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[中圖分類號] TH79 [文獻標識碼] A
一、 引言
依據高等教育內外部環境的諸種變化，以及國家自主創新對于創新性人才培養的要求，在“卓越工程師”培養的教育理念指導下，通過對學生知識、能力與創新要素的綜合分析研究，本文提出構建一種以學生為中心，以滿足創新型人才培養的個性化需要，利于學生自主學習為目標的多模式開放型實驗教學體系。該種實驗教學體系對創新型人才培養的推動作用主要體現為實驗教學的多模式化組織以及綜合性開放式實驗考核評估2個方面。
生物醫學工程及相關儀器專業的學生在實驗技術上應培養具備生物醫學信息采集、傳輸、處理、分析新型生物醫療電子、信息與儀器等硬件知識、并具備較強的醫學應用軟件設計、開發的能力，能夠將信息技術與醫療管理、醫療服務有機結合的高級醫學信息技術人才。因此在課程內容安排上做到面和點的結合，既要保證知識面廣，同時要重點突出。但現狀是生物實驗與儀器等軟硬件平臺的掛鉤程度不夠。目前生物學實驗一方面主要涉及以細胞等微觀生物信息為主的實驗數據，主要以細胞生物學、遺傳學、解剖學為代表；另一方面涉及以人體生理信息為主的宏觀生理信號為主的實驗數據，主要以醫學儀器相關實驗為代表，均以單一化實驗結果作為實驗考核依據，限制了學生主動性和創造性的發揮。所以生物學實驗需要結合自身的教學經驗，對教學中存在的問題進行逐步改進。通過調整實驗內容、改革教學方法、完善考評體系等措施，對于生物實驗分析不能以短期實驗唯一結果論的定性認識為主，而應該強調以“長時程跟蹤的過程啟發式”為主的定量累積式分析，即在側重得到實驗結果的同時，鼓勵學生自主采用各種軟硬件儀器平臺知識，靈活選擇信號特征提取方法，加強對信號分析的能力和對結果的理性認識，發揮實驗課的實踐性優勢，得到多樣化的處理結果，最大程度地增強學生的自主性與參與性。
在以過程化為主的“一問多答”教學模式中，采用啟發式的教學方法。教師根據教學內容向學生提出問題，引起學生主動思考，從而變結果灌輸式的被動學習為過程啟發式的主動學習，加深學生對概念、理論的理解，發現問題，敢于提出問題，渴求解決問題。而課后的各種實驗數據處理結果可以直觀地了解教師教學內容安排是否合理，教學效果是否明顯，為教學改革提供依據，從而為創新性高素質人才的培養作出應有的貢獻[1]。
二、現有模式的現狀及改革途徑
（一）. 微觀生物實驗內容由于教學條件等因素的限制，多局限于顯微鏡使用、或細胞膜通透性等驗證性實驗，對于推動微觀細胞生物學快速發展的新技術新方法，缺少教學資料與手段；同時，人體生理信息等宏觀醫療儀器生物實驗的測試側重于對醫療儀器面板的操作和各種簡單生理信息的直接獲取。
（二）. 實驗教學模式單調，難以激發學生的積極性和主動性。現行的實驗教學基本都先由學生預習實驗指導書，實驗儀器設備及試劑都由實驗教師提前準備好，學生只要按照實驗步驟按部就班地做，最后寫出實驗報告。這種實驗教學模式難以很好地啟發學生創造性思維，不利于培養學生提出問題、分析問題和解決問題的能力。學生容易無精打采，注意力分散，反應遲滯，多數學生被動應付教師的要求，甚至投機取巧，如采用“配色”等方式快速完成生化實驗；有的課堂學生隨心所欲，各行其是，故意搗亂，師生處于一種對抗狀況。在這樣的課堂環境里，教學任務難以完成，傳授知識、培養素質的目標難以實現[2]。
（三）. 實驗教學缺乏綜合性、設計性，不利于學生綜合素質的培養。由于課時安排固定、實驗條件的限制，現行開設的實驗項目多為驗證性實驗，實驗過程及可能出現的問題基本固定，結果也基本已知，只要按照步驟去做，基本都能達到較好效果。這種模式限制了學生思維，難以達到學生綜合素質的培養[3]。
（四）. 實驗課成績評定方式需要進一步完善。實驗課程由于其性質的特殊性，往往難以確定完善的考核指標和體系，從而導致學生實驗報告書寫的工整和完整程度決定了最終成績，使得最終實驗課成績評定存在一定的隨意性，從某種程度上影響了學生學習的動力[4]。
在此評估基礎上，應實現的改革途徑主要包含以下兩個方面：
第一，生物學實驗教學鼓勵學生自主采用各種軟硬件儀器平臺，靈活選擇信號特征提取方法，加強對信號分析的能力和對結果的理性認識，發揮實驗課的實踐性優勢，得到多樣化的處理結果，最大程度地增強學生的自主性與參與性，培養學生理論聯系實際、獨立思考、團隊合作、自主創新的科學精神；
第二，通過施行開放式多結果的過程化實驗教學模式，注重實驗知識的延伸，創造和諧課堂、完善考核制度等改革措施，發揮實驗課的實踐性優勢，努力營造和諧課堂，最大程度地增強學生的自主性與參與性，培養社會需要的創新型、應用型、復合型、外向型人才。
三、實驗內容改革的模塊化設置
（一）修改完善教學大綱，科學合理設置實驗內容。
本專業實驗本著充分利用現有資源和儀器設備的原則，綜合考慮知識的難點和重點調整實驗教學內容，以“綜合課程設計”的2-3個相互銜接的短學期形式，對原有實驗內容進行篩選和整合，依照學生的實驗技能發展過程依次開設基本操作實驗、驗證性實驗、綜合性和創新設計性實驗。以微觀生物實驗為例，基本操作實驗包括顯微鏡的使用、顯微測量、細胞形態觀察等內容；設計驗證性實驗包括活體染色、細胞化學、核酸存在部位及檢測方法、細胞膜的滲透壓及細胞吞噬作用等內容；設計綜合性實驗需要在完成基本操作實驗和驗證性實驗的基礎上，指導學生查閱實驗資料及設計實驗方法，合理利用實驗室資源，充分利用實驗材料來完成實驗，如動物細胞的原代及傳代培養可作為設計綜合性實驗內容。相關生物實驗進行后，應著重加強特定生物信號與相應軟件處理的結合工作?？珊唵胃艣r為將專業軟件類課程打通，開設一門面向專業的軟件設計課程，如“生物醫學工程軟件設計”，或“電子信息技術及儀器軟件設計”課程，處理對象可定位為前期獲得的實驗數據。而以宏觀的動物生理數據為例，離體培養的小雞或蛙心肌細胞信號可通過相關動物實驗獲得，通過將測試的信號存儲成dap數據格式，輸入labVIEW軟件進行鎖相處理編程及特定濾波處理，實現對所弱信號的分析和相應數字信號處理工具的掌握，達到將感性數據上升到理性知識的目的。
（二）改革教學方法，變結果灌輸式為過程啟發引導式。
實驗過程中，既要發掘實驗背后的理論支持，又要培養技術意識，重視實驗技術和方法。同時，鼓勵師生交流，提倡師生間的問答，活躍課堂氣氛。教學過程中，教師在講清實驗目的和原理的前提下，鼓勵學生根據所學知識，自主設計實驗過程并完成實驗，實驗報告可考慮通過建立在各種實驗數據分析基礎上的論文形式完成。
（三）完善考評體系，激發學生對科學的求知欲和對本課程的興趣。
實驗考評體系應以過程累積式考核為主，擯棄傳統結果式考評。以細胞生物學實驗為例，其考核應以考查學生運用理論重視、運用實驗技術的能力為主要內容，可安排綜合性實驗要求學生利用所學的理論知識和實驗技術進行綜合分析、實際操作、做出實驗結果。對于實驗技術，以學生的直接操作作為考核方式，對于實驗理論的考核，通過閉卷方式完成，也可以通過學生對實驗數據的各信息化平臺分析來進行多結果式考核。另外，對于能夠自主設計完成實驗，積極申報完成開放性實驗的學生給予較大系數的鼓勵性加分。實驗具體路線圖如下。
四、實驗操作的關鍵性問題
（一）如何處理實驗室的開放問題。
在改革過程中，實驗設備資源的開放和教學方式的開放是該長期化銜接實驗的重要保障。其主要實現途徑為，結合生物學和儀器教學平臺，實施“具體生物弱信號案例教學法”，采用學期末“首尾相連”的兩個短學期和整個學期的“三明治”夾心時間實施整個實驗課程，并由相關實驗課的青年教師負責各實驗室的公共開放時間和相互協調。這樣能有效調動學生的主觀能動性，加強課程內容的實踐性，在知識的傳授過程中滲透工程技術的內容，使學生掌握工程設計、工程實踐的一般規律和基本方法，避免工科教學理科化、脫離實際的傾向。如圖2所示針對在體心電信號的測試及信號處理方法，可安排在微觀動物心肌細胞的培養及生物學方法觀察的細胞生物學實驗的短學期時間，同時合并進行在體式心肌細胞搏動的信號及噪聲分析，加強定性實驗及理性的定量分析實驗的融合，提高相關理論知識與動手能力的結合（圖2）。
（二）如何充分利用實驗室資源，引導學生設計綜合性實驗
第一，以生理儀器平臺為主的硬件實踐動手能力。
當完成基礎性生理實驗及相關軟硬件知識的授課后，以宏觀人體生理信息為主的醫學儀器實驗，應該以設計開發性實驗為主，鼓勵學生自己設計開發醫學儀器。同樣以心電信號為例，如心電監測儀實驗中，可要求根據在體式及離體式心電信號的特點（圖3（a）（b）），結合理論知識，設計電信號檢測原理圖，用布線軟件軟件畫出其原理圖，并制作電路板、布線和焊接電路，在單片機應用開發環境中編寫程序并調試。最后制作簡單心電監測儀，通過相關的虛擬儀器平臺，在示波器上顯示被測者心電圖。同時配合相關傳感器知識，還可制作體溫計、氣體檢測儀等醫學儀器。在此基礎上，還可設置網絡數據平臺，進行遠程控制。
第二，以微弱生物信號實驗數據分析為主的軟硬件結合能力。
信息技術的發展對生物醫學信號的檢測、處理以及數字信號處理幾個方面發揮著重要的作用。生物信號一般可以分成電信號和非電信號，如心電、肌電、腦電等屬于電信號；其它如體溫、血壓、呼吸、血流量、脈博、心音等屬于非電信號。如從處理的維數來看，可以分成一維信號和二維信號，如體溫、血壓、呼吸、血流量、脈博、心音等屬于一維信號；而腦電圖、心電圖、肌電圖、x光片、超聲圖片、CT圖片、核磁等則屬于二維信號。醫學儀器實驗采集到大量的以上一些宏觀的人體生理信號數據，應利用學生的相關生物醫學信號處理的知識，根據生物醫學信號的特點，對所采集到的生物醫學信號進行分析、解釋、分類、顯示、存貯和傳輸，其研究目的一是對生物體系結構與功能研究，二是協助對疾病進行診斷和治療。
本學院的相關教研室教師結合labview、DSP等編程工具的實驗教學案例，對于“虛擬儀器技術”及“數字信號處理”的綜合做了以下研究及整合?！疤摂M儀器技術”及“數字信號處理”是一門應用性較強的技術課程。隨著信息化的發展，信息技術不斷地滲透到科學研究等各個領域中，發揮著越來越大的作用。科學實驗、測試信號的處理、工業生產中自動化生產線的測控等都以信號處理為基礎。我?！皵底中盘柼幚怼睂嶒灒詳底中盘柗治鰹榛A，以數字濾波為手段，以數字信號處理為目的，突出譜分析和濾波的應用，加大與信號與系統、自動控制原理，以及后繼的通信原理、計算機圖像處理等課程之間的銜接，使其與其他課程實驗融合為一個有機的整體。
以虛擬儀器中的相關控件調用為例，解決數字信號處理課程中的基本知識點“快速傅里葉變換（FFT） 數字濾波器”的實驗設置，對本文提出的“多模式過程啟發型實驗教學體系”進行具體闡述。
該知識點通常的實驗要求和目的為：①加強對labVIEW相關控件工具的使用及虛擬儀器技術編程能力的提高，加深對FFT基本原理和性質的理解；②學習利用FFT對連續或離散時間信號進行譜分析，了解可能出現問題及其原因，以便在實際應用中能夠正確使用FFT。
按照基本的實驗要求和目的，和多模式開放性原則，對該知識點的實驗設置如下：
第一，驗證性實驗內容。主要通過調用labVIEW“信號分析模塊”總的FFT函數，分析序列和其頻譜的特點，設計產生相應的虛擬生理信號及噪聲源，利用數字信號處理中各濾波器的特點去除噪聲，分析去噪后結果，并利用相關原理解釋其中的現象。實驗目的是通過形象和具體的內容，加深對理論知識的理解。該層面的實驗以直觀、具體和形象化為主要特點，避免復雜化。學生不會因為陷入繁雜的具體過程，而影響對理論知識的理解和掌握
第二，綜合、設計型實驗內容。數字信號處理與所采集到的實驗數據具有密切相關的聯系。生物醫學信號中的特點是微弱、噪聲大，所以濾波和靈敏度是生物醫學信號采集的關鍵。另外生物醫學信號的隨機性強，是隨機的且非平穩的。正是因為生物醫學信號的這些特點，以傅里葉理論為基礎的小波變換方法成為生物醫學信號分析的有力工具。利用小波變換能將原始心電信號分解為不同頻率的信號，然后對信號進行重建，此方法能很好地消除心電信號中的基線漂移，抑制工頻和肌電干擾，同時能獲得QT間期的精確值，是本專業學生的重要編程思想。
所以，在實際的推進環節中，涉及一個短期的課程推導實踐以及長期的過程啟發式環節。其中短期內容包括將短學期等實踐類課程，如“醫學軟件編程實習”和本門課程合并，其課時作為本門課程的實踐環節；長期內容則包括：①將畢業設計環節和課程合并，增加實踐課時；②將所有的硬件測試類課程和相關軟件分析生理信號內容合并。如“C程序設計”，“數據庫基礎”，“面向對象程序設計”等。此時授課教師不再為單個教師，而是整個課程群的全體教師；③學生畢業嚴格按照“寬進嚴出”的理念操作?？偨Y后的某“過程啟發式”實驗具體操作實例如下：
創設情境，提出問題?？砂才旁谖⒂^動物培養及生物學方法觀察后，同時協調進行在體式動物信號及噪聲分析，加強感性的定性實驗及理性的定量分析實驗的融合，提高相關理論知識與動手能力的結合：如細胞離體培養后的各種生物信號指標及各種混入的噪聲和分類，在此基礎上結合該案例講解相關濾波器的工作原理和基本設計方法，然后將生理信號提取的設計任務作為設計性作業布置給學生。
分組研討，設計方案。在布置設計任務后，教師組織學生分組研討。根據學生自主學習能力的強弱和自身特點合理分組，方便學生間相互協作，共同提高。學生利用電子資料庫檢索，查閱相關資料，獲取豐富的信息資源，通過對各種信息資源的分析研究，提出自己的解決方案。
成果展示，分析歸納。在各小組取得了初步的設計成果后，教師以課堂教學形式組織各小組的成果展示與評價。在課堂上通過虛擬實驗室系統和數字投影儀，展示各種解決方案所取得的生理信號濾波效果，分析它們的優缺點，引導學生分析歸納出解決此類問題的思路與方法，并共同探討最佳設計方案。
五、結語
“加強實驗教學和實驗環節，抓好綜合性和創新性實驗，大力培養學生實踐能力”是我國高校推進自主創新，落實“高等學校教學質量與教學改革工程”，培養創新人才所需采取的重要措施[4]。本文總的改革目標是“遵循以學生為本，注重以互動式教學為核心的教學觀念，構建有利于增強求知欲和創造力的課程教學模式”。本文提出的多模式開放性實驗教學體系擯棄短期實驗唯一結果論的定性實驗，強調以“長時程跟蹤的過程啟發式”為主的定量累積式綜合分析實驗，在整個學年中分階段構建以實驗教與學為中心的綜合型數字化實驗教學環境；鼓勵學生自主采用各種軟硬件儀器平臺，靈活選擇信號分析方法，加強對信號分析的能力和對結果的理性認識，發揮實驗課的實踐性優勢。通過施行開放式多結果的過程化實驗教學模式，注重實驗知識的延伸，完善考核制度等改革措施，最大程度地增強學生的自主性與參與性，積極響應國家“卓越工程師教育培養計劃”，培養出具有專業領域特色，能夠基本獨立完成初級軟硬件規模設計和開發工作的創新型、應用型、復合型、外向型的“卓越工程師”型儲備人才。
[參考文獻]
[1]張曉東.人才培養與產學研結合實踐中的問題及對策[J].沈陽航空工業學院學報，2009，26：41-44.
我國現有127所高等學校開展生物醫學工程專業本?？迫瞬排囵B工作，其中96所為綜合性或單科性理工類院校，31所為單科性醫科院校。所有院校的專業課程體系結構中都開設了人文社科類、醫學類基礎類、理工類基礎課程、工程類核心課程及其相關選修課程，不同院校的課程體系結構不同，在學分、學時及其實施等多方面有不同程度的偏頗。一般來說，多數綜合性或理工類高校偏向于電子類、計算機類等理工方向，多數醫科類高校側重于生物材料與生物力學、影像工程、醫學物理、醫學儀器等領域。我們從10所國家特色專業建設點高校中選擇了“單科性院?！戏结t科大學”和“綜合性院?！笨萍紝W院”的生物醫學工程專業（醫學物理方向）的課程體系進行比較分析研究。
1.2研究資料的主要來源
南方醫科大學的研究資料來源于該校生物醫學工程學院提供的專業培養方案的電子版和該校特色專業建設點主頁；湖北科技學院的研究資料主要來源于原咸寧學院教務處編印的本科人才培養方案（2010年版）、學院主頁及其他查詢調研。
1.3主要研究方法
基本研究方法參照筆者前期生物醫學工程專業課程體系研究的思路[2]，文獻材料的收集研究采用系統研究法、比較法、統計法對院校專業、課程設置等多維要素進行多方面的比較分析，找出特點、規律，發現存在的問題，以求得啟示。
2南方醫科大學生物醫學工程專業（醫學物理方向）本科課程體系
2.1生物醫學工程專業本科簡況
南方醫科大學（以下簡稱南醫大）生物醫學工程專業本科及其相關專業有醫學影像工程、醫學信息工程、醫學儀器檢測、醫學物理、電子信息工程和計算機科學與技術等專業辦學方向，還有“卓越工程師培養計劃”。2007年成為教育部高等學校第一類特色專業建設點，并建設有國家級精品課程1門、省級精品課程和研究生示范課程多門，出版了國家級教材多部，多次獲廣東省教學成果獎。
2.2生物醫學工程專業（醫學物理方向）核心課程群
南醫大生物醫學工程專業的主干核心課程有高等數學、大學物理、模擬電子技術、數字電子技術、C語言程序設計、微機原理與接口技術、人體解剖學、生理學、醫用X線機系統原理、現代醫學成像技術、數字圖像處理、大型醫療設備質量保證、醫學電子儀器原理與設計、放射物理與防護、放射治療學、腫瘤放射物理學、醫學影像學、核醫學等。
2.3生物醫學院工程專業（醫學物理方向）課程結構
南醫大生物醫學工程專業的課程體系結構分為政治理論與人文素質課程、公共基礎課、學科基礎課、專業課四段式課程構架模式。課程總學分/總學時為150學分/2668學時，其中理論課與實驗實踐的學時比例為2199∶469（1∶0.21），必修課與專選課的學分比例為102.5∶47.5（1∶0.46），學時比例為1804∶864（1∶0.48）。
2.4集中實踐訓練環節
南醫大的集中實踐訓練折合為32周、1280學時。其中，模電課程設計1周、40學時；數電課程設計1周、40學時；信息技術、放射治療計劃、軟件工程等課程設計各2周，均為80學時；生產實習4周、160學時；畢業設計（論文）14周、560學時；軍訓與勞動2周、80學時；創新課程4學分、160學時。
2.5本科畢業生基本就業方向
課程體系中的主要課程及其相應目標決定畢業生未來的就業崗位和就業方向。南醫大生物醫學工程專業（醫學物理方向）本科畢業生就業方向主要是在醫療衛生機構從事醫學物理師的工作，也可在醫學科研機構、高等院校、企事業單位從事醫學物理方面的研究、教學、開發和管理工作，還可攻讀本學科或相關學科碩士學位。
3湖北科技學院生物醫學工程專業（醫學物理方向）本科課程體系
3.1生物醫學工程專業本科簡況
湖北科技學院（以下簡稱湖科院）生物醫學工程專業本科及其相關專業有醫學儀器、醫學影像工程、醫學物理、醫學信息工程、聽力學、眼視光學（注：醫學信息工程、眼視光學、聽力學方向沒有正式納入人才培養計劃實施中）6個培養方向。2007年生物醫學工程專業獲省級品牌專業，2009年成為教育部財政部高等學校第一類特色專業建設點，并建設有3門校級精品課程，出版了醫用傳感器、醫學影像設備、醫學物理學、醫療器械營銷實務等多部國家級教材，多次獲得湖北省教育廳、市級教學成果獎。
3.2生物醫學工程專業（醫學物理方向）核心課程群
湖科院生物醫學工程專業的主干核心課程有高等數學、普通物理學、模擬電子技術、數字電子技術、微機原理與接口技術、數字信號處理、醫學圖像處理、醫學成像系統、基礎醫學概論、放射腫瘤學、生物物理學、放射物理與防護、醫學影像學、核醫學、醫用傳感器、放療與核醫學儀器、放療物理與放療技術等。
3.3生物醫學院工程專業課程結構
湖科院生物醫學工程專業的課程體系分為通識教育課（通識教育必修課、通識教育選修課）、學科基礎必修課、專業課（專業必修課、專業選修課）三段式五層次課程構架模式。課程中的總學分/總學時為158學分/2810學時，其中理論課與實驗實踐的學時比例為2260∶550（1∶0.24）；必修課與專選課的學分比例是121∶37（1∶0.31），學時比例是2180∶630（1∶0.29）。
3.4集中實踐訓練環節
湖科院的集中實踐訓練共47周，其中專業實習26周、畢業設計（論文）10周、就業實踐8周、軍訓3周；而勞動教育、社會實踐、課程實習分散安排，放療技術、醫學儀器設備、模電、數電等課程設計教學團隊分散實施，沒有記入訓練周。
3.5本科畢業生基本就業方向
湖科院生物醫學工程專業（醫學物理方向）本科畢業生就業方向主要是在二級以上醫院配合放療醫師制定放射治療方案，實施治療方案；在其他醫療衛生保健機構從事醫療儀器、設備使用維護與維修；也可攻讀本學科或相關學科碩士學位。
4生物醫學工程專業（醫學物理方向）本科課程體系的比較分析
4.1專業課程體系架構的比較分析
南醫大生物醫學工程專業（醫學物理方向）本科課程結構由政治理論與人文素質課程、公共基礎課程、學科基礎課程、專業課程四段式課程構成。公共基礎課程只開設必修課，其他每段課程均開設必修課、選修課，段內必修課與選修課交織在一起。而湖科院生物醫學工程專業（醫學物理方向）本科課程結構由通識教育課程、學科基礎課程和專業課程三段式五層次課程結構組成。學科基礎課程沒開設選修課，通識教育課程、專業課程均開設必修課、選修課二層次。南醫大是為數不多的沒有開設醫用化學課，卻把C語言程序設計課程納入核心課程的院校，未開設醫用化學課程表明專業遠離生物或高分子材料類的發展方向。南醫大將高等數學、大學物理學列入公共基礎課程可能是因為該校屬于單科性醫科院校，故將其列入所有專業的公共課。南醫大公共基礎課程沒有選修課，湖科院則是學科基礎課程中未設選修課。這意味著在公共基礎課、學科基礎課段建立大一統的具有相對穩定性的課程教育平臺有利于實現大基礎、寬口徑、后分流的人才培養模式的選擇與創新，適合于拓展專業培養方向，而南醫大更能體現出平臺寬口徑。從醫療市場及其個性化課程來看，湖科院沒有開設臨床醫學概論課程，而南醫大開了56學時，這顯示出湖科院面向市場的個性化課程存在缺陷，沒有很好地研究未來就業崗位需要的人才。兩所院校的共同缺點是均沒有開設放射治療劑量學課程。
4.2課程體系教學任務備配的比較分析
4.2.1專業課程總學分、總學時、理論課與實驗學時比例的比較分析經過比較可以看出，湖科院的學分、學時、理論課與實驗學時比例分別高出南醫大8學分/142學時，比例高出1∶0.03，但差異相差無幾。上海交通大學的生物醫學工程專業課程總學時為1831學時，實驗課學時為243，占總學時的13.3％[3]。與上海交大相比，兩所院校的比例均高于上海交大，這顯示了211工程大學人才培養重理論教學與實踐研發、重自主學習之源。4.2.2必修課與專選課的比較分析選修課是課程結構中必要的組成部分，是對必修課的優化性的適時、適宜性補充，可彌補教學計劃中課程內容的不足，調和、銜接課程內容的順序性，也可適應市場與社會發展的需要。南醫大的必修課與選修課學分、學時比例分別是1∶0.46、1∶0.48，而湖科院則是1∶0.31、1∶0.29。這表明南醫大的選修課學分、學時比例高于湖科院，且選修課偏重于學科基礎課程和專業課，容易造成學科、課程與教材建設方向性不明，專業建設穩定性差。筆者建議，開設選修課學時數以不超過必修課的10％為宜，有些課程還可以專題講座的形式進行[4]。學科基礎課程不開選修課最適合建立寬口徑的專業培養平臺，以保持課程穩定，在這方面湖科院做得較好。4.2.3學科基礎課程學分、學時、理論與實踐學時比例的比較分析學科基礎課程學分、學時分配數據從表1和表2中可看出，湖科院的學科基礎課為67學分，高于南醫大的54.5學分，高出12.5學分；湖科院的學時為1161，高于南醫大的950，高出211學時；南醫大的理論∶實踐的學時比例是808∶142（1∶0.18），而湖科院的理論∶實踐的學時比例是896∶265（1∶0.30），高出1∶0.12。如果從學科基礎課的學分、學時占總學分、學時的比例看，湖科院為40.7%、41.3%，南醫大是36.4%、35.6%，兩所院校差異相差無幾，但是理論∶實踐的學時比例高出1∶0.12，有非常顯著性的差異，顯示出湖科院在學科基礎課教學中重實踐教學，著重培養學生的基本技能。這種差異性反映出湖科院是綜合性院校，涵蓋醫學、理學、工學等十大學科門類，組建了18個教學院部，給實踐教學創建了良好的條件和豐富的共享資源。4.2.4醫學課程學時的比較分析南醫大開設的醫學課程是人體解剖學、生理學、病理學、放射生物學、放射治療學、醫學影像學、核醫學、臨床醫學概論，總學時為336學時。湖科院開設的醫學課程是基礎醫學概論（解剖、生理、生化）、細胞生物學、放射生物學、病理解剖學、病理生理學、核醫學、放射診斷學，總學時是37時。從學時比較來看，湖科院的醫學課程學時高出南醫大43學時，兩所院校開設的醫學課程門數與學時數相差不大。兩所院校的比較分析與趙娜等人報道的“醫學院校開設的醫學基礎課程比例高于理工院校，能夠為該專業的學生提供較為系統的醫學類課程教育，完善學生的臨床知識體系，有助于該專業教學和科研水平的提高”論點不符[5]。從鄧軍民等人的報道資料看，首都醫科大學的生物醫學工程學院開設的醫學課程有6門，共472學時[6]，遠高于同質同類院校的南醫大的260學時，也高于綜合類院校的湖科院的175學時。
4.3專業課程與就業方向的比較分析
從整體上講，主要課程的設置要面向社會、面向市場，在很大程度上決定、支撐著就業方向、就業崗位。兩所院校對就業方向的總體整合表述主要是在醫療衛生機構從事放療方案的研制與放療技術工作，也可攻讀本學科或相關學科碩士學位。南醫大的就業方向偏重在醫療衛生機構從事醫學物理師的工作，也可在科研機構、高等院校、企事業單位、醫療科研機構從事科研、教學、開發和管理工作。而湖科院則偏重于在二級以上醫院配合放療醫師制定放射治療方案，實施治療方案；也可以在醫療衛生保健機構從事醫療儀器、設備的使用維護與維修。這些都是對各高校的辦學特色的理性表述。
4.4集中實踐教學環節的比較分析
實踐教學環節是集中培養學生動手能力的主要措施。南醫大的集中實踐訓練為32周，與湖科院的47周相比，從表面上看少了15周，但由于各校的集中實踐教學環節方式、方法與途徑各異，比較的實際意義不大。兩所院校的集中實踐教學環節雖各有長短，但都沒有達到高等學校理工類人才培養的基本要求和標準。但與泰山醫學院應用物理學專業（醫學物理學方向）的實踐教學環節為59個訓練周相比，兩所院校的實踐教學環節訓練周太少。湖科院的微機在醫學儀器中的應用、放療儀器設備的設計、放療與核醫學儀器、放射物理與防護、放療物理技術等課程設計在操作層面上分別由醫學儀器、醫學物理教學團隊分散安排，這也是一個值得探討的問題。
5創新專業人才培養方案，優化課程體系目標的幾點建議
通過專業課程體系的比較分析，依據生物醫學工程專業人才培養的社會需要，借助生物醫學工程教育專業本科國家標準建設的向導，配合專業評估與專業認證的實施為載體的課程體系，現提出以下幾點建議。
5.1堅持辦學理念創新，探究專業培養創新的前沿，明確專業培養目標
理念創新與目標要求可參照東北大學生物醫學工程專業的培養目標，綜合利用中外優秀的辦學資源，發揮國內外企業、集團公司的科研、教學和市場優勢，實現“產、學、研”合作與合作教育，培養適應生物醫學工程學科前沿的科技領域的發展需要，精通專業基礎理論、專業知識與技能，具有創新意識、創造能力的高級專業人才。
5.2深化課程體系改革，優化、純化課程知識結構
（1）當代課程體系改革宜突破傳統三段式的課程結構，建議建立新三段式九層次課程結構，每段課程均開設必修課和選修課。以西安交通大學的生物醫學工程專業課程體系為例，通識教育課程分為思想政治教育、國防教育、大學英語、計算機等不斷教育課程和公共基礎通識教育課程；學科教育課程分為基礎科學教育課程、專業主干課程、專業課程；集中實踐教學分為畢業設計、課程設計、放療技術實踐、課外實踐（社會實踐、科技與競技活動）。（2）必設臨床醫學概論、放射治療劑量課程，且其課程教學時數不低于180學時，有利于提高放療計劃方案制定的參與性、科學性和臨床放療的合理性，提高放療質量與效益。（3）學習清華大學，結合本校特點探索夏季小學期制，滿足學生的個性化課程選修，拓展實踐的時間、空間，采用多元教學及實踐活動設計，全面提高人才培養質量。
5.3明確課程體系改革思想，規范課程主導原則
課程體系設置可參照浙江大學的生物醫學工程專業，主要課程設置有計算機與網絡技術、電子電路設計、傳感器與儀器設計、信息與圖像處理、生命科學類五大模塊。要求在課程體系的結構、內容之間，其知識容量應該有合理的比例，淡化學科自身的重要性，打破學科界限，避免結構與知識出現較大的偏頗局面，也應避免面向市場、就業崗位的選修課沖淡學科基礎或主干課程，對開設的選修課一定要突出個性化。另外，鼓勵將學科前沿的新知識、新技術、新成果快速引入主要課程內容中，拓寬學生的知識視野。
5.4謀劃課程體系策略，控制課程教學時數比例
根據國家級特色專業建設質量工程評估體系的要求，四年制本科生物醫學工程專業人才培養的實際需要，課程總學時應控制在2600~2800。課程學時分配應適度減少專業課學時，相對增加實踐教學學時，適量增加選修課和學生自主學習的時間和空間，減輕學生負擔。對理論與實踐課學時的比例控制，原則上要求研究型高校在增加學科基礎課理論學時的同時，宜將理論與實踐課程的學時比例控制在1∶0.3左右，專業課控制在1∶0.4左右；而教學型高校宜適度減少學科基礎課，把理論與實踐課程的學時比例控制在1∶0.35左右，專業課控制在1∶0.45左右。專業課程體系中的所有課程都必須以不同程度、形式、方法開展實踐教學，尤其是要注重專業課。
一、我國生物醫學工程現有培養模式的不足
生物醫學工程學在我國發展于20世紀70年代，目前，我國高校中的生物醫學工程專業設置分為兩種：①設置在理工科大學;②設置在醫學院校。據不完全統計，我國已有60余所綜合或理工科大學和30余所醫學院校設立了生物醫學工程專業，培養從本科到博士各層次的專業人才。由于是新興學科，我國的生物醫學工程專業現有的培養模式通常存在以下不足[4]。
（一）理論與實踐脫節
在國外，生物醫學工程專業在課程設置上十分注重多學科的交叉以及理論與實踐的結合。我國高等教育中傳統的教學是以理論為基礎、以課堂講授為主的一種重理論輕實踐，或是實踐缺乏實用性，局限于書本的教學模式。這種教學模式的弊端是，學生在實踐中不能很好地將專業理論知識同實際應用相結合，造成理論和實踐脫節;同時部分高校開展的實驗方法和手段陳舊，內容簡單孤立，絕大部分屬驗證性的實驗，缺乏綜合性、設計性實驗，最終均導致的學生的創新能力以及實踐能力的難以滿足于市場的需求。
（二）培養模式差異較大
從20世紀60年代初美國大學開設生物醫學工程本科教育至今，大約有70余所高校通過了美國工程與技術認定委員會（Accreditation Board for Engineering and Technology， ABET）的評估獲得授予生物醫學工程學士學位的資格。ABET的準則鼓勵各種教學計劃的一致性，這對于推動生物醫學工程學科的發展具有極其重要的作用。而我國生物醫學工程發展時間相對較短，專業培養方向較多，不同院校的生物醫學工程專業又由分別來自不同學科和專業的教師組建，因此造成不同院校的專業建設基礎、人才培養目標、課程體系及培養模式均各有差異。工科背景較強的院校以工程學為基礎，輔以少量醫學課程，這類院校的學生工程學知識相對穩固，而醫學知識相對薄弱;醫科院校則多以醫學為背景，工程學知識教授相對較少。這種醫工結合不緊密的問題造成了學生的專業素質和創新能力與社會要求差距較大的弊端，同時又進一步導致了生物醫學工程專業招生和就業難等一系列問題。
（三）實驗設備相對落后
醫學專業同工科專業一樣，均須以實驗為基礎，否則開設生物醫學工程專業如紙上談兵，教師無從教學，學生也無法學習和理解。而專業實驗室建設要求高，建設經費投入多，實驗室的建設、設備的更新換代均需要大量的經費和專業技術人員的支持，而一些高校實驗經費緊張，儀器臺套數不夠，特別是在初始發展階段，困難較多，專業培養往往出現投入大產出少的現象，給經費有限的高校帶來了建設上的困難。
（四）師資力量薄弱，缺乏復合型師資
生物醫學工程作為“朝陽學科”，師資力量相對薄弱，很多教師都不是生物醫學工程專業出身，雖然對所授課程知識駕輕就熟，但其知識領域相對于生物醫學工程這樣一個交叉性很強的學科而言，仍舊過于窄淺，對如何帶動學生實現專業知識的融會貫通還缺少豐富的經驗。與此同時，目前國內高校生物醫學工程專業師資隊伍中，具有理工科教育背景或醫學教育背景的教師比較多，而既懂醫學又懂工程技術，能將工程技術與醫學需求緊密結合起來的復合型、交叉型師資比較缺乏，教師與各相關學科交叉融合能力較弱，這一狀況一定程度上影響了專業課程體系的構建以及教學和人才培養的質量。
（五）學校、社會對專業的了解與重視不足
一些醫學院校的教師對此專業的了解就是把它分類在工科，這就導致傳授醫學、生物學知識的教師對待此專業的課程重視不夠，認為學生的任務就是學好電子、工科類課程就夠了。而學生也并未得到工科的專業教學，與科班的工程類學生同樣存在差距。這樣的惡性循環，使得本來應形成優勢與合力的“生物”、“醫學”與“工程”專業，非但不能很好地融會貫通，反而處于“兩不管”或者“兩不精”的尷尬境地。而社會對于此專業的認知也很有限，有相當多的人把此專業簡單理解為維修、銷售儀器，僅把畢業生當作技術工來看待。
（六）學生思想不穩定
生物醫學工程在我國作為一門全新的專業，其涉及的學科領域跨度大，專業知識體系復雜，就業方向不確定。很多本科生對所學專業缺乏深層次的認識，對自己的前途也缺乏一定的自信，部分學校也只是按照固定思路教學，導致學生思想不穩定，學習積極性、主動性不高，使學生在就業時處于劣勢。
幾十年來，為了人類醫療水平的提高，生物醫學工程的追夢人堅定地做項目、搞科研，研發出一個個新的醫療技術，更培養了一代代的生物醫學人才。國內生物醫學工程院校就是這樣一個群體，從最初建立院系學科到分專業發展科研，再到如今培育人才做實際項目，每一步都走得精彩。
重點名校
清華大學
作為國內首屈一指的理工科高校，清華大學的教學科研資源得天獨厚，生物醫學工程系也不例外。該系強大的師資力量不可小覷，教授就包括院士、“長江學者”特聘教授、美國電氣和電子工程師協會院士、美國醫學和生物工程研究院院士。另一方面，清華大學生物醫學工程系硬件設施優越。院系所在的醫學科學樓擁有7個科研實驗室和4個教學實驗室，各實驗室設施齊全，更引進了世界最先進的設備供師生研究所用。
清華大學生物醫學工程學科自創立以來，在醫學信號處理、生理系統建模仿真、超聲成像等領域進行了長期系統地研究，在生物芯片、生物信息學、神經工程、分子影像等新興方向有明顯特色。畢業生中既有國際知名大學的教授，也有國內醫療儀器產業的領軍人物，更多的是國內教學、科研、國防及產業方面的優秀人才。
清華大學生物醫學工程專業每年的碩士研究生總數在30人以內，具體到校內校外是1∶1的比例，考研招生的人數大概在15人左右。
上海交通大學
上海交通大學生物醫學工程專業創建于1979 年，同樣是我國最早建立生物醫學工程學科的院校之一。正如“早起的鳥兒有蟲吃”，上海交通大學生物醫學工程起步早，發展也較為成熟。2011年，上海交通大學生物醫學工程學院成立，旨在對接國家重大需求及臨床醫學發展需要，重點建設生物醫學儀器、神經科學工程、醫學影像信息、生物納米材料4個學科領域，致力于培養具有國際競爭力的生物醫學工程領域高端研發人才。生物醫學工程學院實施精英式教育，從一年級開始就實行導師制，進行全方位的導航。學生入校后，一、二年級夯實數理生基礎及專業基礎；三、四年級根據領域方向興趣，在導師的指導下，拓展知識，提升創新能力和實踐能力。這一教育方式讓該學科的畢業生更出類拔萃。
2010年上海交通大學生物醫學工程各專業研究生報考錄取表
專業名稱 報名
人數 錄取人數 報錄比
生物學 319 53 6.18∶1
化學工程與技術 43 9 4.78∶1
生物醫學工程（83100） 95 30 3.17∶1
生物醫學工程（430131） 8 21（含推免） 未知
生物工程 7 4 1.75∶1
西安交通大學
西安交通大學的生物醫學工程在業內聲名遠揚。2000年，在原西安交通大學、西安醫科大學、陜西財經學院三校合并及學科交叉融合的基礎上，生命科學與技術學院成立。該院下設生物醫學工程系、生物科學與工程系兩個系，設有生物醫學工程研究所、生物醫學分析技術與儀器研究所、分子遺傳學研究所、癌癥研究所、生物醫學工程與儀器研究所、線粒體生物醫學研究所六個研究所。依托學校的整體實力，學院還設有現代醫學電子技術及儀器國家專業實驗室、生物醫學信息工程教育部重點實驗室、生物醫學工程陜西省重點實驗室三個重點實驗室。2011年西安交通大學生命科學與技術學院生物醫學工程招收學術型碩士研究生50人，全日制專業學位研究生20人。
復旦大學
復旦大學生命科學學院創立于1986年，是我國最早在大學中成立的生命科學學院，也是國家生命科學和生物技術人才培養基地。生命科學學院由生態與進化生物學系、微生物學和微生物工程系、遺傳學和遺傳工程系、生理學和生物物理學系、生物化學系五個系級單位組成，擁有遺傳工程國家重點實驗室、生物多樣性與生態工程教育部重點實驗室、現代人類學教育部重點實驗室三個國家和教育部重點實驗室，以及遺傳學研究所、發育生物學研究所、植物科學研究所、生物多樣性科學研究所、進化生物學研究中心等七個研究機構。學院以科學研究為主導，以爭取國家級重大項目為抓手，力爭在科研成果、科技產業化等方面實現快速發展。
2010年復旦大學生物醫學工程各專業研究生報考錄取表
專業名稱 報名人數 錄取人數 報錄比
生態與進化生物學 18 6 3∶1
微生物學和微生物工程 49 11 4.45∶1
遺傳學 90 42 2.14∶1
生理學和生物物理 8 5 1.6∶1
生物化學 128 48 2.67∶1
實力院校
浙江大學
1977年浙江大學科儀系設立國內第一個生物醫學工程專業，并相繼建成我國生物醫學工程第一個碩士學位授予點、第一個博士學位授予點和第一個博士后科研流動站，現隸屬浙江大學信息學部生物醫學工程與儀器科學學院。其生物工程系在我國生物醫學工程業內享有“黃埔軍校”的美譽。學院建有生物傳感技術國家專業實驗室、生物醫學工程教育部重點實驗室等學術研究機構。學院與國際一流大學及科研機構的交流和合作廣泛，多次舉辦高質量的國際學術會議。作為實力派院校之一，學院辦學條件優越，科研實力強勁，現有科研實驗用房6千多平方米，歷年來先后獲得國家級和省部級科技進步獎30余項，多項科研成果居國內外領先地位。
學院碩士招生按生物醫學信息處理、醫學成像與圖像處理、醫學儀器、生物傳感技術、定量與系統生理等方向進行，按下表中的小專業錄取。其中免試研究生比例約50%。
2010年浙江大學生物醫學工程各專業研究生報考錄取表
專業名稱 報名
人數 錄取
人數 推免人數
電子信息技術及儀器 110 24 未知
生物醫學工程（083100） 86 46 未知
儀器儀表工程 1 6 5
生物醫學工程（430131） 6 14 8
東南大學
作為國內生物醫學行業的佼佼者，東南大學生物科學與醫學工程學院以強大的實驗平臺和嚴謹的治學態度見長。該學科設有生物電子學國家重點實驗室、江蘇省生物材料與器件重點實驗室。另外，在蘇州、無錫等地開設科研基地，給學生提供了優良的實踐平臺，更方便學院與校外公司合作。在教學治學方面，全院師生在韋鈺院士的帶領下，在追求知識和理想中求實進取，勇于創新，創造了很多卓越的科研成果。
依托強大的學科優勢，生物科學與醫學工程學院學生學術思想活躍，專業基礎扎實，具有較強的創新意識，大受用人單位歡迎。畢業生可到生物醫學工程和電子信息工程領域的企業、高校、科研院所、醫院等單位從事研究、設計、管理等方面的工作。
在考研招生時，學科分兩個方向來錄取。對于初試，考卷一般都不會設置太難，主要是對基礎知識部分的考查。
2010年東南大學生物醫學工程各專業研究生報考錄取表
專業名稱 報名人數 錄取人數 推免人數
生物物理學 15 4 0
生物醫學工程 106 61 13
華中科技大學
華中科技大學生命科學與技術學院擁有生物醫學工程和生物物理學兩個國家重點學科。學院科研實力雄厚，依托學院建立的科研基地包括：國家納米藥物工程技術中心、科技部基因工程“國際科技合作基地”、武漢國家生物產業基地、生物醫學光子學教育部重點實驗室、中英基因工程和基因組學聯合實驗室、中德馬普生物物理與生物化學合作實驗室等。近三年承擔國家和?。ㄊ校┭芯空n題234 項，其中國家自然科學基金108項，獲得省部級以上獎勵5項，獲得授權發明專利23 項，發表SCI收錄論文418篇。
學院研究方向包括醫學圖像處理與分析、醫學成像技術與應用、生物醫學信號檢測與處理、納米生物光子學與生物傳感技術、人工器官等。近兩年的考研報錄情況未公開，但歷年報考人數一直在全國高校內居多。
逐夢――與時俱進的研究分支
近年來，隨著生物醫學工程學科的發展，生物醫學工程技術也日趨成熟，各分支方向的發展也日益明晰。那么，經過幾十年的科學探索與研究，生物醫學工程的發展現狀如何？生物醫學工程研究包括生物力學、人工器官、生物醫學信號檢測處理、生物醫學儀器、生物醫學成像、生物醫學超聲、生物材料與微納米生物技術、分子電子學以及遠程醫療與社區保健工程等分支?，F今，各分支的發展與研究進行得如火如荼，研制出一系列輔助醫療儀器與關鍵技術，并在人類醫療診斷中發揮了很大作用。一般來說，我們可以將這些分支簡分為四個方向：醫學影像學、醫學信息工程、醫學儀器和分子生物學。
那么，對生物醫學工程懷有憧憬的你，應該如何選擇自己的努力方向呢？古人云：“知己知彼，百戰不殆?！蔽覀冃枰私馍镝t學工程，明白自己對哪方面感興趣。
醫學影像學
影像學診斷是20世紀醫學診斷最重要、發展最快的領域之一。20世紀50年代x光透視和攝片是臨床最常用的影像學診斷方法，而由于X線、CT技術的出現和應用，影像學診斷水平發生了飛躍，極大提高了臨床診斷水平。核磁共振計算機斷層成像系統，不僅可分辨病理解剖結構形態的變化，還能做到早期識別組織生化功能變化的信息，有利于臨床早期診斷。醫學影像學由此而生。
不同于醫學專業的影像學注重使用影像來診斷病情，生物醫學工程醫學影像學注重研究如何給醫生提供更好的圖像信息，如何將人體成像的信息更加可視化。近年來，各相關研究機構研發了許多新型的醫學影像技術，包括人體各大臟器、血液乃至皮膚的成像技術，提取出更加有效的醫學特征輔助醫生治療。
醫學影像的研究對于研究人員的計算機水平有很高的要求，如在本科階段學習的matlab/c++等軟件是較為常用的編程軟件。該方向研究生階段的學習科目有《醫學影像學》《多維信號處理與分析》《信號處理的小波變換》等，主要介紹醫學成像的基本原理與關鍵技術，是本科階段《大學物理》《高等數學》《數字信號處理》等課程的深度延續。
這一方向的研究在生物醫學工程專業中較為普遍，很多大學都開設相應的課程或實驗室。由于各院校發展情況不同，研究方向的名稱也略有不同，感興趣的考生可以利用網絡資源加深了解。典型的院校有：清華大學、上海交通大學、華中科技大學、東南大學等。
醫學信息工程
醫學信息工程研究方向包括神經功能工程、生物醫學信號的檢測與處理、生物信息獲取以及傳感生物信息系統和應用等分支。其主要工作目標一方面是為神經科學研究建立交叉的技術平臺，另一方面是為臨床神經疾病的診斷和治療提供新的解決方案。生物醫學信號是人體生命信息的集中體現，是窺視生命現象的一個窗口。通過檢測心電、腦電、肌電和細胞電活動、體溫、血壓、呼吸、心音、肌肉收縮等生物信號，提供給醫生最好的診療信息。
該方向研究生階段的課程設置主要包括《電路》《信號與系統》《數字信號處理》《數據結構》《生物系統及建?！贰渡镝t學模式識別》等。各院校的課程設置基本相同，或者是相關課程的拓展。同樣，該方向對學生的計算機編程能力有一定要求，在學習或實驗中需要熟練應用計算機處理實驗數據。畢業生的就業去向主要是電子信息和醫學信息類的科研院所、醫藥衛生單位、生物醫學電子信息企業等，從事科研、開發、應用設計制造及設備管理等方面的工作。國內開設該方向的院校有：四川大學、電子科技大學、西安交通大學、浙江大學、東南大學等。
醫學儀器
醫學電子儀器是生物醫學工程學科的一個重要分支。19世紀末20世紀初，人類研制成功的各種治療儀器大量進入臨床，最具代表意義的有可植入式心臟起搏器、高頻電刀、激光刀等。伴隨微電子技術和計算機技術的發展，各種物理治療類儀器發揮了越來越顯著的作用。目前的研究課題包括：面向腫瘤診斷治療的新型設備的研究開發、基于物理方法的熱治療技術、大功率驅動技術及醫學儀器的設計與制造、面向家庭和社區醫療的數字化儀器的研發等方面。
該方向研究生階段的課程主要有《智能儀器設計》《高級醫療儀器》《醫學儀器原理》等，是本科階段《微機原理與接口技術》《傳感器技術》《信號處理技術》等課程的延續。國內開設該方向的院校有：上海交通大學、清華大學、浙江大學、四川大學等。
分子生物學
2師資隊伍之比較
在美國高校的生物醫學工程專業，不僅有負責課程性教學、專業化指導以及自身科研的本系導師，還擁有大量外系以及與研究所聯合的教師。以霍普金斯大學為例，它的生物醫學工程專業擁有100多名教師，但其本系的教師只有42名，其他均為外系教師，這些教師主要來自于藥學院和工程學院。其學科背景更是豐富，涉及到電子學、材料學、數學及統計學、機械、化工等諸多方面，這種充分利用學科間的優勢進行教學的模式，不僅豐富了生物醫學工程專業，更為共同促進學科發展發揮了強大的推動作用[3]。隨著近些年的發展，我國各高校的生物醫學工程專業的師資水平有了顯著提升。但與美國相比，在聯合培養方面還有一定的欠缺，在與其他專業相關領域專家教授的聯系方面做的還不夠，各高校間的交流程度有待提升。
3課程設置之比較
美國高校的本科課程突出通識化、職業化，學制采用四年制，課程主要分為5個方面：（1）科學基本知識；（2）工程類核心課程；（3）生物醫學類核心課程；（4）人文與社會科學；（5）工程類選修課程。其中工程類核心課程類似于國內的專業基礎課，而工程類選修課類似于專業課[4]。在4a本科教育中，第1a主要進行通才教育，學習基礎知識；第2a學生可根據個人興趣及就業取向選擇主修專業，學校安排相關專業領域的教師幫助選修工程課程并進行科研實踐研究指導；最后2a學生則主要進行某一傳統工程領域及其生物應用方面的學習。美國生物醫學工程本科教育以能力為導向，特別關注于知識背景領域的寬度以及課程與職業發展的密切性，重視人文、社會科學等方面的教育，為今后學生在職業選擇上創造了廣泛有利的發展條件。我國生物醫學工程本科的課程設置則主要集中于影像設備和醫學電子工程學這種更為專業化的課程上，基本上沒有高校針對生物醫學工程自身產業化的過程及其背景等相關知識進行認知性教育。相對于專業教育，在學生職業素養和人文素質方面的培養稍顯不足。學生本人對專業課程的自主選擇度不高，能夠選擇的專業課程有一定的局限性。由此可見，我國的生物醫學工程本科教育課程設置更加突出技術性和專業性，學科之間的跨度不夠，學科交叉性不足，很難實現學科間的共同促進和發展，導致能夠幫助學生在未來的職業選擇和發展中跨領域發展的可能性降低。各高校在教學科研方面的特長開展，聯系實際不夠緊密，過分強調專業型技術人才培養，一定程度上與當前知識快速更新的時代脫節。
4實驗實踐能力之比較
美國高校非常重視學生實驗實踐能力的培養。生物醫學工程專業最早在美國發展，積累下了豐厚的科研基礎力量，并且大多高校具備條件優越的實驗室，且實驗室資源十分充足，為學生科研實踐能力的提升提供了優越的條件。例如，哥倫比亞大學和萊斯大學在生物醫學工程本科教育中，實驗室課程占很大比例；杜克大學重視培養該專業的學生在實驗中解決實際問題的能力；弗吉尼亞大學生物醫學工程專業的實驗課程平均每周超過3h。由于我國生物醫學工程專業發展時間相對較晚，目前各高校的專業實驗室資源有限，并且對本科生不完全開放，實驗條件相對落后，因而在課程設置中實驗課比重相對較少。另外，在實踐實驗能力培養方面相比之下重視程度不高，設置的實驗課多半是驗證性實驗等，缺乏創新性，不能充分調動學生的積極性，也不能發揮學生的主觀能動性，因此學生的動手能力得不到充分有效的鍛煉。據統計，我國許多高校本科生的實驗課時不到總課時的1/6，較美國高校水平差距較大。
5對我國生物醫學工程專業本科人才培養發展模式的啟示
通過比較中美兩國生物醫學工程專業本科人才培養模式，發現了我國在該專業本科教育領域存在的不足。針對如何更好地開展生物醫學工程本科人才培養，更好地發展我國生物醫學工程教育，總結了以下感受與啟示。（1）結合我國生物醫學工程的發展趨勢，確立適合我國生物醫學工程發展現狀的人才培養目標。目前，我國生物醫學工程專業還處于發展的初期階段，但伴隨我國經濟的持續發展、技術領域的更新進步，該專業將會進入到一個快速發展的時期。因此，我國生物醫學工程本科教育應適當借鑒美國高校的培養模式，更加注重為研究生培養打下堅實基礎，而本科階段主要集中在理工基礎知識的掌握以及生物學與醫學背景的了解上，從而為學生下一階段在某個研究領域的繼續深造創造有利條件[5]。同時，我國生物醫學工程本科教育還要注意與產業發展相結合，致力于培養既能推動科研發展又能滿足產業化需求的高素質復合型人才，為該專業下階段的跨越式發展進行力量儲備。（2）根據學科發展的規律及特點，逐步實現我國高校師資隊伍的有機整合。生物醫學工程專業屬于交叉學科，是理、工、醫等多學科的交織融合。美國生物醫學工程本科教育的教師很多都是各學科分支的領軍人物，將他們整合在一起組成師資隊伍順應了學科發展規律，發展勢頭必然明顯。隨著我國生物醫學工程專業的發展，目前國內也有一大批該領域的專家學者，他們在各自的研究領域都有著不菲的成績，掌握著豐富的理論知識與科技前沿技術，對臨床需求有著深刻的認識與理解。因此，各高校在師資隊伍建設方面應當充分考慮生物醫學工程專業的發展規律，真正理解交叉學科的內涵，一方面通過高校聯合優勢，集中解決各個分支專業的教學問題；另一方面，盡可能將該領域的專家融入到教育隊伍當中，高效整合師資隊伍，使其充分體現醫工融合的特點，從而為學生提供優質的教學資源，使其真正領會醫工結合的真諦與內涵，那么優秀的生物醫學工程人才必將源源不斷地被挖掘、培養出來。（3）筑牢學生人文素養基礎，強化學生實踐能力，課程體系設置應基于產業市場需求和科研發展。美國生物醫學工程的本科課程尤其以專業課程設置突出其學科本身涉及面廣的特點，同時注重學生人文素質的綜合培養以及實驗實踐能力的有效鍛煉，具有相當的靈活性，并且能夠結合科研優勢突顯重點。我國開設生物醫學工程的各高校應該充分借鑒學習這些經驗做法，并結合各高校的實際情況，貼合自身的科研方向與優勢，有針對性地指導學生進行科研實踐，提升學生的實驗實踐能力。同時，要強化研究與產業的雙方面發展，將市場需求納入課程設置的考慮因素，并且融合學生自身的興趣及未來就業形勢等相關方面，靈活創新地設計課程，爭取培養出具有特點鮮明的、發展方向廣泛的、綜合素質與競爭力強大的醫工人才。
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）33-0001-02
生物醫學工程是一門理工醫相結合的交叉學科，主要是應用計算機和工程技術等現代先進的技術手段，研究醫學中防病治病的方法，從而保障人民健康的一門新興學科。它是從工程學角度運用高科技手段解決生物學與醫學基礎理論及臨床應用問題的綜合性專業。本文結合我校生物醫學工程專業十幾年的教學實踐，圍繞專業特色，以社會需求為導向，以人才培養為根本，以突出實踐型、應用型、創新型人才的培養為目標，根據學生的學習狀況和社會需求，在培養方案、課程體系、師資隊伍建設、實踐教學環節、課外科技競賽活動和校企合作等方面對生物醫學工程專業人才培養模式進行探索和研究。
一 中國高校生物醫學工程專業人才培養的現狀分析
隨著人民生活水平的提高，群眾對醫療保健的需求日益增長。作為醫療衛生事業的重要支柱的生物醫學工程產業，已成為中國生命健康產業中最具成長性的組成部分和國民經濟發展的重要增長點。根據生物醫學工程學科的特點開設的高等院校主要包括兩大類：（1）理工類大學;（2）醫學院校。理工學校注重工程技術的培養，其學生有較強的物理電子計算機知識，但對影像設備在臨床運用中的管理、操作、維修和開發能力欠缺;醫學院校則相反，注重醫學知識的培養卻忽略工程技術理論的學習，工程技術基礎相對薄弱。在當前社會形勢下，要求培養出一批具備醫學與工程技術相結合的科學研究能力，能夠在生物醫學工程領域對醫療儀器研究、開發、運行管理、維護的高級工程技術人才。
二 當前中國生物醫學工程專業人才培養模式存在的問題
目前，中國有一百多所高等院校開設了生物醫學工程本科專業。由于生物醫學工程是一門交叉性很強的學科，需要學生掌握豐富的理論知識并且具有很強的專業技能、實踐動手能力和創新能力，傳統的生物醫學工程專業的人才培養模式不能真正培養學生的創新思維和創新能力，不能滿足市場經濟下用人單位的需求，主要問題表現在：
1.專業培養目標和人才培養方案與社會需求存在一定程度的脫節
開設生物醫學工程專業的高校在專業設置及培養目標上沒有及時修訂和完善人才培養方案，沒有以社會需求為導向，沒有緊密結合生產和科技發展變化的需要而及時調整課程設置、更新課程內容和教學方法，未能使學生盡快地接受新技術與信息，不能很好地了解當前生物醫學工程領域發展的最新狀況和趨勢，不利于多學科交叉的生物醫學工程專業復合應用型人才的培養。
2.專業課程體系設置不夠合理，工程與醫學的有機結合還不夠緊密
生物醫學工程是一門理、工、醫融合在一起的交叉型學科，部分高?；蛉狈こ碳夹g背景，或缺乏醫學背景，教師的知識結構很難融合多學科的知識，由于學科專業劃分過細、專業口徑狹窄，過分講究專業對口，使專業課程設置被局限在一個狹小的范圍，缺乏多樣性和適應性，這種現象嚴重阻礙了科學技術的發展，使得培養出的人才知識面狹隘，缺乏創新思路。
3.實踐性教學環節中理論知識與實踐脫節嚴重
由于專業建設的資金投入和實驗場所的限制而偏重理論教學，忽視了科學研究能力和實際操作能力。所開設的實驗絕大部分屬驗證性的實驗，很難培養學生的動手能力、創新思維和創新能力;實踐性環節不足，主要以醫院見習為主，不能充分調動學生的學習積極性和激發學生的求知欲望。沒有做到理論與實踐相結合，學生的應用能力、適應社會能力普遍偏低。
4.學生課外科技活動少，學生的動手能力和創新能力差
目前大學生以學習理論知識為主，課外科研活動少，科研活動的參與率較低，科研能力、動手能力和工程實踐能力較差，科研成果少，導致創新思維和創新能力較弱。
5.師資力量薄弱，“雙師型”教師隊伍的建設有待加強
教師在教學和科研中起主導作用，業務素質的高低將直接影響教學質量、教學水平及學生創新能力的培養。目前普遍存在生物醫學工程專業教師層次結構不合理，教師隊伍的綜合素質不高，單一的教學型教師已不能滿足當前生物醫學工程專業人才培養的需要。
6.學生自身的市場競爭力不強，校外實踐教學基地建設有待加強
生物醫學工程是一門醫學與各種工程理論相結合的新興學科。當前在人才培養方面，大部分高校與相關企業之間的聯系不夠緊密，使得學生很難到相關企業開展工程實踐活動，從而導致學生運用工程技術方法來解決醫學中實際問題的能力較差，在人才市場競爭中處于弱勢。
三 醫學院校生物醫學工程專業人才培養模式的探索
江西中醫藥大學生物醫學工程專業隸屬于計算機學院，創辦于2003年，同年開始招收本科生，于2010年獲批江西省特色專業。按照學校“建設以中醫藥教育為主體，多學科協調發展，產學研結合，特色鮮明的中醫藥大學”的辦學理念，密切聯系經濟發展的實際，立足江西省醫療儀器行業需要，確立以醫療器械、設備的開發、應用、管理為主，醫院信息管理、生物信息處理為輔的發展方向，突出計算機與中醫藥、生物醫學的交叉融合，構建了特色鮮明的生物醫學工程專業復合應用型人才培養結構體系。這些改革舉措有效地解決了當前生物醫學工程本科專業教學中普遍存在的諸多問題，為醫學院校生物醫學工程人才的培養提供了新思路。
1.明確專業培養目標，凝練專業發展方向
面向市場對生物醫學工程專業人才的需求，總結我校專業建設經驗，制定專業培養目標。堅持工程技術與中醫藥技術相結合的教學研究方向，突出計算機與中醫藥、生物醫學的交叉融合，培養具備生命科學、電子技術、影像技術、計算機技術及信息科學等有關的基礎理論知識以及醫學與工程技術相結合的科學研究能力，能在生物醫學工程領域，醫學儀器以及其他電子技術、計算機技術、信息產業等部門從事研究、開發、制造、應用、維護及管理的復合型高級工程技術人才。
2.修訂和完善人才培養方案，提升就業競爭力
秉承培養“實踐型、創新型、創業型”人才的辦學目標，與時俱進地轉變人才培養模式，充分體現“厚基礎，寬口徑，強實踐”的特點，注重課內與課外、校內與校外相結合，設計結構合理的人才培養體系?！霸缈蒲?、重實踐”是我校生物醫學工程專業人才培養的特色。在多年的教學過程中，形成了大一打基礎、大二熟技術、大三搞科研、大四出作品的學習模式，培養了師兄帶師弟、參加電子大賽同學帶其他同學的良好風氣。大三時相當部分的同學進入實驗室跟隨教師搞科研，在實際的科研工作中檢驗所學的知識，在實踐中成長提高，部分同學甚至在大二時就跟隨教師搞科研。大四時，所有的學生都要設計軟件作品或電子作品才能進行畢業答辯。因此，在四年的學習中，對學生的實踐動手能力培養一直沒有間斷，有效地提高了學生的動手能力，提升了就業競爭力。
3.優化課程體系，深化教學改革，提高人才培養質量
堅持“以學生為主體”的先進教學理念，注重學生素質能力的培養，改進教學內容，深化教學改革;加強基礎性與綜合性，重視多樣性與前瞻性，強化實踐性與應用性;課程結構做到平整、模塊清晰;課程內容和設置服從培養目標要求，實現知識結構、課程體系的優化;鼓勵教師們結合專業特點，努力尋找生物醫學工程專業與中醫藥的最佳切入點，立足地方當前和未來發展需要，結合國家改善民生相關工程的實施，加強生物醫學工程技術在醫療健康等領域的應用;通過課程結構和課程體系的整體優化，使培養方案在質量和可操作性上得到提高。
4.強化實驗、實踐教學環節，培養學生的創新能力
實驗、實踐教學是課程學習的重要教學環節，也是學生展示聰明才智的舞臺。分階段設置不同層次的基礎實驗、專業實驗，構建由驗證性實驗、設計性實驗和探究性實驗組成的系列化實驗體系，形成“啟發式教學、個性化培養、系列化實驗、開放式管理”的實驗教學管理體系;通過第一課堂和第二課堂的結合，設計實踐教學內容（如征集生物醫學工程、中醫藥領域的大學生科技創新項目，開展完整的項目實訓），制訂和完善大學期間全過程的實踐培養計劃，突出對學生創新思維和創新能力的培養。
5.組建教學科研團隊，加強“雙師型”教師隊伍建設
堅持把師資隊伍建設放在優先發展的戰略地位，有計劃地引進一批既有教師職務，又有實踐背景的教師，以進一步改善和提高教師隊伍中“雙師型”教師的比例。為進一步凸顯中醫藥院校生物醫學工程專業特色，發揮學科組、教學團隊的優勢，全面提高教師隊伍的綜合素質，使教師由單一的教學型向教學、科研、生產實踐一體化的“雙師型”目標轉變。
6.校企雙方共建專業，深化校外實踐教學基地建設
為了更好地探索生物醫學工程專業人才培養模式，學校于2012年9月與江西天越科技股份有限公司簽約合作辦學，啟動了“生物醫學工程專業卓越工程師計劃”，通過校企合作方式訂單式培養學生。校企雙方在社會調查、課程設計、實踐教學、畢業實習等實踐教學環節已開展了相應的合作。通過建立校外實踐基地，給學生提供良好的實踐環境，為學生提供實習就業平臺，提高了學生的動手實踐能力，增強了他們參與社會競爭的能力。
四 結束語
本文就利用學校醫學資源的優勢，結合當今醫療衛生事業現代化建設的需求，進一步完善生物醫學工程專業的課程設置，對醫學院校生物醫學工程專業人才培養模式進行探索與研究。經過十多年的教學實踐，形成了適合社會需要、深受學生歡迎、具有中醫藥院校特色的生物醫學工程專業人才培養新模式，即致力于培養具有良好的職業道德，掌握扎實的基礎知識，具備一定的醫學知識，并學會運用工程技術方法來解決醫學中的實際問題，能推動生物醫學工程在人類健康、醫療儀器研究領域的迅速發展，達到“醫為工用，工為醫服務”的創新型應用人才。
參考文獻
[1]侯宏花、桂志國.生物醫學工程專業創新型應用人才培養體系研究[J].安徽工業大學學報（社會科學版），2010（2）：120～122
1.1醫學院校臨床醫學工程應用型人才培養目標醫學院校的臨床醫學工程應用型人才以醫療設備的全程技術管理、信息系統的維護、影像工程科等為主。通過4年專業學習，學生對于醫療儀器有比較深入的了解，側重于理論的應用，能夠對儀器進行基本的保養、維護和一般性維修；對于儀器的醫學應用比較了解，在醫生和儀器提供者之間起橋梁作用，承擔部分儀器的高效使用、改造等任務。同時也可以成為醫學儀器生產廠家的運行、維護、安裝、研發等專業技術人才。
1.2專業課程以原理為基礎，兼顧應用堅持“重人品，厚基礎，強能力，寬適應”的人才培養模式[5]，接受先進的理論和技術。專業課程設置可分以下幾大類：醫學儀器與圖像處理類，包括電路、數字圖像處理、傳感器等；微機原理以及應用類，包括單片機、計算機原理及應用、醫學信息系統等；醫學基礎類，包括系統解剖學、生理學等；生物醫學工程專業課程，包括生物力學、生物材料、醫學傳感器等。教學以“學為主，教為導”的方法，采取啟發式、討論式教學[6]。授課以原理為基礎，不要求復雜的公式推導，但是要有定性的概念，例如超聲探頭高頻低頻的應用差別。由于設備更新換代很快，無需糾結于某個特定型號的設備并研究其具體功能，應概括性介紹醫學設備的應用。開設理論教學與實地教學相結合，與醫院合作，組織學生到醫院參觀學習，請相關業務人員介紹醫療儀器和系統的軟件以及硬件設備，及其實際運行情況，使學生有更直觀的認識。
1.3引入醫療器械風險管理的概念，加強學生醫療風險意識在基礎專業課程教學的同時，引入醫療器械風險管理的概念。表1為制造商對某設備風險的可能性評估。表格左列為危險的可能性分類，首行為危險的嚴重性分類，陰影區是可用性測試工程師優先考慮的內容。風險分為R1、R2、R3、R4、R5、R6等6個等級。醫療器械的風險管理貫穿于產品的整個壽命周期，在設備的使用過程中仍可能存在，因此醫療工程人員需要具有醫療風險意識。在教學中，引入醫療器械風險管理的概念，讓學生了解醫療環境下多種因素都有可能造成醫療設備的使用風險，同時讓學生感到學習臨床醫學工程在醫院工作“有用武之地”。
1.4以研帶教，直觀認識醫療風險在理論學習的基礎上兼顧研究和應用，培養學生科研能力的同時，加深學生對醫療風險的認識程度。例如，我們對RFID標簽在高磁場下應用的安全性進行測評[7-8]，通過實驗發現，13.56M無源RFID標簽作為患者標識，在1.5T磁場下持續使用對自身安全正確使用沒有影響，但是其可能影響核磁成像的信號及噪聲水平，形成偽影，見圖1。由此可見，通過簡單的研究發現臨床環境中風險因素隨時可能被引入。開展創新性研究實驗，在培養學生思維邏輯能力、分析解決問題的能力以及科研實踐能力的同時，提升學生對臨床醫學工程專業的興趣，更有利于學生今后的擇業意向。
1.1醫學院校臨床醫學工程應用型人才培養目標醫學院校的臨床醫學工程應用型人才以醫療設備的全程技術管理、信息系統的維護、影像工程科等為主。通過4年專業學習,學生對于醫療儀器有比較深入的了解,側重于理論的應用,能夠對儀器進行基本的保養、維護和一般性維修;對于儀器的醫學應用比較了解,在醫生和儀器提供者之間起橋梁作用,承擔部分儀器的高效使用、改造等任務。同時也可以成為醫學儀器生產廠家的運行、維護、安裝、研發等專業技術人才。
1.2專業課程以原理為基礎,兼顧應用堅持“重人品,厚基礎,強能力,寬適應”的人才培養模式[5],接受先進的理論和技術。專業課程設置可分以下幾大類:醫學儀器與圖像處理類,包括電路、數字圖像處理、傳感器等;微機原理以及應用類,包括單片機、計算機原理及應用、醫學信息系統等;醫學基礎類,包括系統解剖學、生理學等;生物醫學工程專業課程,包括生物力學、生物材料、醫學傳感器等。教學以“學為主,教為導”的方法,采取啟發式、討論式教學[6]。授課以原理為基礎,不要求復雜的公式推導,但是要有定性的概念,例如超聲探頭高頻低頻的應用差別。由于設備更新換代很快,無需糾結于某個特定型號的設備并研究其具體功能,應概括性介紹醫學設備的應用。開設理論教學與實地教學相結合,與醫院合作,組織學生到醫院參觀學習,請相關業務人員介紹醫療儀器和系統的軟件以及硬件設備,及其實際運行情況,使學生有更直觀的認識。
1.3引入醫療器械風險管理的概念,加強學生醫療風險意識在基礎專業課程教學的同時,引入醫療器械風險管理的概念。表1為制造商對某設備風險的可能性評估。表格左列為危險的可能性分類,首行為危險的嚴重性分類,陰影區是可用性測試工程師優先考慮的內容。風險分為R1、R2、R3、R4、R5、R6等6個等級。醫療器械的風險管理貫穿于產品的整個壽命周期,在設備的使用過程中仍可能存在,因此醫療工程人員需要具有醫療風險意識。在教學中,引入醫療器械風險管理的概念,讓學生了解醫療環境下多種因素都有可能造成醫療設備的使用風險,同時讓學生感到學習臨床醫學工程在醫院工作“有用武之地”。
2課程設置之比較
美國高校的本科課程突出通識化、職業化，學制采用四制，課程主要分為5個方面：（1）科學基本知識；（2）工程類核心課程；（3）生物醫學類核心課程；（4）人文與社會科學；（5）工程類選修課程。其中工程類核心課程類似于國內的專業基礎課，而工程類選修課類似于專業課。在4a本科教育中，第1a主要進行通才教育，學習基礎知識；第2a學生可根據個人興趣及就業取向選擇主修專業，學校安排相關專業領域的教師幫助選修工程課程并進行科研實踐研究指導；最后2a學生則主要進行某一傳統工程領域及其生物應用方面的學習。美國生物醫學工程本科教育以能力為導向，特別關注于知識背景領域的寬度以及課程與職業發展的密切性，重視人文、社會科學等方面的教育，為今后學生在職業選擇上創造了廣泛有利的發展條件。我國生物醫學工程本科的課程設置則主要集中于影像設備和醫學電子工程學這種更為專業化的課程上，基本上沒有高校針對生物醫學工程自身產業化的過程及其背景等相關知識進行認知性教育。相對于專業教育，在學生職業素養和人文素質方面的培養稍顯不足。學生本人對專業課程的自主選擇度不高，能夠選擇的專業課程有一定的局限性。由此可見，我國的生物醫學工程本科教育課程設置更加突出技術性和專業性，學科之間的跨度不夠，學科交叉性不足，很難實現學科間的共同促進和發展，導致能夠幫助學生在未來的職業選擇和發展中跨領域發展的可能性降低。各高校在教學科研方面的特長開展，聯系實際不夠緊密，過分強調專業型技術人才培養，一定程度上與當前知識快速更新的時代脫節。
3實驗實踐能力之比較
美國高校非常重視學生實驗實踐能力的培養。生物醫學工程專業最早在美國發展，積累下了豐厚的科研基礎力量，并且大多高校具備條件優越的實驗室，且實驗室資源十分充足，為學生科研實踐能力的提升提供了優越的條件。例如，哥倫比亞大學和萊斯大學在生物醫學工程本科教育中，實驗室課程占很大比例；杜克大學重視培養該專業的學生在實驗中解決實際問題的能力；弗吉尼亞大學生物醫學工程專業的實驗課程平均每周超過3h。由于我國生物醫學工程專業發展時間相對較晚，目前各高校的專業實驗室資源有限，并且對本科生不完全開放，實驗條件相對落后，因而在課程設置中實驗課比重相對較少。另外，在實踐實驗能力培養方面相比之下重視程度不高，設置的實驗課多半是驗證性實驗等，缺乏創新性，不能充分調動學生的積極性，也不能發揮學生的主觀能動性，因此學生的動手能力得不到充分有效的鍛煉。據統計，我國許多高校本科生的實驗課時不到總課時的1/6，較美國高校水平差距較大。
4對我國生物醫學工程專業本科人才培養發展模式的啟示
通過比較中美兩國生物醫學工程專業本科人才培養模式，發現了我國在該專業本科教育領域存在的不足。針對如何更好地開展生物醫學工程本科人才培養，更好地發展我國生物醫學工程教育，總結了以下感受與啟示。
（1）結合我國生物醫學工程的發展趨勢，確立適合我國生物醫學工程發展現狀的人才培養目標。目前，我國生物醫學工程專業還處于發展的初期階段，但伴隨我國經濟的持續發展、技術領域的更新進步，該專業將會進入到一個快速發展的時期。因此，我國生物醫學工程本科教育應適當借鑒美國高校的培養模式，更加注重為研究生培養打下堅實基礎，而本科階段主要集中在理工基礎知識的掌握以及生物學與醫學背景的了解上，從而為學生下一階段在某個研究領域的繼續深造創造有利條件。同時，我國生物醫學工程本科教育還要注意與產業發展相結合，致力于培養既能推動科研發展又能滿足產業化需求的高素質復合型人才，為該專業下階段的跨越式發展進行力量儲備。
（2）根據學科發展的規律及特點，逐步實現我國高校師資隊伍的有機整合。生物醫學工程專業屬于交叉學科，是理、工、醫等多學科的交織融合。美國生物醫學工程本科教育的教師很多都是各學科分支的領軍人物，將他們整合在一起組成師資隊伍順應了學科發展規律，發展勢頭必然明顯。隨著我國生物醫學工程專業的發展，目前國內也有一大批該領域的專家學者，他們在各自的研究領域都有著不菲的成績，掌握著豐富的理論知識與科技前沿技術，對臨床需求有著深刻的認識與理解。因此，各高校在師資隊伍建設方面應當充分考慮生物醫學工程專業的發展規律，真正理解交叉學科的內涵，一方面通過高校聯合優勢，集中解決各個分支專業的教學問題；另一方面，盡可能將該領域的專家融入到教育隊伍當中，高效整合師資隊伍，使其充分體現醫工融合的特點，從而為學生提供優質的教學資源，使其真正領會醫工結合的真諦與內涵，那么優秀的生物醫學工程人才必將源源不斷地被挖掘、培養出來。
（3）筑牢學生人文素養基礎，強化學生實踐能力，課程體系設置應基于產業市場需求和科研發展。美國生物醫學工程的本科課程尤其以專業課程設置突出其學科本身涉及面廣的特點，同時注重學生人文素質的綜合培養以及實驗實踐能力的有效鍛煉，具有相當的靈活性，并且能夠結合科研優勢突顯重點。我國開設生物醫學工程的各高校應該充分借鑒學習這些經驗做法，并結合各高校的實際情況，貼合自身的科研方向與優勢，有針對性地指導學生進行科研實踐，提升學生的實驗實踐能力。同時，要強化研究與產業的雙方面發展，將市場需求納入課程設置的考慮因素，并且融合學生自身的興趣及未來就業形勢等相關方面，靈活創新地設計課程，爭取培養出具有特點鮮明的、發展方向廣泛的、綜合素質與競爭力強大的醫工人才。
1.2課程體系設置改革根據教學環節科學性、系統性、綜合性和連續性的要求，課程設置分為通識教育、學科基礎教育、專業教育、實踐教育四個課程平臺，每個平臺包括若干模塊，模塊下包括若干課程。課程按性質分必修和選修兩類。選修課學分占總學分的比例高于20%。另外還加大了實踐教學在課程設置中的比重，實踐教學環節學分超過了總學分的25%。
1.2.1通識教育課程平臺為完善學生的知識結構和提高學生的綜合素質，根據生物醫學工程專業人才培養目標的要求，設置通識教育課程。取消了原培養方案中的計算機應用基礎課程，調整了部分通識必修課的開課學期，增加了程序設計語言的實驗學時。
1.2.2學科基礎教育課程平臺學院經過多次研討，在原有2009版培養方案的基礎上重新落實了生物醫學工程專業部分基礎必修課的課程名稱、涉及的課程內容、開課學期及理論與實踐學時的比例，并將原基礎選修課中的醫用化學和臨床生物化學與檢測分析合并為一門課程醫用化學與生物化學。
1.2.3專業教育課程平臺該平臺由必修課和選修課兩個模塊組成。專業必修課是該專業必修的核心課程，反映最新的研究成果，體現科學性、前沿性。經過多次論證，將原2009版培養方案中的專業必修課生物醫學工程概論改為生物醫學工程導論；專業選修平臺的電子線路設計（電賽課程）由原2009版培養方案中第4學期調整為第3學期開設。
1.2.4實踐教育平臺該平臺由通識教育課程中的實踐教學部分、社會實踐、教學實習、課程設計、畢業實習、畢業論文（設計）、創新實踐活動等模塊組成。
2改進教學模式，加強課堂教學
2.1改革專業選修課的自由選學方式教師根據其研究領域知識體系的要求,指導學生選修課程系列,輔導學生自學,并帶領其在相關領域進行科研實踐。這樣既可以使學生充分自主地設計將來的學習工作方向,又可以發揮教師在某領域的特長,同時也給教師的思維和研究工作注入新鮮活力。
2.2提高中青年教師教學水平在每個學期的第7-11周，組織聽課小組集中對中青年教師進行聽課檢查，發現中青年教師在教學中存在的問題并給予很好的指導；積極鼓勵中青年教師觀摩或參加教務處組織的各類教學比賽，在比賽中讓教師意識到自己在教學中存在的不足，進而更好地提高教學水平。
2.3調整教師隊伍結構，促進師資隊伍建設
2.3.1科學管理,穩定教師隊伍深化生物醫學工程教育內部管理體制的改革,形成獨特的管理機制,對有效促進教育師資隊伍的建設意義重大。采取一些傾斜政策,如特殊崗位和基礎科研等級別、待遇崗位津貼制度,吸引和穩定優秀拔尖的學術人才與技術人才。同時建立合理有效的激勵機制,保持教師的積極性和工作的熱情。
2.3.2加強多方的交流與合作,提高教師素質,促進科技創新生物醫學工程是以理、工、醫為基礎的跨度大、綜合性強的學科,只有在理、工、醫三者結合的前提下才能解決,其間涉及的學科廣人員多,必須密切合作。另外，學校組織應生醫專業骨干力量，深入到行業、企業進行調查研究，認真研討各專業的知識結構和能力結構。
3加強實踐教學
生物醫學工程學科是一門實踐性很強的學科,只有在實踐中才能產生醫學與工程技術的結合點和突破口,必須在實踐中操作才能提高技術水平,才能找到創新的源泉和發展的方向。加強實踐教學，改革原有的模式，是教學改革的重中之重。
3.1實驗課改革改革原來的實驗教學方法,增加實驗時數,提高實驗教學的地位。實驗是培養學生獨立分析和解決問題能力的一個重要的環節,是進一步掌握和理解理論知識的鑰匙,也是后續實習及工作的基礎。為此需要把實驗從原來是理論課的附屬地位,提高到和理論課一樣重要的地位。
3.2形成較成熟的電子設計競賽、創新課題指導小組吸收青年教師到培訓隊伍中來，增加指導教師數量，形成完善的培訓體系，在學生中加大宣傳力度，增加競賽學員的數量與質量，爭取為學院增加榮譽。
3.3創新實習與就業結合模式實習與就業相結合是實踐教學的最后環節，利用實習基地資源，提高實習質量與效果，為選人用人和實習學生就業提供了機會。針對想畢業直接工作的學生，學校利用建立的企業實習基地，提前推薦學生進入企業實習。目前，學院已與藍韻網絡有限公司等多家公司建立了實習合作基地，部分優秀的學生可被實習基地單位留用就業，進一步提高學生的就業率。
生物醫學工程專業是20世紀70年代末在我國出現的集多個學科領域于一身的交叉型新興學科。該專業涉及生物學、醫學、電子學、材料學、工程學、物理學和計算機技術等多門學科的知識，具有知識覆蓋面廣、學科交叉性強、應用實踐性強和就業口徑寬等特點。
生物醫學工程本科專業培養目標設定在為醫療機構提供醫療儀器設備的研發和維護人員，但經過近50年的發展，四年制本科教育只能為畢業生提供一個該專業的入門引領，或是提供了理工科和醫學學習經歷，將各學科知識疊加，學生很難將各學科融會貫通，并應用于實際工作中。為此，如何讓醫學院校的生物醫學工程本科生在面臨就業時突出專業特色，脫穎而出是值得我們思考的問題，課程建設是專業培養的基礎，在生物醫學工程本科教育上顯得尤為重要。
生物醫學工程專業眾多門專業基礎課中，電子類課程與計算機類課程、自動控制技術、醫療儀器原理類課程都有著密不可分的聯系，本科生只有掌握電子技術才可以為日后從事生物工程相關研究打下良好的硬件和軟件基礎。因此，電子類課程在眾多基礎課程中有著不可替代的重要性，現根據我校電子類課程教學情況中存在的不足，提出幾點思考與建議。
一、電子類基礎課程特點
電子類基礎課程包括電路分析、模擬電子技術、數字電子技術和電工學等。這些課程是生物醫學工程專業的專業基礎課，也是多門專業課程的先行課，為生物醫學電子學、自動控制原理、單片機技術與應用、醫用儀器原理、檢驗分析儀器和醫用影像設備學等課程奠定理論基礎。該類課程具有如下特點：第一，具有承前啟后的特點。針對生物醫學工程專業的學生必須具有扎實的大學物理、高等數學等理論支撐才能學好電子技術課程，并為后續醫學儀器的原理分析和設計打好堅實的基礎。第二，課程內容抽象，理論知識復雜，實踐性強。這一特點導致學生出現兩極分化，理論扎實的學生，學習興趣越來越濃；而理論知識學的不好的則厭倦電子類課程學習，實踐動手能力也得不到提高，更缺乏對課程中各種電路的理解和設計制作能力。
二、教學中存在的問題
1.學生缺乏學習興趣
由于學生報考時對所報專業不了解，盲目選擇，使得原本愛好醫學的學生選擇了該專業，入學后開始抱怨選錯了專業，繼而也把這種情緒帶到了學習中；另外，電子類知識都是各種復雜難懂的、功能各異的典型電路，以及對各種電路的結構和工作原理分析，電子類課程各學科之間以及每門課程的各章節之間都是環環相扣的，如果學生電子類某一科學習不好，會影響到后面其他電子類課程乃至專業課的學習。
總之，一些學生對錯選專業的負面情緒和電子類課程知識復雜難懂的特點，使得他們對電子技術類課程缺乏學習興趣，甚至在學習中出現倦怠情緒，要想改變這種情況不是一朝一夕就能完成的，對于專業的培養目標和就業去向已經明確的前提下，我們更應該思考的就是如何從教學中激發學生的學習興趣，使他們對這個專業充滿希望，對電子技術類課程提高重視程度。
2.教材選擇對電子類課程的影響
生物醫學工程專業具有知識覆蓋面廣，但每科研究深度淺等特點，因此在教材的選擇上也要配合專業特點，選擇難易程度適度，能為專業課服務的合適教材。
我校電子類課程的教材選擇普遍偏難。雖然教材知識覆蓋面夠用，但知識的深度和難度偏大，學生在計劃學時內很難消化理解。課時少，授課內容多，難度又大，無疑加重了學生的學習負擔和厭學情緒?？梢?，教材的選擇對于適應教學需求，學科體系的建設，學生學習興趣的培養都很重要。
3.醫學院校理工科教師醫學知識薄弱
醫學院校的工科專任教師多數沒有醫學相關知識的學習背景，而且我校電子類專業基礎課所選教材幾乎與醫學無關，導致電子類課程授課內容與醫學聯系不緊密。因此，醫學院校理工科教師應該普及醫學知識，這樣理工科教師授課時才能更恰當的引入典型醫學實例，為醫學儀器課程的開展做好準備，為專業課奠定基礎。
三、結合課程特點與專業培養目標改進教學方法
1.采用多種教學方法相結合
對于電子類課程，由于具有課程內容抽象，理論知識復雜，實踐性強等特點，采用傳統啟發式教學會使得理論知識的傳授枯燥無味，教學效果不明顯，教師可根據教學內容采用任務驅動式教學方法、案例教學法和答辯式教學法等多種教學方法結合使用。把課堂翻轉起來，盡量讓學生在課后完成資料查閱和教學內容的學習，教師在課堂上只解決學生自學后提出的或未能解決的問題，教師仍然是課堂的主導，學生根據老師每次有針對性的任務去自行學習，既完成了任務，達到教學要求，又提高了學生學習和思維能力。
2.實驗課程采用項目教學法，激發學生學習興趣
與其他學科不同，每一門電子類課程都有相關的實驗課程，學生在完成與理論知識相對應的驗證性和設計性實驗外，還需要開展一些綜合性實驗環節，以提高學生對于小型醫療儀器的理解和研發能力。我們可以針對生工學生設計小型的綜合實驗項目，如把電子血壓儀等小型醫學設備拆分成若干部分，各部分再組成一個設計項目，有能力的學生任項目組長，其他學生根據掌握知識的情況和個人喜好選擇完成某一部分的電路，由任課教師統一指導。這樣在有任務驅動、有完成目標、有時間限制、有指導教師和有合作伙伴的前提下，學生學習的積極性會被充分調動，實踐動手能力也會在項目的驅使下逐步提高，為日后走向工作崗位積累經驗。
四、結論
本文針對電子類課程闡述了教學中的問題和對策，實際上生物醫學工程專業在課程建設與培養目標上還有許多不足之處，該專業的本科畢業生在擇業時缺少和其他工程專業畢業生競爭的優勢。因此，生物醫學工程專業在專業方向設定上應向著多元化發展，借鑒國外對生物醫學工程的人才培養模式，實現生物醫學工程專業方向上理工科和文科并行發展，為生物醫學工程畢業生就業打開更廣闊的突破口。
參考文獻：
