序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇生物醫(yī)學工程發(fā)展趨勢范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

1BMEs/EMBS’99國際生物醫(yī)學工程學術(shù)年會

BMES是美國生物醫(yī)學工程學會(BiomediealEngineeringSoeiety)的簡稱.EMBS是美國電氣電子工程師學會(TheInstituteofEleetriealandEleetroniesEngineers)的生物醫(yī)學工程分會(EngineeringinMedieineandBiologySoeiety)的簡稱。這兩個學會每年都舉行生物醫(yī)學工程的國際會議。1999年，這兩個學會首次聯(lián)合舉辦學術(shù)年會(ThefirstJointMeet-ingofBMES&EMBS)。會議錄用的論文近1400篇，注冊人數(shù)接近2000人，堪稱生物醫(yī)學工程界的盛會。我們醫(yī)學信息工程科研組共有8篇文章在會上發(fā)表。其中，由楊福生教授指導(dǎo)的博士生詹望的論文“Anewhigh一resolutionEEGteehniquebasedonfiniteresistaneenetworkmo己el”榮獲BMES1999年研究生研究獎。這是唯一的來自美國本土之外的學生獲獎，在會上反響很好。與以往的做法類似，會議的學術(shù)交流仍采用主題(Theme)一主軌(Track)一分組會(Session)的方式。本次會議有16個Theme，86個Traek，211個Session，共收錄論文1347篇。各個主月的情況見表1.與以往的年會相比，這次年會有更多的結(jié)合生物學羞礎(chǔ)的研究報道(如“分子、細胞與組織工程”、“生物信息學、計算生物學”等)，反映了近年來一些發(fā)達國家生物醫(yī)學工程研究的一個發(fā)展趨勢。同時，傳統(tǒng)生物醫(yī)學工程中的信號與圖像處理，以及醫(yī)學儀器仍然占有相當?shù)谋壤?/p>

2美國離校生物醫(yī)學工程專業(yè)點滴

會后，我順訪了幾所大學的生物醫(yī)學工程系或研究所:①TheGeorgeWashingtonUni-versity，②JohnsHopkinsUniversity，③Universityofpittsburgh，④UniversityofMiehi-gan，重點了解了以下3個板城的研究情況。(1)臉與神經(jīng)科學。腦功能的研究是21世紀生命科學研究的熱點，各個學校與醫(yī)療單位的科研機構(gòu)都十分重視。研究內(nèi)容包括驀破生理實臉、信號處理方法、臨床應(yīng)用以及一些有商業(yè)前景的開發(fā)項目。(2)醫(yī)學超聲工程。超聲成像由于對人體無創(chuàng)、無扭而受到重視。超聲成像包括反映解剖結(jié)構(gòu)的B型成像，還包括血流側(cè)t。近年來在結(jié)構(gòu)成像方面普遨受到t視的是三維成像，這也是我們課翅組目前在醫(yī)學超聲方面研究的!點。同時，將解例結(jié)構(gòu)與組織定征結(jié)合起來也是近年來研究的發(fā)展趨勢，例如，組織彈性成像就是一個例子。(3)醫(yī)學信息學。隨粉計算機、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)學信息學在近年中有了較明顯的發(fā)展，如醫(yī)院信息管理系統(tǒng)、以病人為中心的醫(yī)療信息管理及電子病案、遠程醫(yī)療等。

發(fā)達國家在這方面同樣也走在前面。在美國，計算機與網(wǎng)絡(luò)已成了各行各業(yè)乃至每個家庭與個人都離不開的基本工具與環(huán)境。醫(yī)學信息學的發(fā)展對提離全民醫(yī)療保健的水平起到了不可低枯的作用。在訪期間，有機會與這些學校的故授進行廣泛的學術(shù)交流，并探討雙方合作的項目與方式。例如，U垃ver溢tyofPittsburgh醫(yī)學院神經(jīng)外科研究所在腦電信號的采集與處理方面有很深人的研究，而我們科研組在這方面也承擔粉國家墓金項目，雙方都有興趣在腦電信號的處理方面開展合作。從該研究所我們得到了大t珍貴的臨床數(shù)據(jù)，對這些致?lián)M行研究后，我們將撅博士生或教師去UniversityofPittsburgh開展合作研究。通過這次訪問，看到了發(fā)達國家在生物醫(yī)學工程方面很多有深度的基礎(chǔ)研究。從設(shè)備條件與經(jīng)費投人方面著，發(fā)達國家的優(yōu)勢非常明顯，但我們也不是因此就無所作為。我們在生物醫(yī)學信號處理的理論與實踐方面經(jīng)過多年努力已經(jīng)接近并在某些方面達到國際先進水平。如果注意發(fā)揮自己的優(yōu)勢，特別是有意識地提出創(chuàng)新性的想法，我們一定也能取得國際上承認的研究成果.另外，在今后的研究中注意更廣泛地開展國際合作，爭取利用國外先進的設(shè)備與實驗條件，對推動我們的研究工作也是十分必要的.

篇（2）

“是不是也要和典型工科男一樣，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，因為有不同的分支，就業(yè)也有很大的不同?！?/p>

很多人聽說我學生物醫(yī)學工程專業(yè)，都表現(xiàn)出驚詫的眼神，不知道會學些什么。當他們得知我在醫(yī)學院，眼里的驚訝就又升了一個等級。是的，我在醫(yī)學院讀工科博士學位，夢想著能成為一個為醫(yī)學事業(yè)效力的工程師。

下一個諾貝爾獎的產(chǎn)出地

生物醫(yī)學工程是一門新興的交叉學科，它是工程學、生物學和醫(yī)學的完美結(jié)合。通過研究人體系統(tǒng)的狀態(tài)變化，運用工程技術(shù)手段去控制這類變化，來解決醫(yī)學中的有關(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、監(jiān)護儀、X射線電視、超聲、核磁共振成像技術(shù)等，都是生物醫(yī)學工程高速發(fā)展的產(chǎn)物，生物醫(yī)學工程研究者就是這些醫(yī)用電子儀器的研發(fā)者。當你看扣人心弦的美國醫(yī)療劇時，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)學工程師的研究和設(shè)計。

生物材料制作也是生物醫(yī)學工程的重要組成部分之一。在我國器官捐獻還較少，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，是個大學問。制作人工器官的材料必須要充分考慮強度、硬度、撓度、韌性、耐磨性及表面特性等各種物理、機械等性能。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、化學穩(wěn)定性、無毒性，還要求與機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。

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科，它研究人腦的思維機理，將其成果應(yīng)用于研制智能計算機技術(shù)。運用智能原理去解決各類實際難題，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)學獎的獲得者就是研究該領(lǐng)域的生物醫(yī)學工程科學家。

除此之外，生物醫(yī)用陶瓷材料、納米醫(yī)學、微創(chuàng)醫(yī)學、生物力學、生物信息學、遠程醫(yī)學與健康信息學等，都是生物醫(yī)學工程的重要分支。

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科的三大板塊――生物、醫(yī)學、工程，缺一不可。

第一板塊：生物。在該領(lǐng)域，學生要修讀化學生物學、生物傳感與分析、生物信息學、生物電子學等相關(guān)課程。不僅要掌握這些理論基礎(chǔ)，還要有生物科學的基本實驗技術(shù)，能從事試驗工作。

第二板塊：醫(yī)學。在醫(yī)學方面，學生要修讀人體生理學、人體解剖與組織學、神經(jīng)科學、醫(yī)學統(tǒng)計學等。同時要學習生物醫(yī)學儀器的基本原理、設(shè)計方法，并了解相關(guān)儀器的發(fā)展趨勢，掌握現(xiàn)代醫(yī)學影像技術(shù)的基本原理、技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。此前我對醫(yī)學影像學一無所知，后來去醫(yī)院和一些廠家實際參觀，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)學領(lǐng)域，但是在學習的過程中，涉及工科的課程最多，也最復(fù)雜。生物力學是必修課，但是有其自身特點，這是一個應(yīng)用力學原理和方法對生物體中的力學問題進行定量研究的學科。像生物流體力學、生物心血管系統(tǒng)、飛行等與水動力學、空氣動力學、邊界層理論和流變學等有關(guān)的力學問題，學習者了解了這些后可以對自己的身體有更深的認識。除此之外，納米科學技術(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)、計算機硬件與軟件、信號處理與分析等實踐性較強的課程也是必修課。

篇（3）

世界醫(yī)學物理與生物醫(yī)學工程學術(shù)大會是最重要的世界級大會，每三年一次，會議所涉及領(lǐng)域涵蓋了生物醫(yī)學工程、醫(yī)學物理的所有領(lǐng)域，包括醫(yī)學影像、腫瘤放射治療學、輻射防護、放射生物學、癌癥研究和治療中的新技術(shù)、醫(yī)學超聲、遠程醫(yī)療、人工器官、生物醫(yī)用材料、康復(fù)醫(yī)學與工程、神經(jīng)工程、生物醫(yī)學儀器、臨床工程等等。這些領(lǐng)域是現(xiàn)代和未來醫(yī)療模式中的技術(shù)熱點，很多領(lǐng)域基礎(chǔ)研究預(yù)示了未來醫(yī)療模式和手段的發(fā)展趨勢。

劉德培院士表示，生物醫(yī)學工程以及醫(yī)學物理學科是支撐醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的重要專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，目前這一產(chǎn)業(yè)已被列為國家新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的一部分。在這一時期我國舉辦此次世界大會，對于推動我國這一領(lǐng)域的發(fā)展具有特殊意義，是不可多得的歷史機遇。

新聞會上，王延祜介紹了“講理想、比貢獻”活動是在企業(yè)廣泛開展的一項群眾性技術(shù)創(chuàng)新活動，是中國科協(xié)、國家發(fā)展改革委、科技部和國務(wù)院國資委四部門搭建的平臺，迄今已經(jīng)開展了26年，深受廣大企業(yè)科技工作者歡迎，為企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進步作出了積極貢獻。截至2010年，在全國范圍內(nèi)共組織評選表彰活動11次，共計表彰先進集體1?129個、先進個人1?109名、優(yōu)秀組織者798名。2012年將組織開展全國“講理想、比貢獻”活動評選表彰工作，并對獲獎單位和個人進行表彰獎勵。為此，領(lǐng)導(dǎo)小組于4月6日召開會議，專題研究部署，審議通過了《全國“講理想、比貢獻”活動2012年工作要點》和《全國“講理想、比貢獻”活動表彰獎勵辦法（修訂稿）》；研究部署了2011-2012年度全國“講理想、比貢獻”活動評選表彰獎勵工作。

王延祜表示，2011-2012年度全國“講理想、比貢獻”活動評選表彰工作加大了表彰獎勵力度，將在全國范圍內(nèi)評選表彰300個先進集體（含企業(yè)專家工作站50個）、200名科技標兵、200名優(yōu)秀組織者。

篇（4）

為了貫徹長春理工大學教學研究型大學的教學理念與實施創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標，滿足日益提高的實驗教學要求，生物醫(yī)學工程專業(yè)以培養(yǎng)具備理、工、醫(yī)、電、算、才、光等多學科交叉知識的專門人才為主線，把學生創(chuàng)新精神與實踐能力的培養(yǎng)貫穿于整個教學過程。

二、傳統(tǒng)實驗教學模式

傳統(tǒng)的實驗教學模式都是以理論課為主，實驗課為輔，依附于理論課程。專業(yè)課程的學時是其相應(yīng)實驗學時的3-5倍，理論課程講授后，只是實際操作驗證1-2個實驗項目。這樣的實驗教學效果相當差，學生只是通過幾個學時的時間驗證理論課程當中的一兩個知識點，對于整個專業(yè)課程的認識大多是還是停留在理論認識，不要說創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，就是簡單的應(yīng)用也不能夠完成。在各個學科都飛速發(fā)展的時代，還停留在以往的傳統(tǒng)實驗教學模式是行不通的，生物醫(yī)學專業(yè)的實驗教學改革迫在眉睫。

三、科研引領(lǐng)多學科融合式實驗教學

想要提高實驗教學的教學質(zhì)量與效果，首先，必須提高實驗教學的地位，使其不再是理論教學的附屬，這樣，學生才會從思想意識上真正重視實踐學習[2]。2010年起，生物醫(yī)學工程專業(yè)帥先將生物醫(yī)學電子儀器、智能儀器、生物醫(yī)學分析儀器等課程的實驗部分與其理論課分離出來，單獨設(shè)立了2門生物醫(yī)學工程專業(yè)實驗系列課程，且確定為必修考試課程，為實驗課程編制了相應(yīng)的實驗教學大綱。增加了實驗課程的學時數(shù)， 為原來幾門專業(yè)課實驗學時總和的一倍。在實驗單獨設(shè)課以后，實驗課程內(nèi)容的制定猶為重要。

獨立的實驗教學內(nèi)容需要涵蓋多門專業(yè)課程的核心內(nèi)容，需要教學團隊的教師歸納和制定。而最簡潔最為有效的方式即為由指導(dǎo)教師在科研課題中提煉出一系列科學問題，通過這些科學問題的側(cè)重、難易、特點將其設(shè)計為實驗項目。因為任何一個科研活動都是一個系統(tǒng)的工程。以生物醫(yī)學信號的采集、處理為例，實驗部分可能包括傳感器的設(shè)計、信號調(diào)理電路設(shè)計、單片機接口設(shè)計、上位機通信設(shè)計、及上位機軟件編程（包括數(shù)據(jù)的分析、處理、識別、計算）等。在這些步驟中，研究的核心可能只是其中1或2個步驟，其余部分則應(yīng)該是經(jīng)典和成熟的方法和手段，對這些方法和手段，可以通過篩選、論證和驗證后[3]，將其成熟部分先期轉(zhuǎn)化為驗證、綜合性實驗項目，而將其中較有難度的問題作為設(shè)計性或開放性實驗項目。這樣，學生在實驗過程中可以認識到自己所做實驗是正在進行的專業(yè)前沿性科研的一部分，不僅在實驗中學習了專業(yè)知識，而且對專業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢有了深入了解；另外通過學生實驗，又可反過來檢驗此方法和手段的成熟合理程度， 啟發(fā)學生在專業(yè)領(lǐng)域的新想法和新思路，并讓學生以思考題的方式參與討論，能否進一步修改或創(chuàng)新等，從而充分調(diào)動學生的學習興趣和創(chuàng)新意識。

四、實驗教學層次及實驗教材改革

按照循序漸進、因材施教的原則，“生物醫(yī)學工程專業(yè)實驗系列課程”建立了四個層次的實驗內(nèi)容，1.驗證型實驗：由教師提出實驗方案及具體步驟，由學生具體操作驗證；2.綜合型實驗：包括兩門及以上課程知識點的實驗項目即為綜合性，在整合多個專業(yè)課程后開設(shè)的獨立的實驗課程中應(yīng)均為綜合性實驗；3.設(shè)計性實驗：由教師提出實驗?zāi)康模蓪W生自行設(shè)計實驗方案及步驟，準備實驗器材；4.研究型實驗：通過前期實驗的積累，由學生提出一個感興趣的專業(yè)實驗項目，學生在教師指導(dǎo)下進行相對獨立的科研活動，進行資料查詢、方案設(shè)計、理論論證分析等全過程。

篇（5）

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2012）10C-0135-02

一、生物醫(yī)學工程專業(yè)的特點

生物醫(yī)學工程旨在運用工程技術(shù)的原理和方法，研究和解決生物學和醫(yī)學問題的新興、邊緣、交叉學科。其主要任務(wù)是：從工程學角度研究、解釋生物體特別是人體的生理、病理變化過程。其主要研究方向包括：生物系統(tǒng)的建模與仿真、生物醫(yī)學信號的檢測與分析、生物醫(yī)學成像和圖像處理、電磁場生物效應(yīng)、腦科學與認知、人工器官以及相關(guān)的醫(yī)療設(shè)備的研制等。生物醫(yī)學工程學是醫(yī)療衛(wèi)生健康、保健性產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)和動力，它所帶動的產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要地位，世界各國都在不斷加大對生物醫(yī)學工程的投入。經(jīng)過本專業(yè)培養(yǎng)的學生，不僅應(yīng)能夠在醫(yī)學中較熟練地運用電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、計算機技術(shù)，而且還應(yīng)具備生物科學理論基礎(chǔ)以及醫(yī)工結(jié)合的研究和實驗技能，以及醫(yī)療電子設(shè)備、醫(yī)學信息處理的初步開發(fā)、研究、應(yīng)用、維護和管理能力。本專業(yè)畢業(yè)的學生擇業(yè)面寬，就業(yè)適應(yīng)能力強。畢業(yè)生既可以在醫(yī)療儀器行業(yè)從事新產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用，又可以在醫(yī)院醫(yī)學工程部門比如醫(yī)學儀器、醫(yī)學影像設(shè)備與技術(shù)，國家技術(shù)監(jiān)督部門，以及其他電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)等部門從事研究、開發(fā)、維護與維修、教學及管理等方面的工作。此外，本專業(yè)的學生還可以進入生物醫(yī)學工程、電子信息工程、通信工程與技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)等方向繼續(xù)深造。生物醫(yī)學工程專業(yè)培養(yǎng)要求知識方面：打好堅實的數(shù)學、化學、物理學、外語、計算機與信息科學和電子技術(shù)的基礎(chǔ)，掌握寬厚的生物醫(yī)學工程專業(yè)知識，具備寬廣而深遠的科技視野、強烈的求知欲望、事業(yè)心和創(chuàng)新意識。

二、普通化學課程及其教學的基本要求

（一）課程的地位、性質(zhì)和任務(wù)

化學是在原子、分子層次上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的一門科學。在解決人類最關(guān)心的環(huán)境、材料、能源、醫(yī)藥保健、糧食增產(chǎn)、資源利用等問題中，化學科學處于中心地位。而普通化學則是化學的導(dǎo)言，它包含了現(xiàn)代化學的基本理論、基礎(chǔ)知識和基本技能，是現(xiàn)代大學生應(yīng)該普遍掌握的自然科學基礎(chǔ)知識的重要部分，是高等院校非化學專業(yè)必修的一門重要的基礎(chǔ)課。通過本課程的學習，學生在一定程度上掌握一些必需的近代化學基本理論、基本知識和基本技能，并了解這些理論、知識和技能在生物醫(yī)學工程領(lǐng)域中的應(yīng)用；培養(yǎng)學生具有應(yīng)用化學觀點分析生活、生產(chǎn)中的一些簡單的化學問題的初步能力；為今后的專業(yè)學習和工作打下一定的化學知識基礎(chǔ)。

（二）課程教學的基本要求

通過對普通化學課程的學習，學生應(yīng)掌握化學熱力學、化學動力學、化學平衡以及原子、分子結(jié)構(gòu)等方面的基本理論和基礎(chǔ)知識；掌握一定的元素化合物的基本知識；掌握重要的有機化合物結(jié)構(gòu)、性能以及一些重要的有機合成反應(yīng)；掌握分析化學基本原理和一些重要的化學、儀器分析方法；并了解化學在生物醫(yī)學、環(huán)境保護、新材料的研究與應(yīng)用、能源開發(fā)與利用以及生命科學研究等領(lǐng)域的作用，為生物醫(yī)學工程專業(yè)課程打下化學理論基礎(chǔ)。

三、普通化學教學改革的具體措施

（一）修改教學大綱

應(yīng)根據(jù)生物醫(yī)學工程專業(yè)的培養(yǎng)方案，修改普通化學的教學大綱，并將本課程分為理論教學和實驗教學。理論課時為32學時，實驗課時為16學時。首先從普通化學課程的地位、性質(zhì)和任務(wù)來定位。普通化學則是化學的導(dǎo)言，它包含現(xiàn)代化學的基本理論、基礎(chǔ)知識和基本技能，使學生掌握化學熱力學、化學動力學、化學平衡；掌握一定的元素化合物的基本知識；掌握重要的有機化合物結(jié)構(gòu)、性能以及一些重要的有機合成反應(yīng)；掌握分析化學基本原理和一些重要的化學、儀器分析方法；并了解化學在生物醫(yī)學以及生命科學研究等領(lǐng)域的作用，為生物醫(yī)學工程專業(yè)課程打下化學理論基礎(chǔ)。

為了培養(yǎng)學生的動手能力，應(yīng)讓學生熟悉化學實驗及實驗室的基本規(guī)則；培養(yǎng)學生認真觀察實驗現(xiàn)象、正確記錄和實驗數(shù)據(jù)的習慣；了解常用化學儀器的性能、使用和維護方法。同時，應(yīng)培養(yǎng)學生正確處理實驗數(shù)據(jù)，正確書寫實驗報告的能力；促使學生逐漸養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、實事求是的實驗習慣和工作作風，并初步具有獨立思考、獨立設(shè)計實驗、獨立進行實驗以及獨立分析、綜合問題的能力，從而為后續(xù)課程的學習和進一步的科學研究打下基礎(chǔ)。主要實驗項目如下：玻璃工操作實驗（2學時）；離解平衡與沉淀一溶解平衡（2學時）；銅、鋅、銀、鎘及其離子的鑒定（2學時）；烴的性質(zhì)和鑒定（2學時）；粗鹽的提純（4學時）。

值得注意的是，理論教學大綱和實驗教學大綱的修訂，應(yīng)體現(xiàn)專業(yè)特色明確、重點突出、思路清晰的教學思路。

（二）探索新的教學方法

1.理論聯(lián)系實際。普通化學是非化學化工類專業(yè)學生開設(shè)的一門基礎(chǔ)化學課，主要介紹化學學科基本情況，化學各個分支對社會發(fā)展的作用，化學學科的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢，化學與其他自然科學、工程技術(shù)學科的關(guān)系。因此，普通化學課程知識點多、內(nèi)容復(fù)雜、概念跨度大，需要與學生所學專業(yè)及實際情況有機結(jié)合起來。然而，在教學實踐中，本課程的教學課時不足，教學過程中，化學理論和化學與專業(yè)結(jié)合選擇是，教師往往容易顧此失彼，使化學教學演變成一堆化學名詞和專業(yè)術(shù)語的堆積，枯燥乏味。同時，學生重視度不夠、學習興趣不濃。但是化學知識在各種領(lǐng)域中不斷滲透，在日常社會生活中起著越來越重要的作用。面對實際問題，針對生物醫(yī)學工程專業(yè)特點，在教學過程中，教師可首先和學生進行討論，解決如下問題：（1）學習的原動力。（2）學習的方法和習慣；告訴大學課程內(nèi)容多，上課進度快、信息量大，并且輔導(dǎo)課和習題課少，要掌握好學習方法；設(shè)計了從實驗現(xiàn)象一引發(fā)思考一理論內(nèi)容一實驗內(nèi)容一在線測試的教學路線。（3）學習精神，只有更加刻苦才有可能適應(yīng)大學階段的學習。通過討論和示范，激發(fā)學生的學習興趣，以求達到最佳教學效果。

將普通化學中基礎(chǔ)部分的講授與中學化學教學良好接軌，在上課時首先回顧一下中學化學相關(guān)知識點，再引入新的知識點。在講例題的采用為“先示例、后解析”的方式。上實驗課，采用實驗前提問和預(yù)習，代替實驗課先講實驗原理和步驟的方式，要求、鼓勵學生預(yù)習和思考。在指導(dǎo)實驗時，及時發(fā)現(xiàn)問題，引導(dǎo)學生深入思考。建議學校平時適當開放實驗室，為對化學感興趣的學生提供實際操作平臺。鼓勵學生根據(jù)個人興趣參加項目創(chuàng)新活動，和指導(dǎo)教師一起選題，查閱文獻，學習相關(guān)知識，進行科研活動。當然，也可結(jié)合其他課外科技活動展開教學。

2引入實例。在實際的教學過程中，針對生物醫(yī)學工程專業(yè)特點，可適當引入生活和專業(yè)應(yīng)用中的具體實施例。課堂講授時，利用具體實例，引入每一章節(jié)內(nèi)容，再將每一章節(jié)的重點、難點內(nèi)容在學生深入挖掘的基礎(chǔ)上，將內(nèi)容分解成若干小問題或?qū)⑷舾上嚓P(guān)小問題合并起來，指導(dǎo)學生聯(lián)想、討論思考、聯(lián)想歸納、比較總結(jié)本課程的目標是系統(tǒng)講授化學基本理論和知識，加強基礎(chǔ)，提煉基本，按需拓寬，注重實踐性和應(yīng)用性。

在講到酸堿時，可把知識點延伸，把電子舌知識和酸堿性結(jié)合起來。電子舌測量酸味時就是利用酸性，檢測出酸的濃度，也就是將酸的濃度通過化學傳感器轉(zhuǎn)化為可檢測的信號，信號的強弱就能反映酸的濃度。同樣，電子舌檢測其他味覺，就是將其味覺物質(zhì)，通過化學傳感器轉(zhuǎn)化為可檢測的信號，通過信號的強弱來反映味覺物質(zhì)的含量，進一步體現(xiàn)味道的內(nèi)涵。

可引入直觀形象的化學反應(yīng)動畫效果，加強學生對反應(yīng)機理和抽象概念的理解；同時，可采用動態(tài)圖表，充分發(fā)揮各類圖形的優(yōu)勢。

篇（6）

中圖分類號：O6-33；G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）49-0131-02

一、引言

面向生物醫(yī)學工程專業(yè)開設(shè)《測試技術(shù)與傳感器》是一門以研究自動檢測系統(tǒng)中的信息提取、信息轉(zhuǎn)換和信息處理的理論和技術(shù)為主要內(nèi)容，集光、機、電于一體，綜合物理、化學、生物、材料、電子、電氣、計算機、機械等學科技術(shù)的實踐性非常強的專業(yè)基礎(chǔ)課。杭州電子科技大學生儀學院目前開設(shè)的《測試技術(shù)與傳感器》課程的課程目的為系統(tǒng)論述測試系統(tǒng)及其基本特性；介紹測試系統(tǒng)中傳感器的結(jié)構(gòu)、基本原理和典型應(yīng)用，以及傳感器的發(fā)展趨勢、選用原則等，它是實現(xiàn)測試與自動控制的重要環(huán)節(jié)，儀器專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，也是自控原理、智能儀器課程設(shè)計、虛擬儀器課程設(shè)計的基礎(chǔ)。

二、存在問題

目前該課程的教學狀況及存在的問題：（1）測試技術(shù)與傳感器技術(shù)屬于多學科交叉滲透課程，涉及電學、磁學、光學、化學等學科，對先修課要求較高，現(xiàn)有的教學內(nèi)容，以教師課堂講授為主，側(cè)重于原理的介紹及公式的推導(dǎo)，學生看不見，摸不著，缺乏感性認識，容易出現(xiàn)枯燥、難以學好的感覺，加上很大一部分學生的學習主動性差，學習態(tài)度上不太重視，沒有投入必要的精力和時間，直接影響教學效果。（2）現(xiàn)行傳感器教材比較繁多，有的以傳感器原理為主線，有的以過程參數(shù)測量為主線，但是很多教材都沒有涉及新型傳感器的理論知識及其應(yīng)用，不利于學生拓寬知識面，不符合寬口徑人才培養(yǎng)模式。（3）目前傳感器課程的實驗環(huán)節(jié)以驗證性實驗為主，主要使學生掌握常用傳感器的使用和標定方法，以及相應(yīng)傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路設(shè)計。（4）課程考核方式一般是以考試為主，輔以作業(yè)、實驗、考勤評價，這種考核方法很難激發(fā)學生的學習積極性和主動性，不能真實反映學生的學習能力、對知識的掌握程度及其專業(yè)應(yīng)用能力。

傳感課程教學方法研究大多是自動化、精密儀器專業(yè)中對該課程的教學方法研究。結(jié)合本專業(yè)優(yōu)勢，本文提出通過使用啟發(fā)式教學、結(jié)合臨床實際教學、結(jié)合多媒體等手段豐富教學方法，提高生物醫(yī)學傳感教學效果。這些方法對提高生物醫(yī)學專業(yè)的傳感教學提供了重要改進措施，對提高教學質(zhì)量具有重要意義。改革和完善《測試技術(shù)與傳感器》課程的教學模式，通過研究型教學，訓(xùn)練學生的高級思維能力和解決實際問題的操作能力，培養(yǎng)學生主動學習、獨立學習與終身學習的能力，使學生具備一流大學本科生的素養(yǎng)，提高核心競爭力。

三、改革目標

1.本文擬從課堂教學模式、課程教材多樣性模式、實驗課教學模式等方面研究并探索出具有杭州電子科技大學生物醫(yī)學特色的“測試技術(shù)與傳感器”研究型教學模式，培養(yǎng)學生的高級思維能力、解決實際問題的操作能力、交流溝通能力，在大學學習結(jié)束后，離開校園和教師，具有繼續(xù)自主學習的能力。

2.在以基本傳感測試單元為框架的知識體系的基礎(chǔ)上，收集整理基于生理學與工程應(yīng)用或醫(yī)學臨床現(xiàn)象結(jié)合的傳感學科交叉內(nèi)容，為編寫生物醫(yī)學工程等工科專業(yè)適用的生物傳感教材、論文等提供教學資料并制定教材理論體系框架。

四、具體措施

（一）課堂教學模式探索

1.教師課堂講授重點為最核心的知識點，對具有遷移價值的學科基本原理進行闡述。講授內(nèi)容少而精，對重點、難點講深講透，引導(dǎo)學生多角度、深層次地理解基本原理，而對事實性知識點，則少講或不講；講授內(nèi)容寬而新，以學科的發(fā)展為大背景，了解課程基本原理在大學科中的定位，以及與學科最新發(fā)展的聯(lián)系。

教學內(nèi)容較多，面面俱到的教學難以完成教學任務(wù)，教學效果并不佳。根據(jù)傳感檢測特點和生物醫(yī)學工程等相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)需要，設(shè)計該課程的課程體系以各傳感器基本功能為主，尤其是電感、電容、電壓、應(yīng)變片、磁電式傳感等章節(jié)作為教學重點和難點，其中的各個章節(jié)的應(yīng)用與心電、腦電、肌電內(nèi)容相關(guān)聯(lián)，引入生物醫(yī)學工程重要的研究領(lǐng)域――腦機交互，作為重點講解；而光敏、氣敏、熱敏等章節(jié)內(nèi)容相對簡單，容易理解，不做重點講解。因此，可據(jù)此分配授課時間，突出教學重點。

2.教師根據(jù)核心知識點，提出知識點總結(jié)分析歸納問題、實際應(yīng)用相關(guān)問題等，由學生課程小組分別選擇問題，課后參閱書本、資料，提出解決方案，并由課程小組代表發(fā)言，課堂展示并交流。

此外，在各個傳感系統(tǒng)中識記結(jié)構(gòu)部分內(nèi)容瑣碎難記，而生物醫(yī)學工程專業(yè)對這部分內(nèi)容的要求并不高，不要求掌握詳細結(jié)構(gòu)，在理解傳感結(jié)構(gòu)及工作原理的基礎(chǔ)上，日后工作或科研中用到這部分內(nèi)容時能夠通過查閱參考書獲得信息即可，課堂講解突出章節(jié)綱要，對其中涉及的工程應(yīng)用現(xiàn)象補充材料介紹。

3.課堂教學中，教師講述研究課題開題報告基本格式及其具體實例，由學生自我提出學科感興趣的實際問題，參閱相關(guān)資料和解決方法，模擬寫作研究課題開題報告。為更好地服務(wù)于生物醫(yī)學工程專業(yè)的學科交叉特點，在生物醫(yī)學傳感的教學過程中注意整理、添加與工程應(yīng)用和醫(yī)療儀器的內(nèi)容。比如，在講解壓電傳感基礎(chǔ)上增加相關(guān)的醫(yī)療應(yīng)用講解，如人工瓣膜、血壓監(jiān)測計等器件的工作原理內(nèi)容；在講解電感基礎(chǔ)上，增加當前無創(chuàng)呼吸電感檢測的原理等介紹，這些內(nèi)容對激發(fā)學生興趣、啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維具有重要作用。然而，這部分內(nèi)容還比較零散，沒有形成良好的體系，此外，目前還沒有專門適用于生物醫(yī)學工程等工科專業(yè)的生物傳感生理學教材。在講解醫(yī)療方向的應(yīng)用時，要注意資料的收集、整理和系統(tǒng)化，不僅可以很好地服務(wù)于生物醫(yī)學工程等專業(yè)的培養(yǎng)要求，還將對編寫工科專業(yè)專用的生物醫(yī)學傳感教材提供課程資料和理論框架。

4.課程教材模式探索。課程教材采用開放性體系，教師圍繞教學目標研讀現(xiàn)行的先進教材的基礎(chǔ)之上，為學生推薦至少2本以上國內(nèi)外先進教材，包括英文原版教材，對應(yīng)于不同核心知識點，引導(dǎo)學生學會知識點的尋找、分析、歸納、比較，并利用各種國內(nèi)外文獻網(wǎng)絡(luò)進行最新相關(guān)進展的補充和學習。引導(dǎo)學生盡可能或完全避免學一門課程只讀一本書的現(xiàn)象。

在課堂教學中，除了使用多媒體和板書進行理論教學之外，還有意識地利用網(wǎng)絡(luò)公開課等引導(dǎo)學生的自主學習。在我校圖書館的視頻資源中有國內(nèi)外著名大學的視頻公開課，利用這些強大的網(wǎng)絡(luò)資源可以彌補課時少、課程任務(wù)重的矛盾。比如，在該課程教學中，原理介紹部分占課時較少，在對重點器件結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)課堂講解的前提下，其中一些具體的設(shè)計內(nèi)容布置給學生自學。除了緩解課時不足的矛盾，網(wǎng)絡(luò)課程資源還可補充教學內(nèi)容，加深學生對知識的理解。

教師發(fā)展學習平臺中的相關(guān)傳感課程講述，由經(jīng)驗豐富的名師授課，通過網(wǎng)絡(luò)觀看可加深對理論學習的印象，還可激發(fā)學生的學習興趣。不僅豐富了學生的學習資源，更重要的是，在這種教學過程中，向?qū)W生示范了資料收集和獲取信息的方法，提高了學生自主學習的能力。

（二）實驗課教學模式探索

1.基礎(chǔ)性實驗：圍繞測試技術(shù)與傳感器的核心知識點，掌握傳感器的基本原理及信號檢測，這類實驗主要屬于驗證性實驗。

2.綜合性實驗：模擬生產(chǎn)或生活實際中的某一具體項目開展，學生可根據(jù)被測對象的不同選擇各自合適的傳感器，實驗室配備電壓表、電流表、指示燈、蜂鳴器、計數(shù)器等設(shè)備，用于學生自行完成線路的連接，也可根據(jù)學生的具體情況拓展知識點，綜合性實驗可在做的過程中讓學生將學到的理論知識貫穿起來，整個項目采用3～4人為一小組的團隊形式，以學生為主體，教師可適時地進行引導(dǎo)，循序漸進地實施項目，完成知識、技能和相關(guān)能力的學習。

3.提高性實驗：對于提高階段，我們將嘗試結(jié)合虛擬儀器實驗平臺，虛擬儀器技術(shù)是儀器智能化發(fā)展的一個重要方向。我們增設(shè)實驗內(nèi)容要求學生采用軟件LABVIEW或VB、VC等作為開發(fā)工具，設(shè)計直觀友好的用戶交互界面。如有可能還可根據(jù)檢測分析的結(jié)果產(chǎn)生相應(yīng)的輸出控制信號。

4.除了實驗教學，在與醫(yī)療儀器相關(guān)的腦機交互研究方面還可成立大學生科研活動小組，開展多種課外科技活動。其中申請者是該科研活動小組的指導(dǎo)教師之一。結(jié)合該課程的教學改革，擬吸收對生物醫(yī)學方向感興趣的同學加入，主要以觀摩實驗和學習實驗方法為主，在活動參與中激發(fā)學生專業(yè)興趣、促進專業(yè)學習。

五、總結(jié)

本文針對面向生物醫(yī)學工程專業(yè)開設(shè)的《測試技術(shù)與傳感器》課程當前存在的問題，結(jié)合生物醫(yī)學專業(yè)學科交叉特色，提出了相應(yīng)的改革目標和措施，使學生能自主使用各種通用傳感和專用醫(yī)療儀器平臺，靈活選擇信號分析方法，加強對儀器平臺分析的能力和對結(jié)果的理性認識，發(fā)揮該課程的實踐性優(yōu)勢。通過施行開放式的《測試技術(shù)與傳感器》課程教學模式改革，注重實驗知識的延伸，完善考核制度等改革措施，最大程度地增強學生的自主性與參與性，培養(yǎng)社會需要的創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型、外向型的“醫(yī)工結(jié)合”型儲備人才。

參考文獻：

篇（7）

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）03-0132-02

醫(yī)學影像技術(shù)是生物醫(yī)學工程領(lǐng)域的重要分支，20世紀的幾大醫(yī)學科技突破大多圍繞醫(yī)學影像技術(shù)展開。進入21世紀后，醫(yī)學影像技術(shù)向著數(shù)字化、信息化的方向發(fā)展，特別是近幾年在計算機輔助診斷方面取得了較大的進展，推動了醫(yī)療方式和醫(yī)療體系的變革。為了適應(yīng)時展的需求，生物醫(yī)學工程專業(yè)的本科畢業(yè)生不僅應(yīng)該學習基本的醫(yī)學圖像處理理論知識，更應(yīng)該掌握醫(yī)學圖像處理的基本編程技巧，具有承擔初級醫(yī)學圖像處理工程項目的能力。為了適應(yīng)醫(yī)學影像處理技術(shù)的快速進步，培養(yǎng)社會急需的生物醫(yī)學工程高級專門人才，國內(nèi)許多高校都開設(shè)了《醫(yī)學圖像處理》課程，但是在該門課程的實踐教學方面都處于探索階段[1，2]。大連理工大學生物醫(yī)學工程系在《醫(yī)學圖像處理》的實踐教學方面進行了積極的探索，通過突出實踐教學比重，豐富實踐教學內(nèi)容，緊密聯(lián)系醫(yī)療和工程應(yīng)用，鼓勵學生進行實踐鍛煉，充分利用慕課平臺等一系列措施，有效提升了學生在醫(yī)學圖像處理方面的工程實踐能力，得到了學生的歡迎，收獲了良好的教學效果。這里將我系的教學經(jīng)驗進行總結(jié)，與讀者分享。

一、理論與實踐教學相結(jié)合，加強實踐教學比重

為了強化《醫(yī)學圖像處理》課程的實踐教學，我系在2012年對課程的教學培養(yǎng)方案做了較大的調(diào)整，將理論教學與實踐教學融合在一起，共設(shè)置56個學時，其中理論部分占32學時，實踐部分占24學時。實踐部分在總學時中的比重達到43%。在教學時間的安排上，將理論課程與實踐課程穿行，每講解一章理論內(nèi)容，便進行一次相關(guān)的實驗教學，讓同學通過親手編程來實踐應(yīng)用理論課上學到的醫(yī)學圖像處理知識。通過這種方式，一方面鍛煉了學生編寫程序的能力，另一方面通過學以致用來強化理論課堂上學到的知識。

二、與臨床實踐相結(jié)合

與其他電子類學科相比[3]，生物醫(yī)學工程專業(yè)的一個突出特點就是以醫(yī)療應(yīng)用為最終目的，因此生物醫(yī)學工程專業(yè)課程教學也有必要與醫(yī)療，特別是臨床應(yīng)用相結(jié)合。大連理工大學生物醫(yī)學工程系長期與大連市各家三甲醫(yī)院保持密切的科研和教學合作關(guān)系，這為《醫(yī)學圖像處理》課程的實踐教學提供了有利的條件。在理論教學的32個學時中，我們專門留出12個學時，聘請大連醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院的主任醫(yī)師來進行教學。由醫(yī)生承擔的學時雖然是理論課程，但是其教學內(nèi)容與臨床實踐緊密結(jié)合，起到了推動實踐教學的作用。這種聘請醫(yī)生參與教學的方式，在國內(nèi)其他工科高等院校的《醫(yī)學圖像處理》課程教學中并不多見，極大地開闊了工科學生的視野，在其腦海里埋下了以臨床應(yīng)用為目的觀念，被學生稱為是一種“接地氣”的教學方式。除了聘請醫(yī)生走進課堂，我們還帶領(lǐng)學生走出課堂，走進醫(yī)院，參觀醫(yī)學影像的采集和處理過程，觀察醫(yī)生使用醫(yī)學圖像處理軟件的操作流程，并將實際使用的軟件功能與課堂上的理論知識相對應(yīng)，讓學生看到教學知識點在臨床中的鮮活實例，從而進一步加深對理論知識的理解。走進醫(yī)院的實踐教學環(huán)節(jié)讓學生了解到了臨床需求，切實感受到工程技術(shù)對病人健康的影響，將“醫(yī)者仁心”的思想傳遞了工程技術(shù)人才，有助于提高生物醫(yī)學工程專業(yè)學生的思想品德修養(yǎng)。

三、與實際工程相結(jié)合

在實際教學過程中，我們發(fā)現(xiàn)不是所有同學都具有良好的編程天賦，女同學相比男同學來說，對編程具有更多的畏難情緒，而且編程解決實際問題的能力也不是與每個學生的理論課成績成正比的。為此，我們的實踐教學目的不僅僅是為了培養(yǎng)少數(shù)編程能力突出的同學，更是為了讓絕大部分同學都掌握基本的編程技巧，能夠解決實際的醫(yī)學圖像處理問題。為了達到這樣的教學目的，我們采取了“漸進式”的鍛煉方式，將實驗學時再細分為兩個階段。第一階段是與理論教學相穿插的實驗環(huán)節(jié)，第二階段是期末的大作業(yè)環(huán)節(jié)。第一階段的編程難度較低，并且由任課教師來逐行講解編程，做到讓絕大部分學生都能掌握基本的編程語言。通過這種細致的手把手的教學方式，可以讓對編程有畏難情緒的同學增強信心，增加對編程的了解，逐漸培養(yǎng)邏輯思考和程序設(shè)計能力。通過第一階段的培養(yǎng)，大多數(shù)學生最終可以扔掉“老師”這根拐杖，能夠嘗試在編程的道路上獨立行走，從而進入第二階段的進階培養(yǎng)。在期末大作業(yè)中，老師會從實際工程項目選擇沒有標準答案的小項目，讓學生解決。這些項目的題目往往具有很強的應(yīng)用色彩，如“對腦部核磁圖像進行三維重建并進行斷層間的插值”等。這些題目可以有多種解決方案，但是卻在編程軟件的現(xiàn)成函數(shù)庫中找不到答案，在互聯(lián)網(wǎng)上也搜不到相同的題目，必須自己動手、動腦來解決。同時，期末大作業(yè)中還設(shè)計了一些看似以“折磨人”為目的的編程題目，如“編寫二維圖像的區(qū)域生長法程序”、“編寫三維圖像的直方圖均衡化算法”等，這些題目雖然在編程軟件中有現(xiàn)成的函數(shù)，但是老師的要求是讓學生自己編程來重新實現(xiàn)這些函數(shù)的功能，目的在于鍛煉學生的編程能力。如果沒有第一階段的手把手培養(yǎng)，很多同學都不敢想象自己可以挑戰(zhàn)這樣的題目，然而結(jié)果是很多學生編寫出了比商業(yè)軟件功能更豐富的程序，極大地增強了學生的自信心和對編程的興趣，有學生反映這是對他“觸動極大”的教學環(huán)節(jié)。

四、結(jié)合網(wǎng)絡(luò)慕課系統(tǒng)，改善實踐教學效果

在《醫(yī)學圖像處理》課程的建設(shè)過程中，我們借助網(wǎng)絡(luò)教學平臺，完成了網(wǎng)上慕課的建設(shè)，將所有實驗課的講解視頻到慕課平臺，供學生們復(fù)習使用。這種方式收效良好，學生們?yōu)榱送瓿蓪嶒灣绦虻木帉?，需要隨時復(fù)習老師在實驗課程上的講解，因此慕課平臺中實驗課程的講解錄像的點擊率一直較高，這說明學生們已經(jīng)自覺地在課后學習編程技巧，并將其運用到大作業(yè)的完成中。另一方面，慕課平臺還設(shè)置了師生交流討論區(qū)，由任課老師在網(wǎng)上及時解答學生的編程問題，這在實驗環(huán)節(jié)的最后階段對學生們完成實踐題目起到了積極的幫助。慕課平臺還具備作業(yè)提交和批改功能，方便學生上傳電子版的實驗報告，特別是保存已經(jīng)編寫的程序，為教學資源的積累與管理帶來了方便。

通過對實驗實踐教學的研究和探索，大連理工大學的《醫(yī)學圖像處理》課程初步積累了一系列行之有效的教學經(jīng)驗，形成了自身的特色和優(yōu)勢，為社會培養(yǎng)出了具有實際工程能力的生物醫(yī)學工程本科人才，畢業(yè)生得到了社會和用人單位的廣泛認可。我們的教學實踐仍然在繼續(xù)，并且還將不斷加強實踐性教學的研究與建設(shè)，優(yōu)化教學計劃與結(jié)構(gòu)，力爭為社會輸出更高質(zhì)量的醫(yī)學影像工程人才。

參考文獻：

[1]鄭旭媛，胡春紅，肖振國.醫(yī)學圖像處理課程設(shè)計教學模式探索[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011，（31）.

[2]李振偉，楊曉利，胡志剛，雷萬軍.以學生為中心的醫(yī)學圖像處理教學方式和考核模式探討[J].中國醫(yī)學教育技術(shù)，2012，（04）.

[3]徐燕華.項目教學法在圖像處理教學中的運用研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2016，（09）.

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

WANG Hong-kai，LIU Hui，QIU Tian-shuang

篇（8）

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）33-0112-02

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

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

生物醫(yī)學工程（Bio-medical Engineering，BME）是綜合運用多門學科的理論和技術(shù)，研究和解決人類健康、疾病預(yù)防、診斷和治療等的新技術(shù)、新方法，是一門多學科交叉和滲透性強的新興學科，也是一門結(jié)合其他學科和技術(shù)快速發(fā)展的學科，本身具有高度的前沿性和先進性，高新技術(shù)的突飛猛進，要求我們不斷調(diào)整課程設(shè)置以適應(yīng)社會的需求和時代的發(fā)展。隨著嵌入式系統(tǒng)在各個領(lǐng)域表現(xiàn)出強勁的生命力，并且越來越多的應(yīng)用到醫(yī)療器械中，在本校開設(shè)的生物醫(yī)學工程專業(yè)（醫(yī)療器械方向）本科生教學中增加嵌入式系統(tǒng)的教學內(nèi)容已勢在必行[1]。

根據(jù)IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會）的定義，嵌入式系統(tǒng)是“控制、監(jiān)視或者輔助裝置、機器和設(shè)備運行的裝置”。目前國內(nèi)一個普遍被認同的定義是：以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)[2]。雖然側(cè)重點不同，以上兩種定義卻均體現(xiàn)出嵌入式系統(tǒng)是可以涵蓋機械等附屬裝置的軟硬件綜合體。鑒于醫(yī)療器械自身的特點，嵌入式系統(tǒng)不僅能夠在安全性、實時性、控制精度、數(shù)據(jù)處理能力以及與醫(yī)院管理系統(tǒng)匹配性等方面增強其性能，并使醫(yī)療器械呈現(xiàn)便攜式和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢。

綜上所述，如何開展我校生物醫(yī)學工程專業(yè)的《嵌入式系統(tǒng)原理及設(shè)計》課程的教學工作，結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標和我校辦學特色，值得我們探索和研究。經(jīng)過兩年的教學實踐，我們發(fā)現(xiàn)教學過程中存在的若干問題，并總結(jié)了一些經(jīng)驗。

1 教材選擇與專業(yè)建設(shè)相結(jié)合

因為嵌入式技術(shù)很強的行業(yè)相關(guān)性，高校應(yīng)考慮基于理論且面向應(yīng)用的教材，教學不會與實踐脫節(jié)。但由于新技術(shù)日新月異，導(dǎo)致很難找到一套普遍適用的系列教材。同時，嵌入式系統(tǒng)兼具軟硬件方面的知識與應(yīng)用，各類教材的側(cè)重點不同。例如，以軟件開發(fā)為主，包括應(yīng)用軟件和驅(qū)動程序開發(fā)，放棄硬件設(shè)計內(nèi)容，并且在多種處理器、操作系統(tǒng)中選擇主流、有發(fā)展前景的ARM微處理器和嵌入式Linux作為主要授課內(nèi)容，可選擇林曉飛等編寫的《基于ARM嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)與實例教程》；周立功等編寫的《ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程》是目前嵌入式系統(tǒng)課程最為成功的教材之一，其配套資源非常全面，但其教學內(nèi)容偏重硬件，擴展內(nèi)容和工程案例較少，適合工程人員查閱。生物醫(yī)學工程既有側(cè)重于電子專業(yè)的嵌入式系統(tǒng)硬件電路設(shè)計，又有側(cè)重于計算機專業(yè)的嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)，對于開展專業(yè)建設(shè)，提升專業(yè)內(nèi)涵，穩(wěn)定學生的專業(yè)思想，有很好的示范引導(dǎo)用。基于以上，本教研室首先確定以市場主流的嵌入式微處理器ARM9作為教學內(nèi)容，采用高等院校規(guī)劃教材，北京航空航天大學出版社出版的《ARM9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)教程》，并結(jié)合實驗指導(dǎo)書、開發(fā)板使用手冊、應(yīng)用程序開發(fā)手冊、系統(tǒng)移植手冊等內(nèi)容，使嵌入式技術(shù)被更多學生掌握，也保證了硬件和軟件知識的完整性。為之后開展的醫(yī)療器械類專業(yè)課，建立了良好開端。

2 理論課程選擇與培養(yǎng)目標相結(jié)合

目前，嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品應(yīng)用到醫(yī)療器械各個領(lǐng)域。CT、核磁共振等大型成像設(shè)備，彩超、經(jīng)顱多普勒等超聲設(shè)備，心電、腦電等電子設(shè)備，全自動生化分析、免疫測試系統(tǒng)等檢測設(shè)備，呼吸機、麻醉機等監(jiān)護設(shè)備均需要嵌入式系統(tǒng)的支持[3]。我校生物醫(yī)學專業(yè)主要偏重醫(yī)療器械方向，培養(yǎng)學生成為能從事醫(yī)學電子儀器、醫(yī)療器械開發(fā)設(shè)計和研制、醫(yī)療器械質(zhì)量檢測和技術(shù)監(jiān)督管理等工作。那么提高相關(guān)專業(yè)課與實際應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)性，讓學生清楚地認識到嵌入式系統(tǒng)是如何應(yīng)用到醫(yī)療器械領(lǐng)域的，是我們?nèi)握n老師應(yīng)該做到的。

所以，本人在教學過程中，穿插列舉嵌入式系統(tǒng)在醫(yī)療器械中的應(yīng)用實例，不但使學生更容易理解相關(guān)理論知識，將兩者有機結(jié)合，而且為接下來開展的醫(yī)療器械方面專業(yè)課打下一定基礎(chǔ)。例如，基于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計的便攜式電子血壓計不僅能夠有效縮小血壓計的體積，還能夠?qū)崿F(xiàn)“傻瓜式”血壓測量，所返回的測量結(jié)果也更加準確。電子血壓計由氣袖、氣泵、傳感器、嵌入式控制器以及顯示器等部件組成。在使用其進行血壓測量時控制模塊主要是與氣泵傳感器相配合實現(xiàn)控制氣壓，采集、記錄、顯示參數(shù)的功能。依照血壓測量原理，控制器分別記錄血壓測量過程中的收縮壓和舒張壓即完成了一次血壓測量；基于嵌入式系統(tǒng)的多參數(shù)監(jiān)護儀可以將傳感器采集到的人體生理信號轉(zhuǎn)換為可被嵌入式系統(tǒng)識別的數(shù)字信號，然后該數(shù)字信號經(jīng)過濾波、放大、量化等預(yù)處理后即可被傳輸?shù)教幚砟K進行處理和分析。分析時，若信號超出人體正常參數(shù)范圍則系統(tǒng)將該信號所對應(yīng)的參數(shù)標注為非正常，向相關(guān)醫(yī)護人員進行報警，同時將出現(xiàn)異常的各項數(shù)據(jù)存儲在存儲模塊中，以便于后續(xù)分析和診斷[4]。

3 實踐操作能力的培養(yǎng)與專業(yè)辦學特色的結(jié)合

國家科技部印發(fā)的《醫(yī)療器械科技產(chǎn)業(yè)“十二五”專項規(guī)劃》提出，要緊密圍繞疾病預(yù)防、臨床診療、健康促進的需要，重點開發(fā)新型中醫(yī)診療等醫(yī)療器械產(chǎn)品和系統(tǒng)等新型醫(yī)療器械產(chǎn)品。未來的幾十年，隨著醫(yī)療水平的逐步提高，醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)將進入高速發(fā)展的時代，我校應(yīng)迎合國家和社會的需求，將高精尖的現(xiàn)代信息技術(shù)與自身具備的豐厚的中醫(yī)理論知識等專業(yè)優(yōu)勢相結(jié)合，改進現(xiàn)有的并開發(fā)新型的中醫(yī)診斷儀器[5]。在開展實驗教學的過程中，可以根據(jù)學生具備的不同軟硬件基礎(chǔ)，也就是對先導(dǎo)課程（高級語言程序設(shè)計、微機原理與接口技術(shù)、單片機原理等課程）的掌握程度進行分組，基礎(chǔ)較差的學生主要進行基礎(chǔ)驗證型實驗，基礎(chǔ)稍好的學生進行設(shè)計綜合型實驗，而基礎(chǔ)較好并且對嵌入式系統(tǒng)興趣濃厚的學生可以進行研究創(chuàng)新型實驗，實現(xiàn)分層次教學。劃分后，各個層次的學生均能對如何學習這門課做出自我定位，從而產(chǎn)生興趣，反響良好。設(shè)計綜合型實驗和研究創(chuàng)新型實驗需與具體項目結(jié)合、與相關(guān)競賽結(jié)合、與中醫(yī)診療設(shè)備的發(fā)展方向結(jié)合，充分體現(xiàn)出本專業(yè)的辦學特色使學生深刻了解本專業(yè)的優(yōu)勢特色和發(fā)展前景，并清楚地認識到其身上肩負的使命，有助于增強學生的專業(yè)認可度，調(diào)動其學習積極性。

同時，課堂教學不能與具體實踐脫節(jié)，醫(yī)療器械技術(shù)和設(shè)備發(fā)展很快，相關(guān)實驗設(shè)備又價格昂貴。我校的附屬醫(yī)院可以為本專業(yè)的學生提供現(xiàn)場觀摩學習的機會，其中各個科室配備的各類功能型號的醫(yī)療器械讓學生們可以看得到、摸得到、學得到，在現(xiàn)場體會嵌入式系統(tǒng)是如何成為醫(yī)療器械整體結(jié)構(gòu)中不可或缺的功能模塊，發(fā)揮其特有的作用，使學生有更直觀的感受。

4 構(gòu)建“形成性+終結(jié)性”評價體系

與傳統(tǒng)的終結(jié)性評價不同的是，本嵌入式系統(tǒng)課程的考核采用“形成性+終結(jié)性”的評價方式。包括分別占總成績50%和30%的理論考核和實驗考核，此外，平時考核占20%。這種考核方式改變了傳統(tǒng)的一役定生死的考核方式，逐步建立“平時表現(xiàn)、理論掌握、動手操作”三者并重的考核模式。平時表現(xiàn)包括課堂考勤、提問、課后作業(yè)、答疑等，其目的是培養(yǎng)學生學習的主觀能動性。理論掌握的考核主要通過期末考試的形式，其目的是督促學生增強學習的自覺性，建立正確的學習方法和學習態(tài)度。動手操作的考核主要是以學生做實驗時的表現(xiàn)和實驗的完成情況來評估的，制定一套可行的、量化的標準考核方法，定性定量的肯定學生的實際操作能力，可以有效提高其積極性和主動性。經(jīng)過改良后的考核方式更加側(cè)重于評估學生的自主學習能力，建立其主體意識，對于改善學習效果起到了立竿見影的作用。

5 結(jié)語

嵌入式系統(tǒng)是一門多學科交叉、涵蓋內(nèi)容廣泛、軟硬件兼有、產(chǎn)業(yè)前沿性較強、對實際應(yīng)用能力要求較高的課程，不同類型的院校的不同專業(yè)，開展本課程的側(cè)重點也不盡相同。所以，開展嵌入式系統(tǒng)課程的本科教學，要想達到理想的效果，需要任課老師下一番苦功?？偨Y(jié)來看，本專業(yè)是中醫(yī)類院校、醫(yī)藥信息工程學院中的生物醫(yī)學工程專業(yè)，偏重醫(yī)療器械方向，培養(yǎng)既有醫(yī)學基礎(chǔ)又有工科背景的專業(yè)型人才是我們的辦學特色，所以，在嵌入式系統(tǒng)課程中，加入中醫(yī)理論和醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)方面的知識內(nèi)容對于開展教學會有很大幫助。同時，在選擇教材、設(shè)置課程內(nèi)容、實驗實踐教學和建立評估體系等方面，也需要任課老師因地制宜，量體裁衣。

我國醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)是一個創(chuàng)新能力不斷增強、市場需求十分旺盛的朝陽產(chǎn)業(yè)。與此同時，也要看到產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不足，提高技術(shù)創(chuàng)新能力、加強研發(fā)的產(chǎn)、學、研結(jié)合，已經(jīng)成為當務(wù)之急。建國幾十年來形成的良好基礎(chǔ)，人民群眾保健康復(fù)對醫(yī)療器械的剛性需求，醫(yī)療器械相關(guān)學科技術(shù)人才的長期儲備，國家對醫(yī)療器械技術(shù)創(chuàng)新的大力扶持，都是促進醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的保障和動力。我們作為開展生物醫(yī)學工程專業(yè)的院校和任課老師，應(yīng)清楚認識到自己身上的責任與重擔，迎著大好的形勢，在探索中教學，在教學中成長，緊跟科學前沿，同時腳踏實地，總結(jié)經(jīng)驗，吸取教訓(xùn)，為產(chǎn)業(yè)輸送人才，為國家的醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)安全有序的發(fā)展做出自己的貢獻。

參考文獻：

[1] 鄧軍民，等.生物醫(yī)學工程專業(yè)本科教育課程設(shè)置探討[J].首都醫(yī)科大學學報，2007：166-168.

[2] 黃智偉，等.ARM9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)教程[M].2版.北京：北京航空航天大學出版社，2013：1.

篇（9）

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

隨著高等教育的穩(wěn)步發(fā)展和高等教育體制改革的逐步進行，如何提高高等教育質(zhì)量成為社會普遍關(guān)注的焦點。專業(yè)評估作為高校教育教學質(zhì)量的重要保障，現(xiàn)已成為評價高校各類專業(yè)辦學水平和教育質(zhì)量的重要依據(jù)。國家教育部自2003年開始實行“普通高校本科教學工作水平評估”工作，之后在《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》中進一步明確了提高高等教育質(zhì)量的重要性。2012年，國家教育部高教司和教育部高等教育教學評估中心先后又下發(fā)了《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》、《教育部關(guān)于普通高等學校本科教學評估工作的意見》等文件。這一系列舉措都說明了專業(yè)評估在促進專業(yè)建設(shè)，提升學校整體學科水平中的重要地位。

1實施高校本科專業(yè)評估的意義

1.1實施專業(yè)評估是實現(xiàn)專業(yè)科學發(fā)展的有力保障

開展本科專業(yè)評估工作是對辦學專業(yè)的內(nèi)在剖析，總結(jié)專業(yè)的建設(shè)背景、人才培養(yǎng)目標、目前取得成績、存在問題及未來發(fā)展趨勢，并與理想化標準相對照。

梳理出二者之間的差距，查找出制約專業(yè)發(fā)展的重要問題。并以此為突破點，進行一系列教育教學改革，發(fā)展自身辦學優(yōu)勢，促進專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)，引導(dǎo)專業(yè)在正常軌道發(fā)展，并進一步提高辦學水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量，實現(xiàn)專業(yè)科學發(fā)展。

1.2實施專業(yè)評估有利于建設(shè)特色高等教育體系

隨著社會主義市場經(jīng)濟的逐步發(fā)展，社會中各個行業(yè)對人才的需求已不再是統(tǒng)一標準，而是呈現(xiàn)出了多樣化的特點，這就要求各校在人才培養(yǎng)方面要注重發(fā)揚自身的學科優(yōu)勢，培養(yǎng)特色化人才。實施專業(yè)評估工作能夠使高校與高校之間呈現(xiàn)區(qū)別化的專業(yè)設(shè)置和多樣化的人才培養(yǎng)定位，有利于各個高校明確自身專業(yè)的特長之處，避免學科和專業(yè)的重復(fù)建設(shè)，提高辦學效率，有利于特色化教育體系的形成。

1.3實施專業(yè)評估有利于激發(fā)學校自身可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在動力

實施專業(yè)評估的目的是以評估工作來積極帶動學校的各項建設(shè)工作，推動學校辦學思想和觀念的更新，深化教育教學改革，全面完善人才培養(yǎng)方案和定位，以滿足社會對優(yōu)秀人才的需要。同時，并進一步提高教學隊伍素質(zhì)和管理隊伍素質(zhì)，保障教學工作高質(zhì)量進行。專業(yè)評估工作可促使學校的改革與未來發(fā)展目標有機結(jié)合，統(tǒng)籌兼顧，最終實現(xiàn)提高教學質(zhì)量，促進學校可持續(xù)發(fā)展。

2高校本科專業(yè)評估的指標解讀與籌備工作

遼寧省高校新設(shè)本科專業(yè)評估的指標體系主要包含兩個層次：一級指標（4項）主要有：人才培養(yǎng)定位與人才培養(yǎng)模式、專業(yè)教學團隊、教學基本建設(shè)、教學質(zhì)量保障；二級指標（13項）主要有：人才培養(yǎng)定位、人才培養(yǎng)模式、教學團隊結(jié)構(gòu)與數(shù)量、專業(yè)建設(shè)負責人、師資培養(yǎng)、人才培養(yǎng)方案、教學改革、實踐教學設(shè)計、實踐教學條件、教學資源建設(shè)、專業(yè)建設(shè)經(jīng)費、質(zhì)量監(jiān)控制度體系、質(zhì)量評價與反饋。

2.1人才培養(yǎng)模式與人才培養(yǎng)定位

高校專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)定位于適應(yīng)國家及地方的經(jīng)濟社會發(fā)展需要或行業(yè)企業(yè)發(fā)展需求，具有明確清晰的專業(yè)建設(shè)指導(dǎo)思想。在符合專業(yè)定位的基礎(chǔ)上，人才培養(yǎng)目標應(yīng)遵循人才成長規(guī)律和教育教學規(guī)律，并且具備科學性、合理性、規(guī)范性和可操作性。在這一原則指導(dǎo)下，我校醫(yī)療器械學院生物醫(yī)學工程專業(yè)的定位以國內(nèi)外醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對生物醫(yī)學工程專業(yè)人才的需求為依據(jù)，結(jié)合生物醫(yī)學工程專業(yè)特點和我校的辦學特色，積極探索生物醫(yī)學工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建以生物檢測診斷、生物醫(yī)用材料、有源醫(yī)療器械三個方向為主體的培養(yǎng)方案，加強教學管理，注重人才培養(yǎng)質(zhì)量，并取得了顯著成效。

2.2專業(yè)教學團隊

應(yīng)建立一支穩(wěn)定的年齡、職稱、專業(yè)背景等結(jié)構(gòu)合理的專兼結(jié)合的專業(yè)教學團隊，并保證教學團隊在數(shù)量上能夠滿足教學工作的需要。專業(yè)建設(shè)負責人在具備優(yōu)秀的教學及科研能力外，還應(yīng)著力推動人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)方案、課程體系、實踐教育基地、師資隊伍等建設(shè)工作的開展。此外，依據(jù)專業(yè)建設(shè)規(guī)劃，制定科學合理的師資培養(yǎng)計劃，鼓勵和加強青年教師在專業(yè)教學及科研業(yè)務(wù)方面的作用。在此指導(dǎo)下，我校生物醫(yī)學工程專業(yè)建立了由15位專職教師、5位兼職教師構(gòu)成的老中青結(jié)合、富有創(chuàng)新精神的專業(yè)教學梯隊，其中80%的教師專業(yè)背景與該專業(yè)相近。專業(yè)建設(shè)負責人是我校博士研究生導(dǎo)師、碩士研究生導(dǎo)師。近三年承擔市級（及以上）科研課題5項，發(fā)表科研論文20余篇。并積極參與國內(nèi)外專業(yè)領(lǐng)域的學術(shù)交流與推廣，三年內(nèi)在國內(nèi)重要專業(yè)領(lǐng)域?qū)W會上發(fā)表大會報告或擔任主持人十余次，具有較好的專業(yè)學科影響力。學院還建立了完善的師資培養(yǎng)計劃，采取“內(nèi)出外進”的相應(yīng)措施及原則，其中專業(yè)教師參加學術(shù)交流活動30余次，參加率達到100%。

篇（10）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X（2013）03-0106-02

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

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

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

醫(yī)學圖像處理與分析是研究圖像處理的基本理論及其在生物醫(yī)學工程中的應(yīng)用的一門學科，是生物醫(yī)學工程專業(yè)的專業(yè)必修課。該課程的任務(wù)是：系統(tǒng)介紹圖像處理與分析的基本理論和基本方法，側(cè)重使學生掌握其在生物科學領(lǐng)域的實際應(yīng)用，目的是使學生系統(tǒng)掌握數(shù)字圖像處理的基礎(chǔ)概念、基本原理和實現(xiàn)方法，學習圖像分析的基本理論、典型方法和實用技術(shù)，為在生物醫(yī)學工程領(lǐng)域從事研究與開發(fā)打下扎實基礎(chǔ)。

醫(yī)學圖像處理與分析課程理論抽象，涉及醫(yī)學、計算機、數(shù)學、物理、信號處理等多個領(lǐng)域的知識，學科之間高度交叉、滲透，學生很難理解其中的相關(guān)知識和技術(shù)，因此課程起點高，教學難度大[1-2]。筆者在教學方法上也與時俱進，摒棄傳統(tǒng)教學方法的弊端，引入新的教學模式和教學方法，實現(xiàn)培養(yǎng)高質(zhì)量人才的目標。

本文提出筆者基于CDIO教學模式的醫(yī)學圖像處理與分析課程教學改革方面的一些經(jīng)驗?？傮w說來，該課程教學改革的主要思路是：以全新的教學理念為指導(dǎo)，以先進的教學手段和方法為橋梁，以學科交叉的眼光有機結(jié)合課程教學與課外教學、理論教學與實踐教學、系統(tǒng)講授與學生自學等多種方式，實現(xiàn)教學內(nèi)容的完整性、前沿性、理論性與實踐性，使學生掌握本門課程的理論框架與思維方法，掌握生物圖像處理與分析的相關(guān)技能，能夠采取合適的處理方法實現(xiàn)特定的醫(yī)學圖像處理目的。

1 CDIO教學模式

CDIO教學模式是近年來國外工程教育改革的最新成果，其中C代表構(gòu)思（Conceive），D代表設(shè)計（Design），I代表實現(xiàn)（Implement），O代表運作（Operate）。CDIO模式是以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，強調(diào)讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式來學習工程，并以綜合培養(yǎng)的方式使學生在多方面達到工程師的預(yù)定目標。實踐證明，CDIO教學模式比傳統(tǒng)教學模式適應(yīng)面更寬，更有助于提高教學質(zhì)量，尤為重要的是CDIO模式中的新評測標準，為工程教育的系統(tǒng)化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)[3]。

2 醫(yī)學圖像處理與分析教改措施

2.1 融合多媒體教學和傳統(tǒng)教學手段

目前高校授課中普遍存在兩種極端：

一種是只板書授課，形式單調(diào)，內(nèi)容枯燥，課堂時間無法有效利用，知識容量??；

另一種則完全采用多媒體授課，課堂教學變成單純地播放幻燈片，缺乏學生參與互動的空間和可能。

筆者強調(diào)打造“多媒體+板書”的高質(zhì)量精品課堂：

一方面，優(yōu)秀的教學課件能提升和精煉教材內(nèi)容，通過利用圖像、聲音和動畫等多媒體技術(shù)將教材中相關(guān)概念、算法、原理及應(yīng)用轉(zhuǎn)化成形象逼真的影像展示給學生，介紹和比較不同的圖像處理方法應(yīng)用于醫(yī)學圖像的不同效果，為學生提供生動的感性認識；

另一方面，將板書穿插于多媒體教學中，對圖像處理算法的關(guān)鍵步驟進行推導(dǎo)和演算，同時展示教學進度、層次和重點，有利于學生對重要知識點的系統(tǒng)把握，有效避免知識講授過程中的“碎片化”現(xiàn)象。

2.2 引導(dǎo)學生整體把握知識點

在教學過程中，引導(dǎo)學生從整體上把握學習的總體要求，理清教學知識點、學習難點以及學習技巧，對于落實課程的知識點非常關(guān)鍵。每一章教學伊始，首先提出本章主線，即要解決什么問題，以什么樣的方法和步驟來解決問題，所介紹方法對于解決問題的優(yōu)點何在。當教學內(nèi)容章節(jié)較多，分成多次講授時，這個主線將會反復(fù)強調(diào)，從而不斷加強學生對有關(guān)內(nèi)容學習目的性的認識，開展針對性的學習。

2.3 調(diào)動學生的學習積極性

德國教育學家第斯多惠認為：“教育的藝術(shù)不在于教授的本領(lǐng)，而在于激勵、喚醒和鼓舞?！盵4]心理學研究也表明，學習動機與學習效果之間的關(guān)系十分密切，不同性質(zhì)的學習動機對于學習效果有不同的影響。學生的學習動機直接制約他們的學習積極性，影響學習效果。筆者在課堂教學中經(jīng)常采用問題學習法（problem based learning，PBL），以提高學生的學習積極性，促進學生參與教學。學生通過圖書館以及網(wǎng)絡(luò)等資源，查閱資料，系統(tǒng)分析，形成讀書報告，再到課堂上討論和交流，教師則主要起到布置任務(wù)和經(jīng)典總結(jié)的作用[2，5]。這種啟發(fā)式、互動式、討論式、研究性等教學方法，能夠充分調(diào)動學生的積極性和學習興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和研究能力。另外，還可以通過課程網(wǎng)站、在線聊天等現(xiàn)代交流手段，將課堂教學和課后輔導(dǎo)有機結(jié)合，建立多渠道的教學互動模式，使學生得到及時的指導(dǎo)，增強學生學習興趣。

2.4 培養(yǎng)學生的實踐動手能力

本課程是一門以實踐為基礎(chǔ)的課程，必須十分注重學生實踐能力的培養(yǎng)和開發(fā)，使學生熟悉醫(yī)學圖像處理課程基本理論的同時，掌握如何通過計算機實現(xiàn)這些算法，能夠?qū)⑺鶎W知識和設(shè)計的算法應(yīng)用于醫(yī)學圖像處理和分析，能夠根據(jù)具體臨床需要對算法進行設(shè)計、改進和優(yōu)化，使處理后的圖像符合臨床要求。為此，本課程設(shè)置了相關(guān)的課程設(shè)計環(huán)節(jié)，兩周時間內(nèi)要求學生完成5～6個實驗，檢驗算法效果，最終形成實驗報告。

2.5 形成理工醫(yī)結(jié)合的思維方式

現(xiàn)代生物科學已經(jīng)呈現(xiàn)高度綜合和高度分化的發(fā)展趨勢，作為生物醫(yī)學工程領(lǐng)域的本科生，需要具備豐富扎實的理工科知識和一定基礎(chǔ)的醫(yī)學專業(yè)知識，才能在今后的工作中有所發(fā)展和創(chuàng)新。南通大學的生物醫(yī)學工程本科專業(yè)設(shè)置于電子信息學院，隸屬工科范疇，而學生的醫(yī)學知識背景相對較弱。因此，本課程講授時要注重與醫(yī)學成像技術(shù)、醫(yī)學電子學等課程的銜接和交叉，不僅在講授某一種圖像處理方法時突出重點、分化難點，更要將醫(yī)學實例的處理融合于各章節(jié)，體現(xiàn)出理、工、醫(yī)三者結(jié)合，對從方法論和認識論的較高層次上形成新的研究思維起到指導(dǎo)作用[2]。

3 結(jié)論

本文結(jié)合筆者多年來的教學經(jīng)驗，在簡要介紹CDIO教學模式的基礎(chǔ)上，針對醫(yī)學圖像處理與分析理論教學方面提出一些改革措施。實踐表明，醫(yī)學圖像處理與分析課程教學應(yīng)緊密結(jié)合醫(yī)學實踐，注重圖像處理方法與具體醫(yī)學應(yīng)用的有機結(jié)合和交叉，激發(fā)學生的學習熱情和創(chuàng)新思維能力。筆者今后還將圍繞實踐教學環(huán)節(jié)的改革開展一些有益的探索。

參考文獻

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