生物力学论文:种植义齿下部结构生物力学探究论文 摘要摘要:种植义齿的生物力学相容性是影响种植义齿的远期成功率的主要因素之一。本文从种植材料、种植体形态、种植体表面结构、种植数量、种植体在颌骨内的排列和分布、受植区颌骨的形态结构等方面对种植义齿下部结构的生物力学特性作一综述。 自Branemarkr提出骨结合理论以来,种植义齿已成功地应用于临床,解决了以往传统义齿的固位、舒适等新问题,取得较好的修复效果。但临床上仍常出现种植体四周骨组织吸收、种值体断裂、松动、脱落等新问题[1,2。许多学者认为种植义齿的生物力学相容性是影响种植义齿远期成功率的主要因素之一。本文对种植义齿下部结构生物力学探究概况作一综述。 1种植材料对种植义齿生物力学的影响 Nishihara等[5通过动物实验探究表明种植体四周骨内的应力分布和种植材料的性质、材料的弹性模量关系不大,而是更多的和种植体的形态、颌骨的形态及结构有关。Rieger等用三维有限元法(finiteelementmethod,FEM)分析,也得出相类似的结果。但从生物力学的观点来看,不同材料和不同弹性模量的种植体对应力在种植体骨界面的分布是有影响的。邹敬才等[4用有限元法在5种不同弹性模量、相同的负荷条件下,对单个螺旋形种植体骨界面的应力分布规律作比较,结果表明种植体的弹性模量越高,种植体颈周骨内应力越小,而根端骨内应力越大;种植体弹性模量越低,种植体和骨界面的相对位移运动就越大。适宜的种植体的弹性模量在70000MPa以上。 目前,由于金属及金属合金材料具有优良的生物力学性能而被广泛应用于种植体的制作,其中钛和钛合金等被认为是最合适的种植材料。近年来许多学者探究了用生物陶瓷作为种植材料[5,认为生物陶瓷种植体在植入后的始阶段可以获得较钛及其合金更好的生物相容性,但在行使功能后终因生物陶瓷本身力学上的易碎性导致生物陶瓷种植体生物力学的相容性较差,Glantz等[6通过实验也证实了陶瓷种植体和陶瓷涂层的种植体因生物力学上有较差的相容性导致种植后较高的失败率。 2种植体的形态对种植义齿生物力学的影响 Victor[7用三维有限元法对3种不同种植体系统(Branemark系统、Bud系统、IMZ系统)的不同形态的种植体,在不同的加载条件下,种植体四周骨内的应力分布情况进行了探究。结果表明3种不同种植体四周骨内最大应力均位于种植体颈部四周和种植体翼的下方,且越近种植体根尖部,骨内应力越小。种植体的翼可以减少应力在种植体及其四周骨内的分布,去掉翼不但增大种植体颈部骨的应力,而且将改变整个应力分布的情况。在其他因素不变的情况下,增大种植体颈部直径,种植体四周皮质骨内应力大大降低,故认为种植体颈部的直径对种植体四周的应力分布水平影响最大,两者呈负相关。岑远坤等[8对叶状和柱状种植体支持的全下颌种植覆盖义齿在不同牙位下应力分布的情况进行了探究,结果表明叶状种植体和柱状种植体应力分布的基本规律相似,种植体颈部以及其四周的骨皮质界面均为应力集中区。但叶状种植体在其颊舌面和近远中面交界的尖锐线角处,应力集中更明显,其骨界面的应力峰值均大于柱状种植体。Holmgren等[9探究认为圆锥形种植体比圆椎状种植体更有利于种植体骨界面的应力分布,黄辉等[10探究认为螺旋形种植体螺旋顶角的改变可以导致种植体在支持组织内应力分布水平的变化,并指出螺旋顶角为60%26ordm;的种植体应力分布最合理。 3种植体的表面结构对种植义齿生物力学的影响 有学者从生物力学角度探究认为表面有微孔的种植心得形成更好的种植体-骨界面结合,当孔径为50-200%26micro;m时可获得最佳的结合强度。陈安玉[11探究表明由于表面微孔的存在,可在种植体骨界面形成机械的锁结功能,从而改变微界面应力的功能方式,使得在大界面上每一个区域均有小界面的压应力存在,使拉应力和剪应力转变为压应力;另一方面微孔增加了界面的接触面积,降低了平均应力水平,从而更有利于应力的合理分布。 近年来许多学者提出种植体表面的生物活性涂层可以诱导骨性结合。Michael等[12经临床观察报告HA涂层种植体成功率(7-8年)达97.5%,Adell认为HA涂层种植体有利于早期愈合。有学者探究表明BTG钛基复合种植体植入颌骨内后,早期固位优于钛种植体,具有较高的界面结合强度,并且在界面上可产生化学结合、金属结合、机械结合3种方式。但也有资料提示随着种植体接受功能负荷时间的延长,成功率下降,临床上亦出现涂层和钛芯结合强度不足导致涂层剥落者。 4种植体的数量以及在颌骨内的排列和分布对种植义齿生物力学的影响 种植义齿由多个种植体支持时,应力分布情况由种植体的数量,种植体在颌骨内的方向、排列所决定。一般认为种植体的数目越多,每个种植体上承担的应力就越小。Skalak探究认为多个种植体支持的种植义齿当受到水平方向力功能时,力量可以较均匀地分散到各个种植体,且分散到每个种植体上的力量要小于总功能力。当垂直方向力功能于种植义齿时,力量不会均匀地分散到每个种植体,越靠近功能力点的种植体受力越大。 对于全口种植义齿,Skalak认为4-6枚种植体即可支持全口固定种植义齿。Bschwartzman探究表明4个或5个种植体支持的全颌种植义齿在应力分布规律上无差异,并认为当垂直负荷功能于全颌种植义齿远端悬臂梁时,最靠近悬臂梁端的种植体产生的应力最大。Davis通过实验探究得出相似的结果。Osier[13用静态工程原理分析进一步指出最靠近悬臂梁的种植体所承受的负荷通常是总负荷的2.5-5倍,是非悬臂梁状态的1.75-3.5倍,主要承受的是压应力,而远离悬臂梁端的种植体主要承受张应力。悬臂梁越长,末端种植体所受的应力越大,故认为在种植义齿设计时,应尽量避免使用悬臂梁,如一定要使用悬臂梁时,种植体应尽量离散,且悬臂梁的长度不能超过种植所能承受的范围。 Federick等[14用光弹法探究了由2个种植体支持的全颌种植义齿的应力分布,结果表明种植体在颌骨内应垂直于牙平面并平行放置,以利于牙力通过种植体垂直传递,减少种植体的力矩和界面过大应力。但临床上为取得共同的就位道,往往使种植体之间形成一定角度,Naert等[15指出在同一牙弓中种植体之间的相互偏差角度不宜超过20%26ordm;,以使负荷没种植体长轴传导。Hertey等[16探究表明,种植体在颌骨内的分布呈曲线型排列较直线型排列者界面的应力要小,种植体为直线型排列缩小了其后方向的分散程度,导致游离臂和抗力臂比例增大。 5受植区颌骨的形态结构对种植义齿生物力学的影响 从生物力学观点看,颌骨是一种多相的、各向异性的、非均质性的、多孔的复合体。人类的颌骨是具有一定屈曲性的弹性体[17,可以承受一定的压力,但其皮质骨和松质骨都有一定的抗张力和抗压力的极限,当颌骨受力水平高于其极限值时,就会产生微骨析,最后导致骨质吸收破坏。 Lundgrens[18指出种植体的成败和颌骨骨皮质的密度、厚度、颌骨的宽度以及受植床血供等直接相关。Jensen指出受植区的颌骨形态和结构较整个颌骨的形态和结构对种植义齿的应力分布影响更大,一个理想的受植区颌骨至少要能提供10mm的骨性结合区,其水平宽度至少为6mm。Victor等[7用三维有限元法探究了由3种不同厚度皮质骨的颌骨支持的种植体在不同的负荷下,种植体及其四周骨内的应力分布,结果表明3种情况下种植及骨界面应力分布的规律基本相同,最大拉应力、压应力均位于种植体的颈部四周。但最大拉应力、最大压应力的值却有显著差异。皮质骨越厚,种植体及其四周皮质骨内的应力越小。但在垂直瞬间加载时,最大拉应力位于种植体颈部,最大压应力位于种植体底部,当种植体的颈部和底部同时位于皮质骨内时,可以明显降低种植及其四周骨内的应力。Papavasilion[19也指出当皮质骨缺乏时,可导致种植体骨界面的应力增高,从而导致种植体四周骨的微骨折。 生物力学论文:腰椎的生物力学构成以及腰椎易损性原因 成年人中的腰痛发生率约为80%,其中7%~11%转为慢性腰痛,腰痛是仅次于感冒的第二大疾病。腰痛持续t 3个月,一般认为即是慢性腰痛。中国传统的腰痛治疗办法包括卧床休息、按摩、牵引、理疗(中频电疗等)、正骨、简单的腰背肌力量训练(小燕飞、五点支撑),以及口服非甾体消炎药物(芬必得、扶他林等)、肌肉松弛剂,口服中成药(活血化瘀类药物),针灸等。 过去10年,欧美多个国家陆续发表了慢性腰痛治疗指南,其结论基于循证医学的证据,有一定的参考性,多数治疗指南认为运动训练、非甾体消炎药、生活方式指导、手法治疗等有一定疗效。在欧美国家,慢性腰痛的从业人员包括物理治疗师、全科医生、康复医生、骨科医生等,主要的治疗手段包括腰椎稳定性训练、手法正骨、有氧训练、药物治疗等,与中国的治疗手段有所差异,欧美国家更注重患者本人的积极参与和主动的运动训练。 近年来,各个流派的腰痛治疗技术传入我国(如悬吊运动训练技术等),经实际验证,确有疗效,逐渐在康复医学界推广并扩展至社区医疗体系。正常脊柱本身具有稳定性 Write等(1987)最先提出脊柱稳定性的概念,认为在生理条件下脊柱各结构能够维持其相互间的正常位置关系,不会引起脊髓或者脊神经根的压迫和损害,称为“临床稳定”,而当脊柱丧失这一功能时,叫作“临床不稳定”。影响脊柱稳定性的因素包括四大类:①结构性稳定器――椎体的形状与大小,关节面的形状、大小与方向;②动力性稳定器――韧带、纤维环、关节面软骨;③流体力学稳定器――髓核的膨胀度;④随意性稳定器――整体运动肌和局部稳定肌。 Panjabi于1992年提出了保持脊柱稳定性“三亚系模型”:被动亚系、主动亚系和神经控制亚系。 被动亚系主要由椎体、小关节突和关节囊、韧带等成分组成。 主动亚系由肌肉和肌腱组成。采用去除肌肉的实验证明,缺乏相应的肌肉的支持,腰椎可以在极其轻度的负载之下变得非常不稳定。 神经控制亚系主要接受来自被动亚系和主动亚系的反馈信息,判断用以维持脊柱稳定性的特异性需要,然后启动相关肌肉的活动,实现稳定性控制的作用。神经控制亚系能够预测即将发生的肢体运动,然后启动相关肌肉活动来保持肌肉稳定性,如在上肢运动发生之前多裂肌和腹横肌活动先行启动。而慢性腰痛患者这些肌肉的启动时间相对较晚,表现出明显的神经控制功能障碍。脊柱周围肌肉保持脊柱稳定 根据功能和解剖位置的不同,将脊柱周围肌肉区分为局部稳定肌和整体运动肌两类。在肌肉保持脊柱稳定的作用中,局部稳定肌起到主要作用,整体运动肌主要作为身体运动所需的动力的来源,负责做功,而在保持脊柱稳定性方面起到辅助作用。 整体运动肌 位于表层,在双关节或者多关节分布,如连接胸廓和骨盆,这些肌肉收缩通常可以产生较大的力量,通过向心收缩控制椎体的运动和产生功率。 局部稳定肌 通常起源于脊椎,它们的主要作用是控制脊柱的弯曲度和维持脊柱的机械稳定性,通常位于深部,在单关节或者单一节段分布,通过离心收缩控制椎体活动,具有静态保持能力。脊柱最重要的局部稳定肌为多裂肌,其他如腹横肌等也起到类似作用。 腰部多裂肌处在腰部肌肉中的最内侧,每块多裂肌由5个不同的肌束组成,每一束由一系列来自棘突和椎板的肌纤维束组成。椎板的肌纤维嵌入到下一个椎体的横突,第5腰椎的肌纤维嵌入到第1骶椎的背侧骶骨小孔上。 有一些多裂肌中最深的肌纤维依附在椎骨关节突的关节囊,可以保持关节囊的紧张度,避免关节软骨之间的撞击。多裂肌的作用包括提供脊柱的节段稳定、保持脊柱的自然生理前凸、控制小关节的运动、调整椎体间压力和负荷的分配,多裂肌是唯一一块主要起保护椎骨作用的肌肉。腰部多裂肌在低负荷功能性活动中(日常生活)一致性的激活可能反映了它在保持腰椎稳定性中的作用。 稳定肌群的功能障碍以肌肉萎缩、功能抑制为主;运动肌群的功能障碍则更多地表现为肌肉的过度紧张和短缩。稳定肌群和运动肌群的区别,见表1。为何腰椎容易损伤及发生退行性改变? 腰椎受力情况分析 日常生活中,腰椎承受较大压力,这些压力成为腰椎损伤和退行性改变的一个重要原因。腰前屈并抬起重物时,需要背部、臀部等肌群收缩以提供力量,可以把腰椎理解为支点,搬起的重物由于距离腰椎较远,其杠杆力臂较长,而背部和臀部肌群距离作为支点的腰椎较近,其杠杆力臂较短必须产生较大的力量来弥补自身力臂过短的缺陷,椎间盘内压的测定反映了这一压力变化的情况。 有研究报告,腰椎间盘的压力在平躺时候是150~250 N,直立位时是500~800N,挺直坐位时是700~1000N,当弯腰抬起10 kg的重物时候是1 900 N。另一个生物力学试验报告,在健康青年分别提起14 kg和29 kg的重物的时候,L4/5椎间盘的压力大约分别升高到4 000 N和5 500 N。在向前弯腰时,腰椎间盘内压增加(因为腰部的弯曲力矩加大)、髓核向后移动(相邻椎体后缘张开、前缘靠近)、后侧纤维环承受的应力急剧增加。向后伸展腰部时,力学表现相反。因此,部分纤维环撕裂的年轻患者在急性期恐惧弯腰、N绳肌代偿性紧张限制弯腰的动作。 腰椎关节突的面积较小 压力的改变很容易导致关节突关节面上所承受的压强的改变,因此,在姿势的改变中,腰椎关节突关节是很容易受到影响的。当腰椎前凸加大时,关节面间的压强增加。而且,前凸这一姿势使增加的压力主要集中于关节面的下缘,所以进一步导致非常高的应力集中。而当腰椎轻度前屈时,上关节突与下关节突的关节面比较平行,则两者之间的接触应力也比较小。部分中年患者腰椎关节突关节退变并出现关节炎时,患者在腰前凸增大的姿势(站立、腰后伸等)腰痛加重,在腰后凸的姿势(坐姿、蹲姿等)腰痛减轻。部分患者仰卧时腰痛加重,可能与患者仰卧时腰大肌紧张致腰前凸有关,患者在仰卧时屈髋屈膝(腰大肌放松)或侧卧并轻度屈髋,则腰痛可以减轻。 与中立位相比,中度屈曲时,腰椎管的横截面积增加12%,而后伸时降低15%。在后伸位椎管容积减少的原因有2个,一个是黄韧带向前膨隆,另一个是后伸位导致构成椎管侧壁的椎弓根更加靠近。 老年人黄韧带弹性下降在腰椎后伸时,黄韧带无法像年轻人那样弹性回缩,而是形成皱褶,当这些皱褶向前侵入椎管时,会进一步加重椎管的狭窄。腰椎管狭窄患者被迫采取坐位或蹲位,其目的在于使腰椎恢复至轻度屈曲的状态,从而增加腰椎管横截面积。很多腰椎管狭窄的患者可以骑自行车而不能长距离行走,就在于骑车时腰椎处于轻度屈曲的状态。 主动运动在腰椎稳定性中的重要作用 长时间卧床休息会导致腰部稳定肌群的萎缩,有研究表明,卧床48 h后腰部稳定肌群即开始萎缩,这提示较长时间的卧床对患者可能弊大于利;而另一方面,过度劳累会导致腰部结构劳损。在腰痛的治疗中,强调无痛下生活(避免超出身体生理上限的负荷)、无痛下运动(通过运动防止主动亚系和神经控制亚系的功能下降)。 学术信息 抗生素干扰婴儿肠道微生物组 在我们的肠道里,生活着许多微生物群落,它们在调控人体代谢和免疫防御功能上起着关键作用。这些微生物群落的集合被称为肠道微生物组。美国《科学转化医学》杂志6月15日发表的研究结果显示,使用抗生素会降低婴儿肠道微生物组的多样性和稳定性。 在世界大部分地区,对患病婴幼儿用抗生素治疗已成常规做法,美国孩子在2岁时平均有过3个疗程的抗生素治疗。 美国纽约大学等机构的研究人员用2年时间追踪观察了43名美国婴儿的肠道微生物组,收集了这些婴儿的排泄物样本及其母亲在分娩前后的排泄物样本。研究表明,母亲身体内外的微生物组可能通过母乳喂养和皮肤接触等方式,对婴儿肠道微生物组的发展施加影响。使用抗生素、剖宫产和主要喂食配方奶粉都会降低婴儿肠道微生物组的多样性。 在另一项研究中,美国马萨诸塞综合医院等机构的研究人员和芬兰同行采集了39名芬兰儿童3岁之前的排泄物样本。结果发现,抗生素治疗会导致婴儿期孩子的肠道微生物组稳定性下降,在治疗后,一些肠道微生物会暂时携有对抗生素耐药的基因。 先前的一些研究曾将肠道微生物组与肥胖症、糖尿病、哮喘和过敏联系在一起。因此,研究人员将继续追踪他们的研究对象,以了解肠道微生物组在受到上述干扰后会对健康出现哪些长期影响。 生物力学论文:定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原支架上兔软骨细胞生长增殖观察及新生组织生物力学检测 [摘要] 目的 探讨采用定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原软骨支架复合软骨细胞体外构建生物力学性能更好的组织工程软骨。 方法 利用牛跟腱和猪软骨分别提取Ⅰ型胶原和Ⅱ型胶原并以超微量分光光度计测定其最大紫外吸收峰。利用快速冷冻自然真空冻干筛选成型法制备垂直定向微孔结构的Ⅰ/Ⅱ型胶原复合支架,同时采用普通冷冻干燥法制备非定向Ⅰ/Ⅱ型胶原复合支架。将兔软骨细胞分别接种在两组支架上,体外静态培养3 d后扫描电子显微镜下观察软骨细胞生长情况,MTT法测量两组支架体外静态培养14 d内细胞生长情况,通过测量第7天和第14天杨氏模量和抗拉强度检测两种新生组织工程软骨的生物力学性能。 结果 扫描电镜观察在两组支架上体外培养3 d后的软骨细胞生长情况良好;定向Ⅰ/Ⅱ型胶原复合支架上种子细胞在5~11 d内增殖速度高于非定向Ⅰ/Ⅱ型胶原复合支架,两者差异有统计学意义(P 0.05);定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原软骨支架的压缩弹性模量和抗拉强度高于非定向Ⅰ/Ⅱ型胶原软骨支架,差异有统计学意义(P 0.05)。 结论 定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原软骨支架能够在特定时间段内促进细胞增殖,与软骨细胞体外静态培养后能够成功生成具有定向纤维结构、生物力学性能更好的组织工程软骨,是有良好应用前景的组织工程软骨支架材料。 [关键词] Ⅰ/Ⅱ型复合胶原膜;定向支架;软骨细胞;软骨组织工程;生物力学 临床常见的关节软骨缺损很难自愈,传统治疗方法不能实现透明软骨修复[1]。组织工程软骨植入是治疗关节软骨缺损效果较为确切且安全性好的治疗方法[2]。Stark等[3]通过研究证明了软骨细胞在胶原膜上能够生存且进一步增殖。液态下的胶原蛋白形成一种胶状溶液,其作用可刺激细胞分裂,同时胶原蛋白的一部分降解产物可被细胞利用合成新的细胞外基质[4]。Yates等[5]的研究中使用Ⅰ型胶原海绵支架搭载牛软骨细胞,共培养后观察软骨细胞可以正常增殖并维持其表型稳定。基于Ⅱ型胶原蛋白具有促进去分化软骨细胞再分化与活化的能力[6],Ⅱ型胶原在组织工程软骨中越来越受重视。 关节软骨细胞外基质的胶原成分中Ⅱ型胶原蛋白含量为90%~95%[7]。正常人体关节软骨分为浅表层、移行层、柱状层和钙化层四层。钙化层是软骨与软骨下骨的过渡层,起着隔离软骨和软骨下骨的作用,同时将二者牢固地整合在一起,软骨营养主要来源于关节腔滑液,而关节液中的氧浓度明显低于软骨下松质骨的氧供浓度,软骨细胞适应低氧环境,低氧条件下有利于软骨细胞的分化、增殖,如果血液一旦侵入关节腔内,其中一些成分会因触发炎性反应而导致新生软骨细胞凋亡或坏死[17]。Ⅰ/Ⅱ型胶原复合支架的结构设计是与正常关节软骨的分层结构及软骨细胞顺胶原纤维方向呈柱状排列相对应,同时也有利于提高再生软骨组织的生物力学性能[8]。有学者曾采用温度梯度热诱导相分离(temperature gradient-guided thermal-induced phase separation,TIPS)技术成功制备了软骨细胞基质来源的定向结构支架[9],此种方式较为繁琐,仪器设备要求较高,且其支架构成材料为单一Ⅱ型胶原,不能兼顾Ⅰ、Ⅱ型胶原在软骨细胞生长中的作用[10]。笔者在Ⅱ型胶原支架的制备中发现胶原在凝胶状态转置于超低温冰箱迅速冷冻后部分纤维结构可呈定向排列,经过真空冻干后可筛选接切出定向结构较为均匀的定向支架,再经过化学交联并与Ⅰ型胶原复合后可以制成具有纵向排列纤维结构的胶原支架。尚未见使用快速冷冻真空冻干法制备定向结构Ⅰ/Ⅱ型复合胶原支架并与软骨细胞共培养体外构建定向结构组织工程软骨的报道。 1 材料与方法 1.1 材料 牛跟腱及关节软骨:北京市屠宰场购买的新鲜牛跟腱及猪膝关节关节软骨。 1.2 主要试剂及仪器 主要试剂:碳化二亚胺(EDC)(分析纯)(国药集团化学试剂有限公司);N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)(分析纯)(国药集团化学试剂有限公司);乙烷磺酸(MES)(分析纯)(国药集团化学试剂有限公司);氯化钠(NaCl)(分析纯)(国药集团化学试剂有限公司);胃蛋白酶(美国Sigma);Ⅱ型胶原酶(美国Sigma);盐酸胍(国药集团化学试剂有限公司);氢氧化钠(NaOH)(分析纯)(国药集团化学试剂有限公司);超纯水(武警总医院医学实验中心提供);DMEM高糖培养基(Invitrogen,美国);胎牛血清(HyClon-e,美国)。 主要仪器:系统冷冻干燥机(中国四环LGJ-10C);磁力加热搅拌器(中国国华78-1);电子天平(美国Denver TB-2002/203);台式低温高速离心机(美国贝克曼);倒置荧光显微镜(日本奥林帕斯IX-71);超微量分光光度计(美国Alphaspecul);酸碱测定仪(美国贝克曼);立式恒温振荡器(美国精骐);Milliproe超纯水机制造系统(英国ELAGA CENTRA-200);可调高速匀浆机(中国FS-1型);低速冷冻离心机(中国长沙湘智DL-5);-80℃低温冰箱(日本SANYO-530L);扫描电子显微镜(scanning electronic microscope,SEM,Hitachi,日本);生物材料力学测试机(Shimadzu,日本)。 1.3 方法 1.3.1 定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原软骨支架制备及性能检测 1.3.1.1 Ⅰ型胶原蛋白的提取 以新鲜牛跟腱为原料,采用乙醇脱脂-乙酸溶胀-胃蛋白酶消化-盐析-透析-真空冷冻干燥法提取Ⅰ型胶原蛋白,并用超微量分光光度计在220~800 nm波长范围内,进行紫外吸收峰扫描,测定样品最大紫外吸收峰的波长。 1.3.1.2 Ⅱ型胶原蛋白的提取 将猪膝关节股骨髁软骨以手术刀小心剃下,混入少量75%酒精后置于匀浆机打碎,采用乙醇浸泡脱脂-盐酸胍去糖蛋白-胃蛋白酶消化-盐析-透析-真空冷冻干燥提取Ⅱ型胶原蛋白[11],并用超微量分光光度计进行紫外吸收峰扫描,测定样品最大紫外吸收峰的波长。 1.3.1.3 定向与非定向结构Ⅱ型胶原支架制备 Wu等[12]研究证明了单向冻干法制备定向多空明胶支架的可行性。笔者将制备好的Ⅱ型胶原二次溶胀制成凝胶状,浓度为150 mg/mL,常温下小烧杯中磁力搅拌器搅拌6 h,将凝胶状Ⅱ型胶原转置入培养皿中。胶原凝胶置于未预冷的真空冻干机中,打开真空抽干机,可见大量气泡逐渐膨胀破裂,待胶原凝胶膨胀至将要溢出器皿时关闭真空抽干机并放气,重复此操作3~5次可见胶原凝胶中气泡消失。将除完气泡的凝胶置于-80℃超低温冰箱快速冷冻24 h,去除冷冻后的胶原凝胶快速置于提前遇冷至-35℃真空冻干机中真空冷冻抽干24 h。观察冻干后的胶原支架有部分区域呈均匀定向排列,以眼科剪剪取直径5 mm、厚度3 mm具有垂直定向结构的Ⅱ型胶原支架。同时采用传统的真空冻干法制备非定向Ⅱ型胶原支架。 1.3.1.4 制备Ⅰ/Ⅱ复合胶原膜 将制备好的Ⅰ型胶原二次溶胀,配制浓度为200 mg/mL的Ⅰ型胶原凝胶,均匀铺在直径5 cm培养皿中,超净工作台中风干。将直径5 mm、厚度3 mm的定向结构Ⅱ型胶原支架铺于风干后的Ⅰ型胶原膜上。非定向Ⅱ型胶原海绵采取同样方法切割并铺于风干后的Ⅰ型胶原膜上,倒入配制好的碳二亚胺交联剂(含0.05 mol/L MES、0.033 mol/L EDC和0.02 mol/L NHS,95%的乙醇溶液)并置入立式恒温振荡器室温下交联24 h后,配制交联剂再次交联24 h,超纯水反复冲洗5次。普通光学显微镜及SEM观察定向支架及非定向支架的微观结构特点。 1.3.2 构建新生组织工程软骨及相关检测 采用3周龄新西兰大白兔膝关节软骨为材料,经Ⅱ型胶原酶消化法提取关节软骨细胞[13],体外扩增培养至第2代,移液器吸取细胞悬液分别接种两组支架,细胞接种数量控制在10.0×105个/块。培养3 d后利用SEM观察软骨细胞在定向Ⅰ/Ⅱ型胶原支架和非定向支架上的形态及分布特点,采用MTT方法检测细胞在两组支架上的增殖情况。在共培养第7天和第14天利用生物材料力学测试机分别测定两组新生组织工程软骨的杨氏模量(0.05 N,速率0.01 mm/s,行程:初始高度的4%,松弛相:2000 s)和抗拉强度(5 mm/min拉伸),检测两组新生组织的生物力学性能。 1.4 统计学方法 采用SPSS 13.0统计软件,若数据符合正态分布以均数±标准差(x±s)表示。采用独立样本t检验(independent-tests)比较MTT法检测的细胞在两组支架上增殖情况,采用单因素方差分析(one-way ANOVA)比较两组新生组织工程软骨生物力学性能,以P 0.05为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 胶原紫外吸收峰及大体和显微镜观察支架结构 经过超微量分光光度计(Picdrop Application系统软件)测定Ⅰ型胶原蛋白的紫外光吸收值在226.5 nm左右形成一个波峰(图1a);Ⅱ型胶原凝胶在233.8 nm左右形成一个较高的波峰(图1b),这符合Ⅱ型胶原最大吸收峰特征[14]。支架大体结构及显微镜观察示Ⅰ/Ⅱ型双层复合胶原膜结构中,底层为高度致密、光滑、均匀的Ⅰ型胶原膜;顶层为相对低密度Ⅱ型胶原膜层,表面呈白色、粗糙、海绵样结构,镜下孔径致密,分布较均匀,为软骨细胞提供良好的生长环境;Ⅰ、Ⅱ型双层胶原膜之间经过化学交联,使它们结合紧密,坚固牢靠无空隙。交联后的定向结构支架显微镜下可见胶原纤维平行排列,非定向胶原支架纤维镜下可见胶原纤维无序排列(图2~3)。 2.2 扫描电镜观察定向与非定向双层支架微观结构 对定向支架横切面的SEM观察发现,横切面胶原纤维排列虽然缺少一定规律,但可见管状空道,孔道间有空隙相互贯通(图4a,封三)。纵切面观察可见上方纵向规律排列的Ⅱ型胶原纤维及与之密切交联、密度较大的Ⅰ型胶原底面(图4b,封三)。非定向支架SEM观察其横向和纵向切面胶原纤维排列无显著差异,纤维排列呈均匀多孔状结构,排列无序相互间有微孔贯通(图5a、b)。 2.3 扫描电镜观察软骨细胞在两组双层支架上的生长情况 将兔软骨细胞植入两组胶原支架后共培养3 d,SEM观察两组支架上均能发现正常生长的软骨细胞,软骨细胞黏附于定向支架内平行排列微观孔道的孔壁上,细胞分布具有一定的规律性和方向性(图4c,封三),可见细胞伸出伪足,生长状况良好(图4d,封三);非定向软骨支架中的软骨细胞分布较为随机和均匀,无明显的方向性(图5c),生长状况良好(图5d)。 2.4 MTT法检测软骨细胞不同时间段在两组双层胶原支架上的增殖情况 第1~4天时定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原支架与非定向Ⅰ/Ⅱ型胶原支架上细胞数量差异无统计学意义(P 0.05);第5~11天定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原支架中细胞数量大于非定向支架组,差异有统计学意义(P 0.05);第12~15天两组支架细胞数量再次趋于一致,差异无统计学意义(P 0.05)(图6)。 2.5 生物力学检测 培养第7天,定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原支架与非定向Ⅰ/Ⅱ型胶原支架压缩弹性模量分别为(0.21±0.04)、(0.11±0.03)MPa,差异有统计学意义(P 0.05);抗拉强度分别为(0.88±0.05)、(0.53±0.04)MPa,差异有统计学意义(P 0.05)。培养第14天,定向Ⅰ/Ⅱ型胶原支架压缩弹性模量为(0.33±0.09)MPa,非定向Ⅰ/Ⅱ型胶原支架压缩弹性模量为(0.20 ±0.06)MPa,差异有统计学意义(P 0.05);抗拉强度分别为(1.01±0.08)、(0.63±0.07)MPa,差异有统计学意义(P 0.05)。但两组均明显低于正常关节软骨的压缩弹性模量[(0.69±0.09)MPa]、抗拉强度[(5.20±0.72)MPa],差异有统计学意义(P 0.05)(图7~8)。 3 讨论 当前国内临床医生在治疗关节软骨缺损时采取的主要方法有骨髓刺激技术,如软骨下钻孔术、微骨折手术等,而这些技术新生软骨大多为纤维样软骨,另一种常用的手术为马赛克技术,该技术取自体非负重区软骨作为移植供体,对于患者本身可能造成二次损伤[15]。近年蓬勃发展的基质诱导的自体软骨细胞移植(MACI)技术已应用于临床且被证明是一种临床效果显著、再生软骨以透明软骨为主的软骨缺损理想治疗方法[16]。但是当前国内用于构建组织工程软骨的细胞支架材料各不相同且多为单一类型支架,实验研究中若没有类似软骨基底层的隔离,来源于软骨下骨的血液会侵入关节腔内,其中一些成分不仅会对软骨缺损修复研究产生干扰,更严重地会触发炎性反应而导致新生软骨细胞凋亡或坏死。这也就要求我们在制备软骨细胞支架时要模拟正常关节的骨软骨分层结构,才能更好地促进关节骨软骨缺损的修复[17],其在临床中对人体关节软骨缺损的治疗作用尚待进一步试验证实。胶原纤维和软骨细胞整体上具有柱状排列的趋势并垂直于关节表面,这种高度方向性的排列方式对于正常关节软骨机械力学性能的维持尤为重要[18]。 Ⅰ/Ⅱ型双层复合胶原膜结构中,底层为高度致密、光滑、均匀的Ⅰ型胶原膜,镜下孔径微小;顶层为高浓度Ⅱ型胶原膜层,表面呈白色、粗糙、海绵样结构,镜下孔径致密,分布较均匀,为软骨细胞提供良好的生长环境;Ⅰ、Ⅱ型双层胶原膜之间经过化学交联,使它们结合紧密,坚固牢靠无空隙[19]。在培养第5~11天细胞增殖量定向Ⅰ/Ⅱ型胶原支架明显多于非定向支架,原因可能为培养初期软骨细胞沿着定向支架中纵向排列的微观孔道向支架内部快速迁移,同时代谢产物交换和营养物质输送得到了促进,因而导致细胞增殖速度明显提高[20]。随着支架上种子细胞的数量及软骨细胞不断分泌的基质成分持续增多,可能部分堵塞定向微管孔壁上相互贯通的孔隙,抵消了定向支架所具有的优势,导致两组支架上的细胞数量最终趋于一致。通过压缩弹性模量检测和抗拉强度检测说明定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原支架的机械力学性能高于传统非定向支架,原因可能是定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原支架所具有的垂直平行排列微管结构提高了组织工程软骨力学性能,在一定时间段内促进了软骨细胞的增殖和自分泌,这也可能有助于提高组织工程软骨的力学性能。虽然笔者在实验中未检测比较定向结构Ⅰ/Ⅱ型胶原支架与传统的定向结构支架间生物力学性能间的差别,但传统的定向结构微观通道软骨支架多为单纯Ⅱ型胶原,而本研究在此基础上于Ⅱ型胶原底部增加了较为致密且生物力学性能更强的Ⅰ型胶原,这也就大大增强了复合胶原膜的生物力学性能,而其增强程度有待于进一步研究。 生物力学论文:浅谈运动生物力学在体育技术动作教学中的作用 摘 要 运动生物力学作为一门实践性极强的应用学科,以其对运动技术动作简明而严密的力学分析,在体育教学中已受到众多体育教师的重视和应用。如一把打开体育科学的金钥匙,运动生物力学是我们进行体育科研的重要科学手段和方法,也是我国体育科技创新步入新世纪的通行证。它把体育运动中各项动作技术赋予生物学和力学的观点和方法,使复杂的体育动技术奠基于最基本的生物学和力学的规律之上,并以数学、生物学及运动技术原理的形式加定量描述,使体育运动技术由定性分析上升至定量的说明。 关键词 运动生物力学 技术动作 教学 作用 一、运动生物力学的定义: 运动生物力学的定义(国内)是运动生物力学是一门新兴学科,现在比较通用的定义是“运动生物力学是研究体育运动中人体机械运动规律的科学”。国外对这门学科的定义也大相径庭究,有些国家把运动生物力学认为是人体内部运动器系运动和外部人体整体运动的力学特性,尽管运动生物力学在国内外还没有形成统一的定义,但是运动生物力学的作用和研究意义已被各个国家所重视。 二、在技术教学中的重要地位 在体育运动中任何一项身体练习都由一定的动作及动作体系构成,而完成每个动作及整套动作都存在着最合理的运动技术。合理的运动技术以运动生物力学理论为依据,并富含运动生物力学原理。而运动生物力学又以其分析科学性,结构合理性为体育技术教学提供理论和方法上的指导,它可以通过对形形色色体育动作差别原因的分析,探讨出获得良好技术的各种力学条件,从而使学生更完善地认识、学习和掌握合理的运动技术动作。 三、对技术教学的积极影响 在技术教学中,及时而有针对性地向学生传授运动生物力学原理,往往能引起学生对学习和掌握运动技术的兴趣,并使复杂的技术简单化,从而有利于学生及时纠正自己的错误动作,并防止由于错误动作而带来的运动损伤。 (一)提高学习运动技术的兴趣 随着新科技、新技术的不断地推动着体育科学技术的发展,新的运动技术取代旧的运动技术,或高级运动技术取代低级运动技术,已成为当今社会的总体趋势。新的运动技术比旧的运动技术更科学、更合理、更实效,并且更符合人体特点。因此,新技术总能吸引更多的人去研究和学习。在体育技术教学中,如何引起学生对新技术的兴趣是学习的第一动力。比如,我们所说的站立式起跑和蹲踞式起跑,相对以往而言站立式起跑比蹲踞式起跑要舒适,运动员一般都采用站立式起跑。随着科学的发展,运动生物力学这门学科逐渐进入了人们的视角,从生物力学的角度来剖析站立式起跑和蹲踞式起跑的区别,蹲踞式起跑更有利于起跑,对于短距离的起跑和起跑后的加速跑这两个阶段从实效性和经济性这两个角度而言作用最大,同时也为短距离途中跑和冲刺跑奠定了一定的能源物质基础,当今在全国乃至世界在短距离运动项目中全部必须采用蹲踞式起跑。如此,学生就会对蹲踞式起跑产生浓厚的兴趣,大有跃跃欲试的欲望,从而在技术教学中就会主动、积极地参与并思考、体会技术细节,进而缩短掌握技术动作的时数,有利于提高技术教学效果。 (二)使复杂的技术问题简单化 相对于以往的体育教学中,当体育教师对某一项较为复杂的技术过程讲解时,学生常会因为技术动作太复杂而影响学习,但如果教师能用适当的力学知识加以分析和运动生物力学的研究方法往往能使学生“顿悟”,从而激发学生的学习积极性。如:足球的香蕉球是一项较复杂的技术动作,且香蕉球形成的力学原因也极为复杂,但根据球在空中的运行轨迹的力学现象,我们只要在踢球过程中,保证击球点的用力通过球心,且不在一条直线上,就为香蕉球的产生创造了条件。因此我们可以运用运动生物力学中常用的研究方法去解决这个问题,利用高速摄影、电视、录像和数据的分析,把学生、运动员的运动技术进行摄影、录像、高速摄影,然后回放给学生,学生可以从动作回放和慢放中知道动作的运动轨迹,和香蕉球击球点的位置。因此,对复杂的技术动作稍加力学分析,和采用先进的设备便可使复杂问题简单化,便于学生理解并提高教学效果。 (三)减少损伤以利掌握合理技术 在体育运动竞赛中任何运动项目都会给人体带来一定的运动损伤,合理有效的运动技术虽然也会给人体带来损伤,但是他能有效的把运动损伤控制在极低的范围内,合理的运动技术首先应符合人体结构特征,同时应符合力学的最佳化。如:在掷标枪时,有的学生会出现屈肘或肘低于肩的错误动作,从而给肘关节造成扭转负荷,超出关节周围肌肉群的承受阈,进而使肘关节内侧肌肉等软组织损伤。因此,教学前,教师应对所教的技术动作进行严格的规定,并对所教的运动技术进行合理的力学分析,使学生能够了解其运动轨迹和动作结构的构成,从而减小其运动对身体的损伤。 运动生物力学作为体育运动中日益发展起来的朝阳学科。此外它还具有改进技术提高成绩和减少损失的作用,可以说运动生物力学对我们体育界是一种助推器,他将推动体育中的各项运动朝着蓬勃向前的发展。 生物力学论文:乘员下肢生物力学模型与KTH正面碰撞损伤分析 摘 要:为了研究汽车正面碰撞事故中乘员膝关节-大腿-髋关节(Knee-Thigh-Hip,KTH)部位的损伤机理,基于成人下肢CT影像数据建立了乘员下肢生物力学有限元模型,包括骨盆、股骨、髌骨、小腿骨、髋关节、膝关节以及皮肤、肌肉等重要解剖学结构。根据Haut、Kerrigan以及Rupp等的生物力学试验,针对该模型进行了全面的有效性验证,表明其能够准确模拟正面碰撞事故中乘员KTH的生物力学响应与损伤。同时,仿真分析了正面碰撞条件下碰撞面与乘员KTH相对碰撞角度对KTH损伤的影响。结果表明,KTH损伤风险和撞击面法线与乘员股骨轴线在水平面和矢状面上的投影角紧密相关,其损伤风险随水平面投影角绝对值的增大而降低,水平面投影角为0°时损伤风险最大;而当矢状面投影角为-10°时,乘员KTH损伤风险较高。 关键词:汽车安全;乘员下肢;有限元模型;生物力学;损伤机理 汽车正面碰撞事故中,下肢是乘员最容易受到伤害的部位之一。据统计,当乘员系上安全带以及汽车配有安全气囊时,下肢损伤所占比例约为头部损伤的两倍,而下肢损伤中55%的AIS2+损伤为KTH部位的损伤[1]。正面碰撞事故中KTH部位的损伤类型主要包括髌骨骨折、股骨骨折(包括股骨髁部、头颈部和骨干骨折)以及髋关节损伤等,尽管不会直接危及生命,但致残率高,且康复期长,给伤者和社会带来沉重的负担。因此,乘员KTH部位损伤研究是汽车乘员保护领域的重要课题。 鉴于乘员KTH部位损伤的多发性和严重性,相关学者对正面碰撞事故中乘员KTH部位的损伤机理和耐受极限等进行了大量的生物力学试验研究。Powell[2-3]、Melvin[4]和Viano[5-6]等通过膝部撞击试验研究了KTH部位的损伤阈值,美国联邦机动车安全标准FMVSS 208法规以此为依据,将股骨轴向压缩力(10 kN)作为乘员下肢的损伤评价标准。而Rupp等[7]通过19组KTH部位正面碰撞试验得知:乘员骨盆的耐受极限远低于股骨,其损伤阈值仅为5.70(±1.38)kN。因此,正面碰撞事故中乘员KTH部位的损伤机理和耐受极限存在较大争议,目前尚无定论。 为研究交通事故中乘员KTH部位的损伤机理,建立了一个高仿真度的中国乘员下肢生物力学有限元模型,着重对其KTH部位的有效性进行了验证,并通过计算机仿真模拟,研究了正面碰撞事故中汽车乘员舱前端碰撞面与KTH部位的相对位置关系对乘员KTH部位损伤程度的影响,为汽车安全性设计提供参考。 1 乘员下肢模型的建立 根据国标GB 10000中50百分位中国成年男性的身体尺寸标准(身高1 678 mm,体重59 kg),选定一位30岁,身高1 680 mm,体重约60 kg的中国成年男性志愿者进行下肢螺旋CT扫描,获得人体下肢的医学影像数据,并重建下肢骨骼的三维几何模型。在此基础上,利用ANSYS ICEM CFD软件及其独特的Block-Controlled网格划分法建立下肢骨骼的有限元模型。由于肌肉、韧带等下肢软组织难以从CT影像中提取,本文通过研究其解剖学结构确定下肢各软组织的形态特征,在下肢骨骼模型的基础上利用HyperMesh有限元前处理软件构建下肢软组织的有限元模型。 建立的中国乘员下肢生物力学有限元模型如图1所示。该模型具有完整的下肢解剖学结构,包括下肢骨骼、关节以及皮肤、肌肉等软组织。 下肢骨骼模型包括骨盆、股骨、髌骨以及小腿骨等,均采用六面体单元划分,区分了皮质骨和松质骨。皮质骨除长骨骨骺区域采用一层实体单元模拟外,其余部位如长骨骨干、髌骨等均采用两层单元划分,以获得较好的计算精度和效率,且皮质骨模型厚度按照CT影像中皮质骨的真实厚度连续变化,最大程度再现下肢骨骼的解剖学特征。 关节模型则包括下肢两个重要关节――膝关节和髋关节。在交通事故中,乘员膝关节往往首先与汽车乘员舱前部发生碰撞,首当其冲。膝关节软组织模型包括韧带、关节囊、半月板以及关节软骨等,其中膝关节韧带主要包括内侧副韧带(Medial Collateral Ligament,MCL)、外侧副韧带(lateral collateral ligment,LCL)、前交叉韧带(Anterior cruciate Ligament,ACL)、后交叉韧带(Premature Capacity Lose,PCL)以及髌韧带。除关节囊采用壳单元外,膝关节其余软组织均采用实体单元模拟。髋关节模型由髋臼和股骨头构成,髋臼内覆有一层软骨实体单元,关节周围由壳单元韧带模型进行加固。关节软骨和韧带模型的厚度参考文献中相关解剖学数据设定[8-9]。各关节面之间定义为自动面-面接触(Automatic_Surface_to_Surface),关节软组织间为单面接触(Automatic_Single _Surface)。 肌肉与皮肤能够吸收碰撞能量,改变骨骼的受力分布情况,具有一定的缓冲作用。肌肉采用六面体单元模拟,与长骨模型共节点连接,并在表面附上一层壳单元模拟皮肤,厚度定义为1 mm。 乘员下肢有限元模型共包括177 101个单元,197 949个节点,最小单元尺寸0.7 mm,最小雅克比0.5,满足计算要求。骨骼采用弹塑性材料模拟,肌肉、韧带等采用粘弹性材料模拟,其它软组织则定义为线弹性材料。骨骼和韧带均定义了失效,以模拟骨折和韧带撕裂。乘员下肢模型的材料参数参考相关文献获得,并进行了一定的修正,见表1[10-11]。 2 KTH模型的验证 乘员KTH部位主要包括膝关节、大腿和髋关节三大部分,而大腿AIS2+损伤多为股骨骨折,因此模型验证的对象分别为膝关节、股骨和髋关节。本文通过模拟Haut等[12]的独立膝关节冲击试验和Kerrigan等[13]的股骨动态三点弯曲试验分别针对乘员膝关节模型和股骨模型进行了验证,并参考Rupp等[7]的冲击试验,综合验证了膝关节-大腿模型的有效性。骨盆模型来自于本研究团队成果[14],髋关节模型验证过程在此不再赘述。 2.1 独立膝关节冲击验证 为了研究乘员膝关节的耐受极限,Haut等对独立的膝关节进行了轴向撞击试验。试验中将大腿从距膝关节约15 mm处截断并刚性固定股骨截面,并用绳索系住股四头肌腱使膝关节呈90°弯曲。质量约为4.5 kg的刚性圆柱撞锤在两根导轨的引导下加速到3.4 m/s轴向撞击膝关节部位,并记录载荷-时间历程。本文通过模拟Haut等的试验,对乘员KTH模型中的膝关节模型进行了动态冲击验证,仿真参考试验设置,如图2所示。 独立膝关节冲击验证仿真与试验结果对比如图3所示。Haut等的试验中,60岁以下年龄段尸体样本膝关节的平均骨折极限为6.7±1.7 kN,仿真过程中出现的碰撞力峰值为5.4 kN,位于试验结果区间,且载荷上升趋势与试验曲线相吻合。60岁以下年龄段的10组试验中,共有9组试验出现骨折,其中7处骨折发生在髌骨部位。仿真过程中髌骨模型最大应力达到105 MPa,髌骨下端发生单元失效,如图4所示,与试验骨折部位相对应。因此,本文建立的乘员膝关节生物力学模型能够准确模拟乘员膝关节的损伤。 2.2 股骨动态三点弯曲验证 股骨模型参考Kerrigan等的股骨动态三点弯曲试验进行验证,如图5所示。试验中将股骨两端塞入下方带有弧形金属板的金属方盒内,以提供一个简单的支撑条件,并保持股骨姿态与其在人体中的姿态一致。试验中金属盒采用聚氨酯泡沫填充塞实,仿真时通过定义长骨两端与金属盒的刚性连接(Constrained_Extra_Nodes_Set)来模拟。前端为弧形的刚性冲击器以1.2 m/s的恒定速度从L-M方向加载于股骨中部直至骨折。 在动态三点弯曲加载条件下,股骨中部弯矩-位移曲线仿真与试验对比如图6所示。股骨模型中部承受的弯矩随加载处位移的增加而增加,直至发生骨折,耐受极限为417 N・m,与Kerrigan等的试验结果412±102 N・m相接近。仿真曲线位于试验曲线范围内,因此股骨模型能较好地反映股骨的动态生物力学响应。 2.3 乘员膝部冲击验证 为了研究轴向冲击条件下乘员KTH部位的耐受限度,Rupp等对不含骨盆和大腿肌肉的下肢进行了膝部轴向冲击试验,如图7所示。膝关节呈90°弯曲,股骨头顶部由固定刚性杯状装置支撑,刚性冲击块在气动装置的加速下轴向加载于乘员膝部位置,加载速率约为300 N/ms。为使冲击块稳定地传递冲击载荷,冲击块前端接触面按膝部形状塑造。仿真参考试验设置,如图8所示。 仿真输出冲击块接触力-时间历程曲线,并与试验结果对比,如图9所示。仿真曲线与试验曲线能较好地吻合,试验中股骨骨折的耐受极限为7.59±1.58 kN,而模型仿真得到的耐受极限为7.03 kN,位于试验结果区间内。 图10为膝部轴向冲击载荷下仿真与试验骨折部位对比。在Rupp等的冲击试验中,股骨均于股骨颈处发生骨折,如图10d所示。仿真模拟过程中,下肢模型最大应力均出现在股骨颈部。且颈部应力随时间逐渐增大。当仿真进行到20 ms时,股骨颈部应力达到最大值121 MPa,23 ms时股骨颈部单元失效发生骨折,如图10c所示,与试验骨折部位相同,因此模型生物仿真度较好。 3 正面碰撞乘员KTH部位的损伤分析 汽车乘员舱前端碰撞面设计角度,以及乘员坐姿的差异会导致乘员舱碰撞面与乘员KTH部位的相对位置关系有所不同。本文在Haut及Rupp等的试验基础上,运用建立的乘员KTH生物力学有限元模型,基于汽车正面碰撞事故,仿真模拟研究了上述相对位置关系对乘员KTH生物力学响应及损伤的影响。 3.1 撞击面水平旋转对KTH部位的损伤影响 撞击面水平旋转对乘员KTH部位的损伤影响分析如图11所示,定义撞击面水平碰撞角α为撞击块撞击面法线与股骨轴线投影到水平面上的夹角,且向大腿内侧旋转为正,向外侧旋转为负。参考Rupp等的试验方法,利用固定刚性杯状装置支撑股骨头部以模拟髋关节,采用类似于Haut等试验中的撞击块(4.5 kg)并水平旋转α角度后轴向撞击乘员下肢膝关节部位,撞击速度设为3 m/s。仿真过程中,保持膝关节模型呈90°弯曲,并用刚性墙模拟地面对足部的支撑。 本文分别进行了-30°、-15°、0°、15°、30°五组不同水平角的碰撞仿真模拟,不同水平角碰撞下股骨轴向力对比如图12所示。撞击块处于中性位置时(α=0°),股骨轴向力峰值约为4.74 kN;当α=15°时,股骨轴向力为4.36 kN,相对于中性位置略有下降,而当α=-15°时,股骨轴向力为3.25 kN,仅为撞击块中性位置时的69%。当撞击块向内、外侧旋转30°时,股骨轴向力下降更为明显,尤其是向外侧旋转30°时(α=-30°),股骨轴向力峰值仅为1.84 kN,降幅高达61%。由此可见,无论撞击块向内侧或者外侧旋转,股骨轴向力均会出现下降,且水平碰撞角越大,股骨轴向力越小,尤其是当撞击块向外侧旋转时,载荷降幅较大。内、外侧旋转相同角度而导致的载荷差异,可能是由于股骨头偏离股骨轴线内伸的缘故。 图13所示为不同水平角碰撞下KTH各部位的最大应力值对比。不同碰撞角度下,最大应力值均出现在股骨颈部,其次为髌骨和股骨髁部。当撞击块处于中性位置时,股骨颈部最大应力为98.8 MPa,而当冲击器分别向内、外侧旋转时,应力值均出现下降,且当撞击块向外侧旋转时,各部位应力值较低。撞击块向外侧水平旋转15°和30°时,股骨颈部应力最大值分别为73.9 MPa和52.0 MPa,相对中性位置分别下降25%和47%。因此,撞击块从中性位置向两侧小角度水平旋转有利于降低乘员下肢的冲击载荷,尤其是向大腿外侧旋转适当角度可在一定程度上降低乘员下肢的损伤风险。 3.2 撞击面前倾及乘员坐姿对KTH部位的损伤影响 对于汽车内部的真实环境,为了满足人机工程学和乘坐舒适性的要求,乘员舱前端面设计时往往向乘员膝部倾斜一定角度。此外,由于车内座椅相对于乘员舱地板高度较低,乘坐时乘员膝部相对于髋关节会稍稍抬起,且乘员坐姿的不同也会导致大腿“上抬”角度有所差异。而撞击面法线和股骨轴线在矢状面上的角度关系直接影响到乘员KTH部位的受力特征。本文基于下肢生物力学模型研究了正面碰撞事故中上述因素对乘员KTH部位损伤的影响,如图14所示。保持膝关节模型呈90°弯曲,并用刚性墙模拟地面对足部的支撑,将撞击块向前倾斜一定角度,定义撞击面法线与水平基准的夹角为撞击面前倾角θ,并调整下肢模型姿势使乘员大腿稍稍向上抬起,定义股骨轴线与水平基准的夹角为β。股骨头支撑方式、撞击块类型与上节相同,撞击块以3 m/s的速度水平撞击膝关节部位。β和θ分别取值0°、10°、20°和30°,排列组合进行4×4共16组碰撞仿真模拟,并对仿真结果进行分析。 表2为β角和θ角不同组合下股骨轴向力仿真结果。16组仿真结果表明,当β=10°且θ=0°时,股骨轴向力最大,为4.81 kN;而当β=0°且 θ=30°时,股骨轴向力最小,仅为1.62 kN,降幅为66%。由此可见,适当的β角和θ角组合能够显著降低乘员大腿在正面碰撞过程中的载荷。此外,仅从单一因素进行分析,股骨轴向力随β角或θ角的变化规律并不明显,体现出乘员KTH部位在正面碰撞过程中损伤机理的复杂性。 为了分析股骨轴向力与撞击面前倾角θ和乘员坐姿角β的相关性,以(θ-β)为横坐标,股骨轴向力为纵坐标,如图15所示。当β=0°或10°时,(θ-β)≥-10°,股骨轴向力随(θ-β)值的增大而减少。当(θ-β)一定时,股骨轴向力随β或θ的变化并不明显。当β=20°或30°时,股骨轴向力先随着(θ-β)的增大而递增,当(θ-β)= -10°时,股骨轴向力达到最大值,随后股骨轴向力随着(θ-β)的增大而递减。当(θ-β)一定时,β=20°或30°时的股骨轴向力相差不大,但明显低于β=0°或10°时的股骨轴向力。 在图14所示的约束和加载条件下,股骨应力最大值多出现在颈部,股骨颈部应力随(θ-β)的变化关系如图16所示。16组仿真结果表明,当β=10°且θ=0°时,股骨颈部应力值最大,达104.6 MPa;而当β=0°且θ=30°时,股骨颈部应力值最小,仅为39.8 MPa,降幅达62%,如图17所示。股骨颈部应力变化趋势与股骨轴向力变化趋势相同,当(θ-β)= -10°,股骨颈部应力最大;当(θ-β)偏离-10°时,股骨应力递减。 图18为髌骨应力随(θ-β)的变化关系。髌骨最大应力出现在β=0°且θ=10°时,最大应力为97.7 MPa;最小应力仍出现在β=0°且θ=10°时,仅为45.5 MPa,降幅54%。髌骨应力变化趋势与股骨有所不同,当β或θ一定,(θ-β)在(-10°,20°)之间变化时,髌骨应力较大但变化较小;而(θ-β)20°时,髌骨应力下降明显。此外,当(θ-β)一定时,β=0°或10° 时的髌骨应力略高于β=20°或30°时。 综上所述,乘员膝部正面碰撞时,KTH部位的损伤风险和撞击面法线与乘员股骨轴线在矢状面上投影的夹角(θ-β)关系紧密,适当的θ与β组合能够有效改善乘员KTH部位的受力和损伤情况。 4 结论 (1)建立了具有精细解剖学结构的50百分位中国成年乘员下肢生物力学有限元模型,该模型包括下肢骨骼、关节以及皮肤、肌肉等软组织,其中下肢骨骼模型包括骨盆、股骨、髌骨以及小腿骨等,关节模型包括髋关节和膝关节。该模型有助于研究汽车正面碰撞事故中乘员下肢的损伤风险和损伤机理,为汽车安全性设计提供参考。 (2)模拟相关生物力学试验,对乘员KTH模型的仿真可靠性进行了全面的验证。结果表明,模型具有较好的生物仿真度,能够准确模拟正面碰撞事故中乘员KTH部位的生物力学响应和损伤细节。 (3)研究了正面碰撞事故中汽车乘员舱前端碰撞面与乘员KTH部位相对碰撞角度对乘员KTH部位的损伤影响。仿真分析表明,乘员膝部正面碰撞时,KTH部位的损伤风险和撞击面法线与乘员股骨轴线在水平面和矢状面上的投影角紧密相关,其损伤风险随水平面投影角绝对值的增大而降低,水平面投影角为0°时损伤风险最大,碰撞面向两侧水平旋转适当角度有利于降低乘员KTH部位的损伤风险。当矢状面投影角(θ-β)位于-10°附近时,大腿(股骨)损伤风险较高;当(θ-β)偏离-10°时,损伤风险递减;而当(θ-β)位于(-10°,20°)之间时,髌骨损伤几率较大。 生物力学论文:高校运动生物力学课程教学改革的思考 摘 要: 运动生物力学是体育专业学生重要的理论基础课之一,但因其内容繁多、概念抽象、理论性强,学生觉得难学,老师觉得难教,一直以来是高校体育院系理论课程教学的难点。近年来,随着高校体育院系教学计划的调整,运动生物力学的教学学时大为减少,教材内容趋向于简化,教学时间的有限性和知识日益增长之间的矛盾更加突出。为培养符合未来教育需要的新型体育教育人才,迫切需要在高校体育院系教学中对运动生物力学教学进行系统改革,以克服课程内容陈旧、教学方法呆板、技能训练不得力、学生能力甚差的状况。如何改变运动生物力学教学这种困局,是值得所有高校体育院系运动生物力学教师思考的重要问题。本文对运动生物力学的教学改革进行探讨,促进运动生物力学在高校的发展。 关键词: 运动生物力学 教学改革 教学思考 1.精简教学内容 运动生物力学内容广泛,以胡耿丹老师主编的《运动生物力学》(2013年出版)为例,包括绪论在内共有6章,涉及的内容有人体运动生物力学基础、运动器系的生物力学与损伤、运动生物力学测量、运动生物力学建模与仿真和人体基本动作技术的生物力学分析等,而学习的时间为一学期,包括实验在内,总学时不超过30学时。在如此短的学时安排下,如果不对教学内容进行精简,那么想必大部分教师不能在有限的时间内完成教学任务。因此,对运动生物力学教学内容的精简已势在必行。但如何精简?从哪些方面进行精简?这是大部分高校体育院系运动生物力学教师不得不认真考虑的现实问题。笔者认为,对有关力学原理与建模等方面内容应略讲,而对人体基本动作技术的生物力学分析应予以详授。总之,在有限的教学时间内,根据教学内容,把握教学的难点和重点,取舍合理,是有效、全面和系统进行运动生物力学教学的重要保证。 2.改革教学方法与手段 教学必须符合社会经济和科学技术发展的水平和要求,必须符合学生的身心发展规律,必须紧跟时展的步伐。教学不仅是知识的传递过程,而且是知识创新的过程。学生学习的目的不仅仅是获得知识,而是在于应用和创造。在运动生物力学的教学过程中,由于学生是学习的主体,教师在教学过程中应加强培养学生学习的主动性和自主性,培养学生独立思考的能力,提高他们分析和解决问题的能力,进而提高学习效率。现行的运动生物力学教材中有关力学方面的内容较多,其中一些内容对体育院系的学生来说深奥难懂,且不够系统。学生在学习过程中感到该课程枯燥乏味,学习效果不佳。因此,改进教学方法和手段,努力提高学生学习本门课程的兴趣,是摆在高校运动生物力学教师面前的一个重要议题。由于运动生物力学内容的抽象性和难懂性,采用死记硬背的方法会使学习效果事倍功半。因此,把抽象的知识生动化,加强课堂上师生互动,不仅能提高学生的学习兴趣,还能加深学生对所学知识的理解,使理论与实践之间的联系更紧密。所以,教师应在运动生物力学课堂教学中尝试“快乐教学”、“合作式教学”和“兴趣教学”等教学方法和手段,强化运动生物力学的课堂教学效果,促进教学相长。随着现代科学的发展,越来越多的先进技术出现在教学过程中,如多媒体教学在现代教学中的普及是教学手段改进的重要标志。在运动生物力学的课堂教学过程中,教师可以用生动的动画或视频对学生难以理解的内容进行直观化解说,这样可以更好地突出重点、突破难点,使抽象的内容具体化、复杂的内容简单化,使学生对知识点的掌握更加容易,使运动生物力学的教学效果更突出。 3.改革实验教学 运动生物力学是一门实践性很强的课程,按现有学时的安排,实验课仅占整个总学时的五分之一,其实践性体现在理论和实验的不可分割上。尽管运动生物力学实验课内容无统一的硬性规定,只需据教材内容并结合所在院系实验室条件正常开设,但在仪器设备和硬件设施较齐全的体育院系,可开展有一定难度或较高级的实验,而在条件和设备较落后的地区,应选取简单可行的实验项目开展实验教学。具体来讲,应结合所选运动生物力学教材的内容,重点考虑验证性实验,如人体一维重心测量和不同跑速时步长与步频关系实验等,并在实验教学大纲上有所体现;专业性较强的院系,在仪器设备较齐全的情况下,可有条件地开展一些较高难度的实验,实验项目以设计性和综合性实验为主,激发学生对运动生物力学的学习兴趣,培养学生独立解决问题的能力;在实验条件较难得到保证的院系,在自力更生的同时,可利用现有的网络资源,与兄弟院校或本校的相关院系实行网上预约,实现仪器设备资源的共享,使实验教学资源物尽其用。运动生物力学作为一门多学科交叉的课程,其概念不但多而且较为抽象,对于文化底子较为薄弱的体育专业学生来说,有点难度,如果处理不当,就使学生失去对本门课程的学习兴趣。实验教学有利于缓解长时间理论学习带来的压力,调节学习气氛,使抽象的理论知识具体化,对发展学生分析和解决问题的能力有益。实验教学是理论教学的升华,因为实践是检验真理的唯一标准。 运动生物力学是一门实践与理论紧密结合的课程,是体育专业学生重要的专业基础课之一。学习运动生物力学知识,不但有利于学生形成全面的理论体系,而且能激发学生对人体力学与运动关系的有益探索,使理论与实践结合得更加紧密,为更好地开展运动训练打下扎实的理论基础。本文从精简教学内容、改革教学方法和手段、改革实验教学内容这三方面对运动生物力学教学改革提出了看法,以期为提高运动生物力学教学质量,提高学生对本课程的学习兴趣和培养学生的创新意识,提高学生分析问题、解决问题的能力,使运动生物力学能更好地为体育教学和运动训练提供服务。 股骨转子间骨折的生物力学及内固定研究进展 摘要:股骨转子间骨折指股骨颈基底至小转子水平之间的骨折,是骨科多发疾病,有20%的老年骨折为髋部骨折,其中近50%为转子间骨折多数学者主张早期手术治疗,以便早期活动,减少并发症,降低死亡率。转子间骨折的固定方式不断发展,其治疗的方法多种多样,随着人们对股骨转子间骨折的局部生物力学研究不断深入,在内固定的使用和选择上有了相应的变化。本文参考相关文献报道,综合论述股骨转子间骨折的生物力学及内固定有关进展。 关键词:股骨转子间;骨折;生物力学;内固定;研究进展 股骨转子间骨折(IFF)又叫股骨粗隆间骨折,多发生于70岁以上人群,随着社会人口老龄化,骨质疏松症发病率日益增高,导致股骨转子间骨折发病率呈上升趋势。股骨骨折约占全身骨折3. 58%【1】,占髓部骨折45%,其中35%-40%属不稳定骨折,需手术治疗。近年来,随着内固定技术的进步,多数学者均以手术疗法治疗股骨转子间的骨折。临床上主要采用外固定架手术与内固定两种方法治疗股骨转子间骨折。内固定分为髓外内固定及髓内内固定【2】。髓外内固定器械主要包括解剖钢板、DHS、DCS;髓腔内固定器械主要包括Gamma钉、PFN、PFNA、联合拉力髓内钉(INTERTAN)。每种固定方法各有优缺点,对于髓外固定及髓内固定,孰劣孰优,及其适应症,长期存在争议,本文近期参考相关文献报道,综合论述股骨转子间骨折的生物力学及内固定有关进展。 股骨转子间骨折髓外固定 20世纪90年代,Gotfried[2]从骨折微创治疗的理念出发,研制出一种治疗股骨转子间骨折的新型内固定钉板系统,可认为是微创经皮钢板固定术(MIPPO)结合DHS方法的改进。Yang等[3]认为PCCP具有手术切口较传统手术小、创伤出血少、手术操作简单、耗费时间短、术后患者能够早期下地活动等特点。其主要适应证为稳定性骨折、无移位或移位容易复位的骨折,而对于患有骨质疏松症的老年患者累及大小转子和转子外侧骨皮质的粉碎性骨折、逆粗隆间粉碎性骨折,则不宜应用。 股骨转子间骨折髓外固定的主要缺点 DHS固定后机械失败的最常见模式是股骨头的逐渐内翻塌陷,伴随螺钉向近侧移位并最终切割出股骨头[4]。手术中将主钉安放于股骨头颈中恰当的位置上有助于防止发生这种并发症[5]。骨折导致的不稳定是非常复杂的问题[6-7]。目前日渐增加的髓内钉系统使用量反映了对这类骨折的治疗选择更加恰当的内固定材料的需求。但操作技术的不良也可能是造成DHS固定后高失败率的部分原因。一些研究发现以DHS固定不稳定型转子间骨折后其失败率能低至4%,这反过来可能提示一些医院(医师)在手术操作中严格遵循了恰当的技术规范。 股骨转子间骨折髓内钉固定系统 PFN内固定法既承袭了Gamma钉的特点,其力臂更短、弯矩更小,具备滑动加压等优点,其新增加的防旋转螺钉还能起到防旋转、抗压力等作用。但对于股骨颈短、细的患者,可能出现近端2枚螺钉置入困难,以及股骨颈内的螺钉钻孔直径较大,骨量丢失多等缺点。临床上也有资料报道,PFN对于不稳定性股骨转子间骨折的髋部解剖学关系的保留要明显优于DHS。PFNA是在PFN的基础上最新改良的股骨近端髓内钉。它将PFN中打入股骨颈2枚螺钉变成1枚螺旋刀片,使手术时间大大缩短,其抗旋转与支撑效果更佳,从而在一定程度上加速骨折愈合。该方法属于微创手术固定法,适合各类型粗隆间(包括粗隆下)骨折患者,尤其适用于骨质疏松老年人不稳定股骨转子间骨折。 股骨转子间骨折髓内固定的主要缺点 第一代伽玛钉为非解剖型设计,其近段外翻角达10°。新一代的髓内钉系统(股骨转子部伽玛钉-TGN,髋部髓内钉系统-IMHS,股骨近段髓内钉-PFN,等)已经较好地解决了上述早期设计上的缺陷。这些新型髓内钉减小了外翻角度,配合术中选择恰当直径的髓内钉、充分扩髓、以及对操作技术的充分掌握,能显著降低术后继发性股骨骨折的发生率。这得到最近发表的文献资料的证实。在此情况下仍然出现的继发性骨折多数源于术者的操作不当。Lenich等的研究证实了第三代髓内钉系统相对于第二代髓内钉的优越性。而目前尚未发现不同的第三代髓内钉系统之间存在明显的差异。 髓内固定是否肯定比髓外固定更优越 总体而言,髓内钉较DHS能为不稳定型骨折提供更牢固可靠的固定,可有效对抗内翻应力防止内翻畸形的发生。但是,Parker和Handoll对所有比较髓内和髓外固定的文献进行荟萃分析的结果并不支持髓内钉具有上述理论优势。他们发现总共3500例病例在采用两种固定方式治疗时,其相应的死亡率、骨不连发生率、感染率、内固定物切出率、失血量、手术时间以及术中透视时间均无显著性差异。以伽玛钉这种最具代表性的髓内钉为例,其手术操作时间、术后继发性内固定物远端骨折、技术难度以及再手术率均明显高于DHS。因此,该荟萃分析的作者认为:DHS在治疗转子间骨折上比髓内钉系统更好。这种矛盾的原因在哪里呢,可能是很多文献资料在比较DHS与髓内钉系统时并未考虑到骨折的稳定性情况。因为转子间骨折存在不同程度的不稳定性,而这对于疗效而言是极为重要的影响因素,因此很难对这些文献的结果进行有效的评估。 股骨转子间骨折稳定性研究的新焦点:股骨大转子外侧壁的生物力学作用 一项包括1039例病例的研究对所有患者均采用DHS进行固定,结果发现导致所有固定失败的机理是一致的,即:骨折远断端相对于近断端的无法控制的内移。在那些最终顺利愈合的病例中,尽管通常都存在远断端一定程度的内移现象,但其移位程度往往极小。骨折远断端的前外侧部分,即相当于股骨大转子外侧部分在骨折复位后与近断端相接触,能有效阻止远断端的内移。但在横形骨折中大转子外侧壁已经骨折,以及为了安放DHS的主钉而于外侧壁钻孔时可能会造成大转子外侧壁的医源性骨折。在这种情况下,不完整的大转子外侧壁失去了其正常的支撑功能,从而容易出现术后骨折远断端内移并最终导致骨折复位固定的失败。 从新角度重新认识不稳定型转子间骨折及其内固定方法 除DHS之外,还有一些髓外内固定器材可用于A3型骨折的固定。Medoff钢板允许实现轴向加压而减小骨折断端受到的剪力。此外,也可使用附加转子外侧支撑装置从而替代缺失的大转子外侧壁的DHS对其进行复位后的固定。在A3型骨折不应使用DHS进行固定。但是从现有的文献看,尚无有说服力的循证医学证据说明对A3型骨折,髓内固定比髓外固定更具优势。根据影像表现如果骨折远段近端剩余大转子外侧壁的骨质较薄弱或者存在低位(但并不是横型)的骨折线时,可在术前就将这类骨折确定为潜在不稳定性者。术中操作时很容易造成这类骨折的外侧壁发生医源性骨折,主要原因在于钻孔时使用的钻头直径过大,或者是术中选择的DHS钢板的颈干角与股骨本身的颈干角差异过大。按AO-OTA分型,A1、A2.1型骨折与A2.2、A2.3型骨折之间在大转子外侧壁骨折的发生率上存在显著差异(3% 对31%)。外侧壁骨折的存在会导致再手术的相对风险增加8倍。也有很多大转子外侧壁不完整的不稳定型骨折最终能够愈合,在其主要表现是愈合延迟以及术后恢复期间明显疼痛,并伴有患肢短缩及跛行。这类较差的疗效主要源于无法控制的股骨近段骨折断端骨质的塌陷和变形,在X光检查可明确这种演变。 失去大转子的阻挡作用,远断端内移,内固定失效 髓内固定治疗不稳定型转子间骨折的优势 髓内钉能通过有效对抗导致不稳定性骨折变形的力量而保持股骨近端的解剖结构。相关的前瞻性随机对照研究证实髓内钉能更有效地保持骨折复位后的位置。Pajarinen等发现,以DHS治疗AO-OTA的A2型骨折时,股骨颈干角减少程度、股骨颈缩短程度、以及髋关节偏心距减小程度等几个方面均明显大于以髓内钉固定。Hardy等也发现使用DHS时主钉的滑动及下肢短缩程度明显增加,在不稳定性骨折中表现更为明显。当患者以髓内钉固定术后运动能力更好可能至少部分源于髓内钉能更好地保留下肢长度以及正常的髋关节功能。Hardy等在一项对比研究中发现髓内固定术后第1月和第3月时运动功能明显优于DHS,但在术后第6月和12月时则无显著差别。但如果仅仅针对不稳定型骨折时,则在术后所有时间点上的检测结果均存在明显差别。 髓内钉主钉近端阻挡作用,远断端不能内移 总结 对于股骨转子间骨折时大转子的完整对骨折后的稳定性的影响的研究的深入,为人们研究转子间骨折的分型,内固定方式的选择,预后均会产生巨大影响,骨折块的数量对于判断骨折的稳定性非常重要,但更重要的应该是骨折粉碎所累及区域,尤其是否影响大转子外侧壁完整。 转子间骨折的治疗主要目的是让患者早期恢复活动,尽快恢复伤前的功能状态,减少并发症。选择不同的内固定方法,除依据医生操作技术的熟练程度外,更重要的是需从股骨转子间骨折的类型、骨折复位后稳定程度、骨质疏松严重程度及年龄等方面综合分析。DHS仍然是治疗稳定性股骨转子间骨折(A1型)的有效器材之一。而髓内钉则更适用于极不稳定的A3型骨折。而对于A2型骨折,在选择固定方式的时候应该充分考虑到每一例骨折是否存在容易导致DHS固定后失败的特点。一般而言,严重的粉碎性骨折或外侧壁存留部分较少时,以DHS固定后容易出现失败。 人们的临床经验显示髓内固定较之髓外固定,在治疗A3股骨转子间骨折具有优势,但是从现有的文献看,尚无有说服力的循证医学证据。这仍是进一步研究股骨转子间骨折的一个方向。并有报道称,对于高龄骨质疏松严重的转子间骨折,采用人工关节置换术可有效、迅速恢复髋关节功能,减少并发症的发生。但较之复位、内固定治疗,是否具有优势,也将是研究的热点。 生物力学论文:垂直不稳定性骨盆骨折内固定的生物力学研究 摘要:目的:探讨分析垂直不稳定性骨盆骨折内固定的生物力学及骨盆的稳定性。方法:通过回顾性分析研究各种内固定方法对骨盆骨折固定的生物力学的特点,进而总结不同固定方法治疗垂直不稳定性骨盆骨折的稳定性及力学特点。结果:不同的固定方法对骨盆的稳定性及生物力学的大小都不同。结论:对于垂直不稳定性骨盆骨折行内固定术时,同时对骨盆前后柱进行固定的效果在骨盆稳定性和所能承受的生物力学上最大。 关健词:垂直不稳定骨盆骨折;内固定;生物力学; 近些年来,随着交通运输业及建筑业的快速发展,车祸外伤和坠跌伤的发病率也逐渐提高,由此而导致的骨盆骨折也越来越多。骨盆骨折在骨科临床中属于比较危重的一种骨折,如果处理不当经常会导致病人的大出血而危及生命。有学者做过调查研究发现,骨盆骨折的病人的死亡率大约为10% 左右,因此对于这种骨折的病人在早期一定要注意对生命体征的监测及时采取治疗措施。通常情况下 对于骨盆骨折的治疗主要为保守治疗和手术治疗。早期由于医疗发展水平的限制以及手术条件和无菌条件较差导致不稳定型骨盆骨折的手术切开复位内固定治疗技术发展受到限制。对于骨盆骨折多采用保守治疗,如骨盆牵引法、骨盆悬吊法、骨盆石膏固定等方法; 这些方法的治疗效果不甚理想,并发症较多、对病人的致残率比较高, 大约为50%-60%左右。80年代中后期,由于医疗水平的提高、内固定物材料的不断改进,国外开始大量对垂直不稳定性骨盆骨折进行切开复位内固定手术治疗,术后疗效满意,极大地降低了并发症及致残率。外国学者Latenser研究证明,对于不稳定型骨盆骨折行手术治疗的疗效明显好于保守治疗[1]。因此,研究垂直不稳定性骨盆骨折内固定的生物力学对于临床手术治疗具有重要价值。 1 固定方法 目前, 国外对于骨盆后柱骨折的内固定方法主要为:选用骶骨棒将骨盆两侧固定;同时用钢板固定骶髂关节;使用张力钢板、松质骨螺钉固定骼骨至骶骨。骨盆前柱骨折的手术固定方法通常为普通钢板固定耻骨联合或耻骨支,或者根据骨折情况选用长螺钉固定耻骨支的方法[2]。骨盆后柱是承受人体重力及传导力量的路径,因此骨盆骨折一定会造成后柱的骨折。许多国外学者对骨盆后柱骨折的手术固定方式进行了大量研究,最后却得出了两种截然不同的观点观点进行总结分析。其中一部分学者经过研究认为各种内固定方法对骨盆后柱骨折在生物力学上没有差异; 另一部分学者认为固定方法的不同,在生物力学上差异明显。现对两种观点进行总结分析。 2 不同固定方法的比较 Simonian[3]等学者认为各种内固定方法对骨盆后柱骨折在生物力学上没有差异,他们通过对骨盆后柱骨折采用单根螺钉、双根螺钉、单根螺钉联合张力钢板、双根螺钉联合张力钢板和后路两根骶骨棒等5种方法进行手术固定, 然后对各种固定方法生物力学进行实验研究,实验结果表明其在稳定性及生物力学方面没有差异。分析原因有以下几种可能:测量骨盆稳定性的方法不对,测量仪器没有按照准确的位置进行测量,从而影响结果的准确性;上述各种固定方法没有对骨盆进行解剖复位,从而影响了骨盆的稳定性,导致测量结果不准;美国学者Shaw也做过这方面的研究,实验结果证实了这一观点。Shaw[4] 通过采用不同的内固定方法对骨盆后柱骨折进行固定, 然后研究其生物力学及稳定性,最后结果证明骨盆的稳定性和复位的好坏呈正相关性。Simonian等人还通过对新鲜尸体骨盆采用两种不同方法固定骶髂关节,检测其生物学力量,研究证实两种固定方法在对骶髂关节的稳定性方面无差异。但是,Simpson等人通过采用不同的固定方法固定骶髂关节,研究结果表明:骶髂关节的稳定性和骨盆的解剖形状、复位的好坏以及固定的方法有重要的关系。Simonian[5]等人对骨盆前柱骨折也采用了不同的内固定方法进行实验研究, 研究结果表明其生物力学没有差异。 3 讨论 在骨盆前后柱都发生骨折的情况下,是否需要将前后柱都进行内固定, 对于这一问题,目前还存在比较大的争议。国外学者Comstock等人对此进行了实验研究,实验结果表明:对于同时发生耻骨联合及一侧骶髂关节分离的骨盆骨折, 对耻骨联合分离不作处理, 而通过对骶髂关节分别采用骶骨棒、前路钢板和骶髂螺钉分别进行固定处理, 检测其力学强度能够达到正常完整骨盆力量的70%-85%;而当选用螺钉联合骶骨棒进行固定时, 其力学强度可达到正常的90 %左右。因此,Comstock[6]等人认为,在骨盆前后柱都发生骨折的情况下,只需要对骨盆后柱进行固定,无需对前柱进行处理。但是,大多数学者持相反的观点,认为必须要对前柱和后柱都同时进行固定从而增加骨盆的整体稳定,也符合生物力学。 对于垂直不稳定性骨盆骨折的手术治疗及固定方式,大多数学者的意见和观点是比较接近的。普遍认识到对垂直不稳定骨盆骨折如果仅仅只是对骨盆前柱进行固定,那么在生物力学上不能达到要求、骨盆的稳定性也较差;如果同时对后柱也进行固定处理,那么其在生物力学上就能达到完整骨盆的所承载的力量。在临床中,应当根据具体的骨折情况选择合适的固定方法进行治疗。 细丝弓技术舌侧内收上颌前牙的三维有限元生物力学分析 [摘要] 目的 建立细丝弓舌侧内收上颌前牙的三维有限元模型,研究不同后倾曲力矩对上颌前牙牙周膜静水压以及初始位移的影响。方法 采用CT扫描法建立包含全牙列头颅的三维几何模型,用Solidworks软件生成舌侧托槽和弓丝的三维几何模型,组装并生成细丝弓舌侧内收上颌前牙的三维有限元模型。在三维有限元计算软件ANSYS中计算当颌间牵引力为0.556 N,后倾曲力矩分别为15、30、45、60、75 Nmm时上颌前牙的初始位移以及牙周膜静水压。结果 上颌中切牙、侧切牙以及尖牙的唇舌侧根尖和颈缘共产生4个应力集中区,并产生远中方向的旋转初始位移和相对压入移动;上颌尖牙牙周膜的静水压应力和初始位移均显著大于中切牙和侧切牙;随着后倾曲力矩的增加,上颌中切牙、侧切牙和尖牙垂直向的初始压入位移和牙周膜静水压应力均逐渐增加。结论 采用细丝弓技术舌侧内收上颌前牙的力系是安全可控的,通过改变弓丝后倾曲力矩的值可以有效控制牙齿移动的方式和移动量。 [关键词] 细丝弓技术; 舌侧矫治力系; 三维有限元模型; 生物力学 随着人们对于正畸矫治过程美观要求的提高,舌侧矫治日益成为成人矫治的重要选择。在舌侧矫治过程中,由于舌侧面的牙弓长度显著小于唇侧长度,因此相同大小的外力作用于舌侧矫治系统所产生的牙齿应力应变显著大于唇侧矫治系统[1-3]。 在唇侧固定矫治技术中,以Tip-Edge为代表的细丝弓矫治技术通过早期不粘接前磨牙托槽等方式增加托槽间距,从而降低牙周膜的应力应变;同时,单翼托槽的设计使得牙齿移动过程中成角阻力减小,有效提高了牙齿移动的效率[4]。可以设想,将唇侧细丝弓技术的力学系统应用于舌侧矫治系统是否可以得到与传统舌侧矫治不同的生物力学效应,以减小牙齿的应力以及提高牙齿移动效率呢?本研究建立细丝弓技术舌侧内收上颌前牙的三维有限元模型,探讨该模型下的生物力学效应。 1 材料和方法 1.1 细丝弓技术舌侧内收上颌前牙的三维有限元模型的建立 选取牙列完整、牙齿外形无明显磨耗的个别正常头颅1个,应用64排Light Speed VCT(GE 公司,美国)进行连续扫描。扫描间距为0.5 mm(两层之间重叠0.2 mm),共得到784张二维图像。将上述CT二维图像导入Mimics软件中,通过组织灰度值的不同分别提取上颌骨及牙列的三维信息,运用偏移命令使得上颌牙齿往外均匀扩展0.25 mm获得牙周膜的前体模型。将上述模型输出到逆向工程软件Geoma-gic中去除噪点,对颌骨和牙齿的表面进行优化。 将上述3D模型导入到CAD软件Solidworks中建立舌侧托槽和弓丝模型(图1);托槽的规格参照STB托槽(Ormco公司,美国),弓丝为0.406 4 mm的不锈钢圆丝,使得弓丝的形状与上颌牙列舌侧外形相匹配。调整模型,定义坐标系:原点定义为咬合平面上中间对称轴与两个第一磨牙连线的交点,左右方向为X轴方向,前后方向为Y轴方向,垂直方向为Z轴方向。 1.2 边界约束条件的定义 将模型导入到有限元软件ANSYS Workbench,用Solid189四面体单元进行网格划分。牙齿―托槽、牙齿―牙周膜、牙槽骨―牙周膜、皮质骨―松质骨之间用bonded连接;托槽―弓丝采用No separation连接,允许其发生小量切向位移,限制其法向位移;颊面管―弓丝采用Cylindral Joint连接,允许颊面管有轴向平移及旋转,限制并约束其他4个自由度。 1.3 材料属性与载荷设置 模型中的各种材料属性均定义为均质性、各向同性的线弹性材料。材料变形为小变形。材料的弹性模量与泊松比如表1所示[5-6]。工况设计:Ⅱ类牵引力作用于上颌尖牙托槽近中弓丝上,牵引力方向斜向后下、大小0.556 N。不锈钢圆丝后倾曲作用于上颌第一磨牙颊面管近中2 mm,分别计算当后倾曲扭矩为15、30、45、60、75 Nmm时上颌中切牙、侧切牙、尖牙的初始位移以及牙周膜静水压分布。 2 结果 2.1 舌侧细丝弓力系下上颌前牙牙周膜静水压分布 在舌侧细丝弓力系作用下,上颌中切牙、侧切牙以及尖牙的颊侧根尖和舌侧颈缘出现压应力集中区,而舌侧根尖和颊侧颈缘则出现张应力集中区(图2)。在15 Nmm后倾曲力矩和0.556 N Ⅱ类牵引力的协同作用下,上述4个应力集中区的静水压均显著小于毛细血管压。 当磨牙后倾曲力矩从15 Nmm增加至75 Nmm时,上颌中切牙颈缘牙周膜静水压逐渐从-3.748 kPa增加至-5.692 kPa,根尖牙周膜静水压逐渐从-3.724 kPa增加至-6.400 kPa,仍显著小于毛细血管压(16 kPa)[7-8]。上颌侧切牙牙周膜静水压应力分布及变化趋势与中切牙一致。对上颌尖牙而言,在15 Nmm力矩作用下,根尖牙周膜静水压应力为-10.982 kPa;当后倾曲力矩为30 Nmm时,根尖牙周膜的静水压应力为-21.209 kPa,大于毛细血管压;当力矩增加至75 Nmm时,根尖牙周膜的静水压应力最高可达-54.832 kPa(表2)。 2.2 舌侧细丝弓力系作用下上颌前牙初始位移 在0.556 NⅡ类牵引和15 Nmm力矩后倾曲的协同作用下,上颌中切牙Y轴方向上切缘出现远中方向初始位移,而根尖则出现唇向位移,即上颌中切牙产生远中倾斜移动;Z轴方向上上颌中切牙切缘产生伸长初始位移,根尖产生压入初始位移。随着后倾曲所产生力矩的增加,在Y轴方向上,切缘远中方向初始位移逐渐减小,根尖唇向初始位移逐渐增加;Z轴方向上,上颌中切牙切缘以及根尖的压入初始位移都随着磨牙后倾曲力矩的增加而逐渐增加(图3左)。上颌侧切牙与尖牙的初始位移移动趋势基本与上颌中切牙一致。与上颌中切牙不同的是,即便在后倾曲力矩为15 Nmm作用下,上颌尖牙的切缘和根尖也均出现压入移动(图3中、右)。 3 讨论 自20世纪70年代美国的Kurz医生和日本的Fujita医生分别发明舌侧矫治系统以来,舌侧矫治因其美观方面的巨大优势受到越来越多的患者的青睐[9]。舌侧矫治器发展的初衷是由于患者对于治疗过程中的美观及隐私要求,以及避免牙齿表面由于正畸所导致的脱矿问题。在后续应用过程中,临床正畸医生逐渐发现舌侧矫治技术和唇侧矫治技术具有完全不同的生物力学效应。有学者[9-10]建立舌侧矫治技术数学模型以进行理论受力分析,分别对不同唇倾度的上颌前牙托槽施加垂直向的压入力,分析该力对唇、舌侧矫治力系上颌前牙移动趋势的影响,结果发现:较唇侧矫治系统而言,舌侧矫治系统上颌前牙在受力时更容易产生舌向倾斜移动;同时还发现,在舌侧矫治力系统中的载荷挠曲率更高,获得理想的轻力更为困难。Liang等[3]建立上颌骨及上颌切牙的三维有限元模型,分析颊舌侧施加力和力矩时牙齿的初始位移以及牙周膜应力应变分布的区别,同样发现舌侧矫治力系较唇侧矫治力系更容易使上前牙发生舌向倾斜移动。此外,由于舌侧空间较为狭小,较小的托槽间距使得弓丝难以入槽以及入槽后牙齿受力过大,从而影响牙周组织健康以及限制了牙齿的快速移动。在唇侧的Tip-Edge矫治力系中,通过使用高弹性低尺寸的不锈钢圆丝可以有效减低载荷挠曲率以及托槽和弓丝间的摩擦力,而且由于前磨牙常规不粘接托槽,所以进一步降低了载荷挠曲率从而达到牙齿快速移动的生物力学效果。为了探索在舌侧矫治力系中是否可以采用类似于唇侧的细丝轻力矫治技术,以减小载荷挠曲率,同时获得快速有效的牙齿移动,本研究建立了细丝弓技术舌侧内收上颌前牙的三维有限元模型对这一问题进行生物力学层面的初步探讨。 在唇侧矫治系统中,主流矫治力系分为直丝弓矫治力系和细丝弓矫治力系。直丝弓矫治力系强调牙齿的整体移动,通常设计的托槽间距较小,临床力值较大;而细丝弓矫治力系强调牙齿的倾斜移动,通过序列粘接托槽以及选择单翼托槽的方式增加托槽间距而降低正畸矫治力,通过0.556 N的颌间牵引力就足以使牙齿产生快速移动。目前关于舌侧的细丝矫治系统研究尚少,尽管从理论上推理在舌侧运用细丝矫治力系是可行的,但在进入临床应用之前仍有必要进行系统的生物力学分析。 三维有限元法自20世纪70年代被运用于口腔领域,目前对正畸牙移动的三维有限元生物力学研究已经不再局限于单个牙的移动,越来越多的学者开始尝试建立复杂的正畸矫治力系三维有限元模型从系统的观点对整个矫治力系进行全方位的研究。三维有限元法是研究正畸牙移动的重要方法,将分析的连续实体离散成有限个单元,以各单元的结合体代替原连续体,并逐个研究每个单元的力学性质,建立单元的刚度方程,然后根据给定的载荷条件将其组集成总体刚度的方程,按照给定的边界位移条件求解总体方程组,得到单元所有节点的位移,并据此计算单元的内力和应力。由此可见,有限元法对各种几何形态、材料性质以及复杂的支持条件和加载方式都能进行分析,并且保证了模型的可重复性[11-12]。运用三维有限元方法,可以系统研究正畸力作用下每个牙齿的初始位移,牙根、牙槽骨的应力和应变,从而分析牙齿移动趋势以及牙根和牙槽骨发生吸收的可能性[13-15]。 理想的正畸矫治力系应该可以有效且快速地移动牙齿,牙齿的移动方式可控而不伴有严重的组织损伤,这就是最适力的概念[16]。Melsen[17]发现,相同的外力作用于不同的矫治力系统,产生的牙周膜应力―应变是不同的,因此临床正畸医生找出外力与牙周膜应力―应变反应间的关系至关重要。三维有限元法作为一种经典的数值仿真分析法为这一问题的解决提供了稳定可靠的研究方法。 静水应力是一个分析正畸牙移动的重要指标。静水应力的正负表示牙周膜受拉还是受压的应力状态。牙周膜内静水应力的多少通常用于衡量对牙根吸收的影响。Rygh[8]认为,当牙周膜静水压大于牙周膜毛细血管压(16 kPa)时,牙周膜内的毛细血管会发生崩塌导致局部牙周组织坏死,这时巨噬细胞及其产生的破骨因子聚集使牙根发生吸收。本研究结果表明,在舌侧细丝弓力系作用下,上颌中切牙和侧切牙的牙周膜静水压始终小于毛细血管压,根据Rygh的牙根吸收原理推测,该力系作用下牙齿不易发生牙根吸收。随着后倾曲力矩的增加,上颌尖牙的牙周膜静水压可能超过毛细血管压,这可能与尖牙更靠近后倾曲因此承受更多的后倾曲所产生的应力―应变有关。 牙齿的初始位移是衡量力系统作用下牙齿移动趋势的重要指标,代表加力瞬间各个牙齿移动的方向及移动量[18]。本研究结果显示,上颌尖牙的初始位移明显大于上颌中切牙和侧切牙,这可能与上颌尖牙距离Ⅱ类牵引力的作用点以及后倾曲较近有关。 内收过程中上颌前牙的垂直向控制是临床矫治设计考虑的重点。在垂直方向上,上颌尖牙可获得Z轴方向压入的初始位移,而上颌中切牙和侧切牙则出现Z轴方向伸长的初始位移;随着后倾曲力矩的增加,中切牙、侧切牙以及尖牙垂直方向压入的初始位移逐渐增加。由于本文是研究受力瞬间牙齿的初始位移,加力瞬间初始位移并不能反应牙齿在一个加力周期的总移动量,因此有必要在后续研究中运用骨重建理论建立更为复杂的动态三维有限元模型进行分析。 在Y轴方向上,上颌尖牙远中初始位移显著大于中切牙和侧切牙。在Ⅱ类牵引力不变的情况下,随着后倾曲力矩的增加上颌尖牙的远中初始位移逐渐增加;由此可以推断,后倾曲通过弓丝―托槽力系统对尖牙产生了向后上方向的力,而非单纯的压低力。 综上所述,本研究通过建立细丝弓技术舌侧内收上颌前牙的三维有限元模型,系统性研究了后倾曲对舌侧细丝弓系统的生物力学效应的影响。尽管正畸牙移动是一个周期性的动态骨重建过程,本研究仍通过分析加力瞬间牙齿初始位移和牙周膜应力分布对该力系作用下牙齿的移动趋势和移动的安全性进行了全面地评估,从而为该技术的临床应用提供了可靠的生物力学依据。 生物力学论文:不同高度脚背正面射门动作的生物力学特征 摘 要:为揭示不同高度脚背正面射门的生物力学机制。招募12名受试者对地面球、1/2膝关节高、膝关节高3种位置进行脚背正面射门和空踢各10次。利用2台JVC9800摄像机、国产JP6060多维测力平台进行运动学及动力学同步测量。结果显示:地面球、1/2膝关节及全膝关节3种高度射门,球速、足速经多因素方差分析均有显著差异,其中地面球球速最快、1/2膝关节高度次之、膝关节高最小;实验组受试者摆动腿大腿前摆与后摆、小腿后摆等各运动学指标在不同高度位置射门间无显著性差异,而小腿前摆运动学数据在不同高度射门间存在显著性差异;支撑腿与球垂直距离跟各高度射门的球速、摆动腿足速度、触球即刻膝角、小腿前摆角速度、小腿前摆幅度、小腿前摆时间呈显著相关,而3种高度位置的射门球速与支撑腿着地所受地面反作用力不存在线性关系。结果说明:脚背正面射门击球点高度越低球速越快,故脚背正面射门想要获取更快球速就应该在球高度处于较低位置时将球踢出;通过控制支撑腿与球垂直距离可以控制脚背正面射门的球速、球路、动作时间;支撑腿受到的地面反作用力与踢出球的球速无关,故支撑腿在踢球过程中的主要作用是固定支撑、维持平衡,从而使摆动腿发力更加充分。 关 键 词:运动生物力学;脚背正面射门;不同高度;射门;球速;支撑腿 射门在足球比赛中是最直接的得分手段。射门能否取得成功,主要取决于射门球速、射门角度、射门时机等要素。球速较快的球,往往给守门员造成较大威胁。据人体解剖结构特征,脚背正面踢球时摆幅相对较大,加之其摆速快且与球接触面相对较大,因而踢球时力量大、球速快、准确性高。Isokawa等[1]研究显示,技术熟练的的足球运动员脚背正面踢球,球速可达17~28 m/s。实际比赛中,脚背正面射门使用频率相当高,且射门形式多样,如定位球、正面凌空抽击、侧身凌空摆击、反弹球、倒钩等。 国内外有关脚背正面踢球的生物力学文献不多,从查阅到的少数文献中,以运动学分析者居多。刘力生[2]研究发现:脚背正面踢球时,足的速度与球速高度相关(r=0.872),摆动腿的摆动遵循关节活动的顺序性原则。许树渊[3]认为,以人体踢球动作的下肢动力链视之,大腿的用力与大幅摆动均能倍增下肢末端即足的重心速度,使踢球时动量增加,球速提升。黄寿军[4]从事多年足球教学经历,在实践中发现:支撑腿过前,击球点在球的后上方,会经常出现“卡壳”或踢出去球无力现象;支撑腿过后,击球点易击在球的后下部,踢出的球偏高,多沿横轴回旋,出球力量小;支撑点与球的中心点在同一水平线上,则左右距离过大或过小,击球点不稳定,出球多呈内、外旋,这些属于教学经验,未能获得实验数据佐证。Asami等[5]发现:地面反作用力峰值与球速表现无明显关系。Kell等[6]研究了不同角度助跑对支撑腿膝关节生物力学的影响时发现:地面垂直反作用力不受助跑角度影响。本研究借助运动学和动力学同步测试方法对不同高度脚背正面踢球的球速及准确度进行探讨,为足球运动员在比赛、训练环境下,如何运用合理技术提供参考。 1 研究对象与方法 1.1 研究对象 选择西南大学足球队12名男生,为受试者,身高(175.22±1.36) cm、体重(65.37±2.35) kg、年龄(21.32±1.03)岁、运动等级均为国家2级、训练年限均在8年以上且从未中断。 1.2 研究方法 1)运动学研究。 2台JVC9800摄像机,拍摄频率为100帧/s。A机、B机及三维测力台中心3点近似构成等边三角形,边长约为5 m,两机高约0.75 m。对受试者从助跑到脚击球的整个过程进行拍摄。采用北京体育大学研发的视讯图像解析系统对运动图像进行插帧处理使拍摄频率达到200帧/s,后再进一步对图像解析以获取相关运动学参数。 2)动力学测试。 国产JP6060多维测力平台用于监测受试者踢球过程中踏在测力台的支撑腿对地面的三维力变化情况。测力台采用埋入式安装,其表面与地面基本保持在同一水平面上,数据采样频率为800 Hz。同步装置是由连接多维测力平台的触发模块的无线同步器和发光的二极管组成。主试者触发同步遥控器,多维测力台启动采集数据,二极管发光使摄像机与多维测力台同步。 3)时相阶段划分。 (1)技术动作定义。 地面球射门:以直线助跑方式(助跑路线与球门中心线夹角 1/2膝关节高度射门:以直线助跑方式,正面踢尚未落地、在1/2膝关节左右高度球的射门动作。 膝关节高度射门:以直线助跑方式,正面踢尚未落地,在膝关节左右高度球的射门动作。 空踢动作与有球射门动作要求一致,空踢完整动作以支撑腿踏上测力平台后,踢球脚足尖离地瞬刻为始,足尖与标志杆平行为终。 (2)角定义。 髋关节角:为髋、膝关节中心连线与躯干中点及髋关节中心点连线之间的夹角。膝关节角:为膝、踝关节中心连线与人体垂直轴之间的夹角。踝关节角:为踝关节中心与跖趾关节连线与水平轴之间夹角。脚背夹角:为脚背正面与地面间的夹角(见图1)。 图1 髋角、膝角、踝角、脚背夹角示意图 (3)球门分区。 将球门上半部分为A区,下半部分为B区用以记录受试者射出的球落在球门内的具体位置。 (4)时相划分。 踢球的一般过程包括助跑、支撑、摆腿、脚击球,随前动作。本研究主要探讨支撑腿踏上测力台瞬刻至摆动腿将球踢出瞬刻这一过程。据研究需要将这一过程分为3个阶段。第1阶段:从支撑腿踏上测力平台后,踢球脚足尖离地瞬刻至最大髋关节伸展角度瞬刻止;第2阶段:小腿向上摆动期,即踢球脚髋关节从最大伸展角瞬刻至膝关节屈角最小瞬刻;第3阶段:前摆期,即从膝关节处于屈角最小瞬刻至脚背正面触球即刻止(见图2)。 图2 踢球时相划分示意图 (5)垂直距离界定。 垂直距离是指由球或标志物中心投影(A)向支撑腿足部中心(B)与第3趾骨连接线段的延长线引垂线,足部中心(B)与垂足(C)的距离(见图3)。 图3 支撑脚与球垂直距离示意图 4)测试数据的可靠性分析。 将入选的受试者的脚背正面射门动作所获3次有效数据进行重复性检验,采用相关系数及变异度进行评价,其相关系数均大于0.74,变异系数在5%以内,且均达到显著水平。因此可以认为用于分析脚背正面射门的各项参数均具有较高的可信度。 1.3 实验程序 采用自身对照方法,让12名受试者先完成“有球脚背正面踢”,本研究称之“实验组”,然后再让12名受试者完成“无球空踢”,本研究称之“对照组”。 (1)实验组。 2.2 动力学测试结果 不同高度脚背正面射门动力学参数测试结果见表4。表4显示: 1)实验组、对照组脚背正面射门不同高度间前后、左右方向最大地面反作用力、垂直方向触球瞬间地面反作用力差异无显著性(P 0.05)。实验组与对照组间差异亦无显著性(P 0.05)。 2)实验组、对照组前后方向触球瞬间地面反作用力,脚背正面踢地面球时最大、1/2膝关节高度次之、膝关节高度再次(P0.05)。 3)实验组、对照组垂直方向最大地面反作用力方面,踢1/2膝关节高度、膝关节高度触球瞬间地面反作用力差异无显著性(P 0.05),踢地面球的触球瞬间地面反作用力明显小于踢1/2膝关节高度、膝关节高度触球瞬间地面反作用力(P0.05)。 4)实验组、对照组任何高度位置射门的球速与支撑脚着地所受地面反作用力不存在线性相关关系。 3 讨论 3.1 运动学特征 1)不同高度射门,球速均大于足的速度。球离足速度与足速度比值代表碰撞效率,比值大于1,即是一个效果良好的踢球[7-8]。本实验踢球效果良好。 2)实验组射门球速、足速度,地面球最快、1/2膝关节高度次之、全膝关节高度再次。该现象显示随着踢球位置高度的增高,足速度和球速度出现的递减趋势。说明脚背正面射门击球点高度越低球速越快。根据Plagenhoef等[9]对足球碰撞理论在足球运动的研究可知,足速度与球速度呈现正相关关系。可以推论,本研究中随着击球点位置的增高,球速出现下降趋势是因为随着击球点位置的增高,足速度出现下降趋势。 3)对照组地面球、1/2膝关节高度、膝关节高度脚背正面空踢足速度、动腿脚触球即刻膝角、小腿前摆角速度、小腿前摆幅度、小腿前摆时间经多因素方差分析,无显著性差异。该现象说明3个高度位置,腿所能达到的摆速没有显著性差异,即人体解剖结构并不是造成脚背正面不同高度位置射门,随着踢球位置高度的增高,足速度递减趋势的主要原因。Kells等[10]研究亦有相似结论。 4)实验组与对照组相应高度间射门比较发现,大腿前摆、大腿后摆、小腿后摆各运动学指标在实验组与对照组相应高度位间、不同高度位置间均无显著性差异,而小腿前摆运动学数据在实验组与对照组1/2膝关节高度、膝关节高度间、实验组不同高度射门间差异存在显著性。Isokawa等[11]研究认为膝关节角扩大,小腿以膝关节为支点向前更多延展,会使球速增大。因此推论脚背正面不同高度射门间摆动腿足速度差异是由于不同高度间小腿前摆差异造成的。根据图像分析发现,加速前摆期小腿前摆一直处于加速运动过程。Tsaousidis等[12-13]研究证实,膝关节屈角最小瞬刻开始直至球离开脚面,足部未发生减速运动。据此推论不同高度射门间小腿前摆角速度、足速度差异主要发生在摆动腿摆动幅度差异(Δ幅度)间,即不同高度射门间小腿前摆角速度、足速度差异主要发生在摆动腿摆动时间差(Δt)里。当加速度一定,由于前摆时间踢地面球时最长、1/2膝关节高度次之、膝关节高度再次所以不同高度射门足速度出现差异。王世椿等[14-15]研究发现:膝伸肌和膝屈肌肌力均与踢球球速有显著相关,膝伸肌和膝屈肌肌力在快速收缩及中等速度收缩时,有利于球速增加。因此得出结论,摆动腿小腿状况是影响摆动腿足速度和射门球速的重要因素;小腿前摆时长、摆幅的差异是造成不同高度射门足速度差异的直接原因。 根据前文分析从人体解剖结构角度不同高度射门所能达到摆腿速度和足速度并无显著差异。但在实际射门中却存在差异。蔡尚明[16]提出:支撑脚位置和支撑腿膝角大小可能会对球速产生影响,但目前没有相关研究证实。表2结果中支撑腿与球垂直距离跟各高度射门触球即刻膝角、小腿前摆角速度、小腿前摆幅度、小腿前摆时间呈正相关。前摆加速度没有差异的情况下,前摆幅度越大,前摆时长就越长,最终前摆角速度和足速度就越快。在一定范围内,支撑脚与球垂直距离越远,射门球速就越快。但具体范围有待进一步研究,且可能与人体下肢长度有关系,但目前无相关研究。表1结果显示3种不同高度射门其支撑脚与球垂直距离,具有显著性差异。因此推论,不同高度射门间支撑脚与球垂直距离差异,导致其间射门球速的差异。 5)根据地面球、1/2膝关节高、膝关节高度脚背正面射门中,球速、支撑脚与球垂直距离与落入球门区域关系发现,球速较快和支撑腿距球较远的射门球主要落在球门上半部,球速较慢和支撑脚距球较近的射门球主要落在球门下半部。前文分析在一定范围内,摆动腿前摆加速度一定的情况下,支撑腿与球垂直距离越远,射门球速就越快。乔建平[17]认为,脚背正面射门支撑腿过于靠后,球易踢高。射门的球一定要控制在一定范围内,不能只追求球速。而对照组不需要考虑射门精准度的因素。脚背正面踢球技术动作中,摆动腿的摆动是前后方向,直线摆动,所以髋关节和膝关节不能左右摆动变化。踝关节和脚面必须保持紧绷,在整个射门动作中踝关节角基本保持不变,依靠髋、踝关节突然的位置变化控制出球高度是难以实现的。脚背正面射门只能通过控制膝关节角和脚背与地面夹角控制球的高度。根据图像分析观察到,脚触球即刻膝关节角、脚背与地面夹角越小踢出的球路就越低,反之亦然。前摆期摆动腿的摆动轨迹类似扇形,摆动腿与支撑腿平行的瞬刻(后文简称平行瞬刻),脚趾尖的位置为整个轨迹的最低点。在前摆期开始至平行瞬刻,摆动腿运动轨迹是向下的,通过平行瞬刻后,摆动腿的运行轨迹开始向上。踝关节角一定,摆动腿运行轨迹越向上,膝关节角、脚背与地面的夹角越大,踢出就越容易高。为了把球射在门框范围内,就需要在触球时把膝关节角、脚背与地面的夹角控制在一定范围内。通过缩短前摆期时长,令脚更早触球是控制角度的有效途径。在摆动加速度一定的情况下,缩短摆幅可以使前摆期缩短。而摆动幅度是由支撑脚与球垂直距离决定的。所以脚背正面射门中支撑腿与球垂直距离可以决定射出的球的速度和高度。地面球、1/2膝关节高度、膝关节高度3种位置的球,地面球摆放高度最低,同样球达到门内相比1/2膝关节高度、膝关节高度的球,踢地面球,球飞行轨迹上升高度空间最大,前摆期也可以最长。所以踢地面球摆动腿前摆最充分,击球瞬间足速度最快。其余两个高度位置踢球足速度差产生的原因与此相同。所以会出现随着踢球位置高度的增加,足速度和球速度出现递减趋势。 综上所诉,通过控制支撑腿与球垂直距离可以控制脚背正面射门的球速、球路、动作时间。 3.2 动力学特征 脚背正面射门动作3种不同高度踢球,前后方向触球瞬间地面的反作用力,呈现出随着踢球高度的增加力值减少的趋势;左右方向踢地面球的触球瞬间地面反作用力明显大于踢1/2膝关节高度、膝关节高度。任何高度位置射门的球速与支撑脚着地所受地面反作用力不存在线性相关关系,可以认为在脚背正面射门时支撑脚所受地面反作用力对射出球的球速可能没有直接影响,人体关节具有伸缩、固定、支持等功能[18-19]。据此判断,足球踢球支撑脚主要扮演一个固定支持的功能,可能是为了方便髋部的扭转及动力链在击球腿的执行。Adrian认为,当支撑脚接触地面,其作用就像扎根于地面,对抗髋关节向前的运动[20]。Barfield提出,支撑效果取决于支撑腿膝关节的用力及屈伸程度。着地支撑时,人体需要保持身体的动力,以控制平稳,因此膝、踝关节要以离心收缩的方式适度弯曲。在前摆球阶段,人体是以稳固支撑,为了增加踢摆的力量,支撑脚膝、踝关节作蹬伸动作,使摆动腿充分发出击球的力量[21]。 综上所述,任何支撑脚受到的地面反作用力与踢出球的球速无关,支撑腿在踢球过程中主要负责固定支撑、维持平衡使摆动腿充分发力击球。 生物力学论文:不同时限深低温保存对猪心脏瓣膜生物力学比较 本文采用液氮深低温保存的猪主动脉瓣,随着保存限时延长分析瓣膜生物力学特性及差异性,以期为今后临床应用奠定理论基础。 资料与方法 实验过程:于猪宰杀后30min内清洁条件下取出心脏,经过取瓣、修剪、灭菌培养等处理,制备20只主动脉瓣膜,分别随机分成5组,通过程序性降温,采用液氮冷冻(-196℃)保存,将瓣膜完全浸润在冻存液中。分别经过2周、4周、6周、8周、10周深低温储存后,解冻后测定不同储存时限瓣膜生物力学指标。 检测指标:生物学检测指标主要有组织厚度,组织含水量,热皱缩温度;强度、组织伸长比。 统计分析:所有数据资料均以(χ±s)表示。采用SPSS 13.0、SAS 10.0统计学软件进行统计处理,所有数据正态性检验后,两样本均数采用组间或配对t检验,显著性标准为P 结果 深低温保存不同时限5组瓣膜厚度、组织热皱缩温度及组织含水量随着保存时限延长呈逐渐递增趋势(f=8.238,p=0.074),但无统计学意义;破坏强度及伸长比各组间存在明显差异,经统计学检验有显著性差异,见表1。 讨论 由于目前临床运用的人造心脏瓣膜 存在诸多的缺陷,机械瓣膜耐久性很好,但是术后抗凝的不当会引起出血和血栓的发生,组织工程瓣膜能很好地解决这一问题。最近研究表明其在细胞方面:不易黏附上去,胶原、弹力蛋白和蛋白聚糖等天然固有成分的缺失,力学性能较差。其主要原因为静态环境下培养的瓣膜上的内皮细胞黏附力低下,同时人体心脏瓣膜的结缔组织具有复杂的结构和分布形式,以耐受瓣叶起闭过程中不断变化的应力作用。以上研究提示生物瓣膜的细胞和纤维支架两者都是造成瓣膜衰败的重要因素。 同其他类型瓣膜相比同种瓣膜术后患者无须抗凝治疗,广泛应用于瓣膜替换手术及婴幼儿复杂先心病矫治术中。1962年Ross首次把人同种异体主动脉瓣应用于临床并取得成功,1986年O'Bfien首创了液氮超低温冷冻保存技术,提高瓣膜耐久性,有效地减少了由人工瓣膜引起的心内膜炎的发生率。其机制主要在于深低温环境可中断细胞的代谢,将损伤减到最小。同时,有文献报告冷冻保存技术能抑制移植物内皮细胞黏附因子的表达。因此目前如何提高同种瓣膜质量与最适宜保存时限之间的关系受到学者们越来越多的重视。 活性同种瓣膜是指细胞或组织维持自身和与外界能进行正常交换的能力。而正常心脏瓣膜细胞成分又由内皮细胞及间质细胞构成,内皮细胞维持瓣膜表面的张力和通透性,抵抗血流冲击导致的损伤等;而瓣膜间质绌胞除了对瓣膜基质的改建、重构及对损伤的修复具有重要意义;细胞外基质是生物力学性能的主要决定物质,也提供了细胞黏附生长的正常结构和生理环境。 同时在实验研究中发现瓣膜组织在程序降温及深低温保存后呈现一系列的变化,最早的改变是细胞固缩、水肿等现象。更严重的是细胞出现碎裂。整体看来,细胞结构模糊。这样变化解释了该实验中,通过检测生物力学发现瓣膜组织在瓣膜厚度、组织热皱缩温度及组织含水量随着保存时限延长呈逐渐递增趋势。生物力学性能中主要决定物质的细胞外基质在深低温环境下受到不同程度的破坏,造成各实验组随着时间推移破坏强度及伸长比逐渐下降的结果,符合以前临床和动物试验的结果。 国内外动物实验和临床研究表明,新鲜同种瓣膜活性好,瓣膜退化率高,因而瓣膜耐久性较差。深低温保存的瓣膜在体外培养中显示细胞增殖活跃。我们此次实验表明应用深低温技术保存后的心脏瓣膜在瓣膜厚度、组织热皱缩温度及组织含水量随着保存时限延长呈逐渐递减趋势,分析各组间差异无统计学意义。破坏强度及伸长比各组间存在明显差异,分析其原因可能由于降温过程中由于冰晶的形成和渗透压的剧变等一系列原因导致细胞的损伤和死亡,而细胞内液中的水分子来不及渗出而在细胞内结冰,损伤细胞膜和细胞的超微结构。细胞在高渗状态的细胞外液和防冻剂的细胞毒性作用中暴露时间延长,而受到损害程度越大。从而影响瓣膜的质量,这就说明为什么随着深低温保存时间延长,进而降低瓣膜组织的破坏强度及伸长比逐渐下降的实验结果。 液氮保存的生物瓣膜在临床应用中显示了良好的近中期效果,但长期耐久性还有待提高。目前,加强和改善生物瓣的制备和保存,改善远期疗效仍是心血管外科研究的热点问题。 生物力学论文:不同桩核材料对下颌第一磨牙残根及桩核冠的生物力学影响 摘要:目的 了解不同桩核材料对下颌第一磨牙残根及桩核冠的生物力学影响,为患者提供最合适的治疗方案。方法 采用 CT 扫描获取影像数据,再通过软件处理,建立了下颌第一磨牙残根桩核冠修复体的三维有限元模型,将实验对象分为三组:第1组为金合金桩核材料,第2组为钛合金桩核材料,第3组为氧化锆全瓷桩核材料。研究三组材料在弹性模量、剩余牙本质上各项应力峰值、桩核应力峰值的变化。结果 随着材料弹性模量的增加,桩核上应力、最大主应力、剪切应力的应力峰值呈现逐渐增大的趋势。金合金、钛合金、氧化锆全瓷桩核材料修复后,弹性模量逐渐增加,剩余牙本质上应力、最大主应力、剪切应力的应力峰值呈现轻微降低的趋势。结论 随着桩核材料弹性模量的增加,剩余牙本质上各项应力峰值轻微降低,而桩核上各项应力峰值逐渐增大。 关键词:不同桩核材料;磨牙残根;桩核冠;生物力学 随着根管治疗的技术日益完善和口腔材料的不断发展,各种大范围牙体缺损的患牙,包括残冠和残根,基本可以通过桩核冠修复的方法得以保存。因此,作为口腔修复工作者在接触大范围牙体缺损的患牙时,在选择桩核冠修复,应该考虑如何增强患牙的抗折性能。现在桩核材料有金属类、全瓷材料和纤维树脂材料。其中弹性模量是衡量桩核材料最重要的生物力学性能之一[1],弹性模量大小会对牙本质上的应力分布及大小产生影响。通过了解材料选择对磨牙桩核冠修复体的应力大小及分布的影响。为临床实践选择合理的桩核修复设计提供参考依据。 1资料与方法 1.1建立有限元模型 建立磨牙残根桩核冠修复体三维有限元模型[2]。全冠为玻璃陶瓷,全冠和桩核与牙本质间的粘结剂为磷酸锌粘结剂,模型各部件的参数条件均同一实验,所有操作均有本人完成,保证实验的准确性。 1.2桩核材料 进行不同的属性设置,根据实验设计需要,将实验对象分为三组:第1组为金合金桩核材料,第2组为钛合金桩核材料,第3组为氧化锆全瓷桩核材料。 2结果 随着材料弹性模量的增加,桩核上应力、最大主应力、剪切应力的应力峰值呈现逐渐增大的趋势,见表1。金合金、钛合金、氧化锆全瓷桩核材料修复后,弹性模量逐渐增加,剩余牙本质上应力、最大主应力、剪切应力的应力峰值呈现轻微降低的趋势,见表2。 3讨论 对残冠、残根进行修复选择桩核材料时,考虑生物相容性和生物力学性能是首要因素,而弹性模量是衡量桩核材料最重要的生物力学性能之一。在临床中桩核材料有金属材料、全瓷材料和纤维树脂材料。本课题采用CT扫描获取影像数据,再通过软件处理,建立了下颌第一磨牙残根桩核冠修复体的三维有限元模型。在此模型上,对不同桩核材料修复下的下颌第一磨牙残根桩核冠修复体进行了受力分析包括应力、最大主应力、剪切应力峰值进行了探讨。 本实验研究发现,不同桩核材料对下颌第一磨牙剩余牙本质应力大小和分布有着不同的影响,随着桩核材料弹性模量的增加,剩余牙本质上的应力峰值呈现轻微降低的趋势。有的学者人为,高弹性模量的桩会承担较多的应力,减少向剩余牙体组织的应力转移,对剩余牙体组织有保护作用,而低弹性模量的桩将应力更多地转移给剩余的牙体组织,从而降低自身应力,这对桩有利,而增加了患牙的应力[3]。本实验发现的剩余牙本质上的应力变化趋势和上述研究结论一致。但是,从剩余牙本质上的应力峰值减小的绝对值来看,弹性模量由94 Gpa增加到198 Gpa,牙本质上的应力峰值降低的效果并不明显。因此,可以看出,磨牙残冠、残根在采用桩核冠材料修复时,桩核材料的弹性模量与剩余牙本质上的应力大小和分布与变化关系并不大。 本实验研究发现,随着桩核材料弹性模量的增加,桩核上的应力峰值呈现逐渐增大的趋势,虽然不同桩核材料会对下颌第一磨牙桩核应力大小和分布产生影响,但对桩核的抗折性影响不大,发生桩核折断的可能性很小。 综上所述,虽然桩核材料对剩余牙本质应力及桩核的应力产生一定的影响,但是本实验只是对下颌第一磨牙残冠、残根桩核冠修复体的三维有限元模型进行的静态受力分 析[4],而患者口腔中的磨牙残冠、残根桩核冠修复体的受力是循环反复、动态变化的。次外,所做的实验均是在假设剩余牙本质、桩核在受力后未发生折断,粘结剂未发生粘结分离等前提条件下进行的,而任何因素发生破坏,均会引起修复体整个应力重新分配。因此,在进行磨牙残根桩核冠修复时,临床医师应将力学分析和临床研究有机结合,为患者提供最佳的治疗方案。 生物力学论文:太极拳中“松空圆活”与人体平衡的生物力学浅析 摘 要:在技击中能完美地保持身体平衡是致胜的关键,太极拳的基础身法所遵循的四字诀,即“松空圆活”,就处处体现了保持自身身体平衡的基本原则。本文利用生物力学的基本原理,对“松、空、圆、活”与人体平衡之间的关系进行了分析。 关键词:太极拳; 生物力学; 身体平衡; 松空圆活 太极拳技击的最终目的,就是善保自己,战胜对方,也就是在使对方失去身体平衡而摔倒的同时,一定要保持自身的身体平衡。因此,太极拳的每一个技击动作都是以善保自身平衡为基石的。太极拳的基础身法,即“松空圆活”,就充分体现了这一点。下面本文将对“松空圆活”与身体平衡之间的关系作生物力学分析。 一、“松、空、圆、活”的基本概念 1.松、空 松是太极拳的基础身法,太极拳中的“松”,指的是身体的肌肉骨节必须松开,不能僵硬。就是重心下沉,肌肉与骨骼有分离之感,称之为松。放松有两个部分组成,一是肢体的放松,二是精神的放松。 肢体的放松,就是松开全身的各个主要关节,至少把手指、手腕、肘、肩、颈、头部、脊柱、肋、腰、胯、膝、踝、脚趾等部位都松开,其目的,就是把身躯、四肢这些人身体的“五根棍子”变成“柔若无骨”的状态,松透周身上下内外,打开、畅通人体的所有关窍要道,使气血运行周身通畅,做到从上到下、由里至外同时放松,使内外均匀舒适,没有一丝一毫的拘谨、紧张,这样才能做到不偏不倚,重心也可灵活移动。在太极拳的练习过程中,松腰最为重要。但需要说明的是,松并不等于懈,就像我们用的松紧带,当拉伸它时,外形上是伸开了,松了,但它内在的力量紧了,当我们把它向回收的时候,从外形上是紧了,但是它里面的内劲已经松了。因此,松不是把自己变成一盘泥,而是松中有紧,松到最后也要有膨力,不能懈,也就是要松而不懈,紧而不僵。这里的“紧”是要求在放松关节、拉长韧带的同时,骨节之间要对准,只有这样,身形动作才可以灵活地移形换位。 精神的放松,就是调整内心,不慌乱、不紧张、不拘谨、不自我设限,始终保持心气平和、愉悦自然、内在充实的状态。总之,松是太极拳练习体系中最基础、最根本的内容之一。 太极拳的“空”有两重含义,一是肢体形态的空,二是思想上(精神)的空。“空”,是由松柔中来的,是意识的感觉。肢体形态的空,需要肌肉骨节松开,含胸拔背,沉肩曲肘,松腰落胯,轻灵沉着。外形柔顺如水,但内在又蕴有巨大的力量。当被对方击中时,让对方感觉好像打在了棉花上一样,沉陷其中,或者就像击入水中一样被水吞没。这就是太极拳的空。 思想上的“空”,是指思想上没有一丝杂念,精神放松,进入静态,把自身融入自然,是一种不思不想的状态。但这种状态并不是对外界没有任何反应的“死静”,而是能映射万物,反应灵敏。这种反应也不是反击,是随式就势,轻移重心,使对方的击打落空,同时将对方的强劲吞没,从而达到“引进落空”的效果。在练习太极拳的过程中,思想和肢体形态上的“空”是不能分开的,“空”是在思想引导下经长期的肢体训练得来的,是经过推手和实战的反复磨练才能练出来的。 2.圆、活 在太极拳的攻防身法中,“活”指的是灵活,身形灵活多变,是在身体中正、中定的前提下的“活”。“圆”是指手脚、身形的运行轨迹非圆即弧,前一个动作和后一个动作要连贯,没有断续处。这种独特的运行方式具有圆滑、灵活、阻力小的优势。太极拳中身走螺旋,手脚缠丝,就是每招每式都走螺旋、缠丝劲,每个架式都是圆弧形式的运动,架式要走的圆滑,不能有凸凹处,缠丝、旋转的速度要均匀,有蓄有发。人体的头、肩、肘、手、脚、膝、胯及前胸、后背都能单独旋转或走弧线。这种运动形式既可节省空间距离,又能省力,身形旋转时还会产生离心力,非常圆活灵便。太极拳中所说的“引进落空”,“四两拨千斤”等神奇的效果,就全凭这种圆、弧形式的运动。 “活”是由“松”中得来的,没有“活”也不会有“圆”,因此,“松”才是根本。 二、人体平衡机制的生物力学原理 根据生物力学原理,人体平衡所必须的条件是作用于人体的合力为零,合力矩为零。在人体运动过程中,人体的平衡是一种动态的平衡,我们可以将人体看成是由多个环节构成的链状结构,人体的形状、重心以及各个环节的位置可在一定范围内随时改变,因此,人体的平衡与物理学中刚体的平衡有着本质上的区别,也不能简单地用重心的平衡来衡量。 根据人体重心和支撑点的位置关系,可将人体平衡分为:上支撑平衡、下支撑平衡和混合支撑平衡。支撑点在重心上方称为上支撑平衡,支撑点在重心下方称为下支撑平衡,人体重心位于上、下两支撑点之间的平衡称为混合支撑平衡。人体平衡的稳定性取决于支撑面的大小和重心的高低。支撑面是指支撑点的接触面和这些支撑点边缘所围成的面积。一般来说,支撑面大,稳定度就大,支撑面小,稳定度就小。在支撑面不变的情况下,重心位置越低,稳定度就越大。 人体是复杂的生物力学系统,由于人体支撑面边缘为软组织,人体的有效支撑面面积要小于理论上的支撑面面积。另外,当人体有倾倒趋势时,依靠人体自身的自动调节系统各个环节间的相对运动,反射性的改变身体姿势,或移动位置,可建立新的支撑面来重新建立平衡。 在维持人体平衡的过程中,人体的内力也起了重要的作用。人体内力是指运动系统各组织器官产生的力,虽然内力不能改变人体整体的运动状态,但内力可通过对外界环境的主动作用,使人体受到外界环境的反作用,从而影响人体的平衡。 此外,心理因素对人体平衡的影响也很重要,一方面紧张的心理会影响视觉在平衡调节中的积极作用,另一方面,也会影响大脑及其下位中枢对肌肉紧张的调节能力,从而影响人体平衡。 三、“松、空、圆、活”中的人体平衡 1.“松、空、圆、活”首先从心理层面上保障了平衡能力的调节 人体维持平衡的机理非常复杂。目前普遍认为,人体的平衡能力主要依赖于中枢神经系统对来自视觉系统、本体感觉系统和前庭系统感觉信息的整合和对运动神经系统的控制。三种感觉信息在多级平衡觉神经中枢中进行加工整合,经运动纤维传出的冲动来调整梭内肌纤维的紧张性,调节骨骼肌的收缩,指挥肌肉、骨骼系统以随时矫正身体的偏移,达到对人体平衡的稳定。而太极拳运动特别强调意念与动作的协调配合,这样可以有效促进中枢神经系统的灵活性和协调性,只有精神放松了,人体才能达到最大程度的灵活性,才能实现虚实的灵活转换。在太极拳的技击或走式的习练过程中,首先要求从思想上、精神上去体会和练习,然后再从肢体上去练习,也就是说,思想、精神才是起主导作用的。在基础身法“松、空、圆、活”中也是如此,“松”是根本,没有“松”就做不到“空”、“圆”、“活”,要做到“松”,首先要做到精神放松,只有精神放松了,精神不紧张,才有利于经络与气血舒畅运行,才能做到肢体的放松。而“精神”也正是影响调节人体平衡的重要心理因素,精神紧张会造成肌肉过度紧张,从而抱死关节,肌肉把周身骨节抱死形成一体,肢体也就会变得僵硬,就和木墩一样,被人一推一个跟头。只有从心理上真正放松了,人体才可以灵活地通过增大或减小内力,特别是肌肉的用力大小,从而改变作用于人体的力或力矩来影响人体的稳定性。 2.“松、空、圆、活”的肢体走式最大限度地提高了人体的平衡度 太极拳手法在运用中强调圆活,实际上是通过空间力的变化来维持空间力系平衡的过程,达到在攻防变化中保持自身平衡稳定的目的。在此过程中,人体重心的调节能力起到了决定性的作用。人体由206快骨骼组成,都靠关节连接起来负担重量和进行活动,人体每个微小的部位都有各自的重心,全部环节所受到重力的合力的作用点就是人体的总重心。但人体重心的位置是可变的,可在一定范围内移动,甚至人体的重心可移出体外,但重心移动的方向总是与环节移动方向一致,并且重心移动的幅度取决于环节移动的幅度。而“松、空、圆、活”的肢体走式要求身体各个部位非圆即弧,这种运动方式在很大程度上增大了人体的支撑面和支撑点边缘所围成的面积,增大了重心可移动的范围,从而增强了人体在运动过程中的稳定程度。 “松”可以很灵活地通过各个环节的相对运动,使人体质量再次分布,从而改变重心的位置。在肢体走式上首先要求松开关节,把几个大关节先松开(如肩关节和胯关节),但骨节要对准,以便更好地带动其他小关节活动,这样人体的重心才能在运动的过程中灵活转换。人体的脊骨,特别是胸椎和腰椎的松开与贯穿尤为重要,腰脊命门穴为全身重心所在,是调节全身动作的关键,时刻注意命门穴的松沉,微微旋转腰脊来带动躯干和四肢的活动,胸背部的关节要节节往下松沉,重心下降,身体的稳定性可大大增强。这样重心既可以随形而变,随势而流,身体重心的转换又能不偏不倚,灵活不僵,使人体在攻防中的平衡性与稳定性达到协调一致。 综上所述,太极拳中“松空圆活“的基本身法不管是在心理上,还是在肢体走式上,都是以增强人体的平衡能力为基本原则的。太极拳的“松空圆活“必须到推手中去训练和体验,到实战中去磨练,要长时间的练习推手,反复训练,参加实战,才能够体会到它在调节人体协调性、灵活性、平衡性与稳定性中的神奇效果。 生物力学论文:可注射性磷酸钙骨水泥对骨质疏松椎体压缩骨折的生物力学研究 摘要:目的 研究可注射性磷酸钙骨水泥注射椎体成形术后对骨质疏松性椎体压缩性骨折的生物力学影响。方法 选用12只骨质疏松性脊柱标本制作腰2椎体压缩性骨折模型,分为实验组和对照组,分别应用可注射性磷酸钙骨水泥与聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥椎体成形术后,进行生物力学检测。结果 腰椎标本椎体注射成形后,其刚度、最大载荷、最大位移与术前相比,均有所改善,差异具有统计学意义(P 关键词:可注射性磷酸钙骨水泥;骨质疏松性椎体压缩骨折;生物力学 骨质疏松症(Osteoporosis,OP),是目前世界人口老龄化重点防治的病症。可注射磷酸钙骨水泥因其良好生物相容性、可降解性、骨传导性及可塑形性等优点已应用于临床床骨缺损的修复与重建与修复,骨质疏松的治疗[1]。本实验拟比较可注射性磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)与聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)对骨质疏松性椎体压缩性骨折椎体成形术后的生物力学影响,从而为其防治骨质疏松椎体压缩性骨折提供实验依据。 1 资料与方法 1.1一般资料 12只胸腰段(T6-L5)脊柱标本(均来自湖北医药学院人体解剖学教研室用于局解教学的尸体)。 1.2主要仪器 CPC(上海瑞邦生物材料有限公司);S-2型PMMA(晨光医用高分子制药厂);CSS-44300型电子万能试验机(长春试验机研究所)。 1.3实验分组 实验分组:所有标本均摄X线片,以排除先天性畸形、骨折、肿瘤。采用法国DMS公司生产的CHRONOS型双能X线吸收骨密度仪,测定每具标本椎体的骨密度,证实为骨质疏松。12只脊柱标本随机编号平均分成两组,每组6只,实验组:植入CPC组;对照组,植入PMMA组。随机选择腰椎椎体节段,以消除不同的椎体可能造成的生物学差异。 1.4模型制备与实验方法 将椎体从冰箱中取出,室温下解冻24h,将各椎体放置在微机控制CSS-44300型电子万能试验机测试平台上.以距椎体前缘5mm为加载点。先用载荷90 N预载2 min,然后采用位移控制方式加载,速度5mm/min,当载荷位移曲线出现最高点时停止压缩,均在前屈方向造成腰2椎体压缩骨折模型,获得最大载荷和刚度数据。椎体出现塌陷或压缩性骨折的标准是载荷一位移曲线出现了最高点即椎体的抗压力开始出现下降。试验机的载荷信号由计算机记录,并由相应的测试分析软件计算椎体的抗压强度(载荷一位移曲线最高处的载荷数值)和刚度(载荷为弹性范围内曲线的斜率)。力学模型建立后,然后进行正式试验。椎体成形术:直视下采用16G针头经椎弓根穿刺,事先在椎体上方用画线笔标线,以确定进针方向与深度,经右侧椎弓根穿刺至椎体前l,3的中线侧方。选用国产的PMMA和CPC,PMMA按粉(g)、液(rm)比l:l调配,CPC按照粉(g)、液(rm)比l:2调配。在粥状期将其按预设的量用力注入椎体共4ml。所有椎体标本注射后,用生理盐水纱布包裹,放置于密封塑料袋中。室温下放置24h,行生物力学性能测试,获得骨水泥固化后椎体的最大载荷和位移,明确其刚度。 1.5统计学分析 采用SPSS19.0软件处理,计量资料比较采用x±s及t检验,以P 2 结果 两组术后刚度、最大载荷、最大位移比较:术后两组刚度、最大载荷、最大位移与术前相比,均有所改善,差异具有统计学意义(P 3 讨论 普通骨水泥,即聚甲基丙烯酸甲酯,是现行最常用于强化椎体成形术的材料,经PMMA强化后,椎体的最大载荷可提高至原来的2~3倍[2]。但是,PMMA在聚合反应是发热反应,局部温度可高达100℃以上,如果发生渗漏存在引起脊髓、神经受损等的严重后果的可能;还有PMMA会以永久性异物的形成存留于体内,不可降解[3-4],加之已有采用大量的PMMA作压缩性骨折椎体成形术强化的研究文献报道[5],故在本实验设计中纳入PMMA强化组作对照。本实验中所用的强化材料是采用独特的生物工程工艺所合成的新型可注射性磷酸钙骨水泥CPC,其主要是用于骨缺损修复与重建。选用这种材料作为椎体强化材料,在于材料兼具可注射性、生物可降解、骨传导及成骨等优点,以期规避PMMA的部分缺点。 本实验研究结果显示,在术前两组的椎体高度、刚度、最大载荷、最大位移均无明显差别,而手术后,CPC组椎体高度、刚度、最大载荷、最大位移较PAMA组比较均明显改善,说明与聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥相比,注射性磷酸钙骨水泥可以更有效地恢复骨质疏松性椎体压缩性骨折术后力学性质。 本实验在实施过程中也有不足之处,如虽然强化材料的注射剂量采用了统一的4ml,提高了组间的可比性,但与临床实践中尽量多注的实际是不相符的,存在低估材料的强化效应的可能。同时,鉴于本实验室条件所限及临床和实际需要,只做了椎体的生物力学实验,以后的研究中我们会进一步做椎体的的扭骨形态及骨质量等实验。但是,CPC具体通过何种机制和途径作用于骨质疏松症椎体力学重建。 生物力学论文:网球发球动作生物力学文献综述 摘 要:网球比赛中一分的开始是发球,发球质量的高低直接决定这一分的归属,而且发球是网球比赛中唯一由自己控制而不受对方干扰的技术动作,世界上高水平的选手无不把发球作为自己最重要的武器之一。而我国选手与世界网球水平相差较大主要原因就是发球上的差距。因此对于发球的研究在理论上及实践上均有重要意义。随着网球运动的普及,对网球相关生物力学研究近年来呈上升趋势。从生物力学的角度上去分析发球动作,可以为运动员提供更为科学的依据和实际的指导,意义重大。 关键词:网球发球;生物力学;文献综述 动作构成技术,因此动作是我们研究的重点。而用生物力学的知识和方法去研究网球的发球特征,研究方法和研究内容无疑是最重要的一环,而研究方法又离不开研究设备,可以说目前研究设备也从一定程度上直接影响了这篇论文成果的好坏。关于发球生物力学的研究有人做过专门的统计。蒋婷在她的《国内网球生物力研究现状及发展―基于2007-2011年4种文献来源计量分析》中指出2007-2011年,优秀期刊、优秀硕士论文、博士论文、重要会议各自研究网球技术生物力学所占的比例分别为12.9%、51.6%、3.2%、32.2%,其中优秀硕士论文研究网球生物力学的最多,占51.6%。此外,5年中,优秀期刊发表的关于网球生物力学的论文仅4篇,充分说明这类研究并没有成为热点。根据文献论文内容的主要特征,结合生物力学及网球项目相关理论,可以将检索到的论文分别归入3个不同的研究方向,即技术分析(运动学、用力学、生物学)、损伤(骨、肌肉)、装备(鞋、拍弦)。从本次统计来看,技术分析独占鳌头,共计23篇,占74.2%;其他方面的研究相对较少,损伤12.9%(4篇),装备12.9%(4篇)。技术动作分析受到更多的关注,主要是因为技术分析的设备日益进步和完善,生物力学研究受仪器设备的制约。这篇文章很全面的介绍了目前国内一些比较有价值的论文的分布情况及总体研究情况,让我们对整个研究水平有了初步的印象。 马大慧在《运动生物力学在网球运动中的应用分析》中给我们提出了一些比较好的运动生物力学与网球运动的结合点,我们可以从运动生物力学的力学理论研究方法,实验研究方法,力学理论研究方法和实验研究方法紧密结合等方法去研究网球的特征,当然这些方法也可以用到发球的研究中去,使我们的方法更具有科学性和方向性。下面从研究方法和内容方面入手对所查阅到的文献进行简单阐述。 刘卉(2000)以6名国青网球运动员和2名北京队青年网球运动员的大力发球为研究对象。采用美国Peak三维高速录像系统进行拍摄,拍摄频率为120帧/s。采用爱捷人体信息研究所的录像分析系统对发球动作技术的运动学数据进行测量与分析。依据对录像带的观察及发球实验时的现场评价,对每个运动员三个好球中质量最好的一次进行解析。所得数字化数据采用数字滤波法进行平滑处理。她的研究揭示网球大力发球属鞭打类动作的特征并论证和全面阐述了网球大力发球技术的运动生物力学原理。同时通过对运动员发球技术的对比,得出抛球的方向、高度和身体下蹲的深度均会对整个发球动作技术起重要影响;通过对下肢运动的观察,提出影响“搔背”动作阶段的因素主要是下肢蹬伸、躯干扭转、屈肘和上臂外旋的幅度、速度及它们之间的配合,同时还认为“搔背”动作时身体各环节活动的同步性是高质量合理动作的特征;提出击球动作并非挥拍动作的自然过渡和延伸,而是有其本身技术特征的相对独立的动作技术;她还通过对身体各环节最大速度出现时间的比较,认为可将鞭打动作的基本理论作为网球发球动作技术的理论基础。这篇文章在国内具有比较高的地位,无论是研究对象还是研究方法对后来的研究者提供了很好的参考,同时所得出的结论对我们平时训练也很有参考意义。 刘保华(2008)以2007年9月在北京举办的中国网球公开赛中5名优秀女子网球单打运动员为研究对象。采用两台100HZ的摄像机在比赛现场进行拍摄,对我国顶尖女子网球运动员彭帅与4名世界顶尖女子网球运动员发球技术的速度特征进行了生物力学分析。研究结果表明在第一发球速度上,4位世界优秀运动员明显高于彭帅。4位世界优秀女子网球运动员在球拍速度、右手速度、右手腕速度、右肩速度、右肘速度右髓与身体重心的速度这7个参数因子载荷值的贡献排序运用较为合理,而彭帅则不够合理,表现在球拍的因子载荷值明显低于右手与右手腕。这篇文章从科学的角度分析了彭帅发球当中所存在的问题,可以据此对她做出指导 林建健(2009)选取2名职业网球运动员,4名专业网球运动员和6名业余网球运动员为测试对象利用,Qualisys红外远射测试系统(六个镜头)对运动员发球动作过程进行测试。拍摄频率为200幅/秒。同时用Kistle测力台系统与Qualisys同步,采集运动员的动力学数据。结果显示:在抛球过程中我国高水平运动员抛球臂关节角度变化幅度和屈膝最大角度均小于低水平运动员。在蹬伸过程中,我国高水平运动员膝关节最大角度和腿部发力效率均大于低水平运动员,膝关节最大角度和最小肘关节角度均小于国外优秀运动员。在击球过程中,我过高水平运动员身体各环节最大角度速度和击球高度与身高比均大于低水平运动员,且具有显著性差异。对比国内的高水平和低水平选手特征,可以使低水平的选手找到自己的问题所在,从而有目的改进。 蒋川(2009)年以我国优秀网球运动员杨意民、国际著名选手阿加西和张德培为研究对象。利用两个PULNIX摄像头(频率为120Hz)采用定点、定焦、定距的方式进行外同步拍摄方式,对杨意民大力发球动作进行拍摄。采用美国ARIEL三维图像解析系统对杨意民、阿加西和张德培的技术动作进行解析。阿加西和张德培的发球技术动作录像由美国ARIEL公司提供,拍摄频率为50HZ。结果发现:杨意民发球时身体主要环节的用力顺序符合鞭打动作规律,且击球点的高度较为合理。但是其抛球技术还有待改进,其抛球最高点与击球点之间的落差较两位世界级运动员的偏大,即杨意民在抛球环节存在抛球过高的问题。杨意民的挥拍臂形成有效的用力前,“搔背”姿势所需时间明显过长,且拍头最低点高于身体重心高度,反映出杨意民的“搔背”动作不够充分。杨意民的挥拍速度以及拍头速度较阿加西、张德培存在较大差距,尤其是在击一球瞬间,阿加西的拍头速度是杨意民的1.69倍,而张德培的拍头速度更是达到杨意民的1.71倍之多。杨意民下肢蹬伸充分,但在脚蹬离地面时身体重心上升的速度和击球时身体重心的高度跟世界顶级选手相比仍有一定差距。 孙宇亮(2011)以2009年底在江门网球训练基地冬训的8名国家网球队女队员为研究对象。研究对象站右发球区,大力发球。利用两个ZOOHz的高速摄像头对运动员进行同步拍摄。利用直接线性转换(DLT)算法对二维图像进行三维重构。数据处理采用北京体育大学视迅解析系统对运动学指标进行解析,应用Qtools、EXCel等数据处理软件进行计算。根据国家网球队教练的评价,每名运动员取三个好球中质量最好的一次进行解析。所得数字化数据采用数字滤波法进行平滑处理。得出结论有:我国网球运动员发球时抛球较高,建议降低抛球高度。相对于FB技术,FU技术能使运动员获得更大幅度的躯干扭转角度。根据运动员实际情况选择合适的缓冲技术。缓冲结束时刻,部分运动员存在过度顶髓的现象。这造成下肢发力不充分,最终导致球速下降。建议在此时刻保证重心投影位于在两腿之间。“搔背”动作是典型的超越器械动作,下肢的充分蹬伸是此动作完成质量的保证。因此运动员在平时的训练中应注意下肢的爆发力训练。这篇文章的研究方法和结论都有具体意义,值得国家队的女队员进行参考。 BrianJ.Gordon(2006)通过三维录像解析法对9名优秀的网球运动员进行了测试。他们在上臂和前臂套上了带有标志球的环,在肩关节周围皮肤上贴了标志球。由于计算关节和环节的扭转角度。结果详细阐明了发球过程中人体各部分的扭转情况,指出在临近击球时刻,肩关节屈伸运动和内收外展运动对于拍头速度的贡献微不足道。这篇文章的研究结果使得我们平时的一些错误观念得到了重新的认识。 综合研究的情况来看,国外学者利用运动生物力学手段对网球发球动作技术做了大量研究,并且阐明了一些发球动作的客观规律。对现今存在的各种各样的技术动作提供了科学理论上的支持,对学习和改进发球技术做了有益的探索和贡献。有的从肌肉发力顺序方面探讨,有的从优秀部位探讨,也有的从动作模式探讨,还有从肌电方面入手等等,可以说已经取得了一定的成绩,而且随着研究设备的技术提高,研究的水平也在提高,但是大多数的研究还是将中国的运动员数据直接和外国运动员的数据直接进行对比,我觉得这存在一定的问题,且不论身高的不同,中国运动员的肌纤维类型与他们也会有不同等等,或者是否可以将他们的数据可以和现在排名较高的亚洲球手进行对比,比如,现世界排名17的日本球员锦织圭等等。再者,我觉得在发球最佳模式的研究方面还有所欠缺,看我们是否能找到一个最适合我们的发球模型。让大家在练习的时候心里有具体的数据可依。作为研究来讲,我们最好是能把各个方面的情况考虑清楚最好,或者就某一方面作最细致的研究。随着未来各种仪器设备的更新提高,研究水平也会越来越深,可以说,生物力学在网球领域的研究还有很大的空间。(作者单位:北京体育大学) 生物力学论文:体操运动员主要部位损伤的生物力学分析 摘 要 通过中国知网查找相关国内外文献,根据体操运动员易损伤部位损伤情况,进行生物力学分析,目的在于从生物力学角度揭示体操运动员关节损伤的内在机制,为体操运动员的后备人才及延长运动员运动寿命提供理论基础。 关键词 运动生物力学 易损伤部位 体操 0前言 体操是我国传统优势运动项目,举国体制使得竞技体操得到快速发展。从历次奥运会中国获得奖牌来看,竞技体操获得的奖牌所占总奖牌的比重在四分之一波动。然而荣耀的背后有鲜为人知的痛苦,由于体操项目具有难、新、力、美、稳的特征,运动损伤现象日趋严重,导致现在运动员过早退役,使运动员的运动生涯提前结束。训练的非科学性造成我国体操运动员严重的运动损伤,影响其进入优秀体操运动员的行列,这不仅给国家带来极大的人才浪费,而且影响我国竞技体操整体水平的提高。因此,分析体操运动过程中容易损伤部位损伤机制,为预防和减少运动损伤、设计专项训练方法等有指导意义。 1运动损伤 1.1运动损伤的概况 运动损伤可分为两类,即慢性劳损性伤和急性一次致伤。前者主要是训练过度、教学组织不当的结果。此类损伤主要有手腕、踝关节的各种慢性创伤性腱鞘炎等;后者最常见的是落地或失手时姿势失常而致伤,此类损伤主要有骨折、摔伤等。研究表明,慢性损伤多于急性损伤。 体操是指练习者在地面上、持轻器械或在器械上,完成依据人体生理、解剖特征及人体运动生物力学原理设计的各种不同难度动作,在空间上展示身体技艺,表现力量、健康、美丽、智慧的一种实践活动。J.E.Taunton提到由于竞技体操竞争较激烈,过去十年竞技体操的队伍不断壮大,由于青少年的骨骼发育不完全,没有针对性的科学的训练方法,足踝、腕骨关节、腰等极易受到损伤。 1.2运动损伤导致运动员过早退役 随着竞技体操动作难度的不断发展和竞争越来越激烈,运动损伤已成为我国体操运动员退役的主要原因。何晓敏以国家队和专业队现役和退役的运动员为研究对象,指出历届奥运女子体操冠军的最佳年龄平均为21岁左右,甚至还有高龄而我国运动员在18岁以前就退役了,潜力还未得到完全发挥,主要原因就是运动性损伤。 2易受伤部位损伤机制 2.1腕部骨关节损伤部位机制分析 体操运动员腕部骨、关节的变异和损伤较常见,学者调查了50名体操运动员,X线征象分析发现体操长期训练导致的损伤主要表现在桡骨远端骨骺骨折、尺骨茎突骨折和舟骨骨折。被调查对象均处于青春期或青春前期,他们的骨骺较周围纤维软骨脆弱,致使其可塑性较强容易损伤。支撑动作对舟、月骨、桡骨远端骨骺关节面施加力量不平衡,则可以形成扭错应力,当这个应力超过了骨骺所能承受的最大限度,骨骺就会破裂。 肌腱是一种索条状没有弹力的组织,当肌肉收缩时肌腱紧张并拉成直线。人体的活动是依靠肌肉的收缩与肌腱的牵引实现的。因此,当肌腱绕过关节或骨骼的隆起部位时,为避免紧张的肌腱滑脱深筋膜就在这些部位增厚成环状或宽平的支持带将肌腱固定,如手腕部位的腕背侧韧带等。 2.2腰部受力特点及损伤的力学分析 腰椎是脊柱的主要承载部分,也是运动损伤的多发部位。所以对于力量型的运动员来说,腰椎的损伤往往意味着运动生涯的结束即过早的退役。采用生物力学的方法研究腰椎运动的力学性质,了解其承载的机制,不仅可以掌握科学的发力动作,充分发挥运动潜能,还可以避免损伤并延长运动寿命。外国学者指出自由体操中空翻、下桥等甩腰动作的多次反复练习,长期的疲劳导致腰椎损伤,腰部是运动链中的优秀部位,优秀部位的损伤直接影响动作技术的提高。 3损伤的康复和预防 任何运动都要遵循人体生物学、解剖学和力学上的规律,利用所学知识指导训练预防和避免一些损伤,还可以有助提高训练的效果。训练负荷不宜太大,合理安排运动量是防止运动损伤高发生率的有效措施。加强优秀力量训练。竞技体操中,身体始终处于非平衡状态的位移之中,优秀部位是人体动力链的中间环节,如果优秀力量弱则身体的平衡能力、稳定性则弱。体操运动员落地时通过两脚踝、膝、髋关节等合理弯曲来减缓压力负荷对人体的伤害并控制平衡。所以,体操运动员经常要控腰来维持平衡,通过腰部优秀部位肌肉力量的整体协调用力保证落地稳定性避免损伤。 4小结 体操运动员运动损伤一般为疲劳积累成的慢性劳损。关于我国体操运动损伤的研究越来越广泛,运动损伤的年轻化趋势令人担忧。运动损伤的预防就显得尤为重要,结合运动生物力学更科学地组织训练,加强优秀力量训练,有效地提高运动技术并预防运动损伤的发生。预防运动性损伤的一套科学理论体系以及国家相关部门对国家运动员因伤退役的安抚措施有待健全和完善。
生物工程论文:依托科研课题探索和实践生物工程专业本科毕业设计(论文)教学 摘要:在分析造成生物工程专业本科毕业设计(论文)质量不断下滑原因的基础上,探索了依托科研课题教学本科毕业设计(论文)实践环节,从科研团队、论文选题、学术报告和评价体系四个方面进行改革和实践,以期为生物工程专业本科毕业设计(论文)教学改革提供一定参考。 03 一、前言 毕业设计(论文)是高校本科教学的一个重要实践性教学环节[1,2]。对学生而言,是理论与实践相结合的学习阶段,可以培养和锻炼应用专业知识解决实际问题的能力,培养科技文献查阅与科技论文撰写能力,以及培养良好的职业素养和严谨求实的工作作风。对学校而言,是提升本科教学质量的主要抓手,也是检验能否向社会输送合格人才的重要标准。 生物技术是解决21世纪人类面临的资源、能源、环境、人口与健康等问题的重要手段之一,因此,生物技术产业已成为世界各国特别是大国经济社会发展战略的重点[3]。为了适应生物技术产业迅速发展对人才的需求,我国教育部在1998年高等院校学科调整时增设了生物工程本科专业[3,4]。目前,高等学校的生物工程专业已成为最为重要的专业之一,它是培养掌握现代生物学和生物技术基本科学原理、基本技能、工艺技术过程和工程设计等基本理论,能在生物技术与工程领域从事产业化工程设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才[5,6]。生物工程专业是以工为主、以理为辅、工理管相结合的复合型专业,具有很强的实践性,因此做好该专业的毕业设计(论文)实践环节,对提高教学效果和人才培养质量具有重要意义。然而,目前高校毕业设计(论文)的质量整体上出现了下滑的趋势,主要表现在:(1)师生比例偏低,指导老师无法利用有限的精力和时间高效指导毕业设计(论文);(2)选题盲目,课题研究内容陈旧,缺乏创新性,有的还脱离生产实际;(3)毕业论文的写作水平差,学生缺乏科技论文写作训练,论文写作格式与文献引用缺乏规范;(4)评价体系不完善。学生们在毕业设计(论文)阶段的表现是良莠不齐的,但最终毕业时获得的文凭却并无二致且本科毕业率几乎一直都是100%,极大地挫伤了学生的学习积极性和主动性。因此,为了提高毕业设计(论文)质量,如何改革并完善现有的毕业设计(论文)教学模式已成为高校教育者讨论的热点之一。 从2010年开始,我们进行了依托省部级以上纵向科研课题教学本科生毕业设计(论文)的探索和实践,让学生在毕业设计(论文)的教学实践环节参与到导师的在研课题中。本文以ε-聚赖氨酸高效生物合成和产业化实施项目为例,就相关的探索和实践进行了总结。 二、依托科研课题教学本科毕业设计(论文) 1.形成合理的科研团队。目前,高等院校本科毕业设计(论文)的教学方式多采用导师制。然而,导师制是一种精英教育的教学模式,其实质上是一位导师和一个学生之间面对面的、高度个人之间的接触和交流[7]。这种形式的制度是依靠学生对教师的低比率,它是一种高成本的制度。随着高等教育大众化的来临,高校办学规模的扩大,生师比持续升高,办学资源日益紧张,高成本原始形态的导师制已难以为继,它对师生比例的要求无疑增加了导师的教学负担。通过依托科研课题教学本科毕业设计(论文),学生在选题后就进入到导师的课题组中,与研究生统一学习和交流,建立一个由导师、研究生和本科生(1∶5∶3)构成的梯度研究团队。在这个团队中,导师对本科生、研究生的研究方向和内容进行统一安排和规划,对项目研究的关键科学问题进行分解和归纳,形成一个个独立且相关联的子课题。然后,本科生自主选择一个具体子课题进行研究。团队中研究生协助导师对本科生进行实验技能、实验设备和方法等方面的培训和指导。这样,以科研课题为基础,通过科研团队各成员的分工和合作,一方面减轻导师的工作量,使导师能够高效利用有限的精力和时间,达到事半功倍的效果。在教学过程中,避免了以往导师对指导内容不明确,对“如何导”、“导什么”等缺乏清晰的认识等问题。另一方面,传统的一个导师和一个学生的面对面的交流,转变成本科生与具有一定科研基础的研究生,特别是博士生进行高度个人的接触和交流,有效地缩短了本科生的适应期,极大地提高了其积极性和主动性。 2.选择合适的论文题目。毕业设计(论文)的选题显著影响毕业论文的质量,若选题过于陈旧或是假题目,研究内容与实际的研究和生产严重脱节,则论文的价值低或意义不大。学生仅为了学分和毕业而进行毕业设计(论文),会严重挫伤学生的积极性和主动性,不利于其创新能力的培养,实践能力和综合素质也得不到锻炼和提高。通过依托科研课题教学本科毕业设计(论文),让学生参与到导师的在研课题中,做到真题真做,使得学生产生浓厚的兴趣,不仅能够提高其主观能动性,还能极大地激发其创造性。另一方面,由于毕业设计(论文)教学内容与导师的科学研究具有极高的关联度,导师能够充分利用自身的专业知识和学术能力使学生“站在巨人的肩膀上”,让他们参与到本专业某领域前沿的相关研究,实现提高毕业论文质量的目的。比如,针对江苏省产学研前瞻性联合研究项目“新型生物食品防腐剂ε-聚赖氨酸高效提取关键技术与集成化研究”这一课题,要求学生尝试各种先进分离提取方法,发现和比较这些提取方法之间的优劣性和互补性,最终提出一种可行的分离提取工艺路线,并进行实验验证和评价。此外,由于生物工程专业的毕业设计(论文)选题有两种形式,即试验性题目和设计性题目,为了能够兼顾学生的特长以及与学生将来从事的工作,对学生进行分流,充分发挥其特长,激发学习兴趣,保持个性。尽可能让学生品尝到成功的喜悦,并巧妙地加以引导利用,帮助学生实现“参与―成功―参与”的良性循环,使学生持续保持自主参与学习的动机。在ε-聚赖氨酸分离提取新工艺开发的课题中,鼓励学生尝试自己感兴趣和认可的分离提取方法,在对该方法进行充分实验和评估后,将其整合到原有分离提取技术路线中,并考察该提取方法的加入对最终产品质量和收率的影响。如果试验结果是积极的,则尝试让学生对新技术路线进行工厂工程设计,为实现新工艺或新技术规模化和工业化提供一定参考和依据。 3.开设学术报告会议。科研成果汇报和科研论文的撰写是展示科研工作者成绩的有效途径。这一过程,并不是单纯的工作总结,而是进行科学研究的基本训练,是提高分析问题、归纳问题和解决问题的重要环节。然而,本科生在毕业设计(论文)教学环节之前,本科教学中没有开设关于科研成果汇报、论文写作等课程,学生缺乏一定的科研基础知识和实践机会。因此,学生在总结科研成果,撰写毕业论文的时候往往存在以下问题:(1)学术道德观念淡薄,论文有明显的拼凑,更有甚者直接从网上抄袭;(2)缺乏专业化和学术化语言描述实验方法和结果,措辞不严谨、论文层次不分明,图表说明不合理;(3)论文格式不规范,特别是论文的参考文献、中英文摘要、图表等。这些问题是导致毕业论文质量下降的一个重要原因。通过依托科研课题教学本科毕业设计(论文),在教学实践中,导师要求本科生也参与到课题组的各种科研活动,包括读书报告会、月底课题组汇报、中期汇报和专题讨论等各种学术报告会议。在读书报告会中,要求学生阅读、分析和归纳1~2篇与课题研究相关且是近期发表的高影响因子的SCI论文,以PPT的形式解释论文的研究内容、创新点以及对自身课题的启发,并要求本科生、研究生和导师一起讨论分析。在课题月底工作汇报、学期汇报的会议上,要求学生以PPT形式对一个月或一学期的研究内容和结果进行总结和分析,导师和学生一起讨论分析,并依据实验结果安排下一步工作计划。此外,课题组不定期组织专题报告,由导师或高年级的博士研究生对某一专题进行学术报告,报告选题有“如何写好毕业论文”,“生物工程学科常用科研软件的使用”,“发表高水平SCI论文的心得体会”等等。通过这些学术报告会议,使得本科生在文献阅读能力,课题研究的总结、汇报和论文写作等多方面得到系统训练和提高。 4.构建合理的评价体系。毕业设计(论文)教学环节,从选题、实施到论文定稿,历经约8个月甚至更长的时间,学生投入大量的时间和精力。因此,毕业设计(论文)质量的合理评价,建立奖惩制度,可以使学生产生公平感和信任感,对学生职业道德能力和素养的培养具有积极的推动作用。目前,本科毕业设计论文质量评估中分为指导教师评审、评阅老师评审和答辩评审三个环节。由于在毕业设计(论文)教学环节,学生与导师(指导教师)有更多的接触和交流,导师对学生的态度、能力和创新性等方面有更全面的了解和掌握。因此,指导教师评审成绩往往占总成绩的60%以上。课题组在严格执行校教务处规定的毕业设计(论文)指导和管理规范的基础上,利用模糊评价的方法[8],构建一套合理、科学和客观的指导教师评价体系,见表1,从学生的学习态度、学习能力和创新性三个方面定量地分析学生在毕业设计(论文)实践环节的表现,保证毕业设计(论文)成绩评定的客观、公正。 三、结束语 毕业设计(论文)是高校本科教学的最后一个实践性教学环节,是提高学生综合能力和素质的重要步骤,也是评价高校教学质量的重要指标之一。笔者针对本科毕业设计(论文)教学过程中暴露出的问题,剖析了造成毕业设计(论文)质量不断下滑原因的基础上,探索并实践了依托科研课题教学本科毕业设计(论文)的方法,通过形成科研团队、选择合适题目、开设学术报告和构建合理评价指标四个手段来提高毕业设计(论文)的质量,取得了一定的成效,已毕业学生的就业单位均反馈学生具有较强的科研能力、实践能力和创新能力,较高的职业道德能力和水平,得到了社会的初步认可。然而,在教学改革和探索的过程,发现仍有一些问题,如毕业论文(设计)题目的难度选择,毕业论文(设计)教学与学生考研和找工作的时间冲突等,这些问题尚需在实践中不断改进与完善。 生物工程论文:微生物工程本科毕业论文的教学改革 【摘 要】本文介绍了微生物工程本科毕业论文教学的特点及进行改革的必要性,并从学生选题、教师指导、论文考核及质量评价等方面对微生物工程本科毕业论文的教学改革进行了探讨。 【关键词】微生物工程 本科毕业论文 教学改革 微生物工程学科主要是从生产需要出发,研究微生物的生命及其代谢途径,以及人为控制微生物代谢的规律性,从而利用微生物转化生产所需产品,该学科实用性较强。掌握扎实而广泛的基础知识和熟练的微生物操作技能,可以在相关科研和生产活动中得心应手。因此,如何培养微生物工程领域适应新时代需求的创造性人才,是摆在从事相关教学和科学研究的教师面前不容忽视的问题。微生物工程毕业论文是考查学生微生物专业知识和基本实验操作技能的一个综合性的学术性论文,其实践教学对提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有特殊作用。同时,毕业论文的质量也是衡量教学水平、学生毕业与学位资格认证的重要依据。因此,严格教学管理,确保毕业论文的质量,是微生物工程学科相关院系目前亟待解决的重要问题。 尽管微生物工程本科毕业论文对于教师和学生都是一个重要的实践教学环节,但目前仍存在一些问题:(1)毕业论文选题不当。有的导师在拟定参考选题时,没有投入充分的精力进行认真考虑和精心设计,从而导致很多学生的论文选题不当。(2)毕业论文教学过程疏于管理,毕业论文的监管力度不够,重结果、轻过程现象严重。(3)学生对待毕业论文的态度不够端正。有部分学生对撰写毕业论文的重视程度不够,许多人不理解毕业论文写作的意义,还有学生认为毕业论文与就业没有太大关系,没有投入充足的时间参与科研活动和论文写作,导致毕业论文质量欠佳,存在着论文观点不明、论证不清和缺乏规范等问题。(4)教师对学生毕业论文的重视程度不够。有的教师对指导毕业论文流于形式,对学生要求不严。还有部分教师本身承担许多研究工作和社会工作,时间和精力有限,指导学生过多,也影响了毕业论文的质量。 对于大多数学生来说,本科毕业论文环节是他们实现所学专业知识由理论到实践的初次跨越,因此,整个教学实践要循序渐进、系统有序地进行。 一 改革学生被动的选题方式 采取指导教师定题和学生自主选题相结合,学生与指导教师双向选择的方式。指导教师根据自己的教学和科研项目,结合教学、科研、生产等专业特点设置若干难易适度、大小适中的开放课题供学生选择,指导教师同时公布指导方向相关信息,包括承担研究课题及历届论文课题信息。学生在规定的时间和选题范围内选择自己最感兴趣的课题,学生与选择的指导教师沟通,指导教师指出一个方向并指导学生进行文献检索,了解研究动向,找到研究切入点,最终确定课题,并加入到指导教师所承担的科研课题研究中,与研究生和博士生的科研工作相结合,独立研究。 二 对学生进行正规、系统的科研训练,培养学生的科学素养 指导老师根据学生的选题及时下达毕业论文任务书,其内容包括:毕业论文的题目、应阅读或翻译的文献资料、毕业论文的要点及毕业论文的进程安排。对文献综述、论文实验记录、论文研究项目及内容、外文翻译篇数或字数及毕业论文字数等指标提出明确的要求,以便学生明确毕业论文要做的工作,做到心中有数,早做准备。在毕业论文教学环节,开设讲座,邀请有关的教学管理专家及教学水平、科研水平俱佳的教授,为毕业生举办有关科研选题、科学研究与资料收集、毕业论文撰写与答辩的专门座谈和专题学术报告。同时,指导教师组织小组成员听取并讨论学生以多媒体形式呈现的汇报,汇报内容包括文献综述、研究进展、论文初稿等。参加成员就相关内容提出质疑并共同探讨,指导教师就完成论文过程中出现的问题给予深入细致的讲解和解答,并从观点、材料、结构、语言、格式等方面对毕业论文进行指导。小组其他成员也能从中接受新的信息,形成双向思想交流,起到举一反三、触类旁通的作用。学生根据大家的意见修订实验设计,进行论文修改和补充,最后形成一篇质量较优的论文。通过此过程培养学生独立思考和自主研究的能力,提高其逻辑思维能力和口头及书面语言表达能力,使学生毕业后能快速适应生产和科研的需要。 三 改革考核方式和内容 建立毕业论文质量评价机制,统一毕业论文的评分标准,力争公平、公正、严格。考核包括前期和中期考核,答辩也包括预答辩和正式答辩。考评内容包括平时表现、科研态度、动手能力、分析及解决问题的能力。 成立毕业论文答辩委员会和答辩小组。学生答辩前,指导教师要先对所指导的毕业论文写出评语,并预评成绩,同时请具有论文指导资质的相关专业教师进行评阅。根据指导教师和评阅教师的评审成绩决定是否有资格参加答辩。进入答辩程序的毕业论文,由各专业答辩小组以公开方式进行答辩,同时做好答辩记录。答辩时对幻灯片制作水平、语言表达能力、对问题的分析和解答能力等进行综合打分。学生终评成绩等级由答辩委员会确定,综合指导教师、评阅教师、答辩小组三方评审结果,按3∶2∶5的比例评定论文成绩,以保证毕业论文成绩评定的公平公正,对具有实际应用和参考价值的论文优先评优。 四 组织开展毕业论文的检查工作 学生毕业论文的选题确定后,根据具体情况,在学生毕业论文完成过程中要进行多次检查。具体分为:(1)毕业论文前期检查。确保题目申报、论文计划任务书、选题工作等落实到位。(2)毕业论文中期检查。重点检查毕业论文工作的进度问题。(3)建立毕业论文质量评价机制。答辩结束时,进行毕业论文抽查工作,随机抽检部分毕业论文,组织专家对选题质量、格式规范、论文质量及成绩评定等进行检查评议。 五 重视分析及总结工作 毕业论文工作结束后,认真整理、分析和总结整个毕业论文过程,并进行数据汇总分析和评优工作,编印优秀毕业论文集。推荐优秀毕业论文,并给予奖励。优秀毕业论文汇编成集,存入学院资料室,为今后学生写作毕业论文提供借鉴,也为进一步改进毕业论文工作提供宝贵的经验。 毕业论文教学是培养学生实践能力和创新精神的重要途径,微生物工程是一门实践性很强的学科,与其他专业相比,更强调能力培养,强调实验和操作技能的训练。实验研究具有较强的设计性及连贯性,系统的实验操作包括从菌株的筛选与分离、培养基制备等开始,中游阶段主要内容包括种子扩大培养、发酵、发酵过程参数控制等,下游阶段内容主要是对产物的分离纯化等。微生物工程毕业论文教学实践强调动手能力,突出创新能力,不仅要求具有宽厚而系统的生物学及相关学科的基础理论和基本知识,还要具有系列基本操作技能。因此,该教学实践环节相当于学生踏入社会前的一次工作演练,强调学生科研素养的系统培养和综合实力的提升。在毕业论文教学实践过程中,如果学生接受了系统的科学研究思维和实验训练,将更好地适应当今生物制品等行业出现的新变化和新要求,进而满足经济建设和市场需求。 生物工程论文:生物工程专业"学科交叉、产学研结合"多元化毕业设计(论文)模式的改革与实践研究 【摘要】从教学改革的角度出发,探讨了毕业设计(论文)这一教学环节的重要性;采用多元化毕业设计(论文)模式进行个性化培养,建立和完善了独具特色的多元化毕业设计(论文)联合指导企业基地和实效显著的校内工程训练基地,对校内指导教师进行工程实际能力再培训,建立具有可操作性多元化毕业设计(论文)新模式的质量保证和评价体系。结果表明,以上改革和实践是提高学生综合素质、独立工作能力以及创新创业精神的重要途径。 【关键词】生物工程毕业设计(论文)多元化 本科生毕业设计(论文)是工科高等院校教学计划中最后也是最重要的教学环节,占用一个学期,达大学教育阶段的八分之一。这一教学环节能培养学生查阅文献资料、使用各种工具书、应用计算机、外文翻译、工程设计与科技论文写作等方面的能力,提高学生的调研能力、实践能力、动手能力、社交能力,同时通过毕业答辩培养和强化学生的材料组织能力、讲演与口头表达能力、反应敏捷能力。东北电力大学生物工程专业的教师经过多年的教研总结出:这些培养目标仅靠在校园里苦读书本、纸上谈兵是根本不可能实现的,要提高毕业设计(论文)的质量,提高学生的综合素质,增加学生就业的机会,只有到社会实践中去,走学科交叉、产学研合作办学之路。 一、改革的措施 1.采用多元化毕业设计(论文)模式进行个性化培养 将参与毕业设计(论文)的学生分为考取研究生进一步深造型、签约就业型和自主创业型三类。根据不同类型学生特点,进行个性化培养,指导教师有针对性开题,学生根据自己的特长并结合自己的毕业去向选择合适的毕业设计(论文)题目;也可以让学生根据自己的兴趣提出新颖创新的毕业设计(论文)题目,由专业教师把关审题;也可支持学生到就业单位或实习实训基地做毕业设计(论文),可使学生受到正规的科技开发训练,熟悉未来工作单位的环境和要求,提前完成由学生向工程技术人员的角色转换;支持学生参与大学生"综合性、设计性、研究性、自主开放型"实验项目的研究,参加大学生节能减排等社会实践与科技竞赛,为日后的就业、创业和研究生学习打下良好的基础;支持考研学生参与教师的科研课题,提前进入研究生课题的研究。这些措施能极大地激发学习的积极性,对增强我校学生的社会竞争力具有非常重要的意义。 2.建立和完善独具特色的多元化毕业设计(论文)联合指导企业基地 积极探索与企业联合开展科学研究、产品开发、共建研究等产、学、研合作模式,企业借学校人力资源进行研发工作,学校利用企业条件培养人才,互利互惠,建设一批工程实践基地,形成长期稳定的合作关系;学生作为生力军,直接参与工艺设计、产品研制、科技开发工作,锻炼了学生的工程能力,形成了特色。我校地处各大类企业门类齐全的东北老工业基地的吉林省,有优越的校企联合优势和校企合作传统,同时,各企业中的工程技术人员和管理人员很多是我专业的毕业生,因此可依托本地建立多元化毕业设计(论文)联合指导企业基地,在培养一批校外兼职指导教师同时,也解决了教学设施和工程训练场地不足及到企业实习只能以参观形式进行的困难,为学生工程能力的培养提供了有力的硬件支撑和保障。 3.建立和完善实效显著的校内工程训练基地 利用校内资源条件,发挥学科优势,依托我院学生科技园、应用化学特色专业、省水处理实验中心组建了培养学生工程能力的校内工程训练基地,为毕业设计(论文)的顺利进行提供了有力保障。 4.对校内指导教师进行工程实际能力再培训,增强题目的工程实用性 近几年,我专业引进了一批青年教师,他们的学历高、综合素质高,但没有工厂企业工作的经历,缺乏深入的工程背景。因此,每年安排青年教师在学生到单位进行毕业设计(论文)过程中也下到企业锻炼,亲身体验工程实际和生产管理运行过程,积累工程经验,既可提高他们的理论教学水平和科学研究水平,同时,也能提高毕业设计(论文)的指导水平。 5.建立可操作性强的质量保证和评价体系 针对不同方式的毕业设计(论文)情况,制定相应的工作计划要求及联合指导协议书等教学文件,以保证毕业设计(论文)的有序进行。为考核学生的培养效果,制定了学生毕业设计(论文)质量评价内容和指标体系,提出了评价的操作及过程控制方法。在毕业设计(论文)中实行10~15%的末位复审制,保证了毕业设计(论文)的质量。 二、改革的可行性 "学科交叉、产学研结合"毕业设计(论文)新模式的研究与实践是一种有益的尝试,它是教师的一种自觉需求,教师既可以寻找科研立项课题,也可为企事业单位解决一些实际问题;同时在为社会服务的过程中,学习生产新技术,反过来又促进教育质量的提高,最终为教师提供了一个施展才华的更加广阔的空间,有利于高校双师型师资队伍的形成。 这种模式也是学生渴望的,学以致用,用才是学习的终极目标。一方面考研学生参与教师的科研课题,提前进入研究生课题的研究,激发学习的积极性,也提高了我专业研究生的综合素质;同时有计划地指导学生在毕业设计(论文)过程中申请校级、市级、省级乃至全国的自主创新科研项目,参加大学生节能减排等社会实践与科技竞赛。另一方面企事业单位委托的课题具有很强的实用性,学生真题真做感兴趣,更易激发他们的创新潜能,培养合作和团队精神,提高综合素质;同时,企业在这个过程中也能了解到学生的真实情况,及时与优秀学生签订就业协议,在一定程度上防范人才流失,增加了引进人才的可靠性,节省了培训费用。 通过这种模式的实践有效地缓解了我们专业实验资源不足的问题,充分利用企业或科研院所的实验设备作为学生毕业设计(论文)实验的有益补充,能有效地缓解学校因扩招而造成的资源紧缺的状况,提高了企业与科研院所实验设备的使用价值。 三、结束语 这种新模式的研究与实践有利于造就优秀的应用型本科人才,可全面提高我专业的教学质量,是我专业教学改革的方向,符合高等教育综合化的发展趋势。 生物工程论文:湖南省高校生物工程专业本科毕业论文(设计)抽查有感 摘 要: 作者通过对湖南省19所高校的普通全日制生物工程专业毕业论文(设计)的抽查,总结了目前存在于各院校毕业论文(设计)中的主要问题,并对这些问题提出了相应的改进建议,为进一步提高全省乃至全国高校生物工程本科毕业论文(设计)整体质量提供了新思路。 关键词: 湖南省高校 生物工程专业 本科毕业论文(设计) 改进建议 为了促进高等学校加强教学管理,重视毕业论文(设计)指导,提高教学质量,湖南省教育厅高等教育处2010年底组织了对全省普通高校2010届本科毕业生毕业论文(设计)的抽查工作,抽查对象包括来自湖南省19所高校(含二级学院)的普通全日制生物工程专业。我作为评审专家之一,参加了这次毕业论文(设计)的抽查工作。从各高校提交的10名学生的毕业论文(设计)原件和反映教师对论文写作的指导及评阅、评分等情况的相关材料,以及学校关于毕业论文(设计)教学环节的相关规定等各方面总体来看,各高校对学生的毕业环节工作非常重视,对毕业论文(设计)都制定了较为完整的工作手册或规范要求,毕业生文档材料齐全,成绩评定基本合理;部分学校还有详细的指导老师指导记录;有的学校除毕业论文正式稿以外,还留有教师批改痕迹的修改稿;有的学校还备有学生毕业论文(设计)的光盘电子稿;中南大学的送检材料中甚至有英文撰写的毕业论文,等等。但是,通过抽查也发现了一些在今后工作中需要认真加以解决的问题,对此我进行了一定的总结,并且提出了一些改进建议,供同行参考。 1?郾湖南省高校生物工程专业本科毕业论文(设计)文档中存在的主要问题 1.1毕业论文(设计)的选题方面 生物工程专业隶属工科办学专业,属于以工为主、以理为辅、工理管结合的复合型专业,培养掌握现代生物学和生物技术基本科学原理、基本技能、工艺技术过程和工程设计等基本理论,能在生物技术与工程领域从事产业化工程设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才。因此,学校应该安排一定比例的生物工程专业学生开展毕业设计工作,然而,在检查中我们发现19所学校中仅有中南大学等3所提交的材料中显示有进行毕业设计的学生。同时,生物工程专业在办学的学科定位上,应该既有别于生物科学专业,又不同于生物技术专业。然而,在提交的毕业论文中,我们发现部分地方院校存在对上述3个专业定位认识不清的现象,论文选题除了存在过于简单的一般性问题以外,甚至存在脱离生物工程专业培养要求的原则性问题,例如某校学生的毕业论文内容竟然是教学实验室保存的蛙类标本的比较研究,又如某校学生的毕业论文内容是关于该校学生膳食结构的问卷调查分析,等等。 1.2指导老师对毕业论文(设计)指导工作方面 上述毕业论文选题方面存在的一些问题与指导老师的素质及工作态度有着直接的关系。指导老师应当在学生开展毕业环节工作的整个过程中都对学生起到重要的引导和教育作用。一些地方院校教师由于承担的各类科研项目少,科研和教学经费不足,再加上招生规模大,未能做到一人一题,某高校甚至出现了同一名教师指导的三名学生同题的现象,更为恶劣的是三名学生论文中仅有的一张凝胶电泳实验结果图也是相同的。指导老师对学生毕业论文(设计)的指导不仅仅体现在选题方面,还体现在对学生开展毕业论文(设计)工作的全程监控方面。尽管有些学校非常重视学生毕业环节的质量监控,专门绘制了教师指导学生的记录表格,要求教师对于每次的指导情况进行包括时间、地点、内容等方面的详细记录,但是,从材料中我们也发现存在少数教师在毕业论文(设计)前期和中期对学生无指导、在毕业答辩前突击多次指导的现象,实际上没有实现对学生毕业环节全程指导和监控。 1.3学生毕业论文(设计)的质量方面 学生毕业论文(设计)的质量,是本次抽查的重点之一。学生是做好毕业论文(设计)工作的主体,因此学生对待毕业环节的态度是影响毕业设计(论文)质量的决定性因素。虽然各高校对于毕业设计(论文)的内容及规范都有具体要求,但是在抽查的毕业论文(设计)材料中仍然存在一些不合学校规范的地方,除了前面提到的论文选题不恰当以外,还有论文中研究背景介绍(即综述部分)篇幅大而正文部分篇幅小、内容空洞、存在东拼西凑的现象、论文字数未能达到学校规定的要求、设计图纸绘制及标注不规范等问题。 1.4毕业论文(设计)的成绩评定方面 毕业论文(设计)答辩与成绩评定是毕业论文(设计)工作的一个重要环节,各院校均制定了一套评定标准,并且大多数院校都实行指导老师评阅、评阅老师审阅和论文(设计)答辩三重打分评定,一般采用五级记分制(优、良、中、及格和不及格),成绩要求呈正态分布,优秀比例一般控制在10%―15%。但是,在抽查中我们发现各高校评分普遍存在偏高的现象。另外,在评语撰写方面,许多学校的评语均采用通用性语句对学生毕业论文(设计)完成过程、论文撰写质量及答辩效果等方面进行描述,如该生实验工作积极主动、论文书写规范、答辩中回答问题思路清晰等,缺乏对学生具体工作的个性化评价。 2?郾改进毕业论文(设计)工作的建议 2.1加强毕业论文(设计)的选题工作 选题是开展本科毕业设计(论文)工作的第一个重要环节。原则上,选题应避免过大或过小、过易或过难。学生进入毕业环节前,各院校应根据生物工程专业人才培养的要求、教学实验室规模及师资队伍情况,确定分别开展毕业论文和毕业设计的学生人数,公开征集专业教师甚至学生自己的论文(设计)题目并进行认真审查和可行性分析。然后将获得批准的题目及相关指导老师情况向学生公布,让学生根据自己将来的发展方向选择要做的题目及相关指导老师,并在师生双向选择的基础上进行适当微调。这样既可以避免选题不符合生物工程专业培养目标的情况发生,又可以兼顾学生的兴趣和志向,保证毕业设计(论文)后续工作的顺利开展。 2.2加强指导老师队伍的建设 指导老师在本科毕业论文(设计)工作中的作用是多方面的,其中包括选题和拟定毕业设计任务书、对学生开展毕业论文(设计)工作进行指导和监督、对学生撰写的毕业论文(设计)材料进行修改及成绩评定等,因此,对指导老师的综合素质要求是比较高的。指导老师对学生毕业论文(设计)质量的影响存在主客观因素。客观因素是部分院校的生物工程专业师资队伍结构不合理,缺乏具有工程方面知识背景的教师,造成无法开展毕业设计,只能开展毕业论文工作。主观因素则是有些指导老师对本科毕业论文(设计)不够重视,认为在短短几个月时间里学生做不出什么成果,不愿意花费精力对本科生进行认真指导。因此,各院校一方面应当根据自身师资队伍结构现状,适当引进能够指导毕业设计的工程技术人才,适应生物工程专业本科生的培养要求,另一方面应当强化制度管理,明确指导老师的职责,杜绝毕业环节教学事故的发生,同时制定适当的奖励措施,调动指导老师的积极性。 2.3引导学生正确对待毕业论文(设计)工作 毕业论文(设计)一般都安排在大学四年的最后一个学期,不仅时间较短,而且往往受到学生考研复试、求职应聘等诸多因素的影响。从抽查的结果来看,大多数学生都能以端正的学习态度对待毕业论文(设计)工作,但也有一定数量的学生对毕业论文(设计)不够重视或不太负责任。指导老师应当加强对学生的教育和引导,提高学生对于毕业论文(设计)的主观能动性,使他们意识到本科毕业论文(设计)可能是他们当中的大多数人走上工作岗位前最后一项标志性作业,也是对自己四年所学知识进行总结和提高的一次难得机会。另外,还应当鼓励学生到生物工程相关企业或者科研院所完成毕业论文(设计)工作,通过真题真做,促进学生学以致用,增强他们的事业心和成就感,同时也为学生开辟就业的绿色通道。 2.4完善成绩评定机制 毕业论文(设计)的成绩评定应当做到全面、客观、公开和公正,一般应由以下三部分组成,即指导老师从学生开展毕业工作中的表现等方面给予的考核成绩,论文(设计)评阅教师从学生的毕业论文(设计)材料的撰写质量方面给予的书面材料成绩,以及答辩委员会教师对学生毕业现场答辩表现给予的打分成绩。只有这样,才能从众多毕业论文(设计)中评定出真正优秀的代表作品,在使应届毕业生心悦诚服的同时,对于下一届毕业生以积极的态度面对即将到来的毕业环节也有辐射示范作用。另外,教师在撰写评审意见时应当注意:既然学生的毕业论文(设计)是一人一题,毕业答辩时回答的问题也各有不同,对学生的评语当然应该具有针对性,切忌使用过多俗话、套话等没有实质性内容的通用性语句,这也是对学生历经数月完成毕业论文(设计)工作的一种尊重与肯定。 3?郾结语 湖南省许多高校的生物工程专业属于新办专业,都处于积累办学经验的起步阶段,正因如此,湖南省教育厅高等教育处选择了生物工程专业作为2010年的重点抽查对象,对毕业论文(设计)开展了抽查工作。虽然评审专家的评审意见已由省教育厅高等教育处反馈给了各高校,但我觉得毕业环节当中发现的这些问题可能具有普遍性,因此将参加抽查工作的心得体会撰写成文,供国内其他兄弟院校生物工程专业的教学同行参考,希望共同促进我国生物工程专业人才培养质量的提高,满足新时期的生物工程产业对人才的需求。 基金资助:教育部新世纪人才项目NCET-07-0869和中南大学教改项目-中大教字(2006)137号―20。 生物工程论文:乳酸菌生物工程技术论文 1乳品发酵项目中的生物工程技术运用分析 1.1细菌素 乳酸菌的细菌素本质为蛋白质,可以当作防腐剂容易被胃酶讲解,拥有相对较好的理化与抑菌特点。当前,nisin与microgard已经运用在乳食产品防腐剂中。nisin作为乳酸乳球菌亚种的一项分泌肽,大量的革兰氏阳性菌与少量的革兰氏阴性菌具备一定的抑制作用。在上世纪中期nisin主要用在对芽孢生长菌成长的控制与有效延长乳制品等的货架期。目前,FDA已经通过有关部门批准可以运用在融化干酪相关抗菌剂。除去当作食品的防腐剂之外,nisin可以当作医疗制剂运用在牛乳房炎的治疗中。另外,microgard还是一种具备抑制性的革兰氏阴性菌与真菌细菌素,可是其不能抑制革兰氏的阳性菌。例如美国的1%microgard溶液普遍运用在保存乡村干酪。同时microgard能够有效控制瑞士干酪皮的出现的腐败问题。运用定点突变的作用,例如蛋白质相关生物工程技术能够有效拓宽细菌素相关狭窄的抑菌普。现阶段,已能够克隆与测序nisin形成的相关基因,可以实现定位在质拉或是染色体DNA中编码等的克隆与测序。大量细菌素基因可以定位于接合质粒或是转座子上,比较便于基因转移至其他相关微生物。 1.2促进干酪成熟 干酪的成熟期相对较长,冷藏与库存的费用也比较高。对此,促进干酪的成熟已经成为干酪研究的主要内容。促进干酪成熟以往的手段主要是在其添加蛋白酶和肽酶以及脂肪酶等。目前,通常是在干酪中添加酶类和经过基因工程技术修饰之后的如霉菌促进干酪的成熟。许多学者都重点研究基因工程技术的乳酸菌修饰,能够加速干酪的成熟,拥有相对良好的抗噬菌体能力。充分运用蛋白质的分解阴性等促进干酪的成熟。另外,乳糖代谢之后的阴性乳酸菌能够以高密度进入干酪的凝乳当中,促进干酪的成熟。相对较强的蛋白质分解能够有效加速苦味肽进一步生成。对此,蛋白质所分解的阴性菌体和一般菌株混合运用可以有效促进干酪的成熟。 2生物工程技术的育种手段 2.1原生质体融合 原生质体的融合技术作为创建杂合微生物的主要工具,其能够把相对较好的菌株形状有效结合在相同的菌株中,在乳酸菌的育种方面有着深远意义。在原生质体的融合过程中,可以先运用酶除去两个亲体的细胞壁,从而是使菌体细胞可以在高渗的环境当中释放原生质体,同时在高渗环境下实现混合,然后通过聚乙二醇的促进,可以实现两种原生质体的凝集从而有效融合,获取异核体或是重组子。充分运用杂合菌能够有效提升发酵制品特性或是发展新型产品。另外,原生质体的融合技术可以建立高蛋白质的表达水平相关突变体的主要方式。 2.2电穿孔法 在重组DNA技术快速发展形势下,当代微生物研究人员可以相对精确的变化乳酸菌的生理特性,从而为乳品的发酵项目提供较好的菌株。对此,一定要具备合理、安全、科学的细菌转换手段。近些年来,具备良好发展前景的转换手段就是电穿孔法。在上世纪,Harlander第一次报道了乳酸乳球菌的乳酸亚种的有关电转化,该转化率能够和原生质体融合的转化率相比。另外Chassy与Flickinger也报道了干酪的乳杆菌有关干酪亚种电转化。当前成功完成电转化的乳酸菌有多种,例如嗜酸乳杆菌和乳酸乳球菌的乳油亚种等。通过研究表明各种菌株之间也能够完成电转化。其和原生质体的融合技术相比较而言具有一定优势。 2.3基因的送递系统 在乳酸菌的转化系统快速发展影响下,建立基因的传递系统成为了必然趋势。载体主要可以分成试验用载体与食品级载体两大种类。充分考虑到食品的安全性与稳定性,食品级的载体不能利用抗生素的抗性基因当作选择性的标记。因此,食品在集体的选取一定要在食品级GRAS的菌中分离出选取性标记。在进行记载时所运用的乳酸菌标记主要有nisin的抗性基因合和胸苷酸合成的酶基因。另外,乳酸菌中所编码的细菌素产生和糖类运用或是免疫性基因可以满足食品级基因相关传递系统的选择性标记要求。 3结语 近些年来,乳酸菌的生物工程技术取得相对较大的进步。经过分析乳酸菌相关生物化学的代谢途径,制定与纯化生物基因的转移与递送系统,明确基础的表达与分析信号。深入研究定位和分离基因以及序列。现阶段,乳酸菌的生物工程技术从原来的乳球菌研究慢慢扩展到乳杆菌与双歧杆菌的研究。另外在乳酸菌的生物工程技术进一步研究下,乳品发酵项目必然会步入到一个崭新的时代。而在该时代下可以为消费者提供更加安全与可口、可靠的健康发酵乳制品。 作者:王莉 单位:包头轻工职业技术学院 生物工程论文:生物工程环境保护论文 1生物工程技术减少污染物排放 在生产流程中,为了减少污染物排放、甚至零排放,可以利用生物工程技术,研制具有特别功能的“工程菌”或“工程细胞株”,例如,在农业领域使用生物农药无毒、安全、无污染等;利用生物质能源能极大降低污染物排放;高催化效率“工程菌”加快化学反应,使生产过程能源、原料的消耗降低;综上所述,生物工程技术对于生态环境保护意义重大。 2生物工程在环境监测的应用 环境保护工作中的一个重要环节就是监测环境污染,应用化学仪器分析以及生物监测是环境监测的重要方法。可以利用基因工程技术改造过的微生物、指示生物、生物芯片技术、生物传感器技术、分子生物学等技术监测环境污染。近年来,环境监测也可以通过研究较多的有聚合酶式反应技术(PCR技术)、酶联免疫吸附技术(ELISA)、核酸探针、生物传感器、生物荧光方法等生物高新技术。土壤、沉积物、水样等环境标本的细胞检测可以通过PCR技术完成。水体中的BOD、酚、NO3、有机磷,以及大气中的CO2、SO2、NOx的含量及浓度分析都可以用生物传感技术测定。今后,由于其快速、灵敏、特异性强的特性,生物工程技术将在环境监测中广泛应用。 3生物工程在废水处理中的应用 需要一个由多种方法组成的多层次处理系统将废水中所含的多种污染物质处理。预处理多为物理方法,化学方法容易产生二次污染;利用生物的新陈代谢作用,对废水中的污染物质进行转化和稳定,将废水中污染物转化为无毒、无害、稳定的物质,这种方法就是利用生物工程措施在废水净化中的应用。固定化微生物技术。利用基因工程技术将一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些具有脱色菌、脱氮、脱磷等高效专性菌进行固定化后,菌体密度提高,这种技术应用于废水处理,有利于提高生物反应器内微生物(尤其是特殊功能的微生物)的浓度,有利于微生物抵抗不利环境的影响,有利于反应后的固液分离,缩短处理所需的时间。生物反应器技术。在活性污泥中加入固定载和流动载体,以及好氧和厌氧固定膜的反应器,极大的增加了反应体系中的生物量和生物类群,运用发酵工程原理,使得微生物降解污染物的生物活性得到最大化的发挥。此法处理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小;易实现自动控制、运行管理简单。生物强化处理技术。通过向传统的生物处理系统中引入具有特定功能的微生物,提高有效微生物的浓度,增强对难降解有机物的降解能力,提高其降解速率,并改善原有生物处理体系对难降解有机物的去除效能。在水污染治理中的应用主要有:治理高浓度有机废水;有毒、有害难降解污染物的治理;脱氮除磷等。 4应用生物工程技术处理固体废弃 物固体垃圾处理通过物理的手段(如粉碎、压缩、干燥、蒸发、焚烧等)或生物化学作用(如氧化、消化分解、吸收等)用以缩小其体积、加速其自然净化的过程。焚烧、填埋等常规处理方式不能从根本上解决污染问题,污泥直接焚烧的热值过低,还要治理有害气体、粉尘污染,污泥焚烧的一次性投资和运行成本过高,采用现代生物技术处理这些有机物,把有机废弃物发酵成为有机肥或营养土去肥沃土地,再把植物变成食物,这是适应大自然自身规律的一种处理和循环利用方式。生物工程技术在消除白色污染方面意义重大,主要表现为:(1)通过基因工程技术可筛选优势微生物、构建高效降解菌,并通过发酵工程技术大量培养,可使白色污染物得到降解。(2)利用基因工程技术将能编码降解蛋白的基因导入某一土壤微生物中,使他们共同发挥各自的功能和作用,迅速将塑料等白色污染物降解。 5应用生物工程治理大气污染废气 的生物处理和空气净化是一种利用微生物吸附分解有机物能力和降解恶臭物质与有机废物的方法,主要方法有生物洗涤、生物过滤、生物吸附法等。这些方法具有成本低、效率高、安全性好和无二次污染等优点。 6应用生物工程治理土壤污染土壤污染 主要包括重金属污染、农药残留、土壤板结等。我国土壤重金属污染物主要来源于工业废渣、污水灌溉、生活垃圾等。重金属是土壤污染的重要污染源,不易降解,且危害人体健康。重金属污染土壤生物修复技术包括植物修复和微生物修复。微生物修复的主要原理是用基因工程技术改造微生物、动物和植物等生物的功能,将重金属吸附或转化为无毒产物。另外,农业生产中,土壤之中有80%以上的农药会残留,主要污染物质是其中的磷、氯代烃等。运用现代微生物技术可以将这些有害物质分解为H2O和CO2等无毒无害或毒性较小的其他物质,不会对环境造成破坏。 作者:陈磊单位:长江大学生命科学学院 生物工程论文:犬胫骨修复手术生物工程论文 随着我国宠物犬饲养量的剧增,临床需要手术治疗的病例也不断增多。在进行犬的各种类型的手术麻醉时经常会遇到麻醉深度的问题。麻醉深度过浅,一方面会使犬遭受痛苦,同时会影响犬的手术进程和愈合的效果。如果麻醉深度过深,较轻者需要进行抢救,影响手术的开展,严重者可导致犬的死亡,对犬主人造成一定的经济损失和心理伤害。因此,手术的成功关键是正确选用麻醉效果恰当、副作用低、安全范围广的麻醉药。就注射用药而言,单用一种麻醉药往往难以满足临床麻醉的需要,临床上常常使用复方麻醉剂,以达到理想的麻醉效果。笔者通过对6例犬胫骨缺损手术过程以及麻醉配合、麻醉深度的把握及麻醉后的监护等方面进行了总结,以期为临床应用提供参考。 1术前准备 1.1手术室准备 (1)手术室消毒:手术室在手术前1d进行全面的消毒,可用喷雾消毒和紫外线照射等消毒方式。 (2)手术室设备准备:术前检查呼吸机、电源、吸引器、心电监护仪和高频电刀等设备,使之处于正常工作状态。 1.2手术器械物品准备 生物工程骨、常规骨科下肢器械、电钻、锯片、电动摆锯、线锯、橡皮止血带、血管显微器械、无损伤血管缝线(5/0、6/0Prolene)、钛夹(中、小)、无菌巾等。 1.3手术药品准备 麻醉类药物:阿托品、速眠新、盐酸氯胺酮、3%戊巴比妥钠等;消炎类药物:氨苄青霉素等;抢救类药物:肾上腺素、尼可刹米、东莨菪碱等;消毒药物:碘酒、酒精及生理盐水等。 2麻醉方法 2.1麻醉前给药 麻醉前肌注0.5mg阿托品,阿托品能抑制唾液和呼吸道腺体的分泌,减少麻醉过程中支气管粘液分泌和解除麻醉药物导致的平滑肌痉挛,在麻醉前注射阿托品可保持呼吸道通畅并能减少呕吐。 2.2麻醉给药 称重,将犬固定好,再按照0.2mL/kg体重肌肉注射速眠新和盐酸氯胺酮相配合的复合麻醉药,将术部用剃毛刀清理并消毒后送至手术室。创建有效的静脉通道,静脉注射时采取留置头皮针外加三通装置的方法,在静脉输液同时可自由追加麻醉药3%戊巴比妥钠。 2.3术中的麻醉配合 麻醉术者在术中必须密切观察犬的睫毛反射、呼吸次数、呼吸频率、肌松度等各项体征反应,以便及时适量地追加麻醉药。一般来说,经速眠新和盐酸氯胺酮配制的复合麻醉药在首次麻醉30~40min后,就应该静脉追加3%戊巴比妥钠0.08~0.1mL/kg的用量,之后再维持30~40min。在静脉追加过程中必须要观察犬的各项体征以便控制静脉追加的速度和麻醉的深度。 3犬胫骨生物工程骨修复手术 将犬麻醉后,平卧,将患肢置于上侧。加压固定,用碘酊、酒精消毒手术部位,按常规铺单。将患部逐层切开直至暴露术野。在骨折胫骨前后切取留在犬胫侧的深筋膜瓣和游离长隐血管束,并尽可能多携带筋膜组织,保护好,以备后用。自骨折胫骨前后切开、游离骨膜,把所有骨折碎片取走,切除骨膜及远、近断端骨膜,钢板螺钉固定于胫骨外侧,远、近端各固定1枚螺钉,中间孔正对骨缺损处。将隐血管束通过侧槽植入已准备好的生物工程骨中空管内,深筋膜瓣环抱后,填充于缺损处。血管入、出口处的骨断端皮质要制成缺口,并用软组织覆盖,以避免血管直接与骨面接触。观察血管通血情况。逐层闭合切口,松开止血带,观察手术部位有无明显渗血现象,确定止血完全后包扎。于15d后再做另一侧胫骨生物工程骨修复手术。同时,术中要严格止血,适量补液,同时在术中用160万IU青霉素加在100mL生理盐水中静滴。术后连续6d每天肌注氨苄青霉素80万IU/次,以控制手术伤口的感染,手术后不需要制动、换药和拆线,同时要适当给患犬添加营养物质,提高患犬的机体抵抗力。 4结论 笔者对6只犬进行胫骨生物工程骨修复手术,这6例病犬均患严重粉碎性胫骨骨折,手术均用复合麻醉。手术时间是90~120min,手术中犬的呼吸脉搏平稳,采用氯胺酮和速眠新配合的复合麻醉剂能维持麻醉时间30~50min,故采用置留头皮针和三通配置以便输液和追加麻醉药(3%戊巴比妥钠),控制麻醉维持时间。本手术所采用的这种复合麻醉剂效果显著。因此,采用速眠新和盐酸氯胺酮作复合麻醉剂,再用3%戊巴比妥钠维持麻醉时间,此法适合犬类胫骨生物工程骨修复手术的麻醉。6只犬的胫骨生物工程骨修复手术均成功,经术后护理均康复出院。随访一年患肢活动自由能平稳负重且跑动自如。应用于犬手术的全身麻醉药种类很多,但目前尚没有一种麻醉药物可满足理想麻醉的要求,临床上多采用复合麻醉。复合麻醉可发挥每种麻醉药物的优点,减少单一药物的剂量和单一药物毒副作用,同时可以减少使用单一麻醉药物时出现麻醉过深以及长时间、大剂量使用单一麻醉药物对机体可能带来的诸多不利因素,增强了麻醉的可控性与安全度,提高了麻醉效果,在保护患犬的同时,达到了更好的手术预期效果。在术后给予抗菌素控制手术伤口的感染,同时适当添加营养来提高犬的机体抵抗力。 作者:欧阳志良 王肇基 万志伟 黄润标 单位:广东省东莞市农业技术服务中心 生物工程论文:生物工程专业教学改革论文 一、地方院校转型及专业教学改革需要遵循的原则 1.相应的学科应该与学校转型相适应 在进行学院转型和专业教学改革的过程中,需要遵循重要原则是相应的学科与学校转型相适应,首先各个专业教学的改革要与学校转型的程度相一致,只有这样具体的专业调整才能够和学校相适应,有效地借助于院校的优势进行专业教学的改革。另外,学科的发展和改革离不开学校转型的帮助,只有遵循学校转型的规划和方向,才可以实现有效的学科规划。总而言之,两方面都是息息相关、相辅相成的,只有两者积极配合,才能够实现有效的教学改革和教学实践。 2.学生特点与专业改革相融合 在进行教学转型和教学改革过程中,还要能够实现学生特点和专业改革的融合。因为学生是教学的主体,无论是专业教学还是院校的转型,学生永远是这些活动的中心。如果学生无法适应这些教学的改革,无论改革理念有多么先进,这些改革注定是要失败的。所以,在进行教学改革和教学转型时,必须要实现学生与教学的一致,实现学生能力、学生特点与教学理念、教学改革的相统一,只有如此,才能让后续的工作按照既定的方向和目标进行下去。 二、生物工程专业在教学转型过程中存在的问题 1.学科定位、专业设置不够合理 生物工程专业在教学过程中出现的一个突出问题是学科定位、专业设置不够合理,这阻碍了教学的进步。地方院校生命科学院设置的生物工程专业的课程设置、学生数量、就业状况、存在的问题,课程比例不协调,一般课程和专业课程的比重不够和谐,往往容易造成专业课程稀少,一般课程较多的现象,不利于学生专业能力的提高;学生数量不稳定,每年的招生计划不够稳定,这必然不利于对人才的培养;在就业上,由于学生素质、教学质量、教学体系的不够完善,使得就业也成为了一大问题。 2.教学理论与实践矛盾突出 在教学中出现的另外一个问题是教学理论与教学实践的严重脱节。教学与实践脱节、教师与实践脱节、课程设置与实践脱节等现象的产生,使教学秩序混乱,理论化过于严重,实践性很差,这必然不利于学生本身的成长。可见,理论和实践的突出矛盾是影响教学改革的突出因素。 3.教师考核方式不灵活阻碍教学转型 教师的考核方式不灵活也阻碍了教学改革及院校的转型。在很多的考核中,考核方式单一模式化,这在很大程度上影响了教师主动性的发挥和创造力的培养,抑制了教师的活力和激情。目前对教师的主要考核方式还停留在对单纯的课堂讲授、教案等纯理论上的考核,在教师职称的评定方面也是唯科研项目和是好,所谓教学成绩的评定也是纯纸面上的指标。单一的考核方式让很多教师不得不去为了应付相应的“政策”做一些无用功,很少有自己的精力和时间去研究教学,无法和学生展开深入探讨和分析,这对于教学实践和教学改革是相当不利的,只有加速教学改革,深入院校的教学转型,才能够不断地提高教学质量,为国家和社会培养出更多优秀人才。 4.学生的综合能力无法满足教学改革的需要 学生的综合能力无法满足教学改革的需要是一些院校转型过程中面临的重要问题。由于学生是所有教学活动的主要力量,学生的参与是教学活动的根本。学生缺乏能动性和动手能力与创造力等问题严重影响到了教学的改革。如果学生的综合素质无法满足教学改革的条件,那么所有的教学转型和教学改革将不能得到深入开展和实践。我们要清楚地看到,学生缺乏能动性和创造力的根本原因所在,归根结底是我们的教学体系、制度存在不少问题。所谓“一代新人赶旧人”,我们要始终相信学生的潜力是客观存在的,关键是看培养机构有没给他们提供发挥潜能的机会与平台。因此,要想实践生物工程专业教学改革和院校的有机转型,就必须首先提高学生的主观能动性和动手能力,提高他们的潜在素质,提高他们的根本实力,适应教学改革。 三、如何实现地方院校生物工程专业教学的改革及转型 1.学校加强顶层设计,从整体上把握改革方向 实现生物工程专业教学的改革和院校教学转型,首先要站在学校的立场加强顶层设计,从整体上把握教学改革的方向。广泛听取学生、教师、和社会需求的呼声,在管理制度,对教师考核晋级,对学生学习效果的考核方式、培养与就业模式等方面做出制度性的改变。改变传统、落后的教学形式和管理制度,站在人性化的立场进行分析,结合时代的要求和素质教育改革的根本需要来确定改革的方向,科学、理性地把握改革目标,力求实现成功的教育转型。 2.彻底改变课程设置与教学模式 要彻底改变原有的,不合理的课程设置方式和教学模式,调整理论课和实践课的比例,不断地强化素质教育,特别是对生物工程专业来说,要逐步改变重理论课、轻实验课,重闭卷理论考试轻动手操作、设计能力,重课堂轻社会实践等种种弊端。建议大学学习全程开展理论占三分之一、实验课三分之一、工程实习三分之一的时间分配的教学模式,不断强化实践课的学习,在这个过程中不断地增强学生的动手能力和实际操作能力,提高他们的创新能力和思维能力,只有这样才能够让学生在以后的人生走得更远。 3.加快师资结构与教师队伍的转型 加速师资结构的调整和教师队伍的转型,首先要考虑不断地聘请科研一线、生产一线、管理一线资深人员进课堂讲课,培养理论实践结合型教师队伍;其次,加强对在编教师的引导和时间能力的培训,尤其是对年轻教师的引导和培训,他们充满激情与活力,精力充沛,干劲十足,要鼓励他们多下企业,沉到生产一线,打造一批精干的实践与理论结合型教师队伍。这首先需要学校从对教师的评价制度方面进行引导,这样才能真正凑效。对于那些多年来一直以理论教学为主的老师,应该让他们继续开展理论教学活动,因为要改变他们往往较为困难。对于年轻的教师来说,要加强对他们的重点培训,让他们在懂理论的基础之上增强自己的实践能力和动手能力,不断地提高他们自身的素质。只有这样,他们在教学中才能够做到游刃有余,为学生进行有效指导,从而提高学生的学习效果,促使他们进步和成长。 4.学校加强学生实践基地建设 生物工程专业对学生的动手能力和实践能力都有很高的要求,因此,要想增强学生的实践能力,可以加强学生实践基地的建设来实现。就学校而言,可以与社会上的企业进行合作,让学生有地方实习,有机会练手,或者可以定期组织学生到相关的单位进行学习和锻炼,不断地强化学生的实践能力。不仅如此,学校也可以增设实验室,给予学生充足的课外空间,给他们足够的实践机会进行学习和锻炼。总而言之,只有加强学生的实践能力,才能够从根本上促进他们成长,为他们以后的工作打下良好的基础。 5.改革对教师的评价方式 教师是教学活动的中坚力量和灵魂所在,要改变传统错误的教师评价方式,尤其要改革职称评审中重课题、论文和课堂教学的纯理论式的评价方式,从评价机制上激发教师转型的积极性。这势必存在一定的困难,因为职称评定是省一级行政部门主管制定政策,单靠学校很困难。所以很多问题可以探讨,但实施很难。另外,教师也要提升个人的内在自觉,不断地强化他们的软实力,塑造高贵的灵魂和较高的社会责任感,增强个人的责任意识和奉献精神。总之,要善于从多方面来加强对于教师的培养,不断地进行师资的整顿和教育,只有这样才能够促使教学以更加积极健康的姿态成长,培养更多优秀的人才,为国家和社会贡献自己的力量。 四、结语 总体而言,地方院校教学的转型不仅仅是国家对教育的整体统筹,更是素质教育的深入开展和践行。目前我国地方院校的专业教育确实存在着不少的问题,例如学科定位和课程设置不够合理,教学理论与实践矛盾重重,教学考核方式过于落后,学生本身能力不足等。要改变这些问题,就需要不断地调整专业课程的设置,从整体上把握改革方向,加强师资队伍建设,改变传统的教学评价方式,强化学生的课程实践教学,从各个维度来加速专业教学的转型,促进专业教学质量的提高. 作者:唐青海 单位:南阳师范学院 生物工程论文:生物工程与生物技术论文 一、专业基础课 专业基础课的设置体现了从科学、技术到工程的循序渐进过程(见表1)。然而从科学到技术的差异很小,仅增加了工程基础课4学分(约11%),应为技术基础课,且应明确例举。从技术到工程的专业基础课要求有了明确的变化,按课程类别从科学到工程变化率近50%。学分的控制宜统一,且应规定生物技术专业的专业基础课最低学分要求中技术基础课学分应达20%以上,生物工程专业的专业基础课最低学分要求中工程基础课学分应达40%以上。且可给出典型的工程类专业基础课名录,如机械零件、电子电工基础等课程。另外生物工程专业基础课将《机械设计基础》列为可有可无的选修会造成该专业工程基础的严重缺陷,且应在生物工程专业的专业选修课中保留生物技术专业的细胞工程、酶工程等选修课(见表1)。 二、专业课 专业课的设置也体现了从科学、技术到工程的循序渐进过程(见表1),从科学到技术的专业课调整率达30%,而从技术到工程的专业课虽然有较大变化,但所列举的课程多为非典型的工科专业课(如基因工程、细胞工程、蛋白质工程),回避了典型的工科专业课如氨基酸工艺学、抗生素工艺学、有机酸工艺学、酿造酒工艺学等。学分的增加也不尽合理,三个相近专业,不论理科还是工科,学分基本要求应尽可能一致。向上浮动及在各选修课程间适当调整则是各校应有一定的自主权。另外生物工程是典型的工艺类专业,专业必修课缺工艺类专业应有的分析检测课也会给工艺过程及产品研发和生产中的质检质监和质控及产品安全留下隐患,故建议3+X模式中3应包含专业分析、X应例举氨基酸工艺学、抗生素工艺学、有机酸工艺学、酿造酒工艺学等。 三、实习及毕业实践环节 生物科学和生物技术的实习及毕业实践环节完全一致(见表1),未能体现从科学到技术的差异特点以及生物技术可授农学或林学学位的特色。毕业设计是工科工艺类专业最为特色的实践环节,但在许多学校以“毕业设计(论文)”的形式出现,实际实施则只做毕业论文,没有毕业设计,使毕业设计名存实亡,致使许多学校生物工程专业的毕业生根本就不知道何谓毕业设计,许多学生甚至把毕业论文当作毕业设计。建议明确生物工程专业的“毕业设计”为必修环节,可以设计论文二者兼顾,至于是“大设计小论文”还是“大论文小设计”可依各校情况而定,唯有如此,生物工程专业才能名符其实。 四、师资要求 师资的最低要求在规范中描述不尽一致,应加以统一。且应规定专业课的师资要求,因为能承担专业课的老师一般能胜任专业基础课,而能承担专业基础课的老师则不一定能胜任专业课。这在工科尤其如此。故除规定学历职称要求外,应规定专业要求,即“本科为相应或相关专业”的师资应大于专业师资总数的50%。 五、其他 近年由于社会办学、企业办学、校企合作、产学研合作、网络教学、数字图书资料等多元化和多样化的办学形式和方式的发展,统一实践等硬件条件形式较为困难,而且也不符合时代要求。建议教室(专用或生均面积)、专业课实验室(面积及专用设备)、图书资料数据库量设定为刚性要求,研究所(室)或技术中心、实习基地规模和数量等宜设定为柔性、选择性或特色要求。 作者:陈朝银 赵声兰 单位:昆明理工大学 云南中医学院 生物工程论文:发酵生物工程技术论文 1材料与方法 1.1材料及仪器原材料:红糁、汾酒大曲、FJ-5酵母菌(生香酵母)。仪器设备:Agilent7890N气相色谱仪,美国Agilent公司;UV-5200紫外分光光度计,上海精密仪器有限公司;ENLOG-TMEX-T自动温度记录钮扣系统;傅立叶近红外光谱仪InfraxactLab。 1.2酵母菌培养基活化培养基:黄豆芽10g、葡萄糖5g、水100mL、琼脂1.8g、自然pH值。富集培养基:黄豆芽10g、葡萄糖5g、水100mL、自然pH值。 1.3分析方法总酯测定:按GB/T10345—2007方法进行。乙酸乙酯测定:利用Agilent7890N气相色谱仪进行检测。色谱条件:进样口温度230℃,载气He(99.999%);恒流1.0mL/min,分流比50:1,进样量1uL;程序升温,初始温度60℃,保持1min,以5℃/min升至155℃,再以3℃/min升至180℃,保持10min。感官品评:按照标准感官分析方法GB10345-2007进行。 1.4实验步骤在公司同一个实验班组上进行,以保证实验过程当中工艺操作的一致性。实验分4组实验进行,以正常大生产为对照。实验组间除了FJ-5菌液(OD值为1.6~1.8,620nm处测定)用量不同外,其它因素全部相同。各组实验配料、堆积时间、堆积规格等参数结果见表1。每个实验组分别连续重复实验5d,其他未涉及工艺参数参照汾酒传统工艺执行。 2结果与分析 2.1发酵品温变化规律白酒酿造过程酒醅品温变化规律或是紊乱能够直接反映材料发酵情况是否正常。而发酵材料当中酵母菌、细菌等功能微生物有序代谢、有序放热正是酒醅品温有规律变化的一种内在驱动。从图1中各实验组品温的变化来看,堆积过程中,实验4组的最高品温变化可达到36℃,超过了酵母菌最适宜的生长温度。而实验1、实验2、实验3三组在堆积过程当中的最高品温并未超过33℃。而且实验3组的最高堆积品温要比实验1和实验2组高出2℃~3℃。分析可能实验3的酵母菌强化剂量与材料堆积规格的匹配对于提供酵母菌适宜的生长代谢温度较其他3个实验组更加合理所致。发酵进入地缸以后,除实验4组明显没有遵循汾酒发酵“前缓、中挺、后缓落”的品温变化规律外,其它实验组均与正常大生产酒醅表现出相似的品温变化趋势。而且由于实验组材料有前期堆积富集微生物的过程,所以整体上来说实验组特别是实验1和实验3组材料的顶火时间要比正常大生产要长2~3d。 2.2堆积发酵过程中酵母菌数量分析材料堆积过程中一方面可以提供酒醅本身携带的酵母菌一个有氧环境,使其进行数量的大量繁殖;另一方面,通过堆积,也可网罗一部分空气当中的酵母菌[9]。通过微生物平板培养计数,结果如图2所示。图2结果表明,实验4组由于堆积过程当中堆积温度超出了酵母菌最适宜的生长温度,导致在堆积过程当中,其酵母菌数量最高仅达4.15×106cfu/g,远远低于实验1、实验2、实验3组中酵母菌的数量。其中,实验3组当中酵母菌富集效果最好,达到了3.72×108cfu/g,结合图1中的品温情况,说明要保证后期发酵材料的较高的顶火温度和较长的顶火时间,前期的堆积过程必须控制好堆积温度,堆积温度最好不要超过酵母菌等微生物的最适生长温度。 2.3在制品(15对时)酒度、出酒数量对比清香型白酒酿造过程当中,7~15对时这个阶段,是酒精发酵的主要阶段,15对时之后,随着酒醅中酒度、酸度的积累,对大多数酵母菌生长代谢造成负面影响,一般酒醅中酒精含量变化不是很大。所以15对时的酒精度可代表酒醅发酵过程当中整体酒精生成量的多寡。图3中数据可以看到,实验组15对时酒精度均低于正常大生产。通过t检验显著性分析,其中实验1、实验2、实验3组分别与正常大生产15对时酒度在0.05水平下p值(0.23、0.45、0.28)均>0.05,差异性不显著。而实验4组酒醅15对时酒度与正常大生产显著性分析p值(0.03)<0.05,差异性显著。分析实验1、实验2、实验3组酒醅15对时酒精度略低于正常大生产的原因在于实验组在堆积过程中散失了部分水分有直接关系。而实验4组酒醅产酒精量较少可能是由堆积过程中过高的堆积温度杀死了一部分产醇酵母菌所引起的[10]。出酒数量方面,各实验组最终出酒数量多寡基本与15对时酒精度的对比情况一致,结果见图4。 2.4原酒总酯、乙酯/乳酯比值及感官品评结果 2.4.1原酒总酯、乙酯/乳酯比值结果分析原酒中总酯含量的高低在很大程度上决定了酒液放香特点是否良好,此外,汾酒中乙酯与乳酯的比例对于保证清香风格有重要作用。目前清香白酒的生产实践表明,适当提高乙酯与乳酯的比例对于酒体品质的改善有十分积极的作用。从图5中数据可以看到,4个实验组中实验3组所产原酒总酯含量最高,可达8.3g/L,比正常大生产的4.7g/L高出76.6%。而实验1和实验2组总酯含量相当,分别是7.3g/L和7.5g/L。其中,实验4组在四个实验组中总酯含量最低,但比正常大生产也高出19.1%。这说明堆积发酵结合生物工程技术强化生香酵母的方法是一种切实可行的提高汾酒总酯含量的方法。从图6中各实验组及对照组乙酯/乳酯的比值数据可以看到,通过实验组乙酯与乳酯的比值均有不同程度的提高,其中实验3所产乙酯/乳酯比例提高最多,高达1.5。 2.4.2实验组感官品评分析根据1.3方法对各实验酒样进行品评,结果见表7。结合表7描述,可以看到实验原酒普遍较正常大生产原酒表现出更明显的苹果香,清香风格典型。而且实验3所产原酒经品评放香、口感均比较理想。 3结论 3.1经中试实验可知,采用将3‰的FJ-5酵母菌液强化到正常汾酒配料当中,堆积发酵2d之后再进行入缸发酵的方法可较大程度地提高汾酒的总酯含量,提高幅度高达76.6%,能够很好地保证和提升汾酒品质。 3.2通过堆积发酵结合生物工程技术强化发酵体系中生香酵母数量的方法可在一定程度上提高汾酒中乙酯/乳酯的比值,最高可提高至1.5,在提高总酯的同时,实现了“增乙降乳”的目的,可大大地提升了汾酒的放香和口感。 3.3通过实验发现,由于大多数生香酵母具有好氧繁殖、厌氧代谢的特点,通过人工强化结合堆积自然网罗微生物的方法大大地丰富了汾酒发酵体系当中生香酵母的数量,进而为发酵后期提高汾酒总酯含量和产品品质打下基础。 3.4该研究在堆积时间的选择上没有进行梯度实验,堆积时间长短对于汾酒总酯含量的影响还有待进一步研究。 3.5堆积过程中吡嗪、嘧啶等杂环化合物的含量及对酒体的影响还有待进一步研究。 作者:王晓勇单位:山西杏花村汾酒厂股份有限公司 生物工程论文:实践教学生物工程论文 1加强实践教学,培养学生创新思维 构建了以实验教学和课程设计为基础,实习和实训为优秀,社会实践和科研创新活动相结合的实践教学新体系.理工并重,产、学、研有机结合,全面提高学生的创新能力和实践应用能力. 1.1改革实验课程体系,构建新的实验教学方式受重理论、轻实践传统教学思想影响,实验教学以教师为主导,学生没有真正融入教学过程.对此,建立了以学生为主体的实验教学方式,采用启发式和引导式教学,培养学生问题意识,形成积极的思维方式,促使学生有目的、自主地进行实验操作,在实践中寻找解决问题的方法,提高实验技能.将多媒体引入实验教学,使整个教学过程更加直观、具体.1.1.1加大综合性、设计性实验比例传统实验教学中以简单的验证性实验为主,内容分散、陈旧.综合性、设计性实验开出率低,不利于学生综合能力的提高.为此,加大涉及多学科、多因素的综合性实验,以及由学生自行设计实验方案的设计性实验,减少验证性实验,促进学生知识、能力和素质的全面提高.如生物工程专业设置的“DNA的重组、转化及筛选”综合性实验,全面综合了从目的基因获得、重组、转化及筛选的整个DNA重组技术的原理和操作.此外,开设的生物技术大实验,综合了天然药化、生化工程等实验课程,解决了专业实验课程内容重复、衔接不当等问题.设计性实验是对综合性实验的进一步提升,强调自主性,为学生提供了更大的发挥空间.为进一步提高实验综合性,实施了模块化实验教学.结合生物工程产业发展趋势,整合多门实验课,将实验分为三大模块:以产品的提取、分离为主的生化工程模块,以微生物发酵为主的发酵工艺模块及以DNA重组及表达为主的基因工程模块.减少了实验门数,强化知识的衔接和融合,全面促进了学生综合能力的提高.1.1.2构建多层次、立体化的开放性实验教学改革传统的实验教学方式,构建开放性实验教学模式是提高学生实践动手能力和综合应用知识能力的重要途径.开放性实验教学是以能力培养为优秀,以学生为主体,变被动学习为主动学习,提高学生综合素质的一种教学体系.其教学模式包括时间开放和空间开放(实验室场所,资源开放),也包含开放式的实验教学方式.实行分层次开放性实验教学,将实验内容分为基础型、提高型和研究创新型,循序渐进地提高学生全面素质. 1.2加强实践教学,加大实训、实习基地建设 生物工程专业是为实际生产服务,其特点是实践应用性强.实验室教学具有其局限性,它与实际生产存在较大距离.因此,培养工程实践人才,应加强实践教学环节,建设良好的实习和实训基地.以社会和市场需求为导向,以专业技能训练为主要目标,构建了面向生产实际的,集技能实训、工艺设计、产品研发于一体的任务驱动式综合化实践教学体系.为解决实践教学基地不足的问题,与多家企业、工厂建立合作关系,成立多个校外实践基地.校企合作是使学生接触生产实际的有效途径,克服了传统办学模式中人才培养与社会需要相脱节的现象.学生通过深入生产一线,熟练大型设备操作,掌握基本生产流程,增强了工程意识,提高了实践应用能力和创新能力.因此,应进一步实行校企联合,通过结合企业最新研究及发展方向,确定专业技术课程和技能实训模块,使教学更具实践性,培养学生理论知识转化为实际生产力的意识和能力.此外,校企共建技术中心共同研究开发课题,加速了科技成果的产业化,促进了学校与企业共同发展,推动了区域经济建设. 1.3实行双师型教学 建立“双师型”师资队伍.聘请企业高级技术人才作为兼职教师,激励教师到企业学习,建立高素质的教学师资队伍.使学生了解企业运行机制,巩固理论知识,提高工程素质. 2将科研引入教学,培养学生创新能力 科研带动了生物工程行业的发展,没有科研就没有创新.培养学生创新能力的关键是使学生掌握科学研究的思想和方法.教不研则枯,科研融入教学,有利于及时地将新技术、新知识注入实验教学,培养学生积极主动的探索精神,激发创新思维. 2.1引入科研课题 将教师的科研课题引入实验课或毕业论文的选题中.教师给定实验的目的与要求,由学生根据实际条件,查阅文献并制定实验方案,由指导教师核定后实施. 2.2建立创新实验室,设立专项科研基金 建立本科创新实验室,为学生的研究设想提供理想的平台,充分调动了学生的自主性,培养学生的创新思维.通过设置大学生创新项目基金,为创新实验提供经费支持.该项目由学生自主申请、组织开展课题研究.对于结题及取得良好成果的采取记学分、奖励等措施,激发学生积极性.这种探索性科学研究,培养了学生分析与综合、抽象概括、归纳演绎等科学的思维方法,提高了学生创新能力,已有一些成果在高水平的科学杂志上发表. 2.3实行大学生导师制 从低年级开始,由学生根据自己的兴趣,选择导师及研究方向.通过加入教师的课题,在导师指导下开展实验研究,培养学生的科学精神和科学素养.导师制为学生提供宝贵的智力资源,学生可以自由地与高层次的科研人员进行学习交流,实现了因材施教,有利于学生积极性的提高及个性发挥.科研训练环节作为高层次实验教学环节,是实现培养创新型人才目标与定位不可缺少的途径.由科研一线教师担任指导老师,对学生进行科研训练,提高学生的科研能力,是创新型人才培养的一个特色. 2.4开放科研实验室 高校科研实验室是高校科学研究、学术交流和产品研发的重要场所,是科研成果和创新思想的重要产地.为充分利用科研实验室的资源优势,对其实施开放,将科研实验室融入本科教学,构建科研与教学有机结合的创新人才培养模式.资源生物重点实验室开放以来,激发了学生创新能力,提高了学生操作技能,使学生形成了良好的科研素质.此外,深化教学管理制度的改革,优化教学过程控制,是提高教学效果的保障.为此,建立了以能力考核为优秀,多元化的、全面的考核评价体系.加强过程考核,使学生注重平时的学习和实验操作.把学生的发展情况作为衡量教学成果的主要标准、突出创新和应用能力的评价,全面考核学生的综合素质. 3结语 科研融入教学,产、学、研合作教学,理论与实践紧密结合,实现科研实验室向教学实验室转变,强化科研对教学的反哺,是生物工程专业人才培养模式的主要特色及优势.通过校企合作,加强认识实习、生产实习等实践环节,加大实践教学基地建设,培养了学生适应工业化生产高新技术的不断更新及社会生产结构变化的能力,他们的创新能力、工程意识及工程能力普遍提高,知识、能力和素质得到全面发展. 作者:张晓娟陈文强霍科科赵辉单位:陕西理工学院生物学院 生物工程论文:基于化工原理的生物工程论文 1多媒体教学与传统教学相结合,生产实习和实验结合,提高教学效果 化工原理课程需要重点论述单元操作的基本原理和计算方法,其中包含许多公式的推导和计算。教师充分利用网络资源,制作多媒体课件进行启发式教学,将抽象的原理以小视频、Flash动画等形式展示给学生,提高教学效率,增强教学效果;使学生在教室中就了解到工厂产品的生产流程和设备。如第二章流体输送机械中,使用动画或者Flash影片播放各种输送机械的工作过程,如离心泵、往复泵等,第四章传热中列管式换热器使用三维动画生动地展示其工作原理,使学生直观的理解。我们从之前的教学经验发现,单纯采用PowerPoint课件进行讲解,公式在屏幕上显示直观感觉“乱”,造成学生视觉上的疲劳,而且许多学生往往还没有反应过来,页面就已经翻过去了,学生会感到枯燥无味,造成多数学生不爱听,失去学习化工原理的兴趣。此部分内容教师需要借助板书,手写推导,随写随看,诱导学生进入动态思维过程,调动学生学习的能动性,从而让学生跟着教师的思路走。此外,课堂上理论知识的讲解,只能让学生对化工原理涉及的单元操作和设备简单的理论了解。安排学生进入化工厂参观实习及实验操作,结合工厂工程师的讲解,增加学生的感性认识,使知识转化为实践,使学生对化工原理的知识掌握不再是“纸上谈兵”。 2重视预习,调动学生主动学习积极性 化工原理课程是综合运用数学、物理、化学、计算技术等基础知识,分析解决化工类生产过程中各种物理操作问题的技术基础课[3]。课程学习相对于其他科目难理解、难推导、难掌握,从以往的教学经验发现,部分学生对这门课程存在抵触、害怕的情绪,使得学习和讲授过程相对较难,互动较少,学习效果差。在第一堂课的授课过程中消除学生对本门课程的害怕抵触情绪,之后的教学中教师提前布置预习任务,学生在课下主动学习,熟悉课堂内容,查阅资料[4]。课堂上以回答问题和分组讨论的形式检查预习情况,发现学生难理解的内容,再对其进行详细讲解和分析,使学生将课程内容理解掌握,提高学习效率。这种方式改变了传统的学习方式,使学生从被动的接收内容转变为主动学习知识,充分发挥学生的主观能动性,并培养了自学能力。对于流体输送机械、沉降与过滤、传热、精馏塔、干燥几章内容,涉及到设备的结构与操作原理,采用以学生自学、查阅资料为主,自己制作多媒体课件,课堂上以讲课的形式展示自己的自学成果,使学生真正成为课堂学习的主体[5]。 3习题课的重要性 课后习题是对课堂内容的应用和巩固,每个重要知识点结束后,布置相关的习题,使学生在解题过程中加深对基本原理的理解与掌握。如布置第一章中流体流动中流体静力学方程式、伯努利方程式的应用题,让学生课下完成。下次讲课之前,用10-15分钟时间进行习题的解答,由学生解答习题思路,在讲台上板书讲解,其余同学对其思路进行讨论,这样可以发挥学生的主动性,积极参与到课堂上。如果课时允许,可以设置专门的习题课,对习题进行集中讲解和讨论,加深学生对基本概念和方法、基本工艺计算的理解,从而巩固课程的理论知识。综上所述,结合化工原理课程和生物工程的专业特点,我们通过不懈的努力,优化教学内容,改进教学方法,调动学生学习的积极性,我们围绕新的课程要求积极改进教学方法,提高教学质量,以培养学生综合素质为目标,培养学生创新能力为重点,为培养具有工程概念的生命科学人才打下了坚实的基础。 作者:杜晓娜关海燕周晨妍单位:新乡医学院三全学院生命科学技术学院发酵工程教研室新乡医学院生命科学技术学院 生物工程论文:实践教学的生物工程论文 1在考核评价上 突出学生学习能力、综合实践动手能力的评价,采用口试、答辩和解决实际问题等形式,考核评价学生的学习效果。鉴于实践课程内容的复杂性、实践时间的长期性,专业将过程考核应用于成绩考核当中,不再以最终的成绩确定学生的实践动手能力,而将同学的准备情况、实践态度、思考过程及难易度、实验结果等都纳入到实践教学考核体系当中。学生既是被考核对象,又是考核监督对象,提高了学生的参与热情。 2专业优秀技能提升训练体系 2.1专业基本技能培训体系结合专业人才培养方案,已制定实践教学培训计划和专业技能基础体系,以培养学生的专业基本技能。相关实践教学课程包括:一是基础技能:生物化学、分子生物学、微生物学、细胞生物学、基因工程、免疫学、化工原理等;二是生物工艺过程基本技能相关课程:工业发酵分析、淀粉分析与检验、变性淀粉、发酵工程、发酵设备等。 2.2科研训练提升专业基本技能培训体系塑造了学生最基本的专业技能,为提高专业技能,生物工程专业在实践教学过程中制定了相应的“研究式”实践教学模式,即将学生融入教师的相应课题研究中,利用课余时间,进行课题研究。 2.3社会实践锻造生物工业过程实习主要包括:酶工程实习、化工原理实习及生物工艺学实习。是生物工程专业实践性教学中一个极其重要的环节。本实践环节在前述实践教学基础上,通过构建学生自主实习、校内外双导师制、厂校双重考核等实践教育模式,让学生进入生物工程公司每一个操作工段。通过这一环节的实践学习,让学生更加深刻理解生物工程工艺流程,加深了对理论知识的理解与掌握,专业技能和素养在工业环境中得到进一步提升,同时提高了学生的工程意识和工程能力以及创新能力。 2.4大学生科技创新培养计划科技创新计划就是利用科研工作助推本科生创新能力的提升,由学校及指导教师提供研究费用及实验条件,同学通过申请、答辩的方式进行优选,使学生在掌握专业技能基础上,培养和提升创新能力。如:同学们参与了“一种秸秆生物质的制备技术研究”及“蜂花粉系列产品的研制”等科研工作,通过实践检验研究思路的合理性,使科研课题设计能力、组织实施能力、科研素养和创新能力得到进一步培养和提高。 作者:王刚郭明珠陈欢刘娟史云婷孙旸陈光单位:吉林农业大学生命科学学院长春职业技术学院信息分院 生物工程论文:面向区域经济的生物工程论文 一、培养面向区域经济和产业发展的生物工程高层次人才的必要性 区域产业是指在某一特定区域内,生产同类商品或提供同种服务的所有企业的集合,反映的主要是产业空间布局状况以及由此所决定的区域间横向经济关系。生物工程相关产业涵盖医药、食品、检验、环保、农业等领域⑤,产业相关集群的形成对于促进地方经济建设,保障经济、社会、环境与人的协调发展意义重大。 1.生物工程相关产业在国民经济中的地位“十一五”以来,国务院批准了《促进生物产业加快发展的若干政策》和《生物产业发展“十一五”规划》,大力推进生物技术研发和创新成果产业化,生物产业产值以年均22.9%的速度增长。《国务院关于印发生物产业发展规划的通知》提出,到2015年,生物产业增加值占国内生产总值的比重将比2010年翻一番;到2020年,把生物产业发展成为国民经济支柱产业。《国家“十二五”科学和技术发展规划》和《国家“十二五”生物技术发展规划》明确提出将“研究预防和早期诊断关键技术,显著提高重大疾病诊断和防治能力”作为“人口与健康”重点领域的发展思路之一;将生物制药技术列为重大支持方向之一;将食品安全列为民生科技示范重点,食品安全检测产业将成为新型公益类重点资助领域。 2.吉林省生物工程相关产业发展现状“振兴东北老工业基地”、“长吉图开发开放先导区”、“长春市部级生物产业基地”等国家和地方的政策性投入,使吉林省生物工程领域产业的发展形成了比较优势,已拥有长春生物制品研究所、通化东宝等一批大中型生物医药企业集团和一大批中小型生物医药研发和制药企业,以及长春迪瑞、长春汇力、长春博德等体外诊断检测试剂和仪器生产企业。2012年,相关产业整体呈现快速、强劲的发展势头,全年医药产业实现销售产值1550亿元以上,同比增长34.7%⑥。吉林省工业发展“十二五”规划提出,在医药产业方面,将吉林省建设成为国内外具有重要影响的国家生物药基地、中药北药基地;在医疗仪器设备及器械方面,提升医疗器械行业发展水平,加快补齐医药产业发展短板,重点发展多功能激光治疗设备、临床检验分析仪器等医疗检验仪器。到2015年,全省医药工业总产值达到2000亿元,年均增长27%⑦。 3.吉林省生物工程相关产业高层次人才相对不足目前,吉林省生物技术制药产业发展迅速,但企业创新能力薄弱、仿制药比重较大;高端医学仪器设备、中端试剂和仪器一体化被国外垄断。原因之一是企业技术力量十分薄弱,缺少足够的优秀创新人才,造成优秀技术往往依赖引进,受制于人。生物工程产业是高技术产业,通过对相关产业调研发现:(1)生物产业飞速发展导致人才数量缺口加大;(2)产业创新能力提升导致高端人才匮乏;(3)国内外同行业的发展差距导致人才流失严重;(4)要突破国外技术壁垒需要生物医学与机电一体化人才;(5)高技术产业经济发展对人才实践能力的要求攀升。因此,吉林省生物工程相关产业创新能力的提升和持续健康发展需要大批高层次实践创新人才。《国家中长期生物技术人才发展规划(2010-2020年)》指出,重点培养生物产业高端创新型人才、产业链关键环节专业人才;鼓励企业与科研机构、高校联合建立生物技术人才培养基地;建立人才及人才团队在企业与科研院所之间流动的畅通渠道。目前,吉林省生物工程专业硕士学位授权单位仅3所,即吉林大学、吉林农业大学、中科院东北地理与农业生态研究所。3所招生单位为吉林省生物工程产业输送了优秀人才,但在生物、医学、光学、机电一体化人才培养方面尚不能满足我省生物工程相关产业发展对人才的需求。 二、长春理工大学对生物工程专业硕士学位研究生培养体系建设的探索 1.多学科交叉融合,凝练专业特色,明确人才培养目标定位长春理工大学坚持生物、医学、光学、机电等多学科交叉融合的办学特色,结合吉林省生物医药、食品安全检测工程产业等区域产业发展规划,形成了生物医学光机电一体化技术的生物工程优势学科。涵盖三个稳定的、特色鲜明的专业方向:(1)生物医学检验工程,以国产化及自主创新的生物医学检验试剂与配套光电检验仪器一体化技术为研发目标;(2)医药用生物反应器与监测设备工程,侧重基因重组药物的通用载体生物反应器构建与应用技术,以及细胞工厂配套光电显微光电监控设备的研发;(3)食品安全检测工程,侧重食品中雌激素类、毒素、农药残留等污染物快速检测试剂与配套光电检测仪器的研发。为吉林省医药、卫生、食品、商检等企事业单位培养具有创新能力的应用复合型高层次人才。 2.优化课程体系,构建双师型导师队伍,探索三对接人才培养模式整合教学与实践优势,按照专业方向的不同,采用分类培养的指导思想,突出知识背景交叉与能力培养并重的特色,设置了科学合理的课程体系,包括必修课(18学分)、公选课(10学分)、方向选修课(6学分)三个模块,模块间遵循“夯实基础-提高能力-强化应用”的培养规律。教学团队由企业专家、国外学者和校内教师组成,企业专家讲授实践性较强的课程,国外专家学者主讲学科前沿性讲座,突出实践与前沿的兼顾。采取集体培养与个人负责相结合的指导方式,构建双师型导师队伍。导师组由具有副教授以上职称或博士学位的校内教师,和具有高级专业技术职务或具有博士学位的合作单位专家组成。形成一支结构合理、学术思想活跃、教学科研与实践经验丰富的教学团队。以实际项目为主要载体,融通基础理论教学、前沿技术和实践教学,构建“学研用”三位一体的人才培养模式。学习方式分为全日制学习方式,学制2.5年;非全日制学习方式,学制3年。培养方式为校企(行)联合培养,对于全日制学生,1年在校理论学习,半年行(企)业顶岗实践,1年结合岗位实践内容完成毕业论文;对于非全日制学生,1年在校理论学习,半年企业顶岗实践,1.5年结合岗位实践内容完成毕业论文。实现了人才培养与合作单位、生源层次、业界需求的对接,学校和用人单位的无缝连接。 3.建立校企联盟,拓展实践教学基地,全面提升人才实践创新能力专业学位研究生培养的重点在于实践和创新能力的培养,企业和行业参与高校专业学位研究生教育是保证专业学位研究生教育质量的重要手段⑧。因此,通过校企合作和优势互补,建立工程实践基地,实现研究生联合培养,已成为提升工程硕士研究生实践能力的重中之重。长春理工大学与相关企业在联合攻关、学术交流、学生就业、本科生实习等方面进行合作的基础上,建立了生物工程专业硕士培养的校企联盟。目前,与长春生物制品所有限公司、长春迪瑞医疗科技股份有限公司等15家企事业单位签署了实践基地合作协议,形成了以吉林省为中心,辐射北京、上海等地的稳定的校外实践教学基地。此外,校内建设的与该学科直接相关的实践教学平台有生命科学基础实验中心,吉林省生物检测工程实验室和吉林省中药生物工程二级实验室2个省级重点实验室,2个学校参股的集生物医学光机电一体化研发与生产的高新技术企业。目前,已投入建设经费3000余万元。校内外实践基地的建设,为学生提供了充足的实践机会,使学生在读期间能参与企业生产、关键技术攻关和新产品研发,全面提升了人才的创新实践能力和就业竞争力。 4.“产学研”联动,以科研合作为纽带,保障学位论文的先进性与实用性“产学研”合作教育的本质特征是寻求高等教育自身规律与现实社会对人才需求之间矛盾的解决⑨。通过“产学研”合作教育,实现教学、科研、生产三结合,能更有效地提高办学水平和人才培养质量,克服高等教育脱离社会实践需要的倾向,增强其社会适应能力和生存能力⑩。自2000年以来,我校先后与中国药品生物制品检定所、中国食品检验检疫研究院、长春生物制品所有限公司、长春百克药业有限责任公司、长春迪瑞医疗科技股份有限公司、吉林省紫辰光电有限公司等多家企业,联合完成了部级、省级和横向科研项目17项,累积科研经费达2000余万元。以科研合作为纽带,将科研项目立项、研发推广过程与生物工程专业硕士培养相结合,形成了“产学研”联动模式,增进了学校与企业间的合作交流。学生毕业论文选题结合专业方向、校企联合攻关项目和企业实际需求,鼓励原始创新或集成创新。学生在校内和校外导师的共同指导下,掌握了扎实的专业理论基础和先进的实践技术手段,具备了综合运用科学理论和技术方法解决实际工程技术问题的能力,保障了学位论文的先进性与实用性。 5.加大政策性投入,科学规范管理,完善质量保障与监控系统长春理工大学“2020年教育事业发展规划”明确提出,按照“入主流,重交叉,创特色”的新兴学科发展思路,进一步完善学科体系,积极创造条件,将生物工程学科建设成硕士学位授权一级学科。经过十余年的建设和发展,在我校生物医学工程一级硕士学科的建设基础上,目前校内拥有了基础实践教学与工程化一体教学基地,配备了先进仪器设备及与该学科相关的图书资料。学校与行(企)业开展多种形式的合作办学,建设了国内行业一流国企、股份制公司、行业监督检验技术执法等校外基地15家,通过优势互补,共建共管,做好研究生招生、培养、实践实训及就业导向等工作。成立了由学校、学院、行(企)业专家构成的学位委员会,制定了《生物工程专业硕士合作培养协议》、《生物工程专业硕士管理规定》、《生物工程专业硕士培养方案》、《生物工程专业硕士学位论文规范》等文件,规范了生物工程专业硕士培养的实施过程,完善了考核评价体系,保障了学生、企业、学校三方的权益,为更好地建设校企联合培养基地营造了良好的环境和氛围。学校针对专业硕士学位研究生培养建立了完善的质量保障体系,实施全过程质量监控,将生物工程专业硕士研究生教育评估全面纳入研究生管理部门的日常工作,将生物工程专业学位点的建设,包括招生规模、合作基地、师资队伍、科研项目、成果专利、论文质量等纳入学科年度考核,积极开展学习与调研,引入行业评价,以评促建,确保了学科建设和人才培养的可持续发展。 作者:郝凤奇庞春颖宁春玉稽晓强金丽虹于源华单位:长春理工大学生命科学技术学院 生物工程论文:基于卓越计划的生物工程论文 一、改革目标 “卓越工程师培养计划”是适应我国工业化发展进程,培养和造就一大批创新能力强、适应我国经济社会发展需要的工程技术人才的重要举措,是增强我国优秀竞争力、建设创新型国家、走新型工业化道路的必然选择[2]。实施“卓越工程师教育培养计划”,将进一步丰富我校的产学合作教育模式内涵,提升它的品牌效应。实施“卓越工程师教育培养计划”也将使我校的办学特色更为鲜明,两者是相互促进的。我们将紧紧抓住这次机遇,按照“卓越工程师”的要求,整体设计人才培养方案,科学制定培养“卓越工程师”的通用标准和行业标准,深入研究理论与实践课程教学大纲,强化校企实习实训基地建设,强化“双师型”师资队伍建设,建立相应的配套政策和建立质量保障体系,以最大的工作热情确保“卓越工程师教育培养计划”在我校实施成功。为此,我院按照学校要求积极组织实施“卓越工程师教育培养计划”的设计方案。为积极贯彻落实学校在人才培养和学科建设上“顶天立地”的战略目标,学院经过几年的不懈努力与探索,在人才培养模式、效果上大力进行创新。以培养高素质应用型创新人才为指导目标,产学研结合,走出了我院依托科研发展,教学科研良性互动,提升教育教学质量的新路子,在取得了显著的建设成就同时为实施“卓越工程师教育培养计划”奠定了坚实基础。 二、改革具体措施 1.坚持以教学为中心,科研促进教学。科研是大学活力的源泉,以科研促进教学是提高大学教学质量的重要途径[3]。科学研究不仅可以增强教学的深度、拓展教学的广度,而且可以更新教师知识结构、完善教师的知识体系,提高教学效果。高校教师既要从事教学,又要进行科研,要将二者有机结合,以科研促进教学。我院提出了以行业产业为导向的生物工程卓越工程师培养模式。在培养应用型创新人才的办学定位基础上,以教学为中心,根据经济社会发展需求和自身条件、发展潜力,继承办学传统,不断深化人才培养模式改革,明确了“坚持立足地方、依托地方、服务地方的办学方针,依托四川及成都市现代生物产业,坚持以生物产业发展对人才的需求为导向”的办学理念。我院坚持以现代产业发展对人才需求为导向,构建了以产学研战略联盟为平台,学科链、专业链对接产业链的办学模式。已在全院范围内努力营造了“产学合作、工学交替”的良好氛围。使“以教学为中心,科研促进教学”成为学院的共识和自觉行为。 2.强化培养学生的工程能力和创新能力。我们将具备一定专业知识并能运用所学知识完成工程项目的能力称为工程能力。就目前社会所需来看,我们的学生在这方面还存在着巨大的不足。因此,强化培养学生的工程能力有助于他们今后在走入工作岗位时更好地解决实际困难。例如,在实践环节方面,围绕学生的工程实践能力的提高,尽力运用校内外资源,为学生设置工程实践与锻炼环节。通过生产实习,帮助学生建立专业与工程的概念。大力培养学生的动手能力,尤其重视对学生实验技能的培养,越是基础的实验要求越严格越规范,做到让每一位学生都能带着严谨的态度操作每一个实验项目。强化创新能力是人才培养中的一个重要内容,是科技活动的灵魂。在科技活动中培养学生的创新能力至关重要[4]。鼓励教师在教学方法上做出一定的创新,通过与学生之间的互动,将创新思想引入课堂,激发学生的创新意识,从而启发学生的创新思维,最终树立起自己的创新观点。运用创新的教学模式,例如通过多媒体形式将世界最新科技引入课堂,组织一场针对最新科技的讨论,让学生像参与者一样体会整个项目的策划实施。 3.通过激发兴趣,培养学生综合素质和社会责任感。兴趣是学习最好的老师,一旦我们对某种事物产生了兴趣我们就会全身心投入进去,不断探索,不断求知。因此兴趣的培养是“卓越工程师教育培养计划”中的一项重要内容。为充分培养学生的兴趣,首先我们要先启发他们对事物的兴趣,老师可以通过在课堂教学时不断跟同学互动,增进学生对新知识的渴望,把他们引进门后鼓励他们参加各类科研知识讲座、参加科创活动,并在其中不断指导等。设置个性化实验室、简历实验室开放中和实验室竞赛等,着力培养浓厚的学习与研究兴趣,并促使学生进行“兴趣———行动”的转变[5]。 4.建立校企联含培养体。我校“卓越工程师培养计划”采用校企联合的培养,分校内学习和企业学习两个阶段,学制为4年,模式为“3+1”模式,即在校学习3年,在企业学习实践和毕业设计累计1年。注重培养学生的创新能力和动手能力,合理安排教学时间,通过改革教学方法和内容,尽量花较少的时间在教学内容上,让同学们在学校的前3年便能掌握所有的理论知识,而在最后1年安排学生进入企业实习。在这1年的时间中,主要通过企业指导学生解决完成各项在实际工作中面临的各种问题,并对企业中急需的课程做一次培训,提高学生的实践能力。对于毕业论文,通过让学生一边在企业实习,一边由学校指导完成,其中毕业论文的考核方式按企业占50%,考查毕业设计论文的实用性、经济性;学校占50%权重,考查理论深度、分析和解决问题的思路与能力[6]。为能更好地培养工程性人才,学校在选择合作企业时尽量选择具有一定规模、比较知名的企业,争取做到以产学研为纽带的实习、就业的校企合作的实践教学体系。“卓越计划”的实施要求高校加强对工程技术创新人才的培养,作为大学教育中的重要一环,唯有不断探究改进教学方法,才能实现“卓越计划”教学目标。我校为了实现“卓越计划”中制定的目标,在不断设计研究满足高校培养标准的改革同时不断深化课程改革保证卓越工程培养目标的实现,期望培养出更多适应形势发展、走向国际的创新型人才,同时也为其他高校的教学改革提供宝贵的经验。 作者:王跃华孙雁霞邱爱东江明殊许自强单位:成都大学生物产业学院四川师范大学生命科学院 生物工程论文:青年教师能力提升的生物工程论文 1学校的考核及晋升制度不完善 近年来随着社会对高校大学生提出的工程实践能力的需求越来越高,高校对大学生这方面的能力的培训也越来越受到重视,从而对教师就提出了更高的要求,学校也在探求培养具有较强工程实践能力的师资队伍的方法,比如送教师参加各种培训,但总体看来,效果不是太好,多数只是停留于形式,很多好的想法无法真正落到实处。主要是由于高校没有一套行之有效的针对高校教师实践能力培养的政策和保障机制。对于教师有无工程实践能力无考核评价的标准,在职称评定,教学评优,科研工作量考核等方面,未将这一项纳入目标考核,因此教师看中的是学校要求的指标,学校没有硬行规定的一般教师也不会重视,教师中普遍存在重理论、轻工程实践现象。同时学校对于工科教师工程实践能力的缺乏和提高,没有相应的奖惩机制,无法调动教师对于提高工程实践能力的积极性。另外,现在学校扩招之后,在校生的规模迅速扩大,师资严重不足,教学任务繁重,青年教师进校后就承担大量的教学任务,同时学校还有科研任务的考核,使得这些青年教师没有足够的时间和精力去提高工程实践能力,从而形成恶性循环。 2提高工程实践能力的方法探索 四川理工学院生物工程学院作为地方工科院校,培养的是具有工程专业技术人才,因此一直以来非常重视学生工程实践能力的培养,针对新进教师没有或缺乏工程实践能力的现状,积极采取措施,形成了一套行之有效的培养青年教师工程实践能力的方法,为培养卓越工程师提供了保障。 2.1企业挂职锻炼企业是最直接培养工程师的摇篮。选派教师到企业去挂职锻炼是提升工程实践能力最直接的方法。对于地方工科院校,为地方经济服务是我们这类高等院校的职能之一。我院与地方企业,比如泸州老窖股份有限公司、保宁醋有限公司等十余家企业有着长期的良好合作基础,学院的一些老教师也被聘为这些公司的顾问,因此通过这些途径,我们将青年教师有目的的选送到这些企业进行为期6-12个月的挂职锻炼,这些青年教师通过在这些企业做挂职锻炼,对企业的感性认识上升到理性认识,不仅仅是工程实践能力的提高,在管理水平等其他方面也得到了锻炼。 2.2岗前培训对于新进教师,在上岗之前进行相关的培训是提高教师素养必不可少的环节。对于工科院校,特别是在毕业环节中对于学生的毕业设计要求必须占有较大的比例。这就要求教师必须有工程实践经验才能去指导学生。因此我们首先组织新进教师到企业参观,同时还请有工程实践经验的老教师做相关的培训,并建立建立青年教师导师制,由学校内经验丰富的老教师来担任指导老师,定期对青年教师的教育教学实践等方面进行指导。 2.3指导校外实习对于工科学生到工厂实习是实践教学不可缺少的环节。对于新进教师由于来自不同的学校或不同的行业,因此对我校原有的一些实习基地不熟悉,对这些工厂的生产情况也不太了解。我们由有经验的老教师和新进教师组成校外实习指导小组来指导学生实习,一方面新进教师可以跟老教师学习如何带实习,另一方面老教师在给学生安排实习任务的时候其实也是在给新教师安排实习任务,让新教师在这些厂里面去深入学习,向工厂里工程实践经验丰富的师傅请教,提高自己的工程实践能力。 2.4指导课程设计、毕业设计课程设计及毕业设计是培养学生综合运用所学理论与技能分析解决实际问题的能力,全面、系统、严格地完成工程设计基本训练的重要实践教学环节,它不仅能提高学生能力,同时对教师的能力提升也是行之有效的途径。毕业设计的题目可以和教师的科研有机的融合,这样既锻炼了学生的工程实践能力,又督促教师对新的问题进行思考和再学习。对于常规的课程设计,我们也是采用“老带新”的方式,让没有工程经验的青年教师跟着老教师学习;对于毕业设计题目则主要采用和教师科研相结合的方式,近年来我们有80%的设计题目是源于教师的科研,很多教师的科研项目都是和学生共同完成的,这大大促进了教师和学生的科研积极性。 2.5指导实验通过动手做实验,教师才能了解本专业对于实践能力的要求,熟练掌握本专业所开设的实验。通过参与实践教学环节的指导,一方面可以发现自己存在的问题和具体专业实践能力的缺乏,及时学习提高,另一方面也可以发现学生在实际应用中通常可能存在的问题,以便在今后的教学中可以有针对性地强调和解决。新进教师对于以后是否会带实验课,学院都要求先到实验室实习,通过准备实验及动手实验,了解实验室有哪些仪器设备,这些仪器设备是如何进行操作和管理的,这样也有利于教师指导学生实验,同时也有利于教师在进行科学研究时能根据学校现有的条件来制订实验方案,有效的利用现有的资源来完成相关的研究课题,做到有的放矢。 2.6依托学术团队和研究平台、参与横向科研课题企业提出的研究课题一般是市场需求的、企业亟待解决的、多学科交叉的问题,具有较强的应用前景,在一定程度上代表着学科发展方向。如果青年教师参与到这些课题中就可以站在学术前沿,并且有学科知识渊博的资深专家学者和工程实践经验丰富的专业技术人员给予指导,有企业研发团队的支持,这些完全可以促使青年教师不断优化自己的知识结构、能力结构,不断拓宽学术视野,将理论性与应用性、学科的单一性与交叉性、学术研究的严谨性与实际工作的灵活性融会贯通,提升自己的科研能力,锻炼自己的实践能力,积累工程实践经验。生物工程学院于2012年专门成立了科研团队,要求科研团队中必须有合理的人员结构,青年教师要加入到团队中,在团队中得到成长,同时充分发挥老教师的引领及指导作用。同时生物工程学院还拥有“酿酒与生物技术四川省重点实验室”,“国家固态酿造工程中心”等重点科研平台,依托重点科研平台,搭建了适合生物工程专业教师进行工程训练与创新培养的科研与教学平台,这都使得教师的工程实践能力得到了极大的提高。 2.7参与行业的会议交流、短期培训通过参加生物工程行业各个专业委员会的会议以及有关的短期培训,有利于教师获取最新的市场动态信息;了解行业生产中遇到的问题及相关的解决方法以及可能存在的解决方法;同时了解市场上新产品利益特征;近年来我们选派了青年教师参加了“生物技术工业高峰论坛”、“全国及省调味品行业协会工作会”、“乳酸菌与健康国际会议”等,教师在这些培训中获益匪浅。 2.8选派到企业做博士后依托企业博士后工作站,让青年教师深入生产一线,发挥专业特长,有针对性地主持产品研发、从事科研攻关,把理论知识和具体的生产实践需求相结合,这要更能有效的锻炼教师的工程实践能力。泸州老窖股份有限公司、剑南春股份有限公司这些和我们学院具有良好合作基础的企业都有博士后工作站,我们鼓励青年教师到这些工作站去工作,现已有2名博士从站里出来并在工作岗位上发挥重要的作用,我们还将继续派出更多的博士到企业去做博士后,为我们以后的工程师摇篮提供有力的师资保障。 2.9参与实验室建设近年来学校对我院的工程实践教学方面的投入资金不断地加大了,相继建成了“食品与发酵工程实验教学中心”、“天然产物提取实验室”、“果酒酿造中试车间”、“清酒酿造实验室”、“调味品酿造实验室”等相关专业教学与研究中心,同时学校还在建设二期工程,进一步加大实验场地及设备的投入。在这些教学与研究中心的建设过程中,我们邀请青年教师积极参与验室整体规划,仪器的调研、采购和安装及调试等。一方面在实验室建设过程中教师更了解实验室的设置、仪器的性能,另一方面在实验教学过程中能给学生透彻地讲解,也利于开设新的实验项目。同时通过辛勤劳动的付出,他们更能懂得珍惜和爱护这些设备,使设备能充分发挥其作用。 2.10指导大学生课外科技活动课外科技创新活动是培养学生科技创新精神和科技创新能力的重要载体,是实现科技创新教育目标的重要方式。当前我国有大量面对高校大学生开展的课外科技活动,在高校的“第二课堂”中占有重要的比例比如挑战杯,国家、省和学校的大学生创新基金,这些都要求指导教师要有较高的教学水平、科研创新能力,这样才能引导学生研究问题、帮助学生解决创新活动中遇到的问题的能力。同时在指导学生进行课外科技活动中能进一步完善自身知识结构,改进思维方式,研究新情况,解决新问题,指导教师的教学水平和实践能力的提高也有极大的促进作用。近六年来,获学校审批大学生课外科技活动项目110余项(其中泸州老窖科研奖学金项目共立项29项),共发表学术论文142篇,有30多人次在校内获奖,推荐的优秀成果参加全省和全国的“挑战杯比赛”,有5个项目25人次获奖。生物技术与工程协会荣获第四届“全国高校优秀社团”荣誉称号。这都极大了锻炼了教师的工程实践能力。 3结语 在充满挑战与机遇的21世纪,工科院校肩负着为社会输送高质量工程技术人才这一历史使命,因此必须根据自身的特点,打造符合工程教育人才培养特色的年轻师资队伍,提高工科院校整体办学水平。四川理工学院生物工程近年来的这些做法虽然在一定程度上提高了青年教师的工程实践能力,但不是所有青年教师都有机会经过各个环节的锻炼,这也就造就了一些工程实践能力的欠缺,同时由于学校考核机制的影响,这对培养青年教师工程能力意识有极大的影响,因此教师工程实践能力的培养还任重而道远。 作者:邓静张静赵兴秀吴华昌单位:四川理工学院生物工程学院 生物工程论文:骨缺损修复生物工程论文 自体和异体骨移植技术不同程度的修复了骨缺损,仍达不到最理想的修复层次,目前研究最热门的是骨组织工程联合前沿的生物材料和细胞生物学技术试图达到理想层次骨修复,将损失减少到最小。 1组织工程修复骨缺损进展 骨组织工程可追溯到urist[10]1965年报道的用DBM(骨形态发生蛋白)诱导间充质细胞形成进而分化为成骨细胞。直到1987年在美国纽约的学术会议上才正式提出组织工程学定义,其目的和意义是在细胞水平和分子水平构建具有生命力的细胞生物材料复合体,从形态、结构和功能上对缺损或功能障碍的组织、器官进行永久性地置换及替代,实现组织器官的形成及再生。组织工程学的不断创新使骨缺损的研究有了突破,使得骨移植后有骨生成、骨诱导、骨重建、骨修复作用。目前,骨组织工程学有不同的复合形式,生物材料复合成骨细胞和生长因子则是近年来的研究热点。近年来骨组织工程所用的生物材料也是多种多样,各具特点,与骨组织工程、基因工程联合应用研究越来越多,可以做到互补。如陶瓷材料的生物力学性能和骨诱导不足可以被转基因处理的细胞分泌生长因子所弥补,生物材料可增加骨传导和稳固性,提供适宜的环境促进细胞增殖与分化[11]。Dupont等[12]用合成支架涂层联合腺病毒承载的BMP-2用于修复骨缺损,结果显示复合生物材料脱细胞移植有良好的骨诱导能力。生物陶瓷独特的多孔结构模拟骨松质可以加速缺损部位的血管化有利于运输营养,加上生物材料本身不同程度的可溶性和降解性,可有不同时间段的吸收后骨重建。目前,研究最多的陶瓷材料是多孔性的羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA),它同生物玻璃都属于活性生物陶瓷。由于HA的强度并不高,多用于强度较低的骨缺损修复,如颌面部外伤缺损。珊瑚是HA的代表,近年来仅作为填充物应用于临床,而忽视了其可作为生物工程支架和载体的作用[13]。另外一种广泛应用的是β-磷酸三钙(β-TCP),其最大的优势是植入机体后生物相容性好,所以也称为生物吸收性材料,局部反应和全身毒性反应都比较少见,降解的速度也较HA较快(主要与TPC的表面结构,晶体类型与比例,孔隙率和临床科研的动物有关)。孔隙率是75%的TPC是最好的骨替代材料,但同样是因为强度不够,而只能用于不负重骨部位[14]。磷酸钙陶瓷在体内的代谢途径目前认为是粒子而不是离子,所以长时间聚集可能会造成淋巴结增生。磷酸钙骨水泥可用作复合材料成分之一,承担组织工程中载体作用,显示出在细胞保护、增殖、碱性磷酸酶与骨胶原生成等方面的良好效果[15]。通过向磷酸钙陶瓷中添加相应增强韧性的材料而形成的TPC复合材料已经成为研究热点之一,伴随着纳米技术的引入,该种材料的学术研究和市场都会有广阔的前景。复合生物材料用于骨组织工程也能表现一定的作用。高分子聚合物可赋予骨基质各种理化和力学特性,可分为天然聚合物如纤维蛋白、甲壳素及其衍生物和合成聚合物如乳酸(PLA)、聚羟基乙酸(PGA)。骨胶原(Collagen)是骨细胞外基质成分,可以促进钙沉积,血管内向性生长及生长因子锚定,促进骨愈合,是良好的细胞、药物、基因、蛋白支架,也常作为黏合剂与具备骨传导能力的载体,如羟基磷灰石或磷酸三钙等合用发挥各组分的优势。王浩等[16]将鼠间充质干细胞种植在骨胶原-羟基磷灰石-硫酸软骨素复合材料上,并在体外培养增殖,再将该复合物植入大鼠肌肉内。结果显示该复合材料的三维微孔结构可促进细胞向内生长,其在大鼠肌肉内逐步降解的同时伴有新骨形成,提示该复合物在细胞附着与诱导分化上有着良好表现。目前用于骨组织工程的目的细胞有:成骨细胞(胚胎骨或新生骨、骨膜)、软骨细胞、骨髓基质干细胞(bonemarrowstemcells,BMSC)、人脐带间质干细胞(HUCMSCs)、脂肪干细胞(adiposederivedstemcells,ADSCs)、胚胎干细胞(embryonicstemcells,ESCs)、转基因细胞等,大多是自体细胞,它们能大量分泌生长因子且有多分化潜能,如将BMP基因转染软骨细胞后可促进Ⅱ型胶原、软骨寡聚蛋白等的分泌[17]。BMSC存在成体骨髓内,在一定的条件下可向骨、软骨、脂肪三系分化,培养扩增几亿倍仍可保存其分化潜能,也能长期稳定的表达外源性生长因子基因。Corn等[18]人用荧光成像的方法证实了间充质干细胞在移植后的修复作用。HUCMSCs的选择主要集中在足月新生儿,它的特异性抗原标记仍不明确,所以移植后的效果评价还停留在流式细胞术阶段。ESCs在表现其强大优势时也暴露其负面的遗传性,如携带致瘤基因,所以在未找到消除消极因素前可能会限制该细胞在临床上的应用。ADSCs体外培养易成活,免疫特性低,还具有刺激组织细胞分泌血管生长因子作用而被广泛认可,其发展也最有前景。成骨细胞因易老化等缺点而被淘汰。尽管伦理、干细胞界定、分离和增殖上仍有挑战,但干细胞在组织再生方面的临床价值值得探索。 2基因工程修复骨缺损进展 1973年开始,基因治疗已经不局限于遗传病的治疗,随着对生长因子基因的不断认识与克隆,人们想到将内源性生长因子稳定有效地表达在骨缺损部位用于骨愈合的治疗,尤其是在缺乏血管和神经的关节软骨缺损修复过程中应用更为必要。Sheyn等[19]将基因修饰的干细胞用于椎体骨修复的模拟实验结果显示骨缺损得到良好修复,弥补了外科手术的不足。治疗骨缺损基因工程所需要的目的基因主要是一些生长因子基因:骨形态生成蛋白(bonemorphogeneticprotein,BMP)、胰岛素样生长因子(IGF-1)、转化生长因子(TGF)、血管内皮生长因子(VEGF-A、B、E促进血管以出芽的方式生成,VEGF-C、D则促进淋巴管生成)、甲状旁腺素(PTH)等。目前,已经认识到骨缺损愈合的过程中是多种生长因子共同参与、协同作用,共同促进愈合。已经有实验证明多生长因子基因联合作用较单个基因在促进成骨时更有效[20-21]。研究最多的是BMP超家族的成员,它是骨修复生长的启动基因,诱导成骨细胞生成,对未分化的骨髓干细胞有促进增殖和分化的作用,对成熟的细胞无作用。同时能促进骨折部位的稳定[22],即使在炎症因子存在时也能显著诱导骨基质形成。BMP通过细胞膜上的Ⅰ型、Ⅱ型受体(都是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶超家族成员),在细胞外聚集并通过Smad将信号转入胞内,引发骨生成[23]。例如,将外源性BMP2基因转染从机体上分离出的靶细胞,进行体外培养,然后再转移到缺损部位进行骨诱导修复即体外转染途径,或者基因表达载体直接注入机体靶细胞促进修复即体内转染途径。转染BMP2基因常选用的载体有病毒载体如腺病毒(a-denovirus,Ad)和非病毒载体如pcDNA3、pBK-B2、pEGFP等。YossiGafni等[24]利用腺病毒载体转染大鼠的骨髓基质细胞,利用骨缺损处成骨反应时产生的放射线观察得到证实。Clements等[25]用载有碱性生长因子的质粒转染BMSC结果证明了非病毒载体的可行性。相比较而言体内转染途径在临床上更容易实施,因体内转染途径不仅能较好表达生长因子且能避免病毒传播和免疫反应的副作用[26]。只是在临床中会遇到这样的问题:注射到局部的BMP会被渗出的体液冲散而引来吞噬细胞且靶细胞的选择不容易控制,降低了生长因子的作用效率。目前采用超生介导的体内转染操作简单可指导临床应用,体外转染也有其明显优势,高效的细胞转导,操作简便,还可与骨组织工程结合来完成骨修复,将来源于自身组织的细胞复合组织工程载体,然后经过细胞生物反应体系培育,再转移到宿主能够减少生长因子被蛋白酶水解提高移植质量,如rhBMP-2联合胶原蛋白海绵载体,但BMP-2用量会是生理需要的1000倍,带来经济负担和不良反应如水肿、异位成骨等。于是,有人选用与BMP-2生物活性相似的生物活性肽P24来代替rhBMP-2,实验结果表明有明显的成骨效应[27]。需要注意的是,不是越多的生长因子表达就越好,如VEGF过度表达会引发骨重建环境的不稳定,增加骨降解[28]。载体承担传递基因的作用,要根据骨缺损的大小、位置等来选择合适的基因工程载体。病毒载体以腺病毒(Ad)应用最多,因为本身就具有致病性所以制备起来复杂,安全度低且有免疫反应(原因是病毒表面的抗原暴露在靶细胞的表面),但转染率高还能控制BMP的过量表达。有人用药物来阻止免疫反应从而减轻病毒载体的免疫损害,结果显示免疫抑制后靶细胞仍然可以表达目的基因进行骨诱导[29]。而非病毒载体虽然低毒、不会引发较强的免疫反应,也比较稳定可重复多次使用,但转染率相对较低。有文献报道生长因子表达的时间和量都是影响基因治疗的因素,所以新开发的慢病毒介导BMP2表达时间要长于Ad介导的表达时间[30]。基因转染的生化方法主要有磷酸钙介导的转染、二乙氨乙基聚糖介导的转染(DEAE)及脂质体介导的转染等。其中,由脂质双分子层组成环状封闭囊泡的脂质体多用,它与DNA形成脂类复合物,通过入胞方式使基因转入细胞。不同的脂质体也有不同特点,Lipofecamine对于一些难转染的细胞转染效率高,但细胞毒性较大;Fugene6细胞毒性小,转染效率高,操作简单,已经占了主导地位。当然,转染也有物理方法,包括电穿孔法和显微注射法,后者就是直接用微吸管吸取DNA液,在显微镜的帮助下,注射到目的细胞或者靶细胞的细胞核中,操作的技术要求较高。 3两种方法的联合应用 组织工程在骨缺损修复中虽然有前景,但目的细胞在体外培养时极易老化,从而丧失增殖和分化能力。所用目的细胞体外培养的需要量大,且必须加以诱导才能促使其向成骨细胞分化,而多次注射生长因子代价也会很高。基因工程虽然在骨诱导方面有很大的优势,但是体内转染途径的靶细胞不好定位,体外转染途径若是不联合骨组织工程,缺损部位的骨强度不够会影响近期支撑功能。目前采用基因工程联合骨组织工程可以有效防止细胞老化,并且能使细胞长期有效地表达生长因子,避免重复注射生长因子,而且基因工程所表达的是内源性的生长因子,生物活性比外源性的更强,更有利于干细胞向成骨细胞的分化,加速新生骨的形成,另外组织工程也可弥补基因工程骨传导不良的缺陷。大片移植骨时,即使是运用了各种有孔生物支架或是直接将内皮细胞和骨髓干细胞放在试管内培育,工程骨的血管生成与骨诱导同时有效仍然是个没有攻克的难题,难免会顾此失彼。最近有报道将RunxⅡ基因转染的脂肪干细胞联合血管束一同移植到骨缺损部位结果显示有良好的骨再生和血管形成能力[31],所以虽然两种工程看似是单独个体,却可以联合起来引领骨缺损的治疗方向。 4展望 综上所述,人类在骨缺损修复治疗上已经有新的突破,最近胸腺肽-β、整合素α5等[32-33]也被挖掘认为与骨再生有关,可见未来会有更多的积极因素被发现,只是不同的研究方法仍然存在需要解决的问题。很多成果都仅在动物模型上获得了成功,缺乏临床研究的实验数据。在生物陶瓷方面,第一,孔型结构有很多优势但也要知道这种结构会造成氧自由基、代谢物的四处扩散;第二,依照全身不同部位的骨骼特性,使陶瓷材料在制作加工的过程中,在结构、化学物质组成、性质都尽量的符合骨骼愈合过程中的变化,即让材料在移植之后能完成一种由无生命到有生命的蜕变过程,这种过程包括材料降解之后在体内的分布和代谢;第三,生物材料的脆性和疲劳性也是一个需要解决的问题。组织工程与基因工程所用的干细胞的成骨诱导作用,在3D结构支架上的加强和引导也是一个难题。目前,无论是组织工程、基因工程还是骨移植材料都没有一个具体的标准来衡量治疗的安全性和长期有效性,如基因转染的剂量控制标准、负面影响目的细胞增殖分化的生物因子量如白介素4等。有人研究用磁场和低能量脉冲超声波来治疗骨折不愈合和骨缺损[34],可能与DNA结合抑制因子(ihibitorofDNAbinding4,Id4)有关[35-37]但确切的机制还不清楚。即使有许多问题都还有待于解决,但是新技术的前景是无法估量的。所有的技术都不是孤立存在的,将各种方法联合起来应该是一种治疗方向。 作者:郭宜姣李文华单位:西藏民族学院医学院高原环境与疾病相关基因研究实验室生命科学基础实验室 生物工程论文:生物工程论文检查与控制 一、生物工程专业论文前期质量监控 1.指导教师监控机制 学生能否按规定的要求,保质保量地完成毕业论文任务,指导教师起到优秀监控作用。教师的知识结构、学术水平、教学经验、工作作风、工作责任心等,都对毕业论文指导效果发挥影响。指导教师应有曾经独立指导或协助指导过毕业论文工作经验,在以往指导毕业论文过程中认真负责、学生反映良好、毕业设计完成较好。生物工程专业属于理工科,除了有良好态度外,还要求指导教师有较高的科研素养。 2.选题监控机制 为了较好地开展毕业论文选题工作,在第七学期教师应该下达关于毕业论文选题的工作。学生可以结合教师的科研选题,学生确定后,指导教师介绍课题的基本要求,并提供一部分资料。学生自行选题,学生根据实际工作或者实习情况,对未来所从事的工作有明确想法,对未来工作有应用价值,可以进行这个方面的研究选择,但指导教师必须严格控制,学生必须写出提纲和内容摘要,明确研究目的方向。生物工程专业毕业生选题来源也无非这几个方向,对于重实验、重数据的专业来说,更是需要在选题的时候把控好方向。 3.开题监控机制 开题环节是做好毕业论文工作重要部分,督促学生完成好开题报告能够控制意外的发生。课题内容是否适合学生的能力,能够在规定时间完成,选题是否存在过大或者过窄,是否需要更换题目,通过审查开题报告内容发现研究路径和方法是否合理。论文结构是否恰当。这个环节做充足,能够减少重大失误,提醒学生在研究课题过程中应注意的问题和环节,对研究困难有一定预见性。生物工程的毕业生更是应该在这个环节做充分准备。 二、生物工程专业论文中期质量监控 重点监控毕业生参加毕业论文的态度、自觉性,时间与精力是否有保证等。由指导教师组织、安排,要求毕业学生汇报课题进展情况,回答指导教师提出的问题,对毕业论文中存在态度问题的学生及时进行批评、警告,及时指明努力方向,采取补救措施。任何专业都需要强调毕业生个体的努力,对于毕业生的学习风气应该常抓不懈。 三、毕业论文后期质量监控阶段 1.论文答辩前监控 院系检查学生是否按毕业论文要求完成所有工作,对学生成果验收和答辩资格审查,确定学生答辩资格。毕业论文成绩一般采用五级计分制:优秀、良好、中等、及格、不及格。指导教师、评阅教师对学生的论文进行评定。指导教师主要关注选题意义、材料选择及组织能力、结构框架、基础理论的运用及分析能力、论文的学术水平等;评阅教师主要关注选题意义、论文难度、结构、资料使用、论述、运用能力等方面,只有指导教师和评阅教师给出的成绩达到及格,才能进行答辩。 2.论文答辩过程监控机制 答辩分组进行,指导教师回避,互相答辩对方的学生。严格控制论文质量,要求学生突出自己的工作,时间一般为15分钟,由答辩教师根据具体研究提问关于研究相关情况,时间一般为10分钟。论文答辩的评分要素为:论文选题、论文难度与工作量、语言组织、回答问题的圆满程度、论文的思路、基础知识的运用、相关知识面、对论文所涉及问题的理解程度等方面。采用指导教师、评阅教师和答辩小组三级评分体系,其中指导教师、评阅教师、答辩委员会的评分求和权重分别为50%、20%、30%。总之,建立一套全面的毕业论文质控体系能最大限度地保证生物工程专业毕业生的教学水平。 作者:韩洪波刁毅万书权单位:攀枝花学院生物与化学工程学院
化学与药物论文:《天然药物化学》实验教学的现状与改革思考 摘要:在医药类高校中,实验教学作为一项重要的教学手段,应不断改革和创新,才能满足人才的培养需求。本文论述了天然药物化学实验教学在创新医药教育模式中的重要作用,通过对天然药物化学实验在医药类高校学科建设中出现的问题和弊端进行总结,探讨了实验教学今后的改革与发展思路,力图为全面提高学生的实践动手能力和创新能力提供可行的解决方案。 关键词:实验教学;天然药物化学;医药教学模式;教学改革 在科学技术飞速发展的今天,医药类高等院校的毕业生不但需要有扎实的专业基础理论知识,还要有较强的实际动手操作能力,同时更应具备创新与创造精神。因此,秉承“加强基础,增长知识,培养能力,提高素质”的人才培养目标,在医药类普通高校的教学过程中,作为培养学生实践与创新能力的重要手段,实验教学发挥了越来越重要的作用[1]。实验教学是培养学生实践能力的关键环节,加强实验教学的建设和管理,提高教学质量,充分发挥实验教学在人才培养过程中的作用,是当前创新医药教育模式改革的一项重要任务。 天然药物化学是药学专业的一门重要的专业课,同时也是一门以实验为基础的实践性很强的课程。天然药物化学实验主要通过提取、分离、结构鉴定等手段研究天然药物的化学成分,发现具有新颖结构或骨架的新化合物或具有新活性的已知化合物,为新药的研发奠定物质基础。天然药物化学实验教学在天然药物化学教学中同样占有非常重要的地位,是保障教学质量,培养学生创新和动手能力的重要手段。但是长期以来开设相关课程的各个高校对天然药物化学实验教学工作的重要性普遍认识不足,从而导致实验教学中存在着诸多问题,并在一定程度上影响了《天然药物化学》课程整体的教学效果。本文作者及所在教学团队,长期工作在《天然药物化学》教学与科研的第一线,通过学术交流并结合自身在实验课教学中多年积累的教学经验,对目前国内天然药物化学实验课教学的现状进行了简要的阐述,揭示存在的普遍性问题,并提出相应的解决方案与改革思路。 一、天然药物化学实验课教学存在的主要问题 1.实验室建设投入相对不足,现有教学设备不能有效利用。实验室建设上缺乏适度超前的科学规划,实验设备的落后与老化,直接影响着教学效果。例如天然药物化学实验中,学生从药用植物中分离得到的活性成分,如果没有核磁共振波谱仪很难确定未知化合物的准确结构。依照传统的实验教学模式,仍然采用色谱加对照品的方式进行化合物的定性鉴别,显然不能满足学生对于探索性实验内容的学习需求。要开发学生的创新潜能与探索精神,应在综合性实验的基础上多增加探索性的实验内容,给学生更多的自由思考与发挥的空间。要达到这样的教学目的,必须在硬件设备上加大投入,如核磁共振波谱仪这样的设备应该成为天然药物化学实验课的标准配置。此外,药学类专业本科阶段学生除了在实验课的短暂时间里可以接触到专业仪器设备外,很难再有更多的机会能够使用到这些专业设备,这不但会影响教学仪器设备的有效利用,而且同时也不能满足学生想通过利用实验设备学习和掌握更多实验技能的需求,从而形成了教学仪器设备使用的供需矛盾[2]。这就要求学校在实验室建设方面加大投入的同时,在实验设备使用管理上,也应该考虑是否能在实验课之外对本科生适时适度开发,在更大程度上尽可能的满足学生的动手实践学习需求,提高仪器设备的利用率。 2.实验课程规划不合理。在每一章理论课学习之后,应该及时安排与之相对应的实验课,让学生可以通过实践操作及时巩固和复习相关的知识内容,不应该把所有的理论课集中讲完再安排实验教学,更不能将实验课安排在相应的理论课之前。这需要任课教师在教学计划制定和学校教务部门课程安排上要认真规划、统一协调。此外,在天然药物化学实验课程中,选取代表性的药用植物和应用经典的提取分离方法对于理论教学的提升也有着很大的帮助。这就需要任课教师在实验课内容上也要合理规划。比如在学习完蒽醌类化合物这一章理论课后,可以安排大黄中蒽醌类成分的提取、分离和鉴定实验等。 3.缺乏完整的实验教学质量评价考核体系。实验教学质量评价不仅是教育决策的依据,也是实验教学达到预期效果的有力保证,对于实际教学过程也起着较强的导向作用。对实验教学的完成情况,如果没有具体的考核指标,就会直接影响实验教学的规范化进程,从而不能对学生在实践教学环节上学习的积极性和学习效果做到及时全面的把控。应该从学与教两方面来制定科学全面的实验教学质量考核体系。 4.正式出版的各类天然药物化学教材中,质量参差不齐,也少有配套的实验教材。理论课教材在内容编写上,过多强调学科内部知识体系的完整性,缺乏学生需要的技能性、应用性知识,这也直接影响到了学生实践能力的培养。实验课教材又往往与理论课教材内容脱节,不能很好的实现理论课与实验课内容的紧密衔接及相互辅助提高。 5.教学方法与内容的相对落后。天然药物化学实验多以演示验证教学为主,缺乏创新性和开放性。教学内容上局限于传统的提取分离与结构鉴定,应适当加入简单的结构修饰与体外活性实验,让学生能更深刻的体会天然药物化学的全过程研究,而不仅仅是局限于化学部分。 上述问题具有一定的普遍性,并在一定程度上影响了实验室的建设和实验教学的效果,以至于制约了创新教育模式的改革进程。针对在实验教学工作中的不足之处与薄弱环节,我们从以下几个方面对天然药物化学实验教学的改革与创新进行了探索。 二、实验教学的改革措施与发展思路 1.更新教育观念。树立实验教学与理论教学同等重要的观念,使实验教学在整个药学教育工作中的地位得到确实的提高,选拔优秀人才负责实验教学的管理工作。加大对实验室建设与精力的投入,引入现代化的先进设备,使实验室在人才培养中发挥更大的作用。 2.改进教学方法。在天然药化实验项目的设计上,注重培养学生的创新意识和动手能力,将基础性、设计性、综合性实验按照一定的比例进行合理分布,删除一些不符合时展的陈旧实验内容,扩充学科发展前沿性的实验内容,增加综合性实验的比重。以学生为主体,充分调动学生学习的主观能动性,注意培养学生主动思考、勤于实践的科学探索精神,增强学生在实验过程中提出问题、分析问题、解决问题的能力[3]。 3.进行实验考核。为了培养学生的动手与创新能力,加强学生基本技能训练,每学期全部实验结束后要进行实验操作的考核。考核内容可以包括基本实验操作、仪器的使用,学生在实验全过程的表现及创新思维能力,并将其纳入平时成绩,提高学生对实验教学的重视程度[4]。 4.实验室实行开放的管理模式。开放式实验教学不仅是在实验时间与地域上的开放,更应该是在实验设计、研究课题等方面的全面开放。开放实验内容,允许学生自己设计实验流程,独立思考,合作讨论,经相关专业教师审核后,进行独立操作;鼓励学生参加教师的科研课题,尽早接触科研实践,为学生创新能力的培养提供良好的环境与土壤[2]。 综上所述,天然药物化学实验对于探寻新药研发所需的先导化合物具有十分重要的作用,并能够为新药的研发奠定理论与实践基础。正确认识天然药物化学实验教学对创新人才培养的作用,深化实验教学改革,并充分肯定天然药物化实验教学在整个药学教育工作体系中的重要地位,必将对提高创新医药教育模式下培养人才的质量起到至关重要的作用。 化学与药物论文:天然药物化学实验教学新模式的探索与实践 摘 要: 为培养具有创新意识和动手能力的应用型药学人才,强化操作技能,原有的天然药物化学实验课程在授课内容、模式等方面已远不能满足现代高素质药学人才培养需要。因此,本文从教学内容、考核体系等方面对天然药物化学实验课程建设进行了一些探索,培养了学生的创新精神和实践能力。 关键词:天然药物化学实验 教学改革 教学效果 天然药物化学实验课的任务主要是通过验证方式来配合并强化理论教学内容,培养学生提取、分离及鉴定天然产物的能力。作为一门实践性很强的学科,天然药物化学实验教学在培养药学应用型人才的过程中显得尤为重要,因此,对实验技能培养体系进行改革,对于培养社会需要的高级应用型人才极其重要 [1,2]。因此,在作为地方性本科院校的天然药物化学实验教学过程中,如何在有限的课时数内,高效率的组织天然药物化学实验,达到培养学生独立性、创新性的目的是一个亟待解决的问题。 我校是2000年3月经国家教育部批准的综合性地方性本科高等院校。原有的传统天然药物化学教学体系中,实验教学以理论教学为中心,实验的目的只是用来验证理论结果,这种观念导致教师们着重于理论课教学,往往忽视实验教学。 天然药物化学实验教学通过实验加深学生对理论知识的掌握与巩固,在实践过程中帮助学生掌握研究天然药物化学的基本方法,同时培养学生的实践能力[3]。但是原有天然药物化学实验实验课程在授课内容、方式和考核环节等方面已严重滞后于现代实验教学创新和时展的要求,主要存在以下一些问题: 第一,课堂训练目的不够明确,学生往往认为此课程就是完成老师布置的任务,对学生主动探究能力的培养远远不够。 第二,授课模式比较单一,教学内容单调。在原先的天然药物化学实验教学中, 多是教师以黑板板书的形式讲授实验内容,然后学生按部就班进行实验。而受应试教育的影响,现代大学生的学部分还很被动,在这种授课模式下,学生的学习主观能动性不高,学习效率低下,教学效果不佳。 第三,实验考核模式单一。原先的做法就是通过一整个学期的实验,教师根据学生的出席情况、实验结果和实验报告给出一个成绩。 在此基础上,我们进行了积极的尝试,以专业需要和发展为本,加强对学生实践能力和创新精神的培养。通过对天然药物化学实验教学内容的优化和改革,增加设计性、综合性实验,设立开放性实验,制定科学合理的天然药物化学实验教学考核体系,突出应用型实践能力的培养,使学生开阔视野,强化创新意识,增强获取和运用新知识的能力、分析和解决问题的能力,加深学生对未来职业要求与岗位环境的理解,加强教学内涵建设提高人才培养质量。 一、改革教学方法手段,引入多媒体互动 通过在授课方式上同时采用传统教学手段和多媒体技术的方式,从而充分调动学生的学习积极性和参与性。以黑板板书的形式和多媒体教学结合进行讲授,把抽象的文字信息转化为形象的图像、视频,从而使学生更直观的理解实验原理和实验操作,大大调动起学生的积极性,能够主动学习。 在引入多媒体教学的基础上,加强推广现代教育技术手段的应用,如利用学校的BB教育平台构建天然药物化学实验课平台,将教师多媒体课件上传,供学生课后复习;建立讨论板块,实现师生线上互动。通过这些教学方法手段的改革,学生的学习主动性得到极大的提高。 二、更新教学内容,优化教学体系 天然药物化学实验教学内容应紧跟本学科领域前沿发展变化动态,将新知识和新技术及时吸收融合到天然药物化学实验教学中,使学生了解本专业的发展动向,熟悉和掌握天然药物化学前沿的理论知识和操作技能[8]。我们增加了CO2超临界萃取的演示实验,加深了学生们对书本上的超临界萃取原理的理解,同时提高实验教学仪器及设备的利用率,提高教学质量。 天然药物化学实验教学按“基础性实验―综合性实验―研究型实验”三个层次展开。基础性实验以基本技能和实践操作训练为重点,主要包括:提取、过滤、萃取、重结晶和薄层层析色谱等。综合性实验以突出培养学生实验能力为重点,使所学的理论知识融会贯通,如天然药物中化学成分的提取、分离和结构鉴定等。研究性实验则以研究课题为重点,训练学生的科学研究能力,主要是学生根据已学过的理论知识,设计教师所给的实验题目,实验前2周将任务布置下去,要求每一位同学都要完成一份实验方案,并在实验课上进行讨论,最终确定一个实验方案并具体实施。在天然药物化学实验教学中引入这种教学法,打破传统的灌输式教学模式。 三、引入操作考试,改革实验考核体系 检验实验教学质量和学生掌握实验技能往往是通过实验考核反映的。在以往的实验考核中,主要以学生的实验报告的评分为主。这种方式往往不能客观地反映学生实际的实验能力。 因此,我们天然药物化学实验引入操作考试,并制订了评分标准[4]。提前2周时间将期末考试题目布置下去,要求每一位同学都要完成一份实验方案,在操作考试时根据自己制定的实验方案具体实施。将实验方案与考试报告一起作为期末考核,要求在操作考试中一起完成。这样,避免了传统实验教学一刀切的缺陷,能够较为全面的考察学生综合实验能力。 四、开展“第二课堂”、“科研导师制”等课外科学实践活动 将学校的开放性实验、导师制以及SRT项目相结合,教师根据课题研究计划和研究进度,结合学生具体情况制定教学内容、教学要求,一名教师带教数名学生,师生共同探索。在这个模式下,老师有充足的时间与学生共处,不仅缩短了师生间的距离,师生交流机会多,而且在一个轻松的环境下,师生间交流容易。通过研究实验、撰写论文等方法进一步充实天然药物化学实验教学内涵,促进本科生创新思维和科研能力的发展。 通过天然药物化学实验教学新模式,建立多媒体课件、BB平台教学等先进的教学工具,使抽象的教学内容形象化、多维化和立体化,丰富实践教学过程,提高教学质量。构建课外科学实践体系,培养了学生的创新精神和实践能力。 化学与药物论文:基于应用型人才培养的药物化学课程群建设与改革 摘 要 为促进应用型人才培养,紧紧围绕“药物研发与生产”这一主线开展药物化学课程群建设,总结课程群建设中教学内容、实践环节、教学模式与考核方法的改革情况。实践表明,改革有利于学生专业技能和综合素质的提高,确保教学质量的提高。 关键词 药物化学;课程群建设;教学改革;实验;微课程 1 前言 教育部《关于地方本科高校转型发展的指导意见(征求意见稿)》和《江苏省教育厅关于全面深化应用型本科院校人才培养改革的意见(2014年3月征求意见稿)》明确指出,应用型本科院校必须紧跟高等教育的发展趋势,科学定位、特色发展,提高应用型本科人才培养质量。 药物化学是制药工程专业基础课程及优秀课程,其内容主要涉及化学药物的化学结构、化学名、理化性质、构效关系、制备方法及作用和用途[1],在制药工程专业教学计划中占有十分重要的地位,是整个药学领域的“带头学科”,课程质量的好坏直接影响人才培养素质[2]。要在有限学时内更有效地深化理论知识学习和提高实践综合能力,就更多地需要考虑到专业基础课程――药物化学与专业课程在实验和理论教学过程中的衔接、优化和提高等问题,因此,打破以单一理论课程教学为主的传统教学模式,建立“理论教学”“实践教学”和“综合应用能力培养”三维并重的课程体系,紧紧围绕“药物研发与生产”这一主线开展药物化学课程群建设。 药物化学课程群包括传统理论课程,如有机化学、药物化学、药物合成反应、化学制药工艺学等[3],注重各门课程之间有机联系,相互渗透与深化,更突出理论结合实践,将药物化学实验、药物合成反应实验、制药工艺专业实验及制药工艺综合实验等相应的实践课程也纳入其中,旨在提高学生专业技能和综合素质。 2 改革药物化学课程群体系内容,通过重构专业知识结构,实现知识体系的完备互融 药物化学课程涉及面较广,本身具有一定难度。而独立学院学生学习基础参差不齐,在有限的课堂时间里,教师不可能详细讲解基础化学知识,这样往往会出现教师难讲、学生难学的尴尬局面[4]。因此,整合课程群教学内容,注重药物化学教学内容与其他上下游课程交叉融合[5],帮助学生理清学科交叉脉络是十分必要的。 夯实有机化学的基础知识 有机化学是本课程群的专业基础课程,重点讲解酸、醇、醛、酯、杂环等物质结构和化学性质,同时适当举例讲解常见药物,在增加课堂趣味的同时,提升学生的学习兴趣。如果药物化学采用传统教学模式,脱离有机化学基础知识,学生仅依赖于死记硬背,学习效果必然欠佳[3]。因此,在药物化学教学中注意联系相关的有机化学基础知识:以药物结构为优秀,联系基本官能团推导药物的理化性质;通过药物分子结构逆合成分析,获得合成方法,学生在理解的基础上更易记忆,从而提高学习积极性,提高教学质量[3-6]。 强化药物合成反应的基本原理 药物合成反应课程是有机化学课程的深化和延续,是完成药物化学合成理论和技能训练的主要课程。它在说明有机药物骨架的构建和基团相互转换的基础上,深入探讨有关药物合成单元反应的机理、反应条件、影响因素及其应用[7]。改革注重教材内容的更新,选取最新的教材――闻韧主编的《药物合成反应》(第三版),同时简化叙述性内容,强化官能团转化规律,结合单元反应在药物合成中的应用实例进行讲解,紧密结合有机合成的知识点来加深学生对药物合成方法的认识和理解。 注重化学制药工艺学的实际应用 化学制药工艺学是药物化学在实际药物生产中的深化和延续。改革后的新课程着重介绍典型化学药物的工业化生产制备方法,在教学中补充现代制药技术中最新理论及最新技术,如手性制药技术、半合成抗生素制备技术、心血管疾病治疗药制备技术等,强化药物工艺路线设计评价、工业生产中的可行性分析,培养学生的生产观点,突出应用性和实践性[8]。 3 强化药物化学课程群实验环节,通过优化各类实验方式,实现实践与创新同生共进 优选实验内容,减少验证性实验 对药物合成部分实验进行调整,选取环境友好、多步药物合成实验代替环境污染大、反应类型单一的实验[3],增加手性药物中间体的不对称合成等,既包含之前有机合成基础操作,又加强薄层层析、红外光谱分析、柱层析等实验操作技能训练,进一步丰富学生的知识,增强学生的各项能力[9]。 开设新型的综合性实验 比如将药物合成、药物制剂和药物分析等实验有机整合在一起,开设综合性实验“盐酸普萘洛尔片剂的处方设计及质量检查的制备”。该实验要求学生首先合成盐酸普萘洛尔原料药,之后对原料药进行质量检验,包括鉴别、纯度检查、含量测定等,最后通过处方筛选、制剂工艺选择,确定最佳处方,工艺制备出盐酸普萘洛尔口服片。实验体现了药物化学与药物合成反应、药物分析、药剂学的交叉融合[5],通过此类综合性实验,既让学生熟悉药物从原料药合成、制剂生产到药物质量控制的整个过程,又让学生充分意识到专业知识之间的相互联系与渗透,对于学生就业后从事制药生产或研发工作都大有益处。从近三届实验开展情况来看,实验教学效果与反映很好,极大地激发了学生的创新积极性,具有良好的示范作用。 注重实验教学与药学文献与专业外语课程的结合 如药物合成反应实验重新编写全英文讲义,教师进行双语实验教学,学生提交英文实验报告。化学制药工艺实验让学生通过查阅文献、设计方案,改进传统药物落后合成工艺,能培养学生从实验方案设计、实验操作到实验结果分析等各方面的能力,从而达到提高学生专业综合素质的目的。 结合毕业论文、大学生创新实践等环节,提高学生的创新实践能力 从2010年开始,每年大批制药工程专业学生积极参加省级、院级大学生课外创新实践活动;学生进入到医药研发、生产企业、大学科研机构等完成毕业论文工作,实现学生直接参与到科研和创新环节。通过这些实践环节的强化,学生的制药专业理论水平和动手能力得到进一步提高,多位学生在创新实践活动中发表科研论文,在毕设工作期间申报专利。 4 提升药物化学课程群教学模式,通过采用多元教学元素,实现知识形态的重生再现 激发学生求学兴趣,全程引入教学“系统案例” 为使枯燥的理论教学更加生动,顾军[10]等人提出“系统案例教学法”,包括药物化学发展史案例、明星药物案例、全新药物设计案例、焦点事件案例、生活中合理用药案例等。在上述已有传统案例的基础上,每个基础单元都会列举专业实习基地生产上或学校科研、毕设中的多个实例,通过使用实例加强学生理论联系实际及灵活应用所学内容的能力。 发挥现代信息化教学手段的作用,实现信息化互动教学 利用多媒体技术化解传统教学的不足,将图像、文字、声音、视频等多种信息融为一体,充分调动学生视觉和听觉等多种感官的处理功能[11],以用形象、动态的方式表达药物的复杂结构、抽象概念、枯燥内容,让教学变得直观、形象,提高教学效率,调动学生学习积极性,教学和学习效果显著增强。师生共建药物化学网络教学平台,拓展教学时空,动态交互。利用网络平台将教学大纲、电子教案、参考书籍、制药前沿等学习资源在网上免费向学生开放。学生可以不受时间限制自主安排学习,同时有效克服个体差异带来的学习困难。网站建设过程中,学生参与资料收集、资料分类、探索新知识、学习重构,激发自信心和荣誉感及对本专业课程的学习热情。同时拓宽网络师生交流渠道,方便沟通,及时答疑解惑,教学也得到更好的反馈。 此外,积极开发新型微课程,拓展新型教学资源,以多样化互动提升学习兴趣,取得较好成果。 培养学生自主学习能力,开展项目教学模式 选取十多个市场前景较好的药物为项目,组织学生分组进行综述报告。几年来,项目教学的实施情况表明,学生通过完成项目课题,不仅增加了对药物化学相关课程的学习兴趣,加深了对制药技术发展现状的了解,而且自学能力、分析解决问题能力、实践动手能力和表达能力都有了不同程度的提高。 5 完善药物化学课程群考核方式,通过实行立体考核手段,实现教学质量的可控提升 建立合理的、全面的考核方法,药物化学、化学制药工艺学等理论课程成绩均由平时考核、期中检查及期末考试三部分组成,平时成绩以上课出勤、课堂表现、课后作业、项目综述报告等综合情况为考核依据。 实验课不再将结果作为评定成绩的唯一标准,同时全面考查平时整个实验操作熟练程度、实验态度、实验结果和实验报告,加入期末实验考查作为综合评定标准[9]。期末考查实验要求完成指定实验后当场交实验报告,有完整的实验记录,正确回答思考题,并参考省级实验竞赛标准制定实验操作评分表,实行现场给分,取得很好效果。 6 结语 基于应用型人才培养的药物化学课程群的建设改革时间虽不长,但成效显著。例如:药物化学微课作品获首届全国高校“微课”教学比赛江苏省赛区二等奖;2名学生参与红斑狼疮新药研发,获国家专利1项;1名学生在江苏省大学生化学化工实验竞赛中获一等奖。毕业生以良好的专业基础和职业素养、较强的实践创新能力赢得社会良好的反响。今后建设的重点是在教学中充分展现制药专业应用型人才培养的目标,注重培养和引导学生的创新实践能力,加强训练和提高学生的综合业务素质,同时建立一种能够更加客观地评价学生能力的指标体系,培养更符合社会经济发展需要的优秀制药工程专业人才。 化学与药物论文:分析化学与药物分析开放实验室教学模式探索 摘要:发挥药学与基础化学实验教学中心资源优势,构建分析化学与药物分析开放实验室。通过建立基本分析技术与方法、综合设计实验、创新实验体系,为学生提供更多自主实验的机会,对学生提高实践能力与创新精神具有积极作用。 关键词:开放实验室;分析化学;实验教学改革 实验室不仅是知识创新、技术创新的重要基地,更是培养创新人才的重要平台[1]。 实验教学的目的不只是培养学生的认知能力,更主要的是培养学生的发现能力、分析能力和动手能力[2]。近年来,很多高校对开放实验室这一实验教学模式进行探索与研究,如南京大学的“三层次”、“分段三选式”、“共享式”开放模式;同济大学的四层次开放实验教学[3];一些研究型大学,则引入研究型教学方法,利用学校科研优势,吸收本科生参与科研,建立以研究为基础的教学模式,改善学生的创新能力和探索意识[4]。 为培养药学学生对分析化学与药物分析相关技术的认知,更好地将相关课程的理论知识与实践应用联系起来,提高动手的能力与分析问题解决问的能力,同时充分发挥实验室资源优势,提高大型设备利用率,在分析化学与药物分析课程教学过程中,湖北科技学院药学院依托药学与化学实验教学中心,利用现有分析技术,强化教学与科研相结合,以学生为主体,构建分析化学与药物分析开放实验平台,通过丰富实验项目、加强基本技能训练、强化教学与科研结合等方式,让学生在开放实验室中拥有更多的自我发挥空间,切实培养学生动手能力、分析并解决问题的综合能力,提高学生创新意识。 一、开放对象与组织 分析化学与药物分析开放实验对象是具有一定分析化学与药物分析理论知识与技能的药学专业学生。开放型实验组织工作包括动员规划阶段、准备阶段和实施阶段。规划阶段:授课教师参与制定可行的实验计划,在调动学生的积极性的同时,组织学生根据意向选择相应实验内容,其中基本分析技术与方法方面的内容主要测重于大二、大三学生,综合设计与创新型的内容主要测重于大三、大四学生。开放实验内容的设置也可以由学生提出实验内容意向,自主设计实验,提前申请。准备阶段:根据实验计划与实验内容,指导学生在实验前做好充分的准备(如:查看文献资料、实验方案的设计与仪器试剂的准备等)。实施阶段:确定时间,以学生为主体,开展实验研究。 二、实验教学开放内容设置 参照药学专业学生培养计划与分析化学、药物分析课程进度情况及学生学习规律和实验技能情况,探索并设置适宜的实验内容。开放型实验可分为:基本分析技术与方法、综合设计实验、创新实验三个层次。 第一层次:基本分析技术与方法。分析化学与药物分析两门均为实践性学科,实验课的重要性毋庸置疑。虽然实验课程教学大纲含有许多实验项目,但实际教学中由于实验学时有限,所开设的项目仅是其中的一部分,为弥补这一不足,一些学生感兴趣的、与自己专业相关性大的实验以开放实验的形式开出,学生可根据自身情况选做,使学生掌握更多的分析方法与技术,提高实验技能。实验内容包括:化学法、紫外光谱法、红外光谱法、旋光法、气相色谱法、液相色谱法、薄层色谱法等对药物进行鉴别与杂质检查;用容量分析法、电化学方法、差示分光光度法、荧光分光光度法、气相色谱法、液相色谱法等各种方法定量测定药物含量;萃取法、离子交换法、固相萃取法等各种活性成分的分离与富集方法等。 第二层次:综合设计实验。综合设计实验相对规模较大,需要掌握综合理论知识与多种实验技能,此层次实验项目主要针对高年级学生。参加实验的学生以小组为单位,查阅相关资料,分析实验任务,确定实验方案。教师应充分发挥学生的主观能动性,对学生的现场指导以启发为主,并引导学生对实验过程与结果进行分析与讨论。例如,综合实验“六味地黄丸的质量分析”,需要显微鉴别、薄层色谱鉴别、高液相色谱含量测定等多种分析方法联合使用对药物进行质量分析。第一步:学生根据布置的题目查阅文献资料分析设计实验方案。第二步:学生分析讨论并确定实验方案,指导教师参与讨论,并提出学生忽视或不足的问题。第三步:学生根据实验方案准备仪器与试剂、分析测定。第四步:对整个实验过程进行分析总结。 第三层次:创新实验。分析化学与药物分析开放实验室为有意向参与创新实验的学生提供相应平台,同时吸纳毕业班学生在熟悉多个相关专业实验室的同时,根据自身兴趣与专业方向,自主选择课题,利用此平台完成毕业论文的设计、科研项目的实施,撰写实验报告或论文。创新实验可采用教师提供课题和学生自行选题两种方式。教师提供课题,主要来源于教师的各种科研项目。由实验室教师的开放研究实验项目,吸收部分有意向参与科研的学生进入实验室参与教师的科研活动。对于学生自行选择的课题,开放实验室不能局限于书本中的实验项目,我们鼓励和支持学生在学校或家中贴近生活的方面进行选题研究,并推荐相关专业教师指导学生的课题设计与实施,并向学校申请大学生创新创业计划项目的立项,获得资金资助。 三、保障 开放实验室的硬件保障:分析化学与药物分析开放实验室以本校药学与化学实验教学中心为依托,教学中心是涵盖药物分析与鉴定、药物制剂、药物合成、药理研究等多学科实验中心。药物分析与鉴定方面有高效液相色谱室、气相色谱室、液-质联用室、核磁共振室、红外光谱室、荧光光谱室、紫外光谱室、电化学仪器室等多功能实验室,对学生开放,尤其对想要考研的学生是非常有吸引力的,而正常的实验教学学时有限,仪器使用率不高,学生完全可以利用业余时间开展开放实验研究,实验室硬件条件可以保障开放实验的顺利开设。 指导教师配备:对进入分析化学与药物分析开放实验室开展实验的学生配备指导教师。指导教师的指导,可加强开放实验过程中的监控管理,了解学生的实验情况,有助于及时发现实验过程中出现的问题与存在的不安全因素,加强师生的实验互动,使实验能顺利开展的同时,学生能学习到更多实用的知识与技能,获得最佳的实验教学效果。在开放实验实施过程中,教师的作用不仅是传授学生知识、培养学生技能,还要启发学生对实验现象或出现的问题积极思考,正确引导和鼓励学生对出现的现象和问题进行分析与总结,并找到解决问题的方法,在指导过程中,学生会遇到层出不穷的新问题,这就对指导教师提出了较高的要求,不仅要对相关教材内容、知识结构有全面的把握,还要对相关的前沿内容有所了解。作为指导老师只有不断的学习,提高业务水平,才能帮助学生更好地解决问题,同时也提高自己的教研水平。由此可见,建立一支结构合理、经验丰富的实验技术队伍是深化实验室改革和提高实践教学质量的关键。 四、分析讨论 在分析化学与药物分析实验教学中引入开放实验课,学生接触到更多实际分析技术,动手能力普遍提高,学习的积极性和主动性显著提高。例如在综合设计实验阿司匹林栓的含量测定中,学生们根据所学知识设计了酸碱滴定法、紫外光谱法、荧光光谱法、柱色谱-紫外分光度度法、高效液相色谱法等多种实验方案。在实验开展过程中,学生能够积极查阅相关资料,补充基础知识,对课上所学的理论知识的理解更加深刻。 开放实验教学要转变重理论轻实验的观念,善于利用实验中心现有仪器设备,面向学生开放,以学生为本,为学生提供了一个开放的实验环境,有助于学生更好地将理论与实践结合起来,边做边学,学以致用,让学生在实验教学中拥有更多的自我发挥空间。开放实验室构建了一个可以激发学生主观能动性的平台,让学生对分析工作乃至创新研究有更深层次的认识,提高了学生的创新意识和创新能力,让学生的个性化得到发展。 开放实验课的内容,尤其是综合型和创新型实验涉及多门课程,更加综合,整个过程中可能会遇到很多问题,这些均需学生自己解决,而学生的知识体系普遍不够完善,对理论知识的理解不够深入,对细节方面不够注意,教师应在实验设计思路与细节方面、理论知识的应用与拓展方面,以及对实验中遇到的问题如何进行分析与解决、仪器的使用及简单故障的排除等方面对学生多加指导,但不能包办,这是开放实验得以顺利进行,学生更好地学到相关知识,提高动手能力,提高分析问题解决问的能力的关键,这也正是分析化学与药物分析实验平台建设的目的。 依托于药学与基础化实验教学中心较为完善的管理制度,学生在进入实验室后,能够根据相关规定较快进入状态,同时进一步提高学生的自我管理的意识,养成良好的实验习惯,并树立安全意识。 在实验室开放的同时,由于实验内容的增加,实验药品的消耗大量增加,仪器设备的维修费用也大大提高,这需要学校在经费上给予一定支持,否则难以持续发展。另外,开放实验的内容趣味性不足,这还需要在今后的工作实践中不断总结和完善。 化学与药物论文:药物化学教学中师生角色互换的探索与实践 摘 要 在药物化学理论教学中实施师生角色互换的改革,让学生全程参与教学,在参与备课的过程中自主学习和探索;在参与授课的过程中展现才华和能力。实践结果表明,保证这一教学模式高效运行的关键是教师课前对学生的指导作用:一是学生学习方法和思维方式的指导;二是学生学习质量与效果的及时评价。学生在这种教学模式的运行中可获得全面发展,不仅能收获知识和方法,而且可提升能力和素质。 关键词 师生角色互换 教学改革 探索与实践 近年来,倡导以学生为中心的本科教育理念已成为我国高等教育改革的热点和共识,其中心要旨是要把“以教师为中心、以教材为中心、以教室为中心”的老三中心转变成“以学生的发展为中心、以学生的学习为中心、以学习效果为中心”的新三中心上来。然而,在具体的实践和操作过程中,这一转变的整体效果并不明显,以传统本科教学模式为特征的本科教育并未发生根本性动摇,以教师为中心的教学方式仍然体现在大多数教师的施教过程中。造成这一结果或情形的原因尽管是多方面,但最根本的一个原因是大多数教师的教学改革并没有跳出以课堂为中心的教学模式,仍然是以课堂为中心在开展教学方法、教学内容、考查方式、甚至是教学主体的改革和探索。由于当今课堂教学的知识和信息量都很大,学生在没有熟悉和了解一定背景知识的前提下,要想在有限的课堂时空内完成新知识吸收、理解和构建的同时,运用已有的知识和信息进行有效的探索和创造性思维是一件挑战难度很大的事;另外,即使在熟悉背景知识的情况下,如果未掌握运用知识的方法,在课堂上实施探究和进行创新性思维也是不可能的;再者,课堂教学大多数教师都是一讲到底,很难与学生之间建立起积极的联系,不仅不能对学生学习过程中存在的问题及时发现和纠正,而且也很难激发学生的学习热情,导致学生的学习效率无法提升。因此,要想在教学改革过程中实行教学观念与教学效果的根本改变,教师有必要跳出以课堂为中心的传统教学模式,依据课程的特点和学生的发展程度,选择合适的教学模式进行教学改革。 药物化学是制药类和药学类各专业的一门重要专业课程,具有综合性强、学习难度大的特点,一般选择在大学三年级开设。由于在此阶段,许多学生都具备了较强的自学能力、较好的表达能力和良好的心理素质,因此特别适合运用师生角色互换的模式对该课程的理论教学进行改革与实践。 1 师生角色互换教学模式的构建 (1)组织形式:每学年采用自荐的方式从全年级(三个自然班)中遴选出若干名学生,以他们为小组长自行组阁成立三个讲课学习小组(每组3~4人),然后根据自己爱好从老师精选的授课内容中挑选出一个章节作为演讲内容,进行演讲前的准备。 (2)备课:主持演讲的学生以小组为单位共同制作PPT,并联系老师试讲。试讲过程中,老师对试讲效果(包括讲授的激情、表达的思路、专业语言的规范、行为语言的运用,讲授的重点与难点、讲授的节奏及与同学们的互动等)及PPT制作水平作出及时评价并提出修改意见;学生根据老师的意见进行修改,并联系老师再次试讲。只有学生的试讲得到老师的认可后,方能上台演讲。 (3)课堂演讲:学生演讲;老师和全体同学参与提问和探讨。演讲结束后每位学生必须对演讲者的演讲效果做出现场评价,并给出成绩,老师作总结性点评。 (4)课后反馈:课后演讲者需要写出演讲感言,并将PPT和演讲稿一起反馈给老师,老师作为学生期末考试的评分内容和进一步改革教学的参考,也作为今后师生合编讲义的素材。 2 师生角色互换的实践效果 2.1 学生变被动学习为主动探索 对于传统教学,备课几乎都是教师的事,学生都被排斥在外。在课堂上,许多学生由于缺乏课前准备,缺少参与课堂提问和讨论的背景知识和信息,在课堂上根本无法形成对问题的分析和判断,因此很难引发提问和探究,进而只能被动吸收教师的知识,从而也导致了教师的中心地位。师生角色变换,学生必须在课堂上能像教师一样讲起来。为了讲好一堂课,学生必须也要像教师一样提前准备好要讲授的内容,其学习自然由被动吸收转化成主动探索。 2.2 教师变备课为导学 当今大学本科教学需要培养学生具备两种基本能力:一是学会将零碎的知识或信息加工成完整系统的知识,二是学会运用已有知识进行探索和创造性思维。在传统教学中,知识的加工和整理都是由教师来完成的,学生只能从课堂上教师的“表演”中获得知识或信息。师生角色变换,老师必要把加工和整理知识的任务交还给学生,让学生在教师的指导下学会自主构建知识,自主运用知识进行探索和创造性思维。以下是制药2010级刘XX同学的备课感言: “我原计划把抗肿瘤药物这一章的内容多看几遍,按照书本知识介绍做课件,但看完三遍后,我几乎没有一点头绪。于是上网找了别人的课件作为参考,但结果发现和照本宣科没什么区别,所以我也只好参照着书上的内容做了PPT。但做完后,自己并不满意,却又不知该如何修改,也不知道如何自己想办法去把前后的知识联系起来。后来,经过第一次试讲,老师给出了很多建议和意见。带着老师的意见和建议,我对PPT做了很大的改动,基本算是重新做了。做完后,PPT更加美观大方,内容的逻辑性更强,前后联系更加紧密。后来我进行了第二次、第三次、第四次试讲,每一次试讲,老师都会耐心地指导,告诉我该注意些什么,知识该如何联系,语言该如何表达,以及讲解内容的先后顺序怎样安排会更好。就这样,我一次次地对PPT进行改进,也通过互联网查阅了很多资料,在老师的高要求下,使我受益匪浅。” 2.3 学生能实现知识与能力、过程与方法的同步发展 人类的知识是在科学研究和生产实践过程中不断累积和向前发展的。科学研究过程就是不断发现问题,分析问题和解决问题的循环过程。在知识的构建过程中,我们要求学生严格按照科学研究的过程或方法去加工整理知识。实践证明,这种教学方法是非常成功的。它不仅教会了学生如何把零碎的知识或信息加工成完整系统的知识,而且还锻炼和提高了学生发现问题,分析问题和解决问题的能力。以下是制药2010级刘XX同学的授课感言: “讲完课后,每位同学都认真地写下了自己的评语。根据大家的评价,一致认为这次的PPT做得很成功,提问也比较好,内容还算比较丰富。我想这要得益于老师的建议,即授课的目的其实并不完全在于你能传授多少书本上的知识,而关键在于一种思想,一种方法,告诉大家药物(先导化合物)是怎样发现的,它的优缺点是什么,导致优缺点的原因何在?如何解决其缺点?从而引导学生去思考,培养一种探索、发现和创新的思想。也正是这一点,让我完全修改了原来的PPT,重新查阅资料,整理内容,努力去寻找药物的发现过程以及各药物之间的联系。最终使得大家看到的PPT简单明了,逻辑性也比较强。” 2.4 素质教育落到实处,学生获得全面发展 从素质教育的角度来看,师生角色互换教学法的运用可以增强学生的自信心,成就感,合作精神及对教师这一职业的理解,使学生在成长过程获得全面发展,塑造和提升个人人格魅力。 李XX同学写到:“看到同学们的评论之后很温暖很感动。同学们有鼓励,有建议,同时也感谢许多同学的认可。结果显得没那么重要,重要的是过程中真的很受益,自己得到了成长。现在对老师的教学多了几分理解,对自己的学习也进行了思考,相信对以后的学习会有所启发。如果有类似的事情,自己会做得更好。 以后如果遇到困扰的事情,想想这一次的经历,想想‘提出问题―分析问题―解决问题’,去直面问题而不是躲避问题,去以这样一条清晰连贯的路线进行梳理。在此非常感谢殷老师的教授与指导,自己要学习的东西还很多,加油!” 2.5 成就课堂精彩,评教转为评学 目前,我国高校的本科课堂教学大多数都是老师一讲到底,教学评价标准也都单纯聚焦在对教师讲授行为的评价上,这种教学方式和评价标准事实上仍然在强调以教师讲授为特征的教学模式的正宗地位,非常不利于新型教学模式的出现。学生现身授课的教学模式由于师生角色的互换,课堂不仅成为学生展现能力和才华的舞台,而且导致对教师的评教体系转变为对学生的评学体系。 两学年武汉理工大学制药工程专业六位同学参与药物化学演讲结束后的现场平均得分情况。六位学生尽管风格迥异,但均获如此高的评价,充分表明学生现身授课的可行性和高效性。 总之,师生角色互换虽然在课堂讲授形式上仍带有传统教学的某些色彩,但它已完全不同于简单意义上的“学生取代教师讲授”,它需要课前师生间的密切配合和精心准备,它把学生彻底推向前台,让学生完全在教师的指导下自主学习和探索,并实现学生在课堂上的能力和才华展示。这种教学的最大优点是极大激发了学生的学习热情,并能实现因材施教;而且教师也能对学生学习过程中存在的问题及时发现和纠正,促进了学生发展。师生角色互换教学的局限是一门课的教师很难对全体学生实施一对一指导;但若每门课的教师都能采用这种方式教学,则每位学生大学四年就有机会获得至少一次教师的面对面指导,这会使得每位学生都有至少一位属于自己真正意义上的导师。学生接受这种导师的指导哪怕只有一次,但获得的方法、能力及体验对其今后的学习和身心的影响可能是终身的,这也正是我们改革教学的终极目标所在。 化学与药物论文:药物制剂专业化学相关课程“五位一体”教学模式课程改革与实验研究 摘 要:在本次“五位一体”的课程改革过程中,通过建立实验班,与传统班教学结果进行对比和分析,结果表明实验班在学生知识掌握、实训动手能力、团队沟通能力和语言表达能力方面均强于传统班级。这说明这次“五位一体”的教学改革是成功的,有针对性的提高了学生的综合能力,更加适应企业对学生的要求。 关键词:药物化学;分析化学;五位一体;模块教学 1 前言 1.1 对于中等职业教育中制药专业学生的实际情况调查结果表明,学生在学习以及实习的过程中存在一些显著的问题。如学生的学习兴趣不高,学习目标不明确,实习岗位胜任不了,动手能力差,专业知识与就业岗位技能脱节等问题。 1.2 本次课改的目的在于将“五位一体”教学方法应用到教学过程中,五位一体及即“教师队伍一体化”、“教材编写一体化”、“教学内容一体化”、“教学组织一体化”、“教学评价一体化”[1]。在课改的过程中,讨论解决所出现的问题,最终目标为建立一套适合中等职业院校药物制剂专业的“五位一体”教学模式。在实施一个教学循环后,效果显著,取得阶段性的成功。 2 具体实施准备 2.1 对传统教学观念的改革 在职业教育的课程上,教师经常是课堂的主题,而学生只是被动的接受知识,这种教学的方法不利于培养学生的自主能力、学习能力以及动手能力。所以在课程改革之前,我们应该改变传统的观念,将课堂的主动权交给学生,让学生成为课堂的主体,而教师应为课堂的领航者,这样才能培养出真正适合市场和企业需要的人才。 2.2 分析、总结现行的教学方法,发现不足之处[2] 对现行的化学知识教学的过程中大多是课本讲授加实训课程。在讲授的过程中,学生总是反应听不懂,知识较难,不感兴趣等情况。也存在与专业结合不够紧密,学生学习之后很难应用的情况。 2.3 对省内企业进行调研,掌握企业的真正需求 每年利用假期的时间,我们都会到企业进行轮训和学习,掌握省内大多企业需求人才类型,总结我们所教出的学生是否为企业所需要的。 2.4 制定具体的实施方案 根据教学大纲的要求以及调研的结果,将“五位一体”教学法应用到教学的过程中,对化学知识的教学进行模块划分,将教学内容划分为三个大的模块,每个模块根据特点制定教学目标和教学内容。 2.5 重新建立考核机制,提高学生参与的兴趣 在以往的教学考核过程中,都是以“一张试卷”的形式进行的,这样的结果是学生只重视最后的试卷成绩,对平时的课堂的教学并不是十分的感兴趣。在本次课程改革的过程中,我们对学生的考核形式也进行了改革,将考核分为理论课和实训课两个方面,理论课包括平时出勤情况,课堂问题的回答情况,知识掌握能力,期末考试成绩四个部分经行考核。实践课包括平时出勤情况,实训动手能力,实验结果准确性和期末课题论文四个部分进行考核。每个部分都占有一定比例的分值。 3 具体实施安排 3.1 建立课改实验班 学院14级药物制剂专业共有五个平行班级,为了确保实验数据真实有效,将170名学生随机分布于五个班级中。14药1班35人,14药2班35人,14药3班35人,14药4班35人,14药5班30人。其中,将14药1班作为实验班级,对此班学生进行“五位一体”药事法规课程的课改教学,其他四个班采用传统教学方式。 3.2 将化学相关课程进行模块划分 本次课程改革,应用“五位一体”教学法,将化学相关课程的内容进行模块划分,包括三个模块,模块一为基础化学知识,模块二药物化学知识,模块三分析化学知识,根据每个模块的内容,划分为若干个项目。 以模块三为例,介绍课程的划分 模块三:分析化学 3.3 课前进行任务布置 在每个项目学习之前都将给学生布置一定的任务,让学生运用已有的知识和资料收集对所学课程有一定了解,通过这个过程不仅能够培养学生良好的预习习惯,还能锻炼学生发现问题以及解决问题的能力。使学生能够带着问题进入课堂,更好掌握教学的内容。 3.4 理论课堂进行分组教学[3] 在每一个项目的讲解过程中,学生都一小组的形式进行学习,教师将每个项目的内容进行讲解之后,要对每个小组的同学进行考核,考核的内容包括课前预习中遇到的问题,以及本项目内的讲授问题。对每个小组的表现进行总结,进行小组之间的评比,找出每个小组的优缺点,使同学们能够在这个过程中学到更多的知识,培养更综合的职业素养。 3.5 实训课程的具体安排 每个项目的学习之后,都会根据所学的内容进行实训课程,培养学生的动手能力,在课改的过程中,主要在原有的化学实训的基础上,和药物制剂转呀结合在一起,体现制药专业的特点。为以后进入企业做好准备。使学生能过体会到工作岗位所应具备的知识、应变能力和职业素养。 4 课改之后,结果分析 4.1 传统教学过程与模块教学的对比、区分 传统教学在教学内容上:课程内容比较枯燥,概念性内容比较多;以讲授为教学手段,教学过程:导入新课-讲授新课-课堂小结-布置作业,老师作用:教学;学生是被动的学习方式,考试作为考核方式。 模块式教学在教学内容上注重按照实际岗位所需知识的内容进行分类,注重实际运用的能力;分组讨论、实训为教学手段,教学过程:布置任务-讲授相关知识-案例分析-实训课程-市场调研-结果汇报,老师作用:引导;学生是主动的教学方式,并以实际的运用、分析能力作为考核方式。 4.2 课改班级和传统班级学生综合素质的对比 在日常的教学中,教师对课改班级和传统班级的学生各方面的能力进行统计、对比,得出结果如下: 考核内容:课改班学生提升和传统班学生提升分别为: 语言表达能力,42%和12%;团队合作,47%和7%;阅读能力,56%和36%;个人总结能力.37%和5%;沟通能力,40%和20%;药学专业知识。40%和37%;职业素养,34%和12%。课改班学生具有对未来职业的定位,而传统班没有。 5 总结 通过此次“五位一体”教学方法的课程改革,我们取得了一定的成果,对于我们以后的教学有很大的帮助,当然这只是我们职业教育课程改革的一个开始,在以后的教学中,我们还用继续及时发现教学中的所遇到的问题,积极去解决问题,将“五位一体”的课程改革进行下去,取得更显著的结果,培养出更加迎合企业要求的学生。 化学与药物论文:浅谈药物化学设计性实验教学方案的构建与实施 [摘 要] 我国现行药物化学相关实验教材中实验内容多以验证性实验为主,设计性实验所占的比例不足,缺乏对于学生创新能力和综合能力的培养。在药物化学实验中增加一些设计性实验的教学内容是对现有实验课程的一次有益的探索。设计性实验教学方案的构建和实施需要从选择课题、设计方案、准备实验、实施实验及分析结果等多个环节入手,要求学生自主完成查阅文献、选择合理的合成路线、具体操作实验和分析总结的整个科研过程。这种教学方式在教学实践中取得了良好的效果,不仅提高学生学习的主观能动性和实验操作技能,而且学生的科研兴趣和创新能力也得到培养。 [关键词]药物化学;设计性实验;构建;实施 药学专业作为药学知识传播应用和创新的主要教育平台,担负起培养大量药学专门人才的重任。现代医药产业的蓬勃发展和全球药品研发领域的客观现状使得对药物研发创新性人才的需求量大增。因此,高等药学教育发展的方向和目标之一就是实施创新教育、培养创新型医药人才。药学是一门以实践教学为主的学科,药学教学应该紧紧加强实践教学这一学科基石,着力启发学生的创新意识、综合能力和动手能力,造就理论知识扎实适应社会需求的创新型高素质人才。因此,实践教学在药学的专业教学体系中占据相当重要的作用。药物化学的教学内容涉及范围很广,包括了药物的化学结构、中英文名称、理化性质、合成方法、体内代谢、作用机理和构效关系等基础内容,还包括了药物的发现、发展、优化、新理论和新技术、新药研发动向等。药物化学的主要研究内容就是先导化合物的发现及其结构优化,它是新药发现和研究的重要环节,对于药学创新性人才的培养起着至关重要的作用[1]。 药物化学的主要任务就是探索新药开发的途径和方法,创制安全高效的新药,以满足临床的需要。开发有某种活性且有价值的先导化合物,对其结构进行一系列的改造和优化以期创造出疗效较好、毒副作用较小的新药;改造现有的药物或有效化合物以期获得更为安全和有效的药物。故药物化学是一门非常注重实验教学的学科,实验教学不仅是理论教学的重要补充,更是培养学生创新能力和综合能力、提高学生综合素质的重要途径。传统的实验教学的主要形式均是针对药学专业的各门课程的验证性实验为主,在实验过程中学生们按部就班地根据书本上已有的实验步骤和方法去操作,这样的教学形式虽然教授了学生基本的实验技能,但却没有给学生以自我发挥的机会,很容易导致学生主动学习的意识不强,束缚了学生自由思维的空间,不利于创新精神的培养。设计性实验的引入旨在培养学生的综合素质,提高其创新能力和综合能力。 那么如何在药物化学实验中实施设计性实验教学呢?首先,由任课教师给出实验目的及要求,其次,学生通过查阅相关文献自行设计实验方案并开展相关实验操作[2-5]。这是以教师为引导、学生为主体的实验教学方式,需要学生在学习过程中投入更多的精力、发挥更大的主观能动性,教师则需要完成更多的课前准备工作:从课题选择、方案设计、实验准备、实验实施、结果分析等多个环节入手进行准备,充实和完善设计性实验的教学方案。在具体实施过程中,我校选择了药学本科已经掌握了有机合成基本知识的大三学生进行设计性实验教学[6-8]。 1 如何设计课题 1.1 实验课题的选择 如何进行设计性实验课题的选择呢?这首先需要教师完成很多的课前准备工作,譬如原料是否容易获得、实验仪器能否满足、实验操作的难易程度、实验时间的长短、参与人数的多少等,同时还需要考虑学生的基础知识掌握情况、《有机化学》课程的开展情况和学生具体学过了哪些基本操作,在药物化学设计性实验课程中如何从更深的层面来进行研究性学习。 我校学生在已有课程中已经学过有机化学和药物化学的理论知识,在设计性实验课程中选择扑热息痛这一经典的解热镇痛药作为研究对象。针对药物化学专业的基本要求、特点以及设计性实验的题目和内容设计的原则,讨论后提出了《扑热息痛的合成》这个题目和本实验设计的一些基本要求。学生三到四人一组,采取组长负责制,各自选取不同的合成路线来进行方案设计。 1.2 实验方案的设计 在以往的验证性实验中,通常都会给出具体的原料和试剂用量,以及详细的实验步骤,学生只需机械性、按部就班地完成实验操作,即可获得预期的实验结果,虽然学生在实验操作过程中发现的问题教师也都能及时帮助解决,但学生的实验的主动性不能得以体现。 在设计性实验教学中,没有现成的实验步骤供学生参考,实验方案需要学生通过文献调研自行设计,所以首先要培养学生如何进行查阅文献、如何通过整理分析获得所需要的信息。实验方案在很大程度上决定了实验的成败与否。授课教师首先要讲解如何进行专业文献的查阅,并对学生的文献查阅进行指导,譬如可以利用网络搜索工具或现有的图书期刊等,网上资源主要包括一些常用的中英文数据库,如Scifinder和Beilstein检索,以及中国知网、万方、维普、Web of Science、ACS、Elesevier、Wiley-Blackwell等,另外还包括专利文献的检索和获取,二次文献的使用等等。之后每组学生再就各自选题查阅相关文献,对文献进行分类整理并讨论分析。本着节省经费、操作简便、安全无毒的原则,讨论每种合成方法的优缺点及可行性,选定最优的合成路线。接下来就各组实验方案进行组间讨论,教师给予一定的指导,引导学生互相交流、独立思考并如何解决问题。各组学生经过多次组间讨论以及与教师的讨论都可完成实验方案,包括实验题目、目的要求、仪器试剂、实验步骤、预期结果及参考文献等。这种以学生为主、教师为辅的设计性实验教学方式不但提高了了学生学习的主观能动性,而且锻炼了学生查阅文献和分析问题、解决问题的能力,还促进了学生的团队协作精神。 2 如何实施实验 2.1 实验的前期准备 实验的前期准备工作需要任课教师、实验教辅人员和学生的相互配合。学生依据实验方案列出所需设备和仪器试剂等,提前一周递交给实验室管理人员。实验教辅人员再根据学生提交的实验方案准备所需的实验设备和仪器试剂,另外,实验教辅人员还可以指导学生正确使用相关仪器。任课教师需进行预实验,在学生提交的实验方案的基础上,对该药物的合成方法进行全面而系统的检索和总结,找出适合实验室操作的多种合成方法和路线。在预实验的过程中,认真记录实验现象和结果,列出实验的注意事项,并对各条路线的优缺点进行全面的分析,对每步反应做到心中有数,这样才能指导学生进行实验操作。实验前要向学生特别强调安全问题及注意事项。 2.2 实验的具体实施 以“扑热息痛的合成”为例,除了让学生了解设计扑热息痛的一般方法,培养学生灵活运用已掌握的理论知识和实验技能,通过查阅有关资料,自行设计实验方案,从而提高学生分析问题和解决问题的能力。图1就是学生查阅的扑热息痛的几种常用合成路线及各条路线的优缺点。 具体方案如下:①学生提前一周从网上查阅药物的合成方法,完成相应药物合成方法的综述,并说明现行的工业生产方法,设计出合理的实验室合成工艺路线。②进行组间讨论,方案经教师审阅后,若方法合理,条件具备,学生可按照自己的设计方案进行实验。③学生依据与教师研讨的结果,在一周内写出相关药物的合成方法的具体操作步聚,做出具体的实验方案,包装化学反应方程式,原料的物化常数,原料的配料比,反应所用的仪器设备和辅助材料,反应的装置图,反应的关健控制点,产品纯化的方法,预期的收率等。④要求学生按事先规定的投料比进行实验,仔细观察实验现象,认做好实验记录。⑤实验结果和实验报告作为学生药物化学实验考核的主要指标。 设计性实验教学的开展就是为了促进学生主动思考,提高他们分析问题和解决问题的能力。在实验过程中,教师不再讲解实验内容,而是鼓励学生按照各自查阅好的实验方案完成具体操作,对于实验过程中出现的问题教师并不立刻给出建议,而是鼓励学生互相交流、共同研讨解决方案。通过这种教学改革的尝试,发现基本上每组学生都能完成实验方案,达到预定的目标,取得了预期成果。但在实验过程中也发现了一些值得注意的问题:一是学生对实验现象的观察和记录不够仔细,很多学生的实验记录本上只有几组简单的实验数据;二是部分学生实验中遇到问题不能很好地处理,导致实验进程的延缓或结果的误差;三是教师对实验可能出现的问题预计不足,譬如个别试剂短缺造成实验进度减慢等等。这些问题在今后的教学实践中都有待逐步解决,教师和学生共同努力才能更好地完善设计性实验教学。 2.3 实验的分析总结 在设计性实验教学中,分析总结实验结果也是非常重要的一个环节,学生通过对整个实验过程的思考与整理,锻炼了他们分析问题和解决问题的能力,奠定了他们从事初步的科学研究工作的基础。 各组学生均要完成一份实验报告,实验报告内容包括实验目的、实验要求、实验步骤、实验现象、实验结果、实验讨论等几部分,主要讨论设计性实验的过程和结果,对不同反应路线的优缺点进行讨论和总结。分析实验成功或者失败的原因,然后师生一起总结交流,找出需要改进的地方并提出解决方案。教师对学生所采用的合成路线及实验结果进行点评,分析利弊,使学生更好地了解如何设计药物的合成路线并对其进一步研究。 3 如何分析总结实验效果 在药物化学设计性实验教学中,教师为辅助,他们需要提出实验课题,做好文献调研工作和预实验,与学生分析讨论实验方案,这样不仅是教师引导帮助学生,学生的一些新思维、新想法也启发了教师,使得教师对课堂及课题的掌控能力及对学生的引导能力都有了明显的提高。以学生为主体,使学生由被动学习转为主动学习,由以往验证性实验的机械操作者变为实验设计者,积极主动地完成了实验的每一个环节,极大地发挥了其主观能动性,各方面能力都得到锻炼和提高。通过设计性实验的实施,更好地激发了学生的学习兴趣,学生积极踊跃参与讨论各种合成路线的优势和弊端,从而确定出最优的实验方案。通过这些动脑、动嘴、动手的环节,也让学生们爱上了实验课,变以往较为枯燥的实验课为课堂气氛活跃、科学思维活跃的创新课。 设计性实验教学是开展素质教育和培养学生创新精神的重要方法[6],这在一定程度上弥补了现有以验证性为主的实验教学的不足。通过设计性实验的实施,更好地激发了学生的学习兴趣,学生们能够积极踊跃地参与讨论各种合成路线的优势和弊端,从而确定出最优的实验方案。通过这些动脑、动嘴、动手的环节,也让学生们爱上了实验课,变以往较为枯燥的实验课为课堂气氛活跃、科学思维活跃的创新课。 总之,培养具有创新意识的综合型药学人才离不开新技术、新方法的应用。多年来,我校药学实验教学改革虽已取得了一定的成果,但这是一项长期而艰巨的任务,新时期要与时俱进,采取新的对策加快推进药学实验改革的步伐,积极构建以综合设计性实验为主导的药学专业实验课程新体系。 化学与药物论文:显微超声技术与化学药物冲洗对根管清洁度的影响比较 [摘要] 目的 比较显微超声技术与化学药物冲洗对根管清洁度的影响。 方法 选取2012年5月~2014年5月本院收集的40颗单根管前磨牙作为研究对象,随机分为对照组与实验组,各20例。对照组采用单纯性化学药物冲洗,实验组采用超声荡洗法冲洗。比较两组相应玷污层的清洁状况。 结果 两组根管冠1/3根管壁玷污层的清洁效果比较,差异无统计学意义(P 0.05)。实验组根管中1/3根管壁玷污层的2级清洁效果所占比例显著高于对照组,差异有统计学意义(P [关键词] 显微超声技术;化学药物;根管;清洁度;影响 根管治疗成功的关键取决于根管的成型与清洁状况。随着超声技术的不断发展,超声波在根管预备中发挥着越来越重要的作用,能够保证工作效率。声波器械属于一种振动性器械,可安装至空气转动马达,能够有效地将声能转变为机械能,价格低廉,其预备根管的效果较普通器械更佳,且能实现根管清洁目的[1]。本研究主要对本院口腔科收集的因正畸拔除或牙周病拔除的40颗单根管前磨牙进行系统试验,旨在探讨显微超声技术与化学药物冲洗对根管清洁度的影响。 1 资料与方法 1.1 一般资料 选取2012年5月~2014年5月本院口腔科收集的因正畸拔除或牙周病拔除的40颗单根管前磨牙作为研究对象,存储于0.9%氯化钠溶液中备用。将40颗单根管前磨牙随机分为对照组与实验组,各20颗。两组的一般资料比较,差异无统计学意义(P 0.05),具有可比性。 1.2 纳入标准 ①所有离体前磨牙根尖均处于发育完整状态;②牙体未显现磨耗、龋坏等情况;③根管弯曲度处在5°~10°之间,初尖锉以置入15号锉时略感阻力为原则;④牙齿表面牙石、软垢等清除。 1.3 排除标准 ①形态异常、发育缺陷牙齿;②根尖显现喇叭口状,根尖孔形成不完全;③根管相对粗大,初尖锉 15号锉;④牙根长度相对过小或过大;⑤伴有根管既往治疗史;⑥根管呈多方向弯曲,且伴有解剖变异现象。 1.4 方法 1.4.1 根管预备方法 两组均接受常规开、拔髓处理,根管工作长度以咬合面直至与根尖孔相距1 mm处的距离为准,对根尖孔作粘蜡封闭处理。采用产自美国的机用镍钛,将ProTaper转速调整为350 r/min,应用冠下法行根管预备处理。具体方法:先采用K型锉(10号及15号)对根管进行疏通,并利用S1号锉,对根管中上2/3部分进行预备,再应用10号锉明确工作长度。ProTaper系列主要包括三根修形锉及三根成形锉[刃长(mm):14;成形锉S2、S1、SX尖端直径(mm):0.20、0.17、0.19;修形锉F3、F2、F1尖端直径(mm):0.30、0.25、0.20;尖端1/3锥度(%):9、8、7],行根尖1/3制备处理,并采用根中、根尖2/3构成流畅性锥度。自S1S2,再从F1F3行根管预备,确保每根锉均可达工作长度。在预备过程中,每应用一个根管锉均采用3%过氧化氢与17%、1 ml乙二胺四乙酸行根管交替冲洗。对照组采用单纯性化学药物冲洗,采用5 ml注射器于根管内冲洗17%乙二胺四乙酸40 ml,确保针头处于根中1/3及根尖1/3交界部位。实验组采用超声荡洗法冲洗,应用产自瑞士的超声治疗仪,将超声锉置入根尖1/3与根管(或根中、根管冠部)1/3交界部位,超声持续振动2 min,将水速调整为20 ml/min,中档功率,在根管内进行振动,取颊舌向为振动方向;完毕后,采用注射器于根管内冲洗0.9%氯化钠2 ml。 1.4.2 扫描电镜样品制备方法 在已预备好的牙齿釉牙骨质界作一环形沟,依次在舌面、牙唇面上各做一条与牙体全长相贯穿的纵形沟;将金钢砂车针刻痕(显示根管壁)标记为根尖、根中、根冠1/3位置,采用磷酸盐缓冲液进行清洗,行预固定。在低真空干燥处理后将样品黏附于样品台上喷镀铂金膜;最后,行扫描电镜镜下检查,对两组的实验样本根管壁根冠、根中、根尖1/3部分放大1500倍,每一部分选取三个视野予以观察。 2 讨论 相关研究资料显示,在根管系统消毒、清理工作中,根管冲洗具有积极的诱导作用,而声波器械切削能力良好,本身伴有内置式冲洗装置,可连接牙科综合治疗台上的有关设备,形成持续性冲洗流,弥补了常规根管预备中根管冲洗方法的不足,且操作时间短,可缓解手指疲劳度,去除碎屑应力小,值得临床积极应用[3]。在根管预备过程中,根管壁往往伴有一层玷污层,常规冲洗方法无法将其完全去除。在根管充填前是否去除玷污层仍存在争议[4]。最新研究显示,玷污层可使牙本质通透性下降,诱导细菌渗入牙本质小管。从某种程度上讲,其对细菌具有屏障作用,再加上感染根管内细菌极易浸至牙本质小管内,导致常规根管冲洗后,细菌仍难以消亡并大量繁殖,而玷污层对牙本质小管内细菌具有保护作用,能够降低根管冲洗剂的抗菌效果,抑制根管紧密充填,微渗漏率大,因此玷污层去除属于根管治疗成败的关键[5]。 临床研究资料显示,根管超声冲洗具有空穴、声流及协同作用,能有效增强抗菌冲洗剂的理化性能,推出根尖的碎屑量优于常规药物冲洗法,对玷污层、碎屑的清理效果颇佳,抗菌作用明显[6]。有研究对传统法清洗根管与根管超声清洗能力予以扫描电镜评估,结果显示,超声法预备标本清洁度更高,玷污层显著减少,提示显微超声技术对根管清洁度具有重要影响[7-10]。本研究结果显示,实验组去除根管中1/3根管壁玷污层及根管尖1/3根管壁玷污层的效果显著优于对照组(P 综上所述,显微超声技术根管清洁效果优于常规药物冲洗,值得临床推广应用。 化学与药物论文:对高职《药物化学》双语教学的探索与实践 摘 要: 药物化学是一门医药职业类院校的专业基础课。双语教学在药物化学课程的探索和实践,无论是对学生的专业能力还是学生的英语水平的提高都有非常重要的作用。 关键词: 高职 双语教学 药物化学 自2001年以来,教育部下达了重要文件,鼓励高校对于重点专业课程可实行双语教学。于是,各大高校都掀起了一股英语双语教学的热潮。英语作为一门全球化的通用语言,实行双语教育对于高等教育改革,培养复合型文化专业人才有重要意义[1]。 《药物化学》进行双语教学的必要性:随着全球经济的快速发展,国家各个方面之间的交流越来越需要精通一门外语或更多语言的“双语人才”。我们迫切需要一大批既精通中英文的,又具有丰富的专业知识的高品质的“复合型”人才[2]。高校是培养“复合型”人才的基地,实行“双语教育”势在必行。 首先,整合国外先进的教育理念、教育模式和教学方法融入到双语教学中。其次,双语教学有利于促进学生的专业外语水平和知识能力的全面发展。现代权威的超过90%都采用英语。药物化学是发现新药物,合成药物,阐明药物的化学性质,研究药物分子之间相互作用的一门学科,是该领域的一个重要课题。国外药物化学水平比国内高得多,药物化学的期刊、书籍等高水平的文章,绝大部分是用英文写的。因此,双语教学在药物化学课程的教授过程中,对于显著提高学生的英语水平有很大作用。 一、《药物化学》双语教学的现状 首先,双语教学在高校的实施还面临一些问题,如现在只有少数专业采用该项教学方法,和其他课程缺乏连贯性和衔接性。所以,只是一个《药物化学》双语教学,学生无法将知识和其他科目的双语课程相联系,达不到理想的教学效果。其次,师资问题。双语教学对教师质量有很高要求,教师不仅要懂得专业知识,还要掌握一门外语[3]。双语教育促进教师们的专业素质提高,从事双语教育,教师本身就需要有一个高层次的专业知识和灵活运用语言的能力。这对于提高教师的教学和研究能力是一个很大的挑战。再次,学生的问题。虽然学生普遍学习英语多年,但大多停留在应付考试的水平上。学生绝大多数不读英文的药物化学文献,英语专业水平很低。药物化学是一个高度专业化的学科,因此,考虑到学生的学习兴趣,对药物化学有浓厚兴趣的学生可以选择;学生有一定药学英语专业背景可以选择;今后准备从事药物化学相关工作或从事药物开发的学生可以选择。相对少数的学生,高素质的教师队伍可以考虑学生个性化的发展水平,培养出真正有用的药物化学人才[4]。最后,教材的问题。目前没有专门针对药物化学双语教学的教材,这就要求教师编写符合自己专业和学生特点的双语教材、讲义和课件。这种类型的教材具有能满足教学的基本要求,符合学生的实际情况的优点,缺点是原始的材料,原汁原味,改编后语言的表达不专业、不地道。 二、《药物化学》双语教学的开展 首先,在开设课程之前要做好充足的准备工作。比如对学生进行问卷调查和摸底考试,目的在于了解学生的英语水平及期待的教学方式,做到有的放矢。还有要和《大学英语》授课教师沟通,注意加强学生听、说、读等能力方面的训练。另外,可以建议专业英语老师在授课过程中尽量多讲授一些《药物化学》方面的专业术语,为双语教学打好基础。其次,老师要确立正确的教学理念和教学方法。双语教学涉及两种语言,所以还需要改变思维和交叉融合的方式。在没有合适的双语教材出版前,最好配合使用外文教材,教师根据学生的学习进度,将两个课本合理安排,学生可以在课后进一步研究。双语师资培养对英语水平、学科专业能力及教师素养均提出了很高要求,学校要逐渐构建出“英语+学科专业”二维立体式双语教学和双语师资培养模式,整合优化全校教师资源,挑选优秀教师组成“英语教师+学科专业类教师”二维一体的师资队伍。另外,结合所教班级学生的英语水平,用来维持双语教育,即采用中文授课为主,并逐步采用英语教学,英语教学占30%~50%,在学生能掌握专业课程的基础上,培养学生的英语运用和实践能力。然后,在课堂上,教师注重中英文对照教学,尤其是突出关键字,使学生充分了解教学内容,把握好教学重难点,达到良好的教学效果。最重要的是,为了提高学生的学习兴趣,鼓励学生用英语回答问题,也可以在课堂上抽时间,让学生讲讲对课文的理解和英语学习经验等。采用双语试卷进行考试,试卷中的药物名称、专业术语及简单的问题用英语命题,尽量不要使用全英文试卷,同学们会因看不懂题目而不能得分。 三、结语 双语教学,真正的目的是培养学生运用英语思维获得知识,而不是孤立地训练学生知道一些专业词汇,当然,这需要一个比较长时间的积累。因此,应将中国的国情与双语教育的学生的水平相结合,即根据学生和课程的实际情况实行双语教学。在教学中应注重结果,而不是形式上的,更不要为了说英语而说英语,只讲简单的知识,避开重难点[5]。如何权衡把握尺度,是一个需要长期探索的问题。 化学与药物论文:氟喹诺酮类药物不良反应的机制与化学结构的关系 [摘要] 目的 分析氟喹诺酮药物不良反应的机制与化学结构的关系,以期对临床安全用药和新药开发提供一定的参考价值。方法 回顾性分析该院589例使用氟喹诺酮类药物患者,对其发生的不良反应特点进行分析,并简述其与化学结构的关系。结果 589例患者中,发生不良反应的209例(35.5%),涉及7种氟喹诺酮类药物,累及人体65个系统。主要表现为上腹部不适、食欲减退、腹痛腹泻、恶心呕吐、耳鸣、失眠、烦躁、头痛、头晕等症状,均在停药几天后症状自行消失。结论 氟喹诺酮类药物引起的不良反应症状多,临床应用时应充分了解其不良反应机制,加以监测,合理用药。氟喹诺酮药物中,N1、C5、C7、C8取代基与不良反应的程度相关;C2的H、C6的F均不可取代,与抗菌药效关系密切,与不良反应无关;C3、C4与DNA螺旋酶结合,也与药物间相互作用有关。 [关键词] 氟喹诺酮药物;不良反应机制;化学结构;合理用药 1962年,临床上第一次开始应用萘啶酸,至今已有50年历史的氟喹诺酮类(Fluoroquinolones,FQNS或FQS),目前,抗菌药逐渐发展为第四代产品,较其他抗生素而言,因具有吸收良好、价格低廉、给药途径多样、血药浓度高等优势[1],在临床上被广泛应用,市场销售额逐年递增,国内外制药公司竟相开发此类产品,发展前景较好。氟喹诺酮类药物相对其它药物,安全性高,不良反应低。只有对氟喹诺酮类药物的特点进行全面掌握,正确选择,合理使用,才能进一步提高其安全性[2]。为分析氟喹诺酮药物不良反应的机制与化学结构的关系,以期对临床安全用药和新药开发提供一定的参考价值,该研究2011年2月―2013年4月间分析209例不良反应的特点与化学结构的关系,报道如下。 1 资料与方法 1.1 一般资料 选择该院收治的应用氟喹诺酮类药物治疗的患者589例为研究对象,其中209例发生不良反应,其中女性98例,男性111例,年龄21~84岁。其中妇科感染45例,呼吸道感染35例,泌尿生殖系统感染51例,骨外科术后感染28例,消化系统感染30例,皮肤软组织感染20例。 1.2 方法 以卫生部药物不良反应筛选标准为依据进行筛查,同时采取回顾性调查的方法,按照患者的性别、年龄、器官与系统的临床表现、引起不良反应的药物以及给药途径等资料进行总结分析。对引起不良反应的药物进行化学结构研究。 2 结果 209例发生不良反应,发生不良反应的药物有7种,分别为左氧氟沙星、氧氟沙星、洛美沙星、加替沙星、培氟沙星、氟罗沙星、司帕沙星。以上药物均以静脉注射。见表1。 209例不良反应报告中显示,主要表现为上腹部不适、食欲减退、腹痛腹泻、恶心呕吐、耳鸣、失眠、烦躁、头痛、头晕等症状,均在停药几天后症状自行消失。与发生不良反应的系统、器官包括:中枢神经系统、胃肠道、肝胆系统、神经系统、心血管系统、内分泌系统等。 3 讨论 各系统器官不良反应的发生与化学结构的关系如下。 3.1 中枢神经系统不良反应 在使用FQNS药物的治疗过程中,不良反应发生率最高者为中枢神经系统(CNS),总发生率为11.5%[3]。临床症状主要为头痛、嗜睡、耳鸣、疲倦、失眠、乏力、视觉异常及噩梦等,严重者可引起精神症状,主要包括抑郁、神经错乱、抽搐、痉挛、恐惧、震颤、惊厥、癫痫及急性锥体外系反应等。相关研究已证实[4],FQNs可对CNS的Y-氨基丁酸(GABA)与N-甲基D-天冬氨酸(NMDA)受体均有直接影响。据体外实验模型对FQNs及GABAA受体的结合影响进行检测,其结果显示对GABA阻滞作用产生最大影响的是FQNs的C7侧链取代基。 3.2 消化系统的不良反应 采用FQNS药物实施治疗,其出现的共同不良反应为胃肠道症状,常出现于口服患者,而静脉给药则少见此症状,症状主要包括恶心、呕吐、消化不良、腹部不适、胃肠胀气、吞咽困难、流涎、便秘等,最严重是消化道出血。发生此类不良反应的主要因素为剂量的差异,口服剂量800 mg/d者,其不良反应发生率则相对较高。停药后症状会自行消失。 3.3 肝胆的不良反应 FQNS应用于临床,损害表现为生化指标异常(如谷草转氨酶与谷丙转氨酶升高)、皮肤黄染、巩膜、胆汁滞留、肝炎及肝衰竭等,严重者可导致死亡。曲伐沙星(trovafloxacin)的肝毒性最为严重。相关报道已证实[5],曲伐沙星的肝毒性与其结构中N1位的2、4二氟苯取代基有较大关系。所以,不可对FQNS药物进行长期服用,以避免导致肝脏损害。 3.4 内分泌的不良反应 据相关研究显示,若FQNs被UVA辐照,其分子会发生降解,导致毒性物质的生成,从而损害细胞组织,且损害程度因药而异,轻者出现晒斑,严重者则可出现发疱,造成这种现象的原因是光照后所生成的自由基与单纯态氧造成细胞DNA的断裂,同时超螺旋开环。现已证实,光毒性与FQNs母核C8的取代基有关[6]。 3.5 心脏的不良反应 使用FQNs药物,心脏的不良反应发生率相对比较低,较CNS毒性、肝脏毒性以及光毒性等明显降低,但是一旦发生心脏毒性,便会带来严重的后果,甚至对患者生命产生威胁。其多发生于女性与老年患者。其临床主要表现为室性心动过速及心律不齐等。据相关研究显示,心脏毒性的分子机制为药物对心脏电压门控式通道Ikr产生阻碍,从而使得QT间期延长。另外,据FQNs的心脏毒性与化学结构关系的相关研究显示[7],C5的取代基与QTc延长有密切关联。FQNs心脏毒性的lKr阻滞程度则与QTc延长以及C5取代基有较大关系,临床出现不良反应程度是CH3≥NH2 H。 综上所述,氟喹诺酮药物中,N1、C5、C7、C8取代基与不良反应的程度相关;C2的H、C6的F均不可取代,与抗菌药效关系密切,与不良反应无关;C3、C4与DNA螺旋酶结合,也与药物间相互作用有关。因氟喹诺酮类抗菌药的性质与化学结构具有多样性,致使多种不良反应的出现。临床应用时应充分了解其不良反应机制,加以监测,合理用药。 化学与药物论文:天然药物化学课程改革与实践 摘 要:以培养学生的职业能力为宗旨,对高职药学专业《天然药物化学》进行课程改革。从课程目标、教学内容、教学方法、考核评价等方面改革,充分发挥学生主体作用,突出专业特色,注重学生职业能力培养,在本院药学专业2010-2013级学生中实施,取得了很好的教学效果。 关键词:职业能力 天然药物化学 课程改革 1 课程改革的理念与思路 随着高校扩招和就业市场的严重失衡,高校毕业生就业难的问题已引起社会的广泛关注[1]。高职院校的学生要想在职场竞争中取胜,必须具备较强的职业能力。职业能力是指一个人从事与职业相关的活动,完成工作任务所必需的多种能力的综合。教师在教学中要更新教育教学观念,改变学科本位的教学模式,实行能力本位教学,加强学生综合职业能力的培养[2]。为了我院药学专业课程改革的全面推进,根据药学专业培养目标、岗位要求、药学专业技能抽考标准,结合相关国家职业标准、学生实际情况等,对《天然药物化学》课程进行了全面改革,充分发挥学生主体作用,突出专业特色,注重学生职业能力培养,在本院药学专业2010-2013级学生中实施,取得了很好的教学效果。 2 课程的性质与作用 天然药物化学是高职药学专业一门重要的专业课,是国家执业药师(中药学)资格考试必考课程。该课程重点讲授天然产物中具有生物活性物质的化学结构、理化性质、提取分离、结构鉴定、生理活性、中药开发等基本原理和技能,培养学生具有初步从事天然药物有效成分提取和生产能力。该课程也为《药物化学》、《药理学》等后续课程储备知识与技能。 3 课程目标 3.1 知识目标 掌握天然药物化学成分提取、分离的原理及方法;了解几类重要的化合物如:生物碱、醌类化合物、黄酮类化合物等的结构、分类、性质及波谱的基本知识,掌握其提取、分离、鉴别方法及在医学、药学上的应用。 3.2 技能目标 会正确进行天然药物提取、分离与检识基本实验操作;掌握煎煮、蒸馏、回流、萃取等操作技能。 3.3 态度目标 培养学生热爱专业、自主学习、终身学习的习惯;树立规范操作、实事求是、质量第一的职业精神;培养学生与人沟通交流能力、团队合作能力。 4 教学内容 《天然药物化学》计划授课72学时,包括基本理论、基础知识、基本技能三大块,共15个项目,具体内容见表1。 5 教学方法与手段 5.1 教学模式 采用教、学、做合一,按“询、定、做、查、演、评”六环节进行教学,让学生在操作技能训练的同时,进一步加深对理论知识的理解和巩固。六环节教学模式是依据行动导向教学法[3-5],结合实践教学经验而设计。“询”即资讯、查询教学内容相关资料信息;“定”即制定学习或操作方案,写下计划步骤;“做”即实施计划,操练技能;“查”即对实施计划过程中出现的问题进行查找、更改;“演”即成果演示、竞赛;“评”即评比、总结。 5.2 教学方法 主要采用项目教学法:教、学、做合一,给出学习任务,学生按“六环节”进行。结合其他教学方法如:分析讨论法、示范模仿法、合作学习法、强化训练法、错误成功法(让学生通过从自己失败的教训中发现问题,找到成功的方法)。 将教学内容分解成15个项目,针对每个项目给出任务,对个人任务及小组项目的完成进行评价与奖励。 5.3 教学手段 采用多媒体辅助教学与实训室现场教学相结合。学院药学系教学场地均为多功能实训室,配备齐全,有多媒体教学设备、实践教学仪器与试剂,精密仪器室、实验预备室、试剂库等一应俱全,有利于教、学、做一体化的实施。 6 考核方式与内容 6.1 考核方式 考核遵循素质与技能结合,自评与他评结合,课内与课外结合,平时考核与期末考试结合。考核成绩分两部分:平时考核成绩与期终考核成绩,各占50%。平时考核包括学习态度(20%)、学习效果(知识与技能掌握程度30%)。期终考核包括基础理论考试(20%)与操作技能考核(30%)。 6.2 考核内容 理论考试内容见表1中基本理论与基础知识,满分100,以20%比例计入总成绩。技能考核内容见表2,满分为30分,按实际得分计入总成绩。 天然药物化学是高职药学专业学生一门重要的专业课程,以培养学生职业能力为宗旨进行课程改革,充分发挥学生的主体作用。采用教、学、做合一的六环节教学模式,不但符合学生的认知规律,注重学生的情感体验,还能培养学生自主学习能力、计划或报告书写能力、与人沟通交流能力、决策与执行等职业能力。该门课程改革后在本院药学专业2010-2013级学生中实施,取得了很好的教学效果。 化学与药物论文:制药工程专业药物化学教学改革中的探索与实践① 摘 要:制药工程是培养具备制药与生产工艺方面知识,在医药、精细化工和生物化工等工程领域从事医药产品的生产、科技开发、应用研究和经营管理等方面的高级工程技术人才的工科制药类专业。作为制药工程专业一门重要的专业优秀课,药物化学对学生能否系统地将基础课和专业课连接起来和掌握药学专业知识起着重要作用。为了培养合格的制药工程专业人才,作者结合多年在制药企业工作的经验及多年药物化学教学经验,对制药工程专业药物化学课程的教学改革进行了探索与实践。 关键词:制药工程 药物化学 教学改革 制药工程专业是1998年教育部本科专业调整时设立的一个新专业,由化学、药学、化工、工程学、生物技术和相关管理法规相互渗透而形成的一个新兴交叉学科,是培养具备制药方面专业知识及化工生产工艺等方面的基本理论和基本知识,在医药、精细化工和生物化工等工程领域从事医药产品的生产、科技开发、应用研究和经营管理等方面的高级工程技术人才的工科制药类专业。药物化学是制药工程专业一门重要的专业优秀课,在我校也是第一门专业课,在连接基础课和专业课之间起到承上启下的作用,对于学生药学整体知识体系的构建有着不可替代的作用,对制药工程专业人才培养具有重要意义。此外,药物化学是一门发明与发现新药、合成化学药物、阐明药物的理化性质、研究药物分子与机体之间相互作用规律的综合性学科,它的内容涉及无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、结构化学、立体化学、生理学、病理学、生物化学、分子生物学等学科。其内容广泛、涉及面宽、交叉性强、学科发展快,药物分子的结构复杂且合成路线长,记忆内容多,这给学生的学习带来一定的难度,学生普遍反映该课程难学、难记、易忘。为了提高药物化学的教学效果,如何根据制药工程专业特点进行药物化学教学, 为培养合格的制药专业人才,我们结合多年在制药企业工作的经验及多年药物化学教学经验,在教学方面做了尝试性的探索,在实践中收到了较好的效果。 1 注重基础理论教学,紧密结合临床和制药生产实际 药物化学教学过程是根据药物的不同临床用途进行分类教学的,每一类药物有一定的作用机理、临床用途和一定的发现或使用的发展过程,并产生一定的代表药物,通过代表药物的学习熟悉这一类药物的性质,适用性、毒副作用和构效关系等。教学过程中,将药物发现历史或使用穿插到教学内容中,以此为线索进行讲授,并讲一些相关药物科学家的故事活跃课堂气氛,既可激发学生的学习兴趣,调动学生学习积极性,又可以帮助学生了解药物的发现过程,理解新药开发的方法和过程,鼓励学生探索求知。通过联系和丰富药理知识,将药物的作用机理讲解得更加清晰透彻,使药物的临床适用范围在同学们脑海中的印象更加深刻。结合临床和日常常用药及制成的各种药物剂型,使药物化学更贴近日常生活用药和临床用药实际。将最新最前沿的新药研发动态引入课堂教学,拓宽学生视野,体现教学内容的先进性和时代感。将药物的合成方法、理化性质与原料药合成、制剂生产过程中的方法、路线和常见的问题结合起来,让学生较好地将理论知识和实际应用相结合,体验药物化学的实践性,也为后续专业的学习提供帮助。 2 实行启发式和互动式教学 药物化学其内容广、涉及面宽、交叉性强、学科发展快,药物分子的结构复杂且合成路线长,这给学生的学习带来一定的难度,容易导致学生缺乏学习积极性。为了激发学生的求知欲和创造欲,作者在课堂教学过程中,除了联系药物发现历史、临床应用和生产实际外,还从教学方法上,不断改进,提倡启发式和互动式等多种教学形式,从根本上改变“老师讲,学生听”的单一教学模式。如讲到解热镇痛药时,我会问同学们,当你感冒头痛发烧的时候,一般你会用什么药呢?哪些是属于西药成分?它们是怎么发挥药理作用的呢?这样,就能很快诱导和激发学生的求知欲望,让他们主动求知、探索和理解。在课堂开始阶段,每次课留有10 min左右的时间用于学生介绍一些熟悉的药物或者最新的药物研究进展,一是促进学生的自主学习掌握药物知识,二是促进学生的讲解、组织表达能力,三是活跃课堂气氛,丰富课堂形式。在课堂教学中,通过讨论,让学生发言,增加师生间的互动。比如,在讲解药物的发现历程时,给出最初的药物母核结构,让学生自己去发挥设计思路,当然可能会五花八门,我们要适宜的去引导,一方面告诉他们一些他们设计的新结构,可以作为新药去研究;另一方面讲解一些已知的结构是否有好的活性,是否发展成临床用药。这不仅可以诱导和启发学生思维,变被动学习为主动学习,还可以培养他们的创新能力和科研潜能。为使学生学得深、学得透并且印象深刻。讲解药物的构效关系时,因为一般前面都介绍了大量的同类药物,可以和学生来共同归纳总结。在每章课程快结束时,让学生去搜索一些下章节所属药物的一些临床药品和剂型,让学生下次课堂中和大家分享交流,使学生带着实际问题去课后学习,并带着收获和目的性来参加下一次课程。此外,药物化学课程内容多、结构多、难理解,教学中还要善于使用多种多媒体手段,使药物结构、药物作用机理等更快捷、简单的展现出来。通过开展启发式和互动式等多种形式教学,获得了学生的一致好评和良好的教学效果,除了学好了药物化学,还使学生综合能力和创新能力有一定的提高。 3 强化实验和实践性教学环节 在药物化学教学过程中,我们加强药物化学实验,将理论和实践结合起来。首先,学校加强药物化学实验室的建设,实验硬件的投入,仪器设备尽量多样化,为学生开设多样化的实验提供保障,我校具有省部共建实验室平台,为药物化学实验的开设提供基础。其次,增加药物化学综合性实验和设计性实验的开设,提高学生的综合能力和研究开发能力,为以后从事科研活动提供帮助。再次,强调学生的预习准备,并进行预习指导,使学生预习得比较充分,确保实验的安全顺利;实验前,进行实验指导,再次强调实验注意事项,解决学生预习时的疑问。最后,实验期间,实验指导老师自始至终伴随,及时给予他们指导,做好记录,药物化学实验不可避免会遇到粗心大意而导致实验失败的,注意引导学生学会自己寻找实验出问题的地方,并成功地解决问题,进而使重复实验成功。 在实验教学之外,为了更好地贯彻实践教学,我校建立了药物生产流水线小试实验室,为学生全方位理解和实践药物生产过程提供帮助。同时,还带学生去药厂进行见习和实习。为学生以后从事相关工作打下良好基础。企业也常派遣一些生产实践经验丰富的专业技术人员进行实地的讲解,为学生掌握相关的生产技术创造了非常良好的条件。 4 鼓励学生尽早参与科学研究,有效提高学生的创新能力 鼓励学生尽早参加药物合成、新药开发等科研活动,一方面,可以带领学生们参与老师的课题,既锻炼了学生的动手能力和科研潜能,又能为老师提供一些帮助,有助于老师课题的尽快较好的完成;另一方面,学校设立了大学生科学研究项目、大学生研究性学习和创新性实验计划项目和“科创节”项目,鼓励学生在老师指导下查阅文献、撰写项目申报书申报自己感兴趣的研究项目,让学生利用课余时间和假期在教师的指导下完成实验设计和实验过程,期满学生按照相关要求写出科研论文。此外,对于一些未申报到项目的同学,只要学生对科研感兴趣,可以自设项目,老师指导完成。这样提高了学生的科研能力,为毕业论文的完成和继续深造读研究生提供帮助,强化了学生创新能力的培养,为进一步培养高素质、创新型人才奠定了良好基础。让学生参与科研,使学生更好地理解药物开发过程,老师也可以将科研活动的一些成果引入课堂,促进教学质量的提高。 总之,我们在制药工程专业药物化学教学过程中,经过不断的改革探索、实践和总结,得出注重基础理论教育、采用丰富多彩的教学方式、强化实验实践教学、鼓励科研活动这一有利于培养合格制药工程专业人才的药物化学教学方法,为提高教学质量,开发学生的实践能力、创新能力和科研能力提供帮助。 化学与药物论文:研究型《天然药物化学》教学模式的构建与实践 摘要:天然药物化学是药学、制药工程、药物制剂等专业的专业基础课,怎样有效地改变教学方法,培养基础扎实,适应性强,具有创新能力的人才,本文作者就此从课堂教学、实验教学、课外互动三个环节,进行了一些有益的探索。 关键词:天然药物化学;教学模式;研究型 研究型教学是与创新性教育相适应的以培养学生创新能力为优秀的教学模式。所谓研究型教学,是指教师以课程内容和学生的学识积累为基础,在教学过程中通过优化课程结构,建立一种基于研究探索的学习模式。如何立足课堂,采取切实可行的措施和手段,培养基础扎实,适应性强,具有创新能力的人才,是高等教育教学改革面临的一个重要课题。 《天然药物化学》是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分及其应用的一门学科[1],其研究内容包括各类天然药物化学成分的结构特点、物理化学性质、提取分离方法以及主要类型化学成分的结构鉴定等,是高等院校药学专业、制药工程、药物制剂等专业的一门必修的专业基础课。我们在教学中,通过多年探索,借鉴其他学科的成功教学经验[2-4],抓住课堂教学、实验教学、课外互动3个环节,在研究型《天然药物化学》教学方面进行了一些有益的尝试。 1 关于理论教学内容的构建与实践 1.1 绪论部分教学内容的讲解要点和技巧 人们常说“好的开端是成功的一半”。教师如能讲好天然药物化学绪论内容,将对提高学生学习兴趣和增强学习信心起到事半功倍的效果。教学中我们采用启发式、循序渐进的教学法让学生了解天然药物化学的主要内容及其的发展史,培养学生的探索精神及科学的研究方法。例如首先导入思考题:什么是天然药物?天然药物与中药、草药、民族药的关系如何?通过讨论让同学了解天然药物的范围,尤其强调在中国,天然药物一般又被称为中药,更具有自己的特色,与中医一起构成了中华民族文化的瑰宝,由此提升学生的自豪感和自信心。然后采用举例法讲解天然药物化学的主要内容及其在药学领域与中药鉴定、药理、药物制剂、中药炮制等学科的密切关系,使学生体会到天然药物化学课程的重要性。最后介绍天然药物化学在我国的发展历程及目前在创新药物研究中的优势,增强学生的责任感和使命感,以积极的心态进入到课程的学习中来。 1.2 课程主体内容的调整及融合 由于教学计划的调整,近五年我校各专业的天然药物化学的总学时为90学时,其中理论为42学时,实验48学时。在教学中我们首先按照天然药物中主要化学成分的类别,讲解天然药物化学成分的结构特点、物化性质、提取分离方法及结构鉴定中的化学检识方法。该内容能够满足制药工程、药物制剂、中药资源与开发等专业对天然药物化学知识的基本需求。由于同学期药学专业开设了波谱分析课程,我们在该课程中的最后部分列出波谱分析在天然药物化学结构中的应用一章。这样的教学安排不但使波谱分析的基本内容能够和专业知识相结合,提高学生的兴趣,又能够系统掌握天然药物中主要化学成分类别波谱特征的共性和特性,同时也解决了药学专业天然药物化学理论课时不足的问题。在这一章节的教学中我们从专业期刊中收集有关化合物的光谱数据让学生试着解析其可能的结构,补充了光谱学习资料不足的难题。同时也将教师和研究生在科研工作中所获得的相关成分的原始图谱呈现在课堂上,与学生共同分析讨论,增强了学生解析真实图谱的能力。 1.3 教学方式的探讨 天然药物化学基本属于介绍性的学科,采用详略得当的电脑课件与动画、适时以化学软件ChemDraw显示的分子三维立体模型可基本满足学生获取知识的需求。PBL ( Problem-Based Learning)教学法是以问题为导向的教学方法,在PBL教学模式中,教师不再像以前那样仅是给学生传递知识,而是成为学生学习活动的组织者、协调者、指导者和帮助者,利用问题、协作、交流等充分发挥学生的主动性、积极性和创新性精神[5]。我们尝试将此法运用于《天然药物化学》的教学中,取得了较好效果。比如在讲授“苷类”时,会问到“根据苷和苷元的的结构分析其极性大小,如何选定苷和苷元的提取、分离溶剂”;讲授“蒽醌类和黄酮类”时,设问“哪个化合物酸性更强,如何根据混合物酸性强弱不同设计合理的pH梯度萃取法”;讲授“生物碱时”时,设问“怎样根据生物碱结构推测其碱性强弱及溶解性”等,使得学生的参与感很强,思维活跃,教学效果显著。 在教学的后期,为了总结归纳所学知识并促进学生主动思考参与的意识,我们安排了讨论总结课,由老师预先根据教学内容提出一些列问题,3-4名学生组成讨论小组,以电脑课件的方式在课堂上进行展示和讲解。备选问题有“根据所学内容将天然药物中主要化学成分按酸碱性及溶解性进行分类总结归纳”、“根据结构特点设计某药材中有关成分的提取分离及鉴定的方案”、“根据提供的某化合物的理化性质和波谱图对其结构进行推导”等等。学生通过问题的思考系统地掌握了专业知识,通过课件的制作掌握了Power Point、ChemDraw 等专业软件的使用,通过讲台上的讲解锻炼了表达能力,讨论总结课的教学方法使学生的学习兴趣和综合素质得到了很大的提升。 2 关于实验教学内容的构建与实践 实验教学是天然药物化学教学的基本形式之一。学生通过操作仪器,观察实验现象,记录实验数据,分析讨论实验结果,形成相应的实验技能,从而使学生的科学实验能力、解决实际问题能力、探索创新能力等得到综合性的发展。为此我们根据教学内容要求精心设计了3个不同类型成分的实验。 实验之一《槐米中芦丁的提取分离及鉴定》:将实验中需要学生掌握的实验操作分为煎煮、抽滤,重结晶、水解、试管反应、纸色谱六个具体的目标。根据实验内容提出以下思考问题:(1)芦丁的提取分离原理是什么?(2)芦丁酸水解时有何现象,如何解释?(3)槲皮素和芦丁纸色谱鉴定时,分别用正丁醇-乙酸-水(4:1:5)上层和下层溶剂系统展开后,何者比移值较大,为什么?在该实验中,因芦丁的提取和精制需要放置2~3小时才能使芦丁析出完全,利用此空闲时间教师组织学生观看天然药物化学基本实验操作教学录像片,把实验和细微的操作鲜明真实地进行放大,通过清晰的步骤展示,使学生能够观察到标准的操作过程并进行效仿,从而对常规的基本操作有了系统的认识。 实验之二《虎杖中蒽醌类成分的提取分离和鉴定》:将实验中需要学生掌握的实验操作分为回流、蒸馏,蒸发、转溶、萃取、薄层色谱六个具体的目标。根据实验内容提出以下思考问题和注意事项:(1)虎杖药材采用乙醇回流法提取及回收乙醇提取溶液时,如何设定水浴的温度?为什么有时蒸馏出的乙醇会呈现出颜色?如果要使蒸馏出来的有色乙醇呈现无色应如何处理?(2)在采用不同碱性水溶液对虎杖的乙醚溶液进行萃取时怎样操作避免乳化现象?如何破除乳化现象?为什么萃取时要及时“放气”?为什么萃取液静置分层时间要足够长?(3)对萃取所得各碱性溶液进行酸化处理时,怎样根据现象调整加入盐酸的量? 实验之三《粉防己中粉防己甲素、乙素的提取分离与鉴定》:我们把此实验设计成探究性实验,该实验中需要学生掌握的实验操作分为柱色谱的装柱、上样、洗脱、分析检测。譬如在对粉防己生物碱的分离情况进行检查时,建议学生先用纸片显色法确定哪些流份中含有生物碱,然后再用薄层色谱法分析哪些流份中的成分是相同的。薄层色谱展开剂的比例不是由教师提前规定好,而是由学生自己摸索进行总结,这样就可以充分发挥学生的主观能动性,让学生亲自动手进行探究,在品尝了实验的艰辛和成功的喜悦的同时,燃起了同学们对科学研究的热情,其创新精神也得到了提升。 3 关于课外研究性实验教学的构建与实践 积极开辟第二课堂,吸引学生参加课外的科学研究。对于大学四年级的毕业实习生和学有余力的大学二、三年级学生,我们引导并欢迎对《天然药物化学》课程有浓厚兴趣的部分学生参与到教师和研究生的课题研究当中来,较为系统地开展相关课题的研究。教师只给出了实验的题目和简单的实验步骤,具体的提取操作还有分离及鉴定方法需要同学们来自行设计。同学们通过图书馆、网络等查询出相关资料,归纳出一些可行的方案,通过与老师和研究生的交流确定最后实验细则。目前已有多名同学参加了野鸭椿子、紫背金盘、藤茶、金樱子、番石榴等植物化学成分研究工作。学生在课堂中学习的知识在科研活动中得到验证、拓展、延伸,提高了学生创新能力,由此也使许多学生增添了对专业的热爱,考取了天然药物化学的研究生,向专业研究领域迈进。 总之,采用以上这些教学方法,《天然药物化学》教学取得了较好的效果。我们希望能通过优化教学内容,改进教学方式和教学手段,将研究性学习引入到课堂教学中,为培养高素质的药学人才在课程改革方面进行一些有益的探索。 化学与药物论文:化学生物学与药物研发浅议 摘要:化学生物学是化学与生物学不断交融,于20世纪90年代中期形成的一门新的前沿交叉学科。化学生物学通过研究生物活性小分子与生物体靶分子间的相互作用,从而阐明各种生理和病理过程的分子机制,为开发新颖药物提供新的途径。探讨化学生物学与药物研发的关系,有利于课堂教学及学生业外科研活动的开展。 关键词:化学生物学;药学;药物研发;教学 化学生物学是近年来出现的新兴研究领域,是用化学的理论、研究方法和手段从分子或亚分子水平去探索生物医学问题的一个新的研究领域。是一个有活力、有应用前景的新学科。化学生物学的产生是化学学科发展的一个必然结果,也是药物化学发展的需求。它的诞生和发展为化学、生物、医学、药学等各个学科带来新的发展机遇,已经引起了科学家们广泛的关注[1]。 中南民族大学药学院的化学生物学专业的组建,可以为药学、医药和制药工业的发展培养一大批人才。然而,化学生物学作为一门新兴的交叉前沿学科,还需要我们系统地回顾它的诞生和发展过程,辨析化学生物学与生物化学、分子生物学的联系与区别。尤其是深入探讨化学生物学在基因(蛋白)功能研究、药物作用靶标的发现以及新药先导化合物的发现等方面的问题,进而使这一新型的学科得到更为广泛深入的认识及研究,促进我院化学生物学专业的教学及学生的业余科研活动的顺利开展。本文中,我们将对以上几个问题进行探讨。 一、化学生物学的诞生及与生物化学、分子生物学的联系和区别 化学生物学作为一个新兴的交叉前沿学科,有其独特的科学内涵。回顾自然科学的发展历史,化学与生物学两大学科在历史的发展长河中有着密切的联系。而化学生物学是化学与生物学不断交融,于20世纪90年代中期形成的一门新的前沿交叉学科。随着新的概念和技术的发展,人们已能合成自然界发现和鉴定的任何复杂的天然化合物,并且在此基础上能够设计和合成具有特定性能的新颖化合物。化学家尝试用外源性活性小分子(包括天然化合物)为探针,去探索生命体中的分子间相互作用和细胞发育与分化的调控作用及其所包含的分子机制。于是,利用化学的理论、研究方法和手段来研究生物学、医学问题的一门交叉前沿学科――化学生物学诞生了[2,3]。 化学生物学、生物化学、分子生物学都是化学与生物学结合的产物,三者之间既紧密相关又有所不同。如生物化学与化学生物学都是利用化学方法和技术研究来揭示生物体的奥秘。但是两个学科的出发点绝然不同,生物化学是以内源物质为主要研究对象,包括蛋白质、糖类、脂质、核酸以及体内参与生理过程的有机小分子和无机离子等。通过对固有内源分子的结构、代谢、功能的研究,揭示生命的本质;而化学生物学却立足于外源分子,尤其是外源小分子。化学生物学是利用外源化合物以及有关的各种技术和方法,对生物体(包括基础的组成分子、细胞、组织及整个机体)进行全方位的研究,以期揭示更多的生物学奥秘的综合的交叉学科。 分子生物学采用定点突变的方法来改变生物分子如蛋白质和核酸的功能。而化学生物学是采用化学的手段,如运用小分子或人工设计合成的分子作为配体来直接改变生物分子的功能,他们认为这是化学生物学这一领域的优秀。 二、化学生物学与新一代的药物研发 药物研发是伴随着人类发展繁衍整个过程的重要问题。在古代,人类多是以神农尝百草的方式,根据生产生活的经验或偶然发现,寻找到具有一定治疗作用的植物、动物及矿物。随着科技的发展,人们通过化学合成及天然产物提取,开始自主性地、有意识地开发药物。并通过动物实验的应用,研究药物的毒副作用、药物代谢及机制等问题,进行药物的筛选。然而动物实验消耗时间长、劳动强度大、操作技术要求高,并且需要的受试样品量大,限制了此类方法在药物研发的使用。近年来,基于化学生物学的新型药物研发模式,越来越受到人们的关注。90年代中期以来,化学制药业的繁荣和新颖小分子化学药物的产业化速度的大幅度提高,无不直接或间接得益于这一学科的发展。 化学生物学是从全新的角度对药物开发的介入[4]。它融合了传统的天然产物化学、生物有机化学、生物无机化学、生物化学、药物化学、晶体化学、波谱学和信息化学等多个相关学科的理论、技术和研究方法,从更深层面去研究生命现象和生命过程[5]。化学生物学作为药物研发的新型手段,具有即时性、可逆性、梯度可调性、可操作性等优点。从药物研发所需的时间和金钱的投入角度来看,化学生物学可以缩短药物研发周期,提高成功效率,有助于发现新的药物靶点,将会给药物研发带来翻天覆地的变化。第一个完全采用化学生物学技术发现和优化的药物是恶唑烷酮类抗生素,并于2001年在美国获得批准上市。它的研制前后共花费9年的时间,与传统新药开发平均时间相比节约了4~6年。这一实例充分证明化学生物学在缩短药物研发周期中的优势。 三、发展我院特色化学生物学的展望 基于化学生物学在化学、生物、药学、医学等各学科的应用前景,国外一些著名的研究机构或大学纷纷组建了化学生物学专业和研究机构。1995年,哈佛大学首先将其化学系改名为化学与化学生物学系,康奈尔大学随后建立了化学生物学研究所。北京大学化学与分子工程学院、药学院在我国首先成立了化学生物学系[1]。许多大学也相继成立了各种化学生物学方面的实验室和研究所。开设化学生物学专业的高校逐渐增多,仅湖北地区,除我校在药学院开设的化学生物学专业外,还有武汉大学、华中师范大学、湖北大学以及三峡大学等四所高校开设了此专业。客观而言,我院化学生物学的专业研究实力与国内外著名学府还存在相当大的差距。如何将中南民族大学药学院的化学生物学专业建设成为一个特色专业、品牌专业,是一个值得我们深思和探讨的问题。 发展化学生物学,必须发现和得到大量新的化合物。新化合物的两大来源是:自然界发现新的化合物以及人为设计合成的化合物。人为设计合成化合物,盲目性较大、耗时长、研究成本较高,特别是新型化合物的药理毒理性质需要长期的研究。相对而言,中草药以及各少数民族药物是祖国医药的宝贵遗产,是人类在长期的生产生活实践中的总结,有一定的药性药理指导作用。民族药包括中草药的本质是一群组合的天然化合物。我院的天然产物化学研究实力比较雄厚,可以将其与化学生物学研究结合,发掘的药物靶点与先导化合物,抢占了这一新兴领域的制高点,可以打造出我院特色品牌专业,同时也有利于化学生物学人才的培养! 作者简介:赵丹,女,讲师,博士,湖北枣阳人,中南民族大学药学院化学生物学教研室。 化学与药物论文:天然药物化学双语教学的思考与探索 [摘要]双语教学是在我国入世和国际交流日趋频繁的浪潮下而生的一种运用两种语言进行教学的新型教学模式。本文根据天然药物化学的教学经验,对天然药物化学实施双语教学的必要性和现状进行了分析,从师资力量、教材问题、学生的英语基础和教学手段的优化等方面进行了探讨,并通过教学模式和教学质量控制方面对天然药物化学双语教学实际实施提供了可行性依据。 [关键词]天然药物化学 双语教学改革 随着我国加入W T O,国际交流与合作会日益频繁,我国迫切需要大量的既精通英语, 又有丰富专业知识的高素质“复合型”人才。双语教学(Bilingual Education)正好迎合了这种需求,是指运用英汉两种语言进行教学活动的一种教学形式,目的是为了培养既精通英语又具备丰富的专业基础知识的高素质“复合型”人才。天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科。在中药现代化进程中发挥着前所未有的重要作用,是医药院校中许多专业的必修课程之一。笔者就关于天然药物化学开展双语教学和兄弟教研室进行讨论,现结合本课程特点进行思考和总结,为今后正式实施天然药物化学双语教学和改革奠定基础。 一、实施双语教学的必要性 双语教学是大学公共英语教学的补充和延续,也是大学四年英语学习、实践连续的保证。教育部在2001年颁布的《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中提出:国家重点建设的高校,要力争在三年内,开出5%~10%的双语课程。还特别强调:“高新技术领域的新材料、生物技术、信息技术等专业要先行一步,力争三年内外语教学课程要达到所开课程的10%以上。”我们第四军医大学也响应教育部号召,倡导与国际接轨,创办国际知名、国内一流的大学。在校长樊代明院士的带领下,向国际一流大学看齐,在多个课程中实行双语教学,收到了良好的教学效果。双语教学还可以有效地提高学生综合英语能力、创造性思维和学术专业水平,有利于把握本专业领域科技前沿动态,也是培养与世界接轨的国际化创新型人才的重要手段与途径。 近年来,天然药物在世界各地的影响力日渐增大,受到世界的认可,为中药进军国际发挥了重要作用,因此,在天然药物化学课程中实施双语教学,既顺应了高等医药学教育教学改革的发展趋势,有助于培养具有国际竞争力的高级医学人才,也是我国中药新药研究开发、中药现代化和推动中药走出国门、走向世界的前提。 二、 实施双语教学的现状 (一)强大的师资团队 双语教学是指用英语讲授科学知识。这就要求教师不但需要具备丰富的专业知识,还要求教师具有较高的英语水平,有很好的表达能力。能用英语分析和解释专业理论,引导学生用英语分析、思考和解决问题。在选拔双语教学教师时应首选具有留学经历的硕士或博士和具有多年教学经验的教师。其次,还要经常组织教研室教师集体备课,并向其他专业有经验的双语教学教师学习,加强课前试讲,对双语教师的英语水平、专业知识的掌握能力以及双语表达的能力和课堂教学的水平进行全面了解,并适时提出合理意见和建议,对教师驾驭双语课堂的能力进行全面提升。 (二)教材问题 据调研,目前市场上还没有专门为天然药物化学理论课编写的统一双语教材。但是由于基础和语言的不同,我们也不能盲目地引进国外原版的教材《Phytochemistry and Pharmacy for Practitioners of Botanical Medicine》,而是需要结合原版教材和现行版《天然药物化学》,以及选用教材《Phytochemical Methods》进行试用教材或讲义的编写。这样既可以保证原有的培养计划和教学大纲,又能使学生接触到纯正的英语。 (三)学生的英语基础 大多数学生在经历了多年的英语学习后虽具备一定的英语知识和理解能力,但是大多数还处于应试水平,而且同一班的学生英语水平也会参差不齐,而双语教学能否取得良好的教学效果,在很大程度上决定于学生的专业词汇量和英语听说水平。因此,为了弥补不齐,课前预习准备工作就会尤为重要。也可以根据授课对象的CET-4和CET-6的通过率分步实行双语教学,即:第一步,以中文讲授,配以英文对照或英文课件,避免学生雾里看花,越听越糊涂,连基本的教学计划都难以完成;第二步,以中文讲授为主,逐步渗透专业英语词汇,并将相关的重点专业词汇提前发给学生进行课前预习,同时选用难度适中的英文参考文献或教材,培养学生阅读英语原版文献的能力和专业英语的书面和口头的报答能力;第三步,慢慢增大英语的比重,圈出重点难点,提供中文注释,逐步推进双语教学的实现,配合课前预习和课后复习达到教学目标。 (四)教学手段的优化 制定适当的教学进度。双语教学比汉语教学增加了学习难度,要求学生在双语环境下理解和掌握专业知识,因此,要对教学内容作以取舍和整合,突出重点和难点,安排适当的内容为课外自学内容,并适当放慢教学进度。 借助丰富的多媒体教学手段,采用启发式教学。教师在教学过程中适当地采用多媒体课件,如:动画、图片、图形等,能让学员更加直观和形象地学习,增强课堂的趣味性,缩短学生理论学习和实践之间的距离,并且提示和帮助学生理解教学内容,以降低学生在英语理解上的难度。 加强教学内容考核,以提高学生的专业水平。在每一段学习结束后安排一次全英文测试,以期要求学生不但能看懂英文问题,并能根据所学知识用英文或中文进行正确回答。教师对每次考核进行点评,以快速提高学员的专业知识水平。 三、教学模式举例 我们以第六章萜类和挥发油第1、2学时为例来进行天然药物化学双语教学。首先,我们在第五章第二次课后就发下第六章的专业生词表让学员提前预习。在第五章第三次课时,抽出10分钟的时间带领学员对下节课将遇到的专业词汇进行学习,使学员预习更具有针对性。 课堂教学设计:本章概述(中文)约5min,主要简述本章框架和学时安排以及重点、难点;由于第一节新名词和新概念比较多,我们用约15min关键词介绍(中英文结合),例如:萜类的概念分类、terpenoids、mevalonic acid、(C5H8)n、hemiterpenoids、monoterpenoids、sesquiterpenoids等、讲解hemi-、 mono-、 ses-和di-等的前缀构词法,帮助学员记忆专业名词;正文讲述(英文占30%-70%)50min,第一节主要讲解empirical isoprene rule和biogenetic isoprene rule以及其中关键步骤的几个名词(如:IPP、MVA、GPP等)。第二节讲hemiterpenoids、monoterpenoids、sesquiterpenoids等的概念、各自重要的代表性化合物中英文名称以及主要的功效主治、特殊的萜类化合物(如:troponoide和iridoid的性质等)。最后用10min时间总结(英文)。 四、教学质量控制 我们拟采用学生、教师和专家共同参与的评估方式对教学效果进行评估。组织教研室全体教师参与设计天然药物化学双语期末考试试卷,其中英语试题部分占30%-50%,考试结束后,阅卷进行试卷分析。组织学生填写“天然药物化学双语教学反馈评价表”,并对评价结果进行统计分析。同时,不定期邀请教务处和药学院、外语教研室的同行专家以及学生代表组成评估团队,对双语教学的教师进行随堂听课以及现场示教,对天然药物化学双语教学提出宝贵意见和建议,提高教学效果。 总之,开设双语教学的目的是为了让学生在掌握专业知识的基础上,提高运用外语的能力,进而能用英语方式来思考和表达本专业内容。在明确双语教学目标的基础上,采用合适的教材,在教学中运用PBL启发式教学,借助多媒体等教学方式直观、生动地教学,最终采取课堂问答(占37%)和考核(占70%)相结合的方式激发学生的双语学习热情,提高双语教学效果。 化学与药物论文:对中职规划教材《药物化学》的看法与建议 [摘要] 药物化学是中职药剂专业一门重要的专业课程之一。现在的中职生源大多数是初升高落榜生,存在学习能力不强、基础知识较差,学习抽象的《药物化学》课程产生极大的心理压力,成绩不佳。以2004级以来中职药剂专业学生学习《药物化学》成绩分析,不及格比例近30%。由此认为目前《药物化学》教材难度较大,提出将《有机化学》有关内容编入《药物化学》中,由浅入深,教材中增加药品彩色图插页的形式,让学生在轻松的学习过程中体验到快乐;或尝试取消《药物化学》课程,将药物化学课程与其他课程合并而重新组织一本新的教材,内容以就业够用为主,减轻学生负担等建议。 [关键词] 药物化学;教科书;专业课;中职学生;规划教材 [作者简介] 鞠秀兰(1956-),毕业于沈阳药科大学药学系,学士学位,高级讲师,现任大连大学职业技术学院药剂专业主任,多年从事药剂学、药物化学教学工作;研究方向:药学教学研究。15余篇。谭群,药剂专业,讲师。吴文林,大连大学职业技术学院副院长,《院校毕业生就业指导与管理实践研究》总课题组子课题《大连市职业院校医学相关专业人才就业市场的现状调查分析研究》立项课题课题负责人。 药物化学是中职药剂专业一门重要的专业课,是应用化学的理论和方法来研究化学药物的一门学科,主要研究化学药物的组成、制备、化学结构、理化性质、转运代谢、化学结构与药效的关系等内容[1]。依据国家教育、卫生工作方针,中职药剂专业的培养目标,坚持以服务为宗旨、以就业为导向的原则,培养具有一定科学文化素养,德智体美全面发展,具有良好职业素质,熟练掌握药剂专业技能,能在各级各类医药及卫生机构和行业从事药品生产、营销、应用和药学服务等工作,具有职业生涯发展基础的技能型、服务型的高素质劳动者[2]。根据这一培养目标中职药剂专业学生在学校期间要学习《无机化学》、《有机化学》等基础课,毕业前完成《药物化学》、《药剂学》、《药物分析》等专业课程学习[3]。在药物化学的学习中要求学生掌握最基本的常用药物的化学结构、理化性质。由于药物化学的特殊性,学生在校期间思维状态要发生改变,要有抽象的思维能力、记忆力、基础知识与专业知识的衔接能力,才能基本完成药物化学学习,适应岗位的职业需求。专业课程中《药物化学》课程的学习是师生认为难度较大的一门课程。跟踪我校多年招收生源情况看,初升高成绩在400~500分之间的初中毕业生,可以较顺利完成《药物化学》课程学分,学习状态较好。而近些年来我校招收的生源初升高成绩在300~400分范围内,学习状况发生了很大改变。 全国中职含药剂专业的卫生学校有百所,每年培养毕业生约上万人,中等职业药剂教育是培养医药行业高素质劳动者的主力军[3],中职药剂专业毕业生是国家药师的储备力量,这一群体在最基层的医疗卫生岗位上起着重要的作用,药物化学课程的学习影响着毕业生的素质、就业质量。多年来对我校中职药剂专业在校生《药物化学》课程的教授、学生的学习情况、毕业生就业情况跟踪调查发现,学生学习《药物化学》教科书困难的原因,提出建议概述如下。 1 目前教材使用现状 目前的中职规划教材《药物化学》有不同出版社的不同版本,这些教材结构合理、重点突出,内容力求简单新颖,也是教师了解药品知识的工具书。但使用中发现也有某些不足,很重要的不足在于,涉及到基础课知识,如有机化学中的醇、羧酸、酯类、苯胺、酰胺、苯环、杂环等基本知识时,学生们普遍不会。例如:盐酸普鲁卡因结构中的酯键易水解,很多学生不认识酯键;盐酸普鲁卡因结构中苯环上的胺是芳胺,学生同样不认识。基础课《有机化学》中学生已经学习过这方面的基础知识,专业课教学过程中却存在与基础课无法衔接的问题。授课中教师需要用大量的时间复习基础课的知识,很多学生环烷烃、苯环区分不开;烷烃、环烷烃、苯环、醇羟基、羰基、羧基等的化学结构的骨架写不出来,不仅忘光或没学扎实,还有很多学生即使老师反复指导复习也学不会。因此,出现了学生看不懂药物的化学结构式、不认识药物的官能团、不能理解药物的化学结构产生的性质、教科书看不懂的现象。对于药物化学的学部分学生出现了难学、学不懂、失去学习兴趣的情况,部分学生难以及格。以我校2004~2008级学生为例,药物化学考试不及格所占比分别为10.6%、27.0%、28.0%、20.0%、29.2%,不及格人数达到20%~30%,这种现象在我校以前教学中是罕见的。 2 分析原因 2.1 中职生来源状况 中职生来源于初中毕业生,现在的初中生与大学扩招前的初中生大不一样。由于大学不断扩招,初升高的学生比例大增,能升入高中继续读书,然后读大学的学生都进入了高中校门,而无法升入高中的、不想读高中的学生成为中专的招生对象。虽然,也有目标清楚而喜欢学习药学知识的学生,但生源普遍存在基础知识较差,理解能力与自学能力不强的特点。在初中阶段只学过元素周期表的简单《无机化学》的学生,进入中专学习了《有机化学》,然后学习专业课《药物化学》出现了不适应,学生的知识水平、记忆力、理解力偏低,与专业课无法接轨。笔者对在校生药剂班调查《有机化学》考试情况,不及格人数占45.9%,几乎占半数,虽然后来补考及格了,学习《药物化学》的困难仍不容忽视。 2.2 中职生心理因素 中职生正处于心理成熟期,对未来充满了幻想和迷茫。有想学习一技之长的学生,看到《药物化学》书中大块头的药物化学结构、复杂的药物理化性质,摸不到头脑,产生很大的心理压力也是原因之一。在学不懂、学不会的情形之下,产生自卑、厌倦情绪,不听课、不做作业,由此滋生出一些恶习,如上课看小说、玩手机、睡大觉。老师辛苦,学生痛苦。 3 措施 我校在升入职业技术学院之前是大连铁路卫校,是教育部全国重点卫校,具有五十多年药剂专业办学经验。我们在教学中采取了如下措施:①专业教师与基础课任课教师每学期一起备课,将专业课与基础课所涉及的内容互相沟通,以利于基础课教师授课中有一定的取舍,将专业课用到的知识在教学中作为重点内容讲授与辅导,力求达到较好的学习效果。②在学生入学初期进行专业教育,由经验丰富的教师、专业主任为学生介绍各门课程的特点,基础课、专业基础课和专业课之间的相互关联,今后就业情况、就业岗位运用所学习知识的情况等等,让学生明白在学校所学课程的重要性,几年来这种努力对大部分学生来看收效甚微。近期,以在《药物化学》课程完成课时多半的情况下对学生的测试为例,采取不记名方式,以了解学生的真实情况,让学生写出苯环、六元环烃、乙醇、乙酸、苯酚、酯键的化学结构,结果不会写的人数分别为苯环6.5%、20.0%、37.7%、49.1%、57.0%、75.0%。这种测试的目的是要了解药物化学结构中经常出现的官能团苯基、醇羟基、羧酸基、酚羟基、酯键等学生是否全部掌握。这些涉及专业课程中的药物化学结构、药物性质的基本知识,教师在《药物化学》授课中已经反复带领学生复习过。从测试结果看,超过半数的学生还是没学会。没有基础知识,《药物化学》这门专业课的知识难以学懂。我们要求中专学生在学习《药物化学》课程时,掌握药物的化学结构、类别、药物基本性质这些很简单的内容,以应用于今后岗位中正确使用药品、养护、贮存,避免药品氧化、水解、变质,避免药品使用中的配伍变化等等。改进教学过程、完善考核制度等方式,可提高学生分析和解决问题的能力[4]。 4 就业情况 以2004年以来毕业生的就业岗位调查情况看,04级入校成绩相对于后期招生生源成绩较好,在就业岗位上受到用人单位包括医院药房、药品批发公司、连锁零售药店等的好评,有部分毕业后自立门户开展药品营销业务,约有90%的毕业生接受继续教育顺利取得大专自考毕业文凭。05级毕业生的就业岗位调查,用人单位对毕业生评价参差不齐,大部分学生毕业后接受大专继续教育,在中专学习《药物化学》难度较大者学专课程时面对同样的难度。 5 建议 教材编写应考虑初中起点学生的知识水平和学生能力等特点。从多年来对教材使用情况看,在复杂难懂的药物化学结构面前学生产生了厌倦情绪。笔者对在校的61名学生以举手表决的形式调查,以了解是否喜欢学习《药物化学》课程,统计结果显示喜欢的占32.7%,不喜欢、学不会的各占60.6%,不学的占16.3%,不喜欢、学不会的占半数以上。由此认为,中职药剂专业教育缺少适应中职生自身特点的《药物化学》教科书,因此特提出如下建议: 5.1 教材编写应降低难度 近些年来为了适应药剂中专生社会就业岗位状况,国家在中职教材编写已经作出了努力,《药物化学》教科书难度有一定程度的降低,但以目前中职生的智力情况,根据其接受能力与理解力,教科书还应再降低专业性高深难度,增加趣味性,应通俗易懂,教材应易教易学。 5.2 增加《有机化学》基础知识的复习内容 在主要章节中增加与《药物化学》相关的《有机化学》基础知识的复习内容,方便大部分学生对基础知识的回忆,通过复习重要的基础知识,重复记忆基础课的基本内容,以利于教师组织全体学生统一复习、布置作业,引导学生由浅入深地学习专业课,使得难学的课程变得浅显易懂,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。 5.3 重视基本知识,教材编写应规范 正确使用药物、调配药物、指导患者正确用药是一名药学专业人员具备的最基本工作能力。常用药物基本化学结构、化学性质、药物在临床中的应用,以及与储存、养护有关的性质,这些内容难度不大,但很重要,有些教材中这些内容时有时无。因此,《药物化学》教材编写应规范,真正做到学以致用,有效利用资源,使毕业生所学知识够用。 5.4 教材形式多样化,增加科普性 在各论中将药物化学结构与应用有关的化学性质简单介绍后,可以彩色图插页的形式[5],将该药物的商品介绍给学生以增加感性认识,让学生从学习过程中体验到快乐、尊重和满足,也为以后应用打下基础。 5.5尝试取消《药物化学》课程 在中职教育中药剂专业,尝试取消《药物化学》课程,或将《药物化学》课程与其他课程合并而重新组织一本新的教材,介绍一些常用药物简单的化学结构、性质等基本知识,以就业够用为主。 6 小结 综上所述,教材编写应以人为本,与时代同步,由于生源的变化,学习主体的变化,目前《药物化学》教科书难度较大,《药物化学》教材需要改革。教科书是师生个体心理遭遇人类文化的媒介和向导,是教师引领学生进行精神漫游的路线图,它是教材的主体,是教学过程中师生依据的主要材料,也是考核教学成绩的主要依据和学生课外拓展和深化知识领域的重要基础。教科书编写的质量如何,直接影响着教育的内在质量和学生的发展[6]。教材的难易决定了学生的学习质量,也影响了就业能力。 化学与药物论文:浅谈化学合成药物的绿色化与发展趋势 【摘 要】绿色化学通过使用自然能源,避免给环境造成负担,避免排放有害物质,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量,从根本上消除或减少环境污染。本文探讨了化学合成药物的绿色化与发展趋势。 【关键词】化学合成药物;绿色合成;发展趋势 一、化学合成药物的绿色化 绿色有机合成是指采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂,选择具有高选择性、高转化率,不生产或少生产副产品的对环境友好的反应进行合成,其目的是通过新的合成反应和方法,开发污染最低、能源消耗最少的先进合成方法,从根本上消除或减少环境污染。近年来,实现绿色合成的几种可行的途径如下:(1)使用环境友好催化剂,提高原子利用率。有机合成中,减少废物的关键是提高原子利用率,所以在选择合成途径时,除了考虑理论产率外,还应考虑和比较不同途径的原子利用率。如二联苯的合成,常规方法是以PdCl2为催化剂,以含苯基的有机汞化合物为原料在吡啶中进行,但操作过程较为复杂,原子利用率低。若以具有高反应活性的GaP纳米晶为催化剂,就可以直接以苯为原料,一步合成得到二联苯。(2)使用环境友好介质,改善合成条件。传统的有机合成中,有机溶剂是最常用的反应介质,但是有机溶剂的毒性和难以回收,又使之成为对环境有害的因素。理想的有机合成,可以水为介质进行,可用超临界液体为介质进行。(3)采用洁净的有机电合成。电化学过程是洁净技术的重要组成。由于电解一般无需使用危险或者有毒试剂,且通常在常温、常压下进行,所以在绿色合成中独具魅力。例如,实现自由基环化反应,常规的方法是使用过量的三丁基锡烷,过程中存在的问题是原子利用率低、使用和产生着有毒的锡试剂。利用天然、无毒、手性的维生素B12为催化剂,进行催化反应,可在温和、中性条件下完成。(4)运用高效的多步合成技术。在药物的合成中,往往涉及分离中间体的多步骤反应。为实现绿色合成,研究发展的串联反应是非常有效的。串联反应包括有一瓶多步串联和一瓶多组分串联。前者是仿照生物体内的多步链锁式反应,使反应在同一反应器内从原料到产物的多个步骤连续进行,无需分离出中间体,又不产生相应的废弃物;后者是涉及至少3种不同原料的反应于同一反应器中进行,而每步反应都是下步反应所必需的,而且原料分子的主体部分都融进到最终产物中,是一类高效的合成方法。 二、化学合成药物发展趋势 (1)从药用植物中发现新的先导化合物并进行结构修饰、发明新药,是21世纪合成新药研究的重要部分。尤其是由于细胞及分子水平的活性筛选方法的常规化和分离技术的精巧化,有可能从植物中发现极微量的新的化学结构类型。同时,通过现代的筛选模型重新发现20世纪已经筛选过的植物化学成分的新用途,也为合成新药研究提供了更多的成功机会。(2)从天然来源发现新结构类型抗生素已经很困难,微生物对抗生素的耐药性的增加,不合理的使用抗生素,使得一种抗生素的使用寿命愈来愈短。(3)组合化学技术应用到获得新化合物分子上,是仿生学的一种发展。它将一些基本小分子装配成不同的组合,从而建立起具有大量化合物的化学分子库,再结合高通量筛选来寻找到一些具有活性的先导化合物。(4)有机化合物仍然是21世纪合成药物最重要的来源。化学合成药物仍然是最有效、最常用、最大量及最重要的治疗药物。当今世界大制药公司新药研究的主题仍是化学合成药物。(5)20世纪六七十年代,仪器分析(光谱、色谱)学科的逐渐形成,加快了化学合成药物开发的速度。进入21世纪,一批带有高级计算机仪器的发明,分离、分析手段的不断提高,特别是分析方法进一步的微量化等将使化学合成药物的质量更加提高,开发速度也会进一步加快。(6)药理学进一步分枝化为分子药理学、生化药理学、免疫药理学、受体药理学等,使化学合成药物的有效药理表现更加具有特异性。21世纪,化学合成药物会紧密地推动药理学科的发展,药理学的进展又会促进化学合成药物向更加具有专一性的方向发展,使其不但具有更好的药效,毒副作用也会更加减少。(7)利用计算机进行合理药物设计的新药研究和开发,展现出良好的发展前景。21世纪,酶、受体、蛋白的三维空间结构会一个一个地被阐明的,这给利用已阐明这些“生物靶点”进行合理药物设计,从而开发出新的化学合成药物奠定了坚实的基础。(8)防治心脑血管疾病、癌症、病毒及艾滋病、老年性疾病、免疫及遗传性等重要疾病的合成药物是21世纪重点需要开发的新药。(9)分子生物学技术的突飞猛进、人类基因组学的研究成就,将对临床用药产生重大影响,不但会有助于发现一类新型微量内源性物质,如活性蛋白、细胞因子等药物,也为化学合成药物研究特别是提供新的作用靶点奠定了重要的基础。综上所述,药物的绿色合成作为新的科学前沿已逐步形成,但真正发展还需对常规的有机合成进行不断的改革和创新。
医院药品管理论文:医院药房药品管理论文 1、药品质量管理机构及人员配备 药品质量,重于泰山。药品是治病救人,预防疾病,保健身体的特殊物品,她的质量问题直接关系到人们的身体健康甚至生命安全。医院药房应对药品的质量高度重视,成立专门的药事管理部门,对药品的使用、审核、不良反应监控、上报、药品质量分析等问题进行管理、指导、监督。建立药品合法资质大难。药品质量的管理人员,必须具备执业药师技术职称。药剂技术工作人员必须具备药剂士以上的技术职称。任何与药品有直接接触的人员必须具备健康证明,并对每人建立健康档案。 2、管理制度及操作记录 管理制度主要包括:药品购进、验收、储存、养护等管理制度,处方管理制度,拆零药品管理制度,特殊药品购进、储存、保管,使用管理制度,药品不良反应监测与报告制度,药品质量事故处理与报告制度,药品质量信息管理制度,“首供企业”和“首用品种”质量审核制度,近效期药品管理制度,不合格药品管理制度,退换货药品管理制度,安全卫生管理制度,人员健康管理制度,人员培训制度,服务质量管理制度,中药饮片购进、验收、储存、养护和出库复核等20项管理制度。操作记录主要包括:每批进购的药品具有真实完整的购进验收入库记录,麻醉药品使用记录、温度记录、拆零药品记录等。 3、药品的采购与验收 相对于一般商品而言,药品因其特殊性决定了它的质量问题容不得半点马虎。因此,就药品的采购来说,我们必须把好关,选购药品时,要采用集中招标,从合法的供货单位购药,以此来保障药品的质量。对供货单位的合法资格要经过仔细认证,保证万无一失,特别是对麻醉药品、精神药品、医疗用毒性药品、放射性药品等特殊药品,必须严格按照相关的管理规定,从具备相应药品生产资格的供货商处购货。此外对首次合作的企业以及首次进购的药品都要进行严格的审核,对购进的药品,管理人员需要逐一验收,并做好详细的记录,特殊药品要进行双人或是多人多次检验。 4、药品的储存与养护 药品的储存与养护要严格按照相关的规定执行。例如:《中国药典》2005版(二部)凡例,第11条对药品贮藏条件规定:“贮藏项下的规定,系对药品贮存与保管的基本要求,以下列名词术语表示:遮光,系指用不透光的容器包装,例如棕色容器或黑纸包裹的无色透明、半透明容器;密闭,系指将容器密闭,以防止尘土及异物进入;密封,系指将容器密封以防止风化、吸潮、挥发或异物进入;熔封或来封,系指将容器熔封或用适宜的材料严封,以防止空气与水分的侵入并防止污染;阴凉处,系指不超过20℃;凉暗处,系指避光并不超过20℃;冷处,系指2~10℃;常温,系指10~30℃。[2]这就要求药房工作人员在工作中必须做大细致、认真,同时也要求医院要及时配置相应的各种设备,冷处需要配置冰箱、冷柜。为保障药品的熔封,可以建设阴凉库,阴凉库中需要配置空调机、除湿机以及温湿度计。同时要定制木质柜架来存放药品,保障药品防止高度高于地面10cm,离四墙、屋顶超过30cm以上,同时在保障房间通风透气的前提下也要保障房间的避光。每月要定期安排专人对药品进行清点、整理,为节约成本以及保障药品的使用质量,要对保质期在6个月的药品进行登记上报,避免过期失效,造成不必要的损失。 5、药品的调配与使用 药房调配使用药品必须严格按照执业医师的处方和医嘱中的内容进行,特殊药品的调配使用必须要以专业处方为凭证,并及时、准确的做好记录,在药物的调配使用时,药剂人员首先要:查处方、查处方,对科别,对姓名,对年龄;查药品,对药名,对剂型,对规格,对数量;查配伍禁忌,对药品性状,对用法用量;查用药合理性,对临床诊断。在药品发放中,处方鉴定人员和药品调配人员需要及时签名,处方要按照相关规定保存,药品用量要按照相关规定配置,一般用药配置1日用量,急诊用药配置3日用量,特殊情况可适当增加用药的时间配量。同时,对药品的不良反应要收集记录,并及时上报给药品不良反应监测部门。 6、重视药房信息化管理 网络是现代科技的产物,他给我们的工作生活都带来了很大的便利,随着医院现代化、信息化的进程加快,网络已逐渐进入医院的各个部门,药房可以积极利用网络资源,对药房的各种信息进行管理,及时对全院的医生、护士、以及病患提供最新的药品信息,药品信息主要包括:各种新型药品;各种药品的相关质量信息;药品搭配的各种禁忌;各种药品使用的不良信息;以此来减少医护人员以及病患在药品使用中的错误做法,实现医学资源的共享,提高各个岗位的工作效率。 7、小结 医院药房是药品进出的窗口,促进药房管理规范化建设势在必行,只有将药房管理规范化切实的落实到医院的药房的建设中去,才能更好的体现出医院以人为本、以病患为中心的服务理念。 医院药品管理论文:医院药品管理和服务质量分析 1药品管理存在的问题 对于药品管理,不同的医院对此的态度不同,但是在传统医院管理理念的支配下,医院对药品管理大都存在一定的问题首先,体现在医院药品账目不明确。医院管理制度完善,领导忽视对药房的监督和管理,在药品出售的过程中,经常性的出现药品亏损的现象,影响医院的效益。目前而言,对于药品的管理主要集中在对药品数量管理上,药房工作人员需要对药方中的药品数目做到心中有数,并且定期盘查药品的数量,进行登记。但是就目前而言,制度不明确,药房工作人员工作积极性不够,对药品的数量登记不到位,常常出现药品库存登记与实际药品数量不符的现象。其次,医院内部制度建设不完善。医院内部制度的完善是保证医院各项工作有条不紊展开的保证,而且清晰合理的医院内部管理制度,能够在极大程度上提高医院的经营管理效益,提高医院的服务质量,维护医院的合法利益。但是就目前我国医院的实际而言,大部分医院职权划分不明确,很多岗位的职责不明确且相互权限相互交叉。就药品管理环节而言,由于医院纠纷的多发,医院只重视药品的购买,但是对于药品是否按照标准存储,多有忽略,使得很多药品由于不合理保管造成医院的经济损失。最后,医院管理模式落后。除了部分三甲医院逐渐建立计算机药品管理模式之外,大部分医院依旧执行的传统的人工登记的管理模式,管理水平相当落后,药品的信息不完善,医生对于药房的药品种类不熟悉,开出的药品药房缺少库存。药房的工作人员工作积极性不高,对于药品的信息不会主动传递给医护人员,这就给患者取药造成一定的困难。 2完善医院内部的管理制度 2.1明确药品管理人员的工作职责 药品管理中,居于主要地位的是药剂科。首先要对药剂科的全部工作人员进行定期的培训,培训内容不仅包括药学知识,还包括涉及药品管理的各项法律常识,加深药剂科工作人员对于本职工作的认识。其次是对于药房工作人员,对药房工作人员的工作流程进行规定,以规章制度的形式确定药房工作人员做好库存工作,对于药品的出库、进库进行详细登记,对于库房中药品的数量和种类做到心中有数,与医护人员沟通,做到信息一致,确保医生开出的药品在本院药房内能够取到,方便患者拿药。再次是提高窗口工作人员的服务意识,真正的树立为患者服务的意识,并对其服务水平以及服务质量作出考核,实行相关的奖励制度。提高工作人员的服务意识。 2.2完善医院制度 医院制度的完善需要医院领导的大力支持,医院的制度完善需要医院领导立足于本院的具体实际,借鉴其他医院的管理制度,制定出能够促进本院发展的管理制度。对于药品的管理制度需要从药品管理的各个环节入手,如规范药品采购的流程、药品管理的规定等等,并将各个环节的工作落实到具体工作人员身上。如果出现药品问题,能够第一时间找到负责人。有资金支持的医院,应引进计算机管理系统,在计算机系统中明确出各个岗位的具体职责,实现全院药品信息的一致性,在完善药品管理的基础上实现医院效益的最大化。 2.3建立究责制度 究责制度的落实需要在详细完善的医院管理制度的基础上实现,医院内部完善管理制度,严格规定各个岗位的职责,并且明确各个岗位工作人员的具体工作任务。在此基础上,完善究责制度,出现各种不规范操作流程,做出明确的处罚规定。促使工作人员在心理上建立坚实的防线,确保工作人员认真工作,并且严格按照医院的各项规章制度完成工作内容。 3加强药品管理,提高药剂科的服务质量 3.1加强对普通药品的管理 根据《药品管理法》的规定,严格控制管理药品的有效期,对医院药品的种类以及药品数量和有效期登记完善,由一位药剂师专门负责此项任务,建立药品有效期的专门登记表,对药品的出库及时登记,并对新进药物的有效期准确记录,登记在册,保证药房内的药物都在有效期内。对于药品的存储,药品的存储不同的药品要求则不同,因此对相同存储环境要求的药品进行统一放置,并将易串味药品与其他药物严格区别放置。 3.2特殊药品的管理 血液制品与麻醉药品在药剂科居于特殊地位,需要采取特殊的保管措施,对于血液制品需要低温放置在冰箱内,并避免阳光的照射,保证血液制品的质量。麻醉药品的管理与血液制品相比,更加严格,麻醉药品需要由专人负责,在需要麻醉药品时,要求医护人员具备执业医师以上开出的处方,处方中麻醉药品的数量需严格控制。对于麻醉药品的管理需要管理人员每天进行核对,确保实际药品数量与账面一致。 4结束语 医院药品管理是医院管理的一个重要环节,也是药剂科工作的重点,药剂师需要熟悉国家有关药品管理的法律法规,坚持依法用药。加强药品管理,首先需要医院加强本院的制度建设,在制度完善的基础上,提高药品管理质量和工作人员的服务意识,实现药房在医院工作中的实际作用,并进一步提高医院的经济效益和社会效益。 作者:巫朝伦 单位:中国人民解放军第211医院 医院药品管理论文:医院药品管理对策探讨 药品是医院开展医疗服务工作,预防、治疗、诊断疾病的一种特殊商品,是保障人们健康必不可少的物质保证和重要手段[1]。近年来,随着经济社会的发展,医疗技术的快速发展及进步,药品在医疗服务过程中突显出特殊的地位。因此,提高药品的认识,提高药学服务质量需要加强药品管理,从而施行有效的管理制度[2]。本文对医院如何加强药品管理及对策进行探讨。 1.严格控制进药环节,加强药品管理 药品是关系广大人民群众生命健康和安全的一种特殊的商品,因此要坚决杜绝假冒伪劣药品进入医院,如果医院药房出现假药,这样的药品不仅不能治病,还可能会夺去人的生命。因此,医院领导及药品采购人员应以高度的责任感,以保护人民群众生命健康安全的思想高度,按照中华人民共和国《药品管理法》和《医院药剂管理办法》的规定,在药品采购时严把“五关”:即:人情关、进货关、入库关、使用关和不良反应监测关,坚决杜绝和排查假药品进入药房。要做到以下几个方面: 首先,在采购药品时必须选择各种证照资质齐全的正规公司或知名度高的大中型制药厂的合格产品,要详细查看核对公司的资质及药品生产批号等,并且要经过医院领导审批后才可购进;其次,如医院要购进新药时,必须严格按照制度和程序来办,先到医院各科室申请,再经医院药事管理委员会集体讨论和医院领导同意后按招标程序采购;再次,医院购进的药品,必须先经过药库保管员严格验收、检查质量是否合格后才能入库[3];最后,发现药品出现质量问题或有效期在半年以内的药品进行退货,不再药房流通发放。我院通过采取上述一系列措施,保证了医院药品质量,杜绝了假冒伪劣药品进入医院药房。 2.建立健全制度保障,提高药品的有效使用质量 2.1医院严格执行岗位责任制,药剂科要不定期组织对临床药学及相关法律知识的培训,提高对药品质量管理的思想认识;加强药品有效期的监管,各个药房定期报告药品有效期情况,对于三个月有效期内的药品进行上报和汇总,对于临近有效期的药品,药剂科通过组织召开专题会议,重点讨论后形成处理意见进行处理。 2.2医院严禁退药,在特殊情况下需要退药的,要临床科室根据患者的医疗状态,填写好药品不良反应报告单,并经主管医师签字、药师审核后交回,才能退药,这样既解决了特殊患者的用药,又避免了退药过程中偷换药品的不良现象。 2.3医院采购药品时需要制定合理的采购计划,根据以往时间的用药情况及数量,尽量减少药品积压。一般采购以一个月的用量为基础,月中补充、月末应急,从而降低医院成本,减少浪费。 3.加强药房药品管理,提高药品管理质量和药学服务质量 3.1加强对药品的效期的检查使用和管理。随着新出台的《药品管理法》颁布实施,药品的效期管理成为药品管理和药房工作的重点,针对这个问题,我院应用电脑建立效期药品一览表和数据库,由一名药剂师专人负责,每次进药均能及时、准确的核对药品有效期,做好登记。 3.2特殊药品管理。血液制品、麻醉药品及低温保存的药品都应采取相应的保管措施。低温保存的药品应放置于冰箱,见光易分解的药品要放在棕色或者黑色的瓶子里,应避光保存,以确保药品的质量和疗效。麻醉药品的管理要严格执行“五专”管理,即:专人负责、专柜加锁、专用账册、专用处方和专册登记。使用麻醉药品的医务人员必须具有执业医师以上能正确使用麻醉药品才能开处方。同时对每张处方的限量,应采取措施,杜绝滥用麻醉药品的现象发生。对贵重药品应根据处方在电脑量化管理的同时,实行每天核对统计制度,检查核对,做到账物相符合[4]。 总之,药品管理是药房药剂师的中心工作和重要任务,药师应学习遵守《中华人民共和国药品管理法》,做到依法用药,依法管药,加强药品管理可控制药品在流通过程中的差错,减少药品的过期和流失,从而保护患者的利益和保障人民群众健康,提高医院形象和医院的经济、社会效益。在实际工作中不断探索新经验和管理办法,充分利用计算机及网络自动化的优势[5],使药品管理更加科学、规范和有效,从而保护患者的利益和保障人民群众健康,提高医院形象和医院的经济、社会效益。 医院药品管理论文:基层医院药品管理对策建议 药品是医疗工作中必不可少的物质保证和重要手段,药品的质量直接关系到广大患者的切身利益[1],保证药品质量是现代医院发展的基本要求。基层医院发展由于受到历史条件的限制,药剂科在药品管理上与三甲医院等大医院相比具有一定的特殊性,现将本院的药品管理总结如下。 1严格执行法律法规和各项规章制度 药品管理是药剂科工作的重要内容,药剂师应熟悉和掌握《中华人民共和国药品管理法》,做到依法用药,依法管药。严格遵守药房工作制度、处方管理制度、药品管理制度、麻醉药品及精神药品管理条例等工作制度[2]。只有严格按照规章制度操作,才能保证患者在临床中用药的安全性、合理性、有效性。特别是对麻醉药品的管理,应加强处方审核,肿瘤患者应用麻醉药品,需验证专用麻醉处方和《麻醉药品专用印鉴卡》供应,并登记患者身份证号码,用麻醉药品空安瓿按固定的量对换,严格按规定控制麻醉药品用量,防止麻醉药品流失,给社会造成危害。 2提高工作人员的综合素质 2.1加强职业道德素养教育良好的职业道德素质是药品管理的基本内涵,通过学习、认真贯彻执行《药品管理法》,同时不断加强党和国家的各项卫生法规学习,在实践中提高药剂人员的政治思想觉悟,提升职业道德素养,增强为人民服务的决心。 2.2加强业务学习随着新药不断出现,多种药物联用、老药新用、新老药并用、中药应用、中西药合用已成为临床用药的新趋势。这就要求药剂工作人员要有丰富的药学知识来满足患者需求,需要不断加强理论知识学习,掌握各种药品的适应证、用法、用量、药理作用、不良反应等,熟悉药物之间的配伍禁忌、联合用药、使用剂量、药品更换等是否合理,保证临床用药安全,尽可能了解药品的结构、物理化学性质,并不断学习药品保管知识,提高自身素质。坚持日常学习,不断充实自己,使工作人员真正成为一支专业技术强、法律知识面宽,既掌握法律又掌握药品专业技术知识的高素质医疗服务人员。 3加强药品管理 药剂科工作人员要及时掌握医院所有药品的有效期,加强与临床各科室的交流沟通,对各科室药品的有效期及时反馈,保证临床用药安全。普通药品按针剂、片剂、贵重药分类摆放,并按药理作用分类放置,贵重药品要每天查对药品数量,并进行交接班,记录在案[3]。麻醉药品和一类精神药品严格按照《麻醉药品和精神药品管理条例》进行管理,执行专库(专柜)保管,专库(柜)必须执行双人双锁保管制度。建立麻醉药品、精神药品的专用账目,专人登记,定期盘点,入库前,应坚持双人开箱验收、清点,双人签字入库制度。出库时要有专人对品名、数量、质量进行核查,并由第2人复核,发货人、复核人共同在单据上签字。二类精神药品,可储存于普通的药品库内。 遇光易变质的药品(如银盐、双氧水等)用棕色瓶或用色纸包裹的玻璃器包装,防止紫外线的透入;避光保存的药品,放在阴凉、干燥、光线不易直射到地方。不常用的怕光药品,储存于严密的药箱内,药橱或药架应以不透光的布帘遮蔽;见光易氧化、分解的药物,保存于密闭的避光容器中。易吸湿的药品,用玻璃瓶软木紧、蜡封、外加螺旋盖盖紧;控制药库内的湿度,以保持相对湿度在45%~75%,并用防湿设备,如除湿机、排风扇或通风器,加用吸湿剂(如石灰、木炭等)[4]。一般药品保存在常温库(1~30℃),若是“阴凉处”或“凉暗处”是指不超过20℃,冷处是指10~20℃。根据中草药材特性加以妥善保管,严格控制水分和储存场所的温度、湿度,避免日光和空气的影响,在储存过程中,应控制室内温度、湿度。 4开展处方点评制度,促进临床合理用药通过处方、病历的抽查,研究、分析不合理用药,并根据《中国药典》、《临床用药须知》、《抗菌药物临床应用指导原则》、《处方管理办法(试行)》、《麻醉药品与精神药品管理条例》、教科书、药物说明书等进行点评,包括适应证、剂量、用法、复合用药等。制定公平、公正、奖惩分明的处方点评制度,力求科学、客观地点评处方,促进用药规范合理。 药剂科要力所能及提供临床药学服务,应用药学专业知识,向医师、护师和患者提供个体化的合理用药指导,从而最大限度地提高药物疗效,减少药物不良反应。收集有关资料,开展药物不良反应监测、药物警戒及药物流行病学研究,分析药物不良反应原因,并根据国家、省、医院药品不良反应的发生情况,对药品不良反应发生率高、疗效不确切的药物使用进行监控,指导临床合理用药。 医院药品管理论文:医院各种药品管理制度 医院药剂工作是医院工作的重要组成部分,,全国文秘工作者的!加强药品管理,确保药品质量是提高医疗质量,保证患者用药安全有效的重要环节,医院药学科必须根据医疗、科研的实际需要,以中华人民共和国《药品管理法》和《医院药剂管理办法》的规定,加强医院药剂管理,严把采购、保管、使用关,为人民健康服务。 一、西药管理 (一)采购药库管理人员负责全院的药品采购供应工作,根据每月由微机输出各类药品消耗动态,按时编制药品分期采购计划,经有关领导研究批准后方可采购,在供应政党情况下库存量一般为2~×××个月,特别注意解决药品紧缺与积压两方面矛盾,摸准用药规律,把握药品市场动态,掌握供求信息,严把质量关,不进“三无”及伪劣药品和非药品,畅通购药渠道,坚持按主渠道进药,健全外部调整网络和内部流通体系,预见药品前景,把握最佳购入时机,对抢救急用药品积极组织进货,保证医疗需要。 (二)验收购进、调进或退库药品,由药库管理人员、采购人员严格验收。对品名、规格、数量、批准文号、生产批号、生产厂家注册商标、有效期限、外观质量、包装情况、进价等项进行验收核对,全部合格逐项填写药品验收入库记录本,经与原始单据核对无误,采购、保管人员双签字后方可入库,交有关领导签字办理专帐付款。 (三)保管药剂人员要认真执行药政法。对麻醉药品,医疗用毒性药品、精神药品、贵重药品、自费药品,必须按其有关规定严格管理。保管药品库房建筑必须坚固、干燥、通风。易燃易爆药品需保管入危险品库内。防火安全设施要齐备。 库存药品按性质、剂型分大类、再按药理作用系统存放,注意药品要求温度低温保存,全国文秘工作者的!药品需冰箱内存放,需避光药品注意放在非光照处,效其药品及时登记,定期检查。做好防霉、防虫、防鼠措施。有完善的药品帐、卡进行,定期清查盘点,做到帐物相符。 (四)调配配方人员必须认真负责,严格执行操作规程,收方后执行查对制度,核对处方内容无误后,方可调配。处方调配要细心、迅速、准确,核对双签字。对麻醉药品、医疗用毒性药品,精神类药品的调配必须按其有关规定审方、调配。如发现问题及时与医师联系更改后再调配,药剂人员不得私自更改。对急救抢救用药随到随配随发,不得延误。 (五)使用门诊药房供门诊病人使用,病区药房药品供住院病人使用。药剂人员必须把好使用关,对麻醉药品、毒性药品、精神类药品、贵重药品的使用,必须依据有关规定、专方、限量使用,消耗要逐日统计。自费药品要严格管理,不得用于公费处方。杜绝滥开方,开大方,对不合理用药的处方,药剂人员可拒绝调配。 药剂人员应主动深入科室征求意见,介绍国内餐新药及其药理作用、性能、注意事项、不良反应的有关资料,使临床用药不断得以更新。 二、中药管理 (一)采购根据本院业务性质和工作范围,参考微机输出药品消耗动态及不同季节用药情况,编造采购计划,经有关领导批准后进行采购,正常情况下库存量限定2~×××个月。 采购必须严格按中华人民共和国《药品管理法》规定执行。 不得购进伪劣、变质和非医用药品。采购人员自觉遵守管理制度,廉洁自律,遵守国家法令,严把药品质量关。坚持从正规渠道进药,严禁从私人手中购药,确保人民用药安全。 (二)验收严把验收关是临床用药安全的重要步骤,中药的真伪、优劣、霉变、虫蛀、掺假问题比较突出,要求验收人员根据原始凭证进行品名、规格、产地、质量、数量、价格等方面的验收。中成药需按规定验收核对。验收合格后按原始凭证填写入库单及时入帐。要求帐物相符。 (三)保管中药保管视药物不同特性、采取相应的贮存方法,按药物性质,入药成分或帐号次序集资保管,注意室内干燥、通风、掌握好室温与光线对药物的影响。 不具芳香性的根茎叶花宜放木箱阴凉处,气味芳香及贵重药品宜密闭于瓷器内,易生虫又不易爆晒的需熏蒸;果实、种子类需密闭于瓷罐及缸中防鼠;动物脏器及胶类药品需保存于盛石灰装置的瓷罐中;对毒性药品、麻醉药品需专人专柜加锁保管。 (四)调配中药调剂室负责全院各临床科室所用中药的调配,调剂人员根据本院医师签名处方进行调配。调配人员要严格按调配制度进行调配。称量要准确,如一方多剂者分包要等量;如需“先煎”、“后下”、“烊化”、“冲服”、“包煎”等药品应单包,并注明煎服方法。调配毒性药品需经二人核对,调配后量具应及时清洗干净,处方调配后经第二人核对无误后实行双签字再行发出,急症处方随到随配方发药,不得延误。 (五)使用调配毒性中药及精神类药物必须遵守《医疗用毒性药品及精神药品管理办法》管理使用,贵重药品都应有专人、专柜保管。建立登记、逐方销存、定期检查、帐物要相符。 紧缺药品的使用只应用于配方中,不得以单味药出售,并注意向临床介绍其代用品性能以弥补配方上的缺药。新晨 三、特殊药品的管理 特殊药品是指麻醉药品、精神药品、医疗用毒性药品和放射性药品,《药品管理法》规定对上述药品实行特殊的管理办法。 (一)麻醉药品麻醉药品系指连续使用后易产生身体信赖性且能成瘾癖的药品,麻醉药品只限于医疗、教学、科研需用,麻醉药品的采购,保管、调配、使用必须按照《麻醉药品管理办法》执行,麻醉药品处方权由医师以上职称,经医务科审批方可执行、签字字样由药房备查。药学科对麻醉药品严格执行“五专”管理,即专橱加锁、专册登记、专帐消耗、专用处方和专人负责管理。 (二)医疗用毒性药品医疗用毒性药品系指药理作用剧烈、治疗剂量与中毒剂量相近、用量不当会致人中毒或死亡的药品。毒性药品的收购、供应、使用必须按《医疗用毒性药品管理办法》执行。必须建立保管、验收、领发、使用核对制度、须有责任心强,业务熟练的中级以上药师负责保管,专柜加锁,专帐登记。毒性药品包装容器及存放专柜必须印有毒药标志。 医疗用毒性凭医师规范处方进行调配,每日不超过二日极量,配方人员必须认真、负责、称量准确,中级以上职称药师复核、签名盖章发出。对未注明“生用”中药,应当付炮制品,调配毒性药品用具必须随时清洗干净,技工炮制毒性药品必须按照《中华人民共和国药典》或省、自治区、直辖市制定的《炮制规范》的规定执行,处方保存三年备查。 (三)其他非医疗毒性试剂药品非医疗性毒性试剂药品的管理使用,应以医疗用毒性药品的管理使用,由责任心强的专人负责,专柜加锁双人保管、专帐登记调入与使用,调配毒性试剂时必须做好个人防护。称量、配液需双人复核实行双签字。所有毒性试剂配制单保存二年备查。 医院药品管理论文:强化医院药品管理 [关键词]加强;医院药品;管理; 经济核算随着我国医院管理规范化,药品管理也逐步迈上了系统化、制度化、信息化管理轨道。其中,作为减少药品消耗、控制成本最直接最有效的经济核算方法在药品管理中扮演了越来越重要的角色。 一、我国药品管理现况 1.1、药品管理现状现在,药品管理在医院管理中的地位已引起决策者的重视,在药品管理的每个环节都投人了人力物力,加强药品管理的规范化和标准化,使我国医院药品管理得到了长足的发展。以往医院中药品管理制度不健全、药品保管紊乱、用药不合理、药物品种杂、药品价格乱等问题得到了较好的解决。除此之外,大部分医院还加强了精神药品、麻醉药品使用的管理、“有效期”药品的管理以及无失效期药品的管理等细节问题,使医院管理的深度和信度有了质的提高。 1.2、药品管理的趋势随着时代的进步和市场经济的发展,医院药品管理有向信息化、集约化发展的趋势。计算机技术,条形码技术在医院药品管理中的应用,药品编码、数字化都体现了药品管理的信息化方向。而近年兴起的经济核算方法则是医院药品管理集约化发展的特征。 二、运用经济核算加强药品管理 2.1、经济核算经济核算就是利用价值的形式,通过记帐、算帐的方法,对卫生保健服务的劳动消耗和成果进行记录、计算、分析和对比,力求用尽可能小的劳动消耗取得尽可能大的社会、经济和环境效益。经济核算的兴起和发展为医院实现保证一定服务水平前提下,控制药品消耗而降低成本的目标提供了较好的方法。现有的许多医院经济核算系统只是针对医院的整体产出以及医疗科室的效益问题进行经济、成本核算,但却很少涉及到现今医院经营环节中不可或缺的重要部分—药品的管理。作为目前我国医院收人的重要来源,忽视了药品的管理就不可能真正实现控制成本、增加效益的目标。 2.2、药品管理中的经济核算办法在药品的具体核算过程中,为了核算反映和监督医院药品购人、销售流转的全过程,财会部门应设置和“药品”、“药品进销差价”两个总账科目,核算药品的购人、领发、销售,以及药品成本和药品进销差价。 2.3、经济核算应注意的问题准确计算药品收人。药品收人总额包括医院购进药品和自制药品收人,含药品经营成本、加成收人、折扣收人、加工增加值等所有收人。符合国家规定的药品折扣收人必须计人药品收人。保证药品收支结余的正确性。 三、经济核算管理的扩展方法 3.1、物流技术应用现代物流技术的兴起和发展为医院实现保证一定服务水平前提下,控制药品消耗而降低成本的目标提供了较好的方法。它可以应用在包括药品的需求分析及预测、订单处理、自制药剂的生产及运输、药品的仓储以及药品的临床使用等方面。其应用于医院药品管理的优秀是各临床科室采用适时的按需实物分配。这样可以在保证服务水平较高的情况下实现成本的最低,特别是各科室的库存成本。而医院内药房或药剂科则可以通过这种分配保证低库存水平下的供给,并实现对临床科室高服务水平的支持。 3.2、高低限量法在药品的库存管理中,高低限量法是比较实用的方法。优秀就是用计算机统计特殊时期药品出库量、新药出库情况、长假期间处方量及药品销售额,根据这些数据确定药品存储量,尽量降低存储成本。在实际操作过程中,药品的高限量是指库存量达到该上限时应停止采购药品,这一库存量将保障药品某段时间的供应;药品的低限量指库存量降到这个点时应及时采购药品,这一库存量保持在下次采购到货之前药品不断药。医院可根据自身情况制订出合适的高低限,例如每种药品的高限量可定为该药品20d用量,低限量则是其10d用量。因为药品用量具有不稳定性,可每两、三个月进行一次全面调整,平时若单个药品流通数量变化很大,可及时调节该品种高低限量以保证药品供应或防止药品积压。高、低限量的使用,避免了传统上人为凭记忆及经验等方法进行请领药品的弊端,同时也不会造成一些药品的积压或漏补现象。但在应用中需注意特殊时段所需药品的高低限量应经常进行跟踪调节,保证没有药品脱销现象发生。新晨 3.3、ABC分类法ABC分类法属于运筹学方法,运筹学是近40年发展起来的一门新兴学科。它的目的是为决策者在决策时提供科学的依据,它是实现管理现代化的有力工具。运筹学在自然科学及社会科学中都得到了极为广泛的应用。ABC分类法属于运筹学中的库存理论。这种方法是根据价格及在医院医疗工作中的重要程度对药品进行分类。然后针对不同类的药品建立不同的订购和存贮模型,采用不同的库存策略。ABC法对医院现行的库存策略改变不大,但对经济效益的提高效用十分显著困。通过以上对我国现阶段药品管理现状的描述,对药品管理方法和发展趋势的介绍,可见经济核算方法是现代医院药品管理的重要方法之一。如果正确的利用经济核算方法,是能够加强药品管理的质量,是能够提高医院的社会和经济效益的。 医院药品管理论文:医院麻醉药品管理感想 麻醉药品采购 我院是二级甲等医院,于2006年加入网上河北省特殊药品监督管理系统,麻醉药品从此实现网络采购,网络建设显著提高了监管力度。药品采购时需有专职采购人持主管院长、医务科主任和药房主任签字一式两份的特药采购计划,凭印鉴卡和KEY到指定的麻醉药品经营单位购买,购买药品付款必须采取银行转账方式不得现金支付,并有专车运送,保障在路途上的安全。采购完毕,所购药品、印鉴卡和一份采购计划一并带回,妥善保管,后由网络系统操作员到网上如数勾兑,完成网上进帐。 麻醉药品的药库管理 麻醉药品入库做到货到即验,双人开箱,清点验收到最小包装,验收记录双人签字。清点好数量,置入保险柜。本院因场地所限无专库,故保险柜设双锁,库房具有相应的防火措施,有监控设施和报警装置,且报警装置与医院保卫部门监控中心联网。药库设有2个登记本:麻醉药品验收记录和麻醉药品进出库登记,进出库详尽填写。麻醉药品的采购计划要严格按临床用量制订,多购造成积压且麻醉药品不允许退换,购买时也需当面点清。因本院设门诊药房和住院药房24h值班,为方便取药故在门诊存放一定的周转量,设二级库,负责全院麻醉药品的供给,请领药品为2周的使用量。同样建立入库帐册,也与药库一致,实行双人双锁库房管理。也由经培训合格的主管药师负责麻醉药品和账目的管理,每天上网填写麻醉药品使用的电子清单,接受省卫生厅的麻醉药品管理和监督。 麻醉药品的使用管理 由医院授权具有麻醉药品处方权的主治医师亲自诊查患者,为其建立相应的病历,留存患者身份证明复印件,要求其签署《知情同意书》,病历由医院保管。患者到收费通知处交费后由护士持处方到药房,经药师审核合格后,由护士在麻醉处方专用登记簿上逐项填写所列内容。门诊患者注射完后,空安瓿由护士立即交回药房,住院患者由护士在每次取药前先交一空安瓿给药房,并填写空安瓶的登记记录,审核无误后发药。做好当日消耗统计,严格做到每日台账、手工账目、实物均相吻合。填写麻醉药品专用统计表,做好交接班记录。 加强麻醉药品处方的管理 新版处方管理办法对麻醉药的管理更凸显了人性化的特点,提高了患者用药的可获得性,倡导让晚期癌症患者无痛死亡,体现了对疼痛患者生存质量的重视,同时对医疗机构的专业服务水平、药品管理水平提出了更高的要求。麻醉药品处方各科统一请领,记录发放数量和处方号。严格据病情及适应证开具,据癌痛患者对疼痛的感觉程度不同,开具不同剂量及数量的止痛药,特别要求医师及药师对患者做好合理用药指导,采取个体化跟踪给药,避免超量使用而引起依赖性或成瘾性。如为门诊癌症患者家属代取药,应同时写明代取药者的姓名和身份证号。指定医师开具处方,既方便取药,又保障麻醉药品安全。麻醉处方具有编号,填写错误或毁坏的处方,各科均要保存备案,严防遗失。随着信息化高度发达,各大医院均在逐步淘汰手写处方,执行电子病历和电子处方,但至今未对麻醉药品的电子处方进行相关规定,希望在今后的工作中各医院相互总结探讨出一套符合信息化特点的规章。 完善监督检查 在监督检查中应严格落实五查[1]:一查管理法规培训考核落实情况;二查安全设施情况;三查五专落实情况和帐物相符情况;四查麻醉药品进入医疗机构后各环节记录的落实情况;五查麻醉药品处方管理情况,全方位规范麻醉精神药品的管理。在主管院长的督导下,由医务科、药剂科和院纪检委组成专门检查小组,定期进行麻醉药品的全方位督导,在本院麻醉药品的管理上发挥巨大的作用。在检查督导基础上,加强培训学习,如药监部门组织的培训、医院组织的讲课、科室组织的学习。 完善管理,改变临床用药观念,完善合理用药制度 以往哌替啶在一些基层医院几乎成了医师处方麻醉药品的惟一选择,据WHO癌痛治疗三阶梯方案的要求,不提倡只使用哌替啶。治疗原则上尽量采取口服、定时、按阶梯给药治疗,因人而异,个体化给药,将血药浓度维持在一个稳定水平,尽量使患者处于满意的无痛状态。由于吗啡缓释片具有药物释放平衡、峰谷比值低、成瘾性低、止痛效果好等特点,已成为癌痛“三阶梯”治疗的推荐口服药物[2]。我院据患者实际情况制定出个体化的用药方案,规范了哌替啶注射液的使用,明确哌替啶注射液主要用于外科术中强化麻醉和术后镇痛及结石绞痛,对于癌症患者不宜选用哌替啶。这是由于哌替啶注射液虽镇痛起效快,但维持时间短(2.5~3.5h),其代谢产物去甲哌替啶有毒性且易蓄积出现中枢神经系统症状,导致烦躁、焦虑不安及癫痫发作,该药皮下或肌内注射均可引起局部发炎和软组织硬化,且镇痛长期效果仅为吗啡的1/10~1/8[3],因此该药不被推荐用于癌症患者长期止痛治疗,WHO也亦建议不再将哌替啶作为癌痛常规用药[4]。目前,我院哌替啶注射液主要用于术中强化麻醉和术后镇痛及结石绞痛,对于癌症患者选用吗啡缓释片、吗啡注射液,进一步完善合理用药。芬太尼为强效镇痛药,血浆半衰期短、不良反应少,适用于麻醉前、中、后的镇静与镇痛,是目前复合全身麻醉中常用的药物[5]。我院芬太尼用量随手术量的上升而增加。芬太尼透皮帖剂适用于阿片类镇痛药的癌症疼痛或其他疼痛患者,其作用时间长达72h,维持时间长、作用强,但其价格昂贵,限制了临床医师及癌症患者的应用频率及认可。可待因片是强效中枢性镇咳药,多用于无痰干咳及剧烈、频繁的咳嗽,我院用量不多。布桂嗪原为第一类精神药品,2005年11月改为麻醉药品,为速效镇痛药,镇痛作用为吗啡的1/3,与吗啡相比不易成瘾,但有不同程度的耐受性,我院主要用于不能用阿片类药物的晚期癌症患者或用于癌症早期,用量较小。羟可酮用量近年有上升趋势,有报到多种疼痛中羟可酮的止痛效果优于吗啡[6],但在口服止痛药中吗啡还是主导药种。纵观我院麻醉药品的用量,排在第一位的为吗啡缓释片,其次为芬太尼注射剂、哌替啶注射剂、吗啡注射剂;从用量上看,哌替啶的用量还是偏大,这和癌症三阶梯疗法的理念相勃,还有待于进一步改进。 本文作者:李晓卿工作单位:河北省保定市第三中心医院药剂科 医院药品管理论文:医院病区药品管理规章制度 1.各科室根据需要设定病区药品种类和基数(含急救药品,麻醉及一类精神药品、大输液制剂等),交药剂科、医务处、护理部审定并备案。 2.药品领入后,根据储存要求按“5S”管理原则分类放置,标识清楚,同一药品按失效期由近到远的顺序排列摆放。 3.急救药品应专人管理,定点、定量放置,每班清点并登记签名。 4.麻醉及一类精神药品按相关规定管理。病区设专人管理,专柜存放,加锁保管;每班两名护士清点、交接并双签名,保证基数;医生开具医嘱及专用处方后方可使用,用后保留空安瓿,其他人员不得私自取用、借用;建立麻醉及一类精神药品使用登记本,注明使用时间、患者姓名、床号、药名、剂量及余量处理方式,护士两人核对签名。 5.高危药品如氯化钾注射液、浓氯化钠注射液等应使用红色醒目标识,单独存放。 6.每月清查库存公药,检查公药数量、质量并记录,防止药品积压变质。 7.病人的药品应注明床号、姓名,单独存放,专药专用,停用后及时清退(退药应保持包装完好)。如病人已结帐出院,应将剩余药品交病人带走或召回病人,退药后重新办理结帐。 8.护理部、药剂科每季度组织联合检查,督导病区药品管理的落实。 医院药品管理论文:医院药品管理规范化论文 摘要:通过加强药品的采购、领用、库存的管理及药品核算管理,对保证医院药品的安全完整、加速资金周转、降低消耗、减少浪费,提高经济效益起着重要作用,同时作为医疗重要组成部分的药学工作,应该顺应医疗制度改革,实现功能转变,通过药品和药学技术手段向患者提供更加满意的药学服务。 关键词:医院药品;规范化管理;经济效益;保障 药品是医院为开展正常医疗业务工作,用于诊断、治疗疾病的特殊商品,具有品种多、数量大、价格零散、经常变动、领用频繁,在医院库存中占有较大比例,是医疗业务工作中必不可少的物质保证和重要手段,是医院资产的重要组成部分。因此,加强医院药品管理严格控制药品消耗,对提高医院经济效益起着重要作用。 医院药房是集管理、技术、经营、服务等于一体的综合性部门。药房不仅要保证提供给患者准确、质量合格的药品,而且要保证患者安全有效地使用药品,确保医疗费用更为经济合理。药房管理机制必须由原来的封闭式经验管理逐步过渡到开放式科学化管理理念并贯彻到药房工作的各个环节中去,促进管理模式的革新。 一、采购管理 1.1医疗机构应建立健全药品采购管理制度,明确采购计划,确定采购方式。药品采购应由医疗机构具有请购权的部门统一采购,按计划并严格执行《药品集中招标采购工作制度》和《新药引进工作制度》。采购最优价格,合理确定不同药品的采购量、供应商,依据本院基本用药目录、库存情况、临床需要等制定采购计划。通过预算计划,能使采购活动的控制具有可操作性,既要考虑药品的保险储备,防止缺货药品的发生;又要考虑药品的积压,防止储备成本过高。对药品采购实行内部控制制度,提高药品价格的透明度,降低药品费用及采购成本。纳入政府采购和药品集中招标范围的,必须按照有关规定执行。对于新品种采购,应有使用部门提出申请,由归口管理部门集中报本单位药品审批机构审核,按规定程序审批后办理请购手续。同时,医疗机构应当制定紧急情况下,特殊药品的采购流程,以满足临床需要。 1.2一些不法经销商会进一些假劣药品,并且以次充好,通过各种关系和手段使假劣药品进入医院,其中大部分都是通过商业贿赂或者变相的商业贿赂手段进行操作的。这样就会提高药品的价格,坑害患者,不能保证医院的医疗质量,延误病情,更有甚者会导致患者死亡,给患者家属和医院、医生带来极其严重的后果。所以加强对药品的采购管理,杜绝假劣药品进入医院成了药剂科工作的头等大事。 1.3加强内部控制,建立健全药品采购制度。通常由药库或药房、病房等部门对所需购买的药品填写申请单,注明所需药品名称、数量、价格、交货时间,由独立于请购单位之外的其他部门检查订购单的合理性。药品采购回后,要及时验收、入库。验收人员应独立于药库保管员。 二、盘存管理 2.1加强药品物资核对管理,建立定期盘点制度。药剂科应每月对药品进行一次全面盘点。由药品会计月末对药品出、入、存进行结账,并据以编制月末结账信息查询表。药品保管员要根据药品会计提供的月末盘点表逐一盘点药品库存,做到账物相符。对盘盈、盘亏的药品要如实填写盘盈盘亏表,并对盈亏原因做出书面说明,由药剂科主任签字报请院长核准后,财务依据审批后的盘点报告进行账务处理,以确保账账相符、账物相符。药品的缺损、报废失效药品需及时分析原因,专职药品管理人员对医疗机构的药品保管负全责。 2.2药品的期末数量是否正确,取决于药品数量的确定是否准确和药品计量方法的选择是否得当。而药品的数量要靠盘存来确定,常用的盘存方法主要有定期盘存法和永续盘存法两种。定期盘存法(定期盘存制),是指会计期末通过对全部药品进行实地盘点确定期末存货的数量,再乘以各项药品的单价,计算出期末药品的成本,并据以计算出本期已销药品成本的一种药品盘点方法。通常称“以存计销”或“以存计耗”。永续盘存法(永续盘存制)也称为账面盘存法(账面盘存制),是通过设置详细的药品明细账,逐笔或逐日记录并计算金额的一种药品盘点方法。医院应对药品进行不定期的盘点,每年至少应全面盘存1—2次。随着医疗体制改革的不断深入进行,医院按规定要实行“金额管理,数量统计,实耗实销”以代替以往的“以存计耗”,从而真实反映药品进、销、存情况。 三、明细化、信息化管理 3.1大型综合医院不仅要实行制度化管理,关键要将制度明细化。要建立健全药房的各项规章制度,从人员、设施到药品,所有的管理都必须有章可循。特别是药品的采购、中西药调剂、制剂、中药材炮制、药品标准、药品质量检验等的管理以及药房管理的评估,都必须制度化、明细化。医院还应建立药事管理委员会,可由药剂科、财务科、住院部、门诊部、医教科的负责人参加,定期对药品供应工作进行研究,提出关于药房药品指导性建议,对药品的供应单位要严格筛选,以确保药品质量价位合理,能及时提供药品为前提,采取招标、择优定点,合同订购等方式。 3.2医院药房还要实行信息化管理。要想提高药房管理服务质量,医院药房业务流程管理必须实现信息化,利用现代计算机信息技术,根据医院经济效益的实际情况,建立起医院信息化系统的体系结构。应该建立医院管理系统(HIS),以实现药房资源共享,使药房的流程更加科学化,以不断提高医院的管理水平与效率。如实现门诊就医患者医疗信息资源共享,包括患者主诉信息、过敏史、用药史、影像学分析、理化检验数据等辅助诊断结果及医师诊断结论等资料,药师据此为患者提供个体化的良好服务。 四、充分利用药品电脑网络化管理 4.1根据管理模块的功能,进行药品请领。首先根据每周常用药品的消耗量计算出每种药品的高低限量并设定,然后每次领药就可根据高低限量或根据上周用药量自动生成入库申请单,对一些用量变化较大的品种可在此基础上进行加减,通过网络传输到药库,申请领药。药库接受请领单后,根据确认后的实发数生成出库单,发送到门诊药房。门诊药房对实物核对后便可上架入帐,实现了帐目数据的自动管理。对一些积压药品,系统可显示现阶段用量很少的记录,采取一些必要措施来避免不必要的积压。对告急药品,管理人员也可按系统提示及时领取,这样就可保证门诊药房药品流动的合理性从而压缩门诊库存。 4.2按《药品管理法》规定,凡药品均应标明有效期,未标明效期的药品禁止流入患者手中。对效期药品进行列表管理,每月定期进行检查,对效期较近的及时通知有关医生,或与相关科室进行协调使用,减少浪费。发放时依效期的远近依次发出。对已失效的药品及时报废处理,杜绝流入患者手中。 五、加速资金周转管理.提高资金使用效益 有计划地投放采购药品所需的货币资金是极有利于医院的。如果控制药品储备,药剂部门唯一获得药品采购资金的办法就是提高销售额,加快周转速度。而在合理用药的前提下(不开大处方),提高销售额和加快周转速度的唯一办法是提高中、西药的投方率。药剂部门就必须尽量扩大储备品种和适当降低储备量。在保障医院用药的同时,节约货币资金,加速了资金的周转。通过延缓付款,控制药款流出量,控制药品库存数量,提高了医院资金的利用率,确保医院的正常经营活动所需要的资金。而节约的资金,可用于再投资,为医院创造更大的效益。 综上所述,药学服务并非一个简单的服务项目,而是一个内容丰富、专业化程度高、民众期望值高的服务体系。随着药学人员整体素质的提高、管理措施的到位以及医院整体服务环境的不断改善,相信我们通过加强药学服务,会为药房服务模式开辟一个新局面,从而进一步促进现代医院药学事业的快速发展。 医院药品管理论文:医院药品管理信息系统研究论文 摘要:医院单位的药品信息和数据纷乱复杂,整理统计费力费时。要做好对企业的管理,企业就必须快速准确地获取自己企业单位的信息,这就要求及时统计数据并方便查看,以及对企业的数据信息进行维护。本软件是利用VisualFoxPro6.0设计开发的医院药品信息管理系统,是医院信息系统的一个重要组成部分,可实现对医院药品信息的分类管理和数据分析,从而使信息整理快速、准确、简单,以便于相关部门给予统筹安排,从而提高改进传统的管理方法,提高企业管理水平。本文所叙述的内容以及程序代码都是医院药品管理中的常见问题。 关键词:VisualFoxPro6.0;医院信息系统;药品管理 管理系统是一个医药企业单位不可缺少的部分,它的内容对于各类生产企业的决策者和管理者来说都至关重要,所以药品管理系统应该能够为用户提供充足的信息和快捷的数据处理手段。使用计算机对药品信息进行管理,具有检索迅速、查找方便、易修改、可靠性高、存储量大、数据处理快捷、保密性好、寿命长、成本低等优点,能够极大地提高医院药品流动及库存管理的效率,也是企业的科学化、正规化管理与世界接轨的重要条件。 1引言 1.1系统的概念和特点系统是由处于一定的环境中互相联系和互相作用的若干组成部分结合而成并为达到整体目的而存在的集合。 1.2信息系统的概念信息系统是一个人造系统,它由人、硬件、软件和数据资源组成,目的是及时、正确地收集、加工、储存、传递和提供信息,实现组织中各项活动的管理、调节和控制[1]。 1.3管理信息系统概念管理信息系统(managementinformationsystem,MIS)是一个由人、计算机等组成的能进行信息收集、传递、储存、加工、维持和使用的系统。管理信息系统能实测企业的各种运行情况;利用过去的数据预测未来;从企业全局出发辅助企业进行决策;利用信息控制企业的行为;帮助企业实现其规划目标[2]。 1.4管理信息系统与现代管理方法管理信息系统是现代管理方法与手段相结合的系统。尤其是在企业管理信息系统中,计算机系统与现代管理方法的结合才能使系统在管理中发挥作用。20世纪50年代中期,计算机作为强有力的数据处理工具与手段,开始在企业管理中应用。管理信息系统的目的是要使各级管理人员在计算机系统支持下,从各种繁琐的日常事务中解脱出来,以便更好地投入到决策工作中去。现代管理方法很多,但都离不开数据和信息,而且要采用数学方法对决策问题进行求解,为此,还必须进行大量数据处理。如果只有方法而没有相应的手段,仅仅依靠人工是难以实现的,因而,现代管理方法必须以计算机的应用为基础,二者的结合可谓相辅相成、缺一不可。管理系统是一个医药企业单位不可缺少的部分,它的内容对于 各类生产企业的决策者和管理者来说都至关重要,所以药品管理系统应该能够为用户提供充足的信息和快捷的数据处理手段。对医院药品的各类信息及数据进行处理,做到数据管理及分析,为医院管理者提供一个适用的管理工具[3]。 2医院信息系统发展概况 2.1医院信息系统的定义医院信息系统(hospitalinformationsystem,HIS),按照MorrisF.Collen所给的定义是:利用计算机和通讯设备,为医院所属各部门提供病人诊疗信息(patientcareinformation)和行政管理信息(administrationinformation)的收集(collect)、存储(store)、处理(process)、提取(retrieve)和数据交换(communicate)的能力,并满足所有授权用户(Authorized)的功能需求。医院管理信息系统(hospitalmanagementinformationsystem,HMIS)的主要目标是支持医院的行政管理与事务处理业务,减轻事务处理人员的劳动强度,辅助医院管理,辅助高层领导决策,提高医院的工作效率,从而使医院能够以少的投入获得更好的社会效益与经济效益,像财务系统、人事系统、住院病人管理系统、药品库存管理系统等就属于HMIS的范围。 2.2医院信息系统的发展历史与现状发达国家医院信息系统的开发实现已有三十多年的历史,至今有了长足的进步,有许多举世公认的成功的系统在医院有效地运转着。像盐湖城LDS医院的HELP系统、麻省总医院的COSTAR系统、退伍军人管理局的DHCP系统。我国医院信息系统的研发工作,从20世纪90年代末期算起,至今也有20多年的历史,其中经历了单机单任务的阶段,多机多任务的阶段以及计算机网络一体化的阶段,应该承认,这期间我们有了很大进步。HIS的应用已经涉及许多方面,有些系统的功能(例如财务账目管理、药品库存管理、住院病人管理等)也日趋完善。但是,正如在1994年5月于武汉召开的第六届中国医药信息学大会上卫生部陈敏章部长所指出的:“我国还没有在一家部级的大型综合性医院真正实现完整的医院管理信息系统”。医院对信息的需求永远是HIS发展的原动力。刺激我国医院广泛采用计算机信息系统的因素已经存在,并且会越来越广泛与强烈[4]。 3系统简介 3.1系统树状图见图1。(略) 3.2系统内容简介本系统具备数据处理、计划、控制、预测和辅助决策功能,具体作用有以下5点内容:(1)用统一标准处理和提供信息,排除使用前后矛盾的不完整的数据;(2)完整、及时提供在管理及决策中需要的数据;(3)利用指定的数据关系分析数据,客观预测未来;(4)向各级管理机构提供不同详细程度的报告,缩短分析和解释的时间;(5)用最低的费用、最短的时间提供尽可能精确、可靠的信息,以便使决策者选择最佳的实施方案,以提高企业的经济效益。本系统共分两大部分(子系统),即:门诊管理子系统,库房管理子系统。图1系统树状结构图(略) 3.2.1门诊管理子系统门诊管理子系统包括两个模块:医生信息管理、医生工作管理。此子系统主要是监控药品在门诊的流程,做到每一盒药品在进入患者手中时,有明确的路径可查:(1)医生信息管理是对医生工作档案的统计及管理,所含统计要素:医生编号、姓名、科室、职务、职称。此模块可使医院的人事管理工作更加简便快捷,使医院领导针对全院医师的情况做出更加周详的部署[5]。(2)医生工作管理主要是针对医生对药品的操纵情况,即:在每位医生的名字和工作档案下对其每天工作日所开药方做详细记录,可极大地防止商业贿赂。 3.2.2库房管理子系统库房管理子系统包含两个模块:普药库存管理、处方药库存管理。此子系统是对在库房里的药品进行统计、查询的管理。普药库存管理的第一功能是库存信息查询。其所查询的要素包括:编号、药品名、剂型、主治、单价、有效期、剩余量、是否过期。其主要功能是后两个统计要素,即:剩余量和是否过期。可以让库管人员正确把握库中现存的普药应该进货的时间和及时清理的时间。普药的库存信息查询模块下还有两个模块,即流入、流出:(1)流入是在可以了解到某种药品基本信息的前提下记录此种药品每次的进货情况。其记录的要素包括:①编号、药品名、主治、剂型、单价、有效期。②进货日期、药品编号、厂家、负责人、数量[6]。(2)流出同样是在可以了解到某种药品基本信息的前提下记录所有医生对此种药品的每次开方情况。其记录的要素包括:①编号、药品名、主治、剂型、单价、有效期。②开药日期、医生编号、普药编号、普药用量。处方药库存管理的功能和系统结构与普药库存基本相同,在此不再重复。 4界面及功能简介 4.1使用界面简介运行程序首先进入的就是登录界面(见图2),知道密码才可进入系统,进行数据录入和查询统计等。输入密码即可进入操作系统主界面(见图3)。此界面是个过渡界面,单击上方相应标识即可进入相应子系统(见图4、图5)。图2系统进入界面(略)图3系统主界面图4门诊管理界面图5处方药库存管理子系统界面(略)进入此界面显示为请输入编号——查看库存现状——返回;输入编号点击确定即可显示药品信息和统计结果,即:剩余量、是否过期。单击下方两按钮:查看处方药进货记录查看、处方药流出记录,即可进入相应界面(见图6)。单击相应按钮即可打印出各部门报表(见图7)[7]。图6处方药信息及进货记录界面(略)图7打印各部门报表界面(略) 4.2功能简介 4.2.1查询以门诊管理为例,点击搜索按钮,弹出搜索框(见图8),该查询特点可按单一元素查询也可按多元素查询,即在左面字段选出所查询项,多个选项同时查寻要选上两者关系(系统涉及“与”,“或”关系),然后选择操作符其中包括等于、不等于、小于、大于、包含等,然后点击搜索即可找出所查询结果[8]。 4.2.2添加记录对于单一表单的,点击添加按钮即可在表单中添加,添加内容后点保存即可,对于如图9所示多项表单`要选择添加对象(父表、子表、或是两者都添加)。 4.2.3支持打印点击打印按钮弹出(见图10),选出输出类型(打印表中列表、文本文件、导出表、HTML文件等)、选择打印机类型(Windows默认打印机、VFP默认打印机等)、选择记录(包括全部、当前、其他选项)。下面选择来源,数据位置即可点击确定按钮即可打印,要求外致设备打印机一台(注:各个系统界面类似不一一展示)。 5结论 5.1系统评价 5.1.1开发系统所用计算机资源条件CPU:2.0GHz,内存:256M,硬盘空间:20G,操作系统:WindowXP。使用的开发工具:VisualFoxPro6.0。图8搜索框界面图9多项表单要选择添加对象界面图10打印界面(略) 5.1.2本软件遵循软件工程规定的设计方法和步骤采用面向对象的开发、分析技术,对系统进行了细致的研究。它不仅涉及的数据量巨大,而且还具有比较高的准确性、安全性和保密性,其建设成果直接关系到整个医院医务工作人员工作效率和数据的安全性。此系统可取代手写式的记录,便于对记录信息的查找、统计工作,从而节省劳动时间提高工作效率。支持打印则利于对计划传达和审查工作的进行。系统所占资源少、操作简单、便于企业的应用[9]。 5.2本软件特色本软件是笔者经过翻阅大量资料和实践考察,根据医院具体需要并针对药品作为商品的特殊性而设计的。它最大的特色是对药品监控严密,从药品进入医院到彻底离开医院的每个环节都记录详细,并且各个环节都紧密联系,环环相扣,做到牵一发而动全身。使医院对药品的管理周详紧密,防止了医院工作者的营私舞弊和商业贿赂。可让医院更好地为患者服务、为患者谋取更多利益,为国家节省更多的资源。 医院药品管理论文:医院药品管理制度 医院药品管理制度 医院药剂工作是医院工作的重要组成部分,加强药品管理,确保药品质量是提高医疗质量,保证患者用药安全有效的重要环节,医院药学科必须根据医疗、科研的实际需要,以中华人民共和国《药品管理法》和《医院药剂管理办法》的规定,加强医院药剂管理,严把采购、保管、使用关,为人民健康服务。 一、西药管理 (一)采购药库管理人员负责全院的药品采购供应工作,根据每月由微机输出各类药品消耗动态,按时编制药品分期采购计划,经有关领导研究批准后方可采购,在供应政党情况下库存量一般为2~4个月,特别注意解决药品紧缺与积压两方面矛盾,摸准用药规律,把握药品市场动态,掌握供求信息,严把质量关,不进“三无”及伪劣药品和非药品,畅通购药渠道,坚持按主渠道进药,健全外部调整网络和内部流通体系,预见药品前景,把握最佳购入时机,对抢救急用药品积极组织进货,保证医疗需要。 (二)验收购进、调进或退库药品,由药库管理人员、采购人员严格验收。对品名、规格、数量、批准文号、生产批号、生产厂家注册商标、有效期限、外观质量、包装情况、进价等项进行验收核对,全部合格逐项填写药品验收入库记录本,经与原始单据核对无误,采购、保管人员双签字后方可入库,交有关领导签字办理专帐付款。 (三)保管药剂人员要认真执行药政法。对麻醉药品,医疗用毒性药品、精神药品、贵重药品、自费药品,必须按其有关规定严格管理。保管药品库房建筑必须坚固、干燥、通风。易燃易爆药品需保管入危险品库内。防火安全设施要齐备。 库存药品按性质、剂型分大类、再按药理作用系统存放,注意药品要求温度低温保存药品需冰箱内存放,需避光药品注意放在非光照处,效其药品及时登记,定期检查。做好防霉、防虫、防鼠措施。有完善的药品帐、卡进行统计,定期清查盘点,做到帐物相符。 (四)调配配方人员必须认真负责,严格执行操作规程,收方后执行查对制度,核对处方内容无误后,方可调配。处方调配要细心、迅速、准确,核对双签字。对麻醉药品、医疗用毒性药品,精神类药品的调配必须按其有关规定审方、调配。如发现问题及时与医师联系更改后再调配,药剂人员不得私自更改。对急救抢救用药随到随配随发,不得延误。 (五)使用门诊药房供门诊病人使用,病区药房药品供住院病人使用。药剂人员必须把好使用关,对麻醉药品、毒性药品、精神类药品、贵重药品的使用,必须依据有关规定、专方、限量使用,消耗要逐日统计。自费药品要严格管理,不得用于公费处方。杜绝滥开方,开大方,对不合理用药的处方,药剂人员可拒绝调配。 药剂人员应主动深入科室征求意见,介绍国内餐新药及其药理作用、性能、注意事项、不良反应的有关资料,使临床用药不断得以更新。 二、中药管理 (一)采购根据本院业务性质和工作范围,参考微机输出药品消耗动态及不同季节用药情况,编造采购计划,经有关领导批准后进行采购,正常情况下库存量限定2~4个月。 采购药品必须严格按中华人民共和国《药品管理法》规定执行。不得购进伪劣、变质和非医用药品。采购人员自觉遵守财务管理制度,廉洁自律,遵守国家法律法令,严把药品质量关。坚持从正规渠道进药,严禁从私人手中购药,确保人民用药安全。 (二)验收严把验收关是临床用药安全的重要步骤,中药的真伪、优劣、霉变、虫蛀、掺假问题比较突出,要求验收人员根据原始凭证进行品名、规格、产地、质量、数量、价格等方面的验收。中成药需按规定验收核对。验收合格后按原始凭证填写入库单及时入帐。要求帐物相符。 (三)保管中药保管视药物不同特性、采取相应的贮存方法,按药物性质,入药成分或帐号次序集资保管,注意室内干燥、通风、掌握好室温与光线对药物的影响。 不具芳香性的根茎叶花宜放木箱阴凉处,气味芳香及贵重药品宜密闭于瓷器内,易生虫又不易爆晒的需熏蒸;果实、种子类需密闭于瓷罐及缸中防鼠;动物脏器及胶类药品需保存于盛石灰装置的瓷罐中;对毒性药品、麻醉药品需专人专柜加锁保管。 (四)调配中药调剂室负责全院各临床科室所用中药的调配,调剂人员根据本院医师签名处方进行调配。调配人员要严格按调配制度进行调配。称量要准确,如一方多剂者分包要等量;如需“先煎”、“后下”、“烊化”、“冲服”、“包煎”等药品应单包,并注明煎服方法。调配毒性药品需经二人核对,调配后量具应及时清洗干净,处方调配后经第二人核对无误后实行双签字再行发出,急症处方随到随配方发药,不得延误。 (五)使用调配毒性中药及精神类药物必须遵守《医疗用毒性药品及精神药品管理办法》管理使用,贵重药品都应有专人、专柜保管。建立登记、逐方销存、定期检查、帐物要相符。 紧缺药品的使用只应用于配方中,不得以单味药出售,并注意向临床介绍其代用品性能以弥补配方上的缺药。 三、特殊药品的管理 特殊药品是指麻醉药品、精神药品、医疗用毒性药品和放射性药品,《药品管理法》规定对上述药品实行特殊的管理办法。 (一)麻醉药品麻醉药品系指连续使用后易产生身体信赖性且能成瘾癖的药品,麻醉药品只限于医疗、教学、科研需用,麻醉药品的采购,保管、调配、使用必须按照《麻醉药品管理办法》执行,麻醉药品处方权由医师以上职称,经医务科审批方可执行、签字字样由药房备查。 药学科对麻醉药品严格执行“五专”管理,即专橱加锁、专册登记、专帐消耗、专用处方和专人负责管理。控制针剂二日常用量,片、酊剂不超过三日常用量。杜绝滥用、防止流痹。对晚期癌症病褚┢访糠讲怀粘s昧浚嗑褚┢访糠讲怀呷粘s昧浚敌凶ü癖9堋r焕嗑褚┢沸柚鹑盏羌窍模ㄆ诩觳椤>褚┢范ㄆ谂痰悖ψ奖4娑瓯覆椤? (三)医疗用毒性药品医疗用毒性药品系指药理作用剧烈、治疗剂量与中毒剂量相近、用量不当会致人中毒或死亡的药品。毒性药品的收购、供应、使用必须按《医疗用毒性药品管理办法》执行。必须建立保管、验收、领发、使用核对制度、须有责任心强,业务熟练的中级以上药师负责保管,专柜加锁,专帐登记。毒性药品包装容器及存放专柜必须印有毒药标志。 医疗用毒性药品凭医师规范处方进行调配,每日不超过二日极量,配方人员必须认真、负责、称量准确,中级以上职称药师复核、签名盖章发出。对未注明“生用”中药,应当付炮制品,调配毒性药品用具必须随时清洗干净,技工炮制毒性药品必须按照《中华人民共和国药典》或省、自治区、直辖市制定的《炮制规范》的规定执行,处方保存三年备查。 (四)其他非医疗毒性试剂药品非医疗性毒性试剂药品的管理使用,应以医疗用毒性药品的管理使用,由责任心强的专人负责,专柜加锁双人保管、专帐登记调入与使用,调配毒性试剂时必须做好个人防护。称量、配液需双人复核实行双签字。所有毒性试剂配制单保存二年备查。 医院药品管理论文:浅析药品会计在医院药品管理中的作用 摘要:随着医疗技术的日益发展,医院进行合理有效的管理,来保障医疗与科研的需要,进而逐步形成系统化和信息化。作为医院业务收入来源其中之一的药品也是医院进行管理的一部分。因此药品会计也是医院药品管理中的重要管理之一,在医院药品管理中更好的发展药品会计管理,建立健全整体的药品会计管理体系加强药品的监督力度,再更加科学的制定合理的会计核算方法,才能更好的完善医院财务管理以及医院药品会计管理。本文重点分析药品会计在医院药品中的作用。希望可以更好的完善医院药品管理体系。 关键词:药品会计 医院药品 药品管理 管理作用 前言 医院是与病人进行打交道的场所,而药品的管理工作既是医院医疗业务的正常实施的范围也是诊断与治疗疾病的药品,因药品种类多样化和价格的不同以及领用性的频繁性决定医院流动资金的占用性。而在医院医疗进行服务的过程中,药品消耗占医院各种资源消耗很大的比例,药品的储备与周转也是医院医疗资金组成重要部分,而药品会计对药品流动资金的有效管理是直接关系着医院经济效益,因此对医院药品进行更好的管理进而保障药品的质量,这才可以更好的避免药品的积压以及浪费,这样就会更好的提高药品管理资金的使用率,再建立科学的以及合理的药品管理制度,这就是对医院进行经济以及财务的管理有很重要的作用。 一、分析现代医院内部方面的现状进行控制面 医院管理对药品内部控制力度仍然是医院管理中很重要的组成部分。医院进行内部控制是对医院内部各种的资源所进行的规划以及合理的安排药品的资源,而将药品成本降低是就实现医院经济效益的目的。现今大多数医院大多只对医院的医疗机构或是奖金或是服务态度以及科研机构还是比较的重视,但是还是忽略了药品与控制方面的管理工作。可是作为保障医院诊疗服务的顺利实施就应该保证药品的供应和发放以及回收方面的工作,而这些方面的工作就需要依靠医药管理合理的内部控制并且增加医院其它方面的风险。 在医院内部控制中往往忽略药物管理的地位与其作用。药物管理部门是医院后勤的保障,它是顺利进行展开医院各项服务的保障措施,而药品管理部门在医院内部控制占有着很重要的地位。但是还是有些医院对药品管理仍然不够重视,总是进行盲目性购买以及药品的积压或是浪费,从而降低医院的经济效益。 内部审计部门的防护性还是比较差,医院药品控制发挥着医院内部审计作用并提出整改措施,再提出合理化药品管理的建议。可是大多数医院的内部审计处理方法还是很简化,因此医院对于内部审计的重视程度仍然不够,而现今医院审计人员的药品管理并不是很专业,其根本就不能对药品进行专业的评价与防护。 药物控制的薄弱性,药品管理是医院进行内部管理的重要环节,所以医院需要结合实际建立内部控制有效的管理制度,从而保障药品的安全性与完整性,以避免药品资金的流失。而在药品采购中有一些医院的盲目态度,不经过审查只是根据内部申请来进行药品的采购。所以在采购药品时有必要组织药品管理的专业采购小组来进行采购,也要保障审查合格性避免医院整体资金的闲置以及浪费。 二、药品会计的原则在医院药品管理中的设计 内部会计在医院药品管理中需要以预防为主,明确规定医院财务所要的药品进行规范化的管理,从而确保在管理过程中的可实施性,这样就可以避免出现一些管理漏洞。之后需要注重选择的控制关键点。控制点的选择在医院药品管理中的位置非常重要,尤其是对相关违纪的环节进行加大控制。加强横向策略和纵向策略的相互牵制。而横向策略和纵向策略是医院内部控制在医院药品管理中的分类形成互相监督和互相检查,两者进行相互牵制。对不规范操作设置补救措施,通过内部会计的作用进行高效控制,再进行提前预测这样可以保障药品管理顺利运行。 三、在医院药品管理中药品会计的职能 医院按照内部的严格规定进行药品的管理,保障药品账目明确以及安全。按国家《内部会计控制基本规范》的规定,确保内部控制的实施是为正确可靠的经济以及会计方面的信息,利用医院内部管理进行分工,建立相互制约与联系的内部管理体系。经过加强对药品会计系统的控制,来识别药品的各项内容,例如识别药品的凭证、分类、账簿的记录及会计报表等。在药品的各个环节需要建立内部相关体系,并且设置相应的内部控制程序,要规范化的管理会计核算,这样就会对于药品会计进行合理性的管理。 四、规范化的药品会计工作 医院以及财务责任人应共同承担对药品会计工作的规范化管理。必须将相关组织工作做好,才能确保会计基础工作的规范。会计工作规范的内容有:会计机构的设置与会计人员配备等工作交接。会计核算需要依法建账设置规定性的账簿,设置再更正错误方法以及结账等,确保账证和账账以及账实的正确性。并按照规定进行财务报告,对会计档案归档和调阅以及销毁等等都要符合规定。会计监督,要将医院内部控制系统作为重点再实行分开管理的措施,再对印鉴和支票进行分开管理的措施,相互监督建立相互制约的内部控制的相P制度。以国家财产和集体财产不产生损失为准。针对管理医院药品的会计来讲,要从医院的角度为根本原则,积极学习药品知识,将自己的本职工作做好。 五、建立医院药品核算管理 建立医院药品核算管理的内部控制体系,需要把药品核算工作作为药品管理内部控制的工作进行管理。对医院药品规范管理,需要明确药品管理人员的相应职责,建立规范化管理制度。由具有会计从业资格的会计人员担任药品会计工作,再从权限以及时间上来保证药品会计的核算顺利进行其工作。通过网络技术完成药品核算的管理,确保药库中药品的发出数量和药房药品的请领数量相同,避免手工核算重复做账的弊端。在网络管理中,将发药处方设置在收费计价之后,并由药房窗口工作人员准确核实,确保医院药品收入和处方药品消耗数量成正比。保证准确的药品明细账。让药品的管理做到有数据依靠及可查询的账目。 根据医院药品管理制度来建立适应核算管理的会计管理系统,从而建立药品会计核算体系。仅凭自身的能力并不能将药品管理工作做好,需要结合财务部门的配合完成,将药品的收发和管理完成,针对药品的购置与让价所产生的债权债务与结算等类型经济行为,要通过会计部门作出准确的核算,作出相应的会计账簿,并在登记时做好分类,保证医院药品合理性收入的正确性,从而实现药品科学性的管理。 六、对未来药品会计工作的设想 明确药品会计对医院药品管理的影响,在药品实物的运用转移过程中得到药品资金管理和药品账务分析管理的足够重视。药品购入后的验收工作做到有计划、有审批,通过验收入库的药品无论是否付款,都要与药库明细账、财务金额明细账同时完成,对于审批手续齐全但未付款的药品,财务标注上应付药款,而手续不齐全的,要及时的补办,按规范药品入库环节的账务核算。在每月财务完成药品核算业务后,对药品收入的总量和结构、药品收入占业务收入比、药品进销差价率、药品收支结余等业务指标来分析横向和纵向,通过分析过程中出现的问题,通过与有关部门合作进行及时解决。 七、结语 综上所述,药品会计是医院管理的重要管理工作之一,因此加强药品会计的管理并建立规范化的管理制度再根据国家的规定的制度合理的对药品管理工作进行开展,从而保障药品核算优秀的工作以及充分发挥药品会计的作用,进而更好的发展我国药品会计管理工作。 医院药品管理论文:医院病区高危药品管理中风险管理的应用体会 【摘要】目的探讨医院病区高危药品管理中风险管理措施的应用效果及体会。方法通过利用风险管理措施,进行管理病区经常使用的高危药品,并对其潜在危险因素进行识别和评估,观察分析高危药品经风险管理后的效果。结果相关工作人员经过实行风险管理后,其风险意识提高了,没有出现任何关于高危药品标识模糊、放置混乱和储存不良等现象,提升工作人员对高危药品潜在危害的知晓率。结论在医院病区高危药品管理中,积极采用风险管理方法,有利于提高工作人员风险意识和安全防范意识,从而确保临床用药安全,进一步增强护理质量。 【关键词】高危药品,风险管理,应用体会 所谓风险管理,就是指在具有一定风险环境中,把其风险减弱于最低状态的管理过程。而对存在于探访者、患者以及护理人员中的潜在风险,给予有效识别和评估,同时选择正确行动的过程,则为护理风险管理。在临床护理过程中,经常遇见的一种护理风险事件就是用药问题,尤其是高危药品管理,是一个相对比较新的难点与概念。何为高危药品,实质是当使用一个药品时,发生一些错误,无论错误程度是高或低,均可直接严重危害到患者。本文针对医院病区高危药品,采用风险管理的手段进行有效管理的应用体会,进行简要分析。 1资料与方法 1.1对象随机选取我院20名相应护理人员作为观察对象,要求这些护理人员使用风险管理措施进行管理病区高危药品,其中有地高辛片、氨茶碱片、氟尿嘧啶注射液、胰岛素类注射液、注射用长春新碱、25%硫酸镁注射液、注射用阿糖胞苷等高危药品,细胞毒性及高浓度电解质药物等。 1.2方法护理人员通过利用风险管理措施,进行管理病区经常使用的高危药品,并对其潜在危险因素进行识别和评估,如建立健全管理制度,落实查对制度;将高危药品单独存放,粘贴醒目标识;加强细节管理,保证安全用药等。并观察分析医院病区高危药品经过风险管理后的应用效果。 2结果 医院病区高危药品通过护理人员实行风险管理措施之后,护理人员的风险意识提高了,没有出现任何关于高危药品标识模糊、放置混乱和储存不良等现象,提升工作人员对高危药品潜在危害的知晓率,即由原有的50%上升至90%,同时也将护理纠纷以及不良事件出现的概率进行降低,从而增强护理工作质量。 3讨论 3.1风险管理的应用体会采用风险管理方法在医院病区高危药品管理过程中,发挥着重要的作用。风险管理具体的应用有如下措施:一是将高危药品单独存放,标识醒目。高危药品不能与普通药品混合放置,同时在各种不同高危药品储存盒上贴上标识,并要求标识清楚,如剂量、药品名称、规格和浓度等。全部的针剂、片剂等药品均利用原包装,尽量使用近效期的。在存放高危药品的柜门上面,也贴一些标识,如高危药品、注意使用等字样,以便提醒护理人员拿取或使用时需警惕。二是将使用高危药品管理的工作流程进行规范化。对于高浓度电解质,该类药品在外形包装盒标识与品名等方面及其相似,难以区分,例如各为10%的氯化钾注射液与氯化钠注射液等,则这些药品需要分开摆放。当把高危药品给予患者使用或者制备之前,为了保证用药安全,需要实施双人复核。三是高危药品输液时的安全管理,静脉输液的速度必须严格控制,仔细观察患者用药后是否出现不良反应等;对一些重点药物的使用,需要建立其相关的程序与观察制度,巡视时间具体化、观察内容和处理措施需规范化、正确化。 四是加强细节管理,确保安全用药。在药柜上粘贴一些提示,如慎用高危药品,注意核查等。目的是将查对制度进行全面落实,提高护理人员风险意识以及安全责任感。在取用、配制高危药品之前,相关护理人员必须认真查对,不仅如此,必须通过两人反复核对且确认无误后,才能取用与制备。五是将相应的管理制度进行完善,尤其是检查查对制度是否落实。根据相关资料显示,由于查对不严而导致高危药品使用出现错误的概率达55.55%左右,所以,使用正确、科学的工作体制来防止工作人员的疏忽,从而给予护理安全提供保障。如电子医嘱,必须通过医生打印且签字后,相关工作人员才能打印相关输液标签或者治疗卡等,然后治疗人员反复核查且确认无误之后,才能交接于输液人员进行执行。值得注意的是相应治疗人员在核查中,需要经过两名人员核对,让患者自己说出名字,不能直接提问患者是否叫这个名字,防止患者因听错而回答错误,从而致成错误出现。六是加强交接班的管理。护理人员在交接班的时候,务必说明清楚关于高危药品的使用情况或注意事项,检查输液速度是否渗漏,是否通畅。 在医院病区高危药品管理中,经过使用风险管理后,不仅将护理人员对于护理风险意识以及主动评估能力进行提高,而且也将护理服务理念充分表现为“以人为本”。对于高危药品带给患者的危害,护理人员必须全面了解和掌握,并制定出具有高操作性的计划方案,明确护理服务目标,只有这样才能有效提高护理质量,提升患者的信任程度。应用风险管理措施,将病区高危药品管理中存在的护理风险加重分析,且采用有效的方法,把护理行为进行规范化,提高护理人员的“三意识”,即责任意识、法制意识及服务意识。总而言之,在医院病区高危药品管理过程中,积极采用风险管理措施,能够减少护理安全事件发生,提高患者信任度,增强护理工作质量。 医院药品管理论文:医院基数药品管理存在的问题及对策研究 【摘要】 基数药品包括第一类精神药品、麻醉药品、贵重药品、抢救药品等,各个科室可根据实际工作需求,对基数药品进行配备,而医院基数药品管理是保证临床用药安全的前提条件,因此针对医院对于基数药品管理存在的问题,制定相关处理对策,对临床安全用药具有十分重要的临床意义。本院药学人员自2015年分析2014年医院基数药品管理中存在的问题,针对问题实施相应解决对策,2015年度基数药品管理发生问题共12条与2014年度的125条问题对比,数据显著下降,医院基数药品问题得到有效控制。 【关键词】 医院; 基数药品; 管理; 问题; 对策 t院基数药品的管理情况直接关系到患者的临床治疗效果与用药安全性,并且也是反映医院服务情况的指标之一[1],目前,临床上对于基数药品管理主要由各个科室护士负责,管理过程中如出现问题,情况严重可影响患者的生命安全,导致医疗纠纷的发生,因此,为保证患者用药安全,提升本院服务质量,降低医疗纠纷的发生情况,本研究针对医院基数药品管理过程中存在的相关问题进行探讨,并针对药品管理中存在的问题制定相关处理对策,从而保证患者在采用基数药品的治疗过程中的用药安全,降低不良事件的发生情况,提高医院服务质量。本院自2015年对基数药品进行管理,对2014年药品管理中存在的问题给予整改后,共出现12条问题,与2014年对比,下降比例高达90.40%,管理效果显著,现结果相关内容整理如下。 1 医院基数药品中存在的问题 1.1 药品有效期 文献[2]中的《中华人民共和国药品管理法》明确规定,有效期未标注或者被更改、生产批号未标注或者被更改的药品均被视为劣质药品。根据医院对质控标准的相关要求,大部分科室均应该配备抢救车药品,但是部分科室实际上使用该类药品的机会比较少,加上科室对于药品管理的疏松,容易造成药品有效期过期;抢救车药格中含有多个有效期批次药品,而在用药过程中却没有按照药品有效期时间进行使用,从而造成因新、旧日期未区分导致部分药品过期的情况,若患者服用该类药品不仅无法达到预期治疗效果,并且还可导致不良事件的发生。 1.2 特殊药品管理不规范 部分科室因为某类特殊药品的使用频率较低,加上考虑到管理成本方面的问题,并没有按照相关规定对该类禁忌药品进行配备,因此,待科室继续使用该类药品时,却出现无法提供的情况,从而影响患者的正常治疗,如果紧急用药时通过直接联系药品供货商进行直接提供药品,容易导致药品在未入库前就被使用的情况,虽然药品入库手续可以后续补办,但是有可能导致药品库存出现负数的情况;科室对于麻醉精神药品的存放没有进行专柜加锁,并且特殊药品被取用时,也没有进行相关取药流程,加上使用后,并未将空安瓿还回药品;高危药品的放置并未贴警示标志,并且未单独放置[3]。 1.3 管理设备配套不完善 基数药品具有特殊性,存放时对存放温度、光照度、湿度等均具有非常高的要求,但是大部分医院药房中存在药品对于相关设备的要求配备不齐全、药房通风性差、硬件条件差等情况,在储存基数药品的过程中,无法按照药品相关储存条件进行存放,因此出现对药品质量无法保证的情况。除此之外,科室对于药品的管理还处于以往传统的阶段,均需要人工对药品进行控制,未通过计算机等信息技术对药品进行管理,不仅降低了药品管理工作效率与质量,还在一定程度上增加了医师对库存信息的了解难度,还会导致药品出现遗失等情况[4]。 1.4 基数药品积压问题 部分基数药品在使用过程中会出现被使用的剂量相对较少,从而导致出现药品积压[5];医师临时更改医嘱,患者出院时突然死亡,护士没有及时将药品退回药房等情况,导致药品仍然存留在病区,最终导致药品出现积压问题。 1.5 药品成本核算问题 医院药房存在私自对患者剩余用药进行处理,不对财务部门上报的现象,使财务部门无法获取正确用药数据,从而对医院核算药品成本造成影响,使得医院出现药品收入、支出不符,对医院核算药品成本的正确性造成影响,同时,无合理性的剩余药品进行处理,可使财务系统药品账面余额低于库房药品余额,从而使得医院出现药品盘盈异常问题。医院内部尚未实施定期盘点药品制定,因而,导致过期药品或者药品缺乏的情况,在增加临床管理成本的基础上,可造成医院资源浪费,造成不必要的损失,除此之外,医院还存在发出或者收入药品不记账的情况,过期或者破损药品不及时报备的情况,部分内部医务人员对药品滥用的情况,从而对药品账目造成影响,出现药物数量与实际不符的情况。医疗门诊治过程中,少数医师对患者开药时,多于规定剂量,患者于收费处缴纳医疗费用时,收费人员按照处方录入计价,但是患者于药房领取药品时,却是按照规定剂量为患者取药,从而导致财务系统记录药品库存低于药房库存的情况,需实施盘点时,才会发现问题,因而药品监管方面尚有漏洞,对医院经济核算造成影响。 2 针对医院基数药品管理存在的问题制定的相关对策 2.1 强化药品有效期管理 基数药品的有效期管理具有非常重要的地位,因此在药品的实际管理过程中,各个科室护士在药品摆放时应该分类存放,并且药品存放过程中尽量使用原有的包装盒,根据药品的有效期的先后顺序从右至左进行摆放,并且在药品的使用过程中应该按照“先进先出,接近过期先用”的原则;锡纸包拆零口服药品的保存应该尽量用原有锡纸包装进行药品储存,拆零瓶装药品应该采用包药机对药品进行小剂量分包存储,并且将药品的分装时间与药品有效期标准在分包包装上,并且分包药品的存放时间 2.2 抢救车基数药品统一管理 抢救车所配备的基数药品在抢救患者的生命过程中起着十分重要的作用,患者及时得到抢救车的相关基数药品[7],能够有效将患者抢救的时间缩短,并且在最大程度上挽救患者生命,因此医院抢救车上所需的基数药品应该按照药品种类、数量进行摆放,并且抢救车上药品的摆放位置均完全一致,统一管理的方式具有简单方便的优点,这样医务人员在对患者实施抢救的过程中就不会受到因分管抢救车护理不在的情况下,因为自身不熟悉抢救车的因素,对患者的抢救造成影响,除此之外,统一管理还能够在很大程度上将基数药品的筛查工作量减少,很好的提升了药师检查药品的工作效率。 2.3 增强药房硬件设施 在医院有条件的基础上可考虑将药房的面积扩大,并且将员工休息与药品管理区域区分开,从而为药品的存放提供更好的环境;药品的管理应该符合社会的发展现状,将计算机信息管理技术引进到药品的管理工作中,并且对药房相关管理人员进行培,使其熟练掌握计算机管理药品的相关知识,增强其熟练操作计算机的能力,从而提升其工作效率;根据药品的相关存放条件配备温度计、制冷箱、空调等设备[8]。 2.4 强化特殊药品的管理 麻醉药品的管理则需要根据文献[9]中《麻醉药品和精神药品管理条例》的相关要求对药品进行管理,对药品实施专人、专柜、专账管理,并且专柜管理过程中需要设置保险柜,在此基础上实施双人双锁管理,对麻醉药品使用后,需要根据相关取药流程进行登记,对于使用后的空安瓿应该及时退回药房,不能用后任意丢弃,同时贮存药库还需要有监视器、警报器等安全措施,根据药品的具体性质给予贮存,临床上大部分麻醉药品均具有遇光变质的特点,因而存放期间需提高避光贮存条件,除此之外,麻醉药品每次入库前,开箱清点、检验由双人实施,且确定入库需要两人的签字,每次麻醉药品出库前,首先由1名保管人员核查药品的质量、数量及品名,之后再由另外1名保管人员对药品的相关信息复查,且于出库单据上签字,而针对过期、破损的麻醉药品,首先对相关药品进行清点后登记并单独保管,向药品监督管理部门上报药品情况,等待处理反馈意见[10]。 高危药品具有迅速、显著的药理作用,应用不当,可对人体造成危害,主要包括抗凝剂、肌松剂、电解质针剂等,高危药品在存放时,应该使用专柜管理,使高危药品的存放具有集中性,并且还需要在专柜上贴警示标志(红色白底)[11],并且贴的位置要醒目,防止与其他药品混合在一起放置,且对电子系统高危药品显示做出调整,字体加粗,文字背景为黄色,达到警示医务人员的目的,存放时需严格按照药品说明书上的贮存条件对高危药品进行存放,除此之外,还需要定期对医院发音、外观与高危药品相似的药品进行排查,列出清单,采取有效的防范措施。 2.5 调整药品核算 在转变核算药品成本方式方面,首先应该在发放药品的成本进行明确时,采用移动加强平均的方式,即当药品库房中纳入新药品的时候,对此药品于全院范围进行平均价计算,将此平均价格作为此药品的进价,期间做药品成本核算时,需应用剂量单位中最小的单位进行计算[12],确保全院范围药房此药品的价格均具有一致性。当药品存放库房出现负值时,价格无变化的情况下,对药品单价实施计算时,可使用移动平均法的计算方式,如果价格有变化的情况下,则需根据价格变化实际情况,调整该药品的单价,除此之外,可于药品单价计算前,对药品库存量给予判断,若判断结果为负库存,则不进行计算,而将已出库药品价格设定为近期此药品的进价,而将新的价格应用于未出库的药品,进行计算。经过上述调整药品核算之后,可提高对核算药品进价的准确性。 2.6 增强药品库存管理 首先建立和完善医院库存药品盘点制度,药剂部门实施盘点工作时,与会计及审计部门联合,完成盘点,且于盘底期间做到帐帐相对,同时对盘点结果做出进一步分析;库房发出药品时,发出形式为正数,且不可发出未入库的药品,但是若遇到特殊紧急情况时,可于药品负库存时,将药品发出[13]。 2.7 管理中加入药学人员 每月定期由药剂科派出药师对各个病区、科室基数药品数量、质量、储存环境及条件、登记麻醉用药规范与否等进行检查,于检查完成后,做好检查记录,并签字,从而对药品的管理质量做出评价,针对问题,提出指导意见,使医院基数药品的管理工作得到进一步完善。 2.8 基数药品目录的合理设置 各个科室应该根据科室临床基数药品的实际应用情况,合理性的对药品的数量、目录给予设置,且上报药剂科,完成备案操作[14],同时,当基数药品应用到一定量时,需立即补充用药,避免耽误临床患者的及时治疗。 2.9 管理人员培训 实施基数药品管理期间,需定期组织相关管理人员实施培训,对药品库房新入药品保管知识及使用方法给予培训,使管理人员知识得到更新,进一步提升工作效率及能力,使药品的管理具有科学性、规范性,除此之外,还应该对管理相关人员的法律知识进行普及,确保药品管理、采购等工作的合法性,同时也提高管理人员的责任心,且于每次培训结束后,进行考核,评估每位管理人员的管理知识及能力,且针对考核成绩优秀的人员,给予奖励,考核成绩差的人员,给予相应惩罚,达到提高每位工作人员功能积极性的目的,促进医院基数药品管理工作的顺利实施。 2.10 积压药品管理 对于因医师临时更改医嘱,患者出院时突然死亡,护士没有及时将药品退回药房等情况,造成的多余药品应该立即清退,从而将药品积压问题减少,对于已经造成积压情况的药品则应该仔细清点统计积压药品,做好登记处理[15-20],之后统一由药剂科进行处理,避免患者因为使用过期药品而造成的不良事件发生,从而降低医疗纠纷的发生率。而实施上述管理对比后,2015年度管理改善效果见表1。 3 讨论 医院基数药品管理情况的好坏,直接影响药品对患者的治疗效果,因此,根据医院存在的管理问题,对药品管理工作实施强化药品有效期管理、抢救车基数药品统一管理、增强药房硬件设施、强化特殊药品的管理、调整药品核算、增强药品库存管理、管理中加入药学人员、基数药品目录的合理设置、管理人员培训、积压药品管理等管理对策,从而保证药品质量,从而保证患者用药安全,减少医疗纠纷发生,保障了医院服务质量。 医院药品管理论文:探讨药品会计在乡镇医院药品管理中的应用效果 摘要:随着我国的医疗改革的推动,乡镇中的医疗行业发展也随着不断进步。而在乡镇医院管理中,药品管理是其中的重要部分,也是保障乡镇医院有序进行日常运作的重要缓解,因此,提高乡镇医院中的药品管理对提高乡镇医院的整体管理水平具有重要影响。文章就药品会计对于乡镇医院药品管理中的作用进行讨论分析,为乡镇医院在今后的药品管理工作中提供可供参考的价值。 关键词:药品会计 乡镇医院 药品管理 药品是乡镇医院进行诊断、救治、预防以及保健的重要物品,是乡镇医院进行为患者提供正常服务、诊治的基础保障。乡镇医院在日常运作中对于药物的消耗量都比较大,并且在乡镇医院的各项消耗资金中占到相当大的一部分,药品的保持、运用以及管理等都是乡镇医院会计中的重要部分,对于这部分的管理,直接影响了乡镇医院的经济效益以及日常医疗服务。因此,提高乡镇医院的药品管理是非常有必要的,能够提高药品存储的质量,减少药品的损耗,提高乡镇医院资金的使用效率,加强药品购入、摊销、保存等方面的管理,建立健全药品保管制度以及会计核算制度,保障乡镇医院的正常运作,是乡镇医院管理中的重要环节。 一、现代乡镇医院药品管理中出现的问题 (一)医院没有正确认识药品管理的重要性 医院对自身的各种资源进行科学的管理,也就是对内部进行控制,其能够对各种资源的分配、利用以及统筹进行合理的规划,有效减少医院的消耗费用,实现经济利益的有效保障。就现阶段的乡镇医院中来讲,大部分乡镇医院仅侧重于医疗水平管理、医疗设备管理、薪酬管理、服务管理以及科研管理等方面,而没有重视到药品管理的重要性。保障医院的医疗服务正常运行,必须加强对药品的购入、使用以及回收处理,而这些工作需要通过药品会计加强医院内部控制进行,若医院没有进行良好的内部控制,会严重影响药品管理的治疗,并且增加乡镇医院出现医疗风险的机率增加。 (二)没有认识到药品保管对医院的经济效益影响 药品管理是医院管理中的重要环节,药品被广泛用于医院中的各个工作中,例如诊断、治疗、预防疾病以及消毒等方面的作用,可以说,药品管理是医院进行正常运营中的基础保障。而部分乡镇医院没有认识到药品管理的重要性,对于部分药品进行盲目购买,并导致药品的积压、浪费等现象,并且对于药品的购买没有做好相关的会计记录,导致后期的会计核算中出现许多漏洞,也使得药品的管理成本增加,使得医院的经济受损。 (三)药品管理人员的专业水平不高 药品管理对于医院进行内部控制具有深远的影响,需要对其提出实际可行的改善方案,并针对药品管理提出相应的对策。但是在大部分的乡镇医院中,内部控制水平不高,可以说比较简单,只有一两位员工对药品进行管理工作,可以推断出医院对于药品管理的不重视,同时进行药品管理的人员专业水平不高,不能够对药品进行妥善的保管与存储。 (四)没有计划的购买药物 药品管理是一项重要的医院内部控制工作,需要结合医院的实际情况提出一些有效的药品管理措施,来保障药品的完整以及使用性,减少药品的损耗。部分医院对于药品采购毫无计划,对部分药品进行大量采购,并且容易导致浪费的现象。对此,需要进行专业的分析与规划后才能够进入采购,并保证采购药品的合格性,减少医院资金的浪费。 二、药品会计对药品管理的价值分析 药品管理需要对药品进行账物相对,并且对药品进行严格的控制。《内部会计控制基本规范》中有相关规定:内部控制是为了保护企业或单位资源的完整以及利用率,并且保证实物与会计信息相符。利用医院的内部控制对药品进行管理,并形成一系列有效、可靠的管理措施与机制。通过药品会计对药品管理的控制,能够对药品使用的各项类型进行分离,对药品的使用环节、相关的凭证、会计记录、会计报表以及账本等进行核算。在药品购入、使用、销售以及保管等方面,建立完善的管理机制,从建立医院药品会计管理体系进行药品管理。 要重视药品的实物与会计凭证的填制,在药品的资金管理以及药品的购入管理等方面进行相关的改善。对于药品进行有计划的购入,并且对验收入库的药品进行严格的会计管理,无论药品费用有无付款,都需要将其记录入档,并且做好相关的明细账。对于没有付款但已经收入药库的药品可以进行付款处理;对于审判手续不合格的药品进行补办处理,并且规范药品的验收和核算缓解。对于药品会计核算需要在每月底进行,并对药品资金消耗的各项收入结构记录下来,做好会计分析,若其中出现资金问题,向有关部门提交处理。 三、提高药品会计在乡镇医院管理中的应用措施 (一)完善乡镇医院药品会计核算机制 首先需要转变药品管理人员的观念,做好相应的药品记录。在医院进行采购药品前需要做好采购规划,并且在购入合格的药物后要对药品进行清点、核算,并填制统一的药品验收入库表,并将药品购入的单价、名称、单位、数量、生产日期等信息记录下来,然后由财务部门对药品的消耗资金进行付款。药房、药库在添置药品的时候需要做好相关的记录,并且做好实物与账目的明细表,定期对药品核对账目、保存量、查实账本以及药品的核算等方面的工作,有效完善乡镇医院药品会计核算机制,有效发挥药品会计在乡镇医院药品管理中的作用。 (二)完善乡镇医院药品会计核算管理系统 完善药品购入、取出药库的填制系统。将医院药品的消耗从购入到验收入库,再到日常储存药品的消耗、药房的卖出、各科室的消耗情况以及患者的药品消耗等方面的情况做好相关的记录并且填制表格,将药品从药库、药房、科室以及病人之间使用的情况进行记录,并签好相关负责人的名字可以当做会计的凭证,能够有效发挥药品会计在乡镇医院药品管理中的作用,对药品的消耗、转移进行详细的分析观察,并且监控其损耗情况。将药品购入的原始凭证以及购入人员的相关信息进行填制并做好账目的登记,可以从账目中观察药品资源的使用情况。 (三)加强医院的内部控制 将药品管理作为会计内部控制的一部分进行管理,在加强药品核算机制的情况下,加强药品购入、消耗、保持等方面的实物保持、报表填制、会计核算以及财务分析等方面工作,对药品会计人员进行责任制管理,将乡镇医院的药品管理实现科学化、规范化。提高药品会计人员关于药品管理的技能培训,保障药品会计的核算管理,利用现代信息技术对药品的管理进行对账,避免手工帐中出现重复核算的现象。根据企业会计核算制度创新医院药品会计核算制度,加强对药品的管理,对药品购入中的债权债务核算、摊销、成本费用等经济业务进行严密的计算,预防对医院造成的经济损耗。 四、结束语 药品会计能够有效提高乡镇医院药品管理中的效率,有效发挥会计核算制度的实用性,并且提高药品保管的质量,有效预防医院的经济利益受损。文章首先介绍了我国乡镇医院中的药品管理问题,然后分析了药品会计对于药品管理的作用,最后提出了提高药品会计应用与乡镇医院药品管理中的措施。