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世界第一的加拿大材料学专业

世纪华旅留学 2016-01-16 09:17

  医生是一个高压职业,命悬一线的病人等着救援,生生死死就在一瞬间。所以对于医生的培养格外严格,然而由于培训材料的限制,往往缺乏实战经验,毕竟不可能拿病人练手,这样可是有损职业操守啊!

  然而3D打印让这一切都变得简单了,近日加拿大多伦多儿童医院3D打印出逼真的婴幼儿心脏,用以模拟复杂的婴幼儿心脏手术实战演练。这些3D打印模型采用患儿的真实心脏扫描数据制成,仿真度极高。

  3D打印模型似乎是当前所能运用的最好演练材料了,最大程度还原了心脏的纹理和生理特征。医生们可以用这个模型模拟真实手术的全过程,包括切割,缝线,嫁接等。心血管外科的Yoo教授说道:“这并不完全像人体组织,但工作原理是一样的,可以用来模拟训练。”

  他继续说道:“心脏手术是非常复杂的,以往的培训材料往往来自死者捐赠或动物样品,并不容易找到。对于医生和医学院的学生来说,一般要培训十年以上才能进行复杂的心脏手术。而3D打印模型能够给他们提供足够的演练机会,从而能积攒更丰富的经验,也能更快走上真正的手术台。”

  随着3D打印材料的不断改进,相信未来将出现更加仿真的3D模型用以模拟手术演练,从而提高真实手术的成功率。于医生和病人来说,都是一件好事。当然,这首先是建立在加拿大医学工程和材料工程等相关专业等专业的先进水平之上的。

  3D打印技术出现在20世纪90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。这打印技术称为3D立体打印技术。而加拿大近年来在医学、材料项目、软件及影视道具方面的3D打印技术发展领先于世界,还建成了首个3D打印制造中心。

    十几年之前,加拿大甚至还没什么人知道什么是3D打印,但是近年来,加拿大的3D打印技术已经在医学等方面的迅速发展,这得益于自身大学在生物医学工程和材料工程技术教育方面的出色研究。

  那么加拿大的材料工程专业又是怎样的一个情况呢?

  材料工程, Material Engineering,是研究、开发、生产和应用金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料的工程领域,主要培养从事新型材料的研究和开发、材料的制备、材料特性分析和改性、材料的有效利用等方面的高级工程技术人才。由于材料合成铸造方面与机械专业有很多重合之处,因此在加拿大的学术体系中很多学校都将其做为机械工程的一个分支或者是联合在一起,成为机械与材料工程专业。正是因为这种分科的特殊,学生能否申请材料工程硕士,能否有机会被录取,取决于学生大学期间所学的专业是否与要申请的课程相一致,也就是所谓的课程匹配度。

  全加拿大开设有材料科学/工程类专业的著名大学很多,一般以工程闻名的大学例如多伦多大学、麦吉尔大学、女王大学、阿尔伯塔大学、麦克马斯特大学、卡尔加里大学、达尔豪斯大学都开设有该专业的硕博学位课程,当中的部分大学也开设有材料工程本科的课程;另外还有西安大略大学、滑铁卢大学、萨省大学等大学还开设有材料工程相关学科课程,比如滑铁卢和萨省大学的材料化学专业、西安大略大学的材料与固体力学专业。

  当然,3D打印技术是一门多学科多专业复合技术,除了上面提到的生物医学工程和材料工程之外,还有很多诸如软件工程等相关学科都在为这一技术的进步作出贡献。

  由于工程类专业的专业要求本身就相对较高,加拿大的工程专业水平又在世界属于前列,所以无论想在本科阶段还是研究生阶段入读都具有一定难度。但是对于出国求学的中国学子来说,紧跟未来世界发展的潮流,抓住机会,根据自身特点,申请就读未来科技发展最具前景的专业,是最好的求学选择;切勿盲目选择、盲从他人。

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