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分子生物学的发展史

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分子生物学的发展史

分子生物学的发展史范文第1篇

1构建新的教学内容体系,以适应学科发展的需要

教学内容是教学中所传递信息的形式,教学内容应与时俱进,不断进行更新与完善。随着生物化学与分子生物学的快速发展,传统的教学内容与教学模式已经跟不上学科发展的步伐,无法满足学科发展的需求,因此构建新的教学内容体系,是进一步深入教学改革的关键,也是培养适应社会发展的创新型人才的关键。

1.1紧密结合学科发展、针对不同专业特色,改革教学大纲

以往的教学模式往往侧重于“生物大分子结构与功能”和“物质代谢及调节”篇章,现在我们改革了教学大纲,将教学重心逐步向围绕“遗传信息传递”的现代分子生物学知识框架转移。因此压缩了“生物大分子结构”、“物质代谢及调节”中的教学内容,而在分子生物学知识框架方面,除了“遗传信息传递”外,增加了“分子医学专题篇”中的一些内容,弥补了传统教学中分子生物学内容不足的缺陷,以适应本学科中分子生物学理论和实验技术日新月异的发展。此外,我们在制定新的教学大纲时,充分考虑到不同专业其学科知识的侧重点不同、学生的知识结构不同等因素,按照以基本的教学内容作为框架,对某些章节的学时数和教学侧重点进行微调的原则对教学内容进行取舍,制定出适应不同专业的教学大纲。另外,为顺应培养应用型创新人才的需求,考虑到现有教学大纲“内容多,课时少”的问题,在制定新的教学大纲时,我们还结合执业医师、执业护士、执业药师和临床检验师等考试大纲要求制定适合不同专业特点的教学大纲。这样,在我们所承担的各专业生物化学与分子生物学课程中,其授课学时不同,教学内容侧重点不同。

1.2将科研活动融入教学活动,紧贴学科发展前沿,补充学科研究新成果

科学创新人才需要科学创新教育,教师作为教育者是否具有科学创新意识是实施创新教育的关键[3]。而生物化学与分子生物学这门学科发展的关键动力则来自于不断发展、不断进步的科研活动,因此将最新科研进展和学科发展前沿作为教学内容的有效补充是深入进行教学改革的重要体现。此外,在教学中补充最新的科研成果更可以有效激发学生的学习兴趣,提高学生自主学习能力。多年来我们既从事教学,又进行科研,并且将二者有机结合,以科研促进教学,深化教学改革,更新教学内容,提高人才培养质量。但存在的问题是学时有限,而且每一位老师的科研方向不同,如何能合理、有效地将科研新进展融入教学过程中,同时兼顾书本知识和学科发展前沿,还需更进一步的探索。为更好地深入以科研促进教学,我们的原则是学科前沿和科研新成果的补充应紧紧围绕日常教学内容,应作为日常教学内容的补充和拓展。我们的解决办法是从书本内容出发,每位老师结合自己的科研方向,编写几个大约3-5分钟的科研案例,在集体备课时进行讨论,结合各专业特点,在授课的适当时间补充科学研究新成果,并每年及时进行更新。至于科研案例在何时、以何种方式展开,不同的老师可自由选择,可以在理论课堂授课时补充,也可以在讨论课时开展,也可以在实验课中进行补充。

2改革教学手段与教学方法,激发学生学习的积极性

2.1深入开展PBL及CBL教学,加强病案库建设

目前,教学团队已在我校生物科学、医学检验、营养学、临床医学实验班等不同专业开展生物化学与分子生物的PBL及CBL教学。在实施过程中,我们正在逐步完善病案或案例的编写,比如将病案设计成一个故事,通常由3-4幕组成,一个案例中整合了生物化学多个章节的知识点,分次呈现给学生。目前我们所构建的病案库中病案的种类及数量还较有限,需不断完善和更新,并进一步加强病案库的建设。随着分子生物学的飞速发展,一些最新、最前沿的理论与实验技术正逐渐被应用于人体结构与功能的研究、疾病的预防诊断与治疗中。为适应对创新人才培养的需求,我们在丰富扩充病例资料的工作中将目光聚焦于近年来新发现的某些病种、或新的诊断与检查手段,紧密围绕遗传性、代谢性、中毒性、感染性、营养缺乏症等各类型的疾病编写案例,以充分体现“创新性”这一理念。此外病案库的撰写也要考虑到对学生应用能力的培养,我们针对不同专业的学生,在充分了解学生的专业特点的基础上,病例撰写时具有“专业特色”,因材施教。例如对于临床医学专业的学生,病案中着重讨论病例呈现的临床表现及相应诊断,学生运用生化知识围绕临床表现展开讨论,既加深了学生对生化知识的理解和掌握,又培养了学生的临床思维能力。对于生物科学专业的学生,案例可以侧重于一些分子生物学技术的应用和一些科研思维的培养中。例如在编写的“糖尿病”的一个案例中,我们将生物制药的概念及基因工程技术生产胰岛素引入生物科学专业学生讨论的内容。而对检验系学生开展的案例式教学,则偏重于实验室检查,学生运用生化知识分析和讨论检查的基本原理、方法及临床意义。这样,在实施PBL、CBL教学时,教师就以具体的病案引导学生利用自己所学习的专业知识,解决不同的实际问题,有助于提高学生的实际应用能力及创新能力。实践证明,学生在PBL教学过程中,学习更乐观主动,思维活跃、讨论热烈,探索问题兴致浓厚,团队协作能力、综合分析解决问题的能力都有较大提高,多数学生自我评价中认为PBL教学锻炼了逻辑能力与语言表达能力,发展了高层思维能力和团队协作能力[4]。

2.2坚持双语教学的应用

近年来,我们教学团队重视师资力量建设,引进和送出去培养了数位博士,师资力量逐渐雄厚,这些优秀的中青年教师,成为教学团队实施双语教学的中坚力量。几年来,我们鼓励各位老师坚持开展双语教学,精心制作英文教案和课件,并组织进行集体备课,相互听课,及时交流双语教学中的经验。此外,教学团队还从国外知名高校及研究院所引进了2位特聘教授,指导青年教师进行科研活动和英语教学。

2.3大力发展网络教学资源

目前,国内外都积极进行有关网络课程的开发和各种网络教学平台的构建,网络教学平台的应用一方面有利于改革教学方法,更新教学手段,缓解传统教学学时少而教学内容多的矛盾,另一方面网络教学有利于调动学生的学习积极性,变被动填充式学习为主动探究式学习,有利于发挥学生学习的主动性和创造性。目前,我们拥有多种形式的网络教学资源,从生物化学省级精品课程开始,又逐步完成了临床生物化学、酶工程、基因工程等网络课程建设,最近又获得了省级生物化学精品资源共享课程建设项目资助。这些网络教学资源容量大、覆盖范围广,从生物化学内容到分子生物学内容,从理论教学到实验教学,提供了多种教学资源,包括教学进度、教学大纲、教案、教学课件、习题测试、网络课堂等。

3完善实验教学体系,发展教与学一体化

3.1调整实验教学内容

在实验课程体系方面,我们拥有生物化学实验、分子生物学实验、分子生物学检验技术实验等课程,除了生物化学实验是面向所有医学生开设,其他几门分别针对不同专业的学生开设。生物化学实验教学以培养基本生化技能为目标,主要是把生物化学基本实验技术如层析、电泳、光谱分析、离心、分离、提取、制备等融入教学内容中去。近年来,我们调整了该部分实验教学内容,删除了部分单纯性验证实验,增加创新性综合性实验,突出学生基本知识能力、科学素养和创新能力的培养。分子生物学实验主要面向生物科学专业及研究生开设,是以分子克隆实验技术为主,开设综合型实验内容,以培养学生创新精神、创新思维和创新能力。分子生物学检验技术实验课程则是面向医学检验专业开设,包含了分子生物学基本技术操作、以疾病为主线的临床常见疾病的分子诊断两部分内容。

3.2改革实验教学方法,尝试“教学做”一体化教学模式

“教学做”一体化教学模式,是一种将理论教学与实践教学融为一体的教学方法,打破了理论、实践课的界限,在教学中可采用项目教学法、任务驱动法、案例教学法、仿真教学法等多种方法进行教学,从而把理论知识学习、实践能力培养和综合素质塑造紧密结合起来[5]。我们从各个实验班抽取一些学习优异,有较好的理论基础和实验动手能力的同学作为一体化教学的对象。这些同学组成实验小组,实验小组同学会先于其他普通同学完成学习任务。首先老师根据教材内容给小组同学制定任务。实验小组先预习实验内容,查找资料,弄清实验原理,拟定实验方案,完成预实验报告。根据预实验报告,在教师的指导下,学生需参与试剂配制、实验用品准备、仪器调试等准备过程,然后独立完成实验操作、实验结果记录和分析等。实验完成后,这些同学可以回到各自实验班中,指导其他同学的实验操作,并且与其他同学一起对实验原理、实验操作中的注意事项、实验结果是否与预期一致展开讨论。教师也可以预先设定一些问题,让学生以问题为导向结合自己的实验结果进行讨论,最后教师梳理、总结讨论的内容。讨论课程可以分小班进行,也可以几个实验班在一起,每个实验班派出1-2个代表,制作成幻灯片后进行讲解、讨论。

4采用多元化的考核方式

分子生物学的发展史范文第2篇

关键词:生物化学 绪论 学习兴趣

一、注重绪论教学,充分做好教学准备工作

一般院校对于生物化学课程通常至少安排40~50个课时,鉴于生物化学课程知识点繁多,学习难度较大,课时安排时间有限,又要在规定时间内完成教学内容,有些老师甚至直接忽略绪论部分的讲解,这么做是非常不好的。

绪论这一章节,不仅具有知识性、科学性,还集趣味与育人为一体,对整门课程来说,有着提纲挈领的重要作用。要想把绪论讲好并非易事,需要教师整体把握教材和知识体系,也需要多年专业教学经验的积累。教师在授课前,要做好充分的准备,包括教材的通读和钻研,最新文献资料的查阅以及课件的用心制作。这样,对于绪论的讲解才能生动清晰起来,才能使学生树立学好学会生物化学的信心。

二、由浅入深介绍生物化学定义,让学生理解学科特点性质

许多学生上完了生物化学课程,还不理解这么课程到底是讲的什么,所以说对于生物化学的概念讲解至关重要。把“生物化学”的概念讲清楚了,学生就能很清楚地理解本门学科的特点和性质。笔者在教学过程中先引出生物化学的基本概念:生物化学是运用化学的原理和方法,研究生物体内化学分子与化学反应的科学,是从分子水平来探讨生命现象本质的一门学科,又称生命的化学。然后再从概念为出发点提出几个问题,如生物化学的研究对象是哪些?是运用什么原理和方法、在哪个水平研究生命现象的?生物化学课程和我们学习过的生理学、解剖学的研究角度有何不一样?什么叫做生命?生物化学为什么又被叫做生命的化学?最后让学生经过讨论、发言回答,教师解答,从多层次和多角度,由浅入深的介绍生物化学的概念,这样学生就容易明白生物化学究竟是以什么为研究对象的学科。

三、介绍生物化学发展历程,提高学生学习兴趣

生物化学的发展历程总体可被划分为三个主要阶段,一是叙述阶段,研究对象主要是生物大分子的结构和功能:第二阶段是动态生物化学阶段,研究对象主要是各种物质代谢途径以及相关调控;第三个阶段就是分子生物学阶段,这个阶段主要研究对象是基因遗传信息的传递和其相关调控。总而言之,生物化学的研究内容分为三大部分:生物大分子的结构功能和物质代谢调控,以及基因遗传信息的传递及其调控。

讲述生物化学的发展史,要密切围绕这部分学习内容,并且尽多地融入相关科学家的事迹介绍,把他们去的这些科学成果的经过、趣闻给予介绍,集知识性、趣味性融为一体,这样比起蜻蜓点水式枯燥讲解课本内容,会更加容易激发学生的兴趣,从而达到良好的教学效果。

四、介绍生物化学的学习方法

生物化学课理论课程具有抽象难懂、反应复杂等特点,学生普遍反应比较难学。所以,给学生介绍一些本门课程的学习方法是很必要的。生物化学学习方法一般有目录法、图示法、比喻法等。例如在糖的代谢这一章节,利用图示法讲解效果很不错,对于代谢过程,列表法很清晰的对比出三条途径的代谢起始物、中间产物和终产物、其中的关键反应步骤和关键酶、反应前后的能量变化、代谢分支点以及调节因素。人体8种必须氨基酸的记忆可以通过编顺口溜“一两色素本来淡些”。用“一、二、三、四”来总结三羧酸循环的反应特点,也就是“一次底物水平磷酸化,二次脱羧,三个不可逆反应及其对应的三个关键酶,四次脱氢”。

在实际的教学中,老师可以对学生进行启发,学生也应该结合自身的实际情况,对课本知识进行归纳和总结,这样运用好的学习方法,就能尽可能避免走弯路,使学习效果事半功倍。

五、重视并积极改进绪论教学

绪论部分不仅要介绍给学生生物化学的学科特点、主要研究对象,还要简述学科发展历史,让学生通过了解科学发展道路的曲折,而激起学习兴趣和爱国主义情怀。总之,绪论这一章节,不仅具有知识性、科学性,还集趣味与育人为一体,对整门课程来说,有着提纲挈领的重要作用。要想把绪论讲好并非易事,需要教师对知识进行宏观把握和微观调控,与此同时,也要运用合适的讲课技巧,这样传授知识的时候才能够有的放矢、得心应手;才能更加吸引和打动学生;才可以去的良好的教学效果。通过绪论课的学习使学生明确生物化学概念、特点、学习方法等,学好生物化学课程,为其他相关学科的学习打下坚实的基础。

参考文献:

[1]张艳芳,张俊河,张煜.详尽与简略讲授绪论对生物化学教学效果的影响[J].新乡医学院学报,2010,27(5):529-530.

[2]严冬梅,李敏军.医学院校生物化学绪论教学中的几点体会[J].现代医药卫生,2011,27(6):948-949.

[3]姜立,马文丽.浅谈生物化学与分子生物学课程教学改革[J].中国高等医学教育,2002,(5):52.

分子生物学的发展史范文第3篇

中图分类号:G40-012 文献标识码:B 文章编号:1008-2409(2007)03-0569-02

二十一世纪国家之间的竞争归根结底是人才的竞争,面对社会和科技发展对高素质人才的需要,全面提高大学生的综合素质,培养适应科技发展和经济建设需要的创新人才,成为当前我国高等学校教学改革的热点。二十一世纪同样也是生命科学的世纪,生物信息技术,人类干细胞技术,克隆技术,转基因技术必将使生物技术产业成为二十一世纪最重要的产业。作为生命科学最重要组成部分的医学科学,也将迎来跨越式发展的新时期。因此培养面向二十一世纪的高素质医学人才,迎接生命科学世纪的挑战,是所有医学教学工作者应该高度重视的问题,这就要求我们必须从我国国情出发,制定新世纪医学教育跨越式发展战略,加快推进我国的医学教育改革,全面实施医学生的素质教育。

1 生命科学发展与医学科技进步

十九世纪中叶,细胞学、进化论和经典遗传学即孟德尔遗传定律的创立,为生命科学的发展奠定了坚实的前期基础,基因论和DNA功能的确定,尤其是DNA双螺旋结构的发现在生命科学发展史上具有划时代的意义,是二十世纪生物学领域极为重要的发现,它为现代分子生物学的发展奠定了基础。分子生物学的成熟和计算机技术的迅猛发展,使人类破译自身全部密码成为现实,1990年发起的“人类基因组计划”今天已经完成人类基因组作图和测序。接下来,将是阐明基因组的功能,这就要清楚细胞的基因表达谱和蛋白谱及其调节和控制,因此分子生物学的重点将从基因组转到蛋白质组学,人类对生命科学的研究将进入“后基因组时代”即功能基因组时代。其内容包括建立单核甘酸多态型(SNP)为代表的DNA序列变异的系统目录,从而揭示人类疾病的遗传学基础,认识基因组在转录核翻译水平的表达及其调控机制,通过对进化不同阶段的生物体基因组序列的比较,发现基因组结构组成和功能调节的规律,并利用各种模式生物体的基因敲除和转基因来揭示基因的功能。在微观层次对生物大分子的结构和功能,特别是基因研究上取得重大突破后,正深入到在分子水平上对细胞活动、发育和进化,以其脑功能进行探索,从分子、细胞、模式生物和整体水平对脑和神经系统进行多层次的综合研究的神经生物学正成为生物学发展的下一个高峰。生命科学从群体、个体、细胞到分子水平深入的发展,使得医学能够在微观水平逐步阐明许多生命现象和疾病现象的本质,极大地促进了医学科技的进步。自1982年世界上第一个基因工程药物重组人胰岛素上市以来,经过20多年的发展,世界范围的生物医学技术产业正在蓬勃兴起,生物医学技术正在猛烈的冲击着世界经济,同时也给广大患者带来了福音,基因工程药物和疫苗正走进寻常百姓家。随着克隆技术的成熟,人们可以用克隆的器官代替已坏的自身器官。而将来科学家可以设想用基因芯片、蛋白芯片组装成“纳米机器人”,通过血管送入人体诊断疾病,携带DNA更换或修复有缺陷的基因片断。因此随着以后基因功能的清楚,生物技术的发展,将使人类不仅能了解生命,而且能够操纵生命过程,它将改变现有的医生看病模式,人们将拥有记载个人生理、病理信息的生物芯片,医生在对疾病进行诊断、治疗、预防方面将做到个性化,精确化。

2 中国医学本科教育的现状

改革开放以后,中国的大学医学教育已经取得长足的进步,医科大学毕业生投身入救死扶伤,全民保健,在构建和谐社会、实现社会主义现代化建设过程中作出了重要的贡献。然而随着经济、科技的发展,社会对医学的要求有了明显的提高,传统的生物医学模式向新的医学模式的转变,引起了疾病观、健康观、卫生观的根本转变。这就要求新时代的医学研究者以整体化、系统化、科学化、社会化的观点去研究和处理人类健康与疾病问题的思维方法和行为方式。而现有的医学本科教育方式已经不能适应社会对医学的要求,目前医学本科教育存在的问题集中体现在学生创新意识和创新能力严重不足。

同志指出,“创新是一个民族的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力”,“创新精神是我国民族几千年来生生不息、发展壮大的重要动力”,“创新的关键在人才”。因此培养学生的创新能力关系到我们民族的兴旺。

从以往高等医学院校输出的人才素质的特点看,也非常明显地表现出上述特点。具体地表现在综合判断能力较差、缺乏科学思维方式的指导、获取医学科研和医疗实践新信息的能力和创新意识较差。传统临床医学人才培养模式是以教师授课为主要教学组织形式,是以理论灌输为主的“填鸭式”教学模式,这种临床教学方法陈旧、呆板:教师整个课时以灌输式教学为主,学习过程枯燥被动,缺乏兴趣,无法激发学生求新意识与创新意识,理论与实践脱节。由于注重理论的学习,与实践相结合不够,缺乏实践能力的培养,容易出现高分低能的现象,对学生的素质教育及创新能力的培养均有害无益。而医学生往往仅仅满足于书本,满足于从老师那里接受已经或即将过时的知识,缺乏独立思考,独立分析的欲望和能力。学生对所学知识不敏感,缺兴趣,少研究,不能或不敢运用所学的知识大胆地提出和分析新问题,更谈不上有多少带创新性的学术新思维。因此即使是那些本科毕业后进入研究生阶段学习的学生,也由于本科阶段在创新意识和创新能力方面的先天不足,不同程度地存在着自主选题难、科研上手慢、研究思路不活跃、研究方法偏传统、攀登高峰缺勇气、开拓创新与实力等现象,高水平的学位论文不多,在国际上有影响的学术成果更少,因而未能充分起到基础和应用基础研究生力军的作用。

3 改革传统教学方法,逐步培养医学生的创新能力

3.1让医学生尽早接触科研,培养对科学研究的兴趣

医学生是医学教育的主体,激发他们学习医学知识的兴趣,调动他们学习的积极性和主动性,并逐步树立牢固的专业思想,对于培养合格的医学人才是极其重要的。学生可以根据自己兴趣利用寒暑期或周末参加各教研室的科研活动,使教学与科研相结合,培养学生的科研兴趣和科学思维的能力。更广泛地组织和鼓励本科生参与各种学术交流。学生参与的各种学校活动包括本专业的、跨专业的、跨校的、全国性的乃至国际性的学术交流活动。平时,也要让本科生尽可能地参加一些教师的科研项目立项论证会、博士生和硕士生的开题报告会和论文答辩会,可以参加各学科最新研究的学习报告会,对原有的基础实验教学内容进行有效融合,减少验证性实验,增加综合性实验和设计性实验,提高学生的能力。打破以往只有研究生才能进入科研实验室的惯例,组织医学专业学生早期进入感兴趣的实验室学习并实行导师制。在具有副教授职称或高年资讲师中选出思想政治素质好、有高度责任心的教师作为学生导师,明确规定导师的工作职责,要求他们在思想上和学习上给予学生指导和帮助。这样,学生在导师的指导下积极参与实验室的

科研活动,感受科研气氛,培养了他们的科研兴趣;使他们将书本知识运用到实践中去,形成初步的科研思路;培养了科研实践能力和与他人协作的能力;利用各种途径主动学习的能力也有了一定的提高。

3.2充分利用现代信息技术,为创新人才培养提供先进的教学手段和方法

以计算机和网络技术为核心的信息技术的发展,使得人类于知识、信息的获取、传播和应用发生了深刻的变革,也带来本科教育教学手段和方法、学习方式的巨大变化。首先,学生利用计算机和互联网,可以不受时空限制地多渠道获得知识,学生对学习场所、学习内容、学习方式的选择具有更多的自性和灵活性,使过去以课堂、教材、教师为中心的传统教学方面临新的挑战。充分利用目前我国高校计算机已经基本普及、网络快速发展的特点,应用多媒体授课,通过动画增加对知识的理解和学习的兴趣;鼓励学生通过互联网解答自己在学习中的疑惑,了解国外医学的发展,学习生物信息学的基本知识,应用生物信息学论证自己的构想,自己设计实验。让学生有充分的动手机会,通过网络增加对学过知识的理解和记忆。同时网络资源的丰富性和共享性,使教师和学生同样具有获取知识的自由和网上交流的平等权利,因而有利于发挥学生参与教学过程的主动性,有利于激发学生的创新意识,有利于形成平等互助、教学相长的新型师生关系并将理论与实践相结合。鼓励学生提出自己的设想,培养其创新能力,鼓励学生提出问题并想出解决问题的有效方法。为此,要充分认识现代信息技术对促进教学改革的独特作用,进一步建设和完善校园网、数字化图书馆和多媒体课室,提高它们对本科生的开放度和服务水平,为创新人才的培养提供先进的教学手段和方法。

3.3学习医学相关学科知识,提高解决问题的能力

分子生物学的发展史范文第4篇

生物医学工程(biomedicalengineering,BME)是20世纪50年代形成的一门独立的边缘科学,现代医疗器械则是这一新兴学科的产品形式。它是工程技术向医学科学渗透的必然结果。20世纪50年代以来,心脑血管疾病、癌症、糖尿病等现代文明流行病开始威胁人类健康。因此,医学科学的进一步完善和发展不是以定性观察、现象归纳为方法学特征的医学本身所能解决的,它必须和以定量观测、系统分析为方法学特征的工程科学相结合,并综合运用各种已有的和正在发展的高新技术,才有可能逐步解决这些问题。生物医学工程学科应运而生。当前生物医学工程已成为生命科学的重要支柱,是21世纪最具有潜在发展优势的领先科技之一[1]。

1、什么是生物医学工程?

1.1含义

生物医学工程是一个新兴的多学科交叉领域,其内涵是:工程科学的原理和方法与生命科学的原理和方法相结合以认识生命运动的“定量”规律,并用以维持、改善、促进人的健康。“生物医学工程”这个词汇蕴含了三个专业领域的相互影响:生物学、医学和工程学。生物医学工程是综合生命科学和工程技术的理论、方法、手段,研究人类及其他生命现象结构功能的理、工、医相结合的新兴交叉学科,是多种工程技术学科向生命科学渗透和相互交叉的结果,并已成为生命科学的重要支柱。生物医学工程是应用基础科学,主要服务于人类疾病的诊断、预防、监护、治疗及保健、康复等方面;生物医学工程的主要研究任务是利用工程技术手段解决医学诊断、治疗和信息化管理等问题,为医学提供高技术含量的现代医疗装备。

1.2内容与领域

生物医学工程的研究内容可分为基础研究和应用研究两个方面。基础研究,包括生物力学、生物控制、生物效应、生物系统的质量和能量传递、生物医学信息的提取与处理、生物材料学、生物系统的建模与仿真、各种物理因子的生物效应等;应用研究,直接为医学服务,包括生物医学信号检测与传感技术,生物医学信息处理技术,医学成像与图像处理技术,人工器官、医用制品和仪器,康复与治疗工程技术等。后者是医学工程研究领域中最主要的内容之一,它的成果直接推动医疗卫生事业的发展,效果最明显、最迅速,所以特别受医学工程人员和医生的重视。

2课程安排

根据我国《生物产业发展“十一五”规划》,生物医学工程高技术专项将按照当代生物医学工程技术和产业发展的方向,重点发展医疗影像设备、医疗监护系统及设备、肿瘤物理治疗设备等11大类产品,强化新型医用植入器械和人工器官、数字化与智能化医疗装备、可生物降解医用高分子及药物控释载体、医疗监护和远程诊疗系统等领域的创新能力。针对这一方向,我们将设定14次课,分别介绍各项技术产品或领域的现状和发展,让学生对生物医学工程学科有个整体的了解和认识。课程设置如下[2]:

1.生物医学工程概况:介绍生物医学工程学科概况、发展历程、学科内容、工程分支,以及国内外高校建设发展生物医学工程学科的情况。

2.组织工程学:应用细胞生物学和工程学的原理,吸收现代细胞生物学、分子生物学、材料与工程学等学科的科研精华,在体内或体外构建组织和器官,以维持、修复、再生或改善损伤组织和器官功能,是继细胞生物学和分子生物学之后,生命科学发展史上又一新的里程碑,标志着医学将走出器官移植的范畴,步入制造组织和器官的新时代。目前组织工程已经成为再生医学研究和发展的核心与主要方向。

3.生物材料学:研究与生物体(特别是人体)组织、血液、体液相接触或作用时,不凝血、不溶血、不引起细胞突变、畸变和癌变,不引起免疫排异和过敏反应,无毒、无不良反应的特殊功能材料。许多重点院校和科研单位都成立了相应的研究机构,从事生物材料及制品的开发研究,在天然高分子和合成高分子、无机和金属生物材料研究方面均取得了举世公认的成果。

4.人工器官:主要研究人体组织与器官的再生、修复与替代。人工器官在临床上的应用,挽救了不少垂危的生命,为临床医学的发展开拓了新途径。目前人工器官的研究和应用已基本遍及人体全身。

5.生物传感器技术:使用固定化的生物分子结合换能器,用来侦测生物体内或体外的环境化学物质或与之起特异互作用后产生响应的技术。目前,生物传感器正朝着以下几个方面发展:①向高性能、微型化、一体化方向发展;②生化检测的智能化系统;③仿生生物学的发展。

6.生物系统的建模与仿真:对生物体在细胞、器官和整体等各层面的参数及其相互关系建立数学模型,并用计算机求解该模型以分析和预测各种条件下生物系统运行的机制和状态。研究领域涵盖生物力学、复杂生物医学系统的建模与仿真等领域,主要采用计算力学、图形图像分析和数学建模等方法,对生物医学中的科学问题进行计算机建模和分析。

7.生物医学信号检测与处理技术:生物医学信号的检测与处理几乎成为了生物医学工程学科共同的研究方向。从生物体中获取各种生物医学信息,并将其转换为易于检测和处理的电信号。

8.医学成像与图像处理技术:研究如何将人体有关生理、病理的信息提取出来并显示为直观的图像、图形方式,或对已有的医学图像进行分析处理,为疾病的早期诊断和治疗提供了可能性,也为临床诊断引入了新的概念。

9.数字化X射线影像技术及设备:数字化X射线影像技术现已成为临床诊断的最主要手段。涉及的关键技术包括:直接数字化平面X射线影像技术;数字化X射线三维影像技术;低剂量CT、容积CT等。

10.磁共振影像技术及设备:磁共振影像是检测人体解剖、生理和心理信息的多因素、多层面和多对比度成像设备。

11.核医学成像技术及设备:核医学成像是对放射性核素标记化合物的体内生化过程成像的装备,是目前能够在临床应用的最主要的分子成像手段。涉及的关键技术:单光子断层成像(SPECT)技术和系统、正电子发射(PET)影像技术和系统、PET与CT融合技术等。

12.数字化超声波成像技术及设备:超声成像设备在四大影像设备中使用最为广泛。目前重点发展技术包括:多波束成像技术、谐波成像技术、多角度复合成像技术、三维成像技术、电容式微机械超声换能器、彩色超声成像设备系统、数字黑白超声影像设备等。#p#分页标题#e#

13.医学纳米技术和纳米材料:可运载肿瘤标志物分子的特异性抗体、肿瘤治疗药物以及造影剂等新的高效药物(基因)载体;发展纳米尺度的显微探针成像技术;发展用于组织再生修复的纳米生物材料;建立用于纳米材料健康与安全评价的技术与方法,都是当前重点发展方向。

14.康复工程技术:重点发展假肢仿生智能控制技术、低成本假肢矫形、适应不同功能障碍者工作和学习的环境控制系统与远程交流、认知功能康复、人工电子耳蜗汉语识别、电子助视、老年人室内安全监护等技术。

3教学模式的探索

针对课程本身的特点和学生认知的特点,设想从以下几个方面探索课程的教学:

3.1多媒体教学

多媒体教学具有直观、生动、易于理解的特点,并可节约教学时间,提高效率。由于每次课针对的是某项技术领域相关理论知识和行业动态的介绍,涉及的知识点多且泛,采用多媒体教学课件进行教学,形象直观,趣味性强,可以使学生印象深刻,降低了抽象知识的理解难度和记忆难度,激发了学生的学习兴趣。

3.2优化课程内容,加强实践教学

在教学中注意把握课程的整体体系,强调课程知识点和适用性。教学重点清晰,适当补充行业最新动态作为课外知识。课堂授课的重点应放在概念的理解和相关模型的建立。同时,应创造条件充实参观和实验内容,让复杂的理论实物化、形象化、简单化。跟有教学合作基础的医院联系,安排学生到相应科室参观相关设备和操作系统,开展现场教学和尽可能多的实验课,提高学生的学习兴趣。如果条件允许,还可以让学生参与到实际操作中。通过这种实践教学,使学生觉得取得临床上的应用成就并不是遥不可及,从而增强他们对理论知识学习的兴趣。

分子生物学的发展史范文第5篇

老年学由老年医学(或医学老年学)、老年生物学、老年心理学及老年社会学四大分支学科构成,老年医学是临床医学中的一个新的分支学科,它不只研究老年病,而且涉及人类衰老的基础理论研究以及老年医学教育的研究,因此用“医学老年学”更为合适。

(一)医学老年学的发展史

早在13世纪培根(R.Bocon)科学地研究了老年人的疾病,发表了《延年益寿与保持青春》一书,此后,对老年病的研究进展缓慢。直至1909年纳歇尔(Nascher)才对生命晚期疾病的医疗原则进行了专门的论述,强调了社会因素对老年病的影响,并首倡用Geriatrics’(老年医学或老年病学),我国自60年代始有少数学者研究,近20年发展迅速,中华医学会已在1981年建立了老年医学学会。

(二)医学老年学的任务

1.基础医学:基础医学研究衰老的机理、探索延缓衰老的方法以及老年期特殊疾病的病因和发病机制。国际上已从器官水平,整体水平研究多年,但成果寥寥。目前已开始从细胞水平和分子水平进行基本原理的探讨。近年又因引入了分子生物学技术,使衰老医学生物学突飞猛进。老年医学实验家们面临的许多挑战中最为根本的一个是如何确定衰老发生的病理生理学过程同步现象的调控机制在种系上的特性,这种特性导致不同种系间衰老速度的差别。

2.流行病学通过调查研究,了解老年人的常见病、多发病和致残、致死的原因,以及促进长寿的有关因素,为开展老年病防治提供依据。

3、预防医学研究如何预防老年人的常见病与多发病,如何保护病残老人的机能,建立预防老年病及抗衰老的手段。

4.建立良好的保障生命质量的环境环境因素应是广义的,包括老年人的情绪、生活、锻炼、营养、防治疾病,对外界环境具有良好的适应能力等等。

5.开展保健知识的宣传教育,传播康复医疗及护理技术。

总之,医学老年学的方向应是开展各种实验和医疗工作来提高人类生命的质量,使“老而不衰”,争取老年人活过百岁,充分享受大自然赐于人类的预期寿命:115-120岁。随着社会的进步,人口老龄化已是大势所趋医学老年学必将为医学领域的一个重要分支。

1995年中华医学会老年医学学会对健康老年人标准又提出了新的建议10条(1982年曾提出标准5条)。

1.躯干无明显畸形,无明显驼背等不良体型,骨关节活动基本正常;

2.神经系统无偏瘫、老年性痴呆及其他神经系统疾病、神经系统检查基本正常;

3.心脏基本正常,无高血压、冠心病(心绞痛、冠状动脉供血不足、陈旧性心肌梗死等);

4.无慢性肺部疾病,无明显肺功能不全;

5.无肝肾疾病,内分泌代谢疾病、恶性肿瘤及影响生活功能的严重器质性疾病;

6.有一定的视听功能;

7.无精神障碍,性格健全,情绪稳定;

8.能恰当地对待家庭和社会人际关系;

9.能适应环境,具有一定的社会交往能力;

10.具有一定的学习、记忆能力。

(三)老年期疾病的特点

老年病指60岁以上老人患的疾病,不是老年人特有。

①症状及体征不典型老年人感受性降低,加之常常并发多种疾病,因而使患病后症状及体征不典型,容易漏、误诊,如老年人肺炎常无症状;或仅表现食欲差、全身无力、脱水;或突然意识障碍,而无呼吸系症状,因此要重视客观检查,尤其体温、脉搏、血压及意识的观察极为重要。

②多病性指同一老人常有两种以上疾病同时存在。如不少老人患高血压动脉粥样硬化,同时又患慢性支气管炎,肺气肿或兼有肾功能损害这就使得症状不典型,造成诊断和鉴别诊断的困难,需引起警惕。

③发病快病程短。由于老年人脏器储备功能低下,一旦应激,病情迅速恶化。

④易有意识障碍,这与老年人脑血管硬化。血压改变、感染、毒血症和电介质紊乱等有关。

⑤易引起水电解紊乱老年人脑呈萎缩状态,口渴中枢敏感性降低,饮水不多,因而轻微的原因即可引起水电平衡紊乱,应注意观察舌象,皮肤弹性以及尿量。

⑥易发生全身衰竭。