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生物医学工程专业是一门跨医学和电子工程、计算机技术的综合性学科,主要培养医疗仪器设备公司所需的设计、生产、调试和售后维修服务的技术人员,也可以向医院提供从事影像技术和设备维护的技术人员。随着计算机技术的发展,目前国内医院都在进行医疗设备的更新换代,拥有大量现代化高技术含量的医疗设备成为医院达标的重要指标。医院正需要掌握这方面技术的人员。同时,卫生部已下达文件,到2010年大医院实现医学图像数字化管理,中小型医院要逐步实现数字化管理。而我们开办的生物医学工程专业突出了影像技术和计算机课程的教学,为学生掌握医学图像的获取、传输、处理打下了良好的基础。与此同时,国家正在加大医疗仪器设备国产化的力度,扶持和发展医疗仪器设备生产的民族企业,一大批从事医疗仪器设备生产的民营企业纷纷建立,它们需要大量的生物医学工程专业的中级人才。
从以上的分析可以看出,社会对生物医学工程专业的专业人才需求还有很大的空间。我校开设生物医学工程专业,既有利于江西医疗仪器设备工业的发展,又能满足周边省份对这类人才的需求。通过我们对厂家和医院的调查,以每年招生50人计年2月中算,5年内仍不能满足人才市场需求,毕业生就业形势看好。
二、生物医学工程专业培养目标
培养目标是一个专业规定的人才培养方向和标准,是培养人才模式的重要内容。根据社会需求和我院的实际情况,我们将生物医学工程专业的培养目标定为:培养具备医学基础知识、电子技术、医疗仪器设备技术和信息系统的基础知识,掌握医学影像技术、计算机技术和各种医学仪器设备的专业知识,能在各企业从事各类医学仪器设备系统的设计、制造、调试、维修及销售的工程技术人才和在医院从事医疗设备管理、维修和应用的技术人才。要求学生主要学习医学基础知识、电子技术、计算机技术、信息科学的基础理论和基础知识,接受电子技术、信号检测与处理、计算机技术在医学中的应用等技能的基本训练。毕业生必须具有以下几个方面的专业技术和能力:掌握电子技术的基本原理及设计方法,掌握信号检测和信号处理及分析的基本理论,具有生物医学的基础知识,具有微处理器和计算机应用能力,具有医学影像诊断方面的应用能力,具有生物医学工程研究与开发的初步能力,掌握医学电子仪器和影像设备维护与管理技术,具有医院信息化管理、医学图像传输和处理、医院办公自动化、远程医疗技术,了解生物医学工程的发展动态。
三、生物医学工程专业课程设置
学科的高度分化和高度综合是现代科学技术发展的重要特征之一。生物医学工程是运用工程技术的理论与方法解决医学中的实际问题。因此,生物医学工程应在现代医学理论和工程技术理论及相关学科的基础上,建立起自己的专业学科课程)体系。要培养复合应用型生物医学工程人才,使之适应当前社会的要求,就必须对传统的教学模式进行改革。而我们教学改革的原则是“拓宽专业、加强基础、增多方向”,正确处理规模、结构、质量、效益的关系,从变革和发展内涵入手,在扩大专业基础面的同时,分类加深加细应用型人才的培养,主动适应社会的实际需求。
生物医学工程专业在我国开办较晚,没有现成的培养模式,也没有配套教材。为了达到培养目标,确保培养规格,我院对生物医学工程专业课程设置和教材选用十分慎重,尤其是课程设置方面。经过近十年的探索和实践,我系已初步形成了一套科学完整的课程体系,其中学分为170分,学时为2500个左右,课程有40多门,主要课程如下:
1.通识课模块。主要包括政治、体育、大学英语、大学物理、高等数学、计算机基础、C语言程序设计、线性代数、大学物理实验等课程。这些课程的设置是为学生的德智体全面发展和进一步学习专业基础课及专业课奠定基础。
2.医学基础课模块。主要包括基础医学概论含人体解剖学、组织胚胎学、生理学、生物化学)、临床医学概论含诊断学、内科学、外科学)等课程。通过上述课程的学习,使学生较系统地掌握基础医学的基本知识和基本技能,为学生今后进一步学习专业知识,向医学交叉学科方向发展提供知识储备。
3.专业基础课模块。包括模拟电子技术基础、数字电子技术基础、电路分析基础、电子测量与工艺、单片机及其应用、汇编语言、微机原理与接口、医用传感器原理、工程制图、Matlab应用等课程。通过上述课程的学习,使学生能够掌握电子技术、计算机技术、信号检测和信号处理的基本原理及应用,为进一步学习专业课奠定牢固的基础。
4.专业课模块。主要包括超声诊断仪器原理、X射线设备、医用检验仪器、医用电子仪器、医用电动仪器、现代医学影像技术概论、医学图像处理、医用制冷设备、生物信号处理、临床医学工程技术等课程。通过这些专业课程的学习,使学生能掌握医学影像技术和各种医学仪器的专业知识,能成为在各企业从事各类医学仪器的设计、制造、调试、维修及销售的工程技术人才和在医院从事医疗设备管理和应用的技术人才。
5.实贱模块。实践教学环节包括了军训、生产劳动、社会实践、科研训练、毕业实习和设计。其中军训2周,社会实践、科研训练各安排1周,毕业实习和课程设计各安排10周。
【关键词】生物医学工程普通化学课程教学改革
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2012)10C-0135-02
一、生物医学工程专业的特点
生物医学工程旨在运用工程技术的原理和方法,研究和解决生物学和医学问题的新兴、边缘、交叉学科。其主要任务是:从工程学角度研究、解释生物体特别是人体的生理、病理变化过程。其主要研究方向包括:生物系统的建模与仿真、生物医学信号的检测与分析、生物医学成像和图像处理、电磁场生物效应、脑科学与认知、人工器官以及相关的医疗设备的研制等。生物医学工程学是医疗卫生健康、保健性产业的重要基础和动力,它所带动的产业在国民经济中占有重要地位,世界各国都在不断加大对生物医学工程的投入。经过本专业培养的学生,不仅应能够在医学中较熟练地运用电子技术、信息处理技术、计算机技术,而且还应具备生物科学理论基础以及医工结合的研究和实验技能,以及医疗电子设备、医学信息处理的初步开发、研究、应用、维护和管理能力。本专业毕业的学生择业面宽,就业适应能力强。毕业生既可以在医疗仪器行业从事新产品的开发与应用,又可以在医院医学工程部门比如医学仪器、医学影像设备与技术,国家技术监督部门,以及其他电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、维护与维修、教学及管理等方面的工作。此外,本专业的学生还可以进入生物医学工程、电子信息工程、通信工程与技术、计算机应用技术等方向继续深造。生物医学工程专业培养要求知识方面:打好坚实的数学、化学、物理学、外语、计算机与信息科学和电子技术的基础,掌握宽厚的生物医学工程专业知识,具备宽广而深远的科技视野、强烈的求知欲望、事业心和创新意识。
二、普通化学课程及其教学的基本要求
(一)课程的地位、性质和任务
化学是在原子、分子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的一门科学。在解决人类最关心的环境、材料、能源、医药保健、粮食增产、资源利用等问题中,化学科学处于中心地位。而普通化学则是化学的导言,它包含了现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,是现代大学生应该普遍掌握的自然科学基础知识的重要部分,是高等院校非化学专业必修的一门重要的基础课。通过本课程的学习,学生在一定程度上掌握一些必需的近代化学基本理论、基本知识和基本技能,并了解这些理论、知识和技能在生物医学工程领域中的应用;培养学生具有应用化学观点分析生活、生产中的一些简单的化学问题的初步能力;为今后的专业学习和工作打下一定的化学知识基础。
(二)课程教学的基本要求
通过对普通化学课程的学习,学生应掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡以及原子、分子结构等方面的基本理论和基础知识;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学、环境保护、新材料的研究与应用、能源开发与利用以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。
三、普通化学教学改革的具体措施
(一)修改教学大纲
应根据生物医学工程专业的培养方案,修改普通化学的教学大纲,并将本课程分为理论教学和实验教学。理论课时为32学时,实验课时为16学时。首先从普通化学课程的地位、性质和任务来定位。普通化学则是化学的导言,它包含现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,使学生掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。
为了培养学生的动手能力,应让学生熟悉化学实验及实验室的基本规则;培养学生认真观察实验现象、正确记录和实验数据的习惯;了解常用化学仪器的性能、使用和维护方法。同时,应培养学生正确处理实验数据,正确书写实验报告的能力;促使学生逐渐养成严谨的科学态度、实事求是的实验习惯和工作作风,并初步具有独立思考、独立设计实验、独立进行实验以及独立分析、综合问题的能力,从而为后续课程的学习和进一步的科学研究打下基础。主要实验项目如下:玻璃工操作实验(2学时);离解平衡与沉淀一溶解平衡(2学时);铜、锌、银、镉及其离子的鉴定(2学时);烃的性质和鉴定(2学时);粗盐的提纯(4学时)。
值得注意的是,理论教学大纲和实验教学大纲的修订,应体现专业特色明确、重点突出、思路清晰的教学思路。
(二)探索新的教学方法
1.理论联系实际。普通化学是非化学化工类专业学生开设的一门基础化学课,主要介绍化学学科基本情况,化学各个分支对社会发展的作用,化学学科的发展现状、发展趋势,化学与其他自然科学、工程技术学科的关系。因此,普通化学课程知识点多、内容复杂、概念跨度大,需要与学生所学专业及实际情况有机结合起来。然而,在教学实践中,本课程的教学课时不足,教学过程中,化学理论和化学与专业结合选择是,教师往往容易顾此失彼,使化学教学演变成一堆化学名词和专业术语的堆积,枯燥乏味。同时,学生重视度不够、学习兴趣不浓。但是化学知识在各种领域中不断渗透,在日常社会生活中起着越来越重要的作用。面对实际问题,针对生物医学工程专业特点,在教学过程中,教师可首先和学生进行讨论,解决如下问题:(1)学习的原动力。(2)学习的方法和习惯;告诉大学课程内容多,上课进度快、信息量大,并且辅导课和习题课少,要掌握好学习方法;设计了从实验现象一引发思考一理论内容一实验内容一在线测试的教学路线。(3)学习精神,只有更加刻苦才有可能适应大学阶段的学习。通过讨论和示范,激发学生的学习兴趣,以求达到最佳教学效果。
将普通化学中基础部分的讲授与中学化学教学良好接轨,在上课时首先回顾一下中学化学相关知识点,再引入新的知识点。在讲例题的采用为“先示例、后解析”的方式。上实验课,采用实验前提问和预习,代替实验课先讲实验原理和步骤的方式,要求、鼓励学生预习和思考。在指导实验时,及时发现问题,引导学生深入思考。建议学校平时适当开放实验室,为对化学感兴趣的学生提供实际操作平台。鼓励学生根据个人兴趣参加项目创新活动,和指导教师一起选题,查阅文献,学习相关知识,进行科研活动。当然,也可结合其他课外科技活动展开教学。
2引入实例。在实际的教学过程中,针对生物医学工程专业特点,可适当引入生活和专业应用中的具体实施例。课堂讲授时,利用具体实例,引入每一章节内容,再将每一章节的重点、难点内容在学生深入挖掘的基础上,将内容分解成若干小问题或将若干相关小问题合并起来,指导学生联想、讨论思考、联想归纳、比较总结本课程的目标是系统讲授化学基本理论和知识,加强基础,提炼基本,按需拓宽,注重实践性和应用性。
在讲到酸碱时,可把知识点延伸,把电子舌知识和酸碱性结合起来。电子舌测量酸味时就是利用酸性,检测出酸的浓度,也就是将酸的浓度通过化学传感器转化为可检测的信号,信号的强弱就能反映酸的浓度。同样,电子舌检测其他味觉,就是将其味觉物质,通过化学传感器转化为可检测的信号,通过信号的强弱来反映味觉物质的含量,进一步体现味道的内涵。
可引入直观形象的化学反应动画效果,加强学生对反应机理和抽象概念的理解;同时,可采用动态图表,充分发挥各类图形的优势。
3.突出重点,扩大信息量。根据培养方案和生物医学工程专业的特点,可将下列内容列为普通化学的教学重点和难点:热力学的基本概念;盖斯定律和标准生成焓、标准熵、标准吉布斯自由能计算方法;化学反应自发进行的判剧;化学平衡常数、化学平衡移动的规律及有关计算;分散体系的概念及分类;溶液的依数性;胶体分散体系的性质及结构;弱酸、弱碱解离平衡;溶度积规则和溶解平衡;电极电势的概念;用电极电势的数据判断氧化剂和还原剂的相对强弱及氧化还原反应自发进行的方向和程度;配位体的相关概念及命名规则;核外电子运动的特殊性;四个量子数的取值及物理意义。教学难点为:化学反应等温方程式的应用;相似相溶液原理;能斯特方程式的应用;吉布斯自由能变、原电池电动势、氧化还原反应平衡常数的关系。根据重点和难点,可采取理论讲解、PPT、板书和学生互动相结合的教学模式,讲解后再让学生来回答问题,加深学生对重点知识点的印象与理解,在原有知识点的基础上扩大信息量。
一、我国医疗器械产业发展现状及问题
近年来,我国医疗器械产业一直处于快速发展的时期,销售额自2001年的179亿不断攀升,截止至2014年,销售额已上升到2556亿元[1]。鉴于政府政策的扶持以及人民健康意识的不断增强,我国医疗器械市场的发展仍有很大的增长空间。在这样的发展趋势下,先后涌现出一批优秀的医疗器械公司,国产医疗器械的市场占有率越来越高。
尽管如此,我国的医疗器械产业仍然存在很多问题。首先,国产医疗器械多为技术含量较低的仪器,医院内使用的高端医疗设备主要依赖进口。其次,高端医疗仪器的核心技术仍掌握在国外厂商手中,国内多数厂商处在产业链下端。最后,国内相关专业的大学多注重于理论研究,研究成果不能尽快转化,这也是我国医疗器械设备技术落后的一个原因[2]。要升级、优化我国医疗器械产业结构,加强自主创新,必须调整产业人员结构,解决创新型人才急缺的问题。
二、生物医学工程专业人才发展
生物医学工程(以下简称BME)专业是电子与医学结合的混合专业学科,以培养具有医学与工程交叉研究能力的,能在生物医学工程领域以及医疗器械领域从事研究、生产、设计等工作的高级工程技术人才为目标[3]。每年都有大批BME专业学生投入到医疗器械产业,是我国医疗器械产业从业人员的重要组成部分。为了了解本科专业教学对BME专业的教学效果,以我校BME专业的四届毕业生为调查样本进行了问卷调查。将回收的调查问卷做统计分析后发现,BME专业教学存在的问题主要为以下几点:
第一,所学知识过于理论化,缺乏实际动手能力。很多毕业生反映,在工作后发现很多知识用不上,甚至已经落伍,需要从新学习。所开设的实验课程多是在实验箱上进行,无法培养学生解决实际问题的能力。
第二,缺乏查阅资料、独自解决问题的能力。在我们传统的教学方法中,学生在课堂上一直处于被动接受的状态,甚至形成了“为老师学习”的观念,在学习过程中有很强的惰性。
第三,团队合作精神差。现阶段的大学生个性张扬,缺乏团队合作精神,尤其表现在学习、科研方面,缺少团队合作的想法及行动。
三、《智能仪器》课程的重要性及教学中的问题
《智能仪器》课程将工科基础类课程内容整合应用,与产品研制过程紧密结合,具有较强的综合性以及实用性的特点。通过本课程的学习,学生能够解决现代电子仪器开发过程中的实际问题,掌握智能仪器软件及硬件的设计方法,能够对学生的研究或工作起到积极的促进作用。因此,《智能仪器》课程对BME专业学生的培养具有重要作用。
就近4年教学效果看,在我校该课程的教学存在较大问题:学生基础差,积极性差,无法快速接受课堂教学内容,并且教学内容与实际情况脱节,知识点陈旧。
四、《智能仪器》课程改革措施
为了有效的提高《智能仪器》的教学效果,经过反复的研究,我们拟实行项目化、层次化的教学方法[4]。项目化教学是由学校和企业共同组成项目小组,深入实际,在解决问题的同时,使学生应用已有的知识,在实践的第一线培养解决问题的能力,非常适合对动手能力要求高的专业。《智能仪器》课程的应用型很强,适合项目化的教学方法。但这种教学方法对学生自身自学欲望有所要求,容易出现学生两极分化的情况,因此我们增加了层次化教学的部分,从以下几个措施改革目前的教学方法:
(一)调整课程内容。改革前教学按照智能仪器的硬件、软件算法、产品性能以及产品指标的制定的顺序进行,改革后按照产品的市场调研、研究、生产过程进行教学,更加贴合实际研发流程。
(二)改变教师和学生角色。传统教学方法完全由教师主导整个教学过程,将知识解释灌输给学生,学生在这种模式下形成了惰性心理,缺乏独立思考、独自解决问题的能力,并且缺少对知识学习的热情。教学方法改革后,教师负责问题的提出,引导思考方向,学生翻阅资料、集体讨论等方法解决问题,促使学生养成独立思考的习惯,学习方式由被动转为主动。
(三)制定适合的教学方案及内容,分层次进行。为所有学生设计必选项目,保证基本功能的实现;另外开设选修部分,以便于高水平的学生提高。学生在产品研发过程中,不断查阅资料,有助于接受新技术。研究过程中,有利于创新意识的培养。小组共同完成一个产品的研发,每个人根据自身特点,做适合自己的工作,有利于团队合作。
(四)校企联合,制定针对项目化教学的考核方法。各模块及样机作为成绩评定一句,并邀请公司的检验人员进行真正的产品检验,给学生以更真实的教学环境,激励学生不断地提高。对于一些优秀的产品,可以与企业商讨其商业化。
五、总结
项目化、层次化的教学方法能够极大地增强学生的学习积极性,提高他们翻阅资料,独自解决问题的能力,在增强学生团队意识的同时,使其能够找出在团队中的角色,对后期的就业有一定的指导作用。此种教学改革方法对教师能力水平和学生的综合素质提出了极高的要求,在执行过程中,教师要不断地与学生交流,修改教学计划,调整教学内容,更新自身的知识、技术与信息,以取得更好的教学效果。
摘要 医学免疫学是与临床和应用结合紧密的、生物工程专业学生务必学习和掌握一门科学,近年来发展迅速,工科院校因为有其自身的特点,所以对医学免疫学内容的选择和讲授必须符合自身院校的特点。本文从课程的内容设置和教学方法改革两方面来探讨在工科院校如何进行医学免疫学的教授和学习。
关键词 工科院校 生物工程专业 医学免疫学 课程设置 教学改革
医学免疫学是临床医学与免疫学基础理论相互渗透的一门边缘学科,也是基础医学向临床医学转变的一门过渡课程。随着分子生物学研究的深入及其向医学免疫学的不断渗透,也使后者在基础理论知识和实验研究方法上不断得到改进、发展和完善,这给医学免疫学的的讲授带来很大的挑战和压力,尤其是工科院校由于任务重、课时少等现实特点,怎样在有限的时间内向学生传授不断更新的医学免疫学知识是一个值得思考的问题,本文是作者对工科院校医学免疫学课程设置和教学改革的一点初步思考。
一、课程设置
(一)确立教学目标。在工科院校,医学免疫学这门课程的培养目标就是通过教学和学习,使学生掌握医学免疫学的基础理论知识和基本技能,了解该领域内的最新研究进展,具备一定的科研能力,能独立运用所学的基本知识和基本技能解决生活和工作中遇到的与免疫相关的问题。通过学习,主要使学生获得以下几方面的知识和能力:①掌握人类免疫系统的组成和功能;②掌握机体免疫应答的种类、过程和特点;③了解一些免疫性疾病的发病机制如爱滋病、自身免疫病等。④了解免疫学防治的相关知识;⑤了解和掌握一些重要的免疫学技术,熟悉免疫学的研究方法,具有一定的科学研究能力。
(二)选择教学内容。教学内容的选择直接影响学生对这门课程的学习、理解、掌握和应用情况。根据工科院校学生的培养目标和医学免疫学本身的发展特点确定课程的主要讲授内容分为以下四部分:①免疫学的基础理论知识,包括免疫系统、免疫器官、免疫细胞、免疫分子、免疫应答等内容;②临床免疫:变态反应、肿瘤免疫、移植免疫、艾滋病等内容;③免疫学防治;④免疫技术。
(三)重视实验课开设。实验课的开设是训练学生基本实验技能、培养优良科研作风的重要环节,不仅可以培养学生分析和解决问题的能力、实际动手能力,而且还可以验证所学习的基础理论,巩固所学知识,开发创新意识,培植学生创新能力。目前,一些工科院校由于课程设置将医学免疫学定为选修课、实验条件较差等原因限制了医学免疫学实验课的开设,这需要工科院校主管领导根据本校的实际情况,重视医学免疫学理论知识讲授的同时开设实验课,重新设置课程类别和实验内容,优化实验资源,唯有这样才能圆满完成培养新世纪生物工程人才的培养目标。比如免疫细胞的形态特征、免疫细胞的分离纯化、T细胞表面的CD2和绵羊红细胞结合、免疫技术中的免疫组织化学染色及切片的制作等理论性较强的知识的学习和记忆,使学生感到非常枯燥乏味,但是如果我们在理论知识讲授后马上接着开设免疫细胞形态学观察、外周血免疫细胞的分离纯化、玫瑰花环实验、免疫组织化学实验、冰冻切片和石蜡切片的制作等实验,加深学生对有关理论知识的理解和记忆。实验的开设一方面可以促进学生对医学免疫学基本理论的理解和记忆,另一方面可以培养学生的实际动手能力、创新意识、分析问题和解决问题的能力和科研意识。
二、教学改革
(一)授课内容和授课方式的优化组织选择。工科院校学制为四年,开设的专业课程比较多,理论的教学内容随着研究的深入又不断地深化和丰富。工科院校学生学习具有课程重、授课时间短等特点,如何在有限的校内学习阶段让学生掌握大量专业基本理论知识和不断发展完善的新观点、新知识,这就需要任课教师在讲课之前认真组织安排授课内容,精心选择授课方式、使学生在有限的课堂时间内接触并领会、记忆丰富的理论知识。①授课内容的组织:根据医学免疫学课程的的基本框架可以将医学免疫学分为免疫器官、免疫细胞、免疫分子、免疫应答、临床免疫和免疫技术等六大模块。前一模块的知识内容是后一模块知识内容的基础和铺垫,理解和熟悉前一模块内容可以易化对后一模块内容的学习和记忆,按照如此顺序依次进行讲授,符合人们认识问题分析问题的规律,有利于学生理解和掌握所学内容。此外,还有医学免疫学知识的最新研究进展,这些最新进展与以上六个内容的模块没有冲突之处,它们相辅相成相互补充,共同完善着医学免疫学课程的理论知识;②授课方式的选择:授课方式的选择也就是对教学手段教学方法的选择,根据课堂讲授内容重点难点易混点等来选择讲授、自学、讨论、见习、实验操作、电化教育等相结合的多样化教学方法,使学生充分利用课堂的每一分钟,最大化的理解吸收课堂知识,如对最新研究进展的讲授可以和与此有关的理论知识穿行。在授课方式的选择上一定要站在学生的角度,把学生作为课堂学习的主体,使他们由被动学习转变为主动学习。此外,在教学活动中,教师要精心设计和创造富有感染力的教学情景,诱导学生产生猜想,提出问题,充分调动学生的良性思维,培养学生的求知欲和好奇心,充分调动学生的学习兴趣和积极性[1]。
(二)加强学校、医院和企业的联系。医学免疫学是医学基础学科更是一门临床学科,至少也是基础和临床联系非常紧密的一门过渡学科。社会工业化程度的提高,环境污染的加重以及疾病的诊断方法和技术的改进和提高等多方面原因,免疫性疾病发病率大大增高,特别是自身免疫病如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、多发性硬化症等。在对各种免疫性疾病讲授过程中,通过电化教学手段以影视的方式将这些疾病的临床表现、诊断方法和过程完完全全展现在学生面前,使学生对这些免疫病的认识不仅仅停留在感性阶段,还要深入到理论层次。在有条件的情况下,尽可能与市内医院联系,带领学生到一些相关科室特别是免疫科亲自接触一些免疫病患者,观察他们的临床表现,了解诊断过程。通过电教和临床实习的结合,使学生达到对一些常见的免疫性疾病的发生、发展、治疗有一个系统、深入的认识;学生除了对一些临床常见病例有浓厚的兴趣外,还格外关注免疫学技术在一些生物技术有限公司的实际应用情况。免疫学技术作为一种方法学对科学研究的发展具有很大的推动作用。在教学过程中,教师应抓住这些特点,最大限度地激发同学的创新意识与创造灵感,使他们能把这些意识和灵感带到即将或正在开展的科研工作之中[2]。为了达到学以致用的目的,教师除了在课堂上传授相关科研领域中经常用到的免疫学技术外,还要联系相关企业带领学生下厂参观、实习。实践证明,加强与临床和企业的结合很受学生欢迎,进一步激发他们学习的主动性和热情,产生很好的教学效果。
(三)开展学术讲座和课外兴趣小组。医学免疫学随着生命科学的迅速发展不断扩展它的深度和广度,生命科学的每一步进展都补充和完善着医学免疫学基础理论和技术方法,对于生物工程专业的学生来说必须了解和熟悉这些新的知识更新点,但工科院校由于课时少,如医学免疫学的课时一般都在30节左右,授课内容多等这些特点使授课老师在课堂讲授中不能过多地给学生传授这些新的进展情况,这样容易造成学习的知识和一些实践的脱节,因此,通过以下的方法可以在一定程度上弥补这种知识的脱节。①鼓励开展学术讲座活动:选择合适时间,学校鼓励任课教师或邀请一些该领域的专家学者开展学术讲座。一方面任课教师根据医学免疫学理论知识的最新进展给学生进行补充和传授;另一方面,和本领域的专家近距离接触可以使学生增强学习的信心,了解该学科发展的动态;②组建兴趣小组:根据学生的兴趣可以组建“自身免疫病研究兴趣小组”、“单克隆抗体制作研究小组”或:“疫苗制作研究小组”,有专职教师带领,定期不定期的开展一些有关医学免疫学的活动,如医学免疫学知识竞赛活动、自身免疫病的调查和分析、参观生物制品有限公司等。通过这些活动不仅可以巩固和深化学生学习的理论知识,还可以培养和锻炼学生对实际问题的分析处理能力和研究能力。
(四)改进和完善成绩评价体系。对学生学习成绩的评价不能仅限于单一的试卷测试,成绩的评价要整体上反映学生知识的掌握程度、分析解决问题能力、动手能力和实验操作能力等综合素质,这就决定成绩的高低不能不能仅凭试卷考试,可以通过出勤情况、课堂表现、回答问题情况、作业完成情况、动手操作、实验报告的撰写等方式进行综合考核,将各项成绩加权后计入学生的总成绩,可以客观的反映学生的综合素质和能力。
三、结论
医学免疫学不仅仅是一门基础性学科更是与临床和应用结合紧密的学科,这已经得到广泛的认可,并且知识的更新和发展迅速,作为任课教师不能只重理论知识传授而忽略相关技术的传授,也不能只重视书本知识的讲解而忽略最新研究进展的传递,因此,任课教师思想上要重视医学免疫学培养目标和讲授内容的改变,在备课和讲课过程中有意识的选择教学内容和授课方法和重视实验课的开设,只有这样才可以培养出即具有扎实理论知识又具有实验能力的新型生物工程人才。
参考文献
生物医学工程专业培养目标
(一)培养热爱祖国,坚持四项基本原则,拥护党的基本路线和方针政策,遵纪守法,品德优良,具有严谨的治学态度和良好的职业道德,能够适应我国社会主义现代化建设需要,能在生物医学工程专业积极为社会主义现代化建设服务,从事教学与科研的高级专门人才。
(二)努力学习生物医学工程的基础理论和知识,熟练掌握和应用生物医学工程的现代实验方法和技能,对本学科方向国内外研究状况及发展趋势有较全面、系统的了解,熟练掌握一门外国语,具有发现问题、分析问题和解决问题的能力,取得具有创新性的研究成果。
(三)有良好的心理素质,具备良好的人际沟通能力和团队合作精神;身心健康,能够胜任科学研究工作。
生物医学工程专业就业方向
本专业学生毕业后可可以在医疗仪器企业的研发机构、生物医学工程及相关学科的科研单位、大型医院的设备中心、高等院校等地方工作,也可以做国家公务员。相关行业(如IT,仪器仪表等)。
从事行业:
毕业后主要在医疗设备、护理、制药等行业工作,大致如下:
1 医疗设备/器械;
2 医疗/护理/卫生;
3 制药/生物工程;
4 新能源;
5 电子技术/半导体/集成电路;
6 其他行业;
7 计算机软件;
8 仪器仪表/工业自动化。
从事岗位:
毕业后主要从事算法工程师、售后工程师、销售工程师等工作,大致如下:
1 算法工程师;
2 售后工程师;
3 销售工程师;
4 硬件工程师;
5 维修工程师;
6 注册专员;
7 技术支持工程师;
8 产品经理。
就业前景是我们每个人必定考虑的东西,生物医学工程专业的就业总体来说供需平衡,甚至略微供不应求。随着科学技术的发展,各类大型医疗设备在医院中的应用越来越广泛,大型医疗设备的操作、维修及管理人员是各大医院及公司急需的人才。因此,该专业急需高技术人才,学得越精也越吃得开。
【关键词】医学;职业技术教育;生物医学工程
【中图分类号】R318.0-4 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949(2014)02-0316-02
基金项目:重庆市教委人文社科基金资助项目(10SKS02)
随着近20年来世界范围内高新技术的迅猛发展,职业教育在形式和数量上都有了突飞猛进的增长。基于此,联合国教科文组织(UNESCO)推出最新版本“国际教育标准分类”ISCED1997,虽然将高等职业教育仍定位于ISCED5为“第三级教育第一阶段”,但是作为“不直接通向高等研究资格证书”(not leading directly to an advanced research qualification)获得的教育层次,它将初版中分属两个不同层次的大学专科(原ISCED5)和本科(原ISCED6)以及“所有博士学位以外的研究课程”(原ISCED7中的博士前课程部分)纳入了同一层次之中,从此突破了高等职业教育(尤其是在中国)仅仅局限于专科层次的教育瓶颈,为各类职业教育建立本科乃至硕士层次的教育提供了可能[1]。与普通本科教育并行的“立交桥式”发展之路由此拉开序幕。目前我国由于临床医学、中医学、口腔医学、药学等专业要求学生掌握一定的科学技术知识以达到“能进入一个高精技术要求的专门职业”。医学本科院校在医学主干专业的人才培养定位与水平上均高于医学类高职高专院校。本文将以生物医学工程学的国内外现状为例,来探索职业教育互补于普通医学本科教育的发展之路。
1生物医学工程国内外发展现状
生物医学工程学是理、工、医相结合的边缘学科,是多种工程学科向生物医学领域渗透的产物。它是运用现代自然科学和工程技术的原理与方法,从工程学的角度,在不同层次上研究人体的结构、功能及其相互关系,揭示其生命现象,为防病治病、促进健康提供新技术手段的一门综合性的高技术学科。
1.1 80年代起生物医学工程学步入新起点 50年代是生物医学工程学发展的初期,工程技术与生物医学间的交差、渗透是从临床医学开始的,其中尤以人工器官的出现,可视为现代医学的一个重大特征。在经历了60年代的早期发展和70年代以医学影像技术为代表,所标志的生物医学工程学取得突破性进展的基础上,80年代起,生物医学工程学除继续向临床领域横向扩展外,开始在向纵深方向发展方面出现新的转折。如医学影像技术中的MRI、DSA、ECT、彩色多普勒超声诊断装置、图像文档与通讯系统等;出现了全实验室自动化系统、体外碎石机和除颤器等治疗装置以及微波、射频、激光、超声等各种治疗技术。
1.2 90年代与更多的学科交叉、融合 组织工程:是生物医学工程、细胞生物学、分子生物学、生物材料、生物技术、生物化学、生物力学,以及临床医学等学科间的不断交叉、渗透与融合,而形成的新的前沿科学。所涉及的组织有软骨、皮肤、胰腺、肝脏、肾脏、膀胱、输尿管、骨髓、神经、骨骼肌、肌键、心瓣膜、血管、肠、等,其中皮肤已有初步产品进入临床应用。我国自90年代初开始了有关的基础研究工作,并列入了国家重点基础研究发展规划(973),成为国家的重点支持项目。生物芯片:在实施人类基因组计划的推动下,DNA微探针阵列的基因芯片是最重要的生物芯片之一。它可以在同一时间内分析大量的基因,实现生物基因信息的大规模检测。微米/纳米技术:是指量度范围分别在0.1?100微米(?m)和0.1?100纳米(nm)内的物质或结构的制造技术。其最终目标是,人们将按自己的意志直接操纵单个原子、分子或原子团(小于10nm)、分子团,制造具有特定功能的产品,包括纳米材料学、纳米电子学、纳米机械学、纳米生物学、纳米显微学等等新的高技术群。我国在大尺寸纳米氧化物材料制备方面,已成功地研制出致密度高、形态复杂、性能优越的纳米陶瓷,从而进入了国际领先行列。日本研制出的“万能医用微型机器人”,可在不损害任何人体器官的情况下,沿着血管或胃肠道行进到发病部位进行检查,医生可指令机器人取组织样品、直接释放药物、清除血栓、切断或接通神经和进行细胞操作等精细手术。家庭保健工程(Home Health Care, HHC):美国、日本和欧洲等均已将HHC作为重要内容列人21世纪的生物医学发展战略,成为优先资助的领域之一。即将家庭保健管理系统、疾病早期预报、家庭治疗和康复仪器、家庭急救支援系统等技术和产品作为重点开发项目。我国开展HHC的研究与开发以家用治疗产品为最多。通过采用电话传输监护网的方式进行心脏监测和急救,已在我国北京、上海、天津、南京、广州等大城市相继开展起来。
1.3 生物医学工程学传统领域的发展 生物材料:自50年代出现合成高分子材料以来,生物材料取得了很大发展;如今,合成高分子材料,天然高分子材料,医用金属材料,无机生物医学材料,以及由活体材料和非活体材料构成的杂化生物材料,几乎在临床医学各个领域得到广泛的应用,并最终导致了标志着本世纪现代医学重大特征之一的人工器官的出现;在此基础上,90年代生物材料又在向着复合/杂化型、功能型和智能型的方向发展。医学影像技术:在生物医学工程学中,像X射线、超声波、磁共振、放射性核素、红外线等物理源的医学影像技术,对医学的发展起了很大的推动作用,数字化、网络化、综合化已成为目前医学影像技术的总体发展方向。生物医学工程学所涉学科尚有生物力学、医学电子学、人工器官等等。
2国内生物医学工程专业建设情况
生物医学工程专业属工科专业,具有很强的多学科交叉性和前沿性,强调数理科学、电子信息和计算机技术等理工科知识与生物医学知识的有机结合。本专业课程设置除数理化及工程基础课外,主要专业课程有:电路、信号与系统,模拟与数字电子技术,数字信号处理,生物医学传感器与检测技术,微机原理与应用,单片机在医学中的应用,生命系统分析与仿真,生物医学信号处理,生物医学仪器,医学成像技术,医学图像处理,医学超声波,工程生理学,人体解剖学,组织胚胎学,自动控制,计算机与信息系列课程等,并开设多个专业课程设计,做到教学与实验设计并重。目前国内开设生物医学工程专业的学校,一部分是医科院校,一部分是各大综合类院校。排名前十的有浙江大学、四川大学、上海交通大学、东南大学、西安交通大学、天津大学、清华大学、华中科技大学、南方医科大学、大连理工大学。而在香港大学,生物医学工程学由工程学院与医学院合办,学生将学习到有关工程和生命科学的原理,理解不同类型的先进医学工程系统之设计和运作,掌握工程技术在医学领域的应用。
3医学职业教育可以在生物医学工程专业中寻找“立交桥式”发展契机
医学职业教育类院校,应该与本科院校错位发展。以生物医学工程专业为例,应该培养计算机网络技术服务和各类大型医疗设备的操作与维护方面的专业人才;计算机网络技术包括:数字化医学中心,医学图象处理及多媒体在医学中的应用,生物信息的控制及神经网络生物医学信号检测与处理。要求学生深入掌握电子技术,计算机技术,信息处理理论医学与工程相结合的科研能力,解决生物医学领域中的科学研究,医疗仪器研制,产品开发以及大型医疗设备的操作,维修管理等问题,同时也能胜任其他领域的电子技术及计算机技术。学生主要学习生命科学、电子技术、计算机技术和信息科学的基本理论和基本知识,受到电子技术、信号检测与处理、计算机技术在医学中的应用的基本训练,具有生物医学工程领域中的研究和开发的基本能力。
3.1 生物信息技术 实现生物技术和信息技术以及其他学科的有机结合,发展生物信息高通量、高效、快速的提取方法,发展疾病检测的新方法和新技术,发展研究药物与靶标作用的新方法,发展基因组数据、蛋白质组数据和结构基因组数据的计算机处理、分析和可视化方法,解析生物大分子结构和功能之间关系等,提高生物信息处理、分析和利用的水平,为我国生命科学和生物技术的源头创新奠定基础。
3.2 医学图像与医学电子学 医学图像处理和分析、计算机辅助诊断和治疗、医学物理等,以及生物、医学和工程学等领域理论和方法,并通过这些学科的交叉形成了新型学科。
3.3 生物与医学纳米技术 包括纳米生物材料、纳米生物器件研究、纳米生物技术在临床诊疗中的应用、纳米材料与器件的计算模拟。
3.4 生物与医学纳米技术 生物医用材料研究,用于人体、器官的诊断、修复、替换或增进其功能。
3.5 医学信息学及工程 应用系统分析工具这一新技术来研究医学的管理、过程控制、决策和对医学知识科学分析。
4以生物医学工程为例,探讨医学职业教育的前景
生物医学工程专业修业年限为四年或五年。授予学位是工学学士。就业前景良好,由于科学技术的发展,各类大型医疗设备的应用越来越广泛,大型医疗设备的操作、维修及管理人员是各大医院及公司急需的人才。毕业后可从事医学机构中医疗器械的维护、使用、销售和和医疗电子系统的开发与维护,辅助医生观察、诊断、治疗疾病。职称由卫生部组织统一考试评定,颁发临床医学工程技术(初级士、初级师、中级等)证书。
医学职业教育不仅要解决国家发展急需的基层卫生人才的培养问题,更重要的是要引领区域经济向先进领域拓展,提升地方行业水平。建设西部教育高地,需要在技术类专业中大胆创新,走别人没有走过或者没有走出规模的路。其重要意义体现在以下几点:①医学应用技术类专业虽然具有办学成本高、难度大等不利因素,但也具有技术含量高、可直接转化为现实生产力的巨大优势。②医学应用技术类专业走向产业化,对引领区域经济发展、拓展地方行业布局和提升地方行业水平都具有重要的现实意义。③医学应用技术类人才培育专业群的建成,将为地方输出高素质的技能型人才,同时也能提供高水平的就业岗位,有助于拉动地方经济,整体提高地方生产力。④医学应用技术类专业人才的聚集,与提高区域人才质量、推动地方经济发展进程直接相关。斯坦福大学在成立之初不被看好,但坚持将硅谷建设与学校成长联系在一起,最终成为世界名校就是例证[2]。
5结语
在国家拉动内需、教育优先的有利政策指引下,在医学职业教育领域大力发展医学应用技术专业是切实可行的。用教学做一体化培养医学技术专业人才,为地方医学应用技术产业化发展提供智力支撑,其意义也是深远的。创立医学应用技术专业基本原则是按照专业设计,分步骤解决专业基本格局,建设教学做一体化生产性实训基地,逐步提升专业办学水平和内涵质量,最终构建具有影响力的专业群。在全国众多的医学类高职高专院校中同质化办学的现象非常突出,上海医疗仪器高等专科学校涉足生物医学工程领域外,还没有一所学校开设生物医学工程的相关专业[3]。现代医疗活动是建立在庞大的医疗仪器设备的辅助诊断和治疗基础上的,急需医学工程技术的大量人才。只有大力拓展医学相关技术领域的办学,才能真正在传统医学专业之外办出既有生命力又有制高点的医学职业技术教育。
参考文献
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关键词:生物医学工程;专业建设;问题;对策
我国生物医学工程自上世纪70年代创建以来,发展相当迅猛,其学科定位、产业效益和发展前景越来越得到社会认同和重视。截止目前,全国约90余所高校设有生物医学工程专业,其中医学院校约13所。如何充分发挥医学教学资源优势,积极探索适合生物医学工程专业的教育培养模式,建设具有鲜明医学院校特色的生物医学工程专业,培养复合型高级工程技术人才,是医学院校值得思考和探讨的重要问题。
1 生物医学工程学科特点
生物医学工程学科是运用现代自然科学和工程技术原理与方法,从工程学的角度研究生物体(特别是人体)的结构、功能及其相互关系,揭示生命现象、探索生命本质,研究和开发用于防病治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置、系统和工程技术的一门综合性学科,是理工类学科与生物医学学科深度交叉、高度融合的边缘性学科,所涵盖的领域十分广泛,具有“覆盖广、交叉深、发展快、变化多”等其他学科不具有的特点。
2 当前我校生物医学工程专业情况
1)招生情况
我校2010年4月申报生物医学工程专业,2011年正式招生。2014年首届生物医学工程专业学生顺利毕业,到2015年本专业在校生共169人。
2)主要专业课程
生物化学、人体解剖生理学、生物医学工程导论、C语言、电工学、信息技术、模拟电子技术、机械制图和AutoCAD、数字电子技术、计算机原理与接口技术、临床医学概论、信号与系统、医学影像技术学、医学检验仪器、医学图像处理、医学影像学、医学传感器、医学影像原理与设备、医学电子仪器原理与设计、医用激光仪器、放射物理原理与肿瘤治疗技术等。
3)就业方向
本专业学生毕业后适合从事医院设备的操作、管理和维护,在医学设备经营公司从事经营管理和技术服务,以及在相关的研究机构、生产企业从事产品的辅助开发、制造和技术管理等等工作。
3 我校生物医学工程专业建设的问题分析
医学院校具有很深厚的医学大背景,具备丰富的医学类学科教学资源和优越的临床设备实践条件等优势,生物医学工程学科和临床医学能紧密结合,但同时因学科体系不完善、教学师资力量比较薄弱、专业实验室建设投资大等影响因素,一定程度上制约了生物医学工程学科专业的高效快速发展。
1)理工学科体系不完善。我校是地方性医学院校,王牌专业当然是基础医学和临床医学等医学类专业,而工科专业都相当“年轻”。而生物医学工程专业学科涵盖面非常广,几乎可以用“包罗万象”来形容,如果用“学科频谱”来描述学科涵盖面宽度,生物医学工程无疑是88个一级学科中“频谱宽度”最宽的学科。我们学校尽管针对医学类专业的学生一直有开设了医用物理、医用高等数学等基础学科,但相比理工科院校要薄弱很多,而且缺乏材料、自动化、电子等重要工程学科的有力支撑,这些支撑学科的缺少会导致相应课程设置不完善以及综合性实践训练平台缺乏,学生无法系统地学习工程类课程,得不到系统扎实的工程技术训练,影响人才培养目标的整体实现。
2)复合型师资严重缺乏。要实现培养医工结合与交叉的复合型高级工程技术人才目标,首先要建设一支医工结合与交叉的复合型师资队伍。在我校,具有医学教育背景的教师资源比较多,而具有理工科教育背景的老师却不多,既懂医学又懂工程技术,能将工程技术与医学需求紧密结合起来的复合型、交叉型、融合型师资就更加少之又少,教师队伍知识结构普遍不够合理,与各相关学科交叉融合能力弱,这些现状一定程度上影响了课程体系构建以及教学质量和人才培养质量。
3)学生专业思想不牢固。生物医学工程作为一门新兴的边缘学科,知名度不高,社会、家长、学生都不是很了解生物医学工程是个怎样的行业,甚至容易和其它名字相近的专业如:生物工程、医学工程、生物技术等专业名称混淆,导致第一志愿填报的学生寥寥无几,第一志愿填报医学院校的生物医学工程专业的更是几乎为零。统计我校几年来招生情况可见,几乎所有的生物医学工程专业的学生都是调剂生,也就是入学时专业思想就不太稳定。加之其专业知识覆盖面广,涉及领域跨度大,专业知识体系复杂,专业课程内容在各学科之间交叉频繁,本科学生对本专业缺乏深入的了解、足够的信心和学习热情;生物医学工程专业学生所学知识普遍存在“宽瓜不精”,“广而不细”等问题,相比医学影像技术学专业,就业时处于劣势;部分学生由于学习任务重、压力大,导致学习积极性、主动性不高,专业思想不够牢固,甚至影响到专业整体的学习风气。
4 对策初探
医学院校要紧扣医工结合的复合型高级工程技术人才培养目标,突出学科交叉综合培养、工程技术意识培养、创新能力素质培养,加强学科之间的有科学融合,深化教学改革,加大教学投入,改善教学环境,加强队伍建设,充分发挥医学院校资源优势。积极探索具有医学院校特色的生物医学工程专业教育培养模式,构建科学合理的课程体系和实践教学体系,不断提升生物医学工程人才培养质量。
1)积极探索与理工院校联合培养的教育模式。综合性大学与医学院校在生物医学工程专业学科建设方面优势互补、劣势互存。综合性大学具有完善的理工类学科体系,工科师资队伍力量比较强,基础课程比较成熟,实践教学条件平台比较完善,在工程技术人才培养方面具有完善的培养体系和成熟的培养经验,但缺乏医学类学科教学资源和临床实践条件,缺乏与临床需求紧密结合的先决条件。因此,医学院校要在充分发挥自身资源优势的基础上,积极探索与理工院校联合培养的教育模式,实现优势互补。校校联合培养实现资源共享、优势互补,提高育人质量。
2)积极探索与知名医疗企业联合培养的教育培养模式,实现产学研相结合。与医疗企业联合培养本身就可以很大程度上扩大专业的影响力,同时优化教学体系,解决学生实习就业等问题。学校有诸多附属医院,为医疗企业提供更多的产品使用方,同时为企业输送专业人才。是一个双赢的合作培养模式。另外,通过实施产学研相结合的培养模式,医学院校可强化与科研院所和医疗卫生机构的联系和沟通,充分发挥产学研各方主体优势,有效解决师资力量不强、支撑学科不完善、创新能力培养不扎实等瓶颈问题。实践证明,实施产学研结合,是生物医学工程高等教育的成功经验,也是培养高素质生物医学工程技术人才的必由之路。高等医学院校应树立研究与产业化并举的教育培养理念,深化教学改革,积极探索产学研相结合的教学培养模式。构建产学研一体化的最佳运行机制。
参考文献
[1] 中国科学技术协会,2008-2009生物医学工程学科发展报告[M].北京:中国科学技术出版社,2009.3期。
关键词:生物医学工程;实验教学;医工结合
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)38-0247-02
生物医学工程是理、工、医等学科交叉渗透的新兴学科,是应用最先进的理工科的理论与方法研究人的生命现象与规律[1]。基于医学类背景院校设置的生物医学工程专业,能够为学生提供系统的医学类课程教育,完善学生的医学知识体系,但是由于学科背景缘故,工程实践资源相对缺乏[2]。围绕“走医工结合之路,培养复合型医学工程人才”这一目标,努力提高学生的动手实践能力,培养学生的创新意识、创新思维、创新能力的创新型人才,加大建设实践教学平台是专业建设的重要环节。
一、建设理念与思路
为适应新世纪高素质、创新型人才培养的需要,结合山东省高等学校实验教学示范中心建设标准及学校总体发展规划,以笔者所在的学校生物医学工程专业人才培养模式创新实验区为依托,使实验室建设、实习基地建设与专业建设、学科建设相协调。坚持“注重医工结合,实践能力突出,综合素质全面”的培养目标,以学生为本,完善以知识传授、能力培养、素质提高为核心,在实验内容、实验方法、实验设备和实验技术等方面紧跟学科发展前沿,不断提高和完善。
二、实践平台的特色、成果
1.建立医工结合实验室。实验室是高等学校教学科研的重要基地,是高等学校人才培养体系的重要组成部分[3]。为满足专业教学需求,我们不断加大投资力度,更新实验设备,改善实验条件,完善实验教学网络,充实教学资源,扩大教学覆盖面,优化实验项目,开发新型的实验仪器和软件系统。提高实验设备的利用率和实验资源的共享性,为满足实验教学,提供品质优良的丰富资源。我们根据专业课程体系的要求,先后建成了医学电子电工实验室、医学信号检测与处理实验室、生物医学图像处理实验室、医疗电子仪器实验室等四个专业教学实验室,满足专业教学,培养学生的工程实践能力和提高学生医工结合的学术水平。利用学校资源,建立学生综合创新实验室,在运用于学生科研训练、挑战杯和电子设计等项目中,发挥了重要的作用。
2.建立多样化的实习基地。当前,各个高校招生规模不断的扩大,实习基地建设面临困难的局面,我们通过研究新时期企事业单位的特点,制定了建立校外实习基地的原则,采取了多种合作模式,开发了基地的功能[4]。通过各方面的努力,我们已经建立的校内外实习基地达到八个,为不同学习阶段的学生提供实习场所。一是利用学校实验中心优势的场地资源,通过接收附属医院和合作单位的更新换代产品,建立校内实习基地,供学生在课程学习阶段熟悉和了解;二是在实习基地的建设过程中,我们本着就近原则和经费节约的原则,充分利用学校周围的资源,和其他高校相关专业共享实习基地,保证了合作和联系的经常性和及时性。
3.图书资料室与实验室一体化建设。在实验室的建设过程中,我们充分借鉴其他实验室的先进经验,实行实验室和资料室一体化建设[5]。生物医学工程专业是一个对现代信息技术要求较高的专业,在专业建设初期,我们通过购买或单位捐赠等方式一并建设了专业的资料室,但是信息化技术的发展日新月异,因此,我们在实验室建设的过程中,充分考虑到专业需求,建立网络资料室,由专人定期到网上搜集相关的书籍和资料并整理出来,作为资料室资料的补充,供师生学习和科研使用,为师生提供丰富的技术资料。
4.加强双师型的师资队伍的培养。高素质、相对稳定、能熟练掌握现代技术并对实验室进行科学管理的实验教师队伍是搞好实验室建设,提高实验教学质量的基本保证[6,7]。我们遵循“引进与培养并重,竞争与激励兼顾”的建设原则,加强有工程意识、工程综合能力,工程教育方法的实验教学队伍建设。积极支持教师开展实验教学改革,鼓励教师不断开发新型实验项目。坚持理论教学与实验教学并重。加强实验教学教师的对外交流与培训,不断改善学历结构,提高实验教学水平,提高实验教学团队的整体素质。
5.深化实践教学体系改革。按照多层次、分阶段提升的原则,改变传统的实践教学模式,构建新的实践教学体系[8]。重新编写实验教材,确保实验教材的内容能够反映出前沿学科的新知识、新内容。在原有实验教材的基础上,根据学科需要适时更新实验项目和实验教学内容,淘汰过时的项目和内容,将当前最新的技术和方法纳入进实验教学中来。加大综合性、设计性和创新性实验。在实验课教学中,充分研究相关课程的实验内容的关联性,设计实践教学。加强实验教学资源、信息平台、网络建设;完善实验室开放管理制度。坚持以学生为本的教育理念,不断挖掘人员和资源潜力,使实验室开放内容和开放领域不断扩大。为学生提供优质服务,建设开放式的综合实验室,让学生充分利用业余时间进行创造性的学习。综合实验室为学生参加大学生电子设计竞赛和挑战杯提供了有利的硬件条件。
经过近五年的建设,、本校的生物医学工程教学实践平台建设取得了一定的成效,为学生工程实践和创新能力的提高提供了强有力的支撑平台。学生在软件大赛、数学建模大赛、电子设计大赛、挑战杯等多次获奖,毕业生获得用人单位的青睐,已与国内外多家企事业单位达成人才培养合作协议。但实验室的建设是一项长期而艰巨的工程,实验教学改革任重道远,还有很多问题需要解决。
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[关键词]高等学校 生物工程专业 矛盾 分析
我国生物工程专业正式设立于1998年,它包含了原来的生物化工(部分)、微生物制药、生物化学工程(部分)、发酵工程等4个专业,自设立以来,发展迅速。至2006年,已有234所高校设立生物工程专业,全国的生物工程专业办学点数从 1997年的 57个发展到 2003年的 148个,增长了1.6倍,到2006年再增1.6倍。年招生规模在1997年~1999年平均2255人,2005年达到29324人;生物工程专业在校本科生人数从1997年的 6896人增至2005年的88854人,是1997年的12.9倍。
随着生物工程专业在全国普通高等院校中的快速发展,所面临的矛盾也是我们必须仔细分析,谨慎处理的。一方面,这些矛盾是本来就存在的;另一方面,是伴随着生物工程专业的快速发展而产生的。
一、学生强烈的求知欲和落后的教学系统之间的矛盾
青年学生具有强烈的对知识的渴求,同时,也具有非常强的接受新知识的能力,学生在掌握新知识的过程中获得对于自我的认识和肯定,获得学习的动力与信心,学习并能够掌握新知识是学生学习的原始动力。能够促进学生掌握知识的方法与手段,教师的教学能够引发学生学习兴趣的,会受到学生的欢迎。
与青年学生的接受能力相比,教学内容的更新速度,教学过程中软硬件投入速度、教学手段的更新速度等要慢得多,这就形成了学生强烈的求知欲与落后的教学之间的矛盾。教学的落后与众多因素有关:
首先,与授课教师的知识层次相关,由于教师相对于学生而言是知识的传授者和启蒙者,学生有“惑”,第一个想到得就是本门课程的授课教师。由于近年高校招生数量扩大,大量刚刚离开校门的年轻博士纷纷走上讲台,他们在专业领域具有比较深入的了解,但对学生多方面知识的渴求往往显得力不从心,而老教师在授课内容体系上的熟悉程度要好于年轻教师,在授课技巧方面也有比较多的经验,但同时存在知识需要更新的问题。
其次,教学仪器设备更新缓慢。毋庸置疑,近年来,高等学校在教学仪器设备的投入上都加大了力度,特别是国家教育部的本科水平评估,对高校生均仪器设备费用有非常硬性的指标,各个高校也都为了达到教育部的要求想尽了办法,即使这样,普通高校仪器设备的缺口仍然巨大。并且由于学生数目的增加,仪器设备使用率也大大增加,设备损坏率也明显增加,损坏的设备得不到及时的修缮也是众多高校存在的实际问题。
第三,实践教学内容不足。实践教学内容不足、执行困难是高校普遍存在的问题。企业忙于各种认证,对生产的要求越来越严格,学生短期的实践必然会影响到企业有序的生产,这是企业不愿意接受的。由于青年学生求知欲、好奇心都比较强烈,在实践过程中,由于不了解生产工艺控制的严格性,不了解生物工程企业严格的管理规范,非常容易出现人身安全事故和生产事故,这方面的担心也是实习企业首先必须考虑的。更有一些企业在接受学生实践之前和学校签订安全协议,要求学生出现的一切安全事故由学校负担,企业不承担任何责任。
二、学生强烈的自立意识与自立能力之间的矛盾
现在,青年学生上大学的成本或投入是比较多的,对于许多学生家庭来讲也是一个不小的负担。本专业学生的学费一般在每年4000到5000元,加上学生的住宿生活费用,大致在每年10000元左右。父母的负担,表现在学校中就是学生要求“自立的意识”,越是家庭困难的学生,其自立意识越是强烈。现在,许多青年学生出现了各种各样的心理问题,很大一部分是由于自立意识引申出的“忧虑意识”造成的,稚幼的心理与强烈持久的忧虑,必然导致心理问题,这是毫无疑问的。
青年学生的自立不但表现在经济意识上,在“思想”上也有强烈的独立愿望。他们希望通过自己的努力解决遇到的各种困难,通过自己的思维判断事物的正确与错误,通过自己的自强为自己赢得尊重和理解,并为自己确立“自信心”,这个过程在当今复杂的社会面前无疑是难能可贵的,也注定会是“一路艰辛”的。大部分学生在第一次受到挫折时,很容易重新鼓起勇气,但当挫折到第三次、第四次时,则会导致“自信心”的不足,由强烈的“自立”转变为“自卑”,表现为对学校的不满,对社会不信任。
三、教师自我成长与高校发展的矛盾
为了达到教育部规定的“生师比”,为了达到“教授、博士”的具体数字,各个高校在人才引进方面不遗余力,方法层出不穷,“互挖墙角”的事情也屡见不鲜。一方面,高校希望高水平的教授、博士来自己学校而采取“笑脸相迎”的态度,而对于已经有的教职工,特别是副高职以上的教职工的调动、调离则“诚意不足”,即使教师留学、读研深造也要签订若干协议,规定服务年限,惩罚措施。从表面上看,学校稳定了教师队伍,另一方面,教师会感到自己的发展受到了限制,产生“身在曹营”的问题。
普通高校对于一般教师,在设备、实验经费、思维等方方面提供的条件是非常有限的,当教师感到自己的知识无法满足授课时学生的需要,无法满足自身发展的需要,产生“进修、深造”的意识是自然的,而且长远来看,这对于高等教育的发展是有利的,但对于面临“评估”的高校来说,则减少了某些“关键数据”,而这些关键数据又是决定学校考评等级的,高校不可能不重视的,于是就造成了教师自身发展与学校立意之间的矛盾。
四、教师的“教”与学生的“学”之间的矛盾
教师的“教”与学生的“学”是不应该产生矛盾的,因为二者之间的目标是一致的。但是,现在各高校为了强化教学而制定了全面的管理和考评文件,包括“学生考评授课教师”、“授课教师考评学生”等,处理不好容易导致“教”与“学”的矛盾。另外,现在学生面临多种选择,学生考研、考证、考级等非常普遍,特别是在三年级和四年级的课堂授课过程中,专业课教师在上面鞠躬尽瘁地讲授,底下学生“认真地”抱着英语、计算机、考评证书、驾驶证等书籍学习,而且现象非常普遍,即使授课教师都会产生“到底这堂课是什么课”的疑问,学生干扰了教师授课的积极性,同时,教师也干扰了学生的自学,处理不好容易导致教师和学生之间的矛盾。
高校发展中的矛盾是促进高校前进的动力,分析矛盾并解决矛盾的过程就是发展的过程。因此,对于高校中存在的各种矛盾没有必要回避,矛盾的产生是在发展中产生的,也必将在发展中得到解决,但需要高校的管理者、全体教师仔细思考,认真对待。
参考文献: