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談構建富有特色的生物醫學工程實踐教學體系

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如何構建富有特色的生物醫學工程實踐教學體系?

談構建富有特色的生物醫學工程實踐教學體系

21世紀,醫學和其他學科相交叉融合已成爲現代醫學發展的必然。因此,在醫學院校建立一個多學科交叉的實驗教學中心,從思維方式、知識結構、實踐環節等各方面增強不同學科之間的交流,引導學生從醫、工、理等多學科的視角去研究及解決本學科問題,是培養高素質人才的客觀需求。

生物醫學工程實驗教學中心於2006年組建。它依託學校的醫學背景,充分利用附屬醫院有利條件,整合生物醫學工程、醫學、計算機、數學、物理等學科原有實驗室,構建了一個面向全校師生的教、學、研實驗平臺,體現了學科交叉,突出了醫工結合特點。中心現有實驗室總面積2530m2,擁有17個專業實驗室,7個校外實習基地,儀器設備總值約552萬元。現有專職實驗教學人員33名,另有兼職教師14名。面向全校各專業開設了36門實驗,並完成了生物醫學工程專業的實習及課程設計等實踐環節,同時開展了大學生科技競賽和創新活動的培訓工作。2011年生物醫學工程實驗教學中心被批准立項建設爲江蘇省實驗教學示範中心。

1.教學理念與改革思路

生物醫學工程實驗教學中心秉承“以人爲本、素質教育、科技創新”的戰略方針,結合當代生物醫學工程學科發展趨勢,確立了以學生爲本,融知識傳授、能力培養、素質教育爲一體,注重“四結合”即醫學與工程、理論與實踐、教學與科研、傳承與創新相結合的實驗教學理念。

爲體現和貫徹實驗教學理念,中心依託學校的醫學背景,結合生物醫學工程學科的特點,在充分調研的基礎上,確定了改革思路:建立以創新精神和實踐能力培養爲主線,多階段、多層次、多學科交叉的實驗教學體系;實施各種教學改革措施,充分體現實驗教學示範中心的“五性”即交叉性、自主性、開放性、實踐性和創新性。

2.構建富有特色的實踐教學體系

在實驗教學體系建設中,中心堅持以學生爲本,科學規劃實驗教學內容,將實驗教學內容劃分爲專業/基礎性實驗平臺、系統/綜合性實驗平臺、實習實訓平臺和創新實踐平臺四個有機銜接的大類平臺,每個平臺又分爲不同階段和層次,相互銜接共同構成多階段、多層次、多學科交叉的實踐教學體系。

2.1 專業、基礎性實驗平臺

此平臺進行醫學基礎課程實驗(如解剖學實驗等)、工程基礎課程實驗(如電路分析實驗等)和實踐類實驗內容具有基礎性、驗證性及單學科性的特點。這一層次的實驗教學主要對學生進行科學思維訓練、培養學生基本實驗技能、規範操作習慣及鞏固理論知識。在這個平臺上還可以進行高等數學競賽和數學建模競賽培訓。

2.2 系統、綜合性實驗平臺

此平臺進行生物電子技術(如生物醫學傳感器)、生物信號採集和處理技術實驗(如神經電信號、心電信號等採集與處理)和項目規劃、管理和設計訓練(如軟件工程設計、課程設計等),其教學內容具有綜合性、設計性及多學科交叉的特點。這一層次的實驗訓練有利於提高學生對不同學科知識融會貫通的能力及分析和處理複雜問題的能力。在這個平臺上進行科研培訓,學生以個人興趣組團申報大學生創新項目。

2.3 創新實踐平臺

此平臺進行各種科技競賽和創新活動。如全國大學生電子設計競賽、數學建模競篆“挑戰杯”課外學術科技作品競賽、省創業計劃大賽、高等數學競賽及大學生實踐創新訓練項目等。這一層次的實驗以學生自學、自主設計爲主,教師進行指導、引導和評價。透過此平臺訓練學生科學思維,更好地培養創新能力。

2.4 實習實訓平臺

此平臺針對生物醫學工程專業的學生,主要設立在學校各附屬醫院,內容包括技術保障基本技能、醫療儀器操作訓練、設備採購和管理訓練,提高學生就業時的競爭力。在此基礎上進行學生畢業設計畢業論文撰寫,發表科技論文。

在學生的整個培養過程中,實驗教學活動按照上述實踐教學體系,由基礎訓練到專業實踐再到綜合創新活動,不間斷的漸進深化,符合學生的認知規律、成長規律。

3.實驗教學改革,突出特色

爲了充分體現實驗教學示範中心的五性,中心積極探索實驗教學新模式M,在實驗教學方法和手段方面進行了一系列的改革。

3.1 開設綜合性實驗,激發學生學習興趣

綜合性實驗是指實驗內容涉及課程的綜合知識或相關課程的知識,體現了多課程、多實驗項目的交叉110。中心在減少驗證性、重複性實驗,增加動手性、創新性實驗的總原則指導下,開設了83個綜合實驗。綜合實驗的開出,不僅優化了教學資源,減少了重複開設,而且更加重要的是提高了學生將醫、工、理不同學科、不同課程的知識融會貫通的能力,增加了學生動手的機會,激發了學生的實驗興趣。

3.2 採用“雙師帶教”體現醫工結合特色。

在實驗教學內容上注重工學知識與醫學應用的密切結合,在教學方式上採用“雙師帶教”開設的'綜合實驗由醫科教師和理工科教師同時帶教,實驗內容和教學方式均體現出醫工結合,這種教學方式不僅有利於培養複合型人才,也使帶教老師能夠醫工互補,在相互交流中共同提高,並可促進學科間交叉融合。

3.3 利用開放實驗,培養學生創新能力

中心各實驗室均在課外時間及暑期向學生開放,學生可利用開放實驗室完成實驗預習複習、選修實驗、自主設計實驗、暑期科研訓練等。除此之外,中心充分利用開放實驗指導學生的各類科技競賽及實踐項目,併爲各種競賽和課外創新活動提供專門的實驗室和實驗平臺,大大提高了學生的創新能力。

3.4 倡導自主設計實驗,提高學生綜合素質

中心積極積極提倡自主設計實驗。自主設計實驗改變了學生被動學習的習慣,在老師的總體指導下,學生以在興趣小組和開放實驗的基礎上,自主選擇實驗項目、自主設計實驗方案、自行開展實驗。學生開展的自主設計實驗有“人體動脈血壓的間接測量”“基於熱敏電阻的呼吸頻率記錄器”,“醫用計時秒錶”,“藥物傳送帶”等等。透過自主設計實驗,使學生初步掌握科學研究的基本程序和方法,提高了其自學能力、創新能力及綜合素質。

3.5 利用附屬醫院優勢,共建實驗實訓基地

與其他工科院校不同,生物醫學工程實驗教學示範中心與諸多附屬醫院保持着密切的聯繫,它充分利用了附屬醫院在醫療設備和臨牀工程人才方面的優勢,進行資源共享,建立了7個實習實訓基地,學生可以在基地中進行見習、實習和畢業設計(論文),儘早接觸醫療儀器,進行醫療儀器操作、技術保障基本技能訓練、設備採購和管理訓練,全面瞭解臨牀對工程技術的要求,提高了學生的實踐能力。

4.實驗教學中心建設成效

4.1 教師教學科研成果豐碩,科研成果反晡教育教學

近5年來,中心承擔各類教學課題23項,其中省級以上9項;共獲各級教學獎62項,其中省級以上獎勵27項;承擔科研項目33項,其中省級以上19項;獲科研獎14項,其中省級以上獎勵8項;發表科研教學論文200餘篇,獲國家專利7項,國家軟件着作權2項,共主編及參編教材52部,其中主編17部。指導學生競賽獲得省級以上獎項16項,大學生創新項目立項11項,其中省級立項5個,校級立項6個,學生以第一作者發表論文29篇。

4.2 學生綜合素質不斷提高

(1)學生創新能力提升,在各類競賽中成績顯着。短短几年來,在全國大學生電子設計競賽中,3人獲全國二等獎,6人獲省一等獎,6人獲省二等獎,南京醫科大學是唯一一所獲獎的醫學院校;在全國大學生數學建模競賽中,2人獲國家二等獎,1人獲省三等獎;在江蘇省創業計劃大賽中,3人獲南京賽區二等獎;在高等數學競賽中,人獲江蘇省二等獎,7人獲省三等獎。

(2)學生科研能力增強。5年來,先後有省、校級“大學生實踐創新訓練計劃”1個項目立項,其中省級立項5項,此外大批學生還參與了教師承擔的各級教學科研項目和橫向項目,透過訓練,學生科研能力都很快得到了提高,共計以第一作者發表論文29篇,其中核心期刊10篇,EI收錄1篇。

(3)學生可持續發展能力突出。學生在實習過程中,受到實習單位廣泛好評,畢業論文選題和完成質量高。有6人的畢業論文經過層層篩選,獲得省團體優秀論文及省個人優秀論文。

本中心培養的學生就業形勢良好。以生物醫學工程專業的畢業生爲例,06級24名畢業生中,4人考取研究生,12人被醫院錄用,6人被相關企業錄用,一次就業率達92%,就業方向與人才培養目標一致。用人單位對首屆畢業生的評價爲:基礎好,愛動腦,能動手,做事踏實,這進一步說明本中心培養的複合型人才符合社會的需求。

5.結語

生物醫學工程實驗教學中心執行5年多以來,構建了多階段、多層次、多學科交叉的實踐教學新體系,體現了交叉性、自主性、開放性、實踐性和創新性的特點。在實驗教學、實習實訓、畢業設計、中發揮了重要作用,增強了學生實踐和創新能力,在促進學校不同學科交叉融合、共同發展方面做出了貢獻,形成了自己的鮮明特色。今後中心將依託省項目的支援和學科優勢,爭取建設成爲江蘇省內一流、國內有影響的“江蘇省高校實驗教學示範中心”。