生物医学工程的发展历史汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇生物医学工程的发展历史范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

2国外医学工程学科的发展方向

在国外，医学工程专业已经深入到医学的各个领域，发挥着重要的作用。主要体现在医疗设备研发、医疗设备管理、医疗设备维护以及医疗设备的质量控制方面。

2.1医疗设备研发

各种医疗设备的研发均源于医学临床实践，国外的医学生经过4年的理工科大学学习，其医生均为生物医学工程和临床医学的双学士。因此，国外医疗设备的研发速度和思路远大于国内，许多最新的医疗设备发明均源于国外临床实践[2]。

2.2医疗设备管理

医疗设备管理主要是通过科学化管理更大效能地发挥医疗设备的作用，为医疗机构创造更大的效益。其中包括医疗设备的采购、医疗设备的监控及医疗设备的效率评价等。

2.3医疗设备维护

医疗设备使用过程当中维护、保养异常重要，因此医疗设备的维护是医学工程专业在国外医疗机构的主要职能之一。

2.4医疗设备的质量控制

医疗设备若保证其诊断治疗质量则必须进行定期的质量控制，包括计量检测、周期检验、强制检验和维修后计量修正等，确保医疗设备的性能和准确性[3]。

3国内医学工程发展情况

国内医学工程专业起始于20世纪80年代，军队主要有第一军医大学生物医学工程系(现更名为南方医科大学生物工程学院)，每年全国招生40人左右，主要方向是：放射医学专业和医学影像专业，突出的成就是研制出了我国第一台X刀放射治疗系统。第四军医大学生物医学工程系每年全国招生20余人，主要方向是：电子工程与计算机智能化，突出成就是全国第一次研制人体阻抗断层成像。地方大学开设生物医学工程专业的主要有浙江大学、清华大学、四川大学、天津大学及成都电子科技大学等[4]。地方大学培养生物医学工程专业与部队有差别，军队主要是以医科大学为基础，毕业生的医学理论基础较好，但是理工科稍微欠缺；地方大学主要是理工科为基础，基础医学有所欠缺。因此，之后北京大学、四川大学开设生物医学工程专业时则结合了双方的优势，取得了很好的效果。医学工程专业的人员不深入临床是无法获得创新灵感的[5]。就生物医学工程专业人才分布流向而言，主要是去往大型国外医疗设备公司做销售、售后服务；去往国内医疗设备公司做研发、销售；去往各类医院的设备科、信息科、网络中心等。

4医学工程专业在医院的发展

医学工程专业是医院发展的主流方向，医学工程在医院虽然属于辅助科室，但对于医院的发展实属不可或缺，其主要工作是设备管理、设备维护、质量保证和设备计量。

4.1医疗设备管理

医院的医疗设备管理工作非常重要，医院的核心竞争力是医院的先进的医疗设备。如何最大限度地发挥医疗设备的作用和医疗设备的全生命周期管理是医疗设备管理的主要目标[6]。(1)设备的购置论证。以购置何种医疗设备最有利于医院的学科建设和发展为目的，每采购一种医疗设备均需进行严格的购置论证。(2)设备的购置管理。设备的购置需要调研、论证及招标等多个环节，购置管理需要采用科学化的方法优化流程、提高效率及避免商业腐败。(3)设备的档案管理。医疗设备使用和后期的管理必须进行科学化的医疗设备档案管理，目前网络化、电子化档案管理是发展的趋势[7]。(4)设备的发放储存。设备和耗材的发放和储存是物流管理的范畴之一，如何降低库存减少资金积压、提高储存的质量等需要进行科学、精心的研究[8]。(5)设备的使用监督。医疗设备能否有效使用需要监督和管理，提高设备的使用效率，加强设备的使用监督是医疗设备管理中的重要环节。(6)设备的报废回收。设备使用一定的时间需要报废，何种设备符合报废的标准、报废的设备如何处置等是医学工程人员的重要研究范畴。(7)设备的效益评估。何种医疗设备可以继续购置、何种医疗设备购置后会亏损等是对医疗设备的效益评估，同时也是医院领导对医疗设备采购决策的主要依据。(8)设备的租赁管理。有些医疗设备没有必要每个临床科室都去购买，设备租赁是提高设备的利用率的好办法。做好医院内设备的租赁管理，合理高效地调整设备是医学工程科室的重要管理范畴。4.1.1医疗设备管理目标和原则(1)医疗设备管理目标：设备检查收益是医院最大的利润增长点，应围绕新技术、新设备开展医院的新业务，设备管理的目标就是使得设备在医院收益中发挥最大的作用。(2)医疗设备管理原则：科学化管理，科学化决策，以经济效益为中心对设备进行科学化评估和决策，避免设备的闲置、浪费、重复性购置，把设备的效益发挥最大化。4.1.2医疗设备管理中存在的问题及对策(1)现阶段医院在设备管理方面存在以下主要问题：①设备采购盲目，事先的评估不足或者评估误差大；②采购的设备其发挥效能低下，无预先的盈亏控制体系，无法发挥设备的效能；③设备管理混乱，使用率、开机率不足，无法有效调动临床使用科室的积极性；④设备的监控体系缺乏，无法对具体设备的效益做出定量评估，致使再次采购缺乏依据。(2)针对以上存在的问题可以采取以下的一些对策：①医学工程科应该承担起自己的职能，配合院领导做好设备购置的科学决策；②设备管理是科学，决策的原则是效益，围绕效益做好医院的设备统筹；③设备管理包括设备的购置、监督、报废、评估，是医疗设备“全生命周期”的科学管理，是医学工程学科研究的主要方向；④因地制宜发挥医疗设备的最大效能。

4.2医疗设备维护

设备维护是延长设备使用寿命、提高设备使用率和效率的关键[9]。现在的设备维护不同于过去，设备维护主要应做好以下工作：①设备维护从过去的简单修补到设备的效益保证转变，能发挥设备的最大效益是核心；②设备维护从简单的元件维护，到整机的保障，着重强调时间和经济效益的比例；③设备维护从简单设备的维修到复杂大型设备的工作保障；④设备安全维护的出发点和立足点是医院的经济效益和社会效益；⑤医疗设备维护应该从以往的集中统一维护逐步过渡到专人保养维护，提高设备的使用率，将设备的故障隐患消灭在萌芽状态之中；⑥医疗设备维护应该从以往的等待设备随机故障发生后的紧急随机维修逐步发展到对设备预防性维护保养，充分发挥设备的效能。

4.3医疗设备质量保证

医疗设备的质量保证是发挥医疗设备作用的前提，医疗设备的精度和准确度直接关系到诊断和治疗的结果。因此，对医疗设备的质量控制是医疗设备管理的重中之重。国外的大型医疗设备有严格的治疗控制流程和管理人员。医疗设备的保证已经逐步成为医学工程学科的一个重要分支。医院的大型医疗设备必须进行定期的周期检验和质量监控。为此，医疗设备质量控制工程师应运而生，成为医疗设备发挥作用的“保护神”[10]。

4.4医疗设备计量

医疗设备计量是保证医疗设备诊断治疗准确的前提。设备计量包括：设备使用前的计量检定；设备维修后的计量检定[3]。设备的检定类型：国家强制计量检定(强检)；周期性计量检定(周检)。《计量法》是医疗设备计量工作的依据。军队计量体系规定军区总医院建立三级计量站，为医院医疗设备进行计量的强检和周检。医疗设备计量是医学工程科的重要职责。

篇（2）

20世纪60年代，美国一些著名大学先后开启了生物医学工程学科的建设，相继启动了生物医学 工程专业人才的培养。美国的生物医学工程教育特 点是在技术产业化需求驱动建立起来的具有其自身 特性,且反映了生物医学工程学科建设与发展的前 沿特征。各个学校的本科教育课程虽然具有自己的 特色,但在课程设置上大致可以分为科学基础课程、 专业核心课程、关注领域课程、设计课程、人文与社 会科学课程、专业选修课程及其他选修课程等六 类Q_2。不同学校本科课程的主要差异体现在专业 选修课程及其他选修课程的设置上，各个学校根据 自身的生物医学工程领域的研究方向和研究水平特 点开设一些相应的选修课程，并培养学生在相应方 向上的研究探索实践能力。这是美国生物医学工程 本科教育的基本特点。

我国生物医学工程专业教育起步于20世纪80 年代,主要发源于著名工科院校的信息技术类专业 和力学专业,进而逐渐形成的生物医学工程专业教 育,后来，_些医学院校在医学物理和医用计算机技 术的基础上相继开展了生物医学工程专业教育，于 是在我国基本上形成了这样两种类型的生物医学工 程学科[4_3。上述两类院校的生物医学工程学科建 设发展模式各具侧重,遵循了共同的学科基础,在培 养生物医学工程专业人才的应用层面上有显著特 点。相对来说,工科院校的生物医学工程培养模式 注重工程技术的开发和功能拓展，医科院校则注重 医学与工程结合、工程技术在医学中的综合应用。

1 中国生物医学工程学科发展思路

    生物医学工程是一种交叉学科，交叉的学科基 础及其融合的紧密程度决定了生物医学工程学科的 发展水平,交叉的学科发展推动着生物医学工程学 科的发展,并且使得生物医学工程学科研究领域变 得十分广泛,而且处在不断发展之中。

1.1学科发展轨迹在中国，基于电子信息工程发展而来的生物医 学工程学科，主要包括生物医学仪器、生物医学信号 检测与处理、生物医学信息计算分析、生物医学成像 及图像处理分析、生物医学系统建模与仿真、临床治 疗与康复的工程优化方法、手术规划图像仿真以及 图像导引手术及放疗优化等；有基于力学发展而来 的生物医学工程学科，主要包括生物流体力学、生物 固体力学、运动生物力学、计算生物力学和微观尺度 的细胞生物力学等；基于化学材料工程发展而来的 生物医学工程学科，主要包括生物材料学、组织工程 与人工器官、物理因子的生物化学效应等。

1.2学科发展特点作为交叉学科的生物医学工程学科，其发展的 关键在于交叉学科间的交叉融合。构建一种良好的 交叉结构,对推动交叉学科的发展具有至关重要的 作用。约翰霍普金斯大学对于生物医学工程这样的 交叉学科的描述有一个形象的说法：交叉学科如同 在不同学科之间建立起连接桥梁,如果在河两岸没 有坚实的基础,桥是无法建立好的,对于生物医学工 程这样一座建立在两个不同学科之间的桥来说,它的 发展要求具有坚实的交叉学科基础和交叉学科紧密 融合深度。那么在生物医学工程学科构建良好的交 叉结构,需要选取具有理论支撑和技术支撑的主干学科进行交叉,凝练学科方向,不能大而全,过于宽泛。

目前，医学仪器和医学成像技术具有良好的应 用和发展前景,应该成为生物医学工程学科的重点 发展方向。医学仪器和医学成像设备能有力推动医 疗产业的发展。医疗仪器和医学成像设备是现代医 疗器械产业中的主流产品，在产业发展中起着主导 和引领作用。其发展水平已成为一个国家综合经济 技术实力与水平的重要标志之一。产业化驱动也是 学科发展的一种动力，也为学生未来职业发展奠定 良好的基础。基于医疗卫生健康事业的需求和生命 科学发展的大趋势，生物医学工程学科应大力促进 医学仪器和医学成像方法的学科建设,从而提升整 个学科的发展水平。

生物医学工程学科的建设离不开一流的学术研 究和学术成果的应用。一流的学术研究不但能提升 学科的发展水平,而且能开拓学科纵深发展,产生良 好的经济效益和社会效益，进而增强学科服务社会 发展的能力。学术研究的前瞻性和创新性将确保学 科建设的发展动力和趋势以及学科发展的活力。

交叉学科往往具有不同程度的可替代性。可替 代性程度越高，交叉学科存在的必要性就越小。如 何减小生物医学工程学科可替代性的程度是需要深 入思考的，是需要提升学科的特异性的。生物医学 工程学的学术研究主要包括应用理论研究和理论应 用研究,应用理论研究主要涉及生物医学工程领域 所需要解决的科学问题，开展新理论、新方法的研 究。 理论应用研究主要涉及生物医学工程领域所需 要解决的科学和技术问题,借助理工科的相关理论 和方法开展应用基础研究和应用研究。应用理论研 究是理论驱动型的学术研究，理论应用研究是应用 驱动型的学术研究。 理论驱动型和应用驱动型是生 物医学工程学科学术研究的两种主要模式。 理工科 大学具有良好的理论创新基础和强大的交叉的学科 背景，开展理论驱动型研究具有自身优势。医学院 校具有丰富的医学资源，面临着大量需要应用理工 知识解决的医学问题,开展应用驱动型研究,将很好 地实现与医学的应用融合，具有较好的临床应用价 值,有力推进医学的进步与发展。各自的学术优势 将有利于生物医学工程学科特色发展,从而增强其 不可替代的程度，实现学科可持续创新发展。

1.3学科体系作为一级学科的生物医学工程，包含学科的理 论体系和技术体系，且该体系离不开所交叉的学科 的理论体系和技术体系的支撑，此外生物医学工程 学科理论体系和技术体系既要有学科自身的特色， 又要具有可持续发展和一定程度上的不可替代性， 这样学科才会有旺盛的生命力。要面向医疗卫生、 生物科学所涉及的重大、重要技术理论问题及基础 应用开展学术研究。实现良好的学术研究定位,形 成自己的理论体系和技术体系。

2 大数据时代的生物医学工程学科发展

    守正创新是生物医学工程学科发展的必由之 路,人类已进入大数据时代,所谓大数据（big data), 或称海量数据，是指由于数据容量太庞大和数据来 源过于复杂,无法在一定时间内用常规工具软件对 其内容进行获取、管理、存储、检索、共享、传输、挖掘 和分析处理的数据集。大数据具有“4V ”特征:①数 据容量（volume)大;②数据种类（variety)多，常常具 有不同的数据类型和数据来源；③动态变化 (velocity)快,如各种动态数据，非平稳数据，时效性 要求高;④科学价值(value)大,尽管目前利用率低, 却常常蕴藏着新知识和重要特征价值或具有重要预 测价值。大数据是需要新的分析处理模式才能挖掘 分析出其蕴藏的重要特征信息[<3。

人体生老病死的生命过程就是一个不断涌现的 生物医学大数据发生源，这种源源不断的生物医学 大数据的检测、处理与分析,将给生物医学工程学科 的建设与发展带来新的机遇和挑战。模式识别、人 工智能、数据挖掘和机器学习的发展将带动大数据 处理技术的进步。生物医学大数据广泛涉及人类医 疗卫生健康相关的各个领域：临床医疗、基础医学、 公共卫生、医药研发、临床工程、心里、行为与情绪、 人类遗传学与组学、基因和蛋白质组学、远程医疗、 健康网络信息等，可谓包罗万象,纷繁复杂。生物医 学大数据中蕴藏了种种有科学价值的信息,研究有 效的大数据挖掘的新理论、新技术和新方法,对生物 医学大数据进行关联和融合计算分析，充分挖掘生 物医学大数据中的信息关联和特征关联和数据空间 映射关联,既能为疾病的预防、发生发展、诊断和治 疗康复提供系统化的全新的认识，有利于深入疾病 机理研究分析，开展个性化诊疗。还可以通过整合 系统生物学与临床数据，更准确地预测个体患病风 险和预后,有针对性地实施预防和治疗。

生物医学工程学科所面临的生物医学大数据主 要包括多模态医学影像数据、多种类医学信号数据 以及基因和蛋白质组学的生物信息数据。生物医学 大数据在生物医学工程学科领域内有着广泛深远的 应用前景,从三个方面应用将推动生物医学工程学 科的发展。

(1) 开展多模态影像大数据计算分析。医学影 像学科的发展从早期看得到，到看得清，目前的看得 准,未来的趋势是看得早。只有看得准和看得早才 有利于临床早期干预，提高治疗预期。医学影像大 数据计算分析在影像诊断、手术计划、图像导引、远 程医疗和病程跟踪将发挥越来越大的作用。

建立新的医学影像大数据计算分析模型和数值 计算方法,挖掘多模态影像数据的特征数据和特征 关联,将会提供强有力的影像诊断分析手段,极大地 推动影像技术的发展，具有重要的临床应用价值和 科学价值。

(2) 开展多种类医学信号大数据计算分析。医 学信号大多直接产生于生理和病理过程中的信号， 能在不同层面上表达生理和病理相关机制特征。融 合多种医学信号的大数据计算分析，能对生理病理 过程进行更好更全面的阐释，不仅能深入了解生理 病理的状态特征和过程特征，而且能实现个体健康 监测和管理。可以很好地开展回顾性研究和前瞻性 研究,推进系统化的医学应用研究。实现强大的多 种医学信号数据的特征挖掘及特征关联计算分析。 大数据挖掘能够增加准确度和发现弱关联的能力， 能更好地认识生理病理现象和本质。

篇（3）

显微镜的发明“解剖”一词由希腊语“Anatomia”转译而来，其意思是用刀剖割，肉眼观察研究人体结构。17世纪LeeWenhock发明了光学显微镜，推动了解剖学向微观层次发展，使人们不但可以了解人体大体解剖的变化，而且可以进一步观察研究其细胞形态结构的变化。随着光学显微镜的出现，医学领域相继诞生了细胞学、组织学、细胞病理学，从而将医学研究提高到细胞形态学水平。

普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平，难以分辨病毒及细胞的超微细结构、核结构、DNA等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜，使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体，研究细胞的超微结构。光学显微镜和电子显微镜的发明都是医学工程研究的成果，它们对推动医学的发展起了重要作用。

影像学诊断飞跃进步影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域之一。50年代X光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法，而今天由于X线CT技术的出现和应用，使影像学诊断水平发生了飞跃，从而极大地提高了临床诊断水平。即计算机体断层摄影(computedtomographyCT),即是利用计算机技术处理人体组织器官的切面显像。X线CT片提供给医生的信息量，远远大于普通X线照片观察所得的信息。目前，螺旋CT(spiralCT或helicaletCT)已经问世，能快速扫描和重建图像，在临床应用中取代了多数传统的CT，提高了诊断准确率［1］。医学工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振(nuclearmagneticresonance)原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(MRI)，它不仅可分辨病理解剖结构形态的变化，还能做到早期识别组织生化功能变化的信息，显示某些疾病在早期价段的改变，有利于临床早期诊断。可以认为MRI工程的进步，促进了医学诊断学向功能与形态相结合的方向发展，向超快速成像、准实时动态MRI、MRA、FMRI、MRS发展。根据核医学示踪，利用正电子发射核素(18F，11C，13N)的原理，创造的正电子发射体层摄影(PET)，是目前最先进的影像诊断技术。美国新闻媒体把PET列为十大医学生物技术的榜首。PET问世不过30年历史，但它已显示出对肿瘤学、心脏病学、神经病学、器官移植，新药开发等研究领域的重要价值［2］。影像学诊断水平的不断提高，与20世纪生物医学工程技术的发展密切相关。

介入医学问世介入医学是一种微创伤的诊疗技术。Dotter和Judkin(1964年)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人，他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行扩张治疗取得成功。1967年Margulis首先使用过介入放射学(InterventionalRadiology)，这是医学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年Gruenzing成功地进行了首例冠状动脉球囊扩张术获得成功以后，介入性诊疗技术由于其创伤小、患者痛苦少，安全有效而倍受临床欢迎。20世纪80年代随着生物医学工程的发展，高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造影(DSA)、射频消融技术以及高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相继问世，使介入性诊疗技术发生了飞速进步，临床应用范围不断扩大，从心血管、脑血管、非血管管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证，并使诊疗效果明显提高，患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视为与药物诊疗、手术诊疗并列的临床三大诊疗技术之一，也有人把介入诊疗技术称之为20世纪发展起来的临床医学新领域--介入医学［3，4］。

人工器官的应用当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时，现代临床医疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能，人们称这种装置为人工器官(artificialorgan)。如20世纪50年代以前，风湿性心脏瓣膜病的治疗，除了应用抗风湿药物、强心药物对症治疗外，对病损的瓣膜很难修复改善，不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技术，在心脏停跳状态下切开心脏，进行更换人工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修补，使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科之所以能达到今天这样的水平，主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工血管等新材料、新技术的结果［5］。

肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良，而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病晚期患者的生命，肾病治疗学也因此有了很大进步。

现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速，除上述人工器官外，人工关节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用，使千千万万的患者恢复了健康。可以说，人体各种器官除大脑不能用人工器官代替外，其余各器官都存在用人工器官替代的可能性。

此外，放射医学、超声医学、激光医学、核医学、医用电子技术、计算机远程医疗技术等先进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果，综上可见，20世纪生物医学工程的发展，显著提高了医学诊断和治疗水平，有力地推动着医学科学的进步。

21世纪生物医学工程展望纵观医学新技术诞生和发展的历史，从伦琴发现X线到今天X射线诊疗技术的发展，从朗兹万发现超声波到今天B超诊断的广泛应用，从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天MRI的问世，从赫斯费尔德发明CT到今天CT成像系统的应用，都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的医学新技术。循着20世纪医学发展的轨迹，我们有理由预测21世纪新的医学诊疗技术可能在以下10个方面有重大突破和创新：

(1)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化，远程医疗信息网络化，诊疗用机器人将被广泛应用。［6］

(2)介入性微创，无创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技术，纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。

(3)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着PET的问世和应用，形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂型心血管、脑血管影像诊查系统将在21世纪问世。

(4)生物材料和组织工程将有较大发展，生物机械结合型、生物型人工器官将有新突破，人工器官将在临床医疗中广泛应用。

(5)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展，植入型药物长效缓释材料，药物贴覆透入材料，促上皮、组织生长可降解材料，可逆抗生育绝育材料、生物止血材料将有新突破。

(6)未来医疗将由治疗型为主向预防保健型医疗模式转变。为此，用于社区、家庭、个人医疗保健诊疗仪器，康复保健装置，以及微型健康自我监测医疗器械和用品将有广泛需求和应用。

(7)除继续努力加强生物源性疾病防治外，对精神、心理、社会源性疾病的防治诊疗技术和相应仪器设备的研制受到越来越多的重视与开发，研制精神分析、心理安抚、生物反馈型诊疗技术和设备将是生物医学工程的新起点。

(8)创伤是造成青年人群死亡的主要原因，研制新型创伤防护装置、生命急救系统是未来生物医学工程的重要课题。

篇（4）

本文就其目前发展情况进行分析讨论。

生物医学工程在国际上做为一个学科出现，始于20世纪50年代，特别是随着宇航技术的进步、人类实现了登月计划以来，生物医学工程有了快速的发展。在我国，生物医学工程做为一个专门学科起步于20世纪70年代，中国医学科学院、中国协和医科大学原院校长、我国著名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物 医学工程专业的创建、1980年中国生物医学工程学会的成立，有力地推进了我国生物医学工程的发展。目前，我国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构，从事着生物医学的科研 教学工作，在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。

一、显微镜的发明

“解剖”一词由希腊语“anatomia”转译而来，其意思是用刀剖割，肉眼观察研究人体结构。17世纪lee wenhock发明了光学显微镜，推动了解剖学向微观层次发展，使人们不但可以了解人体大体解剖的变化，而且可以进一步观察研究其细胞 形态结构的变化。随着光学显微镜的出现，医学领域相继诞生了细胞学、组织学、细胞病理 学，从而将医学研究提高到细胞形态学水平。

普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平，难以分辨病毒及细胞的超微细结构、核结构、dna等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜，使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体，研究细胞的超微结构。光学显微镜和电子显微镜的发明都是医学工程研究的成果，它们对推动医学的发展起了重要作用。

二、影像学诊断飞跃进步

影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域之一。

50年代x光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法，而今天由于x线ct技术的出现和应用，使影像学诊断水平发生了飞跃，从而极大地提高了临床诊断水平。即计算机体断层 摄影(computed tomography ct),即是利用计算机技术处理人体组织器官的切面显像。x线ct片提供给医生的信息量，远远大于普通x线照片观察所得的信息。目前，螺旋ct(spiral ct 或helicalet ct)已经问世，能快速扫描和重建图像，在临床应用中取代了多数传统的ct，提高了诊断准确率。

医学工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(mri)，它不仅 可分辨病理解剖结构形态的变化，还能做到早期识别组织生化功能变化的信息，显示某些疾病在早期价段的改变，有利于临床早期诊断。可以认为mri工程的进步，促进了医学诊断学向功能与形态相结合的方向发展，向超快速成像、准实时动态mri、mra、fmri、mrs发展。根据核医学示踪，利用正电子发射核素(18f，11c，13n)的原理，创造 的正电子发射体层摄影(pet)，是目前最先进的影像诊断技术。美国新闻媒体把pet列为十大医学生物技术的榜首。pet问世不过30年历史，但它已显示出对肿瘤学、心脏病学、神经病学、器官移植，新药开发等研究领域的重要价值。影像学诊断水平的不断提高，与20世纪生物医学工程技术的发展密切相关。

三、介入医学问世

介入医学是一种微创伤的诊疗技术。dotter和judkin(1964 年)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人，他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行扩张治疗取得成功。1967年margulis首先使用过介入放射学，这是医学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年 gruenzing成功地进行了首例冠状动脉球囊扩张术获得成功以后，介入性诊疗技术由于其创伤小、患者痛苦少，安全有效而倍受临床欢迎。20世纪80年代随着生物医学工程的发展，高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造 影(dsa)、射频消融技术以及高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相继问世，使介入性诊疗技术发生了飞速进步，临床应用范围不断扩大，从心血管、脑血管、非血管管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证，并使诊疗效果明显提高，患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视为与药物诊疗、手术诊疗并列的临床三大诊疗技术之一，也有人把介入诊疗技术称之为20世纪发展起来的临床医学新领域--介入医学。

四、人工器官的应用

当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时，现代临床医疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能，人们称这种装置为人工器官(artificial organ)。如20世纪50年代以前，风湿性心脏瓣膜病的治疗，除了应用抗风湿药物、强心药物对症治疗外，对病损的瓣膜很难修复改善，不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技术，在心脏停跳状态下切开心脏，进行更换人工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修补，使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科之所以能达到今天这样的水平，主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工血管等新材料、新技术的结果。

肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良，而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病晚期患者的生命，肾病治疗学也因此有了很大进步。

现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速，除上述人工器官外，人工关节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用，使千千万万的患者恢复了健康。可以说，人体各种器官除大脑不能用人工器官代替外，其余各器官都存在用人工器官替代的可能性。

此外，放射医学、超声医学、激光医学、核医学、医用电子技术、计算机远程医疗技术等先进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果，综上可见，20世纪生物医学工程的发展，显著提高了医学诊断和治疗水平，有力地推动着医学科学的进步。

五、生物医学工程展望

纵观医学新技术诞生和发展的 历史，从伦琴发现x线到今天x射线诊疗技术的发展，从朗兹万发现超声波到今天b超诊断的广泛应用，从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天mri的问世，从赫斯费尔德发明ct到今天ct成像系统的应用，都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的医学新技术。

（一）各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化，远程医疗信息网络化，诊疗用机器人将被广泛应用。

（二）介入性微创，无创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技术，纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。

（三）医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着pet的问世和应用，形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂型心血管、脑血管影像诊查系统将在21世纪问世。

（四）生物材料和组织工程将有较大发展，生物机械结合型、生物型人工器官将有新突破，人工器官将在临床医疗中广泛应用。

篇（5）

本文结合笔者几年从事生物医学信号处理和双语教学经验，浅析生物医学信号处理教学现状及实现双语教学改革与实践的途径。

1.

课程设置

天津医科大学生物医学工程专业建立于1986年，由神经工程、医学仪器、物理医学和生物信息学等方向构成。针对自身学科特点，“生物医学信号处理”课程体系提出理论联系实践，因此课程学时包括36学时理论课程和18学时实验课程。由于“生物医学信号处理”课程含有较多定理、公式、变换以及算法，因此该课程的理论教学必然分配较多学时;同时培养学生运用工程方法解决实际问题的能力至关重要，因此实践环节必不可少。

2.

双语教学

双语教学包括教材语言和授课语言两方面。使用原文教材能够使学生系统地了解掌握原文专业知识的表述。但由于语言等文化差异，全部利用原文教材还存在一定困难。因此合理删减原文教材重组后编写方式较为适宜。专业教师知识丰富，但英语授课尚有一定难度。当前高校注重人才培养和引进。许多具有博士学位的人才或留学归国人员具备“外语+专业”的基本条件。这将有利于双语教学，而且也易实现教学相长。

3.

教学方式

双语课程主要目的是培养学生专业文献的阅读、翻译及写作能力。增加师生的互动能够提高学生的积极性，如课堂上开展小应用讨论，并轮流推选代表发言，鼓励英文口头报告;课下布置相关文献题目，以小组形式共同完成，鼓励用英文撰写报告等方式。

4.

同行学习

双语专业教师要有丰富的专业理论知识及扎实的外语基础。但是双语教学或偏重英文教学并不容易，因此加强双语专业教师与英语专业教师的相互学习，进而提高双语专业教师双语教学的素质和水平，提高英语专业教师理解其他学科专业术语的能力。

篇（6）

中图分类号：G641 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）08-0019-03

生物医学工程（Biomedical Engineering，BME）是一门新兴边缘学科，综合采用生物学、医学和工程学的理论和方法，运用工程技术手段，研究和解决生物学和医学中的有关问题，为人类健康服务。

随着医疗卫生事业的迅速发展，生物医学专业的重要性突显，社会对生物医学专业从业人员的需求也迅速升温，该行业的社会地位也越来越高，前景一片光明。中国的生物医学工程专业本科教育走过了三年多的历史。目前，全国至少有117所高校开设了生物医学工程专业，其中58所高校开设了生物医学工程硕士点，92所高校招收本科生[1]。

作为一门交叉学科，生物医学工程专业的学生既要求掌握工程学（包括化学、机械、电子等）知识，还要掌握一定的生物医学知识，课程繁多、难度较大。同时这门交叉学科既需掌握理论知识，又需培养实践动手能力。因此，对于生物医学工程专业的学生而言，学风的建设显得尤为重要[2]。作者长期担任生物医学工程本科班级的班主任，对生物医学工程本科班级的学风建设有较深的心得体会。本文根据生物医学工程本科专业的特点，对该专业的学风建设进行探讨，揭示其内在的规律，提出生物医学等交叉类学科专业学生如何进行学风建设的思路。

一、生物医学工程专业学风建设面临的问题

同高校其他很多专业一样，生物医学工程专业面临一些共性的问题。例如，部分学生学习目的不明确，进取心不强，学习不够努力。主要表现为缺乏严谨的求学态度，学习上弄虚作假，投机取巧，作业抄袭，甚至考试作弊；课堂不认真听课，实验不参与操作；一些学生学习纪律松懈，上课迟到、早退，甚至出现旷课、缺课现象，还有极少数学生沉迷于电脑游戏，终日不思学习，致使学业荒废。

与其他专业相比，生物医学工程专业显现的最主要问题是学习目的不明确。不少学生对该专业仍然存在片面的认识，认为生物医学工程专业是一大杂烩的专业，所学课程繁多而没有确定的方向，就业没有明确的目标。另外，对于本校的生物医学工程专业来说，还有部分学生是从别的专业调剂到生物医学工程专业的，少数学生由于认识上的差异，对本专业不感兴趣，热情不高，甚至产生厌恶感。这样思想认识的存在，使学生学习缺乏动力，得过且过。这些问题严重影响到学生的大学本科学习。

二、生物医学工程类专业学风建设的尝试

生物医学工程专业本科生的学风建设，在与高校几乎所有专业学风建设一样，按照“科学发展观”的要求，加强思想教育、以学生为主体、严格管理、加强师资队伍建设，发挥教书育人作用等方面进行大量工作外，本专业还根据自己的特点和优势，重点开展了以下几个方面的尝试。

（一）加强学生对生物医学工程专业的认识，明确专业方向

通过入学专业教育、专业认识实习、学生教师恳谈会、研究生本科生座谈会、已毕业校友返校座谈会等形式加强学生的专业认识，特别是通过到医院、医疗仪器公司参观、座谈，让学生了解生物医学工程专业在社会上的现状及其就业前景，提高学习热情；其次，我们通过专业方向的细分，将培养方向定位于生物医用材料和医疗仪器，并在“本科生科研导师制”的活动中根据老师的研究方向进一步进行培养方向的定位，这样就让学生有了明确的专业方向和就业目标，学习目标也就更加明确。

（二）学生的学业生涯、职业生涯规划

从新生入学起，本专业就举办学业生涯、职业生涯规划大赛。教师们认真评阅每一个学生所撰写的“学业生涯、职业生涯规划书”，了解每一个同学的学业、职业目标，有针对性的在各方面加以指导，真正做到因材施教、“个性化培养”。教师每学期对照学生自己的“学业生涯、职业生涯规划书”进行检查、评估、指导以及修改。

（三）发挥本专业高学历、高素质教师多的优势

教风之于学风具有鲜明的导向性，高素质教师在学风建设中的作用是毋庸置疑的。在本专业教师队伍中，“海归”人才的比例达到58%，博士学历比例达到50%。从2002年起，本校通过重庆市“回归工程”引进了一大批高素质“海归”人才，这批人在国内外都有一定的影响，他们是学生心中的偶像，在教学、科研和对学生的引导等方面起到了巨大的作用。

在发挥高素质“海归”人才众多的优势方面，本专业老师每学期都要进行多次各类讲座，内容多种多样，从“欧美文化”到“科研，创造自己的成功”。通过这些讲座，“海归”教授以身说法，将海外高校优良的学风带进了我们的校园，学生也开拓了视野，了解到这些老师的成功是“坚强的意志、勤奋和努力”的结果；我们还开设了多门双语课称，例如“远程医疗”等，采用原版教材，进行原汁原味的英语教学，取得了很好的效果。

（四）在大二学生中实行本科生科研导师制

本校生物医学工程专业在重庆市乃至全国高校中率先实行了大二学生本科生科研导师制，重视发挥导师教书育人的作用，以教风促学风的作用。充分发挥“海归”人才和高学历人才的优势。从大二开始，学生进入老师的实验室，从文献资料的查找、英文文献的阅读与翻译基本训练着手，在教师的实验室中培养了科学研究和动手能力，增加了学习的兴趣。实践证明，参加导师科研活动的学生，无论是在就业还是继续读研究生进行深造这两方面，都较之没参加导师科研活动的学生拥有更大的优势。

（五）鼓励学生考研，促进学风建设

从新生入学教育开始，我们就提倡、鼓励生物医学工程专业的本科生为考研做准备，并在其后的一系列活动，例如研究生本科生座谈会、教师学生恳谈会、考研动员会等活动中不断宣传，影响学生。考研与就业互不矛盾。考研与就业都需要在大学本科学习期间，掌握坚实的基础知识和专业知识。考研能够提高学生的层次。在社会上，研究生与本科生的差异是非常明显的，特别是，通过考研，学生可以考上重点大学乃至名牌大学，这对其自身的发展大有裨益。考研能够激发和保持本科学生的学习热情[3]，有了考研这一更高层次的人生目标，本科学生学习才会有更大的动力，使之能把握学习的最佳时期，够持之以恒地努力学习。考研有利于本科学生巩固和掌握扎实的大学所学的理论知识。数学和英语在考研中有极大的权重，因此，要求本科学生要系统学习、牢固掌握、灵活运用数学、英语等基础知识，这样才能顺利考上研究生。我校本专业长期的学风建设实践表明，一个有考研目标的本科学生，在大学学习期间能够保持较强的学习意志、好精神状态，可以从整体上促进其学习。

本专业学生考研率、上线率和研究生录取率连续多年位列学校第一，2011年的数据分别为27.8%、22.2%、19.4%，十余名学生还考上了四川大学、华中科技大学等重点大学的研究生。

三、结束语

近几年来我校生物医学工程专业的学风建设，通过践行科学发展观，以人为本，以学生为主体，以教师为主导，两者紧密联系，发挥本专业的特点和优势，取得了一定的成绩。本专业从2006～2011届毕业生中，86.2%的学生通过国家计算机二级考试，英语四、六级通过率分别为62.1%、34.5%，在全校处于前列。2006、2008班级被评为全校优秀标兵班级。总之，通过以上措施，本专业的学风建设取得了长足的进步，为学校的本科教学评估和学校升格为大学做出了突出的贡献。

参考文献：

[1]Xiaohong Weng，Undergraduate Education on Biomedical Engineering of Comprehensive University in China.Yi Peng，Xiaohong Weng（Eds.）：APCMBE 2008，IFMBE Proceedings 19，pp.629-632，2008 ？Springer-Verlag Berlin Heidelberg，2008.

[2]王秀华，楚同军，冯小苗.高校学风建设的实践与认识[J].江苏教育学院学报（社会科学版），2006，（11）.

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-0140-02

生物医学工程（Biomedical Engineering，BME）是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的新兴边缘学科，其主要是运用工程技术手段，在多层次上研究生物体特别是人体的结构、功能和其他生命现象，研究用于防病治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置和系统的工程原理的学科。它主要以临床医学为对象，以生物学、化学、物理学、数学等传统自然学科为基础，融电子、机械、化工、计算机信息为一体，对于揭示生命现象、临床诊断、治疗和预防疾病等方面显示了不可估量的应用前景[1]。自上世纪70年代末以来，国内许多综合或理工科大学、医学院校及相关科研机构都设立了生物医学工程专业，旨在培养具有各方面能力的复合型人才[2]。我校生物医学工程专业设置在电子信息与电气工程学部，基础生物学是其中必修的专业基础课程。基础生物医学知识的教学是生物医学工程专业教学体系的重要组成部分，通过基础生物学、医学知识的学习，为进一步促进生物医学工程不同学科间的交叉融合奠定必要的生物学基础。基础生物学课程涉及领域宽，涵盖范围广，而且随着生命科学的日益发展，不断地涌现出新的理论和技术，给基础生物学的教学工作带来了极大的挑战。[3]因此作者针对在该专业基础生物学教学中遇到的实际问题，结合本学科课程设置的目的，在基础生物学课程教学中对教学模式的改变进行了大胆的尝试，在把握课程整体思想、方法的基础上，引入以研究内容为导向的课程设置和以研究课题为基础的教学方式，使学生有机会参与科研项目研究，在实践过程中获得知识。

一、精选教学内容，灌输思维方法

目前国内生物医学工程学科的发展仍处于起步阶段，不同院校的生物医学工程专业具有不同的研究方向和专业培养目标，因此对于基础生物学的教学还没有统一的教材，这就要求任课教师在教材的选择上应体现出自身特色。对于工科院校学生而言，由于缺乏基础生物医学相关背景知识，如果按照以往传统教材内容按部就班的授课，很可能导致学生的理解难度增加，降低学生的学习兴趣，同时容易造成学生把握不住学习重点，不能对所学知识灵活运用。同时内容多与课时少的矛盾相对突出，导致教学效果不佳。因此对于本课程的教材，精心选取国内高等教育出版社最新最优秀的同类课程教材《基础生命科学（第2版）》、《生物学导论》等作为主要参考书，基于保持本课程的实用性和先进性为目的，依据教学内容的差异，为学生推荐现代生命科学前沿学科的优秀教材，以确保教学内容的精炼和完整。同时，考虑到学生的专业背景，适当删减基础生物学教材内容，调整重点、难点，强化学习内容的结构层次和逻辑联系，注重交叉学科的联系渗透，通过不断引入新的理论和技术来提高学生学习的积极性和主动性。比如在讲发育时，把授课内容的侧重点主要放在干细胞与组织工程领域，着重向学生介绍现代生物技术在该领域的研究现状及发展前景，使学生在学习新理论、新技术的同时，能够和之前所学的知识融会贯通，从而对生物医学工程专业的发展有更深层次的理解，为以后更进一步的学习及工作打下良好的基础。在教学过程中，如何培养学生的学习兴趣，变被动的、应付考试的学习，为主动的、探索性的学习是提高教学水平的主要环节，因此对于每一门课程，任课教师必须要清楚教学目的，把握课程思想。在授课过程中，教师不仅要教会学生单纯的理论知识，更重要的是灌输思维方法，实现真正的学以致用。同时还要注意讲授内容的深度与广度相结合，紧密跟踪前沿学科，启发学生积极探索的创新思维。

二、改进教学方式，丰富教学方法

篇（8）

首先学科定位:在1992年ACCE(美国临床工程协会)定义临床医学工程师,把工程学和管理学知识和技能应用到临床医疗保健行业中,保障并帮助患者治疗及护理的人.换言之,医院临床医学工程师的工作职责及任务是,结合工程学及管理学的理论知识和技能将其运用于临床医疗实践中.医院临床医学工程师是临床医学与工程学桥梁的连接者,是临床医疗设施正常运转的保障者.在二十一世纪到来之时,医学领域中高新科技不断涌进,医院发展的基础必须依赖医学理论及高新技术,生物技术及生物医学工程跃居为临床实践的主导,作为派生学科的临床医学工程科得到飞快发展.我国的临床医学工程科起步较晚,现是新兴学科,是一门极具发展前景的学科.其发展方向是,将医疗设备的维修保养及教学科研集结为一体,成为临床医学技术科室,遵循医疗改革及发展的形势,针对历史沿革问题,面对现实,转变职能,寻求发展,采取有力的管理策略.

其次学科建立:在明确医院临床医学工程科的发展方向的前提下,选取学科负责人要求,教育背景是工科,懂的管理,具有医学基础理论,熟悉临床医学知识的高级工程师.保证医院医务活动和医疗设备的管理有可靠的决策性.在建立学科的初期,要以原负责医疗设备维修的人员为主工程师,工作方式采取分工协作.在后来的远期目标中要各级技师(初级、中级、高级)选配合理,工作采取分类负责的方式.初级技师主要是依据上级技师的指导执行日常临床医学工程的运作,中级技师主要是在上级技师的指导下做运作管理和临床教学,高级技师的主要任务是临床医学工程的决策管理工作.医院临床医学工程科作为一个新兴的学科有着各自的特点,对于高级管理者,如何建立全新的科室文化是一个重要的课题.新的科学技术的不断发展要求有与之配套的医疗设备,医疗设施的快速更新、设备管理的长期投入,如何管理好临床医疗工程科,这也是医院整体管理水平的体现,针对这些,科室文化要充分体现导向、激励、约束、凝聚、育人、创新的作用.

二、管理医院临床医学工程科

医院临床医学工程科的管理从两方面入手,一是人才管理,二是绩效管理(包括建立子系统、建立考核激励制度、增加教学内容及考核机制、完善设备维护保养职责).

(1)人才管理:

临床医学工程科被认为是冷门,技术人员的地位得不到重视,技术人员的潜能得不到发挥,学科建设困难重重.如何调动人员的积极性是管理者面对的重要问题.对于人才的管理要实行前瞻性的思维,重视技术人员的教育问题,通过鼓励取得高学历的途径充实医学知识,另一方面通过职称晋级或者待遇问题,促使人才爱岗位,使人才建设向着良性方向发展.

(2)绩效管理:

首先,建立临床医学工程科管理子系统.通过医院的管理系统建立与新学科适应的子系统.其子系统要涵盖设备的使用周期、报修情况、设备维修成本等,并且要归入医院的设备动态经济管理中.建立子系统可以掌握各科室使用设备的情况及对设备的熟练程度,同时方便医院临床医学工程科对设备报修的响应,将充分完善绩效考核,并发挥医院管理系统的功能,给管理者提供充分的资料.

其次,建立绩效考核激励制度.科研工作的进步能促使医院临床医学工程科向着健康的途径发展,如果临床医学工程科在可研上出成绩或者可研有重大突破,创造性的解决医疗设备在应用中遇到的问题,将提升工程科的地位.鼓励个人或者团体将实际工作中遇到的问题,创兴性的解决或者扩展其设备的用途总结经验或者撰写科研论文,增加绩效成绩.

再次,增加教学内容及考核机制.现代的科学技术在飞速发展,相应的计算机技术、生物医学技术及信息通讯技术走进医疗设备中,高精新的医疗设备要求相应的技术人员具备深厚的理论知识及相应广泛的实践经验,并且要与时俱进,通过不断的学习新知识新技术完善自己的能力.在管理中将相应的内容放入到教学内容中,并通过组成教学小组的方式将定期的培训内容放入到考核计划中,纳入医院学分管理中.

篇（9）

    1 内容相似性

    以往,《微机原理》和《单片机原理与应用》这两门课程是生物医学工程专业的两门必修课程,有近20年的历史。《微机原理》以Intel的80i86为教学内容作为嵌入式处理器学习的基础课,而《单片机原理与应用》以80C51为教学内容作为嵌入式处理器学习实例的应用课程。为我国培养了许多电子技术相关领域的科技人才。严格来说,这两门课,一门作为基础,一门作为应用相辅相成,不可分割。而在实际教学过程中,并非如此。首先从教学内容来看,这两门课的教学内容高度相似。微机原理的教学内容有:微处理器基本概念、工作原理和硬件结构,汇编语言指令系统和程序设计方法与技巧,中断系统、定时器/计数器和串行通讯的工作原理和应用,微机系统扩展、人机交互、A/D和D/A等接口技术,以及微机应用系统设计实例等。《单片机原理与应用》的教学内容有:单片机结构原理、指令系统和汇编语言程序设计、存储器扩展技术、中断系统、定时器/计数器、串行通信原理及应用、系统扩展、人机交互、A/D与D/A转换器接口技术、单片机应用系统的设计与开发等。从中,我们不难看出这两门课的区别无非是处理器不同而已,教学内容存在高度相似性。

    而在实际教学时,这两门课通常由两个教师来上,课时都在60左右。一方面,由于课时少,授课难以面面俱到而进行选择性授课,从而导致教学内容遗漏;另一方面,由于任课教师的不同,教学内容出现大量重复。虽然学生经过两门课程的学习,但不能精通任何一门,甚至由于不能入门而对嵌入式系统产生恐惧。因此,同时开设这两门课程并没有达到想象中的教学效果。针对这一现象,有不少学者提出将《微机原理》和《单片机原理与应用》这两门课程进行合并,教学时对这两种处理器进行比较教学以提高学习效率,减少课时量,减轻学生负担。毫无疑问,经过课程的合并必提高教学效果,但从现代企业对相关专业技术人员的理论知识和素质能力要求来看,《微机原理》已经落后于时代,学无所用。

    2 社会需求

    经过大量课程的学习,生物医学工程学生的就业竞争力并没有得到很大提升。大量的课程培养了知识面很宽的工程师。这些工程师只懂得一般工程原理而不具备任一领域的专业知识。因此,当他们与其他专业的毕业生竞争时,生物医学工程毕业生往往处于劣势,许多BME公司宁愿聘用信息工程技术相关专业的学生,而不聘用BME的学生。美国犹他州立大学生物医学工程系在BME工业部门做的问卷调查发现40%的人认为BME学生知识面很宽是他们最大的优势,75%的人认为BME学生没有坚实的专业知识。这表明目前的BME课程体系设置还需要在专业知识上进一步巩固。设置更多专业课势必进一步增加课程,显然是行不通的。因此,必须进行优化整合进行探讨,培养学生既拥有广阔的知识面,又具备坚实的专业知识。

    《微机原理》以8086/8088处理器为蓝本介绍处理器的工作原理,并学习使用该处理器。当然,诞生于1978年的8086的诞生开启了仪器智能化的新时代。但随着处理器的发展,单片机的崛起,8086/8088处理器早已经走下神坛而被淘汰,目前市场很难见到8086/8088的踪迹。以8051为代表的单片机逐步取代8086/8088成为行业应用的主流。随着技术的发展,8051虽然也被淘汰,但是其指令兼容的单片机形成庞大的家族活跃在各个行业应用上,从简单的玩具到复杂的航空航天、医疗设备等高科技随处可见51兼容单片机的影子。当然,还发展出其它类型的单片机,如:AVR、PIC等。现代企业招聘时,通常要求应聘者具有一定的单片机开发能力。企业要求的单片机开发能力,显然不是指8086/8088微处理器的开发能力,而是指8051兼容单片机的开发能力,如果再掌握AVR或者PIC单片机开发技能则会更受企业欢迎。《微机原理》课程已经出现教学内容与社会需求脱节,学与用脱节的现象,也导致企业抱怨学生掌握的知识过于陈旧而不愿意招聘应届毕业生。此外,很多毕业生也反应《微机原理》课程中学习的知识无实际用处,对学习其它嵌入式处理器的学习与理解帮助不大。而对于单片机由于就业需要强劲,实用性强,容易上手等因素,学生有很强的学习欲望。

    总之,8086/8088系列微处理器已经在生产实际中淘汰,如果《微机原理》仍然以8086/8088为蓝本讲解微处理器的原理,则显得知识过于陈旧,与企业需求脱节。由于在生产实际中8051兼容的单片机庞大家族仍然广泛应用,因此要加强单片机的学习,不仅可以让学生了解微处理器的工作原理,也能与社会需求接轨,培养出合格的现代企业工程师。

    3 可行性验证

    自2009年以来,我校生物医学工程系就开始小范围试点取消《微机原理》,强化《单片机原理与应用》的教学,取得很好的教学效果。2010年二年级6个本科生由于参加电子设计竞赛而在没有学习《微机原理》的情况下,直接学习单片机开发。在学习过程中,并不比那些有《微机原理》基础的学生表现差。事实上,2011年电子设计竞赛中,他们表现得极为出色。此外,也有不少学校已经开设微机原理课程,并在教学实践中获得良好的教学效果。

    目前,市场涌现出许多零基础学习单片机的教材,如:杜洋的《爱上单片机》、周兴华的《手把手教你学单片机》等。《爱上单片机》和《手把手教你学单片机》不仅市场上脱销,而且网上扫描版下载量奇高,新手几乎人手一本。纵观这些教材都不要求学习者拥有《微机原理》基础,大幅度降低了单片机的学习难度和入门起点。读者对这些教材的热捧不仅说明单片机存在广泛的需求,更表明单片机学习的起点可以很低。

篇（10）

1.1PO-PBL实施的时间与项目的准备

丹麦奥尔堡大学采用本硕5年制的学制，PO-PBL贯穿于1~4学年的每一个学期，也就是说在每个学期，学生们都要在PO-PBL的引导下进行学习。在项目的准备方面，根据生物医学工程作为交叉性学科的特点，项目题目不仅仅是针对一门课程而设立的，而是考虑到要综合利用到本学期学生所学习的所有相关课程，同时教师根据该学期所学课程难度进行项目难度的相关调整，最终，将所有教师提供的项目题目综合汇总，在学期初期供学生们自由选择。

1.2PO-PBL的实施过程

①学生们根据教师提出的项目题目进行自由选择，组成4人左右的项目小组（Group），每小组获得一个小教室作为小组讨论的场所。在该学期内，组内成员要在学习理论课程的同时，完成相应的项目；②在完成项目的过程中，采取以组内讨论为主，教师指导为辅的原则。当学生们最初拿到题目时，组内成员对解决该项目所需基本观点自主分地为若干部分，每一部分由一名组员完成，完成结果以文档的形式体现，并且通过Dropbox等网络共享文档随时更新，使其他组员在第一时间即可了解最新进展。下一次组会时由组员对所负责的问题在组内进行讲解，这样，通过合作的方式，组内所有成员就可以掌握该项目所有方面的知识点；③在解决项目的过程中，组内成员要随时交换任务，以便组内每名成员对项目的所有领域都有所掌握；④在项目实施过程中，如果该小组认为已经完成了阶段任务或者需要教师的指导，小组将联系导师召开一个指导会议，教师通过与每名组员对话了解项目进展情况，并且给予一定的指导意见。

1.3PO-PBL的考核

在奥尔堡大学，PO-PBL作为每学期非常重要的科目，其考核也十分严格。PO-PBL的考核定在每学期期末，所有理论课程考试结束之后进行。考核主要分为4个方面：①对文档资料的考核。教师检查小组上交的文档资料，查看小组是否完成了该项目相关知识点的学习，是否及时准确地记录了实验过程等；②对小组陈述的考核。组内每一名成员都要准备一份幻灯片，展示自己在项目过程中对不同阶段任务的完成情况，教师根据学生的陈述为该组打分；③板报展示。学生以组为单位为所完成项目设计一个简单明了的板报，所有小组的板报一起展示，对全体学生与教师开放参观，同时可以向任何小组提出问题；④个人答辩。这一阶段类似于国内本科学生毕业答辩，教师会根据项目向学生进行提问，根据回答情况为每一名学生打分。

2PBL教学模式在我校生物医学工程的初步实践

2.1PBL实施的时间与项目的准备

我系在专业四年制中的第三年第一学期开展共60学时的项目实践课程，根据教学计划，这个时期学生们已经在本科阶段的第1~2年学习了一定的基础知识，如医学基础课程、高级编程语言、电子技术、计算机原理等课程，同时正在进行医用电子仪器、单片机原理等课程的学习，在解决项目问题上有了一定的理论基础。在项目准备方面，要求教师从科研或者与实际应用中选择难度适中、并且可以与学生已经学习过的、或正在学习的知识有衔接的题目，目的在于使学生通过项目实践，更多地感受如何运用已学知识解决实际项目问题。

2.2PBL的实施过程

PBL在我系的具体实施过程与奥尔堡大学相类似，都是以学生自主讨论完成为主，教师指导为辅助手段。不同的是我系在实施过程中，学生按着课程安排的时间定期与指导教师见面，进行项目进展情况的了解与指导，这样更有助于教师及时了解项目实施进展及动态，对学生起到良好的督促作用。

2.3PBL的考核

PBL的考核时间定在第三学年第一学期期末进行，在综合考虑了中国高等教育的特点后，我系将PBL的考核分为如下4个方面：①开题审查。在该阶段，每一组都随机选出一名学生代表该组进行开题陈述，教师主要针对小组提出的解决方案进行审查，评价方案的合理性，该同学得分代表小组得分；②中期检查。学生将到当日为止的工作成果以幻灯片或者实物形式呈现，教师检查其完成程度；③最终答辩。全组以陈述的方式进行，教师通过检查项目完成程度以及提问进行评价与评分；④综合性评价，即对实验记录、报告、海报情况进行评价。这4方面的平均得分将作为该小组的最终得分，分数最高的小组将获得一定的奖励。另外，对于项目完成创新性较好、结果完整的小组，教师将指导学生进行论文的写作，鼓励学生在方面进行初步尝试。

3生物医学工程PBL教学在我校与奥尔堡大学实施情况的比较

在亲身参与了奥尔堡大学与我系的PBL教学后，将生物医学工程PBL教学在我校和在奥尔堡大学的实施情况在几个方面作了一个简要的比较，综合比较情况。