分析國內(nèi)外生物醫(yī)學(xué)工程類似課程的調(diào)研論文
l.生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)綜合訓(xùn)練實踐教學(xué)改革的背景
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)綜合訓(xùn)練是清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系本科核心的基礎(chǔ)實踐和專業(yè)綜合訓(xùn)練課程,但原有教學(xué)課程的內(nèi)容、環(huán)節(jié)、模式和實踐支撐平臺遠不能適應(yīng)現(xiàn)代實踐教學(xué)發(fā)展的要求。存在的主要問題有:
。1)課程實踐訓(xùn)練的目的不明確。原來的專業(yè)綜合訓(xùn)練課程幾乎成了動物生理學(xué)的幾堂解剖實驗課,其重點放在了培養(yǎng)學(xué)生的生理解剖技能上,誤解了此課程在工科院校對交叉學(xué)科專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo),因此,學(xué)生常將此課程習(xí)慣地誤稱為“動物解剖實驗課”。
。2)沒有系統(tǒng)的參考教材。所進行的實驗課程內(nèi)容少,范圍窄,僅僅進行不到10個關(guān)于動物循環(huán)系統(tǒng)解剖生理學(xué)的實驗。
。3)教學(xué)模式和環(huán)節(jié)比較單一。僅僅進行動物循環(huán)系統(tǒng)解剖的實驗技能訓(xùn)練。
(4)沒有跟蹤最新的研究發(fā)展動態(tài),缺乏必要的實驗支撐平臺。
(5)沒有與臨床結(jié)合。學(xué)生不了解臨床對本專業(yè)的要求和本專業(yè)知識成果在臨床中的作用。
基于以上多方面的原因,造成本課程沒有體現(xiàn)和突出生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)綜合訓(xùn)練課程的重點和特色。
2.國內(nèi)外類似課程的調(diào)研分析
在2004—2007年中,我們走訪和調(diào)研了10多所美國一流大學(xué),并對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)綜合訓(xùn)練相關(guān)課程進行了調(diào)研,同時,走訪了解了國內(nèi)一些大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)綜合訓(xùn)練的相關(guān)課程。調(diào)研結(jié)果發(fā)現(xiàn),國內(nèi)外大學(xué)在課程重點、課程設(shè)置、內(nèi)容和環(huán)節(jié)上存在差異。主要體現(xiàn)在:美國大學(xué)的課程體系與我們的培養(yǎng)計劃存在一定差異,他們強調(diào)將專業(yè)綜合訓(xùn)練滲透到一些課程的大作業(yè)中,也就更突出對某一研究領(lǐng)域的專項訓(xùn)練,這種專業(yè)綜合訓(xùn)練是持續(xù)貫穿在本科高年級的各個學(xué)期中的某一門(些)課程里,沒有一個專門的名稱為專業(yè)綜合訓(xùn)練的課程;而國內(nèi)理工科大學(xué)中的生物醫(yī)學(xué)工程的專業(yè)綜合訓(xùn)練課程,或被直接稱為“電生理實踐”,或以動物生理實驗為主的內(nèi)容所代替,缺乏一個真正的對生物醫(yī)學(xué)工程進行專業(yè)綜合訓(xùn)練的理念,同時,普遍缺少對學(xué)科前沿與最新研究動態(tài)發(fā)展的介紹。
通過調(diào)研,我們深切感到生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)綜合訓(xùn)練課程要從生物、醫(yī)學(xué)、工程這3個角度同時突破,對人和動物的生命活動和現(xiàn)象給予科學(xué)正確的分析、認識和掌握。學(xué)生通過這門課程的學(xué)習(xí),不僅要掌握對生命活動進行測試的基礎(chǔ)及前沿性實驗的設(shè)計方法和思想,做到舉一反三,而且還要學(xué)會從微觀的角度解釋宏觀上發(fā)生的現(xiàn)象。同時,作為工程專業(yè)的綜合訓(xùn)練課,重要的一面還要求學(xué)生學(xué)會定量的分析和計算,理解現(xiàn)象發(fā)生的本質(zhì)和量的變化,使測試結(jié)果定量化、科學(xué)化。通過一系列這樣的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,結(jié)合臨床,使學(xué)生同時具備工程師和科學(xué)家的頭腦,達到專業(yè)綜合訓(xùn)練的目的。
3.改革的主要理念和方針
針對存在的問題,我們醞釀和規(guī)劃了此課程改革的思路,確立了需要在課程內(nèi)容、環(huán)節(jié)、模式和支撐平臺等幾方面進行變革,并把改革方針確立為“1個目標(biāo)、3個環(huán)節(jié)、5種模式、4個主攻方向”。1個目標(biāo)是“建設(shè)成為研究型生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)綜合訓(xùn)練的精品課”。3個環(huán)節(jié)是“研究型教學(xué)內(nèi)容體系的更新,立體化課程和教學(xué)資源的建設(shè),創(chuàng)新型支撐平臺的建設(shè)”。5種模式是綜合運用“教材文獻研讀、討論”、“課堂系統(tǒng)講授及演示”、“動手實踐操作和研究”、“臨床醫(yī)院見習(xí)和探索”、“總結(jié)、討論、提高”等5種授課方式,把課程內(nèi)容落實在3個層次上。并在“基礎(chǔ)性”、“創(chuàng)新性”、“趣味性”、“研究性”4個方向進行了主攻。經(jīng)過幾年的實踐運行,形成了有特色的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)綜合訓(xùn)練課程的教學(xué)體系。
在進行教學(xué)內(nèi)容選擇時,我們認為本科的專業(yè)實踐綜合訓(xùn)練課程,要認真考慮專業(yè)教學(xué)內(nèi)容選擇的基礎(chǔ)性、廣泛性、研究性和前瞻性,既要考慮本科學(xué)生的專業(yè)綜合實踐課程的廣度和深度,又要對前沿性技術(shù)方法及理論有所涉及,既要循序漸進地強化學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識和動手實踐能力,提高學(xué)生的分析和解決問題的能力,又要激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維6。根據(jù)這一課程內(nèi)容選擇的理念,我們制定了本課程的教學(xué)大綱和培養(yǎng)方案,從幾方面全方位保證改革理念的可靠實施。
3.1 進行研究性課程內(nèi)容的立體化設(shè)計
課程內(nèi)容立體化設(shè)計包含如下幾個方面:
。1)包含30多個對動物和人的基礎(chǔ)性、研究性的生理實驗,并設(shè)計了將最新的科研成果轉(zhuǎn)化的實驗,使學(xué)生及時了解最新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和進展。在基礎(chǔ)實驗中,實驗的安排按照幾大生理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(包括神經(jīng)肌肉系統(tǒng)、血液循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、感覺系統(tǒng)、中樞系統(tǒng))
綜合設(shè)計,從人到實驗動物、從宏觀到微觀、從現(xiàn)象到本質(zhì)地揭示基本原理的內(nèi)在根源和外在表象。
。2)將工程研究性訓(xùn)練滲透在對實驗結(jié)果的分析、處理和總結(jié)中。在每個實驗后,設(shè)計相關(guān)的需要通過工程分析計算對實驗的總結(jié)提高的訓(xùn)練環(huán)節(jié),同時,大量的分析計算方法體現(xiàn)了生物醫(yī)學(xué)工程信號處理的本質(zhì)和精髓。
。3)加強對臨床常用檢測治療設(shè)備的原理、方法、系統(tǒng)組成、研究進展、臨床應(yīng)用的研究探索性學(xué)習(xí)。70多種檢測和治療設(shè)備的介紹以生理系統(tǒng)為單元,學(xué)生需要對每個生理系統(tǒng)常用的檢測治療方法、設(shè)計原理及采用的關(guān)鍵技術(shù)進行系統(tǒng)而綜合的學(xué)習(xí)、調(diào)研和討論。
。4)深入全國臨床設(shè)備最先進、最全面的解放軍總醫(yī)院(301醫(yī)院)進行生物醫(yī)學(xué)檢測治療設(shè)備的趣味性和探索性實習(xí),使學(xué)生了解本專業(yè)知識在臨床中的具體應(yīng)用。
。5)引導(dǎo)學(xué)生對臨床中的技術(shù)難題進行創(chuàng)新性探索。通過與醫(yī)生交流溝通,了解臨床檢測設(shè)備中存在的技術(shù)難題,并針對難題進行討論。徹底改變了學(xué)生將此課程稱為“動物解剖實驗課”的教學(xué)內(nèi)容體系,使學(xué)生通過全面的專業(yè)綜合訓(xùn)練,逐漸培養(yǎng)形成觀察、思考、分析、解決和探索新問題的能力。
3.2 進行立體化課程和教學(xué)資源建設(shè)
為了配合上述課程內(nèi)容的順利實施,我們做了如下的工作:
。1)編著了國內(nèi)首本針對本課程的教材《生物醫(yī)學(xué)工程檢測及基礎(chǔ)實驗》(15章,51萬字),教材分為上下兩篇。上篇是對幾大生理系統(tǒng)中臨床常用檢測治療設(shè)備的基本原理、方法、組成框圖和研究進展的講解;下篇包含了幾大生理系統(tǒng)的生理學(xué)實驗的內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生進行文獻閱讀并指導(dǎo)學(xué)生進行正確的實驗操作和分析。
。2)全面系統(tǒng)地制作了針對各生理系統(tǒng)和器官的常用檢測治療設(shè)備的電子教案和多媒體課件70多種多頁),幫助學(xué)生系統(tǒng)掌握教材中涉及到的30多種最常用的臨床檢測設(shè)備的基本原理和技術(shù)方案,對另外30多個檢測治療設(shè)備要求一般性掌握了解。
將看似“黑盒子”的檢測設(shè)備的基本組成和原理具體化、框圖化,將復(fù)雜的檢測算法和技術(shù)方法簡單化、流程化,使學(xué)生對專業(yè)研究的內(nèi)容、方向、方法和進展有全面、系統(tǒng)、深入的掌握。
(3)制作了針對基礎(chǔ)實驗的多媒體課件35個,幫助學(xué)生學(xué)習(xí)實驗的基本原理、實驗技能和對實驗數(shù)據(jù)的工程處理方法。
。4)對所引進的國外先進實驗設(shè)備的說明書進行翻譯、整理(12章,8.5萬字,182頁),擴大實驗平臺的應(yīng)用層面。
。5)分類收集整理了大批與本課程內(nèi)容相關(guān)的電子版本,在課程教學(xué)中作為閱讀參考文獻。
3.3 進行創(chuàng)新型支撐平臺建設(shè)
支撐平臺是實踐類課程順利進行的保障,因此進行了創(chuàng)新型支撐平臺的建設(shè)。
。1)分別購置了用于人體和動物的Biopac、生理實驗檢測平臺,同時對Biopac的16種和RM6240B的6種不同傳感器進行了測試、定標(biāo)和驗收。
。2)設(shè)計了利用現(xiàn)代檢測儀器進行生理實驗的驗證性和探索性研究,使本平臺具有鮮明的科學(xué)研究特征,同時實踐支撐平臺中的部分探索研究內(nèi)容已擴展應(yīng)用到研究生的專業(yè)實驗課程中,有效地擴大延伸了教學(xué)實踐支撐平臺的應(yīng)用范圍。
。3)將全國臨床醫(yī)療設(shè)備最先進、全面的解放軍總醫(yī)院發(fā)展成為本課程的教學(xué)實習(xí)基地,促進學(xué)生對專業(yè)知識在臨床中應(yīng)用的了解和對需要解決的技術(shù)難題的思考。
。4)將本系專業(yè)研究室的研究成果作為教學(xué)資源,并將成熟的研究成果轉(zhuǎn)化為課程實驗平臺和研究內(nèi)容,實現(xiàn)了向研究型實驗教學(xué)模式的重大轉(zhuǎn)變。
4.實踐課程改革的實施方案
從我校的實際情況出發(fā),我們定位此實踐課程的目標(biāo)是:既要使學(xué)生具有扎實、熟練的實驗和理論基礎(chǔ),又要密切關(guān)注生物醫(yī)學(xué)工程的前沿實際問題;學(xué)會應(yīng)用工程的分析、計算方法;培養(yǎng)綜合的分析、處理和解決問題的能力。因此,本項目改革的指導(dǎo)思想是在內(nèi)容上全面、細致的實踐活動與理論、分析并重,緊緊圍繞著“基礎(chǔ)性與創(chuàng)新型”、“趣味性與研究型”并重的實踐教學(xué)指導(dǎo)思想,將課程內(nèi)容分解到“原理性的基礎(chǔ)實踐知識的掌握和實際操作”、“工程技術(shù)和分析方法的定量研究”、“科學(xué)問題及技術(shù)方法的創(chuàng)新探索”3個層次上,循序漸進地引導(dǎo)學(xué)生進行實踐課程的學(xué)習(xí)。在具體講授過程中,將“教材文獻研讀、討論”、“課堂系統(tǒng)講授及演示”、“動手實踐操作和研究”、“臨床醫(yī)院見習(xí)和探索”、“總結(jié)、討論、提高”種授課模式并用,改變了僅進行動物解剖技能訓(xùn)練的單一教學(xué)模式。
4.1 教學(xué)體系的全方位更新
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)綜合訓(xùn)練課程是:訓(xùn)練學(xué)生認識掌握臨床上與本專業(yè)相關(guān)的各種檢測設(shè)備的原理及設(shè)計方法;學(xué)習(xí)理解人體和動物的生命活動過程中各種生理現(xiàn)象的本質(zhì)特征;學(xué)會采用生物醫(yī)學(xué)工程的計算分析方法,提取出代表各個生理系統(tǒng)和器官的生命指征的參數(shù),探討其生命現(xiàn)象和特征。它涉及到生物、醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)、物理和工程等多個領(lǐng)域,要應(yīng)用多學(xué)科的理論和知識分析、解決問題。因此在認真考慮了實踐教學(xué)內(nèi)容選擇的廣泛性、基礎(chǔ)性、研究性和前沿性的基礎(chǔ)上,對課程內(nèi)容進行了系統(tǒng)規(guī)劃,使教學(xué)內(nèi)容涵蓋5個主要方面:
。1)對人體和實驗動物,按照生理系統(tǒng),精心設(shè)計了教學(xué)及科研中所涉及到的各個研究領(lǐng)域的30多個基礎(chǔ)性和前沿性實驗。如在神經(jīng)肌肉系統(tǒng)中,進行了動物的“神經(jīng)干復(fù)合動作電位、傳導(dǎo)速度、不應(yīng)期的測試,骨骼肌收縮反應(yīng),神經(jīng)干、肌膜動作電位和骨骼肌收縮的時相關(guān)系”的經(jīng)典實驗后,對應(yīng)地包含了“人體的肌電測試”的現(xiàn)代檢測實驗,使學(xué)生由微觀到宏觀地理解肌電現(xiàn)象產(chǎn)生的本質(zhì)和根源,同時,理解肌電測試時神經(jīng)干、肌膜動作電位和骨骼肌之間的相互關(guān)系。再如對耳蝸的檢測中,包含驗證性和探索性實驗!半嗍蠖侂娢坏挠涗洝保箤W(xué)生了解耳蝸電位的基本原理和測試方法,同時,探究語音刺激下的微音器電位和神經(jīng)動作電位之間的關(guān)系,另外,也包含了將最新科學(xué)發(fā)現(xiàn)和成果轉(zhuǎn)化的“人耳耳聲發(fā)射檢測”實驗,使學(xué)生理解“耳蝸是一雙向換能器,不僅能被動接收聲音,而且能主動發(fā)出聲音”的特性,并進一步對檢測進行分析計算。
。2)突出利用工程的方法,學(xué)會對實驗測試結(jié)果和檢測結(jié)果給出定量的計算和科學(xué)的分析結(jié)果。如在人體心電、心音的測試實驗中,不僅要求學(xué)生掌握幅度、波間期、心率的計算方法,學(xué)會心電軸的測定方法,而且要學(xué)會對比地進行心音與心電各個間期分析的工程計算方法,根據(jù)結(jié)果分析正常及病態(tài)生理過程所對應(yīng)的參數(shù)指標(biāo)。
。3)加強對臨床上常用的檢測治療設(shè)備的了解和技術(shù)原理的理解,使學(xué)生通過課前調(diào)研、課堂多媒體講解和討論等方式掌握先進的檢測治療設(shè)備的設(shè)計思想、技術(shù)原理、結(jié)構(gòu)組成、發(fā)展歷史和臨床應(yīng)用。如對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的檢測中,不僅包含對常用的臨床方法“腦電檢測”和“誘發(fā)電位檢測”的介紹,而且包含極具臨床應(yīng)用前景、在基礎(chǔ)研究中的熱點方法“腦磁檢測”。而在對人體組織成分分析中,則采用對比的方法系統(tǒng)介紹10多種組織成分的檢測方法及應(yīng)用范圍。如密度測定法、全身水量測定法、全身鉀總量測定法、基于皮脂厚度的測量方法、生物電阻抗法、雙光人體成分分析法、紅外測量法、超聲法、CT法、MRI、中子活化分析等。
(4)加強在臨床醫(yī)院的實習(xí),了解臨床對本專業(yè)的要求和本專業(yè)知識及成果在臨床中的作用。如在解放軍總醫(yī)院的實習(xí)中,對生物醫(yī)學(xué)工程所涉及的多個科室進行系統(tǒng)實習(xí),包括心電圖室、腦電圖室、肌電、介入科、生化科、眼科(眼電,視網(wǎng)膜電位,視覺誘發(fā)電位)、耳科(耳聲發(fā)射,聽覺誘發(fā)電位)、超聲、醫(yī)學(xué)影像(X線、CT、MRI、PET、PACS)、全國聲學(xué)計量檢測中心等。
(5)引導(dǎo)學(xué)生對臨床中的技術(shù)難題進行創(chuàng)新性探索。如在臨床實習(xí)中,通過與醫(yī)生交流溝通,了解到目前臨床上常用的腫瘤治療方法“放射療法”和“化學(xué)療法”,于是通過提問,“對于腫瘤,是否有綠色療法?其原理是什么?”,學(xué)生帶著問題進行調(diào)研,去了解腫瘤的綠色療法“熱療及其原理”,從而開展對治療設(shè)備的基本原理、設(shè)計方案及技術(shù)難題的討論、分析和總結(jié),由此逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。
4.2 教學(xué)內(nèi)容的分層次落實
除了進行了研究型課程內(nèi)容的立體化規(guī)劃外,教學(xué)組同時還提出了“基礎(chǔ)性與創(chuàng)新性”、“趣味性與研究性”并重的實踐教學(xué)方法,將教學(xué)內(nèi)容落實在3個不同的層次上,循序漸進地引導(dǎo)學(xué)生進行系統(tǒng)綜合的課程訓(xùn)練。在課程實踐過程中,強調(diào)引導(dǎo)理性思維和理性實踐,注意技術(shù)的多樣性。突出了不同層次的實踐教學(xué)要求的貫徹執(zhí)行及在實踐教學(xué)中的作用。
專業(yè)實踐教學(xué)訓(xùn)練中的第1個層次的內(nèi)容屬于原理性的基礎(chǔ)實踐知識的掌握和實際操作,其特點是內(nèi)容相對基礎(chǔ)、穩(wěn)定。主要通過課前資料研讀、課堂講授和課堂實驗演示來傳授知識,并通過學(xué)生動手實踐操作完成實驗和實習(xí)任務(wù),獲取數(shù)據(jù)。在這一層次的實踐教學(xué)上要充分發(fā)揮教師課堂的操作演示作用及現(xiàn)代多媒體和錄像的圖文并茂的長處,使學(xué)生掌握基本操作技能,完成基本實驗內(nèi)容的操作和對檢測設(shè)備基本原理的理解,同時結(jié)合課前對指定文獻研讀和對實驗設(shè)備的使用了解,完成此層次任務(wù)。
專業(yè)實踐教學(xué)訓(xùn)練中的第2個層次主要體現(xiàn)在工程技術(shù)的多樣性和工程分析方法的定量性及對結(jié)果分析的科學(xué)性,其特點是針對不同的實驗記錄和檢測結(jié)果,利用不同的工程的計算方法和分析手段,從實驗記錄中提取反映生命體征的參數(shù),進一步科學(xué)地分析數(shù)據(jù)所反映的科學(xué)現(xiàn)象。在實踐教學(xué)模式與環(huán)節(jié)的設(shè)計上,我們強調(diào)突出主線,在課堂上只介紹基本分析方法和分析思路,讓學(xué)生注意到工程技術(shù)的多樣性和可行性,然后通過對實驗記錄的計算、分析和討論來反映對實驗內(nèi)容的理解和掌握。
專業(yè)實踐教學(xué)訓(xùn)練中的第3個層次反映的是內(nèi)容的前沿性,其特點是技術(shù)上帶有不成熟性,甚至還只是一種思路,目的`在于擴展學(xué)生眼界和思考問題所站的高度,培養(yǎng)創(chuàng)新思維。這部分內(nèi)容不作為考試和評定成績的必要要求,而是強調(diào)實踐教學(xué)過程中學(xué)生為主體的觀點,開發(fā)學(xué)生的潛能。教師的作用體現(xiàn)在引導(dǎo)方向,調(diào)動學(xué)生有意識地去鉆研。因此通過精心設(shè)計的研究思考型實驗和臨床疑難病癥的檢測方法作為對學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力的挑戰(zhàn)。通過給出較有價值的最新文獻,讓學(xué)生通過最新文獻去跟蹤技術(shù)的發(fā)展,完成帶有一定研究性、創(chuàng)新性的設(shè)計并去實現(xiàn),最后通過實驗報告及論文等形式加以促進,激發(fā)學(xué)生的興趣和熱情,使實踐課程從重復(fù)驗證為主轉(zhuǎn)變?yōu)閭魇谥R與培養(yǎng)創(chuàng)新性思維和能力并重。教學(xué)中關(guān)注學(xué)生開創(chuàng)意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),注重學(xué)生素質(zhì)和能力的訓(xùn)練。在教師、實驗員和助教閱讀學(xué)生報告的基礎(chǔ)上,安排學(xué)生逐一匯報、分組討論和教師點評,使學(xué)生看到在處理問題思路和方法上的多樣性,并比較各種方法的特點。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生還可以對自己的設(shè)計進行改進并提交最終的報告。因此這種教學(xué)模式突出了培養(yǎng)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)及通過實踐獲取知識的能力,盡管大幅度加大了教學(xué)工作量,但從知識和能力2個方面提高了學(xué)生的素質(zhì)。
4.3 教學(xué)方法的多模式并用
立足于專業(yè)實踐課程教學(xué)內(nèi)容的立體化和多層次設(shè)計,教學(xué)組針對不同層次的教學(xué)內(nèi)容,又設(shè)計了多種實踐教學(xué)模式和教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生既重視基本實踐操作與工程處理的嚴(yán)謹(jǐn)性,又認識到工程方法的可行性與多樣性。多模式授課體現(xiàn)在下面5種不同的授課方式并用的教學(xué)方法中,改變了僅進行動物解剖技能訓(xùn)練的單一教學(xué)模式,讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識,提出并解決新問題,以進一步激發(fā)創(chuàng)新性思維的開發(fā)。
第一種授課模式是通過課前教材和文獻研讀,引導(dǎo)學(xué)生對實驗內(nèi)容的基本了解,了解為達到實驗?zāi)康乃捎玫募夹g(shù)方法和操作過程。引導(dǎo)學(xué)生了解最新的臨床檢測治療設(shè)備的基本原理、發(fā)展動態(tài)和前沿產(chǎn)品,了解本學(xué)科知識在目前臨床醫(yī)院的應(yīng)用和發(fā)展動態(tài)。
第二種授課模式是通過課堂教學(xué),系統(tǒng)簡明地澄清實驗的基本原理、目的和實驗技巧,進行檢測治療設(shè)備的基本原理、方法、系統(tǒng)組成、研究進展、臨床應(yīng)用的研究探索性講授學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生對臨床疑難問題的創(chuàng)新性探索。在此模式中,教師采用當(dāng)堂講授的方法,綜合利用多媒體課件、生動的DVD錄像和實物展示等方法,突出檢測設(shè)備的設(shè)計原理及組成、實驗操作方法和技巧。在此模式中,重點主攻了基礎(chǔ)性學(xué)習(xí)內(nèi)容和趣味性的學(xué)習(xí)過程。
第三種授課模式是學(xué)生動手實踐操作和研究,通過3周的時間,學(xué)生親自動手進行30多個經(jīng)典的和前沿的關(guān)于人體和動物的生理、電生理實驗操作,強化學(xué)生的實踐操作能力,然后通過工程的方法對測試數(shù)據(jù)進行計算分析,對實驗結(jié)果給出科學(xué)合理的解釋,加強學(xué)生對生物醫(yī)學(xué)工程基礎(chǔ)知識的理解和創(chuàng)新性實驗的設(shè)計能力。在此模式中,重點主攻了學(xué)生進行驗證性和探索性實驗的基礎(chǔ)性和研究性的學(xué)習(xí)過程和方法的體會。
第四種授課模式是臨床醫(yī)院的見習(xí),根據(jù)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的特點,深入臨床醫(yī)院,參觀見習(xí)與生物醫(yī)學(xué)工程相關(guān)的科室,了解生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)知識在臨床中的應(yīng)用和臨床對本專業(yè)的需求及發(fā)展動態(tài),豐富學(xué)生知識,開拓眼界,培養(yǎng)學(xué)生服務(wù)于臨床、服務(wù)于社會的思想。在此模式中,重點主攻了學(xué)生在臨床實踐過程中的理論聯(lián)系實際的比較學(xué)習(xí)過程和對疑難問題進行探索的創(chuàng)新性思維的激發(fā)。
第五種授課模式是課程總結(jié)討論。根據(jù)教師提問、課程總結(jié)匯報、大作業(yè)和設(shè)計性實驗的安排,通過每個學(xué)生上臺匯報、演示實驗結(jié)果、總結(jié)實驗收獲、討論疑難問題、介紹調(diào)研的相關(guān)檢測治療產(chǎn)品的原理、發(fā)展過程及研究動態(tài)、交流設(shè)計思想和體會,最后教師進行總結(jié)提高。在此模式中,重點主攻了學(xué)生利用知識積累進行創(chuàng)新性思維的發(fā)掘和進行研究型工作的思維總結(jié)過程。
采用上面5種不同的實踐教學(xué)模式來滿足不同層次的教學(xué)內(nèi)容的要求,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高課程學(xué)習(xí)效率,并綜合運用多種教學(xué)手段和現(xiàn)代化媒體,使教學(xué)效果達到最佳。
5.結(jié)束語
經(jīng)過改革的培養(yǎng)方案、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)和模式已經(jīng)在清華大學(xué)2003—2010級(8屆)學(xué)生中逐步得到全面實施,收到很好的效果。每屆48學(xué)時。經(jīng)過改革的實踐教學(xué)支撐平臺已經(jīng)在清華大學(xué)級(9屆)學(xué)生2門專業(yè)實踐課程中全面實施,收到很好的效果。其中一門專業(yè)實踐課程為64學(xué)時,另一門為48學(xué)時。另外,經(jīng)過改革后的實踐支撐平臺中的部分探索研究內(nèi)容已經(jīng)在2008年開始作為研究生的專業(yè)課程(“聽覺和語音系統(tǒng)的檢測分析”)的實驗平臺,在連續(xù)5年研究生實驗課程的應(yīng)用中得到學(xué)生的高度評價。
該課程教學(xué)研究成果代表本系參加全國教學(xué)評估檢查,為本專業(yè)在教學(xué)評估中獲得一級學(xué)科做出了基礎(chǔ)性貢獻。許多本科生的SRT項目是此課程研究內(nèi)容的繼續(xù),許多學(xué)生基于此實踐平臺完成了醫(yī)療儀器創(chuàng)新設(shè)計大賽和挑戰(zhàn)杯等大賽項目。該課程的教學(xué)成果在2008年獲得清華大學(xué)教學(xué)成果一等獎,在2009年該課程獲得清華大學(xué)精品課稱號。該課程與另外5門課程獲得清華大學(xué)“985”工程二期“生物醫(yī)學(xué)工程主干課建設(shè)”資助。該課程的配套教材獲得清華大學(xué)校級規(guī)劃教材建設(shè)項目資助,教材于2011年12月由清華大學(xué)出版社出版。
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)綜合訓(xùn)練實踐教學(xué)改革和實踐平臺建設(shè)項目,極大地促進了清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系實踐教學(xué)的全面發(fā)展。
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