生物科学与医学工程范文

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摘要 医学免疫学是与临床和应用结合紧密的、生物工程专业学生务必学习和掌握一门科学，近年来发展迅速，工科院校因为有其自身的特点，所以对医学免疫学内容的选择和讲授必须符合自身院校的特点。本文从课程的内容设置和教学方法改革两方面来探讨在工科院校如何进行医学免疫学的教授和学习。

关键词 工科院校 生物工程专业 医学免疫学 课程设置 教学改革

医学免疫学是临床医学与免疫学基础理论相互渗透的一门边缘学科，也是基础医学向临床医学转变的一门过渡课程。随着分子生物学研究的深入及其向医学免疫学的不断渗透，也使后者在基础理论知识和实验研究方法上不断得到改进、发展和完善，这给医学免疫学的的讲授带来很大的挑战和压力，尤其是工科院校由于任务重、课时少等现实特点，怎样在有限的时间内向学生传授不断更新的医学免疫学知识是一个值得思考的问题，本文是作者对工科院校医学免疫学课程设置和教学改革的一点初步思考。

一、课程设置

（一）确立教学目标。在工科院校，医学免疫学这门课程的培养目标就是通过教学和学习，使学生掌握医学免疫学的基础理论知识和基本技能，了解该领域内的最新研究进展，具备一定的科研能力，能独立运用所学的基本知识和基本技能解决生活和工作中遇到的与免疫相关的问题。通过学习，主要使学生获得以下几方面的知识和能力：①掌握人类免疫系统的组成和功能；②掌握机体免疫应答的种类、过程和特点；③了解一些免疫性疾病的发病机制如爱滋病、自身免疫病等。④了解免疫学防治的相关知识；⑤了解和掌握一些重要的免疫学技术，熟悉免疫学的研究方法，具有一定的科学研究能力。

（二）选择教学内容。教学内容的选择直接影响学生对这门课程的学习、理解、掌握和应用情况。根据工科院校学生的培养目标和医学免疫学本身的发展特点确定课程的主要讲授内容分为以下四部分：①免疫学的基础理论知识，包括免疫系统、免疫器官、免疫细胞、免疫分子、免疫应答等内容；②临床免疫：变态反应、肿瘤免疫、移植免疫、艾滋病等内容；③免疫学防治；④免疫技术。

（三）重视实验课开设。实验课的开设是训练学生基本实验技能、培养优良科研作风的重要环节，不仅可以培养学生分析和解决问题的能力、实际动手能力，而且还可以验证所学习的基础理论，巩固所学知识，开发创新意识，培植学生创新能力。目前，一些工科院校由于课程设置将医学免疫学定为选修课、实验条件较差等原因限制了医学免疫学实验课的开设，这需要工科院校主管领导根据本校的实际情况，重视医学免疫学理论知识讲授的同时开设实验课，重新设置课程类别和实验内容，优化实验资源，唯有这样才能圆满完成培养新世纪生物工程人才的培养目标。比如免疫细胞的形态特征、免疫细胞的分离纯化、T细胞表面的CD2和绵羊红细胞结合、免疫技术中的免疫组织化学染色及切片的制作等理论性较强的知识的学习和记忆，使学生感到非常枯燥乏味，但是如果我们在理论知识讲授后马上接着开设免疫细胞形态学观察、外周血免疫细胞的分离纯化、玫瑰花环实验、免疫组织化学实验、冰冻切片和石蜡切片的制作等实验，加深学生对有关理论知识的理解和记忆。实验的开设一方面可以促进学生对医学免疫学基本理论的理解和记忆，另一方面可以培养学生的实际动手能力、创新意识、分析问题和解决问题的能力和科研意识。

二、教学改革

（一）授课内容和授课方式的优化组织选择。工科院校学制为四年，开设的专业课程比较多，理论的教学内容随着研究的深入又不断地深化和丰富。工科院校学生学习具有课程重、授课时间短等特点，如何在有限的校内学习阶段让学生掌握大量专业基本理论知识和不断发展完善的新观点、新知识，这就需要任课教师在讲课之前认真组织安排授课内容，精心选择授课方式、使学生在有限的课堂时间内接触并领会、记忆丰富的理论知识。①授课内容的组织：根据医学免疫学课程的的基本框架可以将医学免疫学分为免疫器官、免疫细胞、免疫分子、免疫应答、临床免疫和免疫技术等六大模块。前一模块的知识内容是后一模块知识内容的基础和铺垫，理解和熟悉前一模块内容可以易化对后一模块内容的学习和记忆，按照如此顺序依次进行讲授，符合人们认识问题分析问题的规律，有利于学生理解和掌握所学内容。此外，还有医学免疫学知识的最新研究进展，这些最新进展与以上六个内容的模块没有冲突之处，它们相辅相成相互补充，共同完善着医学免疫学课程的理论知识；②授课方式的选择：授课方式的选择也就是对教学手段教学方法的选择，根据课堂讲授内容重点难点易混点等来选择讲授、自学、讨论、见习、实验操作、电化教育等相结合的多样化教学方法，使学生充分利用课堂的每一分钟，最大化的理解吸收课堂知识，如对最新研究进展的讲授可以和与此有关的理论知识穿行。在授课方式的选择上一定要站在学生的角度，把学生作为课堂学习的主体，使他们由被动学习转变为主动学习。此外，在教学活动中，教师要精心设计和创造富有感染力的教学情景，诱导学生产生猜想，提出问题，充分调动学生的良性思维，培养学生的求知欲和好奇心，充分调动学生的学习兴趣和积极性［1］。

（二）加强学校、医院和企业的联系。医学免疫学是医学基础学科更是一门临床学科，至少也是基础和临床联系非常紧密的一门过渡学科。社会工业化程度的提高，环境污染的加重以及疾病的诊断方法和技术的改进和提高等多方面原因，免疫性疾病发病率大大增高，特别是自身免疫病如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、多发性硬化症等。在对各种免疫性疾病讲授过程中，通过电化教学手段以影视的方式将这些疾病的临床表现、诊断方法和过程完完全全展现在学生面前，使学生对这些免疫病的认识不仅仅停留在感性阶段，还要深入到理论层次。在有条件的情况下，尽可能与市内医院联系，带领学生到一些相关科室特别是免疫科亲自接触一些免疫病患者，观察他们的临床表现，了解诊断过程。通过电教和临床实习的结合，使学生达到对一些常见的免疫性疾病的发生、发展、治疗有一个系统、深入的认识；学生除了对一些临床常见病例有浓厚的兴趣外，还格外关注免疫学技术在一些生物技术有限公司的实际应用情况。免疫学技术作为一种方法学对科学研究的发展具有很大的推动作用。在教学过程中，教师应抓住这些特点，最大限度地激发同学的创新意识与创造灵感，使他们能把这些意识和灵感带到即将或正在开展的科研工作之中［2］。为了达到学以致用的目的，教师除了在课堂上传授相关科研领域中经常用到的免疫学技术外，还要联系相关企业带领学生下厂参观、实习。实践证明，加强与临床和企业的结合很受学生欢迎，进一步激发他们学习的主动性和热情，产生很好的教学效果。

（三）开展学术讲座和课外兴趣小组。医学免疫学随着生命科学的迅速发展不断扩展它的深度和广度，生命科学的每一步进展都补充和完善着医学免疫学基础理论和技术方法，对于生物工程专业的学生来说必须了解和熟悉这些新的知识更新点，但工科院校由于课时少，如医学免疫学的课时一般都在30节左右，授课内容多等这些特点使授课老师在课堂讲授中不能过多地给学生传授这些新的进展情况，这样容易造成学习的知识和一些实践的脱节，因此，通过以下的方法可以在一定程度上弥补这种知识的脱节。①鼓励开展学术讲座活动：选择合适时间，学校鼓励任课教师或邀请一些该领域的专家学者开展学术讲座。一方面任课教师根据医学免疫学理论知识的最新进展给学生进行补充和传授；另一方面，和本领域的专家近距离接触可以使学生增强学习的信心，了解该学科发展的动态；②组建兴趣小组：根据学生的兴趣可以组建“自身免疫病研究兴趣小组”、“单克隆抗体制作研究小组”或：“疫苗制作研究小组”，有专职教师带领，定期不定期的开展一些有关医学免疫学的活动，如医学免疫学知识竞赛活动、自身免疫病的调查和分析、参观生物制品有限公司等。通过这些活动不仅可以巩固和深化学生学习的理论知识，还可以培养和锻炼学生对实际问题的分析处理能力和研究能力。

（四）改进和完善成绩评价体系。对学生学习成绩的评价不能仅限于单一的试卷测试，成绩的评价要整体上反映学生知识的掌握程度、分析解决问题能力、动手能力和实验操作能力等综合素质，这就决定成绩的高低不能不能仅凭试卷考试，可以通过出勤情况、课堂表现、回答问题情况、作业完成情况、动手操作、实验报告的撰写等方式进行综合考核，将各项成绩加权后计入学生的总成绩，可以客观的反映学生的综合素质和能力。

三、结论

医学免疫学不仅仅是一门基础性学科更是与临床和应用结合紧密的学科，这已经得到广泛的认可，并且知识的更新和发展迅速，作为任课教师不能只重理论知识传授而忽略相关技术的传授，也不能只重视书本知识的讲解而忽略最新研究进展的传递，因此，任课教师思想上要重视医学免疫学培养目标和讲授内容的改变，在备课和讲课过程中有意识的选择教学内容和授课方法和重视实验课的开设，只有这样才可以培养出即具有扎实理论知识又具有实验能力的新型生物工程人才。

参考文献

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关键词：案例教学法 生物制药工艺学 教学方法

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）01（a）-0020-02

生物制药工艺学是生物工程专业学生的一门必修课，也是生物工程技术实践应用的重要分支。课程以生物化学、微生物学、生物工艺原理、下游提取分离技术、生物工程分析、基因工程和免疫学为基础， 研究生物药物生产原理、工业生产过程、制定生产工艺规程、制药生产过程优化，实现安全、经济、高效生产药物的一门学科[1]。

1 生物制药工艺学案例教学改革实施的必要性

生物制药工艺学内容主要涵括微生物药物、生化药物及生物制品三大类药物的制备工艺。在具体药物生产工艺的学习过程中就是将前期学习的理论知识应用于实际药物的生产，例青霉素的生产工艺，主要从菌种的活化、种子扩大培养、发酵的控制、发酵液的预处理、青霉素的提取纯化精制等方面来分析青霉素的生产工艺流程及工艺参数的控制。学生在以前的基础课中已经掌握了各种工艺控制方法、产物分离技术等理论，如果采用传统的讲述式教学方式，老师讲，学生只是听，一方面学生不重视，抓不住重点，觉得老师是重复以前的知识，枯燥无味，没有积极性；另一方面，学生不能将原来所学的基础理论，具体分析生物药物的生产工艺，理论指导实践，从而使教学效果大打折扣。

案例教学法最早于19世纪70年代由哈佛法学院在大学课程中开始使用。它以教学案例为基础，以学生在课堂内外对真实事件和情境的分析、思辨为重点，以提升学生应用理论创新性解决实际问题的能力为目标的教学方法[2]。该方法主要根据教学目标的需要，采取一些与教材内容相关的具体案例进行讲解及组织学生进行研讨，从实际案例中学习、理解、分析和掌握案例的一般规律、原则、方法及操作技能，从而使学生的感性认识上升到理性认识[3～4]。

在生物制药工艺学教学中，结合三大类药物的典型药物生产工艺，建立案例库，在该课程部分章节教学中应用案例教学模式。在新课讲授之前，从案例库中选择相关的典型案例交给学生，并提出问题，然后让学生分组进行资料搜集并讨论，授课时由学生占主体地位，把小组讨论的结果带到课堂上讲解分析，其他学生发表不同意见，最后由教师归纳分析总结并引出新课。从而实现由案例具体分析到新内容理论知识的讲解，使学生通过对具体药物在不同案例中具体生产问题进行深入的思考，培养学生分析和解决问题的能力。例如，在讲解“青霉素生产工艺”这一章节时，在教学中先通过讲解认识青霉素这种药物的结构特点，然后以案例库中各个工厂具体青霉素生产工艺为案例，组织学生对各种工艺进行研讨，要求学生从菌种、代谢控制、分离纯化方式以及收率、能耗、环保、安全及关键设备使用等方面对各厂工艺进行总结、分析比较，并从中自行设计最佳工艺。通过应用案例法教学方式，有效解决了生物制药工艺学课程内容枯燥、理论和实践缺少联系的弊端，从而提高了学生对知识的掌握和应用能力。

2 生物制药工艺学案例教学的课程改革的实施

2.1 精选教学案例

在保证案例选择典型性、时效性的前提下，根据生物制药工艺学中微生物药物、生化药物及生物制品三大类药物的典型药物生产，每类药物选择3～5种，例微生物药物从初级代谢和次级代谢产物两方面考虑，选择谷氨酸、青霉素、链霉素的发酵生产作为典型案例，通过结合生产实习、毕业实习及校友提供组建案例库，使每种药物各种生产工艺达到5～8个，在进行到此部分内容时与传统的讲授法相结合，在课程进行到适时开展案例教学，使学生好像亲身立足于企业实际中，运用所学到的知识，解决企业中存在的问题。

2.2 精心设计问题

根据案例库中的各种药物生产工艺准备问题。问题设计是案例教学方法中引领学生探究问题、开阔思维的关键因素。问题的设计要符合学生的认知程度和认知心理，具有对专业基础知识应用的指向性。因此，所设计问题主要根据学生的学习情况和学科知识的积累情况，每个工艺提出8～10个不同层次的问题，以利于课堂讲解中的引导和开阔学生的思路。

2.3 案例教学的实施

课外讨论小组以4人为一组，指定组长。将相关的案例、问题及要求查阅的参考资料范围提前一周交给组长。要求每个学生根据问题，查阅基础知识及最新研究资料，最后小组内进行分析、讨论、总结。在案例教学时，教师首先讲解这类药物的基本特点，然后引出这种药物的生产工艺，分别要求各组根据准备的案例，派一名代表进行具体企业案例的讲解，分析工艺控制点及存在的问题。同组其他同学可进行补充完善，各组之间可互相提问、争论。课堂讨论学生的积极性能够在很大程度上反映出教师案例选择的恰当性、教学引导的科学合理性，以及教师是否创造了良好的课堂讨论氛围。

教师最后做恰当的点评和总结。教师的总结应从全方位、多角度对学生的讲解、提出的问题及讨论分析进行总结，关注学生对具体案例中工艺的流程、工艺控制参数的分析是否全面、正确，以便学生从案例教学法的过程中学到正确处理和解决药物生产中存在的问题。其次，教师通过对具体中案例所包含的理论知识进行总结和归纳，进一步巩固学生对知识的记忆和理解。最后，教师在评价时应对有创新的观点应给予鼓励；同时指出还存在的不足，并适当提出一些自己的看法和意见。通过总结，让学生根据自己的问题在课后写出心得报告。

2.4 设计性实验的实施

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关键词：生物医学；测试技术；传感器

中图分类号：O6-33；G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）49-0131-02

一、引言

面向生物医学工程专业开设《测试技术与传感器》是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换和信息处理的理论和技术为主要内容，集光、机、电于一体，综合物理、化学、生物、材料、电子、电气、计算机、机械等学科技术的实践性非常强的专业基础课。杭州电子科技大学生仪学院目前开设的《测试技术与传感器》课程的课程目的为系统论述测试系统及其基本特性；介绍测试系统中传感器的结构、基本原理和典型应用，以及传感器的发展趋势、选用原则等，它是实现测试与自动控制的重要环节，仪器专业的重要专业基础课，也是自控原理、智能仪器课程设计、虚拟仪器课程设计的基础。

二、存在问题

目前该课程的教学状况及存在的问题：（1）测试技术与传感器技术属于多学科交叉渗透课程，涉及电学、磁学、光学、化学等学科，对先修课要求较高，现有的教学内容，以教师课堂讲授为主，侧重于原理的介绍及公式的推导，学生看不见，摸不着，缺乏感性认识，容易出现枯燥、难以学好的感觉，加上很大一部分学生的学习主动性差，学习态度上不太重视，没有投入必要的精力和时间，直接影响教学效果。（2）现行传感器教材比较繁多，有的以传感器原理为主线，有的以过程参数测量为主线，但是很多教材都没有涉及新型传感器的理论知识及其应用，不利于学生拓宽知识面，不符合宽口径人才培养模式。（3）目前传感器课程的实验环节以验证性实验为主，主要使学生掌握常用传感器的使用和标定方法，以及相应传感器的测量转换电路设计。（4）课程考核方式一般是以考试为主，辅以作业、实验、考勤评价，这种考核方法很难激发学生的学习积极性和主动性，不能真实反映学生的学习能力、对知识的掌握程度及其专业应用能力。

传感课程教学方法研究大多是自动化、精密仪器专业中对该课程的教学方法研究。结合本专业优势，本文提出通过使用启发式教学、结合临床实际教学、结合多媒体等手段丰富教学方法，提高生物医学传感教学效果。这些方法对提高生物医学专业的传感教学提供了重要改进措施，对提高教学质量具有重要意义。改革和完善《测试技术与传感器》课程的教学模式，通过研究型教学，训练学生的高级思维能力和解决实际问题的操作能力，培养学生主动学习、独立学习与终身学习的能力，使学生具备一流大学本科生的素养，提高核心竞争力。

三、改革目标

1.本文拟从课堂教学模式、课程教材多样性模式、实验课教学模式等方面研究并探索出具有杭州电子科技大学生物医学特色的“测试技术与传感器”研究型教学模式，培养学生的高级思维能力、解决实际问题的操作能力、交流沟通能力，在大学学习结束后，离开校园和教师，具有继续自主学习的能力。

2.在以基本传感测试单元为框架的知识体系的基础上，收集整理基于生理学与工程应用或医学临床现象结合的传感学科交叉内容，为编写生物医学工程等工科专业适用的生物传感教材、论文等提供教学资料并制定教材理论体系框架。

四、具体措施

（一）课堂教学模式探索

1.教师课堂讲授重点为最核心的知识点，对具有迁移价值的学科基本原理进行阐述。讲授内容少而精，对重点、难点讲深讲透，引导学生多角度、深层次地理解基本原理，而对事实性知识点，则少讲或不讲；讲授内容宽而新，以学科的发展为大背景，了解课程基本原理在大学科中的定位，以及与学科最新发展的联系。

教学内容较多，面面俱到的教学难以完成教学任务，教学效果并不佳。根据传感检测特点和生物医学工程等相关专业的培养需要，设计该课程的课程体系以各传感器基本功能为主，尤其是电感、电容、电压、应变片、磁电式传感等章节作为教学重点和难点，其中的各个章节的应用与心电、脑电、肌电内容相关联，引入生物医学工程重要的研究领域――脑机交互，作为重点讲解；而光敏、气敏、热敏等章节内容相对简单，容易理解，不做重点讲解。因此，可据此分配授课时间，突出教学重点。

2.教师根据核心知识点，提出知识点总结分析归纳问题、实际应用相关问题等，由学生课程小组分别选择问题，课后参阅书本、资料，提出解决方案，并由课程小组代表发言，课堂展示并交流。

此外，在各个传感系统中识记结构部分内容琐碎难记，而生物医学工程专业对这部分内容的要求并不高，不要求掌握详细结构，在理解传感结构及工作原理的基础上，日后工作或科研中用到这部分内容时能够通过查阅参考书获得信息即可，课堂讲解突出章节纲要，对其中涉及的工程应用现象补充材料介绍。

3.课堂教学中，教师讲述研究课题开题报告基本格式及其具体实例，由学生自我提出学科感兴趣的实际问题，参阅相关资料和解决方法，模拟写作研究课题开题报告。为更好地服务于生物医学工程专业的学科交叉特点，在生物医学传感的教学过程中注意整理、添加与工程应用和医疗仪器的内容。比如，在讲解压电传感基础上增加相关的医疗应用讲解，如人工瓣膜、血压监测计等器件的工作原理内容；在讲解电感基础上，增加当前无创呼吸电感检测的原理等介绍，这些内容对激发学生兴趣、启发学生的创新思维具有重要作用。然而，这部分内容还比较零散，没有形成良好的体系，此外，目前还没有专门适用于生物医学工程等工科专业的生物传感生理学教材。在讲解医疗方向的应用时，要注意资料的收集、整理和系统化，不仅可以很好地服务于生物医学工程等专业的培养要求，还将对编写工科专业专用的生物医学传感教材提供课程资料和理论框架。

4.课程教材模式探索。课程教材采用开放性体系，教师围绕教学目标研读现行的先进教材的基础之上，为学生推荐至少2本以上国内外先进教材，包括英文原版教材，对应于不同核心知识点，引导学生学会知识点的寻找、分析、归纳、比较，并利用各种国内外文献网络进行最新相关进展的补充和学习。引导学生尽可能或完全避免学一门课程只读一本书的现象。

在课堂教学中，除了使用多媒体和板书进行理论教学之外，还有意识地利用网络公开课等引导学生的自主学习。在我校图书馆的视频资源中有国内外著名大学的视频公开课，利用这些强大的网络资源可以弥补课时少、课程任务重的矛盾。比如，在该课程教学中，原理介绍部分占课时较少，在对重点器件结构和系统课堂讲解的前提下，其中一些具体的设计内容布置给学生自学。除了缓解课时不足的矛盾，网络课程资源还可补充教学内容，加深学生对知识的理解。

教师发展学习平台中的相关传感课程讲述，由经验丰富的名师授课，通过网络观看可加深对理论学习的印象，还可激发学生的学习兴趣。不仅丰富了学生的学习资源，更重要的是，在这种教学过程中，向学生示范了资料收集和获取信息的方法，提高了学生自主学习的能力。

（二）实验课教学模式探索

1.基础性实验：围绕测试技术与传感器的核心知识点，掌握传感器的基本原理及信号检测，这类实验主要属于验证性实验。

2.综合性实验：模拟生产或生活实际中的某一具体项目开展，学生可根据被测对象的不同选择各自合适的传感器，实验室配备电压表、电流表、指示灯、蜂鸣器、计数器等设备，用于学生自行完成线路的连接，也可根据学生的具体情况拓展知识点，综合性实验可在做的过程中让学生将学到的理论知识贯穿起来，整个项目采用3～4人为一小组的团队形式，以学生为主体，教师可适时地进行引导，循序渐进地实施项目，完成知识、技能和相关能力的学习。

3.提高性实验：对于提高阶段，我们将尝试结合虚拟仪器实验平台，虚拟仪器技术是仪器智能化发展的一个重要方向。我们增设实验内容要求学生采用软件LABVIEW或VB、VC等作为开发工具，设计直观友好的用户交互界面。如有可能还可根据检测分析的结果产生相应的输出控制信号。

4.除了实验教学，在与医疗仪器相关的脑机交互研究方面还可成立大学生科研活动小组，开展多种课外科技活动。其中申请者是该科研活动小组的指导教师之一。结合该课程的教学改革，拟吸收对生物医学方向感兴趣的同学加入，主要以观摩实验和学习实验方法为主，在活动参与中激发学生专业兴趣、促进专业学习。

五、总结

本文针对面向生物医学工程专业开设的《测试技术与传感器》课程当前存在的问题，结合生物医学专业学科交叉特色，提出了相应的改革目标和措施，使学生能自主使用各种通用传感和专用医疗仪器平台，灵活选择信号分析方法，加强对仪器平台分析的能力和对结果的理性认识，发挥该课程的实践性优势。通过施行开放式的《测试技术与传感器》课程教学模式改革，注重实验知识的延伸，完善考核制度等改革措施，最大程度地增强学生的自主性与参与性，培养社会需要的创新型、应用型、复合型、外向型的“医工结合”型储备人才。

参考文献：

[1]杭州电子科技大学教务处.生物医学工程专业及医学信息工程专业培养计划[Z].杭州电子科技大学本科专业培养计划，2011.

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追梦――各具魅力的研究院校

几十年来，为了人类医疗水平的提高，生物医学工程的追梦人坚定地做项目、搞科研，研发出一个个新的医疗技术，更培养了一代代的生物医学人才。国内生物医学工程院校就是这样一个群体，从最初建立院系学科到分专业发展科研，再到如今培育人才做实际项目，每一步都走得精彩。

重点名校

清华大学

作为国内首屈一指的理工科高校，清华大学的教学科研资源得天独厚，生物医学工程系也不例外。该系强大的师资力量不可小觑，教授就包括院士、“长江学者”特聘教授、美国电气和电子工程师协会院士、美国医学和生物工程研究院院士。另一方面，清华大学生物医学工程系硬件设施优越。院系所在的医学科学楼拥有7个科研实验室和4个教学实验室，各实验室设施齐全，更引进了世界最先进的设备供师生研究所用。

清华大学生物医学工程学科自创立以来，在医学信号处理、生理系统建模仿真、超声成像等领域进行了长期系统地研究，在生物芯片、生物信息学、神经工程、分子影像等新兴方向有明显特色。毕业生中既有国际知名大学的教授，也有国内医疗仪器产业的领军人物，更多的是国内教学、科研、国防及产业方面的优秀人才。

清华大学生物医学工程专业每年的硕士研究生总数在30人以内，具体到校内校外是1∶1的比例，考研招生的人数大概在15人左右。

上海交通大学

上海交通大学生物医学工程专业创建于1979 年，同样是我国最早建立生物医学工程学科的院校之一。正如“早起的鸟儿有虫吃”，上海交通大学生物医学工程起步早，发展也较为成熟。2011年，上海交通大学生物医学工程学院成立，旨在对接国家重大需求及临床医学发展需要，重点建设生物医学仪器、神经科学工程、医学影像信息、生物纳米材料4个学科领域，致力于培养具有国际竞争力的生物医学工程领域高端研发人才。生物医学工程学院实施精英式教育，从一年级开始就实行导师制，进行全方位的导航。学生入校后，一、二年级夯实数理生基础及专业基础；三、四年级根据领域方向兴趣，在导师的指导下，拓展知识，提升创新能力和实践能力。这一教育方式让该学科的毕业生更出类拔萃。

2010年上海交通大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名

人数 录取人数 报录比

生物学 319 53 6.18∶1

化学工程与技术 43 9 4.78∶1

生物医学工程（83100） 95 30 3.17∶1

生物医学工程（430131） 8 21（含推免） 未知

生物工程 7 4 1.75∶1

西安交通大学

西安交通大学的生物医学工程在业内声名远扬。2000年，在原西安交通大学、西安医科大学、陕西财经学院三校合并及学科交叉融合的基础上，生命科学与技术学院成立。该院下设生物医学工程系、生物科学与工程系两个系，设有生物医学工程研究所、生物医学分析技术与仪器研究所、分子遗传学研究所、癌症研究所、生物医学工程与仪器研究所、线粒体生物医学研究所六个研究所。依托学校的整体实力，学院还设有现代医学电子技术及仪器国家专业实验室、生物医学信息工程教育部重点实验室、生物医学工程陕西省重点实验室三个重点实验室。2011年西安交通大学生命科学与技术学院生物医学工程招收学术型硕士研究生50人，全日制专业学位研究生20人。

复旦大学

复旦大学生命科学学院创立于1986年，是我国最早在大学中成立的生命科学学院，也是国家生命科学和生物技术人才培养基地。生命科学学院由生态与进化生物学系、微生物学和微生物工程系、遗传学和遗传工程系、生理学和生物物理学系、生物化学系五个系级单位组成，拥有遗传工程国家重点实验室、生物多样性与生态工程教育部重点实验室、现代人类学教育部重点实验室三个国家和教育部重点实验室，以及遗传学研究所、发育生物学研究所、植物科学研究所、生物多样性科学研究所、进化生物学研究中心等七个研究机构。学院以科学研究为主导，以争取国家级重大项目为抓手，力争在科研成果、科技产业化等方面实现快速发展。

2010年复旦大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名人数 录取人数 报录比

生态与进化生物学 18 6 3∶1

微生物学和微生物工程 49 11 4.45∶1

遗传学 90 42 2.14∶1

生理学和生物物理 8 5 1.6∶1

生物化学 128 48 2.67∶1

实力院校

浙江大学

1977年浙江大学科仪系设立国内第一个生物医学工程专业，并相继建成我国生物医学工程第一个硕士学位授予点、第一个博士学位授予点和第一个博士后科研流动站，现隶属浙江大学信息学部生物医学工程与仪器科学学院。其生物工程系在我国生物医学工程业内享有“黄埔军校”的美誉。学院建有生物传感技术国家专业实验室、生物医学工程教育部重点实验室等学术研究机构。学院与国际一流大学及科研机构的交流和合作广泛，多次举办高质量的国际学术会议。作为实力派院校之一，学院办学条件优越，科研实力强劲，现有科研实验用房6千多平方米，历年来先后获得国家级和省部级科技进步奖30余项，多项科研成果居国内外领先地位。

学院硕士招生按生物医学信息处理、医学成像与图像处理、医学仪器、生物传感技术、定量与系统生理等方向进行，按下表中的小专业录取。其中免试研究生比例约50%。

2010年浙江大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名

人数 录取

人数 推免人数

电子信息技术及仪器 110 24 未知

生物医学工程（083100） 86 46 未知

仪器仪表工程 1 6 5

生物医学工程（430131） 6 14 8

东南大学

作为国内生物医学行业的佼佼者，东南大学生物科学与医学工程学院以强大的实验平台和严谨的治学态度见长。该学科设有生物电子学国家重点实验室、江苏省生物材料与器件重点实验室。另外，在苏州、无锡等地开设科研基地，给学生提供了优良的实践平台，更方便学院与校外公司合作。在教学治学方面，全院师生在韦钰院士的带领下，在追求知识和理想中求实进取，勇于创新，创造了很多卓越的科研成果。

依托强大的学科优势，生物科学与医学工程学院学生学术思想活跃，专业基础扎实，具有较强的创新意识，大受用人单位欢迎。毕业生可到生物医学工程和电子信息工程领域的企业、高校、科研院所、医院等单位从事研究、设计、管理等方面的工作。

在考研招生时，学科分两个方向来录取。对于初试，考卷一般都不会设置太难，主要是对基础知识部分的考查。

2010年东南大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名人数 录取人数 推免人数

生物物理学 15 4 0

生物医学工程 106 61 13

华中科技大学

华中科技大学生命科学与技术学院拥有生物医学工程和生物物理学两个国家重点学科。学院科研实力雄厚，依托学院建立的科研基地包括：国家纳米药物工程技术中心、科技部基因工程“国际科技合作基地”、武汉国家生物产业基地、生物医学光子学教育部重点实验室、中英基因工程和基因组学联合实验室、中德马普生物物理与生物化学合作实验室等。近三年承担国家和省（市）研究课题234 项，其中国家自然科学基金108项，获得省部级以上奖励5项，获得授权发明专利23 项，发表SCI收录论文418篇。

学院研究方向包括医学图像处理与分析、医学成像技术与应用、生物医学信号检测与处理、纳米生物光子学与生物传感技术、人工器官等。近两年的考研报录情况未公开，但历年报考人数一直在全国高校内居多。

逐梦――与时俱进的研究分支

近年来，随着生物医学工程学科的发展，生物医学工程技术也日趋成熟，各分支方向的发展也日益明晰。那么，经过几十年的科学探索与研究，生物医学工程的发展现状如何？生物医学工程研究包括生物力学、人工器官、生物医学信号检测处理、生物医学仪器、生物医学成像、生物医学超声、生物材料与微纳米生物技术、分子电子学以及远程医疗与社区保健工程等分支。现今，各分支的发展与研究进行得如火如荼，研制出一系列辅助医疗仪器与关键技术，并在人类医疗诊断中发挥了很大作用。一般来说，我们可以将这些分支简分为四个方向：医学影像学、医学信息工程、医学仪器和分子生物学。

那么，对生物医学工程怀有憧憬的你，应该如何选择自己的努力方向呢？古人云：“知己知彼，百战不殆。”我们需要了解生物医学工程，明白自己对哪方面感兴趣。

医学影像学

影像学诊断是20世纪医学诊断最重要、发展最快的领域之一。20世纪50年代x光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法，而由于X线、CT技术的出现和应用，影像学诊断水平发生了飞跃，极大提高了临床诊断水平。核磁共振计算机断层成像系统，不仅可分辨病理解剖结构形态的变化，还能做到早期识别组织生化功能变化的信息，有利于临床早期诊断。医学影像学由此而生。

不同于医学专业的影像学注重使用影像来诊断病情，生物医学工程医学影像学注重研究如何给医生提供更好的图像信息，如何将人体成像的信息更加可视化。近年来，各相关研究机构研发了许多新型的医学影像技术，包括人体各大脏器、血液乃至皮肤的成像技术，提取出更加有效的医学特征辅助医生治疗。

医学影像的研究对于研究人员的计算机水平有很高的要求，如在本科阶段学习的matlab/c++等软件是较为常用的编程软件。该方向研究生阶段的学习科目有《医学影像学》《多维信号处理与分析》《信号处理的小波变换》等，主要介绍医学成像的基本原理与关键技术，是本科阶段《大学物理》《高等数学》《数字信号处理》等课程的深度延续。

这一方向的研究在生物医学工程专业中较为普遍，很多大学都开设相应的课程或实验室。由于各院校发展情况不同，研究方向的名称也略有不同，感兴趣的考生可以利用网络资源加深了解。典型的院校有：清华大学、上海交通大学、华中科技大学、东南大学等。

医学信息工程

医学信息工程研究方向包括神经功能工程、生物医学信号的检测与处理、生物信息获取以及传感生物信息系统和应用等分支。其主要工作目标一方面是为神经科学研究建立交叉的技术平台，另一方面是为临床神经疾病的诊断和治疗提供新的解决方案。生物医学信号是人体生命信息的集中体现，是窥视生命现象的一个窗口。通过检测心电、脑电、肌电和细胞电活动、体温、血压、呼吸、心音、肌肉收缩等生物信号，提供给医生最好的诊疗信息。

该方向研究生阶段的课程设置主要包括《电路》《信号与系统》《数字信号处理》《数据结构》《生物系统及建模》《生物医学模式识别》等。各院校的课程设置基本相同，或者是相关课程的拓展。同样，该方向对学生的计算机编程能力有一定要求，在学习或实验中需要熟练应用计算机处理实验数据。毕业生的就业去向主要是电子信息和医学信息类的科研院所、医药卫生单位、生物医学电子信息企业等，从事科研、开发、应用设计制造及设备管理等方面的工作。国内开设该方向的院校有：四川大学、电子科技大学、西安交通大学、浙江大学、东南大学等。

医学仪器

医学电子仪器是生物医学工程学科的一个重要分支。19世纪末20世纪初，人类研制成功的各种治疗仪器大量进入临床，最具代表意义的有可植入式心脏起搏器、高频电刀、激光刀等。伴随微电子技术和计算机技术的发展，各种物理治疗类仪器发挥了越来越显著的作用。目前的研究课题包括：面向肿瘤诊断治疗的新型设备的研究开发、基于物理方法的热治疗技术、大功率驱动技术及医学仪器的设计与制造、面向家庭和社区医疗的数字化仪器的研发等方面。

该方向研究生阶段的课程主要有《智能仪器设计》《高级医疗仪器》《医学仪器原理》等，是本科阶段《微机原理与接口技术》《传感器技术》《信号处理技术》等课程的延续。国内开设该方向的院校有：上海交通大学、清华大学、浙江大学、四川大学等。

分子生物学

分子生物学是以分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象，是当前生命科学中发展最快，并正在与其他学科广泛交叉和渗透的重要前沿领域。由于分子生物学的不断发展，现代生物医学工程中人工关节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床上得到应用，使千千万万的患者恢复了健康。随着社会多样性发展，市场需求的不断变化，该方向也会研发出新的生物能源、保健、护理产品，甚至是化妆品相关的技术。

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――江西南昌小妮子

A：教育部“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”），从2010年6月开始实施，其目标是面向工业界、面向世界、面向未来，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势，增强我国的核心竞争力和综合国力。第一批“卓越计划”实施的高校有清华大学、黑龙江工程学院、西南交通大学、成都信息工程学院等61所高校。教育部2011年公布的第二批入围的高校更多，如中北大学、天津理工大学、辽宁科技大学、成都理工大学等133所高校。实施“卓越计划”的高校在人才培养上主要有三个特点：一是行业企业深度参与培养过程；二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才；三是强化培养学生的工程能力和创新能力。如果您对这些高校感兴趣的话，填报志愿时不妨多了解一下学校的相关信息。

Q：请问生物医学工程专业是隶属于生物科学类专业吗？都有“生物”字眼，听起来是一类的专业啊！

――广东佛山 小 明

A：很多人喜欢以“听起来”来给事物做判断，甚至定义，这可能会犯错。因为“听起来”和“确实是”是两码事。生物医学工程专业隶属于电气信息类，是运用工程技术手段，研究和解决生物学和医学中的有关问题。所以，它并不属于生物科学类，也不属于医学类，而是属于电气信息类，毕业后授予工学学士学位。生物医学工程总体来说有三个大方向：仪器、图像、材料。该专业是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的新兴边缘学科，是一门跨学科的综合性学科，对物理、数学、力学、化学都有较高要求；工科类的实验、实习；电子类的如计算机原理、程序设计等；医学类的组织学、解剖学等等都有所涉及。现在的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。开设该专业的院校主要有清华大学、浙江大学、上海交通大学、复旦大学、四川大学、华中科技大学等。

Q：近段时间，各大网站纷纷公布了未来就业前景最好的十大专业，这些信息可信吗？我填报志愿时可以报考这些专业吗？

――四川成都高三刘 川

A：这些网站的信息，您可以作为填报志愿的参考，最好不要作为您填报志愿的依据。如果您确实对这些专业很有兴趣，而且觉得自己一定能学好，当然可以报考这些专业。但是如果您仅仅是冲着就业去的，那就一定要慎重了。有的专业毕业生目前的就业率高，但不代表着您大学毕业后，这些专业的就业率仍然居高不下。很多专业的就业形势与国家经济发展形势紧密相关。考生在报考院校开设的这些相关专业时，要尽可能多了解这些专业的社会声誉、师资力量、教学设置等，了解所要填报专业学习的主要课程、就业方向、发展前景，还要了解这些院校和专业近年的录取分数线、报考情况等。相关专业的就业率不是一层不变的，考生和家长一定要明白，表面看起来热门的专业，其就业率可能不一定高。考生报考专业时必须考虑到自己的兴趣、志向与特长。志向是激发自己奋发努力的动力之一，当一个人对他所接触的专业感兴趣时，才能全身心地投入其中进行学习和研究，并做出成绩。因此，考生选择了符合自己特长的专业，在将来的学习和工作中就可以扬长避短，充分发挥自己的才能。

Q：据说被某所大学或者专业录取的条件很多，不光是总分够了就行，有时是不是还有单科成绩限制啊？

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关键词 图像处理；图像分析；教学改革；教学模式；CDIO

中图分类号：G642.0 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2013）03-0106-02

Teaching Reform of Medical Images Processing and Analysis//Tang Min

Abstract Medical images processing and analysis is one of the major foundational courses for biomedical engineering. According to the teaching model of CDIO， several teaching reform measures of medical images processing and analysis are carried out， including combining multimedia approach with traditional teaching method； guiding students to understand knowledge points unitarily； prompting students’ enthusiasm； training practical abilities of students； and fostering thinking mode merged with science， engineering and medicine. The author’s rich practical experiences demonstrate that these teaching reform measures can foster the students’ abilities， inspire their interests and therefore improve the teaching effect greatly.

Key words image processing； image analysis； teaching reform； teaching model； CDIO

医学图像处理与分析是研究图像处理的基本理论及其在生物医学工程中的应用的一门学科，是生物医学工程专业的专业必修课。该课程的任务是：系统介绍图像处理与分析的基本理论和基本方法，侧重使学生掌握其在生物科学领域的实际应用，目的是使学生系统掌握数字图像处理的基础概念、基本原理和实现方法，学习图像分析的基本理论、典型方法和实用技术，为在生物医学工程领域从事研究与开发打下扎实基础。

医学图像处理与分析课程理论抽象，涉及医学、计算机、数学、物理、信号处理等多个领域的知识，学科之间高度交叉、渗透，学生很难理解其中的相关知识和技术，因此课程起点高，教学难度大[1-2]。笔者在教学方法上也与时俱进，摒弃传统教学方法的弊端，引入新的教学模式和教学方法，实现培养高质量人才的目标。

本文提出笔者基于CDIO教学模式的医学图像处理与分析课程教学改革方面的一些经验。总体说来，该课程教学改革的主要思路是：以全新的教学理念为指导，以先进的教学手段和方法为桥梁，以学科交叉的眼光有机结合课程教学与课外教学、理论教学与实践教学、系统讲授与学生自学等多种方式，实现教学内容的完整性、前沿性、理论性与实践性，使学生掌握本门课程的理论框架与思维方法，掌握生物图像处理与分析的相关技能，能够采取合适的处理方法实现特定的医学图像处理目的。

1 CDIO教学模式

CDIO教学模式是近年来国外工程教育改革的最新成果，其中C代表构思（Conceive），D代表设计（Design），I代表实现（Implement），O代表运作（Operate）。CDIO模式是以产品研发到产品运行的生命周期为载体，强调让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式来学习工程，并以综合培养的方式使学生在多方面达到工程师的预定目标。实践证明，CDIO教学模式比传统教学模式适应面更宽，更有助于提高教学质量，尤为重要的是CDIO模式中的新评测标准，为工程教育的系统化发展奠定了基础[3]。

2 医学图像处理与分析教改措施

2.1 融合多媒体教学和传统教学手段

目前高校授课中普遍存在两种极端：

一种是只板书授课，形式单调，内容枯燥，课堂时间无法有效利用，知识容量小；

另一种则完全采用多媒体授课，课堂教学变成单纯地播放幻灯片，缺乏学生参与互动的空间和可能。

笔者强调打造“多媒体+板书”的高质量精品课堂：

一方面，优秀的教学课件能提升和精炼教材内容，通过利用图像、声音和动画等多媒体技术将教材中相关概念、算法、原理及应用转化成形象逼真的影像展示给学生，介绍和比较不同的图像处理方法应用于医学图像的不同效果，为学生提供生动的感性认识；

另一方面，将板书穿插于多媒体教学中，对图像处理算法的关键步骤进行推导和演算，同时展示教学进度、层次和重点，有利于学生对重要知识点的系统把握，有效避免知识讲授过程中的“碎片化”现象。

2.2 引导学生整体把握知识点

在教学过程中，引导学生从整体上把握学习的总体要求，理清教学知识点、学习难点以及学习技巧，对于落实课程的知识点非常关键。每一章教学伊始，首先提出本章主线，即要解决什么问题，以什么样的方法和步骤来解决问题，所介绍方法对于解决问题的优点何在。当教学内容章节较多，分成多次讲授时，这个主线将会反复强调，从而不断加强学生对有关内容学习目的性的认识，开展针对性的学习。

2.3 调动学生的学习积极性

德国教育学家第斯多惠认为：“教育的艺术不在于教授的本领，而在于激励、唤醒和鼓舞。”[4]心理学研究也表明，学习动机与学习效果之间的关系十分密切，不同性质的学习动机对于学习效果有不同的影响。学生的学习动机直接制约他们的学习积极性，影响学习效果。笔者在课堂教学中经常采用问题学习法（problem based learning，PBL），以提高学生的学习积极性，促进学生参与教学。学生通过图书馆以及网络等资源，查阅资料，系统分析，形成读书报告，再到课堂上讨论和交流，教师则主要起到布置任务和经典总结的作用[2，5]。这种启发式、互动式、讨论式、研究性等教学方法，能够充分调动学生的积极性和学习兴趣，培养学生的创新思维和研究能力。另外，还可以通过课程网站、在线聊天等现代交流手段，将课堂教学和课后辅导有机结合，建立多渠道的教学互动模式，使学生得到及时的指导，增强学生学习兴趣。

2.4 培养学生的实践动手能力

本课程是一门以实践为基础的课程，必须十分注重学生实践能力的培养和开发，使学生熟悉医学图像处理课程基本理论的同时，掌握如何通过计算机实现这些算法，能够将所学知识和设计的算法应用于医学图像处理和分析，能够根据具体临床需要对算法进行设计、改进和优化，使处理后的图像符合临床要求。为此，本课程设置了相关的课程设计环节，两周时间内要求学生完成5～6个实验，检验算法效果，最终形成实验报告。

2.5 形成理工医结合的思维方式

现代生物科学已经呈现高度综合和高度分化的发展趋势，作为生物医学工程领域的本科生，需要具备丰富扎实的理工科知识和一定基础的医学专业知识，才能在今后的工作中有所发展和创新。南通大学的生物医学工程本科专业设置于电子信息学院，隶属工科范畴，而学生的医学知识背景相对较弱。因此，本课程讲授时要注重与医学成像技术、医学电子学等课程的衔接和交叉，不仅在讲授某一种图像处理方法时突出重点、分化难点，更要将医学实例的处理融合于各章节，体现出理、工、医三者结合，对从方法论和认识论的较高层次上形成新的研究思维起到指导作用[2]。

3 结论

本文结合笔者多年来的教学经验，在简要介绍CDIO教学模式的基础上，针对医学图像处理与分析理论教学方面提出一些改革措施。实践表明，医学图像处理与分析课程教学应紧密结合医学实践，注重图像处理方法与具体医学应用的有机结合和交叉，激发学生的学习热情和创新思维能力。笔者今后还将围绕实践教学环节的改革开展一些有益的探索。

参考文献

[1]韩贵来.医学图像处理课程教学方法探讨[J].时代教育：教育教学版，2011（4）：14.

[2]汤乐民，丁斐.医学研究生“生物图像处理与分析”课堂教学方法初探[J].南通大学学报：教育科学版，2008，4（4）：

79-81.

[3]中国CDIO网站[EB/OL].http：//.

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《美国化学文摘数据库》(CA)

《美国化学文摘数据库》简称CA，是世界最大的化学文摘库。也是目前世界上应用最广泛，最为重要的化学、化工及相关学科的检索工具。《美国化学文摘数据库》收录世界上150多个国家、56种文字出版的16000种科技期刊、科技报告、会议论文、学位论文、资料汇编、技术报告、新书及视听资料,还报道30个国家和2个国际组织的专利文献。收录的文献占世界化学化工文献总量的98%,该数据库是世界化学化工领域最权威的数据库。《美国化学文摘数据库》创刊于1907年，由美国化学协会化学文摘社编辑出版，CA报道的内容几乎涉及了化学家感兴趣的所有领域，其中除包括无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学外，还包括冶金学、地球化学、药物学、毒物学、环境化学、生物学以及物理学等诸多学科领域。CA特点：收藏信息量大、收录范围广。

荷兰《医学文摘库/医学文摘》

《医学文摘》收集内容广泛，不仅包括基础医学和临床医学，还包括与医学相关的许多领域（生物医学工程、卫生经济学、医学管理、法医学等）。创刊第一年只有8个分册，目前有42个分册，各分册的文摘统一用英语刊出，每一个分册代表一个学科。EM各分册根据其学科的大小和收录文献量来确定年卷期的多少，各分册根据文献量的多少，每年出1-4卷不等，每卷出8、10、12期不等。收录期刊达5400余种，其中属于纯医学类的有3000种左右，这类期刊中的大部分论文都以文摘形式报道；属于与医学相关学科类的有2400余种，对这类期刊的论文只选有关文章做摘录。EM与IM所收集期刊的交叉量为1700余种。是当今世界上唯一用英文出版的大型医学文摘,是世界上最有影响的二次文献之一。

俄罗斯《文摘杂志》(简称PЖ/AJ)

于1953年创刊。收录了全世界130多个国家的66种文字的科技文献,包括22000多种期刊、10000多种图书、6000多种连续出版物、15件发明证书和专利以及会议录、科技报告、标准等。是目前世界上引用出版物最多、报道量最大的一套文摘刊物。其所收录几乎包括了所有自然科学、技术科学和工业经济等方面的内容。

美国生物科学数据库(BIOSISPreview简称BP)

《美国生物科学数据库》是由美国生物科学信息服务社(BIOSIS)生产的世界上最大的有关生命科学的文摘和索引数据库。BP收录世界上100多个国家和地区的5500多种期刊和1650多个会议的会议录和报告,每年大约增加28万条记录。报导的学科范围广泛,涵盖所有生命科学内容,其中包括(不局限这些学科):空间生物学、农业、解剖学、细菌学、行为科学(BehavioralSciences)、生物化学、生物工程、生物物理、生物技术、植物学、细胞生物学、临床医学、环境生物学、实验医学、遗传学、免疫学、微生物学等。

《科学文摘》(ScienceAbstracts,简称SA)

《科学文摘》(ScienceAbstracts)是英国电气工程师学会(IEE)出版的检索性情报期刊。1898年创刊。供查阅有关物理、电工、电子学、计算机和控制方面的学科文献，简称SA。该刊主要报道由英国电气工程师学会的情报服务处搜集的文献，其来源包括世界各国出版的各种文字的期刊、科技报告、会议资料、专利和图书等，取材较为广泛。

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基于与业务主管部门和登记注册管理部门前期积极的工作交流，“人才联盟”落户海南进入加速实施阶段，相关人才项目的准备工作基本完成，现将近期工作汇报如下：

一、“人才联盟”申请成立进度

积极与相关领导深入沟通交流，在充分阐述“人才联盟”成立的初衷、即将开展的业务范围、广泛深远的社会经济意义以及发展前景的基础上，对可行性征询材料进行了系统的完善。

“人才联盟”筹备委员会已经在第一时间通知所有发起单位、会员单位以及捐资单位按照成立登记申请相关要求完成相关材料的整理，近期提交筹委会进行审核、报送社会团体管理处。

二、首批外籍院士工作站项目

为抓紧落实人才交流大会上关于“百位外籍院士入海南”的签约合作以及推进首批外籍院士工作站项目，“人才联盟”筹委会依托联盟平台优势整合国际人才资源，已经累计与24名外籍院士及2名重要领域博士确立合作关系，外籍院士及博士分别来自俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦和中国，涉及领域涵盖公共卫生、医疗、环境保护、新能源、可再生能源、生物科学、生态系统、农业技术、新材料、机械科学、电真空技术、船舶技术设计和物理化学等领域，分别为农业学、无线电物理学、低温物理学、声学、热物理学、光学、固态物理学、核物理学、雷达技术、电磁场与微波技术、高功率微波技术、超导体学、生物能源、新能源、综合医学、临床医学、病理学、神经生理学、血液学、免疫学、肿瘤学、高科技医学工程、微血管学、心脏外科、分子诊断、基因组学、蛋白质组学、系统生物学、生物化学、分子生物学、遗传学、天然及合成化合物技术、化学物理学、晶体量子化学、固体量子化学、高分子物理学、高分子化合物、纳米材料、复合材料、聚合过程动力热力学、动力工程学、爆炸物理学、核技术以及流体力学等学科的专家。2名外籍博士为各自所在领域的高端技术研究人才，所掌握技术为无线电应用和探地雷达领域核心技术，可填补国内在该领域的空白。

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这并非个例。在许多发达地区的重点（热点）中小学，硬件设施超过了普通大学，早已不是什么新鲜事。并且，随着国家和各地对教育的重视，许多边远地区中小学的硬件条件也有较大程度提高，甚至有后来居上之势。

更实质、更具变革意义的改变，还在硬件之外。

一是体现在教学管理上。北大附中、十一学校等探索多年的走班制和导师制，今年9月开始在北京市中学新高一年级大面积推开。有的学校走班制集中在实验班，涉及课程也限于数学、物理、化学、英语等。走班制打破了传统的班级管理制度，班级的概念在一些学校和学生里逐渐淡化，取而代之的是各种灵活机动的、松散型的组织。

二是体现在学习内容上。从本文开头所举的上海某中学实验室就可以看出，现在一些中学的学习内容，已经大大超出了国家规定课本的范围。在不少城市中学里，拥有大把大把的博士、硕士教师，能开出几百门选修课程，甚至参与国家重点课题的研究，早已不在话下。全英文授课、国内外名校访学，这些年也常常见诸报端。

对此，社会上也不乏质疑之声。笔者无意加入论争，想说的是另一个话题：中学教学改革力度如此之大，三年之后这些学生到了大学，大学该怎么办？

实际上，一些名牌大学已经遭遇了此类挑战。据北京大学的一项统计，近年录取的理科学生中，25%通过竞赛保送，45%通过自主招生，27%通过普通高考，3%通过艺术体育特长等。前两类占70%的学生中，很多人在中学时代就已经学过了大学部分课程，并且学得还非常好，在各种层次的学科竞赛中得了奖。面对这样的学生结构，传统的大学教学形式显然已不适合。

大幅度降低传统必修课的学分和学时，增加学科交叉、创新实践等方面的课程内容，是当前高校教学改革的一个方向。但在实施过程中却困难重重。在9月23日举行的高等学校国家级实验教学示范中心10年建设成果展示交流会上，北京大学生物基础实验教学示范中心主任许崇任说，目前北大本科人才培养体系中，涉及生物的有生命科学学院的生物科学、生物技术专业，有生命科学学院、医学部立足拔尖人才培养的强化挑战班，有元培学院的整合科学方向，有物理学院、化学与工程学院、工学院的交叉学科方向，如合成生物学、化学生物学、生物医学工程，环境、心理、古生物等相关专业也开设了生物方面的必修和选修课程。

按许崇任的理解，生物正在变成一个基础科学，学生来源的多层次，修课要求的多样化，学科整合的大趋势，让大学面临师资水平、实验设施、办学经费等多方面的压力。北大尚且如此，其他高校可想而知。

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目前生物制药主要集中在以下几个方向：

1.1肿瘤在全世界肿瘤死亡率居首位，美国每年诊断为肿瘤的患者为100万，死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病，目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤，应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤，应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长，阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂，已有3种化合物进入临床试验。

1.2神经退化性疾病老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗，胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎，肌萎缩硬化症，均已进入Ⅲ期临床。美国每年有中风患者60万，死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多，尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少，Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用，现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗，可以消除症状30%。

1.3自身免疫性疾病许多炎症由自身免疫缺陷引起，如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万，每年医疗费达上千亿美元，一些制药公司正在积极攻克这类疾病。

1.4冠心病美国有100万人死于冠心病，每年治疗费用高于1170亿美元。今后10年，防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′sReopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功，这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。

基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟，使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能，正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物，已逐渐进入产业阶段，用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT，用于治疗肺气肿和囊性纤维变性，已进入Ⅱ，Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。

2生物制药发展分析

未来生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物，并在所有前沿性的医学领域形成新领域。

生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展，而且依赖于很多相关领域的技术走向，例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测，但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。

除了遗传学之外，生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力，使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势，对感染形成新的攻势。

除了解决传统的细菌和病毒问题之外，人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如，正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因，将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况，而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。

各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力，成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如，美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用DennisNoble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法，而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。

药物的研究开发成本目前已经高到难以为继的程度，每种药物投放市场前的平均成本大约为6亿美元。这样高的成本会迫使医药工业对技术的进步进行巨大的投资，以增强医药工业的长期生存能力。综合利用遗传图谱、基于表现型的定制药物开发、化学模拟程序和工程程序以及药物试验模拟等技术已经使药物开发从尝试型方法转变为定制型开发，即根据服药群体对药物反应的深入了解会设计、试验和使用新的药物。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟，可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。