生物医学实验技术篇1
[关键词]细胞生物学；医学检验；实验教学；教学改革
[作者简介]黄蕾（1983—），女，江苏赣榆人，本科，实验师，研究方向为实验教学；王芳（1974—），女，江苏扬州人，博士，教授（通信作者），研究方向为免疫学。
[中图分类号]G640[文献标识码]a[文章编号]1674-9324（2020）37-0383-02[收稿日期]2019-12-17
细胞生物学作为当前生命科学领域中最活跃、最富有发展前景的学科之一，细胞生物学的研究方法、技术在医学基础科学研究中处于重要的地位[1]。南京医科大学医学检验技术专业在基础医学阶段开设了细胞生物学这门课程，侧重讲授了细胞生物学理论知识，然而在专业课学习阶段，很多学校并没有开设细胞生物学实验技术这门课程，大多数高校认为细胞生物学实验技术对于临床常规检验工作无直接关联，且开设这门课的硬件和软件要求都较高，对于本科阶段的学生没有开设的必要性。
南京医科大学医学检验学系自2001年招收本科生以来，一直关注学生动手实践能力的训练，拓展学生的知识面和毕业后的就业广度。在此过程中，我们发现越来越多的学生对科学研究充满兴趣，本科毕业后进入科研机构、研究室以及升入硕士研究生阶段的学生比例逐年递增。细胞生物学实验技术是一门与生命科学密切相关的基础研究手段，因此，我们认为开设细胞生物学实验技术这门课很有必要，并且在专业发展的十几年里不断学习，总结经验得失，改革教学的内容与形式，使得课程设置更具有科学性，让学生在最精简的课时里获得最优化的教学效果。
一、改革经验
本学系自设置细胞生物学实验技术课程后，经过十几年的教学实践和探索，总结出以下几方面的教学经验：
（一）教学模式的改革，培养学生的科研思维
运用科研思维可以让学生更深入地了解科学，增加学习热情，明确发展方向，提高教学效率，让实验内容由验证型向研究创新型转变[2]。本学系实验室是“江苏省医学检验学实验教学示范中心”“中央与地方共建高校特色优势学科实验室”及“江苏省高等学校特色专业建设点”，不仅承担本科生的实验教学，还承担了硕士、博士研究生的科研培养。同时，本学系采用的是“系科合一”的模式，即医学检验系设在南京医科大学第一附属医院医学检验学部，检验专业主干课程的老师多来自临床检验一线医生和技术人员，师资力量雄厚。但是考虑到每年的本科生人数较多，而传统意义上的大课教学特别是实验教学无法兼顾到每个学生，不利于引导和挖掘在本学科上有特长的学生。因此，我们在教学模式上进行改革，将本科生教学和研究生教育结合起来，相互促进。具体做法：将本科生划分为每四人为一小组，让硕士研究生以教学助教的身份参与到实验课带教中，形成一个学习小组，指导本科生查阅细胞生物学技术方面的文献，指导学生实验操作，引导学生的科研思维。研究生在助教的过程中也得到了锻炼和成长，促进教学相长。
（二）以细胞培养技术为主体的实验课内容改革
细胞培养技术是细胞生物学研究的基础，因此我们将细胞培养技术作为细胞生物学实验技术实验课程的主要内容。我们在多年的教学过程中，根据学生的反馈以及相关学科的融合，不断改革与调整课程内容，形成了现在的实验教学课程体系。在此体系中，包含了细胞提取、培养、换液传代、冻存复苏、细胞融合和单抗制备技术，由浅入深展开，有助于学生以后在科学研究方向的发展。
（三）建立细胞生物学实验技术特色的考核评定模式
实验考试是考核学生掌握实验知识与技能的一种手段，是检查教师教学工作、了解教学成果、总结教学经验、改进教学方法的一个重要途径[3]。以往的实验教学考核主要根据最后一次的实验考试成绩及每次实验报告分数来评定，导致难以调动学生的学习积极性与主动性，并且一次考试的成绩存在偶然性，不利于考查学生对知识、动手操作技能的掌握程度。因此，我们采用“全程考核”的模式动态考核学生的学习成绩，这样的考核模式更全面客观，更具公平性。具体做法：将实验考核成绩分为三个部分，第一部分，以学习小组为单位，由研究生助教根据每位小组成员在每次课程学习过程中的表现打分，再结合每位成员的细胞生物学方面的文献汇报评分，最终评定一个分数；第二部分，分为实验理论知识答题和实验技能考核两个部分。以随机抽题的方式回答两个问题，老师根据学生的回答情况评分。同样以随机抽取的方式让学生抽取一个实验操作试题，老师根据学生实验操作的流程是否规范以及操作的手法是否流畅来评分，最终将这两个分数汇总评定为实验考试分；第三部分，学生平时表现分，包含考勤、课堂回答问题、动手操作情况及实验报告评分等。汇总这三部分的考核分即为学生的实验课成绩。通过多样式的考试模式，能较客观地反映学生的学习成效，调动了学生的自主学习兴趣，同时也丰富了教学形式，课程中充满了挑战和趣味性，学生对我们的课程反馈良好。
二、改革成效
我们在数年的教学过程中不断总结，在教学改革中取得了一定的成果。我们以细胞培养技术为切入点，让参加的学生参与导师的课题研究，这样的形式非常有助于我们发掘科研的好苗子，近年来我们有多名学生在本科阶段申请到学校《大学生创新实验》课题项目，发表SCi论文以及获得发明专利，取得了许多教学成果[4]。我们的本科学生经过训练，在研究生招生面试中更具竞争力，近年来保研、考研的人数逐年递增，导师们对学生评分很高。
三、改革方向
通过多年的努力，我们在课程教学改革中取得了一定的成果，未来我们将在以下几个方面推进教学改革。
1.针对课程内容较单一现状，将进一步提高实验课时比例，而理论课课时的不足将通过引导学生上网课、微课以及开选修课的形式来补充。
2.与学校医学模拟中心合作，尝试开展新型的虚拟实验的教学形式，便于我们开设那些现有实验室条件下无法开展的实验课程，丰富我们的教学形式和教学内容。
3.通过调查发现，本专业细胞生物学实验技术这门课各高校开展情况不同，并且缺少统一的教材，我们希望推广这门课，并联合其他院校一起制定适合本专业的统一教材。
生物医学实验技术篇2
1改革实验教学内容
1.1整合生物化学传统实验根据医学检验技术专业的特点及培养目标,我们对传统的生物化学实验进行整合序化,删除与医学检验任职要求不相关的实验项目。为了使学生掌握的知识更加全面,我们要求学生在有限的时间内掌握常见生化四大基本技术(层析分离、电泳分离、分光光度技术、离心沉淀),由此开设临床相关实验如血糖的测定、血脂的测定、血磷的测定等。要让学生学会应用生化检测技术来进行分离提取、活性测定、含量测定及生化分析,使他们的实践操作能力得到切实的加强。
1.2增加生物化学检验技术实验,与生化检验相对接在生物化学实验中适当安排生化检验技术内容,重点学习生化检验标本的处理方法对生化检验技术(紫外可见分光光度技术、火焰分光光度技术、质谱技术、自动生化分析仪技术),对相关仪器设备的使用加以介绍,让学生提前熟悉生化检验常用仪器设备及其操作方法,了解生化检验工作程序,为学生从事临床检验科室相关工作做好充分的准备。
1.3增加分子生物学技术的内容现代分子生物学相关技术是临床检验中常用的基本技术,包括核酸的分离纯化,核酸的分子杂交,聚合酶链式反应,生物芯片,重组Dna技术,为此我们开设外周血Dna的提取、大鼠肝组织Dna的提取、核酸的电泳分离鉴定及pCR扩增目的基因等实验项目,为学生将来学习分子生物学检验奠定基础。
2选择适合的实验教学模式和方法,加强实验技能操作
2.1采用教学做一体化的教学模式在教学中采用任务驱动式、启发式、问题导入式等多种方法进行教学,把理论学习、能力培养、素质提升有机结合起来。我们根据教材内容给学生制定任务让学生先预习实验内容,学生通过查找资料,弄清实验原理,制定实验操作路线,按实验操作路线开展实验,最后完成实验结果分析。在此过程中,学生的实践动手能力、独立思考能力及团结协作的能力都得到有效加强。
2.2应用多媒体等实验教学手段在实验教学过程中引入网络技术、数码互动技术等教学手段,来拓展实验教学方法,拓宽实验教学思路,提高实验教学的效果,突出学生的主体地位。
2.3运用角色互换将实验教学从传统的“以教师为主”的模式转变为“学生为主体,教师为主导”的模式,充分发挥学生主观能动性。为学生提供充分动手、思考和创新的机会。
3充分开放实验室,加大学生学习的机会
按照高职医学检验技术专业的人才培养要求,生物化学实验室全面开放,充分挖掘现有师资、仪器设备、环境条件等资源,使实验室的有限资源得到最大化的利用,同时,学生通过全面的实践锻炼,其从事临床检验工作能力也有了很大的提升。
4改革实验考核方式
生物医学实验技术篇3
【关键词】生物技术专业；医学院校；课程体系
近些年，随着科技的进步，生命科学飞速发展，生物技术在各领域展现出了无限潜力，社会关注度越来越高，被世界各国确定为21世纪科技发展的关键技术和新型产业。现代生物技术与其他学科相互交叉融合，逐步形成了农业生物技术、医药生物技术和工业生物技术三个应用领域，其中医药生物技术领域由于和人类的生命安全关系密切，成为现代生物技术中最实用、最具发展势头的领域之一。
一、生物技术专业人才需求及各院校招生情况
随着生物医药产业健康快速发展，以及新的理论技术不断涌现，具有扎实理论基础、较强探索精神和实践能力的医药生物技术人才的需求也与日俱增。生物技术相关专业人才的社会需求有增无减，尤其是医药行业生物技术人才需求快速增长。为了更好的适应社会对生物技术人才的需求，教育部于1998年正式将生物技术专业列入理学本科专业目录，主要培养应用型的专业技术人才。之后，很多院校都相继开设生物技术专业，中国前300名大学中，具有生物技术专业的大学占到了33.7%。通过对生物技术专业在这300所大学不同类别的分布分析可以发现，生物技术专业在综合类、理工类、农林类和师范类高校中设置的频率较高，分别占相应各类高校总数的70.6%、70.8%、82.6%、97.3%。而我们通过前期统计，全国90所医学本科院校，开设生物技术及相关专业的仅有28所，占31.1%，不及全国的平均水平。医药行业生物技术人才的供给远远小于社会需求。医学院校生物技术专业与普通院校该专业人才培养目标有所不同，其特点体现在医学知识和药学知识与生物技术的深度交叉融合，因此医学院校生物技术专业开设的课程也要反映相应的医药特色。但是，由于生物技术专业在国内相关院校的开设主要集中在综合类、理工类、农林类和师范类高校，在医学院校开设的相对较少，必然会导致教学模式和内容偏向于工业生物技术和农业生物技术的教学。体现在人力资源市场上就是医药生物技术人才的相对缺乏。面对大好形势，高等医学院校作为医药生物技术人才培养的主体，如何有针对性地进行专业人才培养方案和课程体系的建设，以培养与行业发展相适应的高素质专业人才，是关系到专业兴衰成败的关键课题。目前，医药生物技术的教学模式还存在一些缺陷，针对性的医药生物技术人才培养机制尚属于探索阶段。如果照搬其他院校的人才培养方案，就会导致学生能力的同质化严重，不能很好的与医药行业的职业岗位需求相吻合，学生的核心竞争力不足，从而造成就业困难。所以，迫切需要建设适合医药生物技术专业人才培养的针对性课程体系及人才培养方案。另外，生物技术是一门实践性很强的学科，实践教学是夯实理论知识和培养科研思维必备的手段。因此，在教学体系设计及教学过程中必须重视实践教学，这对学生创新思维能力和实践能力的形成具有重要的意义。
二、全国各高校生物技术专业开设课程分析
统计了全国21所高校生物技术专业所开设课程，其中包括4所医学院校生物技术专业，统计分析结果如下：
（一）各校生物技术专业课程开设情况
从总体来看，各学校课程开设率较高的课程有细胞生物学、生物化学、医学遗传学，所统计所有学校均开设有以上三门课程；其次，开出率较高的课程有微生物学、分子生物学、基因工程、医学统计学、生物信息学、免疫学等，下图为所统计各学校开出率前21位的课程。
（二）医学与非医学院校生物技术专业课程开设情况对比
与非医学院校相比，医科学校生物技术专业中，各学校课程开设率较高的课程同样有细胞生物学、生物化学、医学遗传学，统计的所有学校均开设有以上三门课程；除此之外，医学类学校基因工程、医学统计学、生物信息学、免疫学、生物技术综合性实验、生理学、人体解剖学、药理学、蛋白质工程等几门课程开出率高。下图为综合所统计各医科与非医科学校课程开出率前20位的对比图。从图上可以看出细胞生物学、生物化学、医学遗传学、基因工程、医学统计学等开出率两类学校均较高，但是临床医学概论、病理学、药理学、人体解剖学、生理学等医学相关课程，非医学院校均开设较少或未开设。
三、医学院校生物技术专业课程体系建设思路
医学院校生物技术专业在人才培养的过程中应注意医学基础知识与生物技术学科各课程间的交叉和渗透。所以在课程体系的建设上就应该与其他院校有所区别，具有自己的特色。除了生物技术专业必开的基础课程及专业技术课程之外，具有医学特色的相关课程也应该在课程体系的设计中，可以使学生将医药基础知识更好地应用于医学生物技术的实际工作中，更好地适应社会的需求，适应医药生物技术行业。因此，通过对其他医学院校生物技术专业课程体系的学习以及近几年的教学实践探索，总结了一些本校生物技术专业课程体系建设的思路。
（一）合理选择授课科目，突出医学院校优势
目标是培养出适合我国现阶段实际需求，具备扎实医药生物技术理论基础，熟练掌握各项实验技能，能在医药、检验、食品等行业的企事业单位和行政管理部门从事与生物技术有关的科学研究、技术开发与服务等工作，以及在科研、营销、第三方检验等领域从事研究助理、产品销售、检测试剂盒的设计开发与使用等工作的高级应用型专业人才。因此，我们的学生除了学习一般生物技术专业必须学习的理论知识，还要补充如临床医学概论、病理学、药理学、人体解剖学、生理学、医学遗传学、医学统计学等与医药生物技术相关的医学类专业课，从而进一步提升医学院校生物技术专业毕业生的就业竞争力。
（二）调整实践教学模式，开设专业综合实训
生物技术专业涉及到的五大工程技术之间彼此交叉渗透，互为基础。因此，生物技术实验课程的设置必须打破传统上每门课程单独设立实验的传统，将本专业主干课程实验根据内在联系进行整合，单独成课，设立一些综合性实验、实训，而非简单的课程实验。综合性实验要求学生具备一定基础知识和基本技能，因此一般在第三到第四学年开展。另外，综合性实验内容的设置还要能反映多门课程的综合知识，最终达到对学生实验技能和方案进行综合训练的目的。例如，我校开设了生物技术综合实训，该实训共安排8周时间，分两学期上完，每学期安排4周时间，中间不再穿插理论课学习，给予学生充分的实践机会。该综合实训涉及基因工程各个方面，以蛋白药物开发作为主线，包括蛋白药物的克隆、表达、检验、纯化、药物活性的检测等一系列医药生物技术操作环节。该实践环节与真正蛋白药物的研发生产相一致，使学生能将理论知识与实践充分结合，与社会、行业接轨。另外，根据专业生物技术专业医药特色，开设病理检验、实验动物学、抗体制备、临床分子诊断、动物细胞培养等实验，这些实验除了培养学生基础生物技术技能之外，加入医学相关内容，使学生掌握交叉学科知识及技能，更适应社会对医药生物技术专业人才培养的需要，培养出的学生更适于快速发展的医药生物技术行业。
（三）根据市场需求，合理整合教学内容
在生物技术专业课程的教学中发现许多知识点在不同课程中重复出现，造成教学资源的浪费。另外通过对学生实习企业的调查，我们发现企业最需要那些实践能力强、具有自主学习能力的毕业生，而我们的某些授课内容缺乏纵深性，对知识点的讲解并不系统，存在理论与实践脱节的现象。针对以上问题进行了教学内容的整合，减少理论教学时间，增加学生自主学习的比重，同时注重了某些理论知识与实践的结合，有利于学生快速系统地建立知识体系。例如在“分子诊断学”授课中，增加遗传病的介绍，如常见遗传病的临床特征、分子诊断手段以及基因治疗等。除此之外，还可以在授课内容中加入临床诊断试剂盒的研发、临床生物技术检测及基因诊断和基因治疗方法等内容，以培养具有良好医学基础的生物技术专业人才，适应社会并服务于社会。生物技术尤其是医药生物技术方向在医学领域的应用可以说改变了现代医学的发展，但是对于医学院校生物技术专业人才培养方案及课程体系的建设仍处于探索阶段，因此目前对该专业人才培养模式及课程体系通过思考后进行有目的、有计划的探索，能够培养出与社会及行业、企业需求相适应的高素质的专业人才。
【参考文献】
［1］郭弘艺，张旭光，邵露等.生物技术专业现状浅析［J］.中国校外教育，2014（12）
［2］刘瑞珍，张兰凤，邱启祥.医学院校生物技术专业解剖学教学探究［J］.四川解剖学杂志，2014，22（2）
生物医学实验技术篇4
【关键词】分子生物学；医学检验；应用；措施
【中图分类号】R466【文献标识码】a【文章编号】2095-6851（2017）06--01
1.前言
作为医学检验中的一项重要方面，对分子生物学的应用占据着极为关键的地位。该项课题的研究，将会更好地提升对分子生物学应用的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优医学检验相关工作的最终整体效果。
2.概述
当蛋白质和核酸成为科学家科研工具下的研究对象时，可能不会有人会预料到几十年后的今天，临床医学有多种重要检验手段来为患者提供治疗疾病的科学依据。比如，分子蛋白组比对分析为遗传学的亲子鉴定做出了不可磨灭的贡献，现如今，它是唯一主要的检验手段；再如，分子芯片技术被广泛应用到医疗器械上，为医务人员提供便捷而且准确的检验结果。当然，历史的足迹是向前走的，所以我们也不能固步自封的仅仅以此为这就是最完美的检验技术，在全面发展的分子生物技术领域横向扩张，推动博大精深的分子生物学迈向辉煌。
3.分子生物学技术存在问题
3.1技术复杂以及仪器要求过高
分子生物学技术是新兴发展的医学检测技术，目前在发展中仍然存在诸多的问题，还有待完善。其中分子生物学检测技术的技术过于复杂，此外，对检测的仪器的质量要求也颇高，检测时所用到的药品和反应器皿十分昂贵，这些条件的限制都严格的限制了分子生物学技术的发展。
处理以上的问题需要合理的检测医学项目，分子生物学医学检测技术的灵敏度需得到极高的提升，但是目前医学检测的实际标准仍有待提高。
举个简单的例子，比如说结核菌在培养时，没有必要挑选昂贵的培养器皿，常规的培养器皿即可。此外，临床疾病检查不可过度依赖于分子生物学技术的临床检测，此技术虽然可以提高医生的诊治效率，但是也存在技术纰漏，所以应该结合临床检查一并再得出结论。
3.2监测管理力度不够
分子生物学技术仍然存在诸多的问题，其中部门之间的检测管理力度明显不够，监管部门的责任十分重大，按照国际上的医学检验程序规定，医院应该制定较为严格的分子生物学技术监管制度。确保医学检验中不会出现重大的检测故障，此外，虽然分子生物学技术仍然存在诸多的问题，但是其发展的速度确是不容忽视。与此同时分子生物学技术在飞速发展的同时，我们应该加大管理力度积极推动分子实验室的建设，设定专门的管理监督人员，并完善监督管理机制，保障分子生物学技术临床试验的稳定持续发展。
4.分子生物学在医学检验中的应用探讨
4.1分子生物传感器
所谓分子生物传感器就是指利用生物或化学技术，将生物识别元件固定在能量转换器上，当遭遇到特定待测物时，换能器上固化的识别元件就会通过换能器输出光、电信号，并以此进行待测物质的定性分析，达到分析检测的目的。这些生物识别原件包括各种抗原、酶、核酸、抗体、蛋白质等等，因此这种分子传感器可以被广泛的应用于小分子有机物、微量蛋白、核酸等物质的检测中，而这些检测资料往往都是临床诊断以及病情分析的重要依据。现如今，这种分子生物传感器技术已经被广泛的应用于各种临床检验中，比如重症病人生命体征监护仪，手术用的精密医疗设备，丙型肝炎病毒Dna转录及聚合酶链式扩增过程监控装置，血清中破骨细胞生成抑制因子的压电免疫传感器等等，都是分子传感器技术在临床医学领域的常见应用手段。
4.2分子生物纳米技术
随着纳米技术研究的逐步加深，在临床医学领域也逐渐出现了许多运用了纳米技术的新型药物，新型的纳米装置也正在被广泛的应用于疾病控制和监测。人们将特异性抗体固定到磁性纳米球表面，然后用酶、荧光染剂、放射性同位素等为基础得出检测结果，并将之与传统检测技术相比较，发现这种新型检测技术具有灵敏高效、简单快捷的特点，因此这种年轻的检测技术被快速的引入到了临床医学的实际应用之中。人们利用分子纳米技术检测人体内各种生化成分的状态，以此判断机体是否获得了足够且恰当数量的微量元素供应；这种技术还同时被应用于病变基因的修整，并被报以了深厚的期望，人们希望借助这种技术手段提前将癌症消除。
4.3pCR（聚合酶链式反应）技术
聚合酶链式反应技术是分子生物学中的核心技术之一，在学术领域中占有重要地位。现在的很多新兴技术，例如实时定量pCR、原位pCR技术等都是由聚合酶链式反应技术衍生而来的。这些新兴技术不但能够节约大量成本和时间，还具有可控性强、针对性强等优点。除此之外，pCR技术还被应用于基因分离、Dna/Rna病理诊断等临床检测中。在现代的医疗环境下，仅需要10分钟左右就能够检测到样本中的Dna转录，而这些都是由pCR技术衍生实现的。说起这些我们就不得不提到分子生物芯片技术。这种技术是通过固定于特定支持物上的大量分子探针与样品反应，在通过检测仪器观察反应信号强度来对样品中的靶分子数量进行判断。
4.4分子蛋白组
有关分子蛋白组的研究确立了早期检测及早期诊断的生物标志，人们以此为基础，对疾病的演化历程做了更加精细的分析，同时也使得针对性药物的研发进程大大加快。这项技术自身存在的一些限制性和局限性，以及过于复杂繁多的癌细胞病原诱因的制约，让这项技术在经历了前期的快速发展之后陷入到了一个比较尴尬的位置。只有进一步加深研究，促进分子蛋白组技术的发展，才能够让这项技术真正在临床领域获得突破性的成功。实际上，分子蛋白组技术相较于其他生物分子技术而言要更加接近生命最本质的根源，便于开展早期的诊断和检测，从而更加方便准确的引导后期治疗。
5.结束语
综上所述，加强对分子生物学在医学检验中应用的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的医学检验过程中，应该加强对分子生物学关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
生物医学实验技术篇5
作者：龙石银张彩平乔新惠田英马云黄春林单位：南华大学生物技术系
谢红艳构建生物基础与医药融合的课程体系
课程体系是实现培养目标、构建学生知识结构的中心环节。我校生物技术专业的课程体系分3个平台，即公共基础课、学科基础课和专业课，每个平台均设有必修与选修课。为使生物技术专业的学科基础课和专业课能适应21世纪生命科学学科的发展和人才培养的需要，并在生物群体、个体、组织、细胞、分子不同水平上全面准确地反映生命科学内涵与进展，生物技术专业的教学计划、课程设置及运行过程都充分利用学校已有的医学教育资源优势，体现了依托医药的特色。教学计划体现了医药特色从2005年版、2007年版到2009年版的专业人才培养方案及教学计划修订中，均结合我校实际确定了以生物科学为基础，以医学、药学为依托，以培养生物技术实践能力为主要环节的生物技术专业教学计划，培养方案与课程体系逐步优化［7，8］。在课程设置上，合理安排必修及选修课程，在专业课程设置中以生物科学为基础，把六大工程课即基因工程、细胞工程、微生物工程、蛋白质工程、酶工程、组织工程列入生物技术的专业必修课，围绕六个工程主干课开设专业平台基础课和限制性选修课。这种课程结构强化了学生扎实的生物科学的基础理论和基本实验技能的培养。目前总课程为44门，其中涉及医学基础和药学专业基础的课程有20余门，需较系统地学习人体解剖学、生理学、医学微生物学、医学遗传学、医学分子生物学、医学免疫学、组织胚胎学、生物制药工艺及设备、化学制药技术、制剂学、生命科学进展、病理学、药理学、生物安全等课程。该计划符合国家教育部关于本科教学计划的原则规定，能保证学生的知识、能力和素质培养的要求，也能充分利用学校已有的医学教育资源优势，办出有医药特色的生物技术专业，体现出生命科学与医学、药学的紧密结合。教学计划执行过程反映了医药特色在教学过程中，交叉学科实现内容整合。由于生物化学、细胞生物学、医学遗传学、医学分子生物学四门课程是生物学科的前沿内容，也是生物学中发展最快的领域，要求这几门课的任课教师在课堂上要及时向学生介绍学科的新发展和新内容。另外这几门课的内容交叉重复较多，经过学科群的多次讨论，强调了各门课应重点讲授的部分和内容的取舍分工，较好地处理课程间相关内容重复和渗透的关系，着重培养学生扎实的生物科学的基础理论、基本实验技能和在医学、药学方面的应用。教学内容上也体现了生命科学与医药科学的紧密结合，如学习基因工程时，结合临床常用的基因工程产品如胰岛素、乙肝疫苗等实例介绍分切接转筛基本原理。同时回顾这些疾病发病的生化机理，介绍治疗进展，学生的学习效果非常好。
强化生物基础与医药特色的实践环节
教学体系生物技术是由多学科交叉形成的理论与实践并重的一门学科，为提高学生动手能力，培养出创新性应用型生物技术类专业人才，突出实践性教学也是本专业的主要特色。我校生物技术专业的实践环节教学体系由实验课程、实习课程、毕业论文组成，目前已形成了有特色的实验、实习课程体系和稳定的实习基地。实验课程体系不断强化实验室教学，按基础实验和专业实验两个层次组织实验教学。把基础类课程如生理学、动物学、微生物学、细胞生物学、生物化学、遗传学、分子生物学等的实验与专业类课程如基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程、微生物工程等实验内容进行整合，将开设的实验内容分为几个系列，避免了实验内容的交叉重复，使其更加系统和符合客观规律，知识结构更趋合理。教学过程中，要求学生从试剂配置开始，自己动手完成实验操作全过程，大大提高了学生的动手动脑能力和独立分析与解决问题的实际工作能力。通过学习和实验，学生掌握了一系列基本生物实验技术，如离心、电泳、层析及分光光度法等。结合这些技术，开展具有医药特色的实验项目，如人血清醋酸纤维薄膜电泳、谷丙转氨酶活性测定等，根据电泳分离出的条带、酶活性等结合临床分析该血清样本的特点和临床意义，又如在激素对家兔血糖浓度的影响实验中。通过该综合性实验，学生对血糖浓度及其代谢调节有了更清晰的理解。在此基础上，开展的专业课程实验的如微量核酸和蛋白质的分离纯化、pCR技术、基因重组技术、电泳图谱的成像分析技术、杂交技术、菌株扩大培养技术，发酵产物的分析、提纯技术等基本上都与其在医学、药学方面的应用密切相关。专业和专业基础课程实验共计652学时。实验开出率达到教学大纲要求，专业基础课、专业课中设计性、综合性实验项目超过40%，其中依托生物基础技术并具有医药特色的实验项目达到60%以上。实习课程体系实习课程分阶段性的相关课程实习、生产实习。实习是学生学习深入与升华的重要过程。不断加强校内外实践教学基地与生产实习基地建设，尤其是以双赢实习基地为平台创新生产实习教学。阶段性相关课程实习分别到学校附属医院的检验科、药剂科了解相关技术在医药上的应用，同时以湖南南岳衡山、福建泉州市崇武镇海滨作为我校生物技术专业植物学、动物学野外实习基地。这两个实习基地的动物、植物物种丰富，数目繁多，具有生物多样性的鲜明特点，能为生物科学的野外实习提供资源保障，拓宽学生对自然界中生物多样性、生态学等的知识面，完善知识结构。生产实习更是突出生物技术和医药应用特色，实习基地有清华紫光古汉生物制药股份有限公司衡阳南岳制药厂、衡阳中药厂、湖南金健药业、湘潭一格药业和浏阳生物科技园等生物制药和生物技术企业单位，厂方指派专人指导学生的实习。实习内容包括药品生产的Gmp知识、血液制品生产技术、生物制品生产技术等专题讲座，并通过在人血白蛋白分离车间、免疫球蛋白分离车间、冻干粉针车间以及中心化验室的实习，了解血浆白蛋白、免疫球蛋白分离纯化的工艺流程和技术要求，生物制品的冻干干燥、成形、封装、灭菌等工艺流程，药品、生物制品的检测与质量控制等技术。通过实践，使学生观察能力、动手能力、实践能力以及思维能力、综合分析能力和解决问题能力得到了全面培养，学生能运用所学的微生物学、生物化学、发酵工程、生物工业下游技术等原理解决生产中存在的问题，巩固和加深对基础理论的理解，并初步了解了生物技术和现代化生产的关系、生物技术企业的经济地位和市场营销状况等信息，学研产用结合取得初步成效，其中湖南金健药业有限公司因在指导我校生物技术专业生产实习时取得了很好的成绩，被评为湖南省高校优秀实习基地。毕业论文体系由于推行本科生导师制，成立了科技活动小组，在一至三年级时就引导部分学生参加教师申报的科研项目，并分别在我校生物化学与分子生物学研究所、药物药理研究所、心血管疾病研究所等与生物技术、医药相关的开放实验室进行，以科研促教学，增强了学生的研究能力，培养了创新人才。学生在第四学年时必须进入实验室做毕业论文，毕业论文的选题主要结合导师的研究方向，所完成的毕业论文几乎都涉及医学、药学研究和应用开发领域，如研究糖尿病、心血管疾病、遗传性疾病、肿瘤等的相关发病分子机制、药物防治及机理探讨等，较好地反映了所学知识的应用，也充分显示了我校生物技术专业的办学特色。在导师指导下，其中“戒烟牙膏”荣获第八届“挑战杯”全国大学生课外活动学术科技作品大赛二等奖;观赏兼实验红鲫鱼新品系的选育株、观察新药n0－1886对巨噬细胞内胆固醇流出的影响以及无明矾米粉的制作等获湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目资助。从毕业生就业情况看，大部分是在医药公司、生物科技公司、生物工程公司、制药公司、学校或科研院所等从事医药和生命科学相关的技术工作和科学研究。经过十余年的实践，我系对生物技术专业创新人才培养的途径和方法进行了积极探讨，目前已形成了具有医药特色的培养创新人才和应用型人才的课程体系。通过对学生、用人单位问卷调查和校内外教学督导评价等分析表明:专业+医药的人才培养模式独具特色，学生不仅掌握了系统的生物技术的基本理论和基本技能，而且得到了与医药相关的基础研究和应用的实践，生物技术专业建设也取得了突出的效果，体现了坚持社会导向、改革创新和示范带动的原则，培养了适应社会需求的高素质人才，突出了生物技术理论和方法与医学、药学相互渗透的办学特色。
生物医学实验技术篇6
例如，虚拟手术系统通过力学反馈系统实现学习过程的交互性，学习者可以通过控制力学反馈设备的手柄，由力学反馈设备中的传感器跟踪手柄的位置、运动和转动，从而控制虚拟手术中的刀具；同时，力学反馈设备还能够将虚拟手术中生成的触觉信息通过手柄反馈给操作者。这样，操作者就可以实时感受手术过程中的触觉反馈。显示设备则可以将整个手术过程中的虚拟场景实时地显示在操作者的面前，从而产生相对逼真的虚拟手术环境［2］。构想性是指利用虚拟现实技术可以构想出在现实中很少发生，甚至不可能发生的环境。构想性在医学教学中具有重要的作用。例如，利用虚拟现实技术可以虚拟战争中伤病员的救治，以及恶性传染病的预防、治疗、控制等环境。
2虚拟现实技术在医学教育中的应用
虚拟现实技术作为一种新兴的计算机技术，通过构建逼真的虚拟环境进行教学，对现代医学的教育模式、教学手段和教学方法产生深刻影响。目前，虚拟现实技术在虚拟人体结构、虚拟医学实验以及虚拟临床教学等医学教育领域发挥着重要的作用。
2．1虚拟人体结构
传统的人体解剖学教学方法以课堂教学为主，结合挂图、模型、标本等辅助教学工具，并配以尸体解剖实践来加深学生的理解。近年来，国内医学院校的教学用人体标本来源匮乏，严重制约了人体解剖学的教学质量。利用虚拟现实技术构建虚拟人体结构，能够使学生在虚拟的系统标本上进行解剖观察和学习，既有助于解决尸体标本缺乏的难题，也有助于降低教学成本，弥补教学条件的不足［3］。虚拟人体结构也称为数字化虚拟人体，通过综合运用冰冻切片技术和图像处理技术，将人体断面信息通过虚拟仿真软件重建形成具有三维立体性的生理结构数字模型。利用虚拟人体结构可代替真实人体进行部分医学教学。例如，学生可以通过交互性地浏览虚拟人体结构，从而获取各个器官和组织的名称、位置、形状、结构、内部神经和血管分布状况、与相邻器官和组织的位置关系及距离等众多信息。在人体解剖学教学中，虚拟人体结构的应用可以使学生非常直观、轻松地学习人体解剖结构，与常规解剖教学相比可以取得更好的教学效果。目前，虚拟人体结构也用于临床实践、新药研制、军事医学、放射治疗等领域的教学和研究。
2．2虚拟医学实验
医学实验教学过程是培养和提高学生创新能力最重要、最关键的教学环节，是连接理论知识和实际操作的桥梁。实验教学不仅促进了学生对理论知识的理解，同时也使学生能够在“动手”操作专业基本技能的过程中，培养严谨的科学态度，分析和解决问题的能力，以及创新思维能力。实验教学过程中需要使用多种仪器、设备、动物、试剂等，教学成本一直居高不下，是困扰医学实验教学的难题之一［4］。虚拟医学实验则通过采用虚拟现实技术，对医学实验进行模拟，根据实验目的虚拟相应的实验条件（实验设备、实验试剂等），利用虚拟的实验操作对实验过程和现象进行仿真，直观再现相应的实验环境，学生在虚拟实验环境中可以系统性地完成实验设计、实验操作和实验结果分析等一系列的步骤。目前，虚拟现实技术已成功用于建立物理虚拟实验室、化学虚拟实验室、军事医学虚拟实验室等，如利用军事检验战地分级演训系统可以模拟战时环境中的检验项目选择、标本检测、检验结果分析和报告等［5］。生物化学与分子生物学实验教学通常需使用细胞培养室、无菌工作台等，而过高的成本极易导致教学条件有时无法满足教学需求。利用虚拟技术构建虚拟生物化学实验室，可以解决传统实验教学过程中无法解决的难题，完善实验教学模式，进而提高教学水平奠定良好的基础［6］。毒理学是研究所有外源因素（如物理、化学和生物因素）对生物系统的损害作用、生物学机制、安全性评价与危险性分析的科学。采用虚拟现实技术，不仅可以在毒理学实验教学过程中模拟涉及剧毒化学品的实验，避免师生直接接触剧毒化学品，也解决了传统毒理学实验教学周期比较长，以及部分实验因受经费不足或者实验条件所限制而难以开展的问题。通过构建毒理学虚拟实验室，也可以模拟剧毒化学品泄漏等突发事件，通过学习对模拟突发事件的处理，有助于提高学生对现实中类似事件的处理能力［7］。目前，国际上具有代表性的生物医学虚拟实验室主要有HowardHughes医学研究院（HHmi）开发的细菌鉴定实验室、心脏病实验室、免疫实验室、神经生理学实验室和诺贝尔基金会开发的虚拟生化实验室。利用虚拟医学实验室，学生可以在高度仿真的环境中完成各种预定的实验项目，还可以通过虚拟实验室中提供的各种器材、设备等，根据自己的设想自主设计实验，并进行实验验证和结果分析。这对提高实验教学效果、提高学生学习兴趣、培养学生创造力和想象力等均产生极大的促进作用。
2．3虚拟临床实践教学
临床实践教学是医学教育过程中的关键环节，是提升医学生临床技能、临床意识和临床工作能力的重要途径。随着医学教育的发展，临床实践教学面临着医学院校扩招与教学资源不足的矛盾、临床技能教学与卫生法律之间的矛盾所带来的诸多问题。目前，不少医学院校通过将虚拟现实技术引入临床实践教学，取得了比较好的效果，逐渐成为临床实践教学的发展趋势。本校在2006年将虚拟现实技术引入医学临床教学，并创建了临床技能模拟培训中心，通过整合诊断学、内科学、外科学、妇产科学、儿科学、麻醉学、急救医学、口腔医学、眼科学、护理医学、康复医学等学科的部分操作内容，将医学理论教学与医学基本操作模型训练、心肺复苏训练、动物手术训练、临床思维训练、临床综合素质评估体系等结合起来。医学技能培训中心的建立可以使学生能够以非常逼真、标准的方式在病房环境中接触到各种各样的“危、急、重以及常见病、多发病患者”，并通过在课堂教学过程中开展模拟环境下的各种临床技能训练，使学生的操作技能及临床思维能力不断提高。例如，在诊断学的实验和实践教学中，心脏检查是重点，也是难点，而听诊又是心脏检查中最常用、最简单有效的物理诊断手段。教师在讲解这部分内容时，常常感到难以具体描述杂音形成的部位、机制以及相应的心音特征。传统教学方法通常依赖于播放录音，毫无真实感，导致学生在学习这部分内容时感到难以理解和熟练掌握。心肺听诊虚拟仿真教学则通过独特设计的“非接触传感器网络”，完全覆盖每个听诊部位和听诊区域，通过逻辑程序的识别与管理，实现了智能化听诊。虚拟现实技术也可用于外科手术和护理等技能培训。例如，采用虚拟手术系统，可以使学生在数字化虚拟人体上进行模拟手术，系统则会显示每一步手术操作的过程、刀口断面、出血情况以及血管和神经的位置等信息，学生根据实际情况进行相应的调整，并可以在手术完成后对整个手术过程进行回顾、重复和评定［8］。运用该系统进行实习医生培训，可以大大缩短培训时间、降低培训费用，提高初学者手术操作的熟练程度及精细程度，进而减少手术并发症，增加手术安全性。与此同时，虚拟手术系统配有评估体系及程序，考核者可根据具体情况自行设计相关考核评估标准，提高对培训效果的评估效度［9］。又如，在护理学职业防护教学过程中，采用虚拟现实技术模拟输液、抽血、穿刺时可能发生的血液、体液飞溅到操作者的衣服、皮肤、黏膜或伤口的特殊情境，可以考查学生对此类情况的处理能力和自我保护能力［10］。此外，也可以通过虚拟现实技术模拟各种疾病进行教学，锻炼学生的判断和临床处置能力。
3虚拟现实技术的应用大幅提升了医学教育质量
将虚拟现实技术应用于医学教育，打破了传统医学教学理念，使教学内容得到了进一步丰富，也不再受到时间、空间、内容、手段的种种限制。学生也由知识的被动接受者变成了虚拟环境中的参与者。这对调动学生的学习积极性、培养学生的临床技能都起到了积极作用，使医学教育质量不断得到提高。
3．1打破了传统医学教育理念
传统的医学教育主要是以教师为中心，整个教学内容、教学模式和教学过程都是由教师完成的，学生处于被动学习的状态，学习主动性、积极性都有待提高。而虚拟现实技术利用计算机技术构建了各种趋于真实环境的学习情境，以解决问题作为学生学习与研究活动的主线，学生在学习过程中融入其中。与此同时，在虚拟场景中，通过视觉、触觉等方面的刺激，使学生处于兴奋状态，诱导学生不断思考并做出应变，使学生分析问题、解决问题的能力得到不断提高。
3．2丰富了教学内容
将虚拟现实技术用于医学教育，从外在形式和内在结构上都使医学教育的教学内容得到进一步丰富。例如，借助计算机技术，可以对一些具有危险性的场景或者现实中难以实现的事件进行虚拟仿真，还可以用逼真的模拟，使抽象的概念和原理具体化、现实化。尤其是在外在形式方面，虚拟现实技术的应用使传统的普通理论教学、录音录像教学转变为具有人机交互功能的计算机软硬件系统教学，并具有实时反馈的优势。
3．3扩展了医学教学的时间和空间
生物医学实验技术篇7
【关键词】临床医学；检验技术；检验医学；紧密结合
【中国分类号】R197.3【文献标识码】a【文章编号】1004-5511（2012）06-0247-01
1临床医学检验技术涵盖的内容
现在，我们去医院检查身体，再不是过去的望闻问切了，而是基本上是采用西医的方式，用仪器进行检验，早已告别了手工操作时代。对于医院来说，也在这种趋势之中改变了原来的医用设施，原来手工作坊式的工作模式，早已是昨日黄花。目前，一般有条件一点的医院都拥有具有良好的工作组织和工作条件的现代化实验室。走的是技术化的路子，技术含量得到大幅度的提升。比如说，我们现在做临床生物化学检测技术方面的实验时，早已摒弃了原先使用的化学方法，而是采用更为精确灵敏度更高的酶偶联对比法。在检测时，引用了现在比较先进流行的方法，是酶偶联连续检测的免疫学方法。另外，在试剂的选择上，也是选了更为合适的液体双试剂，相比之前采用的冻干试剂，采用现在的试剂可以使检测结果更精确、更准确。在临床免疫学方面，检测技术也得到广泛的应用，特别是在克隆抗体出现以后，很多地方需要检测技术的应用。比如说克隆技术中需要放射性元素标记的地方很多，标记免疫学在此过程中也得到了发展。在此过程中，各种光化学免疫分析方法也得到了很好的发展和应用。这些学科的发展，使得我们在进行抗原抗体的检测中，灵敏度得到了很大的提高。。同样的，在临床微生物学检验方面，同时也渗透有检验医学的内容，也会应用到检验技术。由于检验医学的出现，各种试剂的标准化、商品化得以实现，各种培养基的质量也得到保证。
2提高临床医学检验技术的方法
2.1加强检验医学的整体协作:现在的检验医学比其他的医学专业更加注重整体协作，这是检验的医学的不同之处和优势所在。现在的检验医学，已经不仅仅是过去的尿、血、便的三大常规方法了，而是更为细致和精确的检查。现在一进医院，你会觉得不论你是生的什么病，首先面对的是琳琅满目的检测项目越来越准确的检验要求。这个过程只中的每一个环节并不是单独存在的，而是需要整体的协同运作的。检验技术中的整体协作是非常重要的，所以加强检验技术的整体协作是提高检验技术的方法之一。现在采用整体协作技术的检验技术，无论从检测结果还是涉及到标本采集时间、部位、方法确定时，都是具有十分大的优势的。检验技术应该在整体的协作中，在选择检验方法时，应该做到五个“尽量”：尽量减少不同试剂检测同一目标时的差异、尽量减少个体操作时间的差异、尽量减少不同试剂检测统一目标时的差异、尽量减少不同仪器检测同一目标时的差异、尽量减少不同实验间的差异。在这五个“尽量”中，如果其中一个环节没有做到，出现了失误，很大程度上会最终导致检测结果不准确、不客观。
2.2注重新技术在检验技术中的应用：检验医学由于出现的时间并不长，也是在新技术充斥的环境中诞生的产物。相对于医学上的其他技术来说，检验医学新技术的应用比其他专业更为敏锐。在检验技术中，学科的发展与新技术的关系更为密切，新技术应用在检验技术中可以促进其进步。比如说在生物学技术中，分子生物学中检验医学的工作范围与过去相比，不可同日而语，工作范围得到了极大的扩展。以前的检验是一种事后性的判断，是病变发生了以后，才能检测得出来。但是，现在的检验技术已经可以做前瞻性的检验了，也就说，在病变出现以前，通过检测，可以预测到以后可能会出现的疾病。由事后治疗向事先预防方向发展了，这样的检验技术使得我们的医学更加进步。它的检验范围也得到了极大的扩展，能检测的项目增加了很多。预测检测占据了扩展内容中的很大一部分，比如说有预后的评估、预测个体发生疾病的趋势、临行病学以及目前健康状态的评价等。
2.3融入自动化技术：在现在临床医学的检验技术中，检测速度也是一个很重要的因素。有时时间就是生命，早点确认检测结果，可以为病人争取时间来治疗。所以说，提高检测速度也是提高检测技术的方面之一。而在检测技术中融入自动化技术可以更好的提高检测速度。在自动化技术融入以后，临床医学实验室将面临着一个质的变化。更加快速化、自动化、一体化和智能化的检测手段，消除了原先临床生物化学、微生物学、免疫学和血液学之间存在的明显分界线。因为原先必须分离的检测项目现在可以一起检测出来，更快速的得到更全面的检测结果，分析病人或是其他实验的整体状态。
3总结
临床医学检验技术在现在的医学中显示出其极大的应用性，更方便对它的需求也是有增无减的，所以提高检验技术是医学发展的需求。检验医学作为一门交叉性的学科，要提高其技术可以从很多方面着手。在本中，笔者是从三个方面分析提高临床医学检验技术的方式的，但是，这远远是不够的。在此，笔者只是抛砖引玉，希望更多的专业人士加入其中，进行讨论，为提高临床医学检验技术出谋划策。笔者相信，随着研究的深入和各方面技术的成熟，临床医学检验技术会发展得更加成熟，会更好的服务大众。
参考文献
［1］陈军政.加强检验科的质量管理和与临床科室的联系.现代检验医学杂志［J］.2005，20:68
［2］丛玉隆.临床实验室分析前质量管理及对策［J］.中华检验医学杂志，2004，27（8）：483.
［3］康克菲.中国检验医学与临床［J］，2000（1）．
生物医学实验技术篇8
关键词：美国中国生物医学工程教育比较
自20世纪60年代起，美国一些著名大学就已开始了生物医学工程高学历层次人才的培养，目前大约有110余所高校或研究院（所）开设有生物医学工程的各层次教育计划。可以说美国代表了目前全世界生物医学工程教学和研究的前沿，因而了解生物医学工程教育在美国的情况，对于如何进一步提高我校乃至我国生物医学工程的教育水平很有必要的。
笔者通过对美国十多所高校生物医学工程本科专业设置情况的研究，结合我国高校实际，得出了一些有启发性的结论。
一、培养目标的不同
美国这些大学的生物医学工程专业的培养目标，主要是为学生继续进入研究生院、医学院及职业学院中的进一步学习提供基础知识或是为学生进入生物医药产业领域做准备。杜克大学生物工程专业的本科教育目的就是强调通过研究和做项目为学生的基础学习做好准备，掌握必要的技能以顺利进入专业学校和产业领域；伍斯特技术学院生物医学工程专业本科计划的目标就是培养学生把握其主要研究领域的根本观念，为终身知识更新奠定基础；莱斯大学生物医学工程专业本科教育的目的是为学生提供对本专业的基本的了解，加深对生命科学和医学等的认识，教导学生运用工程原理解决生命科学和医学领域的问题，发展学生解决关键问题的技巧，发展学生有效沟通的能力并参与跨学科学习以及给学生广泛的教育为他们择业多样化做准备；加利福尼亚大学生物医学工程专业的本科教育计划的目的是为学生在生物医药产业择业或成为继续教育学院研究生做准备，等等。
而国内院校本专业的本科培养目标则相对比较具体。如西安交通大学生物医学工程专业培养德、智、体全面发展，从事生物医学工程及生命科学领域内其它相关技术工作的高级工程技术人才和科研人才；上海交通大学本专业主要培养从事生物医疗仪器的开发与生产、纳米生物医学工程、数字化管理和生物信息学方面的科研、教学及实际工作人才；第一军医大学本专业培养从事临床医疗工作的通科医师。清华大学本专业主要培养的毕业生具有坚实的数理化基础，受到严格的科学思维训练，了解生物科学的发展和前沿，掌握生物学基础理论、基本知识和基本技能，并运用所掌握的理论知识和技能，从事生物科学与生物技术及其相关领域的科学研究、技术开发、教学及管理等方面的工作，也可继续深造，攻读生物科学、生物技术、生物信息或基础医学等相关专业的硕士或博士研究生；华中科技大学本专业培养具备生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学有关的基础理论知识以及医学与工程技术相结合的科学研究能力，能在生物医学工程领域、医学仪器以及其他电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、教学及管理的高级工程技术人才；东南大学该专业培养生物医学工程领域高级技术人才，要求学生掌握电子信息技术、计算机应用技术、生物分子电子学、医学影像、生物医学电子学等方面的知识和技能，并掌握一定的医学基础知识。学生毕业后主要在生物医学工程和电子信息工程领域从事设计、制造、研究和管理等方面的工作。
二、授予学位不同
美国生物医学工程专业本科毕业最常见的是授予理学或双理学学士学位，不少学校也有生物医学工程文科学士计划，其学习内容中要包括更多相关的管理、经济、商务类课程，毕业后可以进入非工程领域深造，在产业界他们的工作更多的是产品从实验室到用户各环节的协调和管理。例如：莱斯大学生物工程专业为本科毕业生能够在快速发展的生物医学工程和生物处理领域有所发展做好充分的准备，授予生物工程理学学士学位；加利福尼亚大学是美国生物工程学方面的领袖，生物工程系的学生毕业后可授予生物工程学士；华盛顿大学的生物医学工程系本科毕业后多授予理学学士学位，而对于那些有能力完成相应课程的学生，同时授予理士学位和文科学位双学位证书。
而国内的大学该专业毕业后都授予工学学士学位。
三、课程设置的不同
1.对人文和社会学科的重视程度不同
作为医学与工程学的桥梁，生物医学工程的从业人员将处在一个多学科的交叉口上，因而必须具备良好的理解、沟通能力，并对生物医学伦理学问题具有相当的敏感性，因此学生的人文素质就显得尤其重要。美国大学生物医学工程专业特别重视对学生人文学科和社会学科方面的素养的培养。如杜克大学、伍斯特技术学院、波士顿大学等等都对此在本科教学计划中做出了明确的规定。如伍斯特技术学院提出做此要求的目的是该专业不只是为创造技术，而且要评估及管理该项技术给社会和人类带来的后果。凯斯西部保留地大学要求学生必须进行24个学分的人文与社会科学教育，其中9个学分是专门为工程师们设计的职业交流课程。在这些人文与社会科学的课程里，学生们要学习技术文体的写作，与技术及非技术人员交流的技巧，团队工作的方法，并要接受一定的医学伦理学和职业道德教育。
我国生物医学工程的本科课程设置主要集中在医学电子工程和影像设备方面，几乎没有学校针对生物医学工程产业化过程的知识能力进行培养教育，对学生人文素质重视不够，学生对课程选择的余地比较小，主要集中在本校区所开设的有限的几门课程之上。如西安交通大学该专业规定学生选修2学分的人文社会科学类课程，16学分的“两课”国防教育课程；
清华大学该专业比较重视这方面的培养，规定学生要修12门35学分的人文社科类课，但是只有12学分是学生自选的，另外的学分是必修的“两课”国防教育课程；华中科技大学该专业的学生除进行“两课”国防教育外进行10学分的选修人文社科类的课程教育。
2.学生参与课程计划的自主性不同
美国大学生物医学工程专业二年级的学生在选定主修专业后，系学生事务办公室会根据学生将来的就业去向、个人兴趣以及系所属教师的研究方向为其指派一名指导教师，这名教师根据其研究领域知识体系的要求，指导学生选一系列的工程课程，辅导学生自学，并带领其在相关领域里进行科研实践。这种自成体系又灵活可调的课程计划，既可使学生充分自主地设计将来的学习工作方向，扬长避短、又可以使教师在授课时发挥其在某一领域基础深厚、掌握前沿的特点。如伍斯特技术学院的生物医学工程专业的学生可根据学院大学毕业生的要求、本专业本科目录的具体说明、选课指导方针等由学术顾问帮助选择决定什么课程、什么项目，来制定生物医学工程学位课程的指导规划，采取各种措施以追求学生的个人及专业的发展。其他学校也都有类似规定。
国内该专业在课程计划的设置上，主要是教师制定课程，然后学生根据教师制定的课程来学习，虽然学生在任意选修课程方面有一定的自主性，但选择余地较小，大多还是跟着教师制定的培养计划走，而不是根据自己的兴趣和以后的就业方向而自主制定课程计划，所以国内高校不太注重学生这种自主性的发挥。
3.实验室教学的条件和重视程度不同
美国这些学校的实验室条件非常优越，有充足的实验室资源，且非常重视实验室教学。如杜克大学的生物医学工程专业重视培养学生在实验中解决问题的能力并分析解决问题所需的技能在现代工程和研究中的应用；弗吉尼亚大学的生物医学工程专业规定学生每3周至少上10小时的实验室的课程；伍斯特技术学院的生物医学工程专业为本科生开放丰富的实验室资源；莱斯大学的生物医学工程专业在本科教学中，实验室课程占很大比重；哥伦比亚大学生物医学工程专业在必修的课程中都有对应的实验室课程，重视实验技术和数据分析，等等。
国内各学校该专业的实验室资源有限，且未全部对本科生完全开放，实验条件相对较差。相对较好的西安交通大学该专业所开设的实验课程规定学生的集中实践环节必修20学分，选修至少10学分，但只占总学分的16.6%；上海交通大学该专业所开设的课程总学时为1831学时，实验课学时为243，占总学时的13.3%；华中科技大学的实验学时也只有340学时。
4.对学生的职业指导程度不同
美国高校生物医学工程专业大多设置了职业中心以提供给学生咨询和面试的机会，给学生升学、实习或就业机会，为学生规划职业生涯。如杜克大学设有职业中心；伍斯特技术学院本专业的学生找工作时有很多可用资源，如职业发展中心，学生的学术顾问，以及其他教授等的帮助等等。
国内各学校该专业对学生的职业指导也有，但没有美国高校对学生提供的指导充分。有些学校的选修课程中有类似职业指导、人生规划的课程，大多数学校也设有职业指导中心，但对学生的职业指导主要集中在学生毕业前夕的学校招聘会。
四、培养环节上的不同
1.对学生选课的先决条件的要求不同
美国高校的生物医学工程专业的学生在高年级时参与到教师的科研工作中，带动了研究兴趣，培养了科学的思维方法，充分体现了教学相长的特点。三、四年级的学生要着眼于在某一传统工程领域（电子学、力学、材料学、计算机科学、化学）及其生物学应用方面进行学习。选修专业课前，都有十分严格的前导课程要求，以确保学生在学习高级课程之前有充分的知识准备。如弗吉尼亚大学的生物医学工程专业由多个研究小组，学生可自主报名，各个小组都有一定的先决条件，学生必须满足条件或经导师同意才有资格加入。其他学校该专业的学生在选择项目或课程时也都会有类似必要的先决条件。
国内高校该专业的学生在选择项目和课题时也有类似的先决条件，但要求不是很严格。主要是因为国内该专业的学生所学专业课程都相差不多，所以在选择项目和课题时这方面的顾虑不是很多。
2.对暑假实习的重视程度不同
美国高校的生物医学工程专业特别重视学生的暑假实习，以锻炼学生的实践能力，培养他们解决实际问题的能力。并把暑假实习当作必要的学分。
国内高校也有的做了此要求，如清华大学该专业就要求夏季学期实践环节15学分，夏季学期实践教学环节包括：一年级夏季学期6化英语训练4学分；二年级夏季学期共6周，7学分。其中包括2周生物学野外综合实习3学分（内容以宏观生物学为主，包括动、植物类群及生态），4周“Dna重组与蛋白质分析”综合实验训练，4学分，主要涉及的课程有微生物学、生物化学及分子生物学；三年级夏季学期4周，4学分。内容是“细胞、遗传与发育综合大实验”，主要涉及的课程有细胞生物学、遗传学和发育生物学。但总体来说还没有完全重视到暑假实习对培养学生的重要性。
3.与公司合作的密切程度不同
美国高校都同企业签有联合培养实习计划。实习多在高年级，学生在完成了大部分课程，掌握了一定实验技能之后，在公司某一部门或附属工厂指导教师的指导下，从事如设计、分析、生产、测试、常规事务等工作，结束后须向公司及学校分别提交实习报告，这也是本科教学计划的一个部分。通过实习，学生可以在理论和实践的关系上获得更有价值的见识，对进一步学习其它课程将会有所帮助，经过符合行业技术需求的实践训练，学生也将更具有竞争力。
国内高校在“校企联合”方面也取得了一些成就，如上海交通大学自改革开放以来，与多所国外及港澳台地区的150多所院校、数十家跨国企业以及世界卫生组织、联合国人口基金会等建立了密切合作，先后聘请了400多位国际著名专家学者担任名誉教授、顾问教授和客座教授。与密西根大学等世界著名大学开展了的实质性合作办学；经教育部批准在新加坡成立了国内高校在海外的第一个研究生院；与inteL、iBm等诸多知名企业和研究机构联合共建了50余个高水平实验室，每年举办数十个国际学术会议。但总体来说同企业的联合培养学生还不如美国高校做得深入和完善。
五、对我国开展本专业高校的一些建议
通过学习美国高校生物医学工程专业的本科教育之后，对我国该专业提出一些意见。
1.重视学生对人文和社会科学知识的学习
应根据本专业的特点，多安排一些人文和社会科学方面的课程，以供学生选择，以使学生具备良好的理解、沟通能力，并对生物医学伦理学问题具有相当的敏感性。
2.提高学生在学习过程中的自主性
学生应根据自己的学习兴趣和以后的就业方向，在本专业本科课程目录的大体要求下自主选择课程和老师。
3.要更加注重与企业、与市场的结合
在我国，企业与高校联合办学的例子还较少，让高年级学生在企业里实习应该说是最节约也最行之有效的结合途径之一。让学生进行符合行业技术需求的实践训练，不仅为学生提供了较好的工作经验，为学生将来的就业做了一些准备，也给他们提供了更具竞争力的优势，同时还较早地为公司提供了有潜质的候选人。学校与这些正在成长的生物工程行业建立的长期合作关系，有利于更及时地掌握市场动态和需求，及时调整教学计划和研究方向，可谓一石数鸟。
参考文献：
1.网站：
（1）美国大学网站：
莱斯大学.http：//riceinfo.rice.edu.
杜克大学.http：//bme.duke.edu.
约翰霍普金斯大学.http：//jhu.edu.
宾西法尼亚大学.http：//upenn.edu.
Georgiainstituteoftechnology.http：//gatech.edu.
UniversityofUtah.http：//utah.edu.
massachusettsinstituteoftechnology.http：//mit.edu.
UniversityofVirginia.http：//virginia.edu.
UniversityofCalifornia，SanDiego.http：//ucsd.edu.
UniversityofCalifornia，Berkeley.http：//berkeley.edu.
Universityofwashington.http：//washington.edu.
northwesternUniversity.http：//northwestern.edu.
CasewesternReserveUniversity.http：//cwru.edu.
StanfordUniversity.http：//stanford.edu.
Universityofmichigan-annarbor.http：//umich.edu.
Rensselaerpolytechnicinstitute.http：//rpi.edu.
（2）美国新闻：
http：//usnews.corn／us―news／edu／college／rankings.
http：//usnews.corn／usnews／edu.
（3）教育网站：
http：//education.省略/雅虎教育
http：//省略（petersonsonline），查询美国大学及其研究生课程的信息
2.电子期刊：
［1］邹慧玲等.美国优秀生物医学工程教育模式探讨［J］.生物医学工程学杂志，2004，21（3）：456-459.
［2］张阳德，，任力锋.生物医学工程教育模式和人才培养途径的探讨［J］.（中南大学生物医学工程研究院，湖南长沙410008）中图分类号：R192，文献标识码：C.
［3］晓明.中外学位与研究生教育之比较.中国高等医学教育，1998，2：24-26.
生物医学实验技术篇9
[关键词]实验动物；医学创新；转化医学；资源
[中图分类号]R331[文献标识码]a[文章编号]1673-7210（2014）11（a）-0152-04
effectofaboratoryanimalsinmedicalinnovationresearchanddevelopment
LiJipingJinJianQinChuan
instituteofLaboratoryanimalScience，ChineseacademyofmedicalSciences，Beijing100021，China
[abstract]ourcountryisaleadingnationofclinicalandmedicalresearchresources，butnotabigpowerofinnovation.tosolvethevariousproblemsindiseasecontrolandprevention，itisurgentlyneededtomakenewbreakthroughinmedicalscienceandtechnology.modernmedicalbreakthroughinnovationrequiresintegrationofbasicandclinicalmedicalsciences，andlaboratoryanimalsarejustthebridginglinkofthisintegration.Boththetranslationalapplicationofbasicmedicalresearchandthepreliminaryvalidationofclinicaltherapyarerealizedthroughlaboratoryanimalstudies.intheinternationalcompetitionofbiomedicalscienceandtechnology，ourworksmustbesupportedbyqualifiedlaboratoryanimals.inthisarticle，wediscusstheirreplaceableroleoflaboratoryanimalsinresearchesoflifescience，diseasepathogenesis，translationalmedicine，etc.，andputforwardoursuggestionsonstandardizationandpromotionofthelaboratoryanimalsciencetopromotemedicalinnovationanddevelopmentinourcountry，inordertoprovidethebasisforexperimentalanimalsinmedicalinnovationtoplayamoreimportant"bridging"effect.
[Keywords]Laboratoryanimals；medicalinnovation；translationalmedicine；Resources
人类从对生命现象的初步认知，到利用现代技术手段对生命体进行改造，走过了一条漫长崎岖的科学之路，而沿途走过的每一处关隘、遇到的每一片风景，无一不与实验动物有着密切的关系。在保障人类健康和优化生存环境的过程中，从解剖学、治疗学的进步，到各种药物、疫苗的研制，异体器官移植以及克隆技术等重大技术突破，都是首先在实验动物上获得成功。20世纪末人类基因组计划的实施，只是揭开了生命密码的基因组序列，但是，如何进一步读懂这些密码真正的生物学含义，进而服务于人类健康，依然离不开实验动物的巨大贡献[1]。近年来，针对基础研究与医学临床应用脱节的问题，科学家们提出了转化医学的概念[2]，力求打破基础医学与药物研发、临床及公共卫生之间的固有屏障，建立起从实验室到病床，从基础研究知识成果到临床和公共卫生防治的转化机制。毫无疑问，实验动物在医学创新中必将发挥出更重要的“桥接作用”。
1实验动物在医学创新研究中的支撑作用
1.1人类在已经取得的科技成就中实验动物功绩卓著
有资料显示，在pubmed网站上检索近30年的科研论文发现，有2000多万篇的SCi论文是利用实验动物模型进行相关研究，几乎涉及生命科学和医学研究的许多领域。其中nature、Science、Cell等国际最高权威科学杂志刊出的生命科学论文中，使用动物模型的论文占35%～45%[3]。Science、nature使用动物的论文占35%。自然医学杂志（natmed）发表使用实验动物的论文占总数的71%，实验医学杂志（Jem）占45%，实验动物已成为医药科技创新的重要工具。2007～2011年，Science选出的50项重大科技进展中，生命科学占22项，其中利用实验动物的研究占13项。
2012年，我国国家自然科学基金资助的生命科学和医学领域课题13449项中，其中使用实验动物的研究课题占40%左右，实验动物对我国生命科学、医药等领域研究的直接支撑作用彰显无遗[4]。
1.2实验动物对未来社会发展与科技进步起到了重要的支撑作用
随着现代科技发展与社会进步，人口数量猛增，寿命延长致老龄化严重，环境污染导致疾病频发、流行传染病肆虐。这些都成为后工业化时代各国普遍关注的问题。生命科学和生物医药是关系到每个家庭和民族健康的重大民生问题，所有用于人类及动物疾病治疗和预防的药物、疫苗、生物制品，以及化妆品安全、农药安全、食品安全、环境安全等都必须通过规范可靠的实验动物模型进行评价，尽管人们呼吁并开始寻求其他替代方法，但是真正做到实验动物的完全替代，还需要一个极其漫长复杂的过程。作为医药学研究不可替代的重要支撑条件，尤其是转化医学、比较医学的发展，实验动物模型对于生命基本规律和机理的阐明，特别是对于人类疾病的诊断、治疗、药物研发所起的作用越来越不可替代[5]。例如，利用基因工程动物进行功能基因组研究；通过基因打靶发现新基因和已知基因的新功能以及基因之间的相互作用；通过模型研究新药的靶基因、靶器官，作用机制和毒性作用等。
1.3实验动物在多个科学领域中发挥着重要作用
1.3.1实验动物是社会安全的技术储备《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将公共安全列为重点领域，其中“食品安全与出入境检验检疫”和“生物安全保障”的重点内容无论是风险评估、污染物溯源还是各类毒剂在体内代谢研究，都不可能用人直接试验，需要实验动物作为体内研究的实验对象。如转基因食品的安全性需要实验动物的评价；疫苗及免疫佐剂、抗毒素与药物等的评价，不仅需要实验动物，而且需要疾病动物模型。尤其是突发流行性传染病，成为社会安全最大的威胁之一，近几年的SaRS、H5n1、H1n1和H7n9流感、手足口病等疫情，都给社会带来巨大影响。实验动物在研究这些疫情的诊断、预防、治疗和新药研发等研究中发挥着不可替代的作用。
1.3.2实验动物是转化医学的必要环节基础研究成果最终被用于临床，实现高效转化是目前世界各国积极研究探索的重点课题，无论生物技术药物研发还是相关医疗设备研制，通过安全有效性评价是获准上市的重要环节，药物的代谢、毒理、安全性，生物材料的组织相容性等研究均离不开实验动物资源支持。动物实验是临床前研究的核心内容，临床前研究结果的准确性和可靠性，是保证药物研发成功和降低临床研究风险的重要措施，而实验动物则是药物临床前研究的最重要的实验材料和对象，是新药研发的重要阶段，是评价药物有效性和安全性的基础工作。研究开发新型的实验动物和动物模型，和基于动物模型的干细胞和再生医学的动物实验，是促进生物医药临床前研究，实现转化研究的重要途径，对疾病的机理研究、药物有效性和安全性评价具有重要的科学意义和现实意义[6]。
1.3.3动物模型是疾病机制研究的重要支撑创新药物的研制、临床治疗方法的改进、诊断试剂或诊疗设备的创新，均建立在对发病机制的深入理解上。寻找新的作用靶点、生物标志物成为当前研究的热点。病理机制、药物作用靶点、生物标志物等研究也离不开实验动物模型。我国传统的自发性动物模型的种类和数量远远不能满足医学研究和应用的需要，常规诱发性动物模型与人类疾病在其疾病的发生、发展表现方面并不十分吻合，不能全面反映人类疾病的本质，而转基因动物模型从基因水平、分子水平上研究人类疾病，揭示各个基因的各种功能所起的重要作用，并可以应用到新药筛选、基因治疗疗效评价、毒物测试，为临床提供指导意见[7]。
1.3.4基因工程动物模型在生命科学基础研究中发挥重要基础作用生命过程的定量研究和系统整合，脑科学与认知科学，人类健康与疾病的生物学基础，蛋白质研究，发育与生殖研究等都是生命科学领域的重点研究任务。这些研究都需要在生命个体上进行或用相关模型进行验证，动物模型资源成为重要的基础支撑。2005年始，美国、加拿大和欧盟等即开始由政府资助系统性开展基因剔除小鼠计划，以促进建立新的疾病模型，试图在新药靶点的知识产权争夺战中抢占制高点。在过去几年里，虽然我国在啮齿类动物（大、小鼠）的转基因动物模型研究方面已取得了长足的发展，但在基因工程动物模型和资源品种研究方面，远远落后于发达国家。
2我国实验动物科学发展现状成为制约医学创新的瓶颈
2.1总体实验动物资源短缺及疾病动物模型资源不足
和发达国家相比，我国动物模型研究有很大的差距，比如：对生命科学基础研究具有重要作用的基因剔除动物模型资源方面，我国和国际相比是1∶15，而生命科学基础研究成果是医药创新的主要源泉之一；在传染病研究和新发传染病防治具有重要作用的传染病动物模型和实验动物物种资源方面，我国和国际相比是1∶25；对心脑血管病、肿瘤、肥胖症、糖尿病、阿兹海默氏症等的治疗和药物研发具有重要作用的疾病动物模型资源方面，我国和国际相比是1∶20；在对重大疾病机制研究具有重要作用的疾病相关模型资源方面，我国和国际相比是1∶8[3]。
我国常用于传染性疾病研究的易感动物有70个种/系，国际常用的为600个种/系。发达国家已经启动将小鼠35000个基因全部敲除的计划，并已经开始着手将大鼠30000个基因剔除的计划。
国际常用心脑血管病相关基因工程模型资源近600种，且仍在快速增长中，我国相应的资源少于120种；国际常用包括痴呆症、帕金森病等神经系统疾病机制研究相关的动物资源2000多种，我国只有约150种；国际常用糖尿病、肥胖症、高血脂等疾病机制研究的资源超过1000种，我国只有约150种；国际常用肿瘤机制研究动物资源700种以上，我国只有100种。国际常用免疫疾病机制研究动物资源有2000种，我国有200种。在重大疾病机制研究的基因工程模型资源方面，我国大约有5000种的不足，择其重要，应该在未来发展中建立至少3000种以上的疾病机制研究动物模型，才能从根本上为医学基础的创新研究提供世界水平的支撑条件[3]。
2.2实验动物供应产业规模小
国内实验动物的生产机构大多尚未产业化，规模小而结构松散，以致常规动物供应的质量都很难保证[4]。
2.3医学论文中动物实验诚信缺失
我国现阶段的文献资料良莠不全，存在一定的科技泡沫，文献结果不易重复。体现在实验动物方面的问题诸如：
2.3.1在医学实验设计时，实验动物的选择不准确如果实验动物模型的选择存在错误，就无法为临床提供科学的数据支撑。例如，制作病毒性肝炎模型时，大多选择绿头鸭[8]，但如果制作成合并高血脂的病毒性肝炎模型，就不能选择绿头鸭，因鸭的生理学特性并不适合作高血脂模型[9]。
2.3.2选择的实验动物遗传背景交待不清楚一份高水平的研究报告，需要提供实验动物的信息必须包括：微生物级别、品种品系、周龄、体重、数量、雌雄、实验动物提供者的生产许可证、实验环境的使用许可证号。对于特殊实验的实验方案还需经过相应的伦理委员会批准。据笔者对近两年国内医学类核心期刊年发表的文章进行浏览，发现在用到实验动物进行的疾病研究中，所选用实验动物遗传背景表述不准确，项目缺失。如缺失微生物级别[10]、周龄[11]、体重[12]、生产许可证[10，13]、使用许可证[14]均未提到。如果实验动物来源不清楚，实验结果难以重复，实验结果可靠性无法保证，限制了研究成果被国际同行认可。因为不同遗传背景和微生物控制水平的实验动物对同一刺激会产生不同的结果，而且，同一实验在不同环境条件下往往结果不同[9]。其次，所用动物可能会携带某些人畜共患疾病病原，对接触动物的人员具有潜在的威胁。在我国一些城市曾发生过因使用不合格的实验动物导致人感染的病例。
2.3.3实验动物福利伦理迄今为止我国对于实验动物福利伦理法律法规仅仅只有国家科技部于2006年9月30日分布的《关于善待实验动物的指导性意见》（国科发财字〔2006〕398号），该文件明确规定了实验动物生产单位及使用单位应设立实验动物管理委员会（或实验动物道德委员会、实验动物伦理委员会等），在饲养管理和使用实验动物过程中，要善待实验动物，我国实验动物福利伦理工作起步较晚，实验动物从业人员，尤其是动物实验相关的科技工作者，就贯彻执行该文件的精神存在较大的差异，甚至会导致实验数据的科学性和准确性[15]。
2.4创新能力不高
目前，我国的实验动物品种、品系和疾病动物模型等资源研究方面，自主创新较少，无法满足对医药创新、转化医学等支撑能力的需求。
3为推动医学创新，应加强实验动物的纽带作用
实验动物资源是生命科学、医学、药学研究的支撑点，而我国的实验动物科学发展远落后于发达国家，近年来虽有较大发展，但仍不能满足我国生命科学的发展需要，目前我国的实验动物资源仅是发达国家的十分之一，已经成为影响整个生命科学和医学创新研究的限制因素[3]。应该加大实验动物工作的支持力度，以满足快速发展的生物医药产业发展和医学科技进步需求。
3.1加强实验动物资源的收集利用
我国在20世纪末建立了国家实验动物种子中心（包括啮齿类、犬类、灵长类、禽类和兔等），但是收集保存的种质资源有限。国际上常用的有200个物种2600个品系，而我国实验动物物种只有30个物种，100个品系[16-17]。近年来，我国许多有特色的野生动物，如东方田鼠、长爪沙鼠、树和旱獭等，已广泛应用于生命科学和医学研究领域，但必须加快其实验动物标准化及推广应用研究，使其成为具有我国自主知识产权的实验动物新品种。
3.2加强分析技术研究
目前我国缺乏具有国际竞争力的、可以通过动物模型和分析技术资源向辐射的动物模型研发、集成和比较医学技术的领头羊，低水平重复较多和缺乏核心竞争力已经成为我国生命科学和医药创新研究的瓶颈之一，也间接影响其相关产业核心竞争力和持续发展。基于我国生命科学、医药、生物技术等重要领域的发展和未来需要，建立动物模型研制、集成和比较医学技术创新、技术转移、资源共享的国家层次的、瞄准国际一流水平的专业化工程中心是当务之急。
伴随保护环境、保护动物以及动物伦理意识的增强，开展“3R”研究已逐步成为全球共识。在开展体外替代方法研究的同时，利用现代信息技术，加强生物统计、趋势分析、基础数据的积累与共享将是重要的发展方向。用小分子的分析测试技术代替生物大分子的体内活性研究也是分析技术研究的重要方略。
3.3加强实验动物在交叉学科研究中的应用
生命科学、医学、药学最终的研究成果实验为人类健康与发展服务，随着科学技术的进步，生物医药研究成果最终要转化到临床，要保证医学技术、药品、医疗器械的安全有效，是无法用人直接进行实验的，因此，转化过程中实验动物模型是最好的替代品。而现代生物医学的特点是多学科的交叉与融合，基因工程、干细胞质量、再生医疗生物材料、人造器官、带药器械等，都是多学科的融合。实验动物作为重要的实验材料和支撑条件，如何满足多学科交叉的需要，是摆在我们面前的新的任务。如科学家将细胞信号传导认知理论和组织工程学运用到再生医疗生物材料的设计之中，其安全评价的动物模型就需要有更强的免疫学针对特性。人类健康相关研究和产业对动物模型资源种类和质量的需求越来越大，随着人们预言第6次产业革命即以延长人类寿命的生命科学研究为主导的到来，实验动物模型，尤其是人类疾病动物模型的需求大幅度增加。
3.4利用现代生物工程技术制作新的模型
多种基因工程技术快速发展相互补充，并呈现组织或细胞特异性趋势，第一方面，转座子插入突变等规模化高通量基因工程技术成为常态；第二方面，组织、细胞特异性或发育时相特异性和可控、可逆的基因突变成为热点。这些现代技术为生物工程动物模型制作提供了重要的技术手段。例如，我国科学家成功对猕猴和食蟹猴进行基因敲除，获得世界上首例经基因靶向修饰的小猴。《自然》杂志将该研究成果称为人类疾病模型研究向前发展的里程碑。这一技术有望应用在人类疾病动物模型上。通过对灵长类动物上的一些特定基因的修饰，从而研究疾病是如何发生的、有什么早期信号，这将对人类防治疾病具有重要意义。
与发达国家相比，我国的生命科学研究和生物技术的发展还比较滞后，基本是追随发达国家之后发展。自主创新能力还比较薄弱，自主创新的重大突破性成果还很少。尤其缺乏自主知识产权的人类疾病动物模型是我国当前生物医药产业发展的瓶径。因此，全面加强实验动物科学建设，大力支持实验动物及相关学科研究，是解决我国生物医药产业问题的关键，将有利于大力促进我国生物医药产业的发展，实验动物是医学创新研究与发展的探路先锋。
[参考文献]
[1]秦川.医学实验动物学[m].北京：人民卫生出版社，2008.
[2]田玲，张宏梁，马凌飞.国内外转化医学发展现状与展望[J].医学研究杂志，2011，（40）：17-20.
[3]张连峰.我国常用实验动物资源的现状及对未来发展的思考[J].中国比较医学杂志，2011，21（10-11）：39-44.
[4]王光跃.关注医学创新的“支撑点”[J].中国医药科学，2013，3（6）：10-12.
[5]叶碧海，何俊智，杨汉林，等.福建省实验动物学学科发展研究报告[J].海峡科学，2013，16（1）：82-88.
[6]杜冠华.药物临床前研究与转化医学-实验动物的应用与动物实验[J].中国比较医学杂志，2011，21（10-11）：24-26.
[7]樊林花，刘茂林，刘田福，等.人类疾病基因工程动物模型的研究与应用[J].医学综述，2009，15（7）：1009-1012.
[8]张奉学，马霄行，冯劲立，等.广州地区绿头鸭乙型肝炎病毒携带调查及其在抗HBV药物评价中的应用[J].世界中医药，2007，2（4）：244-247.
[9]张永斌.医学研究生动物实验诚信缺失及对策思考[J].西北医学教育，2012，20（3）：55-57.
[10]朱越燕，陈艳卿.血红素加氧酶-1对哮喘动物模型抗炎及免疫调节的作用研究[J].中国临床药理学与治疗学，2014，19（5）：534-537.
[11]赵静，李庭凯，胡兰贵，等.东垣益气膏预防性给药对肺气虚证大鼠基质金属蛋白酶表达的影响[J].中国医药科学，2012，2（21）：28-31.
[12]杨宇帆，潘波，李思源，等.七氟烷麻醉大鼠海马组织特异microRna的差异表达及靶标预测[J].中国医药导报，2013，10（36）：30-33.
[13]赵桂芝，王绪平，黄孝闻，等.颈总动脉结扎联合半乳糖注射制备老年期痴呆大鼠模型及行为学评价研究[J].中国医药导报，2014，11（4）：34-37.
[14]崔亮，李小彤，张丁.机械力对骨细胞诱导破骨细胞分化作用的影响[J].中国医学科学院学报，2012，34（3）：207-211.
[15]KongQ，QinC.analysisofcurrentlaboratoryanimalsciencepoliciesandadministrationinChina[J].iLaRJ，2009，51（1）：e1-11.
[16]李惠钰.实验动物资源缺乏成科研“软肋”[n].科学时报，2011-10-31.
生物医学实验技术篇10
生物医学工程（biomedicalengineering，Bme）是应用自然科学和现代工程技术的原理与方法，多层次研究人体结构、功能及其生命现象，研究用于防病、治病、人体功能辅助及卫生保健的制品、材料、装置和系统的交叉性边缘学科。其主要的特点是多学科交叉、理工医结合，工程性和实践性很强。在军医大学这样的医科院校中培养工程技术人才，必须要改变原有培养医科学生的模式，采取适应工程技术人才培养特点的教学体系，突出工程性，强调实践性教学。改变现有实践教学模式，构建新的实践教学体系，是生物医学工程专业建设和人才培养中需要体现的重要内容[1]。
2生物医学工程专业学员创新实践能力培养的探索与经验
我校生物医学工程专业五年制本科人才培养的目标是：“面向我军卫勤保障的需要和军事医学的发展，培养具有生物医学、电子技术、信息技术和军事医学电子卫生装备等专业知识，具备将生物医学与电子信息技术相结合的能力，能够从事军事医学电子卫生装备研究、设计、管理、使用和维修工作的高级工程技术人才。”由于我校生物医学工程专业的培养方向是生物医学电子工程，这是一门科技含量高、技术密集、应用性强的学科，其基础理论、创新探索都必须依赖实践来验证。因此，实践教学占据着战略性地位，是培养创新型人才的关键环节。根据我校生物医学工程人才培养目标，突出工程特性，培养具有电子技术创新精神和实践能力的人才是该专业建设的基本任务，学生的综合素质和创新能力不仅需要通过基础理论和专业理论的学习来培养，更要通过实践教学各个环节来锻炼，以使学员不断提高创新实践能力并将所学理论知识和实践技能应用于实际医学问题的解决中。我们主要采取了以下做法：
2.1注重基本实验技能训练，重组课程实验教学内容
电子技术与信息技术教学包含了一系列课程（电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、数字信号处理、传感器原理、医学电子仪器等等），对这些课程的实验项目进行精选、整合、改造，实现以基础性实验、综合性实验教学模块为基础的分层递进的实验教学内容。对现有的实验进行优化整合，主要目的是配合理论教学，使学生熟悉理论知识和掌握基本实践技能，提高教学效益，在不增加现有实验课学时的前提下，适当开设综合性实验。
2.2培养综合运用知识能力，强化综合性设计性实验
在专业基础课实验中，将过去模拟电子技术、数字电子技术等课程中的设计性实验设置为相对独立的综合设计性实验，主要通过自主探索的形式培养学生独立思考、协作攻关的精神以及解决实际问题的能力，以达到知识和能力综合训练的目的。具体方法是教师编列实验题目，提出技术要求。题目的难度与学生的水平相适应，题目的内容与专业方向及学生兴趣相吻合。学生以小组为单位自行选题，通过查阅文献资料，优化技术路线，独立开展实验等环节实施综合训练。使学生能够较系统地掌握从选题、方案论证、电路设计、电路实现以及装配调试，到最后的总结报告和文档整理等全过程的各个环节。通过上述实验课教学改革，有效调动了学生学习的积极性和主动性，培养了学生综合运用知识的能力和动手能力。
2.3开展多层次第二课堂活动，培养分析解决问题能力
开展了多种类型和内容丰富的第二课堂活动，这既是课程教学内容的补充，也是实践教学不可缺少的环节。一种是普及性的第二课堂活动，内容力求覆盖面广、应用性强，既有教师选题，也有学生自主选题进行实验研究。从专业基础课开始组织，有效地丰富了学生视野，拓展了学习内容。另一种是提高性的第二课堂活动，对学习成绩优秀、钻研精神强的学生实行导师制，组织他们参加课外科技活动和全国性大学生创新设计竞赛等实践教学，让学生直接介入实际的科研活动中。通过第二课堂活动有效地发挥了学生学习的潜能，变被动学为主动学，培养了学生逻辑思维能力和分析解决问题的能力。
3我校生物医学工程学员实践能力培养模式的不足
目前，我校生物医学工程专业课程体系设置主要包括：公共基础课程、医学基础课程、工程专业基础课程、专业课程等4类。从实践教学的效果来看，目前这种模式存在2点不足：一是课程设置不科学，体系不完整，与国内外其他生物医学工程院校相比缺少专业选修课程、综合实践课程这2类课程[2]；二是实践教学没有按照实践能力培养的规律进行设计。实践能力的培养必须从基础做起，由低到高逐次递进，以电子技术综合设计为例，在设计性实验中应当将主要精力用于方案设计和技术指标的实现上，但是部分学员由于电子工艺基本功不扎实，一些原本不应该出现的问题却由于焊接加工水平欠佳反复出现，从而影响了设计性实验的整体效果。由于工程实践能力包含了方方面面的素质要求，从设备使用、工艺掌握、器件选择、方案设计等等由低到高的各项能力的培养，是需要一点一滴积累并逐渐形成经验的一个长期过程，绝非一朝一夕之功，也不是某一门课程所能解决的，必须将其作为系统工程搞好顶层设计，在整个课程体系之中加以解决。创新实践能力的培训必须是多层次的并且贯穿始终的完整培训，需要完成包括基础电子工艺掌握、基本实验设备操作到复杂医学电子系统的设计等一系列阶梯式的体系化训练。使学生在大学期间，乃至研究生阶段，不间断地进行传统型、综合型、设计型和创新型等各种实践环节和各种社会实践活动，这对学生掌握扎实的基础理论知识和专业知识，提高独立分析问题和解决问题的能力，提高团队合作意识，提高创造性和竞争能力都大有益处[2]。只有经过这样训练的学生才能具备比较强的实践动手能力，能够有效地通过工程技术手段解决实际问题，从而满足用人单位和部队建设的需要。所以，建立健全完备的实践教学体系是当前深化教学改革，加强顶层设计的重要工作之一，必须按工程人才的培养规律设计科学合理的实践教学体系。
4构建生物医学工程专业学员创新实践能力培养体系的设想与建议
创新实践能力可分为基本技能—综合技能—设计技能—创新技能4个层次，不同层次的能力培养要有相对应的教学内容和训练方法，通常需要采用验证性实验—综合性实验—设计性实验—研究性实验等有针对性地加以训练。为实现创新实践能力的全面培养，必须改变传统的实践教学模式，把培养学生的创新精神和实践能力放在首位。以优化知识结构、提高综合素质为指导制定实践教学计划和方案，调整实践教学组织结构；安排大型综合实验设计课程和实践训练，形成科学合理、内容完备的教学体系和培养模式；构建良好的实践教学支撑环境。使学生在学校期间，不间断地进行传统型、综合型、设计型和创新型等各种实践学习环节和各种社会实践活动，使其创新实践能力不断发展，从而真正提高学生独立分析问题和解决问题的能力，提高创造性和竞争能力，这也是提高专业教学水平和与国际教育接轨的必然选择[3]。
4.1实践课程体系建设
为了更好地适应军医大学对生物医学工程人才培养的要求，根据培养生物医学工程专业学员创新实践能力的探索并结合其他院校在实践体系建设上的经验，我们认为生物医学工程专业课程体系设置应当涵盖公共基础课程、医学基础课程、工程专业基础课程、专业课程、专业选修课程、综合实践课程等6类课程。其中对于实践能力的培养应构建4个层次、5个类型的课程培训体系。
4.1.1基础课程实验
这一类实验的内容和方式比较传统，实验和课程内容的联系紧密，每门课程课内安排实验18学时。通过对授课内容的验证、实现与分析，帮助学生掌握基本理论和方法，锻炼学生动手能力，培养学生的基本工程素质。除基本实验外，一般要求至少安排一个具有综合性质的实验，能够对整门课程起到融会贯通的作用。对每一门课程的课内实践环节的安排和内容，都需要进行充分的论证，以保证每门课程实验内容的合理性。
4.1.2综合实践课程
这个训练层次的重要性体现在，使学生掌握应用工程技术解决实际问题的基本方法，同时培养其初步的创新能力。创新能力的获取必须要拥有扎实的基础，如果基础不牢，所谓创新是没有保障的，即便有非常新颖的想法，但是无法实现也是枉然。创新的方法往往产生于对传统既有方法的熟悉上，充分了解各种方法的特点，并根据对实际问题的分析提出有价值的建议，创造性地采用不同以往的方法和手段处理和解决问题。创新一定是无限的想像与有限的技术选择相结合的产物。通过这类实践课程训练学生对知识的综合运用，掌握工程技术解决问题的程序和方法，突出工程实践中关键环节的训练，实现对不同学习阶段的学员工程实践能力的综合培训，使其具备工程技术人员基本的实践能力。综合实践课程在进入专业基础学习阶段以后安排，将每学期的所有理论教学及考试在前18周内完成，余下的2～3周时间用于开设独立的综合实践课程。
（1）电子工艺实习。主要培养学生在电子线路焊接、装配、调试、元器件识别、选择、基本仪器使用等方面的能力，组装具有实用价值的小型电路。安排这个训练的目的，主要是锻炼学员在电子技术应用中的基本操作技能，如果没有这个过程，直接进入电子技术课程设计阶段，就会出现因为电子工艺不过关造成的各种各样的问题，为电路设计和调试带来层出不穷的障碍。所以必须要有这个训练过程，以保证在后续课程中学生具有比较熟练和稳定的电子工艺能力，而尽量避免因为工艺问题造成的失败。
（2）电子技术课程设计。是在具备电子学基本实验技能的基础上，进行综合能力培养的实践训练课程，以电路设计为重点，内容侧重综合应用模电、数电知识，完成制作较为复杂的带有生物医学功能的电路或者小型电子系统（例如心电信号放大器）。一般是给出实验任务和设计要求，通过电路方案设计、电路设计、电路安装调试和指标测试、撰写实验报告等过程，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，提高电路设计水平和实验技能。在实践中着重培养学生系统设计的综合分析问题和解决问题的能力，培养学生创新实践的能力。
（3）虚拟仪器技术课程设计。掌握LabView在信号采集、处理、分析以及功能电路整合方面的应用，侧重于生物信号的处理及其虚拟仪器系统的设计。
（4）生物医学信号检测与处理综合实验。其目的是使学生在熟悉电子系统基本设计和数字信号处理主要方法的基础上，把现代信号处理理论与临床医学紧密结合起来，掌握常见的生物医学信号采集方法，医学信号传感器、采集仪器的使用，利用各种信号处理手段解决临床诊断与治疗方面的信号分析与处理问题。使学生了解医学信号处理系统的实现过程：医学信号信号采集信号处理信号识别与特征提取临床诊断，培养学生应用matlab和LabView提供的各种处理方法解决医学问题的能力，并强调各种处理方法的硬件实现。
（5）现代医学仪器综合设计。在学生学完全部课程进入毕业设计前一个学期进行，学生综合应用所学过的基础课、专业基础课和专业课的基础理论、基本知识和基本技能，融合医学仪器课程内容，独立完成一个医学信号检测、处理、控制系统的设计、安装、调试，完成医学信号的数据采集和存贮、数据显示、数据分析和处理，通过对专业课实验进行的高度整合，让学生对所学知识进行高层次的融合。学生从本课程拟定的题目中选择，或者自己拟定题目，独立完成一个检测人体信号的小型医学仪器系统，并使所设计的软硬件系统达到要求的各项技术指标。学生通过该课程较系统地学习生物医学信号处理和控制方面的方法和技术，在生物医学信号处理技术、计算机技术、测量技术、控制技术及实验技能等方面得到全面训练，对医学信号的拾取、测量、处理、应用有一个系统地了解，从而在综合能力上得到培养，同时为完成毕业设计打下坚实的基础[4]。
4.1.3创新性课外科技活动
开展丰富多彩和形式多样的创新性课外科技活动，其主要目的是使学生在完成第二层次训练的基础上，了解学科前沿、开阔科技视野、激发创新意识，充分发挥和调动学生创新实践的潜能，结合军事医学应用和实际问题的解决开展研究性实践活动。结合我军卫勤保障和军事医学的需求，应用电子信息技术和电磁检测技术等生物医学工程学方法，有针对性地开展创新实验活动。从军事医学电子卫生装备设计思想的提出、技术指标的设定、研究方案的形成、工程设计的优化等方面训练学员，培养他们在我军军事斗争卫勤保障条件下解决军事医学问题的创新思维和创新能力，以此提高军事生物医学工程专业人才的综合素质。该层次的训练侧重于创新能力的培养，主要以第二课堂的形式围绕科研方向开展，也可以围绕专业选修课开展，并鼓励学有所长的学生积极申报学校创新实验基金，开展进一步的深入研究，并指导学生发表学术论文，申请国家专利。在条件成熟的情况下推荐他们参加各种类型的全国大学生科技竞赛。对于部分已取得较好成果的学员，可在此基础上直接进入毕业设计环节，并给予他们优先报考硕士研究生的资格。
4.1.4实习
临床工程实习是理论联系实际，培养学员分析问题、解决问题能力的重要阶段。通过临床实习，使学员进一步加深对专业课程理论知识的理解和掌握，全面了解现代化医疗仪器设备的基本原理、安装调试、维护保养，熟悉部分医学仪器结构特点和工作原理及存在问题，建立医疗卫生装备体系的基本知识架构，培养学员运用已学基础理论知识，初步分析和解决医学仪器设备实际问题的能力，为毕业后从事医疗设备专业工作，提升任职能力打下基础。
4.1.5毕业设计
毕业设计的质量可以衡量专业教学的水平，是学生毕业与学位资格认证的重要依据。毕业设计的开展将紧密结合学科研究方向和实际科研课题，把重点放在学员创新思维和能力的培养，充分发挥学员的主动性和创造性上。毕业设计注重以下能力的培养：（1）调研、查阅中外文献和搜集资料的能力；（2）理论分析、制定或设计实验方案的能力；（3）实验研究、综合分析和数据处理的能力；（4）交叉融合理工医等学科综合知识的能力；（5）外语、计算机应用和论文写作的能力；（6）综合应用工程技术手段解决实际问题的能力；（7）团队合作的能力。方法上让学生自由选题，独立完成毕业设计课题。针对要解决的实际问题，指导学生通过查阅资料，以互相讨论的形式逐步总结出解决问题的思路，要求学生利用计算机进行理论设计，并进行虚拟实验和仿真分析，经过比较优选出最佳方案，进而设计出实用的电子系统，完成系统的软硬件调试并达到设计技术指标；最后提供设计报告，接受专家组考评并通过答辩。通过毕业设计使学生了解科研的方法、程序和步骤，增强科研意识。这种对科学实践全程参与的教学方式可以全面培养和提高学生的科研素质、工程意识和创新精神，真正实现了理论和实际动手能力相结合的创新实践能力培养。
4.2创新实验室建设
创新实验室建设旨在针对我军面临的多样化军事任务，满足我军卫勤保障需求和军事医学发展需要，从军事医学电子技术教学与训练、军队卫生装备教学与训练等方面入手，与烧伤外科学、防原医学、野战外科学、野战内科学、军事预防医学、高原军事医学以及新概念武器防治学等军事医学紧密结合，以电子技术应用、装备教学实训为基础，培养应用军事生物医学工程的技术方法，解决部队卫勤保障和军事医学问题的创新实践能力。创新实验室主要服务于学员专业学习阶段，在第二课堂、创新实践、综合实验、军事医学课程设计、毕业设计、专业实习以及卫勤演练中对学员实施相关训练活动。从培养军队院校学员为军服务的意识出发，使其在学习训练中了解军事医学的主要问题，学会应用军事生物医学工程方法解决相关问题，同时提高创新实践能力，在这一过程中军事生物医学工程专业综合创新实验室的建设是必不可少的，这对于军事生物医学工程专业学员开展相关学习实践以及任职训练是必须要具备的一个基本条件。