生物信息学培养方案范文

导语：如何才能写好一篇生物信息学培养方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：生物信息学；医学；教育；建议

生物信息学（Bioinformatics）是一门发展迅速的生物学分支学科，由生物学、计算机学、信息管理学、应用数学及统计学等多门学科相互交叉而形成，本质是利用计算机技术解决生物学问题，通过信息的处理和整合实现发现和创新。它主要包括以下3个方面的内容：①生物数据的收集、整理、存储、检索、加工、分析和整合；②生物系统和结构的建模；③与生物科学相关的计算机技术的应用，这个范围还在不断的扩增中［1］。医学生物信息学是指以医学研究和临床应用为中心开设的生物信息学，本文讨论的内容主要围绕医学生物信息学展开。近20年来，互联网、数据库和计算方法的发展，为生物信息学的研究提供了更为广泛和灵活的方法；多种模式生物基因组测序的完成，功能基因组、蛋白质组研究的开展，各种高通量生物实验技术快速发展为生物信息学，提供了更大研究空间的同时，也对海量的生物学数据进行有效地挖掘和整合提出了严峻的挑战；而以基础研究与临床医疗结合为宗旨的转化医学的兴起对衔接二者之间的桥梁———生物信息学，提供了广阔的应用空间。对生物信息学人才的热切需求，以及上述机遇和挑战导致了生物信息学专业在全世界的蓬勃发展。以美国为例，在1999年之前，全美只有6所大学设置有计算生物学与生物信息学专业，而到2002年，则有31所大学设置了计算生物学与生物信息学专业博士学位，其中有12所大学是在2001年～2002年之间设置的这门专业［1］。这些大学通常以生物学、生物统计学、计算机科学或者生物医学信息学为依托设置这门专业，不同大学对该专业学生的培养模式也有所不同。在我国，很多高等院校将生物信息学作为专业课程设立，医学高等院校也逐步将其作为基础课程或选修课设立。作为一门新生学科，生物信息学在大部分院校尚处于探索阶段，没有成熟完善的教育模式可以借鉴［2］。在这种情况下，来自前期已毕业学生和用人单位的反馈意见对生物信息学教育模式的总结提高具有重要意义。作为一名临床医师和医学研究人员，笔者深刻体会到在实际工作中，无论是自身合理应用生物信息学知识进行思考和设计，还是找到能够迅速融入并满足实验室研究和临床工作需求的生物信息学专业人才都不是一件容易的事情。因此，本文作者就自己的一些切身体会，结合文献和思考，对我国医学生物信息学人才培养列举了一些意见和建议，希望能够在生物信息学教学模式的完善中起到微薄的助力作用。本文着重探讨信息技术在医学领域中的应用，侧重于医院信息管理和信息系统建设方面的医学信息学（Medical　Informatics）不在本文讨论范围内。理想的医学生物信息学人才培养目标应该是这三类人的集合：①计算机专家，掌握计算机算法、计算机语言、软件、数据库结构和相关知识框架，以及硬件知识；②生物信息学专家，具有熟练应用计算机储存、处理、分析和整合相关生物信息的能力；③基础研究或临床工作者，具有查阅文献，提出生物学或临床医学问题，合理使用上述生物信息学来思考、设计和解决问题的能力，并能收集和正确提供用于研究的初始数据。结合我国实际情况，想让临床医学专业学生或医学生物信息学专业学生同时完成以上3个方面的培训显然不切实际。理想的培训模式，是通过对临床医学专业和医学生物信息学专业学生不同侧重的培训，再通过二者的合理分工和配合，来满足以上3个方面的需求。对医学院校学生，尤其是医学研究生，生物信息学培训的内容应侧重于对其计算思维能力和信息学应用能力的培养，目的是使其能熟练地从生物信息学角度发现和提出生物学或临床医学方面的科学假设，针对该假设设计合理的研究方案，并为后续研究提供正确的初始数据；对以生物医学为中心的信息学专业人才培养，内容应侧重于对其计算机技术和生物信息学在医学实践应用方面能力的培养，目的是与前者配合，指导并帮助其完成科学假设的设计，对前者提供的初始数据进行管理、存储、检索、分析和整合，以及完成更高要求的计算机技术方面的应用，例如应用软件的设计，生物系统和结构的建模，等等。

1　医学生的计算生物学与生物信息学思维培养

本部分特指医学专业学生的生物信息学教学，部分医学院校开设的医学生物信息学专业教学将在下一部分中提及。无论是医学基础研究，还是以循证医学为代表的临床研究，生命科学研究的一般过程，都遵循发现问题资料查询预实验提出科学假设设计实验验证假说资料查询和结果分析科学理论总结的基本思路［3］。在这个过程中，计算生物学与生物信息学不仅是进行资料查询和结果分析的重要工具，更应是在提出科学假设和实验设计阶段就需要贯彻执行的理念和思维方式。换言之，具体的生物信息学与分子生物学实验一样都是验证生物医学假说的实验方法，是将一个生命科学假设用计算和信息学思维方式表达和实现的过程。在我国，绝大部分医学基础研究和临床研究课题都是由医学院校毕业的临床工作者设计和申请的。由于临床医师大都承担了繁重的临床工作，申请者亲自完成课题的机会很少，获批课题的具体实施及数据管理、存储、检索、分析和整合多由研究生或实验室工作人员负责。因此结合我国的实际情况，将生物信息学与具体课题耦合，即将一个科学假设用计算和信息学表示并有效实施的思维和实践培训，才是医学生生物信息学培训的中心内容。由于我国临床医学教学采用长学制（5年、7年或8年）教学，对实践性和针对性都很强的生物信息学而言，过早或过于笼统的培训都显得意义不大，所以笔者认为针对医学生的生物信息学培训安排在研究生阶段是比较合适的，教育中心是以医学研究需求为指导，强调信息学思维培训和实践操作。具体提出的建议有两点，一是根据学生专业背景调整理论教学内容。医学院校学生的数理基础、计算机基础及统计学理论基础不能和工科院校的学生相比，医学专业包括基础医学、临床医学、口腔、预防等专业，涉及广泛，各个专业背景的学生对这门课程的需求不尽相同。因此在理论课程上，要根据不同的专业背景和研究内容形成“个性化”的培养方案，目的是让学生有选择有针对性地掌握相关生物信息学内容，例如数据库的类型和选择，常用软件的种类和应用等，同时又不会对过于高深的生物信息学理论产生反感。二是结合研究生阶段的课题，开展研究内容模拟和实践操作练习。为了更好的配合研究生阶段的课题，可将《生物信息学》开课时间调整到研究生阶段的第三学期，即在学生进入课题研究阶段之后，让学生在清楚面临的课题内容后，有针对性地学习在完成课题过程中要使用到的知识、工具和解决问题的思路，包括文献查阅、保存、编辑，核酸序列查找和同源性比对及进化分析，PCR引物设计，基因功能、结构预测，调控元件及转录因子预测，蛋白质基本理化性质分析，跨膜区及信号肽预测，二级结构和空间三维结构的预测等。这样学生的学习兴趣和效率会大大提高。为了解决上课时间与课题时间冲突的问题，可以采用生物信息学授课老师加入导师组成员，通过网上教学和答疑、夜间授课、集中授课与个别指导结合等多种方式灵活解决。

2　以医学为中心的生物信息学专业人才培养

如果说对医学生进行生物信息学教育的目的是使其学会将一个生命科学假设用计算和信息学表示，并正确提供初始数据，那么以医学为中心的生物信息学专业人才培养的目的，就是使其学会用计算机学和信息学处理并证实科学假设的过程。具体的内容包括，与实验室工作人员和临床医生配合，从计算生物学与生物信息学角度指导并帮助其完成科学假设和课题内容设计；在课题实施阶段对后者提供的初始数据进行管理、存储、检索、分析和整合，以及满足后者更高要求的计算机技术的需求，例如应用软件的设计，生物系统和结构的建模，等等。目前，计算生物学与生物信息学专业研究生的培养模式主要有3种：①以生物学为中心的多学科培养模式。理论教育以生物学为中心，在6～9个学期内陆续完成生物学部分课程（相当于普通生物学系1／3～1／4课程）的选修，然后根据兴趣和实际情况选择一个相关实验室完成研究生课题。这种培养模式被大多数综合大学采纳。②以工程设计为中心的培养模式。③以医学为中心的培养模式。指以医学研究和临床应用为中心设置计算生物学和生物信息学，绝大多数由医学院校设置，侧重生物信息学与临床医学的结合。在进入课题阶段之前会有1～2年临床相关概念和信息的培训，主要开设的课程包括生物学、细胞生物学、分子生物学与基因组学、化学与物理学、计算机科学、数学和统计学等，甚至包括部分医学课程，后期实践阶段通常选择一个相关实验室完成研究生课题。总的看来，医学生物信息学基础课程设置与国际趋势相符，也符合以医学为中心计算生物学与生物信息学的培训要求。但从近年生物信息学专业研究生就业情况来看，确实存在素质参差不齐，学不能致用，不能很快融入研究工作等问题。笔者认为，这种现象可以从三个方面加以改进：①以职业发展和学位教育为导向，建立多层次、多形式的医学信息学教育和继续教育体系。各医学院校可在统一专业培养目标和定位的基础上，根据自身的学科基础和特色，结合学生毕业后的工作领域和就业方向，形成“个性化”的专业方向和培养方案。②加强师资力量的建设，形成以课程为中心的教学团队。现有医学生物学教材内容宽泛、偏重理论，对实践环节的指导较少，需要授课老师有选择的挑选合适的内容并予以补充和完善。这对授课教师的素质提出了更高要求，要求其能根据实际情况因材施教，有所取舍，强化重点。目前，各院校教学团队和师资力量配备受限，建议可以课程为中心，培养、引进学术带头人，从其他专业挑选骨干教师兼任等多种形式，形成以课程为中心的教学团队。③实践教学与综合能力的培养。生物信息学是一门实践性非常强的学科，要将“学有所长，学以致用”作为人才培养的最终目的。可以通过构建开放式实践教学平台，建设实践教学基地等方式尽可能强化实践操作训练［4］，后期部分学生可以结合个人兴趣，本着双向选择的原则，将实践阶段训练固定到导师和实验室，并安排其参与完成某一项课题的设计、实施和总结，在整个过程中要特别注意培养学生的学习兴趣和自学能力，强调知识的自我更新。

综上所述，医学生物信息学人才培养的最终目的是使生物信息学能满足现代医疗和医学研究发展的需要，使医学生物信息学人才成为有效连接基础研究与临床医疗的桥梁，为现代医学的发展提供新途径［5］。

参考文献：

［1］Mark　Gerstein，Dov　Greenbaum，Kei　Cheung　and　Perry　L．Miller．An　interdepartmental　Ph．D．program　in　computa－tional　biology　and　bioinformatics：The　Yale　perspective［J］．Journal　of　Biomedical　Informatics，2007，40：73－79．

［2］倪青山，胡福泉，饶贤才，等．医学院校生物信息学实践教学初探［J］．基础医学教育，2011，13（6）：538－539．

［3］张乐平，冯红玲，宋茂海，等．生物信息学教学与医科学生计算思维培养［J］．计算机教育，2012，19（4）：12－16．

［4］寻萌，陈艳炯，杨娥，等．《生物信息学》教学实践探讨［J］．西北医学教育，2011，19（6）：1220－1223．

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关键词：生物信息学 创新实践能力 教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（c）-0143-02

2013年三位美国科学家以“为复杂化学体系设计了多尺度模型”而获得了诺贝尔化学奖，从此生物信息学（Bioinformatics）真正走到了自然科学的前台，成为未来发展的重要方向和热点。生物信息学是以生物学为核心和灵魂，以数学和计算机为基本工具的一门交叉学科，综合运用数学、计算机科学和生物学的各种工具，获取、处理、存储、分发、分析和解释生物信息，进而揭示大量数据所蕴含的生物学意义。生物信息学已经成为生物医学、农学、遗传学、细胞生物学、分子生物学等学科发展的强大推动力量，目前已经成为高等院校生命科学相关专业学生必须掌握的主要专业课程。要实现中华民族伟大复兴的中国梦，离不开科学技术的创新驱动，创新人才的培养自然成为高等院校的主要责任，高等院校教师需要根据培养学生创新实践能力的要求不断的开展教学改革。鉴于生物信息学的重要作用，最近几年各高等院校都相继开设了生物信息学课程，但是由于生物信息学是一门广泛的交叉学科，需要学生具有较扎实的多学科基础知识，且生物信息学自身发展迅速，新概念、新算法、新数据库等层出不穷，需要教师不断跟进，因此生物信息学的教学与其他学科显示出明显的不同，旧的教学方法不能适应生物信息学课程的发展。生物信息学教学改革的内容应该着重于提高学生的创新实践能力。该文将生物信息学教学改革中总结的经验，从教学理念、教学方法、教学内容和考试改革等方面，对在生物信息学课程的教学中如何培养学生创新实践能力进行了讨论。

1 教学理念上强调学生的实践能力和自主创新思维的培养

生物信息学是一门实践性非常强的学科，同时具有多学科交叉的特点。对于非生物信息学专业的生命科学相关专业学生，主要课堂目标是熟练应用各种软件、数据库解决实际的生物学问题，而不是研究新算法、开发新程序。非生物信息学专业的学生一般具有较好的生物学基础，对于核酸、蛋白质等相关知识已经较为熟悉，在教学中不必过多重复，而对于生物信息学中的数学模型，程序原理等内容具有较大的学习障碍，经过我们的教学发现，学生对于这些内容的不理解并不会显著影响其应用软件的实践能力。因此，对于非生物信息学专业的生物信息学本科课程，应当简化复杂难懂的理论知识，注重培养学生的实践能力，使学生可以应用生物信息学工具对生物数据进行分析，解决实际问题，在使用生物信息学工具解决实际问题的时候对生物信息学产生兴趣，增强创新实践能力。

2 采用启蒙式、研讨式、运用式等生动形象的教学方法

为了强调学生的实践动手能力，采用启蒙式、研讨式、运用式等生动形象的教学方法。（1）将授课地点定在计算机网络教室，接驳互联网的计算机安装有课堂管理系统，实时演示教师的操作。教师在授课过程中结合具体实例边讲解边示范操作，学生边听课边练习。（2）对课件增加图片、视频、音频等多媒体素材，使抽象的、静态的生物信息学知识以具体的、动态的形式演示，提高学生的学习兴趣，加深学生对知识的掌握程度。例如在讲解蛋白质三维结构相关知识时，教师需准备好各种蛋白质的三维结构素材，并使用（同时教会学生使用）专业蛋白质三维结构看图软件进行演示操作，这样可以显著提高学生的实际操作兴趣。（3）进行课程录像，记录课堂上老师的讲课现场和计算机操作屏幕的录像，将视频放到网络教学平台上，供学生课后观看，降低生物信息学学习难度。（4）进行随堂在线操作练习，以教师和学生分别自设题目的方式开展创新实践练习，促进学生创新性思维方式，注重提高理论用于实践的综合能力，同时更有效地提高学生计算机应用能力。（5）采用双语授课，提高学生专业英语能力。生物信息学的实际操作离不开数据库和软件，而目前国际上通用的生物信息学在线数据库和常用软件的界面都是英文，因此学生必须能看懂生物信息学相关概念的英文说法。我们采用双语授课，对课程中的关键信息再使用中文重点讲解一遍。教学中发现大多数学生对英文授课及英文软件有惧怕和惰性心理，对此我们采用循序渐进多次重复的方式帮助学生克服最初的惧怕建立信心，在英语授课前一周，教师将多媒体课件通过网络教学平台发送给学生，并列出来关键名词，供学生提前预习，减少课堂上直接听英文的难度，在数据库和软件中，安排学生多次使用同一个软件，同一个数据库，对常用的词语进行重点说明，从而减小学习压力，增强学习信心。本方法增强了学生主动学习生物信息学自主能力，同时提高了学生英文听、说、读、写等能力。（6）发挥网络教学的优势，教师可根据教学内容从网上下载教学辅助资料，充分利用网络的现有资源，并通过网络教学平台为学生提供教学资源，将制作的教学课件、教学大纲、教学录像、参考文献、思考题、自测题等上传到教学平台上，使学生随时随地在教学平台里面进行下载教学课件、回答问题、提出问题，老师或者同学可以对所提问题进行网上解答、探讨。教师还可以通过网上论坛、聊天室、QQ、E-mail等对学生学习和生活进行指导和关心，可以及时了解掌握学生的学习情况，有利于教师不断调整教学方案，达到更好的教学效果。

3 教学内容上增强课程应用性

生物信息学的课程内容很多，具有很强的跨专业性，由于课时和学生专业的限制，我们应选择性地进行授课，教学内容主要强调课程实践应用性。（1）要在课程的第一节课明确生物信息学在生物学中的作用，讲解几个有趣而又简单的生物信息学应用，提高学生的学习兴趣。（2）对于理论知识只讲解其中最为基础而不可缺少的，并结合实际操作使学生形象化、具体化。授课中穿插讲解有趣而简单的生物信息学应用实例，提高学生的学习兴趣。（3）增加实验课学时，增强学生动手操作实践能力。生物信息学主要是通过计算机软件完成对生物数据的分析，分析过程中易出现各种错误，需要在多次操作实践中不断总结经验才能熟悉。因此增加实验课学时会明显增加学生的实践能力。我们每一节课分为两部分，理论讲解和实验操作，在理论讲解完成后，马上开展实验操作，这样可以让学生理解软件中应用的原理，不会出现在实验课时理论与实验脱节的现象。（4）生物信息学发展迅速，需不断把握国际最新进展，更新知识库，使学生学到最新的技术，更好的应用到实践中。因此我们密切关注学科发展动态，掌握最新研究成果，每学期的教学随时进行知识更新，及时将国内外及教师的新知识、新成果作为教学内容的一部分传递给学生。同时我们使用双语授课，并保证授课内容紧跟生物信息学的前沿，保证学生学到的都是最新的知识，刺激学生探索与实践的欲望。

4 考试改革上促进学生实践能力和创新思维

考试改革的目的是强化实践教学，注重创新能力的培养;发挥教学中的积极性、主动性、创新性;在加强素质教育的基础上扩宽专业教育;培养“宽厚型、复合型、创新型、外向型”人才。考试可分为期末考试、平时练习和上机考试等三部分。期末考试使用传统的考试方式。平时练习为教学中的课堂练习题的评分。对于上机考试，我们引入无纸化考核，通过上机实践操作，重点考核学生在互联网环境下的随堂在线操作，随堂在线测试的内容主要是使用各种软件和数据库分析生物数据的操作实践，增强学生理论应用实践的综合能力。例如给出一个蛋白质的名称，让学生查询此蛋白质的序列、理化性质、翻译后修饰等信息，预测蛋白质二级结构，三维结构等操作。学生使用计算机在线完成指定的生物信息学分析内容，考查学生掌握实践操作的程度，促进学生注重提高理论用于实践的综合能力，同时更有效地提高学生计算机应用能力。这种考试模式可以显著的提高学生实践的积极性。

5 结语

总之，生物信息学教学需要培养学生自主创新学习的能力和在实践中自主创新获取知识的技能，使学生知识、能力、素质协调发展。为了提高学生创新性思维和实践操作能力，生物信息学教学改革应从以下几方面进行：在教学理念上，强调学生的实践动手能力、创新思维的培养;在教学方法上，采用启蒙式、研讨式、运用式等生动形象的教学方法;在教学内容上，增加实验学时，增强课程应用性，理论为实践服务;在考试改革上，采用多种考查考核方式促进学生实践能力、创新思维。在今后的教学工作中，我们将继续探索行之有效的教学方法、教学手段和教学模式，启发学生的创新实践意识，培养学生的创新思维和实践能力，以满足现代社会对创新型人才的需求。

参考文献

[1] 张纪阳，刘伟，谢红卫.生物信息学课程研究性教学的实践与思考[J].高等教育研究学报，2011（4）：51-53.

[2] 张幸果，丁俊强，朱伟，等.关于如何提高生物信息学教学质量的探讨[J].江西农业学报，2010（3）：194-195.

[3] 石生林，韩艳君，刘彦群，等.非专业研究生生物信息学课程教学中存在的问题及对策[J].生物信息学，2009（2）：125-127.

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关键词：生物信息学；合作式教学；教学模式；教学改革

作者简介：刘庆坡（1976-），男，河北曲阳人，浙江农林大学农业与食品科学学院，副教授。（浙江 临安 311300）

基金项目：本文系浙江农林大学“农学类核心课程教学团队”项目（项目编号：TD1201）、浙江农林大学研究生优质课程建设项目《生物信息学》的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）16-0110-02

生物信息学是20世纪90年代由多学科知识相互渗透、融合而兴起的一门新兴交叉学科，现已成为当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一。[1]基于本学科在现代生命科学研究中的重要地位，现在国内外许多高校都纷纷设置了生物信息学专业或开设了“生物信息学”课程。[2]为培养具有创新精神和创业能力的应用型、复合型人才，浙江农林大学近年来面向农学等本科专业及作物、森林培育、林木遗传育种等研究生专业开设了“生物信息学”选修课程。

生物信息学是理论概念与实践应用并重的学科，具有开放性、发展性、交叉性、综合性、应用性等特点。鉴于此，尽管国内的生物信息学科学研究开展得如火如荼，但由于受到师资、教材、授课对象、教学条件、教学法等因素限制，[3，4]开设该课程的高校尚未真正形成一套成熟的、科学的教学体系。近年来，各高校根据自身特点，不断探索将CM法、PBL法、探究性、启发性教学、双语教学等教学法与手段引入课堂，并革新教学内容及考核方式等，取得了不错的课程教学效果。[3，5-9]

现代教学改革与实践证明，在教学过程中必须要突出“学生是教学活动的主体”，既要注意张扬学生“个性”，更要强化学生团队合作意识及创新、创业能力培养，以保证人才培养质量。杨瑞等[10]调查发现，现在大部分学生比较“独”，不愿意与人合作，这导致学生间人际关系淡漠，学习、做事效率低下。随着各种“组学”计划的开展，产生了数以万、亿计的序列数据，生物信息学得到了空前发展。在这种情况下，传统的“填鸭式”、“布道式”教学模式已与当前社会快速发展的局面格格不入，迫切需要变革。合作式教学法是20世纪70年代兴起于美国的一种参与式或协作式教学法，它以学生为中心，在教师恰当的组织、引导和有效调控下，使学生成为教学过程中的积极成分，通过“师生”、“生生”积极合作完成教学任务。[11]为激发学生的学习积极性和教学参与热情，在采用启发式、案例式和研讨式教学基础上，尝试将合作式教学法引入“生物信息学”教学课堂。

一、开展合作式教学的必要性

“团结就是力量“、“独学而无友，则孤陋而寡闻”、“三人行必有吾师”等至理名言很好地阐释了团队合作的重要性与必要性。浙江农林大学于2008年开始在农学、种子科学与工程等专业开设“生物信息学”课程。农学是生命科学领域的重要学科之一，基因组学和生物信息学的发展极大地促进了农学等生物科学研究的进步。因此，系统学习并掌握生物信息学的基本知识、基本理论和基本技能，不仅是学校培养“两创型”高素质农业科技人才的需要，也是国家发展现代高新农业对农学相关专业学生的基本要求。

但是，经过几年教学实践发现，浙江农林大学农学相关专业学生学习“生物信息学”课程主要存在以下2个问题：

一是学生的重视程度不够。有些学生对该课程的认识比较偏颇，不清楚其教学目的及学后有何用处，因而学习目的不明确，学习动力不足。

二是学生的知识水平参差不齐。由于本课程理论性与实践性并重，前后知识点的衔接相对比较紧凑，且生物信息学相关网站、数据库和软件等均使用英文，有些学生数理化、计算机和英语等基础知识不太扎实，在不能有效掌握某些知识点后，久而久之会产生厌学情绪。因此，采用教师讲授、预设问题，学生提问，学生组队分析和解决问题，教师点评加总结等“师与生”、“生与生”合作式教学，不仅可以使学生明晰本课程的学习目的，增强他们的参与意识与学习热情，更重要的是，可以使学生之间优势互补、互通有无、集思广益，达到“以活动促合作，以合作促发展”的目的。

二、合作式教学的组织与实施

1.教学目标与设计

（1）教学目标。根据现代教育教学规律，以“生物信息学”优质课程建设为依托，以课堂建设为抓手，以培养“两创型”高素质应用人才为根本任务，以多媒体、网络、教学平台为载体，深化改革，通过师生、生生间相互影响与合作，突显学生教学主体地位，切实提高课堂教学效果。

（2）教学设计。因为“生物信息学”课程涉及的知识点比较多，而课时有限，所以正规的合作式教学法即小讲课加分组活动不太适合。根据“生物信息学”课程性质及农学相关专业学生的学习特点，本课程采用在教师教学过程中加入合作式教学法元素的形式进行教学。教学过程中，避免过多讲授数据库开发、软件算法等纯理论性内容，坚持以解决生物学问题为主线，讲授解决问题的思路与方法；坚持以教师为主导，以学生为主体，结合教师自身科研工作及本学科领域最新研究进展等案例教学，组织、引导和启发学生开展自主与合作学习，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力及团队合作精神与创造力。

2.教学组织与实施

合作式教学的关键是调动学生学习兴趣，使其积极参与其中，即教师应用灵活多样的教学手段，鼓励学生积极参与教学过程，并通过实践演练、课堂报告、研讨、课上和课下实时交流等为载体强化教学效果。经过近几年教学实践，总结调动学生学习积极性的基本要素，主要围绕以下几方面开展合作式教学：

（1）实例为导，强化练习。在讲授完每个知识点后，教师结合自己的科研工作在网络上进行案例示范演示，然后由学生两两临时搭配组队上台操作，完成规定任务，巩固所学知识。比如在讲解完“用关键词或词组检索生物信息学数据库”后，在2个自然班中分别临时组建4个两人小组，每个小组中一人负责出题，另一人负责解题，然后负责出题的学生对解题过程及答案进行点评，最后其他同学和教师进行点评及总结，加深了学生对相关知识点的理解。

（2）预设问题，开放教学。在讲授新的知识点前，教师预先设置知识点相关问题，让学生课后自学和探究思考，期间学生之间讨论，亦可请教教师。比如在讲到系统进化部分时，布置思考题“有哪些证据证明人类是从非洲走出来的？”或者教师预设一些本学科热点问题或尚未解决的问题（无固定答案），让学生自由组队，通过课下查阅相关文献资料、独立思考及组内成员讨论等探讨相关问题的解题思路与方法，从而激发学生学习热情。比如“蛋白质和DNA的进化问题，是先有‘鸡’还是先有‘蛋’？”“除了农学及医学外，生物信息学还有哪些应用领域？”等等。学生带着问题去查找资料，通过集体讨论达成共识。在各小组汇报时，首先由组内成员做补充说明，然后由其他组同学进行质疑。在相互质疑、讨论中，使学生获取灵感，扩大视野。

（3）角色互换，学生提问。改变过去教师“一言堂”教学局面，鼓励学生随时就相关问题进行提问，由学生或教师解答，真正做到师生互动，启发学生思考，活跃课堂气氛。

（4）注重实践，关注效果。因为本学科知识点间连贯性较强，所以在讲授2-3个知识点后，教师要布置综合性的题目，由学生组队在网络实验室里现场完成教学任务。学生组队是半自由型的，即教师提出一定要求，在此前提下学生组队，以避免“优优”或“差差”组合等情况发生，使学生间做到优势互补，且既有分工，又有合作。比如，在讲完系统进化树重构章节后，要求学生根据研究兴趣每5人一组，完成同源基因的搜集、多序列比对、系统进化树构建、分析及解读等所有环节，然后各小组进行课堂报告。学生组队必须满足教师提出的要求，即成员必须分别来自不同的自然班且成员间学习成绩差异要比较明显；成员中最好有英语、计算机或生物学成绩较好的学生；成员间必须有分工，分别负责查资料、制作PPT、汇报等，且又必须通力合作，共同完成任务等，从而激发学生的创新思维和创新意识，增强学生的团队合作意识与协作能力。

（5）全员参与，分类评价。本课程为专业选修课。课程成绩以平时成绩70%，期末考试（开卷）30%来计算。平时成绩主要由学生出勤、课堂参与度、实验报告、课堂报告等组成，其中实验及课堂报告环节均以小组形式进行，重点考查学生的学习态度和完成质量等。在涉及到分组考核时，要求小组间分别评分，教师采取一定措施保证各组间打分相对客观、公平，实现全员参与评价。

（6）实时沟通，解惑释疑。学生课后可通过课程网络教学平台或QQ、MSN、E-mail、手机短信等实时聊天、沟通工具，与教师及时交流自己的学习心得或学习中遇到的困难等，教师不仅可为学生解惑释疑，而且还有利于掌握学生对本课程的学习情况。教师可据此及时调整授课方案，达到更好的教学效果。

3.教学效果与评价

经在2010级2个自然班55名农学专业学生中进行合作式教学试点发现，学生最终成绩中最低72分，最高95分，平均为86.1±5.08分。经T检验分析，显著高于27名2008级学生的平均成绩（83.2±5.13分；p=0.023）。因此，在“生物信息学”课程开展以课堂活动为特征的合作式教学，不仅活跃了课堂气氛，增强了学生的参与意识，还极大地调动了学生主动学习的积极性，明显提高了学习成绩，培养了学生的科研创新能力和团队合作意识。“教学结合实际”、“讲课时经常会举些有关知识的例子，很能提高同学的学习热情”、“老师时常会讲授有关的科学前沿知识，很能调动同学积极性”、“注重培养学生自主学习能力”、“上课与其他老师的方式不一样，利于我们听课”、“始终让我保持上课兴趣”、“上课有活力！”等是学生对“生物信息学”课程教学模式与教学效果的客观评价。

三、结束语

生物信息学是一个不断发展中的学科。实践证明，只有紧跟学科发展步伐，及时更新、丰富教学内容；坚持“以生为本”，立足授课对象的实际需要，不断调整和革新教学模式与教学方法，改进和完善学科教学体系，才能稳步提升本课程课堂教学效果，保证教学质量，从而为我国农业现代化培养更多高素质、强能力的应用型人才。

参考文献：

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篇4

【关键词】 计算机 生物学研究 生物信息学 交叉学科

一 前言

什么是生物科学？在古时候，人们对生物学的认识是很有局限性的：对生物学的认识往往停留在观察上，到了19世纪,达尔文发表《物种起源》之后，生物学第一次总结出一个有重大哲学意义的普遍规律。此后，孟德尔发现了遗传学的规律，沃森和克里克发现的DNA双螺旋结构以及核酸是生命本质的一系列重大发现，为生物学发展奠定了坚实的基础，从而生物学正式摆脱了那种仅靠观察，比较的方法，发展成为一门实验科学。

传统的生物学是一门实验科学,生物学的研究主要依靠的是对实验所得的数据进行处理和分析。生物学还是一门发现科学，通过对在实验中发现的新现象，新的生物规律进行分析、归纳和总结，提炼出新的生物学知识。进入到20世纪以来，人类已经进入了信息化的社会。作为信息社会中最为重要的工具，计算机在人们生活中发挥着日益重要的作用。随着网络技术和通信技术以及半导体技术的发展，计算机的功能越来越强大。计算机科学是对社会各个层面影响最大，渗透力最强的高新技术。

回顾20世纪人类所取得的科学成就，以计算机技术为代表的信息技术得到高速的发展和应用。在以计算机科学为代表的信息科学取得快速发展的同时，现代生物科学研究也取得了极大的成功。

二 进展

计算机在生物学研究中的应用并不是一个很新的话题，作为一门学科，它是新的，但实际上它的研究工作的开展已经有了一段历史。

（一）计算机在国内生物学研究中应用的情况

我国的科研人员在20世纪60-70年代就开始利用计算机在生物学研究中进行数据的统计分析，但是应用的层次低，多用于教学和实验数据分析处理。我国的生物信息工作是逐步发展起来的，20世纪80年代初仅在个别单位开展了一些计算分子生物学的工作，如核酸序列统计分析、生物大分子二级结构预测、分子动力学等。虽然我国在1993年就在中国人类基因组计划中加入了生物信息学的相关研究内容，但是真正的开始是在1995年。目前，我国所用到的生物数据库和生物系列软件多半来自于国外，基础力量还比较薄弱。

1997年，香山会议专题讨论了我国生物信息学的发展。1999年，国家自然科学委员会生命科学部、信息科学部、数理科学部、材料科学部在北京召开了“生命科学中的信息科学问题”论坛，提出了建立国家生物医学数据库与服务系统，同时开展基因组及功能基因组信息分析工作。2000年国家自然科学基金委员会主持召开的“生物信息学前沿方向”研讨会上，与会专家提出了我国生物信息学发展的方向是：建立国家生物医学数据库与服务系统、人类基因组信息结构分析、功能基因组相关信息分析和研究遗传密码起源与生物进化（尤其是分子进化）的过程与机制。

近几年来，我国对生物学中的计算机应用工作越来越重视，研究的层次也不断提高。在“HGP1%的测序工作”、“中华民族基因组中若干位点基因结构的研究”和“重大疾病相关基因的定位、克隆、结构与功能研究”等项目中，计算机都起到了重要的作用。

北京大学于1997年3月成立了生物信息学中心，中科院上海生命科学研究院也于2000年3月成立了生物信息学中心，分别维护着国内两个专业水平相对较高的生物信息学网站。

2003年8月18日，“作为国内服务器品牌三甲之一” 的曙光信息产业(北京)有限公司(以下简称曙光公司)与国内著名的基因组、生物信息研究中心华大基因联合推出国内第一款完全拥有自主知识产权的生物信息专用计算机，采用先进的基因数据库架构技术、数据定制可视化技术、数据密集技术、网格使能技术、在线扩展技术及机群系统等技术，为国内用户搭建了一套与国际生物信息研究主流趋势相接轨的系统平台。该系统是建立在华大基因和曙光公司在生物信息研究领域长期合作成果的基础之上，通过运用曙光公司每秒3万亿次浮点峰值运算能力的Linux超级服务器，以支持数据密集应用为主，为国内大量致力于基因组研究的科研工作者们提供方便、快捷的服务。“生物信息专用计算机” 采用机群结构，系统中节点根据功能划分为计算节点、数据库节点、服务节点三种类型，为生物信息学研究提供了一个基于硬件、软件和数据库集成环境下的统一运行平台，为各个分析软件、子数据库模块提供一致的运行和管理环境。同时用户可以根据需要选择软件和数据库模块，无缝集成到平台上。平台提供ORACLE数据库和软件的集成接口和管理工具。生物信息专用计算机以模块化的方式提供大量基因组学、生物信息学研究的常用分析工具， 并能实现分布式高性能计算。用户也可以根据需要定制分析软件，添加到该专用计算机应用平台中。

对于我国来说，生物信息学人才的培养是当务之急。生物信息学是一个交叉学科研究领域，这对生物信息学研究人员在知识结构上提出了非常高的要求，特别是对于来自数学或计算机专业的研究人员，不仅要掌握生物学的基础知识，还要求深入了解生物学中的相关问题，这样的人才不是单一学科能够培养出来的，要求跨学科地培养生物学和信息科学的复合型人才。目前中国科学院和国内一些著名大学已经开始较大规模地培养生物信息学专业人才，这为我国今后生物信息学的发展奠定了良好的基础。可以相信，我国未来计算机在生物学中的应用一定会有着很大的进步与发展。

（二）福建省“计算机在生物学研究中应用”学科发展简介

福建省计算机在生物学研究中的应用虽然起步较早，但是发展一直相对较慢，目前还没有形成较大的研究规模和较完整的研究体系。但是，福建省对计算机在生物学研究中的应用十分重视，福建农林大学、厦门大学等多所高校开办了计算机在生物学研究中的相关专业或研究团队并举办了几场相关的学术会议。

福建省的厦门大学生命科学学院和福建农林大学的生命科学学院已经开办了生物信息学本科专业，为我省培养生物信息科学人才提供了一个很好的平台。该专业整合了生物和计算机的相关资源，有望为我省培养出更多的精通于计算机在生物学研究中的应用人才。福建省的其它院校如福建医科大学、福建师范大学、福建中医学院、国立华侨大学、集美大学等多所高校也有不少的教学和科研工作者在这方面进行了一定的研究工作，福建省农科院也开展了一些生物信息学的研究工作。

例如：福建省厦门大学生命科学院的纪志梁博士主要从事生物信息学、功能基因组和蛋白组学、计算机辅助药物设计、生物数据库和生物信息软件的开发及应用、数据挖掘、分子进化、生命起源与进化等方面的研究，主持了生物信息辅助药物不良反应（ADRs）的分子机理研究及预测的国家自然科学基金项目。

福建农林大学借助于其在生物学特别是农林学科上的优势，联合校内的计算机与信息学院一起开办生物信息学专业，计算机与信息学院还成立了生物信息研究团队，以期望借助于两个学院的实力，更好地为我省培养相关的人才。

目前福建省在发展该学科时面临的主要问题是相关人才的缺乏和研究硬件设备的不齐全。目前，福建省尚未能在“计算机在生物学研究”的学科发展中形成一个理想的研究梯队，从而导致了在相关的科研上以应用研究为主，缺少理论上的创新性，而应用的研究多集中于特定的领域：如福建农林大学的相关研究主要在于农业领域；华侨大学的方柏山教授所做的工作多集中于工业微生物的优化控制等方面。全方位，多角度的研究格局还没有形成。

从学科建设的硬件平台来看，虽然有了较大的发展，但是距离科研的要求还有较大的距离。因为“计算机在生物学研究中的应用”学科是一门交叉学科，需要用到许多方面的仪器设备，而目前福建省内的这方面的投入与科研所需要的设备还有一定的距离。

（三）计算机在生物科学研究中的学科现状

自20世纪80年代，IBM公司制造出第一台PC机以来，计算机迅速得到了普及。而且近二十年来，计算机与信息科学已经成为发展最为迅速的学科领域，也为生物学的研究提供了更多的技术支持。在这个时期，生物学与计算机科学相结合的学科――生物信息学产生了，是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一，也是21世纪自然科学的核心领域之一。从国外近几年的应用情况来看，生物信息学在理论上促进了生物学研究（特别是分子生物学）研究的发展，使人类对生命本质的认识更加深刻。生物信息学已经改变了传统生物学的研究方法，提高了生物学实验的科学性和研究的效率。

在这个阶段，计算机在生物学研究中的应用更为广泛与深远，这一时期在生物学研究中用到的计算机技术大体有以下几个方面：

（1）数据库技术、数据挖掘技术与海量存储技术：生物信息数据库具有数据结构和组织方式复杂、数据量增长十分迅速等特点。《核酸研究》（Nucleic Acids Research）杂志连续七年在其每年的第一期中详细介绍最新版本的各种生物学数据库。在2000年1月1日出版的28卷第一期中详细地介绍了115种通用和专用数据库，包括其详尽描述和访问网址。在DNA序列方面有GenBank、EMBL和DDBJ等。在蛋白质一级结构方面有SWISS-PROT、PIR和MIPS等。在蛋白质和其它生物大分子的结构方面有PDB等。在蛋白质结构分类方面有SCOP和CATH等。

很多数据库涉及非结构化的数据，例如：PDB中的蛋白质三级结构等。利用传统的关系数据库对这些非结构化的数据进行管理就显得有些力不从心了，所以，必须要采用面向对象等数据库新技术来处理复杂结构的生物数据。生物信息数据库具有种类繁多的特点，目前各种生物信息数据库大至有600种左右，分布在全球各个数据库服务器中。

随着数据库技术、计算机网络和人工智能等技术的发展，出现了一种新的信息管理技术，即：数据仓库技术（data warehouse）。随着当代生物学实验的手段不断的进步，所产生的实验数据的信息量是十分庞大的。如何在如此浩渺的信息海洋中发现潜在的规律呢？而数据仓库技术中提供了一个解决方案，就是数据挖掘技术。数据挖掘技术一般分成四个基本步骤：数据选择，数据转换，数据挖掘和结果分析。数据挖掘与聚类分析的方法在蛋白质的结构预测中也有广阔的应用空间：数据挖掘可用于分析基因表达数据相似性度量，从中发现基因表达数据相似性和波动相似性类似，从而提出以波动相似性为依据的相似性度量函数。

（2）机器学习与模式识别技术：机器学习算法（machine-learning methods），抽象的统称，实质是一种统计学的方法，它自动地从一个样本的训练（train- ing）过程中获得数据信息，这种方法适用于有大量数据但缺乏相应理论的情况。如BRNNs(Bidirectional Recurrent Neural Networks,双向重复神经网络)算法即属于机器学习算法，它的训练过程即通过对样本进行有效编码，输入网络，训练网络各权值参数和阈值参数，使网络达到基本稳定。目前机器学习方法包括：神经网络法、决策树法、基于事例学习法、符号性知识优化法及基于逻辑的归纳学习法。

数据是机器学习的基础，对于生物学实验数据也一样。在大多数情况下，生物学中的知识和数据可以用序列的模式或序列的特征来概括。

随着人工智能研究不断取得进展，人们逐渐发现研究人工智能的最好方法是向人类自身学习。因此引进了一些模拟进化的方法来解决复杂优化问题。其中较有代表性的是：进化主义思想和联接主义思想。近年来，许多科学家致力于这两种方法的研究。

模式识别是机器学习的一个主要任务。所谓模式，指的是对感兴趣客体定量的或者结构的描述，而模式识别就是利用计算机对客体进行鉴别，将相同或者相似的客体归入同种类别中。模式识别的关键是通过数据分析，提取分类对象的本质特征，建立分类特征模型。在此基础上设计模式分类规则和分类器，判别待识别模式的分类情况。分类特征模型描述各种目标对象的特征，以便于工作于利用特征进行识别。模式识别主要有两种方法：一种是根据对象统计特征进行识别，另一种是根据对象的结构特征进行识别。利用机器学习的方法可以应用于蛋白质结构的预测，但现在的问题是从蛋白质一级结构序列预测蛋白质二级结构和三级结构的准确率低，还有许多现实的问题需要解决。

（3）人工心智和心脑科学在生物学中的应用：了解脑及其全部功能是2l世纪重大挑战之一，人类脑计划开始于1993年，这项行动的主要目标：创立以web为基础的神经科学所有数据的数据库，并提供数据分析、整合、合成、建模与模拟的先进工具，有助于实现了解健康与有病神经系统功能的最终目标。脑是生物体内结构和功能最复杂的组织，人脑内有上千亿个神经细胞，神经突触超过1014个，是生物体接受外界信号、产生感觉、形成意识、进行逻辑思维、发出指令产生行为的指挥部，但它的功能目前还不为人们所了解。

在人类脑科学计划提出后，产生了一门新的交叉学科――神经信息学。神经信息学产生的先进的信息学解决方案，将加速对脑的了解，并能将基础研究转化为诊断、监视、处理和预防脑疾病的更好手段。反过来，关于数据与信息的获得、存储、提取、分析、合成及可见的生物学机制的阐述，将更加清楚地解释信息学技术，以至随着时间的推移，计算机将能超过人脑的工作。

人脑的结构和功能极其复杂，需要从不同的层次对其进行研究，包括：从DNA、RNA、蛋白、神经元、神经网络到全脑。其中对神经网络和全脑功能的研究近年来发展很快，成为神经信息学研究的重点。神经信息学主要从信息和信息处理的观点来研究人脑，研究神经系统信息的载体形式，神经信息的产生、传输与加工，以及神经信息的编码、存储与提取机理等，并从系统和信息的观点建立以生物学实际为基础的神经网络模型。

（4）生物分子的计算机模拟技术：传统的生物分子研究主要是能过生物学实验来分析和表征生物分子，如利用测序技术确定DNA或RNA分子的序列；能过分子遗传学方法确定基因的多态性；能过X射线衍射技术来确定蛋白质等生物大分子的结构；通过生物化学实验来研究生物大分子之间的相互作用、药物分子和靶分子的结合等。

现代对生物分子的研究也可有采用计算机模拟生物分子的技术。所谓生物分子的计算机模拟就是从分子或者原子水平上的相互作用出发，建立分子体系的数学模型，利用计算机进行模拟实验，预测生物分子的结构和功能。可以模拟生物大分子与大分子之间的相互作用、模拟生物大分子与具有活性的小分子之间的相互作用、研究分子之间的识别与及分子间的特异性结合。

（5）网络技术：随着人类进入了信息社会，网络已成为社会的基础设施，对人们的生活起着重要的影响。电子邮件和新闻组已经成为生物学科研中的最要交流工具。而且网络提供的各种服务，如：FTP服务，WEB服务等也为科研人员提供了重要的服务。

目前，Internet上有着巨大的生物学资源和生物学的相关数据库与知识库。使用者可以通过网络查询或搜索所需要的生物学信息，使用各个网络站点提供的分析工具对生物实难进行分析。生物信息的研究者能够下载大量的数据，但如何集成这些数据不是一件容易的事。

而Web Services技术由于使用标准的Web协议(http 、SMTP等)和一系列标准协议(XML、SOAP、WSDL等)为生物信息集成提供了一种崭新的方法。当把Web Services应用到生物数据库中时，所有生物数据库系统都成了一个松散结构中的组件，系统接口、应用通信、数据转换和目录信息都是建立在开放的、被广为接受的标准之上，用户能迅速地访问到他们所需要的信息。

（6）高速计算能力与网格计算技术：生物学研究需要对大量的样本进行分析计算或统计，这就为为高性能计算提供了一个大的应用领域。生物学研究中的计算面临巨大的计算量与海量的数据，如：利用分子动力学模拟一个蛋白质的折叠就需要一个巨型机几个星期的运算。这给高性能计算、并行计算和网格计算提出了挑战。

（7）专家系统：专家系统（exepert system）是一种基于知识的智能系统，它将领域专家的知识用知识表现的方法表示出来，并放入知识库中，供推理机使用。专家系统利用知识和推理机解决那些需要特殊的、重要的人类专家知识才能解决的复杂问题。一般的专家系统是由六大部份：知识库、数据库、知识获取部份、推理机、解释机构和使用界面组成的。知识库中的知识也可以分成事实性知识和启发性知识两大类。生物学研究中已经有了不少的专家系统。

（8）计算机图形学：众所周知，DNA序列是两条碱基互补的脱氧核糖核酸形成的双螺旋结构。一般认为，它们可以用一条序列来进行表示。根据文献按照某种规则，人们可以把DNA序列转换为一条z型曲线，该z曲线与所表示的DNA序列的关系是一一对应的，即：一个特定的DNA序列，有唯一的一条z型曲线与它对应；反之，对任意一条给定的z曲线，可找到唯一的一个DNA序列与之对应。也就是说，z曲线包含了DNA序列的全部信息。z曲线是与符号DNA等价的另一种表示形式。这样就可将复杂的DNA序列转换为一条空间中的曲线。对z曲线曲率和挠率的计算和分析，可用于识别DNA序列的不同的功能区等。DNA序列的几何学研究是建立在计算机图形学的基础上的，对DNA序列几何学的研究必将为计算机图形学的研究提出一些新的课题。

三 计算机在生物学中的应用研究展望

虽然计算机在生物学应用中取得了不小的成果，但还有许多的问题摆在人们面前。目前计算机在生物学研究中的应用面临着许多的挑战：

（1）需要建立交互性好的生物学应用软件，生物学数据库及相关的数据挖掘技术。现有的生物学软件种类繁多，功能也不尽相同，但是，大部份软件都要求用户有较强的计算机基础，甚至还有一些软件是基于linux或windws控制台的，起特殊的命令语法不是一般的科研人员所能掌握的。而且，有些软件的源代码不是公开的，特定用户就不能根据自己的需要对程序进行修改，进而适应自己研究的需求。寻求一种好的方法来开发出交互性好、操作方便而功能强大的生物学研究软件是今后一个重要的目标。

（2）需要能提示大规模数据集合中不同组分之间关系的统计分析方法及优化算法。在生物学研究中，获取所得的实验数据往往可以根据其数据特征的不同分成若干组分，这些组分之间的关系是怎样的？如何在实验数据中确定分组的标准？如何用更快的算法更有效率的确定数据的分组标准等等都让科研人员十分困惑。例如：不同物种间可能包含了同源或非同源的数据基因，而不同基因可能在DNA或蛋白质序列上具有较高的异质性。因而，在基因组水平上比较不同物种或不同基因之间的相似性，有助于揭示整个基因组进化与物种进化的规律。

（3）需要开发适合于微阵列和基因芯片等新技术的数据分析工具。微点阵杂交中涉及上万个寡核苷酸，并依杂交信号强弱、探针位置和序定靶DNA的表达及多态性等。目前，迫切需要提高检测的自动化程度和数据的并行处理能力。

四 小结

综上所述，尽管福建省的计算机在生物学研究的应用学科目前发展还比较滞后，但只要能够抓住计算机在生物学科发展的契机，整合各方面的优势，进行协作式的研究，就能够更好地促进该学科的发展。

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篇5

新医改以来，卫生信息化建设速度加快与人才储备不足的问题日益凸显，而长期以来，由于我国卫生信息化投入的不足和医院等卫生机构对处于边缘化的信息部门不够重视，更遏制了卫生信息化人才的培养和医学信息学学科的发展。人才短缺，已经成为全国横在医改面前的一道难题。

用人单位面对人才短缺的困惑与解决办法

其实无论是甲方还是乙方，也无论是基层医疗卫生机构还是各级卫生主管部门，都普遍存在医学信息学人才捉襟见肘的局面。远在经济落后的西部医院，近在一线城市中的三甲医院，医疗卫生信息化的发展还在严重依赖供应商。而作为医疗IT软件供应商的乙方，也同样存在招不到交叉型人才的困惑。

在笔者采访过程中，记忆深刻的是一次走访医院，一位不愿透露姓名的部门主管向笔者“诉苦”：“说实话，以前的信息科就是领导随意安排岗位的部门。因为信息科在医院长期处于一个服务部门的地位，作为一个边缘化的部门，从来没有被重视过，仕途上也不吸引人。”正因为信息部门是一个辅助部门，而非战略管理和规划部门，即使现在的卫生信息化建设把信息部门的地位提升了起来，其还是处在上没有顶层设计、下没有人才引进的尴尬境地。

作为研发医疗信息产品的供应商，同样存在招不到合适员工的困惑。银江股份有限公司COO，医疗事业部总经理裘加林告诉记者，现在的厂商之所以将医疗软件做成一个工程，是因为医院业务和流程的复杂性与不可复制性。而厂商所拥有的人才大部分是计算机专业的IT人才，在对医院业务一点儿都不了解的情况下去做的产品，何谈标准！因此医疗IT厂商只能“八仙过海，各显神通”，有的聘用学习临床医学的本科或研究生；有的从医院高薪挖来专家教授；有的建立自己的培训机制，似乎只有这样才能弥补IT对医疗认识的不足，才能贴合医院的需求来生产产品。“一方面我们自己有很多做信息化做了很长时间的IT设计人员。第二，我们有很多医院顾问，他们是把握方向的人。就像是船长和水手的关系，懂行的人来把握方向，不懂行的人按照懂行人的建议来设计。”裘加林说，这也是企业中最常见的将医疗与IT结合的方式。

在基层医疗机构，人才不足的现象则更为严重。时任山西省安塞县副县长的赵燕曾经在采访时解答乡村卫生信息化人才的培养问题。当时，作为国际IT企业英特尔参与支持革命老区医疗信息化建设项目，并为基层医疗组织提供电脑操作、教程课件等方面的培训。赵副县长说：“我们自己要造血才是根本，不能光靠人家输血。先培训我们已有的部分员工，首先把我们这些员工培训得会管理了，会操作了，让我们这些人再下去培训村医，只能用这种办法。”确实如此，医疗卫生信息化是比较复杂的系统工程，需要比较专业的人才，作为第三方培训力量不可能长期为基层提供人才支持。但项目总要持续发展下去，这个时候，自身的“造血”功能便显得尤为重要了。

回归卫生信息化人才的话题，我们发现，当下最缺乏的是既了解医疗需求又掌握IT设计的复合型的交叉人才。从现在社会上存在的人才现状来看，可以说企业做出了不小的贡献，因为现在的医疗IT厂商变成了一个人才的大熔炉，不但提品，还培养人才。企业做了本该是教育来做的事情，这对我们的教育界来讲又是个不小的压力。

人才的培育不能离开教育

人才的培养必然不能离开教育，现在我国卫生信息化人才的短缺，很大一部分原因是由于教育没有配套造成的。在国外，医学信息学已经成为一个独立的学科，有30年的积淀，但它仍然在发展，每一个领域都有其主要的研究内容，内部已经有很严谨的知识体系。现在很明确的是，医学信息学的发展必将成为医疗卫生建设的重要组成部分，并为医疗改革提供实际的建议和指导。在我国，医学信息学的发展仍然面临很多问题。

1. 公众对医学信息学的理解仍然不够

现在，仍然有很多人不知道医学信息学到底是怎样的一门学科。有人认为它仅仅是一个工具，有人认为它是一项技术或是一个软件。“真正意义上的医学信息学是一门交叉学科，其分支学科临床信息学指信息技术在医院管理、医院临床包括信息管理中的应用。但在完整的学科体系里，医学信息学是涵盖生物信息学、图像信息学、临床信息学、公共卫生信息学这几个领域的。”北京大学医学信息学中心常务副主任雷健波说。

应用在临床诊疗、医院管理方面应该就叫做临床信息学；应用在设备、信号获取、信息处理及图像方面可以归到图像信息学；而生物方面、蛋白质翻译转录、通过计算机来模拟生物过程，通过信息学的方式来研究其规律，可以归结到生物信息学范畴。

其实，医学信息学就是一门交叉学科，不可以说它绝对属于或不属于某个领域。比如数字人体等研究，这项技术原属于解剖学，但经过数字化的三维重建，将一个传统的研究方式导入到信息技术中，那么这个学科就已经涵盖到医学信息学里面。计算机辅助手术，辅助治疗等技术，都是很典型的临床信息学研究的内容。

2. 学科没有独立，高度不够

为什么医学信息学要成为一门独立的学科呢？这是因为医学信息学所涵盖的这几个方面都是有内在联系的，它有很多的方法和技术是可以相互借鉴，很多IT技术可以相互促进，所以才整合成一个大的医学信息学，一门独立的学科。

我们可以看到，在近年来随着医疗卫生信息化的发展，很多卫生信息化人才的培养方式都在慢慢起步和发展。不同的是，高校、高职专科乃至社会培训机构所采用的方式不尽相同，尽管我们每个人都在做这件事，但鲜有人站在学科建设的高度去做这项事业。

现在很多高校的做法是将“医学信息学”挂靠在别的一级学科下，这就存在很多问题，一方面“医学信息学”专业尚属目录外专业, 设置该专业的院校屈指可数, 能否在教育部新一轮的专业论证和目录调整中确立应有的专业位置和学科归属还是一个未知数。另一方面，对专业的定义不同也会导致学生培养方向的不同，培养出来的人才是否符合社会需求还有待时间来考证。

在国外，都是先把医学信息学这个学科体系建立起来，然后在学科的高度下来做研究，这样才更有利于培养系统化、专业化的人才，才有利于进行更有价值的科研。

3. 师资力量不够

如果说学科建立是战略性的，那么医学信息学教师队伍不专业，专业教材不系统，专业培养模式等等则属于战术性的混乱。这也从很大的程度上造成了现阶段培养不力的尴尬局面。由于医学信息学教育在我国起步较晚，师资力量薄弱的问题不容忽视。现阶段应实实在在地建设和规划好教材体系，学科体系和教学体系，没有实实在在的知识把医学信息学的理论体系支撑起来，整个的学科构架就不能实现。

我们应该怎么去做

面对如此多的问题，想在朝夕之间得到解决问题的办法是不可能的。我们关注的不是一蹴而就的解决方式，而是一个水到渠成的，从思想上的转变。

1. 用三个标准衡量，培养专业化人才

中国医科大学计算机中心主任王世伟教授说：“我在给学生讲课的时候，也提到这个问题。我问同学们将来学什么？大家都说‘学医学，学技术’。其实这个标准已经不全面了。联合国对全世界的医学院校的学生有一个标准，来评价医学院学生的核心能力――一是信息技术处理能力，二是与人沟通的能力，三是批判性思维。这三个是一个核心，缺少任何一条都不行。”

可以看到，联合国这个标准的核心并不是我们一贯强调的医疗技术。怎么理解呢？在信息化社会，对学生的核心能力评价已经逐渐由过硬的技术转变为更灵活的信息处理能力。广东省在十一五期间做了一个医学院校的毕业生就业率调查，调查发现，具备了相当的IT知识和信息化处理能力的学生就业率最高。这说明信息化处理能力已经成为整个国家的共识。

王世伟认为，医生要有真正的批判性思维，才能当一个好医生。恰恰我们中国很多医学院的学生在这一点上很欠缺，我们学的知识很死，靠背，靠高分。医生不能完全凭经验，就算治好了100个病人，也不能用同样的治疗方法去对待第101个病人。所以医生要大胆得否定自己，同时要借助网络化的技术来共享经验。要记住――共享的不只是自己的经验，而是全国乃至全世界的经验。

2. 认清发展机遇

从我国的国情来说，新一轮的医改方案明确提出要建立高效统一、系统整合、互联互通和实用共享的医药卫生系统，这是新医改的重要支撑，为我国医学信息学的发展提供了历史性的机遇。

篇6

关键词：统计遗传学；在线开放课程；创新人才

随着科技竞争的日趋激烈和人才国际化程度的不断加快，我国拔尖人才日益紧缺。当前高等教育工作的根本问题是人才培养质量问题，其核心是学生创新精神和创新能力的培养。建立拔尖创新人才培养的有效机制，促进创新人才脱颖而出，促进高校探索创新型人才培养的新模式，促进高校探索并建立以问题和课题为核心的教学模式，倡导以学生为主体的本科人才培养和研究型教学人才改革，调动学生的学习积极性、主动性和创造性，激发学生的创新思维和创新意识，是建设创新型国家，实现中华民族伟大复兴的历史要求，也是当前对教育改革的迫切要求。

高等医学院校主要是以专业为依托，全面提高学生综合素质。但是在限定学时的情况下，按部就班的讲解已不能满足学生对知识的需求，不能满足创新人才培养的需要。由于统计遗传学教学学时相对较少，教师要完成教学计划，所以学生创新能力的培养只依靠课堂理论教学不会有显著效果。学生可以利用课余时间在网络上继续拓展学习、深入学习、实践学习。但是学生如何获得优质的学习资源，如何对学生创新能力的培养起到促进作用？这就需要一个学习、交流和实践的平台，统计遗传学在线开放课程平台建设就显得尤为重要。

一、统计遗传学在线开放课程建设的必要性和重要性

在线开放课程模式与传统课堂教学模式相比，具有显著的优势，学习不受时间段的限制。学习者可以合理安排进行个性化的学习，反复观看教学视频，可以分析具体的问题，直到理解掌握为止。统计遗传学在线开放课程建设将以服务平台建设的形式，使学习者可以充分利用平台资源，高效参与完整的教学过程。因此，统计遗传学在线开放课程教学模式更方便学习者对知识点的学习，弥补课堂教学的不足。在线开放课程教学模式增强了教学吸引力，激发了学习者的学习积极性和自主性，扩大了优质教育资源受益面，拓展了教学时空，有着传统课堂教学模式无法比拟的优势，给高等医学院校教学改革带来了新的机遇和挑战。

统计遗传学是利用统计学的方法，借助计算机的实现手段，研究生命体基因组遗传和变异的一门应用型课程。它是我校生物信息学专业重要的专业课，教学效果的好坏，直接影响到学生后续毕业设计的完成效果。其目标是通过课程学习，培养学生利用统计遗传学方法解决生物信息学相关问题，而这恰恰是一个从理论到实践的过程。如果统计遗传学在线开放课程得到建设并实践应用，它的相关理论和方法可以帮助遗传学、临床医学和预防医学等专业解决实际问题，医学院校其他专业的学生也可以利用网络资源学习统计遗传学知识，并成为其他专业学生了解生物信息的一个前导课程，提高统计遗传学的应用价值。因此，在线开放课程是培养学生生物信息学创新思维能力的重要途径和手段，是高等医学院校人才培养的需要和交流沟通的平台。

二、统计遗传学在线开放课程建设的主要平台

结合高等医学院校的特色，满足高等医学院校的统计遗传学教学和学习者利用闲暇时间学习的需要，并以使统计遗传学在线开放课程在实践中得到应用为目标，以学生自主创新实践为中心，建立与学生創新思维能力相适应的统计遗传学开放课程体系。拟解决理论与实践相脱离、学生合作意识差、缺少学生自主构建知识与能力的实践活动、缺少科学探究氛围和缺乏对学生综合能力的评价等问题。达到高等医学院校对创新人才培养的目的。

（一）统计遗传学在线开放课程的资源库平台建设

统计遗传学在线开放课程的课程资源库包括基础教学资源和学术拓展资源。基础教学资源包括统计遗传学的重要理论知识讲解视频、统计遗传学常用软件讲解及介绍、统计遗传学相关内容（连锁分析、关联分析、群体遗传学等）的分析实例及数据等资源，给学生提供统计遗传学基础理论的学习平台，数据集库是常用的分析数据集及数据库链接，供学生练习和测试用。理论和实例相结合，提高学生分析问题和解决问题的能力；学术拓展资源包括统计遗传学的应用领域、用统计遗传学可以解决的科学问题、统计遗传学研究进展及近期前沿热点问题等资源，开拓学生视野。

（二）统计遗传学在线开放课程的学生测试平台建设

建设统计遗传学在线开放课程的学生测试平台，调用数据集库中的数据，应用学到的统计遗传学知识解决实际问题，通过理论和实验的方式进行测试，考核学生对基本理论知识的掌握程度，及时发现问题，弥补知识欠缺。使统计遗传学在线开放课程在教学中得到很好的实践应用。

（三）统计遗传学在线开放课程的实践与创新平台建设

建设统计遗传学在线开放课程的实践与创新平台，定期留一些具体分析实例的题目，让学生自由分组，开展自主探究活动，各组自行设计方案，最后对应的各个题目进行分组汇报，激发学生的主动探究精神，培养团队精神，提高学生的创新和实践能力。

三、统计遗传学在线开放课程建设具体思路及实施方案

（一）组建团队建设统计遗传学在线开放课程资源库

统计遗传学教学团队由教学经验丰富的5名教师组成，统计遗传学在线开放课程建设资源库的建设包括基础教学资源和学术拓展资源，由基础到实践再到学术前沿应用。基础教学资源包括教学章节理论内容视频、实验课常用软件讲解和常用分析的实例演示。按照教学大纲要求的重点和难点，团队中的教师根据各自擅长的章节内容的知识点进行视频录制，教学视频要根据知识点难易程度去设计，每一个知识点录制成一段微视频，一个教学视频一般不超过20分钟；挑选典型性内容做实例分析演示进行视频的录制等。学术拓展资源是统计遗传学相关领域的研究成果，教师每周都查找国内外文献，搜集最新的科研成果放在统计遗传学在线开放课程的学术拓展资源中，让学生了解统计遗传学在生命科学中的应用，激发学生的学习兴趣，体现该课程的重要性。

（二）组建统计遗传学在线开放课程技术团队

为了取得更好的统计遗传学在线开放课程设计效果，聘请专业人员给课题组人员进行视频录制、页面设计等方面的技术培训。让统计遗传学在线开放课程平台更具特色、更吸引人眼球。同时对课程内容及环节进行整体设计，使其内容丰富、精彩、精练，知识体系衔接紧密、结构合理，提高课程吸引力和授课效果，给人一种耳目一新的感觉，激发学生的学习兴趣。

（三）建立统计遗传学在线开放课程的实践与创新平台

篇7

关键词:多学科联合;毕业设计;人才培养

随着现代科学技术和社会经济文化的发展,人类社会许多重大问题的解决越来越取决于多学科的协同攻关。同时,科学技术以高度综合为主要特征加速发展,形成了大量新兴交叉学科、边缘学科的出现,原有学科间的界限正在不断淡化。这就在客观上要求高等院校必须以培养具有多学科交叉能力的复合型人才为教学目标[1]。

近年来,计算机科学与技术在其他领域中的渗透作用越来越大。作为一门相对独立的学科,它正在逐渐演变成为其他学科提供服务的学科,跨学科性特点尤为明显。计算机专业的毕业生仅仅掌握本专业知识,在择业上已经没有明显的优势。跨专业、跨学科培养高层次人才,既是学科发展的内在规律,也是社会、经济进步的必然要求。因此,倡导跨学科、跨专业培养高层次人才的教学模式有着重要的现实意义。

1现状与需求

“多学科交叉人才培养”的思想在国外已经出现了很多年,积累了丰富的实践经验,取得了很好的效果。麻省理工学院在20世纪中叶后大力发展交叉学科,实力不断增强,跻身世界一流大学之列。斯坦福大学一直主张以跨学科领域的“大学院”打破学科和专业壁垒,开展在深度与广度上都具有引领高等教育发展方向作用的“多学科教学与研究”行动。为支持跨学科研究,杜克大学专门制定了《跨越边界:九十年代的跨学科规划》( Crossing Boundaries:Interdisciplinary Planning for the Nineties),并为此建立了新的管理机构和资金机制,为杜克大学成为美国国内和国际上都名列前茅的综合性研究型大学和国际性大学奠定了基础[2]。日本在1973年首度创建以交叉学科教育和研究为特色之一的国立筑波大学。1998年,通过《二十一世纪的大学与今后的改革对策》决议后,日本文部省出台了一系列促进和加强大学研究功能的政策措施,如跨学科的“大讲座制”、流动性科研组织等,为日本高校的迅速发展创造了动力[3]。

而在我国,20世纪80年代时,著名科学家钱三强就提出了学术发展即将进入“交叉科学的新时代”观点。20多年间,“多学科交叉人才培养”的思想在国内进行了许多实践。在本科教育中,学生可以在力所能及的情况下辅修第二专业,跨专业选读感兴趣的课程等;在研究生教育中,许多高校也已经对跨学科培养进行了探索,如在一级学科中开展导师跨学科招生和学生跨学科交叉培养,扩大选修课的范围,允许研究生在其他院系听课甚至参加科研课题等,取得了一定成效[4]。但也存在一些问题,如学生辅修第二专业时,如果要拿到第二专业的毕业证书,就要完成相当数量的第二专业课程学习,导致本专业基础不很扎实;又比如跨专业选读感兴趣的课程,学生完全按照自己的兴趣任意选择,没有一个系统性方向[5]。这些都导致一些学生学习了很多方向,但都是“博”而“不精”。而且大多数交叉新学科或领域仍然举步维艰,交叉科学研究机制和支撑体系处于缺位和滞后状态。

在这样的大背景下,各高校对于如何更好地培养多学科交叉人才的探索也一直没有停止过。作为一所已有百年历史的教学研究型综合性大学,华南农业大学也把跨学科、跨专业培养复合型人才作为教学改革的一个重要方向,不断进行尝试,取得了一定的效果。

2 “多学科联合毕业设计”教学模式

在深入研究国内外人才培养模式的基础上,结合社会经济发展要求,我校提出了“多学科联合毕业设计”的教学模式新思路,如图1所示。我们组织我校优势学科(如农、林、生物等专业)的学生与计算机专业的学生组成课题小组,相互取长补短,共同完成毕业设计的相关内容。

2.1改革思路

“多学科联合毕业设计”以毕业设计为基础,建立一套完整的、便于操作的多学科联合培养方案,并在实践中不断完善。整个思路与工作流程如图2所示。

首先,通过给非计算机专业学生讲授计算机基础等课程,了解他们的爱好,重点关注对计算机专业知识有兴趣的学生,相应地,了解和掌握计算机专业学生专业以外的兴趣爱好。

其次,根据掌握的情况,有方向性地将非计算机专业和计算计专业的学生组成课题小组,课题组除学习本专业必修的基础理论、专业知识外,还要有目的、有计划、有针对性地在校内、校外选修非专业课程,以授课、讲座、研讨、知识共享等为手段,强调同小组不同专业学生之间的学术联系和交流,促进联系和知识共享。

最后,协同相关专业的老师共同设计题目,共同指导,完成最后的毕业设计。

2.2具体实施

以计算机专业、生物专业、数学专业学生联合毕业设计为例,具体实施进度如表1所示。

(1) 准备阶段。给生命科学学院学生讲授计算机基础及程序设计课程,教师留意一些计算机相关课程比较好的学生,做好联合毕业设计的人员储备。同时,通过与计算机专业的学生交流,选一些对生物信息学有兴趣的学生,由这两方面的学生共同组建一个有关生物信息学方向的课题小组。

(2) 实施阶段。教师首先帮助生命科学专业的学生和数学专业的学生学习计算机程序开发、算法设计等方面的基础内容;辅导计算机专业的学生旁听一些生物学的基础课程,并且通过每周固定时间的小组内成员交流,对小组成员进行交叉方向基础知识的培养。其次,与生命科学学院和理学院的老师共同探讨,制定“蛋白质三维结构数据库的建立”和“蛋白质序列比对”两个具体的毕业设计题目,同时将学生分为两组,每组都有生命科学专业、数学专业和计算机专业的学生。最后,教师分别指导两个小组的学生,要求他们依据自己的专业特长分工合作,共同完成毕业设计。

(3) 总结阶段。对跨学科跨专业联合毕业设计模式进行分析和总结。

3改革反思

3.1需要解决的关键问题[6]

(1) 如何协调计算机专业和其他专业老师共同制定联合毕业设计的研究方向或题目。

(2) 如何根据已有的研究方向选定联合毕业设计的计算机专业和其他专业的学生。

(3) 如何为每一个课题小组的学生设定具体的学习和研究计划。

(4) 如何协调课题小组成员间的关系,促进小组成员相互交流、互相学习,完成最终的毕业设计。

3.2解决问题的措施

通过这次实践,我们发现与交叉学科相对应的课程较少,如计算机和生物相交叉的生物信息学的专门课程很少,各个专业开设的都是本专业非常深入的专业基础课程。要解决这个问题,需要联系一些相关教师,为需要进行交叉学科学习的学生进行专业讲座和辅导,并且通过项目小组每周的固定讨论进行交叉学科基础知识的学习和互补。

3.3取得的成绩

(1) 参加本次“多学科联合毕业设计”实践的8名同学,在完成毕业设计的相关内容后,均顺利通过毕业答辩,其中有3名同学获得了“优秀”。

(2) 通过本次探索,我们得到一种新的培养多学科交叉人才的方法,为高等院校的教育创新实践提供一些基本方法。

(3) 通过本次实践,我们摸索出了“多学科联合毕业设计”科学合理的指导管理方法,包括时间节点的设置安排、专业问题协调、设计成果呈交等。

(4) 多学科的联合还催生了新的学科生长点,有利于探索新的学科方向。

(5) 通过交叉合作,学生的群体意识、团队合作精神大大加强,组员之间相互促进,通力合作,这是毕业设计成功的基本保证。

(6) 通过此项探索,我们改善了教师的知识结构,拓宽教师的知识面,为进行进一步教育改革和师资培养奠定基础。

(7) 在团队合作的全过程中,成员相互交流,以交叉、融合、渗透的方式掌握各学科的专业知识。学生原来认识问题受专业制约,局限于一个狭隘的领域,而通过合作,学到了许多非本专业领域又与本专业密切相关的知识,提高了综合素质。

(8) 实现资源共享,提高实验室和实验设备的使用效率,推动实验室建设的改革。

4结语

毕业设计是对大学生所学知识成果的综合体现。作为多学科人才培养的一种手段,“多学科联合毕业设计”教学模式对研究毕业设计的新方法、新思路有很好的借鉴意义。

参考文献:

[1] 孙玉萍. 全球化时代高校的人才培养[J]. 长春工业大学学报:高教研究版,2002(03):4-5.

[2] 刘冬. 英美部分高校交叉学科建设研究及借鉴[D]. 上海:上海交通大学高等教育研究所,2008:20-24.

[3] 杨红霞. 20世纪80、90年代加强独创性的日本大学科研[J]. 咸宁学院学报,2003(02):74-75.

[4] 李明. 大力开展基于创新教育的本科生科研活动[J]. 中国冶金教育,2008(03):5-6.

[5] 刘彩红. 我国研究型大学开展交叉学科研究的障碍及对策[J]. 内蒙古电大学刊,2009(01):80-81.

[6] 钱佩忠. 高校跨学科研究的组织和障碍分析[J]. 高等农业教育,2007(01):56-57.

Exploration and Practice in Multidisciplinary of Graduation Project

CHEN Yan, XU Dong-feng, CHANG Shan

(College of Informatics, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China)

篇8

【摘要】 目的?：构建肝细胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)特异性镇痛抗肿瘤肽(analgesic-antitumor peptide，AGAP)基因真核表达载体，利用计算机辅助分析和预测所表达蛋白质的理化和结构特征，为探索生物毒素靶向抗肝癌作用奠定基础。方法：提取东亚钳蝎总RNA，用RT-PCR法扩增出AGAP基因，与载体pGL3/AFP连接构建重组质粒，酶切及测序鉴定，并利用蛋白质分析软件对其表达的蛋白二级结构水平及一些生物学特性进行预测，并转染HepG2细胞检测其是否表达。结果：重组质粒所表达的目的多肽经软件分析，发现在二级结构上没有变化，亲水性、抗原性等生物学活性也未受影响，转染HepG2细胞后能成功表达。结论：人AFP基因顺式作用元件调控AGAP真核表达载体构建成功。

【关键词】 甲胎蛋白;镇痛抗肿瘤肽;真核表达载体;肝肿瘤

Abstract: ? Objective: To construct a gene-modified hepatocellular carcinoma?(HCC)?specific AGAP expression vector regulated by the cis-acting element of AFP. The physicochemical property and structural characteristics of the protein were analyzed and predicted by computer-aided analysis to establish a basis for exploring biotoxin thepapy for tumor. Method:?The AGAP DNA fragment was amplified through RT-PCR from the total RNA of Chinese Buthus Martensii Karsch. It was then cloned into the plasmid pGL3/AFP. The recombinant plasmid pAFP-AGAP was identified by restriction endonucleases and nucleotide sequence. The protein analysis software were utilized to predict the flexibility，hydrophilicity，and antigenicity of the new AGAP protein. Then the expression levels of AGAP mRNA were detected by reverse transcriptase polymerase chain reaction?(RT-PCR)?after the recombinant plasmid being transfected into HepG2 cell line. Results:?Through the analysis of the software，?it could be found that the secondary structure of the new AGAP didn’t almost changed and remain their biologic activity. The recombinant plasmid was successfully to express AGAP mRNA in HepG2 cell line. Conclusion:?The recombinant vector is constructed successfully.

Key words: ?alpha fetoprotein;analgesic-antitumor peptide;eukaryotic expression vector; hepatocellular carcinoma

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是全球最常见的恶性肿瘤之一，是我国癌症患者病死率最高的疾病之一。手术、放化疗及介入等常规治疗效果均不理想，不能从根本上改善患者的预后。目前，利用基因工程的手段，实现AFP转录调控序列驱动目的基因表达，对肝癌进行基因治疗，是肝癌治疗的热点[1]。另外，蝎毒是一种毒性仅次于蛇毒的生物毒素，早在宋代全蝎就被用于治疗惊厥、癫痫及肿瘤等疾病。很多人试图从蝎毒中提取有抗肿瘤活性的组分，开发有效的、相对毒副作用较小的新药。近年来，东亚钳蝎毒(Buthus martensii Karsch)的药用研究是我国生物毒素方面研究和开发的热点之一。东亚钳蝎镇痛抗肿瘤肽(Analgesic-antitumor peptide，AGAP)就是从东亚钳蝎毒中分离出的一种有效的抗肿瘤成分，对多种肿瘤细胞有细胞毒作用，并对动物移植癌有抑制作用[2-3]。本实验利用基因工程手段，构建重组质粒，实现AGAP细胞内直接表达，省去了蝎毒分离、纯化等繁琐步骤，为进一步研究其在肝癌基因治疗中的作用奠定了基础。

1??材料和方法

1.1??材料??携带有效AFP启动子和增强子组合的质粒pGL3/AFP由Cheng Qian(Fundación para la Investigación Médica Aplicada)构建馈赠。菌株DH5α和人肝癌细胞(HepG2)由本室冻存。RNA提取试剂(RNAiso Reagent)、逆转录试剂盒(BCa BESTTM RNA PCR Kit Ver 1.1)购自大连宝生物公司，各种限制性内切酶、T4 DNA连接酶购自Fermentas公司，质粒提取试剂盒(EZ Spin Col-umn Plasmid DNA Minipreps Kit)购自BBI公司，琼脂糖凝胶DNA回收试剂盒购自TIANGEN公司，DMEM培养基购自HyClone公司，胰酶购自Gibco公司，胎牛血清购自杭州四季青公司，LipofectamineTM 2000购自美国Invitrogen公司。

1.2??引物设计??根据GeneBank中AGAP(AF464898)能表达66个成熟肽的基因序列及pGL3/AFP序列进行引物设计。AGAP基因上游引物顺序为：5’- CATGCC ATGGCCGTACGCGATGGTTATATTGCCG -3’，引入了Nco I酶切位点，下游引物顺序为：5’- TGCTCTAGAGACCG CCATTGCATTTTCCTG -3’，引入了Xba?I酶切位点，酶切位点已含起始密码和终止密码。

1.3??AGAP基因克隆??取新鲜的蝎尾，抽提RNA，按试剂盒步骤操作。利用RT试剂盒反转录出cDNA第1链，引物采用Oligo dT，条件为：65 ℃ 1 min、30 ℃ 5 min、65 ℃ 20 min、98 ℃ 5 min、5 ℃ 5 min。采用高保真Taq酶进行随后的PCR反应。PCR条件为：94 ℃预变性5 min，94 ℃ 30 s、54 ℃ 30 s、72 ℃ 1 min，28个循环，末次72 ℃延伸5 min。取PCR产物电泳，后用琼脂糖凝胶回收试剂盒回收待用。

1.4??pAFP-AGAP真核表达载体构建及鉴定??取质粒pGL3/AFP用Nco?I和Xba?I双酶切，将所需载体片段4?188 bp经电泳分离出并回收。胶回收的AGAP基因片段经Nco?I和Xba?I双酶切，获目的基因201 bp与所需载体片段4?188 bp按3:1的比例混合，加入T4 DNA连接酶进行连接反应，16 ℃过夜。将上述连接产物转化大肠杆菌DH5α，扩增后质粒提取试剂盒提取。新构建重组真核表达载体pAFP-AGAP(见图1)酶切鉴定并测序。双向测序由华大基因完成。

1.5??生物信息学分析??DNA测序验证重组质粒pAFP-AGAP的方向性和正确性，双向序列测定由华大基因公司完成，测序结果使用Gene bank Blast进行比对;采用Vector NTI软件对pAFP-AGAP序列进行读框(ORF)分析，然后用Translation程序推导并输出氨基酸序列;应用expasy.org网站提供的ProtParam方案以及DNAStar软件中的Protean程序进行蛋白理化性质分析。

1.6??重组质粒实现细胞表达??HepG2细胞复苏后置于含10%胎牛血清、100 U/mL青霉素、100 U/mL链霉素DMEM培养液中，37 ℃，体积分数5 %CO2条件下培养。转染前1 d，用新鲜无抗性培养液调整细胞密度为1×105/mL，以每孔2 mL接种于6孔板培养过夜。次日将质粒pAFP/AGAP与脂质体(g/L)以1:3比例混合后转染HepG2细胞，按LipofectamineTM 2000说明书操作。转染后24 h，Trizol提取每孔细胞的RNA。RT-PCR 法检测AGAP mRNA表达(条件同上)，其扩增产物电泳并测序鉴定。双向测序由华大基因完成。

2??结果

2.1??AGAP基因克隆??提取的总RNA A260/A280比值为1.82，表明总RNA较纯。以反转录的cDNA为模板，用设计的引物进行PCR扩增，所得特异性条带208 bp与预期长度相符(见图2)。

2.2??重组质粒酶切鉴定??重组质粒pAFP-AGAP经Nco?I和Xba?I双酶切为201 bp和4?149 bp两片段，Xba?I单酶切符合4?395 bp大小，还用Kpn?I和Xba?I双酶切pAFP-AGAP便于观察，得3?081 bp和1?308 bp两个片段(见图2)。

2.3??生物信息学分析??pAFP-AGAP经双向测序结果证实融合基因插入方向正确，经Gene bank Blast比对，有98%的碱基与GenBank序列相同，部分不同可能由基因突变或者基因克隆过程中错配引起。结果显示AGAP基因序列与原设计相符。重组质粒Vector NTI读框分析表明，含AFP顺式作用元件的真核表达载体pAFP-AGAP下游插入了完整的目的基因AGAP，起始密码ATG，终止密码TAG，编码68个氨基酸。ProtParam分析显示，该AGAP蛋白分子量：16?355.9 Da，等电点：5.36，分子式： C606H1010N204O257S34，半衰期： 30 h(哺乳动物)，不稳定系数: 20.97，该蛋白分类为稳定蛋白。DNAStar软件中的Protean程序分析，本实验所表达的AGAP蛋白与GeneBank中AGAP蛋白，虽然序列有两个碱基不同，并未完全正确表达增加的碱基数，但柔性、亲水性、抗原性未发生改变，也没有新的表位出现，二级结构也基本相同(见图3)。因此，我们可以预测pAFP-AGAP能正确表达AGAP，并与传统蛋白分离后的AGAP成分有相同的效果。

2.4??RT-PCR方法测重组质粒在细胞中的表达??电泳结果(见图4)显示HepG2细胞存在AGAP mRNA的表达，证实构建的重组质粒能正确读码并转录表达。

3??讨论

从1968年Abelev将甲胎蛋白(AFP)作为肝癌的肿瘤标志物到现在，可谓历史悠久。后来发现许多肿瘤标志物的表达受该肿瘤特异性顺式作用元件或反式作用因子的调控，故可将目的基因置于此类肿瘤特异性调控序列的调控之下，使目的基因(特别是细胞毒性基因)在肿瘤细胞异性地表达，而不影响其他组织，可实现肿瘤的靶向基因治疗。Kunitomi等[4]将白喉毒素片段A基因(DTA)连接在AFP启动子下游，作用于肝癌组织， 结果肝癌细胞中DTA基因大量表达并促使肿瘤细胞死亡。但后来发现，用AFP基因全部5’-端序列作为调控，专一性不好。Ido等[5]研究发现，人300 bp AFP启动子有效长度足以在人、大鼠细胞中启动目的基因表达。由于AFP的表达很大程度上依赖于增强子的活性，一些研究者试图利用其增强子的功能来增强转染基因的表达。Kanai[6]将AFP基因的启动子和增强子同时与自杀基因胞嘧啶脱氨酶(cytosine deaminase，CD)基因融合，转染肝癌细胞，使CD基因在肝癌组织特异性高效表达。

此外，传统的中医药在调节机体免疫功能方面有着西药无可取代的作用，是很好的抗肿瘤药物。其中，中药蝎毒广为应用，我国华南、华东地区的东亚钳蝎也称马氏钳蝎更是丰富。蝎毒成分复杂，AGAP是Liu等[7]分离纯化得到的单组分活性肽，兼有抗肿瘤活性和镇痛活性于一体。AGAP成熟肽含有66个氨基酸残基，从一级结构分析，推测是Na+离子通道抑制剂，但是AGAP具体的作用机制不明确。现已发现，蝎毒对人低分化鼻咽上皮癌细胞株、B16黑色素瘤[8]、卵巢癌细胞HO-8910[9]、结肠癌细胞等多种恶性肿瘤都存在抑制作用。孔天翰等[2-3]也证实，蝎毒对人食管癌细胞、人喉癌细胞、人直肠腺癌细胞、人肝细胞癌细胞(SMMC-7721)、人胃癌细胞等多种人肿瘤细胞具有显著的细胞毒作用，体内动物实验还发现可明显抑制H22荷瘤小鼠肿瘤的生长。

考虑到以上的因素，本实验正是利用含最短最有效AFP启动子和增强子组合的质粒pGL3/AFP来作为载体来构建重组质粒，实现高效的表达，为肝癌的基因靶向治疗提供了有力工具。实验结果显示，我们构建的重组质粒pAFP/AGAP，软件分析结果表明，所表达的目的蛋白α螺旋、β折叠等二级结构，以及亲水性、柔性、抗原性、表位等生物学活性几乎未受到影响，而且所构建质粒转染细胞后成功完成转录表达。因此，利用计算机辅助分析和预测蛋白质的理化和结构特征可使我们很好地了解所表达蛋白质的生物功能，对进一步的研究具有一定的指导性，而且可节省很多的时间和开支[10]。

参考文献

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[3] 魏玲，董伟华，孔天翰.东亚钳蝎毒抗癌多肽对人肿瘤细胞系和动物移植瘤的作用[J].中国癌症杂志，2002，12(2):97-101.

[4] Kunitomi M， Takayama E， Suzuki S， et al. Selective inhibi-tion of hepatoma cells using diphtheria toxin A under thecontrol of the promoter/enhancer region of the humanalphafetoprotein gene[J].Jpn J Cancer Res，2000，91(3):343-350.

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[8] 付士波，鞠桂芝，杨英.蝎毒对B16黑色素瘤细胞生长的抑制作用[J]. 吉林大学学报:医学版，2004，30 (2):178-181.

篇9

【全国高血压日活动方案一】

活动主题：

合理膳食，远离高血压

活动目的：

宣传高血压知识、怎样预防高血压，提高同学们合理膳食的意识。在医护人员的指导下演示高血压病人发病时的紧急处理方法。

活动时间：10月8号

活动地点： 中心食堂下篮球场

活动主办单位：重庆邮电大学生物信息学院志愿部

活动协办单位：

活动对象：

活动参与人：

前期活动准备：联系校医院医护人员

联系校广播站

查找、收集相关治疗(高血压、合理膳食知识) 准备演示工具、材料

申请音响设备

展览架

海报

展板

宣传单

志愿者帽子20顶(办公室借)

志愿者旗帜

座椅桌子(具体数量待定)

活动流程：1、提前安排相关人员搬桌椅、音响设备等。

2、安排相关人员布置好会场。

3、安排发传单的同学各自负责好自己的区域，主持人口头宣传高

血压知识，同时演示人员在医护人员的指导下，演示高血压病人发病时的紧急处理方法。

【全国高血压日活动方案二】

2016年10月8日是第十七个全国高血压日，今年活动主题是知晓您的血压。为有效预防和控制高血压，提高广大群众对高血压病的认识和重视，区卫生局、区疾控中心协同市盐务局直属分局、潍坊市国民体质监测中心、潍坊医学院附属医院、潍坊市妇幼保健院、潍坊市市立医院和北门大街街道社区卫生服务中心等8所机构，定于2014年10月8日将开展全国高血压日义诊宣传活动，活动安排如下：

一、活动目的

1、提高居民高血压防治意识，培养健康的生活方式。

2、宣传高血压的危险因素和早期症状，提高早发现、早诊断、早干预、早治疗的能力。

3、提高高血压患者自我管理的知识和技能，减少和延缓并发症的发生。

4、宣传低盐饮食，推荐使用低钠盐。

5、播放《低盐饮食保健康》健康教育光盘。

二、活动地点

1、市区医疗机构集中活动在北门大街社区卫生服务站。

2、各卫生院、社区卫生服务中心(站)在各自负责的社区进行相关宣传，宣传主题提纲见附件。

3、各医疗机构在候诊室、输液室、健康教育室等场所通过电视、大屏幕循环播放《低盐饮食保健康》健康教育光盘。

三、活动时间

2016年10月8日上午8：30-11:30。

四、参加活动人员

1、潍城区疾控中心慢性病科与健康教育科人员;

2、潍坊市盐务局直属分局工作人员;

3、潍坊市国民体质监测中心人员;

4、潍坊医学院附属医院各学科专家、营养科医师;

5、潍坊市妇幼保健院健康教育科人员;

6、潍坊市市立医院各学科专家。

五、活动内容和形式

1、现场义诊咨询：心血管内科、营养科医师针对高血压防治提供专业咨询服务、免费测量血压。

2、国民体质监测中心人员利用专业仪器进行亚健康、骨密度、肺活量等体质测试。

3、盐务局进行低钠盐的宣传和发放。

4、横幅宣传。

六、宣传标语

1、2016年第十七高血压日健康宣传活动主办单位：潍城区卫生局、潍城区疾控中心、潍坊市盐务局直属分局、潍坊市国民体质监测中心、潍坊医学院附属医院、潍坊市妇幼保健院、潍坊市市立医院。

2、2016年全国高血压日主题是知晓您的血压。

3、肥胖是血压升高的重要危险因素。

4、防治高血压要戒烟戒酒 适当运动 清淡饮食。

篇10

生物医学工程学科（BiomedicalEngineering,简称BME）是一门由理、工、医相结合的边缘学科,是多种工程学科向生物医学渗透的产物。它运用了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,揭示其生命现象,为防病、治病提供新的技术手段，其目的是解决医学中的有关问题，保障人类健康，为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。生物医学工程学科的最大的特点即是一门高度综合的交叉学科。生物医学工程兴起于20世纪50年代，它与医学工程和生物技术有着十分密切的关系，而且发展非常迅速，成为世界各国竞争的主要领域之一。生物医学工程学这个名词最早是出现在美国。1958年在美国成立了国际医学电子学联合会，1965年该组织改称国际医学和生物工程联合会，后来成为国际生物医学工程学会。生物医学工程学除了具有很好的社会效益外，还有很好的经济效益，前景非常广阔，是目前各国争相发展的高技术之一，现今市场规模可达1000～2000亿美元。生物医学工程学的学科内容包括了生物信息学、生物力学、各种医疗仪器装备、医学物理学以及医学材料等，它的发展将随着世界高技术的发展，如航天技术、微电子技术等的发展而得到长足进步。

随着生物医学工程学科的高速发展，对相关人才的需求日益增大，为此，我国有大量的医科、药科大学、综合大学和理工科院校都设置了生物医学工程从本科到博士的专业及领域。在2008年4月北京举行的“亚太生物医学工程国际会议”上，各种院校生物医学工程学科专业教育、课程建设等问题被提出并进行探讨，对于交叉学科教育教学模式的创立进行了研究，说明这一问题已经成为高校教育教学研究的热点。本文在对生物医学工程学科特色、对医科药科、综合性大学、理工科大学办学特点进行分析的基础上，对于在各类院校中设置的生物医学工程专业的特色建设进行阐述。

1生物医学工程专业内容特色概述

生物医学工程是一门新兴的边缘学科，它综合了工程学、生物学和医学的理论和方法，在各层次上研究人体系统的状态变化，并运用工程技术手段去控制这类变化。其学习内容包括以下几个方面。生物医学工程专业人才培养特色的探讨敏杨禹陈国明刘盛平（重庆理工大学药学与生物工程学院）

1.1医学影像技术

即通过X射线、超声、放射性核素、磁共振、红外线等手段及相应设备进行成像的技术，现还有正在兴起的阻抗成像技术等。

1.2医用电子仪器装备

分为诊断仪器和治疗仪器两大类。诊断仪器主要是用以采集、分析和处理人体生理信号，现在使用较多的是心脑电、肌电图仪和多参数的监护仪等，而通过体液来了解人体内生物化学反应过程的生物化学检验仪器也已逐步完善并走向微量化和自动化。治疗仪器设备则是采用X射线、γ射线、放射性核素、超声、微波和红外线等仪器设备，如X射线深部治疗机、体外碎石机、人工呼吸机等。手术设备如γ刀、激光刀、呼吸麻醉机、监护仪、X射线电视等。现代化医疗技术中还将设备功能更加多样化、复杂化。

1.3生物力学

主要是研究生物组织和器官的力学特性，人体力学特性和其功能的关系。其中包括生物流变学（血液流变学）、软组织和骨骼力学、循环系统动力学和呼吸系统动力学等。

1.4生物材料

即人工器官、组织工程所需要的物质与材料，其大多数是需要植入人体，需要具备耐腐蚀、化学稳定性，需要具有与机体组织的相容性、血液相容性、无毒性。作为材料，根据所需还应满足各种器官对材料的各项要求，包括强度、硬度、韧性、耐磨性、挠度及表面特性等各种物理、机械等性能。需要掌握的知识包括金属、非金属及复合材料、高分子材料的合成工艺条件和表征、成型制备、性能等。

1.5生物效应与生物控制

生物效应是指在医疗诊断和治疗中，光、声、电磁辐射和核辐射等能量在机体内的分布、变化等作用。而生物控制则是机体自身的调节控制现象。采用生物、化学的方法对这些情况加以认识。其他还有介入式诊断、治疗等。生物医学工程最为竞争激烈的领域在医学成像技术上，其中以图像处理、阻抗成像、磁共振成像、三维成像技术以及图像存档和通信系统为主。而对医学信号的处理分析，包括心脑电、五官、语言、心音呼吸等信号和图形的处理与分析，以及神经网络的研究处理也是目前世界各国研究与学习的热点。作为生物医学工程专业的本科学生，将从业于该领域的研究、设备研发及制造、使用、维修养护等。所具备的知识体系是从物理化学基础、工程学到医学，十分广泛，仅四年内进行如此庞大的知识学习，学生将会呈现基础知识欠缺而专业知识也不深入的问题。为此，我们就医科大学、理工科大学、综合性大学各自特点进行了调研与分析，在此基础上，提出了生物医学工程本科学习建立特色课程体系的见解。

2生物医学工程专业人才的培养特色的研讨

我国生物医学工程本科专业分别在医科类大学、综合大学与理工科类大学中均有设置。由于生物医学工程具有典型交叉特性，该专业的毕业生的就业方向有运用医学影像学技术、医学信息学技术等在医院进行疾病诊断及治疗，有运用基础数学、物理、化学知识进行理论创新与实践，更多的是运用工程技术进行医疗器械、设备装备的研发、制造与维护管理等。由于生物医学工程庞大的知识体系，无法由某一个从业人员掌握，需要各方向的协作与合作，由此认为，设置于医科类大学、综合大学与理工科类大学的生物医学工程专业应有各自的特色。

2.1医科类大学生物医学工程专业人才的培养特色

2.1.1人才培养目标

作为医科大学，其专业人才培养具有鲜明的医学特色与优势。医科类大学生物医学工程相关专业的人才，其就业方向更多应以进入医院从事常规放射学、CT、核磁共振、DSA等的操作及计算机操作，运用各种影像、信息等诊断技术进行疾病诊断或治疗，所以其培养的人才首先应学习并具备医学的专业知识，然后才是具备基于医学专业领域需要的现代医疗仪器的研发与使用、管理能力的知识体系的学习，成为拥有工学知识及应用能力的医学应用型、复合型高级人才，毕业后所从事的仍是医药卫生领域工作，在医院设备使用、维护、管理方面起重要作用。因此其课程的设置应该与工科类生物医学工程侧重点不同。如在一般医科大学中都设有生物医学工程专业，以及与此相关的医学影像学专业、医学信息学专业等，其培养目标就应以“培养具有基础医学、临床医学和现代医学生物医学工程（如影像学、信息学等）的基本理论知识及能力，能在医疗卫生单位从事医学诊断、治疗（或信息管理等）和医学成像（或医学信息等）技术等方面工作的医学高级专门人才”为主。相应的培养要求应在于“学习基础医学、临床医学、医学影像（或信息学、医学超声学等）的基本理论知识，受到常规放射学、CT、核磁共振、DSA、核医学影像学、信息学、医学超声等操作技能的基本训练，具有常见病的影像诊断、超声治疗和介入放射学操作基本能力，基本的仪器（装备）维修保养能力”上。#p#分页标题#e#

2.1.2课程设置

基于医科大学的特色，其主干课程应注重基础医学、临床医学，同时开设基于医学特色的工学、工程学课程。具体如基础类的基础数学类、物理类、化学类、计算机类，如高等数学、普通物理学、有机化学、生物化学、微机原理及应用等课程，基础和临床医学类课程，如人体解剖学、生理学、诊断学、内科学、外科学、儿科学、妇产科学、药学、中医学、中药学、卫生管理等课程，然后按照各高校侧重设置传统生物医学工程的工学类、工程类课程，如模拟电子、数字电子技术、传感器、数字信号处理、医学图像处理、医用仪器原理、医学影像仪器、检验分析仪器、临床工程学、人体形态学等，部分专业可设置如力学类、机械工程类、有机材料或金属材料类课程。虽然是同一生物医学工程专业，但需要按照本校特色来设置课程，切忌大而全无特色，或各高校均设置同样课程。这是违背了生物医学工程高度交叉学科的学科特色的。

2.2综合性大学工科以及理工科大学生物医学工程专业人才的培养特色

2.2.1人才培养目标

现今综合性大学工科以及理工科大学基本上都设有生物医学工程专业，如北京大学工学院、浙江大学生物医学工程与仪器科学学院、东南大学生物科学与医学工程学院，四川大学高分子科学与工程学院等，各具特色。以东南大学生物科学与医学工程学院为例，其前身是生物科学与医学工程系，创建于1984年。学院的科学研究及学生培养方向就是强调生命科学与电子信息科学学科的交叉与渗透，应用电子信息科学理论与方法解决生物医学领域中的科学问题，发展现代生命科学技术。其人才培养目标在于“培养掌握生物医学工程专业知识，掌握分析与健康相关的生物医学工程问题的方法，并具备综合应用所学知识和方法解决实际工程问题的能力，具备健全人格和远大理想的工医结合复合型优秀人才”。即更加注重于培养工程与医学相结合的复合型人才，这些专业人才的从事的工作更多是在用于医学诊断、治疗的仪器设备的设计、研发及制造、维护等上面。而四川大学的生物医学工程专业的培养目标，按照其特色制定为“以工程为主，以从事生物医学工程教学科研的相关学科为依据，培养从事生物力学、生物材料、人工器官等相关方面的研究、开发、生产的高级专门人才。”，偏向于材料工程学。由此可知，在综合性大学工科以及理工科大学中，生物医学工程专业应更注重工学、工程学内容，其培养目标就应以“培养具有现代医学生物医学工程（如机械、电子、材料、计算机在医学中应用等）的基本理论知识及能力，能在医疗设备相关企事业单位从事设备（或装备）设计研发、制造、维修维护、管理等方面工作的高级复合型专门人才”为主。相应的培养要求应更多的学习工学的基本理论知识，受到常规医疗装备、设备等设计、研发、操作、维护维修、管理技能的基本训练并具有相应能力”上。

2.2.2课程设置

基于工科特色，其主干课程应注重工科基础理论的学习，了解医学基础知识，同时学习机械、电子、材料、计算机应用于医学中而派生的专业课程。如将特色定在医疗设备制造等方向上的生物医学工程专业，其基础类课程更加强了基础数学、物理的学习，设置了较多学分的高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理及实验等，医学类课程设置了基础医学与实验，涵盖人体解剖学知识，专业基础课和专业课设置了生物医学数学基础、电路及模拟电子技术及实验、数字电路与逻辑设计及实验、微机原理与接口技术及实验、VisualC++程序设计及实验、信号与系统、EDA技术、计算机硬件控制基础、单片机原理及应用、医学成像原理、医学影像系统、生理信号检测、生理信号处理、医学图像处理、医学仪器设计与实现、医学传感器、医学光学、医学超声、医学材料等，同样，课程设置也应按照本校特色加以取舍。