培养方案

生物医学工程专业(药物组学信息学方向)人才培养方案

时间:2023-02-07 点击数:

一、培养目标

培养具有良好的人文精神和职业素养,具备创新的学习意识和科学思维,掌握计算药理学分析和高通量药物设计的理论知识和专业技能,熟悉生物医药大数据分析能力、药效模拟分析、高通量药理机制研究和新药设计的研发人才,为培养从事药物前沿创新工作的高级专门人才奠定基础。

二、培养要求

(一)素质目标

1.具有创新性思维模式和实践能力,能够发现和解决生物医学中存在的科学性问题;

2.具有良好的沟通能力和合作意识,能在科研和工作团队中体现自身的作用和价值;

3.能够有效的利用已有知识积累,创造新的知识成果,促进教育、科学事业的发展;

4.具备独立思考、独立学习和自学能力,具备独立探求新知识的能力。

(二)知识目标

1.面向新药研制领域对具备药物信息学知识和技能的工程技术人才需求,培养学生系统地掌握药物信息学、生物医药、数理科学及工程技术等基本理论知识;

2.具备较为系统和扎实的高通量医药数据分析和计算机辅助药物研发工程技术专业理论和实践应用能力,能够与更高层次专业技能和知识学习相衔接;

3.了解国内外生物医学工程、新药模拟筛选和研发技术发展动态,能够适应高新技术和产业发展需要,有效地开展药物相关专业技术研发;

4.熟悉国家相关专业技术和产业工作的政策与法规,具备相应的产业开发和创业知识。

(三)技能目标

1.具备应用研究与开发的科学素养、创新思维和实践能力;

2.具备较强的药物信息学应用和工程研发技术、药物靶标模拟预测技术、高通量药理机制分析技术、计算机辅助药物设计技术、数据挖掘与生物药物筛选平台开发技术、个性化给药与基因组药物设计技术及良好的生物医药工程技术实验和开发能力;

3.具备课题设计、研究实施、论文撰写等基本科研能力,有创新和科研潜力及综合分析和解决问题的能力;

4.具有较强的表达、人际沟通和独立处理问题的能力及良好的英语表述能力;

5.具有完备的专业知识体系和初步的教学与产业研发能力。

三、修业年限和授予学位

修业年限:四年。

授予学位:工学学士。

四、主干学科和核心课程

主干学科:生物医药、数理科学、信息科学。

核心课程:高等数学、医学化学、分子系统生物学、数据结构、药物分析学、药物化学、分子组学基础、结构生物学、生物统计学、疾病组学基础、大数据药物设计学、药物基因组信息学、Python语言程序设计、分子模拟与计算机辅助药物设计、分子网络药理学。

五、课程群及课程设置

根据培养目标和培养要求,将课程分为人文社会与职业素养、数理科学、生物与医药科学、计算与信息处理技术、药物研发技术、药物组学信息学和医药科研技能等七个课程群,除药物研发技术课程群外,每个课程群包括必修课和选修课两部分。

(一)人文社会与职业素养课程群

人文社会与职业素养课程群主要涵盖思想政治理论、人文科学、社会科学、外语、体育及职业素养等课程。通过开设人文社会与职业素养课程,配合校园文化的熏陶、社会实践的锤炼等,培养学生热爱祖国、忠于人民的情怀;强化学生法律意识、心理和文化素质;培养学生懂得关爱、善于沟通、具有良好的职业道德;培养学生良好的外语学习和应用能力;引导学生掌握一至两种体育技能,调动学生积极的健康意识,培养健康向上的生活情趣;强化学生创新创业意识和技术能力,为自主创新和创业奠定基础。

必修课:外语、体育、形势与政策、思想道德修养与法律基础、大学生职业发展与就业指导、军事理论、大学生心理健康教育、马克思主义基本原理、中国近现代史纲要、大学生创业基础、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、习近平总书记系列重要讲话专题辅导、专业英语。

选修课:艺术导论、美术鉴赏、戏剧鉴赏、舞蹈鉴赏、大学生创新基础、时间管理、如何高效学习、大学生创新创业导论、日语、书法鉴赏、书法鉴赏、网络创业理论与实践、性·性别与健康、音乐鉴赏、影视鉴赏、科学通史。

(二)数理科学课程群

数理科学课程群主要涵盖数学、统计基础类和算法基础类课程。通过开设数理科学课程,培养学生良好的理学思维能力,掌握初步运用统计学和算法技术解决抽象问题的方法,为后续的生物医药数据处理与挖掘类课程的学习打下良好的基础。

必修课:高等数学、概率论与数理统计、运筹学与优化算法、模式识别。

选修课:数学建模。

(三)生物与医药科学课程群

生物与医药科学课程群主要涵盖生命科学、医学、药学及其实验课程。通过开设生物与医药科学课程,使学生掌握生命发生发展的基本规律和研究方法,人类基因组特征与表现形式,各阶段人体正常和异常的结构与功能,药物理化性质与作用机制,重要疾病症状及基本的临床诊断方法。是本专业学生后续课程学习,提升实践能力,提出问题、发现问题和解决问题的根本立足点。

必修课:医学化学、分子系统生物学、药物分析学、药物化学、分子组学基础、生物技术实验、疾病组学基础、临床医学概论。

选修课:突发事件及自救互救、神经生物学、分子影像分析技术。

(四)计算与信息处理技术课程群

计算与信息处理技术课程群主要涵盖计算机科学与信息技术类课程两部分。通过计算与信息处理技术课程的学习和技术实践,培养学生较强的计算机编程和信息处理能力,为学生进一步学习医药大数据分析处理与挖掘技术等相关课程奠定基础。

必修课:C语言程序设计、数据结构、JAVA语言程序设计、R语言程序设计、Python语言程序设计、Linux操作系统。

选修课:Photoshop应用、Office应用、Illustrator作图、APP制作技术。

(五)药物研发技术课程群

药物研发技术课程群主要涵盖结构生物学与药物设计类课程两部分。通过药物研发技术课程的学习和技术实践,培养学生利用生物医药知识和信息技术开展计算药物结构分析、药物结构与功能相关性研究、生物药物合成、计算机辅助药物设计方面的技术能力。

必修课:结构生物学、分子药理学、合成生物学、分子模拟与计算机辅助药物设计、计算药物重置。

(六)药物组学信息学课程群

药物组学信息学课程群主要涵盖高通量药物研究与开发类课程。通过药物组学信息学课程的学习和技术实践,培养学生计算药物靶标筛选、高通量药物作用机理、药物相互作用与副作用、个性化给药方面的技术能力。

必修课:药物组学资源、药物基因组信息学、药物转录组信息学、分子网络药理学、药物代谢组信息学、药物毒理信息学。

选修课:微生物组信息学。

(七)医药科研技能课程群

医药科研技能课程群主要涵盖科研技术与能力培养类课程。通过医药科研技能课程的学习和技术实践,提升学生思考问题、解决问题的基本素养和科研思维能力,提高学生对专业前沿领域发展的掌控和认识,开拓视野,培养学生综合利用专业知识技能进行药物开发与研究的能力。

必修课:生物统计学、大数据药物设计学、生物医药文本挖掘、生物医药数据库开发、药物组学前沿进展、科研论文写作与标书设计。

选修课:云平台与云计算、网站开发技术。

六、课程管理与进程

(一)学年学分制

所有课程均实行学年学分制管理,即采用学分衡量学生学习的数量,采用学分绩点衡量学生学习的质量。

1.学分计算办法:以课堂讲授或以课堂讲授方式为主进行教学活动的课程,每18学时为1学分。体育课和单独开设的实验课每36学时为1学分,毕业实习1周为1学分。学分的最小计量值为0.5学分。

2.学分要求:学生毕业前必须获得相应的必修课学分;选修课要求获得15学分,其中创新创业类课程要求获得1.5学分,艺术类课程要求获得2学分。

(二)课程设置

详见生物医学工程专业(药物组学信息学方向)必修课教学进程表(一)、(二)和选修课教学进程表。

七、时间分配

修业年限4年,共200周。其中,入学教育、安全教育及军事训练3周,教学105周,考试12周,放假41周,毕业实习36周,论文答辩1周,毕业教育2周;

(一)教学:第一学期安排教学15周,第二至六学期每学期安排教学18周;

(二)考试:第一至六学期每学期温课备考2周;

(三)放假:第一、三、五学期每学期放假7周,第二、四、六、七学期每学期放假5周;

(四)毕业实习:第七至八学期安排毕业实习36周,其中第七学期22周,第八学期14周。

八、毕业与学位授予

在整个教学过程中,将对学生的思想品德、基础理论、专业知识及专业技能进行严格的考核,成绩合格,达到规定的学分标准,完成毕业论文撰写并通过论文答辩,准予毕业。根据《中华人民共和国学位条例》和学校学士学位授予有关规定,对符合学位授予条件者,授予工学学士学位。

九、教学要求

(一)英语教学

根据学生的英语水平,实行分级、分类教学,使不同起点的学生达到不同的终点目标。教学分为基础、提高和专业英语三个阶段,学校根据学生不同水平因材施教,从而使课程更符合学生的个性化需求。

1.大学一年级以公共英语基础阶段内容为主,以大学英语四、六级为目标,整合教学内容,开展有针对性的听说读写教学;

2.大学二年级以公共英语提高阶段内容为主,培养学生英语综合运用能力,教学内容注重读写训练,强调听、说、读、写、译等诸方面技能协调而全面的发展。开拓学生的跨文化交际视野,让学生置身于广阔的社会文化情景之中,养成用英语进行思维的习惯;

3.大学三年级以专业英语教学为主,提升学生专业词汇的掌握、专业文献的阅读和专业论文的写作能力。

(二)职业素质培养

与国家工程技术类人才职业素质培养要求相衔接,使每一名学生熟知本专业从事的职业对个人素质和能力的要求;建立有利于学生素质教育的课程体系和实践体系,将前沿科技领域知识技能融入日常学习,帮助学生明确学习目标,提升学习能力;开设有利于培养学生执业能力的相关课程,为学生与产业技术领域搭建桥梁;将职业素质培养贯穿于人才培养和教学全过程,树立和培养学生牢固、稳定、有利于长远发展的职业精神。

(三)科研能力培养

通过专业课程教育、科技竞赛、学业导师制、毕业设计等方式全面提升学生的专业科研思维和科技开发能力。

1.专业课程教育:专业课程体系覆盖生物医学工程(药物组学信息学方向)相关基础和前沿科技发展相关领域,将科研思维能力和科技开发技能培养融入教学全过程。

2.科技竞赛:鼓励中低年级学生参加大学生数学建模、科技活动月、挑战杯和各类科技竞赛等,激发学生科学研究的兴趣。

3.学业导师制:为三年级学生配备专业教师担任学业导师,开展课外学术活动,引导学生早期接触科研,参加科技文献抄读活动,参与课题研究,提升专业学习的针对性。

4.毕业设计:为毕业年级学生配备副教授以上职称的专业教师担任毕业设计导师,为每一名学生量身定制一项专业课题,指导学生完成从课题立题、开题、中期考核、论文写作和论文答辩的全过程体验,鼓励学生发表科研论文、申报专利。

(四)创新创业能力培养

通过开设创新创业类课程、建立大学生创新创业教育基地和创业孵化基地、落实实验室开放制度、加强实验教学中心建设、加强实践教学基地建设、实施大学生创新创业训练、开展创新创业竞赛、加强创新创业社团建设等措施培养学生的创新创业能力。

(五)课程整合与教学方法

逐步实施课程整合,建立以药物组学信息学为核心的课程模式,减少课程内容重复,增强不同学科领域知识的交叉融合;倡导和推进开展学导式、学讨式和小班制教学,试行PBL和翻转课堂相结合的教学方法改革,培养学生自主学习和终身学习能力、团队合作意识、思辨能力、交流与沟通能力等。

(六)成绩考核与评价

发挥考核的评价和导向功能,建立系统有效的综合考核评价体系,实现由单一考核向多元考核的转化。继续推进形成性考核与终结性考核相结合的考核方法,逐步增加形成性考核在综合考核中的比例。

1.形成性评价:形成性评价是在教学过程中进行的评价。以回顾学习状况、评价学习目标达成度、督导学习进度为主要目标,采取网络自测、随堂测试、课堂讨论、填写实习手册等方式进行评价,并将评价结果及时向有关部门、教师和学生进行反馈,以利于改进教学。

2.终结性评价:终结性评价是在教学活动结束后为判断其效果而进行的评价。根据课程类型不同,采取综合性试题、撰写论文或心得体会、论文答辩等方式进行评价。

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