生物医学工程发展趋势汇总十篇

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发展趋势范例，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）

1BMEs/EMBS’99国际生物医学工程学术年会

BMES是美国生物医学工程学会(BiomediealEngineeringSoeiety)的简称.EMBS是美国电气电子工程师学会(TheInstituteofEleetriealandEleetroniesEngineers)的生物医学工程分会(EngineeringinMedieineandBiologySoeiety)的简称。这两个学会每年都举行生物医学工程的国际会议。1999年，这两个学会首次联合举办学术年会(ThefirstJointMeet-ingofBMES&EMBS)。会议录用的论文近1400篇，注册人数接近2000人，堪称生物医学工程界的盛会。我们医学信息工程科研组共有8篇文章在会上发表。其中，由杨福生教授指导的博士生詹望的论文“Anewhigh一resolutionEEGteehniquebasedonfiniteresistaneenetworkmo己el”荣获BMES1999年研究生研究奖。这是唯一的来自美国本土之外的学生获奖，在会上反响很好。与以往的做法类似，会议的学术交流仍采用主题(Theme)一主轨(Track)一分组会(Session)的方式。本次会议有16个Theme，86个Traek，211个Session，共收录论文1347篇。各个主月的情况见表1.与以往的年会相比，这次年会有更多的结合生物学羞础的研究报道(如“分子、细胞与组织工程”、“生物信息学、计算生物学”等)，反映了近年来一些发达国家生物医学工程研究的一个发展趋势。同时，传统生物医学工程中的信号与图像处理，以及医学仪器仍然占有相当的比例。

2美国离校生物医学工程专业点滴

会后，我顺访了几所大学的生物医学工程系或研究所:①TheGeorgeWashingtonUni-versity，②JohnsHopkinsUniversity，③Universityofpittsburgh，④UniversityofMiehi-gan，重点了解了以下3个板城的研究情况。(1)脸与神经科学。脑功能的研究是21世纪生命科学研究的热点，各个学校与医疗单位的科研机构都十分重视。研究内容包括蓦破生理实脸、信号处理方法、临床应用以及一些有商业前景的开发项目。(2)医学超声工程。超声成像由于对人体无创、无扭而受到重视。超声成像包括反映解剖结构的B型成像，还包括血流侧t。近年来在结构成像方面普遨受到t视的是三维成像，这也是我们课翅组目前在医学超声方面研究的!点。同时，将解例结构与组织定征结合起来也是近年来研究的发展趋势，例如，组织弹性成像就是一个例子。(3)医学信息学。随粉计算机、网络技术的发展，医学信息学在近年中有了较明显的发展，如医院信息管理系统、以病人为中心的医疗信息管理及电子病案、远程医疗等。

发达国家在这方面同样也走在前面。在美国，计算机与网络已成了各行各业乃至每个家庭与个人都离不开的基本工具与环境。医学信息学的发展对提离全民医疗保健的水平起到了不可低枯的作用。在访期间，有机会与这些学校的故授进行广泛的学术交流，并探讨双方合作的项目与方式。例如，U垃ver溢tyofPittsburgh医学院神经外科研究所在脑电信号的采集与处理方面有很深人的研究，而我们科研组在这方面也承担粉国家墓金项目，双方都有兴趣在脑电信号的处理方面开展合作。从该研究所我们得到了大t珍贵的临床数据，对这些致据进行研究后，我们将撅博士生或教师去UniversityofPittsburgh开展合作研究。通过这次访问，看到了发达国家在生物医学工程方面很多有深度的基础研究。从设备条件与经费投人方面着，发达国家的优势非常明显，但我们也不是因此就无所作为。我们在生物医学信号处理的理论与实践方面经过多年努力已经接近并在某些方面达到国际先进水平。如果注意发挥自己的优势，特别是有意识地提出创新性的想法，我们一定也能取得国际上承认的研究成果.另外，在今后的研究中注意更广泛地开展国际合作，争取利用国外先进的设备与实验条件，对推动我们的研究工作也是十分必要的.

篇（2）

“是不是也要和典型工科男一样，整天对着电脑看数据，或是画图呢？”

“这会是工作的一部分，因为有不同的分支，就业也有很大的不同。”

很多人听说我学生物医学工程专业，都表现出惊诧的眼神，不知道会学些什么。当他们得知我在医学院，眼里的惊讶就又升了一个等级。是的，我在医学院读工科博士学位，梦想着能成为一个为医学事业效力的工程师。

下一个诺贝尔奖的产出地

生物医学工程是一门新兴的交叉学科，它是工程学、生物学和医学的完美结合。通过研究人体系统的状态变化，运用工程技术手段去控制这类变化，来解决医学中的有关问题，保障人类健康，为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。如果说医生是在临床上给予病人直接的救助，那么生物医学工程师就是通过研发的方式，为医生提供技术支持。

现代医学的迅速发展，离不开高新设备的推动。手术室中高端器械，如高频电刀、激光刀、呼吸麻醉机、监护仪、X射线电视、超声、核磁共振成像技术等，都是生物医学工程高速发展的产物，生物医学工程研究者就是这些医用电子仪器的研发者。当你看扣人心弦的美国医疗剧时，医生常常使用的挽救了无数生命的除颤仪，就得力于医学工程师的研究和设计。

生物材料制作也是生物医学工程的重要组成部分之一。在我国器官捐献还较少，而很多终末期器官衰竭者又在等待新的器官来延续生命，于是人工器官应运而生。生物材料为各种人工器官提供物质基础，器官制造直接关乎生命，是个大学问。制作人工器官的材料必须要充分考虑强度、硬度、挠度、韧性、耐磨性及表面特性等各种物理、机械等性能。由于这些人工器官大多数是植入体内的，所以要求具有耐腐蚀性、化学稳定性、无毒性，还要求与机体组织或血液有相容性。这些材料包括金属、非金属及复合材料、高分子材料等，其中轻合金材料的应用较为广泛。所以，从事这一领域研究不仅要有丰富的医学知识作为基础，还要对物料、材料等方面有深入了解和研究。相信在未来随着技术的成熟，我们会设计出质量高而又成本低的人工器官，为人类的健康作出更大贡献。

最有趣、最前沿的要数神经网络的研究了。大脑是人体最复杂的器官，对脑神经的研究是目前世界各国科学家掀起的一个新热潮。这是一个可能引起重大突破的新兴边缘学科，它研究人脑的思维机理，将其成果应用于研制智能计算机技术。运用智能原理去解决各类实际难题，是神经网络研究的目的，现在这一领域已取得可喜的成果。也许，下一个诺贝尔生物或医学奖的获得者就是研究该领域的生物医学工程科学家。

除此之外，生物医用陶瓷材料、纳米医学、微创医学、生物力学、生物信息学、远程医学与健康信息学等，都是生物医学工程的重要分支。

英语想不好都难

单看这个专业的名字，就能看出这个新兴的交叉学科的三大板块――生物、医学、工程，缺一不可。

第一板块：生物。在该领域，学生要修读化学生物学、生物传感与分析、生物信息学、生物电子学等相关课程。不仅要掌握这些理论基础，还要有生物科学的基本实验技术，能从事试验工作。

第二板块：医学。在医学方面，学生要修读人体生理学、人体解剖与组织学、神经科学、医学统计学等。同时要学习生物医学仪器的基本原理、设计方法，并了解相关仪器的发展趋势，掌握现代医学影像技术的基本原理、技术现状和发展趋势。此前我对医学影像学一无所知，后来去医院和一些厂家实际参观，一张张生动立体的器官美图、核磁共振检查带来的精确诊断，让我领略了生物医学工程的巨大魅力。

第三板块：工程。尽管此专业在很大程度上是为了服务于医学领域，但是在学习的过程中，涉及工科的课程最多，也最复杂。生物力学是必修课，但是有其自身特点，这是一个应用力学原理和方法对生物体中的力学问题进行定量研究的学科。像生物流体力学、生物心血管系统、飞行等与水动力学、空气动力学、边界层理论和流变学等有关的力学问题，学习者了解了这些后可以对自己的身体有更深的认识。除此之外，纳米科学技术引论、成像理论与技术、信息可视化技术、电路与电子技术、计算机硬件与软件、信号处理与分析等实践性较强的课程也是必修课。

篇（3）

世界医学物理与生物医学工程学术大会是最重要的世界级大会，每三年一次，会议所涉及领域涵盖了生物医学工程、医学物理的所有领域，包括医学影像、肿瘤放射治疗学、辐射防护、放射生物学、癌症研究和治疗中的新技术、医学超声、远程医疗、人工器官、生物医用材料、康复医学与工程、神经工程、生物医学仪器、临床工程等等。这些领域是现代和未来医疗模式中的技术热点，很多领域基础研究预示了未来医疗模式和手段的发展趋势。

刘德培院士表示，生物医学工程以及医学物理学科是支撑医疗器械产业的重要专业技术领域，目前这一产业已被列为国家新兴战略性产业的一部分。在这一时期我国举办此次世界大会，对于推动我国这一领域的发展具有特殊意义，是不可多得的历史机遇。

新闻会上，王延祜介绍了“讲理想、比贡献”活动是在企业广泛开展的一项群众性技术创新活动，是中国科协、国家发展改革委、科技部和国务院国资委四部门搭建的平台，迄今已经开展了26年，深受广大企业科技工作者欢迎，为企业技术创新和技术进步作出了积极贡献。截至2010年，在全国范围内共组织评选表彰活动11次，共计表彰先进集体1?129个、先进个人1?109名、优秀组织者798名。2012年将组织开展全国“讲理想、比贡献”活动评选表彰工作，并对获奖单位和个人进行表彰奖励。为此，领导小组于4月6日召开会议，专题研究部署，审议通过了《全国“讲理想、比贡献”活动2012年工作要点》和《全国“讲理想、比贡献”活动表彰奖励办法（修订稿）》；研究部署了2011-2012年度全国“讲理想、比贡献”活动评选表彰奖励工作。

王延祜表示，2011-2012年度全国“讲理想、比贡献”活动评选表彰工作加大了表彰奖励力度，将在全国范围内评选表彰300个先进集体（含企业专家工作站50个）、200名科技标兵、200名优秀组织者。

篇（4）

为了贯彻长春理工大学教学研究型大学的教学理念与实施创新型人才的培养目标，满足日益提高的实验教学要求，生物医学工程专业以培养具备理、工、医、电、算、才、光等多学科交叉知识的专门人才为主线，把学生创新精神与实践能力的培养贯穿于整个教学过程。

二、传统实验教学模式

传统的实验教学模式都是以理论课为主，实验课为辅，依附于理论课程。专业课程的学时是其相应实验学时的3-5倍，理论课程讲授后，只是实际操作验证1-2个实验项目。这样的实验教学效果相当差，学生只是通过几个学时的时间验证理论课程当中的一两个知识点，对于整个专业课程的认识大多是还是停留在理论认识，不要说创新能力的培养，就是简单的应用也不能够完成。在各个学科都飞速发展的时代，还停留在以往的传统实验教学模式是行不通的，生物医学专业的实验教学改革迫在眉睫。

三、科研引领多学科融合式实验教学

想要提高实验教学的教学质量与效果，首先，必须提高实验教学的地位，使其不再是理论教学的附属，这样，学生才会从思想意识上真正重视实践学习[2]。2010年起，生物医学工程专业帅先将生物医学电子仪器、智能仪器、生物医学分析仪器等课程的实验部分与其理论课分离出来，单独设立了2门生物医学工程专业实验系列课程，且确定为必修考试课程，为实验课程编制了相应的实验教学大纲。增加了实验课程的学时数， 为原来几门专业课实验学时总和的一倍。在实验单独设课以后，实验课程内容的制定犹为重要。

独立的实验教学内容需要涵盖多门专业课程的核心内容，需要教学团队的教师归纳和制定。而最简洁最为有效的方式即为由指导教师在科研课题中提炼出一系列科学问题，通过这些科学问题的侧重、难易、特点将其设计为实验项目。因为任何一个科研活动都是一个系统的工程。以生物医学信号的采集、处理为例，实验部分可能包括传感器的设计、信号调理电路设计、单片机接口设计、上位机通信设计、及上位机软件编程（包括数据的分析、处理、识别、计算）等。在这些步骤中，研究的核心可能只是其中1或2个步骤，其余部分则应该是经典和成熟的方法和手段，对这些方法和手段，可以通过筛选、论证和验证后[3]，将其成熟部分先期转化为验证、综合性实验项目，而将其中较有难度的问题作为设计性或开放性实验项目。这样，学生在实验过程中可以认识到自己所做实验是正在进行的专业前沿性科研的一部分，不仅在实验中学习了专业知识，而且对专业的应用领域及发展趋势有了深入了解；另外通过学生实验，又可反过来检验此方法和手段的成熟合理程度， 启发学生在专业领域的新想法和新思路，并让学生以思考题的方式参与讨论，能否进一步修改或创新等，从而充分调动学生的学习兴趣和创新意识。

四、实验教学层次及实验教材改革

按照循序渐进、因材施教的原则，“生物医学工程专业实验系列课程”建立了四个层次的实验内容，1.验证型实验：由教师提出实验方案及具体步骤，由学生具体操作验证；2.综合型实验：包括两门及以上课程知识点的实验项目即为综合性，在整合多个专业课程后开设的独立的实验课程中应均为综合性实验；3.设计性实验：由教师提出实验目的，由学生自行设计实验方案及步骤，准备实验器材；4.研究型实验：通过前期实验的积累，由学生提出一个感兴趣的专业实验项目，学生在教师指导下进行相对独立的科研活动，进行资料查询、方案设计、理论论证分析等全过程。

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【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2012）10C-0135-02

一、生物医学工程专业的特点

生物医学工程旨在运用工程技术的原理和方法，研究和解决生物学和医学问题的新兴、边缘、交叉学科。其主要任务是：从工程学角度研究、解释生物体特别是人体的生理、病理变化过程。其主要研究方向包括：生物系统的建模与仿真、生物医学信号的检测与分析、生物医学成像和图像处理、电磁场生物效应、脑科学与认知、人工器官以及相关的医疗设备的研制等。生物医学工程学是医疗卫生健康、保健性产业的重要基础和动力，它所带动的产业在国民经济中占有重要地位，世界各国都在不断加大对生物医学工程的投入。经过本专业培养的学生，不仅应能够在医学中较熟练地运用电子技术、信息处理技术、计算机技术，而且还应具备生物科学理论基础以及医工结合的研究和实验技能，以及医疗电子设备、医学信息处理的初步开发、研究、应用、维护和管理能力。本专业毕业的学生择业面宽，就业适应能力强。毕业生既可以在医疗仪器行业从事新产品的开发与应用，又可以在医院医学工程部门比如医学仪器、医学影像设备与技术，国家技术监督部门，以及其他电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、维护与维修、教学及管理等方面的工作。此外，本专业的学生还可以进入生物医学工程、电子信息工程、通信工程与技术、计算机应用技术等方向继续深造。生物医学工程专业培养要求知识方面：打好坚实的数学、化学、物理学、外语、计算机与信息科学和电子技术的基础，掌握宽厚的生物医学工程专业知识，具备宽广而深远的科技视野、强烈的求知欲望、事业心和创新意识。

二、普通化学课程及其教学的基本要求

（一）课程的地位、性质和任务

化学是在原子、分子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的一门科学。在解决人类最关心的环境、材料、能源、医药保健、粮食增产、资源利用等问题中，化学科学处于中心地位。而普通化学则是化学的导言，它包含了现代化学的基本理论、基础知识和基本技能，是现代大学生应该普遍掌握的自然科学基础知识的重要部分，是高等院校非化学专业必修的一门重要的基础课。通过本课程的学习，学生在一定程度上掌握一些必需的近代化学基本理论、基本知识和基本技能，并了解这些理论、知识和技能在生物医学工程领域中的应用；培养学生具有应用化学观点分析生活、生产中的一些简单的化学问题的初步能力；为今后的专业学习和工作打下一定的化学知识基础。

（二）课程教学的基本要求

通过对普通化学课程的学习，学生应掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡以及原子、分子结构等方面的基本理论和基础知识；掌握一定的元素化合物的基本知识；掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应；掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法；并了解化学在生物医学、环境保护、新材料的研究与应用、能源开发与利用以及生命科学研究等领域的作用，为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。

三、普通化学教学改革的具体措施

（一）修改教学大纲

应根据生物医学工程专业的培养方案，修改普通化学的教学大纲，并将本课程分为理论教学和实验教学。理论课时为32学时，实验课时为16学时。首先从普通化学课程的地位、性质和任务来定位。普通化学则是化学的导言，它包含现代化学的基本理论、基础知识和基本技能，使学生掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡；掌握一定的元素化合物的基本知识；掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应；掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法；并了解化学在生物医学以及生命科学研究等领域的作用，为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。

为了培养学生的动手能力，应让学生熟悉化学实验及实验室的基本规则；培养学生认真观察实验现象、正确记录和实验数据的习惯；了解常用化学仪器的性能、使用和维护方法。同时，应培养学生正确处理实验数据，正确书写实验报告的能力；促使学生逐渐养成严谨的科学态度、实事求是的实验习惯和工作作风，并初步具有独立思考、独立设计实验、独立进行实验以及独立分析、综合问题的能力，从而为后续课程的学习和进一步的科学研究打下基础。主要实验项目如下：玻璃工操作实验（2学时）；离解平衡与沉淀一溶解平衡（2学时）；铜、锌、银、镉及其离子的鉴定（2学时）；烃的性质和鉴定（2学时）；粗盐的提纯（4学时）。

值得注意的是，理论教学大纲和实验教学大纲的修订，应体现专业特色明确、重点突出、思路清晰的教学思路。

（二）探索新的教学方法

1.理论联系实际。普通化学是非化学化工类专业学生开设的一门基础化学课，主要介绍化学学科基本情况，化学各个分支对社会发展的作用，化学学科的发展现状、发展趋势，化学与其他自然科学、工程技术学科的关系。因此，普通化学课程知识点多、内容复杂、概念跨度大，需要与学生所学专业及实际情况有机结合起来。然而，在教学实践中，本课程的教学课时不足，教学过程中，化学理论和化学与专业结合选择是，教师往往容易顾此失彼，使化学教学演变成一堆化学名词和专业术语的堆积，枯燥乏味。同时，学生重视度不够、学习兴趣不浓。但是化学知识在各种领域中不断渗透，在日常社会生活中起着越来越重要的作用。面对实际问题，针对生物医学工程专业特点，在教学过程中，教师可首先和学生进行讨论，解决如下问题：（1）学习的原动力。（2）学习的方法和习惯；告诉大学课程内容多，上课进度快、信息量大，并且辅导课和习题课少，要掌握好学习方法；设计了从实验现象一引发思考一理论内容一实验内容一在线测试的教学路线。（3）学习精神，只有更加刻苦才有可能适应大学阶段的学习。通过讨论和示范，激发学生的学习兴趣，以求达到最佳教学效果。

将普通化学中基础部分的讲授与中学化学教学良好接轨，在上课时首先回顾一下中学化学相关知识点，再引入新的知识点。在讲例题的采用为“先示例、后解析”的方式。上实验课，采用实验前提问和预习，代替实验课先讲实验原理和步骤的方式，要求、鼓励学生预习和思考。在指导实验时，及时发现问题，引导学生深入思考。建议学校平时适当开放实验室，为对化学感兴趣的学生提供实际操作平台。鼓励学生根据个人兴趣参加项目创新活动，和指导教师一起选题，查阅文献，学习相关知识，进行科研活动。当然，也可结合其他课外科技活动展开教学。

2引入实例。在实际的教学过程中，针对生物医学工程专业特点，可适当引入生活和专业应用中的具体实施例。课堂讲授时，利用具体实例，引入每一章节内容，再将每一章节的重点、难点内容在学生深入挖掘的基础上，将内容分解成若干小问题或将若干相关小问题合并起来，指导学生联想、讨论思考、联想归纳、比较总结本课程的目标是系统讲授化学基本理论和知识，加强基础，提炼基本，按需拓宽，注重实践性和应用性。

在讲到酸碱时，可把知识点延伸，把电子舌知识和酸碱性结合起来。电子舌测量酸味时就是利用酸性，检测出酸的浓度，也就是将酸的浓度通过化学传感器转化为可检测的信号，信号的强弱就能反映酸的浓度。同样，电子舌检测其他味觉，就是将其味觉物质，通过化学传感器转化为可检测的信号，通过信号的强弱来反映味觉物质的含量，进一步体现味道的内涵。

可引入直观形象的化学反应动画效果，加强学生对反应机理和抽象概念的理解；同时，可采用动态图表，充分发挥各类图形的优势。

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中图分类号：O6-33；G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）49-0131-02

一、引言

面向生物医学工程专业开设《测试技术与传感器》是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换和信息处理的理论和技术为主要内容，集光、机、电于一体，综合物理、化学、生物、材料、电子、电气、计算机、机械等学科技术的实践性非常强的专业基础课。杭州电子科技大学生仪学院目前开设的《测试技术与传感器》课程的课程目的为系统论述测试系统及其基本特性；介绍测试系统中传感器的结构、基本原理和典型应用，以及传感器的发展趋势、选用原则等，它是实现测试与自动控制的重要环节，仪器专业的重要专业基础课，也是自控原理、智能仪器课程设计、虚拟仪器课程设计的基础。

二、存在问题

目前该课程的教学状况及存在的问题：（1）测试技术与传感器技术属于多学科交叉渗透课程，涉及电学、磁学、光学、化学等学科，对先修课要求较高，现有的教学内容，以教师课堂讲授为主，侧重于原理的介绍及公式的推导，学生看不见，摸不着，缺乏感性认识，容易出现枯燥、难以学好的感觉，加上很大一部分学生的学习主动性差，学习态度上不太重视，没有投入必要的精力和时间，直接影响教学效果。（2）现行传感器教材比较繁多，有的以传感器原理为主线，有的以过程参数测量为主线，但是很多教材都没有涉及新型传感器的理论知识及其应用，不利于学生拓宽知识面，不符合宽口径人才培养模式。（3）目前传感器课程的实验环节以验证性实验为主，主要使学生掌握常用传感器的使用和标定方法，以及相应传感器的测量转换电路设计。（4）课程考核方式一般是以考试为主，辅以作业、实验、考勤评价，这种考核方法很难激发学生的学习积极性和主动性，不能真实反映学生的学习能力、对知识的掌握程度及其专业应用能力。

传感课程教学方法研究大多是自动化、精密仪器专业中对该课程的教学方法研究。结合本专业优势，本文提出通过使用启发式教学、结合临床实际教学、结合多媒体等手段丰富教学方法，提高生物医学传感教学效果。这些方法对提高生物医学专业的传感教学提供了重要改进措施，对提高教学质量具有重要意义。改革和完善《测试技术与传感器》课程的教学模式，通过研究型教学，训练学生的高级思维能力和解决实际问题的操作能力，培养学生主动学习、独立学习与终身学习的能力，使学生具备一流大学本科生的素养，提高核心竞争力。

三、改革目标

1.本文拟从课堂教学模式、课程教材多样性模式、实验课教学模式等方面研究并探索出具有杭州电子科技大学生物医学特色的“测试技术与传感器”研究型教学模式，培养学生的高级思维能力、解决实际问题的操作能力、交流沟通能力，在大学学习结束后，离开校园和教师，具有继续自主学习的能力。

2.在以基本传感测试单元为框架的知识体系的基础上，收集整理基于生理学与工程应用或医学临床现象结合的传感学科交叉内容，为编写生物医学工程等工科专业适用的生物传感教材、论文等提供教学资料并制定教材理论体系框架。

四、具体措施

（一）课堂教学模式探索

1.教师课堂讲授重点为最核心的知识点，对具有迁移价值的学科基本原理进行阐述。讲授内容少而精，对重点、难点讲深讲透，引导学生多角度、深层次地理解基本原理，而对事实性知识点，则少讲或不讲；讲授内容宽而新，以学科的发展为大背景，了解课程基本原理在大学科中的定位，以及与学科最新发展的联系。

教学内容较多，面面俱到的教学难以完成教学任务，教学效果并不佳。根据传感检测特点和生物医学工程等相关专业的培养需要，设计该课程的课程体系以各传感器基本功能为主，尤其是电感、电容、电压、应变片、磁电式传感等章节作为教学重点和难点，其中的各个章节的应用与心电、脑电、肌电内容相关联，引入生物医学工程重要的研究领域――脑机交互，作为重点讲解；而光敏、气敏、热敏等章节内容相对简单，容易理解，不做重点讲解。因此，可据此分配授课时间，突出教学重点。

2.教师根据核心知识点，提出知识点总结分析归纳问题、实际应用相关问题等，由学生课程小组分别选择问题，课后参阅书本、资料，提出解决方案，并由课程小组代表发言，课堂展示并交流。

此外，在各个传感系统中识记结构部分内容琐碎难记，而生物医学工程专业对这部分内容的要求并不高，不要求掌握详细结构，在理解传感结构及工作原理的基础上，日后工作或科研中用到这部分内容时能够通过查阅参考书获得信息即可，课堂讲解突出章节纲要，对其中涉及的工程应用现象补充材料介绍。

3.课堂教学中，教师讲述研究课题开题报告基本格式及其具体实例，由学生自我提出学科感兴趣的实际问题，参阅相关资料和解决方法，模拟写作研究课题开题报告。为更好地服务于生物医学工程专业的学科交叉特点，在生物医学传感的教学过程中注意整理、添加与工程应用和医疗仪器的内容。比如，在讲解压电传感基础上增加相关的医疗应用讲解，如人工瓣膜、血压监测计等器件的工作原理内容；在讲解电感基础上，增加当前无创呼吸电感检测的原理等介绍，这些内容对激发学生兴趣、启发学生的创新思维具有重要作用。然而，这部分内容还比较零散，没有形成良好的体系，此外，目前还没有专门适用于生物医学工程等工科专业的生物传感生理学教材。在讲解医疗方向的应用时，要注意资料的收集、整理和系统化，不仅可以很好地服务于生物医学工程等专业的培养要求，还将对编写工科专业专用的生物医学传感教材提供课程资料和理论框架。

4.课程教材模式探索。课程教材采用开放性体系，教师围绕教学目标研读现行的先进教材的基础之上，为学生推荐至少2本以上国内外先进教材，包括英文原版教材，对应于不同核心知识点，引导学生学会知识点的寻找、分析、归纳、比较，并利用各种国内外文献网络进行最新相关进展的补充和学习。引导学生尽可能或完全避免学一门课程只读一本书的现象。

在课堂教学中，除了使用多媒体和板书进行理论教学之外，还有意识地利用网络公开课等引导学生的自主学习。在我校图书馆的视频资源中有国内外著名大学的视频公开课，利用这些强大的网络资源可以弥补课时少、课程任务重的矛盾。比如，在该课程教学中，原理介绍部分占课时较少，在对重点器件结构和系统课堂讲解的前提下，其中一些具体的设计内容布置给学生自学。除了缓解课时不足的矛盾，网络课程资源还可补充教学内容，加深学生对知识的理解。

教师发展学习平台中的相关传感课程讲述，由经验丰富的名师授课，通过网络观看可加深对理论学习的印象，还可激发学生的学习兴趣。不仅丰富了学生的学习资源，更重要的是，在这种教学过程中，向学生示范了资料收集和获取信息的方法，提高了学生自主学习的能力。

（二）实验课教学模式探索

1.基础性实验：围绕测试技术与传感器的核心知识点，掌握传感器的基本原理及信号检测，这类实验主要属于验证性实验。

2.综合性实验：模拟生产或生活实际中的某一具体项目开展，学生可根据被测对象的不同选择各自合适的传感器，实验室配备电压表、电流表、指示灯、蜂鸣器、计数器等设备，用于学生自行完成线路的连接，也可根据学生的具体情况拓展知识点，综合性实验可在做的过程中让学生将学到的理论知识贯穿起来，整个项目采用3～4人为一小组的团队形式，以学生为主体，教师可适时地进行引导，循序渐进地实施项目，完成知识、技能和相关能力的学习。

3.提高性实验：对于提高阶段，我们将尝试结合虚拟仪器实验平台，虚拟仪器技术是仪器智能化发展的一个重要方向。我们增设实验内容要求学生采用软件LABVIEW或VB、VC等作为开发工具，设计直观友好的用户交互界面。如有可能还可根据检测分析的结果产生相应的输出控制信号。

4.除了实验教学，在与医疗仪器相关的脑机交互研究方面还可成立大学生科研活动小组，开展多种课外科技活动。其中申请者是该科研活动小组的指导教师之一。结合该课程的教学改革，拟吸收对生物医学方向感兴趣的同学加入，主要以观摩实验和学习实验方法为主，在活动参与中激发学生专业兴趣、促进专业学习。

五、总结

本文针对面向生物医学工程专业开设的《测试技术与传感器》课程当前存在的问题，结合生物医学专业学科交叉特色，提出了相应的改革目标和措施，使学生能自主使用各种通用传感和专用医疗仪器平台，灵活选择信号分析方法，加强对仪器平台分析的能力和对结果的理性认识，发挥该课程的实践性优势。通过施行开放式的《测试技术与传感器》课程教学模式改革，注重实验知识的延伸，完善考核制度等改革措施，最大程度地增强学生的自主性与参与性，培养社会需要的创新型、应用型、复合型、外向型的“医工结合”型储备人才。

参考文献：

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）03-0132-02

医学影像技术是生物医学工程领域的重要分支，20世纪的几大医学科技突破大多围绕医学影像技术展开。进入21世纪后，医学影像技术向着数字化、信息化的方向发展，特别是近几年在计算机辅助诊断方面取得了较大的进展，推动了医疗方式和医疗体系的变革。为了适应时展的需求，生物医学工程专业的本科毕业生不仅应该学习基本的医学图像处理理论知识，更应该掌握医学图像处理的基本编程技巧，具有承担初级医学图像处理工程项目的能力。为了适应医学影像处理技术的快速进步，培养社会急需的生物医学工程高级专门人才，国内许多高校都开设了《医学图像处理》课程，但是在该门课程的实践教学方面都处于探索阶段[1，2]。大连理工大学生物医学工程系在《医学图像处理》的实践教学方面进行了积极的探索，通过突出实践教学比重，丰富实践教学内容，紧密联系医疗和工程应用，鼓励学生进行实践锻炼，充分利用慕课平台等一系列措施，有效提升了学生在医学图像处理方面的工程实践能力，得到了学生的欢迎，收获了良好的教学效果。这里将我系的教学经验进行总结，与读者分享。

一、理论与实践教学相结合，加强实践教学比重

为了强化《医学图像处理》课程的实践教学，我系在2012年对课程的教学培养方案做了较大的调整，将理论教学与实践教学融合在一起，共设置56个学时，其中理论部分占32学时，实践部分占24学时。实践部分在总学时中的比重达到43%。在教学时间的安排上，将理论课程与实践课程穿行，每讲解一章理论内容，便进行一次相关的实验教学，让同学通过亲手编程来实践应用理论课上学到的医学图像处理知识。通过这种方式，一方面锻炼了学生编写程序的能力，另一方面通过学以致用来强化理论课堂上学到的知识。

二、与临床实践相结合

与其他电子类学科相比[3]，生物医学工程专业的一个突出特点就是以医疗应用为最终目的，因此生物医学工程专业课程教学也有必要与医疗，特别是临床应用相结合。大连理工大学生物医学工程系长期与大连市各家三甲医院保持密切的科研和教学合作关系，这为《医学图像处理》课程的实践教学提供了有利的条件。在理论教学的32个学时中，我们专门留出12个学时，聘请大连医科大学附属第二医院的主任医师来进行教学。由医生承担的学时虽然是理论课程，但是其教学内容与临床实践紧密结合，起到了推动实践教学的作用。这种聘请医生参与教学的方式，在国内其他工科高等院校的《医学图像处理》课程教学中并不多见，极大地开阔了工科学生的视野，在其脑海里埋下了以临床应用为目的观念，被学生称为是一种“接地气”的教学方式。除了聘请医生走进课堂，我们还带领学生走出课堂，走进医院，参观医学影像的采集和处理过程，观察医生使用医学图像处理软件的操作流程，并将实际使用的软件功能与课堂上的理论知识相对应，让学生看到教学知识点在临床中的鲜活实例，从而进一步加深对理论知识的理解。走进医院的实践教学环节让学生了解到了临床需求，切实感受到工程技术对病人健康的影响，将“医者仁心”的思想传递了工程技术人才，有助于提高生物医学工程专业学生的思想品德修养。

三、与实际工程相结合

在实际教学过程中，我们发现不是所有同学都具有良好的编程天赋，女同学相比男同学来说，对编程具有更多的畏难情绪，而且编程解决实际问题的能力也不是与每个学生的理论课成绩成正比的。为此，我们的实践教学目的不仅仅是为了培养少数编程能力突出的同学，更是为了让绝大部分同学都掌握基本的编程技巧，能够解决实际的医学图像处理问题。为了达到这样的教学目的，我们采取了“渐进式”的锻炼方式，将实验学时再细分为两个阶段。第一阶段是与理论教学相穿插的实验环节，第二阶段是期末的大作业环节。第一阶段的编程难度较低，并且由任课教师来逐行讲解编程，做到让绝大部分学生都能掌握基本的编程语言。通过这种细致的手把手的教学方式，可以让对编程有畏难情绪的同学增强信心，增加对编程的了解，逐渐培养逻辑思考和程序设计能力。通过第一阶段的培养，大多数学生最终可以扔掉“老师”这根拐杖，能够尝试在编程的道路上独立行走，从而进入第二阶段的进阶培养。在期末大作业中，老师会从实际工程项目选择没有标准答案的小项目，让学生解决。这些项目的题目往往具有很强的应用色彩，如“对脑部核磁图像进行三维重建并进行断层间的插值”等。这些题目可以有多种解决方案，但是却在编程软件的现成函数库中找不到答案，在互联网上也搜不到相同的题目，必须自己动手、动脑来解决。同时，期末大作业中还设计了一些看似以“折磨人”为目的的编程题目，如“编写二维图像的区域生长法程序”、“编写三维图像的直方图均衡化算法”等，这些题目虽然在编程软件中有现成的函数，但是老师的要求是让学生自己编程来重新实现这些函数的功能，目的在于锻炼学生的编程能力。如果没有第一阶段的手把手培养，很多同学都不敢想象自己可以挑战这样的题目，然而结果是很多学生编写出了比商业软件功能更丰富的程序，极大地增强了学生的自信心和对编程的兴趣，有学生反映这是对他“触动极大”的教学环节。

四、结合网络慕课系统，改善实践教学效果

在《医学图像处理》课程的建设过程中，我们借助网络教学平台，完成了网上慕课的建设，将所有实验课的讲解视频到慕课平台，供学生们复习使用。这种方式收效良好，学生们为了完成实验程序的编写，需要随时复习老师在实验课程上的讲解，因此慕课平台中实验课程的讲解录像的点击率一直较高，这说明学生们已经自觉地在课后学习编程技巧，并将其运用到大作业的完成中。另一方面，慕课平台还设置了师生交流讨论区，由任课老师在网上及时解答学生的编程问题，这在实验环节的最后阶段对学生们完成实践题目起到了积极的帮助。慕课平台还具备作业提交和批改功能，方便学生上传电子版的实验报告，特别是保存已经编写的程序，为教学资源的积累与管理带来了方便。

通过对实验实践教学的研究和探索，大连理工大学的《医学图像处理》课程初步积累了一系列行之有效的教学经验，形成了自身的特色和优势，为社会培养出了具有实际工程能力的生物医学工程本科人才，毕业生得到了社会和用人单位的广泛认可。我们的教学实践仍然在继续，并且还将不断加强实践性教学的研究与建设，优化教学计划与结构，力争为社会输出更高质量的医学影像工程人才。

参考文献：

[1]郑旭媛，胡春红，肖振国.医学图像处理课程设计教学模式探索[J].科技创新导报，2011，（31）.

[2]李振伟，杨晓利，胡志刚，雷万军.以学生为中心的医学图像处理教学方式和考核模式探讨[J].中国医学教育技术，2012，（04）.

[3]徐燕华.项目教学法在图像处理教学中的运用研究[J].科技创新导报，2016，（09）.

Practical Teaching of "Medial Image Processing" Course，Study and Exploration

WANG Hong-kai，LIU Hui，QIU Tian-shuang

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中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）33-0112-02

Abstract： This article takes the Bio-medical Engineering of AHUCM Specialty as an example to summarize the problems occurred in the course of Embedded System Course.It condensed out a teaching method which combines the selection of teaching materials and professional construction，combines the selection of theory course and training objectives， combines the training of practical ability and school running characteristics and builds a new evaluation system. It will improve the teaching and practice of Embedded System Course in Bio-medical Engineering in order to meet the needs of the society.

Key words： Bio-medical Engineering；Embedded System；Teaching method

生物医学工程（Bio-medical Engineering，BME）是综合运用多门学科的理论和技术，研究和解决人类健康、疾病预防、诊断和治疗等的新技术、新方法，是一门多学科交叉和渗透性强的新兴学科，也是一门结合其他学科和技术快速发展的学科，本身具有高度的前沿性和先进性，高新技术的突飞猛进，要求我们不断调整课程设置以适应社会的需求和时代的发展。随着嵌入式系统在各个领域表现出强劲的生命力，并且越来越多的应用到医疗器械中，在本校开设的生物医学工程专业（医疗器械方向）本科生教学中增加嵌入式系统的教学内容已势在必行[1]。

根据IEEE（电气和电子工程师协会）的定义，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”。目前国内一个普遍被认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统[2]。虽然侧重点不同，以上两种定义却均体现出嵌入式系统是可以涵盖机械等附属装置的软硬件综合体。鉴于医疗器械自身的特点，嵌入式系统不仅能够在安全性、实时性、控制精度、数据处理能力以及与医院管理系统匹配性等方面增强其性能，并使医疗器械呈现便携式和网络化的发展趋势。

综上所述，如何开展我校生物医学工程专业的《嵌入式系统原理及设计》课程的教学工作，结合专业培养目标和我校办学特色，值得我们探索和研究。经过两年的教学实践，我们发现教学过程中存在的若干问题，并总结了一些经验。

1 教材选择与专业建设相结合

因为嵌入式技术很强的行业相关性，高校应考虑基于理论且面向应用的教材，教学不会与实践脱节。但由于新技术日新月异，导致很难找到一套普遍适用的系列教材。同时，嵌入式系统兼具软硬件方面的知识与应用，各类教材的侧重点不同。例如，以软件开发为主，包括应用软件和驱动程序开发，放弃硬件设计内容，并且在多种处理器、操作系统中选择主流、有发展前景的ARM微处理器和嵌入式Linux作为主要授课内容，可选择林晓飞等编写的《基于ARM嵌入式Linux应用开发与实例教程》；周立功等编写的《ARM嵌入式系统基础教程》是目前嵌入式系统课程最为成功的教材之一，其配套资源非常全面，但其教学内容偏重硬件，扩展内容和工程案例较少，适合工程人员查阅。生物医学工程既有侧重于电子专业的嵌入式系统硬件电路设计，又有侧重于计算机专业的嵌入式系统软件开发，对于开展专业建设，提升专业内涵，稳定学生的专业思想，有很好的示范引导用。基于以上，本教研室首先确定以市场主流的嵌入式微处理器ARM9作为教学内容，采用高等院校规划教材，北京航空航天大学出版社出版的《ARM9嵌入式系统设计基础教程》，并结合实验指导书、开发板使用手册、应用程序开发手册、系统移植手册等内容，使嵌入式技术被更多学生掌握，也保证了硬件和软件知识的完整性。为之后开展的医疗器械类专业课，建立了良好开端。

2 理论课程选择与培养目标相结合

目前，嵌入式系统产品应用到医疗器械各个领域。CT、核磁共振等大型成像设备，彩超、经颅多普勒等超声设备，心电、脑电等电子设备，全自动生化分析、免疫测试系统等检测设备，呼吸机、麻醉机等监护设备均需要嵌入式系统的支持[3]。我校生物医学专业主要偏重医疗器械方向，培养学生成为能从事医学电子仪器、医疗器械开发设计和研制、医疗器械质量检测和技术监督管理等工作。那么提高相关专业课与实际应用领域的关联性，让学生清楚地认识到嵌入式系统是如何应用到医疗器械领域的，是我们任课老师应该做到的。

所以，本人在教学过程中，穿插列举嵌入式系统在医疗器械中的应用实例，不但使学生更容易理解相关理论知识，将两者有机结合，而且为接下来开展的医疗器械方面专业课打下一定基础。例如，基于嵌入式系统开发设计的便携式电子血压计不仅能够有效缩小血压计的体积，还能够实现“傻瓜式”血压测量，所返回的测量结果也更加准确。电子血压计由气袖、气泵、传感器、嵌入式控制器以及显示器等部件组成。在使用其进行血压测量时控制模块主要是与气泵传感器相配合实现控制气压，采集、记录、显示参数的功能。依照血压测量原理，控制器分别记录血压测量过程中的收缩压和舒张压即完成了一次血压测量；基于嵌入式系统的多参数监护仪可以将传感器采集到的人体生理信号转换为可被嵌入式系统识别的数字信号，然后该数字信号经过滤波、放大、量化等预处理后即可被传输到处理模块进行处理和分析。分析时，若信号超出人体正常参数范围则系统将该信号所对应的参数标注为非正常，向相关医护人员进行报警，同时将出现异常的各项数据存储在存储模块中，以便于后续分析和诊断[4]。

3 实践操作能力的培养与专业办学特色的结合

国家科技部印发的《医疗器械科技产业“十二五”专项规划》提出，要紧密围绕疾病预防、临床诊疗、健康促进的需要，重点开发新型中医诊疗等医疗器械产品和系统等新型医疗器械产品。未来的几十年，随着医疗水平的逐步提高，医疗器械产业将进入高速发展的时代，我校应迎合国家和社会的需求，将高精尖的现代信息技术与自身具备的丰厚的中医理论知识等专业优势相结合，改进现有的并开发新型的中医诊断仪器[5]。在开展实验教学的过程中，可以根据学生具备的不同软硬件基础，也就是对先导课程（高级语言程序设计、微机原理与接口技术、单片机原理等课程）的掌握程度进行分组，基础较差的学生主要进行基础验证型实验，基础稍好的学生进行设计综合型实验，而基础较好并且对嵌入式系统兴趣浓厚的学生可以进行研究创新型实验，实现分层次教学。划分后，各个层次的学生均能对如何学习这门课做出自我定位，从而产生兴趣，反响良好。设计综合型实验和研究创新型实验需与具体项目结合、与相关竞赛结合、与中医诊疗设备的发展方向结合，充分体现出本专业的办学特色使学生深刻了解本专业的优势特色和发展前景，并清楚地认识到其身上肩负的使命，有助于增强学生的专业认可度，调动其学习积极性。

同时，课堂教学不能与具体实践脱节，医疗器械技术和设备发展很快，相关实验设备又价格昂贵。我校的附属医院可以为本专业的学生提供现场观摩学习的机会，其中各个科室配备的各类功能型号的医疗器械让学生们可以看得到、摸得到、学得到，在现场体会嵌入式系统是如何成为医疗器械整体结构中不可或缺的功能模块，发挥其特有的作用，使学生有更直观的感受。

4 构建“形成性+终结性”评价体系

与传统的终结性评价不同的是，本嵌入式系统课程的考核采用“形成性+终结性”的评价方式。包括分别占总成绩50%和30%的理论考核和实验考核，此外，平时考核占20%。这种考核方式改变了传统的一役定生死的考核方式，逐步建立“平时表现、理论掌握、动手操作”三者并重的考核模式。平时表现包括课堂考勤、提问、课后作业、答疑等，其目的是培养学生学习的主观能动性。理论掌握的考核主要通过期末考试的形式，其目的是督促学生增强学习的自觉性，建立正确的学习方法和学习态度。动手操作的考核主要是以学生做实验时的表现和实验的完成情况来评估的，制定一套可行的、量化的标准考核方法，定性定量的肯定学生的实际操作能力，可以有效提高其积极性和主动性。经过改良后的考核方式更加侧重于评估学生的自主学习能力，建立其主体意识，对于改善学习效果起到了立竿见影的作用。

5 结语

嵌入式系统是一门多学科交叉、涵盖内容广泛、软硬件兼有、产业前沿性较强、对实际应用能力要求较高的课程，不同类型的院校的不同专业，开展本课程的侧重点也不尽相同。所以，开展嵌入式系统课程的本科教学，要想达到理想的效果，需要任课老师下一番苦功。总结来看，本专业是中医类院校、医药信息工程学院中的生物医学工程专业，偏重医疗器械方向，培养既有医学基础又有工科背景的专业型人才是我们的办学特色，所以，在嵌入式系统课程中，加入中医理论和医疗器械产业方面的知识内容对于开展教学会有很大帮助。同时，在选择教材、设置课程内容、实验实践教学和建立评估体系等方面，也需要任课老师因地制宜，量体裁衣。

我国医疗器械产业是一个创新能力不断增强、市场需求十分旺盛的朝阳产业。与此同时，也要看到产业发展的不足，提高技术创新能力、加强研发的产、学、研结合，已经成为当务之急。建国几十年来形成的良好基础，人民群众保健康复对医疗器械的刚性需求，医疗器械相关学科技术人才的长期储备，国家对医疗器械技术创新的大力扶持，都是促进医疗器械产业高速发展的保障和动力。我们作为开展生物医学工程专业的院校和任课老师，应清楚认识到自己身上的责任与重担，迎着大好的形势，在探索中教学，在教学中成长，紧跟科学前沿，同时脚踏实地，总结经验，吸取教训，为产业输送人才，为国家的医疗卫生事业安全有序的发展做出自己的贡献。

参考文献：

[1] 邓军民，等.生物医学工程专业本科教育课程设置探讨[J].首都医科大学学报，2007：166-168.

[2] 黄智伟，等.ARM9嵌入式系统设计基础教程[M].2版.北京：北京航空航天大学出版社，2013：1.

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中图分类号：G642 文献标识码：A

随着高等教育的稳步发展和高等教育体制改革的逐步进行，如何提高高等教育质量成为社会普遍关注的焦点。专业评估作为高校教育教学质量的重要保障，现已成为评价高校各类专业办学水平和教育质量的重要依据。国家教育部自2003年开始实行“普通高校本科教学工作水平评估”工作，之后在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》中进一步明确了提高高等教育质量的重要性。2012年，国家教育部高教司和教育部高等教育教学评估中心先后又下发了《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》、《教育部关于普通高等学校本科教学评估工作的意见》等文件。这一系列举措都说明了专业评估在促进专业建设，提升学校整体学科水平中的重要地位。

1实施高校本科专业评估的意义

1.1实施专业评估是实现专业科学发展的有力保障

开展本科专业评估工作是对办学专业的内在剖析，总结专业的建设背景、人才培养目标、目前取得成绩、存在问题及未来发展趋势，并与理想化标准相对照。

梳理出二者之间的差距，查找出制约专业发展的重要问题。并以此为突破点，进行一系列教育教学改革，发展自身办学优势，促进专业内涵建设，引导专业在正常轨道发展，并进一步提高办学水平和人才培养质量，实现专业科学发展。

1.2实施专业评估有利于建设特色高等教育体系

随着社会主义市场经济的逐步发展，社会中各个行业对人才的需求已不再是统一标准，而是呈现出了多样化的特点，这就要求各校在人才培养方面要注重发扬自身的学科优势，培养特色化人才。实施专业评估工作能够使高校与高校之间呈现区别化的专业设置和多样化的人才培养定位，有利于各个高校明确自身专业的特长之处，避免学科和专业的重复建设，提高办学效率，有利于特色化教育体系的形成。

1.3实施专业评估有利于激发学校自身可持续发展的内在动力

实施专业评估的目的是以评估工作来积极带动学校的各项建设工作，推动学校办学思想和观念的更新，深化教育教学改革，全面完善人才培养方案和定位，以满足社会对优秀人才的需要。同时，并进一步提高教学队伍素质和管理队伍素质，保障教学工作高质量进行。专业评估工作可促使学校的改革与未来发展目标有机结合，统筹兼顾，最终实现提高教学质量，促进学校可持续发展。

2高校本科专业评估的指标解读与筹备工作

辽宁省高校新设本科专业评估的指标体系主要包含两个层次：一级指标（4项）主要有：人才培养定位与人才培养模式、专业教学团队、教学基本建设、教学质量保障；二级指标（13项）主要有：人才培养定位、人才培养模式、教学团队结构与数量、专业建设负责人、师资培养、人才培养方案、教学改革、实践教学设计、实践教学条件、教学资源建设、专业建设经费、质量监控制度体系、质量评价与反馈。

2.1人才培养模式与人才培养定位

高校专业人才培养应定位于适应国家及地方的经济社会发展需要或行业企业发展需求，具有明确清晰的专业建设指导思想。在符合专业定位的基础上，人才培养目标应遵循人才成长规律和教育教学规律，并且具备科学性、合理性、规范性和可操作性。在这一原则指导下，我校医疗器械学院生物医学工程专业的定位以国内外医疗器械产业的发展对生物医学工程专业人才的需求为依据，结合生物医学工程专业特点和我校的办学特色，积极探索生物医学工程专业人才培养模式，构建以生物检测诊断、生物医用材料、有源医疗器械三个方向为主体的培养方案，加强教学管理，注重人才培养质量，并取得了显著成效。

2.2专业教学团队

应建立一支稳定的年龄、职称、专业背景等结构合理的专兼结合的专业教学团队，并保证教学团队在数量上能够满足教学工作的需要。专业建设负责人在具备优秀的教学及科研能力外，还应着力推动人才培养模式、培养方案、课程体系、实践教育基地、师资队伍等建设工作的开展。此外，依据专业建设规划，制定科学合理的师资培养计划，鼓励和加强青年教师在专业教学及科研业务方面的作用。在此指导下，我校生物医学工程专业建立了由15位专职教师、5位兼职教师构成的老中青结合、富有创新精神的专业教学梯队，其中80%的教师专业背景与该专业相近。专业建设负责人是我校博士研究生导师、硕士研究生导师。近三年承担市级（及以上）科研课题5项，发表科研论文20余篇。并积极参与国内外专业领域的学术交流与推广，三年内在国内重要专业领域学会上发表大会报告或担任主持人十余次，具有较好的专业学科影响力。学院还建立了完善的师资培养计划，采取“内出外进”的相应措施及原则，其中专业教师参加学术交流活动30余次，参加率达到100%。

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中图分类号：G642.0 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2013）03-0106-02

Teaching Reform of Medical Images Processing and Analysis//Tang Min

Abstract Medical images processing and analysis is one of the major foundational courses for biomedical engineering. According to the teaching model of CDIO， several teaching reform measures of medical images processing and analysis are carried out， including combining multimedia approach with traditional teaching method； guiding students to understand knowledge points unitarily； prompting students’ enthusiasm； training practical abilities of students； and fostering thinking mode merged with science， engineering and medicine. The author’s rich practical experiences demonstrate that these teaching reform measures can foster the students’ abilities， inspire their interests and therefore improve the teaching effect greatly.

Key words image processing； image analysis； teaching reform； teaching model； CDIO

医学图像处理与分析是研究图像处理的基本理论及其在生物医学工程中的应用的一门学科，是生物医学工程专业的专业必修课。该课程的任务是：系统介绍图像处理与分析的基本理论和基本方法，侧重使学生掌握其在生物科学领域的实际应用，目的是使学生系统掌握数字图像处理的基础概念、基本原理和实现方法，学习图像分析的基本理论、典型方法和实用技术，为在生物医学工程领域从事研究与开发打下扎实基础。

医学图像处理与分析课程理论抽象，涉及医学、计算机、数学、物理、信号处理等多个领域的知识，学科之间高度交叉、渗透，学生很难理解其中的相关知识和技术，因此课程起点高，教学难度大[1-2]。笔者在教学方法上也与时俱进，摒弃传统教学方法的弊端，引入新的教学模式和教学方法，实现培养高质量人才的目标。

本文提出笔者基于CDIO教学模式的医学图像处理与分析课程教学改革方面的一些经验。总体说来，该课程教学改革的主要思路是：以全新的教学理念为指导，以先进的教学手段和方法为桥梁，以学科交叉的眼光有机结合课程教学与课外教学、理论教学与实践教学、系统讲授与学生自学等多种方式，实现教学内容的完整性、前沿性、理论性与实践性，使学生掌握本门课程的理论框架与思维方法，掌握生物图像处理与分析的相关技能，能够采取合适的处理方法实现特定的医学图像处理目的。

1 CDIO教学模式

CDIO教学模式是近年来国外工程教育改革的最新成果，其中C代表构思（Conceive），D代表设计（Design），I代表实现（Implement），O代表运作（Operate）。CDIO模式是以产品研发到产品运行的生命周期为载体，强调让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式来学习工程，并以综合培养的方式使学生在多方面达到工程师的预定目标。实践证明，CDIO教学模式比传统教学模式适应面更宽，更有助于提高教学质量，尤为重要的是CDIO模式中的新评测标准，为工程教育的系统化发展奠定了基础[3]。

2 医学图像处理与分析教改措施

2.1 融合多媒体教学和传统教学手段

目前高校授课中普遍存在两种极端：

一种是只板书授课，形式单调，内容枯燥，课堂时间无法有效利用，知识容量小；

另一种则完全采用多媒体授课，课堂教学变成单纯地播放幻灯片，缺乏学生参与互动的空间和可能。

笔者强调打造“多媒体+板书”的高质量精品课堂：

一方面，优秀的教学课件能提升和精炼教材内容，通过利用图像、声音和动画等多媒体技术将教材中相关概念、算法、原理及应用转化成形象逼真的影像展示给学生，介绍和比较不同的图像处理方法应用于医学图像的不同效果，为学生提供生动的感性认识；

另一方面，将板书穿插于多媒体教学中，对图像处理算法的关键步骤进行推导和演算，同时展示教学进度、层次和重点，有利于学生对重要知识点的系统把握，有效避免知识讲授过程中的“碎片化”现象。

2.2 引导学生整体把握知识点

在教学过程中，引导学生从整体上把握学习的总体要求，理清教学知识点、学习难点以及学习技巧，对于落实课程的知识点非常关键。每一章教学伊始，首先提出本章主线，即要解决什么问题，以什么样的方法和步骤来解决问题，所介绍方法对于解决问题的优点何在。当教学内容章节较多，分成多次讲授时，这个主线将会反复强调，从而不断加强学生对有关内容学习目的性的认识，开展针对性的学习。

2.3 调动学生的学习积极性

德国教育学家第斯多惠认为：“教育的艺术不在于教授的本领，而在于激励、唤醒和鼓舞。”[4]心理学研究也表明，学习动机与学习效果之间的关系十分密切，不同性质的学习动机对于学习效果有不同的影响。学生的学习动机直接制约他们的学习积极性，影响学习效果。笔者在课堂教学中经常采用问题学习法（problem based learning，PBL），以提高学生的学习积极性，促进学生参与教学。学生通过图书馆以及网络等资源，查阅资料，系统分析，形成读书报告，再到课堂上讨论和交流，教师则主要起到布置任务和经典总结的作用[2，5]。这种启发式、互动式、讨论式、研究性等教学方法，能够充分调动学生的积极性和学习兴趣，培养学生的创新思维和研究能力。另外，还可以通过课程网站、在线聊天等现代交流手段，将课堂教学和课后辅导有机结合，建立多渠道的教学互动模式，使学生得到及时的指导，增强学生学习兴趣。

2.4 培养学生的实践动手能力

本课程是一门以实践为基础的课程，必须十分注重学生实践能力的培养和开发，使学生熟悉医学图像处理课程基本理论的同时，掌握如何通过计算机实现这些算法，能够将所学知识和设计的算法应用于医学图像处理和分析，能够根据具体临床需要对算法进行设计、改进和优化，使处理后的图像符合临床要求。为此，本课程设置了相关的课程设计环节，两周时间内要求学生完成5～6个实验，检验算法效果，最终形成实验报告。

2.5 形成理工医结合的思维方式

现代生物科学已经呈现高度综合和高度分化的发展趋势，作为生物医学工程领域的本科生，需要具备丰富扎实的理工科知识和一定基础的医学专业知识，才能在今后的工作中有所发展和创新。南通大学的生物医学工程本科专业设置于电子信息学院，隶属工科范畴，而学生的医学知识背景相对较弱。因此，本课程讲授时要注重与医学成像技术、医学电子学等课程的衔接和交叉，不仅在讲授某一种图像处理方法时突出重点、分化难点，更要将医学实例的处理融合于各章节，体现出理、工、医三者结合，对从方法论和认识论的较高层次上形成新的研究思维起到指导作用[2]。

3 结论

本文结合笔者多年来的教学经验，在简要介绍CDIO教学模式的基础上，针对医学图像处理与分析理论教学方面提出一些改革措施。实践表明，医学图像处理与分析课程教学应紧密结合医学实践，注重图像处理方法与具体医学应用的有机结合和交叉，激发学生的学习热情和创新思维能力。笔者今后还将围绕实践教学环节的改革开展一些有益的探索。

参考文献

[1]韩贵来.医学图像处理课程教学方法探讨[J].时代教育：教育教学版，2011（4）：14.

[2]汤乐民，丁斐.医学研究生“生物图像处理与分析”课堂教学方法初探[J].南通大学学报：教育科学版，2008，4（4）：

79-81.