生物医学工程专业实验教学改革探索*

李正美 郑 浩 鲁 雯*

生物医学工程专业实验教学改革探索*

李正美①郑 浩①鲁 雯①*

针对目前传统生物医学工程专业实验教学中存在的问题，对原有教学模式进行系列改革探索，明确实验教学改革的方向和具体内容，突出学科之间的交叉性。在教学改革中以培养学生基本操作技能与分析问题、解决问题的能力为教学目的，以全面提高学生的综合素质，培养高层次创新人才为目标，从教学方法、教材建设、教学内容、实验室管理及多元化考核方法等探讨生物医学工程改革的主要内容。实践证明，实验教学改革可在充分调动学生的学习积极性、增强学生的实践和创新能力以及促进不同学科间交叉融合等方面取得良好的教学效果。

实验教学；生物医学工程；医工结合

[First-author’s address] Taishan Medical University, Taian 271016, China.

生物医学工程(biomedica1 engineering，BME)是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法，从工程学角度研究生物体尤其是人体的结构、功能等生命现象，是将生命科学与工程技术相互结合、相互渗透形成的新兴边缘学科。我国于20世纪70年代末建立生物医学工程专业。新时期如何培养具有动手实践能力和科研创新能力的生物医学工程专业人才，是生物医学工程专业人才培养值得探讨的问题。实验教学不但是理论教学的深入和延伸，也是培养学生科研创新能力和工程实践能力的重要途径。为此，针对生物医学工程专业传统实验教学中存在的问题实施系列改革措施，使实验教学真正激发学生的科研实践兴趣，提高学生的综合素质。

1 实验教学在人才培养中的作用

实验教学是高等学校教学体系中不可缺少的重要组成部分，是培养学生动手实践能力的重要环节，在教学过程中有着不可替代的作用。实验教学的目的是培养学生基本的实验技能，提高学生的动手实践能力，加深学生对理论知识的理解。在实验教学中，培养学生查阅相关资料的能力、团队合作能力，培养学生在实际操作中发现问题、分析问题并最终解决问题的能力，从而加深学生对所学知识的理解，提高和培养学生的学习兴趣，以利于学以致用[1]。

2 实验教学改革

针对传统的生物医学工程实验教学中存在的问题，从实验教学方法、实验教学内容、实验室管理和建设等多方面进行改革探索。

2.1 改革实验教学方法

传统的生物医学工程实验教学方法突出“验证性”，由教师指导学生做实验，验证某一定理或结论，学生根据教师的讲解，搭建电路，测量实验数据。这种实验方法很容易让学生产生依赖性，很少去思考更好的实验设计方案，学生处于被动地位，不利于学生提高学习积极性。因此，改变传统的教学模式，在实验教学中应以学生为主，教师为辅，使学生变被动学习为主动学习，充分发挥学习的主动性和创造性。在实验教学中要求教师尽可能缩短授课时间，采取启发式教学，多给学生动手操作的时间，努力启发学生提出自己的见解，获得自己所需要的知识[2-3]。充分利用医学院校的优势，不但在实验内容上注重工学与医学紧密结合，而且在教学方式上采用“双师带教”，由医科教师和理工科教师同时带教综合型实验，这种教学方法能够使带教老师医、工互补，促进学科间交叉融合，有利于培养复合型人才[4-5]。根据医工院校生物医学工程专业的特点与实际要求，编写出理论新、实践性强的十二五规划教材《电子学实验教程》。对于实验中常用的元器件，要求学生到电子市场自行购买，以了解电子市场，培养学生的市场素质[6-7]。实验过程中要求学生分组进行实验，分工合作有利于锻炼组员的协作意识，培养团队合作精神[8]。

2.2 优化实验教学内容

在实验教学改革中坚持以学生为本，坚持以知识传授、能力培养、素质提高协调发展为教育理念，不断更新实验教学大纲，优化实验教学内容。实验内容强调基础知识，注重学科交叉的特点，逐步将实验分为基础验证型实验、综合设计型实验和创新型实验三部分。基础验证型实验主要通过演示性实验和验证性实验使学生掌握基础知识和基本实验技能，培养学生基本实验技能，巩固理论知识[9]。在综合设计型实验中教师只给出实验的任务和设计要求，提供基本电路和参考资料，学生自主选择题目，自行设计实验方案。教师在学生设计工作中进行必要的指导，但不提供详细的设计结果，教师在设计过程中起到辅助作用[10-11]。实验要求学生将理论知识综合应用到实际生活中，使实验具有理论性和应用性，充分调动了学生的自主性，提高学生的实验学习兴趣。在创新型实验中学生通过全国大学生电子设计竞赛、山东省大学生机电产品创新设计竞赛和课外学术科技作品竞赛等提出创新或研究项目，教师进行指导。通过实验培养学生的科学思维能力和创新能力。同时，在强调基础、注重实践的原则下设计以数据采集系统为核心的生物医学工程测量综合实验台，为综合设计型实验和创新型实验提供了一个基本的实验平台[12-13]。

2.3 加强实验室管理

实验室是教学和科研的重要基地，充分利用本学校现有的条件，建立生物医学工程实验室，由电路分析实验室、医学图像处理实验室、医学电子实验室、生物传感器实验室、生物信号检测与分析实验室和生物医学评价实验室6个分实验室组成，既可节约成本，又可增加实验室的实用性，在顺利完成技术基础课和专业课实验的同时，有利于学生向生物医学工程不同方向发展[14]。为了保证教学质量，任课教师和实验教师同时承担实验教学任务。在综合设计型实验和创新型实验中，聘请有经验的专家、教授给予指导，定期组织教学研讨活动[15]。为了保障生物医学工程教学改革的顺利进行，建立实验室开放管理模式。在正常课表安排之余，学生可通过预约，自主使用实验室。实验室根据学生预约的实验内容，提供相应实验设备和技术资料，同时提供相应的指导，有效提高实验室的利用率。

2.4 改革考核内容和方法

在传统的实验教学模式中，主要依据学生的实验考勤和实验报告评定实验成绩，导致学生片面追求实验数据的准确性，而忽略综合实验能力的培养。同时由于实验成绩在课程总成绩中所占比例低，导致学生对实验不够重视[16]。因此，应在一些专业基础课程中将实验独立设课，如电子技术学实验课程，共2学分。实行实验课程学分制其目的为提高学生的实验积极性[17]。采用多元化的考核方法，从多方面考察学生的实验能力。教师全面了解学生整个实验过程中的表现，依据实验预习、实验操作、实验结果及实验报告等，最终对实验完成考核。实施学分制可使学生充分认识到实验的重要性，有利于提高实验教学质量。

3 巩固实验教学改革效果

实验教学改革结束后需做问卷调查，巩固实验教学改革效果，让学生对教学改革打分。在问卷调查中学生普遍反应很好，并能够提出许多合理化建议[18]。通过综合型和创新型实验，提高了学生分析问题、解决问题的能力，培养了学生综合运用知识的能力和科研创新能力。生物医学工程本科专业学生在山东省大学生机电产品创新设计竞赛和大学生课外学术科技作品竞赛中均取得了优异成绩，并多次获奖，使用人单位对生物医学工程专业毕业生一致好评：基础好，爱动脑，动手能力强[19-20]。

4 结语

通过改革生物医学工程专业传统的实验教学教学模式，逐渐形成独特的以学生为主体，医工结合，综合型、创新型的教学体系，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，提高学生动手实践能力和创新思维能力。生物医学工程实验教学改革是一项长期的任务，需要坚持不懈地努力探索[21]。

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Reform research on biomedical engineering experiment teaching

LI Zheng-mei,ZHENG Hao, LU Wen

China Medical Equipment,2014,11(7):65-67.

Aiming at the problems and deficiencies of traditional experiment teaching of biomedical engineering, this paper explores a series of reforms to the original teaching mode and states clearly the direction of experimental teaching reform and the specific content, outstanding interdisciplinary subject. In the teaching reform, in order to cultivate students' basic skills and the ability to analyze and to solve the problem, in order to improve the overall quality of students and to cultivate high-level innovative talents as the ultimate goal, this article discusses the main content of the reform of the biomedical engineering from the teaching methods, teaching material construction, teaching contents, lab management, diversified evaluation methods. The experimental teaching reform fully arouses the enthusiasm of the students' learning, and enhances the students' ability of practice and innovation, and improves the intersection between different disciplines, and has obtained the good teaching effect.

Experiment teaching; Biomedical engineering; Interdisciplinary combination of medicine and engineering

1672-8270(2014)07-0065-03

R318

A

李正美，女，(1979- )，硕士，讲师。泰山医学院放射学院，研究方向：生物医学工程。

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.07.024

2014-01-10

山东省教育厅教学改革项目(2009394)“医学院校生物医学工程专业应用型本科人才培养体系的研究与实践”

①泰山医学院放射学院 山东 泰安 271016

*通讯作者：aluwen@163.com