生物医学电子系统论文

生物医学电子系统论文（共7篇）

生物医学电子系统论文 篇1

在教育部《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》颁发后, 全国掀起了深化本科教学改革的热潮。但受原有教学模式和传统教育观念的影响, 长期以来《生物医学电子学》的课堂教学主要采取自下而上的教学模式, 即从运算放大器的工作原理开始, 然后利用这些运算放大器构建一些基本电路, 分析这些基本电路的功能, 最后给出这些电路的应用例子。但在这种教学模式中学生的学习是被动的, 因此需要教师在课程内容和讲授方法上进行改革。近年来, 我们课程组采用自上而下的教学方法, 增强实验课内容, 改革实验考试方法, 充分调动学生学习的积极性, 使学生主动掌握如何设计具体电路, 同时更早开始设计实用电路。本教学改革旨在把学生融入有意义的任务完成的过程中, 让学生积极地学习、自主地进行知识建构, 增强学习兴趣。

1 教学内容改革

《生物医学电子学》的开设时间通常是在大三第二学期或大四第一学期, 学生已经学完了《电路分析》、《信号与系统》和《模拟电子技术》等课程。《生物医学电子学》既是电子学的后续和提高课程, 又为今后能更好地从事生物物理学和生物医学仪器设计的研究打下技术基础。我们使用的教材主要有《Medical Instrumentation: Application and Design》, 1997;李刚等编著的《现代测控电路》;蔡建新, 张唯真编著的《生物医学电子学》, 1997。本课程的主要内容包括:生物医学信号测量的特殊性及基本条件, 信号的检测、处理、变换和传输的基本理论与方法, 涉及的电子电路以半导体集成电路为主, 注重新型、实用及通用性。通过学习, 让学生较深入地理解电子测量的基本概念、以及解决问题的基本思想方法, 逐步掌握测量电路的设计。本课程的理论课共54学时, 以生物电信号源为起点, 分别介绍生物电检测的基本方法, 生物电信号放大、隔离、滤波和射频传输中的基本理论与方法, 使学生能使用放大器和模拟电子学设计我们要实现的系统功能。我们采用自上而下的讲课方法, 如图1所示, 即先从整体考虑:系统的测量的精度与性能、被测量的量、被测量信号的大小与频率。然后是测量系统的使用条件和所具有的功能, 如信号的显示、记录、存储及其它一些功能。再以信号增益和误差分配, 来确定前向信号通道 (即从传感器到模数转换器的模拟信号放大、处理部分电路) 所需信号放大、滤波或变换电路的级数, 各级的增益, 滤波器的阶数、形式和截止频率等。最后确定各个组成部分的具体设计要求。

在第一节课上, 我们将从心电, 血压到超声, CT仪器, 再到医院实验室仪器和治疗仪器的实际电路图给学生看, 找出仪器电路的共同点, 得出一般仪器的一般框架。在此基础上, 将医学仪器的一般框架与整个课程即将讲授的内容逐一联系起来, 让学生从整体上知道学习的内容和目的。针对每一章, 我们也是从一个生理量测量开始, 提出技术指标和原始设计要求, 然后逐渐过渡到与实际医学仪器中相关的电路。与此同时, 结合各类大学生电子竞赛题目, 组织学生设计能实现不同功能的集成运算放大器电路, 给他们提供开放实验室, 让学生通过实验过程, 将理论知识转化为实践技能, 有利于知识的巩固与吸收。

2 实验改革和手段创新

2.1 实验教学改革

生物医学电子学实验课是为了配合生物医学电子学理论课而设置的, 实践性较强。实验室是高等学校教学和科研的重要基地, 高校的实验教学与实验室建设工作是衡量高校办学实力和人才培养质量的重要标志。过去的实验课, 采用电子实验箱, 任课教师在课前把仪器设备及元器件准备好, 学生做实验就是依照实验手册在实验箱面板上插线, 根本看不到电路, 学生处于被动地位。采用实验箱在学生不断增多情况下, 不仅增加教学经费和占用空间, 学生也依赖于实验室。改革后的实验课由三部分组成, 一部分是用Mutisim (一个能Windows下运行的专门用于电子线路仿真与设计的 EDA工具软件) 仿真, 另一部分是实验箱实验, 最后一部分是课程设计, 即综合性设计实验。

随着计算机技术的发展, 一部分实验采用国际流行的电子辅助设计软件——美国国家仪器公司的Mutisim, 它不仅是一个能在Windows下运行的专门用于电子线路仿真与设计的 EDA工具软件, 也是一个能装进计算机的实验室。它具有直观的图形界面, 整个操作界面就像一个电子实验工作台, 绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上, 轻点鼠标可用导线将它们连接起来, 软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似, 测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的一样。它还有来自美国模拟器件公司 (Analog Devices) 、德州仪器 (Texas Instruments) 和凌力尔特公司 (Linear Technologies) 丰富的元器件和模块库和从数字万用表、函数信号发生器、双通道示波器、扫频仪到逻辑分析仪高性能的测试仪器。所设计出的电路除了可用于实验室的测量之外, 还可以做直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、噪声分析、失真分析、参数扫描分析、温度扫描分析、极点——零点分析、传输函数分析、灵敏度分析、最坏情况分析和蒙特卡罗分析等定量分析。Multisim不仅提供了高指标的虚拟仪器和充足的元器件资源, 还弥补了因实验仪器及经费不足造成的缺憾。更为重要的是只要有一台计算机就能拥有自己的实验室, 打破了时间和空间的限制, 学生可以在不同的时间、地点和领域自主进行实验, 增强他们提出问题、分析问题和解决问题的能力, 并发展自己的兴趣爱好。Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的问题。学生有机会按自己的思维开展设计性实验, 使他们进行研究性和探索性实验成为可能。

在利用仿真软件的同时, 开展实际硬件的实验。实验室资源有:42台连着计算机和测量仪表的实验台。针对有限的实验台资源, 把学生分为14个小组, 每组安排3人, 以小组为单位进行实验并考核。课程组教师同时担任着每个小组的实验导师, 学生可以自由提问, 教师负责指导他们测量问题、指正错误, 但不能给出设计思路和方案。通过这样与学生在实验中的接触, 了解他们的水平。在实验操作中, 不给出任何具体的提前写好的实验提纲, 要求学生根据命题自己计划在实验中做什么。为了在实验室的时间更有效率, 要求预习实验, 通过仿真软件来确定设计是否正确, 并在实验箱面包板上将设计图连线。在实验室没有安排固定实验时, 就对学生开放, 让学生可以自由准备实验。

实验操作的重要环节是开展小组讨论, 其目的是使学生找出课堂给出的设计问题的解决方案, 以便在实验期间做好准备。约半个小时长的小组讨论主要解决以下问题:①理解题目:每位学生都要发现自己有没有不清楚和不理解的地方。②发表创造性意见:学生对问题能自由想象, 展开讨论。小组中的一个人记录问题。③评估上述意见:学生把他们的观点、意见组织好, 把无关的分类出来, 把和问题重点相关的记录下来。④解决问题或计划如何解决问题:提出具体设计思路和实践方案。这时, 课程组的教师可以帮助他们弄清或解释相关提问, 但要让学生自己组织施行, 只有学生太偏离目标的时候才出来指正。通过这样的实验课训练, 很多本科生都利用寒暑假, 备战各种电子大赛, 自主设计智能模拟仪器等, 在参赛的之余体会到利用运算放大器的灵活性、趣味性及优势。

2.2 实验考核改革

在实验教学改革中, 削减了验证性实验, 提高综合性和设计性实验的比例[2]。为了得到更多的反馈以不断改进实验课内容, 我们把传统的实验考试改为在课程学习中的三次考试。每次以提出设计问题的方式教完固定的某一模块内容后, 相关的检查设计能使学生对该模块的学习有更深入的理解。

比如要求学生设计一套仪器放大器, 这需要学生了解Electronics Workbench 安装方法与运行方式电路仿真技术的基本知识;掌握集成运算放大器的主要性能参数及其含义;掌握仪器放大器的构成形式、原理、特点及其适用场合。在放大器的大致结构确定下来之后, 分析仪器放大器的频率响应;在幅频特性曲线上找出设计放大器的截止频率;改编反馈电阻, 观察反馈电阻对幅频特性的影响。这部分便与传统的模拟电子学课程衔接起来了, 同时检查了学生对理论知识的理解和应用能力。

考试内容:需要上交的一系列解决问题的方法, 学生可以自己独立或者以小组为单位一起解决问题。我们分小组对每位学生都给出不同的题目, 每位学生都要上交个人解决方法的电子版作业, 用特定的元件性质来设计和搭建实现不同功能的测量电路。考试时以小组为单位, 每个人单独汇报设计思路, 监考教师和其他学生都可以对设计提问, 根据学生的解答和设计来给出分数。

实验课考试的总分是以上三部分考试的平均分。只有以上三部分测验都合格, 才能算通过实验考试。刚开始这门课的教学改革时, 不少学生第一次考试成绩都很不理想, 但到学期末的最后一次考试成绩普遍都有了很大提高, 说明这种改革的确提高了学生解决问题的积极性和动手能力。

3 总结

实践证明, 运用自上而下的理论课教学模式能使课程内容生动化, 给学生搭建出生物医学仪器的整体框架之后再分别讲解元器件能启发学生全面了解本课程, 激发他们自主学习的期望。其次, 丰富实验课的软件、硬件内容, 使考试与解决问题相结合, 采取新的实验考试方法来进行《生物医学电子学》教学, 经过整个学期的训练, 多数学生的动手能力有了很大提高, 并对这种学习方法有良好的反馈。

教学改革的目的是使学生将课堂学习的理论知识与科研实践相结合, 培养本科生的科研能力, 提高学生解决实际问题的综合能力, 培养我国发展交叉学科需要的、具有科研能力的创新型人才[3]。值得可喜的是, 学生在第四学年参加各类电子大赛中屡获佳绩, 这跟他们整体设计思路和动手能力的提高有莫大关系, 也验证了《生物医学电子学》的教学改革具有可行性, 但如何使这门课程与就业相结合还是一项长期艰巨、需要教师不断更新知识结构的任务。

参考文献

[1]张秉义, 张耀杰.深化实验教学改革培养医学生创新能力[J].西北医学教育, 2010, 18 (1) :114-116.

[2]曹佃国, 武玉强, 张立华.“模拟电子技术”教学改革探索[J].电气电子教学学报, 2009, 31 (4) :14-15.

[3]田心, 郑旭媛, 刘婷, 等.生物医学工程本科研究型教学模式探索与实践[J].西北医学教育, 2007, 15 (5) :899-931.

生物医学电子系统论文 篇2

关键词：生物医学工程,电子技术,教学改革

生物医学工程是一门新兴的边缘交叉学科, 综合了工程学、医学和生物学的理论和方法, 运用工程技术手段解决医学问题[1,2]。该学科致力于人类疾病的检测、预防、治疗和康复, 极大地推动了现代医学的发展[3]。

电子技术课程设计是医学院校生物医学工程专业的必须课, 它是模电、数电、EDA软件、单片机等电子类课程的综合应用, 实践性非常强。该门课程为我院学生未来从事医疗仪器的维护和修理, 医疗仪器的研发等相关工作奠定基础。但是在医学院校开展该门工程类课程存在许多问题, 本文针对我院生物医学工程专业学生知识结构体系和专业特色等, 探索电子技术课程设计的改革。

1、教学存在的问题

1.1 课程教学内容设置不合理, 大多数直接照搬工科类的电子课程设计。一方面导致内容难度较大, 学生理解和接受不容易, 缺乏发挥医学院校学生具有较强医学背景知识的优势。另一方面不能满足学生未来工作的需要, 未能融入医疗仪器的设计理念和认识。既缺乏趣味性, 又不能达到学生专业技能的培养目标。

1.2 在教学方法上采用传统的LBL (lecturebased learning, LBL) 教学模式[4], 以教师课堂讲授为主要形式。教师从实验目的、设计原理到设计方法和步骤进行详细的讲解, 学生只是被动地按照教师的讲解进行操作和实验。这种教学模式注重知识的传授, 忽视了该学科实践操作性强的特点, 不利于培养学生实践动手能力和创新思维, 不利于培养学生的工程实践能力。

1.3 我院生物医学工程专业成立时间较短, 实验室建设还不完善, 专业课教师能力有待进一步提高。

2、实践教学改革思路

2.1 依托医学院校背景, 实验项目“量身定制”。

课程设计中题目的选取很重要, 需要结合生物医学工程专业的特点, 医学院学生医学知识比较扎实;同时又要结合学生的培养目标, 需要对医疗仪器的设计有一定的了解。设计的题目与常见的医学信号, 如心电、脑电、心音、心动图、脉搏波等有关;可以设计电路对医学信号进行采集处理;同时所选的课题应尽量覆盖电子技术的主要知识点。既提高学生的兴趣和热情, 又能达到生物医学工程专业复合型人才培养的目标———“医为工用, 工为医服务”[5]。

2.2 采用TBL (Team-based Learning) 教学法[6]。

TBL教学法以团队为中心, 将教师讲授和学生讨论相结合, 既保证学生基础理论知识的掌握又能更好地培养学生自主学习能力。我院生物医学工程专业学生人数在30人左右, TBL教学法非常适合小班实验教学。具体过程是:将学生按4～5人分组, 每组选定不同的题目, 老师下达项目任务书;学生查阅文献资料进行课前的预习, 课堂讨论小组发言, 确定设计电路方案, 老师总结;学生独立完成实验, 撰写实验报告。实验过程使学生掌握现代信息资料获取的方法, 培养了电子系统的设计与调试能力, 学会撰写设计报告。

2.3 促进开放式实验室管理模式的建立完善。

开放实验教学目前是高校实验教学改革的重要内容之一[7,8], 这点对电子技术课程设计教学改革也很重要, 采取以组为单位对学生开放实验室管理, 可以充分有效地利用实验室资源。

2.4 教师队伍的建设。

一方面通过加派青年教师去医院进修, 了解医院对人才能力的要求, 并将进修学习的内容应用到教学中, 两年时间已有3名教师到昆明解放军总医院医学工程科学习。另一方面加强科研能力培养, 以科研来促进教学工作, 青年教师返回学校再深造。

3、小结

本文结合生物医学工程专业特色和电子课程设计实践性强的特点, 采用TBL教学法, 以学生为主体教师辅导。结合医学院校学生的知识结构, 量身定制实验题目。同时, 为了更大地提高学生学习的积极性和主动性, 巩固电子技术相关的课程, 以组为单位对学生开放实验室管理。最后提高教师队伍的建设, 以科研促教学。通过对课程设计教学模式的改革和教学条件的逐步完善, 全面提高使学生团队合作能力、创新精神、专业知识基础和实践能力等。

参考文献

[1]袁力, 焦红霞, 秦斌等.生物医学工程产业发展与生物医学工程技术培养[J].中国医学装备, 2008, 5 (10) :26-29.

[2]陈庆梅, 李斐, 付昕等.医学院校生物医学工程专业人才培养模式探讨[J].科技广场, 2010 (10) :244-246.

[3]甘平, 生物医学工程专业大学物理学的课程设计[J].中国医学物理学杂志, 2006, 23 (1) :76-78.

[4]于述伟, 王玉孝.LBL、PBL、TBL教学法在医学教学中的综合应用;[J].中国高等医学教学教育, 2011, (5) :100-102.

[5]漆家学, 董秀珍, 路群苍等.浅谈医科院校生物医学工程专业人才的培养[J].医疗卫生装备, 2003 (12) :45-46.

[6]Michaelsen LK, Bauman KA, Fink LD.Team-based learning a transformative use of small groups in college teaching[M].Sterling (VA) Stylus Publishing2002:1-287.

[7]张新安, 李春数, 潘海军.电子技术课程实践教学改革的研究与实践[J].实验室研究与探索, 2010, 29 (11) :293-296.

生物医学电子系统论文 篇3

电子技术实验分为数字电子技术实验和模拟电子技术实验两大类, 本文针对本院数字电子技术实验教学中曾经存在的问题, 从实验内容的设置、实验教学方式方法的改进等方面进行了教学改革, 以达到巩固学生所学理论知识, 培养学生综合运用知识、发现问题及解决问题的能力, 且更大程度上提高学生电路设计、创新和实践动手能力, 从而提高教学质量的目的。

1 数字电子技术实验教学曾存在的问题

在过去的几年中, 本院生物医学工程专业的数字电子技术实验教学曾存在以下几个主要方面的问题。

(1) 实验内容设置简单。

数字电子技术实验总学时为24学时, 每2学时 (90min) 为一次课, 设置了12个实验项目。为了保证在2学时时间里顺利完成实验, 实验内容大多过于简单, 且大部分为基础验证性实验, 缺乏综合性设计性实验项目, 导致对学生的综合能力锻炼得不到显著效果。且在后面的实验过程中, 由于学生已掌握基本实验操作方法且实验内容过于简单, 实验完成时间非常短, 导致学生对实验的重视程度降低, 对教师的教学水平和态度表示质疑。

(2) 实验教学方式方法传统。

教师在实验教学过程中过于依赖实验指导书, 按部就班的讲解书上的实验内容, 缺少启发学生思考的行为。可采用什么方法、什么芯片来实现电路, 优缺点有哪些;当电路出现问题而得不到理想结果时, 问题出现在哪里, 如何测试电路, 如何找出问题并解决问题;这些问题式、思考式的教学方法在以往的教学中体现较少。在实验操作过程中, 教师往往把一个实验项目从头到尾演示一遍, 学生依葫芦画瓢, 对实验一知半解, 不主动思考为什么这样连接线路, 出现问题更是无从下手, 更谈不上对实验结果的分析与总结。这样的教学方式不仅使理论知识得不到巩固, 动手能力也得不到提高, 从而使得开展实验课的意义得不到体现, 与专业人才培养目标要求相处甚远。

(3) 实验室教学管理沉闷。

实验是个科学及严谨的行为, 一般情况下要求学生独立完成实验, 但是很多教师在实验室的管理上过于严格, 不允许学生之间进行相互沟通与交流, 实验氛围死气沉沉。这样虽然可以保证独立性, 但是在一定程度上也影响了实验效果。有些学生甚至也不敢和任课教师进行交流, 电路出现问题也无法解决, 课后抄袭别人的实验数据来完成实验报告。

(4) 考核方式不合理。

实验教学考核方式不够客观, 传统的实验考核以实验报告为主要依据。由于实验教学时, 老师不可能同时监督所有的实验学生, 所以抄袭的实验数据及实验报告的情况时有发生, 致使一些学生养成了对别人的依赖心理及学习懒惰的坏习惯[2]。

数字电子技术实验是一门逻辑性、实践性、应用性很强的课程, 要求学生具备应用系统分析、设计及制作的能力[3]。基于以上曾出现的主要问题, 在现阶段的数字电子技术实验教学中, 该研究者进行了以下方面的教学改革与实践。

2 实验内容改革

在实验教学内容上, 从专业培养目标出发, 全面修订了实验教学大纲, 优化实验知识结构, 形成梯次的教学内容体系, 即基础性实验、综合性实验和创新设计性实验。在实验总学时保持不变的前提下, 减少验证性实验项目, 增加了综合性、设计性实验项目, 并且注重实验项目课程内综合更新、课程间重组以及跨学科交叉融合, 尤其重视医学和生物医学工程专业知识综合运用能力和研究创新能力的培养。近两年, 面向本院生物医学工程专业本科生所开设的数字电子技术实验项目及学时分配如表1所示。

从表1可知:实验项目从12个减少到9个, 但是总学时保持未变;从实验内容设置来看, 实验难度成梯度;实验类型分为基础验证性、设计性和综合创新设计性三种。纯粹的验证性实验只有2个, 分别为实验一逻辑门测试和实验四触发器功能测试。实验一为第一次实验课, 先要教会学生使用实验箱和认识芯片实物, 向学生传授实验技巧, 所需时间较多, 因此设置的内容稍简单, 让学生的实验过程既顺利又充实而有成就感, 从而激起学生的实验兴趣。实验五分为两个部分:先验证计数器及寄存器逻辑功能, 随后重点完成常用计数器芯片74LS161和寄存器芯片74LS194的扩展应用设计, 如果只是单纯的芯片功能测试, 就缺乏应用训练, 不利于后面相关设计性实验的开展。实验二和实验三为组合逻辑电路设计, 分为小规模和中规模, 内容上不重复, 电路的实现从采用逻辑门升级到采用中规模集成芯片。实验六为经典的时序逻辑电路设计, 考虑到难度稍难及根据往届实验情况, 将其学时调为3学时, 通过该实验项目, 学生对时序逻辑电路的设计流程、动作特点及测试方式有了更深刻的理解。实验七为综合性实验, 主要进行综合实践训练, 培养学生综合运用知识的能力。时钟脉冲信号在数字电路的工作中起控制作用, 因此, 特设置了一个采用经典的模数综合器件555定时器来构建简易时钟脉冲信号源的实验项目。前八个实验基本涵盖了数字电路理论内容, 且按照理论课章节顺序来设置。在实验课程的最后, 为了综合考查学生知识运用、创新、动手操作及团队合作能力, 特设置了一个系统设计性实验项目, 如《交通灯控制电路设计》。该设计任务涉及到多个功能模块, 由于电路较复杂, 设定学时为6学时, 需要学生综合运用所学知识来实现, 作为实验课程考核部分之一。

综上, 整个实验教学分为四个阶段:基础训练实验阶段、基础设计实验阶段、综合应用训练阶段和系统设计实验阶段。使学生从基本的实验设备和器件的使用、实验数据的处理、知识的综合运用、电路设计调试到实践创新能力都得到了训练。

3 实验方式方法改革

在学生掌握了常用的实验仪器如数字电路实验箱、万用表、信号发生器等的使用方法, 熟识了常用的集成电路芯片的基础上, 结合各实验项目的要求及特点, 采用多种实验方式来完成实验。验证性实验可只用数字电路实验箱来实现, 多个芯片同时在实验箱上连接, 连线方便, 费时较短, 一次实验课中可以完成多个任务。较简单设计性实验采用分立元件连接来构建电路, 既可以锻炼学生动手能力, 又可以在规定时间内完成实验。综合设计性实验由于难度最高, 可让学生用软件仿真出电路原理图, 然后制作PCB板, 实现电路实物。

课程开始时教师讲授的时间不易超过15min, 主要帮助学生完成对实验的理解, 思路的建立。实验方案的设计、实验电路的搭建及问题的排解, 要有学生自主完成。在实验进行中, 教师和学生各自的定位要准确, 教师主指导, 注重培养学生的实验兴趣。在整堂实验课中, 要让学生体现主动性, 感受到“做中学”的乐趣。

由于实验内容大部分为设计性实验, 如果纯粹依赖实验指导书进行教学, 较难达到培养学生电路设计能力的目的。因此在现阶段, 采用项目驱动法[4]来开展实验教学, 具体做法为:开学初把数字电子技术实验的所有实验项目以电子文档的形式发送给学生, 每个设计性实验只提供设计任务、设计要求和可供参考使用的芯片种类, 设计方案和电路原理图由学生自主完成。这样既可以改善学生的懒惰思想, 又可以实现课前预习、培养学生查阅参考文献的和初步设计的能力。对于学时较长和难度较大的实验项目, 2~3名学生可组成小团队, 团队成员在参阅大量参考文献后进行小组讨论, 多次讨论后确定设计方案。在电路构建及测试过程中, 每个成员都必须积极参与, 教师也给予一些必要性的指导。经过两年的实践发现, 该实验教学方法有效增强了学生的自主学习能力、分析问题及解决问题能力、自我管理能力、团队合作能力和创新实践能力。每次实验完成之后, 学生不仅对相关知识有了更深刻的理解, 也获得了满足感, 极大提高了学生参与实验的兴趣。

4 实验室教学管理改革

对于任何一个实验项目, 都允许并鼓励学生之间相互交流, 教师作为引导者虽不过多干预学生的实验过程, 但是也积极关注他们的实验进度, 认真聆听他们的实验想法, 适时给出建议, 甚至和学生进行热烈讨论, 帮助他们构建更正确的实验方案。当学生搭建的电路不能正常工作时, 不过多责备, 反而是启发他们自己寻找问题的所在, 鼓励学生多思路分析问题。因此, 实验室的氛围既严谨又活跃, 绝大部分学生都非常专注的投入到实验中, 实验效果理想率可达到95%以上, 实验数据抄袭的现象非常少。

5 实验考核方式改革

很多学生不重视数字电子技术实验教学的原因之一就是其考核方式不太合理, 实验成绩要么只占数字电路课程成绩的百分之二十, 要么只由实验报告的成绩和平时考勤成绩组成, 导致有些学生认为只要期末考试卷面成绩高就行, 实验做不做问题不大, 有些学生虽然每次实验都出勤, 但是在实验室并不认真做实验, 实验报告抄袭他人。

基于这些现象, 近两年本院生物医学工程专业开展的数字电子技术实验考核方式做了如下改革。

(1) 电子技术实验单独为一门课程。该课程成绩中模拟电子技术实验成绩占50%, 数字电子技术实验成绩占50%。就数字电子技术实验成绩而言, 平时出勤率仅占10%, 实验过程中的表现占40%, 系统设计实验考核成绩占30%, 实验报告成绩占20%。因此, 学生的实验态度与实验能力最大程度上决定了其课程成绩。这就使得绝大部分学生能以正确、积极的态度来对待实验课程, 并尽量通过自主努力完成实验。

(2) 系统设计实验项目考核时, 分模块考核。比如在《交通灯控制电路设计》实验项目中, 总分100分, 完成时钟信号源电路模块, 得10分;完成定时器模块, 得25分;完成控制器模块, 得40分;完成译码驱动器模块, 得15分;设计方案阐述和回答教师提问部分完成, 得10分。这样不仅避免由于电路硬件原因导致电路系统最终实验效果不理想而得零分, 打击学生信心的情况出现, 又可以让学生在实验过程中能逐级测试电路, 保证最后的电路系统效果理想, 且对学生的团队合作能力和答辩能力进行了培养。

6 结语

通过采用设置梯次的实验教学内容、项目式开放式实验教学方法及综合式实验考核方式等手段对生物医学工程专业数字电子技术实验教学模式进行了改革, 改变了以往单一性的、被动的、以教师为主体的实验教学方式, 真正提高了分析问题和解决问题、综合运用知识、实践动手及创新思维等多方面的实验能力, 且取得了较好的实验教学效果。

摘要：该文针对生物医学工程专业数字电子技术实验教学中存在的问题, 从实验内容设置、实验方式、实验考核方式及实验课堂管理方式四个方面进行了教学改革及实践。具体做法为:通过精选实验内容而形成梯次的教学内容体系, 再利用项目驱动式实验教学方式和多元化的考核方法调动学生的自主性, 培养学生的创新实践思维, 锻炼学生的综合运用知识能力和动手能力。通过两年的教学实践, 该实验课程的教学质量和水平有了很大的提高, 得到学生的一致好评。

关键词：生物医学工程,数字电子技术实验,教学改革,项目驱动式

参考文献

[1]潘海军, 熊文元.数字电子技术实验教学研究[J].时代教育, 2011 (3) :77-79.

[2]陈俊梅, 李文洪, 周晋阳, 等.生物医学工程电子学实验教学改革[J].实验科学与技术, 2010 (2) :129-131.

[3]吴羽, 谢陈跃.数字电子技术实验教学研究与实践[J].牡丹江师范学院学报:自然科学版, 2011 (3) :77-79.

生物医学荧光成像系统的应用 篇4

1 荧光显微镜

荧光显微镜是生物医学研究的重要工具, 几乎所有的有机分子都能够直接或经适当的化学处理后发出荧光而被观测分析。荧光显微镜根据照明系统和载物台的相对位置, 可分为正置荧光显微镜和倒置荧光显微镜。倒置荧光显微镜应用于直接观察细胞转化效率。汞灯是荧光显微镜的核心照明部件, 同时也是主要耗材。正确使用显微镜, 对延长汞灯寿命, 节约仪器运行费用, 具有重要的作用。汞灯的寿命:每次连续使用2 h, 寿命200小时;使用1 h, 寿命167小时;使用30 min, 寿命125小时;使用1 min, 寿命8 h。因此打开汞灯电源后未使用15 min, 应在15 min后关闭电源;关电源后15 min, 才可重新开启。

2 激光共聚焦显微镜

激光共聚焦显微镜 (Confocal) 结合荧光探针技术, 已成为形态学、分子生物学、神经科学、药理学、遗传学等领域强有力的研究工具。激光共聚焦显微镜利用扫描点与探测点共轭这一特性, 可有效抑制样品中非扫描点处的荧光对图像的贡献, 从而获得普通光镜无法达到的分辨率。通过微动步进马达控制显微镜载物台的升降, 可以逐层对样品进行扫描, 从而对活组织实施无损伤的系列“光学切片”。该类设备的维护需安装在防震台上, 保证电源电压稳定、室内光线暗淡;工作环境应保持清洁、干燥、远离辐射源。

3 荧光化学发光系统

荧光化学发光系统整体可实现荧光及快速和慢动力学化学发光反应的检测, 可应用于细胞内Ca2+检测、细胞毒性、多药物耐药性、报告基因分析、免疫分析、酶活性分析等领域。该类系统包括酶标仪、微孔板光度计、化学发光分析仪等。多功能激光扫描成像系统, 不仅可实现自动检测四色荧光信号和直接化学发光检测, 而且能进行无底片的放射自显影成像, 可有效地处理PCR产物、2-D蛋白质电泳凝胶、膜阵列、杂交、组织切片等各种样品。我所的FLA-5100型富士荧光/化学发光及同位素影像扫描分析系统 (图1) 尤其适用于大尺寸的二维蛋白质电泳凝胶分析;可在10 μm分辨率下进行同位素、荧光、化学发光的数字化成像。该仪器的维护主要是在使用磷屏时, 应带手套抓住磷屏的两个边角, 以防止磷屏受损;在IP (Image Plate) 磷屏实验时, 把样品用保险膜包住样品进行压片, 将压好的磷屏放入机内扫描;压片和机器应置于不同房间内, 以保证在一台仪器上同时进行同位素和化学发光检测, 而实验的环境不受同位素污染。

4 活体动物体内光学成像

活体动物体内光学成像 (Optical in vivo Imaging) 主要采用生物发光 (bioluminescence) 与荧光 (fluorescence) 两种技术。生物发光是用荧光素酶 (Luciferase) 基因标记细胞或DNA, 而荧光技术则采用荧光报告基团 (GFP、RFP, Cyt及dyes等) 进行标记。活体GFP荧光成像系统采用高灵敏度CCD成像, 通过长时间积分功能, 实现动物活体单个细胞内绿色荧光蛋白的实时观察与成像等一系列的荧光检测, 可应用于观测活体动物体内肿瘤的生长及转移、感染性疾病发展过程、特定基因的表达等生物学过程。

生物医学电子系统论文 篇5

关键词：生物医学工程,专业思想教育,探索与实践

高校本科生的专业思想是否牢固直接影响着高校的教育质量[1]。作为一个当前发展非常迅速的一个交叉型专业, 生物医学工程专业本科生的专业思想教育显得非常重要。

一、生物医学工程本科专业思想教育所面临的挑战

首先, 生物医学工程专业是一个理工医交叉融合的专业, 其学科专业领域涵盖面非常广泛, 包括生物医学传感技术、生物医学电子技术、生物医学材料、医学成像技术等领域。在我国, 理工院校和医科院校都设有生物医学工程专业。但依据各校的办学历史沉淀以及学科背景, 各校对生物医学工程专业的办学定位不尽相同, 这为生物医学工程专业本科的专业思想教育增加了一定的难度。

其次, 目前大学生的专业思想教育大多注重专业思想教育的形式, 往往忽视了专业思想教育的效果。有些高校在新生刚入校时, 组织新生与专业老师见面、参观实验室甚至实习基地、开设专业导论课等形式进行专业思想教育, 力求培养学生对专业的兴趣与热爱。但有些高校只注重活动本身, 缺乏专业兴趣培养效果方面的评价机制。同时, 忽视专业思想教育的长期性, 当学生在专业学习过程中遇到困难, 或者受到家庭、社会、网络以及其朋友等环境因素的影响, 往往在入学时树立的专业思想容易发生动摇。

二、如何做好生物医学工程专业思想教育

第一、要做好生物医学工程专业思想教育, 必须紧紧围绕生物医学工程学科专业内涵以及各校对该专业的办学定位。

学科专业内涵是根本, 专业定位是特色。生物医学工程是一门新兴的边缘学科, 它综合工程学、生物学和医学的理论和方法, 在各层次上研究人体系统的状态变化, 其目的是解决医学中的有关问题, 保障人类健康, 为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务[2]。这是教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》中对生物医学工程专业的定义, 也是生物医学工程学科专业的内涵。各校开设生物医学工程专业都应该以此为根本, 不能偏离。

不同的院校, 具有不同的历史背景、不同的学科专业特色, 不同的科学研究领域, 所处在不同地区的经济发展水平, 各个高校对生物医学工程的办学定位以及办学水平都有所不同[3,4]。在学科专业内涵的基础上, 经过长期的积淀, 逐步形成自身的起居室定位与特色。在对学生进行专业思想教育时, 应紧扣各校的专业定位与特色。如果仅仅依赖于通用的教材, 专业思想教育的效果将会打折扣。

我校生物医学工程专业主要培养具有扎实的生物医学、电子技术理论基础以及医学与电子信息相结合的工程技术能力, 能在医疗器械、医疗卫生等相关行业从事工程技术开发、服务、管理和教育等工作的应用型人才。

第二、要做好生物医学工程专业思想教育, 必须依托长期的丰富的第二课堂。

首先, 充分利用专业老师的科研课题资源, 鼓励本科生参加老师的生物医学工程相关的科研课题。定期向学生公布教师所承担的科研课题信息, 要求学生根据自己的专业兴趣和职业发展方向选择参与教师科研课题。低年级学生定期参与教师课题组的研讨会, 一方面培养学生参与科学研究的兴趣;另一方面让学生理解科学实践中的工程技术问题。同时, 让低年级学生有目的地提前学习相关基础知识, 为下一步参与课题相关的工程实践活动奠定基础。高年级学生可以参与到科研课题的系统方案设计与实现、数据采集与处理等科学试验活动, 提升工程实践能力, 增进学生创新意识。

其次, 鼓励学生参与科协和科技竞赛。聘请工程实践能力强的老师担任科协的技术指导。开展学生科技活动, 进行各种技术培训, 扩大学生的知识面, 启发学生的创新思维, 提高学生的创新意识, 锻炼学生的工程实践能力。鼓励学生参与电子设计大赛、全国大学生生物医学电子创新设计大赛等各类以强化工程实践能力为主要目标的学科竞赛, 激发学生创新潜能。

最后, 提供优质的学术报告。邀请承担与生物医学工程办学定位方向相符的科研项目的教师面向本科生做学术报告, 让学生了解老师的研究方向和科研课题。利用教师的科研合作和社会关系邀请国内外领域专家来校做报告, 特别是邀请生物医学领域相关的企业、医院专家给本科生作报告, 让学生了解当前生物医学工程领域的研究前沿。

近年来, 在专业老师的指导下, 生物医学工程本科生参与专业实践活动的机会增加了, 参与面也有所提高, 有60%~70%的生物医学工程本科生通过参与教师科研课题、参与科协活动或科技竞赛等专业实践活动, 近三年本科生发表科研论文近20篇, 申请发明专利8项, 学生就业质量也有所提高。

第三、要做好生物医学工程专业思想教育, 应该依靠合作企业和医院的教学资源

与企业和医院建立良好的科研合作关系, 除了建立实习基地为实习提供场地外, 更重要的是要利用基地的优质资源, 为学生的工程实践能力的培养提供条件[5,6,7,8]。毕业设计是提升学生工程实践能力的重要途经之一。企业所掌握的工程技术问题及其解决方案以及医院所掌握的医学诊断和治疗的医学问题, 为本科生提供了面向医学问题、面向生产实际、面向工程实践的毕业设计课题。聘请企业技术专家或医院的医生担任指导老师, 为学生的毕业设计提供全方位、全过程的指导, 加强毕业设计的工程实践过程管理, 切实有效地提高了学生工程实践能力。

我校根据地域实际情况, 与桂林优利特电子集团有限公司等医疗器械生产企业, 桂林医学院附属医院等医疗机构建立了良好的科研合作关系, 共建广西工程技术研究中心等多个研发平台, 充实了学生专业实践活动的条件。

近年来, 有20%左右的学生在企业或医院完成毕业设计。

第四、要做好生物医学工程专业思想教育, 需要构建长效跟踪评价机制, 以保障专业思想教育的有效性

由于学生遇到学习困难或受到外部环境的影响下, 专业思想容易发生动摇。建立长期的有效的专业思想教育跟踪机制, 对于稳固学生专业思想有着非常重要意义。首先建立生物医学工程专业教师与学生面对面定期座谈会机制, 及时了解学生的学习情况, 帮助学生及时解决学习中的困难的问题, 也可以在座谈会上强化生物医学工程专业内涵、专业定位等方面的教育, 进一步巩固学生专业思想。其次建立生物医学工程专业老师与学工的不定期沟通机制, 及时了解思想发生动摇的学生情况及原因, 研究专业思想教育的方法与途径, 可以及时调整专业思想教育方案, 保障专业思想教育的有效性。

总之, 牢固树立学生的专业思想, 是培养优秀专业技术人才, 提高高等教育质量的重要前提条件之一。特别是对于生物医学工程这一交叉学科, 尤其重要。无论是生物医学工程专业负责人, 还是专业老师或管理人员, 都必须充分认识到学生对生物医学工程专业的认同度对于提高人才培养质量具有非常重要的作用, 在课堂教学和学生指导过程中, 都要高度重视学生的专业思想教育。

参考文献

[1]陈洪波, 王源林.大学生专业思想教育体系的构建[J].高教论坛, 2015 (9) .

[2]教育部高等教育司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].北京:高等教育出版社, 2012.

[3]叶福丽, 史贵连.生物医学工程应用型人才培养方案的研究[J].中国西部科技, 2015 (02) .

[4]侯宏花, 桂志国.生物医学工程专业创新型应用人才培养体系研究[J].安徽工业大学学报 (社会科学版) , 2010. (2) .

[5]陈洪波.依托校企医合作的生物医学工程专业学生工程实践能力培养体系的构建[J].实验技术与管理, 2014 (12) .

[6]林健.构建工程实践教育体系.培养造就卓越工程师[J].中国高等教育, 2012 (13) .

[7]高智贤, 李明彩, 张彬.把关实践环节提高生物医学工程专业学生素质的探讨[J].科教文汇 (上旬刊) , 2011 (8) .

基于电子计算机的医学系统改革 篇6

1 医学系统中的改革

电子计算机在本世界50年代末开始应用在医学领域, 而我国始于70年代中期, 计算机最初仅用来实现医学的管理[1]。经过几十年的快速发展, 电子计算机已经深入到医学系统的各个领域, 可以利用它检索、存储、传输、处理等各种医学信息, 医学与计算机技术的结合对医学的发展起着重要的推动作用, 它使整个医疗系统正经历以计算机为中心的技术革命。

1.1 在基础医学方面的改革

在基础医学领域, 医院的行政管理、收费系统、财务系统、人事系统、药品库存管理和患者的住院病案管理等, 均离不开电子计算机的处理, 而且, 近年来随着计算机网络的飞速发展, 网络的应用在医学系统中更是发挥着举足轻重的作用, 比如:用户之间通过邮件的方式自由的交换信息, 许多非正式的专家讨论组通过Internet进行网络会议, 使人们可以从网络共享大量的信息。

目前, 在基础医学方面经常利用计算机联机处理各种医学实验信息, 模拟病变过程的生理变化、模拟人体对外界刺激的反应, 对研究生物的微观机构、神经活动、癌细胞的发生机理等, 都起到了促进作用, 进而达到揭示数据所蕴含的生物学意义的目的。在医院的综合管理方面, 利用计算机来实现对整个医疗系统进行管理, 比如:完善病例存储、药品管理、财务管理、办公自动化等, 可使管理人员从繁重的劳动中解脱处理, 从而大大提高了医院的管理水平。

1.2 在病历方面的改革

在早期的医生会诊患者时, 先通过传统的手写病历了解病情, 病历是医生和患者之间的主要沟通方式, 也是医生制定医疗方案的主要依据, 这种传统的会诊方式存在很多弊端, 一是纸质的病历不易长期保存容易丢失, 而且医院每天就诊的患者很多, 病历的数量很大, 种类复杂多样, 要想及时的查找某位患者的病历是件工作量很大的工作。二是病例资料不容易共享, 当患者面对不同医生时, 必须携带其病例资料。三是各医院使用的医学术语和病历格式不统一, 有些医生写的病历字体潦草模糊, 其他医生难以辨认。因此传统的病历管理方式已不能适应现代医学发展的需求。先进的医疗保健体系必须建立地区性以及全国性的医疗信息系统。而由电子计算机形成的电子病历, 可以很好的克服手写病历存在的缺点, 它和传统病历一样, 包含了患者的所有诊断信息, 通过信息的数字化处理保存在计算机上, 便于查询, 不易丢失, 还可以在网络的支持下, 方便的实现资源共享, 能进行远距离的信息传输, 使不同地区的医学专家能对同一个患者进行会诊, 方便医生对患者进行共同讨论, 从而缩短患者的治疗时间, 提高诊断的效率。

1.3 辅助医学诊断的改革

传统诊断的第一步是通过询问患者的主观感应来得到病例资料, 这份资料对诊断起到了定向作用, 并为诊断提供了线索。医生利用感官检查就诊者的身体, 获得评价资料, 然后在该资料的基础上进行分析、推理、判断, 来制定诊断方案, 对于所获取到的资料, 不论是否齐全, 都需要医生运用已有的知识和经验, 进行归纳、剖析、联想、推理, 进而产生诊断, 由于这些过程增加了医生的工作强度, 容易产生误诊和漏诊现象。

电子计算机具有逻辑判断和信息加工的能力, 利用计算机进行分析、判断, 从而实现诊断的过程又称为“电脑医生”。计算机辅助检测与诊断 (computer aided detection/diagnosis) 是指通过影像学、医学图像处理技术以及其他可能的生理、生化手段, 结合计算机的分析计算能力, 辅助发现病情, 提高诊断的准确率[2]。当今流行的CAD技术, 又被称为医生的“第三只眼”, 主要是指基于医学影像学的CAD技术, 计算机辅助检测是计算机辅助诊断的必然阶段, 检测的结果是诊断的依据。CAD技术的广泛应用有助于提高医生诊断的敏感性和特异性。计算机实现诊断的过程是利用程序设计, 将医生的临床经验和诊断标准, 输入到计算机, 再将患者的询问、体检、化验的病例资料也输入到计算机, 计算机通过快速的分析处理并与标准对比, 最后作出诊断。例如体表标测心电图就是利用体表多电极信号, 来记录体表各部位心脏兴奋形成的电位差, 计算机根据自动采集的体表各部位的瞬时电位变化数据, 进行分析处理, 绘制成等位标册图, 它能获得比常规心电图或心电向量图更丰富的信息, 有助于认识心脏激动的空间电位分布和体表电位分布的关系。

1.4 图像处理技术方面的改革

近20年来, 医学影像技术的飞速发展, 已在医学系统形成相当大的规模, 随着计算机图形学技术的发展, 医生诊断工作站 (Review Station) 代替了原始的胶片与胶片灯, 数字影像资源共享 (Image Distribution) 代替了传统的胶片邮递, 医学影像正从二维医学图像向三维可视化技术转化[3], 在传统的影像医疗系统中, 医生通过分析一组二维切片图像来发现病变体, 然后依靠医生的经验判断, 得到需要的信息, 而仅靠观察二维切片图像是很难确切知道病变体空间位置、大小、几何形状、及与四周生物组织的空间关系, 因此, 传统的二维图像技术已经不能满足需求。现在的分子医学通过利用计算机的医学影像图形处理技术对所展现的分子层面的物质结构进行分析处理, 在分子层面上研究各种疾病的现象、机理和治疗方法。医学影像技术还可实现对人体器官、软组织和病变体的分割提取、切片图像扫描、三维重建和三维显示, 合成完全数字化的三维人体模型, 来辅助医生对病变体及其他感兴趣的区域进行定性及定量的分析, 比如:应用于超声图象处理、脉象处理及脑血流图分析等, 均为医学提供了大量的现代化诊断手段, 大大提高了医疗诊断的准确性和可靠性。

医学图像处理技术包括很多方面, 比如:图像分割、图像融合、图像配准、纹理分析等[4], 这种多维、多参数以及多模式图像在临床诊断与治疗中发挥着巨大的作用。与此同时, 核共振成像、数字射线照相术、超声成像、核素成像及发射型计算机成像等也在逐步发展, 计算机和医学图像处理技术的结合是影像技术的发展基础, 带动着现代医学诊断走向一个新台阶。

2 远程会诊的改革

随着计算机技术的快速发展, 尤其是Internet网络的应用, 网络和医学的关系也注定是密不可分的。远程医疗会诊技术在这个大背景下也是发展的必然趋势, 它是远程医学中最主要的业务活动, 是极其方便、诊断极其可靠的治疗方式。通过利用网络技术的优点, 它与邮购紧密配合, 建立各种类型的远程电子病历系统, 通过三维可视化技术为远程医学提供一个完整的多层次、多维度索引的电子病历集成视图[5], 完成远程医学的患者门诊、住院的临床资料的收集、归档、检索和显示, 有力地带动了传统治疗方式的改革和进步。并能与远程医学影像、远程病理进行互动, 支持远程医学集成终端, 实现远程医学会诊平台的各种诊疗服务, 让会诊室的医生和远程医疗的医生均能有效的获得患者的第一手资料, 便于主治医生的诊断, 为医疗走向区域扩大化、服务国际化提供了坚实的基础和有力的条件。同时预防和减少了医疗错误, 节约了患者大量的时间和费用, 改善了会诊质量, 提高了会诊效率, 促进了远程医学的快速健康发展。

在远程会诊中, 信息在网络中传输要求低抖动、低延时, 因此采用流媒体技术来传输影像资料[6]。它是指采用流式传输的方式在网络中播放媒体格式, 利用流媒体的形式将患者的PACS影像传递到远程会诊终端屏幕, 以完成医学影像资料的共享[7]。随着3G的普及, 移动无线终端也可采用流媒体技术访问远程医学影像。流媒体技术的应用, 突破了局域网的限制, 医生可随时了解住院患者的情况并给予及时的诊断处理, 提高了诊断的效率。远程会诊模式在医生之间建立了高效影像综合信息传输平台, 通过使用公共网络通信资源, 保证医生之间和医患之间迅速有效的交流。即使一些医院在条件不具备、经验不丰富、技术不成熟的情况下, 只要通信网络通畅, 都能迅速传输患者的影像资料信息到会诊专家的数字终端上, 进而得到专家的指导性意见。解决了因技术能力不平衡带来的看病难的问题, 提供了一个符合中国国情的理想解决方案, 也为规范医疗市场、完善医疗服务体系、评价医疗质量标准、交流医疗服务经验提供了新的准则和工具。

3 嵌入式系统在医学中的应用

嵌入式系统是以应用为中心, 以计算机技术为基础, 软件硬件可裁剪, 适应于应用系统, 对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统[8]。它是计算机技术、通信技术、半导体技术、微电子技术、语音图像数据传输技术、传感器等先进技术和具体应用对象相结合后的产物。计算机厂家向用户提供产品的插件形式, 再由用户根据自己对产品的特定要求选择合适的CPU板、存储器及各式输入输出插件板, 将其嵌入到自己的系统设备中, 从而构成专用的嵌入式系统, 它是为特定应用而设计的专用计算机系统, 它具有体积小、功能集中、可靠性高等优点[9], 设计人员能够根据需要对它进行优化, 减小尺寸, 降低成本。嵌入式系统与医学领域的结合是现代医学电子仪器的研究热点和发展趋势。

嵌入式医疗仪器是先进的嵌入式技术和生物医学的融合, 是生物医学和计算机技术、电子技术相结合的产物, 反映了当代最新技术的先进水平, 如:心脏起搏器、放射设备、分析监护设备、药剂控制系统等大型设备;经颅多普勒、彩超、脑电、心电等电子设备;免疫测试系统及全自动生化分析系统等检测设备, 都需要嵌入式系统的支持[10]。嵌入式系统中的控制计算机与一般用于科学计算或信息管理的计算机不同, 需要有较高的实时性和可靠性, 在实际应用中不允许它发生异常现象, 因此, 在嵌入式系统的设计过程中, 首先要考虑其安全性, 选用高性能的控制计算机, 对所控制的对象设计成双机系统, 能对内部和外部事件的请求做出及时地响应, 不丢失信息, 不延误操作。另外, 随着医疗传感器技术的发展, 嵌入式设备在医疗保健方面也逐渐被应用, 如家用心电监测设备、家庭远程诊断设备。由于数字信息技术的飞速发展, 现代医疗系统要求嵌入式医疗仪器具有更强大的处理和存储能力以及高可靠性和高实时性等性能, 同时又要能够达到更高级别的环保要求, 因此, 如何进一步使医疗仪器专业化、小型化、智能化、便携式、低成本, 将成为以后研究的方向[11], 这也为嵌入式系统在医疗仪器中的应用提供了更广阔的应用平台和更高的性能需求。

在信息技术发展的今天, 医学系统离不开计算机技术, 计算机对医疗事业的推动有着不可替代的作用, 尤其是网络的高速发展和嵌入式系统的应用, 使不同地区的医疗信息实现网络共享, 使人们能快速的将临床医学系统、医学影像处理技术, 网络信息传输系统、医院管理信息系统、远程医疗系统相结合, 同时, 随着信息的数字化越来越被人重视, 嵌入式系统的软件开发已经成为数字化产品设计创新和软件增值的关键因素, 是未来市场竞争力的重要体现[12]。总之, 计算机在医疗系统中的广泛应用为全人类的健康提供了更加可靠的保障, 同时促进了医学信息事业健康、有序、持续和稳定的发展。

摘要：计算机的发展已经成为推动医学发展的主要动力, 它使医疗系统从旧模式向新模式变革, 尤其是随着计算机网络的普及, 远程会诊成为极其可靠的新型就诊方式, 它有力地带动了传统治疗方式的改革和进步, 为医疗走向区域扩大化、服务国际化提供了坚实的基础和有力的条件, 嵌入式系统的应用更是提高了医疗仪器的实时性和可靠性, 是现代医学电子仪器的研究热点和发展趋势。

网络下的医学电子信息服务系统 篇7

1 构建以电子信息政务与服务为中心的新的信息科学管理电子平台

电子政务 (e-government) 就是政府部门办公事务的网络化和电子化, 以计算机技术和Internet技术为基础, 通过虚拟政府网站将大量频繁的行政管理和日常事务按照设定的程序在网上实施的一种工作方式, 是电子政府的物化形式。电子政务模型可简单概括为两方面:政府部门内部利用先进的网络信息技术实现办公自动化、管理信息化、决策科学化;政府部门与社会各界利用网络信息平台充分进行信息共享与服务、加强群众监督、提高办事效率及促进政务公开等等。当前已经以医学情报 (信息) 所为中心的“政府上网工程”还与“电子政务”可谓互为因果, 相辅相成, “政府上网工程”的最终目标正是推动电子政务的实现。

1.1 电子政务实现四个职能。

目前政府职能已经转变为四点:一是经济调节, 二是市场监管, 三是社会管理, 四是公共服务, 电子政务就是把这四个职能电子化、网络化, 提高政府部门依法行政的水平。电子政务的效果有三个方面, 一是强化市场和社会的管理;二是提高政府的效率;三是加强社会和公众沟通。

1.2 目前针对电子政务功能的基本观点。

1.2.1监督电子化。经过政府公务的电子化, 要将政府在每一项办公事务安排都要向社会公开证明, 能够让公众快速的知道政府机构在组成上、只能上、办事章程上以及在各项政策的法规上都将增加的办事透明度, 能够主动的接受公众的监督检查。资料电子化。服务于政府部门和科研教育部门的各种资料、档案、数据库也应上网。政府部门的许多资料档案对公众是很有用处的, 要充分挖掘其内在的潜力, 为社会服务。公开政府部门的各项活动, 可以使政府受到公众的监督, 这对于发扬民主, 搞好政府部门的廉政建设有很大意义。1.2.2沟通电子化。在网上建立起政府与公众之间相互交流的桥梁, 并为公众与政府部门打交道提供方便, 公众可直接从网上行使对政府的民主监督权利。1.2.3办公电子化。网上办公是政府上网非常重要的一个内容, 通过办公电子化, 不仅极大的方便了公众同政府部门的办事效率, 而且对于塑造政府形象也具有重要的意义。1.2.4市场规范电子化。政府上网, 除了其相关职能和内容上网以外, 应建立起各个部门相应的专业交易市场, 以推动经济的发展。尤其是个体企业的资金、技术有限, 需要政府为其建立起面向供需双方的专业化网上市场, 这对于搞活经济, 繁荣市场非常重要。

1.3 电子政务整体解决方案概述。

电子政务整体解决方案是一个集成的政府信息化管理工具, 从政府机构处理日常事务的OA系统和构建公共财政财务系统的角度出发, 以通用化的政府工作事务流程和相关法规制度为依据, 通过高度抽象和概括的方式, 构建出电子政务信息化工作平台的软件体系和应用模型。总而言之, 电子政务是一项系统的网络工程, 要靠一大批专业人才来开发管理, 从专业技术、安全保密的角度看, 电子政务的开发与管理只能由情报 (信息) 研究的事业单位来承担。

2 突破传统的图书馆式信息服务模式, 构建公众网络信息服务平台

图书馆式电子信息服务系统是指图书馆采用各种信息技术, 利用计算机网络及通信设备向读者提供电子信息资源服务的系统。这里的电子信息资源不仅包括图书馆本身收藏和创建的电子信息资源, 而且还包含丰富的网络信息资源, 其特点如下。

2.1 医学信息资源数字化。

信息资源数字化是图书馆式电子信息系统最根本的特点, 以数字化方式将文字、图像、声音等多种形式的信息存放在光、磁、电等非印刷品的介质中, 并通过通信、计算机终端等方式呈现给用户。数字化信息资源具有许多印刷型文献不具备的特征, 如计算机化管理、网络化传输、数字化存贮等, 因此更适于检索和查询, 并通过网络实现电子集成信息分析服务。

2.2 政府上网工程带动服务系统网络化。

在当下政府的上网工程将专业信息服务系统网络带动起来并具有点对点、点对面的, 双向的信息传递和分布的功能, 在电子信息服务系统中得到了充分发挥。一方面把服务半径从本地扩展到整个网络空间, 成为网上虚拟图书馆;另一方面读者利用电子邮件、文件传输、远程登录等网络技术提出更高的信息服务需求, 并反馈意见和建议, 而不必考虑时间、空间的因素, 由此成为图书馆的“虚拟读者”。

2.3 超文本检索-网络检索的时空动态化。

图书馆式电子信息服务系统将是一个随时间变化的动态系统, 可实现1对N、N对1和N对N的信息传递方式, 改变了传统信息服务静态式、被动式、直接式、实物交互式的服务模式, 以一种更为主动的姿态和超前意识向读者提供多维的、动态的网络信息服务。

2.4 网络信息服务内容多元化。

电子信息服务系统将一改传统信息服务系统中收集、处理、存贮和流通物质形态的文献信息产品单一化局面, 为读者提供更为多元化、纵深化的一次文献服务, 如二三次文献开发利用的超速化、数据库服务、系统集成服务、专题咨询、定题服务、前瞻性分析、用户能力培训等, 以此满足网络环境下社会日益增张的多方位信息需求。

2.5 搜索引擎与网络信息资源检索。

网络环境和全文检索为网络信息资源检索带来了一场革命性变化。其中搜索引擎的智能化发展, 传统的一二次文献时效性开发与网络均一性将从根本上改变现有的信息资源检索方式和服务模式, 检索将全面实现自动化、网络化、信息化、一二次文献均一化。搜索引擎的应用加强了信息服务的综合性和智能性。所谓“智能来自知识”, 有综合知识库作为背景, 信息检索和导航服务将更智能化。搜索引擎的应用还加强了信息服务的个性化。

摘要：在当今时代因特网在全世界范围内都有着超快速发展以及大范围的应用, 在客观上将医学情况的发展提供了实际网络信息环境以及力量雄厚的服务平台。因为逐渐发展成为信息资源主体的网络电子信息, 在医学情报所当中以发展趋势来看要建立起电子信息政务和以服务为中心的新的科学管理以及服务系统的电子平台是必须要采取的行动。作为当今世界是最优秀的工作方法, 是分析计算机集成设计制造 (CIMS) 和集成信息, 与其伴随出现的计算机集成操作系统, 是以网络作为主要部分的操作系统环境被称为“电子平台”。处在改革时期状态的医学情报所要在当下经济市场条件下寻求新工作的模式及方法, 并随着社会需求改变而改变的, 是当前医学情报所迫切需要解决的问题。

关键词：网络,电子政务,电子信息服务,操作系

参考文献

[1]李秋实.网络环境下的信息咨询工作[J].图书馆工作与研究, 1997 (1) ∶32-35.[1]李秋实.网络环境下的信息咨询工作[J].图书馆工作与研究, 1997 (1) ∶32-35.

[2]韩丽风.网络环境下图书馆的信息咨询工作[J].图书馆工作与研究, 1999 (5) ∶12-14.[2]韩丽风.网络环境下图书馆的信息咨询工作[J].图书馆工作与研究, 1999 (5) ∶12-14.

[3]周倩.基于网络的图书馆电子信息服务系统探讨[J].情报理论与实践, 2002 (1) ∶46-48.[3]周倩.基于网络的图书馆电子信息服务系统探讨[J].情报理论与实践, 2002 (1) ∶46-48.