時間：2023-09-10 14:40:23
序論：在您撰寫生物醫學與生物技術時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
關鍵詞：計算機應用；中文信息處理；生物信息學；文本挖掘；信息抽取；機器學習
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A
1 引言
當前，生物醫學領域的研究正在飛速發展，大量的生物醫學知識以非結構化的形式存在于各種形式的文本文件中。國際上生物醫學領域的權威數據庫MEDLINE(Medical Literature Analysis and Retrieval System Online)的文獻總數目前已達到1600萬篇，近年來年均發表文獻超過60萬篇。如何才能有效地利用這些文本中所蘊含的生物醫學知識無疑對分析海量的生物醫學數據是非常重要的。常用方法是通過關鍵詞在MEDUNE中或者互聯網上進行檢索，但是這只能從大量文檔集合中找到與用戶需求相關的文件列表，而不能從文本中直接獲取用戶感興趣的事實信息。因此，提供從大規模生物醫學文獻中自動獲取相關知識的有效工具是一項迫在眉睫的任務。
文本挖掘技術在文本知識自動獲取中起到了重要作用。文本挖掘通常包括信息檢索、信息抽取、數據挖掘三個步驟。其中信息檢索(Information Retrieval，IR)用于識別相關文本，信息抽取(Information Extraction，IE)用于識別實體、關系、事件等信息，數據挖掘(Data Mining，DM)則從結構化信息中識別出相互間的關聯。生物醫學文本挖掘的研究重點主要由信息抽取和數據挖掘兩方面的研究組成。具體來說，包括生物醫學領域命名實體識別、同義詞和縮寫詞識別、關系抽取、利用推理進行關系抽取的假設生成、文本分類以及上述工作的集成框架等。該領域研究的主要方法是通用的機器學習方法、領域知識、面向任務的前處理和后處理技術的相互結合。
文本挖掘在生物醫學領域中的應用，可以提高生物醫學信息建設和管理的效率。生物醫學數據庫的建設是最早推動生物醫學文本挖掘的動力。通過信息抽取技術可以建設以疾病診斷、藥物設計為目的的專用蛋白質作用關系數據庫。例如建設特定疾病如乳腺癌、老年癡呆癥的蛋白質作用關系相關數據庫。通過數據庫描述的蛋白質作用網絡，將極大地有利于疾病診斷、藥物設計，促進相關生物醫學研究的進展。近年來文本挖掘技術在生物醫學領域中的應用多是通過挖掘文本發現生物學規律，例如基因、蛋白質及其相互作用的關系，進而對大型生物醫學數據庫進行自動注釋。例如：現有研究成果已經可以對蛋白質數據庫加注功能關鍵詞，并利用這項功能發現大分子問的相互作用關系。使用標準詞匯對實驗數據統一標注，架起了生物醫學文獻與生物醫學實驗數據的橋梁。借助生物醫學文本挖掘技術進行數據標注的方法，廣泛應用在功能基因組學數據上。經過人手工核對，正確的標注信息將賦予實驗數據，有效的文獻信息也將作為標注依據鏈接到實驗數據。
生物醫學文本挖掘的更大意義在于可以通過對文本分析研究幫助人們發現在文本中隱含的知識，從文獻中挖掘出來實驗假設和實驗建議，以便生物學家驗證得到新的科學發現，從而提高人們對生物醫學現象的認識。例如，運用分子生物學文獻的信息抽取技術來分析海量的生物醫學數據，可以幫助分子生物醫學專業人員理解分子生物學實驗數據，研究分析實驗結果。
生物醫學文本挖掘是生物信息學研究的分支之一，是生物學研究中不可缺少的環節，它匯集著具有不同專業背景研究者的共同努力，推動和促進了生物醫學的發展，對實現疾病的輔助診斷、預防和治療，新藥的輔助發現等起到了重要的作用，為人類對生命的探索做出了重要貢獻。生物醫學為文本挖掘技術提供了大量的驗證數據，對文本挖掘技術起到了反推動作用。這是一種跨學科性研究，涉及到自然語言處理、機器學習、生物信息學等方面的技術，非常具有挑戰性。目前，該研究領域吸引了來自計算語言學、生物信息學、機器學習等方面研究者的廣泛關注，本文側重介紹生物醫學命名實體識別、縮寫詞和同義詞識別、生物醫學實體關系抽取、建立相關資源以及技術評測等。
2 命名實體識別
生物醫學文本挖掘的基本任務之一是生物醫學命名實體識別(Biomedical Named：Entity Recognition，Biomedical NER)，其目的是從生物醫學文本集合中識別出指定類型的名稱，如蛋白質、基因、核糖核酸、脫氧核糖核酸等。這是進一步抽取關系和其他潛在信息的關鍵步驟。
生物醫學領域的命名實體具有如下特點：新的命名實體不斷出現，目前并不存在一個完整的包含各種類型的生物醫學領域命名實體的詞典，所以簡單的文本匹配算法已經失去了作用；很多生物醫學命名實體都是多詞短語，有些有前置修飾語，例如：activated B cell lines，有些名稱很長，例如：47kDa steroI regulatory element binding factor，這些特點給確定命名實體的邊界帶來了很大的困難；相同的詞或者短語可以表示不同類別的生物醫學命名實體，要依據上下文才能推斷出來，例如：IL－2既表示蛋白質名稱，又表示DNA名稱；很多生物醫學命名實體擁有多個不同的書寫形式，例如：N－acetyl－cysreine，N－acetylcysteine，NAcetylCysteine等表示同一命名實體；很多生物醫學命名實體是用“and”或者“or”連接的并列結構，它們共享同一個中心名詞，例如：91 and 84 kDa proteins，這樣的命名實體也很難正確識別；生物醫學命名實體還存在著嵌套現象，例如：＜PROTEIN＞＜DNA>kappa 3＜/DNA＞binding factor＜/PROTEIN＞，因此還要解決候選命名實體的重疊問題；縮寫詞占有較高的比例，例如：IFN，TPA等等。很多縮寫詞的形成是沒有規律可言的，并且縮寫詞還具有高度的歧義性，一般情況下，擴展形式比縮寫詞形式有更多的證據確定它的類別，縮寫詞形式和它的擴展形式相比更難分類?？傊s寫詞的識別很大程度上依賴于上下文，而不能依賴于現存的生物詞典。因此，生物醫學命名實體識別是富有挑戰性的一項研究。
目前，生物醫學命名實體識別的方法分為以下 三類：基于啟發式規則的方法，基于字典的方法和基于機器學習的方法?；谝巹t的方法需要耗費大量人力建立識別規則庫，而基于字典的方法存在著名稱沖突和覆蓋率受限的不足。目前研究的重點主要是基于機器學習的方法。
機器學習方法是從樣例數據集合中統計出相關特征和參數，以此建立識別模型。目前已經有很多機器學習方法應用到生物醫學命名實體識別當中，如貝葉斯模型、隱馬爾可夫模型(HMM)、支持向量機(SVM)、條件隨機場(CRFs)、最大熵(ME)等。基于機器學習的方法依賴于大量的標注語料，因此所面臨的問題是如何獲得廉價的大量訓練數據。
支持向量機方法是一種比較有效的學習方法，已經成功應用到自然語言處理的多項任務中。Ka－zama等應用支持向量機來識別生物醫學命名實體并使用GENIA語料作為訓練語料。Lee等提出了一種基于支持向量機和查找字典的兩階段生物醫學命名實體識別的方法，在第一階段，使用SVM分類器識別命名實體并且用簡單的字典查找作為后期處理來校正由SVM模型識別帶來的錯誤；在第二階段，把識別后的命名實體用SVM劃分成語義類。該方法把任務劃分成以上兩個子任務，能夠針對每一個任務選擇更相關的特征，選擇更為合適的分類方法，減輕了不平衡的類分配問題所產生的影響，提高了整體任務識別的精確率。AbGene系統是比較成功的生物醫學命名實體識別系統之一，曾被多個研究者作為命名實體識別組件用于關系抽取研究當中。該系統使用7 000個手工標注命名實體類別的句子作為貝葉斯模型的訓練語料，并采用手工統計規則作為后處理，同時使用命名實體所在的上下文來幫助校正識別錯誤。該系統達到了85.7％的精確率和66.7％的召回率。Chang等設計的GAPSCORE系統考慮到單詞的出現次數、詞形和上下文并以此為句子中每個詞分配一個得分，然后使用基于詞形和上下文等特征來訓練N－gram模型，具有高分的單詞更可能是基因和蛋白質名稱。Zhou等人使用基于豐富特征集合的方法訓練隱馬爾可夫模型，他們在GENIA語料上獲得了66.5％的精確率和66.6％的召回率。Yi－Feng Lin等使用基于特征的最大熵模型并結合后處理過程，在分類為23個實體類別的genia語料上獲得了72.9％的精確率和71.1％的召回率。Tzong－hanTsai等使用條件隨機域模型結合豐富的特征集合和后處理過程在BIONLP2004測試語料上獲得了69.1％的精確率和71.3％的召回率。
近兩年來，生物醫學領域命名實體識別的研究不斷擴展和深入。一是命名實體識別擴展到新的語義類型，如臨床術語、化學名詞語義類等。二是各種新方法的應用，如自動構建訓練語料的bootstrapping方法，多分類器結果的重新排序(reranking)方法等。此外還有嵌套命名實體識別。
目前性能最好的生物醫學領域NER系統的F測度已經達到80％以上，但與通用領域NER結果(90％以上)還存在一定差距，還需要研究人員的進一步努力。
3 縮寫詞和同義詞的識別
很多生物醫學命名實體存在多個名稱和縮寫形式，因此必須有效地識別這些同義詞和縮寫詞，目前大部分研究工作都集中在未登錄的基因名同義詞和命名實體縮寫詞的識別上。
抽取生物醫學命名實體縮寫詞及其全稱形式，所用方法依賴于全稱和縮寫詞的接近程度。一般而言，全稱或者縮寫詞通常在括號里，因此，識別縮寫詞被簡化為尋找最佳的縮寫詞和對應全稱的對齊過程，這樣的對齊過程在很大程度上依賴于上下文。
大部分縮寫詞的識別方法屬于以下三種方法之一：首字母匹配法、首字母和其他字母匹配法、特定模式匹配法。首字母匹配法最簡單，即匹配縮寫詞每一個字母和周圍文本中若干詞的首字母。第二種方法是放寬條件，即允許匹配首字母之外的其他字母，這種方法一般使用啟發式規則進行識別。第三種方法是識別那些后面還添加一定模式的縮寫詞，這也需要手工建立一些規則。
Liu和Friedman在大量MEDLINE文本中統計縮寫詞和全稱的搭配，以此作為規則來檢測縮寫詞與全稱的配對，取得了96.3％的精確率和88.5％的召回率。在應用手工規則識別縮寫詞和全稱的研究中，Yu等獲得了95％的精確率和70％的召回率，Schwartz和Hearst在1000篇MEDLINE摘要的集合上識別與酵母有關的縮寫詞，獲得了96％的精確率和82％的召回率。Chang使用縮寫詞特征訓練邏輯回歸模型，并且用這些特征評價縮寫詞的候選全稱形式，在Medstract語料上獲得了80％的精確率和83％的召回率。就目前識別精度來看，在單篇文章中自動識別生物醫學縮寫詞和相應全稱的問題已經基本解決，上述識別系統都取得了較高的精確率和召回率。今后的研究將把縮寫詞識別與其他文本挖掘任務結合，并應用到實際的生物醫學文本挖掘系統當中。
同義詞識別是建立一個能自動更新的同義詞詞表的基礎，具有重要的應用價值。雖然從在線數據庫中能獲得基因名稱的同義詞列表，但這些數據庫中多數為基因的正式名稱，因此相對于文獻中的實際基因名稱，其數據并不完整。為了建立出現在文獻中有代表性的基因和蛋白質名稱同義詞列表，需要從生物醫學文本中自動抽取基因和蛋白質名稱同義詞。
Yu等人結合了AbGene基因命名實體識別系統，采用統計方法、基于支持向量機的分類器、基于自動生成模式和手工生成規則等算法相結合，同義詞識別的召回率為80％，精確率為9％。Cohen采用自動模式抽取方法對MEDLINE摘要進行同義詞抽取，通過分析同義詞共現網絡結構選取最佳同義詞模式，獲得的精確率為23％，召回率為21％，該系統可以根據文本中出現的詞間的明確邏輯關系來推斷它們是否為同義詞，與沒有類似推斷的系統相比，召回率提高了10％。
基因和蛋白質名稱的同義詞抽取研究結果的精度普遍還較低，因此更具挑戰性。目前，一種新的基因蛋白質名稱的標準化工作正在開展，其研究步驟是首先進行基因和蛋白質名稱的識別，然后再進行基因名稱的規范化(Gene Name Normalization)。此外，使用Ontology方法用于同義詞識別也是最新的研究趨勢。
4 關系抽取
生物醫學文本中關系抽取的目的是從多個給定類型的命名實體如基因、蛋白質和藥物名稱等當中檢測是否存在預先指定類型的關系，如蛋白質之間的抑制關系，實體之間的從屬關系等。大多數生物醫學命名實體關系抽取系統主要抽取特定命名實體之間的二元關系，即兩類命名實體之間的關系。
生物醫學文本中的關系抽取還存在相當的困難，主要原因包括：文本中陳述同一事實有多種不同的陳述方式；文本中并不僅僅是簡單的語法類型； 文本中包括很多未登錄命名實體；關系信息存在于多個句子之中；存在很多不能抽取出任何關系信息的句子。
目前生物醫學領域命名實體關系的抽取主要使用了以下方法：共現方法、關鍵詞方法、機器學習方法和自然語言處理方法。
共現方法認為離得越近的命名實體越可能相關，越經常一起出現的命名實體越可能相關。PubGene系統使用共現方法建立了一個包含基因和基因交互關系的數據庫，實驗結果達到了60％的精確率和51％的召回率。當僅考慮出現在5篇或5篇以上文章中的基因對關系時，精確率上升到72％。還有研究者在同一個短語中或者同一個句子中查找共現的基因對。Ding等做了一項全面的量化研究實驗，發現用共現方法識別關系在同一摘要中得到的精確率為57％，召回率為100％；而在同一句子中精確率為64％，召回率為85％；在同一短語中精確率為74％，召回率為62％。
為了識別關系的類型，識別算法必須檢驗相關的信息。一種簡單的推斷方法是識別那些可以區分特定類型關系的關鍵詞或者短語，這就是關鍵詞方法，其具體應用是使用詞模式。在此方法中，研究者給出了一些生物醫學命名實體模式和區分特定類型關系的常用詞。這些模式通常比較簡單，不需要更多的詞性信息或者復雜的語義信息，如＜protein A＞＜action＞＜proteinB＞，這里的＜action＞是由14個詞及其變體組成的詞表；Ono等的方法中則使用了20個模式。
在基于機器學習方法的關系識別中，把句子中的關系共現表示成向量空間模型，然后使用分類器給句子中可能存在的關系打分。Eskin和Agichtein使用SVM算法和基因序列kernel來預測蛋白質在細胞質中的位置，其性能達到87％的精確率和71％的召回率；而預測蛋白質在過氧化物酶體中的位置，其精確率為44％，召回率為21％。JuanXiao等使用基于特征的最大熵模型識別蛋白質的交互作用關系(Protein－Protein Interaction，PPI)獲得了88.0％的精確率和93.9％的召回率。Ameet SoniC343使用條件隨機域模型識別PPI并和基于規則的系統作了對比，實驗證明基于CRFs的系統比基于規則的系統識別性能有很大的提高。
用于關系抽取的自然處理方法一般要使用領域Ontology和句法結構分析。簡單的方法可以只考慮詞性，如在識別蛋白質和蛋白質的關系中，句子中的蛋白質名稱都必須是名詞。Thomas等僅使用詞性作為是否存在關系的評分標準。句法分析器是生物醫學文本中進行關系抽取的有利工具。如使用淺層句法分析器(Shallow Parser)確定已知動詞的主語和賓語，使用完全句法分析器(Full Parser)確定句子中所有組成部分的關系。Park等使用句法分析器，使關系抽取結果達到了80％的精確率和48％的召回率。Zhongmin Shi等使用統計句法分析技術同時識別生物醫學命名實體及其間的功能關系，通過使用有噪音標注數據的半指導學習方法獲得了83.2％的F測度值。
Stephens等提出了使用向量空間模型從文本中識別基因對關系及其共現強度的方法，使用了TF－IDF計算公式和用戶定義的閾值來挖掘命名實體之間的關系。文獻中提出一種無指導的關系抽取方法，該方法使用了類似于互聯網頁面重要性評價HITS算法的思想，稱為基于圖的交互增強方法。
5 語料庫建設和領域本體知識庫
統計機器學習方法需要大量的已標注文本數據作為學習器的訓練語料，所以，生物醫學文獻語料庫的標注成為相關研究的基礎。生物醫學文本標注的內容主要包括命名實體、命名實體關系。目前國際上可以公開獲取的生物醫學文本挖掘的標注語料庫有：GENIA語料庫、GENETAG語料庫(也是BioCreAtlve Task 1A的評測語料)、Medstract語料庫、Yapex語料庫、Protein Design Group(PDG)語料庫和University of Wisconsin語料庫等。表1中列出了每個語料的發行時間，語料內容的切分單位(以句子或摘要為單位)，語料的大小(以詞為單位)。表2中列出了各個語料可以應用的文本挖掘任務。
GENIA語料庫是標注規模最大、語義分類最多、應用最廣泛的標注語料庫。該語料庫標注包括詞切分、句子切分、詞性標注。語料中標注了關于人類血細胞轉錄因子領域的基因和基因產物命名實體，由2000篇MEDLINE摘要組成，共有18545個句子，39373個命名實體，36個語義類。它也是JNLPBA語料庫的母語料庫。需要指出的是：PDG和Wisconsin語料庫中只列出所包含的命名實體，但沒有指出所在文本中的位置，無法實現正確的評價，因此較難應用于一般的命名實體識別任務。Medstraet是這些語料中唯一有指代消解標注的，并且給出了縮寫詞的擴展形式。
上述語料庫的原始語料皆出自國際權威的生物醫學數據庫MEDLINE，信息檢索和文本挖掘研究主要集中在該數據庫上。MEDLINE中生物醫學文獻數量目前已超過1 600萬篇文獻，其中超過300萬篇文獻是近5年內出版的。美國國立醫學圖書館的Entrez－PubMed提供了免費的MEDLINE檢索服務，是世界最著名和使用最廣泛的MEDLINE網上檢索系統，于1995年7月推出，已經成為科研人員獲取醫學文獻信息的首選。PubMed提供了主題詞檢索和自由詞檢索。
MeSH(Medical Subject Headings)是美國國家醫學圖書館(NLM)用以分析生物醫學期刊文獻等資源的主題內容的控制語匯表，也是NLM出版的MEDLINE數據庫主題檢索的索引詞典。MeSH由22 995個主標題(Descriptors，main headings)組成，分為15個層次。MeSH主標題層級結構安排的目的是為信息檢索提供服務。生物信息學中最具有權威性的本體論是基因本體論(Gene Ontology，GO)，由基因本體論協會建立。其目標是建立一套結構化的、精確定義的、通用的控制性詞匯，使其在任何生物體內都能描述基因和基因的產物所表現的角色。GO構建了3個相對獨立的本體，即生物過程(Biological Process)、分子功能(Molecular Function)和細胞成分(Cell)，它們是基因和基因產物的所有屬性。
6 評測會議和相關學術會議
文本信息處理技術的評價通常包含兩個部分：標準的評測數據集和評價標準。標準評測數據集一般由領域專家通過手工標注相關文本來獲得，這樣的數據集通常稱為金標準(Golden Standard)。其中比較流行的金標準語料庫是GENIA語料庫。將 自動識別結果與標準數據集相比較，就可以評價某個文本挖掘技術目前所達到的水平。
生物醫學文本挖掘評價標準與通常的文本挖掘評價標準類似，也是由精確率(Precision)，召回率(Recall)和F測度(F－score)來評價的。
近年來出現了很多公開評測生物醫學文本挖掘算法的國際會議，對本領域研究的發展起到了重要推動作用。表3列出了當前國際上主要的評測會議。
在近年來舉行的競賽和評測中，最有影響力的是TREC Genomics Track，該評測由美國國家技術標準局(National Institute of Standards andTechnology)支持。Genomics Track從2003年開始，以后每年一次，評測任務主要為分子生物學領域的文本檢索和分類。2004年有29個研究組參加，2005年有41個研究組參加。我國大陸有復旦大學、清華大學、大連大學等幾家單位先后參加這兩屆評測。
JNLPBA/BioNLP 2004(Joint Workshop onNatural Language Processing in Biomedicine andits Applications)評測是與國際計算語言學會議同時召開的研討會，其主要評測任務是生物醫學命名實體識別，共有八個參賽系統參加評測。BioNLP 2007的評測任務是臨床醫學文本多標記分類，共有50個參賽系統參加評測。BioCreAtlve(Critical AssEssment of Information Extractionsystems in Biology)也是一個重要的生物醫學文本挖掘評測會議，由西班牙國家癌癥研究中心CNIO、美國MITRE公司、美國生物技術信息中心NCBI等5個機構負責組織。該評測包括兩個任務：其一是識別文本中的基因和蛋白質名稱，除了識別命名實體外，各參評系統還要識別出這些命名實體的同義詞；其二是用GeneOntology codes注釋蛋白質，識別出蛋白質的功能。目前該評測已經舉行了兩屆，2004年評測包括多種文本挖掘任務，共有10個國家的27個研究組參加了此次評測。2006年評測的總結會議在ACL2007上進行。
KDD(Knowledge Discovery and Data Mining)挑戰杯是一個公開評測數據挖掘算法的競賽。盡管KDD的傳統任務既和文本無關也和生物醫學領域應用無關，但是從2002年已經開始了生物醫學文本挖掘任務的評測，這也是最早的關于生物醫學文本挖掘的評測。KDD競賽包括兩部分：第一部分是識別基因功能；第二部分是預測基因對信號傳輸路徑的影響。第二個任務可以作為一個統計分類問題來處理，其中涉及到基因功能信息、蛋白質定位以及蛋白質交互等。參賽者所建立的系統用來幫助FlyBase數據庫管理。
生物醫學文本挖掘是一個跨學科的交叉領域，自然語言處理、生物信息學、機器學習領域都召開了關于這個主題的學術研討會(Workshop)，在自然語言處理領域已經發展成為一個相對獨立的研究分支。表4給出了各領域中相關學術會議情況。2000年以來，國際計算語言學界的兩個主要學術會議ACL(Annual Meeting of the Association for Computational Linguistics)和COLING(InternationalConference on Computational Linguistics)的每屆會議都有相關文章發表；從2003年起，每屆會議均設有一個相關主題研討會(Workshop)。生物信息學領域與生物醫學文本挖掘相關的學術會議主要有從1996年開始每年一月在夏威夷舉行的Pacific Symposium on Biocomputing(PSB)會議和始于1993年Intelligent Systems in MolecularBiology(ISMB)年度會議。從PSB2000開始，該會議幾乎每屆都把文本挖掘作為會議主題之一；PSB2007則提出了“New Frontiers in BiomedicalText Mining”的主題。和PSB差不多同時，ISMB也在每屆會議發表了這方面的文章，并且近幾年把文本挖掘和信息抽取列為會議主題之一。國際生物信息學雜志Bioinformatics近年來開辟了數據和文本挖掘專欄，每期均有此類文章發表。
國際機器學習研究領域也對生物醫學文本挖掘表現了很大興趣，2005年國際機器學會ICML(International Conference on Machine Learning)的一個Workshop是LLL05(Learning Language inLogic)，其主題為：Challenge task：Extracting Relations from Bio－medieal Texts。會議為關系抽取提供了訓練和測試語料、評測程序，有5個國家的6個研究小組參加了評測。
7 國內相關研究
目前國內在生物醫學文本挖掘領域的研究相對還比較少，主要有清華大學和哈爾濱工業大學，均取得了一定成果。清華大學研究者在蛋白質關系抽取方面做了深入研究，其主要工作包括：基于動態規劃算法的模式匹配方法，用于抽取蛋白質交互作用關系，取得了80％的召回率和精確率；在此基礎上采用最小描述長度原理進行模式優化，進一步提高了抽取精度。他們還將模式匹配與淺層句法分析結合起來，通過句法和語義約束，很好地識別了生物醫學文本中的同位和并列句，將原模式匹配方法的精確率和F測度提高了7％。哈工大研究人員主要致力于生物醫學命名實體識別和關系的識別的研究，先后嘗試了多種機器學習方法。先后應用SVM算法、Generalized Winnow、CRF等方法進行命名實體識別，在實現中選擇了豐富特征并結合后處理過程，在相同測試集上取得了優于國際同類研究的結果。目前，他們在綜合多種統計學習方法進行多分類器融合的研究上取得了一定的成果，進一步提高了生物醫學命名實體識別的精確率和召回率。在關系識別的研究上主要應用基于特征的機器學習方法并取得了一定的成果。
8 結論與展望
【關鍵詞】醫學；職業技術教育；生物醫學工程
【中圖分類號】R318.0-4 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949（2014）02-0316-02
基金項目：重慶市教委人文社科基金資助項目（10SKS02）
隨著近20年來世界范圍內高新技術的迅猛發展，職業教育在形式和數量上都有了突飛猛進的增長?；诖?，聯合國教科文組織（UNESCO）推出最新版本“國際教育標準分類”ISCED1997，雖然將高等職業教育仍定位于ISCED5為“第三級教育第一階段”，但是作為“不直接通向高等研究資格證書”（not leading directly to an advanced research qualification）獲得的教育層次，它將初版中分屬兩個不同層次的大學?？疲ㄔ璉SCED5）和本科（原ISCED6）以及“所有博士學位以外的研究課程”（原ISCED7中的博士前課程部分）納入了同一層次之中，從此突破了高等職業教育（尤其是在中國）僅僅局限于?？茖哟蔚慕逃款i，為各類職業教育建立本科乃至碩士層次的教育提供了可能[1]。與普通本科教育并行的“立交橋式”發展之路由此拉開序幕。目前我國由于臨床醫學、中醫學、口腔醫學、藥學等專業要求學生掌握一定的科學技術知識以達到“能進入一個高精技術要求的專門職業”。醫學本科院校在醫學主干專業的人才培養定位與水平上均高于醫學類高職高專院校。本文將以生物醫學工程學的國內外現狀為例，來探索職業教育互補于普通醫學本科教育的發展之路。
1生物醫學工程國內外發展現狀
生物醫學工程學是理、工、醫相結合的邊緣學科，是多種工程學科向生物醫學領域滲透的產物。它是運用現代自然科學和工程技術的原理與方法，從工程學的角度，在不同層次上研究人體的結構、功能及其相互關系，揭示其生命現象，為防病治病、促進健康提供新技術手段的一門綜合性的高技術學科。
1.1 80年代起生物醫學工程學步入新起點 50年代是生物醫學工程學發展的初期，工程技術與生物醫學間的交差、滲透是從臨床醫學開始的，其中尤以人工器官的出現，可視為現代醫學的一個重大特征。在經歷了60年代的早期發展和70年代以醫學影像技術為代表，所標志的生物醫學工程學取得突破性進展的基礎上，80年代起，生物醫學工程學除繼續向臨床領域橫向擴展外，開始在向縱深方向發展方面出現新的轉折。如醫學影像技術中的MRI、DSA、ECT、彩色多普勒超聲診斷裝置、圖像文檔與通訊系統等；出現了全實驗室自動化系統、體外碎石機和除顫器等治療裝置以及微波、射頻、激光、超聲等各種治療技術。
1.2 90年代與更多的學科交叉、融合 組織工程：是生物醫學工程、細胞生物學、分子生物學、生物材料、生物技術、生物化學、生物力學，以及臨床醫學等學科間的不斷交叉、滲透與融合，而形成的新的前沿科學。所涉及的組織有軟骨、皮膚、胰腺、肝臟、腎臟、膀胱、輸尿管、骨髓、神經、骨骼肌、肌鍵、心瓣膜、血管、腸、等，其中皮膚已有初步產品進入臨床應用。我國自90年代初開始了有關的基礎研究工作，并列入了國家重點基礎研究發展規劃（973），成為國家的重點支持項目。生物芯片：在實施人類基因組計劃的推動下，DNA微探針陣列的基因芯片是最重要的生物芯片之一。它可以在同一時間內分析大量的基因，實現生物基因信息的大規模檢測。微米/納米技術：是指量度范圍分別在0.1？100微米（？m）和0.1？100納米（nm）內的物質或結構的制造技術。其最終目標是，人們將按自己的意志直接操縱單個原子、分子或原子團（小于10nm）、分子團，制造具有特定功能的產品，包括納米材料學、納米電子學、納米機械學、納米生物學、納米顯微學等等新的高技術群。我國在大尺寸納米氧化物材料制備方面，已成功地研制出致密度高、形態復雜、性能優越的納米陶瓷，從而進入了國際領先行列。日本研制出的“萬能醫用微型機器人”，可在不損害任何人體器官的情況下，沿著血管或胃腸道行進到發病部位進行檢查，醫生可指令機器人取組織樣品、直接釋放藥物、清除血栓、切斷或接通神經和進行細胞操作等精細手術。家庭保健工程（Home Health Care， HHC）：美國、日本和歐洲等均已將HHC作為重要內容列人21世紀的生物醫學發展戰略，成為優先資助的領域之一。即將家庭保健管理系統、疾病早期預報、家庭治療和康復儀器、家庭急救支援系統等技術和產品作為重點開發項目。我國開展HHC的研究與開發以家用治療產品為最多。通過采用電話傳輸監護網的方式進行心臟監測和急救，已在我國北京、上海、天津、南京、廣州等大城市相繼開展起來。
1.3 生物醫學工程學傳統領域的發展 生物材料：自50年代出現合成高分子材料以來，生物材料取得了很大發展；如今，合成高分子材料，天然高分子材料，醫用金屬材料，無機生物醫學材料，以及由活體材料和非活體材料構成的雜化生物材料，幾乎在臨床醫學各個領域得到廣泛的應用，并最終導致了標志著本世紀現代醫學重大特征之一的人工器官的出現；在此基礎上，90年代生物材料又在向著復合/雜化型、功能型和智能型的方向發展。醫學影像技術：在生物醫學工程學中，像X射線、超聲波、磁共振、放射性核素、紅外線等物理源的醫學影像技術，對醫學的發展起了很大的推動作用，數字化、網絡化、綜合化已成為目前醫學影像技術的總體發展方向。生物醫學工程學所涉學科尚有生物力學、醫學電子學、人工器官等等。
2國內生物醫學工程專業建設情況
生物醫學工程專業屬工科專業，具有很強的多學科交叉性和前沿性，強調數理科學、電子信息和計算機技術等理工科知識與生物醫學知識的有機結合。本專業課程設置除數理化及工程基礎課外，主要專業課程有：電路、信號與系統，模擬與數字電子技術，數字信號處理，生物醫學傳感器與檢測技術，微機原理與應用，單片機在醫學中的應用，生命系統分析與仿真，生物醫學信號處理，生物醫學儀器，醫學成像技術，醫學圖像處理，醫學超聲波，工程生理學，人體解剖學，組織胚胎學，自動控制，計算機與信息系列課程等，并開設多個專業課程設計，做到教學與實驗設計并重。目前國內開設生物醫學工程專業的學校，一部分是醫科院校，一部分是各大綜合類院校。排名前十的有浙江大學、四川大學、上海交通大學、東南大學、西安交通大學、天津大學、清華大學、華中科技大學、南方醫科大學、大連理工大學。而在香港大學，生物醫學工程學由工程學院與醫學院合辦，學生將學習到有關工程和生命科學的原理，理解不同類型的先進醫學工程系統之設計和運作，掌握工程技術在醫學領域的應用。
3醫學職業教育可以在生物醫學工程專業中尋找“立交橋式”發展契機
醫學職業教育類院校，應該與本科院校錯位發展。以生物醫學工程專業為例，應該培養計算機網絡技術服務和各類大型醫療設備的操作與維護方面的專業人才；計算機網絡技術包括：數字化醫學中心，醫學圖象處理及多媒體在醫學中的應用，生物信息的控制及神經網絡生物醫學信號檢測與處理。要求學生深入掌握電子技術，計算機技術，信息處理理論醫學與工程相結合的科研能力，解決生物醫學領域中的科學研究，醫療儀器研制，產品開發以及大型醫療設備的操作，維修管理等問題，同時也能勝任其他領域的電子技術及計算機技術。學生主要學習生命科學、電子技術、計算機技術和信息科學的基本理論和基本知識，受到電子技術、信號檢測與處理、計算機技術在醫學中的應用的基本訓練，具有生物醫學工程領域中的研究和開發的基本能力。
3.1 生物信息技術 實現生物技術和信息技術以及其他學科的有機結合，發展生物信息高通量、高效、快速的提取方法，發展疾病檢測的新方法和新技術，發展研究藥物與靶標作用的新方法，發展基因組數據、蛋白質組數據和結構基因組數據的計算機處理、分析和可視化方法，解析生物大分子結構和功能之間關系等，提高生物信息處理、分析和利用的水平，為我國生命科學和生物技術的源頭創新奠定基礎。
3.2 醫學圖像與醫學電子學 醫學圖像處理和分析、計算機輔助診斷和治療、醫學物理等，以及生物、醫學和工程學等領域理論和方法，并通過這些學科的交叉形成了新型學科。
3.3 生物與醫學納米技術 包括納米生物材料、納米生物器件研究、納米生物技術在臨床診療中的應用、納米材料與器件的計算模擬。
3.4 生物與醫學納米技術 生物醫用材料研究，用于人體、器官的診斷、修復、替換或增進其功能。
3.5 醫學信息學及工程 應用系統分析工具這一新技術來研究醫學的管理、過程控制、決策和對醫學知識科學分析。
4以生物醫學工程為例，探討醫學職業教育的前景
生物醫學工程專業修業年限為四年或五年。授予學位是工學學士。就業前景良好，由于科學技術的發展，各類大型醫療設備的應用越來越廣泛，大型醫療設備的操作、維修及管理人員是各大醫院及公司急需的人才。畢業后可從事醫學機構中醫療器械的維護、使用、銷售和和醫療電子系統的開發與維護，輔助醫生觀察、診斷、治療疾病。職稱由衛生部組織統一考試評定，頒發臨床醫學工程技術（初級士、初級師、中級等）證書。
醫學職業教育不僅要解決國家發展急需的基層衛生人才的培養問題，更重要的是要引領區域經濟向先進領域拓展，提升地方行業水平。建設西部教育高地，需要在技術類專業中大膽創新，走別人沒有走過或者沒有走出規模的路。其重要意義體現在以下幾點：①醫學應用技術類專業雖然具有辦學成本高、難度大等不利因素，但也具有技術含量高、可直接轉化為現實生產力的巨大優勢。②醫學應用技術類專業走向產業化，對引領區域經濟發展、拓展地方行業布局和提升地方行業水平都具有重要的現實意義。③醫學應用技術類人才培育專業群的建成，將為地方輸出高素質的技能型人才，同時也能提供高水平的就業崗位，有助于拉動地方經濟，整體提高地方生產力。④醫學應用技術類專業人才的聚集，與提高區域人才質量、推動地方經濟發展進程直接相關。斯坦福大學在成立之初不被看好，但堅持將硅谷建設與學校成長聯系在一起，最終成為世界名校就是例證[2]。
5結語
在國家拉動內需、教育優先的有利政策指引下，在醫學職業教育領域大力發展醫學應用技術專業是切實可行的。用教學做一體化培養醫學技術專業人才，為地方醫學應用技術產業化發展提供智力支撐，其意義也是深遠的。創立醫學應用技術專業基本原則是按照專業設計，分步驟解決專業基本格局，建設教學做一體化生產性實訓基地，逐步提升專業辦學水平和內涵質量，最終構建具有影響力的專業群。在全國眾多的醫學類高職高專院校中同質化辦學的現象非常突出，上海醫療儀器高等?？茖W校涉足生物醫學工程領域外，還沒有一所學校開設生物醫學工程的相關專業[3]?，F代醫療活動是建立在龐大的醫療儀器設備的輔助診斷和治療基礎上的，急需醫學工程技術的大量人才。只有大力拓展醫學相關技術領域的辦學，才能真正在傳統醫學專業之外辦出既有生命力又有制高點的醫學職業技術教育。
參考文獻
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所謂生物醫學，顧名思義就是將電子學的知識和生物學的相關知識以及醫學的相關知識進行融合的一種新的學科領域[1]。然而，在生物醫學的研究過程當中，由于生物醫學的學科本身具有很高的準確性和和精準性要求，因此，微電子技術在生物醫學當中得到了廣泛的運用。
一、生物醫學傳感器
在生物醫學中，生物體在通常情況下都會具有相應的生命跡象、生命性質和生命狀態以及生命的成分，并且通過一定的變量表現出來，而生物醫學傳感器就是把生物體的這些相關的特征通過電子設備的轉化，將這些信息成為一種函數關系，并通過函數關系將這些信息表現在電子設備當中[2]。在生物醫學領域，主要的醫學傳感器主要分為以下幾種，首先是電阻式的生物醫學傳感器，其次還有電感式的醫學生物傳感器，此外還有電容的醫學生物傳感器，除此之外還包括熱電式的生物醫學生物傳感器，除了以上的四種傳感器外，常用的醫學傳感器還有光電生物醫學傳感器和生物傳感器等等。在生物醫學的傳感器的發展當中，集成化和微型化的發展方向是傳感器發展的比較主要的趨勢。這種微型化和集成化的特征能夠使生物醫學在最大程度上實現測量的精確化，甚至可以將這種精確度帶入到分子和原子的水平和高度，使生物醫學的發展步入空前繁榮的發展階段。在傳感器的發展過程當中，生物醫學傳感器的前進軌跡主要有四種基本的方向，首先就是將無機物作為研究材料從而進行的研究;其次是在對生物傳感器研究的過程當中，根據有、無機物自身的長處從而對有、無機物材料進行融合的傳感器的研究;再次，為了使傳感器在使用的過程當中能夠保證自身的精確度，智能化技術的傳感器也是經常會運用到生物醫學當中的[3]。最后，在生物傳感器的運用過程當中，將納米技術和微電子技術相融合的傳感器技術進行研究，也是傳感器在未來發展當中經常會遇到的。生物醫學傳感器如下圖所示。
二、植入式電子系統
除此之外，植入式電子傳感器也是在生物醫學當中經常會遇到的微電子技術。由于人體的很多生物特征都是在人體的內部才能夠發現的，因此，在生物醫學領域，也需要在人體的內部植入一定的電子設備，從而能夠顧實現對人體內部的生命特征和醫學中所需要的其他的人體內部的參數進行測量，并根據測量出來的數據從而能夠實現對人體疾病的判斷，并相應對人體的疾病進行治療。在這種情況下，植入式電子系統就開始在醫學領域得到廣泛的應用。隨著電子技術的不斷發展，在通常的情況下，可以采取多種方法對人體內植入一些植入式的微電子系統，最常見的是將沒有任何毒性的材料植入病人的身體內，值得注意的是這種材料能夠不會與生物具有相斥性[4]。
在生物醫學微電子技術的研究當中，與植入性電子系統相關的主要技術有以下幾種情況。第一種情況是對植入式電子系統的天線進行設計的技術，這種技術主要是針對將天線進行微型化處理的問題的技術。第二種情況是對射頻電路進行設計的技術研究，這種技術主要是為了針對生物體的體內和體外之間的通信環節所進行的技術。第三種技術主要是低功耗植入式集成電路的生物醫學微電子技術，這種技術主要是針對一些電子設備在生物體內由于長時間的工作，會給人體產生過多的熱量，從而影響到生物體健康的一種技術。第四種情況是指為生物體內的電子系統提供運轉所需要的能量的生物技術，這個技術主要是針對植入式電子設備需要能量的供給進行設計并運用的。第五種情況就是對電子系統設備的微弱的電子信號進行捕捉的技術，由于人所處的環境是十分復雜的，所以有時候很難捕捉到植入式微電子設備的信號，因此，在這種情況下，就需要采用這種對微弱信號進行捕捉的技術。最后一種技術是對微電子植入技術進行封裝的一種技術，通過對微電子植入技術進行封裝，從而實現微電子設備在人體內的健康運轉，并且不會對人體造成傷害。下圖為植入式電子系統圖。
三、生物芯片技術
生物芯片是最近幾十年才開始進行廣泛使用的技術手段，二十世紀八十年代的時候，微電子技術取得了極大的發展，科學家將生物的活性分子和有機功能的分子通過裝配構造一個微型的電子設備，在這種微型的電子設備內部，包含了對生物體體內的信息進行收集的系統，和對生物體內的信息進行處理的系統以及對生物體體內的信息進行傳輸的系統。從二十世紀九十年代開始，經過了十年的發展后，生物芯片的發展進入了另外一個高度，在這個時候，生物芯片能夠對各種生物體進行工作，除此之外，電子芯片甚至還可以對生物體的細胞以及生物體內的軟組織的基因信息進行讀取，因此，生物芯片在這時候甚至被形象地稱為“人體內的小實驗室”。在目前的社會當中，生物芯片技術得到了廣泛地應用，其中比較顯著的生物芯片是基因芯片，如下圖所示[5]。
結束語：
隨著科技水平的不斷提高，微電子技術已經得到了廣泛地運用，尤其是在生物醫學領域。生物醫學傳感技術、植入式電子系統技術以及芯片技術等為生物醫學領域的發展注入了活力，促進了生物醫學領域的發展。
關鍵詞： 醫學院校 生物技術專業 就業現狀 對策研究
生物技術是現代科學技術滲透到生物醫學領域中形成的一門新型邊緣學科，它的理論和技術可直接用于醫學、工業、農業等各個行業，為醫學診斷、治療和科研提供先進的技術和檢測手段，是加強現代醫學的前緣學科。我國有200多所科研院校機構設置了生物類專業，每年該專業畢業生達幾萬人，其中包含眾多的碩士生和博士生，而本科畢業生由于就業層次較低，就業形勢更加嚴峻。醫學院校的非醫學專業[1]，由于開設時間短，學生專業基礎不牢固，資金投入不足，學科建設不完善，在師資力量、教學設施等各方面都明顯不如醫學專業[1]。
一、醫學院校生物技術專業就業現狀分析
1.生物相關企業用人理念存在偏差，使就業主渠道吸納能力大幅下降。
首先，企業單位片面地追求高學歷，存在學歷歧視；過分關注文憑，造成人才浪費，且所招高學歷人員不一定能夠滿足崗位需求，造成人力資源的浪費，同時也加劇了普通高校生物類本科生就業的困難[2]，[3]。其次，企業在招聘過程中存在性別歧視，同等條件的男女畢業生，企業往往會選擇男生，從而減少了女畢業生的就業機會。
2.就業觀念滯后，態度不積極，期望值較高，專業定位理解較差。
大部分畢業生受傳統思維的影響，將公務員等職業定義為“鐵飯碗”，受社會輿論和家庭壓力的影響，片面地認為自己創業或者自謀職業為叛逆和不正統的行為。另外，部分學生擇業主觀性較強，自我認知不足，缺乏對社會需求的認識，片面地追求薪酬、個人發展空間、工作地點、公司規模等，就業期望值較高。另外部分學生在應聘前對用人單位和崗位的性質及要求缺乏了解，未做好充分準備就盲目參加招聘會。醫學院校醫學專業學生畢業后可以在醫院從事醫生職業，工作性質比較穩定，畢業生不會輕易改行。而對于生物技術專業學生而言，在民營企業或外資企業等單位找到工作后由于薪資等各方面的原因，往往跳槽或改行的傾向較大，工作穩定性較低。
首先，部分生物專業學生對所學專業認識理解不夠，對專業定位及所從事的工作崗位職能要求均缺乏了解，導致學生在求職過程中產生猶豫、不自信的態度，從而使很多學生錯失良好的就業機會。其次，部分生物專業學生的就業視野不夠開闊，片面地認為主要就業方向僅為研究人員與專業技術人員，導致大量畢業生僅應聘一些技術和研發崗位，主動地縮小了應聘崗位的范圍。
二、醫學院校生物技術本科專業畢業生就業對策
1.努力提高自身綜合素質，樹立正確的擇業觀。
由于生物科技行業就業前景并不樂觀，醫學院校生物技術本科畢業生應當及早做好職業規劃，做出正確的定位。學生在學校期間應根據自己的興趣愛好以及能力，確定自己的職業方向，崗位特點，培養自己的能力。同時生物技術專業學生應當在學好專業課的基礎上，積極參加班級、學院、學校組織的干部選拔，或者參加自己感興趣的社團活動，盡量抓住每一次機會，提高自身的綜合素質。根據自己的興趣和職業規劃，平時多進行專業相關知識的積累及修養的提高。對于有志于讀研的學生來說，課外可以多參加學術講座，多閱讀專業知識和文獻，多了解學科的前沿知識，鍛煉自己的實驗技能，培養創新能力和解決問題的能力。
2.以就業為導向，重視學生實踐能力和綜合能力的培養，將就業教育與教學改革相結合。
由于企事業單位十分重視畢業生的專業知識、實踐活動能力、科研能力等，因此學校應對教學方案和教學手段進行改革，改變在教學過程中理論脫離實際的現狀，使學生在課堂中學習的理論知識貼近于社會問題、緊扣學科的前沿動態，從而提高教師的教學質量[4]。同時，學院應合理增加儀器設備，幫助生物技術學投入實踐中，加強學生綜合能力的培養。
3.引導畢業生轉變就業觀念，鼓勵學生自主創業。
生物技術本科畢業生應當端正自己的就業心態，不可寄予過高的期望?，F在的大學教育成本很高，獲得一份心儀的工作是眾多大學生的理想，但也應該明白，現在的大學生已不是往日的稀有資源[5]。畢業生應該轉變就業觀念，主動出擊，尋找創業機會。創業不僅可以解決自身的就業問題，同時還可以為社會提供、創造更多的就業機會。
4.加強就業指導教育，實施滲透式就業指導。
對于大學生的就業指導工作，社會、學校、學生三者是緊密聯系在一起的。學校應在新生入學時就逐步地開設就業指導課，滲透式地引導學生不斷了解自我，在學習生活中有目的提高生物技術學生的職業修養。從而在畢業時，學生能夠成功地完成從學生到職業者的角色轉變。加強生物技術畢業生就業指導工作，使學生能夠正確地評估自己，選擇適合自己的職業道路。
5.大力加強校企聯系與合作，提高畢業生的就業率。
學校應加強與企事業單位之間的聯系，注重畢業生就業單位信息的搜集和整理，建立生物技術畢業生就業信息庫，方便生物技術學生獲取相關的信息，以便學生能夠準確定位。此外，學校應及時了解就業趨勢與動態，開拓醫學院校生物技術畢業生的實習途徑和渠道，繼而提高畢業生的就業率。
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摘要：為培養醫學院校生物科學和生物技術專業學生的生物信息學基礎知識的掌握和軟件的應用能力，結合近年該課程的教育教學改革實踐，不斷探索科學完善的教學體系和教學模式。從教學內容、教學方式和實踐能力培養等幾個方面進行了探索與實踐。使學生在生物大數據時代，具備初步的生物信息學分析技能和實踐操作能力。
關鍵詞：生物信息學；生物科學；生物技術；教學模式改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）26-0145-02
一、開設生物信息學課程的必要性
生物信息學學科發展迅速，不斷與其他學科相互滲透，而醫學院校生物科學和生物技術專業的學生主要從事生命科學相關的研發和技術，涉及生物、醫藥、食品、環境、農業等領域。掌握生物信息學這門工具，為今后走上工作崗位，提供新的研究手段和途徑是十分必要的。因此，在醫學院校部分專業（如生物科學，生物技術等）開設生物信息學必選課程具有重要意義。
二、目前存在的問題
1.教學內容陳舊和教學資源缺乏。我國高等院校開設生物信息學時間相對較晚，在教材選擇中首先調研了其他院校和目前出版的教材內容情況。發現大部分生物信息學教材都包括生物大分子（核酸和蛋白質）的信息資源，基因組分析信息資源，數據庫搜索軟件，核酸序列分析和多序列比對等軟件的核心內容，除了共性的章節外，不同的教材內容和重點各不相同。但是生物信息學發展迅速，除了基礎內容外，大部分內容都在快速地更新，比如引物設計軟件的使用等。而目前，生物信息學教學資源較匱乏，完善的生物信息學課程的教學大綱、教案、教學視頻、多媒體課件和習題等教學資源稀少。
2.課程內容與教學課時不匹配，教學進程安排不夠合理。首先，由于生物信息學是一門多學科交叉的綜合性學科，生物信息學課程學習前需要理解和掌握一些生命科學相關知識背景，如基因組學、蛋白質組學、生物化學、分子生物學和遺傳學等，深刻理解一些生物學基本概念，如基因序列、蛋白質序列、非編碼區、啟動子等，并初步了解一些重要的生物學數據庫。因此，講解透徹該門課程需要教師在課堂上花費一定的時間介紹相關背景知識。然而由于醫學院校學生課程門類眾多，客觀條件決定無法為生物信息學安排足夠多的課時。目前我校教學大綱規定的授課僅為20學時，學時少與教學內容多的矛盾就顯得非常突出。教師需要在有限的教學時數下灌輸大量內容，因此無法深入講解每個章節的內容，增加了學生學習的難度，降低了教學質量。
其次，教學進程安排不夠合理。以我校生物技術專業學生為例，本科二年級第一學期學習生物信息學課程。此階段學生雖然學習了一年多的專業基礎理論知識，但是專業基礎知識較為薄弱，同時實驗設計等相關實踐較少，缺乏對實驗細節的理解與實驗設計的整體把握。而生物信息學課程是一門實踐性學科，所以有必要在生物信息學課程的教學中滲透實驗設計的理念，課程學習中靈活運用專業基礎知識，達到學生的專業基礎知識與生物信息學的知識與不脫節，從而激發學生學習熱情。
3.教學模式單一，理論與實踐教學脫節。對于醫學院校生物科學和生物技術專業的學生，本課程培養的主要目標是：如何在現有數據庫中查找想要的信息，如何通過在線程序或利用現有的分析軟件，處理相關數據，解決生物學問題。學生需要通過親身實踐，才能熟練掌握生物信息學的數據庫、分析方法、軟件。但是很多醫學院校教學條件有限，沒有相應的計算機實訓室，配套軟件也相對匱乏，教師在授課過程中根據課件照本宣科，并不能結合具體實例邊講解邊示范操作，同時，多數高校開設的生物信息學課程以理論教學為主，缺乏實踐教學課時。然而，生物信息學的學習，如數據庫的檢索與使用、序列比對分析軟件的應用、引物設計軟件的應用等都需要學生在實踐課中進行驗證或操作，理論知識與實踐環節脫節嚴重，從而影響了學生對課程的理解和掌握。
三、生物信息學教學模式改革探索
1.修改理論教學大綱，精選教學內容。由于生物信息學內容繁多，應針對不同專業特點精心挑選授課內容，在有限的課時中讓學生學到最基本且重要的生物信息學理論知識。目前我們選用的是浙江大學出版社第一版的生物信息學，結合生物科學和生物技術兩個專業的特點，本教學團隊編寫了教學大綱，對教材內容進行了更新和優化，將重點集中于應用性較強的生物信息學實踐分析技能和離線單機版生物信息學軟件的使用上，具體內容包括核酸及蛋白序列數據庫、序列的相似性搜索、序列比對、系統進化樹的構建以及蛋白質的結構與預測和引物設計等基本內容。同時考慮生物信息學學科的前沿性和交叉性，我們又增加了蛋白質組學和非編碼RNA，基因芯片、qPCR、深度測序等操作原理及流程預測等內容。為了適應生物信息學快速發展的要求，擴大學生的知識面，推薦了包括DavidW .Mount編寫的《Bioinformatics Sequence and Genome Analysis》和國家“十一五”規劃教材李霞主編的生物信息學等幾種不同類型的參考教材供同學課外閱讀。
2.創新教學方式，推行靈活多樣的教學模式。生物信息學的課程學習和軟件使用與網絡的使用緊密相關，一方面，為克服學生多，無法使每位學生實時進行電腦操作的弊端，我們利用能夠接收無線網絡信號的設備，實現上課時教室內有網絡，這樣在授課過程中就可以實時在線帶領學生進行生物信息學分析，如稻菘獠檠、序列提交過程、蛋白質結構域分析、蛋白理化性質及結構預測等重要內容，通過實時演示連貫教學內容，讓學生得到了更加直觀的實踐體驗，加深了對各種分析方法的學習和理解[1]。另一方面，由于課程學時（僅20學時）的限制，學生們不可能完全依賴課堂時間很好的掌握該課程，除了采取集中授課方式之外，本團隊利用搭建的“分子生物學”省級精品資源共享課程網絡平臺，開辟了“生物信息學”專欄，提供相關文獻、相關分析軟件及其使用步驟等信息；并聘請校內外相關領域專家開展專題講座，組織相關領域青年教師開展專題研討等形式，從而加深學生對課程內容的理解。
3.緊密聯系科研，開展基于實踐的問題式教學。針對生物信息學課程的特點，打破應試考核方式，本教學團隊注重理論結合實踐的問題式教學方式引導。一方面，各專業課程中增加實踐教學課程比例，根據生命科學的發展，不斷充實實踐教學內容，增加綜合性、設計性實驗，從而將生物信息學技術滲入日常教學環節中；另一方面，面向全校招募相關領域青年教師，鼓勵并指導學生參與青年教師科研項目，并積極申報國家級和省級大學生科研項目。目前創新性實驗和探索性實驗全面覆蓋生物科學和生物技術專業全體學生，學生在解決科研問題時逐步學會運用生物信息學知識，如文獻查閱、目的基因序列的獲取、基因序列的分析方法等，提高了學生生物信息學知識和技術的實踐能力和理論理解力。
四、結語
生物信息學是生命科學領域研究的重要的工具和載體[2]，針對生物信息學課程的特點，醫學院校生物信息課程的改革可進一步加強理論教學的系統性、規范性和針對性，提高學生對生物信息學知識的應用能力。在課程體系建設基礎上，大膽嘗試新的教學方法和手段，突出醫學特色，培養適用于現代精準醫療的創新型生物學專業人才。
參考文獻：
關鍵詞：高等教育；園藝植物生物技術；雙語教學；課程建設；國際化
雙語教學與外語教學和純粹的語言專業教學不同，它是在教學中使用母語的同時，用英語作為教學語言進行教學。它不是單純的英語和專業的組合，而是在現代教育理念指導下的一種盡可能與國際接軌的教學模式。教育部在《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》中提出：大學本科教育所開設課程的20%以上必須開展雙語教學，重點在生物技術、信息技術、新材料技術及其他國家發展急需的專業中開展。雙語教學目標主要包括兩個方面：通過教學使大學生掌握專業知識，提高大學生應用英語的能力[1-2]，因此，雙語教學需要順利完成知識傳授和語言訓練兩個目標，對教學的方法提出了更高要求。雙語教學涉及英語教材、英語板書、英語作業、英語命題考試以及使用英語互動等形式[3]。在教育部明確要求高等學校積極推動本科雙語教學的大背景下，華南農業大學實施了雙語教學教師資格認證體系，允許通過雙語教學課程資質考核的教師開設雙語課程，此外，還出臺提供雙語課程建設的專項經費、提高雙語教學單位學時酬金等一系列的鼓勵措施，陸續有不少專業課教師獲得雙語教學資格認證，新開雙語課程在教學體系中的占比也逐漸增多[4]。園藝植物在人類社會發展中的地位一直是無法替代的，在人類文明中，從初期的石器時代到現代高科技的農業發展，園藝植物在人們的生活中發揮著越來越多的功能。園藝植物生物技術（BiotechnologyofHorticulturalPlant）是指以園藝植物為研究對象，結合相關學科的知識和原理，以及傳統的育種技術和現代的生物技術手段，有目的地改造園藝產品的特性，為人類生產出市場需求的園藝產品，從而成為服務社會的一門技術，如轉基因番茄、轉基因辣椒等。因此，發源于西方的現代園藝植物生物技術是園藝專業大學生學習的重點課程。根據這一形勢，高等農林院校開設園藝植物生物技術課程雙語教學是緊跟時展需要的舉措，但由于是新開課程，無論是從教學目標、還是從教學方法上，都需要不斷地進行探索，發現該門課程雙語教學的規律，調整教學目標，改進教學手段，從而更好地實現預想的教學效果。這就需要教師在教學過程中認真做好每一個環節，包括教材的挑選、授課內容的確定、多媒體課件的準備、課堂內容安排、復習互動訓練和試題設計等方面的工作。
一、園藝植物生物技術雙語課程教材選擇
雙語課程要與國際教育接軌，首先就是語言的接軌，因此為了保證教學過程中課堂內容國際化，勢必要以英文為主，尤其是多媒體課件里，主要應該以英文原版教材為參照來準備，為大學生提供一個純正的、原汁原味的教學氛圍。優秀的原版英文教材語言純正，可讀性強，所講的技術更新較及時[5-7]，因此，原版的英文教材是教學過程中的重要幫手。在搜索教材的過程中發現，目前專門針對本科生教學的園藝植物生物技術的相關英文教材很少，可供選擇的教材有限，這也是影響園藝植物生物技術雙語教學的一個重要方面。在有限的教材里盡量選擇有特色的教材，目前選用的是SciencePublishers出版的由H.S.Chawla主編的《IntroductiontoPlantBiotechnology》（第三版），以及G.P.Rao主編的《AdvancesinPlantBiotechnology》。這兩本教材與國際的專業課程接軌，且內容豐富，包括植物組織培養、遺傳物質、DNA重組技術，涵蓋了園藝植物生物技術的主要知識點。此外，《IntroductiontoPlantBiotechnology》（第三版）還包含了基因組學和生物信息學等內容，而且對目前社會上關注的熱點問題，如轉基因植物技術及其影響進行了較為清晰的論述，可以幫助大學生在課后通過閱讀和學習，科學地了解現代生物信息學的技術方法，以及轉基因的專題。選用的這兩本教材在華南農業大學的圖書館均有收藏，也便于大學生學習借閱。與此同時，還可以選擇一些有針對性的雙語教材作為輔助參考教材，幫助大學生在課余鞏固學習的知識點，比如李桂榮等在《教學改革與實踐》一文中推薦的王武主編的科學出版社出版的雙語教材《生物技術概論》，便于大學生英漢對照學習，這對初次學習專業雙語課的大學生能起到輔助作用[8]。
二、園藝植物生物技術雙語課程設置
課程設置包括教學大綱和學時的制定、大學生人數和結構的設定，英語漢語比例的分配等，是保證教學效果，實現教學目標的重要課程框架基礎，也是良好地開展園藝植物生物技術雙語教學的關鍵環節。在目前我國的園藝植物生物技術雙語教學中，課程設置不盡相同，據了解，有的僅僅是為了應付要求，開設了較少的課時，有的要求全體大學生選修雙語課程。華南農業大學園藝植物生物技術雙語課程設置結合大學生的實際需要，科學安排，統籌規劃。
（一）教學大綱調整
由于是雙語教學，面向三年級的大學生開課，而他們也是首次選擇專業雙語課，因此，在理解和消化知識的速度上勢必無法與漢語授課的園藝植物生物技術課程相比。所以，要想在雙語教學過程中講授與漢語授課32學時的授課內容是無法實現的。因此，教學大綱需要為雙語課進行重新調整。在試驗的第一個學期中，設計的教學內容包括緒論、植物組織培養、遺傳物質、PCR、基因表達、DNA重組技術、基因克隆以及基因組學和生物信息學，其中植物組織培養、PCR、DNA重組技術以及基因克隆三個章節是授課的重點內容，占用的學時相對較多，而基因組學和生物信息學這一章簡要介紹最新的科研進展和現有的研究方法。
（二）課程學時設定
華南農業大學在專業課程中已經開設一門漢語的園藝植物生物技術課程，而且是和雙語課同時開設的，因此，為了使雙語課過程和漢語課教學的同步，選擇與漢語授課相同的32學時的理論課。此外，園藝植物生物技術雙語課是作為選修（五選二）的形式制定的，即大學生可以從五門課程中選擇兩門進行學習，這樣不會出現由于必選導致的一部分英語基礎差的大學生必須選擇這門課程。當然這樣的教學安排也存在一些弊端，就是不能兼顧高等學校對國際化人才培養的目標，不能做到對專業所有大學生普及雙語教學。
（三）授課對象結構
華南農業大學因為在此前沒有園藝植物生物技術課程相關雙語教學的經驗，所以為了確保教學效果，在試點的這個學期并沒有放開對選課人數的限制，授課的規模確定為小班授課，人數為20人。這樣為首次嘗試園藝植物生物技術課程雙語教學提供了一個相對輕松的教學氛圍，為實現教學計劃和目標提供了保障。從實際的教學效果看，20人的班級課堂氛圍活躍，規定的學時內也能夠充分調動每個大學生的積極性，使他們積極參與課堂主動學習環節。保證了雙語教學的教學效果。當然這個規模也使得不少其他有興趣參加雙語課程的大學生失去了學習的機會，今后可以考慮增加園藝植物生物技術雙語教學的授課教師人數，開設更多的雙語教學班?？紤]到雙語教學中將有很大一部分內容用英語來授課，因此，大學生的英語基礎將直接影響該課程的教學效果。雙語課為選修課，但同時開課前的一個學期也對報名選課的大學生進行了篩選，主要篩選標準是根據大學英語四級成績來劃定的，雖然此方法未必完全科學，但在目前可能也是最有說服力的一個篩選指標。今后如果增加授課師資力量，開設更多雙語教學班則需要考慮到適合參與雙語教學的大學生比例，不能盲目擴大每個班級的大學生人數，以免影響園藝植物生物技術教學效果及其口碑。
（四）英漢分配比例
園藝植物生物技術雙語課程開始設定的語言比例是英語和漢語各占50%，而隨著課程的推進發現，在課堂實踐中，每個階段、每個知識點和所講具體環節大學生對英語的理解能力是不同的，比如，在講緒論的時候大學生大都對1頤1的語言內容安排比較容易接受，甚至部分基礎好的大學生主動要求提高英語的比例，而隨著內容的逐漸深入，尤其到基因克隆、載體構建等理論部分的時候，漢語的比例需要適當提高，有時候為了解釋一個專業問題，教師需要用漢語著重講解，相對使用英語的比例會大大降低，漢語和英語的比例在7頤3，甚至8頤2左右，這樣既能保證大學生學到原汁原味的英語，又可以很好地理解專業知識的要點和內容。所以，在課程中，教師應該靈活地根據授課現場大學生的反應情況來安排漢語的講解比例。遇到大學生反應較慢，無法進行下一個教學內容或環節的時候，教師可以考慮放慢速度，同時用漢語給予更多的解釋，這樣可以在課堂上因地制宜地安排英語和漢語所占比例。
三、園藝植物生物技術雙語課程教學方式
在課堂上，大學生才是學習的主體，而知識是要學習的對象，因此課堂的一切教學活動都應該以激發大學生的學習興趣為前提，否則設計的課程內容將無法很好地實現教學目標。而往往在教學中由于教師在課堂上會自然地將注意力放在要傳授的知識點上，而忽略了大學生的興趣。為此，需要在課堂上將授課方式多樣化，不斷地通過各種不同的方法來有效地調動大學生的積極性，專業課程雙語教學工作尤其要注意這一點。
（一）注重雙語教學課件制作，充分利用多媒體
在教學PPT的制作上，為了方便大學生課堂學習和課后復習，在課件的制作上主要以英文為主，參照教材《IntroductiontoPlantBiotechnology》（第三版）將課程設置的主要章節內容用英文編寫，重點專業詞匯在英文后用漢語標注，幫助大學生提高學習效率，加深記憶。此外，教師應盡量多使用原版的彩圖，幫助大學生加深印象，保證學習效果。雙語教學中應用多媒體是十分必要的[9]，通過視聽的教學過程加深大學生在課堂上對知識的理解并強化學習效果。在雙語教學中，需找相關的經典理論的動畫視頻，如組織培養、DNA復制與翻譯、載體構建、PCR反應等，通過這些教學輔助手段，提升大學生在課堂上對相對枯燥的理論知識的學習興趣。只有充分調動大學生的學習興趣，才能真正實現教學的目的，在雙語教學上，教師更要注意這一最基本的原則。
（二）專業詞匯隨機測試，增加教學互動環節
在組織培養、基因克隆、載體構建等章節中都涉及大量的專業詞匯，如果大學生無法掌握這些詞匯，將成為影響教學效果的重要障礙，為此，在課堂上教師應安排專業詞匯的測驗環節，考察大學生對上一節課程中的專業詞匯的掌握情況，考察方式以隨機點名、黑板默寫英文詞匯，或者將英文專業詞匯翻譯為中文兩種方式，這樣既可以督促大學生課后對重點專業英文的復習，也可以幫助教師利用較少的時間有效地檢測課堂教學效果。雙語教學的目標應該不僅僅局限在單方面的傳授知識，幫助大學生理解和記憶專業中的英語詞匯，更為重要的是應盡量在有限的學時內為大學生提供盡可能多的開口表達機會，從而提高大學生靈活運用專業英語的能力。為此，教師安排一定學時的互動環節，互動的內容包括看視頻后圍繞視頻內容進行提問；課堂知識點的擴展討論，如轉基因的利弊；給大學生一個主題，按照小組準備PPT，然后再上課的時候用英語做簡短的介紹，其他小組提問交流等。這些互動環節不但可以構建課堂語言學習的良好氛圍，鍛煉大學生的英語表達能力，更有利于大學生獨立思考，從專業的角度分析和解決問題。
（三）增加科研時事新聞，發揮育人功能
在雙語教學中，教師可選用一些和課堂內容相關的科學界典故、名人、熱點新聞等內容加深大學生對所學專業知識的印象，提高學習興趣。例如，講到轉基因技術，可以介紹一下世界上最早上市的轉基因番茄；講到組織培養的時候可以找一些利用快繁大量培養獲得藥用代謝產物的研究；當講到創新的時候，教師可以用我國科學家屠呦呦獲得諾貝爾生理學或醫學獎的實例，鼓勵大學生做科研的創新精神和堅忍不拔的品質等。這樣可以讓課堂氛圍更加生動，同時也能將專業學習與育人相結合，在大學生學好專業課的同時，提高他們高尚的思想品德和情操。
四、園藝植物生物技術雙語課程教學評價
科學的評價體系是課程教學效果的一面鏡子，積極圍繞教學目標和課程特點制定科學的評價體系，可以幫助教師有效地調整教學方法，提高教學效果。因此，園藝植物生物技術雙語教學評價體系的建立，對推進雙語教學工作是十分有利和必要的，科學的評價體系可以促使大學生在整個學習過程中積極參與教學的每個環節，而不是為了應付考試而突擊學習。
（一）教師評價
對于雙語課程教師的評價可以組建雙語教學資質認證專家小組，邀請有豐富教學經驗、海外留學或訪學背景的資深教授和青年突出人才作為評審專家，制定科學的、有針對性的適合本校教學要求的評分體系，對申請雙語教學的教師給予打分，并通過問卷調查和聽課等形式了解開課教師的教學效果，其中問卷調查的對象就是該選修該教師雙語課程的大學生。這樣可以對教師的教學方法和水平進行客觀的考量。
（二）大學生評價
對大學生的考察主要包括考察專業知識的掌握情況和專業英語的運用能力。而由于雙語課程的獨特性，除了平時考勤、完成課堂作業等平時成績及期末成績以外，平時課堂參與教學互動環節的表現，比如，聽課發言情況，做簡單報告的表現情況，以及課堂討論的表現等，這些都可以作為評價大學生參與教學過程主動性和積極性的依據；此外，通過課堂小測驗和作業完成情況也可以了解大學生對知識的掌握程度以及教學效果。測試和考核是對教學效果檢驗的工具，但并不是唯一工具。因此，在課程分數的計算上不應僅僅根據期末試卷成績給分，還應該按照一定的比例將大學生平時課堂表現和完成作業情況記入總評成績[10]。而在試卷命題過程中，要注意題目的難易程度的比例，建議不要過高設定對大學生的考察難度，否則很容易打擊大學生后續專業學習的積極性，但同時又不能過于簡單，不能拋掉教學的目標和要求。在題型選擇上，選擇題、判斷題等客觀題目應作為主要的考試題型，同時結合一些看圖填空，基本可以檢查大學生的學習效果，至于名詞解釋和問答題對本科生來說難度偏大，不適合被列入命題類型。建議試卷的最后可以安排一道加分題（答錯或不答不扣分），請大學生對一學期的課程給予評價，用英語來完成，這樣一方面可以鼓勵大學生用英語寫作，提高英語表達的能力；另一個方面還可以為將來課程的調整提供思路。另外，為了避免期末考試的時候大學生不適應英語題目，平時教學應進行相應題型題目的訓練，幫助大學生提前熟悉相關題型。高等學校是培養跨世紀綜合素質人才的基地，開展雙語教學能夠培養大學生在國際上溝通交流的能力和專業的國際化意識。目前園藝植物生物技術課程雙語教學在國內大多院校還并不是十分普遍，為了將來國家園藝產業的長遠發展和國際合作的需要，高等院校在專業課程中對雙語課設置的考慮勢在必行，如何扎實地推廣雙語教學工作是值得廣大教師細心思考的課題，今后還有很多問題值得在開展雙語教學的過程中深入探討，如編寫適合我國國情的雙語教材，如何把知識傳授和提高大學生專業英語的運用能力有機結合等。隨著園藝植物生物技術課程雙語教學實踐的不斷深化，我國高等院校將在未來培養出更多符合國家國際化發展需求的高水平綜合素質人才。
參考文獻
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想挑戰超人類主義所提出的概念，此概念試圖補全那件仍只是半成品的人類改造工程。作為回應，筆者簡單概括了一下《赫西奧德和埃斯庫羅斯》中關于普羅米修斯神話的兩種解釋，它可以幫助我們正確地了解運動醫學的道德局限。以此總結為一條平淡無奇的提示：人類是凡胎俗骨的，面對疾病和死亡的脆弱無助是遠非人類自身可以克服或消除的，這代表了在道德以及普通醫學，特別是運動醫學這兩方面的自然局限。
二、生物醫學技術與體育科學的發展
把現代社會實踐歸結為科學問題很容易，同樣，設想一種特定的科學技術，例如電腦技術來舉個范例也不難。將技術與工具制造聯系在一起，使我們又開始懷念起那些被閑置的工具?！凹夹g”一詞有一個古老的過去，它來源于兩個希臘字技藝和徽標。技藝是指那種技巧——“實用知識”參與決策的事情，而通過標識恐怕只是推理的一種形式，旨在了解其性質或從事物中得到我們所認可的東西，它實際上是由亞里士多德創造出來的，“技術”的意義最初指修辭學的技術技能——標志字面上的技藝。但是，在日常生活中把科學和技術的概念混為一談的做法并不少見。事實上，至少在英國，體育科學家就經常把他們的研究活動和本來該稱作體育技術的事物混為一談。目前，哲學領域的科學家早就明確區分了理論（科學）和應用（技術），但這一區分并沒應用到在對體育的自然研究中。在日常交談中，把科學和技術這兩個概念區分開來是比較困難的。事實上，體育科學家經常把他們的體育項目和確切的應該稱為“運動技術”的概念混為一談。當今的科學哲學家已經可以把理論學（即科學）和應用學（即技術）明確區分開來了，盡管在體育運動的理論科學領域，這兩個概念依舊難以區分。在此可以想象一下，如果醫藥領域和體育科技可以很簡單的獲得運用，通過理論知識到實踐性知識再到設備與材料的步驟，分別得出醫藥和體育的目的。如果以上都可以獲得實現的話，那么他們的顯著特征就應該是一個“目的--結果”的結構。科技就可以被認為是利用目的去得到一個被選擇好的結果。
三、小結
