關(guān)于醫學(xué)工程生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革與實(shí)踐的論文
摘要：工科院校生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)存在的師資力量缺乏、實(shí)驗平臺和資源薄弱、課時(shí)有限等問(wèn)題，針對這些問(wèn)題，本文從師資建設、實(shí)驗室建設以及教學(xué)內容和教學(xué)手段改革等方面入手，對生物學(xué)實(shí)驗教學(xué)提出了一系列的改革措施，并在實(shí)踐中有效地激發(fā)了學(xué)生的參與熱情和學(xué)習興趣，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和操作能力，并培養了學(xué)生的團隊精神，取得了良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：工科院校；生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)；生物實(shí)踐教學(xué)；教學(xué)改革
生物醫學(xué)工程（BiologyMedicalEngineering，BMI）是綜合生物學(xué)、醫學(xué)和工程學(xué)的理論和方法而發(fā)展起來(lái)的，其主要是運用現代自然科學(xué)和工程技術(shù)的原理和方法，從工程學(xué)的角度，在多層次上研究人體的結構、功能及其相互關(guān)系，揭示生命現象，為防病、治病提供新的技術(shù)手段的一門(mén)綜合性、高技術(shù)的學(xué)科，多學(xué)科的高度綜合交叉是生物醫學(xué)工程的特點(diǎn)[1]。自上世紀70年代末以來(lái)，國內許多醫學(xué)院校、綜合性大學(xué)、理工科大學(xué)及相關(guān)科研機構都設立了生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)，涵蓋了生物信息、醫療儀器、生物材料、生物工程等多個(gè)專(zhuān)業(yè)方向，課程設置主要包括工程類(lèi)課程和醫學(xué)類(lèi)課程，旨在培養具有各方面能力的復合型人才[2]。在生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的培養體系中，實(shí)踐教學(xué)是培養大學(xué)生的創(chuàng )新意識、創(chuàng )新思維和創(chuàng )新精神、提高整體教學(xué)質(zhì)量的根本保證和有效途徑[3]。南京郵電大學(xué)生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)是在學(xué)校原來(lái)的信號與信息處理等優(yōu)勢學(xué)科的支撐下發(fā)展起來(lái)的，因此在醫學(xué)信號處理、醫學(xué)圖像處理、生物傳感和生物信息學(xué)等領(lǐng)域積累了雄厚的師資和科研力量，上述領(lǐng)域的實(shí)踐教學(xué)體系完善、教學(xué)平臺完備。比較而言，學(xué)校在生物醫學(xué)領(lǐng)域的教學(xué)和科研上相對薄弱，特別是在生物醫學(xué)方面的實(shí)踐教學(xué)有明顯的不足，存在著(zhù)師資力量缺乏、教學(xué)平臺薄弱、課時(shí)有限等問(wèn)題。針對上述問(wèn)題，我們從師資隊伍建設、資源優(yōu)化配置、教學(xué)內容改革和教學(xué)方式更新等方面入手，對生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)提出一系列改革措施，取得一定的效果。
一、生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題
南京郵電大學(xué)是傳統的工科院校，信息學(xué)科是學(xué)校的辦學(xué)特色。在工學(xué)為主體，以及“大信息”的背景下，學(xué)校的通信、電子、圖像和計算機等學(xué)科的科研氛圍濃厚、師資力量較強，相關(guān)課程的教學(xué)體系成熟、教學(xué)特點(diǎn)鮮明。上述相關(guān)學(xué)科的實(shí)踐教學(xué)已經(jīng)構建了包括課內實(shí)驗、專(zhuān)題實(shí)驗、綜合訓練和生產(chǎn)實(shí)習一系列完善的實(shí)踐教學(xué)體系結構。但隨著(zhù)我國生物醫學(xué)工程學(xué)科建設工作的開(kāi)展，以及生物醫學(xué)領(lǐng)域研究和應用的快速發(fā)展，迫切的需要將更多的生物醫學(xué)知識融入到工程學(xué)知識中。為了擴展生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生在生物醫學(xué)領(lǐng)域的知識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，在生物學(xué)教學(xué)方面，我校目前開(kāi)設了幾門(mén)生物學(xué)領(lǐng)域的課程，包括現代生物學(xué)、定量生理學(xué)和解剖生理學(xué)等。由于學(xué)校在生物醫學(xué)相關(guān)學(xué)科的科研和教學(xué)缺乏基礎，因此這些課程的師資力量較為缺乏，實(shí)驗教學(xué)平臺也比較薄弱。此外，生物醫學(xué)課程多屬于理論加上實(shí)驗的課程，要求課時(shí)較多。以解剖與生理為例，理論課要講51個(gè)學(xué)時(shí)，實(shí)驗課也需要51個(gè)學(xué)時(shí)[4，5]。但我校生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)大綱，對解剖與生理課程只設置了36個(gè)學(xué)時(shí)的理論課以及4個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗課。因此，在這些課程的理論課教學(xué)上，需要大幅的調整以適應本專(zhuān)業(yè)學(xué)生的培養要求[4，5]。在實(shí)驗教學(xué)上，由于課時(shí)的限制，大多為演示實(shí)驗或參觀(guān)，學(xué)生缺乏動(dòng)手實(shí)踐機會(huì )[6]。筆者在調研學(xué)生對解剖與生理課程興趣、期望和要求時(shí)，有68.1%的同學(xué)表示對這門(mén)課程感興趣或非常感興趣，并且有30%的同學(xué)希望能有動(dòng)手實(shí)踐的機會(huì )（表2）。但我校目前現有的師資力量、實(shí)驗教學(xué)平臺和課時(shí)設置都不能滿(mǎn)足學(xué)生的這一要求，因此，必須采取有效的改進(jìn)措施提高教學(xué)平水，滿(mǎn)足學(xué)生的學(xué)習要求。
二、生物醫學(xué)實(shí)驗教學(xué)改進(jìn)辦法
1、培養專(zhuān)任教師隊伍
為了提高我校生物醫學(xué)領(lǐng)域的教學(xué)和科研水平，近幾年來(lái)，已引進(jìn)多個(gè)生物醫學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的博士和高級人才，構建了一個(gè)高學(xué)歷的教師隊伍。教師的專(zhuān)業(yè)和研究方向包括了分子生物學(xué)、蛋白質(zhì)工程以及納米材料毒理等，這些教師的專(zhuān)業(yè)背景和知識體系完全滿(mǎn)足了現有的生物課程教學(xué)和實(shí)驗教學(xué)的需要。
2、完善實(shí)驗教學(xué)條件
為了提高實(shí)驗教學(xué)水平，同時(shí)為了滿(mǎn)足學(xué)�？蒲许椖堪l(fā)展的需要，我校已于近幾年建設完成了生物醫學(xué)實(shí)驗室。實(shí)驗室的建設目標是建立一個(gè)以生物技術(shù)為核心，結合醫學(xué)診斷以及生物信息處理的多層次性和綜合性實(shí)驗基地，使學(xué)生系統化地學(xué)習和掌握全面的生命科學(xué)綜合實(shí)驗技能，以培養生物醫學(xué)工程領(lǐng)域創(chuàng )新性人才，同時(shí)為生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的師生提供一個(gè)高水平的細胞、分子生物學(xué)實(shí)驗研究平臺，以加強不同學(xué)科間的合作交流，做出一流的科研工作。目前已建立了分子生物學(xué)、細胞生物學(xué)操作平臺和蛋白結構測試和信息處理的表征平臺。在此平臺上，我們?yōu)閷W(xué)生設立了核酸分離和檢測，核黃素、丙二醛和超氧化物歧化酶等生化指標測定等一系列的實(shí)驗。讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗室，觀(guān)看并親自動(dòng)手操作，極大激發(fā)了學(xué)生的對生物學(xué)課程的學(xué)習興趣。
3、改革實(shí)驗教學(xué)內容和方法
除了加強教師隊伍和實(shí)驗平臺的建設，我們還通過(guò)多種教學(xué)方法和途徑改革實(shí)驗教學(xué)內容。針對生物類(lèi)課程實(shí)驗課時(shí)不足的問(wèn)題，許多教師針對生物領(lǐng)域的熱點(diǎn)方向開(kāi)設了一系列的開(kāi)放實(shí)驗項目，通過(guò)開(kāi)放性實(shí)驗，讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗室和動(dòng)物房，讓學(xué)生跟著(zhù)老師學(xué)習一些基本的生物學(xué)實(shí)驗以及動(dòng)物實(shí)驗的操作技能和方法[7-9]。在教學(xué)中，教師積極鼓勵對生物醫學(xué)相關(guān)實(shí)驗有興趣并且有能力的本科生申報創(chuàng )新項目，鼓勵教師和學(xué)生并將畢業(yè)設計與創(chuàng )新項目相結合，以教師的科研項目為載體，讓學(xué)生在實(shí)踐中創(chuàng )新[10]。實(shí)踐以學(xué)生為主體，讓學(xué)生獨立查閱中外文獻，了解項目最新的國內外研究進(jìn)展，設計實(shí)驗方案，學(xué)習各種新的實(shí)驗技術(shù)，掌握科學(xué)研究方法，這不僅有利于學(xué)生自主學(xué)習、解決問(wèn)題的能力，培養創(chuàng )新思維，同時(shí)還加深例如學(xué)生對各種專(zhuān)業(yè)課程的理解以及對生物工程專(zhuān)業(yè)的認識。實(shí)踐證明，上述教學(xué)方法激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和操作能力，并培養了學(xué)生的團隊精神，取得了良好的教學(xué)效果。同時(shí)學(xué)校還積極與南京大學(xué)、南京中醫藥大學(xué)、江蘇省中醫院等單位建立合作關(guān)系，帶領(lǐng)學(xué)生參觀(guān)實(shí)驗室，讓學(xué)生對生物醫學(xué)各領(lǐng)域的實(shí)驗室構成、具體運作有更直觀(guān)的認識。
通過(guò)在大學(xué)和醫院等實(shí)習基地的參觀(guān)和關(guān)系，讓學(xué)生充分認識到生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)習目的和專(zhuān)業(yè)知識的應用價(jià)值。生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)作為一門(mén)為生物學(xué)和醫學(xué)服務(wù)的交叉學(xué)科，生物學(xué)實(shí)驗課對生物醫學(xué)知識的學(xué)習和理解掌握領(lǐng)域非常重要。針對我校生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的生物學(xué)實(shí)驗教學(xué)中存在的問(wèn)題，我們開(kāi)展一系列的教學(xué)改革與實(shí)踐，取得了很好的效果。極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣，調動(dòng)了學(xué)生的參與熱情，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，并且為學(xué)生今后的工作和科研奠定了堅實(shí)的基礎。希望能在此基礎上，繼續完善現有的生物學(xué)實(shí)驗教學(xué)體系和教學(xué)方法，從而更好地促進(jìn)生物學(xué)實(shí)驗課程建設和發(fā)展。
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