生物医学工程范文

2023-09-19

生物医学工程范文第1篇

——生医1202班熊缘缘

摘要: 这篇文章主要是写了通过自己这学期上的生物医学工程导论课和平时自己了解的关于生物医学工程的相关知识,文章介绍了生物医学工程的概况和学科特点,同时阐述了该学科的研究领域,并且着重写了生物医学工程这门学科的现状和发展趋势,在最后写了我对本学科的认识和学习方法,同时激励自己努力学好本学科。

关键字:生物医学工程研究领域现状发展趋势

一、生物医学工程简介

1.学科概况

生物医学工程是一门新兴的边缘学科,它综合工程学、生物学和医学的理论和方法,在各层次上研究人体系统的状态变化,并运用工程技术手段去控制这类变化,其目的是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。

2.学科特点

(1)交叉性:它是各种学科知识的高水平交叉、新时代结合的产物;是生命科学(生物学与医学)现代化的迫切需求;是现代科学技术迅速发展的必然结果。

(2)依赖性:它尚未形成自己的独立基础理论与知识体系(与传统学科不同),融合各交叉学科知识为自己的基础 ;缺乏永恒的研究主题与固有的中心目标,随交叉学科的发展和应用对象的需求而变化。

(3)复杂性:它知识覆盖面非常广,几乎涉及所有自然科学与技术的基础理论与知识体系;相关的研究机构、专业教育、企业厂家和市场营销只能涉足其部分,而不能包揽全局。

(4)服务性:它以应用基础或直接应用性研究为中心,以最终在生物医学领域应用为目的;为生命科学的创新性发展提供现代化工具,为医疗卫生事业现代化发展提供新装备(支撑生物医学工程产业)。

二、研究领域

生物医学工程学是工程学与生物学、医学结合的产物,任何工程学科与生物学和医学的结合均属于生物医学工程的范畴,因此生物医学工程的研究领域十分广泛,并在不断的发展,目前较成熟的领域有如下八个:

1. 生物力学

2. 生物材料

3. 生物系统建模与仿真

4. 物理因子在治疗中的应用及其生物效应

5. 生物医学信号检测与传感器

6. 生物医学信号处理

7. 医学图像技术

8. 人工器官

三、生物医学工程的现状及发展

1、发达国家生物医学工程的现状

在美国以及欧洲等经济发达国家,早在上世纪50年代就指出生物医学工程的重要性,基于其强大的经济、科技实力,经过近半个世纪的努力均取得了各自的成果。如今,这些国家在生物医学工程方面处于世界前列。但是面对当今科技飞速发展的新形势,他们仍在想尽一切办法努力前进。在美国,许多著名大学根据自身条件和生物医学工程学科的特点以及社会需要采用各种方式积极推进“学科交叉计划”。这样一来,生物医学工程在这一有利条件下迅速发展,朝向以整合生物、医学、物理、化学及工程科学等高度交叉跨领域方向发展。这种发展方向既促进了传统性专业的提升,又为逐步形成新专业创造了条件。

另外,美国政府因认识到新的世纪生物医学工程对促进卫生保障事业发展所具有极大的重要性,急需扭转美国生物医学工程领域研发工作群龙无首的分散局面,美国第106届国会于2000 年1 月24 日通过立法,在国立卫生研究院(NIH)内设立了国家生物医学成像和生物工程研究所,规定由该所负责对美国生物医学工程领域的科研创新、开发应用、教育培训和信息传播等进行统一协调和管理,促进生物学、医学、物理学、工程学和计算机科学之间的基本了解、合作研究以及跨学科的创新。这也大大推动了美国的生物医学工程学科的发展。

2、 国内生物医学工程的现状

我国的生物医学工程学科相对国外发达国家来说起步比较低。自上世纪70 年代以来,经过30 多年的发展,目前全国已有很多所高校内设有此专业,在一些理、工科实力较强的高校内均建有生物医学工程专业。由于这些学校的理、工等学科在全国都有重要的影响,且大都设有国家级重点学科,他们开展起来十分方便,这些院校均是以科研性学科设置的。此外,还有一些医学院校则是以医学作为基底学科,置入某些工程学科的知识,并以医学应用为目的建立相关的课程体系,而对于生物学中所涉及到的细胞及分子生物学、发育生物学及生物技术,对于工程技术中的控制技术、材料学均较少涉及,这些院校培养的目标就是将生物医学工程运用于实际。因为生物医学工程是以理、工、医为基础,医学中的许多问题只有在这些学科相互结合的前提下才能得以解决。要将基础研究转化为工业化产品,将美好的前景分析变为卫生保健的实际行动而服务于广大人民,就离不开生物医学工程师。这就是这些生物医学工程工作者的工作理念。 但是,从总体上说我国的生物医学工程学科的发展仍不平衡。30 多年以来,我们在研究方面引进、消化、跟踪研究多,创造性研究较少;理论方法等应用基础研究多,取得自主知识产权的应用研究少。处于理工科院校的生物医学工程学科其工程力量雄厚,但是由于缺少医学背景,在真正用于临床、解决医学实际问题方面还较落后。而处于医学院校的生物医学工程学科其研究的主要特点是和医学结合紧密,医学大背景深厚,但是工程力量相对落后,科研投入不足。这就是我们国家目前生物医学工程的现状。

3、新世纪生物医学工程的发展趋势

纵观生物医学工程的历史和目前人类对其的要求可以看出,生物医学工程

作为学科整体的发展趋势十分广泛。

(1)纳米材料的出现将使20世纪初期奠定的物理、化学理论基础面临重大的挑战。

与此同时,纳米材料本身也将进而取得突飞猛进的发展和应用;此外,材料科学中的分子设计可望实现,与生物组织相结合的组织工程学研究将进入实用阶段。而且,将会有更多的人工器官研制成功并将在临床上投入使用。比如:采用组织工程学方法研制人工胰和人工肝。

(2)电子技术与生物技术的融合可望研制更多、更为新颖的传感器。比如:目前硅半导体集成度可达109,而人工合成蛋白质的分子器件可使存储器集成度高达1012位。

(3)随着计算机网络和通讯的发展,生物医学工程将使临床医学从住院治疗向着门诊治疗、乃至家庭医疗保健方向发展。

(4)虚拟现实技术的发展将为医学基础研究与临床医疗提供更为先进的技术手段。

(5)光子技术将取得突破性进展,如各种激光器件的开发及光参量放大、光纤、非线性光学、光数据存储、集成光等技术的发展,半导体激光器在生物医学中的应用将有更为诱人的前景。

(6)各种物理因子生物效应的深入研究,如生物磁、低强度毫米波的研究,将使人们对人体生命现象有进一步的认识,开发出新的技术装置。

(7)中医工程及各种高技术的应用,将使传统医学在现代科技基础上更加光大。

四、认识与总结

生物医学工程学是医疗保健性产业的重要基础和动力,医疗器械和医药工业同生物医学工程学的研究与应用有着最直接的联系,它所带动的产业在国民经济中占有重要比例,例如美国每年生物医学工程学带动的产业就达数百亿美元。各国在生物医学工程方面的投入,随着生活水平的提高而逐年增加。这门学科面临着众多的新课题,许多成果又有着极好的产业化前景,因此生物医学工程学被称为朝阳学科。

综上,我想说的就是生物医学工程涉及十分的广泛,因此在学习过程中我们要开阔学习视野,活学活用,在不断总结、质疑的基础上创新。关于毕业后就业我认为会有很多的选择,但是我们想要找到好的工作还得靠自己好好的努力学习,争取学好、学精自己的专业,并且要尽力去考研更加深入的学习自己的专业。

五、参考文献

[1] “Designing a Career in Biomedical Engineering”—— IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine

[2]朱丹,生物医学工程导论,2011

[3]生物医学工程,百度百科,2011

[4] 陈兴新,新世纪对生物医学工程的认识与思考, 2007.11.1

[5] 生物医学材料现状和发展对策研讨会论文集. 1997学报1988年12月

[6] 杨子彬。发展中程[J]北京的生物医学工工业大学

[7] 胡兴斌。浅谈生物医学工程的现状及前景[J]2004年第9期

生物医学工程范文第2篇

关键字:学科概论、生物材料、医学影像学、生物信息学、发展与展望

生物医学工程是一门由理、工、医相结合的边缘学科,是多种工程学科向生物医学渗透的产物。它是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法,从工程学的角度,在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系,揭示其生命现象,为防病、治病提供新的技术手段的一门综合性、高技术的学科。有识之士认为,在新世纪随着自然科学的不断发展,生物医学工程的发展前景不可估量。生物医学工程学科是一门高度综合的交叉学科,这是它最大的特点。它综合工程学、生物学和医学的理论和方法,在各层次上研究人体系统的状态变化,并运用工程技术手段去控制这类变化,其目的是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。它有一个分支是生物信息、化学生物学等方面主要攻读生物、计算机信息技术和仪器分析化学等,微流控芯片技术的发展,为医疗诊断和药物筛选,以及个性化、转化医学提供了生物医学工程新的技术前景,化学生物学、计算生物学和微流控技术生物芯片是系统生物技术,从而与系统生物工程将走向统一的未来。

生物医学工程兴起于20世纪50年代,它与医学工程和生物技术有着十分密切的关系,而且发展非常迅速,成为世界各国竞争的主要领域之一。生物医学工程学与其他学科一样,其发展也是由科技、社会、经济诸因素所决定的。这个名词最早出现在美国。1958年在美国成立了国际医学电子学联合会,1965年该组织改称国际医学和生物工程联合会,后来成为国际生物医学工程学会。生物医学工程学除了具有很好的社会效益外,还有很好的经济效益,前景非常广阔,是目前各国争相发展的高技术之一。以1984年为例,美国生物医学工程和系统的市场规模约为110亿美元。美国科学院估计,到2000年其产值预计可达400~1000亿美元。生物医学工程学是在电子学、微电子学、现代计算机技术,化学、高分子化学、力学、近代物理学、光学、射线技术、精密机械和近代高技术发展的基础上,在与医学结合的条件下发展起来的。它的发展过程与世界高技术的发展密切相关,同时它采用了几乎所有的高技术成果,如航天技术、微电子技术等。

生物医学工程因为是一门综合学科,所以其学科内容十分的丰富。其涉及生物力学、生物控制论、生物效应、生物材料、医学影像、介入放射学和生物磁成像等方面,所以对于生物医学工程的学生来说以后就业的方向也是多种多样的。下面就接着介绍生物医学工程的学科内容。

首先,说一说生物材料。生物材料的定义很多, 归纳起来可理解为生物材料是一类用于人工器官、修复、理疗康复、诊断、检查、治疗疾病等医疗保健领域, 对人体组织、血液不致产生不良影响的功能材料。生物材料的发展已经有非常长的历史, 自人类认识了解材料起, 就有了生物材料端倪。早在公元前3500 年, 古埃及人就利用棉花纤维、马鬃做缝合线; 16 世纪开始用黄金板修复颚骨, 陶材做齿根; 用金属固定内骨板以及用金属种植牙齿等。随着医学以及材料学的发展, 尤其是新型材料的研究开发成功, 如20 世纪40 年代高分子材料的大力发展, 为生物材料的研究与应用提供了极大的发展机会。目前可以说从人体天灵盖到脚趾骨、从内脏到皮肤, 从血液到五官, 除了脑以及大多数内分泌器官外, 都可用人工器官来代替。 医学水平的提高以及人类生活质量的改善, 也促进了生物材料的发展。根据发展水平和产业化状况, 把生物材料分为三个发展阶段:

一、惰性生物材料, 即材料与组织细胞无界面作用;

二、生物材料的生物化, 即材料与组织细胞亲和性改善, 关注界面间的相互作用;

三、组织工程支架材料, 不仅关注材料与组织细胞的亲和性, 还关注材料本身的成型、力学性能和降解能力。下面分别说说这三个阶段生物材料的研究状况和发展前景。

惰性生物材料是指对人体组织化学惰性,其物理机械和功能特性与组织匹配,使材料在应用过程中不致产生不利于功能发挥和对其它组织影响的反应, 特别是与组织接触或短( 长) 时间不产生炎症或凝血现象,无急性毒性或刺激反应,一般无补体激活产生的免疫反应的一类功能材料,这类材料的应用基于对材料本身性能的全面了解,是人类最早、最广泛应用的生物材料。随着医学水平的提高以及人们生活质量的改善,惰性生物材料的应用会向更高层次生物化或组织工程化生物材料过渡。但就目前商品化和普及应用水平看,尤其是医学的目的从治病救人转轨到预防保健过程中,需要大量常用人工器官和生物材料为主体的医疗器械,使惰性生物材料在相当长一段时间内占统治地位是研究开发的重点. 生物材料的生物化,随着材料科学、医学的发展, 以及先进仪器设备的发明, 带动了生物材料的发展。集中表现在发现新型生物材料, 以及更多关注惰性生物材料所制成的人工器官和医疗器械在使用过程中与组织或血液产生的界面反应。新型生物材料有代表性的成果是20 世纪70 年代发现的钙磷系玻璃陶瓷, 如羟基磷灰石、B- 磷酸三钙、珊瑚等。这类材料具有与人体骨组织的无机成分有类似的化学组成, 材料抗压、抗折强度与人骨接近, 植入后与组织亲和性良好, 同时有降解作用并诱导成骨细胞( 加诱导因子如BMP) 的长入, 使植入组织骨化, 一段时间后植入组织转化为正常组织等特点, 也即材料在使用过程中逐渐生物化。 组织工程支架材料,材料生物化毕竟不能改变材料的基本结构。这为材料的长期使用留下隐患,同时器官( 尤其是组织) 是一个复杂的系统,不可能用单一无活性的材料来模仿其全部或大部分功能。因此在器官( 或组织) 供体来源非常有限的情况下,如何在体外培养出正常的组织供手术使用,是医学界和生物医学工程学界追求的目标之一。组织工程的出现和发展为这一目标的实现提供了可能。组织工程是近十年发展起来的一门新兴学科,它是应用生命科学和工程的原理与方法,研究、开发用于修复、增进或改善人体各种组织或器官损伤后功能和形态的新学科,作为生物医学工程的一个重要分支,是继细胞生物学和分子生物学之后,生命科学发展史上又一个新的里程碑。组织工程的关键是构建细胞和生物材料的三维空间复合体,该结构是细胞获取营养、气体交换、废物排泄和生长代谢的场所,是新的具有形态和功能的组织、器官的基础。生物材料在组织工程中占据非常重要的地位。同时组织工程也为生物材料出了难题和提供了发展方向,那么组织工程用生物材料( 支架材料) 应具备哪些性能呢? 首先是无毒,具有良好的生物相容性和组织相容性;其次是可降解吸收,在组织形成过程中材料降解并被吸收。具有可加工性,尤其是能形成三维结构并有较大的孔隙率,以便进行营养物质传输、气体交换、废物排泄; 使细胞按一定形状生长,良好材料细胞界面,利于细胞黏附、增殖、激活细胞特异基因表达等。目前应用于组织工程研究的生物材料为可降解性天然或合成高分子材料,无机陶瓷或玻璃、珊瑚等。

其次,医学影像学也是其中非常重要的一个学科。医学影像是临床诊断疾病的主要手段之一,也是世界上开发科研的重点课题。医用影像设备主要采用 X射线、超声、放射性核素磁共振等进行成像。医学影像学的发展受益于现代计算机技术的突飞猛进,其与图像处理,计算机视觉,模式识别技术的结合产生了一个新的计算机技术分支--医学图像处理。

X射线成像装置主要有大型X射线机组、X射线数字减影(DSA)装置、电子计算机X射线断层成像装置(CT);超声成像装置有B型超声检查、彩色超声多普勒检查等装置;放射性核素成像设备主要有γ照相机、单光子发射计算机断层成像装置和正电子发射计算机断层成像装置等;磁成像设备有共振断层成像装置;此外还有红外线成像和正在兴起的阻抗成像技术等。

超声波成像是利用人体内的波散射、组织运动、流体灌注、组织弹性和人体的血液所产生的实时影像。目前在临床诊断上已得到广泛应用。但存在信号提取和处理的复杂性以及在影像空间分辨率上的局限性问题。因此, 研究者在寻找新的超声波成像方法,弹性图像造影便是一种新的方法。

过去, 磁共振成像( MRI) 在临床医学中发挥了重要作用, 对软组织成像有着明显的优势。今后, 磁共振的两个扩展方向是功能性磁共振( Funct io nal MRI ,fM RI) 和磁共振波谱学( M agnet ic ResonanceS pect roscolo y, MRS) 。fMR I 的价值主要在通过血氧含量绘制人体的脑皮层功能图, 通过这种技术, 人的神经对不同刺激, 如说话、视觉和听觉的感应图可以绘制出来。

还有就是生物信息学方面,生物医学信息学可理解为医学信息学(Medical Informatics) 和生物信息学(Bioinformatics) 的结合。医学信息学是一个利用计算机和信息技术进行医学信息交换、理解和管理的领域,其最终目的是在合适的时机和场所为医学临床决策提供支持,涵盖了所有与医学数据和知识应用相关的数据结构、算法及系统研究,包括基于生物医学信号处理、医学成像及图像处理等方法提供临床诊疗支持,面向各类医疗仪器和设备的数据采集、传输、管理和应用,以及以患者为中心的各类医疗信息系统等。当前该领域的研究重点是电子健康档案(或称电子病历) ,通过解决个体综合医疗健康数据的生成、融合、存储、传输、管理和利用,实现医疗卫生健康的高质量和低成本。目前很多国家和地区均已制定了长期的国家计划进行全民电子健康档案的建设。生物信息学伴随基因组学的研究而产生,主要研究分子级别的生物医学信息的储存、检索和利用。进入后基因组时代后,对基因型和表型关系的阐述成为其研究重点,近年来各类研究成果逐渐走入临床应用(如生物芯片等) 。生物信息学和医学信息学的边界趋于模糊,互相渗透和结合的趋势明显。广义上,生物医学信息学可定义为与医疗服务、生物医学、公共卫生等领域中信息和知识的集成、管理和利用相关的,理论与实践研究相结合的交叉性学科领域。

以上就是我对生物医学工程这个学科的一些了解,接下来就谈谈我对生物医学工程这个学科的一些认识,并且谈一下自己对这个学科的展望。

从生物医学工程崛起都现在,生物医学工程已经深入于医学, 从临床医学到医学基础, 并深刻地改变了医学本身, 而且预示着医学变革的方向。可以说, 没有生物医学工程就没有医学的今天。另一方面, 生物医学工程的兴起和发展不仅推动了医疗器械产业的发展, 而且使它发生了质的改变, 最根本的是, 把人和医疗装置看作是一个系统整体, 强调其间的相互作用, 进而用系统工程的观念研究发展所需要的医疗装置, 实现预定的医疗目的。作为一门工程科学, 生物医学工程学科的发展不能单纯追求科学技术先进性, 更不能盲目地以市场为导向。因为, 市场是少数利益集团利用社会心理定势, 扭曲、放大实际需求的炒作、操作结果。生物医学工程的发展应当也必须以医疗费用控制、医学可持续发展为前提。因而, 作为社会健康保障体系的技术支撑, 21 世纪的生物医学工程学科必然是科学技术和人文的有机结合体。

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。

(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。

(9)即将迎来的21世纪是分子生物学时代,有关分子生物学的诊疗新技术将快速发展,遗传 、疾病基因诊疗技术,生物技术和微电子技术相结合的DNA芯片、雪白芯片和诊疗系统将被 广泛应用。

(10)空气污染、环境污染严重危害着人类健康,研究和开发劳动保护、家庭保健、个人防护 用的人工气候微环境是未来不能忽视的问题。

综上,我想说的就是生物医学工程涉及十分的广泛,将来我们出来也会有很多的选择,但是我们想要找到好的工作还得靠自己好好的努力学习,争取学好、学精自己的专业,并且有能力的还可以考研去更加深入的学习自己的专业。

参考文献:

[1] 杨玉星 生物医学工程的研究与应用 [2] 《生物医学工程概论》

[3] 悟进. 医学图像处理:从基础理论到解决实际问题[J ] . 中国

卫生画报,2006 , (106) :28100. [8] 袁力,赵遵强,袁聿德,等. 高等医学影像教育课程设置改革[J ]. 医学影像

学杂志,2003 ,13 (5) :37359. [10] 熊荣生.我国高职教育校企合作现存问

题分析[J].教育与职业,2008(2). [11] 顾汉卿, 徐国风. 生物医学材料学[M] . 天津: 天津科技翻译出版公司, 1993. [12] 赵于前,汤井田,等*从交叉学科的角度谈生物医学工程教育改革*医

疗卫生装备,2004(6) [13] 汤顺清, 周长忍, 邹 翰 生物材料的发展现状与展望( 综述) 2000(10) [14] 973 项目综合与交叉领域重要临床医学信息处理的关键科 学问题研究(2003CB716100 [15] 生物医学材料现状和发展对策研讨会论文集. 1997 [16] 杨子彬。发展中的生物医学工程[J]北京工业大学 学报1988年12月

[17] 胡兴斌。浅谈生物医学工程的现状及前景[J]医疗 卫生装备2004年第9期

[18] 陶祖莱. 生物医学工程学科发展报告(2006 - 2007) [M] . 北

京:中国科学技术出版社,2007. [19] C M E 2 0 0 7 第二届国际复合医学工程学术大会报告

生物医学工程范文第3篇

1、什么是生物医学工程

生物医学工程(BME)是以工程科学技术的思维、方法、原理与技术,研究生命科学、支持生命科学、服务生命对象而形成的一门跨学科的、新兴的、综合性学科

广义性的定义:

生物医学工程学是综合运用现代自然科学和工程技术的原理和方法,从工程学的角度,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。

由NIH有关名词命名专家给出专业性的定义:

生物医学工程学是结合物理学、化学、数学和计算机科学与工程学原理,从事生物学、医学、行为学或健康科学的研究;提出基本概念,产生从分子水平到器官水平的知识,开发创新的生物学制品、材料、加工方法、植入物、器械和信息学方法,用于疾病预防、诊断和治疗,病人康复,改善健康状况等目的。

2.什么是生物技术制药?

答:采用现代生物技术,如:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程、蛋白质工程、抗体工程等,借助某些微生物、植物、动物生产医药品,叫作生物技术制药。

3.什么是超声医学?

答:超声医学是研究超声(每秒超过2万赫兹的高频声波)对人体的作用与反作用规律,并加以利用以达到诊断、治疗、保健等目的的学科。是声学、医学和电子工程技术相结合的科学。

4、什么是生物信息学?

生物医学工程范文第4篇

医学导论人文教育课程建设作为医学生的一门重要入门课程,“医学导论”或“医学史”在美国等发达国家已开设有半个多世纪,形成了各自的风格或特色。我国自20世纪80年代起开始将该课程作为医学生的必选课程,目前,国内半数以上的医学院校都已开设了该门课程,并正在不断加强教学改革和课程建设的力度。南京大学医学院在开设《医学导论》课程中,凭借南京大学雄厚的基础学科优势、依托多所高水平综合性和专科性医院的支持,寓人文教育于医学专业教育之中,收到了很好的教学效果。

一、基于人文教育的《医学导论》课程开设背景

医学本身的学科性质决定了其与人文是密不可分的,医学的精髓是对人的生命本体的同情、尊重、仁爱与体恤,对人的生命健康的维护,对人各种社会需求的满足。生物-心理-社会这一现代医学模式要求当代的医生不仅应以精湛的医术治疗患者的生理疾患,更应具备广博的社会文化内涵,了解疾病的发生与人的精神心理因素、生活方式和行为、文化水平和经济条件等密切相关,在临床实践中体现人文关怀及对生命价值的尊重。现今医患矛盾的凸现使加强人文教育、提高医生人文素质的呼声日益高涨,因此,医学院校的人文教育就显得尤为重要。

作为医学生跨入神圣医学殿堂的启蒙课程,医学导论课程可以作为沟通自然科学和人文学术的桥梁与媒介,是达到强化人文素质培养目标的最佳切入点之一。本课程的教学宗旨在于使学生对医学有一个系统、完整的认识,把握医学发展的脉络及现况,领会医学与社会、经济、文化等因素的密切联系,从理性的纬度对医学发展给人类和社会带来的道德冲击进行反思,对今后即将从事的职业做好充分的心理准备,达到“励志”和“开智”的目的。

二、课程建设思路

1.课程内容

通过该课程的学习,引导学生全面地认识医学是什么?学习医学做什么?怎样学好医学等问题。激发医学生的学习兴趣和献身医学的精神,更有效地指导医学生学好各门基础课和专业课,促进医学生知识、能力、素质的全面加强。

2.授课对象

南京大学自2009年始开展本科生“三三制”教学改革。该教学改革坚持“适宜学生发展的,才是值得我们追求的”这一宗旨,大力推广我校“拓宽基础、鼓励交叉、个性选择、逐步到位”的人才培养成功经验,推进通识教育。因此,我校一年级和二年级的本科生都接受了14个学分的通识教育课程和约40个学分的通修课程,具备一定的人文素质和自然科学素质。《医学导论》课程开设在二年级下学期,属于专业平台课程,针对医学院八年制临床专业学生和七年制口腔医学专业学生,学分数为2(周学时为2)。

3.授课过程

(1)理论课。在国内已开设同类课程的医学院校中,我院的医学导论课程最突出的一个特点就是师资力量名家荟萃,由多位重量级的博导领衔,每人一讲,给本科生大班授课。通过授课,学生掌握了医学的发展史、病人心理、医生角色、疾病概论、病因、症状、诊断、思维和治疗等初步理论和能力。既增强了基础与临床的联系,又使同学们认识到了基础课在临床中的应用,提高了学习兴趣。

(2)讨论课。为了充分发挥教师的主导作用和学生的主体地位,加强师生的交流和互动,避免“一言堂”“满堂灌”,我们在医学导论的教学过程中,引入了讨论课模式。通过讨论的方式,把所有已经掌握和要掌握的知识通过问题为线索进行全面的知识学习,注重引导学生对课程的兴趣,做到设疑激趣相结合,增强课程讲授的吸引力;科学艺术兼顾,增强课程讲授的说服力。因此,教学过程中要注意形式多样化,使教学活动兼具双向或多向交流色彩,在教师与学生、学生与学生、教师与教师等多边互动交流之中,构成知识信息流动的立体网络。要以学生为中心,发挥其主观能动性,形成自主学习为主,相互交流与促进。

(3)临床观摩。授课地点在医院,主要包括:①参观医院,了解各科室设置及职能,了解医用基本设备;②请实习学员或临床医生做报告,谈谈自己对医学学习方法以及工作后的体会;③接触病人,了解病人。了解诊治程序,学会同情病人和关心病人,对自己以后的职业有全面的了解。临床观摩不仅使学生了解了医生的职能及工作程序,同时也使学生体验到作为医生的责任感,使学生能变压力为动力,提高自己学习的积极性。

二、教学反馈

1.深入了解教学现状,进一步加强课程建设,我们在2012年对修读《医学导论》课程的208名学生进行问卷调查。结果分析显示,学生对现有讲课内容大多表示满意,认可度为93%。187人(占90%)表示本课程加深了学生作为医生的使命感和责任心;179人(占86%)认为本课程有助于学生尽早接触临床、病人和社会,170人(占82%)认可该课程的授课方式,认为教学方式多样化;158人(76%)表示本课程有助于提高与病人交谈的能力。充分说明,该课程设计合理,教学质量较好。

2.生为本课程的建设也提出了很好的建议。本课程并未给学生指定教材,而是推荐了数本国内常用教材作为参考书,学生建议教师尽快根据该课程的授课提修修订教材;此外,学生还建议多请交叉学科(如医学心理学、社会学等)的名师作报告,接受大师的熏陶;增加医学新理论、新技术、新方法及新进展等。

总之,基于人文教育的《医学导论》课程在专业教育中渗入人文关怀的元素,使学生对医疗职业的道义与责任有清晰的认识,逐步感悟精湛医术与人文情怀完美统一的重要性。学生未开始医学课程前,对医学的整体结构有了一定的了解,并由“成功的医学专家”引领“成功的医学人生”。

参考文献:

[1]万学红,吕小岩,郑尚维.医师职业精神研究现状与发展趋势[J].中国循证医学杂志,2010,10(4):376-378.

[2]顾鸣敏,李小波,孙大麟.“医学导论”教学的现状调查与分析[J].医学教育探索,2009,8(6):718-720.

[3]李密,江晓滨,刘勤勇.医学导论课程教学改革实践与探索[J].西北医学教育,2007,15(6):1151-1152.

[4]胡友莹,余新超.浅谈医学导论课的教学实施[J].井冈山医专学报,2007,14(5):2-3.

[5]孙宝志.临床医学导论[M].北京:高等教育出版社,2003,8.

[6]文历阳.医学导论[M].北京:人民卫生出版社,2008.200-201.

[7]顾鸣敏.医学导论[M].上海:上海科技文献出版社,2001.127-128.

基金项目:南京大学教学改革创新项目和本科质量工程项目。

生物医学工程范文第5篇

“当然不是什么自设专业。生物医学工程是交叉学科,可是个大热门,我也许会做个工程师吧。”我笑着应答。

“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。

作为工科专业,它对实践能力的要求很高,较强的动手能力也是毕业生将来就业的基础。在研究生阶段,我们要学习硬件电路设计与调试,要像“码农”一样,熟练掌握计算机编程。此外,如果你以为生物医学工程学生外语是弱项的话,那你就大错特错了。也许你入学的时候英语刚刚到国家线,甚至是自己的减分项,那么通过两三年的研究生学习,你也能成为英语高手。因为生物医学工程专业在欧美国家发展强劲,我们用的一些教材都是英文原版,如《磁共振成像原理》《系统与计算神经科学》等。同时我们也要阅读大量的外文文献,了解国外前沿动态。一些专业课还要全英文教学,在这样的语言环境中,英语想不好都是难事。

上面提到的生物、医学和工程三个方面就是我们主要修读的理论课程。在研究生阶段,学生的培养采取课程学习与学位论文并重的方式,分为课程学习和学位论文工作两个阶段,二者在时间上会有一定交叉,这些要占最少两年时间。而为了活跃学术气氛,我们经常会参加学术报告会,做报告的有我们自己的学生,有时也会有外校的学生甚至国内外知名的学者。通过报告会的方式,我们掌握了学科的前沿知识,也结交了很多朋友和同行,这丰富了我们的研院生活。

对于生物医学工程专业,很多高校的校企联合政策都得到了实际的落实,这使我们的实践能力大大增强。在实验室学习操作和到企业实际锻炼有所不同,我们也很珍惜实习的经历。我们专业的实习基地一般是医疗仪器设备领域,或者医院、科研单位等。如通用电气医疗集团、食品药品监督局、北京军区总医院等。这种大量的实践与本科阶段有所不同,我们会对自己的研究领域有更深入的了解,也会更加考虑知识的实用性,而非老师照本宣科的灌输。

生物医学工程的研究生一般采取双导师制,除了校内负责我们课题的导师外,校外导师由企事业单位中具有高级技术职称的专家或具有丰富实践经验、责任心强的技术专家或管理专家担任。这样我们可以实际参与到具体的工作中去,在实践中学习。

这才是金领专业

随着人口老龄化程度的加深,人们对衰老和与之相关的疾病和健康问题了解得越来越多,同时更加希望延长寿命,因而对生物医学工程科学的需求也就越来越多。2011年,美国制造业成为生物医学工程师的最大雇主,雇用了36%的生物医学工程师。这些人主要从事医药和医疗器械、设备的研制生产,也有一部分人供职于医院诊所、政府机关,或者从事独立咨询工作。在国内,生物医学工程专业也成为新一代的就业热门。

笔者选择6个硕士毕业生的就业选择,来解读这个专业硕士毕业生的不同出路。

A君,本科毕业于东北大学,托福和GRE成绩都不错,专业课成绩也是NO.1,从进大学起就被同学称为“考神”。研二时,其立志要去北美,先是申请了出国交流一年,期间发了无数paper,后来如愿到马里兰大学读博。据A君说,在美国很多工科博士都是中国人,像生物医学工程这种交叉学科的专业,大家更是选择出国读博。除了美国,加拿大、澳大利亚、德国等国家的这类专业也都实力强劲。

B君,本科为生物专业,因为特别向往工科男的“技术宅式”生活,于是报考了这个专业。B君现供职于北京的一家三甲医院,做医疗设备工程师,平时主要做从事医疗设备维护、维修、采购、计量等工作。这个专业,能如愿去医院工作的并不多,特别是三甲医院,因为大部分公立医院十分有限的事业编制更倾向于分配给临床医生,所以这类岗位的竞争非常激烈。而且在应聘这个岗位的时候,很多时候是与自动化、通信工程及计算机相关专业的毕业生竞争。这个专业的面试非常注重专业英语能力,因为会经常引进海外的先进设备,所以熟练的英语水平能让你对工作应对自如。医院招收这个专业的部门还有医学工程处、设备处、信息中心以及医学影像科等。

C君,是个文艺男青年,现在中华医学会下属的期刊做文字编辑。在很多人眼里编辑、记者之类的职位是文科生的天下,这是一种误区。其实,有些行业类媒体更欢迎有复合专业背景的人才,如果没有自然科学和社会科学的双重背景的话,那么这类期刊更倾向于理科背景的学生。因为刊物涉猎的是自然科学相关的内容,那么理科背景可以让他们有一定的审校和辨别能力;同时,理科生严谨的逻辑思维能力,也可以让他们的文字表达富于条理。所以,如果想从事此类出版传媒工作,读这个工科硕士也不错。

D君,现在供职于MAQUET公司,做医学工程师,待遇和工作性质都让他很满意,决定在这里奉献一辈子。据其介绍,企业的医学工程师是个经验至上的职业,积累的经验和技术可以让你在企业中立于不败之地。研发和技术是从事这一行业的两大支撑,此外,还要有一定的销售能力。总之,外语优秀、操作基本功扎实、理论更新速度快等都成为该专业人才的必备能力。招收生物医学工程专业毕业生的名企较多,如迈瑞医疗、通用电气、辉瑞制药、礼来、默沙东、史赛克、碧迪医疗、诺华制药等。建议大家在毕业前到一些名企实习,提前了解工作性质,这样可以在毕业求职时更有针对性。这些公司的实习生的收入一般在每天100元左右,有的高达180元,如果能正式入职,待遇必然不错。

E君,是个科研狂人,视科研为生命,现在如愿在中科院某研究所供职。就本专业而言,选择去科研院所和大学的毕业生占多数。这样不仅有稳定的收入和福利,又可以依仗这些单位雄厚的资金支持作为物质基础,来延续科研梦想。需要注意的是硕士学历能进入科研院所和高校的机会非常少,有海外学术背景的博士更能引来诸多院校抛出的橄榄枝。当然,一些高校的实验员岗位,也会招收一些硕士生毕业生,甚至本科毕业生。

F君,他的特点就是求稳,相信这也是大部分中国学生及家长的共同想法。他现在某机关做公务员,不过也并没有放弃本专业,因为他从事的职位本身会涉及本专业的知识。招收这一专业的公务员和事业单位也不少,一般都是做与医疗相关的审查员,如国家和地方的知识产权局等。

生物医学工程作为典型的热门交叉学科,因为有着广阔的就业空间和良好的专业前景,引发了考研热。招收本专业研究生的院校众多,既有北京大学、清华大学、浙江大学、上海交通大学等一流名校,又有北京工业大学、大连理工大学、南京航空航天大学、武汉理工大学等工科学校。同时因为与医学的高度结合,该专业也成为医学院的热门专业。作为朝阳专业,又是研究生报考热门,很多院校在招收学术型研究生的同时,也有部分旨在增强学生的实践能力的专业学位名额。

1.东南大学

这所有着110年校史的“建筑老八校”,工科专业自然是强势。生物医学工程专业在生物科学与医学工程学院和学习科学研究中心均有招生,是名副其实的王牌专业。招生人数众多,2012年两个院系共招收80名研究生,统考生有58个名额。该校的生物医学工程专业方向众多,包括生物信息技术、医学图像与医学电子学、生物医学材料与器件、脑与教育、情感神经科学、情感信息处理与传感技术等20个方向。

2.四川大学

位于巴蜀圣地的百年名校四川大学,每年都是考研人聚集地。生物医学工程专业在四川大学有着广阔的发展空间,也是众多院系力推的热门。材料科学与工程学院、电气信息学院、建筑与环境学院、高分子科学与工程学院、生物材料工程研究中心、分析测试中心都有招生。该专业的竞争相当激烈,值得注意的是不同的学院招生考试科目有所不同,复试内容也会根据方向不同而相差甚远。川大的该专业设有生物材料及人工器官方向,在现代医学迅猛发展的大趋势下,这个领域有着大量的人才缺口。而且依托华西医学中心的资源优势,学生享有更强的硬件条件和就业空间。

3.清华大学

清华的工科,在国内是实实在在的殿堂级别。同时因为Top2的大学名号,国家每年在实验室和师资建设上也大量投资,学生也有更多出国交流访学的机会。作为新兴专业,清华大学的生物医学工程专业发展迅猛。该专业在医学院招生,有生物医学信息检测与处理、生物医学仪器与系统、医学成像与医学图像处理、生理系统建模与仿真、生物芯片与医学系统生物学、生物医学检测与科学仪器6个方向。清华大学医学院成立较晚,发展态势迅猛,且学校投入了大量资金,构建起一流的科研条件。医学院招收的直博生较多,同时鼓励硕博连读。

4.浙江大学

浙江大学生物医学工程与仪器科学学院是国内该专业人才的大本营,在国内率先创立该专业,生物医学工程为国家重点学科。同时因为浙江大学位于杭州,学生就业辐射整个长三角地区。该地经济发展快,聚集众多名企,生物科技企业更是不占少数,所以毕业生就业前景看好,大多供职于微软公司、飞利浦、西门子、东芝、华为公司、百度、宝洁、阿里巴巴、强生等知名企业或省市级三甲医院。据统计,2012年,该专业学术型学位报考176人,录取20人,最高418分,最低350分,平均分达到380分之高。专业学位报考5人,录取7人,接受学术型调剂。

5.西安交通大学

位于历史名城西安的西安交通大学,由于地理位置的原因,与东部沿海城市的报考热度有所差距。也正因此,给甘于寂寞、志在科研的学生更多的求学机会。西安交通大学的生物医学工程专业为教育部重点学科,拥有国家级专业实验室。该专业在生命科学学院和前沿科学技术研究院均有所招生,其科研水平位于全国前列。其干细胞与器官再生、药物控制和靶向释放、肿瘤靶向治疗与药物递送等方向与医学联系密切,特别适合药学、基础医学相关专业毕业生报考。初试时有信号与系统(含数字信号处理)、普通物理学、生物化学、微机原理与应用4个科目任选其一,所以物理、生物、化学、计算机、电子信息工程等专业的学生都可以报考。

除此之外,招收生物医学工程专业的学校名目众多,各类学校都有其不同的优势,而在招生时也有两个代码,077600侧重于医学方向,083100是工科方向,当下的学科排名主要依据工科方向。很多医学院校的生物医学工程专业发展迅速,向医学倾斜,工学与医学高度交叉,如北京协和医学院、南方医科大学、中国医科大学、首都医科大学、第二军医大学等。综合性大学中,中南大学、同济大学、中山大学、华中科技大学等也各具优势。

生物医学工程范文第6篇

生物医学工程利用现代工程技术揭示和研究生命科学现象,从工程学角度解决生物学与医学基础理论及临床应用问题,是21世纪最具潜在发展优势的学科之一,其研究内容涉及电子学、计算机、信息处理、光学、精密机械学、医学、生物学等众多领域。

本专业培养具备理、工、医相结合的知识创新型高级技术人才。通过基础理论、工程技术、医学等多门课程的学习及相关实验技能培养,毕业生将具有扎实的理论基础、丰富的专业知识和熟练的实验技能,可以在生物医学信息检测、图像处理、医学仪器、分析技术及电子信息方向从事研究、开发、应用和管理工作。

天津大学于1979年开始创建生物医学工程专业,是国内首批建立该专业的学校之一,1984年获硕士学位授予权,1993年获博士学位授予权。2000年设立博士后流动站,是教育部长江学者特聘教授设岗单位,天津市重点学科。

本专业师资力量雄厚,现有教授9名(其中8名为博士生导师),长江学者特聘教授2名,天津市海河学者特聘教授1名,副教授11名,已经形成由专家牵头,国内外知名学者以及中青年骨干教师组成的学术梯队,在全国同类专业中名列前茅。与美国、英国、日本、香港等国家和地区有广泛的学术合作,毕业生分布于世界各地,有些已经成为学术骨干及知名学者。

本专业以组织光学、神经工程、生物电检测、信号处理、医学成像、医学物理、生物化学分析等作为主要研究方向,开展有关探索性的科学研究工作,在一些研究领域处于国际、国内领先水平,历年承担国家863项目、国家自然科学基金项目、省部级基金和攻关项目、国际合作项目等近百项。目前实验室具有各种先进的医学检测和研究设备供学生实验、实习专用。本专业学生在高年级时可进入实验室,在老师指导下开辟第二课堂从事创造性科学实验和科技开发工作,并有多人次在全国和天津市“挑战杯”大学生课外科技作品比赛中获奖。

本专业的主要课程有:人体解剖学、生理学、生物传感技术、自动控制原理、工程光学、信号与系统、生物医学电子学、生物医学光子学、数字信号处理、生物医学信号处理、医用光学检测技术、医学图像处理、医学仪器设计、生物医学和理化分析仪器设计、计算机软件技术基础、微型计算机原理与应用、电路基础、电子技术等,并开设课程设计多个,教学与实验、设计并重。

本专业本科毕业生工作适应性强,就业口径宽,除继续深造者外,可在有关高等学校、研究机构、医疗卫生、环保、商检、技术监督等各领域就业,也可在航空航天、通信、电子和仪器仪表等行业发挥聪明才智。

上一篇:儿童城范文下一篇:怎样学写作文范文