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時(shí)間：2024-02-29 14:43:33
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本文就其目前發(fā)展情況進(jìn)行分析討論。
生物醫(yī)學(xué)工程在國際上做為一個學(xué)科出現(xiàn),始于20世紀(jì)50年代,特別是隨著宇航技術(shù)的進(jìn)步、人類實(shí)現(xiàn)了登月計(jì)劃以來,生物醫(yī)學(xué)工程有了快速的發(fā)展。在我國,生物醫(yī)學(xué)工程做為一個專門學(xué)科起步于20世紀(jì)70年代,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)原院校長、我國著名的醫(yī)學(xué)家黃家駟院士是我國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科最早的倡導(dǎo)者。1977年中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)生物 醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的創(chuàng)建、1980年中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會的成立,有力地推進(jìn)了我國生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展。目前,我國許多高?？蒲袉挝痪O(shè)有生物醫(yī)學(xué)工程機(jī)構(gòu),從事著生物醫(yī)學(xué)的科研 教學(xué)工作,在我國生物醫(yī)學(xué)工程科學(xué)事業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。
一、顯微鏡的發(fā)明
“解剖”一詞由希臘語“anatomia”轉(zhuǎn)譯而來,其意思是用刀剖割,肉眼觀察研究人體結(jié)構(gòu)。17世紀(jì)lee wenhock發(fā)明了光學(xué)顯微鏡,推動了解剖學(xué)向微觀層次發(fā)展,使人們不但可以了解人體大體解剖的變化,而且可以進(jìn)一步觀察研究其細(xì)胞 形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化。隨著光學(xué)顯微鏡的出現(xiàn),醫(yī)學(xué)領(lǐng)域相繼誕生了細(xì)胞學(xué)、組織學(xué)、細(xì)胞病理 學(xué),從而將醫(yī)學(xué)研究提高到細(xì)胞形態(tài)學(xué)水平。
普通光學(xué)顯微鏡的分辨能力只能達(dá)到微米(μm)級水平,難以分辨病毒及細(xì)胞的超微細(xì)結(jié)構(gòu)、核結(jié)構(gòu)、dna等大分子結(jié)構(gòu)。而20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的電子顯微鏡,使人們能觀察到納米(nm)級的微小個體,研究細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)。光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡的發(fā)明都是醫(yī)學(xué)工程研究的成果,它們對推動醫(yī)學(xué)的發(fā)展起了重要作用。
二、影像學(xué)診斷飛躍進(jìn)步
影像學(xué)診斷是20世紀(jì)醫(yī)學(xué)診斷最重要發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。
50年代x光透視和攝片是臨床最常用的影像學(xué)診斷方法,而今天由于x線ct技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用,使影像學(xué)診斷水平發(fā)生了飛躍,從而極大地提高了臨床診斷水平。即計(jì)算機(jī)體斷層 攝影(computed tomography ct),即是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理人體組織器官的切面顯像。x線ct片提供給醫(yī)生的信息量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通x線照片觀察所得的信息。目前,螺旋ct(spiral ct 或helicalet ct)已經(jīng)問世,能快速掃描和重建圖像,在臨床應(yīng)用中取代了多數(shù)傳統(tǒng)的ct,提高了診斷準(zhǔn)確率。
醫(yī)學(xué)工程研究利用生物組織中氫、磷等原子的核磁共振原理。研制成功了核磁共振計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)(mri),它不僅 可分辨病理解剖結(jié)構(gòu)形態(tài)的變化,還能做到早期識別組織生化功能變化的信息,顯示某些疾病在早期價(jià)段的改變,有利于臨床早期診斷。可以認(rèn)為mri工程的進(jìn)步,促進(jìn)了醫(yī)學(xué)診斷學(xué)向功能與形態(tài)相結(jié)合的方向發(fā)展,向超快速成像、準(zhǔn)實(shí)時(shí)動態(tài)mri、mra、fmri、mrs發(fā)展。根據(jù)核醫(yī)學(xué)示蹤,利用正電子發(fā)射核素(18f,11c,13n)的原理,創(chuàng)造 的正電子發(fā)射體層攝影(pet),是目前最先進(jìn)的影像診斷技術(shù)。美國新聞媒體把pet列為十大醫(yī)學(xué)生物技術(shù)的榜首。pet問世不過30年歷史,但它已顯示出對腫瘤學(xué)、心臟病學(xué)、神經(jīng)病學(xué)、器官移植,新藥開發(fā)等研究領(lǐng)域的重要價(jià)值。影像學(xué)診斷水平的不斷提高,與20世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。
三、介入醫(yī)學(xué)問世
介入醫(yī)學(xué)是一種微創(chuàng)傷的診療技術(shù)。dotter和judkin(1964 年)是最早使用介入技術(shù)治療疾病的創(chuàng)始人,他們用導(dǎo)管對下肢動脈阻塞性病變進(jìn)行擴(kuò)張治療取得成功。1967年margulis首先使用過介入放射學(xué),這是醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)出現(xiàn)“介入”一詞的最早記載。1977年 gruenzing成功地進(jìn)行了首例冠狀動脈球囊擴(kuò)張術(shù)獲得成功以后,介入性診療技術(shù)由于其創(chuàng)傷小、患者痛苦少,安全有效而倍受臨床歡迎。20世紀(jì)80年代隨著生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展,高精度計(jì)算機(jī)化影像診查儀器、數(shù)字減影血管造 影(dsa)、射頻消融技術(shù)以及高分子(high-polymer)新材料制成的介入技術(shù)用的各種導(dǎo)管相繼問世,使介入性診療技術(shù)發(fā)生了飛速進(jìn)步,臨床應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,從心血管、腦血管、非血管管腔器官到某些惡性腫瘤等都具有使用介入診療的適應(yīng)證,并使診療效果明顯提高,患者可減免許多大手術(shù)之苦。有人把介入診療技術(shù)視為與藥物診療、手術(shù)診療并列的臨床三大診療技術(shù)之一,也有人把介入診療技術(shù)稱之為20世紀(jì)發(fā)展起來的臨床醫(yī)學(xué)新領(lǐng)域--介入醫(yī)學(xué)。
四、人工器官的應(yīng)用
當(dāng)人體器官因病傷已不能用常規(guī)方法救治時(shí),現(xiàn)代臨床醫(yī)療技術(shù)有可能使用一種人工制造的裝置來替代病損器官或補(bǔ)償其生理功能,人們稱這種裝置為人工器官(artificial organ)。如20世紀(jì)50年代以前,風(fēng)濕性心臟瓣膜病的治療,除了應(yīng)用抗風(fēng)濕藥物、強(qiáng)心藥物對癥治療外,對病損的瓣膜很難修復(fù)改善,不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以應(yīng)用人工心肺機(jī)體外循環(huán)技術(shù),在心臟停跳狀態(tài)下切開心臟,進(jìn)行更換人工瓣膜或進(jìn)行房、室間隔缺損的修補(bǔ),使心臟瓣膜病、先天性心臟病患者恢復(fù)健康。心外科之所以能達(dá)到今天這樣的水平,主要是由于人工心肺機(jī)的問世和使用了人工心臟瓣膜、人工血管等新材料、新技術(shù)的結(jié)果。
腎功能衰竭、尿毒癥患者愈后不良,而人工腎血液透析技術(shù)已挽救了大量腎病晚期患者的生命,腎病治療學(xué)也因此有了很大進(jìn)步。
現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程中人工器官的發(fā)展也非常迅速,除上述人工器官外,人工關(guān)節(jié)、人工心臟起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床都得到應(yīng)用,使千千萬萬的患者恢復(fù)了健康?？梢哉f,人體各種器官除大腦不能用人工器官代替外,其余各器官都存在用人工器官替代的可能性。
此外,放射醫(yī)學(xué)、超聲醫(yī)學(xué)、激光醫(yī)學(xué)、核醫(yī)學(xué)、醫(yī)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)等先進(jìn)的醫(yī)療技術(shù)和儀器設(shè)備都是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)工程研究開發(fā)的成果,綜上可見,20世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展,顯著提高了醫(yī)學(xué)診斷和治療水平,有力地推動著醫(yī)學(xué)科學(xué)的進(jìn)步。
五、生物醫(yī)學(xué)工程展望
縱觀醫(yī)學(xué)新技術(shù)誕生和發(fā)展的 歷史,從倫琴發(fā)現(xiàn)x線到今天x射線診療技術(shù)的發(fā)展,從朗茲萬發(fā)現(xiàn)超聲波到今天b超診斷的廣泛應(yīng)用,從布洛赫和伯塞爾發(fā)現(xiàn)核磁共振到今天mri的問世,從赫斯費(fèi)爾德發(fā)明ct到今天ct成像系統(tǒng)的應(yīng)用,都是以物理學(xué)工程技術(shù)為基礎(chǔ)、醫(yī)學(xué)需求為前提發(fā)展起來的醫(yī)學(xué)新技術(shù)。
(一)各種診療儀器、實(shí)驗(yàn)裝置趨向計(jì)算機(jī)化、智能化,遠(yuǎn)程醫(yī)療信息網(wǎng)絡(luò)化,診療用機(jī)器人將被廣泛應(yīng)用。
(二)介入性微創(chuàng),無創(chuàng)診療技術(shù)在臨床醫(yī)療中占有越來越重要的地位。激光技術(shù),納米技術(shù)和植入型超微機(jī)器人將在醫(yī)療各領(lǐng)域里發(fā)揮重要作用。
(三)醫(yī)療實(shí)踐發(fā)現(xiàn)單一形態(tài)影像診查儀器不能滿足疾病早期診斷的需要。隨著pet的問世和應(yīng)用,形態(tài)和功能相結(jié)合的新型檢測系統(tǒng)將有大發(fā)展。非影像增顯劑型心血管、腦血管影像診查系統(tǒng)將在21世紀(jì)問世。
(四)生物材料和組織工程將有較大發(fā)展,生物機(jī)械結(jié)合型、生物型人工器官將有新突破,人工器官將在臨床醫(yī)療中廣泛應(yīng)用。
生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是生物學(xué)、自然科學(xué)與工程學(xué)、醫(yī)學(xué)等多專業(yè)結(jié)合的典型的交叉性學(xué)科，研究內(nèi)容涉及：探索人類生命的奧秘、研究組織器官病變機(jī)理，并通過相關(guān)技術(shù)手段對疾病提供診斷、治療、預(yù)防的有效方法。不久的將來，各種技術(shù)相互融合、現(xiàn)有技術(shù)的不斷演變、改進(jìn)，新技術(shù)的發(fā)明、醫(yī)療整合及精準(zhǔn)醫(yī)療的出現(xiàn)會更好的為人民的健康事業(yè)服務(wù)。未來醫(yī)學(xué)對于操作的微創(chuàng)性、精準(zhǔn)性的要求會越來越高，生物醫(yī)學(xué)工程在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用也越來越廣、越來越精，生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展無疑會對醫(yī)學(xué)的發(fā)展展現(xiàn)其巨大的創(chuàng)造力和推動力。
1生物醫(yī)學(xué)工程在臨床中的應(yīng)用及發(fā)展
1．1微創(chuàng)技術(shù)
“微創(chuàng)技術(shù)”始終貫穿于整個醫(yī)學(xué)發(fā)展，是醫(yī)學(xué)技術(shù)未來發(fā)展的方向。1985年由英國Payne和Wickham等最早提出了“微創(chuàng)操作”的概念［1］。而“微創(chuàng)外科”的概念是在微創(chuàng)概念的基礎(chǔ)上出現(xiàn)的，其本質(zhì)是腔鏡技術(shù)。相對于傳統(tǒng)開放手術(shù)，實(shí)則就是對患者采用最小創(chuàng)傷達(dá)到最佳治療效果的方法都?xì)w“微創(chuàng)技術(shù)”，如介入超聲、介入放射、內(nèi)鏡、腔鏡及微創(chuàng)化手術(shù)等。而這些微創(chuàng)技術(shù)創(chuàng)造、發(fā)明，都是在生物學(xué)、工程學(xué)及醫(yī)學(xué)等多學(xué)科的融合下完成的。
1．2內(nèi)鏡技術(shù)
我國內(nèi)鏡技術(shù)起步較晚，但發(fā)展較快，目前國內(nèi)臨床工作中常用的是纖維內(nèi)鏡。伴隨科學(xué)技術(shù)及醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，內(nèi)鏡和腔鏡技術(shù)都不同程度的得到進(jìn)一步發(fā)展及完善，診療過程也越來簡便、微創(chuàng)化，是微創(chuàng)技術(shù)發(fā)展中最為全面和成熟的，如目前有更輕便的膠囊內(nèi)鏡等，無處不體現(xiàn)生物醫(yī)學(xué)工程的重要性。
1．3腔鏡技術(shù)
腔鏡技術(shù)的發(fā)展在過去的20世紀(jì)80年代后期才有了質(zhì)的飛躍，其中最為突出的是腹腔鏡技術(shù)的發(fā)展，自1992年我國荀祖武首次開展腹腔鏡下膽囊切除術(shù)之后，腔鏡技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展迅猛，直到今天腔鏡技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個外科領(lǐng)域［2］，目前國際及國內(nèi)更流行的有3D腹腔鏡及達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)。
2生物醫(yī)學(xué)工程在影像及介入醫(yī)學(xué)的應(yīng)用
2．1影像介入技術(shù)
隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，影像學(xué)科也在不斷發(fā)展，尤其是透視引導(dǎo)下的微創(chuàng)技術(shù)更是發(fā)展迅猛。根據(jù)透視設(shè)備的不同，透視微創(chuàng)技術(shù)主要包括在X光／CT引導(dǎo)、超聲引導(dǎo)和MRI引導(dǎo)下開展的透視微創(chuàng)治療技術(shù)。而介入超聲因其設(shè)備輕便、操作簡便、無輻射等優(yōu)點(diǎn)深受廣大醫(yī)務(wù)人員及患者的青睞。
2．2介入放射學(xué)
介入放射學(xué)技術(shù)是在1895年由Haschek和Lindenthal兩位教授在行血管造影后首次提出并應(yīng)用的，此技術(shù)出現(xiàn)后就引起了世界醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注，從此，世界范圍內(nèi)掀起了研究和應(yīng)用的熱潮。其應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)展。介入放射學(xué)因其創(chuàng)傷小、效果好等特點(diǎn)，世界范圍內(nèi)絕大部分醫(yī)療機(jī)構(gòu)都成立有不同規(guī)模的、單獨(dú)的介入科，介入治療在國內(nèi)外已成為部分疾病的常規(guī)診治措施，甚至取代了外科手術(shù)。
2．3CT引導(dǎo)下的微創(chuàng)－數(shù)字技術(shù)與醫(yī)學(xué)的融合
生物醫(yī)學(xué)不僅在診療設(shè)備、三圍圖像重建及數(shù)字醫(yī)學(xué)等方面取得跨越式的進(jìn)步，而且在診療模式也發(fā)生了根本性的改變，這些成果的取得恰恰是在計(jì)算機(jī)輔助下完成的［3］。主要體現(xiàn)為CT輔助的立體定位技術(shù)，例如CT定位引導(dǎo)下組織穿刺活檢、腦血腫清除及腰間盤突出的定位。
2．4超聲引導(dǎo)微創(chuàng)技術(shù)
我國在半個多世紀(jì)前超聲學(xué)已應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床診斷，相對于其他醫(yī)學(xué)影像學(xué)，超聲有其諸多優(yōu)勢（如無放射性、無創(chuàng)傷、費(fèi)用低廉、設(shè)備簡單、報(bào)告迅速、便于多次隨訪等），而且還可以動態(tài)觀察機(jī)體或臟器情況，對體內(nèi)病理改變比較直觀，故在超聲引導(dǎo)下對甲狀腺、乳腺、肝臟及腎臟等疾病進(jìn)行微創(chuàng)治療也得到良好效果。目前介入超聲治療在臨床越來越被受到重視，尤其在小腫瘤的治療優(yōu)勢更明顯，其不僅代表了21世紀(jì)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展的方向，而且還展現(xiàn)了其定位精準(zhǔn)、療效顯著、微創(chuàng)安全的醫(yī)學(xué)發(fā)展模式。介入超聲學(xué)在臨床的應(yīng)用使其成為最具發(fā)展?jié)摿蛯W(xué)術(shù)活力的醫(yī)學(xué)科學(xué)體系。近10余年，由超聲科、醫(yī)學(xué)工程學(xué)科專家創(chuàng)立和發(fā)展起來的這門新型學(xué)科技術(shù)，正在被泌尿外科、肝膽外科、血管外科、麻醉科及骨科等更多的臨床醫(yī)師所應(yīng)用，這不僅使得介入超聲學(xué)得到更迅速的傳播和承認(rèn)、在腫瘤及多種技術(shù)的綜合應(yīng)用等方面取得重要進(jìn)展，同時(shí)也體現(xiàn)了生物醫(yī)學(xué)工程在臨床中的重要地位。超聲引導(dǎo)下腫瘤的射頻消融術(shù)對探針的要求比較高，而目前對金納米材料的研究成了科學(xué)研究領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)，并取得了很大進(jìn)展。大量的研究結(jié)果表明，金納米材料具有獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、化學(xué)等性質(zhì)，在疾病的診斷、食品檢測、腫瘤的顯像與放射治療、靶向載藥、藥物控釋、以及對有機(jī)物的選擇性催化反應(yīng)等領(lǐng)域有著巨大的優(yōu)勢和廣闊的應(yīng)用前景［4～7］。面對學(xué)科發(fā)展之迅速。要求我們必須努力發(fā)展新技術(shù)、開展新業(yè)務(wù)，同時(shí)也要求我們技術(shù)操作更科學(xué)、合理、規(guī)范、個體化［8］，而這些恰恰需要有生物醫(yī)學(xué)工程的參與，才能創(chuàng)造出更多、更精、更無創(chuàng)的醫(yī)療設(shè)備。
3生物醫(yī)學(xué)工程展望
3．1生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)與其他學(xué)科的多學(xué)科合作
微創(chuàng)技術(shù)需要永無止境的追求。個人覺得相比于“能治病”，“會治病”更重要，這就要求我們必要要培養(yǎng)一種臨床思維模式，這正如我們需要通過“微創(chuàng)”在客觀上建立另一種臨床思維模式，即微創(chuàng)技術(shù)的創(chuàng)新－微創(chuàng)醫(yī)學(xué)的長遠(yuǎn)發(fā)展［9］；在微觀上，借國家醫(yī)改大好政策，展望未來5～10年微創(chuàng)技術(shù)將會進(jìn)一步發(fā)展及普及，如現(xiàn)有各種微創(chuàng)技術(shù)的全面、系統(tǒng)提升，以及不同技術(shù)間的融合及新技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。但是，微創(chuàng)醫(yī)學(xué)發(fā)展到今天仍挑戰(zhàn)巨大，特別是學(xué)科之間競爭激烈，這些可以在醫(yī)療資源及專業(yè)主導(dǎo)地位的分配反映出來，故使我們不僅要更進(jìn)一步加快學(xué)科建設(shè)、人才培養(yǎng)，而且要促使基礎(chǔ)、臨床及預(yù)防醫(yī)學(xué)和其他多個學(xué)科之間的合作，更進(jìn)一步加快生物醫(yī)學(xué)工程在醫(yī)學(xué)中創(chuàng)造新方法、制造新設(shè)備的步伐，最終使各個學(xué)科受益，各個患者、醫(yī)生受益。
3．2醫(yī)療整合
近些年臨床各亞?？?、亞專業(yè)的進(jìn)一步細(xì)化，國內(nèi)醫(yī)學(xué)的發(fā)展模式也是以“能分則分、能細(xì)則細(xì)”為主，這雖然在一定程度上提高了診療水平，同時(shí)伴隨的是醫(yī)學(xué)知識及診療實(shí)踐出現(xiàn)碎片化、機(jī)械化的問題。那么如何可以改變‘頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳’的狀況以及未來醫(yī)學(xué)到底該如何發(fā)展？樊代明、郎景和等多名院士及著名醫(yī)學(xué)專家在2016年中國整合醫(yī)學(xué)大會的發(fā)言稱：實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)模式轉(zhuǎn)變不僅要進(jìn)行醫(yī)學(xué)整合，而且未來醫(yī)學(xué)發(fā)展的方向，更需要我們?yōu)楸Ｕ先祟惤】刀邆湫碌呐R床思維模式和新的醫(yī)學(xué)觀念，而不是像目前僅具備的單純“能看病”。所謂整合醫(yī)學(xué)，前提必須是以人的整體為基礎(chǔ)，根據(jù)生物、心理、社會、環(huán)境的現(xiàn)實(shí)將各醫(yī)學(xué)專業(yè)目前國際最先進(jìn)的知識和各?？谱钣行У闹委熂右杂袡C(jī)整合，使其對人體健康和疾病診療更符合、更適合的新的醫(yī)學(xué)體系，醫(yī)療服務(wù)不僅使得心身并舉、防治結(jié)合，而且要達(dá)到醫(yī)養(yǎng)共進(jìn)、人病同治的目的。國民全面健康，醫(yī)學(xué)發(fā)展必須要靠基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、生物工程學(xué)及預(yù)防醫(yī)學(xué)等多學(xué)科整合，醫(yī)學(xué)又是自然科學(xué)、社會科學(xué)和人文科學(xué)等多學(xué)科之間的交叉與融合。所以凡是涉及和人或人類健康有關(guān)的學(xué)科或科學(xué)都應(yīng)該用來更好的為醫(yī)學(xué)服務(wù)，為人類健康服務(wù)。而生物醫(yī)學(xué)工程正是這樣一門學(xué)科。同時(shí)把各種先進(jìn)知識、有效實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行合理、不同程度的整合，使其更好的為人類健康服務(wù)，形成生命醫(yī)學(xué)高度融合的乘法效應(yīng)。
3．3精準(zhǔn)醫(yī)療
美國總統(tǒng)奧巴馬于2015年1月30日在國情咨文演講，宣布美國正式啟動“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”研究計(jì)劃［10］。早在2011年，由美國科學(xué)院、工程院、國立衛(wèi)生研究院及美國科學(xué)委員會就共同發(fā)出了“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”的倡議［11～13］。其最高規(guī)模4大研究機(jī)構(gòu)的聯(lián)手倡議，為未來的醫(yī)學(xué)指明方向，代表精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)就是未來的醫(yī)學(xué)發(fā)展方向。醫(yī)學(xué)發(fā)展史上發(fā)展的3個里程碑分別是經(jīng)驗(yàn)醫(yī)學(xué)、實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)和循證醫(yī)學(xué)。而過去的研究模式以試驗(yàn)為主導(dǎo)的［14，15］，這不僅和臨床距離大，而且根本無法達(dá)到臨床需求。而以臨床為主導(dǎo)的新研究模式恰恰是目前所提出的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)，精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展必然要應(yīng)用更精準(zhǔn)的醫(yī)療儀器及設(shè)備，而精準(zhǔn)設(shè)備及儀器的研發(fā)恰恰需要生物醫(yī)學(xué)工程與其他學(xué)科的融合［16］。展望未來，所有疾病的治療最終都將走向精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)，醫(yī)學(xué)的發(fā)展一定和生物醫(yī)學(xué)工程的“同呼吸、共命運(yùn)”。
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1.1發(fā)展還不完善
中國的現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展較晚，相對于國外一些發(fā)展較早的國家來說，我們對它的認(rèn)識還很淺顯，跟國外一些技術(shù)先進(jìn)國家的距離還很遠(yuǎn)，很多人包括一些從事其研究的人對它都有或多或少負(fù)面的評價(jià)，他們普遍認(rèn)為現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程是一個生物、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)的交叉學(xué)科，但實(shí)際的培養(yǎng)計(jì)劃中生物、醫(yī)學(xué)學(xué)的很少，電子學(xué)得多些，學(xué)科廣而不專，就業(yè)不好。它尚未形成自己的獨(dú)立基礎(chǔ)理論與知識體系，以融合各交叉學(xué)科知識為自己的基礎(chǔ)，缺乏永恒的研究主題與固有的中心目標(biāo)，隨交叉學(xué)科的發(fā)展和應(yīng)用對象的需求而變化。很多學(xué)習(xí)現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程的人對自己的專業(yè)抱有消極的態(tài)度，對自己的前途感到渺茫，就業(yè)形勢不是很樂觀，這也反映了現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)展不完善，沒有形成很好的體系，沒有在國內(nèi)高校中產(chǎn)生普遍影響力。
1.2發(fā)展方向不夠全面
現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程就目前的情況來看，還主要將目光著眼于醫(yī)療器械的研發(fā)和使用，發(fā)展方向比較單一。僅僅著眼于醫(yī)療器械而不是全面的發(fā)展，就會產(chǎn)生很大的局限性。這也深深影響著在這一領(lǐng)域?qū)W習(xí)的學(xué)生，不能使他們從一開始就形成一種將自己的研究全面化的思想，使學(xué)生的學(xué)習(xí)變得保守，進(jìn)而失去學(xué)習(xí)的動力，這樣就不利于生物醫(yī)學(xué)工程更好的發(fā)展。
1.3包含的學(xué)科多雜
2師資隊(duì)伍之比較
在美國高校的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，不僅有負(fù)責(zé)課程性教學(xué)、專業(yè)化指導(dǎo)以及自身科研的本系導(dǎo)師，還擁有大量外系以及與研究所聯(lián)合的教師。以霍普金斯大學(xué)為例，它的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)擁有100多名教師，但其本系的教師只有42名，其他均為外系教師，這些教師主要來自于藥學(xué)院和工程學(xué)院。其學(xué)科背景更是豐富，涉及到電子學(xué)、材料學(xué)、數(shù)學(xué)及統(tǒng)計(jì)學(xué)、機(jī)械、化工等諸多方面，這種充分利用學(xué)科間的優(yōu)勢進(jìn)行教學(xué)的模式，不僅豐富了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，更為共同促進(jìn)學(xué)科發(fā)展發(fā)揮了強(qiáng)大的推動作用[3]。隨著近些年的發(fā)展，我國各高校的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的師資水平有了顯著提升。但與美國相比，在聯(lián)合培養(yǎng)方面還有一定的欠缺，在與其他專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜医淌诘穆?lián)系方面做的還不夠，各高校間的交流程度有待提升。
3課程設(shè)置之比較
美國高校的本科課程突出通識化、職業(yè)化，學(xué)制采用四年制，課程主要分為5個方面：（1）科學(xué)基本知識；（2）工程類核心課程；（3）生物醫(yī)學(xué)類核心課程；（4）人文與社會科學(xué)；（5）工程類選修課程。其中工程類核心課程類似于國內(nèi)的專業(yè)基礎(chǔ)課，而工程類選修課類似于專業(yè)課[4]。在4a本科教育中，第1a主要進(jìn)行通才教育，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識；第2a學(xué)生可根據(jù)個人興趣及就業(yè)取向選擇主修專業(yè)，學(xué)校安排相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的教師幫助選修工程課程并進(jìn)行科研實(shí)踐研究指導(dǎo)；最后2a學(xué)生則主要進(jìn)行某一傳統(tǒng)工程領(lǐng)域及其生物應(yīng)用方面的學(xué)習(xí)。美國生物醫(yī)學(xué)工程本科教育以能力為導(dǎo)向，特別關(guān)注于知識背景領(lǐng)域的寬度以及課程與職業(yè)發(fā)展的密切性，重視人文、社會科學(xué)等方面的教育，為今后學(xué)生在職業(yè)選擇上創(chuàng)造了廣泛有利的發(fā)展條件。我國生物醫(yī)學(xué)工程本科的課程設(shè)置則主要集中于影像設(shè)備和醫(yī)學(xué)電子工程學(xué)這種更為專業(yè)化的課程上，基本上沒有高校針對生物醫(yī)學(xué)工程自身產(chǎn)業(yè)化的過程及其背景等相關(guān)知識進(jìn)行認(rèn)知性教育。相對于專業(yè)教育，在學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)和人文素質(zhì)方面的培養(yǎng)稍顯不足。學(xué)生本人對專業(yè)課程的自主選擇度不高，能夠選擇的專業(yè)課程有一定的局限性。由此可見，我國的生物醫(yī)學(xué)工程本科教育課程設(shè)置更加突出技術(shù)性和專業(yè)性，學(xué)科之間的跨度不夠，學(xué)科交叉性不足，很難實(shí)現(xiàn)學(xué)科間的共同促進(jìn)和發(fā)展，導(dǎo)致能夠幫助學(xué)生在未來的職業(yè)選擇和發(fā)展中跨領(lǐng)域發(fā)展的可能性降低。各高校在教學(xué)科研方面的特長開展，聯(lián)系實(shí)際不夠緊密，過分強(qiáng)調(diào)專業(yè)型技術(shù)人才培養(yǎng)，一定程度上與當(dāng)前知識快速更新的時(shí)代脫節(jié)。
4實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力之比較
美國高校非常重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)最早在美國發(fā)展，積累下了豐厚的科研基礎(chǔ)力量，并且大多高校具備條件優(yōu)越的實(shí)驗(yàn)室，且實(shí)驗(yàn)室資源十分充足，為學(xué)生科研實(shí)踐能力的提升提供了優(yōu)越的條件。例如，哥倫比亞大學(xué)和萊斯大學(xué)在生物醫(yī)學(xué)工程本科教育中，實(shí)驗(yàn)室課程占很大比例；杜克大學(xué)重視培養(yǎng)該專業(yè)的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中解決實(shí)際問題的能力；弗吉尼亞大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程平均每周超過3h。由于我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)發(fā)展時(shí)間相對較晚，目前各高校的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室資源有限，并且對本科生不完全開放，實(shí)驗(yàn)條件相對落后，因而在課程設(shè)置中實(shí)驗(yàn)課比重相對較少。另外，在實(shí)踐實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)方面相比之下重視程度不高，設(shè)置的實(shí)驗(yàn)課多半是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)等，缺乏創(chuàng)新性，不能充分調(diào)動學(xué)生的積極性，也不能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，因此學(xué)生的動手能力得不到充分有效的鍛煉。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國許多高校本科生的實(shí)驗(yàn)課時(shí)不到總課時(shí)的1/6，較美國高校水平差距較大。
5對我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)發(fā)展模式的啟示
通過比較中美兩國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)模式，發(fā)現(xiàn)了我國在該專業(yè)本科教育領(lǐng)域存在的不足。針對如何更好地開展生物醫(yī)學(xué)工程本科人才培養(yǎng)，更好地發(fā)展我國生物醫(yī)學(xué)工程教育，總結(jié)了以下感受與啟示。（1）結(jié)合我國生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展趨勢，確立適合我國生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)展現(xiàn)狀的人才培養(yǎng)目標(biāo)。目前，我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)還處于發(fā)展的初期階段，但伴隨我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展、技術(shù)領(lǐng)域的更新進(jìn)步，該專業(yè)將會進(jìn)入到一個快速發(fā)展的時(shí)期。因此，我國生物醫(yī)學(xué)工程本科教育應(yīng)適當(dāng)借鑒美國高校的培養(yǎng)模式，更加注重為研究生培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，而本科階段主要集中在理工基礎(chǔ)知識的掌握以及生物學(xué)與醫(yī)學(xué)背景的了解上，從而為學(xué)生下一階段在某個研究領(lǐng)域的繼續(xù)深造創(chuàng)造有利條件[5]。同時(shí)，我國生物醫(yī)學(xué)工程本科教育還要注意與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相結(jié)合，致力于培養(yǎng)既能推動科研發(fā)展又能滿足產(chǎn)業(yè)化需求的高素質(zhì)復(fù)合型人才，為該專業(yè)下階段的跨越式發(fā)展進(jìn)行力量儲備。（2）根據(jù)學(xué)科發(fā)展的規(guī)律及特點(diǎn)，逐步實(shí)現(xiàn)我國高校師資隊(duì)伍的有機(jī)整合。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)屬于交叉學(xué)科，是理、工、醫(yī)等多學(xué)科的交織融合。美國生物醫(yī)學(xué)工程本科教育的教師很多都是各學(xué)科分支的領(lǐng)軍人物，將他們整合在一起組成師資隊(duì)伍順應(yīng)了學(xué)科發(fā)展規(guī)律，發(fā)展勢頭必然明顯。隨著我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的發(fā)展，目前國內(nèi)也有一大批該領(lǐng)域的專家學(xué)者，他們在各自的研究領(lǐng)域都有著不菲的成績，掌握著豐富的理論知識與科技前沿技術(shù)，對臨床需求有著深刻的認(rèn)識與理解。因此，各高校在師資隊(duì)伍建設(shè)方面應(yīng)當(dāng)充分考慮生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的發(fā)展規(guī)律，真正理解交叉學(xué)科的內(nèi)涵，一方面通過高校聯(lián)合優(yōu)勢，集中解決各個分支專業(yè)的教學(xué)問題；另一方面，盡可能將該領(lǐng)域的專家融入到教育隊(duì)伍當(dāng)中，高效整合師資隊(duì)伍，使其充分體現(xiàn)醫(yī)工融合的特點(diǎn)，從而為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，使其真正領(lǐng)會醫(yī)工結(jié)合的真諦與內(nèi)涵，那么優(yōu)秀的生物醫(yī)學(xué)工程人才必將源源不斷地被挖掘、培養(yǎng)出來。（3）筑牢學(xué)生人文素養(yǎng)基礎(chǔ)，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力，課程體系設(shè)置應(yīng)基于產(chǎn)業(yè)市場需求和科研發(fā)展。美國生物醫(yī)學(xué)工程的本科課程尤其以專業(yè)課程設(shè)置突出其學(xué)科本身涉及面廣的特點(diǎn)，同時(shí)注重學(xué)生人文素質(zhì)的綜合培養(yǎng)以及實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力的有效鍛煉，具有相當(dāng)?shù)撵`活性，并且能夠結(jié)合科研優(yōu)勢突顯重點(diǎn)。我國開設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程的各高校應(yīng)該充分借鑒學(xué)習(xí)這些經(jīng)驗(yàn)做法，并結(jié)合各高校的實(shí)際情況，貼合自身的科研方向與優(yōu)勢，有針對性地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科研實(shí)踐，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力。同時(shí)，要強(qiáng)化研究與產(chǎn)業(yè)的雙方面發(fā)展，將市場需求納入課程設(shè)置的考慮因素，并且融合學(xué)生自身的興趣及未來就業(yè)形勢等相關(guān)方面，靈活創(chuàng)新地設(shè)計(jì)課程，爭取培養(yǎng)出具有特點(diǎn)鮮明的、發(fā)展方向廣泛的、綜合素質(zhì)與競爭力強(qiáng)大的醫(yī)工人才。
1歷史遺留的體制問題
各家醫(yī)院的生物醫(yī)學(xué)工程科室名稱不一，有的叫設(shè)備科、儀器室、醫(yī)工處等。各家醫(yī)院該部門的職能也不同，有的只負(fù)責(zé)采購醫(yī)療設(shè)備，有的還負(fù)責(zé)采購冰箱等生活用品；有的負(fù)責(zé)維修，有的不負(fù)責(zé)維修；有的隸屬于醫(yī)務(wù)處，有的隸屬于后勤保障處等。名稱和職能各式各樣，都是按照各家醫(yī)院的習(xí)慣和流程來工作，最終限制了這個學(xué)科的發(fā)展。在日常管理中，很多醫(yī)院只重視醫(yī)療設(shè)備的采購，忽略了維修和管理，忽視了醫(yī)院的軟硬件結(jié)合等問題，使這個部門成了一個純采購部門。
2人員編制的問題
我國醫(yī)院最初建立生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科時(shí)，從事該項(xiàng)工作的人員多是電工、鉗工等維修工人。隨著醫(yī)院的發(fā)展，后來從事該項(xiàng)工作人員很多都是本科生，但是由于體制的問題很多人因得不到晉升和提高，最終導(dǎo)致人才流失。
3現(xiàn)代化醫(yī)院中生物醫(yī)學(xué)工程面臨的新問題
很多大醫(yī)院都意識到生物醫(yī)學(xué)工程的重要性，該部門的工作人員也同醫(yī)生和護(hù)士等技術(shù)人員一樣得到了晉升，但是由于很多大型設(shè)備廠商將售后服務(wù)（含維修保養(yǎng)等）作為一項(xiàng)重要收入，使生物醫(yī)學(xué)工程又陷入了一個低谷。
改變生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展的措施
以我院器材處為例探討改變生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展的措施。
1改變觀念、工作模式、明確職責(zé)
現(xiàn)在醫(yī)療、護(hù)理、醫(yī)學(xué)工程作為現(xiàn)代醫(yī)院三大部門的觀念還沒有形成，醫(yī)療、護(hù)理仍是醫(yī)院工作的兩個重頭戲，而器材科、設(shè)備科或物資科僅僅是購買物品、發(fā)放耗材的機(jī)關(guān)性質(zhì)的職能科室，醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的應(yīng)有職能幾乎得不到體現(xiàn)。為了醫(yī)院和生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科更好的發(fā)展必需改變這種傳統(tǒng)觀念，強(qiáng)化管理意識，參與醫(yī)院發(fā)展工作。我院器材處的改變除了設(shè)備的招標(biāo)組織、論證、采購、安裝、驗(yàn)收、檔案管理等外，還要做好以下工作[5]：在用設(shè)備的質(zhì)量檢查、質(zhì)量保證和質(zhì)量評估；醫(yī)療設(shè)備的安全性能測試、監(jiān)管和保證；預(yù)防性維護(hù)、保養(yǎng)和故障維修；醫(yī)療設(shè)備的醫(yī)學(xué)計(jì)量及維修后的計(jì)量與性能測試等。（1）醫(yī)療設(shè)備的計(jì)量管理。根據(jù)計(jì)量管理要求，大多數(shù)醫(yī)療設(shè)備都要進(jìn)行計(jì)量檢定、維護(hù)（有的甚至是強(qiáng)制執(zhí)行）。準(zhǔn)確可靠的醫(yī)療設(shè)備可以提高診斷治療水平，保證醫(yī)療質(zhì)量。因此，我們要求在設(shè)備進(jìn)行安裝使用之前必須進(jìn)行計(jì)量檢測，醫(yī)院建立一整套完備的計(jì)量管理制度，并由工程技術(shù)人員專人負(fù)責(zé)。（2）安全性能測試。如①插頭標(biāo)準(zhǔn)不同：目前國內(nèi)很多購置的醫(yī)療設(shè)備都是進(jìn)口品牌，在采購的過程往往只關(guān)注技術(shù)和價(jià)格，忽略了不同國家的插頭標(biāo)準(zhǔn)不同，因此除了在采購時(shí)特意提出插頭標(biāo)準(zhǔn)的要求外，在到貨安裝時(shí)需要進(jìn)行核對查看，如不一致需要進(jìn)行替換。我們將插頭標(biāo)準(zhǔn)要求詳細(xì)列明在招標(biāo)文件范本中；②安全等級不同：醫(yī)院在使用醫(yī)療器械時(shí)，對電擊安全有著嚴(yán)格控制的等級要求。在電擊安全等級要求較高的情況下，決不能使用防電擊安全等級低的醫(yī)療設(shè)備，這一點(diǎn)也需要生物醫(yī)學(xué)工程人員的把關(guān)和負(fù)責(zé)；③新設(shè)備的干擾：新設(shè)備進(jìn)行安裝時(shí)需要考慮是否對現(xiàn)有設(shè)備造成影響，需要醫(yī)院的生物醫(yī)學(xué)工程人員監(jiān)督設(shè)備廠家的安裝工程師進(jìn)行測試，如果造成影響需要分開使用，否則后果不堪設(shè)想。（3）醫(yī)療設(shè)備的保養(yǎng)。①靜態(tài)保養(yǎng)：購置情況、價(jià)格等資料；②動態(tài)保養(yǎng)：設(shè)備的使用、消耗，故障等運(yùn)行情況分析，根據(jù)實(shí)際情況制定定期維護(hù)方案，由被動維修變?yōu)橹鲃泳S修，最終上升為改善維修。（4）新設(shè)備功能的臨床合理應(yīng)用。新設(shè)備引進(jìn)時(shí)都要對臨床使用人員進(jìn)行培訓(xùn)，但有一些功能由于不常使用，平時(shí)操作較少，偶爾使用時(shí)不恰當(dāng)?shù)牟僮鲿l(fā)設(shè)備故障，這時(shí)就需要生物醫(yī)學(xué)工程人員來扮演“臨床工程師”的角色[6]。為了更好的完成自己的職能，生物醫(yī)學(xué)工程人員要積極參與設(shè)備使用的培訓(xùn)和常用故障的排除。（5）售后服務(wù)的協(xié)調(diào)。售后服務(wù)不只是設(shè)備損壞的即時(shí)修理，還包括日常的保養(yǎng)維護(hù)?？梢酝ㄟ^讓公司的工程師增加回訪次數(shù)來及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的問題，積極學(xué)習(xí)排除故障的方法，使生物醫(yī)學(xué)工程人員掌握處理簡單問題的能力，從而方便臨床醫(yī)療的使用。
2改變現(xiàn)有設(shè)備的管理體制，使醫(yī)療設(shè)備效能最大化
現(xiàn)在很多大型醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)備固定資產(chǎn)都已達(dá)幾億元，但大多醫(yī)院都是重采購、輕管理，使醫(yī)院耗重資購買的醫(yī)療設(shè)備不能發(fā)揮最大的效能，使用率下降或閑置損壞。我院針對此項(xiàng)弊端采用了租賃制，有的設(shè)備不再歸屬各個科室，而由醫(yī)院統(tǒng)一管理，科室根據(jù)實(shí)際臨床需要進(jìn)行租賃，對科室進(jìn)行成本核算，這樣避免了同一種設(shè)備（例如呼吸機(jī)、輸液泵、注射泵等）在有的科室閑置，有的科室不夠用的現(xiàn)象[7]。
3加強(qiáng)人才培養(yǎng)，健全體制，提高學(xué)科地位
中圖分類號：H319.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1671-489X(2012)18-0077-02
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語是高校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)普遍開設(shè)的專業(yè)課程之一，課程內(nèi)容包括本專業(yè)知識和英語知識，與學(xué)生在大一大二時(shí)上的大學(xué)英語課有所不同。筆者根據(jù)近年在河南科技大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)與工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語課中的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合大多數(shù)學(xué)生的反饋，總結(jié)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語課程教學(xué)過程中的缺點(diǎn)與不足，并在教材編寫、教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方法和技巧等方面提出改革措施。
1 教學(xué)中存在的問題
1.1 教材老化
河南科技大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)與工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語一直使用幾年前的自編教材，教材內(nèi)容單調(diào)，沒有系統(tǒng)性。生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的發(fā)展日新月異，教材無法緊跟時(shí)代，顯得有些老化，需要選擇更合適的教材。但目前生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語缺乏統(tǒng)一的教材，難以滿足教學(xué)要求，更達(dá)不到培養(yǎng)既通外語又懂專業(yè)的復(fù)合型人才的要求[1]。
1.2 教學(xué)方式落后
目前高校對專業(yè)英語的教學(xué)并沒有足夠的重視，教學(xué)方式大部分仍然是傳統(tǒng)的板書，而生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語的特點(diǎn)是醫(yī)學(xué)名詞多，合成詞多，單詞長，拼寫難，長句較多，但句子結(jié)構(gòu)并不難，語法較簡單。以板書的方式教學(xué)，形式單一，實(shí)際講授內(nèi)容較少，學(xué)生感覺枯燥而且難學(xué)，普遍不感興趣，因此急需改革教學(xué)方法，調(diào)動學(xué)生的積極性。
1.3 考核方式單一
專業(yè)英語期末考核往往是由任課教師從教材或其他英語文獻(xiàn)中摘取幾段讓學(xué)生翻譯成漢語，這種考核方式太單一，與一般的英語考試也有所區(qū)別，而且與學(xué)生聽說讀寫的英語綜合能力考核的要求相差甚遠(yuǎn)。
2 教學(xué)改革的3個方面
針對以上教學(xué)中存在的問題，結(jié)合學(xué)院的實(shí)際，在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語課程的教學(xué)改革中應(yīng)明確：以提高學(xué)生專業(yè)英語水平為目標(biāo)，重新編寫教材，改革教學(xué)方法，引入多媒體教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并改革課程考試方法，真正考察學(xué)生對課程掌握情況及英語水平的進(jìn)步程度。
2.1 重新編寫教材
針對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)已學(xué)完公共英語的大三學(xué)生重新編寫一本專業(yè)英語教材。生物醫(yī)學(xué)工程是運(yùn)用工程技術(shù)手段解決生物學(xué)及醫(yī)學(xué)上的問題，保障人類健康，為疾病的預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)服務(wù)的一門交叉學(xué)科，內(nèi)容廣泛，因此在選材時(shí)要充分考慮專業(yè)領(lǐng)域最新的發(fā)展方向，系統(tǒng)規(guī)劃，利用各種資源開發(fā)教材，確保章節(jié)、單元內(nèi)容適應(yīng)專業(yè)課的教學(xué)需求。所編教材共有6個單元的內(nèi)容：第一單元是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)簡介，包括專業(yè)發(fā)展歷史及現(xiàn)狀、具體涉及的領(lǐng)域及生物醫(yī)學(xué)工程師的具體工作；第二單元是常用生物醫(yī)學(xué)儀器的介紹；第三單元是醫(yī)學(xué)影像學(xué)的各種方法、目前醫(yī)院及科研中常見的各種影像儀器的原理與使用等；第四單元是醫(yī)院管理，主要介紹醫(yī)院管理系統(tǒng)HIS及其下屬的各個小系統(tǒng)，以PACS為重點(diǎn)進(jìn)行分析；第五單元是生物材料和組織工程；第六單元是康復(fù)工程和生物力學(xué)。
2.2 使用多媒體教學(xué)方式
專業(yè)英語課程使用板書的教學(xué)方式會因?yàn)闀鴮懓鍟速M(fèi)很多時(shí)間，課堂教學(xué)效果也不是很好。而采用多媒體教學(xué)，教師可以充分地利用課堂時(shí)間為學(xué)生講解課文中的生詞、長句，通過多媒體教學(xué)軟件的演示，將語言、文字、圖像等多種與課程內(nèi)容相關(guān)的信息顯示在屏幕上，使原本枯燥的內(nèi)容變得有聲有色，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，授課效率大有提高。比如較長的專業(yè)詞匯，學(xué)生剛學(xué)時(shí)感到很吃力，教師可以通過多媒體教學(xué)聲音與動畫結(jié)合的演示，將單詞的拼寫以動畫的形式在屏幕上演示，并在課件中加入單詞的讀音；而文中的長句則可以用不同的顏色標(biāo)出句子的主干及關(guān)鍵詞，這樣加深學(xué)生對生詞和長難句的理解和記憶，教學(xué)效果很好。
2.3 課程考核方法的改進(jìn)
盡管目前已有很多高校取消了英語四六級考試與畢業(yè)掛鉤的要求，但由于就業(yè)困難，許多大學(xué)生仍然十分重視四六級考試。因此，在專業(yè)英語的課程考核當(dāng)中，可以考慮使用四六級考試的多樣化題型來考查專業(yè)英語的內(nèi)容，而不僅僅像以前那樣簡單地出一些翻譯題型。這樣不僅考核了專業(yè)英語的學(xué)習(xí)情況，對學(xué)生來說也是一次四六級考試的實(shí)戰(zhàn)練習(xí)，引起學(xué)生的重視，也提高了積極性。
3 總結(jié)
2課程設(shè)置之比較
美國高校的本科課程突出通識化、職業(yè)化，學(xué)制采用四制，課程主要分為5個方面：（1）科學(xué)基本知識；（2）工程類核心課程；（3）生物醫(yī)學(xué)類核心課程；（4）人文與社會科學(xué)；（5）工程類選修課程。其中工程類核心課程類似于國內(nèi)的專業(yè)基礎(chǔ)課，而工程類選修課類似于專業(yè)課。在4a本科教育中，第1a主要進(jìn)行通才教育，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識；第2a學(xué)生可根據(jù)個人興趣及就業(yè)取向選擇主修專業(yè)，學(xué)校安排相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的教師幫助選修工程課程并進(jìn)行科研實(shí)踐研究指導(dǎo)；最后2a學(xué)生則主要進(jìn)行某一傳統(tǒng)工程領(lǐng)域及其生物應(yīng)用方面的學(xué)習(xí)。美國生物醫(yī)學(xué)工程本科教育以能力為導(dǎo)向，特別關(guān)注于知識背景領(lǐng)域的寬度以及課程與職業(yè)發(fā)展的密切性，重視人文、社會科學(xué)等方面的教育，為今后學(xué)生在職業(yè)選擇上創(chuàng)造了廣泛有利的發(fā)展條件。我國生物醫(yī)學(xué)工程本科的課程設(shè)置則主要集中于影像設(shè)備和醫(yī)學(xué)電子工程學(xué)這種更為專業(yè)化的課程上，基本上沒有高校針對生物醫(yī)學(xué)工程自身產(chǎn)業(yè)化的過程及其背景等相關(guān)知識進(jìn)行認(rèn)知性教育。相對于專業(yè)教育，在學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)和人文素質(zhì)方面的培養(yǎng)稍顯不足。學(xué)生本人對專業(yè)課程的自主選擇度不高，能夠選擇的專業(yè)課程有一定的局限性。由此可見，我國的生物醫(yī)學(xué)工程本科教育課程設(shè)置更加突出技術(shù)性和專業(yè)性，學(xué)科之間的跨度不夠，學(xué)科交叉性不足，很難實(shí)現(xiàn)學(xué)科間的共同促進(jìn)和發(fā)展，導(dǎo)致能夠幫助學(xué)生在未來的職業(yè)選擇和發(fā)展中跨領(lǐng)域發(fā)展的可能性降低。各高校在教學(xué)科研方面的特長開展，聯(lián)系實(shí)際不夠緊密，過分強(qiáng)調(diào)專業(yè)型技術(shù)人才培養(yǎng)，一定程度上與當(dāng)前知識快速更新的時(shí)代脫節(jié)。
3實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力之比較
美國高校非常重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)最早在美國發(fā)展，積累下了豐厚的科研基礎(chǔ)力量，并且大多高校具備條件優(yōu)越的實(shí)驗(yàn)室，且實(shí)驗(yàn)室資源十分充足，為學(xué)生科研實(shí)踐能力的提升提供了優(yōu)越的條件。例如，哥倫比亞大學(xué)和萊斯大學(xué)在生物醫(yī)學(xué)工程本科教育中，實(shí)驗(yàn)室課程占很大比例；杜克大學(xué)重視培養(yǎng)該專業(yè)的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中解決實(shí)際問題的能力；弗吉尼亞大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程平均每周超過3h。由于我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)發(fā)展時(shí)間相對較晚，目前各高校的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室資源有限，并且對本科生不完全開放，實(shí)驗(yàn)條件相對落后，因而在課程設(shè)置中實(shí)驗(yàn)課比重相對較少。另外，在實(shí)踐實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)方面相比之下重視程度不高，設(shè)置的實(shí)驗(yàn)課多半是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)等，缺乏創(chuàng)新性，不能充分調(diào)動學(xué)生的積極性，也不能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，因此學(xué)生的動手能力得不到充分有效的鍛煉。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國許多高校本科生的實(shí)驗(yàn)課時(shí)不到總課時(shí)的1/6，較美國高校水平差距較大。
4對我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)發(fā)展模式的啟示
通過比較中美兩國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)模式，發(fā)現(xiàn)了我國在該專業(yè)本科教育領(lǐng)域存在的不足。針對如何更好地開展生物醫(yī)學(xué)工程本科人才培養(yǎng)，更好地發(fā)展我國生物醫(yī)學(xué)工程教育，總結(jié)了以下感受與啟示。
（1）結(jié)合我國生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展趨勢，確立適合我國生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)展現(xiàn)狀的人才培養(yǎng)目標(biāo)。目前，我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)還處于發(fā)展的初期階段，但伴隨我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展、技術(shù)領(lǐng)域的更新進(jìn)步，該專業(yè)將會進(jìn)入到一個快速發(fā)展的時(shí)期。因此，我國生物醫(yī)學(xué)工程本科教育應(yīng)適當(dāng)借鑒美國高校的培養(yǎng)模式，更加注重為研究生培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，而本科階段主要集中在理工基礎(chǔ)知識的掌握以及生物學(xué)與醫(yī)學(xué)背景的了解上，從而為學(xué)生下一階段在某個研究領(lǐng)域的繼續(xù)深造創(chuàng)造有利條件。同時(shí)，我國生物醫(yī)學(xué)工程本科教育還要注意與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相結(jié)合，致力于培養(yǎng)既能推動科研發(fā)展又能滿足產(chǎn)業(yè)化需求的高素質(zhì)復(fù)合型人才，為該專業(yè)下階段的跨越式發(fā)展進(jìn)行力量儲備。
（2）根據(jù)學(xué)科發(fā)展的規(guī)律及特點(diǎn)，逐步實(shí)現(xiàn)我國高校師資隊(duì)伍的有機(jī)整合。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)屬于交叉學(xué)科，是理、工、醫(yī)等多學(xué)科的交織融合。美國生物醫(yī)學(xué)工程本科教育的教師很多都是各學(xué)科分支的領(lǐng)軍人物，將他們整合在一起組成師資隊(duì)伍順應(yīng)了學(xué)科發(fā)展規(guī)律，發(fā)展勢頭必然明顯。隨著我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的發(fā)展，目前國內(nèi)也有一大批該領(lǐng)域的專家學(xué)者，他們在各自的研究領(lǐng)域都有著不菲的成績，掌握著豐富的理論知識與科技前沿技術(shù)，對臨床需求有著深刻的認(rèn)識與理解。因此，各高校在師資隊(duì)伍建設(shè)方面應(yīng)當(dāng)充分考慮生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的發(fā)展規(guī)律，真正理解交叉學(xué)科的內(nèi)涵，一方面通過高校聯(lián)合優(yōu)勢，集中解決各個分支專業(yè)的教學(xué)問題；另一方面，盡可能將該領(lǐng)域的專家融入到教育隊(duì)伍當(dāng)中，高效整合師資隊(duì)伍，使其充分體現(xiàn)醫(yī)工融合的特點(diǎn)，從而為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，使其真正領(lǐng)會醫(yī)工結(jié)合的真諦與內(nèi)涵，那么優(yōu)秀的生物醫(yī)學(xué)工程人才必將源源不斷地被挖掘、培養(yǎng)出來。
（3）筑牢學(xué)生人文素養(yǎng)基礎(chǔ)，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力，課程體系設(shè)置應(yīng)基于產(chǎn)業(yè)市場需求和科研發(fā)展。美國生物醫(yī)學(xué)工程的本科課程尤其以專業(yè)課程設(shè)置突出其學(xué)科本身涉及面廣的特點(diǎn)，同時(shí)注重學(xué)生人文素質(zhì)的綜合培養(yǎng)以及實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力的有效鍛煉，具有相當(dāng)?shù)撵`活性，并且能夠結(jié)合科研優(yōu)勢突顯重點(diǎn)。我國開設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程的各高校應(yīng)該充分借鑒學(xué)習(xí)這些經(jīng)驗(yàn)做法，并結(jié)合各高校的實(shí)際情況，貼合自身的科研方向與優(yōu)勢，有針對性地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科研實(shí)踐，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力。同時(shí)，要強(qiáng)化研究與產(chǎn)業(yè)的雙方面發(fā)展，將市場需求納入課程設(shè)置的考慮因素，并且融合學(xué)生自身的興趣及未來就業(yè)形勢等相關(guān)方面，靈活創(chuàng)新地設(shè)計(jì)課程，爭取培養(yǎng)出具有特點(diǎn)鮮明的、發(fā)展方向廣泛的、綜合素質(zhì)與競爭力強(qiáng)大的醫(yī)工人才。
二、醫(yī)科院校生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科專業(yè)教育現(xiàn)狀分析
高等醫(yī)科院校生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科和臨床醫(yī)學(xué)結(jié)合緊密,醫(yī)學(xué)大背景很深厚,具備豐富的醫(yī)學(xué)類學(xué)科教學(xué)資源和優(yōu)越的臨床設(shè)備實(shí)踐條件等優(yōu)勢,但同時(shí)因?qū)W科體系不完善、教學(xué)師資力量比較薄弱、專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投資大等影響因素,一定程度上制約了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科專業(yè)的高效快速發(fā)展。
1.理工學(xué)科體系不完善。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)科涵蓋面非常廣,廣到什么程度呢?可以用四個字形容———“包羅萬象”,如果用“學(xué)科頻譜”來描述學(xué)科涵蓋面寬度,生物醫(yī)學(xué)工程無疑是88個一級學(xué)科中“頻譜寬度”最寬的學(xué)科。目前大多數(shù)開設(shè)生物工程學(xué)的高等醫(yī)科院校,物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科相比理工科院校比較薄弱,而且缺乏材料、自動化等重要工程學(xué)科的有力支撐,這些支撐學(xué)科的缺少會導(dǎo)致相應(yīng)課程設(shè)置不完善以及綜合性實(shí)踐訓(xùn)練平臺缺乏,學(xué)生無法系統(tǒng)地學(xué)習(xí)工程類課程,得不到系統(tǒng)扎實(shí)的工程技術(shù)訓(xùn)練,影響人才培養(yǎng)目標(biāo)的整體實(shí)現(xiàn)。
2.復(fù)合型師資比較缺乏。要實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)醫(yī)工結(jié)合與交叉的復(fù)合型高級工程技術(shù)人才目標(biāo),首先需建設(shè)一支醫(yī)工結(jié)合與交叉的復(fù)合型師資隊(duì)伍方陣。在高等醫(yī)科院校,生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)師資隊(duì)伍中具有理工科教育背景和醫(yī)學(xué)教育背景的教師比較多,而既懂醫(yī)學(xué)又懂工程技術(shù),能將工程技術(shù)與醫(yī)學(xué)需求緊密結(jié)合起來的復(fù)合型、交叉型、融合型師資比較缺乏,教師隊(duì)伍知識結(jié)構(gòu)普遍不夠合理,與各相關(guān)學(xué)科交叉融合能力弱,這些現(xiàn)狀一定程度上影響了課程體系構(gòu)建以及教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。
3.創(chuàng)新能力培養(yǎng)不扎實(shí)。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)85%以上的基礎(chǔ)課和專業(yè)(基礎(chǔ))課程都要開展實(shí)踐教學(xué),必須建設(shè)相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)平臺,這些實(shí)驗(yàn)室建設(shè)要求高、儀器設(shè)備多、投入大,部分院校在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)條件建設(shè)經(jīng)費(fèi)投入不足,單獨(dú)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程比較少,實(shí)踐教學(xué)體系不夠完善;課程標(biāo)準(zhǔn)中演示性、驗(yàn)證性等基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)設(shè)置比較多,而綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)設(shè)置比較少[4];缺乏“大學(xué)生電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新基地”等綜合性實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)硬件軟件平臺和組織管理經(jīng)驗(yàn);學(xué)生規(guī)模小,缺少其他理工科學(xué)科支撐,組隊(duì)參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、全國大學(xué)生挑戰(zhàn)杯設(shè)計(jì)競賽等活動較為困難。
4.學(xué)生專業(yè)思想不牢固。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)作為一門新興的邊緣學(xué)科,覆蓋面廣,涉及領(lǐng)域跨度大,專業(yè)知識體系復(fù)雜,專業(yè)課程內(nèi)容在各學(xué)科之間交叉頻繁,本科學(xué)生對本專業(yè)缺乏深入的了解、足夠的信心和學(xué)習(xí)熱情;相對材料、自動化、機(jī)械、通信以及臨床、醫(yī)學(xué)影像等專業(yè),生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生所學(xué)知識普遍存在“寬而不精”,“廣而不細(xì)”等問題,就業(yè)時(shí)相對處于劣勢;部分學(xué)生由于學(xué)習(xí)任務(wù)重、壓力大,導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性、主動性不高,專業(yè)思想不夠牢固,甚至影響到專業(yè)整體的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。
三、對策初探
高等醫(yī)科院校要盯準(zhǔn)醫(yī)工結(jié)合的復(fù)合型高級工程技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo),突出學(xué)科交叉綜合培養(yǎng)、工程技術(shù)意識培養(yǎng)、創(chuàng)新能力素質(zhì)培養(yǎng),深化教學(xué)改革,加大教學(xué)投入,改善教學(xué)環(huán)境,加強(qiáng)隊(duì)伍建設(shè),充分發(fā)揮醫(yī)學(xué)院校資源優(yōu)勢,積極探索具有醫(yī)科院校特色的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教育培養(yǎng)模式,構(gòu)建科學(xué)合理的課程體系和實(shí)踐教學(xué)體系,不斷提升生物醫(yī)學(xué)工程人才培養(yǎng)質(zhì)量。
“是不是也要和典型工科男一樣，整天對著電腦看數(shù)據(jù)，或是畫圖呢？”
“這會是工作的一部分，因?yàn)橛胁煌姆种?，就業(yè)也有很大的不同?！?/p>
很多人聽說我學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，都表現(xiàn)出驚詫的眼神，不知道會學(xué)些什么。當(dāng)他們得知我在醫(yī)學(xué)院，眼里的驚訝就又升了一個等級。是的，我在醫(yī)學(xué)院讀工科博士學(xué)位，夢想著能成為一個為醫(yī)學(xué)事業(yè)效力的工程師。
下一個諾貝爾獎的產(chǎn)出地
生物醫(yī)學(xué)工程是一門新興的交叉學(xué)科，它是工程學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的完美結(jié)合。通過研究人體系統(tǒng)的狀態(tài)變化，運(yùn)用工程技術(shù)手段去控制這類變化，來解決醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問題，保障人類健康，為疾病的預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)服務(wù)。如果說醫(yī)生是在臨床上給予病人直接的救助，那么生物醫(yī)學(xué)工程師就是通過研發(fā)的方式，為醫(yī)生提供技術(shù)支持。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的迅速發(fā)展，離不開高新設(shè)備的推動。手術(shù)室中高端器械，如高頻電刀、激光刀、呼吸麻醉機(jī)、監(jiān)護(hù)儀、X射線電視、超聲、核磁共振成像技術(shù)等，都是生物醫(yī)學(xué)工程高速發(fā)展的產(chǎn)物，生物醫(yī)學(xué)工程研究者就是這些醫(yī)用電子儀器的研發(fā)者。當(dāng)你看扣人心弦的美國醫(yī)療劇時(shí)，醫(yī)生常常使用的挽救了無數(shù)生命的除顫儀，就得力于醫(yī)學(xué)工程師的研究和設(shè)計(jì)。
生物材料制作也是生物醫(yī)學(xué)工程的重要組成部分之一。在我國器官捐獻(xiàn)還較少，而很多終末期器官衰竭者又在等待新的器官來延續(xù)生命，于是人工器官應(yīng)運(yùn)而生。生物材料為各種人工器官提供物質(zhì)基礎(chǔ)，器官制造直接關(guān)乎生命，是個大學(xué)問。制作人工器官的材料必須要充分考慮強(qiáng)度、硬度、撓度、韌性、耐磨性及表面特性等各種物理、機(jī)械等性能。由于這些人工器官大多數(shù)是植入體內(nèi)的，所以要求具有耐腐蝕性、化學(xué)穩(wěn)定性、無毒性，還要求與機(jī)體組織或血液有相容性。這些材料包括金屬、非金屬及復(fù)合材料、高分子材料等，其中輕合金材料的應(yīng)用較為廣泛。所以，從事這一領(lǐng)域研究不僅要有豐富的醫(yī)學(xué)知識作為基礎(chǔ)，還要對物料、材料等方面有深入了解和研究。相信在未來隨著技術(shù)的成熟，我們會設(shè)計(jì)出質(zhì)量高而又成本低的人工器官，為人類的健康作出更大貢獻(xiàn)。
最有趣、最前沿的要數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究了。大腦是人體最復(fù)雜的器官，對腦神經(jīng)的研究是目前世界各國科學(xué)家掀起的一個新熱潮。這是一個可能引起重大突破的新興邊緣學(xué)科，它研究人腦的思維機(jī)理，將其成果應(yīng)用于研制智能計(jì)算機(jī)技術(shù)。運(yùn)用智能原理去解決各類實(shí)際難題，是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的目的，現(xiàn)在這一領(lǐng)域已取得可喜的成果。也許，下一個諾貝爾生物或醫(yī)學(xué)獎的獲得者就是研究該領(lǐng)域的生物醫(yī)學(xué)工程科學(xué)家。
除此之外，生物醫(yī)用陶瓷材料、納米醫(yī)學(xué)、微創(chuàng)醫(yī)學(xué)、生物力學(xué)、生物信息學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)與健康信息學(xué)等，都是生物醫(yī)學(xué)工程的重要分支。
英語想不好都難
單看這個專業(yè)的名字，就能看出這個新興的交叉學(xué)科的三大板塊――生物、醫(yī)學(xué)、工程，缺一不可。
第一板塊：生物。在該領(lǐng)域，學(xué)生要修讀化學(xué)生物學(xué)、生物傳感與分析、生物信息學(xué)、生物電子學(xué)等相關(guān)課程。不僅要掌握這些理論基礎(chǔ)，還要有生物科學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)，能從事試驗(yàn)工作。
第二板塊：醫(yī)學(xué)。在醫(yī)學(xué)方面，學(xué)生要修讀人體生理學(xué)、人體解剖與組織學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)等。同時(shí)要學(xué)習(xí)生物醫(yī)學(xué)儀器的基本原理、設(shè)計(jì)方法，并了解相關(guān)儀器的發(fā)展趨勢，掌握現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的基本原理、技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。此前我對醫(yī)學(xué)影像學(xué)一無所知，后來去醫(yī)院和一些廠家實(shí)際參觀，一張張生動立體的器官美圖、核磁共振檢查帶來的精確診斷，讓我領(lǐng)略了生物醫(yī)學(xué)工程的巨大魅力。
第三板塊：工程。盡管此專業(yè)在很大程度上是為了服務(wù)于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，但是在學(xué)習(xí)的過程中，涉及工科的課程最多，也最復(fù)雜。生物力學(xué)是必修課，但是有其自身特點(diǎn)，這是一個應(yīng)用力學(xué)原理和方法對生物體中的力學(xué)問題進(jìn)行定量研究的學(xué)科。像生物流體力學(xué)、生物心血管系統(tǒng)、飛行等與水動力學(xué)、空氣動力學(xué)、邊界層理論和流變學(xué)等有關(guān)的力學(xué)問題，學(xué)習(xí)者了解了這些后可以對自己的身體有更深的認(rèn)識。除此之外，納米科學(xué)技術(shù)引論、成像理論與技術(shù)、信息可視化技術(shù)、電路與電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件與軟件、信號處理與分析等實(shí)踐性較強(qiáng)的課程也是必修課。
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）42-0082-03
一、引言
人體解剖生理學(xué)是研究人體各部分形態(tài)、結(jié)構(gòu)及人體生命活動的規(guī)律或生理功能的科學(xué)。在生物醫(yī)學(xué)工程和醫(yī)學(xué)信息工程等工科專業(yè)中，它是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)類課程，也是必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。生物醫(yī)學(xué)工程等工科專業(yè)是交叉學(xué)科，它綜合工程學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的理論和方法，從不同層次研究人體系統(tǒng)的狀態(tài)變化，并運(yùn)用工程技術(shù)手段去解決醫(yī)學(xué)中的相關(guān)問題。因此，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)需要生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和工程學(xué)的相關(guān)理論和知識。對生物醫(yī)學(xué)工程等相關(guān)工科專業(yè)的學(xué)生開設(shè)《人體解剖生理學(xué)》課程，是專業(yè)知識結(jié)構(gòu)的需要，也是后續(xù)的生物醫(yī)學(xué)信號處理、生物醫(yī)學(xué)系統(tǒng)建模與仿真、醫(yī)療儀器等專業(yè)課程的重要醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)《人體解剖生理學(xué)》知識，能夠使學(xué)生了解人類醫(yī)療、保健方面的需求，更重要的是，能夠啟發(fā)學(xué)生在未來的學(xué)習(xí)和工作中發(fā)現(xiàn)醫(yī)工結(jié)合的交叉點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生圍繞生物醫(yī)學(xué)工程的專業(yè)方向進(jìn)行創(chuàng)新性研究和工作。
二、生物醫(yī)學(xué)工程等專業(yè)中《人體解剖生理學(xué)》教學(xué)現(xiàn)狀
目前，我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)大多在工科院校和醫(yī)學(xué)院校中開設(shè)，由于這一專業(yè)學(xué)科交叉的特殊性，在培養(yǎng)模式方面容易出現(xiàn)偏重于工科或偏重于醫(yī)科的現(xiàn)象，沒有真正體現(xiàn)出醫(yī)學(xué)工程的多學(xué)科交叉的特點(diǎn)。此外，在這些專業(yè)中，其醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程和工科專業(yè)課程獨(dú)立開設(shè)，尤其是所開設(shè)的《人體解剖生理學(xué)》課程，學(xué)科獨(dú)立性較強(qiáng)，存在醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課和后續(xù)專業(yè)課教學(xué)相互脫節(jié)的問題。進(jìn)一步分析這些專業(yè)對《人體解剖生理學(xué)》課程的教學(xué)要求發(fā)現(xiàn)，作為醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課，該課程的教學(xué)內(nèi)容需要涉及人體解剖學(xué)、生理學(xué)及病理學(xué)等幾門課程，內(nèi)容體量大、理論性強(qiáng)，然而課時(shí)方面卻基本要求在一個學(xué)期內(nèi)的幾十個學(xué)時(shí)內(nèi)完成該課程教學(xué)。在這種情況下，如何高效、高品質(zhì)地完成大體量的教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到生物醫(yī)學(xué)工程等醫(yī)工結(jié)合專業(yè)對該課程的知識要求，是《人體解剖生理學(xué)》課程教學(xué)需要不斷探索的課題。
現(xiàn)有的《人體解剖生理學(xué)》教學(xué)方法研究大多是在生命科學(xué)專業(yè)和醫(yī)學(xué)臨床專業(yè)中開展，而在生物醫(yī)學(xué)工程等醫(yī)工結(jié)合專業(yè)中，該課程的教學(xué)方法僅有少數(shù)教學(xué)研究開展。作為專業(yè)基礎(chǔ)課，《人體解剖生理學(xué)》課程在這些專業(yè)中應(yīng)該如何開展教學(xué)？如何體現(xiàn)工科專業(yè)特色？如何體現(xiàn)學(xué)科交叉特點(diǎn)？實(shí)際的教學(xué)工作急需有新方法的探索。因此，這些問題的研究不僅對醫(yī)工結(jié)合專業(yè)的培養(yǎng)質(zhì)量提高有幫助，同時(shí)，也是高等醫(yī)學(xué)教育研究的重要組成部分。
我們所在的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)是在工科院校背景中開設(shè)的，依托工科背景，在工程基礎(chǔ)課程教學(xué)方面，師資條件和實(shí)驗(yàn)條件相對比較成熟，然而在醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)方面，存在醫(yī)學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)薄弱，教學(xué)改革之前教學(xué)模式傳統(tǒng)、單一的問題，沒有很好地突出生物醫(yī)學(xué)工程的工科特色和學(xué)科交叉特點(diǎn)。更為突出的問題是，這種沿襲傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)專業(yè)的教學(xué)模式在工科院校中教學(xué)效果不理想，教學(xué)負(fù)擔(dān)重。針對這些問題，我們以服務(wù)專業(yè)建設(shè)為出發(fā)點(diǎn)，提出開展具有工科專業(yè)特色的《人體解剖生理學(xué)》教學(xué)改革，分別從課程內(nèi)容選擇、自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)結(jié)合以及改革考核模式等方面開展。
三、課程教學(xué)改革的主要內(nèi)容
（一）合理安排課程內(nèi)容，科學(xué)設(shè)計(jì)課程體系，突出醫(yī)工結(jié)合專業(yè)特色
以生理系統(tǒng)為框架整理課程內(nèi)容，開展以生理系統(tǒng)為單元的專題教學(xué)，突出教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)。在該課程中，細(xì)胞基本生理功能尤其是生物電的生理機(jī)制、循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等章節(jié)是重點(diǎn)和難點(diǎn)，其中的心電、腦電、肌電與生物醫(yī)學(xué)工程重要的研究領(lǐng)域密切相關(guān)。這些章節(jié)的教學(xué)會重點(diǎn)講解，內(nèi)容包括解剖結(jié)構(gòu)、生理功能及相關(guān)的工程應(yīng)用;而運(yùn)動系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等章節(jié)內(nèi)容系統(tǒng)性較強(qiáng)，相對容易理解，這部分內(nèi)容的教學(xué)方式設(shè)計(jì)采用教師指導(dǎo)下的自學(xué)，教師把章節(jié)的內(nèi)容梗概在課堂上講解，具體內(nèi)容布置學(xué)生課下自學(xué)，并要求學(xué)生寫出自學(xué)報(bào)告，這樣區(qū)別分配授課時(shí)間，既突出了教學(xué)重點(diǎn)，也解決了課程體量大而課時(shí)少的矛盾。
為更好地服務(wù)于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)科交叉特點(diǎn)，在教學(xué)過程中注意整理、添加與工程應(yīng)用和醫(yī)學(xué)臨床相關(guān)的內(nèi)容，比如，在講解循環(huán)系統(tǒng)時(shí)增加對血管支架、人工瓣膜、人工起搏器等生物醫(yī)學(xué)工程材料、儀器工作原理的介紹，同時(shí)結(jié)合生理功能的原理給出問題，讓學(xué)生分析，比如，“更換人工起搏器時(shí)為什么不能直接關(guān)閉起搏器，而是要逐步減慢人工起搏器的搏動頻率？”;再如，在泌尿系統(tǒng)的教學(xué)中，在講解腎單位結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出“尿液是如何產(chǎn)生的？臨床使用的人工透析機(jī)是如何工作的？”等問題，啟發(fā)學(xué)生關(guān)注這些醫(yī)工結(jié)合點(diǎn)，讓他們帶著問題去查閱資料，并在課堂討論時(shí)給出自己的觀點(diǎn)。這些教學(xué)過程不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且為以后《醫(yī)療儀器》等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)，建立了醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間的聯(lián)系。更重要的是，這個過程培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，啟發(fā)學(xué)生在未來的專業(yè)學(xué)習(xí)和工作中尋找醫(yī)工結(jié)合的交叉點(diǎn)，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維具有重要作用。
（二）結(jié)合優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源拓展學(xué)生的專業(yè)視野，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力
網(wǎng)絡(luò)公開課等視頻資源把優(yōu)勢教育資源通過網(wǎng)絡(luò)向公眾傳播，是寶貴的學(xué)習(xí)資源，《人體解剖生理學(xué)》的教學(xué)過程中引入了網(wǎng)絡(luò)視頻公開課、課程相關(guān)專題紀(jì)錄片及文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫等資源，拓展學(xué)生的專業(yè)視野，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，同時(shí)也彌補(bǔ)了《人體解剖生理學(xué)》課程內(nèi)容體量大而課時(shí)有限的矛盾。我校圖書館有國內(nèi)外著名大學(xué)的公開課視頻，比如，中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院的《人體解剖學(xué)》網(wǎng)絡(luò)公開課程，斯坦福大學(xué)的《人體解剖學(xué)》課程，香港中文大學(xué)《語言與大腦》視頻公開課，杜克大學(xué)的《人體生理學(xué)導(dǎo)論》等等，這些課程由資深的專家教授進(jìn)行全程教學(xué)，內(nèi)容清晰、詳實(shí)。在課程教學(xué)過程中，教師根據(jù)課程進(jìn)度介紹這些視頻公開課給學(xué)生課下自學(xué)，并提出相關(guān)的問題啟發(fā)學(xué)生思考;在課堂教學(xué)時(shí)，教師會組織學(xué)生對自學(xué)情況做簡要的討論和總結(jié)。此外，課程內(nèi)容相關(guān)的專題紀(jì)錄片也對課程教學(xué)做了很好的補(bǔ)充，這些影片由專業(yè)團(tuán)隊(duì)拍攝，案例豐富，制作精美，觀賞性強(qiáng)，學(xué)生被紀(jì)錄片內(nèi)容吸引的同時(shí)，也激發(fā)了課程學(xué)習(xí)的興趣。比如，在講解神經(jīng)系統(tǒng)的高級功能――睡眠功能時(shí)，鏈接《人體奧秘》睡眠專題的記錄片，片中通過豐富的案例對睡眠過程進(jìn)行講解，使學(xué)生對睡眠功能和研究現(xiàn)狀有深入了解，教師針對紀(jì)錄片中涉及的重要生理學(xué)現(xiàn)象提出問題讓學(xué)生思考，如：“為什么睡眠對人體是必須的？”、“快速眼動睡眠和記憶有什么聯(lián)系？”等等，通過這些環(huán)節(jié)，不僅豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)資源，更重要的是，在這種教學(xué)過程中，培養(yǎng)了學(xué)生深入思考、自主學(xué)習(xí)的能力，加深了對專業(yè)知識的理解。
（三）重視實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)
該課程配套有《人體解剖生理學(xué)》實(shí)驗(yàn)課程，在課程教學(xué)中注意理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的配合和銜接，開設(shè)的實(shí)驗(yàn)都涉及課程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容。比如，生物電部分是該課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容，圍繞生物電內(nèi)容設(shè)置了神經(jīng)肌肉電生理、大鼠心電圖描記、大鼠運(yùn)動感覺皮層腦電信號的獲取、人體腦電圖描記等四個實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生認(rèn)識不同類型的生物電，并通過生理信號分析系統(tǒng)對獲取的生物電信號進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)中教師提出思考題，比如“如何獲得好的心電圖描記？”，這些實(shí)驗(yàn)操作和思考題將啟發(fā)學(xué)生深入的認(rèn)識生物電，為以后學(xué)習(xí)生物醫(yī)學(xué)信號處理等專業(yè)課打下了基礎(chǔ)。這些操作加深了對理論的理解，同時(shí)也逐步建立和后續(xù)專業(yè)課的聯(lián)系。
（四）改革課程考核方法
完善考評體系，由以往對知識點(diǎn)的考查為重心轉(zhuǎn)為以能力考查為重心，從以結(jié)果評價(jià)為主向結(jié)果過程評價(jià)結(jié)合為主轉(zhuǎn)變?？己艘矐?yīng)具有一定的靈活性。通過增大平時(shí)成績比例來改變考核構(gòu)成，如平時(shí)作業(yè)（主要是章節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容的訓(xùn)練等）占15%、專題討論表現(xiàn)占15%、自學(xué)模塊表現(xiàn)（以討論和讀書報(bào)告形式體現(xiàn)）占15%，課堂回答問題情況占5%。減少閉卷考試中固定答案的題目、增加主觀題目的分值等辦法，期末考試成績在總評成績中占50%，重點(diǎn)考察學(xué)生對問題的理解能力、運(yùn)用能力。并且，把這種考核模式在開課之初就對學(xué)生明確指出，使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的過程中更注重這些能力的培養(yǎng)，從而把考試也作為教學(xué)的手段之一。
四、教學(xué)改革的思考和展望
經(jīng)過近幾年的教學(xué)改革實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)，注重醫(yī)工結(jié)合、突出工科專業(yè)特色的《人體解剖生理學(xué)》教學(xué)對提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)有很大幫助，符合培養(yǎng)復(fù)合型人才的教育理念。在以后的教學(xué)研究中，我們會更加注重《人體解剖生理學(xué)》與工程應(yīng)用和醫(yī)學(xué)臨床現(xiàn)象的結(jié)合，突出醫(yī)工結(jié)合特色，注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，開展具有工科專業(yè)特色的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)模式探索。此外，目前尚未見有生物醫(yī)學(xué)工程等醫(yī)工結(jié)合專業(yè)專用的《人體解剖生理學(xué)》教材，結(jié)合正在開展的這種面向工科專業(yè)的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)模式改革，收集整理相關(guān)的課程資料和各類教學(xué)模塊的內(nèi)容，嘗試編寫面向工科專業(yè)的《人體解剖生理學(xué)》教材，既是對我們開展的教學(xué)改革實(shí)踐的歸納和總結(jié)，更希望能對醫(yī)工結(jié)合專業(yè)中醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)模式進(jìn)行豐富和補(bǔ)充。
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1教學(xué)中存在的問題
1.1教材老化
河南科技大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)與工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語一直使用幾年前的自編教材，教材內(nèi)容單調(diào)，沒有系統(tǒng)性。生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的發(fā)展日新月異，教材無法緊跟時(shí)代，顯得有些老化，需要選擇更合適的教材。但目前生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語缺乏統(tǒng)一的教材，難以滿足教學(xué)要求，更達(dá)不到培養(yǎng)既通外語又懂專業(yè)的復(fù)合型人才的要求[1]。
1.2教學(xué)方式落后
目前高校對專業(yè)英語的教學(xué)并沒有足夠的重視，教學(xué)方式大部分仍然是傳統(tǒng)的板書，而生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語的特點(diǎn)是醫(yī)學(xué)名詞多，合成詞多，單詞長，拼寫難，長句較多，但句子結(jié)構(gòu)并不難，語法較簡單。以板書的方式教學(xué)，形式單一，實(shí)際講授內(nèi)容較少，學(xué)生感覺枯燥而且難學(xué)，普遍不感興趣，因此急需改革教學(xué)方法，調(diào)動學(xué)生的積極性。
1.3考核方式單一
專業(yè)英語期末考核往往是由任課教師從教材或其他英語文獻(xiàn)中摘取幾段讓學(xué)生翻譯成漢語，這種考核方式太單一，與一般的英語考試也有所區(qū)別，而且與學(xué)生聽說讀寫的英語綜合能力考核的要求相差甚遠(yuǎn)。
2教學(xué)改革的3個方面
針對以上教學(xué)中存在的問題，結(jié)合學(xué)院的實(shí)際，在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)英語課程的教學(xué)改革中應(yīng)明確：以提高學(xué)生專業(yè)英語水平為目標(biāo)，重新編寫教材，改革教學(xué)方法，引入多媒體教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并改革課程考試方法，真正考察學(xué)生對課程掌握情況及英語水平的進(jìn)步程度。
2.1重新編寫教材
針對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)已學(xué)完公共英語的大三學(xué)生重新編寫一本專業(yè)英語教材。生物醫(yī)學(xué)工程是運(yùn)用工程技術(shù)手段解決生物學(xué)及醫(yī)學(xué)上的問題，保障人類健康，為疾病的預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)服務(wù)的一門交叉學(xué)科，內(nèi)容廣泛，因此在選材時(shí)要充分考慮專業(yè)領(lǐng)域最新的發(fā)展方向，系統(tǒng)規(guī)劃，利用各種資源開發(fā)教材，確保章節(jié)、單元內(nèi)容適應(yīng)專業(yè)課的教學(xué)需求。所編教材共有6個單元的內(nèi)容：第一單元是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)簡介，包括專業(yè)發(fā)展歷史及現(xiàn)狀、具體涉及的領(lǐng)域及生物醫(yī)學(xué)工程師的具體工作；第二單元是常用生物醫(yī)學(xué)儀器的介紹；第三單元是醫(yī)學(xué)影像學(xué)的各種方法、目前醫(yī)院及科研中常見的各種影像儀器的原理與使用等；第四單元是醫(yī)院管理，主要介紹醫(yī)院管理系統(tǒng)HIS及其下屬的各個小系統(tǒng)，以PACS為重點(diǎn)進(jìn)行分析；第五單元是生物材料和組織工程；第六單元是康復(fù)工程和生物力學(xué)。
2.2使用多媒體教學(xué)方式
專業(yè)英語課程使用板書的教學(xué)方式會因?yàn)闀鴮懓鍟速M(fèi)很多時(shí)間，課堂教學(xué)效果也不是很好。而采用多媒體教學(xué)，教師可以充分地利用課堂時(shí)間為學(xué)生講解課文中的生詞、長句，通過多媒體教學(xué)軟件的演示，將語言、文字、圖像等多種與課程內(nèi)容相關(guān)的信息顯示在屏幕上，使原本枯燥的內(nèi)容變得有聲有色，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，授課效率大有提高。比如較長的專業(yè)詞匯，學(xué)生剛學(xué)時(shí)感到很吃力，教師可以通過多媒體教學(xué)聲音與動畫結(jié)合的演示，將單詞的拼寫以動畫的形式在屏幕上演示，并在課件中加入單詞的讀音；而文中的長句則可以用不同的顏色標(biāo)出句子的主干及關(guān)鍵詞，這樣加深學(xué)生對生詞和長難句的理解和記憶，教學(xué)效果很好。
2.3課程考核方法的改進(jìn)
