王正興+賈磊

摘要：“生物醫(yī)學(xué)傳感器”是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。本文從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上進行了一系列的改革，內(nèi)容上增加了傳統(tǒng)傳感器教學(xué)中不涉及的生物傳感器，方法上采用多種形式，比如板書與多媒體相結(jié)合，慕課和PBL的應(yīng)用，實驗教學(xué)的改進，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：生物醫(yī)學(xué)傳感器 慕課 PBL 實驗教學(xué)

中圖分類號：TP212 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-5349（2017）17-0176-01

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)是近幾十年才逐漸興起的一門新興的交叉專業(yè)，是醫(yī)學(xué)與工程學(xué)的結(jié)合，主要解決醫(yī)學(xué)中傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)不能解決的問題，輔助醫(yī)生進行醫(yī)學(xué)檢測、診斷、治療等。而《生物醫(yī)學(xué)傳感器》是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是該專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的主干課程，通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生利用現(xiàn)代電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和計算機技術(shù)解決生產(chǎn)實際中信息采集以及處理問題的能力，并為醫(yī)療器械系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)奠定良好的基礎(chǔ)。

一、教學(xué)內(nèi)容的改革

該課程的教學(xué)目標(biāo)是在學(xué)生了解傳感器基本特性的基礎(chǔ)上，掌握常見類型傳感器的基本原理、特點及性能指標(biāo)，學(xué)習(xí)正確使用傳感器并設(shè)計檢測電路；掌握基本測量技術(shù)，為醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計奠定基礎(chǔ)。

本課程原有的教學(xué)內(nèi)容基本上和所有工科專業(yè)的內(nèi)容完全一樣，即傳統(tǒng)物理傳感器的原理及測量電路的講解，缺乏專業(yè)特點。因此我們從專業(yè)性質(zhì)出發(fā)，在學(xué)生掌握基礎(chǔ)物理類傳感器的基礎(chǔ)上，增加了生物醫(yī)用電極、生物傳感器等教學(xué)內(nèi)容，同時及時補充一些前沿的科研動態(tài)。

經(jīng)教學(xué)改革后，目前生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)該課程的教學(xué)內(nèi)容修改如下：物理類傳感器仍作為教學(xué)基礎(chǔ)，新增化學(xué)傳感器（離子傳感器、氣體傳感器等）和生物傳感器（醫(yī)用電極、微電極、酶生物傳感器、細胞器傳感器、免疫傳感器、基因傳感器以及一些新型生物傳感器等）作為延伸。

二、教學(xué)方法的改革

（一）基于慕課的翻轉(zhuǎn)課堂形式

翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式受到教育界的普遍關(guān)注，其形式多種多樣，微課是其中被研究較多的一種，并涌現(xiàn)了大量的優(yōu)秀作品。由于微課本身的非系統(tǒng)性和非結(jié)構(gòu)化以及評價的不完善性，影響了學(xué)習(xí)效果，而慕課比較系統(tǒng)和成熟，通過整合微課資源，能更好地支持翻轉(zhuǎn)課堂。

慕課，是 MOOC的音譯，意思是大規(guī)模開放在線課程。慕課是一系列教學(xué)資源的集合，包括系統(tǒng)的有組織的微課資源、多樣的測試評價系統(tǒng)、全天候的學(xué)習(xí)形式，由于其實用性、方便性、靈活性，被大量的教育工作者和學(xué)習(xí)者所接受。

目前慕課形式是以華東師范大學(xué)成立的 C20 聯(lián)盟為主，慕課資源主要通過發(fā)起微課大賽進行收集，但該方式存在一定的弊端。這樣形成的微課資源零散無序且不全面，同時不同教師授課形式不盡相同，繼而造成了學(xué)習(xí)者的困難。這樣的微課集合像一個大雜燴，無法形成一個高效的翻轉(zhuǎn)課題形式。[1]

故我們認為微課的制作應(yīng)該由一個小的科研團體進行系統(tǒng)的制作，對整門課程的知識點進行錄制，有點有面，有細小的知識點也有提綱性的說明和概括性的總結(jié)，形成一個完整的整體，再加上階段性的測試和結(jié)課考試，形成一個全面的慕課，高效的翻轉(zhuǎn)課堂。

（二）傳統(tǒng)板書、教學(xué)模具與多媒體相結(jié)合的教學(xué)模式

多樣的教學(xué)形式是為了更容易讓學(xué)生接受知識，使課堂不枯燥，增加學(xué)生的積極性，提高學(xué)生積極主動地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。傳統(tǒng)板書具有模范示范功能、迅捷的信息交流互動功能且符合學(xué)生獲取信息的心理規(guī)律，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，但是枯燥乏味、教學(xué)信息量不夠大。教學(xué)模具使原理形象化、直觀化，但是增加成本。現(xiàn)代的多媒體教學(xué)信息量大，有利于擴大學(xué)生的視野，通過圖片、視頻、動畫等更加形象直觀，圖文并茂使課堂不枯燥，且能夠吸引學(xué)生的注意力，但是信息太多，學(xué)生抓不住重點且難以消化，缺少師生交流。[2]因此應(yīng)該多種教學(xué)形式配合使用，使課堂更有效率。

（三）偏向于醫(yī)療應(yīng)用的實驗教學(xué)

醫(yī)用傳感器主要職能是提取生命信息，相當(dāng)于醫(yī)生的眼耳口鼻，擴展了醫(yī)生的感知范圍，把定性的感知提高為定量的檢測[3]。目前傳感器的種類越來越多，導(dǎo)致了理論教學(xué)和實驗教學(xué)聯(lián)系不夠緊密。因此我們提出了一些想法：在原有物理類傳感器實驗的基礎(chǔ)上，多增加一些醫(yī)療應(yīng)用方向的傳感器，且在實驗條件允許的情況下，開發(fā)一些實用的醫(yī)用傳感器。

由于教學(xué)條件及儀器設(shè)計的限制，導(dǎo)致該課程的實驗遵循、模仿工科自動化專業(yè)的實驗設(shè)置，失去了專業(yè)特色。因此我們主動引導(dǎo)學(xué)生進行一些創(chuàng)新的設(shè)計，首先讓學(xué)生明白傳感器的原理，即把非電信號轉(zhuǎn)換成電信號，其次組織學(xué)生采用不同的方法對生命特征信號進行提取，然后想辦法把這些信號轉(zhuǎn)換成便于測量的電信號，最后設(shè)計測量電路，把信號轉(zhuǎn)換成便于觀察、便于理解的形式。這樣提高了學(xué)生對生物醫(yī)學(xué)傳感器的直觀感受，也提高了學(xué)生應(yīng)用和創(chuàng)新的能力。

三、結(jié)語

在本校改革的大前提下，應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)，結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)方案及教學(xué)目標(biāo)，作了一系列的改進措施，內(nèi)容增加了專業(yè)類傳感器的講解，教法上進行了大膽的嘗試，實踐證明 ， 一系列的教學(xué)改革取得了較好的教學(xué)效果。

參考文獻：

[1]易慶竑.基于慕課的翻轉(zhuǎn)課堂及其教學(xué)結(jié)構(gòu)研究[J].XDIYIS，2015，25（4）：94-100.

[2]杜子文，藍英.淺談傳統(tǒng)板書與多媒體教學(xué)的有機結(jié)合[J].教學(xué)園地，2009，38（1）：201.

[3]陳安宇.醫(yī)用傳感器[M].北京：科學(xué)出版社，2016.

責(zé)任編輯：孫 瑤endprint