十份昂貴，一般患者無力承擔(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，由廈門大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究中心張其清教授課題組開發(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、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)，從而可對病缺損部位進行治療性修復(fù)。同時，該項目還系統(tǒng)研究了皮膚組織工程的種子細胞、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)問題，并開展了利用組織工程皮膚替代物修復(fù)動物皮膚缺損的臨床前實驗研究。經(jīng)動物全層皮膚缺損的修復(fù)實驗表明，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，并能促進創(chuàng)面愈合等優(yōu)點。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、剪切、縫合、移植手術(shù)操作簡單，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)濟負擔(dān)，特別值得一提的是移植后換藥次數(shù)少，術(shù)后護理也簡單，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)問題，為皮膚組織工程的產(chǎn)業(yè)化奠定了堅實基礎(chǔ)。

廈門大學(xué)這項研究成果標志著我國在組織工程皮膚領(lǐng)域已經(jīng)達到了國際先進水平，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，其市場前景廣闊。

市場專家點評

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

盧世璧院士于1958年調(diào)入中國人民總醫(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?，F(xiàn)任國際生物材料科學(xué)與工程院士，華裔骨科學(xué)會理事，中國殘疾人康復(fù)協(xié)會理事長，中華醫(yī)院管理學(xué)會醫(yī)療技術(shù)應(yīng)用管理專業(yè)委員會主任委員，中國醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會骨組織庫分會主任委員，北京生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會理事。

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)亟待解決的問題。廈門大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究中心張其清教授課題組開發(fā)的組織工程化人工皮膚正是解決這類問題的根本途徑。

據(jù)統(tǒng)計，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，每年僅因燒傷和潰瘍導(dǎo)致的皮膚缺損病人超過2500萬人，其中每年需要皮膚移植的病人超過300萬人。由于組織工程產(chǎn)品具有巨大的潛在市場，近年來，國際上一些大的企業(yè)和制藥公司紛紛開始進行組織工程產(chǎn)品的研制，據(jù)調(diào)查，美國研制組織工程產(chǎn)品的市場銷售量每年增加22.5%，而國內(nèi)在此方面的研究尚處于起步階段，目前尚無相關(guān)產(chǎn)品。國外同類人工皮膚的市場售價為每張2萬元人民幣(每張大小 ：10cm X 25cm)。就國內(nèi)而言，目前天津市場使用的同各異體皮 1.5元/cm2 ，北京市場使用的脫細胞異體真皮 18元/cm2，豬皮2元/ cm2。當然各種皮膚及代用品價格各地或有不同，僅以天津地區(qū)為例，一位中度燒傷病人治療費約為3萬~5萬元，重度燒傷病人治療費約為5萬~10萬元。按一個適應(yīng)癥病人每年消耗1000元組織工程化人工皮計算，一年可創(chuàng)產(chǎn)值60億～120億元。

另外，我國是一個人口大國，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展及體育運動的普及，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)品的市場需求量大且呈上升的趨勢。

廈門大學(xué)的這項具有自主知識產(chǎn)權(quán)和兼具理論和實用 價值的項目成果，經(jīng)試驗表明，其構(gòu)建人工皮膚的方法簡單、技術(shù)路線成熟穩(wěn)定，標志著我國在組織工程化皮膚的研究領(lǐng)域已經(jīng)進入了國際先進行列。廈門大學(xué)研制的人工皮膚一旦產(chǎn)業(yè)化，其價格可在每張0.1萬～0.3萬元人民幣范圍內(nèi)，只為進口產(chǎn)品的一半。據(jù)市場調(diào)查，美國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，人工皮膚的市場需求量非常大，而我們可以憑借低廉的價格優(yōu)勢參與國際競爭。

投資專家點評

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

證券市場六年的工作經(jīng)驗，具備敏銳的洞察力，良好的分析判斷能力，優(yōu)異的團隊管理能力。

目前國聯(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研究服務(wù)團隊，與行業(yè)監(jiān)管部門、社科院金融研究所、證券時報和券商、基金等建立良好合作關(guān)系，并逐步在業(yè)內(nèi)樹立良好聲譽。

醫(yī)用復(fù)合型組織工程支架材料的開發(fā)是一項國際前沿課題，它是運用生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)等的方法和技術(shù)，將種子細胞、支架材料以及生物活性因子等結(jié)合起來，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)達國家都投入巨資開展組織工程產(chǎn)品的研發(fā)。我國“十五”、“十一五”規(guī)劃也將組織工程列入重點發(fā)展的領(lǐng)域之一，是“973”、“863”、支撐計劃等資助的重要方向。

該項目的主要技術(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)達到了國際先進水平。并且福建省是海洋大省，貝殼類海產(chǎn)品極為豐富，支架材料的來源非常廣泛，這樣其成本比現(xiàn)有的合成材料要低三分之二，發(fā)展這一項目具有得天獨厚的成本優(yōu)勢。更為重要的是廈門大學(xué)擁有該產(chǎn)品的獨立知識產(chǎn)權(quán)，為未來產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)奠定扎實基礎(chǔ)。

美國已經(jīng)有多個人工皮膚產(chǎn)品，并占據(jù)了許多國家的市場份額。日本也計劃兩年內(nèi)實現(xiàn)人工皮膚技術(shù)的國產(chǎn)化。我國雖然在皮膚組織工程方面也取得了許多成績，但離人工皮膚的工業(yè)化還有一段距離。從現(xiàn)在看來，新技術(shù)對我們產(chǎn)業(yè)的注入度還比較低，雖然我國的科研未落人后，但這一領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)體系還沒有完全形成，高技術(shù)材料和制品市場90％以上都被進口產(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，均為進口產(chǎn)品。從先進的實驗室技術(shù)，到真正有市場競爭力的產(chǎn)品，目前國內(nèi)還是有一段距離的。現(xiàn)在的局面是 ：研究人員不是專業(yè)經(jīng)營人才，加之資本有限，產(chǎn)業(yè)化過程中難免小打小鬧 ；而企業(yè)獨立研發(fā)又難以突破技術(shù)瓶頸。

而該項目目前僅僅是部分組織在動物實驗中獲得成功，未來還面臨著臨床試驗的效果考察及如何與國外產(chǎn)品競爭等市場開拓情況。這些問題都尚屬未知，而且組織工程化器官的臨床應(yīng)用標準也有待建立與健全，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，同樣都需要時間。另外在這一段時間內(nèi)，也可能會面臨被新技術(shù)或新工藝（例如對復(fù)合組織器官構(gòu)建探索的新成果）所替代的變數(shù)。從投資的角度來說，雖然該項目的市場前景和發(fā)展方向廣闊，但是需要較長的投資時間，并且伴隨著一定的投資風(fēng)險，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，我不禁將之與一個名叫夏莉女孩的經(jīng)歷聯(lián)系在一起，這是一個曾經(jīng)備受社會關(guān)注和讓人感動的故事，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)報道，當時的夏莉已經(jīng)面目全非手嚴重變形，兩個眼睛紅腫得像燈籠，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)父母及社會的關(guān)心暫不贅述，燒傷對其影響是我今天所聯(lián)想到的。對燒傷病人來講，每次手術(shù)不是最痛苦的，因為可以麻醉，但最痛苦的，一是怕感染，只要創(chuàng)面存在一天，危險就存在一天 ；二是留下永恒的創(chuàng)傷，由于當時的資金和技術(shù)因素，夏莉只是度過了危險期，創(chuàng)面復(fù)合了，脫離了生命危險，卻留下了疤痕。經(jīng)過自己堅強的毅力，已經(jīng)拿到碩士學(xué)位的夏莉準備步入職場時，卻因為容貌“嚇人”而一再被拒之門外。

我在想，如果當時夏莉有足夠的資金支付醫(yī)藥費，那么可以到國外接受組織細胞再生手術(shù)修復(fù)，也許不會留下一張“嚇人”的容貌。但當時的境況是親生父親因不堪醫(yī)療重負偷偷溜走，是養(yǎng)父和社會的關(guān)心和支持才使得脫離生命危險，所以期望高額的資金支持是不現(xiàn)實的。我又在想，當時的醫(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。如果當時醫(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)，那么肯定會用于夏莉的創(chuàng)傷修復(fù)，也就沒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；信號提??；生物醫(yī)學(xué)信號處理

中圖分類號：TP391文獻標識碼：B

文章編號：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)是指人為地對外周感覺神經(jīng)、感覺通路與感覺系統(tǒng)有關(guān)的任何結(jié)構(gòu)進行施加適當刺激時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，兩者區(qū)別主要在于EP是受感覺刺激(視、聽或體感)后神經(jīng)系統(tǒng)對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，對該事件所攜帶的某種信息的反應(yīng)，涉及到人的高級認知活動。

在實際中,由于誘發(fā)腦電總是淹沒在較強背景噪聲(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，而且腦電信號本身又具有隨機性和非平穩(wěn)性，誘發(fā)腦電和自發(fā)腦電在頻譜上有相當大的重疊區(qū)，使得從觀測的腦電信號中提取誘發(fā)腦電更加困難。目前用于腦電信號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］，采用相干平均法進行誘發(fā)腦電提取是基于以下3個假設(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；

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

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

其中，ni是隨機的潛伏期，在進行記錄的信號xi(n)累加時不能簡單地以刺激開始時刻作為對齊數(shù)據(jù)的參考點，而需要對齊各次記錄信號后再進行疊加。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；但這樣需要耗費更多的時間來進行實驗，而且并不是每次實驗都會產(chǎn)生誘發(fā)腦電，相干平均后反而會使得誘發(fā)腦電更小［3］。

2 獨立分量分析

獨立分量分析(Independent Component Analysis,ICA)是信號處理領(lǐng)域在20世紀90年代后期發(fā)展起來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)信號處理、語音信號處理、圖像處理等方面得到廣泛的應(yīng)用。近年來，ICA逐漸應(yīng)用于腦電信號處理中，如用ICA進行眼電、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)腦電信號的提?。?］，并比較了使用PCA和ICA進行腦電去噪的效果［6］：

(1) 后者適用于去除更多不同種類的腦電干擾；

(2) 分離分析不需要分開不同類型的干擾；

(3) 同時把EEG和干擾信號分離成獨立分量；

(4) 在訓(xùn)練完成后，能同時提取各通道中的無干擾的腦電信號；

(5) 在大部分的情況下，ICA比PCA保留更多有用的腦電信號。

獨立分量分析是基于信號高階統(tǒng)計量的信號處理方法［7］，其基本含義是將多道觀測信號按照統(tǒng)計獨立的原則通過優(yōu)化算法分解為若干獨立成分，復(fù)現(xiàn)出原來的獨立信源。前提是各源信號為彼此統(tǒng)計獨立的非高斯信號(最多有一個源信號符合高斯分布)。

在以往的多導(dǎo)信號處理中，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程，才可以保證各分量之間相互獨立。ICA不僅實現(xiàn)了信號的去相關(guān)，而且要求各高階統(tǒng)計量獨立。

ICA的基本原理框圖如圖1所示［8］，多導(dǎo)觀測信號X是由多個等效源S(獨立信源)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B后得到的Y逼近S。

圖1 ICA原理圖

獨立分量分析實際上是在某一衡量獨立性的優(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)，代價函數(shù)極小化等。

由于各種偽跡與腦電信號在時間上是相互獨立的，而且觀測信號可視為它們與腦電無延遲的線性組合，偽跡等效源的數(shù)目一般比頭皮上測得的腦電導(dǎo)數(shù)要少，所以可以應(yīng)用ICA來進行腦電去噪，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為相互獨立的信號成分，通過尋找線性變換，在上述優(yōu)化判據(jù)最優(yōu)的意義下,將觀測到的腦電信號分解為盡可能相互獨立的成分。在將觀察信號分解成相互獨立的分量以后,為了達到增強或提取誘發(fā)腦電信號的目的，把不相干的分量置零或?qū)ζ渲械哪承┓至糠底鲞m當?shù)乃p，然后再用處理后的獨立分量重建原始信號。

3 小波變換法

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

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

在誘發(fā)腦電信號處理方面，主要應(yīng)用小波變換的多分辯率分析，當尺度a較大時小波視野寬而分析頻率低，可以觀察信號的概貌；當尺度a較小時小波視野窄而分析頻率高，可以觀察信號的細節(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對每一分辨率j所產(chǎn)生的L2子空間用Wj表示，當j∞時WjL2(R),包含整個平方可積的實函數(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。對于子空間Vj會有一個與之相對應(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x(n)a0(n),可依照下面的關(guān)系式連續(xù)對信號進行分解：

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

這里aj(n)∈Vj,它表示信號的概貌；而dj(n)∈Wj，它表示每一尺度(j=0,1,…,N)的細節(jié)。因此對每一分辨率N>0，信號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輸入信號分解成一個低頻的近似信號和高頻的細節(jié)信號。

誘發(fā)腦電是由刺激引起的觀測腦電信號中的變化，它與刺激作用存在鎖時關(guān)系。盡管誘發(fā)腦電淹沒在強背景噪聲中(含自發(fā)腦電及其他干擾信號)，而且部分EEG和EP在頻率上重迭，但可根據(jù)它們時間位置的不同區(qū)別出來。如較常用著實驗的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)進行誘發(fā)腦電信號的重構(gòu)，從而從強背景噪聲中提取出微較的誘發(fā)腦電信號。

4 時間序列分析法

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

1988年Sprechelsen［11］等的方案中，利用卡爾曼濾波對已知隨機信號建立模型，根據(jù)前一個估值和最近一個觀察數(shù)據(jù)估計信號的當前值，自動跟隨信號統(tǒng)計性質(zhì)的非平穩(wěn)性，從而提取出誘發(fā)響應(yīng)信號。

李魯平［12］等還提出了帶外輸入的自回歸算法和附加信號處理方法兩種基于時間序列分析的方法；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)方法自動提取P300的方案。1999年Fung KSM［15］等提出了一種自適應(yīng)信號處理與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法，文獻［16］對這種方法進行了總結(jié)。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以把專家知識結(jié)合進一個數(shù)學(xué)框架，并通過訓(xùn)練對專家的經(jīng)驗進行學(xué)習(xí)，而不需要任何對數(shù)據(jù)和噪聲的先驗統(tǒng)計假設(shè)；但它只能用于提取EP信號的特征，無法提取整個波形，因而丟失了部分重要的信息。

6 結(jié) 語

相干平均在實現(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，而隨著實驗次數(shù)的增多，會使得受試者疲勞或不適，影響實驗結(jié)果。獨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ICA后的各獨立分量所對應(yīng)的物理意義有待進一步研究；如何在減少檢測通道數(shù)的同時，能有效地分離出各獨立分量也是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)分觀測信號中是否存在誘發(fā)腦電，但它只能提取特征，不能提取信號，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

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作者簡介

黃日輝 男，1982年出生，廣東臺山人，五邑大學(xué)在讀碩士研究生。研究方向為腦電信號處理。

篇7

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

    2.特種醫(yī)學(xué)專業(yè)課程體系模塊設(shè)計原則目前全國有十余所高校設(shè)立了特種醫(yī)學(xué)專業(yè),如中國醫(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)同濟醫(yī)學(xué)院、南開大學(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)計將綜合各高校“特種醫(yī)學(xué)”學(xué)科特色,依據(jù)研究生不同的知識基礎(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,凸顯本專業(yè)學(xué)科領(lǐng)域前沿性問題的同時,注重掌握交叉性、邊緣性及跨學(xué)科綜合領(lǐng)域研究的最新動態(tài)和趨勢。

    3.課程建設(shè)的主要措施

    (1)引進人才、組建教師梯隊。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。

    (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μ胤N醫(yī)學(xué)專業(yè)課程體系建設(shè)的主要思路和原則,在對國內(nèi)重點院校特征醫(yī)學(xué)考察的基礎(chǔ)上,提出我校特種醫(yī)學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)的方向為細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估,腫瘤放療抵抗的生物學(xué)評估研究,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)性研究以及運動創(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)運動醫(yī)學(xué)與影像醫(yī)學(xué)的交叉,運動醫(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)生的問題。它利用計算機進行自動匹配，合成一幅寬角度圖片，因而在實際使用中具有很廣泛的用途，同時對它的研究也推動了圖像處理有關(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)主要包括兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，即圖像配準和圖像融合。

圖像配準主要指對參考圖像和待拼接圖像中的匹配信息進行提取，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行對齊，變換后圖像的坐標將不再是整數(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。

篇9

關(guān)鍵詞： 醫(yī)學(xué)保障；模式；體系

0 引言

遵循國際一流醫(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，本著為醫(yī)院臨床和管理提供一流的技術(shù)支持和專業(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、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)競爭環(huán)境，打造轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)大平臺

醫(yī)學(xué)保障部打破基礎(chǔ)研究和臨床研究各自獨立運行系統(tǒng),解決“兩層皮”問題。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，快速推進臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展。積極搭建基礎(chǔ)科研平臺，促進了學(xué)科和科研機構(gòu)間的交叉融合。

1.1 打造公用性基礎(chǔ)研究共享平臺 發(fā)揮綜合優(yōu)勢整合內(nèi)部資源，開展外部協(xié)作，建立科研共享平臺，發(fā)揮我院動物手術(shù)服務(wù)的優(yōu)勢和臨床營養(yǎng)學(xué)支持技術(shù)，對于具有基礎(chǔ)性、公用性的實驗室加大了管理和開放力度，建立了實驗室24開放和為臨床服務(wù)的具體措施，使臨床實驗儀器大平臺成為科研中心，為臨床科研提供技術(shù)支持。

1.2 加強交叉學(xué)科和邊緣學(xué)科建設(shè) 打破科室界限，實行項目與課題組負責(zé)制，形成含有基礎(chǔ)研究人員、醫(yī)生、信息處理人員與專職統(tǒng)計學(xué)人員的團隊。以基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、信息學(xué)、社會醫(yī)學(xué)等多學(xué)科并存的特色和優(yōu)勢，重點開展藥品質(zhì)量及安全性評價、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 圍繞預(yù)防、診斷和治療，開展基礎(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；同時依托國家級重點課題，建設(shè)以組織修復(fù)與再生醫(yī)學(xué)、干細胞應(yīng)用、戰(zhàn)創(chuàng)傷救治、老年醫(yī)學(xué)、腫瘤發(fā)病機制為優(yōu)勢科研平臺，形成了跨學(xué)科、跨部門科研攻關(guān)與成果共享機制。

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了“兩個轉(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。實現(xiàn)了臨床用藥“供應(yīng)保障型”向“歸口管理、主動服務(wù)”的技術(shù)服務(wù)型轉(zhuǎn)變，個性化和自動化保障模式正在形成。

2.1 建立專職臨床藥師制度 形成了專職臨床藥師團隊，被納入每周80%的時間用于臨床工作，對所在科室住院患者醫(yī)囑監(jiān)測與評價達100%。

2.2 建立了以經(jīng)濟高效為目標的物流模式 依托ERP信息化手段，建立起與HIS進行實時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，實現(xiàn)隨用隨補。形成了物流、信息流一體化的網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)鏈，達到了藥品全程精細化管理。減少了藥品庫存，提升資金和人員的使用效率。確保醫(yī)院藥品采購、供應(yīng)、管理更高效。

2.3 建立閉環(huán)式藥學(xué)保障系統(tǒng) 實現(xiàn)全品種單劑量自動化調(diào)劑、GMP標準靜脈配置中心、常規(guī)藥品下送到科室、臨時用藥氣道傳輸?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)管理的精細準確。同時全方位提供藥品、制劑的相關(guān)檢驗，保證用藥安全有效。開展軍隊醫(yī)院多中心用藥安全監(jiān)測與合理用藥綜合評價工作，實施軍特藥和重點品種監(jiān)測的評價實踐，強化我院在全軍藥物安全性再評價工作中的帶頭作用。

3 適應(yīng)保障核心要求，實現(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，“基于臺帳的醫(yī)療技術(shù)平臺管理”模式的創(chuàng)新轉(zhuǎn)變。

3.1 以標準控制為基點做到保障專業(yè)化 建立數(shù)字化醫(yī)學(xué)工程保障體系，實現(xiàn)工作流程規(guī)范化、制度化，將保障任務(wù)精細化、數(shù)字化，通過信息反饋實現(xiàn)。

3.2 以滿足需求為核心做到保障個性化 根據(jù)臨床科室對設(shè)備的臨床需求，制定單臺設(shè)備保障方案，最大限度提高自修率，降低維修成本如：單機，并跟蹤統(tǒng)計設(shè)備的質(zhì)量狀況，實施缺陷考評。

3.3 以縮短響應(yīng)時間為目標做到保障快捷化 建立急救設(shè)備供應(yīng)管理機制，實行365×24小時值班制度，建立保障的信息系統(tǒng)，全面下修下送。對每臺設(shè)備實行雙人負責(zé)制，保證及時跟蹤響應(yīng)。建立醫(yī)用氣體視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對供氣源、主管線、供氣終端三級流量、壓力進行了監(jiān)控和檢測，確保醫(yī)用氣體動態(tài)、可視監(jiān)控。

3.4 開展全壽命周期質(zhì)控做到保障創(chuàng)新化 對7類急救醫(yī)療設(shè)備和5類大型設(shè)備開展了質(zhì)量控制，對手術(shù)室和各監(jiān)護病房設(shè)備實行周期檢測制度化，實施預(yù)防性維護和巡檢，修訂了《呼吸機、麻醉機、高頻電刀、除顫器、監(jiān)護儀質(zhì)量檢測技術(shù)規(guī)范》，使設(shè)備質(zhì)量檢測和性能評估制度化、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

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

篇10

關(guān)鍵詞：電子健康檔案；醫(yī)療信息化；標準化；體系框架

中圖分類號：TP311.52

電子健康檔案（electronic health records，EHR）是人們在健康相關(guān)活動中直接形成的具有保存?zhèn)洳閮r值的電子化歷史記錄，是存儲于計算機系統(tǒng)中，面向個人提供服務(wù)，具有安全保密性能的終身個人健康檔案。

電子健康檔案（EHR）的標準化體系是應(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準、辦法、規(guī)定進行組織，規(guī)定了電子健康檔案的質(zhì)量方針、目標、職責(zé)和程序，并通過建立相關(guān)體系進行EHR的過程管理、質(zhì)量策劃、質(zhì)量控制、質(zhì)量保證和質(zhì)量改進，按其內(nèi)在聯(lián)系形成的科學(xué)的有機整體，對于避免管理混亂、低水平運行、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，健康和疾病問題，服務(wù)和措施作為三個維度構(gòu)建的一個邏輯架構(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，通過一定的時序，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?？砂凑詹煌砟挲g，將人的生命過程分為若干個生命階段，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個生命階段。也可根據(jù)實際工作需要，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)生機構(gòu)開展的一系列，預(yù)防醫(yī)療保健康復(fù)教育等活動，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。三維坐標軸對應(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)域為對象，數(shù)字技術(shù)為內(nèi)容和標準層次為級別建立三維結(jié)構(gòu)模型。

2.2 劃分原則?？紤]4種關(guān)系。

（1）共性與個性。三個邏輯維中，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)容的個性問題。

（2）制約與貫徹。在一個標準體系中，上層標準制約下層，下層在上層的指導(dǎo)下進行補充。

（3）互相補充。由于在一個標準體系中，層次標準的通用性，兼容性和傾向性，層次之間據(jù)互相補充關(guān)系。

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

3 電子健康檔案（EHR）標準體系框架

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

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

（2）EHR的標準化是醫(yī)療衛(wèi)生信息化發(fā)展過程中的一個需要有重大突破的問題，對于局部標準化和全局標準化，采取整體處理方式，強調(diào)可操作性和互操作性。

（3）提出和隱含電子健康檔案（EHR）標準體系隨著醫(yī)療信息化的實際應(yīng)用需要和要求進行動態(tài)調(diào)節(jié)的策略和機制，隨之具有更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和更強的適應(yīng)性。

（4）借鑒了相關(guān)的機制，以整體和個體、一般到特殊的模式，成為一種適應(yīng)性強（接口能力），應(yīng)用面廣，技術(shù)涵蓋豐富（兼容性）的標準化體系框架，并能進行仿真或/和理論分析對所設(shè)計系統(tǒng)進行比較和評價。

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

4 數(shù)據(jù)標準

電子健康檔案（EHR）的建立是一個長期過程，使用的電子健康檔案數(shù)據(jù)標準是建立健康檔案的關(guān)鍵，主要有3類。

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

（2）電子健康檔案公用數(shù)據(jù)元標準。EHR相關(guān)的基本數(shù)據(jù)集中包含數(shù)據(jù)元，其中兩個或兩個以上數(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)元標準規(guī)定了EHR所必須收集記錄的公用數(shù)據(jù)元標準，以對EHR的信息內(nèi)涵和外延進行規(guī)范和統(tǒng)一為目的，指導(dǎo)相關(guān)數(shù)據(jù)庫的規(guī)劃設(shè)計。

（3）電子健康檔案數(shù)據(jù)元分類代碼標準。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，對之從信息學(xué)角度進行科學(xué)分類和管理，使之能夠進行準確定位和存儲，方便相關(guān)信息的理解和共享。

5 結(jié)束語

本文通過對電子健康檔案（EHR）的標準化體系的分析和研究，體現(xiàn)了電子健康檔案（EHR）標準化體系的作用和意義，對實現(xiàn)以人為本，內(nèi)容完整，重點突出，動態(tài)高效，標準統(tǒng)一及分類指導(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。

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