生物醫(yī)學(xué)工程概念精選(九篇)

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第1篇：生物醫(yī)學(xué)工程概念范文

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、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)工程的研究內(nèi)容可分為基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究兩個(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《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)檢測與處理技術(shù)：生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的檢測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)：單光子斷層成像(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。

第2篇：生物醫(yī)學(xué)工程概念范文

關(guān)鍵詞：生物醫(yī)學(xué)工程；電子競賽；職業(yè)能力

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）15-0233-02

生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)（Biomedical Engineering，BME）是一門理學(xué)、工學(xué)和醫(yī)學(xué)高度綜合的交叉學(xué)科。應(yīng)用現(xiàn)代自然科學(xué)和工程技術(shù)的理論和方法，從工程學(xué)角度，研究人體的結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系，揭示其生命現(xiàn)象；研究人體系統(tǒng)的狀態(tài)變化，并運(yùn)用工程技術(shù)手段去控制這類變化；研究解決醫(yī)學(xué)防病、治病的新技術(shù)手段，保障人民健康的一門新興的邊緣科學(xué)。這門學(xué)科培養(yǎng)學(xué)生具備生命科學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息科學(xué)有關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)以及醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)研究能力，能在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)儀器以及其他電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)等部門從事研究、開發(fā)、教學(xué)及管理的高級(jí)工程技術(shù)人才。

一、生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)需求分析

學(xué)科的交叉融合決定了就業(yè)選擇的多樣性，主要有教學(xué)科研型、醫(yī)療設(shè)備型、電子通信型。（1）教學(xué)科研型，主要在國內(nèi)外高校或科研院所就業(yè)，從事人才培養(yǎng)和科學(xué)研究，屬于科研型人才，工作穩(wěn)定，有較高的社會(huì)地位。教學(xué)科研型單位入門門檻高，通常要求具有碩士、博士學(xué)位，要求有良好的教育素養(yǎng)和較高的專業(yè)知識(shí)水平，創(chuàng)新能力強(qiáng)，有強(qiáng)烈而持久的進(jìn)取心精神。（2）醫(yī)療設(shè)備型主要分為三大類：第一類在醫(yī)院設(shè)備、影像、放療、臨床工程、信息中心等相關(guān)科室，從事醫(yī)療設(shè)備和軟件的安裝、維修和管理等工作；第二類是去各大跨國以及國內(nèi)醫(yī)療器械企業(yè)，比如GE、SIEMENS、邁瑞、安科等，從事研發(fā)、測試、銷售、售后服務(wù)等；第三類進(jìn)入國家醫(yī)療器械司及各級(jí)醫(yī)療器械檢測所。醫(yī)療設(shè)備型需要實(shí)干型人才，能夠?qū)⑺鶎W(xué)的專業(yè)知識(shí)應(yīng)用到工作中。（3）電子通信型，主要從事與生物醫(yī)學(xué)無關(guān)的純電子、通信以及計(jì)算機(jī)等相關(guān)工作。

目前，畢業(yè)生從事的工作按百分比排序依次為：醫(yī)療器械公司32.7%，醫(yī)院20.9%，高校和科研院所19.1%，與專業(yè)相關(guān)的其他公司7.3%，工廠2.8%，政府機(jī)關(guān)1.1%，其他單位16.1%。

二、我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程有：電路原理、模擬與數(shù)字電子技術(shù)、C語言程序設(shè)計(jì)、信號(hào)與線性系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)傳感器與測量等。實(shí)驗(yàn)課包括大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)、電工實(shí)驗(yàn)等。這些專業(yè)基礎(chǔ)課程既有豐富的理論體系，又有很強(qiáng)的實(shí)踐性，是一門抽象、難懂的學(xué)科。學(xué)生的興趣和動(dòng)手能力是學(xué)好這些課程的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師講、學(xué)生聽；先理論、后驗(yàn)證。這種模式不利于培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和激發(fā)學(xué)生的求知欲，往往造成學(xué)生理論有余而實(shí)踐不足，極大地妨礙了學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，不利于培養(yǎng)他們的職業(yè)素質(zhì)和實(shí)際工作能力。在學(xué)校里學(xué)習(xí)的醫(yī)療設(shè)備特別是大型醫(yī)療設(shè)備，如CT機(jī)、核磁共振、螺旋CT等都是紙上談兵，無法將課本中的理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)中的醫(yī)療設(shè)備有機(jī)結(jié)合起來[1]。

三、以電子競賽的方式促進(jìn)學(xué)生的工程實(shí)踐能力

處于醫(yī)科院校的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科，其研究的主要特點(diǎn)是和醫(yī)學(xué)結(jié)合緊密，醫(yī)學(xué)大背景很深厚。在這樣醫(yī)學(xué)氛圍很濃的環(huán)境中，生物醫(yī)學(xué)工程自然成為小學(xué)科，工程力量相對(duì)薄弱。這就要求學(xué)生理論分析能力和動(dòng)手能力要好，不僅要熟練掌握基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)，而且要接受科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究能力、工程設(shè)計(jì)能力、新產(chǎn)品開發(fā)能力和生產(chǎn)過程組織管理能力的基本訓(xùn)練，提升自身能力。

通過多年生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，輔導(dǎo)學(xué)生參加電子競賽具有非常好的效果。2014年本專業(yè)組織學(xué)生參加了由教育部信息技術(shù)中心主辦的“第九屆全國信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽”。它是推動(dòng)各有關(guān)院校信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)教學(xué)體系的改革，引導(dǎo)學(xué)校積極開展應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，提高學(xué)生解決問題的能力和自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。根據(jù)學(xué)生理論課的學(xué)習(xí)情況，選擇了“飛行器控制設(shè)計(jì)”競賽組，要求選手使用指定芯片，自主設(shè)計(jì)、制作控制電路板，以控制大賽指定的一個(gè)飛行器完成起飛、懸停、降落及其他指定任務(wù)。

在綜合知識(shí)考試部分，通過2014年試題分析，主要元件、信號(hào)及基本電路占15%，模擬電路、數(shù)字電路占20%，高頻電路占5%，C語言的基本知識(shí)及應(yīng)用占20%，主要測量儀器使用占5%，印制電路板設(shè)計(jì)及電路安裝調(diào)試占5%，單片機(jī)原理及電路占40%，涵蓋了幾乎所有的專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容。

飛行器設(shè)計(jì)部分，將整個(gè)系統(tǒng)分為三大塊：遙控系統(tǒng)、通信鏈路、控制系統(tǒng)。學(xué)生需要使用STC公司的IAP15F2K61S2核心處理器實(shí)現(xiàn)控制板的設(shè)計(jì)，遙控器的設(shè)計(jì)，完成起飛、懸停、降落及其他指定任務(wù)。飛行器是將機(jī)械、電子、空氣力學(xué)、高頻發(fā)射等專業(yè)知識(shí)整合為一體的精密設(shè)備，需要正確組裝和調(diào)試才可避免事故發(fā)生。要實(shí)現(xiàn)起飛、懸停、降落以及指定方向的快速準(zhǔn)確動(dòng)作，學(xué)生必須學(xué)習(xí)掌握雙旋翼飛行器的飛行原理、旋翼速度的控制原理、舵機(jī)的控制原理等，通過查找相關(guān)技術(shù)資料，這些初次接觸的新概念的基本原理用在基礎(chǔ)課程教學(xué)中的知識(shí)完全可以解決。比如，舵機(jī)是一種角度伺服的驅(qū)動(dòng)器，在所有的飛行器機(jī)電控制中，舵機(jī)的控制效果是性能的重要影響因素，而舵機(jī)控制原理，所有的學(xué)生都是初次接觸，很茫然。指導(dǎo)教師要求一個(gè)學(xué)生查找資料后，面對(duì)其他學(xué)生進(jìn)行講解，舵機(jī)的控制需要一個(gè)20ms的時(shí)基脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)的高電平部分一般為0.5ms―2.5ms范圍內(nèi)的角度控制脈沖部分。該飛行器中所用的180°角的伺服，對(duì)應(yīng)的控制關(guān)系是0.5ms―0°、1.0ms―45°、1.5ms―90°、2.0ms―135°、2.5ms―180°。而控制角度其實(shí)就是控制PWM的占空比，通過講解學(xué)生理解了原理，同時(shí)也和理論教學(xué)緊密結(jié)合，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到理論課的重要性。通過實(shí)際測試，學(xué)生感性認(rèn)識(shí)并理解了直流電機(jī)控制中轉(zhuǎn)速與電壓、電流和功率的相互關(guān)系，對(duì)理論課程中學(xué)習(xí)的電壓、電流和功率的概念有了更加深入的理解。

遙控端作為整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，主要是將用戶對(duì)油門搖桿、俯仰搖桿、航向搖桿以及微調(diào)按鈕相關(guān)的機(jī)械操作轉(zhuǎn)換為可進(jìn)行傳輸并且可以對(duì)直升機(jī)進(jìn)行操控的數(shù)據(jù)。雙槳共軸直升機(jī)主要完成上升下降、前進(jìn)后退、左右轉(zhuǎn)向等操作，學(xué)生需要自學(xué)相關(guān)的控制原理，這樣就把理論課上學(xué)習(xí)的電子技術(shù)知識(shí)、C語言編程、器件的感性認(rèn)識(shí)、電路焊接、調(diào)試等融合在一起進(jìn)行工程技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，工程技術(shù)、資料查詢、科研能力也得到了提高。

故障排除部分，給每個(gè)學(xué)生發(fā)放一套開發(fā)學(xué)習(xí)板，要求在3小時(shí)內(nèi)完成現(xiàn)場的硬件故障排除，軟件編程實(shí)現(xiàn)特定功能，其要求高，難度大。

通過競賽，學(xué)生把課堂上學(xué)習(xí)的電路理論、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、C語言編程技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)等這些生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程連接在一起，鞏固了重要的知識(shí)點(diǎn)，比如AD轉(zhuǎn)換、DA轉(zhuǎn)換、功率放大、穩(wěn)壓電路、PWM脈沖控制、SPI串行通信、振蕩電路以及C語言中的語法等，從工程實(shí)踐能力上加強(qiáng)了學(xué)生PCB電路的設(shè)計(jì)和制作、電路焊接與調(diào)試、電路綜合故障排除等能力。

四、效果分析

在學(xué)校和系領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，本次生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)組織大三學(xué)生組成了4組共12人參加了這次競賽，其中有2組進(jìn)入決賽，我校是參加本屆大賽的唯一一所醫(yī)科院校。進(jìn)入決賽的兩組學(xué)生參加了在北京航天航空大學(xué)舉行的全國總決賽，取得了一個(gè)一等獎(jiǎng)、一個(gè)二等獎(jiǎng)的好成績。通過這次比賽，參與的學(xué)生都充分認(rèn)識(shí)到了理論學(xué)習(xí)的重要性，明白了實(shí)際的研究工作都是需要理論指導(dǎo)的，課堂理論知識(shí)在工程技術(shù)中都會(huì)用到。通過這次比賽，學(xué)生具備了很強(qiáng)的動(dòng)手能力，初步了解了科研工作的工作套路以及對(duì)疑難問題的分析解決能力。通過這種模式，大大提高了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的學(xué)生質(zhì)量，促進(jìn)了行業(yè)的發(fā)展。

通過這次比賽，主要有以下兩點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：（1）應(yīng)選擇競賽內(nèi)容較為全面、覆蓋知識(shí)面較廣的競賽，可以把課堂上的理論知識(shí)充分運(yùn)用到實(shí)際中，鞏固知識(shí)。（2）應(yīng)結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的就業(yè)能力需求，把工程踐能力的培養(yǎng)作為一項(xiàng)重要的內(nèi)容。通過競賽，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，使他們畢業(yè)后，能夠獨(dú)立承擔(dān)工作，滿足醫(yī)學(xué)工程師的需求。

第3篇：生物醫(yī)學(xué)工程概念范文

關(guān)鍵詞：軟件工程 生物醫(yī)學(xué)工程 教學(xué)方法 工具軟件 案例開發(fā)實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）01（a）-0152-02

1 研究背景

當(dāng)今，軟件產(chǎn)業(yè)已經(jīng)滲透到幾乎所有的生產(chǎn)生活領(lǐng)域，軟件開發(fā)和管理人才緊缺的狀況非常嚴(yán)重[1]。然而，當(dāng)前嚴(yán)峻的就業(yè)形勢與軟件人才特別是軟件開發(fā)人員中高級(jí)人才的匱乏與之形成了鮮明對(duì)比。軟件工程是大學(xué)培養(yǎng)軟件人才的必修課程，更是中高級(jí)軟件人才必須具備的重要基本專業(yè)素質(zhì)之一。在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)中，從大型醫(yī)療設(shè)備（如核磁共振成像MRI，計(jì)算機(jī)斷層掃描成像CT，正電子發(fā)射體層成像PET，到小型醫(yī)療設(shè)備（如彩超/B超，心電監(jiān)護(hù)儀），都必須要集成對(duì)采集的醫(yī)學(xué)圖像或信號(hào)的顯示、分析和診斷軟件。因此，對(duì)于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生也必須具備軟件工程的知識(shí)，以便為高端的醫(yī)療影像設(shè)備、監(jiān)護(hù)設(shè)備和醫(yī)學(xué)分析儀器設(shè)計(jì)優(yōu)秀的顯示、分析和診斷軟件奠定基礎(chǔ)。由于軟件工程課程講授的概念、原理、技術(shù)和方法都比較抽象，國內(nèi)高校的軟件工程課程理論與實(shí)踐教學(xué)尚處在一種探索和發(fā)展階段。其教學(xué)方法以教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)的思路為主，即教師講授，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的模式。在這種教學(xué)方式下，通常導(dǎo)致培養(yǎng)的學(xué)生，在實(shí)際工作中缺少獨(dú)立思考的能力，不知道如何利用相關(guān)的專業(yè)工具軟件和所學(xué)理論知識(shí)來實(shí)質(zhì)性地開展項(xiàng)目，推進(jìn)項(xiàng)目和維護(hù)項(xiàng)目，即實(shí)踐能力不足。

軟件工程是一門實(shí)踐的課程[2]。為了讓學(xué)生能夠活學(xué)活用軟件工程的概念、原理、方法和技術(shù)，在教學(xué)過程中我們采用了將一套專業(yè)工具軟件的實(shí)踐使用、案例分析和抽象的理論學(xué)習(xí)緊密結(jié)合起來，讓學(xué)生在運(yùn)用工具軟件分析和設(shè)計(jì)具體案例中，更深刻和更全面地理解和運(yùn)用軟件工程中的概念、原理、方法和技術(shù)。我們的目標(biāo)是：提高學(xué)生運(yùn)用軟件工程知識(shí)來管理和開發(fā)軟件項(xiàng)目的實(shí)踐能力。根據(jù)軟件工程課程的主要內(nèi)容，我們有選擇地集成了數(shù)個(gè)當(dāng)前軟件工程領(lǐng)域內(nèi)流行的專業(yè)軟件分析工具，并讓學(xué)生使用這些工具來分析和設(shè)計(jì)具體的項(xiàng)目案例，從而使學(xué)生獲得實(shí)踐軟件生命周期中各部分相關(guān)知識(shí)的機(jī)會(huì)。這種教學(xué)方式讓培養(yǎng)的學(xué)生既熟悉實(shí)際工作中的各種主流分析工具，又能深刻地理解和掌握各種復(fù)雜概念、原理、技術(shù)和方法等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，并使之融會(huì)貫通。我們認(rèn)為通過使用相關(guān)的具體軟件工具，來一步一步實(shí)現(xiàn)案例分析的整個(gè)過程，將獲得比僅僅停留在紙面上的案例分析方式更好的、更生動(dòng)的教學(xué)效果。此外，熟練掌握這些專業(yè)分析工具本身也是提高學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的重要一環(huán)，讓培養(yǎng)的學(xué)生更易適應(yīng)未來的實(shí)際工作環(huán)境，增強(qiáng)就業(yè)競爭力。

2 基于工具軟件實(shí)踐的教學(xué)方法

我們認(rèn)為高效的實(shí)踐活動(dòng)是掌握軟件工程課程中概念、原理、方法和技術(shù)最佳途徑[3]。而如何保證實(shí)踐活動(dòng)的高效率呢？在我們這個(gè)基于工具軟件實(shí)踐的教學(xué)方法中采用了以下兩個(gè)方面來保證：（1）選取當(dāng)前軟件工程領(lǐng)域最流行的軟件設(shè)計(jì)和分析工具。通常這些軟件管理和開發(fā)的專業(yè)工具已經(jīng)將軟件工程領(lǐng)域業(yè)界的通用概念、原理、方法和技術(shù)融入其中，這樣學(xué)生在使用這些工具中，就會(huì)不知不覺地以軟件工程的思維方式和開發(fā)模式來管理、分析和設(shè)計(jì)軟件，從而實(shí)現(xiàn)了將軟件工程的概念、原理、方法和技術(shù)貫穿于學(xué)生開發(fā)實(shí)踐的全過程。（2）選擇由簡單到復(fù)雜的軟件開發(fā)案例集合。這些案例的選擇使得學(xué)生在實(shí)踐過程中有了具體的目標(biāo)。在管理、分析和設(shè)計(jì)這些軟件開發(fā)目標(biāo)中，學(xué)生將掌握這些案例是如何從需求一直做到測試的，理解每個(gè)步驟之間的演變過程，弄清楚軟件生命周期各階段具體要完成的工作，掌握這些階段的模型是如何推導(dǎo)的，并且是如何保證可回溯的，軟件開發(fā)過程是如何管理的。

2.1 專業(yè)軟件工具的選取

依據(jù)軟件工程這門課程的教學(xué)大綱內(nèi)容和當(dāng)前軟件工程鄰域的流行的專業(yè)分析設(shè)計(jì)工具，我們?yōu)閷W(xué)生選擇了三種軟件工具：IBM公司的Rational Rose、Sybase公司的PowerDesigner和HP/Mercury Interactive公司的功能測試工具WinRunner。各軟件工具描述及使用工具的教學(xué)目的如表1所示。這三種軟件工具的學(xué)習(xí)使用可以讓學(xué)生深刻理解軟件工程的各種復(fù)雜概念、原理、技術(shù)和方法等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，參考工具中的開發(fā)案例，了解該領(lǐng)域最新的發(fā)展成果。

2.2 軟件開發(fā)案例的選取

軟件開發(fā)案例需要精心地選取，選取的原則是“由簡單到復(fù)雜，由局部到整體”。案例又分為教學(xué)案例和實(shí)踐案例。教學(xué)案例，即在教學(xué)過程引入軟件開發(fā)的實(shí)際案例，將抽象復(fù)雜的理論知識(shí)用生動(dòng)具體的實(shí)例進(jìn)行講解，能夠收到事半功倍的效果。案例教學(xué)應(yīng)以應(yīng)用軟件工程的概念、原理、方法和技術(shù)分析和解決案例為主線，以工具軟件的學(xué)習(xí)和使用為輔線，通過分析實(shí)際案例，提高學(xué)生的興趣，從而激發(fā)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。選擇的教學(xué)案例最好來源于教師自己熟悉的軟件項(xiàng)目，將一個(gè)典型的、完整的、易于理解的并貼近學(xué)生的實(shí)際生活的案例引人教學(xué)中，將復(fù)雜抽象的概念用具體生動(dòng)的案例進(jìn)行詮釋，從而提高了教學(xué)效果。實(shí)踐案例，即學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中及課后需要完成的軟件開發(fā)實(shí)際案例，可以根據(jù)學(xué)生的興趣，選定數(shù)個(gè)復(fù)雜度中等的實(shí)際案例。根據(jù)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特點(diǎn)，教學(xué)和實(shí)踐案例可以選擇心電監(jiān)護(hù)儀、MRI圖像重建和顯示、醫(yī)院信息化系統(tǒng)HIS、醫(yī)學(xué)圖像顯示和分析軟件等具體的實(shí)際案例。在這些實(shí)際案例中，由學(xué)生們自由組合的小組任意選其一來在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)開發(fā)，并上交開發(fā)的實(shí)際成果，如軟件規(guī)格說明書、分析設(shè)計(jì)中的各種文檔視圖、獨(dú)立運(yùn)行的開發(fā)軟件和源代碼、測試規(guī)格說明書和使用說明書等等。這種將感興趣案例和分組實(shí)踐相結(jié)合的方式可以讓學(xué)生們集思廣益，相互學(xué)習(xí)，又體會(huì)到軟件工程中的項(xiàng)目組織管理方面知識(shí)的重要性。

2.3 軟件生命周期與軟件工具相結(jié)合

軟件工程的概念、原理、方法和技術(shù)均可納入每個(gè)軟件的軟件生命周期中。而在軟件工程業(yè)界各種軟件工具中，某一些完整涵蓋了軟件生命周期中各項(xiàng)開發(fā)活動(dòng)，如Rational Rose和PowerDesigner，而另一些則專注于某一項(xiàng)軟件開發(fā)活動(dòng)，使該項(xiàng)軟件開發(fā)活動(dòng)功能更專業(yè)更強(qiáng)大，如Win Runner。這些軟件工具都提供了軟件項(xiàng)目開發(fā)的完整的建模解決方案，都支持統(tǒng)一建模描述語言（UML），包含各種軟件工程建模的動(dòng)態(tài)或靜態(tài)視圖。在選定了具體開發(fā)案例后，讓學(xué)生以開發(fā)組的形式，運(yùn)用這些軟件開發(fā)建模、測試工具來完成相關(guān)軟件開發(fā)案例的開發(fā)工作。學(xué)生在開發(fā)過程中，鼓勵(lì)閱讀這些軟件工具的幫助文件，這不僅有利于對(duì)書本上各種復(fù)雜概念、原理、技術(shù)和方法的進(jìn)一步理解，而且讓學(xué)生們主動(dòng)思考如何解決開發(fā)過程中的實(shí)際問題。在這種具體的實(shí)踐中，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到提高，學(xué)生的成就感得到滿足，最終學(xué)習(xí)效果明顯提升。每一個(gè)軟件的熟練使用本身就是需要對(duì)軟件工程專業(yè)鄰域知識(shí)牢固掌握和相關(guān)開發(fā)案例的詳細(xì)分析，需要大量的實(shí)踐時(shí)間。因此，應(yīng)該要求學(xué)生先抓住軟件生命周期模型這條主干，完成對(duì)軟件開發(fā)各項(xiàng)主要開發(fā)活動(dòng)的學(xué)習(xí)理解。其它更深的問題及細(xì)節(jié)可讓感興趣的學(xué)生課后學(xué)習(xí)完成。

3 實(shí)踐過程中應(yīng)注意的問題

在軟件工程教學(xué)和實(shí)踐過程中，將軟件工程知識(shí)、案例實(shí)踐和生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)知識(shí)緊密結(jié)合，提高教學(xué)效率，增加專業(yè)針對(duì)性，應(yīng)該注意以下方面。首先將本課程與學(xué)生已學(xué)過的其他計(jì)算機(jī)類課程聯(lián)系起來。學(xué)生應(yīng)初步具備程序設(shè)計(jì)（如面向?qū)ο蟮腃++語言設(shè)計(jì)）、數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)、軟件圖形化界面設(shè)計(jì)等相關(guān)知識(shí)；其次要讓學(xué)生將理解、掌握與軟件工具實(shí)踐運(yùn)用有效結(jié)合。在軟件工程開發(fā)實(shí)踐中，深刻理解什么是軟件工程，為什么需要軟件工程，軟件工程需要解決哪些問題，軟件工程涉及哪些方面的內(nèi)容；牢固地掌握軟件工程的概念、技術(shù)、過程、手段及工具軟件；體會(huì)運(yùn)用工程化思想進(jìn)行軟件開發(fā)，進(jìn)行需求分析、軟件設(shè)計(jì)、軟件實(shí)現(xiàn)、軟件測試、軟件維護(hù)的重要性；再次，教師應(yīng)該在學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)過程中將“課堂講授、案例的工具軟件實(shí)踐、課后進(jìn)一步思考和閱讀”三者緊密結(jié)合?！罢n堂講授”主要是讓學(xué)生切實(shí)理解課程中的知識(shí)點(diǎn)和軟件工程思想，無需死記硬背?！鞍咐墓ぞ哕浖?shí)踐”是根據(jù)具體的軟件開發(fā)案例在實(shí)踐過程中體會(huì)軟件工程的原則、方法和技術(shù)；在掌握高效軟件工具的過程中，提高抽象思維的能力、培養(yǎng)獨(dú)立解決問題的能力、培養(yǎng)合作精神?！罢n后進(jìn)一步思考和閱讀”是進(jìn)一步閱讀相關(guān)的軟件工程及項(xiàng)目開發(fā)方面的書籍，軟件工具的幫助文件，了解先進(jìn)設(shè)計(jì)方法和最新技術(shù)，開拓學(xué)生的視野，提高學(xué)生的興趣，為后續(xù)專業(yè)方向課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。最后，要引導(dǎo)并鼓勵(lì)學(xué)生將所學(xué)的軟件工程的概念、技術(shù)、過程、手段及工具軟件運(yùn)用與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)相結(jié)合。這可以通過選取具有該專業(yè)背景的教學(xué)案例和實(shí)踐案例來實(shí)現(xiàn)軟件工程知識(shí)在此專業(yè)軟件開發(fā)中的應(yīng)用。此外，以介紹國內(nèi)外生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中相關(guān)專業(yè)軟件的設(shè)計(jì)特點(diǎn)為輔助，使學(xué)生了解當(dāng)前軟件工程在生物醫(yī)學(xué)工程軟件開發(fā)中的最新成果。

4 結(jié)語

軟件工程是門綜合性很高的課程.理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，本文闡述了一種新的軟件工程教學(xué)方法，該教學(xué)方法將軟件生命周期模型中的開發(fā)活動(dòng)、多種軟件工程領(lǐng)域的軟件工具使用和具體的軟件開發(fā)案例實(shí)踐緊密結(jié)合。此外，本教學(xué)方法緊扣生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)和要求，選擇具有該專業(yè)背景的開發(fā)案例，有效地融合了專業(yè)知識(shí)和軟件工程知識(shí)。本教學(xué)方法的最終目的是讓生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生深刻牢固地掌握軟件工程的概念、原理、方法和技術(shù)，能做到學(xué)以致用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，擴(kuò)展學(xué)生的視野，為培養(yǎng)醫(yī)療設(shè)備及儀器的軟件開發(fā)人員，特別是高端大型醫(yī)療設(shè)備的軟件開發(fā)高級(jí)人才做準(zhǔn)備。本教學(xué)方法已在教學(xué)實(shí)踐中取得了學(xué)生的好評(píng)，當(dāng)然本教學(xué)方法還需在實(shí)踐中不斷加以完善和調(diào)整。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫水華，鄭磊，林志強(qiáng).以行業(yè)需求為導(dǎo)向的應(yīng)用型本科軟件工程專業(yè)課程體系構(gòu)建[J].計(jì)算機(jī)教育，2011，14：16-18.

第4篇：生物醫(yī)學(xué)工程概念范文

根據(jù)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)較好，思維比較活躍，如果采用傳統(tǒng)式的灌輸式的教學(xué)方法，即只注重教師負(fù)責(zé)在課堂上講授，學(xué)生負(fù)責(zé)聽課就可以了，這樣的方式授課的話，學(xué)生就是被動(dòng)式的學(xué)習(xí)，學(xué)生也普遍反映這樣滿堂灌的方式比較枯燥，調(diào)動(dòng)不了學(xué)習(xí)的積極性。而現(xiàn)在要強(qiáng)調(diào)學(xué)生站主導(dǎo)地位，教師是輔助學(xué)生學(xué)習(xí)。就要采用啟發(fā)式教學(xué)，讓學(xué)生參與整個(gè)教學(xué)過程，跟著教師的思維進(jìn)行思考，活躍課堂的氣氛。例如：講授質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)開課時(shí)就在黑板上寫上問題：1）你如何評(píng)價(jià)地心說，日心說，宇宙真有心嗎？2）參考系、坐標(biāo)系有何聯(lián)系和區(qū)別？3）絕對(duì)、相對(duì)牽連速度之間有什么聯(lián)系？4）多大物體可視為質(zhì)點(diǎn)？5）在笛卡爾直角坐標(biāo)系中，如何確定圓周運(yùn)動(dòng)的速度、加速度？講授基本概念和公式后，根據(jù)學(xué)生人數(shù)分為幾小組進(jìn)行討論這些問題后回答，最后點(diǎn)評(píng)總結(jié)學(xué)生的回答情況。并且按每組回答問題的情況進(jìn)行計(jì)分作為考核他們的平時(shí)成績。每次課都要根據(jù)課程內(nèi)容啟發(fā)他們思考物理原理，物理現(xiàn)象的原因，主動(dòng)提出自己的見解，啟迪學(xué)生的思維，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)采用啟發(fā)式的教學(xué)活躍課堂的氣氛，激起了學(xué)生學(xué)習(xí)物理課的興趣。

2教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于醫(yī)學(xué)應(yīng)用

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)具有醫(yī)學(xué)背景的特點(diǎn)，主要培養(yǎng)生物材料，醫(yī)學(xué)儀器等方面的人才。大學(xué)物理要為本專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃服務(wù)，結(jié)合本專業(yè)的醫(yī)學(xué)背景特點(diǎn)，因此，大學(xué)物理教學(xué)對(duì)純理論和公式計(jì)算方面的內(nèi)容要求相對(duì)較低，只要求將概念和公式的物理意義講清楚，使學(xué)生能理解概念、公式等是怎樣來的，著重培養(yǎng)他們的思維能力和側(cè)重于多講點(diǎn)醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用。這樣，才能將大學(xué)物理和他們的專業(yè)很好地結(jié)合起來，滿足生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃的要求。例如，帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動(dòng)，講清楚帶電粒子在磁場中所受的洛倫茲力公式后，著重講解帶電粒子在電場和磁場中運(yùn)動(dòng)的例子。如質(zhì)譜儀是用物理方法分析同位素的儀器。在醫(yī)學(xué)上，質(zhì)譜儀作多離子檢測，可用于定性分析，例如，在藥理生物學(xué)研究中能以藥物及其代謝產(chǎn)物在氣相色譜圖上的保留時(shí)間和相應(yīng)質(zhì)量碎片圖為基礎(chǔ)，確定藥物和代謝產(chǎn)物的存在；也可用于定量分析，用被檢化合物的穩(wěn)定性同位素異構(gòu)物作為內(nèi)標(biāo)，以取得更準(zhǔn)確的結(jié)果。又如，講解光學(xué)相干原理時(shí)，可以加入光學(xué)相干在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，光學(xué)相干層析技術(shù)（OCT）是近十年來繼超聲成像,X射線,CT,MRI之后迅速發(fā)展起來的一種成像技術(shù)。它利用寬帶光源的低相干特性,根據(jù)干涉測量原理,采用高精度,高速掃描驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),通過檢測生物組織不同深度層面的背向反射或散射信號(hào),獲得生物組織二維或三維結(jié)構(gòu)。由于OCT系統(tǒng)主體功能是獲取深度方向的層析信息,在實(shí)際應(yīng)用中,一個(gè)點(diǎn)的層析信息遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求,從而產(chǎn)生了各式各樣橫向掃描方式,形成二維層析圖像,甚至三維層析圖像,使其廣泛應(yīng)用于眾多醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。通過講解一個(gè)簡單的物理原理卻可以在醫(yī)學(xué)上有深入的應(yīng)用，可以制造醫(yī)學(xué)檢測儀器等。調(diào)動(dòng)了生工專業(yè)學(xué)習(xí)物理的興趣，充分展現(xiàn)物理課的基礎(chǔ)性作用，以后工作和學(xué)習(xí)中會(huì)用到物理原理來解決實(shí)際問題和現(xiàn)象，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，取得了良好的教學(xué)效果。

3多增加物理實(shí)驗(yàn)課，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力

第5篇：生物醫(yī)學(xué)工程概念范文

《微機(jī)原理及接口技術(shù)》是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有承上啟下的作用，是學(xué)習(xí)《單片機(jī)原理》的先導(dǎo)課程，能為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)[1]。通過對(duì)本門課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生全面了解微型計(jì)算機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、原理和接口應(yīng)用，并能夠掌握典型機(jī)的工作原理，具備簡單的微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及開發(fā)能力?！段C(jī)原理及接口技術(shù)》課程的特點(diǎn)是理論聯(lián)系實(shí)際，軟硬件相結(jié)合，理論概念抽象，內(nèi)容涵蓋多，記憶起來較困難。教學(xué)中一般采用理論為主、實(shí)驗(yàn)為輔的授課方式，但由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，學(xué)生很難理解抽象的概念，并難以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。因此，在日常的教學(xué)工作中存在兩個(gè)突出問題，一是教師難教，二是學(xué)生難學(xué)[2]。為了解決這些問題我校對(duì)《微機(jī)原理及接口技術(shù)》課程改革進(jìn)行了初步探討。

1《微機(jī)原理及接口技術(shù)》課程教學(xué)中存在的問題

1.1教學(xué)內(nèi)容與所學(xué)專業(yè)脫節(jié)

該課程目前的主要教學(xué)內(nèi)容以80X86CPU和其組成的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為重點(diǎn)，包括微機(jī)原理和外部接口兩大部分內(nèi)容，并且已經(jīng)形成了相對(duì)穩(wěn)定的課程體系。但是，伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展，以80X86CPU組成的微型計(jì)算機(jī)已經(jīng)逐步退出了常見應(yīng)用領(lǐng)域。因此，存在著教學(xué)內(nèi)容相對(duì)陳舊的問題，并且缺少與學(xué)生所學(xué)專業(yè)相聯(lián)系的實(shí)際案例，加之實(shí)驗(yàn)條件有限等諸多問題，不能很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，更難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。因此，需要進(jìn)一步調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，以適應(yīng)學(xué)生就業(yè)的需要。

1.2教學(xué)方法過于陳舊

本課程的第一部分主要以微型計(jì)算機(jī)的原理為重點(diǎn)，抽象的概念較多，各個(gè)章節(jié)的名詞術(shù)語和知識(shí)點(diǎn)多且復(fù)雜，并且各部分內(nèi)容前后交叉。傳統(tǒng)教學(xué)主要采用理論講解為主的授課方式，教學(xué)方法單一陳舊，致使學(xué)生學(xué)習(xí)起來枯燥難懂、興趣不高，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性差，課堂氣氛較沉悶，導(dǎo)致教學(xué)效果欠佳。因此，教學(xué)方法亟需改進(jìn)。

1.3實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱

本門課程的實(shí)踐性很強(qiáng)，其實(shí)驗(yàn)課程由軟件部分和硬件部分組成。所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)大部分屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，只要學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)編寫的程序連接電路圖就能得到結(jié)果，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程自主創(chuàng)新少，學(xué)生缺少自主學(xué)習(xí)與思考;并且，書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)存在襲現(xiàn)象。目前的《微機(jī)原理及接口技術(shù)》實(shí)驗(yàn)課程難以達(dá)到讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、提高動(dòng)手能力的目標(biāo)。

1.4考查方式單一

現(xiàn)行的考查方式是期末一卷定終身。這種考查方式容易使學(xué)生出現(xiàn)期末考試前突擊復(fù)習(xí)、背書應(yīng)付考試，考后遺忘的現(xiàn)象。因此，需要改革這種單一的考查方式，以達(dá)到全面評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果的目的。

2教改措施

2.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，與本專業(yè)相聯(lián)系

合理制定教學(xué)大綱，不斷更新教學(xué)內(nèi)容，補(bǔ)充與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)相關(guān)的實(shí)際案例，突出課程特色。以增強(qiáng)課程的實(shí)用性為原則，以微型計(jì)算機(jī)的基本原理和概念為主線，確保課程的系統(tǒng)性、完整性和應(yīng)用性。授課時(shí)可將課程分為三大部分:基本概念、匯編指令、接口技術(shù)，以這三部分為重點(diǎn)，著重培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的基本思想去發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力。以加強(qiáng)與所學(xué)專業(yè)聯(lián)系為原則，在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的基礎(chǔ)上介紹微型計(jì)算機(jī)新的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢，幫助學(xué)生解決本專業(yè)要求的實(shí)際應(yīng)用問題，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，喚醒他們主動(dòng)學(xué)習(xí)的潛能。

2.2采用多種教學(xué)模式，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)

為了獲得好的教學(xué)效果，在《微機(jī)原理及接口技術(shù)》授課過程中采用了MOOC、翻轉(zhuǎn)課堂、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合的多種教學(xué)方法，在一定程度上充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，并培養(yǎng)了他們團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力[3]。結(jié)合我校多媒體網(wǎng)絡(luò)課程復(fù)習(xí)互動(dòng)中心(以下簡稱課程中心）的建設(shè)，將教學(xué)課件、網(wǎng)絡(luò)課件以及一些其他教學(xué)資源到網(wǎng)站上，學(xué)生們可以登錄學(xué)校的網(wǎng)站學(xué)習(xí)、觀看、下載，不但方便了學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并能幫助學(xué)生理解和消化課堂內(nèi)容。在課程中心的網(wǎng)站上，學(xué)生們還能在線與教師和其他同學(xué)交流，不僅方便了學(xué)生學(xué)習(xí)，而且豐富了教師與學(xué)生的溝通方式。除開展網(wǎng)上課程中心的建設(shè)外，還開展了試題庫的建設(shè)，主要題型包括選擇、填空、判斷、簡答與編程等題型。

2.3加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

《微機(jī)原理及接口技術(shù)》是實(shí)用性非常強(qiáng)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，因此，非常有必要加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。由于學(xué)校的硬件條件有限，授課時(shí)將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)引入到實(shí)踐教學(xué)中，教會(huì)學(xué)生使用可視化軟件Proteus、multisim，并鼓勵(lì)學(xué)生用它們完成實(shí)驗(yàn)，以此來彌補(bǔ)儀器設(shè)備和經(jīng)費(fèi)的不足[4]。這樣，不僅幫助學(xué)生掌握了微機(jī)原理的基本知識(shí)，也讓他們對(duì)電工電子技術(shù)有了更為深刻的認(rèn)識(shí)。

2.4改革考核模式

為達(dá)到檢驗(yàn)教學(xué)效果的目標(biāo)，應(yīng)改變傳統(tǒng)的考核模式，采用形成性評(píng)價(jià)的考核模式，以全面、客觀、公正的反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況[5]?？己朔謨蓚€(gè)部分，理論部分和實(shí)驗(yàn)部分。理論部分考試，采用期末試卷成績占70%、平時(shí)成績占30%的方式，平時(shí)成績包括出勤、作業(yè)、提問、隨堂測驗(yàn)等，每次課前公布上次課的平時(shí)成績，可制定考核表貼于班級(jí)教室內(nèi)或發(fā)至班級(jí)公共郵箱；實(shí)驗(yàn)部分考試從實(shí)驗(yàn)態(tài)度、操作能力、創(chuàng)新性和實(shí)驗(yàn)報(bào)告四個(gè)部分進(jìn)行考核，考核方式和成績公布同理論課平時(shí)成績的公布方式。

3小結(jié)

近兩年來，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)一步改善教學(xué)效果，我校對(duì)《微機(jī)原理及接口技術(shù)》的課程改革進(jìn)行了初步探索，并取得了一些成效。學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性得到了明顯提高，利用計(jì)算機(jī)思維提出問題、分析問題和解決問題的能力得到明顯改善，對(duì)堆棧、指令隊(duì)列、時(shí)序等抽象概念能夠正確理解，基本能夠完成簡單的程序編寫。但是還存在一些問題，如學(xué)習(xí)態(tài)度功利化，遇到問題容易浮躁、習(xí)慣性的去網(wǎng)上查找等，這些還有待繼續(xù)探討、改善。

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第6篇：生物醫(yī)學(xué)工程概念范文

關(guān)鍵詞：頭腦風(fēng)暴；創(chuàng)新思維；生物醫(yī)學(xué)儀器實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）03-0136-02

一、引言

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為課程教學(xué)的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，全面提升學(xué)生綜合素質(zhì)的重要途徑之一?！渡镝t(yī)學(xué)儀器實(shí)驗(yàn)》是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生的專業(yè)必修課，是對(duì)醫(yī)學(xué)傳感器、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、生理學(xué)、微機(jī)原理等專業(yè)課程的綜合應(yīng)用，掌握現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)儀器的基本原理、設(shè)計(jì)方法、實(shí)際的操作使用和國內(nèi)外生物醫(yī)學(xué)儀器的前沿研發(fā)，對(duì)學(xué)生畢業(yè)后在工作崗位中工程思維能力、實(shí)際動(dòng)手能力和分析問題及解決問題能力的培養(yǎng)具有相當(dāng)重要的作用。如何將知識(shí)與能力相融合，如何讓學(xué)生將課堂上學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)在實(shí)驗(yàn)中得到印證和激發(fā)其科研的興趣，如何培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作技能，更好地適應(yīng)社會(huì)對(duì)生物醫(yī)學(xué)儀器人才的需求，是在《生物醫(yī)學(xué)工程實(shí)驗(yàn)》課程中嘗試以學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)的主要設(shè)計(jì)人和完成人，讓學(xué)生掌握必需的實(shí)驗(yàn)技能，并且要在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)和科研項(xiàng)目的能力。國內(nèi)各院校十分重視醫(yī)學(xué)儀器實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)，《生物醫(yī)學(xué)儀器》實(shí)驗(yàn)作為未來前沿的發(fā)展方向，對(duì)培養(yǎng)國家的人才儲(chǔ)備具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。大連理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系于2007年成立，至今已有6屆畢業(yè)生，學(xué)生的高素質(zhì)廣受企業(yè)的歡迎。如何進(jìn)一步提升學(xué)生的實(shí)際工作能力、工程思維能力、表達(dá)與交流能力，使學(xué)生的技能與未來的工作環(huán)境更加貼近，是本課程改革的重點(diǎn)方向。授課教師在英國和加拿大的求學(xué)和工作經(jīng)歷中，參加了各種教學(xué)培訓(xùn)，對(duì)課程設(shè)計(jì)和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力感受深刻。歐美國家將實(shí)驗(yàn)課程融入教學(xué)中，開放的教學(xué)環(huán)境以及充分的利用各種資源使學(xué)生能夠接觸到先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器以及醫(yī)學(xué)器材。教師啟發(fā)學(xué)生積極思考，鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并要求學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)。因此將生動(dòng)的頭腦風(fēng)暴和小組合作引入到《生物醫(yī)學(xué)儀器實(shí)驗(yàn)》課程中，能夠激發(fā)學(xué)生的科研興趣和提高學(xué)生的參與熱情，有效地培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能。

二、頭腦風(fēng)暴教學(xué)法

“頭腦風(fēng)暴”法（brain storming）于1939年由被譽(yù)為“創(chuàng)造工程之父”的Alex Osborn在其著作《你的創(chuàng)造力》（Your Creative Power）中作為一種開發(fā)創(chuàng)造力的方法正式提出。最早是精神病理學(xué)上的用語，是指精神病患者的精神錯(cuò)亂的狀態(tài)，患者會(huì)產(chǎn)生大量的奇思異想。Osborn借用這個(gè)概念來比喻思維高度活躍，不同于常規(guī)的思維方式而產(chǎn)生大量創(chuàng)造性想法的狀況。在教育領(lǐng)域，對(duì)一個(gè)新觀點(diǎn)，成員之間能夠互相幫助，進(jìn)行合作式學(xué)習(xí)，并且在學(xué)習(xí)的過程中，取長補(bǔ)短，集思廣益，共同進(jìn)步，產(chǎn)生了一種新的教學(xué)法――頭腦風(fēng)暴教學(xué)法。其本質(zhì)是讓參與者的思維高度活躍，打破常規(guī)，產(chǎn)生大量創(chuàng)造性設(shè)想，使各種設(shè)想在教學(xué)活動(dòng)中相互碰撞激起腦海的創(chuàng)造性“風(fēng)暴”。國內(nèi)也有一些院校開展了“頭腦風(fēng)暴”教學(xué)法[1，2]，將“頭腦風(fēng)暴”應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，是非常有益的嘗試。通過3年來的教學(xué)實(shí)踐，在《生物醫(yī)學(xué)儀器》實(shí)驗(yàn)課程中采用“頭腦風(fēng)暴”法，有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)造力，主要的方法為：①授課教師需要確定課堂討論的主要議題，熟練掌握“頭腦風(fēng)暴”的主要方法和技巧，重要的是保持開放的教學(xué)態(tài)度，鼓勵(lì)學(xué)生暢所欲言，使教學(xué)、實(shí)驗(yàn)氣氛自由輕松。②鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)言，先分組討論，再選出代表進(jìn)行發(fā)言，使每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)提出設(shè)想和發(fā)言。③發(fā)言討論結(jié)束后需進(jìn)行總結(jié)。用智力激勵(lì)法產(chǎn)生出來的構(gòu)想，大部分都只是一種提示，缺乏系統(tǒng)性和邏輯性，因此整理、補(bǔ)充和完善構(gòu)想這一步就顯得相當(dāng)重要。在《生物醫(yī)學(xué)儀器》課程中采用“頭腦風(fēng)暴”法的優(yōu)勢：①實(shí)驗(yàn)課程要注重對(duì)理論知識(shí)的形象化、深刻化，使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，并且培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。學(xué)生是“頭腦風(fēng)暴”的主體，小組討論時(shí)，各抒己見，腦力互相激蕩。這突破了傳統(tǒng)的教師講授，取而代之的是學(xué)生的討論與交流，讓學(xué)生指導(dǎo)學(xué)生?！邦^腦風(fēng)暴”教學(xué)法主要的目的是促進(jìn)學(xué)生的發(fā)散思維，而發(fā)散思維是創(chuàng)新性思維的核心，從而推動(dòng)創(chuàng)造性思維的發(fā)展。此外，這種“獨(dú)立思考、團(tuán)隊(duì)合作、相互探究”的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐方式，使學(xué)生愛學(xué)、會(huì)學(xué)、善學(xué)。在進(jìn)行“頭腦風(fēng)暴”小組討論中，學(xué)生處于一種暢所欲言、自由輕松的氣氛中，思維可自由馳騁，可從不同的角度、層次提出各種想法，想法越多，越另辟蹊徑。在實(shí)驗(yàn)中就能嘗試不同的設(shè)計(jì)方案，獲得的實(shí)驗(yàn)技能就越牢固?！邦^腦風(fēng)暴”討論的結(jié)果并非否定或是批判誰的觀點(diǎn)，這樣可以使學(xué)生充分發(fā)揮想象力，擺脫外部的價(jià)值判斷壓力，不必?fù)?dān)心被人譏諷而框住自己的思路，從而使學(xué)生在一個(gè)自由安全的環(huán)境里互提設(shè)想，互相啟迪，以求得創(chuàng)新思維的發(fā)展。②集思廣益，課堂討論氣氛熱烈。“頭腦風(fēng)暴”的優(yōu)勢之一就是形成盡可能多的觀點(diǎn)。通過“頭腦風(fēng)暴”教學(xué)，學(xué)生可以從各自知識(shí)背景、思維習(xí)慣、觀察角度和方法出發(fā)，互相啟發(fā)，充分交流，同時(shí)也豐富了教學(xué)內(nèi)容?！邦^腦風(fēng)暴”在短時(shí)間的思考，未經(jīng)深思熟慮、反復(fù)策劃，但是通過課堂討論，各個(gè)小組仔細(xì)傾聽其他小組的想法，在別人思想的啟發(fā)下不斷修改完善自己的設(shè)想，集思廣益，取長補(bǔ)短，相互學(xué)習(xí)促進(jìn)。③培養(yǎng)獨(dú)立思考與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神?！邦^腦風(fēng)暴”教學(xué)改變了傳統(tǒng)的教師占主導(dǎo)地位的教學(xué)形式，讓學(xué)生成為教學(xué)的主體。在“頭腦風(fēng)暴”教學(xué)的過程中，學(xué)生圍繞議題，進(jìn)行快速思考與小組討論，發(fā)表各自的觀點(diǎn)與主張，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考的能力?！邦^腦風(fēng)暴”分組進(jìn)行，在實(shí)驗(yàn)過程中人員有不同的分工，它既要獨(dú)立完成又必須以小組的形式共同合作完成，鍛煉了學(xué)生的組織能力和合作能力。④使表達(dá)、交流的能力得到鍛煉。溝通與交流能力是現(xiàn)代社會(huì)核心競爭力之一，“頭腦風(fēng)”暴注重培養(yǎng)學(xué)生良好的語言組織和表達(dá)能力?！邦^腦風(fēng)暴”的教學(xué)過程有利于學(xué)生的思辨能力、口頭表達(dá)能力得到鍛煉，讓學(xué)生居于講授與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)操作的主置，給學(xué)生一個(gè)鍛煉自我、展示才華的舞臺(tái)，充分展示了學(xué)生的專業(yè)知識(shí)能力、表達(dá)能力和組織協(xié)調(diào)能力。在實(shí)驗(yàn)前、驗(yàn)中和實(shí)驗(yàn)后都需要不斷地進(jìn)行“頭腦風(fēng)暴”式的小組討論，實(shí)驗(yàn)結(jié)果需要以口頭報(bào)告的形式向全班同學(xué)進(jìn)行演示和討論，這鍛煉了學(xué)生的表達(dá)和交流能力。⑤培養(yǎng)學(xué)生對(duì)學(xué)科前沿和醫(yī)療儀器市場的把握。采用“頭腦風(fēng)暴”討論，培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)學(xué)科前沿和商業(yè)應(yīng)用的興趣。作為新型的產(chǎn)業(yè)類型，例如可穿戴醫(yī)療設(shè)備以及各種便攜式的醫(yī)療儀器，培養(yǎng)了學(xué)生主動(dòng)獲取學(xué)科前沿知識(shí)的能力，并使其具備一定的市場眼光。

三、結(jié)語

將“頭腦風(fēng)暴”教學(xué)法應(yīng)用到《生物醫(yī)學(xué)儀器實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)中是有益的嘗試，通過3年的探索，逐漸形成了多種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ健＿@種教學(xué)方式受到了學(xué)生們的歡迎和喜愛，在輕松自由的氛圍中獨(dú)立思考，暢所欲言，自主實(shí)驗(yàn)，相互交流。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊陽，聞書寧.頭腦風(fēng)暴教學(xué)法與法學(xué)課堂[J].法制博覽，2016，（18）：326.

[2]趙志寬.高職鍋爐專業(yè)頭腦風(fēng)暴教學(xué)法的實(shí)踐與創(chuàng)新[J].現(xiàn)代企業(yè)教育，2012，（18）：68-69.

Application and Exploration of the "Brain Storming" in "Biomedical Instrument Experiments"

QI Li-ping，QIN Kai-rong，LIU Rong，QIU Tian-shuang

（Department of Biomedical Engineering，Dalian University of Technology，Dalian，Liaoning 116024，China）

第7篇：生物醫(yī)學(xué)工程概念范文

生物醫(yī)學(xué)工程是利用工程技術(shù)研究生命科學(xué)現(xiàn)象,運(yùn)用工程手段解決生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論及臨床應(yīng)用問題的綜合性專業(yè)[1]。其中“生物醫(yī)學(xué)傳感器與測量”課程的教學(xué)是專業(yè)教學(xué)體系的核心組成部分。近年來,隨著微電子技術(shù)、新材料技術(shù)和電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展,各種新型生物醫(yī)學(xué)傳感器不斷涌現(xiàn),原有的教學(xué)內(nèi)容顯得有些陳舊。筆者結(jié)合科研背景,提出“興趣引導(dǎo),自主學(xué)習(xí),實(shí)踐探索”的指導(dǎo)思想,嘗試對(duì)本課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行改革。

1教學(xué)內(nèi)容的改革

本課程原有教學(xué)內(nèi)容主要是對(duì)各種傳統(tǒng)物理類傳感器原理和測量電路的講授,基本上移植了自動(dòng)化類專業(yè)的傳感器教學(xué)內(nèi)容。我們根據(jù)生物醫(yī)學(xué)專業(yè)特點(diǎn),對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整,除了介紹應(yīng)變式、電感式、電容式、壓電式、磁電式和光電式等經(jīng)典的物理類傳感器的基本原理和測量電路外,增加了這些傳感器在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用內(nèi)容,如多普勒頻移血流計(jì)、電容式心音傳感器和光電式脈搏傳感器等內(nèi)容。此外,還補(bǔ)充了近年發(fā)展起來的一類新型的傳感器———生物傳感器內(nèi)容。生物傳感器融合了生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)和信息學(xué)等相關(guān)學(xué)科,在國內(nèi)外已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域。所增加的生物傳感器的主要內(nèi)容有:生物傳感器的基本概念和類型,生物分子識(shí)別元件及其生物反應(yīng)基礎(chǔ)及生物敏感材料的固定化。這三部分是生物傳感器的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,講授了電化學(xué)生物傳感器(包括酶電極、微生物電極、免疫電極、親和電極、介體電極和生物組織電極等內(nèi)容)、光學(xué)生物傳感器、熱生物傳感器、壓電晶體生物傳感器、半導(dǎo)體生物傳感器、表面等離子體生物傳感器、光纖生物傳感器及分子印記生物傳感器和基因芯片,這些內(nèi)容都是生物傳感器近年來最新研究成果[2]。新內(nèi)容的補(bǔ)充可以拓展和豐富傳感器的類型,特別是生物傳感器利用生物反應(yīng)巧妙的實(shí)現(xiàn)生命信息的探測和轉(zhuǎn)換內(nèi)容。

2教學(xué)方式的改革

2.1多媒體與傳統(tǒng)板書結(jié)合

多媒體教學(xué)是現(xiàn)代主流的教學(xué)方式,可以提高教學(xué)效率[3]。但我們發(fā)現(xiàn)如果單純依賴多媒體教學(xué),學(xué)生認(rèn)為只要拷貝教師的課件就可以掌握上課內(nèi)容,所以往往不會(huì)做筆記,忽視了教師講授的知識(shí)。針對(duì)本課程特點(diǎn),我們采用多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)板書教學(xué)手段相結(jié)合的方式。例如對(duì)于傳感器的結(jié)構(gòu)、外形及應(yīng)用采用多媒體的圖片和動(dòng)畫展示,增加學(xué)生的印象,而對(duì)于傳感器的基本原理及測量電路中的公式推導(dǎo),采用傳統(tǒng)板書的方式,提醒學(xué)生做筆記。

2.2理論講授與教學(xué)道具相結(jié)合

在本課程的講授中,我們非常重視培養(yǎng)和引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過將傳感器的內(nèi)容講授與生活中的應(yīng)用聯(lián)系起來,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)原來所學(xué)習(xí)的傳感器就在自己身邊。比如在講解壓電式傳感器時(shí),向?qū)W生展示電子打火機(jī)和醫(yī)院B超中的超聲源等。在講解電化學(xué)生物傳感器時(shí),向?qū)W生展示常用的測試血糖的試條就是一個(gè)電化學(xué)生物傳感器。

2.3實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)相結(jié)合

在理論教學(xué)過程中,我們根據(jù)上課內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度,穿插安排實(shí)驗(yàn)教學(xué),同時(shí)根據(jù)學(xué)生興趣,自選題目進(jìn)行生物醫(yī)學(xué)傳感器與測量的課程設(shè)計(jì)[4]。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生掌握傳感器的測試性能、使用方法和測量電路等基本操作技能。另外,通過布置實(shí)驗(yàn)作業(yè)給學(xué)生幾個(gè)測量參數(shù),讓其通過自己選擇不同的傳感器和測量電路來實(shí)現(xiàn)。比如對(duì)溫度的測量,有的學(xué)生用熱敏電阻,有的用雙金屬片,有的用紅外光電探測器等方式來實(shí)現(xiàn)測量。學(xué)生不但學(xué)習(xí)了專業(yè)知識(shí),而且還理解了針對(duì)同一個(gè)目標(biāo),可以有多種方式來實(shí)現(xiàn)的思想。除了實(shí)驗(yàn)教學(xué)外,我們還給出若干個(gè)設(shè)計(jì)題目或讓學(xué)生自擬題目,讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。學(xué)生通過查閱課外資料和文獻(xiàn),購買元器件搭建電路,可以發(fā)揮自己的能力進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。

第8篇：生物醫(yī)學(xué)工程概念范文

[關(guān)鍵詞]圖像處理智能化；應(yīng)用；發(fā)展

中圖分類號(hào)：TN911.73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）21-0118-01

[Abstract]introduces the basic concept， principle， and image processing，Account for part of the algorithm，Image compression， enhancement and recovery are briefly discussed， and the characteristics of image collection， processing。With the rapid development of computer， The application of image processing is ubiquitous， Communication engineering， aerospace， biomedical engineering， security industry， military and so on all has the extremely widespread application. This article from the status quo and the content of image processing， intelligent， Summarized the application of related concept， At the same time the paper forecasts the development direction of the future。

[Key words]intelligent image processing； Application； The development of

1、圖像處理的研究內(nèi)容及現(xiàn)狀

所謂數(shù)字圖像處理指的是用數(shù)字計(jì)算機(jī)加工、處理圖像，目的是為了恢復(fù)圖像的本來面目，改善人們的視覺效果，突出圖像中目標(biāo)物的某些特征，提取目標(biāo)物的特征參數(shù)[1]。數(shù)字圖像處理起源可追溯到20世紀(jì)20年代，在50年代時(shí)人們開始對(duì)數(shù)字圖像處理進(jìn)行系統(tǒng)的研究。這個(gè)時(shí)期的圖像處理系統(tǒng)采用機(jī)箱式結(jié)構(gòu)，所以系統(tǒng)的體積比較大，功能也比較強(qiáng)，價(jià)格較貴。隨著時(shí)間推移，其演變成小型化，外形絕大部分都采用PC系列危機(jī)構(gòu)成圖像處理系統(tǒng)，并采用雙屏操作方式，圖像卡體積小，且采用大規(guī)模集成電路，從而在價(jià)格上大大降低，從20世紀(jì)90年代初，其突出特點(diǎn)為單屏方式，在Windows平臺(tái)上編制圖像處理軟件包。

2、圖像處理的應(yīng)用

圖像是人類獲取及交換信息的主要載體，數(shù)字圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域與人類的生活息息相關(guān)，不僅在理論方面有著顯著的成功，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中也起到至關(guān)重要的作用。

2.1 遙感航空航天方面

數(shù)字圖像處理不僅應(yīng)用于航天和航空技術(shù)方面，還應(yīng)用在飛機(jī)遙感和衛(wèi)星遙感技術(shù)中自JPL對(duì)月球、火星照片處理有了新發(fā)現(xiàn)之后，許多國家每天派出很多偵察飛機(jī)對(duì)地球上相關(guān)地區(qū)進(jìn)行大量的空中攝影人們利用具有高級(jí)計(jì)算機(jī)的圖像處理系統(tǒng)來分析照片，相比以前既加快了速度，又節(jié)省了相當(dāng)一部分人力，還從照片中提取出人工所不能發(fā)現(xiàn)的相關(guān)有用情報(bào)從60年代以來，美國及一些國際組織發(fā)射了資源遙感衛(wèi)星和天空實(shí)驗(yàn)室，由于成像條件受到了飛行器環(huán)境、姿態(tài)、位置、條件等影響，圖像質(zhì)量總不是很高，因此以如此昂貴的代價(jià)進(jìn)行簡單直觀的判讀獲取圖像是不合算的，而必須采用數(shù)字圖像處理采用多波段掃描器，在900Km高空對(duì)地球每一個(gè)地區(qū)以18天為一周期進(jìn)行掃描成像，其圖像分辨率大致相當(dāng)于地面上十幾米百米左右。

2.2 生物醫(yī)學(xué)工程方面

數(shù)字圖像處理在生物醫(yī)學(xué)工程方面的應(yīng)用十分廣泛，而且很有成效除了文獻(xiàn)[2]中介紹的CT技術(shù)之外，還有一類是對(duì)醫(yī)用顯微圖像處理分析，如紅細(xì)胞、白細(xì)胞分類，癌細(xì)胞識(shí)別，染色體分析等此外，在X光肺部圖像增強(qiáng)、超聲波圖像處理、心點(diǎn)圖分析、立體定向放射治療等醫(yī)學(xué)診斷方面都廣泛地應(yīng)用到了圖像處理。

2.3 通信工程方面

目前通信的主要發(fā)展方向是聲音、圖像、文字和數(shù)據(jù)結(jié)合的多媒體通信，具體地講是將電話、電視、和計(jì)算機(jī)以三網(wǎng)合一的方式在數(shù)字通信網(wǎng)上傳輸其中以圖像通信最為復(fù)雜和困難，因圖像的數(shù)據(jù)量十分巨大，如傳送彩色電視信號(hào)的速率達(dá)到100Mbit/s以上，要將這樣高速率的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送出去，必須采用編碼技術(shù)來壓縮信息的比特量，在一定意義上講，編碼壓縮是這些技術(shù)成敗的關(guān)鍵除了已應(yīng)用較廣泛的DPCM編碼、熵編碼、變換編碼外，目前國內(nèi)外正在大力開發(fā)研究新的編碼方法，自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)編碼、如分析編碼、小波變換圖像壓縮編碼等。

2.4 軍事、公安方面

在軍事方面圖像處理和識(shí)別主要用于導(dǎo)彈的精確制導(dǎo)和制彈、判讀各種偵查照片、建立具有圖像傳輸、存儲(chǔ)、和顯示的軍事自動(dòng)化指揮系統(tǒng)及飛機(jī)、坦克和軍艦?zāi)M訓(xùn)練系統(tǒng)等； 在公安方面，判讀分析公安業(yè)務(wù)圖片、識(shí)別指紋、鑒別人臉，復(fù)原不完整圖片、監(jiān)控交通和分析事故等。

3圖像處理存在的問題及未來發(fā)展

數(shù)字圖像處理技術(shù)快速發(fā)展的同時(shí)也存在一定的問題，表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：（1）提高精度的同時(shí)還要解決處理速度的問題，發(fā)達(dá)的數(shù)據(jù)量和處理速度不相匹配；（2）加強(qiáng)軟件研究，創(chuàng)造新的處理方法；（3）邊緣科學(xué)的研究如人的視覺特性，促進(jìn)圖像處理技術(shù)的發(fā)展；（4）建立圖像信息庫和標(biāo)準(zhǔn)子程序，統(tǒng)一存放格式和檢索，方便不同領(lǐng)域的圖像交流和使用，實(shí)現(xiàn)資源共享。

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，圖像處理隨著應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，在其應(yīng)用方向上也隨著人們?nèi)找嬉蟮奶岣咴谥鸩窖由欤胺轿粗念I(lǐng)域還有待我們繼續(xù)去探索。

參考文獻(xiàn)

第9篇：生物醫(yī)學(xué)工程概念范文

試題庫建設(shè)是教育現(xiàn)代化的需要，是教考分離、實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化考試的需要，也是課程建設(shè)的重要組成部分[1-3]。用試題庫進(jìn)行考試是命題方式的重要改革，是高校教學(xué)管理探討的重要課題之一。但是題庫的建設(shè)并非一個(gè)簡單的試題堆積過程，而是一個(gè)艱苦的摸索創(chuàng)新過程，需要一個(gè)適應(yīng)的過程。本文是以《生物醫(yī)學(xué)傳感器》課程為主要研究對(duì)象，依托人才培養(yǎng)方案，積極開展課程試題庫的建設(shè)，使考試管理工作進(jìn)一步規(guī)范化，保證考試公平、公正，促進(jìn)教風(fēng)和學(xué)風(fēng)建設(shè)，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。生物醫(yī)學(xué)傳感器技術(shù)是一門多學(xué)科交叉的應(yīng)用技術(shù)，是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容，是獲取人體生理、病理信息的關(guān)鍵技術(shù)。本課程要求學(xué)生了解各類生物醫(yī)學(xué)測量技術(shù)中常用的物理、化學(xué)和生物傳感器的構(gòu)成原理、性能特點(diǎn)等各類基本知識(shí)，掌握各種傳感器在醫(yī)學(xué)上的各項(xiàng)應(yīng)用方法，使學(xué)生分析問題、解決問題及研究應(yīng)用設(shè)計(jì)的能力得到提高，為使學(xué)生將來在生物醫(yī)學(xué)電子領(lǐng)域設(shè)計(jì)、研究出更好的醫(yī)電產(chǎn)品打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[5-6]。

該課程的學(xué)習(xí)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生觀察、記憶、思維、理解和分析問題的能力，而且對(duì)學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和科研能力的培養(yǎng)均具有深遠(yuǎn)的影響。因此檢驗(yàn)課程的教學(xué)成果，反饋教學(xué)信息對(duì)《生物醫(yī)學(xué)傳感器》課程的建設(shè)至關(guān)重要，是評(píng)價(jià)教師的教學(xué)效果、學(xué)生學(xué)習(xí)水平、學(xué)習(xí)狀態(tài)、教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力，調(diào)整教學(xué)策略的主要依據(jù)?！渡镝t(yī)學(xué)傳感器》課程專業(yè)題庫的建設(shè)是和課程的特點(diǎn)緊密聯(lián)系在一起的。首先，該課程涉及到的基礎(chǔ)知識(shí)廣,命題量大。生物醫(yī)學(xué)傳感技術(shù)涉及物理、化學(xué)、生物、電子電路等多方面的知識(shí)，因此考試中常常難以做到面面俱到。專業(yè)題庫的建設(shè)依據(jù)強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)技術(shù)，靈活安排考試內(nèi)容，能夠?qū)崿F(xiàn)多層次不同級(jí)別考試的進(jìn)行，使考試內(nèi)容更加規(guī)范化，科學(xué)化，同時(shí)可以更好的評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。其次，該課程和實(shí)踐聯(lián)系緊密，實(shí)用性強(qiáng)。生物醫(yī)學(xué)傳感技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系緊密，在理論知識(shí)的介紹中，更注重知識(shí)的活學(xué)活用，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。專業(yè)題庫的建設(shè)可以通過多種技術(shù)手段建立虛擬的實(shí)驗(yàn)測試平臺(tái)，對(duì)豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行考核，從而強(qiáng)化理論聯(lián)系實(shí)踐的學(xué)習(xí)效果。

最后，技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展迅速，知識(shí)更新快。生物傳感工程是目前發(fā)展迅速的熱門領(lǐng)域，知識(shí)更新?lián)Q代比較快，不斷有新的技術(shù)突破充實(shí)進(jìn)來，因此考試內(nèi)容也要與時(shí)俱進(jìn)，積極關(guān)注該領(lǐng)域的最新發(fā)展。專業(yè)題庫具有靈活、高效和極強(qiáng)的可控性，可以適時(shí)的補(bǔ)充和完善，能夠很好的解決這個(gè)問題。由于目前《生物醫(yī)學(xué)傳感器》的題庫建設(shè)還比較少，沒有多少可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)，需要任課教師自己摸索。同時(shí)該學(xué)科的前瞻性也要求教師時(shí)常更新試題以完善試題庫，這樣就給教師增加了工作強(qiáng)度和難度，為該模式的推行帶來了相應(yīng)的阻力。

1《生物醫(yī)學(xué)傳感器》課程試題庫建設(shè)內(nèi)容

本著不斷探索的精神，我們對(duì)《生物醫(yī)學(xué)傳感器》課程試題庫的建設(shè)主要包括以下內(nèi)容：

1.1試題標(biāo)準(zhǔn)的確定

根據(jù)教學(xué)大綱，結(jié)合本專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，建立一套合理完善的試題標(biāo)準(zhǔn)，提高命題的科學(xué)性，既要對(duì)教材內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)有所突出，同時(shí)兼顧教材內(nèi)容的深度和廣度。凡是入庫的試題都是經(jīng)過嚴(yán)格篩選，并按合理的原則組織起來的，保證考試質(zhì)量的穩(wěn)定性。

1.2題庫等級(jí)的劃分

根據(jù)試題標(biāo)準(zhǔn)，建立不同層次不同等級(jí)的試卷，既要有針對(duì)重點(diǎn)章節(jié)局部內(nèi)容全面細(xì)致的考察，又要對(duì)整體知識(shí)的把握和融會(huì)貫通的測試，優(yōu)化組合成內(nèi)容、性質(zhì)、難度等各不相同的試卷，使試卷符合預(yù)定的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)，保證考試的信度和效度，從而使整個(gè)測量系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性、一致性和通用性。

1.3命題形式的規(guī)范化和多樣化

結(jié)合考試內(nèi)容，對(duì)同一知識(shí)點(diǎn)從不同方面進(jìn)行考查，同時(shí)變換命題形式，豐富題庫的類型，對(duì)不同題型的比例進(jìn)行優(yōu)化。每道試題的題意要清楚，題文用語要準(zhǔn)確、精煉，題圖要規(guī)范，并附評(píng)分規(guī)定、難度參數(shù)、區(qū)分度參數(shù)、答題時(shí)間等信息。

1.4注重與科研實(shí)踐的結(jié)合

根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，結(jié)合本學(xué)科的發(fā)展趨勢，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考核，通過考試內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生跟蹤國內(nèi)外本學(xué)科的最新進(jìn)展，關(guān)注醫(yī)用傳感器相關(guān)產(chǎn)品和企業(yè)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生對(duì)學(xué)科的認(rèn)識(shí)和理解。

1.5試題庫的維護(hù)

試題庫是動(dòng)態(tài)的，應(yīng)該隨著生物傳感技術(shù)的發(fā)展和教學(xué)大綱的變化做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，不斷完善。

2建立以試題庫為主體的教考分離模式

建立以試題庫為主體的教考分離模式是一種創(chuàng)新的教學(xué)形式，該模式的實(shí)行將大大推動(dòng)生物傳感器課程的教學(xué)改革、規(guī)范教學(xué)管理過程。本著這一思路，我們對(duì)《生物醫(yī)學(xué)傳感器》的試題庫主要做了以下的工作：

2.1試題自備階段

主要將試題的著眼點(diǎn)放在教材各章后的習(xí)題上面，對(duì)試題進(jìn)行認(rèn)真篩選，將那些概念性強(qiáng)，知識(shí)要點(diǎn)突出，方法典型，綜合性強(qiáng)和具有一定分析能力的試題全部錄入?，F(xiàn)已初具規(guī)模。

2.2教師自編試題收集錄入

生物傳感器課程都有其獨(dú)特的知識(shí)熱點(diǎn)，根據(jù)教學(xué)進(jìn)度、學(xué)生的學(xué)習(xí)情況以及學(xué)生對(duì)課程的掌握情況，任課教師設(shè)置試卷的范圍、試題的難度系數(shù)等，編制靈活多變的試卷。根據(jù)課程的發(fā)展需要，對(duì)題庫中試題進(jìn)行增加、修改、刪除等工作。題庫入庫試題必須不斷得以補(bǔ)充，好的試題加入和質(zhì)量差的試題淘汰，形成庫內(nèi)試題不斷更新。

2.3積極開發(fā)試題庫

為克服閉門造車的弊端，節(jié)約人力和時(shí)間，在參考別人的基礎(chǔ)上，開發(fā)具有自己特色的試題庫，可以按本課程涉及的物理、化學(xué)、生物、電子電路等多方面知識(shí)進(jìn)行分類建設(shè)。