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二、在生物化学教学中引入创新实践型教学
生物医学工程专业是由其复杂的、庞大的知识体系交叉形成的学科,在教学中如何将各个课程融会贯通也是其教学的一个难点。而生物化学作为生物和医学共同的基础课,其授课的效果对后续课程的教授具有重要的意义。而创新实践型教学对该门学科的授课质量具有重要作用。这是因为生物化学就是建立在前人不断实验,并将实验结果分析总结形成理论的学科。所以,实验教学对教好、学好这门课具有至关重要的作用。同时,想要提高学生的综合素质和创新能力,就需要在基础教学的基础上进行实践的锻炼和积累。我们针对实践型教学做了如下的工作。首先,设置了课内实验和专题实验。课内实验是在授课同时进行开设的,可对课堂学习的知识进行巩固和加深了解。而专题实验,我们一般开设在高年级,此时学生已经学习了大多的专业课程,而专题实验可将生物化学和这些专业知识融会贯通,进而增加对生化进一步认识,也锻炼学生动手能力和独立思考能力。其次,让学生加入到课题研究中。如大学生创新项目,鼓励学生积极申报,并锻炼学生通过查找资料提出与生物化学有关的题目,并在老师的指导下写项目书、项目计划、实验方案,进行实验,最终写结题报告,发表文章。在这过程中,提高学生能力,对学生的综合素质和创新能力进行了培养。将创新实践型教学与生物化学传统教学相结合,通过实践教学将学生从传统的课堂教学中拉了出来,走入实验室,运用所学知识来解决问题,让学生对学习的理论知识有了进一步认识,提高学习积极性。
[中图分类号] R313 [文献标识码]B [文章编号]1674-4721(2010)05(c)-120-02
生物医学工程是典型的理工类学科和生物医学学科交叉、结合、融合的边缘学科,并无自己独立的基础理论与知识体系,对相应学科有较大依赖性[1]。同时,生物医学工程产业的研发性质较强,要求培养的学生必须具有扎实、广泛的基础和专业课程知识,以及一定的创新能力与科研思维。目前我国生物医学工程的本科专业设置主要集中在信息技术类,而在生物材料、生物技术等方向上缺乏相应的人才培养,这样的专业特点导致学生重视电子、计算机与机械制造课程,而轻视医学相关学科,如生物化学,学生不能将该学科内容与职业生涯相联系,难以理解学习生物化学的重要性。加上生物化学本身具有抽象、繁杂等特点,学生在学习中容易出现畏难厌学情绪,学习效果不佳。针对在该专业生物化学教学中遇到的问题,笔者谈几点自己的体会和看法。
1 生物医学工程的生物化学教学现状
生物化学相对于其他基础学科具有抽象难懂、内容繁杂等特点,是医学院学生感觉最难的课程之一。尤其是对于生物医学工程专业,缺乏一部为该专业量身打造的教材,内容多与课时少的矛盾极为突出。就本校而言,该专业的生物化学理论学时数仅为40学时,而使用的教材为刘新光主编、科学出版社出版的《生物化学(案例版)》,该书系统全面完整,但课时数远远不够,如果按照一般医学本科教学大纲进行讲授,学生感觉难以消化,对生物化学课程的畏难情绪和抵触情绪增加。其次,教学模式单一,以教师为课堂的绝对主体,进行传统填鸭式教学,学生缺乏主动学习的兴趣,容易疲劳。第三,考查形式单一,仅对书本知识进行闭卷考试的单一评价考核体系,既不能反映学生的综合素质,也难以激发学生的创造力,容易使学生投机取巧,仅关注考点,而忽视对学科知识的整体把握。
2 改革教学内容和考试形式,双管齐下提升教学效果
2.1 精选教学内容,因材施教
根据专业需要适当删减生物化学教材内容,调整重、难点,将教学内容精简为基本原理,并更新补充学科发展的前沿理论和技术。世界医学教育会议发表的《爱丁堡宣言》在谈到医学院校需要改进教学法时指出:“把现在广为采用的被动学习方法改变为更加主动的学习,包括自我指导的独立学习以及导师辅导等方法,以保证终身连续的学习[2]。”在讲授过程中除了讲授知识点,更应强化学习内容的结构层次和逻辑联系,培养学生学会梳理教材,增强其自学能力。例如在开篇即告诉学生全书总的来讲可分为三大部分[3],第一部分即生物大分子的结构与功能,生物化学也称为生命的化学,那么这些化学反应的物质基础必然包括各种生物大分子,因此这部分将重点讲授生物大分子的结构特点、生理功能及基本理化性质与应用;第二部分为物质代谢及其调节,使学生重点掌握各类物质代谢的基本反应途径,主要调节环节,重要生理意义,各种物质代谢的相互联系以及代谢异常与疾病之间的关系等;对第一、二部分,强调生物化学的基础知识,不求过深、过难,抓住主线、框架和基础知识,按层次展开,既可以在有限的课时数中从容的执行教学进度,又培养了学生抓结构体系的学习方法。第三部分即基因信息的传递,以及基于基因信息传递的基本原理而发展起来的基因工程技术,针对生物医学工程专业特点,第三部分将比其他专业讲授更为详细。而细胞信息传递、肝脏生物化学与血液生物化学等专题部分则删除不讲。
2.2补充课外阅读,培养学生兴趣
“兴趣是最好的老师”,对于生物化学这门枯燥繁杂的课程,尤其需要培养学生的学习兴趣。为了兼顾有限的课时数,由教师选择合适的课外阅读材料,打印并发放给学生,要求课外阅读,并在下一次课上进行讨论。如疯牛病,从热带丛林食人部落的“库鲁病”,羊瘙痒症,克雅氏病,到对于疯牛病疾病本质的认识,长达100多年的研究历程,又或者如诺贝尔获奖者故事,重大理论的研究思路和创立历程,这既能引起同学们的兴趣,初窥神秘的科研世界,也在无形中培养了他们严密求证的科学精神。另一方面,生物化学作为生命科学的基础学科之一,自20世纪50年代以来,得到快速迅猛的发展,而生物医学工程本身就是生命科学高度发展、多学科交叉融合而催生的一门新兴学科,因此在对该专业的学生授课时可适当介绍生命科学的前沿,培养学生主动追踪最新进展的学习意愿。
2.3考核形式多样化,利用分数的杠杆调动学生学习兴趣
将课程的考核评价体系拆分,将传统的闭卷考试方式与试验成绩、论文报告相结合,考核形式更为丰富合理。课程的考核评价体系分为平时成绩和期末考试两个部分,书本知识采用传统的闭卷考试方式,占70%;而平时成绩又分为试验成绩与论文报告,共占30%。为了检验学生课外阅读的效果,增加了论文报告这一考核内容,论文报告要求学生利用图书馆和互联网对某一种现代生物化学与分子生物学技术或者热点方向的研究进展作一综述,以论文形式提交,对写作优秀者加分,还可帮助修改和鼓励发表。通过考核评价体系的改革,可以激发学生的学习热情,促使学生学会通过各种途径查阅资料,敏锐把握学科动态,获取和分析信息,培养初步的科研思维和论文写作能力,并且这种考试方式能更真实的反映学生的综合素质。
在尝试进行以上教学改革时,还应注意3方面问题:第一,在教材的把握上,如何既保留生物化学的学科特色与要求,授予足够的基础知识,又因材施教、合理的删减教材内容,处理好重、难点。第二,在引入课外阅读和论文写作上,如何循序渐进的选择材料和内容,逐步培养学生对科技论文的阅读理解和写作能力,不至于使学生被畏难情绪打击,产生厌学情绪。第三,应当建立反馈机制,通过发放学生调查问卷,适时把握学生诉求,及时了解学生感兴趣的问题、内容或者学习中的难题,便于客观评价和改进教学方式。
总之,随着学科的发展和社会需求的变化,针对不同学生特点,生物化学的教学工作必须做出相应的调整,更新教学内容,优化教学方法,改革培养模式,调动学生的学习积极性,拓展眼界,开阔思路,激发其科研兴趣,培养其科学思维和创新能力,为今后的工作或进一步深造打下一定的基础。
[参考文献]
[1]冯圣平, 秦斌,袁力.生物医学工程专业高等教育的内涵探讨与实践[J].医学教育探索,2004,24(3): 21-23.
1前言
发酵工程是基因工程、酶工程和细胞工程等其他生物技术的最终手段和方法,是生物技术走向产业化的关键技术环节。发酵工艺原理是吉林大学生物工程专业开设的一门重要专业课,是综合运用所学知识来解决工程实际问题的一门重要课程,同时也是学生后续进行毕业设计及进入相关领域工作的基础。由于此课程内容丰富,涉及数学、物理、化学、微生物学及化工原理等理论,各学科间相互交叉渗透[1],学生学习难度较大。因此,如何激发学生的学习兴趣,在有限的学时内对发酵过程有系统全面的认识,掌握发酵工艺的基本内容和操作过程,提高分析和解决实际问题的能力[2],其取得良好的教学效果,是高校教师在教学工作中需要探索的重要问题[3-4]。笔者根据近几年的教学工作,从教学内容、教学手段等方面进行调整,取得一定的效果。
2教学改革探索
【关键词】生物医学工程,实验课教学,教学方法
0引言
生物医学工程专业是一门多学科相互融合,实践性很强的学科,因此实验课就显得尤为重要,通过设置实验课程可以帮助学生更好地理解和掌握本专业的理论知识,同时也是对学生的逻辑思维能力、实践能力和创新能力的一种培养。我们针对在生物医学工程实验课教学过程中存在的问题,对本专业的实验教学模式进行了改革与实践,以满足市场对高素质人才的需求。
1目前实验课教学中的问题
首先,目前我校的生物医学工程专业的大部分实验课程的教学处于辅助理论教学的地位,实验课程成绩仅占课程总成绩的20%左右,因此很多学生存在着较为重视理论课程,而对实验课程较轻视的现象。长此以往的结果就会使得学生缺乏动手能力和分析解决问题的能力。其次,目前的实验课教学不能够发挥学生的主观能动性,不能够培养学生实际动手操作的能力及创新意识。很多数学生在实验课上只是被动地按照实验指导书的实验步骤机械地操作,对实验的原理不能够充分理解。再次,目前实验课的教学不能够根据学生的特点进行因材施教。由于每个学生的动手能力不尽相同,在规定的实验课的时间内,有些动手能力强的学生会较好的完成实验内容,而基础较差,动手能力较差的额学生到了下课时间并不能顺利的完成实验任务。目前的实验教学模式使得不管本次实验完成与否,学生都要离开实验室,而下次实验课又会开始新的实验内生物医学工程专业实验课教学方法探讨赵晓磊齐秋菊霍旭阳*吉林医药学院吉林132013郭春超吉林医药学院附属医院吉林132013容,从而导致动手能力差的同学对实验课逐渐失去了兴趣,不利于培养学生的创新意识和实际解决问题的能力,使得我们并没有达到开设实验课的目的。
2实验课教学的改革措施
针对目前生物医学工程专业实验课存在的问题,结合我校生物医学专业实验课设置的实际情况,按照实验教学的目的的要求,对本专业的实验课教学考核方法,教学内容以及实验室的建设等几个方面进行了一系列的探索。
2.1实验教学内容的改革
在实验内容的设置上需根据教学大纲要求,以学生为主体,旨在实验教学的过程中重点培养学生实际动手操作的能力及提高学生的综合素质。要不断的对实验内容进行优化,强调实验内容的综合性,注重各学科之间交叉的特点,从而将实验内容分为础实验训练阶段、综合应用实验阶段和创新设计型实验阶段。减少以验证理论知识为主的基础性实验的比例,在基础试验阶段主要以培养学生掌握基本的实验技能为主要目的并进一步巩固理论课上的知识点;相应的增设综合应用性实验和创新设计性的实验。在这类实验的过程中,要以学生为主体,指导教师提供给学生实验的任务和要求,并给出一些相关的电路和参考资料,学生进行自主设计实验方案并完成实验,指导教师在实验教学过程中起到辅助作用。目前我校生物医学专业的实验课都开设了综合性、设计性实验。使综合应用性实验与实际生活相联系,以此提高学生的学习兴趣,充分调动了学生的主观能动性。使学生具有初步的科研意识和创新能力。
2.2改进实验教学方法
实验课一直以来都是培养学生实践创新能力的一个至关重要的环节,在整个教学体系中的作用是不可替代的。为了使学生在实验课上更好地发挥主观能动性和调动学生的积极性,改变学生轻视实验课的现状,因此就要求指导老师要根据专业课程的教学规律和特点,,在实验课教学的过程中不断改进教学形式,应在一部分的专业课程中将实验课独立出来,改变实验教学通常依附于理论教学的传统教学理念给学生创造更多发挥主动性的条件,引导学生关注自身的实践创新能力的培养和综合素质提高。另一方面任课教师要在总结以往教学经验的基础上,采取多元化的,,适合各门实验课的考核方式,从多个角度考察学生的实验能力。可以适当提高实验课成绩在总成绩所占的比重,并结合学生在整个实验的过程的表现,包括对实验的预习,实验的操作,实验的结果及实验报告的完成情况都记入学生的实验成绩当中,从而以充分调动学生对实验课的积极性和主动性,有利于提高实验课的教学质量。
2.3实验室的建设和管理
实验室作为教学和科研的重要场所,要充分利用我校的教学资源,设立各门课程的固定实验室,如电子实验室、医学仪器实验室、微机原理与接口技术实验室等。在实验课的教学过程中要有固定的实验小组和实验台。将各班学生进行,每组都有固定的实验,这样有利于实验教师对每组学生进行有针对性的辅导和管理,同时也有利于实验室的器材与设备的管理。同时建立开放式的实验教学模式,学生可以在课外时间通过预约的方式使用实验室,实验教师为学生提供欲做的实验所需要的设备和资料并配备专门的实验教师解决学生实验过程中所遇到的问题,给以相应的指导,这样可以有效的提高实验室的利用率并进一步减少传统实验课所带来的缺陷。
3小结
生物医学工程专业实验课教学是一项长期的任务,应以培养本专业学生的实践动手能力和创新思维能力为主要目标。通过不断的对实验课教学模式进行改革和时间才能够,提高实验课教学的效果和质量。为培养具备医工结合的实用型、创新型人才打下基础。
【参考文献】
[1]周丽华.高校实验教学改革初探[J].淮南工业学院学报(社会科学版),2000,2(3):94-96.
本科教育在高校教育中占据着极为重要的地位,本科生的培养质量也能够在一定程度上反映高校的综合实力和办学水平[1-2]。作为本科生培养过程中的最后一个教学环节,毕业设计已经日益受到高校管理者的重视。生物医学工程是一门典型的交叉学科,旨在结合理工科的知识与技能以解决医学中存在的问题。第三军医大学于2007年成立了生物医学工程系,由于受到军队院校招生政策的限制,目前每年的本科生招生数量较少。根据生物医学工程的专业特点及结合学校的军事特色,提出了一系列措施解决本科生毕业设计过程中存在的问题,切实保证本科生毕业设计的质量,以提升军医大学教育的水平。
1本校生物医学工程专业毕业设计存在的问题
本校生物医学工程专业的本科生,虽然数量较少,但生源质量普遍较高。从2012级本科生开始,该专业由五年制改为四年制。学制的减少使得学生的课程安排更为紧密,同时,也使得学生的毕业设计时间大大缩短。此外,本校生物医学工程系与重庆大学生物医学工程系进行了联合办学[3],该专业的本科生需要在大三到重庆大学生物医学工程系进行为期1年的学习。毕业设计通常是安排在最后1个学期,经过前面3年半的军校学习与生活,学生各方面情况会发生一些变化,这些变化不仅表现在学习成绩上的差距,还表现在对待学习的态度及为人处世等方面。这些变化会或多或少影响到最后的毕业设计。目前,该专业本科生毕业设计整体完成质量较好,但仍存在部分不足,集中表现在以下几个方面。
1.1学生对于毕业设计的态度不够端正
本科生毕业设计通常仅仅被看作对学生学习能力和知识运用能力的一种检验,毕业设计的完成质量并不影响学生的毕业。由于缺乏一定的奖惩机制,使得极个别学生对待毕业设计的态度不够端正。此外,对毕业设计重要性的认识不足也会使得他们的态度不够端正,态度不端正会使学生在毕业设计过程中缺乏前进动力,从而导致毕业设计的完成质量不尽如人意,尤其对于学习成绩不理想的学生,这种情况较为普遍。
1.2毕业设计的选题不够合理
部分学生的毕业设计选题不够合理,主要表现在选题过于简单与陈旧,缺乏一定的理论性和实际应用价值,工作量也较小,容易完成;或选题虽然具有一定的理论与实际应用价值,但研究内容较多,有一定的难度,工作量较大,完成难度较大。以上问题无论哪一方面均会对毕业设计的质量产生不利影响。此外,还有部分学生将选题完全寄托于指导教师,然而对于指定课题确并不感兴趣,从而使得学生在毕业设计上处于被动。此外,部分学生的毕业设计选题是由自己提出的,但导师未进行严格把关,可行性论证不够,致使最终的完成质量不高。
1.3学生忙于毕业分配
学生通常是在本科阶段的最后1个学期进行毕业设计,此时距离学生毕业仅仅4个月左右的时间,而真正用于毕业设计的时间仅有3个月左右。由于是军队院校,生物医学工程专业研究生录取名额较少,很多学生即使非常优秀也难以进入研究生阶段的学习。本科生毕业后将会统一参加学校的分配,很多毕业生可能被分配至条件相对艰苦的地方工作。由于分配单位的好坏并非依据毕业设计的成绩,因此,部分学生会将毕业设计的一部分时间用于联系工作单位,这使得学生难以安心进行课题研究,从而给毕业设计工作带来一定的不利影响。
1.4学生存在一定的畏难情绪
军医大学毕竟是以医学为主,生物医学工程是军医大学少量涉及理工科背景的专业。然而,该专业的学生普遍对理工科知识有一定的畏难和抵触情绪。生物医学工程专业本质上就是利用理工科的知识与方法解决医学中的难题,属于交叉学科,其目的是提高临床疾病的诊断率。既然利用的是理工科的方法,不可避免地要涉及编程,而这一点对学生来讲是一大考验。通过本科阶段课程(尤其是实验课)的学习,仅仅有极少数学生具备了一定的编程能力,大部分学生的编程能力仍然较差,对自己的编程能力没有信心,甚至心中存在较大的恐惧和抵触情绪,从而不敢面对和接触需要编程的课题,总是担心自己难以完成。因此,学生在毕业设计的选择上,更倾向于选择那些无需编程的教研室,而那些需要学生编程的教研室鲜有人问津,从而造成学生资源分配不均。
1.5指导教师投入精力稍显欠缺
指导教师对学生毕业设计的指导不足也是导致毕业设计质量不高的一个重要原因。在很多指导教师眼中,研究生的毕业课题需要精心指导一番,而本科生的毕业设计较为简单,无需过多指导。此外,个别导师工作繁忙,这也是造成对学生毕业设计指导不够的原因之一。当然,也存在个别学生性格极为内向,不善言辞,总是埋头做事,极少主动与指导教师沟通。
2对提高本科生毕业设计质量的思考
针对生物医学工程专业本科毕业生的毕业设计的不足,提出了以下几种措施。
2.1根据部队的实际需求以及学生的能力与特长进行科学选题
本科生的毕业设计应当结合当下学生、教师、学校和社会的需求进行选题[4]。然而,军医大学的本科生都是军人身份,毕业后需要分配到部队单位任职。因此,在进行毕业设计选题的时候,无论是指导教师指定的课题或是学生自由选择的课题,需要重点关注以下两点:选题必须具有一定的科学意义和鲜明的军事特色,具备较强的军事应用价值[5];选题应结合学生的兴趣特长,尽可能为学生选取他们感兴趣的课题,并能够充分发挥他们的特长,这样才有可能做出高质量的毕业设计。当然,依托军队科研项目提升毕业设计的质量也是一条行之有效的途径[6]。最后,课题的研究内容要适量,工作量要在学生力所能及的范围内。
2.2充分发挥学校“本科生带教”的优势
为了深入推进学校创新教育改革,完善本科学生创新教育体系,充分彰显学生主体和教员主导作用,构建密切合作、教学相长的师生关系,全面提高本科人才培养质量,根据学员成长成才规律,学校制定了“本科学生导师制管理办法”。目前,国内外的许多知名高校均建立了“本科生导师制”,并将其引入到本科生的毕业设计工作中[7]。在学生本科入学的时候就为每一名学生选配一位带教教师。理论上来讲,本科生导师制与毕业设计没有任何关系,学生并非一定要在带教导师那里进行毕业设计。在学生即将进入毕业设计阶段,仍然会让学生重新选择毕业设计的指导教师。目前,如果能够将本科生导师制与学生的毕业设计相结合,即学生最终在带教教师那里进行毕业设计,对学生和指导教师来讲均是有利的。首先,经过前面几个学期的带教指导,学生和教师之间已经非常熟悉,配合也会非常默契;其次,学生在前期的带教过程中或多或少地已经接触到相关的课题工作,具备了一定的能力,如果在此基础上进行毕业设计的选题,能够最大限度地发挥本科生导师制这项政策所带来的优势,有利于学生做出高质量的毕业设计。
2.3为本科生毕业设计提供良好的环境
学生选择了指导教师后,一般要进入指导教师所在的教研室进行毕业设计,成为教研室的一员,与学生毕业设计相关的所有工作将由教研室负责。因此,教研室要为学生创造良好的学习环境,尽力解决他们在毕业设计过程中遇到的困难,让学生感受到教研室这个大家庭的温暖。要充分保证学生从事毕业设计的时间,坚决杜绝给学生安排与毕业设计无关的活动。此外,要让学生参与到教研室的各项活动中来,尤其是教研室的学术讨论等,应适当安排本科生进行汇报,提高他们的语言表达能力。最后,学生也要严格按照教研室的各项规章制度要求自己,确保工作的正常进行。
2.4强化指导教师在学生毕设过程中的指导作用
指导教师在学生整个毕业设计阶段发挥着主导作用。首先,指导教师需要有较强的责任感。本着为学生负责的原则,为学生的选题进行严格把关,确保选题的科学性与可操作性。其次,指导教师要定期查看学生的课题进展情况,及时发现存在的问题并加以纠正;指导教师要注重培养学生的科研能力和基本的科学素养,尤其是在科学研究的规范性方面加以引导,为今后的学习与工作打下良好的基础;指导教师要加强与学生的沟通,消除他们对于毕业设计的畏难情绪,增加完成课题研究的信心;指导教师应关心学生的学习与生活,帮助解决其各方面的实际困难,做学生的良师益友;对于表现优异的学生,有能力的指导教师可以给予一定的奖励与资助,从而激励学生的学习劲头与热情。此外,鉴于学生数量较少,为了保证学生毕业设计的质量,每位教师通常仅指导1名本科生的毕业设计,从而保证每位教师有充足的精力指导学生的毕业设计,也能够使得每名学生得到个性化的一对一指导,在毕业设计过程中采用多种教学手段来提高学生的创新意识和实践能力[8-9]。
2.5进一步强化和完善毕业设计的规范和规章制度
毕业设计中的主要环节包括选题、中期检查、答辩与成绩评定等。对上述每一个环节均应统一组织、严格把控,及早对学生的毕业设计进行反馈,确保最终的毕业设计完成质量[10-11]。在成绩评定上,要明确优秀、良好、合格与不合格所对应的标准,确实为每一名学生的毕业设计做出公平、公正的评价。建立毕业设计奖惩机制,可以考虑将最终的毕业设计成绩与学生的综合评定挂钩,能够在一定程度上端正学生的学习态度,激发他们的学习热情和工作动力。在各个环节上要加大对学生学术规范性的检查力度,对于发生学术失范的学生实行一票否决制,真正做到奖罚分明[12]。要建立指导教师遴选机制,确实选出那些学术水平高、责任心强的教师来担任本科生毕业设计的指导教师。总之,本科生毕业设计是一种学习、实践、探索和创新相结合的综合教学环节。军医大学生物医学工程专业的毕业设计有气自身的特点。高水平的毕业设计能够为学生今后进入部队工作打下良好的基础,对学生今后的工作也会起到潜移默化的影响。只要思想重视、措施到位、身系学生、敢于担当,就一定能够将本科生毕业设计工作提高到一个新的水平,切实提高学生的知识运用能力与创新意识,为今后胜任部队工作岗位打下良好的基础。
作者:粘永健 王莉 邱明国 李晓寒 单位:第三军医大学
参考文献:
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[2]刘波粒,刘泽军.浅谈本科生毕业设计(论文)质量滑坡的原因及其对策[J].中国高教研究,2007(7):89-90.
[3]李晓寒,郑成兵,刘晶,等.高校实施协同创新战略发展研究[J].高等建筑教育,2013,22(3):1-3.
[4]陈曦,刘昕雨,傅光.本科毕业设计的科学选题探讨[J].电气电子教学学报,2015,37(6):74-76.
[5]王建平,屠义强,程建生,等.军校本科毕业设计选题改革研究[J].教育教学论坛,2016(6):102-103.
[6]高晓光,王云辉,李波.基于国防科研项目的本科毕业设计(论文)问题研究[J].高等理科教育,2015(5):109-117.
[7]盛秋林,周先军,吴丹雯,等.基于本科毕业设计(论文)的导师制运行模式探索[J].高教学刊,2015(23):99-100.
[8]何密,李永勤,陈碧华,等.生物医学工程专业本科生科研能力培养探究[J].西北医学教育,2014,22(4):660-663.
[9]王有超.本科毕业设计过程中实践能力及创新意识的培养[J].教育教学论坛,2016,5(18):134-135.
把握课程思想,创新教学方法
《信号与系统》既承接了先修课《电路分析》等课程,又为《数字信号处理》、《医学图像处理》等后续课程奠定了基础。主要讨论连续时间信号与系统,研究确定性信号经线性、时不变系统传输与处理的基本理论。此课程由《电路分析》中的微观电路过渡到宏观系统,以系统的观点来研究信号处理过程及结果。因此,如何创新教学方法,以培养学生的整体系统思维方法,让学生理解课程理论知识在实际中的应用,提高学生的学习兴趣,成为我们的课程重点。我校坚实的医学、生物学研究基础,为BME专业的本科生提供了大量的研究问题与数据。2011年,我校BME系与美国通用电气公司(GeneralElectricCompany,简称GE)建立联合培养基地,加强BME专业理论及技术交流。
我们通过邀请医学、生物学和GE公司的相关专家针对医学信号问题、显微镜下的生物图像问题以及CT、MRI等设备的图像处理系统问题做报告,让学生了解《信号与系统》的应用领域,以及在此领域中可以解决哪些具体问题、如何解决这些问题,让他们带着问题去学习。在讲授课程的过程中,教师除了讲解一些重要基础理论之外,还要强调课堂互动,以某一信号的处理为例,激发学生们的小组讨论热情,在无形之中培养他们的动脑解决问题的能力和动口表达交际的能力。除了课堂授课之外,我们也需要重视课下交流,鼓励同学们针对自己感兴趣的问题提出一些想法,也可以通过电子邮件、群讨论、博客、论坛等形式增强交流沟通,让课堂学习与实践应用相结合,促进同学们对此门课程学习的积极性和主动性。
丰富教学手段,重视专业术语
《信号与系统》课程的突出特点是数学公式多,利用数学工具解决生物医学问题。如何把枯燥的理论学习和公式推导转化成易于理解的形象思维过程是我们需要探索的方向。我们根据课程特点,重视课件制作,适当地利用声音、动画等手段,增加课件的生动性。另外,可以结合教学软件的应用,实时演示一些计算过程或理论,如信号的相乘、相加、分解等,加深同学们对课堂内容的理解。为了更好地发展BME这一新兴学科,积极应对经济全球化、教育国际化挑战,培养适应地方经济发展和社会进步要求和具有国际合作意识、国际交流与竞争能力的复合型、外向型人才,提高人才培养质量,我们需要尽快转变传统的教学思想和育人理念,融会中西方先进文化和科学成果。因此,在《信号与系统》的教学过程中,有意识地让学生掌握一些信号处理方面的英文专业术语,为他们今后的学习、研究和工作打下一个良好的基础,是十分必要的。一方面,教师可以在课件制作上下功夫,将教材中出现的与BME相关的专业名词以图像加文字的方式加以显示,有利于学生对专业词汇的理解和记忆。另一方面,由于本课程的课时限制,课堂上只能分配少量的时间来学习英文专业术语,教师可以鼓励学生在课外阅读英文原版教材AlanVOppenheim的《signals&systems》(第二版),并结合麻省理工学院《信号与系统》公开课,边学习边思考,培养学生的思维方式,也可以鼓励学生阅读外文文献或心电图机、B超等医疗仪器说明书的形式来进一步学习,使学生初步具备检索、阅读国外专业书籍和文献的能力,拓宽BME本科生的学习视野,为将来先进医疗仪器的研发储备知识。
挖掘应用实例,强调实践教学
《信号与系统》教学离不开医疗仪器实验室。我校各大附属医院拥有先进的医疗设备,为BME专业的学生提供了得天独厚的资源优势。通过“看”各种医疗仪器如何采集人体信号,经过哪些变换之后显示在电脑屏幕上,来了解信号的产生过程,以及信号在各个系统中的处理过程。通过“听”医生对各种医疗仪器原理、使用方法及需要改善的功能等问题的介绍,了解信号处理领域亟待解决的问题,并在学习课程的过程中,分析问题、解决问题,提高科学研究的素质和开拓创新的意识。通过动手“做”各种小仪器,如便携式生理信号检测仪等,将课堂所学的理论知识与实践应用相结合,提高自主解决问题的能力。在进行此类设计性、综合性实验时,一方面可以巩固《电路分析》、《模拟电子技术》等课程中的硬件设计知识,另一方面可以学习Matlab和Labview等仿真软件,以此构筑软硬结合的实验教学模式,与实际应用紧密联系,在夯实学生的理论知识的同时,增强他们的实践技能和创新能力。
[文献标识码]A [中图分类号]TP29
一、引言
高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。生产实习是教学计划中一个重要的实践性教学环节[1]。校外实习基地是保证学生顺利进行生产实习的重要保障。校外实习是强化专业知识、增加学生感性认识和创新能力的重要综合性教学环节。校外实习基地是培养学生实践能力和创新精神的重要场所,是学生接触社会、了解社会的纽带。建立高质量、稳定的校外实习基地为学生迅速将所学专业知识转化为实际的动手能力提供了重要保障,同时可以帮助学生运用所学的知识发现生产中存在的问题,并提出解决问题的合理建议,提高生产效率[2]。校外基地的建设是实践教学的基础,其好坏直接影响到学生的培养质量。
二、校外实习基地建设情况
(一)校外实习基地的初步选择
长期的实习教学实践,使我们体会到频繁更换实习地点和单位是很难深入进行实习教学的。稳定的校外实习基地是搞好实习的先决条件。没有稳定的校外实习基地就没有稳定的教学秩序,教学计划也不能顺利进行。因此建立稳定的校外实习基地是提高生产实习质量的关键[3]。首先是校外实习基地选择原则和要求。生物医学工程专业校外教学实习基地的初步选择原则是要求二级甲等以上集医疗、教学、科研、预防、保健、急救、培训、病因与预防研究于一体的综合性或专科性医院,适合生物医学工程专业 (生理信号检测与处理及光电医疗仪器方向) 学生教学实习;医院医疗仪器、设备齐全、技术先进,能满足本科生产实纲的要求,医院重视本科生实习,并有指导本科生实习的责任和能力;交通方便,并能节约实习开支。其次是基地建设与发展目标。教学实习医院要以指导本科生生产实习为核心,把培养本科生专业实践能力作为高等教育的实践教学重要任务之一,培养学生理论联系实际、提高学生整体素质与创新精神。把建设的重点放在生物医学医学工程专业(光电医疗方向),充分利用生物医学工程、电子技术、计算机与信息科学等领域的一线工程技术岗位,利用所拥有的先进医学诊断与治疗仪器设备,培育由一线临床技师、工程技术专家组成的实习教学教师队伍,形成以实习促实践教学、以实习巩固专业知识的培养模式。根据以上要求,生命科学技术学院和吉林省前卫医院共同制订实习教学,确立生物医学工程专业教学实习基地。
(二)校外实习时间的选择
要正确地选择生产实习的时间,需要结合生物医学工程专业的课程设置。因为如果生产实习时间安排较早,学生掌握的专业知识有限,不可能较为全面的分析了解医疗仪器的生产和使用, 更谈不上对某些问题作一定研究。通过实习,学生只能获得局部的认识,达不到实习目的。因此,我们把生产实习时间安排在第三学年第二学期期末。这时学生已学完了数字图像处理,内容有图像分类、图像编码、图像压缩和增强复原;同时学习了数字信号处理,内容有数字滤波器、傅里叶变换、拉普拉斯变换和频谱分析等。根据教学计划,学生对基础理论的学习已基本结束,即将进入专业理论和专业课程的学习阶段。此时他们对仪器的总体构成及各部分的原理有了整体认识和具有对信号处理与分析的能力,并初步掌握了研究医学信号的基本方法和设计医疗仪器应遵循的原则。因此,他们具备了医疗仪器设计及生产过程所必要的基础理论。实践表明,在实习中学生能够结合生产实际,复习、巩固和综合运用学过的基础理论,实习内容全面、丰富并具有一定的深度,同时能够发现新问题,为后继课程的学习打下良好的基础[4]。
(三)校外实习指导教师队伍建设
实习指导工作需要一支经验丰富、结构合理、吃苦耐劳、责任心强的师资队伍[5]。学院鼓励教师去生产一线,了解实习基地的经营、生产和管理情况,掌握学生生产实习的具体内容。同时,实习基地也应将指导教师定期送到高校进行理论培训,巩固专业知识和基础理论,了解生物医学工程学科的发展前沿,这样对学生的指导将更有针对性和指导性,也能解决实习基地的知识更新问题。此外,还聘请吉林省前卫医院的优秀员工为校外教学实习基地教师,指导生产实习工作。实习基地的医学工程或医疗技术人员对实习基地熟悉,基地安排有教学、科研与管理经验的中级以上技术职务人员作为实习指导教师,负责讲解实际操作或维修管理医疗设备时的常见问题,并且提出问题,让学生们自己分析解决。
三、校外实习基地的教学效果
(一)生产实习内容
根据教学大纲要求,结合生物医学工程本科教学实习实际情况,制定出切实可行的教学计划。实习内容根据医疗仪器的分类:诊断类医疗设备包括X 射线诊断设备、CT诊断设备、MRI诊断设备、超声诊断设备、内窥镜检查设备、生化分析设备等(占学时65%);治疗类设备包括电疗设备、光疗设备、超声治疗设备等(占学时25%)。同时,对于设备管理要求了解、熟悉设备的生产许可、安装、维护、报废鉴定等流程,医疗设备档案管理等(占学时10%)。聘请校外教学实习基地教师,充实实习教学师资队伍,提高了实习效果。实习过程中的实习讲座环节由相关外聘实习教师主讲、指导,通过与学生互动,丰富了学生专业知识面,实习效果显著。如在电诊设备专题讲座中,电诊室陈主任非常重视生产实习的教学工作,热心指导学生实习,为学生现场演示超声诊断设备的使用,并详细介绍超声的成像原理,让大家讨论超声成像的不足及改进的方面。通过专题讲座及现场演示,使学生亲身体会到医疗仪器所涉及的理论知识,让学生对后续的专业课程更感兴趣,更能发现当前设备的不足,提出自己的建议,提高学习效果。
(二)生产实习的模式
在生产实习模式上,我们特别强调了实习笔记的重要性。在生产实习期间,我们要求学生将每天的实习内容、专题报告的内容、现场观察分析的结论、收集的有关资料等记入实习笔记中[6]。实习结束后,学生应将实习过程中的笔记整理成实习报告上交。同时还可以有效利用生物医学工程专业实验室条件为实习提供硬件支持,扩展实习平台,完善实践体系。这样不仅可以提高实验室设备利用率,解决实习设备投入不足的而且也有利于强化学生的专业技能培训,对于实习中将要学习的内容,可以先利用实验室的设备,对不理解的问题,可以作为实习重点。这样,提高了学生的主动性,教学效果显著。
(三)生产实习的效果
实习基地不单是完成学业的场所,也应成为就业能力培养的平台。利用实习基地资源,提高实习质量与效果,为实习学生的就业提供了机会。有的学生可通过实习基地单位的指导老师推荐到医疗器械企业或医院设备管理科就业; 有的学生可通过实习基地这个平台寻求到周边的医疗机构就业。
四、校外实习基地的功能
(一)生产实习基地对实现实践教学的作用
生产实习基地是承担实践教学的主要场所,是各实践教学环节得以顺利进行的依托[7]。生产实习基地的教学可以突出教学科研和生产的结合。生产实习基地在完善实践教学体系、发挥实践教学功能中也有重要的依托作用。
(二)生产实习基地对教学质量的作用
生产实习基地是与实验室图书馆同等重要的三大关键之一。教学质量的提高与生产实习基地的建设相辅相成,没有生产实习基地作保障,教学质量的提高将成为一纸空谈。
(三)生产实习基地对学生能力的作用
生产实习基地对提高学生能力、培养复合型人才有着深远的意义。学生可将在课堂所学的理论知识和技术在生产实习基地的实践中加以验证、综合,巩固专业知识,提高专业技能及分析、解决实际问题的能力;通过参与科研,增强科研能力和创新能力。
(四)生产实习基地对素质教育的作用
生产实习基地具有理论教育所无法替代的功能,它具有四方面的作用。一是德育作用,学生在实习基地实践中接受劳动观念和国情的教育;二是教学作用,实习基地教学理论与实践相结合,有利于学生将所学理论知识和实践能力进行有机结合,从而转化为综合能力素质;三是科研作用,有利于培养学生创新精神和创造能力;四是服务作用,有利于培养学生服务观念和信息意识等。因此,生产实习基地对提高大学生素质有着不可替代的作用,是开展素质教育,提高学生综合素质的关键环节。
校外实习基地建设是实践教学管理中的一项重要工作,还需在实践中不断总结、不断改革、不断探索,使实习基地对提升实习教学质量切实发挥作用,并满足新形势下对人才培养的需求。
基金项目:吉林省基础项目20121006
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中图分类号:G642.0 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2017)03-0107-02
1 前言
发酵工程是基因工程、酶工程和细胞工程等其他生物技术的最终手段和方法,是生物技术走向产业化的关键技术环节。发酵工艺原理是吉林大学生物工程专业开设的一门重要专业课,是综合运用所学知识来解决工程实际问题的一门重要课程,同时也是学生后续进行毕业设计及进入相关领域工作的基础。由于此课程内容丰富,涉及数学、物理、化学、微生物学及化工原理等理论,各学科间相互交叉渗透[1],学生学习难度较大。因此,如何激发学生的学习兴趣,在有限的学时内对发酵过程有系统全面的认识,掌握发酵工艺的基本内容和操作过程,提高分析和解决实际问题的能力[2],其取得良好的教学效果,是高校教师在教学工作中需要探索的重要问题[3-4]。笔者根据近几年的教学工作,从教学内容、教学手段等方面进行调整,取得一定的效果。
2 教学改革探索
优化教学内容 合理的教学内容对学生综合素质的提高起重要作用。为了使学生在校学习的专业知识既系统科学又专业实用,笔者改变以往对单一教科书的依赖,优化和充实教学内容,结合学生的知识体系,在教材的选择上以熊宗贵主编的《发酵工艺原理》为主,同时为学生推荐《发酵工程最优化控制》《发酵工艺学》《发酵工艺原理与技术》等侧重点不同的教科书。在此基础上多途径(杂志、相关网站)选择参考资料[5],内容上涉及教学小组各教师的科研项目及国内外最新的科研成果和专业技术,用以扩增课堂信息量,解决原来课上知识乏味、内容老旧的问题,从而使学生对课程内容及研究前景有所了解,激发学生对相关方向的研究兴趣和热情,对学生未来从事相关科研工作起到一定的启蒙和科普的作用。
教学顺序上为了使学生更好地掌握所学知识,讲授的主要内容按照发酵工艺进行的先后顺序(微生物生长和产物形成、菌种选育与保藏、培养基配制、灭菌、发酵动力学、发酵过程检测及控制、发酵过程的实验室过程和放大、环境保护、发酵过程经济学)进行编排,并在基础知识学习完成后结合现有发酵工业生产实例进行讲授,便于学生从整体至局部对发酵工程基本理论及工艺流程进行理解与掌握。
改革教学方法 以知识传授为主的教学方法在实践性较强的专业课程教学中存在易使学生知识学习片面,不能培养学生独立思考能力和提高实践能力等问题[6]。
首先,改变传统的课堂讲授方式,把课堂教学从传统的单向传授变为双向互动的过程,在课堂教学中采用启发式教学方法。课上教师有针对性地提出问题并给予一定的提示,使学生独立思考,注重对其他已学课程中知识的联系和巩固,同时布置课后思考题便于学生复习和巩固课上知识。
其次,开设专题讨论课,学生以小组的形式对感兴趣的发酵过程进行资料的收集和整理,提倡相互交流,提高学生学习的主动性和积极性,深入挖掘学生的思维潜能。
第三,发酵工艺原理是一门实践性、应用性很强的课程,许多设备必须以图像形式展现其关键部位的结构和工作原理,有些工艺如果能够亲临现场或用视频的形式进行介绍,则能使课堂上的教学效果大大增强[7]。用制图软件提高课件中插图的质量,使图像色彩化、立体化、直观化、动态化,教学效果远胜空洞的语言描述。在课堂教学过程中适当增加模拟动画、工厂生产视频,使原本抽象的内容能够直观地展现在学生面前,学生更容易理解和接受,从而将枯燥的发酵过程和繁杂的设备工作原理的记忆过程转化为生动形象直观理解的过程,学习热情和教学效果得到增强。并且通过此方法,可以保证学生在认识实习参观工厂之前对各种设备和生产工艺建立初步印象和认识,改善以往参观与课堂知识衔接不理想、见习效果收效甚微的状况。
加强实验课程建设,培养学生的动手能力 实验课程是发酵工艺原理课程教学中重要的组成部分,对于帮助学生提高解决实际问题的能力具有重要意义[5]。由于完整的发酵过程存在实验时间长的特点,以往在教学过程中受到实验课时短、实验设备和场地有限等条件的限制,开设的实验内容孤立,大多为验证型小实验,很难调动学生的学习积极性和主动性。因此,在实验课程建设时,一方面将实验内容由单一验证型向综合型、研究型发展,对实验内容进行改革,充分调动学生进行实验操作的热情,在加深对课程知识理解的同时,提高实验操作能力。对学生进行相应的实验技能培训和考核,合格后灵活安排实验时间,开放实验室保证学生能够充分利用课余时间走进实验室,对课程中感兴趣或有疑问的知识设计实验进行验证,并对实验结果加以分析,从而提高设计实验和解决问题的能力。另一方面,增加实验分组数目,给学生增加参与实验操作的条件和机会,争取实现每个学生都能充分参与实验中的每一个过程。
另外,因吉林大学生物工程专业的学生在大四上学期有为期一周的工厂见习,为了更好地巩固课堂学习的知识,将发酵工艺原理课程由原来的大四上学期调整至在大三下学期,通过对发酵工艺的学习,使学生带着课堂上学习过的理论知识去相关工厂实习,实现理论与生产实际的结合,在巩固理论知识的同时,对工厂实习中的工艺流程更加清晰。
考核形式的改革 以考试为主的评价忽略了对学生在综合分析和技能方面的测试,因此,适当增加学生平时成绩在课程成绩中所占的权重,学生课堂讨论情况、实验准备和操作情况、作业完成情况都要在课程成绩中有所体现;考试卷面题目中,为了检查学生对实验的理解和操作,增加一定比例的实验过程异常情况分析题目;为了考查学生对专业前沿技术的关注程度,增加主观题作为附加题目,从而保证通过本门课程的学习,学生各方面的必要技能都有所提升,进而达到培养社会需要的复合型综合人才的目标。
3 结语
为了更好地使学生掌握发酵工艺原理这门专业课程,培养适应社会发展的具有创新思维和实践动手能力的复合型人才,针对教学过程中的部分环节进行一些改革,激发学生的学习兴趣,使学生的专业知识掌握、资料收集与展示、实验操作能力有所提高。随着生物科技的发展,教师的教学工作也应不断地改革创新,培养出高专业素养的人才。
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BAO Xuan, CAI Li
(Anhui University of Chinese Medicine, Hefei 230012, China)
Abstract: This article takes the Bio-medical Engineering of Anhui University of Chinese Medicine Specialty as an example to discuss how to undergraduate professional knowledge from five aspects consist of orientation of market demand, basis of professional characteristics,post function as the goal, teacher's ability as a support and students' ability as a fundamental.Enable students to achieve full employment and perfect career.
Key words: bio-medical engineering;professional knowledge;medical imaging technology
作为一个理工医相结合的高度综合性边缘交叉学科,生物医学工程崛起于上世纪60年代,并从80年代开始,全球生物医学工程医疗器械类产品销售额每年保持6-10%的增长率,因而被誉为产业界的“常青树”,是国民经济可持续发展的生长点。如此大的规模和市场,对人才的需求自然不言而喻。所以,大多医科类院校都开设生物医学工程专业,由于是新开设的专业,难以在较短时间内形成一套系统的人才培养模式。这就造成了经济社会的求贤若渴、高校教育的捉襟见肘、专业人才的凤毛麟角互相矛盾的局面。所以,有针对性地作好思想教育疏导工作,并循序渐进地指导学生根据主客观条件进行未来职业规划,发挥学生主观能动性,圆其成才梦,是新设专业的班主任、辅导员和任课教师以及学校各有关部门必须面临的重要课题。
经过调查研究,学生在不同阶段身心状态的突出表现为:初期缺乏对专业的认知,导致思想困惑迷茫;中期课程学习任务繁重,导致心理压力加大;后期就业前景不明朗,导致缺乏学习动力[1]。为了帮助学生消除以上的顾虑,本文以安徽中医药大学生物医学工程专业为例,对如何使学生对于未来求业择业有一个清晰而理智的认识作了探讨。
1 以专业特点为基础,培养什么人才
安徽中医药大学生物医学工程专业(医疗器械方向)是一个集数学、物理学、计算机科学、信息技术以及医学科学于一体的新兴专业。所学跨学科的课程,既有医学成像原理和电离辐射防护的知识,又有图像重建算法和图像后处理内容;既有理科工科知识,又有医科内容。合理的教学计划和科学的培养方式以具有坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识、熟练的实验操作技术,可以从事各类医学影像设备的研制、开发、技术支持的复合型高级专业技术人才为培养目标,使毕业生具备在医学影像技术及相关领域,从事产品研发、设计制造、经营管理、技术服务、教育培训等工作的能力。
此外,当今的医学影像学科向数字化、网络化、融合化、标准化的方向发展,高级人才也要与时俱进,掌握专业国内外学术发展动态,富有科学思维能力,勇于在专业前沿领域探索与创新,应具有使用新型功能设备和应用新颖科学技术的能力。
2 以市场需求为导向,需要什么技术
医学影像技术主要是指为开展医疗或医学研究,以非侵入方式获得人体某部分内部组织影像的技术与处理过程,为临床疾病诊断提供重要参考依据[2]。其中出现最早的装置是X线机,随着影像技术在不断地探索中改进,超声、磁共振、单光子等断层成像技术和系统的大量涌现,为医生在出示诊断中提供更为详细、精确的信息依据,涵盖了解剖、病理、功能、代谢等多个领域,更早、更准确地发现病变,也为临床制订治疗方案、评价治疗效果提供帮助。具体体现在:现代医学影像率先建设并实现了数字化与网络化体系,成为数字化医院建设的基础和重点;数字成像技术将数据远距离传输,实现远程诊断;从传统的显示宏观结构发展到反映分子、生化水平的变化,为彻底治愈某种疾病提供了可能;从单一的诊断学过渡到了诊断与治疗并举的临床学科[3];从简单的信号传导跟踪到实现定量成像;电阻抗成像作为无创无放射损伤的成像技术,既能显示形态改变又能反映功能变化;利用多模成像技术实现对疾病的早期诊断和活体病理成像;单光子发射成像和正电子成像根据医学的放射性核素示踪原理实现影像;无创、无害性的检查技术不断发展,辐射剂量的控制逐步得到强化等等[4]。时至今日,医学影像的应用领域已经遍布人体主要的器官和疾病类型,从神经疾病、代谢紊乱到心脑血管疾病、传染疾病,肿瘤诊治方面的应用也有相当进展。医学影像技术逐渐成为临床研究的可靠工具和活力平台。
3 以岗位职能为目标,从事什么工作
总结近些年生物医学工程专业本科生的就业去向分析可知,从事本专业相关工作的毕业生主要集中在三大领域,综合性医院、医疗器械企业和医疗器械监督管理部门。
3.1 综合性医院的放射科、放疗科、设备科、核医学科
从事医学影像设备的应用、管理和维护工作,主要涵盖以下4个方面内容:①具有常规放射学、超声医学、核磁共振及CT等系统理论知识与操作技能;②具有临床医学、基础医学及电子学等有关理论知识;③在疾病诊断中比较熟悉各种影像诊断技术的应用;④比较熟悉医学影像学各专业分支前沿技术及发展趋势[2]。其中,理论知识内容在本科教学过程能够充分体现,而技术应用及操作技能则必须在各功能科室第一线长期工作并积累经验才能够获得,两者是相互制约相互促进的关系。对前沿技术的关注是医学影像技术工作者对自我提升的一个必然要求,也是为良好开展工作必须做到的知识储备。
3.2 中外医学影像设备研发机构和生产经营企业、教育培训机构
相关工作岗位主要包括市场和销售、研发和技术支持,产品注册和产品质量检测。前两者对从业者个人能力的整体水平要求较高,如沟通交际和处事应变能力,从事产品营销和市场推广等工作;中间两者看重专业素质,从事产品研制、开发设计、维修保养等工作;后两者主要是在品管部门,需要熟悉产品质量监管相关的法律法规,从事质量检测、控制和监督工作,了解产品注册要求和撰写标准并能独立完成产品注册、申报、体系认证等工作。
3.3 医疗器械监督管理部门
主要工作职责包括:组织拟订医疗器械注册管理制度并监督实施;组织拟订医疗器械标准、分类规则、命名规则和编码规则;拟订医疗器械注册许可工作规范及技术支撑能力建设要求并监督实施;组织拟订医疗器械生产、经营、使用管理制度并监督实施,拟订医疗器械互联网销售监督管理制度并监督实施;组织开展医疗器械不良事件监测和再评价、监督抽验及安全风险评估;拟订问题医疗器械召回和处置制度等[5]。
4 以教师能力为依托,具备什么知识
生物医学工程本身是一门多交叉学科,教师具有多元化的学科背景对于研究和教学是至关重要的。在注重多种知识和技能的复合的同时,将生物医学与药学、化学、统计学、材料学、电子信息学等相关学科有机结合起来,努力将其他学科的思维方式引入到生物医学领域中来,并将这种优势带到学生的学科设置以及综合实验当中,去启发学生的思维。理工科背景的教师深入临床接触病例,医科背景的教师参加理工科理论培训,任课教师深入行业调研,企业专家走进校园,充分利用不同学科、不同领域间的优势进行教学和科研,为共同促进学科发展起到了强大的推动作用。
5 以学生能力为根本,锻炼什么技能
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)20-0049-02
在科学技术飞速发展的今天,创新意识和创新能力越来越成为一个国家竞争力和国际地位的最重要的决定因素。改革开放以来,我国创新能力有了很大提高,特别是2015年我国药学家屠哟哟获得诺贝尔医学奖,更加坚定了我国工作者在创新道路上的信念和追求。但是,我国创新能力和国际先进水平的差距较大,因此培养青少年特别是大学生的创新能力,对我国的发展具有重大意义。
生物医学工程学是一门理工医相结合的交叉学科,它旨在培养工程技术基础好、医学基础知识扎实、具备医学与工程技术结合能力的高级技术人才,要求学生具有生物医学领域中的研究和开发的基本能力。而作为本专业的在校大学生,如何培养其的创新能力和动手能力,是一所大学最重要的教学改革内容之一。
一、高校生物医学工程专业创新能力培养模式的对比
目前,我国约有110所高校设立了生物医学工程专业[1]。很多学校依托自然科学、工程技术或医学等方面的优势,结合其他学科发展该专业,因此不同学校在生物医学工程专业人才的培养上会各有侧重与特色,这种特色也体现在人才创新能力的培养上。如较早开设生物医学工程专业的东南大学最早开创了一贯制本硕连读,并不断探索复合型人才培养模式,采用早期独立实验教学去提高学生的科研创新能力和综合实践能力[2]。第三军医大学旨在培养合格的军事生物医学工程人才,以适应部队卫勤保障建设需要。通过构建基本技能―综合技能―设计技能―创新技能4个层次、基础课程实验―综合实践课程―创新性课外科技活动―实习―毕业设计5个类型的课程培训体系培养学员的创新实践能力,并建设了创新实验室服务于学员专业学习阶段,进一步提高其应用军事生物医学工程方法解决相关问题的能力和创新实践能力[3]。华南理工大学对该专业学生的培养则体现了理工类院校的特色,形成了以生物医学电子、医学信息工程、生物力学为主导的培养体系,并充分利用珠江三角洲医疗器械及技术服务产业密集的优势,开办校企合作,为学生实践能力和创新能力的培养提供更大的平台[4,5]。南京医学大学针对医疗卫生行业对工程技术人才日益增长的需求,确立了“医用导向型”创新人才培养目标,搭建“医工融合”式的课程教学平台和实验教学平台,并实施了“认知体验,实践锻炼,深化拓展”三阶段递进式创新能力培养体系,为医疗卫生系统培养并输送适合行业需求的人才[6]。
我校的生物医学工程专业创办于2003年,在借鉴老牌院校办学经验的同时,结合我校实际情况不断探索更适应医学院校培养工程应用型人才的办学经验,并从三方面构建了本专业应用型人才的工程实践能力培养体系[7]。首先通过理论课教学的改革,如电子类课程的改革,重点引导和培养学生运用所学知识去解决问题的能力;其次,在实践教学改革中突出工程实践能力的培养,如独立开设专业课程设计,以设计某个典型的医疗仪器为主线,培养学生工程实践能力的综合素质和创新精神;最后,改革传统的毕业设计方式,得益于珠江三角洲的有利条件,我们开辟了一批实习基地,学生的毕业设计将与现实的工作需要相结合,增强了面向市场的技术应用意识和学以致用的综合能力。近年来,在培养学生工程实践能力的基础上,为加快培养适应区域经济社会发展需要的拔尖创新人才,我们开始着力于学生创新能力的培养。
二、我校生物医学工程专业创新能力培养模式的探索
1.制度保障。我校于2010年颁布了《广东医学院大学生创新实验项目管理办法》、《广东医学院大学生创新实验项目实施方案》等相关章程,指导我校大学生创新实验项目的实施。章程规定每年评审立项一批校级大学生创新实验项目,以校级项目为基础重点申报一批省级大学生创新实验项目。该项目的实施激起了本校学生对创新实践活动的热情,并于2014年版的学生手册中添加了“广东医学院大学生创新创业能力培养与素质拓展学分认证实施方案(试行)”去进一步提高学生参与该活动的积极性。同年,在本科专业教学计划修订中,生物医学工程专业的培养目标及培养要求也体现了重视学生创新能力培养的精神。此外,学校配套了相关经费支持并保障项目的顺利开展,开放各类实验室与重点实验室向参与项目的学生免费提供实验场地、实验仪器设备和技术服务。
2.创新实验室建设。我专业原有基础实验室、综合实验室各3间,大型医疗设备实验室1间,主要用于实验教学;另有生物医学工程研究室、生物医学工程光电子实验室各1间,是教师进行科研项目的场所。前者的实验内容体系由原来的“基础型、验证型”扩展至“设计型、综合性”,此种改革在一定程度上锻炼了学生的实际动手能力,但对于学生创新能力培养的力度不够深入,因为其只在上课期间面向学生开放。后者教师会吸收部分优秀学生参与自己的研究项目,但受众面小,也不利于培养大多数学生的创新意识及创新能力。鉴于此,在学校及学院领导的指导和支持下,我们于2013年12月开始筹建生物医学工程创新实验室,并于2014年5月投入使用。
创新实验室的一个最大特点是采取全天式开放,确保最大化地提供学生的实验学习时间,而且它面向本专业的所有学生开放,这种模式充分调动了学生的积极性和主动性,让每一位学生都有平台进行工程实践和科技创新。创新实验室在管理上采取了“专业教师指导为前提,医学电子协会自主管理为主,技术人员管理为辅”的方法。医学电子协会的会员是来自于本专业的学生,其负责实验室的日常开放管理,包括安排学生值班、出入人员的登记、仪器设备的使用管理和实验耗材的使用登记等。技术人员每周对实验室的设备进行检查维修,以确保仪器的正常使用。良好的设备是培养学生动手能力、创新能力必要的物质条件,创新实验室在创建之初配备的设备就综合考虑了它们的实用性和先进性。另外,其他实验室的专业实验设备除了满足正常的教学和科研外,也会提供给创新实验室。
3.学生基础。创新实验室的使用者为本专业的所有学生,包括大一、大二、大三和大四,因此其掌握开展相关训练项目的理论基础,并具备一定的仪器设备使用基础。针对一年级学生,医学电子协会定期举办单片机、JAVA语言等的培训活动,考核结束后学员将进入大二、大三学生的项目组学习,在实践中培养其分析问题、解决问题的能力。这种方式既打消了一年级学生不自信的心理,为其独立开展创新实验活动打基础,又对项目研究起到了传承的作用,使其能往更深入的方向展开。在相关的竞赛活动结束后,医学电子协会举办专门的经验交流会进行切磋学习。对于学生的创新实践项目,我们还配备了专业教师提供指导。这些举措培养了学生的创新意识,提高了实践能力,吸引了越来越多的学生参与到各项竞赛项目中,如每年的广东医学院大学生创新实验项目、各级别(校级、省级、国家级)的大学生创新创业训练计划项目、信息工程学院项目设计大赛等。近年来,本专业代表我校赴赛的团队在东莞市大学生电子设计竞赛、广东省大学生电子设计大赛等竞赛中都取得了不错的佳绩。
三、结语
目前,我们对本专业学生创新能力的培养主要基于创新实验室平台,以参加各种活动项目为途径去锻炼学生的创新思维能力、自主学习能力和解决实际问题的能力,并取得了一定的经验和成效。经过创新实践培养的学生获得了用人单位的广泛认可,但在创新实践能力培养的深度上还需进一步加强。因此,我们下一步计划与研发力量较强的公司企业达成联合培养协议,启动本专业的“卓越工程师”培养计划,构建符合我校特色、体现区域优势的创新型人才培养模式。
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