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2010年夏,我們單位參加無錫市疾控錢云老師組織授課的該項(xiàng)目師資培訓(xùn)班后,返回社區(qū),選擇群眾基礎(chǔ)較好的陽山社區(qū),針對(duì)實(shí)際,精心準(zhǔn)備,并結(jié)合高血壓、糖尿病兩大慢病為具體切入點(diǎn),開展了《高血壓、糖尿病等慢病自我管理技能推廣培訓(xùn)》講座。在內(nèi)容編排上作了增減,一方面加進(jìn)了高血壓、糖尿病的有關(guān)健康科普知識(shí),使講座更具實(shí)用性和說服力。另一方面,對(duì)講座中有些一時(shí)難以為基層居民理解接受的知識(shí)作了選擇梳理,從而保證了大家在短時(shí)間內(nèi)接受體驗(yàn)慢病知識(shí)的實(shí)效性。反饋表明,我們帶來了一種新的醫(yī)療理念,一種新的慢病應(yīng)對(duì)思維,取得了預(yù)期效果。
陽山是著名桃鄉(xiāng),根據(jù)居民隨陽山水蜜桃種植特殊性多有起居早晚、忙閑不定這一特點(diǎn),及中老年人慢病特點(diǎn),在授課時(shí),我們以講解為主,穿插講一些居民身邊的活生生的失敗或成功的病例,讓大家從具體案例中體會(huì)到慢病管理的重要性和益處,吸取教訓(xùn),改進(jìn)不足,做得更好。在課件中,具體加進(jìn)了目前CDC重點(diǎn)關(guān)注之“高血壓、糖尿病”兩大慢病的健康科普知識(shí)與“和平共處原則”,如何管理,如何服藥,什么是它們的應(yīng)急狀況、必須立即醫(yī)療干預(yù)等等。結(jié)合一些桃農(nóng)的疑問:為什么賣桃子的時(shí)候不覺得累,賣過了,閑了,反而覺得累,要生病?我們就試著利用祖國(guó)的中醫(yī)中藥知識(shí),用王琦教授的“9種體質(zhì)相”理論跟他們解釋:什么是陰虛體質(zhì),陰虛的人為什么不覺得累,怎么調(diào)理等等。針對(duì)居民關(guān)注的一些具體健康問題如整體健康自評(píng)、健康擔(dān)憂、疲勞、氣短、疼痛、失能、情緒低落及社會(huì)活動(dòng)/角色受限等,我們也按培訓(xùn)要求做了簡(jiǎn)單扼要的闡述,并讓大家互動(dòng),互相交流應(yīng)付慢性不適的經(jīng)驗(yàn)與體會(huì),讓學(xué)員互相學(xué)習(xí),取長(zhǎng)補(bǔ)短,共同體驗(yàn)和戰(zhàn)勝疾病痛苦。針對(duì)失眠患者,我們教他們?cè)鯓佑行е?、不拒絕助眠藥,并用季羨林大師和身邊一些長(zhǎng)壽者的實(shí)例,解開他們的的困惑。針對(duì)各種疼痛,我們也提出了一些可以試試的緩解方法,如冥想、太極,適當(dāng)參與麻將、撲克等民間娛樂,尤其如參與陽山地區(qū)群眾基礎(chǔ)較好的健身舞、門球、爬山等鍛煉活動(dòng)。課后,一些居民由衷感慨道:原來看病可以這么看,原來我們可以與慢病和平共處。
我國(guó)的醫(yī)療體制雖然正在轉(zhuǎn)型,但由于國(guó)情所致,在解決一些慢性病問題時(shí),醫(yī)療干預(yù)所起作用有限、且費(fèi)用昂貴已成詬病,又由于慢性病人的預(yù)防性干預(yù)和衛(wèi)生保健活動(dòng)通常都必須長(zhǎng)期在社區(qū)和家里執(zhí)行,單純的醫(yī)療行為可操作性和可持續(xù)性均有不足。慢性病已成為我國(guó)多數(shù)地區(qū)的主要健康問題之一,隨著我國(guó)人口老齡化的加劇,慢性病者患病的絕對(duì)數(shù)和相對(duì)數(shù)更將日益增加。這些均是客觀存在的事實(shí)。而通過這次交流傳播,我們體會(huì)到,該技能的推廣培訓(xùn)的確可以讓一部分社區(qū)居民學(xué)會(huì)自我管理,解決一些健康問題和慢病困擾。
關(guān)鍵詞:個(gè)性化習(xí)題;生物信息學(xué);QQ群
中圖分類號(hào):G811.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)48-0171-02
生物信息學(xué)是生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息技術(shù)等支持的,包括存儲(chǔ)、組織和生物數(shù)據(jù)檢索的一個(gè)現(xiàn)代交叉學(xué)科。隨著分子生物學(xué)和信息技術(shù)的不斷突破,各種生物數(shù)據(jù)的獲得變得非常容易,但是如何對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行組織、分析和處理,并從中發(fā)掘出能用于解決生物科學(xué)問題的信息,成為目前生命科學(xué)的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。生物信息學(xué)因此應(yīng)運(yùn)而生,其本身不僅是研究現(xiàn)代生物學(xué),也是研究其對(duì)工業(yè)、醫(yī)療等重要領(lǐng)域影響的一門實(shí)踐性學(xué)科(Bloom,2001)。
一般認(rèn)為,生物信息學(xué)主要滲透到統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)和生命科學(xué),尤其是生命科學(xué)的組學(xué)領(lǐng)域(郭麗等,2014),因此在教學(xué)中,生物信息學(xué)的教學(xué)內(nèi)容往往因?qū)W生背景不同而會(huì)有不同的側(cè)重。這就需要教師根據(jù)學(xué)生的背景及知識(shí)結(jié)構(gòu)的需求來合理安排教學(xué)。本文根據(jù)近年來對(duì)生物信息學(xué)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn),從教學(xué)方法、個(gè)性化練習(xí)題對(duì)學(xué)生上機(jī)的促進(jìn)及QQ群投票功能在教學(xué)中的應(yīng)用等方面進(jìn)行了總結(jié),對(duì)如何能夠提高生命科學(xué)學(xué)院的學(xué)生學(xué)習(xí)此門課程的興趣進(jìn)行了探討。
一、現(xiàn)代教學(xué)方法的利與弊
隨著計(jì)算機(jī)科技的不斷進(jìn)步,教學(xué)已經(jīng)從傳統(tǒng)的板書模式進(jìn)入到現(xiàn)代多媒體教學(xué)模式中。多媒體技術(shù)應(yīng)用的初衷是提高學(xué)生的參與度,滿足教學(xué)手段更民主、多元化及個(gè)性化的教學(xué)目標(biāo),其優(yōu)點(diǎn)為表現(xiàn)力豐富,可以通過動(dòng)畫、視頻、圖像、音頻等效果將抽象難懂的問題直觀化。其次,節(jié)省了大量的板書時(shí)間,同時(shí)教師可將教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)鏈接,以益于學(xué)生直觀地了解并進(jìn)行思維拓展(張林,2011)。多媒體最明顯的一個(gè)特點(diǎn)就是教學(xué)容量加大,但正是這些優(yōu)勢(shì)也伴隨相應(yīng)的問題:(1)重形式而忽視教學(xué)內(nèi)容。很多學(xué)校在進(jìn)行教學(xué)管理及評(píng)價(jià)時(shí),過分關(guān)注多媒體課件的形式以及學(xué)生的感受,導(dǎo)致有些教師過分注重多媒體的表現(xiàn)形式而忽視了教學(xué)的主要內(nèi)容。(2)教學(xué)容量和學(xué)生的吸收量之間反差較大。由于教學(xué)內(nèi)容和容量的增大,教師并沒有根據(jù)授課對(duì)象的具體情況合理安排和講授學(xué)科內(nèi)容,而被動(dòng)的成了多媒體的播放員和解說員??傊?,多媒體教學(xué)利大于弊,因而成為教學(xué)改革和發(fā)展的必然產(chǎn)物,雖有缺點(diǎn),但不能因噎廢食,需通過其他方法來克服弊端才能達(dá)到完美的教學(xué)效果。
二、個(gè)性化習(xí)題是學(xué)生實(shí)踐提高的強(qiáng)力推動(dòng)器
生物信息學(xué)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科,為了加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力,教師要綜合應(yīng)用啟發(fā)式、運(yùn)用式及討論式等多種教學(xué)方法來激發(fā)學(xué)生的興趣。筆者在課堂實(shí)踐中,充分發(fā)揮個(gè)性化習(xí)題的作用,將教師的科研滲入到課堂,注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,努力提高學(xué)生解決實(shí)際問題的綜合能力。比如,在講授第五章內(nèi)容電子克隆部分,此章節(jié)目的是通過一段表達(dá)序列標(biāo)簽(EST),綜合應(yīng)用Blast、序列比對(duì)、步查法等方法查找各種數(shù)據(jù)庫,通過軟件的應(yīng)用進(jìn)行拼接、預(yù)測(cè)、去除內(nèi)含子等方法,最終獲得可能的全長(zhǎng)cDNA序列并加以注釋。在以往的教學(xué)練習(xí)中,全班同學(xué)的任務(wù)一樣,難以知道學(xué)生是否真正掌握所教授的內(nèi)容,為此,筆者將學(xué)生分組,每組自行通過閱讀文獻(xiàn)獲得一條其感興趣的EST序列,或者利用他們的畢業(yè)論文中涉及的EST序列去進(jìn)行電子克隆練習(xí),通過這種個(gè)性化習(xí)題的隨堂練習(xí),能顯著強(qiáng)化學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和實(shí)踐能力,同時(shí)也能提高學(xué)生在教學(xué)中的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)新性。
三、發(fā)揮QQ群的投票功能在教學(xué)練習(xí)中的作用
生物信息學(xué)是一門交叉學(xué)科,對(duì)于非生物信息學(xué)專業(yè)的生命學(xué)院的學(xué)生而言,雖然教學(xué)大綱只要求學(xué)生掌握一些基本軟件的原理及數(shù)據(jù)庫的熟練使用。但是,這需要學(xué)生具有扎實(shí)的生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)及分子生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。比如,在講授第三章“核酸序列的分析”時(shí),會(huì)要求學(xué)生利用已知的EST序列去Blast查找與之有同源性的基因組序列,進(jìn)行序列比對(duì),預(yù)測(cè)并利用Bioedit軟件找出此基因的啟動(dòng)子、終止子和剪接點(diǎn)。這首先要求學(xué)生必須明確這些分子生物學(xué)的概念,否則在有限的生物信息學(xué)課堂上,會(huì)變成分子生物學(xué)或遺傳學(xué)的復(fù)習(xí)課。而課外QQ群就起到了非常重要的交流促進(jìn)作用。筆者在將QQ群的功能應(yīng)用到課外教學(xué)輔助平臺(tái)的基礎(chǔ)上,充分發(fā)掘QQ群的投票及評(píng)論功能為教學(xué)所用,例如教授第三章前,將課件放到QQ群的文件中,讓學(xué)生去預(yù)習(xí)。為激發(fā)學(xué)生預(yù)習(xí)的主動(dòng)性,要求學(xué)生在評(píng)論中列出對(duì)本章的主要知識(shí)點(diǎn)或難點(diǎn),并對(duì)課件中涉及的名詞進(jìn)行解釋。為進(jìn)一步加強(qiáng)理解,對(duì)投票功能進(jìn)行設(shè)置,相應(yīng)的對(duì)投票選項(xiàng)1、2、3、4分別設(shè)置成A、B、C、D,這樣教師可根據(jù)需要將知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化成練習(xí)題,以加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)。同時(shí),也可鼓勵(lì)學(xué)生將一些新的感興趣的話題或問題置于QQ群??傊琎Q群的投票功能可以成為教師與學(xué)生課下交流的一扇窗口,成為生物信息學(xué)的一種及時(shí)且重要的學(xué)習(xí)工具。
四、建議與展望
生物信息學(xué)是一門新興學(xué)科,但我國(guó)無論是在對(duì)學(xué)科的重視還是發(fā)展程度上,與國(guó)外都存在一定的差距。在美國(guó),計(jì)算生物學(xué)國(guó)際協(xié)會(huì)教育委員會(huì)一直致力于將生物信息學(xué)整合到高中生物教材中,學(xué)生在高中即接觸生物信息學(xué),而且高校對(duì)高中生物信息學(xué)的教學(xué)提供相應(yīng)的培訓(xùn)課程和網(wǎng)上資源,生物信息學(xué)和其他分子生物學(xué)、植物學(xué)等一樣較早的深入到學(xué)生的知識(shí)體系中。而我國(guó)由于該學(xué)科產(chǎn)生的歷史較短,課程的開設(shè)集中在“985”、“211”重點(diǎn)院校的生物信息學(xué)專業(yè),盡管近十年來,各大高校也意識(shí)到此學(xué)科的重要性,且課程也在逐步在開設(shè),但由于學(xué)時(shí)短,很多教學(xué)僅限于學(xué)生掌握基本的數(shù)據(jù)庫的查詢。為使生物信息學(xué)能在普通院校的生命科學(xué)學(xué)院能很好的開展,各個(gè)高校應(yīng)建立合適的課程教學(xué)內(nèi)容。雖然近年“生物信息學(xué)”課程在各高校紛紛開設(shè),但由于生物信息學(xué)是一門發(fā)展中的學(xué)科,它的理論及內(nèi)容尚在不斷完善與更新中(郭麗等,2014)。因此,對(duì)于教材的選擇,不能只追逐信息量充足、內(nèi)容新穎、知識(shí)選材前瞻性好的教材(楊娥等,2014)。作為普通院校的非生物信息學(xué)專業(yè)的本科生,想在較短的時(shí)間內(nèi)(36課時(shí))很好掌握如此大信息量的知識(shí)較為困難(劉宏生等,2010)。因此,需要依據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)及院校的人才培養(yǎng)目標(biāo)和現(xiàn)今生物信息學(xué)發(fā)展的現(xiàn)狀建立合理的課程內(nèi)容體系。另外,由于缺乏合適的專業(yè)人才,生物專業(yè)的生物信息學(xué)的師資力量薄弱,無法建成高水平的教學(xué)隊(duì)伍。因此,加大生物信息學(xué)教師的培養(yǎng)力度,建成一支專業(yè)的、年齡和知識(shí)結(jié)構(gòu)合理的師資隊(duì)伍,是提高本科院校生物信息學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵問題之一。
參考文獻(xiàn):
[1]Bloom,M. Biology in silico:The bioinformatics revolution[J]. The American Biology Teacher,2001,63(6):397-403.
[2]郭麗,趙楊,婁冬華,等.生物信息學(xué)實(shí)踐課教學(xué)改革探索[J].南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2014,(2):165-167.
[3]張林,柴惠.現(xiàn)代教學(xué)手段在生物信息學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].新課程研究,2011,(219):156-157.
1.1事實(shí)(Facts)
作為整個(gè)信息鏈的起點(diǎn),事實(shí)就是事物在人類視野(感觀/邏輯)中的原始映像[1]。事實(shí)是事情的真實(shí)情況,包括事物、事件、事態(tài),即客觀存在的一切物體與現(xiàn)象、社會(huì)上發(fā)生的不平常事情和局勢(shì)及情況的變異態(tài)勢(shì)[2]。事實(shí)也是人類知識(shí)的起源,人類全部知識(shí)的最初信息基礎(chǔ)就是事實(shí)。
1.2數(shù)據(jù)(Data)
通常認(rèn)為,數(shù)據(jù)是對(duì)事物純粹的、客觀的記錄,是原始的未經(jīng)解讀的數(shù)字、文字、圖像、符號(hào)、聲音、計(jì)算機(jī)代碼等[3]。而數(shù)據(jù)本身缺乏關(guān)聯(lián)和目的性,但當(dāng)數(shù)據(jù)結(jié)合一定的背景、規(guī)則、意義之后,就會(huì)形成信息。
1.3信息(Information)
作為整個(gè)信息鏈中的中心鏈環(huán)的信息,它的下游是面向物理屬性的,上游是面向認(rèn)知屬性的?!靶畔ⅰ奔扔形锢韺傩砸灿姓J(rèn)知屬性,因此成為“信息鏈”的代表稱謂。
1.4知識(shí)(Knowledge)
知識(shí)來自于信息,信息只有同接收者的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、信息與知識(shí)準(zhǔn)備結(jié)合,也就是同接收者的個(gè)人背景融合才能轉(zhuǎn)化為知識(shí),它比數(shù)據(jù)或信息更接近行動(dòng)。知識(shí)必須經(jīng)過學(xué)習(xí)或研究以及從信息中經(jīng)過去粗取精、去偽存真等加工才能夠獲得[4]。
1.5情報(bào)(Intelligence)
情報(bào)是為實(shí)現(xiàn)主體某種特定目的,有意識(shí)地對(duì)有關(guān)的事實(shí)、數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)等要素進(jìn)行加工后得到的產(chǎn)物。情報(bào)既包含有信息的成分,也包含有知識(shí)的成分。從信息層面看,情報(bào)所包含的信息是與人類社會(huì)有關(guān)的;從知識(shí)層面看,情報(bào)是與知識(shí)的利用價(jià)值緊緊聯(lián)系在一起的。從一定程度上來說,情報(bào)是知識(shí)的子集。1.6智慧(Wisdom)智慧是能迅速、靈活、正確地理解和解決事物的能力。這種能力來源于人類基于已有的知識(shí),是針對(duì)物質(zhì)世界運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的問題,根據(jù)獲得的信息進(jìn)行分析、對(duì)比、演繹,找出解決方案的能力。從嚴(yán)格意義上來講,智慧是屬于知識(shí)層面的,是人類大腦運(yùn)用知識(shí)活動(dòng)的產(chǎn)物———即運(yùn)作和應(yīng)用知識(shí)的知識(shí)。有知識(shí)不一定有智慧,但有智慧一定有知識(shí)。知識(shí)只有轉(zhuǎn)化為智慧,才能顯示出其真正的價(jià)值。
1.7事實(shí)、數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)、情報(bào)、智慧之間的關(guān)系
數(shù)據(jù)是客觀事實(shí)的記錄,信息是有意義的事實(shí)和數(shù)據(jù),知識(shí)是系統(tǒng)化的信息,情報(bào)是進(jìn)入人類社會(huì)交流系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)著的知識(shí),智慧是運(yùn)用信息和知識(shí)解決問題的能力。這樣由事實(shí)(Facts)數(shù)據(jù)(Data)信息(In-formation)知識(shí)(Knowledge)情報(bào)(Intelligence)智慧(Wisdom)層層遞進(jìn),構(gòu)成了一條完整的信息鏈,見圖1[5]。
2醫(yī)學(xué)信息學(xué)的相關(guān)概念
2.1國(guó)外醫(yī)學(xué)信息學(xué)定義的三種導(dǎo)向
2.1.1以信息技術(shù)為導(dǎo)向定義側(cè)重于技術(shù)和工具,即通常強(qiáng)調(diào)以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的技術(shù)。“臨床計(jì)算”、“醫(yī)學(xué)中的計(jì)算機(jī)”、“醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)”、“計(jì)算機(jī)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用”等認(rèn)識(shí)比較常見[6]。
2.1.2以角色、任務(wù)或面向領(lǐng)域?yàn)閷?dǎo)向定義側(cè)重于組織內(nèi)部信息人員的角色。例如,護(hù)理信息學(xué)、牙醫(yī)信息學(xué)等通過醫(yī)學(xué)信息學(xué)分支學(xué)科來定義。
2.1.3以概念為導(dǎo)向定義側(cè)重于如數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)這些概念在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的特定內(nèi)涵。從總體上來看,國(guó)外醫(yī)學(xué)信息學(xué)的定義是朝著形成基于數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)的醫(yī)學(xué)信息學(xué)定義方向發(fā)展的。
2.2中國(guó)醫(yī)學(xué)信息學(xué)定義的兩種傾向
2.2.1基于字面拆分后的概念解析
第一種拆分是將“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”拆分為“醫(yī)學(xué)”+“信息學(xué)”(medicalinformatics)———偏重于方法論層面。把“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”定義為信息學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用,同時(shí)確定醫(yī)學(xué)信息學(xué)的范圍是“醫(yī)學(xué)”和“信息學(xué)”之交叉。前者指其應(yīng)用領(lǐng)域,后者指其方法學(xué)。第二種拆分是將“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”拆分為“醫(yī)學(xué)信息”+“學(xué)”(medicalinformationscience)———側(cè)重于學(xué)科體系層面(即理論與技術(shù)方法統(tǒng)一的學(xué)科體系)。把醫(yī)學(xué)信息學(xué)定義為研究“醫(yī)學(xué)信息”的一門科學(xué),即研究醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的信息現(xiàn)象和信息規(guī)律的一門科學(xué)。
2.2.3基于國(guó)外醫(yī)學(xué)信息學(xué)定義的翻譯與重組
此類定義大多為將國(guó)外醫(yī)學(xué)信息學(xué)的定義翻譯成不同形式的漢語語言并且進(jìn)行重組,與國(guó)外對(duì)醫(yī)學(xué)信息學(xué)的定義無太大區(qū)別。
3醫(yī)學(xué)信息學(xué)研究中的信息鏈
3.1“數(shù)據(jù)信息”鏈
這一環(huán)節(jié)的重點(diǎn)在于對(duì)醫(yī)療大數(shù)據(jù)的應(yīng)用。當(dāng)下全球大量的公共衛(wèi)生信息、電子病歷信息、用藥信息、住院信息、圖像信息、管理信息、基因信息、醫(yī)學(xué)知識(shí)庫信息以及實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)等構(gòu)成了醫(yī)療衛(wèi)生大數(shù)據(jù)[7]。隨著信息技術(shù)與衛(wèi)生及生物醫(yī)學(xué)日益緊密的結(jié)合,大數(shù)據(jù)對(duì)衛(wèi)生及生物醫(yī)學(xué)的研究與應(yīng)用也將產(chǎn)生深刻影響。因此,如何更好地利用大數(shù)據(jù)便成為信息技術(shù)與衛(wèi)生及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域共同面對(duì)的挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)在醫(yī)療行業(yè)可應(yīng)用于臨床、研發(fā)、公共衛(wèi)生和創(chuàng)新商業(yè)模式等領(lǐng)域,在健康領(lǐng)域的終極應(yīng)用是疾病診斷和預(yù)測(cè)性治療。雖然醫(yī)療大數(shù)據(jù)的研究和應(yīng)用如火如荼,但在應(yīng)用過程中也面臨著諸多問題,如數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的整合、數(shù)據(jù)的挖掘利用和保護(hù)等方面都面臨著一些問題。這也就需要我們?cè)诶冕t(yī)療大數(shù)據(jù)的同時(shí),變革數(shù)據(jù)管理方式、建立完善的區(qū)域衛(wèi)生信息化標(biāo)準(zhǔn)體系、積極探索利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等等各種措施,利用創(chuàng)新的方法和模式,發(fā)揮大數(shù)據(jù)在醫(yī)院行政管理、健康教育與管理、衛(wèi)生信息服務(wù)和疾病的控制預(yù)防中的作用和價(jià)值。
3.2“信息知識(shí)”鏈
這一環(huán)節(jié)主要關(guān)注醫(yī)學(xué)知識(shí)庫的建立。數(shù)據(jù)庫是計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的一種專門管理數(shù)據(jù)資源的系統(tǒng),它有文字、符號(hào)、圖形、圖像、數(shù)字及聲音等多種形式。而知識(shí)庫是知識(shí)工程中結(jié)構(gòu)化、易操作、易利用、有組織的知識(shí)集群,是針對(duì)某一(或某些)領(lǐng)域問題求解的需要,采用某種(或若干)知識(shí)表示方式在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)、組織、管理和使用的互相聯(lián)系的知識(shí)集合區(qū)別與聯(lián)系[8]。知識(shí)庫的概念來自兩個(gè)不同的領(lǐng)域,一個(gè)是人工智能及其分支———知識(shí)工程領(lǐng)域,另一個(gè)是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域。人工智能和數(shù)據(jù)庫兩項(xiàng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,促成了知識(shí)庫系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展。建立醫(yī)學(xué)知識(shí)庫,需要一支多學(xué)科人才的專業(yè)隊(duì)伍,并且要能夠適應(yīng)數(shù)字化醫(yī)療向智慧化醫(yī)療的轉(zhuǎn)變需要,構(gòu)建大型的一站式通用智能醫(yī)學(xué)知識(shí)庫。建立知識(shí)庫,要以本體為建設(shè)思路和方法,不僅要構(gòu)建西醫(yī)學(xué)科的知識(shí)庫,更要構(gòu)建中醫(yī)學(xué)科知識(shí)庫,且重視與“大數(shù)據(jù)”醫(yī)療的整合,更好地利用臨床信息,將有用的信息知識(shí)化。
3.3“知識(shí)智慧”鏈
這一環(huán)節(jié)的著重點(diǎn)在于智慧醫(yī)療的實(shí)現(xiàn)。2008年,IBM首先提出了“智慧醫(yī)療”的概念。早期的智慧醫(yī)療強(qiáng)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)的作用,設(shè)想把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域中,以實(shí)現(xiàn)醫(yī)療的信息互聯(lián)、共享協(xié)作、臨床創(chuàng)新、科學(xué)診斷以及公共衛(wèi)生預(yù)防。而未來的智慧醫(yī)療將是以衛(wèi)生信息化和信息共享為基礎(chǔ),以患者為中心,以個(gè)性化、智能化醫(yī)療服務(wù)為核心的醫(yī)療服務(wù)體系[9]。智慧醫(yī)療包括了智慧醫(yī)院、區(qū)域醫(yī)療、家庭自助健康監(jiān)護(hù)等多種服務(wù)方式,它將成為未來醫(yī)療衛(wèi)生信息化發(fā)展的主要潮流。智慧醫(yī)療可以創(chuàng)建一個(gè)更加合理的醫(yī)療產(chǎn)業(yè)鏈,并且使用戶體會(huì)到更加智能化和協(xié)調(diào)化的醫(yī)療服務(wù)[10]。
4醫(yī)學(xué)信息學(xué)的未來發(fā)展方向
4.1學(xué)科體系的協(xié)同融合,加速了生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)的形成與發(fā)展
醫(yī)學(xué)信息學(xué)(MedicalInformatics,MI)和生物信息學(xué)(Bioinformatics,BI)雖然產(chǎn)生背景不同,但是進(jìn)入后基因組時(shí)代之后,生物信息學(xué)和醫(yī)學(xué)信息學(xué)的邊界趨于模糊,互相滲透和結(jié)合的趨勢(shì)明顯。其目的就是要提供新的生物醫(yī)學(xué)知識(shí)的開發(fā)和共享框架。正是兩者的協(xié)同融合加速產(chǎn)生了一門新的學(xué)科———生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)(BiomedicalInformatics,BMI)??梢灶A(yù)見的是,基于相同的學(xué)科理論基礎(chǔ)和彼此交叉融合的研究?jī)?nèi)容,生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)一定是醫(yī)學(xué)信息學(xué)和生物信息學(xué)未來的發(fā)展方向。
4.2學(xué)科研究向促進(jìn)“轉(zhuǎn)化研究”的方向發(fā)展
首先,在信息鏈的研究視角下,醫(yī)學(xué)信息學(xué)的發(fā)展會(huì)更加注重信息鏈中的要素從低層次到高層次的鏈環(huán)轉(zhuǎn)化;其次,在醫(yī)療領(lǐng)域,醫(yī)學(xué)信息學(xué)面臨的最大的挑戰(zhàn)是如何將生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的成果快速、可靠地轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)可用的臨床解決方案。同時(shí),醫(yī)學(xué)信息學(xué)出現(xiàn)了新的分支學(xué)科,即轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)信息學(xué)。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)信息學(xué)通常被認(rèn)為是以轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中的相關(guān)信息問題為研究對(duì)象,結(jié)合信息科學(xué)、理論基礎(chǔ)和應(yīng)用技術(shù),服務(wù)于轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的研究,其目的是促進(jìn)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究成果順利向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化[11]。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)信息學(xué)的研究?jī)?nèi)容包括醫(yī)學(xué)信息的標(biāo)準(zhǔn)化和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的組織與存儲(chǔ)等。它可以利用信息技術(shù)有效地加快基礎(chǔ)研究變?yōu)榕R床應(yīng)用,有力地促進(jìn)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的發(fā)展。
4.3學(xué)科的社會(huì)服務(wù)功能不斷提升
4.3.1個(gè)性化
個(gè)性化意味著衛(wèi)生信息管理和衛(wèi)生信息服務(wù)以用戶為中心,圍繞每個(gè)用戶的狀態(tài)、需求乃至興趣愛好來采集信息或提供信息服務(wù)??梢栽O(shè)想,在未來每個(gè)患者都將擁有自己的個(gè)人健康中心。
4.3.2智能化
智能化意味著通過對(duì)既有信息的分析,挖掘其中的規(guī)律,利用獲得的規(guī)律來處理新的信息,并給用戶提供科學(xué)合理的建議。
4.4新技術(shù)支撐和引領(lǐng)著醫(yī)學(xué)信息學(xué)的未來發(fā)展
在未來發(fā)展中,許多嶄新的技術(shù)可以有效地促進(jìn)醫(yī)學(xué)信息學(xué)的研究和應(yīng)用的發(fā)展。遠(yuǎn)程醫(yī)療(Telemedicine):計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、通信技術(shù)與醫(yī)療技術(shù)結(jié)合。移動(dòng)醫(yī)療(MobileHealth):通過移動(dòng)通信技術(shù)來提供醫(yī)療服務(wù)。健康物聯(lián)網(wǎng)(TheInternetofthings):利用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行健康和疾病的管理。健康云(Healthcloud):以SaaS的方式向醫(yī)院和醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供醫(yī)院管理和居民健康檔案管理方面的服務(wù)。醫(yī)療大數(shù)據(jù)(Medicalbigdata):大數(shù)據(jù)技術(shù)與醫(yī)療行業(yè)結(jié)合,充分開發(fā)利用醫(yī)療數(shù)據(jù)蘊(yùn)含的信息與價(jià)值。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)(TranslationalMedicine):建立基礎(chǔ)研究與臨床醫(yī)療間更為直接便捷的聯(lián)系。智慧醫(yī)療(Wisemedical):使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造健康檔案和醫(yī)療信息平臺(tái),實(shí)現(xiàn)患者與醫(yī)護(hù)人員、醫(yī)療機(jī)構(gòu)和醫(yī)療設(shè)備的互動(dòng)。
4.5我國(guó)醫(yī)學(xué)信息學(xué)學(xué)科發(fā)展亟待解決的問題
我國(guó)醫(yī)學(xué)信息學(xué)最近幾年發(fā)展很快,但學(xué)科研究體系不夠完善和成熟、學(xué)科建設(shè)和理論研究比較薄弱、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置滯后、系統(tǒng)規(guī)劃和人才不足等問題制約了醫(yī)學(xué)信息學(xué)的健康發(fā)展。
4.5.1亟需解決學(xué)科正名和專業(yè)名稱規(guī)范化問題
醫(yī)學(xué)信息學(xué)在國(guó)內(nèi)的學(xué)科地位的確很尷尬,主要表現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的三大學(xué)科體系(目錄),即“中國(guó)圖書館分類法”(簡(jiǎn)稱中圖法)、“國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)科分類與代碼”(簡(jiǎn)稱國(guó)標(biāo)法)、“教育部頒布的學(xué)科專業(yè)目錄”(簡(jiǎn)稱教育法)中均沒有“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”的類名。因此,當(dāng)務(wù)之急是要盡快確立“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”的學(xué)科名稱及其在學(xué)科體系中的位置。醫(yī)學(xué)信息教育在國(guó)內(nèi)看似很火爆,其實(shí)是亂象叢生。此前教育部只批了中南大學(xué)、南通大學(xué)、徐州醫(yī)學(xué)院的醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè),但國(guó)內(nèi)很多學(xué)校都在信息管理與信息系統(tǒng)等專業(yè)后面加括號(hào)注明“醫(yī)學(xué)信息學(xué)方向”,然后對(duì)外宣稱是醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)。與此類似的還有一種叫“衛(wèi)生信息管理專業(yè)”。顯然這都是不負(fù)責(zé)任的做法。因此,希望教育主管部門加大宏觀指導(dǎo)與調(diào)控力度,規(guī)范醫(yī)學(xué)信息學(xué)的學(xué)科建設(shè)與專業(yè)教育。首先,在學(xué)科及專業(yè)目錄上設(shè)立獨(dú)立的“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”,既不要讓“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”依托(附)于其他學(xué)科/專業(yè),也不需要在別的學(xué)科/專業(yè)后面的括號(hào)內(nèi)出現(xiàn)“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”。根據(jù)教育部2012年9月頒布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》,建議將“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”納入到“特設(shè)專業(yè)”中的“1010醫(yī)學(xué)技術(shù)類”。其次,成立全國(guó)醫(yī)學(xué)信息學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)(教指委),規(guī)范指導(dǎo)醫(yī)學(xué)信息學(xué)的專業(yè)教育。再次,協(xié)調(diào)指導(dǎo)“醫(yī)學(xué)信息”類的學(xué)術(shù)組織,整合醫(yī)學(xué)信息學(xué)的學(xué)術(shù)研究力量和研究隊(duì)伍,指引醫(yī)學(xué)信息學(xué)的健康發(fā)展。
4.5.2加強(qiáng)學(xué)科課程的設(shè)置和培養(yǎng)目標(biāo)的確立
我國(guó)醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)的本科課程設(shè)置比較落后,學(xué)科的課程體系不完善且專業(yè)教材缺乏,不同學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容和培養(yǎng)目標(biāo)差別很大,體現(xiàn)不出學(xué)科的重要性和交叉復(fù)雜性。故要求科學(xué)合理地加強(qiáng)學(xué)科的課程設(shè)置,正確處理好計(jì)算機(jī)科學(xué)、醫(yī)學(xué)和信息科學(xué)之間的關(guān)系,參照國(guó)外已有的教學(xué)方案并聯(lián)系自己的教學(xué)實(shí)際情況去充實(shí)教學(xué)計(jì)劃,擴(kuò)寬教學(xué)范疇,使整個(gè)醫(yī)學(xué)信息學(xué)的教育更加合理。4.5.3實(shí)現(xiàn)專業(yè)教育體系化,加強(qiáng)專業(yè)人才的培養(yǎng)由于沒有認(rèn)識(shí)到醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育的重要意義,醫(yī)學(xué)信息學(xué)地位不高,所以學(xué)科的科研投入、教育投入和人才培養(yǎng)都面臨難題,教材和師資的缺乏也導(dǎo)致了專業(yè)教育規(guī)范化和體系化不足。為此,要深刻認(rèn)識(shí)到醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育的意義,推動(dòng)專業(yè)教育向規(guī)范化和體系化邁進(jìn)。醫(yī)學(xué)信息學(xué)作為一門新興學(xué)科,其發(fā)展需要大批的高水平人才。人才的培養(yǎng)需要在專業(yè)教育中實(shí)現(xiàn),只有通過規(guī)范科學(xué)的教育體系培養(yǎng)高素質(zhì)的醫(yī)學(xué)信息學(xué)人才,培養(yǎng)醫(yī)學(xué)信息學(xué)研究的復(fù)合型人才和對(duì)在崗人員進(jìn)行進(jìn)修培訓(xùn),才能適應(yīng)醫(yī)學(xué)信息學(xué)的快速發(fā)展。
5結(jié)語
速度就是效果
截止2012年,華大基因共擁有4大平臺(tái),包括新一代測(cè)序平臺(tái)、云計(jì)算平臺(tái)、蛋白質(zhì)譜平臺(tái)及國(guó)家基因庫。在新一代測(cè)序平臺(tái)中包括羅氏旗下的454生命科學(xué)推出最新升級(jí)版Roche 454 GS FLX+測(cè)序儀、Illumina公司推出的HiSeq 2000測(cè)序儀、基于半導(dǎo)體芯片的新一代測(cè)序技術(shù)Ion Torrent等多種不同的測(cè)序技術(shù)平臺(tái)。以Illumina Hiseq 2000測(cè)序儀為例,相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)序的96道毛細(xì)管測(cè)序,高通量測(cè)序一次實(shí)驗(yàn)可以讀取40萬到400萬條序列。讀取長(zhǎng)度根據(jù)平臺(tái)不同從25bp到450bp不等,不同的測(cè)序平臺(tái)在一次實(shí)驗(yàn)中,可以讀取1G到14G不等的堿基數(shù),這樣龐大的測(cè)序能力是傳統(tǒng)測(cè)序儀所不能比擬的。華大深圳數(shù)據(jù)中心138臺(tái)高通量測(cè)序儀單次運(yùn)行就能產(chǎn)生350GB數(shù)據(jù),一天的數(shù)據(jù)產(chǎn)出量大概是10TB。為應(yīng)對(duì)巨大的數(shù)據(jù)產(chǎn)出量,從2009年開始華大基因?qū)MC Isilon橫向擴(kuò)展存儲(chǔ)系統(tǒng)分別進(jìn)行了功能測(cè)試和性能測(cè)試。如今,已經(jīng)部署了超過7.4PB(7400TB)的Isilon設(shè)備,包括:17個(gè)節(jié)點(diǎn)IQ 36000x集群一套、10個(gè)節(jié)點(diǎn)IQ 72000x集群一套、13個(gè)點(diǎn)節(jié)IQ 36000x集群一套、10個(gè)節(jié)點(diǎn)IQ36000x集群一套。
華大基因研究院生物信息學(xué)研究主管表示,“我們每天有數(shù)千個(gè)應(yīng)用程序在訪問EMC Isilon存儲(chǔ),其在高并發(fā)訪問條件下的性能令人印象深刻。”生命科學(xué)和基因研究都要產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),并且這些數(shù)據(jù)還需要永 遠(yuǎn)的保存起來。而從技術(shù)上來說,Isilon橫向擴(kuò)展NAS存儲(chǔ)解決方案提供高效的單個(gè)文件系統(tǒng)/單個(gè)卷,可擴(kuò)展至20PB。通過將存儲(chǔ)整合成一個(gè)單一,可擴(kuò)展卷,讓任何人都可以來管理,Isilon存儲(chǔ)增加了數(shù)據(jù)管理的簡(jiǎn)易性,減少了人員培訓(xùn)的時(shí)間,簡(jiǎn)化了大數(shù)據(jù)生命周期管理。對(duì)于像華大基因這樣的研究機(jī)構(gòu),數(shù)據(jù)是核心資產(chǎn)。如何保證輸入(原始)數(shù)據(jù)的萬無一失,如何確保存儲(chǔ)系統(tǒng)可靠穩(wěn)定,以及如何保證數(shù)據(jù)生命周期內(nèi)的安全,是很多高性能用戶最為關(guān)注的。Isilon N+M架構(gòu)讓用戶根據(jù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)生命周期價(jià)值的不同,選擇存儲(chǔ)安全配置策略,靈活滿足不同業(yè)務(wù)、不同應(yīng)用和不同數(shù)據(jù)對(duì)安全性的要求。Isilon的FlexProtect技術(shù)保證了數(shù)據(jù)的高可用和業(yè)務(wù)連續(xù)性。
2012年4月,華大基因又推出了基于Hadoop架構(gòu)的云計(jì)算平臺(tái),并在11月最新版的生物信息學(xué)軟件,包括最新版SOAP系列軟件、遺傳變異檢測(cè)軟件、宏基因組測(cè)序數(shù)據(jù)分析軟件Metacluster 4.0及兩個(gè)基于云計(jì)算的軟件Hecate2和Gaea2。這也是華大基因選擇和持續(xù)采用Isilon集群存儲(chǔ)的重要考慮之一。Isilon和Hadoop做了緊密技術(shù)整合,使存儲(chǔ)能很好地支持Hadoop架構(gòu)的云計(jì)算服務(wù)。如果使用傳統(tǒng)存儲(chǔ),Hadoop仍有一些固有問題需要解決。例如,ApacheTMHadoopTM的NameNode存在單點(diǎn)故障問題。NameNode用于管理HDFS中存儲(chǔ)的元數(shù)據(jù)文件,它是HDFS文件系統(tǒng)的核心部分,存放著文件系統(tǒng)中所有文件的目錄樹??蛻舳藨?yīng)用程序通過NameNode來定位、添加、修改、拷貝、移動(dòng)和刪除文件。如果NameNode發(fā)生故障,文件系統(tǒng)就會(huì)離線。
精益求精
目前,華大基因每年的業(yè)務(wù)量成倍增長(zhǎng):2010年4PB,2011年8PB,2012年10PB。華大基因計(jì)算中心主管介紹,這些針對(duì)數(shù)據(jù)的典型應(yīng)用包含了結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的計(jì)算模式,同時(shí)對(duì)一個(gè)任務(wù)的數(shù)據(jù)量的規(guī)模非常大,對(duì)計(jì)算內(nèi)存和存儲(chǔ)帶寬的需求也非常高。目前華大基因一天在計(jì)算集群上數(shù)據(jù)的吞吐量大概為320T,這相當(dāng)于Google的十分之一。華大基因現(xiàn)在有接近2000個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn),總的計(jì)算核心大概2萬個(gè)。處理如此規(guī)模的數(shù)據(jù)量,對(duì)IT提出了巨大的挑戰(zhàn)。而Isilon在性能、擴(kuò)展性、簡(jiǎn)單易用、數(shù)據(jù)安全性方面的表現(xiàn)讓華大找到了精益求精的出路。
在性能方面,將500TB容量、13個(gè)節(jié)點(diǎn)分為一組,可以達(dá)到2GB/秒的存取速度。在擴(kuò)展性方面,Isilon設(shè)備的安裝部署十分快捷簡(jiǎn)單,每套系統(tǒng)只需要大約半天時(shí)間即可上線提供使用。容量擴(kuò)展的同時(shí),整個(gè)計(jì)算平臺(tái)的性能也得以提升。華大基因計(jì)算中心系統(tǒng)管理人員說:“Isilon系統(tǒng)非??煽?,安裝部署十分方便,運(yùn)維工作也很簡(jiǎn)單輕松?!逼渲?,華大基因最初購(gòu)買的10個(gè)節(jié)點(diǎn)集群擴(kuò)容成17個(gè)節(jié)點(diǎn),就是由華大基因自己完成的。
在簡(jiǎn)單易用方面,除了安裝部署簡(jiǎn)便以外,運(yùn)維管理也非常簡(jiǎn)單。華大基因7.4PB的設(shè)備,只需要3名工程師就能管理。平時(shí)只要看看控制面板有沒有告警之類的信息就可以了。如果有告警,系統(tǒng)同時(shí)也會(huì)發(fā)郵件通知管理員。Isilon一個(gè)文件系統(tǒng)可以支持15PB容量,華大基因所有存儲(chǔ)容量都可以放在一個(gè)文件系統(tǒng)中,由系統(tǒng)自動(dòng)按需分配使用。
以轉(zhuǎn)化理念指導(dǎo)醫(yī)學(xué)院校的人才培養(yǎng)
由于臨床工作與基礎(chǔ)研究的脫節(jié),醫(yī)師與基礎(chǔ)研究之間缺少溝通交流,許多臨床有價(jià)值的發(fā)現(xiàn)亦無法準(zhǔn)確反饋給基礎(chǔ)研究者。那么,在我國(guó)準(zhǔn)備進(jìn)一步擴(kuò)大轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的研究規(guī)模、進(jìn)一步深化轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的研究?jī)?nèi)涵的今天,作為醫(yī)學(xué)院校及醫(yī)院科研工作的管理人員應(yīng)該如何以轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)理念指引科研方向呢?著眼于重大疾病并以此作為科研出發(fā)點(diǎn)醫(yī)學(xué)科學(xué)研究服務(wù)于人。只有當(dāng)提出的科研問題來自于臨床實(shí)踐,以解決重大疾病為出發(fā)點(diǎn),才能體現(xiàn)其真正的價(jià)值。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)旨在促進(jìn)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究成果快速轉(zhuǎn)化到臨床應(yīng)用,如果將研究的對(duì)象鎖定在患者身上,注重疾病的早期檢查和早期評(píng)估,并據(jù)此進(jìn)行科研選題和研究,當(dāng)獲得成果時(shí)可同時(shí)開展轉(zhuǎn)化研究,使研究成果迅速用于臨床,再根據(jù)臨床效果發(fā)展為深層次的研究,如此反復(fù),形成良性循環(huán),最終造福于人類健康。進(jìn)行轉(zhuǎn)化性醫(yī)學(xué)研究的目的是培養(yǎng)既會(huì)研究又能看病、有轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)理念和能力、基礎(chǔ)與臨床結(jié)合的高水平人才。目前,轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的主要研究領(lǐng)域:①腫瘤:通過基因組、蛋白質(zhì)組學(xué)分析,找出腫瘤發(fā)生的標(biāo)記物;利用癌細(xì)胞代謝產(chǎn)物圖譜和定量分析系統(tǒng),檢測(cè)處于早期階段的癌細(xì)胞;應(yīng)用分子生物學(xué)手段,研究細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)通路在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用;應(yīng)用藥理學(xué)分析手段,評(píng)價(jià)藥物在治療腫瘤中的效果等。②傳染?。喊ò滩?、肝炎、流感、瘧疾等的發(fā)病機(jī)制;抗病毒的藥物和抑制劑;疫苗的研發(fā)以及免疫佐劑的效果等。③心腦血管疾?。赫页雠c疾病發(fā)病相關(guān)的高風(fēng)險(xiǎn)因素,做到早期預(yù)防;分析在疾病發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用的蛋白分子,制備蛋白抑制劑或單克隆抗體;尋求改善循環(huán)功能的藥物,根據(jù)患者發(fā)病機(jī)制不同,設(shè)立個(gè)性化治療方案,伍用藥物的同時(shí)注意藥代動(dòng)力學(xué)的改變并降低藥物的毒副作用等。④神經(jīng)系統(tǒng)疾?。横槍?duì)阿爾茨海默氏病的發(fā)病機(jī)制與聯(lián)合治療方案的研究;改善帕金森癥狀的新藥物的研發(fā);基因治療與干細(xì)胞治療等。⑤其它:除上述領(lǐng)域外,轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究還涉及代謝疾病、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)疾病、遺傳病和器官移植等方面。雖然我國(guó)的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究才剛剛起步,較大規(guī)模的專門的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心還比較少,但很多大學(xué)、醫(yī)院科研機(jī)構(gòu)和生物醫(yī)藥公司之間開展的合作,都可以歸為轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué),專門的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心也已經(jīng)開始建立。上海交通大學(xué)與阿斯利康合作,建立新藥物研發(fā)基地;北京協(xié)和醫(yī)院成立轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心;中國(guó)醫(yī)科大學(xué)成功引進(jìn)高水平人才,組建轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究所,以“教育部醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”為依托,橫向整合“遼寧省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物轉(zhuǎn)基因重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”以及“臨床老年病研究室”,并與“遼寧省內(nèi)分泌疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”合作,圍繞細(xì)胞衰老及與衰老相關(guān)疾?。ㄉ窠?jīng)退行性變、腫瘤、心血管疾病、糖尿病等)一系列課題展開研究工作。以轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)思維指導(dǎo)醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)是溝通臨床和基礎(chǔ)的橋梁,因此從事該研究的專業(yè)人員需同時(shí)具有相當(dāng)?shù)呐R床及基礎(chǔ)科研背景,即基礎(chǔ)-臨床復(fù)合型人才。臨床醫(yī)師每日需要進(jìn)行繁忙的工作,會(huì)有較多問題需要解決。要在進(jìn)行臨床工作的同時(shí)從事相關(guān)的基礎(chǔ)研究是很不現(xiàn)實(shí)的。而相關(guān)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究人員多為生物學(xué)背景,擁有熟練的實(shí)驗(yàn)操作技能和扎實(shí)的理論基礎(chǔ),但其一般沒有參加臨床工作的經(jīng)歷,無法從事醫(yī)療服務(wù),很難把握臨床需求。因此,重視和加緊培養(yǎng)兼?zhèn)涠喾矫嬷R(shí)技能的復(fù)合型人才尤為重要。在本科教育階段,引導(dǎo)學(xué)生逐漸認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)學(xué)科與臨床學(xué)科互為依存的關(guān)系,既要強(qiáng)化其基本實(shí)驗(yàn)技能的培訓(xùn),又要重視其臨床經(jīng)驗(yàn)的積累。研究生教育是我國(guó)培養(yǎng)高等醫(yī)學(xué)人才的最高階段,也是培養(yǎng)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)人才的最重要平臺(tái)。對(duì)碩、博士研究生輸入并幫助其建立轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)理念,指導(dǎo)其從臨床實(shí)踐中選題并進(jìn)行研究,從一開始就樹立正確的、基于臨床的科研方向。在繼續(xù)教育課程中,安排一定比例的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)課程(如轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)概念、歷史背景、當(dāng)今發(fā)展、未來作用、臨床研究路徑變遷,基礎(chǔ)研究課程),訓(xùn)練臨床醫(yī)師縝密的科研思維、使他們了解基本的實(shí)驗(yàn)技巧和方法、認(rèn)識(shí)循證醫(yī)學(xué)的設(shè)計(jì)理念等,對(duì)于提高臨床醫(yī)師對(duì)自己從事的臨床工作認(rèn)識(shí),重視其所掌握的臨床資源,使醫(yī)師的認(rèn)識(shí)從原來較低的疾病診治層面上升到學(xué)科發(fā)展的層次,從而逐步培養(yǎng)我們國(guó)家自己的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究人才并形成人才梯隊(duì)。中國(guó)醫(yī)科大學(xué)自2004年啟動(dòng)美國(guó)中華醫(yī)學(xué)基金會(huì)項(xiàng)目,并舉辦全校性PBL教學(xué)培訓(xùn),突破傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)模式,以病例為中心,整合生理學(xué)、病理學(xué)、病理生理學(xué)和藥理學(xué)等領(lǐng)域,以培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力和學(xué)習(xí)技巧,摒除了以往將醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)切割、學(xué)生學(xué)完不知所用的弊端[7];在醫(yī)學(xué)本科教育結(jié)束之前,除了著重加強(qiáng)學(xué)生對(duì)臨床知識(shí)和技能的掌握之外,還鼓勵(lì)學(xué)生“回歸基礎(chǔ)”,可以根據(jù)自己的興趣結(jié)合在臨床實(shí)習(xí)的見聞,選擇進(jìn)入相應(yīng)的基礎(chǔ)學(xué)科展開科學(xué)實(shí)驗(yàn),以臨床需要指導(dǎo)基礎(chǔ)研究;對(duì)于七年制和八年制學(xué)生的培養(yǎng),學(xué)校更是要求學(xué)生深入基礎(chǔ)研究,培養(yǎng)全面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究的思維,掌握分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和數(shù)據(jù)分析方法,從而提高在臨床工作中分析問題、解決問題的能力。
合理構(gòu)建轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)管理模式
如何依據(jù)我國(guó)國(guó)情、有效利用已有資源,合理組建轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)各研究平臺(tái)的整合與人性化管理,目前仍處于探索階段。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的實(shí)踐活動(dòng)需要掌握多方面的能力,對(duì)組織與管理水平都有深度和廣度的要求。首先,學(xué)校的教務(wù)部門與醫(yī)院的科教部門在轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)雙向研究合作的過程中,利用掌握的臨床學(xué)科資源,引導(dǎo)臨床科學(xué)家和學(xué)院研究人員進(jìn)行各種形式的交流,鼓勵(lì)員工提出臨床面臨的難題和解決后效益,促使基礎(chǔ)研究者有的放矢,將加速轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究。其次,要注重整合資源,建立共享平臺(tái),建立整合患者的危險(xiǎn)因素、臨床診治、生存和預(yù)后等臨床組學(xué)(clinomics)數(shù)據(jù)庫資料,以及具有完整的患者生物標(biāo)本的、開放式的疾病轉(zhuǎn)化研究平臺(tái),把實(shí)驗(yàn)室和運(yùn)用生物信息學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)的生物標(biāo)志物進(jìn)行快速鑒定和評(píng)估,以真正實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的目的。惡性腫瘤等重大復(fù)雜疾病的防治研究,需要整合生物技術(shù)、計(jì)算數(shù)學(xué)、生物信息學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和I臨床醫(yī)學(xué)等多學(xué)科研究人員的交叉研究,才能揭示環(huán)境、生活方式、遺傳等因素對(duì)癌癥發(fā)生的相互作用。最后是政策引導(dǎo),國(guó)家各種研究基金和藥物開發(fā)項(xiàng)目的實(shí)施原則要有利于貫徹轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的理念,鼓勵(lì)發(fā)展交叉學(xué)科,注重成果轉(zhuǎn)化,這將有助于在實(shí)際工作中形成臨床與基礎(chǔ)研究一體化的研究團(tuán)隊(duì)和學(xué)術(shù)思想。4結(jié)語轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究是新世紀(jì)醫(yī)學(xué)發(fā)展的新方向,轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的發(fā)展將推動(dòng)醫(yī)學(xué)應(yīng)用科學(xué)的發(fā)展,是醫(yī)學(xué)科研的希望與未來。作為一個(gè)多學(xué)科交叉的領(lǐng)域,要發(fā)展、成熟,并推動(dòng)其它領(lǐng)域的進(jìn)步,要經(jīng)過很長(zhǎng)的積累和不斷的革新,需要整合多學(xué)科知識(shí)、彼此相互交流和完善,才能最大限度的發(fā)揮轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的作用。我國(guó)已經(jīng)具備了開展轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的基本條件,并取得了初步成績(jī),結(jié)合我國(guó)病例資源豐富的優(yōu)勢(shì)大力發(fā)展轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué),將促進(jìn)我國(guó)生物醫(yī)藥研發(fā)、在重大疾病發(fā)病機(jī)制研究上取得突破性進(jìn)展。我國(guó)高等醫(yī)學(xué)院校應(yīng)抓住機(jī)遇,以轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)理念為指導(dǎo),培養(yǎng)高水平綜合素質(zhì)人才,制定轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究計(jì)劃,為基礎(chǔ)和臨床研究構(gòu)建廣闊、完善的交流平臺(tái),最終提高我國(guó)的醫(yī)學(xué)科學(xué)水平,為全人類的生命健康做出貢獻(xiàn)。
作者:宋曉宇 徐紅德 馮艷玲 曹流 單位:中國(guó)醫(yī)科大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究所
移動(dòng)學(xué)習(xí)的力量移動(dòng)學(xué)習(xí)的出現(xiàn)讓傳統(tǒng)教學(xué)出現(xiàn)了革命性的變化。在傳統(tǒng)的信息化課堂教學(xué)中,教師利用PPT或視頻傳遞相關(guān)信息和知識(shí)點(diǎn),學(xué)生接受信息、知識(shí)點(diǎn)并完成作業(yè),最后通過考試對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)估。在學(xué)習(xí)過程中,教師作為主體負(fù)責(zé)提供內(nèi)容、反饋并評(píng)估學(xué)生。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)對(duì)學(xué)生所造成的壓力較大,也沒有除了考試外的有效評(píng)估手段,教師很難得知學(xué)生到底有沒有理解獲取的信息。另外,傳統(tǒng)的課堂教學(xué)將教師置于長(zhǎng)時(shí)間的工作環(huán)境中——他們負(fù)責(zé)收集、提供、反饋和評(píng)估,尤其是在班級(jí)人數(shù)超過40人的情況下,教師的工作負(fù)荷讓他們無法進(jìn)行自身職業(yè)發(fā)展,導(dǎo)致未來的諸多教學(xué)問題。
移動(dòng)學(xué)習(xí)的出現(xiàn)在某種意義上改變了這一狀況。首先,移動(dòng)學(xué)習(xí)通過科技的輔助,提供了一整套管理和評(píng)估方法,將教師從大量的重復(fù)勞動(dòng)中解放出來。例如,在一次考試后,教師批改試卷時(shí)需要收集錯(cuò)題信息并分析信息,這個(gè)過程煩瑣且冗長(zhǎng),有了科技的輔助,教師只需要點(diǎn)幾個(gè)按鈕即可了解學(xué)生的基本情況??荚嚨腻e(cuò)題信息會(huì)通過直觀的統(tǒng)計(jì)圖的方式展現(xiàn)給教師,也便于橫向和縱向?qū)Ρ取?/p>
其次,教師傳遞的信息并不一定能被學(xué)生完全理解,移動(dòng)學(xué)習(xí)允許學(xué)生使用完全理解的信息幫助學(xué)習(xí)。Stephen Krashen提出了輸入假設(shè)(comprehensibleinput),認(rèn)為學(xué)生只有在接受可理解的信息時(shí),才能最終獲得知識(shí)。但Susan Gass和Michael Long等研究者認(rèn)為可理解信息只是單方面的。由于每位學(xué)生的智商、理解能力、背景知識(shí)等個(gè)人狀況都不相同,教師提供的可理解信息并不確定能夠被所有的學(xué)生理解。于是Susan Gass和Michael Long就提出了被理解的信息輸入(comprehended input),即輸入信息只有被接收者真正理解時(shí)才有價(jià)值。這就像生物信息學(xué)家向地質(zhì)學(xué)家講述蛋白質(zhì)的折疊、誤折和聚合一樣,即便生物信息學(xué)家使用了淺顯易懂的語言(他們認(rèn)為自己傳達(dá)出了可理解的信息),由于缺乏相關(guān)背景知識(shí),地質(zhì)學(xué)家依舊無法真正理解蛋白質(zhì)的折疊問題(信息并沒有被理解)。在移動(dòng)學(xué)習(xí)中,學(xué)生通過自己的理解能力和相關(guān)的背景知識(shí)自己決定是否對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行深挖或補(bǔ)充,或是尋找更容易理解的信息幫助自己理解——通過視頻、動(dòng)畫、互動(dòng)等方式實(shí)現(xiàn)。
再次,移動(dòng)學(xué)習(xí)能讓學(xué)生更好地參與和控制學(xué)習(xí)過程,也讓教師更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境強(qiáng)調(diào)了學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)過程的掌控和調(diào)整,而移動(dòng)學(xué)習(xí)恰恰是建立個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境的方式之一。在傳統(tǒng)的課堂學(xué)習(xí)里,學(xué)生跟著教師的節(jié)奏進(jìn)行學(xué)習(xí),無論理解能力好壞,都必須接受完全一樣的信息。另外,有些學(xué)生習(xí)慣于寫,有些學(xué)生習(xí)慣于讀,還有些學(xué)生習(xí)慣于聽,不同的學(xué)習(xí)風(fēng)格無法最大化課堂教學(xué)效果。但在移動(dòng)學(xué)習(xí)中,學(xué)生可以按照自己的學(xué)習(xí)習(xí)慣和自己集中注意力的能力對(duì)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行掌控,以達(dá)到最好的學(xué)習(xí)效果。與此同時(shí),教師的教學(xué)也可以更有針對(duì)性。教師可以通過移動(dòng)設(shè)備觀察合作、參與環(huán)節(jié),并通過設(shè)備收集的數(shù)據(jù)了解學(xué)生的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),對(duì)此做出有針對(duì)性的幫助即可滿足學(xué)生需求。當(dāng)每位學(xué)生都使用移動(dòng)設(shè)備時(shí),完成整體任務(wù)的比例可以觀察,這相較于傳統(tǒng)課堂是一個(gè)極大的進(jìn)步。傳統(tǒng)課堂的小組討論和小組合作中,如果有學(xué)生不參與討論或合作,在最終的結(jié)果中很難體現(xiàn),但有了科技的幫助,教師有能力了解每一位學(xué)生對(duì)某一任務(wù)的貢獻(xiàn)和完成度,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)并做出即時(shí)反饋。當(dāng)然,評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定也不再是全國(guó)或全省一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。由于教師有能力收集到充足的數(shù)據(jù),他們可以根據(jù)學(xué)生的水平設(shè)計(jì)完全符合他們成長(zhǎng)規(guī)律的標(biāo)準(zhǔn),并幫助學(xué)生最終達(dá)到這些標(biāo)準(zhǔn)。
最后,移動(dòng)學(xué)習(xí)提供了溝通和交流的環(huán)境,幫助學(xué)生真正地理解知識(shí),完成創(chuàng)造過程。學(xué)生通常在討論中才能夠理解、應(yīng)用所學(xué)到的知識(shí),而這卻是傳統(tǒng)課堂不具備的。在移動(dòng)學(xué)習(xí)中,學(xué)生可以利用設(shè)備的種種特性,創(chuàng)造屬于他們自己的內(nèi)容,分享內(nèi)容給伙伴,分享達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)的不同途徑。
教師也不需要在45分鐘內(nèi)不斷講述各種知識(shí)點(diǎn)。相反,教師只需要在課程開始時(shí)將含有知識(shí)點(diǎn)的資源交由學(xué)生自己定位、搜尋、過濾和評(píng)估相關(guān)信息,再由教師引導(dǎo)學(xué)生完成對(duì)信息的討論、總結(jié)、反思和創(chuàng)造等過程。在課堂外,教師則可以根據(jù)學(xué)生情況提供各種資源鏈接,即可引導(dǎo)出類似課堂中的學(xué)習(xí)過程。
移動(dòng)學(xué)習(xí)的出現(xiàn),對(duì)教師教學(xué)的方式方法有著極大的影響,更完全變革了學(xué)生學(xué)習(xí)的方法。教師不再只是信息傳遞者,還需要兼?zhèn)錁O強(qiáng)的信息創(chuàng)造、收集、分析、評(píng)估和引導(dǎo)能力。學(xué)生也不再只是信息接收者,還需要兼?zhèn)錁O強(qiáng)的思維、辯證、判斷、定位、過濾、互動(dòng)、溝通等能力。移動(dòng)學(xué)習(xí)也不再是傳統(tǒng)教育所代表的行為和認(rèn)知過程,更是一種創(chuàng)造、批判、交流和互動(dòng)的過程。圖1~3分別為傳統(tǒng)學(xué)習(xí)、信息化學(xué)習(xí)和移動(dòng)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)。總的來說,移動(dòng)學(xué)習(xí)改變了過去傳統(tǒng)的學(xué)習(xí),包括了書本、考試和教師等因素,并創(chuàng)造了包含信息資源、形成性和總結(jié)性評(píng)估以及輔導(dǎo)員的全新學(xué)習(xí)模式。移動(dòng)學(xué)習(xí)將書本變成了多媒體的信息資源,考試變成了形成性的評(píng)估,以了解學(xué)生的實(shí)時(shí)狀態(tài),并結(jié)合總結(jié)性評(píng)估重新對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
移動(dòng)學(xué)習(xí)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展瓶頸
1. 移動(dòng)學(xué)習(xí)≠ 移動(dòng)化學(xué)習(xí)
TechEDGE中國(guó)子項(xiàng)目在2013年10月針對(duì)國(guó)內(nèi)的中小學(xué)教師做了一次調(diào)查,研究他們使用教育科技進(jìn)行教學(xué)的態(tài)度和方法。在調(diào)查中,我們涉及移動(dòng)教學(xué)相關(guān)的部分。調(diào)查結(jié)果顯示,超過90%的教師都在日常生活中使用手機(jī)、平板電腦或電子閱讀設(shè)備,大約23%的教師在課堂中使用了移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行教育,使用的主要設(shè)備為平板電腦。100%使用平板電腦的教師把平板電腦當(dāng)作一種信息展示設(shè)備使用,即多媒體播放設(shè)備。他們要求學(xué)生使用平板電腦觀看與課程相關(guān)的PPT或視頻,把移動(dòng)設(shè)備當(dāng)作一種教學(xué)設(shè)備而不是學(xué)習(xí)設(shè)備。對(duì)照Laurillard的對(duì)話框架,學(xué)生使用移動(dòng)設(shè)備的學(xué)習(xí)過程沒有對(duì)應(yīng)四個(gè)過程中的任何一個(gè),而變成了和黑板一樣的信息傳遞平臺(tái)。同時(shí),過度依賴第三方的課件內(nèi)容強(qiáng)制學(xué)生根據(jù)教師的節(jié)奏和內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí),忽略了互聯(lián)網(wǎng)和軟件應(yīng)用在學(xué)習(xí)中的作用。在移動(dòng)科技環(huán)境的公式中,一旦移動(dòng)軟件應(yīng)用s(MA)和互聯(lián)網(wǎng)i的作用消失,移動(dòng)科技環(huán)境A就變成了僅包括設(shè)備d和移動(dòng)能力m,限制了學(xué)習(xí)的發(fā)生。因?yàn)槿鄙俚囊苿?dòng)應(yīng)用和互聯(lián)網(wǎng)功能所帶給學(xué)生的互動(dòng)、討論和反饋環(huán)節(jié),移動(dòng)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)變成了單純的移動(dòng)化學(xué)習(xí),在特性上很難和傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式區(qū)分。
2. 教師職業(yè)發(fā)展
教師在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中扮演著極其重要的角色,移動(dòng)學(xué)習(xí)中也不例外。移動(dòng)科技在學(xué)習(xí)中的應(yīng)用減少了對(duì)教師教學(xué)行為的依賴,卻對(duì)教師的整體設(shè)計(jì)和掌控能力提出了更高的要求。首先,教師需要學(xué)習(xí)如何將21世紀(jì)能力和課程進(jìn)行整合。這是一項(xiàng)龐大的工程,不僅需要教師了解整合、傳遞和評(píng)估的過程,更需要教師提高課堂的自由度,允許學(xué)生發(fā)散思維、使用移動(dòng)設(shè)備整合信息。其次,國(guó)內(nèi)對(duì)教師的職業(yè)發(fā)展關(guān)注度很高,投入了大量的人力、物力、財(cái)力幫助教師適應(yīng)新時(shí)代的教學(xué),但國(guó)內(nèi)的教師職業(yè)能力培養(yǎng)卻很容易成為“ 一錘子買賣”,即對(duì)某一部分的知識(shí)只進(jìn)行若干次的培訓(xùn), 完成培訓(xùn)后缺乏跟進(jìn)。這就像在學(xué)校四周建立四面墻, 將學(xué)校孤立在新的信息時(shí)代。TechEDGE項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人Guy Trainin指出,教師常常被強(qiáng)制進(jìn)行各種培訓(xùn),而他們通常對(duì)培訓(xùn)內(nèi)容并沒有多大的興趣,這也是導(dǎo)致跟進(jìn)的培訓(xùn)無法進(jìn)行或根本沒有跟進(jìn)相關(guān)培訓(xùn)的原因之一。如何利用移動(dòng)設(shè)備幫助學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期的過程,科技和設(shè)備的特性在發(fā)展,在教學(xué)和學(xué)習(xí)中的方法也不同。軟件開發(fā)者也在不斷地開發(fā)功能更全、操作更為簡(jiǎn)單的軟件滿足師生的需求。如果教師不能及時(shí)跟進(jìn),自己原有的方法和內(nèi)容很快就會(huì)落后——而學(xué)生一直都走在科技的最前沿,這也就造成了學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)之間出現(xiàn)新的間隔。最后,培訓(xùn)對(duì)教師需求的定位不明。信息技術(shù)培訓(xùn)和課程整合培訓(xùn)完全是兩方面的培訓(xùn),教師有能力使用各種科技并不代表著他們有能力將各種科技整合進(jìn)課程。這一點(diǎn)在移動(dòng)學(xué)習(xí)上尤為明顯。3. 21世紀(jì)能力的缺失AT C 2 1 S 在2009年了21世紀(jì)學(xué)生所需要具備的十種能力,包括:(1) 創(chuàng)造和創(chuàng)新;(2)辯證思維、問題解決和決策;(3)學(xué)習(xí)如何去學(xué)習(xí);(4)溝通;(5)合作;(6)信息讀寫能力;(7 )將技術(shù)作為工具進(jìn)行研究的能力;(8)公民意識(shí);(9)未來生活和職業(yè);(10)個(gè)人和社會(huì)責(zé)任。這些能力和移動(dòng)學(xué)習(xí)息息相關(guān),甚至在某種程度上決定了移動(dòng)學(xué)習(xí)的效果。
當(dāng)我們進(jìn)行移動(dòng)學(xué)習(xí)時(shí),免不了利用互聯(lián)網(wǎng)和相關(guān)軟件應(yīng)用搜尋需要的信息資料。在這個(gè)環(huán)節(jié)中,信息讀寫能力的作用就會(huì)體現(xiàn)出來。信息讀寫能力(Information Literacy)不僅僅包括了閱讀或輸入相關(guān)的信息,更包括了搜尋、定位、評(píng)估、過濾、創(chuàng)造、分享以及高效使用信息的能力。信息讀寫能力在過去的20年內(nèi)變化極大。試想在20年前,我們?cè)趫D書館中搜索信息,利用相關(guān)詞條在大范圍的索引中尋找信息,一旦在索引中搜尋到相關(guān)的信息,就可以直接定位,如果重復(fù)這一過程若干次,就能找到自己想要的信息。而在移動(dòng)學(xué)習(xí)中,信息的搜尋變得極為困難——雖然信息的獲取變得更為簡(jiǎn)單,但如何找到有效信息成為學(xué)習(xí)中的一大難題。當(dāng)我們?cè)谒阉饕嬷休斎胍粋€(gè)或若干個(gè)
關(guān)鍵詞 ,如不是專有名詞,可能會(huì)得出數(shù)百萬條結(jié)果。顯然,逐條篩選這些結(jié)果是不現(xiàn)實(shí)的。這時(shí),我們就需要利用信息讀寫能力幫助我們完成信息搜尋工作。在一般情況下,由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中輸入信息的人員層次參差不齊,思維方式更是完全不同,對(duì)于相同信息的詮釋也就完全不同,甚至有些信息是完全錯(cuò)誤的。在搜尋信息中如何過濾無效信息、評(píng)估并定位有效信息,對(duì)國(guó)內(nèi)學(xué)生來說是一個(gè)極大的挑戰(zhàn),對(duì)學(xué)生的辯證思維能力、問題解決能力和決策能力都是一種考驗(yàn)(這些能力都是21世紀(jì)能力中的一部分),并且這些能力在學(xué)校中是很少被提及的。即便學(xué)生找尋到相關(guān)信息,如何將信息轉(zhuǎn)化并創(chuàng)造出自己和伙伴們能理解的內(nèi)容,也有很多的困難(假設(shè)我們不允許單純的信息復(fù)制)。
與此同時(shí),由于國(guó)內(nèi)學(xué)生的學(xué)習(xí)主要為個(gè)人學(xué)習(xí),很少在課堂外進(jìn)行合作或溝通,在學(xué)生遇到信息讀寫困難時(shí)缺乏討論、反饋和互動(dòng)的環(huán)境和行為(有些學(xué)生可能會(huì)用即時(shí)通訊工具相互詢問,但相關(guān)的討論耗時(shí)勞神且無正確結(jié)果的保證),使得提高信息讀寫能力更加困難。與此同時(shí),學(xué)生對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)認(rèn)知的局限性也讓他們失去了很多學(xué)習(xí)機(jī)會(huì):學(xué)習(xí)不僅僅是觀看視頻,更是將過去和現(xiàn)在的信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)、分析和重復(fù)的過程。這也是21世紀(jì)能力中強(qiáng)調(diào)的學(xué)習(xí)如何學(xué)習(xí)的能力。
4. 移動(dòng)學(xué)習(xí)的環(huán)境
目前國(guó)內(nèi)的中學(xué)生很多都有了自己的手機(jī)或平板電腦,家長(zhǎng)對(duì)學(xué)生使用移動(dòng)設(shè)備的管理力度也有所降低,但依然視移動(dòng)設(shè)備尤其是智能手機(jī)和平板電腦為娛樂設(shè)備而非學(xué)習(xí)設(shè)備。在學(xué)校方面,管理者站在維護(hù)學(xué)校安全和穩(wěn)定的角度,限制學(xué)生使用移動(dòng)設(shè)備。不可否認(rèn),缺乏自我管理能力的學(xué)生在擁有移動(dòng)設(shè)備后的確可能影響學(xué)習(xí),但更多的學(xué)生則會(huì)進(jìn)行移動(dòng)學(xué)習(xí)——他們搜索、創(chuàng)造和分享信息,溝通交流、存儲(chǔ)相關(guān)資料(很多學(xué)生的個(gè)人空間里都有如何學(xué)習(xí)各種科目或某知識(shí)點(diǎn)的相關(guān)資料)。不過,由于網(wǎng)絡(luò)的限制(大多數(shù)學(xué)校不提供無限網(wǎng)絡(luò)連接且手機(jī)數(shù)據(jù)流量較貴),他們無法隨時(shí)隨地連接網(wǎng)絡(luò)搜索資料支持自己的學(xué)習(xí)。缺乏了網(wǎng)絡(luò)支持的移動(dòng)學(xué)習(xí),移動(dòng)學(xué)習(xí)的信息優(yōu)勢(shì)就難以體現(xiàn)。
5. 軟件應(yīng)用和軟件語言
在移動(dòng)學(xué)習(xí)中,我們最常遇到的就是語言問題。我們常常能夠找到非常適合自己或?qū)W生學(xué)習(xí)的軟件應(yīng)用,卻因?yàn)檎Z言不通而不得不放棄。比如,socrative就是一款非常優(yōu)秀的免費(fèi)即時(shí)測(cè)驗(yàn)軟件,但這款軟件沒有漢化版,甚至沒有推出漢化版的計(jì)劃。這也就意味著無論是教師還是學(xué)生,都必須懂得一些英語或其他語言,才能幫助學(xué)習(xí)繼續(xù)下去。這個(gè)問題在各個(gè)平臺(tái)上都很明顯。
國(guó)內(nèi)也有很多的軟件廠商開發(fā)各類學(xué)習(xí)軟件,但從TechEDGE中國(guó)子項(xiàng)目的研究來看,目前還沒有出現(xiàn)具備創(chuàng)新性和易用性的應(yīng)用。大多數(shù)的應(yīng)用都是和網(wǎng)站的學(xué)習(xí)內(nèi)容捆綁,在一定程度上限制了學(xué)生的信息讀寫能力和利用科技的研究能力。一些應(yīng)用只是學(xué)習(xí)網(wǎng)站的專屬瀏覽器或多媒體播放器,將移動(dòng)設(shè)備變成了展示設(shè)備。也有一些軟件雖然轉(zhuǎn)為學(xué)習(xí)設(shè)計(jì),卻忽略了學(xué)習(xí)的本質(zhì)。例如,一些背單詞軟件通過單詞對(duì)照表和不斷重復(fù)幫助學(xué)生完成英語學(xué)習(xí)。第二語言研究者早已通過實(shí)驗(yàn)證明,通過單詞對(duì)照表學(xué)習(xí)單詞是不科學(xué)的和沒有輸出的。
如果無法解決語言和軟件應(yīng)用問題,移動(dòng)學(xué)習(xí)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展會(huì)受到限制,學(xué)生和教師都會(huì)丟失一些完成學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),令移動(dòng)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)大打折扣。
結(jié)語
對(duì)于移動(dòng)學(xué)習(xí)的未來,我們很難預(yù)測(cè)未來有什么變化,就像是十年前我們甚至不知道移動(dòng)學(xué)習(xí)會(huì)真的有幫助一樣:設(shè)備的技術(shù)革新、軟件應(yīng)用開發(fā)的進(jìn)步以及互聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量的提高都會(huì)對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)的方式方法有著極大程度的影響。但有一點(diǎn)可以肯定:移動(dòng)學(xué)習(xí)可以幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)成績(jī),并幫助他們培養(yǎng)能力以適應(yīng)21世紀(jì)的需求。
相對(duì)于近些年轟轟烈烈的農(nóng)村中小學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育和熱潮迭起的職業(yè)教育而言,2006年對(duì)于教育信息化,也許真的可以說今年無大事。經(jīng)過十多年從無到有的快速發(fā)展,教育行業(yè)信息化目前已進(jìn)入相對(duì)平穩(wěn)的增長(zhǎng)期。
但是,在無大事的表面現(xiàn)象之下,卻涌動(dòng)著深層的新鮮的變化。這些來自第一線的變化,經(jīng)過了最初的浮躁,開始回歸理性,而且,也開始了真正意義上的探索。這都預(yù)示著,教育信息化已進(jìn)入應(yīng)用轉(zhuǎn)型時(shí)期,教育行業(yè)用戶更多地開始考慮應(yīng)用的問題,在資金投入、系統(tǒng)建設(shè)和采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)上日趨理性。無論是高校、職校還是中小學(xué)等,在重大應(yīng)用、資源建設(shè)、關(guān)鍵技術(shù)研究、縮小東西部數(shù)字鴻溝等等各個(gè)方面都有了跨越式的發(fā)展。
因?yàn)榻逃畔⒒瘑?dòng)的步伐不一致,有的建設(shè)比較晚,但是起點(diǎn)比較高,建設(shè)的效果比較好;有的起步比較早,但是建設(shè)過程當(dāng)中由于沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),形成了很多的信息孤島,存在著很多問題。教育信息化很重要的問題就是資源的共享和整合,這是一個(gè)深層次管理問題,或者說是一個(gè)機(jī)制的問題。因此教育信息化的下一步工作就是機(jī)制、體制的進(jìn)一步深化改革。教育信息化最終的目的是要用最小投入得到最大回報(bào)――怎么以最低的投入得到最大的回報(bào),也就是性價(jià)比最好。而在信息化過程中,技術(shù)是一種手段,這條建設(shè)道路還會(huì)非常艱苦、漫長(zhǎng)和曲折。
一 中國(guó)教育科研網(wǎng)格ChinaGrid項(xiàng)目完成
網(wǎng)格是繼傳統(tǒng)因特網(wǎng)、Web之后,信息革命的第三大浪潮。網(wǎng)格試圖實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上所有資源的全面連通,即把整個(gè)因特網(wǎng)整合成一臺(tái)巨大的超級(jí)計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識(shí)資源、專家資源等資源的全面共享。網(wǎng)格因此被看成是未來的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。網(wǎng)格研究的一個(gè)共同點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)包括信息、知識(shí)在內(nèi)的各種資源的智能共享。
2006年9月,清華大學(xué)、北京大學(xué)等全國(guó)12所知名高校聯(lián)合承擔(dān)的教育部中國(guó)教育科研網(wǎng)格ChinaGrid項(xiàng)目宣告完成。經(jīng)過十多位專家近3年的聯(lián)合攻關(guān),該項(xiàng)目已整合了全國(guó)13個(gè)省市、20所重要高校的大量網(wǎng)格資源,聚合計(jì)算能力超過每秒16萬億次,存儲(chǔ)容量超過170TB,成為世界上最大的超級(jí)網(wǎng)格之一。
目前,項(xiàng)目組已成功開發(fā)和部署了生物信息學(xué)、圖像處理、計(jì)算流體力學(xué)、海量信息處理和大學(xué)課程在線等5類應(yīng)用網(wǎng)格。
點(diǎn) 評(píng):
該項(xiàng)目把國(guó)家教育信息資源多快好省地整合起來,高效利用和共享。同時(shí)開發(fā)的網(wǎng)格中間件CGSP已經(jīng)受到國(guó)際組織高度關(guān)注,并且在引導(dǎo)著國(guó)際上ChinaGrid技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的形成。
二 國(guó)家基礎(chǔ)教育資源網(wǎng)上西部行活動(dòng)正式啟動(dòng)
資源是教育信息化建設(shè)的重中之重。現(xiàn)在已初步形成了資源建設(shè)的有效機(jī)制。優(yōu)秀的資源正在往西部輸送。
2006年6月,國(guó)家基礎(chǔ)教育資源網(wǎng)上西部行活動(dòng)正式啟動(dòng)。這個(gè)活動(dòng)是國(guó)家基礎(chǔ)教育資源共建共享聯(lián)盟與中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)寬帶P2P應(yīng)用推進(jìn)聯(lián)盟聯(lián)合舉辦的?;顒?dòng)從6月2日開始,到年底結(jié)束,為期7個(gè)月,主要面向新疆、內(nèi)蒙古、寧夏、貴州、江西、湖南、陜西、吉林等8個(gè)省(自治區(qū))的中小學(xué)教師及學(xué)生,利用先進(jìn)的P2P技術(shù),將資源聯(lián)盟內(nèi)各知名學(xué)校的優(yōu)秀教育信息資源,無償傳送給急需這些資源的廣大師生,并且進(jìn)行長(zhǎng)期的內(nèi)容支持。
點(diǎn) 評(píng):
利用互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)縮小數(shù)字鴻溝,為西部網(wǎng)絡(luò)教育建立一種創(chuàng)新的模式,讓西部的孩子們享受信息技術(shù)帶來的便利。這是一種新鮮的模式。
三 中小學(xué)教師新課程國(guó)家遠(yuǎn)程培訓(xùn)項(xiàng)目啟動(dòng)
2006年8月,一次影響廣泛深遠(yuǎn)的教師遠(yuǎn)程培訓(xùn)拉開了序幕?!?2班廣西鹿寨學(xué)員簽到、22班河南新密學(xué)員簽到、20班濟(jì)南歷城簽到……”隨著分布在28個(gè)省份的47個(gè)縣級(jí)教師培訓(xùn)機(jī)構(gòu)通過視頻會(huì)議系統(tǒng)陸續(xù)向北京現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行網(wǎng)上報(bào)到,教育部中小學(xué)教師新課程國(guó)家遠(yuǎn)程培訓(xùn)項(xiàng)目正式啟動(dòng)。
這次培訓(xùn)歷時(shí)半個(gè)月。培訓(xùn)以解決基層教師在實(shí)施新課程過程中的問題和困惑為目標(biāo);課程內(nèi)容以案例為載體展開,盡可能通過不同年級(jí)不同學(xué)科的案例解答一線教師的困惑,聚焦新課程實(shí)施過程中的疑點(diǎn)、難點(diǎn)與重點(diǎn),力求解決實(shí)際問題。
點(diǎn) 評(píng):
由于嘗試采用了網(wǎng)絡(luò)視頻直播及文本閱讀等形式,打破了空間的限制,使得全國(guó)近萬名教師可以同時(shí)在線接受高質(zhì)量的培訓(xùn)。這是一種大規(guī)模、高效益、低成本的教師培訓(xùn)方式。
四 廣泛普及農(nóng)村中小學(xué)教學(xué)光盤的應(yīng)用
2006年5月,教育部向各地教育行政部門發(fā)出通知,要求廣泛普及教學(xué)光盤的應(yīng)用。通知指出,保證每套設(shè)備每周使用不少于20課時(shí)。要進(jìn)一步增加教學(xué)光盤播放設(shè)備和成套教學(xué)光盤的配備,加大教學(xué)光盤和播放設(shè)備進(jìn)教室的力度。工程招標(biāo)結(jié)余資金主要用于為農(nóng)村小學(xué)和教學(xué)點(diǎn)增加配備電視機(jī)、DVD播放機(jī)和成套教學(xué)光盤,不得挪作他用。通知還強(qiáng)調(diào),要切實(shí)保證采購(gòu)光盤的質(zhì)量。要采取公開招投標(biāo)的方式采購(gòu)教學(xué)光盤。
點(diǎn) 評(píng):
廣泛普及教學(xué)光盤的應(yīng)用,將有力地緩解邊遠(yuǎn)山區(qū)和貧困地區(qū)教育資源匱乏、教師不足和教育質(zhì)量不高的問題。
五 首個(gè)數(shù)字化學(xué)習(xí)港典型應(yīng)用示范學(xué)習(xí)中心運(yùn)行
學(xué)習(xí)型的社會(huì),離不開社區(qū)教育。社區(qū)教育是具有“全員”、“全程”、“全面”特點(diǎn)的區(qū)域教育,它能把教育延伸到社會(huì)基層,完成終身學(xué)習(xí)這樣的需求。
近幾年,社區(qū)教育正在風(fēng)生水起,煥發(fā)出勃勃的生機(jī)。2006年9月,上海遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)落地楊浦區(qū)延吉新村街道,10萬居民可在居委會(huì)和地區(qū)圖書館任意選學(xué)各種課程。延吉街道黨工委書記樓滿信說:“投入30萬元讓10萬居民永久享用上億元的教育資源,太值了!”
2006年10月,全國(guó)首個(gè)數(shù)字化學(xué)習(xí)港典型應(yīng)用示范學(xué)習(xí)中心在天津市南開區(qū)水上街欣苑小區(qū)正式啟動(dòng)運(yùn)行。中心建有學(xué)習(xí)咨詢區(qū)、學(xué)習(xí)體驗(yàn)區(qū)、休閑式的數(shù)字學(xué)習(xí)吧及多媒體視聽教室,共擁有100多臺(tái)數(shù)字學(xué)習(xí)終端,可以提供本專科等多層次、多門類,上百個(gè)專業(yè)課程的遠(yuǎn)程教育,并設(shè)置各類資格證書教育、繼續(xù)教育、勞動(dòng)技能培訓(xùn),以及市民基本素養(yǎng)、化生活藝術(shù)、健康保健等社區(qū)居民教育課程。
關(guān)鍵詞 高級(jí)生物化學(xué) 教學(xué) 理論 創(chuàng)新 實(shí)踐
中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.04.049
在工科院校中,“高級(jí)生物化學(xué)”是微生物學(xué)、發(fā)酵工程和生化與分子生物學(xué)專業(yè)研究生的重要基礎(chǔ)課程,是連接“生物化學(xué)”和“分子生物學(xué)”的橋梁。它既是本科“生物化學(xué)”課程的提高和深華,又是研究生階段 “分子遺傳學(xué)”、“分子生物學(xué)”等課程的基礎(chǔ)。課程的目的是強(qiáng)化和拓寬研究生生物化學(xué)的基本理論知識(shí),多角度地認(rèn)識(shí)生物化學(xué)的基本原理和現(xiàn)象,并在此基礎(chǔ)上強(qiáng)化生物化學(xué)的實(shí)驗(yàn)理論、技能和分析能力,為研究生研究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性奠定基礎(chǔ)。在工科院校中,“高級(jí)生物化學(xué)”課程主要涉及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能、蛋白質(zhì)穩(wěn)定性、蛋白質(zhì)合成與運(yùn)輸、基因與基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等章節(jié)的內(nèi)容。近年來,生物化學(xué)領(lǐng)域的新進(jìn)展、新發(fā)現(xiàn)層出不窮,高級(jí)生物化學(xué)成為生命科學(xué)領(lǐng)域極其活躍的帶頭學(xué)科。對(duì)于一些應(yīng)用型的工科院校,高級(jí)生物化學(xué)課程將蛋白質(zhì)化學(xué)和組學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)理論及前沿進(jìn)展傳授給學(xué)生,培養(yǎng)善于理論學(xué)習(xí),長(zhǎng)于工程實(shí)踐,勇于集成創(chuàng)新的應(yīng)用型生物技術(shù)人才。
1教材中英文結(jié)合
目前高級(jí)生物化學(xué)學(xué)科發(fā)展迅速,新知識(shí)新技術(shù)不斷更新?lián)Q代。目前唯一的高級(jí)生物化學(xué)教材是李關(guān)榮主編的高等學(xué)校規(guī)劃教材《高級(jí)生物化學(xué)》,①內(nèi)容涉及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能、尋靶、基因與染色體、基因技術(shù)、生物膜與跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)、生物信息轉(zhuǎn)導(dǎo)、基因表達(dá)調(diào)控、代謝調(diào)節(jié)策略等,偏重理論知識(shí)的講授。相對(duì)高級(jí)生物化學(xué),生物化學(xué)課程的教材則很多,包括王鏡巖主編的《生物化學(xué)》②(高等教育出版社,2002年出版),于曉虹主編的《生物化學(xué)》③(浙江大學(xué)出版社,2012年出版,面向21世紀(jì)精品課程教材,全國(guó)高等醫(yī)藥教育規(guī)劃教材),劉國(guó)琴主編的《生物化學(xué)》④(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2011年出版)等。王鏡巖主編的《生物化學(xué)》內(nèi)容全面,講解細(xì)致,一直作為本科教學(xué)的典范,在本科院校的生物化學(xué)課程中廣泛采用,但作為工科院校的研究生教材,該教材一來與本科教學(xué)重復(fù),二來內(nèi)容過于基礎(chǔ),缺乏前沿性。于曉虹主編的《生物化學(xué)》,內(nèi)容著重闡述人體基礎(chǔ)生物化學(xué)知識(shí),為遠(yuǎn)程專升本教材,內(nèi)容與本科教材有所區(qū)別,編寫著重符合這專升本學(xué)生的需要,不適合作為研究生的教材。劉國(guó)琴主編的《生物化學(xué)》是面向生物學(xué)專業(yè)本科生編寫的理科教材,內(nèi)容包括三部分:首先,重點(diǎn)討論了蛋白質(zhì)、核酸、酶、糖類和脂質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能以及結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系,同時(shí)介紹了這些生物大分子的重要生物化學(xué)性質(zhì)及相關(guān)分離、分析技術(shù)的基本原理和應(yīng)用特點(diǎn);其次,對(duì)糖類、脂質(zhì)、氨基酸、核苷酸的分解代謝和合成代謝及其代謝調(diào)節(jié)進(jìn)行了系統(tǒng)、概要介紹;最后,主要以原核生物為例討論了從DNA到RNA再到蛋白質(zhì)的遺傳信息流的分子機(jī)制。該教材內(nèi)容上和王鏡巖主編的《生物化學(xué)》有相似之處,適合選作生物學(xué)專業(yè)和生物技術(shù)專業(yè)教材,也適合生命科學(xué)相關(guān)學(xué)科,如醫(yī)藥、食品、農(nóng)林等領(lǐng)域本科生使用。
除了以上教材,David Hames編著,王學(xué)敏等翻譯的《生物化學(xué)》⑤(第3版·中譯版)全書共13章,分別是:細(xì)胞結(jié)構(gòu)與成像、氨基酸與蛋白質(zhì)、酶、抗體、生物膜與細(xì)胞信號(hào)、DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制、RNA合成與加工、蛋白質(zhì)合成、重組DNA技術(shù)、糖代謝、脂質(zhì)代謝、呼吸和能量、氮代謝。該書屬于精要速覽系列叢書,是國(guó)外暢銷教材,該書結(jié)構(gòu)新穎,視角獨(dú)特,重點(diǎn)明確,脈絡(luò)分明,圖表簡(jiǎn)明清晰,適合作為工科院校研究生教材。同時(shí),由于研究生教學(xué)對(duì)于英語的閱讀能力也具有較高要求,因此還可配合英文版作為課外閱讀教材,也便于雙語教學(xué)和國(guó)外客座教授的講學(xué)。
2教學(xué)模式以啟發(fā)式引導(dǎo)為主線
高級(jí)生物化學(xué)是一門抽象的學(xué)科,因此在教學(xué)中加入形象生動(dòng)的flash動(dòng)畫,使學(xué)生對(duì)生物化學(xué)相關(guān)蛋白質(zhì)、核酸等結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系、分子作用機(jī)理等概念的理解更為深入;同時(shí)通過大量生物化學(xué)相關(guān)小電影的優(yōu)美畫面引起學(xué)生對(duì)該課程的濃厚興趣。在課堂教學(xué)導(dǎo)入部分采用老師提問學(xué)生回答,通過案例進(jìn)行啟發(fā)教學(xué)的模式,在此環(huán)節(jié),提問可引發(fā)學(xué)生自主思考,通過學(xué)生的各種答案教師引出需要講授的內(nèi)容,該方法可大大調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在整個(gè)課堂教學(xué)中,摒棄傳統(tǒng)的以教為主的模式,把學(xué)放在首位,對(duì)特定原理的學(xué)習(xí)采用探究式教學(xué)的方法。
在老師講解基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上,引入課堂討論環(huán)節(jié),議題與生物化學(xué)基本理論和概念充分結(jié)合,與本學(xué)科的發(fā)展與應(yīng)用緊密聯(lián)系,通過對(duì)前沿問題的討論可激發(fā)學(xué)生的興趣并發(fā)揮主觀能動(dòng)性,為進(jìn)一步的深入學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。在課堂討論環(huán)節(jié),老師可安排討論的題目供學(xué)生選擇,也可由學(xué)生根據(jù)興趣自由選題,然后公開宣講,老師和同學(xué)既是聽眾,也是討論的參與者,通過提問、討論和解決問題,拓寬學(xué)生的眼界和思路。老師應(yīng)及時(shí)對(duì)討論過程進(jìn)行點(diǎn)評(píng),一方面充分肯定學(xué)生顯示的創(chuàng)造性思維能力,一方面對(duì)思維中的不足進(jìn)行糾正。課堂討論環(huán)節(jié)可培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造、分析解決問題的能力,同時(shí)也促使老師自我知識(shí)不斷豐富和補(bǔ)充。
與此同時(shí),將學(xué)術(shù)報(bào)告引進(jìn)課堂,每個(gè)班級(jí)的生物化學(xué)課程均邀請(qǐng)1~2位國(guó)內(nèi)外生物化學(xué)領(lǐng)域的知名專家為研究生做學(xué)術(shù)報(bào)告。這些多樣的學(xué)術(shù)報(bào)告,既讓研究生了解了生物化學(xué)學(xué)科的前沿進(jìn)展,又讓學(xué)生有了學(xué)術(shù)交流的機(jī)會(huì),還可培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和科學(xué)精神。
3充分利用網(wǎng)絡(luò)資源
高級(jí)生物化學(xué)的發(fā)展日新月異,互聯(lián)網(wǎng)累積了海量的生物信息資源,將對(duì)我們的教學(xué)工作起到非常重要的作用。在高級(jí)生物化學(xué)課程的教學(xué)中強(qiáng)調(diào)互聯(lián)網(wǎng)資源運(yùn)用的重要性,通過學(xué)生網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的親身體驗(yàn)喚起學(xué)生的求知欲,在課堂教學(xué)過程中,對(duì)常用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行介紹,提高學(xué)生信息收集和辨別的技巧和能力。例如,目前大多數(shù)的蛋白質(zhì)序列結(jié)構(gòu)和功能方面的信息都可以直接從網(wǎng)絡(luò)公共數(shù)據(jù)庫中得到,其中最常用的核苷酸序列數(shù)據(jù)庫包括GenBank、EMBL、DDBJ 等,這些數(shù)據(jù)庫中還同時(shí)包括了大量與序列直接相關(guān)的注釋信息,方便學(xué)生從中獲得需要的知識(shí)。另外,蛋白分析專家系統(tǒng)ExpertProtein Analysis System(簡(jiǎn)稱ExPASy,http://expasy.ch,隸屬于瑞士生物信息學(xué)研究所,國(guó)際上蛋白質(zhì)組和蛋白質(zhì)分子模型研究中心)可為用戶提供大量蛋白質(zhì)信息資源。因此,在高級(jí)生物化學(xué)的教學(xué)中首先詳細(xì)介紹一些數(shù)據(jù)庫的使用方法,再通過具體舉例使同學(xué)掌握基本的查詢方法和結(jié)果分析方法,并通過布置課后作業(yè),使學(xué)生通過自己的實(shí)踐更好地掌握數(shù)據(jù)庫的運(yùn)用方法。
4開放式實(shí)踐教學(xué)貫穿始終
高級(jí)生物化學(xué)的理論知識(shí)相對(duì)比較抽象,對(duì)于初涉該專業(yè)的研究生而言較難理解,在理論教學(xué)中穿插大量實(shí)例是達(dá)到良好教學(xué)效果的必由之路。首先在教學(xué)過程中加入教師親身經(jīng)歷的實(shí)驗(yàn)事例,例如根據(jù)工科院校背景重點(diǎn)講解酶制劑的分子改造實(shí)例,使學(xué)生通過實(shí)例學(xué)習(xí)更好地掌握該課程的精髓,提高分析解決實(shí)際問題的能力。
在實(shí)踐教學(xué)方面,由于在本科階段生物化學(xué)課程的講授中已按排了生物化學(xué)基本單元操作實(shí)驗(yàn),如蛋白質(zhì)的兩性反應(yīng)和等電點(diǎn)的測(cè)定、凝膠過濾層析測(cè)定蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量、總含氮量的測(cè)定—微量凱氏定氮法、紫外分光光度法測(cè)定核酸含量、糖化型淀粉酶活力的測(cè)定及、酶作用的專一性、酶的激活和抑制、碘乙酸抑制糖酵解、底物濃度對(duì)酶活性的影響—蔗糖酶米氏常數(shù)的測(cè)定、蛋白酶活力的測(cè)定、酵母蔗糖酶的純化及其酶性質(zhì)的研究等。因此在高級(jí)生物化學(xué)的實(shí)踐教學(xué)中,不再安排單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)單元操作,而采取開放式實(shí)踐教學(xué)模式,即選定相關(guān)學(xué)院生物化學(xué)方面相關(guān)老師所在的實(shí)驗(yàn)室作為開放實(shí)驗(yàn)室,對(duì)有興趣的學(xué)生進(jìn)行時(shí)間、空間、內(nèi)容和方法均開放的培訓(xùn),通過一些小實(shí)驗(yàn)的自我設(shè)計(jì)和驗(yàn)證激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,以達(dá)到更好的教學(xué)效果。同時(shí)通過開放性實(shí)驗(yàn),使研究生對(duì)于整個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作更為理解,可為研究生進(jìn)一步的課題選擇奠定基礎(chǔ)。
5 結(jié)語
同濟(jì)大學(xué)
位于上海的同濟(jì)大學(xué),建筑學(xué)屬國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科和國(guó)家級(jí)特色學(xué)科。該專業(yè)擁有一套與眾不同的藝術(shù)理念,不盲目跟風(fēng),教師團(tuán)隊(duì)實(shí)力雄厚,在國(guó)內(nèi)建筑領(lǐng)域有一定的社會(huì)影響。報(bào)考該專業(yè)的學(xué)生要求具備一定的繪畫能力,學(xué)制五年。
土木工程原隸屬建設(shè)部,在橋梁、鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、地下建筑等方面云集了很多重量級(jí)專家。學(xué)生經(jīng)過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)會(huì)掌握建筑工程、地下工程、橋梁工程、巖土工程、鐵路與城市鐵道工程等多方向的知識(shí)。
車輛工程在全國(guó)算得上是數(shù)一數(shù)二的,是國(guó)家級(jí)特色專業(yè),它下設(shè)6個(gè)方向,學(xué)生可以任選。在課程安排上,學(xué)生除了學(xué)習(xí)汽車專業(yè)知識(shí)(雙語教學(xué))外,還必須掌握英語和德語。學(xué)校與多家企業(yè)、社會(huì)機(jī)構(gòu)設(shè)立了專項(xiàng)獎(jiǎng)學(xué)金,國(guó)內(nèi)外的企業(yè)對(duì)該專業(yè)畢業(yè)生的需求非常大。 同濟(jì)大學(xué)的三好塢
臨床醫(yī)學(xué)有著百年的歷史,學(xué)校依然對(duì)其加大建設(shè)?,F(xiàn)與多所德國(guó)大學(xué)有著實(shí)質(zhì)性的合作,不斷提升醫(yī)療水平,提升軟硬實(shí)力。
藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)方向是環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)(同濟(jì)大學(xué)的優(yōu)勢(shì)專業(yè)),擁有雄厚的師資力量,常與同領(lǐng)域的各機(jī)構(gòu)合作密切。
德語專業(yè)實(shí)力較強(qiáng),科技德語方向是特色,學(xué)生還需要學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、普通物理、機(jī)械識(shí)圖、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等理工類基礎(chǔ)課程以及外貿(mào)、經(jīng)濟(jì)管理類相關(guān)課程。
北京郵電大學(xué)
北郵由單一的郵電學(xué)院發(fā)展成現(xiàn)在的綜合性大學(xué),形成了完整的電信類學(xué)科群,在郵電、通信領(lǐng)域,絕對(duì)是一塊金字招牌。
電子工程學(xué)院的電子科學(xué)與技術(shù)、電子信息科學(xué)與技術(shù)、光信息科學(xué)與技術(shù)三個(gè)本科專業(yè)社會(huì)需求較大,頗受社會(huì)和用人單位的歡迎,就業(yè)率位居全校第一。
信息工程學(xué)院和許多大公司聯(lián)合建立實(shí)驗(yàn)室,與法國(guó)電信北京研發(fā)中心、美國(guó)ADI公司、天津移動(dòng)等建立了良好的合作關(guān)系。
計(jì)算機(jī)學(xué)院在寬帶網(wǎng)絡(luò)方面非常出名,以通信軟件為特色,計(jì)算機(jī)技術(shù)(軟件、硬件和網(wǎng)絡(luò))與通信技術(shù)相結(jié)合,也是響當(dāng)當(dāng)?shù)?,每年許多大公司都會(huì)來這里招人。
此外,學(xué)校還有一些綜合性的特色專業(yè),像經(jīng)管、文法、英語等,這些具備通信背景的學(xué)科在社會(huì)上也是很有競(jìng)爭(zhēng)力的,在電信法、電信產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)等方面也都有很深入的研究,以電信產(chǎn)業(yè)為依托發(fā)展自己的長(zhǎng)項(xiàng)。
天津大學(xué)
建筑學(xué)專業(yè)在國(guó)內(nèi)國(guó)際上都可堪稱是一流的,是綜合研究建筑、建筑群、室內(nèi)外環(huán)境等方面的學(xué)科,培養(yǎng)學(xué)生不僅能打造出科學(xué)的建筑,而且能打造出藝術(shù)的建筑。它是該學(xué)科目前全國(guó)僅有的3個(gè)重點(diǎn)學(xué)科之一。教學(xué)亮點(diǎn)是挑選部分高考成績(jī)非常突出的學(xué)生,單獨(dú)組成一個(gè)班進(jìn)行為期一年的集別培訓(xùn),一年以后學(xué)生可以根據(jù)自己的喜好和特點(diǎn)自主選擇任何專業(yè)。
天津大學(xué)化工學(xué)院的專業(yè)特色方向是現(xiàn)代傳質(zhì)理論與分離工程、生物信息學(xué)與生物化工、新型催化材料與反應(yīng)工程、綠色化學(xué)新工藝與產(chǎn)品工程等。 天津大學(xué)的北洋大學(xué)堂紀(jì)念亭
測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)屬國(guó)家特色學(xué)科,十分注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng),擁有數(shù)臺(tái)價(jià)值上千萬元的現(xiàn)代化先進(jìn)儀器設(shè)備和國(guó)內(nèi)一流實(shí)驗(yàn)室,設(shè)有現(xiàn)代化的“精密測(cè)試技術(shù)及儀器國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”。
華北電力大學(xué)
學(xué)校校部設(shè)在北京,分設(shè)保定校區(qū),兩地實(shí)行一體化管理。
現(xiàn)擁有熱能工程、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化2個(gè)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科,核工程與核技術(shù)、自動(dòng)化、工商管理3個(gè)國(guó)家特色學(xué)科。其中電氣工程及其自動(dòng)化、動(dòng)力工程和自動(dòng)化控制學(xué)科是華北電力大學(xué)最具特色的學(xué)科。電氣工程及其自動(dòng)化本科設(shè)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化(電力)等6個(gè)專業(yè)方向,是我國(guó)電力人才的重點(diǎn)培養(yǎng)基地,畢業(yè)生大部分都投身于我國(guó)的電力事業(yè),就業(yè)前景良好。
動(dòng)力工程主要與大型汽輪發(fā)電機(jī)組、節(jié)能理論技術(shù)、新能源和新能量轉(zhuǎn)換、狀態(tài)檢修等領(lǐng)域的科學(xué)和技術(shù)打交道,從這個(gè)專業(yè)學(xué)到的知識(shí)可以廣泛運(yùn)用在各大發(fā)電廠、供電輸電單位,畢業(yè)生就業(yè)形勢(shì)不錯(cuò)。
自動(dòng)化控制是能源與動(dòng)力工程學(xué)院的品牌專業(yè),學(xué)生畢業(yè)后主要從事程序控制、運(yùn)動(dòng)控制、過程控制等工作,學(xué)院不僅注重對(duì)學(xué)生知識(shí)能力的培養(yǎng),而且還特別重視培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)解決能力。
電子科技大學(xué)
電子科技大學(xué)位于成都,通信學(xué)院是電子科大最牛的學(xué)院,除了它本身師資力量雄厚外,實(shí)驗(yàn)室就撐起了“半壁江山”,其中寬帶光纖傳輸與通信系統(tǒng)技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室籌建于1990年,中國(guó)的海底光纜多半都是出自這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的研究成果。該學(xué)院下屬的通信工程專業(yè)被評(píng)為第一批特色專業(yè)。
電子工程學(xué)院是電子科大成立最早規(guī)模最大的學(xué)院。學(xué)院的微波工程系、電子工程系、信息工程系許多老師都在意大利宇航局、德國(guó)慕尼黑大學(xué)、美國(guó)Intel公司等交流過。這個(gè)學(xué)科的人很容易進(jìn)入各大通信公司、手機(jī)生產(chǎn)商。
光電信息學(xué)院在光通信、光纖傳感等方面獨(dú)步“武林”,每年都有西門子、強(qiáng)生等大公司來招聘人才,也和四個(gè)部省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及一個(gè)工程中心有聯(lián)系。許多同學(xué)研究各種醫(yī)療器械,比如心電圖儀、內(nèi)窺鏡子類等。不要小看這些東西,在電子儀器里,這一塊的利潤(rùn)超過手機(jī)和相機(jī),而且市場(chǎng)巨大。
西安電子科技大學(xué)以信息與電子學(xué)科為主,是全國(guó)37所示范性軟件學(xué)院的高校之一,也是全國(guó)20所獲批設(shè)立集成電路人才培養(yǎng)基地的高校之一。
西安電子科技大學(xué)特色專業(yè):通信工程、信息安全、網(wǎng)絡(luò)工程、集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)、軟件工程(嵌入式系統(tǒng)方向)、軟件工程(WEB工程與信息系統(tǒng)方向)、電子信息工程、微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、電子信息科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、電磁場(chǎng)與無線技術(shù)和電子封裝技術(shù)。
東北大學(xué)
東北大學(xué)座落在沈陽,材料與冶金學(xué)院是國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)學(xué)院,設(shè)有軋鋼技術(shù)與連軋自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等,冶金工程、材料科學(xué)與工程是首批國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科,所覆蓋的二級(jí)學(xué)科均為國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科。
軟件學(xué)院設(shè)有軟件工程、信息安全兩個(gè)專業(yè)。一些信譽(yù)好的IT認(rèn)證課程已納入課程體系,學(xué)生通過認(rèn)證考試既可獲得獎(jiǎng)勵(lì)學(xué)分,又可獲得獎(jiǎng)勵(lì)補(bǔ)貼,專業(yè)課程雙語教學(xué)比例達(dá)到 60%以上。
裝備制造業(yè)在國(guó)內(nèi)具有很大影響,畢業(yè)生可以從事多領(lǐng)域的研究和建設(shè)。 東北大學(xué)的校標(biāo)取“白山黑水”之意
日語專業(yè)從對(duì)日語的聽、說、讀、寫、譯全面掌握,到熟悉日本文化、社會(huì),畢業(yè)后,除了攻讀研究生外,還可以到外經(jīng)貿(mào)部門與企業(yè)就職。
礦工程專業(yè)是國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科,采礦工程實(shí)驗(yàn)室是遼寧省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。作為該專業(yè)的畢業(yè)生,同樣可在深造和就業(yè)兩個(gè)方向上,根據(jù)自身?xiàng)l件加以選擇。
冶金工程在眾多開設(shè)冶金工程專業(yè)的院校中,算是資歷、實(shí)力最強(qiáng)的了,是國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。學(xué)生有獲得“專業(yè)獎(jiǎng)學(xué)金”的機(jī)會(huì),就業(yè)率很高。
河海大學(xué)
河海大學(xué)位于南京,水利水電學(xué)院是我國(guó)水利學(xué)科專業(yè)設(shè)置歷史悠久、水利特色最為顯著的學(xué)院,是國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科,在三峽、小浪底、南水北調(diào)等重大工程中,都有河海大學(xué)水利工程學(xué)的優(yōu)秀學(xué)子的參與。
土木工程是河海大學(xué)的另一個(gè)傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)專業(yè),在國(guó)際國(guó)內(nèi)都頗有影響,擁有一批國(guó)內(nèi)外知名的專家學(xué)者,參與國(guó)家重大科研項(xiàng)目不計(jì)其數(shù),足可見其雄厚的學(xué)科實(shí)力。
港口航道與海岸工程是河海大學(xué)和江蘇省的品牌專業(yè),也是這個(gè)學(xué)校一直以來就業(yè)率很高的專業(yè)之一,就業(yè)領(lǐng)域十分廣泛。
水文與水資源工程擁有水文水資源與水利工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,以及由多名院士、教授、博導(dǎo)組成的雄厚的師資隊(duì)伍。
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
級(jí)別:CSCD期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(CJFD)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫