前言:想要寫(xiě)出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇生物醫(yī)學(xué)科學(xué)思維范文,相信會(huì)為您的寫(xiě)作帶來(lái)幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫(xiě)作思路和靈感。
【關(guān)鍵詞】 物理;思維能力;培養(yǎng)
1 設(shè)計(jì)情景,激發(fā)興趣
布魯納說(shuō)過(guò):“學(xué)習(xí)的最好刺激乃是對(duì)所學(xué)材料的興趣?!迸d趣是推動(dòng)學(xué)生求知欲的強(qiáng)大內(nèi)在動(dòng)力。一般來(lái)說(shuō),學(xué)生對(duì)物理產(chǎn)生了興趣,就對(duì)物理知識(shí)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的好奇心和求知欲,就能主動(dòng)地學(xué)習(xí),積極地思維,執(zhí)著地去探索。所以,為了使學(xué)生能從旁觀者、被動(dòng)的接受者變成能積極主動(dòng)地參與教學(xué)過(guò)程的主體者,教師所提出的問(wèn)題必須是能讓學(xué)生產(chǎn)生共鳴的,能激發(fā)起濃厚探索興趣的問(wèn)題。那么如何把那些平淡的、抽象的問(wèn)題通過(guò)教師的構(gòu)建加工變成一個(gè)個(gè)能使學(xué)生睜大眼睛、閃耀著神奇力量的火花呢?這就需要教師精心設(shè)計(jì)展現(xiàn)問(wèn)題的情景,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
另外,老師在授課過(guò)程中應(yīng)該讓學(xué)生充分享受到動(dòng)手活動(dòng)的樂(lè)趣,讓學(xué)生充分體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程,比如在講解“電路連接的基本方式”這一內(nèi)容時(shí),就可以給學(xué)生二只小燈泡和二只開(kāi)關(guān),以及必要的導(dǎo)線(xiàn)、電池,讓學(xué)生自由連接,最后由老師一一講評(píng),分析各種所接電路的優(yōu)缺點(diǎn),從而得出電路的連接方法和各自的特點(diǎn),通過(guò)讓學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造興趣。
2 掌握建立規(guī)律的思維方法
中學(xué)生在建立物理規(guī)律時(shí),常用的思維方法有兩種:①實(shí)驗(yàn)歸納。實(shí)驗(yàn)歸納即直接從觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果中分析、歸納、概括而總結(jié)出物理規(guī)律的方法;②理論分析。理論分析就是利用已有的物理概念和物理規(guī)律,通過(guò)物理思維或數(shù)學(xué)推理,得出新的物理規(guī)律的方法。常見(jiàn)的有理論歸納和理論演繹兩種。理論歸納就是利用已有的物理概念和物理規(guī)律,經(jīng)歸納推理,得出更普遍的物理規(guī)律的思維方法。
3 物理規(guī)律教學(xué)與推理能力的培養(yǎng)
物理規(guī)律(包括定律、定理和原理)反映了物理現(xiàn)象、物理過(guò)程發(fā)生變化的各個(gè)因素之間的本質(zhì)的、必然的聯(lián)系。物理規(guī)律的建立往往要用到歸納推理、科學(xué)猜想等抽象思維方式。教師應(yīng)注意展現(xiàn)物理規(guī)律的形成過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的推理能力。
歸納推理是以若干場(chǎng)合的情況為前提,推求到一般原則為結(jié)論的推理方法。如“功的原理”一節(jié)的教學(xué),課本上是從利用杠桿、滑輪提起重物做的功跟直接用手做的功相比較,得出“兩功相等”后,提出這個(gè)結(jié)論適用于“任何機(jī)械”,這實(shí)質(zhì)上是利用了歸納推理。歸納推理有不完全歸納法和完全歸納法兩種形式,物理中常用的是不完全歸納法,我們必須知道,不完全歸納法得到的結(jié)論不一定正確。“功的原理”教學(xué)時(shí),為了使學(xué)生有一個(gè)正確的思維方法,應(yīng)加一個(gè)思維階梯:在得到上述“兩功相等”的結(jié)論后,提出是否只有杠桿、滑輪兩種機(jī)械具有“兩功相等”的性質(zhì)呢?接著做“用輪軸提起重物”實(shí)驗(yàn)后同樣得出“兩功相等”,進(jìn)而推廣到“一切機(jī)械”,得出功的原理。
科學(xué)猜想是根據(jù)已知幾個(gè)事例的排列傾向,推斷新的情況的一種推理方式。如“牛頓第一定律”教學(xué)中,“伽利略的研究結(jié)論”不是從實(shí)驗(yàn)中直接得出,而是從車(chē)沿斜面滑下以同一速度在水平的毛巾表面、棉布表面、光木板表面運(yùn)動(dòng)的距離不同這一現(xiàn)象分析,得到“越光滑的表面上,小車(chē)受到的阻力越小,它就運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn),速度變化得就越慢”,接著提出猜想:如果接觸面絕對(duì)光滑,小車(chē)在運(yùn)動(dòng)中不受阻力,情況又怎樣呢?啟發(fā)學(xué)生從毛巾、棉布、光木板三種表面的光滑程度與速度變化快慢的發(fā)展趨向思考,得出“速度保持不變,永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去”的科學(xué)結(jié)論。
4 加強(qiáng)應(yīng)用物理規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的訓(xùn)練和指導(dǎo)
學(xué)習(xí)物理規(guī)律的目的就在于能夠運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題,同時(shí),通過(guò)運(yùn)用,還能檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的掌握情況,加深對(duì)物理規(guī)律的理解。在規(guī)律教學(xué)中,教師要選擇恰當(dāng)?shù)奈锢韱?wèn)題,有計(jì)劃、有目標(biāo)、由簡(jiǎn)到繁、循序漸進(jìn)、反復(fù)多次地進(jìn)行訓(xùn)練,使學(xué)生逐步掌握應(yīng)用物理規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的思維過(guò)程、思維策略和思維方法,從而發(fā)展學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力、思維能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)解決物理問(wèn)題的能力等。
5 結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:高職高專(zhuān);微生物免疫學(xué);教學(xué)思路與方法;創(chuàng)新教學(xué)
引言
高職高專(zhuān)微生物免疫學(xué)課程是各高職高專(zhuān)院校所開(kāi)設(shè)的必修基礎(chǔ)課,作為生命科學(xué)的重要學(xué)科之一,其在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的過(guò)渡上具有舉重若輕的地位。因此,建立關(guān)于此課程新的教學(xué)思路與教學(xué)方法,以適應(yīng)微生物免疫學(xué)課程飛速的發(fā)展,在現(xiàn)階段顯的尤為迫切。綜合筆者的相關(guān)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),同時(shí)查閱了近幾年最新的教學(xué)改革模式,在教學(xué)思路與教學(xué)方法上提出了以下幾點(diǎn)創(chuàng)新性的改革意見(jiàn),以初步探索新世紀(jì)下高職高專(zhuān)微生物免疫學(xué)的課堂教學(xué)方法。
1.重視教學(xué)過(guò)程中形象思維與具體思維的運(yùn)用
教學(xué)過(guò)程中形象思維與具體思維的應(yīng)用原則,即將復(fù)雜的知識(shí)簡(jiǎn)單化,將微觀的知識(shí)現(xiàn)實(shí)化,將抽象的知識(shí)形象化。
具體來(lái)講,主要是運(yùn)用生活中大家易接觸的物體、事件作為例子,將復(fù)雜晦澀的知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為大家易于理解的模型,將抽象的知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為形象的現(xiàn)實(shí)事例。比如,在講解人體免疫反應(yīng)中,抗體需要和抗原發(fā)生特異性的結(jié)合,從而發(fā)生特異性的免疫性反應(yīng)。這個(gè)知識(shí)點(diǎn)就可以采用鎖與鑰匙的關(guān)系模型來(lái)進(jìn)行比喻,即把鎖比喻成抗原分子,把鑰匙比喻成抗體分子,這樣,鑰匙主動(dòng)地插入到鎖中,并根據(jù)鑰齒的完美匹配和鎖進(jìn)行作用,并且,因?yàn)檫@種特異的匹配,使得一把鑰匙只能打開(kāi)一把鎖。通過(guò)這種形象思維與具體思維的運(yùn)用,不僅僅可以形象的展現(xiàn)抗體分子與抗原分子特異性的結(jié)合,也可以體現(xiàn)出抗體結(jié)合抗原的主動(dòng)性,進(jìn)而發(fā)生作用的層面,可謂一舉兩得。
2. 提出“合理進(jìn)度”教學(xué)模式,來(lái)替換傳統(tǒng)的計(jì)劃式教學(xué)
由于高職高專(zhuān)微生物免疫學(xué)課程的迅速發(fā)展,知識(shí)結(jié)構(gòu)近年來(lái)有不斷深入的趨勢(shì),再加上大部分院校對(duì)于這門(mén)課程都是在新生入校的第一學(xué)期開(kāi)設(shè)的,這對(duì)于從中學(xué)畢業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)是個(gè)挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對(duì)這種越來(lái)越深入的知識(shí)體系變革,筆者在此提出“合理進(jìn)度”教學(xué)模式。
“合理進(jìn)度”教學(xué)模式是將復(fù)雜整塊的知識(shí)按照難易程度從低到高劃分為若干個(gè)層次,然后分階段講述,讓學(xué)生可以循序漸進(jìn)的接受、掌握整個(gè)知識(shí)點(diǎn)。具體來(lái)講,在教學(xué)過(guò)程中,先按最容易的知識(shí)層次講起,只需要讓學(xué)生有個(gè)大致的基礎(chǔ)的了解,然后,針對(duì)學(xué)生接受的情況,逐步的深入授課。例如,在免疫學(xué)內(nèi)容的教學(xué)上,就可以部分顛倒教材的教學(xué)順序,先從免疫系統(tǒng),抗體,抗原等基本內(nèi)容講起,這樣像補(bǔ)體系統(tǒng)、細(xì)胞因子、主要組織相容性復(fù)合體、免疫應(yīng)答、超敏反應(yīng)、抗感染免疫等復(fù)雜內(nèi)容就容易被學(xué)生接受。
3. 以問(wèn)題解決為基本原則的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性改革
在高職高專(zhuān)微生物免疫學(xué)課程的教學(xué)中,配套的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是非常重要的,它不僅對(duì)學(xué)生鞏固理論知識(shí)是必要的,而且是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力,使所學(xué)知識(shí)走向應(yīng)用的關(guān)鍵步驟。但是,就筆者調(diào)查所得,目前在各高職高專(zhuān)中開(kāi)展的微生物免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)課程還是比較陳舊的,其教學(xué)主要是以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,以此來(lái)配合理論課程的教學(xué),當(dāng)然,這是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。但是,隨著近年來(lái)微生物免疫學(xué)課程不斷地改革與強(qiáng)化深入,這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端也愈來(lái)愈明顯,即這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法很難具有系統(tǒng)性,失去了知識(shí)體系的連貫性,并且,極大的阻礙了學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考,培養(yǎng)創(chuàng)新思維以及基本的操作技能。
所以,筆者在此提出,要進(jìn)行以問(wèn)題解決為基本原則的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性改革,即把問(wèn)題作為基礎(chǔ)、把問(wèn)題作為學(xué)習(xí)導(dǎo)向、把問(wèn)題解決作為主體。具體來(lái)講,每次實(shí)驗(yàn)教學(xué)前,在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡幕A(chǔ)上,先讓學(xué)生以提出問(wèn)題及相互解決問(wèn)題的方式搞明白實(shí)驗(yàn)原理及理清實(shí)驗(yàn)思路,接下來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)步驟的確定。上課時(shí),根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)步驟。實(shí)驗(yàn)結(jié)束,啟發(fā)性的引導(dǎo)學(xué)生來(lái)思考實(shí)驗(yàn)結(jié)果,根據(jù)相關(guān)的理論知識(shí)來(lái)進(jìn)行分析、解釋。以上是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的做法。
筆者認(rèn)為,每學(xué)期應(yīng)該至少增加1-2個(gè)自主創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn),即沒(méi)有明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,學(xué)生綜合自己一學(xué)期所學(xué)的相關(guān)知識(shí),根據(jù)興趣自己確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康模约涸O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,從而真正實(shí)現(xiàn)百分百的獨(dú)立創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,即獨(dú)立提出問(wèn)題,思考問(wèn)題,最后成功的解決問(wèn)題。我相信,通過(guò)這種實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練,不僅可以大大的提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的技能,更重要的,可以有效的鍛煉學(xué)生獨(dú)立、創(chuàng)新、理論同實(shí)踐結(jié)合的能力。
4. 充分利用以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的多媒體教學(xué)資源,實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段的創(chuàng)新
在高職高專(zhuān)微生物免疫學(xué)課程中,要充分利用以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的多媒體教學(xué)資源。隨著科技的發(fā)展,多媒體因其獨(dú)特的簡(jiǎn)便、形象、互動(dòng)等特征,越來(lái)越受到老師的青睞,越來(lái)越多的課堂上開(kāi)始出現(xiàn)了多媒體教學(xué)模式。經(jīng)過(guò)筆者調(diào)查發(fā)現(xiàn),多媒體教學(xué)以其趣味、動(dòng)畫(huà)、重復(fù)等諸多優(yōu)勢(shì),有效的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)板書(shū)式教學(xué)中費(fèi)時(shí)、抽象、晦澀等缺點(diǎn),從而很好的將難懂的知識(shí)點(diǎn)形象化、生動(dòng)化、感性化,從而極大的增強(qiáng)了學(xué)生吸收新知識(shí)的效果。
比如,在教授微生物學(xué)內(nèi)容中基因突變及其分子機(jī)制一節(jié)時(shí),很多學(xué)生未接觸到分子生物學(xué)的相關(guān)知識(shí),并且由于基因突變的復(fù)雜性及微觀性,無(wú)法通過(guò)口述形象的講解其機(jī)理。在這種情況下,多媒體教學(xué)就可以很好的解決這一弊端。制作關(guān)于基因突變的動(dòng)畫(huà),以不同顏色標(biāo)注不同因素下可能造成的基因突變情形,并且擴(kuò)大化突變前后基因的變化,這樣,學(xué)生就可以對(duì)基因突變產(chǎn)生了良好的感性認(rèn)識(shí)。又如在講解細(xì)菌的二分裂方式繁殖時(shí),細(xì)菌一分裂二、二分裂四的景象在動(dòng)畫(huà)中呈現(xiàn)就顯得非常直觀易懂。
5. 認(rèn)識(shí)學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的主體地位,發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)上的積極主動(dòng)性
一直以來(lái),很多人都認(rèn)為老師教授知識(shí),學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí),從而錯(cuò)誤的理解老師是教學(xué)過(guò)程中的主體。其實(shí),教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的成功與否,主要還是取決于學(xué)生所發(fā)揮的作用。所以,要想更好的完成高職高專(zhuān)微生物免疫學(xué)課程的教學(xué),就必須認(rèn)識(shí)到學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的主體地位,充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)上的積極主動(dòng)性。
毋庸置疑,讓學(xué)生參與課堂討論是發(fā)揮主動(dòng)性很好的方式,在此基礎(chǔ)上,筆者提出了一種名為“競(jìng)賽式”教學(xué)模式,即根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,選出一些重要課題,將班級(jí)學(xué)生分為幾個(gè)小組,隨機(jī)分配這些課題,小組可通過(guò)任意方式來(lái)講授這些課題,包括制作powerpoint,掛圖,板書(shū)等。每組講完以后,還要接受來(lái)自全班同學(xué)的提問(wèn)與質(zhì)疑。這樣,在一種競(jìng)爭(zhēng)比賽的氛圍中,學(xué)生就會(huì)有動(dòng)力來(lái)查詢(xún)課題相關(guān)內(nèi)容,由于面臨被提問(wèn)的境遇,學(xué)生會(huì)全面、深入的探究要講述內(nèi)容。學(xué)生通過(guò)這種自己主動(dòng)學(xué)習(xí)獲得的知識(shí),記憶會(huì)異常深刻。
6.結(jié)語(yǔ)
總之,雖然高職高專(zhuān)微生物免疫學(xué)課程比較晦澀、抽象,但是筆者堅(jiān)信在不斷的教學(xué)思路與教學(xué)方法改革中,微生物免疫學(xué)教學(xué)一定會(huì)變得感性化、簡(jiǎn)單化、形象化。(雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院醫(yī)學(xué)系;四川;雅安;625000)
參考文獻(xiàn):
[1] 郭成栓,歐陽(yáng)蒲月.高職《微生物學(xué)與免疫學(xué)》教學(xué)改革初探[J].專(zhuān)業(yè)教學(xué)研究,2011,(2).
[2] 彭俊鳳.以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為切入點(diǎn)提高高職微生物免疫學(xué)教學(xué)質(zhì)量[J].衛(wèi)生職業(yè)教育,2007,(25).
關(guān)鍵詞:工科院校;生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè);生物實(shí)踐教學(xué);教學(xué)改革
生物醫(yī)學(xué)工程(BiologyMedicalEngineering,BMI)是綜合生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和工程學(xué)的理論和方法而發(fā)展起來(lái)的,其主要是運(yùn)用現(xiàn)代自然科學(xué)和工程技術(shù)的原理和方法,從工程學(xué)的角度,在多層次上研究人體的結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系,揭示生命現(xiàn)象,為防病、治病提供新的技術(shù)手段的一門(mén)綜合性、高技術(shù)的學(xué)科,多學(xué)科的高度綜合交叉是生物醫(yī)學(xué)工程的特點(diǎn)[1]。自上世紀(jì)70年代末以來(lái),國(guó)內(nèi)許多醫(yī)學(xué)院校、綜合性大學(xué)、理工科大學(xué)及相關(guān)科研機(jī)構(gòu)都設(shè)立了生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè),涵蓋了生物信息、醫(yī)療儀器、生物材料、生物工程等多個(gè)專(zhuān)業(yè)方向,課程設(shè)置主要包括工程類(lèi)課程和醫(yī)學(xué)類(lèi)課程,旨在培養(yǎng)具有各方面能力的復(fù)合型人才[2]。在生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)體系中,實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神、提高整體教學(xué)質(zhì)量的根本保證和有效途徑[3]。南京郵電大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)是在學(xué)校原來(lái)的信號(hào)與信息處理等優(yōu)勢(shì)學(xué)科的支撐下發(fā)展起來(lái)的,因此在醫(yī)學(xué)信號(hào)處理、醫(yī)學(xué)圖像處理、生物傳感和生物信息學(xué)等領(lǐng)域積累了雄厚的師資和科研力量,上述領(lǐng)域的實(shí)踐教學(xué)體系完善、教學(xué)平備。比較而言,學(xué)校在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的教學(xué)和科研上相對(duì)薄弱,特別是在生物醫(yī)學(xué)方面的實(shí)踐教學(xué)有明顯的不足,存在著師資力量缺乏、教學(xué)平臺(tái)薄弱、課時(shí)有限等問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題,我們從師資隊(duì)伍建設(shè)、資源優(yōu)化配置、教學(xué)內(nèi)容改革和教學(xué)方式更新等方面入手,對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)提出一系列改革措施,取得一定的效果。
一、生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題
南京郵電大學(xué)是傳統(tǒng)的工科院校,信息學(xué)科是學(xué)校的辦學(xué)特色。在工學(xué)為主體,以及“大信息”的背景下,學(xué)校的通信、電子、圖像和計(jì)算機(jī)等學(xué)科的科研氛圍濃厚、師資力量較強(qiáng),相關(guān)課程的教學(xué)體系成熟、教學(xué)特點(diǎn)鮮明。上述相關(guān)學(xué)科的實(shí)踐教學(xué)已經(jīng)構(gòu)建了包括課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、專(zhuān)題實(shí)驗(yàn)、綜合訓(xùn)練和生產(chǎn)實(shí)習(xí)一系列完善的實(shí)踐教學(xué)體系結(jié)構(gòu)。但隨著我國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科建設(shè)工作的開(kāi)展,以及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究和應(yīng)用的快速發(fā)展,迫切的需要將更多的生物醫(yī)學(xué)知識(shí)融入到工程學(xué)知識(shí)中。為了擴(kuò)展生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的知識(shí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在生物學(xué)教學(xué)方面,我校目前開(kāi)設(shè)了幾門(mén)生物學(xué)領(lǐng)域的課程,包括現(xiàn)代生物學(xué)、定量生理學(xué)和解剖生理學(xué)等。由于學(xué)校在生物醫(yī)學(xué)相關(guān)學(xué)科的科研和教學(xué)缺乏基礎(chǔ),因此這些課程的師資力量較為缺乏,實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)也比較薄弱。此外,生物醫(yī)學(xué)課程多屬于理論加上實(shí)驗(yàn)的課程,要求課時(shí)較多。以解剖與生理為例,理論課要講51個(gè)學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)課也需要51個(gè)學(xué)時(shí)[4,5]。但我校生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)大綱,對(duì)解剖與生理課程只設(shè)置了36個(gè)學(xué)時(shí)的理論課以及4個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課。因此,在這些課程的理論課教學(xué)上,需要大幅的調(diào)整以適應(yīng)本專(zhuān)業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)要求[4,5]。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上,由于課時(shí)的限制,大多為演示實(shí)驗(yàn)或參觀,學(xué)生缺乏動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)[6]。筆者在調(diào)研學(xué)生對(duì)解剖與生理課程興趣、期望和要求時(shí),有68.1%的同學(xué)表示對(duì)這門(mén)課程感興趣或非常感興趣,并且有30%的同學(xué)希望能有動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)(表2)。但我校目前現(xiàn)有的師資力量、實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)和課時(shí)設(shè)置都不能滿(mǎn)足學(xué)生的這一要求,因此,必須采取有效的改進(jìn)措施提高教學(xué)平水,滿(mǎn)足學(xué)生的學(xué)習(xí)要求。
二、生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)辦法
1.培養(yǎng)專(zhuān)任教師隊(duì)伍。為了提高我校生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的教學(xué)和科研水平,近幾年來(lái),已引進(jìn)多個(gè)生物醫(yī)學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的博士和高級(jí)人才,構(gòu)建了一個(gè)高學(xué)歷的教師隊(duì)伍。教師的專(zhuān)業(yè)和研究方向包括了分子生物學(xué)、蛋白質(zhì)工程以及納米材料毒理等,這些教師的專(zhuān)業(yè)背景和知識(shí)體系完全滿(mǎn)足了現(xiàn)有的生物課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。
2.完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件。為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平,同時(shí)為了滿(mǎn)足學(xué)??蒲许?xiàng)目發(fā)展的需要,我校已于近幾年建設(shè)完成了生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)目標(biāo)是建立一個(gè)以生物技術(shù)為核心,結(jié)合醫(yī)學(xué)診斷以及生物信息處理的多層次性和綜合性實(shí)驗(yàn)基地,使學(xué)生系統(tǒng)化地學(xué)習(xí)和掌握全面的生命科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)技能,以培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域創(chuàng)新性人才,同時(shí)為生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的師生提供一個(gè)高水平的細(xì)胞、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái),以加強(qiáng)不同學(xué)科間的合作交流,做出一流的科研工作。目前已建立了分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)操作平臺(tái)和蛋白結(jié)構(gòu)測(cè)試和信息處理的表征平臺(tái)。在此平臺(tái)上,我們?yōu)閷W(xué)生設(shè)立了核酸分離和檢測(cè),核黃素、丙二醛和超氧化物歧化酶等生化指標(biāo)測(cè)定等一系列的實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,觀看并親自動(dòng)手操作,極大激發(fā)了學(xué)生的對(duì)生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣。
3.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方法。除了加強(qiáng)教師隊(duì)伍和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè),我們還通過(guò)多種教學(xué)方法和途徑改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。針對(duì)生物類(lèi)課程實(shí)驗(yàn)課時(shí)不足的問(wèn)題,許多教師針對(duì)生物領(lǐng)域的熱點(diǎn)方向開(kāi)設(shè)了一系列的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,通過(guò)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室和動(dòng)物房,讓學(xué)生跟著老師學(xué)習(xí)一些基本的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)以及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的操作技能和方法[7-9]。在教學(xué)中,教師積極鼓勵(lì)對(duì)生物醫(yī)學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)有興趣并且有能力的本科生申報(bào)創(chuàng)新項(xiàng)目,鼓勵(lì)教師和學(xué)生并將畢業(yè)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新項(xiàng)目相結(jié)合,以教師的科研項(xiàng)目為載體,讓學(xué)生在實(shí)踐中創(chuàng)新[10]。實(shí)踐以學(xué)生為主體,讓學(xué)生獨(dú)立查閱中外文獻(xiàn),了解項(xiàng)目最新的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,學(xué)習(xí)各種新的實(shí)驗(yàn)技術(shù),掌握科學(xué)研究方法,這不僅有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)創(chuàng)新思維,同時(shí)還加深例如學(xué)生對(duì)各種專(zhuān)業(yè)課程的理解以及對(duì)生物工程專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)。實(shí)踐證明,上述教學(xué)方法激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和操作能力,并培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,取得了良好的教學(xué)效果。同時(shí)學(xué)校還積極與南京大學(xué)、南京中醫(yī)藥大學(xué)、江蘇省中醫(yī)院等單位建立合作關(guān)系,帶領(lǐng)學(xué)生參觀實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生對(duì)生物醫(yī)學(xué)各領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室構(gòu)成、具體運(yùn)作有更直觀的認(rèn)識(shí)。通過(guò)在大學(xué)和醫(yī)院等實(shí)習(xí)基地的參觀和關(guān)系,讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)目的和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值。生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)作為一門(mén)為生物學(xué)和醫(yī)學(xué)服務(wù)的交叉學(xué)科,生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課對(duì)生物醫(yī)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解掌握領(lǐng)域非常重要。針對(duì)我校生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題,我們開(kāi)展一系列的教學(xué)改革與實(shí)踐,取得了很好的效果。極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的參與熱情,提高學(xué)生的實(shí)踐能力,并且為學(xué)生今后的工作和科研奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。希望能在此基礎(chǔ)上,繼續(xù)完善現(xiàn)有的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和教學(xué)方法,從而更好地促進(jìn)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)和發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]章浩偉,秦翥,劉穎,等.創(chuàng)新實(shí)踐模式在生物醫(yī)學(xué)工程教學(xué)中的探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2013,32(4):117-120.
[2]李天鋼,馬春排,李自毅,等.生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)踐教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2008,27(7):21-22,46.
[3]馬春排,李天鋼,李自毅,等.生物醫(yī)學(xué)工程實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)定研究與探索,2010,29(4):103-105,122.
[4]李小慧,吳建盛.理工院校生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)解剖生理學(xué)教學(xué)的思考[J].中國(guó)電力教育,2013,(10):161-163.
[5]嚴(yán)振國(guó),施雪筠.解剖生理學(xué)[M].2版.中國(guó)中醫(yī)藥出版社,2004.
[6]路宏朝,王楊科,陳文強(qiáng),等.基于能力培養(yǎng)的人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2011,11(3):35-37,40.
[7]孫文彬.開(kāi)放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2006,25(2):148-151.
[8]馮波,翁杰,黃楠,等.結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)和自身優(yōu)勢(shì)建立生物醫(yī)學(xué)工程本科專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2006,23(10):15-17.
[9]劉婷,藺萬(wàn)煌,曹杏芝.獨(dú)立學(xué)院生物學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式改革[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2013,11(2):64-66.
Discussion on Improving the Professional Knowledge of Bio-medical Engineering Students
BAO Xuan, CAI Li
(Anhui University of Chinese Medicine, Hefei 230012, China)
Abstract: This article takes the Bio-medical Engineering of Anhui University of Chinese Medicine Specialty as an example to discuss how to undergraduate professional knowledge from five aspects consist of orientation of market demand, basis of professional characteristics,post function as the goal, teacher's ability as a support and students' ability as a fundamental.Enable students to achieve full employment and perfect career.
Key words: bio-medical engineering;professional knowledge;medical imaging technology
作為一個(gè)理工醫(yī)相結(jié)合的高度綜合性邊緣交叉學(xué)科,生物醫(yī)學(xué)工程崛起于上世紀(jì)60年代,并從80年代開(kāi)始,全球生物醫(yī)學(xué)工程醫(yī)療器械類(lèi)產(chǎn)品銷(xiāo)售額每年保持6-10%的增長(zhǎng)率,因而被譽(yù)為產(chǎn)業(yè)界的“常青樹(shù)”,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的生長(zhǎng)點(diǎn)。如此大的規(guī)模和市場(chǎng),對(duì)人才的需求自然不言而喻。所以,大多醫(yī)科類(lèi)院校都開(kāi)設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè),由于是新開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè),難以在較短時(shí)間內(nèi)形成一套系統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式。這就造成了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的求賢若渴、高校教育的捉襟見(jiàn)肘、專(zhuān)業(yè)人才的鳳毛麟角互相矛盾的局面。所以,有針對(duì)性地作好思想教育疏導(dǎo)工作,并循序漸進(jìn)地指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)主客觀條件進(jìn)行未來(lái)職業(yè)規(guī)劃,發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性,圓其成才夢(mèng),是新設(shè)專(zhuān)業(yè)的班主任、輔導(dǎo)員和任課教師以及學(xué)校各有關(guān)部門(mén)必須面臨的重要課題。
經(jīng)過(guò)調(diào)查研究,學(xué)生在不同階段身心狀態(tài)的突出表現(xiàn)為:初期缺乏對(duì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)知,導(dǎo)致思想困惑迷茫;中期課程學(xué)習(xí)任務(wù)繁重,導(dǎo)致心理壓力加大;后期就業(yè)前景不明朗,導(dǎo)致缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力[1]。為了幫助學(xué)生消除以上的顧慮,本文以安徽中醫(yī)藥大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)為例,對(duì)如何使學(xué)生對(duì)于未來(lái)求業(yè)擇業(yè)有一個(gè)清晰而理智的認(rèn)識(shí)作了探討。
1 以專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)為基礎(chǔ),培養(yǎng)什么人才
安徽中醫(yī)藥大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)(醫(yī)療器械方向)是一個(gè)集數(shù)學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息技術(shù)以及醫(yī)學(xué)科學(xué)于一體的新興專(zhuān)業(yè)。所學(xué)跨學(xué)科的課程,既有醫(yī)學(xué)成像原理和電離輻射防護(hù)的知識(shí),又有圖像重建算法和圖像后處理內(nèi)容;既有理科工科知識(shí),又有醫(yī)科內(nèi)容。合理的教學(xué)計(jì)劃和科學(xué)的培養(yǎng)方式以具有堅(jiān)實(shí)寬廣的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)深入的專(zhuān)門(mén)知識(shí)、熟練的實(shí)驗(yàn)操作技術(shù),可以從事各類(lèi)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的研制、開(kāi)發(fā)、技術(shù)支持的復(fù)合型高級(jí)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才為培養(yǎng)目標(biāo),使畢業(yè)生具備在醫(yī)學(xué)影像技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域,從事產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)制造、經(jīng)營(yíng)管理、技術(shù)服務(wù)、教育培訓(xùn)等工作的能力。
此外,當(dāng)今的醫(yī)學(xué)影像學(xué)科向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、融合化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展,高級(jí)人才也要與時(shí)俱進(jìn),掌握專(zhuān)業(yè)國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài),富有科學(xué)思維能力,勇于在專(zhuān)業(yè)前沿領(lǐng)域探索與創(chuàng)新,應(yīng)具有使用新型功能設(shè)備和應(yīng)用新穎科學(xué)技術(shù)的能力。
2 以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,需要什么技術(shù)
醫(yī)學(xué)影像技術(shù)主要是指為開(kāi)展醫(yī)療或醫(yī)學(xué)研究,以非侵入方式獲得人體某部分內(nèi)部組織影像的技術(shù)與處理過(guò)程,為臨床疾病診斷提供重要參考依據(jù)[2]。其中出現(xiàn)最早的裝置是X線(xiàn)機(jī),隨著影像技術(shù)在不斷地探索中改進(jìn),超聲、磁共振、單光子等斷層成像技術(shù)和系統(tǒng)的大量涌現(xiàn),為醫(yī)生在出示診斷中提供更為詳細(xì)、精確的信息依據(jù),涵蓋了解剖、病理、功能、代謝等多個(gè)領(lǐng)域,更早、更準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)病變,也為臨床制訂治療方案、評(píng)價(jià)治療效果提供幫助。具體體現(xiàn)在:現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像率先建設(shè)并實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化體系,成為數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)的基礎(chǔ)和重點(diǎn);數(shù)字成像技術(shù)將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳輸,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷;從傳統(tǒng)的顯示宏觀結(jié)構(gòu)發(fā)展到反映分子、生化水平的變化,為徹底治愈某種疾病提供了可能;從單一的診斷學(xué)過(guò)渡到了診斷與治療并舉的臨床學(xué)科[3];從簡(jiǎn)單的信號(hào)傳導(dǎo)跟蹤到實(shí)現(xiàn)定量成像;電阻抗成像作為無(wú)創(chuàng)無(wú)放射損傷的成像技術(shù),既能顯示形態(tài)改變又能反映功能變化;利用多模成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病的早期診斷和活體病理成像;單光子發(fā)射成像和正電子成像根據(jù)醫(yī)學(xué)的放射性核素示蹤原理實(shí)現(xiàn)影像;無(wú)創(chuàng)、無(wú)害性的檢查技術(shù)不斷發(fā)展,輻射劑量的控制逐步得到強(qiáng)化等等[4]。時(shí)至今日,醫(yī)學(xué)影像的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)遍布人體主要的器官和疾病類(lèi)型,從神經(jīng)疾病、代謝紊亂到心腦血管疾病、傳染疾病,腫瘤診治方面的應(yīng)用也有相當(dāng)進(jìn)展。醫(yī)學(xué)影像技術(shù)逐漸成為臨床研究的可靠工具和活力平臺(tái)。
3 以崗位職能為目標(biāo),從事什么工作
總結(jié)近些年生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)本科生的就業(yè)去向分析可知,從事本專(zhuān)業(yè)相關(guān)工作的畢業(yè)生主要集中在三大領(lǐng)域,綜合性醫(yī)院、醫(yī)療器械企業(yè)和醫(yī)療器械監(jiān)督管理部門(mén)。
3.1 綜合性醫(yī)院的放射科、放療科、設(shè)備科、核醫(yī)學(xué)科
從事醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的應(yīng)用、管理和維護(hù)工作,主要涵蓋以下4個(gè)方面內(nèi)容:①具有常規(guī)放射學(xué)、超聲醫(yī)學(xué)、核磁共振及CT等系統(tǒng)理論知識(shí)與操作技能;②具有臨床醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)及電子學(xué)等有關(guān)理論知識(shí);③在疾病診斷中比較熟悉各種影像診斷技術(shù)的應(yīng)用;④比較熟悉醫(yī)學(xué)影像學(xué)各專(zhuān)業(yè)分支前沿技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)[2]。其中,理論知識(shí)內(nèi)容在本科教學(xué)過(guò)程能夠充分體現(xiàn),而技術(shù)應(yīng)用及操作技能則必須在各功能科室第一線(xiàn)長(zhǎng)期工作并積累經(jīng)驗(yàn)才能夠獲得,兩者是相互制約相互促進(jìn)的關(guān)系。對(duì)前沿技術(shù)的關(guān)注是醫(yī)學(xué)影像技術(shù)工作者對(duì)自我提升的一個(gè)必然要求,也是為良好開(kāi)展工作必須做到的知識(shí)儲(chǔ)備。
3.2 中外醫(yī)學(xué)影像設(shè)備研發(fā)機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)企業(yè)、教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)
相關(guān)工作崗位主要包括市場(chǎng)和銷(xiāo)售、研發(fā)和技術(shù)支持,產(chǎn)品注冊(cè)和產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)。前兩者對(duì)從業(yè)者個(gè)人能力的整體水平要求較高,如溝通交際和處事應(yīng)變能力,從事產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)和市場(chǎng)推廣等工作;中間兩者看重專(zhuān)業(yè)素質(zhì),從事產(chǎn)品研制、開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、維修保養(yǎng)等工作;后兩者主要是在品管部門(mén),需要熟悉產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管相關(guān)的法律法規(guī),從事質(zhì)量檢測(cè)、控制和監(jiān)督工作,了解產(chǎn)品注冊(cè)要求和撰寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)并能獨(dú)立完成產(chǎn)品注冊(cè)、申報(bào)、體系認(rèn)證等工作。
3.3 醫(yī)療器械監(jiān)督管理部門(mén)
主要工作職責(zé)包括:組織擬訂醫(yī)療器械注冊(cè)管理制度并監(jiān)督實(shí)施;組織擬訂醫(yī)療器械標(biāo)準(zhǔn)、分類(lèi)規(guī)則、命名規(guī)則和編碼規(guī)則;擬訂醫(yī)療器械注冊(cè)許可工作規(guī)范及技術(shù)支撐能力建設(shè)要求并監(jiān)督實(shí)施;組織擬訂醫(yī)療器械生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、使用管理制度并監(jiān)督實(shí)施,擬訂醫(yī)療器械互聯(lián)網(wǎng)銷(xiāo)售監(jiān)督管理制度并監(jiān)督實(shí)施;組織開(kāi)展醫(yī)療器械不良事件監(jiān)測(cè)和再評(píng)價(jià)、監(jiān)督抽驗(yàn)及安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;擬訂問(wèn)題醫(yī)療器械召回和處置制度等[5]。
4 以教師能力為依托,具備什么知識(shí)
生物醫(yī)學(xué)工程本身是一門(mén)多交叉學(xué)科,教師具有多元化的學(xué)科背景對(duì)于研究和教學(xué)是至關(guān)重要的。在注重多種知識(shí)和技能的復(fù)合的同時(shí),將生物醫(yī)學(xué)與藥學(xué)、化學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、材料學(xué)、電子信息學(xué)等相關(guān)學(xué)科有機(jī)結(jié)合起來(lái),努力將其他學(xué)科的思維方式引入到生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中來(lái),并將這種優(yōu)勢(shì)帶到學(xué)生的學(xué)科設(shè)置以及綜合實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,去啟發(fā)學(xué)生的思維。理工科背景的教師深入臨床接觸病例,醫(yī)科背景的教師參加理工科理論培訓(xùn),任課教師深入行業(yè)調(diào)研,企業(yè)專(zhuān)家走進(jìn)校園,充分利用不同學(xué)科、不同領(lǐng)域間的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行教學(xué)和科研,為共同促進(jìn)學(xué)科發(fā)展起到了強(qiáng)大的推動(dòng)作用。
5 以學(xué)生能力為根本,鍛煉什么技能
理工醫(yī)相結(jié)合是生物醫(yī)學(xué)工程的專(zhuān)業(yè)特色,在知識(shí)結(jié)構(gòu)上培養(yǎng)既懂醫(yī)學(xué)又掌握工程技術(shù)的復(fù)合型人才,也是社會(huì)的需求。學(xué)生主要學(xué)習(xí)電子學(xué)、機(jī)械學(xué)、光學(xué)、計(jì)算機(jī),醫(yī)學(xué)等基礎(chǔ)理論知識(shí)、醫(yī)學(xué)電子儀器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法,接受典型醫(yī)療器械應(yīng)用的訓(xùn)練,系統(tǒng)地掌握生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域?qū)拸V的基礎(chǔ)理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能,成為具有較強(qiáng)實(shí)際動(dòng)手能力的應(yīng)用型人才。他們的特點(diǎn)應(yīng)該是具有較強(qiáng)的技術(shù)思維能力,擅長(zhǎng)技術(shù)的應(yīng)用,能夠解決實(shí)際中的具體技術(shù)問(wèn)題,他們是現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的應(yīng)用者、實(shí)施者和實(shí)現(xiàn)者[6]。
關(guān)鍵詞:生物信息學(xué) 實(shí)踐能力 課程體系 培養(yǎng)模式
中圖分類(lèi)號(hào):G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2013)07(a)-0047-02
1 生物信息學(xué)概述
伴隨現(xiàn)代高通量分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,生物信息學(xué)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用日益深入[1]。作為數(shù)學(xué)理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)和生物醫(yī)藥研究的整合學(xué)科,生物信息學(xué)在生物進(jìn)化、生理功能、疾病治療、藥物開(kāi)發(fā)、農(nóng)林產(chǎn)業(yè)等眾多領(lǐng)域均具有重要的應(yīng)用價(jià)值,是研究生命科學(xué)、醫(yī)藥科學(xué)內(nèi)在定量規(guī)律的重大交叉前沿學(xué)科。鑒于生物信息學(xué)的重要研究?jī)r(jià)值和廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景,發(fā)展生物信息學(xué)專(zhuān)業(yè)教育,有計(jì)劃的建設(shè)生物信息學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系,開(kāi)展面向?qū)嵺`能力的生物信息學(xué)人才培養(yǎng)對(duì)促進(jìn)現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)發(fā)展有重要的意義[2]。
2 生物信息學(xué)教育發(fā)展現(xiàn)狀
生物信息學(xué)發(fā)展起步于20世紀(jì)末,在短短的十幾年中,生物信息學(xué)已經(jīng)發(fā)展成為了橫跨多個(gè)研究領(lǐng)域的朝陽(yáng)專(zhuān)業(yè),國(guó)內(nèi)眾多高等學(xué)府、科研院所相繼開(kāi)設(shè)了生物信息本科和研究生專(zhuān)業(yè)[3]。但是,在實(shí)際的教學(xué)和研究過(guò)程中,絕大數(shù)單位依托于單一的數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)或生物學(xué)專(zhuān)業(yè)開(kāi)展,人才培養(yǎng)模式尚處于探索階段,在培養(yǎng)過(guò)程存在生物信學(xué)理論基礎(chǔ)薄弱、課程體系不健全、課程內(nèi)容不完善、專(zhuān)業(yè)教材匱乏、專(zhuān)業(yè)師資隊(duì)伍缺乏等問(wèn)題。
哈爾濱醫(yī)科大學(xué)生物信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院是全國(guó)領(lǐng)先創(chuàng)辦生物信息學(xué)專(zhuān)業(yè)的單位之一,多年來(lái)致力于生物信息學(xué)的科學(xué)研究和本、碩、博各類(lèi)人才培養(yǎng),堅(jiān)持以學(xué)生為本,以培養(yǎng)高素質(zhì)生物信息學(xué)專(zhuān)門(mén)人才為目標(biāo),深化教學(xué)改革,以滿(mǎn)足日益發(fā)展的生物信息學(xué)高端人才需要[4]。為解決生物信息學(xué)的教育教學(xué)問(wèn)題,培養(yǎng)高水平的現(xiàn)代生物信息學(xué)人才,我們提出立足國(guó)內(nèi)高等生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)教育,建立面向?qū)嵺`能力培養(yǎng)的生物信息學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系,以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量培養(yǎng)具有理工科創(chuàng)新思維能力的生物醫(yī)學(xué)人才,為我國(guó)生命科學(xué)―醫(yī)藥學(xué)科教育教學(xué)、科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)化輸送大批專(zhuān)門(mén)人才。
3 生物信息課程體系建設(shè)
3.1 課程建設(shè)目標(biāo)和指導(dǎo)方針
結(jié)合生物信息學(xué)才培養(yǎng)目標(biāo),經(jīng)過(guò)數(shù)十名骨干教師十余年生物信息學(xué)教學(xué)實(shí)踐及人才培養(yǎng)成果經(jīng)驗(yàn)反饋,我們適時(shí)調(diào)整本科生課程及教學(xué)內(nèi)容,逐步建立起面向?qū)嵺`能力培養(yǎng)的生物信息學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系。奠定了本科生的人文素養(yǎng)與科學(xué)素養(yǎng)并重,公共基礎(chǔ)理論及專(zhuān)業(yè)理論相輔相乘,重視學(xué)生理工生物醫(yī)學(xué)全方面素質(zhì)提高,重點(diǎn)突出學(xué)生實(shí)踐能力的人才培養(yǎng)方針,并在實(shí)踐中培養(yǎng)了大批具有創(chuàng)新思維能力的優(yōu)秀高端生物信息學(xué)專(zhuān)業(yè)人才。
3.2 生物信息學(xué)課程體系建設(shè)方案
考慮到生物信息學(xué)多學(xué)科交叉特點(diǎn)和國(guó)家大學(xué)生培養(yǎng)要求,及學(xué)生未來(lái)就業(yè)深造所必需的基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)能力,我們?cè)趪?guó)內(nèi)率先開(kāi)創(chuàng)了生物信息學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)課程體系,并在醫(yī)學(xué)院校獨(dú)立開(kāi)展近40余門(mén)數(shù)理基礎(chǔ)課程和生物信息學(xué)專(zhuān)業(yè)課程。主要的課程建設(shè)情況如下:
(1)公共基礎(chǔ)課程(國(guó)家限修課):政治理論課程、公共外語(yǔ)、體育。
(2)生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程:解剖生理學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)、分子藥理學(xué)等。
(3)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程:計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)(C++&JAVA)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、Perl語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理、Linux操作系統(tǒng)與程序設(shè)計(jì)等(上述課程均含上機(jī)實(shí)踐)。
(4)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程:數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)理邏輯、組合數(shù)學(xué)與圖論、微分動(dòng)力學(xué)方程、運(yùn)籌學(xué)等(上述課程均含上機(jī)實(shí)踐)。
(5)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程:信息論基礎(chǔ)、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)圖像處理、模式識(shí)別、優(yōu)化算法、隨機(jī)過(guò)程、生物信息學(xué)概論、生物信息數(shù)據(jù)挖掘、生物信息軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、分子生物軟件工程、生物信息學(xué)數(shù)據(jù)可視化、專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)等(上述課程均含實(shí)驗(yàn))。
(6)專(zhuān)業(yè)課程:生物芯片技術(shù)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)、分子進(jìn)化、分子生物網(wǎng)絡(luò)、基因組信息學(xué)、蛋白質(zhì)組信息學(xué)、藥物基因組信息學(xué)、統(tǒng)計(jì)遺傳學(xué)、計(jì)算表觀遺傳學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)等(上述課程均含實(shí)驗(yàn))。
(7)綜合實(shí)踐課程:課題標(biāo)書(shū)設(shè)計(jì)、科研論文寫(xiě)作、生物信息學(xué)進(jìn)展等。
我們?cè)趯?shí)踐基礎(chǔ)上開(kāi)創(chuàng)的面向?qū)嵺`能力培養(yǎng)的生物信息學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系不同于其他院校,具有明顯的跨專(zhuān)業(yè)交叉性教學(xué)計(jì)劃特色。該課程體系著眼于基礎(chǔ)理論與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合、素質(zhì)培養(yǎng)與專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)相結(jié)合、扎實(shí)穩(wěn)妥與創(chuàng)新思維相結(jié)合。注重學(xué)生在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)方面的基礎(chǔ)性教育,同時(shí),強(qiáng)調(diào)了創(chuàng)新型人才培養(yǎng)、高精尖人才培養(yǎng)、特色化人才培養(yǎng)。厚基礎(chǔ)、寬口徑,使學(xué)生在本科階段不但打好將來(lái)從事生物信息學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、生物醫(yī)藥等相關(guān)領(lǐng)域創(chuàng)新性研究工作基礎(chǔ),更重要的是該專(zhuān)業(yè)課程體系與實(shí)踐密切聯(lián)系,切合相關(guān)研究開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)實(shí)際,能夠培養(yǎng)學(xué)生從事原始創(chuàng)新研究與產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)的能力。
4 生物信息學(xué)本科生培養(yǎng)模式建設(shè)
4.1 五年制分段培養(yǎng)與多學(xué)科教育體系
目前,我們根據(jù)生物信息學(xué)交叉學(xué)科人才培養(yǎng)特點(diǎn),考慮到基礎(chǔ)課程多,實(shí)踐能力要求高等因素,采取“2+2+1”的五年制本科人才培養(yǎng)模式,包括兩年理論基礎(chǔ)課程、兩年專(zhuān)業(yè)課程與一年實(shí)踐應(yīng)用課程培養(yǎng)(含科研訓(xùn)練+畢業(yè)設(shè)計(jì))。此模式在學(xué)生就業(yè)和用人單位反饋中證實(shí)具有顯著的人才培養(yǎng)效果。
課程體系建設(shè)依托于生物醫(yī)學(xué)綜合優(yōu)勢(shì)及深厚的數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)功底,通過(guò)理論教學(xué)與實(shí)踐訓(xùn)練中的知識(shí)技能交叉、滲透,培養(yǎng)適應(yīng)21世紀(jì)生命學(xué)科與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)領(lǐng)域急需的生物信息學(xué)復(fù)合型人才。在此基礎(chǔ)上,從學(xué)科的交叉性出發(fā),進(jìn)一步加強(qiáng)不同類(lèi)別課程之間的有機(jī)融合,加大相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)的整合力度,建立更為緊密、完善,符合生物信息學(xué)學(xué)科特點(diǎn)的課程體系,將進(jìn)一步推動(dòng)學(xué)科的發(fā)展和系統(tǒng)性教育理論體系的建立。
4.2 面向?qū)嵺`能力培養(yǎng)的本科生教育模式
在本科學(xué)生的培養(yǎng)過(guò)程中,我們特別重視學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng),通過(guò)教研一體化、學(xué)業(yè)導(dǎo)師制、報(bào)告研討制等先進(jìn)的教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生早期接觸生物信息學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域和科學(xué)研究,在鞏固學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí),加強(qiáng)對(duì)學(xué)科的認(rèn)識(shí)和對(duì)未來(lái)的把握。
“教研一體化”的實(shí)踐教學(xué)模式:面向?qū)嵺`能力培養(yǎng)的課程體系建設(shè),要求教學(xué)模式上的改革,使得人才培養(yǎng)模式由注重多數(shù)學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)培養(yǎng)的大眾教育,向注重少數(shù)高精尖創(chuàng)新能力培養(yǎng)的精英式教育轉(zhuǎn)變。充分利用骨干教師在生物信息學(xué)領(lǐng)域的研究經(jīng)驗(yàn),將科學(xué)研究成果快速轉(zhuǎn)化成優(yōu)秀的教學(xué)素材,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手、實(shí)踐、創(chuàng)新能力,注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際產(chǎn)業(yè)化的認(rèn)知水平和實(shí)踐能力。
本科生學(xué)業(yè)導(dǎo)師制:本科生進(jìn)入專(zhuān)業(yè)課教學(xué)階段,實(shí)行學(xué)業(yè)導(dǎo)師制。采取學(xué)生與一線(xiàn)骨干教師雙向選擇方式,使每名學(xué)生擁有自己的學(xué)業(yè)指導(dǎo)教師。導(dǎo)師為學(xué)生提供思想教育和專(zhuān)業(yè)輔導(dǎo),并通過(guò)指導(dǎo)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)科研訓(xùn)練、早期科學(xué)研究等方法促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)盡頭和對(duì)專(zhuān)業(yè)的深入認(rèn)識(shí)。
專(zhuān)題報(bào)告與研討制度:本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)階段,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的“主體”學(xué)習(xí)地位,使學(xué)生選擇感興趣的學(xué)科方向,在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行科研訓(xùn)練與實(shí)踐。要求學(xué)生自主利用網(wǎng)絡(luò)等各方面資源,獲取學(xué)科前沿信息,并以專(zhuān)題報(bào)告形式展示學(xué)習(xí)成果,通過(guò)提問(wèn)、研討、總結(jié),提升自身專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)及專(zhuān)業(yè)技能,獨(dú)立完成達(dá)到核心期刊發(fā)表水平的生物信息這科研課題。
5 生物信息學(xué)課程體系建設(shè)的意義
在全體師生的努力下,經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐探索,我們對(duì)生物信息學(xué)課程體系從基礎(chǔ)到實(shí)踐的不同階段進(jìn)行分段式、推進(jìn)式的改革與建設(shè)。在政策措施、人員配備、經(jīng)費(fèi)匹配等各方面給予鼎力支持。優(yōu)先保證面向?qū)嵺`能力培養(yǎng)的生物信息學(xué)課程體系快速、有效的建設(shè),已經(jīng)形成國(guó)內(nèi)頂尖的生物信息學(xué)本科教育理論和實(shí)踐團(tuán)隊(duì),并為國(guó)家輸送著大批高水平生物信息學(xué)人才。
面向?qū)嵺`能力培養(yǎng)的生物信息學(xué)課程體系建設(shè),一方面能夠完善生物醫(yī)學(xué)本科生、研究生的知識(shí)結(jié)構(gòu),提高運(yùn)用理工科思維和技能解決復(fù)雜生命科學(xué)問(wèn)題的綜合科研能力,更為有效的實(shí)現(xiàn)生命科學(xué)攻關(guān)和創(chuàng)新研究理論形成;另一方面,生物醫(yī)藥是我國(guó)科技研發(fā)的薄弱環(huán)節(jié),在課程體系建設(shè)基礎(chǔ)上,培養(yǎng)適用于現(xiàn)代高通量分子生物學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新型生物信息學(xué)人才,將為我國(guó)的醫(yī)藥物研發(fā)提供強(qiáng)有力的推動(dòng)作用,并有利于創(chuàng)新臨床診斷技術(shù)開(kāi)發(fā)和個(gè)性化醫(yī)療的實(shí)現(xiàn),促進(jìn)科技轉(zhuǎn)化,產(chǎn)生潛在的、不可估量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
6 致謝
本文研究?jī)?nèi)容是在黑龍江省高等教育教學(xué)改革專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目,黑龍江省高教學(xué)會(huì)重點(diǎn)課題創(chuàng)新型生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)人才培養(yǎng)模式研究,黑龍省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)項(xiàng)目面向生物信息產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新型專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐,哈爾濱醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)教育研究課題面向?qū)嵺`能力培養(yǎng)的生物信息學(xué)專(zhuān)業(yè)課程整合設(shè)計(jì)研究資助下完成的,課程體系的建設(shè)得到哈爾濱醫(yī)科大學(xué)學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的支持,并得到兄弟院校相關(guān)領(lǐng)域?qū)<摇W(xué)者的幫助,在此一并感謝。
參考文獻(xiàn)
[1] Ned Wingreen and David Botstein. Back to the Future:Education for Systems-level Biologists[J].Nature Review Molecular Cell Biology,2006,7(11):829-832.
[2] 徐良德,馬曄,孫紅梅,等.八年制醫(yī)學(xué)教育中開(kāi)展《生物信息學(xué)》教學(xué)的實(shí)踐探討[J].素質(zhì)教育,2011,11:33-34.
生物學(xué)科 生物醫(yī)學(xué)工程 生物技術(shù) 生物學(xué)論文 生物教學(xué) 生物科學(xué)論文 生物統(tǒng)計(jì)論文 生物化學(xué) 生物科技論文 生物醫(yī)藥論文 紀(jì)律教育問(wèn)題 新時(shí)代教育價(jià)值觀