生物醫學工程醫學影像方向范文

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篇1

追夢――各具魅力的研究院校

幾十年來，為了人類醫療水平的提高，生物醫學工程的追夢人堅定地做項目、搞科研，研發出一個個新的醫療技術，更培養了一代代的生物醫學人才。國內生物醫學工程院校就是這樣一個群體，從最初建立院系學科到分專業發展科研，再到如今培育人才做實際項目，每一步都走得精彩。

重點名校

清華大學

作為國內首屈一指的理工科高校，清華大學的教學科研資源得天獨厚，生物醫學工程系也不例外。該系強大的師資力量不可小覷，教授就包括院士、“長江學者”特聘教授、美國電氣和電子工程師協會院士、美國醫學和生物工程研究院院士。另一方面，清華大學生物醫學工程系硬件設施優越。院系所在的醫學科學樓擁有7個科研實驗室和4個教學實驗室，各實驗室設施齊全，更引進了世界最先進的設備供師生研究所用。

清華大學生物醫學工程學科自創立以來，在醫學信號處理、生理系統建模仿真、超聲成像等領域進行了長期系統地研究，在生物芯片、生物信息學、神經工程、分子影像等新興方向有明顯特色。畢業生中既有國際知名大學的教授，也有國內醫療儀器產業的領軍人物，更多的是國內教學、科研、國防及產業方面的優秀人才。

清華大學生物醫學工程專業每年的碩士研究生總數在30人以內，具體到校內校外是1∶1的比例，考研招生的人數大概在15人左右。

上海交通大學

上海交通大學生物醫學工程專業創建于1979 年，同樣是我國最早建立生物醫學工程學科的院校之一。正如“早起的鳥兒有蟲吃”，上海交通大學生物醫學工程起步早，發展也較為成熟。2011年，上海交通大學生物醫學工程學院成立，旨在對接國家重大需求及臨床醫學發展需要，重點建設生物醫學儀器、神經科學工程、醫學影像信息、生物納米材料4個學科領域，致力于培養具有國際競爭力的生物醫學工程領域高端研發人才。生物醫學工程學院實施精英式教育，從一年級開始就實行導師制，進行全方位的導航。學生入校后，一、二年級夯實數理生基礎及專業基礎；三、四年級根據領域方向興趣，在導師的指導下，拓展知識，提升創新能力和實踐能力。這一教育方式讓該學科的畢業生更出類拔萃。

2010年上海交通大學生物醫學工程各專業研究生報考錄取表

專業名稱 報名

人數 錄取人數 報錄比

生物學 319 53 6.18∶1

化學工程與技術 43 9 4.78∶1

生物醫學工程（83100） 95 30 3.17∶1

生物醫學工程（430131） 8 21（含推免） 未知

生物工程 7 4 1.75∶1

西安交通大學

西安交通大學的生物醫學工程在業內聲名遠揚。2000年，在原西安交通大學、西安醫科大學、陜西財經學院三校合并及學科交叉融合的基礎上，生命科學與技術學院成立。該院下設生物醫學工程系、生物科學與工程系兩個系，設有生物醫學工程研究所、生物醫學分析技術與儀器研究所、分子遺傳學研究所、癌癥研究所、生物醫學工程與儀器研究所、線粒體生物醫學研究所六個研究所。依托學校的整體實力，學院還設有現代醫學電子技術及儀器國家專業實驗室、生物醫學信息工程教育部重點實驗室、生物醫學工程陜西省重點實驗室三個重點實驗室。2011年西安交通大學生命科學與技術學院生物醫學工程招收學術型碩士研究生50人，全日制專業學位研究生20人。

復旦大學

復旦大學生命科學學院創立于1986年，是我國最早在大學中成立的生命科學學院，也是國家生命科學和生物技術人才培養基地。生命科學學院由生態與進化生物學系、微生物學和微生物工程系、遺傳學和遺傳工程系、生理學和生物物理學系、生物化學系五個系級單位組成，擁有遺傳工程國家重點實驗室、生物多樣性與生態工程教育部重點實驗室、現代人類學教育部重點實驗室三個國家和教育部重點實驗室，以及遺傳學研究所、發育生物學研究所、植物科學研究所、生物多樣性科學研究所、進化生物學研究中心等七個研究機構。學院以科學研究為主導，以爭取國家級重大項目為抓手，力爭在科研成果、科技產業化等方面實現快速發展。

2010年復旦大學生物醫學工程各專業研究生報考錄取表

專業名稱 報名人數 錄取人數 報錄比

生態與進化生物學 18 6 3∶1

微生物學和微生物工程 49 11 4.45∶1

遺傳學 90 42 2.14∶1

生理學和生物物理 8 5 1.6∶1

生物化學 128 48 2.67∶1

實力院校

浙江大學

1977年浙江大學科儀系設立國內第一個生物醫學工程專業，并相繼建成我國生物醫學工程第一個碩士學位授予點、第一個博士學位授予點和第一個博士后科研流動站，現隸屬浙江大學信息學部生物醫學工程與儀器科學學院。其生物工程系在我國生物醫學工程業內享有“黃埔軍校”的美譽。學院建有生物傳感技術國家專業實驗室、生物醫學工程教育部重點實驗室等學術研究機構。學院與國際一流大學及科研機構的交流和合作廣泛，多次舉辦高質量的國際學術會議。作為實力派院校之一，學院辦學條件優越，科研實力強勁，現有科研實驗用房6千多平方米，歷年來先后獲得國家級和省部級科技進步獎30余項，多項科研成果居國內外領先地位。

學院碩士招生按生物醫學信息處理、醫學成像與圖像處理、醫學儀器、生物傳感技術、定量與系統生理等方向進行，按下表中的小專業錄取。其中免試研究生比例約50%。

2010年浙江大學生物醫學工程各專業研究生報考錄取表

專業名稱 報名

人數 錄取

人數 推免人數

電子信息技術及儀器 110 24 未知

生物醫學工程（083100） 86 46 未知

儀器儀表工程 1 6 5

生物醫學工程（430131） 6 14 8

東南大學

作為國內生物醫學行業的佼佼者，東南大學生物科學與醫學工程學院以強大的實驗平臺和嚴謹的治學態度見長。該學科設有生物電子學國家重點實驗室、江蘇省生物材料與器件重點實驗室。另外，在蘇州、無錫等地開設科研基地，給學生提供了優良的實踐平臺，更方便學院與校外公司合作。在教學治學方面，全院師生在韋鈺院士的帶領下，在追求知識和理想中求實進取，勇于創新，創造了很多卓越的科研成果。

依托強大的學科優勢，生物科學與醫學工程學院學生學術思想活躍，專業基礎扎實，具有較強的創新意識，大受用人單位歡迎。畢業生可到生物醫學工程和電子信息工程領域的企業、高校、科研院所、醫院等單位從事研究、設計、管理等方面的工作。

在考研招生時，學科分兩個方向來錄取。對于初試，考卷一般都不會設置太難，主要是對基礎知識部分的考查。

2010年東南大學生物醫學工程各專業研究生報考錄取表

專業名稱 報名人數 錄取人數 推免人數

生物物理學 15 4 0

生物醫學工程 106 61 13

華中科技大學

華中科技大學生命科學與技術學院擁有生物醫學工程和生物物理學兩個國家重點學科。學院科研實力雄厚，依托學院建立的科研基地包括：國家納米藥物工程技術中心、科技部基因工程“國際科技合作基地”、武漢國家生物產業基地、生物醫學光子學教育部重點實驗室、中英基因工程和基因組學聯合實驗室、中德馬普生物物理與生物化學合作實驗室等。近三年承擔國家和省（市）研究課題234 項，其中國家自然科學基金108項，獲得省部級以上獎勵5項，獲得授權發明專利23 項，發表SCI收錄論文418篇。

學院研究方向包括醫學圖像處理與分析、醫學成像技術與應用、生物醫學信號檢測與處理、納米生物光子學與生物傳感技術、人工器官等。近兩年的考研報錄情況未公開，但歷年報考人數一直在全國高校內居多。

逐夢――與時俱進的研究分支

近年來，隨著生物醫學工程學科的發展，生物醫學工程技術也日趨成熟，各分支方向的發展也日益明晰。那么，經過幾十年的科學探索與研究，生物醫學工程的發展現狀如何？生物醫學工程研究包括生物力學、人工器官、生物醫學信號檢測處理、生物醫學儀器、生物醫學成像、生物醫學超聲、生物材料與微納米生物技術、分子電子學以及遠程醫療與社區保健工程等分支。現今，各分支的發展與研究進行得如火如荼，研制出一系列輔助醫療儀器與關鍵技術，并在人類醫療診斷中發揮了很大作用。一般來說，我們可以將這些分支簡分為四個方向：醫學影像學、醫學信息工程、醫學儀器和分子生物學。

那么，對生物醫學工程懷有憧憬的你，應該如何選擇自己的努力方向呢？古人云：“知己知彼，百戰不殆。”我們需要了解生物醫學工程，明白自己對哪方面感興趣。

醫學影像學

影像學診斷是20世紀醫學診斷最重要、發展最快的領域之一。20世紀50年代x光透視和攝片是臨床最常用的影像學診斷方法，而由于X線、CT技術的出現和應用，影像學診斷水平發生了飛躍，極大提高了臨床診斷水平。核磁共振計算機斷層成像系統，不僅可分辨病理解剖結構形態的變化，還能做到早期識別組織生化功能變化的信息，有利于臨床早期診斷。醫學影像學由此而生。

不同于醫學專業的影像學注重使用影像來診斷病情，生物醫學工程醫學影像學注重研究如何給醫生提供更好的圖像信息，如何將人體成像的信息更加可視化。近年來，各相關研究機構研發了許多新型的醫學影像技術，包括人體各大臟器、血液乃至皮膚的成像技術，提取出更加有效的醫學特征輔助醫生治療。

醫學影像的研究對于研究人員的計算機水平有很高的要求，如在本科階段學習的matlab/c++等軟件是較為常用的編程軟件。該方向研究生階段的學習科目有《醫學影像學》《多維信號處理與分析》《信號處理的小波變換》等，主要介紹醫學成像的基本原理與關鍵技術，是本科階段《大學物理》《高等數學》《數字信號處理》等課程的深度延續。

這一方向的研究在生物醫學工程專業中較為普遍，很多大學都開設相應的課程或實驗室。由于各院校發展情況不同，研究方向的名稱也略有不同，感興趣的考生可以利用網絡資源加深了解。典型的院校有：清華大學、上海交通大學、華中科技大學、東南大學等。

醫學信息工程

醫學信息工程研究方向包括神經功能工程、生物醫學信號的檢測與處理、生物信息獲取以及傳感生物信息系統和應用等分支。其主要工作目標一方面是為神經科學研究建立交叉的技術平臺，另一方面是為臨床神經疾病的診斷和治療提供新的解決方案。生物醫學信號是人體生命信息的集中體現，是窺視生命現象的一個窗口。通過檢測心電、腦電、肌電和細胞電活動、體溫、血壓、呼吸、心音、肌肉收縮等生物信號，提供給醫生最好的診療信息。

該方向研究生階段的課程設置主要包括《電路》《信號與系統》《數字信號處理》《數據結構》《生物系統及建模》《生物醫學模式識別》等。各院校的課程設置基本相同，或者是相關課程的拓展。同樣，該方向對學生的計算機編程能力有一定要求，在學習或實驗中需要熟練應用計算機處理實驗數據。畢業生的就業去向主要是電子信息和醫學信息類的科研院所、醫藥衛生單位、生物醫學電子信息企業等，從事科研、開發、應用設計制造及設備管理等方面的工作。國內開設該方向的院校有：四川大學、電子科技大學、西安交通大學、浙江大學、東南大學等。

醫學儀器

醫學電子儀器是生物醫學工程學科的一個重要分支。19世紀末20世紀初，人類研制成功的各種治療儀器大量進入臨床，最具代表意義的有可植入式心臟起搏器、高頻電刀、激光刀等。伴隨微電子技術和計算機技術的發展，各種物理治療類儀器發揮了越來越顯著的作用。目前的研究課題包括：面向腫瘤診斷治療的新型設備的研究開發、基于物理方法的熱治療技術、大功率驅動技術及醫學儀器的設計與制造、面向家庭和社區醫療的數字化儀器的研發等方面。

該方向研究生階段的課程主要有《智能儀器設計》《高級醫療儀器》《醫學儀器原理》等，是本科階段《微機原理與接口技術》《傳感器技術》《信號處理技術》等課程的延續。國內開設該方向的院校有：上海交通大學、清華大學、浙江大學、四川大學等。

分子生物學

分子生物學是以分子水平研究生命本質的一門新興邊緣學科，它以核酸和蛋白質等生物大分子的結構及其在遺傳信息和細胞信息傳遞中的作用為研究對象，是當前生命科學中發展最快，并正在與其他學科廣泛交叉和滲透的重要前沿領域。由于分子生物學的不斷發展，現代生物醫學工程中人工關節、人工心臟起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床上得到應用，使千千萬萬的患者恢復了健康。隨著社會多樣性發展，市場需求的不斷變化，該方向也會研發出新的生物能源、保健、護理產品，甚至是化妝品相關的技術。

篇2

    生物醫學工程學是融合理工科學和生物醫學的 理論和方法逐步成長起來的邊緣性學科，其基本任 務是運用理工科原理和工程技術方法，研究和解決 醫學和生物學中的相關問題。作為一門獨立學科發 展的歷史尚不足50年，隨著現代科學技術的進步， 生物醫學工程學科得到了長足的發展。它在保障人 類健康和推進疾病的預防、診斷、治療、康復等技術 進步所起的作用日益增強，已經成為當前醫療衛生 健康發展的重要基礎和有力技術支撐。

20世紀60年代，美國一些著名大學先后開啟了生物醫學工程學科的建設，相繼啟動了生物醫學 工程專業人才的培養。美國的生物醫學工程教育特 點是在技術產業化需求驅動建立起來的具有其自身 特性,且反映了生物醫學工程學科建設與發展的前 沿特征。各個學校的本科教育課程雖然具有自己的 特色,但在課程設置上大致可以分為科學基礎課程、 專業核心課程、關注領域課程、設計課程、人文與社 會科學課程、專業選修課程及其他選修課程等六 類Q_2。不同學校本科課程的主要差異體現在專業 選修課程及其他選修課程的設置上，各個學校根據 自身的生物醫學工程領域的研究方向和研究水平特 點開設一些相應的選修課程，并培養學生在相應方 向上的研究探索實踐能力。這是美國生物醫學工程 本科教育的基本特點。

我國生物醫學工程專業教育起步于20世紀80 年代,主要發源于著名工科院校的信息技術類專業 和力學專業,進而逐漸形成的生物醫學工程專業教 育,后來，_些醫學院校在醫學物理和醫用計算機技 術的基礎上相繼開展了生物醫學工程專業教育，于 是在我國基本上形成了這樣兩種類型的生物醫學工 程學科[4_3。上述兩類院校的生物醫學工程學科建 設發展模式各具側重,遵循了共同的學科基礎,在培 養生物醫學工程專業人才的應用層面上有顯著特 點。相對來說,工科院校的生物醫學工程培養模式 注重工程技術的開發和功能拓展，醫科院校則注重 醫學與工程結合、工程技術在醫學中的綜合應用。

1 中國生物醫學工程學科發展思路

    生物醫學工程是一種交叉學科，交叉的學科基 礎及其融合的緊密程度決定了生物醫學工程學科的 發展水平,交叉的學科發展推動著生物醫學工程學 科的發展,并且使得生物醫學工程學科研究領域變 得十分廣泛,而且處在不斷發展之中。

1.1學科發展軌跡在中國，基于電子信息工程發展而來的生物醫 學工程學科，主要包括生物醫學儀器、生物醫學信號 檢測與處理、生物醫學信息計算分析、生物醫學成像 及圖像處理分析、生物醫學系統建模與仿真、臨床治 療與康復的工程優化方法、手術規劃圖像仿真以及 圖像導引手術及放療優化等；有基于力學發展而來 的生物醫學工程學科，主要包括生物流體力學、生物 固體力學、運動生物力學、計算生物力學和微觀尺度 的細胞生物力學等；基于化學材料工程發展而來的 生物醫學工程學科，主要包括生物材料學、組織工程 與人工器官、物理因子的生物化學效應等。

1.2學科發展特點作為交叉學科的生物醫學工程學科，其發展的 關鍵在于交叉學科間的交叉融合。構建一種良好的 交叉結構,對推動交叉學科的發展具有至關重要的 作用。約翰霍普金斯大學對于生物醫學工程這樣的 交叉學科的描述有一個形象的說法：交叉學科如同 在不同學科之間建立起連接橋梁,如果在河兩岸沒 有堅實的基礎,橋是無法建立好的,對于生物醫學工 程這樣一座建立在兩個不同學科之間的橋來說,它的 發展要求具有堅實的交叉學科基礎和交叉學科緊密 融合深度。那么在生物醫學工程學科構建良好的交 叉結構,需要選取具有理論支撐和技術支撐的主干學科進行交叉,凝練學科方向,不能大而全,過于寬泛。

目前，醫學儀器和醫學成像技術具有良好的應 用和發展前景,應該成為生物醫學工程學科的重點 發展方向。醫學儀器和醫學成像設備能有力推動醫 療產業的發展。醫療儀器和醫學成像設備是現代醫 療器械產業中的主流產品，在產業發展中起著主導 和引領作用。其發展水平已成為一個國家綜合經濟 技術實力與水平的重要標志之一。產業化驅動也是 學科發展的一種動力，也為學生未來職業發展奠定 良好的基礎。基于醫療衛生健康事業的需求和生命 科學發展的大趨勢，生物醫學工程學科應大力促進 醫學儀器和醫學成像方法的學科建設,從而提升整 個學科的發展水平。

生物醫學工程學科的建設離不開一流的學術研 究和學術成果的應用。一流的學術研究不但能提升 學科的發展水平,而且能開拓學科縱深發展,產生良 好的經濟效益和社會效益，進而增強學科服務社會 發展的能力。學術研究的前瞻性和創新性將確保學 科建設的發展動力和趨勢以及學科發展的活力。

交叉學科往往具有不同程度的可替代性。可替 代性程度越高，交叉學科存在的必要性就越小。如 何減小生物醫學工程學科可替代性的程度是需要深 入思考的，是需要提升學科的特異性的。生物醫學 工程學的學術研究主要包括應用理論研究和理論應 用研究,應用理論研究主要涉及生物醫學工程領域 所需要解決的科學問題，開展新理論、新方法的研 究。 理論應用研究主要涉及生物醫學工程領域所需 要解決的科學和技術問題,借助理工科的相關理論 和方法開展應用基礎研究和應用研究。應用理論研 究是理論驅動型的學術研究，理論應用研究是應用 驅動型的學術研究。 理論驅動型和應用驅動型是生 物醫學工程學科學術研究的兩種主要模式。 理工科 大學具有良好的理論創新基礎和強大的交叉的學科 背景，開展理論驅動型研究具有自身優勢。醫學院 校具有豐富的醫學資源，面臨著大量需要應用理工 知識解決的醫學問題,開展應用驅動型研究,將很好 地實現與醫學的應用融合，具有較好的臨床應用價 值,有力推進醫學的進步與發展。各自的學術優勢 將有利于生物醫學工程學科特色發展,從而增強其 不可替代的程度，實現學科可持續創新發展。

1.3學科體系作為一級學科的生物醫學工程，包含學科的理 論體系和技術體系，且該體系離不開所交叉的學科 的理論體系和技術體系的支撐，此外生物醫學工程 學科理論體系和技術體系既要有學科自身的特色， 又要具有可持續發展和一定程度上的不可替代性， 這樣學科才會有旺盛的生命力。要面向醫療衛生、 生物科學所涉及的重大、重要技術理論問題及基礎 應用開展學術研究。實現良好的學術研究定位,形 成自己的理論體系和技術體系。

2 大數據時代的生物醫學工程學科發展

    守正創新是生物醫學工程學科發展的必由之 路,人類已進入大數據時代,所謂大數據（big data), 或稱海量數據，是指由于數據容量太龐大和數據來 源過于復雜,無法在一定時間內用常規工具軟件對 其內容進行獲取、管理、存儲、檢索、共享、傳輸、挖掘 和分析處理的數據集。大數據具有“4V ”特征:①數 據容量（volume)大;②數據種類（variety)多，常常具 有不同的數據類型和數據來源；③動態變化 (velocity)快,如各種動態數據，非平穩數據，時效性 要求高;④科學價值(value)大,盡管目前利用率低, 卻常常蘊藏著新知識和重要特征價值或具有重要預 測價值。大數據是需要新的分析處理模式才能挖掘 分析出其蘊藏的重要特征信息[<3。

人體生老病死的生命過程就是一個不斷涌現的 生物醫學大數據發生源，這種源源不斷的生物醫學 大數據的檢測、處理與分析,將給生物醫學工程學科 的建設與發展帶來新的機遇和挑戰。模式識別、人 工智能、數據挖掘和機器學習的發展將帶動大數據 處理技術的進步。生物醫學大數據廣泛涉及人類醫 療衛生健康相關的各個領域：臨床醫療、基礎醫學、 公共衛生、醫藥研發、臨床工程、心里、行為與情緒、 人類遺傳學與組學、基因和蛋白質組學、遠程醫療、 健康網絡信息等，可謂包羅萬象,紛繁復雜。生物醫 學大數據中蘊藏了種種有科學價值的信息,研究有 效的大數據挖掘的新理論、新技術和新方法,對生物 醫學大數據進行關聯和融合計算分析，充分挖掘生 物醫學大數據中的信息關聯和特征關聯和數據空間 映射關聯,既能為疾病的預防、發生發展、診斷和治 療康復提供系統化的全新的認識，有利于深入疾病 機理研究分析，開展個性化診療。還可以通過整合 系統生物學與臨床數據，更準確地預測個體患病風 險和預后,有針對性地實施預防和治療。

生物醫學工程學科所面臨的生物醫學大數據主 要包括多模態醫學影像數據、多種類醫學信號數據 以及基因和蛋白質組學的生物信息數據。生物醫學 大數據在生物醫學工程學科領域內有著廣泛深遠的 應用前景,從三個方面應用將推動生物醫學工程學 科的發展。

(1) 開展多模態影像大數據計算分析。醫學影 像學科的發展從早期看得到，到看得清，目前的看得 準,未來的趨勢是看得早。只有看得準和看得早才 有利于臨床早期干預，提高治療預期。醫學影像大 數據計算分析在影像診斷、手術計劃、圖像導引、遠 程醫療和病程跟蹤將發揮越來越大的作用。

建立新的醫學影像大數據計算分析模型和數值 計算方法,挖掘多模態影像數據的特征數據和特征 關聯,將會提供強有力的影像診斷分析手段,極大地 推動影像技術的發展，具有重要的臨床應用價值和 科學價值。

(2) 開展多種類醫學信號大數據計算分析。醫 學信號大多直接產生于生理和病理過程中的信號， 能在不同層面上表達生理和病理相關機制特征。融 合多種醫學信號的大數據計算分析，能對生理病理 過程進行更好更全面的闡釋，不僅能深入了解生理 病理的狀態特征和過程特征，而且能實現個體健康 監測和管理。可以很好地開展回顧性研究和前瞻性 研究,推進系統化的醫學應用研究。實現強大的多 種醫學信號數據的特征挖掘及特征關聯計算分析。 大數據挖掘能夠增加準確度和發現弱關聯的能力， 能更好地認識生理病理現象和本質。

(3) 開展基因和蛋白質組學的生物信息大數據 計算分析。基因組學、蛋白質組學、系統生物學和比 較基因組學的不斷發展涌現了海量的需要計算分析 的生物信息數據，已進入計算系統生物學的時代。 開展生物信息大數據計算分析，可以拓展組學研究 及不同組學間的關聯研究。從環境交互、個體生活 方式、心里行為等暴露組學，至細胞分子水平上的基 因組學、表觀組學、轉錄組學、蛋白質組學、代謝組 學、基因蛋白質調控網絡,再到人類健康和疾病狀態 的表型組學等不同層面不同方向上實現大規模的關 聯計算分析，可以全面闡述生命過程機制,挖掘生命 過程特征及關聯特征。

篇3

BME的重要目標之一是發展非侵入式的診斷技術用于治療和診斷疾病。生物醫學影像是一種非常有效的對結構與功能進行診斷的非侵入式技術。現在，生物醫學影像學已成為現代化醫院的主要標志之一，它是臨床研究的一種主要工具，也是醫院開展新技術、新業務的重要基礎。生物醫學影像學是如此的重要，美國國立衛生研究院（NationalInstitutesofHealth，NIH）在20世紀初就改變了它們傳統的疾病和器官的機構模式，建立了國立生物醫學影像學與生物工程學研究院（NationalInstituteofBiomedicalImagingandBioengineering，NIBIB）。而在我國國家基金的醫學科學三處，影像醫學不再是BME中的一個分支，而是被放到與BME同等的地位。美國最近開展的一項被認為可與人類基因組計劃相媲美的腦科學研究計劃，正是生物醫學影像學在神經科學領域的巨大應用。根據美國勞工部的統計顯示，BME專業是美國就業領域中需求增長最快的專業，從2010年到2018年預計有72%的增長，而生物醫學影像學又是BME中增長最快的領域。

生物醫學影像學隨時間在飛速地發展，被廣泛應用在臨床和基本生理和生物學的研究之中。大量的新發明出現在生物醫學影像領域，被用于創建新的影像模式；提高圖像的空間與時間分辨率與對比度；提供更為方便使用的影像數據分析和可視化；進行遠程醫療等。生物醫學影像學是一門交叉學科，它的飛速發展不僅需要優秀的生物醫學影像從業人員，也對生物醫學影像的教育提出了更高要求和全新的挑戰。如何提高生物醫學影像人才隊伍的綜合水平，已迫在眉睫。

二、生物醫學影像學教育

1.生物醫學影像學從業者的變化

現代化的大型生物醫學影像設備是集物理、材料、機械、電子、計算機、自動化、網絡等多種技術于一體的精密儀器。它的操作、維護和保養均十分復雜，對操作者的素質要求比較高。數十年前，大型生物醫學影像設備的從業者是一些受過醫學圖像培訓的物理學家。隨后，這項工作主要由本科物理專業、研究生醫學物理專業的畢業生充當。而在今天，大型生物醫學影像設備的操作者主要來自于BME專業畢業的本科生和研究生。BME的教育由于融合了物理科學、工程方法和技術以及生物醫學，使得BME專業的畢業生極為適合生物醫學影像學方面的工作。生物醫學影像學從業者的變化給人們提出了三個教育中的問題：是否所有的BME學生都需要對生物醫學成像有一些基本的了解和認識？BME專業的學生需要掌握哪些生物醫學影像學知識？如何使學生更好地了解、設計及使用成像系統？

2.生物醫學影像學的知識結構和應掌握的基本知識

生物醫學影像學的知識來自于多個學科領域，包括電氣工程學、機械工程學、生物物理學、數學、物理學、材料科學、生物學等。生物醫學影像學需要具備基本能量物理、輻射、輻射能量與物質的交互、硬件設計與實現、數據收集、分析和可視化、組織器官基于圖像的建模、數學變換、信號和圖像處理、軟件工程、信息論以及高性能計算等多方面的知識。由于生物醫學影像學在BME教育中的重要性，BME的學生即使未來不從事相關的工作，他也應該學習生物醫學成像和生物醫學圖像處理的基礎課程。他們應該理解常用圖像模式的基本成像原理和它們的優缺點，如何進行基本的圖像分析與處理，常用模態圖像的基本解釋等。而未來準備從事相關工作的BME學生，則應該選擇一到兩種影像模式，圍繞它們的具體應用進行更深入的學習與研究。

3.生物醫學影像學教育中存在的挑戰

在生物醫學影像學教育中，存在著一些挑戰阻礙著高質量的生物醫學影像學教育。這些挑戰包括有限的動手實踐、教科書中的知識老化等。生物醫學影像學是一門理論與實踐、原理與應用緊密結合的學科，實踐教育可以使學生快速有效地掌握必要的基礎理論、基本知識，節省時間，提高授課的效率。醫療機構對生物醫學影像專業大學生的實際操作能力要求越來越高，因此，必須提高醫學影像工程專業實踐教學，提升學生的就業競爭力。而在生物醫學影像學教育中，使用實際影像設備進行教育，往往由于安全問題和成本高而變得不可行。例如，小型x-射線管和在影像中使用的放射線核素在成本上是可行的，但它們所釋放的電離輻射對人體存在安全危害，不適合在高校課堂中使用。如果不考慮安全問題，會發現一臺基礎的磁共振設備就需要數十萬元，而且后期也存在著大量的維護費用，往往不是高校的教育經費可以承擔的。當前，在醫院的放射科、影像科等科室中，現代化的大型生物醫學影像設備被廣泛地采用。而在大學的實體教學中，學生卻往往沒有機會接觸這些設備，這就造成了教學與實踐環節的脫節。另外，生物醫學影像學是一個高速發展的領域，每隔五到十年都會有較重大的突破。而在教學中教材的建設是一個較長期的過程，一本教材往往需要數年才能成形，這就導致了有時教科書和其他教育資源還沒出版就有些過時了。

4.生物醫學影像學教育中的資源

在生物醫學影像學教育中，網絡可以為學生與教師提供了一個開放、共享與實時的資源平臺，大量的不同影像模式和針對不同的生物醫學應用的影像被放在網絡上共享，這就使得學生們可以更好地理解圖像形成的方式和認識如何根據工程和科學的需要生成圖像，從而將抽象概念形象化、具體化。一個在線的超聲波教程被證明在幫助BME學生學習超聲波的基本知識上比常規教程更為有效。當前，在課堂中使用真正的成像設備是有一定難度的，而影像設備模擬器則是課堂學習一種非常有用的輔助手段。仿真大腦數據庫可以根據磁共振設備掃描參數的不同生成T1、T2以及PD模式的大腦磁共振圖像。美國的MedSim公司也直接提供了超聲圖像仿真儀用于實體仿真。在教學過程中，應加強實驗室、實習基地、模擬器、網絡資源等實驗實踐教學平臺建設，提供給學生一些重要的電子資源，便于學生課外自學，鞏固知識，鞏固基礎性、實用性、穩定性的實踐教學資源。根據教育技術的發展，對教學方式、內容與手段等進行改革。從過去的以教師傳授，學生被動接受知識向以學生為主體，增強對學生創新意識和動手能力的培養、應用與綜合能力的培養，教師積極引導的方式轉變，構建良好的學習與交互平臺，培養學生主動探索和高級思維的能力，廣泛而深入地參與到教學過程。

5.生物醫學影像學教育中的教學方法的改進

生物醫學影像學的教學不再是以課堂灌輸為主，傳統的教學模式必然會導致教學質量和學生學習積極性下降，它的改革勢在必行。如何高質量地完成現代醫學影像學的教學成為擺在教師面前的一項艱巨的任務。學科的迅速發展與實際應用的需求產生導致生物醫學影像學技術也不斷創新，新的理論、新的方法被應用于生物醫學影像學領域，如多模態成像系統的出現，從解剖圖像到功能圖像，從宏觀的組織結構影像到微觀的分子影像，成像技術與手段不斷更新等。隨之，也出現了一些新的生物醫學影像處理方法，包括圖像的融合、三維圖像分割、圖像動態跟蹤、分子影像分析等。教師的科研方向及課題都具有一定的前瞻性，采用的理論與方法較新。教師可結合具體的項目，實施“產學研”結合，根據所在領域的國內外研究動態，以專題討論或穿插于課堂教學的方式，及時跟蹤學科發展動態，將最新的知識與先進技術介紹給學生，使其掌握本學科最前沿的學術思想與專業知識。此外，宜結合國內外醫學影像乃至生物醫學工程產業的現狀與發展，分析國內相關技術水平與差距，使學生能從宏觀上把握學科知識與相關產業發展情況。

三、小結

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關鍵詞：生物醫學工程；雙語教學；電路分析基礎

中圖分類號：G718.5 文獻標志碼：B 文章編號：1674-9324（2017）27-0109-02

一、前言

當今社會信息技術高速發展，高校教育越來越重視面向全球化的復合型人才培養，這使得雙語課程建設成為眾多高等學校教學改革的重要內容。生物醫學工程是物理、生物、醫學和工程技術學相結合的交叉學科[1-2]。我國生物醫學工程專業最初在一些綜合性重點大學開設，這些院校工程技術教育基礎扎實，但是學生的醫學知識較少。而醫學院校恰恰相反，學生往往具有較好的醫學知識背景，臨床醫學、解剖學、生理學等都是必修的基礎課，這也成為醫學院校生工專業學生受到醫療設備企業青睞的原因。生物醫學工程（簡稱“生工”）專業是廣東醫科大學少數工科專業之一，截止到2016年7月，已經培養了超過700名本科畢業生。我們的專業定位十分明確，即立足于珠三角地區，輻射國內醫療器械產業區，為醫院和企業培養應用型和復合型工程技術人才。目前專業分為醫學電子工程和醫學影像工程兩個方向，分別對應醫療電子設備和醫學影像設備兩塊市場。行業內對本科生的電子技術知識要求較高，需要完成完整的課程體系學習，同時具備較強的創新實踐能力。因此，電子類課程成為本專業最重要的課程群之一。《電路分析基礎》是該課程群基礎課程之一，是生物醫學工程專業本科生接觸到的第一門專業基礎課，也是后續《模擬電子技術》、《數字電路》和《醫學儀器原理》等課程的先修課。2013年，廣東醫科大學對“電路分析基礎”雙語課程進行立項建設，經過四年的教學實踐，我們逐步完善了教學資源建設、教學團隊建設和考核方式改革。在這一過程中積累的經驗和教訓值得其他雙語課程借鑒和參考。

二、課程建設思路和教師隊伍介紹

隨著全球化進程的不斷加深，任何學科和領域都需要兼容并蓄，雙語教學改革正是基于這樣的目的而提出的。大學學習需要雙語這樣的形式來促使學生用開闊的眼光和思維對待知識和文化。我校生工專業《電路分析基礎》課程安排在大學一年級第一學期，考慮到大一學生需要一定的適應過程，我們設定的課程建設目標為：采用中英文雙語的講義形式，輔以英文教材和文獻作為參考資料，在保證學生能夠準確地獲得知識的前提下，培養和增強學生針對英文專業資料的基本閱讀技巧、自信心和自學能力。我們的教學團隊中，主講教師為博士、副教授，同時具備學校考核認定的雙語教師資格。高級職稱教師占比33%，教學團隊成員的知識背景全部為理工科和生物醫學工程研究背景。課程負責人擔任主講教師并組織課程講義、講稿和教案，每位老師還要負責一個自然班的第二課堂，在課程結束前完成一項電路實驗設計。

三、具有專業特色的課程內容建設

與普通高校電子信息和通信工程不同的是，本專業電子類課程內容局限在低頻電路范圍內，但是要求學生具備全面的基礎知識和綜合應用能力，因此素質教育和創新能力培養是雙語課程建設的精髓。《電路分析基礎》是本科生進入到專業領域的第一步，因此需要在教學中體現出專業特色并在授課過程中營造專業氛圍。

首先，在教材的選擇上，我們采用中英文兩本教材，分別是高等教育出版社出版的《電路（第5版）》和電子工業出版社出版的《電路分析基礎（英文版）》。兩本教材均深入淺出，內容全面，并能夠相互對應，非常適合生工專業學生使用。其次，在教學內容安排上，充分考慮了與后續課程的關系以及生工專業的特點。我們將教材中第一、二、三、四、六、七、八、九章作為教學內容，可統稱為電路原理與分析方法。而將原來耦合電感和三相電相關內容歸到另外一門課程――《電工學》中講授。本課程更加注重理論分析方法學習和弱電實驗驗證，強調直流電路與交流電路的區別和統一。實驗教學共安排了4個驗證性實驗，分別為疊加定理、戴維寧和諾頓定理、一階電路和RLC諧振電路實驗。為了訓練學生的數據處理和分析能力，課程要求實驗數據全部使用軟件進行分析和作圖。最后，關于課堂教學設計，我們重新編寫了多媒體講義。幻燈內容中，英文內容超過50%，所有術語、定義和定理描述均由英文給出。課堂講授過程，為保證學生能夠聽懂全部內容，英語口語表述后一般會進行漢語的復述。每章內容學習完畢，會布置英文文獻閱讀作業，學生需要根據文獻內容完成要點歸納。

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從社會需求和畢業生就業的角度考慮，我院BME本科教育培養方向定位于應用型人才，專業領域為醫療儀器，即培養大型醫療設備的操作、維修及管理人員。根據這個專業定位，我院BME本科教育的培養目標為：培養面向生物醫學工程技術及醫學儀器領域從事科學研究、系統設計、質量管理、維修銷售的高級工程技術人才，具備生命科學、電子技術、計算機技術及信息科學有關的基礎知識和基本技能，具有本學科及跨學科技術開發與應用的基本能力，適應社會需求的應用型人才。為了實現上述培養目標，拓寬就業渠道，我們要求本專業的學生要具備以下的知識和能力：首先，精通本專業領域的技術基礎理論知識，尤其是電子技術、醫學信號的獲取、處理的基本理論和一般方法，具有BME應用研究和產品設計、維護和管理的基本能力；其次，了解本專業所需要的醫學知識和生命科學知識；再次，了解醫療產業的基本方針、政策法規、醫療設備企業管理的基本知識；最后，熟悉文獻檢索和資料查詢的基本方法，了解BME理論前沿，具有研究與開發新系統及新技術的初步能力。

二、設置合理的課程體系

課程設置是人才培養的核心，其合理與否直接影響畢業生的質量。課程設置的知識模塊不應是封閉的“金字塔”形狀，而應該是開放的“知識樹”狀態。合理的課程體系應是以社會需求為導向的，緊密結合生產和科技發展變化的需要，并堅持技術知識本位、知識能力本位和做人本位的有機統一，及時調整課程設置，不斷更新課程內容使學生能夠盡快地接受新技術與信息。根據廣東藥學院建設高水平應用型大學的目標，針對BME專業在數字信號處理、醫學影像設備、電子學等方面的學科優勢，重視醫學課程與工程技術課程知識的相互滲透，實現醫、工的有機結合。據此，我們在深入分析BME學科性質和特點的基礎上，學習借鑒國內外同類專業的辦學經驗，經過3次修訂教學計劃，逐步建立完善了BME專業的課程體系。在課程設置上做到既重視基礎知識課程，包括專業基礎知識課程和醫學知識課程，又突出專業特色，開設了醫學電子儀器原理與設計、醫學儀器故障診斷與維修、生物醫學儀器與醫療器械、醫用X線機與CT成像技術、MRI與醫學超聲技術、核醫學與放射治療技術、醫療器械營銷、醫療器械質量體系與法規等課程。圍繞生物醫學工程專業的培養目標、專業技術重點來設置各課程在整個專業教學計劃中的比重。在突出主干課程的同時，盡可能多地開設前沿選修課，讓學生了解該領域的研究熱點。具體需做到以下幾點：第一，在專業課程設置中注意突出應用型本科課程設計要求和特點，加大實踐課的比重。以學分制為例，目前本專業開設的實踐課學分21分（含課外實踐學分），占課程總學分160分的13.13％，應當進一步加大實踐課的比重。第二，重視醫學、理工兩大學科基礎知識的加強。在構建課程體系時，重點加強生理學、人體解剖學、臨床醫學概論、電子技術、計算機基礎課程，以公共基礎課和專業基礎課作為支柱，形成寬口徑學科教育平臺。第三，重視實踐能力和創新意識的培養。教學要求強化實驗、實訓、實習等實踐教學環節，通過適當增加課程設計、綜合實驗、大學生課外科技活動及競技活動、建立創新實驗室等多途徑給學生創設動手訓練的機會，提高專業技能，使學生畢業后能迅速適應工作崗位。目前，我院實驗課、實訓課開出率達到100%，建立了生物醫學工程創新實驗室，多次組織學生參加國家級和省級等各類級別的電子設計競賽等。第四，把國內外知名的網絡教育品牌引入學院的教學中。在美國紐交所上市的安博教育集團已經與我院簽約合作培養醫藥軟件及服務外包人才，使同學們有機會接觸到最前沿的信息技術知識與技能。

三、強調實踐環節教學，加強實習基地建設

第一，加強專業實驗室建設。目前雖建有生物醫學工程專業實驗室，但僅能開展信號與系統實驗和醫用傳感器實驗，像醫學影像設備原理、醫學電子儀器原理與設計、醫學儀器故障診斷與維修、生物醫學儀器與醫療器械、醫用X線機與CT成像技術、MRI與醫學超聲技術、核醫學與放射治療技術等課程所需的實驗儀器和設備因所需資金較大，所以目前只能開展模擬實驗，效果不是很好，這是我們需要改進的地方。第二，開設第二課堂。全院所有教學實驗室和大部分科研實驗室向學生開放，接受高年級學生進行科研訓練和創新性實踐，并要求承擔了省廳級科研項目的教師積極吸收學生進實驗室，參與課題研究。同時，鼓勵學生參加各類型的科技創新競賽活動，并屢創佳績，有數十人獲得國家及省部級獎項，其中，我系學生分獲2008、2009年全國電子設計大賽廣東省二等獎、三等獎；2010年全國電子設計大賽廣東賽區二等獎；2010、2011年全國文科類大學生計算機設計大賽二等獎；2011年全國電子設計大賽廣東省二等獎、三等獎等。第三，在醫療設備生產企業和醫院之間建立長期穩定的實習基地。在企業實習過程中，要求學生下到車間參與生產過程，并對醫療設備的技術發展動向和市場狀況有明確的認知；在醫院實習過程中，要求學生輪換到各個相關科室工作，了解常用醫療儀器的使用、操作和維修方法，掌握其原理和關鍵技術，并熟悉醫療設備的管理和維護方法。如廣東藥學院第一附屬醫院、第二附屬醫院和廣東藥學院附屬中山醫院（中山市人民醫院）均可作為生物醫學工程專業的實踐教學基地，為本專業的相關課程（如醫學影像設備原理、醫用X線機與CT成像技術、MRI與醫學超聲技術、核醫學與放射治療技術、醫學電子儀器原理與設計、醫學儀器故障診斷與維修、生物醫學儀器與醫療器械等）提供見習、實驗條件。第四，學院多次舉辦學生與醫藥企事業的交流活動，請政府官員、企業老總到學校給學生做學術報告，帶領學生參觀醫療設備企業、參加各種學術研討會，舉辦模擬招聘會，給學生提供廣泛接觸企業的機會。讓學生在交流活動中展現自己的學識、能力與才華，了解醫療設備行業的發展趨勢和珠三角地區醫療設備行業的發展布局，了解自己學習的專業方向與今后就業的聯系，了解企業的經營范圍、產品開發流程、運作模式、感受企業文化。

四、建設“雙師型”教師隊伍

“雙師型”教師隊伍建設是落實人才培養模式的關鍵，是提高應用型本科教育教學質量的關鍵。我院的教育理念是“重實踐，強能力”，力爭培養“上手快、善溝通、動手能力強”的應用型醫藥衛生人才，因此要求我們建立一支敬業愛崗，教風嚴謹，既有理論又能實踐，既能從事學院教學，又能從事在職員工培訓，既肯刻苦學習專業前沿技術，又富于改革創新精神，既搞教學又搞科研的“雙師型”教師隊伍。我院生物醫學工程系現有專任教師15名，具有高級職稱的教師4名，占專任教師的26.7%；具有博士研究生以上學歷的教師6名，占專任教師的40.0%；從附屬第一醫院、安博教育集團、廣東凱通軟件開發有限公司、廣州中星網絡技術有限公司等聘請10余位兼職教師。基本形成了一支結構合理、素質高、專兼職相結合的師資隊伍。當然，我們做得還遠遠不夠，接下來將在以下方面進一步加強“雙師型”隊伍的建設：第一，組織教師深入醫藥和醫療設備企業一線了解人才需求情況，制訂培養目標。積極鼓勵教師開展經常性的下廠實踐活動，讓每一位教師都與一個或幾個與本專業相關的企業建立長期的聯系，不斷學習企業的先進技術和管理思想，并將其應用到教學與培訓中來，同時利用自己的專業知識幫助企業解決實際工作中遇到的問題。我們鼓勵教師在不影響正常教學的情況下在相關企業中兼職，為企業提供咨詢服務活動，通過這項活動，教師積累了大量來自醫藥和醫療設備企業的教學案例，使理論教學更加結合實際，受到學生的歡迎。另外，在實踐教學過程中打破了理論課教師與實踐課教師的界限，積極鼓勵理論課教師參與到實踐課教學指導中來，目前，BME專業中不但實驗課、實訓課開出率達到100%，而且實驗、實訓課的指導全部由任課教師擔任。第二，指導數學建模、電子設計大賽等。積極參加每年的全國大學生數學建模比賽與電子設計大賽，學院各級領導與多名教師參與各類競賽的組織、輔導、參賽等工作，均取得了優異的成績。從中既鍛煉了學生的理論實際應用能力，又使參賽教師的業務水平得到了提高。第三，教研室內形成良好的學習、教學氛圍。在教師隊伍建設方面，及時總結推廣教研室或教師的先進經驗，按照計劃、實施、檢查、總結這四個階段，使教研室工作計劃保證落實，固定教研活動時間，明確科研課題，教改目標到位，對教師能力、素質培養體現充分，并將常規教研活動與專題教研活動和創造發揮型教研活動有機結合，在活動中實現教師間的相互交流和共同提高，創設一種青年教師成長、中年教師進步、老年教師提高的良好氛圍，努力提高“雙師型”教師業務水平，建設成為一支穩定的“雙師型”教師隊伍。

五、結束語

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本文針對生物醫學工程專業的認知特點，對我校生物醫學工程專業開展《醫學檢驗儀器》課程的教學現狀進行了探討，從精選教學內容，增加實驗教學，改進教學方法及改革考核形式等4個方面提出了課程改革的幾點設想。

【關鍵詞】

醫學檢驗儀器；課程改革；生物醫學工程專業

基金項目：

廣東省2014年高等教育教學改革項目（GDJG20142116）

生物醫學工程專業的主要目標是培養能將工程技術與醫學密切結合，能為醫療和醫學研究部門進行工程技術服務，能從事醫院儀器設備管理和質量保證工作的高級醫學工程技術人員[1]。醫學檢驗儀器是醫院檢驗科必不可少的儀器，醫學檢驗儀器學是一門涉及光學、機械、電子、計算機、傳感器、生物化學、放射等多領域的交叉學科[2]。該課程與臨床免疫、臨床檢驗、臨床生化、醫學傳感器等課程的學習有著密切的聯系，對學生的理性思維、邏輯推理、高度抽象以及綜合應用等能力的要求較高。我院從2008年開設了《醫學檢驗儀器》作為生物醫學工程專業的專業選修課程。課程安排在大學三年級，目前教學大綱學時數為32學時。本人經過多輪的教學實踐，深深的感到我院《醫學檢驗儀器》課程教學模式和教學方法亟待改革，為此做了如下方面的嘗試和探索。

1根據專業特點精選教學內容

目前醫學檢驗儀器課程的教材大部分是針對醫學檢驗專業學生編寫的，有的雖然適合工科專業的學生使用，但是介紹的儀器比較落后，已跟不上現在醫學檢驗儀器精密化、自動化和綜合化的發展。我院《醫學檢驗儀器》課程以朱根娣主編的，由上海科學技術文獻出版社出版的第2版《現代檢驗醫學儀器分析技術及應用》為教材[1]。該教材比較適合醫工專業的學生使用，內容安排共十一章，基本涵蓋了目前臨床上常用的較先進的檢驗儀器。考慮到課時的限制和醫工專業學生知識結構特點，我們對課程的內容安排主要有光電比色技術及生化分析儀，血細胞分析儀、流式細胞分析儀、尿液分析儀、血氣分析儀、電解質分析儀等臨床常用儀器的基本原理、結構、性能指標、使用方法及其維護和臨床應用。教材關于檢驗標本及臨床實驗室的整體情況涉及的比較少，但對于工科學生來說，醫學知識較為薄弱，在以往的教學中教師一開始就介紹檢驗儀器，學生總是會問，知道了儀器的結構和原理，但是這個儀器的標本怎么來的，整個實驗室的管理是什么樣的。因此課程在介紹各論之前，需要增加臨床標本的采集、存儲及實驗室管理的相關知識，以便學生對臨床檢驗實驗室有一個系統的認識。另外，臨床使用的檢驗儀器大部分是由國外廠家生產的，操作界面，使用說明及技術資料等都是以英文形式給出的，學生掌握一定專業英語知識是很有必要的。因此在教學內容中也增加了專業詞匯的英語表達，為學生以后工作中更好的了解本課程的發展動態做好準備。工科學生的就業的方向之一是從事儀器的銷售、維修等。因此學習檢驗儀器就需要學習其電路知識。因現在各廠家儀器關于電路的介紹都比較少，所以教材中涉及的也較少。但是現在有一些關于檢驗儀器維修的網站以及其他高校精品課程網站，對電路部分有一定的介紹[3]。我們從中精選了血細胞分析儀電路部分，并把這部分內容增加進教學講義中。通過介紹這種典型儀器的電路知識，對學生學習其它醫學檢驗儀器的電路知識起到觸類旁通的作用，為畢業后從事檢驗儀器保養和維修工作打下基礎。

2增加實驗教學

我院目前在生物醫學工程專業醫學影像工程和醫學儀器檢測兩個專業方向開設了醫學檢驗儀器這門課程。課程開設之初的設想是為完善專業課程結構設置同時考慮到學生的就業方向需求的一門選修課程，因此課程設置學時為32學時，全部為理論課程。但經過這幾年的教學實踐，筆者深深的感受到沒有實驗課的教學，就好比“畫餅充饑”，學生普遍感覺內容抽象難懂，因此增加實驗課程勢在必行。目前我院還還沒有專門的醫學檢驗儀器實驗室，對于實驗課程的教學初步計劃是和學校其它單位合作，同時配置一批分光光度計。對于實驗課程的設置，可分3個層次；第一個層次參觀醫院檢驗科室。組織學生分批參觀檢驗科室，對于工科學生來說一方面可以學習檢驗標本的采集、處理以及存儲的相關知識，另一方面可以對檢驗儀器有一個感性的認識，同時對檢驗科室的工作流程有一個了解。這一內容安排在上完緒論之后，各論之前，通過參觀檢驗實驗室，激發學生學習醫學檢驗儀器的熱情。第二個層次為驗證性實驗，因檢驗儀器屬精密儀器且價格比較昂貴，實驗室的建設和配置實驗儀器需分批進行。在開設實驗之初，先選用分光光度計作為驗證性實驗儀器，后續再擴展到其他檢驗儀器。因分光光度計價格較便宜操作簡單，且它和生化分析儀都是依據朗伯比爾定律而設計的。學生在實驗中配置不同濃度的溶液，讓其分別通過分光光度計，測得各自的吸光度值，從而驗證了郎伯比爾定律，同時也熟悉了生化分析儀的原理。第三個層次為儀器內部結構分析和故障檢修階段。我們積極跟教學醫院聯系，把它們淘汰的檢驗儀器回收到實驗室。實驗過程中把這些儀器完全拆開，學生通過觀察內部結構，熟悉整個儀器的運作流程[4]。對于一些較簡單的儀器，比如尿液分析儀，可以設置小故障，讓同學們試著檢修，幫助學生進一步了解儀器的結構，將理論的東西具體化。也有利于將來學生在工作中能更準確地保養和維修儀器。

3改進教學方法，激發學生學習熱情

以往醫學檢驗儀器的教學基本上采用的是“填鴨式”的教學方法[5]，雖然對于每種儀器的講授時都用多媒體給出儀器的實物圖片，原理也給出了動畫演示圖，但這些總是教師在講，學生在聽，學生總處于一種被動接收的狀態。如果留出一部分內容讓學生來講解，既可以激發學生的學習熱情，又能鍛煉學生的自學能力、對材料的組織能力及溝通表達能力。比如說，介紹完流式細胞儀的原理后，我們會留下課后作業讓同學們自學原理相似的流式細胞術尿沉渣分析儀原理，5人一組，制作幻燈片，每組指定一位同學進行課上講解，時間限定為10min。同學講完后，教師再對同學的講解進行補充和點評。我們在2012級醫學儀器檢測專業試行了一次，同學們普遍反映，通過這次課程的講解，對流式細胞術的理解更深了，對后續老師介紹五分類血細胞分析儀時，也是更容易理解了，學習熱情也增加了。以后我們將繼續拿一些原理相似或原理相近的內容讓同學們自己講解，更好的調動學生學習醫學檢驗儀器的熱情，從而學好醫學檢驗儀器這門課。

4改革考核方式

以往的課程考核方式主要是單一的筆試形式。但醫學檢驗儀器是一門實踐性較強的學科，筆試考核一方面不能反映學生的真實能力范圍，另一方面只能促使學生死記硬背，導致高分低能的現象，極大的影響其以后的工作能力。因此我們把課程的考試形式改為筆試占70%，實驗占15%，課堂講課占15%。這種考核方式能調動學生做實驗和參與課堂講課的積極性和主動性，使考核成績能真正體現學生對課程的掌握程度。

5總結

本文從精選教學內容，增加實驗教學，改進教學方法，改革考核形式等4個方面提出了對我校生物醫學工程專業開設醫學檢驗儀器課程進行改革的思考。但醫學檢驗儀器課程的教學改革是一項系統而復雜的工程，還需在今后的教學實踐過程中，不斷的改進和完善，從而達到提高該課程教學效果的目的。

作者：丹 余學飛 單位：南方醫科大學生物醫學工程學院醫工系

參考文獻

[1]王華峰，陳超敏，周凌宏.新時期生物醫學工程人才培養模式改革與探[J].醫療衛生裝備，2004（9）:120-122.

[2]朱根娣.現代檢驗醫學儀器分析技術及應用[M].上海：上海科學技術文獻出版社，2008:1-274.

[3]余學飛.充分利用網上資源，改革《醫學儀器》課教學[J].繼續醫學教育，2004，18（6）:42-43.

篇7

【關鍵詞】交叉學科 ； 高等教育 ； 人才培養 ； 國際化

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2014）27-0344-02

隨著傳統學科的不斷融合和滲透，新興交叉學科為科學技術的發展注入了新的活力，近年來科學新理論、新發明的產生和新型工程技術的出現，往往都是在學科的邊緣或交叉點上，因此交叉學科越來越受到各國政府的重視。2004年美國國家科學院協會經過全面系統調研， 發表了《促進交叉學科研究》的報告，明確了交叉學科研究的定義、特征和推動力，提出了研究人員、學術機構、資助機構、專業學會等促進交叉學科研究的建議。國內外高校和研究機構也積極倡導文、理、工學科間相互滲透結合，紛紛建立面向世界科學前沿和國家重大需求的各類跨學科計劃、項目和研究平臺。隨著學科發展的深入，如何建立有利于一流交叉學科人才培養，尤其是作為科研主干力量的研究生培養管理模式就成為當前迫切需要解決的難題。

一、交叉學科人才培養現狀

1.國外發展現狀

20世紀90年代初，為了培養現代科技和社會發展所急需的創新型交叉學科人才，德意志研究聯合會推出了博士研究生培養模式改革的重要舉措，經歷了20多年的發展和不斷調整、補充和完善，如今取得了巨大成功。德國博士生院是高校用來培養科研后繼人才的臨時性機構，由各州高校向德意志研究聯合會申請，經評議、復審等甄別程序后建立。每所高校可以申請多個博士生院，但每個博士生院都必須由相關交叉學科共同組建。博士生院不僅可以是由德國高校內部、高校之間、高校和研究機構共同申請組建，也可以是由德國某一高校或者科研單位牽頭，由德國境外伙伴單位參與組建。德意志研究聯合會對批準建立的博士生院資助，并定期進行項目評估和考核。博士生院不是一個長期機構，德意志研究聯合會規定最長可資助年限為9年，資助期滿以后，無論效益和成果如何，該研究生院必須撤出，重新尋找新的交叉領域和合作伙伴。[1]

美國的學科專業目錄在2002年最新一次的修訂文稿中，單獨設置了“交叉學科”和“綜合學科”2個學科群，占所有學科群的比例為7%。如美國密歇根大學早在1999年就成立了交叉學科專家委員會， 向學校提交了《對交叉學科發展遠景的建議報告》。南加州大學在2006年公布了《美國南加州大學交叉學科研究發展規劃建議》， 它們在設立交叉學科專家委員會、通過學院內或跨學院的聯合聘任教授、完善交叉學科考核評價體系、建立交叉學科激勵機制、建立經費保障措施、促進交叉學科人才培養等方面均進行了積極、有益的實踐。[2]

2.國內發展現狀

我國《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》、《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》等重要文件中，對交叉學科發展和人才培養模式改革均作出了重要戰略部署。國內眾多高校等近年來紛紛成立了橫貫生物醫學、自然科學、應用科學和社會科學等多學科的交叉學科研究所或研究中心。如北京大學成立的跨學科類組織機構：元培學院、前沿交叉學科研究院、分子醫學研究所等，清華大學成立的交叉信息研究院，西安交通大學成立的前沿科學技術研究院，這些交叉學科研究所或研究中心集中了生物學家、物理學家和化學家等不同學科專家的智慧以促進學科的交叉和滲透，并進行交叉學科人才的培養教育。[3] [4]

二、上海交通大學在交叉學科研究生培養道路上的探索

近年來上海交通大學一直將發展醫工交叉、醫理交叉科學作為主要戰略之一，于2007年11月成立了主要從事轉化型醫工（理）交叉科學研究的Med-X研究院，該研究院依托上海交通大學豐富的臨床醫學資源和強大的理工科優勢，以解決臨床醫學問題為目標導向，進行前沿性醫學科學研究，開發高尖端領先性醫療技術產品，同時在交叉學科人才培養模式上積極探索，取得了一定成。效。

1.完善課程體系

Med-X研究院依托“生物醫學工程”學科，著力培養在生物、醫學、工程技術領域中具有開展交叉研究能力的有創新精神的交叉學科人才。生物醫學工程研究領域范圍非常廣泛，包括醫學影像信息學、生物醫學儀器、生物材料、生物力學、組織和基因工程、康復工程、系統生物醫學、神經科學與工程等，這種鮮明的交叉與復合特性需要學生能綜合應用物理、材料、化學、信息、工程等領域的知識和技術解決生命科學問題，因此原先單一學科的課程體系和研究方式已無法使交叉學科人才滿足“具備合理的知識結構，廣博專一協調統一”的專業要求。

Med-X研究院在結合學科領域建設設置專業課的基礎上，充分利用夏季小學期、學術講座等階段邀請眾多兼職教授參與授課，其中既有附屬醫院的臨床醫生，又有國際知名學者，建立起一支醫、理、工高水平師資隊伍。同時利用附屬醫院的臨床資源，建立與基礎課程相適應的實踐教學體系，強化學生實踐訓練，培養動手操作與創新研發能力。學院也積極鼓勵學生進行跨學科選課，逐步實現本碩博課程貫通模式，以滿足不同專業背景學生的學習需求。為探索研究生課程質量考核和控制體系，在生物醫學工程學科嘗試建立適合于本校的研究生課程質量保障辦法和系統，并聘請國內外專家評教，對授課教師給出指導建議和意見，定期召開研討會。

2.建立制度保障

由于受僵化學科模式的影響，我國長期以來傳統的單學科觀和學科分類體制占據著主導地位，為突破現有交叉學科人才培養體制不完善的缺陷，上海交通大學做了一系列改革。如針對中國現有的研究生招生名額問題，上海交通大學自2012年起在博士生招生計劃中依托“生物醫學工程”和“統計學”兩個一級學科，單獨設立了支持交叉學科博士生招生培養的專項招生指標，為從事交叉學科研究的導師提供生源保證。另外，為了避免交叉學科課程的臨時性和拼盤性，真正實現學科的融合，Med-X研究院成立了多個臨床交叉平臺，如國家教育部數字醫學工程中心、Med-X-瑞金醫院小動物PET/CT研究中心、Med-X-仁濟醫院臨床干細胞研究中心；Med-X-第九人民醫院生物材料轉化醫學中心等，實現以問題為中心從事交叉學科研究的項目模式。在項目開展的過程中讓研究生作為項目參與人或研究助手自然地進入到學習與研究的過程，一個學科跨度大的科研項目，項目實施的過程本身就是學科交叉和培養人、訓練人的過程。[5]

3.加強學術交流

當今科技迅猛發展，新思想、新方法層出不窮，光靠一個教師指導學生是不可能使學生全面了解學科發展并取得高水平研究成果的[3]，因此在交叉學科人才培養模式中除了完善的課程體系外，活躍的學術氛圍和緊密的國際交流也是必不可少的。上海交通大學Med-X研究院70%以上的指導老師具備在國外一流大學從教和指導研究生的經歷，與國外高校和研究院所長期保持著合作關系，因此學院每周邀請本學科國內外知名教授做學術講座，并建立了上海交通大學徐匯-閔行跨校區講座視頻體系，介紹最新科研動態，鼓勵師生交流，使研究生深入了解當前科研動態和研究熱點，拓寬學術視野，激發創新熱情。同時定期舉辦醫-理（工）交叉學科系列學術活動，如研究生學術論壇、研究生學術日等，已形成了一定品牌效應，為研究生創新思維、科研前瞻性、表達能力的培養提供了良好平臺。Med-X研究院已與多所國外院校簽訂了人才聯合培養項目，如與德國海德堡大學、美國西北大學、瑞典皇家工學院、美國Drexel大學等國際著名高校建立了雙碩士、雙博士學位項目。此外，為了解本院研究生學位論文在國際本領域的位置及存在差距，2012起開始試點進行博士生學位論文國際評審和答辯，每份博士生論文邀請2-3名國際相關領域專家進行評審，每位國際評審專家的海外評審報告將反饋給相關導師和學生參考。

4.重視師資建設

交叉學科人才培養的成功與否很多程度上決定于教師的參與程度，導師的學術水平、綜合素質、對學科前沿的洞察力以及與同行和其他學科學者交流溝通的能力對交叉學科人才的培養有重要的影響。[3]由于交叉學科會同時涉及到兩個或多個學科領域，所以單一學科的教師很難同時滿足不同學科的需求，交叉學科人才培養的過程也是教師自我學習的過程。[6]因此，在交叉學科人才培養建設中要重視加強師資隊伍建設，加大對中青年教師的培養力度，營造有利于教師成長和發展的良好環境與氛圍，確保人才培養的教學質量。[7] Med-X研究院結合自身學科特色，引進國外知名教授和附屬醫院臨床醫生參與教學，重視年輕教師的培養，支持有潛力的青年教師到海外具有合作關系的學校進行培訓，學習國際知名高校的教學經驗和方法，推動教學質量的提高，建立起一支醫、理、工高水平師資隊伍。

三、交叉學科人才培養中的壁壘

與發達國家相比，目前我國交叉學科教育和科研尚處于起步階段，以單一學科為基礎的傳統教育模式仍占主導地位，在交叉學科人才培養過程中不可避免的會遇到各種問題。

1.現有高校管理機制的制約

我國高校中院系管理體制堅固，教學與科研人員的管理也在定崗定編制度的約束下嚴格地保持著一個蘿卜一個坑的人事管理體制，師資聘用、職稱評定、成果認定、業績評價和資源分配等都嚴格地執行著所屬單位責任制，人員在校內不同院系間的流動都難以實現，跨學校、跨部門、跨地區的流動更是難以實現，這種管理機制極大地打消了學者們進行交叉學科研究的熱情和勇氣。

2.交叉學科人才培養理念有待加強

大多數導師涉叉學科研究僅僅是為了完成一個特定的交叉學科研究課題，且多來自不同學院的專業教師，因此他們對交叉學科的人才培養投入時間和精力都比較有限，很少能有意識地去思考交叉學科人才的培養目標和教學模式，也沒有站在改善學生思維方式和能力結構的立足點上試圖去改善傳統教學方式。此外，鑒于國家和各高校紛紛推出各項鼓勵措施以推交叉學科的發展，部分導師借以交叉學科的名義去爭取更多的項目基金和學生生源，而并非真正從事交叉學科科學研究和人才培養。

3.國內交叉學科領域劃分尚未明確

美國的學科專業目錄充分考慮學科的發展性， 在名稱和代碼設置上為交叉學科、新興學科留有充分的發展空間，在學科大類中單獨設有“交叉學科”，[2]其中包括生物與自然科學、和平與對抗研究、系統科學與理論、數學與計算機科學、老年醫學、文理綜合等22個學科小類。此外，在其他36個學科群中均設置了末尾帶有“綜合”或“其他”的學科名稱。相比之下，我國交叉學科領域劃分和學科專業設置尚未明確，在2011年新修訂的《學位授予和人才培養學科目錄》中13個學科門類中，以及各高校的學科建設和教育部的學科評估中均未涉及交叉學科，很大程度上制約了交叉學科的發展。

在高度交叉融合已成為當代學科發展的重要趨勢下，在此新的教育發展時代下，迅速提升高等教育人才培養質量和整體競爭力已成為學科發展的重中之重，因此針對我國開展交叉學科人才培養方面存在的問題，我們應合理借鑒國外高校促進交叉學科研究與人才培養的經驗，建立交叉學科的教師聘任和評價體系，引導和鼓勵新興學科研究與建設，完善交叉學科資助體系，積極營造有利于交叉學科人才培養的文化氛圍，從而形成適合我國國情的多元化人才培養模式。

參考文獻

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[2]趙文華 程瑩 陳麗 劉念才，美國促進交叉學科研究與人才培養的借鑒，中國高等教育，2007（1），61-63

[3]徐琴 葉明，對交叉學科人才培養的認識與思考，牡丹江教育學院學報，2009（6），72-73

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[6]吳俊 鄧宏鐘 羅強，論高等院校交叉學科人才培養模式中的教師定位，科技創新導報，2011（38），255-256

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1999年以來，為了擴大學校的整體規模，各個醫學院校除了增加自己原有專業的招生人數之外，同時不斷地增設新的專業。通過分析1999年存在且于2009年未被并入綜合性大學的醫學院校（不包括獨立學院，共計70所）的專業設置數據，發現各個學校在新增專業方面也存在著“趨同性”。2009年與1999年相比，按“每所學校每增加一個專業計1次”來進行計算，10年間，70所院校新增專業的種類數達到89個，新增專業的總次數達到了798次，新增專業主要集中在以下15種專業。其中，公共事業管理專業是新增專業趨同性最高的專業，70所醫學院校中有50所選擇增設該專業，占總量的71．4％；趨同性排名第2位的是護理專業，有46所院校增設，占總量的65．7％；43所院校增設了藥學，占總量的61．4％；一半以上院校增設英語、應用心理學；1／3以上的院校增設藥物制劑、中西醫臨床醫學、醫學檢驗、信息管理與信息系統、康復治療學、市場營銷、生物技術、口腔醫學、生物醫學工程等專業。這15種新專業開設的次數占89種新增專業總次數的51．0％，也表現出高度的集中、趨同現象，見表4．在增設的89個專業中，其中，醫學學科增設了33個，增設專業次數達到416次，增設次數排名前10位的專業包括護理學、藥學、藥物制劑、中西醫臨床醫學、醫學檢驗、康復治療學、醫學影像學、口腔醫學、預防醫學和中藥學，這10個專業的增設總次數達到297次，占全部醫學增設專業總次數的71．4％，見表5。除醫學學科外，對新增專業按所屬學科進行分類統計，新增專業在非醫學學科中主要集中在工學、文學、理學、管理學等，占非醫學學科新增專業總數的81％，見表6。其中，工學學科共增設14個專業，增設次數最多的專業是生物醫學工程；文學學科共增設12個專業，增設次數最多的專業是英語；理學學科共增設12個專業，增設次數最多的專業是應用心理學，排名第2位的是生物技術；管理學學科共增設9個專業，公共事業管理、信息管理與信息系統是增設次數排名第1位和第2位的專業，見表7

2醫學院校專業設置“趨同性”的原因剖析

擴招以來，醫學院校專業設置日趨“趨同”，是地方醫學院校在高等教育大眾化階段不可避免的一個問題。一方面，醫學院校大多開設臨床醫學、護理學等醫學類專業，既是學校作為醫學教育主要陣地的必然體現，也是社會經濟發展以及人民群眾日益增長的衛生服務需求對醫學教育的迫切要求。從這個角度看，眾多醫學院校專業設置的“趨同性”是必然的結果。另一方面，醫學院校紛紛增設大量非醫學專業和醫學相關專業，且專業設置“趨同性”顯著，對這種專業設置的趨同表現，我們有必要從多方面考量其原因，避免專業設置雷同，導致學校沒有專業特色。趨同性的成因是多方面的，有社會、政府部門的影響，也有學校自身建設發展的問題。

2．1被動擴招以及專業設置自的缺乏

高等醫學教育應是“精英”教育，國外的醫學院校在校生規模普遍較小，一般不擴招，如哈佛大學的醫學招生人數幾十年來幾乎無變化。我國醫學院校的擴招，其實質是“被動擴招”，主要是政府的宏觀政策作用在推動著，而非衛生人力資源市場的作用以及醫學院校經過長期發展和應對衛生人才需求變化自然而然發生的。“被動擴招”的結果就是，醫學院校傾向于優先選擇原有專業進行擴招，或者選擇專業建設周期短、見效快、投入少的專業，來加快擴大招生規模的步伐。加之我國高校盡管擁有一定的專業設置自，能在批準設置的專業范圍內，根據社會需要和自身條件自主調整專業方向，但還是受到諸多限制［3］。被動擴招以及專業設置自的缺乏，使得醫學院校在專業設置與調整過程中不能充分發揮主觀能動性，不能充分結合自身已有專業特色與地方衛生事業的發展需求，在一個相對固定的或者說變化不大的專業設置范圍指導下的專業設置，必然存在著一定的趨同性。

2．2對經濟利益追逐的功利化辦學思想

醫學教育有其特殊性，投入大、辦學成本高。在市場經濟條件下，核算辦學成本，開展績效評價，追求經濟效益，是高校管理者思考的首要問題之一，在這樣的指導思想影響下，各醫學院校均選擇了投入少、辦學成本低的非醫學類專業和醫學相關專業。從醫學院校開設專業趨同性的表現，可以看出，布點率較高的、新增的專業，如藥學、公共事業管理、應用心理學、英語、康復治療學、市場營銷等專業，多是一些辦學成本相對較低且很“熱門”的專業。對經濟利益的追逐，使得醫學院校爭相設置辦學條件要求較低、辦學成本低的專業，以獲取最大化的經濟利益。

2．3醫學院校之間的相互模仿

醫學院校專業設置的趨同性，也是醫學院校之間相互模仿的結果。擴招之前，醫學院校以醫學專業為主的辦學方向、辦學目標是非常明確的，但隨著擴招和高等教育大眾化階段的來臨，單純以醫學為主的辦學思想將會讓地方醫學院校生存困難進而難以持續發展，在此背景下醫學院校的服務對象和發展目標趨于模糊。同時，擴招使醫學院校內部和外部環境都發生了變化，可以說醫學院校對外界環境是難以把握的，通過學校間的相互模仿，能減少發展中的震蕩。如果此時有個別院校通過增設新專業達到了擴大辦學規模、提高辦學效益的目標，則其他院校往往會模仿之，進而出現學校之間的專業設置的趨同性。

3結語

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關鍵詞:醫學圖像分析;實踐教學;教學改革

一、課程背景

醫學圖像分析是一門醫學影像與信息學圖像處理相結合的課程。主要學習如何采用圖像處理方法對醫學圖像數據進行增強、勾畫、分割、識別等操作［1］。主要授課對象為醫工結合專業如生物醫學工程、醫學信息工程等的本科生或研究生。其主要教學目標是讓學生掌握醫學圖像的采集原理，各種不同類型的醫學圖像的特點，不同醫學圖像主要面臨的問題，不同醫學圖像遇到的問題的傳統解決方法，并啟發學生思考新的解決思路［2］。近幾年，由于計算機運算速度的進步以及機器學習算法的快速發展，醫學圖像分析發展迅速，在醫學臨床上應用越來越廣，例如肺結節的識別、腦灰質白質的分割以及輔助診斷等。總之，醫學圖像分析在臨床上扮演著越來越重要的角色。目前醫學圖像分析在產業界的發展迅速，相關企業不斷涌現，國內目前相關企業超過100家，融資上億的企業近20家。因此，該課程的重要性也逐漸突顯。醫工結合是醫學與工科學科結合而產生的未來醫學的重要發展方向。近幾年，綜合類大學紛紛創辦醫學院，其中醫工結合是這些綜合類大學醫學院的重要方面，而醫學圖像分析又是目前醫工結合的優秀范例［3］。然而，目前醫學圖像分析課程的教學存在重視理論講述，忽略實踐操作的現象。同時醫學圖像與傳統自然圖像存在著較大差異，例如信噪比低、圖像維度更高、與自然圖像紋理顯著不一致等問題。因此，醫學圖像分析與傳統圖像處理課程存在較大差異。筆者在教學過程發現，學生在學習該門課程后，存在理論與實際脫節的情況。大部分學生反饋在進行課程學習之后，嘗試將學會的圖像處理方法用于實際醫學圖像分析時，遇到各種問題，例如:由于數據維度不一，傳統二維自然圖像處理方法無法用于三維或者四維的醫學圖像中;由于信噪比的問題，傳統自然圖像處理方法運用到醫學圖像上后效果不佳。因此，醫學圖像分析的教學應該與傳統自然圖像的處理課程有所區分，需要針對醫學圖像進行分析與教學。

二、現存教學問題分析

在教學完成后，通過學生反饋，獲得的教學反饋問題如下:(1)課程中講授的圖像處理方法多基于二維圖像，但醫學影像中存在大量其他維度影像，如腦電信號為一維圖像，CT、磁共振為三維圖像，PET、功能磁共振為四維圖像，不知如何處理;(2)課程講授中出現的自然圖像大多分辨率較高，而醫學圖像分辨率較低，將算法運用于圖像分析后效果不佳;(3)構建輔助診斷模型時，自然圖像樣本量較大，而醫學影像樣本量相對較小，同時數據維度更高，構建出的模型效果較差。如圖1所示，筆者分析與總結現存教學問題之后，認為主要是以下三個原因導致出現了上述教學問題。

(一)自然圖像與醫學圖像存在差異

如表1所示，傳統自然圖像與醫學圖像存在較大差異，目前醫學圖像分析課程講授的大部分課程內容與傳統圖像處理一致，涉及的醫學圖像多為與自然圖像性質相近的二維X光圖像或單層CT圖像。這種差異導致課程所學算法難以直接用于醫學圖像的分析與處理。

(二)學生缺乏對醫學圖像特性的了解

學生在學習課程的時候對醫學圖像的采集過程以及圖像特性不了解，導致難以對現有圖像處理方法進行改進或者提出新的圖像處理方法以適用醫學圖像。圖2所示為一個典型的三維大腦MRI醫學圖像，該圖像具有分辨率低、維度高等特點。

(三)缺乏與臨床影像科醫生的交流

本門課程的教學主要由圖像處理相關老師完成，臨床醫生沒有參與教學。這種缺失進一步導致學生對醫學圖像以及醫學圖像在臨床上遇到的實際問題缺乏了解，難以提出真正解決臨床實際問題的醫學圖像處理方法。

三、教學改革方案

鑒于目前醫學圖像分析課程教學存在的問題，筆者結合綜合類大學醫學院基礎條件，提出以下五方面的教學改革措施，并設計了一套醫學圖像分析教學流程。

(一)增加醫學成像原理教學

醫學成像原理是一門講解各種醫學影像的采集原理、采集方法的課程。該課程可幫助學生深入理解醫學圖像的由來，從圖像成像原理的部分深入理解各種醫學圖像的特性，例如腦電信號的位置坐標系統、磁共振圖像的無標度特性、PET圖像如何從四維圖像轉變為三維圖像等。學生通過該部分理論的學習，了解不同醫學圖像的特點。

(二)圖像處理老師與臨床影像科醫生攜手教學

綜合類大學醫學院教學相對于其他學院的一大重要優勢在于學院具有大批一線臨床工作者。相對于學校教師而言，一線臨床工作者對于目前醫學影像在臨床實踐中需要解決的問題更為熟悉。臨床醫生參與教學，可進一步讓學生了解自己所學知識可用于解決哪些臨床實際問題。在了解到這些的基礎上，學生能夠理清今后工作中的實際問題，對實際問題有了進一步的了解后才能思考如何對所學理論方法進行融會貫通，并在此基礎上進行創新改進。

(三)增加醫學影像采集教學環節

在完成醫學成像原理的理論教學之后，為進一步讓學生理解醫學影像采集原理及其特點，結合醫學院條件，可安排學生進行各種醫學影像采集的實踐操作。在影像采集實踐操作過程中，學生不僅能深入理解各種醫學影像的成像原理，還能進一步了解到各種圖像常見噪聲的來源與特點，例如磁共振圖像的運動偽影的由來及其特點。學生在進行圖像處理算法學習之后，能夠針對性地對各種不同噪聲進行處理分析，或者在了解噪聲特點的情況下，能夠針對性地提出圖像處理算法降低噪聲的影響。

(四)結合

Octave進行實踐算法教學傳統圖像處理是一門理論性較強的課程，近些年，該門課程的教學更多地提倡理論與實踐融合。Octave是一個類似MATLAB的數學計算軟件，其語法模仿了MATLAB。MATLAB是目前世界上最常用的數學分析軟件之一，其具有強大的圖像處理能力，是目前科研界常用的圖像處理平臺。Octave在繼承MATLAB語法的同時，還具有免費開源的優點。在講授完圖像算法理論之后，將要求學生基于醫學影像采集環節得到的醫學影像數據，基于Octave進行編程實踐，在實踐過程中學生將切實感受到各種圖像處理算法的作用，以及在醫學影像數據上與自然圖像不一致的效果，從而激發學生繼續探索，對算法進行改進以適用醫學影像數據。

(五)改變課程考核方式

基于實踐教學的醫學圖像分析課程在考核環節應該更加注重考核實踐操作［4］。筆者在教學過程中，最終考核環節題目設置為:基于課程講授以及實踐教學，提出一個醫學圖像問題，并給出解決方法。答題模板如表2。學生通過回顧與總結本門課程中的醫學圖像實踐采集環節與后續圖像處理算法理論，思考一個現實生活中會遇到的醫學圖像問題，最后選用合適的圖像處理方法或者對現有的圖像處理方法進行改進來解決該問題。上述考核方式注重考核學生“提出問題”與“解決問題”的能力。

(六)醫學圖像分析的實踐教學流程總結

前面筆者提出了不同的醫學圖像分析課程的實踐教學環節，最后對全部環節進行一個總結，提出一套醫學圖像分析的實踐教學流程，如圖3所示。希望上述教學模式能給具備相應條件的綜合類大學醫學院的醫學圖像分析課程教學提供一定的幫助與啟示。

結語

通過總結與分析醫學圖像分析課程教學中遇到的問題與學生反饋，結合本單位的實際情況與優勢，本文提出在醫學圖像分析課程教學中增加諸多實踐環節，以提升學生對本門課程的認識，增強對醫學影像原理及問題的深入理解，在此基礎上培養與提高學生“提出問題”的能力。在圖像處理教學環節，提出基于Octave的實踐教學環節，在圖像處理理論學習的同時，增強學生理論結合實踐的能力。最終通過實踐考核，考核學生“提出問題”與“解決問題”的能力，通過提出并解決醫學圖像相關問題達到對本門課程教學內容的深入理解，從而培養出能夠學以致用，并能解決實際臨床醫學影像問題的學生。

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【關鍵詞】 生物與健康產業 概念 內涵

1 產業概念

以現代生物技術生產的產品及所形成的產業是國際上新興的產業，涉及現代生物技術本身所形成的產品、利用現代生物技術改造傳統產業培育的新產品，涉及傳統生物產業與現代生物產業的內涵差別、產業規模等諸多因素，至今國際上有關生物產業的定義尚無明確界定[1]。國家發改委在《生物產業發展“十一五”規劃》的研究編制過程中，將生物產業定義為“將現代生物技術和生命科學應用于生產以及應用于經濟社會各相關領域，為社會提供商品和服務的統稱，主要包括生物醫藥、生物農業、生物能源、生物制造、生物環保等新興產業領域”[2]。

生物與健康產業密切相關且互為交融。健康產業主要包括醫療保健服務業和醫療保健相關產業。醫療保健服務業由向公眾和個人提供預防、治療、護理、康復等醫療保健服務的衛生機構和醫療保障組織組成。醫療保健相關產業包括老年護理、健康管理、醫療旅游、美容養生等延伸性保健服務，以及為醫療保健服務提品和支持的產業。

我國廣州、寧波等市根據區域產業特點與經濟社會發展需求，將生物與健康確立戰略性新興產業加以培育，為此，有必要探討生物與健康產業的概念與內涵，依此調查產業的發展規模、水平、結構等基本情況，及時為各部門制定政策、開展宏觀調控提供依據。

2 產業構成

目前，國內外關于生物與健康產業內涵的理論研究成果不多[3]，我國相關的產業分類指導和統計管理等制度出臺相對滯后，導致國家的生物產業產值通過參考國內外材料估算的方法獲得[4]，數據準確性差，甚至不能反映其中的核心產業生物醫藥產業的情況，國家亟須建立一套相關的政策體系。

2.1 國家產業政策

在產業構成上，2011年11月，國家科技部《“十二五”生物技術發展規劃》，明確指出我國現階段重點發展的生物技術產業包括生物醫藥、生物農業、生物制造、生物能源和生物環保五大領域[5]。2012年12月，國務院《生物產業發展規劃》，提出大力發展生物醫藥、生物醫學工程、生物農業、生物制造、生物能源、生物環保、生物服務七個重點領域[6]。然而上述文件對各領域的概念與內涵并無明確闡述。2012年9月，國家發改委《戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄（公開征求意見稿）》，其中生物產業包括生物醫藥、醫療器械、生物農業、生物制造、生物服務、海洋生物六個小類和23個條目，初步勾畫了生物產業作為我國戰略性新興產業的基本組成。

2.2 產業內涵探索

全面準確的產業統計需要對產業內各領域進行細分與測算。2008年，國家發改委著手建立生物產業運行監測系統。2008年7月，該委召開“建立我國生物產業統計體系研究課題”討論會，總結生物產業統計試點工作，提出生物產業統計體系主要包括生物醫藥、生物農業、生物能源、生物制造、生物環保和生物服務六大塊內容，討論完善我國生物產業統計體系。2012年初，國家發改委、工信部等部門召開聯席會議，提交了《戰略性新興產業重點產品和服務統計目錄》與《戰略性新興產業行業分類統計目錄》，對戰略性新興產業統計調查方法研究進行論證，提出認真做好生物產業等戰略性新興產業發展形勢的監測和分析，加強信息引導，采取多種形式利用數據資源，促進戰略性新興產業健康發展。然而，由于生物與健康產業涉及的技術領域非常廣泛，同時貫穿產業活動中研發、生產、流通和服務等多個環節，隨著技術創新、產業分化和產業融合的不斷發展，該產業的子產業關聯性強、產業邊界模糊等特征日益凸顯，對產業的分類和統計標準設計要求較高，相關的指導和管理政策一直未能出臺。

3 國內部分省市相關政策

在國家尚未出臺統一的生物與健康產業相關分類和統計辦法的情況下，國內各省市紛紛結合區域情況開展相關嘗試性工作，在為區域產業發展提供決策依據的同時，也為國家相關政策的制定提供了參考。2011年12月，黑龍江開展全省生物產業統計工作，將生物產業分為生物醫藥、生物農業、生物制造、生物能源、生物環保五大領域，然而關于各領域的定義與具體范疇未見，由科技管理部門負責推進。2010年，南寧市發改委委托南寧市統計局和廣西社科院開展生物產業統計體系與產業指標課題研究并于2011年3月通過了成果評審，界定了生物產業的統計范疇，提出了生物產業指標體系及具體統計方法，但具體內容未見。至2012年初，已有云南、四川等十多個省市初步設立了新興產業統計指標監測體系，對生物產業等新興產業進行統計，其中以云南省、江蘇省無錫市、浙江省寧波市對生物與健康產業的界定較為詳盡。

3.1 云南省跨越一、二、三產業統計生物產業

云南省實施“生物經濟強省”戰略，2007年4月，省發改委《云南省生物產業發展規劃綱要（2006-2020）》，提出“生物產業（煙草產業除外）指的是從事生物產品研究開發、生產和生物技術服務的產業，包括：生物醫藥、生物農業、生物制造（輕工、化工）、生物能源、生物服務業等。”2010年10月，云南省政府發展生物產業辦公室《云南省生物產業統計報表制度（試行）》，將生物產業界定為“指以生命科學理論和生物技術為基礎，結合信息學、系統科學、工程控制等理論和技術手段，通過對生物體開展研究并制造產品，或改造動物、植物、微生物并使其具有所期望的品質特性，為社會提供商品和服務的行業的統稱，包括生物農業、生物林業、生物醫藥、生物能源、生物制造、生物環保、生物服務等領域。”該制度以《國民經濟行業分類（GB/T4754-2002）》為依據設置云南省生物產業統計指標及口徑范圍，對生物產業的農業生產、工業生產、產品銷售和利稅等情況進行統計，指標體系涵蓋一、二、三產業。該制度將煙草產業納入生物農業統計范疇，因為云南省是我國最重要、規模最大的烤煙和卷煙生產基地，煙草種植業、卷煙工業是該省農業和工業的重要組成部分。煙草產業是該省最具比較優勢、最有特色的產業之一，是省財政的主要支柱，所創稅收自1988年起一直位居全省各產業之首，最高年份占全省70%。此外，煙草產業還促進了其他相關產業的發展，是該省的重要產業。2011年，云南省生物產業總產值達4100億元，成為全省重要的支柱產業。但是，關于產值的具體構成未見報道。

3.2 江蘇省無錫市分十大領域統計生物產業

2012年1月，無錫市統計局、發改委《無錫市新興產業統計監測制度（試行）》，對該市物聯網、節能環保、生物產業等十大新興產業開展統計監測，該制度將生物產業界定為“包括生物技術產業和新醫藥產業。生物技術產業：主要是生物能源、生物工業、生物農業、生物環保等新興產業領域。新醫藥產業：是指以新技術、新工藝、新劑型、新裝備等的開發應用為特征，是蘊含巨大經濟社會效益、最具廣闊發展前景的新興產業，主要包括生物技術藥、中藥、小分子藥物和醫療器械、生物試劑、醫用材料等。”在該制度的統計分類目錄中，將生物產業分為生物醫藥制造、生物藥品制造、中藥制造、醫療器械和醫用材料制造、生物工業產品制造、生物農業產品制造、生物環保產品制造、生物能源產品制造、藥用包裝材料、其他十大領域，統計生物產業的總產值、新產品產值、主營業務收入和從業人員數。但是，對于各領域的具體統計范疇及其與《國民經濟行業分類》的關聯未見，由市科技局與市農業委員會負責核定相關企業名錄并組織統計工作。無錫市發改委公布的新興產業發展數據顯示，2012年1～10月該市生物技術和新醫藥產業總產值（營業收入）為252.75億元，同比增長9.1%。

3.3 浙江省寧波市采用匯總系數統計生命健康產業

2013年3月26日，寧波市統計局、市加快培育和發展戰略性新興產業工作領導小組辦公室《寧波市戰略性新興產業統計分類目錄（試行）》，以《國民經濟行業分類（GB/T4754-2011）》為依據，根據具體類別與相關戰略性新興產業的關聯度確定不同的統計匯總系數，對該市節能環保、生命健康、新能源、海洋高技術等八個戰略性新興產業進行統計。其中，生命健康產業包括生物制品制造產業、生物工程設備制造產業、生物技術應用產業三個子產業，下分十個領域。

4 生物與健康產業概念與內涵

在我國現行的生物與健康產業統計體系下，本文以國家產業政策為基礎，參考國內各省市產業界定方法，將生物與健康產業界定如下：

4.1 產業概念

生物與健康產業是指以生命科學理論和生物技術為基礎向社會提供商品和服務的行業的統稱，包括生物醫藥、生物農業、生物能源、生物環保、生物制造、生物醫學工程、生物技術服務、健康服務產業領域。

4.2 產業構成

（1）生物醫藥產業：是指以現代生命科學理論為基礎，與醫藥產業結合，利用生物體及其細胞、亞細胞和分子的組成部分或以其作為作用對象，結合工程學、信息學等手段開展研究及制造產品或改造動物、植物、微生物等，并使其具有所期望的品質、特性，進而為社會提供商品和服務手段的綜合性技術體系，其內涵包括生物醫藥產品研制、規模化生產和流通、服務等。該產業主要包括化學藥品原料制造、化學藥品制劑制造、中藥飲片加工、中成藥制造、生物及生化制品的制造、衛生材料及醫藥用品制造、醫療儀器設備及器械制造以及制藥專用設備制造[2]。

（2）生物農業產業：是指運用基因工程、發酵工程、酶工程以及分子育種等生物技術培育動植物新品種，以及生產農業投入品如生物農藥、獸藥與疫苗、生物肥料以及生物農用材料所形成的產業。該產業包括農業生物種業、生物飼料、生物農藥、生物肥料、生物疫苗等重點領域[7]。

（3）生物能源產業：生物能源是指由生物質轉變而成的能源，是從能源作物、林業廢棄物和有機廢料等生物質中產生的能源，包括來自樹木的木材能源和來自非木材的農業作物的農業能源，其中儲存著可用于產生電能、熱能、液體燃料及氣體燃料的化學能源。我國生物能源主要指利用淀粉、糖、動植物油脂以及木質纖維素為原料生產燃料乙醇、生物柴油、沼氣以及生物質發電等[2]。

（4）生物環保產業：目前國際上尚無統一的界定，一般認為凡是與生物技術結合，充分利用生物的特殊功能進行生物凈化、生物修復、生物轉化和生物催化，從污染治理、清潔生產、能源開發到可再生資源利用，多層面、全方位地為解決工業和生活污染、農業和農村面源污染、荒漠化和海水污染等提供相關產品和服務的行業，均屬于生物環保產業研究和應用的范疇，也是其發展的趨勢和方向[2]。

（5）生物制造產業：包括采用微生物細胞、生物酶，以及基因工程、合成生物學和細胞融合為代表的現代生物技術及以發酵和酶轉化為代表的近代生物技術成果形成的生物制造業，是以現代生物技術為基礎大規模生產人類所需基礎化學品與原料等的一種工業方式，廣泛應用于化工、食品、制藥、造紙、紡織、采礦、能源以及環境保護等許多重要領域[2]。

（6）生物醫學工程產業：是指運用綜合工程學、生物學和醫學的理論和方法，提供生物醫學材料制品、（生物）人工器官、醫學影像和診斷設備、醫學電子儀器和監護裝置、現代醫學治療設備、醫學信息技術、康復工程技術和裝置、組織工程等產品研制、規模化生產和流通、服務的產業。

（7）生物技術服務業：是指以現代生物技術與其他要素為支撐，通過生物技術的研究、創新、應用、轉化、轉移、擴散，形成完整的生物技術產業鏈的服務活動的總和，是一種創造和傳播生物技術知識，提供、應用生物技術知識服務的產業體系[2]。

（8）健康服務業：是指以現代或傳統醫學技術為主要支撐，以醫療服務、健康理療、康復調理、生殖護理、健康管理為主體的，為人類健康服務的綜合性體系。

參考文獻：

[1]李學勇.中國生物產業調研報告[M].北京：中央文獻出版社，2004.

[2]北京生物產業發展報告編輯委員會.啟航2009北京生物產業發展報告[M].北京：科學出版社，2009.

[3]伍業鋒，劉建平.生物產業的界定及統計制度方法初探[J].統計與決策，2011，（20）：35.

[4]龍九尊.專家呼吁建立戰略性新興產業統計體系[N].科學時報，2010-9-13（B1）.

[5]科學技術部.“十二五”生物技術發展規劃（國科發社〔2011〕 588號）[Z].北京：2011.