生物医学工程的研究方向范例(12篇)
时间:2024-03-14
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1.1转化医学的发展历程及现状
转化医学提倡以患者个体为中心,强调多学科交叉合作。转化医学作为一个新的领域,从发展走向成熟,需要多专业的交流与协作。在国外转化医学起步较早。2003年,美国国立卫生研究院(NIH)宣布了发展生物医学的长期计划,主要是培养具有不同专业背景、能在基础研究和临床工作间互相协作研究的团队。在NIH的推动下,2011年美国已有包括哈佛大学、耶鲁大学、斯坦福大学等名校在内的38个大学和医学院建立了进行转化研究的医学中心;2005年苏格兰政府与惠氏制药公司合作,建立了世界上第一个转化医学合作研究中心;2007年,欧盟实施的第7个框架研究计划,将预算中的60亿欧元用于转化医学研究方面。同时世界著名医学类核心期刊都为转化医学开辟了专栏,相继组建了ScienceTranslationalMedicine、JournalofTranslationalMedicine和TranslationalResearch等国际性专业杂志。相比较而言,中国在转化医学的研究和实践方面尚处于初级阶段,但发展势头日趋高涨。2007年上海交通大学成立了专门从事转化医学研究的“Med-X研究院”;2008年上海复旦大学依托其附属医院,率先成立了“出生缺陷研究中心”;2009年中南大学湘雅医院组建了“湘雅转化医学研究中心”,研究恶性肿瘤;2011年总医院附属八一脑科医院建立了国内第一个“神经科学转化医学中心”等。
2010年陈竺等在《科学》杂志上发表了一项研究成果,揭示了砷剂治疗急性早幼粒细胞性白血病(APL)的直接药物作用靶点为PML-RARa。这一研究成果对于推动该类型白血病的分子靶向治疗具有重要意义。砷剂成功治疗APL的研究成果成为我国转化医学研究的典范之一。
1.2转化医学的研究内容
转化医学是蛋白质组学和基因组学及生物信息学等生物医学发展的时代产物,其中心思想是以解决临床和健康问题为目标的实验室基础研究。转化研究是转化医学中最重要的内容之一,主要包括:①分子靶向治疗;②寻找适当生物分子标志物,提高临床辅助技术对临床工作的辅助效力;③药物二期临床实验。此外,还有基因诊断治疗、干细胞与再生医学、基因组药理学与个体化医学。其中最重要的环节是生物分子标志物的研究。
1.2.1基于分子分型的个体化治疗恶性肿瘤、心脑血管病及糖尿病等大多数慢性病是多病因疾病,其发病机制复杂、疾病异质性很大,因此,对这些疾病不能采用单一方法来进行诊治。着眼于患者的遗传、分子生物学特征和疾病基本特征进行分子分型,以此为基础实施个体化治疗是现代医学的目标。实施个体化的治疗,可以对治疗方法、药物、剂量进行优化,达到最好的治疗效果。
1.2.2生物分子标志物的鉴定与运用基于各种组学方法筛选出早期诊断疾病、预测疾病、判断药物治疗效果和评估患者预后的生物分子标志物及药物靶标,如DNA、miRNA、蛋白质及多肽、炎性因子及其通路等,有利于针对性地探索新的药物和治疗方法,提高药物筛选的成功率,缩短药物研究从实验走向临床应用阶段的时间。这些分子标志物的开发应用,对疾病的预防、诊断、治疗和预后有重要指导作用。
1.2.3药物临床实验及研发美国曾有报告称,研制一种新药,从选题到临床应用,平均要用14年的时间。近40年来,美国在恶性肿瘤的研究方面投入2000多亿美元,收获了156万篇研究论文,但肿瘤患者的生存率却没有得到显著改变。转化医学通过收集和分析分子生物学和生物信息学的海量数据,筛选出分子标志物和药物靶标,有效地降低在临床二期实验中药物靶点验证性研究的失败率,提高了基础研究的转化率和速度,为新药的临床应用和个体化治疗研究开辟出一条革命性的道路。
2转化医学与中医药学的基本理念一致
中医学是我国医学重要的组成部分,进入新世纪,中医学先进的理念与落后的技术手段之间的矛盾愈发突出,限制了中医理论的广泛传播及其诊疗技术的普及与应用。然而转化医学的出现为中医药的现代化研究提供了一个良好的发展机遇。转化医学的基本理念与中医药学从临床到基础理论再到临床的发展历程和“辨证论治”的个体化治疗思想不谋而合。
2.1转化医学与中医学的运行模式相同临床实践一直是中医学产生、发展、繁荣的根本原因,从临床积累的经验中抽提理论,再用理论指导临床实践的过程是中医药发展的经典模式。基于基础科学与临床应用出现严重脱节而产生的转化医学,其主要目的就是加强基础医学与临床医学之间的联系,将实验室的研究成果快速转化为临床应用,同时临床上出现的新问题可以指导基础研究方向。虽然传统中医学不进行实验室研究,但其“临床-理论-临床”这个螺旋上升的模式与转化医学的运行模式是一致的。
2.2转化医学与中医学的理念统一基础医学与临床医学存在着方法论方面的差异,主要体现在:临床医学以系统论为导向,基础医学则以简化论为基础。转化医学研究的对象是人,人的健康除与人体结构与功能相关外,还涉及自然环境和社会环境因素的作用,这决定了转化医学必然是一种复杂性研究系统。以转化医学为基础的系统生物学应用系统工程的概念、定量分析生物系统若干组成部分的动态相互作用,通过反复计算和/或数学建模及试验来研究复杂的生物系统。中医学是借助古代哲学、自然科学和临床实践发展起来的一种系统科学,其蕴含的“整体观”、“天人合一”等思想,与系统生物学的理念相统一。
2.3转化医学与中医学所倡导的治疗方式相同现代疾病谱逐渐向慢性病方向转变,其发病原因有多种且机制复杂,以往的单一治疗方法难以奏效。转化医学针对这一问题提出了基于患者遗传、分子生物学特征和分子分型的个体化治疗方案。中医学治病的基本原则———辨证论治,其本质就是个体化医学,体现了现代个体化医学的特征。
3中医药转化医学的特点
3.1以中医基础理论为指导原则中医基础理论是中医学的精髓,如果中医药的研究忽视中医学的特色,一味地追求细胞乃至分子层面的机制,或盲目地模仿化学药物研发模式,必然导致临床与科研的脱节,最后中医临床只能依据古代经典,缺乏令人信服的科学证据。因此,中医药转化医学研究必须以中医基础理论为指导,才能更好地服务于临床。
3.2以患者个体为中心中医学的整体观既强调人是一个有机整体,又强调人与自然、社会环境的密切相关,并建立“观其脉证,知犯何逆,随证治之”的辨证论治体系,也是一种人本主义的医学研究模式。
3.3基础研究与临床应用之间相互促进的连续过程中医药转化医学的实质是理论与实践的结合,是基础与临床的整合,具有“实验室-临床-实验室-临床”不断循环的运作特色。中医学也是在不断的临床实践中逐渐发展壮大。只有通过基础与临床之间不断地循环转化,才能促进中医医疗技术水平的整体提高。
4中医药转化医学的实施
中医药转化医学研究如何开展,如何顺应世界医学发展潮流,是当前中医药界必须思考的一个重要问题,其中中医药语言现代化和中医临床、中药创新药物研究的现代化是中医药转化医学实施的关键。
4.1建立中医学转化研究机构有条件的研究型或教研型中医药大学、研究型医院或国家中医临床研究基地可采用加盟或联合方式进行资源整合,建立以临床和基础及药物研发为主体,结合中医古籍研究的跨学科中医药转化研究中心,并吸引相关企业共同参与,以平台管理方式进行统一部署和联合攻关,构建起一条高效率的转化链。此外,也可以通过内部选拔或对外招聘的方式组建一个交叉学科研究室。此外,生物医学信息学为解决转化医学相关问题提供了一系列方法学,其研究者应该成为中医药转化医学研究团队的核心成员。
4.2加强转化医学推广教育和转化型人才培养长久以来,基础研究领域人才的提拔和奖励主要依据研究者的论文,而不是其带来了多大的临床效果。而临床医生则缺少时间去阅读相关文献,这在相当程度上限制了基础研究与临床之间的交流。要解决这个问题,就必须加强基础研究者和临床医生之间的交流、合作。当前中医药基础研究的人才队伍建设比较薄弱,整体科研水平较低,知识结构也较单一,学科渗透和交叉能力相对欠缺,对世界医学最新进展和前沿动态信息了解滞后,创新能力不足。因此,需要加强对既懂中医又具有现代西医科学实验技能,并有转化医学理念的复合型人才的培养。国内中医药大学与开设的中医学国家理科基地专业是一个很好的探索。
4.3加大扶持力度与政策引导长期以来,高昂的经费支出是造成转化医学研究发展十分缓慢的核心问题,原因在于科研成果从实验室走向临床的转化过程成本高,前期的巨大投入使许多企业和医疗机构失去投资的动力。其次,中医药转化研究的过程涉及多学科、多部门的利益协调,很容易在关键环节产生脱节现象。因此,政府除了要在政策上加以倾斜和扶持,引导大型企业赞助中医药转化研究外,还应制定有效的体制、规定,将各学科、各部门紧密地联系在一起,形成一个团结高效的研究团队。
4.4紧密结合中医特色和优势,展开中医药转化研究中医药转化研究是中医药现代化研究的需求,有助于更好地促进和加快中医药向更深层次水平迈进。中医药转化研究的开展应紧密结合中医特色和优势。主要包括:①重视中医经典的指导作用:2006年颁布的《中医药创新发展规划纲要》,明确了中医药发展的“继承、创新、现代化、国际化”四项基本任务,强调在“继承”基础上加以丰富发展、充实完善,才会有中医的创新。②推动经典复方的方剂组学研究:方剂组学以中医方剂作为研究内容,以提取物的质量控制为前提,以临床疗效为基础,然后应用基因组学和蛋白质组学明确其作用靶点、研究其调控机制。③协作进行病证结合的转化医学研究:陈可冀院士认为,西医诊断与中医辨证的病证结合充分体现了中西医两种医学的优势互补,是中西医结合的最佳模式。④注重结合中医临床:进行中医药转化研究时,必须充分体现中医整体观及辨证论治的特色,针对证候的分类、治则治法、方药选用、证候转变、疗效评价等关键环节,应用各种组学技术,筛选出不同层面的与证候发生发展、辨证分类、治法方药和疗效评价相关联的敏感性生物标志物群,并给予其在脏腑及四诊信息中的定位。
5结语
关键词:医科研究生;神经生物学;神经生物学课程;必要性
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2015)44-0191-02
神经生物学是研究神经系统结构、特点及功能的一门学科,是生物学中研究神经系统组织解剖、生理病理等内容的一个分支,被公认为21世纪的明星学科。自上世纪90年代以来,世界科研强国加快了对神经生物学研究的投入。美国于1990年推出“脑的十年计划”,欧洲于1991年开始实施“EC脑十年计划”,随后日本于1996年也正式推出了名为“脑科学时代计划”的跨世纪大型研究计划,计划在未来20年内投入大量的研究经费[1],旨在揭示大脑的工作机制、绘制脑功能图谱,并最终开发出针对神经系统疾病的临床疗法。在我国,脑科学研究已被列为“事关我国未来发展的重大科技项目”之一,将从认识脑、保护脑和模拟脑三个方向全面启动。由复旦大学牵头,并联合浙江大学、华中科技大学、同济大学、上海交通大学等十几所高校及中科院研究所,成立了“脑科学协同创新中心”,积极推进脑科学研究和转化应用,极力促进“上海脑计划”的实施。因此,作为医科专业的研究生,有必要学习神经生物学这门课程,了解“脑科学”这一当前热点研究项目。
一、神经生物学是一门重要而又特殊的学科
脑的结构异常复杂,因而脑科学是自然科学研究中最具挑战性的课题。21世纪自然科学发展的重点为生命科学,而生命科学研究中最重要的领域之一又是神经生物学,所以神经生物学的发展前景非常可观。在医学界,神经生物学是一门从多层次、多水平研究人体神经系统的结构、功能、分化、发育、衰老等规律及神经系统疾病的发生和机制的科学。它是一门交叉学科,涉及神经解剖学、发育神经生物学、神经生理学、分子细胞神经生物学、神经药理学、精神病学、神经系统疾病等。神经生物学涉及内容相当丰富,同时科学研究成果又是日益更新,这就要求作为医科的研究生,不仅要全面系统地掌握并巩固所学基础知识,更要与时俱进,及时了解相关最新研究成果,更新自己的观念。
神经生物学是一支普通又特殊的生命科学学科。其普通性主要体现在,它和其他学科的基本研究材料一样都是动物,从低等的果蝇、斑马鱼,到高等的小鼠、大鼠、猴子、人。而其特殊性体现在,神经生物学的研究器官――脑,是高等生物最复杂的,而且神经元几乎是最难培养的细胞,所以神经生物学研究需要一些特殊而复杂的研究方法,如神经电生理方法、光遗传学方法、转基因方法、系统生物学方法等。神经生物学的最终目的是认识脑、保护脑、开发脑,即认识人类大脑的结构与功能,阐明产生感觉、认知、意识和情感的脑区结构和功能,阐明神经元之间的网络连接和通讯功能;调控脑的发育和衰老过程,促进大脑健康发育,控制衰老及神经疾病的预防和康复,提高神经系统疾病的预防与诊疗水平;还要开发脑,即揭示学习和记忆的机制,进一步开发智力。尽管人类关注脑、试图了解脑的结构与功能已经有了相当长的历史,并在脑的结构和认知功能方面取得了显著进展,但人类对脑的认知及脑的高级功能的认识仍然处于初级阶段,尚有一些重大科学命题亟待进行研究,比如意识的物质定义、智能的产生等,因此培养一批优秀的神经科学工作者,成为高校的一项重要而艰巨的任务。
二、宁夏医科大学开设研究生神经生物学课程的必要性
(一)本校开设神经生物学课程的必要性
国际上神经科学作为一门新的专业和课程正式走进高等院校,是在1966年美国哈佛大学成立神经科学系之后。而后欧美很多高等医学院校在上世纪70年代也相继成立神经生物学专业或开设神经生物学课程。而在我国,一些大学陆续开设神经生物学课程则是在20世纪80年代。1983年首都医科大学吕国蔚教授率先面向研究生开设了《医学神经生物学》课程,之后上海医科大学为五年制本科生开设了神经生物学的必修课。广州医学院也从1996年始开设此门课程,新乡医学院于1996年开始为精神卫生专业方向本科生开设神经生物学必修课,同时为临床医学专业开设神经生物学选修课,1998年以后又为硕士研究生开设神经生物学课程[2]。这几年众多高等院校陆续开始给医科研究生开设神经生物学课程,于此同时给本科生开设神经生物学必修课的学校也日渐增多。
神经生物系是宁夏医科大学2010年刚刚成立的一个新系,神经生物学课程也刚开始在生物技术和临床心理学本科专业试行,目前尚未在研究生中开设。鉴于神经生物学学科以上所述的特点及医科研究生培养的需要,强烈建议立即为本校基础医学和临床医学研究生开设此门课程。
(二)神经生物学的授课内容及方式
关键词:生物医学工程;课程体系;课程建设;人才培养
中图分类号:G642.4?摇文献标志码:A文章编号:1674-9324(2013)47-0086-03
生物医学工程是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的新兴边缘学科,其主要研究方向是运用工程技术手段,研究和解决生物学和医学中的有关技术问题,保障人类健康,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务[1],[2]。由于生物医学工程在疾病的预防、诊断、治疗、康复等方面起着巨大作用,世界各个主要国家均将它列入高技术领域,重点投资优先发展。随着科学技术的发展和人民生活水平的提高,各类医疗设备在医院中的应用越来越广泛,医疗设备的研发、操作、维修及管理人员是各大医院及公司急需的人才。多学科的交叉,使得生物医学工程不同于那些经典的学科,也有别于生物医学和纯粹的工程学科。它要求我们在人才培养和专业建设中,要围绕学科发展和社会需要,密切结合生物医学、科学理论、工程技术等方面的基本内容和方法,加强课程体系建设,以培养学生工程设计和创新能力。但由于生物医学工程专业起步较晚,专业培养方向较多,不同院校的生物医学工程专业又由分别来自于不同学科和专业的师资组建,专业建设基础、人才培养目标、课程体系都各有差异,导致长期以来,该专业在人才培养中存在医工结合不紧密、工程性和创新性实践教学环节相对薄弱等问题,造成学生专业素质和创新能力与社会要求差距较大的现象[3]。这又进一步导致了该专业招生和就业难等一系列问题。针对生物医学工程课程体系的问题,我们分析了生物医学工程专业的特点、在人才培养上存在的不足,以及新的人才培养方案的总体要求,对以前的人才培养方案中的课程体系进行了较大的调整,并结合创新型社会对人才培养的需求,进行了相应的教学改革。
一、生物医学工程专业的课程体系建设
目前我国很多高校都开设了生物医学工程专业,但由于专业培养方向较多,不同院校的生物医学工程专业的专业建设基础、人才培养目标各有差异,学校自身特色和师资力量也有所不同,因此课程体系也不尽相同[3]。从我校该专业的实际情况出发,我们分别按制定人才培养方案的惯例和按照专业人才培养的要求进行了课程体系建设。
(一)按人才培养方案确定的课程体系
制定人才培养方案时,所有专业的课程都可以分为通识教育类课程、专业基础类课程、专业课程和实践教学课程等四大模块。除实践教学类课程外,每个模块又分别由课堂教学和实验教学、必修课程和选修课程组成。
1.通识教育类课程。通识教育类课程主要是教育部所规定的本科专业所必须完成的基础类课程,即公共基础课。主要包括:中国近代史纲要、马克思主义基本原理、思想概论、邓小平理论与“三个代表”;道德修养与法律基础、军事理论、职业规划;计算机基础、高级语言与程序设计、体育、大学英语等。作为民族院校,我校还开设有民族理论与民族政策等课程。由于生物医学工程专业理工为主的特点,通识教育类课程还包括了理科所必需的公共基础课程,包括大学物理、高等数学、线性代数、概率论与数理统计等基础课程。这些课程在不同高校生物医学工程专业中均有开设,教学内容几乎一致。
2.专业基础类课程。专业基础类课程是为专业课打基础的,所以此类课程的开设应该与专业课程紧密相关。本专业开设的专业基础课程主要有:生物医学工程概论、工程制图、生物化学;人体解剖学、生理学、临床医学基础等;电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、电工技术基础;微机原理及接口技术、单片机及其应用、医用传感器;信号与系统、数字信号处理;计算机图形学、计算机网络、数据库技术等。
3.专业类课程。由于各个高校人才培养的定位、目标、就业方向的不同,专业课程的开设在不同高校中有较大的差异。目前我校生物医学工程专业开设的专业课程主要有:生物医学电子学、生物医学光子学、生物医学测量与仪器;生物力学、放射生物学、生物材料学、组织工程、人工器官;医疗仪器设计原理、医学电子仪器原理与设计;生物信息学、生理系统建模、医学信息学、医学信息系统;医学影像物理基础、医学影像设备学、医学图像处理;远程医疗等。因为生物医学工程专业涉及的研究内容十分广泛,所以专业课程也十分丰富。
4.实践类课程。实践教学是生物医学工程专业教学的重要组成部分。生物医学工程是理、工、医的有机结合,对学生实践能力的培养也是人才培养的一个重要环节。除了上述课程的实验部分以外,生物医学工程专业的实践教学类课程主要有:电工实训、金工实习、电子技术课程设计、医疗仪器课程设计、专业实习、毕业设计(论文)等。
(二)按照专业人才培养要求确定的课程体系
我校生物医学工程专业人才培养以电子信息和医疗仪器为主,按照专业人才培养的要求,将专业课程分为:医学基础类课程、电子学类课程、计算机基础类课程、信号处理类课程、医学信息学类课程类、医学设备类课程等模块[4][5]。
1.医学基础类课程。生物医学工程是医学与工程的结合,因此该专业的学生必须掌握一定的医学和生命科学的基础知识。目前,我校开设的医学基础课程主要包括:生物学、人体解剖学、生理学、生物化学、分子生物学、临床医学基础、电生理技术、膜片钳原理与应用等。另外还可以根据专业发展需要开设下列课程:免疫学、生物力学、放射生物学、生物材料学、组织工程、人工器官等医学类课程。
2.电子技术类课程。大部分高校的生物医学工程专业都以生物医学电子技术类课程为重要的工程基础课程,包括电路分析、模拟电子技术、数字电子技术;生物医学电子学、生物医学传感器与检测技术;微机原理与接口技术、单片机原理与应用、嵌入式系统、计算机控制技术、DSP技术、EDA技术、生物医学电子技术课程设计等课程。
3.计算机基础类课程。计算机基础类课程包括计算机基础、高级语言程序设计、面向对象的程序设计、数据结构、操作系统原理、软件工程、计算机网络、多媒体技术、软件课程设计、软件工程课程设计等课程。
4.信号处理类课程。信号处理类课程包括生物医学信号检测技术、信号与系统、生物医学数字信号处理、数字图象处理、自动控制原理、医学成像原理等课程。
5.医学信息学类课程。医学信息学类课程包括数据库原理与应用、医学信息系统、医院管理系统、医学图像处理存储与传输、软件工程、软件系统课程设计、医学模式识别、医学信息系统课程设计等课程。
6.医学设备类课程。现代医疗仪器的品种和规格繁多,为了便于教学,我们将其大体分为三类进行教学[1],[2]。(1)医学诊断技术设备。这是教学的重点,包括医学成像技术与设备,超声诊断设备,电生理检测、分析与监护设备,生化分析检验设备等课程。(2)现代物理治疗技术与设备。这方面的内容很多,我们选择康复医学与设备为主要课程。(3)医用信息系统与设备。包括临床信息系统、医院管理信息系统、医院办公自动化等课程。另外,为了培养学生的工程设计能力,扩展学生视野,我们还为学生开设了智能仪器、虚拟仪器、仪器仪表课程设计等课程供学生选择。
上述分类实际上是按生物医学工程专业的学科基础来划分的。这种分类方式既有利于学生的分类培养,也便于组织教学,对师资培养和人才引进也有较好的指导作用。
二、生物医学工程专业的课程体系建设改革
新一轮人才培养方案制定工作的重点有:推进通识教学,坚持宽口径的专业教育;精简课内学时,增加实践学时;实行分类培养,发展学生个性;实行分层、分类教学;强化实践教学、探索创新创业教育。这些内容其实就体现了新时期社会和经济发展对人才培养的要求。针对上述要求,结合我校生物医学工程专业的特点,我们对原来的人才培养方案进行了系统的研究和改革。
1.按人才培养方向调整和增设相应的专业课。针对社会和用人单位对学生各方面能力的要求,我们将学生按如下发展方向进行培养(培养类型):(1)临床工程型。学生毕业后主要从事医疗仪器的使用、维护和管理。(2)工程设计型。学生毕业后主要从事医疗仪器的工程设计和开发。(3)科学研究型。学生毕业后主要从事生物医学工程学科的科研、教学和开发工作。(4)医学信息管理型。毕业后主要从事医学(院)信息系统和医院管理方面的工作。对不同的培养类型,调整和增设相应的不同类型的专业课程:(1)对按第一类方向培养的学生,主要培养其设备管理、使用、维护等能力,因而开设了临床医学概论、系统解剖学、医疗仪器原理、医疗仪器检测技术、医学影像学、医学影像检查技术、设备管理学等专业课程。(2)对按第二类方向培养的学生,主要培养他们的工程设计能力,因而开设了生物医学电子学、机械原理与设计、嵌入式系统、现代电子技术、电力电子技术、检测技术、医疗仪器设计原理等专业课程,以及不同种类的医疗仪器专门课程。(3)对按第三类方向培养的学生,主要培养他们的科研创新能力,因而开设了数字图像处理、医学成像、模式识别、电生理、膜片钳技术、生物医学系统建模与仿真、脑电信号检测与处理等专业课程。(4)对按第四类方向培养的学生,主要培养他们的信息技术使用和开发能力,因而开设了临床信息系统、医院管理信息系统、医院办公自动化、计算机网络、医院管理等专业课程。
2.加强实践教学课程体系建设和改革。实验教学改革的核心是课程结构的优化[6],[7]。在新的人才培养方案中,我们确定了“打牢基础、结合行业、注重工程、强调能力”的指导思想,形成了科学的实践教学课程体系。首先,我们确立了实践教学在本科人才培养中的中心地位,明确提出重要实验课程必须独立设课,组织专家和教师定期开展实验教学大纲的修订。其次,以“专业认知、基本技能——综合应用、工程设计——现代技术、创新能力”为认知链条,对本专业的实验教学课程体系进行了整体性设计,逐步建立起与理论教学相辅相成又相对独立、系统传授与探索研究结合的“一体化、多层次、开放式、研究型”实验教学课程体系。
以弱化和淡化单门课程实验教学,强化课程群融合,减少验证性实验,增加综合性、设计性实验为目标,我们将实验课分成4个模块:生物医学相关基础知识模块、工程相关基础知识模块、专业课程群和课程设计模块、工程设计和创新科研模块。
同时按实验教学实施过程划分为3个层次:(1)基础层次教学。包括生物医学相关基础课程实验、工程技术相关基础课程实验两个模块,主要是认知性和验证性的实验教学,其特点是对理论课内容的实验再现;教学实施过程为教师指导,学生认知和验证。(2)提高层次教学。主要是综合性、设计性的教学,其特点是独立的实验教学,实验教学内容是包括课程设计和课程群的综合性实验;教学实施过程为教师辅导,学生自主实验。(3)创新层次教学。主要是探索性的教学,其特点是强调工程设计、科研、第二课堂以及开放实验室等方面相互结合的教学;教学实施过程为教师将科研项目分解为创新课题,也可以学生自主选题,教师负责答疑,学生独立完成设计和验证。这种分模块分层次的实践教学体系见图1所示。三个层次的改革体现在:突出基础层次实验“厚”,提高层次实验“宽”,创新层次实验“深”。在原有人才培养方案的基础上,还增加了专业实习、医疗仪器课程设计、创新创业项目、电工实训等实践课程或环节,加强学生的实践动手能力、工程设计能力、创新科研能力的训练。培养学生自我学习和解决问题的能力以及团队合作精神。
这些改革,都有利于在教学过程中,利用课程体系这个重要的指挥棒,来调动每个学生的积极性,发挥特长,选择感兴趣的方向学习,提高理论水平和专业技能。这样也为学生指明了就业方向,让学生在四年的学习中明确目标,将来能更好地发挥自身价值。
三、结束语
课程体系建设和改革是人才培养模式改革的具体体现,也是教学改革的重点和难点,只有通过课程的改革和重组才能真正实现知识的整合和创新,让学生在专业知识、专业技能、综合素质等方面得到更好的提高,才能进一步提高人才培养的质量和效率。我们在生物医学工程专业课程体系建设与改革等方面进行了一些探索和实践。近3年来的教学实践证明,这些改革对提高人才培养质量和效率确有推动作用。
参考文献:
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[关键词]妇科肿瘤学;研究生教育;生物信息学;交叉学科;现代医学
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1673-7210(2022)09(a)-0069-04
傳统的妇科肿瘤学研究生教育重视的是单一学科的知识传授,忽略了学科之间的交叉影响,教育理念陈旧,教学内容繁杂,传授方法老套,学生们在接收和学习知识的过程中往往处于被动的位置,难以突破传统思维的桎梏,这点显然不符合现代医学复合型人才的教育要求。妇科肿瘤学是大数据背景下知识更新迅速的学科之一,迫切需要全新的研究生教育理念进行知识的传授。生物信息学理念刚好为这一过程搭建桥梁。
生物信息学是20世纪90年代逐渐兴起的一门交叉学科,它以生物作为主要研究对象,借助计算机技术、信息科学技术、分子生物学技术和应用数学等手段,对大量复杂的生物数据进行处理、存储、分析和阐述,旨在深入挖掘和揭示潜在的生物学意义。随着精准医疗时代的到来,生物信息学的作用日益凸显,它已经渗透到生命科学研究领域的各个方面,并成为了最有活力的前沿领域之一[1]。当前,国内不少高等医学院校陆续开设生物信息学这门课程。对于医学研究生而言,生物信息学不仅仅是一门课程,它还教会了学生从海量生物数据中挖掘有意义的生物信息,因此,从某种意义而言,它更是一种思维方式的体现。广西医科大学附属肿瘤医院(以下简称“我院”)妇科从1985年开始招收研究生,在学校开设生物信息学课程之初,即重视研究生生物信息学思维的培养,并且使他们学会将这种思维方式更好地应用于妇科肿瘤学研究领域,为社会输送一批又一批具有生物信息学理念的现代医师。
1将生物信息学核心理念应用于妇科肿瘤学研究生的教学实践
生物信息学的核心理念是海量数据的管理和挖掘,注重学生自主学习能力的培养,而自主学习是一种新型教学理念,同时也是高等院校教学改革的主要方向之一[2]。生物信息学除了能教会学生使用大量的相关数据库和在线分析工具进行科学研究以外,还能教会他们掌握主动学习的方法和途径,学会利用现有的数据库和在线分析工具进行深度挖掘,旨在帮助他们解决临床实践过程针对疑难病症的诊疗问题,最终服务患者[3]。在妇科肿瘤学研究生教学实践中引入生物信息学理念有如下几个方面的具体表现:
1.1建立生物信息学的概念和意识
在妇科肿瘤学领域培养出具有生物信息学知识背景的研究生,这种跨学科创新型研究生培养模式,突破了传统的单一学科研究生培养模式的桎梏,顺应了新时代研究生教育的发展潮流。在日常研究生培养中,我院着重帮助学生建立起生物信息学的意识和思维方式。首先,在课程设置方面,我院动员妇科肿瘤学研究生自觉将生物信息学这门课程列为其研究生生涯的必修课程。通过课程的学习,学生将意识到,生物信息学是一门由生命科学和计算机科学交叉形成的新兴学科,先后经历了前基因组时代、基因组时代和后基因组时代三个阶段,涵盖了生物信息的获取、处理、存储、传播、分析和阐述等方面[4]。其次,我院定期组织学生进行小组学习,通过线上线下混合式教学手段引导学生对生物信息学的深度学习。同时,我院也重视妇科肿瘤学教师自身的生物信息学通识教育,不定期邀请生物信息学教研室教师答疑解惑。最后,我院引导学生将生物信息学知识应用到研究生课题研究中,进一步加深学生对生物信息学和妇科肿瘤学知识的理解。
1.2学会使用生物医学数据库和在线分析工具
生物信息学发展至今,产生许多生物医学数据库和在线分析工具,如基因表达(geneexpressionomnibus,GEO)数据库、蛋白质相互作用数据库、微小RNA(microRNAs,miRNA)靶标数据库、癌症基因组图谱(thecancergenomeatlas,TCGA)数据库和用于注释、可视化和集成发现(thedatabaseforannotation,visualizationandintegrateddiscovery,DAVID)的数据库等常用数据库和GEO2R在线工具、GeneMANIA在线工具和医学本体信息检索(CoremineMedical)平台等常用在线分析平台[5]。对于妇科肿瘤学研究生而言,无论是专业型研究生还是学术型研究生,掌握生物信息学知识并不在于如何进行复杂算法的开发、原始数据的处理或数据库的构建,而是如何使用这些数据库和在线工具进行数据挖掘和分析,并用于指导科学研究和临床实践。在妇科肿瘤学研究生教学实践中,我院着重强调“以实践为中心”。比如,Wei等[6]在其研究生课题中巧妙应用了GEO数据库中的3个独立基因芯片数据(GSE25191、GSE28799和GSE33874),进行基因差异表达分析和基因通路富集分析,并通过实时定量聚合酶链反应和TCGA数据库验证,发现整合素α6亚单位(integrinα6subunit,ITGA6)是卵巢癌肿瘤干细胞核心基因,该基因的高表达与卵巢癌化疗的耐药和预后差密切相关。研究生唯有亲身实践,将理论知识融入实践中,才有可能熟练掌握这些生物医学数据库和在线分析软件的使用方法和数理基础。
1.3将数据挖掘理念融入科学研究和临床实践中
在生物医学大数据时代背景下,生物医学研究正发生着重大变革,从基因组学、蛋白质组学、代谢组学、转录组学和表观遗传学等多学科研究到基于海量临床信息数据的真实世界研究,它们所产生的大量高维复杂的研究数据互相交汇,共同构成生物医学大数据[7]。对研究生而言,如何将多层次临床和研究数据进行深度挖掘和有机整合,从而转化为新知识,既是机遇,又是挑战。在妇科肿瘤学研究生教育中,我院将数据挖掘理念渗透到各个教学环节中,旨在让研究生掌握主动学习的方法和途径,培养其创新思维,为今后的科学研究和临床实践打下扎实的基础。在科学研究方面,尤其是在课题选题和设计阶段,组织学生利用互联网查找学科领域的前沿问题或热点问题,对自己感兴趣的方向各自提出一个具体的科学假设。然后通过查找文献和充分利用数据库进行深入的数据挖掘,构建生物信息学分析网络来回答具体科学问题。最后,组织学生进行分子实验或利用临床资料来验证科学假设。在临床实践方面,引导学生将临床上遇到的問题转化成具体的科学问题,然后应用简单的临床生物信息学方法对具体的科学问题进行浅层次的数据挖掘,从而充分地为后续临床研究做好准备。这种将数据挖掘理念融入科学研究和临床实践的教学方法,充分锻炼了研究生的科研和临床思维。比如,吴文娟等[8]进行卵巢上皮性癌铂类耐药相关差异表达蛋白质筛选时,结合了生物信息学方法分析,筛选出62个铂类耐药相关的差异表达蛋白质,然后通过正选择分析时发现,蛋白C6、CNTN1在亚洲人群中均存在正选择作用(P<0.05),而蛋白BCHE在欧洲人群中存在正选择作用(P<0.05),基于CoremineMedical平台的文献挖掘及TCGA数据库中的芯片数据交集分析进一步印证,12个差异蛋白(CRP、FN1、S100A9、TF、ALB、VWF、APOC2、APOE、CD44、F2、GPX3和ACTB)与卵巢癌铂类耐药相关。Wei等[9]在探讨卵巢癌多药耐药的分子研究中,充分利用CoremineMedical平台进行文献数据挖掘,并结合分子生物学实验发现,ITGA6可能在卵巢癌细胞中起到调节基因的作用,参与卵巢癌的多药耐药过程。蒋燕明等[10]在回答与宫颈上皮内瘤变进展相关的差异基因和信号通路这一问题上,通过对GEO数据库中获得的2套芯片数据(GSE63514和GSE51993)进行深入挖掘和综合的生物信息学分析,筛选出与宫颈上皮内瘤变进展相关的14个差异表达基因和3条信号通路。
2生物信息学理念对妇科肿瘤学研究生教育的影响
传统医学与互联网、大数据、人工智能等技术的深度融合催生了新医科这一全新的现代医学形态[11],它借助了计算机科学和人工智能的爆发式发展,实质上也是多学科交叉融合的产物。这种顺应时展的产物,颠覆了传统医学模式,深深地影响了医学教育领域。在新医科背景下,高等医学教育更应该注重教育理念和培养模式的改革,满足“健康中国”的战略需求,培养出能够运用学科交叉知识来解决医学领域前沿问题并引领未来医学发展的高层次医学领军人才[11]。研究生教育是我国教育体系中最高层次的教育,以培养拔尖创新人才作为主要任务和核心内容,建立以教学为基础、以科研为主导、临床和科研相结合的研究生培养模式,这是培养拔尖创新人才的根本方法[12]。在妇科肿瘤学研究生教育中引入生物信息学理念,恰好符合了新医科背景下研究生拔尖创新人才培养模式,将对妇科肿瘤学研究生教育改革产生深远影响。
2.1对传统医学教育模式的冲击
传统医学教育模式重视学科教育的系统性,强调以学科为中心,忽视了学科间知识的渗透和交流,显然不符合现代医学教育的宗旨[13]。在传统医学教育模式下,学科的课程体系教学依旧采用灌输理念,这种填鸭式的知识传授过程容易磨灭学生主动探索知识的求知欲。在大数据时代,高等教育改革重点围绕学生创新能力的培养展开,并积极引入现代化教育理念,强调以学生为中心、以实践为主进行教学内容的更新[14-15]。最近十年,在《教育信息化“十三五”规划》和《教育信息化十年发展规划(2011-2022年)》等文件的引领下,国内教育信息化得到了迅猛的发展,包括大数据、云计算和人工智能等现代化信息技术已经进入现代教育系统,在这一历史背景下,国家相继出台《中国教育现代化2035》和《教育信息化2.0行动计划》等政策文件,为我国教育信息化建设道路指明了方向[16]。
作为一门交叉学科,生物信息学知识和理念早已渗透到各个医学学科领域,并衍生出多个分支学科。临床生物信息学是其中一个分支学科,也是一座搭建在基础研究和临床诊疗之间的桥梁,更是解决临床肿瘤相关诊治因素的新手段。因此,在精准医学时代,很有必要引入肿瘤生物信息学特异性研究方法或全新高级的研究工具,来回答与肿瘤相关的关键问题[17],对于肿瘤学的研究生教育亦是如此。妇科肿瘤学研究生教育不应该局限于讲授单一学科的知识、基础研究和临床实践,引入生物信息学理念,不仅对传统医学教育模式产生冲击,还能培养研究生从多角度思考问题的能力,从而产生独特的研究方法和形成创新性思维,更能培养研究生从不同的专业角度发现问题、分析问题和解决问题的能力[18]。
2.2提高教师教学理论素养和教学反思自觉性
在教学医院,临床医师不但要从事临床诊疗工作,还要承担科研工作和教学任务。他们的日常临床工作繁重枯燥,科研方法往往单调乏味,教学理念陈旧乏新。医学教师作为医学教育的实践者,只有在先进教育理念的引领下,才有可能真正做到以学生为中心,使学生受益,从而提高人才培养的质量[19]。因此,医学教师应该以更加开阔的视野主动投入到各类前沿的教学改革与研究中,重视有助于医学生自主学习的教学手段开发和应用。临床医师学习先进的生物信息学知识和理念,并将之应用于临床和教学实践中,有助于他们对实践中出现的难以解决的医学问题进行合理解释,同时满足现代医学研究和教育的发展需求,为提高自身教学理论素养和教学反思的自觉性提供了新途径。
2.3拓宽研究生知识的深度和广度
妇科肿瘤学是一门特殊的学科,不同于传统意义的妇产科学,从某种程度上来说,也是一门妇产科学和肿瘤学的交叉学科,因而,更适合采用生物信息学教育理念。妇科肿瘤学主要研究女性生殖系统肿瘤,目前积累了大量基础研究和临床研究数据,同时也产生了许多学科前沿问题。研究生在基础理论知识学习的同时,眼界不应仅限于病房的临床实践,更应该放眼于学科研究前沿技术的发展,敢于批判反思,大胆假设和小心求证,并且提出临床新观念[11]。生物信息学刚好为研究生自主学习搭建了这样一座桥梁。我院妇科教研室非常重视研究生科研创新思维的培养,并充分利用生物信息学服务性和多样性的特点,将生物信息学与妇科肿瘤学进行知识的深度融合。妇科肿瘤学研究生在进行跨学科生物信息学知识和技能培训的同时,有望避免学科知识结构单一的缺点,还能打破学科专业之间的界限,从而拓宽知识的深度和广度。
关键词:合作;研究生;科研能力
1医院合作的理念和必要性
长期以来,在高层次科学人才培养方面,研究型大学一直重视学术型研究人才的培养。然而随着新科技革命不断深化、经济全球化日益普及和高等教育大众化的逐步实现,研究型大学的研究生教育也担负了为工业发展和经济进步培养高层次研发人才的重要使命。树立合作教育理念,增加学校和企业合作培养研究生的机会,是我国研究型大学研究生教育发展与改革的重要方向[1]。重点大学在基础研究方面有很强的优势,科研工作主要以学术成果和科技奖励为导向,研究缺乏市场意识,研究生的学习研究比较容易脱离实际[2],而且,随着研究生招生规模的扩大,传统的研究生培养模式也出现很多弊端,单一的培养模式已经不能适用师生比例扩大的研究生教育,尤其是交叉学科的研究生的培养[3]。因此,通过学校与医院的合作交流,进行多样化培养方案,在一定程度上可以实现优质资源共享,提高研究生培养质量,把大学的培养目标同经济发展的需要相结合,符合时代的要求和高校发展的趋势,更好地适应经济社会发展对不同类型高层次人才培养的多样性要求[4]。
生物医学工程是一门理、工、医相结合的交叉学科,它的发展依赖电子学、材料学、工程力学、信息科学和电子计算机等多种学科的进步,而且生物医学工程的众多的新课题及其研究成果都有着极好的产业化前景。这对该学科研究生的知识、能力和素质的培养提出了更高要求[5]。因此,在研究生的培养过程中,应当注重结合社会实际,增加研究生在医院等机构中的合作交流,弥补理工院校医学教育等方面的不足,。这对培养学生的团队精神,合作意识和集体荣誉感也是非常有帮助的[6]。
2医院合作在生物医学工程研究生培养中的应用
多年来,人工心脏小组一直重视生物医学工程研究生的跨学科培养,充分利用和医院的合作交流机会,培养了许多高水平的复合型人才,而且取得了大量的教学科研成果。生物仿真与力学实验室人工心脏小组09级优秀研究生经过三年的认真学习与努力研究,取得了优秀的科研成果,她发表了十余篇重点期刊杂志论文,其中包含有着高水平含量的SCI4篇,EI2篇,并成功申请了两个专利,一个软件著作权,荣获了本校科技新星,优秀毕业生等多个荣誉称号。这只是众多优秀研究生的一个代表,该小组还培养了许多高水平人才,而这些成果与成功的研究生培养方法是密不可分的。
例如人工心脏小组,在研究生入学之后,即根据学生各自的课题特点,联系医院进行合作交流,充分利用社会资源,安排与课题相关的实验验证,这丰富了研究生研究课题的内容,也提高了研究生对于所研究对象的深层次理解,同时还为研究结果提供了必要的实验数据等。另外,该小组研究生和医院合作进行了人工心脏应用于动物的临床实验,在老师的指导下,实验室研究生根据自己的课题内容,团结合作,自行研发了人工心脏的控制系统,这整套系统涵盖了电学,生物力学,医学,材料学,计算机技术等大量综合的学科,也体现了生物医学工程专业的特点,即是众多学科的交叉综合。他们不但合作实现了系统的设计,制作;在该套系统被用于动物实验中,他们还独立设计了实验流程,参与了动物实验的术前准备和术后监护过程,对实验数据进行采集和分析。这为学生提供了一次学习机会,学习了解到临床医学的一些常识,同时为研究生阶段的实验设计等提供临床验证,确保了实验结论的真实性,正确性,这也大大促进了研究生科研成果的获得。在合作这个过程中,也增强了研究生的社会沟通能力,有利于研究生毕业后的职业发展。该小组还与医院合作进行了粒子成像测速(PIV)实验,该技术广泛应用于测量流体的流动特性,利用医院的设备,并且进行了相关的PIV实验培训,为心血管内血液的流动特性的仿真结果进行了验证,增加了课题的完整性和可靠性。
并且,根据心衰课题,还安排研究生进行医院手术室见习,通过学生在手术室的见习,他们能够更直观地了解到辅助循环(人工心脏等设备)在改善心衰中的地位,也可以了解到辅助循环在整个过程中的工作原理,通过实际的观察学习,学生能够更扎实地理解辅助循环。同时,通过在手术室中的学习,学生还可以对生理知识有更多的了解,他们接触到了很多参数,比如生化标记物BNP的浓度能够表征心脏功能等,同时学生还了解了一些药物的作用,补充了理工类学科医学知识的不足,这对于学生之后的学习以及生活都有着极其重要的意义。
该小组还给了学生很多其它的机会去与人合作,提供给每一个成员充分的机会去提升自己,在这样的培养方式下,小组取得了很大的成绩,受到了学院学校以及社会的高度认可,经过三年训练,小组成员可以独立的完成一些合作项目,进行实验设计,实验操作,科研思维的严谨性也得到提高。研究生经过自己的努力,科研成果大大增加。截止2008到2011年,通过与医院合作教育,小组研究生SCI类9篇,EI类13篇,核心期刊会议十余篇。该小组研究生毕业后均有良好的职业发展,就业范围涉及医院,软硬件企业公司及研究机构,实践证明,合作培养方式取得很大的成功。
3医院合作的重要意义
通过人工心脏小组的例子可以看到,合作这种培养方式,对于生物医学工程专业研究生能力的提升是很有效的。由于生物医学工程专业有着高度的学科交叉性,因此研究生的培养也应当注重培养学生的综合能力。学校和医院等企业进行合作交流,弥补了工科院校医学资源的不足,为生物医学工程研究生提供实验机会,为学生研究内容提供必要的数据和验证,帮助研究生取得科研成果;同时,学生走出校门,提高了动手能力,锻炼了社会交往能力;最后,学生在合作中,更进一步了解自己的专业在社会的发展情况,他们对职业有了更深的认识,有助于其毕业后的职业发展。我院根据研究生各自的课题特点,为研究生提供与医院的合作机会,充分利用了校外资源,积极帮助学生进行,这种方式是适应教育的趋势的,对提高学生的综合能力及以及帮助学生取得科研成果有着重要意义。
参考文献:
[1]别敦荣,康宏.合作教育:我国研究型大学研究生教育发展的新方向.教育研究,2005(2):26-31
[2]黄泽霞.重点大学产学研合作现状分析.科教论丛,2007(8):134
[3]徐瑞,曾宝成,刘浩源.产学研合作联合培养研究生模式探析.集体经济职教培训,2011(36):184-185
[4]张晶,刘东明.产学研合作培养应用型人才.科教论丛,2009(22):211
美国生物医学工程本科教育注重学生生物医学以及相关的工程学背景双方向的培养,使学生不仅在生物医学工程、生物医学科学及其相关领域内可以继续深造,同时能为在医学、管理和法律等方面继续谋求发展打下坚实基础[2]。通过分析约翰霍普金斯和凯斯西部保留地2个美国具有代表性的大学的学生毕业情况,发现在过去几年里约有2/3生物医学工程本科毕业生选择继续深造,研究方向涉及医学、生物学和工程学在内的各个领域。美国生物医学工程本科教育的培养目标集中在如何提高学生运用数学、物理学、工程学的原理去解决医学问题的能力,培养学生在相关研究领域的学习兴趣,筑牢学生在职业中的实践基础抑或拓展其未来继续深造的可能性,加强学生对职业操守与伦理责任的认识。我国生物医学工程本科教育的培养目标相比美国较具体,主要是以适应岗位需求导向为教育思路,注重培养学生的专业性,毕业生所从事的研究及工作领域相比之下较为局限,缺乏为毕业生后续发展奠基和能力塑造的前瞻性。中美生物医学工程本科教育培养目标出现如此的差异化,主要因为两国在生物医学工程领域发展的阶段、程度及背景上存在差距,这重点反映在教育理念上的不同:美国更加注重本科通识性教育和职业素质的培养,特别是学生可持续发展能力和产业服务技能的培养;中国仍然是以专业化的教育为主,更加注重培养学生在具体专业领域内从事具体工作的技能。
2师资队伍之比较
在美国高校的生物医学工程专业,不仅有负责课程性教学、专业化指导以及自身科研的本系导师,还拥有大量外系以及与研究所联合的教师。以霍普金斯大学为例,它的生物医学工程专业拥有100多名教师,但其本系的教师只有42名,其他均为外系教师,这些教师主要来自于药学院和工程学院。其学科背景更是丰富,涉及到电子学、材料学、数学及统计学、机械、化工等诸多方面,这种充分利用学科间的优势进行教学的模式,不仅丰富了生物医学工程专业,更为共同促进学科发展发挥了强大的推动作用[3]。随着近些年的发展,我国各高校的生物医学工程专业的师资水平有了显著提升。但与美国相比,在联合培养方面还有一定的欠缺,在与其他专业相关领域专家教授的联系方面做的还不够,各高校间的交流程度有待提升。
3课程设置之比较
美国高校的本科课程突出通识化、职业化,学制采用四年制,课程主要分为5个方面:(1)科学基本知识;(2)工程类核心课程;(3)生物医学类核心课程;(4)人文与社会科学;(5)工程类选修课程。其中工程类核心课程类似于国内的专业基础课,而工程类选修课类似于专业课[4]。在4a本科教育中,第1a主要进行通才教育,学习基础知识;第2a学生可根据个人兴趣及就业取向选择主修专业,学校安排相关专业领域的教师帮助选修工程课程并进行科研实践研究指导;最后2a学生则主要进行某一传统工程领域及其生物应用方面的学习。美国生物医学工程本科教育以能力为导向,特别关注于知识背景领域的宽度以及课程与职业发展的密切性,重视人文、社会科学等方面的教育,为今后学生在职业选择上创造了广泛有利的发展条件。我国生物医学工程本科的课程设置则主要集中于影像设备和医学电子工程学这种更为专业化的课程上,基本上没有高校针对生物医学工程自身产业化的过程及其背景等相关知识进行认知性教育。相对于专业教育,在学生职业素养和人文素质方面的培养稍显不足。学生本人对专业课程的自主选择度不高,能够选择的专业课程有一定的局限性。由此可见,我国的生物医学工程本科教育课程设置更加突出技术性和专业性,学科之间的跨度不够,学科交叉性不足,很难实现学科间的共同促进和发展,导致能够帮助学生在未来的职业选择和发展中跨领域发展的可能性降低。各高校在教学科研方面的特长开展,联系实际不够紧密,过分强调专业型技术人才培养,一定程度上与当前知识快速更新的时代脱节。
4实验实践能力之比较
美国高校非常重视学生实验实践能力的培养。生物医学工程专业最早在美国发展,积累下了丰厚的科研基础力量,并且大多高校具备条件优越的实验室,且实验室资源十分充足,为学生科研实践能力的提升提供了优越的条件。例如,哥伦比亚大学和莱斯大学在生物医学工程本科教育中,实验室课程占很大比例;杜克大学重视培养该专业的学生在实验中解决实际问题的能力;弗吉尼亚大学生物医学工程专业的实验课程平均每周超过3h。由于我国生物医学工程专业发展时间相对较晚,目前各高校的专业实验室资源有限,并且对本科生不完全开放,实验条件相对落后,因而在课程设置中实验课比重相对较少。另外,在实践实验能力培养方面相比之下重视程度不高,设置的实验课多半是验证性实验等,缺乏创新性,不能充分调动学生的积极性,也不能发挥学生的主观能动性,因此学生的动手能力得不到充分有效的锻炼。据统计,我国许多高校本科生的实验课时不到总课时的1/6,较美国高校水平差距较大。
5对我国生物医学工程专业本科人才培养发展模式的启示
通过比较中美两国生物医学工程专业本科人才培养模式,发现了我国在该专业本科教育领域存在的不足。针对如何更好地开展生物医学工程本科人才培养,更好地发展我国生物医学工程教育,总结了以下感受与启示。(1)结合我国生物医学工程的发展趋势,确立适合我国生物医学工程发展现状的人才培养目标。目前,我国生物医学工程专业还处于发展的初期阶段,但伴随我国经济的持续发展、技术领域的更新进步,该专业将会进入到一个快速发展的时期。因此,我国生物医学工程本科教育应适当借鉴美国高校的培养模式,更加注重为研究生培养打下坚实基础,而本科阶段主要集中在理工基础知识的掌握以及生物学与医学背景的了解上,从而为学生下一阶段在某个研究领域的继续深造创造有利条件[5]。同时,我国生物医学工程本科教育还要注意与产业发展相结合,致力于培养既能推动科研发展又能满足产业化需求的高素质复合型人才,为该专业下阶段的跨越式发展进行力量储备。(2)根据学科发展的规律及特点,逐步实现我国高校师资队伍的有机整合。生物医学工程专业属于交叉学科,是理、工、医等多学科的交织融合。美国生物医学工程本科教育的教师很多都是各学科分支的领军人物,将他们整合在一起组成师资队伍顺应了学科发展规律,发展势头必然明显。随着我国生物医学工程专业的发展,目前国内也有一大批该领域的专家学者,他们在各自的研究领域都有着不菲的成绩,掌握着丰富的理论知识与科技前沿技术,对临床需求有着深刻的认识与理解。因此,各高校在师资队伍建设方面应当充分考虑生物医学工程专业的发展规律,真正理解交叉学科的内涵,一方面通过高校联合优势,集中解决各个分支专业的教学问题;另一方面,尽可能将该领域的专家融入到教育队伍当中,高效整合师资队伍,使其充分体现医工融合的特点,从而为学生提供优质的教学资源,使其真正领会医工结合的真谛与内涵,那么优秀的生物医学工程人才必将源源不断地被挖掘、培养出来。(3)筑牢学生人文素养基础,强化学生实践能力,课程体系设置应基于产业市场需求和科研发展。美国生物医学工程的本科课程尤其以专业课程设置突出其学科本身涉及面广的特点,同时注重学生人文素质的综合培养以及实验实践能力的有效锻炼,具有相当的灵活性,并且能够结合科研优势突显重点。我国开设生物医学工程的各高校应该充分借鉴学习这些经验做法,并结合各高校的实际情况,贴合自身的科研方向与优势,有针对性地指导学生进行科研实践,提升学生的实验实践能力。同时,要强化研究与产业的双方面发展,将市场需求纳入课程设置的考虑因素,并且融合学生自身的兴趣及未来就业形势等相关方面,灵活创新地设计课程,争取培养出具有特点鲜明的、发展方向广泛的、综合素质与竞争力强大的医工人才。
6结语
关键词:医学信息工程;战略;专业教育
中图分类号:G642.3文献标识码:A文章编号:1002-4107(2016)07-0011-03
医学信息工程是一门以信息科学和生命科学为主的多学科交叉与融合的新兴综合性学科。其基本内涵是电子技术、计算机科学、医学器械工程等学科在生物学、医学领域中的应用与融合[1]。近几年来,其学科建设、专业发展、人才培养、学术研究已成为我国高等教育“质量工程“项目中的七大新兴信息产业之一。在国内开办的医学信息工程专业的24所高校中,已有7所高校分别获准纳入部级、省级、校级新兴信息产业立项建设计划。
一、医学信息工程专业发展现状
(一)医学信息工程专业的产生与发展
21世纪初叶,生命科学与信息产业的勃兴,引导着以信息科学和生命科学为主的多学科交叉与融合的新兴信息产业,其已给医学信息工程专业的兴起带来发展优势与机遇。尤其是近20年来,各地高校自寻信息产业人才培养路径,有些高校在对当时原有的电子信息与技术、电子信息工程、医学信息学、信息管理与信息系统等相关专业调整培养目标及方向,进行课程体系调整,整合教学内容,增加特色课程内容之后,用于培养医学信息工程专业人才;也有高校是在生物医学工程专业开设培养方向;还有的高校是直接申报专业,经严格的办学条件论证,获准开办新专业,这表明医学信息工程专业的产生与发展应该是有良好的发展势头的。尤其是2012年以后,在新增的本科教学目录中,正式确认了医学信息工程专业的代码(080711T),这标志着我国医学信息工程专业教育正式步入高等教育体系的轨道。
(二)医学信息工程专业的建设现状
2003年,四川大学申报并经论证,获教育部首准开办医学信息工程专业本科教育,历经7年建设,并于2010年成功成为第七批部级特色专业建设点,隶属于新一代信息产业。此后,全国多家高校相继申办医学信息工程专业本科教育,据2014年统计,全国已有24所本科院校开设医学信息工程专业,中医药院校所占有一定比例。目前,全国高校现有医学信息工程专业在校生近4000人。据资料分析:从就业形势看,在1107个本科专业中,就业排名第268位,而在203个工学类专业中,就业排名第54位;从办学地域看,专业需求量最多的地区是北京市,占23%;从就业行业看,需求量最多的行业是“制药、生物工程”,共占26%,就业前景很不错。
(三)医学信息工程专业的研究成果
1.人才培养方案与模式。在人才培养模式创新研究上,张颖等人基于知识、能力、素质三方面,对师资队伍结构、课程设置、实践教学和评价体系等方面进行改革,提出培养复合型人才理论[2]。
在知识体系方面,提出了重构知识体系,划定医药学基础、医学信息基础、软件基础、硬件基础、计算机软件理论、计算机应用等六门课程模块[3]。认为要调整现有的课程设置力求使学生对专业学习有清楚的目标,所学知识更加体系化。
关于专业设置创新性问题,谭强等人提出了“专业课程及制订教学计划中,必须要遵循全面性与专业性的有机统一、坚持由浅入深,同步推进、结合课程间的关联性安排教学进程的原则”[4]。我们认为这一原则具有实效性、衔接性、渐进性意义。
2.课程与教学。课程与教学是人才培养目标所涉及的重要内涵,包括教学内容、教学方法的适用性问题。针对此问题,范蓉等基于医学信息工程专业教学,“将胚胎学教学理论知识与临床、科研链接;将理论教学与实验教学链接(即一体化教学);将医学知识教育与人文修养链接,全面提高信息技术所需要的综合素质”[5]。
3.实践教学。实践教学是提高信息工程技术实践能力的有效路径,解丹等人针对实践教学问题,结合本校的实践教学,研究了大学生实践能力的培养,提出了“2+3+4”实践教学体系[6]。这比较符合全程多维实践教学体系的要求。罗悦等人针对传统实践教学问题,提出实践教学特训营模式[7]。目前,已有不少院校践行了企业+医院“双轨制”实习模式,这是一项实践教学的重大改革。
4.人才培养质量保障体系。在研究地方高校本科特色专业建设时,就有地方高校专业建设质量保障体系的五大系统的构想的提出。在其中的五大系统的构想中,也更深入地研究了以建设质量监控与评估为核心的四维监控体系[8-9]。这为专业建设质量监控与保障体系的构建和完善奠定了坚实的基础,是医学信息工程专业质量建设中,值得研究的参考文献。
二、新兴信息产业与专业建设的战略目标
(一)信息产业与专业建设目标
21世纪是生命科学的世纪,生物医药产业和信息产业相结合的医学信息工程这个新兴产业已经步入新时代。医学信息化将按照深化医药卫生体制改革的目标与要求发展,以健康档案、电子病历和远程医疗系统建设为切入点,统筹推进新医改体制下要求的公共卫生、医疗服务、新型农村合作医疗、基本药物制度和综合管理等信息系统的建设。到20年代末,完成构建全国卫生信息系统基本框架,基本目标是为全国30%的人口办理健康卡、建立符合统一标准的居民电子健康档案、电子病历档案。作为“新一代的信息技术”,期望它会对全国高校医学信息工程专业的建设发展与人才培养工作起示范引领与辐射作用。
(二)信息管理与信息源课程
实现新兴信息产业战略,人才培养是关键,优化课程体系是基础,调整与教学内容改革要围绕新兴信息产业需求来进行。课程体系改革的主体在于优化教学内容,有利于挖掘、明晰医学信息源课程,使医学信息达到大范围的覆盖。从信息管理角度来讲:明确四大教学内容为信息源:一是医疗保障信息,面向社会、服务全民身心健康的信息来源;二是卫生事业管理信息,面向卫生系统的宏观医学信息来源;三是医院管理信息,面向医疗内部机构的信息来源;四是医疗器械监督管理信息,面向医疗器械行业研发、生产与市场营销的信息来源。就此来讲,这要求改革课程内容要与高校现有的信息管理和信息系统专业、医学信息专业、医学信息管理专业、生物医学工程专业或医药信息专业相区别,从而达到优化课程体系、精选教学内容、差异化地服务于公共卫生与医药信息市场的目的。
(三)信息技术与医药经济发展
21世纪是生命科学的世纪,生物医药产业已经步入新时代。目前,我国计算机、微电子、通信等专业人才社会需求巨大,尤其是计算机技术、通信技术、网络通信、网络保密研究、可视电话、图像传输、军事通信等领域的人才的需求量较大。因此,发展医学工程技术可弥补这一专业人才缺少及其知识结构不完整的遗憾。特别是对通信网络等技术的发展,其对信息共享和处理等方面产生重大影响。目前,我国医学信息产业还存在医、工结合不够紧密,技术产品落后、创新链条脱节和研发能力薄弱等问题。我国医学信息工程人才在数量、结构、素质和能力上还不能满足经济社会发展的需要,急需的高层次复合型人才严重匮乏。开办医学信息工程专业教育,培养信息工程技术人才都是适应时展的要求,是适应新兴信息产业岗位技术发展的需要,是社会经济发展的必然。
(四)数字技术与惠民工程战略
在当前职业教育面向国际化、建立中国特色高等职业教育体系的大环境中,尤其是许多地方高校处在本科职业技术教育转型期,专业教学改革应以课程结构调整与内容优化为核心,认知新一代信息产业包括下一代信息网络、电子技术核心基础、高端软件和新兴信息服务等产业,包括生物医药、生物医学工程、生物农业、生物制造等产业。标志着数字技术的高度发展,被认为是新一代“朝阳”产业。
在信息产业上,将整合“医产学研”优势资源,推进医学与信息、材料等领域新技术的交叉融合,增强新型医学信息工程产业开发技术与能力,建立与完善数字医疗系统、医学信息惠民工程,切实推进远程医疗,推广医疗信息管理和居民电子健康档案管理系统等重大示范工程建设,创新信息产业视野下应用型人才培养模式。
三、医学信息工程专业教育发展的战略选择
(一)把握专业发展优势与机遇
新兴信息产业,是21世纪新一代的阳光产业。2010年,教育部将医学信息工程专业列为第七批部级特色专业建设点,标志着我国新一代信息产业的兴起。开办医学信息工程专业的24所高校中,不少高校分别获准纳入部级、省级、校级新兴信息产业立项建设。这为我国地方高校向应用技术大学转型提供了机遇,其将推动医学信息朝专业化、特色化、产业化方向进军。
(二)创新专业人才培养模式
针对我国各级各类院校开设医学信息工程专业人才培养路径、课程体系的现状、较多的同质化现象出现,实现信息产业人才培养模式创新,倡导人才培养异质化目标,面向市场、产业部门,完善产业链。构建“校企结合”、“产教融合、校医合作”的三维构架培养的模式,完善全程实践教学体系,强化工程实践能力和职业技能培养,培养优秀的高级技术、技能型人才。
(三)调整专业课程体系
由于各高校专业培养目标与要求、路径、方式及其来源不同,因此我国现行的医学信息工程专业课程体系比较传统,这在不同程度上影响着产业发展,所以有必要对其进行调整、改革,改革的着眼点要以课程体系力求信息产业化为主要导向,纵向以国际先进学科专业观念为导向,横向移植并引用国外先进人才培养模式,秉承我国医学信息工程专业及其相关、相近专业的办学传统与积累的经验,力求在产学研结合上寻找创新亮点,构建符合战略性新兴信息产业需求,应对高校转型发展需要,具有国际化视野,符合国家标准、行业标准、高校标准的专业课程体系。
(四)加强质量保障体系建设
人才培养是信息产业的基础工程,建立“以人为本、加强“双师型”教师队伍建设,以证为导、推行“双证书”制度、强化技能训练意识与能力培养,以实践教学为核心、加强实习基地(点)建设,培养专业实践能力,以人才质量为目标,构建教学质量监控与评价体系”[10]。这是人才培养质量保障体系建设的支柱,也是人才培养的通用法则、向导、标准。建设性、实质性措施要依据高校现实条件制定并进行有效调整
总之,通过对医学信息工程专业教育现状的分析,面对地方高校转型与信息产业的兴起所面临的挑战和机遇,笔者探讨了新兴信息产业的发展战略。这有利于促进信息工程学科的发展,以满足中国现代化建设的需要以及与国际化接轨的需求。
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一、选择直接就业于生物医学工程专业方向的几点考虑
根据生物医学工程专业的特点,有医院与企业两条道路供选择。但更多的同学肯定是希望进入医院,因为医院属于事业单位编制,相对于企业存在风险的运营方式,同学们普遍喜欢相对安稳的工作环境。其实同学们应该更多地了解社会对我们所提出的要求,以便于选择一个真正属于自己的地方,而不是靠自己的主观臆断。1.进入医院的大门进入医院可能是许多同学想要的,在这里也要明确,生物医学工程有两个比较明显的分支,一是进入医院设备科,进行对于医院设备的维修与采购,管理医院的医疗设备。另一种是投入到医院的放射科,对医院的医疗设备进行技术性的操作与使用。分流的选择是在大二结束之后根据自己的兴趣特长及老师的推荐所进行的。相对于企业所存在的员工竞争压力,医院的工作可能相对安稳,对于技术的创新要求并不高,但对于同学的实际操作能力及对于仪器的了解程度有较为苛刻的要求。2.应聘于医疗器械企业或电子计算机企业首先选择进入企业要明确自己的方向,从自身特点出,比如①认为自己的社会交际能力较好,则可以从事营销,做好对外推销自己公司产品的工作并学会维系与客户之间的关系,及时反馈客户的意见,更新并拓宽自己的销售渠道。②认为自己动手能力及实践操作能力较为不错的,则可以做一名技术工程师,主要职责为安装、调试、维修设备,为客户提供售后服务工作。③再者,如果觉得自己在专业理论知识方面、专业创新方面有异禀的天赋,则可以留在企业的科研创新部门,从事设备更新及研发工作。比起在医院工作,企业的薪水及待遇可能会更可观,但相对的,其工作压力及员工竞争也会较大,存在失业的可能性也就较高。3.从事高校教育工作或从事科研创新工作比起之前两种,这条路可能算是最轻松也是最艰难的。轻松是因为它们并不需要太多的担心失业与资薪问题,但是确实对于专业知识的掌握要求是最严格的。①从事教育工作还要有一定的教学经验与手段、良好的专业背景及优秀的师德师风。所以对同学们的能力提出了更高的要求。②选择科研工作则要有坚韧不拔的探索精神,谨小慎微的钻研态度、过硬的专业知识及孜孜不倦吸收新知识的心态。但这正是每一个专业从事者最希望的归宿,也是每一个同学最大的荣耀。
二、对自我的继续深造:读研
我国对于生物医学工程专业研究生教育只存在于一些较为重点的理工科学校中,所以对于医科大学,可以说继续深造像泥潭一样举步维艰。不过感到荣幸的是温州医科大学于2008年获批生物医学工程领域工程硕士点,是全国同类高校第一个招收生物医学工程专业工程硕士的单位。2010年获准招收双证生物医学工程全日制硕士。主要研究方向为医学仪器与医院信息管理、基因工程与基因药物。1.考研趋势的必要与优势相对于匆匆就业,选择考研是一条较为稳妥的道路。本科就业的学生虽然对于器械的制造、修理及工作运力相当精通,但缺乏对于一些生物医学方面的专业知识。很难根据病人的实际情况和医院复杂多变的局势做出很快的应对。简而言之,读研才是将生物医学与工程学真正结合的时期。在医科大学进修该专业的研究生往往能根据医科大学自身医学氛围浓厚的特点,让同学们更好地利用自己所学的工科知识,融会生物学与医学方面的专业知识,并通过附属医院的实践来强化理论知识,结合一定的临床医疗器械使用经验,使研究生们更好地将生物医学和工程学结合。2.在医科大学生物医学工程读研的方向及目标作为医科大学的一分子,应将自己打造为一位具有以生物学与医学为基础,擅于应用工程学方面的技术及方法的具有医科大学特色的复合型人才。根据我校提出的某些明确要求,我校塑造的生物医学工程研究生应具备能够灵活应用并及时更新工程学的理论基础,独立解决有关医疗工程的“疑难杂症”的能力。3.我校对目前生物医学工程研究生的教学及考核(1)高校对于生物医学工程研究生的教学内容应侧重在医学上的应用。与本科教育一样,我校研究生教育也分两条路,一是从事生物医学基因工程和基因药物的研究,二是对于医疗器械及医院信息管理系统的学习。在教学内容上,我校除了对于原有知识的巩固及加强外,更多的是对现存临床医学中的实际问题及教学案例进行剖析、解决,突出医学理论及工程应用两大特色。在课程设置上也会较多的注重实践应用,并采用隔周周末上课的教学方法,将平时在实践中遇到的问题带到教室与导师分享并探讨解决方案。这样,更能让自己将工作与学习、实践与理论牢牢结合在一起。(2)对于研究生的考核。学校采用以课程项目以及学术论文的形式,配合医科大学的特色,对其的要求也显而易见,应该是涉及生物医学领域的研究与拓展、更新与调试、开发与制造,特别是对于新兴事物的捕捉、猜想、实践、验证以及应用。项目不论形式,但对于其内涵价值、科研难度及工作量有一定的要求,并应与导师相呼应,导师既是学习上的模范,又是工作上的同事,相互协作达到最理想的状态来完成项目。毕业是对于大学学习做出的一个最明确、最不会让自己后悔的选择的时候。在面对毕业设计时更灵活,在选择毕业出路时更明确。在平时学习中,我们应该注意积累专业知识,多对自己的定位及目标进行反思、不断总结,在毕业时积极与同学、老师、家人沟通及探讨。笔者坚信,随着同学们对于生物医学工程专业了解的加深,毕业于生物医学工程的我们会走得更好、更远。
作者:缪林哲李亚庭郭亦韬纪欣农单位:温州医科大学
关键词:生物科研伦理审查;伦理委员会;医学伦理学
随着生物医学技术的广泛应用,生物医学科学实验,特别是涉及人体受试者的临床试验日益增多。临床(人体)试验是生物医学科学研究的重要环节,任何经过动物实验的新药物、新仪器和新的治疗方法必须经过临床(人体)试验后才能在临床中开展应用。在涉及人体受试者的各类医学科研活动中,必然会存在由于价值取舍不同而引发的各种伦理冲突。以人体为研究对象的临床试验,也必然牵涉受试者的权益尊重与保护问题[1]。在这样的背景下,对科研活动从始至终进行伦理审查和监督,探讨、论证、解决或权衡生物医学科研及临床应用中出现的伦理问题和难题,在保证研究工作的科学性和合法性的同时,使所有科研活动都遵循相应的伦理道德原则和规范,真正做到知情同意,是生物医学科研伦理审查的目的所在。
1.生物医学科研伦理审查的国际规范
生物医学科研伦理审查的概念始于1946年的纽轮堡审判,审判过程中德国纳粹和日本军国主义者在二战期间进行人体试验引发的伦理问题引起国际社会的重视,并提出了人体实验的十项道德准则,即《纽轮堡法典》,其精神被1964年世界医科大学通过的《赫尔辛基宣言》继承,成为人体实验的指导方针;《赫尔辛基宣言》中规范了涉及人体生物医学实验的伦理法规,并在以后经历了先后八次的修订和细化,成为世界各国共同遵守的医学实验的法规性文件[2]。2000年,世界卫生组织颁布了《评审生物医学研究的伦理委员会工作指南》,以指导世界各国医学科研伦理审查机构的组建工作和伦理审查工作。2002年,由国际医学科学组织理事会与世界卫生组织联合的《涉及人的生物医学研究的国际伦理准则》,则进一步明确了医学科研伦理审查的规范和章程。
2.生物医学科研伦理审查机构
———伦理委员会建立伦理委员会进行医学科研伦理审查的建议,最早见于1971年加拿大《医德指南》,直到70年代末,伦理委员会组织才开始在美国的医院中出现。此后,美国医院协会先后颁布了《关于生物医学伦理学的医院委员会的准则》、《美国医疗保健机构道德委员会准则》等一系列规范和准则,推进了美国医院伦理委员会的建立和发展,到80年代末,美国已有60%以上的医院建立了医院伦理委员会。与此同时,加拿大和一些西欧国家的医院中也相继建立起这类组织。日本的医院伦理委员会建立较早,到1985年底,日本已有37所医学院校设立了医学伦理委员会,占79所医学院校的47%。1992年中国医学伦理学学术代表到日本考察时,已有80%以上的医学院校和50%以上的医院设立了医学伦理委员会组织。我国的生物医学科研伦理审查起步于20世纪80年代,1981年召开了我国首届医学伦理学学术会议,会议中提出对医疗机构中开展医学科研活动进行伦理审查的意见和建议。1991年,中华医学会医学伦理学委员会了《医院伦理委员会组成规则》,对我国的生物医学科研伦理审查工作进行指导。此后,为进一步规范医学科技行为,保护受试者的合法权益,强化法制观念,分别由国家卫生部和药品监督局制定了《涉及人体的生物医学研究伦理审查办法(1998)》和《药品临床试验管理规范(1999)》。自此,我国生物医学科研伦理审查工作有章可循、有法可依,进入建章立制、成立相关机构、逐步规范化的快速发展时期。
3.我国生物医学科研伦理审查学术研究的问题域
从上个世纪80年代起,张鸿铸、邱仁宗、曹永福等学者开始向国内引介美国、加拿大、法国、瑞典、日本等国家在医学科研伦理审查实践和伦理委员会建设中取得的经验,对我国医学科研伦理审查工作开展及伦理委员会建设中亟待解决的问题进行了总结和梳理,并对我国伦理审查未来的发展提出了建议。在此基础上,我国学者围绕伦理审查的规范和标准,审查程序和操作规程,伦理审查的监管,医学中的伦理难题等问题进行了大量学术研讨。
3.1生物医学科研伦理审查程序和操作规程
沈铭贤,熊宁宁,李晓等学者通过对我国目前运行的医学科研伦理审查程序和操作规程的分析研究指出:医学伦理委员会的标准操作规程(StandardOperatingProcedure,SOP)直接决定了伦理审查结果的可靠性和权威性,决定了受试者的权益是否能得到有效保护[3]。他们在分析比较国际和国内生物医学研究审查伦理的规范和实际工作特点的基础上,从伦理委员会的职责、人员构成、审查的程序和主要内容、审查的申请和受理、审查的结果和通告、跟踪审查、档案管理等方面进行过详细探讨,并建议制订合乎我国实际情况的伦理委员会标准操作规程[4]。关鑫、谢娟等学者在研究中指出:伦理审查程序是否规范并统一标准、伦理委员会的人员能否独立和去行政化、对伦理委员会工作的评价和监管是否合理、对伦理审查从业人员的教育培训是否到位等问题是决定和影响我国现阶段科研伦理审查质量高低的主要因素,也是目前我国医学科研伦理审查工作发展的重点。
3.2伦理委员会认证和伦理审查的监管
田冬霞、张卓然等一些学者在介绍由世界卫生组织(WHO)发起的“发展伦理审查能力战略行动(strategicinitia-tivefordevelopingcapacityinethicalreview,简称SIDCER认证)”的伦理委员会国际认证监督体系的同时,通过将我国的伦理委员会监管情况与美国、英国、瑞典等国进行分析对比,介绍了国外伦理委员会的监管机制和先进经验,针对我国伦理审查中经常出现的,如审查中缺少统一的标准化的操作规程,伦理委员会与研究者存在利益上的关联,忽视伦理审查的全程性,监察的文件记录、归档、保存不全,伦理委员会成员和研究者医学科研伦理相关培训不足等代表性问题[5],从完善法律法规体系,制订标准操作规程,建立伦理审查委员会认证体系,制订完整的监管内容与程序四个方面对建立我国伦理委员会监管体系提出了建议[6]。
3.3医学科研和伦理审查中的伦理难题
汪秀琴、丛亚丽等学者针对我国医学科研临床试验过程中涉及的知情同意的履行、风险与受益的分析比较、最小风险解读、利益冲突及受试者权益保护[7]、跟踪审查等伦理审查中的难题[8],以及由试验方案设计、科研成果发表、试验人员的培训等引发的各种伦理问题进行了广泛而深入的探讨。学者们通过对我国目前医学科研和伦理审查中涉及的伦理难题,在与国外相似问题的研究比较中指出,因为伦理审查所依据的伦理思想和理论、伦理审查背后的社会环境、文化习俗信仰等实质内容不同,在中国进行伦理审查必须结合我国医疗卫生的现实背景和医学伦理问题的表现特点,进行伦理审查本土化的尝试,而不能死搬硬套国外的规则和标准[9]。
3.4我国医学科研伦理审查机构的发展现状
2007年,中华医学会科技评审部对国内医疗卫生机构、高等院校、科研院所和预防机构的伦理委员会的设立、职能、成员、工作条件等发展状况进行了调查[10]。此后,田冬霞,薛迪等一些学者先后对北京市、天津市、上海市、南京市、浙江省等地医院中的医院伦理委员会的机构建设、功能定位、成员结构、监管认证、人员培训、审查程序等各方面运行情况进行更深入调查,从实证研究角度将我国伦理委员会发展状况同美国、日本等伦理委员会发展较快的国家进行对比,对我国伦理委员会的建设中存在的问题及背后的原因进行分析和思考。
4.生物医学科研伦理审查热点问题梳理
由于社会发展的多元化趋势,因此现代医学伦理学的研究越来越多地涉及患者(家属)、医务人员和社会价值之间的交叉与冲突,以及由此引发的矛盾、冲突。在医学科学研究过程中,患者和医务人员,同时是受试者和研究者的双重身份往往会使这些矛盾和冲突更加复杂,解决这些伦理难题就需要在厘清临床人体试验的医疗机构和受试者之间的法律伦理关系基础之上,对他们的行为方式及相互间的责任、权利和义务进行必要的法律和道德约束,切实保护好他们的权益[11]。首先,医学科研工作者的伦理意识较弱。医学科学研究人员和临床医师的科研伦理意识和伦理决策能力的培养。医学科研伦理审查问题涉及的知识领域很专业且较为宽泛,不仅要求对现代医学伦理学及生命伦理学的基本理论有较深的认识,而且要对医学科学研究本身、现行法律法规熟悉了解。其次,医学科研伦理审查规范不够完善。我国生物医学科研伦理审查规范有待进一步完善,并与国际规范相协调。医学科研伦理审查的国际规范和国外法规有一些已有国内学者进行了翻译或部分翻译,但是个别地方的理解学界还存有争议,同时提高规范国内国际规范的理论研究和可操作性探讨。再次,医学科研伦理审查的监管不到位。虽然医学科研伦理审查已有国际规范可以遵循,但在实际的审查工作中却又必须结合各国的文化传统、社会制度和法律法规开展,并在此基础上形成相应的审查制度和操作规程。必须在加强伦理审查工作标准化的同时,注重伦理审查质量的提高;必须因时制宜,因地制宜地开展医学科研伦理审查工作。
总之,伦理审查程序的规范化和标准化,伦理委员会的成员结构,伦理审查工作的独立性和去行政化,对伦理审查职能的合理评价和监管,伦理审查从业人员的教育培训等问题是决定和影响我国医学科研伦理审查质量的重要因素。本世纪初,由美国提出并向国际推出的机构伦理审查委员会认证体系,对推动世界各国的伦理审查委员会进行高质量、高水准伦理审查起到了重要作用;然而,由于文化传统不同、社会发展状况不同、医学伦理学的学科发展重点不同,医疗实践医学发展和医德观念等方面都存在较大差异,世界各国的医院伦理委员会工作开展方式和侧重点也有所不同。由于伦理审查制度所建基的理论基础、社会制度、价值评价等实质内容在不同的社会文化中很难达成共识,因此当前中国的生物医学科研伦理审查面临与西方不甚相同的境遇和难题。在伦理审查实践中必须对中国社会的现实处境加以分析,发掘出符合中国文化传统和习俗的伦理基础,并在伦理审查实践中诉诸本土化的转向,而不是一味向国外看齐。
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医学实验技术专业则偏重于实验,实验诊断学、医学影像学、实验动物学、实验核医学、形态学实验技术、分子生物学实验技术、医学信息学技术等都是这个专业的学生的必修课(该专业的学生不是在实验室里,就是在去实验室的路上)。不过,只要你喜欢动手,又勤于思考,做实验又何尝不是一种享受呢?
职业前景
医学检验技术:该专业的学生本科毕业后主要在医药公司(如辉瑞、默沙东、扬子江等)做市场销售与推广等工作。若想在各类学校的实验室里从事实验工作,或者在医疗机构从事医学检验工作,则需要继续深造,读硕攻博。
医学实验技术:该专业的学生本科毕业后主要去医院或者与生物科技相关的企业,做诸如实验员、科研助理这类比较基础的工作,若想去医院或者科研院所从事一份专业对口又有编制的工作,也是需要继续深造,且读硕攻博的。
高校t望台
医学检验技术专业实力较强的医科大学有重庆医科大学、首都医科大学、南方医科大学等,综合性大学有北京大学、上海交通大学、中山大学、华中科技大学、中南大学、江苏大学等。如果报考医科大学或者合并过医学院的名校,将来就会有更多就业的机会。
开设有医学实验技术专业的高校相对较少,比较好的高校有北京大学、哈尔滨医科大学、首都医科大学、四川大学、南方医科大学和福建医科大学等。
计算机科学与技术专业涵盖的知识广泛,开设该专业的院校众多,培养方向也略有差别。主要有软件工程、嵌入式系统、网络工程和信息技术四个培养方向。这四个培养方向其实都是跟软件和编程有关,由于软件的运用领域广、行业差异大,用到的编程平台、编程代码和硬件接口不同,所以很多高校会根据自己的科研实力和师资力量.在培养方向上有所区别。
软件工程:简单地说,是根据客户的需求来进行功能设计,然后通过软件语言的编写、调试来得以实现。核心的三要素是语言、算法、数据库。学生毕业后,一般从程序员做起,然后努力成为一名软件工程师。
相关院校:山东大学、广西大学。
嵌入式系统:嵌入式系统是一种专用的计算机系统,通常作为控制程序存储在控制板里,用于控制、监视或者辅助机器操作。嵌入式系统是当前最热门、最有发展前途的IT应用方向,技术更新快,对人才的要求较高,待遇自然也高。学生毕业后主要做嵌入式软件开发工程师。
相关院校:南京工业大学、江苏科技大学。
网络工程:运用计算机技术,对网络操作系统进行安装与配置,对网络服务器进行开发与管理。学生毕业后主要做网络工程师。
相关院校:重庆交通大学、湖南师范大学。
信息技术:根据客户的需求,运用计算机技术,创建并优化一个信息系统,然后对其进行维护和管理。学生毕业后主要做信息化服务工程师。
相关院校:天津大学、上海金融学院。
电子与计算机工程专业跟计算机科学与技术专业(嵌入式系统方向)非常接近,开设的基础课程比较一致。但是,电子与计算机工程专业开设的时间较晚,开设该专业的院校极少,高校的培养方式也比较单一,属于比较冷门的计算机类专业。计算机科学与技术专业作为信息领域的核心学科之一,开设的时间较早,开设的院校众多,属于热门专业。
电子与计算机工程专业的学生毕业后主要从事电子设备和信息系统的设计、应用开发以及技术管理等工作。比如,做电子工程师,设计和开发一些电子器件与通信器件:做软件工程师,设计和开发与硬件相关的各种软件:做项目主管,研发一些大的系统,这对人才的经验和知识要求很高。
相关院校:上海交通大学。
应用化学,就是化学的应用。f白了,就是通过学习.掌握各种化学知识并应用到实际生产与生活中去。它的主要课程包括无机化学、分析化学(含仪器分析)、有机化学、物理化学(含结构化学)和高分子化学等。材料化学是从化学的角度来研究材料的设计、制备、组成、结构、表征、性质和应用的一门学科,该专业对理论知识的考查较多,学习的范围包括无机非金属材料、有机高分子材料和新兴复合材料等。
应用化学注重研究如何使化学成果转化为现实产品,偏重于应用;材料化学注重研究材料及其使用过程中所涉及的化学原理与技术,偏重于理论。通俗地说,研究一斤黄豆是怎么变成酱油的,是应用化学;研究除了黄豆,还能把什么变成酱油的,是材料化学。
小孙是北京林业大学园艺专业的学生。当年在填报高考志愿的时候,他的理想是做园林设计工作。翻开厚厚的高考志愿填报手册,一看到“园艺专业”四个字,小孙高兴得不得了。在他看来,园艺应该是园林艺术的意思,所以他就毫不犹豫地选报了园艺专业。入学后小孙才发现,园林专业与园艺专业尽管只有一字之差,却是迥然不同的两个专业。
园林是培养园林设计师的专业,园林设计师的工作是用植物来营造怡人的绿色空间,创造“四时有景,三季有花”的美好环境。园林专业的学生需要学习建筑制图和园林设计方面的理论知识.还要具备能应用艺术理论及设计理论对植物材料、自然景观进行艺术设计的基本能力。
学校推荐:北京林业大学、东北林业大学、中国农业大学、南京林业大学、华中农业大学。
【关键词】交叉学科;高等教育;人才培养;国际化
【中图分类号】G64【文献标识码】B【文章编号】2095-3089(2014)27-0344-02
随着传统学科的不断融合和渗透,新兴交叉学科为科学技术的发展注入了新的活力,近年来科学新理论、新发明的产生和新型工程技术的出现,往往都是在学科的边缘或交叉点上,因此交叉学科越来越受到各国政府的重视。2004年美国国家科学院协会经过全面系统调研,发表了《促进交叉学科研究》的报告,明确了交叉学科研究的定义、特征和推动力,提出了研究人员、学术机构、资助机构、专业学会等促进交叉学科研究的建议。国内外高校和研究机构也积极倡导文、理、工学科间相互渗透结合,纷纷建立面向世界科学前沿和国家重大需求的各类跨学科计划、项目和研究平台。随着学科发展的深入,如何建立有利于一流交叉学科人才培养,尤其是作为科研主干力量的研究生培养管理模式就成为当前迫切需要解决的难题。
一、交叉学科人才培养现状
1.国外发展现状
20世纪90年代初,为了培养现代科技和社会发展所急需的创新型交叉学科人才,德意志研究联合会推出了博士研究生培养模式改革的重要举措,经历了20多年的发展和不断调整、补充和完善,如今取得了巨大成功。德国博士生院是高校用来培养科研后继人才的临时性机构,由各州高校向德意志研究联合会申请,经评议、复审等甄别程序后建立。每所高校可以申请多个博士生院,但每个博士生院都必须由相关交叉学科共同组建。博士生院不仅可以是由德国高校内部、高校之间、高校和研究机构共同申请组建,也可以是由德国某一高校或者科研单位牵头,由德国境外伙伴单位参与组建。德意志研究联合会对批准建立的博士生院资助,并定期进行项目评估和考核。博士生院不是一个长期机构,德意志研究联合会规定最长可资助年限为9年,资助期满以后,无论效益和成果如何,该研究生院必须撤出,重新寻找新的交叉领域和合作伙伴。[1]
美国的学科专业目录在2002年最新一次的修订文稿中,单独设置了“交叉学科”和“综合学科”2个学科群,占所有学科群的比例为7%。如美国密歇根大学早在1999年就成立了交叉学科专家委员会,向学校提交了《对交叉学科发展远景的建议报告》。南加州大学在2006年公布了《美国南加州大学交叉学科研究发展规划建议》,它们在设立交叉学科专家委员会、通过学院内或跨学院的联合聘任教授、完善交叉学科考核评价体系、建立交叉学科激励机制、建立经费保障措施、促进交叉学科人才培养等方面均进行了积极、有益的实践。[2]
2.国内发展现状
我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2022年)》、《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2022年)》等重要文件中,对交叉学科发展和人才培养模式改革均作出了重要战略部署。国内众多高校等近年来纷纷成立了横贯生物医学、自然科学、应用科学和社会科学等多学科的交叉学科研究所或研究中心。如北京大学成立的跨学科类组织机构:元培学院、前沿交叉学科研究院、分子医学研究所等,清华大学成立的交叉信息研究院,西安交通大学成立的前沿科学技术研究院,这些交叉学科研究所或研究中心集中了生物学家、物理学家和化学家等不同学科专家的智慧以促进学科的交叉和渗透,并进行交叉学科人才的培养教育。[3][4]
二、上海交通大学在交叉学科研究生培养道路上的探索
近年来上海交通大学一直将发展医工交叉、医理交叉科学作为主要战略之一,于2007年11月成立了主要从事转化型医工(理)交叉科学研究的Med-X研究院,该研究院依托上海交通大学丰富的临床医学资源和强大的理工科优势,以解决临床医学问题为目标导向,进行前沿性医学科学研究,开发高尖端领先性医疗技术产品,同时在交叉学科人才培养模式上积极探索,取得了一定成。效。
1.完善课程体系
Med-X研究院依托“生物医学工程”学科,着力培养在生物、医学、工程技术领域中具有开展交叉研究能力的有创新精神的交叉学科人才。生物医学工程研究领域范围非常广泛,包括医学影像信息学、生物医学仪器、生物材料、生物力学、组织和基因工程、康复工程、系统生物医学、神经科学与工程等,这种鲜明的交叉与复合特性需要学生能综合应用物理、材料、化学、信息、工程等领域的知识和技术解决生命科学问题,因此原先单一学科的课程体系和研究方式已无法使交叉学科人才满足“具备合理的知识结构,广博专一协调统一”的专业要求。
Med-X研究院在结合学科领域建设设置专业课的基础上,充分利用夏季小学期、学术讲座等阶段邀请众多兼职教授参与授课,其中既有附属医院的临床医生,又有国际知名学者,建立起一支医、理、工高水平师资队伍。同时利用附属医院的临床资源,建立与基础课程相适应的实践教学体系,强化学生实践训练,培养动手操作与创新研发能力。学院也积极鼓励学生进行跨学科选课,逐步实现本硕博课程贯通模式,以满足不同专业背景学生的学习需求。为探索研究生课程质量考核和控制体系,在生物医学工程学科尝试建立适合于本校的研究生课程质量保障办法和系统,并聘请国内外专家评教,对授课教师给出指导建议和意见,定期召开研讨会。
2.建立制度保障
由于受僵化学科模式的影响,我国长期以来传统的单学科观和学科分类体制占据着主导地位,为突破现有交叉学科人才培养体制不完善的缺陷,上海交通大学做了一系列改革。如针对中国现有的研究生招生名额问题,上海交通大学自2012年起在博士生招生计划中依托“生物医学工程”和“统计学”两个一级学科,单独设立了支持交叉学科博士生招生培养的专项招生指标,为从事交叉学科研究的导师提供生源保证。另外,为了避免交叉学科课程的临时性和拼盘性,真正实现学科的融合,Med-X研究院成立了多个临床交叉平台,如国家教育部数字医学工程中心、Med-X-瑞金医院小动物PET/CT研究中心、Med-X-仁济医院临床干细胞研究中心;Med-X-第九人民医院生物材料转化医学中心等,实现以问题为中心从事交叉学科研究的项目模式。在项目开展的过程中让研究生作为项目参与人或研究助手自然地进入到学习与研究的过程,一个学科跨度大的科研项目,项目实施的过程本身就是学科交叉和培养人、训练人的过程。[5]
3.加强学术交流
当今科技迅猛发展,新思想、新方法层出不穷,光靠一个教师指导学生是不可能使学生全面了解学科发展并取得高水平研究成果的[3],因此在交叉学科人才培养模式中除了完善的课程体系外,活跃的学术氛围和紧密的国际交流也是必不可少的。上海交通大学Med-X研究院70%以上的指导老师具备在国外一流大学从教和指导研究生的经历,与国外高校和研究院所长期保持着合作关系,因此学院每周邀请本学科国内外知名教授做学术讲座,并建立了上海交通大学徐汇-闵行跨校区讲座视频体系,介绍最新科研动态,鼓励师生交流,使研究生深入了解当前科研动态和研究热点,拓宽学术视野,激发创新热情。同时定期举办医-理(工)交叉学科系列学术活动,如研究生学术论坛、研究生学术日等,已形成了一定品牌效应,为研究生创新思维、科研前瞻性、表达能力的培养提供了良好平台。Med-X研究院已与多所国外院校签订了人才联合培养项目,如与德国海德堡大学、美国西北大学、瑞典皇家工学院、美国Drexel大学等国际著名高校建立了双硕士、双博士学位项目。此外,为了解本院研究生学位论文在国际本领域的位置及存在差距,2012起开始试点进行博士生学位论文国际评审和答辩,每份博士生论文邀请2-3名国际相关领域专家进行评审,每位国际评审专家的海外评审报告将反馈给相关导师和学生参考。
4.重视师资建设
交叉学科人才培养的成功与否很多程度上决定于教师的参与程度,导师的学术水平、综合素质、对学科前沿的洞察力以及与同行和其他学科学者交流沟通的能力对交叉学科人才的培养有重要的影响。[3]由于交叉学科会同时涉及到两个或多个学科领域,所以单一学科的教师很难同时满足不同学科的需求,交叉学科人才培养的过程也是教师自我学习的过程。[6]因此,在交叉学科人才培养建设中要重视加强师资队伍建设,加大对中青年教师的培养力度,营造有利于教师成长和发展的良好环境与氛围,确保人才培养的教学质量。[7]Med-X研究院结合自身学科特色,引进国外知名教授和附属医院临床医生参与教学,重视年轻教师的培养,支持有潜力的青年教师到海外具有合作关系的学校进行培训,学习国际知名高校的教学经验和方法,推动教学质量的提高,建立起一支医、理、工高水平师资队伍。
三、交叉学科人才培养中的壁垒
与发达国家相比,目前我国交叉学科教育和科研尚处于起步阶段,以单一学科为基础的传统教育模式仍占主导地位,在交叉学科人才培养过程中不可避免的会遇到各种问题。
1.现有高校管理机制的制约
我国高校中院系管理体制坚固,教学与科研人员的管理也在定岗定编制度的约束下严格地保持着一个萝卜一个坑的人事管理体制,师资聘用、职称评定、成果认定、业绩评价和资源分配等都严格地执行着所属单位责任制,人员在校内不同院系间的流动都难以实现,跨学校、跨部门、跨地区的流动更是难以实现,这种管理机制极大地打消了学者们进行交叉学科研究的热情和勇气。
2.交叉学科人才培养理念有待加强
大多数导师涉叉学科研究仅仅是为了完成一个特定的交叉学科研究课题,且多来自不同学院的专业教师,因此他们对交叉学科的人才培养投入时间和精力都比较有限,很少能有意识地去思考交叉学科人才的培养目标和教学模式,也没有站在改善学生思维方式和能力结构的立足点上试图去改善传统教学方式。此外,鉴于国家和各高校纷纷推出各项鼓励措施以推交叉学科的发展,部分导师借以交叉学科的名义去争取更多的项目基金和学生生源,而并非真正从事交叉学科科学研究和人才培养。
3.国内交叉学科领域划分尚未明确
美国的学科专业目录充分考虑学科的发展性,在名称和代码设置上为交叉学科、新兴学科留有充分的发展空间,在学科大类中单独设有“交叉学科”,[2]其中包括生物与自然科学、和平与对抗研究、系统科学与理论、数学与计算机科学、老年医学、文理综合等22个学科小类。此外,在其他36个学科群中均设置了末尾带有“综合”或“其他”的学科名称。相比之下,我国交叉学科领域划分和学科专业设置尚未明确,在2011年新修订的《学位授予和人才培养学科目录》中13个学科门类中,以及各高校的学科建设和教育部的学科评估中均未涉及交叉学科,很大程度上制约了交叉学科的发展。
在高度交叉融合已成为当代学科发展的重要趋势下,在此新的教育发展时代下,迅速提升高等教育人才培养质量和整体竞争力已成为学科发展的重中之重,因此针对我国开展交叉学科人才培养方面存在的问题,我们应合理借鉴国外高校促进交叉学科研究与人才培养的经验,建立交叉学科的教师聘任和评价体系,引导和鼓励新兴学科研究与建设,完善交叉学科资助体系,积极营造有利于交叉学科人才培养的文化氛围,从而形成适合我国国情的多元化人才培养模式。
参考文献
[1]余同普银燕邵福球,从德国博士生院培养模式看创新型交叉学科人才培养,学位与研究生教育,2013(6),64-68
[2]赵文华程莹陈丽刘念才,美国促进交叉学科研究与人才培养的借鉴,中国高等教育,2007(1),61-63
[3]徐琴叶明,对交叉学科人才培养的认识与思考,牡丹江教育学院学报,2009(6),72-73
[4]郭圣文吴效明,理工类院校生物医学工程专业人才培养模式探索与实践,中国医学物理学杂志,2013,第30卷第2期,4084-4088
[5]李雪飞程永波,交叉学科研究生培养的三种模式及其评析,学位与研究生教育,2011(8),10-15
[6]吴俊邓宏钟罗强,论高等院校交叉学科人才培养模式中的教师定位,科技创新导报,2011(38),255-256
1.1教学与科研第三军医大学开展生物医学工程本科教育的时间不长,主要培养应用型人才。由于生物医学工程专业覆盖知识面宽,目前尚未建立一套完整的教学体系,缺乏足够的教学经验。教学内容重理论、轻应用,不能完全满足医院和用人单位的需要;教学方法传统,偏重于灌输式的教学,研讨课的开设比例较低,难以调动学生课堂的积极性和主动性;虽然已从国内外知名大学特聘了几名专家和教授,招聘了多名博士毕业生,使得教师队伍的整体素质得到显著提高,但教师队伍中年轻教师较多,同时精通工程技术和生物医学知识的教师较少,部分教师满足于现状,不思进取,对教学缺乏足够的激情和热情。相对于理工院校,第三军医大学的生物医学工程专业在科研方面与医学结合较紧密,医学大背景深厚,能从临床中发现一些有实际意义的课题,但工程力量相对薄弱,科研投入不足。科研目前还处于引进、消化、跟踪较多而创新性研究较少,同时理论方法等应用基础研究较多而具有自主知识产权的应用研究较少。虽然近年来青年教师的科研水平在逐年提高,但总体而言,科研整体能力和水平有限,科研项目申请的命中率较低,科研经费不足,投入产出效能低,部分教师的科研能力有限,对科学研究和指导学生进行科学研究缺乏耐性。有些教师对科研急功近利,认为对本科生精力投入多但科研产出少,不具备科研培养的价值。
1.2学生方面第三军医大学学生的整体素质良好、基础扎实。进入大学后,部分学生沉浸于考上大学的喜悦之中,没有了明确的学习目标和兴趣。由于习惯了中国式的传统教育方式并且缺乏针对新生的研究型课程设置,很多新生还在沿用高中的学习方式,机械呆板地学习,一切学习以考试为导向,缺乏正确的学习目标和动力。此时如果再加上教学方法不当,很多新生会产生厌学的情绪。由于是军队院校,第三军医大学生物医学工程专业研究生录取名额受限,很多学生即使非常优秀也不能顺利进入研究生阶段的学习;本科生毕业后将会统一参加学校的分配。随着目前我国就业难度的加大和军队分配形式的日益严峻,很多毕业生可能被分配至条件相对艰苦的地方工作,于是部分成绩较差的高年级本科生在学习方面的信心动摇,甚至有些学生产生了极强的厌学情绪,认为学习无用,从而破罐子破摔,在学生中间产生不良影响,也严重影响了教学质量;部分成绩较好的高年级学生为了实现保送研究生的目的,更加注重考试成绩,而不愿意花时间和精力参加科研实践活动,从而忽视了实际动手能力和实践技能的提高,阻碍了创新意识和科研能力的培养。
1.3体制方面第三军医大学近年来也开始重视本科生科研创新实践能力的培养,生物医学工程学院开始试行导师制,具体分两个阶段实施,第一阶段针对低年级本科生,侧重于任命教学经验丰富的教员为导师;第二阶段针对高年级本科生,侧重于任命科研经验丰富的教员为导师。学生可根据自己的兴趣选择导师,导师则应履行自己的职责,即鼓励学员自主开展科研试验研究,积极引导学生参与教研室科研工作等。试行导师制规定了导师每月指导学生的最低次数,对的学生和导师给予一定的奖励,对未达标的导师和学生实施相应惩罚。目前,第三军医大学生物医学工程学院的试行导师制已经初具规模,但还不够完善,在第一阶段培养方案中没有针对教学的具体措施,因此在实际实施过程中这一阶段的导师制形同虚设,导致学生的科研能力并未得到进一步提升;在第二阶段培养方案中,导师将引导学生参与教研室科研工作,由于没有具体规范措施,可能有些导师会倾向于让学生做重复性的简单工作,从而导致学生对科研的整体流程不熟悉。另外,目前没有建立起专门面向本科生的科研专项资金,可能会导致科研进展缓慢。为了有效整合创新资源和创新力量,实现资源共享、优势互补,2012年7月,第三军医大学与重庆大学成立了生物医学工程联合学院。自联合学院成立以来,两校共同培养生物医学工程专业本科生,瞄准生物医学工程发展前沿和热点研究领域,实质性推进生物材料与创伤修复等5个研究中心建设进程[4]。
2加强生物医学工程本科生科研能力培养的建议
2.1构建校园文化现在的本科生大都是90后,他们好奇心强,容易接受新生事物,但当今社会环境浮躁,人生观、价值观取向多元化,过分强化名利,而大学的人文环境应该培养出有思想、有学问、有高尚道德情操、有科研创新能力、有责任感的公民。第三军医大学更是肩负着培养忠诚于党、热爱人民、报效国家、献身使命、崇尚荣誉的当代革命军人的使命,因此要特别加强对本科生的思想品德教育,通过构建积极健康的校园文化,营造浓厚的学术科研氛围,以培养学生高尚的情操和探究科学的兴趣。教育和引导全体学员铸牢军魂意识、坚定理想信念,争做“对党忠诚、爱兵为民、品德高尚、敬业奉献、追求卓越”的红色军医,着力用好驻地丰富的红色文化教育资源,积极开展当代革命军人核心价值观教育。有必要在本科生中强调并非考上研究生就能确保获得较好的工作,而应注重自身人文素养、交流能力和科研能力等综合素质的提升。因为现代社会要求人的全面发展,用人单位更多考虑的是应聘者实际解决问题的能力;随着研究生数量的增多,研究生们找工作同样面临较大的压力,只有具备更好的综合素质,才能在以后的工作竞争中处于有利位置。另外,浓厚的学术氛围对学生们科研兴趣和科研素养的形成有着潜移默化的影响。可以适当开展专题学术讲座、学术交流活动和丰富多彩的科研文化活动。学生通过听取不同研究领域学者讲述各自的研究思路与成果,体会他们探求未知的执着和收获成功的喜悦,可以激发对专业的热爱,培养严谨的治学态度和踏实的研究作风,提升科学素养;学生通过参加科研文化活动,如研究生学术报告会、科技文化节系列活动、创新论坛等,可以活跃其思维,激发创新火花,开动脑筋、发挥才智、挖掘创新潜能。
2.2从教学入手古人云“授人以鱼,不如授之以渔”,教学过程中应体现以学生为主体、教师为主导的教学思想,教师通过讲课、传授知识的途径达到培养学生学习能力的目的。教学方法应多样化,将启发式、讨论式、交互式等方法融会贯通地应用于课堂教学,引导学生主动学习、带着问题学习,在课堂上应给学生留有一定的思考时间,尽量让学生主动提出问题;在传授知识的同时,还需要开拓学生的视野、拓宽知识面,并注重学生个性的发展,在这样的过程中不断提高学生的独立学习和思考能力。从新生入学就开始建立年级研讨班,由个人选择自己感兴趣的课题,按课题类型分小组;学生可选择相关课程听课,可采取各种方式独立学习、进行社会调研等,学期末交出研究论文或研究报告;教师指导和组织学生课外查找资料以及定期进行小组讨论,并给出成绩,对研讨课和选修课程记学分。研讨课的教师应尽量选定为教授,这样可为本科生提供多与教授接触的机会,让他们感受到学术魅力,初步了解科研的含义以及对某一专题进行重点研究和探索的基本方法,促进本科生科研能力的培养。科研方法是大学生科研能力培养的关键环节,而毕业设计是教学过程中本科生科研能力培养的关键途径。本科生通过完成毕业设计的工作可以初步了解科研活动的实施过程,学生一般能够做到在教师的指导下收集查阅资料、分步实施研究内容,但为了更好地锻炼学生的创新思维、逻辑思维、总结分析能力,教师应该在研究设计工作和论文撰写方面给予学生更多的指导和独立完成的机会,传授更多的科研方法。
2.3完善导师制本科生导师制的核心是由导师引导学生自主学习,培养学生独立思考和解决问题的能力。本科生导师制的关键在于教师,教师应适应时展的需求,积极主动转变教育理念,提高自身业务能力和综合素质,不断更新知识储备,站在学科发展的前沿。为了能够准确衡量研究型高校科研能力的培养水平,对于本科生导师制,应建立完善的本科生科研能力培养评价体系,给出量化指标,定期定量检测。把本科生的科研能力融入评价体系,提高本科生参与科研活动的积极性,设立相应的科研学分,学生只有获得规定的科研学分才能毕业,并对科研能力突出的学生给予相应物质和精神奖励。在教师职称评定过程中,除了教师个人科研成果的评定外,应将对学生科研的贡献作为重要的参考指标。学校和学院应努力创造条件争取促使政府、企事业单位、学术团体和个人在大学设立资助机会,形成多途径、多形式支持学生科研发展的格局,加大对本科生导师制的资金支持,建立起专门面向本科生的科研专项资金,以使更多学生获得独立科研课题的机会。
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