试谈课程生物医学工程课程系统建设大专

摘要：结合生物医学工程的学科特点，介绍了生物医学工程专业课程体系建设的思路。按照新时期对本专业人才的要求，对生物医学工程专业的课程体系进行了改革。按就业方向将专业课程分为四个模块，进行分类重点培养，加强实验教学课程体系改革。这些改革提高了人才培养的质量和效率。
关键词：生物医学工程；课程体系；课程建设；人才培养
1674-9324（2013）47-0086-03
生物医学工程是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的新兴边缘学科，其主要研究方向是运用工程技术手源于：论文格式怎么写www.618jyw.com
段，研究和解决生物学和医学中的有关技术问题，保障人类健康，为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务，。由于生物医学工程在疾病的预防、诊断、治疗、康复等方面起着巨大作用，世界各个主要国家均将它列入高技术领域，重点投资优先发展。随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，各类医疗设备在医院中的应用越来越广泛，医疗设备的研发、操作、维修及管理人员是各大医院及公司急需的人才。多学科的交叉，使得生物医学工程不同于那些经典的学科，也有别于生物医学和纯粹的工程学科。它要求我们在人才培养和专业建设中，要围绕学科发展和社会需要，密切结合生物医学、科学理论、工程技术等方面的基本内容和方法，加强课程体系建设，以培养学生工程设计和创新能力。但由于生物医学工程专业起步较晚，专业培养方向较多，不同院校的生物医学工程专业又由分别来自于不同学科和专业的师资组建，专业建设基础、人才培养目标、课程体系都各有差异，导致长期以来，该专业在人才培养中存在医工结合不紧密、工程性和创新性实践教学环节相对薄弱等问题，造成学生专业素质和创新能力与社会要求差距较大的现象[3]。这又进一步导致了该专业招生和就业难等一系列问题。针对生物医学工程课程体系的问题，我们分析了生物医学工程专业的特点、在人才培养上存在的不足，以及新的人才培养方案的总体要求，对以前的人才培养方案中的课程体系进行了较大的调整，并结合创新型社会对人才培养的需求，进行了相应的教学改革。

一、生物医学工程专业的课程体系建设

目前我国很多高校都开设了生物医学工程专业，但由于专业培养方向较多，不同院校的生物医学工程专业的专业建设基础、人才培养目标各有差异，学校自身特色和师资力量也有所不同，因此课程体系也不尽相同[3]。从我校该专业的实际情况出发，我们分别按制定人才培养方案的惯例和按照专业人才培养的要求进行了课程体系建设。

(一)按人才培养方案确定的课程体系

制定人才培养方案时，所有专业的课程都可以分为通识教育类课程、专业基础类课程、专业课程和实践教学课程等四大模块。除实践教学类课程外，每个模块又分别由课堂教学和实验教学、必修课程和选修课程组成。
1.通识教育类课程。通识教育类课程主要是教育部所规定的本科专业所必须完成的基础类课程，即公共基础课。主要包括：中国近代史纲要、马克思主义基本原理、思想概论、理论与“三个代表”；道德修养与法律基础、军事理论、职业规划；计算机基础、高级语言与程序设计、体育、大学英语等。作为民族院校，我校还开设有民族理论与民族政策等课程。由于生物医学工程专业理工为主的特点，通识教育类课程还包括了理科所必需的公共基础课程，包括大学物理、高等数学、线性代数、概率论与数理统计等基础课程。这些课程在不同高校生物医学工程专业中均有开设，教学内容几乎一致。
2.专业基础类课程。专业基础类课程是为专业课打基础的，所以此类课程的开设应该与专业课程紧密相关。本专业开设的专业基础课程主要有：生物医学工程概论、工程制图、生物化学；人体解剖学、生理学、临床医学基础等；电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、电工技术基础；微机原理及接口技术、单片机及其应用、医用传感器；信号与系统、数字信号处理；计算机图形学、计算机网络、数据库技术等。
3.专业类课程。由于各个高校人才培养的定位、目标、就业方向的不同，专业课程的开设在不同高校中有较大的差异。目前我校生物医学工程专业开设的专业课程主要有：生物医学电子学、生物医学光子学、生物医学测量与仪器；生物力学、放射生物学、生物材料学、组织工程、人工器官；医疗仪器设计原理、医学电子仪器原理与设计；生物信息学、生理系统建模、医学信息学、医学信息系统；医学影像物理基础、医学影像设备学、医学图像处理；远程医疗等。因为生物医学工程专业涉及的研究内容十分广泛，所以专业课程也十分丰富。
4.实践类课程。实践教学是生物医学工程专业教学的重要组成部分。生物医学工程是理、工、医的有机结合，对学生实践能力的培养也是人才培养的一个重要环节。除了上述课程的实验部分以外，生物医学工程专业的实践教学类课程主要有：电工实训、金工实习、电子技术课程设计、医疗仪器课程设计、专业实习、毕业设计（论文）等。

(二)按照专业人才培养要求确定的课程体系

我校生物医学工程专业人才培养以电子信息和医疗仪器为主，按照专业人才培养的要求，将专业课程分为：医学基础类课程、电子学类课程、计算机基础类课程、信号处理类课程、医学信息学类课程类、医学设备类课程等模块[4][5]。
1.医学基础类课程。生物医学工程是医学与工程的结合，因此该专业的学生必须掌握一定的医学和生命科学的基础知识。目前，我校开设的医学基础课程主要包括：生物学、人体解剖学、生理学、生物化学、分子生物学、临床医学基础、电生理技术、膜片钳原理与应用等。另外还可以根据专业发展需要开设下列课程：免疫学、生物力学、放射生物学、生物材料学、组织工程、人工器官等医学类课程。
2.电子技术类课程。大部分高校的生物医学工程专业都以生物医学电子技术类课程为重要的工程基础课程，包括电路分析、模拟电子技术、数字电子技术；生物医学电子学、生物医学传感器与检测技术；微机原理与接口技术、单片机原理与应用、嵌入式系统、计算机控制技术、DSP技术、EDA技术、生物医学电子技术课程设计等课程。 3.计算机基础类课程。计算机基础类课程包括计算机基础、高级语言程序设计、面向对象的程序设计、数据结构、操作系统原理、软件工程、计算机网络、多媒体技术、软件课程设计、软件工程课程设计等课程。
4.信号处理类课程。信号处理类课程包括生物医学信号检测技术、信号与系统、生物医学数字信号处理、数字图象处理、自动控制原理、医学成像原理等课程。
5.医学信息学类课程。医学信息学类课程包括数据库原理与应用、医学信息系统、医院管理系统、医学图像处理存储与传输、软件工程、软件系统课程设计、医学模式识别、医学信息系统课程设计等课程。
6.医学设备类课程。现代医疗仪器的品种和规格繁多，为了便于教学，我们将其大体分为三类进行教学，。（1）医学诊断技术设备。这是教学的重点，包括医学成像技术与设备，超声诊断设备，电生理检测、分析与监护设备，生化分析检验设备等课程。（2）现代物理治疗技术与设备。这方面的内容很多，我们选择康复医学与设备为主要课程。（3）医用信息系统与设备。包括临床信息系统、医院管理信息系统、医院办公自动化等课程。另外，为了培养学生的工程设计能力，扩展学生视野，我们还为学生开设了智能仪器、虚拟仪器、仪器仪表课程设计等课程供学生选择。
上述分类实际上是按生物医学工程专业的学科基础来划分的。这种分类方式既有利于学生的分类培养，也便于组织教学，对师资培养和人才引进也有较好的指导作用。

二、生物医学工程专业的课程体系建设改革

新一轮人才培养方案制定工作的重点有：推进通识教学，坚持宽口径的专业教育；精简课内学时，增加实践学时；实行分类培养，发展学生个性；实行分层、分类教学；强化实践教学、探索创新创业教育。这些内容其实就体现了新时期社会和经济发展对人才培养的要求。针对上述要求，结合我校生物医学工程专业的特点，我们对原来的人才培养方案进行了系摘自：硕士论文答辩技巧www.618jyw.com
统的研究和改革。
1.按人才培养方向调整和增设相应的专业课。针对社会和用人单位对学生各方面能力的要求，我们将学生按如下发展方向进行培养（培养类型）：（1）临床工程型。学生毕业后主要从事医疗仪器的使用、维护和管理。（2）工程设计型。学生毕业后主要从事医疗仪器的工程设计和开发。（3）科学研究型。学生毕业后主要从事生物医学工程学科的科研、教学和开发工作。（4）医学信息管理型。毕业后主要从事医学（院）信息系统和医院管理方面的工作。对不同的培养类型，调整和增设相应的不同类型的专业课程：（1）对按第一类方向培养的学生，主要培养其设备管理、使用、维护等能力，因而开设了临床医学概论、系统解剖学、医疗仪器原理、医疗仪器检测技术、医学影像学、医学影像检查技术、设备管理学等专业课程。（2）对按第二类方向培养的学生，主要培养他们的工程设计能力，因而开设了生物医学电子学、机械原理与设计、嵌入式系统、现代电子技术、电力电子技术、检测技术、医疗仪器设计原理等专业课程，以及不同种类的医疗仪器专门课程。（3）对按第三类方向培养的学生，主要培养他们的科研创新能力，因而开设了数字图像处理、医学成像、模式识别、电生理、膜片钳技术、生物医学系统建模与仿真、脑电信号检测与处理等专业课程。（4）对按第四类方向培养的学生，主要培养他们的信息技术使用和开发能力，因而开设了临床信息系统、医院管理信息系统、医院办公自动化、计算机网络、医院管理等专业课程。
2.加强实践教学课程体系建设和改革。实验教学改革的核心是课程结构的优化[6]，[7]。在新的人才培养方案中，我们确定了“打牢基础、结合行业、注重工程、强调能力”的指导思想，形成了科学的实践教学课程体系。首先，我们确立了实践教学在本科人才培养中的中心地位，明确提出重要实验课程必须独立设课，组织专家和教师定期开展实验教学大纲的修订。其次，以“专业认知、基本技能——综合应用、工程设计——现代技术、创新能力”为认知链条，对本专业的实验教学课程体系进行了整体性设计，逐步建立起与理论教学相辅相成又相对独立、系统传授与探索研究结合的“一体化、多层次、开放式、研究型”实验教学课程体系。
以弱化和淡化单门课程实验教学，强化课程群融合，减少验证性实验，增加综合性、设计性实验为目标，我们将实验课分成4个模块：生物医学相关基础知识模块、工程相关基础知识模块、专业课程群和课程设计模块、工程设计和创新科研模块。
同时按实验教学实施过程划分为3个层次：（1）基础层次教学。包括生物医学相关基础课程实验、工程技术相关基础课程实验两个模块，主要是认知性和验证性的实验教学，其特点是对理论课内容的实验再现；教学实施过程为教师指导，学生认知和验证。（2）提高层次教学。主要是综合性、设计性的教学，其特点是独立的实验教学，实验教学内容是包括课程设计和课程群的综合性实验；教学实施过程为教师辅导，学生自主实验。（3）创新层次教学。主要是探索性的教学，其特点是强调工程设计、科研、第二课堂以及开放实验室等方面相互结合的教学；教学实施过程为教师将科研项目分解为创新课题，也可以学生自主选题，教师负责答疑，学生独立完成设计和验证。这种分模块分层次的实践教学体系见图1所示。三个层次的改革体现在：突出基础层次实验“厚”，提高层次实验“宽”，创新层次实验“深”。在原有人才培养方案的基础上，还增加了专业实习、医疗仪器课程设计、创新创业项目、电工实训等实践课程或环节，加强学生的实践动手能力、工程设计能力、创新科研能力的训练。培养学生自我学习和解决问题的能力以及团队合作精神。
这些改革，都有利于在教学过程中，利用课程体系这个重要的指挥棒，来调动每个学生的积极性，发挥特长，选择感兴趣的方向学习，提高理论水平和专业技能。这样也为学生指明了就业方向，让学生在四年的学习中明确目标，将来能更好地发挥自身价值。
三、结束语
课程体系建设和改革是人才培养模式改革的具体体现，也是教学改革的重点和难点，只有通过课程的改革和重组才能真正实现知识的整合和创新，让学生在专业知识、专业技能、综合素质等方面得到更好的提高，才能进一步提高人才培养的质量和效率。我们在生物医学工程专业课程体系建设与改革等方面进行了一些探索和实践。近3年来的教学实践证明，这些改革对提高人才培养质量和效率确有推动作用。
参考文献：
邓玉林.生物医学工程学[M].北京：科学出版社，2007.
John D.Enderle，等.生物医学工程学概论[M].封洲燕，译.北京：机械工业出版社，2010.
[3]詹鹤云.生物医学工程专业课程体系研究[J].临床医学工程，2011，18（9）：143-148.
[4]王能河，邹卫东，梅贤臣.生物医学工程专业课程体系建设与应用型人才培养质量保障[J].咸宁学院学报，2009，4（29）：104-106.
[5]周静，吴效明.生物医学工程专业建设与人才培养模式探讨[J].南方医学教育，2010，（1）：10-11.
[6]贺秋丽，李如琦，陈斌，等.电气工程专业实验教学体系的改革与实践[J].高等理科教育，2012，（2）：141-145.
[7]吴效明，张莉莉，劳永华，等.加强实验实践教学体系建设培养理工科综合型人才[J].医疗卫生装备，2010，31（02）：115-117.
基金项目：湖北省教学研究项目（JYS11003）
作者简介：谢勤岚（1968-），男，湖北武汉人，教授，硕士，主要研究领域为生物医学工程、生物医学电子技术。