医学生物工程专业(精选8篇)
时间：2023-08-17
时间：2023-08-17
关键词：生物医学工程；VC++面向；对象程序设计；教学方法
Driving Teaching Method of VC++ and Object Oriented Programming in Biomedical Engineering
WU Bo，ZHANG Nan，WU Wen-yi，DU Jing，CHEN Hui，LIU Zhi-cheng
（Department of Medical Informatics，School of Biomedical Engineering，Capital Medical University，Beijing 100069，China）
Abstract：By improving the teaching philosophy and teaching methods， we explore the effective VC ++ object-oriented programming and teaching methods according to the characteristics of students specializing in biomedical engineering、 In the teaching process， we design the case-driven and case representation methods to help students have a deep understand of the VC ++ object-oriented programming principles and gain the skill of VC ++ graphical user interface programming by using the mon controls， and acquire the skill of database access programming technology、 The case is designed to have the high requirements to the actual operating ability which considers students' professional interests at the same time、 Students can acplish the case using their own professional knowledge and skills、 In this process， students can deepen their knowledge about the VC ++ object-oriented programming principles、 In the process of making representation and the questions answering， students can learn from each other、 Therefore the final goal can be achieved that they can fundamentally understand and master the knowledge and proficiently use it、
Key words：Biomedical Engineering；VC++ object-oriented programming；Teaching methodology
1引言
生物医学工程是一门交叉学科，它运用理学、工程学的理论和方法，解决生物科学、医学、行为学或卫生学中问题，以及进行相关的科学研究[1-2]。近年来，计算机科学与技术在医学领域也获得了广泛应用，并促进了医学的进步，例如医学成像技术，计算机辅助诊断，医院信息管理等。因此，计算机科学与技术成为生物医学工程专业教育教学的重要分支，很多医学院校设置了计算机科学与技术专业[3-8]，甚至很多理工类院校的计算机与信息技术学院开设了生物医学工程专业[9]。
程序设计是计算机科学中的重要技能，是在医学信息学的科研或应用领域实现新算法或功能的重要手段。C++是经典的面向对象编程方法，是目前使用最广泛的编程语言。C++面向对象语言的特性使之具有简洁高效的特性的同时，兼具灵活性的特点，使它即适用于大型程序设计，又能够较好地兼容C语言。因此，面向生物医学工程学生的C++面向对象编程的教学问题研究成为近年来的研究热点[10]。VC++是微软开发的C++可视化集成编程环境Microsoft Visual C++的简称，不但支持C与C++的开发，也支持可视化编程，而且它具有数据库访问技术，是强大的编程工具。在我们课程中，采用了Microsoft Visual Studio 2008 C++版本的软件，目前这个版本是较新，而且比较稳定的版本。
2案例
2、1设计 VC++面向对象程序这门课程主要分为两个层次，首先是要讲解面向对象的程序设计原理；其次讲解基于NET Framework的窗体应用程序编程，包括数据库访问技术，以及窗体与数据库的配合编程。第一层次的知识比较抽象，面向对象程序设计的思想和原理是从面向过程的程序设计演变进化而来，其规则适用于大规模程序设计，对于编程经验较少的学生来说，深刻理解较难。第二层次知识更注重实际操作，程序设计的运行结果更加直观，且容易实现一定功能。所以，很多学生更加喜欢学习这部分知识。但是，第一层次的知识为第二层次知识的基础，基础知识掌握不牢固，将会导致窗体程序设计时遇到大的问题。因此，需要设计综合性的课题，使学生在实际操作中既巩固了基础知识，又能激发他们的学习探索兴趣。
针对这些特点，我们在课程最后设计了与医学相关的案例，具体内容是实现具有简单功能的，类似医院信息系统子系统的软件。使用C++控件完成具有Windows风格的界面。软件要求使用按钮控件，按钮必须有Click事件，并且Click事件必须完成一定功能，例如 "查询"按钮，实现数据库查询；要求使用文本框控件，文本框要有功能，例如使用Validated事件，实现数据有效性检验；要求使用列表框，组合框，dataGridView控件任选其二使用，并且这两者间要有数据的联系，列表框中数据可以添加到组合框中，或组合框中数据可以添加到数据库等等；要求必须使用数据库技术（SQL Server或Access），要求能查询、修改、更新或删除表。外观要求美观，可以为窗体添加背景图片，编译与运行过程中不能有错误。完成案例后，需要学生参加大作业答辩环节，答辩时要求通过ppt幻灯片讲解，结合软件功能演示，代码讲解来向学生和老师展示自己的成果。学生答辩结束时有老师和学生的提问时间。
本案例既能结合学生知识背景，激发学生动手动脑兴趣，又能将课程知识点大部分涵盖在案例里，使学生通过做案例加深对课程知识点的理解，又锻炼了实际操作能力，同时，本案例有留给学生自主发挥的空间，能够激发学生学习的自主能动性，学有余力的同学能够通过自学，实现更加复杂的功能。最后，通过大作业答辩，锻炼了同学们演讲能力和沟通能力，并且进一步加深了知识点的掌握。
2、2实现 学生根据案例要求，完成了一款体检信息查询软件。图1为体检信息查询软件的界面。本体检信息查询器的设计思路是，①可以通过录入，将体检人的体检信息添加进数据库，信息包括姓名、性别、年龄、血压、心率、身高和体重；②能够通过姓名字段，查询数据库中的某条记录，并且根据查询到的体检信息，可以生成此人的体检报告。下面我们从软件的控件和数据库两方面介绍软件的实现。
图1 体检信息检查软件的界面
2、2、1窗体设计 控件布局如图1所示，具体实现为：向姓名文本框中输入查询关键字姓名，单击查询按钮，触发Click事件，可以实现在数据库中以按照姓名字段进行查询，查询结果添加到数据集dataSet11控件之中；查询结果显示在DataGridView控件中；单击"生成体检报告按钮"，ListBox控件中生成体检报告；血压情况，心动情况和体重情况用ComboBox控件实现，每项给出了选项，用于辅助生成体检报告的结果。
2、2、2 数据库编程 在我们的案例之中，使用了Microsoft SQL Server 2005数据库。为了在教学过程中强调VC++的数据库访问技术，我们的数据库设计的比较简单，仅包含了一个单表，表中包括了"性别"、"年龄"、"血压"、"心率"、"身高"和"体重"等字段。首先，我们需要在在Visual Studio中连接数据库。因为Visual Studio环境只有连接到当前的数据库服务器后，服务器上的数据库对VC++工程才可用。具体过程是：a）新建VC++ 窗体应用程序，或打开一个已有的数据库窗体工程。b）如果当前没有数据连接，则选择"工具"中的"连接到数据库"选项，弹出"添加连接"对话框，如图2所示，设置想要访问的数据库，各项设置完成并测试连接通过之后，不报错，即已经成功连接数据库。可以打开Server Explorer窗口查看新建工程中已连接数据库情况。
图2 Visual Studio 2008中添加数据库连接窗口
在VC++窗体应用程序中访问数据库，必须要具备3个控件，分别是连接对象（sqlConnection），适配器对象（sqlDataAdapter）和绑定数据源对象（bindingSource）。绑定数据源控件可以为控件绑定数据库，例如我们将要用到的数据视图控件（dataGridView1）的数据源绑定。SqlDataAdapter是SQL Server与DataSet之间连接的桥梁，SqlDataAdapter带有Fill和Update方法，Fill方法以数据源中的数据填充DataSet，而Update则能用DataSet中的数据更新数据源。SqlConnection则用于打开和关闭数据库连接，在VC++窗体应用程序中打开数据库连接后，可以用SQL查询语言对数据库进行查找等操作。因此，要设计数据库查询的窗体应用程序，需要首先添加这三个控件。
接下来生成DataSet，方法是单击sqlDataAdapter1控件右上角的按钮，在弹出菜单中选择"生成DataSet"，单击确定即可生成DataSet1实例，在Form1下方出现dataSet11控件实例。接下来可以在DataSet1实例的基础上，实现可查询文本框，以及数据视图控件（DataGridView）。"姓名"文本框为绑定了数据源中"姓名"字段的可查询文本框，可查询文本框由DataSet1实例下，"姓名"字段的文本框控件添加。向可查询文本框中输入查询关键字，配合按钮的单击事件，可实行数据库的查询。具体实现为，向按钮控件的Click事件添加数据库查询，实现代码如下所示：
private： System：：Void button1_Click（System：：Object^ sender， System：：EventArgs^ e） {
this->sqlSelectCommand1->CommandText = L"select * from result where 姓名like'"+姓名TextBox->Text+"%'"；
sqlConnection1->Open（）；
reader=this->sqlSelectCommand1->ExecuteReader（）；
while（reader->Read（））
{
dr=dataSet11->result->NewRow（）；
dr[0]=reader->GetString（0）；
dr[1]=reader->GetString（1）；
dr[2]=reader->GetInt32（2）；
dr[3]=reader->GetString（3）；
dr[4]=reader->GetInt32（4）；
dr[5]=reader->GetInt32（5）；
dr[6]=reader->GetInt32（6）；
dataSet11->result->Rows->Add（dr）；
}
this->sqlConnection1->Close（）；
}
其中数据库查询语句如下：
this->sqlSelectCommand1->CommandText = L"select * from result where 姓名 like'"+姓名TextBox->Text + "%'"。
其中"*"可通配任意长度字符，"%"可通配任意单个字符，以实现对姓名的模糊查询。及执行数据库查询命令。命令保存在sqlSelectCommand1对象的CommandText成员里。sqlConnection1->Open（）成员函数打开当前数据库连接，ExecuteReader（）方法则执行查询命令。查询结果存入reader实例里，通过while循环，保存入数据集实例dataSet11之中。
接下来，将dataSet11中保存的查询结果显示在数据视图控件（DataGridView）之中。首先，需添加数据视图控件，方法是在Visual Studio环境中"Data Sources"浏览器中选中表，并拖动到Form1窗体控件实例中，即可添加DataGridView实例dataGridView1。同时，BindingSource和BindingNavigator组件都会自动出现，见图3，并已经将数据视图所连接的数据库的属性设置好了。同样添加"添加新条目"按钮控件，并为按钮添加Click事件，在事件中加入如下代码：
private： System：：Void button4_Click（System：：Object^ sender， System：：EventArgs^ e） {
this->sqlDataAdapter1-> Fill （this->dataSet11）；
}
适配器对象的Fill方法用this->dataSet11填充数据视图控件DataGridView。
单击"生成体检报告按钮"，会在列表框控件（ListBox）中生成体检报告。报告中可综合显示姓名文本框，组合框ComboBox实例中的血压情况、心动情况和体重情况等内容，实现代码情况如下：
private： System：：Void button2_Click（System：：Object^ sender， System：：EventArgs^ e） {
this->listBox1->Items->Add（姓名TextBox->Text）；
this->listBox1->Items->Add（boBox2->Text）；
this->listBox1->Items->Add（boBox3->Text）；
this->listBox1->Items->Add（boBox4->Text）；
}
2、3分析 案例设计时，我们综合考虑到VC++教学中两个层次知识间的关系，以及在教学过程中遇到的典型问题。怎样通过大作业设计、实现过程、以及最后的答辩环节突出知识点，使学生加深理解和认识，是我们要重点考虑的问题。①总结学生需要掌握的知识点，包括类的概念，对象的声明，成员函数的实现，构造函数和析构函数，数据库访问技术，以及数据库与控件之间的交互；②设计答辩过程问题，帮助学生整理思路，了解他们所做工程与VC++基本的面向对象程序设计的思想和原理之间的联系，掌握窗体程序与数据库连接编程相关重点知识。
根据上面的案例，结合知识点，我们答辩过程中设计了如下一些问题：①本窗体程序中，有哪个类？②类中包括哪些控件对象？它们有哪些成员函数（事件）？③哪部分代码为对象成员函数（事件）的声明？哪部分代码为对象成员函数（事件）的定义？④控件的属性修改了哪些？怎样进行修改？⑤数据库端做了哪些设置？Visual Studio工程中怎样设置数据库连接的？⑥工程中连接数据库字符串是什么？⑦工程中用了哪些与数据库连接相关的控件？怎样设置的？作用是什么？
通过上述问题的互动问答，能帮助学生温习和理解第一层中类和对象的概念，成员函数的声明和定义；掌握控件属性设置，以及如何设置；掌握数据库与窗体程序联合编程中数据库端SQL Server Management Studio的设置，以及如何在Visual Studio中设置以连接数据库，加深 ConnectionString连接语句中数据库查询语句的使用。学习初步的VC++、NET和数据库连接编程。
3结论
生物医学工程专业学生的培养目的是培养出能够跨越理工科与医学两个专业领域的人才，使他们在今后的工作中成为两个领域顺畅交流，良好互动的桥梁，从而使学科之间激励促进，互相融合。我们根据医学工程专业学生的特点，设计了学生们感兴趣的案例，激发学生编程的热情，同时训练了学生程序设计和实现的实际动手能力。接下来，我们结合作业答辩方式，设计了将理论与实际操作相结合的问答，让学生结合他们实现的程序，深刻理解和掌握面向对象的编程思想和方法。
综上所述，我们在生物医学工程本科生的VC++与面向对象程序设计课程教学过程中进行了有意义的探索。
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[关键词]生物医学工程 应用型 人才培养模式
[中图分类号] G640 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）22-0019-03
生物医学工程（Biomedical Engineering，简称BME）是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法，从工程学的角度，在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系，揭示其生命现象，为防病、治病提供新的技术手段的一门综合性、高技术的学科。BME的研究方向较多，如生物信息学、医疗仪器、医学图像、图像处理、生理信号处理、生物力学、生物材料、系统分析、三维建模等。在每个方向上又有着非常宽广的内容。因此，BME领域将是今后的研究热门之一，具有广阔的发展前景。
广东药学院医药信息工程学院2005年开始招收生物医学工程专业本科生，并成立了生物医学工程系。为了使BME专业更好地融入医药信息工程学院的医药信息背景平台，我们先后三次对人才培养方案进行了修改和完善。目前本专业有两个方向――生物医学电子仪器方向和医学影像技术方向。
在8年教学实践的基础上，我们根据学生的学习状况和社会需求，从明确培养目标、设置合理的课程体系、强调实践环节教学和加强实习基地建设、双师型教师队伍建设四个方面对生物医学工程专业应用型人才培养模式进行了探索研究。
一、明确人才培养目标
从社会需求和毕业生就业的角度考虑，我院BME本科教育培养方向定位于应用型人才，专业领域为医疗仪器，即培养大型医疗设备的操作、维修及管理人员。
根据这个专业定位，我院BME本科教育的培养目标为：培养面向生物医学工程技术及医学仪器领域从事科学研究、系统设计、质量管理、维修销售的高级工程技术人才，具备生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学有关的基础知识和基本技能，具有本学科及跨学科技术开发与应用的基本能力，适应社会需求的应用型人才。
为了实现上述培养目标，拓宽就业渠道，我们要求本专业的学生要具备以下的知识和能力：首先，精通本专业领域的技术基础理论知识，尤其是电子技术、医学信号的获取、处理的基本理论和一般方法，具有BME应用研究和产品设计、维护和管理的基本能力；其次，了解本专业所需要的医学知识和生命科学知识；再次，了解医疗产业的基本方针、政策法规、医疗设备企业管理的基本知识；最后，熟悉文献检索和资料查询的基本方法，了解BME理论前沿，具有研究与开发新系统及新技术的初步能力。
二、设置合理的课程体系
课程设置是人才培养的核心，其合理与否直接影响毕业生的质量。课程设置的知识模块不应是封闭的“金字塔”形状，而应该是开放的“知识树”状态。合理的课程体系应是以社会需求为导向的，紧密结合生产和科技发展变化的需要，并坚持技术知识本位、知识能力本位和做人本位的有机统一，及时调整课程设置，不断更新课程内容使学生能够尽快地接受新技术与信息。
根据广东药学院建设高水平应用型大学的目标，针对BME专业在数字信号处理、医学影像设备、电子学等方面的学科优势，重视医学课程与工程技术课程知识的相互渗透，实现医、工的有机结合。据此，我们在深入分析BME学科性质和特点的基础上，学习借鉴国内外同类专业的办学经验，经过3次修订教学计划，逐步建立完善了BME专业的课程体系。在课程设置上做到既重视基础知识课程，包括专业基础知识课程和医学知识课程，又突出专业特色，开设了医学电子仪器原理与设计、医学仪器故障诊断与维修、生物医学仪器与医疗器械、医用X线机与CT成像技术、MRI与医学超声技术、核医学与放射治疗技术、医疗器械营销、医疗器械质量体系与法规等课程。围绕生物医学工程专业的培养目标、专业技术重点来设置各课程在整个专业教学计划中的比重。在突出主干课程的同时，尽可能多地开设前沿选修课，让学生了解该领域的研究热点。具体需做到以下几点：
第一，在专业课程设置中注意突出应用型本科课程设计要求和特点，加大实践课的比重。以学分制为例，目前本专业开设的实践课学分21分（含课外实践学分），占课程总学分160分的13、13%，应当进一步加大实践课的比重。
第二，重视医学、理工两大学科基础知识的加强。在构建课程体系时，重点加强生理学、人体解剖学、临床医学概论、电子技术、计算机基础课程，以公共基础课和专业基础课作为支柱，形成宽口径学科教育平台。
第三，重视实践能力和创新意识的培养。教学要求强化实验、实训、实习等实践教学环节，通过适当增加课程设计、综合实验、大学生课外科技活动及竞技活动、建立创新实验室等多途径给学生创设动手训练的机会，提高专业技能，使学生毕业后能迅速适应工作岗位。目前，我院实验课、实训课开出率达到100%，建立了生物医学工程创新实验室，多次组织学生参加部级和省级等各类级别的电子设计竞赛等。
第四，把国内外知名的网络教育品牌引入学院的教学中。在美国纽交所上市的安博教育集团已经与我院签约合作培养医药软件及服务外包人才，使同学们有机会接触到最前沿的信息技术知识与技能。
三、强调实践环节教学，加强实习基地建设
第一，加强专业实验室建设。目前虽建有生物医学工程专业实验室，但仅能开展信号与系统实验和医用传感器实验，像医学影像设备原理、医学电子仪器原理与设计、医学仪器故障诊断与维修、生物医学仪器与医疗器械、医用X线机与CT成像技术、MRI与医学超声技术、核医学与放射治疗技术等课程所需的实验仪器和设备因所需资金较大，所以目前只能开展模拟实验，效果不是很好，这是我们需要改进的地方。
第二，开设第二课堂。全院所有教学实验室和大部分科研实验室向学生开放，接受高年级学生进行科研训练和创新性实践，并要求承担了省厅级科研项目的教师积极吸收学生进实验室，参与课题研究。同时，鼓励学生参加各类型的科技创新竞赛活动，并屡创佳绩，有数十人获得国家及省部级奖项，其中，我系学生分获2008、2009年全国电子设计大赛广东省二等奖、三等奖；2010年全国电子设计大赛广东赛区二等奖； 2010、2011年全国文科类大学生计算机设计大赛二等奖； 2011年全国电子设计大赛广东省二等奖、三等奖等。
第三，在医疗设备生产企业和医院之间建立长期稳定的实习基地。在企业实习过程中，要求学生下到车间参与生产过程，并对医疗设备的技术发展动向和市场状况有明确的认知；在医院实习过程中，要求学生轮换到各个相关科室工作，了解常用医疗仪器的使用、操作和维修方法，掌握其原理和关键技术，并熟悉医疗设备的管理和维护方法。如广东药学院第一附属医院、第二附属医院和广东药学院附属中山医院（中山市人民医院）均可作为生物医学工程专业的实践教学基地，为本专业的相关课程（如医学影像设备原理、医用X线机与CT成像技术、MRI与医学超声技术、核医学与放射治疗技术、医学电子仪器原理与设计、医学仪器故障诊断与维修、生物医学仪器与医疗器械等）提供见习、实验条件。
第四，学院多次举办学生与医药企事业的交流活动，请政府官员、企业老总到学校给学生做学术报告，带领学生参观医疗设备企业、参加各种学术研讨会，举办模拟招聘会，给学生提供广泛接触企业的机会。让学生在交流活动中展现自己的学识、能力与才华，了解医疗设备行业的发展趋势和珠三角地区医疗设备行业的发展布局，了解自己学习的专业方向与今后就业的联系，了解企业的经营范围、产品开发流程、运作模式、感受企业文化。
四、建设“双师型”教师队伍
“双师型”教师队伍建设是落实人才培养模式的关键，是提高应用型本科教育教学质量的关键。我院的教育理念是“重实践，强能力”，力争培养“上手快、善沟通、动手能力强”的应用型医药卫生人才，因此要求我们建立一支敬业爱岗，教风严谨，既有理论又能实践，既能从事学院教学，又能从事在职员工培训，既肯刻苦学习专业前沿技术，又富于改革创新精神，既搞教学又搞科研的“双师型”教师队伍。
我院生物医学工程系现有专任教师15名，具有高级职称的教师4名，占专任教师的26、7%；具有博士研究生以上学历的教师6名，占专任教师的40、0%；从附属第一医院、安博教育集团、广东凯通软件开发有限公司、广州中星网络技术有限公司等聘请10余位兼职教师。基本形成了一支结构合理、素质高、专兼职相结合的师资队伍。当然，我们做得还远远不够，接下来将在以下方面进一步加强“双师型”队伍的建设：
第一，组织教师深入医药和医疗设备企业一线了解人才需求情况，制订培养目标。积极鼓励教师开展经常性的下厂实践活动，让每一位教师都与一个或几个与本专业相关的企业建立长期的联系，不断学习企业的先进技术和管理思想，并将其应用到教学与培训中来，同时利用自己的专业知识帮助企业解决实际工作中遇到的问题。我们鼓励教师在不影响正常教学的情况下在相关企业中兼职，为企业提供咨询服务活动，通过这项活动，教师积累了大量来自医药和医疗设备企业的教学案例，使理论教学更加结合实际，受到学生的欢迎。另外，在实践教学过程中打破了理论课教师与实践课教师的界限，积极鼓励理论课教师参与到实践课教学指导中来，目前，BME专业中不但实验课、实训课开出率达到100%，而且实验、实训课的指导全部由任课教师担任。
第二，指导数学建模、电子设计大赛等。积极参加每年的全国大学生数学建模比赛与电子设计大赛，学院各级领导与多名教师参与各类竞赛的组织、辅导、参赛等工作，均取得了优异的成绩。从中既锻炼了学生的理论实际应用能力，又使参赛教师的业务水平得到了提高。
第三，教研室内形成良好的学习、教学氛围。在教师队伍建设方面，及时总结推广教研室或教师的先进经验，按照计划、实施、检查、总结这四个阶段，使教研室工作计划保证落实，固定教研活动时间，明确科研课题，教改目标到位，对教师能力、素质培养体现充分，并将常规教研活动与专题教研活动和创造发挥型教研活动有机结合，在活动中实现教师间的相互交流和共同提高，创设一种青年教师成长、中年教师进步、老年教师提高的良好氛围，努力提高“双师型”教师业务水平，建设成为一支稳定的“双师型”教师队伍。
五、结束语
我院自2005年开设生物医学工程专业以来，目前已有五届毕业生，就业情况良好，就业前景十分广阔。用人单位普遍反映毕业生的思想品德优秀、专业基础扎实、实践能力强以及适应性好，具有良好的综合素质，用人单位对本专业毕业学生的满意率达到95%以上。今后，我们将继续秉承培养“上手快、善沟通、动手能力强”的应用型医药卫生人才的办学方针，在人才培养模式上不断调整和完善，培养高素质的创新型应用技术人才。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 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，2009，29（2）：104-106、
[2] 陈超敏，贺志强，周凌宏、复合应用型生物医学工程人才培养的探讨[J]、医疗卫生装备，2004，（9）：123-124、
关键词：生物医学工程；实验教学；医工结合
中图分类号：G642、0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）38-0247-02
生物医学工程是理、工、医等学科交叉渗透的新兴学科，是应用最先进的理工科的理论与方法研究人的生命现象与规律[1]。基于医学类背景院校设置的生物医学工程专业，能够为学生提供系统的医学类课程教育，完善学生的医学知识体系，但是由于学科背景缘故，工程实践资源相对缺乏[2]。围绕“走医工结合之路，培养复合型医学工程人才”这一目标，努力提高学生的动手实践能力，培养学生的创新意识、创新思维、创新能力的创新型人才，加大建设实践教学平台是专业建设的重要环节。
一、建设理念与思路
为适应新世纪高素质、创新型人才培养的需要，结合山东省高等学校实验教学示范中心建设标准及学校总体发展规划，以笔者所在的学校生物医学工程专业人才培养模式创新实验区为依托，使实验室建设、实习基地建设与专业建设、学科建设相协调。坚持“注重医工结合，实践能力突出，综合素质全面”的培养目标，以学生为本，完善以知识传授、能力培养、素质提高为核心，在实验内容、实验方法、实验设备和实验技术等方面紧跟学科发展前沿，不断提高和完善。
二、实践平台的特色、成果
1、建立医工结合实验室。实验室是高等学校教学科研的重要基地，是高等学校人才培养体系的重要组成部分[3]。为满足专业教学需求，我们不断加大投资力度，更新实验设备，改善实验条件，完善实验教学网络，充实教学资源，扩大教学覆盖面，优化实验项目，开发新型的实验仪器和软件系统。提高实验设备的利用率和实验资源的共享性，为满足实验教学，提供品质优良的丰富资源。我们根据专业课程体系的要求，先后建成了医学电子电工实验室、医学信号检测与处理实验室、生物医学图像处理实验室、医疗电子仪器实验室等四个专业教学实验室，满足专业教学，培养学生的工程实践能力和提高学生医工结合的学术水平。利用学校资源，建立学生综合创新实验室，在运用于学生科研训练、挑战杯和电子设计等项目中，发挥了重要的作用。
2、建立多样化的实习基地。当前，各个高校招生规模不断的扩大，实习基地建设面临困难的局面，我们通过研究新时期企事业单位的特点，制定了建立校外实习基地的原则，采取了多种合作模式，开发了基地的功能[4]。通过各方面的努力，我们已经建立的校内外实习基地达到八个，为不同学习阶段的学生提供实习场所。一是利用学校实验中心优势的场地资源，通过接收附属医院和合作单位的更新换代产品，建立校内实习基地，供学生在课程学习阶段熟悉和了解；二是在实习基地的建设过程中，我们本着就近原则和经费节约的原则，充分利用学校周围的资源，和其他高校相关专业共享实习基地，保证了合作和联系的经常性和及时性。
3、图书资料室与实验室一体化建设。在实验室的建设过程中，我们充分借鉴其他实验室的先进经验，实行实验室和资料室一体化建设[5]。生物医学工程专业是一个对现代信息技术要求较高的专业，在专业建设初期，我们通过购买或单位捐赠等方式一并建设了专业的资料室，但是信息化技术的发展日新月异，因此，我们在实验室建设的过程中，充分考虑到专业需求，建立网络资料室，由专人定期到网上搜集相关的书籍和资料并整理出来，作为资料室资料的补充，供师生学习和科研使用，为师生提供丰富的技术资料。
4、加强双师型的师资队伍的培养。高素质、相对稳定、能熟练掌握现代技术并对实验室进行科学管理的实验教师队伍是搞好实验室建设，提高实验教学质量的基本保证[6，7]。我们遵循“引进与培养并重，竞争与激励兼顾”的建设原则，加强有工程意识、工程综合能力，工程教育方法的实验教学队伍建设。积极支持教师开展实验教学改革，鼓励教师不断开发新型实验项目。坚持理论教学与实验教学并重。加强实验教学教师的对外交流与培训，不断改善学历结构，提高实验教学水平，提高实验教学团队的整体素质。
5、深化实践教学体系改革。按照多层次、分阶段提升的原则，改变传统的实践教学模式，构建新的实践教学体系[8]。重新编写实验教材，确保实验教材的内容能够反映出前沿学科的新知识、新内容。在原有实验教材的基础上，根据学科需要适时更新实验项目和实验教学内容，淘汰过时的项目和内容，将当前最新的技术和方法纳入进实验教学中来。加大综合性、设计性和创新性实验。在实验课教学中，充分研究相关课程的实验内容的关联性，设计实践教学。加强实验教学资源、信息平台、网络建设；完善实验室开放管理制度。坚持以学生为本的教育理念，不断挖掘人员和资源潜力，使实验室开放内容和开放领域不断扩大。为学生提供优质服务，建设开放式的综合实验室，让学生充分利用业余时间进行创造性的学习。综合实验室为学生参加大学生电子设计竞赛和挑战杯提供了有利的硬件条件。
经过近五年的建设，、本校的生物医学工程教学实践平台建设取得了一定的成效，为学生工程实践和创新能力的提高提供了强有力的支撑平台。学生在软件大赛、数学建模大赛、电子设计大赛、挑战杯等多次获奖，毕业生获得用人单位的青睐，已与国内外多家企事业单位达成人才培养合作协议。但实验室的建设是一项长期而艰巨的工程，实验教学改革任重道远，还有很多问题需要解决。
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一、生物医学工程专业实习的现状
现在一般生物医学工程专业学生的临床实习时间为三到六个月，进行医学影像专业全科学习。学生进入各实习科室后，由教学秘书进行各科室轮转安排，当值的技师指导参与日常的医疗行为。在工作中，发现生物医学工程专业的学生实习工程中存在着一定的问题：1）对学生要求不严，临床技师忙于医疗服务，不能系统的讲解仪器的性能、操作等，只能遇到具体的病例具体指导，就会导致学生掌握细枝末节，不能整体掌握仪器的情况出现。2）由于生物医学工程专业的学生毕业后不一定从事影像技术操作，学生学习的热情度不高，组织纪律性不严。3）学生的基本功不够扎实，对影像技术的综合运用，比较影像学的知识掌握的比较欠缺。
二、生物医学工程专业实习过程中的注意事项
1）实习前的服务理念培训
实习生在学校接受的是专业知识学习，很少有服务理念，而进入实习医院后，将成为医院员工的一部分，实习生言行举止将直接影响医院和科室的形象。其中，个人形象、与患者的语言交流、如何接听电话、如何应对常见的投诉或意外情况是培训的关键，是带教的重要部分。我的体会是实习生的服务意识培训要达科室的标准才能进入专业岗位，才能与患者及带教老师交流。
2）严格详细的带教计划
大型综合医院影像科一般X线、CT、超声、MRI等专业岗位。各专业岗位的工作内容和实习要求不同，实习生又分为专科和本科两个层次，实习时间又有三个月、半年，每个实习年度进入影像科的实习生人数也不一样，因此，要使每个实习生能够相对公平地在各专业岗位获得相当的实习机会。即每天进入一个岗位的人数、实习时间、实习教师、实习资源等基本一致，实习前制订严格详细的带教计划十分关键，计划包括《全体实习生年度实习安排总表》和根据总表制订的《每个实习生实习安排及考核表》，总表将每个实习生对应一个唯一编码按照实习时间长短及专业岗位编入表中。保证实习机会的公平和实习秩序。个体表则严格规定了各实习生在各专业岗位的实习次序、进人时间、结束时间、专业组长确认签名、实习评价、备注中的实习要求等，个体表由实习生进入新岗位时交给岗位组长、以保证实习过程的完成和实习效果[1]。
3）实习生进入专业岗位相关的课题组
操作标准化并不意味着影像技术操作不能创新。新指标、新技术的临床应用价值探讨，同一疾病不同影像设备的诊断效果研究，疾病扫描参数的变化研究等，这些研究几乎是
无穷无尽的，需要影像技术及实习人员的参与。实习生通过一些简单实用的与专业岗位工作有关的研究的锻炼，一方面能更深入掌握实习知识，另一方面学习到了医学研究的方法。
4）强调专业英语和计算机学习的重要性
随着高新技术在影像技术领域的广泛应用，使得CT、MRI、CR、DR等医学影像技术进入高速发展的时期、在这些众多的高端仪器里，键面多是英文显示，并且计算机的功能和软件也在不断更新和提高，因此，有必要加大学生专业外语和计算机课程比重，提高影像技术人员的外语和计算机水平[2]。
5）、适当增加到设备科轮转的时间
生物医学工程专业的学生毕业后会有相当一部分人从事大型仪器设备的售后维修工作。而临床实习过程中，实习生基本都在影像科轮转，掌握大型影像设备的同时对维修技能的培养有所欠缺。实习生到设备科学习，可以全面的了解医院的医疗设备情况，学习小型仪器设备的维修，更好的掌握维修方法，锻炼维修技能，对以后的工作有所帮助。
6）医院应加强师资队伍的培养
随着医疗竞争的激烈，医患纠纷的紧张，部分教师感觉到压力很大，少数教师会应付的心理，感觉教学任务，应付完就行了。还存在一些客观因素，比如影像科是按各功能单元划分，磁共振、超声、CT、X线诊断等各成体系，难免造成教师对各单元掌握知识的不全面，造成知识传输过程中的错误。加强师资队伍的培养可以从两个方面进行：一是实行影像科大轮转，可以使教师全面掌握大型影像设备的知识，掌握常见故障及解决办法；二是固定实习带教老师，医院制定实行带教老师培养政策，拓宽青年教师的知识面，加强对带教老师能力的培养。同时，在工资待遇方面给予奖励，提高带教老师的带教热情，增强责任感，带教效果将会有很大的提升。
三、总结
一、生物医学工程专业英语教学现状
生物医学工程专业是一门涵盖面极广的交叉性学科，它涉及计算机、电子、信息、医学等领域的内容，造成了当前没有针对性强、统一的专业英语教材，各高校都结合自己专业课的设置情况，进行专业英语的授课。
专业英语的授课教师基本上都是固定的，不具备全面了解生物医学工程专业，跟踪本专业最新发展动态，并且对在本专业各个研究方面有较深入的研究或独到见解的素质，造成专业英语教师的素质不能满足教学要求。
专业英语的教学模式与普通的大学英语的教学模式基本上一致，主要是以教师为中心的填鸭式教学，学生被动地接受、缺乏积极性，不能真正的培养起学生阅读专业资料、文献并进行交流的能力。
二、生物医学工程专业的专业英语教学的建议
师资方面：
1：专业英语授课老师可以来自不同的教研室，从事不同的研究方向，以减少教师的备课和讲课的难度，同时增加专业英语授课的专业性、趣味性。
2：加大国外人才引进的力度，积极引进一批专业英语水平高、学科知识强的留学归国人员作为专业教师，充实教师队伍。
3：加强高校专业英语的师资培训，可以在国内各高校之间开展交流与互访，学校内部举办专业英语教学竞赛。充分利用国际交流、学术交流的机会，鼓励教师出境学习与参加国际会议，学习借鉴外国的教学模式，同时跟踪国外最新的学科动态。
4：对专业英语教师进行科学的管理，采取多种激励措施鼓励教师探索改革专业英语的教学模式与方法。
三、教材建设方面
当前生物医学工程在理学、工学、医学都设有该专业，不同的学校开设的课程也各有差异，国内各高校所使用的专业英语教材种类繁多，因此当前没有统一的教材。
选择与本专业课程设置相适合的专业英语教材是关键。电子信息工程专业英语教程包含电子元件、电子系统组成、数字信号处理、图像处理、语音和视频、嵌入式应用、计算机等各方面内容，教材语言地道，篇幅适中，符合我国学生的认识能力，可以更加有效的增强学生专业英语的阅读能力。
教学内容要兼顾传统与现代，基础与前沿。适当的选择生物医学工程的发展动态、新方法、新理论作为授课的内容，增强学生上课的趣味性。
四、专业英语教学模式方面：
避免专业英语与大学英语在教学模式上的雷同，打破在大学英语学习过程中记忆单词、逐词逐句逐段给学生翻译的教学模式，将讲解更多的放在专业英语的句子结构，表达方式、语言习惯，表达风格上。在培养学生专业英语的阅读能力的同时，逐步培养学生的专业英语的写作能力。
选择难度适中的相关摘要、论文作为课后作业，让学生自主的完成翻译，或者选择专业英语的课题进行专业英语写作，增强学生专业英语表达能力，激发学生主动学习专业英语的兴趣。
五、学生自主性方面
注重培养学生主动学习、终生学习能力。改变学生在专业英语学习过程中被动接受、没有兴趣、积极性不高的现状。
改革教学方法，避免教师讲授过程中“一言堂”，增加学生互动。积极鼓励学生进行讨论、辩论，增强学生专业英语的口语表达能力，帮助学生克服怕丢丑、怕说错的心态。在听说读写四个方面全面培养学生专业英语的能力。
将学习与问题结合进行讨论式学习，鼓励自主探索，这种方法不但培养了学生分析问题、解决问题的能力，同时在讨论的过程中充分锻炼了学生的英语听说能力。
六、考试考核方面
改革专业英语课程考核方法，不再简单的以期末考试的成绩为依据，而以“任务式”作业为主的考核方法，在每个固定的阶段给学生布置一些作业，通过学生的完成情况来考核学生对专业英语的学习掌握的程度，期末考试成绩不起决定性的作用。
[关键词]：基础生理实验课体系 生理信号分析与处理 研究性教学 考核评价体系
[中图分类号] TH79 [文献标识码] A
一、 引言
依据高等教育内外部环境的诸种变化，以及国家自主创新对于创新性人才培养的要求，在“卓越工程师”培养的教育理念指导下，通过对学生知识、能力与创新要素的综合分析研究，本文提出构建一种以学生为中心，以满足创新型人才培养的个性化需要，利于学生自主学习为目标的多模式开放型实验教学体系。该种实验教学体系对创新型人才培养的推动作用主要体现为实验教学的多模式化组织以及综合性开放式实验考核评估2个方面。
生物医学工程及相关仪器专业的学生在实验技术上应培养具备生物医学信息采集、传输、处理、分析新型生物医疗电子、信息与仪器等硬件知识、并具备较强的医学应用软件设计、开发的能力，能够将信息技术与医疗管理、医疗服务有机结合的高级医学信息技术人才。因此在课程内容安排上做到面和点的结合，既要保证知识面广，同时要重点突出。但现状是生物实验与仪器等软硬件平台的挂钩程度不够。目前生物学实验一方面主要涉及以细胞等微观生物信息为主的实验数据，主要以细胞生物学、遗传学、解剖学为代表；另一方面涉及以人体生理信息为主的宏观生理信号为主的实验数据，主要以医学仪器相关实验为代表，均以单一化实验结果作为实验考核依据，限制了学生主动性和创造性的发挥。所以生物学实验需要结合自身的教学经验，对教学中存在的问题进行逐步改进。通过调整实验内容、改革教学方法、完善考评体系等措施，对于生物实验分析不能以短期实验唯一结果论的定性认识为主，而应该强调以“长时程跟踪的过程启发式”为主的定量累积式分析，即在侧重得到实验结果的同时，鼓励学生自主采用各种软硬件仪器平台知识，灵活选择信号特征提取方法，加强对信号分析的能力和对结果的理性认识，发挥实验课的实践性优势，得到多样化的处理结果，最大程度地增强学生的自主性与参与性。
在以过程化为主的“一问多答”教学模式中，采用启发式的教学方法。教师根据教学内容向学生提出问题，引起学生主动思考，从而变结果灌输式的被动学习为过程启发式的主动学习，加深学生对概念、理论的理解，发现问题，敢于提出问题，渴求解决问题。而课后的各种实验数据处理结果可以直观地了解教师教学内容安排是否合理，教学效果是否明显，为教学改革提供依据，从而为创新性高素质人才的培养作出应有的贡献[1]。
二、现有模式的现状及改革途径
（一）、 微观生物实验内容由于教学条件等因素的限制，多局限于显微镜使用、或细胞膜通透性等验证性实验，对于推动微观细胞生物学快速发展的新技术新方法，缺少教学资料与手段；同时，人体生理信息等宏观医疗仪器生物实验的测试侧重于对医疗仪器面板的操作和各种简单生理信息的直接获取。
（二）、 实验教学模式单调，难以激发学生的积极性和主动性。现行的实验教学基本都先由学生预习实验指导书，实验仪器设备及试剂都由实验教师提前准备好，学生只要按照实验步骤按部就班地做，最后写出实验报告。这种实验教学模式难以很好地启发学生创造性思维，不利于培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。学生容易无精打采，注意力分散，反应迟滞，多数学生被动应付教师的要求，甚至投机取巧，如采用“配色”等方式快速完成生化实验；有的课堂学生随心所欲，各行其是，故意捣乱，师生处于一种对抗状况。在这样的课堂环境里，教学任务难以完成，传授知识、培养素质的目标难以实现[2]。
（三）、 实验教学缺乏综合性、设计性，不利于学生综合素质的培养。由于课时安排固定、实验条件的限制，现行开设的实验项目多为验证性实验，实验过程及可能出现的问题基本固定，结果也基本已知，只要按照步骤去做，基本都能达到较好效果。这种模式限制了学生思维，难以达到学生综合素质的培养[3]。
（四）、 实验课成绩评定方式需要进一步完善。实验课程由于其性质的特殊性，往往难以确定完善的考核指标和体系，从而导致学生实验报告书写的工整和完整程度决定了最终成绩，使得最终实验课成绩评定存在一定的随意性，从某种程度上影响了学生学习的动力[4]。
在此评估基础上，应实现的改革途径主要包含以下两个方面：
第一，生物学实验教学鼓励学生自主采用各种软硬件仪器平台，灵活选择信号特征提取方法，加强对信号分析的能力和对结果的理性认识，发挥实验课的实践性优势，得到多样化的处理结果，最大程度地增强学生的自主性与参与性，培养学生理论联系实际、独立思考、团队合作、自主创新的科学精神；
第二，通过施行开放式多结果的过程化实验教学模式，注重实验知识的延伸，创造和谐课堂、完善考核制度等改革措施，发挥实验课的实践性优势，努力营造和谐课堂，最大程度地增强学生的自主性与参与性，培养社会需要的创新型、应用型、复合型、外向型人才。
三、实验内容改革的模块化设置
（一）修改完善教学大纲，科学合理设置实验内容。
本专业实验本着充分利用现有资源和仪器设备的原则，综合考虑知识的难点和重点调整实验教学内容，以“综合课程设计”的2-3个相互衔接的短学期形式，对原有实验内容进行筛选和整合，依照学生的实验技能发展过程依次开设基本操作实验、验证性实验、综合性和创新设计性实验。以微观生物实验为例，基本操作实验包括显微镜的使用、显微测量、细胞形态观察等内容；设计验证性实验包括活体染色、细胞化学、核酸存在部位及检测方法、细胞膜的渗透压及细胞吞噬作用等内容；设计综合性实验需要在完成基本操作实验和验证性实验的基础上，指导学生查阅实验资料及设计实验方法，合理利用实验室资源，充分利用实验材料来完成实验，如动物细胞的原代及传代培养可作为设计综合性实验内容。相关生物实验进行后，应着重加强特定生物信号与相应软件处理的结合工作。可简单概况为将专业软件类课程打通，开设一门面向专业的软件设计课程，如“生物医学工程软件设计”，或“电子信息技术及仪器软件设计”课程，处理对象可定位为前期获得的实验数据。而以宏观的动物生理数据为例，离体培养的小鸡或蛙心肌细胞信号可通过相关动物实验获得，通过将测试的信号存储成dap数据格式，输入labVIEW软件进行锁相处理编程及特定滤波处理，实现对所弱信号的分析和相应数字信号处理工具的掌握，达到将感性数据上升到理性知识的目的。
（二）改革教学方法，变结果灌输式为过程启发引导式。
实验过程中，既要发掘实验背后的理论支持，又要培养技术意识，重视实验技术和方法。同时，鼓励师生交流，提倡师生间的问答，活跃课堂气氛。教学过程中，教师在讲清实验目的和原理的前提下，鼓励学生根据所学知识，自主设计实验过程并完成实验，实验报告可考虑通过建立在各种实验数据分析基础上的论文形式完成。
（三）完善考评体系，激发学生对科学的求知欲和对本课程的兴趣。
实验考评体系应以过程累积式考核为主，摈弃传统结果式考评。以细胞生物学实验为例，其考核应以考查学生运用理论重视、运用实验技术的能力为主要内容，可安排综合性实验要求学生利用所学的理论知识和实验技术进行综合分析、实际操作、做出实验结果。对于实验技术，以学生的直接操作作为考核方式，对于实验理论的考核，通过闭卷方式完成，也可以通过学生对实验数据的各信息化平台分析来进行多结果式考核。另外，对于能够自主设计完成实验，积极申报完成开放性实验的学生给予较大系数的鼓励性加分。实验具体路线图如下。
四、实验操作的关键性问题
（一）如何处理实验室的开放问题。
在改革过程中，实验设备资源的开放和教学方式的开放是该长期化衔接实验的重要保障。其主要实现途径为，结合生物学和仪器教学平台，实施“具体生物弱信号案例教学法”，采用学期末“首尾相连”的两个短学期和整个学期的“三明治”夹心时间实施整个实验课程，并由相关实验课的青年教师负责各实验室的公共开放时间和相互协调。这样能有效调动学生的主观能动性，加强课程内容的实践性，在知识的传授过程中渗透工程技术的内容，使学生掌握工程设计、工程实践的一般规律和基本方法，避免工科教学理科化、脱离实际的倾向。如图2所示针对在体心电信号的测试及信号处理方法，可安排在微观动物心肌细胞的培养及生物学方法观察的细胞生物学实验的短学期时间，同时合并进行在体式心肌细胞搏动的信号及噪声分析，加强定性实验及理性的定量分析实验的融合，提高相关理论知识与动手能力的结合（图2）。
（二）如何充分利用实验室资源，引导学生设计综合性实验
第一，以生理仪器平台为主的硬件实践动手能力。
当完成基础性生理实验及相关软硬件知识的授课后，以宏观人体生理信息为主的医学仪器实验，应该以设计开发性实验为主，鼓励学生自己设计开发医学仪器。同样以心电信号为例，如心电监测仪实验中，可要求根据在体式及离体式心电信号的特点（图3（a）（b）），结合理论知识，设计电信号检测原理图，用布线软件软件画出其原理图，并制作电路板、布线和焊接电路，在单片机应用开发环境中编写程序并调试。最后制作简单心电监测仪，通过相关的虚拟仪器平台，在示波器上显示被测者心电图。同时配合相关传感器知识，还可制作体温计、气体检测仪等医学仪器。在此基础上，还可设置网络数据平台，进行远程控制。
第二，以微弱生物信号实验数据分析为主的软硬件结合能力。
信息技术的发展对生物医学信号的检测、处理以及数字信号处理几个方面发挥着重要的作用。生物信号一般可以分成电信号和非电信号，如心电、肌电、脑电等属于电信号；其它如体温、血压、呼吸、血流量、脉博、心音等属于非电信号。如从处理的维数来看，可以分成一维信号和二维信号，如体温、血压、呼吸、血流量、脉博、心音等属于一维信号；而脑电图、心电图、肌电图、x光片、超声图片、CT图片、核磁等则属于二维信号。医学仪器实验采集到大量的以上一些宏观的人体生理信号数据，应利用学生的相关生物医学信号处理的知识，根据生物医学信号的特点，对所采集到的生物医学信号进行分析、解释、分类、显示、存贮和传输，其研究目的一是对生物体系结构与功能研究，二是协助对疾病进行诊断和治疗。
本学院的相关教研室教师结合labview、DSP等编程工具的实验教学案例，对于“虚拟仪器技术”及“数字信号处理”的综合做了以下研究及整合。“虚拟仪器技术”及“数字信号处理”是一门应用性较强的技术课程。随着信息化的发展，信息技术不断地渗透到科学研究等各个领域中，发挥着越来越大的作用。科学实验、测试信号的处理、工业生产中自动化生产线的测控等都以信号处理为基础。我校“数字信号处理”实验，以数字信号分析为基础，以数字滤波为手段，以数字信号处理为目的，突出谱分析和滤波的应用，加大与信号与系统、自动控制原理，以及后继的通信原理、计算机图像处理等课程之间的衔接，使其与其他课程实验融合为一个有机的整体。
以虚拟仪器中的相关控件调用为例，解决数字信号处理课程中的基本知识点“快速傅里叶变换（FFT） 数字滤波器”的实验设置，对本文提出的“多模式过程启发型实验教学体系”进行具体阐述。
该知识点通常的实验要求和目的为：①加强对labVIEW相关控件工具的使用及虚拟仪器技术编程能力的提高，加深对FFT基本原理和性质的理解；②学习利用FFT对连续或离散时间信号进行谱分析，了解可能出现问题及其原因，以便在实际应用中能够正确使用FFT。
按照基本的实验要求和目的，和多模式开放性原则，对该知识点的实验设置如下：
第一，验证性实验内容。主要通过调用labVIEW“信号分析模块”总的FFT函数，分析序列和其频谱的特点，设计产生相应的虚拟生理信号及噪声源，利用数字信号处理中各滤波器的特点去除噪声，分析去噪后结果，并利用相关原理解释其中的现象。实验目的是通过形象和具体的内容，加深对理论知识的理解。该层面的实验以直观、具体和形象化为主要特点，避免复杂化。学生不会因为陷入繁杂的具体过程，而影响对理论知识的理解和掌握
第二，综合、设计型实验内容。数字信号处理与所采集到的实验数据具有密切相关的联系。生物医学信号中的特点是微弱、噪声大，所以滤波和灵敏度是生物医学信号采集的关键。另外生物医学信号的随机性强，是随机的且非平稳的。正是因为生物医学信号的这些特点，以傅里叶理论为基础的小波变换方法成为生物医学信号分析的有力工具。利用小波变换能将原始心电信号分解为不同频率的信号，然后对信号进行重建，此方法能很好地消除心电信号中的基线漂移，抑制工频和肌电干扰，同时能获得QT间期的精确值，是本专业学生的重要编程思想。
所以，在实际的推进环节中，涉及一个短期的课程推导实践以及长期的过程启发式环节。其中短期内容包括将短学期等实践类课程，如“医学软件编程实习”和本门课程合并，其课时作为本门课程的实践环节；长期内容则包括：①将毕业设计环节和课程合并，增加实践课时；②将所有的硬件测试类课程和相关软件分析生理信号内容合并。如“C程序设计”，“数据库基础”，“面向对象程序设计”等。此时授课教师不再为单个教师，而是整个课程群的全体教师；③学生毕业严格按照“宽进严出”的理念操作。总结后的某“过程启发式”实验具体操作实例如下：
创设情境，提出问题。可安排在微观动物培养及生物学方法观察后，同时协调进行在体式动物信号及噪声分析，加强感性的定性实验及理性的定量分析实验的融合，提高相关理论知识与动手能力的结合：如细胞离体培养后的各种生物信号指标及各种混入的噪声和分类，在此基础上结合该案例讲解相关滤波器的工作原理和基本设计方法，然后将生理信号提取的设计任务作为设计性作业布置给学生。
分组研讨，设计方案。在布置设计任务后，教师组织学生分组研讨。根据学生自主学习能力的强弱和自身特点合理分组，方便学生间相互协作，共同提高。学生利用电子资料库检索，查阅相关资料，获取丰富的信息资源，通过对各种信息资源的分析研究，提出自己的解决方案。
成果展示，分析归纳。在各小组取得了初步的设计成果后，教师以课堂教学形式组织各小组的成果展示与评价。在课堂上通过虚拟实验室系统和数字投影仪，展示各种解决方案所取得的生理信号滤波效果，分析它们的优缺点，引导学生分析归纳出解决此类问题的思路与方法，并共同探讨最佳设计方案。
五、结语
“加强实验教学和实验环节，抓好综合性和创新性实验，大力培养学生实践能力”是我国高校推进自主创新，落实“高等学校教学质量与教学改革工程”，培养创新人才所需采取的重要措施[4]。本文总的改革目标是“遵循以学生为本，注重以互动式教学为核心的教学观念，构建有利于增强求知欲和创造力的课程教学模式”。本文提出的多模式开放性实验教学体系摈弃短期实验唯一结果论的定性实验，强调以“长时程跟踪的过程启发式”为主的定量累积式综合分析实验，在整个学年中分阶段构建以实验教与学为中心的综合型数字化实验教学环境；鼓励学生自主采用各种软硬件仪器平台，灵活选择信号分析方法，加强对信号分析的能力和对结果的理性认识，发挥实验课的实践性优势。通过施行开放式多结果的过程化实验教学模式，注重实验知识的延伸，完善考核制度等改革措施，最大程度地增强学生的自主性与参与性，积极响应国家“卓越工程师教育培养计划”，培养出具有专业领域特色，能够基本独立完成初级软硬件规模设计和开发工作的创新型、应用型、复合型、外向型的“卓越工程师”型储备人才。
[参考文献]
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【关键词】生物医学工程；产业化；营销理念
现代生物医学工程崛起于20世纪60年代。随着人工器官的概念正式被承认，并成为生物医学工程的主要研究方向之一，生物医学工程研究开始迅速拓展，研究方向日益增多，其研究内容正在逐渐扩展。有报告指出，生物医学工程与物理科学已在过去的近半个世纪中推动了生物医学领域的革命性进步并将继续对医学实践产生重大影响。生物医学工程作为一个充满活力和前景的学科，已经在学术方向、研究内容和人才队伍等诸多方面呈现出日渐繁荣的趋势，我国已超过100多所院校设立有生物医学工程专业。但笔者通过调研发现，生物医学工程专业的学生在专业知识的学习上丰富扎实，关于营销方面的认知却非常少，毕业后愿意从事营销工作的学生更是寥寥无几。事实上，作为现代医疗器械生产技术创新和进步主要原动力的生物医学工程非常需要营销理念的支撑，从而推动生物医学工程研究发展的科学化、市场化。
一、生物医学工程学科的研究需要营销理念
所谓营销观念要求企业一切计划与策略应以消费者为中心，正确确定目标市场的需要与欲望，比竞争者更有效地提供目标市场所要求的满足，贯彻“顾客至上”的原则，将管理重心放在善于发现和了解目标顾客的需要，并千方百计去满足它，使顾客满意。生物医学工程学科研究主要包括生物力学、生物材料、组织工程、生物医学影像、生物电子学等分支，其进步和发展对人类健康和生活质量的提高具有非常重要的意义，从根本上说是为了满足人类社会的健康发展，那么人类疾病的预防、诊断、治疗以及人体功能辅助和卫生保健都有哪些需求必须成为生物医学工程研究的重心。
（一）在专业知识的传授中增强营销理念的引导
学习本身就是一个基于真实问题情景下的探索、学习和解决实际问题的过程，选择适当、可行性强的题目促进学生的思考，因此，在传授专业知识的同时，引入营销思考模式，培养学生在已知的知识和经验基础上发现新知识，提高发掘潜在消费的意识，从而能够深入探索，找到满足潜在消费的研究途径，实现学习科研的新突破。
（二）在专业知识学习的同时多引入社会实践课程
学校知识的学习最终是为了服务社会，投入社会实践，满足社会的发展需求。作为科研型较强的学科同样也离不开科研价值的实现，那么了解当下生物医学工程发展情况应该成为学生必修的知识。例如我校生物医学工程学生成立了生物医学科学发展调研队，在假期走访附近的各个医院和医疗器械公司，考察研究了不同等级医院和市场上的医疗设备，从而对医疗设备有了全面立体的了解，认识到医疗设备对于病人的重要性。
（三）在专业知识的传授中结合市场需求培养专业性人才
高校作为人才输出的卖方，要重视市场需求研究，积极分析就业市场动态，预测社会对生物医学工程人才的具体需求，建立科学的质量评价体系，根据市场反馈信息，设计和调整生物医学工程专业人才的知识、能力和素质结构，加强实践环节的设置比例，使理论和实践教学有机结合，实现高等教育和社会的接轨，把生物医学工程职业教育贯穿于教学的全过程，从而使学生尽早树立职业发展意识，确定个人职业发展目标，主动提高自身技能，提高知识转化率。
二、培养生物医学工程专业学生就业营销理念
中国生物医学工程理事长樊瑜波在2012年世界医学物理与生物医学工程大会上说：“目前，我国医疗器械产业市场规模约4000亿元，并以每年20%的速度递增，是名符其实的朝阳产业。”目前，我国有生产类的医疗器械公司1、5万家、营销类的30多万家，产业的飞速发展对专业人才需求旺盛。但愿意到公司发展的学生却很少，愿意去从事营销类行业的学生更是少之又少。因此，转变生物医学工程专业学生的就业观念，培养和提高其营销理念非常重要。
（一）在专业授课的基础上增加国家政策信息和产业化发展现状
据介绍，未来的三年内，中央将考虑支持基层医疗机构进行基本设备配备，加强省市县三级疾控中心试验能力建设、公共卫生专业防治机构建设和职业卫生防治机构建设，并配备必要设备；基层医疗卫生机构健康教育设备配置也被列入中央考虑项目内容，医疗卫生人才培养基地的设备建设也被纳入考虑范围。生物医学工程是一门综合了生物、医学、工程学等学科的新兴交叉学科，是现代医学发展强大的推动力，小到血压计、大到手术机器人，与百姓生活关系密切。
在当代世界经济中，医疗器械是其中发展最快、最为活跃的工业门类之一。从世界医疗器械市场的分布来看，美国仍占主导地位，是世界医疗器械市场第一出口大国，也是其出口增长最快的七大产业之一。可以预计，医疗器械产业将成为21世纪世界经济的一个支柱性产业。在授课的内容上增加生物医学工程产业化发展现状，使学生多了解当下医疗器械发展现状，使同学认识到产业化发展能够不断激励生物医学工程技术本身的高速发展，从而使得生物医学工程学科能够在产业化的发展中不断提高和进步。
（二）在专业课教学中增加营销实践环节提高学生的营销兴趣度
笔者对2012年河南省医药卫生类大中专毕业生冬季双向洽谈会上招聘生物医学工程专业用人单位信息作了简要的统计，因为招聘会的医药卫生类限制，有百分之六十七以上的用人单位为医院，其次为医疗科技有限公司，医院以维修为主，医疗科技公司以营销为主，而这两种发展方向对学生的吸引力都不强。因此，作为培育生物医学工程专业人才的基地加强学生在第二课堂例如到医院实习、参与公司的营销团队进行实习学习显得尤为重要。
要开展多种模式建立与用人单位暑期实习合作等项目，使学生将所学的基础理论、基本知识和基本技能综合运用于实践，提高学生的实践能力，培养学生具有开拓精神和创造才能。加强务实教育教学，专业的教学要与企业的实际生产过程相一致，职业技能训练要适应行业企业劳动组织和技术发展需要，努力提高学生的职业素质和专业技能水平，使学生毕业时能够达到技术和管理人员需要掌握的基本要求和技术工人上岗前应有的岗位规范要求，掌握直接从事某一种专业领域所必需的专业技术知识和操作技能。
生物医学工程作为一门新兴的学科，它的产业化发展已经显现锋芒，必将为未来医学的快速发展带来动力和希望。因此培养生物医学工程专业人才刻不容缓。如何转变生物医学工程学生的就业观念和发展眼光，增强该专业学生的营销意识和营销观念必须成为我们关注的焦点之一，以培养出高素质的市场化专业化人才。
参考文献：
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[4]吴健安、市场营销学[M]、北京：清华大学出版社，2010、
作者简介：
【关键词】工程制图；立体模型；生物医学工程
《工程制图》是新乡医学院生物医学工程专业本科生必修的主干基础课程，共计42个理论学时。该课程研究的是画图和读图方法，进行由物-图-物空间形状的思维过程，对学生的空间思维及能力要求较高，教学的中心任务是解决画图和读图问题，教学的重点和难点是提高学生的空间思维能力。在传统教学过程中，多数同学反映知识抽象、立体图形难以想象。学生难以掌握且容易感到疲乏[1]。而立体模具教学法的引入，提高了立体图形的直观性，学生容易接受知识点，提高了学习的兴趣，培养了学生的空间思维想象能力、动手设计能力、分析解决问题的能力，从而为以后本专业学生从事医疗仪器研发及设计，医疗器械的装机和维修打下基础。
1、资料与方法
1、1 对象
将新乡医学院2007～2010级生物医学工程专业共244名本科生选用为研究对象。
1、2 方法
1、2、1 研究对象分组
2007～2008级生物医学工程专业共94名学生，采用传统的平铺直叙的由多媒体课件讲解立体机件图的教学方法。2009～2011级生物医学工程专业共计190名学生采用引入立体模型法讲解机件图的画图和读图的教学方法。以此分组，连续五年进行观察对比[2]。
1、2、2 转化教学模式
在以往《工程制图》教学过程中，一般采用的是传统的教学模式。这种教学模式是“以教师为中心”“以知识为本”。教师讲授是通过让学生预习，听课，布置习题，解答这一系列过程来完成的。在讲课过程中，是根据在多媒体课件上画出的机件图进行讲解，以图讲图。而在新型的《工程制图》教学模式，是在继承传统教学模式严谨和系统的基础上，在授课过程中引入立体模型教学法，也即时课前教师准备本次课所需用到的立体机件模型。如在切割体投影画法这次课中，教师准备一些本次课所需的基本立体模型包括圆柱，圆锥，棱柱和棱锥或者由一些形体组合好的圆柱，圆锥，棱柱，棱锥。在讲授例题过程中，将事先准备或者做好的基本形体按例题要求进行切割，最终得出所要求的切割体，这样讲解视图投影时，学生就能更直观简单的根据所切割后立体画出立体的三视图投影了。也就改变了教师讲起来费劲，学生不容易理解和难以想象所要画的立体图的形状了。即是转变了以图讲图的授课弊端。转化为“以学生为本”的教学模式。
1、2、3 学生分组做模型
首先布置每个学生用木质或者粘泥巴甚至白萝卜做简单的立体图形，作为初步练习，接着将学生分组，课前要求分组后学生每组做2～3个基本的规则的立体图形（如棱柱体，圆柱体等），授课时先讲解基本形体三视图的画法的理论知识。接着让学生组与组之间讨论，并画出他们所做模型的三视图。后续课程中同样事先布置每组学生在已做好的基本形体上按要求做一些切割和组合。以解决习题集中遇到的难题和授课过程中难以理解的例题需要立体实物图形配合理解的需要。课后鼓励学生动手接着做一些自己想象中立体形状的图形，并组与组进行互换，画出各组做出来的不同立体机件图的三视图投影。从而激发了学生的学习兴趣，提高了学生的自主创新能力和动手能力。培养了空间想象能力[3]。
1、3 问卷调查
在每学期的期中教学检查中，对生物医学工程专业一班和二班的每位学生进行问卷调查，内容包括对授课教师的是否满意，对授课时采用的方法是否满意，对本课程的看法。并定期举行学生座谈会，请学生根据切身体验的教学方法提出意见和建议[4]。
1、4 统计学处理
对调查数据用SPSS 12、0统计软件进行χ2检验。检验水准α=0、05。
2、结果
2007～2008级生物医学工程专业和2009～2011级生物医学工程专业分别有42和131名同学参与问卷调查，总共发放问卷173份，回收173份，回收率100%。对学生问卷调查显示，新的教学体系和教学模式满意度均在90%以上，不满意度下降（P
3、讨论
从回收的调查问卷中不难看出，采用立体模型教学的改革在《工程制图》这门课的上取得了较好的教学效果。根据自己的教学经验，通过在本课的改革教师上课气氛及趣味性得到提高，抽象的知识通过对相应实际的模型讲解出来，便于教师讲解，学生的接受率得到很大的提高。再者课堂互动性也得到了很大的提高。学生学习由被动变成了主动。提高了学习积极性，增强了学生自主创新能力和团队协作能力。
参考文献：
[1]杨楠、生物医学信号检测与处理教学的实践和探索[J]、新乡医学院学报，2010，27（6）：215-216、
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