生物力学课程教学方法改革浅析

赵改平，王殊轶，周颖

上海理工大学 医疗器械与食品学院(上海，200093)



生物力学课程教学方法改革浅析

赵改平，王殊轶，周颖

上海理工大学 医疗器械与食品学院(上海，200093)

该文通过探索生物力学课程教学过程中采用多媒体授课法、 实践教学法、 小组讨论法、 案例分析法等多种教学方法， 构建新的教学模式， 优化教学效果， 提高了生物力学课程的教学质量。文中还分析了教学过程中存在的问题， 更好地发挥生物力学课程作为前沿交叉学科在生物医学工程领域的重要作用。

教学方法； 生物力学； 教学效果

0 前言

生物力学(Biomechanics)是解释生命现象及其活动的力学， 是力学与生物学、 医学等学科相互渗透融合而形成的新型交叉学科， 其研究范围从生物整体到系统、 器官， 从鸟飞、 鱼游、 鞭毛和纤毛运动到植物体液的输运等， 研究不同尺度生命体的结构、 功能、 运动及其相互统一的行为， 是生物医学工程学科中重要发展的学科之一。本文通过探索生物力学课程教学改革方法， 创新课堂教学形式， 采用多媒体授课法、 实践教学法、 小组讨论法、 案例分析法等多种教学方法， 构建新的教学模式， 提高生物力学课程的教学质量， 探讨和分析教学过程中存在的问题， 以便更好的发挥前沿交叉学科生物力学课程在生物医学工程领域的重要作用。

1 教学方法及效果分析

1.1 多媒体教学方法

生物力学是用力学的原理和方法来研究生物体运动规律及其力学性质的科学。生物力学研究内容较多， 涉及范围较广， 从脏器、 肌肉、 骨骼、 关节到生物大分子、 生物聚合物、 细胞、 组织等的力学性质。传统教学模式应用文字和图画很难呈现生物体细微真实的结构及运动特征， 采用多媒体教学方法， 能够通过生动的图片、 动画和视频等资料直观地、 清晰地来进行教学活动， 同时充分发挥学生听觉、 视觉等器官对信息的接收,激发学生的学习兴趣， 全神贯注地听讲， 增强学生的记忆力， 提高课堂教学的效率。

教师在对生物力学课程实际的教学过程中， 发现虽然多媒体教学有其不容替代的优势,但也存在着自身的一些不足,如多媒体教学方法并不适用于生物力学基础理论中公式推导部分的讲解。所以， 在生物力学课程实际教学实践中， 应根据具体授课的教学内容， 合理、 适度地使用多媒体， 使之更好地服务于教学工作。

1.2 实践教学法

实践教学法是将生物力学课程教学过程中的理论与实践相结合， 更加强调学生的参与式学习， 能够在较短的时间内将学习的理论知识应用于实践， 通过让学生进行实践操作， 学生才能对学习目的、 实验现象、 操作步骤、 使用的仪器和设备、 采用的研究方法等有更加深入的理解和体会， 对获得的结果进行深入的理论分析和探索， 加深对相关知识的理解和掌握， 有其不可取代的作用。实践教学法使学生对理论课程的定义有更加感性的认识， 容易理解， 便于沟通交流。生物力学课程的实践教学实施应遵循符合教学目的, 优化设计教学内容, 合理安排教学过程, 尽可能达到符合学生的认知规律。如在生物力学课程的实践操作过程中,使学生较容易地掌握有关人体运动器系生物力学特性的相关理论知识和实验特征， 使学生在理论知识应用和认知、 实践经验、 工作方法等方面有所提升, 提高学生解决实际科学和科研问题的能力,从实践中提升和学习综合解决问题的能力,培养良好的动手习惯和科研素质,从而提高生物力学课程的教学质量。

1.3 小组讨论法

小组讨论法是学生获取知识、 拓宽视野、 丰富心理活动最主要的推动力之一。生物力学课程在有限的课时内要传授给学生的信息量较大， 针对某些典型的或前沿性的科学问题， 利用学生对网络信息的应用能力， 通过查阅、 整理文献资料， 利用电脑能够存贮大量信息的优势, 使学生在有限的时间内接收更多的知识, 使教学内容和形式更加丰富， 教学目的更加明确， 有助于学生在更好的状态下准确地把握某个问题的一些关键特征， 主要和次要的影响因素， 并且学生之间可以互相学习交流讨论， 激发学生的学习兴趣,学会分析类似问题的方法， 有利于提高课堂教学效率。如生物力学中动脉粥样硬化问题的讲解过程， 以及对其影响因素的分析， 可以通过小组讨论法来完成， 让同学们一起讨论分析血液动力学特性， 在低切应力和高切应力作用下对内皮细胞的影响， 还譬如动脉粥样硬化中斑块形成、 内膜增生、 脂质沉积、 血栓形成及钙化等问题来讨论分析。

1.4 案例分析法

案例分析法能够充分的发挥学生学习的积极性和主动性。生物力学研究对象是活的人体， 涉及人体的骨骼、 肌肉、 关节、 关节软骨、 肌腱、 韧带、 皮肤、 血管等活体组织的特性和功能， 同时也要研究组成人体整体运动器系的运动特征。在教学过程中， 教师要保证授课的连续性和逻辑性， 一些典型鲜明的案例未能进行深刻的剖析。对某个案例或科学问题， 应预先布置给学生作为案例分析， 让学生全方位多渠道的收集相关资料， 解决某个科学问题， 借助于国内外研究机构、 国家机构或多媒体网络渠道获取相关信息， 充分准备自己的分析材料、 道具及相关资料。授课时， 可灵活采用多种教学手段结合， 综合板书、 文献、 图片、 动画和视频等资料， 对学生的眼、 耳、 喉、 脑等器官进行多重刺激， 对某个特定的科学问题， 可以从宏观和微观不同尺度上理解剖析， 从不同角度去深刻的分析， 并且师生之间可以互相交流， 面对面讨论分析， 以形象生动的教学情景， 丰富的教学内容， 鲜明的教学特点， 直观、 易懂剖析案例的理论基础及其衍生的应用领域， 深入的掌握和理解某个案例或科学问题， 有利于提高学生的学习能力， 学习的知识的深度， 从而提高教学效果和教学质量， 在生物力学教学过程中案例分析法发挥了重要的作用。

2 结束语

综上所述,生物力学课处的教学过程是一个复杂多变的过程。针对生物力学中生物固体力学、 生物流体力学、 生物流变学、 运动生物力学、 细胞和分子生物力学等不同的研究内容或某一研究内容中不同的研究课题， 采用多媒体授课法、 实践教学法、 小组讨论法、 案例分析法等多种教学方法结合， 将传统教学方式与现代教学手段相互结合， 扬长避短， 充分发挥教师的主导作用和学生的主体地位， 增强交流互动， 激发学习兴趣， 活跃学生的思维， 增强学生记忆力， 优化教学效果， 提高教学质量。

[1] 马文海. 运动生物力学多媒体教学中的视觉传达[J]. 科技教育, 2014, 5(4): 91-93.

[2] 王磊. 多媒体教学的优势及其合理利用[J]. 工会论坛, 2008, 14(4): 118-119.

[3] 章旌红, 陈德强. 运动生物力学课程教学改革之探索[J]. 湖北体育科技, 1999, 2: 44-46.

Analysis of the Teaching Method Reform of Biomechanics Curriculum

ZHAO Gaiping, WANG Shuyi, ZHOU Ying

School of Medical Instrument and Food Engineering, University of Shanghai for Science and Technology(Shanghai 200093)

In this paper, various teaching methods, such as multimedia teaching, practice teaching method, panel discussion method, and case analysis method, were investigated and adopted in the biomechanics curriculum process, to construct new teaching model, and to optimize teaching effect for improving teaching quality of biomechanics curriculum process. Moreover, this paper analyzed the problems existing in the teaching process. Therefore, biomechanics curriculum, as a frontier interdiscipline, can better play the important role in biomedical engineering field.

teaching method, biomechanics, teaching effect

10.3969/j.issn.1674-1242.2016.04.019

上海理工大学研究生翻转课程建设项目(2016)，“精品本科”教改项目(2016)，教师教育发展项目(CFTD16034Y，CFTD16037Y)

赵改平，E-mail: zgp_06@126.com

R318

A

1674-1242(2016)04-0245-02

2016-10-25)