關于生物醫學工程的問題精選(九篇)

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第1篇：關于生物醫學工程的問題范文

培養計劃的制定是研究生培養與管理的重要環節，對研究生課程學習、中期考核、科研選題以及論文答辯等都起著重要的指導作用。培養計劃不僅要符合學科專業的要求，而且要符合社會需求，符合研究生創新能力培養，因此，要及時調整培養計劃，體現時代賦予的使命。根據生物醫學工程的交叉性和產業化特色，以及我校的學科綜合優勢，我們將研究生的培養目標定位在理工醫相結合的復合型人才，且具有獨立分析和解決生物醫學工程相關領域專門技術問題的能力。

理工醫相結合就是在知識結構上培養既懂醫學又掌握工程技術的復合型人才，這是學科特色的要求也是社會的需求。我校由于有理工醫學科的優勢，特別是具有享有“南湘雅，北協和”盛譽的湘雅醫學院以及三所全國“三甲”附屬醫院，因此，在理工醫復合型人才培養方面，我們具有自己獨特的優勢。我們培養的研究生不僅具有深厚的理工醫基礎，而且具有獨立分析和解決生物醫學工程領域相關技術問題的能力。如，我們培養的醫學成像與圖像處理的研究生不僅有去大型醫療器械企業的，也有去大型醫院放射科的，當然還有專門從事圖像處理軟件開發的。由于他們知識結構的全面性，受到了各用人單位的好評。生物醫學工程專業的研究生常常由來自不同高校、不同學科領域的學生組成，由于各高校培養模式的差別以及側重點不一樣，研究生自身知識水平、實踐經驗、興趣愛好也不一樣，因此，在制定培養計劃時，各個導師還要了解并征求學生的意見，選課和選題都因人而異，做到具體問題具體分析。例如，對數學理論基礎好、年紀輕、又有興趣的應屆畢業入學的研究生，建議其進行應用基礎理論方面的研究；對有工作經驗的在職入學的研究生安排其進行相關的應用型研究。研究生個人的專業興趣得以實現，有助于充分調動每個人的積極性，使之能充分發揮自己的潛能。

在培養階段，還要使研究生在本學科的某一方面進行專家培養和訓練，同時在其它相關學科也要進行廣博的基礎教育，使他們能在所從事的領域中具有較強的研究和開發能力。另外，還要培養他們廣博的專業基礎和社會人文知識，培養他們自我獲取知識和綜合分析問題的能力，以及優良的科學思維和創新意識，強調將知識、能力向高素質的升華與內化。

2.課程設置

課程結構關系到研究生的知識結構和科研技能。由于生物醫學工程專業理工醫復合交叉的特點，課程設置也和其它學科有所區別。目前，我國生物醫學工程博士學科點只有一級學科，下面沒有設置二級學科，主要原因就是生物醫學工程涉及到的學科領域太廣，它的研究方向和課題廣泛滲透于醫學、生物、電子、計算機、材料等學科。當然，每個高校在生物醫學工程領域的研究都很難做到大而全，而是根據自身的優勢和特點，選擇其研究領域，并進而決定其課程設置。譬如清華大學生物醫學工程專業的主要研究方向包括生物芯片、神經工程、微納醫學等，尤其是以程京院士為主的生物芯片技術占主導地位，因此，該校生物醫學工程的課程設置就以生物類為主，輔之以《生理系統仿真與建模》、《數字信號處理》、《隨機信號的統計處理》、《醫學成像系統》等課程。我校的生物醫學工程專業目前主要側重于醫學成像與圖像處理、醫學儀器與生物傳感器等，因此，課程設置也以電子信息類課程為主，如《醫學成像原理》、《醫學圖像處理》、《神經網絡與模式識別》、《醫學儀器原理》等。

另外，由于大部分高校的生物醫學工程研究生招生幾乎是面向所有的工程學科，因此，以前沒有學過醫學類課程的研究生，一般高校都會要求學生加以補修。有些導師也會根據研究課題的需求或個人研究領域的需求要求學生選修一些相關課程。如我校的新入學生物醫學工程研究生，如果以前沒有學過醫學類課程，我們一般會要求學生補修《人體解剖生理學》、《病理學》等課程；有些研究生還會根據導師的需求補修《生理系統仿真與建模》、《現代數字信號處理》、《生物力學》、《生物化學》、《醫學儀器》等課程。

3.過程管理

創新能力是科研能力的核心，創新意識、創造精神、創業能力的培養是研究生培養過程的重要環節，是研究生培養質量的主要標志。研究生培養過程管理是研究生創新能力培養的重要保證，這里所說的培養過程管理主要包括生物醫學工程專業研究生的科研選題、中期考核和論文答辯等環節。

3.1 科研選題

作為科學研究的起點，選題不僅關系到科研的方向、目標和內容，直接影響著所運用的方法與途徑，同時還決定著成果的水平、價值及發展前途。因此，在第一年生物醫學專業基礎科目系統整合與學習之后，則完成培養環節第一步，進入科研選題階段。研究生的選題要與導師的科研項目相結合、與生物醫學工程的學術前沿相結合，同時也要強調與理工醫多學科相結合。科研選題必須在足夠的調研、文獻閱讀甚至科學實驗的基礎上進行，否則就是無源之水，很難繼續。譬如，醫學圖像處理領域的科研選題不僅要與圖像處理的相關知識掛鉤，還與相關的醫學知識緊密相連，因此，我們必須要查閱大量的關于圖像處理、醫學影像、病理診斷等的相關文獻，必要時還得與醫院合作，參加醫院的短期培訓等。另外，科研選題還要注意團隊協作，有些大的科研課題不是一兩個人能夠完成的，而是在導師的指導下，由博士、碩士組成的團隊完成的，因此，科研選題也需在整個團隊的指導下合作分工，共同參與。

3.2 中期考核

研究生的培養是一項較復雜的系統工程，涉及到學科建設、導師隊伍、科研實力、教、學、管等多個環節，每個環節都離不開嚴格的管理，而管理的核心問題是要建立淘汰機制。研究生中期考核作為研究生的淘汰機制之一，對研究生的質量調控和把關起著重要的作用。在整個研究生的培養過程中，中期考核處在一個承前啟后的重要位置。“承前”，是指經過一年半到兩年的學習與科研參與后，研究生基本掌握了本領域的重要理論和一定的科研技能，了解了該研究領域的相關背景；“啟后”，是指有必要了解研究生對已學到的理論和技能是否消化吸收，是否能靈活運用。

我校生物醫學工程專業研究生的中期考核在科研選題之后的研究生第二學年末進行。中期考核不僅包括對所選課題的進展情況檢查，還包括研究生參與學術活動的積極性。研究生在第一學年末完成選題，其后則必須進行為期一年的課題研究與實踐活動，將所學理論與實踐或實驗相結合，以實踐來驗證與豐富理論，并尋求新的方法解決實踐過程中出現的新問題。中期考核實際上是對研究生科研、協作與創新能力不斷提升的過程。另外，研究所經常邀請一些在生物醫學工程領域取得突出業績的國內外知名學者來校講學或作學術報告，這是所有研究生必須參與且嚴格考核的。另外，我們的研究生每人每周舉行一次學術匯報，課題組老師的所有學生必須參與，匯報后老師給予點評及相關指導意見。

3.3 論文答辯

學位論文作為研究生教育的重要組成部分，也是研究生教育的總結性成果，集中反映了研究生的綜合知識體系、專業知識、創新能力和研究水平。教育部規定研究生在申請學位時必須完成學位論文答辯，它是每一位研究生培養過程中的必要和重要環節。因此，在研究生培養的第三年就是學位論文的整理與撰寫，在第三年末進行學位論文答辯，每位研究生必須通過論文答辯委員會公開統一的答辯評審后才允許畢業。通過學位論文答辯，可以檢驗研究生課程學習的效果，衡量研究生的創新能力，考察研究生在文獻檢索、資料運用、論文寫作、觀點論證和辯駁等方面的水平和技巧；對于學校而言，研究生學位論文答辯是檢驗研究生教育質量的主要依據；對于導師而言，研究生學位論文答辯是檢驗導師指導質量的主要依據。可以說，研究生學位論文答辯是研究生教育中重要、嚴肅的環節。我校生物醫學工程專業研究生在學位論文答辯之前必須先由學校統一，也就是要求每位研究生的學位論文必須是自身學習研究成果的總結與提煉，如果與“中國學術期刊網”上所有論文的累計重復率超過5%，則論文必須發回重改，且重改次數不能超過2次，否則推遲半年至一年時間才能允許答辯。研究生論文之后，碩士學位論文由研究所統一匿名送至本所的相關老師評審，博士學位論文則一式三份全部由學校研究生院統一匿名郵寄至設有生物醫學工程專業博士點的全國三所不同高校，再由這些高校的研究生院根據論文題目指定評審專家，這些高校不能在本省，也不能在同一省或市。當然，由于生物醫學工程專業研究生的理工醫跨學科培養性質，各高校研究生院在送審論文時，可以送至與之相關的學科專家評審。如醫學圖像處理領域的論文可以送至從事圖像處理與模式識別研究的專家評審，也可送至從事計算機應用技術圖像處理研究方向的專家評審。

4.小結

第2篇：關于生物醫學工程的問題范文

科交叉的邊緣科學，它是用現代科學技術的理論和方法，研究新材料、新技術、新

儀器設備 ，用于防病、治病、保護人民健康，提高醫學水平的一門新興學科。

生物醫學工程在國際上做為一個學科出現，始于20世紀50年代，特別是隨著宇

航技術的進步 、人類實現了登月計劃以來，生物醫學工程有了快速的發展。在我

國，生物醫學工程做為一 個專門學科起步于20世紀70年代，中國醫學科學院、中

國協和醫科大學原院校長、我國著名 的醫學家黃家駟院士是我國生物醫學工程學

科最早的倡導者。1977年中國協和醫科大學生物 醫學工程專業的創建、1980年中

國生物醫學工程學會的成立，有力地推進了我國生物醫學工 程的發展。目前，我

國許多高校科研單位均設有生物醫學工程機構，從事著生物醫學的科研 教學工作

，在我國生物醫學工程科學事業的發展中發揮著重要作用。

顯微鏡的發明　“解剖”一詞由希臘語“Anatomia”轉譯而來，其意思是用

刀剖割，肉眼觀察研究人體結構。17世紀Lee Wenhock發明了光學顯微鏡，推動了

解剖學向 微觀層次發展，使人們不但可以了解人體大體解剖的變化，而且可以進

一步觀察研究其細胞 形態結構的變化。隨著光學顯微鏡的出現，醫學領域相繼誕

生了細胞學、組織學、細胞病理 學，從而將醫學研究提高到細胞形態學水平。

普通光學顯微鏡的分辨能力只能達到微米(μm)級水平，難以分辨病毒及細胞

的超微細結構 、核結構、DNA等大分子結構。而20世紀60年代出現的電子顯微鏡，

使人們能觀察到納米(nm )級的微小個體，研究細胞的超微結構。光學顯微鏡和電

子顯微鏡的發明都是醫學工程研究 的成果，它們對推動醫學的發展起了重要作用

。

影像學診斷飛躍進步　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。50年代X光透視和攝片是臨床最常用的影像學診斷方法，而今天由于X線CT技

術的出現 和應用，使影像學診斷水平發生了飛躍，從而極大地提高了臨床診斷水

平。即計算機體斷層 攝影(computed tomography CT)，即是利用計算機技術處理人

體組織器官的切面顯像。X線CT 片提供給醫生的信息量，遠遠大于普通X線照片觀

察所得的信息。目前，螺旋CT(spiral CT 或helicalet CT)已經問世，能快速掃描

和重建圖像，在臨床應用中取代了多數傳統的CT， 提高了診斷準確率［1］。醫學

工程研究利用生物組織中氫、磷等原子的核磁共振(nu clear magnetic resonanc

e)原理。研制成功了核磁共振計算機斷層成像系統(MRI)，它不僅 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，顯示某些疾 病在

早期價段的改變，有利于臨床早期診斷。可以認為MRI工程的進步，促進了醫學診

斷學 向功能與形態相結合的方向發展，向超快速成像、準實時動態MRI、MRA、FM

RI、MRS發展。 根據核醫學示蹤，利用正電子發射核素(18F，11C，13N)的原理，

創造 的正電子發射體層攝影(PET)，是目前最先進的影像診斷技術。美國新聞媒體

把PET列為十大 醫學生物技術的榜首。PET問世不過30年歷史，但它已顯示出對腫

瘤學、心臟病學、神經病 學、器官移植，新藥開發等研究領域的重要價值［2］。

影像學診斷水平的不斷提高 ，與20世紀生物醫學工程技術的發展密切相關。

介入醫學問世　介入醫學是一種微創傷的診療技術。Dotter和Judkin(1964 年

)是最早使用介入技術治療疾病的創始人，他們用導管對下肢動脈阻塞性病變進行

擴張治 療取得成功。1967年Margulis首先使用過介入放射學(Interventional Ra

diology)，這是醫 學文獻出現“介入”一詞的最早記載。1977年 Gruenzing成功

地進行了首例冠狀動脈球囊擴 張術獲得成功以后，介入性診療技術由于其創傷小

、患者痛苦少，安全有效而倍受臨床歡迎 。20世紀80年代隨著生物醫學工程的發

展，高精度計算機化影像診查儀器、數字減影血管造 影(DSA)、射頻消融技術以及轉貼于

高分子(high-polymer)新材料制成的介入技術用的各種導管相 繼問世，使介入性

診療技術發生了飛速進步，臨床應用范圍不斷擴大，從心血管、腦血管、 非血管

管腔器官到某些惡性腫瘤等都具有使用介入診療的適應證，并使診療效果明顯提高

，患者可減免許多大手術之苦。有人把介入診療技術視 為與藥物診療、手術診療

并列的臨床三大診療技術之一，也有人把介入診療技術稱之為20世 紀發展起來的

臨床醫學新領域--介入醫學［3，4］。

人工器官的應用　當人體器官因病傷已不能用常規方法救治時，現代臨床醫

療技術有可能使用一種人工制造的裝置來替代病損器官或補償其生理功能，人們

稱這種裝置 為人工器官(artificial organ)。如20世紀50年代以前，風濕性心臟

瓣膜病的治療，除了應 用抗風濕藥物、強心藥物對癥治療外，對病損的瓣膜很難

修復改善，不少患者因心功能衰竭 死亡。而今天可以應用人工心肺機體外循環技

術，在心臟停跳狀態下切開心臟，進行更換人 工瓣膜或進行房、室間隔缺損的修

補，使心臟瓣膜病、先天性心臟病患者恢復健康。心外科 之所以能達到今天這樣

的水平，主要是由于人工心肺機的問世和使用了人工心臟瓣膜、人工 血管等新材

料、新技術的結果［5］。

腎功能衰竭、尿毒癥患者愈后不良，而人工腎血液透析技術已挽救了大量腎病

晚期患者的生 命，腎病治療學也因此有了很大進步。

現代生物醫學工程中人工器官的發展也非常迅速，除上述人工器官外，人工關

節、人工心臟 起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床都得到應用，使千千

萬萬的患者恢復了健康。 可以說，人體各種器官除大腦不能用人工器官代替外，

其余各器官都存在用人工器官替代的 可能性。

此外，放射醫學、超聲醫學、激光醫學、核醫學、醫用電子技術、計算機遠程

醫療技術等先 進的醫療技術和儀器設備都是現代醫學工程研究開發的成果，綜上

可見，20世紀生物醫學工 程的發展，顯著提高了醫學診斷和治療水平，有力地推

動著醫學科學的進步。

21世紀生物醫學工程展望　縱觀醫學新技術誕生和發展的 歷史，從倫琴發現

X線到今天X射線診療技術的發展，從朗茲萬發現超聲波到今天B超診斷的 廣泛應用

，從布洛赫和伯塞爾發現核磁共振到今天MRI的問世，從赫斯費爾德發明CT到今天

C T成像系統的應用，都是以物理學工程技術為基礎、醫學需求為前提發展起來的

醫學新技術 。循著20世紀醫學發展的軌跡，我們有理由預測21世紀新的醫學診療

技術可能在以下10個方 面有重大突破和創新：

(1)各種診療儀器、實驗裝置趨向計算機化、智能化，遠程醫療信 息網絡化，

診療用機器人將被廣泛應用。［6］

(2)介入性微創，無創診療技術在臨床醫療中占有越來越重要的地位。激光技

術，納米技術 和植入型超微機器人將在醫療各領域里發揮重要作用。

(3)醫療實踐發現單一形態影像診查儀器不能滿足疾病早期診斷的需要。隨著

PET的問世和應 用，形態和功能相結合的新型檢測系統將有大發展。非影像增顯劑

型心血管、腦血管影像診 查系統將在21世紀問世。

(4)生物材料和組織工程將有較大發展，生物機械結合型、生物型人工器官將

有新突破，人 工器官將在臨床醫療中廣泛應用。

(5)材料和藥物相結合的新型給藥技術和裝置將有很大發展，植入型藥物長效

緩釋材料，藥 物貼覆透入材料，促上皮、組織生長可降解材料，可逆抗生育絕育

材料、生物止血材料將有 新突破。

(6)未來醫療將由治療型為主向預防保健型醫療模式轉變。為此，用于社區、

家庭、個人醫 療保健診療儀器，康復保健裝置，以及微型健康自我監測醫療器械

和用品將有廣泛需求和應 用。

(7)除繼續努力加強生物源性疾病防治外，對精神、心理、社會源性疾病的防

治診療技術和 相應儀器設備的研制受到越來越多的重視與開發，研制精神分析、

心理安撫、生物反饋型診 療技術和設備將是生物醫學工程的新起點。

(8)創傷是造成青年人群死亡的主要原因，研制新型創傷防護裝置、生命急救

系統是未來生 物醫學工程的重要課題。

(9)即將迎來的21世紀是分子生物學時代，有關分子生物學的診療新技術將快

速發展，遺傳 、疾病基因診療技術，生物技術和微電子技術相結合的DNA芯片、雪

白芯片和診療系統將被 廣泛應用。

(10)空氣污染、環境污染嚴重危害著人類健康，研究和開發勞動保護、家庭保

健、個人防護 用的人工氣候微環境是未來不能忽視的問題。

1997年我國了關于衛生工作改革與發展的決定，提出了奮斗目標：“到2

000年，基本實 現人人享有初級衛生保健”，到2010年國民健康的主要指標在經濟

發達地區達到或接近世界 中等發達國家水平，在欠發達地區達到發展中國家的先

進水平。1999年國家科技部召開了“ 發展生物醫學工程技術戰略研討會”，國家

工程院開展了有關發展我國醫療器械工業戰略研 究等，對推動生物醫學工程產業

發展、落實創新工程戰略布置起著重要作用。20世紀人類與 疾病做斗爭，在醫學

診療技術上取得了重大成就；但面向21世紀的巨大挑戰，我們要動員起 來，調整

政策，制定規劃，改革醫學研究教學的舊模式，發揮現代科學多學科交叉合作的優

勢，創建全新的生物醫學，為人民造福。

參考文獻

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第3篇：關于生物醫學工程的問題范文

國家的現代化建設和當代科學技術的快速發展，特別是隨著醫學與高科技的密切結合，深刻地改變著醫學工程技術人員的培養模式，對醫學院校生物醫學工程技術人才培養提出了更高的要求。本文結合我院實習醫院醫學工程技術隊伍建設現狀進行分析，對BME高等教育的培養目標、課程設置、培養模式、質量管理等提出相應的改革思路。

1生物醫學工程人才隊伍建設基本情況

1.1人才梯隊建設現狀

(1)知識結構。我國醫學工程技術人員從專業來說，絕大多數是改行的，而且多數為中專或無學歷，主要靠自學和多年從事本職工作積累的實踐經驗。大專以上畢業的很少，普遍缺乏計算機、電子類和機械類知識。

(2)年齡結構。各醫院現從事醫學工程技術人員絕大多數為中老年一代，年輕人員所占比例較小。

(3)人數比例。據文獻報道，我國縣級以上醫院有1300多所，共有醫學工程技術人員約5萬人左右。從人員數量配置規模上來看，發達國家300張床位以上的醫院配置工程技術人員5人，500~800張床位以上醫院要配置10@20人，而我國平均每個醫院配置工程技術人員不足4人。

(4)職稱結構。在被調查的人中，職稱晉升工程系列的人員主要是醫學院校畢業的學生，中初級及其以下職稱人數所占比例較大，職稱結構不盡合理。

1.2人才隊伍管理現狀

(1)管理思路。在醫療儀器設備正常運行的質量控制和質量保證方面，我國既無具體法規制度，又無專門人才。許多醫院還是過去的設備科，無醫學工程科，工程技術人員編制少、整體素質差。

(2)管理機制。由于計劃經濟體制傳統思想的影響，各醫院領導對于投入的所有資產的地位、作用及管理的重要性認識不足，造成管理不善。

(3)繼續教育。由于在科研方面缺乏能夠做出高水平成果的科研項目帶頭人，缺乏能影響上級衛生部門領導的醫學工程高級學術權威，缺乏醫學工程管理決策專家及維修專家，現有人才得不到應有的重視，使他們在培訓、進修、職稱評定、經濟收入等方面都不如臨床科室。

(4)人才流失。由于工作環境、工作條件以及經濟待遇等普遍較差的原因，使本已缺乏的醫學工程技術人才還在不斷外流，特別是近幾年來畢業的有較高專業基礎的人才更是難以留住。

1.3需求情況

(1)工作情況。目前，畢業生從事的工作按百分比大小排序依次為：醫療儀器公司32.7%、醫院20.9%、學校或研宄所19.1%、與專業有關的其它公司7.3%、工廠2.8%、政府機關1.1%、其他單位16.1%。從統計數據可以看出，從事本專業工作的畢業生占在國內工作的畢業生總數的50%以上，其中，在計算機研宄所或計算機專業公司等計算機類行業從事計算機應用、計算機編程或計算機銷售工作的畢業生數目也比較可觀。

(2)社會需求。畢業生目前的工作崗位及就業流向，實際上就反映了社會對具備此類知識和能力結構的人才的需求。而需要生物醫學工程人才的主要是醫院、醫療器械公司、計算機公司和一些科研機構，他們大多從事與本專業有關的醫療儀器維護、銷售、操作、設計或者計算機醫學應用等方面的工作。調查顯示，未來對于本專業高素質、高層次人才需求的比例有逐年增加的趨勢。

2我國醫學院校BME高等教育與人才培養現狀

我國生物醫學工程教育始于20世紀70年代后期，至2001年我國已有42所全日制本科大學（含科研單位）開設了BME系或專業，其中33所是綜合性理工科大學設立的，獨立的醫學院校僅有9所有該專業，培養BME的研宄生、本科生和大專生。據報道，目前我國全日制高校每年培養的醫學工程專業畢業生僅約450名，與我國國情和經濟的發展不相適應，BME專業畢業生的社會需求缺口較大。我國已有的BME專業大致可以分為2類：一類是理工科大學的BME專業，另一類是醫學院校的BME專業。縱觀這2類不同大學的BME專業，因學校性質的不同，培養目標也就不同，理工科的BME專業側重于工科，以培養能從事BME研宄、開發和生產的高級BME技術人才為主要目標，而醫學院校則以培養能將工程技術與醫學密切配合，能為醫療和醫學研宄部門進行工程技術服務，能從事醫院儀器設備管理與質量保證工作的高級醫學工科技術人員為主要培養目標。

3我國醫學院校BME專業高等教育的特點

3.1培養目標

(1)具有系統的現代化電子工程和計算機技術的基本理論基礎與實驗技能，因現代化電子工程和計算機技術是醫學工程技術的核心，其在醫學上的應用和普及已成為醫學現代化的重要標志之一，這也是我們培養的畢業生能否適應本學科技術水平不斷發展需要的關鍵。

(2)具有解決醫療衛生機構醫學工程技術中存在實際問題的技能，具備運用創造性思維，獨立自主地發現問題、解決問題，提出新觀點，并能從事相應的實踐活動，這要求我們在教學內容和技能培養方面，能較好地結合醫療衛生機構工程技術要求和實際需要進行人才培養，使BME專業的畢業生一到工作崗位就能很快適應工作需要。

(3)了解基礎醫學和臨床醫學的基礎知識，因醫學院校BME專業的畢業生大都到醫療衛生機構工作，將要解決一系列醫工結合的問題，從事醫生與工程師合作的研宄課題和為醫療衛生機構進行科學管理服務，必須具備較好的醫學基本知識，使其與醫生合作能有共同語言，能恰當地運用現代工程技術解決醫學中的實際問題。

3.2教育模式

(1)人才培養的目標模式。培養能夠在醫療衛生機構和學校教學、科研部門從事工程技術方面的研宄、開發、教學、技術服務工作，能作為醫療儀器的購置、安裝、使用、維修、質量保證和科學管理等工作以及相應的思想道德素質、文化素質、身體素質、心理素質和業務素質要求的醫學工程師。

(2)人才培養的教學模式。以近代電子技術與計算機技術為重點，這是我國各級各類醫療機構實現現代化建設對醫學工程師提出的主要技術要求。同時按照“打好基礎、強化實踐、突出創新”的原則，構建公共課、專業基礎課、專業科、選修課4個模塊的課程體系，靈活安排教學方式。

(3)人才培養的課程模式。以專業技術重點培養為核心，兼顧培養目標所需要的知識和能力結構，合理安排必修課和選修課。重視醫學課程教學，醫學類課程課時數應占全部專業課程學時數的1/8左右，逐步完善相應的本專業教學大綱和教材建設。

(4)人才培養的過程模式。堅持“以文化課為基礎，以專業課為主體，以實習操作為重點，以提高學生動手操作能力，達到崗位合格為目標”的教學改革思路，按照“工學交替、雙向參與”的原則，實行“六二”分段，制定系列化訓練項目，強化學生技能。

(5)人才培養的評價模式。理論課實行考、教分離；實踐課盡可能按照施工驗收標準、圖紙等與實際工作相一致的成果進行鑒定和審核，同時通過答辯來評定成績；實行學分制，鼓勵學生參加第二課堂等各種形式的實踐活動，并按規定計算相應的學分。

(6)人才培養的管理模式。成立由學校、醫療衛生機構、科研單位等人員參加的專業顧問委員會，參與BME高等教育的專業設置論證、人才培養規格的確定、學生的實習實訓、推薦優秀的兼職教師等；校內成立領導小組，負責協調教育方案實施過程中的人員調配、資金分配、試點立項課題的研宄實施等。

4我院BME專業教育的實踐

4.1轉變教育思想觀念，明確BME專業教育目標定位

醫學院校發展BME高等教育，要以思想觀念更新為先導，尤其是要明確醫學院校BME高等教育的目標定位。為此，泰山醫學院組織人力對BME高等教育，諸如辦學性質、培養目標、人才培養模式、教學內容等方面的區別展開討論。同時廣泛吸收政府主管部門、醫療衛生單位、醫療設備公司、科研院所的專家教授成立學校戰略發展咨詢委員會、專業指導與合作委員會和BME高等教育研宄所，堅持廣泛、持久的市場調研，主要是專業建設調研、畢業生跟蹤調研和人才需求預測調研。通過討論和調研，統一了認識，明確了培養目標。

BME高等教育是學校、社會、政府各方共同參與的辦學體制和辦學機制改革的教育，是高等教育的內外部關系相互作用的結果。BME高等教育需要各方面的支持，政府行為和政策上的控制是必要的。在幾年來的教育過程中，省、市各級政府在計劃導向、人才政策導向、稅收扶持、信貸扶持、財政扶持和法律保障等方面發揮了積極作用，泰山醫學院校BME高等教育正逐步建立起新的機制。

4.2深化專業教學改革，不斷創新人才培養模式

教育創新和培養創新人才是面向新世紀BME高等教育的重大課題。BME高等教育對于培養創新人才在功能上是極其有限的，而企業、科研院所的生產或科研活動恰恰是知識的最好運用和實踐，其蘊藏的教育潛能是巨大的。幾年來，學院緊緊圍繞經濟發展戰略，積極參與高科技的推廣應用。把BME高等教育的人才、技術、信息優勢與企業的生產技術、設備、一線的試驗及應用條件、系統應用技術的實際管理等優勢結合起來，建立以學院為依托，面向市場的科教一體化網絡。學院成立了BME研宄所，建立經濟實體，形成了“產業促專業，專業帶產業”的科學體系。

為了實現BME高等教育的培養目標，學院把專業教學課程體系改革作為突破口，建立起與培養目標相適應的專業理論教學體系；根據專業能力要素需要，加大實驗、實訓等實踐性教學環節創新教育力度，建立與理論教學相適應的實踐教學體系；注重改革教學方法、教學手段以及考核方式，增強學院發展后勁；加強實踐基地建設，營造仿真職業環境，培養高素質的技術應用性人才。充分發揮實體作用，實施現場教學；實行學期“六二”制，增加實踐時間，培養操作技能。

4.3加強教學基本建設，落實專業人才培養方案

學校在人才培養方案的落實、教學計劃的制定、實驗室與實訓基地建設、師資隊伍建設、教材建設等各方面都投入大量精力，多次進行研宄，并先后出臺了一系列方案、措施，在各個方面給予政策支持：一是在師資調配、進修、培訓、聘請兼職教師等方面給予政策優惠；二是設立專業教學改革專項經費；三是提倡和鼓勵教師、學生進行科學研宄和成果轉化，加強“雙師型”師資隊伍建設，提高教學、科研水平，建立了一支數量適當、素質優良、結構合理的教師梯隊。

在爭取得到政府支持的前提下，學校注意加強與科研院所、企事業單位聯合辦學。在聯合辦學中，科研院所、醫療衛生機構作為學校的實訓基地，學校作為科研院所、醫療衛生機構的研發基地；學校聘請科研院所、醫療衛生機構高級管理人員和高級工程師作為學校BME專業兼職教授，同時醫療衛生機構聘請學院教師為技術顧問，校企雙方真正做到了優勢互補，共同發展。

4.4瞄準社會需求，實施模塊教學

根據社會和市場要求設置專業，把原來部、系只管教學的職能加以擴充，制定教學、科研、生產管理、年度責任制及相應的考核辦法等，把原來的實驗室、實驗場建成具備經濟功能的專業實體，解決“校企不分、權責不明”阻礙企業持續發展的瓶頸。學校既可以利用現有的實驗室、實驗場和研宄所創利增收，又可將學生課堂實習轉變為工廠化實習，同時也較好地解決了校園文化和企業文化的沖突，這是學校實行“產教結合、校企合一”獲得成功的標志。

做到優化教學內容，主動面向生產。專業實體形成后，BME高等教育做到了對專業教育內容的“一增”、“二減”、“三補”、“四調”。對現行實踐教學計劃，實行“六二”分段，通過周密安排，制定了更為詳細、科學的教學實習計劃。學校利用醫療衛生機構設備優勢培養學生，教師到公司實踐，學生到公司頂崗實習；公司利用學校BME專業的人才優勢，幫助公司進行技術攻關，為公司解決技術難題。讓學生在實習過程中，逐步培養對各種工作的技術要求和操作技能的適應能力。

5關于我國BME專業教育人才的思考

(1)生物醫學工程教育層次。21世紀的生物醫學工程將會把所有生物醫學工程學的優勢集中為一體，形成一種全新的生物醫學工程學科，同時也將帶動我國生物醫學工程教育的改革與發展。為適應新世紀要求，制訂出生物醫學工程教育層次的建設與發展規劃是非常有必要的。我們要積極擴大研宄生招生數量，穩定本科生招生規模，學制可以考慮為五年，限制或減少專科層次以下學生的在校人數。

(2)師資隊伍建設。師資隊伍建設一直是我國生物醫學工程高等教育的瓶頸，因此，必須加強教育理論以及生物醫學工程學相關理論的的學習和普及工作，建立全校性、部系性的教學質量監控組織機構，建立起有效的獎勵與懲罰激勵機制，加強有關人員的專業培訓，重視院系在生物醫學工程教育教學質量監控與評價體系中的主體地位，加強對院、系教學工作的指導和督導。

(3)創新教育的運行機制。創新教育的運行機制是創新教育的內部關系的各要素間相互聯系的工作方式與運行原理的總稱。創新機制包括：決策與管理機制、保障與激勵機制、調節與約束機制、運作與發展機制。良好的運行機制是進行創新教育的有效保障，探索醫學院校生物醫學工程高等教育創新教育運行機制，即組織基礎、驅動機制和導向機制，對于生物醫學工程創新教育的發展至關重要。

第4篇：關于生物醫學工程的問題范文

【關鍵詞】卓越工程師；實踐教學；改革

“卓越工程師教育培養計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）是教育部2010年啟動的一項重大教育改革計劃，對于傳統的人才培養觀念和培養模式提出了挑戰，以期得到有效的創新。“如何培養合格的卓越工程師人才”成為各高等院校，尤其是國家和地方上第一次獲批“卓越計劃”的高等院校和專業必須考慮的首要問題。

按照“卓越工程師人才計劃”推行的理念和總體要求，大多數高等院校設計了3I（Initiative，Industrial and Integrative）特質人才培養模式[1-3]，即分別從專業的基礎知識、專業能力和品德素質三個方面著手培養。專業能力的培養對實踐教學提出了新的挑戰，而且在實踐教學過程中也充分展現了專業基礎知識、專業能力和品德素質等綜合素質。因此，實踐教學的改革在卓越工程師人才的培養過程中顯得尤為重要。

1 “卓越工程師”的內涵

教育部高等教育司的有關負責人表示，希望通過“卓越工程師計劃”的實施引導工程教育的改革方向，讓工程教育回歸工程。該希望對我們的教育寄予了很大的期望，希望“卓越計劃”培養的學生除了具備相應的工程技術和專業能力外，還應具備追求卓越的精神和態度，能夠真正地服務企業和社會。其中，“讓工程教育回歸工程”包涵了深刻的意義，尤其對實踐教學提出了更高的要求。美國工程與技術鑒定委員會（ABET）EC2000的十一條畢業生能力標準和歐洲工程師協會聯盟（FEANI）制定的十六條歐洲工程師業務能力標準都重視實踐能力的培養。可見，實踐教學是整個卓越工程師人才培養的重要過程和主要組成部分，是體現卓越工程師人才培養效果的關鍵因素。

教育部、、財政部、文化部、總參謀部、總政治部和聯合印發了《教育部等部門關于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見》。該《意見》著重強調實踐教學的重要性和必要性，并提出要強化各實踐教學的環節，深化實踐教學方法的改革，力求實踐教學工作有新的突破。針對“強化實踐教學環節”，《意見》對高等院校提出了五點要求：首先，各高校要根據學科、專業分類制定實踐教學的標準，提高實踐教學在課程總學時的比重；其次，要求加強實踐教學的管理，著實提高實驗、實習、實踐和畢業設計（論文）質量和教學效果；三要，支持高等職業學校學生參加企業技術改革、工藝創新等各種實踐活動和過程；四要，各高校組織有經驗的專業教師和實驗員編寫一批優秀的實驗指導教材；五要，加強思想政治等理論課程的實踐教育環節。針對“深化實踐教學方法的改革”，《意見》指出，各高等院校要把加強實踐教學方法和人才培養模式改革作為專業建設的重要內容，重點推行基于問題、基于項目、基于案例的教學方法和學習方法，加強綜合性實踐項目的設計與應用；另一方面，個高等院校還要加強大學生的創新創業教育，鼓勵學生開展研究性學習、創新性實驗和創業模擬活動。

2 “卓越計劃”的實踐教學特點分析與改革探討

“卓越計劃”具有三個特點：行業、企業深度參與人才培養過程；學校按照通用標準和行業標準培養工程人才；強化培養學生的工程能力和創新能力。這三個特點雖然從不同的側面對人才的培養提出了要求，但都對學生的實踐能力培養提出了要求，突出了實踐教學在整個人才培養中的重要性。由此可見，實踐教學環節在卓越工程師人才培養過程中顯得尤為重要，只有學生的實踐能力得到了真正的提高，才有可能實現“卓越”培養的目標。

在人才培養過程中，實踐教學的含義很廣泛，不僅僅局限于傳統的課程實驗、實習，還包括社會實踐、學生各類競賽、校企合作實踐、創新創業活動等多種實踐方式。

以本校的生物醫學工程專業為例，本專業的實踐教學包括了課程實驗、課程見習、醫院實習、社會實踐、學生競賽、創新創業等多個方面。在“卓越計劃”的驅動下，本專業的實踐教學發生了很大變化，特別是對專業能力培養的實踐教學這一方面進行了改革與發展。比如我們專業課程實驗學時和實驗類型的大幅度變化，和與企業合作共同培養學生的專業能力與職業素養方面。下面對本專業的實踐教學改革的方面進行探討與分析。

2.1 課程實驗的改革

課程實驗是實踐教學的基礎，是不可缺少的一個實踐環節，課程實驗的效果與質量好壞直接影響到后續實踐教學的效果和整體水平。在《教育部等部門關于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見》中明確規定，要求個高等院校加大實踐教學的比重和提高各實踐教學環節的教學質量。因此，本專業在2015級人才培養方案的修訂過程中，對最基本的專業課程實驗教學進行了嘗試，大幅增加了專業課程的實驗實踐學時，使實驗學時在課程總學時的比重大大提高，一般都在30%以上，有些課程的實驗學時比重接近50%。比如本專業的《電路分析》課程的實驗學時占總學時的37.5%，《電子制作課程設計》課程的實踐學時比例超過了50%。

其次，為了提高實踐教學的質量和水平，根據《意見》的規定按要求制定相應的實驗實踐標準和指導材料，本專業在新的人才培養方案的指導下，修訂了課程教學大綱和實驗教學大綱。在實驗教學大綱中，除了增加專業課程的實驗學時和實驗項目數之外，還提高了設計性實驗和綜合性實驗的比例，以真正鍛煉學生的動手能力、思考問題解決問題的能力、以及綜合應用專業知識的能力。

2.2 校企合作

企業深度參與高校人才培養是“卓越計劃”的突出特點，也是工程教育的本質要求，企業深度參與高校的人才培養過程是“讓工程教育回歸工程”的有效手段。由于企業擁有真實的實踐環境、先進的設備和技術、經驗豐富的工程技術人員，因此，企業對卓越工程師人才的培養提供了很好的平臺，校企合作是實現卓越工程師人才培養的有效途徑。林健教授針對國內外的校企合作的情況展開了分析，并提出了參考的校企合作的方法與指導意見[4]。本專業從2012年開始與本省一醫療器械公司進行合作辦學，開辦卓越工程師班，為企業和社會培養真正的醫學工程技術人才。

2.3 學生創新創業

國務院辦公廳《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》，要求各高等院校進行教學與考試改革，擴大小班化教學，培養學生的批判性和創造性思維；探索非標準答案考試，破除“高分低能”的弊端。除此以外，我們國家還將探索將學生期間、獲得專利、自主創業等活動折算為相應的學分。

《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》中要求各高等院校：設置靈活、合理的創新與創業活動學分；建立創新創業學分積累與轉換制度，探索將學生大學期間開展創新實驗、、獲得專利以及自主創業等活動折算為相應的學分，將學生參與教師的課題研究、項目性實驗等學習認定為課堂學習；為有意愿有潛質的學生制訂創新創業能力培養計劃，建立創新創業檔案和成績記錄單，客觀記錄、量化評價學生開展創新創業活動的真實情況；優先支持參與創新創業的學生轉入相關專業學習。教育部“十二五”期間也開始實施國家級大學生創新創業訓練計劃，其內容包含創新訓練項目、創業訓練項目和創業實踐項目三大類。

本校生物醫學工程專業的學生積極參與專業教師的科研課題當中，成立了電子制作興趣小組、科研實訓小組，建立了科研實訓室；學生還積極參加校級、省級和國家級的創新創業項目；有些學生在校期間自主創業，取得良好的效果。

3 改革效果c意義

本校2015級開始采用新的培養方案，生物醫學工程專業在新培養方案中大大提高了專業課程實驗實踐學時的比例，一些基礎課程的實驗學時也有一定的增加。經過1年的應用之后，調查學生對新培養方案中課程設置的意見和建議，發現學生對實驗學時的增加比較滿意，他們能夠能直觀、形象地理解所學的理論知識，并增強了自己動手操作、動腦思考的機會。新的培養方案中，學校對一些公共課程進行了全面改革，以前沒有實踐課的增加了實踐機會，原來實踐學時不多的增加了實踐學時，極大提高了學生的學習熱情，比如思想政治課在以往主要是理論講授，枯燥無味，學生沒有一點興趣，現在增加了實踐學時，學生將有更多的機會去參觀博物館、革命紀念館等具有教育意義的地方；暑期也有更多的機會、更多的學生參與到社會實踐中去，學生更早地走入社會、了解社會、服務社會。

本校的生物醫學工程專業 “卓越班”已經開展了4年了，目前該“卓越班”的辦學效果良好、進展順利，報名參加該班的學生越來越多。通過幾年的摸索，該“卓越班”已基本穩定，該班學生就業情況良好，社會評價高。

在創新創業計劃的推動下，本校生物醫學工程專業的學生獲得了校級、省級和國家級項目的資助，學生表示在動手能力、創新思維、思考問題解決問題的能力和團隊合作各方面均有所提高。生物醫學工程專業09級的一名學生在學習期間自主創業，取得了一定的成績，在學校乃至全省造成了一定的影響。

在卓越計劃的推動下，本校生物醫學工程專業的實踐教學改革取得了一定的成效，對卓越工程師人才培養計劃的有效實施奠定了良好的基礎。

【參考文獻】

[1]王菁華，周軍，岳愛臣，等.“卓越計劃123模式”的創建與實踐研究[J].高等工程教育研究，2012（3）：47-52.

[2]何金保，駱再飛，廖遠江.基于“3I”特質的卓越工程師人才培養的探索[J].大眾科技，2015，17（187）：121-122.

第5篇：關于生物醫學工程的問題范文

縱觀當今生物醫學領域跨學科組織，公認的跨學科研究和教育的先驅和典范當數美國哈佛大學與麻省理工學院(MIT)合作成立的“哈佛-MIT健康科學技術學部”(TheHarvard-MITDivisionorHealthSciencesandTechnology，HST)，現又稱為懷特健康科學技術學院［2］。HST是哈佛大學和MIT在生物醫藥工程等學科方面進行合作而成立的跨學科組織。哈佛大學充分利用MIT交叉學科的優勢，以通過跨領域合作改善人類健康為研究宗旨，主要在生物醫學成像、生物醫學信息與綜合生物學、再生和機能生物醫學技術等研究領域進行合作。這些領域的合作研究將對生物和健康知識的進步發揮出至關重要的作用。MIT自20世紀60年代進入大規模的跨學科研究時代，如今已擁有70余個跨學科研究中心和研究組織，如雷達研究組織、HST、計算機系統生物學研究所(ComputationalandSystemBiologyInitiative，CSBi)等［3］，并在5個學院內部以及學院之間構成不同形式、不同層次相互交叉的跨學科研究體系，為美國重大戰略性科學和技術的創新和發展做出了巨大的貢獻。其中，2003年成立的CSBi，作為MIT最具代表性的虛擬跨學科組織，是MIT最大的跨學科組織之一，其教育與科研成果在美國乃至全世界都達到了領先地位。CSBi主要通過特定的技術平臺把MIT的三個關鍵學科領域，即生物學、計算機科學和工學三者交叉融合而展開大型跨學科項目合作研究，運用跨學科研究方法對復雜的生物現象進行系統分析與計算機建模，同時培養相關領域跨學科人才。在世界大學跨學科研究領域，美國斯坦福大學“Bio-X”研究中心(又名“Bio-X”跨學科研究計劃)，已經成為跨學科研究的典范，尤其是開啟了生物學交叉學科研究的一個新時代，在生命科學跨學科研究領域已成為一個著名“品牌”［4］。

美國斯坦福大學“Bio-X”研究中心創立于1998年的一個跨學科研究和教育項目，主要涉及生物工程、生物醫學、生物科學三大領域，跨越文理學院、工程學院和醫學院三大學院。其實質就是一個由生命科學與數學、物理、化學、工程學、醫學、計算機科學等學科的多學科交叉研究機構［5］。Bio-X研究中心將基礎、應用和臨床科學中的邊緣研究結合在一起，進行從分子到機體各個層次的生物物理學研究，以實現生物工程、生物醫學、生命科學等領域新的發現和技術創新。發展至今，研究中心已取得包括成功破譯人類遺傳基因密碼，發展觀測人體細胞在人體中如何活動的技術等眾多的開創性成果，使硅谷的這所名牌大學在科學發現和教學方面處于領先地位。在歐洲，英國1990年已設立了包括牛津的分子科學與分子醫學等17個研究中心［6］。2001年，牛津大學和劍橋大學牽頭成立了由英國政府的工程和物理科學研究委員會、生物科學技術研究委員會、醫學研究委員會和國防部共同組成的納米技術跨學科研究伙伴機構(IRC)，開展了前沿生物納米技術方面的研究。德國慕尼黑工業大學(TUM)以工程、自然科學、生命與食品科學、醫學與運動科學等優勢領域，建立了與生命科學、營養和食品科學、生命技術學、生物信息學和醫學等學科的強有力的跨學科合作。

縱觀世界一流大學跨學科組織建設與管理，具有以下共性特點:①政府、學校宏觀政策的支持是跨學科組織發展的保障基石。如美國國家科學院協會2004年發表了《促進交叉學科研究》報告;哈佛大學就曾明文對該校跨學科動議項目的政策扶持作了規定。②組織結構與管理合理，強調多學科組織的強強聯合、優勢互補的組織合作，如MIT與哈佛大學共同合作的“哈佛－MIT健康科學技術學部”。③注重跨學科研究和教育的協同發展，如美國的HST就是主要通過研究影響疾病與保健的基礎原理，開發新的藥物與儀器，致力于培養醫師-科學家，通過跨領域合作改善人類健康。④提供跨學科研究經費，如美國國立衛生研究院(NIH)作為美國聯邦政府最大的生物醫學研究機構，強調對多學科、跨學科和多機構聯合的醫學研究項目的資助，如2007年就給9個科學研究聯合體提供了2．1億美元的研究經費［7］。⑤多樣化的激勵措施，重視獎金發放和提供實踐機會等。

2我國大學生物醫學跨學科組織建設與發展

我國學科交叉研究萌生于20世紀50年代，而80年代初召開“首屆交叉科學學術討論會”，基本就被認定為我國跨學科研究的全面展開。到20世紀90年代，我國大學關于跨學科研究的建制開始引人關注。特別是我國“985”二期工程，為突出重大科學問題和現實問題引導，凝聚了不同學科背景的研究者開展跨學科研究，著力建設了一批創新平臺。目前“985工程”科技創新平臺與基地是我國大學跨學科研究的重要組織形式，其中就包括大批生物學與醫學創新平臺的實體機構。2000年，北京大學成立了生物醫學跨學科研究中心。多年來，該中心將基礎科學、技術應用和臨床科學的前沿研究結合在一起，形成了以單細胞原位實時微納米檢測與表征研究，數字化診療儀器技術研究，醫學信號與圖像分析研究，大氣壓低溫等離子體生物學效應及醫學應用研究等四大主要研究方向，建立了跨學科的實驗室和研究平臺，組織了30余個跨學科研究項目，取得了系列跨學科研究成果［8］。

同時，該中心注重各有關學科優勢互補、相互合作，對來自生命科學、物理化學、基礎醫學等基礎學科，以及來自電子學、計算機技術、生物醫學工程、臨床醫學等眾多應用和工程學科的研究生，開展生物醫學工程跨學科前沿領域的研究和人才培養，形成了新的學科生長點，培養出了具有交叉學科背景的新型人才。2006年，北京大學成立了前沿交叉學科研究院。生物醫學跨學科研究中心至此成為前沿交叉學科研究院的研究中心之一。2010年，基于系統生物學的研究現狀、發展趨勢及其廣闊的應用前景和重大的現實意義，北京大學建立了系統生物醫學研究所。該研究所注重復雜系統的研究和學科交叉，并且與環境因素相結合，主要針對重大疾病，如腫瘤、心腦血管疾病、代謝性疾病等研究領域作為重點和突破點進行系統生物學研究［9］。2004年，清華大學順應跨學科研究趨勢，改革科研體制，通過將分散于全校各院系的有關生命科學、醫學及相關的工程學科統一組織和協調起來，重點支持和建立了包括“清華大學生命科學與醫學研究院”在內的若干研究所(或研究平臺)，加強和促進生命科學與醫學的發展及其與其它工程學科間的交叉合作［10］。

同年，復旦大學組建生物醫學研究院。作為國家“985工程”二期建設的科技創新平臺，目前研究院以“轉化醫學”為目標，形成了包括疾病系統生物學、出生缺陷與發育生物學、疾病發生的分子機制、創新藥物和結構生物學等主要研究方向和研究團隊，建設了功能蛋白質組學、基因組學、癌癥研究、心血管研究、分子與細胞生物學、藥物與結構以及公共技術平臺等10個技術平臺，建立了基礎科學與臨床需求的緊密聯系，為重大科研項目的實施和跨學科合作研究工作的開展提供了有力支撐［11］。此外，研究院重點把學校所屬上海醫學院、生命科學學院、化學系、藥學院、公共衛生學院及相關附屬醫院等院系等有機地穿插在一起，在疾病蛋白質組學、化學生物學、生物化學與分子生物學、腫瘤學、干細胞生物學、分子藥理學等專業培養研究生，開展跨學科研究生教育。2000年，上海交通大學成立“Bio-X生命科學研究基地”。2005年，與神經生物與人類造化學研究室重組成立“Bio-X生命科學研究中心”(現改為研究院)，是繼美國斯坦福大學后的世界第二個、中國第一個Bio-X研究中心［12］。2007年，學校又成立了系統生物醫學研究中心。

該中心是集生物、醫學、物理、工程、數學、信息、計算等不同學科，集研究、教育、開發及服務于一體的生物醫學研究與開發的公共技術平臺。中心立足于以系統生物學的方法為基礎，致力于在生物整體水平、細胞和發育生物學以及單細胞分析領域開展多學科交叉融合的系統生物醫學研究。同年，隨著原上海第二醫科大學的并入，上海交通大學成立了Med-X研究院。Med-X研究院主要依托學校臨床醫學學科和理工科優勢，涉及生物醫學工程、生物學、影像醫學與核醫學、材料科學與工程四個研究領域，以解決臨床醫學問題為目標導向，進行前沿性醫學科學研究，開發高尖端領先性醫療技術產品，構建國際化、多學科交融、多資源共享、多方位服務的開放式醫學應用研究平臺，建立醫療技術產品研發－技術轉化－臨床應用體系［13］。

3我國大學生物醫學跨學科組織建設困境與借鑒

從建設與管理實踐看，我國依托大學建立的跨學科研究中心正在遭遇重重困難和種種挑戰，并突出體現在跨學科研究的管理體制和運行機制的障礙與缺失，跨學科研究的組織結構障礙與沖突，學科文化障礙與跨學科研究范式的缺失，跨學科研究的資源配置障礙與沖突，跨學科研究評價(利益)的障礙與沖突等方面。在管理體制和運行機制上，大學教師的跨學科研究意識還不強;大學現行的學術管理體制和運行機制對跨學科研究缺乏支撐力和推動力;行政權力與學術權力的失衡，競爭與合作的失衡，缺乏系統的執行架構和機制;缺乏跨學科研究改革與創新的切實措施和效率最大化的管理模式。在組織結構上，各學科仍相對封閉，跨學科研究的合作機制與條件缺失，學科間未能實現協調發展，跨學科組織內各要素尚不能完全產生協同作用，妨礙了跨學科組織系統的有序運行。在研究資源上，資源投入的主體和方式較為單一，力度小，持續性差，分散度較高，

第6篇：關于生物醫學工程的問題范文

關鍵詞：醫學信息工程；戰略；專業教育

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2016）07-0011-03

醫學信息工程是一門以信息科學和生命科學為主的多學科交叉與融合的新興綜合性學科。其基本內涵是電子技術、計算機科學、醫學器械工程等學科在生物學、醫學領域中的應用與融合[1]。近幾年來，其學科建設、專業發展、人才培養、學術研究已成為我國高等教育“質量工程“項目中的七大新興信息產業之一。在國內開辦的醫學信息工程專業的24所高校中，已有7所高校分別獲準納入部級、省級、校級新興信息產業立項建設計劃。

一、醫學信息工程專業發展現狀

（一）醫學信息工程專業的產生與發展

21世紀初葉，生命科學與信息產業的勃興，引導著以信息科學和生命科學為主的多學科交叉與融合的新興信息產業，其已給醫學信息工程專業的興起帶來發展優勢與機遇。尤其是近20年來，各地高校自尋信息產業人才培養路徑，有些高校在對當時原有的電子信息與技術、電子信息工程、醫學信息學、信息管理與信息系統等相關專業調整培養目標及方向，進行課程體系調整，整合教學內容，增加特色課程內容之后，用于培養醫學信息工程專業人才；也有高校是在生物醫學工程專業開設培養方向；還有的高校是直接申報專業，經嚴格的辦學條件論證，獲準開辦新專業，這表明醫學信息工程專業的產生與發展應該是有良好的發展勢頭的。尤其是2012 年以后，在新增的本科教學目錄中，正式確認了醫學信息工程專業的代碼（080711T），這標志著我國醫學信息工程專業教育正式步入高等教育體系的軌道。

（二）醫學信息工程專業的建設現狀

2003年，四川大學申報并經論證，獲教育部首準開辦醫學信息工程專業本科教育，歷經7年建設，并于2010年成功成為第七批國家級特色專業建設點，隸屬于新一代信息產業。此后，全國多家高校相繼申辦醫學信息工程專業本科教育，據2014年統計，全國已有24所本科院校開設醫學信息工程專業，中醫藥院校所占有一定比例。目前，全國高校現有醫學信息工程專業在校生近4000人。據資料分析：從就業形勢看，在1107個本科專業中，就業排名第268位，而在203個工學類專業中，就業排名第54位；從辦學地域看，專業需求量最多的地區是北京市，占23%；從就業行業看，需求量最多的行業是“制藥、生物工程”，共占26%，就業前景很不錯。

（三）醫學信息工程專業的研究成果

1.人才培養方案與模式。在人才培養模式創新研究上，張穎等人基于知識、能力、素質三方面，對師資隊伍結構、課程設置、實踐教學和評價體系等方面進行改革，提出培養復合型人才理論[2]。

在知識體系方面，提出了重構知識體系，劃定醫藥學基礎、醫學信息基礎、軟件基礎、硬件基礎、計算機軟件理論、計算機應用等六門課程模塊[3]。認為要調整現有的課程設置力求使學生對專業學習有清楚的目標，所學知識更加體系化。

關于專業設置創新性問題，譚強等人提出了“專業課程及制訂教學計劃中，必須要遵循全面性與專業性的有機統一、堅持由淺入深，同步推進、結合課程間的關聯性安排教學進程的原則”[4]。我們認為這一原則具有實效性、銜接性、漸進性意義。

2.課程與教學。課程與教學是人才培養目標所涉及的重要內涵，包括教學內容、教學方法的適用性問題。針對此問題，范蓉等基于醫學信息工程專業教學，“將胚胎學教學理論知識與臨床、科研鏈接；將理論教學與實驗教學鏈接（即一體化教學）；將醫學知識教育與人文修養鏈接，全面提高信息技術所需要的綜合素質”[5]。

3.實踐教學。實踐教學是提高信息工程技術實踐能力的有效路徑，解丹等人針對實踐教學問題，結合本校的實踐教學，研究了大學生實踐能力的培養，提出了“2+3+4”實踐教學體系[6]。這比較符合全程多維實踐教學體系的要求。羅悅等人針對傳統實踐教學問題，提出實踐教學特訓營模式[7]。目前，已有不少院校踐行了企業+醫院“雙軌制”實習模式，這是一項實踐教學的重大改革。

4.人才培養質量保障體系。在研究地方高校本科特色專業建設時，就有地方高校專業建設質量保障體系的五大系統的構想的提出。在其中的五大系統的構想中，也更深入地研究了以建設質量監控與評估為核心的四維監控體系[8-9]。這為專業建設質量監控與保障體系的構建和完善奠定了堅實的基礎，是醫學信息工程專業質量建設中，值得研究的參考文獻。

二、新興信息產業與專業建設的戰略目標

（一）信息產業與專業建設目標

21世紀是生命科學的世紀，生物醫藥產業和信息產業相結合的醫學信息工程這個新興產業已經步入新時代。醫學信息化將按照深化醫藥衛生體制改革的目標與要求發展，以健康檔案、電子病歷和遠程醫療系統建設為切入點，統籌推進新醫改體制下要求的公共衛生、醫療服務、新型農村合作醫療、基本藥物制度和綜合管理等信息系統的建設。到20年代末，完成構建全國衛生信息系統基本框架，基本目標是為全國30%的人口辦理健康卡、建立符合統一標準的居民電子健康檔案、電子病歷檔案。作為“新一代的信息技術”，期望它會對全國高校醫學信息工程專業的建設發展與人才培養工作起示范引領與輻射作用。

（二）信息管理與信息源課程

實現新興信息產業戰略，人才培養是關鍵，優化課程體系是基礎，調整與教學內容改革要圍繞新興信息產業需求來進行。課程體系改革的主體在于優化教學內容，有利于挖掘、明晰醫學信息源課程，使醫學信息達到大范圍的覆蓋。從信息管理角度來講：明確四大教學內容為信息源：一是醫療保障信息，面向社會、服務全民身心健康的信息來源；二是衛生事業管理信息，面向衛生系統的宏觀醫學信息來源；三是醫院管理信息，面向醫療內部機構的信息來源；四是醫療器械監督管理信息，面向醫療器械行業研發、生產與市場營銷的信息來源。就此來講，這要求改革課程內容要與高校現有的信息管理和信息系統專業、醫學信息專業、醫學信息管理專業、生物醫學工程專業或醫藥信息專業相區別，從而達到優化課程體系、精選教學內容、差異化地服務于公共衛生與醫藥信息市場的目的。

（三）信息技術與醫藥經濟發展

21世紀是生命科學的世紀，生物醫藥產業已經步入新時代。目前，我國計算機、微電子、通信等專業人才社會需求巨大，尤其是計算機技術、通信技術、網絡通信、網絡保密研究、可視電話、圖像傳輸、軍事通信等領域的人才的需求量較大。因此，發展醫學工程技術可彌補這一專業人才缺少及其知識結構不完整的遺憾。特別是對通信網絡等技術的發展，其對信息共享和處理等方面產生重大影響。目前，我國醫學信息產業還存在醫、工結合不夠緊密，技術產品落后、創新鏈條脫節和研發能力薄弱等問題。我國醫學信息工程人才在數量、結構、素質和能力上還不能滿足經濟社會發展的需要，急需的高層次復合型人才嚴重匱乏。開辦醫學信息工程專業教育，培養信息工程技術人才都是適應時展的要求，是適應新興信息產業崗位技術發展的需要，是社會經濟發展的必然。

（四）數字技術與惠民工程戰略

在當前職業教育面向國際化、建立中國特色高等職業教育體系的大環境中，尤其是許多地方高校處在本科職業技術教育轉型期，專業教學改革應以課程結構調整與內容優化為核心，認知新一代信息產業包括下一代信息網絡、電子技術核心基礎、高端軟件和新興信息服務等產業，包括生物醫藥、生物醫學工程、生物農業、生物制造等產業。標志著數字技術的高度發展，被認為是新一代“朝陽”產業。

在信息產業上，將整合“醫產學研”優勢資源，推進醫學與信息、材料等領域新技術的交叉融合，增強新型醫學信息工程產業開發技術與能力，建立與完善數字醫療系統、醫學信息惠民工程，切實推進遠程醫療，推廣醫療信息管理和居民電子健康檔案管理系統等重大示范工程建設，創新信息產業視野下應用型人才培養模式。

三、醫學信息工程專業教育發展的戰略選擇

（一）把握專業發展優勢與機遇

新興信息產業，是21世紀新一代的陽光產業。2010年，教育部將醫學信息工程專業列為第七批國家級特色專業建設點，標志著我國新一代信息產業的興起。開辦醫學信息工程專業的24所高校中，不少高校分別獲準納入部級、省級、校級新興信息產業立項建設。這為我國地方高校向應用技術大學轉型提供了機遇，其將推動醫學信息朝專業化、特色化、產業化方向進軍。

（二）創新專業人才培養模式

針對我國各級各類院校開設醫學信息工程專業人才培養路徑、課程體系的現狀、較多的同質化現象出現，實現信息產業人才培養模式創新，倡導人才培養異質化目標，面向市場、產業部門，完善產業鏈。構建“校企結合”、“產教融合、校醫合作”的三維構架培養的模式，完善全程實踐教學體系，強化工程實踐能力和職業技能培養，培養優秀的高級技術、技能型人才。

（三）調整專業課程體系

由于各高校專業培養目標與要求、路徑、方式及其來源不同，因此我國現行的醫學信息工程專業課程體系比較傳統，這在不同程度上影響著產業發展，所以有必要對其進行調整、改革，改革的著眼點要以課程體系力求信息產業化為主要導向，縱向以國際先進學科專業觀念為導向，橫向移植并引用國外先進人才培養模式，秉承我國醫學信息工程專業及其相關、相近專業的辦學傳統與積累的經驗，力求在產學研結合上尋找創新亮點，構建符合戰略性新興信息產業需求，應對高校轉型發展需要，具有國際化視野，符合國家標準、行業標準、高校標準的專業課程體系。

（四）加強質量保障體系建設

人才培養是信息產業的基礎工程，建立“以人為本、加強“雙師型”教師隊伍建設，以證為導、推行“雙證書”制度、強化技能訓練意識與能力培養，以實踐教學為核心、加強實習基地（點）建設，培養專業實踐能力，以人才質量為目標，構建教學質量監控與評價體系”[10]。這是人才培養質量保障體系建設的支柱，也是人才培養的通用法則、向導、標準。建設性、實質性措施要依據高校現實條件制定并進行有效調整

總之，通過對醫學信息工程專業教育現狀的分析，面對地方高校轉型與信息產業的興起所面臨的挑戰和機遇，筆者探討了新興信息產業的發展戰略。這有利于促進信息工程學科的發展，以滿足中國現代化建設的需要以及與國際化接軌的需求。

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[9]王能河，吳基良，但漢久.地方高校本科特色專業教學質

量監控體系研究[J].高校教育管理，2013，（6）.

[10]王能河，鄒衛東，梅賢臣.生物醫學工程專業課程體系

第7篇：關于生物醫學工程的問題范文

作為內蒙古農業大學生命科學學院的副院長，張峰教授向記者介紹說，納米生物醫學是利用納米技術解決生物醫學問題的交叉研究學科。近年來，他的主要研究方向為納米生物醫學，張峰在開發新型細胞內離子探針、超靈敏側向層析試紙、藥物及肥料的納米包裹控釋，以及利用農業副產品制備功能納米材料等方面都正在做著不懈的努力。

是金子總會發光

2006年，張峰以優秀畢業生的成績從中科院上海應用物理研究所博士畢業，并在當年獲得了他科研生涯中第一筆經費：國家自然科學青年基金的三年資助。也就是從那時起，他開始正式踏入科研領域。

在上海應用物理研究所期間，張峰一直從事納米生物交叉學科的研究。他利用納米領域的利器――“原子力顯微鏡”研究了疾病相關多肽在無機襯底表面的自組裝行為，相關結果不僅揭示了當前神經退行性疾病中蛋白質淀粉樣纖維化的機制，而且對生物分子人工納米結構的制造有重要啟示作用，所發表的ACIE（影響因子13.734）文章引發了納米水膜對生命分子的作用研究，相關結果發表于著名JPCB雜志，成為當月十大熱門文章。由于其突出的科研表現，張峰在上海應物所留任助理研究員，2007年中科院將劉永齡獎學金的特別獎授予了張峰。

為了進一步拓展和提高自己，張峰在德國和美國做了近5年的博士后訓練，用他本人的話講相當于攻讀了第二個博士學位，進入了一個全新的領域――無機納米顆粒的合成及其生物醫學方面的應用研究。俗話說的好，“是金子總會發光”，中科院的刻苦磨練所打下的深厚科研基礎使張峰很快熟悉了這個領域并取得了一系列新的成就。如張峰在國際權威納米雜志Small上發表了多篇關于離子探針結合常數在帶電納米顆粒表面的可控調節機理的研究結果，并參與發表了頂級雜志文章Nature Nanotechnology（影響因子31.170），還成為了眾多國際知名雜志如CC、Biomaterials、ACS Nano等的審稿人。

為祖國做貢獻

歷經國際上兩大科技強國的磨練后，張峰不僅在科研技能上得到了提高，而且在教學和如何做科研帶頭人方面也收獲頗豐，但這些并沒有讓張峰淡忘他一直想為祖國的科技進步盡一份自己力量的想法。

在2011年大年回家探親期間，張峰受到了家鄉母校內蒙古大學和內蒙古農業大學的校長的熱情接待，最終作為高層次引進人才先后受聘于內蒙古大學化學化工學院和內蒙古農業大學的生命科學學院，并在這一年同時獲得了兩個國家自然科學基金的資助，這在內蒙尚屬首例。由于他在科研上的貢獻，張峰榮獲了“草原英才”、新世紀“321人才”等殊榮，并于今年當選內蒙古農業大學生命科學院副院長，目前還受邀擔任《基因組學與應用生物學》雜志的編委。

讓思想傳播的更遠

第8篇：關于生物醫學工程的問題范文

關鍵詞 生物科學;交叉學科;編輯加工

中圖分類號Q-0 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2015）131-0034-02

生物科學是研究生物的結構、功能、發生和發展規律的一門自然學科，它既研究各種生命活動的現象和本質，又研究生物與生物之間、生物與環境之間的相互關系，以及生命科學原理和技術在人類經濟、社會活動中的應用。目前，科學的協同作用及相互激勵作用逐漸被人們所認識，隨著各國政府和科學界對生命科學的日益重視，化學家、物理學家和數學家從已經獲取的新的生命信息中，不斷修改、增添各自學科的理論、定義，從而使得一大批生物科學交叉學科蓬勃發展，如生物地理學、生物力學、生物光學、結構生物學、納米生物學、計算生物學、生物信息學、耦合仿生學、合成生物學、生物醫學工程學、系統生物學、生物倫理學等。

加工這類交叉學科的稿件，對編輯人員的業務能力要求較高，如知識結構、科學認知能力、邏輯分析能力、文字表達能力等。尤其是進行規范性編輯加工時，要求編輯具有掌握不同學科行業規范的能力。下面根據生物學與所交叉學科的不同，舉例子說明編輯加工此類稿件的要點。需要說明的是，本文主要介紹稿件中遇到的相關學科內容的加工重點，至于生物學范疇內的基礎知識加工規范，在此不再贅述。

1 與物理學的交叉

生物學與物理學交叉的學科主要有生物力學、生物光學、生物聲學等，這類稿件中，除了對生物學基礎知識的加工外，主要涉及對數學公式、數學符號規范方面的加工。

數學公式和數學符號的特點是字母多（英文、希文等）、符號多（各種運算符號和數學符號）、層次多（上下角標、行列式、矩陣等），因此編輯加工難度較大，且極易出現錯誤。為了使科技類圖書做到標準化、規范化，使數學公式更加簡明、規范、準確、直觀，下面從數學公式和數學符號兩個方面介紹加工要點。

1.1 數學公式

1）數學公式一般以另行居中排為原則。

2）公式前面，如上行末文字是“令”、“為”、“有”、“是”、“得”等字時，其后不加任何標點符號。

3）公式中常用的括號有圓括號、方括號、花括號，三種括號多重使用時，一般是圓括號外套方括號，外再套花括號。

4）一般情況下，如果公式不是特別復雜，則符號說明可在“式中，”之后按接排式的版式排（中間用分號隔開）。

5）公式需加排序號，采用阿拉伯數碼，并用圓括號括起，放在公式右邊行末版口處。

6）公式中的主輔線要分清（一般主線比輔線長），并且主線要與運算符號在同一水平線上。

7）方程組在編排時應盡量排在一面上。

8）編排行列式和矩陣時，應特別注意元素的行列要上下對齊，每一行的間距要均勻一致，行距通常為半個字距;對角矩陣的對角元素所在的列應明顯區分，不能上下重疊，混淆不清。

1.2 數學符號

數學符號的字體以國家標準為依據，主要有大、小寫的區別，白、黑體的區別，正、斜體的區別。

1）未知量的符號，表示變量的字母、變量符號，以及表示點、線段的符號用白斜體。

2）集合符號用黑正體，如集合B。

3）矢量（向量）符號、張量符號、矩陣符號都用黑斜體表示，如力F、張量T、矩陣A。

交叉類稿件的加工中還應特別注意公式里出現的容易混淆的字符，如英文字母的大小寫容易混淆、英文字母O和阿拉伯數字0容易混淆、英文字母a和希臘文字α等。因此編輯在加工時一定要認真、仔細地標識清楚，以避免排版人員在排版時出錯。

另外，一些物理學和數學家的名字也會有常用錯別字，如“傅利葉”應該為“傅里葉”、“笛卡爾”應該為“笛卡兒”。

當然，關于數學公式和數學符號的使用還有很多詳細的要求，以上列出的僅是生物類交叉學科圖書中最容易遇到的問題。

2 與化學的交叉

生物學與化學交叉的學科中，主要任務是對化學式的加工，最容易出問題的主要有以下幾處。

1）單箭頭表示反應單向進行，雙箭頭表示反應雙向進行。

2）化學元素符號用整體，表示反應組分數量的變量符號用斜體。

3）有機化學式中，化學鍵的鍵長要統一。

4）有機化學式中，元素符號和鍵號必須對準。

3 與計算機科學的交叉

隨著后基因組時代的到來，生物學與計算機科學的交叉學科應運而生，包括生物信息學、計算生物學、合成生物學等。這類稿件的加工通常注意以下幾點。

1）會出現數學公式和符號，加工重點見上。

2）有較多的計算機軟件生成圖或者屏幕抓圖，因此加工時一定要注意圖片的清晰度，圖片模糊的話需要作者重新提供。

3）稿件中會出現較多的縮略詞、簡寫，包括計算模型的縮略詞、研究機構的縮略詞、數據庫的縮略詞等，因此加工時要注意這些縮略詞是否前后一致;同時要盡量保證這些縮略詞的拼寫正確。例如，“GenBank數據庫”不能寫成“GeneBank數據庫”。

4）稿件中有時會出現一些代碼程序，特別注意，這時不能根據我們已有的編輯加工知識去隨意修改，因為代碼有其本身固有的格式。

4 與醫學的交叉

生物學與醫學的交叉學科包括生物醫學工程學、生物醫學影像學、生物制藥、醫學細胞生物學等。這類稿件的加工難點主要是一些常見醫學術語的規范。例如，“羅音”應該為“音”、“愛滋病”應該為“艾滋病”、“抗菌素”應改為“抗生素”、“心肌梗塞”應改為“心肌梗死”等。

4.1 與環境科學、地理學的交叉

生物學與環境科學、地理學的交叉主要涉及一些生態學科類的圖書，如水資源、森林資源、農業氣候資源等。這類稿件的加工中，除了涉及生物學的基礎知識外，加工的重點主要為地圖、插圖類問題和數據錯誤。

1）地圖、插圖類問題。

（1）島點差錯（漏標主要島點）。

（2）界限畫法錯誤（國界、未定界）。

（3）注記差錯（級別、字色、錯別字）。

（4）區域設色差錯（如臺灣底色）。

（5）比例尺差錯。

2）數據錯誤。

（1）求和、求平均值、計算增長率等錯誤。

（2）正文中的數據與表中的數據不一致。

（3）同一個數據，前后文不一致。

（4）文字描述與數據不一致，如“第一年是272t，第二年是230t，增長了……”。

5 與社會科學的交叉

生命倫理學關注的是生物學、醫學、控制論、政治、法律、哲學和神學這些領域的相互關系中產生的問題。因此其通常會存在較大的爭議。在這類稿件的加工過程中要特別留意是否存在宗教、信仰方面的敏感問題。這類問題可能并不多見，一旦出現就要特別引起重視，屬于政治性差錯的范疇。

另外需要注意的是，在科技類圖書中會出現很多專業名詞，特別是交叉學科的圖書，涉及的專業類別很廣，編輯的知識不肯能面面俱到，如果遇到不太熟悉的專業名詞，一定要核查準確，確定是錯誤的字、詞才可以改動，絕對不能妄改。關于專業名詞，可以在全國科學技術名詞審定委員會網站上進行核實。

隨著我國科學技術的不斷進步和發展，科技類圖書承載“介紹新知、推廣技術、傳播資訊、傳承文化”的使命不斷增強。因此，科技類圖書的編輯應當密切跟蹤相關學科發展前沿，以此為基礎增強科技類稿件的科學性，判斷稿件的真理性，提高稿件的邏輯性。作為聯系作者與讀者的橋梁，科技類圖書的編輯要著力拓寬自己的知識領域，只有這樣才能編輯加工出高質量、高水平的科技稿件。

參考文獻

[1]張祖權.科技文獻中插圖編輯加工芻議.科技期刊編輯研究文集（第四集），1996.

第9篇：關于生物醫學工程的問題范文

關鍵詞：計算機輔助診斷；C-V模型；支持向量機

中圖分類號：TH772.2 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599(2011)23-0000-02

Breast Cancer Computer Aided Identification System Development on Matlab

Gu Chengyang,Zhang Ruijuan

(School of Mathematical Sciences,Huaiyin Teachers College,Huaian 223300,China)

Abstract:Breast cancer computer auxiliary identification technology,is based on medical image in the region of interest ( ROI ) detection,location and feature extraction,access to lesions of the relevant information,the use of artificial intelligence method to make classification.This system is in the Windows XP operating system development using Matlab7.1,objective is to facilitate clinicians on breast tumor image information (B ultrasound image ) for lesion localization and image analysis,to achieve the accurate diagnosis of breast cancer.

Keywords:Computer Aided Identification;C-V model;SVM

一、概述

當今世界乳腺癌已成為女性最常見的惡性腫瘤之一，居女性惡性腫瘤死亡率首位。我國婦女乳腺癌發病率一直呈現快速增長的趨勢，在過去的10年里，大城市中乳腺癌發病和死亡的人數分別增加37%和38.9%。在中小城市或農村發病率增長更快。近年來乳腺癌發病年齡趨于年輕化，嚴重危害了婦女健康，乳腺癌的防治已成為腫瘤防治工作的重要研究課題。由于乳腺癌發病原因尚不夠明確，早期診斷和及時治療是防治乳腺癌有效手段，對提高乳腺癌患者生存率至關重要。影像學檢查對乳腺癌的早期發現、治療和預防起著很重要的作用。目前醫院最常見的乳腺影像檢查主要有，乳腺X線鉬靶攝影，超聲。

近年來，計算機輔助腫瘤診斷已受到越來越多的關注,并取得許多成果[1-3]。運用計算機圖像處理和模式識別技術，人們對乳腺癌計算機輔助診斷方法也作了大量研究工作 [4-7]。基于乳腺腫瘤檢查影像資料，借助Matlab強大的圖像處理功能和數據分析功能，設計開發出乳腺癌計算機輔助識別系統，可實現對乳腺腫瘤的性質的輔助診斷。

二、系統模塊設計

本系統主要可以劃分為四大模塊即：圖像處理模塊、圖像分割模塊、特征提取和數據融合模塊以及分類識別模塊。每個模塊均采用交互式界面操作。系統設計過程中采用面向對象的編程技術，對每個功能模塊進行封裝，使程序流程清晰易于后期的維護和升級。

（一）圖像預處理模塊

圖像預處理模塊主要功能包括病灶區域的定位、圖像增強、圖像去噪濾波。其中圖像的濾波本系統采用的是擴散PDE[8]方法。

（二）圖像分割模塊

圖像分割模塊功能是對ROI區域中的腫瘤的邊界自動檢測，通過初選和二次優化實現腫瘤邊界的精確定位，依據腫瘤邊界輪廓進行圖像分割。其中腫瘤的邊界檢測本系統采用的是C-V[8]模型。

（三）圖像分析模塊

紋理反映區域中像素灰度級空間分布特性，它是指圖像中反復出現的局部模式和它們的排列規則。灰度共生矩陣用兩個位置的像素的聯合概率來定義，可以反映亮度的分布特性，也可以反映具有同樣亮度或接近亮的像素之間的位置分布特性。

乳腺腫瘤的良惡性與腫瘤的形態有較明顯的關系，通常認為良性腫瘤形狀規則，邊緣光滑，呈圓形或橢圓形；惡性腫瘤形狀不規則，緣呈毛刺狀或有角狀突起。

圖像分析模塊功能是運用腫瘤圖像的灰度共生矩陣提取出腫瘤的紋理特征，運用腫瘤圖像分割圖提取出腫瘤的形態特征。經兩類特征進行選擇和融合，作為分類識別特征。

（四）分類識別模塊

系統采用的分類識別方法是支持向量機[9-10]（Support Vector Machine, SVM）。該理論是由Vapnik等人根據統計學習理論提出的一種新的機器學習方法.它在解決小樣本,非線性,高維模式識別問題方面表現出了許多優勢.其最大特點是根據結構風險最小化原則,盡量提高學習的泛化能力,即由有限的訓練集樣本得到的小誤差仍能夠保證對獨立測試集的小誤差.支持向量機算法還是一個凸優化問題,保證了局部最優解一定是全局最優解.

二、系統界面設計和使用方法

本系統采用圖形化界面設計（如圖一），用戶操作直觀簡便。系統主界面由五個圖像顯示窗口，三個數據顯示欄所組成。系統中間主窗口用于顯示原始圖像，其余四個窗口分別用于顯示ROI區域圖像、增強或濾波圖像、腫瘤邊界輪廓圖像和腫瘤分割圖。三個數據顯示欄分別顯示腫瘤的紋理特征、形態特征和腫瘤識別結果。

圖一

下面以一幅乳腺腫瘤B超聲圖像的圖像處理、圖像分割、特征提取和分類識別過程來說明本系統各菜單的具體使用方法。

1）圖像導入：在主窗口中打開并顯示一幅乳腺B超圖像。2）目標區域（ROI）：在原始圖像上用鼠標選取感興趣的區域，剪切并顯示。3）圖像處理：對ROI區域圖像進行圖像增強和濾波。4）圖像分割：對ROI區域圖像中腫瘤邊界進行檢測，通過二次優化實現腫瘤邊界的精確定位，并按腫瘤邊界輪廓進行圖形分割。5）圖像分析：對乳腺腫瘤圖像進行紋理特征分析和形態特征分析。6）圖像導出：保存腫瘤分割圖形，保存腫瘤圖像的特征信息為樣本資料。7）分類識別：提供單特征識別和組合特征的智能識別。8）訓練測試：可將來源相同類圖像建立樣本庫，可測試系統分類識別性能。

三、結論

研究和開發乳腺癌計算機輔助診斷系統無疑是十分必要的，無論是培訓高素質的乳腺放射診斷醫師，還是應對大量的普查需求，該系統均能發揮很大的作用，是各級醫療單位迅速提高乳癌早期檢測水平的有效工具。

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基金項目：淮安市科技支撐計劃（No.HAS2010042）