生物医学科学思维

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生物医学科学思维范文第1篇

【关键词】 物理；思维能力；培养

1 设计情景，激发兴趣

布鲁纳说过：“学习的最好刺激乃是对所学材料的兴趣。”兴趣是推动学生求知欲的强大内在动力。一般来说，学生对物理产生了兴趣，就对物理知识产生了强烈的好奇心和求知欲，就能主动地学习，积极地思维，执着地去探索。所以，为了使学生能从旁观者、被动的接受者变成能积极主动地参与教学过程的主体者，教师所提出的问题必须是能让学生产生共鸣的，能激发起浓厚探索兴趣的问题。那么如何把那些平淡的、抽象的问题通过教师的构建加工变成一个个能使学生睁大眼睛、闪耀着神奇力量的火花呢?这就需要教师精心设计展现问题的情景，激发学生的学习兴趣。

另外，老师在授课过程中应该让学生充分享受到动手活动的乐趣，让学生充分体验实验探究的过程，比如在讲解“电路连接的基本方式”这一内容时，就可以给学生二只小灯泡和二只开关，以及必要的导线、电池，让学生自由连接，最后由老师一一讲评，分析各种所接电路的优缺点，从而得出电路的连接方法和各自的特点，通过让学生动手动脑，激发学生的创造兴趣。

2 掌握建立规律的思维方法

中学生在建立物理规律时，常用的思维方法有两种：①实验归纳。实验归纳即直接从观察实验结果中分析、归纳、概括而总结出物理规律的方法；②理论分析。理论分析就是利用已有的物理概念和物理规律，通过物理思维或数学推理，得出新的物理规律的方法。常见的有理论归纳和理论演绎两种。理论归纳就是利用已有的物理概念和物理规律，经归纳推理，得出更普遍的物理规律的思维方法。

3 物理规律教学与推理能力的培养

物理规律(包括定律、定理和原理)反映了物理现象、物理过程发生变化的各个因素之间的本质的、必然的联系。物理规律的建立往往要用到归纳推理、科学猜想等抽象思维方式。教师应注意展现物理规律的形成过程，培养学生的推理能力。

归纳推理是以若干场合的情况为前提，推求到一般原则为结论的推理方法。如“功的原理”一节的教学，课本上是从利用杠杆、滑轮提起重物做的功跟直接用手做的功相比较，得出“两功相等”后，提出这个结论适用于“任何机械”，这实质上是利用了归纳推理。归纳推理有不完全归纳法和完全归纳法两种形式，物理中常用的是不完全归纳法，我们必须知道，不完全归纳法得到的结论不一定正确。“功的原理”教学时，为了使学生有一个正确的思维方法，应加一个思维阶梯：在得到上述“两功相等”的结论后，提出是否只有杠杆、滑轮两种机械具有“两功相等”的性质呢?接着做“用轮轴提起重物”实验后同样得出“两功相等”，进而推广到“一切机械”，得出功的原理。

科学猜想是根据已知几个事例的排列倾向，推断新的情况的一种推理方式。如“牛顿第一定律”教学中，“伽利略的研究结论”不是从实验中直接得出，而是从车沿斜面滑下以同一速度在水平的毛巾表面、棉布表面、光木板表面运动的距离不同这一现象分析，得到“越光滑的表面上，小车受到的阻力越小，它就运动得越远，速度变化得就越慢”，接着提出猜想：如果接触面绝对光滑，小车在运动中不受阻力，情况又怎样呢?启发学生从毛巾、棉布、光木板三种表面的光滑程度与速度变化快慢的发展趋向思考，得出“速度保持不变，永远运动下去”的科学结论。

4 加强应用物理规律解决实际问题的训练和指导

学习物理规律的目的就在于能够运用物理规律解决实际问题，同时，通过运用，还能检验学生对物理规律的掌握情况，加深对物理规律的理解。在规律教学中，教师要选择恰当的物理问题，有计划、有目标、由简到繁、循序渐进、反复多次地进行训练，使学生逐步掌握应用物理规律解决实际问题的思维过程、思维策略和思维方法，从而发展学生分析问题解决问题的能力、思维能力、应用数学解决物理问题的能力等。

5 结束语

生物医学科学思维范文第2篇

关键词：高职高专；微生物免疫学；教学思路与方法；创新教学

引言

高职高专微生物免疫学课程是各高职高专院校所开设的必修基础课，作为生命科学的重要学科之一，其在基础医学和临床医学的过渡上具有举重若轻的地位。因此，建立关于此课程新的教学思路与教学方法,以适应微生物免疫学课程飞速的发展，在现阶段显的尤为迫切。综合笔者的相关教学经验，同时查阅了近几年最新的教学改革模式，在教学思路与教学方法上提出了以下几点创新性的改革意见，以初步探索新世纪下高职高专微生物免疫学的课堂教学方法。

1.重视教学过程中形象思维与具体思维的运用

教学过程中形象思维与具体思维的应用原则，即将复杂的知识简单化，将微观的知识现实化，将抽象的知识形象化。

具体来讲，主要是运用生活中大家易接触的物体、事件作为例子，将复杂晦涩的知识点转化为大家易于理解的模型，将抽象的知识点转化为形象的现实事例。比如，在讲解人体免疫反应中，抗体需要和抗原发生特异性的结合，从而发生特异性的免疫性反应。这个知识点就可以采用锁与钥匙的关系模型来进行比喻，即把锁比喻成抗原分子，把钥匙比喻成抗体分子，这样，钥匙主动地插入到锁中，并根据钥齿的完美匹配和锁进行作用，并且，因为这种特异的匹配，使得一把钥匙只能打开一把锁。通过这种形象思维与具体思维的运用，不仅仅可以形象的展现抗体分子与抗原分子特异性的结合，也可以体现出抗体结合抗原的主动性，进而发生作用的层面，可谓一举两得。

2. 提出“合理进度”教学模式，来替换传统的计划式教学

由于高职高专微生物免疫学课程的迅速发展，知识结构近年来有不断深入的趋势，再加上大部分院校对于这门课程都是在新生入校的第一学期开设的，这对于从中学毕业的学生来说是个挑战。为了应对这种越来越深入的知识体系变革，笔者在此提出“合理进度”教学模式。

“合理进度”教学模式是将复杂整块的知识按照难易程度从低到高划分为若干个层次，然后分阶段讲述，让学生可以循序渐进的接受、掌握整个知识点。具体来讲，在教学过程中，先按最容易的知识层次讲起，只需要让学生有个大致的基础的了解，然后，针对学生接受的情况，逐步的深入授课。例如，在免疫学内容的教学上，就可以部分颠倒教材的教学顺序，先从免疫系统，抗体，抗原等基本内容讲起，这样像补体系统、细胞因子、主要组织相容性复合体、免疫应答、超敏反应、抗感染免疫等复杂内容就容易被学生接受。

3. 以问题解决为基本原则的实验创新性改革

在高职高专微生物免疫学课程的教学中，配套的实验教学是非常重要的，它不仅对学生巩固理论知识是必要的，而且是培养学生动手实践能力，使所学知识走向应用的关键步骤。但是，就笔者调查所得，目前在各高职高专中开展的微生物免疫学实验课程还是比较陈旧的，其教学主要是以验证性实验为主，以此来配合理论课程的教学，当然，这是验证性实验教学的一个优点。但是，随着近年来微生物免疫学课程不断地改革与强化深入，这种实验教学的弊端也愈来愈明显，即这种实验教学方法很难具有系统性，失去了知识体系的连贯性，并且，极大的阻碍了学生进行独立思考，培养创新思维以及基本的操作技能。

所以，笔者在此提出，要进行以问题解决为基本原则的实验创新性改革，即把问题作为基础、把问题作为学习导向、把问题解决作为主体。具体来讲，每次实验教学前，在明确实验目的的基础上，先让学生以提出问题及相互解决问题的方式搞明白实验原理及理清实验思路，接下来进行实验方法的设计和实验步骤的确定。上课时，根据设计的实验方案，独立完成实验步骤。实验结束，启发性的引导学生来思考实验结果，根据相关的理论知识来进行分析、解释。以上是常规实验的做法。

笔者认为，每学期应该至少增加1-2个自主创造性实验，即没有明确的实验目的，学生综合自己一学期所学的相关知识，根据兴趣自己确定实验目的，自己设计实验方案，从而真正实现百分百的独立创新型实验教学模式，即独立提出问题，思考问题，最后成功的解决问题。我相信，通过这种实验的训练，不仅可以大大的提高学生动手实践的技能，更重要的，可以有效的锻炼学生独立、创新、理论同实践结合的能力。

4. 充分利用以计算机、网络为基础的多媒体教学资源，实现教学手段的创新

在高职高专微生物免疫学课程中，要充分利用以计算机、网络为基础的多媒体教学资源。随着科技的发展，多媒体因其独特的简便、形象、互动等特征，越来越受到老师的青睐，越来越多的课堂上开始出现了多媒体教学模式。经过笔者调查发现，多媒体教学以其趣味、动画、重复等诸多优势，有效的弥补了传统板书式教学中费时、抽象、晦涩等缺点，从而很好的将难懂的知识点形象化、生动化、感性化，从而极大的增强了学生吸收新知识的效果。

比如，在教授微生物学内容中基因突变及其分子机制一节时，很多学生未接触到分子生物学的相关知识，并且由于基因突变的复杂性及微观性，无法通过口述形象的讲解其机理。在这种情况下，多媒体教学就可以很好的解决这一弊端。制作关于基因突变的动画，以不同颜色标注不同因素下可能造成的基因突变情形，并且扩大化突变前后基因的变化，这样，学生就可以对基因突变产生了良好的感性认识。又如在讲解细菌的二分裂方式繁殖时，细菌一分裂二、二分裂四的景象在动画中呈现就显得非常直观易懂。

5. 认识学生在教学过程中的主体地位，发挥学生在学习上的积极主动性

一直以来，很多人都认为老师教授知识，学生学习知识，从而错误的理解老师是教学过程中的主体。其实，教学实践活动的成功与否，主要还是取决于学生所发挥的作用。所以，要想更好的完成高职高专微生物免疫学课程的教学，就必须认识到学生在教学过程中的主体地位，充分发挥学生在学习上的积极主动性。

毋庸置疑，让学生参与课堂讨论是发挥主动性很好的方式，在此基础上，笔者提出了一种名为“竞赛式”教学模式，即根据教学内容，选出一些重要课题，将班级学生分为几个小组，随机分配这些课题，小组可通过任意方式来讲授这些课题，包括制作powerpoint，挂图，板书等。每组讲完以后，还要接受来自全班同学的提问与质疑。这样，在一种竞争比赛的氛围中，学生就会有动力来查询课题相关内容，由于面临被提问的境遇，学生会全面、深入的探究要讲述内容。学生通过这种自己主动学习获得的知识，记忆会异常深刻。

6.结语

总之，虽然高职高专微生物免疫学课程比较晦涩、抽象，但是笔者坚信在不断的教学思路与教学方法改革中，微生物免疫学教学一定会变得感性化、简单化、形象化。（雅安职业技术学院医学系；四川；雅安；625000）

参考文献：

［1］ 郭成栓，欧阳蒲月.高职《微生物学与免疫学》教学改革初探［J］.专业教学研究，2011，（2）.

［2］ 彭俊凤.以实验报告为切入点提高高职微生物免疫学教学质量［J］.卫生职业教育，2007，（25）.

生物医学科学思维范文第3篇

关键词：工科院校；生物医学工程专业；生物实践教学；教学改革

生物医学工程（BiologyMedicalEngineering，BMI）是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的，其主要是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法，从工程学的角度，在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系，揭示生命现象，为防病、治病提供新的技术手段的一门综合性、高技术的学科，多学科的高度综合交叉是生物医学工程的特点[1]。自上世纪70年代末以来，国内许多医学院校、综合性大学、理工科大学及相关科研机构都设立了生物医学工程专业，涵盖了生物信息、医疗仪器、生物材料、生物工程等多个专业方向，课程设置主要包括工程类课程和医学类课程，旨在培养具有各方面能力的复合型人才[2]。在生物医学工程专业的培养体系中，实践教学是培养大学生的创新意识、创新思维和创新精神、提高整体教学质量的根本保证和有效途径[3]。南京邮电大学生物医学工程专业是在学校原来的信号与信息处理等优势学科的支撑下发展起来的，因此在医学信号处理、医学图像处理、生物传感和生物信息学等领域积累了雄厚的师资和科研力量，上述领域的实践教学体系完善、教学平备。比较而言，学校在生物医学领域的教学和科研上相对薄弱，特别是在生物医学方面的实践教学有明显的不足，存在着师资力量缺乏、教学平台薄弱、课时有限等问题。针对上述问题，我们从师资队伍建设、资源优化配置、教学内容改革和教学方式更新等方面入手，对生物医学工程专业的生物学实践教学提出一系列改革措施，取得一定的效果。

一、生物学实践教学存在的问题

南京邮电大学是传统的工科院校，信息学科是学校的办学特色。在工学为主体，以及“大信息”的背景下，学校的通信、电子、图像和计算机等学科的科研氛围浓厚、师资力量较强，相关课程的教学体系成熟、教学特点鲜明。上述相关学科的实践教学已经构建了包括课内实验、专题实验、综合训练和生产实习一系列完善的实践教学体系结构。但随着我国生物医学工程学科建设工作的开展，以及生物医学领域研究和应用的快速发展，迫切的需要将更多的生物医学知识融入到工程学知识中。为了扩展生物医学工程专业学生在生物医学领域的知识，激发学生的学习兴趣，在生物学教学方面，我校目前开设了几门生物学领域的课程，包括现代生物学、定量生理学和解剖生理学等。由于学校在生物医学相关学科的科研和教学缺乏基础，因此这些课程的师资力量较为缺乏，实验教学平台也比较薄弱。此外，生物医学课程多属于理论加上实验的课程，要求课时较多。以解剖与生理为例，理论课要讲51个学时，实验课也需要51个学时[4，5]。但我校生物医学工程专业大纲，对解剖与生理课程只设置了36个学时的理论课以及4个学时的实验课。因此，在这些课程的理论课教学上，需要大幅的调整以适应本专业学生的培养要求[4，5]。在实验教学上，由于课时的限制，大多为演示实验或参观，学生缺乏动手实践机会[6]。笔者在调研学生对解剖与生理课程兴趣、期望和要求时，有68.1%的同学表示对这门课程感兴趣或非常感兴趣，并且有30%的同学希望能有动手实践的机会（表2）。但我校目前现有的师资力量、实验教学平台和课时设置都不能满足学生的这一要求，因此，必须采取有效的改进措施提高教学平水，满足学生的学习要求。

二、生物医学实验教学改进办法

1.培养专任教师队伍。为了提高我校生物医学领域的教学和科研水平，近几年来，已引进多个生物医学相关专业的博士和高级人才，构建了一个高学历的教师队伍。教师的专业和研究方向包括了分子生物学、蛋白质工程以及纳米材料毒理等，这些教师的专业背景和知识体系完全满足了现有的生物课程教学和实验教学的需要。

2.完善实验教学条件。为了提高实验教学水平，同时为了满足学校科研项目发展的需要，我校已于近几年建设完成了生物医学实验室。实验室的建设目标是建立一个以生物技术为核心，结合医学诊断以及生物信息处理的多层次性和综合性实验基地，使学生系统化地学习和掌握全面的生命科学综合实验技能，以培养生物医学工程领域创新性人才，同时为生物医学工程专业的师生提供一个高水平的细胞、分子生物学实验研究平台，以加强不同学科间的合作交流，做出一流的科研工作。目前已建立了分子生物学、细胞生物学操作平台和蛋白结构测试和信息处理的表征平台。在此平台上，我们为学生设立了核酸分离和检测，核黄素、丙二醛和超氧化物歧化酶等生化指标测定等一系列的实验。让学生走进实验室，观看并亲自动手操作，极大激发了学生的对生物学课程的学习兴趣。

3.改革实验教学内容和方法。除了加强教师队伍和实验平台的建设，我们还通过多种教学方法和途径改革实验教学内容。针对生物类课程实验课时不足的问题，许多教师针对生物领域的热点方向开设了一系列的开放实验项目，通过开放性实验，让学生走进实验室和动物房，让学生跟着老师学习一些基本的生物学实验以及动物实验的操作技能和方法[7-9]。在教学中，教师积极鼓励对生物医学相关实验有兴趣并且有能力的本科生申报创新项目，鼓励教师和学生并将毕业设计与创新项目相结合，以教师的科研项目为载体，让学生在实践中创新[10]。实践以学生为主体，让学生独立查阅中外文献，了解项目最新的国内外研究进展，设计实验方案，学习各种新的实验技术，掌握科学研究方法，这不仅有利于学生自主学习、解决问题的能力，培养创新思维，同时还加深例如学生对各种专业课程的理解以及对生物工程专业的认识。实践证明，上述教学方法激发了学生的学习兴趣，提高了学生的动手能力和操作能力，并培养了学生的团队精神，取得了良好的教学效果。同时学校还积极与南京大学、南京中医药大学、江苏省中医院等单位建立合作关系，带领学生参观实验室，让学生对生物医学各领域的实验室构成、具体运作有更直观的认识。通过在大学和医院等实习基地的参观和关系，让学生充分认识到生物医学工程专业的学习目的和专业知识的应用价值。生物医学工程专业作为一门为生物学和医学服务的交叉学科，生物学实验课对生物医学知识的学习和理解掌握领域非常重要。针对我校生物医学工程专业的生物学实验教学中存在的问题，我们开展一系列的教学改革与实践，取得了很好的效果。极大地激发了学生的学习兴趣，调动了学生的参与热情，提高学生的实践能力，并且为学生今后的工作和科研奠定了坚实的基础。希望能在此基础上，继续完善现有的生物学实验教学体系和教学方法，从而更好地促进生物学实验课程建设和发展。

参考文献：

[1]章浩伟，秦翥，刘颖，等.创新实践模式在生物医学工程教学中的探索[J].实验室研究与探索，2013，32（4）：117-120.

[2]李天钢，马春排，李自毅，等.生物医学工程创新实验室建设和实践教学改革[J].实验室研究与探索，2008，27（7）：21-22，46.

[3]马春排，李天钢，李自毅，等.生物医学工程实践教学体系的建设[J].实验定研究与探索，2010，29（4）：103-105，122.

[4]李小慧，吴建盛.理工院校生物医学工程专业解剖生理学教学的思考[J].中国电力教育，2013，（10）：161-163.

[5]严振国，施雪筠.解剖生理学[M].2版.中国中医药出版社，2004.

[6]路宏朝，王杨科，陈文强，等.基于能力培养的人体解剖生理学实验教学改革[J].实验室科学，2011，11（3）：35-37，40.

[7]孙文彬.开放性创新实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2006，25（2）：148-151.

[8]冯波，翁杰，黄楠，等.结合学科特点和自身优势建立生物医学工程本科专业实验教学体系[J].实验技术与管理，2006，23（10）：15-17.

[9]刘婷，蔺万煌，曹杏芝.独立学院生物学专业实验课教学模式改革[J].实验科学与技术，2013，11（2）：64-66.

生物医学科学思维范文第4篇

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

作为一个理工医相结合的高度综合性边缘交叉学科，生物医学工程崛起于上世纪60年代，并从80年代开始，全球生物医学工程医疗器械类产品销售额每年保持6-10%的增长率，因而被誉为产业界的“常青树”，是国民经济可持续发展的生长点。如此大的规模和市场，对人才的需求自然不言而喻。所以，大多医科类院校都开设生物医学工程专业，由于是新开设的专业，难以在较短时间内形成一套系统的人才培养模式。这就造成了经济社会的求贤若渴、高校教育的捉襟见肘、专业人才的凤毛麟角互相矛盾的局面。所以，有针对性地作好思想教育疏导工作，并循序渐进地指导学生根据主客观条件进行未来职业规划，发挥学生主观能动性，圆其成才梦，是新设专业的班主任、辅导员和任课教师以及学校各有关部门必须面临的重要课题。

经过调查研究，学生在不同阶段身心状态的突出表现为：初期缺乏对专业的认知，导致思想困惑迷茫；中期课程学习任务繁重，导致心理压力加大；后期就业前景不明朗，导致缺乏学习动力[1]。为了帮助学生消除以上的顾虑，本文以安徽中医药大学生物医学工程专业为例，对如何使学生对于未来求业择业有一个清晰而理智的认识作了探讨。

1 以专业特点为基础，培养什么人才

安徽中医药大学生物医学工程专业（医疗器械方向）是一个集数学、物理学、计算机科学、信息技术以及医学科学于一体的新兴专业。所学跨学科的课程，既有医学成像原理和电离辐射防护的知识，又有图像重建算法和图像后处理内容；既有理科工科知识，又有医科内容。合理的教学计划和科学的培养方式以具有坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识、熟练的实验操作技术，可以从事各类医学影像设备的研制、开发、技术支持的复合型高级专业技术人才为培养目标，使毕业生具备在医学影像技术及相关领域，从事产品研发、设计制造、经营管理、技术服务、教育培训等工作的能力。

此外，当今的医学影像学科向数字化、网络化、融合化、标准化的方向发展，高级人才也要与时俱进，掌握专业国内外学术发展动态，富有科学思维能力，勇于在专业前沿领域探索与创新，应具有使用新型功能设备和应用新颖科学技术的能力。

2 以市场需求为导向，需要什么技术

医学影像技术主要是指为开展医疗或医学研究，以非侵入方式获得人体某部分内部组织影像的技术与处理过程，为临床疾病诊断提供重要参考依据[2]。其中出现最早的装置是X线机，随着影像技术在不断地探索中改进，超声、磁共振、单光子等断层成像技术和系统的大量涌现，为医生在出示诊断中提供更为详细、精确的信息依据，涵盖了解剖、病理、功能、代谢等多个领域，更早、更准确地发现病变，也为临床制订治疗方案、评价治疗效果提供帮助。具体体现在：现代医学影像率先建设并实现了数字化与网络化体系，成为数字化医院建设的基础和重点；数字成像技术将数据远距离传输，实现远程诊断；从传统的显示宏观结构发展到反映分子、生化水平的变化，为彻底治愈某种疾病提供了可能；从单一的诊断学过渡到了诊断与治疗并举的临床学科[3]；从简单的信号传导跟踪到实现定量成像；电阻抗成像作为无创无放射损伤的成像技术，既能显示形态改变又能反映功能变化；利用多模成像技术实现对疾病的早期诊断和活体病理成像；单光子发射成像和正电子成像根据医学的放射性核素示踪原理实现影像；无创、无害性的检查技术不断发展，辐射剂量的控制逐步得到强化等等[4]。时至今日，医学影像的应用领域已经遍布人体主要的器官和疾病类型，从神经疾病、代谢紊乱到心脑血管疾病、传染疾病，肿瘤诊治方面的应用也有相当进展。医学影像技术逐渐成为临床研究的可靠工具和活力平台。

3 以岗位职能为目标，从事什么工作

总结近些年生物医学工程专业本科生的就业去向分析可知，从事本专业相关工作的毕业生主要集中在三大领域，综合性医院、医疗器械企业和医疗器械监督管理部门。

3.1 综合性医院的放射科、放疗科、设备科、核医学科

从事医学影像设备的应用、管理和维护工作，主要涵盖以下4个方面内容：①具有常规放射学、超声医学、核磁共振及CT等系统理论知识与操作技能；②具有临床医学、基础医学及电子学等有关理论知识；③在疾病诊断中比较熟悉各种影像诊断技术的应用；④比较熟悉医学影像学各专业分支前沿技术及发展趋势[2]。其中，理论知识内容在本科教学过程能够充分体现，而技术应用及操作技能则必须在各功能科室第一线长期工作并积累经验才能够获得，两者是相互制约相互促进的关系。对前沿技术的关注是医学影像技术工作者对自我提升的一个必然要求，也是为良好开展工作必须做到的知识储备。

3.2 中外医学影像设备研发机构和生产经营企业、教育培训机构

相关工作岗位主要包括市场和销售、研发和技术支持，产品注册和产品质量检测。前两者对从业者个人能力的整体水平要求较高，如沟通交际和处事应变能力，从事产品营销和市场推广等工作；中间两者看重专业素质，从事产品研制、开发设计、维修保养等工作；后两者主要是在品管部门，需要熟悉产品质量监管相关的法律法规，从事质量检测、控制和监督工作，了解产品注册要求和撰写标准并能独立完成产品注册、申报、体系认证等工作。

3.3 医疗器械监督管理部门

主要工作职责包括：组织拟订医疗器械注册管理制度并监督实施；组织拟订医疗器械标准、分类规则、命名规则和编码规则；拟订医疗器械注册许可工作规范及技术支撑能力建设要求并监督实施；组织拟订医疗器械生产、经营、使用管理制度并监督实施，拟订医疗器械互联网销售监督管理制度并监督实施；组织开展医疗器械不良事件监测和再评价、监督抽验及安全风险评估；拟订问题医疗器械召回和处置制度等[5]。

4 以教师能力为依托，具备什么知识

生物医学工程本身是一门多交叉学科，教师具有多元化的学科背景对于研究和教学是至关重要的。在注重多种知识和技能的复合的同时，将生物医学与药学、化学、统计学、材料学、电子信息学等相关学科有机结合起来，努力将其他学科的思维方式引入到生物医学领域中来，并将这种优势带到学生的学科设置以及综合实验当中，去启发学生的思维。理工科背景的教师深入临床接触病例，医科背景的教师参加理工科理论培训，任课教师深入行业调研，企业专家走进校园，充分利用不同学科、不同领域间的优势进行教学和科研，为共同促进学科发展起到了强大的推动作用。

5 以学生能力为根本，锻炼什么技能

理工医相结合是生物医学工程的专业特色，在知识结构上培养既懂医学又掌握工程技术的复合型人才，也是社会的需求。学生主要学习电子学、机械学、光学、计算机，医学等基础理论知识、医学电子仪器的系统设计、医学影像设备的系统设计以及产品质量检测标准和风险评价方法，接受典型医疗器械应用的训练，系统地掌握生物医学工程领域宽广的基础理论知识和专业技能，成为具有较强实际动手能力的应用型人才。他们的特点应该是具有较强的技术思维能力，擅长技术的应用，能够解决实际中的具体技术问题，他们是现代医疗技术的应用者、实施者和实现者[6]。

生物医学科学思维范文第5篇

关键词：生物信息学 实践能力 课程体系 培养模式

中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）07（a）-0047-02

1 生物信息学概述

伴随现代高通量分子生物学技术的快速发展，生物信息学在生物医药领域的应用日益深入[1]。作为数学理论、计算机技术和生物医药研究的整合学科，生物信息学在生物进化、生理功能、疾病治疗、药物开发、农林产业等众多领域均具有重要的应用价值，是研究生命科学、医药科学内在定量规律的重大交叉前沿学科。鉴于生物信息学的重要研究价值和广阔的产业化前景，发展生物信息学专业教育，有计划的建设生物信息学专业课程体系，开展面向实践能力的生物信息学人才培养对促进现代生物医学发展有重要的意义[2]。

2 生物信息学教育发展现状

生物信息学发展起步于20世纪末，在短短的十几年中，生物信息学已经发展成为了横跨多个研究领域的朝阳专业，国内众多高等学府、科研院所相继开设了生物信息本科和研究生专业[3]。但是，在实际的教学和研究过程中，绝大数单位依托于单一的数学、计算机或生物学专业开展，人才培养模式尚处于探索阶段，在培养过程存在生物信学理论基础薄弱、课程体系不健全、课程内容不完善、专业教材匮乏、专业师资队伍缺乏等问题。

哈尔滨医科大学生物信息科学与技术学院是全国领先创办生物信息学专业的单位之一，多年来致力于生物信息学的科学研究和本、硕、博各类人才培养，坚持以学生为本，以培养高素质生物信息学专门人才为目标，深化教学改革，以满足日益发展的生物信息学高端人才需要[4]。为解决生物信息学的教育教学问题，培养高水平的现代生物信息学人才，我们提出立足国内高等生命科学与医学教育，建立面向实践能力培养的生物信息学专业课程体系，以实现高质量培养具有理工科创新思维能力的生物医学人才，为我国生命科学―医药学科教育教学、科学研究和产业化输送大批专门人才。

3 生物信息课程体系建设

3.1 课程建设目标和指导方针

结合生物信息学才培养目标，经过数十名骨干教师十余年生物信息学教学实践及人才培养成果经验反馈，我们适时调整本科生课程及教学内容，逐步建立起面向实践能力培养的生物信息学专业课程体系。奠定了本科生的人文素养与科学素养并重，公共基础理论及专业理论相辅相乘，重视学生理工生物医学全方面素质提高，重点突出学生实践能力的人才培养方针，并在实践中培养了大批具有创新思维能力的优秀高端生物信息学专业人才。

3.2 生物信息学课程体系建设方案

考虑到生物信息学多学科交叉特点和国家大学生培养要求，及学生未来就业深造所必需的基础和专业能力，我们在国内率先开创了生物信息学专业人才培养课程体系，并在医学院校独立开展近40余门数理基础课程和生物信息学专业课程。主要的课程建设情况如下：

（1）公共基础课程（国家限修课）：政治理论课程、公共外语、体育。

（2）生物医学基础课程：解剖生理学、发育生物学、生物化学、细胞生物学、分子生物学、生物技术实验、分子药理学等。

（3）计算机基础课程：计算机基础、高级语言程序设计（C++&JAVA）、数据结构、Perl语言程序设计、数据库系统原理、Linux操作系统与程序设计等（上述课程均含上机实践）。

（4）数学基础课程：数学分析、高等代数、概率论与数理统计、数理逻辑、组合数学与图论、微分动力学方程、运筹学等（上述课程均含上机实践）。

（5）专业基础课程：信息论基础、生物统计学、生物医学图像处理、模式识别、优化算法、随机过程、生物信息学概论、生物信息数据挖掘、生物信息软件设计与开发、分子生物软件工程、生物信息学数据可视化、专业外语等（上述课程均含实验）。

（6）专业课程：生物芯片技术、结构生物学、分子进化、分子生物网络、基因组信息学、蛋白质组信息学、药物基因组信息学、统计遗传学、计算表观遗传学、计算机辅助药物设计等（上述课程均含实验）。

（7）综合实践课程：课题标书设计、科研论文写作、生物信息学进展等。

我们在实践基础上开创的面向实践能力培养的生物信息学专业课程体系不同于其他院校，具有明显的跨专业交叉性教学计划特色。该课程体系着眼于基础理论与实践应用相结合、素质培养与专业培养相结合、扎实稳妥与创新思维相结合。注重学生在医学、生物学、数学、计算机科学方面的基础性教育，同时，强调了创新型人才培养、高精尖人才培养、特色化人才培养。厚基础、宽口径，使学生在本科阶段不但打好将来从事生物信息学、系统生物学、生物医药等相关领域创新性研究工作基础，更重要的是该专业课程体系与实践密切联系，切合相关研究开发与产业实际，能够培养学生从事原始创新研究与产业开发的能力。

4 生物信息学本科生培养模式建设

4.1 五年制分段培养与多学科教育体系

目前，我们根据生物信息学交叉学科人才培养特点，考虑到基础课程多，实践能力要求高等因素，采取“2+2+1”的五年制本科人才培养模式，包括两年理论基础课程、两年专业课程与一年实践应用课程培养（含科研训练+毕业设计）。此模式在学生就业和用人单位反馈中证实具有显著的人才培养效果。

课程体系建设依托于生物医学综合优势及深厚的数学、计算机科学功底，通过理论教学与实践训练中的知识技能交叉、渗透，培养适应21世纪生命学科与转化医学领域急需的生物信息学复合型人才。在此基础上，从学科的交叉性出发，进一步加强不同类别课程之间的有机融合，加大相关领域知识的整合力度，建立更为紧密、完善，符合生物信息学学科特点的课程体系，将进一步推动学科的发展和系统性教育理论体系的建立。

4.2 面向实践能力培养的本科生教育模式

在本科学生的培养过程中，我们特别重视学生实践能力的培养，通过教研一体化、学业导师制、报告研讨制等先进的教学方法，引导学生早期接触生物信息学应用领域和科学研究，在巩固学习知识的同时，加强对学科的认识和对未来的把握。

“教研一体化”的实践教学模式：面向实践能力培养的课程体系建设，要求教学模式上的改革，使得人才培养模式由注重多数学生基础理论知识培养的大众教育，向注重少数高精尖创新能力培养的精英式教育转变。充分利用骨干教师在生物信息学领域的研究经验，将科学研究成果快速转化成优秀的教学素材，培养学生动手、实践、创新能力，注重培养学生实际产业化的认知水平和实践能力。

本科生学业导师制：本科生进入专业课教学阶段，实行学业导师制。采取学生与一线骨干教师双向选择方式，使每名学生拥有自己的学业指导教师。导师为学生提供思想教育和专业辅导，并通过指导大学生数学建模竞赛、创新创业科研训练、早期科学研究等方法促进学生的学习尽头和对专业的深入认识。

专题报告与研讨制度：本科生毕业设计阶段，强调学生的“主体”学习地位，使学生选择感兴趣的学科方向，在导师指导下进行科研训练与实践。要求学生自主利用网络等各方面资源，获取学科前沿信息，并以专题报告形式展示学习成果，通过提问、研讨、总结，提升自身专业素养及专业技能，独立完成达到核心期刊发表水平的生物信息这科研课题。

5 生物信息学课程体系建设的意义

在全体师生的努力下，经过多年的实践探索，我们对生物信息学课程体系从基础到实践的不同阶段进行分段式、推进式的改革与建设。在政策措施、人员配备、经费匹配等各方面给予鼎力支持。优先保证面向实践能力培养的生物信息学课程体系快速、有效的建设，已经形成国内顶尖的生物信息学本科教育理论和实践团队，并为国家输送着大批高水平生物信息学人才。

面向实践能力培养的生物信息学课程体系建设，一方面能够完善生物医学本科生、研究生的知识结构，提高运用理工科思维和技能解决复杂生命科学问题的综合科研能力，更为有效的实现生命科学攻关和创新研究理论形成；另一方面，生物医药是我国科技研发的薄弱环节，在课程体系建设基础上，培养适用于现代高通量分子生物学技术的创新型生物信息学人才，将为我国的医药物研发提供强有力的推动作用，并有利于创新临床诊断技术开发和个性化医疗的实现，促进科技转化，产生潜在的、不可估量的经济价值。

6 致谢

本文研究内容是在黑龙江省高等教育教学改革专项项目，黑龙江省高教学会重点课题创新型生物医学信息学人才培养模式研究，黑龙省创新创业人才培养项目面向生物信息产业开发的创新型专业人才培养模式研究与实践，哈尔滨医科大学医学教育研究课题面向实践能力培养的生物信息学专业课程整合设计研究资助下完成的，课程体系的建设得到哈尔滨医科大学学校领导的支持，并得到兄弟院校相关领域专家、学者的帮助，在此一并感谢。

参考文献

[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，马晔，孙红梅，等.八年制医学教育中开展《生物信息学》教学的实践探讨[J].素质教育，2011，11：33-34.