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2023年生物医学工程学位授权点建设年度报告

作者:   时间:2024-01-12   点击数:

一、学位授权点基本情况

山东大学生物医学工程学科起源于应用电子技术医疗电子方向,自上世纪七十年代末至今,历经四十多年的栉风沐雨、砥砺前行,已建成从本科到博士后的完整人才培养体系,形成了以信息化、智能化、系统化为鲜明学科特色的学位授权点。在本学位授权点的建设发展过程中,1978年,山东大学控制科学与工程学院电子束教研室研制的SDS-1型电子束曝光机获得全国科学大会集体奖。2000年,山东大学控制科学与工程学科联合医学、生命、材料等优势学科成立生物医学工程学科。同年,该学科列入教育部招生目录,实现首届招生。2002年,该学位点招收第一届生物医学工程专业硕士生。2003年,获批一级学科博士学位授予权。2011年,获批一级学科博士后流动站,建成本科-硕士-博士-博士后全链条人才培养体系。2019年与齐鲁医院共建,成立山东大学智能医学工程研究中心。2020年起,医工融合系成立,实行医工融合基地班培养模式。本学科为山东省重点建设学科,生物医学工程与智能医学工程两专业均入选国家级一流专业建设点,同时入选省品牌专业、首批省一流专业、山东大学医工融合特色人才培养基地。学位点主要涵盖健康医学工程、医学医疗技术与器械、康复医学工程、生物医学信息工程等二级学科,所在单位曾是教育部生物医学工程专业教学指导委员会委员单位。

(一)目标与标准

1.培养目标

1)博士研究生培养目标

本学位点致力于在生物、医学、工程领域开展多学科交叉融合研究,培养具有创新能力的基础研究和应用研究高层次人才。

①热爱祖国,拥护中国共产党的领导,思想政治素质高,具有健康体魄、良好心理。

②掌握生物医学工程领域宽广而扎实的基础理论,掌握生命健康领域建模、测试、制造和工程设计的方法和技术,能将工程技术与生物医学相关理论方法相互结合、融会贯通。

③能够独立创造性地从事科学研究、教学工作或担任专门技术工作,科学态度严谨、遵守学术规范和科研伦理要求;能够主持较大型科研、技术开发项目,解决生物医学工程领域问题并取得创造性成果。

④至少掌握一门外国语,能熟练阅读本专业外文资料,具有扎实的写作能力和国际学术交流能力。

2)硕士研究生培养目标

培养热爱祖国,拥护中国共产党的领导,德、智、体、美、劳全面发展,在生物医学工程领域具有扎实的理论基础、系统的专业知识和熟练的实践技能,能够适应我国经济、科教、社会发展的需要,面向新时代的科学研究、工程技术、高等教育以及医疗管理等方面的高层次人才。具备独立从事生物医学工程领域科研和技术开发工作的能力。注重理论联系实际,具有较强的创新意识,能够分析和解决社会发展和科学研究中涌现出的新课题。至少熟练掌握一门外语,具有健康体魄和良好心理素质。

研究生毕业后可在医疗健康行业、医疗机构、政府部门、科研院所等从事相关工作,亦可在国内或出国留学攻读博士学位继续深造。

2.学位标准

严格过程管理。在学位授予过程中,明确责任人,严格关键环节管理,针对前沿讲座、讨论班由导师负责;开题报告、中期考核、专业实践等环节,组建专家组,开展小组答辩评审,确保过程管理质量;开展诊断式检查,聘请专家抽查过程答辩现场,严格督导专家组导师。

严格毕业申请。优化毕业申请条件,注重学位论文质量。开展全员双向学位论文盲审,确保学位论文质量。设定学位论文答辩委员会专家资格条件,邀请高水平校外专家参与学位论文答辩,确保学位授予质量。

(二)基本条件

1.培养方向

1)生物医学信号检测与分析

主要研究医学信号的检测、处理与分析技术,包括开展生理、步态、运动学和动力学信号的采集、预处理、特征提取和分析,以及健康状态监测、疾病检测与治疗、心血管疾病智能评估技术的研发等。

2)生物医学仪器与装备

研究生物医学仪器与装备领域的新理论、新技术,致力于开发创新型的医学仪器及影像系统、医疗及康复机器人等高端装备,以满足医学进步的迫切需求。主要开展基于分子生物学、物理化学方法和信息技术等多学科交叉融合的生物医学仪器与设备的研究,包括具有重要行业背景与前沿特点的新型临床诊断仪器、用于科学研究的重大科学仪器研究等。

3)智能医学与医疗信息处理

主要研究生物医学大数据处理与分析的理论和应用研究,具体包括生物医学模式识别与分类、生物信息与机器学习、系统生物医学、生物医学大数据处理与分析技术、生物医学信息融合技术与系统、人工智能医学信息处理、智能医学诊断等。

2.师资队伍

学位点现有专任教师37人,其中正高级职称专任教师21人,副高级职称专任教师15人,含有国家杰青1人,泰山学者等省部级人才8人。聘任中国工程院院士俞梦孙、加拿大工程院院士顾建军等知名专家学者在本学位点担任兼职导师。

围绕医工交叉融合的特点,聚焦国际先进方向,兼职及柔性引进人才45人,其中特聘专家12人、外籍专家6人,医院和企业合作导师27人,构成了一支层次高端、学科交叉、类型多元的人才队伍。

香港城市大学张元亭、中科院深圳先进院李光林、日本立命馆大学陈延伟、美国加州大学戴维斯分校K.Pinkerton、德国莱比锡大学A.Tárnok、瑞典皇家科学院院士L.Groop和隆德大学DeMarinis等国际知名学者均在本学科开设前沿讲座、短期授课,联合本学科团队申获国家重点研发计划政府间国际科技创新项目,有效提高了科研水平和人才培养质量,促进了学术交流,提升了学科知名度和国际化水平。

3.科学研究

生物医学工程学位点具有医工深度融合、国际化程度高、社会服务性强的学科特色。经过积淀与凝练,兼顾传统与新兴方向,现已形成医学信号检测与处理、生物医学仪器与影像、智能医学与大数据三大学科方向。近年来,所研发的心血管健康监测装置面向国家医养健康重大需求,临床应用效果显著,获评山东省技术发明二等奖;开发的单细胞激光检测仪器,实现宫颈癌的早期高精度筛查,助力高端医学检测设备国产化;首创的心电动力学图智能医学方法,用于经济无创的心肌梗塞早期检测,便于在全民体检中推广,对于早诊早治心血管疾病具有重大社会意义。

新增立项国家级课题30余项,累计经费近4000元,解决产业技术难题20余项,有力地为健康中国”“健康山东战略保驾护航。在重要国际学术组织任职23人次,合作研究成果发表于CellIEEE TBME/TMINature Communications等顶级期刊,学科影响力大。创办国际期刊B.I.RoboticsSpringer出版社发行,入选中国科技期刊卓越行动计划。本学位点尤其在心血管等重大疾病精准检测方面具备国际竞争力,在医工融合的信息技术领域形成鲜明特色。

4.教学科研支撑

生物医学工程学位点综合实力强劲,建有国家医学攻关产教融合创新平台、动态学习与智能医学山东省高等学校重点实验室、山东省智能康复工程实验室、智能传感器与检测技术山东省工程研究中心、生物标志物与人工智能应用山东省工程研究中心、山东省胃肠道肿瘤机器人精准诊疗工程实验室等多个国家级、省级重点实验平台,实验用房统一集中,总面积达4745.82平方米,实验仪器设备总价值达8383.07万元,生均200余万元。与齐鲁医院、浪潮健康医疗大数据平台、国家健康医疗大数据北方中心等单位开展联学共建,深度推进校企深度合作。承担多项国家基金重点项目、国家重点研发计划等,近四年来科研经费连年破三千万,为学位点的科技创新与技术研发提供丰厚的经费支持。

建有完整的“本科-硕士-博士-博士后一体化人才培养体系。设有两个本科专业:生物医学工程和智能医学工程。其中生物医学工程专业作为国内建立最早同类专业之一,是首批国家级一流本科专业建设点、国家级特色专业,智能医学工程专业是国家级一流本科专业建设点,拥有生物医学工程一级学科博士学位授权点和博士后流动站。

近年来,本学位点承担多项国家级新工科类教学研究项目。专业教师已编写出版规划教材4套,并被多家学校采用;增设全英文课程14门,建成山东省优秀研究生课程2门、校级优秀研究生课程2门,中国大学慕课平台上线课程2门,获得校级立项支持首届在线精品建设课程5门、名师精品课程3门。

5.奖助体系

学位点所在学院坚持立德树人根本任务,将奖助育人作为奖助工作的出发点和落脚点。成立研究生奖助工作小组,建立学院班级宿舍三级奖助工作网络,修订奖助管理制度,完善奖、助、贷、勤、补、减全程全覆盖奖助体系,建立线上线下多渠道奖助问题反馈机制,压实工作责任。积极创新奖助育人新形式和新载体,搭建集科研分享、就业指导、志愿服务、品牌活动于一体的校内育人平台,充分利用校企合作的校外实习实践平台,精准帮扶,着力提高学生基本技能和实习实践能力。与百度、华为等24家企业组建产学研联盟,产学合作项目分别获得新时达、新风光、ARM公司和青岛若贝公司的资助立项,其中4项获教育部产学协同育人项目。企业捐款1090万元,学院单独设立山东大学纪德法助研助学奖励基金”“山东大学新风光奖学金,实现奖助育人全覆盖,切实提升奖助育人实效,助力研究生全面发展、全面成才。

二、人才培养情况

1.招生选拔

研究生招生是研究生培养的起点和基础,招收选拔优秀研究生是保障研究生培养质量的重要环节,本学位点采取了多项措施拓展研究生优质生源:

1)以情感人,以实力育人,吸引本校优秀生源。针对本校生源,以感情打动人、以实力吸引人。在研究生推免、统考报名等关键节点,组织辅导员、班主任入班谈心谈话,以情感人,用情留人。组建由杰青等高层次人才组成的宣讲团,面向本校生源,广泛宣讲本学科导师实力、平台建设、项目层次、人才培养等,以过硬科研实力吸引本校优质生源。

2)开展生物医学工程学科全国优秀大学生夏令营活动。优秀大学生夏令营是延揽全国优秀大学生、提高学院美誉度的重要举措。学院筹集专项经费举办优秀大学生夏令营,报销往返车费,邀请杰青等高层次人才做学术报告,受到全国大学生欢迎。

3)鼓励在校研究生申请硕博连读培养。学位点教育教学管理人员提前摸排二年级硕士研究生转博意向,根据情况,结合研究生各方面表现,发动导师动员优秀研究生申请硕博连读,提升博士招生质量。

同时,鼓励研究生导师通过各种途径延揽优秀生源,提升研究生招生质量。2023年,本学位点优秀生源率近90%,其中211985等高水平大学的保送生占68%,居全校前列。

2.思政教育

坚持党建领航。依托党、团支部和研究生会,加强研究生思想政治教育,使广大研究生自觉用四个意识导航,用四个自信强基,用两个维护铸魂。开展培训15次,党委组织部研究生党支部立项3项。

关注特殊学生。建立重点关注学生数据库,实行一人一策。建立特殊学生档案制度、谈心制度、同学多对一帮助制度,帮学帮困,共研共创,近两年,与特殊学生谈心50余次。

强化课程思政。针对学位点专业课程数量多、选课学生多的特点,充分挖掘专业课程思政元素育人成效,构建思想引领、学术引路、发展引导的三位一体课程思政体系,将思政元素融入专业课程。申请山东大学课程思政建设项目3项。

3.课程教学

为培养高水平人才,本学位点全面推动研究生课程体系建设,构建符合人才培养需要、适应时代发展、科学合理并具特色的研究生课程体系,注重加强研究生选课、教学检查监督、课程考核评估、成绩管理等各个教学环节的管理。在研究生培养模式等教改探索上取得丰富成果,发表教学研究期刊论文3篇,获山东省自动化学会教学高教成果一等奖2项,山东大学研究生教学成果一等奖4项、二等奖7项,国家新工科教育创新项目结题优秀,《康复工程》、《数据挖掘与机器学习》等课程获评优质课程。

加强研究生课程教学质量控制,实行学生一课一评制度。近几年,通过学校组织教学检查的结果来看,研究生对课程教学满意度均超过95%。注重开展研究生课程网络教学平台建设,形成以师生面对面授课为主,网络教学为辅的教学模式。整合优质课程资源推进研究生课程建设国际化,加强并扩大研究生全英文课程的覆盖范围。

4.导师指导

严格导师遴选。结合学院实际,博士研究生导师遴选在满足基本科研项目和科研成果要求基础上,强调代表性成果,即在科研奖励、科研项目、论文成果、知识产权、平台建设以及成果转化等六个方面需至少取得两项代表性成果。

强化导师培训。持续开展导师培训会议,邀请校外高水平专家传经送宝;坚持学导制、教导制,为青年导师配备自身导师,手把手教,背靠背带,提升导师课堂授课与研究生指导能力。

注重导师指导。严格要求导师每月指导学生不少于4次,系统上传相关记录。注重导学思政,促进学术指导与思想引导同向同行,提升研究生综合素质。

5.学术训练

旨在帮助研究生熟悉生物医学工程学科的重要学术理论和前沿性成果,提高研究生参与学术活动的兴趣和学术交流能力。内容包括生物医学工程学科国内外研究动态系列讲座、文献讲座、新技术与新成果介绍等。形式有讨论班、学术论坛、国际国内学术会议等,提倡并鼓励双语或全英语讲座。近年来多次举办医工融合创新论坛,邀请中国工程院俞梦孙院士、中国科学院院士顾宁、加拿大工程院顾建军院士等国内外专家为学科布局与调整、新兴交叉融合等方面给予指导。鼓励学生参加国际学术会议并做学术报告,提高学术交流能力,在中国生物医学工程大会、人机交互与智能康复、国际康复医学与工程学会年会等高水平国际国内会议中获得优秀论文一等奖4项、二等奖10项。同时强调工科特点,突出医工融合,推动“院--协调,通过项目式科创竞赛锤炼实践能力,提高科研水平。近年来,在国家级各级各类学科竞赛中获国家级特等奖3项、一等奖6项、二等奖30项,其他省部级奖项60余项。

6.学术交流

学位点制定《进一步加强学生海外经历管理办法》,鼓励学生走出国门,加强国际交流。依托科技部高端外国专家项目有效抑制新型冠状病毒的环糊精可溶性ACE2雾化喷剂研究”“空气污染对儿童神经系统及心肺发育的生物学影响研究和山东省智能感知与信息处理国际合作平台,与美国哈佛大学、新加坡国立大学、英国邓迪大学、韩国梨花女子大学、澳大利亚迪肯大学、英国阿伯里斯特威斯大学生物学和健康研究中心、美国加州大学戴维斯分校环境与健康中心开展院际合作,联合培养国际化人才,鼓励学生前往海外开展短期交流、科研合作、海外实习、参观访问等学术活动,近年来研究生海外联培、攻博等9人,招收留学生13人,累计合作发表高水平学术论文23篇,合作编写国际专著2部。

7.论文质量

本学位点要求全体研究生指导教师务必树立培养质量第一责任人的意识,严格落实评阅、答辩专家的监督把关责任,采取切实有效措施,确保学位论文质量,完善学位授予的质量保障机制。

2023年开展的各级学位论文抽检中,本学位点不存在任何问题论文。

8.质量保证

研究生培养全过程把关。本学位点严抓研究生入学至毕业全过程教育,实行全方位、多层次、宽领域协同育人。坚持多措并举拓展优质生源、党建引领开展思政教育、实行“一课一评”加强课程教学质量控制、多次修订导师聘任要求,构建全面质量管理和保障体系。

加强学位论文和学位授予管理。本学位点重视开展日常学术训练,依托重大重点项目组织学术交流,提升学生的学术素养;开展科学道德和学术规范教育,杜绝各种学术不端行为;树立导师培养质量第一责任人意识,实施学位论文预盲审,严之再严,细之再细,规范学位论文格式;实施学位论文评审平台送审,实现学位论文100%全盲审;建立评阅意见、答辩意见修订登记、答辩主席认定机制,确保学位论文质量。

落实分流淘汰机制。本学位点中期筛选考核制度,考核合格者,准予按计划进入学位论文工作阶段,强制要求不低于15%博士生暂缓通过或者终止攻读博士学位。实行学业红橙蓝预警制度,对于超过基本学制的,给予蓝色预警;超过最长学制的,给予橙色预警;超过最长学制2年及以上的,给予红色预警,并实行结业或转硕处理。

9.学风教育

本学位点重视科学道德和学术规范教育,杜绝各种学术不端行为。科学道德和学术规范教育主要包括加强学风建设的紧迫性与重要性、学风建设的有关规定、学术道德规范和行为准则、相关处理规定和纪律处分、学术不端行为案例及坚守学术道德、树立严谨学风等六个方面。结合《山东大学学术纪律处分规定》,严禁抄袭剽窃、伪造篡改、一稿多投、重复发表、不当署名等各种常出现的学术不端行为,避免学术不端行为的产生。2023年度本学位点未发生学术不端行为。

10.管理服务

本学位点坚持实行立德树人,以人为本育人方针,保障“三全育人”成效,将研究生权益保护工作贯穿研究生科研、生活全过程,努力提高在学研究生满意度。研究生会设立研究生权益部,旨在全心全意为研究生服务,及时反映研究生生活、学习、科研等各方面权益诉求,通过采取相关的维权举措,切实维护和保障了在校研究生的自身合法权益,大大提高了研究生对在校食宿、生活安全、科研教学的满意度。

11.就业发展

学位点秉承为天下储人才,为国家图富强的办学宗旨,唱响到祖国最需要的地方建功立业主旋律,培养学生的家国情怀和责任担当,倡导毕业生致力于服务健康中国战略、提高全民健康水平的工作。近20%的毕业生选择去中西部或艰苦地区的医疗卫生、高等教育或基层单位就业,为服务艰苦地区和基层贡献个人力量。毕业生积极献身国防科技事业,入职部队和被美国制裁高科技企业,致力于解决卡脖子技术难题,为国防建设和科技发展做出贡献。近四年毕业生就业率连续实现100%,其中22.64%长江经济带就业,9.43%京津冀地区就业,33.96%服务山东新旧动能转换和经济社会发展,服务于国家重要、重点行业领域。

三、服务贡献

1.科技进步

学位点面向健康中国战略需求,大力推进医工深度交叉融合,服务人民健康,成效显著。

突破技术瓶颈,实现医学检测仪器国产化,在心血管状态评估和疾病早期检测取得重大研究进展。学位点导师团队研制了具有国际领先水平和自主知识产权的心血管系统状态监测仪、便携式动脉硬化检测仪等系列产品,在遏制心血管疾病发病、死亡率和治疗费用攀升方面取得显著成效,先后获山东省技术发明二等奖2项。相关成果已成功应用于中国人民解放军总医院(301医院)等30多个省市的重点医院,完成了400余万例受检者的早期检测;导师团队基于动态学习原创性提出心电动力学图(CDG)作为心肌缺血/心肌梗塞检测的新方法。在北京阜外医院、山东大学齐鲁医院等三甲医院开展多中心临床试验,对心电图正常疑似冠心病患者的检测准确率达80%以上,为心梗早期诊断提供了重要工具。进一步,提出利用心电动力学图评估PCI术后心肌灌注改善的新方法,可作为无创评估PCI术后疗效的辅助工具;此外,学位点研究团队开发出智能光学细胞检测仪,用于宫颈癌等早期癌症细胞筛查;主持创设物联网生命体征感知设备与数据接口规范两项国家行业标准,为国内生物医学工程相关产业的标准化做出突出贡献,助力抢占本领域新技术国际标准的制高点。

发挥人工智能技术优势,面向人民生命健康,在高端医疗装备研发应用领域取得突破性研究成果。学位点导师团队研发“颅颌面手术机器人”,集成了多源数据融合、立体视觉定位、机器人运动控制等关键技术,用于在颅颌面畸形矫治手术中影像导航自主引导下的精准定位和稳定把持;研发“消化道手术机器人”,集成主从遥操作、长距离丝鞘传动摩擦补偿、通过主手控制微型操作臂完成粘膜剥离和早期肿瘤切除等手术操作,实现了技术转化;导师团队研发“穿戴式冗余驱动康复机器人”,针对现有手功能康复机器人精细化辅助训练性能的不足,从机械结构、控制系统和人机交互系统等方面进行了创新性设计,可实现20个关节协调控制,具有技能学习能力、按需辅助能力和指尖力-位姿自适应控制能力,获国家发明专利授权10余项;开发的步态及站立平衡康复训练评估系统,可实现感知运动完整通路训练,有效缩短了康复周期,已在山东大学齐鲁医院、南京医科大学附属苏州医院应用等多所医院实现临床应用;此外,学位点研究团队研发出骨髓瘤、口腔鳞癌等复杂疾病早期诊断及治疗方案优化辅助系统,在山东省立医院、山东大学齐鲁医院开展了多中心临床实践;开发了产前风险评估系统,辅助医生有效评估先天性心脏病孕妇发生不良事件的风险。

深入推进医工汇聚交叉融合,服务健康山东战略,面向临床需求取得创新性科研进步,提升国际声誉。学位点导师团队和瑞典隆德大学合作研究,针对糖尿病早期确诊难的问题,发现血液循环中较高的卵泡抑素蛋白(FST)可提前预测2型糖尿病患病风险,相关成果在《自然通讯》发表;导师团队与齐鲁医院课题组合作,利用高通量RNA测序与系统生物学研究手段,首次系统阐释了醛代谢紊乱在急危重心血管病早期快速发展和恶化中的关键作用,成果在《欧洲心脏杂志》发表;在疾病诊疗及智慧医疗领域,与美国哈佛大学、哥伦比亚大学等20余所世界名校合作,产出重大科研成果。此外,学位点与飞利浦、罗氏、迈瑞、浪潮健康等国内外60余家著名医疗健康企业进行合作,依托多所三甲医院,实现科研成果落地转化。本学科多位教授受聘为山东省医疗器械不良事件监测委员会指导委员,参与起草《山东省健康医疗大数据管理办法》《山东省高风险医疗器械监管现状及对策》等政策法规文件,为服务山东医疗健康事业做出杰出贡献。

2.经济发展

学位点服务于“健康中国”“健康山东”战略与国家健康医疗大数据科技创新应用体系建设规划,支持生物医学信息赋能数字经济发展,在研究生教育及高层次人才培养中扮演着重要的支撑角色。这些领域的专业人才具备跨学科的知识和技能,能够应对医疗健康领域的挑战,为山东省“医养健康”创新板块注入了强大的智力支持。培养出的高水平人才在医疗设备、医疗信息化、生物制药等领域展现出突出的创新、实践能力,不仅推动了医疗健康产业的快速发展,也为山东省经济结构的优化和转型升级提供了有力支撑。

3.文化建设

学位点高度重视并持续加强学科文化建设,深入推进文化育人。加强顶层设计,建立文化建设机制;丰富科研基础设施资源,营造浓厚学术氛围和创新环境;重视科研育人,强调夯实学科基础、训练学科思维;集聚众智众力,推进学科系统标识文化载体建设。学位点文化建设成果获得了师生员工的广泛认同,形成了“以文化人、以文育人、培根铸魂、启智润心”“入口选优生、培养靠优师、出口高质量”等独具特色的学科文化理念,凝聚着学院的优良品质和精神气质,是促进生物医学工程学位点建设全面发展的内在精神动力。

四、持续改进计划

下一步我们将继续根据学科特点及存在不足,坚持“入口寻优生、过程靠优师、出口把质量”的培养理念,探索招生拓展、过程管理、导师培育、毕业申请等多个环节的创新做法,真抓实干,真正做到涵育科学家精神,实现“培育最具创造力的研究生”这一总体目标,推动研究生教育质量全面提档升级。

(一)对外加强招生宣讲,吸引优秀学子,对内浸润学术自信,留住拔尖学生,不断优化生源结构,逐步扩大学术学位研究生招生规模。

(二)落实学导制、教导制,用好“四有导师学院”在线培训项目,构建导师成长计划,提升导师育人能力,提高指导水平。

(三)响应国家战略,坚持四个面向,深化医工交叉融合,服务“健康中国”“健康山东战略。充分利用校友资源、导师资源,全面加强与医疗健康行业龙头、上市公司等头部企业的交流合作,建设示范性专业实践基地,为研究生提供更高水平的实习实践,提升研究生培养质量。


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