時間:2024-03-28 14:42:57
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇生物材料工程,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
生物材料是一門分量較重的專業(yè)課程,主要通過學(xué)習(xí)生物醫(yī)用金屬材料、陶瓷材料與高分子材料的組成結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性能以及生物相容性評價等,使學(xué)生對現(xiàn)代生物材料的基本原理、應(yīng)用與發(fā)展趨勢形成較為全面的認(rèn)識。通過借鑒國內(nèi)外相關(guān)教材可以發(fā)現(xiàn),較為完整的生物材料課程知識體系一般包括材料學(xué)與生物學(xué)層面的內(nèi)容[3]。其中從材料學(xué)角度出發(fā),生物材料課程需要講授的內(nèi)容有生物材料的類型、性質(zhì)、化學(xué)結(jié)構(gòu)、物理性能、力學(xué)性能、降解、加工工藝、表面特性等。這些將為學(xué)生們打造良好的材料學(xué)基礎(chǔ)。從生物學(xué)層面來看,生物材料課程需要講授的內(nèi)容有蛋白質(zhì)、細(xì)胞與生物材料的相互作用、生物材料植入體引起的人體急性炎癥、血栓、免疫反應(yīng)、感染、腫瘤和鈣化反應(yīng)等。特別對于傳統(tǒng)的以儀器電子學(xué)為主要專業(yè)課的BME學(xué)生,由于較少接觸化學(xué)、醫(yī)學(xué)等基礎(chǔ)課程,可在生物材料課程里增授一些大學(xué)化學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)免疫學(xué)等有關(guān)的基礎(chǔ)知識,以幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)生物材料的基本知識。構(gòu)建完整的生物材料課程知識體系具有重要意義,能讓BME專業(yè)學(xué)生報考國內(nèi)外生物材料學(xué)方向的研究生時擁有更多的選擇空間。
2適當(dāng)引入雙語教學(xué)環(huán)節(jié)
目前教育部鼓勵在大學(xué)課堂積極開展雙語教學(xué)活動,培養(yǎng)學(xué)生能夠熟練運(yùn)用外語從事專業(yè)工作、學(xué)術(shù)交流的能力。適當(dāng)引入雙語教學(xué)環(huán)節(jié)對于正處生命科學(xué)前沿領(lǐng)域研究熱點(diǎn)中的生物材料學(xué)意義更為重大。這不僅能及時向?qū)W生們介紹最新的研究進(jìn)展,還能幫助學(xué)生們掌握生物材料的專業(yè)詞匯。這有利于學(xué)生們獨(dú)立閱讀外文資料或文獻(xiàn),從而在潛移默化中鍛煉出獨(dú)立思考、探究的能力。這些是未來高素質(zhì)復(fù)合型人才區(qū)別于普通人才的基本標(biāo)志。當(dāng)然,適當(dāng)引入雙語教學(xué)環(huán)節(jié)也對授課教師也提出了更高的要求。筆者認(rèn)為高水平的課堂不僅能熏陶出高素質(zhì)的人才,還能更快地提升教師自身的授課、科研水平。
一支好的水電施工隊伍首先在于一流的管理,只有內(nèi)部組織機(jī)構(gòu)得以優(yōu)化,才會煥發(fā)出蓬勃向上的生命力。xxx在隊長馬福民同志的率領(lǐng)下,九八年四月進(jìn)駐寶雞峽渠首工地后,首先就重點(diǎn)完善了隊伍的組織機(jī)構(gòu)和制度建設(shè),針對渠首工程施工的特點(diǎn),隊部分設(shè)了技術(shù)組、生產(chǎn)組、質(zhì)安組以及后勤供應(yīng)組,技術(shù)組負(fù)責(zé)保證工程的技術(shù)含量和技術(shù)投入,質(zhì)安組負(fù)責(zé)工程質(zhì)量,生產(chǎn)組則負(fù)責(zé)整個工程的全面施工,生產(chǎn)組又細(xì)分為砼、鋼筋、模板班組。各司其職,各負(fù)其責(zé)。同時隊部還成立了安全生產(chǎn)委員會,治安保衛(wèi)領(lǐng)導(dǎo)小組,黨支部,工會,職工食堂伙委會,團(tuán)支部,等多個方面組織機(jī)構(gòu),保障職工的日常工作生活,從組織機(jī)構(gòu)上為隊伍能打硬仗、打好硬仗立下了堅實的基礎(chǔ)。
“法不明,則令出不行”,xxx在健全組織機(jī)構(gòu)的同時,注重緊抓制度建設(shè),依靠完善制度進(jìn)行管理,在寶雞峽渠首工程建設(shè)中,xxx制訂完善了《隊長職責(zé)》、《副隊長職責(zé)》、《技術(shù)總負(fù)責(zé)職責(zé)》、《安全生產(chǎn)管理制度》、《質(zhì)量管理制度》、《崗們責(zé)任制管理制度》等十多項規(guī)章制度,涉及生產(chǎn)、生活各個方面,并嚴(yán)格按條例辦事,人人平等,絕不手軟。在工地運(yùn)行過程中,所制定的安全生產(chǎn)操作規(guī)程及時發(fā)到每個操作人員手中,認(rèn)真學(xué)習(xí),嚴(yán)格執(zhí)行,確保工地安全生產(chǎn),在職工待遇方面,堅持將生產(chǎn)工人的收入與產(chǎn)量直接掛釣,干多少拿多少,做到按勞分配,管理人員的收入與生產(chǎn)人員的收入掛鉤,上下活動,宏觀上既拉開檔次又注重平衡。公正公開的分配制度極大的調(diào)動了職工的生產(chǎn)積極性,窩工的現(xiàn)象一步步減少了,職工的收入一節(jié)節(jié)的提高了。
在現(xiàn)場管理中,xxx更是以其雷厲風(fēng)行、能征善戰(zhàn)的作風(fēng)而聞名。在xxx的全體干部職工的心中都熟知這樣一句話“緊前不緊后”,即發(fā)揚(yáng)三處人“三快”作風(fēng),中標(biāo)后快速進(jìn)點(diǎn),施工準(zhǔn)備組織迅
二、以貫標(biāo)為紐帶,嚴(yán)格質(zhì)量管理。
寶雞峽工地是我局九九年質(zhì)量認(rèn)證外審工地,xxx結(jié)合貫標(biāo)下茬立勢,對工程質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格管理,首先從組織上成立了由隊長親自任組長的貫標(biāo)小組,同時從材料管理、資料收集整理等方面多次舉辦貫標(biāo)學(xué)習(xí)講座,提高全員質(zhì)量意識,形成了由“管理者推動”和“受益者推動”的雙向趨動模式。
在全省質(zhì)量管理年的號召下,配合我局貫標(biāo)工作的深入開展,xxx在質(zhì)量管理上確立了更高的目標(biāo),堅持以ISO9002質(zhì)量認(rèn)證體系規(guī)范施工中每項工序,對各工作面制定了詳盡的作業(yè)指導(dǎo)書,使全體職工明白了“干什么、怎么干、干多少”,在施工中,完善和糾正預(yù)防措施,切實貫徹“三檢制”,“堅持事故三不放過”原則。砼澆筑進(jìn)入冬季施工期,為確保砼澆筑質(zhì)量,在隊上全休技術(shù)干部的刻苦鉆研與努力下,制定出了一套“冬季砼施工表面保護(hù)法”和“暖棚保溫法”的施工方案,砼澆筑部位采用搭蓋棉被和鋪設(shè)泡沫板等方式進(jìn)行蓄熱養(yǎng)護(hù),皮帶機(jī)運(yùn)輸過程利用曖棚保溫,從而確保了低溫季節(jié)砼施工質(zhì)量,今冬會戰(zhàn)期間,18個工序均獲監(jiān)理一次性現(xiàn)場驗收通過,取得了砼澆筑各單元工程100%的合格率,75%的優(yōu)良率。
三、創(chuàng)建文明工地,建立職工之家。
“作為一以野外施工的隊伍,注定一生要四處奔波,如果總是湊合,便會湊合一生”,這句時常掛在隊長馬福民嘴邊的話反映了xxx創(chuàng)建文明工地的決心,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和觀念的更新,伴隨著項目法管理,“工地家園”正深深扎根于每個職工心中,樹立著職工以工地為家,以工地為樂,以工地為榮的信念。
首先從硬件上加大投入,保證文明工地和生活區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
職工食堂:擁有一間操作室,一間餐廳,配備一名管理員,三名炊事員,并購置了冰柜、電烤箱、壓面機(jī)、和面機(jī)及吹風(fēng)機(jī)等,確保了職工日常生活。
本刊訊 “十五”期間,浙江省經(jīng)貿(mào)委積極貫徹落實國家和省政府有關(guān)墻體材料改革的政策措施,通過制定政策法規(guī),強(qiáng)化目標(biāo)管理,推進(jìn)示范引導(dǎo),加大監(jiān)管力度等措施,加快了墻體材料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益?!笆濉逼陂g,累計節(jié)約土地15.5萬畝,節(jié)能582.8萬噸標(biāo)煤,利廢達(dá)3209.50萬噸。其工作成效主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
一、法制建設(shè)有新創(chuàng)新。針對墻體材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,浙江省經(jīng)貿(mào)委先后兩次產(chǎn)業(yè)政策指導(dǎo)意見,明確了產(chǎn)業(yè)投資發(fā)展方向,成為全國首家墻體材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)信息的省份。省級各相關(guān)部門相互配合,制定出臺了一批產(chǎn)品規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),把政府令提出的要求落實到墻體材料生產(chǎn)和應(yīng)用環(huán)節(jié)。各地市政府也先后了貫徹實施省政府第171號令的政策措施和實施方案,形成了政策法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、實施細(xì)則3個層次組成的法規(guī)體系。
二、“禁實”“限粘”有突破。從2000年開始,分期分批禁用實心粘土磚,是全國第一個完成國家規(guī)定的第一批城市“禁實”任務(wù)的省份。此后“禁實”工作擴(kuò)大至全省城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū),是全國第一個在全省城鎮(zhèn)實施“禁實”的省份。
三、新型墻材試點(diǎn)示范有亮點(diǎn)?!笆濉逼陂g,浙江在國內(nèi)率先開展了建筑示范工程、小城鎮(zhèn)試點(diǎn)工程建設(shè),引導(dǎo)和帶動新型墻體材料的開發(fā)應(yīng)用,有效地促進(jìn)了墻改工作的深入發(fā)展。全省建成建筑示范工程504個,實際建筑面積達(dá)到1088萬平方米,基本做到每個市有示范建筑,每個縣有試點(diǎn)建筑。同時,建成新型墻體材料生產(chǎn)示范線12條,涉及混凝土砌塊、混凝土磚、加氣混凝土砌塊、頁巖燒結(jié)磚等,生產(chǎn)示范線的生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝備水平處在全國領(lǐng)先位置。
四、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整有成效。經(jīng)過努力,墻材產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、技術(shù)裝備水平迅速提高,企業(yè)初現(xiàn)規(guī)?;?、集約化?!笆濉逼陂g引進(jìn)的10條新型墻體材料生產(chǎn)線,縮小了國內(nèi)墻體材料產(chǎn)品生產(chǎn)與世界先進(jìn)水平的差距。全省新增的563家非粘土墻體材料生產(chǎn)企業(yè)中,年生產(chǎn)規(guī)模達(dá)6000萬塊標(biāo)磚的磚類產(chǎn)品企業(yè)80家,年生產(chǎn)規(guī)模15萬立方米的砌塊類產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)13家,年生產(chǎn)規(guī)模15萬平方米的板材生產(chǎn)企業(yè)71家。全省利用粉煤灰、煤渣、石英砂尾礦、河道淤泥、石屑、脫硫石膏、建筑垃圾等廢棄資源生產(chǎn)的產(chǎn)品約占全部新型墻體材料產(chǎn)品產(chǎn)量的1/4。新增了脫硫石膏條板、紙面石膏板、砂加氣混凝土砌塊、頁巖燒結(jié)磚、稻草板等產(chǎn)品。通過有效利用非粘土資源、再生資源和廢棄資源開發(fā)生產(chǎn)新型墻體材料,初步形成了利用非粘土原料開發(fā)生產(chǎn)的良好勢頭。
一、基本公共服務(wù)均等化的內(nèi)涵
所謂基本公共服務(wù),是指在社會共識的基礎(chǔ)上,由政府根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展階段和總體水平來提供、旨在保障個人生存權(quán)和發(fā)展權(quán)所需要的最基本社會條件的公共服務(wù)。
基本公共服務(wù)劃分為四個方面:一是底線生存服務(wù),包括公共就業(yè)服務(wù)、社會保障等;而是基本發(fā)展服務(wù),包括教育、醫(yī)療衛(wèi)生、文化體育、民政等社會事業(yè)中的公益性領(lǐng)域;三是基本環(huán)境服務(wù),包括公共交通、公共通信、公用設(shè)施和環(huán)境保護(hù)等;四是基本安全服務(wù),包括公共安全、消費(fèi)安全和國防安全等。
從福利經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來說,政府是民意的代表,必須對所有社會成員提供“大致均等”的基本公共服務(wù),實現(xiàn)全社會和個人福利的最大化?;竟卜?wù)均等化,指的是基本公共服務(wù)的價值取向和結(jié)果狀態(tài),其含義就是全體公民不論地域、民族、性別、收入及身份差異如何,都能獲得經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平相適應(yīng)、結(jié)果大致均等的基本公共服務(wù)。核心是機(jī)會和效果均等,而不是簡單的平均化和無差異化,但最終還是要實現(xiàn)結(jié)果的均等化。
總的來說,基本公共服務(wù)均等化就是指政府要為社會公眾提供基本的、在不同階段具有不同標(biāo)準(zhǔn)的、最終大致均等的公共產(chǎn)品和公共服務(wù)。
二、江西省基本醫(yī)療服務(wù)均等化中存在的問題
在基本醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)方面,江西省全面推進(jìn)新農(nóng)合體系建設(shè),大力加強(qiáng)對醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的投入力度,建立了惠及全省人民的醫(yī)療保障體系;而在城鄉(xiāng)醫(yī)療救助制度中,主要是大病救助,對于享受低保居民,按其自費(fèi)部分的40%予以報銷,五保戶自費(fèi)部分報銷比例是50%,普通居民自費(fèi)部分報銷比例是15%;可以看出政府在推進(jìn)基本醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)城鄉(xiāng)均等化方面做出了很大努力。但是,應(yīng)該認(rèn)識到的是,江西省城鄉(xiāng)之間的基本醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)還是存在一定差距的。城鄉(xiāng)之間的差距主要體現(xiàn)在農(nóng)村地區(qū)醫(yī)療設(shè)施數(shù)量少與條件差并存和醫(yī)護(hù)人員各方面素質(zhì)低兩方面。在農(nóng)村地區(qū),鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院承擔(dān)著廣大農(nóng)村地區(qū)預(yù)防與醫(yī)療工作,直接為農(nóng)村居民提供服務(wù),但是,有大量基本醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)需求的基層醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)只擁有少量相關(guān)資源。這樣,農(nóng)村地區(qū)居民為將病看好就只能向城市醫(yī)院轉(zhuǎn)移,使得城市醫(yī)院“人滿為患”,出現(xiàn)資源擁擠的現(xiàn)象;同時,鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院因醫(yī)療條件差不能滿足農(nóng)村居民基本醫(yī)療需求而“門可羅雀”,使原本就不豐富的醫(yī)療資源閑置起來,經(jīng)濟(jì)效益不足,導(dǎo)致的惡性循環(huán)又加劇了醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)的供需矛盾。廣大鄉(xiāng)鎮(zhèn)均存在醫(yī)療衛(wèi)生人才的貧乏,現(xiàn)有醫(yī)護(hù)人員普遍專業(yè)水平有限、職稱低、學(xué)歷低、服務(wù)群眾的意識和能力不強(qiáng)。綜上所述,雖然近年來政府對鄉(xiāng)鎮(zhèn)基本醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)的優(yōu)化做出了一定努力,但是廣大農(nóng)村地區(qū)現(xiàn)有醫(yī)療條件依然致使居民就醫(yī)不方便,出現(xiàn)了“小病不需看,大病城里看”的現(xiàn)象。
三、制約公共服務(wù)均等化的主要原因
1.制度根源——城鄉(xiāng)二元體制以及鄉(xiāng)財縣管體制
城鄉(xiāng)二元體制與鄉(xiāng)財縣管體制是造成我國城鄉(xiāng)基本公共服務(wù)不均等的制度根源。一方面,由于城鄉(xiāng)分割的二元分割體制,使得城市與農(nóng)村之間的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、民眾生活水平等方面存在較大差距,這些差距致使城鄉(xiāng)各級政府提供公共服務(wù)的能力不均等,從而導(dǎo)致了城鄉(xiāng)之間基本公共服務(wù)不均等的現(xiàn)象。另一方面,現(xiàn)階段我國基本公共服務(wù)的主要由基層財政來承擔(dān),而目前實行鄉(xiāng)財縣管的財政制度,鄉(xiāng)村政府的財政收入來源相當(dāng)有限,導(dǎo)致財政與事權(quán)之間的不匹配,限制了鄉(xiāng)村政府提供基本公共服務(wù)的能力,這也是造成基本公共服務(wù)不均等的重要原因。
2.財政支出在基本公共服務(wù)領(lǐng)域投入比重過低
根據(jù)地方財政預(yù)算表的數(shù)據(jù)顯示,各地方政府財政收入一直增長,但財政的增長并沒有帶來基本公共服務(wù)領(lǐng)域投入的增加,以江西省L鎮(zhèn)為例,全鎮(zhèn)財政收入在2007至2010年大幅增長了近254%,但基本醫(yī)療服務(wù)支出所占比重竟然呈下降趨勢。究其原因,是“以經(jīng)濟(jì)發(fā)展為中心”的發(fā)展戰(zhàn)略和政府投資驅(qū)動式的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,固化了政府公共支出結(jié)構(gòu)。由于對地方政府的政績考核更注重GDP的增長,各級政府為了發(fā)展經(jīng)濟(jì)這個中心任務(wù),相應(yīng)的將更多的精力投入到了經(jīng)濟(jì)建設(shè)領(lǐng)域,從而忽視了自身的公共服務(wù)職能,造成了政府在公共服務(wù)領(lǐng)域投入比重過低。
3.財政支出中轉(zhuǎn)移支付存在的問題
現(xiàn)階段我國政府提供基本公共服務(wù)除了靠本級政府的財政收入之外,主要是靠財政的轉(zhuǎn)移支付來實現(xiàn)。然而,目前我國的財政轉(zhuǎn)移支付還存在這一些問題:一:財政轉(zhuǎn)移支付的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,專項轉(zhuǎn)移支付比重偏高,一般性轉(zhuǎn)移支付比例較低;二,轉(zhuǎn)移支付的形式過多,且存在交叉的現(xiàn)象,相互之間缺乏統(tǒng)一的協(xié)調(diào)機(jī)制;三:缺乏相應(yīng)的保障措施,財政轉(zhuǎn)移支付的支出不透明,監(jiān)管不嚴(yán)等問題。完善的轉(zhuǎn)移支付制度,才能使各級政府的財力與事權(quán)相匹配,這是實現(xiàn)基本公共服務(wù)均等呢規(guī)劃的重要保障。
四、加快推進(jìn)基本公共服務(wù)均等化的政策建議
1.深化體制改革,不斷提高公共服務(wù)水平
城鄉(xiāng)二元體制與鄉(xiāng)財縣管體制是非均等化公共服務(wù)的制度性根源,要實現(xiàn)基本公共服務(wù)特別是基本醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)就必須從制度根源入手,深化體制改革。第一,要打破城鄉(xiāng)二元公共服務(wù)供給思想,建立城鄉(xiāng)統(tǒng)一的公共服務(wù)制度,統(tǒng)籌發(fā)展城鄉(xiāng)基本醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè),建立城鄉(xiāng)統(tǒng)一的義務(wù)教育體制,完善城鄉(xiāng)可銜接的農(nóng)村社會保障體系,協(xié)調(diào)城鄉(xiāng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),改善農(nóng)民生產(chǎn)生活條件。第二,完善省直管縣的財政管理體制改革,把項目審批、調(diào)度資金等權(quán)利有選擇地下放到縣,提升各縣的經(jīng)濟(jì)自。第三,為了進(jìn)一步滿足農(nóng)村地區(qū)社會公共需求,可以建立農(nóng)村基本公共服務(wù)多元化供給渠道,以政府為主體,同時適當(dāng)適量引入市場競爭機(jī)制,不僅能夠為政府減輕在提供公共服務(wù)方面的壓力,也能夠達(dá)到農(nóng)村基本公共服務(wù)供給的多元化與優(yōu)質(zhì)化目標(biāo)。
2.加大財政支出在基本公共服務(wù)領(lǐng)域的投入力度
長期以來,我國各地區(qū)政府都將大部分精力放在地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況和財政收入,對于農(nóng)村基本公共服務(wù)的關(guān)注較少,江西省也不例外,這就造成了省內(nèi)廣大農(nóng)村地區(qū)基本公共服務(wù)基礎(chǔ)不牢、與城鎮(zhèn)地區(qū)差別較大的現(xiàn)象。為了縮小城鄉(xiāng)基本公共服務(wù)差距,實現(xiàn)城鄉(xiāng)基本公共服務(wù)均等化,必須不斷加大財政支出在基本公共服務(wù)領(lǐng)域尤其是較為迫切的基本醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)領(lǐng)域的傾斜,給予其足夠的重視。
3.完善轉(zhuǎn)移支付制度
首先,要配合中央完善省內(nèi)財政體制,理順政府間的財政關(guān)系與事權(quán)關(guān)系,在此基礎(chǔ)上再建立統(tǒng)一完善的轉(zhuǎn)移支付制度,消除各種轉(zhuǎn)移支付形式中存在的交叉重疊、具體分配不清的現(xiàn)象。其次,對于一般性轉(zhuǎn)移支付,應(yīng)加大投入并優(yōu)化其結(jié)構(gòu),使其成為主要的轉(zhuǎn)移支付形式,有步驟、有重點(diǎn)地將專項轉(zhuǎn)移支付歸并到一般性轉(zhuǎn)移支付中,以彌補(bǔ)農(nóng)村地區(qū)政府財力不足,增強(qiáng)基層政府的靈活性。再次,對于專項轉(zhuǎn)移支付,應(yīng)確定其撥款的具體依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn),科學(xué)分析和確定其具體科目和規(guī)模,加強(qiáng)立項審批的規(guī)范性,并建立績效評價與監(jiān)督監(jiān)管體系,以科學(xué)提高整體基本公共服務(wù)水平。最后,各級政府間的各項轉(zhuǎn)移支付必須公開透明,以促進(jìn)其科學(xué)分配與長久發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
1.1 材料選取關(guān)注生產(chǎn)生活實際
統(tǒng)計2009~2013年高考福建理綜卷生物選考題的材料背景和情景來源,整理成表1。
選修模塊關(guān)注生產(chǎn)生活實際,重視學(xué)生對現(xiàn)代生物科技的理解。2009年~2013年高考福建省理綜卷生物選考題聯(lián)系生產(chǎn)生活,與生物科技進(jìn)展密切相關(guān)。背景材料來源廣泛,涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療健康、畜牧養(yǎng)殖等方面,充分體現(xiàn)選考題材料聯(lián)系實際的特點(diǎn)。選考題以轉(zhuǎn)基因抗病香蕉、重組人紅細(xì)胞生成素、產(chǎn)前基因診斷、癌癥基因治療、豬克隆技術(shù)為情境,在考查考生現(xiàn)代生物科技知識的同時,引導(dǎo)考生關(guān)注生物技術(shù)在實踐上的應(yīng)用,提高其生物科學(xué)素養(yǎng)。
新課程高考背景材料不再單一地來源于中學(xué)教材上的內(nèi)容,而是從大學(xué)教材、科技進(jìn)展、科技論文等處獲取豐富的材料信息,呈現(xiàn)全新的試題背景。近五年來,高考福建省理綜卷生物選考題背景材料大都來自公開發(fā)表的生物科技論文。例如,2010年試題材料選自“紅細(xì)胞生成素(EPO)在中國倉鼠卵巢細(xì)胞(CHO)中穩(wěn)定表達(dá)”;2012年試題材料選自“Let-7a表達(dá)質(zhì)粒的構(gòu)建及其對肺癌A549細(xì)胞k-Ras蛋白表達(dá)的抑制作用”;2013年試題材料選自“豬體細(xì)胞克隆胚胎體外發(fā)育過程中的凋亡規(guī)律”。以科技論文作為命題素材保證了試題的科學(xué)性、權(quán)威性和公平性,不僅體現(xiàn)高考能力立意,同時還提高了命題效率和命題質(zhì)量。
1.2 情境設(shè)置圖文結(jié)合
如何使背景材料清晰表達(dá)且不失科學(xué)性,符合高考紙筆測試要求,是試題命制的一個關(guān)注點(diǎn)。2009年~2013年高考福建省生物選考題均以“文字+圖示”的方式呈現(xiàn)生物科技復(fù)雜的過程,所采用的圖示為技術(shù)路線圖或過程圖,充分反映出《現(xiàn)代生物科技專題》模塊工程技術(shù)的特色。選修模塊3所涉及的情境注重工程技術(shù)和操作流程,所需設(shè)備、材料較多,操作過程較為繁瑣,有時一項研究會涵蓋基因工程、細(xì)胞工程和胚胎工程等工程領(lǐng)域,若單純以文字的形式呈現(xiàn)背景材料無疑會增加考生閱讀負(fù)擔(dān),影響考生正常應(yīng)試思維,降低考試信度。若試題將大量的有效信息蘊(yùn)含于圖示中,可以保證提供充分、清晰明了的試題信息。
2 知識分布與能力要求
2009~2013高考福建理綜卷生物選考題重視考查考生將所學(xué)現(xiàn)代生物科技知識應(yīng)用于解決實際問題的能力?,F(xiàn)將2009~2013年選考題知識分布與能力要求整理成表2。
2.1 強(qiáng)調(diào)主干知識的考查
統(tǒng)計2009年~2013年選考題分值比例發(fā)現(xiàn),近五年來,選考題關(guān)注考生對生物學(xué)核心概念的掌握,并且基因工程知識占選考題總分的60%,細(xì)胞工程占24%,胚胎工程占12%。高考試題表現(xiàn)為側(cè)重考查基因工程,兼顧考查細(xì)胞工程、胚胎工程的命題特征。
選修模塊3包含五大專題:基因工程、細(xì)胞工程、胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問題、生態(tài)工程,近五年選考題只涉及到基因工程、細(xì)胞工程和胚胎工程?;蚬こ獭⒓?xì)胞工程和胚胎工程是《現(xiàn)代生物科技專題》的基礎(chǔ)和重點(diǎn),在現(xiàn)代生物科技中發(fā)揮著重要作用,是進(jìn)一步開展現(xiàn)代生物科技研究的前提。其中,構(gòu)建表達(dá)載體、PCR擴(kuò)增技術(shù)等知識在基因工程的考查中占了較大比例。構(gòu)建表達(dá)載體和PCR技術(shù)是基因工程的核心,應(yīng)用也相當(dāng)廣泛,以這兩者為重點(diǎn)進(jìn)行考查,反映出選考題強(qiáng)調(diào)主干知識考查的特點(diǎn)。值得注意的是《現(xiàn)代生物科技專題》中所介紹的生物科技有些需要在必修模塊知識的基礎(chǔ)上展開。因此,選考題的知識考查有時會涉及必修模塊內(nèi)容。例如,2011年選考題對電泳帶譜圖的分析涉及必修模塊2的電泳知識。
2.2 能力要求逐年提高
《普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱》對高考生物提出了四種能力的考查要求:理解能力、實驗與探究能力、獲取信息能力和綜合運(yùn)用能力??傮w上看,近五年選考題注重考查理解能力、獲取信息能力,能力要求較為簡單,能力考查層級不高。但從縱向來看,選考題能力要求逐年提高。
例如,2012年選考題第(3)小題:“肺癌細(xì)胞增殖受到抑制,可能是由于細(xì)胞中 (RASmRNA/RAS蛋白)含量減少引起的”。該小題重點(diǎn)考查理解能力和獲取信息能力,需要考生在理解基因工程應(yīng)用的基礎(chǔ)上,“能從課外材料中提取有效的生物學(xué)信息,解決生物學(xué)問題”,獲取信息能力層級較高。
再如,2013年選考題第(2)小題:“從基因組數(shù)據(jù)庫中查詢Bcl-2 mRNA的核苷酸序列,以便根據(jù)這一序列設(shè)計合成 用于PCR擴(kuò)增,PCR過程第一輪循環(huán)的模板是 ?!痹撔☆}重點(diǎn)考查理解能力,試題背景材料和題中所涉及基因工程知識的廣度、深度較往年均有所提高,要求考生能深入理解基因工程的具體原理及過程。
根據(jù)裘伯川等對理解能力在理科綜合能力中所處關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn),理解能力是構(gòu)建理科綜合能力的核心,同時也是解決問題的基礎(chǔ)和關(guān)鍵因素。分析近五年高考福建生物卷選考試題,不難發(fā)現(xiàn)每一道試題都涉及理解能力的應(yīng)用。獲取信息能力是學(xué)生自主學(xué)習(xí)和可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),對培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)、獲得終身學(xué)習(xí)能力具有重要意義。選考題材料來源新穎多樣、信息呈現(xiàn)簡潔直觀有助于獲取信息能力的考查,試題重視考查考生在新情境下,利用已有生物學(xué)知識發(fā)現(xiàn)、鑒別并運(yùn)用獲得的信息解決實際問題的能力。
3 問題設(shè)計與難度控制
3.1 問題設(shè)計嚴(yán)謹(jǐn)、靈活
問題設(shè)計是高考命題的關(guān)鍵一環(huán),基于能力立意的問題設(shè)計應(yīng)有助于考生啟發(fā)思維,促進(jìn)問題的解決?,F(xiàn)從問題結(jié)構(gòu)、問題表述和問題內(nèi)容三方面,總結(jié)近五年高考福建生物卷選考題問題設(shè)計的特點(diǎn):
① 選考題圍繞考查的知識內(nèi)容,以填空題的形式將試題情境引伸出5個具體的小問題,每個問題分值均為2分。
② 選考題在保證客觀嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那疤嵯?,善于運(yùn)用文字提示表述問題,體現(xiàn)問題設(shè)計的靈活性。例如,2011年選考題第(3)題:“據(jù)此判斷胎兒為 (正常/患者/攜帶者)”;2012年選考題第(2)題:“MstⅡ是一種 酶”。這類問題表述限定了作答方向,問題指向明確。③ 問題內(nèi)容與背景材料、知識考查密切相關(guān)。選考題或圍繞新情境下的問題核心,延伸出多個知識點(diǎn)設(shè)計問題,考查考生對知識的理解能力;或通過隱藏生物技術(shù)流程中的部分操作步驟設(shè)計問題,考查考生獲取信息能力。
生物材料被用在診斷和治療過程中,或者替換機(jī)體中的組織、器官或增進(jìn)其功能的材料。生物材料和傳統(tǒng)功能材料一樣具有明確的理化性質(zhì),同時還需要具備良好的生物性能。生物材料長期或臨時與人體接觸時,必須充分滿足與生物體環(huán)境的相容性,即保證生物體不發(fā)生任何毒性、致敏、炎癥、致癌等生物反應(yīng)。改善和合理控制生物材料的表面性質(zhì),是充分發(fā)揮和利用材料與生物體之間的有利條件、抑制不利因素的關(guān)鍵途徑。
全書共有19章:1.表面蛋白重組,介紹通過自組裝蛋白來重組和修飾界面,生物分子印刷組裝和修飾固體界面;2.表面制作高分子刷,介紹合成高分子刷過程、高分子刷的刺激響應(yīng)性、聚合電解質(zhì)刷、生物功能高分子刷;3.抑制非特異性蛋白吸附機(jī)理、方法和材料,介紹非特異性蛋白吸附的潛在動因、表面張力儀、乙二醇的應(yīng)用;4.表面刺激性響應(yīng)在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用,介紹表面改性方法論,探索智能生物材料的刺激性響應(yīng)和模型、智能表面在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用;5.高分子生物材料的表面改性,介紹表面材料與生物實體相互作用的效果,聚合生物材料的表面形態(tài)學(xué),表面改性促進(jìn)生物材料的兼容性、血液兼容性和抗菌性能;6.表面聚合物囊泡,介紹聚合物囊泡,聚合物薄膜和囊泡作為智能活性表面的相關(guān)應(yīng)用,聚合物囊泡當(dāng)前發(fā)展限制和未來新趨勢;7.蛋白工程水凝膠,介紹蛋白工程對材料結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的應(yīng)用,蛋白工程材料的歷史與發(fā)展,分子結(jié)構(gòu)設(shè)計和重組合成的策略,蛋白工程材料的表達(dá);8.生物活性智能水凝膠表面,介紹模擬細(xì)胞外基質(zhì),水凝膠特殊的原因,用彈性蛋白重組酶作為仿生蛋白;9.生物反應(yīng)表面和干細(xì)胞壁;10.微觀納米形式的表面生物材料,介紹光刻技術(shù)、電子束光刻、聚焦離子束、軟蝕刻術(shù)、納米壓印光刻、噴砂和酸性蝕刻等;11.有機(jī)無機(jī)雜化表面;12.用于骨工程的生物活性陶瓷和金屬表面材料;13.等離子體輔助在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面的表面處理和改性;14.生物仿生微觀納米結(jié)構(gòu)膠粘劑;15.用表面改性去控制細(xì)胞或者其他層面的附著力的一般方法;16.微觀形式上惡性骨細(xì)胞、表皮和老化細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)的劇烈轉(zhuǎn)變;17.為細(xì)胞表型組織工程和再生醫(yī)學(xué)設(shè)計的溫敏性細(xì)胞培養(yǎng)表面;18.細(xì)胞表面力學(xué),介紹怎樣測量和評價彈性和剛性,剛性基質(zhì)對細(xì)胞行為的影響,新型表面制造技術(shù);19.電極-神經(jīng)組織相互作用:免疫反應(yīng)、當(dāng)前技術(shù)和未來方向。
本書涉及生物、化學(xué)和材料科學(xué)的相關(guān)內(nèi)容,適合細(xì)胞生物學(xué)、組織學(xué)、表面生物材料、臨床醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)領(lǐng)域的科研工作者、教師、研究生和高年級的本科生。
郭抒,博士生
1 醫(yī)學(xué)組織工程概述
組織工程學(xué)概念的提出始于20世紀(jì)80年代末,由于其重要的科學(xué)意義、巨大的臨床應(yīng)用前景、潛在的開發(fā)價值,受到了各國科學(xué)界的重視。醫(yī)學(xué)組織工程學(xué)利用工程學(xué)和生命科學(xué)的原理來研究和發(fā)展具有生物活性的人工替代物,融合了細(xì)胞生物學(xué)、工程科學(xué)、材料科學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)等相關(guān)知識。核心理念就是將體外培養(yǎng)的高濃度的正常細(xì)胞擴(kuò)增后,吸附在生物材料上,形成具有三維空間結(jié)構(gòu)的復(fù)合體,然后將復(fù)合體植入組織器官的病損部位,種植的細(xì)胞在生物材料被機(jī)體逐漸降解吸收過程中繼續(xù)生長繁殖,形成新的具有相應(yīng)形態(tài)和功能的組織和器官,從而達(dá)到修復(fù)創(chuàng)傷和重建功能的目的[1]。其最大優(yōu)點(diǎn)是可形成具有生命力的活體組織,進(jìn)行形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的重建并達(dá)到永久性替代,根據(jù)組織器官缺損情況進(jìn)行塑形,達(dá)到完美的修復(fù)。
目前組織工程學(xué)的研究手段已經(jīng)不再局限于初始階段的細(xì)胞生物學(xué)和動物實驗技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù),而是廣泛應(yīng)用基因克隆技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、移植免疫學(xué)技術(shù)、生物材料合成與改良技術(shù)、生物材料的編織技術(shù)、生物力學(xué)技術(shù)、影像學(xué)技術(shù)和生物反應(yīng)器等先進(jìn)技術(shù)[2],極大地提升了組織工程學(xué)的研究水平和其自身的發(fā)展速度。與傳統(tǒng)的自體或異體組織、器官移植相比,克服了以創(chuàng)傷修復(fù)創(chuàng)傷的缺陷,將從根本上解決組織、器官缺損的修復(fù)和功能重建等問題。
2 種子細(xì)胞
種子細(xì)胞是醫(yī)學(xué)組織工程的生命源泉,它要確保在體外培養(yǎng)時有很強(qiáng)的增殖能力,并能定向分化,同時要保持其原來的生理性狀。大多數(shù)觀點(diǎn)認(rèn)為種子細(xì)胞進(jìn)入新的微環(huán)境后,會對新的微環(huán)境中的調(diào)節(jié)信號做出反應(yīng),從而定向分化為目的細(xì)胞。同時具備這些特點(diǎn)的干細(xì)胞就成了種子細(xì)胞的首選。應(yīng)用干細(xì)胞治療疾病較傳統(tǒng)方法還具有低毒性,一次藥有效;不需要完全了解疾病發(fā)病的確切機(jī)理;避免產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。在臨床治療中,造血干細(xì)胞應(yīng)用較早,在提高治療有效率和縮短療程方面優(yōu)于常規(guī)治療,且效果令人滿意。
按分化潛能干細(xì)胞基本上可分為三種類型:一類是全能性干細(xì)胞,它具有形成完整個體的分化潛能。如胚胎干細(xì)胞(簡稱ES細(xì)胞),它可從早期胚胎的原始胚細(xì)胞及原始生殖細(xì)胞中分離培養(yǎng)獲得,具有與早期胚胎細(xì)胞相似的形態(tài)特征和很強(qiáng)的分化能力,能分化出成體動物的所有組織和器官。由于在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)上具有巨大的潛力,而備受各國的高度重視,使其成為當(dāng)前生物工程領(lǐng)域的核心問題之一,在這一領(lǐng)域,世界性的研究開發(fā)競爭正在迅速展開。ES細(xì)胞最誘人的前景是生產(chǎn)組織和細(xì)胞, 用于“細(xì)胞療法”, 為細(xì)胞移植提供源源不盡的無免疫性的材料。任何涉及喪失正常細(xì)胞的疾病都可以通過移植細(xì)胞來治療, 包括帕金森病、糖尿病、外傷性脊髓損傷、細(xì)胞變性病、心肌病和骨損傷等[3]。盡管ES細(xì)胞培養(yǎng)體系和來源問題研究已經(jīng)取得了巨大進(jìn)展, 但應(yīng)用于臨床還存在很多技術(shù)上的難題:其中最為重要的是其分化問題, 目前關(guān)于ES細(xì)胞自我更新機(jī)制及其向不同組織細(xì)胞分化的機(jī)制均尚不清楚, 因此如何防止其在體外培養(yǎng)時發(fā)生分化以及如何誘導(dǎo)得到純化的分化細(xì)胞尚待研究;由于人胚胎干細(xì)胞來自具有發(fā)育成一個個體潛力的人胚胎,所以其研究不可避免地引發(fā)倫理道德問題的爭議,并且在實際應(yīng)用中還不能避免免疫排斥。
另一類是多能性干細(xì)胞,這種干細(xì)胞具有分化為多種細(xì)胞組織的潛能,一般認(rèn)為其具有組織特異性,只能分化成特定的細(xì)胞或組織。人們可望從自體中分離出成體干細(xì)胞,在體外定向誘導(dǎo)分化為靶組織細(xì)胞并保持增殖能力,將這些細(xì)胞回輸入體內(nèi),從而達(dá)到長期治療的目的。在特定條件下,成體干細(xì)胞或者產(chǎn)生新的干細(xì)胞,或者按一定的程序分化,形成新的功能細(xì)胞,從而使組織和器官保持生長和衰退的動態(tài)平衡。成體干細(xì)胞是普遍存在的,常位于特定的微環(huán)境中,問題關(guān)鍵在于如何尋找和分離各種組織特異性干細(xì)胞。成體干細(xì)胞具有多分化潛能,其中骨髓基質(zhì)細(xì)胞和脂肪源干細(xì)胞已有大量研究及部分臨床應(yīng)用,在個體化治療中已用于骨、軟骨、心肌再生等領(lǐng)域;在群體化治療中需要解決同種異體移植的免疫原性問題,采用基因敲除技術(shù)或RNA 清除技術(shù)去除抗原可能解決異基因細(xì)胞同種移植的免疫反應(yīng),但也有可能影響被敲除基因的其他功能[4]。最近,美國和日本相繼公布了從人皮膚成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化為胚胎干細(xì)胞樣細(xì)胞的研究成果,為解決這些問題帶來了曙光,但要實現(xiàn)應(yīng)用這一目標(biāo),還要進(jìn)行更多、更深入的研究。
還有一類干細(xì)胞為單能干細(xì)胞,這類干細(xì)胞只能向一種類型或與之密切相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞分化。 其中以脂肪源、肌源、上皮源及神經(jīng)源干細(xì)胞為代表,作為組織工程的種子細(xì)胞, 或以細(xì)胞治療的方式進(jìn)行了廣泛研究, 并已有臨床應(yīng)用的報道。
3 支架材料
支架材料在醫(yī)學(xué)組織工程研究中起中心作用,可為細(xì)胞提供黏附、增殖、分化并進(jìn)而為組織的形成提供載體,還起到模板作用,引導(dǎo)組織再生和控制組織結(jié)構(gòu)。作為理想的生物支架材料至少應(yīng)具備以下特點(diǎn): ①良好的生物相容性:植入機(jī)體內(nèi)不會引起炎性反應(yīng)和毒性反應(yīng)損害新組織的功能,維持正常細(xì)胞功能發(fā)揮; ②良好的可塑性:根據(jù)目的組織器官加工成特定的三維結(jié)構(gòu);③具有緩釋功能:支架的降解速率可根據(jù)不同細(xì)胞組織再生速度進(jìn)行調(diào)整,而且能徹底被新生的自然組織所替代;④支架的表面化學(xué)特性和表面微結(jié)構(gòu)適合細(xì)胞粘附。因此尋找一種既具有良好生物相容性和生物降解性又具有特定形狀和連通三維多孔結(jié)構(gòu)的支架材料是組織工程成敗之關(guān)鍵因素。
近年來,人們不僅在組織工程的最早產(chǎn)品人工皮膚領(lǐng)域進(jìn)行了更為完善的研究和開發(fā), 同時,在諸如人工骨、軟骨、神經(jīng)、血管材料等各系統(tǒng),都進(jìn)行了大量的研究和探索。目前研究的組織工程支架材料各自有各自的優(yōu)點(diǎn)但也有不可避免的缺陷。國外研究較多的是PGA、PLA、PL2GA 等。這些材料具有可標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、可降解、細(xì)胞相容性好等優(yōu)點(diǎn),但是這類材料本身亦存在一些固有不足, 如生物相容性差及機(jī)械強(qiáng)度不穩(wěn)定等?;谶@些原因, 研究人員一方面探索對聚醋類材料進(jìn)行表面修飾, 同時也在積極尋找其它類型的支架材料。通過對材料表面進(jìn)行修飾, 改善細(xì)胞與支架材料的相互作用; 通過模擬細(xì)胞生長微環(huán)境, 制備仿生材料,提高材料的親水性、對細(xì)胞的黏附性, 促進(jìn)細(xì)胞的分化增殖。將合成材料與天然材料有機(jī)結(jié)合, 已成為未來組織工程材料發(fā)展的新趨勢。
研制復(fù)合材料、仿生材料、改性天然材料、納米材料, 是當(dāng)前支架材料研究的主要方向。越來越多的學(xué)者設(shè)計出具有合適降解度、良好通透性、組織相容性好的軟骨細(xì)胞體外培養(yǎng)支架材料。新材料的開發(fā)要求具有良好的各項生物學(xué)特性。通過將緩慢釋放的生長因子或相關(guān)的基因整合到材料中, 形成具有生物活性的生物材料, 可以使種子細(xì)胞能在更接近于體內(nèi)環(huán)境的生物材料上增殖、分泌基質(zhì)、最終形成組織。
在組織工程材料的合成與制備中通過采用納米技術(shù)對生物材料表面的改性或者直接采用納米材料或復(fù)合材料,不僅能提高細(xì)胞對材料的黏附能力,也能提高材料的生物相容性,同時通過材料表面與細(xì)胞間相互的生物作用,能刺激并誘發(fā)所期望的細(xì)胞效應(yīng),有利于細(xì)胞的分化和增殖,納米材料以其與傳統(tǒng)材料無可比擬的生物學(xué)性能,已在組織工程和生物材料研究中顯示出廣闊的應(yīng)用前景。納米技術(shù)、組織工程技術(shù)和生物技術(shù)的發(fā)展與綜合,將為培養(yǎng)支架的研究提供新的選擇。
4 生物活性因子
人體內(nèi)的生長因子是通過細(xì)胞信號傳遞影響細(xì)胞活力的一類多肽因子,通過自分泌、旁分泌及內(nèi)分泌作用,促進(jìn)或抑制細(xì)胞生長、繁殖、遷移、黏附和基因表達(dá)的作用。在醫(yī)學(xué)組織工程研究中,也需要在損傷組織的修復(fù)與病損器官的再生與功能重建中供給生長因子以促進(jìn)種子細(xì)胞的分化和增殖。目前實驗中常用的生長因子有成纖維細(xì)胞生長因子(FGF) 、轉(zhuǎn)化生長因子(TGF- β) 、胰島素樣生長因子(IGF) 、血小板衍化生長因子(PDGF) 、骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP) 等等。它們不僅可單獨(dú)作用, 相互之間也存在著密切關(guān)系,實驗證明復(fù)合使用效果更好[5]。
在醫(yī)學(xué)組織工程領(lǐng)域,生物活性因子對外源性生長因子或類生長因子作用的藥物大多采用緩釋技術(shù),使其促再生作用持續(xù)一段時間。已有很多緩釋材料在研究中,但目前尚未解決緩釋體的有效釋藥濃度與組織器官再生所需藥物濃度的相適應(yīng)性。生物活性因子應(yīng)用的另一個問題是多因子的協(xié)同作用及有序作用仍不清楚。
5 組織構(gòu)建
醫(yī)學(xué)組織工程的最終目的是構(gòu)建組織器官修復(fù)體內(nèi)缺損。構(gòu)建組織工程化人體組織或器官, 涉及種子細(xì)胞在生物反應(yīng)器中大規(guī)模培養(yǎng)、擴(kuò)增技術(shù),生物力學(xué)信號施加和化學(xué)信使生長因子或細(xì)胞因子的控制釋放技術(shù)等多項關(guān)鍵技術(shù)?,F(xiàn)在部分組織工程化組織已在臨床應(yīng)用中取得了初步的療效, 充分體現(xiàn)了它在未來醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的巨大潛力。最早經(jīng)批準(zhǔn)用于治療和投入市場的移植物之一是組織工程皮膚植片。目前各國科學(xué)家們正在為多種組織, 包括骨骼、肝臟、動脈、神經(jīng)、胰臟、皮膚、腎臟和膀胱, 構(gòu)建組織工程結(jié)構(gòu)[6]。但是體內(nèi)環(huán)境是一個復(fù)雜的綜合體, 除了各種生長因子、細(xì)胞間相互作用以及局部酸堿平衡等因素以外, 局部生物力學(xué)刺激也是一個重要因素。構(gòu)建理想的組織還有很長的路要走。
就現(xiàn)在而言,醫(yī)學(xué)組織工程領(lǐng)域所遭遇的最大的挑戰(zhàn)之一是需要為復(fù)合組織和器官構(gòu)建一個功能血管網(wǎng)。因為不論對于哪種組織和器官,血管形成都是關(guān)鍵性的;另外, 單一的器官中含有多種不同的細(xì)胞, 同時分離和擴(kuò)增幾種不同的細(xì)胞, 目前在技術(shù)上有一定的難度;其次, 在構(gòu)建過程中維持嚴(yán)格的三維結(jié)構(gòu)也是現(xiàn)有技術(shù)手段無法解決的難題。
6 展望前景
人體是一個具有復(fù)雜的形態(tài)結(jié)構(gòu)、完善的功能的整體, 要完全模擬人體的組織和器官并非易事。雖然經(jīng)過近20年的研究,醫(yī)學(xué)組織工程已取得非凡的進(jìn)展,應(yīng)用組織工程的原理與方法, 已能構(gòu)建多種組織并成功的修復(fù)相應(yīng)的組織缺損,諸如皮膚、骨和軟骨等組織和器官更是成績斐然[7]。但是還有許多理論和技術(shù)問題有待進(jìn)一步解決:在種子細(xì)胞的培養(yǎng)方面, 細(xì)胞的篩選和純化是一個公認(rèn)難題;在組織再生過程中發(fā)揮特異調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和分化作用的生長因子,可控性緩慢釋放技術(shù)依然不完善;組織工程化組織在體外或體內(nèi)形成過程中的演變規(guī)律如何?這些演變規(guī)律與正常組織發(fā)育、再生及創(chuàng)傷修復(fù)等過程有何異同,對這些問題目前仍然缺乏全面系統(tǒng)的了解。
醫(yī)學(xué)組織工程的產(chǎn)業(yè)化無疑能夠創(chuàng)造極大社會效益和經(jīng)濟(jì)效益,我國的組織工程研究從無到有逐步發(fā)展壯大起來,并取得了重要的研究成果。目前在研究開發(fā)上已經(jīng)逐漸從臨床前研究進(jìn)人到臨床試驗階段,如果我們能夠創(chuàng)造出具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的組織工程產(chǎn)品, 率先應(yīng)用于臨床, 這樣不僅可挽救眾多病人的生命和肢體,促進(jìn)相關(guān)學(xué)科的科技進(jìn)步,更能造福于人類, 為形成新的知識經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)打下基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn)
[1] 王國正.組織工程研究[J].中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)報,2003,25(1):35.
[2] Sedov VM,Andreev D,Smirnova TD,et al.The efficacy of cell therapy in the treatment of patients with tropic venous of lowes limbs[J].Angiol Sosud Khir,2007,13(1):67-75.
[3] 鄂征,劉流.醫(yī)學(xué)組織工程技術(shù)與臨床應(yīng)用[M].北京:北京出版社,2003:16.
[4] Chen XL, Li ZL, Zhang WB,et al. Experimental study of maxillary sinus lifting with tissue engineered bone[J].Zhonghua Kou Qiang Yi Xue Za Zhi,2007,42(10):610-613.
什么是物聯(lián)網(wǎng)?有些同學(xué)可能聽說過,有些同學(xué)可能多少了解一點(diǎn),但估計很多同學(xué)都不知道物聯(lián)網(wǎng)是什么東西,有什么用。要了解物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),我們首先得弄明白什么是物聯(lián)網(wǎng)。
通俗地來說,物聯(lián)網(wǎng)就是通過各種信息傳感設(shè)備,如射頻識別裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等,把所有物品與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來,實現(xiàn)智能化識別和管理。物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)的革命性發(fā)展。目前,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為我們國家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。
2010年初,教育部下達(dá)了高校設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)申報通知,眾多高校爭相申報。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長、涉及多個產(chǎn)業(yè)群的特點(diǎn),其應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè)。據(jù)測算,物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模比互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大20倍以上,而物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)領(lǐng)域需要的人才每年也將達(dá)百萬。
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)涉及廣泛,遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測和情報搜集等多個領(lǐng)域。
培養(yǎng)目標(biāo)
物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)能夠系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論、方法和技能,具備通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)等信息領(lǐng)域?qū)拸V的專業(yè)知識的高級工程技術(shù)人才。
專業(yè)課程
電工電子技術(shù)、射頻識別與傳感技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、嵌入式技術(shù)、綜合布線、通信工程制圖、通信原理、通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、光纖通信、無線局域網(wǎng)技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)管理、智能樓宇系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與物聯(lián)網(wǎng)工程等。
就業(yè)方向
面向物聯(lián)網(wǎng)行業(yè),物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)畢業(yè)生可從事物聯(lián)網(wǎng)的通信架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、信息安全等的設(shè)計、開發(fā)、管理與維護(hù)。主要面向崗位包括:物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計架構(gòu)師、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理員、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)管理員、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工程師等核心職業(yè)崗位以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備技術(shù)支持與營銷等相關(guān)職業(yè)崗位。
學(xué)校推薦
根據(jù)2012-2013年中國大學(xué)本科教育分專業(yè)排行榜所提供的信息,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)排名前八位的大學(xué)為:哈爾濱工業(yè)大學(xué)、江南大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、重慶郵電大學(xué)、吉林大學(xué)、中南大學(xué)、華中科技大學(xué)、西安理工大學(xué)。
電氣工程及其自動化這個專業(yè)確實不像有些專業(yè)一聽就知道是干什么的,比方說通信工程、計算機(jī)軟件技術(shù)、新型材料等等。
電氣工程及其自動化涉及電力電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、電機(jī)電器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等諸多領(lǐng)域,是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科,其主要特點(diǎn)是強(qiáng)弱電結(jié)合,機(jī)電結(jié)合,軟硬件結(jié)合。
電氣工程及其自動化專業(yè)是電氣信息領(lǐng)域的一門學(xué)科,由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān),發(fā)展非常迅速,現(xiàn)在也相對比較成熟。它已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等領(lǐng)域,在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。
培養(yǎng)目標(biāo)
該專業(yè)培養(yǎng)具有工程技術(shù)基礎(chǔ)知識和相應(yīng)的電氣工程專業(yè)知識,受過電工電子、系統(tǒng)控制及計算機(jī)技術(shù)方面的基本訓(xùn)練,具有解決電氣工程技術(shù)分析與控制問題基本能力的高級工程技術(shù)人才。
學(xué)科特點(diǎn)
學(xué)習(xí)本專業(yè)將受到電工電子、信息控制及計算機(jī)技術(shù)方面的訓(xùn)練。主要學(xué)習(xí)課程有電工技術(shù)、電子技術(shù)、控制理論、信息處理、系統(tǒng)工程、自動檢測與儀表、計算機(jī)與應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面的基本理論和基本知識。會受到良好的工程試驗基礎(chǔ)訓(xùn)練,還有大量上機(jī)實習(xí)等實際鍛煉的機(jī)會。將在控制與生產(chǎn)自動化、自動控制與自動化軟件應(yīng)用方面獲得系統(tǒng)分析、設(shè)計、開發(fā)與研究的基本能力。
報考提示
電氣工程及其自動化專業(yè)對廣大考生有很強(qiáng)的吸引力,屬于熱門專業(yè),高考錄取分?jǐn)?shù)線往往要比其他專業(yè)高許多,造成這一情況的主要原因有:①就業(yè)容易,工作環(huán)境好,收入高;②該專業(yè)方向有著非常好的發(fā)展前景,研究成果較容易向現(xiàn)實產(chǎn)品轉(zhuǎn)換,而且效益相當(dāng)可觀。但是鑒于國內(nèi)現(xiàn)在的形式,考生在報考該專業(yè)的時候應(yīng)該注意以下兩點(diǎn):
(1)充分考慮自己的興趣。也許自己本來并不對該專業(yè)感興趣,但是許多人都說好,于是自己就“感興趣”了。這對以后的發(fā)展是很不利的,畢竟興趣是最好的老師。
(2)衡量自己的綜合素質(zhì)。電氣工程及自動化專業(yè)需要具有扎實的數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ),及較強(qiáng)的外語綜合能力,為今后能夠掌握并且靈活運(yùn)用專業(yè)知識做準(zhǔn)備。
就業(yè)前景
由于本專業(yè)研究范圍廣,應(yīng)用前景好,畢業(yè)生的專業(yè)素養(yǎng)相對較高,因此就業(yè)形勢非常好。通常情況下,學(xué)生畢業(yè)后可以選擇質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門、研究所、工礦企業(yè)等,也可以是一些外資、私營企業(yè)。如果畢業(yè)生能力足夠強(qiáng),又在學(xué)習(xí)期間積累了比較好的研究成果,完全可以自己創(chuàng)業(yè),闖出一片屬于自己的天地。需要指出的是,由于國外在該專業(yè)方向的研究要領(lǐng)先于我們,因此若想要有進(jìn)一步的發(fā)展,出國深造是一個不錯的選擇。
高校排名
電氣工程及其自動化專業(yè)綜合實力排名:
1. 清華大學(xué)。有相關(guān)院士2人(盧強(qiáng)、韓英鐸),國家重點(diǎn)實驗室1個,電氣工程國家一級重點(diǎn)學(xué)科,國家二級重點(diǎn)學(xué)科4個(電機(jī)、電力系統(tǒng)、電工和高電壓)。各方面都是強(qiáng)項,國內(nèi)頂尖。
2. 西安交通大學(xué)。有相關(guān)院士2人(邱愛慈、王錫凡),國家重點(diǎn)實驗室1個,電氣工程國家一級重點(diǎn)學(xué)科、國家二級重點(diǎn)學(xué)科3個(電機(jī)與電器、高電壓與絕緣技術(shù)、電力系統(tǒng)及其自動化)。強(qiáng)在高壓和系統(tǒng),科研實力僅次于清華。
3. 華中科技大學(xué)。有相關(guān)院士3人(樊明武、潘垣、程時杰),國家重大科學(xué)裝置1個,國家重點(diǎn)實驗室1個,國家專業(yè)實驗室1個,電氣工程國家一級重點(diǎn)學(xué)科、國家二級重點(diǎn)學(xué)科4個(電機(jī)、電力系統(tǒng)、電力電子、電工)。電力電子和電機(jī)是強(qiáng)項,師資雄厚,近年來科研平臺建設(shè)有了建設(shè)性發(fā)展,且院士最多。
4. 重慶大學(xué)。有相關(guān)院士1人(楊士中),國際電氣工程師協(xié)會院士1人(李文沅),國家重點(diǎn)實驗室1個,電氣工程國家一級重點(diǎn)學(xué)科、國家二級重點(diǎn)學(xué)科3個(高電壓、電工理論與新技術(shù)、建筑電氣)。高壓是強(qiáng)項,業(yè)內(nèi)很有名,此外電工理論與新技術(shù)以及建筑電氣實力都很強(qiáng)勁。
5. 浙江大學(xué)。有相關(guān)院士1人(韓禎祥),國家專業(yè)實驗室1個,電氣工程國家一級重點(diǎn)學(xué)科、國家二級重點(diǎn)學(xué)科2個(電力系統(tǒng)和電力電子)。
你知道什么是非織造材料么?非織造技術(shù)又是什么技術(shù)呢?非織造材料與工程專業(yè)是個什么樣的專業(yè)???
先來看一下國家標(biāo)準(zhǔn)的非織造材料的定義:定向或隨機(jī)排列的纖維通過摩擦、抱合或粘結(jié)或這些方法的組合而相互結(jié)合制成的片狀物、纖網(wǎng)或絮墊(不包括紙、機(jī)織物、針織物、簇絨織物、帶有縫編紗線的縫編織物以及濕法縮絨的氈制品)。這個定義還是讓人有點(diǎn)不知所云。如果告訴你,非織造材料又稱非織造布、非織布、非織造織物、無紡織物或無紡布,是不是有點(diǎn)明白了?
非織造技術(shù)是一門源于紡織,但又超越紡織的材料加工技術(shù)。它結(jié)合了紡織、造紙、皮革和塑料四大柔性材料加工技術(shù),并充分結(jié)合和運(yùn)用了諸多現(xiàn)代高新技術(shù),如計算機(jī)控制、信息技術(shù)、高壓射流、等離子體、紅外、激光技術(shù)等。非織造技術(shù)正在成為提供新型纖維狀材料的一種必不可少的重要手段,是新興的材料工業(yè)分支。無論在航天技術(shù)、環(huán)保治理、農(nóng)業(yè)技術(shù)、醫(yī)用保健,還是人們的日常生活等許多領(lǐng)域,非織造新材料都已成為一種愈來愈廣泛的重要產(chǎn)品。非織造產(chǎn)業(yè)被譽(yù)為紡織工業(yè)中的“朝陽工業(yè)”。
非織造材料與工程專業(yè)是一個多學(xué)科交叉且實踐性較強(qiáng)的專業(yè)。在專業(yè)教學(xué)中重視理論基礎(chǔ),強(qiáng)化實踐環(huán)節(jié),立足產(chǎn)品開發(fā),注重能力培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新意識。
培養(yǎng)目標(biāo)
具有扎實紡織及材料科學(xué)方面基礎(chǔ)知識和能力,適應(yīng)現(xiàn)代新材料迅速發(fā)展趨勢,能在非織造材料與產(chǎn)品制造領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和裝備設(shè)計、環(huán)境保護(hù)、國內(nèi)外貿(mào)易、產(chǎn)品設(shè)計、新產(chǎn)品研制、工程應(yīng)用及營銷與管理等工作。
培養(yǎng)要求
本專業(yè)旨在培養(yǎng)具有扎實紡織及材料科學(xué)方面基礎(chǔ)知識和能力,適應(yīng)現(xiàn)代新材料迅速發(fā)展趨勢,能在非織造材料與產(chǎn)品制造領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和裝備設(shè)計、環(huán)境保護(hù)、國內(nèi)外貿(mào)易、產(chǎn)品設(shè)計、新產(chǎn)品研制、工程應(yīng)用及營銷與管理等工作的社會急需的復(fù)合型高級專門人才。
主干學(xué)科
非織造材料與工程學(xué)、非織造布學(xué)、非織造學(xué)、非織造布后整理、非織造產(chǎn)品開發(fā)、非織造產(chǎn)品與應(yīng)用、非織造工程設(shè)計、非織造產(chǎn)品質(zhì)量與檢測、高分子物理與化學(xué)、功能纖維及其應(yīng)用、復(fù)合材料、紡織材料學(xué)等。
就業(yè)方向
本專業(yè)畢業(yè)生可從事非織造材料與工程領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)品開發(fā)、工藝設(shè)計、設(shè)備設(shè)計與生產(chǎn)、生產(chǎn)技術(shù)管理、經(jīng)營與貿(mào)易和質(zhì)量檢驗等工作,也可就業(yè)于國內(nèi)外紡織貿(mào)易、外資企業(yè)、政府部門、商檢與海關(guān)、國有及私營企業(yè)、科研院所等。也可在“紡織工程”“紡織材料與紡織品設(shè)計”和“材料學(xué)”等學(xué)科繼續(xù)讀研深造。
學(xué)校推薦
東華大學(xué)、蘇州大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、西安工程大學(xué)、南通大學(xué)、武漢紡織大學(xué)。
從字面上來看,生物信息學(xué)是將信息科學(xué)應(yīng)用于生物學(xué)。生物信息學(xué)廣義的概念是指應(yīng)用信息科學(xué)研究生物體系和生物過程中信息的存貯、信息的內(nèi)涵和信息的傳遞,研究和分析生物體細(xì)胞、組織、器官的生理、病理、藥理過程中的各種生物信息,或者說是生命科學(xué)中的信息科學(xué)。生物信息學(xué)狹義的概念是指應(yīng)用信息科學(xué)的理論、方法和技術(shù),管理、分析和利用生物分子數(shù)據(jù)。一般提到的生物信息學(xué)是指這個狹義的概念,更準(zhǔn)確地說,應(yīng)該是分子生物信息。
生物信息學(xué)利用應(yīng)用數(shù)學(xué)、信息學(xué)、統(tǒng)計學(xué)和計算機(jī)科學(xué)的方法研究生物學(xué)的問題。目前的生物信息學(xué)基本上只是分子生物學(xué)與信息技術(shù)(尤其是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù))的結(jié)合體。生物信息學(xué)的研究材料和結(jié)果就是各種各樣的生物學(xué)數(shù)據(jù),其研究工具是計算機(jī),研究方法包括對生物學(xué)數(shù)據(jù)的搜索(收集和篩選)、處理(編輯、整理、管理和顯示)及利用(計算、模擬)。目前主要的研究方向有:序列比對、基因識別、基因重組、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測、基因表達(dá)、蛋白質(zhì)反應(yīng)的預(yù)測,以及建立進(jìn)化模型。
培養(yǎng)目標(biāo)
本專業(yè)培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的,具有生物科學(xué)的基礎(chǔ)知識,系統(tǒng)地掌握信息科學(xué)的基本理論、基本知識及基本技能,具備生物信息學(xué)方面的應(yīng)用及研發(fā)能力。能在生物、信息、計算機(jī)、醫(yī)藥、醫(yī)療儀器等行業(yè)的企業(yè)、事業(yè)和行政管理部門從事應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)、教學(xué)及生產(chǎn)管理等方面的工作的復(fù)合型高級專門人才。
培養(yǎng)要求
學(xué)生主要學(xué)習(xí)生物信息學(xué)的基本理論和方法,受到相關(guān)科學(xué)實驗和科學(xué)思維的基本訓(xùn)練,具有較好的分子生物學(xué)、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、數(shù)學(xué)和統(tǒng)計學(xué)素養(yǎng),具備生物信息的收集、分析、挖掘、利用等方面的基本能力,具有較好的業(yè)務(wù)素質(zhì)。
主要課程
基礎(chǔ)生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、解剖生理學(xué)、生物統(tǒng)計學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程概論、生物信息學(xué)算法與實踐、數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)、醫(yī)學(xué)成像技術(shù)、數(shù)字圖像處理、數(shù)字信號處理、醫(yī)院信息管理、基因組信息學(xué)、蛋白質(zhì)組信息學(xué)、計算機(jī)輔助藥物分子設(shè)計、生物醫(yī)學(xué)信息處理等。
就業(yè)前景
生命科學(xué)與信息科學(xué)是目前發(fā)展最為迅速的兩大領(lǐng)域,作為這兩大學(xué)科交叉的產(chǎn)物之一,生物信息學(xué)同樣發(fā)展迅速,并在基因組學(xué)研究中發(fā)揮巨大的作用。國外一直非常重視生物信息學(xué)的發(fā)展,各種專業(yè)研究機(jī)構(gòu)和公司很多,生物科技公司和制藥工業(yè)內(nèi)部的生物信息學(xué)部門的數(shù)量也與日俱增。由于對生物信息學(xué)的人才需求迅猛,發(fā)達(dá)國家也面臨著供不應(yīng)求、人才匱乏的局面。
專業(yè)展望
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)07-0143-03
現(xiàn)代社會科技進(jìn)步日新月異,創(chuàng)新性的研究和產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),其中非常多的成果都來自于交叉學(xué)科的貢獻(xiàn)。一個已經(jīng)被普遍接受的共識是:學(xué)科交叉點(diǎn)往往就是科學(xué)新的生長點(diǎn)、新的科學(xué)前沿,這里最有可能產(chǎn)生重大的科學(xué)突破,使科學(xué)發(fā)生革命性的變化;同時,交叉科學(xué)是綜合性、跨學(xué)科的產(chǎn)物,因而有利于解決人類面臨的重大復(fù)雜科學(xué)問題、社會問題和全球性問題[1]。所以,對于本科教學(xué)中的交叉學(xué)科課程的教學(xué)就提出了更高的要求,如要求教師縱覽多個學(xué)科的發(fā)展,從而能站在交叉學(xué)科的前沿來引領(lǐng)學(xué)生去認(rèn)知和創(chuàng)新性思考;同時,也要求學(xué)生積極主動地去檢索相關(guān)資料,能互動地參與到整個課程教學(xué)的過程中來。只有這樣,交叉學(xué)科的本科教學(xué)才能獲得理想的教學(xué)效果,提高學(xué)生的科學(xué)敏銳力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。盡管教育界對交叉學(xué)科研究生階段創(chuàng)新型人才培養(yǎng)已有較多思考[2],但是迄今為止對交叉學(xué)科的本科教學(xué)的交流還很少。
本文以四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院開設(shè)的“生物高分子及制品”課程教學(xué)為例,從課堂教學(xué)的多個方面提出了對交叉學(xué)科的本科教學(xué)的思考和體會。
一、課程背景
“生物高分子及制品”是四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院為大三學(xué)生開設(shè)的一門課程,任課教師均來自我院醫(yī)用高分子材料及人工器官系。醫(yī)用高分子材料專業(yè)建立于1978年,并分別于1986年和1992年獲得碩士、博士學(xué)位授予權(quán),是我國最早的培養(yǎng)生物醫(yī)用高分子材料專業(yè)人才的基地之一。系內(nèi)的教師在生物醫(yī)用高分子材料及人工器官的科研、教學(xué)方面有30多年的豐富經(jīng)驗。本課程所使用教材主要為我系老師合力編寫的普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《生物醫(yī)用高分子材料》[3],并結(jié)合科研前沿做了豐富多樣的專題講解。目前一個年級有三個班平行授課,每個班的人數(shù)在70~90人。本門課程是典型的交叉學(xué)科產(chǎn)物,其內(nèi)容涉及生物醫(yī)學(xué)、材料學(xué)(高分子材料)、工程設(shè)計、醫(yī)療器械等多個領(lǐng)域。教材的主要章節(jié)包括緒論、高分子材料和生物體的相互作用、生物醫(yī)用高分子材料的生物相容性和安全性評價、人工器官用高分子材料、醫(yī)療診斷用高分子材料、藥物緩控釋高分子材料、軟硬組織替代和組織工程用高分子材料、醫(yī)用高分子材料的設(shè)計。根據(jù)我院學(xué)生學(xué)術(shù)研究發(fā)展方向和工程應(yīng)用發(fā)展方向并重的特點(diǎn),在課堂講授的時候授課教師會盡量同時擴(kuò)展到前沿的科研領(lǐng)域(如醫(yī)用高分子非病毒基因載體)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用環(huán)節(jié)(如生物醫(yī)用高分子材料制品的生產(chǎn)、消毒)等??疾榉绞揭哉n堂討論、平時成績和期末筆試成績綜合打分。
二、互動式授課的幾點(diǎn)思考與體會
1.綜合多學(xué)科領(lǐng)域的講解方式。生物醫(yī)用高分子材料是功能高分子材料中重要的組成部分,是指在生物及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域所使用的高分子材料??傮w而言,本課程是兩個一級學(xué)科:材料學(xué)(其中的高分子材料)和生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)(其中的生物材料)的交叉點(diǎn)。兩個學(xué)科的跨度很大,如何能生動形象地講解和引領(lǐng)學(xué)生思考至為關(guān)鍵。例如,在進(jìn)行人工器官用高分子材料的講解時,我們通常會采取由淺入深的啟發(fā)式教學(xué)方法。首先,我們將人體器官做一個對應(yīng)的抽象化的模型,其中包括腦—計算機(jī)、耳—聲音探測器、肺—?dú)怏w交換器、心—泵/液體輸送器、肝—化學(xué)工廠、腎—分離/凈化系統(tǒng)和血管—輸送管路等,以方便同學(xué)們從功能上理解人體器官并能針對性地對人工器官進(jìn)行設(shè)計、思考。通過講解,同學(xué)們了解到研究人工器官并不能簡單考慮其與人體組織器官的類似,更重要的是能使其再現(xiàn)或部分再現(xiàn)人體器官的功能。舉例來說,在講到人工腎時,我們會先從醫(yī)學(xué)的角度講述腎臟的結(jié)構(gòu)和功能,重點(diǎn)描述腎小球的濾過作用和腎小管的重吸收作用。其中,腎小球每天以125ml/min的濾過率處理約180L的血液,腎小管將濾過液中大部分的水、電解質(zhì)、葡萄糖和其他小分子有用物質(zhì)重新吸收入血液,而每天最終排尿量僅為2.0L。通過上述講解,同學(xué)們可以清楚地了解腎臟在人體中的主要功能,那么進(jìn)一步的關(guān)于人工腎功能設(shè)計的講解也就順理成章了。人工腎是血液凈化技術(shù)中所使用的最重要的人工器官,再通過進(jìn)一步關(guān)聯(lián)講解病理學(xué)的內(nèi)容,我們可以使同學(xué)們了解到使用人工腎的血液凈化技術(shù)的目的和意義在于治療與血液相關(guān)的疾病,既包括腎臟方面的疾病如腎衰竭,也包括各種由于血漿成分發(fā)生病理改變而產(chǎn)生的血液性或免疫性疾病,如巨球蛋白血癥、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、血友病和多發(fā)性骨髓瘤等。緊接著,針對不同的疾病和需要去除致病物質(zhì),我們很自然就將知識點(diǎn)轉(zhuǎn)到不同的血液凈化技術(shù)上來,分別講述血液透析、血液濾過和血液透析濾過三種人工腎技術(shù)。最終,三種不同的人工腎技術(shù)就引出了不同的生物醫(yī)用高分子材料和制品的需求和設(shè)計:通過對用于人工腎的各種生物醫(yī)用高分子材料的化學(xué)成分、物理性能的分析,以及對完成其制品的各種工程技術(shù)的描述和表征,使同學(xué)們?nèi)跁炌?,掌握這個跨多學(xué)科交叉領(lǐng)域的知識點(diǎn)。再舉一個例子,在講組織工程用高分子材料章節(jié)時,由于這是一個非常前沿的跨生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和材料學(xué)的交叉領(lǐng)域,如何有機(jī)結(jié)合多學(xué)科知識使同學(xué)們帶著興趣學(xué)習(xí)就非常關(guān)鍵。首先,我們會用“人耳鼠”等組織工程經(jīng)典的圖片展開緒論,使同學(xué)們的目光一下子就被吸引住了,讓他們?nèi)ニ伎迹喝祟惪萍嫉倪M(jìn)展真的有一天能實現(xiàn)更換人體的各個組織器官嗎?由于多個現(xiàn)實的案例擺了出來,他們就會意識到這是有可能并已經(jīng)部分實現(xiàn)了的前沿科技。進(jìn)而,我們就會用搭房子來做一個形象的比喻講解組織工程的三要素:細(xì)胞是磚塊,生長因子是建筑工人,而生物材料就是整個房屋的支架。而組織工程支架材料對生物相容性、生物降解性能的要求就使得生物醫(yī)用高分子成了其中的首選。在這樣的引領(lǐng)下,同學(xué)們的關(guān)注點(diǎn)自然就轉(zhuǎn)到了我們高分子學(xué)科與組織工程的關(guān)系,并能帶著興趣學(xué)習(xí)接下來的組織工程的原理和方法、軟骨組織工程支架材料、神經(jīng)組織工程支架材料、血管組織工程支架材料、肌腱組織工程支架材料、皮膚組織工程支架材料、角膜組織工程材料、組織工程支架制品的制備方法等多個知識點(diǎn)。在講解的過程中,我們還會播放組織工程培養(yǎng)細(xì)胞、體外構(gòu)建人工血管等錄像資料,讓同學(xué)們更直觀地認(rèn)識生物醫(yī)用高分子材料在組織工程中的應(yīng)用。
2.學(xué)生積極參與的教學(xué)互動形式。除了教師的有效引領(lǐng)作用外,學(xué)生能否積極參與教學(xué)過程的互動也是交叉學(xué)科本科教學(xué)能否成功的關(guān)鍵。對于本課程,我們主要采取了課外檢索學(xué)術(shù)資料做PPT報告和分組討論的形式。如前所述,我們將人體組織、器官分開并做了一個對應(yīng)的抽象化的模型。對應(yīng)于此,我們將學(xué)生分成了若干個小組,安排每個小組負(fù)責(zé)準(zhǔn)備和主持一個主題的PPT報告和討論。我們會提前一周通知負(fù)責(zé)組的同學(xué)(通常為4~8人),事先與他們討論講述的主線和子方向,要求同學(xué)們分工合作,其中一些同學(xué)負(fù)責(zé)每人5分鐘的PPT講解,其他一些同學(xué)負(fù)責(zé)資料收集和整理工作。例如對肺的一個主題,通過一周的準(zhǔn)備,同學(xué)們查閱了一定數(shù)量的文獻(xiàn)資料,準(zhǔn)備了精美的PPT資料和講解內(nèi)容:第一個同學(xué)做了呼吸系統(tǒng)和常見呼吸系統(tǒng)疾病的綜述;第二個同學(xué)的報告集中于描述現(xiàn)有的呼吸系統(tǒng)手術(shù)(尤其是肺部手術(shù))中使用的大量生物醫(yī)用高分子材料和制品,例如包括呼吸道麻醉科導(dǎo)管、單肺通氣封堵導(dǎo)管等醫(yī)療器械;第三個同學(xué)從人工肺的研究角度出發(fā),用較多的學(xué)術(shù)資料描述了該領(lǐng)域的研究前沿,進(jìn)一步通過閱讀資料提出了現(xiàn)有研究的不足,并提出他們小組討論后對該領(lǐng)域的展望;最后一個同學(xué)結(jié)合工程實際,從生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝等方面描述該領(lǐng)域醫(yī)用高分子制品的制備方法,并簡單提及國內(nèi)外的主要生產(chǎn)企業(yè)。通過這樣的一個“準(zhǔn)備—講述”的過程,該組同學(xué)系統(tǒng)地掌握了交叉學(xué)科從基本概念到學(xué)術(shù)研究,再到工業(yè)領(lǐng)域的諸多方面,并能邏輯清晰地講述給全班同學(xué)。在同學(xué)們的PPT講述過程中,任課教師會組織聽報告的同學(xué)們進(jìn)行有益的討論。例如,在講解到有關(guān)生物醫(yī)用高分子材料和制品的生物相容性的時候,有做報告的同學(xué)會以隱形眼鏡為例講解,其制備原料主要是聚羥乙基甲基丙烯酸酯類材料。這時,我們會請有戴過隱形眼鏡的同學(xué)舉手,并組織討論:為什么隱形眼鏡有日拋、月拋和年拋的區(qū)別,它們對材料的要求有何不同?為什么夜晚要取下眼鏡進(jìn)行清洗保養(yǎng)?作為使用者,自己戴隱形眼鏡會有什么樣的要求?通過這些問題的討論,同學(xué)們可以進(jìn)一步了解作為交叉學(xué)科的產(chǎn)品,生物醫(yī)用高分子材料和制品不僅要在功能上滿足使用的醫(yī)學(xué)目的,還要求我們從材料學(xué)和工程學(xué)的角度去設(shè)計,才能獲得較為理想的使用性能。而且這樣的討論也容易引起同學(xué)們的興趣,避免過多過深的理論講解會導(dǎo)致的注意力分散。在整個PPT報告和討論的過程中,任課教師會針對同學(xué)們的資料準(zhǔn)備情況、PPT講解情況和討論情況進(jìn)行評價和打分,作為成績考核的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。
3.創(chuàng)造條件結(jié)合實踐教學(xué)。交叉學(xué)科除了能在學(xué)術(shù)前沿激發(fā)出更多的創(chuàng)新性火花之外,往往還可以通過學(xué)科的交叉設(shè)計、生產(chǎn)出大量的實用的制品。本門課程針對的生物醫(yī)用高分子材料和制品就是典型例子,其所涉及的產(chǎn)業(yè)主要為醫(yī)療行業(yè)和醫(yī)療材料(器械)企業(yè)。因此,創(chuàng)造條件結(jié)合實踐進(jìn)行教學(xué)就成了本門課程重要的組成部分。本門課程的授課教師大多與上述行業(yè)的企業(yè)有長年的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系,已經(jīng)完成或正在研發(fā)多項生物醫(yī)用高分子材料和制品的工作,因而具備較好的實際條件進(jìn)行實踐教學(xué)。例如,任課教師與成都市的多家醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)建立了長期的科研關(guān)系,從而能將課程的認(rèn)識實踐帶到其中的一些單位,包括人工腎的生產(chǎn)企業(yè)和醫(yī)療耗材(導(dǎo)管、輸液制品)企業(yè)等。通過實習(xí)參觀企業(yè),以及在課堂上觀摩老師帶的各種生物醫(yī)用高分子材料和醫(yī)療器械,同學(xué)們對這門交叉學(xué)科涉及的產(chǎn)業(yè)有了更好的認(rèn)識。另外,經(jīng)常有高端的相關(guān)行業(yè)展會在成都舉行,例如2012年的第68屆中國國際醫(yī)療器械秋季博覽會在成都云集了國內(nèi)外的多家企業(yè)。這種時候,任課教師就會及時公布展會時間,并鼓勵同學(xué)們?nèi)⒂^,通過學(xué)習(xí)和對比國內(nèi)外企業(yè)的產(chǎn)品,了解其設(shè)計理念和所使用的生物醫(yī)用高分子材料。展會結(jié)束之后,我們會和同學(xué)們在課堂上針對展會上的所見所想進(jìn)行很多有益的討論,很好地幫助同學(xué)們更進(jìn)一步地認(rèn)識這門交叉學(xué)科的知識和產(chǎn)業(yè)。
4.結(jié)合教學(xué)內(nèi)容邀請專業(yè)醫(yī)生講座的教學(xué)。結(jié)合課堂講授內(nèi)容,我們會定期或不定期邀請一些醫(yī)生到課堂進(jìn)行講座,如講授到血液透析時,我們會專門邀請四川大學(xué)華西醫(yī)院腎內(nèi)科進(jìn)行血液透析的醫(yī)生到課堂進(jìn)行講座,從醫(yī)生的角度講述醫(yī)用高分子材料在血液透析制品方面的臨床應(yīng)用。通過這些講座,使同學(xué)們更深刻了解醫(yī)用高分子材料及制品的實際應(yīng)用,增加了學(xué)習(xí)的積極性和興趣。最后,由于交叉學(xué)科課程覆蓋的知識面非常廣,簡單地進(jìn)行死記硬背的考試是不適宜的。經(jīng)過商討,本課程的多位任課老師達(dá)成了一致的共識:平時的討論和報告占學(xué)生成績的很大一部分,期末考試以開卷方式進(jìn)行,出題盡量是基于交叉學(xué)科的特點(diǎn)來綜合性地考查學(xué)生的邏輯思維、判斷和創(chuàng)新能力。通過八年多的教學(xué)實踐,我們發(fā)覺本課程的教學(xué)互動效果很好,也起到了很好的引領(lǐng)作用,有很多學(xué)生對這門交叉學(xué)科產(chǎn)生了濃厚的興趣,并相繼進(jìn)入了生物醫(yī)用高分子材料和制品的科研或產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
總而言之,交叉學(xué)科的獨(dú)特性決定了對其本科教學(xué)方法的靈活性、多樣性的要求。只有不斷解放思想、更新教學(xué)理念和完善教學(xué)手段,才能保證交叉學(xué)科教學(xué)的質(zhì)量,才能更加有效地提高同學(xué)們的興趣和綜合能力,為更高階段的交叉學(xué)科創(chuàng)新性研究以及相關(guān)交叉學(xué)科的產(chǎn)業(yè)輸送人才。
參考文獻(xiàn):
[1]路甬祥.學(xué)科交叉與交叉學(xué)科的意義[J].中國科學(xué)院院刊,2005,20(1):58-60.
[2]吳宜燦.學(xué)科交叉與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實踐與思考[J].中國科學(xué)院院刊,2009,24(5):511-517.
Regenerative Medicine
2015
ISBN9781107012097
生物醫(yī)用材料是指以醫(yī)療為目的,用于診斷、治療、修復(fù)或替換人體組織器官或增進(jìn)其功能的材料。再生醫(yī)學(xué)是從20世紀(jì)80年代后期興起并逐步發(fā)展起來的,但一直缺乏一個明確的定義。到90年代后期由于干細(xì)胞技術(shù)方面的突破,才把干細(xì)胞、組織工程、組織器官代用品等納入到再生醫(yī)學(xué)里面來。就再生醫(yī)學(xué)本身而言,國際上還未被明確界定,且存在一些不同的看法,從廣義上來講,再生醫(yī)學(xué)是利用人類的自然治愈能力,使受到巨大創(chuàng)傷的機(jī)體組織或器官獲得自己再生能力為目的的醫(yī)學(xué)。目前,再生醫(yī)學(xué)所包含的內(nèi)容主要為以下4大模塊:干細(xì)胞與克隆技術(shù)、組織工程、組織器官代用品、異種器官移植。目前該領(lǐng)域已經(jīng)成為一個多學(xué)科交叉并迅速發(fā)展的領(lǐng)域。
本書是由Peter X.Ma領(lǐng)銜的專家團(tuán)隊關(guān)于生物材料及再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究論文匯編,主要集中討論了生物材料在干細(xì)胞研究和再生醫(yī)學(xué)中的作用,著重分析了基礎(chǔ)理論和方法,內(nèi)容覆蓋干細(xì)胞領(lǐng)域、合成技術(shù)、材料設(shè)計原則、材料物理特性、生物工程技術(shù)等領(lǐng)域。
全書共分5章:1.干細(xì)胞和再生醫(yī)學(xué)的研究成果,包括胚胎干細(xì)胞、IPS細(xì)胞等;2. 用于再生醫(yī)學(xué)的多孔支架材料研究,包括生物聚合物、生物陶瓷、微米和納米纖維等;3. 用于再生醫(yī)學(xué)的氫支架材料相關(guān)研究;4.生物因子傳遞研究,包括尖端的藥物轉(zhuǎn)移系統(tǒng)及基因治療技術(shù)等內(nèi)容;5. 動物模型和臨床應(yīng)用方面的研究成果,在心血管系統(tǒng)方面的應(yīng)用、有機(jī)再生方面的內(nèi)容。
書中詳細(xì)介紹了生物高分子材料的結(jié)構(gòu)和功能分類,從分子水平、納米尺度分析了生物仿生材料的結(jié)構(gòu)及生物分子設(shè)計,以及生物功能材料的應(yīng)用。
Peter X. Ma是密執(zhí)安大學(xué)教授,曾獲得2013克萊門森獎、杰出科學(xué)家獎等多項殊榮。他是再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的世界級的材料專家,在生物材料的設(shè)計與合成研究領(lǐng)域處于非常領(lǐng)先的地位。
本書適合生物材料、干細(xì)胞生物學(xué)、干細(xì)胞工程、組織工程學(xué)、再生醫(yī)學(xué)等專業(yè)的學(xué)生閱讀,對于從事干細(xì)胞工程、生物醫(yī)學(xué)材料、再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域理論以及應(yīng)用領(lǐng)域的研究生、學(xué)者來說,這本書非常有參考價值。
彭金平,博士生
(國家納米科學(xué)中心)