生物医学工程的课程 分析国内外生物医学工程类似课程的调研

分析国内外生物医学工程类似课程的调研

（2）没有系统的参考教材。所进行的实验课程内容少，范围窄，仅仅进 行不到10个关于动物循环系统解剖生理学的实验。

（3）教学模式和环节比较单一。仅仅进行动物循环系统解剖的实验技能 训练。

（4）没有跟踪最新的研究发展动态，缺乏必要的实验支撑平台。

（5）没有与临床结合。学生不了解临床对本专业的要求和本专业知识成 果在临床中的作用。

基于以上多方面的原因，造成本课程没有体现和突出生物医学工程专业综 合训练课程的重点和特色。

2.国内外类似课程的调研分析 在2004—2007年中，我们走访和调研了10多所美国一流大学，并对生物医 学工程专业综合训练相关课程进行了调研，同时，走访了解了国内一些大学的生 物医学工程专业综合训练的相关课程。调研结果发现，国内外大学在课程重点、 课程设置、内容和环节上存在差异。主要体现在：美国大学的课程体系与我们的 培养计划存在一定差异，他们强调将专业综合训练渗透到一些课程的大作业中， 也就更突出对某一研究领域的专项训练，这种专业综合训练是持续贯穿在本科高 年级的各个学期中的某一门（些）课程里，没有一个专门的名称为专业综合训练 的课程；
而国内理工科大学中的生物医学工程的专业综合训练课程，或被直接称为“电生理实践”，或以动物生理实验为主的内容所代替，缺乏一个真正的对生物 医学工程进行专业综合训练的理念，同时，普遍缺少对学科前沿与最新研究动态 发展的介绍。

通过调研，我们深切感到生物医学工程专业综合训练课程要从生物、医学、 工程这3个角度同时突破，对人和动物的生命活动和现象给予科学正确的分析、 认识和掌握。学生通过这门课程的学习，不仅要掌握对生命活动进行测试的基础 及前沿性实验的设计方法和思想，做到举一反三，而且还要学会从微观的角度解 释宏观上发生的现象。同时，作为工程专业的综合训练课，重要的一面还要求学 生学会定量的分析和计算，理解现象发生的本质和量的变化，使测试结果定量化、 科学化。通过一系列这样的学习和训练，结合临床，使学生同时具备工程师和科 学家的头脑，达到专业综合训练的目的。

3.改革的主要理念和方针 针对存在的问题，我们酝酿和规划了此课程改革的思路，确立了需要在课 程内容、环节、模式和支撑平台等几方面进行变革，并把改革方针确立为“1个目 标、3个环节、5种模式、4个主攻方向”。1个目标是“建设成为研究型生物医学工 程专业综合训练的精品课”。3个环节是“研究型教学内容体系的更新，立体化课 程和教学资源的建设，创新型支撑平台的建设”。5种模式是综合运用“教材文献 研读、讨论”、“课堂系统讲授及演示”、“动手实践操作和研究”、“临床医院见习 和探索”、“总结、讨论、提高”等5种授课方式，把课程内容落实在3个层次上。

并在“基础性”、“创新性”、“趣味性”、“研究性”4个方向进行了主攻。经过几年的 实践运行，形成了有特色的生物医学工程专业综合训练课程的教学体系。

在进行教学内容选择时，我们认为本科的专业实践综合训练课程，要认真 考虑专业教学内容选择的基础性、广泛性、研究性和前瞻性，既要考虑本科学生 的专业综合实践课程的广度和深度，又要对前沿性技术方法及理论有所涉及，既 要循序渐进地强化学生的基础理论知识和动手实践能力，提高学生的分析和解决 问题的能力，又要激发学生的创新性思维6。根据这一课程内容选择的理念，我 们制定了本课程的教学大纲和培养方案，从几方面全方位保证改革理念的可靠实 施。

3.1 进行研究性课程内容的立体化设计 课程内容立体化设计包含如下几个方面：（1）包含30多个对动物和人的基础性、研究性的生理实验，并设计了将 最新的科研成果转化的实验，使学生及时了解最新的科学发现和进展。在基础实 验中，实验的安排按照几大生理系统结构（包括神经肌肉系统、血液循环系统、 呼吸系统、感觉系统、中枢系统） 综合设计，从人到实验动物、从宏观到微观、从现象到本质地揭示基本原 理的内在根源和外在表象。

（2）将工程研究性训练渗透在对实验结果的分析、处理和总结中。在每 个实验后，设计相关的需要通过工程分析计算对实验的总结提高的训练环节，同 时，大量的分析计算方法体现了生物医学工程信号处理的本质和精髓。

（3）加强对临床常用检测治疗设备的原理、方法、系统组成、研究进展、 临床应用的研究探索性学习。70多种检测和治疗设备的介绍以生理系统为单元， 学生需要对每个生理系统常用的检测治疗方法、设计原理及采用的关键技术进行 系统而综合的学习、调研和讨论。

（4）深入全国临床设备最先进、最全面的解放军总医院（301医院）进行 生物医学检测治疗设备的趣味性和探索性实习，使学生了解本专业知识在临床中 的具体应用。

（5）引导学生对临床中的技术难题进行创新性探索。通过与医生交流沟 通，了解临床检测设备中存在的技术难题，并针对难题进行讨论。彻底改变了学 生将此课程称为“动物解剖实验课”的教学内容体系，使学生通过全面的专业综合 训练，逐渐培养形成观察、思考、分析、解决和探索新问题的能力。

3.2 进行立体化课程和教学资源建设 为了配合上述课程内容的顺利实施，我们做了如下的工作：
（1）编著了国内首本针对本课程的教材《生物医学工程检测及基础实验》 （15章，51万字），教材分为上下两篇。上篇是对几大生理系统中临床常用检测 治疗设备的基本原理、方法、组成框图和研究进展的讲解；
下篇包含了几大生理 系统的生理学实验的内容。引导学生进行文献阅读并指导学生进行正确的实验操 作和分析。（2）全面系统地制作了针对各生理系统和器官的常用检测治疗设备的电 子教案和多媒体课件70多种多页），帮助学生系统掌握教材中涉及到的30多种最 常用的临床检测设备的基本原理和技术方案，对另外30多个检测治疗设备要求一 般性掌握了解。

将看似“黑盒子”的检测设备的基本组成和原理具体化、框图化，将复杂的 检测算法和技术方法简单化、流程化，使学生对专业研究的内容、方向、方法和 进展有全面、系统、深入的掌握。

（3）制作了针对基础实验的多媒体课件35个，帮助学生学习实验的基本 原理、实验技能和对实验数据的工程处理方法。

（4）对所引进的国外先进实验设备的说明书进行翻译、整理（12章，8.5 万字，182页），扩大实验平台的应用层面。