生物医学工程概括(6篇)

生物医学工程概括篇1

【关键词】时间医学；肾主骨；藏气法时；肾应冬

时间生物学(Chronobiology)是研究生物现象与时间相互关系的科学。在自然界中，从最简单的单细胞生物到人类的生命活动均呈现节律性，具有周期和振幅等特征。《子午流注针经》为我国现存最早较完整的时间针灸学专著。古希腊哲学家Aristotle在其著作中描述了动物活动的周期性，Hippocrates在其著作中也有关于医疗和季节关系的描述。跨时区旅行的Jet-Lag、“三班倒”等问题均引起学者对生物节律研究的兴趣。有些科学家还从某些生物活动是按时间的变化而进行的事实，得出了“生物体的活动具有时间上的周期性的节律”这个推论。

1《内经》藏气法时思想是时间医学的最好例证

1.1《内经》藏气法时思想的内涵

《内经》藏气法时思想即五脏之气，象法于四时，又有“五藏应时”的说法。具体来说，是人体内在的脏腑生理机能，与外界时辰季节具有同步的相应性变化。其内容包括“肝应春”、“心应夏”、“脾应长夏”、“肺应秋”和“肾应冬”。在以往的研究中，有时仅把它作为一种人体与自然相关的生理现象来研究。笔者认为，中医学对藏气法时的认识远远超出了藏与时相关这样一个朴素的认识，而是欲从时间结构的角度认识人体生命，以解释各种生理功能和病理变化规律形成的本质和基础。也就是说，通过对不同时相中人体生理机能变化表现于外的状态的观察和分析，来认识和探讨内在脏腑的实质。这是中医学与从空间结构认识人体生命活动的西方医学的最主要区别，也是形成中医基础理论体系的一个核心内容。

1.2“藏”和“时”是生物信息转导系统

“藏”和“时”相应体现了人体脏腑功能的一定规律，“时”为外在的激发源，“藏”为内在的接收靶点，两者的相应性活动是有序又有质的生理效应过程。这与既有物质基础又能体现生物整体工作方式的生物信息转导系统有着密切的关系。研究表明，在以往松果腺冬夏对性腺调节研究的基础上，进一步从松果腺与甲状腺的关系中研究肾与冬时相通相应的神经内分泌和细胞信息转导系统，并从信号分子之间的相关性变化中探讨机体整体功能状态工作方式，阐述中医学用藏与时相应归类脏腑功能理论，这在目前脏腑实质研究中是一个值得探讨的领域，对揭示中医理论从多因素多层次统一认识生命过程的本质规律、深化中医基础理论中脏腑实质的研究是十分有意义的。

2基于“肾应冬”理论的“肾主骨”研究

2.1肾本质的研究

笔者选择肾系统来研究，一方面是因为肾“藏五脏六腑之精”，在脏腑活动中占有重要地位；另一方面，在肾本质的研究方面，沈自尹院士及其研究组大量研究证实，肾阳虚的发生与下丘脑-垂体-靶腺轴(性腺、甲状腺、肾上腺)不同层次的功能紊乱相关[1]，这表明，中医的肾与上述三个轴有密切的关系。20世纪80年代，程世德教授提出“四时五藏阴阳”是《内经》理论体系的核心，并强调人体是以五藏为中心的外应四时阴阳、内合六腑、五官、五体、五华等组织器官的五大功能系统组成的有机整体[2]。

笔者曾根据中医学“肾主生殖”的基本功能，研究了性腺轴在冬季的相应性变化。由于中医肾除了“主生殖”外，还有“主骨”的功能，因此，笔者选择了对骨的新陈代谢、脑发育具有调节作用的甲状腺为依托，进一步对“肾应冬”的生理机制进行研究。甲状腺轴由下丘脑-垂体-甲状腺组成。研究证实，甲状腺分泌的甲状腺激素对骨代谢具有广泛的调节作用，在成骨细胞膜上存在T3受体，还能影响破骨细胞的活性和数量[3-5]。这与中医“肾主骨”的特性极为相符。

2.2《内经》关于“肾主骨”理论的论述及研究

“肾主骨”理论最早由《内经》提出，《素问·宣明五气》云：“五脏所主，……肾主骨。”“主”，有主持的意思。“肾主骨”包含肾主养骨骼以及二者生理功能方面的联属关系。《素问·六节脏象论》说：“肾者……其充在骨。”骨骼起支持人体的作用，为人身之支架。骨之所以能起这样的作用，主要是依赖于骨髓的营养。骨髓由肾精所化生，《素问·阴阳应象大论》认为：“肾生骨髓”，“肾充则髓实”，提出髓的生成为“肾主骨”提供了物质基础，肾所藏之精、所主之液可化生骨髓，骨髓又滋养骨骼的生理关系；同时还指出了肾主骨在病机上的相互影响，如果肾精不足，则会出现骨骼病变。《素问·金匮真言论》曰：“藏精于肾，……是以知病之在骨也。”《灵枢·本神》曰：“精伤则骨酸痿厥。”反之，骨骼的病变可以伤及骨髓，累及肾。亦即是说，骨的发育或虚损与肾有关。故《素问·上古天真论》云：“女子七岁，肾气盛，齿更发长，……四七筋骨坚，发长极，身体盛壮。”提出筋骨的鼎盛时期，女子在28岁，男子在32岁。现代研究证实，骨矿含量最高的年龄为30岁左右，此后随年龄增大逐渐减少[6]。

中医学脏腑的概念是集合了解剖学、生理学及病理学的一个综合的概念。中医学对肾的功能定义可以概括为解剖学意义上的肾脏的功能，同时作为广义的综合功能意义上的肾，具有藏精，主生长、发育与生殖等功能，即包括了生殖系统、内分泌系统，乃至于神经系统的功能。中医学中“肾”的上述两方面功能均与骨代谢的调节有关。因此，肾主骨理论可以概括为两方面：一是解剖学的肾脏对骨代谢的影响，其实质主要指肾脏1α羟化酶的活性及肾脏对钙磷代谢的调控；二是广义上的肾即包括下丘脑-垂体-靶腺轴不同环节、不同层面功能的概括[7]。以上两种中医学“肾主骨”理论的认识是从20世纪80年代黄铎香、梁德任等发展起来的[8-9]。

3从时间医学探讨“肾主骨”理论研究深化了中医藏象的研究工作

虽然从理论上对中医基础理论中藏象概念的时间构成已经受到关注，但从实验实证性研究上仍比较欠缺。笔者认为，应从整体调控思想出发把中医理论体系的传统思维模式融入实验设计和研究中，从多因素多层次对生物整体调控信息转导系统的实验研究中，以肾应冬时生理机制的研究为切入点，对中医藏象既基于实质器官又高于实质器官，以“时”测“藏”的内涵进行探讨。以往中医学主要以病理推生理，以药物作用推测脏腑功能的方法来研究藏象；而上述方法的特色在于直接对正常生理状态下维持协调整体动态平衡状态的机理进行研究。这种把整体信息转导观念和松果腺与下属靶腺及细胞信使相结合的研究方法，目前在国内外都尚属刚刚起步。

参考文献

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生物医学工程概括篇2

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2013.07.051

中图分类号：R2-03文献标识码：A文章编号：1005-5304（2013）07-0110-03

本体（Ontology）是针对领域概念体系的精确规范，用以指明概念的定义以及概念之间的语义关系。它能使交互各方对特定领域内共用的概念、词汇以及概念分类达成一致，支持知识的共享和重用，解决系统之间的互操作问题。近年来，本体工程成为中医药领域广泛关注的研究热点[1]。笔者围绕中医药本体工程，通过查阅近10年相关文献，探讨中医药本体工程的方法、技术、覆盖范围和应用，以期为中医药本体开发人员提供参考。

1概述

中医药学历经数千年的发展，形成了一套完整的知识体系。中医药信息学的一个核心任务，是实现中医药知识体系的数字化，从而面向中医团体提供准确、详实的知识服务。中医药知识资源具有鲜明的中国文化特征，包含大量古汉语成分，难以精确描述。现代医学所使用的知识建模方法并不完全适合于中医药领域。因此，迫切需要提出创新的知识建模方法，以支持中医药知识的数字化建设。

近年来，学者们开始尝试基于领域本体，研制符合中医药领域特点的知识表达框架，解决中医学知识的获取、分析和推理等问题，包括在国家知识基础设施（NationalKnowledgeInfrastructure，NKI）的建设过程中，构建了中医领域本体，如中医诊断方法、中医术语、中医证候、中医脉象、中医病机等30多个中医本体类，用于实现中医学知识的获取、分析和推理[2-3]。尹氏等[4]针对中医药术语标准化过程中面临的问题，使用本体工程方法，研制了中医药学语言系统（TCMLS）。此外，本体还被用于阴阳理论[5]、五行理论[6]、中医诊断[7]、证候学[8]、

基金项目：国家科技重大专项-重大新药创制（2009ZX09301-005-01）；国家高技术研究发展计划（2006AA01A122）；第52批中国博士后科学基金面上项目（2012M520559）；中国中医科学院基本科研业务费自主选题项目（zz060303）

通讯作者：崔蒙，E-mail：

中药学[9]、方剂学[10]、治则治法[11]、针灸学[12]、中医古籍[13]等领域的知识建模和知识获取。这些研究表明，领域本体为中医药知识体系的形式化表达和系统管理提供了一种有效手段。

2中医药本体工程方法学研究

本体工程多是面向特定领域开展的，其方法在各个领域中不尽相同。中医药领域的本体建设仍处于起步和探索阶段，其方法学体系尚未成熟、亟待完善。目前，国内外尚缺乏构建中医药领域本体的成熟流程、方法和标准规范。中医药领域的知识体系独具特色，极为复杂。中医药本体建设必然是一项复杂的系统工程，涉及中医团体的广泛参与和密切协作。若没有合适的方法学作为指导，就难以在不同的本体工程中贯彻一致的设计原则，这不利于本体的规模化和互操作。因此，需要对中医药本体工程方法学进行深入研究。

在方法学研究中，学者们首先提出了一些构建中医药本体的基本原则。如林氏[10]提出对中医药概念的表达不必单纯强求标准化和一致性，而应在本体的启发和应用上，完整、忠实、准确地表达中医药传统理论的语义，并做到机读、通用、可共享，为实现中医药资源数字化奠定基础。方氏[14]提出，中医药本体的建立必须在深入理解中医药领域知识的基础上进行。这些原则对本体工程的实施都具有指导意义。

本体工程方法学中的一项关键任务是顶层本体的设计。中医顶层本体不仅为中医本体的构建提供了框架，而且有利于实现中医本体同其他领域本体之间的整合，是构建完整中医本体的基础。高氏等[15]对中医顶层本体的构建做了初步探索，并指出中医顶层本体必须包括一般科学的概念接口、一般生物医学的概念接口和中医的最高层的抽象概念。另外，TCMLS的语义网络中包括层次化的语义类型和通用的语义关系，为TCMLS的构建提供了框架，也可被视为一个顶层本体[16]。

TCMLS是在本体论指导下构建的大型术语系统，旨在提供一套计算机化的术语系统，支持中医药数字资源的系统整合和深度利用，向中医团体提供开放、智能的知识服务[4，16]。方氏[14]提出了一套基于本体构建TCMLS的方案，其中涉及本体类及其层次结构、语义系统、概念集合、术语规范、通用编码等诸多方面，并提出了本体规范存储和查询的方法，以帮助用户管理和获取中医药信息。曾氏[17]论述了TCMLS的构建思路、设计原则、架构与方法，包括术语及定义的采集范围及标准、定义类（Class）和类的层次结构（Hierarchy）、语义关系等。谢氏等[18-19]对TCMLS的语义网络作了深入分析，并将其与一体化医学语言系统（UMLS）的语义网络进行了比较研究。汤氏[20]提出了面向中医药本体工程的协作方法，据此构建了TCMLS的共建平台。Mao等[21]提出基于子本体模型的本体演化方法，并将该方法应用于TCMLS的管理和重用。TCMLS的建立是一种创新性工作，对中医药学数字化、标准化的实现具有重大意义。在目前国内外缺乏构建领域本体的成熟流程、方法和标准规范的状况下，TCMLS为中医药本体工程方法学的完善与发展作出了贡献。

构建大型领域本体需要耗费大量的人力资源。为降低成本，学者们开始研究领域本体的自动构建方法。刘氏等[22]利用自然语言处理技术对中医药领域中已有的公认领域知识进行了重构与利用，并利用领域专家知识实现了受限文本的本体自学习机制，从而成功实现了中医药学知识描述体系的自动构建与获取。这项工作初步证明了中医药本体工程自动化的可行性，为解决本体构建的瓶颈问题提供了另一途径。

3中医药本体的覆盖范围

如上所述，本体技术已被引入中医药的诸多领域，在知识建模和获取中发挥了重要作用。李氏等[8]分析了证候的语义特点，将证候的组成要素拆分成中医意义下的基本语义单元，对语义单元如何组合成证候名称的规律进行了探讨，并在此基础上构建了证候本体。曹氏等[7]在NKI本体的基础上构建了中医舌诊本体，该本体划分为“舌质”和“舌苔”2类：在“舌质”类下建立了“舌神”、“舌色”、“舌形”、“舌态”4个子类；在“舌苔”类下建立了“苔质”和“苔色”2个子类。该本体已被用于中医舌诊知识的获取。

在中药方剂学领域，周氏等[9]构建了面向中药学的领域本体，以全面描述中药的本质，揭示中药本身及中药间复杂的功效与物质关系，澄清中药的知识结构，为中药的知识表达提供数据基础；林氏等[10]在分析中医药领域概念表达的特点和中医药检索的现状的基础上，尝试建立了方剂学本体，其内容包括方剂分类、主治、功效、禁忌、配伍等。

此外，高氏等[5]对气的失常与阴阳失调病机的逻辑联系进行了本体建模；朱氏等[12]基于语义网络技术研发了面向传统针灸知识体系的顶层本体；吴氏等[6]对五行理论及其在中医临床中的应用方法进行了本体建模；于氏等[23]对中医基础理论体系进行了本体建模；纪氏等[24]探讨了基于本体理论的针灸学知识组织方法，初步建立了一个针灸学领域本体框架，并验证了该本体应用于古籍检索的可行性；李氏等[25]参照中医脑病学的理论体系，复用已有中医学本体和国外生物医学领域本体，构建了包括概念及其概念间相互关系在内的中医脑病学本体。

领域本体在中医药国际化方面也发挥了作用。如韩国Jang等[26]构建了面向“传统韩国医学”的本体，描述了药材的名称、用药部位、功效等知识，并刻画了药材、症状、疾病和疗法之间的关系。该本体中包含60000多条陈述，这些知识是由领域专家从韩国药典、传统医学经典和教材中获取的。这项工作对于加强国际社会对中医的理解和认识、促进中医药国际化进程具有重要意义。

4中医药本体的主要应用

近年来，中医药本体被广泛用于从文献等知识资源中获取中医药结构性知识。中医知识获取是计算机自动实现知识管理、知识重组的前提，也是知识工程领域的一个难点问题。郑氏等[27]采用本体技术及数据挖掘分析技术，通过对中医医案与中医经典著作文献进行关联研究分析，实现了名老中医的知识获取和传承。蒋氏等[28]提出了一种基于领域本体的知识获取方法，对医案中蕴含的知识进行形式化表示，构造中医领域的语义网络，对其进行定量分析，抽取中医领域的概念语义场。刘氏等[29]提出了一种新颖的中医专家临床病案的知识获取方法，这种方法基于中医学本体，通过电子病案获取专家丰富的临床经验和诊疗知识，并将病案蕴涵的知识转化为形式化的知识，存入NKI知识库和NKI病案库。

中医药本体也为中医药古代文献的数字化作出了贡献。朱氏等[13]构建了面向中医古籍的语言系统（包括语义类型和语义关系）。林氏[30]从收集的中医骨伤资源（主要是中医骨伤古籍）中提取骨伤相关的术语，然后设计本体的框架并构建了中医骨伤古籍小本体。谷氏[31]基于中医古籍文献叙词表，构建了面向中医古籍文献的领域本体。这些本体已被用于从中医古籍中获取结构性知识，从而支持古籍的语义检索和深入分析。

构建中医药本体的另一个重要目的，是解决中医领域知识同其他领域知识的融合，以及中医领域知识内部的融合问题。在中医药领域中，存在大量富含中医药领域知识的数据库，但它们之间存在严重的异构性，这增加了中医药知识融合的难度。Chen等[32]基于领域本体实现了中医药异构数据库的集成，从而将中医各科知识融合为计算机化知识体系，以支持知识的统一访问。此外，中医药领域本体在知识检索[30]、专家系统[33]、中医百科[34]、智能系统[3]等诸多领域得到了广泛的应用。

5小结

本体是一种新型的知识组织技术，主要源自人工智能（尤其是知识表达与推理）领域，也涉及到哲学、语言学、术语学和认知科学等。近年来，本体成为中医药领域广泛关注的研究热点。中医药学是一个复杂而全面的知识体系，具有复杂的概念层次结构和网状的知识结构，并且与其他的自然、人文学科之间存在着交叉融合的关系。传统的知识组织系统结构简单、表达能力有限，无法完全解决中医药知识表达中的复杂问题，而本体为解决这些问题提供了强大的知识表达和推理能力。上述研究表明，领域本体能够准确定义中医药领域概念，系统表达它们之间复杂的语义关系，并支持知识展示、决策支持、知识发现等中医药应用。

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生物医学工程概括篇3

一、中药和西药概念内涵的误区

中药和西药是于西方近代医药学传入我国后而出现的概念,西方近代医药学所使用的药物称为西药,我国原来已有的药物称为中药。而今这两个概念的内涵已非如此简单,存在种种误区。

(一)按产地划分

中药主要起源于中国,除了植物药以外,动物药如蛇胆,熊胆,五步蛇等,介壳类如珍珠,海蛤壳,矿物类如龙骨,磁石等。都是用来治病的中药,少数中药源于外国如西洋参。中国亦研制了很多首创的药物,如天花粉素,棉酚等天然产物药物以及一大批人工合成的药物也是西药,故此种划分不正确。

(二)按人工合成和天然产物划分

即人工合成的药物为西药,天然产物药物为中药,这种划分也不正确。现在所的西药如黄连素、地高羊、大量的抗生素类药物均是天然产物,亦有一些中药却为人工合成的,如中药冰片,现已有人工合成的龙脑供应。

(三)按组成成为为单体化合物和成分不清的混合物来划分

有的将单体化合物的药物称为西药,而将树皮、草根、全蝎等不纯的天然混合物药物称为中药,这种标准也不确切。如西洋参、洋地黄叶、大黄苏打片等西药,即为成分不完全清楚的混合物,而氯化铵、冰片砒石等中药却为成分清楚或单体化合物的药物。

(四)按剂型不同来划分

有的将现代制剂如针剂、片剂等称为西药,而将中国的传统料剂如丸、散、膏、丹、汤剂等称为中药。这显然也不合理。如桑菊感冒片、羚翘解毒片等是中药,却是现代剂型的片剂。而西药的一些合剂即与中药汤剂无本质区别,更有丸散膏丹等剂型。

(五)按使用人员划分

即中医使用的药物为中药;西医使用的药物为西药。笼统讲,似乎有一定道理,但细分析起来,亦不确切。如西医也使用甘草、大黄等,但并不能因此而简单地将它们称作西药;既使中医自服维生素丙,亦不能就此而称其为中药。

二、中药和西药概念内涵的确定。

中药和西药划分的基本原则,是不能离开相应的医药学理论体系、即概念的内涵—基本内容应适应医药学理论体系的要求,并据此而使用。故先明确相应医药学理论体系的内容,才能确定药物概念的内涵。

(一)中医药学理论体系的内容和概念内涵

1、中医药学理论体系的内容:中医药学理论体系的基本内容应这样表述:以阴阳五行学说为基础;用脏腑、经络、卫气营血、三焦等表示机体的功能部位;以八纲—阴、阳、表、里、寒、热、虚、实来表示机体的功能状态;四诊的望、闻、问、切作为了解机体状况的手段;按辨证论治的原则,确定机体状况而采取相应的治疗和预防措施;在诊治的全过程中,始终强调机体内因为主而不忽视外因作用的防病治病观。总之,具备如上基本内容的医药学理论体系即为中医药学理论体系。

2、中药概念内涵:中药应具备与中医药学理论体系基本内容相适应的特征,其具体内涵包括三方面:第一,药物性能的表达有性味,即四气(寒热温凉)五味(酸苦甘辛咸);归经,包括脏腑、经络、三焦、卫气营血等归经;升降浮沉。这些,有时又称中药特性,即狭义的中药药性。第二,药物功效以中医药学术语,表述,如解表、凉血、平肝、清热解毒、软坚散结,活血化瘀等。第三,药物配合使用时,按君臣佐使关系配伍,使各味药共同构成一个功效整体与机体证相对应而发挥作用。简言之,以中医药学理论体系的术语表述药物的性能、功效和使用规律的药物,称作中药。

(二)西医药学理论体系的内容和概念内涵

1、西医药学理论体系的内容:西医药学理论体系的基本内容应这样表述:以现代科学的物理学、化学和生物学为基础;用直观或解剖后所见(包括用各种放大倍数的显微镜)的实体来表示机体的部位。

2、西药概念内涵:西药应具备与西医药学理论体系基本内容相适应的特征,其具体内涵包括三方面:第一,药物本身性能以其物理和化学性质来表示,如是液体还是固体,是酸性还是碱性等,第二,药物功效以相应的病理、生理、生化等的指标和术语来表示,如抑制细菌、降低血压、升高血糖等。第三,药物配合使用时,考虑药物间的物理、化学、物理化、变化,如沉淀、分解等,而不是把各种配合使用的药物作为一个功效整体。简言之,以西医药学理论体系的术语表述药物的性能、功效和使用规律的药物,称作西药。此为西药概念内涵的第一方面,第二方面,具备如上内容的药物,并且只有按西医药学理论使用时,才称作西药。若按其它医药学理论使用时,还可不称作西药

三、中西药配伍合用

中药和西药如同兄弟俩,在治病这一目标上相配合,取长补短,往往会收到很好的甚至意想不到的资料效果。同时,在中西药配伍应用的实践过程中,对于不宜配伍的中西药也有所发现和认识,包括相互消弱药物性能乃至损害人体健康的不良后果等等。所以,中西药也不能盲目合用。

(一)因在胃肠道相互作用不宜同服

含朱砂(含Hg++)的中成药,如朱砂安神丸、人丹、冠心苏合丸等不宜与具有还原性西药,如碘化钠、硫酸亚铁等同服。因为它们在胃肠道中可生成具有毒性的溴化汞或碘化汞沉淀粉,引起赤痢样大便,导致药源性肠炎。

(二)因药物代谢方面的作用不宜同服

含有乙醇的中药风湿液、国公酒等药酒,不宜与西药苯巴比妥、苯妥瑛钠、D860、降糖灵、胰岛素、华法令等同用、因为乙醇是一种药酶诱导剂,能使肝脏药酶活性增强,使上述西药代谢加速,半衰期缩短,药性下降。

生物医学工程概括篇4

针对药理学课程教学的特点和目前教学方法的不足，探索整体教学设计方案和方法。内容包括课程介绍、课程目标、教学内容、学情分析与教学方法手段、考核方案。

【关键词】

药理学；教学设计；临床医学

1课程介绍

《药理学》是临床医学专业的一门重要的专业基础课程，它是研究药物与机体（包括病原体）间相互作用及规律的一门学科，是基础医学和临床医学、药学与医学之间的一门双重桥梁学科。先修课程是解剖学、生理学、生物化学、病理学、微生物与免疫学等医学专业基础课程。通过本课程的学习，使学生掌握从事临床所必需的药理学基本知识和技能，为以后学习相关岗位知识和技能、增强继续学习岗位知识和适应职业变化的能力奠定基础。本课程开设在第三学期，共64学时。

2课程目标

《药理学》课程目标围绕职业能力中知识目标、技能目标、素质目标三个方面实施。通过该课程的学习，学生应具备以下能力：知识目标：学会运用药理学总论的基本概念、基本理论指导各论的学习，并掌握常见病、多发病经典治疗药物的药理学规律。能熟练说出临床常用药物的药理作用、临床应用、常见和严重不良反应、禁忌证，并能在临床工作中应用。能够运用所学知识，在临床实际工作过程中分析、解决常用的药物在应用中存在的问题。技能目标：具备从事临床合理用药的职业能力；具备严谨的逻辑思维、分析、判断、创造的能力；具备运用有关理论知识解决临床用药过程中实际问题的能力；具备自主学习，独立承担工作任务的能力。素质目标：养成诚实守信、爱岗敬业、吃苦耐劳的精神和遵守纪律的良好职业习惯，以及具备团队工作、组织协调、沟通交流、勇于担责等能力。

3教学内容

依据临床医学专业人才培养方案和《药理学》课程标准确立以下教学内容：项目一、药理学基本理论和概念；项目二、外周神经系统药物；项目三、中枢神经系统药物；项目四、心血管系统药物；项目五、利尿药与脱水药；项目六、消化系统药物；项目七、呼吸系统药物；项目八、内分泌系统药物；项目九、抗微生物药物。

4学情分析与教学方法手段

4.1学情分析教学对象是临床医学专业的学生，学生学习态度较好，学习过正常人体结构、正常人体机能、异常人体结构、文科理科生兼有，理解能力、逻辑推理能力一般，自学能力相对欠缺。

4.2教学方法与手段采用教、学、做一体的教学方法，以基层医生主要工作任务为导向，引入国际上具有较高评价的TBL和PBL教学法理念。根据教学内容选用合适的教学方法。包括基本概念及术语的讲授，以教师阐述为主、注重学生识记考察。各论药物结合临床案例分析来讲授。采用理实一体、教学做一体化教学，巩固基本理论知识，训练学生的基本技能、提高学生观察、分析、解决问题能力。对于社会热点知识、直接指导临床工作的知识，采用课堂小组讨论教学法和启发式教学法。对于较为系统的知识采用总结式教学法，要求同学认真完成总结报告。

5考核方案

教学评价和考核中贯彻能力本为的理念。变单向教学评价为多元评价，将静态教学评价变为动态评价；变学生被动应对考试为主动参与考核，将结果式考核变为分阶段分层次的过程考核。在设计教学考核方式时，不再简单进行理论知识考核和单一的期末考试等做法，推行教学评价、考核的多元性，通过产品考评、过程考评、报告考评、知识考评等，逐步实现形成性评价和终结性评价相结合，要对知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等进行全面评价。要实现评价主体多元化，教师评价与学生评价相结合。本课程按百分制进行考核，考核主要包括形成性评价和终结性评价两个方面，形成性评价占40%，终结性评价占60%。

6结语

通过对药理学课程进行整体教学设计后，使学生在“做中学，学中做”，师生互动增多，教师从传统的主导作用转变为引导作用，大大提高了学生在学习中的兴趣，知识掌握更加牢固，运用更加灵活，学生主动联系临床实际问题及创新思维越加活跃，沟通能力及团队合作精神都有所提高[1]。可见，这种设计更加有利于培养具有综合素质的人才。

参考文献：

生物医学工程概括篇5

【关键词】生物与健康产业概念内涵

1产业概念

以现代生物技术生产的产品及所形成的产业是国际上新兴的产业，涉及现代生物技术本身所形成的产品、利用现代生物技术改造传统产业培育的新产品，涉及传统生物产业与现代生物产业的内涵差别、产业规模等诸多因素，至今国际上有关生物产业的定义尚无明确界定[1]。国家发改委在《生物产业发展“十一五”规划》的研究编制过程中，将生物产业定义为“将现代生物技术和生命科学应用于生产以及应用于经济社会各相关领域，为社会提供商品和服务的统称，主要包括生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保等新兴产业领域”[2]。

生物与健康产业密切相关且互为交融。健康产业主要包括医疗保健服务业和医疗保健相关产业。医疗保健服务业由向公众和个人提供预防、治疗、护理、康复等医疗保健服务的卫生机构和医疗保障组织组成。医疗保健相关产业包括老年护理、健康管理、医疗旅游、美容养生等延伸性保健服务，以及为医疗保健服务提品和支持的产业。

我国广州、宁波等市根据区域产业特点与经济社会发展需求，将生物与健康确立战略性新兴产业加以培育，为此，有必要探讨生物与健康产业的概念与内涵，依此调查产业的发展规模、水平、结构等基本情况，及时为各部门制定政策、开展宏观调控提供依据。

2产业构成

目前，国内外关于生物与健康产业内涵的理论研究成果不多[3]，我国相关的产业分类指导和统计管理等制度出台相对滞后，导致国家的生物产业产值通过参考国内外材料估算的方法获得[4]，数据准确性差，甚至不能反映其中的核心产业生物医药产业的情况，国家亟须建立一套相关的政策体系。

2.1国家产业政策

在产业构成上，2011年11月，国家科技部《“十二五”生物技术发展规划》，明确指出我国现阶段重点发展的生物技术产业包括生物医药、生物农业、生物制造、生物能源和生物环保五大领域[5]。2012年12月，国务院《生物产业发展规划》，提出大力发展生物医药、生物医学工程、生物农业、生物制造、生物能源、生物环保、生物服务七个重点领域[6]。然而上述文件对各领域的概念与内涵并无明确阐述。2012年9月，国家发改委《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录（公开征求意见稿）》，其中生物产业包括生物医药、医疗器械、生物农业、生物制造、生物服务、海洋生物六个小类和23个条目，初步勾画了生物产业作为我国战略性新兴产业的基本组成。

2.2产业内涵探索

全面准确的产业统计需要对产业内各领域进行细分与测算。2008年，国家发改委着手建立生物产业运行监测系统。2008年7月，该委召开“建立我国生物产业统计体系研究课题”讨论会，总结生物产业统计试点工作，提出生物产业统计体系主要包括生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保和生物服务六大块内容，讨论完善我国生物产业统计体系。2012年初，国家发改委、工信部等部门召开联席会议，提交了《战略性新兴产业重点产品和服务统计目录》与《战略性新兴产业行业分类统计目录》，对战略性新兴产业统计调查方法研究进行论证，提出认真做好生物产业等战略性新兴产业发展形势的监测和分析，加强信息引导，采取多种形式利用数据资源，促进战略性新兴产业健康发展。然而，由于生物与健康产业涉及的技术领域非常广泛，同时贯穿产业活动中研发、生产、流通和服务等多个环节，随着技术创新、产业分化和产业融合的不断发展，该产业的子产业关联性强、产业边界模糊等特征日益凸显，对产业的分类和统计标准设计要求较高，相关的指导和管理政策一直未能出台。

3国内部分省市相关政策

在国家尚未出台统一的生物与健康产业相关分类和统计办法的情况下，国内各省市纷纷结合区域情况开展相关尝试性工作，在为区域产业发展提供决策依据的同时，也为国家相关政策的制定提供了参考。2011年12月，黑龙江开展全省生物产业统计工作，将生物产业分为生物医药、生物农业、生物制造、生物能源、生物环保五大领域，然而关于各领域的定义与具体范畴未见，由科技管理部门负责推进。2010年，南宁市发改委委托南宁市统计局和广西社科院开展生物产业统计体系与产业指标课题研究并于2011年3月通过了成果评审，界定了生物产业的统计范畴，提出了生物产业指标体系及具体统计方法，但具体内容未见。至2012年初，已有云南、四川等十多个省市初步设立了新兴产业统计指标监测体系，对生物产业等新兴产业进行统计，其中以云南省、江苏省无锡市、浙江省宁波市对生物与健康产业的界定较为详尽。

3.1云南省跨越一、二、三产业统计生物产业

云南省实施“生物经济强省”战略，2007年4月，省发改委《云南省生物产业发展规划纲要（2006-2022）》，提出“生物产业（烟草产业除外）指的是从事生物产品研究开发、生产和生物技术服务的产业，包括：生物医药、生物农业、生物制造（轻工、化工）、生物能源、生物服务业等。”2010年10月，云南省政府发展生物产业办公室《云南省生物产业统计报表制度（试行）》，将生物产业界定为“指以生命科学理论和生物技术为基础，结合信息学、系统科学、工程控制等理论和技术手段，通过对生物体开展研究并制造产品，或改造动物、植物、微生物并使其具有所期望的品质特性，为社会提供商品和服务的行业的统称，包括生物农业、生物林业、生物医药、生物能源、生物制造、生物环保、生物服务等领域。”该制度以《国民经济行业分类（GB/T4754-2002）》为依据设置云南省生物产业统计指标及口径范围，对生物产业的农业生产、工业生产、产品销售和利税等情况进行统计，指标体系涵盖一、二、三产业。该制度将烟草产业纳入生物农业统计范畴，因为云南省是我国最重要、规模最大的烤烟和卷烟生产基地，烟草种植业、卷烟工业是该省农业和工业的重要组成部分。烟草产业是该省最具比较优势、最有特色的产业之一，是省财政的主要支柱，所创税收自1988年起一直位居全省各产业之首，最高年份占全省70%。此外，烟草产业还促进了其他相关产业的发展，是该省的重要产业。2011年，云南省生物产业总产值达4100亿元，成为全省重要的支柱产业。但是，关于产值的具体构成未见报道。

3.2江苏省无锡市分十大领域统计生物产业

2012年1月，无锡市统计局、发改委《无锡市新兴产业统计监测制度（试行）》，对该市物联网、节能环保、生物产业等十大新兴产业开展统计监测，该制度将生物产业界定为“包括生物技术产业和新医药产业。生物技术产业：主要是生物能源、生物工业、生物农业、生物环保等新兴产业领域。新医药产业：是指以新技术、新工艺、新剂型、新装备等的开发应用为特征，是蕴含巨大经济社会效益、最具广阔发展前景的新兴产业，主要包括生物技术药、中药、小分子药物和医疗器械、生物试剂、医用材料等。”在该制度的统计分类目录中，将生物产业分为生物医药制造、生物药品制造、中药制造、医疗器械和医用材料制造、生物工业产品制造、生物农业产品制造、生物环保产品制造、生物能源产品制造、药用包装材料、其他十大领域，统计生物产业的总产值、新产品产值、主营业务收入和从业人员数。但是，对于各领域的具体统计范畴及其与《国民经济行业分类》的关联未见，由市科技局与市农业委员会负责核定相关企业名录并组织统计工作。无锡市发改委公布的新兴产业发展数据显示，2012年1～10月该市生物技术和新医药产业总产值（营业收入）为252.75亿元，同比增长9.1%。

3.3浙江省宁波市采用汇总系数统计生命健康产业

2013年3月26日，宁波市统计局、市加快培育和发展战略性新兴产业工作领导小组办公室《宁波市战略性新兴产业统计分类目录（试行）》，以《国民经济行业分类（GB/T4754-2011）》为依据，根据具体类别与相关战略性新兴产业的关联度确定不同的统计汇总系数，对该市节能环保、生命健康、新能源、海洋高技术等八个战略性新兴产业进行统计。其中，生命健康产业包括生物制品制造产业、生物工程设备制造产业、生物技术应用产业三个子产业，下分十个领域。

4生物与健康产业概念与内涵

在我国现行的生物与健康产业统计体系下，本文以国家产业政策为基础，参考国内各省市产业界定方法，将生物与健康产业界定如下：

4.1产业概念

生物与健康产业是指以生命科学理论和生物技术为基础向社会提供商品和服务的行业的统称，包括生物医药、生物农业、生物能源、生物环保、生物制造、生物医学工程、生物技术服务、健康服务产业领域。

4.2产业构成

（1）生物医药产业：是指以现代生命科学理论为基础，与医药产业结合，利用生物体及其细胞、亚细胞和分子的组成部分或以其作为作用对象，结合工程学、信息学等手段开展研究及制造产品或改造动物、植物、微生物等，并使其具有所期望的品质、特性，进而为社会提供商品和服务手段的综合性技术体系，其内涵包括生物医药产品研制、规模化生产和流通、服务等。该产业主要包括化学药品原料制造、化学药品制剂制造、中药饮片加工、中成药制造、生物及生化制品的制造、卫生材料及医药用品制造、医疗仪器设备及器械制造以及制药专用设备制造[2]。

（2）生物农业产业：是指运用基因工程、发酵工程、酶工程以及分子育种等生物技术培育动植物新品种，以及生产农业投入品如生物农药、兽药与疫苗、生物肥料以及生物农用材料所形成的产业。该产业包括农业生物种业、生物饲料、生物农药、生物肥料、生物疫苗等重点领域[7]。

（3）生物能源产业：生物能源是指由生物质转变而成的能源，是从能源作物、林业废弃物和有机废料等生物质中产生的能源，包括来自树木的木材能源和来自非木材的农业作物的农业能源，其中储存着可用于产生电能、热能、液体燃料及气体燃料的化学能源。我国生物能源主要指利用淀粉、糖、动植物油脂以及木质纤维素为原料生产燃料乙醇、生物柴油、沼气以及生物质发电等[2]。

（4）生物环保产业：目前国际上尚无统一的界定，一般认为凡是与生物技术结合，充分利用生物的特殊功能进行生物净化、生物修复、生物转化和生物催化，从污染治理、清洁生产、能源开发到可再生资源利用，多层面、全方位地为解决工业和生活污染、农业和农村面源污染、荒漠化和海水污染等提供相关产品和服务的行业，均属于生物环保产业研究和应用的范畴，也是其发展的趋势和方向[2]。

（5）生物制造产业：包括采用微生物细胞、生物酶，以及基因工程、合成生物学和细胞融合为代表的现代生物技术及以发酵和酶转化为代表的近代生物技术成果形成的生物制造业，是以现代生物技术为基础大规模生产人类所需基础化学品与原料等的一种工业方式，广泛应用于化工、食品、制药、造纸、纺织、采矿、能源以及环境保护等许多重要领域[2]。

（6）生物医学工程产业：是指运用综合工程学、生物学和医学的理论和方法，提供生物医学材料制品、（生物）人工器官、医学影像和诊断设备、医学电子仪器和监护装置、现代医学治疗设备、医学信息技术、康复工程技术和装置、组织工程等产品研制、规模化生产和流通、服务的产业。

（7）生物技术服务业：是指以现代生物技术与其他要素为支撑，通过生物技术的研究、创新、应用、转化、转移、扩散，形成完整的生物技术产业链的服务活动的总和，是一种创造和传播生物技术知识，提供、应用生物技术知识服务的产业体系[2]。

（8）健康服务业：是指以现代或传统医学技术为主要支撑，以医疗服务、健康理疗、康复调理、生殖护理、健康管理为主体的，为人类健康服务的综合性体系。

参考文献：

[1]李学勇.中国生物产业调研报告[M].北京：中央文献出版社，2004.

[2]北京生物产业发展报告编辑委员会.启航2009北京生物产业发展报告[M].北京：科学出版社，2009.

[3]伍业锋，刘建平.生物产业的界定及统计制度方法初探[J].统计与决策，2011，（20）：35.

[4]龙九尊.专家呼吁建立战略性新兴产业统计体系[N].科学时报，2010-9-13（B1）.

[5]科学技术部.“十二五”生物技术发展规划（国科发社〔2011〕588号）[Z].北京：2011.

生物医学工程概括篇6

【关键词】医院信息系统；构件

1.引言

随着科技的日益发达，计算机在各个行业不断受到人们的重视，同时得到越来越广泛的应用，医院同样面临着信息时代的挑战。医院信息管理的计算机化、网络化将是建设现代化医院必不可少的条件和重要的手段。

医院要紧跟时展的步伐和潮流，必须实现医院全面的信息化管理，为病人提供现代化的服务，提高对病人的服务水平，方便、准确、快捷地为病人提供医疗服务和医疗费用信息，进而增强病人对医院的信任和支持。当前，医院还面临着越来越激烈的市场竞争，想要在竞争中取胜，就必须采用先进的计算机信息系统。

2.医院信息化发展现状

在中国医疗系统改革中，医院信息化是一个重要的环节。加快医院信息化的建设和发展，有利于提高工作效率与管理水平，转变传统的卫生管理模式，降低医疗卫生行业运营成本，增强现代医院竞争力，使其能够最大程度的适应社会主义市场经济的发展[1]。

目前医院的信息化应用主要有：医院信息管理系统(HIS)、临床信息系统(CIS)、医学影像信息系统(PACS)、检验信息系统(LIS)和电子病历系统(EMR)等，同时单个医院还可以与社会保险系统接轨。

医院信息管理系统(HIS，HospitalIn-formationSystem)是以计算机为基础，用于简化所有医院医疗和管理信息。按照MorrisF.Collen所给的定义：利用电子计算机和通讯设备，为医院所属各部门提供病人诊疗信息(PatientCareInformation)和行政管理信息(AdministrationInforma-tion)的收集(Collect)、存储(Store)、处理(Process)、提取(Retrieve)和数据交换(Communicate)的能力，并满足所有授权用户(Authorized)的功能需求。

医院信息系统属于迄今世界上现存的企业级(Enterprise)信息系统中最复杂的一类。这是医院本身的目标、任务和性质决定的。它不仅要同其它所有MIS系统一样追踪管理伴随人流、财流、物流所产生的管理信息，从而提高整个医院的运作效率，而且还应该支持以病人医疗信息记录为中心的整个医疗、科学、科研活动。

目前，我国已建成的医院信息系统多数属于面向管理的医院信息系统，更确切的说，是以财务为中心的医院信息系统。卫生部对国内6921家医院进行调查，其中有2179家建设了医院信息系统(HIS)，占31%。从地区分布看，华东地区医院建设HIS比例接近80%，其他大部分地区在30%～35%之间，西北地区不足20%。从医院规模看，省级医院建设HIS的比例达到84%，地市级医院建设HIS的比例为37%，县级医院为34%。根据卫生部的统计，国内有17000多家县以上的医疗机构，应有5000多家医院建设了HIS。在经过了这一轮的医院信息系统实施应用之后，现在一些大型医院已经开始考虑对HIS系统进行升级和修改。

3.基于构件的医院信息系统(HIS)开发过程模型

3.1构件的概念及其一般特征

构件是系统中实际存在的可更换部分，它实现特定的功能，符合一套接口标准并实现一组接口。构件代表系统中的一部分物理实施，包括软件代码（源代码、二进制代码或可执行代码）或其等价物（如脚本或命令文件）。软件构件则是指软件系统中具有一定意义的相对独立的构成成分，即可以被多个软件系统所复用、具有相对独立功能的系统构成成分。具体地说，软件构件是一个或一组具有良好接口定义的自包含软件，既具有运行时可访问的接口，又具有开发时可立提交与安装的特性。一般来说，可复用软件构件应具备以下特征：①有用性(Usefulness)，构件必须提供有用的功能；②可用性(Usability)，构件必须易于理解和使用；③质量(Quality)，构件及其变形必须能正确地工作；④适应性(Adaptability)，构件应能通过参数化等方式在不同的语境中进行配置；⑤可移植性(Portability)，构件应能在不同的硬件运行平台和软件环境中工作[2]。随着对软件复用理解的深入，构件的概念已不再局限于源代码级的标准类库、函数、类和对象等，而是延伸到包括需求分析在内的软件开发过程的各个阶段，可以包括软件工作产品、软件子系统、软件构架、场景分析设计文档、经验教训、有创见的软件工程思想与表述，以及其他对开发活动有用的信息。从抽象层次上看，软件复用可体现在3个层次：概念级复用，如场景知识、开发经验、建模方法和文档资源的复用；逻辑级复用，关键是软件体系结构重组和规则复用；物理级复用的实质是构件复用，包括模板共享、类库共享、子程序和函数调用等。因此，软件构件也可以按这3个抽象层次来进行划分。

3.2基于构件的医院信息系统开发过程

正如前文所述，医院信息系统属于迄今世界上现存的企业级(Enterprise)信息系统中最复杂的一类。所以我们提出基于构件的医院信息系统开发方法，即构建软件体系结构可重组以及通过构件库将可重用的构件引入信息系统开发过程。从工程化与过程管理的角度讲，如图1所示，基于构件的医院信息系统开发过程可定义为3个层次和4个场景。

3.2.1医院信息系统开发模型的4个场景

(1)开发场景。从医院各科室特定应用需求出发，通过场景分析进行共性需求识别、场景对象抽象和场景知识获取，以建立概念级的场景模型，产生应用系统的需求规格说明，这一阶段的成果是场景模型。

(2)部署场景。部署场景的主要任务是为场景需求寻求软件解决方案，包括构架设计模型和构件设计模型。在这一阶段中，首先检索构架库中存放的面向特定场景的构架，寻找可复用的构架，或者对其进行必要的适应性修改；在无可复用构架时，创造适合该应用环境的新构架，并进行标准化描述后入库，以备将来的复用。然后，在构架的指导下，把系统功能分解到相应的构件和连接件，并定义系统中的构件与构件之间的关系。这一阶段的成果是构架模型和构件模型。

(3)运维场景。根据场景应用开发或直接重用的需要，进行场景实现。包括场景构件的识别、设计、编码和测试等局部过程集成，系统构件的分类、检索、引用和构件库维护，场景构件与系统构件的演化、实例化、组合和应用原型的动态生成等场景框架整体集成，从而建立符合场景应用的各种物理模型。这一阶段的成果是软件构架和代码级的构件。

(4)用户场景：通过对实现阶段所生成的产品进行组装和运行模拟(正向)、设计优化(逆向)等措施，对场景化软件原型进行可用性评价和可重构性验证，并对符合确认测试条件的应用系统进行全局封装和使用规范生成，最终获得一个真正构件化的目标系统。

基于构件的软件开发过程强调可复用构件的中心作用，工作流程中的各项活动与瀑布模型大不相同，在基于构件的软件开发整个过程自始至终把识别共性与重用放在重要的位置。在开发过程的每一个场景中，都是从对构架／构件库的查找开始，经选取、直接采用或修改采用，再进行测试和装配，最终将完成的构架／构件入库或形成一个新的应用系统而。可见，在整个过程中，构架库和构件库为各项开发活动提供了基础，标准规范和质量保证对整个生产过程提供支持。

3.2.2过程模型的3层结构

如前所述，软件复用可体现在概念级复用、逻辑级复用和物理级复用3个层次。从模型化与内容抽象的角度看，面向构件的软件开发过程也可按3个层次展开：概念层、逻辑层和物理层。这与UML描述、数据库设计模式、元建模技术以及分布式计算等多种方法是一致的，差别只在术语不同。例如，在基于UML形式描述的面向对象建模中，上述3个层次称概念层、说明层和实现层；而在元建模中则称元知识层、结构知识层和算法知识层。之所以具有这样的分层结构，其主要原因是将技术层的物理实现与概念层和逻辑层的分析与设计相分离。

过程模型的这种架构特征有利于软件生产过程的组织与管理，在软件过程模型的不同层次上，产生的产品是不同的，例如，在概念层上，关键活动是场景需求分析，其成果是场景模型；而在逻辑层上，关键活动是场景构架(Architecture，也称软件体系结构)设计和场景构件设计，其成果是构架模型和构件模型；而在物理层上，关键活动是场景构件实现、系统构件维护、应用系统集成等，其成果是代码级的软件制品。显然，所处的层次不同，要求的抽象能力和工作技能也不同。

4.结语

软件构件技术的出现，为根本改善目前医院信息系统生产高成本、低效率的状况，为实现医院信息系统软件由作坊式生产向工业化生产的飞跃带来了机会。因此，构件技术必将在今后的医院信息化建设中的展现中越来越广阔前景。

参考文献

[1]韦子奇.医院信息化的建设和发展[J].计算机光盘软件与应用,2011(7).

[2]黄柳青,王满红.构件中国(面向构件的方法与实践).

作者简介：