我国生物医学工程专业教学的思考.doc

04级生工（2）班 孙峥我国生物医学工程专业教学的思考摘要本文回顾了生物医学工程在我国高校中建立和发展的历史，说明了生物医学工程教学为我国培养全面素质的高级人才做出了不可磨灭的贡献。同时，也指出如今的生物医学工程专业的教学存在的许多问题，针对问题提出了教学改革的各个方面， 以适应形势的发展。关键词生物医学工程0前言生物医学工程（Biomedical Engineering） 是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法，从工程学角度，在多层次上研究生物体特别是人体的结构、功能和其他生命现象，研究用于防病、治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置和系统的工程原理的学科。它是一门科学技术与工程高度综合的新兴边缘学科。它主要以临床医学为对象，以数理化生等学科为基础，融电子、机械、化工、计算机信息为一体，为临床诊断、治疗和预防疾病做出了巨大的贡献。1生物医学工程的学科特点1、高度综合的交叉学科 生物医学工程学科是一门高度综合的交叉学科，这是它最大的特点。所谓交叉学科是指由不同学科、领域、部门之间相互作用，彼此融合形成的一类学科群。从学科发展的历史长河来看，新学科的产生大都是传统或成熟学科相互交叉作用产生的结果。可以说，有多少理工科分支，就会有多少生物医学工程的领域，这种多学科的交叉融合涉及到几乎所有的理工学科和所有的生物学与医学分支，没有哪一个学者、哪一个学校（研究所）可以涉足其全部。比如，华中科技大学生物医学工程偏向于细胞生物物理学和生物医学光子学，东南大学偏向于生物信息学(生物芯片)等，各个学校根据自身的特点和实际情况，该学科的发展有其自己的侧重点。 另一方面，生物医学工程所指的学科交叉，不是生物医学同哪一个工程学科分支的简单结合，而是多学科、广范围、高层次上的融合。例如人工器官，它需要生物材料科学、生物力学、生物学和有关机械、电子、化工工程技术的有机结合，甚至涉及社会科学的某些方面。这种大跨度的综合，是传统学科所没有的，需要工程技术与医学两方面人才的密切结合。 2、对相应的学科有较大的依赖性 生物医学工程是应用工程技术分析和解决生物学和医学问题的学科，它同工程学的其它分支不同，因为没有一个特殊的主题和技术绝对属于生物医学工程，也不像物理、化学等一系列从基础理论到知识技能和应用都自成体系的传统学科。它没有自己独立的基础理论与知识体系，而是以相应的理工学科的分支和生物医学的分支的基础理论与知识体系为自己的基础，因此生物医学工程学对相应的学科有较大的依赖性。根据其定义，可以说所有应用工程技术的分支都可以与生物医学相结合，形成相应的生物医学工程分支，但是真正能独立形成一个学科的分支却不多。例如作为生物医学工程的一个重要分支的康复工程，其工程方面包含机械、电子、信息、材料工程等知识体系，生物医学方面又囊括了生理学、解剖学、神经科学、外科学、内科学等多方面的内容。 3、没有不变的中心与主题，有自己独特的方法学 生物医学工程研究的中心与主题，随着与之相关的学科和应用对象的发展变化而变化，它对各个学科的交叉融合，既有基础理论上的，也有技术方法上的，最终将达到在应用对象上的融合，因此尽管它依赖于各个相关学科，但是没有不变的研究主题，又有自己独特的方法学。2我国生物医学工程的现状我国的生物医学工程学科相对国外发达国家来说起步比较低。自上世纪80年代以来，经过30多年的发展，目前全国已有很多所高校内设有此专业，在一些理、工科实力较强的高校内均建有生物医学工程专业。清华大学、浙江大学、西安交通大学、上海交通大学、东南大学、中国科技大学等是我国首批建立BME专业的学校。由于这些学校的理、工等学科在全国都有重要的影响，且大都设有国家级重点学科，他们开展起来十分方便，这些院校均是以科研性学科设置的。此外，还有一些医学院校则是以医学作为基底学科，置入某些工程学科的知识，并以医学应用为目的建立相关的课程体系，而对于生物学中所涉及到的细胞及分子生物学、发育生物学及生物技术，对于工程技术中的控制技术、材料学均较少涉及，这些院校培养的目标就是将生物医学工程运用于实际。因为生物医学工程是以理、工、医为基础，医学中的许多问题只有在这些学科相互结合的前提下才能得以解决。要将基础研究转化为工业化产品，将美好的前景分析变为卫生保健的实际行动而服务于广大人民，就离不开生物医学工程师。这就是这些生物医学工程工作者的工作理念。 但是，从总体上说我国的生物医学工程学科的发展仍不平衡，表现在如下几点： （1）我们在研究方面引进、消化、跟踪研究多，创造性研究较少。 （2）理论方法等应用基础研究多，取得自主知识产权的应用研究少。 （3）处于理工科院校的生物医学工程学科其工程力量雄厚，研究的主要特点是较快地将国外的新技术、新方法引入，并在医学上寻找接口，而且大多集中在信号处理、图像处理等方法。但是由于缺少医学背景，在真正用于临床、解决医学实际问题方面还较落后。 （4）处于医学院校的生物医学工程学科其研究的主要特点是和医学结合紧密，医学大背景深厚，能发现一些有实际意义的课题，但是工程力量相对落后，科研投入不足。这就是我们国家目前生物医学工程的现状，也是国内生物医学工程学科发展所面临的共同的问题。3关于我国生物医学工程面临问题的思考（1）首先得从生物医学工程的本科教育说起，国内大部分理工科高校的生物医学工程“重工轻医”，缺少足够的医学背景，以至于在以后的科研中，所做的工作缺乏针对性，所研究的不是临床上所需要的,或者说不具备重要的临床价值。而医院所需要的，科研工作者又理解不了，或者说科研工作者本身不能体会到这种需要的要害，因此在科研工作的过程当中，不能灵活运用。 因此，我认为国内要想在本科教育中将生物医学工程学科办好，必须加大医学教育的分量，但也不能将二者割舍开来，比如像某些学校的做法，学两年医学再学三年工程学（五年制），我极其不赞同这种做法。我觉得要做到“启发式教育”，将医学教学和工程教学有机结合起来，让学生在学习医学的同时可以体会到某些问题可以用自己所学的工程技术来解决，而在学习工程技术知识的同时，也可以启发性地发现，自己所学的某些技术恰好可以解决自己碰到的某些医学问题，这样交叉式的启发，不正是我们生物医学工程专业学习所需要的吗？ 生物医学工程学科的特殊性必然要求从事该学科研究的人员也具有与之相应的特殊性，绝对不是“凑合着行就可以了”，也绝对不是仅仅一个工程技术人员和医生简单地加和。要注意复合型人才的培养，专业人员需要同时具备医学和工程技术两类知识和经验，靠以往的医生工程师来组成专业人员队伍是无法适应学科发展需要的。 （2）引进、消化、跟踪研究多，我觉得这也有原因的，其实还是说明我们的生物医学工程科研人员所做的工作没有针对性，不了解医院的需求，他们当然不会去自主研究，看到国外做了什么，把它简单地看成一个工程技术问题，也把它仿做出来，或者市场上有了一个什么产品或技术，也跟着做，从不考虑医院是否需要，或者有多大的市场需求量，存在着严重的“跟风”现象，这样只会形成恶性循环，使有自主知识产权的研究越来越少，同水平重复现象严重，未形成自己的品牌，低水平重复现象至今有增无减。然而，近年来又出现了技术附加值高的大型设备“高水平”重复的现象。如：医学图像存储与通信系统、数字减影血管造影系统均有几家或几十家在研究和生产，但都未能在国内外形成有一定影响的名牌产品。 （3）要大力加强与医院（医学院）、公司的合作交流。这一点在国外做得是相当出色的，但在国内做得是远远不够的，医院（医学院）与有着强大工科背景的生物医学工程科研单位存在着严重的脱节。比如，我有时候跟在医学院从事科研的某些老师在一起聊的时候，他们就提起一些他们想要解决的问题，他们就很想要工科学生能够帮忙做一下，其实这些问题并不是有多大，有复杂，但这些问题是在我们的科研中自己碰到的，如果能够自己解决，这样的工作岂不比毫无目的的“跟风”有意义吗？科研工作不在乎大小，而在乎你把它做的怎样，做得有多么细致，全面，国外也可以把一个小小的仿体做成专利。 可喜的是前几年我国许多高校的合并，尤其是理工类高校与医学类高校的合并，给BME 学科发展带来了前所未有的发展机遇，很多高校的BME也由此发展起来。但是这还做得不够，我们因该充分利用高校合并优势，尤其是医学院与理工科院校的合并优势，加快生物医学工程学科的交叉性发展。 我们稍稍留意一下，就可以发现国外的一项生物医学工程方面的研究设计的人员结构是相当丰富的，有生物医学工程背景的，有医学背景的，有理学背景的，还有公司人员，看了他们的研究结果，相当振奋人心，所做的结果相当丰富，非常具有说服力，而看看国内的很多研究报告，结果相当干涩和单薄，我这里并不是说国外如何如何好，我觉得他们做得好的我们可以尝试着学一学，学了才有可能成功。 （4）我觉得国内应该多召开一些生物医学工程的学术会议，加强国内各大科研机构之间的合作，不能自己埋头干自己的事，要做到知己知彼。对于国内生物医学工程教育模式，我觉得国内相关领军人物和元老级人物应该采取一些措施，发动大家积极探讨和摸索，因为整个生物医学工程的发展关系到每一个人的利益。4 转变观点，迎接挑战我国从二十世纪七十年代才开始进行生物医学工程的本科教育。三十年来，培养了一大批各种层次的骨干力量，为学科发展做出了重要贡献。作为一门新兴的交叉学科，在生物医学工程专业的学习过程中就会遇到很多传统学科学生想象不到的问题，如果不能从正确的角度，用良好的心态去面对这些问题，就会给专业学习带来负面的影响，甚至产生错误的认识，对发展前途感到迷茫。 很多人认为毕业于生物医学工程专业的学生前途渺茫，向医学靠比不上正宗的从医学院毕业的学生，向工科靠，又比不上真正的从计算机系、电信系毕业的学生，所以出去以后，很没有竞争力，因此他们的“经验”对该学科的发展可能会有一些影响，甚至有可能使该领域失去一些骨干型的人才，因此对这个问题我们必须认真地对待，转变观点，迎接挑战。 有人说，“生物医学工程毕业的学生出去以后充其量是一个设备维修师”，我们先暂且不论这些话的片面性，即便它有一定的道理，但我们应该这么来看待这个问题一台设计成熟的设备是几十甚至上百人智慧的结晶，维修者如果能够对维修过的设备在设计原理和设计理念上进行总结，将会在短时间内在知识面和综合设计能力等方面得到较大提高，更重要的是维修工作可以培养一个人缜密的思维能力和严谨的工作作风。应当说维修工作是一个成熟设计者的必修课，当然维修工作只是个人技术成熟的捷径，但绝不是个人技术成熟的最终目的。在维修中，要善于总结，善于更新知识体系。 我觉得，任何事物的好坏都是相对的，对我们毕业后的择业也是一样的，我们虽然在某个具体的专业技术上不占优势，但是我们可以凭借多学科知识结构取得竞争优势。而且，一个人的成功与否并不仅仅取决于你选择了什么专业，而在于你是否通过不断的努力学习来充实自己，发展一技之长，同时广泛的吸收各种社会经验，把握身边的每一个机会去争取更加适合自己的人生定位，只有这样， 才有可能摆脱平庸的命运。一个人要想取得事业成功就必须根据自己的特长选择自己喜欢的职业发展方向，生物医学工程专业的学生就业面比较宽阔，个人的发展方向的选择一定要根据现有的条件进行理智的思考，不能盲从，同时注意积极把握身边的各种机遇。5 总结与展望有人说21世纪是生物学时代，或生命科学时代；也有人说是信息时代，是光电子时代等。无论从哪个角度，也无论未来时代打上何种标记，生物医学工程都将会在其中占有重要的一席之地，生物医学工程学科的前景不可估量。这个时代对于我们生物医学工程专业的学生来说，既是一个机遇，也是一个严峻的考验，我们应随时调整好自己的状态，做好充分的准备，随时迎接这个挑战。BME产业作为朝阳产业，是当前世界经济领域中少有的持续增长的产业。我国加入WTO 后，经济全球化的发展将进一步冲击我国的BME产品市场，民族BME产业的发展将面临更加严峻的挑战. 2001年又将大型医疗器械进口管制品种放松，更承诺于2003年完全放开对医疗器械进口管制。这样一来给国内BME 产品企业留下的过渡期已不长了，企业唯有做大，才能在未来竞争中生存。因此组织力量研制开发高质量的BME产品，培育新兴的BME 产业，已是刻不容缓，而作为企业发展的一支重大的后备军高校科研人员更是应该感到自己肩上的压力，转变观点，迎接挑战，朝着创造性研究方向发展，朝着自主性研究方向发展，充分利用高校合并优势，