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生物科学的研究生方向(合集7篇)

时间:2023-08-31 16:23:12
生物科学的研究生方向

生物科学的研究生方向第1篇

关键词:生物科学 健康教育 专业建设方向

中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)03(b)-0044-02

生物科学代表着21世纪自然科学的前沿,是孕育关键性突破的学科之一。生物科学是研究生物的形态,结构,生理,分类,遗传,变异和进化的科学,它以培养基础性,研究性人才为主。海南医学院是一个地方性本科医学院校,为了适应地方经济的发展需求和学校本身的发展,我校于2009年开设了生物科学专业,学制四年,同时,为了适应就业市场的需要,将生物科学专业设定为健康教育方向。

在专业开设之初,我们通过对一些院校的调研后发现,多数学校的生物科学专业普遍存在着没有明确的学科定位,专业设置雷同,没有具体的研究方向和针对性等现象。在教学过程中仅仅以理论课教学为主,缺少实验教学和专业实践。这种不顾自身特色和条件,追求时髦,一哄而起,搞形式主义的办学,既保证不了教学质量,扩大不了办学规模,又不能办出其自身特色,也极大的浪费了教育资源。

本文在总结以上专业建设方面遇到的问题和分析国内医学院校生物科学专业建设与就业市场趋势的基础上,阐述了我校在生物科学专业建设的一些做法和体会,以期为医学类院校生物科学专业建设提供发展思路。

1 明确学科定位

在教育部2001年颁布的“高等学校本科专业目录”中与生命科学有关的专业主要有三个:生物科学,生物技术和生物工程。许多学校都设置有其中的二个或者二个以上的该类专业。因此,人才培养方案中应使这三类专业有所区别。生物科学是一门基础学科,它是研究生物的形态,结构,生理,分类,遗传,变异和进化的科学,它以培养基础性,研究性人才为主;生物技术是应用自然科学及工程学原理,依靠生物作为反应器,将物料进行加工,以提品为社会服务的技术,它是侧重理科,理工管结合的复合型专业,以培养应用性人才为主;而生物工程则是生物技术研究中侧重于后期产品处理的部分,是侧重工科,理工管结合的复合型专业,仍以培养应用性复合型人才为主。这一分类特点决定了生物科学是基础性学科,其他两门应用性学科是在其基础上,结合其他学科的研究成果发展出来的。

生物科学包括了微生物学,生物化学,细胞生物学,免疫学,育种技术等几乎所有与生命科学有关的学科,同时又与化学,化学工程学,数学,微电子技术,计算机科学等生物学领域之外的尖端基础学科相结合,从而形成一门多科学互相渗透的综合性学科。因而作为生物科学专业的本科生经常面临哪些基本知识,基本理论应该优先掌握的困惑;而作为教师也经常需要考虑哪些基本知识,基本理论应该优先重点向学生讲授,如何培养出适应时展,紧随世界潮流的生物科学专业人才。在一般综合性大学中,这个专业的人才是以研究性的培养模式进行培养的,在一般本科医学院校生物科学专业办学总体思路是:“夯实基础,拓宽知识面,立足于现代生物科学技术改造提升传统产业,因地制宜,办出特色,面向现代生物技术产业主战场培养应用型,复合型生物科学人才”。

海南医学院是地方性医学院校,其办学宗旨是为地方培养实用技术应用型人才,因此,生物科学专业建设不能像综合性大学一样,而应该从生物科学基础理论入手,在专业方向上选择由生物科学衍生的相关实用技术性方向,以就业为导向,培养适应市场需求技术型人才。从应用的角度来认识,生物科学是人类对生物资源的利用,改造并为人类提供服务的一门学科。在此认识的基础上才能建立科学可行的教育体系,科研体系和管理体系。目前这三个体系涉及的主要研究领域和方向有如下几个方面:(1)生物化工与材料;(2)环境与环境生态;(3)农业生物技术;(4)生物医学医药工程;(5)食品生物技术;(6)能源生物技术;(7)生物制药;(8)基础生物技术;(9)生物工程技术仿生;(10)生物战剂及其防御;(11)生物检测检验技术。从以上专业方向发展分析,适合医学院校生物科学应用技术型的专业方向有生物医学医药工程、生物制药和生物检测检验技术。其中适合我校生物科学发展方向的是生物检验检测。

综合以上分析,我校的生物科学专业的学科定位是:以培养应用型人才为主的专业,是理工管结合,以理为主的新兴复合型专业。通过培养使学生具有扎实的生物科学理论知识,掌握生物技术基本实验技能,了解学科发展前沿,能在工业,医药,食品,环保等行业的企业,事业和行政管理部门从事与生物检验检测有关的应用研究,技术开发,生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。

2 完善课程体系设计

2.1 扩大基础课教学,增加选修课比例,优化课程体系结构

调整课程结构是课程体系优化的前提。基础课程一般都具有较高的稳定性和较宽的适应性,是培养和发展学生智能,增强毕业后发展潜力的重要基础。为此要特别注意加强公共基础,专业基础课的教学。同时根据生物科学毕业生去向和我校的学分管理制度,我们在构建生物科学专业课程体系中,大量增设选修课,主要涉及人体解剖生理学,药理学,细胞生物学,药物化学,生物技术制药,微生物检验等。通过增设选修课,可以增加专业基础知识,加强素质教育与能力培养,拓宽专业口径,使学生更能适应市场需求。

2.2 重视教学内容的改革

在改革课程结构的同时,重视课程内容的调整。教学大纲是进行课堂教学的基本依据,编好教学大纲是进行课堂教学的关键环节,对规范课程教学和保证教学质量具有重要意义。课程内容的改革要从教学大纲着手,通过调查,研究和讨论,对每门课编制出切实可行的教学大纲,大纲强调突出重点,难点,加强了实践环节,强调实验,实习基本技能的掌握。细化各章内容,明确课程交叉内容所属,例如基本原理部分前面课程已讲授,后面应用的课程时就不再细讲,确保课程内容不重复,实验内容不雷同。

2.3 增强师资队伍建设

根据教学体系和课程体系的教学需要培养和引进理工结合的高层次人才。在学科建设经费和学院的支持下,加强专业基础课和专业课老师在教学及科研方面能力的提升。对年轻教师特别是非生物背景的教师进行了全方位的培养。建议全体在岗教师加速知识结构调整和知识更新。高素质师资队伍的建设,有利于推进课程体系和教学内容的改革。为该学科专业的发展奠定了坚实基础。

2.4 加强实习及毕业环节教学体系的建设

进行素质教育是时代对高等教育人才培养的基本要求。素质教育的核心是培养学生的创新精神和实践能力。教学实践环节在培养学生的工程实践观念,提高学生的素质,启迪学生的创新思维,开发学生创新潜能,锻炼学生创新能力,巩固理论知识,提高学生实践动手能力与独立工作能力,以及培养学生理论联系实际,分析问题,和解决问题的综合能力方面具有其它教学环节无法替代的重要作用。在实习及毕业教学环节中,我们主要做了以下两方面的工作:

(1)制定生产实习的动态监控措施及成绩评定体系。评价指标体系是搞好评价工作的基础,它不仅是对生产实习进行评价的依据,而且会对实习教学环节中的各项工作起到引导和推动作用。因此,一个科学的评价指标体系不仅应能客观,全面地反映实习教学的水平及其效果,而且还应遵循科学性和可操作性。根据上述原则,我们设计了生产实习评价指标体系。修改,制订了详细而具体的生产实纲。摒弃了传统的提纲式指导大纲,改为具体的以车间或工段为单位的实习要求内容和指导,让学生充分明确实习的内容和要求,同时,可起到督促实习指导教师的作用。

(2)规范毕业设计(论文)开题报告,提高毕业设计(论文)质量。以表格形式,要求本科毕业论文之前,充分明确该课题的背景、意义、主要研究内容方法、技术路线、工作进度和技术指标等内容,并在全院范围内进行公开的,正规的开题报告,给该专业的师生提供了一次较好的学术交流机会,有助于拓宽学生的专业视野,活跃学术气氛,全面提升生物科学专业的毕业设计(论文)质量。与此同时,我们还制定了毕业设计(论文)批改方案,以规范毕业设计(论文)的撰写,提高毕业设计(论文)质量。

参考文献

[1] 高等教育司编.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].北京:高等教育出版社.

[2] 蔡婀娜,李夏兰,陈宏文.生物工程专业实验课教改探讨[J].高等理科教育,2000(4):48-50.

[3] 刘斌,吴茜茜,吴克,等.开放实验室培养生物工程学生能力[J].合肥联合大学学报,2000(4):12-13.

[4] 吴克,蔡敬民,张洁,等.生物工程学科发展中的人才培养模式探索[J].生物学杂志,1999,16(5):35-36.

[5] 赵晴.加强课程建设切实提高教学质量[J].高等理科教育,2001(6):75-78.

[6] 周满生.当前国际教育改革的若干动向和趋势[J].比较教育,1999(6):17-21.

[7] 林连兵,陈朝银,余旭亚,等.把课程教育融于网络教学之中[C]//发展与探索.2001云南省现代教育技术优秀论文集,昆明:云南科技出版社,2002.

[8] 余旭亚,林连兵,李涛,等.多媒体与实验教学相结合的理论与实践[M]//发展与探索―― 2001云南省现代教育技术优秀论文集.昆明:云南科技出版社,2002.

生物科学的研究生方向第2篇

[关键词]生物物理 交叉学科 研究生培养 创新能力

当今,科学技术综合化、整体化的发展趋势日益明显,自然科学各学科间相互交叉、渗透,形成了一系列新兴的边缘学科、交叉学科和综合性学科。学科交叉融合成为了优势学科的发展点、新兴学科的生长点、重大创新的突破点,同时也是人才培养的制高点。进入21世纪后,随着生物科学的飞速发展,物理学与生物学的交叉成为一个重要趋势,物理学中的理论模型、实验技术和计算方法在生物系统中得到了广泛应用,一些具有创新性、对生命科学和医学发展有重大推动作用的物理新技术正是在跨学科研究中发展起来的[1]。因此,国外许多研究型大学纷纷成立了生物、物理和工程学的跨学科研究组织,并积极开展交叉学科研究生教育[2]。与发达国家相比,我国跨学科研究和研究生的培养处在一个起步阶段,相关的教育模式还没有形成较为完整的体系,存在很大的发展空间[3]。如何借助跨学科研究,使研究生教育与现代科技的交叉渗透整体化发展相适应, 是研究生培养工作中一个亟待解决和加强的课题。因此,本文以生物物理交叉学科研究生培养为典型研究范例,对交叉学科研究生教育模式进行深入研究分析,并阐述实践中探索的具体方法和措施。开展生物物理交叉学科研究生教育模式探索,有利于加强学科建设,促进传统优势学科物理学、光学和生物学的发展,培育和造就新的优势学科,催生新的研究方向;有利于培养和提高研究生的创造性,造就具有复合知识结构、能力与素质的创新人才;有利于师资队伍建设,促进具有多学科知识背景的跨学科带头人的迅速成长,为申请国家重大科技课题储备人才。

一、构建交叉学科研究组织和平台,发挥现有学科优势与特色

成立跨学科研究中心、交叉学科研究实验室等跨学科组织,以此学术组织汇集来自不同学科、具有不同知识背景的研究生一起开展科学研究和学术活动,促进不同学科间的实质性渗透、交叉和融合。美国许多著名的研究型大学,如麻省理工大学、斯坦福大学、加州大学伯克利分校等拟定了“Bio-X”计划,组建了跨物理学和生物学的研究中心,把物理学家和生物学家集中到共同的生命科学问题研究中去,以便更好地发挥物理学的思想、理论、技术和方法在生命科学研究中的作用[4]。北京大学成立了“前沿交叉学科研究院”, 开展生物、医学、物理学、工程学跨学科研究,培养交叉学科的复合型优秀人才,在交叉学科研究生培养方面做了有益的尝试[5]。

建立交叉学科研究组织和平台, 是开展跨学科学术研究的重要保障。在此方面,以我校光学国家重点学科和生物工程教育部重点学科为依托,建设了生物单分子操纵和光量子生物探测交叉研究中心;依托我校物理电子学科,建立了生物物理测量交叉研究实验室;依托信号与信息处理学科,建立了神经生物信息学交叉研究室。吸引物理学、生物学、电子信息等不同学科的研究人员和技术力量,引进了日本理化研究所蛋白质结构研究方向的科研人员,并以此跨学科研究组织为基础,申请国家重大研究课题、国际合作项目以及重大专项课题。以教师的科学研究项目为导向,组建了三个交叉研究学术平台:(1)生物光,以生物光子学与激光医学为重点,开展生物单分子操纵和光量子生物探测交叉研究,利用光学测量手段探测各种生命信息,研究生命系统中的光效应,开发新型生物光学材料和光生物传感器;(2)生物电,主要在细胞生物电、神经生物电以及生理电信号检测方面进行理论和应用交叉研究,以电子学、生物学、计算机科学、控制科学为背景,以脑-机交互和脑控机器人研究为重点突破,进行前瞻性、交叉性的基础应用研究;(3)生物磁,进行了生物弱磁测量和生物电磁效应的交叉研究,以生物弱磁测量方法和磁场对细胞膜离子通道特性影响的实验为突破,在理论方法和实验技术上进行生物物理交叉学科研究。这些学术研究组织和平台的建立,为研究生进入交叉学科前沿技术奠定了良好的基础,有效提高了研究生培养质量和效率。

生物科学的研究生方向第3篇

关键词:生物学;研究方向;培养模式

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2015)24-148-03

Abstract:In order to improve the quality of the master graduate students,we explored new training mode according to the characteristics and training objectives.We analyzed the current situation and existing problems in biological research student cultivation,then improved the training plan,formulated the system of curriculum learning.Fortunately,we investigated research papers and projects of master graduate,the quality of postgraduate education improved after reform.The more research graduate students were trained for company.

Key words:Biology;Research direction;Training mode

生物学是交叉应用性学科,综合了生物学、医学和工程学等理论和方法,该学科涉及的领域包括信息学、医学、生物学、化学和计算机科学等,内容广泛。生物学研究生课程多、方向多是该专业的主要特点,研究生在学习中不容易准确给自己定位,对自己应该学习的内容和锻炼的能力难以了解[1]。经过走访调查,多数院校的生物学学科是按照二级学科的模式进行培养,这种培养模式存在可能的问题是,如果招生人数不足,将会导致二级学科培养方案中的课程由于选课人数不够导致不能开课(一般院校要求5人以上选课才能开课),极大地影响了学生培养计划的制定,对学生的课程学习产生了一定的影响,进而影响该二级学科的发展。

针对以上出现的问题,本文对按照研究方向招生及制定培养计划的改革方式进行了探索,建立了一套完整的生物学硕士研究生招生及培养模式,改变过去按照二级学科进行招生及培养的弊端。按照研究方向进行招生和培养,能够极大地整合现有研究生培养资源,无论是从科研平台的利用率上,还是从研究生的日常管理上,都能够提高效率,同时还会对研究方向的特色发展提供了制度上的保证,为社会培养出更多合格的研究生提供基础[2]。

1 国内外研究生培养方式现状分析

随着生命科学与技术的不断发展,对生物类人才的需求也在日益发生变化,各个国家生物类人才培养规模也日益扩大,高等院校如何培养优秀高层次生物类专门人才,以适应生命科学与技术发展和社会需求,成为国内外高等院校教学管理者和研究者面临的首要问题。

1.1 国外生物类研究生培养模式分析 当前全球各国的生物学学科不断的发展壮大,这是因为生物学科与人类生存和生活息息相关,对人类健康和环境保护、社会经济发展等方面具有非常重要的意义。美国大学在研究生培养整个过程中,都会执行淘汰机制,包括各个环节招生录取、理论学习、论文写作等过程。美国大学招考研究生必须执行的标准:第一,招生对象的学术水平要有保证;第二,招生对象要具有管理者的才能;第三,招生对象的个人素质,包括要有责任心和道德感,能给人以信任感等。英国的研究生教育目的广泛,包括发展新知识、传播文化、促进各个学科的发展、为社会培养研究性和应用型人才、为社会经济发展服务等都可以作为研究生培养的目的。研究生教育目的广泛导致研究生培养模式类型多样,例如,“研究型”培养模式,主要注重培养研究生的科学研究能力;“专业型”培养模式,不仅注重研究能力的培养,而且注重知识的传授;“教学型”培养模式,以课程讲授为主,以研究能力的培养为辅;“协作型”培养模式,主要重视理论在实践中的应用[3]。德国的研究生教学以产学研结合位主,注重把研究生的培养过程与社会需求和生产实践紧密结合起来,所以德国的研究生教育模式为研究型、教学型和应用型并存以及交融的多样化趋势。德国在研究生教育中积极探索,实现教学、科研和生产一体化,形成了应用型研究生培养模式,主要以项目管理模式为基础,提高了人才培养的适用性[4]。

1.2 国内生物类研究生培养模式分析 我国生物学专业近年来取得了卓越的成绩,发表的研究论文数量在世界上居于首位,在国际学术期刊中发表的论文数量也达到世界前列,但论文的引用率却较低。为何会存在这种现象呢?最主要的原因是缺乏创新。首先,与其它一些发达国家不同,我国的研究生教育对培养的学生的要求是听话,导师提出想法,研究生来执行。这样的传统使研究生有了极强的依赖性和惰性,丧失创新的原动力。其次,我国的研究生导师都要主持相关的科研项目,需要在规定时间内完成项目内容,所以科研项目顺利结题是每个导师斗艳面临的现实问题。如何平衡完成科研项目与培养研究生创新能力之间的关系,是目前生物学研究生培养的一大难题。因此,生物学研究生教育必须改变现有的培养模式,培养学生的创新思维,在一定的范围内,由导师引导,充分激发学生的创造力,最终建立一种符合当前社会经济发展所需要的研究生培养模式。

2 改革措施

2.1 建立以研究方向为主的培养模式 生物学硕士研究生培养模式要满足社会的需求,应注重学生的创新能力和实践能力的提高。学术型研究生和应用型研究生的培养方案应有不同的考核标准,在校期间的科研成果不应再作为研究生毕业考核的唯一标准。通过对生物学研究生培养模式的探索,建立一套适合生物学硕士研究生的培养方案,使学生能够潜心于生物学领域的科学研究,做到学有所用,无论今后是读博还是工作都能够为其提供帮助。

2.2 合理制定培养计划 以生物学一级学科为基础,建立以研究方向为主的招生及培养模式,把研究生导师按照研究方向重新划分,培养计划根据研究方向重新制定,使学生可以按照自己的兴趣爱好来报考,真正做到量体裁衣,激发学生的科研潜力,进而使研究生的培养资源得到最大化的利用,为社会提供更多的生物学高级人才,同时也能够反哺学校,使学校的生物学学科得到持续发展。制订新的培养方案是建立以研究方向为主的培养模式的关键点[5]。一是更新教学内容。研究生课程授课教师注重更新教学内容,将学术前沿知识领域呈现给学生。授课教师的方法改革,改变传统的以老师讲授为主,新的教学模式应以学生自学为主,教师起引导作用,注重批判性思维能力培养。二是转变导师培养模式。在导师的指导下,针对不同研究生实际掌握知识程度和感兴趣的研究方向,灵活制定适合不同研究生的培养计划。对相同研究方向的专业学位研究生,可以采取小组形式共同制定培养计划,组成实际项目研究小组,在学习和项目研究期间互相配合,提高团队协作能力,使专业学位研究生能够更好地适应企业的需求。

2.3 建立考核体系和奖惩机制 通过参考本科教学的评估办法,建立监督机制,让学生对授课教师进行打分,根据学生给出的成绩对授课教师进行排名,以此对授课教师进行激励与警示,促使授课教师不断提高自己的授课水平。

2.4 联系实际,“产学研”结合 对生物学相关的企业进行走访调研,了解企业的实际需求,按照企业的需求定制学生,真正做到培养能解决实际问题的学生。在校期间,大力培养学生的创新和实践能力,在培养学生业务能力同时,还需增强他们的沟通协调能力,做到与社会需求同步接轨。

3 培养模式改革效果的分析

我们在改革中以研究方向为主导,通过优化各个方向的课程设置,为研究生打了坚实理论和专业基础;同时在课堂上及课下注重对研究生的科研能力、专业外语能力和写作能力的培养。本文对实施改革后2013级和2014级生物学研究生的情况、获得研究生科学研究项目等指标分析如下:

3.1 情况 情况是研究生科研能力的体现,现在高校对研究生教育质量重视程度逐年提高,许多高等院校对研究生提出了的要求。我们在改革中以研究方向为主导,通过优化各个方向的课程设置,为研究生打下坚实理论和专业基础;同时在课堂上及课下注重对研究生的科研能力、专业外语能力和写作能力的培养。我院生物学专业中2013级和2014级研究生共发表SCI收录论文3篇,部级核心期刊论文5篇,省级学报论文8篇,相比2011级和2012级生物学专业研究生其他专业高出18%。

3.2 研究生获得研究项目情况 各级管理单位对研究生素质教育逐年加强重视,设立了不同层次的科学研究项目,以自主具有独立科研思路的优秀研究生。本校设立了“黑龙江八一农垦大学研究生创新项目”,主要增强科研创新意识,着力培养研究生自主科研能力,提高培养质量。校级评选优秀的科研项目可以推荐参加“黑龙江省研究生创新项目的申请”,研究生创新项目用于资助具有独立科研思路的优秀研究生。创新项目首先进行个人申报、各院系进行初评推荐、研究生院组织相关专家组评审并最终立项。我院生物学专业中2013级和2014级研究生共获得省、校两级创新项目6项,相比2011级和2012级生物学专业研究生其他专业高出12%,相比同期其他专业研究生优势也比较明显。这充分说明了,在实施了以研究方向为主导的研究生培养模式后,研究生的专业素养、创新能力以及科研水平都得到了极大的锻炼和提高。

4 结语

综上所述,以研究方向为主的培养模式将会改变现有生物学学科所面对的困局,让学生不再觉得知识晦涩难懂,而是让他们更有兴趣地投入到生物学的科学研究中,创造出更多的科研成果,为社会发展贡献自己的力量。随着生物学专业研究生教育模式改革的推进,转变生物学专业硕士生的培养模式,为生物类学生继续深造提供机会,力求培养生物学高层次人才,以更好地适应改革形势的发展和社会对生物学人才的需求。研究生培养模式的改革,需要与相关部门紧密配合,导师与研究生积极参与,及时反馈改革成效,适时调整教育策略。黑龙江八一农垦大学生命学院以人才培养为根本,学科建设为基础,科学研究为重点,改革生物学研究生培养方模式,注重理论联系实践,加深专业知识的理解,增强了学生科研意识,充分调动学生学习的积极性,提高了研究生整体素质,探索出了培养具备竞争观念、创新意识和开拓精神的新型人才培养新模式,与国家研究生改革培养模式相呼应。我们在改革中探索出了适应我校生物学研究生的培养模式,在培养研究生创新能力等方面取得了一定成效,同时也为其他农业院校生物类研究生教学模式的改革提供了一定的参考。

参考文献

[1]曹树青,江力,孙佳佳,等.工科院校生物类专业研究生创新能力的培养[J].合肥工业大学学报,2012(26):123-127.

[2]刘新,侯丽霞,赵方贵,等.多元化培养模式提高农业院校研究生培养质量的探索[J].教育教学论坛,44-46.2012(34):44-46.

[3]姜鹏,张玺,崔晶,等.病原生物学研究生培养模式改革的实践与思考[J].中国病原生物学杂志,2013(12):1150-1152.

[4]李西霞,王晓春.医学检验专业硕士研究生培养模式创新与实践[J].学科探索,2015(9):47-49.

生物科学的研究生方向第4篇

追梦――各具魅力的研究院校

几十年来,为了人类医疗水平的提高,生物医学工程的追梦人坚定地做项目、搞科研,研发出一个个新的医疗技术,更培养了一代代的生物医学人才。国内生物医学工程院校就是这样一个群体,从最初建立院系学科到分专业发展科研,再到如今培育人才做实际项目,每一步都走得精彩。

重点名校

清华大学

作为国内首屈一指的理工科高校,清华大学的教学科研资源得天独厚,生物医学工程系也不例外。该系强大的师资力量不可小觑,教授就包括院士、“长江学者”特聘教授、美国电气和电子工程师协会院士、美国医学和生物工程研究院院士。另一方面,清华大学生物医学工程系硬件设施优越。院系所在的医学科学楼拥有7个科研实验室和4个教学实验室,各实验室设施齐全,更引进了世界最先进的设备供师生研究所用。

清华大学生物医学工程学科自创立以来,在医学信号处理、生理系统建模仿真、超声成像等领域进行了长期系统地研究,在生物芯片、生物信息学、神经工程、分子影像等新兴方向有明显特色。毕业生中既有国际知名大学的教授,也有国内医疗仪器产业的领军人物,更多的是国内教学、科研、国防及产业方面的优秀人才。

清华大学生物医学工程专业每年的硕士研究生总数在30人以内,具体到校内校外是1∶1的比例,考研招生的人数大概在15人左右。

上海交通大学

上海交通大学生物医学工程专业创建于1979 年,同样是我国最早建立生物医学工程学科的院校之一。正如“早起的鸟儿有虫吃”,上海交通大学生物医学工程起步早,发展也较为成熟。2011年,上海交通大学生物医学工程学院成立,旨在对接国家重大需求及临床医学发展需要,重点建设生物医学仪器、神经科学工程、医学影像信息、生物纳米材料4个学科领域,致力于培养具有国际竞争力的生物医学工程领域高端研发人才。生物医学工程学院实施精英式教育,从一年级开始就实行导师制,进行全方位的导航。学生入校后,一、二年级夯实数理生基础及专业基础;三、四年级根据领域方向兴趣,在导师的指导下,拓展知识,提升创新能力和实践能力。这一教育方式让该学科的毕业生更出类拔萃。

2010年上海交通大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名

人数 录取人数 报录比

生物学 319 53 6.18∶1

化学工程与技术 43 9 4.78∶1

生物医学工程(83100) 95 30 3.17∶1

生物医学工程(430131) 8 21(含推免) 未知

生物工程 7 4 1.75∶1

西安交通大学

西安交通大学的生物医学工程在业内声名远扬。2000年,在原西安交通大学、西安医科大学、陕西财经学院三校合并及学科交叉融合的基础上,生命科学与技术学院成立。该院下设生物医学工程系、生物科学与工程系两个系,设有生物医学工程研究所、生物医学分析技术与仪器研究所、分子遗传学研究所、癌症研究所、生物医学工程与仪器研究所、线粒体生物医学研究所六个研究所。依托学校的整体实力,学院还设有现代医学电子技术及仪器国家专业实验室、生物医学信息工程教育部重点实验室、生物医学工程陕西省重点实验室三个重点实验室。2011年西安交通大学生命科学与技术学院生物医学工程招收学术型硕士研究生50人,全日制专业学位研究生20人。

复旦大学

复旦大学生命科学学院创立于1986年,是我国最早在大学中成立的生命科学学院,也是国家生命科学和生物技术人才培养基地。生命科学学院由生态与进化生物学系、微生物学和微生物工程系、遗传学和遗传工程系、生理学和生物物理学系、生物化学系五个系级单位组成,拥有遗传工程国家重点实验室、生物多样性与生态工程教育部重点实验室、现代人类学教育部重点实验室三个国家和教育部重点实验室,以及遗传学研究所、发育生物学研究所、植物科学研究所、生物多样性科学研究所、进化生物学研究中心等七个研究机构。学院以科学研究为主导,以争取部级重大项目为抓手,力争在科研成果、科技产业化等方面实现快速发展。

2010年复旦大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名人数 录取人数 报录比

生态与进化生物学 18 6 3∶1

微生物学和微生物工程 49 11 4.45∶1

遗传学 90 42 2.14∶1

生理学和生物物理 8 5 1.6∶1

生物化学 128 48 2.67∶1

实力院校

浙江大学

1977年浙江大学科仪系设立国内第一个生物医学工程专业,并相继建成我国生物医学工程第一个硕士学位授予点、第一个博士学位授予点和第一个博士后科研流动站,现隶属浙江大学信息学部生物医学工程与仪器科学学院。其生物工程系在我国生物医学工程业内享有“黄埔军校”的美誉。学院建有生物传感技术国家专业实验室、生物医学工程教育部重点实验室等学术研究机构。学院与国际一流大学及科研机构的交流和合作广泛,多次举办高质量的国际学术会议。作为实力派院校之一,学院办学条件优越,科研实力强劲,现有科研实验用房6千多平方米,历年来先后获得部级和省部级科技进步奖30余项,多项科研成果居国内外领先地位。

学院硕士招生按生物医学信息处理、医学成像与图像处理、医学仪器、生物传感技术、定量与系统生理等方向进行,按下表中的小专业录取。其中免试研究生比例约50%。

2010年浙江大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名

人数 录取

人数 推免人数

电子信息技术及仪器 110 24 未知

生物医学工程(083100) 86 46 未知

仪器仪表工程 1 6 5

生物医学工程(430131) 6 14 8

东南大学

作为国内生物医学行业的佼佼者,东南大学生物科学与医学工程学院以强大的实验平台和严谨的治学态度见长。该学科设有生物电子学国家重点实验室、江苏省生物材料与器件重点实验室。另外,在苏州、无锡等地开设科研基地,给学生提供了优良的实践平台,更方便学院与校外公司合作。在教学治学方面,全院师生在韦钰院士的带领下,在追求知识和理想中求实进取,勇于创新,创造了很多卓越的科研成果。

依托强大的学科优势,生物科学与医学工程学院学生学术思想活跃,专业基础扎实,具有较强的创新意识,大受用人单位欢迎。毕业生可到生物医学工程和电子信息工程领域的企业、高校、科研院所、医院等单位从事研究、设计、管理等方面的工作。

在考研招生时,学科分两个方向来录取。对于初试,考卷一般都不会设置太难,主要是对基础知识部分的考查。

2010年东南大学生物医学工程各专业研究生报考录取表

专业名称 报名人数 录取人数 推免人数

生物物理学 15 4 0

生物医学工程 106 61 13

华中科技大学

华中科技大学生命科学与技术学院拥有生物医学工程和生物物理学两个国家重点学科。学院科研实力雄厚,依托学院建立的科研基地包括:国家纳米药物工程技术中心、科技部基因工程“国际科技合作基地”、武汉国家生物产业基地、生物医学光子学教育部重点实验室、中英基因工程和基因组学联合实验室、中德马普生物物理与生物化学合作实验室等。近三年承担国家和省(市)研究课题234 项,其中国家自然科学基金108项,获得省部级以上奖励5项,获得授权发明专利23 项,发表SCI收录论文418篇。

学院研究方向包括医学图像处理与分析、医学成像技术与应用、生物医学信号检测与处理、纳米生物光子学与生物传感技术、人工器官等。近两年的考研报录情况未公开,但历年报考人数一直在全国高校内居多。

逐梦――与时俱进的研究分支

近年来,随着生物医学工程学科的发展,生物医学工程技术也日趋成熟,各分支方向的发展也日益明晰。那么,经过几十年的科学探索与研究,生物医学工程的发展现状如何?生物医学工程研究包括生物力学、人工器官、生物医学信号检测处理、生物医学仪器、生物医学成像、生物医学超声、生物材料与微纳米生物技术、分子电子学以及远程医疗与社区保健工程等分支。现今,各分支的发展与研究进行得如火如荼,研制出一系列辅助医疗仪器与关键技术,并在人类医疗诊断中发挥了很大作用。一般来说,我们可以将这些分支简分为四个方向:医学影像学、医学信息工程、医学仪器和分子生物学。

那么,对生物医学工程怀有憧憬的你,应该如何选择自己的努力方向呢?古人云:“知己知彼,百战不殆。”我们需要了解生物医学工程,明白自己对哪方面感兴趣。

医学影像学

影像学诊断是20世纪医学诊断最重要、发展最快的领域之一。20世纪50年代x光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法,而由于X线、CT技术的出现和应用,影像学诊断水平发生了飞跃,极大提高了临床诊断水平。核磁共振计算机断层成像系统,不仅可分辨病理解剖结构形态的变化,还能做到早期识别组织生化功能变化的信息,有利于临床早期诊断。医学影像学由此而生。

不同于医学专业的影像学注重使用影像来诊断病情,生物医学工程医学影像学注重研究如何给医生提供更好的图像信息,如何将人体成像的信息更加可视化。近年来,各相关研究机构研发了许多新型的医学影像技术,包括人体各大脏器、血液乃至皮肤的成像技术,提取出更加有效的医学特征辅助医生治疗。

医学影像的研究对于研究人员的计算机水平有很高的要求,如在本科阶段学习的matlab/c++等软件是较为常用的编程软件。该方向研究生阶段的学习科目有《医学影像学》《多维信号处理与分析》《信号处理的小波变换》等,主要介绍医学成像的基本原理与关键技术,是本科阶段《大学物理》《高等数学》《数字信号处理》等课程的深度延续。

这一方向的研究在生物医学工程专业中较为普遍,很多大学都开设相应的课程或实验室。由于各院校发展情况不同,研究方向的名称也略有不同,感兴趣的考生可以利用网络资源加深了解。典型的院校有:清华大学、上海交通大学、华中科技大学、东南大学等。

医学信息工程

医学信息工程研究方向包括神经功能工程、生物医学信号的检测与处理、生物信息获取以及传感生物信息系统和应用等分支。其主要工作目标一方面是为神经科学研究建立交叉的技术平台,另一方面是为临床神经疾病的诊断和治疗提供新的解决方案。生物医学信号是人体生命信息的集中体现,是窥视生命现象的一个窗口。通过检测心电、脑电、肌电和细胞电活动、体温、血压、呼吸、心音、肌肉收缩等生物信号,提供给医生最好的诊疗信息。

该方向研究生阶段的课程设置主要包括《电路》《信号与系统》《数字信号处理》《数据结构》《生物系统及建模》《生物医学模式识别》等。各院校的课程设置基本相同,或者是相关课程的拓展。同样,该方向对学生的计算机编程能力有一定要求,在学习或实验中需要熟练应用计算机处理实验数据。毕业生的就业去向主要是电子信息和医学信息类的科研院所、医药卫生单位、生物医学电子信息企业等,从事科研、开发、应用设计制造及设备管理等方面的工作。国内开设该方向的院校有:四川大学、电子科技大学、西安交通大学、浙江大学、东南大学等。

医学仪器

医学电子仪器是生物医学工程学科的一个重要分支。19世纪末20世纪初,人类研制成功的各种治疗仪器大量进入临床,最具代表意义的有可植入式心脏起搏器、高频电刀、激光刀等。伴随微电子技术和计算机技术的发展,各种物理治疗类仪器发挥了越来越显著的作用。目前的研究课题包括:面向肿瘤诊断治疗的新型设备的研究开发、基于物理方法的热治疗技术、大功率驱动技术及医学仪器的设计与制造、面向家庭和社区医疗的数字化仪器的研发等方面。

该方向研究生阶段的课程主要有《智能仪器设计》《高级医疗仪器》《医学仪器原理》等,是本科阶段《微机原理与接口技术》《传感器技术》《信号处理技术》等课程的延续。国内开设该方向的院校有:上海交通大学、清华大学、浙江大学、四川大学等。

分子生物学

分子生物学是以分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科,它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象,是当前生命科学中发展最快,并正在与其他学科广泛交叉和渗透的重要前沿领域。由于分子生物学的不断发展,现代生物医学工程中人工关节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床上得到应用,使千千万万的患者恢复了健康。随着社会多样性发展,市场需求的不断变化,该方向也会研发出新的生物能源、保健、护理产品,甚至是化妆品相关的技术。

生物科学的研究生方向第5篇

2015年上海开始全面贯彻落实提出的建设具有全球影响力的科技创新中心的要求,当年5月,中共上海市委通过了《关于加快建设具有全球影响力的科技创新的意见》,坚持以体制改革为关键,以创新人才发展为首要,以创新生态环境建设为基础,以重大创新任务布局为抓手,谋划和建设具有全球影响力的科技创新中心。上海市政府加快了张江综合性国家科学中心的建设,组建了若干创新功能性平台,建设了一批科技创新集聚区,引导大众创业、万众创新,积极推进重大科技前瞻布局,不断深化体制机制改革和制度创新。

作为张江综合性国家科学中心建设的重要步骤,相关部门开始谋划在国家科学中心内的国家实验室的建设,这是一个正确的工作方向。

国家实验室作为部级科研机构的一种重要形式,兴起于第二次世界大战前后,主要为了迎合一个国家重大和紧迫的战略需求。国家实验室一般以明确的国家任务为目标,通过基础科学前沿领域的研究和多学科的交叉研究,寻求基础科学领域的重大发现和解决有关国家安全和发展全局的重大科技问题。在西方发达国家,国家实验室已成为抢占科技创新制高点的重要机制。特别像美国劳伦斯伯克利、布鲁克海文、橡树岭、阿贡等大型国家实验室等,每个都汇集了数以千计的不同学科的高端研究人才,每年都投入亿计的研究资金,围绕国家重点的研究方向,依靠跨学科、大协作支持创新研究。德国、日本等国的国家实验室,也都是如此。

国家实验室的建立有利于集聚一大批高端科学研究人才,有利于国家对重大项目集中投入物力、财力,有利于根据国家的需要,完成一些长期性的基础研究,突破一些短期性的重大科研攻关课题。上海应大力推进在国家科学中心内建立国家实验室的工作。

国家实验室类型

我国现有的部级实验室分为两类,国家重点实验室和国家实验室。其中国家重点实验室有200多所,国家实验室(含筹建)19所,国家实验室高于国家重点实验室。

我国现有国家实验室仅5所:建在中国科学技术大学的同步辐射国家实验室、建在中国科学院高能物理研究所的正负电子对撞机国家实验室、建在中国科学院近代物理研究所的兰州重离子加速器国家实验室、建于中国科学院金属研究所的沈阳材料科学国家(联合)实验室和建在中国海洋大学、中国科学院海洋研究所等的青岛海洋科学与技术国家实验室。其他列入筹建的国家实验室有北京凝聚态物理国家实验室、合肥微尺度物质科学国家实验室、清华信息科学与技术国家实验室、北京分子科学国家实验室、武汉光电国家实验室、船舶与海洋工程国家实验室、微结构国家实验室、航空科学与技术国家实验室、现代轨道交通国家实验室、现代农业国家实验室、磁约束核聚变国家实验室、清洁能源国家实验室、重大疾病研究国家实验室、蛋白质科学国家实验室共14所。

从研究内容看,我国的国家实验室同国外的国家实验室有相同之处,即:既包含基础性研究的,也有应用型研究为主的。但是,也有明显的不同。以美国大型国家实验室为比较对象:美国约有700多所国家实验室,其中大部分规模较小。但是也有规模很大的,分属国防部和能源部等。以其中能源部所属的10所大型国家实验室为例,如阿莫斯实验室,以凝聚态物质与材料科学、化学与分子科学、应用材料科学与工程为主要研究方向;阿贡实验室,以粒子物理、核物理、加速器科学、凝聚态物质与材料科学、化学与分子科学、应用数学、先进计算机科学、应用核科学与技术、应用材料科学与工程、化学工程、系统工程与集成为主要科研方向;橡树岭实验室,以核物理、加速器科学、等离子与聚变能源科学、凝聚态物质与材料科学、化学与分子科学、气候变化科学、生物系统科学、地下环境科学、先进计算机科学、计算科学、应用核科学与技术、应用材料科学与工程、化学工程、系统工程与集成为主要研究方向;劳伦斯伯克利实验室,以粒子物理、核物理、加速器科学、凝聚态物质与材料科学、化学与分子科学、气候变化科学、生物系统科学、地下环境科学、应用数学、先进计算机科学、计算科学、应用核科学与技术、应用材料科学与工程、化学工程、系统工程与集成为主要研究方向;布鲁克海文实验室,以粒子物理、核物理、加速器科学、凝聚态物质与材料科学、化学与分子科学、气候变化科学、生物系统科学、应用核科学与技术、应用材料科学与工程、化学工程、系统工程与集成为主要研究方向等。10家实验室中,除普林斯顿等离子物理实验室研究方向较为集中外,其他都涉及多个学科,都属于综合性的实验室。

而从本文前述情况看,我国的国家实验室多为单一型的,缺少综合性的国家实验室。综合性实验室有很多优点:搭建跨学科的研究平台,有利于不同学科的研究人员相互激发创新思维;储备各学科的研究人才,便于根据研究项目需要组建不同学科研究人员联合组成的研究团队。而我国单一型的国家实验室则明显不具有这样的优先性。因此从类型上来说,上海的国家科学中心如果建立国家实验室,建议应超越现有的国家实验室模式,设立多学科的综合性的国家实验室。

实验室研究方向和重点

在未来上海的综合性国家实验室的研究方向的确立上,科学的发展历史值得重视。

从以往的科学革命的发展历史看,新的、大规模的产业革命之前必然会有一个科学革命作为先导。而能形成产业革命的科学革命,其主要成果必然是对自然界和人类本身有着更深层次的认识,由此引发全新产业的诞生和全新市场的形成。世界发达国家显然意识到这个发展趋势,因此特别注重在基础研究上的投入。美国的国家实验室中,有相当部分正是瞄准这类基础研究领域的。如上述美国能源部的大型实验室中,大部分实验室都集中在核物理、加速器科学、等离子与聚变能源科学、凝聚态物质与材料科学等探索物质更深层次结构的研究上。

生物科学的研究生方向第6篇

关键词 运动生物力学 竞技体育 现状 趋势

一、前言

运动生物力学以其多学科的交叉应用性的研究成果应用于指导体育运动实践;特别是竞技体育的科学训练的需要,运动生物力学在测量技术上不断取得新突破,在改进和完善动作技术,选择和设计优化的动作技术方案等的方面产生了积极的影响。运动生物力学在技术原理方面的研究为运动员的技术诊断和改进训练方法的理论依据。此外,运动生物力学在运动创伤的防治、康复器械的改进,仿生机械等方面也有重要作用;同时也为运动员选材提供了依据。

二、运动生物力学在竞技体育中的研究现状

(一)竞技体育中运动装备、训练器械、测试仪器的研究现状

在竞技体育中对运动装备、训练器械、测试仪器的研究是直接为提高运动成绩服务的,这就对运动生物力学在竞技体育中的科研提出了很高的要求。但就目前的运动生物力学测试仪器来说,测试仪器越来越多样化、测试结果也越来越精确。而且,许多新的现代化的技术装备也被应用到运动生物力学研究上,如运动器械等的研究如运动鞋、训练器材等,近些年对运动器械、仪器设备的研发方面的研究比较少,这类研究有比较好的前景,若利用得当,将大大推动学科的发展,同时对经济的增长也有很大作用[1]。

(二)运动员选材方面的研究现状

运动员选材已从单一方面研究深入到全面展示不同项目运动员身体形态、生理机能、运动力学生物力学等方面的综合的研究,这些学科需要多种方法综合运用,以达到理想的效果。对于竞技体育选材的问题,要从多学科交叉研究才能完成。而运动生物力学的研究更加依赖高新技术运动生物力学的研究,而当前竞技体育中相对缺乏高科技多学科的综合,测试方法上的局限于现有方法的应用,且缺乏较高水平的运动生物力学在运动员选材方面研究;在选材内容上偏重于以往的仪器测试,在选材项目上比较局限,展开的项目不多,也没有进行深入研究。

(三)运动损伤及其康复的研究现状

运动生物力学研究竞技体育中运动训练引起损伤机制,了解与认识其病因、探讨预防、治疗及康复措施一直是运动医学与运动生物力学在竞技体育研究中要解决的重点问题之一。在竞技体育中用运动生物力学的方法研究运动损伤及康复的研究也越来越受到重视,而且与运动专项结合更加紧密。运动损伤相关研究包括对正常运动系统的研究,由于运动创伤中以韧带、软骨的损伤为主,故韧带与软骨成为研究的重点,尤其是软骨,此外对运动损伤相关研究还包括运动损伤及修复与重建后相关组织的生物力学研究,运动损伤及修复与重建后关节的整体生物力学特性研究也是研究重点[2]。

(四)技术动作的研究现状

竞技体育项目动作的技术分析研究是目前运动生物力学研究成果最多的,这些研究成果为运动成绩的提高作了重大的贡献。但是在技术动作的研究中也出现了一些问题,田径、武术等项目研究得比较多,而技术稳定性差,对抗性及灵活性强的项目研究的比较少,这也许是由于像田径等稳定性强的动作技术容易进行分析研究,而技术稳定性弱的项目技术动作不易分析研究而造成的。运动生物力学在技术研究中目前最先要解决的是怎样将生物力学的有关理论尽快地运用到体育实践中解决技术训练中存在的具体问题。

(五)人体运动模型研究及计算机模拟与仿真的模拟现状

经计算机实现对人体运动的模拟仿真,这类研究是目前处于人体运动研究的最前沿的理论方法,它不仅能用电脑全过程模拟人体各种复杂运动并用三维动画方式完整地显示,而且能对人体尚未实现的运动预测其可能性和技术要点[3]。这一方法将是今后运动生物力学研究的重要方面。这些方法在竞技体育中能得以应用将会对我国竞技体育的发展将会有着重大的意义。目前我国在这个方面研究的不是很多主要是应用于高难度,高危险性的技术的方面的项目,如:跳水项目,郝卫平等建立了跳水运动的三维人体运动仿真与显示平台――数字化三维跳水专项运动仿真系统,这种系统的建立可以对运动技术与连接方式进行精确的分析研究,有效的指导技术训练。

(六)运动生物力学的理论研究与实验测试结合的研究现状

目前运动生物力学的理论研究成果还比较少,研究成果不够丰富,从而成为制约我国运动生物力学在竞技体育中发展的瓶颈。测试报告复杂难懂:通过运动生物力学测试,我们提供给教练的测试报告大多数都是数字、曲线等比较抽象的材料,由于教练和运动员自身的生物力学知识水平受限,他们对科研人员提供的数据和材料难以理解,很难将科研成果吸收和消化、时间长就丧失了对科研的兴趣,科研训练实践严重脱节[4]。

三、运动生物力学在竞技体育中的发展趋势

(一)运动装备、训练器械、测试仪器设备的研究日益引起重视

运动装备、训练器械、测试仪器设备是与竞技体育的发展是密不可分的,当今竞技体育的发展对装备、器械、测试仪器提出了更高的要求。近年来运动生物力学与其它学科的指标进行交叉运用使测试仪器的功能、准确度等不断的提高。器材与测试仪器出现专项化,测试和训练的计算机化,专项技术的专用测试仪器以及运动员的服装,器械的研究不断的增强。随着科学训练的不断普及化,技术测试仪器专项化等在竞技体育研究中得到充分应用并不断向科学化和合理化的方向发展。运动生物力学在设计、研究、改进体育仪器、运动装备、训练器械等历来是研究的一个重要方面,运动生物力学在未来的竞技体育科研中应以机械、电子、材料、计算机等的专家积极交流,在竞技体育的仪器、器材设备、和设施的科研、开发和应用方面,发挥自己的作用。

(二)运动生物化学在运动员选材中将扮演更加重要的作用

运动生物力学中的许多测试仪器可用来收集、分析和评价运动员与器材运动的信息,高速摄影仪,测力台、肌电图、关节测角仪等这些仪器精确度高,效果好。且这些仪器是科研人员的在竞技体育研究中的重要研究工具,运动员选材在竞技体育中是非常重要的,随着科学训练的普及化,有些仪器也被教练员及科研人员使用来进行运动员选材并且在选材过程中扮演中重要的作用

(三)运动损伤及康复的研究将更加的深入

预防运动损伤是运动员取得更好的成绩有着重要的意义,并且在实践研究中找出导致损伤的因素及提出预防措施,使运动损伤的风险降至最低,为运动员取得最佳成绩打下了基础。近年来我国在运动损伤及康复的研究也越来越受到重视且与运动专项结合不断加强。预防运动损伤与康复的研究要多方法、多学科结合的研究,所以加强多学科的交叉对预防运动员伤病与康复的研究是运动生物力学研究的发展趋势。

(四)技术动作的分析研究增多

竞技体育动作技术研究是运动生物力学主要研究的领域之一。用运动生物力学原理优化的训练方法与技术动作应用在竞技体育中,可以有效延长运动寿命还可以预防运动的损伤,为运动员取得理想的成绩奠定了基础。目前研究技术动作最多的项目有田径、武术等技术稳定性的项目,而集体项目、对抗性项目等项目研究的较少。而今后竞技体育的动作技术研究的发展趋势主要有:从几个运动项目的研究向众多运动项目的研究扩展;从单人项目向集体项目向对抗性项目发展;从单纯技术研究向战术研究发展;从单项指标的测试研究向多项指标的综合测试;从单一的运动学指标测试研究向运动学、动力学、生物学多项指标的综合测试研究发展;从单学科研究向多学科综合研究发展;从单一的运动生物力学研究向生物力学、运动生理生化、运动心理等多学科的综合测试研究方向迈进[5]。

(五)人体运动模型研究及计算机模拟与仿真

计算机实现对人体运动模型的研究是目前处于人体运动研究的最前沿的理论方法,此种方法不仅能用电脑全过程模拟人体各种运动并用三维动画方式完整地显示出来,而且还能对人体尚未实现的运动预测其可能性和技术要点,这个方法是运动生物力学今后研究的重要领域之一。但是随着电子计算机在运动生物力学研究中的普遍利用,运动生物力学研究中很多困难已逐步得到解决,因此,建立各种运动模型进行模拟试验是运动生物力学研究方法的又一发展趋势。在建立人体运动模型的基础上,对运动过程进行模拟与仿真是目前也是目前运动生物力学探索的难点及运动生物力学尖端研究课题。国家体育总局科研所郝卫亚等[6]研究并实现了一个适合于跳水运动的三维人体运动仿真与显示平台――数字化三维跳水专项运动仿真系统。通过该系统,可以对竞技体育动作技术进行生物力学的分析且利用三维动画对运动员的动作技术进行模拟仿真,进而促进科学化训练。

(六)运动生物力学的基础理论研究与训练实验的结合不断加强

运动生物力学的研究旨在更好的进行科学训练,目前最先要解决的是怎样将生物力学的有关理论和测试方法等研究尽快地运用到竞技体育实践中解决运动训练的具体问题,为此根据目前训练的需要应将研究的报告简单化、形象化、实用化,以提高运动训练的实效性,帮助运动员提高运动成绩。

四、小结

(一)对运动技术研究在今后运动生物力学在竞技体育研究中仍然是研究的重点,竞技体育动作技术研究是今后运动生物力学研究的重要领域之一。

(二)运动装备、训练器械、测试仪器设备的研制增多,且运用高新技术研制生物力学的测试仪器是运动生物力学研究者不断研究的内容。

(三)运动生物力学在运动员的选才过程中将扮演中重要的作用,随着科学训练的普及化,运动生物力学中的许多测试仪器经常应用于运动员的选材。

(四)运动损伤与康复的研究将更加得到重视,应广泛结合其它学科的交叉研究共同解决运动生物力学在竞技体育研究中的有关问题,而且与运动专项结合更加紧密的研究以期来减少在训练中的运动损伤。

(五)加强多学科的合作,研究与训练实践的更好结合,促进运动生物力学的科研更好地为训练服务,以提高运动训练的实效性,促进运动员成绩的提高。

(六)人体运动模型及计算机模拟仿真等高新技术使运动生物力学的研究手段得到大幅度提高,适时运用高新技术来研制测试仪器是运动生物力学研究的一个重要课题。

参考文献:

[1]路慧娟.我国近十年运动生物力学的研究进展及发展趋势[J].科技创新导报.2010.2.2.

[2]刘平.生物力学在运动医学领域应用现状和展望[J].医用生物力学.2008.2(23):99.

[3]华立君.运动生物力学的研究现状与展望[J].牡丹江师范学院学报.2006.4:41-42.

[4]华立君.运动生物力学的研究现状与展望[J].牡丹江师范学院学报.2006.4:41-42.

生物科学的研究生方向第7篇

【关键词】物理学 毕业论文 选题 教育研究

【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)23-0055-02

本科毕业论文是实现本科培养目标的综合性实践教学环节,它既是对学生大学四年学习成果的一次综合考查,也是对学生运用所学知识和技能进行科学研究工作的初步训练。近几年,笔者在指导物理学专业本科毕业论文时发现,物理学专业本科毕业论文选题出现了一些新特点:主要是选题呈现多样化,物理教育研究方向的选题趋热,理论物理研究方向的选题趋冷,中学物理教育研究方向的选题已成为热点。出现这种现象,既有考研与就业形势的影响,也有学生的学习观与就业观的因素,值得我们去关注和思考。

本文研究所选数据为最近几年的数据,具有较好的时效性,数据来源准确,且基于浙江师范大学的学校地位(1980年被列为浙江省属重点高校),所以能基本反映全国高师院校中物理学专业本科学生毕业论文写作的趋势。

一 毕业论文选题的调查统计分析

对浙江师范大学物理学专业2010~2012年三届学生毕业论文选题的研究方向作了较详细统计,分别从纵向、横向进行了比较,见表1、表2、表3。从表1可以看出,学生毕业论文选题涉及十几个小研究方向,通过对这些小研究方向进行合并,可归类整理成“物理教育”“理论物理”“普通物理”“应用物理”四个大研究方向。其中,物理教育包含中学物理教育、物理学史和大学物理实验;理论物理包含理论力学、量子力学、电动力学和统计物理;普通物理包含力学、电磁学、热学、光学和原子物理;应用物理包含新能源材料、家用电器和其他。如“物理教育”研究方向,除了传统的中学物理教育研究方向外,还涉足了物理学史研究方向和大学物理实验研究方向,毕业论文选题呈现了多样化的特点。

从表2可以看出,三届学生毕业论文选题为物理教育研究方向的人数分别占年级总人数的24.4%、30.4%、37.4%,而选题为理论物理研究方向的人数分别占年级总人数的43.3%、40.2%、26.4%,物理教育研究方向的选题趋热而理论物理研究方向的选题趋冷的特点明显。从表3可以看出,在物理教育研究方向毕业论文选题中,选题为中学物理教育研究方向的人数分别占物理教育研究方向总人数的63.6%、78.6%、82.4%,中学物理教育研究方向的选题已成为学生研究热点的特点非常明显。

面对以上高师物理学专业本科毕业论文选题的新趋势,指导教师中出现了各种各样的看法,褒贬不一,概括起来主要有以下几点:(1)目前,由于中学教师待遇较好,越来越多的高师毕业生想进中学工作,学生选做中学物理教育研究方向课题既实事求是,又能为将来从事中学物理教育研究打下一定的基础。(2)目前,我国新一轮基础教育课程改革正在全面推进,新的课程理念、教材、课程评价观强烈冲击着现有的教师教育体系,高师物理学专业本科学生选题以中学物理教育为研究方向,充分体现了当前高师物理学专业本科学生对我国基础教育物理课程改革的关注。(3)中学物理教育研究方向的论文学术性低,让大学本科学生去做中学物理教育研究方向的选题,会降低物理学专业本科生的培养目标。(4)高师物理学专业的本科生只有几周中学物理教学实践时间,让学生做中学物理教育研究方向的选题既不切实际,也无法写出高水平的中学物理教育研究论文。

二 高师物理学专业教育改革的几点思考

1.转变观念,自觉提高对物理教育研究的认识

随着教育的发展,“科研兴校”“科研促学”的理念日益被大家所接受,物理教育研究的能力作为物理教师一项必备的素质也越来越受重视。物理教育研究是以物理教育现象和物理教育问题为对象,有计划、有目的地运用科学研究的原理和方法,通过对物理教育现象的描述、解释、预测和控制,探寻物理教育活动规律及其有效物理教育途径和方法的一种科学实践活动。物理教育研究的能力是一种高级的、来源于物理教育实践,而又有所超越和升华的创新能力,它要求研究人员具有扎实的教育学、心理学的理论和方法论知识,具有发现问题和分析问题的能力,具有收集文献资料和筛选信息整理资料的能力,具有较好的文字表达能力,具有开拓创新精神等。高师物理学专业加强培养学生物理教育研究的能力,不仅符合高师物理学专业人才培养目标的要求,而且适应当前基础教育物理课程改革与发展的需要。因此,高师物理学专业的教育管理者和任课教师应转变观念,自觉提高对物理教育研究的认识。

2.与时俱进,积极关注基础教育物理课程改革

由于物理学专业本科毕业论文选题中中学物理教育研究方向的选题占了较大比例,这一项指导任务,单由几个从事物理课程与教学论的教师来承担难以完成,还需其他专业课教师也来承担才能完成。这就给本科毕业论文的指导教师提出了新的要求,必须转变轻视中学物理教育研究的观念,与时俱进,全面了解当前基础教育物理课程改革的内容及发展趋势,这样才能正确指导学生做好中学物理教育研究方向的毕业论文。另外,作为一名高师物理学专业的任课教师,即使不指导学生毕业论文,也应时刻关注我国基础教育物理课程改革的发展与需求,也应积极参与我国基础教育物理课程改革的实践和研究,因为高师物理学专业的培养目标主要是未来的中学物理教师,高师物理学专业所有的教学工作都应围绕这一目标来进行。因此,高师物理学专业的任课教师必须与时俱进,积极关注基础教育物理课程改革。

3.因势利导,积极为学生创造物理教育研究的条件

第一,开设“物理教育研究论文写作”课程。为了提高学生的物理教育研究论文写作能力,帮助学生尽早参与物理教育研究。笔者建议在高师物理学专业大三开设“物理教育研究论文写作”课程。在做物理教育研究方向的毕业论文时,绝大多数学生从未有过做物理教育研究的体验,完全不清楚物理教育研究论文写作的具体要求和规范,这与没有开设“物理教育研究论文写作”课程有直接关系。该课程应从理论和实践两个层面剖析物理教育研究论文写作的要旨。如物理教育研究论文写作的目的、意义、价值;物理教育研究论文的选题、文献综述、论点的形成、研究方法的选择、论据的梳理;物理教育研究论文的规范、要求、修改等,从理论层面进行剖析。同时将一些有代表性的优秀物理教育研究论文作为范本,在学生仔细阅读的基础上,教师引导学生一起评析,诸如评析论文的选题与结构,材料的整理与分析,研究其学术性、科学性、创新性、专业性、实践性等,以此给学生示范作用,从实践层面使学生准确地掌握物理教育研究论文写作的要领,提高学生物理教育研究的能力。

第二,拓展物理教育实习的内容和形式。做物理教育研究的先决条件是必须深入物理教学的第一线。目前,我国高师院校学生物理教育实习普遍采用在大四集中(或相对集中)实习的模式进行,时间一般只有6~8周,实习目的主要是让学生了解中学物理教学常规工作,进行中学物理课堂教学实践,培养其独立从事中学物理教育和教学工作的能力及中学物理教育研究的能力。时间短且形式单一的物理教育实习,是学生做中学物理教育研究论文的不利因素,也是造成中学物理教育研究论文水平不高的直接原因。笔者建议拓展物理教育实习的内容和形式。高师物理学专业应让本科学生在大一到大四整个学习过程中尽早、多次、渐进地全程接触和了解中学物理教学实际,在中学物理教育实践活动的不同阶段中(如在教育见习、模拟实习、正式实习等阶段中)感知、思考和深化对中学物理教育教学的专业性、复杂性的认识,并有目的地指导学生在中学物理教育实践中开展物理教育现状调查和物理教育研究工作,以培养学生的物理教育研究能力。国外许多国家在师范生教育实习方面有很多好的经验值得我们借鉴。如德国师范生实习时间是72周,在较长的实习期间,学生能深入了解教育实际,学会在真实的教育实境和教学个案中调查研究、发现问题、选择课题、搜集数据、形成观点,以培养他们的教育研究能力。总之,积极为学生创造物理教育研究的条件,能有利于培养学生物理教育研究的能力。

参考文献