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交叉科学研究

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交叉科学研究范文第1篇

Abstract: Multi-disciplinary intersection is a new integrated theory system with a combination and permeation of the internal logic relationship between two disciplines or among three disciplines. It has the characteristics of integration, marginality, and diversity, is the mainstream of the disciplines in the 21st century, and has become an important way and a main method of the construction of disciplines in colleges.The relationship between intersection and integration of multi-disciplines sustainable development of economy and society has become the trend and new features of the development of the meteorological science. The intersection and integration of meteorological disciplines should deal with the relationship between the quantity and quality and that of combination and separation. The meteorological cross integrated curriculum which is a growing trend of course construction and a key to the development of meteorological science is different from traditional courses.

关键词: 学科交叉融合;趋势;变革;复合型人才

Key words: multi-disciplinary intersection and integration;trend;the innovation;versatile talent

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)36-0219-03

0 引言

学科交叉是21世纪学科发展的主流,已成为大学学科建设的重要途径和主要手段。所谓交叉学科,是两门或两门以上优势学科依存于内在逻辑关系而联结和渗透,不只是多门学科简单堆积起来的拼凑学科,从而形成一门新的综合理论或系统学科。多学科交叉融合并与经济、社会等各方面的可持续发展紧密相关,已成为气象科学发展的趋势和新特征。

1 气象科学学科交叉融合的动力

1.1 不同学科间知识互补的作用 知识互补可理解为两门以上学科的理论、技术和方法彼此杂糅、融合、互补, 形成单一学科所不具备的知识优势。其重要前提是学科内容具有一定的差异性。“学科之间的互动,即知识对流、模式组合、方法碰撞等,形成学科协同效应;通过合理、适度、持续的激励,学科协同效应才能有效地转化为学科发展的内核动力效应”。当今科学技术高速发展,大气科学的研究和预测更趋于客观化和定量化,对计算机的依赖越来越显著,数值模拟、数值预报的应用更加普遍,与其他学科的交叉和渗透更加明显。

1.2 学术交流活动的作用 学术交流活动是促进学科交叉的重要形式和手段。物理学家海森堡认为“科学扎根于交流,起源于讨论。”许多国家、大学和学术团体对此都非常重视,采取多种形式并创造条件开展学术交流活动, 以此促进学科的交叉。我国在研究生教育创新工程中,正建设一批研究生教育创新中心,建立跨学科研究生之间开展交流与合作的“平台”。为了加强不同专业和学科的研究生之间的学术交流,营造浓厚的创新研究学术氛围,设立了“研究生学术论坛”。

1.3 社会需求的作用 科学研究表明,学科的突破点往往就发生在社会需要和学科内在逻辑的交叉上。“以需求为导向”是学科建设的基本原则之一,社会需求是发展学科交叉的驱动力。恩格斯曾经说过:社会上一旦有技术上的需求,这种需求就会比十所大学更能把科学推向前进。

随着社会的向前推进,人类对大气环境的破坏越来越多,大气环境问题日益突出:空气污染问题、温室气体过量排放引发全球气候变暖问题、过度开垦导致土地荒漠化问题等,所有这些都严重影响着人类的生存条件。面对如此现实,人类迫切需要科学地开发气象资源,气候科学的作用日益重要。

1.4 国家政策导向的作用 许多国家都非常重视对学科交叉的促进。我国 “985工程”、“211”项目以及人文社会科学重点研究基地建设计划、工程建设和创新体系建设等重大行动,都越来越体现出国家对重大问题导向和促进学科交叉的理念。

2 交叉学科的特征

2.1 整合性 交叉科学的形成和发展是科学知识体系整体的最重要表征。交叉科学中的各门学科拉近了传统科学部类之间的距离,填平了各类科学之间的鸿沟,使科学知识体系越来越成为有机的整体。

2.2 远缘性 交叉科学的各门学科产生于研究对象差异较大的学科之间,是“远缘联姻”的产物。因此,交叉学科具有“远缘联姻”的优势:生命力极为旺盛且能对其他交叉学科的孕育起积极作用。

2.3 多样性 交叉科学的各交叉学科形式多种多样: 有相邻学科之间的交叉,有边缘学科之间的交叉;有同一层次学科之间的交叉,也有不同层次学科之间的交叉;有传统学科之间的交叉,也有传统学科与新兴学科之间的交叉;有自然科学之间的交叉,也有社会科学之间的交叉,还有自然科学与社会科学之间的交叉,有内交叉,也有外交叉;有顺交叉,也有逆交叉。这些交叉学科都不同程度地表现出“交”的结构形式。

3 气象科学交叉融合需要注意的问题

3.1 要处理好“多”与“精”的关系,实现数量与质量的统一 随着地球系统科学和各圈层相互作用概念的提出, 大气科学研究进入了崭新的历史发展时期。开展大气科学与其它学科(如地理科学、生物科学、空间物理学、海洋科学、环境科学、水文学、地质学、天文学等)学科间的大跨度交流与交叉,应用先进的数学、物理、化学和生物等学科的最新成果和方法,利用先进的信息网络通讯、GPS技术等等,是新世纪大气科学发展的新趋势。但需要注意的是,并非交叉的学科越多、借鉴其他学科的知识越多就越好,而是依存于知识的内在逻辑关系而联结和互相渗透的。否则,就会陷入学科知识杂乱臃肿、数量多而质量差、学科难以向前发展的困境。

3.2 要处理好“合”与“分”的关系,实现共性与个性的统一 之所以能使不同的学科相互交叉融合,是因为这些学科知识具有一定的共性,有些知识能够供其他学科借鉴和使用。但这些学科也有其个性,在强调“共性”而提倡“交叉融合”的同时,也应注意其“个性”的差别而予以必要的“分”。没有标准、不讲原则地讲交叉融合,最终将使原本各有特色的专业或学科失去其原有的特色光彩。另外,学科间的交叉融合,不能只是一种机械的、被动的、僵化的、形式上的“合”,而应形成一种有机的、主动的、灵活的、实质上的“融合”。

3.3 作为有机体的交叉学科是一个典型的开放系统

这种开放表现为:①对自身内部科学领域开放,这种对流互动是融生的必要条件。②对包括未与之相交学科在内的外部科学领域开放,即通过广泛的信息交流,不断吸纳其他学科的各种有益成分。③对客观外在环境开放,包括对自然、社会和人的精神领域全方位的开放。具体地说,学科交叉不仅不断作用于外在环境,且不断吸纳外在环境的种种信息,其中包括来自各方面的反馈,通过双向互动,不断调整、丰富和发展自身,以适应自然环境的变化,满足时代社会的需求。

4 气象交叉综合课程的设置

交叉综合课程就是把有内在联系的不同学科、不同领域的内容统整成一门新的学科。相对于大学传统课程按学科和专业划分的教学模式,综合课程融合了若干专业或学科,形成一个新的知识领域,目的在于帮助学生提高修养、拓宽视野、提高解决问题、培养和发展学生综合能力,培养学生的主体精神,使学生得到全面发展。那么在课程设置和实施过程中要注意以下几点:

4.1 注重学生创造性的培养 传统的课程教学忽视学生创新精神和实践能力,忽视课程的综合,忽视帮助学生综合构建知识和技能。这是导致学生发散思维弱、创造能力不强、综合素质偏低的主要原因。

交叉综合课程追求的是知识的自然综合与能力培养的和谐共助,即强调知识传授与学习、实践和体验等各方面能力培养与训练的和谐,形成共振的效果。综合课程通过对自然和社会现象的观察、记录和分析等形式,培养学生综合认知能力;通过学生自主设计、实施、评价、计算、统计、实验的分析等活动,培养学生调查研究能力;通过作品的制作、信息的运用来培养学生的创造力。

4.2 注重师生的平等对话 交叉综合课程就是要突破以往单一的、固化的课程内容,以综合的视野,注重教师教授领域和学生学习领域的变革,关注教师、学生之间的平等对话。对于气象科学这个专业,由于理论知识较强,实践动手能力也非常关键,不能简单地停留在教师教、学生听或教师指导学生如何去做的层次,师生之间要有相互理解和平等对话,这样才能为更高层次的突破打下坚实的基础。

4.3 交叉综合课程要求教师共同合作 交叉综合课程打破学科知识的界限,使教师必须不断地补充来自本学科以外的知识,由过去注重学科知识的线性累积转向拥有学科知识的综合视野。以单科教学背景出身的教师,需要相互取长补短,才能适应综合课程教学的需要。教师共同合作,能促使个人行为为主导的教育活动变为群体行为的主体间性、主体交往活动。营造教师共同体,需要教师之间的相互沟通。教师共同体要求在知识文化上、思维方式和人格上沟通和相互理解。这些需要有共同的价值观做支持。

4.4 加强交叉综合课程理论与综合实践活动课程的结合 加强知识与科学、社会生活和学生综合实践活动的联系,培养学生发现问题、探究问题、解决问题的意识与能力,为实现多种课程形态的统合,必然要求分科课程、综合课程、必修课、活动课的有机结合。

然而,现有的大气科学人才培养模式存在着学科单一、知识面窄,所学的理论知识难以运用于实践、实践活动与理论学习脱节的弊端,已难以适应学科发展的要求。在本科生教育上,过分强调专业课问题,而忽视基础课程的教育、过早地把专业的概念强加于学生,而且专业课程内容越来越庞杂,不利于学习其他一些基础课程,从而限制了学生知识面的拓宽。

4.5 注重知识的更新 随着大气科学的发展,新理论和新成果不断涌现,而当前本科生的教材相当一部分还沿用陈旧的教科书,已跟不上学科发展的需要。如天气学中的锋面概念和结构,近年来气象卫星、雷达探测的新理论和事实,在许多教材上都反映很少。应该把“雷达气象学”和“卫星气象学”等气象科技的最新成果和最新知识,纳入课程体系和教学内容之中。因为“航空气象”的显著特征是实践性强,通过实习才能加深对气象理论和基本气象知识的理解和掌握。

4.6 加强气象与海洋之间联系的纽带 21 世纪即将来临,为保证大气科学基础研究持续稳定发展,应大力提倡创新,注意发展新兴带头学科、边缘交叉学科;大力培养青年人才,尤其是跨世纪的学术带头人;把解决国民经济和社会发展中重大的基础理论列为优先课题;积极参与国际性的大气科学试验计划的科学研究和科学试验;进一步推进有关信息和资源共享。

参考文献:

[1]杨德保,王式功,张武.大气科学复合型人才需求和培养措施[J].高等理科教育,2003,(S2).

[2]彭小平.对学科交叉的探讨与研究[J].科技情报开发与经济,2008,(4).

交叉科学研究范文第2篇

英文名称:Journal of Systems Science and Mathematical Sciences

主管单位:中国科学院

主办单位:中国科学院系统科学研究所

出版周期:月刊

出版地址:北京市

种:中文

本:16开

国际刊号:1000-0577

国内刊号:11-2019/O1

邮发代号:2-563

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1981

期刊收录:

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉:

中科双效期刊

联系方式

期刊简介

《系统科学与数学》(月刊)创刊于1981年,是由中国科学院主管、中国科学院数学与系统科学研究院主办的学报类月刊。

交叉科学研究范文第3篇

首都师范大学是双一流院校。首都师范大学建于1954年,办学历史可追溯至1905年成立的通州师范,是国家“双一流”建设高校、北京市与教育部“省部共建”高校。学校现有学科专业涵盖文、理、工、管、法、教育、外语、艺术等,是北京市人才培养的重要基地。

学校现有博士学位授权一级学科17个,博士点101个,博士后流动站15个,硕士学位授权一级学科26个,硕士点142个,1个博士专业学位类别,16个硕士专业学位类别。

学校下设文学院、历史学院、政法学院、教育学院、教师教育学院、首都基础教育发展研究院、心理学院、外国语学院、学院、管理学院、音乐学院、美术学院、数学科学学院、物理系、化学系、生命科学学院、资源环境与旅游学院、信息工程学院、初等教育学院、学前教育学院、地球空间信息科学与技术国际化示范学院、良乡校区基础学部、继续教育学院、京疆学院、国际文化学院、中国书法文化研究院、燕都学院、中国国学教育学院、美育研究中心、文化研究院、交叉科学研究院等31个院系(中心)以及大学英语教研部、体育教研部。

(来源:文章屋网 )

交叉科学研究范文第4篇

关键词:跨学科组织;动力问题;平衡机制

跨学科合作解决复杂问题与跨学科研究的原始创新性都受到大学越来越多的重视,跨学科组织已不再是研究型大学的专属特征。当今世界已经进入到一个跨学科的时代,无论是基础研究、前沿技术,还是重点领域和优先主题,或是重大专项,都需要跨学科的研究与协作。[1]跨学科研究具有无限的创新能量,恰当的动力机制决定创新能量释放的速度与质量。众所周知,“2011计划”已经为我国大学的跨学科研究提供了巨大的外部动力,而“举全校之力”的建设方式也为跨学科组织确立了其至高无上的地位。而今,要解决的关键问题是组织的内部动力问题。

一、大学跨学科组织的动力问题

衡量组织动力机制的标准主要是速度、效率和活力。[2]考察跨学科组织的内部动力状况,关键是考察它能否最大限度地激发组织成员的合作意愿,能否调动他们的积极性、主动性和创造性,能否使组织充满发展动力和创新活力。综观大学内部跨学科组织发展现状,都在一定程度上存在着绩效不高、速度不快、活力不足等内部动力问题。

(一)绩效不高:科研组织方式退化

“跨学科研究是人类迄今最具成效、最鼓舞人心的一种探索活动,能够提供生产新知识的一种对话和沟通方式。”[3]跨学科研究意在追求卓越,是对学科研究的形式超越,关键在于组织内部多学科的全程合作与融合,通过研究形式的创新提高研究绩效,需要组织来组织跨学科研究。但由于缺乏合适的跨学科组织带头人和能够积极配合的组织成员,跨学科组织工作形式大多不能按照跨学科研究的规律运行。正如有学者指出,我国跨学科研究“并不缺乏上层的关注或者基层的动力,而是缺乏中间层的一种系统执行力”。组织负责人往往来自某一单一学科,既缺乏跨学科意识和开放性思维,也缺乏管理跨学科组织的经验与能力,为完成跨学科项目,常常采用“小科学”方式,即将任务和经费分解到个人,重新回到“你研究你的,我研究我的”的研究状态,最后提交论文或者报告再整合。由于研究形式发生明显的倒退,跨学科研究的合作、讨论、沟通、互动环节缺失,缺乏对话与沟通的跨学科研究可能是文体分裂的报告和不成系统的论文集,效率低下。

(二)速度不快:高水平成果产出少

尽管与世界一流大学的跨学科研究相比,我国大学跨学科研究起步较晚,但也有近30年的历史。早在1985年,我国著名科学家钱三强先生就已预言:20世纪末到21世纪初将是一个交叉科学时代。交叉科学时代的鲜明特征是跨学科研究和学科研究并存并且发挥日益重要的作用。[4]解决问题,国家创新,追求真理都需要跨学科研究。然而,三十年来,跨学科作为理念探讨的轰轰烈烈,跨学科研究本身却并没有明显起色,真正有原创性的、创新性的研究项目极少,大多是世界一流大学的跟踪模仿。[5]近年来,通过 “211 工程”、 “985 工程”等专项工程的实施和 “863”、 “973”、国家重大专项等系列重大科技攻关计划项目的开展,我国研究型大学跨学科研究和教育工作取得了较大进展,但是仍然不适应国家经济社会快速发展的需要,与美国、英国等发达国家相比还存在较大差距。[6]在成果产出上,除了一些跨学科研究开创较早的高校已经取得了一定的成效,比如,武汉大学的科技考古遥感无人机、中科院的纳米生物学、北京大学的生物医学、华中科技大的显微光学切片层析成像系统等充分展示了跨学科研究的创新能量,但很多跨学科组织要么没成果,要么成果显示度不高,甚至有些跨学科研究成果仍然可以用“有的空洞无物、有的浮皮潦草、有的是缺乏依据的轻谈、有的是繁琐数据的堆砌”[7]来描述。难怪著名美籍华裔科学家、菲尔兹奖获得者丘成桐发出这样的感慨:“国内的跨学科研究只见大楼不见成果。”[8]

(三)活力不足:重形式轻内涵

与单一学科组织相比,跨学科组织的优势在于形成学科联结、学科链乃至学科森林[9],跨学科可以为学术研究带来活力。美国大学中常见的学术活力与西方思想体系有着基本整一的思想脉络以及注重方法论有关。[10]但我国大学的一些跨学科组织活力不足,即便是实施“2011计划”之后,大学跨学科组织建设的外部动力倍增,少数跨学科组织增强内涵建设、加强与产业市场联系增强活力外,大部分组织依然存在明显的拉郎配、挂牌子等形式主义,缺乏清晰的内部治理方略和积极主动性,筹备积极、建设缓慢、重申报、轻建设。一些跨学科组织内部学科链断裂、制度建设滞后,内涵建设明显不足。由于研究绩效不高、缺乏有显示度的成果,导致组织无法以创新成果应对快速变化的外部环境,外部动力骤减,组织活力消弭,甚至被淘汰。正如理查德・L・达夫特所说:组织在环境中生存与否和生物的适者生存的规律一样,环境依据组织结构的特点及其与环境相适应来选择和淘汰一些组织。[11]新的跨学科组织被外部环境淘汰的速度是惊人的,因为还没从根本上形成传统组织的惯性。

二、大学跨学科组织动力问题产生的根源

跨学科组织内部动力问题的产生,其主要根源是发展动力异化、组织动力弱化以及目标动力虚化等多动力因素不均衡的综合叠加结果。

交叉科学研究范文第5篇

关键词:生物信息学 实践能力 课程体系 培养模式

中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)07(a)-0047-02

1 生物信息学概述

伴随现代高通量分子生物学技术的快速发展,生物信息学在生物医药领域的应用日益深入[1]。作为数学理论、计算机技术和生物医药研究的整合学科,生物信息学在生物进化、生理功能、疾病治疗、药物开发、农林产业等众多领域均具有重要的应用价值,是研究生命科学、医药科学内在定量规律的重大交叉前沿学科。鉴于生物信息学的重要研究价值和广阔的产业化前景,发展生物信息学专业教育,有计划的建设生物信息学专业课程体系,开展面向实践能力的生物信息学人才培养对促进现代生物医学发展有重要的意义[2]。

2 生物信息学教育发展现状

生物信息学发展起步于20世纪末,在短短的十几年中,生物信息学已经发展成为了横跨多个研究领域的朝阳专业,国内众多高等学府、科研院所相继开设了生物信息本科和研究生专业[3]。但是,在实际的教学和研究过程中,绝大数单位依托于单一的数学、计算机或生物学专业开展,人才培养模式尚处于探索阶段,在培养过程存在生物信学理论基础薄弱、课程体系不健全、课程内容不完善、专业教材匮乏、专业师资队伍缺乏等问题。

哈尔滨医科大学生物信息科学与技术学院是全国领先创办生物信息学专业的单位之一,多年来致力于生物信息学的科学研究和本、硕、博各类人才培养,坚持以学生为本,以培养高素质生物信息学专门人才为目标,深化教学改革,以满足日益发展的生物信息学高端人才需要[4]。为解决生物信息学的教育教学问题,培养高水平的现代生物信息学人才,我们提出立足国内高等生命科学与医学教育,建立面向实践能力培养的生物信息学专业课程体系,以实现高质量培养具有理工科创新思维能力的生物医学人才,为我国生命科学―医药学科教育教学、科学研究和产业化输送大批专门人才。

3 生物信息课程体系建设

3.1 课程建设目标和指导方针

结合生物信息学才培养目标,经过数十名骨干教师十余年生物信息学教学实践及人才培养成果经验反馈,我们适时调整本科生课程及教学内容,逐步建立起面向实践能力培养的生物信息学专业课程体系。奠定了本科生的人文素养与科学素养并重,公共基础理论及专业理论相辅相乘,重视学生理工生物医学全方面素质提高,重点突出学生实践能力的人才培养方针,并在实践中培养了大批具有创新思维能力的优秀高端生物信息学专业人才。

3.2 生物信息学课程体系建设方案

考虑到生物信息学多学科交叉特点和国家大学生培养要求,及学生未来就业深造所必需的基础和专业能力,我们在国内率先开创了生物信息学专业人才培养课程体系,并在医学院校独立开展近40余门数理基础课程和生物信息学专业课程。主要的课程建设情况如下:

(1)公共基础课程(国家限修课):政治理论课程、公共外语、体育。

(2)生物医学基础课程:解剖生理学、发育生物学、生物化学、细胞生物学、分子生物学、生物技术实验、分子药理学等。

(3)计算机基础课程:计算机基础、高级语言程序设计(C++&JAVA)、数据结构、Perl语言程序设计、数据库系统原理、Linux操作系统与程序设计等(上述课程均含上机实践)。

(4)数学基础课程:数学分析、高等代数、概率论与数理统计、数理逻辑、组合数学与图论、微分动力学方程、运筹学等(上述课程均含上机实践)。

(5)专业基础课程:信息论基础、生物统计学、生物医学图像处理、模式识别、优化算法、随机过程、生物信息学概论、生物信息数据挖掘、生物信息软件设计与开发、分子生物软件工程、生物信息学数据可视化、专业外语等(上述课程均含实验)。

(6)专业课程:生物芯片技术、结构生物学、分子进化、分子生物网络、基因组信息学、蛋白质组信息学、药物基因组信息学、统计遗传学、计算表观遗传学、计算机辅助药物设计等(上述课程均含实验)。

(7)综合实践课程:课题标书设计、科研论文写作、生物信息学进展等。

我们在实践基础上开创的面向实践能力培养的生物信息学专业课程体系不同于其他院校,具有明显的跨专业交叉性教学计划特色。该课程体系着眼于基础理论与实践应用相结合、素质培养与专业培养相结合、扎实稳妥与创新思维相结合。注重学生在医学、生物学、数学、计算机科学方面的基础性教育,同时,强调了创新型人才培养、高精尖人才培养、特色化人才培养。厚基础、宽口径,使学生在本科阶段不但打好将来从事生物信息学、系统生物学、生物医药等相关领域创新性研究工作基础,更重要的是该专业课程体系与实践密切联系,切合相关研究开发与产业实际,能够培养学生从事原始创新研究与产业开发的能力。

4 生物信息学本科生培养模式建设

4.1 五年制分段培养与多学科教育体系

目前,我们根据生物信息学交叉学科人才培养特点,考虑到基础课程多,实践能力要求高等因素,采取“2+2+1”的五年制本科人才培养模式,包括两年理论基础课程、两年专业课程与一年实践应用课程培养(含科研训练+毕业设计)。此模式在学生就业和用人单位反馈中证实具有显著的人才培养效果。

课程体系建设依托于生物医学综合优势及深厚的数学、计算机科学功底,通过理论教学与实践训练中的知识技能交叉、渗透,培养适应21世纪生命学科与转化医学领域急需的生物信息学复合型人才。在此基础上,从学科的交叉性出发,进一步加强不同类别课程之间的有机融合,加大相关领域知识的整合力度,建立更为紧密、完善,符合生物信息学学科特点的课程体系,将进一步推动学科的发展和系统性教育理论体系的建立。

4.2 面向实践能力培养的本科生教育模式

在本科学生的培养过程中,我们特别重视学生实践能力的培养,通过教研一体化、学业导师制、报告研讨制等先进的教学方法,引导学生早期接触生物信息学应用领域和科学研究,在巩固学习知识的同时,加强对学科的认识和对未来的把握。

“教研一体化”的实践教学模式:面向实践能力培养的课程体系建设,要求教学模式上的改革,使得人才培养模式由注重多数学生基础理论知识培养的大众教育,向注重少数高精尖创新能力培养的精英式教育转变。充分利用骨干教师在生物信息学领域的研究经验,将科学研究成果快速转化成优秀的教学素材,培养学生动手、实践、创新能力,注重培养学生实际产业化的认知水平和实践能力。

本科生学业导师制:本科生进入专业课教学阶段,实行学业导师制。采取学生与一线骨干教师双向选择方式,使每名学生拥有自己的学业指导教师。导师为学生提供思想教育和专业辅导,并通过指导大学生数学建模竞赛、创新创业科研训练、早期科学研究等方法促进学生的学习尽头和对专业的深入认识。

专题报告与研讨制度:本科生毕业设计阶段,强调学生的“主体”学习地位,使学生选择感兴趣的学科方向,在导师指导下进行科研训练与实践。要求学生自主利用网络等各方面资源,获取学科前沿信息,并以专题报告形式展示学习成果,通过提问、研讨、总结,提升自身专业素养及专业技能,独立完成达到核心期刊发表水平的生物信息这科研课题。

5 生物信息学课程体系建设的意义

在全体师生的努力下,经过多年的实践探索,我们对生物信息学课程体系从基础到实践的不同阶段进行分段式、推进式的改革与建设。在政策措施、人员配备、经费匹配等各方面给予鼎力支持。优先保证面向实践能力培养的生物信息学课程体系快速、有效的建设,已经形成国内顶尖的生物信息学本科教育理论和实践团队,并为国家输送着大批高水平生物信息学人才。

面向实践能力培养的生物信息学课程体系建设,一方面能够完善生物医学本科生、研究生的知识结构,提高运用理工科思维和技能解决复杂生命科学问题的综合科研能力,更为有效的实现生命科学攻关和创新研究理论形成;另一方面,生物医药是我国科技研发的薄弱环节,在课程体系建设基础上,培养适用于现代高通量分子生物学技术的创新型生物信息学人才,将为我国的医药物研发提供强有力的推动作用,并有利于创新临床诊断技术开发和个性化医疗的实现,促进科技转化,产生潜在的、不可估量的经济价值。

6 致谢

本文研究内容是在黑龙江省高等教育教学改革专项项目,黑龙江省高教学会重点课题创新型生物医学信息学人才培养模式研究,黑龙省创新创业人才培养项目面向生物信息产业开发的创新型专业人才培养模式研究与实践,哈尔滨医科大学医学教育研究课题面向实践能力培养的生物信息学专业课程整合设计研究资助下完成的,课程体系的建设得到哈尔滨医科大学学校领导的支持,并得到兄弟院校相关领域专家、学者的帮助,在此一并感谢。

参考文献

[1] Ned Wingreen and David Botstein. Back to the Future:Education for Systems-level Biologists[J].Nature Review Molecular Cell Biology,2006,7(11):829-832.

[2] 徐良德,马晔,孙红梅,等.八年制医学教育中开展《生物信息学》教学的实践探讨[J].素质教育,2011,11:33-34.

交叉科学研究范文第6篇

关键词:体育科学;价值观;体育本质

中图分类号:G80

文献标识码:A

文章编号:1006-7116(2010)02-0008-04

尽管人们对目前的“体育科学”中是否存在科学成分还存有质疑,但有一点是可以肯定的,那就是自体育学成为一门独立学科之日起,体育学在不断分化综合,体育学科群在不断壮大,体育理论在不断完善,体育的社会功能和实践效益在不断显现,这些足以表明“体育科学”在不断“科学”化,在不断接近“科学”。体育科学属性是什么?体育科学研究的价值观对体育科学的研究有什么导向作用?

1、体育科学的现状

狭义的“科学”是指运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质和规律的知识体系。19世纪中后期社会科学及其主要学科(政治学、社会学、教育学等)的出现,以及20世纪兴起的交叉科学,则使科学的外延大大增加,科学成为包括数学、自然科学、系统科学、哲学、社会科学、思维科学、交叉科学等所有科学部类的知识体系和相应的认识活动、社会活动、社会事业、社会建制、社会职业等,成为一个广义的概念。体育之所以与科学关联,其根本原因是关于体育现象的研究过程具有现代科学属性。首先,体育是一种关系文化、历史、政治、经济、教育、管理的社会现象,社会科学的研究过程赋予了体育科学的社会科学属性;其次,体育也是一种关系生理、心理、疾病、健康的生命现象,生命科学的研究过程赋予了体育科学的自然科学属性。总之,当任何一种科学理论以体育现象为阐释对象,任何一种科学方法以体育现象为研究对象,任何一种科学技术以体育现象为服务对象时,体育科学即被赋予了科学属性。体育科学在理论基础和研究方法上对各母科学的先天性依赖,确立了体育科学在各个研究方向的科学属性。

然而,体育科学的各个研究方向脱胎于相互独立、自成体系或关联较弱的母科学。就当前体育学科的分化水平而言,支撑体育科学殿堂的母科学有:社会科学、自然科学、哲学等,体育科学往往只是在母科学的知识体系中取其一份子作为自身的立论基础,并通过现代科学的研究手法进行下一步探索,于是才形成了枝枝蔓蔓的体育学科群,是“本质”还很不明确的共同研究对象,才把这些母科学的零散知识点串联在一起。运动人体科学是研究体育运动与人类机体相互关系及其规律的学科群,主要相关学科有解剖学、生理学、生物力学、生物化学、保健康复及医学等学科。体育人文社会学是研究体育与人、体育与社会互相关系基本规律的学科群,主要相关学科有哲学、史学、社会学、管理学、教育学、文化学等。民族传统体育学是认识和研究民族传统体育现象及其规律的一门综合性学科,运用体育学、哲学、历史学、社会学、人类学、民族学、经济学、文化学等相关学科的理论方法来探讨和解释民族传统体育各领域的矛盾问题。体育教育训练学是研究体育教育和运动训练基本理论与方法体系的学科,以现代教育教学理论和运动人体科学理论为基础,研究体育教育与运动训练的规律,为球类、田径、体操等诸多体育运动项目的教学、训练、科研与管理提供科学指导。看看这个交叉含糊的释义,就知道它在研究内容、方法上与上述的3个二级学科难分彼此。

要汇集如此庞杂的知识点,为体育科学建立相对独立、互相补足的知识体系(包括范畴、定理、定律等)和研究规范(包括研究范式、方法、技术等),几乎是不可能的。当然,体育科学也创造了几个原始概念和理论,如运动生理学的氧债、无氧阈、第2次呼吸、极点等,运动训练学的项群训练理论、翼项系数理论、一元训练理论、二元训练理论、技术健身论等。但总体来说,概念、原理之间的关联度不足以形成强劲的横向黏合力或嵌合力,从母科学移花接木、偷梁换柱的手法在体育科学中比比皆是。体育心理学、体育社会学、体育经济学、运动生物化学与分子生物学几乎没有自己的原理和概念。好不容易创立的概念与原理时常遭遇质疑一萎缩一凋亡的厄运。如今,氧债没人再提了,在分子生物学的冲击下无氧阈(乳酸阈)面临分子水平的诸多尴尬和质疑,生存地位岌岌可危。训练理论更是相互攻伐、群雄逐鹿,鹿死谁手,还未可知?无奈之下,只有把金牌作为检验真理的唯一标准。不管从研究内容还是研究方法来看,体育科学都较为混沌,各母科学均可在此舞枪弄棒。因此,体育科学的科学属性受到无尽的质疑也难免。

2、从科学与价值看体育科学

理想主义科学观认为:“科学是一种收集和解释关于自然事实的理性、无偏见的客观工具,科学应该为人们提供一种关于自然属性的明晰而严密的说明书,从而让人们可以通过该说明书控制自然”。对于科学的价值,理想主义科学观始终坚持“价值中立说”,强调“为科学而科学”、“为学术而学术”。科学“价值中立说”中最具有代表性的而且在科学界影响甚广的是逻辑实证主义。既然体育现象是一种既存的自然事实,依照理想主义科学观,那体育科学的研究方法、目的和思路也就基本明确了:体育科学的研究方法是逻辑实证法;研究目的是为人类体育现象提供明晰而严密的说明书,并通过该说明书控制体育现象;研究思路是客观地收集体育数据,无偏见地解释体育现象。毫无疑问,这正是体育科学的理想。面对体育科学多维的研究方向,庞杂甚至相互矛盾的知识积累,体育科学的理想似乎只能是空想。

理想主义科学观完全排斥科学的价值取向。依据逻辑实证主义的理解,科学和价值是完全对立起来的两极:科学是关于事实的,价值是关于目的的;科学是客观的,价值是主观的;科学是追求真理的,价值是追求功利的;科学是理性的,价值是非理性的;科学是可以进行逻辑分析的,价值是无法进行逻辑分析的。然而,科学与价值能做到绝对互斥吗?科学哲学中的历史主义学派代表如库恩、劳丹和拉卡托斯等冲破“科学价值中立”的逻辑主义束缚,把价值引入科学的殿堂。库恩的“范式”和科学共同体的概念包含了价值。科学范式不但被证据和推理所支持――常常被实质性证据和充足的理由所支撑,而且还可能被形形的个人偏好、假定、猜想、合理性观念、审美观、个人憎恶、政治顾虑,以及任何可以想到的人类品性所左右。范式是科学共同体共有的信念,这种信念的一个重要方面就是科学家的价值观。

价值与价值观是两个概念。物质世界中的事物(包括一切物体、动作、事件或现象,包括精神世界中的一切思维,以及这些思维的有形或无形的产品),因为生命的需求而产生的,能满足生命的存在、延续(即新陈代谢)或发展进化等等其中某一种需求的属性,即称为“价值”。因此,科学的价值体现于满足人类的某

种需求。从这一意义出发,任何科学都是有价值的,体育科学的价值在于满足人们对体育现象的认识需求以及对体育现象的有效利用和控制。价值观是社会成员用来评价行为、事物以及从各种可能的目标中选择自己合意目标的准则。价值观通过人们的行为取向及对事物的评价、态度反映出来,是驱使人们行为的内部动力。所以,人们对科学的价值观带有绝对的主观性,这种主观性在科学的知识体系尚未建立时可能就已存在。其中,科学家的价值观深刻影响科学知识体系的建立。著名的科学哲学家瓦托夫斯基认为,人类的根本利益反映在作为人类活动的科学实践本身之中,诸如真理、一致性和证实这些科学规范本身就是深刻的人类职责的高度凝炼的反映。不幸的是,体育科学是个“大杂烩”科学,业内的学者并无集中统一的科学信念。基于不同母科学的价值观对体育科学知识体系的建立有着复杂多向的导向作用,这使得体育科学的知识体系总有一种分崩离析、支离破碎之感。

3、不同科学观的价值标准对体育科学研究

的导向

3.1 求真求理

求真即追求真理,是指不断地认识事物的本质,把握事物的规律。求理即追求逻辑实证,强调概念、判断、推理等思维形式,把握事物的规律必须以事实为根据,以逻辑为工具,进行推理,用概率论来修正结论。逻辑实证主义是不折不扣的理性主义,强调通过对语言的逻辑分析以消灭形而上学,强调一切综合命题都以经验或实验为基础,提出可证实性或可检验性和可确认性原则。求理是理想主义科学观的过程性要求。只有研究过程符合逻辑实证主义,所得的结论才是真理(事物的本质和规律)。

按照理想主义科学观的目的性要求,体育科学的目的必须且只能是追寻体育的本质和发展规律,而无须质疑体育本质的唯一性和发展规律的存在性。体育学者必须无条件坚信,体育的本质是唯一的,体育的发展规律是客观存在的。因为哲学反复强调,世界上的事物、现象千差万别,它们都有各自的互不相同的规律,而且规律是可以被认识的;否认规律的存在即是唯心主义。按照理想主义科学观的过程性要求,体育科学研究必须首先收集体育现象的事实、数据,再进行逻辑推理、概率统计,最后得出的结论才是可靠的。体育的科学属性正是在研究过程中得以确立的,并非是因为坚信体育本质的唯一性和发展规律的存在性。

理性思考一下,求真求理是抛开科学价值取向的一种绝对、理想的价值观――价值中立,这一价值观(科学信念)在科学诞生初期起到了积极的导向作用,关于物质世界的本原性问题和规律性问题都在这一科学信念的指导下实现了划时代的突破。自然科学的重大发现如能量守恒与转化定律、生物进化论、细胞学说、元素周期律无不印证着求真求理价值观的生命力。不可否认,体育学者在体育现象的自然屙陛方面取得的许多成就都依赖母科学“求真求理”价值观的导向作用。但在体育与其母科学的交叉领域中,体育现象的复杂程度也并非自然属性可以概括,求真求理的导向作用值得深刻反思。

3.2 求实求效

求实求效是实用主义科学观的价值标准。理想主义与实用主义是哲学的两大对立派别。理想主义者追求真理,实用主义者追求实效。实用主义者忠于事实,但不反对神学,承认达尔文,又承认宗教,如果神学的某些观念证明对具体的生活确有价值,就承认它是真实的。实践是检验真理的唯一标准,不管白猫黑猫,抓到老鼠就是好猫……这些改革开放的话语,反映了我国思想界的实用主义哲学倾向。

这一哲学倾向亦体现于体育科学研究的价值取向。体育科学研究躲不开求实求效的价值判别标准。体育的功能是立体、全方位的,甚至是互斥的。对竞技体育范畴的科学研究而言,金牌就是硬道理。对群众体育范畴的科学研究而言,健康、减肥、防治疾病、愉悦身心就是硬道理。然而,有理未必有效,有效无须有理,真理和实效有时的确不合拍。因为真理是普遍、共陛的,而实效往往是特殊、个性的。但体育科学研究有一个非常不妙的倾向:以实效辨别真理、验证真理、推广真理。检索运动与糖尿病的有关研究论文,论证的思路不外乎是:选择研究对象、实施运动方案、测试若干指标、进行统计分析、验证运动如何有利于改善糖尿病。实际上,数据的变化繁杂,有的升高、有的降低、有的不变,分子水平的研究结果更是矛盾重重。当某一指标(如血糖、血脂、胰岛素等)达到“改善糖尿病”的价值标准时,该指标的变化及其一大堆作用机制便成为真理的组成部分。当达不到“改善糖尿病”的价值标准时,研究者习惯于从运动时间、运动强度、运动方式、运动频率等“运动”因素中找原因,其目的还是为某一指标的真理地位找借口。更有甚者,篡改数据服从价值取向,这已经突破科学的道德底线了。在这类基础研究中,研究者应保持理想主义科学观的价值中立,而不应该把某一指标的变化赋予求实求效的价值取向。反之,在应用性研究或实践中,研究者可以保持求实求效的实用主义科学观,但不应草率地把个性化经验上升为一般性真理。马俊仁是“牛”了一把,但他没有大肆,没有出版一部“马氏训练理论”;孙海平的训练秘笈恐怕也只能训练出刘翔。敬告坐在书斋里探索体育真理的学者们,不要简单拿手中的真理去妄断金牌,也不要轻信金牌就一定是真理。无数事实证明,在以金牌为价值标准时,体育科学没有永恒的真理。体育科学研究不能不考虑研究背景,实效与研究背景有关,而真理却是相对静止的。体育科学研究的价值观――求真求理与求实求效存在不可调和的矛盾,这是体育科学难成知识体系的原因之一。

3.3 求美求同

交叉科学研究范文第7篇

它具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率等特点,可实现高压、高温、高频、高抗辐射等能力。

它的应用范围覆盖半导体照明、新一代移动通信、智能电网、高速轨道交通、新能源汽车、消费类电子等朝阳领域。

它被视为未来支撑信息、能源、交通、国防等产业发展的重点新材料,将引领光电产业的新一轮革命。

它就是以碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)等为代表的第三代半导体材料,如今世界各国争相布局的战略高地。

在世界范围内,第三代半导体材料在各个领域的产业成熟度各有不同,在某些前沿研究方向,仍处于实验室研发阶段。尽管我国起步较晚,发展较缓,无论基础研究还是产业化推进都仍有很长的路要走,但这并未影响该领域内科研人员潜心攻关、奋起直追的决心。

哈尔滨工业大学基础与交叉科学研究院宋波教授,就是奋战在我国第三代半导体材料研究最前沿的优秀科研人员之一。

他L期从事第三代宽禁带半导体材料的生长与物性研究,凝练了气相质量输运动态平衡控制及温场调控等关键科学问题,对碳化硅、氮化铝等光电功能晶体生长过程的动力学优化、关键工艺参数控制与物理性质调控等相互关联的科学问题开展了系统研究,成果颇丰。

雏凤新声,结缘宽禁带半导体

一代材料,一代器件,一场革命。材料的重要性,在半导体产业已经得到印证。

以硅(Si)为代表的第一代半导体材料,引发了电子工业大革命;以砷化镓(GaAs)为代表的第二代半导体材料,则拓展了半导体在高频、光电子等方面的应用,使人类进入光纤通信、移动通信的新时代。而如今,正是第三代半导体材料“大展身手”的时代。

第三代半导体材料又叫宽禁带半导体,是指禁带宽度大于2 eV(电子伏特)的一类半导体,以碳化硅、氮化铝、氮化镓、立方氮化硼(C-BN)等为主要代表。它们所表现出的高温下的稳定性、高效的光电转化能力、更低的能量损耗等绝对优势,吸引了业界的普遍关注,有望全面取代传统半导体材料,开启半导体新时代。

宋波进入这一领域是在博士阶段。那是2005年前后,他正就读于中国科学院物理研究所,师从我国著名晶体结构专家陈小龙研究员开展研究。当时国内宽禁带半导体研究起步不久,各项研究都非常薄弱。

2008年,宋波回到家乡哈尔滨,并在哈尔滨工业大学韩杰才院士引荐下加入该校基础与交叉科学研究院。在这里,宋波确立了宽禁带半导体生长与物性研究这一研究方向,立志从基础研究领域着手,改善我国关键性、基础性战略材料依赖进口的局面,促进宽禁带半导体材料和器件产业的发展,提升产业核心竞争力,缩小与西方国家的差距。

在近十年的研究过程中,宋波作为课题负责人承担了包括国家自然科学基金项目、总装“十二五”预先研究重点项目、科技部国际科技合作项目等在内的20多项科研项目,在J. Am. Chem. Soc., Nano Lett., Phys. Rev. Lett., Adv. Funct. Mater., Phys. Rev. B等国际著名SCI学术杂志上100余篇,论文被正面他引1000余次;获得授权发明专利13项。特别是在SiC基稀磁半导体和AIN基晶体生长研究方向,取得了一系列创新性成果,引领了国内外相关研究的进步,在行业内形成了一定的影响力。

层层深入,攻关SiC基稀磁半导体

稀磁半导体是自旋电子学的材料基础,能够同时利用电子的电荷属性和自旋属性,兼具半导体和磁性的性质,新颖而独特,是第三代半导体材料的热点研究之一。

现阶段,GaAs、GaN和ZnO基稀磁半导体的研究已经取得了突破性进展,但仍无法满足人们对自旋器件高温、高频、大功率和抗辐射等性能的要求,SiC基的出现恰逢其时。宋波在这一前沿方向进行了广泛而深入的研究,并取得了系列研究进展。

他提出了非磁性元素Al掺杂制备SiC基稀磁半导体,在200 K观察到了玻璃态的铁磁有序,同时实现了4H-SiC晶型的稳定可控。首次提出了非磁性元素掺杂AlN基稀磁半导体的研究思路,有效地避免磁性杂质的引入,为探讨稀磁半导体的磁性来源提供了理想的实验体系。

论文在2009年发表后,至今已被他引50余次,得到不少业内专业人士的直接认可,认为其启迪了思考。中国科学院外籍院士C.N.R. Rao教授就曾在论文中直言:宋等的工作显示了铁磁性不是来自磁性杂质而是来自于sp3杂化向sp3-sp2混合杂化转变的过程中所导致。

随着研究的不断深入,宋波的研究也渐入佳境――

同样在2009年,他利用在h-BN中的实验结果证实了美国布法罗州立大学Peihong Zhang教授等人的理论预言,即在带隙宽度达5.5 eV的h-BN中存在缺陷直接诱导的内禀磁性。这一成果获得了包括波兰科学院物理研究院O. Volnianska教授在内的业界专家的正面引用和广泛认可。

2010年,他提出了双元素(Al,TM)复合掺杂SiC基稀磁半导体的研究思路。在Al掺杂稳定4H-SiC晶型的基础之上,同时掺杂磁性过渡金属元素,来获得高Tc、高矫顽力和高剩磁的稀磁半导体。

2011年,他提出了采用缺陷工程调控半导体磁性的新方向。与合作者一起采用中子辐照在碳化硅晶体中诱导出了以硅-碳双空位为主的缺陷,在实验上给出了硅-碳双空位导致铁磁性的证据,并从理论上揭示了双空位产生磁性的物理机制,证实了磁性元素并非半导体磁性的唯一来源,为深入探究宽禁带半导体的磁性起源提供了新的科学认识。在此之后,国内外有超过18个研究小组开展了缺陷诱导半导体磁性的研究工作,并在相关论文中引用了他们的成果,将其列为缺陷导致磁性的典型例子。

把握前沿,初探AIN晶体生长

AlN基的高温、高频、高功率微波器件是雷达、通信等现代化军事和航天装备等领域急需的电子器件。

宋波介绍,与其它的半导体材料相比,AlN基低维材料的形貌较为单一,这导致对其新性质和新应用的探索受到了较大的制约。

因此,深入开展生长动力学研究,探究生长过程中质量输运-温场分布-成核动力学的内在关联,从微观机理上阐述物性变化的原因,探索新奇物理效应,成为制约宽禁带半导体发展的关键科学问题,同时也是一项亟待开展的基础性研究工作。

在这一研究方向,宋波同样取得了不俗的成绩――

(一)在AlN机理生长方面,首次发现本征的六重螺旋生长机制。

他@得了单晶AlN纳米和微米弹簧、AlN螺旋结构、AlN平面六边形环等新颖纳米结构,系统性研究首次发现AlN纳米/微米结构和AlN单晶都遵循六重对称的旋转生长机制。

这一发现极大地丰富了人们对于AlN晶生长机理的认识,对调控AlN生长形貌,获得大尺寸、低缺陷密度的AlN晶体具有重要参考价值。

(二)在AlN新物理性质探索方面,他首次在AlN微米螺旋结构中发现了时间长达300秒的长余辉效应。

研究中,他分别从理论和实验上对AlN螺旋结构中氮空位和铝间隙耦合效应进行了研究。首次发现氮空位和铝间隙的共同作用会诱导出新的能级,进而导致长余辉效应的显现。这一发现,丰富了人们对于AlN基本物理性质的认识,为设计和制造新型AlN基光电子器件提供理论指导。

在AlN纳米线螺旋结构的力学测试中首次发现了AlN单晶螺旋中存在弹性形变。该发现为制备AlN基纳米器件提供了进一步的认识。

(三)在AlN晶体生长方面,突破了多项关键技术,包括形核温度控制技术、晶粒长大过程控制技术、形核控制技术等。

研究中,宋波掌握了包括电阻率及均匀性控制技术、多型缺陷浓度控制技术以及晶体质量稳定性控制技术等在内的多项关键技术,获得了高质量的晶体材料。

他所获得的直径达35mm的双面抛光片,位错密度小于107个/cm2,申报了国家发明专利7项,研究水平居于国内领先地位。

他重新设计和研制了全钨的晶体生长炉、AlN原料原位补充系统和垂直梯度坩埚。试验结果表明,采用新的生长组合系统大大提高了AlN的晶体质量,其中AlN晶体的主要缺陷密度,特别是O(氧)含量降低了约3个数量级,电阻率提高了约2个数量级,为进一步获得高质量的AlN晶体提供了技术支撑。

多年来,宋波非常在意与国际学者的交流与合作,不仅承担了科技部国际科技合作项目,还在多年的研究中与美国威斯康星大学麦迪逊分校Song Jin教授、西班牙科尔多瓦大学Rafael Luque教授建立了广泛的合作关系。特别值得一提的,是在对俄对乌合作方面,宋波与俄罗斯科学院固体物理研究所国际知名晶体学家Vladimir Kurlov教授、国际SiC晶体生长专家Yuri Makarov教授,以及俄罗斯科学院西伯利亚分院半导体研究所的Oleg Pchelyakov教授、Valerii Preobrazhenskii教授建立了密切的合作关系,曾多次出访俄罗斯与乌克兰相关科研机构,为推动双方的科技交流合作作出了重要贡献。

因表现突出,宋波获得了2009年黑龙江省自然科学一等奖、2009年黑龙江省高校自然科学一等奖等荣誉;得到了教育部“新世纪优秀人才”计划、哈尔滨工业大学“基础研究杰出人才培育计划(III类)”和“青年拔尖人才选聘计划(教授类)”的支持;并在三年内连续两次获得副教授和教授的破格提升。2016年,宋波被评为哈尔滨工业大学“先进个人”。

交叉科学研究范文第8篇

【关键词】教育,医学;创新思维;交叉学科;学生,医科

纵观医学发展史,每一项医学难题的破解,每一次重大科研成果的成功,每一项医疗器械的发明、改进,每一次医疗技术的改革,均离不开创新。创新不仅能够促进医学发展,还能够提高我国在世界卫生组织的地位。目前,我国原创医疗器械、医学技术及医学创新不足,在医学的发展上处处受制于人。因此,培养具有创新能力及创新思维的医学生是医学发展的必然需求。

1我国医学教育现状

目前,我国医学教育主要侧重于专业基础和理论知识的传授,较少有系统的科学精神、科学思维、分析和创新能力的培养,同时也忽略了实践在教育中的作用。对于医学生来说,掌握扎实的医学理论知识是成为一个医生的基本条件,但是如果没有系统的科学精神、科学思维、分析和创新能力那就仅仅是一个治病救人的医生,而不是能够解决医学上的疑难杂症、发明医学新技术的医学科学家。实践是检验真理的唯一标准,没有经过实践检验的理论都是空谈。在实践过程中,不仅可以验证理论的正确性,还可以发现理论的缺陷,同时在思考的过程中寻找弥补不足或改进的方法,有利于创新思维的激发。对于医学生来说,在本科学习阶段的前3年以理论学习为主,在接触临床课程后逐渐开始在医院见习、实习,但是由于目前我国医学生培养的数量多,在见习、实习时学生自己动手操作的机会很少,很难在实践中发现临床实践中存在的问题,不利于提高医学生发现、解决问题的能力。其次,在教授理论课程中,尤其是在临床课程的授课过程,很多教师均会倾向性地把自己在临床实践的经验传授给学生,其目的是为了让学生在以后的临床工作中少走弯路,但是该做法同时也带领学生走向一个误区,认为教师课堂上传授的一定是正确的,容易形成“唯师”式的盲从,不利于医学生思维的发散。在此种教育模式下培养出的医学生只能是照搬教科书,不懂创新的知识型人才;而不是能够推动医学发展的、勇于创新的、解决医学疑难杂症的医学创新型人才。

2落实培养医学生创新能力与创新思维的措施

2.1以专业知识为基础,注重交叉学科的学习

创新思维的形成依赖于一定的知识、经验、方法、智力等思维素材[1]。创新思维虽然注重“新”,但这种“新”并非天马行空的胡思乱想,而是建立在基本知识之上,对其结构、理论、应用而产生的新的想法。没有相应的知识储备,创新思维只能是一个“贫乏”、“空洞”的思维空间。而且有事实表明,知识的广博程度与创新的质量密切相关,积累的知识越多,创新的维度越广,创新的触发点就越多。医学是在大量理论与实践基础上发展起来的学科,理论与实践是其主要的组成部分。纵观医学发展史,在医学领域取得卓越成就的均具有高学历及丰富的实践经验。在医学领域,只有具有掌握扎实的专业知识才能保证创造新的高度。医学生教育往往是以培养临床医生为目标,在整个本科学习期间,学习内容均与疾病的发生、发展、病理变化、诊断、治疗等相关,而忽视了交叉学科的学习。交叉学科的学习可以培养医学生从不同角度分析问题的能力,使其易于突破定势思维。生物医学工程是一门新兴的交叉学科,其综合工程学、物理学、生物学和医学的理论和方法,在各层次上研究人体系统的变化,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务[2]。目前,我国高度原创的高强度聚焦超声肿瘤治疗系统是该学科的产物。该系统的发明来源于一位妇产科医生对于超声波终止宫内妊娠的构想,而该系统的产生则是临床医学、工程学及信息学的综合产物。同时,在该系统的基础上又发明了用于理疗的“阿是治疗仪”和用于治疗外阴白色病变的“海吉星”;生物医学工程专业不仅能了解临床医生的需求,还能顺应临床医生的需求进行创造或改进相关医疗器械。边缘学科的学习不仅有助于我国原创医疗器械及医疗技术的发展,还有助于突破原有专业的限制,获得更高的研究成果。有数据表明,自1999~2004年以来,医学生理学诺贝尔奖得主中约84.6%为非科班出身。同时,作为美国著名的“常春藤”大学如哈佛大学、康纳尔大学、斯坦福大学、麻省理工学院等先后投巨资成立了跨越生物学、物理学、化学等多个学科的交叉科学研究所或研究中心[3]。由此可见,交叉学科的学习更有利于创新思维及创新能力的形成。

2.2以批判性思维为前提,平衡发展、发散思维及聚合

思维在传统教育下的学生,普遍表现为“惟上惟书”式的盲从于权威,而这种情况在医学生身上表现更为突出。临床医学起初为经验性学科,医生的经验在临床实践中占有重要地位,而在这种医学模式的引导下,极易出现“惟上惟书”式的盲从。而现在,医学模式已从经验医学转变为循证医学,循证医学强调任何医疗决策应建立在最佳科学研究证据基础之上[4]。毫无疑问,在临床工作多年的专家临床经验特别丰富,但是在进行医疗决策时应遵循证据而非经验。身为医学生,要学会在对知识的记忆、接受、理解的基础上独立思考,用批判的眼光看问题;要以求真为目标,勇于怀疑,不“惟上惟书”,敢于批判并提出自己的新观点,这样才能不断突破自己,提高自己[5]。在临床实践中,以批判性的眼光看问题,就能发现别人发现不了的问题;以批判性的眼光审视问题,就能打破条条框框的禁锢,挑战权威界定的标准,才能培养自己独立思考的能力,有助于创新能力的提升及创新思维的形成。发散思维是创新思维的核心,是对已知信息进行多方向、多角度的思考,不局限于既定的理解,从而提出新问题、探索新知识或发现多种解决方法的思维方式[6]。聚合思维是为了解决某一个问题,根据自己的知识、经验,利用已有的线索、信息得出解决问题的最佳方案。在临床工作过程中,常常会遇到一些疑难杂症,对这类疾病的鉴别诊断就是发散思维的过程,针对其临床症状、体征、影像学表现延伸出很多鉴别诊断;而如何鉴别这些疾病并最终得出诊断则是聚合思维的过程,综合分析患者的病史、症状、体征及相关的辅助检查,一步步抽丝剥茧,最终得出确切的诊断。这是临床思维的2个过程,同时也是创新思维必不可少的2个方面。对于每一项创新的成功均包含着批判性思维、发散性思维与聚合思维的相互碰撞,在多次碰撞之后才有了一个完整的实验设计方案。批判性思维培养学生求真的思想,不“惟上惟书”,敢于挑战权威,突破定势思维,是创新能力及创新思维培养的前提;同时,以发散思维为核心,寻求思维的广度,以聚合思维为支持点,挖掘思维的深度[7]。仅依靠发散思维通常能探索出多种不同的解决方案,但是往往拿不定主意,不能做出正确的选择,而仅依赖聚合思维,就会导致眼界狭隘,往往得不到行之有效的解决方案,只有发散思维与聚合思维相结合,才能达到解决问题的最佳效果。因此,在创新的一般过程中,批判性思维是前提,聚合思维和发散思维在思维的连续阶段中常互为主次,并相辅相成,同为创造性思维不可缺少的思维方式,不能厚此薄彼、顾此失彼[8]。

2.3鼓励参加国际学术研究及学术交流活动

国际学术研究及学术交流活动是每一位医学生的必修课。医学生的培养强调“专”,国际学术研究会议的发言人均为本专业领域中的佼佼者,听取他们的研究报告,了解医学前沿进展,不仅能够开阔视野,为创新提供更广阔的思路;同时还能够有机会与国内外学者面对面地探讨和交流学术问题,提高交流表达能力。另外,医学生之间的学术交流不仅可以充分发挥和利用大家独特的思维优势,还可以解决研究过程中遇到的困难。同时,与他人交流的过程也是思考的过程,其可以加强思维的训练并改变自己的思维方式。对于医学生来说,良好的学术氛围是一笔巨大的财富,一方面可以开阔医学生的眼界、激发创新灵感;另一方面可以激发医学生的求知欲,提高获取信息的能力;同时,大家相互交流可以促进医学生形成一个良好的竞争意识,有助于形成大家互相学习、相互促进、共同进步的良好学术风气。

2.4开展以学生为主导的教学模式

以学生为主导,即把课堂的主动权交给学生,在课堂上不再是教师在讲台上侃侃而谈,学生在座位上奋笔疾书;而是将教师与学生的位置加以调换,学生通过课前预习,对上课需要讲的内容进行梳理,并制作幻灯片向教师和其他同学讲授,教师和其他同学可以提问,这种授课方式不仅能够增加学生的主动性,还能提高学生查阅资料、独立思考及解答问题的能力。教师还可以采用“问题教学法”、“兴趣教学法”培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,同时通过课堂上相互提问、相互质疑、相互交流,不仅能提高学习的质量,还能够建立以学生为主体的对话型教学模式,培养其独立思考、敢于质疑的能力[9]。课堂上不应该仅限于对知识的学习,还应与同学一起探讨如何将理论与实践相结合,如果学生对某一项研究感兴趣,教师可以指导其完成课题的申报、实施和结题。在实践过程中不仅能学到更多课堂上学不到的知识,还能锻炼学生独立思考、勇于创新的能力。除此之外,还要对教学质量进行合理地监测,将测验和评价变成指导和监控教学实践过程的手段,杜绝考试以为导向的教学和学习策略[10]。

2.5培养团队意识一项重大科研成果的诞生,其过程往往是曲折的,在这个过程中需要一群志同道合的伙伴从不同的角度、不同的方法、不同的领域去解决研究中的难题。例如,研究恶性肿瘤靶向药物治疗的过程中,需要临床医学、基础医学、超声学、影像学、药理学、生物化学等多个学科共同探讨如何在不损伤正常细胞的前提下高效且精准地杀灭肿瘤细胞,提高肿瘤患者的生存率。在遭遇瓶颈时,不同学科考量的重点也不同,在相互交流过程中更有利于激发创新思维。良好的团队意识更有利于创新型科研成果的诞生。总之,一名合格的医生不但应具有精湛的医术,而且要具有严谨的科学态度,敢于挑战权威的魄力,善于发现问题和创新的能力,并能及时产出高水平的科研成果。医学生作为未来医生的储备资源,其创新能力与我国未来医学的发展息息相关。所以,在对医学生的培养中,要以培养具有创新能力及创新思维的高素质人才为目标,共同促进我国卫生事业发展。

参考文献

[1]谢孝洋.论创新性思维与思维定势的统一性[J].传承,2009(22):84-85.

[2]常宇,张琪,高斌,等.生物医学工程专业研究生全方面培养模式———校外实践与校内学习相结合[J].中国教育技术装备,2014(2):88-89.

[3]谢沛铭.论合并高校的学科融合[D].长沙:中南大学,2003.

[4]王艳,王欢,赵新利.循证医学教学探析[J].科技视界,2013(36):171.

[5]张梅,印勇.批判性思维:研究生开启科学创新之门的钥匙[J].学位与研究生教育,2011(9):29-32.

[6]张同斌.高等数学教学中数学思维能力的培养[J].洛阳理工学院学报:自然科学版,2009,19(2):90-92.

[7]王传芸.《微观经济学》教学中发散思维的培养[J].广东交通职业技术学院学报,2014,13(1):75-78.

[8]王海艳,邵喜武,姜维复.发散思维培养的理论依托及路径选择[J].吉林农业科技学院学报,2012,21(2):26-29.

[9]袁华,李玉梅.案例教学法研究述评[J].才智,2014(23):220-222.