生物醫(yī)學(xué)綜合性實驗室建設(shè)的研究

武靈芝，湯麗華，王 俊，謝勁草，陳勁松，乙萬義

（南京郵電大學(xué)地理與生物信息學(xué)院，江蘇南京，210093）

生物醫(yī)學(xué)綜合性實驗室建設(shè)的研究

武靈芝，湯麗華，王 俊，謝勁草，陳勁松，乙萬義

（南京郵電大學(xué)地理與生物信息學(xué)院，江蘇南京，210093）

生物醫(yī)學(xué)綜合實驗室為本專業(yè)的教學(xué)和科研工作提供了創(chuàng)新性綜合實踐基地。該文著眼于培養(yǎng)綜合型專業(yè)人才的實驗教學(xué)改革，探討創(chuàng)建多學(xué)科共享的綜合性的基礎(chǔ)實驗中心的必要性，為進一步促進優(yōu)質(zhì)資源整合和共享，加強專業(yè)實驗教學(xué)隊伍的建設(shè)，提出新的發(fā)展規(guī)劃，把實驗室建設(shè)同理論教學(xué)、學(xué)科建設(shè)和專業(yè)建設(shè)緊密地結(jié)合起來，以適應(yīng)教育改革的逐步深化。

生物醫(yī)學(xué)工程；專業(yè)實驗室；創(chuàng)新性人才；綜合實驗室；跨學(xué)科

隨著我國高等教育水平的提高和創(chuàng)新理念的發(fā)展，學(xué)科之間的交叉融合日益頻繁，也衍生出很多新專業(yè)和新學(xué)科。為了適應(yīng)教學(xué)內(nèi)容的擴展和教學(xué)規(guī)模的擴大，很多院校投入精力積極建設(shè)和改造學(xué)科實驗室，適應(yīng)教學(xué)形勢的發(fā)展，但是實驗室建設(shè)是一個高投入的項目，特別是理工科實驗室，對實驗室軟硬件要求比較高，建設(shè)周期長，涉及人力、物力和財力等方方面面，需要建設(shè)者精心規(guī)劃，長期維護。因此在有限的資源下，如何充分的利用已有的實驗室資源，減少重復(fù)建設(shè)和投資，加強多學(xué)科共享機制已經(jīng)成為實驗室教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一［1－4］。

1 實驗室跨學(xué)科建設(shè)的現(xiàn)狀趨勢

1.1 實驗室建設(shè)順應(yīng)學(xué)校綜合性學(xué)科發(fā)展

自2008年建立生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)以來，學(xué)校和學(xué)院就著手建設(shè)實踐教學(xué)環(huán)境。經(jīng)過幾年的發(fā)展，學(xué)科基礎(chǔ)實驗室已經(jīng)初具規(guī)模，承擔(dān)著學(xué)院豐富的實踐教學(xué)活動，極大地推動了學(xué)科的發(fā)展。隨著教學(xué)和科研的迅猛發(fā)展，學(xué)校教學(xué)規(guī)模不斷擴大，學(xué)科之間的交流也日益頻繁［5－9］。為了建設(shè)綜合性，厚基礎(chǔ)的大學(xué)，學(xué)校對各個學(xué)科的發(fā)展也提出了新的要求。傳統(tǒng)實驗室以專業(yè)為基礎(chǔ)，實驗室規(guī)模小，功能單一，不能滿足多學(xué)科的發(fā)展要求，因此綜合性實驗室的建設(shè)迫在眉睫。依托學(xué)科教研室建立的綜合性實驗室可以向多功能方向的發(fā)展，不僅能適應(yīng)學(xué)科之間的相互滲透、實驗室資源共享，而且可以避免學(xué)科之間的重復(fù)建設(shè)，造成實驗設(shè)備的浪費，對實驗室投入的財力和物力也有所提高。因此實驗教學(xué)要繼續(xù)發(fā)展，就必須走綜合性實驗室開放交流，資源共享的道路，吸收多方面的資源，在學(xué)校發(fā)展和學(xué)科發(fā)展中尋找契機。

1.2 實踐教學(xué)內(nèi)容的綜合創(chuàng)新性發(fā)展

隨著社會對人才創(chuàng)新素質(zhì)要求的不斷提高，高校越來越重視大學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，并圍繞著創(chuàng)新型人才培養(yǎng)這一目標(biāo)，在人才培養(yǎng)模式、教學(xué)內(nèi)容和實驗室建設(shè)等方面做了大量的改革。不同于傳統(tǒng)的單一、書本性課堂實驗，目前綜合設(shè)計性實驗在本科教學(xué)實踐中比例越來越高。綜合性實驗是指在學(xué)生具有一定基礎(chǔ)知識和基本操作技能的基礎(chǔ)上運用某一課程或多門課程的綜合知識，對學(xué)生實驗技能和實驗方法進行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合性實驗。綜合性實驗所體現(xiàn)出的實驗內(nèi)容的復(fù)合性、實驗方法的多元性、實驗手段的多樣性對實驗環(huán)境和師資建設(shè)都具有較高的要求，需要一個多學(xué)科的交流平臺，協(xié)作完成，給了學(xué)生更廣的發(fā)揮空間［9－12］。這些都是專業(yè)實驗室無法單獨完成的，因此實驗室的開放，資源共享，才能順應(yīng)目前實踐教學(xué)的發(fā)展，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的專業(yè)人才。

1.3 教學(xué)和科研一體化發(fā)展

在提倡素質(zhì)教育的改革浪潮中，教學(xué)科研一體化是一個熱點思，把教學(xué)和科研有機結(jié)合起來，緊密圍繞提高教學(xué)質(zhì)量的中心，堅持以教學(xué)帶動科研，以科研促進教學(xué)，使教學(xué)和科學(xué)研究緊密連接、協(xié)調(diào)發(fā)展，最終達到雙贏。如將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)實驗內(nèi)容或者在基礎(chǔ)實驗課程中加入學(xué)生自主設(shè)計實驗的內(nèi)容，均取得了較好的效果。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科具有多學(xué)科的持續(xù)發(fā)展需要一個開放共享的大環(huán)境，滿足教學(xué)和科研的同步發(fā)展。

2 跨學(xué)科實驗室平臺的建設(shè)

2.1 整合資源，規(guī)范管理

實驗室的軟硬件資源是實驗室的基礎(chǔ)，為了更好地開展合作交流，建立實驗室資源庫，對所有的儀器設(shè)備實行統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度，消除了實驗設(shè)施重復(fù)建設(shè)導(dǎo)致資源浪費的現(xiàn)象，提高實驗設(shè)備的投資效益。既有助于學(xué)生開展綜合性創(chuàng)新實驗，也有助于同行進行檢索，開展跨學(xué)科的實驗合作交流。目前實驗室儀器主要分為腦電信號檢測、超聲光譜成像，以及放大器測量3個體系，可以承擔(dān)有關(guān)信號、圖像以及生物傳感和生物信息學(xué)科的實踐內(nèi)容。同時實驗室采取聯(lián)合申請科研項目登形式，在資源共享的過程中，密切同行之間的交流發(fā)展。

2.2 豐富實踐課程體系

生物醫(yī)學(xué)專業(yè)是一個理工醫(yī)的綜合性學(xué)科，綜合性平臺的建設(shè)，不僅讓我們積極承擔(dān)本學(xué)院的實踐課程，為全校甚至校外同行的交流合作提供了合作的契機.首先我們積極開設(shè)了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的實踐課程的交流合作，在此基礎(chǔ)上我們自主編寫了一系列儀器的開發(fā)軟件，如放大器電信號的特征提取，人臉識別等，同時自主研發(fā)了多功能生理參數(shù)監(jiān)測儀，可以通過藍牙傳輸進行遠程醫(yī)療診斷，構(gòu)建智慧健康系統(tǒng)。同時實驗室還積極承擔(dān)了學(xué)院和學(xué)校的創(chuàng)新項目，物理競賽以及畢業(yè)設(shè)計，目前已經(jīng)獲得國家級，省級創(chuàng)新項目10多項，為學(xué)生以后的就業(yè)和深造提供了更多的機會。

2.3 加快實驗教學(xué)隊伍建設(shè)

實驗教學(xué)隊伍的素質(zhì)是實驗室建設(shè)的關(guān)鍵。跨學(xué)科的交流合作對實驗教學(xué)隊伍的配置有更高的要求。為加強實驗教學(xué)隊伍的建設(shè)，鼓勵擔(dān)任理論教學(xué)的高職稱和高學(xué)歷教師兼職從事實驗教學(xué)，參與實驗教學(xué)，以及實驗開發(fā)、實驗大綱和實驗內(nèi)容修訂等工作。因此學(xué)院針對實踐課程內(nèi)容建立了教學(xué)實驗小組，通過教授帶隊，教師和實驗技術(shù)人員結(jié)合，優(yōu)化實驗教學(xué)人員結(jié)構(gòu)。另外，實驗室還應(yīng)該建立開放、流動、聯(lián)合的動態(tài)人才運行機制，在人才管理上不斷輸入新鮮血液；重視實驗科技人員特別是中青年技術(shù)骨干的培養(yǎng)，通過高校深造、專業(yè)培訓(xùn)等不同形式，培養(yǎng)技術(shù)中堅力量和高素質(zhì)的管理人才。

2.4 教學(xué)和科研基地共同打造

通過學(xué)科交叉，給科研活動的各個環(huán)節(jié)帶來全新的提升。教師打破傳統(tǒng)的學(xué)科界限，活躍和開拓了學(xué)術(shù)思想，為產(chǎn)生新的理論、觀點和創(chuàng)造性研究成果創(chuàng)造條件。實驗室大型儀器設(shè)備等硬件科研資源的共享和課程資料、實驗方法技術(shù)等資源的交流，擴大了教學(xué)科研活動的空間。同時實驗室多學(xué)科建設(shè)使得一些綜合性、技術(shù)性強的設(shè)備引入到實驗室，為學(xué)生的創(chuàng)新實驗教學(xué)提供了必要的保證。通過實驗室的開放共享，多學(xué)科之間的交流，目前實驗室已經(jīng)承擔(dān)國家項目10項，省項目6項，為學(xué)科的發(fā)展提供了基地。

3 結(jié)束語

生物醫(yī)學(xué)學(xué)科是一個綜合性的交叉學(xué)科，實踐性非常強，實驗室建設(shè)是一個長期的動態(tài)的系統(tǒng)工程。多學(xué)科綜合性實驗室建設(shè)與管理，更是帶有新的特點，需要在學(xué)科建設(shè)和實驗室管理中，不斷地總結(jié)經(jīng)驗。因此本文針對生物醫(yī)學(xué)實驗室的發(fā)展需求，探討創(chuàng)建多學(xué)科、多層次、綜合性的基礎(chǔ)實驗中心的必要性，為進一步促進優(yōu)質(zhì)資源整合和共享，加強專業(yè)實驗教學(xué)隊伍的建設(shè)，提出新的發(fā)展規(guī)劃，把實驗室建設(shè)同理論教學(xué)、學(xué)科建設(shè)、專業(yè)建設(shè)有機而緊密地結(jié)合起來，以適應(yīng)教育改革的逐步深化。

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Construction of the Biomedical Engineer Com prehensive Laboratories

WU Lingzhi，TANG Lihua，WANG Jun，XIE Jincao，CHEN Jinsong，YIWanyi
（School of Geography and Biological Information，Nanjing University of Posts andTelecommunications，Nanjing 210046，China）

The biomedical engineer laboratories are constructed with themulti－interdisciplinary backgrounds，which provide an innovative practical environment.This paper focuses on the reform of experimental teaching cultivating comprehensive professionals，discuss the necessity of creating comprehensive basic experimental center for multidisciplinary sharing.Meanwhile，the development plan is proposed on the resource integration and the construction of teacher s team，whichmakes the experimental development，theo retical teaching and professional construction close together to deep the education reform.To further promote the integration and sharing of high－quality resources，strengthen the construction of professional experimental teaching team，it puts forward the new develop ment plans.The laboratory construction links with the theoretical teaching，discipline construction and professional construction close ly，which adapts to the gradual deepening of educational reform.

the Biomedical Engineer subject；Professional laboratory；Innovative talents；complex laboratory；interdiscipli nary

G482

A

10.3969／j．issn．1672－4550.2017.03.044

2016－01－04；修改日期：2017－04－20

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

武靈芝（1981－）女，博士，副教授，主要從事生物傳感方面的研究。