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1.1定量生理学课程简介
定量生理学是生物医学工程专业的核心专业课程。该课程以物理学原理和数学方法学为基础，从工程技术讨论人体的生理过程，学习并掌握生物膜与生物膜电位原理和方法，进一步学习并掌握基于电生理测量技术的原理以及相关技术，使学生建立起从基础理论学习到实际生物医学工程中有关生物电信号测量以及应用之间的桥梁;并且能够运用物理学和数学的观点和方法论进行多个层次和水平上探索生命现象及其规律性，培养学生对生理系统进行定量分析的基本方法，培养跨越生命科学、计算科学、数理科学等不同领域的“大科学”素质和意识，为今后选择新兴交叉学科领域进行深造和工作奠定基础。因此，该课程的实验教学任务不仅重要而且要求极高。
1.2实验教学方式改革
长期以来，许多高等院校对实验教学重视不够，重理论轻实验的传统观念依然存在。由于不重视实验教学的重要性，资金投入相对不足，有些陈旧或损坏的仪器设备没有及时更新，这无形中就影响了学生的实验兴趣;而且传统的实验教学过分强调教师的中心地位，学生的主动性、探索性受到一定限制。许多实验项目与当今飞速发展的前沿科学新理论、新技术严重脱节，使得实验教学存在很多问题。而且传统实验教学的最大弊病就是开设的实验往往只是一个“装配”实验，培养的也只是一个装配工，不能锻炼和培养学生解决问题的能力，创新更无从谈起。实际上实验技术人员的工作是实验教学顺利完成的重要保障。实验技术人员的日常工作繁杂、琐事多、重复性强，每天除了要为即将进行的实验教学完成大量的准备工作外，还要做好实验所用仪器设备的维护保养、修理、保管等工作。这些工作看似简单，但对实验技术人员的要求也比较高，然而目前实验技术人员在职称评定、进修以及工作量待遇等方面明显处于弱势，不利于发挥实验技术人员的主观能动性。这两方面因素严重影响了目前高等实验教学的质量及效果，因此现有实验教学急需改革。为了解决上述传统实验存在的两个主要问题，我们提出将科研创新引入到实验教学中，结合科研进展不断更新完善实验教学内容，使实验教学与科研创新相结合，使其更具有前瞻性和可持续发展性。一方面，我校的科研创新生物医学实验室注重开放和创新实验的建设，彻底改变“照方取药”的被动实验方式，采取“引、点、拨”的实验教学方式，让学生自己提出需要解决的问题、达到的目标，自己设计实验方案，引导学生独立思考、大胆动手，充分发挥学生的主动性和创造性，给学生充分施展个性的余地，从而达到弥补现有实验教学的不足。另一方面，以教学科研型教师为实验教学主要人员，构建教学科研互动基地，使其成为培养学生实践能力、研究能力和创新能力的新型教学实验平台，让学生在本科基础学习阶段能较早地开展带有课题研究性质的实验活动，更多地接触科研实践，提高工作能力和科学素养，培养学生的科研创新能力。
1.3将科研创新引入实验教学
随着知识经济和技术经济的飞速发展，创新已成为时展的要求和社会进步的动力，而科研创新是创新的一个极为重要的方面。高校尤其是大量地方本科院校作为高等教育的主阵地，在本科生教学中将科研创新引入实验教学，有利于培养本科生的创新意识和科学精神;有利于培养本科生将理论与实践相结合的意识和能力;有利于促进师生的共同发展;有利于促进地方本科院校加快学科和专业的建设;有利于为地方培养大量的创新型人才，因而具有重要的现实意义。借助于生物医学高水平实验室，我们通过开展综合性实验、科研训练计划、学科竞赛、课外科技活动等方式，激发了学生学习知识的热情，引导学生参与科研创新过程，为学生科研创新能力的培养提供了一个重要平台。
1.4开放实验教学
在增加理论课综合性实验的同时，由于课程实验学时的限制，学生能够亲自动手的实验远远不能满足人才培养的要求，因此，我们开设了“开放性实验”，这样就起到了很好的补充作用。例如，“数字脑电图仪的使用与EEG采集”“蛋白质－核酸复合物氢键与范德华力作用位点分析”“脑电信号的Hurst指数研究”等多项开放实验。此外，我们一般从大二学生中选取有科研潜力的学生，开展“本科生科学研究训练计划”教学，如国家级“基于GIS的移动生理信号监测管理平台的设计与实现”“基于JSD的注意力脑电研究”“基于超临界新技术的石墨烯功能化及生物传感器应用研究”。本科生在确定课题，进入实验室后，将由指导教师对其直接负责。在指导教师指导下，会学习很多课堂上不教的东西，提高学生学习、科研的兴趣、具备一定的科学思维和分析能力、激发对所学专业的兴趣、坚定从事相关工作的信心和决心，一些本科生发表或录用了第一作者或并列第一作者SCI/EI刊源杂志论文多篇。在此基础上，鼓励学生参加各种学科竞赛、科技创新等活动。因为有了开放实验及本科生科学研究训练计划教学的推动，我们学院的科研氛围浓厚了许多。因此很多本科生有了要进实验室的要求，这样本科生的日常学习变得充实，许多学生一有时间就去实验室看文献做实验，并在实验中体会了科学研究的乐趣和魅力，培养学生动手、创新、协作能力，对学习能力的提高、团队精神的培养、心理素质的锻炼有着不可替代的作用。这些都说明依托科研创新生物医学实验室的开放实验教学对学生创新能力有较大的贡献，对新时期的大学生培养意义重大。
2结束语
1.1生长与繁殖特性
宁乡猪的繁殖期长，且繁育能力较强。公猪3月龄性成熟，5～6月龄可配种。母猪4月龄第一次，7～8月龄可配种，利用年限约8～10年。成年母猪的有效可达12只以上，每胎产活仔数8～12头。
1.1.1种质特性朱吉等［1］发现宁乡猪经营养物质条件的改善及饲养科学的适应性变化，肢蹄卧系率降低92.2%，体尺体重性状和繁殖性状提高率分别达6.97%～27.67%、11.62%～17.44%，窝重提高率达26.91%～78.97%，特别是阉猪的生长速度和胴体性能明显提高。宁乡猪母猪日增重表现为前期低、中期高、后期下降的生长曲线，阉猪表现为前期高、中期低、后期回升的生长曲线，阉猪和母猪都具有生长肥育期日增重曲线的相似性。后备公猪的体重及体尺指标不及同龄母猪，主要是性成熟过早所致。
1.1.2肥育性能Rorz指出，改变日粮组成分与结构可以减少3.2%～62%的氮排出。宁乡猪与瘦肉型猪氮的消化利用能力存在差异，宁乡猪12.91%蛋白质日粮组具有较好的能氮平衡性。研究表明在宁乡猪生长肥育后期添加一定量的半胱胺可促进生长、提高胴体瘦肉率和改善猪肉品质。宁乡猪杂交组合具有较高的生长速度和胴体品质。宁乡猪生长肥育性能的可塑性较强，阉公猪的生长肥育性能优于母猪，优化饲粮是提高其肥育性能的基础。宁乡猪肥育期日增重与膘厚、肥育率呈正相关;胴体长与胴体宽、后腿重与腿臀围呈强正相关，与肥肉率呈弱正相关，与瘦肉率呈弱负相关;眼肌面积与瘦肉率呈弱负相关，而与肥肉率呈弱正相关。最近研究表明由于宁乡猪肥膘产量高，相对产值较低，所以55～85kg阶段是宁乡猪的最佳屠宰期。
1.1.3母猪营养需要研究表明宁乡猪母猪妊娠前期、妊娠后期和哺乳期能源分别为37%～39%、22%～24%和39%～41%，相应的日摄食标准消化能分别为18.9MJ、27.0MJ和45.5MJ，粗蛋白质分别为156g、242g、538g;提高母猪哺乳期采食量是节省能量、提高仔猪增重的重要途径，补饲青料可提高母猪的饲料利用率。近期研究表明14%以上的日粮蛋白水平有利于促进宁乡猪母猪的生长发育［7］。
1.2生理、生化指标研究表明宁乡猪白细胞总数、红细胞体积、淋巴细胞计数及血小板均低于三元猪;甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白与血清甲状腺素T3含量高于三元猪，血清甲状腺素T4和胰高血糖素含量下限值低于、上限值高于三元猪，血清葡萄糖含量低于三元猪可能与胰岛素含量高于、胰高血糖素低于三元猪有关。与近交系五指山小型猪、广西巴马猪和贵州小型猪等国内小型猪相比，宁乡猪的碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶、低密度脂蛋白-胆固醇和总胆固醇较高，而γ-谷氨酰转移酶、三酰甘油、肌酐和高密度脂蛋白-胆固醇较低;与杜洛克猪、长白猪、大约克夏猪等国外引进品种猪相比，宁乡猪的丙氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶明显较高，总胆固醇明显较低，γ-谷氨酰转移酶、总蛋白、白蛋白、尿素氮、葡萄糖相差不大［9］。郭洁平等［10］研究发现与长白猪相比，宁乡猪血清精氨酸、一氧化氮浓度较低，空肠前段和肝脏一氧化氮合成酶活性较高，肾脏中的一氧化氮合成酶活性最低，肠道和肝脏中N-乙酰谷氨酸合成酶mRNA表达水平最高。
1.3病理特性研究发现猪流感(H3)诱发宁乡猪高热病病理变化主要在呼吸器官，表现为气管、支气管充血，肺肿大，小叶间质增宽，肺尖叶有实质病变，肠胃出现卡他炎症、弥漫性出血。外来良种猪及其三元杂交、二元杂交生猪发病严重，死亡率高，宁乡猪及其与外来良种猪的杂交后病症状较轻，治疗也容易一些，有的生猪甚至不治而康复，死亡率也相对较低［12］。
1.4肉质性状宁乡猪肌纤维纤细，纹理间脂肪分布丰富均匀，肉质细嫩，肉味鲜美，是北京奥运会唯一指定猪肉产品。根据营养需要推荐饲养标准配制日粮，测定肌肉常规成分、氨基酸、脂肪酸和矿物元素，发现宁乡猪肌肉内脂肪为5.37%，风味氨基酸高达220.5%，必需氨基酸高达122.4%，油酸(18:1)51.0%，亚油酸(18:2)7.74%，不饱和脂肪酸59.6%，是与深海鱼油媲美的保健食品。宁乡猪和三元猪鲜味氨基酸、必需氨基酸和氨基酸总量差异不显著［1，13］。目前开展了宁乡猪与商品瘦肉型猪生长激素基因功能比较研究，王文策等选用了融合表达载体构建宁乡猪生长激素的原核表达质粒，成功构建重组原核表达质粒pET-GH。
1.5遗传学特性研究发现宁乡猪二、四、六月龄时体重变异系数均在16.28%以上，体长、胸围、腿臀围变异系数为5.66%～8.55%。宁乡猪的体长与胸围的遗传相关系数为0.43，表型相关系数为0.74，这与宁乡猪属于脂防型猪种、具有边长边肥的特点有关。宁乡猪头长、额宽、腿臀围、体高具有高遗传力，头长、额宽表型变量受环境偏差的影响较小。宁乡猪的变异系数较小，产仔数、产活仔数、初生重、泌乳力、断奶重等性状的变异系数较大。宁乡猪毛色是品种特征和遗传稳定性的标志;与瘦肉量相关系数最高的是后腿重。研究发现TLR6基因片段MspI酶切位点的两种等位基因T/C的频率分别为0.186/0.814，TT基因型个体显著影响4月龄体质量性状，TT基因型4月龄体质量比CC型高25.92%;TT基因型个体显著影响45日龄体质量、6月龄体质量、体长和胸围性状，TT基因型45日龄体质量比CC型高12.46%，结果提示宁乡猪TLR6基因不同基因型对生长性状有着重要的影响，是宁乡猪育种应用中的一个潜在遗传标记。
2实验宁乡猪在生物医学研究领域中的应用
2.1实验宁乡猪应用于医学研究的优点研究显示灵长类、犬、猫等在动物实验研究中受到伦理限制，而猪被认为是研究人类疾病最合适的实验动物。既经济实用，又克服了同种器官的短缺。猪心血管系统的解剖、生理特征和对致动脉粥样硬化食物的反应与人类高度一致，成为心血管疾病研究的标准模型动物;猪肾脏的解剖和生理功能几乎是人类的复制品;猪也是皮肤和整形外科手术、皮肤烧伤等较理想的模型动物;小型猪还是皮肤黑色素瘤研究的首选实验动物。刚出生的或剖腹产得到的仔猪，是进行抗原抗体反应很好的模型动物，小型猪也是人类异种移植理想的组织、器官来源，可作为异种移植排斥反应的模型。
2.2实验宁乡猪在生物医学研究中的应用最近研究发现原代宁乡猪与其第一代仔猪13项血液生理指标如白细胞、红细胞、血红蛋白、红细胞积压及部分血液生化指标如总胆红素、尿素氮、总蛋白等有显著性差异，为宁乡猪实验动物化研究提供了参考数据。研究发现宁乡猪与人N-乙酰谷氨酸合成酶氨基酸序列同源性高达93.2%，与小鼠同源性达90.76%，为内源性精氨酸的营养调节提供一个新的途径。赵拴平等发现宁乡猪的总蛋白、三酰甘油、尿素氮、葡萄糖等血液生化指标都处于人参考值范围内，碱性磷酸酶、总胆固醇均高于人参考值范围。耿梅梅等还发现，门静脉灌注葡萄糖可使宁乡猪血糖短期升高，白蛋白、低密度脂蛋白及α-淀粉酶活性下降，经机体代谢，上述指标逐渐恢复，但尿素氮、高密度脂蛋白、碱性磷酸酶和乳酸脱氢酶的活性基本无变化。研究还发现宁乡猪与瘦肉型猪相比有不同的代谢，包括脂肪生成、脂质过氧化、能源利用和分区、蛋白质和氨基酸代谢、胃肠道微生物的发酵，肥胖宁乡猪可能是儿童肥胖研究的有用模型，也可能是研究动脉粥样硬化、糖尿病有利模型。宁乡猪完整线粒体基因组序列为有关遗传机制的进一步研究提供重要数据，但研究还表明宁乡猪可能不宜作为异种移植的适当供体。
3展望
太赫兹波所处的“承前启后”的独特频段使其具有很多独特的性质，包括高透性、低能性、指纹谱性以及相干性。高透性是指太赫兹对许多介电材料和非极性物质具有良好的穿透性，可对不透明物体进行透视成像，是X射线成像和超声波成像技术的有效互补;低能性，顾名思义是指太赫兹光子能量很低，只有4．1meV(毫电子伏特)，对人体级生物体十分安全;指纹谱性则是源于不同的分子对太赫兹的吸收及色散特性不同，形成特有的“指纹谱”，每一种物体都有其独特的区别于其他物体的“指纹谱”;太赫兹是由相干电流驱动的偶极子振荡或由相干的激光脉冲通过非线性光学差频效应产生的，因此具有相干性，用于太赫兹成像技术，可获得更高的空间分辨率及更深的景深等，目前太赫兹显微成像的分辨率已达到几十微米。
2太赫兹在生物医学工程领域的应用
太赫兹的上述特性使其在生物医学工程的各个方面有着诱人的应用前景。其应用主要有以下几个方面:太赫兹生化检测、太赫兹医学成像诊断、太赫兹组织检测、太赫兹治疗以及太赫兹医学通信。
2．1太赫兹生化检测
利用太赫兹波对生物分子的灵敏度和特异性，将太赫兹技术用于研究生物分子的结构和功能信息，可在分子层面上为疾病的诊断和治疗提供理论依据。太赫兹生化检测主要是对化学及生物大分子的检测，太赫兹波能够用来研究如范德华力或者分子间氢键作用力等生物分子间相邻分子的弱作用力。太赫兹波对脱氧核糖核酸(DeoxyribonucleicAcid，DNA)构形和构象的变化非常敏感，也可以通过太赫兹光谱进行基因分析或无标记探测。许多学者都开展了这方面的研究。Grant等于1978年研究了太赫兹与氨基酸溶液的相互作用，通过分析证实了这种作用是介于分子振动和转动模式之间的一种作用。Kutteruf等用太赫兹光谱技术对固态短链肽序列进行了研究，研究表明在1～15THz光谱范围内包含了体系的很多光谱和结构信息，如分子固相结构和与序列相关的分子信息等。Arora等采用太赫兹时域光谱技术，在水相中对通过聚合酶链式反应得到的DNA样品进行了无标记定量检测。Brucherseifer等通过时间分辨太赫兹技术证明了复数折射率取决于DNA的结合状态。太赫兹生化检测方面的研究尚处于起步阶段，还有待加强，尤其是对不同生物大分子的太赫兹光谱特性建立相应的特征谱库是一项庞大而艰辛的工作，需要生化领域的学者加强相关的研究工作。
2．2太赫兹医学成像诊断
太赫兹成像技术是太赫兹科学与技术中最具发展前景的方向之一。太赫兹成像作为一种新颖的成像方式在医学上的应用近年来备受青睐。太赫兹波在医学研究中具有独特的优越性:对细胞间质水有很高的敏感性;对人体无害;空间分辨率高，可达几十微米，能够很清晰的看到一些病变组织的病灶，结合一些微结构器件可以得到高品质的图像。太赫兹成像的原理是将太赫兹波透过成像样本后，其包含了样品的复介电常数的空间分布信息强度和相位信息，将这些信息保存下来并进行分析处理就可以得到样品的图像。从1995年Hu和Nuss首次提出逐点扫描式太赫兹时域光谱成像技术以来，一系列新的太赫兹成像技术相继被提出，如太赫兹实时成像、太赫兹层析成像和太赫兹分子成像等。2002年Woodward等首先使用了太赫兹脉冲成像技术对基底细胞癌开展了体内与体外的研究，利用不同组织对太赫兹波的吸收特性不同来区分健康组织和癌变组织。2007年Enatsu等利用THz－TDS系统对石蜡封装的肝癌样品开展了研究，在1．5THz频率处选择折射率和吸收系数进行成像，得出癌变组织的密度小于健康组织，对太赫兹的折射率和吸收系数较小的结论。2008年Taylor等在直接检测的基础上使用反射脉冲太赫兹波成像系统对猪皮肤烧伤样本成像，得到了高分辨率的图像。2011年MiuraY等利用透射式成像技术，证明了在3．6THz频率处对肝癌组织成像对比度较为显著。目前太赫兹射线图像分析的关键在于提高分析速度，提高太赫兹射线系统的性能(如低成本和便携性)，加强相关图像及信号处理技术如小波变换技术的研究。此外，随着THz3－D(三维)立体成像技术的发展，在不久的将来在医疗中利用TCT(THz层析成像)替代现在的XCT(X射线层析成像)将成为可能。
2．3太赫兹组织检测
太赫兹波的光子能量较低，是X射线光子能量的1%，此能量值低于各种化学键的键能。在太赫兹辐射下，被检物质不会因电离而破坏，因此非常适用于针对人体或其他生物样品的活体检查。另外，水对太赫兹辐射有极强的吸收，所以该辐射不会穿透人体的皮肤，对人体是非常安全的。Bennett等将反射式太赫兹成像和光谱技术应用到眼科研究中，研究发现太赫兹反射率与角膜含水量近似成正比，反射率随频率的增大而单调递减。Png等使用太赫兹光谱鉴别正常和患病的脑组织样本。Sim等采用太赫兹时域光谱技术对人牙齿的珐琅质和牙本质的特性进行了研究，发现湿润样本对太赫兹的吸收率高于干燥样本，研究为硬组织临床应用提供了重要信息。Wallace等对基底细胞癌18例体外样本和5例活体样本进行了太赫兹脉冲成像，研究表明，癌变组织与正常组织的太赫兹谱图性质间存在差异。对于太赫兹组织检测，首先要加强对于病理组织和正常生理组织的太赫兹光谱和太赫兹图像的特征识别的研究;其次要深入研究不同组织不同水分含量对太赫兹波的吸收作用;此外，还要探索太赫兹活体组织检测技术。
2．4太赫兹治疗
太赫兹虽然光子能量很低，但作为一种电磁辐射，仍具有辐射效应，可以为疾病治疗提供理论依据。2002年Hadjiloucas等研究了酵母细胞在太赫兹辐射下的生长率问题，辐射参数为0．2～0．35THz和5．8mW/cm2，辐射时间30～150min不等，实验表明太赫兹辐射能够促进细胞生长，并且呈现出了一定的统计规律。2005年，Ostrovskiy等预测太赫兹辐射可能会加快烧伤修复，为证实假设，他们分别对表面烧伤和深度烧伤的病人进行太赫兹辐射，辐射参数为0．15THz和0．03mW/cm2，每天进行7～10次治疗，每次15min，结果表明太赫兹辐射能够加速外皮形成，缩短了皮肤的修复时间。2008年Kirichuck等首次对活体大鼠展开太赫兹生物效应的研究，他们认为太赫兹辐射能够引起血小板的功能活动，并且与性别有关。Androvov和Kirichuk等采集了健康人和患有心绞痛的病人的全血，一组进行太赫兹辐射，另一组作为参照组，辐射参数为0．24THz和1mW/cm2，辐射持续时间为15min，实验结果为太赫兹辐射组血黏度下降，红细胞变形能力增加。2010年，Gerald等对人类皮肤的成纤维细胞展开了研究，他们将样品置于温度可控的箱体中，用2．52THz的气体激光器进行时间不等的照射，并用传统的MTT法检测照射后细胞活性，研究表明2．52THz的辐射对哺乳动物的细胞热效应显著，因此可以用太赫兹热效应预测传统的热损伤模型。目前，用于涉及太赫兹治疗的研究实验多为动物实验，相关的临床试验还很有限，距离现实可用的临床治疗设备还有很长的路要走。
2．5太赫兹医学通信
随着医院信息系统的不断完善，医学诊断数据的丰富，病历信息数据库的不断增大，医生在诊断病人病情的时候不但要根据现有的检测诊断数据，还要参考病人的以往病历，而现有的信息交互方式已经逐渐无法满足这庞大的医学信息数据的传输。太赫兹技术的出现，恰好可以解决这方面的困境。太赫兹通讯技术与微波通信相比太赫兹通讯的优势在于具有传输的容量大，频段比微波通信高出l至4个数量级，可提供高达10GB/s的无线传输速率;波束更窄，方向性更好;具有更好的保密性及抗干扰能力;由于太赫兹波波长相对更短，在完成同样功能的情况下，天线的尺寸可以做得更小，其他的系统结构也可以做得更加简单、经济。太赫兹通讯技术与光通信相比其优势在于光子能量低，大概是光子能量的1/40，能量效率更高;具有很好的穿透沙尘、烟雾的能力，可以在更加恶略的环境下保证通信的可靠性。这对于极端环境下的医疗通信如战地医院、边远山区医疗救助等条件下的通信具有无可比拟的优势。因此，发展太赫兹通讯技术对于医院信息化建设乃至远程医疗的发展都将是一个极大的助力。目前，太赫兹通信在医学中的应用尚无相关报道，主要是因为太赫兹通信技术本身尚处于初级阶段，但是相关的试验系统已经有所发展。2004年，KleineOT等首次采用室温半导体太赫兹调制器通过太赫兹通信信道发送声音信号，用经改进的常规太赫兹时域光谱装置，在75MHz宽带的太赫兹脉冲序列上传送25kHz的信号。同年，LiuTA等利用光导开关，实现了模拟音频信号通信实验。2004年，日本NTT公司的T．Nagatsuma等搭建了120GHz的亚太赫兹无线通信系统，实现了10Gb/s的数据率。2005年，Mueller等描述了采用太赫兹波源和Schottky肖特基二极管调制器和探测器的宽带宽通信数据链路。2008年，Braun-schweig太赫兹通信实验室在0．3THz频率上成功实现6MHz带宽模拟彩基带信号的传输，实验距离超过22m。太赫兹通信技术发展的研究趋势在于以下几个方面:一是继续研究高功率的太赫兹源;二是加强太赫兹波传输性能的研究;三是要研究合适太赫兹信道传输的调制技术和调制器件;最后还要进一步优化高灵敏的太赫兹探测技术。此外，还要开展太赫兹通信技术在医院信息化建设中的应用的前瞻性研究，为将来能够成熟应用打下基础。
3总结
我镇清泉村委会西尔村陈某养羊64只，其中羔羊18只，2008年5月2日中午放牧后，傍晚放牧回栏后，次日发现3只小羔羊右眼半闭合，红肿，没能引起注意。自5月5开始，5只小羔羊又发病，一个星期后，周围10只羔羊全部发病。
2临床症状
病羊一般会出现食量减少，精神不振，开始为一侧眼睛羞明流泪，若治疗不及时或控制不力，就会双侧眼睛羞明流泪，再发展就会出现眼睑红肿，闭合不良，并可出现脓性分泌物，使病眼粘连，呈闭合状。病眼结膜检查发现眼睑结膜充血水肿，眼内可见清稀或粘稠状分泌物，随着病程的延长，病眼角膜逐渐失去光泽，表面凸凹不平，呈白雾状，后期白雾会覆盖整个眼球。
3诊断及治疗
根据流行病学和临床症状，诊断为羔羊传染性角膜结膜炎，采用下列方法进行防治
3.1对羔羊圈舍进行清洁处
圈舍四周开窗使空气对流，勤清理粪便，用石灰消毒圈舍，加高垫床。
3.2药物治疗
先用0.9%NaCl把眼内分泌物冲洗干净，然后用青霉素和涟霉素滴眼，其中滴眼液中含青霉素和涟霉素分别为5000U/ML和5000/μg，每日滴3—6次。
3.3羊顺气孔插枝治疗有特效
3.4自血疗法
对一些病情比较重的羔羊，在运用青霉素和涟霉素滴眼的同时，可在病羊颈静脉采血后，迅速注入到病眼眼睑皮下组织2ML（动作要快，防止血液凝固），隔3日1次，连用3次即可。一般24小时后症状减轻，分秘物减少，痊愈羊患眼无痕迹，视觉正常，全部治疗好。
4小结
1.1模型准备
首先要了解实际背景，寻找内在规律，形成一个比较清晰的轮廓，提出问题。
1.2模型假设
在明确目的、掌握资料的基础上，抓住问题的本质，舍弃次要因素，对实际问题做出合理的简化假设。
1.3模型建立
在所作的假设条件下，用适当的数学方法去刻画变量之间的关系，得出一个数学结构，即数学模型。原则上，在能够达到预期效果的基础上，选择的数学方法应越简单越好。
1.4模型求解
建模后要对模型进行分析、求解，求解会涉及图解、定理证明及解方程等不同数学方法，有时还需用计算机求数值解。
1.5模型分析、检验、应用模型的结果
应当能解释已存的现象，处理方法应该是最优的决策和控制方案，所以，对模型的解需要进行分析检验。把求得的数学结果返回到实际问题中去，检验其合理性。如果理论结果符合实际情况，那么就可以用它来指导实践，否则需再重新提出假设、建模、求解，直到模型结果与实际相符，才能进行实际应用。总之，数学建模是一项富有创造性的工作，不可能用一些条条框框的规则规定的十分死板，只要是能够做到全面兼顾、能抓住问题的本质、最终检验结果合理，都是一个好的数学模型。
2数学建模在生物医学中的应用
2.1DNA序列分类模型
DNA分子是遗传信息存储的基本单位，许多生命科学中的重大问题都依赖于对这种特殊分子的深入了解。因此，关于DNA分子结构与功能的问题，成为二十一世纪最重大的课题之一。DNA序列分类问题是研究DNA分子结构的基础，它常用的方法是聚类分析法。聚类分析是使用数据建模简化数据的一种方法，它将数据分成不同的类或者簇，同一个簇中的数据有很大的同质性，而不同的簇中的数据有很大的相异性。在对DNA序列进行分类时，需首先引入样品变量，比如说单个碱基的丰度、两碱基丰度之比等；然后计算出每条DNA序列的样品变量值，存入到向量中；最后根据相似度度量原理，计算出所有序列两两之间的Lance与Williams距离，依据距离的远近进行分类。对于模型的好坏，可选取已知分类的DNA序列进行检验，若按照该模型做出的分类与已知分类相符，则模型可取，反之则需调试样本变量，直到取得满意的结果为止。
2.2传染病模型
为了能定量的研究传染病的传播规律，人们建立了各种类型的模型来预测、控制疾病的发生发展，比如说，SI模型（适用于患病后难以治愈）、SIS模型（适用于患病者治愈后不具有免疫力）、SIR模型（适用于患病者治愈后具有终身免疫力）、SIRS模型（适用于患病者治愈后具有暂时免疫力）等。这里以SIR模型为例来做具体地说明。假设不考虑人口的出生、死亡、流动等因素，设总人口始终保持一个常数N，记t时刻的易感染者、已感染者和已恢复者的人数分别为S(t)、i(t)和r(t)，则可建立下面的三房室模型：
2.3疗效评价模型
对于同一种疾病，医生根据其经验的不同往往会制定出不同的治疗方案，而每种方案的经济成本不同并且会产生不同程度的副作用，因此合理评价其疗效就有着重要的意义。目前常用的疗效评价模型有多元非线性回归模型、模糊评价模型、灰色关联度模型以及BP神经网络模型等。不论哪种模型都需要先确定评价参数，所谓评价参数指的是以什么来衡量疗效，如在艾滋病疗效评价中，可采用CD4的浓度、HIV的浓度或是CD4与HIV浓度的比值来衡量疗效的好坏。而选取模型时，只要它能把样品的综合疗效客观真实的体现出来，都是有效的。
3结束语
根据生物医学工程专业的特点，通过开设生物医学工程专业电子类综合实验，实现电子类课程实验内容优化和实践创新。围绕生物医学工程专业，以实践创新作为综合实验教学的目的，将具体的综合实验的实验项目拆分后分布于各门电子类课程实验教学中，使学生在各门课程的实验中通过不断积累，最后完成给定的综合实验项目。主要内容包括：改革教学计划、教学内容，提出相适应的实践内容,建立有利于提高学生实践能力的教学模式。该改革对促进生物医学工程专业的教学工作、提高教学质量具有重要意义。
（1）只有精心确立具有生物医学工程特色的电子实践内容和设备
才能使学生了解所学知识的用武之地，更好地激发学生的自主学习兴趣，将所学理论与专业实际有机结合，提高专业知识的应用力，使学生能真正掌握生物医学电子系统设计。
（2）只有建立科学合理的教学模式
才能培养具有合理知识结构、基本工程意识、较高专业技能和较强创新能力的高素质人才。具体的生物医学工程专业电子类综合实验，包括前期各个模块的制作和后期系统调试两个阶段。其中，前期模块制作融于各门电子类课程的实验内容，要求各门任课老师结合课程教学内容和综合实验题目，确定各自课程的实验内容，要求实验内容为综合实验的一部分，让学生实现各个模块的制作；后期的系统调试则由综合实验这门课完成，要求学生组合前期的各个模块，完成综合实验内容的要求，任课老师根据学生完成情况给成绩。
2基于心电信号采集的电子类综合实验教学
人体心电采集涉及多门课程，如生物医学传感器、模拟电子技术、数字信号处理、单片机以及C语言等。在以上各门课程的实验教学中，让学生完成心电采集各部分的制作，各门课程老师根据学生各个模块的制作情况给这一门课程的实验成绩。根据本校生物医学工程本科专业培养计划，从二年级开始，在模拟电子技术实验课中告诉学生本次电路设计的目的：心电信号采集系统中的放大模块制作。给出心电采集放大电路的性能指标：频带范围0.05～200Hz，放大倍数60dB，共模抑制比80dB，输入阻抗>100M欧姆，输出电压0-5V。学生根据以上指标，参考模拟电子技术课程内容采用运算放大器搭建、调试电路。以上实验内容可以作为模拟电子技术试验课的2-3次试验课内容。类似的，在三年级的微机原理课程实验中，首先告诉学生实验目的：心电信号采集系统中的单片机控制模块制作。要求学生在单片机MSP430上通过C语言编程，控制A/D转换电路，实现0-5V电压的实时采集，主要任务包括制作MSP430单片机模块，编程msp430片内8位A／D模块实现实时采集0-5V正弦信号（转换时间为100μs），以上内容作为3-4次微机原理实验课程内容。对数值化后的心电信号进行频域和时域分析，可以安排在三年级课程的数字信号处理课程实验中，要求学生通过matlab编程实现根据采集的心电信号计算出心率值；同样是三年级课程的生物医学传感器实验则要求学生，整合前面自己设计的电路及程序，采集真实的人体心电信号，显示心电波性和心率值。一个完整的心电采集装置制造过程历时2个学期，整个心电采集系统制作、调试完成后，老师给一个成绩作为综合实验这门课程的成绩。为本校生物医学工程专业学生最后制作的心电采集系统。总之，通过将心电采集系统设计分散到多门课程中，学生循序渐进的完成心电采集相关电路的搭建，编写、调试心电信号处理程序，实现人体心电采集实验的要求，学生在此次心电采集综合实验表现出很高的积极性。
3结语
1资料和方法
1.1一般资料
本研究选取本校2014级中医八年制专业的138名学生作为PBL教学研究对象，授课教材使用中医药出版社《生物化学》第7版唐炳华主编教材，
1.2教学方法
目前我校针对中医专业特点，将中医专业生物化学授课内容整体优化后划分为三大版块，即物质化学、物质代谢和肝胆生化与疾病。物质代谢版块包括生物氧化、糖代谢、脂类代谢、氨基酸代谢四个部分。肝胆生化与疾病是第三版块。在有限的学时内，全程展开PBL教学有一定的困难。因此，我们结合中医专业特点，精选适合PBL教学的物质代谢版块和肝胆生化与疾病版块内容，选择合适的临床病例，在课堂中以微视频形式播放并讲解相关的具体临床病例情况并提供患者资料，要求学生针对此患者基本情况，利用网络查阅相关资料，分组讨论疾病的可能发病机制、目前中、西医临床治疗方案，并比较不同临床治疗方案之间的优劣，以促进学生从分析解决临床问题的角度理解生物化学物质代谢和肝胆生化版块授课内容，激发学生学习积极性，提高教学效果。例如：采用微课小视频在课堂展示以物质代谢紊乱引起的疾病如脂肪肝、多并发症糖尿病、动脉粥样硬化、胆结石和黄疸等疾病相关的临床病例，要求学生针对上述疾病从生物化学知识角度讨论疾病发生的机制及目前中、西医临床治疗方案，促进中医八年制学生从物质代谢角度理解并讨论疾病发生的具体机制以及中西医治疗差异，培养他们分析、解决临床问题的能力。
2评价和分析
PBL教学效果学生以小组为单位在固定的时间内对课堂中提到的问题，每组出一名学生代表回答问题。学生通过多种途径如电子版教材、网络精品课程视频、网络微课、慕课教学平台、手机移动百度搜索等搜集资料，进行分组讨论并在课堂中抢答积极讨论。鉴于课时的关系，有些复杂问题留给学生放在课后讨论。授课老师针对学生在讨论过程中出现的带有共性的问题进行讲解，并结合授课内容强调重点、难点。在整个过程中，教师应把控课堂讨论气氛，引导学生积极思考。在学生回答问题方面，结合目前我校实施的形成性评价考核进行评价。学生的形成性评价考核成分由期末考试成绩(70%)、平时成绩(20%)和实验成绩(10%)三部分构成。平时成绩占20分(由课堂讨论回答问题情况构成)。在PBL教学模式中，每组学生在回答问题方面的表现是平时成绩的组成部分。对于回答问题较好的每组同学给予更高的平时成绩。同时，教师对学生回答问题情况(问题回答的正确性，问题回答的深度和广度)进行点评，引导学生反思在解决和分析问题的过程中存在的不足。通过反思做出总结，巩固自己学到的知识。同时，也可让学生在课后整理自己以及本组在讨论过程中出现的问题、错误。教师根据学生在讨论中的表现做出客观的评定。当然，在PBL教学过程中，教师也可根据学生的反馈发现自己的不足，从而进一步拓宽自己的知识面，作出及时而有效的调整，使教和学双方面同时得到提高。采用PBL教学方法实施教学后，笔者对参加PBL教学的中医班学生发放问卷调查进行效果评价。调查内容包括临床问题分析能力、自主学习能力，对生物化学授课内容的理解能力，对本课程的学习兴趣、师生互动、课堂气氛、学习的积极性和主动性、学习思路开拓、知识的记忆能力等方面。此问卷主要评测中医八年制学生对生物化学课程物质代谢相关知识的掌握及对PBL教学方法在中医八年制生物化学课堂教学中实施的合适度等，共发放调查问卷138份，回收138份，应答率100%。调查的具体结果见表1。从以上问卷调查结果看出，在中医八年制生物化学教学中实施PBL教学法，82.60%学生认为提高了他们对生物化学课程的学习兴趣，85.50%学生认为PBL教学增强了他们对生物化学授课内容的理解，80.43%学生认为PBL教学提高了他们对生物化学授课内容的记忆能力。此外，调查结果还显示PBL教学活跃了中医班生物化学课堂气氛，在结合临床疾病发病机制和治疗方案基础上提高了中医八年制学生分析和解决临床问题能力。PBL教学开拓了学生思维，使学生在分析主观题时思路更广阔，能够引用其他学科知识，体现出较强的综合能力，尤其是在培养中医学生临床思维能力、综合分析能力和探索创新精神方面。
3讨论
PBL教学法的特色是以问题为基础，以学生为中心，以具体病例为切入点提出问题，以讨论这些问题为手段来激发和启迪学生的思维，培养学生临床思维能力[3-4]。在中医八年制生物化学PBL教学模式中，教师在课堂中采用微视频展示相关病例情况，介绍患者的具体情况并提出问题，学生围绕教师提出的问题，利用当今发达的网络资源进行深入思考并展开讨论。针对学生回答问题的积极程度和准确度，以给予平时成绩的形式对学生回答问题的表现情况进行形成性评价。通过结合PBL教学方式，在中医八年制班级中以讨论形式讲授物质代谢与疾病相关内容，充分调动学生积极性，在中医班形成了轻松愉悦的生物化学学习氛围。调查报告结果还显示，PBL教学促进中医专业学生对物质代谢中复杂代谢途径知识的理解和掌握，提高了学生临床思维和综合分析能力，有利于培养适应新时代的创新性的卓越中医人才。例如：教师通过以临床真实病例为出发点引导中医八年制学生对“不同类型糖尿病发病机制和中医临床治疗策略”和“肝性脑病的发病机制和中医临床治疗策略”等问题进行思考和分析，从分析临床问题角度充分挖掘中医八年制学生临床思维潜能。尽管PBL教学提高了中医八年制学生临床思维和生物化学教学效果，但是在顺利开展需要解决以下问题。首先，教师应结合理论知识精选临床病例，学生应对物质代谢授课内容十分熟练，并配合老师积极查阅相关资料熟悉临床疾病发病机制和临床治疗方案，才具备解决和分析临床问题能力。其次，在中医八年制班级生物化学中实施PBL教学，要求教师掌握丰富的中医中药理论知识和临床经验，具备一定的中医中药知识背景，凭临床和教学经验来分析教学内容，密切联系临床病例。再次，教师还应掌握医学最新发展动态，密切关注临床疾病发病动态和各种临床治疗方案，将生物化学代谢知识领域的最新研究成果与中医临床疾病防治紧密结合，才能对学生给予正确引导，保证教学活动顺利进行。
作者:陶怀 张波 周赛男 宋岚 胡梅 单位:湖南中医药大学医学院生物化学与分子生物学教研室
参考文献
[1]宋岚，胡梅，张波，等.在中医学临床拔尖班生物化学教学中培养学生科研素质的探讨[J].科教文汇，2016（19）:73-74.
[2]张丽娜，金国琴，张学礼，等.提高中医药院校生物化学教学质量有效途径的探索[J].上海中医药大学学报，2015，29(2):8-10.
采用调查问卷和理论考核成绩来评价教学效果。理论考核分两次，一次是针对CMT教学内容在对照组和实验组展开测验，题型包括选择题、填空题、问答题和综合题。前三种题型主要考察学生对基础知识的掌握情况，共80分，综合题一道，分值为20分，目的是考察学生分析问题及综合运用知识解决问题的能力。第二次是面向全校2011级学生的期末理论考核，均是传统考试题型，总分100分，主要考察学生对书本内容的掌握情况。1.4统计学处理应用SPSS13.0统计学软件分析处理两次的理论成绩，数据采用均数±标准差表示，组间比较采用u检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1调查问卷分析
调查全部在实验组学生中展开，共匿名发放问卷100份，回收100份，回收率100%。结果表明，CMT的引入让学生明白了基础知识在临床中的运用，激发了学习兴趣，更重要的是提高了他们对知识的融会贯通能力，这正是应试教育下的学生最缺乏的学习能力之一，见表1。
2.2理论成绩分析
由表2得知，在CMT教学内容测试中实验组对基础知识的掌握程度明显优于对照组（u=2.48，p＜0.05），说明CMT教学法提高了实验组学生的学习兴趣，激发了他们的求知欲，培养了其学习能力和方法，从而对基础知识掌握地更加牢固，表3的期末理论考试成绩亦证实了这一点（u=3.72，p＜0.01）。在综合能力测试方面，实验组同样表现优秀，其综合运用知识分析和解决问题的能力明显优于对照组，差异有统计学意义（u=10.2，p＜0.01）。
3讨论
生物化学是一门重要的医学基础课，起着承前启后的作用，学好它可以帮助医学生更好地掌握和理解临床上各种疾病发生、发展的机制及其治疗原理，但因其知识点繁杂、枯燥，导致学生学习兴趣缺乏和效率低下，历来被医学生认为是较难学习的课程之一[4]。对医学生来说，没有比临床病例更能引起其学习兴趣，因此我们将CMT引入生物化学教学，通过不断摸索与实践，取得了一定的效果，积累了一些经验，总结如下：
3.1教学案例的难度应符合学生的综合能力
典型性CMT要求的教学案例是从临床搜集的真实的复杂病例[5]，对于医学知识掌握甚少的大一学生来说，即使在教师引导下也很难就复杂的临床病例做出准确的分析，最终必然会因为超出学生的学习能力而使教改流于形式。鉴于此，我们所采用的病例都是授课教师根据学校的实际情况和教学内容自己编写的，摈弃了过多的干扰因素，适当降低案例的难度，同时保证其真实度和有效性。此外，为了提高教学质量，对需要教科书以外知识较多的病例，我们同时指定相应的参考书，减轻了学生的课下负担。实践表明，以上措施使得大部分学生均能参与课堂教学，课堂气氛活跃。
3.2CMT尽量不要在新授课中引入
目前的文献资料显示，CMT在临床课程中均是在新授课中应用，先由学生课下预习、自学或者查阅资料来分析问题，课上在教师的指导下通过问题的一步步解决来学习新知识。我们开始也借鉴上述方法，但遗憾地发现，有能力参与课堂教学的学生甚少，教学气氛惨淡。我们转而在学完相关章节后引入临床病例，将其中的知识点甚至是已学的跨课程知识融入到教学病例中，培养学生综合运用知识能力和临床思维能力，提高学生学习医学基础课程的兴趣和靶向性。这才是医学基础课程引入CMT教学的主要目的。表1的调查问卷结果同样证明了这一点。
3.3教师的综合素质决定了CMT教学质量
我们对本地区各级医院、疾控中心、妇幼保健院的检验科进行调查分析，发现无论是二级甲等医院还是基层医院，检验科的工作流程基本一致，从标本的接收、处理、分析、检测，到审核报告，每个环节都能够规范操作，实现了全过程质量控制。另外，自动化操作已基本替代了原有的手工操作。在这种情况下，如何使教学更符合临床实际工作需要，是我们面临的一个难题。为此，笔者结合我校情况和学生特点，在对本地区医疗机构充分调研的基础上，对该课程教学改革进行了积极探索。
2教学改革初探
2.1课程设计上，体现“三个结合一个贯穿”
为体现“以就业为导向、以能力为本位、以发展技能为核心”的职教理念，教学内容的组织突出应用性、实践性，理论教学以“实用、够用”为度，实践教学以岗位需要为准，达到课堂和岗位无缝连接。六校终课程设计上，注重“三个结合一个贯穿”：（1）结合岗位：加强与临床的衔接，以适应岗位需要，将临床工作任务、工作过程转化为本课程的4个工作项目，以适应实际工作要求，注重培养学生专业素质。（2）理论教学与实验教学相结合：理论与实验教学课时比为1∶1，注重培养学生的动手能力。（3）结合学生：采用多种教学方法，加强对学生的引导，使学生有兴趣学、容易学，注重培养学生的自主学习能力。（4）一个贯穿：将质量控制的内容贯穿于整个教学过程的始终，将临床工作中的分析前、中、后质量控制内容渗透在知识目标及能力目标中，培养学生良好的质量意识、诚信意识等职业素质。
2.2对课程内容进行整合
根据岗位需要确定人才培养目标，打破原有生物化学检验技术课程设置，重新设定知识结构、优化教学内容，将教学内容分为4个工作项目，每个工作项目又设有子项目，分别对应若干知识点。第一工作项目：以生物化学检验基本技术、技能和仪器为中心，介绍试剂的配制、常用移液器、光谱分析、电位分析、电泳、离心、酶活性测定等分析技术和自动分析仪的应用。本项目的重点是生物化学检验的各分析技术、仪器的基本原理和规范操作。第二工作项目：以人体物质代谢为中心，介绍各种代谢物的检测方法，如糖、脂类、蛋白质、电解质的测定。本项目的重点是各种代谢物检测方法的原理、操作、注意事项及临床意义。第三工作项目：以器官为中心，分别阐述病理状态下的生物化学变化，如心、肝、肾功检测等。本项目的重点是合理选择相关检验指标及其临床意义。第四工作项目：以质量控制为中心介绍质控图的绘制、质控规则及失控的处理。本项目的重点是生物化学检验质控图的绘制、质控规则、质控结果的判断及失控的处理。
2.3探索多种教学方法
（1）理论教学时，为提高学生的学习兴趣和主动性，在传统教学方法的基础上，尝试采用以下方法：①案例分析式教学法：将临床病例引入教学，激发学生兴趣。例如，在讲肝功检测项目时，通过对具体病例检测项目的分析，使学生明确肝功检测的意义和价值；在进行结果报告与分析时，让学生分组讨论为什么会出现这样的结果？错误的报告会带来哪些危害？学生通过讨论、参与巩固了记忆，也进一步强化了职业道德培养。②PBL启发引导式教学法：为了培养学生分析、解决实际问题的能力，在日常教学中采用PBL启发引导式教学法。比如在本课程的多个工作项目教学中，有很多类似的知识内容，如讲肝功检测项目中的样本采集和处理时，因为已学习过其他检测项目的相关内容，此时提出问题：肝功检测前质量控制的内容有哪些？学生通过对比分析，很快就能找到问题的答案。这对培养学生自学能力、掌握分析问题的关键和找到解决问题的方法作用很大。（2）实验教学是教学过程中至关重要的环节，为更好地提高学生的基本操作技能，培养学生分析问题和解决问题的能力。我们改变了以往的大班授课方式，采用新的教学方法：①点对点分组式教学法：为了规范技能操作，提高学生动手能力，同时提高学生学习的积极性，针对原有大班授课学生积极性不高，教师不能及时发现学生存在的问题，不能适应学生技能培养要求的缺陷，我们充分利用现有人员和仪器设备，采用教师集体备课，分组带教的方式进行实验教学。通过教师示教—学生操作—教师纠错—学生反复练习模式实施教学。②任务驱动教学法：为了更好地引导学生思考，培养学生分析问题和解决问题的能力，我们在实验教学中采用任务驱动教学法。教师对任务进行设计，将以往的实验项目转化为一个个具体的工作任务，将实验教学内容设置在任务之中。比如在血浆葡萄糖检测实验教学时，教师模拟临床工作环境，将工作任务（血浆葡萄糖检测）下达给学生，让学生带着任务学习、讨论、分析，同时引导学生按照临床工作流程完成任务：患者准备—标本采集、处理—血糖检测—检测结果分析、报告—废物处理。学生在教师的引导下，通过完成一个个任务逐步掌握所学知识与技能，教师对学生的任务完成情况进行总结、评价。任务驱动教学法不仅提高了学生分析问题、解决问题的能力，而且提高了他们的学习积极性与兴趣。③角色扮演法：为了培养学生的沟通能力、质量意识，同时提高学习积极性和操作能力，我们在实验教学中采用了角色扮演法。让学生分别扮演患者和检验人员，演绎患者诊疗、检验人员工作的全过程，以便更好地了解样本采集对检测结果的影响，了解分析前质量控制的内容，树立为患者服务意识。通过对检验人员角色的扮演，学生的责任感油然而生，有助于形成良好的职业道德。学生通过角色扮演不仅掌握了临床工作流程、顺利完成工作任务，而且能够感性地看待医患沟通，培养沟通能力，有助于将来适应临床岗位要求。
3结语
