时间:2023-03-22 17:33:23
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇药学信息论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
2从概念比较
中医药信息学是基于动态现象运动规律理论,遵循整体准则和动态准则,运用计算机与网络技术研究中医药学领域信息现象和信息规律,对中医药信息进行表示、管理、分析、模拟和传播,以实现中医药信息的获取、转化与共享,提示中医药信息的实质与内在联系的一门科学[2]。医学信息学是探讨生物学、医学或者更广义健康数据的采集、存储、交互和展现过程的科学,探讨如何利用信息科技来优化这些过程的科学,以及探讨如何利用这些数据实现信息和知识层次各种应用的科学[3]。
2.1研究对象不同中医药信息学以中医药信息为研究对象,强调以“人”为中心,包括健康的、疾病的及其相互转换的,并且是在时间、空间维度及背景方面的综合多维信息;医学信息学是以生物学的、医学的或者更广义的健康数据为研究对象,强调以“病”为中心,主要针对实验室疾病数据的防病抗病信息。
2.2研究内容不同中医药信息学以中医药领域信息动态现象运动规律为研究内容;医学信息学是以生物学相关领域的信息采集、存储、交互、展现及优化,实现信息和知识层次的各种应用为研究内容。中医药领域信息强调动态的天地人三才一体的整体观,说明中医药领域的信息主要反映人与自然、社会、人文及其相互关系的人体整体动态功能变化及其规律,所以中医药信息学与医学信息学研究内容有着根本的不同。
2.3研究方法不同中医药信息学与医学信息学研究对象、内容迥异,必然导致研究方法的不同。医学信息学以信息科学方法论为研究方法,运用信息观点分析和处理信息流程。中医药信息学也模仿和借鉴其研究方法,但中医药强调功能和整体准则,以中医药理论和经验作为分析和处理人体生命过程中出现的问题,不侧重人体解剖结构及其运动形态的改变。所以,在研究方法上需结合自身特点应用医学信息学方法并予以升华。如研究时需要中医药领域专业知识平衡语义关系存在用自然语言描述时的多义性与用形式化语言描述的确定性之间的矛盾;需要领域专家对知识的准确理解和内涵外延的精确把握;需要结合时间维度体现哲学、自然科学和社会文化背景的专业知识等。
3从知识框架比较
中医药信息学知识框架与医学信息学知识框架可概括如下。两图中从左至右分为四列,左起第一列为中医药信息或医学信息研究的对象,第二列为由基本信息转化专业应用领域的相关学科,第三列为两种信息学均由相关专业学科组成,第四列为两种信息学的知识结构,说明两者都是交叉学科,涉及到一些中间领域学科的知识门类。虽然二者构建模式相通,但研究内容不同,因此其研究领域及方向必然不同。
4研究方向比较
中医药信息学研究范畴可概括以下3个方面:一是基础领域研究,如中医药信息论、中医药知识整合论、中医药信息学原理等;二是技术领域研究,如中医药信息的收集、存储、处理及输出等技术;三是应用领域研究,如中医药信息标准化研究包括信息表达标准化、信息交换标准化、信息处理及流程标准化等,中医药知识体系计算机表示与模拟研究包括功能诊断信息系统、整体数据处理系统、临床决策支持系统等、医院管理系统、电子病历、图像处理等、中药质量控制、中药药效评价、中药优化设计与研发、中药知识发现与管理等,中医药数据分析与利用研究包括利用文本挖掘方法、关联分析方法、信息计量方法等对中医药研究中获得的数据与信息及科技文献信息进行分析与利用研究等,中医药文献信息资源研究包括中医药文献信息资源的获取、保护、存储、处理、传播等,中医教育科研研究包括多媒体教育、网上教育、远程教育等[2]。医学信息学研究范畴可概括以下4个方面:一是原始健康数据,如影像、微阵列、生理数据等。涉及到的研究包括数据采集和集成,如实时的生理信号分析、语音识别、传感器采集、条形码扫描等;二是从原始健康数据中分析出来的有组织的综合数据库,如基因分类及其外在表现形态。涉及的研究主要是数据整合及数据处理,如数据仓库、数据模型、语义网络、本体论、数据储存、提取、可视化及图像处理等;三是从数据库中抽象出来的知识库,如词表、术语学、本体库、语义网等。涉及到的研究主要是推理及知识管理,如自然语言处理、信息抽取、数据挖掘、文本产生、统计处理、自动学习及知识表达、知识模型等;四是从知识库中验证出来的可直接应用的知识结晶和理论,如协议、临床实用手册、概论等,涉及到的研究主要是知识获取及知识应用,如机器学习、文本解释、知识工程、决策理论及诊断、治疗、预防等。综上,中西医在对待临床信息的观念、临床信息的放置位置、采集内容、采集方法,尤其是临床信息模型以及信息分析方法等均有很大区别。目前中医药数据库系统广为应用,用中医电子病历来保存临床中医病案,用数据挖掘技术来整理及查询电子病历等。中医医院已经普遍吸纳了现代医学的诊疗方法,如电子病历在受到中医学自身发展规律的约束之外,也必然兼容有西医学的许多内容,体现着中西医的有机结合。当然还存在一些有待提升的空间,如中医专家系统进入了低潮期,中医的四诊信息还未达到客观化、规范化,对于人工智能的研究还在起步阶段等。
作者:黄欣 谷大建 杨蕊 苏乐群 李宏建 单位:山东省千佛山医院药学部
出院小结主要记录病人的诊疗经过及出院时的主要检验指标、出院医嘱、出院用药教育等,第几次住院只设置了住院信息与出院小结两项。住院信息记录病人后续的入院原因及诊疗经过,同时关注住院期间发生的药物不良反应(ADRs)、药物相互作用及其处理措施。出院小结内容同第一次住院的出院小结。药学服务包括药学服务发生时间、形式(面对面、电话、网络等)、病人状态(住院、门诊、家庭)及服务内容。内容包括是否进行了用药依从性教育,是否进行了常见ADRs、用药方案、用药注意事项的宣教,对于咨询是否有答复,进行药学服务时是否发放教育材料。上述选项均为点击完成,操作方便且节约时间。此外,还设置了便于随时记录服务内容的输入框,如病人的咨询内容及答复情况。资料库包括三种药学服务材料,即药品说明书、肾移植病人药学服务手册和肾移植术后病人药学服务单。药品说明书纳入的是山东省千佛山医院的药品处方集;肾移植病人药学服务手册的内容是基于前期调查问卷的结果[3],针对肾移植术后病人最想了解的内容,以问题的方式从“您了解肾移植吗”、“您了解移植后将面临哪些挑战吗”、“您了解正在使用的药物吗”、“您了解术后生活上需要注意哪些事项吗”四个方面提出了27个问题,并采用通俗易懂的语言进行回答,兼顾了科学性、专业性与实用性,。
肾移植术后病人药学服务单重点讲述病人在使用的抗排异药物与其他药物/食物间的相互作用,及日常工作中预防感染、自我监测的重要性,旨在提高病人对用药安全性和自我监测的关注。设置资料库便于药师在接受病人咨询时给予及时、准确的答复,并对病人进行必要的教育,从而提高病人用药依从性。该部分内容采用超链接的形式实现快速查询,便于药师方便、快捷地提供咨询服务。功能为了方便药师为病人提供纸质的教育材料,以及回顾性分析、利用该系统内的资源,MIS设置了查询/打印功能。查询功能为实现不同的应用目的,此项设置了多个查询路径。按病人姓名、住院号或身份证号查询,可直接定位至某一病人,并可方便地切换查看该病人的全部内容;按手术时间段查询,可将某一时间段内的手术病人全部列出,便于比较同一时间段内手术病人的情况;按是否发生ADRs/药物相互作用查询,可将发生ADRs/药物相互作用的病人全部列出,方便地统计具体反应、处理措施及潜在风险,利于药物信息的汇总分析、评价药师在药学服务中的干预是否到位;按是否应用过抗细菌药物/抗真菌药物/抗病毒药物/抗卡氏肺孢子虫药物来查询,可将用过此类药物的病人全部列出,便于统计分析感染的发生率、预防或治疗性抗感染药物的使用率等。打印功能根据药学服务内容可选择打印病人出院用药指导单、药品说明书、药学服务手册及药学服务单的全部或部分内容。在出院小结界面下输入相关内容后,便可生成一张病人出院用药指导单,在为病人进行出院指导的同时提供纸质材料,可有效地提高药学服务的效果,同时体现出药学服务的规范性、专业性,提高病人对药师的信任度,从而提高病人的用药依从性。
病人在本院行肾移植术后,临床药师即为其建立MIS相关信息库,按照MIS中的内容记录其术前、术中、术后的病情及用药相关事项,对每次测定的环孢素浓度及时记录并分析,一旦发现异常及时与医师沟通,根据病人具体情况有针对性地提供药学服务。住院病人的监护一住院病人肾移植术后第3周时静脉滴注伏立康唑。开具此医嘱后,药师即开始介入并随时将病情变化记录于MIS中。药师首先与医师沟通,告知伏立康唑能抑制环孢素的代谢,联用时环孢素需调整剂量,此外还需增加环孢素的监测频率;然后对病人进行用药教育,告知其因存在药物相互作用,伏立康唑的用量将会调整。在后续的药学查房中,药师了解到病人出现了幻听、幻视症状,于是告知病人这些症状是伏立康唑用药初期的常见ADRs,因第一天为负荷剂量,症状会比较明显,以后随着用量的减少和耐受性的产生,ADRs会逐渐减轻。在对病人进行用药教育时提供用药教育单,并针对性地告知其药物相互作用及其监测、预防等知识。服务内容均记录在MIS相应的项目中。门诊病人的监护一门诊病人严格按医嘱用药并定期复查环孢素血药浓度,既往环孢素浓度比较稳定,在本次常规检测环孢素血药浓度时发现较前升高了30%。病人提出疑问,药师问诊后得知该病人因腹泻应用盐酸小檗碱3次。遂帮助该病人分析可能原因,并再次告知其药物相互作用的知识,建议该病人停用盐酸小檗碱5d后再来复查。病人一周后来本院复查,环孢素浓度下降至既往水平。家庭随访及咨询一肾移植术后23个月的病人电话咨询近几天来左下肢关节肿痛,最近一次查得血尿酸升高至640μmol/L,血肌酐稳定在110~120μmol/L。询问后得知病人6个月前诊断为肺结核,目前应用利福喷丁、异烟肼、吡嗪酰胺抗结核治疗。考虑关节肿痛为血尿酸升高所致,经查阅资料发现,吡嗪酰胺可引起尿酸升高,与其代谢产物吡嗪酸抑制肾小管对尿酸的排泄有关,因此建议病人咨询医师是否能停用吡嗪酰胺,或是住院治疗,必要时应用促尿酸排泄的苯溴马隆。病人住院后给予碱化尿液、服用苯溴马隆、停用吡嗪酰胺,8d后尿酸降至335.4μmol/L。综上所述,在日常工作中药师借助MIS,不仅可以动态地了解病人的病情、及时发现药物相关事件,而且能针对性地为病人提供药学服务,还可以判断病人的用药依从性,从而推断病人是否遵医嘱用药、定期复查。此外,通过MIS也能量化药师的工作内容、评估药学服务效果等,这些内容将在以后的工作中慢慢探索和实践。Winsett等[4]报道,已经证实移植术后病人服药的不依从是继急性排斥反应和感染之后,导致移植物功能丧失的第3大原因,所以提高肾移植病人的用药依从性对于提高肾移植术后病人生活质量和生存率有着举足轻重的作用。作者开发的MIS可满足药师为肾移植病人提供全程化药学服务的需求,有助于提高肾移植病人的用药依从性,同时也可方便、快捷地实现病人信息管理和数据汇总分析。MIS通过设置较多的按钮和复选框来简化药师的操作,但由于病人的检验结果、血药浓度值、病程描述、出院医嘱等内容仍需手工录入,占用药师较多的时间和精力,因此正尝试将MIS嵌入医院信息系统,通过直接调用病例中的相关内容来实现资源共享,必将大大简化药师的工作量,更好地实现借助MIS来为病人提供全程化药学服务的目的,
任何一个大规模企业都需要一个以人为本、利用计算机软件、硬件、网络通讯设备以及其他办公设备进行信息的收集、传输、加工、储存、更新和维护支持组织高层决策、中层管理控制、基层运作的集成化人机系统,即管理信息系统。它对是一个企业的影响犹如革命对社会一样,也可以说MIS就是一个企业的战略资源,一个没有运用信息科学与技术结合而产生的管理信息系统,面对一个有管理信息系统战略优势的企业,简直是不堪一击的。而当一个企业制定目标时,不仅要考虑到外部的机会和威胁,还要考虑信息科学与技术产生的系统所带来的战略潜力,更加不可越级的是:考虑到用户的需求和原有的资源等等一系列的影响因子,但让你不可不得不信的是:在调查数据的基础上,运用信息系统,会给你一个无可比拟的战略目标。21世纪是一个信息科学与技术为主要力的推动时代,从根本上来说主要是从企业这一方面来表现其影响力的大小,就对企业的运营管理来分析:首先,是对生产管理产生的影响,其主要的目标是:提高效率而提高效率主要体现在减少人力和提高劳动生产率上。利用信息技术,这个目标是很容易达到的,好比美国通用汽车公司对财务部门实行BPR,结果把原有的500人减到125人,劳动生产率差不多提高了4倍。其次,是用于管理提高效益。随着信息科学与技术的不断发展,越来越多的智能机的应用,使得管理层对于方案及计划的实施有了明显的提高,节省了大量的时间、人力从而提高了工作的效益。提高效率和提高效益合在一起,就是我国提出的“减人增效”,是提高生产力的一种手段,也可以说是先进生产力的代表,对一个企业来说这些正是使利润最大化的走势。由此可见,对于一个企业,信息科学与技术的影响是不可小觑的,同时也是不可替代的。
目前,信息产业已成为发达国家经济发展的新增长点和强劲的引擎,中国经济增长也依赖于中国信息产业的发展。经济增长理论研究表明,当今经济增长的最主要动力之一是信息,越来越多的人们担心因信息不灵而处于与世隔绝的孤立状态,担心因信息系统失灵而造成巨大损失。传统经济增长的源泉包括:资本、劳动、技术进步等生产要素上,而技术进步在经济的增长作用上体现在生产率的提高。内生经济增长理论与传统经济增长理论相反,它认为:技术进步是内生的,并且原有意义上的劳动力概念也应为人力资本。内生增长理论中利用索洛模型来假设经济的长期增长来自于技术的进步。技术的进步会引起人均产出的持续增长,此模型认为:在超长经济中,只有技术进步才能解释持续增长和生活水平的长期上升。信息产业的迅速崛起为中国的国民生产总值的提高做出了一定的贡献,而经济增长用GDP的变化有表现,在信息产业中,尤其是通讯信息产业对中国GDP的贡献份额比重比较大,可能它对GDP的拉动,实际上有二个效能,一个效能是信息产业自身就是一个巨大的新的增长点,所以我国经济中的发展必须有它。第二,通信产业在经济部门和其他少有几个部门有很强的相关产业链带动作用,比如房地产、汽车、通讯。最近几年风靡全球的电子信息产业是电子商务,阿里巴巴是一个相对成功的案例,电子购物和邮政局紧密的联系在一起,邮政局的50%的业务都是由各个网店来支撑的,所以信息化对经济拉动的作用是非常直接,也是非常明显的。而且,中国信息技术产品的市场还是相当大。不仅用户对信息技术的需求还是很大,而且传统企业对信息技术产品的改造的需求也很大。比如,信息产业在商业应用中运用就很不够,现在制造业在信息技术市场规模中占的份额不到10%,要提高竞争力也将会引入信息技术方面有重大进展。中国西部大开发、电子商务的开拓、产品渠道的销售等都表明了信息技术产业在我国的产业结构上的发展空间还是很大的。
(一)心理健康教育的涵义
从广义的角度讲,心理健康教育,又称心理教育(或心理素质教育),是培养受教育者良好心理素质的教育,是提高受教育者心理机能,充分发挥其心理潜能,促进个性发展的教育,是教育者与受教育者心理的自主构建相互作用的社会活动过程。从狭义的角度讲,心理健康教育是指中学心理健康教育,是根据中学生生理,心理发展特点,运用有关心理教育方法和手段,培养学生良好的心理素质,促进学生身心全面和谐发展和素质全面提高的教育活动,是素质教育的重要组成部分,是落实跨世纪素质教育工程,培养跨世纪高质量人才的重要环节。
(二)中学心理健康教育的主要内容
1、普及心理健康基本知识
2、树立健康的心理意识
3、了解简单的心里调节方法
4、认识心里异常现象,以及初步掌握心理保健常识
5、其重点是学会学习、人际交往、升学择业以及生活和社会适应方面的常识。
二、实施心理健康教育的必然性
对中学生开展心理健康教育的必然性,主要体现在以下两个方面:
(一)如今中学生面临各种复杂的社会问题,出现了严重的心理失衡现象
1、时代的压力
随着时代的发展,现代社会信息化程度越来越高,人类社会亦越来越进步。可是,这个快节奏的社会却产生了:学习压力、就业压力、剧烈竞争、生态环境的破坏、拥挤的交通等紧张的社会环境现象。刺激着人们的神经,巨大的心理压力就在这样的背景下应运而生,人们已经走进心理负荷超高的时代。改革开放30多年以来,我国社会已发生了巨大的变化,特别是一些新的思想、新变化已经冲击到如今的中学生的人生观、价值观、世界观,让他们在面对事情时,感到迷惑、无所适从,极易导致心理上的失衡。有的学生因看到社会上一些人转行经商,对学校生活产生了厌倦,学习没有积极性,只会感到压抑、痛苦;家长为了生计都忙于工作,无暇照顾、关心孩子的学习、生活,使得孩子产生冷漠、孤独的心理。……时代的进步、社会的发展使中学生必须面对很多的挑战,承受更多的心理压力。
2、升学的压力
不管是学校还是家长都极为看重孩子的升学,因为升学率的高低被学校判定为其教育质量的唯一标准,同时,家长都把心血倾注在孩子身上,希望他们考上重点中学,随着考上名牌大学。就是因为学校和家长的过度重视,造成了不少悲剧事件。学生在学校要受竞争压力的折磨,回到家还要面对父母充满殷切的希望的眼神,心理亦备受压力折磨。很少有老师和家长去重视学生的心理状况,只是关心学生是否能上重点中学、是否考上名牌大学,考上的得到了周围人的赞扬和羡慕,而失败者则遭到人们的冷落、嘲讽。这种强烈的升学压力已压得中学生喘不过气来。
3、家庭的压力
许多孩子面临着许多来自家庭方面的压力,主要体现在以下几个方面:现今社会离婚率逐渐升高,许多孩子来自单亲家庭,缺乏完整的关爱,产生了许多心理问题;许多中学生是独生子女,自我心中意识特别强烈,在家中备受溺爱,这些易于产生自负、意志脆弱、任性、依赖等不健康心理;许多家长认为对孩子的关爱,就是给孩子吃最好、穿最好、上最好的中学,把大多精力花在为了生计奔波上面去了,忽略了对孩子心理上的教育,也就是所谓的“家庭教育”的缺失造成了许多孩子产生了心理问题。
(二)中学生的心理发展需要得到正确的教育和引导
研究表明,12、13岁—18、19岁是人心理发展的重要时期。由于其生理、心理发展的不平衡以及生长发育的加速,使得这一阶段的发展冲突多、起伏大、矛盾重重,而且心理脆弱、情绪偏激、性格不稳定。很多心理障碍在这一时期萌芽,甚至波及到他们成年以后的生活,许多成年人的心理疾病往往都可在青春期找到萌芽的根源。过去人们认为心理素质的发展与身体素质的发展一样,是一个自然发展过程,不需要对这一过程专门施加有意识的影响。但心理科学的发展和世界性心理卫生运动的开展,证明对人的心理素质发展这一过程施加专门的教育影响,是非常必要的,它是促进青少年一代全面和谐发展和健康成长的重大举措。
三、心理健康教育的重要性
开展中学生心理健康教育有极其重要的现实价值。
(一)有利于帮助中学生们摆脱心理困境,促进其心理健康发展
当前,中学生们的心理健康状况令人担忧,来自全国各地学校的各种调查显示中学生心理问题的发生率相当高。这些陷入心理困境的中学生迫切需要心理治疗和帮助。得不到及时的释放,中学生的心理问题有可能成为其犯法犯罪、自杀等不良现象的动机。在中学生中开展心理健康教育已经是个刻不容缓的问题。学校应大力开展心理健康教育,全面提高学生心理素质,增强他们的心理自我调适能力、防御能力、承受能力。对有心理问题的学生应积极诊治、加以疏导,及时帮助学生们消除心理隐患、摆脱困境,重新以健康的心态对待生活和学习。
(二)有利于全面落实素质教育,为国家培养高素质人才
素质教育中的一个重要内容就是培养学生良好的心理素质。素质教育和我国的教育目的,都要求发展学生健康的心理素质。当代中学生的心理素质不仅影响到他自身的发展,而且也关系到全民族素质的提高,更关系到跨世纪人才的培养。下一个世纪我国将逐步走上人口、资源、环境、经济和社会相互协调的可持续性发展的道路,对人的素质提出了更高、更全面的要求。一项关于当代人主要素质的调查表明,当代人的素质不能适应社会进步和发展的需要,最欠缺的是心理素质,具体表现为意志薄弱,缺乏承受挫折的能力、适应能力和自立能力,缺乏竞争意识和危机意识,缺乏自信心,依赖性强等。这与教育不重视人的心理素质的培养与塑造有关。中学阶段是人成长的关键时期,今天的中学生就是明天社会建设的中坚力量,心理素质是他们成为高素质跨世纪人才的坚实基础。我们必须以高度的历史责任感,着眼于全面提高人的素质,切实抓好心理健康教育。
[中图分类号] G420 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)08-0017-03
一、前言
课程建设是专业建设中的重要组成部分,专业导论课往往在第一学年开设,是学生了解专业、建立专业概念和专业认同的重要课程,对学生的专业学习和发展有着重要的引领和指导作用。[1] [2] [3]
信息与计算科学专业是信息科学、计算科学、运筹与控制、计算机及应用等学科交叉而形成的专业,往往设置为理科专业。多种学科知识的交叉渗透,加上因专业名称的望文生义,使学生容易产生简单的认识――“信息与计算科学专业是数学与计算机结合的专业”。这样笼统的认识可能会导致学生认为该专业“要么学数学,要么学计算机”,至于“怎么结合”搞不清,不重视专业的其他重要方面,甚至连信息与计算科学的专业特点和核心竞争力也模糊不清。
关于信息与计算科学专业课程体系建设的论述已有很多,然而关于该专业大导论课程的研究还不多见。针对上述存在的种种问题,本文认为信息与计算科学专业设置专业导论课程是极为必要的,而且在课程体系中应作为独立的重要一环。因为作为信息与计算科学(信计)专业的导论课程,需要回答的问题多且必要:信计专业培养什么样的人才?什么是信计专业?信计的核心竞争力是什么?如何实现?信息处理、应用开发中有哪些数学知识?信息挖掘、信息安全与算法设计的联系如何?建模能力如何铸就?计算分析能力怎样打造?就业岗位对信计的现实要求有哪些?等等。
信计专业导论课的开设需要对信计专业的发展历史,专业的研究应用进展和前沿有深入、广泛的了解,通过精选教学内容,使教学内容形成体系,以达到解决学生关切问题、培养学生专业思想、建立学生专业认同、激发学生专业学习兴趣的教学目标。教学过程中典型的教学案例对学习兴趣的提高有明显的促进作用,在专业学习中能够激发学生对专业的兴趣,促进学生对专业的理解,特别是有利于学生加深对专业的宏观认识以及对专业的一些具体方向的感性认识。本文将结合教学典型案例深入剖析信息与计算科学专业导论教学中需要解决的问题。
二、信息与计算科学的直观印象
信息与计算科学作为交叉学科,和其他一些专业的易混淆性,使得我们必须首先回答什么是信息与计算科学专业,更为紧要的是在大一阶段应该如何从直观的角度来阐述它。我们知道,随着现代信息计算科学技术的发展,上班考勤甚至上课考勤都有系列的产品可供选择,常见的考勤机为指纹考勤机器――这是一个很典型的利用信息与计算科学知识和方法进行应用开发的产品。在教学中,类似的案例可以体现信息与计算科学专业各学科之间的交叉渗透,为学生提供直观的专业认识印象,具体阐述如下。
1.利用该例阐述科技应用开发中,信息与计算科学专业知识的使用流程和涉及的课程知识。指纹考勤机首先要采集被识别人的指纹信息,并以此作为样本;预处理后把样本信息存储为向量或数据,通过建立样本的特征提取模型,进行特征提取;之后输入建立的识别模型,对待识别的指纹进行计算识别;接下来是针对硬件的编程实现和测试,最后再植入匹配的设备或者网络传入后台系统,完成系统测试,投入使用。由于建立特征提取模型和识别模型的方法很多,快速计算的方法选择有所不同,这涉及信息与计算科学中许多数学基础知识和数学建模方法等。总的来说,考勤机的工作流程可以归纳为5步:(1)信息采集和预处理;(2)特征提取和识别模型;(3)识别、计算分析;(4)编程实现;(5)植入硬件。分别讲述其中各个环节可涉及的专业课程:信息采集和预处理可涉及高等代数、概率统计等课程;特征提取和识别模型可涉及高等代数、数学分析、概率统计、运筹优化、数学建模等课程;识别、计算分析涉及高等代数、数学分析、运筹优化、数值分析等课程;编程实现可涉及程序设计语言、算法设计、软件开发测试,等等。这样结合专业课程知识与应用实例的详细讲解,易于让学生了解信息与计算科学专业知识的应用流程,使学生对信息与计算科学专业知识有直观的认识。
2.利用该例阐述科技应用开发中,信息与计算科学中各个学科的交叉渗透。如前所述,由于一个产品的开发可能涉及的知识点很多,可采取的模型方法也是多种多样,这些知识之间的应用就会有交叉。例如,特征提取、识别模型的建立有可能用到信息处理的数学基础,这时又需要考虑该模型是否能设计出快速的计算方法来满足实际计算速度的要求;识别模型的实现最后需要计算机编程来完成,这又涉及合适的模型、快速的算法和良好的程序设计之间的协调融合。当然,完整的产品设计还需要考虑到采集设备的精度、程序植入等其他学科的知识。这样讲解,学生就会对信息与计算科学知识的交叉有较为宏观的认识。
3.启发学生对信息与计算科学中的相关问题进行思考。
(1)指纹样本信息采集是很微妙的事,如果当采集一个样本的次数太多,超出了很多人的承受范围,比如一个手指的指纹采集超过了三次,这样产品的便利性、应用性和竞争力就值得怀疑了。因为通常情况下,我们很自然的认为事不过三为好。那么,如何以最少的采集次数达到要求的识别效果?这就是值得考虑的问题。
(2)如何提高产品的识别效果(正确识别率),提升产品质量,这除了与团队的专业知识相关以外,还与获取知识的能力有很大关系。例如能不能利用已有的专业知识积累从现有的国内文献中获取最新的技术信息,能不能利用国外的技术文献,等等。这些都是由典型案例所延伸出的值得思考的问题。这些问题有利于开拓思路,使学生对将来的工作和研究研发空间充满期待。
三、信息与计算科学专业的核心竞争力
信息与计算科学是由多个学科专业合并和综合而来的,其重视基础能力,培养能解决实际中信息与科学工程计算应用问题的宽口径专业人才。考虑到专业的名称与计算机、信息工程等专业有相似之处,专业导论课程需要阐明该专业与其他专业,特别是一些计算机科学专业、信息工程专业和数学与应用数学专业之间的区别。因此,信息与计算科学专业课程的核心是什么?专业人才的核心竞争力是什么?这两个问题是无法回避的。针对这些问题,除了上述案例,图像(信息)的压缩处理也是一个很直观的例子。利用图像压缩,可以给学生展示压缩编码技术、压缩的算法、软件开发等,这涉及信息编码、密码学、算法设计能力、应用开发能力等。结合这些案例,我们信息与计算科学专业并不是单纯的涉及数学基础课程、建模能力、算法设计或者计算机科学其中的某一方面,它的核心竞争力在于“数学基础与建模能力、计算分析与算法设计、程序语言与应用开发”这三者的有机融合。单单讲某个方面还不足以称之为专业的核心竞争力。因为专业人才的定位是解决信息与科学工程计算的应用问题,这些实际问题本身与这三方面多有紧密的联系,单强调某一方面或重视某一模块容易和上述一些类似名称的专业混淆。因而,与这三方面相关的数学基础课程有数学分析、高等代数、解析几何、微分方程、概率统计等;与这三方面相关的一些专业课程需要凝聚成为专业的核心课程,如数值分析、离散数学、程序语言、数学建模等。
四、信息处理、应用开发中的数学知识
信息与计算科学专业的大一新生对就读该专业充满了憧憬。他们能发现数学基础的老三样(数分、高代、解几)但看不到信息和计算的影子,看不出专业的特征和特色,这就需要专业导论课程加以引导。选取信息处理和应用开发中的相关案例来阐述数学基础知识在解决这些问题中的重要作用,可以使学生对数学基础知识与实际科学工程问题有直观的印象,这对学生下决心打好基础,投入前期课程学习有着重要的作用。如选择图像处理中的修补算法、游戏开发中愤怒的小鸟的技术含量为讲述案例,则这些应用案例就可结合数学基础知识来阐述。
1.图像处理中的修补算法。图形图像的基本处理分析方法,如傅里叶分析可选择进行更为全面的介绍,介绍其在工程领域、数字信号处理、医学领域的广泛应用。这样来看,大一开始学习的分析类课程作为专业的基础课程确实是名符其实。图像图像处理的修补涉及优化模型和优化算法、算法的复杂性等,而这些基本的模型形式――在一定约束要求的前提下,求目标函数的极小值,容易使学生对开始学的分析课程的导数与极值、矩阵等基本知识联系起来。
2.愤怒的小鸟的技术含量。应用开发形式多种多样,游戏开发是一种有趣生动的开发过程,许多游戏开发又与数学基础知识有紧密联系。因此,选取其中的典型案例进行介绍,容易激发学生的学习兴趣,促进学生对数学知识在应用开发中作用的理解。如该例涉及的物体碰撞检测和连续碰撞检测与向量及运算、旋转矩阵、线性变换等数学基础知识,可以由此进一步介绍物体的移动、壁障和寻路等游戏开发中常见的智能化算法,这些都将和许多基础知识紧密结合。
五、信息挖掘与算法设计
信息与计算科学专业人才应具有处理实际中信息与科学工程计算问题的能力。当前大数据处理涉及的信息挖掘的相关内容,与信计专业有天然的联系,特别是挖掘目标的设置、隐含信息的挖掘模型的建立和使用、模型的求解、算法性能分析等,与信息与计算科学中的计算能力、建模能力、程序设计等核心能力模块要求相连。这方面的热点案例很多,如可选阿里巴巴大数据竞赛、2012年和2015年深圳杯全国大学生数学建模夏令营B题进行展示,其中阿里巴巴大数据竞赛可联系到机器学习算法等。讲述这些典型的热点应用案例,对学生了解专业课程和专业的内涵有重要的指导作用。
综上,通过梳理信息与计算科学专业导论教学中一些需要澄清的问题,根据教学实践,从典型案例的视角对这些问题设置的必要性和解决方式进行了分析和探讨,剖析了这对于促进学生对专业内涵的总体把握、了解专业应用领域、品味专业学习价值的有益作用。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 杨晓东,崔亚新,刘贵富.试论高等学校专业导论课的开设[J].黑龙江高教研究,2010(7):147-149.
[2] 王晓晖.大学专业导论课开设的目标探析[J].高教论坛,2013(12):69-71.
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中医药信息学是一门新兴学科,就目前科技文化的发展现状而言,将信息技术科学合理地应用于中国医药事业当中,以促进中医药事业的现代化发展,这已经成为大势所趋,这也要求加强中医药信息的学科建设。
(1)作为近年来快速发展的年轻学科,中医药信息这门课程在培养模式、课程设置和教学内容等方面还没有统一的定论。就目前的发展来看,一些高校已开设的中医药信息课程主要包括:“中医药文献信息的获取与利用”、“中医药文献信息检索”、“公共卫生网络信息资源”、“医学网络资源利用”、“现代图书馆利用”、“医学信息系统”、“多媒体技术在医学中应用”、“医学软件设计”等课程。
(2)中医药信息学是中医药学科体系的一个新生的重要的组成部分。中医药学是一门源远流长、博大精深的学科,它的发展充满包容性和进步性,不断地吸收着先进的学科知识和技术手段,将其融会贯通,为我所用,中医药学与信息学的交叉恰恰体现了这一点。因此,在中医药信息的教学过程中,既要注重现代信息技术的掌握,又要对中医药相关理论知识有一定了解,只有两者有机结合,才能更好地推动中医药的不断发展。
新课标下语文教学改革理念的提出主要分为三个方面:
1、新课标下语文教学改革是新形势下语文教学发展的需要。语文教学发展到今天,其作用已经超出了语文学科的本身。在之前对语文学科进行定位的时候,语文学科尽管基础性较强,但却是一门独立的学科。在新课标改革的过程中,语文被赋予了更多的属性,强调了基础属性和工具属性,更能适应新形势下语文教学发展的需要。
2、新课标下语文教学改革是语文教学发展的必由之路。语文学科的发展必须要根据实际教学需要,按照新课标的标准来执行,而要想达到新课标对语文教学改革的要求,语文教学就要积极实行自身改革,改革原有教材,创新教学方法和教学模式,因此,语文教学改革成为了语文教学发展的必由之路。
3、新课标下语文教学改革是适应语文教学新要求的必然措施。新课标对新形势下语文教学做出了具体的要求,语文教学改革成为了适应语文教学新要求的必然措施。因此,新课标下的语文教学改革具有一定的现实意义,同时也是十分必要的。
二、新课标下语文教学改革面临的问题
新课标下语文教学改革理念的提出,强调了语文教学改革的意义,为语文教学改革指明了方向,但是在实际的语文教学改革中,也面临着一系列现实的问题,主要有:
1、语文教师的改革意识不足,角色转变不到位。在新课标下进行语文教学改革的时候,老师作为主体,首先要明确教学改革的意义,具有足够的改革意识,实现教学角色的转变。但是在实际的新课标下语文教学改革中,许多老师的改革意识明显不足,并且对自己的定位不清晰,没有按照要求实现教学角色的转变,这就导致了新课标下的语文教学改革能够取得的成果有限。
2、某些学校对新课标下语文教学改革未引起足够的重视。虽然新课标下语文教学改革具有重要意义,并且是十分必要的,但是某些学校并未对语文教学改革引起足够的重视,导致了学校在这一部分的资金投入和精力投入都较少,制约了新课标下语文教学改革的进行。所以,要想做好新课标下语文教学改革,学校必须对语文教学改革引起足够的重视,并增加相关的投入。
3、学校缺乏足够的资金支持,影响语文教学改革试验的开展。新课标下的语文教学改革不只是更新观念和创新教学方法、教学模式这么简单,除此之外还要进行教学改革试验。而目前一些学校在语文教学改革试验上的资金投入较少,导致了语文教学改革试验开展受到影响,所以,资金投入问题成为了困扰语文教学改革试验的瓶颈,要想有效开展语文教学改革试验就必须保证足够的资金支持。
三、新课标下语文教学改革的方法及措施
综合各方面因素,做好新课标下语文教学改革可以从以下几个方面着手:
1、培养语文教师的改革意识,使语文教师认识到语文教学改革的重要性。做好新课标下语文教学改革的关键在于要培养语文教师的改革意识,只有语文教师的改革意识培养起来之后,才能在教师队伍中明确语文教学改革的目的和重要性,因此,培养语文教师的改革意识,是新课标下语文教学改革的第一步,必须要做到实处。
2、各个学校应该对新课标下语文教学改革引起足够的重视。新课标下语文教学改革不仅仅是语文科目自己的事情,对其他学科的促进作用也十分明显,开展好新课标下语文教学改革工作,对学校的整个教学工作具有积极的推动作用,所以,各个学校应该对新课标下语文教学改革引起足够的重视,明确改革的目的,将新课标下语文教学改革放在一个重要的位置来看待。
3、学校应该争取更多资金支持,开展更多的语文教学改革试验。考虑到新课标下语文教学改革工作的重要性,学校应该加大资金投入,鼓励并支持开展语文教学改革试验,通过试验的方式对教学方法和教学模式进行验证,保证新课标下语文教学改革取得预期目标和成果。对于资金不足的学校,应采取申请上级拨款和学校统筹的方式解决语文教学改革试验的资金问题,保证语文教学改革试验有效进行。
四、新课标下语文教学改革的必要性分析
从以上的分析我们可以看出,新课标下语文教学改革具有一定的现实意义,是极其必要的。新课标下语文教学改革的提出是基于新课标和现实教学的要求,是符合实际的,具有重要的现实意义。新课标下语文教学改革的必要性主要表现在以下三个方面:
1、新课标下语文教学改革有利于推进语文学科的整体发展。新课标下语文教学改革对语文学科的发展具有非常重要的作用,通过对教材的优化,创新了教学方法和教学模式,语文学科的发展得到了有效的促进,从语文学科整体发展的角度来看,新课标下语文教学改革有利于推进语文学科的整体发展。
2、新课标下语文教学改革对其他学科的改革具有借鉴作用。新课标下语文教学改革的实施,不但对语文学科有着重要的意义,同时还对其他学科的改革产生了积极的借鉴作用,其他学科的教学改革可以效仿语文教学改革的成功模式,按照新课标要求进行改革。
3、新课标下语文教学改革丰富了语文教学的内涵。新课标下语文教学改革的过程,是语文学科的自我完善的过程,通过教学改革,语文教学的方法和教学模式得到了创新发展,同时语文教学的作用得到了强化,语文教学的内涵也得以丰富。所以,经过以上的分析,我们可以得出结论:新课标下语文教学改革是十分必要的。
参考文献:
随着社会的不断发展, 家庭结构、教养方式的改变, 竞争压力的增大和生活节奏的加快, 增加了儿童成长过程中的紧张因素, 这导致儿童的心理问题有明显的逐年增加的趋势。据全国22个城市的调查发现, 儿童行为问题的检出率达13%。另据某地区对当地5000名4—6岁的幼儿心理健康状况的调查:9.7%的幼儿有不良行为, 14%的幼儿情绪抑郁、自卑, 8.9%的幼儿忧虑、紧张。心理健康问题已成为我国的社会问题, 同时也引起社会各界的高度重视。
一、教师的教育行为是影响幼儿心理健康的重要因素
实践证明, 规范幼儿教师的教育行为, 为孩子创设良好的心理环境, 不仅有利于激发幼儿参加活动的积极性和创造性, 而且有助于孩子良好性格的形成。相反则有可能给孩子的心里留下阴影, 使孩子向着不正确的方向发展。请看下面两个实例:
实例之一:在某大学附属幼儿园里, 小朋友们正在进行晨间活动。一个小朋友高高兴兴地跑到“建筑角”准备拿积木拼搭, 一不小心, 一筐积木全倒翻在地上。老师生气地大声说:“你怎么回事?光会调皮捣蛋, 真讨厌!快把积木捡起来!”这个孩子呆呆地望着老师, 等老师视线转移时, 他悄悄地走到活动室一角的桌边。
实例之二:一个小女孩走出活动室, 恰好一个小男孩往里跑, 小男孩把小女孩撞倒在地上, 小女孩忍不住大哭起来。老师忙跑过来, 对小女孩说:“哎呀, 他不小心撞到你了。”接着老师转向小男孩问:“怎么办呢?”小男孩说:“对不起, 我不是故意的。”此时小女孩想哭又忍住了。老师对小女孩说:“脸被泪水弄脏了, 来, 老师用手帕替你擦擦。”老师帮小女孩擦干净脸, 整理好衣服后, 说:“让老师看看, 哟!真漂亮。”小女孩笑了。
从以上两个实例中, 我们不难看出, 这两个幼儿在遇到意外情况以后的心境是完全不同的:一个受到责备惊慌失措, 一个得到安慰破涕为笑。可想而知, 这两个幼儿接下去的情景:一个处于惊恐状态之中, 而另一个则能以一种愉快的情绪投入新的活动。两位教师不同的教育方式产生了正反两种截然不同的效果, 可见幼儿园教师的教育行为对幼儿的心理健康所起的作用是相当关键的。
为了幼儿心理的健康发展, 幼儿园教师必须为幼儿创设一个良好的心理环境。教师要不断改善自己的个性品质和心理健康状况, 不要把个人的不良情绪带进幼儿园。同时, 教师要规范自己的教育行为, 注意自己的一言一行, 甚至是一贯认为正确的做法都应该作深刻的反思, 避免不经意中使幼儿稚嫩的心灵受到创伤。
二、教师的关爱是滋养幼儿健康心理的重要基石
教育家陶行知先生指出:“小孩的体力和心理都需要适当的营养。有了适当的营养, 才能发生高度的创造力, 否则创造力就会被削弱, 甚而至于夭折。”关爱会给幼儿带来自信、安全、信任感, 同时也会形成幼儿对教师的信赖关系, 促进幼儿心理的健康发展。
热爱孩子是做好教育工作的基础, 相信孩子是教师对教育对象应有的信念, 了解孩子是做好教育工作的前提, 尊重孩子是教师必须遵循的教育原则。成人和孩子的关系, 首先是爱的关系, 只有透过爱, 教育幼儿才有可能。幼儿是先感受到成人对自己的关爱, 进而才能发展到关爱他人的。教师以真诚关怀的态度对待每一个幼儿, 耐心细致地观察、分析、了解幼儿的内心世界, 接受并满足他们的合理需求, 将自己爱的情感传递给幼儿, 与幼儿的情感紧紧联系在一起, 幼儿就会逐渐对教师产生亲切感、安全感、信任感。教师则又在这种情感中体验到理解、成功与自我人格化的存在, 从而在促进幼儿全面和谐发展的教育过程中, 不断提高自己的教育艺术与修养。
真正了解孩子的内心, 正确掌握他们的心理状态却不是一件容易的事情。当幼儿有不良情绪时, 他们一般不愿意正面对他人表露出来, 但大多数孩子会以比较间接的方式表达出来。比如, 对着洋娃娃倾诉, 自言自语或者对着其他一些事物发泄。针对这种现象, 老师就在美术课堂上指导孩子们制作“表情卡片”。让他们画出自己在心情高兴、心情沮丧和心情一般时的卡通脸, 然后利用这三张代表心情的脸谱图制成三张卡片。在孩子们制作好卡片之后, 告诉他们, 这三张卡片就代表自己, 以后每天早晨来到幼儿园, 如果很高兴就在自己的学号下面挂上表情快乐的卡片;如果不高兴, 就挂上一张表情沮丧的卡片;心情一般, 就把表情一般的卡片挂上。孩子们心纯如水, 加之卡片是他们亲手制作的, 因此他们就很乐意地用卡片来代表他们自己, 间接地表达自己当天的心情。这种在孩子眼中间接的表达方式却可以让教师轻而易举了解孩子的心理状态。如果发现某个幼儿连续几天都不高兴, 就应该追寻其原因并对症下药, 尽快解除孩子心中的结。通过较长一段时间的实践, 我们深切体会到, 以关爱幼儿为出发点, 以“表情卡片”为切入点, 准确掌握孩子的心理状态, 结合其他的辅助手段, 可以很有效地将心理健康教育渗入到幼儿的一日活动当中去。
三、无形渗透是幼儿心理健康教育的有效方法
笔者强调幼儿园教师在幼儿心理健康教育中的重要性, 但不是要求教师对孩子们进行专门的心理健康教育。这样不但会增加教师的负担, 而且如果让幼儿园教师在无任何专业培训的情况下担任此项工作其结果会适得其反。因此, 切实可行的做法是将心理健康教育渗透到幼儿的一日活动中去, 使其融入幼儿园日常教育的有机体之中。要达到渗透的目的, 就必须创设“尊重、信任、理解、关爱、激励、愉快”的心理氛围, 以自然而然的方式, 达到“润物细无声”的教育效果。
班上有一个叫静静的女孩, 是一个活泼可爱懂礼貌的孩子, 但有一段时间却发现她脾气很暴躁, 情绪很低落。一个小朋友不小心撞到了她, 她不但又哭又闹, 而且朝着撞到她的小朋友吐口水。其实, 上课前我就已经发现她的“表情卡片”是沮丧的, 而且已经是连续第三天了。我知道静静的反常表现肯定有特殊的原因, 通过进一步的了解, 得知静静近来有了一个小弟弟。小静最近发现爸妈把所有的注意力都集中在小弟弟身上了, 对自己不像以前那样疼爱。她错误地认为有了弟弟之后, 爸爸妈妈再也不喜欢自己了, 于是心里产生了不舒服的感觉, 这种感觉由于没有被父母及时发现, 不断的积压使得静静由一个活泼可爱的小女孩变得忧虑不安起来。
其实, 小静的问题是目前大多数独生子女普遍存在的问题。大多数独生子女在特殊的关爱环境下, 养成了自私、任性、依赖性强、独立性差的不良心理, 更谈不上去关心他人, 照顾他人。针对这些问题, 我们开展了一次“大带小”活动:让大班里的孩子当一回“小保姆”、“小老师”照顾小班幼儿。具体任务有三个:第一, 当“小保姆”, 照顾小班幼儿吃饭, 哄他们睡午觉。第二, 当“小老师”, 指导一名小班幼儿共同完成一幅图画。第三, 进行一个合作性游戏。在整个活动过程中, 我刻意给静静物色了一个长得可爱又听话的小弟弟, 静静很喜欢这个可爱的小弟弟, 小弟弟也听静静的话, 两人俨然就是一对黄金搭档。活动结束了, 评出了表现最好的前三名, 静静得了第一名。我毫不吝惜地赞美了获奖者一番, 特别表扬了静静, 让其他小朋友以她为榜样。当然, 最后我也没有忘记鼓励其他小朋友, 肯定了他们今天的优异表现。
“大带小”活动在孩子们的欢声笑语中结束了, 孩子们或许还体会不到付出自己的爱心和关怀比得到别人的疼爱更加幸福。静静笑了, 比以前那个活泼快乐的静静笑得更加灿烂。在后来的日子里, 她再也没有因为有了弟弟而不快乐, 反而常常主动向我提起弟弟是多么的可爱, 她又是如何逗弟弟开心的。这一实例充分说明, 无形渗透是幼儿心理健康教育的有效方法。
四、营造健康温馨的氛围为幼儿健康的心理成长创造条件
幼儿教师应该从幼儿早晨入园的那一刻起即开始, 为他们营造一种温暖、关爱、民主的心理气氛。无论孩子美抑或丑, 也无论聪明抑或愚钝, 都应该无条件的平等对待他们。充分地接纳和尊重幼儿。教师在与幼儿的接触中, 要通过积极的带鼓励性的语言, 对幼儿的注视、微笑、点头、肯定性手势以及身体接触, 使幼儿有一种充分的被重视和接纳感, 沐浴在温馨和谐的气氛里。在这种健康和谐的氛围, 就可以在幼儿的一日活动中渗透心理健康教育:情感教育, 行为教育, “成功”教育。情感教育主要是使幼儿明辨是非善恶, 培养幼儿关心、爱护、尊敬等良好的情感素质。前面介绍的“大带小”活动就是情感教育很有效的方法之一。行为是心理的表现, 行为教育就是培养幼儿良好的行为习惯, 包括日常的生活习惯以及保护环境的习惯。“成功”教育是对幼儿进行心理健康教育、培养幼儿自信心最有效的途径。让幼儿在取得成功经验的基础上体验快乐, 增强其自信心和进取心。“成功”教育必须符合每个幼儿的实际, 适合幼儿的性格和爱好, 让其跳一跳才能摘取成功果实的效果更好。在“成功”教育的过程中, 教师和小朋友的赞赏会对幼儿建立良好的自信心起到催化剂的作用。我们在班里开展的“赞美十分钟”活动就是“成功”教育的一种手段。当然, 就幼儿心理健康教育而言其手段是多种多样的, 但都应有一个共同的特征, 那就是貌似游戏、活动却在无形当中对幼儿的心理健康起到潜移默化的作用。
幼儿时期是心理教育的关键时期。幼儿教师的教育行为对幼儿心理健康有着重要影响。幼儿教师对幼儿的关爱是培养幼儿健康心理的最重要的基石。但幼儿教师也必须认识到教师对幼儿的心理教育, 需要有正确的对策和方法, 即无形渗透法, 同时营造健康、和谐的氛围为幼儿健康的心理成长创造条件。
参考文献
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中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)07(a)-0047-02
1 生物信息学概述
伴随现代高通量分子生物学技术的快速发展,生物信息学在生物医药领域的应用日益深入[1]。作为数学理论、计算机技术和生物医药研究的整合学科,生物信息学在生物进化、生理功能、疾病治疗、药物开发、农林产业等众多领域均具有重要的应用价值,是研究生命科学、医药科学内在定量规律的重大交叉前沿学科。鉴于生物信息学的重要研究价值和广阔的产业化前景,发展生物信息学专业教育,有计划的建设生物信息学专业课程体系,开展面向实践能力的生物信息学人才培养对促进现代生物医学发展有重要的意义[2]。
2 生物信息学教育发展现状
生物信息学发展起步于20世纪末,在短短的十几年中,生物信息学已经发展成为了横跨多个研究领域的朝阳专业,国内众多高等学府、科研院所相继开设了生物信息本科和研究生专业[3]。但是,在实际的教学和研究过程中,绝大数单位依托于单一的数学、计算机或生物学专业开展,人才培养模式尚处于探索阶段,在培养过程存在生物信学理论基础薄弱、课程体系不健全、课程内容不完善、专业教材匮乏、专业师资队伍缺乏等问题。
哈尔滨医科大学生物信息科学与技术学院是全国领先创办生物信息学专业的单位之一,多年来致力于生物信息学的科学研究和本、硕、博各类人才培养,坚持以学生为本,以培养高素质生物信息学专门人才为目标,深化教学改革,以满足日益发展的生物信息学高端人才需要[4]。为解决生物信息学的教育教学问题,培养高水平的现代生物信息学人才,我们提出立足国内高等生命科学与医学教育,建立面向实践能力培养的生物信息学专业课程体系,以实现高质量培养具有理工科创新思维能力的生物医学人才,为我国生命科学―医药学科教育教学、科学研究和产业化输送大批专门人才。
3 生物信息课程体系建设
3.1 课程建设目标和指导方针
结合生物信息学才培养目标,经过数十名骨干教师十余年生物信息学教学实践及人才培养成果经验反馈,我们适时调整本科生课程及教学内容,逐步建立起面向实践能力培养的生物信息学专业课程体系。奠定了本科生的人文素养与科学素养并重,公共基础理论及专业理论相辅相乘,重视学生理工生物医学全方面素质提高,重点突出学生实践能力的人才培养方针,并在实践中培养了大批具有创新思维能力的优秀高端生物信息学专业人才。
3.2 生物信息学课程体系建设方案
考虑到生物信息学多学科交叉特点和国家大学生培养要求,及学生未来就业深造所必需的基础和专业能力,我们在国内率先开创了生物信息学专业人才培养课程体系,并在医学院校独立开展近40余门数理基础课程和生物信息学专业课程。主要的课程建设情况如下:
(1)公共基础课程(国家限修课):政治理论课程、公共外语、体育。
(2)生物医学基础课程:解剖生理学、发育生物学、生物化学、细胞生物学、分子生物学、生物技术实验、分子药理学等。
(3)计算机基础课程:计算机基础、高级语言程序设计(C++&JAVA)、数据结构、Perl语言程序设计、数据库系统原理、Linux操作系统与程序设计等(上述课程均含上机实践)。
(4)数学基础课程:数学分析、高等代数、概率论与数理统计、数理逻辑、组合数学与图论、微分动力学方程、运筹学等(上述课程均含上机实践)。
(5)专业基础课程:信息论基础、生物统计学、生物医学图像处理、模式识别、优化算法、随机过程、生物信息学概论、生物信息数据挖掘、生物信息软件设计与开发、分子生物软件工程、生物信息学数据可视化、专业外语等(上述课程均含实验)。
(6)专业课程:生物芯片技术、结构生物学、分子进化、分子生物网络、基因组信息学、蛋白质组信息学、药物基因组信息学、统计遗传学、计算表观遗传学、计算机辅助药物设计等(上述课程均含实验)。
(7)综合实践课程:课题标书设计、科研论文写作、生物信息学进展等。
我们在实践基础上开创的面向实践能力培养的生物信息学专业课程体系不同于其他院校,具有明显的跨专业交叉性教学计划特色。该课程体系着眼于基础理论与实践应用相结合、素质培养与专业培养相结合、扎实稳妥与创新思维相结合。注重学生在医学、生物学、数学、计算机科学方面的基础性教育,同时,强调了创新型人才培养、高精尖人才培养、特色化人才培养。厚基础、宽口径,使学生在本科阶段不但打好将来从事生物信息学、系统生物学、生物医药等相关领域创新性研究工作基础,更重要的是该专业课程体系与实践密切联系,切合相关研究开发与产业实际,能够培养学生从事原始创新研究与产业开发的能力。
4 生物信息学本科生培养模式建设
4.1 五年制分段培养与多学科教育体系
目前,我们根据生物信息学交叉学科人才培养特点,考虑到基础课程多,实践能力要求高等因素,采取“2+2+1”的五年制本科人才培养模式,包括两年理论基础课程、两年专业课程与一年实践应用课程培养(含科研训练+毕业设计)。此模式在学生就业和用人单位反馈中证实具有显著的人才培养效果。
课程体系建设依托于生物医学综合优势及深厚的数学、计算机科学功底,通过理论教学与实践训练中的知识技能交叉、渗透,培养适应21世纪生命学科与转化医学领域急需的生物信息学复合型人才。在此基础上,从学科的交叉性出发,进一步加强不同类别课程之间的有机融合,加大相关领域知识的整合力度,建立更为紧密、完善,符合生物信息学学科特点的课程体系,将进一步推动学科的发展和系统性教育理论体系的建立。
4.2 面向实践能力培养的本科生教育模式
在本科学生的培养过程中,我们特别重视学生实践能力的培养,通过教研一体化、学业导师制、报告研讨制等先进的教学方法,引导学生早期接触生物信息学应用领域和科学研究,在巩固学习知识的同时,加强对学科的认识和对未来的把握。
“教研一体化”的实践教学模式:面向实践能力培养的课程体系建设,要求教学模式上的改革,使得人才培养模式由注重多数学生基础理论知识培养的大众教育,向注重少数高精尖创新能力培养的精英式教育转变。充分利用骨干教师在生物信息学领域的研究经验,将科学研究成果快速转化成优秀的教学素材,培养学生动手、实践、创新能力,注重培养学生实际产业化的认知水平和实践能力。
本科生学业导师制:本科生进入专业课教学阶段,实行学业导师制。采取学生与一线骨干教师双向选择方式,使每名学生拥有自己的学业指导教师。导师为学生提供思想教育和专业辅导,并通过指导大学生数学建模竞赛、创新创业科研训练、早期科学研究等方法促进学生的学习尽头和对专业的深入认识。
专题报告与研讨制度:本科生毕业设计阶段,强调学生的“主体”学习地位,使学生选择感兴趣的学科方向,在导师指导下进行科研训练与实践。要求学生自主利用网络等各方面资源,获取学科前沿信息,并以专题报告形式展示学习成果,通过提问、研讨、总结,提升自身专业素养及专业技能,独立完成达到核心期刊发表水平的生物信息这科研课题。
5 生物信息学课程体系建设的意义
在全体师生的努力下,经过多年的实践探索,我们对生物信息学课程体系从基础到实践的不同阶段进行分段式、推进式的改革与建设。在政策措施、人员配备、经费匹配等各方面给予鼎力支持。优先保证面向实践能力培养的生物信息学课程体系快速、有效的建设,已经形成国内顶尖的生物信息学本科教育理论和实践团队,并为国家输送着大批高水平生物信息学人才。
面向实践能力培养的生物信息学课程体系建设,一方面能够完善生物医学本科生、研究生的知识结构,提高运用理工科思维和技能解决复杂生命科学问题的综合科研能力,更为有效的实现生命科学攻关和创新研究理论形成;另一方面,生物医药是我国科技研发的薄弱环节,在课程体系建设基础上,培养适用于现代高通量分子生物学技术的创新型生物信息学人才,将为我国的医药物研发提供强有力的推动作用,并有利于创新临床诊断技术开发和个性化医疗的实现,促进科技转化,产生潜在的、不可估量的经济价值。
6 致谢
本文研究内容是在黑龙江省高等教育教学改革专项项目,黑龙江省高教学会重点课题创新型生物医学信息学人才培养模式研究,黑龙省创新创业人才培养项目面向生物信息产业开发的创新型专业人才培养模式研究与实践,哈尔滨医科大学医学教育研究课题面向实践能力培养的生物信息学专业课程整合设计研究资助下完成的,课程体系的建设得到哈尔滨医科大学学校领导的支持,并得到兄弟院校相关领域专家、学者的帮助,在此一并感谢。
参考文献
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【关键词】 中医学; 辨证论治; 唯物主义
中国医药学有数千年的历史,其基本理论形成于秦汉时期,是历代中国人与疾病斗争的实践经验的总结,为保障人们的身体健康和中华民族的繁衍做出了难以磨灭的功绩。但随着西方医学的涌入,中医本来的诊治疾病病种及就诊人群逐渐被“蚕食”,中医原有的垄断地位已不复存在,那么中医学如何应对目前既成事实的局面?中医学和其他科学门类一样,都存在继承和发展的关系,但从中医学现在所处的境遇分析,发展要重于继承,在发展中求生存,本文试图从中医学亟待发展的几个领域谈谈笔者的一点点薄见,以飧同仁。
1 中医学基本理论发展的亟待性
中医学基本理论的形成基石是《黄帝内经》,其总结了秦汉以前的医疗成就和医疗经验,是目前现存最早的中医学典籍,尽管距今历时近两千年,其基本理论对当今中医学的发展仍旧起重要的指导和导向作用,其吸纳了当时中国自然科学、哲学、天文、地理、历法、气象等多方面科学成就,渐渐形成了以“五脏”为中心,以气血为物质基础,以经络沟通内外,配以六腑、形体诸窍,以脏腑经络的生理病理为基础,辅以“天人相应”,“自身统一”的辨证法思想,来阐明人体的生理功能和病理变化,同时突兀“辨证论治”为特色的诊疗体系,其理论博大精深,堪为当时的医学奇迹。后世中医学临床实践证明,《黄帝内经》及以此为基础的一系列中医理论体系无疑是正确的、科学的,就当时科学技术发展水平来讲具有一定的超前意义,其间活人无数,为中华民族的繁衍做出了难以磨灭的功绩。
但中医学由于受到中国古代朴素的唯物主义和辨证法的深刻影响,以“阴阳学说”来概括世界上万事万物(包括人体)矛盾双方的对立,以“五行学说”来阐明世界的本原和相互关系,进而拓展到人体的“五脏”“六腑”“五官”、形体、情志等的关系,因而在思维逻辑上难以摆脱表面性、直观性、机械性和猜测性,并且对人体错综复杂的生理病理变化的看法过于简单化和随意化,同时理论又抽象、晦涩,令人难以理解和接受。如由于肺位最高,故称“华盖之脏”,那么就有了“伤于风者,上先受之”的“肺为首当其冲”之说;又因肺叶娇嫩,不耐寒热,故易被外邪侵袭,故肺又为“娇脏”,至于肺叶何以“娇嫩”的更深层次原因则无以说明。再者,如果对只有大脑才有情志活动这个常识不曾持否定意见的话,那么肝、心、脾、肺、肾的在志归属分别为怒、喜、思、悲、恐的观点,就不能不让当代之人费解不已。中医学对很多组织、器官的定位也是功能上或概念性上,如“三焦”是上焦、中焦、下焦的合称,为六腑之一,对于它的位置张介宾在《类经·藏象类》中是这样定义的:“脏腑之外,躯体之内,包罗诸脏,一腔之大府也”,这种定义未免有些牵强。又如,最具中医学特色的经络理论,它是人体运行全身气血,联络脏腑肢节,沟通上下内外的通路,但其解剖位置、物质实体至今无从定论,尽管可以用目前科技水平尚达不到定位其存在的水平为藉口,但也可以从另一角度表明中医学抽象性、玄妙性、模糊性、表象性、猜测性之所在。
中医学基本理论的形成发展都是建立在《黄帝内经》的基础之上,从那时至明清时期近两千年的历史中,应该承认中医学理论一直在逐渐发展和完善,其间著名医者层出不穷,医学典籍可谓是汗牛充栋,但从本质上讲中医学基本理论仍未从根本上突破《内经》范畴。真理是绝对的,但也是相对的、发展的,世界上没有终极的理论,中医学亦然。毕竟《黄帝内经》诞生于特定的历史时代,具有浓厚的朴素唯物主义辨证法色彩,那么时至21世纪的今天应该对中医基本理论的继承采取“扬弃”的态度,只有如此中医学才能实现真正意义上的发展。
2 中医诊断手段的局限性
中医学诊断疾病的手段基本是“望、闻、问、切”,简称“四诊”,就是通过医生的感觉系统来察知就诊者的正常和异常表现,收集病情资料,通过医生的理论知识和经验,去伪存真,去粗取精等中医学辨证思维的运用,获取疾病的病因、病位、性质以及邪正之间的关系等材料,力求透过现象来抓住本质,给出正确诊断,其诊断疾病的重要理论支撑就是“司外揣内”“见微知著”“知常衡变”。“司外揣内”就是通过审察患者外部的表现来推测机体内在的病变,此与现行的控制论、信息论、“黑箱”理论有异曲同工之妙;“见微知著”近似于生物全息理论;“知常衡变”也是现代哲学认识事物及现代医学诊断鉴别疾病常用方法。同时,中医学在疾病诊断过程中重视整体审察,避免了“头痛医头,脚痛医脚”的局限性,收集病情资料强调望、闻、问、切四诊合参,重视诸多外在表现在反应疾病内在本质的作用和地位,综合权衡,防止以面盖全;疾病诊断力求“病症结合”,既注重疾病在发展过程中某一阶段的病理变化,又不忽视疾病发展变化的全过程特点和规律。因此,中医学在病情资料的采集及诊断思维过程都具有自身独特的理论体系,在临床实践过程中具有掌握病情资料的客观性(依赖患者的客观表现)、思维逻辑的合理性、诊断结果的正确性等等积极因素,这正是中医学历经两千余年一直被视为人类健康保护神的有力保证。
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尽管中医诊与断的科学性毋容质疑,但其局限性也随着西方医学的涌入而日益凸显。首先中医诊断学诊断手段的落后性。中医学自其诞生之日至今的漫长岁月里,诊断手段几乎无任何革命性变化,即望、闻、问、切。在科学发展仍处于落后、萌芽时期的古代,用望、闻、问、切尚可理解,且在当时应该说尚具有一定的先进性。但随着科学的发展,尤其在科学已日新月异的今天,中医病情资料的采集手段还墨守陈规、对现在科学技术发展仍无动于衷,仿佛是与世隔绝的“世外桃源”,如逆水行舟,不进则退,不能与科学同步,势必被科学所淘汰;可作对比的现在医学主流――西医,在其发展之初,医生耳朵贴近患者皮肤来了解患者体内的声音的变化,接着改良为听筒、听诊器,乃至发展为X线透视、CT、核磁共振等技术的应用,可见西医的诊断技术紧紧跟随科学技术发展的步伐,采用一切能利用的技术手段来延伸医生的“眼睛”、“耳朵”,因而西医随着科学技术的革新而革新。直至目前,西医诊疗手段与其产生发展之初已不可同日而语了。相比之下的中医,仿佛对科学技术的发展“充耳不闻”,我行我素,自保一方“净土”,因此其诊断手段自其始至今无突破性进展,那么其相对于西医的落后就不足为怪了。
此外,中医以“四诊”为主要手段的“诊”法,以中医辨证思维为逻辑方式的“断”法具有浓厚的主观主义色彩。中医诊断学的一个重要理论基石就是“有诸内者,必形诸外”,表明中医诊断的方法就是捕捉疾病的外在临床表现而揣摩机体内部病变的本质。“望、闻、问、切”四种诊法其实质就是通过医生的感官系统去体会疾病的外在表现,那么感觉器官对疾病外在表现的感受往往因人而异,医生的心态、临床经验、身体健康状况、感觉的偏差、环境变化等等不确定的因素均可影响,因此在这么多的不确定因素下采集的病情资料很难确保是基于客观、疾病本质的检查所得。而且,中医学的“断”就是在中医逻辑思维的指导下的“辨证”,寓于其中的主导因素仍难以摆脱主观因素的羁绊,也就是说中医学整个诊断过程过多地依赖人的主观思维活动,而客观因素的制约度很少,其结果势必导致主观臆断的可能性增加。
给疾病诊断的最终目的就是要做到反映疾病本质,以便有针对性地制定治疗方案,但中医学对疾病的诊断往往也过于表面化、肤浅化。因为其诊断的病名基本是疾病某个临床症状或病位,如水肿、内伤发热、癃闭、眩晕、黄疸、泄泻、不寐、肺痈、心悸、腹痛、胃痛、头痛等等,故此这些诊断很难反映疾病的本质,因而对制定治疗方案没有太大的指导意义,因此中医学就有“同病异治”和“异病同治”的理念。值得思索的是如果同一个疾病可采取不同的治疗方案,或不同的疾病可采用同一治疗方案,那么这样的诊断还有多大的价值?
3 中医治疗措施的保守性
中医学的治疗方案的制定是建立在辨证基础之上,其治法涵盖“汗、吐、下、和、温、清、消、补”八种方法,而且此八法相辅相成,相互制约,相互为用。对于具体方药讲究“君、臣、佐、使”,既可针对主证进行治疗,同时又兼顾次要表现或兼证,并且在同一方剂中可以运用药性完全相反的药物,达到“佐制”作用,这是西医治疗难以想象的,正是这些方面的优势,使得中医药有时产生不可思议的疗效,治愈了许多西医界颇感棘手的疾病,这也是中医药具有顽强生命力的重要佐证。而且,中医药还有一个重大优势就是中药(除少数外)基本都是天然药物,副作用少,这也是中医药为许多患者青睐的重要原因。
中药不是一点毒性都没有,这个观点慢慢为医患双方所共识,但比起化学药物,其毒副作用相对要小得多(少数剧毒中药除外),因而中药比西药要更安全,除了中医药可靠的疗效外,正是由于这方面的优势,中医药是许多患者就诊的重要选择。但中药汤剂入口太苦,使许多患者望而却步,尤其是年轻患者,虽然中药剂型还包括片剂、针剂等等,可目前中药主要给药途径仍就是汤剂,这也是中医药就诊人群逐渐缩小的一个重要原因,因此中药方剂剂型改革是目前研究的热点。市场上能购得的中药丸剂、片剂、膏剂、散剂、丹剂、针剂等也不少,但仍没有形成中药给药的主流,而且质量也良莠不齐,很多没有统一的质量标准;另一方面能打入国际市场的中药丸、片、针剂更是凤毛麟角,严重影响中医药行业的国际化进程。
众所周知,与西医比较中医药在治疗急性疾病方面明显处于劣势地位,其中一个原因就是中药可选择针剂太少,因为水针剂在体内作用时间要比口服药要快,口服药通过胃肠道的吸收、肝脏首过作用,达到血液循环至少需要20 min的时间,而且中药的煎煮又要耗费一定的时间,而急性疾病患者的治疗往往是争分夺秒,20 min或更多时间的耗费往往为病情不能容许;另一方面,中药方剂所含成分复杂,因而作用效果较为广泛,所以又被称为中药的“散弹效应”,但“散弹效应”带来负面代价就是疾病治疗的针对性不强,中医药理论中本来就有“力专则效洪”的说法,作用面广泛就无异于“无的放矢”了。因此,如何提高中药方剂作用“靶点”的准确性和缩短单次用药的起效时间,是中医药治疗方面突破的重要指针。
4 中医人要迫切加强创新思维
纵观中医药两千来的发展历程,中医药一直没有摆脱《内经》的思维模式。事物的发展总是从量变到质变、螺旋式上升的过程,现代科学知识更是以加速度的形势发展,人们形容为“知识爆炸时代”的来临。而中医药的发展似乎永远处于“量变”之中,而且这种量变的步伐过于缓慢,其根本原因就是中医人思想观念的保守性、封闭性、排他性。
中医药的发展不能回避的问题就是如何摆正继承和发展的关系,没有继承的创新中医学就是无源之水、无本之木,最终导致中医的灭亡;但没有创新的继承中医学就会固步自封、泥古复古,知识渐老,最后为时代所淘汰,渐渐消亡。因此,中医学的发展之路在于继承和创新双管齐下,缺一不可,但从目前中医的发展来看,是创新不足,继承有余。其实中医学自古就有厚古薄今的传统,太注重经典及考证,如《内经》《伤寒论》等的注者达数百家,考身世、考故里、考学术渊源、考流派、考字句文法等等。汉代医学宗师张仲景有一句名言:“勤求古训,博采众方”,至今为许多中医人视为座右铭,因而绝大多数历代中医人对于“古训”,敬若天命而不敢轻易“篡改”,现在依然。目前,在中医论文或理论探讨文章中,动辄“《内经》云……”或“仲景云……”等,从古代医家古籍中寻章择句,断章取义,寻求理论依据,仿佛《内经》就是终极真理,与《内经》不同“政见者”,就值得怀疑或否定。“中医治病往后看,查查古人怎么办;西医治病向前看,看看有何新进展”[1],这句话是目前中西医思维最大不同之处,也是西医逐渐“蚕食”中医就诊人群和治疗病种的重要原因。
现在又有人倡议加强中医学人文因素的研究。诚然,中医学的起源和发展与中国文化是密不可分的,中医学是在悠悠数千年中国文化的土壤中孕育起来的,具有明显的中国文化特色,因此研究中医学的人文因素对于揭示中医学的发展规律有一定的指导作用。但是,如果把中医学归属于自然科学范畴无异议的话,那么其发展就应该遵从自然科学的发展规律。单从中医学文化层面去咀嚼、挖掘,很难想象能揣摩出什么中医学的“突破”来;另一方面,中医人文因素的研究不是什么新课题、新思路,自古有之,从某个角度说中医学发展史就是中国文化发展史,多少年来不是研究太少了,而是研究的够透彻、够详尽了,还能研究出什么“新大陆”?