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1设计较为完整的生物材料课程知识体系
生物材料是一门分量较重的专业课程,主要通过学习生物医用金属材料、陶瓷材料与高分子材料的组成结构、物理化学性能以及生物相容性评价等,使学生对现代生物材料的基本原理、应用与发展趋势形成较为全面的认识。通过借鉴国内外相关教材可以发现,较为完整的生物材料课程知识体系一般包括材料学与生物学层面的内容[3]。其中从材料学角度出发,生物材料课程需要讲授的内容有生物材料的类型、性质、化学结构、物理性能、力学性能、降解、加工工艺、表面特性等。这些将为学生们打造良好的材料学基础。从生物学层面来看,生物材料课程需要讲授的内容有蛋白质、细胞与生物材料的相互作用、生物材料植入体引起的人体急性炎症、血栓、免疫反应、感染、肿瘤和钙化反应等。特别对于传统的以仪器电子学为主要专业课的BME学生,由于较少接触化学、医学等基础课程,可在生物材料课程里增授一些大学化学、生物化学、医学免疫学等有关的基础知识,以帮助学生更好的学习生物材料的基本知识。构建完整的生物材料课程知识体系具有重要意义,能让BME专业学生报考国内外生物材料学方向的研究生时拥有更多的选择空间。
2适当引入双语教学环节
目前教育部鼓励在大学课堂积极开展双语教学活动,培养学生能够熟练运用外语从事专业工作、学术交流的能力。适当引入双语教学环节对于正处生命科学前沿领域研究热点中的生物材料学意义更为重大。这不仅能及时向学生们介绍最新的研究进展,还能帮助学生们掌握生物材料的专业词汇。这有利于学生们独立阅读外文资料或文献,从而在潜移默化中锻炼出独立思考、探究的能力。这些是未来高素质复合型人才区别于普通人才的基本标志。当然,适当引入双语教学环节也对授课教师也提出了更高的要求。笔者认为高水平的课堂不仅能熏陶出高素质的人才,还能更快地提升教师自身的授课、科研水平。
3增加实践学习环节
[关键词] 生物医学工程;生物化学;教学改革
[中图分类号] R313 [文献标识码]B [文章编号]1674-4721(2010)05(c)-120-02
生物医学工程是典型的理工类学科和生物医学学科交叉、结合、融合的边缘学科,并无自己独立的基础理论与知识体系,对相应学科有较大依赖性[1]。同时,生物医学工程产业的研发性质较强,要求培养的学生必须具有扎实、广泛的基础和专业课程知识,以及一定的创新能力与科研思维。目前我国生物医学工程的本科专业设置主要集中在信息技术类,而在生物材料、生物技术等方向上缺乏相应的人才培养,这样的专业特点导致学生重视电子、计算机与机械制造课程,而轻视医学相关学科,如生物化学,学生不能将该学科内容与职业生涯相联系,难以理解学习生物化学的重要性。加上生物化学本身具有抽象、繁杂等特点,学生在学习中容易出现畏难厌学情绪,学习效果不佳。针对在该专业生物化学教学中遇到的问题,笔者谈几点自己的体会和看法。
1 生物医学工程的生物化学教学现状
生物化学相对于其他基础学科具有抽象难懂、内容繁杂等特点,是医学院学生感觉最难的课程之一。尤其是对于生物医学工程专业,缺乏一部为该专业量身打造的教材,内容多与课时少的矛盾极为突出。就本校而言,该专业的生物化学理论学时数仅为40学时,而使用的教材为刘新光主编、科学出版社出版的《生物化学(案例版)》,该书系统全面完整,但课时数远远不够,如果按照一般医学本科教学大纲进行讲授,学生感觉难以消化,对生物化学课程的畏难情绪和抵触情绪增加。其次,教学模式单一,以教师为课堂的绝对主体,进行传统填鸭式教学,学生缺乏主动学习的兴趣,容易疲劳。第三,考查形式单一,仅对书本知识进行闭卷考试的单一评价考核体系,既不能反映学生的综合素质,也难以激发学生的创造力,容易使学生投机取巧,仅关注考点,而忽视对学科知识的整体把握。
2 改革教学内容和考试形式,双管齐下提升教学效果
2.1 精选教学内容,因材施教
根据专业需要适当删减生物化学教材内容,调整重、难点,将教学内容精简为基本原理,并更新补充学科发展的前沿理论和技术。世界医学教育会议发表的《爱丁堡宣言》在谈到医学院校需要改进教学法时指出:“把现在广为采用的被动学习方法改变为更加主动的学习,包括自我指导的独立学习以及导师辅导等方法,以保证终身连续的学习[2]。”在讲授过程中除了讲授知识点,更应强化学习内容的结构层次和逻辑联系,培养学生学会梳理教材,增强其自学能力。例如在开篇即告诉学生全书总的来讲可分为三大部分[3],第一部分即生物大分子的结构与功能,生物化学也称为生命的化学,那么这些化学反应的物质基础必然包括各种生物大分子,因此这部分将重点讲授生物大分子的结构特点、生理功能及基本理化性质与应用;第二部分为物质代谢及其调节,使学生重点掌握各类物质代谢的基本反应途径,主要调节环节,重要生理意义,各种物质代谢的相互联系以及代谢异常与疾病之间的关系等;对第一、二部分,强调生物化学的基础知识,不求过深、过难,抓住主线、框架和基础知识,按层次展开,既可以在有限的课时数中从容的执行教学进度,又培养了学生抓结构体系的学习方法。第三部分即基因信息的传递,以及基于基因信息传递的基本原理而发展起来的基因工程技术,针对生物医学工程专业特点,第三部分将比其他专业讲授更为详细。而细胞信息传递、肝脏生物化学与血液生物化学等专题部分则删除不讲。
2.2补充课外阅读,培养学生兴趣
“兴趣是最好的老师”,对于生物化学这门枯燥繁杂的课程,尤其需要培养学生的学习兴趣。为了兼顾有限的课时数,由教师选择合适的课外阅读材料,打印并发放给学生,要求课外阅读,并在下一次课上进行讨论。如疯牛病,从热带丛林食人部落的“库鲁病”,羊瘙痒症,克雅氏病,到对于疯牛病疾病本质的认识,长达100多年的研究历程,又或者如诺贝尔获奖者故事,重大理论的研究思路和创立历程,这既能引起同学们的兴趣,初窥神秘的科研世界,也在无形中培养了他们严密求证的科学精神。另一方面,生物化学作为生命科学的基础学科之一,自20世纪50年代以来,得到快速迅猛的发展,而生物医学工程本身就是生命科学高度发展、多学科交叉融合而催生的一门新兴学科,因此在对该专业的学生授课时可适当介绍生命科学的前沿,培养学生主动追踪最新进展的学习意愿。
2.3考核形式多样化,利用分数的杠杆调动学生学习兴趣
将课程的考核评价体系拆分,将传统的闭卷考试方式与试验成绩、论文报告相结合,考核形式更为丰富合理。课程的考核评价体系分为平时成绩和期末考试两个部分,书本知识采用传统的闭卷考试方式,占70%;而平时成绩又分为试验成绩与论文报告,共占30%。为了检验学生课外阅读的效果,增加了论文报告这一考核内容,论文报告要求学生利用图书馆和互联网对某一种现代生物化学与分子生物学技术或者热点方向的研究进展作一综述,以论文形式提交,对写作优秀者加分,还可帮助修改和鼓励发表。通过考核评价体系的改革,可以激发学生的学习热情,促使学生学会通过各种途径查阅资料,敏锐把握学科动态,获取和分析信息,培养初步的科研思维和论文写作能力,并且这种考试方式能更真实的反映学生的综合素质。
在尝试进行以上教学改革时,还应注意3方面问题:第一,在教材的把握上,如何既保留生物化学的学科特色与要求,授予足够的基础知识,又因材施教、合理的删减教材内容,处理好重、难点。第二,在引入课外阅读和论文写作上,如何循序渐进的选择材料和内容,逐步培养学生对科技论文的阅读理解和写作能力,不至于使学生被畏难情绪打击,产生厌学情绪。第三,应当建立反馈机制,通过发放学生调查问卷,适时把握学生诉求,及时了解学生感兴趣的问题、内容或者学习中的难题,便于客观评价和改进教学方式。
总之,随着学科的发展和社会需求的变化,针对不同学生特点,生物化学的教学工作必须做出相应的调整,更新教学内容,优化教学方法,改革培养模式,调动学生的学习积极性,拓展眼界,开阔思路,激发其科研兴趣,培养其科学思维和创新能力,为今后的工作或进一步深造打下一定的基础。
[参考文献]
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[2]刘秉勋.爱丁堡宣言[J].医学教育,1990,10(5):1.
在实验教学内容上,从专业培养目标出发,全面修订了实验教学大纲,优化实验知识结构,形成梯次的教学内容体系,即基础性实验、综合性实验和创新设计性实验。在实验总学时保持不变的前提下,减少验证性实验项目,增加了综合性、设计性实验项目,并且注重实验项目课程内综合更新、课程间重组以及跨学科交叉融合,尤其重视医学和生物医学工程专业知识综合运用能力和研究创新能力的培养。近两年,面向本院生物医学工程专业本科生所开设的数字电子技术实验项目及学时分配如表1所示。从表1可知:实验项目从12个减少到9个,但是总学时保持未变;从实验内容设置来看,实验难度成梯度;实验类型分为基础验证性、设计性和综合创新设计性三种。纯粹的验证性实验只有2个,分别为实验一逻辑门测试和实验四触发器功能测试。实验一为第一次实验课,先要教会学生使用实验箱和认识芯片实物,向学生传授实验技巧,所需时间较多,因此设置的内容稍简单,让学生的实验过程既顺利又充实而有成就感,从而激起学生的实验兴趣。实验五分为两个部分:先验证计数器及寄存器逻辑功能,随后重点完成常用计数器芯片74LS161和寄存器芯片74LS194的扩展应用设计,如果只是单纯的芯片功能测试,就缺乏应用训练,不利于后面相关设计性实验的开展。实验二和实验三为组合逻辑电路设计,分为小规模和中规模,内容上不重复,电路的实现从采用逻辑门升级到采用中规模集成芯片。实验六为经典的时序逻辑电路设计,考虑到难度稍难及根据往届实验情况,将其学时调为3学时,通过该实验项目,学生对时序逻辑电路的设计流程、动作特点及测试方式有了更深刻的理解。实验七为综合性实验,主要进行综合实践训练,培养学生综合运用知识的能力。时钟脉冲信号在数字电路的工作中起控制作用,因此,特设置了一个采用经典的模数综合器件555定时器来构建简易时钟脉冲信号源的实验项目。前八个实验基本涵盖了数字电路理论内容,且按照理论课章节顺序来设置。在实验课程的最后,为了综合考查学生知识运用、创新、动手操作及团队合作能力,特设置了一个系统设计性实验项目,如《交通灯控制电路设计》。该设计任务涉及到多个功能模块,由于电路较复杂,设定学时为6学时,需要学生综合运用所学知识来实现,作为实验课程考核部分之一。综上,整个实验教学分为四个阶段:基础训练实验阶段、基础设计实验阶段、综合应用训练阶段和系统设计实验阶段。使学生从基本的实验设备和器件的使用、实验数据的处理、知识的综合运用、电路设计调试到实践创新能力都得到了训练。
2实验方式方法改革
在学生掌握了常用的实验仪器如数字电路实验箱、万用表、信号发生器等的使用方法,熟识了常用的集成电路芯片的基础上,结合各实验项目的要求及特点,采用多种实验方式来完成实验。验证性实验可只用数字电路实验箱来实现,多个芯片同时在实验箱上连接,连线方便,费时较短,一次实验课中可以完成多个任务。较简单设计性实验采用分立元件连接来构建电路,既可以锻炼学生动手能力,又可以在规定时间内完成实验。综合设计性实验由于难度最高,可让学生用软件仿真出电路原理图,然后制作PCB板,实现电路实物。课程开始时教师讲授的时间不易超过15min,主要帮助学生完成对实验的理解,思路的建立。实验方案的设计、实验电路的搭建及问题的排解,要有学生自主完成。在实验进行中,教师和学生各自的定位要准确,教师主指导,注重培养学生的实验兴趣。在整堂实验课中,要让学生体现主动性,感受到“做中学”的乐趣。由于实验内容大部分为设计性实验,如果纯粹依赖实验指导书进行教学,较难达到培养学生电路设计能力的目的。因此在现阶段,采用项目驱动法来开展实验教学,具体做法为:开学初把数字电子技术实验的所有实验项目以电子文档的形式发送给学生,每个设计性实验只提供设计任务、设计要求和可供参考使用的芯片种类,设计方案和电路原理图由学生自主完成。这样既可以改善学生的懒惰思想,又可以实现课前预习、培养学生查阅参考文献的和初步设计的能力。对于学时较长和难度较大的实验项目,2～3名学生可组成小团队,团队成员在参阅大量参考文献后进行小组讨论,多次讨论后确定设计方案。在电路构建及测试过程中,每个成员都必须积极参与,教师也给予一些必要性的指导。经过两年的实践发现,该实验教学方法有效增强了学生的自主学习能力、分析问题及解决问题能力、自我管理能力、团队合作能力和创新实践能力。每次实验完成之后,学生不仅对相关知识有了更深刻的理解,也获得了满足感,极大提高了学生参与实验的兴趣。
3实验室教学管理改革
对于任何一个实验项目,都允许并鼓励学生之间相互交流,教师作为引导者虽不过多干预学生的实验过程,但是也积极关注他们的实验进度,认真聆听他们的实验想法,适时给出建议,甚至和学生进行热烈讨论,帮助他们构建更正确的实验方案。当学生搭建的电路不能正常工作时,不过多责备,反而是启发他们自己寻找问题的所在,鼓励学生多思路分析问题。因此,实验室的氛围既严谨又活跃,绝大部分学生都非常专注的投入到实验中,实验效果理想率可达到95%以上,实验数据抄袭的现象非常少。
4实验考核方式改革
很多学生不重视数字电子技术实验教学的原因之一就是其考核方式不太合理,实验成绩要么只占数字电路课程成绩的百分之二十,要么只由实验报告的成绩和平时考勤成绩组成,导致有些学生认为只要期末考试卷面成绩高就行,实验做不做问题不大,有些学生虽然每次实验都出勤,但是在实验室并不认真做实验,实验报告抄袭他人。基于这些现象,近两年本院生物医学工程专业开展的数字电子技术实验考核方式做了如下改革。
(1)电子技术实验单独为一门课程。该课程成绩中模拟电子技术实验成绩占50%,数字电子技术实验成绩占50%。就数字电子技术实验成绩而言,平时出勤率仅占10%,实验过程中的表现占40%,系统设计实验考核成绩占30%,实验报告成绩占20%。因此,学生的实验态度与实验能力最大程度上决定了其课程成绩。这就使得绝大部分学生能以正确、积极的态度来对待实验课程,并尽量通过自主努力完成实验。
(2)系统设计实验项目考核时,分模块考核。比如在《交通灯控制电路设计》实验项目中,总分100分,完成时钟信号源电路模块,得10分;完成定时器模块,得25分;完成控制器模块,得40分;完成译码驱动器模块,得15分;设计方案阐述和回答教师提问部分完成,得10分。这样不仅避免由于电路硬件原因导致电路系统最终实验效果不理想而得零分,打击学生信心的情况出现,又可以让学生在实验过程中能逐级测试电路,保证最后的电路系统效果理想,且对学生的团队合作能力和答辩能力进行了培养。
5结语
关键词 生物医学工程；专业英语；教学改革
中图分类号：H319.1 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2012)18-0077-02
生物医学工程专业英语是高校生物医学工程专业普遍开设的专业课程之一，课程内容包括本专业知识和英语知识，与学生在大一大二时上的大学英语课有所不同。笔者根据近年在河南科技大学医学技术与工程学院生物医学工程专业英语课中的教学经验，结合大多数学生的反馈，总结生物医学工程专业英语课程教学过程中的缺点与不足，并在教材编写、教学方式、学习方法和技巧等方面提出改革措施。
1 教学中存在的问题
1.1 教材老化
河南科技大学医学技术与工程学院生物医学工程专业英语一直使用几年前的自编教材，教材内容单调，没有系统性。生物医学工程领域的发展日新月异，教材无法紧跟时代，显得有些老化，需要选择更合适的教材。但目前生物医学工程专业英语缺乏统一的教材，难以满足教学要求，更达不到培养既通外语又懂专业的复合型人才的要求[1]。
1.2 教学方式落后
目前高校对专业英语的教学并没有足够的重视，教学方式大部分仍然是传统的板书，而生物医学工程专业英语的特点是医学名词多，合成词多，单词长，拼写难，长句较多，但句子结构并不难，语法较简单。以板书的方式教学，形式单一，实际讲授内容较少，学生感觉枯燥而且难学，普遍不感兴趣，因此急需改革教学方法，调动学生的积极性。
1.3 考核方式单一
专业英语期末考核往往是由任课教师从教材或其他英语文献中摘取几段让学生翻译成汉语，这种考核方式太单一，与一般的英语考试也有所区别，而且与学生听说读写的英语综合能力考核的要求相差甚远。
2 教学改革的3个方面
针对以上教学中存在的问题，结合学院的实际，在生物医学工程专业英语课程的教学改革中应明确：以提高学生专业英语水平为目标，重新编写教材，改革教学方法，引入多媒体教学，提高学生的学习兴趣，并改革课程考试方法，真正考察学生对课程掌握情况及英语水平的进步程度。
2.1 重新编写教材
针对生物医学工程专业已学完公共英语的大三学生重新编写一本专业英语教材。生物医学工程是运用工程技术手段解决生物学及医学上的问题，保障人类健康，为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务的一门交叉学科，内容广泛，因此在选材时要充分考虑专业领域最新的发展方向，系统规划，利用各种资源开发教材，确保章节、单元内容适应专业课的教学需求。所编教材共有6个单元的内容：第一单元是生物医学工程专业简介，包括专业发展历史及现状、具体涉及的领域及生物医学工程师的具体工作；第二单元是常用生物医学仪器的介绍；第三单元是医学影像学的各种方法、目前医院及科研中常见的各种影像仪器的原理与使用等；第四单元是医院管理，主要介绍医院管理系统HIS及其下属的各个小系统，以PACS为重点进行分析；第五单元是生物材料和组织工程；第六单元是康复工程和生物力学。
2.2 使用多媒体教学方式
专业英语课程使用板书的教学方式会因为书写板书而浪费很多时间，课堂教学效果也不是很好。而采用多媒体教学，教师可以充分地利用课堂时间为学生讲解课文中的生词、长句，通过多媒体教学软件的演示，将语言、文字、图像等多种与课程内容相关的信息显示在屏幕上，使原本枯燥的内容变得有声有色，大大提高了学生学习的兴趣，激发了学生学习的积极性、主动性，授课效率大有提高。比如较长的专业词汇，学生刚学时感到很吃力，教师可以通过多媒体教学声音与动画结合的演示，将单词的拼写以动画的形式在屏幕上演示，并在课件中加入单词的读音；而文中的长句则可以用不同的颜色标出句子的主干及关键词，这样加深学生对生词和长难句的理解和记忆，教学效果很好。
2.3 课程考核方法的改进
尽管目前已有很多高校取消了英语四六级考试与毕业挂钩的要求，但由于就业困难，许多大学生仍然十分重视四六级考试。因此，在专业英语的课程考核当中，可以考虑使用四六级考试的多样化题型来考查专业英语的内容，而不仅仅像以前那样简单地出一些翻译题型。这样不仅考核了专业英语的学习情况，对学生来说也是一次四六级考试的实战练习，引起学生的重视，也提高了积极性。
3 总结
通过教学改革实践，不仅能够提高学生对专业英语课程的学习兴趣，调动学生学习的积极性，而且丰富了教学手段，优化了课堂教学效果，使学生通过学习不仅能够学到英语知识，也巩固了专业知识，提高知识应用能力和英语听说读写能力。当然改革是一个长期的过程，需要在教学过程中不断完善，不断积累经验，这样才能真正达到培养应用型本科人才的目标。
关键词:生物医学工程；教育，医学，本科；学生，医科；毕业设计
本科教育在高校教育中占据着极为重要的地位，本科生的培养质量也能够在一定程度上反映高校的综合实力和办学水平[1-2]。作为本科生培养过程中的最后一个教学环节，毕业设计已经日益受到高校管理者的重视。生物医学工程是一门典型的交叉学科，旨在结合理工科的知识与技能以解决医学中存在的问题。第三军医大学于2007年成立了生物医学工程系，由于受到军队院校招生政策的限制，目前每年的本科生招生数量较少。根据生物医学工程的专业特点及结合学校的军事特色，提出了一系列措施解决本科生毕业设计过程中存在的问题，切实保证本科生毕业设计的质量，以提升军医大学教育的水平。
1本校生物医学工程专业毕业设计存在的问题
本校生物医学工程专业的本科生，虽然数量较少，但生源质量普遍较高。从2012级本科生开始，该专业由五年制改为四年制。学制的减少使得学生的课程安排更为紧密，同时，也使得学生的毕业设计时间大大缩短。此外，本校生物医学工程系与重庆大学生物医学工程系进行了联合办学[3]，该专业的本科生需要在大三到重庆大学生物医学工程系进行为期1年的学习。毕业设计通常是安排在最后1个学期，经过前面3年半的军校学习与生活，学生各方面情况会发生一些变化，这些变化不仅表现在学习成绩上的差距，还表现在对待学习的态度及为人处世等方面。这些变化会或多或少影响到最后的毕业设计。目前，该专业本科生毕业设计整体完成质量较好，但仍存在部分不足，集中表现在以下几个方面。
1.1学生对于毕业设计的态度不够端正
本科生毕业设计通常仅仅被看作对学生学习能力和知识运用能力的一种检验，毕业设计的完成质量并不影响学生的毕业。由于缺乏一定的奖惩机制，使得极个别学生对待毕业设计的态度不够端正。此外，对毕业设计重要性的认识不足也会使得他们的态度不够端正，态度不端正会使学生在毕业设计过程中缺乏前进动力，从而导致毕业设计的完成质量不尽如人意，尤其对于学习成绩不理想的学生，这种情况较为普遍。
1.2毕业设计的选题不够合理
部分学生的毕业设计选题不够合理，主要表现在选题过于简单与陈旧，缺乏一定的理论性和实际应用价值，工作量也较小，容易完成；或选题虽然具有一定的理论与实际应用价值，但研究内容较多，有一定的难度，工作量较大，完成难度较大。以上问题无论哪一方面均会对毕业设计的质量产生不利影响。此外，还有部分学生将选题完全寄托于指导教师，然而对于指定课题确并不感兴趣，从而使得学生在毕业设计上处于被动。此外，部分学生的毕业设计选题是由自己提出的，但导师未进行严格把关，可行性论证不够，致使最终的完成质量不高。
1.3学生忙于毕业分配
学生通常是在本科阶段的最后1个学期进行毕业设计，此时距离学生毕业仅仅4个月左右的时间，而真正用于毕业设计的时间仅有3个月左右。由于是军队院校，生物医学工程专业研究生录取名额较少，很多学生即使非常优秀也难以进入研究生阶段的学习。本科生毕业后将会统一参加学校的分配，很多毕业生可能被分配至条件相对艰苦的地方工作。由于分配单位的好坏并非依据毕业设计的成绩，因此，部分学生会将毕业设计的一部分时间用于联系工作单位，这使得学生难以安心进行课题研究，从而给毕业设计工作带来一定的不利影响。
1.4学生存在一定的畏难情绪
军医大学毕竟是以医学为主，生物医学工程是军医大学少量涉及理工科背景的专业。然而，该专业的学生普遍对理工科知识有一定的畏难和抵触情绪。生物医学工程专业本质上就是利用理工科的知识与方法解决医学中的难题，属于交叉学科，其目的是提高临床疾病的诊断率。既然利用的是理工科的方法，不可避免地要涉及编程，而这一点对学生来讲是一大考验。通过本科阶段课程（尤其是实验课）的学习，仅仅有极少数学生具备了一定的编程能力，大部分学生的编程能力仍然较差，对自己的编程能力没有信心，甚至心中存在较大的恐惧和抵触情绪，从而不敢面对和接触需要编程的课题，总是担心自己难以完成。因此，学生在毕业设计的选择上，更倾向于选择那些无需编程的教研室，而那些需要学生编程的教研室鲜有人问津，从而造成学生资源分配不均。
1.5指导教师投入精力稍显欠缺
指导教师对学生毕业设计的指导不足也是导致毕业设计质量不高的一个重要原因。在很多指导教师眼中，研究生的毕业课题需要精心指导一番，而本科生的毕业设计较为简单，无需过多指导。此外，个别导师工作繁忙，这也是造成对学生毕业设计指导不够的原因之一。当然，也存在个别学生性格极为内向，不善言辞，总是埋头做事，极少主动与指导教师沟通。
2对提高本科生毕业设计质量的思考
针对生物医学工程专业本科毕业生的毕业设计的不足，提出了以下几种措施。
2.1根据部队的实际需求以及学生的能力与特长进行科学选题
本科生的毕业设计应当结合当下学生、教师、学校和社会的需求进行选题[4]。然而，军医大学的本科生都是军人身份，毕业后需要分配到部队单位任职。因此，在进行毕业设计选题的时候，无论是指导教师指定的课题或是学生自由选择的课题，需要重点关注以下两点：选题必须具有一定的科学意义和鲜明的军事特色，具备较强的军事应用价值[5]；选题应结合学生的兴趣特长，尽可能为学生选取他们感兴趣的课题，并能够充分发挥他们的特长，这样才有可能做出高质量的毕业设计。当然，依托军队科研项目提升毕业设计的质量也是一条行之有效的途径[6]。最后，课题的研究内容要适量，工作量要在学生力所能及的范围内。
2.2充分发挥学校“本科生带教”的优势
为了深入推进学校创新教育改革，完善本科学生创新教育体系，充分彰显学生主体和教员主导作用，构建密切合作、教学相长的师生关系，全面提高本科人才培养质量，根据学员成长成才规律，学校制定了“本科学生导师制管理办法”。目前，国内外的许多知名高校均建立了“本科生导师制”，并将其引入到本科生的毕业设计工作中[7]。在学生本科入学的时候就为每一名学生选配一位带教教师。理论上来讲，本科生导师制与毕业设计没有任何关系，学生并非一定要在带教导师那里进行毕业设计。在学生即将进入毕业设计阶段，仍然会让学生重新选择毕业设计的指导教师。目前，如果能够将本科生导师制与学生的毕业设计相结合，即学生最终在带教教师那里进行毕业设计，对学生和指导教师来讲均是有利的。首先，经过前面几个学期的带教指导，学生和教师之间已经非常熟悉，配合也会非常默契；其次，学生在前期的带教过程中或多或少地已经接触到相关的课题工作，具备了一定的能力，如果在此基础上进行毕业设计的选题，能够最大限度地发挥本科生导师制这项政策所带来的优势，有利于学生做出高质量的毕业设计。
2.3为本科生毕业设计提供良好的环境
学生选择了指导教师后，一般要进入指导教师所在的教研室进行毕业设计，成为教研室的一员，与学生毕业设计相关的所有工作将由教研室负责。因此，教研室要为学生创造良好的学习环境，尽力解决他们在毕业设计过程中遇到的困难，让学生感受到教研室这个大家庭的温暖。要充分保证学生从事毕业设计的时间，坚决杜绝给学生安排与毕业设计无关的活动。此外，要让学生参与到教研室的各项活动中来，尤其是教研室的学术讨论等，应适当安排本科生进行汇报，提高他们的语言表达能力。最后，学生也要严格按照教研室的各项规章制度要求自己，确保工作的正常进行。
2.4强化指导教师在学生毕设过程中的指导作用
指导教师在学生整个毕业设计阶段发挥着主导作用。首先，指导教师需要有较强的责任感。本着为学生负责的原则，为学生的选题进行严格把关，确保选题的科学性与可操作性。其次，指导教师要定期查看学生的课题进展情况，及时发现存在的问题并加以纠正；指导教师要注重培养学生的科研能力和基本的科学素养，尤其是在科学研究的规范性方面加以引导，为今后的学习与工作打下良好的基础；指导教师要加强与学生的沟通，消除他们对于毕业设计的畏难情绪，增加完成课题研究的信心；指导教师应关心学生的学习与生活，帮助解决其各方面的实际困难，做学生的良师益友；对于表现优异的学生，有能力的指导教师可以给予一定的奖励与资助，从而激励学生的学习劲头与热情。此外，鉴于学生数量较少，为了保证学生毕业设计的质量，每位教师通常仅指导1名本科生的毕业设计，从而保证每位教师有充足的精力指导学生的毕业设计，也能够使得每名学生得到个性化的一对一指导，在毕业设计过程中采用多种教学手段来提高学生的创新意识和实践能力[8-9]。
2.5进一步强化和完善毕业设计的规范和规章制度
毕业设计中的主要环节包括选题、中期检查、答辩与成绩评定等。对上述每一个环节均应统一组织、严格把控，及早对学生的毕业设计进行反馈，确保最终的毕业设计完成质量[10-11]。在成绩评定上，要明确优秀、良好、合格与不合格所对应的标准，确实为每一名学生的毕业设计做出公平、公正的评价。建立毕业设计奖惩机制，可以考虑将最终的毕业设计成绩与学生的综合评定挂钩，能够在一定程度上端正学生的学习态度，激发他们的学习热情和工作动力。在各个环节上要加大对学生学术规范性的检查力度，对于发生学术失范的学生实行一票否决制，真正做到奖罚分明[12]。要建立指导教师遴选机制，确实选出那些学术水平高、责任心强的教师来担任本科生毕业设计的指导教师。总之，本科生毕业设计是一种学习、实践、探索和创新相结合的综合教学环节。军医大学生物医学工程专业的毕业设计有气自身的特点。高水平的毕业设计能够为学生今后进入部队工作打下良好的基础，对学生今后的工作也会起到潜移默化的影响。只要思想重视、措施到位、身系学生、敢于担当，就一定能够将本科生毕业设计工作提高到一个新的水平，切实提高学生的知识运用能力与创新意识，为今后胜任部队工作岗位打下良好的基础。
作者:粘永健 王莉 邱明国 李晓寒 单位:第三军医大学
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1.1教学与科研第三军医大学开展生物医学工程本科教育的时间不长，主要培养应用型人才。由于生物医学工程专业覆盖知识面宽，目前尚未建立一套完整的教学体系，缺乏足够的教学经验。教学内容重理论、轻应用，不能完全满足医院和用人单位的需要；教学方法传统，偏重于灌输式的教学，研讨课的开设比例较低，难以调动学生课堂的积极性和主动性；虽然已从国内外知名大学特聘了几名专家和教授，招聘了多名博士毕业生，使得教师队伍的整体素质得到显著提高，但教师队伍中年轻教师较多，同时精通工程技术和生物医学知识的教师较少，部分教师满足于现状，不思进取，对教学缺乏足够的激情和热情。相对于理工院校，第三军医大学的生物医学工程专业在科研方面与医学结合较紧密，医学大背景深厚，能从临床中发现一些有实际意义的课题，但工程力量相对薄弱，科研投入不足。科研目前还处于引进、消化、跟踪较多而创新性研究较少，同时理论方法等应用基础研究较多而具有自主知识产权的应用研究较少。虽然近年来青年教师的科研水平在逐年提高，但总体而言，科研整体能力和水平有限，科研项目申请的命中率较低，科研经费不足，投入产出效能低，部分教师的科研能力有限，对科学研究和指导学生进行科学研究缺乏耐性。有些教师对科研急功近利，认为对本科生精力投入多但科研产出少，不具备科研培养的价值。
1.2学生方面第三军医大学学生的整体素质良好、基础扎实。进入大学后，部分学生沉浸于考上大学的喜悦之中，没有了明确的学习目标和兴趣。由于习惯了中国式的传统教育方式并且缺乏针对新生的研究型课程设置，很多新生还在沿用高中的学习方式，机械呆板地学习，一切学习以考试为导向，缺乏正确的学习目标和动力。此时如果再加上教学方法不当，很多新生会产生厌学的情绪。由于是军队院校，第三军医大学生物医学工程专业研究生录取名额受限，很多学生即使非常优秀也不能顺利进入研究生阶段的学习；本科生毕业后将会统一参加学校的分配。随着目前我国就业难度的加大和军队分配形式的日益严峻，很多毕业生可能被分配至条件相对艰苦的地方工作，于是部分成绩较差的高年级本科生在学习方面的信心动摇，甚至有些学生产生了极强的厌学情绪，认为学习无用，从而破罐子破摔，在学生中间产生不良影响，也严重影响了教学质量；部分成绩较好的高年级学生为了实现保送研究生的目的，更加注重考试成绩，而不愿意花时间和精力参加科研实践活动，从而忽视了实际动手能力和实践技能的提高，阻碍了创新意识和科研能力的培养。
1.3体制方面第三军医大学近年来也开始重视本科生科研创新实践能力的培养，生物医学工程学院开始试行导师制，具体分两个阶段实施，第一阶段针对低年级本科生，侧重于任命教学经验丰富的教员为导师；第二阶段针对高年级本科生，侧重于任命科研经验丰富的教员为导师。学生可根据自己的兴趣选择导师，导师则应履行自己的职责，即鼓励学员自主开展科研试验研究，积极引导学生参与教研室科研工作等。试行导师制规定了导师每月指导学生的最低次数，对的学生和导师给予一定的奖励，对未达标的导师和学生实施相应惩罚。目前，第三军医大学生物医学工程学院的试行导师制已经初具规模，但还不够完善，在第一阶段培养方案中没有针对教学的具体措施，因此在实际实施过程中这一阶段的导师制形同虚设，导致学生的科研能力并未得到进一步提升；在第二阶段培养方案中，导师将引导学生参与教研室科研工作，由于没有具体规范措施，可能有些导师会倾向于让学生做重复性的简单工作，从而导致学生对科研的整体流程不熟悉。另外，目前没有建立起专门面向本科生的科研专项资金，可能会导致科研进展缓慢。为了有效整合创新资源和创新力量，实现资源共享、优势互补，2012年7月，第三军医大学与重庆大学成立了生物医学工程联合学院。自联合学院成立以来，两校共同培养生物医学工程专业本科生，瞄准生物医学工程发展前沿和热点研究领域，实质性推进生物材料与创伤修复等5个研究中心建设进程［4］。
2加强生物医学工程本科生科研能力培养的建议
2.1构建校园文化现在的本科生大都是90后，他们好奇心强，容易接受新生事物，但当今社会环境浮躁，人生观、价值观取向多元化，过分强化名利，而大学的人文环境应该培养出有思想、有学问、有高尚道德情操、有科研创新能力、有责任感的公民。第三军医大学更是肩负着培养忠诚于党、热爱人民、报效国家、献身使命、崇尚荣誉的当代革命军人的使命，因此要特别加强对本科生的思想品德教育，通过构建积极健康的校园文化，营造浓厚的学术科研氛围，以培养学生高尚的情操和探究科学的兴趣。教育和引导全体学员铸牢军魂意识、坚定理想信念，争做“对党忠诚、爱兵为民、品德高尚、敬业奉献、追求卓越”的红色军医，着力用好驻地丰富的红色文化教育资源，积极开展当代革命军人核心价值观教育。有必要在本科生中强调并非考上研究生就能确保获得较好的工作，而应注重自身人文素养、交流能力和科研能力等综合素质的提升。因为现代社会要求人的全面发展，用人单位更多考虑的是应聘者实际解决问题的能力；随着研究生数量的增多，研究生们找工作同样面临较大的压力，只有具备更好的综合素质，才能在以后的工作竞争中处于有利位置。另外，浓厚的学术氛围对学生们科研兴趣和科研素养的形成有着潜移默化的影响。可以适当开展专题学术讲座、学术交流活动和丰富多彩的科研文化活动。学生通过听取不同研究领域学者讲述各自的研究思路与成果，体会他们探求未知的执着和收获成功的喜悦，可以激发对专业的热爱，培养严谨的治学态度和踏实的研究作风，提升科学素养；学生通过参加科研文化活动，如研究生学术报告会、科技文化节系列活动、创新论坛等，可以活跃其思维，激发创新火花，开动脑筋、发挥才智、挖掘创新潜能。
2.2从教学入手古人云“授人以鱼，不如授之以渔”，教学过程中应体现以学生为主体、教师为主导的教学思想，教师通过讲课、传授知识的途径达到培养学生学习能力的目的。教学方法应多样化，将启发式、讨论式、交互式等方法融会贯通地应用于课堂教学，引导学生主动学习、带着问题学习，在课堂上应给学生留有一定的思考时间，尽量让学生主动提出问题；在传授知识的同时，还需要开拓学生的视野、拓宽知识面，并注重学生个性的发展，在这样的过程中不断提高学生的独立学习和思考能力。从新生入学就开始建立年级研讨班，由个人选择自己感兴趣的课题，按课题类型分小组；学生可选择相关课程听课，可采取各种方式独立学习、进行社会调研等，学期末交出研究论文或研究报告；教师指导和组织学生课外查找资料以及定期进行小组讨论，并给出成绩，对研讨课和选修课程记学分。研讨课的教师应尽量选定为教授，这样可为本科生提供多与教授接触的机会，让他们感受到学术魅力，初步了解科研的含义以及对某一专题进行重点研究和探索的基本方法，促进本科生科研能力的培养。科研方法是大学生科研能力培养的关键环节，而毕业设计是教学过程中本科生科研能力培养的关键途径。本科生通过完成毕业设计的工作可以初步了解科研活动的实施过程，学生一般能够做到在教师的指导下收集查阅资料、分步实施研究内容，但为了更好地锻炼学生的创新思维、逻辑思维、总结分析能力，教师应该在研究设计工作和论文撰写方面给予学生更多的指导和独立完成的机会，传授更多的科研方法。
2.3完善导师制本科生导师制的核心是由导师引导学生自主学习，培养学生独立思考和解决问题的能力。本科生导师制的关键在于教师，教师应适应时展的需求，积极主动转变教育理念，提高自身业务能力和综合素质，不断更新知识储备，站在学科发展的前沿。为了能够准确衡量研究型高校科研能力的培养水平，对于本科生导师制，应建立完善的本科生科研能力培养评价体系，给出量化指标，定期定量检测。把本科生的科研能力融入评价体系，提高本科生参与科研活动的积极性，设立相应的科研学分，学生只有获得规定的科研学分才能毕业，并对科研能力突出的学生给予相应物质和精神奖励。在教师职称评定过程中，除了教师个人科研成果的评定外，应将对学生科研的贡献作为重要的参考指标。学校和学院应努力创造条件争取促使政府、企事业单位、学术团体和个人在大学设立资助机会，形成多途径、多形式支持学生科研发展的格局，加大对本科生导师制的资金支持，建立起专门面向本科生的科研专项资金，以使更多学生获得独立科研课题的机会。
关键词 生物医学工程；创新人才；实验平台
中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）20-0095-02
Abstract Biomedical engineering is a new development of cross subject， putting forward higher requirements for innovative talent， it needs to reform the teaching methods， curriculum system and prac-tice， to strengthen the logical thinking and logic thinking training of students， strengthen the cultivation and education of comprehensive quality， improve the effect of classroom teaching， pay attention to theinnovation practice ability training and exercise， improve innovative ability of students.
Key words biomedical engineering； innovative talents； experiment platform
1 前言
生物医学工程是一门新兴发展起来的交叉学科，为人类的健康做出了重要的贡献，培养能够迎接未来挑战的高素质的生物医学工程专业创新人才至关重要[1]。因此，生物医学工程专业以培养方向为引领，改革教学方式、课程结构、实践方法，培育顺应社会发展的、具备创新能力的应用型创新人才，是高等医学院校教育者需要重点研究的课题。
2 打破传统知识桎梏，注重学生创新思维方式的锻炼与培养
创造力是人类知识结构的最高表现形式，除智力这个重要组成因素，还包括独立的个性、广泛的兴趣、好奇心、自信心、坚韧的意志力、灵活的思维等。因此，只有在锻炼学生的逻辑思维的同时加强锻炼非逻辑思维，才能激发学生的创造力与创新精神。学生只有具备很强的非逻辑思维，才能突破思维定式，积极探索看似不相关的事物之间可能存在的内在关联。这样就有希望打破常规，发现那些别人无法想到的新事物和新规律，进而大胆地提出自己的新想法和新发现。
智力水平、学习动机是决定学生是否能做出创新成果的重要诱因，但并不是决定性的。非逻辑思维通常决定一个人能否做出创新成果，一些人智商高并且有较高创新欲望，但一直也没有创新成果，主要原因在于他们在非逻辑思维能力方面还比较欠缺。爱因斯坦在创造活动中更加相信直觉与灵感，他觉得一个人的超强想象力比具备丰富的知识更为关键。所以，创新能力培养的目标也因此发生本质变化，既要让学生学会发现问题、解决问题，又要锻炼学生遇到问题的思考方式和研究方法，特别是有效地锻炼他们的非逻辑思维。
3 优化课程教学模式，加强具有综合能力的应用型人才培育
课程是院校依据教育大纲所制定的教学内容，课程教学结构的优与劣，直接决定了综合素质人才的培养效果[2]。生物医学工程作为一门交叉学科，既要有明确定位并与其他学科有所区别，又要加大与其他学科彼此的渗透与融合，以生物医学工程专业自身的特点为核心，拟定合理的培训目标，构建生物医学工程专业的特色专业体系，促使学生更好地发挥自身的优势与专长，为成为应用型、创新型专业人才做好充分准备。
为此，首要的是要压缩课堂教学的学时，给学生的个性发展留下足够的时间与空间，将学生置于创新活动的主导地位，鼓励他们按照兴趣与爱好学习，突破传统的教学方式，建立新的教与学的方式，引导启发他们主动学习和探索学习。在校内放宽转换专业的限制，让学生充分发挥自己的特长，允许学生跨学科、跨院（系）甚至跨校选课、辅修，攻读双学位。在建设生物医学工程课程体系时，要在充分调研论证的基础上，充分了解用人单位的人才需求，既要有一定的专业深度，也要有一定的专业广度，避免专业知识的职业化倾向。对学生适当加强人文学科知识的熏陶，增加一定量的文科类选修课，大力强化他们的文化素质，以改变过去存在的过弱的人文陶冶问题，充分锻炼学生的直觉思维和想象力。
对于生物医学工程的实验课，应尽量减少验证性的简单实验，增加一些较新的有创造性的实验，以利于培养学生的动手能力和一定的科研意识和创新能力。优化教学内容应注意拓宽专业基础课，淡化专业方向，减少重复内容，追求课程的独立性和完整性。
4 转变教学方法手段，强化学生的创造力和综合素质
当前，教育活动依然主要采取课堂教学的方式，是学生获取知识、提高综合能力的重要环节，教师的教学方式、方法和教学水平的好坏，主要由课堂教学效果来衡量。充分利用课堂教学有限的时间，启发学生掌握创新性学习和高效率获取新知识的方法是核心内容。但是，部分教学工作者认为课堂教学只是知识的传递过程，而忽略了营造以学生为核心的学习气氛。教师应该探索互动交流式的教学模式，将创新思维融入课堂教学中，学生不仅将知识继承，而且要在创新思维下将它们发扬光大。
采用讨论式、启发式、研究式的教学方式，将培养能力素质与传授知识方法相互结合起来。在课堂教学过程中，教师应该压缩理论授课时间，改变满堂灌的教学方法，多给学生一些自由发挥、自由探索的时间，这样对学生创新能力的培养是非常有益的。在课堂教学中，多采取引导式、互动式授课模式，让学生能够自由探索理论前沿，不断激发他们的创新意识。选择前沿的领域为学生设定研究的课题，发动学生利用所学的知识来分析和解决问题，进而使自己的创新意识和思维得到锻炼。在课堂授课活动中，教师与学生通过互动、交流来激发创新的火花。
5 加强社会实践教育，注重实践环节的创新能力培养和锻炼
创新实践与解决问题有着密不可分的联系，解决问题为创新实践提供基础，但不是所有的解决问题的过程都有创新的因素，而创新实践的过程一定能够解决一些问题。所以，既要加强实践知识的传授，又要加强实践环节的锻炼，尤其是对生物医学工程专业学生创新思维的锻炼起到十分重要的作用。
学生的创新精神与创造能力要靠大量的课外活动和社会实践去培养，从课堂获取的创造能力是远远不够的。因此应进行教学模式改革，侧重点放在实践教学上，提高学生动手能力，一方面通过实验将学习与研究、理论与实践结合起来，在实践中锤炼学生的科研能力和创新能力；另一方面通过实践锻炼、毕业设计和各类竞赛，培养学生创造力和实际动手能力。
实验平台是生物医学工程专业培养应用型技术人才的主要环境条件，是进行实践和探索的主要场所[3]。在实验课的课堂教学中，要引导并启发学生用心仔细地观察周围事物。细心的观察决定了开展创造的可能性，科学上的创新大都源于仔细地观察与发现。因此，教师要有意识培养学生仔细观察的能力，同时要倡导学生有目的地锻炼发现问题、解决问题的能力。创新实验要与理论教学相结合，在实验教学过程中要让学生在理论的指引下有所尝试、有所触动、有所发现。
通过实践锻炼、各类竞赛使学生将所学理论与实践锻炼相融合渗透，培养学生创新能力和科学的思维方式与方法。在企业实习的教学实践活动中，改变以往传统的教学理念，在生产实践中锻炼学生的发散思维和求知欲望，让学生互相学习、互相讨论，使学生克服单一的、片面的思维方式，扩展和增强他们的优化思维和创新思维，从而使他们具备勇于创新思考、善于突破常规的能力。毕业设计和各类竞赛的选题多数来自工程实际，在教师的指导下，让学生以“生物医学工程师”的身份去完成从课题的调研、设计、制作到调试以及修改处理的全过程，充分体验“生物医学工程师”应该具有什么样的知识和能力，使他们对“工程能力”的认识产生升华，以最终达到从训练到提高的目的。尽管有了校内实践教学基地，但组织学生到真实的工程环境进行校外实习仍是非常必要的，在工程环境中学生可以感受工程运作过程，明确自己的努力方向，同时参与解决实际工程技术问题是校内实习无法代替的。
6 结语
生物医学工程作为一门新兴的交叉学科，对创新人才培养也提出更高的要求，传统的创新教学模式已经无法满足创新人才的培养需求，需要结合高校自身特点，探索新的途径和方法，构建具有特色的创新人才培养策略。
参考文献
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关键词 发酵工艺原理；生物工程；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2017）03-0107-02
1 前言
发酵工程是基因工程、酶工程和细胞工程等其他生物技术的最终手段和方法，是生物技术走向产业化的关键技术环节。发酵工艺原理是吉林大学生物工程专业开设的一门重要专业课，是综合运用所学知识来解决工程实际问题的一门重要课程，同时也是学生后续进行毕业设计及进入相关领域工作的基础。由于此课程内容丰富，涉及数学、物理、化学、微生物学及化工原理等理论，各学科间相互交叉渗透[1]，学生学习难度较大。因此，如何激发学生的学习兴趣，在有限的学时内对发酵过程有系统全面的认识，掌握发酵工艺的基本内容和操作过程，提高分析和解决实际问题的能力[2]，其取得良好的教学效果，是高校教师在教学工作中需要探索的重要问题[3-4]。笔者根据近几年的教学工作，从教学内容、教学手段等方面进行调整，取得一定的效果。
2 教学改革探索
优化教学内容 合理的教学内容对学生综合素质的提高起重要作用。为了使学生在校学习的专业知识既系统科学又专业实用，笔者改变以往对单一教科书的依赖，优化和充实教学内容，结合学生的知识体系，在教材的选择上以熊宗贵主编的《发酵工艺原理》为主，同时为学生推荐《发酵工程最优化控制》《发酵工艺学》《发酵工艺原理与技术》等侧重点不同的教科书。在此基础上多途径（杂志、相关网站）选择参考资料[5]，内容上涉及教学小组各教师的科研项目及国内外最新的科研成果和专业技术，用以扩增课堂信息量，解决原来课上知识乏味、内容老旧的问题，从而使学生对课程内容及研究前景有所了解，激发学生对相关方向的研究兴趣和热情，对学生未来从事相关科研工作起到一定的启蒙和科普的作用。
教学顺序上为了使学生更好地掌握所学知识，讲授的主要内容按照发酵工艺进行的先后顺序（微生物生长和产物形成、菌种选育与保藏、培养基配制、灭菌、发酵动力学、发酵过程检测及控制、发酵过程的实验室过程和放大、环境保护、发酵过程经济学）进行编排，并在基础知识学习完成后结合现有发酵工业生产实例进行讲授，便于学生从整体至局部对发酵工程基本理论及工艺流程进行理解与掌握。
改革教学方法 以知识传授为主的教学方法在实践性较强的专业课程教学中存在易使学生知识学习片面，不能培养学生独立思考能力和提高实践能力等问题[6]。
首先，改变传统的课堂讲授方式，把课堂教学从传统的单向传授变为双向互动的过程，在课堂教学中采用启发式教学方法。课上教师有针对性地提出问题并给予一定的提示，使学生独立思考，注重对其他已学课程中知识的联系和巩固，同时布置课后思考题便于学生复习和巩固课上知识。
其次，开设专题讨论课，学生以小组的形式对感兴趣的发酵过程进行资料的收集和整理，提倡相互交流，提高学生学习的主动性和积极性，深入挖掘学生的思维潜能。
第三，发酵工艺原理是一门实践性、应用性很强的课程，许多设备必须以图像形式展现其关键部位的结构和工作原理，有些工艺如果能够亲临现场或用视频的形式进行介绍，则能使课堂上的教学效果大大增强[7]。用制图软件提高课件中插图的质量，使图像色彩化、立体化、直观化、动态化，教学效果远胜空洞的语言描述。在课堂教学过程中适当增加模拟动画、工厂生产视频，使原本抽象的内容能够直观地展现在学生面前，学生更容易理解和接受，从而将枯燥的发酵过程和繁杂的设备工作原理的记忆过程转化为生动形象直观理解的过程，学习热情和教学效果得到增强。并且通过此方法，可以保证学生在认识实习参观工厂之前对各种设备和生产工艺建立初步印象和认识，改善以往参观与课堂知识衔接不理想、见习效果收效甚微的状况。
加强实验课程建设，培养学生的动手能力 实验课程是发酵工艺原理课程教学中重要的组成部分，对于帮助学生提高解决实际问题的能力具有重要意义[5]。由于完整的发酵过程存在实验时间长的特点，以往在教学过程中受到实验课时短、实验设备和场地有限等条件的限制，开设的实验内容孤立，大多为验证型小实验，很难调动学生的学习积极性和主动性。因此，在实验课程建设时，一方面将实验内容由单一验证型向综合型、研究型发展，对实验内容进行改革，充分调动学生进行实验操作的热情，在加深对课程知识理解的同时，提高实验操作能力。对学生进行相应的实验技能培训和考核，合格后灵活安排实验时间，开放实验室保证学生能够充分利用课余时间走进实验室，对课程中感兴趣或有疑问的知识设计实验进行验证，并对实验结果加以分析，从而提高设计实验和解决问题的能力。另一方面，增加实验分组数目，给学生增加参与实验操作的条件和机会，争取实现每个学生都能充分参与实验中的每一个过程。
另外，因吉林大学生物工程专业的学生在大四上学期有为期一周的工厂见习，为了更好地巩固课堂学习的知识，将发酵工艺原理课程由原来的大四上学期调整至在大三下学期，通过对发酵工艺的学习，使学生带着课堂上学习过的理论知识去相关工厂实习，实现理论与生产实际的结合，在巩固理论知识的同时，对工厂实习中的工艺流程更加清晰。
考核形式的改革 以考试为主的评价忽略了对学生在综合分析和技能方面的测试，因此，适当增加学生平时成绩在课程成绩中所占的权重，学生课堂讨论情况、实验准备和操作情况、作业完成情况都要在课程成绩中有所体现；考试卷面题目中，为了检查学生对实验的理解和操作，增加一定比例的实验过程异常情况分析题目；为了考查学生对专业前沿技术的关注程度，增加主观题作为附加题目，从而保证通过本门课程的学习，学生各方面的必要技能都有所提升，进而达到培养社会需要的复合型综合人才的目标。
3 结语
为了更好地使学生掌握发酵工艺原理这门专业课程，培养适应社会发展的具有创新思维和实践动手能力的复合型人才，针对教学过程中的部分环节进行一些改革，激发学生的学习兴趣，使学生的专业知识掌握、资料收集与展示、实验操作能力有所提高。随着生物科技的发展，教师的教学工作也应不断地改革创新，培养出高专业素养的人才。
参考文献
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关键词：生物医学工程；电子竞赛；职业能力
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）15-0233-02
生物医学工程学（Biomedical Engineering，BME）是一门理学、工学和医学高度综合的交叉学科。应用现代自然科学和工程技术的理论和方法，从工程学角度，研究人体的结构、功能及其相互关系，揭示其生命现象；研究人体系统的状态变化，并运用工程技术手段去控制这类变化；研究解决医学防病、治病的新技术手段，保障人民健康的一门新兴的边缘科学。这门学科培养学生具备生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学有关的基础理论知识以及医学与工程技术相结合的科学研究能力，能在生物医学工程领域、医学仪器以及其他电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、教学及管理的高级工程技术人才。
一、生物医学工程专业需求分析
学科的交叉融合决定了就业选择的多样性，主要有教学科研型、医疗设备型、电子通信型。（1）教学科研型，主要在国内外高校或科研院所就业，从事人才培养和科学研究，属于科研型人才，工作稳定，有较高的社会地位。教学科研型单位入门门槛高，通常要求具有硕士、博士学位，要求有良好的教育素养和较高的专业知识水平，创新能力强，有强烈而持久的进取心精神。（2）医疗设备型主要分为三大类：第一类在医院设备、影像、放疗、临床工程、信息中心等相关科室，从事医疗设备和软件的安装、维修和管理等工作；第二类是去各大跨国以及国内医疗器械企业，比如GE、SIEMENS、迈瑞、安科等，从事研发、测试、销售、售后服务等；第三类进入国家医疗器械司及各级医疗器械检测所。医疗设备型需要实干型人才，能够将所学的专业知识应用到工作中。（3）电子通信型，主要从事与生物医学无关的纯电子、通信以及计算机等相关工作。
目前，毕业生从事的工作按百分比排序依次为：医疗器械公司32.7%，医院20.9%，高校和科研院所19.1%，与专业相关的其他公司7.3%，工厂2.8%，政府机关1.1%，其他单位16.1%。
二、我国生物医学工程专业的学习现状
生物医学工程专业开设的专业基础课程有：电路原理、模拟与数字电子技术、C语言程序设计、信号与线性系统、生物医学传感器与测量等。实验课包括大学物理实验、医学实验、电工实验等。这些专业基础课程既有丰富的理论体系，又有很强的实践性，是一门抽象、难懂的学科。学生的兴趣和动手能力是学好这些课程的关键。传统的教学模式是教师讲、学生听；先理论、后验证。这种模式不利于培养学生的操作能力和激发学生的求知欲，往往造成学生理论有余而实践不足，极大地妨碍了学生发挥学习的主动性和积极性，不利于培养他们的职业素质和实际工作能力。在学校里学习的医疗设备特别是大型医疗设备，如CT机、核磁共振、螺旋CT等都是纸上谈兵，无法将课本中的理论知识与现实中的医疗设备有机结合起来[1]。
三、以电子竞赛的方式促进学生的工程实践能力
处于医科院校的生物医学工程学科，其研究的主要特点是和医学结合紧密，医学大背景很深厚。在这样医学氛围很浓的环境中，生物医学工程自然成为小学科，工程力量相对薄弱。这就要求学生理论分析能力和动手能力要好，不仅要熟练掌握基本理论和基础知识，而且要接受科学实验研究能力、工程设计能力、新产品开发能力和生产过程组织管理能力的基本训练，提升自身能力。
通过多年生物医学工程专业的教学经验，辅导学生参加电子竞赛具有非常好的效果。2014年本专业组织学生参加了由教育部信息技术中心主办的“第九届全国信息技术应用水平大赛”。它是推动各有关院校信息技术相关专业教学体系的改革，引导学校积极开展应用型人才的培养，提高学生解决问题的能力和自主学习能力，培养学生的创新创业能力。根据学生理论课的学习情况，选择了“飞行器控制设计”竞赛组，要求选手使用指定芯片，自主设计、制作控制电路板，以控制大赛指定的一个飞行器完成起飞、悬停、降落及其他指定任务。
在综合知识考试部分，通过2014年试题分析，主要元件、信号及基本电路占15%，模拟电路、数字电路占20%，高频电路占5%，C语言的基本知识及应用占20%，主要测量仪器使用占5%，印制电路板设计及电路安装调试占5%，单片机原理及电路占40%，涵盖了几乎所有的专业基础课程内容。
飞行器设计部分，将整个系统分为三大块：遥控系统、通信链路、控制系统。学生需要使用STC公司的IAP15F2K61S2核心处理器实现控制板的设计，遥控器的设计，完成起飞、悬停、降落及其他指定任务。飞行器是将机械、电子、空气力学、高频发射等专业知识整合为一体的精密设备，需要正确组装和调试才可避免事故发生。要实现起飞、悬停、降落以及指定方向的快速准确动作，学生必须学习掌握双旋翼飞行器的飞行原理、旋翼速度的控制原理、舵机的控制原理等，通过查找相关技术资料，这些初次接触的新概念的基本原理用在基础课程教学中的知识完全可以解决。比如，舵机是一种角度伺服的驱动器，在所有的飞行器机电控制中，舵机的控制效果是性能的重要影响因素，而舵机控制原理，所有的学生都是初次接触，很茫然。指导教师要求一个学生查找资料后，面对其他学生进行讲解，舵机的控制需要一个20ms的时基脉冲信号，该脉冲信号的高电平部分一般为0.5ms―2.5ms范围内的角度控制脉冲部分。该飞行器中所用的180°角的伺服，对应的控制关系是0.5ms―0°、1.0ms―45°、1.5ms―90°、2.0ms―135°、2.5ms―180°。而控制角度其实就是控制PWM的占空比，通过讲解学生理解了原理，同时也和理论教学紧密结合，使学生认识到理论课的重要性。通过实际测试，学生感性认识并理解了直流电机控制中转速与电压、电流和功率的相互关系，对理论课程中学习的电压、电流和功率的概念有了更加深入的理解。
遥控端作为整个系统的控制中心，主要是将用户对油门摇杆、俯仰摇杆、航向摇杆以及微调按钮相关的机械操作转换为可进行传输并且可以对直升机进行操控的数据。双桨共轴直升机主要完成上升下降、前进后退、左右转向等操作，学生需要自学相关的控制原理，这样就把理论课上学习的电子技术知识、C语言编程、器件的感性认识、电路焊接、调试等融合在一起进行工程技术的实现，激发了学生学习的积极性，工程技术、资料查询、科研能力也得到了提高。
故障排除部分，给每个学生发放一套开发学习板，要求在3小时内完成现场的硬件故障排除，软件编程实现特定功能，其要求高，难度大。
通过竞赛，学生把课堂上学习的电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、C语言编程技术、微型计算机技术等这些生物医学工程专业的专业基础课程连接在一起，巩固了重要的知识点，比如AD转换、DA转换、功率放大、稳压电路、PWM脉冲控制、SPI串行通信、振荡电路以及C语言中的语法等，从工程实践能力上加强了学生PCB电路的设计和制作、电路焊接与调试、电路综合故障排除等能力。
四、效果分析
在学校和系领导的大力支持下，本次生物医学工程专业组织大三学生组成了4组共12人参加了这次竞赛，其中有2组进入决赛，我校是参加本届大赛的唯一一所医科院校。进入决赛的两组学生参加了在北京航天航空大学举行的全国总决赛，取得了一个一等奖、一个二等奖的好成绩。通过这次比赛，参与的学生都充分认识到了理论学习的重要性，明白了实际的研究工作都是需要理论指导的，课堂理论知识在工程技术中都会用到。通过这次比赛，学生具备了很强的动手能力，初步了解了科研工作的工作套路以及对疑难问题的分析解决能力。通过这种模式，大大提高了生物医学工程学科的学生质量，促进了行业的发展。
通过这次比赛，主要有以下两点经验：（1）应选择竞赛内容较为全面、覆盖知识面较广的竞赛，可以把课堂上的理论知识充分运用到实际中，巩固知识。（2）应结合生物医学工程专业的就业能力需求，把工程践能力的培养作为一项重要的内容。通过竞赛，培养学生的工程实践能力，使他们毕业后，能够独立承担工作，满足医学工程师的需求。
