工程师生物医学论文

工程师生物医学论文 篇1：

面向“卓越工程师教育培养计划”的生物医学工程实践教学改革探讨

摘要：本文基于生物医学工程卓越工程师培养的特点，介绍了我校构建立体化、多层次实践教学平台，加强实践内容整合及“双师型”教师队伍建设，推进实践教学方法和考核方式等方面的改革探讨和实践。

关键词：生物医学工程;卓越工程师;实践教学

一、引言

“卓越工程师培养计划”是高校工程教育改革的一项重大举措，其目的重在培养一批创新能力强、适应经济、社会发展需要的工程技术人才，为我国建设创新型国家和人力资源强国、提升国家核心竞争力提供坚实的人才支撑和智力保证。多年来南方医科大学生物医学工程学院以《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》（教高〔2011〕1号）为指导，通过改革建设符合卓越工程师培养计划要求的生物医学工程专业培养模式和体系，突出我校理医工结合的鲜明专业特色，进一步探索在医科院校开办工科专业的规律与特点。坚持以培养学生实践能力、创新能力为核心，通过建设生物医学工程广东省级示范教学实验中心、大力开展综合设计性实验等途径，我校生物医学工程实践教育改革取得了一定的成效。在多年的教学改革实践中，探索以培养创新能力为核心的立体式、多层次实验教学平台，深化教学体系改革，逐步研究和探索出了一些行之有效的新理念和模式，使学生在综合素质增强的同时，工程理念和素养得到全面提高，为保证卓越工程师培养计划的贯彻落实奠定基础[1-3]。

二、传统实践教学中存在的主要问题

1.实践教学内容和方法。传统实践教学内容的设置存在与人才培养目标结合不够，验证性实验内容比重偏大，缺乏系统性工程实践训练内容，导致学生不能利用所学理论知识解决工程实际问题。在实验教学中，教师普遍采用灌输式教学方法，即实验前发布实验讲义，讲义包括实验内容、操作方法与步骤、每一步预期结果、实验报告格式等，学生机械性按照讲义完成操作，缺乏主动思考，扼制了学生的创造能力。

2.实践条件建设方式。实验室、实践基地包括学生实践的场地、设备和工程环境，对学生的实践教学质量起着举足轻重的作用。目前，我国高校教学实验室一般是根据理论课程的教学内容而设置的，其功能是辅助理论教学，其特点是课程专用、功能单一、实验室规模小、利用率低，不利于学生实验技能、综合能力、创新能力以及工程素养培养;实践教学基地一般是建在与学校有业务往来校外企业，但是大多数企业在安排学生实习实践方面积极性并不高，多流于形式，甚至有企业将来实习基地实习的学生作为廉价劳动力使用，并未达到系统工程训练的目标。

3.师资队伍知识结构。目前高等院校特别是研究教学型高校的教师大多具备良好教育背景、名牌大学毕业并具备博士学位，具有良好的科学研究经历，参与过高水平科研项目并发表过高水平科研论文，但大多数缺乏工程实践经历，因此高校教师中具有企业经历的“双师型”的教师数量不足，知识结构不合理。实验教师缺乏工程实践环节的专门训练，因此难以胜任相关的实践指导工作。

三、基于卓越工程师培养计划的实践改革措施

1.加强实验室和实习基地建设。根据“卓越计划”培养目标，进一步加强实验室和实习基地建设。扩大实验室开放力度，加大专业实验室投入，提高实验室综合利用率;引进企业的资源和设备，与企业合作共建实验室;利用省级实验教学示范中心平台，为卓越工程师的培养搭建具有工程环境的实践教学平台。具体措施包括以下几个方面：

（1）教学实验室建设。①近年来生物医学工程学院在省级实验教学示范中心建设项目经费的支持下，大大改善了实验教学条件，并取得了丰硕的建设成果。为此我院将在此基础上进一步加强实验中心建设，充分发挥其示范带动作用，推进广东省高校生物医学工程专业实验教学迈上新台阶。②充分利用社会资源进一步加强实验室建设。我院先后和北京微信斯达科技发展有限公司联合建立了“医学信息检测联合实验室”，和无锡祥生医学影像有限公司建立了“医学影像联合实验室”，这些公司无偿提供实验设备，这些实验室投入使用，大大增强了我院实验室实力。为此我院将充分调动全院教师的积极性，充分利用我们学校和学院的社会影响力，争取更多的社会力量投入到教学实验室的建设中。③通过自主研制实验设备以及联合研制实验设备，大大降低实验设备成本，提高了实验室设备数量并且锻炼了教师队伍。④通过整合学院内部教学资源，组建综合实验室及大学生创新实验室，这些实验室不仅能进行认识、验证型和综合型实验，而且能完成设计型和创新型实验，实现实验设备资源的交叉综合利用，充分提高实验室装备的使用效率。

（2）教学科研共用实验室建设：我院科研力量雄厚，科研实验条件优越，建有数字化诊断治疗设备教育部工程研究中心、医学图像广东省重点实验室、广州市大型医疗设备质量检测工程中心。面向卓越工程师培养的创新实验基地建设，需要大量的科研项目来支撑，因此在这些重点实验室和工程中心的建设中既兼顾科研的需求，又充分考虑实验教学的需要，建成科研和学生实验教学共用模式。达到科研促进实验教学的目的，并且把这种模式拓展到校外实践基地的建设中。

（3）实习基地建设。筛选具备带教师资力量和实习条件、管理规范，并在医疗器械行业内具有一定影响力的公司确定为卓越工程师培养基地，我院先后和飞利浦（PHILIPS）、西门子（SIEMENS）、杉山医疗器械有限公司、深圳新开元信息技术有限公司、雅培中国诊断部签订了卓越工程师联合培养协议，确定为我院的校外实习基地。充分利用附属医院和教学医院的资源，建立稳定的校内外实习基地;为学生的课程实践、实习、课程设计、学科竞赛、科研实践等创造良好的工程实践环境，培养学生的工程素质和实践能力[4]。

2.加强实践教学内容整合。

（1）教学内容改革。整合传统实验内容，将单一性、验证性实验整合为综合性、设计型实验，结合企业项目补充工程训练内容，强化课程设计，将各种国家级、省级设计大赛内容纳入综合分析能力培养的实验项目。在毕业设计前必须完成一门综合实践必修课，综合实践题目由学校老师和企业老师联合设置，学生可以根据自己的兴趣及特长选择，形成具有产学特色的实践教学培养模式。

（2）推进实践教学方法和考核方式改革。为适应卓越工程师培养的需要，必须改革传统的实践教学方法和考核方式。在教学方法改革中，大力推动基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习等多种研究性学习方法，调动学生的学习兴趣和学习热情。老师只给出实验项目的技术指标要求。要求学生完成原理方案设计、理论计算与分析;经与带教老师讨论通过后完成硬件实验样机搭建、样机性能指标测试等环节，形成完整的工程化的训练过程。

在考核改革中，改变传统的实验结果加实验报告评价方式，采取考察实践全过程、实作作品展示、现场答辩、实践总结分析等方式，重在考核学生的知识应用能力和创造性思维[5]。

3.加强双师型教师队伍建设。参与“卓越计划”实践教学的教师应具有在企业、医院工作或培训的经历，熟悉工程实践环境和过程。没有相关经历的新任教师必须到企业或者附属医院相关科室顶岗工作一年，提高工程实践能力;专业教师利用科研合作机会去合作企业与企业工程师共同指导学生，了解工程环境和生产过程，积累工程经验;聘请医院工程科室、企业中技术水平高、实践工作经验丰富、综合素质好的高级技术人员作为兼职教师，开设实践性强的课程。推动附属医院设备科、信息科成立教研室，充分利用附属医院工程科室的人员力量，直接参与专业实践课教学。

加强产业技术高级研究人才队伍建设，大力引进海内外高层次创新创业人才，探索实施选聘优秀科技企业家、高级工程师担任“兼职教授”，推行产学研联合培养研究生的“双导师制”[6-7]。

四、结束语

针对卓越工程师培养计划，构建立体化、多层次的实践教学平台，在实践教学中以学生为主体，充分调动学生的主动性和探索兴趣，注重学生实验思想、实验方法和实验技能的培养，提高学生的动手能力;实践教学与科技创新实践结合，注重学生创新能力和创新精神的培养，提高学生的综合素质;实践教学过程中注重学生团队合作意识以及学术交流能力的培养;在实践教学过程中注重学生工程意识、环境意识和社会责任感的培养，培养出更多合格的生物医学工程卓越工程师。

参考文献：

[1]何波，李思漫.“卓越工程师教育培养计划”下机械设计课堂教学改革探讨[J].农业科技与装备，2013，（3）.

[2]林健.注重卓越工程教育本质创新工程人才培养模式[J].中国高等教育，2011，（6）.

[3]张林香，王忠德，王俊文，郝晓刚，刘世斌.针对卓越工程师培养深化改革实验教学体系[J].教育学术月刊，2012，（1）.

[4]李俊，薄翠梅，王鑫国，张广明.卓越工程师培养创新实验平台建设[J].电气电子教学学报，2012，（3）.

[5]赵存有，刘春生，侯清泉.面向就业的机械专业毕业设计改革研究[J].教学研究，2013，（2）.

[6]范小春，冯仲仁，李书进.基于卓越工程师培养的实验教学示范中心建设[J].实验技术与管理，2015，32（2）.

[7]张宝，黄孟姣.基于协同创新的本研一体化校内外实践教学基地建设[J].教育教学论坛，2015，（1）.

作者：余学飞 余晓锷 张宁 郭淑艳 张志德

工程师生物医学论文 篇2：

工程教育认证背景下生物医学工程专业卓越工程师生产实习改革研究

摘 要：该文针对生物医学工程专业卓越工程师生产实习中存在的三大问题（实习教学计划与学生培养的终极目标间的匹配度不够，校内外实习教学模式不先进导致学生实习热情不高，实习考核评价体系不健全），基于工程教育认证的基本理念，对生产实习的教学体系、教学模式及教学评价进行了多层次的改革，包括构建面向“订单培养”的多层次实习教学体系、基于 “翻转课堂”的新型实习教学模式及多元化的实习评价体系，显著提高了学生的创新能力和工程实践能力，有力确保了生产实习效果。

关键词：工程教育认证 生物医学工程生产实习 教学改革

Research on Reform of Production Practice of Excellent Engineers Majoring in Biomedical Engineering Under the Backgroundof

Engineering Education Certification

ZHANG Xuming*

（College of Life Science and Technology， Huazhong University of Science and Technology， Wuhan，Hubei Province，430074China）

KeyWords： Engineering education certification; Biomedical engineering;

Production practice; Teaching reform

華中科技大学生物医学工程学科于2007年被评为国家一级重点学科，在2017年的全国第四轮学科评估中被评为A+[1]。该校生物医学工程卓越工程师计划（简称生卓计划）于2011年开始实施，该计划针对医疗器械领域的人才需求，着力培养具备国际视野和创新意识，具有实际工程能力的卓越工程技术人才。生产实习是生卓计划的核心环节，对培养学生的创新能力及工程实践能力具有重要价值。工程教育认证是工程师资格国际互认的重要基础[2，3]，对加强高等工程教育与工业界的联系及促进其国际交流具有十分重要的作用和价值。工程教育认证也是衡量卓越工程师培养质量的重要标准，对学生的工程实践能力和创新能力提出了比较高的要求。近年来，我们遵循工程教育专业认证标准，围绕生卓计划中的生产实习课程，开展了包括实习教学体系、教学模式及教学评价等一系列教学改革，有效地解决了生产实习中存在的问题，大大提升了学生的创新思维和工程实践能力，强化了生产实习效果。

1  生产实习存在的问题

此前的生产实习课程在教学计划、教学模式及实习评价等方面存在一些问题和不足，具体体现在以下3个方面。

1.1 实习教学计划与学生培养的终极目标间的匹配度不够

由于校内有丰富工程实践经验的教师不多，实习教学计划和大纲的编写缺乏行业专家的指导，因此之前的教学计划过多强调专业基础应用方面的能力培养，而对工程应用能力和创新意识方面的培养力度不够，使得实习内容与就业意向、市场需求等吻合度欠缺。

1.2 校内外实习教学模式未能与时俱进，导致学生实习热情不高，实习效果不佳

此前校内实习与生物医学工程专业的主流技术脱节，而互联网技术、虚拟仿真等先进手段几乎很少在校内实习中运用，同时在校外实习过程中，校内外导师主要充当实习的主导者，而学生则多为被动实习，这些因素导致学生自主实习热情不高，难以保证实习效果。

1.3 实习考核评价体系不健全

此前生产实习效果评价手段比较单一，如仅通过学生考勤和实习报告等对实习效果做简单评价，而未对学生在实习准备、现场实习和实习总结这3个重要阶段所体现出的综合素养进行全面评价。同时，生产实习考核评价目标比较含糊，成绩评也定存在一定的主观性和随意性。

2  生产实习改革的整体思路

针对此前实习教学计划缺乏针对性、校内外实习教学模式不先进和实习评价指标缺乏科学性等问题，基于工程教育专业认证的三大主要理念（即成果导向、以学生为中心和持续改进）[4]，在生卓计划中对生产实习进行了改革，即以生产实习内容模块化、实习过程和考核“问题”化、实习模式混合化为目标，通过构建面向“订单培养”[5]的多层次实践教学体系、建立基于翻转课堂的新型教学模式、构建多元化的科学实习评价体系等措施，达到有效提升实习效果的目的。具体思路为：在系统分析工程教育专业认证对学生实践能力要求、学生个体实习意愿、安全因素、实习经费和实习单位实际情况基础上，确定有效的实习教学计划、实习模式和实习内容;借助华中科技大学生物医学工程本科教学实验室和已建校外生产实习基地的现有资源，以翻转课堂教学模式为手段，实施校内外模拟实习和现场实习;针对实习效果评价问题，形成以问题和答辩为主，以实习报告为辅，综合考虑平时表现和现场表现的成绩考核制度。由此，最终建立包含实习计划总体方案优化、基于翻转课堂的模拟实习与现场实习教学手段改革、基于现场操作和答辩的考核手段完善等环节的完整链条，为提升学生工程实践能力提供了有效途径。

3生产实习改革的具体措施

3.1 构建面向“订单培养”的多层次实习教学体系

为解决此前的实习教学计划与学生培养的终极目标间的匹配度不够的问题，我们从教师队伍和教学计划的制订这两个方面入手，构建多层次实习教学体系。就教师队伍而言，我们不断完善校内专任教师到医疗器械产业领域的知名企业和研究机构进行一线学习交流的机制，在此机制的支持下，校内老师定期到上述企业和机构开展交流，充分了解产业技术需求和专业技术人才需求，同时熟悉了企业生产技术及工艺流程等，由此提高生物医学工程专业的实践教学水平。同时，进一步加强聘请医疗器械产业领域知名企业的技术骨干到学校兼职授课或参与实践教学的制定工作。通过完善教師培训、企业交流和深造的常规机制，形成一支了解医疗器械产业发展及人才需求和工程实践经验丰富的高水平专职和兼职结合的教师队伍，为制订合理的生产实习计划打下了坚实的基础。在教学计划制订方面，根据工程教育认证的要求，本着“为企业订单培养人才”的原则，工程实践经验丰富的校内实习指导教师在企业导师的协助下，划分实习模块内容，强化实习教学环节，构建了基于OBE （Outcomes-Based Education）[6，7]的多元化生产实习教学体系，具体包括：推进人才培养与生产劳动和社会实践相结合，以“启迪创新思维和培养工程实践能力”为核心，整合课程实践教学内容，将实习中的各个环节围绕强化医疗器械产业研发人才的培养目标进行有机整合和衔接，构建有利于培养理工医交叉渗透的复合型研究开发类专业技术人才的实践教学体系，使实践教学环节形成为集“基础、应用、综合、设计、创新”为一体的多方位、多层次的有机整体，全面提高学生的创新思维和实际动手能力。在实践教学体系的具体实施方面，先通过校内工程应用训练和校外现场实习相结合方式，让学生在校内实习基地开展短期的工程应用训练，为后期去企业开展现场实习打下基础，然后让学生进入医疗器械公司，通过参观公司、实际接触和操作不同的医疗器械产品及在企业里完成企业交付的工作任务等形式，了解医学仪器的基本原理、基本设计和实验方法，应用掌握的基础理论知识进行与医学仪器相关的综合性、工程性的设计和开发等，由此培养学生的创新思维能力及在实际中发现问题、分析问题和解决问题的工程实践能力。

上述新的实习教学体系不仅为培养满足医疗器械产业需要、在医学影像和医疗设备等方面具有较强研究开发和工程实践能力的复合型创新创业人才提供了实践教学支撑，而且为探索培养适应生物医学工程产业发展需求的实用型卓越人才的新模式提供了有效支撑。

3.2 建立基于“翻转课堂”的新型实习教学模式

遵循“兴趣驱动、学生自主、注重过程、虚实结合”原则，依托生物医学工程本科教学实验室中的两大实习平台（包括医疗器械设计技术训练平台、医学影像和生物组织材虚拟仿真平台）及已建立的十余家校外实习基地（包括深圳安科高技术股份有限公司、深圳市菲森科技有限公司、安翰科技（武汉）股份有限公司、武汉联影医疗科技有限公司、武汉亚洲生物材料有限公司、武汉湖北锐世数字医学影像科技有限公司及武汉迪正雅合科技有限责任公司等），围绕生物医学工程领域内主流的影像技术及生物材料，借助互联网和虚拟仿真等先进手段，建立以“实习微课”为基础的“翻转课堂”[8，9]教学方式，激发学生的实习兴趣，达到完善生产实习教学、培养学生自主创新思维和实践技能的目标，上述“翻转课堂”教学模式实现思路如下。

首先，校内导师在由来自医疗器械知名企业的兼职教师（包括企业家和工程技术人员）的协助下，制作“实习微课”，微课的核心是介绍实习基本情况，同时将课堂中讲授的理论知识点融入实习之中，其主要内容包含校内实习基地情况（基地地点、设备和平台情况、校内实习任务及安排等）各实习企业基本情况介绍（企业历程、企业主要产品、企业实习任务具体要求及安排）、与实习任务相关的软件和硬件设计核心技术介绍等核心信息。学生自主学习这些“实习微课”内容，包括观看校内实习基地和企业相关视频，学习相关课件及企业生产相关的资料等，初步熟悉校内生产实习基地及校外企业的相关情况，了解校内外实习任务的具体内内容，知悉开展生产实习必备的专业知识和工程实践技能，并提前储备相关知识和掌握基本实践技能。

其次，在考虑学生的就业意向和职业规划的前提下，校内导师结合“翻转课堂”教学模式，指导学生开展个性化的“模拟实习”，该过程中学生自愿分组，在仿真或虚拟环境及实际操作环境下，借助虚拟现实和混合现实等手段及实际的医疗教学设备，在生物医学工程本科教学实验室自主完成校内实习任务，实习过程中学生有任何疑问或问题可以及时向老师请教，而指导老师也会有针对性地对学生进行提问或考查学生完成实习任务的情况。学生通过校内短期实习，初步掌握校外实习所需的专业知识和工程实践技能，为后续的企业实习打下基础。

最后，根据学生与企业的双向选择情况，学生进入医疗器械企业进行真正的顶岗实习。实习期间，由企业导师以“一对一”的方式，采用“翻转课堂”模式指导学生开展实习工作。该模式下，指导老师每周实习前在“实习微课”的“每周计划”单元发布周实习任务视频，学生学习对应的任务视频，并根据任务要求，自己设计任务方案和实施步骤，在自主完成相关周任务过程中，学生可以随时就自己不懂的问题和导师和企业技术人员进行现场交流，向他们寻求帮助和指导，而导师会及时回答学生所提的问题并示范正确的操作或解决途径。学生完成周任务后，会将任务完成具体情况以文字、图片及视频方式上传至“实习微课”的师生互动单元，导师及实习的所有同学可以查阅这些信息，这不仅为导师考察学生阶段成果提供了便捷手段，同时为学生间互相评分提供了客观依据。

上述新的基于“实习微课”的“翻转课堂”教学模式，在一定程度上克服了传统填鸭式教学的不足，它利用生动和多维度的信息化资源，让学生从被动实习者变为主动求知者，而老师由实习的主导者变为指导者，师生角色的转变真正体现了以学生为中心的教学理念，大大提高了学生学习的主动性和自学能力。此外，“翻转课堂”教学模式强调交互性、合作性和参与性，即实习中學生遇到的问题需师生双方的积极参与及交互式学习和合作式讨论来解决，此过程大大提升了学生分析问题和解决困难的能力。

3.3 构建多元化的科学实习评价体系

针对现有实习评价体系的不足，构建了包含评价主体、评价方式和评价指标多元化的实习评价新体系。

评价主体多元化包括学生自我评价（占比10%）、学生相互评价（占比20%）、校内外指导教师评价（校内外导师评分各占35%），其中学生自我评价主要反映学生对实习的自我认知情况，学生主体间交互评价则从侧面反映了学生实习时的积极性、合作意识和团队意识等信息，校内外指导教师评价则直观反映学生实习态度、能力及实习任务完成情况等，纳入多方主体的评价结果不仅能更客观反映学生实习情况，而且可激发学生实习的主动性和积极性，强化评价指标的积极引导作用。

评价方式多元化则包括对学生的实习现场检查、实习总结报告、技能实操和实习答辩等，我们采用了“平时表现评分+现场操作考核+实习成果报告+实习答辩”的方式对实习效果进行评价。

多元化评价指标包括学生知识能力评价（占比40%）、岗位适应性和实践操作能力评价（占比40%）和实习表现（含遵守劳动纪律、责任心和主动性、团队协作能力、沟通能力、处理实习中应急事情的能力等，占比20%），这些评价在学生自我评价、学生相互评价、校内外指导教师评价中皆被采用，为全面和客观评价学生实习效果提供了有效支撑。

上述新的实习评价体系的建立不仅为客观评价实习质量提供了可靠的依据，而且极大地促进了学生的实习技能和工程实践能力的培养。

4  结语

近年来，华中科技大学生物医学工程专业卓越工程师生产实习效果显著，实习成果得到了学校和实习企业的高度认可，主要原因在于我们对生产实习做了以下3个方面的有效改革。

针对此前生卓计划中生产实习教学体系的不足，结合工程教育认证要求和生物医学工程学科特点，构建了基于OBE的多层次生产实习教学体系，确保了实习教学计划与学生就业形势和企业需求的高度一致性，为培养具备优异工程实践能力的卓越工程师提供了坚实的保障。

针对传统实习教学模式的不足，提出了基于“实习微课”的翻转实习教学模式。相对于传统实习模式，“翻转课堂”这种逆序创新的教学方式让学生从被动参观式实习变为以解决问题为导向的主动式实习，不仅有效提高了学生实习的积极性和主动性，而且使学生分析问题和解决问题的能力得到了极大提升。

针对现有实习评价体系的不足，提出了“多元交互式”实习评价新体系。该体系结合了多元化的评价主体、评价手段和评价指标，有效克服了传统评价体系目标含糊和评价结果具有随意性和主观性较大等缺点，为建立科学和操作性强的实习评价标准提供了保障。

参考文献

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[2]尹凝霞，麦青群，张世亮，等.工程教育专业认证背景下液压传动课程教学模式探讨[J].大学教育，2020（7）：42-44.

[3]喻曹丰，陈清华，汪选要，等.工程教育专业认证背景下车辆工程专业课程目标达成度的评价方法[J].科技创新导报，2020，17（34）：175-177.

[4]王飞，刘胜辉，崔玉祥.工程教育专业认证背景下的地方工科院校新工科建设的思考[J].高教学刊，2021（3）：63-66.

[5]张瑞凤，宋晓明，周晓燕.校企深度融合下邮政通信管理专业人才培养研究与实践[J].高教学刊，2018（18）：14-17.

[6]王迪，贾雪松，郭莉莉.基于OBE教育理念的应用型本科院校课程建设与实践[J].科技资讯，2019（4）：181-182.

[7]张蕾，陈任强，张西平，等.新工科背景下基于OBE理念的《水力学》教学改革探讨[J].科技创新导报，2021， 18（2）：216-219.

[8]庞元博. 基于MOOC平台的翻转课堂教学模式构建与应用研究[D].石家庄：河北师范大学，2019.

[9]宋祯彦，朱旭，刘晓丹，等.基于网络平台的《科研思路与方法》课程翻转课堂教学研究[J].文化创新比较研究， 2021，5（5）：123-125.

基金项目：华中科技大学教学研究项目《面向工程教育认证的生物医学工程专业卓越工程师生产实习改革》（项目编号：2019096）。

通信作者：张旭明（1976—），男，博士，副教授，研究方向为手术机器人和手术导航，E-mail：zxmboshi@hust.edu.cn。

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2110-5042-1261

作者：张旭明

工程师生物医学论文 篇3：

筑梦生物医学工程

所谓生物医学工程，就是利用工程技术研究生物医学的学科。它是一门由理、工、医相结合的学科，其目的是解决医学中的有关问题，为疾病的预防、诊断、治疗服务。如果你也拥有这样的梦想，走进生物医学工程将是一个非常好的选择。

追梦——各具魅力的研究院校

几十年来，为了人类医疗水平的提高，生物医学工程的追梦人坚定地做项目、搞科研，研发出一个个新的医疗技术，更培养了一代代的生物医学人才。国内生物医学工程院校就是这样一个群体，从最初建立院系学科到分专业发展科研，再到如今培育人才做实际项目，每一步都走得精彩。

重点名校

清华大学

作为国内首屈一指的理工科高校，清华大学的教学科研资源得天独厚，生物医学工程系也不例外。该系强大的师资力量不可小觑，教授就包括院士、“长江学者”特聘教授、美国电气和电子工程师协会院士、美国医学和生物工程研究院院士。另一方面，清华大学生物医学工程系硬件设施优越。院系所在的医学科学楼拥有7个科研实验室和4个教学实验室，各实验室设施齐全，更引进了世界最先进的设备供师生研究所用。

清华大学生物医学工程学科自创立以来，在医学信号处理、生理系统建模仿真、超声成像等领域进行了长期系统地研究，在生物芯片、生物信息学、神经工程、分子影像等新兴方向有明显特色。毕业生中既有国际知名大学的教授，也有国内医疗仪器产业的领军人物，更多的是国内教学、科研、国防及产业方面的优秀人才。

清华大学生物医学工程专业每年的硕士研究生总数在30人以内，具体到校内校外是1∶1的比例，考研招生的人数大概在15人左右。

上海交通大学

上海交通大学生物医学工程专业创建于1979 年，同样是我国最早建立生物医学工程学科的院校之一。正如“早起的鸟儿有虫吃”，上海交通大学生物医学工程起步早，发展也较为成熟。2011年，上海交通大学生物医学工程学院成立，旨在对接国家重大需求及临床医学发展需要，重点建设生物医学仪器、神经科学工程、医学影像信息、生物纳米材料4个学科领域，致力于培养具有国际竞争力的生物医学工程领域高端研发人才。生物医学工程学院实施精英式教育，从一年级开始就实行导师制，进行全方位的导航。学生入校后，一、二年级夯实数理生基础及专业基础；三、四年级根据领域方向兴趣，在导师的指导下，拓展知识，提升创新能力和实践能力。这一教育方式让该学科的毕业生更出类拔萃。

2010年上海交通大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名

人数 录取人数 报录比

生物学 319 53 6.18∶1

化学工程与技术 43 9 4.78∶1

生物医学工程（83100） 95 30 3.17∶1

生物医学工程（430131） 8 21（含推免） 未知

生物工程 7 4 1.75∶1

西安交通大学

西安交通大学的生物医学工程在业内声名远扬。2000年，在原西安交通大学、西安医科大学、陕西财经学院三校合并及学科交叉融合的基础上，生命科学与技术学院成立。该院下设生物医学工程系、生物科学与工程系两个系，设有生物医学工程研究所、生物医学分析技术与仪器研究所、分子遗传学研究所、癌症研究所、生物医学工程与仪器研究所、线粒体生物医学研究所六个研究所。依托学校的整体实力，学院还设有现代医学电子技术及仪器国家专业实验室、生物医学信息工程教育部重点实验室、生物医学工程陕西省重点实验室三个重点实验室。2011年西安交通大学生命科学与技术学院生物医学工程招收学术型硕士研究生50人，全日制专业学位研究生20人。

复旦大学

复旦大学生命科学学院创立于1986年，是我国最早在大学中成立的生命科学学院，也是国家生命科学和生物技术人才培养基地。生命科学学院由生态与进化生物学系、微生物学和微生物工程系、遗传学和遗传工程系、生理学和生物物理学系、生物化学系五个系级单位组成，拥有遗传工程国家重点实验室、生物多样性与生态工程教育部重点实验室、现代人类学教育部重点实验室三个国家和教育部重点实验室，以及遗传学研究所、发育生物学研究所、植物科学研究所、生物多样性科学研究所、进化生物学研究中心等七个研究机构。学院以科学研究为主导，以争取国家级重大项目为抓手，力争在科研成果、科技产业化等方面实现快速发展。

2010年复旦大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名人数 录取人数 报录比

生态与进化生物学 18 6 3∶1

微生物学和微生物工程 49 11 4.45∶1

遗传学 90 42 2.14∶1

生理学和生物物理 8 5 1.6∶1

生物化学 128 48 2.67∶1

实力院校

浙江大学

1977年浙江大学科仪系设立国内第一个生物医学工程专业，并相继建成我国生物医学工程第一个硕士学位授予点、第一个博士学位授予点和第一个博士后科研流动站，现隶属浙江大学信息学部生物医学工程与仪器科学学院。其生物工程系在我国生物医学工程业内享有“黄埔军校”的美誉。学院建有生物传感技术国家专业实验室、生物医学工程教育部重点实验室等学术研究机构。学院与国际一流大学及科研机构的交流和合作广泛，多次举办高质量的国际学术会议。作为实力派院校之一，学院办学条件优越，科研实力强劲，现有科研实验用房6千多平方米，历年来先后获得国家级和省部级科技进步奖30余项，多项科研成果居国内外领先地位。

学院硕士招生按生物医学信息处理、医学成像与图像处理、医学仪器、生物传感技术、定量与系统生理等方向进行，按下表中的小专业录取。其中免试研究生比例约50%。

2010年浙江大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名

人数 录取

人数 推免人数

电子信息技术及仪器 110 24 未知

生物医学工程（083100） 86 46 未知

仪器仪表工程 1 6 5

生物医学工程（430131） 6 14 8

东南大学

作为国内生物医学行业的佼佼者，东南大学生物科学与医学工程学院以强大的实验平台和严谨的治学态度见长。该学科设有生物电子学国家重点实验室、江苏省生物材料与器件重点实验室。另外，在苏州、无锡等地开设科研基地，给学生提供了优良的实践平台，更方便学院与校外公司合作。在教学治学方面，全院师生在韦钰院士的带领下，在追求知识和理想中求实进取，勇于创新，创造了很多卓越的科研成果。

依托强大的学科优势，生物科学与医学工程学院学生学术思想活跃，专业基础扎实，具有较强的创新意识，大受用人单位欢迎。毕业生可到生物医学工程和电子信息工程领域的企业、高校、科研院所、医院等单位从事研究、设计、管理等方面的工作。

在考研招生时，学科分两个方向来录取。对于初试，考卷一般都不会设置太难，主要是对基础知识部分的考查。

2010年东南大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名人数 录取人数 推免人数

生物物理学 15 4 0

生物医学工程 106 61 13

华中科技大学

华中科技大学生命科学与技术学院拥有生物医学工程和生物物理学两个国家重点学科。学院科研实力雄厚，依托学院建立的科研基地包括：国家纳米药物工程技术中心、科技部基因工程“国际科技合作基地”、武汉国家生物产业基地、生物医学光子学教育部重点实验室、中英基因工程和基因组学联合实验室、中德马普生物物理与生物化学合作实验室等。近三年承担国家和省（市）研究课题234 项，其中国家自然科学基金108项，获得省部级以上奖励5项，获得授权发明专利23 项，发表SCI收录论文418篇。

学院研究方向包括医学图像处理与分析、医学成像技术与应用、生物医学信号检测与处理、纳米生物光子学与生物传感技术、人工器官等。近两年的考研报录情况未公开，但历年报考人数一直在全国高校内居多。

逐梦——与时俱进的研究分支

近年来，随着生物医学工程学科的发展，生物医学工程技术也日趋成熟，各分支方向的发展也日益明晰。那么，经过几十年的科学探索与研究，生物医学工程的发展现状如何？生物医学工程研究包括生物力学、人工器官、生物医学信号检测处理、生物医学仪器、生物医学成像、生物医学超声、生物材料与微纳米生物技术、分子电子学以及远程医疗与社区保健工程等分支。现今，各分支的发展与研究进行得如火如荼，研制出一系列辅助医疗仪器与关键技术，并在人类医疗诊断中发挥了很大作用。一般来说，我们可以将这些分支简分为四个方向：医学影像学、医学信息工程、医学仪器和分子生物学。

那么，对生物医学工程怀有憧憬的你，应该如何选择自己的努力方向呢？古人云：“知己知彼，百战不殆。”我们需要了解生物医学工程，明白自己对哪方面感兴趣。

医学影像学

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。20世纪50年代x光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法，而由于X线、CT技术的出现和应用，影像学诊断水平发生了飞跃，极大提高了临床诊断水平。核磁共振计算机断层成像系统，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，有利于临床早期诊断。医学影像学由此而生。

不同于医学专业的影像学注重使用影像来诊断病情，生物医学工程医学影像学注重研究如何给医生提供更好的图像信息，如何将人体成像的信息更加可视化。近年来，各相关研究机构研发了许多新型的医学影像技术，包括人体各大脏器、血液乃至皮肤的成像技术，提取出更加有效的医学特征辅助医生治疗。

医学影像的研究对于研究人员的计算机水平有很高的要求，如在本科阶段学习的matlab/c++等软件是较为常用的编程软件。该方向研究生阶段的学习科目有《医学影像学》《多维信号处理与分析》《信号处理的小波变换》等，主要介绍医学成像的基本原理与关键技术，是本科阶段《大学物理》《高等数学》《数字信号处理》等课程的深度延续。

这一方向的研究在生物医学工程专业中较为普遍，很多大学都开设相应的课程或实验室。由于各院校发展情况不同，研究方向的名称也略有不同，感兴趣的考生可以利用网络资源加深了解。典型的院校有：清华大学、上海交通大学、华中科技大学、东南大学等。

医学信息工程

医学信息工程研究方向包括神经功能工程、生物医学信号的检测与处理、生物信息获取以及传感生物信息系统和应用等分支。其主要工作目标一方面是为神经科学研究建立交叉的技术平台，另一方面是为临床神经疾病的诊断和治疗提供新的解决方案。生物医学信号是人体生命信息的集中体现，是窥视生命现象的一个窗口。通过检测心电、脑电、肌电和细胞电活动、体温、血压、呼吸、心音、肌肉收缩等生物信号，提供给医生最好的诊疗信息。

该方向研究生阶段的课程设置主要包括《电路》《信号与系统》《数字信号处理》《数据结构》《生物系统及建模》《生物医学模式识别》等。各院校的课程设置基本相同，或者是相关课程的拓展。同样，该方向对学生的计算机编程能力有一定要求，在学习或实验中需要熟练应用计算机处理实验数据。毕业生的就业去向主要是电子信息和医学信息类的科研院所、医药卫生单位、生物医学电子信息企业等，从事科研、开发、应用设计制造及设备管理等方面的工作。国内开设该方向的院校有：四川大学、电子科技大学、西安交通大学、浙江大学、东南大学等。

医学仪器

医学电子仪器是生物医学工程学科的一个重要分支。19世纪末20世纪初，人类研制成功的各种治疗仪器大量进入临床，最具代表意义的有可植入式心脏起搏器、高频电刀、激光刀等。伴随微电子技术和计算机技术的发展，各种物理治疗类仪器发挥了越来越显著的作用。目前的研究课题包括：面向肿瘤诊断治疗的新型设备的研究开发、基于物理方法的热治疗技术、大功率驱动技术及医学仪器的设计与制造、面向家庭和社区医疗的数字化仪器的研发等方面。

该方向研究生阶段的课程主要有《智能仪器设计》《高级医疗仪器》《医学仪器原理》等，是本科阶段《微机原理与接口技术》《传感器技术》《信号处理技术》等课程的延续。国内开设该方向的院校有：上海交通大学、清华大学、浙江大学、四川大学等。

分子生物学

分子生物学是以分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象，是当前生命科学中发展最快，并正在与其他学科广泛交叉和渗透的重要前沿领域。由于分子生物学的不断发展，现代生物医学工程中人工关节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床上得到应用，使千千万万的患者恢复了健康。随着社会多样性发展，市场需求的不断变化，该方向也会研发出新的生物能源、保健、护理产品，甚至是化妆品相关的技术。

因国内各院校学科发展不同，该研究方向分支有：生物材料及人工器官、生物芯片与微纳米生物医学系统、生物纳米材料、肿瘤分子生物学等。研究生阶段的课程设置包括：《分子生物学》《纳米科学技术引论》《分子细胞生物学》《纳米药物系统》《显微分析与纳米结构物理》。从课程的设置可见，分子生物学对生物、物理、化学知识有一定的要求。作为国内新兴学科之一，其毕业生就业去向主要是一些研究所、科研机构、医疗企业。开设院校有：四川大学、大连理工大学、东南大学、上海交通大学等。

纵观生物医学工程的发展历史，生物医学在我国还处于起步阶段。但随着社会发展，人们对生活水平的高要求，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将被广泛应用。可见，生物医学工程发展具有很大的潜力。如果你也心怀生物医学工程发展的梦想，那就勇敢地投身到生物医学工程的研究中。

作者：倪明