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1設(shè)計(jì)較為完整的生物材料課程知識(shí)體系
生物材料是一門(mén)分量較重的專(zhuān)業(yè)課程,主要通過(guò)學(xué)習(xí)生物醫(yī)用金屬材料、陶瓷材料與高分子材料的組成結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性能以及生物相容性評(píng)價(jià)等,使學(xué)生對(duì)現(xiàn)代生物材料的基本原理、應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)形成較為全面的認(rèn)識(shí)。通過(guò)借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)教材可以發(fā)現(xiàn),較為完整的生物材料課程知識(shí)體系一般包括材料學(xué)與生物學(xué)層面的內(nèi)容[3]。其中從材料學(xué)角度出發(fā),生物材料課程需要講授的內(nèi)容有生物材料的類(lèi)型、性質(zhì)、化學(xué)結(jié)構(gòu)、物理性能、力學(xué)性能、降解、加工工藝、表面特性等。這些將為學(xué)生們打造良好的材料學(xué)基礎(chǔ)。從生物學(xué)層面來(lái)看,生物材料課程需要講授的內(nèi)容有蛋白質(zhì)、細(xì)胞與生物材料的相互作用、生物材料植入體引起的人體急性炎癥、血栓、免疫反應(yīng)、感染、腫瘤和鈣化反應(yīng)等。特別對(duì)于傳統(tǒng)的以?xún)x器電子學(xué)為主要專(zhuān)業(yè)課的BME學(xué)生,由于較少接觸化學(xué)、醫(yī)學(xué)等基礎(chǔ)課程,可在生物材料課程里增授一些大學(xué)化學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)免疫學(xué)等有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí),以幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)生物材料的基本知識(shí)。構(gòu)建完整的生物材料課程知識(shí)體系具有重要意義,能讓BME專(zhuān)業(yè)學(xué)生報(bào)考國(guó)內(nèi)外生物材料學(xué)方向的研究生時(shí)擁有更多的選擇空間。
2適當(dāng)引入雙語(yǔ)教學(xué)環(huán)節(jié)
目前教育部鼓勵(lì)在大學(xué)課堂積極開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生能夠熟練運(yùn)用外語(yǔ)從事專(zhuān)業(yè)工作、學(xué)術(shù)交流的能力。適當(dāng)引入雙語(yǔ)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)于正處生命科學(xué)前沿領(lǐng)域研究熱點(diǎn)中的生物材料學(xué)意義更為重大。這不僅能及時(shí)向?qū)W生們介紹最新的研究進(jìn)展,還能幫助學(xué)生們掌握生物材料的專(zhuān)業(yè)詞匯。這有利于學(xué)生們獨(dú)立閱讀外文資料或文獻(xiàn),從而在潛移默化中鍛煉出獨(dú)立思考、探究的能力。這些是未來(lái)高素質(zhì)復(fù)合型人才區(qū)別于普通人才的基本標(biāo)志。當(dāng)然,適當(dāng)引入雙語(yǔ)教學(xué)環(huán)節(jié)也對(duì)授課教師也提出了更高的要求。筆者認(rèn)為高水平的課堂不僅能熏陶出高素質(zhì)的人才,還能更快地提升教師自身的授課、科研水平。
3增加實(shí)踐學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)
[關(guān)鍵詞] 生物醫(yī)學(xué)工程;生物化學(xué);教學(xué)改革
[中圖分類(lèi)號(hào)] R313 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B [文章編號(hào)]1674-4721(2010)05(c)-120-02
生物醫(yī)學(xué)工程是典型的理工類(lèi)學(xué)科和生物醫(yī)學(xué)學(xué)科交叉、結(jié)合、融合的邊緣學(xué)科,并無(wú)自己獨(dú)立的基礎(chǔ)理論與知識(shí)體系,對(duì)相應(yīng)學(xué)科有較大依賴(lài)性[1]。同時(shí),生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)的研發(fā)性質(zhì)較強(qiáng),要求培養(yǎng)的學(xué)生必須具有扎實(shí)、廣泛的基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)課程知識(shí),以及一定的創(chuàng)新能力與科研思維。目前我國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程的本科專(zhuān)業(yè)設(shè)置主要集中在信息技術(shù)類(lèi),而在生物材料、生物技術(shù)等方向上缺乏相應(yīng)的人才培養(yǎng),這樣的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)導(dǎo)致學(xué)生重視電子、計(jì)算機(jī)與機(jī)械制造課程,而輕視醫(yī)學(xué)相關(guān)學(xué)科,如生物化學(xué),學(xué)生不能將該學(xué)科內(nèi)容與職業(yè)生涯相聯(lián)系,難以理解學(xué)習(xí)生物化學(xué)的重要性。加上生物化學(xué)本身具有抽象、繁雜等特點(diǎn),學(xué)生在學(xué)習(xí)中容易出現(xiàn)畏難厭學(xué)情緒,學(xué)習(xí)效果不佳。針對(duì)在該專(zhuān)業(yè)生物化學(xué)教學(xué)中遇到的問(wèn)題,筆者談幾點(diǎn)自己的體會(huì)和看法。
1 生物醫(yī)學(xué)工程的生物化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀
生物化學(xué)相對(duì)于其他基礎(chǔ)學(xué)科具有抽象難懂、內(nèi)容繁雜等特點(diǎn),是醫(yī)學(xué)院學(xué)生感覺(jué)最難的課程之一。尤其是對(duì)于生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè),缺乏一部為該專(zhuān)業(yè)量身打造的教材,內(nèi)容多與課時(shí)少的矛盾極為突出。就本校而言,該專(zhuān)業(yè)的生物化學(xué)理論學(xué)時(shí)數(shù)僅為40學(xué)時(shí),而使用的教材為劉新光主編、科學(xué)出版社出版的《生物化學(xué)(案例版)》,該書(shū)系統(tǒng)全面完整,但課時(shí)數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,如果按照一般醫(yī)學(xué)本科教學(xué)大綱進(jìn)行講授,學(xué)生感覺(jué)難以消化,對(duì)生物化學(xué)課程的畏難情緒和抵觸情緒增加。其次,教學(xué)模式單一,以教師為課堂的絕對(duì)主體,進(jìn)行傳統(tǒng)填鴨式教學(xué),學(xué)生缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣,容易疲勞。第三,考查形式單一,僅對(duì)書(shū)本知識(shí)進(jìn)行閉卷考試的單一評(píng)價(jià)考核體系,既不能反映學(xué)生的綜合素質(zhì),也難以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,容易使學(xué)生投機(jī)取巧,僅關(guān)注考點(diǎn),而忽視對(duì)學(xué)科知識(shí)的整體把握。
2 改革教學(xué)內(nèi)容和考試形式,雙管齊下提升教學(xué)效果
2.1 精選教學(xué)內(nèi)容,因材施教
根據(jù)專(zhuān)業(yè)需要適當(dāng)刪減生物化學(xué)教材內(nèi)容,調(diào)整重、難點(diǎn),將教學(xué)內(nèi)容精簡(jiǎn)為基本原理,并更新補(bǔ)充學(xué)科發(fā)展的前沿理論和技術(shù)。世界醫(yī)學(xué)教育會(huì)議發(fā)表的《愛(ài)丁堡宣言》在談到醫(yī)學(xué)院校需要改進(jìn)教學(xué)法時(shí)指出:“把現(xiàn)在廣為采用的被動(dòng)學(xué)習(xí)方法改變?yōu)楦又鲃?dòng)的學(xué)習(xí),包括自我指導(dǎo)的獨(dú)立學(xué)習(xí)以及導(dǎo)師輔導(dǎo)等方法,以保證終身連續(xù)的學(xué)習(xí)[2]。”在講授過(guò)程中除了講授知識(shí)點(diǎn),更應(yīng)強(qiáng)化學(xué)習(xí)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)層次和邏輯聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)梳理教材,增強(qiáng)其自學(xué)能力。例如在開(kāi)篇即告訴學(xué)生全書(shū)總的來(lái)講可分為三大部分[3],第一部分即生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能,生物化學(xué)也稱(chēng)為生命的化學(xué),那么這些化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)必然包括各種生物大分子,因此這部分將重點(diǎn)講授生物大分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生理功能及基本理化性質(zhì)與應(yīng)用;第二部分為物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié),使學(xué)生重點(diǎn)掌握各類(lèi)物質(zhì)代謝的基本反應(yīng)途徑,主要調(diào)節(jié)環(huán)節(jié),重要生理意義,各種物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系以及代謝異常與疾病之間的關(guān)系等;對(duì)第一、二部分,強(qiáng)調(diào)生物化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),不求過(guò)深、過(guò)難,抓住主線、框架和基礎(chǔ)知識(shí),按層次展開(kāi),既可以在有限的課時(shí)數(shù)中從容的執(zhí)行教學(xué)進(jìn)度,又培養(yǎng)了學(xué)生抓結(jié)構(gòu)體系的學(xué)習(xí)方法。第三部分即基因信息的傳遞,以及基于基因信息傳遞的基本原理而發(fā)展起來(lái)的基因工程技術(shù),針對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),第三部分將比其他專(zhuān)業(yè)講授更為詳細(xì)。而細(xì)胞信息傳遞、肝臟生物化學(xué)與血液生物化學(xué)等專(zhuān)題部分則刪除不講。
2.2補(bǔ)充課外閱讀,培養(yǎng)學(xué)生興趣
“興趣是最好的老師”,對(duì)于生物化學(xué)這門(mén)枯燥繁雜的課程,尤其需要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為了兼顧有限的課時(shí)數(shù),由教師選擇合適的課外閱讀材料,打印并發(fā)放給學(xué)生,要求課外閱讀,并在下一次課上進(jìn)行討論。如瘋牛病,從熱帶叢林食人部落的“庫(kù)魯病”,羊瘙癢癥,克雅氏病,到對(duì)于瘋牛病疾病本質(zhì)的認(rèn)識(shí),長(zhǎng)達(dá)100多年的研究歷程,又或者如諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)吖适?重大理論的研究思路和創(chuàng)立歷程,這既能引起同學(xué)們的興趣,初窺神秘的科研世界,也在無(wú)形中培養(yǎng)了他們嚴(yán)密求證的科學(xué)精神。另一方面,生物化學(xué)作為生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一,自20世紀(jì)50年代以來(lái),得到快速迅猛的發(fā)展,而生物醫(yī)學(xué)工程本身就是生命科學(xué)高度發(fā)展、多學(xué)科交叉融合而催生的一門(mén)新興學(xué)科,因此在對(duì)該專(zhuān)業(yè)的學(xué)生授課時(shí)可適當(dāng)介紹生命科學(xué)的前沿,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)追蹤最新進(jìn)展的學(xué)習(xí)意愿。
2.3考核形式多樣化,利用分?jǐn)?shù)的杠桿調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
將課程的考核評(píng)價(jià)體系拆分,將傳統(tǒng)的閉卷考試方式與試驗(yàn)成績(jī)、論文報(bào)告相結(jié)合,考核形式更為豐富合理。課程的考核評(píng)價(jià)體系分為平時(shí)成績(jī)和期末考試兩個(gè)部分,書(shū)本知識(shí)采用傳統(tǒng)的閉卷考試方式,占70%;而平時(shí)成績(jī)又分為試驗(yàn)成績(jī)與論文報(bào)告,共占30%。為了檢驗(yàn)學(xué)生課外閱讀的效果,增加了論文報(bào)告這一考核內(nèi)容,論文報(bào)告要求學(xué)生利用圖書(shū)館和互聯(lián)網(wǎng)對(duì)某一種現(xiàn)代生物化學(xué)與分子生物學(xué)技術(shù)或者熱點(diǎn)方向的研究進(jìn)展作一綜述,以論文形式提交,對(duì)寫(xiě)作優(yōu)秀者加分,還可幫助修改和鼓勵(lì)發(fā)表。通過(guò)考核評(píng)價(jià)體系的改革,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,促使學(xué)生學(xué)會(huì)通過(guò)各種途徑查閱資料,敏銳把握學(xué)科動(dòng)態(tài),獲取和分析信息,培養(yǎng)初步的科研思維和論文寫(xiě)作能力,并且這種考試方式能更真實(shí)的反映學(xué)生的綜合素質(zhì)。
在嘗試進(jìn)行以上教學(xué)改革時(shí),還應(yīng)注意3方面問(wèn)題:第一,在教材的把握上,如何既保留生物化學(xué)的學(xué)科特色與要求,授予足夠的基礎(chǔ)知識(shí),又因材施教、合理的刪減教材內(nèi)容,處理好重、難點(diǎn)。第二,在引入課外閱讀和論文寫(xiě)作上,如何循序漸進(jìn)的選擇材料和內(nèi)容,逐步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科技論文的閱讀理解和寫(xiě)作能力,不至于使學(xué)生被畏難情緒打擊,產(chǎn)生厭學(xué)情緒。第三,應(yīng)當(dāng)建立反饋機(jī)制,通過(guò)發(fā)放學(xué)生調(diào)查問(wèn)卷,適時(shí)把握學(xué)生訴求,及時(shí)了解學(xué)生感興趣的問(wèn)題、內(nèi)容或者學(xué)習(xí)中的難題,便于客觀評(píng)價(jià)和改進(jìn)教學(xué)方式。
總之,隨著學(xué)科的發(fā)展和社會(huì)需求的變化,針對(duì)不同學(xué)生特點(diǎn),生物化學(xué)的教學(xué)工作必須做出相應(yīng)的調(diào)整,更新教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化教學(xué)方法,改革培養(yǎng)模式,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,拓展眼界,開(kāi)闊思路,激發(fā)其科研興趣,培養(yǎng)其科學(xué)思維和創(chuàng)新能力,為今后的工作或進(jìn)一步深造打下一定的基礎(chǔ)。
[參考文獻(xiàn)]
[1]馮圣平, 秦斌,袁力.生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)高等教育的內(nèi)涵探討與實(shí)踐[J].醫(yī)學(xué)教育探索,2004,24(3): 21-23.
[2]劉秉勛.愛(ài)丁堡宣言[J].醫(yī)學(xué)教育,1990,10(5):1.
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容上,從專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā),全面修訂了實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)知識(shí)結(jié)構(gòu),形成梯次的教學(xué)內(nèi)容體系,即基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)總學(xué)時(shí)保持不變的前提下,減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,增加了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,并且注重實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目課程內(nèi)綜合更新、課程間重組以及跨學(xué)科交叉融合,尤其重視醫(yī)學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)綜合運(yùn)用能力和研究創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。近兩年,面向本院生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)本科生所開(kāi)設(shè)的數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及學(xué)時(shí)分配如表1所示。從表1可知:實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目從12個(gè)減少到9個(gè),但是總學(xué)時(shí)保持未變;從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置來(lái)看,實(shí)驗(yàn)難度成梯度;實(shí)驗(yàn)類(lèi)型分為基礎(chǔ)驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性和綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)性三種。純粹的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)只有2個(gè),分別為實(shí)驗(yàn)一邏輯門(mén)測(cè)試和實(shí)驗(yàn)四觸發(fā)器功能測(cè)試。實(shí)驗(yàn)一為第一次實(shí)驗(yàn)課,先要教會(huì)學(xué)生使用實(shí)驗(yàn)箱和認(rèn)識(shí)芯片實(shí)物,向?qū)W生傳授實(shí)驗(yàn)技巧,所需時(shí)間較多,因此設(shè)置的內(nèi)容稍簡(jiǎn)單,讓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程既順利又充實(shí)而有成就感,從而激起學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。實(shí)驗(yàn)五分為兩個(gè)部分:先驗(yàn)證計(jì)數(shù)器及寄存器邏輯功能,隨后重點(diǎn)完成常用計(jì)數(shù)器芯片74LS161和寄存器芯片74LS194的擴(kuò)展應(yīng)用設(shè)計(jì),如果只是單純的芯片功能測(cè)試,就缺乏應(yīng)用訓(xùn)練,不利于后面相關(guān)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展。實(shí)驗(yàn)二和實(shí)驗(yàn)三為組合邏輯電路設(shè)計(jì),分為小規(guī)模和中規(guī)模,內(nèi)容上不重復(fù),電路的實(shí)現(xiàn)從采用邏輯門(mén)升級(jí)到采用中規(guī)模集成芯片。實(shí)驗(yàn)六為經(jīng)典的時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì),考慮到難度稍難及根據(jù)往屆實(shí)驗(yàn)情況,將其學(xué)時(shí)調(diào)為3學(xué)時(shí),通過(guò)該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,學(xué)生對(duì)時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)流程、動(dòng)作特點(diǎn)及測(cè)試方式有了更深刻的理解。實(shí)驗(yàn)七為綜合性實(shí)驗(yàn),主要進(jìn)行綜合實(shí)踐訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。時(shí)鐘脈沖信號(hào)在數(shù)字電路的工作中起控制作用,因此,特設(shè)置了一個(gè)采用經(jīng)典的模數(shù)綜合器件555定時(shí)器來(lái)構(gòu)建簡(jiǎn)易時(shí)鐘脈沖信號(hào)源的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。前八個(gè)實(shí)驗(yàn)基本涵蓋了數(shù)字電路理論內(nèi)容,且按照理論課章節(jié)順序來(lái)設(shè)置。在實(shí)驗(yàn)課程的最后,為了綜合考查學(xué)生知識(shí)運(yùn)用、創(chuàng)新、動(dòng)手操作及團(tuán)隊(duì)合作能力,特設(shè)置了一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如《交通燈控制電路設(shè)計(jì)》。該設(shè)計(jì)任務(wù)涉及到多個(gè)功能模塊,由于電路較復(fù)雜,設(shè)定學(xué)時(shí)為6學(xué)時(shí),需要學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn),作為實(shí)驗(yàn)課程考核部分之一。綜上,整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為四個(gè)階段:基礎(chǔ)訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)階段、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)階段、綜合應(yīng)用訓(xùn)練階段和系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)階段。使學(xué)生從基本的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件的使用、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、知識(shí)的綜合運(yùn)用、電路設(shè)計(jì)調(diào)試到實(shí)踐創(chuàng)新能力都得到了訓(xùn)練。
2實(shí)驗(yàn)方式方法改革
在學(xué)生掌握了常用的實(shí)驗(yàn)儀器如數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱、萬(wàn)用表、信號(hào)發(fā)生器等的使用方法,熟識(shí)了常用的集成電路芯片的基礎(chǔ)上,結(jié)合各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的要求及特點(diǎn),采用多種實(shí)驗(yàn)方式來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)可只用數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱來(lái)實(shí)現(xiàn),多個(gè)芯片同時(shí)在實(shí)驗(yàn)箱上連接,連線方便,費(fèi)時(shí)較短,一次實(shí)驗(yàn)課中可以完成多個(gè)任務(wù)。較簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)采用分立元件連接來(lái)構(gòu)建電路,既可以鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力,又可以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)由于難度最高,可讓學(xué)生用軟件仿真出電路原理圖,然后制作PCB板,實(shí)現(xiàn)電路實(shí)物。課程開(kāi)始時(shí)教師講授的時(shí)間不易超過(guò)15min,主要幫助學(xué)生完成對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解,思路的建立。實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)電路的搭建及問(wèn)題的排解,要有學(xué)生自主完成。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中,教師和學(xué)生各自的定位要準(zhǔn)確,教師主指導(dǎo),注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。在整堂實(shí)驗(yàn)課中,要讓學(xué)生體現(xiàn)主動(dòng)性,感受到“做中學(xué)”的樂(lè)趣。由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大部分為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),如果純粹依賴(lài)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行教學(xué),較難達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生電路設(shè)計(jì)能力的目的。因此在現(xiàn)階段,采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法來(lái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué),具體做法為:開(kāi)學(xué)初把數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以電子文檔的形式發(fā)送給學(xué)生,每個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)只提供設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)要求和可供參考使用的芯片種類(lèi),設(shè)計(jì)方案和電路原理圖由學(xué)生自主完成。這樣既可以改善學(xué)生的懶惰思想,又可以實(shí)現(xiàn)課前預(yù)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生查閱參考文獻(xiàn)的和初步設(shè)計(jì)的能力。對(duì)于學(xué)時(shí)較長(zhǎng)和難度較大的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,2~3名學(xué)生可組成小團(tuán)隊(duì),團(tuán)隊(duì)成員在參閱大量參考文獻(xiàn)后進(jìn)行小組討論,多次討論后確定設(shè)計(jì)方案。在電路構(gòu)建及測(cè)試過(guò)程中,每個(gè)成員都必須積極參與,教師也給予一些必要性的指導(dǎo)。經(jīng)過(guò)兩年的實(shí)踐發(fā)現(xiàn),該實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法有效增強(qiáng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題能力、自我管理能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力。每次實(shí)驗(yàn)完成之后,學(xué)生不僅對(duì)相關(guān)知識(shí)有了更深刻的理解,也獲得了滿足感,極大提高了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的興趣。
3實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理改革
對(duì)于任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,都允許并鼓勵(lì)學(xué)生之間相互交流,教師作為引導(dǎo)者雖不過(guò)多干預(yù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,但是也積極關(guān)注他們的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度,認(rèn)真聆聽(tīng)他們的實(shí)驗(yàn)想法,適時(shí)給出建議,甚至和學(xué)生進(jìn)行熱烈討論,幫助他們構(gòu)建更正確的實(shí)驗(yàn)方案。當(dāng)學(xué)生搭建的電路不能正常工作時(shí),不過(guò)多責(zé)備,反而是啟發(fā)他們自己尋找問(wèn)題的所在,鼓勵(lì)學(xué)生多思路分析問(wèn)題。因此,實(shí)驗(yàn)室的氛圍既嚴(yán)謹(jǐn)又活躍,絕大部分學(xué)生都非常專(zhuān)注的投入到實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)效果理想率可達(dá)到95%以上,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)抄襲的現(xiàn)象非常少。
4實(shí)驗(yàn)考核方式改革
很多學(xué)生不重視數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的原因之一就是其考核方式不太合理,實(shí)驗(yàn)成績(jī)要么只占數(shù)字電路課程成績(jī)的百分之二十,要么只由實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績(jī)和平時(shí)考勤成績(jī)組成,導(dǎo)致有些學(xué)生認(rèn)為只要期末考試卷面成績(jī)高就行,實(shí)驗(yàn)做不做問(wèn)題不大,有些學(xué)生雖然每次實(shí)驗(yàn)都出勤,但是在實(shí)驗(yàn)室并不認(rèn)真做實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲他人。基于這些現(xiàn)象,近兩年本院生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)展的數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)考核方式做了如下改革。
(1)電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)單獨(dú)為一門(mén)課程。該課程成績(jī)中模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)成績(jī)占50%,數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)成績(jī)占50%。就數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)成績(jī)而言,平時(shí)出勤率僅占10%,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)占40%,系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)占30%,實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)占20%。因此,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ψ畲蟪潭壬蠜Q定了其課程成績(jī)。這就使得絕大部分學(xué)生能以正確、積極的態(tài)度來(lái)對(duì)待實(shí)驗(yàn)課程,并盡量通過(guò)自主努力完成實(shí)驗(yàn)。
(2)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目考核時(shí),分模塊考核。比如在《交通燈控制電路設(shè)計(jì)》實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中,總分100分,完成時(shí)鐘信號(hào)源電路模塊,得10分;完成定時(shí)器模塊,得25分;完成控制器模塊,得40分;完成譯碼驅(qū)動(dòng)器模塊,得15分;設(shè)計(jì)方案闡述和回答教師提問(wèn)部分完成,得10分。這樣不僅避免由于電路硬件原因?qū)е码娐废到y(tǒng)最終實(shí)驗(yàn)效果不理想而得零分,打擊學(xué)生信心的情況出現(xiàn),又可以讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能逐級(jí)測(cè)試電路,保證最后的電路系統(tǒng)效果理想,且對(duì)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和答辯能力進(jìn)行了培養(yǎng)。
5結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞 生物醫(yī)學(xué)工程;專(zhuān)業(yè)英語(yǔ);教學(xué)改革
中圖分類(lèi)號(hào):H319.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1671-489X(2012)18-0077-02
生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)是高校生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)普遍開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)課程之一,課程內(nèi)容包括本專(zhuān)業(yè)知識(shí)和英語(yǔ)知識(shí),與學(xué)生在大一大二時(shí)上的大學(xué)英語(yǔ)課有所不同。筆者根據(jù)近年在河南科技大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)與工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)課中的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合大多數(shù)學(xué)生的反饋,總結(jié)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)課程教學(xué)過(guò)程中的缺點(diǎn)與不足,并在教材編寫(xiě)、教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方法和技巧等方面提出改革措施。
1 教學(xué)中存在的問(wèn)題
1.1 教材老化
河南科技大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)與工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)一直使用幾年前的自編教材,教材內(nèi)容單調(diào),沒(méi)有系統(tǒng)性。生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的發(fā)展日新月異,教材無(wú)法緊跟時(shí)代,顯得有些老化,需要選擇更合適的教材。但目前生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)缺乏統(tǒng)一的教材,難以滿足教學(xué)要求,更達(dá)不到培養(yǎng)既通外語(yǔ)又懂專(zhuān)業(yè)的復(fù)合型人才的要求[1]。
1.2 教學(xué)方式落后
目前高校對(duì)專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)的教學(xué)并沒(méi)有足夠的重視,教學(xué)方式大部分仍然是傳統(tǒng)的板書(shū),而生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)的特點(diǎn)是醫(yī)學(xué)名詞多,合成詞多,單詞長(zhǎng),拼寫(xiě)難,長(zhǎng)句較多,但句子結(jié)構(gòu)并不難,語(yǔ)法較簡(jiǎn)單。以板書(shū)的方式教學(xué),形式單一,實(shí)際講授內(nèi)容較少,學(xué)生感覺(jué)枯燥而且難學(xué),普遍不感興趣,因此急需改革教學(xué)方法,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。
1.3 考核方式單一
專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)期末考核往往是由任課教師從教材或其他英語(yǔ)文獻(xiàn)中摘取幾段讓學(xué)生翻譯成漢語(yǔ),這種考核方式太單一,與一般的英語(yǔ)考試也有所區(qū)別,而且與學(xué)生聽(tīng)說(shuō)讀寫(xiě)的英語(yǔ)綜合能力考核的要求相差甚遠(yuǎn)。
2 教學(xué)改革的3個(gè)方面
針對(duì)以上教學(xué)中存在的問(wèn)題,結(jié)合學(xué)院的實(shí)際,在生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)課程的教學(xué)改革中應(yīng)明確:以提高學(xué)生專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)水平為目標(biāo),重新編寫(xiě)教材,改革教學(xué)方法,引入多媒體教學(xué),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并改革課程考試方法,真正考察學(xué)生對(duì)課程掌握情況及英語(yǔ)水平的進(jìn)步程度。
2.1 重新編寫(xiě)教材
針對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)已學(xué)完公共英語(yǔ)的大三學(xué)生重新編寫(xiě)一本專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)教材。生物醫(yī)學(xué)工程是運(yùn)用工程技術(shù)手段解決生物學(xué)及醫(yī)學(xué)上的問(wèn)題,保障人類(lèi)健康,為疾病的預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)服務(wù)的一門(mén)交叉學(xué)科,內(nèi)容廣泛,因此在選材時(shí)要充分考慮專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域最新的發(fā)展方向,系統(tǒng)規(guī)劃,利用各種資源開(kāi)發(fā)教材,確保章節(jié)、單元內(nèi)容適應(yīng)專(zhuān)業(yè)課的教學(xué)需求。所編教材共有6個(gè)單元的內(nèi)容:第一單元是生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)簡(jiǎn)介,包括專(zhuān)業(yè)發(fā)展歷史及現(xiàn)狀、具體涉及的領(lǐng)域及生物醫(yī)學(xué)工程師的具體工作;第二單元是常用生物醫(yī)學(xué)儀器的介紹;第三單元是醫(yī)學(xué)影像學(xué)的各種方法、目前醫(yī)院及科研中常見(jiàn)的各種影像儀器的原理與使用等;第四單元是醫(yī)院管理,主要介紹醫(yī)院管理系統(tǒng)HIS及其下屬的各個(gè)小系統(tǒng),以PACS為重點(diǎn)進(jìn)行分析;第五單元是生物材料和組織工程;第六單元是康復(fù)工程和生物力學(xué)。
2.2 使用多媒體教學(xué)方式
專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)課程使用板書(shū)的教學(xué)方式會(huì)因?yàn)闀?shū)寫(xiě)板書(shū)而浪費(fèi)很多時(shí)間,課堂教學(xué)效果也不是很好。而采用多媒體教學(xué),教師可以充分地利用課堂時(shí)間為學(xué)生講解課文中的生詞、長(zhǎng)句,通過(guò)多媒體教學(xué)軟件的演示,將語(yǔ)言、文字、圖像等多種與課程內(nèi)容相關(guān)的信息顯示在屏幕上,使原本枯燥的內(nèi)容變得有聲有色,大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性,授課效率大有提高。比如較長(zhǎng)的專(zhuān)業(yè)詞匯,學(xué)生剛學(xué)時(shí)感到很吃力,教師可以通過(guò)多媒體教學(xué)聲音與動(dòng)畫(huà)結(jié)合的演示,將單詞的拼寫(xiě)以動(dòng)畫(huà)的形式在屏幕上演示,并在課件中加入單詞的讀音;而文中的長(zhǎng)句則可以用不同的顏色標(biāo)出句子的主干及關(guān)鍵詞,這樣加深學(xué)生對(duì)生詞和長(zhǎng)難句的理解和記憶,教學(xué)效果很好。
2.3 課程考核方法的改進(jìn)
盡管目前已有很多高校取消了英語(yǔ)四六級(jí)考試與畢業(yè)掛鉤的要求,但由于就業(yè)困難,許多大學(xué)生仍然十分重視四六級(jí)考試。因此,在專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)的課程考核當(dāng)中,可以考慮使用四六級(jí)考試的多樣化題型來(lái)考查專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)的內(nèi)容,而不僅僅像以前那樣簡(jiǎn)單地出一些翻譯題型。這樣不僅考核了專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)的學(xué)習(xí)情況,對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)也是一次四六級(jí)考試的實(shí)戰(zhàn)練習(xí),引起學(xué)生的重視,也提高了積極性。
3 總結(jié)
通過(guò)教學(xué)改革實(shí)踐,不僅能夠提高學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)課程的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,而且豐富了教學(xué)手段,優(yōu)化了課堂教學(xué)效果,使學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)不僅能夠?qū)W到英語(yǔ)知識(shí),也鞏固了專(zhuān)業(yè)知識(shí),提高知識(shí)應(yīng)用能力和英語(yǔ)聽(tīng)說(shuō)讀寫(xiě)能力。當(dāng)然改革是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,需要在教學(xué)過(guò)程中不斷完善,不斷積累經(jīng)驗(yàn),這樣才能真正達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:生物醫(yī)學(xué)工程;教育,醫(yī)學(xué),本科;學(xué)生,醫(yī)科;畢業(yè)設(shè)計(jì)
本科教育在高校教育中占據(jù)著極為重要的地位,本科生的培養(yǎng)質(zhì)量也能夠在一定程度上反映高校的綜合實(shí)力和辦學(xué)水平[1-2]。作為本科生培養(yǎng)過(guò)程中的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)日益受到高校管理者的重視。生物醫(yī)學(xué)工程是一門(mén)典型的交叉學(xué)科,旨在結(jié)合理工科的知識(shí)與技能以解決醫(yī)學(xué)中存在的問(wèn)題。第三軍醫(yī)大學(xué)于2007年成立了生物醫(yī)學(xué)工程系,由于受到軍隊(duì)院校招生政策的限制,目前每年的本科生招生數(shù)量較少。根據(jù)生物醫(yī)學(xué)工程的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)及結(jié)合學(xué)校的軍事特色,提出了一系列措施解決本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題,切實(shí)保證本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,以提升軍醫(yī)大學(xué)教育的水平。
1本校生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題
本校生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的本科生,雖然數(shù)量較少,但生源質(zhì)量普遍較高。從2012級(jí)本科生開(kāi)始,該專(zhuān)業(yè)由五年制改為四年制。學(xué)制的減少使得學(xué)生的課程安排更為緊密,同時(shí),也使得學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間大大縮短。此外,本校生物醫(yī)學(xué)工程系與重慶大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系進(jìn)行了聯(lián)合辦學(xué)[3],該專(zhuān)業(yè)的本科生需要在大三到重慶大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系進(jìn)行為期1年的學(xué)習(xí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)通常是安排在最后1個(gè)學(xué)期,經(jīng)過(guò)前面3年半的軍校學(xué)習(xí)與生活,學(xué)生各方面情況會(huì)發(fā)生一些變化,這些變化不僅表現(xiàn)在學(xué)習(xí)成績(jī)上的差距,還表現(xiàn)在對(duì)待學(xué)習(xí)的態(tài)度及為人處世等方面。這些變化會(huì)或多或少影響到最后的畢業(yè)設(shè)計(jì)。目前,該專(zhuān)業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)整體完成質(zhì)量較好,但仍存在部分不足,集中表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1.1學(xué)生對(duì)于畢業(yè)設(shè)計(jì)的態(tài)度不夠端正
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)通常僅僅被看作對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和知識(shí)運(yùn)用能力的一種檢驗(yàn),畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成質(zhì)量并不影響學(xué)生的畢業(yè)。由于缺乏一定的獎(jiǎng)懲機(jī)制,使得極個(gè)別學(xué)生對(duì)待畢業(yè)設(shè)計(jì)的態(tài)度不夠端正。此外,對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)重要性的認(rèn)識(shí)不足也會(huì)使得他們的態(tài)度不夠端正,態(tài)度不端正會(huì)使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中缺乏前進(jìn)動(dòng)力,從而導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成質(zhì)量不盡如人意,尤其對(duì)于學(xué)習(xí)成績(jī)不理想的學(xué)生,這種情況較為普遍。
1.2畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題不夠合理
部分學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題不夠合理,主要表現(xiàn)在選題過(guò)于簡(jiǎn)單與陳舊,缺乏一定的理論性和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,工作量也較小,容易完成;或選題雖然具有一定的理論與實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,但研究?jī)?nèi)容較多,有一定的難度,工作量較大,完成難度較大。以上問(wèn)題無(wú)論哪一方面均會(huì)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。此外,還有部分學(xué)生將選題完全寄托于指導(dǎo)教師,然而對(duì)于指定課題確并不感興趣,從而使得學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)上處于被動(dòng)。此外,部分學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題是由自己提出的,但導(dǎo)師未進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān),可行性論證不夠,致使最終的完成質(zhì)量不高。
1.3學(xué)生忙于畢業(yè)分配
學(xué)生通常是在本科階段的最后1個(gè)學(xué)期進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì),此時(shí)距離學(xué)生畢業(yè)僅僅4個(gè)月左右的時(shí)間,而真正用于畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間僅有3個(gè)月左右。由于是軍隊(duì)院校,生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)研究生錄取名額較少,很多學(xué)生即使非常優(yōu)秀也難以進(jìn)入研究生階段的學(xué)習(xí)。本科生畢業(yè)后將會(huì)統(tǒng)一參加學(xué)校的分配,很多畢業(yè)生可能被分配至條件相對(duì)艱苦的地方工作。由于分配單位的好壞并非依據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的成績(jī),因此,部分學(xué)生會(huì)將畢業(yè)設(shè)計(jì)的一部分時(shí)間用于聯(lián)系工作單位,這使得學(xué)生難以安心進(jìn)行課題研究,從而給畢業(yè)設(shè)計(jì)工作帶來(lái)一定的不利影響。
1.4學(xué)生存在一定的畏難情緒
軍醫(yī)大學(xué)畢竟是以醫(yī)學(xué)為主,生物醫(yī)學(xué)工程是軍醫(yī)大學(xué)少量涉及理工科背景的專(zhuān)業(yè)。然而,該專(zhuān)業(yè)的學(xué)生普遍對(duì)理工科知識(shí)有一定的畏難和抵觸情緒。生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)本質(zhì)上就是利用理工科的知識(shí)與方法解決醫(yī)學(xué)中的難題,屬于交叉學(xué)科,其目的是提高臨床疾病的診斷率。既然利用的是理工科的方法,不可避免地要涉及編程,而這一點(diǎn)對(duì)學(xué)生來(lái)講是一大考驗(yàn)。通過(guò)本科階段課程(尤其是實(shí)驗(yàn)課)的學(xué)習(xí),僅僅有極少數(shù)學(xué)生具備了一定的編程能力,大部分學(xué)生的編程能力仍然較差,對(duì)自己的編程能力沒(méi)有信心,甚至心中存在較大的恐懼和抵觸情緒,從而不敢面對(duì)和接觸需要編程的課題,總是擔(dān)心自己難以完成。因此,學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)的選擇上,更傾向于選擇那些無(wú)需編程的教研室,而那些需要學(xué)生編程的教研室鮮有人問(wèn)津,從而造成學(xué)生資源分配不均。
1.5指導(dǎo)教師投入精力稍顯欠缺
指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)不足也是導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量不高的一個(gè)重要原因。在很多指導(dǎo)教師眼中,研究生的畢業(yè)課題需要精心指導(dǎo)一番,而本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單,無(wú)需過(guò)多指導(dǎo)。此外,個(gè)別導(dǎo)師工作繁忙,這也是造成對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)不夠的原因之一。當(dāng)然,也存在個(gè)別學(xué)生性格極為內(nèi)向,不善言辭,總是埋頭做事,極少主動(dòng)與指導(dǎo)教師溝通。
2對(duì)提高本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的思考
針對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)的不足,提出了以下幾種措施。
2.1根據(jù)部隊(duì)的實(shí)際需求以及學(xué)生的能力與特長(zhǎng)進(jìn)行科學(xué)選題
本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)下學(xué)生、教師、學(xué)校和社會(huì)的需求進(jìn)行選題[4]。然而,軍醫(yī)大學(xué)的本科生都是軍人身份,畢業(yè)后需要分配到部隊(duì)單位任職。因此,在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的時(shí)候,無(wú)論是指導(dǎo)教師指定的課題或是學(xué)生自由選擇的課題,需要重點(diǎn)關(guān)注以下兩點(diǎn):選題必須具有一定的科學(xué)意義和鮮明的軍事特色,具備較強(qiáng)的軍事應(yīng)用價(jià)值[5];選題應(yīng)結(jié)合學(xué)生的興趣特長(zhǎng),盡可能為學(xué)生選取他們感興趣的課題,并能夠充分發(fā)揮他們的特長(zhǎng),這樣才有可能做出高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計(jì)。當(dāng)然,依托軍隊(duì)科研項(xiàng)目提升畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量也是一條行之有效的途徑[6]。最后,課題的研究?jī)?nèi)容要適量,工作量要在學(xué)生力所能及的范圍內(nèi)。
2.2充分發(fā)揮學(xué)校“本科生帶教”的優(yōu)勢(shì)
為了深入推進(jìn)學(xué)校創(chuàng)新教育改革,完善本科學(xué)生創(chuàng)新教育體系,充分彰顯學(xué)生主體和教員主導(dǎo)作用,構(gòu)建密切合作、教學(xué)相長(zhǎng)的師生關(guān)系,全面提高本科人才培養(yǎng)質(zhì)量,根據(jù)學(xué)員成長(zhǎng)成才規(guī)律,學(xué)校制定了“本科學(xué)生導(dǎo)師制管理辦法”。目前,國(guó)內(nèi)外的許多知名高校均建立了“本科生導(dǎo)師制”,并將其引入到本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中[7]。在學(xué)生本科入學(xué)的時(shí)候就為每一名學(xué)生選配一位帶教教師。理論上來(lái)講,本科生導(dǎo)師制與畢業(yè)設(shè)計(jì)沒(méi)有任何關(guān)系,學(xué)生并非一定要在帶教導(dǎo)師那里進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)。在學(xué)生即將進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計(jì)階段,仍然會(huì)讓學(xué)生重新選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)教師。目前,如果能夠?qū)⒈究粕鷮?dǎo)師制與學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合,即學(xué)生最終在帶教教師那里進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì),對(duì)學(xué)生和指導(dǎo)教師來(lái)講均是有利的。首先,經(jīng)過(guò)前面幾個(gè)學(xué)期的帶教指導(dǎo),學(xué)生和教師之間已經(jīng)非常熟悉,配合也會(huì)非常默契;其次,學(xué)生在前期的帶教過(guò)程中或多或少地已經(jīng)接觸到相關(guān)的課題工作,具備了一定的能力,如果在此基礎(chǔ)上進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題,能夠最大限度地發(fā)揮本科生導(dǎo)師制這項(xiàng)政策所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì),有利于學(xué)生做出高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計(jì)。
2.3為本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)提供良好的環(huán)境
學(xué)生選擇了指導(dǎo)教師后,一般要進(jìn)入指導(dǎo)教師所在的教研室進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì),成為教研室的一員,與學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的所有工作將由教研室負(fù)責(zé)。因此,教研室要為學(xué)生創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,盡力解決他們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的困難,讓學(xué)生感受到教研室這個(gè)大家庭的溫暖。要充分保證學(xué)生從事畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間,堅(jiān)決杜絕給學(xué)生安排與畢業(yè)設(shè)計(jì)無(wú)關(guān)的活動(dòng)。此外,要讓學(xué)生參與到教研室的各項(xiàng)活動(dòng)中來(lái),尤其是教研室的學(xué)術(shù)討論等,應(yīng)適當(dāng)安排本科生進(jìn)行匯報(bào),提高他們的語(yǔ)言表達(dá)能力。最后,學(xué)生也要嚴(yán)格按照教研室的各項(xiàng)規(guī)章制度要求自己,確保工作的正常進(jìn)行。
2.4強(qiáng)化指導(dǎo)教師在學(xué)生畢設(shè)過(guò)程中的指導(dǎo)作用
指導(dǎo)教師在學(xué)生整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)階段發(fā)揮著主導(dǎo)作用。首先,指導(dǎo)教師需要有較強(qiáng)的責(zé)任感。本著為學(xué)生負(fù)責(zé)的原則,為學(xué)生的選題進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān),確保選題的科學(xué)性與可操作性。其次,指導(dǎo)教師要定期查看學(xué)生的課題進(jìn)展情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題并加以糾正;指導(dǎo)教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和基本的科學(xué)素養(yǎng),尤其是在科學(xué)研究的規(guī)范性方面加以引導(dǎo),為今后的學(xué)習(xí)與工作打下良好的基礎(chǔ);指導(dǎo)教師要加強(qiáng)與學(xué)生的溝通,消除他們對(duì)于畢業(yè)設(shè)計(jì)的畏難情緒,增加完成課題研究的信心;指導(dǎo)教師應(yīng)關(guān)心學(xué)生的學(xué)習(xí)與生活,幫助解決其各方面的實(shí)際困難,做學(xué)生的良師益友;對(duì)于表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生,有能力的指導(dǎo)教師可以給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)與資助,從而激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)勁頭與熱情。此外,鑒于學(xué)生數(shù)量較少,為了保證學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,每位教師通常僅指導(dǎo)1名本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì),從而保證每位教師有充足的精力指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì),也能夠使得每名學(xué)生得到個(gè)性化的一對(duì)一指導(dǎo),在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中采用多種教學(xué)手段來(lái)提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力[8-9]。
2.5進(jìn)一步強(qiáng)化和完善畢業(yè)設(shè)計(jì)的規(guī)范和規(guī)章制度
畢業(yè)設(shè)計(jì)中的主要環(huán)節(jié)包括選題、中期檢查、答辯與成績(jī)?cè)u(píng)定等。對(duì)上述每一個(gè)環(huán)節(jié)均應(yīng)統(tǒng)一組織、嚴(yán)格把控,及早對(duì)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行反饋,確保最終的畢業(yè)設(shè)計(jì)完成質(zhì)量[10-11]。在成績(jī)?cè)u(píng)定上,要明確優(yōu)秀、良好、合格與不合格所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),確實(shí)為每一名學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)做出公平、公正的評(píng)價(jià)。建立畢業(yè)設(shè)計(jì)獎(jiǎng)懲機(jī)制,可以考慮將最終的畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)與學(xué)生的綜合評(píng)定掛鉤,能夠在一定程度上端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情和工作動(dòng)力。在各個(gè)環(huán)節(jié)上要加大對(duì)學(xué)生學(xué)術(shù)規(guī)范性的檢查力度,對(duì)于發(fā)生學(xué)術(shù)失范的學(xué)生實(shí)行一票否決制,真正做到獎(jiǎng)罰分明[12]。要建立指導(dǎo)教師遴選機(jī)制,確實(shí)選出那些學(xué)術(shù)水平高、責(zé)任心強(qiáng)的教師來(lái)?yè)?dān)任本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)教師。總之,本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)是一種學(xué)習(xí)、實(shí)踐、探索和創(chuàng)新相結(jié)合的綜合教學(xué)環(huán)節(jié)。軍醫(yī)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)有氣自身的特點(diǎn)。高水平的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?yàn)閷W(xué)生今后進(jìn)入部隊(duì)工作打下良好的基礎(chǔ),對(duì)學(xué)生今后的工作也會(huì)起到潛移默化的影響。只要思想重視、措施到位、身系學(xué)生、敢于擔(dān)當(dāng),就一定能夠?qū)⒈究粕厴I(yè)設(shè)計(jì)工作提高到一個(gè)新的水平,切實(shí)提高學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力與創(chuàng)新意識(shí),為今后勝任部隊(duì)工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。
作者:粘永健 王莉 邱明國(guó) 李曉寒 單位:第三軍醫(yī)大學(xué)
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1.1教學(xué)與科研第三軍醫(yī)大學(xué)開(kāi)展生物醫(yī)學(xué)工程本科教育的時(shí)間不長(zhǎng),主要培養(yǎng)應(yīng)用型人才。由于生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)覆蓋知識(shí)面寬,目前尚未建立一套完整的教學(xué)體系,缺乏足夠的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。教學(xué)內(nèi)容重理論、輕應(yīng)用,不能完全滿足醫(yī)院和用人單位的需要;教學(xué)方法傳統(tǒng),偏重于灌輸式的教學(xué),研討課的開(kāi)設(shè)比例較低,難以調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂的積極性和主動(dòng)性;雖然已從國(guó)內(nèi)外知名大學(xué)特聘了幾名專(zhuān)家和教授,招聘了多名博士畢業(yè)生,使得教師隊(duì)伍的整體素質(zhì)得到顯著提高,但教師隊(duì)伍中年輕教師較多,同時(shí)精通工程技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)知識(shí)的教師較少,部分教師滿足于現(xiàn)狀,不思進(jìn)取,對(duì)教學(xué)缺乏足夠的激情和熱情。相對(duì)于理工院校,第三軍醫(yī)大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)在科研方面與醫(yī)學(xué)結(jié)合較緊密,醫(yī)學(xué)大背景深厚,能從臨床中發(fā)現(xiàn)一些有實(shí)際意義的課題,但工程力量相對(duì)薄弱,科研投入不足。科研目前還處于引進(jìn)、消化、跟蹤較多而創(chuàng)新性研究較少,同時(shí)理論方法等應(yīng)用基礎(chǔ)研究較多而具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的應(yīng)用研究較少。雖然近年來(lái)青年教師的科研水平在逐年提高,但總體而言,科研整體能力和水平有限,科研項(xiàng)目申請(qǐng)的命中率較低,科研經(jīng)費(fèi)不足,投入產(chǎn)出效能低,部分教師的科研能力有限,對(duì)科學(xué)研究和指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究缺乏耐性。有些教師對(duì)科研急功近利,認(rèn)為對(duì)本科生精力投入多但科研產(chǎn)出少,不具備科研培養(yǎng)的價(jià)值。
1.2學(xué)生方面第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)生的整體素質(zhì)良好、基礎(chǔ)扎實(shí)。進(jìn)入大學(xué)后,部分學(xué)生沉浸于考上大學(xué)的喜悅之中,沒(méi)有了明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)和興趣。由于習(xí)慣了中國(guó)式的傳統(tǒng)教育方式并且缺乏針對(duì)新生的研究型課程設(shè)置,很多新生還在沿用高中的學(xué)習(xí)方式,機(jī)械呆板地學(xué)習(xí),一切學(xué)習(xí)以考試為導(dǎo)向,缺乏正確的學(xué)習(xí)目標(biāo)和動(dòng)力。此時(shí)如果再加上教學(xué)方法不當(dāng),很多新生會(huì)產(chǎn)生厭學(xué)的情緒。由于是軍隊(duì)院校,第三軍醫(yī)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)研究生錄取名額受限,很多學(xué)生即使非常優(yōu)秀也不能順利進(jìn)入研究生階段的學(xué)習(xí);本科生畢業(yè)后將會(huì)統(tǒng)一參加學(xué)校的分配。隨著目前我國(guó)就業(yè)難度的加大和軍隊(duì)分配形式的日益嚴(yán)峻,很多畢業(yè)生可能被分配至條件相對(duì)艱苦的地方工作,于是部分成績(jī)較差的高年級(jí)本科生在學(xué)習(xí)方面的信心動(dòng)搖,甚至有些學(xué)生產(chǎn)生了極強(qiáng)的厭學(xué)情緒,認(rèn)為學(xué)習(xí)無(wú)用,從而破罐子破摔,在學(xué)生中間產(chǎn)生不良影響,也嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量;部分成績(jī)較好的高年級(jí)學(xué)生為了實(shí)現(xiàn)保送研究生的目的,更加注重考試成績(jī),而不愿意花時(shí)間和精力參加科研實(shí)踐活動(dòng),從而忽視了實(shí)際動(dòng)手能力和實(shí)踐技能的提高,阻礙了創(chuàng)新意識(shí)和科研能力的培養(yǎng)。
1.3體制方面第三軍醫(yī)大學(xué)近年來(lái)也開(kāi)始重視本科生科研創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng),生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院開(kāi)始試行導(dǎo)師制,具體分兩個(gè)階段實(shí)施,第一階段針對(duì)低年級(jí)本科生,側(cè)重于任命教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教員為導(dǎo)師;第二階段針對(duì)高年級(jí)本科生,側(cè)重于任命科研經(jīng)驗(yàn)豐富的教員為導(dǎo)師。學(xué)生可根據(jù)自己的興趣選擇導(dǎo)師,導(dǎo)師則應(yīng)履行自己的職責(zé),即鼓勵(lì)學(xué)員自主開(kāi)展科研試驗(yàn)研究,積極引導(dǎo)學(xué)生參與教研室科研工作等。試行導(dǎo)師制規(guī)定了導(dǎo)師每月指導(dǎo)學(xué)生的最低次數(shù),對(duì)的學(xué)生和導(dǎo)師給予一定的獎(jiǎng)勵(lì),對(duì)未達(dá)標(biāo)的導(dǎo)師和學(xué)生實(shí)施相應(yīng)懲罰。目前,第三軍醫(yī)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院的試行導(dǎo)師制已經(jīng)初具規(guī)模,但還不夠完善,在第一階段培養(yǎng)方案中沒(méi)有針對(duì)教學(xué)的具體措施,因此在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中這一階段的導(dǎo)師制形同虛設(shè),導(dǎo)致學(xué)生的科研能力并未得到進(jìn)一步提升;在第二階段培養(yǎng)方案中,導(dǎo)師將引導(dǎo)學(xué)生參與教研室科研工作,由于沒(méi)有具體規(guī)范措施,可能有些導(dǎo)師會(huì)傾向于讓學(xué)生做重復(fù)性的簡(jiǎn)單工作,從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)科研的整體流程不熟悉。另外,目前沒(méi)有建立起專(zhuān)門(mén)面向本科生的科研專(zhuān)項(xiàng)資金,可能會(huì)導(dǎo)致科研進(jìn)展緩慢。為了有效整合創(chuàng)新資源和創(chuàng)新力量,實(shí)現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),2012年7月,第三軍醫(yī)大學(xué)與重慶大學(xué)成立了生物醫(yī)學(xué)工程聯(lián)合學(xué)院。自聯(lián)合學(xué)院成立以來(lái),兩校共同培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)本科生,瞄準(zhǔn)生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)展前沿和熱點(diǎn)研究領(lǐng)域,實(shí)質(zhì)性推進(jìn)生物材料與創(chuàng)傷修復(fù)等5個(gè)研究中心建設(shè)進(jìn)程[4]。
2加強(qiáng)生物醫(yī)學(xué)工程本科生科研能力培養(yǎng)的建議
2.1構(gòu)建校園文化現(xiàn)在的本科生大都是90后,他們好奇心強(qiáng),容易接受新生事物,但當(dāng)今社會(huì)環(huán)境浮躁,人生觀、價(jià)值觀取向多元化,過(guò)分強(qiáng)化名利,而大學(xué)的人文環(huán)境應(yīng)該培養(yǎng)出有思想、有學(xué)問(wèn)、有高尚道德情操、有科研創(chuàng)新能力、有責(zé)任感的公民。第三軍醫(yī)大學(xué)更是肩負(fù)著培養(yǎng)忠誠(chéng)于黨、熱愛(ài)人民、報(bào)效國(guó)家、獻(xiàn)身使命、崇尚榮譽(yù)的當(dāng)代革命軍人的使命,因此要特別加強(qiáng)對(duì)本科生的思想品德教育,通過(guò)構(gòu)建積極健康的校園文化,營(yíng)造濃厚的學(xué)術(shù)科研氛圍,以培養(yǎng)學(xué)生高尚的情操和探究科學(xué)的興趣。教育和引導(dǎo)全體學(xué)員鑄牢軍魂意識(shí)、堅(jiān)定理想信念,爭(zhēng)做“對(duì)黨忠誠(chéng)、愛(ài)兵為民、品德高尚、敬業(yè)奉獻(xiàn)、追求卓越”的紅色軍醫(yī),著力用好駐地豐富的紅色文化教育資源,積極開(kāi)展當(dāng)代革命軍人核心價(jià)值觀教育。有必要在本科生中強(qiáng)調(diào)并非考上研究生就能確保獲得較好的工作,而應(yīng)注重自身人文素養(yǎng)、交流能力和科研能力等綜合素質(zhì)的提升。因?yàn)楝F(xiàn)代社會(huì)要求人的全面發(fā)展,用人單位更多考慮的是應(yīng)聘者實(shí)際解決問(wèn)題的能力;隨著研究生數(shù)量的增多,研究生們找工作同樣面臨較大的壓力,只有具備更好的綜合素質(zhì),才能在以后的工作競(jìng)爭(zhēng)中處于有利位置。另外,濃厚的學(xué)術(shù)氛圍對(duì)學(xué)生們科研興趣和科研素養(yǎng)的形成有著潛移默化的影響。可以適當(dāng)開(kāi)展專(zhuān)題學(xué)術(shù)講座、學(xué)術(shù)交流活動(dòng)和豐富多彩的科研文化活動(dòng)。學(xué)生通過(guò)聽(tīng)取不同研究領(lǐng)域?qū)W者講述各自的研究思路與成果,體會(huì)他們探求未知的執(zhí)著和收獲成功的喜悅,可以激發(fā)對(duì)專(zhuān)業(yè)的熱愛(ài),培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和踏實(shí)的研究作風(fēng),提升科學(xué)素養(yǎng);學(xué)生通過(guò)參加科研文化活動(dòng),如研究生學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)、科技文化節(jié)系列活動(dòng)、創(chuàng)新論壇等,可以活躍其思維,激發(fā)創(chuàng)新火花,開(kāi)動(dòng)腦筋、發(fā)揮才智、挖掘創(chuàng)新潛能。
2.2從教學(xué)入手古人云“授人以魚(yú),不如授之以漁”,教學(xué)過(guò)程中應(yīng)體現(xiàn)以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)思想,教師通過(guò)講課、傳授知識(shí)的途徑達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的目的。教學(xué)方法應(yīng)多樣化,將啟發(fā)式、討論式、交互式等方法融會(huì)貫通地應(yīng)用于課堂教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、帶著問(wèn)題學(xué)習(xí),在課堂上應(yīng)給學(xué)生留有一定的思考時(shí)間,盡量讓學(xué)生主動(dòng)提出問(wèn)題;在傳授知識(shí)的同時(shí),還需要開(kāi)拓學(xué)生的視野、拓寬知識(shí)面,并注重學(xué)生個(gè)性的發(fā)展,在這樣的過(guò)程中不斷提高學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)和思考能力。從新生入學(xué)就開(kāi)始建立年級(jí)研討班,由個(gè)人選擇自己感興趣的課題,按課題類(lèi)型分小組;學(xué)生可選擇相關(guān)課程聽(tīng)課,可采取各種方式獨(dú)立學(xué)習(xí)、進(jìn)行社會(huì)調(diào)研等,學(xué)期末交出研究論文或研究報(bào)告;教師指導(dǎo)和組織學(xué)生課外查找資料以及定期進(jìn)行小組討論,并給出成績(jī),對(duì)研討課和選修課程記學(xué)分。研討課的教師應(yīng)盡量選定為教授,這樣可為本科生提供多與教授接觸的機(jī)會(huì),讓他們感受到學(xué)術(shù)魅力,初步了解科研的含義以及對(duì)某一專(zhuān)題進(jìn)行重點(diǎn)研究和探索的基本方法,促進(jìn)本科生科研能力的培養(yǎng)。科研方法是大學(xué)生科研能力培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),而畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)過(guò)程中本科生科研能力培養(yǎng)的關(guān)鍵途徑。本科生通過(guò)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作可以初步了解科研活動(dòng)的實(shí)施過(guò)程,學(xué)生一般能夠做到在教師的指導(dǎo)下收集查閱資料、分步實(shí)施研究?jī)?nèi)容,但為了更好地鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維、邏輯思維、總結(jié)分析能力,教師應(yīng)該在研究設(shè)計(jì)工作和論文撰寫(xiě)方面給予學(xué)生更多的指導(dǎo)和獨(dú)立完成的機(jī)會(huì),傳授更多的科研方法。
2.3完善導(dǎo)師制本科生導(dǎo)師制的核心是由導(dǎo)師引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力。本科生導(dǎo)師制的關(guān)鍵在于教師,教師應(yīng)適應(yīng)時(shí)展的需求,積極主動(dòng)轉(zhuǎn)變教育理念,提高自身業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì),不斷更新知識(shí)儲(chǔ)備,站在學(xué)科發(fā)展的前沿。為了能夠準(zhǔn)確衡量研究型高校科研能力的培養(yǎng)水平,對(duì)于本科生導(dǎo)師制,應(yīng)建立完善的本科生科研能力培養(yǎng)評(píng)價(jià)體系,給出量化指標(biāo),定期定量檢測(cè)。把本科生的科研能力融入評(píng)價(jià)體系,提高本科生參與科研活動(dòng)的積極性,設(shè)立相應(yīng)的科研學(xué)分,學(xué)生只有獲得規(guī)定的科研學(xué)分才能畢業(yè),并對(duì)科研能力突出的學(xué)生給予相應(yīng)物質(zhì)和精神獎(jiǎng)勵(lì)。在教師職稱(chēng)評(píng)定過(guò)程中,除了教師個(gè)人科研成果的評(píng)定外,應(yīng)將對(duì)學(xué)生科研的貢獻(xiàn)作為重要的參考指標(biāo)。學(xué)校和學(xué)院應(yīng)努力創(chuàng)造條件爭(zhēng)取促使政府、企事業(yè)單位、學(xué)術(shù)團(tuán)體和個(gè)人在大學(xué)設(shè)立資助機(jī)會(huì),形成多途徑、多形式支持學(xué)生科研發(fā)展的格局,加大對(duì)本科生導(dǎo)師制的資金支持,建立起專(zhuān)門(mén)面向本科生的科研專(zhuān)項(xiàng)資金,以使更多學(xué)生獲得獨(dú)立科研課題的機(jī)會(huì)。
關(guān)鍵詞 生物醫(yī)學(xué)工程;創(chuàng)新人才;實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
中圖分類(lèi)號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1671-489X(2016)20-0095-02
Abstract Biomedical engineering is a new development of cross subject, putting forward higher requirements for innovative talent, it needs to reform the teaching methods, curriculum system and prac-tice, to strengthen the logical thinking and logic thinking training of students, strengthen the cultivation and education of comprehensive quality, improve the effect of classroom teaching, pay attention to theinnovation practice ability training and exercise, improve innovative ability of students.
Key words biomedical engineering; innovative talents; experiment platform
1 前言
生物醫(yī)學(xué)工程是一門(mén)新興發(fā)展起來(lái)的交叉學(xué)科,為人類(lèi)的健康做出了重要的貢獻(xiàn),培養(yǎng)能夠迎接未來(lái)挑戰(zhàn)的高素質(zhì)的生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新人才至關(guān)重要[1]。因此,生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)以培養(yǎng)方向?yàn)橐I(lǐng),改革教學(xué)方式、課程結(jié)構(gòu)、實(shí)踐方法,培育順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的、具備創(chuàng)新能力的應(yīng)用型創(chuàng)新人才,是高等醫(yī)學(xué)院校教育者需要重點(diǎn)研究的課題。
2 打破傳統(tǒng)知識(shí)桎梏,注重學(xué)生創(chuàng)新思維方式的鍛煉與培養(yǎng)
創(chuàng)造力是人類(lèi)知識(shí)結(jié)構(gòu)的最高表現(xiàn)形式,除智力這個(gè)重要組成因素,還包括獨(dú)立的個(gè)性、廣泛的興趣、好奇心、自信心、堅(jiān)韌的意志力、靈活的思維等。因此,只有在鍛煉學(xué)生的邏輯思維的同時(shí)加強(qiáng)鍛煉非邏輯思維,才能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力與創(chuàng)新精神。學(xué)生只有具備很強(qiáng)的非邏輯思維,才能突破思維定式,積極探索看似不相關(guān)的事物之間可能存在的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。這樣就有希望打破常規(guī),發(fā)現(xiàn)那些別人無(wú)法想到的新事物和新規(guī)律,進(jìn)而大膽地提出自己的新想法和新發(fā)現(xiàn)。
智力水平、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是決定學(xué)生是否能做出創(chuàng)新成果的重要誘因,但并不是決定性的。非邏輯思維通常決定一個(gè)人能否做出創(chuàng)新成果,一些人智商高并且有較高創(chuàng)新欲望,但一直也沒(méi)有創(chuàng)新成果,主要原因在于他們?cè)诜沁壿嬎季S能力方面還比較欠缺。愛(ài)因斯坦在創(chuàng)造活動(dòng)中更加相信直覺(jué)與靈感,他覺(jué)得一個(gè)人的超強(qiáng)想象力比具備豐富的知識(shí)更為關(guān)鍵。所以,創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標(biāo)也因此發(fā)生本質(zhì)變化,既要讓學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,又要鍛煉學(xué)生遇到問(wèn)題的思考方式和研究方法,特別是有效地鍛煉他們的非邏輯思維。
3 優(yōu)化課程教學(xué)模式,加強(qiáng)具有綜合能力的應(yīng)用型人才培育
課程是院校依據(jù)教育大綱所制定的教學(xué)內(nèi)容,課程教學(xué)結(jié)構(gòu)的優(yōu)與劣,直接決定了綜合素質(zhì)人才的培養(yǎng)效果[2]。生物醫(yī)學(xué)工程作為一門(mén)交叉學(xué)科,既要有明確定位并與其他學(xué)科有所區(qū)別,又要加大與其他學(xué)科彼此的滲透與融合,以生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)自身的特點(diǎn)為核心,擬定合理的培訓(xùn)目標(biāo),構(gòu)建生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的特色專(zhuān)業(yè)體系,促使學(xué)生更好地發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)與專(zhuān)長(zhǎng),為成為應(yīng)用型、創(chuàng)新型專(zhuān)業(yè)人才做好充分準(zhǔn)備。
為此,首要的是要壓縮課堂教學(xué)的學(xué)時(shí),給學(xué)生的個(gè)性發(fā)展留下足夠的時(shí)間與空間,將學(xué)生置于創(chuàng)新活動(dòng)的主導(dǎo)地位,鼓勵(lì)他們按照興趣與愛(ài)好學(xué)習(xí),突破傳統(tǒng)的教學(xué)方式,建立新的教與學(xué)的方式,引導(dǎo)啟發(fā)他們主動(dòng)學(xué)習(xí)和探索學(xué)習(xí)。在校內(nèi)放寬轉(zhuǎn)換專(zhuān)業(yè)的限制,讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的特長(zhǎng),允許學(xué)生跨學(xué)科、跨院(系)甚至跨校選課、輔修,攻讀雙學(xué)位。在建設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程課程體系時(shí),要在充分調(diào)研論證的基礎(chǔ)上,充分了解用人單位的人才需求,既要有一定的專(zhuān)業(yè)深度,也要有一定的專(zhuān)業(yè)廣度,避免專(zhuān)業(yè)知識(shí)的職業(yè)化傾向。對(duì)學(xué)生適當(dāng)加強(qiáng)人文學(xué)科知識(shí)的熏陶,增加一定量的文科類(lèi)選修課,大力強(qiáng)化他們的文化素質(zhì),以改變過(guò)去存在的過(guò)弱的人文陶冶問(wèn)題,充分鍛煉學(xué)生的直覺(jué)思維和想象力。
對(duì)于生物醫(yī)學(xué)工程的實(shí)驗(yàn)課,應(yīng)盡量減少驗(yàn)證性的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn),增加一些較新的有創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn),以利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和一定的科研意識(shí)和創(chuàng)新能力。優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容應(yīng)注意拓寬專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,淡化專(zhuān)業(yè)方向,減少重復(fù)內(nèi)容,追求課程的獨(dú)立性和完整性。
4 轉(zhuǎn)變教學(xué)方法手段,強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)造力和綜合素質(zhì)
當(dāng)前,教育活動(dòng)依然主要采取課堂教學(xué)的方式,是學(xué)生獲取知識(shí)、提高綜合能力的重要環(huán)節(jié),教師的教學(xué)方式、方法和教學(xué)水平的好壞,主要由課堂教學(xué)效果來(lái)衡量。充分利用課堂教學(xué)有限的時(shí)間,啟發(fā)學(xué)生掌握創(chuàng)新性學(xué)習(xí)和高效率獲取新知識(shí)的方法是核心內(nèi)容。但是,部分教學(xué)工作者認(rèn)為課堂教學(xué)只是知識(shí)的傳遞過(guò)程,而忽略了營(yíng)造以學(xué)生為核心的學(xué)習(xí)氣氛。教師應(yīng)該探索互動(dòng)交流式的教學(xué)模式,將創(chuàng)新思維融入課堂教學(xué)中,學(xué)生不僅將知識(shí)繼承,而且要在創(chuàng)新思維下將它們發(fā)揚(yáng)光大。
采用討論式、啟發(fā)式、研究式的教學(xué)方式,將培養(yǎng)能力素質(zhì)與傳授知識(shí)方法相互結(jié)合起來(lái)。在課堂教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)該壓縮理論授課時(shí)間,改變滿堂灌的教學(xué)方法,多給學(xué)生一些自由發(fā)揮、自由探索的時(shí)間,這樣對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是非常有益的。在課堂教學(xué)中,多采取引導(dǎo)式、互動(dòng)式授課模式,讓學(xué)生能夠自由探索理論前沿,不斷激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)。選擇前沿的領(lǐng)域?yàn)閷W(xué)生設(shè)定研究的課題,發(fā)動(dòng)學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)來(lái)分析和解決問(wèn)題,進(jìn)而使自己的創(chuàng)新意識(shí)和思維得到鍛煉。在課堂授課活動(dòng)中,教師與學(xué)生通過(guò)互動(dòng)、交流來(lái)激發(fā)創(chuàng)新的火花。
5 加強(qiáng)社會(huì)實(shí)踐教育,注重實(shí)踐環(huán)節(jié)的創(chuàng)新能力培養(yǎng)和鍛煉
創(chuàng)新實(shí)踐與解決問(wèn)題有著密不可分的聯(lián)系,解決問(wèn)題為創(chuàng)新實(shí)踐提供基礎(chǔ),但不是所有的解決問(wèn)題的過(guò)程都有創(chuàng)新的因素,而創(chuàng)新實(shí)踐的過(guò)程一定能夠解決一些問(wèn)題。所以,既要加強(qiáng)實(shí)踐知識(shí)的傳授,又要加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的鍛煉,尤其是對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生創(chuàng)新思維的鍛煉起到十分重要的作用。
學(xué)生的創(chuàng)新精神與創(chuàng)造能力要靠大量的課外活動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐去培養(yǎng),從課堂獲取的創(chuàng)造能力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此應(yīng)進(jìn)行教學(xué)模式改革,側(cè)重點(diǎn)放在實(shí)踐教學(xué)上,提高學(xué)生動(dòng)手能力,一方面通過(guò)實(shí)驗(yàn)將學(xué)習(xí)與研究、理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái),在實(shí)踐中錘煉學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力;另一方面通過(guò)實(shí)踐鍛煉、畢業(yè)設(shè)計(jì)和各類(lèi)競(jìng)賽,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力和實(shí)際動(dòng)手能力。
實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才的主要環(huán)境條件,是進(jìn)行實(shí)踐和探索的主要場(chǎng)所[3]。在實(shí)驗(yàn)課的課堂教學(xué)中,要引導(dǎo)并啟發(fā)學(xué)生用心仔細(xì)地觀察周?chē)挛铩<?xì)心的觀察決定了開(kāi)展創(chuàng)造的可能性,科學(xué)上的創(chuàng)新大都源于仔細(xì)地觀察與發(fā)現(xiàn)。因此,教師要有意識(shí)培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察的能力,同時(shí)要倡導(dǎo)學(xué)生有目的地鍛煉發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)要與理論教學(xué)相結(jié)合,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中要讓學(xué)生在理論的指引下有所嘗試、有所觸動(dòng)、有所發(fā)現(xiàn)。
通過(guò)實(shí)踐鍛煉、各類(lèi)競(jìng)賽使學(xué)生將所學(xué)理論與實(shí)踐鍛煉相融合滲透,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和科學(xué)的思維方式與方法。在企業(yè)實(shí)習(xí)的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中,改變以往傳統(tǒng)的教學(xué)理念,在生產(chǎn)實(shí)踐中鍛煉學(xué)生的發(fā)散思維和求知欲望,讓學(xué)生互相學(xué)習(xí)、互相討論,使學(xué)生克服單一的、片面的思維方式,擴(kuò)展和增強(qiáng)他們的優(yōu)化思維和創(chuàng)新思維,從而使他們具備勇于創(chuàng)新思考、善于突破常規(guī)的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)和各類(lèi)競(jìng)賽的選題多數(shù)來(lái)自工程實(shí)際,在教師的指導(dǎo)下,讓學(xué)生以“生物醫(yī)學(xué)工程師”的身份去完成從課題的調(diào)研、設(shè)計(jì)、制作到調(diào)試以及修改處理的全過(guò)程,充分體驗(yàn)“生物醫(yī)學(xué)工程師”應(yīng)該具有什么樣的知識(shí)和能力,使他們對(duì)“工程能力”的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生升華,以最終達(dá)到從訓(xùn)練到提高的目的。盡管有了校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)基地,但組織學(xué)生到真實(shí)的工程環(huán)境進(jìn)行校外實(shí)習(xí)仍是非常必要的,在工程環(huán)境中學(xué)生可以感受工程運(yùn)作過(guò)程,明確自己的努力方向,同時(shí)參與解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題是校內(nèi)實(shí)習(xí)無(wú)法代替的。
6 結(jié)語(yǔ)
生物醫(yī)學(xué)工程作為一門(mén)新興的交叉學(xué)科,對(duì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)也提出更高的要求,傳統(tǒng)的創(chuàng)新教學(xué)模式已經(jīng)無(wú)法滿足創(chuàng)新人才的培養(yǎng)需求,需要結(jié)合高校自身特點(diǎn),探索新的途徑和方法,構(gòu)建具有特色的創(chuàng)新人才培養(yǎng)策略。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞 發(fā)酵工藝原理;生物工程;教學(xué)改革
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1671-489X(2017)03-0107-02
1 前言
發(fā)酵工程是基因工程、酶工程和細(xì)胞工程等其他生物技術(shù)的最終手段和方法,是生物技術(shù)走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。發(fā)酵工藝原理是吉林大學(xué)生物工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)課,是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決工程實(shí)際問(wèn)題的一門(mén)重要課程,同時(shí)也是學(xué)生后續(xù)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)及進(jìn)入相關(guān)領(lǐng)域工作的基礎(chǔ)。由于此課程內(nèi)容豐富,涉及數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、微生物學(xué)及化工原理等理論,各學(xué)科間相互交叉滲透[1],學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。因此,如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)對(duì)發(fā)酵過(guò)程有系統(tǒng)全面的認(rèn)識(shí),掌握發(fā)酵工藝的基本內(nèi)容和操作過(guò)程,提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力[2],其取得良好的教學(xué)效果,是高校教師在教學(xué)工作中需要探索的重要問(wèn)題[3-4]。筆者根據(jù)近幾年的教學(xué)工作,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段等方面進(jìn)行調(diào)整,取得一定的效果。
2 教學(xué)改革探索
優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容 合理的教學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高起重要作用。為了使學(xué)生在校學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)既系統(tǒng)科學(xué)又專(zhuān)業(yè)實(shí)用,筆者改變以往對(duì)單一教科書(shū)的依賴(lài),優(yōu)化和充實(shí)教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合學(xué)生的知識(shí)體系,在教材的選擇上以熊宗貴主編的《發(fā)酵工藝原理》為主,同時(shí)為學(xué)生推薦《發(fā)酵工程最優(yōu)化控制》《發(fā)酵工藝學(xué)》《發(fā)酵工藝原理與技術(shù)》等側(cè)重點(diǎn)不同的教科書(shū)。在此基礎(chǔ)上多途徑(雜志、相關(guān)網(wǎng)站)選擇參考資料[5],內(nèi)容上涉及教學(xué)小組各教師的科研項(xiàng)目及國(guó)內(nèi)外最新的科研成果和專(zhuān)業(yè)技術(shù),用以擴(kuò)增課堂信息量,解決原來(lái)課上知識(shí)乏味、內(nèi)容老舊的問(wèn)題,從而使學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容及研究前景有所了解,激發(fā)學(xué)生對(duì)相關(guān)方向的研究興趣和熱情,對(duì)學(xué)生未來(lái)從事相關(guān)科研工作起到一定的啟蒙和科普的作用。
教學(xué)順序上為了使學(xué)生更好地掌握所學(xué)知識(shí),講授的主要內(nèi)容按照發(fā)酵工藝進(jìn)行的先后順序(微生物生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成、菌種選育與保藏、培養(yǎng)基配制、滅菌、發(fā)酵動(dòng)力學(xué)、發(fā)酵過(guò)程檢測(cè)及控制、發(fā)酵過(guò)程的實(shí)驗(yàn)室過(guò)程和放大、環(huán)境保護(hù)、發(fā)酵過(guò)程經(jīng)濟(jì)學(xué))進(jìn)行編排,并在基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)完成后結(jié)合現(xiàn)有發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)實(shí)例進(jìn)行講授,便于學(xué)生從整體至局部對(duì)發(fā)酵工程基本理論及工藝流程進(jìn)行理解與掌握。
改革教學(xué)方法 以知識(shí)傳授為主的教學(xué)方法在實(shí)踐性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中存在易使學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)片面,不能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和提高實(shí)踐能力等問(wèn)題[6]。
首先,改變傳統(tǒng)的課堂講授方式,把課堂教學(xué)從傳統(tǒng)的單向傳授變?yōu)殡p向互動(dòng)的過(guò)程,在課堂教學(xué)中采用啟發(fā)式教學(xué)方法。課上教師有針對(duì)性地提出問(wèn)題并給予一定的提示,使學(xué)生獨(dú)立思考,注重對(duì)其他已學(xué)課程中知識(shí)的聯(lián)系和鞏固,同時(shí)布置課后思考題便于學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固課上知識(shí)。
其次,開(kāi)設(shè)專(zhuān)題討論課,學(xué)生以小組的形式對(duì)感興趣的發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行資料的收集和整理,提倡相互交流,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,深入挖掘?qū)W生的思維潛能。
第三,發(fā)酵工藝原理是一門(mén)實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的課程,許多設(shè)備必須以圖像形式展現(xiàn)其關(guān)鍵部位的結(jié)構(gòu)和工作原理,有些工藝如果能夠親臨現(xiàn)場(chǎng)或用視頻的形式進(jìn)行介紹,則能使課堂上的教學(xué)效果大大增強(qiáng)[7]。用制圖軟件提高課件中插圖的質(zhì)量,使圖像色彩化、立體化、直觀化、動(dòng)態(tài)化,教學(xué)效果遠(yuǎn)勝空洞的語(yǔ)言描述。在課堂教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)增加模擬動(dòng)畫(huà)、工廠生產(chǎn)視頻,使原本抽象的內(nèi)容能夠直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前,學(xué)生更容易理解和接受,從而將枯燥的發(fā)酵過(guò)程和繁雜的設(shè)備工作原理的記憶過(guò)程轉(zhuǎn)化為生動(dòng)形象直觀理解的過(guò)程,學(xué)習(xí)熱情和教學(xué)效果得到增強(qiáng)。并且通過(guò)此方法,可以保證學(xué)生在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)參觀工廠之前對(duì)各種設(shè)備和生產(chǎn)工藝建立初步印象和認(rèn)識(shí),改善以往參觀與課堂知識(shí)銜接不理想、見(jiàn)習(xí)效果收效甚微的狀況。
加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力 實(shí)驗(yàn)課程是發(fā)酵工藝原理課程教學(xué)中重要的組成部分,對(duì)于幫助學(xué)生提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力具有重要意義[5]。由于完整的發(fā)酵過(guò)程存在實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn),以往在教學(xué)過(guò)程中受到實(shí)驗(yàn)課時(shí)短、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和場(chǎng)地有限等條件的限制,開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容孤立,大多為驗(yàn)證型小實(shí)驗(yàn),很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。因此,在實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)時(shí),一方面將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由單一驗(yàn)證型向綜合型、研究型發(fā)展,對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行改革,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的熱情,在加深對(duì)課程知識(shí)理解的同時(shí),提高實(shí)驗(yàn)操作能力。對(duì)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)和考核,合格后靈活安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間,開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室保證學(xué)生能夠充分利用課余時(shí)間走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,對(duì)課程中感興趣或有疑問(wèn)的知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以分析,從而提高設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和解決問(wèn)題的能力。另一方面,增加實(shí)驗(yàn)分組數(shù)目,給學(xué)生增加參與實(shí)驗(yàn)操作的條件和機(jī)會(huì),爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)每個(gè)學(xué)生都能充分參與實(shí)驗(yàn)中的每一個(gè)過(guò)程。
另外,因吉林大學(xué)生物工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在大四上學(xué)期有為期一周的工廠見(jiàn)習(xí),為了更好地鞏固課堂學(xué)習(xí)的知識(shí),將發(fā)酵工藝原理課程由原來(lái)的大四上學(xué)期調(diào)整至在大三下學(xué)期,通過(guò)對(duì)發(fā)酵工藝的學(xué)習(xí),使學(xué)生帶著課堂上學(xué)習(xí)過(guò)的理論知識(shí)去相關(guān)工廠實(shí)習(xí),實(shí)現(xiàn)理論與生產(chǎn)實(shí)際的結(jié)合,在鞏固理論知識(shí)的同時(shí),對(duì)工廠實(shí)習(xí)中的工藝流程更加清晰。
考核形式的改革 以考試為主的評(píng)價(jià)忽略了對(duì)學(xué)生在綜合分析和技能方面的測(cè)試,因此,適當(dāng)增加學(xué)生平時(shí)成績(jī)?cè)谡n程成績(jī)中所占的權(quán)重,學(xué)生課堂討論情況、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和操作情況、作業(yè)完成情況都要在課程成績(jī)中有所體現(xiàn);考試卷面題目中,為了檢查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解和操作,增加一定比例的實(shí)驗(yàn)過(guò)程異常情況分析題目;為了考查學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)前沿技術(shù)的關(guān)注程度,增加主觀題作為附加題目,從而保證通過(guò)本門(mén)課程的學(xué)習(xí),學(xué)生各方面的必要技能都有所提升,進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)社會(huì)需要的復(fù)合型綜合人才的目標(biāo)。
3 結(jié)語(yǔ)
為了更好地使學(xué)生掌握發(fā)酵工藝原理這門(mén)專(zhuān)業(yè)課程,培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的具有創(chuàng)新思維和實(shí)踐動(dòng)手能力的復(fù)合型人才,針對(duì)教學(xué)過(guò)程中的部分環(huán)節(jié)進(jìn)行一些改革,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)掌握、資料收集與展示、實(shí)驗(yàn)操作能力有所提高。隨著生物科技的發(fā)展,教師的教學(xué)工作也應(yīng)不斷地改革創(chuàng)新,培養(yǎng)出高專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的人才。
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關(guān)鍵詞:生物醫(yī)學(xué)工程;電子競(jìng)賽;職業(yè)能力
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)15-0233-02
生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)(Biomedical Engineering,BME)是一門(mén)理學(xué)、工學(xué)和醫(yī)學(xué)高度綜合的交叉學(xué)科。應(yīng)用現(xiàn)代自然科學(xué)和工程技術(shù)的理論和方法,從工程學(xué)角度,研究人體的結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系,揭示其生命現(xiàn)象;研究人體系統(tǒng)的狀態(tài)變化,并運(yùn)用工程技術(shù)手段去控制這類(lèi)變化;研究解決醫(yī)學(xué)防病、治病的新技術(shù)手段,保障人民健康的一門(mén)新興的邊緣科學(xué)。這門(mén)學(xué)科培養(yǎng)學(xué)生具備生命科學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息科學(xué)有關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)以及醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)研究能力,能在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)儀器以及其他電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)等部門(mén)從事研究、開(kāi)發(fā)、教學(xué)及管理的高級(jí)工程技術(shù)人才。
一、生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)需求分析
學(xué)科的交叉融合決定了就業(yè)選擇的多樣性,主要有教學(xué)科研型、醫(yī)療設(shè)備型、電子通信型。(1)教學(xué)科研型,主要在國(guó)內(nèi)外高校或科研院所就業(yè),從事人才培養(yǎng)和科學(xué)研究,屬于科研型人才,工作穩(wěn)定,有較高的社會(huì)地位。教學(xué)科研型單位入門(mén)門(mén)檻高,通常要求具有碩士、博士學(xué)位,要求有良好的教育素養(yǎng)和較高的專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平,創(chuàng)新能力強(qiáng),有強(qiáng)烈而持久的進(jìn)取心精神。(2)醫(yī)療設(shè)備型主要分為三大類(lèi):第一類(lèi)在醫(yī)院設(shè)備、影像、放療、臨床工程、信息中心等相關(guān)科室,從事醫(yī)療設(shè)備和軟件的安裝、維修和管理等工作;第二類(lèi)是去各大跨國(guó)以及國(guó)內(nèi)醫(yī)療器械企業(yè),比如GE、SIEMENS、邁瑞、安科等,從事研發(fā)、測(cè)試、銷(xiāo)售、售后服務(wù)等;第三類(lèi)進(jìn)入國(guó)家醫(yī)療器械司及各級(jí)醫(yī)療器械檢測(cè)所。醫(yī)療設(shè)備型需要實(shí)干型人才,能夠?qū)⑺鶎W(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)應(yīng)用到工作中。(3)電子通信型,主要從事與生物醫(yī)學(xué)無(wú)關(guān)的純電子、通信以及計(jì)算機(jī)等相關(guān)工作。
目前,畢業(yè)生從事的工作按百分比排序依次為:醫(yī)療器械公司32.7%,醫(yī)院20.9%,高校和科研院所19.1%,與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的其他公司7.3%,工廠2.8%,政府機(jī)關(guān)1.1%,其他單位16.1%。
二、我國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀
生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程有:電路原理、模擬與數(shù)字電子技術(shù)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、信號(hào)與線性系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)傳感器與測(cè)量等。實(shí)驗(yàn)課包括大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)、電工實(shí)驗(yàn)等。這些專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程既有豐富的理論體系,又有很強(qiáng)的實(shí)踐性,是一門(mén)抽象、難懂的學(xué)科。學(xué)生的興趣和動(dòng)手能力是學(xué)好這些課程的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師講、學(xué)生聽(tīng);先理論、后驗(yàn)證。這種模式不利于培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和激發(fā)學(xué)生的求知欲,往往造成學(xué)生理論有余而實(shí)踐不足,極大地妨礙了學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,不利于培養(yǎng)他們的職業(yè)素質(zhì)和實(shí)際工作能力。在學(xué)校里學(xué)習(xí)的醫(yī)療設(shè)備特別是大型醫(yī)療設(shè)備,如CT機(jī)、核磁共振、螺旋CT等都是紙上談兵,無(wú)法將課本中的理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)中的醫(yī)療設(shè)備有機(jī)結(jié)合起來(lái)[1]。
三、以電子競(jìng)賽的方式促進(jìn)學(xué)生的工程實(shí)踐能力
處于醫(yī)科院校的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科,其研究的主要特點(diǎn)是和醫(yī)學(xué)結(jié)合緊密,醫(yī)學(xué)大背景很深厚。在這樣醫(yī)學(xué)氛圍很濃的環(huán)境中,生物醫(yī)學(xué)工程自然成為小學(xué)科,工程力量相對(duì)薄弱。這就要求學(xué)生理論分析能力和動(dòng)手能力要好,不僅要熟練掌握基本理論和基礎(chǔ)知識(shí),而且要接受科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究能力、工程設(shè)計(jì)能力、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力和生產(chǎn)過(guò)程組織管理能力的基本訓(xùn)練,提升自身能力。
通過(guò)多年生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),輔導(dǎo)學(xué)生參加電子競(jìng)賽具有非常好的效果。2014年本專(zhuān)業(yè)組織學(xué)生參加了由教育部信息技術(shù)中心主辦的“第九屆全國(guó)信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽”。它是推動(dòng)各有關(guān)院校信息技術(shù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系的改革,引導(dǎo)學(xué)校積極開(kāi)展應(yīng)用型人才的培養(yǎng),提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力和自主學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。根據(jù)學(xué)生理論課的學(xué)習(xí)情況,選擇了“飛行器控制設(shè)計(jì)”競(jìng)賽組,要求選手使用指定芯片,自主設(shè)計(jì)、制作控制電路板,以控制大賽指定的一個(gè)飛行器完成起飛、懸停、降落及其他指定任務(wù)。
在綜合知識(shí)考試部分,通過(guò)2014年試題分析,主要元件、信號(hào)及基本電路占15%,模擬電路、數(shù)字電路占20%,高頻電路占5%,C語(yǔ)言的基本知識(shí)及應(yīng)用占20%,主要測(cè)量?jī)x器使用占5%,印制電路板設(shè)計(jì)及電路安裝調(diào)試占5%,單片機(jī)原理及電路占40%,涵蓋了幾乎所有的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容。
飛行器設(shè)計(jì)部分,將整個(gè)系統(tǒng)分為三大塊:遙控系統(tǒng)、通信鏈路、控制系統(tǒng)。學(xué)生需要使用STC公司的IAP15F2K61S2核心處理器實(shí)現(xiàn)控制板的設(shè)計(jì),遙控器的設(shè)計(jì),完成起飛、懸停、降落及其他指定任務(wù)。飛行器是將機(jī)械、電子、空氣力學(xué)、高頻發(fā)射等專(zhuān)業(yè)知識(shí)整合為一體的精密設(shè)備,需要正確組裝和調(diào)試才可避免事故發(fā)生。要實(shí)現(xiàn)起飛、懸停、降落以及指定方向的快速準(zhǔn)確動(dòng)作,學(xué)生必須學(xué)習(xí)掌握雙旋翼飛行器的飛行原理、旋翼速度的控制原理、舵機(jī)的控制原理等,通過(guò)查找相關(guān)技術(shù)資料,這些初次接觸的新概念的基本原理用在基礎(chǔ)課程教學(xué)中的知識(shí)完全可以解決。比如,舵機(jī)是一種角度伺服的驅(qū)動(dòng)器,在所有的飛行器機(jī)電控制中,舵機(jī)的控制效果是性能的重要影響因素,而舵機(jī)控制原理,所有的學(xué)生都是初次接觸,很茫然。指導(dǎo)教師要求一個(gè)學(xué)生查找資料后,面對(duì)其他學(xué)生進(jìn)行講解,舵機(jī)的控制需要一個(gè)20ms的時(shí)基脈沖信號(hào),該脈沖信號(hào)的高電平部分一般為0.5ms―2.5ms范圍內(nèi)的角度控制脈沖部分。該飛行器中所用的180°角的伺服,對(duì)應(yīng)的控制關(guān)系是0.5ms―0°、1.0ms―45°、1.5ms―90°、2.0ms―135°、2.5ms―180°。而控制角度其實(shí)就是控制PWM的占空比,通過(guò)講解學(xué)生理解了原理,同時(shí)也和理論教學(xué)緊密結(jié)合,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到理論課的重要性。通過(guò)實(shí)際測(cè)試,學(xué)生感性認(rèn)識(shí)并理解了直流電機(jī)控制中轉(zhuǎn)速與電壓、電流和功率的相互關(guān)系,對(duì)理論課程中學(xué)習(xí)的電壓、電流和功率的概念有了更加深入的理解。
遙控端作為整個(gè)系統(tǒng)的控制中心,主要是將用戶(hù)對(duì)油門(mén)搖桿、俯仰搖桿、航向搖桿以及微調(diào)按鈕相關(guān)的機(jī)械操作轉(zhuǎn)換為可進(jìn)行傳輸并且可以對(duì)直升機(jī)進(jìn)行操控的數(shù)據(jù)。雙槳共軸直升機(jī)主要完成上升下降、前進(jìn)后退、左右轉(zhuǎn)向等操作,學(xué)生需要自學(xué)相關(guān)的控制原理,這樣就把理論課上學(xué)習(xí)的電子技術(shù)知識(shí)、C語(yǔ)言編程、器件的感性認(rèn)識(shí)、電路焊接、調(diào)試等融合在一起進(jìn)行工程技術(shù)的實(shí)現(xiàn),激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,工程技術(shù)、資料查詢(xún)、科研能力也得到了提高。
故障排除部分,給每個(gè)學(xué)生發(fā)放一套開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)板,要求在3小時(shí)內(nèi)完成現(xiàn)場(chǎng)的硬件故障排除,軟件編程實(shí)現(xiàn)特定功能,其要求高,難度大。
通過(guò)競(jìng)賽,學(xué)生把課堂上學(xué)習(xí)的電路理論、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、C語(yǔ)言編程技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)等這些生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程連接在一起,鞏固了重要的知識(shí)點(diǎn),比如AD轉(zhuǎn)換、DA轉(zhuǎn)換、功率放大、穩(wěn)壓電路、PWM脈沖控制、SPI串行通信、振蕩電路以及C語(yǔ)言中的語(yǔ)法等,從工程實(shí)踐能力上加強(qiáng)了學(xué)生PCB電路的設(shè)計(jì)和制作、電路焊接與調(diào)試、電路綜合故障排除等能力。
四、效果分析
在學(xué)校和系領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下,本次生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)組織大三學(xué)生組成了4組共12人參加了這次競(jìng)賽,其中有2組進(jìn)入決賽,我校是參加本屆大賽的唯一一所醫(yī)科院校。進(jìn)入決賽的兩組學(xué)生參加了在北京航天航空大學(xué)舉行的全國(guó)總決賽,取得了一個(gè)一等獎(jiǎng)、一個(gè)二等獎(jiǎng)的好成績(jī)。通過(guò)這次比賽,參與的學(xué)生都充分認(rèn)識(shí)到了理論學(xué)習(xí)的重要性,明白了實(shí)際的研究工作都是需要理論指導(dǎo)的,課堂理論知識(shí)在工程技術(shù)中都會(huì)用到。通過(guò)這次比賽,學(xué)生具備了很強(qiáng)的動(dòng)手能力,初步了解了科研工作的工作套路以及對(duì)疑難問(wèn)題的分析解決能力。通過(guò)這種模式,大大提高了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的學(xué)生質(zhì)量,促進(jìn)了行業(yè)的發(fā)展。
通過(guò)這次比賽,主要有以下兩點(diǎn)經(jīng)驗(yàn):(1)應(yīng)選擇競(jìng)賽內(nèi)容較為全面、覆蓋知識(shí)面較廣的競(jìng)賽,可以把課堂上的理論知識(shí)充分運(yùn)用到實(shí)際中,鞏固知識(shí)。(2)應(yīng)結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的就業(yè)能力需求,把工程踐能力的培養(yǎng)作為一項(xiàng)重要的內(nèi)容。通過(guò)競(jìng)賽,培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力,使他們畢業(yè)后,能夠獨(dú)立承擔(dān)工作,滿足醫(yī)學(xué)工程師的需求。
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
中國(guó)民用航空總局主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
延邊新聞出版局主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
山東省教育廳主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 北大期刊
廣東省衛(wèi)生健康委員會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 統(tǒng)計(jì)源期刊
山東省衛(wèi)生健康委員會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
桂林醫(yī)學(xué)院主辦