【摘要】以生物医学工程专业的医用传感器课程的教学为例,进行多方位的改革尝试,旨在培养和引导学生在拥有知识和应用知识的基础上,拓展思维,积极探索,提高学生的创新能力和综合素质。
【关键词】教学改革 创新能力 综合素质
【中图分类号】G632.0【文献标识码】A【文章编号】1009-9646(2008)11(a)-0030-01
随着时代的发展,创新思维和创新能力已成为人才最重要的素质。高校作为培养创新人才的重要基地,要加强学生创新精神和实践能力的培养,改变过去传授知识为主的教育模式,构建新型的教育体系,将创新教育贯穿于人才培养的全过程,落实到每个教学环节。
医用传感器作为生物医学工程专业的一门主干课程,多年来,在课程建设和教学改革的过程中,始终把对学生创新能力和综合素质的培养放在首位,围绕这个关键问题,从教学体系、教学模式及教学内容等方面进行改革探索,取得了良好的效果。
1 教学体系的改革与创新
在教学体系改革中,首先缩减理论课学时,加大实践教学的力度。医用传感器课程原先以理论课教学为主,理论与实验学时比为9:1,这种重理论、轻实践的状况不利于培养学生的实验动手能力和实际分析问题、解决问题的能力,不能适应社会对人才的要求,这是课程改革的必需。针对上述情况,进行了课程体系的改革,使理论与实验课的学时比调整为3:1,改变了理论与实验课时比例不合理的状况。这对培养学生的实践才能和掌握观察、分析、解决问题的能力起到了非常重要的作用。
其次把实验教学分为传感器基础实验和生物信息检测课程设计两部分。通过基础实验使学生加深对基本理论、基本方法和基本技能的理解和掌握,培养学生的综合实践能力;通过课程设计,完成以问题为中心的综合性、设计性实验,培养学生运用所学知识分析、解决问题的能力;提高学生独立思考、主动学习的能力以及创新能力。
传感器基础实验部分,实验内容与理论课密切联系,同步进行。特别是该系获得天津市本科“十五”重点学科建设投资,创建了适应21世纪人才培养目标、具有现代水准的实验室,建立了传感器实验的教学平台,在该平台上可以开设数十个传感器相关实验,同时为创造开放教学的模式提供了可能。为加强学生综合能力的培养,将相关内容组合,设计了3个综合实验单元,每个单元规定应完成的内容,并可以由学生自主选择完成一些相关内容。实验在局域网下运行,学生参考实验指导书完成实验系统设计、线路连接,数据测量,并可以通过计算机进行数据的采集与处理等。有问题可以提问,师生可进行互动式讨论,实验完成后可直接提交作业,经教师检查后给出评议意见。
课程设计打破课程局限,通过以问题为中心的综合设计性实验,给出实验题目、实验内容和技术指标要求,由学生分组在老师指导下,查阅资料、制定方案,分工分头完成或分头单独完成。实验报告以小论文的形式报告交流。通过该教学环节,复习巩固了学过的知识,理顺了相关课程知识之间的联系,为学好专业课程及毕业设计奠定了基础。经过2年的教学实践,效果良好。
2 教学模式的改革与创新
通过对传统教学模式的扬弃和变革,倡导一种既发挥教师主导作用,又能充分体现学生认知主体作用,既注重教师的教,又强调学生的学的新型教学模式。
理论课教学中,采取主体参与型的教学模式,改变传统的“满堂灌、填鸭”式的教学模式,树立以学生为主体的教育理念,采取启发式和讨论式教学,调动学生独立思考和创新的意识。利用课堂辩论、CAI授课、学生讲课及专题讨论等方法,激发学生的求知欲与想象力,培养他们的求异思维和探索精神。在讲授各种传感器的基本原理和特性的基础上,给出一些传感器的应用实例,由学生根据学过的基本理论和概念,共同进行分析与讨论,这样既活跃了课堂气氛,又达到了很好的教学效果。另外课堂讲授改变以往的面面俱到,过于详细,注意培养和调动学生自主学习的积极性,坚持给学生规定适当的自学内容并进行督促与检查。对有些教材介绍比较清楚、需要熟悉、了解的教学内容,留给同学自学完成,而不是由教师在课堂上进行“照本宣科”式讲授。除此以外,还积极调动学生的自主学习,要求学生针对医用传感器的发展及在现代医学及其他领域中的应用撰写一篇综述,并以ppt形式在课堂上进行交流与讨论。学生在基于网络的学习环境中,不但可以学习框定的课程内容,还可以通过网上查询,链接到相关网站,获取相关的学习信息,打破了单向获取知识的渠道,学习的过程和学习的结果完全由学生自己实践和寻求,使他们在信息的获取、运用及综合写作与表达能力等方面得到锻炼和提高,并将此作为重要的考核内容。在课程设计的教学过程中,教师的角色由知识传授向动手能力和创新能力培养的转变,教师不再是教学活动的中心,而真正成为学生的启发者、指导者和帮助者。
在考核方式上,尝试由单纯的卷面考核变为多元化的素质考核,注重学生的综合能力和创新能力的考核。理论课除考核基础理论、基本方法之外,还要考核学生运用所学知识解决实际问题的能力,由同学根据要求设计出用于某种生理参数检测的传感器或系统,并说明其测量原理及特性。同时将综述论文及课堂讨论与交流作为重要的考核内容。实践教学环节是培养学生动手能力、分析、解决问题能力的主要渠道。实验考核包括实验预习、实验操作与实验报告三个方面,分别以一定的比例计算得到实验成绩。课程设计的考核内容,包括课题方案选择、实验方案设计与系统调试、实验总结与答辩交流,三个部分综合给出考核结果。
3 教学内容的改革与创新
构建一个创新型的教学内容体系,将最新的科学研究成果和科学概念及时地融入到教学实践中,体现教学内容的时代性、开放性、多元性与全面性。21世纪的人才必须掌握现代科学知识,随着科学技术突飞猛进的发展,新材料、新技术的发明与进步,都极大的推进了医用传感器的发展,各种新型传感器不断出现,所以在教学中要不断进行教学内容的改革与创新。
教学内容的改革与创新要和教材的改造与建设相结合。多年来,不断进行教材的更新,一是选用最新的、面向21世纪的统编教材作参考;二是积极参加全国统编教材和“十一五”规划教材《医用传感器》的编写,将代表医用传感器发展方向的化学、生物传感器的内容及生物传感器的研究成果编入教材并使用;此外,还利用信息网络技术了解学科发展动态,及时更新知识结构和内容。在教材选用上坚持选用新教材但不排斥旧教材的原则,内容的选择既注重基本理论、基本知识、基本技能,又注重传感技术的实用性和前瞻性。
医用传感器课程相对其它院校生物医学工程专业的该课程,一直结合科研方向和工作实际,将化学传感器和生物传感器内容作为教学的重要内容,形成了课程的特色。随着课程改革的深入,在理论课学时缩减情况下,大胆舍弃陈旧内容及纯理论的推导,选择适用性广、生命力强的新知识和新内容,始终坚持自己的教学特色。
总之,经过几年的改革与实践,取得良好的教学效果,得到学生的欢迎与认可。今后要坚持科学发展观,不断探索与创新,为培养高素质的人才努力。
参考文献
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[2] 杨帆,李国平,赵党军等,传感器及其应用课程设计改革与实践[J].武汉工程大学学报,2007,29(5),88-90.
