生物醫學工程與生物技術精選(九篇)

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第1篇：生物醫學工程與生物技術范文

關鍵詞：生物醫學；測試技術；傳感器

中圖分類號：O6-33；G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）49-0131-02

一、引言

面向生物醫學工程專業開設《測試技術與傳感器》是一門以研究自動檢測系統中的信息提取、信息轉換和信息處理的理論和技術為主要內容，集光、機、電于一體，綜合物理、化學、生物、材料、電子、電氣、計算機、機械等學科技術的實踐性非常強的專業基礎課。杭州電子科技大學生儀學院目前開設的《測試技術與傳感器》課程的課程目的為系統論述測試系統及其基本特性；介紹測試系統中傳感器的結構、基本原理和典型應用，以及傳感器的發展趨勢、選用原則等，它是實現測試與自動控制的重要環節，儀器專業的重要專業基礎課，也是自控原理、智能儀器課程設計、虛擬儀器課程設計的基礎。

二、存在問題

目前該課程的教學狀況及存在的問題：（1）測試技術與傳感器技術屬于多學科交叉滲透課程，涉及電學、磁學、光學、化學等學科，對先修課要求較高，現有的教學內容，以教師課堂講授為主，側重于原理的介紹及公式的推導，學生看不見，摸不著，缺乏感性認識，容易出現枯燥、難以學好的感覺，加上很大一部分學生的學習主動性差，學習態度上不太重視，沒有投入必要的精力和時間，直接影響教學效果。（2）現行傳感器教材比較繁多，有的以傳感器原理為主線，有的以過程參數測量為主線，但是很多教材都沒有涉及新型傳感器的理論知識及其應用，不利于學生拓寬知識面，不符合寬口徑人才培養模式。（3）目前傳感器課程的實驗環節以驗證性實驗為主，主要使學生掌握常用傳感器的使用和標定方法，以及相應傳感器的測量轉換電路設計。（4）課程考核方式一般是以考試為主，輔以作業、實驗、考勤評價，這種考核方法很難激發學生的學習積極性和主動性，不能真實反映學生的學習能力、對知識的掌握程度及其專業應用能力。

傳感課程教學方法研究大多是自動化、精密儀器專業中對該課程的教學方法研究。結合本專業優勢，本文提出通過使用啟發式教學、結合臨床實際教學、結合多媒體等手段豐富教學方法，提高生物醫學傳感教學效果。這些方法對提高生物醫學專業的傳感教學提供了重要改進措施，對提高教學質量具有重要意義。改革和完善《測試技術與傳感器》課程的教學模式，通過研究型教學，訓練學生的高級思維能力和解決實際問題的操作能力，培養學生主動學習、獨立學習與終身學習的能力，使學生具備一流大學本科生的素養，提高核心競爭力。

三、改革目標

1.本文擬從課堂教學模式、課程教材多樣性模式、實驗課教學模式等方面研究并探索出具有杭州電子科技大學生物醫學特色的“測試技術與傳感器”研究型教學模式，培養學生的高級思維能力、解決實際問題的操作能力、交流溝通能力，在大學學習結束后，離開校園和教師，具有繼續自主學習的能力。

2.在以基本傳感測試單元為框架的知識體系的基礎上，收集整理基于生理學與工程應用或醫學臨床現象結合的傳感學科交叉內容，為編寫生物醫學工程等工科專業適用的生物傳感教材、論文等提供教學資料并制定教材理論體系框架。

四、具體措施

（一）課堂教學模式探索

1.教師課堂講授重點為最核心的知識點，對具有遷移價值的學科基本原理進行闡述。講授內容少而精，對重點、難點講深講透，引導學生多角度、深層次地理解基本原理，而對事實性知識點，則少講或不講；講授內容寬而新，以學科的發展為大背景，了解課程基本原理在大學科中的定位，以及與學科最新發展的聯系。

教學內容較多，面面俱到的教學難以完成教學任務，教學效果并不佳。根據傳感檢測特點和生物醫學工程等相關專業的培養需要，設計該課程的課程體系以各傳感器基本功能為主，尤其是電感、電容、電壓、應變片、磁電式傳感等章節作為教學重點和難點，其中的各個章節的應用與心電、腦電、肌電內容相關聯，引入生物醫學工程重要的研究領域――腦機交互，作為重點講解；而光敏、氣敏、熱敏等章節內容相對簡單，容易理解，不做重點講解。因此，可據此分配授課時間，突出教學重點。

2.教師根據核心知識點，提出知識點總結分析歸納問題、實際應用相關問題等，由學生課程小組分別選擇問題，課后參閱書本、資料，提出解決方案，并由課程小組代表發言，課堂展示并交流。

此外，在各個傳感系統中識記結構部分內容瑣碎難記，而生物醫學工程專業對這部分內容的要求并不高，不要求掌握詳細結構，在理解傳感結構及工作原理的基礎上，日后工作或科研中用到這部分內容時能夠通過查閱參考書獲得信息即可，課堂講解突出章節綱要，對其中涉及的工程應用現象補充材料介紹。

3.課堂教學中，教師講述研究課題開題報告基本格式及其具體實例，由學生自我提出學科感興趣的實際問題，參閱相關資料和解決方法，模擬寫作研究課題開題報告。為更好地服務于生物醫學工程專業的學科交叉特點，在生物醫學傳感的教學過程中注意整理、添加與工程應用和醫療儀器的內容。比如，在講解壓電傳感基礎上增加相關的醫療應用講解，如人工瓣膜、血壓監測計等器件的工作原理內容；在講解電感基礎上，增加當前無創呼吸電感檢測的原理等介紹，這些內容對激發學生興趣、啟發學生的創新思維具有重要作用。然而，這部分內容還比較零散，沒有形成良好的體系，此外，目前還沒有專門適用于生物醫學工程等工科專業的生物傳感生理學教材。在講解醫療方向的應用時，要注意資料的收集、整理和系統化，不僅可以很好地服務于生物醫學工程等專業的培養要求，還將對編寫工科專業專用的生物醫學傳感教材提供課程資料和理論框架。

4.課程教材模式探索。課程教材采用開放性體系，教師圍繞教學目標研讀現行的先進教材的基礎之上，為學生推薦至少2本以上國內外先進教材，包括英文原版教材，對應于不同核心知識點，引導學生學會知識點的尋找、分析、歸納、比較，并利用各種國內外文獻網絡進行最新相關進展的補充和學習。引導學生盡可能或完全避免學一門課程只讀一本書的現象。

在課堂教學中，除了使用多媒體和板書進行理論教學之外，還有意識地利用網絡公開課等引導學生的自主學習。在我校圖書館的視頻資源中有國內外著名大學的視頻公開課，利用這些強大的網絡資源可以彌補課時少、課程任務重的矛盾。比如，在該課程教學中，原理介紹部分占課時較少，在對重點器件結構和系統課堂講解的前提下，其中一些具體的設計內容布置給學生自學。除了緩解課時不足的矛盾，網絡課程資源還可補充教學內容，加深學生對知識的理解。

教師發展學習平臺中的相關傳感課程講述，由經驗豐富的名師授課，通過網絡觀看可加深對理論學習的印象，還可激發學生的學習興趣。不僅豐富了學生的學習資源，更重要的是，在這種教學過程中，向學生示范了資料收集和獲取信息的方法，提高了學生自主學習的能力。

（二）實驗課教學模式探索

1.基礎性實驗：圍繞測試技術與傳感器的核心知識點，掌握傳感器的基本原理及信號檢測，這類實驗主要屬于驗證性實驗。

2.綜合性實驗：模擬生產或生活實際中的某一具體項目開展，學生可根據被測對象的不同選擇各自合適的傳感器，實驗室配備電壓表、電流表、指示燈、蜂鳴器、計數器等設備，用于學生自行完成線路的連接，也可根據學生的具體情況拓展知識點，綜合性實驗可在做的過程中讓學生將學到的理論知識貫穿起來，整個項目采用3～4人為一小組的團隊形式，以學生為主體，教師可適時地進行引導，循序漸進地實施項目，完成知識、技能和相關能力的學習。

3.提高性實驗：對于提高階段，我們將嘗試結合虛擬儀器實驗平臺，虛擬儀器技術是儀器智能化發展的一個重要方向。我們增設實驗內容要求學生采用軟件LABVIEW或VB、VC等作為開發工具，設計直觀友好的用戶交互界面。如有可能還可根據檢測分析的結果產生相應的輸出控制信號。

4.除了實驗教學，在與醫療儀器相關的腦機交互研究方面還可成立大學生科研活動小組，開展多種課外科技活動。其中申請者是該科研活動小組的指導教師之一。結合該課程的教學改革，擬吸收對生物醫學方向感興趣的同學加入，主要以觀摩實驗和學習實驗方法為主，在活動參與中激發學生專業興趣、促進專業學習。

五、總結

本文針對面向生物醫學工程專業開設的《測試技術與傳感器》課程當前存在的問題，結合生物醫學專業學科交叉特色，提出了相應的改革目標和措施，使學生能自主使用各種通用傳感和專用醫療儀器平臺，靈活選擇信號分析方法，加強對儀器平臺分析的能力和對結果的理性認識，發揮該課程的實踐性優勢。通過施行開放式的《測試技術與傳感器》課程教學模式改革，注重實驗知識的延伸，完善考核制度等改革措施，最大程度地增強學生的自主性與參與性，培養社會需要的創新型、應用型、復合型、外向型的“醫工結合”型儲備人才。

參考文獻：

[1]杭州電子科技大學教務處.生物醫學工程專業及醫學信息工程專業培養計劃[Z].杭州電子科技大學本科專業培養計劃，2011.

第2篇：生物醫學工程與生物技術范文

關鍵詞：工科院校；生物醫學工程專業；生物實踐教學；教學改革

生物醫學工程（BiologyMedicalEngineering，BMI）是綜合生物學、醫學和工程學的理論和方法而發展起來的，其主要是運用現代自然科學和工程技術的原理和方法，從工程學的角度，在多層次上研究人體的結構、功能及其相互關系，揭示生命現象，為防病、治病提供新的技術手段的一門綜合性、高技術的學科，多學科的高度綜合交叉是生物醫學工程的特點[1]。自上世紀70年代末以來，國內許多醫學院校、綜合性大學、理工科大學及相關科研機構都設立了生物醫學工程專業，涵蓋了生物信息、醫療儀器、生物材料、生物工程等多個專業方向，課程設置主要包括工程類課程和醫學類課程，旨在培養具有各方面能力的復合型人才[2]。在生物醫學工程專業的培養體系中，實踐教學是培養大學生的創新意識、創新思維和創新精神、提高整體教學質量的根本保證和有效途徑[3]。南京郵電大學生物醫學工程專業是在學校原來的信號與信息處理等優勢學科的支撐下發展起來的，因此在醫學信號處理、醫學圖像處理、生物傳感和生物信息學等領域積累了雄厚的師資和科研力量，上述領域的實踐教學體系完善、教學平備。比較而言，學校在生物醫學領域的教學和科研上相對薄弱，特別是在生物醫學方面的實踐教學有明顯的不足，存在著師資力量缺乏、教學平臺薄弱、課時有限等問題。針對上述問題，我們從師資隊伍建設、資源優化配置、教學內容改革和教學方式更新等方面入手，對生物醫學工程專業的生物學實踐教學提出一系列改革措施，取得一定的效果。

一、生物學實踐教學存在的問題

南京郵電大學是傳統的工科院校，信息學科是學校的辦學特色。在工學為主體，以及“大信息”的背景下，學校的通信、電子、圖像和計算機等學科的科研氛圍濃厚、師資力量較強，相關課程的教學體系成熟、教學特點鮮明。上述相關學科的實踐教學已經構建了包括課內實驗、專題實驗、綜合訓練和生產實習一系列完善的實踐教學體系結構。但隨著我國生物醫學工程學科建設工作的開展，以及生物醫學領域研究和應用的快速發展，迫切的需要將更多的生物醫學知識融入到工程學知識中。為了擴展生物醫學工程專業學生在生物醫學領域的知識，激發學生的學習興趣，在生物學教學方面，我校目前開設了幾門生物學領域的課程，包括現代生物學、定量生理學和解剖生理學等。由于學校在生物醫學相關學科的科研和教學缺乏基礎，因此這些課程的師資力量較為缺乏，實驗教學平臺也比較薄弱。此外，生物醫學課程多屬于理論加上實驗的課程，要求課時較多。以解剖與生理為例，理論課要講51個學時，實驗課也需要51個學時[4，5]。但我校生物醫學工程專業大綱，對解剖與生理課程只設置了36個學時的理論課以及4個學時的實驗課。因此，在這些課程的理論課教學上，需要大幅的調整以適應本專業學生的培養要求[4，5]。在實驗教學上，由于課時的限制，大多為演示實驗或參觀，學生缺乏動手實踐機會[6]。筆者在調研學生對解剖與生理課程興趣、期望和要求時，有68.1%的同學表示對這門課程感興趣或非常感興趣，并且有30%的同學希望能有動手實踐的機會（表2）。但我校目前現有的師資力量、實驗教學平臺和課時設置都不能滿足學生的這一要求，因此，必須采取有效的改進措施提高教學平水，滿足學生的學習要求。

二、生物醫學實驗教學改進辦法

1.培養專任教師隊伍。為了提高我校生物醫學領域的教學和科研水平，近幾年來，已引進多個生物醫學相關專業的博士和高級人才，構建了一個高學歷的教師隊伍。教師的專業和研究方向包括了分子生物學、蛋白質工程以及納米材料毒理等，這些教師的專業背景和知識體系完全滿足了現有的生物課程教學和實驗教學的需要。

2.完善實驗教學條件。為了提高實驗教學水平，同時為了滿足學校科研項目發展的需要，我校已于近幾年建設完成了生物醫學實驗室。實驗室的建設目標是建立一個以生物技術為核心，結合醫學診斷以及生物信息處理的多層次性和綜合性實驗基地，使學生系統化地學習和掌握全面的生命科學綜合實驗技能，以培養生物醫學工程領域創新性人才，同時為生物醫學工程專業的師生提供一個高水平的細胞、分子生物學實驗研究平臺，以加強不同學科間的合作交流，做出一流的科研工作。目前已建立了分子生物學、細胞生物學操作平臺和蛋白結構測試和信息處理的表征平臺。在此平臺上，我們為學生設立了核酸分離和檢測，核黃素、丙二醛和超氧化物歧化酶等生化指標測定等一系列的實驗。讓學生走進實驗室，觀看并親自動手操作，極大激發了學生的對生物學課程的學習興趣。

3.改革實驗教學內容和方法。除了加強教師隊伍和實驗平臺的建設，我們還通過多種教學方法和途徑改革實驗教學內容。針對生物類課程實驗課時不足的問題，許多教師針對生物領域的熱點方向開設了一系列的開放實驗項目，通過開放性實驗，讓學生走進實驗室和動物房，讓學生跟著老師學習一些基本的生物學實驗以及動物實驗的操作技能和方法[7-9]。在教學中，教師積極鼓勵對生物醫學相關實驗有興趣并且有能力的本科生申報創新項目，鼓勵教師和學生并將畢業設計與創新項目相結合，以教師的科研項目為載體，讓學生在實踐中創新[10]。實踐以學生為主體，讓學生獨立查閱中外文獻，了解項目最新的國內外研究進展，設計實驗方案，學習各種新的實驗技術，掌握科學研究方法，這不僅有利于學生自主學習、解決問題的能力，培養創新思維，同時還加深例如學生對各種專業課程的理解以及對生物工程專業的認識。實踐證明，上述教學方法激發了學生的學習興趣，提高了學生的動手能力和操作能力，并培養了學生的團隊精神，取得了良好的教學效果。同時學校還積極與南京大學、南京中醫藥大學、江蘇省中醫院等單位建立合作關系，帶領學生參觀實驗室，讓學生對生物醫學各領域的實驗室構成、具體運作有更直觀的認識。通過在大學和醫院等實習基地的參觀和關系，讓學生充分認識到生物醫學工程專業的學習目的和專業知識的應用價值。生物醫學工程專業作為一門為生物學和醫學服務的交叉學科，生物學實驗課對生物醫學知識的學習和理解掌握領域非常重要。針對我校生物醫學工程專業的生物學實驗教學中存在的問題，我們開展一系列的教學改革與實踐，取得了很好的效果。極大地激發了學生的學習興趣，調動了學生的參與熱情，提高學生的實踐能力，并且為學生今后的工作和科研奠定了堅實的基礎。希望能在此基礎上，繼續完善現有的生物學實驗教學體系和教學方法，從而更好地促進生物學實驗課程建設和發展。

參考文獻：

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[9]劉婷，藺萬煌，曹杏芝.獨立學院生物學專業實驗課教學模式改革[J].實驗科學與技術，2013，11（2）：64-66.

第3篇：生物醫學工程與生物技術范文

理工類院校生物醫學工程專業的教育，主要體現于理學、工學及二者有機結合的特色和優勢，如理工類院校在數學、生物、材料、機械、電子、計算機、自動控制、組織工程等學科，具有堅實的教學基礎、豐富的教學經驗、良好的教學資源與條件。研究和解決生命科學及醫學中的重要問題，是生物醫學工程學科教育與發展的宗旨，因此，利用理工科院校的教學資源優勢，培養能利用工程學手段，解決人類生命及健康問題的研究和應用型人才，是理工科院校生物醫學工程專業教育的重要目標。因教學資源與條件的不同，理工科院校與醫科院校、綜合性大學的人才培養目標亦相異。理工科院校側重于培養學生具備扎實的基礎知識，包括數學、物理、電子、機械、生物等學科；熟悉醫學電子儀器、生物醫學信息、計算機、生物材料等相關學科專業知識；善于利用工程學方法與手段，解決專業相關領域的問題。培養目標具有準確的定位與時代性，即一方面能充分利用理工科院校的優勢，體現其在工程學科方面的特色，另一方面，根據學科的交叉性與涉及領域的廣泛性，密切跟蹤學科的發展與社會需求變化，從而培養高素質的復合型高級專業科技人才。

根據教學與科研條件、研究方向的不同，國內理工類院校關于生物醫學工程專業人才的培養目標既具有上述共性，又各有側重與特色。如清華大學提出旨在培養能將現代電子、信息技術、物理、化學、數學和其它工程學原理，應用于研究生命科學的基本問題，能利用工程技術方法解決疾病預防、診治及改善健康、提高生活質量等的高級專業人才；浙江大學則明確培養具有生命科學、電子技術、計算機技術及信息科學等理論知識、醫學知識和工程技術緊密結合的科學研究和技術開發能力，能在生物醫學電子、醫療儀器、計算機技術、信息產業等部門從事研究、開發、教學及管理的高層次創新型人才；東南大學強調以電子、信息技術生物學、化學和材料學為知識基礎，使學生具備開展與人類健康相關的科學研究及應用開發能力，重點培養學生的研究能力和創新能力，培養具備寬闊視野、思維活躍的精英人才和領軍人才；上海交通大學依托其強大且基礎雄厚的工科和醫學背景，重點培養在生物、醫學和工程技術領域中具有開展交叉研究能力的有創新精神的，能應用物理、化學、材料、電子信息和工程等領域的技術解決生命科學問題的創新型交叉學科人才。華中科技大學生物醫學工程專業培養具備生命科學與光、電、計算機等信息科學有關的基礎理論知識，以及醫學與工程技術相結合的科學研究能力，能在醫療器械、電子技術、計算機技術、信息等產業部門從事研究、開發、教學及管理的高級工程技術人才。

華南理工大學生物醫學工程專業，始于從碩士研究生人才的培養，我校于1993年獲生物力學碩士學位授予權，1998年，將生物力學碩士點(生物科學與工程學院)與生物電子學碩士點(電子與信息學院)整合為生物醫學工程一級學科專業碩士學位授權點，并開始正式招收碩士生，2002年招收生物醫學工程專業本科生，2004成立生物醫學工程系，2006年獲生物醫學工程一級學科博士點。根據我校生物、電子、材料等學科在科研教學方面的多年積累的與優勢，結合廣東省生物醫學工程產業的發展與需求，將生物醫學工程專業本科培養目標，按要求掌握的知識與具體的能力確定為：

目標1(扎實的基礎知識)：培養掌握扎實的專業基本原理、方法和手段等方面的基礎知識，包括生物醫學、電子技術、信息科學、計算機技術、生物材料、生物信息等相關學科基本知識、基本理論和基本技能的復合型高級科技人才。

目標2(解決問題能力)：培養學生能夠創造性地利用生物醫學與工程技術相結合的研究開發能力，以服務于國內外生物醫學工程產業快速發展的需求。

目標3(團隊合作與領導能力)：培養學生在團隊中的溝通和合作能力，學會按分工要求在團隊中從事具體工作，完成指定任務，進行組織協調，進而能夠具備生物醫學工程領域的領導能力。

目標4(工程系統認知能力)：讓學生認識生物醫學工程的多學科交叉特性，從系統的角度認識與領會生物醫學工程學科的核心與特點。要求從工程系統的角度，運用多種工程技術手段與方法，尋求解決實際問題的方案。

目標5（專業的社會影響評價能力）：培養學生正確理解生物醫學工程對人們日常生活、人類健康所產生的重要影響。

目標6（全球意識能力）：培養學生能夠在全球化的環境里保持清晰意識，積極跟蹤新理論方法、技術的發展，在全球化的背景下認識與把握生物醫學工程學科的現狀與發展。

目標7（終身學習能力）：生物醫學工程畢業生在職業生涯中，需要根據學科、行業發展與崗位要求，不斷更新知識，提升自己的綜合素質，并具備終身學習的能力。

綜觀理工科院校生物醫學工程專業本科生的培養目標，既反映了各校的學科優勢、特色與定位，又具明顯的共性，即強調學科的交叉復合特性，培養能將工程技術和醫學、生物等基礎理論相結合，解決人類生命健康中的問題、提高生活質量的綜合性人才，尤其注重學生的實踐能力與創新能力。

理工類院校的生物醫學工程專業培養特色

在專業特色建設方面，各高校依托各自的學科建設與教學資源優勢，逐漸形成自己的辦學特色。如清華大學持之以恒地進行教學建設與改革，形成了"注重質量，強調實踐，緊密結合科研"的教學特色，清華大學生物醫學工程學科2001年被評為全國重點學科，2006年被評為國家重點一級學科；浙江大學則強調系統掌握計算機技術、信息處理技術、電子技術、儀器技術和生命科學相關的基礎理論知識具有多學科交叉應用能力和國際競爭力的復合型人才培養，為國家級生物醫學工程特色專業建設點；東南大學從1988年開始與南京醫科大學合作，進行7年制工醫雙學位人才培養，2000年開始進行生物醫學工程專業（七年制）本碩連讀人才培養。2007年建立醫工結合生物醫學工程長學制創新人才培養國家人才培養模式創新實驗區，2008年成為生物醫學工程國家特色專業建設點，形成了工醫復合型人才培養的特色，并形成了生物醫學電子學和現代生物技術兩個重要的特色方向；上海交通大學則充分利用附屬醫院的臨床資源，建立與基礎課程相適應的實踐教學體系，強化學生實踐訓練，培養動手操作與創新研發能力，大力推進醫工(理)交叉學科人才培養，積極推進國際合作與交流；華中科技大學華中科技大學自1997年起系統地開展了生物醫學光子學特色方向本科教學體系建設的探索與實踐。基于生物醫學工程學科的特點，借鑒國內外最新教學成果,建立了一套具有生物醫學光子學特色方向的本科教學體系。2011年開始招收“醫療器械”卓越工程師實驗班，按照全新的教育大綱和創新的實驗模式培養面向醫療器械產業發展需要的高端領軍型人才。

華南理工大學生物醫學工程專業經過近10年的本科教育實踐，以電子技術為基礎，以生物醫學電子儀器與生物醫學信息為主，兼顧生物醫學材料、分子生物學及生物信息學，基本形成了多學科方向交叉的知識體系。尤其注重學生基礎知識、實踐能力和創新能力的培養，根據廣東地區生物醫學工程產業的優勢與市場需求，著力培養具有生物醫學工程專業基本素養、基礎扎實、專業知識面廣的復合型高級技術和專業管理人才。近年來，積極與廣東省生物醫學工程領域領軍企業、醫療、科研機構開展聯合培養人才的改革，如自2009年開始，華南理工大學與深圳華大基因研究院共同成立了華南理工大學-深圳華大基因研究院，并開設基因組科學創新班，生物醫學工程專業部分優秀學生從大學三年級開始，即有機會進入深圳華大基因研究院從事生命學科的學習與科學研究；2011年，華南理工大學攜手中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院，共建“華南干細胞與再生醫學英才班”，實行“2.5+1.5”的培養模式，“英才班”將根據學生所屬專業本科培養計劃和干細胞與再生醫學的專業培養要求，為學生制訂個性化的培養方案，將專業理論知識與實踐、學習和科學研究相結合。此外，生物醫學工程專業與深圳邁瑞電子有限公司、汕頭超聲儀器研究所、廣州總院、南方醫院、廣東省人民醫院、中山大學附屬腫瘤醫院和廣州醫學院附屬腫瘤醫院等單位建立了密切的聯系，為學生的實踐、實習提供優越的資源和條件，同時，為學生的就業不斷開拓新的渠道；從大學二年級開始，學生即有機會加入“學生研究計劃SRP(StudentResearchProject)”，參與老師指導的科研實踐，進入實驗室與研究生共同學習研究。學習、研究期間，取得優異成績或成果的學生，推薦參加“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽。華南理工大學生物醫學工程專業，近年來進行各種新的人才培養模式的有益探索與實踐，進一步擴寬學生的知識面，顯著提高學生的實踐能力，激發學生學習熱情，培養學生的創新能力。

生物醫學工程專業人才培養模式

我國高等工程教育強化主動服務國家戰略需求、主動服務行業企業需求的意識，確立以德為先、能力為重、全面發展的人才培養觀念，創新高校與行業企業聯合培養人才的機制，改革工程教育人才培養模式，提升學生的工程實踐能力、創新能力和國際競爭力。主要體現于四個方面：(1)工程教育服務國家發展戰略；(2)加強與工業界的密切合作；(2)重視學生綜合素質和社會責任感的培養；(4)注重工程人才培養國際化。近年來，各高校都在進行專業人才培養模式的改革、探索和實踐，主要包括(1)重基礎、寬口徑、強能力、高素質的大類培養模式。如上海交通大學實行按院系招生、學生入校兩年后再分專業的培養模式，從而有利于學生根據個性、特長選擇專業，增強學生的競爭意識，有利于資源的優化整合；中國科技大學秉承“基礎與創新并重”的辦學理念，實行重基礎、“輕”專業，注重基礎“寬、厚、實”，專業“精、新、活”的寬口徑個性化培養模式。浙江大學提出“以人為本、整合培養、求實創新、追求卓越”的教育理念，確立的人才培養模式是以3M(多規格、多通道、模塊化)和“寬、專、交”為特征的KAQ(知識、能力、素質)并重，將本科專業分成若干學科大類，實行前期按大類培養，實施通識教育，后期實行寬口徑專業教育的新模式。華南理工大學的培養模式與浙江大學既具相似性，又各有側重。華南理工大學以注重精英人才與個性化人才的創新能力培養為特色，如按大類分電子、機械、化工、材料、經貿等各大類專業精英班，“基因組科學創新班”和"華南干細胞與再生醫學英才班"等。

(2)注重創新與實踐能力培養，如卓越人才培養、產學研相結合人才培養、交叉復合型人才培養。近幾年，各高校均十分注重學生的創新能力和實踐能力的培養，通過卓越人才計劃旨在提高學生的科研能力與解決實際問題的能力。卓越工程師教育培養計劃的遵循“行業指導、校企合作、分類實施、形式多樣”的原則，其特點包括：行業企業深度參與培養過程；學校按通用標準和行業標準培養工程人才；強化培養學生的工程能力和創新能力。其中，首批“卓越工程師教育培養計劃”高校包括清華大學、浙江大學、上海交通大學、華中科技大學、東南大學和華南理工大學等61所高校，第二批共有133所年高校加入“卓越工程師教育培養計劃”。

(3)國際化人才培養，通過與國外知名高校建立人才培養合作項目，進行聯合培養。如教育部中國教育國際交流協會(CEAIE),中教國際教育交流中心(CCIEE)和美國州立大學與學院協會(AASCU)共同合作的“1+2+1中美人才培養計劃”，積極推動中美高校學分學歷互認，促進中美高校師生雙向交流、共同制定大學本科專業教學計劃等。此外，近年來，各校紛紛與歐美、澳洲著名大學建立了各種靈活的本科人才聯合培養機制，推進教師雙向交流，專業課程實行雙語教學或全英教學等。

(4)個性化人才培養，華南理工大學生物醫學工程專業培養學生過程中，根據學生知識結構與特長，注重個性化培養，如，一方面鼓勵生物醫學工程專業學生修讀“雙學位”，另一方面，也接受其它專業學生修讀生物醫學工程專業“雙學位”；通過“學生研究計劃(SRP)”，“百步梯攀登計劃”、“挑戰杯全國大學生課外學術科技作品競賽和創業計劃大賽”等，培養學生的創新、創業、科研能力。

課程建設

生物醫學工程專業教學指導委員會，為生物醫學工程學科人才培養的規范化提供重要的指導性意見。根據生物醫學工程學科的發展趨勢與社會需求、以及各高校的教學和科研優勢，理工科院校設置的生物醫學工程專業本科的課程體系，既存在共性，又各具特色。其中，理論教學部分，主要包括公共基礎課、學科基礎課和專業領域課，實踐部分，包括實驗課程、課程設計、認識實習、工程實習、生產實習和畢業實習等。各理工院校生物醫學工程專業本科培養計劃中的公共基礎課頗為相似，主要有政治類課程、大學英語、大學物理、大學化學、數學(微積分、線性代數、概率論與數理統計)、工程制圖、大學體育，以及人文、社會和技術類通識教育課程；學科基礎課程，大多數高校以生物醫學電子與信息為主，包括電路、數字電子技術、模擬電子技術、信號與系統、數字信號處理等主干課程，并設置解剖生理學、臨床醫學概論、普通生物學、生物化學與分子生物學等重要基礎課程；各校的生物醫學工程專業本科課程的差別，主要體現在專業領域課，同時也最能體現其專業特色。一般以其優勢學科方向開設不同的專業必修或選修課程，如浙江大學按數字醫學信息、生物傳感器與醫學儀器、定量與系統生理學三個方向設置專業課程，東南大學則分生物傳感與生物電子學、生物信息學、生物醫學材料與納米技術、醫學信息工程等四個方向，上海交通大學包括生物醫療儀器、神經科學與神經工程、醫學成像與圖像處理、生物材料與納米生物醫學等幾個方向課程；清華大學按學科方向分為醫療儀器、神經工程、醫學影像和微納醫學等四個主要方向，分別設置不同的專業課程。

華中科技大學則包括按生物醫學光子學、醫學影像學、生物信息學、納米生物材料和組織工程等方向的專業課程；華南理工大學生物醫學工程專業的本科課程，主要涵蓋了醫學電子儀器、醫學影像、醫學信息、生物力學和生物醫學材料等五個方向，分別開設了醫學傳感器、醫療儀器設計、生物醫學測量、醫學超聲學、生物醫學信號處理、醫學成像技術、醫學圖像處理、醫院信息系統、遠程醫療、生理系統仿真建模、生物力學、生物醫學材料等重要課程。

實踐環節主要包括綜合實驗、課程設計、臨床實習、金工實習、電子工藝實習和畢業實習等。其中綜實驗包括工程生理學、生物醫學工程、醫學儀器與信息工程3門綜合實驗課程，設置了數字電路、微機原理與應用、醫學儀器等3門課程設計。由于廣東省醫學資源和生物醫學工程產業具有較強的特色和優勢，尤其在醫療儀器行業擁有一批實力雄厚的企業，華南理工大學充分利用這種地域的產業優勢，知名企業聯合建立了本科實習基地，和具優越醫療資源的醫院建立了良好合作關系，為本科生的臨床實習與畢業實習提供強有力的支持。此外，華南理工大學積極鼓勵學生參與“暑期實習計劃”，即由老師或學生自行聯系實習單位，經院系和老師推薦，學生有機會在暑期到相關高校或科研院所實驗室、企事業單位實習。

在雙語課程、全英語課程、新型課程和特色課程方面，華南理工大學生物醫學工程專業也正在積極進行建設，如《醫學圖像處理》和《醫院信息系統》已經實行雙語教學，正在為全英文授課做準備；不定期地邀請國內外有影響的專家和企業負責人進行專題講座或創業教育；為新生開設《生物醫學工程概論》課程，計劃進一步開展新生研討課、系列專題研討課。

總結

生物醫學工程學科具有鮮明的交叉與復合特性，它對解決人類生命與健康中的問題具有十分重要的作用，生物醫學工程學科與相關產業發展亦極為迅速，如何培養適應學科發展需求和符合社會需要的專業人才，是各高校生物醫學專業面臨的重要問題。理工科院校在電子、計算機、信息、生物、材料、制造等學科具有一定的優勢，充分利用理工科的資源優勢，培養研究與應用兼顧的高級專業人才，亦是理工科院校本科教學的重要目標。

華南理工大學生物醫學工程本科專業，經過近十年的教學實踐，逐漸形成以生物醫學電子、醫學信息工程、生物力學為主導的培養體系，十分注重學生的實驗能力和創新能力的培養，并充分利用廣東省的醫學資源和生物醫學工程產業的地域優勢，努力培養適應社會需求的專業人才。近年來，華南理工大學生物醫學材料方向發展迅速，先后成立了國家人體組織工程重建工程中心、特種功能材料教育部重點實驗室、廣東省生物醫學工程實驗室，在生物醫學材料方面取得了一系列成果。為此，華南理工大學正在為利用生物醫學材料方面的優勢，加強生物醫學材料方向的本科專業人才的培養，積極地進行探索。

第4篇：生物醫學工程與生物技術范文

關鍵詞：生物化學；計量；教學改革

中圖分類號：Q5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-0432（2011）-09-0230-1

項目資助：計量特色生物類專業就業競爭力提升研究（HE20041）

21世紀是生命科學的世紀，生物化學是生命科學相關專業的一門重要專業基礎課程。生物化學知識已經滲透到了生命科學的各個學科[1]。中國計量學院生命學院的《生物化學》為校平臺課程，課程組自建院以來，承擔本校生物技術、生物工程、食品科學與檢驗、藥學及生物醫學工程等專業的《生物化學》課程的教學工作。隨著中國計量學院生命學科的發展及形勢的變化，為體現相關專業的“計量”特色，我們積極采取了一系列方法和措施，收到了顯著的成效并積累了相當的經驗。

1 “計量”特色的《生物化學》教學實踐中存在的問題

1.1 生物化學課程的內容難度大而且復雜

眾所周知，《生物化學》屬于生命科學相關專業基礎課程中較難的課程，本課程各種分解與合成等生化反應途徑十分復雜，如許多酶（包括發揮酶的催化活性所需要的輔酶和輔基）的結構非常復雜。生物分子的合成與分解途徑十分復雜，有些生化反應途徑甚至多達數十步,如核苷酸的合成與分解[1]。

1.2 學科發展快、課程內容多，與學時相對較少的矛盾日益突出

隨著學科的交叉和不斷深入，在生物物質代謝及代謝組學等方面的研究更是取得了前所未有的進展[2][3]。然而，現實情況是，課程組成立近7年來，《生物化學》課程的學時數卻未有增長，事實上還有輕微的下降（從2009年起，中國計量學院由每個學分的17個學時改為16個學時，總學時由原來的120減少到112個）。因此，上述問題尤其顯得突出。

1.3 課程內容與生產實踐脫節嚴重

掌握《生物化學》的基本知識對發展有“計量”特色的生物技術、生物工程、食品檢驗和藥學等專業，對理解生命的基本規律具有極為重要且不可替代的作用[4]，同時，掌握《生物化學》的基本知識對生命科學相關專業的其他相關課程的學習也十分必要[5]。因此中國計量學院的《生物化學》課程既具有基礎性，也具有互通性。酶的結構、DNA的復制、轉錄、蛋白質的生物合成、氧化磷酸化的機理等在《生物化學》課程中十分重要的內容。但是，在目前的生物相關產業的生產實踐上鮮有應用。

綜上所述，作為一門重要的基礎課，中國計量學院的《生物化學》在把握學科發展前沿的同時，適應培養、體現“計量”特色以及新的專業教育形勢的需要，將創新意識融入教學的全過程，對我們《生物化學》課程組來說也是一個全新的挑戰。

2 生物化學教學改革實踐

為解決上述問題，我們《生物化學》課程組通過組內討論，并汲取同行的寶貴經驗，采取了以下幾項措施：

2.1 針對現存的問題，修訂新的《生物化學》教學大綱

修訂新的教學大綱,調整教學內容,編寫了新的《生物化學》實驗教材（目前正在編寫理論課程的教材）,自制了《生物化學》教學多媒體課件。我們刪減了和其他課程如遺傳學、分子生物學和基因工程、蛋白質工程等課程重復的內容,增加了生物分子信息傳遞、物質代謝調控等近年來發展迅猛的學科前沿內容。

2.2 鼓勵學生提高自學能力

由于我校《生物化學》開在二年級的第一個學期,許多學生對大學的學習方法還沒有完全適應,有的學生仍然像在中學時那樣,遇到有不懂的地方缺乏正確的方法。因此我們強調區分內容,提倡預習與復習,鼓勵學生提高自學能力。

2.3 注重生物化學理論與生產實踐的聯系

在教學中我們盡可能地理論聯系實際,如蛋白質的分離與純化技術與現代生物工程中蛋白質藥物的分離純化的聯系、酶抑制劑與食品、外來檢疫性害蟲的防治及科學研究中的廣泛應用、基因調節系統研究與基因工程技術的密切關系以及新技術如基因芯片，RNA干擾等在研究基因的結構與功能中的應用等等。既提高了學生對《生物化學》的興趣，又可以教育學生克服應試習慣，爭取能夠比較全面系統地掌握《生物化學》的基本知識。

2.4 加強《生物化學》教學過程中學生創新意識的培養

我們通過在講授生物化學發展中的重大發現時將所涉及到科學家及他們的研究思路和方法作為一項重要內容來介紹,從而使學生不僅獲得知識,同時受到解決問題方法論上的啟迪,這樣十分有利于對學生的創新思維的培養；我們還在總學時不變的情況下增加實驗課時，提高學生的動手能力和對《生物化學》的興趣。

參考文獻

[1] David L.Nelson,Michael M. Cox.Lehninger's Principles of Biochemistry，5th Edition [M].New York：W. H. Freeman,2008.1-21.

[2] 朱龍華.生物化學工程研究進展[J].中國計量學院學報,

2002(3):225-228.

[3] 成凡.生物化學實驗教學體會及存在的問題[J].山西醫科大學學報(基礎醫學教育版),2003,5(4):398-399.

第5篇：生物醫學工程與生物技術范文

關鍵詞：生命科學;科研平臺;實踐教學改革;創新培養

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）40-0063-02

課堂和實踐教學是高校專業教學工作的重要環節，是培養學生的創新意識和創新能力的重要途徑。課堂內實踐教學已不能滿足當今生命科學學科發展的需求，實踐教學改革，是以培養學生創新意識、動手能力和協作精神為目的的實踐性教學。科研平臺將實踐教學與科研探索思維培養相結合、實踐課程與科研創新氛圍相融合，增強學生的實踐能力，培養學生的創新思維，提高其綜合素質，培養具有創新意識的綜合性人才。本文分析了醫學院校生命科學專業的實踐教學工作面臨的問題，針對生命科學領域人才培養目標，以依托我院的省級工程中心及省重點實驗室為實踐基地，依托自身的優勢和條件改革實習實踐教學模式。培養學生科研研究的創新思維，提高學生的綜合素質，通過四年的實踐取得了良好的效果。

一、在本科實踐教學中的作用

1.緩解生產實踐基地緊張的現狀。醫學院校生命科學專業如生物技術、生物工程及生物醫學工程類本科學生實習實踐場所選擇相對受限，附屬醫院和眾多的教學醫院重點針對臨床醫學或醫學技術類專業學生的實習和實踐，很多臨近的生物、制藥企業出于對經濟利益、技術保密等因素的考慮，不愿接受學生實習參觀和生產實踐。這一現象致使學生不能直接接觸生產實踐等方面的教育，使得理論與實踐脫節。并且簡單的一日參觀實踐并未對理論教學起到促進的作用，在以往的生產參觀實習模式中，帶隊教師缺乏實踐經驗，而所參觀企業的講解教師僅注重現場走馬觀花式講解，缺乏較強的責任感，理論與實踐脫節，知識的擴展和創新大多被忽視。校企合作的工程技術中心及省重點實驗室可承擔多種形式培養學生實踐學習的功能，例如提供研究性實驗平臺，參與合作企業研發項目，輔助大型儀器的測試管理等，這在一定程度上可以緩解實踐基地少的壓力。

2.培養科研創新能力。培養生命科學專業學生的自主學習能力、實踐能力、創新能力是實踐教學的關鍵環節。科研平臺直接吸收本科學生參加教師的科研課題組，通過指導學生完成部分科學實驗，來調動和激發學生對科研創新的興趣，提高學生的創新能力;重點實驗室的科研團隊及校企合作的工程技術中心可以直接參與課題組已經開展的產學研合作項目生產階段的工作，這樣既可以使學生直接進入科研工作和生產管理第一線，使所學的醫學與生命科學的知識與生產實踐緊密結合。通過對在研項目的參與，將醫學教學和生物技術等課程模式進一步優化。高校教師除了承擔教學任務外，還承擔著各級科研工作。吸引一些本科生參加課題的申報工作，指導學生積極認真填寫各種科研課題標書，對于課題當中一些基本實驗可以指導學生查閱資料，獨立進行一些實驗設計，確定研究方案，檢測并初步分析。學生通過參加課題申報、親自參與實驗設計等環節，其對課堂學習的積極性會有很大的提高。

3.理論和實踐與時俱進。生命科學的發展日新月異科，是目前最具活力及更新最快的學科之一。但生命科學教學面臨新的重大機遇和挑戰，這也為生命科學專業畢業生提出了越來越高的要求。因而，在醫學院校生命科學學科教學中滲透前沿學科知識且參與最新的科研項目是一種教學改革形式。通過向學生開放工程中心研發團隊的各種高層次的學術講座、學術沙龍等形式，培養和強化學生的創新意識和創新思維，培養科學素質。這樣，對于今后有興趣從事科研工作考取研究生的學生，與自己的專業和特長興趣結合，極大程度調動了科研思維的積極主動性，也在一定程度上避免了其選擇研究生專業和研究方向的盲目性。原有的實驗課程旨在在培養學生的基本實驗技能而忽略創新能力，學生學習積極性不高，教學質量難以顯現。科研平臺與實踐教學相結合的新的教學模式，可以達到以學生為中心的教學理念，通過精簡傳統實驗課程而開設研究性實驗，促進學生自主學習能力和創造性思維的發揮。而且學生既可以了解教師科研活動信息及主要研究方向，又能夠了解該領域的最新發展動態，激發學生的科研興趣。本科學生在科研平臺上學中型儀器如流式細胞儀、激光共聚焦顯微鏡、透射電鏡、發酵設備等的使用維護方法，了解到前沿技能和精密儀器的知識。同時彌補了課堂教學時數有限而難以了解前言學科情況，在科研平臺開設研究性實驗內容，達到將多門理論課程和實驗課有效整合，也是“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的主要目標之一。

二、促進高層次科研平臺的建設

1.完善高層次科研平臺的建設。我校正在朝著建設高水平教學研究大學的宏偉目標努力，高等學校實驗室特別是高水平的科研平臺不僅是開展科學研究創新科學技術的重要基地，更是承擔實踐教學的重要場所，雖然高層次科研平臺以高校科研人員及研究生為主要科研團隊，但是本科生在實踐實習的過程中，同樣起到了促進省級的工程中心和重點實驗室的發展和完善的作用，在高校教育創新改革的實踐中發揮了積極作用。每年在此進行實習和畢業論文工作的本科生在實踐的同時，以第一作者或者參與了學術論文的發表工作，也爭取到多項國家級本科生創新科研探索項目、創新創業實踐項目和研究生創新項目，并取得了大學生挑戰杯等實踐成果獎。同時本科學生學術論文的發表也作為我院考核科研平臺任務的一項基本指標。將科研平臺的新知識和新技術第一時間引用到教學過程中，實踐教學成果促進了科研平臺的發展。

2.為科研平臺的合作企業輸送人才。通過與生物制藥、醫用耗材等多家生產企業的產學研平臺項目的合作，聯合指導學生開展畢業論文研究或設計工作，將學生納入科研團隊管理，提高學生的創新能力、實踐能力與團隊協作能力，為本科學生今后走上實踐工作崗位或進一步學習深造奠定良好的基礎。四年來為科研平臺的合作企業如華隆生物公司、河南博濟光明醫藥公司等生物制藥企業輸送共計二十余名本科畢業生，畢業實習是促進學生將已學的專業知識應用到具體的工作實踐并轉化為技能或技巧的過程，他們在進入企業后很快融入生產及管理的角色，進一步進入研究生學習階段的學生表現出優秀的科研素養，這與在高層次科研平臺進行實踐實習的學習階段密不可分。

三、結語

通過四年的實踐，表明依托高水平科研平臺進行教學實踐方式對提高學生的創新能力、培養高素質人才具有重要意義。而且緩解了醫學院校生命科學專業實踐基地欠缺的劣勢，促進和加強了科研平臺在本科實踐教學中的積極作用。今后以此經驗為基礎，不要局限于生命科學專業，將基礎醫學和臨床實踐緊密整合，促進基礎醫學專業的實踐，實現臨床醫學的綜合發展;更加豐富了實踐教學與科研平臺結合，優勢互補，完善實踐教學，促進科研平臺的發展。

參考文獻：

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[2]陳紅麗，高建輝，劉涌濤，依托省高校工程技術研究中心產學研結合的創新教育模式初探[J].大學教育，2012，（1）.

[3]高思，質量工程：提高高校教學質量的重大舉措[J].中國高等教育，2007，（5）.

第6篇：生物醫學工程與生物技術范文

當今世界，科學技術日進千里，隨著信息革命方興未艾浪潮，生命科學和生物技術已展示出不可估量的前景。近年來，隨著生命科學和生物技術領域發展中的一系列重大突破，世界范圍內已開始了新一場具有劃時代意義的生物科技革命和生物產業革命。

生物產業是當今世界經濟中正在蓬勃興起和迅猛發展的一個戰略新興產業，生物醫藥、生物農業育種等行業已初具規模，同時許多新的產品、新的行業正在快速發展過程中，如生物農藥、生物肥料、燃料乙醇、生物柴油、生物基材料等。

“十一五”期間我國生物產業發展總體思路和方向

總體來說，生物產業就是要充分發揮我國特有的資源優勢和技術優勢，面向健康、農業、環保、能源和材料等領域的重大需求，堅持自主創新、國際合作、重點突破、集聚發展、市場主導、政府推動的原則，加快發展生物醫藥、生物農業、生物能源、生物制造、生物環保，保護特有生物資源，保障生物安全，使生物產業成為國民經濟新的增長點，并為發展成為國民經濟的主導產業奠定堅實基礎。

“十一五”期間我國生物產業發展主要任務與發展重點

《規劃》提出了八方面的發展重點與任務：

一是圍繞解決重大疾病和重大傳染病防治、保障健康和有效緩解廣大低收入階層就醫吃藥難的問題，大力發展新疫苗、生物工程藥物、小分子藥物、生物醫學工程產品等。

二是以促進農業產業結構調整、保障糧食安全為核心，加速水稻、小麥、玉米、棉花、油料等重要農作物和畜禽、水產新品種的繁育和產業化，發展生物農藥、生物肥料等綠色農用生物產品。

三是發展生物能源，推動高產、高含油且環境適應性強的能源植物新品種培育和產業化，提高非糧原料燃料乙醇規模生產的轉化效率，加快生物柴油產業化，有效緩解化石能源日趨緊缺的矛盾。

四是發展生物制造業，利用可再生的生物質原料生產乙烯、聚乳酸等大宗原料化工品，緩解我國材料工業對石油等一次礦物資源的過分依賴；大力推進高品質的重要酶制劑的工業生產和應用，全面提升食品工業、飼料工業、輕化工業等傳統產業的技術水平。

五是在生物環保領域，將大力發展生物技術處理城市污水、垃圾，加快生物技術對鹽堿地等低質土地改良步伐，研究推廣荒漠綠化植物新品種。

六是實施九大專項。圍繞具有戰略性、高關聯性和高滲透性特點的領域，實施疫苗與診斷試劑、創新藥物、現代中藥、生物醫學工程、生物育種、綠色農用生物產品、生物能源、生物基材料和微生物制造專項，加強技術創新能力，促進新技術的產業化，培育新興產業。

七是加強生物資源保護和開發利用，開展生物資源普查，基本摸清我國生物資源基本狀況，促進生物資源的保護和開發利用。

八是建立健全生物安全管理體系，組織制定生物安全技術標準，完善生物安全監控技術手段，確保生物安全。

“十一五”期間我國生物產業發展目標

1.初步形成有利于生物產業發展的政策法規體系、技術創新體系、技術標準體系、生物安全保障體系、產業組織體系和行業服務體系。

2.自主創新能力顯著增強。研究開發投入占產業增加值的比重明顯提高，形成一批具有自主知識產權、年銷售額超過10億元的生物技術產品。

3.產業結構優化升級。培育一大批創新型中小生物企業，形成10個左右銷售收入超100億元的大型生物企業。重點推進京津冀、長江三角洲、珠江三角洲地區的綜合性生物產業基地及若干專業性生物產業基地建設，形成8個產值過500億元的生物產業基地。

4.產業規模快速增長。到2010年，生物產業增加值達到5000億元以上，約占當年GDP的2%。生物產業出口額顯著增加。

在此基礎上，再經過10年努力，力爭使我國生物產業主要經濟指標進入世界前列；在關系經濟社會發展全局和國家安全的關鍵生物技術領域掌握自主知識產權，生物產業國際競爭力大幅度提高。到2020年，全國生物產業增加值突破2萬億元，占GDP比重達到4%以上，成為高技術領域的支柱產業和國民經濟的主導產業。

“十一五”期間我國生物產業發展原則

1.自主創新，國際合作。構建和完善有利于自主創新的體制機制，推動產學研合作；以具有自主知識產權成果的開發和應用為核心，加強原始創新、集成創新和引進技術消化吸收再創新；堅持“引進來”與“走出去”相結合，積極開展國際合作，充分利用兩種資源、兩個市場，加快我國生物產業發展。

2.重點突破，集聚發展。著眼于國家經濟社會發展的緊迫需求，選擇一批基礎條件較好、技術條件成熟、成長潛力大、產業關聯度高的現代生物產業重點領域和重大產品，構建較完善的產業鏈，加快做大做強；突破一批具有重大支撐和引領作用的前沿生物技術，形成自主知識產權，搶占國際競爭的制高點，加快實現產業化。促進生物企業和資金、技術、人才等要素向優勢地區集中，培育生物產業區域增長極，形成若干各具特色、以大企業集團為核心、專業化中小企業協作配套的相對集中布局的產業基地。

3.市場主導，政府推動。既要充分發揮市場優化配置資源的基礎性作用，使企業真正成為技術創新和產業化發展的主體，又要充分發揮政府對戰略性新興產業的推動作用，在政策法規、體制機制等方面營造有利于產業發展的良好環境，處理好產業發展與生物安全的關系，為生物技術創新和產業化發展建立良好的支撐平臺。

保障《生物產業發展“十一五”規劃》順利落實的措施

1.加強組織領導，形成推進生物產業發展合力

國家建立生物產業發展重大問題的協調機制，加強生物產業體制改革、產業發展、技術研究開發、生物安全監管等方面的有機銜接，形成推進生物產業發展的合力。設立國家生物產業發展專家咨詢委員會，就生物產業發展重大問題提出咨詢意見。依法組建中國生物產業協會和國家生物產業標準化專業技術委員會，開展市場調查、信息交流、標準制修訂、行業自律、政策咨詢等方面的工作，促進生物產業的健康發展。

2.強化產業技術創新體系建設，促進生物產業集聚式發展

大力促進企業技術創新能力建設。通過產學研合作等方式，建立企業牽頭組織、高等院校和科研院所共同參與的有效實施機制。通過財稅、金融、投資等政策，引導企業增加研究開發投入，推動企業特別是大企業建立研究開發機構。鼓勵企業與高等院校、科研院所聯合開展生物技術成果轉化，改造或新建一批國家工程實驗室、工程研究中心，提高科研成果的工程化與系統集成能力。

加強生物科技創新條件平臺建設。推進國家生物產業基地生物技術公共實驗室、中試基地以及融資平臺、人才培訓平臺等產業化能力建設。加強高校和科研院所研究開發設施建設，形成若干具有較大規模、多學科融合、創新能力強、開放運行的生命科學研究中心。鼓勵和支持國外機構在華設立研發中心。加強生物信息中心、科技成果評估機構、人才培訓等中介服務體系建設。

促進生物領域知識產權的創造、管理、實施和保護。完善生物資源和生物技術知識產權保護的法律法規，提供良好的知識產權中介服務，落實對知識產權創造者的獎勵政策，加強知識產權的司法保護和行政執法力度。

充分發揮各方面的積極性，有步驟、有重點地建設若干國家生物產業基地，促進人才、技術、資金等資源向優勢區域集中，引導生物產業特色化、集聚化發展。

3.建設高素質生物產業人才隊伍

緊緊抓住培養、吸引、用好人才三個環節，加強企業經營管理人才、生物技術專業人才以及生物安全、生物物種資源保護與管理人才隊伍建設。創新人才培養模式，加強生物產業人才培養能力建設，建立高技能人才培養基地，重點培養生物技術原始性創新人才等各類高技能人才，擴大生物類碩士和博士的招生規模。采取團隊引進、核心人才引進等方式，吸引和支持出國留學人員、海外華人華僑回國和來華創辦生物企業、從事教學和研究。加強生物技術人才的國際培訓合作和國際學術交流。完善生物技術人才評價機制，國家生物科研機構的技術負責人逐步實行海內外公開招聘。加大收入分配向關鍵崗位和優秀人才傾斜力度，完善技術參股和入股等產權激勵機制。

4.多渠道增加對生物產業發展的資金投入

整合政府科技計劃（基金）和科研基礎條件建設等資金，加大財政科技投入對生物產業的支持力度。

支持生物企業通過資本市場融資，提高直接融資比重。支持符合條件的生物企業在境內外股票市場上市融資，或通過發行公司債券融資。鼓勵有關部門和地方政府設立創業投資引導基金，引導社會資本進入創業投資領域，并增加對生物企業的投資。

加大政策性金融對生物產業的資金支持力度。金融機構對符合產業政策和信貸政策的生物企業要給予積極的信貸支持，支持企業以專利技術為擔保向銀行貸款。國家政策性銀行在各自經營范圍內積極為生物企業提供金融服務，重點支持具有自主專利技術、市場發展前景較好的生物企業的發展。

5.實施有利于現代生物產業發展的稅收政策

全面貫徹落實《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》配套稅收政策，鼓勵生物企業增加研究開發投入，開發新產品、新工藝和新技術，加快創新成果轉化，提高自主創新能力。根據現代生物產業高投入、高風險、高收益、長周期等特點，結合國家稅收改革方向，研究制定稅收優惠政策，支持現代生物產業發展。

6.建立有利于生物產業發展的市場環境

培育生物產品市場，擴大需求。通過逐步擴大醫療保險、計劃免疫等覆蓋范圍，加大對農民提供良種補貼、技術培訓的支持力度，以及加大對生物能源發展的扶持等措施，積極擴大生物產品的市場需求；加大政府采購對國內生物企業的支持力度，加強生命科學和生物技術的普及教育，正確引導消費；建立有利于生物醫藥發展的醫療衛生體制和藥品物流體系。

完善生物技術產品市場準入政策。在保障生物安全的前提下，適當放寬轉基因技術研究開發與產業化應用的限制。逐步推進藥品的委托生產。擁有自主知識產權的生物藥品上市后，按國家有關規定納入國家基本藥物目錄。

加強生物產品市場監管。完善對生物技術企業、研究機構及其制品的管理制度。健全生物技術的實驗程序，以及中間試驗、環境釋放、商品化生產和進出口等環節的安全控制措施，加大對生物技術企業與研究機構的基礎設施和安全措施的監督力度。

加強生物產業國際合作。推動有競爭力的生物企業在境外投資設廠，支持行業中介組織設立境外生物醫藥產品注冊和營銷指導中心。以醫帶藥，擴大中藥在國際市場的份額。積極推進種業、疫苗等領域具有比較優勢的產品“走出去”，帶動整個行業健康快速發展。加強相關技術標準體系的研究，積極參與有關國際標準的制訂和修訂工作，建立生物產品出口商品技術指南，完善進出口環節管理。

加速生物產業發展對我國國民經濟及社會發展具有重大戰略意義

生物技術是對解決人類社會發展面臨的健康、食物、資源、環境等重大問題最具潛力的技術。我國人口眾多，人均資源少，貫徹落實科學發展觀、全面建設小康社會，迫切需要大力發展生物醫藥、生物農業、生物能源、生物制造等行業。可以說生物產業的發展是我國經濟和社會的發展的一個強大的源動力，它的發展有著重大的戰略意義：

1.加速生物產業發展是保障人民生命健康的需要。有助于大力發展生物醫藥，有助于防治重大疾病和傳染病，是保障公共衛生安全、提高人民生活質量的重要基礎。

2.加速生物產業發展是提高農業綜合生產能力的需要。大力發展一批優質、高產、高效農業新品種，加速生物農藥、生物肥料等綠色農用生物產品產業化應用，是推動種植業和養殖業發展，增加農民收入，實現農業結構調整的重要手段。

3.加速生物產業發展是走新型工業化道路的需要。大力發展生物能源和生物基材料，加速生物制造技術在高消耗、高污染工業中的廣泛應用，既有利于減少我國對石油、煤炭等不可再生能源的依賴，又有利于推進清潔生產，減少污染物排放，是走新型工業化道路、實現可持續發展的重要保障。

我國生物產業發展現狀分析

1.我國具備發展生物產業的較好基礎。近年來，我國生命科學與生物技術研究取得長足進展，在后基因組學、蛋白質組學、干細胞等生命科學領域具有較高的研究水平，在雜交水稻、轉基因抗蟲棉等生物育種領域具有一定的優勢，一批具有自主知識產權的生物新藥已進入臨床試驗。擁有一支水平較高的研發隊伍。海外留學人員和華人在生命科學、生物技術領域具有重要地位和影響。近年來，全國生物產業工業增加值逐步增長，生物醫藥、生物農業等初具規模，涌現出一批快速發展的企業，呈現集聚化發展趨勢。

2.我國具備生物產業發展的資源和市場優勢。我國擁有約26萬種生物物種、12800種藥用動植物資源、32萬份農業種質資源，是世界生物物種最豐富的國家之一，具有發展生物產業獨特的資源優勢。我國人口眾多，隨著經濟快速增長，人民收入水平不斷提高，對生物資源、醫療保健產品的需求將會迅速增加，具有巨大的市場潛力。

3.我國面臨生物產業發展的有利時機。當前，世界生物產業發展處于成長期，尚未形成由少數跨國公司控制產業發展的壟斷格局。我國可發揮生物資源優勢、市場優勢，廣泛參與生命科學研究、生物技術創新和生物產業發展的國際交流與合作，加速我國生物產業發展。

4.雖然我國生物產業具備加快發展的有利條件，但仍存在一些突出問題和制約因素。主要是：管理體制不完善，缺乏配套的稅收等扶持政策，融資渠道不暢，發展資金嚴重匱乏；科技成果轉化率低，中介體系不完備，高素質人才缺乏，以企業為主體的創新體系亟待建立；產業總體規模和技術基礎與發達國家相比仍存在較大差距，產業集聚度不高，產業結構不合理，企業規模小；生物資源流失和外來物種入侵比較嚴重，生物安全存在較大隱患等。這些問題嚴重制約我國生物產業發展，必須著力解決。

全球范圍內生物技術取得的成果及展望

世界現代生物技術發展開始進入大規模產業化階段。進入新世紀，人類基因組測序的完成標志著生命科學研究取得重大突破，體細胞克隆、干細胞、基因治療、生物芯片、轉基因動植物等新的技術和產品不斷涌現，新興生物產業群蓬勃發展。2005年，全球生物藥品銷售額達到600多億美元，占整個醫藥工業的比重從1995年的不到4%迅速提高到11%；全球轉基因農作物種植面積達到9000萬公頃，10年間增長了50倍。全球范圍內正在研制的2000多種生物藥物80%已進入臨床試驗，6000多例轉基因動植物經批準正在進行試驗。同時，生物制造、生物能源、生物環保等一批新興產業正在快速形成。

生物產業將成為繼信息產業之后世界經濟中又一個新的主導產業。生物科技革命將為人類社會發展提供新資源、新手段、新途徑，引發醫藥、農業、能源、材料等領域新的產業革命，有效緩解人類社會可持續發展所面臨的健康、食品、資源等重大問題，生物產業具有廣闊的發展空間。預計到2020年，生物醫藥占全球藥品的比重將超過1/3，生物質能源占世界能源消費的比重將達到5%左右，生物基材料將替代10%-20%的化學材料。繼信息產業之后，生物產業將逐漸成為未來全球經濟社會發展的又一重要推動力。

生物產業領域范圍

第7篇：生物醫學工程與生物技術范文

【關鍵詞】煙臺 藍色經濟 發展模式定位

2011年1月6日，國務院正式批復《山東半島藍色經濟區發展規劃》（以下簡稱《規劃》），成為“十二五” 開局之年第一個獲批的國家戰略，也是我國第一個以海洋經濟為主題的區域發展戰略。在這一戰略中，煙臺不僅全域進入，還處在規劃中的核心區域，被賦予骨干城市地位。

一、煙臺市藍色經濟發展模式定位

煙臺市藍色經濟發展模式可以定位為：“深化推進三大戰略、著力提升三大能力”，即深化推進“深耕海洋、科技創新、綠色發展” 三大戰略，著力提升“產業競爭力、科技支撐力、持續發展力” 三大能力。

（一）深耕海洋。

要求藍色經濟的發展理念實現從“以海養海”到“以海補陸”再到海陸共同發展的轉變；開發方式實現從“粗放式”開發向“集約化”利用的轉變；開發重點實現從“傳統開發”向“現代開發”的轉變。

（二）科技創新。

要求用高新技術改造和提升傳統海洋產業，建立健全海洋科研開發與服務體系，用科技創新來支持藍色產業的發展。海洋科技水平的高低直接決定海洋產業的規模和水平。

（三）綠色發展。

要求藍色經濟戰略將發展與生態通盤考慮，藍區建設將“保護與開發”作為基本準則。發展經濟是手段，打造生產發展、生活富裕、生態良好的示范經濟區， 才是藍色經濟戰略的最高價值追求。

“三大戰略”與“三大能力”，相互促進、相得益彰。三大戰略推進的好，三大能力必然得到提升。同樣的，著力提升三大能力，藍色經濟的發展實踐也必然要求推進三大戰略。

二、煙臺市藍色經濟發展模式定位的提出依據

（一）區位優勢。

煙臺地處山東半島東部，瀕臨渤海、黃海，是山東省7個沿海城市中唯一地跨黃、渤兩海的城市。在環渤海地區，煙臺位于出入渤海灣的門戶位置。

煙臺是連接遼東半島和山東半島的樞紐城市。在東北亞經濟圈和亞太經濟圈，煙臺承擔著溝通中日韓、輻射朝鮮、蒙古、俄羅斯的重任。

（二）產業優勢。

“十一五”期間，煙臺海洋產業總產值由548億元人民幣，猛增到1265億元。目前，煙臺市已經形成的支柱產業和正在培育的戰略性新興產業、高端產業， 大都是海洋產業、臨港產業或與海洋密切相關的產業，部分產業發展已經走在了全省乃至全國的前列。

（三）科教優勢。

煙臺市大力實施科教興海戰略，目前已擁有中科院煙臺海岸帶研究所等9家涉海科研機構和高校，培育起包括國家海藻工程技術研究中心在內的省級以上海洋工程技術研究中心5個，海洋科技研發工程技術人員超過1000人。

三、深化推進“三大戰略”、著力提升“三大能力”，打造“深藍煙臺”的對策分析

（一）著力優化海洋三產結構優化海洋經濟產業結構，引領藍色經濟區向高端產業發展，需按照“優化提升一產，發展壯大二產，突破發展三產”的思路， 培育一批重點產業。

1.調整優化漁業結構

一是轉變漁業經濟增長方式，推動養殖從近岸向深海轉移，捕撈從近海向遠洋轉移，傳統漁業從粗放型向集約型轉移。二是打造區域特色現代漁業，建設特色休閑漁業示范點，不斷創造海洋漁業發展新優勢。

2.突破發展新能源、生物技術、節能環保等海洋戰略新興產業

一是突破發展新能源產業。二是突破發展生物技術。積極發展生物醫藥、生物育種、生物化工以及生物醫學工程產業。三是大力推進節能環保。

3.大力發展港口物流業和海洋文化產業

要加快現代港口物流基礎設施、港口物流信息和扶持政策三大平臺建設，突出擴大規模、拓展腹地、增強功能3個重點，構建以區域物流為依托、市域物流為基礎、產業物流為特色的現代港口物流體系，把煙臺建設成為我國北方極具影響力的區域性物流中心。

（二）著力提高海洋科技創新能力。

1.搭建海洋創新平臺

重點要向2個領域持續發力：一要充分發揮中科院海岸帶研究所、煙臺大學、魯東大學等駐煙高校院所作用，繼續加強對知名高等院校、科研院所的引進， 全面增強海洋科技綜合創新能力；二要整合海洋科技資源，依托并鼓勵符合條件的企業，爭創國家級、省級工程技術研究中心，建設具有強大創新能力的企業群體。

2.培育、引進藍色英才

實施以能力建設為核心的“育才工程”。一要大力發展海洋職業教育培養技能型人才。二要鼓勵支持科研機構與涉海企業聯姻。三要鼓勵支持開展以各類海洋從業人員為主要對象的崗位培訓和再就業培訓，扶持發展職業技能培訓，不斷提高海洋從業人員的素質。

3.增強企業自主創新能力

加大政府科技投入力度，圍繞傳統產業技術改造、戰略型新興產業培育、海洋高科技產業培養，籌措資金，大力實施高效技術產業自主創新行動計劃。

（三）發展壯大濱海旅游產業。

海洋旅游“六大要素”（行、食、住、游、娛、購）綜合配套的過程，就是帶動海洋相關產業或部門（造船、運輸、養殖、捕撈、工程、貿易等）發展的過程。

1.突出特色

煙臺是惟一大陸北向面海的城市，這一天然優勢令煙臺的夏季氣候清新涼爽而不潮濕。要突出這一“惟我獨有”的天然優勢，使煙臺成為避暑、療養、休假勝地。

第8篇：生物醫學工程與生物技術范文

關鍵詞：高中生物教學；人文學科教育；自然科學教育；思想品德教育

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5312（2012）30-0227-02

目前，我國高中階段課堂教學大多仍以分科教學為主，任課老師在各自學科體系和知識架構內進行教學，學科之間缺少綜合、類比和交流。這種教學模式各自為政、互不干涉，能適應學生認知分析的需要，在發展學生認知綜合能力方面就顯得不足，其后果往往造成學生認知世界和解決問題時的片面、目光狹窄，割裂了事物之間的種種聯系，而學生所接觸的事物和現象大都是以綜合的形式存在著。所以，過分強調分科教學，不利于學生把所學知識與現實生活相聯系。

生物科學是一門包羅萬象的綜合性學科，從萌芽開始就一直和其他學科的產生和發展聯系在一起，并一直在不斷汲取其他學科發展成果的基礎上向前發展，且不斷產生新的分支學科。生物學與數學結合產生了生物數學和數學生物學，與計算科學結合產生了計算生物學，與計算機科學結合又產生了生物信息學；生物學與物理學結合產生了生物物理學，與化學結合產生了生物化學，與二者同時結合又產生了生物物理化學；生物學與地理學等結合首先產生了生態學，后邊又有生物地理學，與地質學結合產生了古生物學；生物學與歷史結合產生了生命科學史和歷史生物學；生物學與政治產生了生物哲學；生物學與醫學結合產生了生物醫學，與工程技術結合產生了生物工程，與二者同時結合產生了生物醫學工程；等等。從1943年物理學家薛定諤提出“遺傳密碼”的概念到1969年64種遺傳密碼的含義全部譯出，就綜合了物理、化學、生物各學科的研究方法和研究成果的精華。

本論文以人教版高中生物課程為例，通過大量教學實踐，尋找到這些學科交叉滲透點，進而達到學科交叉滲透的教育目標。筆者首次將這些學科交叉滲透點進行系統歸類，分別就高中生物與人文科學、自然科學和思想品德教育三個方面的聯系進行了詳細闡述。

一、高中生物與人文學科教育的聯系

在高中階段，人文學科教育主要包括語文、歷史、政治、英語和地理等。下面筆者舉高中生物與語文的聯系的例子。

“獨立寒秋，湘江北去，橘子洲頭。 看萬山紅遍，層林盡染； 漫江碧透，百舸爭流。”是高中語文第一冊中的詩詞《沁園春.長沙》中的詩句。萬山紅遍，層林盡染，與唐代詩人杜牧的詩句“停車坐愛楓林晚，霜葉紅于二月花”異曲同工，都是描寫秋天的景象。這種動人的自然秋景是秋天氣溫漸漸降低、紫外線照射強烈等外界因素造成的。在低溫的作用下，葉綠素逐漸分解，同時葉脈的運輸能力逐漸減弱，葉子白天通過光合作用制造的糖分不能完全運出葉子，導致葉子里的糖分越積越多，可溶性原糖多了，就形成了較多的花青素，同時細胞內 pH 值改變，呈現酸性，使花青素表現出紅色，秋天紅葉的種類如楓葉黃櫨、槭樹、柿樹等均為此種情況。秋天，也有些植物葉肉細胞衰老，葉綠素的合成速度低于分解速度，葉綠素含量相對減少，而類胡蘿卜素分子比較穩定，不容易破壞，所以葉片逐漸呈現類胡蘿卜素的顏色-黃色，故而會出現“黃葉地”的景色。如銀杏樹，每到秋天淡黃色的小扇子型的葉片落在地上，令人不忍踩踏。

二、高中生物與自然學科教育的聯系

在高中階段，自然學科教育包括數學、化學、物理等。下面筆者選取高中生物與數學之間的聯系作為例證。

生物學中許多重要的變化雖然目前我們還不能完全用精確的數學語言來進行描述，但生物學領域中的諸多現象卻可以運用數學模型來進行圓滿地解釋，如生態環境、人口、資源、流行病等，無一不與數學密切相關。例如英國數學家哈代和德國醫生溫伯格通過各自的研究，分別發表的有關基因頻率和基因型頻率的基因平衡定律，該定律至今仍是群體遺傳學的一個基本法則，也是雜交育種的理論基礎。馬爾薩斯利用數學推理，發現人口有幾何增長的趨勢，而食物供應只有算術增長的趨勢，從而提出了著名的“人口論”。

三、高中生物與思想品德教育之間的聯系

在高中階段，思想品德教育包括倫理道德教育、環境道德教育和美育道德教育。下面，筆者以高中生物與倫理道德教育之間的聯系為例，進行論證說明。

在生物教學中，對學生進行生命倫理教育，從狹義上講是關注學生的身心健康，廣義上說，是關注一切與人類生命需求、生命活動相關的領域，尤其是在非人類的生命與人類的關系上所存在的倫理問題，是學科德育教育的重點。

生命倫理學指稱生命科學中的廣袤的道德問題領域，如醫學、生物學、環境科學、人口和社會科學等。生命倫理學最先產生在美國，而由于現代生物技術和現代生物醫學技術迅猛發展，從而產生了生育控制和生殖技術的倫理問題、器官移植的倫理問題、克隆動物的倫理問題、人類基因組研究的倫理問題（如基因隱私和基因歧視等）、轉基因生物帶來的倫理問題等全球性的問題，這些方面都是對學生開展思想教育的講臺。

就學生本身的身體發育而言，通過生物學的學習學生可以了解自己身體發育過程中的秘密，從而做到心中不慌，應付自如；熟悉個體發育過程中需要不同的營養，合理飲食，健康成長。

在多年高中生物教學實踐的基礎上，筆者認為高中生物教學中學科交叉滲透的途徑主要有五條。

1、教師自身要加強學習，提高對學科交叉滲透的理論認識；

2、加強學科教師間的交流，拓寬知識面，打好學科間交叉滲透的基礎；

我們常常用“要給學生一杯水，自己必須有一桶水”來說明教師拓展知識面的重要性。教師要加強本學科同其它學科交叉的教學，那么自己必須具備寬廣的知識面，否則不可能將學科聯系滲透貫穿到自己的教學過程當中去。多數生物學老師剛參加工作時知識面狹窄，特別有些老師在學校期間不注意拓寬自己的知識面，不僅人文方面的知識缺乏（因為大學中生物屬于理科），而且數學、化學、物理等自然科學知識也掌握得有限，這就要求教師應積極地學習與生物學有關的其它學科的知識，以填補自己知識的空白點。教師對生物學教材和與教材有關的其它學科知識不僅要廣泛涉獵，而且要深入研究，不僅要“深進去”知其所以然，而且也能“跳出來”知其所以然，這樣才能把握同其它學科知識的內在聯系和必然規律，在教學中才會應付自如、游刃有余。更為重要的是，生物教師要經常與其它學科教師交流思想和教學經驗，以開闊自己的視野和知識面，這往往可以激發出新的教學思想火花，而且有可能的話，能夠多參加一些學科研討會，同各方面的有關專家多交流并建立聯系，多參加、組織一些實踐活動，不斷提高自己，注意總結，注意升華。

3、深化教學內容和教學方法改革，不斷提高學科交叉滲透的實踐能力；

4、學科課程之外學校有目的、有計劃地組織多種活動，提高學生綜合能力；

第二課堂是指在教學計劃之外與第一課堂教學相平行的教學組織形式，是在學科課程之外由學校有目的、有計劃、有組織地通過多種活動，綜合運用所學知識，開設以實踐性、自主性、趣味性、創造性以及非學科性為主要內容特征的課程體系，是在學校和教師的引導下，學生根據自己的愛好、興趣和特長，自主組織和參與的一種教育和學習活動。全面開辟第二課堂，有利于開拓學生視野，提高創造力，推動學生整體化知識的吸收，激活學生的創新思維，促進創新精神和實踐能力的提高，促進非智力因素的發展，并對學生的思想品德和人格情操起著潛移默化的影響作用。

5、組織學生參加有關競賽活動，全面提高學生素質；

第9篇：生物醫學工程與生物技術范文

摘要：目的 研究糖尿病大鼠腎小球中蛋白激酶C(PKC)的活性變化及轉化生長因子β1(TGFβ1)和血管內皮細胞生長因子(VEGF)的表達情況，探討3者之間的相互關系及其與糖尿病腎病(DN)發生、發展的相關性。方法 選用雄性SD大鼠，用鏈脲佐菌素制備大鼠糖尿病實驗模型，隨機分為正常對照組、糖尿病2周(DM2)組和糖尿病4周(DM4)組。大鼠斷頭處死，分離腎小球，提取純化胞漿及胞膜蛋白。利用[r32P]ATP底物磷酸化的方法檢測胞漿及胞膜PKC活性；用免疫組織化學法檢測VEGF和TGFβ1在各組大鼠腎小球及腎小管中的表達。結果 ①DM2、DM4組腎小球細胞內總的PKC活性與對照組無顯著性差異，胞漿PKC活性略有下降， 但相差不顯著(P>0.05)；DM2、DM4組腎小球細胞膜PKC活性均明顯高于正常對照組(P

關鍵詞：蛋白激酶C；糖尿病腎病；轉化生長因子β1；血管內皮生長因子

ABSTRACT: Objective To explore the activation of protein kinase C(PKC) and the expression of transforming growth factor β1(TGFβ1) and vascular endothelial growth factor(VEGF) in renal of diabetic rats at early stage， and to discuss the relationship of PKC， TGFβ1 and VEGF and their effects on diabetic nephropathy(DN). Methods Male SD rats were induced to diabetic rat model with streptozotocin. Rats were randomly pided into control group and two， four week diabetic group. After all group rats were killed， glomeruli were separated and membrane protein and cytosolic protein were picked up. The activity of PKC in renal glomeruli of each rat was detected by radioimmunoassay. The change of TGFβ1 and VEGF expression in renal tissue of each rat was observed by immunohistochemistry. Results ① Membrane PKC activity of glomeruli were significantly elevated in two， fourweek diabetic rats than that in control group(P0.05). Membrane PKC activity had positive relationship with raito of kidney/body weight and Ccr(P

KEY WORDS: diabetic nephropathy(DN); protein kinase C(PKC); transforming growth factor β1(TGFβ1); vascular endothelial growth factor(VEGF)

糖尿病腎病(diabetic nephropathy，DN)作為糖尿病重要的微血管并發癥之一，已成為慢性腎功能衰竭的主要原因。近年來研究發現，眾多血管活性物質和細胞因子在DN的發生、發展中發揮重要作用，而二酯酰甘油(diacylglycerol， DAG)蛋白激酶C(protein kinase C，PKC)信號傳導通路的激活可能是這些物質的共同作用途徑。有研究表明，PKC在DN時活性增高，但其在腎組織中的定位及其在DN發病過程中的動態變化，以及與其他一些與DN發病有關的細胞因子之間的關系研究尚少。本研究旨在探討PKC、TGFβ1 、VEGF在DN發病過程中的作用及其相互關系。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 純種雄性SD大鼠48只，體重236-312g，由西安交通大學醫學院實驗動物中心提供，血糖正常。隨機分為3組：正常對照組(N組)、糖尿病2周(DM2)組和糖尿病4周(DM4)組，每組16只。動物模型的建立：糖尿病組大鼠腹腔注射鏈脲佐菌素65mg/kg(Sigma公司，溶于0.1mol/L檸檬酸緩沖液中，pH4.6)；對照組只注射相同體積的檸檬酸緩沖液。72h后取尾靜脈血測定血糖及尿糖，血糖≥16.7mmol/L、尿糖()-()確定為糖尿病大鼠。實驗期間自由飲水、進食，室溫18-28℃，相對濕度60%-80%。

1.2 標本的留取 實驗2、4周末，先給大鼠稱體重，留取段尿(2-3h)測定尿肌酐(Ucr)。股動脈取血，2000r/min離心10min，取上清液4mL，置-20℃冰箱待測血肌酐(Scr)。上述指標均由AV1000全自動生化分析儀檢測。然后將大鼠斷頭處死，腎臟稱重，一部分在4℃生理鹽水中處理后用作放免(PKC)，另一部分腎組織用10%(體積分數)甲醛溶液固定后做普通病理(HE染色)和免疫組化染色(兔抗鼠TGFβ1多克隆抗體購于寶泰生物技術公司，兔抗鼠VEGF單克隆抗體購于中山生物技術公司)。

1.3 PKC活性測定及TGFβ1、VEGF免疫組化染色

1.3.1 腎小球分離 處死大鼠，取出腎臟，剝離腎包膜，剪下腎皮質并將其剪碎。將腎皮質在180μm網篩上研磨，用生理鹽水反復沖洗，收集過篩懸液。再依次經過125μm和76μm篩網，進一步用生理鹽水沖洗第3篩，再收集篩面上的腎小球。鏡下檢查腎小球純度>95%，臺盼藍拒染法腎小球活力>90%。

1.3.2 腎小球PKC活性測定 按照Graven等的方法，制備腎小球胞漿及胞膜蛋白。 PKC試劑盒購于北京亞輝生物醫學工程公司；IIIS型組蛋白、[γ32P]ATP及二酰基甘油均購于sigma公司。以ⅢS為底物， [γ32P]ATP為磷的供體，在30℃反應7min后，取反應液25μL置于強陽離子交換濾紙上(1cm×2cm)，將濾紙吹干，浸于75mmol/L磷酸溶液中終止反應。用75mmol/L磷酸溶液反復洗3次，每次2min，最后將濾紙烘干，置于含10mL蒸餾水的液閃瓶中，用Beckman液閃儀測定。通過30℃時每毫克蛋白質每分鐘催化γ32P摻于底物蛋白的pmol數表示PKC活性。結果為3次檢測的均值，單位:pmol/(min?mg)。

1.3.3 TGFβ1 免疫組化半定量分析 每張切片隨機選取15個視野，在光密度和放大倍數一致的條件下，統計得到陽性染色面積占選定分析總場面積的比值，取其均值。

1.3.4 VEGF免疫組化染色 在400倍光鏡下每例標本隨機選取5個陽性表達的腎小球，測其腎小球陽性表達細胞率，求其均數。

1.4 統計學處理 結果以 ±s表示，應用SPSS 11.5軟件進行統計處理。兩組間比較用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用方差分析和q檢驗，相關分析采用單因素相關分析。

2 結

果

2.1 各組體重、腎重、腎臟肥大指數、Ccr及血糖的變化 糖尿病組大鼠體重進行性下降，腎重卻逐漸增加。 DM2、DM4組的腎肥大指數與對照組比較均有顯著性差異(P

2.2 PKC活性變化 DM2、DM4組大鼠腎小球PKC總活性和胞漿PKC活性與對照組比較均無差異；胞膜PKC活性明顯高于對照組(P

2.3 TGFβ1、VEGF的表達 TGFβ1可表達于正常大鼠和糖尿病大鼠腎小球內皮細胞、腎小管上皮細胞及腎臟系膜細胞漿之中。在糖尿病大鼠自成模后2周其表達開始增加，隨病程延長而漸增加。DM2、DM4組TGF β1的表達均明顯多于對照組(P

在正常腎組織中，VEGF主要在腎小球臟層上皮細胞及腎小管上皮細胞表達；而在糖尿病大鼠腎組織中，除在上述部位表達陽性外，在部分腎小球壁層上皮細胞、系膜細胞也表達。與對照組相比較，DM2、DM4組VEGF的表達增多(P

3 討

論

近年來，DAGPKC細胞內信號傳導系統異常在糖尿病慢性并發癥中的作用日益受到重視。PKC是一組密切相關的有多種亞型的蛋白質家族，廣泛存在于各種組織細胞內。靜息狀態下PKC主要以無活性的形式存在于胞漿中；糖尿病狀態下，由于持續性高血糖使細胞內葡萄糖流量增加，葡萄糖可通過糖酵解途徑從頭合成DAG。DAG為PKC的內源性激活劑，當細胞內DAG含量增加，可促使PKC移位至細胞膜而被激活。激活的PKC通過對多種膜蛋白的磷酸化發揮其活性作用，且廣泛參與多種細胞信息傳遞、離子通道調節及細胞的增殖、分化、癌變等一系列與生命現象相關的過程。始動因子PKC的膜轉移現象為PKC激活的重要標志。

Craven等首次報道糖尿病大鼠腎小球總PKC活性與對照組無顯著差異，但細胞膜PKC活性增高了4倍而胞漿PKC活性則顯著下降。隨后研究高糖培養的腎小球系膜細胞(MC)時也有類似發現，并觀察到DAG含量明顯增高，提示高糖可引起腎小球細胞內PKC由胞漿到胞膜移位活化。至此，DAGPKC通路激活與DN的關系引起眾多關注。

本實驗結果表明糖尿病大鼠腎小球胞漿PKC活性輕度下降，但與對照組比較無明顯差異(P>0.05)，而腎小球細胞膜的PKC活性顯著增高，出現PKC由胞漿向胞膜的轉移過程， 胞漿內PKC輕度下降即可引起胞膜PKC明顯升高。這與文獻報告一致。糖尿病大鼠病理表現為腎臟肥大、腎小球濾過率增高，這種糖尿病大鼠PKC的激活與腎小球高濾過現象同時出現，提示PKC作為細胞內重要的第二信使，可能在糖尿病早期腎臟病變中發揮著重要的調控作用。本實驗同時觀察到糖尿病大鼠腎臟組織細胞膜PKC活性隨病程延長逐漸升高，病理變化有腎小球體積增大，且檢測到胞膜PKC活性升高與腎臟肥大指數、肌酐清除率呈正相關關系，并與腎功能及組織學改變具有時間上的一致性。因此，PKC的激活可能參與了DN的發生。

在DN時，異常的葡萄糖代謝是導致TGFβ1升高的主要因素，糖尿病早期存在的血流動力學改變如高濾過、腎小球毛細血管跨膜壓升高，是TGFβ1產生增加的重要因素；此外腎臟局部腎素血管緊張素系統(RAS)亢進使血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)產生過多也是引起高血糖狀態下TGFβ1表達增加的另一重要因素。不僅是高糖，其糖化產物也可繼續刺激TGFβ1的表達，造成腎臟損害。研究發現，糖尿病病人和實驗動物的腎小球，以及高糖狀態下培養的腎小球系膜細胞內TGFβ1增多，而TGFβ1能直接刺激細胞外基質(ECM)的過度表達，從而引起毛細血管基底膜增厚腎小球系膜增殖。這種現象可被PKC抑制劑所阻止，表明高糖可能通過PKC途徑促使腎小球系膜細胞及腎小管上皮細胞上調TGFβ1的表達。本實驗發現腎小球細胞膜PKC活性與腎小球及腎小管間質TGFβ1的表達呈正相關。這進一步說明高糖環境下PKC的活化可能促使了TGFβ1的高表達，從而參與了DN的發生。VEGF是一組分子質量為34-45ku的同源二聚體糖蛋白，它可以促進血管發生及形成，內皮細胞增殖、遷移，增強血管通透性。PKC的功能之一是促進VEGF的mRNA表達和肽鏈合成，從而引起血管通透性增高和血管生成，這是造成糖尿病腎臟病變的重要機制之一。研究發現，PKC激動劑佛波醇酯能加強腎臟內皮細胞對白蛋白及其他大分子物質的通透性，而PKC抑制劑則可改善高糖誘導的腎臟內皮細胞對白蛋白通透性的增高。據此推測，PKC活化使腎血管通透性加強的機制也與VEGF表達有關。本實驗中發病鼠血糖已達到穩定的高水平狀態，隨著高血糖持續時間的延長，VEGF的表達有增加的趨勢，而各不同病程的糖尿病鼠間血糖值比較差異無顯著性。表明高血糖對于VEGF表達的影響突出體現在持續時間的長短上，而高血糖本身并不影響VEGF的表達，可能是高血糖間接通過DAGPKC傳導系統而起的作用。本實驗結果顯示，正常大鼠腎小球內VEGF主要表達于臟層上皮細胞；而在DM大鼠，隨著病程延長，VEGF表達的分布范圍擴大，除在腎小球臟層上皮細胞表達陽性外，在部分腎小球壁層上皮細胞、系膜細胞也表達。結合腎臟病理變化和生化改變，可知VEGF與腎小球肥大、Ccr呈正相關，表明VEGF在DN血管增生中起了重要作用。這可能與其促進系膜細胞膠原合成，促進內皮細胞和足突細胞結構改變及改變腎臟血流動力學有關。然而，這些尚缺乏直接證據，需進一步探討。

綜上所述，在鏈脲佐菌素(STZ)誘導的糖尿病大鼠模型中，腎小球胞膜PKC活性、腎臟的TGF β1及VEGF表達隨造模時間延長而顯著增加，且表達強度與病情進展正相關，提示高血糖慢性刺激可引起腎小球PKC活性增高，進一步上調TGFβ1及VEGF的表達，這在糖尿病早期腎內血流動力學改變中發揮著重要的調控作用。

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