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生物醫學工程是綜合生物學、醫學和工程學的理論和方法而發展起來的新興邊緣學科,其主要研究方向是運用工程技術手段,研究和解決生物學、醫學中的有關問題。
多學科的交叉使它不同于那些經典的學科,也有別于生物醫學和純粹的工程學科?,F在的生物醫學工程在疾病的預防、診斷、治療、康復等方面起著巨大作用,世界各主要國家均將它列入高技術領域,重點投資、優先發展。
[1-2]計算機網絡誕生于20世紀60年代,目前已成為一個重要的研究和學習領域。
計算機信息網絡為醫學信息交本論文由整理提供流、資源共享、了解醫學動態等提供了快捷便利的手段,為醫療事業的發展帶來了無限機遇和嚴峻挑戰,未來醫療界的競爭將是醫療高科技信息的競爭。因此,對計算機網絡的學習是非常有必要的。
而要學好這門課程,不僅要學習一些概念,掌握計算機網絡的基本原理,還要掌握一些技能,具備實際操作的能力。作為非計算機專業的學生,在教學內容和教學方法上都應與計算機專業的學生有所區別,以體現出專業特色。
筆者提出構建“面向應用的生物醫學工程特色”的計算機網絡教學體系建設,注重培養大學生的科學發展觀和自主學習的意識、方法及創新能力,將信息技術基礎教育緊密結合本專業、本學科未來的應用方向,科學合理地培養大學生的IT知識結本論文由整理提供構,使學生畢業后能夠適應專業工作中對信息技術和數字化技術的要求,成為適應未來社會的合格人才。本文就其教學過程中的教學內容談一點體會。
一、注重教學內容的不斷更新計算機網絡是當今發展最為迅速的學科之一,每天都有新的發展和應用,教師只有在教學過程中不斷更新教學內容,才能跟上時代的步伐
[3]俗話說:你要給學生一勺水,那么你自己就要準備一桶水。要教好這門課,教師需要大量的閱讀文獻、資料和國內外教科書,對這門課程主要技術的發展背景、關鍵技術要有深入準確地把握,同時還必須通過承擔相關的科學研究,能夠通過自己的工作,理論聯系實際,真正理解和掌握核心技術,了解技術發展的動態和學術前沿。還需要在教學的過程中不斷地向學生學習,了解他們對問題的一些新的認識、解決的思路以及初學者對哪些問題不容易掌握和它的原因。
針對網絡技術發展的不斷更新,在教學內容上應安排一些基礎的理論內容,比如網絡的拓撲結構、數據通信基本原理等,便于同學本論文由整理提供們今后能夠在此基礎上自學。比如在講述網絡七層協議時,可以參考西安交通大學的計算機網絡精品課程內容,以乘飛機的過程舉例,提出協議、服務和層次的概念,以此類比,可以讓學生更好地理解網絡的層次劃分。由于本專業的學生沒有開設數據通信方面的課程,因此課程安排上要逐步加入通信技術的有關知識,使得學生只要具有物理學方面的基礎,就能很好地接受這些知識,而不需要專門去補習這門課程。
二、注重學生實際操作能力的培養在計算機課程的教學中,要緊密結合專業的需要,克服過于偏理論的傾向,以能力培養為導向、以實踐為目的的教學思想,調動學生的積極性
例如,在講授網絡技術內容時,可以結合學校校園網或者醫院局域網的建設來貫穿整個教學,從物理層直到應用層,同時覆蓋網絡設備內容。在醫院信息系統的講授過程中,可以以學校校醫院的信息系統為例,從整體上了解醫院信息系統(HIS)的內容,學生通過在醫院本論文由整理提供的實習可以全面了解醫院信息的流程和醫院管理模式,為學生畢業設計打下堅實的基礎。在醫院信息系統安裝、調試技能實習過程中,以企業研發的主要產品——醫院信息系統(HIS)和醫學圖像存檔傳輸系統(PACS)作為該門課程中的重要內容,突出了課程的實用性和應用性。從專業和非專業的角度來談教學側重點,應強調要放在應用上。
因此,在設計教學內容上可以參考西安交通大學的精品課程,強調知識點、技能點,從教學方法上進行改革,比如多種方法的使用、多種手段的使用以及考試評定方法的改革等。雖然在筆者的課堂上也使用過一些教學方法,但還缺少互動討論,其實對于小班的學生,這種方式更好推廣,而且還能很好地調動學生學習的積極性。強調工程應用能力結合理論知識、自上向下地安排教學內容,這和筆者之前的安排完全不同,在教學過程中會出現學生不理解網絡有什么用的現象,而采取西安交大的這種方式,可以帶著問題進行教學,通過案例,引導學生用理論知識解決實際應用問題,提高學生的學習興趣。
三、注重課堂氣氛的調節對于知識量大的課堂,在安排時不妨在灌輸理論知識的同時,合理增加常識性的內容,這樣一方面能夠重點突出,另一本論文由整理提供方面可以緩解學生的疲憊狀態,對一些初學者是一個很好的知識補充
比如在講傳輸介質時,前面的大部分時間講述了關于通信原理的基礎知識,有些是非?;逎y懂的理論,同學們已經顯出倦態,因而剩余的小部分時間可以用多媒體的形式播放一段關于雙絞線制作的視頻。
對于晦澀難懂的教學內容,應該注重學生的反映,通過舉手的方式來了解學生理解的程度,比如在講曼徹斯特編碼技術的時候,先讓一名同學畫出波形圖,然后讓學生自己判斷是否正確,通過了解可以看出學生的掌握情況,然后再進行講解,反復幾次,可以達到良好的教學效果。概念的強調和解釋可以用生活中的例子來說明,比如服務和協議,就可以用生活中的例子來解釋;而對于有關的、好理解的內容,可以以自學的方法來學習,也可以在課堂教學中省略這方面的內容。超級秘書網
四、注重因材施教應該因材施教,針對理解力強的學生,可以把一些難點讓他來講述,以引發他的興趣,比如以太網時間槽的概本論文由整理提供念,可以留下疑問到下堂課讓他來講述;針對一般大多數同學,可以在他講的基礎上再講一遍,用通俗易懂的語言來加深對概念的理解
教學過程應該把重點和難點講出來,然后由學生組織討論的方式來理解教學內容,教師不必把所有的點都講到,知識性的內容不用講得太詳細,因為大學生有這方面的素質,尤其小班上課,可以充分調動學生的積極性來投入到教學中,年輕教師不必拘泥于固有的模式,而應該創造自己的教學方式。尤其講到分層原理時,可以拿一個例子來講述整個過程,因為專業的學生有電路的知識和軟件的知識,可以理解得比較透徹。
同時配合Flas來進行教學,可以取得更好地教學效果。隨著衛生信息化的迅速發展,各院校各個層次學生的信息技術教育都要與未來實際應用相結合,從而形成面向應用的專業特色IT課程教學體系。隨著網絡技術、數字化醫療技術的發展,本論文由整理提供數字化醫院、遠程醫療等都建立在網絡基礎之上,熟練掌握網絡應用已成為學生將來必備的能力。
參考文獻:
[1]魯雯,秦斌,王鵬程,等.生物醫學工程專業教材建設與探索[J].醫療設備信息,2005,20(11):40-41.
(1)人員嚴重短缺。
根據《河北省醫療衛生機構醫學裝備管理實施辦法》第2章第8條“醫學工程技術人員與床位的配比不少于1:200”的規定,6家三甲級醫院共有床位15000張,應配備醫工人員75名,實有32名,只占規定人數42.7%。其中人員最短缺的醫院醫工人員只有2名,僅占規定人數的16%。人員的短缺使分工不細,常常一個人負責多方面的工作,只能在繁重的工作中,疲于應付,沒有時間去鉆研新業務,學習新知識。因此,技術含量較低,只能維修一些小設備和基礎設備,工作效率不高。
(2)專業人員少,職稱普遍不高。
在32名醫工人員中,有高級職稱的僅6人,占總人數的18.7%;醫學工程專業畢業的有18人,占總人數的56%,其他的都是從后勤部門調配過來的或者是部隊復員轉業人員,當中也包括沒有任何學歷的電工、機修工等。這些人員雖能掌握某一方面、某一專業的實踐知識,但因缺乏必要的基礎理論,缺少跟蹤先進醫學工程技術的潛能,致使技術單一,發展后勁不足,難以具備維修大型儀器設備所需要的技術能力。
(3)從業人員年齡老化,結構不合理。
在32名從業人員中,年齡<35歲的,僅有7人,占總人數的21.8%。容易出現人才斷檔現象。
(4)維修手段落后,設施不完善。
由于醫院長期以來對醫學工程技術不重視,致使技術手段落后,設備陳舊?,F在大多數醫院給醫學工程技術部門配備的工具非常簡陋,基本上是鉗子、螺絲刀加萬用表,在維修過程中多數是憑借個人經驗來判斷故障所在。隨著醫療設備的集成化、模塊化、計算機程度越來越高,很多設備使用了大規模集成電路、貼片元件、多層電路板等元器件,單靠這樣的維修設備和個人經驗已遠不能適應實際需要了。三甲級醫院的情況已不容樂觀,其他醫院的情況更糟。綜上所述,石家莊地區醫院的醫學工程技術人力資源短缺,技術水平低,不能有效地保證醫療設備的安全運行。
2形成現狀的原因
(1)醫院對醫學工程技術工作重視程度不夠。
大多數醫院“重采購,輕醫工”,領導層往往把提高經濟效益作為主要目標,認為采購管理人員能夠帶來直接的經濟收益,可以給醫院節約大量資金,而醫學工程技術工作既需要人力,又需要財力,工作成效還不明顯,還不如請廠家或第三方維修更方便快捷。因此,常把其當做后勤班組來管理,對醫工人員的培養、使用、晉升、工資待遇等方面都不夠重視,使醫工人員產生了強烈的不平等感。另外,醫院也沒有很好的激勵機制,干多干少一個樣,干好干壞一個樣,嚴重挫傷了醫工人員的積極性。
(2)優秀的醫學工程技術人才流失嚴重。
目前醫學裝備市場發展迅速,醫療器械公司(含醫療器械維修公司)如雨后春筍般地冒了出來,據不完全統計,石家莊市每年新增此類公司達200家之多,因此,需要大量的專業人才。他們可以提供更為優厚的條件,比如高出醫院幾倍的薪酬,提供更多學習、進修甚至出國深造的良好機會等。醫院內外待遇的強烈反差,造成了醫院很多優秀的醫學工程技術人才的流失。
(3)醫學工程市場的激烈競爭。
隨著醫療設備市場競爭的白熱化,各生產廠家對售后工作的重視程度越來越高,再加上眾多第三方維修公司的加入,使醫學工程市場逐漸規范和成熟,他們有高素質的維修隊伍、完善的工作制度、合理的獎懲機制、維修響應時間快、維修價格也趨于合理。而醫院的很多醫工人員沒有危機意識,缺乏學習新知識和新技術的動力和精神,工作懈怠、服務態度差、技術水平低。因此,很多醫院寧愿選擇廠家或第三方維修公司,也不愿意多增加醫工人員。
3對策
(1)醫院領導要高度重視醫學工程技術工作。
醫院領導應該清楚地認識到,很多醫療設備雖然都能使用,但是否符合國家規定的使用標準,它的參數、功能等是否符合要求,僅僅靠出了故障找廠家或第三方公司維修,是解決不了所有問題的,要想徹底解決只能靠醫院自己的醫工隊伍。因此,醫工人員理應成為醫院建設中一支不容忽視的技術生力軍。醫院領導要重視部門建設、學科的發展和人員的培養,盡快改變醫學工程技術落后的局面。要改變目前的局面,醫院應該做好以下幾點工作:①配備足額的專業人員,使他們可以細化分工,實施精細化管理。在配備人員時,要盡量選擇高學歷、高能力的醫學工程技術專業人員,同時要注重人員梯隊建設和培養,不可急于求成;②加大資金投入,配備先進的維修設備和質控設備。要學會用質量控制設備檢測日常使用的醫療設備參數、功能等是否符合規定的要求;③重視醫工人員的繼續教育和再培訓。醫院應將醫學工程技術做為一門專業學科來發展,使其享有同臨床醫技科室一樣的地位,在教育和培訓方面與醫護人員一視同仁,給他們提供足夠的學習、進修和參加各種專業技術培訓機會,以提高醫工人員的技術水平和管理水平;④提高待遇,建立健全激勵機制。醫工人員服務于臨床,要求隨叫隨到并且快速準確地解決問題,技術含量高、工作壓力大,醫院應該提高他們的收入,并在職稱晉升、人才使用與培養等方面予以照顧。同時通過崗位職責、勞動績效、勞動態度、技能等指標對他們進行動態考核,并與待遇掛鉤,以加強工作責任心,充分調動工作積極性。
(2)醫工人員要加強自身素質修養,提升在醫院中的地位。
所謂多場分布,就是指發酵生物反應器中受到的多種物理因素影響,導致反應器內基質、產物等在濃度和溫度上發生改變,從而對反應速率產生極大的影響,這些物理因素即為溫度分布、速度分布和濃度分布。以發酵液中的反應為例,其反應的最終結果都與這些多場分布因素有關,如氧的傳質速率、菌絲團以及菌體的內反應組分傳質,還有固定化酶等等,都是主要的影響因素。在很多情況下,這些影響因素在影響反應過程的同時,還會起到主導反應的作用,即為發酵罐內反應的控制環節。所以,在發酵罐中的各項反應中,傳遞特性的作用十分關鍵,它的研究對于發酵罐內化學工程的研究來說具有良好的現實意義,并且為以后的發酵過程控制理論的完善奠定了基礎。
2乙醇提純工藝中所涉及的化學工程問題
乙醇提純的主要工藝方法在進行乙醇的發酵工藝時,水是反應中必須要產生的物質之一,于是乙醇的提純工藝就落到了水與乙醇的分離工藝上。基于化學原理上分析,這種提純工藝可以采用精餾法,可以采用吸附法、共沸精餾、萃取精餾,也可以采用滲透氣化膜分離法等等。一般來說,乙醇在發酵液中的質量分數在5%到12%之間,但是工業用乙醇的質量分數卻在90%以上,那么這就給乙醇的提純工藝提出了一定的挑戰,采用傳統的精餾方法已經無法滿足工業的要求。由此,可以將發酵液中的乙醇混合物分兩步進行提純,首先,利用普通的精餾提純方法得到質量分數為92.4%的乙醇,然后再利用萃取、共沸、吸附等精餾方法得到高純度的工業乙醇。精餾這種乙醇提純方法已經發展多年,其工藝與流程也比較成熟,然而在這種精餾過程中由于產生很高的熱量,造成的能耗很高,并且在此過程中對于回流的要求也越來越高,大大增加了精餾成本。綜上,在傳統的乙醇提純工藝上還具有很大的發展與創新空間,可以從設備配置、生產效率以及工程理論上進一步研究,得出更適合現代工業發展的有效方法。目前,這種工藝方法已經有所突破,如分類與反應過程耦合的方法,就是創新的代表。在燃料乙醇方面,乙醇的純化可以采用的方法為多塔精餾,同時結合向乙醇混合液中增加原有體系分離因子的萃取精餾等,也可以利用膜蒸發分離的辦法,其優點是降低能耗,避免污染環境。此外,吸附的辦法在燃料乙醇純化工藝中還沒有很成熟的使用,需要進一步的探討?,F階段,燃料乙醇生產工藝的研究,主要集中于單一操作過程,如吸附脫水共沸物、滲透蒸發、萃取精餾等,將這些單一過程組合研究的文章不多。實際的燃料乙醇純化研究中,計算機仿真的應用開始不斷增多,它在進行不同單元組合的反應規律研究上十分有利。此外人工智能方面在乙醇純化工程模擬中也有很多的應用,對于條件限定后的每個單元操作以及分離流程耦合的篩選等都是工程模擬中的主要內容。由此可見,流程組合的研究已經上升到計算機時代,不再需要傳統的憑經驗進行流程與工藝的確定了。
3生物發酵反應與分離耦合反應
就目前的燃料乙醇工藝研究而言,主要為基礎研究工作,如過程放大、生物反應與分析過程耦合、流程創新、工藝流程創新等。生物發酵反應與分離耦合。不是兩者的簡單結合,而是一種流程耦合,屬于一種創新的技術和理論。如果化學反應結束后就可以直接得到產品,那么反應過程就是相應的過程,而在工程上所說的反應過程則是綜合性的過程,包括方法、設備以及問題處理的過程。這其中形成了分離工程,利用能量與物質的傳遞、化學反應以及流體力學等相關知識,由此說明耦合問題可以進行,并且能夠完成相關問題的解決,并且可以將生物發酵看作是耦合過程,用于提高發酵與分離效率,這種方法大大促進了燃料乙醇工藝的發展。它利用了工藝改善,采用了創新的方法,實現了工藝過程最優化,這是化學工程發展的最新契機,多場耦合的研究意義重大,為未來的發展與進步指明了方向。
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