時間：2023-05-17 15:34:15
導語：在醫(yī)學生物工程專業(yè)的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
山東大學生物醫(yī)學工程是理、工、醫(yī)高度交叉的新興學科，也是今后幾十年內(nèi)最容易出現(xiàn)重大理論突破和技術創(chuàng)新的交叉學科。該專業(yè)是山東省立項建設的高等學校品牌專業(yè)，校級基地班，實行小班制精英式培養(yǎng)模式。設有生物醫(yī)學、工程技術、醫(yī)工結(jié)合等培養(yǎng)環(huán)節(jié)，學生將具備生物醫(yī)學和工程技術相結(jié)合的綜合交叉科學研究與開發(fā)能力。畢業(yè)生可在醫(yī)療機構(gòu)、醫(yī)療器械檢測監(jiān)督執(zhí)法機構(gòu)、信息技術產(chǎn)業(yè)與醫(yī)療器械公司等相關企事業(yè)單位從事研發(fā)、教學及管理工作。
（來源：文章屋網(wǎng) ）
一、生物醫(yī)學工程專業(yè)實習的現(xiàn)狀
現(xiàn)在一般生物醫(yī)學工程專業(yè)學生的臨床實習時間為三到六個月，進行醫(yī)學影像專業(yè)全科學習。學生進入各實習科室后，由教學秘書進行各科室輪轉(zhuǎn)安排，當值的技師指導參與日常的醫(yī)療行為。在工作中，發(fā)現(xiàn)生物醫(yī)學工程專業(yè)的學生實習工程中存在著一定的問題：1）對學生要求不嚴，臨床技師忙于醫(yī)療服務，不能系統(tǒng)的講解儀器的性能、操作等，只能遇到具體的病例具體指導，就會導致學生掌握細枝末節(jié)，不能整體掌握儀器的情況出現(xiàn)。2）由于生物醫(yī)學工程專業(yè)的學生畢業(yè)后不一定從事影像技術操作，學生學習的熱情度不高，組織紀律性不嚴。3）學生的基本功不夠扎實，對影像技術的綜合運用，比較影像學的知識掌握的比較欠缺。
二、生物醫(yī)學工程專業(yè)實習過程中的注意事項
1）實習前的服務理念培訓
實習生在學校接受的是專業(yè)知識學習，很少有服務理念，而進入實習醫(yī)院后，將成為醫(yī)院員工的一部分，實習生言行舉止將直接影響醫(yī)院和科室的形象。其中，個人形象、與患者的語言交流、如何接聽電話、如何應對常見的投訴或意外情況是培訓的關鍵，是帶教的重要部分。我的體會是實習生的服務意識培訓要達科室的標準才能進入專業(yè)崗位，才能與患者及帶教老師交流。
2）嚴格詳細的帶教計劃
大型綜合醫(yī)院影像科一般X線、CT、超聲、MRI等專業(yè)崗位。各專業(yè)崗位的工作內(nèi)容和實習要求不同，實習生又分為?？坪捅究苾蓚€層次，實習時間又有三個月、半年，每個實習年度進入影像科的實習生人數(shù)也不一樣，因此，要使每個實習生能夠相對公平地在各專業(yè)崗位獲得相當?shù)膶嵙暀C會。即每天進入一個崗位的人數(shù)、實習時間、實習教師、實習資源等基本一致，實習前制訂嚴格詳細的帶教計劃十分關鍵，計劃包括《全體實習生年度實習安排總表》和根據(jù)總表制訂的《每個實習生實習安排及考核表》，總表將每個實習生對應一個唯一編碼按照實習時間長短及專業(yè)崗位編入表中。保證實習機會的公平和實習秩序。個體表則嚴格規(guī)定了各實習生在各專業(yè)崗位的實習次序、進人時間、結(jié)束時間、專業(yè)組長確認簽名、實習評價、備注中的實習要求等，個體表由實習生進入新崗位時交給崗位組長.以保證實習過程的完成和實習效果[1]。
3）實習生進入專業(yè)崗位相關的課題組
操作標準化并不意味著影像技術操作不能創(chuàng)新。新指標、新技術的臨床應用價值探討，同一疾病不同影像設備的診斷效果研究，疾病掃描參數(shù)的變化研究等，這些研究幾乎是
無窮無盡的，需要影像技術及實習人員的參與。實習生通過一些簡單實用的與專業(yè)崗位工作有關的研究的鍛煉，一方面能更深入掌握實習知識，另一方面學習到了醫(yī)學研究的方法。
4）強調(diào)專業(yè)英語和計算機學習的重要性
隨著高新技術在影像技術領域的廣泛應用，使得CT、MRI、CR、DR等醫(yī)學影像技術進入高速發(fā)展的時期.在這些眾多的高端儀器里，鍵面多是英文顯示，并且計算機的功能和軟件也在不斷更新和提高，因此，有必要加大學生專業(yè)外語和計算機課程比重，提高影像技術人員的外語和計算機水平[2]。
5）.適當增加到設備科輪轉(zhuǎn)的時間
生物醫(yī)學工程專業(yè)的學生畢業(yè)后會有相當一部分人從事大型儀器設備的售后維修工作。而臨床實習過程中，實習生基本都在影像科輪轉(zhuǎn)，掌握大型影像設備的同時對維修技能的培養(yǎng)有所欠缺。實習生到設備科學習，可以全面的了解醫(yī)院的醫(yī)療設備情況，學習小型儀器設備的維修，更好的掌握維修方法，鍛煉維修技能，對以后的工作有所幫助。
6）醫(yī)院應加強師資隊伍的培養(yǎng)
隨著醫(yī)療競爭的激烈，醫(yī)患糾紛的緊張，部分教師感覺到壓力很大，少數(shù)教師會應付的心理，感覺教學任務，應付完就行了。還存在一些客觀因素，比如影像科是按各功能單元劃分，磁共振、超聲、CT、X線診斷等各成體系，難免造成教師對各單元掌握知識的不全面，造成知識傳輸過程中的錯誤。加強師資隊伍的培養(yǎng)可以從兩個方面進行：一是實行影像科大輪轉(zhuǎn)，可以使教師全面掌握大型影像設備的知識，掌握常見故障及解決辦法；二是固定實習帶教老師，醫(yī)院制定實行帶教老師培養(yǎng)政策，拓寬青年教師的知識面，加強對帶教老師能力的培養(yǎng)。同時，在工資待遇方面給予獎勵，提高帶教老師的帶教熱情，增強責任感，帶教效果將會有很大的提升。
三、總結(jié)
關鍵詞：生物醫(yī)學工程；計算方法；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）22-0119-02
一、引言
《計算方法》綜合了計算數(shù)學和計算機科學相關知識，具體研究利用計算機解決數(shù)學問題的相關理論和相關方法。該課程作為我校生物醫(yī)學工程專業(yè)本科學生的課程，目前僅有理論教學環(huán)節(jié)，教學效果有待提高。本文結(jié)合生物醫(yī)學工程專業(yè)特點，基于我院在醫(yī)學影像成像方法的研究成果，借助我校信息學科與計算機學科的優(yōu)勢，對《計算方法》課程教學改革進行探討。將《計算方法》課程的理論知識應用于醫(yī)學成像中，包括CT成像、近紅外光學成像和光致超聲成像等，以期摸索出適合生物醫(yī)學工程專業(yè)學生的《計算方法》實驗教學體系，培養(yǎng)知識與能力并重、理論與實踐兼顧的創(chuàng)新型生物醫(yī)學人才。
二、計算方法課程特點及教學存在的問題
隨著科學技術特別時計算機科學與技術的高速發(fā)展，科學計算已成為繼理論分析、實驗研究之后的第三種科學研究手段。計算方法研究利用計算機解決科學問題的相關理論和方法，是科學計算的核心。作為數(shù)學理論與工程應用之間的一個紐帶，計算方法在很多學科領域發(fā)揮著重要作用，很多高校已將該課程作為學生的必修或選修基礎課程。
計算方法緊密結(jié)合數(shù)學理論和計算機科學，是數(shù)學的一個重要分支，也是理工科學生一門重要的基礎課程。計算方法研究利用計算機解決數(shù)學問題的相關理論和方法，強調(diào)計算機技術的實際應用和數(shù)學算法的工程實現(xiàn)，對學生的動手能力有較高的要求。由于與工程實踐密切結(jié)合，該課程的教學必須理論與應用并重。
《計算方法》課程具有以下特點：（1）計算方法課程不僅涉及高等數(shù)學中學過的相關理論內(nèi)容，而且注重運用這些理論去解決問題，而不是理論本身。它有助于加深學生對數(shù)學理論的理解和認識。（2）計算方法課程公式較多而且難記。（3）強調(diào)對計算機的使用，尤其是在計算機上借助一定的軟件平臺實現(xiàn)相關算法。
生物醫(yī)學工程是一門興起于20世紀60年代的交叉學科，涉及化學、數(shù)學、物理、藥學、生物t學、電子技術、工程技術、材料、計算機技術和信息技術等眾多學科及領域。該學科綜合了工程學、生物學和醫(yī)學的理論和方法，具有綜合性強、知識結(jié)構(gòu)交叉跨度大、發(fā)展速度快等特點。從事該專業(yè)的本科生不僅需要電子技術、生命科學、電子與信息科學相關的基礎理論知識；而且還需具備生物醫(yī)學與工程技術相結(jié)合的科學研究能力。由于生物醫(yī)學工程學科知識結(jié)構(gòu)的交叉性和綜合性，對高校培養(yǎng)的該專業(yè)人才需要更高、更全面的能力素質(zhì)要求。
我校生命科學技術學院將《計算方法》課程作為大三生物醫(yī)學工程與生物技術專業(yè)學生的選修課，經(jīng)過幾年的教學，存在的主要問題如下：
1.《計算方法》課程教學內(nèi)容照本宣科，與生物醫(yī)學工程專業(yè)基本無聯(lián)系。目前，課程教學內(nèi)容與生物醫(yī)學工程專業(yè)以及生命科學技術學院研究方向基本上沒有聯(lián)系，結(jié)合不夠緊密，沒有將生物醫(yī)學工程專業(yè)領域涉及的科學計算學生所學專業(yè)領域科學計算問題融入教學計劃和教學內(nèi)容。
2.《計算方法》重點在于理論教學，對數(shù)值實驗能力的強調(diào)不夠。以往的教學環(huán)節(jié)中，選用的教材在內(nèi)容安排上沒有對數(shù)值計算過程中實驗過程的描述。老師在授課過程中，忽略了學生數(shù)值實驗能力的培養(yǎng)。實際上，這門課程不僅具有完整的理論體系，更是一門實踐性很強的課程，數(shù)值實驗在該課程中必不可少。
三、教學改革具體措施
針對上述問題，本文從教學內(nèi)容、教學模式和考核方法等方面進行研究，結(jié)合生物醫(yī)學工程專業(yè)特點，基于生命科學技術學院科研平臺，加強數(shù)值實驗，摸索適合生物醫(yī)學工程專業(yè)學生的《計算方法》實驗教學體系，培養(yǎng)知識與能力并重、理論與實踐兼顧的創(chuàng)新型生物醫(yī)學人才。
1.擴展《計算方法》教學內(nèi)容。我校《計算方法》課程選用西北工業(yè)大學出版社出版的教材《計算方法》，教材內(nèi)容包括計算誤差、基于二分法和迭代法的方程近似求解、直接法和多種迭代法求解線性方程組、特征值和特征向量的計算、最小二乘法求解方程組、曲線擬合、曲線插值、以及數(shù)值積分與數(shù)值微分等，課程內(nèi)容大部分涉及的都是數(shù)學理論，以及各種方法的詳細推導，教材上的例子主要是簡單的數(shù)學問題，與實際應用聯(lián)系較小，與生物醫(yī)學工程專業(yè)更是沒有聯(lián)系。我們在教學過程中，結(jié)合我院科研以及生物醫(yī)學工程專業(yè)特點，在理論講解與公式推導的同時，融合醫(yī)學成像具體實例，讓學生了解如何在本專業(yè)領域運用該課程相關知識。
2.開設《計算方法》實驗教學。為提高學生動手能力，我們在經(jīng)典計算方法課程內(nèi)容基礎上，結(jié)合生命學院科研項目，加入與生物醫(yī)學工程專業(yè)相關的應用實例，例如CT圖像重建，計算方法課程中的迭代法和最小二乘法均可用于CT圖像重建，基于學院CT硬件系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，結(jié)合合適的成像模型，學生上機編程完成CT圖像重建。通過該實例學生不僅了解了CT成像原理，更掌握計算方法在CT成像中的應用。再例如輻射傳輸方程的求解問題，該問題在生物醫(yī)學成像中普遍存在。輻射傳輸方程屬于復雜的偏微分方程，在光學成像前向建模中，需要求解該方程，而計算方法課程中有一章的內(nèi)容講解偏微分方程的數(shù)值求解方法，學生可以開展基于數(shù)值方法的輻射傳輸方程求解。同時，我們加大編程仿真，特別要指導學生應用所學知識進行生物醫(yī)學工程應用實踐。
3.完善《計算方法》教學模式?！队嬎惴椒ā氛n程的目的是讓學生利用計算機，結(jié)合一定的軟件工具，解決實際問題?？紤]到課程特點，以及學生前期已經(jīng)學習Matlab語言，我們使用Matlab軟件作為計算方法的編程工具。我們在當前計算方法課程的課堂教學安排中，除了理論教學，還增加仿真實驗。教師在課堂講解時，進行詳細演示，同時要求學生課后進行編程與上機。課后作業(yè)采用計算機編程完成，學生提交報告，給出程序代碼以及運行結(jié)果。使學生通過仿真實驗掌握計算方法中的理論知識，同時學會編程運用計算方法相關內(nèi)容解決實際問題，提高動手能力。
4.改進《計算方法》考核方式。傳統(tǒng)《計算方法》課程考核采用筆試形式，主要考查的是學生對基本知識點的掌握情況。本文改革中，我們兼顧知識與能力的評價標準考核學生學習效果。評價標準主要包括：計算方法基本理論知識、基于Matlab工具的編程仿真實現(xiàn)計算方法相關算法、生物醫(yī)學工程實際問題解決能力。對于計算方法基本理論知識的考核，采用筆試閉卷形式；對基于Matlab工具的編程仿真實現(xiàn)計算方法相關算法，考核學生在計算機上利用Matlab語言編程實現(xiàn)誤差分析、二分法和迭代法求解方程組、數(shù)據(jù)插值、數(shù)據(jù)擬合、數(shù)值積分與微分等；對于生物醫(yī)學工程實際問題解決能力的考察，給出兩到三個生物醫(yī)學應用問題，要求學生根據(jù)現(xiàn)有數(shù)學模型，基于測量數(shù)據(jù)問題求解，并給出誤差分析結(jié)果。總之，采用形式多樣的考核方式，對學生的綜合能力進行測評。
四、結(jié)語
本論文對計算方法課程改革進行了探討，構(gòu)建教學研用有機結(jié)合的計算方法教學體系。通過基礎知識傳授、計算機仿真實驗、醫(yī)學斷層成像具體問題實踐，建立包括基礎理論――驗證實驗――應用實踐三個層次的相互銜接的計算方法學教學體系；同時，生物醫(yī)學工程專業(yè)背景下的算方法教學，融合了包括分子數(shù)學、生物、計算機與信息等多學科知識，對學生的理論、實踐與應用能力協(xié)同訓練與提升，為多學科交叉復合型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定基礎。
參考文獻：
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Teaching Reform of "Computational Methods" for Biomedical Engineering Students
CHEN Duo-fang
（School of Life Science and Technology，Xidian University，Xi'an，Shaanxi 710071，China）
關鍵詞：C++教學；生物醫(yī)學工程；教學改革
中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）03-0073-02
一、引言
生物醫(yī)學工程是工程技術與生物學和醫(yī)學相結(jié)合產(chǎn)生的一門交叉學科，旨在運用工程技術手段解決生命科學和醫(yī)學中的問題[1]。生物醫(yī)學工程專業(yè)的學生需要掌握一定的工程技術手段，其中編程是一項關鍵技術。C++語言屬于面向?qū)ο缶幊谭椒ㄖ械慕?jīng)典語言，對于該專業(yè)學生來說是一種重要的編程工具，可能用于今后的工作或科學研究中。生物醫(yī)學工程專業(yè)學生的培養(yǎng)涉及到數(shù)學、物理、化學、生物等基礎學科和電子技術、信息處理技術、計算機技術、傳感器與檢測技術、成像技術以及機械和材料等應用工程學科。學生需要學習的知識多，涉及的面非常廣，與計算機類和電子信息類等傳統(tǒng)專業(yè)的學生相比，能夠花在編程訓練上的時間較少。為了提高生物醫(yī)學工程專業(yè)學生的編程水平，需要對教學過程中遇到的問題進行總結(jié)，提出相應的解決辦法。
二、教學中遇到的問題
生物醫(yī)學工程專業(yè)的學生在學習C++的過程中通常會遇到以下問題：
1.在C++語言的學習中缺乏對本專業(yè)的思考。由于C++語言的學習一般在本科學習的早期階段，此時學生對本專業(yè)的了解并不充分。雖然一般會提前開設《生物醫(yī)學工程導論》課，但該課程也只能讓學生對本專業(yè)有一個粗略的了解。因此，在每一門課程中都融入對生物醫(yī)學工程專業(yè)的講解就非常重要。雖然，C++這樣的編程課程可以由計算機專業(yè)的教師講授，但是，如果由屬于生物醫(yī)學工程專業(yè)且有計算機背景的教師來講授顯然更加合適。因為，后者既能教會學生編程，也能引導學生進一步了解本專業(yè)。
2.難以充分理解面向?qū)ο蟮乃枷搿++是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，充分理解面向?qū)ο笏枷雽τ贑++的學習至關重要。面向?qū)ο蟮某绦蛟O計方法將數(shù)據(jù)及對數(shù)據(jù)的操作方法封裝在一起，作為對象，對同類型對象抽象出其共性，形成類，通過繼承與多態(tài)性，使程序具有可重用性[2]。通常解決問題時有兩種方式，一是按照過程方式來解決，二是將問題抽象為一個對象來解決，面向?qū)ο髮儆诘诙N考慮事情的方式[3]。了解面向?qū)ο蟮乃枷氩⒉焕щy，難的是在學習編程的過程中，理解類、對象、繼承和派生、多態(tài)等這些概念及其在編程中的靈活運用。
3.編程水平的提高緩慢。大部分學生在學習程序設計的過程中編程水平提高緩慢，部分學生在學習的過程中怕困難，不愿意編寫程序，或者只是簡單地將課本上的程序搬到電腦，而不愿意進行深入的思考。這種情況在初學編程的學生中是一種比較常見的現(xiàn)象。教師在教學的過程中，除了鼓勵學生勇于克服困難、努力學習以外，想辦法提高學生對編程的興趣，教會學生學以致用才是解決問題的關鍵。
三、教學方法
為了解決以上問題，筆者嘗試在教學中引入以下改進方法，取得了一定的效果。
1.以門診掛號模塊的構(gòu)建來講解面向?qū)ο蟮乃枷?。為了同時提高學生編程水平和引導學生了解本專業(yè)，教師在講解面向?qū)ο笾心承└拍畹臅r候，可以盡量列舉一些與本專業(yè)相關的實例。例如，生物醫(yī)學工程專業(yè)的同學以后可能會接觸到醫(yī)院信息系統(tǒng)（Hospital Information System，HIS），利用醫(yī)院信息系統(tǒng)中的實例來進行講解課程中的概念，既能強化同學們對概念的認識與了解，又能培養(yǎng)其用面向?qū)ο蟮乃季S方式解決專業(yè)學習中遇到的問題。醫(yī)院信息系統(tǒng)可以分成很多模塊，門診掛號模塊是其中一個必要模塊。在講解“抽象”這個概念的時候，可以用門診掛號模塊作為實例講解。抽象，是指對某種目的而言，強調(diào)重要的部分，忽略不重要的部分。抽象是具有針對性的，在講解抽象的針對性時，可以提出以下的例子：在設計門診掛號模塊時，每個病人的姓名、性別、所選號碼等信息就是重要內(nèi)容，而像體重、血型、既往病史這些信息在這里不太重要，就可以被忽略。而對于醫(yī)院信息系統(tǒng)中的病案管理模塊，體重、血型、既往病史這些被忽略的信息可能又是重要的。因此，對于門診掛號模塊來說，使用抽象的方法，就只考慮姓名、性別、所選號碼這些我們關心的信息。面向?qū)ο笫且环N考慮事情的方式，在實現(xiàn)門診掛號這個功能時，可以構(gòu)建如下對象，病人、醫(yī)生、掛號和掛號結(jié)果等對象協(xié)同完成門診掛號：首先，由病人對象將病人掛號申請發(fā)給掛號對象，再由掛號對象請求醫(yī)生對象提供相應的醫(yī)生信息，在此基礎上，掛號對象對病人掛號申請進行處理和審核，最后將病人掛號結(jié)果提交給掛號結(jié)果對象，掛號結(jié)果對象負責保存病人掛號結(jié)果，并提供查詢服務。門診掛號模塊中各個對象之間的關系如圖1所示。
2.引導學生用面向?qū)ο蟮乃枷雭砜紤]并解決生活中的問題。程序設計的學習對部分學生來講比較枯燥，特別是每當學生遇到不知道如何解決的問題時，挫折感比較強。為了激發(fā)學生對編程的興趣，可以嘗試引入一些生活中的實例來講解面向?qū)ο缶幊讨械哪承└拍?。面向?qū)ο蟮乃枷胝J為，一切事物皆為對象。對象可以是有形的事物，如一本書、一輛汽車；對象也可以是無形的事情，如一項計劃。對象可以是簡單的個體，比如一個人；也可以是由諸多其他對象組合而成，比如一個公司有多個部門，每個部門又由許多人組成。我們可以用生活中的現(xiàn)象作為具體的對象來進行分析。比如一輛公共汽車，它有一個表示其唯一性的車牌號，有外觀、重量、載客量等靜態(tài)特征，還有前進、倒車、剎車等動態(tài)行為。再比如一個學生，有一個唯一標志（學號），有姓名、年齡、性別、身高、體重等靜態(tài)特征和學習、唱歌、打籃球等動態(tài)行為。從這些實例中，可以歸納出，一個對象包括以下的內(nèi)容：（1）唯一的標志符，用來表示與其他對象不同；（2）靜態(tài)特征，描述對象的屬性；（3）動態(tài)行為，描述對象具有的功能。作為貼近學生生活的一個實例，學生選課系統(tǒng)一般都被學生所熟悉。為了進一步理解面向?qū)ο蟮乃枷?，可以嘗試引導學生用面向?qū)ο蟮乃枷雭順?gòu)建學生選課系統(tǒng)。在學生選課系統(tǒng)中，可以建立學生、課程、選課、選課結(jié)果這四個對象，學生對象的靜態(tài)特征包括：學號、姓名、年齡、專業(yè)等；課程對象包括：課程編號、課程名稱、選課人數(shù)等。這四個對象協(xié)同完成學生選課功能：首先，由學生對象將選課申請發(fā)給選課對象，再由選課對象請求課程對象提供相應的課程信息，如：多少學分、目前已經(jīng)選這門課的人數(shù)、是否可以選，在此基礎上，選課對象對學生選課申請進行處理和審核，如：該學生是否有資質(zhì)選這門課等，最后將學生選課結(jié)果提交給選課結(jié)果對象，選課結(jié)果對象負責保存學生選課結(jié)果，并提供查詢服務。學生選課系統(tǒng)中各個對象之間的關系如圖2所示。
3.指導學生認清學習目標的主次和形成良好的學習習慣。在學習時間有限的情況下，必須教會學生分清學習目標的主次。在C++的學習中，首先重點學習面向?qū)ο蟮乃枷耄瑢⑺惴ǖ膶W習放到次要位置。對于編程人員來將，算法的學習十分必要，但這是一個長期的過程，必須循序漸進。對于初學面向?qū)ο缶幊痰娜藛T，首先必須理解面向?qū)ο蟮乃枷?，并盡可能建立面向?qū)ο蟮乃季S方式，即在解決問題時，將問題抽象為對象來解決。還存在一個常見的現(xiàn)象，就是部分初學編程的學生在實驗課上效率很低，難以進入編程的狀態(tài)，時間一長就會去做一些無關的事情。因為計算機既是一個學習的工具，也是一個娛樂的工具，學生有時可能難以控制自己。因此，強調(diào)學生形成良好的學習習慣并給自己制定規(guī)矩，就顯得非常重要，比如：課前要預習，編程的時候嚴格要求自己只能編程，其他無關的事情完全不能做。只要學習方法正確并且有良好的學習習慣，大部分學生應該都能夠把C++學好。
學生編程水平的提高是教學過程中一個困難的問題，如何促進學生對編程產(chǎn)生興趣，讓學生覺得編程不僅是一件重要的事情，而且是一件有趣的事情，這還需要廣大教師不斷探索教學方法，在教學的過程中摸索出一套適合自身情況的方法，這樣才能讓教學產(chǎn)生良好的效果。
參考文獻：
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關鍵詞： 生物醫(yī)學工程； 實踐教學； 綜合實驗室； 設計性試驗
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228(2012)07-55-02
0 引言
生物醫(yī)學工程是一門將工程技術與醫(yī)學相結(jié)合，綜合運用工程學相關原理和方法，解決醫(yī)學問題的交叉學科。自上個世紀六十年代以來，生物醫(yī)學工程已逐步演變?yōu)槿虬l(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一。
該專業(yè)的本科人才培養(yǎng)目標定位為：具備生命科學、電子技術、計算機與信息科學的基礎知識，具有將現(xiàn)代物理學、電子技術、計算機技術與醫(yī)學相結(jié)合的科研能力，并突出應用型特色；掌握開發(fā)設計、研究醫(yī)學儀器的基本方法和技能，畢業(yè)后能夠從事醫(yī)學儀器的應用、管理、維修、開發(fā)、研制等工作[1]。
按照培養(yǎng)應用型人才的要求和目標，生物醫(yī)學工程專業(yè)學生的電子設計、研發(fā)和計算機應用能力被認為是最重要的專業(yè)技能。高等學校的專業(yè)教育應該將培養(yǎng)學生的這些技能作為教學的重中之重。而學生實踐動手能力的培養(yǎng)是學生整體素質(zhì)和能力提高的一個重要組成部分，也是培養(yǎng)適應社會經(jīng)濟發(fā)展的復合型人才的根本需要[2]。
1 生物醫(yī)學工程專業(yè)實踐教學存在的問題及原因
實踐教學環(huán)節(jié)不僅僅可以驗證學生所掌握的理論知識，同時還可以訓練、培養(yǎng)學生的觀察能力、思維能力、實際操作能力和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度[3]。有效的實踐教學不僅僅是理論課教學的必要補充，而且學生的分析、解決實際問題能力和動手能力只有在實踐教學中才能夠得到根本提升。但是在目前實踐教學中存在的一些問題，影響了課程教學的最終實效，也抑制了學生創(chuàng)新能力的提升，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
⑴ 受傳統(tǒng)的“重學輕術”觀念的影響，長期重理論教學，輕實踐能力培養(yǎng)[4]。另外，擴招帶來的學校規(guī)模急劇增大，實踐教學設施建設滯后，加之“雙師型”教師嚴重匱乏，造成實踐教學、尤其是工程訓練嚴重不足。
⑵ 單科驗證性實驗內(nèi)容多而綜合性自主設計實驗內(nèi)容少。目前生工專業(yè)各門學科的實驗課程中，絕大多數(shù)實驗項目是針對單一課程某一理論教學內(nèi)容的驗證性實驗，這種實驗是封閉式的，將學生的思維局限在某一門課程中[5]。而實際上，生物醫(yī)學工程專業(yè)各門課程，特別是其主干課程電子學各門課程之間有著緊密的聯(lián)系，學生缺少學科開放的實驗訓練，會導致知識的割裂，難以形成完整的知識體系。因此，當要求學生完成綜合性實驗項目或自行設計性實驗項目時，學生甚至不知道如何查閱資料、制定實驗方案、選擇實驗設備等。
⑶ 使用實驗箱協(xié)助實驗，學生僅僅需要進行簡單的線路連接就完成了實驗，實驗課成為了課堂教學內(nèi)容正確性的驗證。這種實驗使得學生很少深究實驗原理，難以培養(yǎng)學生的鉆研精神和自主創(chuàng)新意識，久而久之，學生對實驗課也喪失了興趣。
⑷ 實踐教學基地建設滯后，校企聯(lián)合還遠遠不夠。這是制約實踐教學向著學以致用目標邁進的障礙之一。本科層次的生物醫(yī)學工程專業(yè)畢業(yè)生的直接去向之一就是企業(yè)，為培養(yǎng)企業(yè)用得上、留得住的人才，應該使得學生在實訓過程中始終保持與企業(yè)的密切聯(lián)系，才能使學生在生產(chǎn)實際操作中掌握職業(yè)崗位所需的技能及相關工作經(jīng)驗，了解應用技術領域的前沿知識，完成由學校到生產(chǎn)崗位的過渡[6]。只有這樣，才能使得學生在學習中有明確的職場目標和方向，進而提高學習的主觀能動性。
2 建立生物醫(yī)學工程專業(yè)綜合實驗室的意義
有文獻顯示，通過對采樣數(shù)據(jù)的因子分析和回歸方程的計算，實踐教學在學生對教學質(zhì)量滿意度的影響因素中位置顯著且影響程度最大[4]。
生物醫(yī)學工程專業(yè)除了機械設計和信號處理等課程之外，其核心課程包括電路分析、模擬電子技術、數(shù)字電子技術、微機原理與接口技術、單片機應用技術等電子學相關課程。這些課程的實踐教學環(huán)節(jié)在一定程度上相互滲透，且共同構(gòu)筑了綜合性設計實驗的各個知識環(huán)節(jié)。因此，整合各學科實驗教學設備和實驗教學師資，構(gòu)建綜合實驗室，可以有效提升設備利用率和實驗室利用率，對培養(yǎng)學生實驗設計、科研設計能力，提高學生主動學習意識，打造學生自主創(chuàng)新能力有著十分重要的意義。
⑴ 綜合實驗室作為生物醫(yī)學工程專業(yè)實驗教學平臺，可用于形成由單一到綜合，由相對獨立到科學融合的實踐教學體系[1]。這個體系，可以對學生的工程技術實踐能力進行強化訓練，以提高學生的科研素質(zhì)和專業(yè)應用技能，提高學生分析問題和解決實際問題的能力，真正做到學以致用。
⑵ 綜合實驗室可用于形成以自學為主，將理論與實踐融為一體的啟發(fā)式“教”與“學”體系。文獻顯示，中國和美國大學工程技術專業(yè)培養(yǎng)模式最大的區(qū)別在于，中國大學的教育以課堂“填鴨式”為主導，而美國大學生的主要學習過程不是在課堂上，而是在課外時間完成的[7]。通過綜合實驗室，教師可以在實驗前交給學生實驗內(nèi)容概要，讓學生明確實驗目的、步驟及需要取得的結(jié)果，鼓勵學生進入實驗室通過查閱文獻，自行完成實驗設計，自主進行實驗，并分析和解決實驗中出現(xiàn)的問題，最終取得滿意實驗結(jié)果。而教師，在實驗中不再是主導地位，而僅僅起到答疑和輔助實驗的作用，充分鍛煉學生的動手能力，提升學科技能。
關鍵詞 機械制圖 生物醫(yī)學工程 教學方法
中圖分類號：G642文獻標識碼：A
0 引言
生物醫(yī)學工程(Biomedical Engineering, BME)專業(yè)是涉及生物學、醫(yī)學、工程學等多門學科的新興專業(yè)，其目的是培養(yǎng)具有復合型知識結(jié)構(gòu)，具備醫(yī)學與工程技術相結(jié)合的初步科學研究能力，能在各級醫(yī)院臨床第一線配合醫(yī)護人員從事醫(yī)療儀器設備的實際操作及維護、管理、研究、安全檢測等技術支持工作的實用型高級工程技術人才。隨著醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)在中國的蓬勃發(fā)展，生物醫(yī)學工程專業(yè)在各地醫(yī)學院校陸續(xù)開設?！稒C械制圖》是所有工科專業(yè)的主干課程之一，也是生物醫(yī)學工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，它是培養(yǎng)學生具備一定的繪圖和讀圖能力，啟發(fā)并培養(yǎng)學生的空間想象能力，為后續(xù)課程的學習及為以后接觸醫(yī)療儀器設備的實際操作、維護、設備設計等打下堅實的基礎。
1 生物醫(yī)學工程專業(yè)《機械制圖》課程教學過程中存在的問題
首先，和理工科院校的學生不同，我校生物醫(yī)學工程專業(yè)的學生在學習《機械制圖》課程之前沒有接觸過與繪圖相關的其他課程，如畫法幾何、制圖基礎、計算機輔助繪圖等，也沒有參加過金工實習，因此在空間想像能力和繪圖功底上不如理工科學生。其次，《機械制圖》本身是一門實踐性很強的技術基礎課，主要研究的是點、線、面及其空間幾何形體與其投影之間的對應關系。在教學中，我們發(fā)現(xiàn)學生上課聽課較認真，也能夠跟得上老師的思路，但是課后作業(yè)情況不是很理想。學生普遍反映作業(yè)難度較大，要花大量時間思考并完成作業(yè)，有時還無法獨立完成，由此產(chǎn)生了畏懼心理，久而久之失去了學習該課程的興趣，認為自己學不會了而放棄對這門課程的學習。再次，工程圖樣是工程界用于技術交流的“語言”，因此要符合《技術制圖》國家標準，圖紙有多大，圖框怎么打，字體怎樣寫，圖線如何畫，甚至是每個符號代表什么含義都有明確的規(guī)定，這就要求學生在作圖時要認真細致，嚴格遵守制圖的國家標準，來不得半點馬虎，也沒有自由發(fā)揮的余地，這些對初學者來說是比較困難的，學起來也很枯燥乏味。再加上有些同學自身基礎比較薄弱。就拿我校生物醫(yī)學工程專業(yè)的學生來說，民考漢學生占班級人數(shù)的1/4左右，部分學生來自于較為偏遠的農(nóng)村。故而在《機械制圖》課程的教學上如何采用靈活的教學手段切實的提高學生的學習興趣，提高課程的教學質(zhì)量成了當務之急。
2 制圖課程教學內(nèi)容和方法的探索與改革
2.1 充分了解學生，合理制定教學大綱，調(diào)整教學內(nèi)容
作為理工科專業(yè)的一門公共基礎課程，機械類學生和非機類學生對《機械制圖》課程的教學目標是不同的。就我校生物醫(yī)學工程專業(yè)的學生來說，主要是讓學生學習國家制圖標準的一些基本規(guī)定和正投影法的基本理論；能夠識讀、繪制簡單的機械圖樣；學會使用AutoCAD繪圖軟件繪制簡單機械圖樣。根據(jù)教學目標，我們設定總教學參考學時為64學時，其中理論48學時，實驗16學時。實驗部分主要介紹AutoCAD軟件常用命令的使用，使學生學會使用AutoCAD繪圖軟件繪制簡單機械圖樣。
2.2 改變傳統(tǒng)的板書教學模式，采用多媒體計算機輔助教學
傳統(tǒng)的制圖授課方式，主要是通過粉筆+直尺+圓規(guī)方式在黑板上進行演示性教學，有些院校也會借助實物模型和掛圖進行輔助授課。這種教學方式雖然能給學生留下較為深刻的印象，但是尺規(guī)繪圖會花費大量時間，模型和（下轉(zhuǎn)第98頁）（上接第82頁）掛圖又缺乏動作和連續(xù)性，難以滿足現(xiàn)代教學的需要。多媒體計算機輔助教學，將傳統(tǒng)的課堂教學內(nèi)容與多媒體技術和計算機輔助教學技術相結(jié)合，集文字、圖形和動畫等多種信息于一體，形成一種全新的現(xiàn)代化教學系統(tǒng)。①如教師在講解點、線、面的三面投影時，可以利用AutoCAD、PowerPoint等軟件，將它們的三面投影用多種色彩的線條繪制出，并通過動畫制作，將投影的作圖步驟一步一步地演示給學生，使之產(chǎn)生動態(tài)效果，既增加了直觀性，又活躍了課堂氣氛；在講解機件的圖樣畫法時，可以利用繪制出的三維立體圖，將抽象的制圖教學具體化，幫助學生建立空間概念，豐富空間想象能力；在講解螺紋緊固件及常用件章節(jié)時，還可以對零件的加工過程進行動態(tài)仿真演示，以幫助學生理解，提高學生的學習興趣，達到幫助學生掌握知識的目的。
2.3 將機械制圖與計算機輔助繪圖有機融合
在傳統(tǒng)的教學中，《機械制圖》與《AutoCAD》這兩門課程是相對獨立、分開授課的。②這種教學方法存在很多弊端，如課時量加大，內(nèi)容講解重復等。我校生物醫(yī)學工程專業(yè)的學生，所學課程科目較多，不可能同時開設《機械制圖》與《AutoCAD》兩門課程。為了在有限的課時里，既讓學生掌握讀圖畫圖的基本方法，又能跟上時代的發(fā)展需要，掌握計算機繪圖的基本技能，根據(jù)學生的實際情況，我們采用將機械制圖基礎知識的傳授與AutoCAD軟件介紹有機融合，在對教學內(nèi)容進行優(yōu)化重組的基礎上對教學內(nèi)容合理組織，使兩門課程的內(nèi)容相輔相成，相互促進，相互結(jié)合。既提高了教學效率，改善了教學效果，又提高了學生的學習興趣，學習效果。如在講解《技術制圖》的基本規(guī)定時，讓學生用AutoCAD軟件根據(jù)國家圖紙圖幅標準的相關規(guī)定，繪制出帶有圖框線、標題欄、明細欄的A1圖紙模版；在講解圖線的型式及應用時，引出AutoCAD軟件中“圖層”的設置與意義；在講解基本體的三視圖時，讓學生學會使用AutoCAD基本繪制命令：點、線段、圓弧等繪制三視圖；在講解立體表面的交線時，匯同基本編輯命令進行介紹；在講解尺寸標注時融入AutoCAD尺寸標注的設置；在講解機件圖樣的畫法章節(jié)時，融入圖案填充等命令；在講解標準件和常用件章節(jié)時，融入塊和屬性的操作；在講解軸測圖章節(jié)時，融入三維建模的相關知識。
2.4 加強課外實踐，鞏固課堂知識
《機械制圖》是一門實踐性很強的課程。完成一定數(shù)量的習題和作業(yè)，是鞏固基本理論和培養(yǎng)繪圖、讀圖能力的保證。③在制圖課程的學習過程中，我們不僅要求學生在課堂中認真聽課，積極思考，還要求學生利用業(yè)余時間完成相關的習題作業(yè)，以加深對教學內(nèi)容的消化理解。同時，為了解決學生在學習過程中遇到的問題，每學完一章節(jié)后，我們會安排特定的時間對學生進行答疑。在答疑過程中，采用互動教學方式，鼓勵學生積極參與解答，以加深對知識點的理解和鞏固。
3 結(jié)束語
教學實踐證明，在保證完成制圖課程教學任務的前提下，科學合理的安排教學內(nèi)容和進度，采取靈活多樣的教學方法，可以提高學生的學習興趣，增強學生的實踐能力和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，使學生基本具備一定的讀圖能力和空間想象能力以及計算機繪圖的操作能力。
注釋
① 張淑娟.工程制圖課程的多媒體計算機輔助教學[J].山西農(nóng)業(yè)大學學報(社會科學版),2004.3(4)368-369.
發(fā)酵工程PBL改革人類對于發(fā)酵現(xiàn)象的研究由來已久，發(fā)展到今天，發(fā)酵工程已然與基因工程、細胞工程、蛋白質(zhì)工程和酶工程，并稱為生物技術的五大工程。也是高等院校生物技術類專業(yè)的必修主干課程，其研究內(nèi)容與物理、數(shù)學、化學、微生物、設備等多有交叉，且更注重實踐應用。醫(yī)學生物技術是生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)必備的核心技術，醫(yī)學生物技術專業(yè)的特點決定了其更傾向于培養(yǎng)學生同時掌握生物技術、檢驗醫(yī)學的基本理論和技術，基礎醫(yī)學、臨床醫(yī)學的基本理論和技能的能力，面對醫(yī)學生物技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢對人才培養(yǎng)提出的更高要求，如何提高發(fā)酵工程課程的教學質(zhì)量，改進教學方法，不斷增強學生綜合素質(zhì)和實踐能力，顯得至關重要。
在傳統(tǒng)的發(fā)酵工程教學過程中，存在著很多問題，如教師講、學生聽的填塞式教學模式還沒有被完全打破，教學與實踐結(jié)合不緊密，學生積極性激發(fā)不夠。為了解決以上問題，近幾年來筆者所在學校對發(fā)酵工程課程的教學內(nèi)容、教學方法和手段、實驗開設方式和教學評價體系等方面進行了多次探索與實踐，并取得了一定的成績。
一、培養(yǎng)目標
教育部2012年了《國家教育事業(yè)發(fā)展第十二個五年規(guī)劃》，強調(diào)應用型、復合型人才的迫切需要，因此醫(yī)學院校發(fā)酵工程專業(yè)課程也應以培養(yǎng)適應現(xiàn)代化建設和社會發(fā)展需要的，具有創(chuàng)新精神和較強實踐能力的復合型、應用型醫(yī)藥、生物技術專門人才。
二、教學內(nèi)容的改革
發(fā)酵工程是一門與生產(chǎn)實踐密切相關的學科，為了讓學生能夠更深入的了解發(fā)酵的理論知識和實驗技能，我們綜合了科學出版社、高教出版社和化學工業(yè)出版社出版的高等教育“十二五”規(guī)劃教材，全部教學內(nèi)容涉及發(fā)酵工程上游的菌種選育、發(fā)酵機制、發(fā)酵動力學、工業(yè)培養(yǎng)基及原料處理、滅菌與空氣除菌，中游的發(fā)酵設備及放大、發(fā)酵過程優(yōu)化及控制，及下游的產(chǎn)物回收與精制、發(fā)酵產(chǎn)品工藝和應用。同時，為了加強學生對課程理論知識的記憶和理解，我們還設立了發(fā)酵罐使用、基因工程菌種選育、高密度發(fā)酵、高通量篩選、乳酸發(fā)酵等多種實驗課程。課程最后還帶領同學到合作的生物制藥或是診斷試劑等發(fā)酵生產(chǎn)企業(yè)參觀，進一步將學校學習和實際生產(chǎn)聯(lián)系起來，不僅有利于學生對理論知識的掌握，更有利于學生的就業(yè)和未來發(fā)展。
三、教學方法和手段的改革
醫(yī)學院校最常采用的一種教學方法和手段就是PBL教學，全稱為problem-based learning，即以學生為主題，以問題為導向，激發(fā)學生自主學習的能力。本課程亦將PLB教學引入發(fā)酵工程課程的教學當中。在教學過程中，學生組成學習小組，針對某些實際發(fā)酵過程的難題、知識點等問題，每組集體學習，建立解決問題的假設，并討論解決方案的可行性，最后進行總結(jié)分析。在PBL教學實踐過程中，學生們完全依靠自己的學習來發(fā)現(xiàn)問題、討論問題、拓展問題，并解決問題。所以加深了他們對知識點的記憶和解決問題的能力，不會再出現(xiàn)考試結(jié)束記憶全無的情況。
為了讓學生在課堂上學到更多的知識及視聽享受，我們花了大量的時間即精力制作了大量精美、內(nèi)容充實的多媒體課件，并伴有大量的動畫演示，比如，發(fā)酵罐、滅菌過程、發(fā)酵過程和培養(yǎng)基配置過程。突觸重點和難點，做到理論和實踐相結(jié)合的教學方法。
四、教學評價體系改革
合理的教學評價體系有利于盡快發(fā)現(xiàn)教學過程中的問題，改進教學方法，提高教學質(zhì)量。在發(fā)酵工程教學評價上，我們采用問卷調(diào)查的形式，從總體教學效果。教師組織實施情況和學生主觀感受三個方面評價。總體教學效果分優(yōu)秀、良好、一般、差四個等級建立教學評價體系。
五、考核方式改革
我們將課程的成績考核分為3部分，即平時成績（10%，包括出勤率和PBL課程）、實驗成績（30%，包括實驗理論考試、實驗操作考試和實驗報告）和期末成績（60%）。企業(yè)發(fā)酵工程參觀后，還會讓學生完成一份對發(fā)酵生產(chǎn)過程的體會論文，讓學生切身體會到發(fā)酵工程的樂趣。
六、教學實踐面臨的問題
發(fā)酵工程在本校生物技術專業(yè)開展以來，教學成果顯著，但是由于實施時間較短，經(jīng)驗和現(xiàn)有教學條件不足，難免不出現(xiàn)一些問題。具體表現(xiàn)在設備的欠缺、網(wǎng)絡信息平臺建設不完善，沒有形成完整的視頻教學，圖書館數(shù)據(jù)跟不上時代的發(fā)展，缺少有PBL教學能力和經(jīng)驗的老師，這些也限制了本校發(fā)酵工程課程的進一步發(fā)展。
七、總結(jié)
經(jīng)過幾年的教學實踐，我們已經(jīng)形成了一整套發(fā)酵工程的教學模式，并積攢了很多教學經(jīng)驗，取得了很好的教學成果，培養(yǎng)的學生也能很好的適應社會需求，將教學和就業(yè)緊密的結(jié)合到一起，實現(xiàn)理論知識和實踐技能的完美統(tǒng)一。相信通過我們的努力，未來醫(yī)學院校發(fā)酵工程課程也會取得可持續(xù)的發(fā)展，具有良好的前景。
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關鍵詞：畢業(yè)設計（論文）；生物工程；科研課題；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）38-0140-03
一、前言
畢業(yè)設計（論文）是高校本科教學的一個重要實踐性教學環(huán)節(jié)[1，2]。對學生而言，是理論與實踐相結(jié)合的學習階段，可以培養(yǎng)和鍛煉應用專業(yè)知識解決實際問題的能力，培養(yǎng)科技文獻查閱與科技論文撰寫能力，以及培養(yǎng)良好的職業(yè)素養(yǎng)和嚴謹求實的工作作風。對學校而言，是提升本科教學質(zhì)量的主要抓手，也是檢驗能否向社會輸送合格人才的重要標準。
生物技術是解決21世紀人類面臨的資源、能源、環(huán)境、人口與健康等問題的重要手段之一，因此，生物技術產(chǎn)業(yè)已成為世界各國特別是大國經(jīng)濟社會發(fā)展戰(zhàn)略的重點[3]。為了適應生物技術產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展對人才的需求，我國教育部在1998年高等院校學科調(diào)整時增設了生物工程本科專業(yè)[3，4]。目前，高等學校的生物工程專業(yè)已成為最為重要的專業(yè)之一，它是培養(yǎng)掌握現(xiàn)代生物學和生物技術基本科學原理、基本技能、工藝技術過程和工程設計等基本理論，能在生物技術與工程領域從事產(chǎn)業(yè)化工程設計、生產(chǎn)、管理和新技術研究、新產(chǎn)品開發(fā)的工程技術人才[5，6]。生物工程專業(yè)是以工為主、以理為輔、工理管相結(jié)合的復合型專業(yè)，具有很強的實踐性，因此做好該專業(yè)的畢業(yè)設計（論文）實踐環(huán)節(jié)，對提高教學效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義。然而，目前高校畢業(yè)設計（論文）的質(zhì)量整體上出現(xiàn)了下滑的趨勢，主要表現(xiàn)在：（1）師生比例偏低，指導老師無法利用有限的精力和時間高效指導畢業(yè)設計（論文）；（2）選題盲目，課題研究內(nèi)容陳舊，缺乏創(chuàng)新性，有的還脫離生產(chǎn)實際；（3）畢業(yè)論文的寫作水平差，學生缺乏科技論文寫作訓練，論文寫作格式與文獻引用缺乏規(guī)范；（4）評價體系不完善。學生們在畢業(yè)設計（論文）階段的表現(xiàn)是良莠不齊的，但最終畢業(yè)時獲得的文憑卻并無二致且本科畢業(yè)率幾乎一直都是100%，極大地挫傷了學生的學習積極性和主動性。因此，為了提高畢業(yè)設計（論文）質(zhì)量，如何改革并完善現(xiàn)有的畢業(yè)設計（論文）教學模式已成為高校教育者討論的熱點之一。
從2010年開始，我們進行了依托省部級以上縱向科研課題教學本科生畢業(yè)設計（論文）的探索和實踐，讓學生在畢業(yè)設計（論文）的教學實踐環(huán)節(jié)參與到導師的在研課題中。本文以ε-聚賴氨酸高效生物合成和產(chǎn)業(yè)化實施項目為例，就相關的探索和實踐進行了總結(jié)。
二、依托科研課題教學本科畢業(yè)設計（論文）
1.形成合理的科研團隊。目前，高等院校本科畢業(yè)設計（論文）的教學方式多采用導師制。然而，導師制是一種精英教育的教學模式，其實質(zhì)上是一位導師和一個學生之間面對面的、高度個人之間的接觸和交流[7]。這種形式的制度是依靠學生對教師的低比率，它是一種高成本的制度。隨著高等教育大眾化的來臨，高校辦學規(guī)模的擴大，生師比持續(xù)升高，辦學資源日益緊張，高成本原始形態(tài)的導師制已難以為繼，它對師生比例的要求無疑增加了導師的教學負擔。通過依托科研課題教學本科畢業(yè)設計（論文），學生在選題后就進入到導師的課題組中，與研究生統(tǒng)一學習和交流，建立一個由導師、研究生和本科生（1∶5∶3）構(gòu)成的梯度研究團隊。在這個團隊中，導師對本科生、研究生的研究方向和內(nèi)容進行統(tǒng)一安排和規(guī)劃，對項目研究的關鍵科學問題進行分解和歸納，形成一個個獨立且相關聯(lián)的子課題。然后，本科生自主選擇一個具體子課題進行研究。團隊中研究生協(xié)助導師對本科生進行實驗技能、實驗設備和方法等方面的培訓和指導。這樣，以科研課題為基礎，通過科研團隊各成員的分工和合作，一方面減輕導師的工作量，使導師能夠高效利用有限的精力和時間，達到事半功倍的效果。在教學過程中，避免了以往導師對指導內(nèi)容不明確，對“如何導”、“導什么”等缺乏清晰的認識等問題。另一方面，傳統(tǒng)的一個導師和一個學生的面對面的交流，轉(zhuǎn)變成本科生與具有一定科研基礎的研究生，特別是博士生進行高度個人的接觸和交流，有效地縮短了本科生的適應期，極大地提高了其積極性和主動性。
2.選擇合適的論文題目。畢業(yè)設計（論文）的選題顯著影響畢業(yè)論文的質(zhì)量，若選題過于陳舊或是假題目，研究內(nèi)容與實際的研究和生產(chǎn)嚴重脫節(jié)，則論文的價值低或意義不大。學生僅為了學分和畢業(yè)而進行畢業(yè)設計（論文），會嚴重挫傷學生的積極性和主動性，不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，實踐能力和綜合素質(zhì)也得不到鍛煉和提高。通過依托科研課題教學本科畢業(yè)設計（論文），讓學生參與到導師的在研課題中，做到真題真做，使得學生產(chǎn)生濃厚的興趣，不僅能夠提高其主觀能動性，還能極大地激發(fā)其創(chuàng)造性。另一方面，由于畢業(yè)設計（論文）教學內(nèi)容與導師的科學研究具有極高的關聯(lián)度，導師能夠充分利用自身的專業(yè)知識和學術能力使學生“站在巨人的肩膀上”，讓他們參與到本專業(yè)某領域前沿的相關研究，實現(xiàn)提高畢業(yè)論文質(zhì)量的目的。比如，針對江蘇省產(chǎn)學研前瞻性聯(lián)合研究項目“新型生物食品防腐劑ε-聚賴氨酸高效提取關鍵技術與集成化研究”這一課題，要求學生嘗試各種先進分離提取方法，發(fā)現(xiàn)和比較這些提取方法之間的優(yōu)劣性和互補性，最終提出一種可行的分離提取工藝路線，并進行實驗驗證和評價。此外，由于生物工程專業(yè)的畢業(yè)設計（論文）選題有兩種形式，即試驗性題目和設計性題目，為了能夠兼顧學生的特長以及與學生將來從事的工作，對學生進行分流，充分發(fā)揮其特長，激發(fā)學習興趣，保持個性。盡可能讓學生品嘗到成功的喜悅，并巧妙地加以引導利用，幫助學生實現(xiàn)“參與―成功―參與”的良性循環(huán)，使學生持續(xù)保持自主參與學習的動機。在ε-聚賴氨酸分離提取新工藝開發(fā)的課題中，鼓勵學生嘗試自己感興趣和認可的分離提取方法，在對該方法進行充分實驗和評估后，將其整合到原有分離提取技術路線中，并考察該提取方法的加入對最終產(chǎn)品質(zhì)量和收率的影響。如果試驗結(jié)果是積極的，則嘗試讓學生對新技術路線進行工廠工程設計，為實現(xiàn)新工藝或新技術規(guī)?；凸I(yè)化提供一定參考和依據(jù)。
3.開設學術報告會議?？蒲谐晒麉R報和科研論文的撰寫是展示科研工作者成績的有效途徑。這一過程，并不是單純的工作總結(jié)，而是進行科學研究的基本訓練，是提高分析問題、歸納問題和解決問題的重要環(huán)節(jié)。然而，本科生在畢業(yè)設計（論文）教學環(huán)節(jié)之前，本科教學中沒有開設關于科研成果匯報、論文寫作等課程，學生缺乏一定的科研基礎知識和實踐機會。因此，學生在總結(jié)科研成果，撰寫畢業(yè)論文的時候往往存在以下問題：（1）學術道德觀念淡薄，論文有明顯的拼湊，更有甚者直接從網(wǎng)上抄襲；（2）缺乏專業(yè)化和學術化語言描述實驗方法和結(jié)果，措辭不嚴謹、論文層次不分明，圖表說明不合理；（3）論文格式不規(guī)范，特別是論文的參考文獻、中英文摘要、圖表等。這些問題是導致畢業(yè)論文質(zhì)量下降的一個重要原因。通過依托科研課題教學本科畢業(yè)設計（論文），在教學實踐中，導師要求本科生也參與到課題組的各種科研活動，包括讀書報告會、月底課題組匯報、中期匯報和專題討論等各種學術報告會議。在讀書報告會中，要求學生閱讀、分析和歸納1～2篇與課題研究相關且是近期發(fā)表的高影響因子的SCI論文，以PPT的形式解釋論文的研究內(nèi)容、創(chuàng)新點以及對自身課題的啟發(fā)，并要求本科生、研究生和導師一起討論分析。在課題月底工作匯報、學期匯報的會議上，要求學生以PPT形式對一個月或一學期的研究內(nèi)容和結(jié)果進行總結(jié)和分析，導師和學生一起討論分析，并依據(jù)實驗結(jié)果安排下一步工作計劃。此外，課題組不定期組織專題報告，由導師或高年級的博士研究生對某一專題進行學術報告，報告選題有“如何寫好畢業(yè)論文”，“生物工程學科常用科研軟件的使用”，“發(fā)表高水平SCI論文的心得體會”等等。通過這些學術報告會議，使得本科生在文獻閱讀能力，課題研究的總結(jié)、匯報和論文寫作等多方面得到系統(tǒng)訓練和提高。
4.構(gòu)建合理的評價體系。畢業(yè)設計（論文）教學環(huán)節(jié)，從選題、實施到論文定稿，歷經(jīng)約8個月甚至更長的時間，學生投入大量的時間和精力。因此，畢業(yè)設計（論文）質(zhì)量的合理評價，建立獎懲制度，可以使學生產(chǎn)生公平感和信任感，對學生職業(yè)道德能力和素養(yǎng)的培養(yǎng)具有積極的推動作用。目前，本科畢業(yè)設計論文質(zhì)量評估中分為指導教師評審、評閱老師評審和答辯評審三個環(huán)節(jié)。由于在畢業(yè)設計（論文）教學環(huán)節(jié)，學生與導師（指導教師）有更多的接觸和交流，導師對學生的態(tài)度、能力和創(chuàng)新性等方面有更全面的了解和掌握。因此，指導教師評審成績往往占總成績的60%以上。課題組在嚴格執(zhí)行校教務處規(guī)定的畢業(yè)設計（論文）指導和管理規(guī)范的基礎上，利用模糊評價的方法[8]，構(gòu)建一套合理、科學和客觀的指導教師評價體系，見表1，從學生的學習態(tài)度、學習能力和創(chuàng)新性三個方面定量地分析學生在畢業(yè)設計（論文）實踐環(huán)節(jié)的表現(xiàn)，保證畢業(yè)設計（論文）成績評定的客觀、公正。
三、結(jié)束語
畢業(yè)設計（論文）是高校本科教學的最后一個實踐性教學環(huán)節(jié)，是提高學生綜合能力和素質(zhì)的重要步驟，也是評價高校教學質(zhì)量的重要指標之一。筆者針對本科畢業(yè)設計（論文）教學過程中暴露出的問題，剖析了造成畢業(yè)設計（論文）質(zhì)量不斷下滑原因的基礎上，探索并實踐了依托科研課題教學本科畢業(yè)設計（論文）的方法，通過形成科研團隊、選擇合適題目、開設學術報告和構(gòu)建合理評價指標四個手段來提高畢業(yè)設計（論文）的質(zhì)量，取得了一定的成效，已畢業(yè)學生的就業(yè)單位均反饋學生具有較強的科研能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，較高的職業(yè)道德能力和水平，得到了社會的初步認可。然而，在教學改革和探索的過程，發(fā)現(xiàn)仍有一些問題，如畢業(yè)論文（設計）題目的難度選擇，畢業(yè)論文（設計）教學與學生考研和找工作的時間沖突等，這些問題尚需在實踐中不斷改進與完善。
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1. 針對目前高校創(chuàng)新型工程科技人才培養(yǎng)中存一些問題，應從以下幾個方面實現(xiàn)創(chuàng)新
1）教育理念創(chuàng)新
創(chuàng)新的教育理念，其突出特點表現(xiàn)在：一是強化學生利用信息技術及手段獲取信息的能力培養(yǎng)。二是增加現(xiàn)代工程設計思想和方法的教育以及解決工程活動中非技術問題的能力培養(yǎng)。三是強調(diào)工程整合教育。
2）教育模式創(chuàng)新
傳統(tǒng)的教學模式是單一的，不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。長期以來，雖然高等工程教育為社會輸送了大量基礎扎實、有一定工程實踐能力的人才，但同時也存在著用人單位對高校畢業(yè)生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力不滿的現(xiàn)狀。這和傳統(tǒng)的單一的教學模式有著密切的關系。綜合型教學模式的教學目標是以培養(yǎng)學生能力和整體素質(zhì)為主，課程設置采用多元化、多學科交叉方式。教學評價采用以過程為基礎的綜合評價。國外工程教育的創(chuàng)新實踐中，有探究式學習、基于問題的學習、基于項目的學習、案例教學、發(fā)現(xiàn)式學習等教學模式，教師要根據(jù)不同的教育對象采取不同的施教方式。因此，教師在教學過程中不能僅僅采用單一的教學模式，而應該是采用綜合型的教學模式。
3）教育機制創(chuàng)新
加強產(chǎn)學研合作，形成企業(yè)、大學、科研單位“三位一體”人才培養(yǎng)新機制。為了充分發(fā)揮高校、研究機構(gòu)和企業(yè)各自的優(yōu)勢，在創(chuàng)新型工程科技人才的培養(yǎng)上要加強產(chǎn)、學、研的合作，努力形成產(chǎn)、學、研“三位一體”人才培養(yǎng)的新機制，以便培養(yǎng)出能將新知識、新技術運用于企業(yè)技術創(chuàng)新的高層次應用型人才。
4）保障制度創(chuàng)新
高校培養(yǎng)創(chuàng)新型工程科技人才，需要一個制度來完善和保證工程教育的可持續(xù)性發(fā)展。保障制度創(chuàng)新可以通過高等工程教育的微觀與宏觀環(huán)境創(chuàng)新來獲得支持。
2. 實現(xiàn)高素質(zhì)、創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)模式的對策
1）構(gòu)建面向應用型人才的培養(yǎng)方案與課程體系
依托醫(yī)學院校特有醫(yī)學背景的優(yōu)勢，結(jié)合我國生物醫(yī)學工程領域急需大量創(chuàng)新型應用人才的特點， 我校對本專業(yè)課程體系設置進行多次微調(diào)， 經(jīng)幾年的探索和實踐， 目前已初步形成了一套完整的課程體系， 即公共基礎課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課四大類必修課程加應用型選修課程組成。
在公共基礎課方面， 將計算機應用基礎的數(shù)據(jù)庫語言部分去掉，直接開設專業(yè)基礎課C++程序語言，以適應時代要求； 理論課整體學時壓縮，加大實踐創(chuàng)新學時?？紤]我校是醫(yī)學院校，醫(yī)學資源比較豐富，所以將生理、病理等醫(yī)學基礎課程設置成選修課，提高學生自主學習能力。
在專業(yè)基礎和專業(yè)課方面， 為了突出我校生物醫(yī)學工程專業(yè)的專業(yè)方向， 將信號與系統(tǒng)課程的考核方式由考查調(diào)整為考試， 增加了微機原理，將電工學由80學時增加為90學時，把醫(yī)學電子儀器原理與設計的課時調(diào)整為60學時。這些課程改革可以使學生在掌握電子技術、計算機硬件知識方面得到提高。同時將醫(yī)學影像學由48學時增加為64 學時；醫(yī)用電子工藝實訓增加了應用知識，這些課程改革可使學生更加熟練掌握醫(yī)學電子技術、醫(yī)學影像、， 掌握醫(yī)用傳感器、醫(yī)學儀器與設備以及虛擬儀器的原理知識， 提高設計、調(diào)試、維修等專業(yè)基本技能， 為成為從事醫(yī)療儀器設計與開發(fā)、管理等創(chuàng)新型復合應用人才打下堅實理論基礎。
2）加強師資隊伍建設， 不斷提高創(chuàng)新型教學水平
師資隊伍建設是保證人才培養(yǎng)質(zhì)量的基礎條件， 為了改變生物醫(yī)學工程專業(yè)普遍存在的師資力量薄弱，重理論，輕工程的人員結(jié)構(gòu)搭配不合理現(xiàn)象， 我校采取多種措施， 努力建設一支綜合素質(zhì)高、實踐能力強、專兼職結(jié)合的師資隊伍。先后從深圳大學引進2名生物醫(yī)學工程專業(yè)科班碩士研究生，從四川大學引進一名生物醫(yī)學工程科班的博士生， 從三級甲等醫(yī)院影像設備科聘請具有較強理論功底和實踐能力的高級技術人員作為兼職教師和實習實訓指導老師， 另外，邀請相關醫(yī)療設備生產(chǎn)企業(yè)的工程師來校對在校老師進行實踐培訓，然后通過到名校進修、參加培訓、讀博、出國留學等多種方式， 提高教師業(yè)務水平，目前， 本專業(yè)已有高級職稱6人，講師4人，工程師1人， 其中碩士9人， 博士3 人， 形成了穩(wěn)定的高質(zhì)量的師資隊伍。同時，學校計劃在2018年申格為醫(yī)科大學，其要求之一就是擴大理工類專業(yè)的招生數(shù)，因此，建設“雙師型”的師資隊伍是學校發(fā)展的必然需求。
3）加強實驗室建設，提高學生實驗教學質(zhì)量和實踐能力
在實驗室建設上， 我校依托專業(yè)發(fā)展的需要，應進行了如下改革：
一是加大資金、人力投入。購置先進的儀器設備，如：核磁共振、彩超、多普勒等實驗設備。同時， 成立醫(yī)療器械實驗室， 含電子技術實驗室、醫(yī)用傳感器實驗室、醫(yī)學影像設備實驗室和醫(yī)學信息實驗室， 擁有生物機能實驗系統(tǒng)，生理虛擬采集與分析儀器、心電圖機、醫(yī)學電子實驗箱、顯微鏡、醫(yī)學信號醫(yī)學圖像分析處理軟件、計算機等設備。
二是改革實驗內(nèi)容。對驗證性實驗進行刪減， 增開一些設計性、綜合性和創(chuàng)新型實驗。按照基本技能-綜合技能-設計技能-創(chuàng)新技能四個層次建立創(chuàng)新科研實驗訓練體系。
三是采用開放式實驗和分組分批集中實驗等多元化實驗新模式。實驗中心配備專職實驗人員， 實行全天開放制度， 實驗時間和實驗內(nèi)容由學生自選， 學生可以進行自主實驗和科技制作等活動， 實驗室提供技術資料、實驗設備、實驗材料， 并有實驗人員指導或協(xié)助，以充分利用實驗室資源， 提高學生動手能力， 培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神。對于某些課程， 由于儀器臺套數(shù)不足， 實行分組分批集中實驗方式， 如醫(yī)用電子與設備學課程實驗開設有心電放大器設計性實驗， 要求2-3人一組， 每組都要完成電路設計、元器件選擇、電路制作與調(diào)試、設計與調(diào)試報告、答辯與演示等環(huán)節(jié)的任務， 由任課老師和實驗員指導答疑。每組設計的具體電路可以不同， 以突出創(chuàng)新性。
4）開展課外綜合創(chuàng)新實踐活動
課外綜合創(chuàng)新實踐活動可以鞏固、擴展課堂教學內(nèi)容，開發(fā)學生的潛能，幫助優(yōu)秀學生脫穎而出，培養(yǎng)和鍛煉學生社會實踐能力以及自我學習、獨立工作的能力，提高學生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力。我校開展了一系列科技創(chuàng)新實踐活動和校園文化活動。目前有醫(yī)療器械模擬銷售大賽，大學生電子設計制作大賽等，積極鼓勵本專業(yè)學生參加，配備指導老師并提供設施。另外在大二學習電子技術課程后，進行普通電子裝置小作品的設計與制作。目前，經(jīng)過幾年的實踐，已在全國大學生電子設計大賽中獲省三等獎1項，省電子設計制作大賽中分別獲二等獎和三等獎各1項，隨著課外綜合創(chuàng)新實踐活動在學生中系統(tǒng)有序地開展，學生解決實際問題的能力和動手能力得到較大提高。
4）構(gòu)建創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)的保障體系
人才培養(yǎng)模式的改革，應依托現(xiàn)有的教學資源和教學條件優(yōu)勢，在保障體系、激勵政策、體制機制上不斷取得新的突破。在保障體系方面，應注重師資隊伍建設、完善辦學條件、健全管理體制、提供政策保障等方面的支持。
5）建立績效評價體系
在創(chuàng)新型工程應用技人才培養(yǎng)的探索和實踐中，評價方法的研究顯得尤為重要。從過程和結(jié)果方面進行教育技術工程建設的績效研究，有利于構(gòu)建一套科學合理的評價指標體系，制定可操作的教育技術工程績效評價方法，對教育技術工程建設起到?jīng)Q策、管理、監(jiān)督、評價的作用，以減少學校投資的浪費，提高學校決策的科學性和準確性，促進教育信息化持續(xù)、有效地發(fā)展。
結(jié)束語
在生物醫(yī)學工程創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)的過程中，通過對培養(yǎng)方案、課程體系、師資隊伍、實驗教學改革、各個實踐性教學環(huán)節(jié)以及課外創(chuàng)新實踐活動的改革與創(chuàng)新， 能很大程度使學生的實踐能力、動手操作水平、創(chuàng)新意識及綜合素質(zhì)等得到明顯提高?！?/p>
參考文獻
[1] 李源，王翔，胡閔華. 淺談生物醫(yī)學工程專業(yè)的培養(yǎng)方案[J]；教育與職業(yè)， 2007（5）