畢浩宇 ,周晉陽 ,李 燕
(1.中北大學 信息與通信工程學院,山西 太原 030051;2.長治醫(yī)學院 生物醫(yī)學工程系,山西 長治 046000;3.長治學院 化學系,山西 長治 046011)
在大學教育中,專業(yè)基礎(chǔ)課內(nèi)容知識范圍介于基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間,是為專業(yè)課學習打基礎(chǔ)的課程。多年教學經(jīng)驗表明,專業(yè)基礎(chǔ)課教育是大學生專業(yè)學習興趣、開創(chuàng)性思維意識、動手能力、設(shè)計制作能力的重要形成條件。
根據(jù)教育部專業(yè)設(shè)置要求,生物醫(yī)學工程本科專業(yè)基礎(chǔ)課程包括有:電路分析基礎(chǔ)、信號與系統(tǒng)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、計算機接口技術(shù)、生物醫(yī)學傳感器、電子學實驗、和電子工藝實習等。如何發(fā)揮醫(yī)學院校自身優(yōu)勢和特色,利用現(xiàn)有條件,增強學生專業(yè)興趣,培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的生物醫(yī)學工程人才,是相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程教學人員的必然使命。因此,應改革并不斷實踐專業(yè)基礎(chǔ)課的教學模式,培養(yǎng)學生們的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,充分激發(fā)學生們的開創(chuàng)性思維意識,進一步增強學生們的動手能力。
①前期:調(diào)研、收集資料。一方面充分考察了解國內(nèi)外知名院校生物醫(yī)學工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課教學體系設(shè)置,另一方面設(shè)計問卷調(diào)查表,完成對學生和任課教師的問卷調(diào)查,并完成資料的整理和分析。
②中期:根據(jù)教育部關(guān)于生物醫(yī)學工程專業(yè)教學目標以及新時期創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標,綜合調(diào)研收集的資料,重新修訂以下專業(yè)基礎(chǔ)課教學大綱:電路分析基礎(chǔ)、信號與系統(tǒng)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、計算機接口技術(shù)、生物醫(yī)學傳感器、電子學實驗、和電子工藝實習等。
③后期:根據(jù)新大綱,課程的講授內(nèi)容要精、寬、新;刪減陳舊的、重復的、微觀細節(jié)的內(nèi)容;講授體系和教材適當分開,避免“照本宣科”;提倡雙向交流式的課堂教學;減少課內(nèi)講授學時,擴大課內(nèi)外學時比例。在保留必要驗證性實驗項目的基礎(chǔ)上,每一門專業(yè)基礎(chǔ)課都要適當增加綜合性、設(shè)計性實驗,提高學生自主學習能力。
④最后結(jié)合工作實際開展研究,并進行試點,對試點成效進行總結(jié)分析,在此基礎(chǔ)上進一步完善研究成果。
創(chuàng)新型專業(yè)人才的培養(yǎng),需要繼續(xù)深入推動專業(yè)基礎(chǔ)課程教學內(nèi)容的改革。在專業(yè)基礎(chǔ)課程教學中,可以大量采用啟發(fā)式、研討式、案例式等教學方式,讓學生掌握最新的知識,盡可能使學生在現(xiàn)有的水平基礎(chǔ)上實現(xiàn)創(chuàng)新和提高[1][2]。筆者通過開設(shè)專門的科研訓練課和鼓勵學生申請大學生創(chuàng)新實驗項目,使得學生盡早進入實驗室或科研課題組,將科研活動和課堂知識有效的結(jié)合起來,激發(fā)學生的求知欲。
根據(jù)本專業(yè)基礎(chǔ)課程概念多、理論性強、課時少、實驗少的特點,對教學內(nèi)容進行整合,授課時結(jié)合課程的特點,深入淺出地介紹講重點、難點。比如電路分析課程里一些基本的原理對現(xiàn)今工程技術(shù)而言應用價值很少,所以在授課的時候只需要簡單的介紹其原理,沒必要花較多時間去講解和布置大量的作業(yè),而應該注重其實例的介紹[3]。此外,筆者對電子類課程進行了整合:電路分析課程理論學時減少6學時,綜合性實驗項目增加2個;模擬電子技術(shù)課程從第5學期調(diào)至第4學期;數(shù)字電子技術(shù)課程從第6學期調(diào)至第5學期;整合后電子類基礎(chǔ)課程比較集中,更利于學生電子技術(shù)水平的增長,并且使學生在全國大學生電子設(shè)計競賽的前一個學期學完所需電子類課程的全部理論知識,多出了一個學期的備戰(zhàn)時間,更有利于學生取得好的競賽成績。
為了充分調(diào)動學生的學習積極性和參與性,筆者在專業(yè)基礎(chǔ)課普及多媒體教學的基礎(chǔ)上,充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段,擴展教學資源,提高學生自主學習的積極性。
我們以校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)為依托,利用信息化手段,實現(xiàn)了教學環(huán)節(jié)、教學活動的數(shù)字化。為此,我們研究并開發(fā)了網(wǎng)上教學系統(tǒng),結(jié)合校內(nèi)網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建了集教學課件資源與學生自主學習為一體的教學平臺,開辟了精品課程、網(wǎng)上演示、作業(yè)公布、自我測評和師生互動等欄目[4]。學生通過精品課程欄目,可以瀏覽到課程的相關(guān)章節(jié),增強理論學習;通過網(wǎng)上演示欄目,學生可以看到教學過程動畫演示、實驗過程動畫演示;通過師生互動欄目,學生可以就學習中遇到的問題或者對教學的意見同相關(guān)任課教師進行共同討論;通過自我測評欄目,學生可以針對課程中某個章節(jié)的習題進行自我測評,以此來測驗其對各個知識點的理解程度和掌握程度,并以此為依據(jù)加強薄弱環(huán)節(jié)的學習。
為進一步加強學生動手能力和創(chuàng)新能力,我們以培養(yǎng)創(chuàng)新思維為主線構(gòu)建實踐教學體系,不斷革新和優(yōu)化實踐教學內(nèi)容;科學地、有針對性地設(shè)計實驗教學大綱,一方面減少演示性、重復性和驗證性實驗內(nèi)容,另一方面增加綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗內(nèi)容,確保學生在實驗教學環(huán)節(jié)中得到更多的動手能力和創(chuàng)新能力訓練;不定期開放實驗室,學生可以自主選擇實驗方向,自主確定實驗內(nèi)容、方法和步驟,獨立完成實驗全過程,以增強學生進行創(chuàng)新性實驗的能力[5]。
經(jīng)過對原有實驗內(nèi)容進行適當、合理的調(diào)整后,共計新增實驗項目3個,改變實驗項目29個,去掉了一些陳舊的、演示性和驗證性的實驗內(nèi)容,增加了綜合性、設(shè)計性實驗內(nèi)容。例如在電路分析課程中增加了“集成放大器的應用與設(shè)計”實驗;信號與系統(tǒng)課程中增加了“連續(xù)系統(tǒng)的頻率特性及頻域分析”實驗;電子學實驗課程將小的驗證性實驗進行了合并,模電部分將“基本放大電路”和“分壓式偏置放大電路”合并為“基本放大電路”實驗,數(shù)電部分將“加法器”、“譯碼器和編譯器”合并為“組合邏輯電路的分析與設(shè)計”實驗,實驗學時數(shù)由3學時增加為4學時,使實驗的綜合性增強,以便涵蓋更多內(nèi)容;生物醫(yī)學傳感器課程增加了“線性霍爾式傳感器位移特性實驗”[5];電子工藝實習課程在教學上更加靈活,學生可以選擇教師公布的命題進行實驗設(shè)計,也可以在教師指導下進行自命題實驗設(shè)計[6]。
以全國大學生電子設(shè)計競賽為載體,結(jié)合學生的“電子愛好者”社團活動積極開展模擬創(chuàng)新實踐活動,定期為全校師生進行義務電子維修維護活動,通過網(wǎng)絡(luò)公開展示學生的電子設(shè)計作品和設(shè)計成果,鼓勵學生通過各種形式鍛煉自己的動手能力和創(chuàng)新能力。
電子設(shè)計競賽及校內(nèi)電子活動有力地推動了本專業(yè)電子類基礎(chǔ)課程的教學改革[7][8][9],使得教師們在教學內(nèi)容的安排上更多地體現(xiàn)綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性。
通過幾年的專業(yè)基礎(chǔ)課教學模式的研究與探索,我們基本上實現(xiàn)了人才培養(yǎng)與學科建設(shè)的有機結(jié)合。在教學過程中通過優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)建立了一種基于研究探索的學習模式,使學生在學習過程中養(yǎng)成自我發(fā)現(xiàn)、主動探索的良好習慣;培養(yǎng)了學生系統(tǒng)設(shè)計、制作的能力,拓展了學生的創(chuàng)新思維。
但是我們也看到,專業(yè)基礎(chǔ)課的教學改革與實踐還有很多工作要做,比如教學方法、師資隊伍建設(shè)、教師之間、師生之間的相互配合等各個環(huán)節(jié)都需要進一步的優(yōu)化和整合,需要我們不斷地思考和研究。只有這樣,我們培養(yǎng)的學生才能成為在生物醫(yī)學工程領(lǐng)域、醫(yī)學儀器以及其他電子技術(shù)等部門從事研究、開發(fā)及管理的具有創(chuàng)新精神和實踐技能的生物醫(yī)學工程高級技術(shù)人才。
[1]賀風云,李順新.對計算機基礎(chǔ)課程體系教學改革的探索與實踐[J].計算機教育,2009,(13):30-31.
[2]石玉芳,卜耀華.計算機基礎(chǔ)課程教學內(nèi)容體系改革的實踐[J].中國教育技術(shù)裝備,2012,(3):40-42.
[3]李瑞霞.論生物醫(yī)學工程專業(yè)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)[J].長治學院學報,2010,4(27):71-73.
[4]郭群.基于“雙創(chuàng)型”人才培養(yǎng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學改革與實踐[J].赤峰學院學報(自然科學版),2012,28(6):254-255.
[5]陳俊梅,李文洪,周晉陽等.生物醫(yī)學工程電子學實驗教學改革[J].實驗科學與技術(shù),2010,8(2):129-130.
[6]郝吉福,高允升,齊永秀等.關(guān)于培養(yǎng)藥學綜合素養(yǎng)人才的思索[J].中國藥房,2011,22(12):1148-1150.
[7]王春雷,韓玲娜.電子設(shè)計競賽與生物醫(yī)學工程專業(yè)學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2011,(3):133-135.
[8]何青.醫(yī)學院校工科學生工程實踐能力的培養(yǎng)[J].廣東醫(yī)學院學報,2012,(1):115-116.
[9]南群,郝冬梅,喬愛科等.生物醫(yī)學工程專業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)教學模式研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2011,(9):67-68.