结合重庆邮电大学“大数据智能”特色探索生物信息学的教学改革

生物信息学是一门交叉性很强的学科,以复杂而强大的理论体系作为支撑,所涉及的内容包括生物学、数学以及计算机科学等方面。其主要是培养学生应用生物信息学方法挖掘生物大数据的基本课程,是提升学生生物信息处理能力的必修课程。由于生物信息学课程存在教学内容多,课时少的问题,因此本文立足于对重庆邮电大学生对于基础知识掌握情况的调查,结合重庆邮电大学"大数据智能"特色,设计科学合理的生物信息学课程内容,以便学生在有限课时的讲授下掌握最核心的理论知识,培养生物大数据分析的思维。

化学类专业“中美2+2国际联合培养”模式的探索——以重庆邮电大学制药工程为例

开展中外合作办学是适应当今化学高等教育国际化发展趋势的必然要求,对于引进国外优质教学资源、借鉴国外先进的教学和管理经验,培养国家建设急需的化学类人才发挥着积极作用,但也出现了趋利化经营、办学层次较低等问题。本文以重庆邮电大学制药工程为例,分析了化学类专业"中美2+2国际联合培养"模式的探索的意义和作用,并针对当前存在的一些问题提出了思考。

非医学院校大学生开展急救知识和技能培训的探讨

目的:通过对非医学院校开展急救知识和技能的培训,实现了非医学院校大学生急救知识的普及和推广,进一步将此类培训推广到社区和社会的各阶层,从而提高了普通民众的急救能力和整个社会的应急救护处理能力.方法:从重庆邮电大学2009级、2010级、2011级随机选取118名大学生,进行为期近2个月的应急救护理论知识与实践技能培训,再对其培训前后应急救护的理论知识与实践操作的掌握程度进行对比分析.结果:非医学院校大学生急救基本知识及实践技能缺乏,通过培训心肺复苏、出血救治、毒蛇咬伤处理、呼吸困难急救、骨折关节脱位、溺水救治、烧伤烫伤现场即时处理等项目,再与培训前分析比较,其差异具有统计学意义(p<0.01).结论:在非医学院校大学生中开展应急救护的理论知识与实践技能操作培训,其效果明显,满意度为100%;在高校开展此类培训,可以充分利用高校的资源优势,具有投入成本少,可操作性强等优点;此类培训完全可以在全国高校大学生中推广和普及.

分子模拟技术在生物信息学专业的教学研究

生物信息学作为新兴交叉学科以解决生命科学和医学领域的复杂问题为目标,要求学生能够综合掌握并灵活运用多学科知识。分子模拟作为现代药物设计中的核心技术之一,在生命科学及医学研究领域占据重要地位。在生物信息专业本科生中开展分子模拟的教学,能够深化学生的专业基础,强化学生的综合应用能力。文章将就在生物信息专业本科生中开展分子模拟相关内容教学过程中的一些经验和心得进行分析和探讨。

基于双向流固耦合分析载瘤对颈动脉血管发展及影响

目的研究带有囊形瘤体的颈动脉血管在血液周期性流动过程中的力学特性和瘤体变化,探究囊形瘤体发展的具体机制以及瘤体对血液流动的影响。方法采用双向流固耦合方法对颈动脉血管内囊形瘤体和血液之间的相互作用进行有限元数值仿真研究。分析血管的形变、关键区域的血液速度和力学特性以及瘤体对血管的影响过程。结果在瘤体与血管的交界线上,瘤体呈现较大的形变,瘤体壁面压力低。瘤体对侧血管壁和血管分叉周围的三角区域壁面压力高,易于发生拉伸或破裂。瘤体内部血液速度明显低于正常血管,形成的漩涡使瘤体内部空间未能被充分利用。瘤体在脉动周期内所受的壁面剪切力一直较小,容易导致杂质沉积形成粥样硬化斑块。结论囊形瘤体会干扰血管内血液正常流动;囊形瘤体会促进镜像瘤体产生。研究结果为囊形瘤体的治疗和预防提供理论参考。通过了解囊形瘤体的力学特性和对血管的影响,医生可以更好地制定个性化的治疗方案,提高治疗效果。

“新工科”背景下科研育人引领学生的创新能力培养

课题调研情况目前,随着国家新一轮的产业升级的实施,国家以及社会层面对于创新人才的需求量与日俱增,各高校先后开展各项“新工科”研究与实践活动,旨在根据国家实际的发展需求来创新教育理念,促进学生创新能力的培养。该课题围绕“新工科”背景下学生创新能力的培养,进行了广泛深入的调研。通过文献研究、案例分析和专家访谈,了解了目前高校创新能力的定义、主要内容等,并着力研究在“新工科”背景下科研育人引领学生创新能力培养所面临的挑战及需要健全的机制。

移动机器人导航路径的自主学习粒子群规划方法

为了减小移动机器人行驶路径长度,提出了基于自主学习粒子群算法的导航路径规划方法。以减小路径长度为目标建立了路径规划模型;为了防止机器人发生碰撞,给出了障碍物膨化处理方法。在粒子群算法中引入了由多种粒子学习策略组成的学习策略池,并给出了粒子对学习策略进行选择的自主学习策略,从而提出了具有较强进化能力的自主学习粒子群算法。经算法性能测试,自主学习粒子群算法的优化能力强于传统粒子群算法和文献[11]改进粒子群算法;将自主学习粒子群算法应用于简单场景和复杂场景的路径规划,该算法规划的路径均值和标准差均小于传统粒子群算法,验证了自主学习粒子群算法在机器人路径规划中的优越性。

基于低秩约束的CT重建算法

为提高图像重建质量,结合压缩感知理论,提出一种非局部的基于低秩约束的图像重建算法。采用Shepp-Logan头模以及真实脑部CT切片进行重建,以峰值信噪比作为重建图像质量评判标准,并与其他两种重建算法的重建结果比较。经过一定次数迭代后,基于该算法的重建图像结果更贴近原始图像,且收敛时间更早。实验结果表明,在重建低剂量CT图像上,提出的算法在重建质量和收敛速度上均优于对比算法。

对高校大学生开展应急救护培训的探索与思考

当今社会经济、科技高速发展,各种自然灾害、公共卫生、安全事件等突发事件频发。大学生处于青春活跃的年龄阶段,活动面广、意外伤害的发生率也较高。对高校大学生普及应急救护技能的培训是非常重要的,是减轻意外伤害、降低病死率和致残率最有效手段之一,也是非常必要和可行的。

基于计算机视觉的下肢运动检测系统设计

目的:设计基于计算机视觉和人体关键点检测神经网络模型的人体下肢运动检测系统,以非接触的方式实现三维空间中的人体下肢运动情况检测。方法:首先,搭建运动数据采集平台,获取人体下肢运动图像,并基于OpenPose神经网络模型提取每一帧图像中下肢关键点的二维图像坐标。其次,结合运动数据采集平台中的视觉传感器的位姿信息,基于计算机视觉算法解算关键点的空间坐标,解析三维空间中的下肢运动情况。最后,以骑行运动为例、以动作捕捉系统同时采集的运动数据为标准,分析该系统在不同运动速度时的数据解算情况。结果:骑行速度为0.8、1.3、2.1 m/s时,该系统解算的数据和动作捕捉系统获得的数据的皮尔逊相关系数分别为0.950、0.917、0.828,均在强相关范围内。结论:该系统解算的数据可反映下肢运动情况,对三维空间的下肢运动检测有一定效果。

联合图像配准的脑卒中病灶自动分割方法研究

针对目前慢性脑卒中的病灶分割准确性相对较低的问题,提出了一种联合深度图像配准的慢性脑卒中自动分割方法。采用深度拉普拉斯金字塔图像配准网络,在微分同胚映射的空间内以从粗到细的方式获得大脑分区,以得到病灶位置的解剖先验信息;将原始磁共振图像和配准阶段的分区结果联合,输入到加入了通道和空间注意力模块的U-Net进行病灶分割。在公开的数据集ATLAS上进行测试表明,提出的方法有效提高了慢性脑卒中病灶分割的准确性,比经典的2D U-Net提升了4.4百分点,证明了基于深度图像配准的大脑分区先验可有效增强模型对病灶的分割性能,更好的组织分割能提高病灶分割准确性。

基于阻抗法的胃动力信息检测系统设计

临床将胃电信号作为胃动力紊乱诊断依据,但胃电信号并不完全对应于胃的活动,特别是胃的蠕动、胃的排空等机械活动。如果将与胃机械活动对应的胃阻抗信息也作为诊断依据之一,那就为建立新的、更准确的胃动力评价方法提供可能。本文基于阻抗法设计了一个新的获取胃动力信息的方法,不仅获得常规检测参数胃电,也通过小波变换技术分离出与胃电同步的胃阻抗信息,为临床胃动力学研究提供新途径。

植物miRNAs前体的生物信息分析

miRNAs前体(pre-miRNAs)是产生成熟miRNAs的基因表达产物,能形成较为稳定的发卡环结构,具有较低的最小折叠自由能(minimal folding free energy,MFE)。在对植物pre-miRNAs长度、不同碱基含量、MFE、熵分析基础上,重点比较不同RNAs序列之间MFE与其长度的比值(MFEL)。结果表明MFEL是区分植物pre-miR-NAs的一个很有效的参数:pre-miRNAs的MFEL值平均为-45.98 kcal/mol,明显低于mRNAs(-23.08 kcal/mol),tRNAs(-22.13 kcal/mol)和rRNAs(-16.83 kcal/mol)。使用MFEL参数可提高预测植物miRNAs基因的效率。

电阻抗胃动力信息检测与处理方法

目的:从电-机复合系统的认识高度,研究采用生物电阻抗技术的无创胃动力测量和评价方法,研制专用实验检测系统。方法:采用生物电阻抗技术从体表进行无创胃动力检测,并与同步胃电相结合,研究食物消化过程中的电-机特性,包括节律、传导、胃排空过程以及其影响因素;运用小波变换分离、提取胃阻抗信号;通过能谱和频谱分析方法,根据主能量和支配频率将信号分类;设置并计算胃动力参数,包括节律、频率谱、功率谱、动态谱、主频变异系数FIC、主频下功率变异系数PIC等。结果:建立了生物电阻抗无创胃动力测量和评价方法,研制了专用实验检测系统。28例受试者在不同时段的胃动力对照实验结果表明,胃动力参数2～4cpm收缩节律比、2～4cpm功率比、主频变异系数FIC在下午时段比上午明显增加,但主频下功率变异系数PIC没有显著性变化;餐前、餐后胃动力对照实验结果表明,空腹时胃运动的节律比较紊乱,进食后节律性增加;药物对胃动力影响实验表明铝碳酸镁片的作用在于中和胃酸,多潘立酮片有促进胃动力的功效。结论:采用无创生物阻抗方法和同步胃电测量相结合的技术,可研究复杂的胃动力电-机过程,包括节律性、传导性、胃排空过程以及影响因素,可为胃动力测量和评价提供一种新的、有效的无创方法。

PAP1/METTL9基因在肺癌细胞中表达谱的生物信息学分析

目的研究PAP1/METTL9基因在肺癌细胞中的表达谱,进一步了解肺癌发病的分子机制。方法利用GeneSifter软件对人类正常的和永生的肺支气管表皮细胞的基因芯片数据集进行分析,并结合GO工具和KEGG通路分析其生物学意义。方法筛选出22个与PAP1/METTL9表达相关的基因,涉及到细胞分裂、蛋白质合成、免疫反应等多种生物学过程。结论 PAP1/METTL9基因在肺癌细胞中有特异性表达,可作为肺癌基因诊断与基因治疗新的候选基因。

功能性消化不良胃动力信息检测与评价

目的研究功能性消化不良患者胃动力系统的电过程和机械过程。方法根据临床标准筛选15例功能性消化不良患者,从体表提取生物阻抗胃动力信号和胃电信号,并利用小波变换将阻抗胃动力信号从呼吸和血流等生物阻抗信号中分离出来。通过能谱和频谱分析方法,以及主能量和支配频率等将信号进行分类。结果接受药物治疗1周后,15例FD患者主述其症状还没有明显缓解或者消除,但此时提取的胃电参数与治疗前相比大都有显著性改变,而来源于阻抗信号的胃动力参数没有显著性变化。结论阻抗胃动力参数反映胃的运动过程和效果,与同步胃电的结合将为FD和胃动力功能研究提供一种新的无创检测和评价方法。

转甲状腺素蛋白抑制β淀粉样蛋白聚集的分子机制研究

目的转甲状腺素蛋白(transthyretin,TTR)对阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)具有神经保护作用,这种保护作用表现在TTR能抑制β淀粉样蛋白(amyloid beta protein,Aβ)的病理性聚集。本工作将从分子层面上探究TTR与Aβ的作用机制,揭示TTR对AD的神经保护作用。方法蛋白质-蛋白质对接用于探究不同结构形式的TTR与Aβ的作用模式,并运用分子动力学模拟方法来探究二者相互作用的动态过程。结果TTR四聚体及单体均能与Aβ单体作用,TTR四聚体的甲状腺素结合通道是Aβ单体的主要结合部位。此外,TTR四聚体的EF螺旋、EF loop同样能够结合Aβ单体。当TTR四聚体解离后,TTR单体的内部片层疏水部位暴露,该部位对Aβ单体具有较强的亲和力。TTR与Aβ聚集体作用,由于TTR单体与Aβ聚集体均为富含β折叠的结构,使得二者能够共聚集形成聚合度更高的聚集体,从而降低Aβ聚集体的细胞毒性。结论TTR四聚体和单体通过“扣押”Aβ单体来抑制Aβ的聚集,TTR单体与Aβ聚集体形成高聚合度复合物来降低Aβ聚集体的细胞毒性。本工作为基于TTR神经保护作用的抗AD药物设计和发现提供了重要的理论依据。

志愿服务活动在提升大学生思想道德素质方面的研究

志愿服务活动是大学生思想素质教育的有效载体,是对大学生思想道德素质教育的重要补充。只有认识和了解志愿服务活动在提升大学生思想道德素质中起到的现实意义,才能从根本上加强大学生思想道德建设。文章旨在对志愿服务活动提升大学生思想道德素质的现实意义进行研究,以对志愿服务活动建设提供思考建议。

视听工作记忆的相位同步与跨频耦合研究

为了深入了解视听工作记忆中的神经机制和节律耦合规律,采集了视听工作记忆任务脑电数据,通过时频分析确定关键节律及核心电极,并使用多变量模式分析确定关键时间段。theta相位同步在记忆呈现期至关重要,其中额颞叶同步参与听觉记忆,额顶叶同步参与视觉记忆,而theta和alpha的跨频耦合只在特定记忆模态的相关脑区有显著增强。工作记忆任务相关脑区通过远端theta同步协调中央执行功能,alpha同步协调记忆存储缓冲功能,theta-alpha耦合整合不同模态功能间的信息,揭示了视听模态工作记忆的部分神经机制。

大学生带薪实习应解决的问题及对策

大学生带薪实习已成为推进大学生社会实践教育、提升大学生参与社会实践能力,为用人单位发现与培养人才提供重要渠道和平台的一项重要活动。通过近几年的实践探索,这一活动在促进大学生进一步了解社会认识国情、增长才干奉献社会、锻炼毅力培养品格等方面发挥了积极作用,但仍存在一些制约活动开展、限制活动效果的问题,如:重要性认识不充分,举措少经费投入不足;岗位类别单一,难以有效提升学生社会实践能力;过程管理缺位,学生在岗实习缺乏有效指导等。因此,要进一步提高认识,加强投入,保障带薪实习的有效开展;创新举措,增加更多的岗位接纳带薪实习的学生;统筹实习岗位,加强学校与用人单位的有效沟通;提高校内指导教师的专业素质,加强实习指导。