生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展方向范文

時(shí)間:2023-12-20 17:42:13

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生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展方向

篇1

1.國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1發(fā)展還不完善

中國(guó)的現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展較晚,相對(duì)于國(guó)外一些發(fā)展較早的國(guó)家來說,我們對(duì)它的認(rèn)識(shí)還很淺顯,跟國(guó)外一些技術(shù)先進(jìn)國(guó)家的距離還很遠(yuǎn),很多人包括一些從事其研究的人對(duì)它都有或多或少負(fù)面的評(píng)價(jià),他們普遍認(rèn)為現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程是一個(gè)生物、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)的交叉學(xué)科,但實(shí)際的培養(yǎng)計(jì)劃中生物、醫(yī)學(xué)學(xué)的很少,電子學(xué)得多些,學(xué)科廣而不專,就業(yè)不好。它尚未形成自己的獨(dú)立基礎(chǔ)理論與知識(shí)體系,以融合各交叉學(xué)科知識(shí)為自己的基礎(chǔ),缺乏永恒的研究主題與固有的中心目標(biāo),隨交叉學(xué)科的發(fā)展和應(yīng)用對(duì)象的需求而變化。很多學(xué)習(xí)現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程的人對(duì)自己的專業(yè)抱有消極的態(tài)度,對(duì)自己的前途感到渺茫,就業(yè)形勢(shì)不是很樂觀,這也反映了現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)展不完善,沒有形成很好的體系,沒有在國(guó)內(nèi)高校中產(chǎn)生普遍影響力。

1.2發(fā)展方向不夠全面

現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程就目前的情況來看,還主要將目光著眼于醫(yī)療器械的研發(fā)和使用,發(fā)展方向比較單一。僅僅著眼于醫(yī)療器械而不是全面的發(fā)展,就會(huì)產(chǎn)生很大的局限性。這也深深影響著在這一領(lǐng)域?qū)W習(xí)的學(xué)生,不能使他們從一開始就形成一種將自己的研究全面化的思想,使學(xué)生的學(xué)習(xí)變得保守,進(jìn)而失去學(xué)習(xí)的動(dòng)力,這樣就不利于生物醫(yī)學(xué)工程更好的發(fā)展。

1.3包含的學(xué)科多雜

我們知道,現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程是綜合了生命科學(xué)和工程技術(shù),理、工、醫(yī)相結(jié)合的新興交叉學(xué)科,是一門多學(xué)科交融的邊緣學(xué)科,其中工程學(xué)又包括電子學(xué),計(jì)算機(jī)科學(xué),力學(xué),材料科學(xué),機(jī)械制造學(xué)等。生物醫(yī)學(xué)包括生物學(xué),神經(jīng)科學(xué),內(nèi)科學(xué),外科學(xué),矯形科學(xué)等?,F(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是生物醫(yī)學(xué),但是在解決一些生物醫(yī)學(xué)問題的時(shí)候往往要借助于工程學(xué)的知識(shí),掌握工程學(xué)的知識(shí)對(duì)于更好的掌握生物醫(yī)學(xué)又起著至關(guān)重要的指導(dǎo)意義。

篇2

生物醫(yī)學(xué)工程(biomedicalengineering,BME)是20世紀(jì)50年代形成的一門獨(dú)立的邊緣科學(xué),現(xiàn)代醫(yī)療器械則是這一新興學(xué)科的產(chǎn)品形式。它是工程技術(shù)向醫(yī)學(xué)科學(xué)滲透的必然結(jié)果。20世紀(jì)50年代以來,心腦血管疾病、癌癥、糖尿病等現(xiàn)代文明流行病開始威脅人類健康。因此,醫(yī)學(xué)科學(xué)的進(jìn)一步完善和發(fā)展不是以定性觀察、現(xiàn)象歸納為方法學(xué)特征的醫(yī)學(xué)本身所能解決的,它必須和以定量觀測(cè)、系統(tǒng)分析為方法學(xué)特征的工程科學(xué)相結(jié)合,并綜合運(yùn)用各種已有的和正在發(fā)展的高新技術(shù),才有可能逐步解決這些問題。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)工程已成為生命科學(xué)的重要支柱,是21世紀(jì)最具有潛在發(fā)展優(yōu)勢(shì)的領(lǐng)先科技之一[1]。

1、什么是生物醫(yī)學(xué)工程?

1.1含義

生物醫(yī)學(xué)工程是一個(gè)新興的多學(xué)科交叉領(lǐng)域,其內(nèi)涵是:工程科學(xué)的原理和方法與生命科學(xué)的原理和方法相結(jié)合以認(rèn)識(shí)生命運(yùn)動(dòng)的“定量”規(guī)律,并用以維持、改善、促進(jìn)人的健康。“生物醫(yī)學(xué)工程”這個(gè)詞匯蘊(yùn)含了三個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的相互影響:生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和工程學(xué)。生物醫(yī)學(xué)工程是綜合生命科學(xué)和工程技術(shù)的理論、方法、手段,研究人類及其他生命現(xiàn)象結(jié)構(gòu)功能的理、工、醫(yī)相結(jié)合的新興交叉學(xué)科,是多種工程技術(shù)學(xué)科向生命科學(xué)滲透和相互交叉的結(jié)果,并已成為生命科學(xué)的重要支柱。生物醫(yī)學(xué)工程是應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué),主要服務(wù)于人類疾病的診斷、預(yù)防、監(jiān)護(hù)、治療及保健、康復(fù)等方面;生物醫(yī)學(xué)工程的主要研究任務(wù)是利用工程技術(shù)手段解決醫(yī)學(xué)診斷、治療和信息化管理等問題,為醫(yī)學(xué)提供高技術(shù)含量的現(xiàn)代醫(yī)療裝備。

1.2內(nèi)容與領(lǐng)域

生物醫(yī)學(xué)工程的研究?jī)?nèi)容可分為基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究?jī)蓚€(gè)方面?;A(chǔ)研究,包括生物力學(xué)、生物控制、生物效應(yīng)、生物系統(tǒng)的質(zhì)量和能量傳遞、生物醫(yī)學(xué)信息的提取與處理、生物材料學(xué)、生物系統(tǒng)的建模與仿真、各種物理因子的生物效應(yīng)等;應(yīng)用研究,直接為醫(yī)學(xué)服務(wù),包括生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)與傳感技術(shù),生物醫(yī)學(xué)信息處理技術(shù),醫(yī)學(xué)成像與圖像處理技術(shù),人工器官、醫(yī)用制品和儀器,康復(fù)與治療工程技術(shù)等。后者是醫(yī)學(xué)工程研究領(lǐng)域中最主要的內(nèi)容之一,它的成果直接推動(dòng)醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展,效果最明顯、最迅速,所以特別受醫(yī)學(xué)工程人員和醫(yī)生的重視。

2課程安排

根據(jù)我國(guó)《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃》,生物醫(yī)學(xué)工程高技術(shù)專項(xiàng)將按照當(dāng)代生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向,重點(diǎn)發(fā)展醫(yī)療影像設(shè)備、醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)及設(shè)備、腫瘤物理治療設(shè)備等11大類產(chǎn)品,強(qiáng)化新型醫(yī)用植入器械和人工器官、數(shù)字化與智能化醫(yī)療裝備、可生物降解醫(yī)用高分子及藥物控釋載體、醫(yī)療監(jiān)護(hù)和遠(yuǎn)程診療系統(tǒng)等領(lǐng)域的創(chuàng)新能力。針對(duì)這一方向,我們將設(shè)定14次課,分別介紹各項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)品或領(lǐng)域的現(xiàn)狀和發(fā)展,讓學(xué)生對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科有個(gè)整體的了解和認(rèn)識(shí)。課程設(shè)置如下[2]:

1.生物醫(yī)學(xué)工程概況:介紹生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科概況、發(fā)展歷程、學(xué)科內(nèi)容、工程分支,以及國(guó)內(nèi)外高校建設(shè)發(fā)展生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的情況。

2.組織工程學(xué):應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和工程學(xué)的原理,吸收現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、材料與工程學(xué)等學(xué)科的科研精華,在體內(nèi)或體外構(gòu)建組織和器官,以維持、修復(fù)、再生或改善損傷組織和器官功能,是繼細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)之后,生命科學(xué)發(fā)展史上又一新的里程碑,標(biāo)志著醫(yī)學(xué)將走出器官移植的范疇,步入制造組織和器官的新時(shí)代。目前組織工程已經(jīng)成為再生醫(yī)學(xué)研究和發(fā)展的核心與主要方向。

3.生物材料學(xué):研究與生物體(特別是人體)組織、血液、體液相接觸或作用時(shí),不凝血、不溶血、不引起細(xì)胞突變、畸變和癌變,不引起免疫排異和過敏反應(yīng),無毒、無不良反應(yīng)的特殊功能材料。許多重點(diǎn)院校和科研單位都成立了相應(yīng)的研究機(jī)構(gòu),從事生物材料及制品的開發(fā)研究,在天然高分子和合成高分子、無機(jī)和金屬生物材料研究方面均取得了舉世公認(rèn)的成果。

4.人工器官:主要研究人體組織與器官的再生、修復(fù)與替代。人工器官在臨床上的應(yīng)用,挽救了不少垂危的生命,為臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展開拓了新途徑。目前人工器官的研究和應(yīng)用已基本遍及人體全身。

5.生物傳感器技術(shù):使用固定化的生物分子結(jié)合換能器,用來偵測(cè)生物體內(nèi)或體外的環(huán)境化學(xué)物質(zhì)或與之起特異互作用后產(chǎn)生響應(yīng)的技術(shù)。目前,生物傳感器正朝著以下幾個(gè)方面發(fā)展:①向高性能、微型化、一體化方向發(fā)展;②生化檢測(cè)的智能化系統(tǒng);③仿生生物學(xué)的發(fā)展。

6.生物系統(tǒng)的建模與仿真:對(duì)生物體在細(xì)胞、器官和整體等各層面的參數(shù)及其相互關(guān)系建立數(shù)學(xué)模型,并用計(jì)算機(jī)求解該模型以分析和預(yù)測(cè)各種條件下生物系統(tǒng)運(yùn)行的機(jī)制和狀態(tài)。研究領(lǐng)域涵蓋生物力學(xué)、復(fù)雜生物醫(yī)學(xué)系統(tǒng)的建模與仿真等領(lǐng)域,主要采用計(jì)算力學(xué)、圖形圖像分析和數(shù)學(xué)建模等方法,對(duì)生物醫(yī)學(xué)中的科學(xué)問題進(jìn)行計(jì)算機(jī)建模和分析。

7.生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)與處理技術(shù):生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的檢測(cè)與處理幾乎成為了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科共同的研究方向。從生物體中獲取各種生物醫(yī)學(xué)信息,并將其轉(zhuǎn)換為易于檢測(cè)和處理的電信號(hào)。

8.醫(yī)學(xué)成像與圖像處理技術(shù):研究如何將人體有關(guān)生理、病理的信息提取出來并顯示為直觀的圖像、圖形方式,或?qū)σ延械尼t(yī)學(xué)圖像進(jìn)行分析處理,為疾病的早期診斷和治療提供了可能性,也為臨床診斷引入了新的概念。

9.數(shù)字化X射線影像技術(shù)及設(shè)備:數(shù)字化X射線影像技術(shù)現(xiàn)已成為臨床診斷的最主要手段。涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括:直接數(shù)字化平面X射線影像技術(shù);數(shù)字化X射線三維影像技術(shù);低劑量CT、容積CT等。

10.磁共振影像技術(shù)及設(shè)備:磁共振影像是檢測(cè)人體解剖、生理和心理信息的多因素、多層面和多對(duì)比度成像設(shè)備。

11.核醫(yī)學(xué)成像技術(shù)及設(shè)備:核醫(yī)學(xué)成像是對(duì)放射性核素標(biāo)記化合物的體內(nèi)生化過程成像的裝備,是目前能夠在臨床應(yīng)用的最主要的分子成像手段。涉及的關(guān)鍵技術(shù):?jiǎn)喂庾訑鄬映上?SPECT)技術(shù)和系統(tǒng)、正電子發(fā)射(PET)影像技術(shù)和系統(tǒng)、PET與CT融合技術(shù)等。

12.數(shù)字化超聲波成像技術(shù)及設(shè)備:超聲成像設(shè)備在四大影像設(shè)備中使用最為廣泛。目前重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)包括:多波束成像技術(shù)、諧波成像技術(shù)、多角度復(fù)合成像技術(shù)、三維成像技術(shù)、電容式微機(jī)械超聲換能器、彩色超聲成像設(shè)備系統(tǒng)、數(shù)字黑白超聲影像設(shè)備等。#p#分頁標(biāo)題#e#

13.醫(yī)學(xué)納米技術(shù)和納米材料:可運(yùn)載腫瘤標(biāo)志物分子的特異性抗體、腫瘤治療藥物以及造影劑等新的高效藥物(基因)載體;發(fā)展納米尺度的顯微探針成像技術(shù);發(fā)展用于組織再生修復(fù)的納米生物材料;建立用于納米材料健康與安全評(píng)價(jià)的技術(shù)與方法,都是當(dāng)前重點(diǎn)發(fā)展方向。

14.康復(fù)工程技術(shù):重點(diǎn)發(fā)展假肢仿生智能控制技術(shù)、低成本假肢矯形、適應(yīng)不同功能障礙者工作和學(xué)習(xí)的環(huán)境控制系統(tǒng)與遠(yuǎn)程交流、認(rèn)知功能康復(fù)、人工電子耳蝸漢語識(shí)別、電子助視、老年人室內(nèi)安全監(jiān)護(hù)等技術(shù)。

3教學(xué)模式的探索

針對(duì)課程本身的特點(diǎn)和學(xué)生認(rèn)知的特點(diǎn),設(shè)想從以下幾個(gè)方面探索課程的教學(xué):

3.1多媒體教學(xué)

多媒體教學(xué)具有直觀、生動(dòng)、易于理解的特點(diǎn),并可節(jié)約教學(xué)時(shí)間,提高效率。由于每次課針對(duì)的是某項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)理論知識(shí)和行業(yè)動(dòng)態(tài)的介紹,涉及的知識(shí)點(diǎn)多且泛,采用多媒體教學(xué)課件進(jìn)行教學(xué),形象直觀,趣味性強(qiáng),可以使學(xué)生印象深刻,降低了抽象知識(shí)的理解難度和記憶難度,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.2優(yōu)化課程內(nèi)容,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)

在教學(xué)中注意把握課程的整體體系,強(qiáng)調(diào)課程知識(shí)點(diǎn)和適用性。教學(xué)重點(diǎn)清晰,適當(dāng)補(bǔ)充行業(yè)最新動(dòng)態(tài)作為課外知識(shí)。課堂授課的重點(diǎn)應(yīng)放在概念的理解和相關(guān)模型的建立。同時(shí),應(yīng)創(chuàng)造條件充實(shí)參觀和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,讓復(fù)雜的理論實(shí)物化、形象化、簡(jiǎn)單化。跟有教學(xué)合作基礎(chǔ)的醫(yī)院聯(lián)系,安排學(xué)生到相應(yīng)科室參觀相關(guān)設(shè)備和操作系統(tǒng),開展現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和盡可能多的實(shí)驗(yàn)課,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如果條件允許,還可以讓學(xué)生參與到實(shí)際操作中。通過這種實(shí)踐教學(xué),使學(xué)生覺得取得臨床上的應(yīng)用成就并不是遙不可及,從而增強(qiáng)他們對(duì)理論知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣。

篇3

關(guān)鍵詞 生物醫(yī)學(xué)工程;專業(yè)英語;教學(xué)改革

中圖分類號(hào):H319.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1671-489X(2012)18-0077-02

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語是高校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)普遍開設(shè)的專業(yè)課程之一,課程內(nèi)容包括本專業(yè)知識(shí)和英語知識(shí),與學(xué)生在大一大二時(shí)上的大學(xué)英語課有所不同。筆者根據(jù)近年在河南科技大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)與工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語課中的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合大多數(shù)學(xué)生的反饋,總結(jié)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語課程教學(xué)過程中的缺點(diǎn)與不足,并在教材編寫、教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方法和技巧等方面提出改革措施。

1 教學(xué)中存在的問題

1.1 教材老化

河南科技大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)與工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語一直使用幾年前的自編教材,教材內(nèi)容單調(diào),沒有系統(tǒng)性。生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的發(fā)展日新月異,教材無法緊跟時(shí)代,顯得有些老化,需要選擇更合適的教材。但目前生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語缺乏統(tǒng)一的教材,難以滿足教學(xué)要求,更達(dá)不到培養(yǎng)既通外語又懂專業(yè)的復(fù)合型人才的要求[1]。

1.2 教學(xué)方式落后

目前高校對(duì)專業(yè)英語的教學(xué)并沒有足夠的重視,教學(xué)方式大部分仍然是傳統(tǒng)的板書,而生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語的特點(diǎn)是醫(yī)學(xué)名詞多,合成詞多,單詞長(zhǎng),拼寫難,長(zhǎng)句較多,但句子結(jié)構(gòu)并不難,語法較簡(jiǎn)單。以板書的方式教學(xué),形式單一,實(shí)際講授內(nèi)容較少,學(xué)生感覺枯燥而且難學(xué),普遍不感興趣,因此急需改革教學(xué)方法,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

1.3 考核方式單一

專業(yè)英語期末考核往往是由任課教師從教材或其他英語文獻(xiàn)中摘取幾段讓學(xué)生翻譯成漢語,這種考核方式太單一,與一般的英語考試也有所區(qū)別,而且與學(xué)生聽說讀寫的英語綜合能力考核的要求相差甚遠(yuǎn)。

2 教學(xué)改革的3個(gè)方面

針對(duì)以上教學(xué)中存在的問題,結(jié)合學(xué)院的實(shí)際,在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語課程的教學(xué)改革中應(yīng)明確:以提高學(xué)生專業(yè)英語水平為目標(biāo),重新編寫教材,改革教學(xué)方法,引入多媒體教學(xué),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并改革課程考試方法,真正考察學(xué)生對(duì)課程掌握情況及英語水平的進(jìn)步程度。

2.1 重新編寫教材

針對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)已學(xué)完公共英語的大三學(xué)生重新編寫一本專業(yè)英語教材。生物醫(yī)學(xué)工程是運(yùn)用工程技術(shù)手段解決生物學(xué)及醫(yī)學(xué)上的問題,保障人類健康,為疾病的預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)服務(wù)的一門交叉學(xué)科,內(nèi)容廣泛,因此在選材時(shí)要充分考慮專業(yè)領(lǐng)域最新的發(fā)展方向,系統(tǒng)規(guī)劃,利用各種資源開發(fā)教材,確保章節(jié)、單元內(nèi)容適應(yīng)專業(yè)課的教學(xué)需求。所編教材共有6個(gè)單元的內(nèi)容:第一單元是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)簡(jiǎn)介,包括專業(yè)發(fā)展歷史及現(xiàn)狀、具體涉及的領(lǐng)域及生物醫(yī)學(xué)工程師的具體工作;第二單元是常用生物醫(yī)學(xué)儀器的介紹;第三單元是醫(yī)學(xué)影像學(xué)的各種方法、目前醫(yī)院及科研中常見的各種影像儀器的原理與使用等;第四單元是醫(yī)院管理,主要介紹醫(yī)院管理系統(tǒng)HIS及其下屬的各個(gè)小系統(tǒng),以PACS為重點(diǎn)進(jìn)行分析;第五單元是生物材料和組織工程;第六單元是康復(fù)工程和生物力學(xué)。

2.2 使用多媒體教學(xué)方式

專業(yè)英語課程使用板書的教學(xué)方式會(huì)因?yàn)闀鴮懓鍟速M(fèi)很多時(shí)間,課堂教學(xué)效果也不是很好。而采用多媒體教學(xué),教師可以充分地利用課堂時(shí)間為學(xué)生講解課文中的生詞、長(zhǎng)句,通過多媒體教學(xué)軟件的演示,將語言、文字、圖像等多種與課程內(nèi)容相關(guān)的信息顯示在屏幕上,使原本枯燥的內(nèi)容變得有聲有色,大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性,授課效率大有提高。比如較長(zhǎng)的專業(yè)詞匯,學(xué)生剛學(xué)時(shí)感到很吃力,教師可以通過多媒體教學(xué)聲音與動(dòng)畫結(jié)合的演示,將單詞的拼寫以動(dòng)畫的形式在屏幕上演示,并在課件中加入單詞的讀音;而文中的長(zhǎng)句則可以用不同的顏色標(biāo)出句子的主干及關(guān)鍵詞,這樣加深學(xué)生對(duì)生詞和長(zhǎng)難句的理解和記憶,教學(xué)效果很好。

2.3 課程考核方法的改進(jìn)

盡管目前已有很多高校取消了英語四六級(jí)考試與畢業(yè)掛鉤的要求,但由于就業(yè)困難,許多大學(xué)生仍然十分重視四六級(jí)考試。因此,在專業(yè)英語的課程考核當(dāng)中,可以考慮使用四六級(jí)考試的多樣化題型來考查專業(yè)英語的內(nèi)容,而不僅僅像以前那樣簡(jiǎn)單地出一些翻譯題型。這樣不僅考核了專業(yè)英語的學(xué)習(xí)情況,對(duì)學(xué)生來說也是一次四六級(jí)考試的實(shí)戰(zhàn)練習(xí),引起學(xué)生的重視,也提高了積極性。

3 總結(jié)

通過教學(xué)改革實(shí)踐,不僅能夠提高學(xué)生對(duì)專業(yè)英語課程的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,而且豐富了教學(xué)手段,優(yōu)化了課堂教學(xué)效果,使學(xué)生通過學(xué)習(xí)不僅能夠?qū)W到英語知識(shí),也鞏固了專業(yè)知識(shí),提高知識(shí)應(yīng)用能力和英語聽說讀寫能力。當(dāng)然改革是一個(gè)長(zhǎng)期的過程,需要在教學(xué)過程中不斷完善,不斷積累經(jīng)驗(yàn),這樣才能真正達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的目標(biāo)。

篇4

針對(duì)目前高校“成果多、轉(zhuǎn)化少、推廣難”等問題,為促進(jìn)高??萍?、資本、產(chǎn)業(yè)的良性互動(dòng),我們特開設(shè)《項(xiàng)目點(diǎn)睛》欄目。本刊將邀請(qǐng)技術(shù)、市場(chǎng)、投融資等多位專家對(duì)高校有較高市場(chǎng)價(jià)值的科技項(xiàng)目進(jìn)行多角度、立體化點(diǎn)評(píng),重點(diǎn)項(xiàng)目安排在本欄目逐期刊登,敬請(qǐng)廣大讀者及項(xiàng)目投資者關(guān)注!

本期重點(diǎn)推薦

項(xiàng)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(guó)的一份資料顯示,每年有數(shù)以百萬計(jì)的美國(guó)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(guó)是一個(gè)人口大國(guó),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(jìn)行皮膚移植的患者就達(dá)百萬之多,每年各種骨、軟骨損傷患者達(dá)300萬人,其中需人工關(guān)節(jié)置換術(shù)者達(dá)100萬人,國(guó)外進(jìn)口人工關(guān)節(jié)在國(guó)內(nèi)銷售額每年達(dá)2億元人民幣。

目前,對(duì)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(dòng)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(gè)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(yán)重不足,全世界每年有兩百萬患者需要進(jìn)行器官移植,而可供移植的器官只有兩萬個(gè),在過去的五年,有1萬名美國(guó)人因等待移植器官而死亡。隨著人類壽命的延長(zhǎng),供體不足的情況將越加嚴(yán)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(shí),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(huì)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(shì),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(zhǎng)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(duì)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(cè)試、體內(nèi)外降解實(shí)驗(yàn)、生物學(xué)實(shí)驗(yàn)以及動(dòng)物實(shí)驗(yàn),測(cè)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(shí)確定了不同形態(tài)支架的加工工藝,掌握了材料與細(xì)胞之間的作用機(jī)理。

經(jīng)動(dòng)物試驗(yàn)研究表明,本項(xiàng)目開發(fā)的生物材料具備以下功能 :(1)生物材料能使細(xì)胞粘附并生長(zhǎng) ;(2)材料及其降解產(chǎn)物不會(huì)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(xì)胞-材料作用能大面積進(jìn)行,提供了細(xì)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(jī)體吸收 ;(6) 高分子支架的降解速率與皮膚組織細(xì)胞再生速度相匹配。另外,項(xiàng)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(xì)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(zhǎng)入。值得一提的是,本研究采用無機(jī)納米銀顆粒增強(qiáng)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(xiàng)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(zhǎng)?,F(xiàn)任中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中國(guó)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(huì)委員、所高級(jí)職稱評(píng)審委員會(huì)委員;中國(guó)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任;福建省生物醫(yī)學(xué)工程重點(diǎn)學(xué)科負(fù)責(zé)人;廈門大學(xué)醫(yī)學(xué)院副院長(zhǎng)、學(xué)術(shù)委員會(huì)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(diǎn)評(píng)

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(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)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?yàn)榭鼓牧虾蜕锝到獠牧霞捌溽t(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(shí),醫(yī)生最常采用的治療方式都是“拆東墻補(bǔ)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(dāng)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(shí),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(zhǎng)出新皮膚后,再進(jìn)行第二次、第三次……皮膚移植。這也意味著患者不但要?dú)v經(jīng)數(shù)個(gè)周期的治療,并承受著昂貴的醫(yī)療費(fèi)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(shí)又添新傷。但是,當(dāng)遇到有些燒傷面積嚴(yán)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(huì)非常嚴(yán)重,且這些治療方法因價(jià)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(xì)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(duì)病缺損部位進(jìn)行治療性修復(fù)。同時(shí),該項(xiàng)目還系統(tǒng)研究了皮膚組織工程的種子細(xì)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(dòng)物皮膚缺損的臨床前實(shí)驗(yàn)研究。經(jīng)動(dòng)物全層皮膚缺損的修復(fù)實(shí)驗(yàn)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(jìn)創(chuàng)面愈合等優(yōu)點(diǎn)。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(dòng)、剪切、縫合、移植手術(shù)操作簡(jiǎn)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(qiáng)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(jì)負(fù)擔(dān),特別值得一提的是移植后換藥次數(shù)少,術(shù)后護(hù)理也簡(jiǎn)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(dá)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(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

廈門大學(xué)這項(xiàng)研究成果標(biāo)志著我國(guó)在組織工程皮膚領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)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(xiàng)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(chǎng)前景廣闊。

市場(chǎng)專家點(diǎn)評(píng)

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

盧世璧院士于1958年調(diào)入中國(guó)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(guó)際生物材料科學(xué)與工程院士,華裔骨科學(xué)會(huì)理事,中國(guó)殘疾人康復(fù)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng),中華醫(yī)院管理學(xué)會(huì)醫(yī)療技術(shù)應(yīng)用管理專業(yè)委員會(huì)主任委員,中國(guó)醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會(huì)骨組織庫分會(huì)主任委員,北京生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)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(shí)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(jì),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(guó),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(chǎng),近年來,國(guó)際上一些大的企業(yè)和制藥公司紛紛開始進(jìn)行組織工程產(chǎn)品的研制,據(jù)調(diào)查,美國(guó)研制組織工程產(chǎn)品的市場(chǎng)銷售量每年增加22.5%,而國(guó)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(guó)外同類人工皮膚的市場(chǎng)售價(jià)為每張2萬元人民幣(每張大小 :10cm X 25cm)。就國(guó)內(nèi)而言,目前天津市場(chǎng)使用的同各異體皮 1.5元/cm2 ,北京市場(chǎng)使用的脫細(xì)胞異體真皮 18元/cm2,豬皮2元/ cm2。當(dāng)然各種皮膚及代用品價(jià)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(fèi)約為3萬~5萬元,重度燒傷病人治療費(fèi)約為5萬~10萬元。按一個(gè)適應(yīng)癥病人每年消耗1000元組織工程化人工皮計(jì)算,一年可創(chuàng)產(chǎn)值60億~120億元。

另外,我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó),隨著汽車工業(yè)的發(fā)展及體育運(yùn)動(dòng)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(chǎng)需求量大且呈上升的趨勢(shì)。

廈門大學(xué)的這項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和兼具理論和實(shí)用 價(jià)值的項(xiàng)目成果,經(jīng)試驗(yàn)表明,其構(gòu)建人工皮膚的方法簡(jiǎn)單、技術(shù)路線成熟穩(wěn)定,標(biāo)志著我國(guó)在組織工程化皮膚的研究領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入了國(guó)際先進(jìn)行列。廈門大學(xué)研制的人工皮膚一旦產(chǎn)業(yè)化,其價(jià)格可在每張0.1萬~0.3萬元人民幣范圍內(nèi),只為進(jìn)口產(chǎn)品的一半。據(jù)市場(chǎng)調(diào)查,美國(guó)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(chǎng)需求量非常大,而我們可以憑借低廉的價(jià)格優(yōu)勢(shì)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。

投資專家點(diǎn)評(píng)

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

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

目前國(guó)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(gè)研究服務(wù)團(tuán)隊(duì),與行業(yè)監(jiān)管部門、社科院金融研究所、證券時(shí)報(bào)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(yù)。

醫(yī)用復(fù)合型組織工程支架材料的開發(fā)是一項(xiàng)國(guó)際前沿課題,它是運(yùn)用生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)等的方法和技術(shù),將種子細(xì)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(dá)國(guó)家都投入巨資開展組織工程產(chǎn)品的研發(fā)。我國(guó)“十五”、“十一五”規(guī)劃也將組織工程列入重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域之一,是“973”、“863”、支撐計(jì)劃等資助的重要方向。

該項(xiàng)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(dá)到了國(guó)際先進(jìn)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(xiàng)目具有得天獨(dú)厚的成本優(yōu)勢(shì)。更為重要的是廈門大學(xué)擁有該產(chǎn)品的獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán),為未來產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

美國(guó)已經(jīng)有多個(gè)人工皮膚產(chǎn)品,并占據(jù)了許多國(guó)家的市場(chǎng)份額。日本也計(jì)劃兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)人工皮膚技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化。我國(guó)雖然在皮膚組織工程方面也取得了許多成績(jī),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(duì)我們產(chǎn)業(yè)的注入度還比較低,雖然我國(guó)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(chǎng)90%以上都被進(jìn)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(jìn)口產(chǎn)品。從先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室技術(shù),到真正有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品,目前國(guó)內(nèi)還是有一段距離的?,F(xiàn)在的局面是 :研究人員不是專業(yè)經(jīng)營(yíng)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(dú)立研發(fā)又難以突破技術(shù)瓶頸。

而該項(xiàng)目目前僅僅是部分組織在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中獲得成功,未來還面臨著臨床試驗(yàn)的效果考察及如何與國(guó)外產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)等市場(chǎng)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)間。另外在這一段時(shí)間內(nèi),也可能會(huì)面臨被新技術(shù)或新工藝(例如對(duì)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(xiàng)目的市場(chǎng)前景和發(fā)展方向廣闊,但是需要較長(zhǎng)的投資時(shí)間,并且伴隨著一定的投資風(fēng)險(xiǎn),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(xiàng)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(gè)名叫夏莉女孩的經(jīng)歷聯(lián)系在一起,這是一個(gè)曾經(jīng)備受社會(huì)關(guān)注和讓人感動(dòng)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(bào)道,當(dāng)時(shí)的夏莉已經(jīng)面目全非手嚴(yán)重變形,兩個(gè)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(huì)的關(guān)心暫不贅述,燒傷對(duì)其影響是我今天所聯(lián)想到的。對(duì)燒傷病人來講,每次手術(shù)不是最痛苦的,因?yàn)榭梢月樽?,但最痛苦的,一是怕感染,只要?jiǎng)?chuàng)面存在一天,危險(xiǎn)就存在一天 ;二是留下永恒的創(chuàng)傷,由于當(dāng)時(shí)的資金和技術(shù)因素,夏莉只是度過了危險(xiǎn)期,創(chuàng)面復(fù)合了,脫離了生命危險(xiǎn),卻留下了疤痕。經(jīng)過自己堅(jiān)強(qiáng)的毅力,已經(jīng)拿到碩士學(xué)位的夏莉準(zhǔn)備步入職場(chǎng)時(shí),卻因?yàn)槿菝病皣樔恕倍辉俦痪苤T外。

我在想,如果當(dāng)時(shí)夏莉有足夠的資金支付醫(yī)藥費(fèi),那么可以到國(guó)外接受組織細(xì)胞再生手術(shù)修復(fù),也許不會(huì)留下一張“嚇人”的容貌。但當(dāng)時(shí)的境況是親生父親因不堪醫(yī)療重負(fù)偷偷溜走,是養(yǎng)父和社會(huì)的關(guān)心和支持才使得脫離生命危險(xiǎn),所以期望高額的資金支持是不現(xiàn)實(shí)的。我又在想,當(dāng)時(shí)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(fèi)。如果當(dāng)時(shí)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(huì)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5

本書的主要對(duì)象是對(duì)生物力學(xué)(Biomechanics)和力學(xué)生物(Mechanobiology)的多尺度現(xiàn)象有一定了解和感性認(rèn)識(shí)的讀者。本書主要介紹建立具有預(yù)見性的多尺度模型必要的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)和計(jì)算技術(shù)。

生物力學(xué)(Biomechanics)和力學(xué)生物(Mechanobiology),兩者既有微妙的差別,又有緊密的聯(lián)系。生物力學(xué)是利用力學(xué)工具來研究生物系統(tǒng);而力學(xué)生物則研究力在調(diào)節(jié)生物系統(tǒng)中的作用。

本書編者邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的專家,在分子、細(xì)胞、組織等尺度上介紹生命現(xiàn)象具有代表性的案例中所建立的計(jì)算模型,希望讀者能在這個(gè)基礎(chǔ)上,進(jìn)一步推廣多尺度?;芯科渌到y(tǒng)。

本書內(nèi)容分三部分11章,第1部分 分子水平的多尺度?;?,含第1-4章:1.蛋白質(zhì),Ssp DnaE Intein;2.蛋白質(zhì)晶體,基于晶體塑性理論的從分子到連續(xù)介質(zhì)水平的模型;3.分子發(fā)動(dòng)機(jī),多重分子發(fā)動(dòng)機(jī)的合作現(xiàn)象;4.生物纖維動(dòng)力學(xué): 從線到桿的水平上的描述。

第2部分 細(xì)胞和組織水平的多尺度?;?-7章:5.初級(jí)纖毛的多尺度?;?;6.生物支架的降階網(wǎng)絡(luò)模型;7.傳遞現(xiàn)象,毛細(xì)管和組織內(nèi)對(duì)流和擴(kuò)散的計(jì)算模型。

第3部分 器官水平的多尺度?;?,含第8-11章:8.肌腱和韌帶,近況和未來的發(fā)展方向;9.動(dòng)脈,力學(xué)、力學(xué)生物,以及發(fā)展新模型的需要;10.二尖瓣,計(jì)算結(jié)構(gòu);11.生物系統(tǒng),基于混合物理論的多尺度模化。

三位編者的簡(jiǎn)介:Suvranu De教授是美國(guó)紐約倫斯勒理工學(xué)院(Rensselaer Polytechnic Institute)機(jī)械、空間和核工程系的主任,從事計(jì)算力學(xué)和醫(yī)學(xué)的交叉研究。他是Journal of Computational Surgery、International Journal of Modern Mechanics、International Journal of Computational Methods,以及Computers & Structures等刊物的編委。他在2010年和別人合編了生物力學(xué)的?;–omputational Modeling in Biomechanics (Springer))一書。

Wonmuk Hwang 博士是計(jì)算生物物理專家。他在波士頓大學(xué)取得理論凝聚態(tài)物理的博士學(xué)位以后,到麻省理工學(xué)院做博士后,轉(zhuǎn)向生物分子的模擬研究,他的興趣在于力學(xué)、生物纖維的自組織和分子發(fā)動(dòng)機(jī),并且在有關(guān)的運(yùn)作機(jī)理方面取得了多方面的發(fā)現(xiàn)。他最近擔(dān)任德州農(nóng)工大學(xué)(Texas A&M University)生物醫(yī)學(xué)工程系的副教授。

篇6

關(guān)鍵詞:定量生理學(xué) 教學(xué)手段 教學(xué)模式 課程建設(shè)

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2017)01(c)-0156-02

定量生理學(xué)可簡(jiǎn)單理解為“生物學(xué)”+“工程學(xué)(工程科學(xué)及人體應(yīng)用)”,但作為南京郵電大學(xué)生物信息系生物醫(yī)學(xué)工程4年制本科專業(yè)的一門新興學(xué)科,它有自己的學(xué)科構(gòu)架,而非簡(jiǎn)單地疊加或堆砌,而是應(yīng)該具有緊密的聯(lián)系和多學(xué)科的交叉融合,從而探索人體生命過程中電信號(hào)的每個(gè)環(huán)節(jié),包括微觀(深入到研究單個(gè)細(xì)胞的電荷轉(zhuǎn)移)和宏觀(結(jié)合宏觀工程學(xué),從大的角度來研究人體生物電的生命過程)生物電問題[1-2]。傳統(tǒng)的課堂上授課教師在講臺(tái)前只使用PPT、黑板上板書的授課方式或是課堂演示實(shí)驗(yàn)的授課方式顯然是不足以更好地開展此課程,而單一的廣泛被使用的新型教學(xué)手段(如翻轉(zhuǎn)課堂、微課、基于問題的學(xué)習(xí)等教學(xué)手段),也不能滿足該新型交叉課程的特點(diǎn)。因此,探索一種適合該課程特點(diǎn)的教學(xué)模式,是十分緊迫的。所以,該文從教學(xué)中存在的問題出發(fā),擬探索綜合多種教學(xué)手段為一體的一種新型混合式教學(xué)模式,為進(jìn)一步提高該課程學(xué)習(xí)效果和建設(shè)完善定量生理學(xué)課程提供有益的借鑒。

1 一些廣泛應(yīng)用的教W手段或方法

1.1 翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped Classroom或Inverted Classroom)的授課方式為在正式的課堂前,學(xué)生利用教師在課前分發(fā)的相關(guān)課程資料先自主預(yù)學(xué)習(xí)課程內(nèi)容,正式開課時(shí)再參與同學(xué)與教師間的互動(dòng)環(huán)節(jié)(如釋疑、解惑、探究、討論等),增加了學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)生和教師之間的互動(dòng)時(shí)間,并掌握課程教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)的一種教學(xué)手段。越來越多的學(xué)校已接受翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)理念,并逐漸發(fā)展成為當(dāng)前教學(xué)改革的新浪潮[3]。

1.2 微課

微課(Micro-lecture)是一種新型的教學(xué)手段,具有“短小精悍、主題突出、交互性好、應(yīng)用面廣”等特點(diǎn)[4-6]。微課教學(xué)理念在我國(guó)教育領(lǐng)域不僅傳播迅速,而且相關(guān)實(shí)踐和推廣工作也非常迅速,甚至每年都有江蘇省及教育部國(guó)家級(jí)“微課大賽”評(píng)比。具體來說,上課視頻時(shí)間濃縮在10 min以內(nèi),先幾十秒介紹上下課背景,然后羅列教學(xué)核心內(nèi)容,內(nèi)容短小精悍,該視頻還可以上傳教務(wù)系統(tǒng)或是教師的個(gè)人授課主頁。微課是一種微型網(wǎng)絡(luò)學(xué)科教育課程,符合現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育、終身學(xué)習(xí)的發(fā)展規(guī)律,在教育領(lǐng)域必將具有廣闊的發(fā)展前景。

1.3 基于問題的學(xué)習(xí)

基于問題的學(xué)習(xí)(Problem-based Learning, PBL)通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)/學(xué)生分組間的合作來獲取與掌握隱含在問題背后的科學(xué)知識(shí)[7-9],成為培育學(xué)生科學(xué)思維的一種教學(xué)方法。這種教育方式其實(shí)在西方的教育中是比較常見的,筆者在加州大學(xué)伯克利分校訪學(xué)期間曾經(jīng)旁聽過該校的大學(xué)生及研究生課堂,教授在課堂上講解基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)生可以隨時(shí)舉手提問,教授布置的后續(xù)課堂問題或是課程作業(yè)對(duì)于學(xué)生的小組協(xié)作能力(學(xué)生會(huì)自主分成幾個(gè)小組,組內(nèi)成員合作完成一個(gè)問題)及其解決問題的能力要求頗高,該教學(xué)手段有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、提高學(xué)生的思維能力及綜合素質(zhì)。

1.4 混合式教學(xué)模式

混合式教學(xué)或混合式學(xué)習(xí)(Blending Learning)是一種把傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式和數(shù)字化/網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)(E-Learning)方式兩者優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來,從而獲得更佳學(xué)習(xí)效果的教學(xué)手段。隨著信息時(shí)代的到來,大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的應(yīng)用,高等教育信息化正以驚人的速度改變著本科生及其研究生們的學(xué)習(xí)方式[10-11]。網(wǎng)絡(luò)線上課程擴(kuò)展了教學(xué)資源,彌補(bǔ)了線下傳統(tǒng)課堂上的形式單一、知識(shí)單一的不足,使學(xué)生多了課前預(yù)習(xí)及課后補(bǔ)習(xí)的渠道,由此培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考和學(xué)習(xí)的能力。

2 新型混合式教學(xué)模式探索

盡管上述目前幾種教學(xué)模式已經(jīng)在高校的多種學(xué)科教學(xué)中引起了重視,并取得了一些較為顯著的教學(xué)效果,但目前的定量生理學(xué)教學(xué),仍沿用授課教師在課堂上以PPT教學(xué)、黑板板書輔助課堂演示實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)手段,因而圍繞該新興課程教學(xué)大綱和主要知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容,綜合使用當(dāng)前較廣的多種教學(xué)手段,緊密結(jié)合教學(xué)大綱及知識(shí)模塊,開展了定量生理學(xué)課題新型混合式教學(xué)模式的研究,就顯得尤為必要。具體地說,筆者建議采取如下的主要措施。

(1)針對(duì)授課教師對(duì)不同專業(yè)背景的知識(shí)板塊不易于深入和系統(tǒng)把握(取決于授課教師的教育背景,目前授課教師的學(xué)士、碩士、博士3個(gè)專業(yè)一般不同),以及教師可能未能準(zhǔn)確把握科學(xué)前沿研究問題(尤其是以教學(xué)為主的教師或擔(dān)任行政職務(wù)的老師),使得授課教師需要充分利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)資源如Web of Science,EI數(shù)據(jù)庫,可以對(duì)某一個(gè)知識(shí)模塊或者某一個(gè)主題搜集最前沿的科研資料(包括相關(guān)的綜述文獻(xiàn)),然后錄制成基于知識(shí)模塊或是主題的短小視頻,采用微課教學(xué)手段進(jìn)一步深入討論和學(xué)習(xí)。

(2)針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)缺乏對(duì)學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng):充分利用翻轉(zhuǎn)課堂和PBL等學(xué)習(xí)模式,增加學(xué)生與教師之間的互動(dòng)和學(xué)生主動(dòng)科學(xué)思考、科學(xué)學(xué)習(xí)實(shí)踐機(jī)會(huì)。在正式的課堂前,學(xué)生利用教師在課前分發(fā)的相關(guān)課程資料先自主預(yù)學(xué)習(xí)課程內(nèi)容,正式開課時(shí)再參與同學(xué)與教師間的互動(dòng)環(huán)節(jié),由此培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考和學(xué)習(xí)的能力。同時(shí),可以在課程的設(shè)置中,以PBL的課堂方式增加科學(xué)思維能力訓(xùn)練次數(shù),激發(fā)學(xué)生利用定量生理學(xué)理論知識(shí)解決生物醫(yī)學(xué)工程中生物電的工程問題,從而更好地培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力。

(3)針對(duì)不同專業(yè)背景以及就業(yè)去向的學(xué)生(筆者所在地理與生物信息學(xué)院學(xué)生一般在生物信息學(xué)或是生物圖像方向就業(yè)),充分利用南京郵電大學(xué)大信息化戰(zhàn)略發(fā)展條件下的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式特點(diǎn),結(jié)合輔導(dǎo)員提供的每位學(xué)生培養(yǎng)方案、個(gè)人興趣、發(fā)展方向,有針對(duì)性地調(diào)整課程內(nèi)容相關(guān)的模塊設(shè)置,并采用對(duì)應(yīng)的教學(xué)手段,讓所有的學(xué)生都能夠得到個(gè)體化的學(xué)習(xí)與教育。

綜上所述,筆者以授課的定量生理學(xué)課程為例,圍繞該新興課程教學(xué)大綱和主要知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容,綜合使用當(dāng)前較廣的多種教學(xué)手段,緊密結(jié)合教學(xué)大綱及知識(shí)模塊,開展了定量生理學(xué)課題新型混合式教學(xué)模式的研究,為進(jìn)一步建立及完善該門課程的教學(xué)平臺(tái)提供理論基礎(chǔ)及參考。

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篇7

1 新時(shí)期軍隊(duì)療養(yǎng)院療養(yǎng)與康復(fù)的作用地位

1 . 1 新時(shí)期軍隊(duì)療養(yǎng)院保障形勢(shì)和任務(wù) 未來幾年, 隨著武器裝備、戰(zhàn)略謀劃、戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用的研究向高新技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展,反恐維穩(wěn)、搶險(xiǎn)救災(zāi)、維護(hù)國(guó)家權(quán)益、國(guó)際人道主義救援等非軍事行動(dòng)日益常態(tài)化,生物安全在國(guó)家安全中的地位和作用更加凸顯. 我軍廣大指戰(zhàn)員將會(huì)承受更多、更復(fù)雜因素的影響,承受更多的身體和心理負(fù)荷,這對(duì)療養(yǎng)與康復(fù)能力提出了更高要求. 療養(yǎng)院在做好衛(wèi)勤保障工作,以保證部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的提高上就顯得尤為重要.

1 . 2 國(guó)內(nèi)外 療養(yǎng) 和 康 復(fù)在戰(zhàn) 傷 時(shí) 的 應(yīng)用 據(jù)統(tǒng)計(jì) ,第一次世界大戰(zhàn)期間,法國(guó)傷員重返前線的比率最高,主要原因是法國(guó)各級(jí)醫(yī)療單位廣泛應(yīng)用自然療養(yǎng)因子和人工物理因子治療傷員[ 1 ]. 第二次世界大戰(zhàn)期間,蘇聯(lián)各類療養(yǎng)院均接受傷員療養(yǎng)治療和康復(fù),軍人病員有 90.3%重返崗位. 近年來,美國(guó)提出"全生命周期保障"和"全譜衛(wèi)勤"的觀念,實(shí)現(xiàn)"強(qiáng)健促進(jìn)、傷病預(yù)防、戰(zhàn)救勤務(wù)"并重,構(gòu)想對(duì)"全維衛(wèi)勤"概念的形成有重要的啟示[ 2 ]. 我軍的療養(yǎng)康復(fù)工作是從最初的榮軍醫(yī)院開始的,為促進(jìn)官兵健康、提高部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力作出了貢獻(xiàn)[ 3 ].

1 . 3 新時(shí)期我軍療養(yǎng)和康復(fù)在衛(wèi)勤保障中的作用 療養(yǎng)院作為預(yù)防、保健、治療和康復(fù)的醫(yī)療機(jī)構(gòu),面對(duì) 21 世紀(jì)療養(yǎng)院根據(jù)新形勢(shì)下面臨的新任務(wù)、新問題,要積極發(fā)揮療養(yǎng)和康復(fù)的作用,就必須掌握廣大官兵身心健康保障的需求,利用療養(yǎng)地優(yōu)勢(shì),把握為部隊(duì)服務(wù)的創(chuàng)新手段,增強(qiáng)廣大官兵機(jī)體的健康體能,提高對(duì)特殊環(huán)境的適應(yīng)能力,預(yù)防緊張及生物節(jié)律紊亂引起的亞健康狀態(tài),治療和康復(fù)部隊(duì)的常見病、多發(fā)病,從而發(fā)揮療養(yǎng)院由平時(shí)的"保健康"擴(kuò)展到戰(zhàn)時(shí)"保打贏"的職能作用.

2 物理治療在療養(yǎng)院發(fā)揮療養(yǎng)與康復(fù)的優(yōu)勢(shì)作用

2 . 1 理療學(xué)與醫(yī)學(xué)各領(lǐng)域的聯(lián)系 科學(xué)地應(yīng)用人工物理因子作用于機(jī)體具有廣泛的意義,因此,當(dāng)療學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)是與臨床醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)、軍事醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、老年學(xué)、宇航醫(yī)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程等的聯(lián)系日趨密切,療養(yǎng)院在積極利用自然界具有醫(yī)療保健作用的理化學(xué)因子和人工物理因子在療養(yǎng)預(yù)防、保健、治療和康復(fù)中發(fā)揮了積極的作用.

2 . 2 自然物理因子在療養(yǎng)院的優(yōu)勢(shì)作用 我國(guó)療養(yǎng)地多位于海濱、山地、森林、湖濱、草原、風(fēng)景地等,療養(yǎng)地富含對(duì)人體有良好作用的療養(yǎng)因子,可增強(qiáng)機(jī)體的適應(yīng)功能,改善營(yíng)養(yǎng)狀態(tài),增強(qiáng)調(diào)節(jié)能力,改善機(jī)體的反應(yīng)性,以及加快生物節(jié)律的恢復(fù)等,無論在生理上,還是在心理上都能起到調(diào)節(jié)改善作用,促使失衡的機(jī)體恢復(fù)正常,消除疲勞,緩解心理壓力和緊張情緒.

2 . 3 人 工 物 理 因子 在 療養(yǎng) 院 的 應(yīng)用特點(diǎn) (1)預(yù)防某些職業(yè)病,如礦井、坑道、地鐵及潛艇等作業(yè)人員的紫外線缺乏癥;預(yù)防和減輕手術(shù)并發(fā)癥和后遺癥. (2)治療病種>260 種,一種物理因子有多種治療作用;且不良反應(yīng)少,作用可相對(duì)集中病變部位,與藥物聯(lián)合應(yīng)用時(shí)可有較好的療效.

2 . 4 理療學(xué)和康復(fù)醫(yī)學(xué)在療養(yǎng)院的應(yīng)用 康復(fù)醫(yī)學(xué)是一門新的醫(yī)學(xué)專業(yè),不僅是對(duì)疾病本身,而是著眼于整個(gè)人,從生理上、心理上和社會(huì)職業(yè)活動(dòng)上進(jìn)行全面康復(fù)[ 4 ]. 為此,必須是多學(xué)科共同協(xié)作,必須與各臨床??泼芮泻献?在物理治療、醫(yī)療體育和有關(guān)臨床上配合應(yīng)用作業(yè)治療,包括語言治療、心理治療、文娛治療及假肢和矯形支具的裝配等都是療養(yǎng)院采用康復(fù)技術(shù)的主要組成部分.

3 加快療養(yǎng)與康復(fù)醫(yī)學(xué)學(xué)科建設(shè)與發(fā)展

3 . 1 建立療養(yǎng)康復(fù)醫(yī)學(xué)學(xué)科創(chuàng)新體系 全軍療養(yǎng)院系統(tǒng)經(jīng)過 50 余年的發(fā)展建設(shè),已經(jīng)形成了得天獨(dú)厚的環(huán)境、設(shè)備、資源和管理優(yōu)勢(shì),具備了與康復(fù)醫(yī)學(xué)趨勢(shì)相適應(yīng)的發(fā)展基礎(chǔ),但是,缺少的是與康復(fù)醫(yī)學(xué)發(fā)展相配套的學(xué)科建設(shè)體系. 學(xué)科創(chuàng)新體系是學(xué)科發(fā)展的前提,實(shí)現(xiàn)軍地聯(lián)合、院校聯(lián)合、各醫(yī)院、療養(yǎng)院聯(lián)手,采取綜合發(fā)展模式,實(shí)行規(guī)?;⒓苫\(yùn)作,跨地域、跨部門、跨學(xué)科、跨行業(yè),進(jìn)行系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,實(shí)行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)資源技術(shù)共享,重大項(xiàng)目協(xié)同公關(guān),優(yōu)勢(shì)技術(shù)科學(xué)整合,強(qiáng)勢(shì)領(lǐng)域聯(lián)合開放、流動(dòng)、競(jìng):請(qǐng)記住我站域名爭(zhēng)、協(xié)作、集成的運(yùn)行機(jī)制[ 2-3 ].

3 . 2 加快療養(yǎng)和康復(fù)??平ㄔO(shè)學(xué)科建設(shè)要突出特色 ,要以療養(yǎng)康復(fù)技術(shù)為基礎(chǔ),以理療、心理、中醫(yī)、體療為技術(shù)手段,側(cè)重亞健康狀態(tài)和對(duì)心腦血管病、神經(jīng)功能性疾病和骨關(guān)節(jié)等疾病進(jìn)行治療和康復(fù)技術(shù)的應(yīng)用[ 5 ]. 同時(shí),利用專科中心和特色科室的平臺(tái),以特色技術(shù)帶動(dòng)常規(guī)技術(shù),拉動(dòng)整體科室的協(xié)調(diào)發(fā)展[ 6 ]. 其次,加強(qiáng)康復(fù)??浦行南蚩祻?fù)專科醫(yī)院建設(shè)發(fā)展, 是推動(dòng)療養(yǎng)康復(fù)醫(yī)學(xué)??瓢l(fā)展的有效途徑,是療養(yǎng)院準(zhǔn)備為完成重大多樣化軍事衛(wèi)勤保障任務(wù)的條件.

3 . 3 抓好康復(fù)與理療醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)工程 人才培養(yǎng)工程是學(xué)科興旺的關(guān)鍵:(1)抓好人才來源,建立人才培養(yǎng)體制,鞏固院校設(shè)立康復(fù)與理療醫(yī)學(xué)本科專業(yè),在醫(yī)院、療養(yǎng)院設(shè)立康復(fù)與理療醫(yī)學(xué)培訓(xùn)基地, 使院校培養(yǎng)和繼續(xù)教育相結(jié)合,使醫(yī)學(xué)人才源源不斷. (2)抓好人才選拔,選拔好領(lǐng)軍型人才,一個(gè)杰出的領(lǐng)軍人才可以占領(lǐng)一個(gè)領(lǐng)域的制高點(diǎn),開辟一個(gè)新領(lǐng)域,帶動(dòng)一大批人成長(zhǎng). (3)積極提供支撐條件,為高素質(zhì)的人才提供學(xué)術(shù)研究平臺(tái).

3 . 4 強(qiáng)化發(fā)展新技術(shù)自主創(chuàng)新能力 當(dāng)今社會(huì), 醫(yī)學(xué)新技術(shù)方興未艾,各類前沿技術(shù)的不斷涌現(xiàn),與臨床醫(yī)學(xué)相比療養(yǎng)院醫(yī)學(xué)科技在療養(yǎng)和康復(fù)等方面還存在較大差距,自主創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力還不夠強(qiáng),特別是在康復(fù)技術(shù)、自然療養(yǎng)因子應(yīng)用技術(shù)、人工物理因子及傳統(tǒng)中醫(yī)等技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用有待于提高[ 7 ]. 遵照國(guó)家中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃確立的"自主創(chuàng)新、重點(diǎn)跨越、支撐發(fā)展、引領(lǐng)未來"的指導(dǎo)方針,認(rèn)真論證好具有戰(zhàn)略性、前沿性和前瞻性的發(fā)展方向,這就要求我們瞄準(zhǔn)康復(fù)和物理醫(yī)學(xué)科技最前沿技術(shù),依靠自力更生、自主創(chuàng)新,積極搶戰(zhàn)技術(shù)制高點(diǎn).

4 選準(zhǔn)療養(yǎng)與康復(fù)醫(yī)學(xué)學(xué)科發(fā)展方向

篇8

本文簡(jiǎn)述了光電容積脈搏波描記法原理及其應(yīng)用,介紹了人體外周血管中光電脈搏信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】光電容積脈搏波描記法 脈搏信號(hào)

1 前言

從脈搏波中提取人體的生理病理信息作為臨床診斷和治療的依據(jù),歷來都受到中外醫(yī)學(xué)界的重視。脈搏波所呈現(xiàn)出的形態(tài)、強(qiáng)度、速率和節(jié)律等方面的綜合信息,在很大程度上反映出人體心血管系統(tǒng)中許多生理病理的血流特征,因此對(duì)脈搏波采集和處理具有很高的醫(yī)學(xué)價(jià)值和應(yīng)用前景。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,脈搏測(cè)試不再局限于傳統(tǒng)的人工測(cè)試法或聽診器測(cè)試法。利用血液是高度不透明的液體,光照在一般組織中的穿透性要比在血液中大幾十倍的特點(diǎn),可通過傳感器對(duì)脈搏信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),這種技術(shù)具有先進(jìn)性、實(shí)用性和穩(wěn)定性,同時(shí)也是生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的發(fā)展方向。

2 光電容積脈搏波描記法原理及應(yīng)用簡(jiǎn)述

光電容積脈搏波描記法(Photo Plethysmo Graphy,下文簡(jiǎn)稱PPG)是借光電手段在活體組織中檢測(cè)血液容積變化的一種無創(chuàng)檢測(cè)方法。當(dāng)一定波長(zhǎng)的光束照射到指端皮膚表面時(shí),光束將通過透射或反射方式傳送到光電接收器,在此過程中由于受到檢測(cè)端皮膚肌肉和血液的吸收衰減作用,檢測(cè)器檢測(cè)到的光強(qiáng)度將減弱,其中皮膚肌肉、組織等對(duì)光的吸收在整個(gè)血液循環(huán)中是保持恒定不變的,而皮膚內(nèi)的血液容積在心臟作用下呈搏動(dòng)性變化,當(dāng)心臟收縮時(shí)外周血容量最多,光吸收量也最大檢測(cè)到的光強(qiáng)度最??;而在心臟舒張時(shí),正好相反,檢測(cè)到的光強(qiáng)度最大,故光接收器接收到的光強(qiáng)度隨之呈脈動(dòng)性變化,將此光強(qiáng)度變化信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),便可獲得容積脈搏血流的變化。由此可見,容積脈搏血流中包含有血液流動(dòng)等諸多心血管系統(tǒng)的重要生理信息。同時(shí),容積脈搏血流主要存在于外周血管中的微動(dòng)脈、毛細(xì)血管等微血管中,所以容積脈搏血流同樣包含有豐富的微循環(huán)生理病理信息,是我們研究人體循環(huán)系統(tǒng)重要的信息來源。

PPG信號(hào)中包含有人體循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等許多生理病理信息。在人體血壓、血流、血氧、腦氧、肌氧、血糖、脈率、微循環(huán)、血管阻力、呼吸率、呼吸量等參數(shù)的無創(chuàng)檢測(cè)中都有很好的應(yīng)用前景。雖然由于紅光、紅外光與人體組織相互作用的機(jī)理十分復(fù)雜,影響它的因素也比較多。我們對(duì)容積脈搏血流本身的機(jī)理了解和研究得還很不夠。加上對(duì)血流標(biāo)定工作的困難,因而在臨床上真正應(yīng)用PPG 開發(fā)的醫(yī)療儀器還十分有限。目前應(yīng)用得最為廣泛和成功的是監(jiān)護(hù)儀中的血氧和脈率檢測(cè)。

3 光電脈搏信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)

由于血液中氧合血紅蛋白(HbO2)和脫氧血紅蛋白(Hb)在紅光和紅外光區(qū)(600~1000nm)有獨(dú)特的吸收光譜,因而使PPG 成為研究組織中血液成分尤其是血氧狀態(tài)的簡(jiǎn)單而有效的方法。許多國(guó)家的研究人員對(duì)無創(chuàng)測(cè)量動(dòng)脈血氧飽和度和組織血氧飽和度的裝置進(jìn)行了各自的研究。在他們所采用的無論是透射光法和反射光法中都以朗伯 比爾定律(The Lam-bert-Beer Law)和光散射理論為基礎(chǔ),利用氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的光吸收系數(shù)的差異來進(jìn)行,在紅光區(qū)(600~700nm)HbO2 和Hb的吸收差異很大,而在紅外光譜區(qū)(800~1000nm)其吸收差異較小。當(dāng)血氧飽和度變化時(shí),也就HbO2 相對(duì)Hb的濃度發(fā)生變化時(shí),血氧飽和度應(yīng)該和光檢測(cè)器上的660nm 和940nm 兩個(gè)波長(zhǎng)的相對(duì)光強(qiáng)之間存在較好的線性關(guān)系。

血氧飽和度:SpO2=A+BR 其中,A、B為標(biāo)定常數(shù)

由此原理設(shè)計(jì)出的無創(chuàng)脈搏血氧儀,是一種快速測(cè)量血氧飽和度的有效方法,成為當(dāng)今國(guó)際上廣泛采用的監(jiān)護(hù)儀器。廣泛用于手術(shù)室 監(jiān)護(hù)室 急救病房 運(yùn)動(dòng)和睡眠等各種臨床應(yīng)用中。

人體的生物信號(hào)多屬于強(qiáng)噪聲背景下的低頻的弱信號(hào),脈搏波信號(hào)更是低頻微弱的非電生理信號(hào),必需經(jīng)過放大和后級(jí)濾波以滿足采集的要求,脈搏檢測(cè)電路設(shè)計(jì)框如圖1所示。

3.1 信號(hào)輸入、傳感器選擇

利用指套式光電傳感器,指套式光電傳感器的換能元件用硅光電池,由于心臟的跳動(dòng),引起手指尖的微血管的體積發(fā)生相應(yīng)的變化,當(dāng)光通過手指尖射到硅光電池時(shí),產(chǎn)生光電效應(yīng),兩極之間產(chǎn)生電壓由于指尖的微血管內(nèi)的血液隨著心臟的跳動(dòng)發(fā)生相應(yīng)于脈搏的容積變化,因而使光透過指尖射到硅光電池時(shí)也發(fā)生相應(yīng)的強(qiáng)度變化,而非血液組織(皮膚、肌肉、骨格等)的光吸收量是恒定不變的,這樣就把人體的脈搏(非電學(xué)量)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)于脈博的電信號(hào),方便檢測(cè)。

3.2 差分放大

這里選用低噪聲的集成儀器放大器INA114作為放大器的核心元件。最低2.3V的工作電源電壓滿足電源要求,INA114的失調(diào)電壓不到0.1mV,因此取其電壓增益100,根據(jù)INA114的增益計(jì)算公式可得RG=500Ω,INA114的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,如圖2所示。

3.3 低通濾波器

利用歸一化的方法設(shè)計(jì)低通濾波器。這里用四階巴特沃斯低通濾波器,其優(yōu)點(diǎn)是在通帶內(nèi)幅頻特性曲線比較平坦,而且四階也可以達(dá)到較陡的衰減的特性:其截止頻率為20Hz時(shí),到頻率為40Hz時(shí)其衰減幅度為9%。它的作用是濾除頻率為20Hz以上的信號(hào)分量。如圖3所示。

設(shè)截至頻率為20Hz,符合采樣要求同時(shí)濾除工頻干擾,根據(jù)歸一化公式,取R1=R2=R3=R4=100KΩ,可算得C1=C2=C3= C4=0.25μF。

4 結(jié)束語

相信隨著PPG基礎(chǔ)研究工作的進(jìn)一步開展和人們對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的更深入了解,它必將開拓出更為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。PPG方法所具有的無創(chuàng)性,且檢測(cè)方便、操作簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、重復(fù)性好、安全無交叉感染等許多優(yōu)點(diǎn),使其不僅可用于醫(yī)院中的臨床檢測(cè)、監(jiān)護(hù)、急救體能測(cè)試,還可應(yīng)用于社區(qū)和家庭醫(yī)療保健,并具備聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展功能,可以組建家庭社區(qū)和醫(yī)院的醫(yī)療網(wǎng)絡(luò),在這些方面將都會(huì)有很好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]楊福生.生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理[M].北京:高等教育出版社,1995.

[2]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,1997.

作者簡(jiǎn)介

陳斌(1972-),男,安徽省懷寧縣人。大學(xué)本科學(xué)歷?,F(xiàn)為中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所高級(jí)工程師、研發(fā)部部長(zhǎng)。研究方向?yàn)樽詣?dòng)化。

篇9

【關(guān)鍵詞】應(yīng)用型人才;醫(yī)藥信息;培養(yǎng)模式

高等學(xué)校教育教學(xué)改革的根本目的是為了提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的核心就是在遵循教育規(guī)律的前提下,改革人才培養(yǎng)模式,使人才培養(yǎng)方案和培養(yǎng)途徑更好地與人才培養(yǎng)目標(biāo)相協(xié)調(diào),更好地適應(yīng)社會(huì)的需要。高校承擔(dān)著為地方培養(yǎng)人才科技創(chuàng)新和社會(huì)服務(wù)的職能,因此高校必須實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移,實(shí)現(xiàn)從學(xué)歷教育到能力本位的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移,在教育觀念和教學(xué)過程中,更加注重提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力。

一、應(yīng)用型醫(yī)藥信息人才的需求現(xiàn)狀

電子計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展,使信息技術(shù)一躍成為領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的主導(dǎo)性技術(shù)群,并進(jìn)而成為現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力,奠定了人類社會(huì)邁向信息時(shí)代的技術(shù)基礎(chǔ)。隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)、生物技術(shù)和制藥技術(shù)的迅猛發(fā)展,醫(yī)藥數(shù)字信息化是發(fā)展的必然方向。因此加強(qiáng)醫(yī)藥信息化的建設(shè)勢(shì)在必行,醫(yī)藥信息人才的需求強(qiáng)勁。相比其他專業(yè)目前人才需求相對(duì)過剩的現(xiàn)狀,醫(yī)藥信息人才這種有醫(yī)藥專業(yè)背景和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)結(jié)合的人才旺盛需求在現(xiàn)階段顯得格外突出[1]。

例如,各醫(yī)院信息中心的建設(shè)都是近十年的事,加上又沒有特別符合這一要求的專業(yè)生源,目前,醫(yī)院信息中心的人才來源基本有兩個(gè)途徑。一是IT專業(yè)或相關(guān)專業(yè)的本科畢業(yè)生。這是許多醫(yī)院信息人員的主要來源,45%的人員是IT專業(yè),55%則為相關(guān)專業(yè),如生物醫(yī)學(xué)工程等。二是由原來醫(yī)院的醫(yī)務(wù)人員、統(tǒng)計(jì)分析人員轉(zhuǎn)到信息中心工作的。雖然這類人員的IT專業(yè)水平可能會(huì)比不上IT專業(yè)畢業(yè)的人員,但由于他們了解醫(yī)院和醫(yī)療,在了解醫(yī)院需求、提出方案、與醫(yī)務(wù)人員溝通方面會(huì)做得更好,更符合醫(yī)院的實(shí)際??梢娋哂袑I(yè)知識(shí)背景的人才是具有強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,社會(huì)也是更加需要這一類的人才。醫(yī)藥信息類專業(yè)開辦正是為了培養(yǎng)醫(yī)藥專業(yè)知識(shí)和信息知識(shí)很好結(jié)合的人才。

二、培養(yǎng)醫(yī)藥信息應(yīng)用人才的基礎(chǔ)和特點(diǎn)

如何培養(yǎng)出高質(zhì)量的信息應(yīng)用型人才以滿足醫(yī)藥信息化建設(shè)發(fā)展的需要,已是擺在當(dāng)前的十分突出的問題。醫(yī)藥信息學(xué)是一門研究計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域中應(yīng)用的學(xué)科,是計(jì)算機(jī)信息知識(shí)與醫(yī)藥知識(shí)的有機(jī)融合,它包括醫(yī)院管理、臨床、醫(yī)學(xué)教育、醫(yī)學(xué)研究、醫(yī)藥學(xué)文獻(xiàn)、醫(yī)藥統(tǒng)計(jì)及決策、醫(yī)藥實(shí)驗(yàn)、藥品與醫(yī)療器械研制、醫(yī)學(xué)圖像處理、醫(yī)學(xué)生物模型和遠(yuǎn)程醫(yī)療等信息系統(tǒng)[2]。雖然每年都培養(yǎng)了不少的計(jì)算機(jī)人才,但由于醫(yī)藥學(xué)相對(duì)的獨(dú)立性,所以,僅熟悉計(jì)算機(jī)知識(shí)但未掌握醫(yī)藥學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的人是不可能將醫(yī)藥學(xué)與計(jì)算機(jī)知識(shí)融會(huì)貫通的。目前我國(guó)醫(yī)藥院校中,僅有簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)普及教育,從事醫(yī)藥信息學(xué)研究的人才十分匱乏。所以,通過醫(yī)藥院校培養(yǎng)醫(yī)藥信息化人才是目前最好的選擇。

(一)醫(yī)藥信息應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式主要特點(diǎn)

首先,醫(yī)藥信息應(yīng)用型人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)是圍繞著醫(yī)藥企事業(yè)單位的實(shí)際需要加以設(shè)計(jì)的。在課程設(shè)置和教材建設(shè)等基本工作環(huán)節(jié)上,特別強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)學(xué)生具有適應(yīng)在醫(yī)藥企事業(yè)單位工作需要具備基本適用的醫(yī)藥知識(shí)。而相對(duì)忽略對(duì)學(xué)科體系的強(qiáng)烈追求和對(duì)前沿性未知領(lǐng)域的高度關(guān)注。其次,醫(yī)藥信息應(yīng)用型人才的能力體系也是以醫(yī)藥企事業(yè)單位的實(shí)際需要為核心目標(biāo)。在能力培養(yǎng)別突出對(duì)基本知識(shí)的熟練掌握和特別能夠解決醫(yī)藥行業(yè)信息化問題,這些問題因?yàn)獒t(yī)藥行業(yè)的特殊性為其他計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生所不容易理解。再次,醫(yī)藥企事業(yè)單位應(yīng)用型人才的培養(yǎng)過程更強(qiáng)調(diào)與醫(yī)藥企事業(yè)單位實(shí)踐的結(jié)合,更加重視實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),如實(shí)驗(yàn)教學(xué)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等,通常將此作為學(xué)生貫通有關(guān)專業(yè)知識(shí)和集合有關(guān)專業(yè)技能的重要教學(xué)活動(dòng)。

(二)醫(yī)藥信息應(yīng)用型人才培養(yǎng)發(fā)展方向

根據(jù)醫(yī)藥信息實(shí)際需求,將專業(yè)定位為醫(yī)學(xué)技術(shù)信息處理、醫(yī)學(xué)價(jià)值信息處理和醫(yī)學(xué)語義信息處理三個(gè)培養(yǎng)發(fā)展方向。整合醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育,以集約的形式,將醫(yī)學(xué)背景知識(shí)結(jié)合醫(yī)學(xué)信息學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)課程重新形成三個(gè)不同的課程集群,形成三個(gè)發(fā)展方向。一些課程組合作為基礎(chǔ)的課程集群,在公共基礎(chǔ)集群上,加上專業(yè)必修部分,輔助以選修部分,選擇發(fā)展方向,這也是目前和社會(huì)需求相掛鉤的最有效教學(xué)方式,代表了教學(xué)方向和趨勢(shì)。具體表示如表1。廣東藥學(xué)院學(xué)報(bào),2007,23(4)第4期蔡永銘,等.醫(yī)藥信息應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究表1醫(yī)藥信息應(yīng)用型人才培養(yǎng)發(fā)展方向改革高等教育要改革封閉式培養(yǎng)人才的方式,面向社會(huì)培養(yǎng)人才[5]。在多方位調(diào)查與論證的基礎(chǔ)上,根據(jù)社會(huì)實(shí)際需要,設(shè)立醫(yī)藥信息類專業(yè)或方向,全方位地為醫(yī)藥行業(yè)培養(yǎng)人才。在充分調(diào)查論證的基礎(chǔ)上,確立專業(yè)方向的培養(yǎng)目標(biāo),即適應(yīng)新時(shí)期高等教育人才培養(yǎng)的需要,發(fā)揮醫(yī)院校的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)、醫(yī)藥知識(shí)與醫(yī)藥行業(yè)實(shí)際的有機(jī)融合,為社會(huì)培養(yǎng)急需的應(yīng)用型醫(yī)藥信息類專業(yè)人才。

三、培養(yǎng)醫(yī)藥信息應(yīng)用型人才的措施

在醫(yī)藥院校中,如何培養(yǎng)高水平的應(yīng)用型醫(yī)藥信息人才?國(guó)內(nèi)尚無成熟的先例可供借鑒,因而這類應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式如何界定,需要何種的課程體系、師資隊(duì)伍需要哪些知識(shí)結(jié)構(gòu)、醫(yī)藥學(xué)知識(shí)與計(jì)算機(jī)、信息知識(shí)在有限的時(shí)間內(nèi)采取什么樣的比例結(jié)構(gòu)、采取什么樣的專業(yè)教材、教師學(xué)生需要具備什么樣的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)等,都成為直接關(guān)系到這個(gè)專業(yè)方向畢業(yè)學(xué)生質(zhì)量的高低、影響這個(gè)專業(yè)方向生命力的制約因素[3]。因此培養(yǎng)新時(shí)期醫(yī)藥信息應(yīng)用型人才的關(guān)鍵措施必須是根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整課程體系,師資隊(duì)伍首先具備應(yīng)用型知識(shí)結(jié)構(gòu),師生積極投身醫(yī)藥行業(yè)的社會(huì)實(shí)踐。

(一)醫(yī)藥知識(shí)與信息技術(shù)結(jié)合的實(shí)用化教學(xué)

重視實(shí)用性課程的開設(shè)是教學(xué)模式改變的重要特點(diǎn)。在低年級(jí)開設(shè)一些編程課程,這些實(shí)用性課程的開設(shè),有利于消除計(jì)算機(jī)的神秘性,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。高年級(jí)的課程設(shè)計(jì)題目采用與醫(yī)藥知識(shí)背景相關(guān)的課題題目,學(xué)生通過課程設(shè)計(jì)可以起到復(fù)習(xí)和運(yùn)用所學(xué)習(xí)過的醫(yī)藥知識(shí),同時(shí)又可以鍛煉解決醫(yī)藥行業(yè)信息處理問題的能力。千方百計(jì)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,通過課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目大作業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的團(tuán)隊(duì)作業(yè)訓(xùn)練。通過這種途徑學(xué)習(xí)學(xué)生具有區(qū)別于其他院校所不能夠達(dá)到的醫(yī)藥行業(yè)特殊知識(shí)背景的能力。

把培養(yǎng)目標(biāo)映射到教學(xué)計(jì)劃中,制定合理科學(xué)的課程體系。在教學(xué)計(jì)劃的制定中,合理兼顧醫(yī)藥基本理論、基本課程、計(jì)算機(jī)與信息等課程的有機(jī)結(jié)合。醫(yī)藥信息應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系的課程包括醫(yī)藥基礎(chǔ)課程、程序設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用類課程、信息技術(shù)與應(yīng)用類課程和應(yīng)用軟件類課程。醫(yī)藥基礎(chǔ)課程開設(shè)了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)概論、藥學(xué)基礎(chǔ)概論、臨床醫(yī)學(xué)概論、基礎(chǔ)化學(xué)等課程,通過這些課程使學(xué)生掌握了基本醫(yī)藥的基礎(chǔ)理論。對(duì)程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用類課程,主要開設(shè)了計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)技術(shù),以算法、案例驅(qū)動(dòng)來介紹程序設(shè)計(jì)技術(shù),教學(xué)語言主要是C/C#、Java等;在網(wǎng)絡(luò)編程方面,主要介紹JavaScript、HTML、CSS、XML等。從培養(yǎng)學(xué)生的能力出發(fā),在課程的組織中,對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組并完成項(xiàng)目,每學(xué)期學(xué)生要完成兩個(gè)較大的綜合性編程練習(xí),以培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用開發(fā)能力。信息技術(shù)與應(yīng)用類課程主要開設(shè)數(shù)據(jù)庫理論與應(yīng)用,對(duì)高年級(jí)學(xué)生著重介紹數(shù)據(jù)庫原理與分析、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與算法等,對(duì)低年級(jí)學(xué)生主要介紹數(shù)據(jù)庫的基本應(yīng)用和信息技術(shù)的應(yīng)用,包括Internet技術(shù)、數(shù)據(jù)訪問與安全技術(shù)等。在應(yīng)用軟件類課程的教學(xué)中,重視通過項(xiàng)目訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的程序分析、設(shè)計(jì)和開發(fā)能力,幾乎所有軟件類課程,都有完成項(xiàng)目訓(xùn)練的要求,項(xiàng)目訓(xùn)練體現(xiàn)了對(duì)程序設(shè)計(jì)能力、開發(fā)能力和應(yīng)用能力的培養(yǎng),在課程改革中進(jìn)行嘗試,注重培養(yǎng)學(xué)生能力。

(二)加強(qiáng)與社會(huì)結(jié)合,開展各種社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)

為增強(qiáng)師生對(duì)醫(yī)藥行業(yè)的了解,更好地將理論聯(lián)系實(shí)際,豐富教學(xué)內(nèi)容,充實(shí)應(yīng)用型人才培養(yǎng)內(nèi)涵,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力,利用一切可用的機(jī)會(huì)與資源,鼓勵(lì)教師學(xué)生走向社會(huì)走近醫(yī)藥行業(yè),開展各種形式的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。例如鼓勵(lì)教師在完成本職工作的前提下,積極參與醫(yī)藥行業(yè)的實(shí)踐活動(dòng);鼓勵(lì)教師積極參與醫(yī)藥行業(yè)相關(guān)的科研活動(dòng);指導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)、依據(jù)醫(yī)藥行業(yè)的特色積極參與相關(guān)大學(xué)生競(jìng)賽活動(dòng);邀請(qǐng)相關(guān)的計(jì)算機(jī)專家與醫(yī)藥行業(yè)計(jì)算機(jī)高手為師生講學(xué),使師生及時(shí)掌握國(guó)內(nèi)外醫(yī)藥信息前沿知識(shí)及醫(yī)藥行業(yè)的最新動(dòng)態(tài)。

(三)根據(jù)專業(yè)的需要建立師資隊(duì)伍,培養(yǎng)應(yīng)用型專業(yè)教師

學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的高低,師資力量是關(guān)鍵,為保證醫(yī)藥行業(yè)急需的應(yīng)用型人才的質(zhì)量,重視師資力量的培養(yǎng)是重中之重。所以,為組建具有合理知識(shí)結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)和學(xué)歷結(jié)構(gòu)的師資隊(duì)伍,應(yīng)采取多種形式的師資培養(yǎng)模式。主要措施一是根據(jù)實(shí)際需要不斷引進(jìn)高學(xué)歷、高層次、在計(jì)算機(jī)信息領(lǐng)域有較高造詣的學(xué)科帶頭人與專業(yè)教師;二是重視現(xiàn)有教師的再培養(yǎng),鼓勵(lì)骨干教師朝應(yīng)用型、交叉型知識(shí)結(jié)構(gòu)的高學(xué)歷努力。只有在教師隊(duì)伍建設(shè)中注意醫(yī)藥類、計(jì)算機(jī)信息類、理論類、應(yīng)用類知識(shí)結(jié)構(gòu)的搭配與交融,才能保證各專業(yè)學(xué)生對(duì)應(yīng)用型知識(shí)的需要。

四、結(jié)束語

開展新時(shí)期醫(yī)藥行業(yè)急需的醫(yī)藥信息應(yīng)用型人才培養(yǎng),在醫(yī)藥院校有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),培養(yǎng)方案應(yīng)遵循基本教育規(guī)律,緊扣醫(yī)藥信息人才社會(huì)的需求,構(gòu)建一個(gè)正確合理的醫(yī)藥信息應(yīng)用型人才培養(yǎng)的模式。

【參考文獻(xiàn)】

[1]周怡.醫(yī)藥信息學(xué)教育結(jié)構(gòu)重組探析[J].醫(yī)學(xué)教育,2005,(6):79-80.

[2]周毅.醫(yī)學(xué)信息學(xué)的研究領(lǐng)域及人才培養(yǎng)[J].醫(yī)學(xué)信息,2005,(8):66-68.

[3]王愛軍.從醫(yī)院信息人才需求談開辦《醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用》本科專業(yè)的設(shè)想[J].西南國(guó)防醫(yī)藥,2003,(4):35-37.

篇10

關(guān)鍵詞:實(shí)踐教學(xué);醫(yī)學(xué)影像設(shè)備;教學(xué)模式

中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2012)21-5170-02

醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)這門課具有突出的專業(yè)性和應(yīng)用性。學(xué)生的實(shí)踐能力是用人單位用人考察的首要條件,因此培養(yǎng)學(xué)生的研發(fā)、生產(chǎn)、維護(hù)、管理、維修、銷售服務(wù)是醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)實(shí)踐的首要任務(wù)。

學(xué)習(xí)專業(yè)課的目的是培養(yǎng)學(xué)生把專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)及用于實(shí)踐,專業(yè)課也是提高學(xué)生的應(yīng)用能力及專業(yè)技能培養(yǎng)的重要手段,理論知識(shí)與實(shí)踐內(nèi)容相結(jié)合程度的選取,教學(xué)手段及教學(xué)方式的運(yùn)用直接影響到學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)效果[1]。開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)踐是提高學(xué)生綜合、創(chuàng)新、創(chuàng)造能力的重要途徑,是高校教學(xué)改革的方向。利用專業(yè)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)性應(yīng)用有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,是我們專業(yè)課教學(xué)的宗旨。

創(chuàng)新思維教育要從科學(xué)的訓(xùn)練開始,這一點(diǎn)首先要通過教學(xué)過程的優(yōu)化來實(shí)現(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐意思和思維模式[2]。教師做好規(guī)劃和建設(shè),注重思維方式的引導(dǎo),加強(qiáng)理論用于實(shí)踐的練習(xí)實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力,組織開發(fā)出緊密聯(lián)系專業(yè)知識(shí)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,給學(xué)生預(yù)留一定的自主空間,逐步引導(dǎo)學(xué)生,使學(xué)生學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),緊密聯(lián)系專業(yè)實(shí)際應(yīng)用,一方面提高學(xué)生的積極性,更加了解自己的專業(yè);另一方面,為將來的就業(yè)選擇做鋪墊,讓學(xué)生找到適合自己發(fā)展方向。

1實(shí)踐教學(xué)模式設(shè)計(jì)

醫(yī)學(xué)影像設(shè)備這門課主要涉及的設(shè)備有X線成像設(shè)備(X線機(jī)、數(shù)字X線機(jī)、CT等)、磁共振設(shè)備、超聲設(shè)備、核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備。我們?cè)趯?shí)踐教學(xué)設(shè)置上以影像設(shè)備方向就業(yè)為導(dǎo)向,以突出專業(yè)特長(zhǎng)為宗旨,強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力,引導(dǎo)學(xué)生開放創(chuàng)新的科研思維能力。

本校現(xiàn)有X線機(jī)5臺(tái)、B型超聲設(shè)備6臺(tái),超聲實(shí)驗(yàn)箱6臺(tái)、磁共振設(shè)備1臺(tái),醫(yī)學(xué)影像設(shè)備綜合試驗(yàn)臺(tái)12套,另我校附屬一醫(yī)院(咸寧市中心醫(yī)院)磁共振設(shè)備2臺(tái),SPECT一臺(tái),可供我院學(xué)生實(shí)踐教學(xué)使用。因此根據(jù)我校現(xiàn)有資源和可利用資源,我校醫(yī)學(xué)影像設(shè)備實(shí)踐分布如表1。

基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)主要是培養(yǎng)學(xué)生的基本技能,如使用基本檢測(cè)工具、掌握儀器的電路模塊原理和結(jié)構(gòu),能對(duì)不同廠家的設(shè)備進(jìn)行拆裝并能進(jìn)行操作。

故障分析實(shí)驗(yàn)主要培養(yǎng)學(xué)生如何判別故障原因、尋找故障點(diǎn)、如何解決故障等。在現(xiàn)實(shí)中因?yàn)槭艿郊夹g(shù)、經(jīng)費(fèi)等諸多因素的限制,學(xué)生看到的設(shè)備故障有限,不利于培養(yǎng)學(xué)生的維修技能。我們充分利用影像設(shè)備維修、設(shè)計(jì)軟件讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上完成虛擬電路故障維修。這種虛擬故障維修。計(jì)算機(jī)可以模擬各種設(shè)備故障,使學(xué)生接觸到更多的故障現(xiàn)象,拓展了學(xué)生的思路,豐富了知識(shí)。此外,我們還安排學(xué)生到各醫(yī)院實(shí)習(xí),進(jìn)一步拓寬學(xué)生知識(shí)面,提高實(shí)踐動(dòng)手能力。

綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖窃谂囵B(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力,學(xué)生在掌握整機(jī)工作原理,能掌握各電路單元原理前提下,可根據(jù)實(shí)際情況,對(duì)電路模塊進(jìn)行改進(jìn)或從新設(shè)計(jì),通過軟件進(jìn)行仿真,最后進(jìn)行硬件調(diào)試。電路設(shè)計(jì)能夠鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力,使學(xué)生充分運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。在此過程中,教師給予學(xué)生適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),如果學(xué)生在設(shè)計(jì)過程遇到困難則為學(xué)生提供幫助,并且要求學(xué)生以實(shí)習(xí)報(bào)告的形式進(jìn)行總結(jié)。

實(shí)驗(yàn)過程,我們采取針對(duì)不同層次學(xué)生因材施教。對(duì)學(xué)生成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生,要求他們完成較高難度的實(shí)驗(yàn),并且對(duì)國(guó)內(nèi)外各種影像設(shè)備的疑難故障作出準(zhǔn)確判斷及維修;對(duì)能力一般的學(xué)生,要求他們完成相對(duì)容易的、基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn),對(duì)國(guó)內(nèi)常用設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)及常見的故障作出判斷及加以維修。

2實(shí)踐課程考核及效果評(píng)價(jià)

考試是檢驗(yàn)教學(xué)成果的重要方法之一,它既是評(píng)價(jià)教學(xué)效果的標(biāo)志,也是對(duì)學(xué)生知識(shí)、技能掌握程度的反映[3]。醫(yī)學(xué)影像設(shè)備實(shí)踐課程考核采取獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類型分開考核?;A(chǔ)性實(shí)踐占考核成績(jī)的40%,故障分析實(shí)踐占40%,學(xué)生根據(jù)個(gè)人情 況,選擇綜合性實(shí)驗(yàn)獎(jiǎng)勵(lì)5分,試驗(yàn)成功獎(jiǎng)勵(lì)5分,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有應(yīng)用價(jià)值獎(jiǎng)勵(lì)5-10分。

通過上述的教學(xué)嘗試和探索,教學(xué)質(zhì)量有了明顯提高,充分調(diào)動(dòng)了教學(xué)雙方的主動(dòng)性、自覺性和積極性,完善了醫(yī)學(xué)影像設(shè)備理論與實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)體系及實(shí)施細(xì)則,這一改革為我院今后造就和培養(yǎng)善于思考、獨(dú)立專研、勇于實(shí)踐的創(chuàng)新型理工醫(yī)結(jié)合的綜合人才,開拓了前進(jìn)的道路。

3結(jié)束語

在理工醫(yī)結(jié)合的人才培養(yǎng)的過程中,通過對(duì)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的改革與創(chuàng)新,學(xué)生的動(dòng)手能力、操作水平、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)等得到了明顯的提高,畢業(yè)生在參加工作之后的反饋信息也肯定了我們改革的成績(jī)。同時(shí)也使得我們的師資隊(duì)伍得到鍛煉和提高,促使每位教師重視實(shí)踐性教學(xué)研究,注重實(shí)踐,不斷提高自己的教學(xué)水平和科研能力。但在改進(jìn)的過程中也存在一些不足之處,如因?qū)嵺`課時(shí)有限,設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)次數(shù)有限,另外實(shí)驗(yàn)教師工作量大大增加,有待于進(jìn)一步協(xié)調(diào)。

參考文獻(xiàn):

[1]李明珠,徐敏,奚克敏.基于P ACS的醫(yī)學(xué)影像實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐[J].中國(guó)誤診學(xué)雜志,2008,36(12):8896-8897.