浅谈生物医学工程专业的实践与探索

杜金阳 刘鸿

摘要：生物医学工程（Biomedical Engineering，BME）是一个理、工、医交叉性学科，我校生物医学工程专业历经十余年在本科人才培养上进行了实践创新，并不断探索，取得了一定的成绩。随着我国医学技术和医疗设备的不断发展和进步，对新时期的生物医学工程也提出新的要求。我校本专业还需要，并不断结合当前时代的潮流，融合互联网、人工智能（AI）、大数据。不断建立健全实验实践教学平台，扩大校企合作，完善医院实践平台建设。

关键词： 生物医学工程; DCL;人才培养

一、生物医学工程的内涵及发展历程

伴随着人类医疗的科技不断发展，人民对医务工作者及医疗器械相关行业人员的追求也在提高。这导致了生物医学工程对医疗行业的作用显得愈发重要。生物医学工程是一门将生物医学和工程科学的原理和方法与高度交叉整合相结合的学科，生物医学工程是工程科学与生物医学之间的桥梁，为工程科学在生物医学领域的应用提供了基础。通过结合工程科学，生物医学和临床实践的跨学科，多学科活动，促进工程科学，生物医学和医学知识的整合，促进人类健康[1]。本学科致力于了解复杂的生命系统，揭示生命现象和规律，开发临床实践的设备、方法和算法，提高临床诊疗水平，提高医疗服务质量，提供有效的解决方案。离子对人类整个生命周期中出现的健康问题。技术手段。随着医疗和其他行业的发展，其内容正在扩大，包括生物力学，生物材料，组织工程和再生医学，康复工程和人工器官，生物医学成像，生物电子学（生物信号检测和处理，生物系统）以及医学影像学，生理建模，模拟与控制，医学信息学，人工智能等[2]。

美国 1958 年成立国际医学电子学联合会，并于 1965 年将改称为国际医学和生物工程联合会即时现在的国际生物医学工程学会。1972年，美国杜克大学成立第一个认可的大学生物医学专业。

20世纪70年代末我国开始生物医学工程专业探索建设。并在80年代成立了中国生物医学工程学会。经过几十年的发展，目前为止，已有120多所高校开设了生物医学工程专业。其中，清华大学、东南大学、浙江大学等高校被授予国家生物医学工程重点学科【3】。贵州医科大学生物医学工程于2016年获贵州省教育厅批准成为省级重点学科（培育）。

其实在大众认知中，生物医学工程、生物技术与生物工程是比较容易混淆的三个专业学科。简单地从人才培育的目标来划分，生物技术专业需掌握生命科学技术的基础理论、基本知识、基本技能。生物工程专业主要是掌握生物工程设备的宏观工程（技术）内容，生产工艺，工厂设计，自动化控制等，还包括分子水平的微观工程内容，如基因，酶，细胞，代谢途径和代谢调节。生物医学工程专业具有生命科学、电子技术、计算机技术和信息科学的基本理论知识，具有医学与工程技术相结合的科研能力[4]。目前国内开办主要是医学类和理工类院校，医学院类更加侧重于生物材料，医疗器械设备的维修等，注重医学知识的培养而忽视了工程技术理论的研究;理工类院校模式侧重于工程技术的培养，培养的学生具有较强的物理和电子计算机知识。但是，图像中缺乏管理，操作，维护和开发能力[5]。目前我校生物医学工程专业本科主要是偏向医疗仪器的研发、维护、维修以及设备在临床运用。

二、生物医学工程专业人才培养

根据当地社会及行业需要及结合自身条件，贵州医科大学生物医学工程专业成立于 2003 年，本专业主要培养良好的人文素质、健康的体质和团队精神、扎实的生命科学、电子技术、计算机网络技术和信息科学基础理论、丰富的专业知识、较强的创新精神和工程实践能力。能够胜任临床医学工程，医疗仪器领域及电子、计算机技术、信息产业等相关领域的工作。是拥有工程技术、医学知识相结合的高素质临床工程技术人员。因此人才培养必须以合理的知识结构为基础，还应了解医学的基础或临床过程等专业知识，并在创新创业培养过程中通过解决各种实际医学问题来丰富生物医学工程学科的知识结构，不断从各自领域汲取新营养[6]。为了更好地培育人才。生物医学工程专业在2013年获得贵州省“卓越工程师教育培育计划”教改项目，并在2014年正式积极地开展卓越工程师的选拔工作。为了提高工科学生的工程实践能力，采用设计为中心（Design-Centered Learning，DCL）教学方法，生物医学工程专业在2014年被纳入设DCL的学习教学法的试点单位。宁旭等人认为：DCL的实践教学改革改变过去生物医学工程专业教学中偏理论、轻实践的问题。DCL 实践环节的训练是生物医学工程专业学科认证中的重要一环，保证了学生必须具备的专业能力和素养。有助于激发学生自主学习，对培养学生学术讨论、任务分工、团队协作、实验探索、解决问题的能力具有明显效果[7]。经过五年的教学实践，我发现参与卓越工程师培训的学生在成绩和综合实践能力明显高于普通学生。并且DCL教学方法在生物医学工程《卓越工程师》培养中的应用与实践于2018年获得贵州省第九届高等教育教学成果三等奖。我们认为该DCL教学模式适用于生物医学工程专业这种交叉学科特点及发展方向，并能有效提高本科生素质水平，在今后的教学实践中将会继续不断创新地运用该教学模式。

三、课程建设

根据生物医学工程专业教学指导委员会指导性意见，根据本学科的发展及社会产业需求，以及自身院校的条件。我们学院设立了理论教学部分，主要包括公共基础课、学科 基础课和专业领域课。实践部分，包括实验课程、科研训练、毕业实习、毕业设计等。目前开設有信号与系统、生物医学光学、医学信号处理、医学影像设备学、卓越工程师技能训练、生物医学传感器等课程。实验课程包括：医学影像设备学实验、数据结构实验、医用传感器实验、临床检验仪器学实验、医学仪器原理实验。但课程建设依然存在重理论轻实践的问题。我们仍需要调整与优化。

四、就业问题与展望

正如前面所说我国医疗事业的正在不断发展进步，社会对各种医疗器械的研发、设备销售和售后服务的需求显著增加，医院对医疗器械人才的渴望，许多大学开设了生物医学工程专业。然而，生物医学工程就业市场的人才供需在就业市场普遍缺乏生物医学工程人才，但很多毕业生没有适合自己的工作。究其原因主要是1.生物医学专业缺乏一定的社会认可度;2.专业对口就业市场发展不均衡;3.学生对本专业了解不够，没有做好职业规划[8] 。为此，我院为每一级的生物医学工程专业配备专业班主任，自2014年开展学术班主任制度，学生更深一步了解专业内涵，很好地进行专业知识的学习拓展学生职业能力，训练专业技能，培养综合能力，规划自己的职业生涯，明确自身的就业目标，提高了学习的积极性。目前，毕业生可以选择在医疗设备企事业单位工作，进行医疗仪器设备的管理与维护，从事医疗仪器公司的研发、销售、售后等工作，就业市场较为广泛。

近年来医疗体制改革不断深入，互联网，大数据，人工智能（AI）和移动可穿戴医疗设备的快速发展，这些都与生物医学工程密切相关。需要我们更加把握行业产业需求，优化改进教学实践 内容。1.健全实践教学实验平台建设，更新替换老旧设备。医疗设备更新换代较快，新技术不断出现，学校应该不断加大投入，优化健全实验实践教学平台，提高学生的实践能力，创新能力，大力提倡创新创业。2.加强医院平台建设。我院有很好的医院资源提供给学生实习，实践，能有效地提升工程实践能力4.推动校企合，注重产学研深度融合。企业的平台是学生提升工程实践能力的好平台，通过与企业建立合作关系，学生能够不断增强解决生物医学工程产业技术问题的能力，企业也可以在此过程中找到适合的人才，我们需要更加一步扩大企业的合作，为学生提供更为宽广的平台。

为以满足当前社会对生物医学工程人才的需求。适应当前互联网、人工智能的趋势，以医院和社会实际需求为导向，进一步优化知识结构与课程设置、实践能力与创新创业能力培养。进一步探索为生物医学工程学科的人才培养提供适合的机制和模型。

参考文献

[1]Karagozoglu， B. Biomedical engineering： Education， research and challenges.At the International Conference on Electrical Technology Progress. 2013.

[2]刘慧强， 樊孝喜， 段颖妮， et al.探讨医务人员结合对生物医学工程专业发展的现实意义[J]。 教育现代化， 2017（31）：43-44+69.

[3]汪卓赟， 陈明壮， 查静茹， et al. 生物医学工程实践教学体系改革研究进展[J]. 中国医学装备， 2019， 16（01）：144-148.

[4]趙东旭， 谢海燕， 李勤. 生物技术与生物工程辨析--兼论生物工程与生物医学工程的区别[J]. 生物学杂志， 2017（1）.

[5]郑万挺， 曾碧新， 黄敏. 生物医学工程专业“医·工”互融特色教学改革模式的探索[J]. 中国高等医学教育， 2018（2）：76-77.

[6]栾宽， 田文志， 鲍佩华， et al.以目标学科需求为导向的跨学科创新创业人才培养模式研究-以哈尔滨工程大学生物医学工程为例[J]。 黑龙江科学， 2018， v.9;No.129（14）：27-28.

[7]宁旭，徐林，许佳，et al.以设计为中心的实践教学改革与合格生物医学工程人才培养[J]。 医疗卫生装备， 2018， 39（12）：96-100.

[8]鲍捷，高校生物医学工程专业毕业生就业情况分析。 高教探索， 2017（s1）： p. 30-31.