醫學生物工程專業8篇

時間:2023-07-31 09:20:49

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醫學生物工程專業

篇1

結合軍事生物醫學工程學科的特點,從基本思路、實施方法、實施效果3個方面分別加以闡述。提出了軍事生物醫學工程專業的教學改革重點應放在實驗教學上,需以新的考核模式牽引實驗教學改革的新方法,解決了以往如何改進教學方法、提高教學質量的棘手問題。該模式使學生的學習興趣、動手能力、綜合素質和創新精神得到顯著提高,取得了良好的效果。

[關鍵詞]

軍事生物醫學工程;實驗教學;考核模式

近年來,第四軍醫大學生物醫學工程專業立足軍事和醫學的雙特色背景,率先提出了軍事生物醫學工程專業的概念[1-2]。該專業以培養面向軍隊現代衛勤保障任務需求的復合型、創新性人才為目標,構建了以生物醫學工程系列課程為基礎,醫學電子、醫學計量、衛生裝備及醫學影像4個模塊為專業方向的特色專業課程體系[3-5]。該課程體系中的“電路原理”“模擬電子技術”“信號與系統”等專業基礎課程,起著聯結理論知識與工程實踐的橋梁作用,在軍事生物醫學工程人才培養過程中發揮著重要作用[5]。然而,第四軍醫大學軍事生物醫學工程專業學生的專業基礎課程學時有限,與專業人才培養的高需求構成了矛盾。因此,如何改進教學方法、提高教學質量,是目前亟待解決的問題。軍事生物醫學工程專業基礎課程兼具理論性和實踐性,通過實驗教學可有效鞏固基本概念和方法,提高學員的動手能力、綜合分析能力及創新能力[6-8]。為此,我們借鑒國內外教學改革的經驗,結合軍事生物醫學工程學科的特點,將該專業教學改革的重點放在實驗教學上,以新的考核模式牽引實驗教學改革。

1基本思路

在現代教育理念中,過程管理是實驗教學區別于理論教學的最大特點。通過這一環節能保證每個學生的實驗效果,切實達到知識理論和實踐操作相結合的目的[9-10]。因此,軍事生物醫學工程專業基礎實驗考核必須既看結果、更注重過程,將過程考核作為實驗課程考核模式改革的重要內容。當前國內外生物醫學工程學科呈現出日新月異的特點,大量新理論和新技術的涌現和成熟,要求生物醫學工程人才必須主動學習、不斷提升自身各方面的能力,以便適應學科發展的需要[11]。針對這一現狀,國際上許多知名大學的生物醫學工程專業均以學生為主體作為提高教學質量的核心要素,強調對學生主動學習能力的培養[4]。軍事生物醫學工程與普通生物醫學工程具有相同的專業屬性,因而其實驗課程的考核也應體現這一特點,充分激發學生的發現性、體驗性和探究性。軍事生物醫學工程專業人才面向的是軍隊特殊功能群體,以解決軍隊現代衛勤保障中生物醫學工程問題為主要任務[3-4]。隨著新時期我軍衛勤保障的領域不斷拓展,特別是復雜化、多樣化非戰爭軍事行動實踐的凸顯,要求衛勤保障人才具備知識、技能、責任為一體的綜合能力素質,才能跨越軍兵種、部門界限完成保障任務[12]。因此,軍事生物醫學工程專業基礎實驗課程的考核必須跳出以實驗結果作為唯一指標的傳統模式,要強調全面性評價觀。

2實施方法

2.1分階段考核,突出個別質疑實驗過程考核具備實時性,課堂提問、查看預習報告和實驗記錄等傳統方式能有效增強考核的真實性,但在啟發學生思維、突出學生個性方面效果欠佳。為了有效地解決這一問題,我們根據軍事生物醫學工程專業特點設計相應的過程考核方案,主要在2個方面進行了探索和實踐:一是考核過程的安排,二是特色考核方式的建立。(1)將專業基礎實驗課程的考核評價分為基礎考核和綜合考核2個階段,體現對學生實驗技能、態度、協作等情況的全程式評價。其中,基礎考核主要對安排課時內進行的系列基礎驗證性實驗進行考核評價,以實驗報告為依據進行評價,記為平時成績,占實驗成績的50%;綜合考核主要對課外開展的綜合設計性項目進行考核,以項目匯報的形式進行考核,記為期末成績,占實驗成績的50%。(2)在分階段考核的基礎上,建立以個別質疑為核心的過程評價方式。研究和實踐表明,教師對學生的一對一指導和質疑在眾多過程考核方式中,最能體現考核評價的客觀性,并且能夠激勵學生主動思考和探索[10]。軍事生物醫學工程專業在研究型軍醫大學內開設,專業規模小、學員人數少、師資力量強,因而特別適合采用這種方式。為此,我們在基礎項目的實驗報告中增加了拓展思考題并對其進行評定。這些思考題是教師針對每個學生的實驗操作步驟提出的,因此題目和答案因人而異,從而杜絕了實驗報告的抄襲,并體現出學生的個性和思考。

2.2開放考核資源,以問題為驅動自主學習模式倡導學生自主學習、把實驗的主動權交給學生,使實驗教學呈現出較強的開放性[11]。主要表現為不同學生個性和目標層次不同,導致實驗內容、方法思路和結果結論存在差異。與之相對應,實驗考核方案也應適應這一特點,并采取行之有效的措施。為此,我們主要對考核資源進行了分類設計和調整重組,主要從以下幾個方面進行了實踐:(1)考核題目開放。除教學大綱指定的基本項目外,綜合考核題目由學生自主選擇,實驗任課教師只需根據教學大綱及實驗條件明確實驗教學情境,對實驗內容、實驗過程及實驗要求等細節做具體規劃、明確任務要求。近年來我校軍事生物醫學工程專業實施特色教學模式,大力推行教學與科研相結合、本科生導師制等,為專業基礎課程實驗考核提供了大量綜合設計性題目。例如,實驗課程任課教員承擔的國家和軍隊教學或科研課題,經過加工、提煉后可用于考核;以本科生導師制為依托開展的本科生早期接觸課外科研項目;軍隊和地方各種專業技能和創新大賽題目等。(2)指導教師開放。綜合設計實驗工程性強,學生能否在考核中取得好成績,除了充分調動自身主觀能動性以外,教師的科學指導也很重要。為了與開放化的考核題目相適應,我們允許學生自主選擇指導教師。因而除了實驗課程任課教師外,學生們還可以選擇實驗課對應的理論課程教師,以及自己本科階段的導師。特別是采取最后一種形式,教師和學生相互了解程度深,教師能結合學生個性和特長,針對實驗設計方案的可行性及結果提出預判,避免學生走彎路。(3)實驗室開放。開放各種教學和科研資源,鼓勵學生開展軟硬件聯調實驗,將電路、模電、數電、信號等課程的實驗內容結合起來,達到電子信息類專業知識和技能的融會貫通。為此,我們采用圖書館模式管理實驗室,對電路、模電、數電、仿真等多個教學實驗室實行全天開放,并且對相關實驗儀器和消耗器材按需供應。除此之外,從查閱資料、選擇元器件、構思實驗方案,再到仿真、安裝、調試電路,直到完成全部實驗,學生均獨立進行,教師只負責驗收和考評,并對學習成績優秀或有特長的學生開展個性化培養。(4)人員組織開放。團隊協作是現代工程技術人才必須具備的能力素質,也是軍事生物醫學工程專業人才培養目標的重要方面[13]。因此,在綜合設計項目的研究過程中,學生既可自主探究,也可以尋找合作伙伴組成1~3人的項目小組,充分發揮團隊協作的優勢。與之相對應,考核也要求以項目小組為單位考察實驗操作和任務完成情況,并在此基礎上對每組的同學進行個別質疑和考察,得出個人評價。

2.3創新考核方式,豐富評價指標軍事生物醫學工程專業要求培養高素質復合型現代衛勤保障人才,實驗考核要體現這一目標就必須在考核方式上有所創新。為此,我們借鑒科研工作匯報的經驗,在綜合考核中采用以項目答辯為主要形式的考核方案。整個答辯過程以項目組為單位進行,分為3個環節:(1)口頭匯報。以全面培養學生制作多媒體課件、口頭表達及總結提煉的水平和能力,要求利用多媒體素材進行一次時間為5min的匯報。(2)成果演示。以培養學生熟練操作技能和良好實驗習慣為目的,對提交的仿真程序或電子電路進行現場演示和測試。(3)提問互動。以培養學生溝通應變能力和考察項目組內各成員參與實驗情況為目的,由評委根據匯報和演示情況隨機選擇學生提問。在上述考核方式的基礎上,我們采用專家討論和問卷調查的方式,建立了軍事生物醫學工程專業基礎實驗考核的評價指標體系及其指標權重。該指標體系涵蓋了學生基礎知識、實驗技能、能力素質、情感態度和作風紀律5個I級指標,以及實驗內容、實驗儀器的熟練程度、答辯表達和課件制作等15個Ⅱ級指標,不僅對學員的理論基礎和實踐能力做出考核,而且對學生在工程實踐過程中的思路、態度、協作、軍人作風等多方面情況進行了全面評價。

3實施效果

上述考核模式已在2014年度秋季學期對第四軍醫大學2012級生物醫學工程專業本科15名學員進行了試點實施。我們根據軍事生物醫學工程專業本科人才培養方案對實驗教學的要求,對“信號與系統”實驗課程進行了基礎考核和綜合考核,取得效果如下:(1)杜絕了實驗不預習和準備不充分的現象,學員學習的自主性明顯增強,部分同學在實驗過程中能提出獨到的設計思想,實驗效果明顯提高。(2)全面提升了學員多媒體課件制作、總結提煉、口頭表達、文字組織、溝通交流和團隊協作的水平和能力,為他們今后的科研工作打下了良好的基礎。(3)充分展現了學員的興趣、特長和作風紀律等非專業知識技能的情況,為在“信號與系統”理論教學中實施因材施教的個性化教學提供了信息。(4)重點培養了3~5名優秀學員的工程實踐和科研創新能力,組織他們參加了第九屆全國信息技術應用水平大賽,并取得了好成績。

4結語

軍事生物醫學工程作為生物醫學工程與軍事醫學交叉融合的產物,是以服務軍隊衛勤保障現代化為目標的特殊專業。我們圍繞該專業基礎課程實驗教學的考核,研究了全程性、開放式、多樣化的考核新模式并取得了良好效果。該研究進一步豐富了軍事生物醫學工程專業特色教學模式,對于提高軍事生物醫學工程專業人才培養質量具有重要的現實指導意義。我們將以此為起點,繼續深化該專業實驗教學改革,堅持教員為主導、學員為主體的教學理念,滲透全面教育觀、精英教育觀、創新教育觀、開放教育觀等現代教育思想,為培養現代化衛勤保障急需的高素質人才不懈努力。

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篇2

[關鍵詞] 生物醫學工程;生物化學;教學改革

[中圖分類號] R313 [文獻標識碼]B [文章編號]1674-4721(2010)05(c)-120-02

生物醫學工程是典型的理工類學科和生物醫學學科交叉、結合、融合的邊緣學科,并無自己獨立的基礎理論與知識體系,對相應學科有較大依賴性[1]。同時,生物醫學工程產業的研發性質較強,要求培養的學生必須具有扎實、廣泛的基礎和專業課程知識,以及一定的創新能力與科研思維。目前我國生物醫學工程的本科專業設置主要集中在信息技術類,而在生物材料、生物技術等方向上缺乏相應的人才培養,這樣的專業特點導致學生重視電子、計算機與機械制造課程,而輕視醫學相關學科,如生物化學,學生不能將該學科內容與職業生涯相聯系,難以理解學習生物化學的重要性。加上生物化學本身具有抽象、繁雜等特點,學生在學習中容易出現畏難厭學情緒,學習效果不佳。針對在該專業生物化學教學中遇到的問題,筆者談幾點自己的體會和看法。

1 生物醫學工程的生物化學教學現狀

生物化學相對于其他基礎學科具有抽象難懂、內容繁雜等特點,是醫學院學生感覺最難的課程之一。尤其是對于生物醫學工程專業,缺乏一部為該專業量身打造的教材,內容多與課時少的矛盾極為突出。就本校而言,該專業的生物化學理論學時數僅為40學時,而使用的教材為劉新光主編、科學出版社出版的《生物化學(案例版)》,該書系統全面完整,但課時數遠遠不夠,如果按照一般醫學本科教學大綱進行講授,學生感覺難以消化,對生物化學課程的畏難情緒和抵觸情緒增加。其次,教學模式單一,以教師為課堂的絕對主體,進行傳統填鴨式教學,學生缺乏主動學習的興趣,容易疲勞。第三,考查形式單一,僅對書本知識進行閉卷考試的單一評價考核體系,既不能反映學生的綜合素質,也難以激發學生的創造力,容易使學生投機取巧,僅關注考點,而忽視對學科知識的整體把握。

2 改革教學內容和考試形式,雙管齊下提升教學效果

2.1 精選教學內容,因材施教

根據專業需要適當刪減生物化學教材內容,調整重、難點,將教學內容精簡為基本原理,并更新補充學科發展的前沿理論和技術。世界醫學教育會議發表的《愛丁堡宣言》在談到醫學院校需要改進教學法時指出:“把現在廣為采用的被動學習方法改變為更加主動的學習,包括自我指導的獨立學習以及導師輔導等方法,以保證終身連續的學習[2]。”在講授過程中除了講授知識點,更應強化學習內容的結構層次和邏輯聯系,培養學生學會梳理教材,增強其自學能力。例如在開篇即告訴學生全書總的來講可分為三大部分[3],第一部分即生物大分子的結構與功能,生物化學也稱為生命的化學,那么這些化學反應的物質基礎必然包括各種生物大分子,因此這部分將重點講授生物大分子的結構特點、生理功能及基本理化性質與應用;第二部分為物質代謝及其調節,使學生重點掌握各類物質代謝的基本反應途徑,主要調節環節,重要生理意義,各種物質代謝的相互聯系以及代謝異常與疾病之間的關系等;對第一、二部分,強調生物化學的基礎知識,不求過深、過難,抓住主線、框架和基礎知識,按層次展開,既可以在有限的課時數中從容的執行教學進度,又培養了學生抓結構體系的學習方法。第三部分即基因信息的傳遞,以及基于基因信息傳遞的基本原理而發展起來的基因工程技術,針對生物醫學工程專業特點,第三部分將比其他專業講授更為詳細。而細胞信息傳遞、肝臟生物化學與血液生物化學等專題部分則刪除不講。

2.2補充課外閱讀,培養學生興趣

“興趣是最好的老師”,對于生物化學這門枯燥繁雜的課程,尤其需要培養學生的學習興趣。為了兼顧有限的課時數,由教師選擇合適的課外閱讀材料,打印并發放給學生,要求課外閱讀,并在下一次課上進行討論。如瘋牛病,從熱帶叢林食人部落的“庫魯病”,羊瘙癢癥,克雅氏病,到對于瘋牛病疾病本質的認識,長達100多年的研究歷程,又或者如諾貝爾獲獎者故事,重大理論的研究思路和創立歷程,這既能引起同學們的興趣,初窺神秘的科研世界,也在無形中培養了他們嚴密求證的科學精神。另一方面,生物化學作為生命科學的基礎學科之一,自20世紀50年代以來,得到快速迅猛的發展,而生物醫學工程本身就是生命科學高度發展、多學科交叉融合而催生的一門新興學科,因此在對該專業的學生授課時可適當介紹生命科學的前沿,培養學生主動追蹤最新進展的學習意愿。

2.3考核形式多樣化,利用分數的杠桿調動學生學習興趣

將課程的考核評價體系拆分,將傳統的閉卷考試方式與試驗成績、論文報告相結合,考核形式更為豐富合理。課程的考核評價體系分為平時成績和期末考試兩個部分,書本知識采用傳統的閉卷考試方式,占70%;而平時成績又分為試驗成績與論文報告,共占30%。為了檢驗學生課外閱讀的效果,增加了論文報告這一考核內容,論文報告要求學生利用圖書館和互聯網對某一種現代生物化學與分子生物學技術或者熱點方向的研究進展作一綜述,以論文形式提交,對寫作優秀者加分,還可幫助修改和鼓勵發表。通過考核評價體系的改革,可以激發學生的學習熱情,促使學生學會通過各種途徑查閱資料,敏銳把握學科動態,獲取和分析信息,培養初步的科研思維和論文寫作能力,并且這種考試方式能更真實的反映學生的綜合素質。

在嘗試進行以上教學改革時,還應注意3方面問題:第一,在教材的把握上,如何既保留生物化學的學科特色與要求,授予足夠的基礎知識,又因材施教、合理的刪減教材內容,處理好重、難點。第二,在引入課外閱讀和論文寫作上,如何循序漸進的選擇材料和內容,逐步培養學生對科技論文的閱讀理解和寫作能力,不至于使學生被畏難情緒打擊,產生厭學情緒。第三,應當建立反饋機制,通過發放學生調查問卷,適時把握學生訴求,及時了解學生感興趣的問題、內容或者學習中的難題,便于客觀評價和改進教學方式。

總之,隨著學科的發展和社會需求的變化,針對不同學生特點,生物化學的教學工作必須做出相應的調整,更新教學內容,優化教學方法,改革培養模式,調動學生的學習積極性,拓展眼界,開闊思路,激發其科研興趣,培養其科學思維和創新能力,為今后的工作或進一步深造打下一定的基礎。

[參考文獻]

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[2]劉秉勛.愛丁堡宣言[J].醫學教育,1990,10(5):1.

篇3

一、開設生物醫學工程專業的必要性

生物醫學工程專業是一門跨醫學和電子工程、計算機技術的綜合性學科,主要培養醫療儀器設備公司所需的設計、生產、調試和售后維修服務的技術人員,也可以向醫院提供從事影像技術和設備維護的技術人員。隨著計算機技術的發展,目前國內醫院都在進行醫療設備的更新換代,擁有大量現代化高技術含量的醫療設備成為醫院達標的重要指標。醫院正需要掌握這方面技術的人員。同時,衛生部已下達文件,到2010年大醫院實現醫學圖像數字化管理,中小型醫院要逐步實現數字化管理。而我們開辦的生物醫學工程專業突出了影像技術和計算機課程的教學,為學生掌握醫學圖像的獲取、傳輸、處理打下了良好的基礎。與此同時,國家正在加大醫療儀器設備國產化的力度,扶持和發展醫療儀器設備生產的民族企業,一大批從事醫療儀器設備生產的民營企業紛紛建立,它們需要大量的生物醫學工程專業的中級人才。

從以上的分析可以看出,社會對生物醫學工程專業的專業人才需求還有很大的空間。我校開設生物醫學工程專業,既有利于江西醫療儀器設備工業的發展,又能滿足周邊省份對這類人才的需求。通過我們對廠家和醫院的調查,以每年招生50人計年2月中算,5年內仍不能滿足人才市場需求,畢業生就業形勢看好。

二、生物醫學工程專業培養目標

培養目標是一個專業規定的人才培養方向和標準,是培養人才模式的重要內容。根據社會需求和我院的實際情況,我們將生物醫學工程專業的培養目標定為:培養具備醫學基礎知識、電子技術、醫療儀器設備技術和信息系統的基礎知識,掌握醫學影像技術、計算機技術和各種醫學儀器設備的專業知識,能在各企業從事各類醫學儀器設備系統的設計、制造、調試、維修及銷售的工程技術人才和在醫院從事醫療設備管理、維修和應用的技術人才。要求學生主要學習醫學基礎知識、電子技術、計算機技術、信息科學的基礎理論和基礎知識,接受電子技術、信號檢測與處理、計算機技術在醫學中的應用等技能的基本訓練。畢業生必須具有以下幾個方面的專業技術和能力:掌握電子技術的基本原理及設計方法,掌握信號檢測和信號處理及分析的基本理論,具有生物醫學的基礎知識,具有微處理器和計算機應用能力,具有醫學影像診斷方面的應用能力,具有生物醫學工程研究與開發的初步能力,掌握醫學電子儀器和影像設備維護與管理技術,具有醫院信息化管理、醫學圖像傳輸和處理、醫院辦公自動化、遠程醫療技術,了解生物醫學工程的發展動態。

三、生物醫學工程專業課程設置

學科的高度分化和高度綜合是現代科學技術發展的重要特征之一。生物醫學工程是運用工程技術的理論與方法解決醫學中的實際問題。因此,生物醫學工程應在現代醫學理論和工程技術理論及相關學科的基礎上,建立起自己的專業學科課程)體系。要培養復合應用型生物醫學工程人才,使之適應當前社會的要求,就必須對傳統的教學模式進行改革。而我們教學改革的原則是“拓寬專業、加強基礎、增多方向”,正確處理規模、結構、質量、效益的關系,從變革和發展內涵入手,在擴大專業基礎面的同時,分類加深加細應用型人才的培養,主動適應社會的實際需求。

生物醫學工程專業在我國開辦較晚,沒有現成的培養模式,也沒有配套教材。為了達到培養目標,確保培養規格,我院對生物醫學工程專業課程設置和教材選用十分慎重,尤其是課程設置方面。經過近十年的探索和實踐,我系已初步形成了一套科學完整的課程體系,其中學分為170分,學時為2500個左右,課程有40多門,主要課程如下:

1.通識課模塊。主要包括政治、體育、大學英語、大學物理、高等數學、計算機基礎、C語言程序設計、線性代數、大學物理實驗等課程。這些課程的設置是為學生的德智體全面發展和進一步學習專業基礎課及專業課奠定基礎。

2.醫學基礎課模塊。主要包括基礎醫學概論含人體解剖學、組織胚胎學、生理學、生物化學)、臨床醫學概論含診斷學、內科學、外科學)等課程。通過上述課程的學習,使學生較系統地掌握基礎醫學的基本知識和基本技能,為學生今后進一步學習專業知識,向醫學交叉學科方向發展提供知識儲備。

3.專業基礎課模塊。包括模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎、電路分析基礎、電子測量與工藝、單片機及其應用、匯編語言、微機原理與接口、醫用傳感器原理、工程制圖、Matlab應用等課程。通過上述課程的學習,使學生能夠掌握電子技術、計算機技術、信號檢測和信號處理的基本原理及應用,為進一步學習專業課奠定牢固的基礎。

4.專業課模塊。主要包括超聲診斷儀器原理、X射線設備、醫用檢驗儀器、醫用電子儀器、醫用電動儀器、現代醫學影像技術概論、醫學圖像處理、醫用制冷設備、生物信號處理、臨床醫學工程技術等課程。通過這些專業課程的學習,使學生能掌握醫學影像技術和各種醫學儀器的專業知識,能成為在各企業從事各類醫學儀器的設計、制造、調試、維修及銷售的工程技術人才和在醫院從事醫療設備管理和應用的技術人才。

5.實賤模塊。實踐教學環節包括了軍訓、生產勞動、社會實踐、科研訓練、畢業實習和設計。其中軍訓2周,社會實踐、科研訓練各安排1周,畢業實習和課程設計各安排10周。

篇4

【關鍵詞】“生物工程”專業 “專業實踐” 就業

就業藍皮書《2012年中國大學生就業報告》中提到生物工程專業屬于2012年就業“紅牌”警告10大專業之一,對于該調查結果,開設了生物工程專業的高校應具有足夠的危機感,應進一步探索他們“就業困難”的原因并進行改善。確如藍皮書所書,生物工程專業畢業生在近幾年遭遇了 “就業困難”的窘境,本文試圖從生物工程學生的就業現狀和專業課程設置入手,探尋相關的原因。

一、生物工程專業學生“就業困難”現狀及原因

筆者對湖南某本科院校生物工程專業及屆畢業生的就業情況進行跟蹤調查,發現初次就業率均在85%以下,在本專業生物工程相關產業就業學生的百分比在25%左右,從事與生物工程專業不相關工作的畢業生平均高達35%。這意味著很大一部分畢業生在校所學的專業知識在他們工作中沒有得到學以致用。而更甚的是,有15%的畢業生未能順利就業。

從總體上來看,生物工程專業學生的就業率較低,有小部分同學畢業后未能順利就業。而從就業質量來看,生物工程專業學生的就業質量偏低,在本專業從事工作的學生人數少。筆者認為學生就業情況不明朗的主要原因在于學生的專業實踐活動未受到重視,未發揮出其應用的作用,未能幫助學生在校期間形成核心就業競爭力。

專業實踐是學生把所學知識運用到實踐中的關鍵環節,能夠幫助學生開拓視野,增強他們的專業應用技能,促使他們明確畢業后的就業方向,獲得就業的核心技能,形成核心的就業競爭力。

但是,生物工程專業學生的專業實踐活動并沒有受到重視。大部分生物工程專業的實習都是在工廠當搬運工幫忙搬運,或者進行與專業毫無關系的自主實習,隨便混個公司的章子蓋上便了事。學生無法通過專業實踐活動獲得一定的專業技能,從而直接導致他們缺乏就業競爭力,在就業時被用人單位排擠。

二、以“專業實踐”促“生物工程”專業學生就業對策分析

“專業實踐”活動少且缺乏針對性是“生物工程”專業學生“就業困難”的主要原因,我們因對現有的“專業實踐”方式進行改善,以幫助學生更好的就業。

(一)以“就業”為導向,合理規劃學生“專業實踐”活動

在制定生物工程專業學生“專業實踐”教學方案時,應從生物工程市場需求出發,針對生物類企業的需求,合理安排,幫助學生形成相應的工作技能。[1]如:加強學生微生物及啤酒酵母菌種選育、啤酒釀造工藝學的教學實踐活動,有利于促進學生在啤酒廠從事相關技術崗位。

同時,高校應拓寬“專業實踐”口徑,根據學生的興趣,把生物工程專業實習分為生物營養、發酵工藝一、發酵工藝二、環境生物技術等方向。[2]學生可以根據自己的興趣和以后就業的需要選擇其中的幾個方向,進行專業實踐。如:選擇生物營養方向的學生可以進一步進行營養與食品衛生學、動物營養與飼料學的專業實踐活動,畢業后可以從事生物營養工程技術的工作。

(二)對實驗教學環節進行分類和歸納

實驗教學環節也是學生“專業實踐”活動中重要的部分,當前生物工程專業的實驗教學環節存在簡單粗糙,重復等問題。實驗技能培養體系應歸納為基礎課程實驗、大學生研究性學習與創新性實驗、綜合性大實驗、畢業論文四部分。

基礎課程實驗是課程大綱要求一定需要完成的驗證性實驗。基礎課程實驗要進行總體性設計,既滿足課程需要,又盡量避免累贅,幫助學生用有限的時間掌握盡可能全面的基本實驗技能。

大學生研究性學習與創新性實驗可以培養學生的實際動手能力和科研素養,這對于有意向在企業工作的學生很重要。從學生大學二年級下學期起,就可實行導師制模式,把學生分配到導師的實驗室中,由相應的導師指導學生進行一些創新性實驗。[3]

綜合性大實驗則應該安排在基礎課程實驗知識學完之后,通過把重要的實驗銜接在一起的方式,讓學生進一步學習并鞏固核心就業實驗技能。如在發酵工程和環境生物技術方面的核心實驗技能有:通風類型、環境生物技術實驗技能和釀酒綜合工藝,我們可以把它們串聯在一起形成一個綜合大實驗。[4]

(三)建立有序的社會實習模式

社會實習活動是學生“專業實踐”活動中最重要的環節,而建立有序的實習基地是安排學生進行社會實習活動的首要環節。首先,高校應進行實習基地的篩選與建設。高校應組織社會實習活動指導小組成員對生物類就業單位進行調研。通過下企業實踐,對企業訪問等調研方式,多聽取他們的人才培養建議,掌握企業人才需求,了解他們在技術科研、革新、實習生招納等方面的需求,共同探討合適的合作方式。

其次,高校應在多方面開展工作,提高企業對實習基地的重視度。高校應充分重視實習生實習期間的表現。在每次實習前,開實習動員大會,對實習的相關注意事項進行詳細說明。在實習進行中,高校和企業各安排一名指導教師同時進行指導,高校指導教師應經常與企業指導教師聯系,聽取他們的建議。實習結束后,邀請企業指導教師召開研討會,及時總結經驗并解決問題。

具有幾家固定的實習基地之后,高校便可以建立“有序”的實習模式。根據這一模式,可把生物工程專業的實習分為認識實習、生產實習、畢業實習三個階段,利用暑假時間延長學生的實習實踐教學時數,實現從學生大學一年級到大學四年級“有序”實習模式。

認識實習的目的是幫助學生了解生物類企業的生產工序等相關的專業技能。認識實習應該安排在第二學期末,與暑假期間學生的社會實踐活動相結合,為學生提供足夠的與生物類企業接觸的時間,加深學生對本專業的了解,增強他們專業學習的興趣,增強他們的學習信心。

生產實習可安排兩次,時間可定在第四和第六學期末。生產實習主要幫助學生在社會實踐中進一步鞏固所學專業知識,讓他們通過操作來發現自身實驗技術的不足,從而促使他們在以后學習中,有針對地改善。與此同時,還幫助學生初步形成畢業后的就業方向,激勵他們朝著方向不斷努力。

畢業實習可安排在第八學期初。畢業實習的作用是幫助學生確定畢業后的就業方向,讓他們進一步鞏固專業就業技能。同時,對實習單位就業崗位滿意的學生,也可爭取與企業達成就業意向。

在社會實習期間,除認識實習以外,學生都應該去不同的工段動手操作,每天通過實習日志記錄實習內容和感受,以幫助他們進一步發現自身的不足。在實習結束后,學生應撰寫并向企業和學校指導老師提交總結性報告。校內外指導老師應根據學生的表現,對學生的實習情況進行考核評分,并將評價結果如實反饋給他們,以促進他們在以后的學習和工作中進行改善。高校也可以召開實結大會,組織教師對學生的實習表現進行答辯式綜合考查,最后給出實習成績,記入學生的成績檔案。[5]

三、結語

生物工程專業學生“就業困難”問題的改善之路任重而道遠。高校應從生物產業的相關用人單位中尋找“就業困難”問題的答案,而學生的“專業實踐”活動作為學生就業路上的重要環節,更應該受到足夠的重視,應該進行合理的安排和規劃。只要高校能夠認識到生物工程專業建設中存在的問題,并積極進行改進,相信“就業困難”問題一定會迎刃而解。

參考文獻:

[1]張小艷.生物工程專業大學生就業困境剖析[J]咸 寧 學 院 學 報, 2010(10):166-167

[2][4]黃敏,邱建平,張影陸,堵國成,陸健,徐巖. 產學研合作教育是培養工程應用型人才的有效途徑――以江南大學生物工程專業為例[J].江南大學學報(人文社會科學版),2004(4):111-114.

[3]劉臻,趙瓊,羅永蘭,褚武英. 培養生物工程專業學生專業能力,提高畢業生就業率[J].企業家天地,2011(12):111-112.

[5] 薛維納,陳文兵,張維建.生物工程專業“全過程遞進式一體化”實踐教學模式的探索與實踐――以山東建筑大學生物工程專業為例[J]中國科教創新導刊, 2013(05):43-46.

作者簡介:

周聞名,女,1984年生,湖南永州人,碩士,研究方向:教育學、課程與教學論。

篇5

關鍵詞:生物醫學工程;教育,醫學,本科;學生,醫科;畢業設計

本科教育在高校教育中占據著極為重要的地位,本科生的培養質量也能夠在一定程度上反映高校的綜合實力和辦學水平[1-2]。作為本科生培養過程中的最后一個教學環節,畢業設計已經日益受到高校管理者的重視。生物醫學工程是一門典型的交叉學科,旨在結合理工科的知識與技能以解決醫學中存在的問題。第三軍醫大學于2007年成立了生物醫學工程系,由于受到軍隊院校招生政策的限制,目前每年的本科生招生數量較少。根據生物醫學工程的專業特點及結合學校的軍事特色,提出了一系列措施解決本科生畢業設計過程中存在的問題,切實保證本科生畢業設計的質量,以提升軍醫大學教育的水平。

1本校生物醫學工程專業畢業設計存在的問題

本校生物醫學工程專業的本科生,雖然數量較少,但生源質量普遍較高。從2012級本科生開始,該專業由五年制改為四年制。學制的減少使得學生的課程安排更為緊密,同時,也使得學生的畢業設計時間大大縮短。此外,本校生物醫學工程系與重慶大學生物醫學工程系進行了聯合辦學[3],該專業的本科生需要在大三到重慶大學生物醫學工程系進行為期1年的學習。畢業設計通常是安排在最后1個學期,經過前面3年半的軍校學習與生活,學生各方面情況會發生一些變化,這些變化不僅表現在學習成績上的差距,還表現在對待學習的態度及為人處世等方面。這些變化會或多或少影響到最后的畢業設計。目前,該專業本科生畢業設計整體完成質量較好,但仍存在部分不足,集中表現在以下幾個方面。

1.1學生對于畢業設計的態度不夠端正

本科生畢業設計通常僅僅被看作對學生學習能力和知識運用能力的一種檢驗,畢業設計的完成質量并不影響學生的畢業。由于缺乏一定的獎懲機制,使得極個別學生對待畢業設計的態度不夠端正。此外,對畢業設計重要性的認識不足也會使得他們的態度不夠端正,態度不端正會使學生在畢業設計過程中缺乏前進動力,從而導致畢業設計的完成質量不盡如人意,尤其對于學習成績不理想的學生,這種情況較為普遍。

1.2畢業設計的選題不夠合理

部分學生的畢業設計選題不夠合理,主要表現在選題過于簡單與陳舊,缺乏一定的理論性和實際應用價值,工作量也較小,容易完成;或選題雖然具有一定的理論與實際應用價值,但研究內容較多,有一定的難度,工作量較大,完成難度較大。以上問題無論哪一方面均會對畢業設計的質量產生不利影響。此外,還有部分學生將選題完全寄托于指導教師,然而對于指定課題確并不感興趣,從而使得學生在畢業設計上處于被動。此外,部分學生的畢業設計選題是由自己提出的,但導師未進行嚴格把關,可行性論證不夠,致使最終的完成質量不高。

1.3學生忙于畢業分配

學生通常是在本科階段的最后1個學期進行畢業設計,此時距離學生畢業僅僅4個月左右的時間,而真正用于畢業設計的時間僅有3個月左右。由于是軍隊院校,生物醫學工程專業研究生錄取名額較少,很多學生即使非常優秀也難以進入研究生階段的學習。本科生畢業后將會統一參加學校的分配,很多畢業生可能被分配至條件相對艱苦的地方工作。由于分配單位的好壞并非依據畢業設計的成績,因此,部分學生會將畢業設計的一部分時間用于聯系工作單位,這使得學生難以安心進行課題研究,從而給畢業設計工作帶來一定的不利影響。

1.4學生存在一定的畏難情緒

軍醫大學畢竟是以醫學為主,生物醫學工程是軍醫大學少量涉及理工科背景的專業。然而,該專業的學生普遍對理工科知識有一定的畏難和抵觸情緒。生物醫學工程專業本質上就是利用理工科的知識與方法解決醫學中的難題,屬于交叉學科,其目的是提高臨床疾病的診斷率。既然利用的是理工科的方法,不可避免地要涉及編程,而這一點對學生來講是一大考驗。通過本科階段課程(尤其是實驗課)的學習,僅僅有極少數學生具備了一定的編程能力,大部分學生的編程能力仍然較差,對自己的編程能力沒有信心,甚至心中存在較大的恐懼和抵觸情緒,從而不敢面對和接觸需要編程的課題,總是擔心自己難以完成。因此,學生在畢業設計的選擇上,更傾向于選擇那些無需編程的教研室,而那些需要學生編程的教研室鮮有人問津,從而造成學生資源分配不均。

1.5指導教師投入精力稍顯欠缺

指導教師對學生畢業設計的指導不足也是導致畢業設計質量不高的一個重要原因。在很多指導教師眼中,研究生的畢業課題需要精心指導一番,而本科生的畢業設計較為簡單,無需過多指導。此外,個別導師工作繁忙,這也是造成對學生畢業設計指導不夠的原因之一。當然,也存在個別學生性格極為內向,不善言辭,總是埋頭做事,極少主動與指導教師溝通。

2對提高本科生畢業設計質量的思考

針對生物醫學工程專業本科畢業生的畢業設計的不足,提出了以下幾種措施。

2.1根據部隊的實際需求以及學生的能力與特長進行科學選題

本科生的畢業設計應當結合當下學生、教師、學校和社會的需求進行選題[4]。然而,軍醫大學的本科生都是軍人身份,畢業后需要分配到部隊單位任職。因此,在進行畢業設計選題的時候,無論是指導教師指定的課題或是學生自由選擇的課題,需要重點關注以下兩點:選題必須具有一定的科學意義和鮮明的軍事特色,具備較強的軍事應用價值[5];選題應結合學生的興趣特長,盡可能為學生選取他們感興趣的課題,并能夠充分發揮他們的特長,這樣才有可能做出高質量的畢業設計。當然,依托軍隊科研項目提升畢業設計的質量也是一條行之有效的途徑[6]。最后,課題的研究內容要適量,工作量要在學生力所能及的范圍內。

2.2充分發揮學校“本科生帶教”的優勢

為了深入推進學校創新教育改革,完善本科學生創新教育體系,充分彰顯學生主體和教員主導作用,構建密切合作、教學相長的師生關系,全面提高本科人才培養質量,根據學員成長成才規律,學校制定了“本科學生導師制管理辦法”。目前,國內外的許多知名高校均建立了“本科生導師制”,并將其引入到本科生的畢業設計工作中[7]。在學生本科入學的時候就為每一名學生選配一位帶教教師。理論上來講,本科生導師制與畢業設計沒有任何關系,學生并非一定要在帶教導師那里進行畢業設計。在學生即將進入畢業設計階段,仍然會讓學生重新選擇畢業設計的指導教師。目前,如果能夠將本科生導師制與學生的畢業設計相結合,即學生最終在帶教教師那里進行畢業設計,對學生和指導教師來講均是有利的。首先,經過前面幾個學期的帶教指導,學生和教師之間已經非常熟悉,配合也會非常默契;其次,學生在前期的帶教過程中或多或少地已經接觸到相關的課題工作,具備了一定的能力,如果在此基礎上進行畢業設計的選題,能夠最大限度地發揮本科生導師制這項政策所帶來的優勢,有利于學生做出高質量的畢業設計。

2.3為本科生畢業設計提供良好的環境

學生選擇了指導教師后,一般要進入指導教師所在的教研室進行畢業設計,成為教研室的一員,與學生畢業設計相關的所有工作將由教研室負責。因此,教研室要為學生創造良好的學習環境,盡力解決他們在畢業設計過程中遇到的困難,讓學生感受到教研室這個大家庭的溫暖。要充分保證學生從事畢業設計的時間,堅決杜絕給學生安排與畢業設計無關的活動。此外,要讓學生參與到教研室的各項活動中來,尤其是教研室的學術討論等,應適當安排本科生進行匯報,提高他們的語言表達能力。最后,學生也要嚴格按照教研室的各項規章制度要求自己,確保工作的正常進行。

2.4強化指導教師在學生畢設過程中的指導作用

指導教師在學生整個畢業設計階段發揮著主導作用。首先,指導教師需要有較強的責任感。本著為學生負責的原則,為學生的選題進行嚴格把關,確保選題的科學性與可操作性。其次,指導教師要定期查看學生的課題進展情況,及時發現存在的問題并加以糾正;指導教師要注重培養學生的科研能力和基本的科學素養,尤其是在科學研究的規范性方面加以引導,為今后的學習與工作打下良好的基礎;指導教師要加強與學生的溝通,消除他們對于畢業設計的畏難情緒,增加完成課題研究的信心;指導教師應關心學生的學習與生活,幫助解決其各方面的實際困難,做學生的良師益友;對于表現優異的學生,有能力的指導教師可以給予一定的獎勵與資助,從而激勵學生的學習勁頭與熱情。此外,鑒于學生數量較少,為了保證學生畢業設計的質量,每位教師通常僅指導1名本科生的畢業設計,從而保證每位教師有充足的精力指導學生的畢業設計,也能夠使得每名學生得到個性化的一對一指導,在畢業設計過程中采用多種教學手段來提高學生的創新意識和實踐能力[8-9]。

2.5進一步強化和完善畢業設計的規范和規章制度

畢業設計中的主要環節包括選題、中期檢查、答辯與成績評定等。對上述每一個環節均應統一組織、嚴格把控,及早對學生的畢業設計進行反饋,確保最終的畢業設計完成質量[10-11]。在成績評定上,要明確優秀、良好、合格與不合格所對應的標準,確實為每一名學生的畢業設計做出公平、公正的評價。建立畢業設計獎懲機制,可以考慮將最終的畢業設計成績與學生的綜合評定掛鉤,能夠在一定程度上端正學生的學習態度,激發他們的學習熱情和工作動力。在各個環節上要加大對學生學術規范性的檢查力度,對于發生學術失范的學生實行一票否決制,真正做到獎罰分明[12]。要建立指導教師遴選機制,確實選出那些學術水平高、責任心強的教師來擔任本科生畢業設計的指導教師。總之,本科生畢業設計是一種學習、實踐、探索和創新相結合的綜合教學環節。軍醫大學生物醫學工程專業的畢業設計有氣自身的特點。高水平的畢業設計能夠為學生今后進入部隊工作打下良好的基礎,對學生今后的工作也會起到潛移默化的影響。只要思想重視、措施到位、身系學生、敢于擔當,就一定能夠將本科生畢業設計工作提高到一個新的水平,切實提高學生的知識運用能力與創新意識,為今后勝任部隊工作崗位打下良好的基礎。

作者:粘永健 王莉 邱明國 李曉寒 單位:第三軍醫大學

參考文獻:

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[3]李曉寒,鄭成兵,劉晶,等.高校實施協同創新戰略發展研究[J].高等建筑教育,2013,22(3):1-3.

[4]陳曦,劉昕雨,傅光.本科畢業設計的科學選題探討[J].電氣電子教學學報,2015,37(6):74-76.

[5]王建平,屠義強,程建生,等.軍校本科畢業設計選題改革研究[J].教育教學論壇,2016(6):102-103.

[6]高曉光,王云輝,李波.基于國防科研項目的本科畢業設計(論文)問題研究[J].高等理科教育,2015(5):109-117.

[7]盛秋林,周先軍,吳丹雯,等.基于本科畢業設計(論文)的導師制運行模式探索[J].高教學刊,2015(23):99-100.

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[9]王有超.本科畢業設計過程中實踐能力及創新意識的培養[J].教育教學論壇,2016,5(18):134-135.

[10]曹貽鵬,張新玉,柳貢民.本科畢業設計流程優化探索研究[J].黑龍江教育:高教研究與評估版,2016(4):61-62.

篇6

【關鍵詞】生物醫學工程普通化學課程教學改革

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889(2012)10C-0135-02

一、生物醫學工程專業的特點

生物醫學工程旨在運用工程技術的原理和方法,研究和解決生物學和醫學問題的新興、邊緣、交叉學科。其主要任務是:從工程學角度研究、解釋生物體特別是人體的生理、病理變化過程。其主要研究方向包括:生物系統的建模與仿真、生物醫學信號的檢測與分析、生物醫學成像和圖像處理、電磁場生物效應、腦科學與認知、人工器官以及相關的醫療設備的研制等。生物醫學工程學是醫療衛生健康、保健性產業的重要基礎和動力,它所帶動的產業在國民經濟中占有重要地位,世界各國都在不斷加大對生物醫學工程的投入。經過本專業培養的學生,不僅應能夠在醫學中較熟練地運用電子技術、信息處理技術、計算機技術,而且還應具備生物科學理論基礎以及醫工結合的研究和實驗技能,以及醫療電子設備、醫學信息處理的初步開發、研究、應用、維護和管理能力。本專業畢業的學生擇業面寬,就業適應能力強。畢業生既可以在醫療儀器行業從事新產品的開發與應用,又可以在醫院醫學工程部門比如醫學儀器、醫學影像設備與技術,國家技術監督部門,以及其他電子技術、計算機技術、信息產業等部門從事研究、開發、維護與維修、教學及管理等方面的工作。此外,本專業的學生還可以進入生物醫學工程、電子信息工程、通信工程與技術、計算機應用技術等方向繼續深造。生物醫學工程專業培養要求知識方面:打好堅實的數學、化學、物理學、外語、計算機與信息科學和電子技術的基礎,掌握寬厚的生物醫學工程專業知識,具備寬廣而深遠的科技視野、強烈的求知欲望、事業心和創新意識。

二、普通化學課程及其教學的基本要求

(一)課程的地位、性質和任務

化學是在原子、分子層次上研究物質的組成、結構、性質及其變化規律的一門科學。在解決人類最關心的環境、材料、能源、醫藥保健、糧食增產、資源利用等問題中,化學科學處于中心地位。而普通化學則是化學的導言,它包含了現代化學的基本理論、基礎知識和基本技能,是現代大學生應該普遍掌握的自然科學基礎知識的重要部分,是高等院校非化學專業必修的一門重要的基礎課。通過本課程的學習,學生在一定程度上掌握一些必需的近代化學基本理論、基本知識和基本技能,并了解這些理論、知識和技能在生物醫學工程領域中的應用;培養學生具有應用化學觀點分析生活、生產中的一些簡單的化學問題的初步能力;為今后的專業學習和工作打下一定的化學知識基礎。

(二)課程教學的基本要求

通過對普通化學課程的學習,學生應掌握化學熱力學、化學動力學、化學平衡以及原子、分子結構等方面的基本理論和基礎知識;掌握一定的元素化合物的基本知識;掌握重要的有機化合物結構、性能以及一些重要的有機合成反應;掌握分析化學基本原理和一些重要的化學、儀器分析方法;并了解化學在生物醫學、環境保護、新材料的研究與應用、能源開發與利用以及生命科學研究等領域的作用,為生物醫學工程專業課程打下化學理論基礎。

三、普通化學教學改革的具體措施

(一)修改教學大綱

應根據生物醫學工程專業的培養方案,修改普通化學的教學大綱,并將本課程分為理論教學和實驗教學。理論課時為32學時,實驗課時為16學時。首先從普通化學課程的地位、性質和任務來定位。普通化學則是化學的導言,它包含現代化學的基本理論、基礎知識和基本技能,使學生掌握化學熱力學、化學動力學、化學平衡;掌握一定的元素化合物的基本知識;掌握重要的有機化合物結構、性能以及一些重要的有機合成反應;掌握分析化學基本原理和一些重要的化學、儀器分析方法;并了解化學在生物醫學以及生命科學研究等領域的作用,為生物醫學工程專業課程打下化學理論基礎。

為了培養學生的動手能力,應讓學生熟悉化學實驗及實驗室的基本規則;培養學生認真觀察實驗現象、正確記錄和實驗數據的習慣;了解常用化學儀器的性能、使用和維護方法。同時,應培養學生正確處理實驗數據,正確書寫實驗報告的能力;促使學生逐漸養成嚴謹的科學態度、實事求是的實驗習慣和工作作風,并初步具有獨立思考、獨立設計實驗、獨立進行實驗以及獨立分析、綜合問題的能力,從而為后續課程的學習和進一步的科學研究打下基礎。主要實驗項目如下:玻璃工操作實驗(2學時);離解平衡與沉淀一溶解平衡(2學時);銅、鋅、銀、鎘及其離子的鑒定(2學時);烴的性質和鑒定(2學時);粗鹽的提純(4學時)。

值得注意的是,理論教學大綱和實驗教學大綱的修訂,應體現專業特色明確、重點突出、思路清晰的教學思路。

(二)探索新的教學方法

1.理論聯系實際。普通化學是非化學化工類專業學生開設的一門基礎化學課,主要介紹化學學科基本情況,化學各個分支對社會發展的作用,化學學科的發展現狀、發展趨勢,化學與其他自然科學、工程技術學科的關系。因此,普通化學課程知識點多、內容復雜、概念跨度大,需要與學生所學專業及實際情況有機結合起來。然而,在教學實踐中,本課程的教學課時不足,教學過程中,化學理論和化學與專業結合選擇是,教師往往容易顧此失彼,使化學教學演變成一堆化學名詞和專業術語的堆積,枯燥乏味。同時,學生重視度不夠、學習興趣不濃。但是化學知識在各種領域中不斷滲透,在日常社會生活中起著越來越重要的作用。面對實際問題,針對生物醫學工程專業特點,在教學過程中,教師可首先和學生進行討論,解決如下問題:(1)學習的原動力。(2)學習的方法和習慣;告訴大學課程內容多,上課進度快、信息量大,并且輔導課和習題課少,要掌握好學習方法;設計了從實驗現象一引發思考一理論內容一實驗內容一在線測試的教學路線。(3)學習精神,只有更加刻苦才有可能適應大學階段的學習。通過討論和示范,激發學生的學習興趣,以求達到最佳教學效果。

將普通化學中基礎部分的講授與中學化學教學良好接軌,在上課時首先回顧一下中學化學相關知識點,再引入新的知識點。在講例題的采用為“先示例、后解析”的方式。上實驗課,采用實驗前提問和預習,代替實驗課先講實驗原理和步驟的方式,要求、鼓勵學生預習和思考。在指導實驗時,及時發現問題,引導學生深入思考。建議學校平時適當開放實驗室,為對化學感興趣的學生提供實際操作平臺。鼓勵學生根據個人興趣參加項目創新活動,和指導教師一起選題,查閱文獻,學習相關知識,進行科研活動。當然,也可結合其他課外科技活動展開教學。

2引入實例。在實際的教學過程中,針對生物醫學工程專業特點,可適當引入生活和專業應用中的具體實施例。課堂講授時,利用具體實例,引入每一章節內容,再將每一章節的重點、難點內容在學生深入挖掘的基礎上,將內容分解成若干小問題或將若干相關小問題合并起來,指導學生聯想、討論思考、聯想歸納、比較總結本課程的目標是系統講授化學基本理論和知識,加強基礎,提煉基本,按需拓寬,注重實踐性和應用性。

在講到酸堿時,可把知識點延伸,把電子舌知識和酸堿性結合起來。電子舌測量酸味時就是利用酸性,檢測出酸的濃度,也就是將酸的濃度通過化學傳感器轉化為可檢測的信號,信號的強弱就能反映酸的濃度。同樣,電子舌檢測其他味覺,就是將其味覺物質,通過化學傳感器轉化為可檢測的信號,通過信號的強弱來反映味覺物質的含量,進一步體現味道的內涵。

可引入直觀形象的化學反應動畫效果,加強學生對反應機理和抽象概念的理解;同時,可采用動態圖表,充分發揮各類圖形的優勢。

3.突出重點,擴大信息量。根據培養方案和生物醫學工程專業的特點,可將下列內容列為普通化學的教學重點和難點:熱力學的基本概念;蓋斯定律和標準生成焓、標準熵、標準吉布斯自由能計算方法;化學反應自發進行的判劇;化學平衡常數、化學平衡移動的規律及有關計算;分散體系的概念及分類;溶液的依數性;膠體分散體系的性質及結構;弱酸、弱堿解離平衡;溶度積規則和溶解平衡;電極電勢的概念;用電極電勢的數據判斷氧化劑和還原劑的相對強弱及氧化還原反應自發進行的方向和程度;配位體的相關概念及命名規則;核外電子運動的特殊性;四個量子數的取值及物理意義。教學難點為:化學反應等溫方程式的應用;相似相溶液原理;能斯特方程式的應用;吉布斯自由能變、原電池電動勢、氧化還原反應平衡常數的關系。根據重點和難點,可采取理論講解、PPT、板書和學生互動相結合的教學模式,講解后再讓學生來回答問題,加深學生對重點知識點的印象與理解,在原有知識點的基礎上擴大信息量。

篇7

關鍵詞 生物工程 生物制藥工藝學 理論教學 實踐教學

中圖分類號:G424 文獻標識碼:A

Reform and Investigation on the Biopharmaceutical

Technology of Biological Engineering Specialty

WANG Lihong

(College of Life Science and Engineering, Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an, Shaanxi 710021)

Abstract Technology of biopharmaceutics is an important practical subject in bioengineering. This paper according to the characteristics of biopharmaceutical technology of biological engineering, the teaching content, teaching method and teaching means were explored from the theory teaching and the practice teaching was summarized.

Key words Biological engineering; technology of biopharmaceutics; theory teaching; practice teaching

生物工程技術是21世紀科學發展的核心技術之一,為解決人類面臨的糧食、健康、環境、能源等開辟了廣闊的前景。但隨著生物工程技術產業的快速發展,專業技術人員的缺少逐漸成為行業發展的瓶頸。國內大多數高校為適應形勢紛紛開設了生物工程專業,極大地緩解了這一現狀。但由于各高校的具體情況不同,生物工程專業的課程設置情況差別很大,從而出現了一些課程設置不合理、課程理論與實踐環節脫節、專業特色不明顯、畢業生難就業等系列問題。我校的生物工程專業前身為發酵工程專業,課程設置主要偏向傳統的微生物發酵原理、發酵工程設備、酒類及乳制品發酵工藝等方面。因此存在這一些如課程設置面窄、實驗環節較少、專業重點不突出等問題。如何根據本專業的優勢,利用現代生物技術改進傳統發酵技術、提升專業特色、適應社會需求是我校生物工程專業發展的主要方向。

1 生物工程專業生物制藥工藝課程的特點

生物工程技術主要應用于醫藥衛生、能源工業、食品輕工、環境保護等幾個方面。其中醫藥衛生領域是應用最廣泛、成效最顯著的一個領域。因此我校根據社會需求、專業發展需要,將生物制藥工藝學由生物工程專業選修課調整為專業必修課程之一,并增加了教學課時及開設了相應的實驗環節。

生物制藥工藝學以生物化學、微生物學、生物工藝原理、下游提取分離技術、生物工程分析、基因工程和免疫學為基礎, 研究生物藥物生產原理、工業生產過程、制定生產工藝規程、制藥生產過程優化,實現安全、經濟、高效生產藥物的一門學科。①課程不僅與其它基礎課、專業課聯系密切,更注重與生產實踐緊密相關。

目前,對于生物工程專業學生開設生物制藥工藝學,在理論教學與實踐環節方面與制藥專業及藥學專業有較大的不同,主要存在生物工程專業學生藥學基礎較差,對于藥物特點、新藥研究開發、藥理學、藥物動力學及臨床前安全性評價等了解較少。因此課程不僅要注重藥物基礎知識的講解,更要突出生物技術在藥學方面的應用和生物制藥的優勢。本文根據多年的教學實踐,從理論教學和實踐環節探討生物制藥工藝學在生物工程專業的教學改革探索。

2 生物制藥工藝教學改革的措施與途徑

2.1 理論教學方面

2.1.1 根據專業特點,重組及補充教材內容

生物工程專業學生藥學方面的基礎較差,因此根據本專業特點,將教學內容分為:藥學基礎內容、三大生物藥物的制備工藝、現代生物技術制藥工藝三部分。學生在了解了藥物的研發、藥理、質量控制等的基礎上,結合本專業特色學習傳統藥物微生物藥物、生化藥物及生物制品,然后重點了解現代生物工程技術對傳統藥物的改進及革新。既要體現傳統的生物制藥工藝的精華,更要把握現代生物技術制藥的新技術、新成果。

目前,生物制藥工藝學教材多種多樣,內容形式五花八門。其中教材很多偏向現代生物技術制藥或者注重生物藥物的提取分離,對我校以發酵為特色的生物工程專業難以滿足教學需求。由本校教師齊香君經多年教學積累編寫的 《現代生物制藥工藝學》,充分結合生物工程的專業特點,內容設置合理、注重專業特色。因此作為我校生物工程專業生物制藥工藝學首選教材。

近年來,隨著生物工程、生物分離工程技術和生物領域高精尖儀器的迅速發展,生物藥品的種類和數量不斷增加,生物藥品制造工藝的研究開發也取得了巨大的進展。教材的內容需要與時俱進,不斷更新。在講授時,要善于引用國內外相關領域的最新研究成果、新方法、新進展。拓寬學生的知識面,激發學生的求知欲。例如在抗生素一節中補充基因工程對傳統菌種的組合生物化學和高通量篩選的優化等。同時注重教學內容與科研成果有機結合,應根據我校生物制藥方面研究成果,在教學內容上穿插生物藥制藥實例,擴充教學內容,增強學生的研究興趣。

2.1.2 教學方式

生物制藥工藝學課程是一門理論緊密結合實踐,應用性強、操作性的學科。學生在前期的微生物學、發酵工藝原理、下游提取技術等基礎課中已經掌握了各種工藝控制原理、代謝產物分離方法等理論,如果僅采用傳統的講述式教學方式,學生覺得老師是重復以前的知識,抓不住重點,學習沒有積極性。因此改進教學方法, 提高教學質量,從而使學生能將原來所學的基礎理論,具體分析生物藥物的生產工藝,理論指導實踐。我們在課堂上主要采用啟發式和案例法教學法,實現了教與學的互動,活躍課堂氣氛,充分調動學生的學習積極性,培養了學生分析問題和解決問題的能力。

啟發式教學,主要根據學生的認知狀態和教學內容的系統性,設計一些有啟發性、有承前啟后作用的問題,或設計能體現教學難點重點的問題。在授課過程中適時提問,鼓勵學生根據所學認真思考、相互討論、大膽發言,教師針對性進行點評或補充,從而激發學生的獨立思考和積極學習的主觀能動性。例如在病毒類疫苗生產方法的教學中,將實習時錄制的某生物制品廠一種疫苗生產車間的視頻或圖片進行播放,展示了相關細胞種子罐、繁殖罐、工業用離心機等各種加工裝置及整個加工過程,學生看完后會產生強烈的興趣,然后給學生提出問題:視頻中播放的動物細胞是用來干什么的?為什么加工病毒類疫苗要采用這樣的工藝過程?工藝的控制從哪些方面使病毒產量最大化?使學生將有關細胞培養的知識與疫苗制備聯系起來,并引導學生討論,最后得出相應的結論。從而激發學生的思維活動,引導學生自覺地對以前學過的知識進行回顧和總結,分析解決問題,提高課堂教學效果。

案例教學,主要是在生物制藥工藝學教學中,結合微生物藥物、生化藥物及生物制品三大類藥物的典型藥物生產工藝,建立案例庫,在該課程部分章節教學中應用案例教學模式。例如,在講解“四環素生產工藝”這一章節時,在教學中先通過講解認識四環素這種藥物的結構特點,然后以案例庫中各個工廠具體四環素生產工藝為案例,組織學生對各種工藝進行研討,要求學生從菌種、代謝控制、分離純化方式以及收率、能耗、環保、安全及關鍵設備使用等方面對各廠工藝進行總結、分析比較,并從中自行設計最佳工藝。通過應用案例法教學方式,實現由案例具體分析到新內容理論知識的講解,使學生通過對具體藥物在不同案例中具體生產問題進行深入的思考,培養學生分析和解決問題的能力。

2.1.3 改善教學手段

生物制藥工藝學課程許多理論知識較枯燥乏味。如果單純采用板書形式來講解一些相關原理和工藝過程,不僅課堂信息量少,對于一些重要的設備學生不能形象地感知。而多媒體的引入, 將有效進行重點歸納、難點釋疑、習題、參考文獻目錄、生物制藥工藝實例和實驗的現場圖片的展示,從而產生生動、直觀的教學效果,改變了傳統教學的沉悶氣氛,使教學內容更豐富、色彩。②但在實際教學中單純使用多媒體,也易導致學生跟不上老師的講解、注意力不集中等問題,因此授課時注重板書和多媒體課件的有機結合。教師要善于將板書內容與多媒體綜合利用,不僅能吸引學生的注意力,激發學生對講授內容的興趣,更便于學生從整體上把握知識的系統性。

2.2 實踐教學內容

我校的生物工程屬于工科專業,要求教學內容上不僅注重理論知識,更要強調實踐教學的完整性與系統性,將理論教學與實踐教學互為基礎、共同提高。

生物制藥工藝學實驗就是將生物制藥的理論和技術應用于實踐環節,要求通過實踐來驗證各類生物藥物的制造方法、工藝路線、生產條件的設計合理性。以往驗證性實驗偏多,學生在做完實驗后僅僅只掌握了基本操作,印象不深,走向工作崗位后難以很好地與生產實際相結合。

我校的生物制藥實驗經過多年的改革實踐,不僅幫助學生掌握了必要的工程技術和學科的基本研究方法,而且培養了學生的科學精神、動手能力和創新能力。首先,實驗教學中設計一些基本技能訓練實驗,對學生進行基本方法、基本技能及基本儀器設備的訓練與應用,培養學生動手能力。其次,選擇綜合性實驗,主要使學生應用所學知識進行生物藥物制備,例如鏈霉素的發酵等。通過運用前期學到的種子培養、發酵控制、代謝產物分離純化等的綜合知識,培養學生綜合分析、思維能力,對實驗中出現的問題要求學生進行總結。再次,開設設計性試驗,教師事先為學生擬定一些實驗題目,讓學生自主選題,查閱文獻資料并自行設計實驗方案,包括實驗中所用的材料、試劑、儀器、方法、步驟和預期結果等,然后組織各組學生討論以確定實驗方案,最后經指導教師審核,并在教師指導下學生自行準備實驗、完成實驗,實驗結束后各組學生上交具備材料、方法、結果和討論的實驗報告。③這種教學方法不僅能培養學生自主學習和動手、創新能力,而且也有助于學生將理論與實踐更好地結合,為他們將來的科研能力打下一定的基礎。

我們在教學中除了要培養學生在實驗室的操作技能外,還應該帶領學生多參觀走訪相關的工廠、企業,如生物制品廠、各類制藥廠等等,并安排學生參加適當的生產實習,這樣對培養學生的生產觀念和學習興趣都是十分有效的。如重組胰島素等工業化大生產的過程進行了解,于是參觀一些制藥企業就顯得非常必要。

3 小結

生物制藥工藝學是生物工程一門重要課程,教學內容和實踐環節需要不斷實踐和改革,采用科學的教學方法和手段,并緊密結合生物工程的最新的研究科研成果,使學生能適應社會發展的需求。在今后的教學實踐中,我們將不斷深化教改,勇于探索,使生物制藥工藝學課程滿足人才培養及學科發展的需要。

基金來源:陜西科技大學教改項目“生物制藥工藝學課程教學方法的探索與實踐”

注釋

① 沈廣志,梁啟超,鄒桂華,等.提高制藥工藝學實踐教學效果的探索與實踐[J]. 實驗室科學,2012(5):151-153.

篇8

關鍵詞 發酵工藝原理;生物工程;教學改革

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B

文章編號:1671-489X(2017)03-0107-02

1 前言

發酵工程是基因工程、酶工程和細胞工程等其他生物技術的最終手段和方法,是生物技術走向產業化的關鍵技術環節。發酵工藝原理是吉林大學生物工程專業開設的一門重要專業課,是綜合運用所學知識來解決工程實際問題的一門重要課程,同時也是學生后續進行畢業設計及進入相關領域工作的基礎。由于此課程內容豐富,涉及數學、物理、化學、微生物學及化工原理等理論,各學科間相互交叉滲透[1],學生學習難度較大。因此,如何激發學生的學習興趣,在有限的學時內對發酵過程有系統全面的認識,掌握發酵工藝的基本內容和操作過程,提高分析和解決實際問題的能力[2],其取得良好的教學效果,是高校教師在教學工作中需要探索的重要問題[3-4]。筆者根據近幾年的教學工作,從教學內容、教學手段等方面進行調整,取得一定的效果。

2 教學改革探索

優化教學內容 合理的教學內容對學生綜合素質的提高起重要作用。為了使學生在校學習的專業知識既系統科學又專業實用,筆者改變以往對單一教科書的依賴,優化和充實教學內容,結合學生的知識體系,在教材的選擇上以熊宗貴主編的《發酵工藝原理》為主,同時為學生推薦《發酵工程最優化控制》《發酵工藝學》《發酵工藝原理與技術》等側重點不同的教科書。在此基礎上多途徑(雜志、相關網站)選擇參考資料[5],內容上涉及教學小組各教師的科研項目及國內外最新的科研成果和專業技術,用以擴增課堂信息量,解決原來課上知識乏味、內容老舊的問題,從而使學生對課程內容及研究前景有所了解,激發學生對相關方向的研究興趣和熱情,對學生未來從事相關科研工作起到一定的啟蒙和科普的作用。

教學順序上為了使學生更好地掌握所學知識,講授的主要內容按照發酵工藝進行的先后順序(微生物生長和產物形成、菌種選育與保藏、培養基配制、滅菌、發酵動力學、發酵過程檢測及控制、發酵過程的實驗室過程和放大、環境保護、發酵過程經濟學)進行編排,并在基礎知識學習完成后結合現有發酵工業生產實例進行講授,便于學生從整體至局部對發酵工程基本理論及工藝流程進行理解與掌握。

改革教學方法 以知識傳授為主的教學方法在實踐性較強的專業課程教學中存在易使學生知識學習片面,不能培養學生獨立思考能力和提高實踐能力等問題[6]。

首先,改變傳統的課堂講授方式,把課堂教學從傳統的單向傳授變為雙向互動的過程,在課堂教學中采用啟發式教學方法。課上教師有針對性地提出問題并給予一定的提示,使學生獨立思考,注重對其他已學課程中知識的聯系和鞏固,同時布置課后思考題便于學生復習和鞏固課上知識。

其次,開設專題討論課,學生以小組的形式對感興趣的發酵過程進行資料的收集和整理,提倡相互交流,提高學生學習的主動性和積極性,深入挖掘學生的思維潛能。

第三,發酵工藝原理是一門實踐性、應用性很強的課程,許多設備必須以圖像形式展現其關鍵部位的結構和工作原理,有些工藝如果能夠親臨現場或用視頻的形式進行介紹,則能使課堂上的教學效果大大增強[7]。用制圖軟件提高課件中插圖的質量,使圖像色彩化、立體化、直觀化、動態化,教學效果遠勝空洞的語言描述。在課堂教學過程中適當增加模擬動畫、工廠生產視頻,使原本抽象的內容能夠直觀地展現在學生面前,學生更容易理解和接受,從而將枯燥的發酵過程和繁雜的設備工作原理的記憶過程轉化為生動形象直觀理解的過程,學習熱情和教學效果得到增強。并且通過此方法,可以保證學生在認識實習參觀工廠之前對各種設備和生產工藝建立初步印象和認識,改善以往參觀與課堂知識銜接不理想、見習效果收效甚微的狀況。

加強實驗課程建設,培養學生的動手能力 實驗課程是發酵工藝原理課程教學中重要的組成部分,對于幫助學生提高解決實際問題的能力具有重要意義[5]。由于完整的發酵過程存在實驗時間長的特點,以往在教學過程中受到實驗課時短、實驗設備和場地有限等條件的限制,開設的實驗內容孤立,大多為驗證型小實驗,很難調動學生的學習積極性和主動性。因此,在實驗課程建設時,一方面將實驗內容由單一驗證型向綜合型、研究型發展,對實驗內容進行改革,充分調動學生進行實驗操作的熱情,在加深對課程知識理解的同時,提高實驗操作能力。對學生進行相應的實驗技能培訓和考核,合格后靈活安排實驗時間,開放實驗室保證學生能夠充分利用課余時間走進實驗室,對課程中感興趣或有疑問的知識設計實驗進行驗證,并對實驗結果加以分析,從而提高設計實驗和解決問題的能力。另一方面,增加實驗分組數目,給學生增加參與實驗操作的條件和機會,爭取實現每個學生都能充分參與實驗中的每一個過程。

另外,因吉林大學生物工程專業的學生在大四上學期有為期一周的工廠見習,為了更好地鞏固課堂學習的知識,將發酵工藝原理課程由原來的大四上學期調整至在大三下學期,通過對發酵工藝的學習,使學生帶著課堂上學習過的理論知識去相關工廠實習,實現理論與生產實際的結合,在鞏固理論知識的同時,對工廠實習中的工藝流程更加清晰。

考核形式的改革 以考試為主的評價忽略了對學生在綜合分析和技能方面的測試,因此,適當增加學生平時成績在課程成績中所占的權重,學生課堂討論情況、實驗準備和操作情況、作業完成情況都要在課程成績中有所體現;考試卷面題目中,為了檢查學生對實驗的理解和操作,增加一定比例的實驗過程異常情況分析題目;為了考查學生對專業前沿技術的關注程度,增加主觀題作為附加題目,從而保證通過本門課程的學習,學生各方面的必要技能都有所提升,進而達到培養社會需要的復合型綜合人才的目標。

3 結語

為了更好地使學生掌握發酵工藝原理這門專業課程,培養適應社會發展的具有創新思維和實踐動手能力的復合型人才,針對教學過程中的部分環節進行一些改革,激發學生的學習興趣,使學生的專業知識掌握、資料收集與展示、實驗操作能力有所提高。隨著生物科技的發展,教師的教學工作也應不斷地改革創新,培養出高專業素養的人才。

參考文獻

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[2]馬歌麗,彭新榜,高建奇,等.生物工程設備課程教學模式的改革[J].微生物學通報,2005(5):160-164.

[3]任曉莉,趙潤柱,梁保紅.發酵工程課程的教學改革與實踐[J].微生物學通報,2011(1):127-130.

[4]黃金林,潘志明,焦新安.“發酵工程”課程教學的思考與探索[J].生物學雜志,2005(5):46-47.

[5]郎亞軍,聶春雨,等.發酵工藝原理課程教學體會與教學改革[J].安徽農業科學,2012(32):16001-16002.

[6]柯樂琴.研究型教學模式在高校課程教學中的應用研究:以《發酵工程》課程為例[J].現代企業教育,2014(24):92.

[7]黃方一.發酵工程課程教學改革的實踐與探索[J].武漢生物工程學院學報,2008(1):31-34.

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