杜若瑜，湯麗華，安榮榮，武靈芝，王 俊

（南京郵電大學 地理與生物信息學院，江蘇 南京 210023）

·實驗室建設與管理·

生物醫(yī)學工程專業(yè)實驗室建設的探討

杜若瑜，湯麗華，安榮榮，武靈芝，王 俊

（南京郵電大學 地理與生物信息學院，江蘇 南京 210023）

該文從加強實踐教學，完善教學體系出發(fā)，闡述了生物醫(yī)學工程實驗室建設的重要性和主要建設內(nèi)容。該文以南京郵電大學生物醫(yī)學工程專業(yè)實驗室的創(chuàng)建和平臺建設為例，介紹了創(chuàng)新性實驗室的建立過程和管理機制。實踐結果表明，生物醫(yī)學工程專業(yè)實驗室的建立極大地推動了實驗教學內(nèi)容和教學方式的變革，為培養(yǎng)全面發(fā)展的創(chuàng)新性人才奠定了基礎，使專業(yè)建設進入一個新的高度。

生物醫(yī)學工程；專業(yè)實驗室；創(chuàng)新性人才；實踐平臺；課程體系

生物醫(yī)學工程是綜合生物學、電子學和醫(yī)學的新興交叉性學科，研究內(nèi)容廣泛，涉及微電子學、計算機技術、化學、物理等和醫(yī)學結合的邊緣學科，主要通過工程的辦法來解決生物醫(yī)學中存在的實際問題，對人類的健康和醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展具有重要的推動作用，目前已成為全球發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一，也推動了國內(nèi)高校一大批生物醫(yī)學工程專業(yè)的誕生和發(fā)展［1－4］。

生物醫(yī)學工程專業(yè)是一門實踐性很強的學科，通過本科人才培養(yǎng)，不僅要求學生具備豐富的專業(yè)基礎理論知識，而且對學生的創(chuàng)新實踐能力也提出了新的要求［3－6］。因此，實驗室的建設和發(fā)展是該學科發(fā)展的必然趨勢，對學生科學研究能力的培養(yǎng)發(fā)揮著重大的作用。在實驗室內(nèi)，學生可以將課堂所學理論知識與實踐相結合，培養(yǎng)學生動手、動腦能力，發(fā)現(xiàn)課堂所學原理的真正所用，并在此基礎上進行創(chuàng)新［6－10］。自2008年南京郵電大學生物醫(yī)學工程專業(yè)建立以來，學校和學院對其實踐教學進行了積極探索，對教學內(nèi)容和教學環(huán)境不斷改進，逐漸建成了一個教學和科研相輔相成的綜合性實踐基地，進一步完善了南京郵電大學“教學研究型本科人才培養(yǎng)實踐創(chuàng)新體系”，為專業(yè)特色人才的培養(yǎng)奠定了基礎。

1 生物醫(yī)學專業(yè)實驗室的建立

鑒于實踐教學的重要性，自建院以來，學校就對生物醫(yī)學專業(yè)實踐環(huán)境給予了極大的重視。實驗室初期以教學為主搭建了一個醫(yī)學電子教學儀器平臺，對學生開放醫(yī)學信號檢測、生物傳感以及數(shù)據(jù)庫分析的實踐平臺，滿足基本的教學需求。接著，隨著教學活動的不斷豐富，進一步建立了生物醫(yī)學專業(yè)實驗室，在原來的信號檢測基礎上，積極構建了生物信息表征和分析平臺，將科研和教學結合起來，引導學生關注該領域的最新發(fā)展成果。由于不斷投入人力和物力，經(jīng)過幾年的建設，最終建成了一個教學和科研相長的綜合性實驗基地。

生物醫(yī)學實驗是以生命科學問題為導向，以實驗方法和研究內(nèi)容為主線，在細胞、亞細胞和分子水平3個層次上，學習如何通過科學實驗手段來研究分析生物分子的結構、組成和功能，以及疾病發(fā)生機制的獨立性實踐課程［10－12］。它繼承并發(fā)展了生物化學、細胞生物學、遺傳學和分子生物學實驗的核心內(nèi)容，并且更加強調(diào)學科之間的交叉融合，更加重視新技術的應用和對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。其任務是在對學生進行系統(tǒng)、規(guī)范的生物醫(yī)學實驗技能訓練的同時，強調(diào)對學生動手能力、科研素質、探索精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為學生提供一個理論聯(lián)系實際、大膽實踐操作和積極思考的舞臺，使學生通過課程的學習，掌握醫(yī)學生物學實驗的基本原理、基本方法和技術，培養(yǎng)科學的思維、創(chuàng)新的意識、獨立思考、綜合分析和解決問題的能力。

2 生物醫(yī)學實驗室的教學改革內(nèi)容

2.1 課程體系的建立和師資隊伍的建設

經(jīng)過多年的教學探索，結合生物醫(yī)學工程本科專業(yè)的培養(yǎng)目標，我們對生物醫(yī)學工程實驗課程的設置有了更深的認識，對教學大綱和教學內(nèi)容不斷進行修訂和充實，建立了課程實驗、專題實驗和綜合實驗等實踐課程體系，在學分、學時數(shù)、環(huán)節(jié)類別和可選擇性等各個方面，都進行了強化，同時注重了靈活性和學生的自主性，如圖1所示。學院還集中了一支責任心強、教學和科研水平高、經(jīng)驗豐富的教師隊伍來承擔該課程的教學建設，從實驗的設計、操作以及分析改進對學生進行全面指導，擴大了學生的視野，增強了學生的實踐創(chuàng)新能力，使得實驗教學內(nèi)容能夠逐步與生物醫(yī)學工程學科發(fā)展緊密接軌。

2.2 實驗室軟硬件平臺的綜合搭建

生物醫(yī)學實驗室的建設需要投入大量的人力和物力。在建院之始，學院就設置了學科專業(yè)實驗場地，購置了超聲儀。醫(yī)學檢測工作箱等一批試驗設備，服務于本科教學。隨著教學改革的深入，學院的實踐教學環(huán)境不斷擴展和更新，得到了長足的發(fā)展。目前實驗室已經(jīng)具有了信號檢測平臺，生物材料制備平臺以及分子結構信息表征平臺等，如圖2所示。這些儀器為生物醫(yī)學專業(yè)師生提供了良好的學習和研究環(huán)境，保證了教學和創(chuàng)新活動的開展。

2.3 實驗室的維護和管理

隨著教學和科研的需求，實驗室的平臺建設還需要不斷地擴大和加強。除了滿足學院的實踐教學任務，還要積極承擔起學校的學科建設、人才培養(yǎng)任務，積極促進跨學科的交流合作，建設成為一個開放、綜合性的實驗基地，因此實驗室的維護和管理至關重要。首先，要對實驗室現(xiàn)有的儀器設備進行編號，專人負責，建立規(guī)范的操作章程，定期進行校正、保養(yǎng)，從而保證儀器良好的工作狀態(tài)，延長使用壽命，保證教學和科研工作的順利進行。其次，實驗室要定期開展一定的培訓課程，包括基本的實驗室安全、實驗廢品的清理、實驗報告的撰寫等內(nèi)容，引導初期進入實驗室的學生盡快進入規(guī)范的實驗操作過程，少走彎路，增強學生的自信心，自愿、自主地進行實驗。同時建立實驗室資源庫，將實驗室的儀器設備的規(guī)格參數(shù)、使用范圍進行詳細的介紹，便于查找，既有助于學生實驗前做好調(diào)研工作，也有助于同行進行檢索和開展跨學科的實驗合作交流。

圖1 生物醫(yī)學工程專業(yè)實踐課程體系

圖2 生物醫(yī)學實驗平臺

3 結束語

生物醫(yī)學專業(yè)實驗室的建設旨在培養(yǎng)學生科學實驗能力與提高學生科學實驗素養(yǎng)，使學生在獲取知識的同時提高自學能力、運用知識的綜合分析能力、動手能力和設計創(chuàng)新能力；建立與教學研究型大學特點相適應的生物醫(yī)學工程實驗課程新體系，改革實驗教學內(nèi)容和教學方法，健全和完善各項教學管理制度，使課程質量和教學水平達到一個新的高度，將本專業(yè)建設成為精品專業(yè)，培養(yǎng)具有專業(yè)特色的應用型人才；同時從生物大分子的結構功能關系、生命信息的獲取和分析以及新型生物材料的設計和制備等方面展開基礎性研究，應用信息科學領域的最新成果，發(fā)展生命科學研究的新技術和新方法，對人類重大疾病的診斷、治療和預防提供理論指導和技術支持。

［1］武芳.高校實驗室建設與創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式［J］.西南師范大學學報（自然科學版），2014，39（7）：206－209.

［2］馬春排，李天鋼，李自毅，等.生物醫(yī)學工程實踐教學體系的建設［J］.實驗室研究與探索，2010，29（4）：103－105.

［3］王光利，代小紅.高校生物醫(yī)學工程專業(yè)若干問題的探討［J］.醫(yī)學教育探索，2010，9（4）：454－456.

［4］晏善成，王俊，陳勁松.科研創(chuàng)新型生物醫(yī)學實驗室的實驗教學實踐［J］.實驗科學與技術，2014，12（6）：158－160.

［5］馬忠麗，董宇艷，董國強.高校開放性實驗室建設探討［J］.實驗技術與管理，2005，22（7）：112－115.

［6］劉源.跨學科交叉平臺的建設及取得的科研成果［J］.實驗技術與管理，2014，31（12）：214－218.

［7］趙志強，劉志成.生物醫(yī)學工程實驗室與資料室一體化應用實踐［J］.實驗技術與管理，2009，26（6）：151－152.

［8］車將，廖允成.加強高校實驗室管理建設的幾點看法［J］.實驗科學與技術，2011，9（6）：183－185.

［9］李天鋼，馬春排，李自毅.生物醫(yī)學工程創(chuàng)新實驗室建設和實踐教學改革［J］.實驗室研究與探索，2008，27（7）：21－22.

［10］張玉平，秦惠潔.淺談研究型大學的本科實踐教學體系［J］.實驗室研究與探索，2005，24（3）：62－65.

［11］曹穎.虛擬實驗室在儀器分析教學中的應用探討［J］．實驗科學與技術，2015，13（2）：36－37.

［12］劉林濤，田慧珍.高校實驗室改革與發(fā)展研究［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2013，2（15）：25－31.

Exp loration on Construction of Biomedical Engineering Laboratory

DU Ruoyu，TANG Lihua，AN Rongrong，WU Lingzhi，WANG Jun
（School of Geography and Biological Information，Nanjing University of Posts and Telecommunications，Nanjing 210023，China）

In terms of enhancing practical teaching and the course system，the importance and main construction contents of the Biomedical Engineer Laboratory is described in this paper.As an example of the Biomedical Engineer Laboratory in Nanjing University of Posts and Telecommunications，the establishment process andmanagement framework have been introduced in details.The practical results show that the construction of the laboratory of biomedical engineering has greatly promoted the reform of experiment teaching content and teachingmethods，thus laying a foundation for cultivating innovative talents with all－round development，so that profes sional construction has entered a new level.

the biomedical engineer subject；practice teaching；innovative talents；practice platform；curriculum system

G482

A

10.3969／j．issn．1672－4550.2017.03.034

2015－10－17；修改日期：2017－04－18

南京郵電大學教學改革項目（JG03216JX60，JG03215JX87）；南京郵電大學實驗室課題項目（17032SG1310，2016XZZ04，17032SG1613）；南京郵電大學信息文科建設工程項目（XJ03201）。

杜若瑜（1985－）女，博士，講師，主要從事生物信號處理方面的研究。

武靈芝，副教授，wulz＠njupt．edu．cu