军医大学生物医学工程专业高级语言程序设计课程教学新模式研究

目的:探索解决生物医学工程专业高级语言程序设计课程知识点复杂、实践性强、教学效果不理想等问题的教学新模式,提升学生运用计算思维解决实际问题的能力。方法:基于小规模限制性在线课程(small private online course,SPOC),并融入BOPPPS教学模式,通过在课程教学中优化课前准备工作、强化课中教学自主性、创新课后自我提升的途径,实现SPOC和BOPPPS相融合的教学新模式。结果:采用该模式教学,课堂学习氛围更浓厚,学生的主动性、积极性、编程能力和成绩稳定性得到了提升,教师的指导能力实现了最大化。结论:基于SPOC和BOPPPS的高级语言程序设计课程教学模式为生物医学工程专业课程的教学改革和发展提供了新思路和新方法。

“双导一体”模式下生物医学工程专业电子技术实践教学探索

目的 以国家卫生健康事业未来发展对相关领域人才培养需求为背景,探究医学院校中生物医学工程(医工)专业电子技术实践课教学改革新模式。方法 针对现阶段医工专业电子技术实践课教学中存在的医工特色不突出问题,提出了医工专业学生为主体、教学理念基于学生岗位任职需求的成果导向和教学方式基于应用电工电子专业技术解决实际医工问题的任务导向的“双导一体”实践课教学改革新模式,成果导向的教学理念存在于课程的宏观和微观设计,任务导向的教学方式强调课程微观设计中的实践教学以具体医工任务为主线展开。教学目标、教学设计与实施、多元化教学评价构成完整闭环,促进“教”“学”持续自我完善。文中以医工专业电子技术实践教学中“多模神经电刺激仪的设计”为案例,探讨“双导一体”实践教学模式下的医工特色实践教学。结果 相比传统实践教学,“双导一体”教学模式下,电子技术课程教学质量评分平均分高于85分,学生的课程学习、竞赛和医疗仪器设计调试的积极性显著增加,知识、能力、素质三方面成绩明显提升。结论 “双导一体”实践教学模式有助于培养医工专业学生使用电工电子技术解决医工实际问题的能力,对学生毕业后投身于国家卫生健康事业起到积极作用,为医学院校中生物医学工程专业电工电子类课程的特色教学提供有意义的参考。

生物医学工程专业“模拟电子技术”课程项目驱动式教学改革研究

目的探讨生物医学工程专业“模拟电子技术”项目驱动式教学改革成效。方法在分析生物医学工程专业“模拟电子技术”课程和项目驱动式教学模式特点的基础上,结合实例讨论“模拟电子技术”项目驱动式教学模式改革的思路和实施方法。结果在2020级和2021级学员中试点应用项目驱动式教学模式,表明该模式能够有机串联课程知识体系,令学员在学习中实践、在实践中学习,有效调动学员的积极性,培养学员创新能力。结论基于项目驱动式教学模式对“模拟电子技术”实施改革后,使课程符合“两性一度”要求,显著提升了“模拟电子技术”课程的教学质量。

军医大学开展军事医学计量教学的必要性与对策分析

目的 :探讨军医大学开展军事医学计量教学的必要性及其对策。方法 :调研军事医学计量学科发展现状和人才培养问题,分析军事医学计量人才的知识结构需求及其与生物医学工程专业的内在联系。结果:提出了依托军医大学生物医学工程专业人才培养优势,大力加强大学阶段军事医学计量教学的思路和对策。结论:该研究有望为今后军医大学更好地为部队培养军事医学计量专业人才提供理论指导和帮助。

军事生物医学工程学员实践创新能力教学方法探讨

提高军事生物医学工程学员创新实践能力,对适应军队改革、满足信息化、智能化条件下军事斗争需要及第一岗位任职能力具有重要现实意义。通过军队医学院校与地方优质大学、大型综合医院、基层部队联合教学育人,提高基本动手能力、专业技术能力、实践操作能力,利用教学与创新类竞赛相结合,快速提高学员创新实践能力。结果表明:本科生创新设计结果丰硕,“早期接触科研”积极性高,培养素质良好的复合医工人才可操作性强。

军队院校生物医学工程专业医学仪器实训平台建设与教学探索

阐述了传统医学仪器实践课程教学中存在的问题,介绍了基于监护仪维修示教仪和超声维修示教仪的医学仪器实训平台的建设实践,分析了基于医学仪器实训平台开展的教学改革探索及教学效果,为军队院校生物医学工程专业医学仪器实践课程的建设提供了一定的参考。

基于口袋式实验箱的生物医学工程专业单片机实验教学研究

通过搭建以8051/8052单片机为核心的外围输入模块、显示模块、总线扩展模块、外扩接口模块及通信模块,研制一款让学生可随时随地进行单片机学习的口袋式实验箱,并分析其在生物医学工程专业本科生的单片机技术与应用课程实验的应用效果。问卷调查结果表明,与传统的固定实验箱相比,口袋式实验箱能显著提升学生基于单片机技术智能医学仪器设计能力,为后续专业课程的学习奠定基础。

军事生物医学工程专业工程制图教改探讨

工程制图作为理工类专业必修的基础技术课程,其教学要求和目标也在随着社会和科学技术的发展而不断进行适应性调整。本文根据当前绘图技术的发展形势,通过对现行课程教学实际情况的深入分析,发现了现阶段课程教学中存在的问题,并对教学观念、方法和相关实践等几方面进行了思考,探讨了工程制图课程的教学改革。

生物医学工程专业本科阶段电磁场理论与数值计算课程设计与实施方法

目的:探索解决生物医学工程专业本科阶段电磁场理论与数值计算课程知识跨度大、数值计算编程入门困难等问题的教学新思路。方法:根据近5 a的教学经验,精简电磁场数值计算知识体系、丰富编程内容,精心设计规则圆域的网格剖分、电磁场正问题——有限元方法数值计算、电磁场逆问题——电阻抗断层成像3个编程实践环节,同时创造性地在课程实施中加入较短的激励反馈环节。结果:考核成绩证明了学员的编程实践环节成绩较好且兴趣较浓厚的学生理论考核成绩往往较高,呈现正相关的趋势。结论:提出的理论—实践—反馈教学模式有助于学员克服畏难情绪并建立信心,为本科阶段开设电磁场理论与数值计算课程提供了参考。

多物理场仿真在生物医学工程专业课程教学中的应用

分析了生物医学工程专业医学仪器原理与应用课程教学的难点,并从理论讲授、仿真演示、学员实践等方面阐述了多物理场仿真的教学过程,指出利用COMSOL软件进行多物理场仿真案例教学,加强了学员对知识的理解与掌握,提高了学员的学习热情,有助于培养学员建模思维、提升教学效果,能为培养具备设备研发能力的生物医学工程人才打下基础。

生物医学工程专业“电路原理”项目化教学改革研究

为了探索解决医学院校背景下生物医学工程专业本科电工电子类专业基础课程教学中长期存在的“注重工科基础、弱化医工理念”问题,以空军军医大学生物医学工程专业“电路原理”课程教学为研究对象,分析“电路原理”课程教学中存在的问题与不足,分别从课程教学内容整合、项目化教学内容的制定与实施、补充性实验教材建设三方面进行改革,使课程教学内容得到了全面性、系统性的完善。项目化教学的开展,有望实现“医工”特色教学,为医学院校背景下的军事生物医学工程电工电子类专业基础课程的教学改革提供有意义的借鉴和参考。

基于ADDIE模型的生物医学工程专业实践教学案例设计

基于生物医学工程专业实践教学的特点,利用ADDIE模型构建适合本专业的医学电子设计与制作综合实践课程的教学案例设计,基于教研结合和成果导向教育理念设计实践项目内容。通过该实践课程旨在培养学生的融合创新意识、团队协作精神和医学工程实践能力。实践结果表明,该教学案例能够有效调动学生对本课程的学习兴趣,提升了教学质量。

新工科和新医科背景下生物医学专业课程教学设计与实践

在新工科和新医科的建设背景下,从生物医学电子工程专业课教学实际出发,在突出"交叉融合"的教学思想指导下,以提升学生"适应变化能力和工程创新能力"为理念,进行教学思考和设计。通过在教学中加强学科交叉深度、跟进行业前沿动态、突破本研教学界限、增加师生互动环节、提供开放实践平台等系列教学实践措施,对学生的创新实践能力的锻炼,对卓越医工人才培养目标的实现起到积极作用。

基于机器学习的生物雷达非接触识别头部特定动作方法研究

目的提出一种基于生物雷达传感器的头部特定动作非接触识别方法。方法首先对头部特定动作——静止、点头、左转、右转、后倾、张嘴、左点头、右点头采集雷达回波信号;其次,通过时域处理和时频分析得到时域和时频谱2种图像数据;接着从时域和时频域数据中分别提取特征并利用主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)构建更为有效的新特征;最后,运用支持向量机模型(Support Vector Machine,SVM)对新特征进行分类。结果基于PCA和SVM构建人体动作特征提取方法,并对人体头部动作进行识别,结果显示,不同类型头部动作的分类识别准确率可达88.64%。结论本文提出的头部动作非接触识别对于阿尔茨海默病患者增强社会交流、延缓病情发展、提升生活质量具有重要意义。

基于空运条件的集装箱式生物隔离方舱负压环境设计与实现

目的:研究并设计一种可应用于集装箱式生物隔离方舱的负压环境,以满足在陆、海、空多式联运转运过程中及空运条件下箱内的负压环境稳定及压差动态智能调控。方法:综合分析国内外传染病负压隔离装备的压差设计规范及研究成果,设计一种动力分布式无风道通风系统,通过预设压力冗余、传感器实时监测以及压力动态跟随,实现在空运过程中集装箱内的负压稳定和智能调控。结果:设计的集装箱式生物隔离方舱负压环境经测试,箱内清洁区、缓冲区、污染区、医务人员通道和患者通道的“三区两通道”各区压差满足预设要求,清洁区室外、清洁区卫生间、缓冲区二更的清洁区卫生间、缓冲区一更的污染区、污染区卫生间和污染区室外的压差分别为34.2、38.8、-8.0、-31.7、-15.1和-44.6 Pa。通过箱内布设的传感器及智能显控设备,测试验证箱内各区压差动态能够满足生物安全三级实验室(BSL-3)要求。结论:箱内各区稳定的负压环境和智能压差调控,使集装箱具有更高的生物安全特性,有效保障烈性传染病患者全域安全转运及空运条件下的转运救治。

生物医学磁感应断层成像原理及其应用研究进展

介绍了生物医学磁感应断层成像(magnetic induction tomography,MIT)的基本原理,从脑部功能成像、腹部出血监护成像、肺功能成像和心脏成像等方面分析了生物医学MIT的研究进展及其需要解决的问题,指出了开发符合临床应用标准的MIT硬件系统和成像算法是未来生物医学MIT面临的挑战,为推进生物医学MIT的临床应用研究提供了思路。

新工科和新医科背景下医学大数据与人工智能课程体系建设研究

阐述了医学大数据与人工智能课程开设的背景及新工科和新医科背景下该课程建设中存在的问题,从课程建设目标、课程内容、教学方法、质量评价4个方面介绍了医学大数据与人工智能课程体系的建设情况,分析了该课程的教学效果,指出了该课程应围绕医学实际、医院信息化、人工智能等相关内容展开,为医学大数据与人工智能课程教学进一步改革提供了参考。

医学信息学课程案例库建设研究

案例教学法可有效改善医学生医学信息学课程中的理解和应用困难、创新和实践能力欠缺、兴趣不足的问题。然而,目前所欠缺的就是对不同教学内容的不同层次、模块化的案例库设计,以及完整的案例库建设和教学实践。文章通过对基础知识、医学应用和前沿拓展三大案例群建设研究,详细阐述了医学信息学案例库建设总体思路和具体方案,构建了融基础性、实用性、创新性为一体的医学信息学案例库,为不同专业医学生的差异化教学、高阶信息素养培养、实践能力和创新意识提升提供解决方案。

一种自由空间下非接触辨识人与动物的生物雷达信号处理算法

目的提出一种非接触辨识人与动物的生物雷达信号处理算法,以增强辨识准确性和鲁棒性。方法采用中心频率7.29 GHz、带宽1.4 GHz的片上超宽带生物雷达系统采集人体与动物在自由空间条件下的雷达信号,经直流滤波、低通滤波、自适应滤波算法进行信号预处理后,从频率和能量角度提取增强型呼吸与心跳能量比特征。结果人与动物辨识结果显示,与传统的呼吸与心跳能量比特征相比,本文所提的增强型呼吸与心跳能量比特征具有高准确率、高鲁棒性的特点,可以消除因个体差异而导致辨识误判的现象。结论基于生物雷达信号提取的增强型呼吸与心跳能量比特征能更准确辨识人体和动物目标,该方法可作为非接触智能化健康监测设备的底层基础性技术,帮助其辨识目标,进而确保信号来源的准确性和可靠性,应用价值较高。

生物电阻抗扫描成像系统前置级检测电路的扩频优化设计

目的:针对生物电阻抗扫描成像(electrical impedance scanning,EIS)宽频谱测量的需求,对使用手持式检测探头的EIS系统的前置级检测电路进行扩频优化设计。方法:首先,基于电流/电压转换电路、二选一模拟开关实现EIS系统前置级64通道检测电路的拓扑结构设计。其次,对实现电流/电压转换电路的集成运算放大器芯片和二选一模拟开关芯片进行选型优化,并完成印制电路板制作。最后,对优化后的电路的频率响应、输出信号的通道干扰、信噪比等关键指标进行测试。结果:在100 Hz~500 kHz的工作频率内,优化后的电路的增益稳定度在0.015以内,最大相移小于1.8°,通道串扰低于-62 dB,输出信号信噪比高于65 dB。结论:优化后的前置级检测电路在100 Hz~500 kHz工作频率范围内能够满足EIS检测的精度需求,为开展宽频谱EIS研究提供了硬件基础。