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为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(**-2020年)》,营造激励自主创新的环境,促进以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系建设,按照《国务院关于实施〈国家中长期科学和技术发展规划纲要(**-2020年)〉若干配套政策的通知》(国发[**]6号)及“技术创新引导工程”总体部署,科技部将有重点、有步骤地在转制院所和企业建设一批国家重点实验室。根据《国家重点实验室建设与管理暂行办法》,提出以下意见。
一、定位和主要任务
企业国家重点实验室是国家技术创新体系的重要组成部分,是开展行业应用基础研究、聚集和培养优秀科技人才、开展科技交流的重要基地,是发展共性关键技术、增强技术辐射能力、推动产学研相结合的重要平台。
企业国家重点实验室的主要任务是:瞄准国际高技术前沿、针对产业和行业发展中的重大需求,开展应用基础研究、关键技术和共性技术研究,提高行业技术水平和企业自主创新能力;组织重要技术标准的研究制定;培养高层次科学研究和工程技术人才;加强行业科技合作与交流,推动技术扩散和技术储备等。
二、建设目标和原则
“十一五”期间,在能源、环境、农业、制造、材料、交通、信息、医药等国家经济社会发展的重要领域,依托转制院所和企业建设一批设备先进、人才聚集、机制创新的国家重点实验室,逐步形成结构优化的企业国家重点实验室体系,显著提升企业自主创新能力和产业国际竞争力,促进企业成为技术创新主体。
在企业建设国家重点实验室遵循以下原则:
统筹规划,合理布局。根据国家发展战略目标和行业科技发展需求,组织制定企业国家重点实验室发展规划,系统安排,分步实施。
重点推进,引导示范。优先在国家需求迫切、急需突破技术瓶颈制约的领域重点推进企业国家重点实验室建设,发挥示范和带动作用,引导企业进一步加强对科研活动的重视和投入。
严格要求,确保质量。坚持高标准、严要求,确保企业国家重点实验室的科研实力和水平,能够承担和完成国家重大科研任务。
整合资源,多方投入。充分发挥政府在政策、资金的引导作用,广泛吸引社会多元化投入,推动企业国家重点实验室的建设与发展。
三、组织实施
(一)管理职责
1.科技部是企业国家重点实验室建设的宏观管理部门,研究制定实验室总体规划和有关政策、办法等指导性文件,批准实验室的建立、重组、合并和撤消,组织实验室的评估和考核,通过有关国家科技计划项目等方式对实验室予以支持。
2.国务院有关部门(行业)或地方科技管理部门是企业国家重点实验室的行政主管部门,负责指导本部门实验室的运行和管理,组织实施实验室建设,并提供必要的支持。
3.企业是实验室的依托单位,具体负责实验室的建设与日常运行,为实验室提供建设、运行经费及保障条件。
(二)建设方式和程序
1.企业国家重点实验室的建设采取定向委托和主管部门推荐、择优立项相结合的方式推进。
2.科技部根据总体部署,制定企业国家重点实验室建设指南。申报单位根据指南要求编写申请书,经主管部门审查后报科技部。科技部组织专家评审,择优立项。
3.批准立项的企业国家重点实验室编制建设方案,通过可行性论证后进入建设期。实验室完成建设任务后,提出验收申请;科技部组织验收通过后予以批准。
4.建立适合企业特点的评估办法和优胜劣汰的动态管理机制。
(三)申请条件
1.依托单位应具有明确的技术创新发展战略,从事应用基础研究、关键技术和共性技术研究5年以上,内部研发体系和知识产权管理体系健全;具有较强的综合科技实力,掌握产业核心技术并具有自主知识产权,具有较强的行业辐射能力,处于本领域领先地位。
2.依托单位的科技投入较大,近三年研发投入占年销售收入比例一般不低于5%,能够为企业实验室提供充足的建设、运行和实验费用。
3.企业实验室应具有相对集中的研究方向,是集中依托单位精华力量、代表相关领域或本行业最高研究水平的科研基地;在重大关键技术创新或系统集成方面成果突出,能够承担和完成国家重大科研任务。
4.企业实验室应具备先进的科研条件和设施,有相对集中的实验用房,面积在3000平方米以上,仪器设备总值1500万元以上。
一、网络虚拟实验室的建立
1.虚拟现实技术
虚拟现实VR( Virtual Reality) 是近几年来信息技术迅速发展的产物, 毕业论文是一门在计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术和传感技术的基础上发展起来的交叉学科。其基本方法和目标是集成并利用高性能的计算机软硬件及各类传感器创建一个使参与者处于身临其境的、具有完善的交互能力、能帮助和启发构思的信息环境, 即让用户在人工合成的环境里获得角色的体验。
虚拟现实具有三个基本特征。沉浸性, 是指观察者对虚拟世界的情感反映, 这种感觉能使用户全方位地投入这个虚拟世界, 这是虚拟现实的首要特征。交互性, 是指虚拟现实是一个开放的环境, 能对用户的输入作出响应, 并能通过监控装置来影响用户和被用户影响。想象性, 是指虚拟现实不仅是一个媒体、一个高级用户界面, 还是一个应用系统, 它以生动形象的形式反映设计者的思想。虚拟现实的三个基本特征强调了人在这个系统中的主导作用。虚拟现实系统按其功能不同, 可以分为三种类型: 沉浸式虚拟现实系统、桌面式虚拟现实系统和分布式虚拟现实系统。其中,桌面式虚拟现实系统是运用软件编程方法在显示器上显示三维场景, 用户通过键盘、鼠标等设备与虚拟场景交互, 它的特点是结构简单、成本较低, 易于推广。
2.网络虚拟实验室
所谓网络虚拟实验室, 是指利用区域网或互联网, 由虚拟现实技术生成的一类适于进行虚拟实验的实验系统, 包括相应的实验室环境、有关的实验仪器设备、实验对象及实验信息资源等。虚拟实验室可以是某一现实实验室的真实实现, 也可以是虚拟构想的实验室, 虚拟实验通过虚拟实验室进行。在虚拟实验中, 实验者有逼真的感觉, 有身临其境的感受, 好像是真正在现实实验室里近距离进行现场操作。在虚拟实验中, 没有一个有形的实验室, 也没有以实物形态存在的实验工具与实验对象, 实验过程主要是对虚拟物的操作。
3.计算机专业虚拟实验室的创建
构建专业虚拟实验室, 其实就是搭建一个网络平台系统, 包括硬件、软件及管理三个方面。在硬件上,
目前各校都建立了校园网络并接入了互联网, 这些基础设施基本可以满足需求, 不需要太多的投入。在软件方面, 一个是实验室平台软件系统的开发, 它与网站建设相联系; 另一个是网站的内容( 实验内容) 建设, 这是实验室建设的关键。虚拟实验室应有可以做的实验来支撑, 不然软件平台就是一个空架子, 形同虚设。同时, 该平台上还应有实验管理的支持, 对实验仪器、实验报告、实验指导、实验成绩及网上答疑等进行有效管理, 并对虚拟实验室进行监控, 计算机网络虚拟实验室系统各模块的主要功能如下。
( 1) 实验管理模块, 由学生管理、教师管理、仪器管理和学生成绩管理等组成。硕士论文在学生管理方面, 学生通过浏览器进行注册登录, 登陆成功后可浏览实验项目, 查看实验的详细资料, 预约实验项目及做实验的时间, 在线发送和接受消息, 进行问题讨论, 进行实验登记, 实验完成后可通过网络写实验报告并提交报告。教师管理方面, 可对实验内容添加、修改、整理、删除, 对学生提交的实验报告列表, 批改实验报告, 填写评语和成绩, 提交批改结果, 与学生进行讨论。仪器管理方面, 对新设计开发的虚拟仪器上传并进行分类整理, 以便实验使用。成绩管理方面对学生的实验情况( 实验次数、实验报告及完成情况) 给出成绩, 并进行统计分析及提供查询等。
( 2) 仪器展示模块, 对虚拟实验室可用虚拟元器件、虚拟仪器设备分门别类地进行管理, 以图形的方式直观呈现出来, 供学生在实验时进行选择。
( 3) 实验指导模块, 包括实验介绍、实验方法、实验项目的重点及难点、实验目的、实验原理、实验准备、实验任务、实验过程、实验报告的要求及实验应注意的事项等。
( 4) 实验报告模块, 主要对学生完成实验后, 提供相关的实验报告模板, 供学生下载, 由学生填写相关内容以及实验的结果, 完成后上传电子版实验报告, 由教师进行批阅, 并进行记载。
( 5) 实验答疑模块, 由专业教师对学生实验中出现的疑难问题进行及时解答, 帮助学生顺利通过实验。同时了解学生对实验的掌握程度, 并及时反馈、调整教学。
( 6) 论坛交流模块, 教师和学生可以通过论坛进行充分的交流, 学生可以将实验中的收获、经验和体会及问题到论坛上, 教师可以将一些典型的问题提出来, 供大家探讨。学生在这样宽松的环境下发表自己的见解, 教师从中可以得到及时的实验教学反馈信息, 以便整改。
( 7) 虚拟实验模块, 是虚拟实验室建设的重要部分。学生通过该模块进行虚拟实验, 医学论文以达到巩固强化知识的目的。该模块内容根据专业学习的具体情况及实验建设条件, 可不断增加。计算机专业网络虚拟实验室系统的建设, 可以引入其他学校的虚拟实验室中。这种方式比较简单, 容易实现, 见效较快。但需要投入较多的软件购置费用,同时也需要结合本校的实际情况进行一些调整, 有一个磨合期。另一种是因地制宜, 自主开发。根据本校的实际教学和实验情况, 结合学生的实际水平, 由任课教师或聘请部分专家组成开发小组, 进行一系列的虚拟实验项目的开发研究, 并将研究的成果连接到虚拟实验室中, 逐渐扩充直至完善。这种方式比较灵活, 能充分发挥教师的积极性, 能有针对性地进行设计开发, 适合学生的实际情况, 学生容易接受, 并且经费投入较少。缺点是开发周期较长, 系统性不够, 水平有限。也可以将上述两种方式结合起来, 一是引入、购置部分自己不宜开发的实验项目, 二是结合自身的优势和长处开发一些实验项目, 如非交互性的、演示性的虚拟实验项目等。
二、加强网络虚拟实验室的管理
1.加强用户管理, 为每个学生分配账号。对学生进入虚拟实验室, 使用实验室做虚拟实验等进行登记保存。鼓励学生经常访问虚拟实验室, 在上面提出问题、发表见解, 做好实验, 努力提高虚拟实验室的人气。
2.全天候开放虚拟实验室。学生可以随时进入虚拟实验实自己动手组织实验, 自己设计实验方案, 动手完成实验, 整理和总结实验数据, 职称论文提交实验报告, 培养学生的分析能力和创新能力, 逐步向以“学生为中心”的自主个性发展模式转变。
3.组织专业教师网上指导与答疑, 参与论坛讨论交流, 及时批改实验报告, 为学生顺利完成实验提供服务。在虚拟实验室中, 教师应对学生提出的疑问尽快给出帮助和解答, 并进行必要的指导。在实验室论坛上发表观点, 提出问题让学生思考, 使师生在虚拟实验室中有较强的互动性, 教师应充当好学生实验的合作者和知识的建构者的角色。
4. 对学生在虚拟实验室的表现及实验效果进行
评价。针对学生每一门课程的虚拟实验完成情况、实验报告、网上提问、论坛发帖的情况, 给学生一个成绩和评价, 反馈给学生, 英语论文并与该课程的正常实物实验一起记入实验总分。教师也要在对学生评价的同时, 征求学生对虚拟实验室的意见, 对学生反馈的信息进行整改。
计算机网络虚拟实验室的建立, 可以很好地解决目前硬件设备跟不上实验的要求、学生实验时间不够用等问题, 对于提高学生的动手能力、分析问题和解决实际问题的能力具有非常重要的意义。但在具体应用中还要注意处理好“虚拟实验”和“实物实验”的关系, 不能一味地强调虚拟实验, 要“虚实”结合, 既相互补充, 又各有侧重, 这样才能取得很好的实验教学效果。同时, 在虚拟实验中要注意培养学生严谨的、一丝不苟的科学实验作风。
参考文献
[ 1] 王嗣源.虚拟实验室建设的初步探讨.西安邮电学院学报, 2005( 4) .
[ 2] 蒋光明.基于互联网的开放式虚拟实验模型研究.西南师范大学学报( 自然科学版) , 2002( 3) .
关键词:基础医学教学;实验教学示范中心;教学模式改革;
作者简介:张宏颖(1966—),女,黑龙江哈尔滨,博士,副教授,硕士生导师,教研室副主任,主要研究方向为整合循环系统、病理学、医学形态学课程模式和教学方法,癌细胞系建立及药物治疗E-mail:irisliupai@163.com;邹原(1968—),男,辽宁大连,博士,教授,硕士生导师,主要研究方向为生理学.E-mail:zy.dl@163.com;
2005年,教育部了《教育部关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知》[1],2006—2009年,教育部共批准了近500个国家级实验教学示范中心建设单位[2-3]。大连医科大学基础医学实验教学中心于2009年获批辽宁省省级实验教学示范中心,2013年获批为国家级实验教学示范中心建设单位。它标志着我校在深化实验教学改革、提高教学质量上取得了显著成绩,在进一步促进优质实验教学资源整合、优化、共享方面取得了重大进步。
1基础医学实验教学中心的组建历程
大连医科大学的前身为创建于1947年的关东医学院,1950年改称大连医学院,1994年更名为大连医科大学。基础医学实验教学中心的建立和发展伴随着我国医学教育事业的进步和学校的发展。
1993年,我校将生理、病生、药理3个学科的实验教学内容重新组合,构建了新的实验教学课程体系———机能实验学,并于1998年正式组建了机能学实验室。此改革规划被批准为“辽宁省高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”重点项目和教育部“世行贷款21世纪初高等教育教学改革项目”。此项实验室教学管理与运行体制的改革为我校其他学科实验教学改革提供了重要的参考。
2001年,学校对人体解剖学、组织学、病理学3个学科的实验教学部分内容进行有机组合,建立了医学形态学实验课程体系,提出将微生物学、寄生虫学、免疫学、微生态学等实验教学合并成立病原生物学实验室的设想。2004年7月形态学、病原生物学、生物化学与分子生物学、人体解剖学4个实验室正式组建,大连医科大学基础医学实验教学新的管理及运行模式正式建立。2008年10月,为进一步强化实验室的建设与管理,优化实验教学资源配置,进一步推进实验教学改革,学校成立了基础医学实验教学中心,中心下设人体解剖学、生物化学与分子生物学、病原生物学、形态学和机能学5个综合性实验室。2009年基础医学实验教学中心被辽宁省教育厅批准为省级实验教学示范中心,2013年被教育部、财政部批准为国家级实验教学示范中心。
2管理与运行机制
在校实验教学中心工作领导小组领导下,基础医学实验教学中心由校、院两级管理,基础医学院主管教学的副院长兼任实验中心主任,实行主任负责制。中心主任主持中心的实验教学和实验室管理工作,负责实验室建设规划与发展计划,建立健全实验教学课程体系和管理体系,执行和落实基础实验教学改革,统筹中心仪器设备的计划、购置、管理、维护,组织申报实验教学研究项目,推动实验教学改革。每个实验室设主任1人,具体负责实验室的建设和实验教学改革,组织实验教学和教学研究,落实实验室相关实验课程建设,参与制订和修订基础实验课教学大纲、教学计划。各实验室配备1名专职实验教学秘书,协助实验室主任负责日常教辅工作和实验室管理事务。
实验中心现在拥有一支近150人的实验课教师队伍,其中专职教师8人,实验技术人员27人,授课教师115人;为全校21个专业的五年制、七年制、卫校、高职、成人教育、留学生及研究生开设23门基础医学实验课。每年实验中心接纳学生约7500余人,年均总实验人时数近50万人时。
3仪器设备配置与实验教学平台建设
3.1先进齐全的仪器设备
基础医学实验教学中心现有实验室面积1.2万m2,主要仪器设备近2200台(件)。各实验室常规仪器设备配置齐全,通过合理选购和精心维护,使得设备完好率达到98%。近5年经费投入总计1700万元,使80%以上的在用设备得到了更新,并新增了部分先进仪器设备,更好地满足了实验教学需要和大学生创新、创业实践的需求。
例如解剖学实验室新增多媒体教学设备14套、低温解剖操作台14台以及数字人解剖系统网络版和解剖学教学互动系统;形态学实验室新增数字扫描切片学习系统。数字人解剖系统和数字扫描切片学习系统是基础医学院4A(anybody,anything,anywhere,any-time)数字网络教学平台的重要内容,为学生的自主学习提供了平台[4]。机能学实验室新增倒置显微镜、二氧化碳孵箱、PCR仪等设备,进一步加强了大学生创新、创业基地的建设,也为教师、学生提供了科研平台。
3.2创新型智能化的实验教学平台
根据教育部、卫生部2008年颁布的《本科医学教育标准———临床医学专业(试行)》[5]和2012年的“关于实施卓越医生教育培养计划的意见”文件精神,大连医科大学启动了“卓越医生人才培养计划”,构建新的实验教学模式和课程体系,开展创新型智能化的基础医学实验教学平台建设,投入资金购买必要的教学与实验设备,提升整体实验教学环境,发挥学生的学习主动性,切实提高本科教学质量和人才培养质量。
(1)人体解剖学实验教学平台。人体解剖学实验室拥有13个常规实验室、1个人体断面影像解剖学实验室,实验准备室14间,总使用面积达1400余m2;另有1个300m2标本学习室。每个常规实验室配有6个全自动低温解剖操作台、瓶装标本2套、游离人体标本1套、人体标本模型100余件。实验室全部配备多媒体教学设备和解剖互动系统,均能登录校园网进行数字人解剖系统的自主学习[4]。中央互动系统控制室可全程监控实验情况,统一或单独控制播放教学录像。各实验室均配备空气消毒机,以降低室内福尔马林浓度。实验室开设人体系统解剖学、人体局部解剖学、人体断面影像解剖学、麻醉解剖学和神经科学等5门实验课程,共计156个实验项目,采用现代教育理念和技术手段,逐步实现实验教学的微机化、网络化、师生互动、人机互动[6]。
(2)生物化学与分子生物学实验教学平台。生物化学与分子生物学实验室拥有7个教学实验室以及仪器室、暗室、准备室、细胞培养室、细菌培养室、库房和资料室,仪器设备200余台(件)。较大型仪器设备有高速冷冻离心机、PCR仪、酶标仪、凝胶成像系统、二氧化碳孵箱、倒置显微镜等。目前开设有本科专业生物化学实验课、硕士和博士研究生的分子生物学实验课共33个实验项目。
(3)病原生物学实验教学平台。病原生物学实验室是由医学微生物学、寄生虫学、免疫学、微生态学的教学实验室组合而成,共有8个学生实验室(含2个数码显微互动实验室)、3个实验准备室、1个标本陈列室,拥有生物显微镜、倒置显微镜、PCR仪、酶标仪等仪器设备。实验室为全校专科、本科生和留学生、研究生开设微生物学实验、免疫学实验和寄生虫学实验共44个实验项目。
(4)形态学实验教学平台。形态学实验室由细胞生物学、组织胚胎学、病理学与法医学3个教研室的教学实验室合并而成,现有4个数字网络显微互动实验室、6个多媒体网络光学显微镜实验室,2个大体标本实验室、1个大体标本陈列室、2个细胞培养室,以及实验准备室、小鼠肝癌淋巴道转移模型等。较大型仪器设备有高速冷冻离心机、PCR仪、凝胶成像系统、二氧化碳孵箱,倒置显微镜等。拥有数字切片扫描与应用系统,建立了组织胚胎学和病理学4A数字切片系统网络教学平台[4]。形态学实验室为法学和管理学专业开设医学形态学的理论与实验课程,为临床医学七年制和五年制学生开设综合性医学形态学实验课程,为细胞生物学、组织胚胎学、病理学与法医学3个教研室开设的所有本科生和研究生的实验课程教学共计104个实验项目。
(5)机能学实验教学平台。机能学实验室由生理、病生、药理3个教学实验室整合而成,是我校大学生创新实践基地,现有8个教学实验室、3个大学生创新实践实验室和3个实验准备室。教学实验室配有较先进的BL-420生物机能实验系统等实验仪器设备;大学生创新实践实验室配有能满足学生自主创新、进行设计性实验的仪器设备。机能学实验室承担七年制、五年制学生和留学生的机能学实验教学,开设机能基础实验、综合实验、自主设计或创新性实验等共计53项。
4教学理念和教改思路
大连医科大学坚持科学发展观,以学生为本,以培养高素质创新型医学人才为工作核心,将实验教学与理论教学、科学研究紧密结合,构建系统性、科学性的基础医学实验教学课程体系和人才培养模式,注重学生素质、能力的培养。实验教学改革突出系统性、综合性、开放性和设计性。在教学内容上强调理论与实践、经典与现代、教学与科研、基础与临床相结合,通过经典验证实验、综合性实验、设计性实验,提高学生动手操作的实践能力,通过创新实验和大学生科研平台,培养、提高医学生的创新思维和科学研究能力。
5课程特色与成果
基础医学实验教学中心锐意进行教学改革,积极建立创新型实验教学体系,在基础医学实验教学体系和人才培养模式方面均有所创新。
5.1实施分级实验教学体系
在基础医学实验教学中,全面进行了教学理念、教学体系、教学内容、教学方法、教学手段的调整,将实验教学体系分为基础性实验、综合性实验和设计性实验3个阶段。实验教学以人体器官-系统为中心,强调形态、结构变化(解剖学、细胞生物学、组织病理学)、生理功能、代谢变化(生理学、生物化学、病生)、致病因素(病原生物学)、药物治疗(药理学)的内在机制及其联系。
(1)基础性实验。以经典实验训练学生的基本技能,要求学生掌握基础知识、基本理论、基本技能和基本方法。教学内容具有基础性、入门性、规范性特点,教师示范、学生做规范化操作训练。
(2)综合性实验。提高将“三基”融会贯通、综合运用的能力,打破专业界限,将各学科分散但密切相关的内容融会贯通,形成较为完整的知识体系。
(3)设计性实验。引导学生从教学实验过渡到科学研究。设计性实验需要选题、设计、实施、总结等系列科研活动,不但能锻炼学生的动手能力,也有利于培养学生的科研素质和创新精神。
5.2打破传统学科界限,创新科学的实验教学体系
将原分别教学但关系十分密切的相关学科有机结合,建立综合性或整合性的实验课程,作为必修课列入教学计划,并进行独立考核、独立计算学分。建立了学生成绩评定办法及实施细则;建立了与之相配套的实验教材、教学大纲、教学方法、考核办法及实验教学质量监管制度。新的实验课程体系改变了传统实验模式,减少了验证性和单一性实验,增加了综合性和设计性实验,并采用“基于问题的教学(problem-basedlearning,PBL)”、“病案分析”等实验教学方法,将医学基础理论与临床实际有机地结合起来,使学生提前接触临床,初步培养了学生的临床诊断思维,并加深拓宽学生的理论知识。
(1)生物化学实验。自2004年起,“生物化学实验”课程独立设课(56学时,1.5学分)。分子生物学实验室科学设置实验项目,对实验教学内容进行精选、整合和创新,建立起基础性、综合性、设计性3个层次的实验教学体系。该实验教学体系突出生物化学教学及研究中涉及的3个主要的生物大分子———蛋白质、酶和核酸,将每个生物大分子的实验内容进行综合设计、系统操作;突出开设研究创新型实验,促进科研与教学的良性互动[7]。
(2)病原生物学与免疫学实验。以感染性疾病的病原为中心,围绕病原的生物学特征、致病性及病原的诊断,将人体寄生虫学、医学微生物学及医学免疫学融合为一体,创建了综合性的病原生物学与免疫学实验课程(52学时,1.5学分),其中基本性实验4项16学时,综合性实验9项36学时。在培养学生创新思维及综合分析、解决问题的能力,强化基本技能训练的同时,充分体现了学科间知识的相互渗透、融合及横向联系,使学生得到观察、分析、解决问题等科研创新能力的锻炼[8]。
(3)医学形态学实验。形态学实验室本着“以器官为中心,以疾病为主导,以病例为主线”的原则,将解剖学、组织学和病理学3门学科的部分实验教学内容进行有机整合,并与临床医学结合起来,引入设计性实验和医学研究前沿课题讲座,形成医学形态学实验课程体系(48学时,1.5学分),其中包括:1以器官为中心的综合性实验;2以尸检病例分析为主的应用性实验;3以细胞培养、动物实验为基础的设计性实验;4医学科学前沿问题讲座。在教育模式上构建了学生自主学习的教学模式,引入PBL,建立形成性的考核方法,构建科研化的实践教学[9]。
(4)机能实验学实验。机能实验学课程共104学时、3学分,其中基础实验36学时,综合实验68学时。基础实验是经典的生理学实验;综合实验是以消化、循环、呼吸和泌尿系统为主线,有机融合了各系统的生理、药理、病理生理的内容。经过机能实验学的学习,使学生掌握基本操作技术,理解机能综合实验中相关学科知识融合的目的和原理。机能实验室每年举办1~2次机能学实验竞赛类文化活动,充分调动了学生对机能学实验教学的学习积极性和主动性[10]。
5.3针对不同层次学生安排不同实验教学内容
针对不同专业、不同层次学生的需要,开设不同的实验内容,其验证性、综合性、设计性实验比例也有所不同,做到因材施教,实现不同的培养目标[11]。采用多元化教学方法,最大限度地提高学生的学习积极性和主动性[9]。基础性实验主要是由教师授课和指导实验;经典性实验主要是学生自学、小组协作完成;综合性实验是以教师为主导、学生为主体的自主式学习;设计性实验由学生自主设计实验内容、在教师指导下完成实验。通过五年制学生的大学生科研活动和七年制学生设计性、开放性实验活动,进一步提高医学生科研素质和科研能力,体现了基础性—综合性—设计性—研究探索性—创新性的层层递进、不断提高的合理教学模式。
5.4系统性、综合性、开放性的创新人才培养模式
建立“专业医学人才—高素质医学人才—医学拔尖创新人才”的金字塔式医学人才培养模式。在五年制基础医学综合性实验教学中,对优秀的学生开设第二课堂;对七年制学生普遍加强综合素质和创新能力的培养,要求人人完成自主设计性实验。遵循精英教育理念,培养学生的创新意识、创新精神、科学思维和创新能力,在五年制临床医学专业“卓越医生人才培养”试点班中开设“创新课程”。理论授课8学时,包括科研方法、文献查阅、实验设计等内容;实践部分64学时,包括实验设计、实验实施、论文撰写。
5.5教学成果
近5年来,中心人员承担国家级、省级、校级教学改革研究课题30余项,获得各级教学成果奖20项,其中获得辽宁省高等学校教学成果一等奖2项,二等奖2项,三等奖6项;发表教学研究论文70余篇;主编参编实验教材、专著及讲义近30部。大学生科研活动发表文章30余篇;“挑战杯”竞赛获奖50项,其中国家二等奖1项、三等奖2项,辽宁省特等奖4项、一等奖8项。
5.6示范作用
(1)建立了基础医学实验教学中心网站(http://home.dmu.edu.cn/jcsyzx/)和基础医学院4A网络教学平台(http://210.47.246.130/),创建了申报材料、中心介绍、规章制度、仪器设备、教学计划、实验项目、教学资源、教学研究和开放交流9个专栏,深化国家级实验教学示范中心的建设,充分发挥示范辐射作用。
(2)出版了《机能实验学》、《医学形态实验学》、《医学微生物实验学》、《人体解剖学实验指导与参考》、《机能综合实验CAI课件》等实验教材并面向全国发行。建立起适合我校留学生特点的教学方法,在国内较早地编写出版了英文机能学实验教材。
(3)实验中心先后举办了3届全国机能学学习班,使我校机能学实验教学改革模式和经验得到推广,在国内起到一定的示范和辐射作用。
(4)解剖实验室配合多学科专业医师的培训,组织美容专业医学整形解剖培训班,规范美容医师行业技能。“生物塑化断层标本应用于断层解剖学教学的研究”等3项教学改革课题成果应用于解剖学实验教学中,显著提高了教学效果,得到了教育部评估专家的高度赞扬。
(5)建立了人体标本陈列馆“人体世界”,对中、小学生及社会市民开放,普及基础医学知识。
(6)开展遗体捐献接受工作,设立遗体告别厅,对有要求的遗属开放追思,每年以清明追思会为契机,组织学生感恩“无语体师”,参加大连市红十字会的墓园追思,向遗体捐献志愿者致敬。对学生进行医学人文素质教育。
6目标规划与展望
基础实验教学中心以《国家中长期教育改革和发展规划纲要》(2010-2020年)为指导,以“卓越医生培养”为主要目标,从课程设置模式、人才培养模式、学生创新平台构建等方面,继续探索和实践实验教学的改革,建立一种满足我国卓越医生教育培养计划的要求及创新型医学人才培养的基础医学实验教学人才培养模式。今后将主要围绕以下3个方面开展工作。
6.1深化实验教学改革,完善实验课程体系建设
卓越医生教育培养计划对实验教学提出了更高的要求,中心将加强以器官-系统为中心的整合性实验体系构建,兼顾其他医学相关专业学生培养,不断完善实验教学模式、丰富教学内容,增加整合性、设计性和研究性实验,最终形成一整套面向全校的多层次、多专业、满足不同需求的基础医学实验教学体系。
6.2构建基础医学数字化网络实验教学平台
进一步丰富4A数字网络教学资源。通过建立数字化实验教学平台,使学生、教师可以通过校园网的终端使用。该平台主要包括数字人解剖系统、形态学数字扫描切片学习系统、虚拟仿真机能实验室以及数字资源的建设。
6.3建立大学生创新科研平台,兼顾社会需求
卓越医生教育培养计划对临床医学专业医学生的科研创新能力的要求很高。创新思维与创新能力的培养是高等教育的重要内容,把创新课程作为医学生培养的必修课,要求所有临床专业医学生必须完成“创新课程”的学习。建立大学生科研创新平台,鼓励学生开展创新实验,为学生的个性发展和创新能力的培养创造条件。中心资源将面向社会开放,满足社会部分人群对人体大体标本、组织正常与异常标本、临床医院对基础医学知识的需求。
关键词:高校;实验室建设;实验室管理
高校实验室的建设与管理工作是高校工作的重要组成部分,实验室教学也是高校教学体系中的重要一环。对高校实验室建设与管理模式的探讨对充分发挥现代化教育手段的作用、利用实验室教学培养具有高实践能力的人才具有重要的理论和现实意义。本文就当前高校实验室建设与管理中的问题及对策进行简要探讨。
一、高校实验室建设和管理中存在的问题
第一,缺乏对实验室的科学建设与管理。进入21世纪以来,我国高校的实验室建设取得了突飞猛进的发展,也涌现出一大批具有很强科研实力和科技含量的实验室,其中一些甚至在国际上都处于领先地位。但是,随着高校的不断扩招和现代社会对人才要求的逐步提高,目前许多高校的实验室建设与管理已不能满足人才培养的需要。许多高校的实验室面临着实验仪器落后,实验用房与配套器材滞后的现状。尤其在实验室的科学建设与科学管理上,没能做到与时俱进。这就导致高校实验室教学不能达到使学生在有限的空间中学以致用、理论教学与实践相结合的目的,严重影响了高校对高素质人才的培养。
第二,实验内容缺乏综合性和创新性。综合性、创新性人才是21世纪人才培养的要求与目标,实验室教学是现代化人才培养的重要环节之一。但是在目前许多高校的实验室教学当中,操作性和验证性实验还是占多数,学生被束缚在教师制定的框架中,只能按照设计好的模式步骤去实验,极大地限制了学生创新思维能力的提高。现在的大多数实验室教学体现了专业性、实践性,但是缺少综合性与创新性。往往某一实验室只针对单一的课程或专业开放,而各个实验室之间也缺乏联系,这就导致了综合性教学难以实现;实验课程缺乏灵活性,不利于培养学生的创新性思维。
第三,实验室管理人员缺乏相关知识。随着高校教育教学制度改革与创新的进一步深化,高校师资力量得到了进一步提高,但是高校对实验室管理人才的培养和引进却没能受到足够的关注,实验室管理人员学历普遍偏低。这就导致现在大多数高校的实验室都缺乏专业的或是具有相关专业知识的人员进行管理和设备维护。其最主要的原因高校对实验室管得的重视程度不够所导致的。许多高校实验室的管理都仅仅是靠着普通的安保人员来兼顾的,但是许多仪器的定期维护和检查却是这些人员无法提供的,这就导致了实验室器材与设备的维护效率低下、损耗过快,造成了相当程度的资源浪费。同时,由于管理人员监管意识的缺乏,往往也会使得实验器材(尤其是一些小型仪器或易耗品)的遗失。
第四,管理方法落后,与信息化建设缺乏有机结合。高校实验室设备维护率低下,实验物品保管不到位的问题的出现不仅仅是管理人员结构不合理所导致的,也是实验室管理办法落后的后果之一。首先,《实验室仪器设备管理及使用方法》、《实验室安全制度》、《事故责任与损坏、丢失赔偿制度》等相关制度不够完善;其次,高校实验室信息(包括仪器设备、教学实验、科研课题、研究成果等信息)具有数量大、分布广、变化较为频繁、交流需求迫切等特点,传统的实验室管理办法一不能满足现代化实验室的要求。目前许多高校实验室管理未能与高校的信息化建设相结合,未能实现计算机管理,实验设备也未能进行数字化备案。这就导致实验室管理的总体效率低下,离标准化实验室的建设目标还有一定距离。
第五,实验室管理监督工作开展不到位。实验室的管理监督工作,是确保实验质量的重要环节,是确保实验室质量满足教学、科研要求的重要手段,也是实验室管理的难点。当前高校实验室管理面临着缺乏健全的实验室监管制度、监管工作不到位的现状。由于缺乏有效监管,许多实验活动达不到预期效果,实验设备的维护与保管也不到位。
二、高校实验室建设和管理改革的建议 转贴于
第一,提高对实验室建设与管理的重视程度。首先,要明确实验室建设与管理的必要性与重要性。具体而言,应到做到:一是加大实验室建设的投入,首先从硬件设施上提高实验室的综合性,为具有综合性与创新性的人才的培养创造良好的实验室环境;二是进一步完善实验室管理制度,明确实验室管理的目标;三是建立实验室管理绩效指标体系,明确实验教学任务;加大实验室开放力度,提高实验教学的创新性与综合性。
第二,加强实验师资队伍建设。加强实验室管理人员的培训和高素质实验室管理人才的引进,进一步提高对实验室管理人员的专业技能要求与学历要求;完善实验师资队伍的人才结构,强调管理人员的专业化管理能力与技术化管理能力,提高高学历人才所占的比重。同时,还应建立健全实验室人员绩效管理制度,制定一套切实可行的考核方案,通过考核评估奖优罚劣,充分调动实验室人员的积极性。
第三,充分利用现代化的管理手段。计算机网络技术所带来的高校校园网的建成,无疑为复杂化的实验室管理提供了前所未有的好机会。网络化与计算机化管理可以大大的提高实验室管理的效率,而实现实验室的网络化也同样是现代高校实验室建设的目标之一。同时,通过网络化管理手段建立的数字平台可以针对当前高校实验室教学数据交换频繁,信息量大的特点进行实验设计与课程辅导,有利于现代化的综合性人才的培养。
参考文献
1、常薇,肖媚燕.高校开放实验室管理模式研究与改革[J].中山大学学报论丛,2006(2).
2、蒋爱凤,胡喜.高校实验室建设及管理中的问题与对策[J].河南科技学院学报,2010(4).
中医药实验室或研究平台要体现中医科研的特点,中医学发展经历了比较长的历史时期,形成了独特的中医药理论并有效指导临床,是一门典型的经验和实践医学,现今的医学发展需要我们从经验和实践医学向实证、循证医学发展,转化医学为我们提供了新思维和新途径。因此,在长期的经验和实践医学的基础上,中医药转化医学研究具备了从临床到基础研究的有力支撑条件。中医药实验室或研究平台建设遵循转化医学思维,也是立足国情、与时俱进的表现。我国天然药物资源丰富,千百年来就是我们用以防病治病的有力武器,中药理论具有鲜明特色,讲究平衡机体(纠正偏性)、系统调节;复方是主次分明(君臣佐使)的化学成分组合群;药物作用模式是多点-多点(系统-系统),运用转化医学,有助于阐明中药理论并获得国际的认可。例如,有关中药复方的一项转化研究表明,复方黄黛片用于治疗粒细胞白血病,其君臣佐使效用分明,其中的硫化砷是君药,促进癌蛋白的降解;丹参酮是臣药,阻滞癌细胞的增殖,此外,还诱导转运蛋白AQP9的表达促进硫化砷进入癌细胞起到使药作用;靛玉红也能诱导转运蛋白AQP9的表达起到佐药的作用。又如,由黄芩、白芍、甘草和大枣组成的黄芩汤,其提取物PHY906可以促进肠道细胞再生,减轻结肠癌化疗胃肠毒性而在美国得到认可,其成功之处在于运用转化医学思维,采用了植物组学质量控制(phytomicsqualitycontrol)的研究模式。
因此,转化医学的兴起,必将推动我国中药创新和国际化进程。我国实行的创新中药计划,就是通过借助和发展相关技术,多学科交叉对中药进行研究,在中药特色的临床疗效评价体系、临床有效复方的甄选和评价;复方的配伍关系,复方的药物质量控制,药效学和药动学以及安全性评价;化学成分组合群与人体的相互作用等方面进行阐明,使中药更好地服务于人类健康。转化医学为实现这一点提供了思路。转化医学强调基础和临床之间的沟通,根据临床需求,采用蛋白质组学、代谢组学、生物分子网络和信息学研究方法进行基础研究,将研究成果尽快应用于临床。转化医学是实现我国中药现代化的一条有效途径。2007和2008年,在北京协和医院举办了第一届和第二届转化医学研究国际研讨会,标志着转化医学研究在国内的启动。2009年,国内首家儿科转化医学研究所在上海交通大学医学院附属儿童医学中心成立。同年中南大学转化医学研究中心在湖南湘雅医院成立。此后,全国的一些医学院和研究所也陆续成立了转化医学研究部门。我国的转化医学研究尽管有了发展,但不容忽略的是,针对中医药转化医学研究的实验平台建设仍比较薄弱,体现在平台数量少、人才缺乏及流通障碍。有报道称中国中医科学院与江苏省中医药研究院合作搭建中医药转化医学研究平台,说明以新理念、新思维建设中医药科研平台受到了重视并跨出了实质性的一步。
2中医药转化医学研究实验室建设面临的突出问题
转化医学作为医学研究的思维和模式,引入中医药研究实验室建设需要转变观念,目前碰到的突出问题是转化医学人才引入和培养、实验室资源的整合利用问题。
2.1转化医学人才引入和培养问题
中医药研究实验室建设要有前沿意识。创新能力的提高源于创新思维和实践。中医药转化医学研究实验室以转化医学思维为指导,将基础研究成果转化于临床应用。具有转化医学思维的中医药研究人才和学术队伍的组建和培养面临一些值得注意的方面:第一,熟悉中医药理论和应用、具备转化医学教育背景的专业人才缺乏;第二,有关中医药转化医学研究课题相对较少,制约实验室人才的引入和培养。有课题支撑,实验室才能获得可持续性发展,而实验室的发展将会带动研究的深入,有利于吸引更多人才的加入或锻炼、储备一批研究人才,从而形成良性循环。
2.2实验室资源的整合利用问题
中医药转化医学研究实验室建设和其他类型实验室的建设都碰到一个共性的问题,就是资源优势得不到整合和共享,集中表现在科研活动重复性较多、科研设备分散、使用率低下、开放流畅度低、服务社会意识有待提高。中医药转化医学研究实验室还面临着如何将基础研究成果转化为促进临床医疗行为的应用成果,体现其实效性、应用性特点的问题。
3中医药转化医学研究实验室建设的策略和建议
针对中医药转化医学研究实验室建设面临的突出问题,提出以下一些设想和建议,以供讨论。
3.1人才引入、培训及流通
中医药转化医学研究实验室的建立和建设,对人才的要求是既要熟悉中医药基础理论,又要树立转化医学思想,需要掌握较高的现代医学实验技术,有丰富的实践操作能力,具备较高的科研综合素质,能作为转化医学研究的领头人。各个实验室可以根据自己的实际情况出发,提供经费资助设立转化医学研究项目或采取柔性引进方式以吸引高层次人才。高水平的实验室往往具有一个作风优良、素质较高的团队。除了领头人才,团队骨干科研素质的培养和提高也值得重视。由于现代科技手段的进步,科研设备和测试技术不断涌现,要跟上先进技术的发展步伐,对团队成员要进行经常性的培训。要不断完善培训制度,通过派出学习、委托培养或邀请同行举行培训班、专题讲座等方式,分期、分批进行培训,使实验室所有人员处在不断的学习过程之中,适应转化医学科研形势的发展。建立无障碍的人才流通制度。2003年全国人才工作会议提出要树立科学的人才观。人才流通作为其中的重要内容,其科学内涵得到了说明,创新了人才流通的观念,冲破传统意义上“人才固定、部门所有”的观念,提出“不求所有,但求所用”的原则,实现人才资源的最大利用率。各个中医药转化医学研究实验室基于推动中医药走出国门、发扬中医药的共同目标,可以考虑互相之间进行人才的合理、有效流动,建立长效机制,这可能需要一段时间的尝试。
3.2建立开放的中医药转化医学研究实验室
实验室的一个重要功能就是服务功能。随着我国对科研经费投入的增加,各种不同类型科研课题的增多,促进了实验室研究工作的进步。整合分散、效率低的实验室资源,使之形成集中、专业的实验室,适合不同类型课题的需要,这对于中医药转化医学研究实验室的生存和发展可能更具有现实意义。首先,要突出转化研究特色,选准实验室的研究方向,对实验室的仪器设备、实验技术、团队分工进行整合。其次,参考国内或国外的转化医学研究中心,设立若干个公共服务实验平台。这些平台既向本单位开放,也向外单位(如制药企业、医院、药用植物栽培基地等)开放。这样,这些平台通过整合后,变得更专业化,在为更多单位提供服务的过程中,密切了相互之间的联系,有可能在药物基础与应用研究、临床诊疗新方案、新药开发研制等方面获得研究思路和成果,为中医药转化医学研究实验室的更好发展打下基础。
4结语