生物医学科研课题

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生物医学科研课题范文第1篇

【摘要】

综合设计性实验可充分调动学生的积极性和主动性，对保证教学质量、提高教学效果起很重要的作用。加强综合设计性实验教学有利于培养学生的创新意识和创新能力。该文通过实例，介绍在医学微生物学实验教学过程中如何结合教师的科研课题来提高综合设计性实验教学质量，为构建创新性实验教学模式探索一条切实可行的途径。

【关键词】 教学改革 综合设计性实验 科研课题

长期以来，我国高校对实验教学重视不够，强调理论知识的理解和映射，忽视学生综合创新能力的培养，验证性实验多，联系实际的综合性设计性实验少，实验内容陈旧，同时各门课按自己课程的要求安排实验，实验之间特别是综合性设计性实验之间缺乏相互联系与协调，学生在本科阶段的学习与训练难以形成方向与专长。这势必削弱了学生对实验课的兴趣，抑制了学生主体意识和创新欲望，综合与创造能力得不到培养。为此，教育部在《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》中指出：“高等学校要重视本科教学的实验环节”，“开设一批新的综合性、设计性实验”。设计性实验是培养学生综合能力的重要途径。本文从我院医学微生物学实验教学的建设中，围绕如何通过结合科研课题来提高综合设计性实验教学质量这一课题，进行综合设计性实验教改探索。

1 综合设计性实验选题原则

综合设计性实验作为地方院校本科人才培养的一个重要环节，应着重于学生综合运用知识与技能的培养，培养学生独立分析与解决问题的能力。综合设计性实验的选题过小或过于简单会失去设计性实验的意义，难以达到培养学生综合能力的目的；反之，题目选择的过大或实验指标过高，会使学生无从下手、望而生畏，从而丧失信心和勇气，也不能达到设计性实验的目的。选题的一般原则是根据教学大纲要求，结合理论教学内容，兼顾学科发展现状与趋势，选择适当的题目，具体讲要考虑以下几个方面的原则。

1.1 难易适中性原则设计性实验题目的难易程度要适中，大多数学生运用所学知识和实验技能，通过查阅资料和教师的启发性指导能在规定的时间内完成，同时要考虑实验题目的层次性，使不同水平的学生在实验题目的选择上有一定的余地。

1.2 可行性原则确定实验题目不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑实验条件的可行性，尽量选用实验室已有的仪器设备和通用性的仪器设备。

1.3 探索性原则选题应具有一定的探索性，进一步为学生提供思考和创造的空间，调动学生学习的主观能动性，通过查阅资料和动手、动脑而有所创新。

1.4 综合性原则题目的选择要注重学生已有的基础知识和基本技能的综合应用，达到进一步巩固和掌握的目的，同时要理论联系实际，提高学生分析和解决问题的综合能力。

1.5 安全性原则不仅要考虑学生人身的安全，还要考虑仪器设备的安全，同时要尽量减少对周围环境的污染和破坏。

2 结合科研课题开设综合设计性实验思路

根据教师申报的科研项目，选择合适的科研课题，由课题主持人对课题按技术和功能进行细分，分解为若干个系列综合设计性实验题目，学生以5～6人为1个小组选择其中的某个实验题目进行查阅资料，并在此基础上明确实验原理，写出实验内容、方法、步骤，列出所使用的实验仪器设备。教师根据学生提交的实验方案，审查其合理性、可行性，对存在的问题进行纠正。学生再根据修改的实验方案进行实验。学生完成综合设计性实验后，对实验得到的数据和结果进行分析总结，得出实验结论，写出研究报告，展示成果。最后由教师组织进行答辩，给出成绩与评语。

3 结合科研课题开设综合设计性实验的优势

3.1 有利于调动教师的责任心和积极性很多实验研究需要花费大量的时间和精力，而教师又担负着沉重的教学任务。如果把这些内容与学生实验结合起来，就可以减轻教师的一些负担，使他们能全心全意地指导和监督实验全过程，避免出现任何差错。另外，一般开设的开放性实验的困难在于教师不能随时到位进行指导，但若与教师自己的科研课题结合起来的话，教师就不会计较工作量的大小而尽量把工作做好，从而保证随时到位对每个学生进行指导。

3.2 有利于提高学生的综合素质，培养其科研兴趣由于学生做出来的数据有实用价值，从而激发了学生的积极性和责任心，他们将所学专业知识应用于实际，经过认真操作实践后，其基本技能得到很大提高。同时，由于是开放式，学生根据需要安排实验时间，对影响实验结果的关键环节可反复进行，从而会有更深的理解，使其综合素质得以进一步提高。

3.3 有利于培养团结协作精神项目设计往往多人协作完成，结合科研课题进行综合设计性实验，这将极大地激发学生的创新热情。从资料的查询、项目的分工到实验的操作都要求学生在整个设计过程中都具有良好的团结协作精神。每个学生都应熟悉整个科研项目的设计构想，知彼知己，明确自己的设计定位，在较完整理解实验目标的基础上有效开展综合设计性实验。

3.4 有利于开展科学道德教育

由于实验进行得认真与否和教师的试验结果有直接关系，所以容易发现学生在实验过程中是否弄虚作假，编造数据，并针对这种现象进行科学道德教育，提高学生的科学道德水准，实现“教书育人”。

4 实验改革设计实例

近年来，由于抗生素的广泛使用导致耐药菌种类越来越多，耐药性不断增强且播散迅速，甚至出现多重耐药，一些表面看起来轻微的感染因缺乏有效药物将可能致人于死地。因此，监测院内感染耐药菌的发展趋势，探讨耐药机制，对预防和控制耐药菌的扩散有重要意义。为此，我们申报了“医院感染细菌的分布及耐药性分析”课题。结合该科研项目，我们将其按技术和功能进行分解为：①临床标本病原菌的分离培养；②细菌L型的检测；③抗生素敏感试验；④β-内酰胺酶的检测等几部分，供学生进行综合设计性试验。

4.1 临床标本病原菌的分离培养

病原菌的分离培养既是了解医院感染细菌分布的重要步骤，也是分析各种细菌耐药情况的先决条件。要求学生从医院检验科收集粪便、尿液、脓液、血液等标本，通过自制的培养基进行细菌的分离培养，并对所分离到的细菌通过形态染色、培养特性、生化反应以及用特异性诊断血清做玻片凝集反应来进行鉴定。另外，经费充足还采用PCR、基因探针等分子生物学的方法或免疫标记技术鉴定细菌。

4.2 细菌L型的检测细菌L型是指细菌在某些抗生素（如青霉素）等因素的作用下形成的一种细胞壁缺陷型细菌，其用常规方法培养不能生长，但在高渗环境中能够存活并在一定条件下可引起尿路感染等疾病，故检测细菌L 型对临床诊断及合理用药显得尤为重要。将收集到的尿液或血液标本接种在自制的普通培养基、血平板和L型培养基上进行培养，其中对L型培养基应逐日在低倍镜下观察，发现“油煎蛋”样或“颗粒型”菌落即涂片，革兰氏染色及细胞壁染色鉴定。

4.3 抗生素敏感试验

各种致病菌对抗生素的敏感性不同，且在治疗过程中，细菌对药物的敏感性又常发生改变而产生耐药性，所以测定细菌对药物的敏感性，在临床治疗中选择用药上具有重要意义。将分离出的致病菌接种在自制的培养基上，然后贴上含一定浓度的自制青霉素、链霉菌、红毒素等药物纸片，观察不同药物纸片在培养基上抑菌圈大小，并与标准菌株进行对照，从而判定细菌对药物的敏感性。另外也可通过试管稀释法、打孔法来观察细菌对药物的敏感性。

4.4 β-内酰胺酶的检测

β-内酰胺酶是由金黄色葡萄球菌等多种细菌所产生的一种钝化酶，其能裂解青霉素和头孢菌素等β-内酰胺类抗生素的β-内酰胺环，使其变成无抗菌活性，从而表现为产酶细菌对这些抗生素耐药。因此，检测β-内酰胺酶可判定该菌对某些抗生素的敏感性。分离出致病菌后，根据文献采用法酸度法、碘测定法或分光光度计法，检测细菌β-内酰胺酶的含量，从而判定细菌对青霉素等抗生素是否产生耐药性。上述实验涉及到教学大纲所规定的学生应掌握的基本技能以及一些新知识的学习与应用，从选题的新颖性和难易程度而言， 都比较适合学生独立工作能力的培养。该课题中涉及到的细菌形态学检查方法(取材，涂片，染色，镜检)、细菌分离培养技术(培养基制备，细菌接种，生长现象观察)、药敏试验、细菌生化反应、PCR技术等学生通过实践完全有能力掌握，并且通过完成这些实验可培养学生的无菌观念，增强职业责任意识。

5 教学体会

教学与科研是相辅相成的，教师在以教学为主的同时确定一个稳定的研究方向，开展科学研究，一方面可以提高自身的学术水平，另一方面可以获得许多与教学相关的信息，并可以把这些信息及时反馈到教学中去，充实和丰富了医学微生物学实验的教学内容，同时在教学过程中又不断有新问题出现，提出新的要求，促使我们去搞科研，这就自然形成了教学与科研相互促进的良性循环，使基础课教师既能同时上实验课，又能让学生参与一些科研工作。

生物医学科研课题范文第2篇

关键词：高中生物；实验教学；有效性

新课程以“提高生物科学素养”“倡导探究性学习”“注重与现实生活的联系”为基本理念，建议教师应尽可能多地让学生参与实验活动，强调要尊重学生的个体差异，促进学生的全面发展。面对高中生物实验教学的低效现状，生物教育工作者必须加强高中生物实验教学的研究，进行积极的教学反思，以提高实验教学的有效性，提高学生的学习效率和综合能力。

一、生物实验有效教学的重要性

1.有效教学的内涵

有效教学是通过课堂教学活动，使学生在学业上有收获，有提高，有进步。学生的学习进步和发展是衡量教学有效性的唯一标准。在高中生物教学中，实验不仅是重要的教学内容，同时也是一种重要的教学方法，把生物学基本理论与现实生活、生产实际有机结合，具有直观具体、形象生动的特点。

2.生物实验有效教学的价值

有效的实验教学可以帮助学生从感性到理性、从具体到抽象地深刻了解生物知识、事实、概念和原理，加深理解和巩固所学的基础知识，同时更加扎实地掌握生物学实验技能和科学方法，比如观察、实验、调查等科学方法，提高学生的动手能力和解决问题的能力，以及观察能力、实验能力、思维能力、研究能力、创造能力等。学生在生物实验教学活动中通过观察、真实地记录实验结果、运用文字表达实验结果，可以体验到主动发现的乐趣，养成实事求是的工作作风和认真仔细的学习习惯，为学生的全面发展带来更大的空间。

二、高中生物实验课教学效率低下的现状和原因

1.高中生物实验课教学效率低下的现状

（1）在高中生物实验课上，学生的主体地位未能得到体现

新课程改革已在中学实施多年，教师为追寻高效课堂也采取了许多对策，但在生物实验课上，课堂效率仍然比较低下。在实验教学中，教师在教学过程中的主导作用过强，学生仍处于被动地位。笔者在调查中发现，学生基本上都严格按操作规程进行，很少有学生能够根据目的要求和实验原理，适当改进实验。在实验课上，教师事先会安排好实验材料和实验用具，上课时以教师传授为主，由教师讲解实验原理和注意事项，实验时间和实验步骤的实施是按教师指令进行的，学生所能做的就是按部就班地完成实验，在整个过程中都没有能脱离对教师的依赖。这种教学方式没有体现出学生的主体地位，未能调动学生学习的主动性、自觉性，十分不利于培养高中生的创新意识、求实、求真品格和科学精神。

（2）在高中生物实验课上，学生的探究能力未能得到培养

新课程倡导探究性学习，但在高中生物实验课中，绝大多数的学生在实验过程中非常被动，欠缺主动学习的品质，也缺乏发现与探究问题意识。实验形式多以演示实验居多，实验类型单一，实验过程缺乏创新。无论是教师还是学生都十分注重实验结果的实现，强调的是培养学生生物实验基本操作能力，停留在验证理论知识、应付考试阶段，对于实验过程却没有给予足够的重视，忽略了学生动手能力和创新精神的培养。实验课中，教师讲得太多、太细，学生的实际动手时间太少。而且在实验过程中当学生遇到问题时往往不被重视，也得不到及时的反馈。学生缺乏独立思考的空间，这种重结果轻过程的教学忽略了对学生探究能力和创造能力的培养，排斥了学生的思考和个性，结果降低了实验教学的有效性。

2.高中生物实验教学有效性低下的原因

俄国教育家车尔尼雪夫斯基曾经说：“教师要把学生造成一种什么人，自己就应当是这种人。”提高高中生物实验教学有效性要求教师要具备优秀的综合素养，比如先进合理的教育理念，扎实的专业基础，优秀的口头表达能力和书面表达能力等等。然而很多生物教师依然延续传统的教育理念，未能领会和实践新课程提出的理念，在生物教学过程中重知识轻实验，只关注提高学生的成绩，忽略培养学生的动手能力。还有一些生物教师专业知识薄弱，而新教材中的实验有很多都是最新的科研成果，比如微生物的培养技术、蛋白质纯化技术等等，这些教师没有根据形势需要及时更新自己的知识储备，在教学过程中只是盲从于教材，在实验教学过程中难以科学、有效地指导学生开展探究性实验。

另外，目前高中的升学压力依然很大，学校领导对于生物实验教学普遍不够重视，虽然一般高中都具有实验教学必备的硬件条件，但是一些学校缺乏专职实验员辅助，导致生物教师工作量太大，没有充足的时间和精力准备生物实验。再加上学校对生物实验的经费投入有限，实验场所有限，班级多，班额大，而且生物实验室设施和实验材料等条件难以满足，有些落后于现行的教材对实验设备的要求，而仪器设备老化损坏会直接影响实验效果，实验课难以妥善安排，这些因素都导致了生物实验教学有效性的低下。

三、提高高中生物实验教学有效性的策略

1.切实贯彻因材施教的原则

有效教学关注学生的进步和发展。然而在生物实验课中常常出现这样一种情况，一些基础薄弱或者动手能力较差的学生却往往只在旁边看或做无关的事情，而一些操作能力较强的学生包揽了所有的事情。这样显然不利于每一个学生的发展。因此，高中生物教师必须确立学生的主体地位，树立“一切为了学生发展”“为了一切学生发展”的思想。在新课程实施过程中，教师要观察因材施教的原则，充分调动每个学生参与实验课的主动性。在学生动手进行实验的过程中，教师要把握学生的个性差异，利用小组教学分配给每个学生相应的实验任务，让每个学生都能够积极主动地参与到实验过程中，而不是当旁观者。比如让有的学生负责准备好实验材料、仪器、试剂，有的学生负责实验的具体操作，有的学生则负责认真观察记录实验现象及数据，在实验后进行总结。每个实验中要明确各个成员的责任，轮流担任各种不同的角色。教师可以对个别学生在实验操作过程中遇到的困难进行化解，倡导学生、小组之间的合作和竞争，更好地发挥每个学生的实验能动性，使所有学生都能在原有基础上得到发展。

2.营造平等互动的课堂氛围

好的课堂氛围能促进生物实验课有效教学的实现。有效的课堂教学是教师专业水平的体现。教师作为课堂教学变革的推动者和实施者，对课堂教学是否有效有直接的影响。在实验过程中，教师要营造平等的氛围，建立一种相互尊重、民主平等、情感和谐的师生关系，从而提高学生动手操作的信心，培养学生热爱实验的情感态度，激发学生自主地探究实验的兴趣和动机。在实验开始之前，教师可以和学生共同进行分析和讨论，明确实验原理，比如，在观察植物细胞的质壁分离与复原这一实验中，教师可以先让学生思考，选择做本实验的生物材料最好具有哪些特点？是不是能发生质壁分离的细胞都适合本实验？做质壁分离实验是不是溶液浓度越高越好？通过课前讨论调动起学生的好奇心，营造民主、积极的氛围。在学生进行实验操作时，无论学生提出什么样的问题，或者做出什么样的结果，都不要直接否定，而要给予鼓励和关注。并且在实验完毕后，教师可以启发学生对实验过程中的反常现象和数据主动大胆地谈谈自己的想法。

3.加强对学生探究能力的培养

“学习中心论”是现当代有效教学的核心理念，主张建立“教”“学”并重、教师主导和学生主体有机结合的现代教学的基本关系。教师要在有限的实验教学时间内培养学生良好的实验操作习惯的同时，还要培养学生的研究能力。新课程的基本理念“注重和现实生活的联系”，目的就是要求教学要注意联系生活经验，引导学生学习和探究。比如，在探讨酶在食品制造和洗涤等方面的应用时，教师可以先让学生讨论如何将油渍、汗渍、血渍的衣物洗净的办法，然后再进行实验，让学生尝试应用脂肪酶、蛋白酶对污渍进行洗涤，通过动手操作来探讨洗涤效果。在培养学生的探究能力时，教师要向学生介绍生物技术的应用和生活中各种事物的生物原理，让学生通过实验预习和实验前的准备工作来丰富相应的知识，同时让学生掌握一定的操作技能，了解常用仪器的名称、形状、用途和操作原理，锻炼学生动手实验的意识和技能。比如，在研究培养基对微生物的选择作用时，通过实验让学生观察并分离土壤中能分解纤维素的微生物，观察该微生物能否分解其他物质，在此基础上让学生探讨这类微生物的应用价值。

新课程高度重视对实验的改革，倡导有效教学，注重提高学生的生物科学素养，这对教师的实验教学能力和学生实验能力都提出了更高的要求。因此，在生物实验教学中，教师必须加强对实验课的重视，根据《普通高中生物课程标准》对高中生物实验教学的要求，采取多种措施来提高高中生物实验教学的有效性，在提高学生的生物学业成绩的同时，培养学生的实验能力，促进知识、能力和情感态度价值观目标的达成。

参考文献：

[1]许桂芬.新课程下高中生物有效教学模式探析[J].生命世界，2010（01）：107-109.

[2]李盛丰，唐清华，崔鸿.建构主义教学模式在高中生物有效教学中的应用[J].基础教育研究，2010（06）：36-37.

[3]薛庆燎.高中生物有效教学的点滴体会[J].教育教学论坛，2010（24）：230.

[4]黄智强.生物有效教学应要重视实验教学[J].才智，2011（33）：163-164.

生物医学科研课题范文第3篇

关键词：生物柴油；离子液体；[Bmim]BF4；实验教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）33-0233-02

一、引言

生物柴油（Biodiesel），即脂肪酸甲酯，是一种含氧清洁燃料，由菜籽油、回收烹饪油、动物油等可再生油脂制取加工而成。作为优质的柴油代用品，属环境友好型绿色燃料，具有深远的经济效益与社会效益。对保障石油安全、保护生态环境、促进农业和制造业发展、提高农民收入，产生相当重要的积极作用[1]。生物柴油的制备实验是中国石油大学化学工程学院为适应社会需求、培养紧密贴近科研前沿所设置的一项应用化学专业实验。

目前化学催化法是应用最广泛的方法，但均相强酸、强碱催化剂的后处理问题，易于造成污染环境。而非均相负载型固体碱催化剂存在催化活性较低的缺点[2]。

离子液体（ionic liquid）具有挥发性低，在较宽的温度范围内保持液相，且不燃等优点，具有明显的“绿色”环保性质。离子液体的生物柴油合成方法，是采用有烷基咪唑、季铵（磷）盐等含氮、含磷化合物与金属或非金属的卤化物形成在室温下呈液态的离子液体作为催化剂，用来合成生物柴油。该方法的特点就是离子液体既可以作催化剂又可作溶剂，加快反应，绿色环保的优点[3，4]。

对应着本科生实验项目所经常提及的研究型、开放型、综合型这三种教学类型，具体的如何支持学生参与科学研究，如何让学生在专业实验中尽快地运用科研思维来学习教学实验，应当是每一个实验教学工作者的重要的工作命题。

教学实验进行之前，首先安排进行大学生创新实验的几名学生进行催化剂的制备。采用两步法合成得到[Bmim]BF4离子液体并运用红外光谱仪进行官能团分析确定最终目标产物。然后将其作为教学实验用催化剂用于合成制备生物柴油，并对制备的生物柴油进行了气相色谱仪的定量和定性分析表征。

二、[Bmim]BF4离子液体的制备

本实验类型定位为研究型教学实验。为此将前沿科学问题作为教学内容提出，让学生进行课前文献查阅并写出相应的实验设计方案。课堂进行中，实验老师进行合理的引导，最终按照正交试验法这种最优化方法科学实验方法，以分组进行实验、最终多个实验小组实验数据汇总。按照建立跨班级、跨实验小组的实验结果的数据库，分析实验规律的方法进行实验教学。当学生知道自己正在讨论和实践的内容是学术前沿或者是热门研究项目的时候，并且是有分工、有合作的形式进行科研探索，自然而然就能够激发起学习热情和研究兴趣[5]。

三、离子液体做催化剂制备生物柴油

1.实验过程。称取30g大豆油，放入250mL的三口烧瓶中，架上回流冷凝管，置于电热式磁力搅拌器中。缓慢搅拌升温至所需温度，按预先设定的反应参数，计算催化剂用量及甲醇用量，分别滴加到烧瓶中。开始计时，同时恒温搅拌，反应结束后，将产物温度降至室温。在分液漏斗中静置20min，等分层后，下层为甘油相，上层为反应得到的生物柴油。

将分出的甘油相减压蒸馏，分离的离子液体催化剂用正己烷洗涤，并在70℃下真空干燥3h。离子液体回收后可再次回收重复使用。

2.正交试验的设计。实验过程归纳引导学生认识“正交试验设计法”等最优化实验方法的应用。正交试验法可以以较少的试验次数得到较优的较全面的实验规律。这是进行科研项目实验方案设计的常规要求，也是进行实验的必要素质要求。[6]

有了合理的实验方案才能得到理想的实验结果。实验过程可以将学生分成小组，分别进行自主选定不同反应条件如：选定不同的催化剂用量；采用不同的反应操作条件，如改变时间、温度、压力等。这样可以在确定实验要求目标的前提下，制定正交实验的因素与水平表，制定正交试验的方案。

正交试验法可以有效整合各个因素和水平，比较可信地反映出实验的真实状况。根据前期单因素实验的研究结果，确定影响生物柴油制备的4个主要因素：离子液体用量、反应温度、醇油摩尔比和反应的时间。采用4因素3水平，进行正交试验设计。探索生物柴油转化率的变化，探索优化条件，得到更高的酯交换转化率。

由表2可知，极差大小顺序为RC>RD>RB>RA，即影响生物柴油产率的因素的顺序为反应温度>反应时间>催化剂的量>醇油比。离子液体[Bmim]BF4制备生物柴油的优化条件为：醇油比8.3：1，离子液体用量0.3%，反应温度60℃，反应时间3.5h。所得生物柴油的产率为71.71%。

四、生物柴油的仪器表征

选取学生实验制备的典型生物柴油样品，按照要求处理并进行气相色谱测定。

1.实验过程。采用SP-3420A色谱仪，BF2000工作站，KB-Wax毛细管色谱柱（30m×0.25mm×0.25μm）；氢火焰检测器（FID）。调节柱温210℃；汽化室温度280℃；检测器温度280℃；分流比10：1，进样体积1μL，载气为N2，辅助气为空气，柱头压为0.1MPa的参数条件进行色谱分析。用丙酮将生物柴油稀释10倍，静置后吸取溶液上层清液，注入色谱仪。

2.色谱仪分析结果（见图1）。对学生制备的生物柴油的成分和组成进行气相色谱图分析后。结果表明：参照各标准品谱图确定制得的生物柴油主要由4种脂肪酸甲酯组成：亚油酸甲酯、油酸甲酯、亚麻酸甲酯和棕榈酸甲酯。其不饱和脂肪酸甲酯的含量较高（大于93%），饱和脂肪酸甲酯的含量较低。从谱图上的保留时间推断这些百分含量低的组分大部分为碳链较长，分子量较大的脂肪酸甲酯，证明试验所得的产物主要为生物柴油。

五、结论

通过教学实践可知，将离子液体作为催化剂制备生物柴油作为课题研究导向的专业教学实验课，能够全方位开拓培养学生实践能力、吸引学生进行课题研究。符合转变教育思想、促进实践教学改革、提高人才培养质量的高校教育改革的目标，有其进一步进行教学研究和探索的价值。

参考文献：

[1]王一平.生物柴油制备方法研究进展[J].化工进展，2003，22（1）：8-12.

[2]赵光辉.生物柴油产业开发现状及应用前景[J].化工中间体，2013，（02）.

[3]李胜清，刘俊超，刘汉兰，等.B酸离子液体催化剂在生物柴油制备中的应用[J].湖北农业科学，2009，48（2）：438-441.

[4]李怀平，汪全义，兰先秋，等.离子液体[Hmim]HSO4催化菜籽油制备生物柴油[J].中国油脂，2008，33（4）：57-59.

生物医学科研课题范文第4篇

（武汉体育学院 湖北 武汉 430079）

摘 要：“挑战杯”课外科技竞赛有着正常教学无法起到的独特教育效果，对大学生创新能力的培养起着不可取代的作用，在提高教学水平过程中具备积极推动功能。研究结果显示，“挑战杯”课外科技竞赛对大学生创新能力形成中受团队合作、知识灵活运用能力、团队创新影响，相应的，大学生创新素质培养可以通过团队建设、创新意识、导师队伍的建设和搭建创新平台几个方面来培养塑造。

关键词 ：“挑战杯”科技竞赛；创新能力；创新意识

中图分类号：G645 文献标识码：A doi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．09．007

收稿日期：2015－02－27

0 引言

“挑战杯”全国大学生课外科技作品竞赛是一项全国性的竞赛活动，被誉为中国大学生学术科技“奥林匹克”，是目前国内大学生最关注最热门的全国性竞赛，也是全国最具代表性、权威性、示范性、导向性的大学生竞赛。

在创新教育背景下，各高校纷纷参加全国各类“挑战杯”竞赛，取得了很好的成绩。武汉体育学院多年来非常重视“挑战杯”竞赛，曾获得全国2项铜奖，省级奖项20多项。多年来，笔者指导了多批大学生参加“挑战杯”竞赛，2010年指导的学生在第七届“挑战杯”一汽—大众中国大学生创业计划竞赛获得铜奖，湖北省第七届“挑战杯”大学生创业计划竞赛获得银奖，在取得令人可喜的比赛成绩的同时，也培育了一批勇于实践、大胆创新、追求卓越的优秀学生，从中也获得了不少的经验和体会。

1 研究方法

1．1 研究方法

本研究采用文献研究法了解“挑战杯”课外科技竞赛发展历程，通过问卷调查、数据统计法对“挑战杯”课外科技竞赛参赛选手与未参赛选手在比赛中创新能力的表现进行对比分析，探究科技竞赛与大学生创新能力的相关关系，从分析结果中做可能的原因探讨，并提出有价值的策略。

1．2 研究对象

拟以武汉体育学院参与“挑战杯”课外科技竞赛选手为研究对象，通过分析比较参赛选手与未参赛选手在比赛中创新能力的表现，借助现有的研究资料，并调查和采访，探究体育院校大学生创新竞赛与创新能力形成的相关关系，在此结论基础上，提出有效的措施和建议，对体育院校开展创新教育，培养创新人才，为我国体育事业创新教育贡献绵薄之力。

1．3 研究工具

采用SPSS14．0中文版统计分析软件对问卷调查得出的数据进行分析，主要对问卷中涉及的7个因子进行因子分析，首先通过 KMO统计量和Bartlett球形检验值确定7个因子适合做因子分析，通过因子载荷和共同性数据分析得出三个因素大致对以上7个因子解释，得出相关研究结论。

2 数据分析与结果

2．1 确立指标体系

运用多元统计学中的因子分析法，对以下7个变量进行分析，指标如下：X1：团队成员有效沟通；X2：团队之间的分工合作；X3：老师交流指导；X4：选题新颖恰当;X5：选题具备现实针对性；X6：收集整理资料；X7：运用所学知识

2．2 数据因子分析

将调研回收的问卷数据进行整理，并且将有效的数据输入计算机，使用SPSS14．0软件进行统计分析。

2．2．1 检查数据是否适合做因子分析

一般KMO的值越大越适合进行因素分析，根据相关学者的观点KMO在0．6以上适合进行因素分析，本次问卷调查数据的KMO数值为0．673＞0．6，变量适合进行因素分析(见表1)。此外，Bartlett球形检验结果达到了0．05显著水平，变量数据适合进行因素分析（见表2）。

2．2．2 因子载荷和共同性

在上述整体解释变异量的报表中，有三个成分特征值大于1，表示进行因素分析时所抽出的共同因素的个数为三个，该三个共同因素可以解释91．982％的变异量（见表3）。提取了前三个公因子后可以计算共同度（见表4）。

提取方法： 主成分分析。从表4中可以看出来，所有的共同度都在79．2％以上，可以知道被提取的公因子对个变量的解释能力比较强。

2．2．3 因子旋转

采用最大变异法对成分矩阵进行直交转轴，转轴后的成分矩阵如表5所示。

提取方法：主成分旋转法：具有Kaiser标准化的正交旋转法，旋转在5次迭代后收敛。

从转轴后的成分矩阵显示的数据中，可以发现共同的因素一包含了x1、x2、x3三个因子，根据本文之前做的假设，三个因子可以共同用“团队合作精神”体现，因此因素一的概念名为“团队合作精神”。由输出的数据表可以看出，第一公因子在x1、x2、x3三个变量上都有较大的载荷，该因子反映的是团队成员之间的分工合作、沟通和共同努力，因此被命名为“团队合作精神”。第二个因子在x6、x7两个变量上载荷比较大，主要体现参赛者收集整理资料的能力，善于运用所学的知识解决挑战杯中遇到的相关专业方面的问题，因此该因子命名为“知识灵活运用能力”。第三个因子在x4、x5两个变量上的载荷比较大，主要是选题结合现实需求，善于从实际出发，选题新颖有意义，体现了团队创新的意识，因此命名为“团队创新精神”。这些因子体现的是选所因子的信度系数均在可接受范围内。

2．4 结果分析

问卷结果显示受访者中有 31．58％为队长，68．42％为队员。使用SPSS19．0，以特征根大于1、因子负荷大于0．4作为标准，通过反复计算，最终抽取出3个公因子，总解释方差为91．982％，表明原变量91．982％变异可由所提取的三个公因子来解释。从上述载荷矩阵可知，变量X1、X2、X3在因子1上的载荷比较大，因子1能代表团队成员有效沟通、团队成员的分工合作、老师交流意见这三个变量；变量X6、X7在因子2上的载荷比较大，因子2能代表收集整理资料、运用所学知识这两个变量；变量X4、X5在因子3上的载荷比较大，因子3能代选题新颖恰当、选题具备现实针对性这两个变量。

进一步分析，根据各因子所代表变量特征，可以把第一个因子解释为团队合作精神，第二个因子解释为团队创新精神，第三个因子解释为知识灵活运用能力，各因子包含的指标及含义如表6。

3 结论及改进建议

根据各种数据的分析与研究结果表明，共可发现三个因子的重要性， 程度依次是团队协作、知识灵活运用的能力以及团队创新能力。据此， 高校和高校教师在组织学生参加挑战杯竞赛，培养学生创新能力方面应注意四点。

3．1 重筹备，抓团队建设

各高校的科技竞赛组织者在积极鼓励学生参与“挑战杯”科技竞赛的同时，要认真做好前期筹备工作。筹备工作包括队员的严格筛选、实战演习与训练、心理素质的培训等，同时团队建设也是不可忽视的一点。只有将团结合作的精神高度重视起来，调动、提升学生的积极性，为学生创造良好的团队协作氛围，才能铸就一支分工细致而明确、积极进取的精英团队。

此外，组建参赛团队时，选择一位沟通协调能力强，能起到模范带头作用并具有一定号召力的学生作为队长带领整个团队也是十分必要的。如此，才能引领整支团队一起齐心协力、攻坚克难地走向辉煌。

3．2 环境塑人，改变意识

创新教育就是以人的创新精神和创新能力为基本价值取向的教育。它主要是着重研究并解决如何培养学生的创新意识、创新精神和创新能力的问题。创新教育的重点并不仅仅是在操作层面上搞些小发明、小创造，或者在教学课程中培养一下思维发散能力就可以了。当然，这些基础的创新教育仍旧是必不可少的，但事实上除了这些操作层面上的问题外，还要考虑培育创新人才的“土壤”是否适宜，即良好的氛围环境的形成。

环境塑造人，环境对于一个人的影响是巨大的，特别对于正处在成长期的青少年而言，环境的重要性更是不言而喻。因此，高校在正常教学计划的基础上，更应该从教育的体制、方法、内容等方面着手进行强化，有计划地展开创新教育，将教育观念的转变和教育思想的创新提升至首位。高校应从课堂入手，从“教学型”向“教学科研型”的发展过渡，采取这样一系列措施，从根本上培养学生的创新精神、创造和实践能力，才能真正扛起引导大学生创新发展的旗帜和重担。

3．3 注引导，重教学创新

对于教师这个职业而言，引导是不可放弃的一份职责。不管是日常的教学工作，还是在学生参与创新行活动的过程中，教师都发挥着举足轻重的作用。

一名合格的教师需要有专业的学术研究能力，需要有创新思维能力和发明创造力，需要有沟通能力和组织管理能力；而一名优秀的教师在具备此类能力的同时，还可以挖掘每一位学生的最大潜能，激发学生的发散性思维，提升学生的创新能力，指引团队朝着正确的方向前行。从某种角度而言，教师并不仅仅只是一种专业能力卓越的角色，更应该是一个引导、挖掘学生走向成功的伯乐。因此，建立一支强有力的、优秀的教师团队也是必不可少的前提之一。

3．4 搭建平台，实践出真知

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。只有不断的实践，将理论付诸行动，才能从根本上提升实践能力和意识层面的认识。培养创新能力的关键所在，就在于是否有环境、是否有精神支撑学生不断地进行创新性实践，在实践中获取经验，在实践中成长。从这一角度来看，学校为学生提供一些展示自己的平台就显得尤为重要了。这并不仅仅指前文所说的在教育思想、教育手段、教育环境上的重视和改善，更特指学校需要花费一些人力、物力、财务，举办一些相关的学术讲座、专题演讲与报告等活动，创建诸如此类的一些在精神上可激励大学生创新，在行动上可支持大学生继续探索的平台，使学生可以充分发挥、展示自己的创新能力。

4 结语

从整个教学环境、教学氛围上的营造，到教师团队整体素质的提升，从学生团队的建设与打造，到展示自我的平台搭建……可以看到，学生的创新能力的培养与提升并不是单纯通过学校、教师或学生自身的努力，就可得以改变的。学生创造力的强弱，将直接影响未来整个社会创造力。只有全面推进各项工作， 从根本上提升、 改善学生的创新能力， 培育出一批批拔尖创新人才， 才能提升整个社会的创造力。

参考文献

1 谭荣波，梅晓仁．SPSS统计分析实用教程［M］．北京：高等教育出版社，2007

2 唐立华，张仲风．大学生“挑战杯”科研活动中存在的问题及对策［J］．广西青年干部学院学报，2004（1）

3 杨胜刚，乔海曙．“挑战杯”竞赛：研究性学习的重要实现形式［J］．中国大学教学，2005（3）

4 余珊燕，杨棉华﹒以“挑战杯”为龙头 深化大学生课外科研活动［J］． 中国高等医学教育，2002（3）

5 刘龙，宋书中，陈岩．以“挑战杯”为契机开展大学生科技活动的实践［J］．理工高教研究，2005（3）

6 张灵，胡桂英． 从“挑战杯”看大学生课外学术科技活动与高师创新教育［J］．现代企业教育，2007（11）

生物医学科研课题范文第5篇

[关键词]实践教学；生物医学工程；人才培养；教学方法

1引言

生物医学工程(BiomedicalEngineering，BME)是综合生命科学与工程技术的理论、方法和手段，依靠理、工、医紧密结合，促使多种理工学科向生物与医学渗透和相互交叉的新兴学科。21世纪，多学科的交叉是科学发展的重要趋势，提高科技创新能力是我国科学发展的关键，是“十一五”我国科技发展的方向。生物医学工程作为交叉学科，在生命科学的发展中有着巨大的潜力，对生物医学工程学科创新人才培养模式的探索，是本学科乃至我国高等教育教学改革的重要目标之一。如何整体培养和提高每一个本科生的科技创新能力，是今后相当长时期内至关重要的教学改革课题。

西安工业大学生物医学工程专业的培养目标是以生物医学电子为主要方向，强化学生动手能力、设计能力和创新意识，培养具备生命科学、电子、信息、计算机技术的基础知识，能在生物工程、生物医学工程、医学仪器、医用电子设备、医疗信息技术及电子、仪器、信息领域等从事研究、设计、制造、应用和管理的复合型高级工程技术人才。本专业目前存在的问题是①如何解决该专业繁重教学内容与较少教学时数的突出矛盾，并达到宽基础、高素质、重实践、求创新的高层次综合性人才的培养目标；②如何解决现存教材不能满足教学要求的矛盾；③如何加强专业知识的教育，增加学生的感性认识，创新能力，培养学生实践能力。我们针对这些问题做出了一定的改革，获得了较好的效果。

2改革教学方法是造就跨世纪综合性人才的重要环节

由于该专业属于交叉学科，故涉及学科广，包括了生物、医学、电子、信息、计算机等多学科的知识，故每门学科均需要讲授，但教学课时少。如何做到使学生对每门科目均有所掌握。并能将其很好的结合、创新应用于今后的研究中，培养高层次综合性人才是生物医学工程专业教学改革探讨的问题之一。改革教学方法，积极采用启发式、讨论式、学导式、研究式教学方法和现代教育技术手段组织教学，培养学生的科学批判精神和探索发现能力，引发学生的创新潜能。针对教学难点和重点进行定期和不定期的课堂讨论，对部分难点重点问题请学生上讲台发表见解，加深了学生对所学知识的理解，得到了很好的效果。例如生物传感器的教学中，该课程属于交叉性课程，是生物知识与仪器知识的结合与交叉。该门课程也是对先期学习课程的一个好的应用，学习如何将已学知识结合，并应用于新的领域，解决新的问题。该门课程让每个学生都有机会上讲台发表自己对关键知识的见解，进行讨论。不定期的课堂讨论安排在部分难点重点教学以后，组织学生发表见解，进行讨论。课题讨论的成绩计入学生的平时成绩。使课堂不再局限于传授与接受，而是学生自主学习，老师从旁指导，解惑。取得了不错的效果。

3以优化知识结构、提高综合素质为指导修订教学讲义

由于生物医学工程专业属于一级学科，国家尚未制定出二级学科，许多高校虽然都开设了生物医学工程专业，但侧重点均不相同。如西北工业大学的生物医学工程专业侧重于生物医学材料，而我们专业则侧重于生物医学电子。因此目前市面上的相关书籍并不能使用于每个高校的教学。应根据生物医学工程具有理、工、医紧密结合、多种学科相互交叉的特点，按照前沿性、先进性的原则修订教学讲义。我们根据这一原则编写了《生物医学工程专业外语讲义》和《生物化学实验讲义》。《生物医学工程专业外语讲义》是鉴于目前国内关于专门针对生物医学工程专业的专业外语书籍很少，而且偏重点不同，有的偏重于医学，有的偏重于生物。因此结合本专业的特色，编写一本适合本专业学生使用的专业外语讲义。该书要体现本专业学生的专业特色，书中的内容要包含了仪器、生物、医学及三者之间的结合的英文文章，且内容要新颖、易懂、生动有趣。使学生在学习专业外语的同时，也能透过文字掌握新的知识，调动学生的学习热情。而《生物化学实验讲义》是考虑到本专业学生并非生物学科的学生，为了体现本专业的办学特色和培养目标，生物化学实验讲义中除了包括生化基本实验外，还体现了学生对生化仪器的使用和讲解，使学生在实验的同时对生物工程仪器熟悉和掌握，为后续的生物医学仪器课程打下基础。讲义的修订和编写是教学改革的探索，使教学与特色相统一，得到了较好的效果。

4生物医学工程专业实践性教学环节的创新

鉴于传统的生物医学工程专业主要以理论教学为主，实践性教学环节少，不能真正培养学生的实践能力和工程创新能力等问题，我们针对实践教学进行了改革和创新。

首先，加强教师队伍，教师在实践性教学中起主导作用，业务素质的高低将直接影响实践性教学质量及学生创新能力和实践能力的培养。积极构建高层次、高水平、高学历的实验技术队伍。近年来引进了一批有实践经验的人才，快速提升了实践性教学指导水平；我院还鼓励年轻教师进实验室锻炼、申报和参与科研课题，从而加强了年轻教师工程实践能力和科研能力的培养。其次，加强实验室硬件建设，提高实验室的整体水平。本校投入100万元建设了四个具有先进水平的生物医学工程实验室，极大地提高了实验条件和实验水平。最后，加强学生实践能力的培养。一方面，开设专门的实践课程《细胞分子生物学技术》，该门课程一半课时讲授，一半课时使学生进入实验室动手做实验，提高学生动手能力和实践能力。另一方面，发挥了老师在学习、实践和生活中对同学的引导和指导作用。从大三开始，结合老师的科研项目，实行教师和学生的双向选择，学生可以利用星期天、节假日和课余闲暇时间到老师的实验室，在老师的指导下，直接参与到老师的科研活动中来，进一步巩固所学理论知识，并将所学专业知识与老师的科研工作密切结合，提高了学生的创新意识，锻炼了学生的动手能力。