發(fā)布時間：2022-07-20 05:08:18
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的淺談生物醫(yī)學(xué)工程課程教學(xué)改革樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
摘要：結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的特點和要求，以醫(yī)療電子儀器中的電子電路為重點，以培養(yǎng)學(xué)生電子電路設(shè)計能力、電子產(chǎn)品組裝能力和電子系統(tǒng)調(diào)試能力為教學(xué)目的，對“電子電路課程設(shè)計”的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法進(jìn)行了改革，包括構(gòu)建課程設(shè)計選題庫、改變課程設(shè)計指導(dǎo)方式、加深加寬訓(xùn)練內(nèi)容和要求等方面。改革后的課程設(shè)計可以提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實際問題的能力，這對于訓(xùn)練學(xué)生綜合運用所學(xué)知識、培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)有重要的意義。教學(xué)實踐證明，該課程的改革取得了較好的效果。
關(guān)鍵詞：生物醫(yī)學(xué)工程；電子電路；課程設(shè)計；教學(xué)改革
生物醫(yī)學(xué)工程是利用生命科學(xué)、電子信息科學(xué)、材料科學(xué)及機電控制技術(shù)的原理和方法，對與疾病的預(yù)防、診斷、治療、康復(fù)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)等方面有關(guān)的問題進(jìn)行應(yīng)用基礎(chǔ)理論和方法的研究，并進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用的一門工程技術(shù)學(xué)科。[1-3]在該學(xué)科的人才培養(yǎng)中，實踐教學(xué)有著重要的地位，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。電子電路在生物醫(yī)學(xué)工程研究和醫(yī)療儀器開發(fā)中有著重要作用，任何一臺現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器或設(shè)備中都需要電子電路完成信息檢測與處理、系統(tǒng)控制等核心功能。[2-4]
“電子技術(shù)基礎(chǔ)”包括模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩門主要課程，是理工科相關(guān)專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程，也是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課和技術(shù)基礎(chǔ)課。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開設(shè)“電子電路課程設(shè)計”課程，對提高學(xué)生的電路設(shè)計能力、硬件制作能力和系統(tǒng)調(diào)試能力，以及培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力具有非常重要的意義。如何利用科學(xué)的選題在較短的時間內(nèi)訓(xùn)練和提高學(xué)生的這些能力，并有意識地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科研能力，是該課程在教學(xué)過程中重要的教學(xué)研究課題。[4-6]
一、生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)“電子電路課程設(shè)計”教學(xué)中存在的問題
由于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特殊性，目前在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的“電子電路課程設(shè)計”教學(xué)過程中，普遍存在以下幾個問題：
1.課程設(shè)計的選題沒有考慮專業(yè)特點，實施的目的性不強，與專業(yè)的整體發(fā)展建設(shè)結(jié)合較差，達(dá)不到課程設(shè)計要求
一個突出的問題是，課程設(shè)計的選題大部分是沿用電子信息類專業(yè)的傳統(tǒng)選題，如多級低頻阻容耦合放大器、功率放大器、語音放大器、函數(shù)發(fā)生器、交直流放大器、數(shù)字電子鐘、定時器、智力競賽搶答器、簡易數(shù)字電容測試儀等選題，這些題目與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的聯(lián)系較少。這樣既不能體現(xiàn)專業(yè)特點，也不能提高學(xué)生的興趣，從而使得學(xué)生對所學(xué)理論知識不能很好地運用于實際，造成與實踐的脫節(jié)。
2.課程設(shè)計內(nèi)容不完善，所設(shè)計的內(nèi)容不能充分體現(xiàn)課程設(shè)計的目標(biāo)
“電子技術(shù)課程設(shè)計”課程應(yīng)該是由許多關(guān)鍵環(huán)節(jié)構(gòu)成的一個整體，從多個方面訓(xùn)練和提高學(xué)生的能力和素質(zhì)。但原有的教學(xué)過程中，往往會忽略其中的一些重要環(huán)節(jié)。這些問題表現(xiàn)在：只要求學(xué)生完成電路制作，對于任務(wù)分析、方案選擇、分析計算要求較少，把課程設(shè)計簡化成操作實訓(xùn)；不重視測試和數(shù)據(jù)分析，不能充分鍛煉學(xué)生分析問題和解決問題的能力；不注重使用設(shè)計軟件和選擇流行器件，只使用過時的器件，甚至老舊的分立元件，制作的電路達(dá)不到任務(wù)要求。這些對于提高課程設(shè)計的效果都有不利的影響，導(dǎo)致學(xué)生實際動手能力練習(xí)不夠、電路設(shè)計能力偏低、綜合調(diào)試能力不高。
3.評價方法和標(biāo)準(zhǔn)簡單，隨意性大
教學(xué)過程中沒有嚴(yán)格的評價標(biāo)準(zhǔn)，課程成績評定基本上流于形式，從而造成課程設(shè)計質(zhì)量下降。
在這種情況下，培養(yǎng)出來的學(xué)生普遍存在電路設(shè)計能力和系統(tǒng)調(diào)試能力不足，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力偏低，這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生難以在工程設(shè)計領(lǐng)域中發(fā)揮獨當(dāng)一面的作用，不能快速適應(yīng)社會要求。
二、“電子電路課程設(shè)計”的改革思路和實踐
幾年來，在“電子電路課程設(shè)計”教學(xué)過程中進(jìn)行了幾點改革嘗試，取得了較好的教學(xué)效果。
1.明確專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建課程設(shè)計選題庫
“電子電路課程設(shè)計”是電子信息類專業(yè)的傳統(tǒng)課程，有大量的課程設(shè)計選題，但這些選題中，大部分與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)和生物醫(yī)學(xué)電子技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容和要求有較大的區(qū)別。為此，學(xué)院組織教師從眾多的課程設(shè)計選題中，選出若干與專業(yè)相關(guān)的訓(xùn)練內(nèi)容，進(jìn)行加工改造，并對每一個設(shè)計選題提出具體的訓(xùn)練要求和目標(biāo)，構(gòu)成課程設(shè)計選題庫。題庫中題目所涉及到的課程內(nèi)容和設(shè)計內(nèi)容的統(tǒng)計分析見表1。從表中可以看出，與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的選題占總選題的72%，這樣就形成了有專業(yè)特色的電子電路課程設(shè)計內(nèi)容和要求。
另外還結(jié)合專業(yè)的特色，對與醫(yī)療儀器密切相關(guān)的設(shè)計，如測量心電、腦電、心音、血氧飽和度、脈搏波等信號的電子系統(tǒng)的采集電路部分，要求學(xué)生做成完整的模塊，作為以后系統(tǒng)課程設(shè)計的子模塊。
2.以學(xué)生為主體，改革傳統(tǒng)課程設(shè)計指導(dǎo)方式
改變過去教師全程指導(dǎo)，有問必答，甚至直接給出參考電路的指導(dǎo)方式。教師在給出選題和要求后，將學(xué)生分成若干小組，每個小組在選題范圍內(nèi)選定設(shè)計題目。學(xué)生自己查閱資料，提出方案，獨立設(shè)計，最終完成設(shè)計并進(jìn)行完整的調(diào)試和測試。在整個課程設(shè)計過程中，教師每周留出固定或靈活的課堂答疑時間，回答學(xué)生提出的問題或啟發(fā)學(xué)生提出問題，直至課程設(shè)計結(jié)束。
3.充分發(fā)揮學(xué)生潛能，加深加寬課程設(shè)計的訓(xùn)練內(nèi)容并提高要求
在課程設(shè)計過程中，教師提出設(shè)計的目的和要求后，實驗室只負(fù)責(zé)提供材料及儀器，其他工作全部由學(xué)生自己完成。為了更多地訓(xùn)練學(xué)生的綜合素質(zhì)，學(xué)生需要獨立完成實踐步驟確定、任務(wù)分析、方案選擇、電路設(shè)計、元件選擇、電路布線、印刷板設(shè)計及制造、元件測試、電路焊接、系統(tǒng)調(diào)試、測試方案設(shè)計、電路測試等訓(xùn)練步驟，并將這些步驟作為課程考核的訓(xùn)練點（見表2）。通過這種完整的訓(xùn)練過程，學(xué)生不僅能夠初步掌握電子產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)流程，還能較好地鍛煉自己的專業(yè)素養(yǎng)。
4.重視現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，鼓勵學(xué)生掌握和使用工具軟件和最新芯片
做到軟件和硬件結(jié)合，學(xué)生除了完成電路設(shè)計以及硬件的焊接、安裝、調(diào)試外，還需要至少掌握一種印刷電路板設(shè)計軟件和一種電路仿真軟件，有條件的學(xué)生還應(yīng)掌握一種數(shù)字電路設(shè)計軟件（如EDA軟件）。學(xué)生既要熟練掌握電阻、電容、電感、二極管、三極管等分立元件的選擇和使用外，還應(yīng)盡量掌握和使用最新的集成芯片，以進(jìn)一步訓(xùn)練工程設(shè)計能力。這樣，電子電路課程設(shè)計可以達(dá)到更好的教學(xué)效果。
5.培養(yǎng)學(xué)生興趣，將課程設(shè)計與創(chuàng)新課題訓(xùn)練相結(jié)合
鼓勵教師將本科創(chuàng)新課題、教師科研課題等進(jìn)行簡化、分割，形成適合課程設(shè)計的課題，供學(xué)生選擇。鼓勵學(xué)生進(jìn)行電子產(chǎn)品整機設(shè)計、開發(fā)、組裝、調(diào)試，并且組織學(xué)生共同交流，互相學(xué)習(xí)，不斷提高。
三、結(jié)束語
“電子技術(shù)”課程的理論性和實踐性都很強，而“電子電路課程設(shè)計”作為教學(xué)過程中的重要一環(huán)，體現(xiàn)出了越來越重要的作用。對該課程進(jìn)行的一系列教學(xué)改革實踐，取得了良好的效果。按照改革后的教學(xué)模式，“電子電路課程設(shè)計”不斷能夠鞏固課堂上所學(xué)的理論知識，加深學(xué)生對課堂抽象概念的理解，提高了學(xué)生的設(shè)計能力和創(chuàng)新能力，還能使學(xué)生對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的認(rèn)識更加明確具體，這些都有利于培養(yǎng)出理論基礎(chǔ)扎實、實際工作能力強的高素質(zhì)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才。
摘要：電子類課程是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。本文根據(jù)廣東醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程課程研究小組在課程建設(shè)和教學(xué)改革方面的探索與實踐，結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特點介紹了我們在電子類課程考核方式改革方面的實踐與探索。
關(guān)鍵詞：生物醫(yī)學(xué)工程；考核；電子類課程
廣東醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)于2003年開始第一屆本科招生，針對如何進(jìn)行具有生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特點的教學(xué)改革進(jìn)行了大量的研究和實踐。作為工科專業(yè)，電子類課程是專業(yè)的基礎(chǔ)課程，與電子信息專業(yè)要求不同，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)以小信號、低頻率電路為主要研究對象。本專業(yè)側(cè)重培養(yǎng)高水平的應(yīng)用型人才，畢業(yè)生要能夠快速開展醫(yī)療儀器方向的研發(fā)、測試等工作。因此，我們從2008年開始著手進(jìn)行了相關(guān)電路課程的改革和探測，下面針對專業(yè)特點和考核方式進(jìn)行討論。
一、生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程特點分析
生物醫(yī)學(xué)工程是以技術(shù)與工程的手段研究和解決生物和醫(yī)學(xué)中的相關(guān)問題，并綜合了生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和工程技術(shù)學(xué)的交叉學(xué)科[1-3]。它要求學(xué)生掌握物理學(xué)、數(shù)學(xué)、電子學(xué)、醫(yī)學(xué)等相關(guān)基礎(chǔ)知識，并能夠融會貫通[4-5]。其中電子技術(shù)的相關(guān)知識是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程的主要內(nèi)容。與普通高校電子信息專業(yè)和自動化控制專業(yè)不同的是，本專業(yè)電子類課程內(nèi)容局限在低頻、弱電范圍內(nèi)，同時要求學(xué)生具備較強的操作和分析能力。因此，在課程教學(xué)和考核中應(yīng)該更加注重與本專業(yè)特點相結(jié)合，發(fā)展具有專業(yè)特色的考核評價體系。作為課程發(fā)展的導(dǎo)向，考核方式是課程建設(shè)水平的集中體現(xiàn)，也是評價教學(xué)質(zhì)量的重要手段和課程改革的參考依據(jù)。在本專業(yè)發(fā)展初期，電子類課程的考核主要體現(xiàn)在：（1）一考制，即將期末考試成績作為學(xué)生的最終成績，方式比較單一，特點不突出，忽視了學(xué)生在實驗技能、創(chuàng)新設(shè)計方面的評價；同時在期末考試中所暴露出來的問題也來不及糾正。（2）與專業(yè)領(lǐng)域銜接不夠緊密?？己藘?nèi)容只強調(diào)基礎(chǔ)知識的掌握，考核內(nèi)容與普通電子工程專業(yè)內(nèi)容一樣，忽視了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特色；（3）考試題型單一。最初的考試題型也只有計算分析一種，覆蓋面較窄，考試評價主觀性較強，難以全面評價學(xué)生的綜合能力。
二、考核方式的改變與實踐
從2008年開始，我們便針對電子類課程存在的問題進(jìn)行了專項研究，提出考核改革的目標(biāo)，即把教學(xué)作為提高學(xué)生綜合素質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，將考核向過程考核轉(zhuǎn)移。課程組從2009級本科生開始推行一系列課程改革措施，目前已經(jīng)進(jìn)行了三屆改革試驗。逐步形成了一套具有生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特色的考核方式?？己朔绞礁母锞唧w內(nèi)容是：（1）專業(yè)基礎(chǔ)課的考核由平時作業(yè)和階段測驗成績、實驗課成績和期末成績組成。①平時作業(yè)由主講教師根據(jù)教學(xué)計劃通過在線課程網(wǎng)站布置，學(xué)生在學(xué)習(xí)完一章內(nèi)容后在一周以內(nèi)提交作業(yè)。該項成績占總評成績的10%。②階段測驗包含兩種形式，一種是傳統(tǒng)的隨堂測驗，另一種是在線測驗，即由測驗系統(tǒng)給出成績。階段測驗根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容，安排2～3次，占總評成績的5%。③我們特別加強了對實驗課程的考核力度，實驗課成績包括實驗完成情況和實驗報告的撰寫兩方面，占總評成績的15%。④期末成績則延續(xù)傳統(tǒng)閉卷考試形式，在統(tǒng)一閱卷的基礎(chǔ)上給出，占總評成績的70%?？荚囶}型更加豐富，一般不少于四種類型題，客觀題占50%左右?？荚囯y度適當(dāng)降低，但是知識覆蓋面增加到了課程內(nèi)容的80%以上。（2）電子類專業(yè)課程考核則注重課程設(shè)計、大作業(yè)（或課程論文）等更加自由的形式。①考核也貫穿于整個教學(xué)過程。以綜合設(shè)計課程為例：教學(xué)和考核都是以分組方式進(jìn)行，電路設(shè)計為主要教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計結(jié)果和課程論文則是考核依據(jù)。這里還強調(diào)了團(tuán)隊合作，同一小組成員的考核成績是相同的。②通過計算機輔助進(jìn)行。在電路設(shè)計軟件課程中，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中除了要掌握軟件的基本知識外，綜合能力的提高也是主要的一個方面?？己艘彩峭ㄟ^計算機完成的，教學(xué)可以為每位學(xué)生設(shè)置不同的題目，內(nèi)容更加靈活多變。我們進(jìn)行考核方式改革的方針是以學(xué)生為主體，注重培養(yǎng)學(xué)生興趣和綜合能力，在教學(xué)過程中也盡量增加小組討論和團(tuán)隊項目。總之，考核方式的改變就是力求做到全面、有效，能夠在學(xué)習(xí)過程中對學(xué)生進(jìn)行促進(jìn)。
三、網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)和作用
專業(yè)課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站的建設(shè)是教育教學(xué)改革的重要內(nèi)容，在電子類課程的改革中成為了重要的工具。截止到2011年，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課已經(jīng)陸續(xù)完成了網(wǎng)絡(luò)課程的組建工作并迅速投入到教學(xué)中。在線網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)為考核方式提供了更多的選擇，已經(jīng)逐漸成為改革成功的關(guān)鍵一環(huán)。我們在網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)中，特別強調(diào)了其參與考核的功能。因此，將題庫建設(shè)作為重要的一環(huán)。目前，已將完成了500道網(wǎng)絡(luò)習(xí)題的初等規(guī)模題庫，包括在線自測試題10套，為課程考核方式改革提供了重要的硬件支撐。學(xué)生在線考試的形式反應(yīng)積極，認(rèn)為形式新穎、操作方便。目前，我們在過程測試中至少包含一次在線考試，平時的作業(yè)布置和提交也都通過在線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，也就是說約40%的平時成績是通過網(wǎng)絡(luò)考核獲得的。除此之外，網(wǎng)絡(luò)課程還為教學(xué)提供了重要的支撐平臺，這主要體現(xiàn)在兩方面：（1）擴展了教學(xué)內(nèi)容，豐富了學(xué)生的知識面。以往學(xué)生獲得知識的渠道單一，枯燥的內(nèi)容制約了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。我們在網(wǎng)絡(luò)課程中提供了大量的相關(guān)資料，包括文獻(xiàn)、新聞、圖片、視頻等，充分延伸了教材內(nèi)容，滿足了學(xué)生多元化的學(xué)習(xí)需要；（2）提供了交流的平臺。我們同樣組建了學(xué)習(xí)小組，小組成員作為團(tuán)隊活躍在網(wǎng)絡(luò)中。教師為各個小組布置了不同的討論題目，有的作為作業(yè)成為考核的一部分。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，學(xué)生擁有了充分的發(fā)揮空間和自由，能夠以更加放松的心態(tài)融入到學(xué)習(xí)中。
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)電子類課程考核方式改革是新時期人才培養(yǎng)模式改革的重要組成部分。是在培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的指導(dǎo)思想下進(jìn)行的有益的探索和嘗試。根據(jù)三年來的教學(xué)實踐，改革獲得了任課教師的支持，得到了學(xué)生的認(rèn)可。我們所提出的綜合型的過程考核思想正在切實地促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。我們下一步的工作重點是繼續(xù)深化考核方式改革，使其不流于形式并帶動整個課程的建設(shè)，不斷地提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。
【摘要】根據(jù)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特點，針對普通化學(xué)課程及其教學(xué)的基本要求，從教學(xué)大綱和教學(xué)方法兩方面提出普通化學(xué)教學(xué)改革的具體措施。
【關(guān)鍵詞】生物醫(yī)學(xué)工程普通化學(xué)課程教學(xué)改革
一、生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特點
生物醫(yī)學(xué)工程旨在運用工程技術(shù)的原理和方法，研究和解決生物學(xué)和醫(yī)學(xué)問題的新興、邊緣、交叉學(xué)科。其主要任務(wù)是：從工程學(xué)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(tǒng)的建模與仿真、生物醫(yī)學(xué)信號的檢測與分析、生物醫(yī)學(xué)成像和圖像處理、電磁場生物效應(yīng)、腦科學(xué)與認(rèn)知、人工器官以及相關(guān)的醫(yī)療設(shè)備的研制等。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是醫(yī)療衛(wèi)生健康、保健性產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)和動力，它所帶動的產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，世界各國都在不斷加大對生物醫(yī)學(xué)工程的投入。經(jīng)過本專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生，不僅應(yīng)能夠在醫(yī)學(xué)中較熟練地運用電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、計算機技術(shù)，而且還應(yīng)具備生物科學(xué)理論基礎(chǔ)以及醫(yī)工結(jié)合的研究和實驗技能，以及醫(yī)療電子設(shè)備、醫(yī)學(xué)信息處理的初步開發(fā)、研究、應(yīng)用、維護(hù)和管理能力。本專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生擇業(yè)面寬，就業(yè)適應(yīng)能力強。畢業(yè)生既可以在醫(yī)療儀器行業(yè)從事新產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用，又可以在醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程部門比如醫(yī)學(xué)儀器、醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與技術(shù)，國家技術(shù)監(jiān)督部門，以及其他電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)等部門從事研究、開發(fā)、維護(hù)與維修、教學(xué)及管理等方面的工作。此外，本專業(yè)的學(xué)生還可以進(jìn)入生物醫(yī)學(xué)工程、電子信息工程、通信工程與技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)等方向繼續(xù)深造。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)培養(yǎng)要求知識方面：打好堅實的數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、外語、計算機與信息科學(xué)和電子技術(shù)的基礎(chǔ)，掌握寬厚的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)知識，具備寬廣而深遠(yuǎn)的科技視野、強烈的求知欲望、事業(yè)心和創(chuàng)新意識。
二、普通化學(xué)課程及其教學(xué)的基本要求
（一）課程的地位、性質(zhì)和任務(wù)
化學(xué)是在原子、分子層次上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的一門科學(xué)。在解決人類最關(guān)心的環(huán)境、材料、能源、醫(yī)藥保健、糧食增產(chǎn)、資源利用等問題中，化學(xué)科學(xué)處于中心地位。而普通化學(xué)則是化學(xué)的導(dǎo)言，它包含了現(xiàn)代化學(xué)的基本理論、基礎(chǔ)知識和基本技能，是現(xiàn)代大學(xué)生應(yīng)該普遍掌握的自然科學(xué)基礎(chǔ)知識的重要部分，是高等院校非化學(xué)專業(yè)必修的一門重要的基礎(chǔ)課。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生在一定程度上掌握一些必需的近代化學(xué)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(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中的應(yīng)用；培養(yǎng)學(xué)生具有應(yīng)用化學(xué)觀點分析生活、生產(chǎn)中的一些簡單的化學(xué)問題的初步能力；為今后的專業(yè)學(xué)習(xí)和工作打下一定的化學(xué)知識基礎(chǔ)。
（二）課程教學(xué)的基本要求
通過對普通化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、化學(xué)平衡以及原子、分子結(jié)構(gòu)等方面的基本理論和基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)、性能以及一些重要的有機合成反應(yīng)；掌握分析化學(xué)基本原理和一些重要的化學(xué)、儀器分析方法；并了解化學(xué)在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、新材料的研究與應(yīng)用、能源開發(fā)與利用以及生命科學(xué)研究等領(lǐng)域的作用，為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程打下化學(xué)理論基礎(chǔ)。
三、普通化學(xué)教學(xué)改革的具體措施
（一）修改教學(xué)大綱
應(yīng)根據(jù)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的培養(yǎng)方案，修改普通化學(xué)的教學(xué)大綱，并將本課程分為理論教學(xué)和實驗教學(xué)。理論課時為32學(xué)時，實驗課時為16學(xué)時。首先從普通化學(xué)課程的地位、性質(zhì)和任務(wù)來定位。普通化學(xué)則是化學(xué)的導(dǎo)言，它包含現(xiàn)代化學(xué)的基本理論、基礎(chǔ)知識和基本技能，使學(xué)生掌握化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、化學(xué)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(jié)構(gòu)、性能以及一些重要的有機合成反應(yīng)；掌握分析化學(xué)基本原理和一些重要的化學(xué)、儀器分析方法；并了解化學(xué)在生物醫(yī)學(xué)以及生命科學(xué)研究等領(lǐng)域的作用，為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程打下化學(xué)理論基礎(chǔ)。
為了培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，應(yīng)讓學(xué)生熟悉化學(xué)實驗及實驗室的基本規(guī)則；培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象、正確記錄和實驗數(shù)據(jù)的習(xí)慣；了解常用化學(xué)儀器的性能、使用和維護(hù)方法。同時，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生正確處理實驗數(shù)據(jù)，正確書寫實驗報告的能力；促使學(xué)生逐漸養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、實事求是的實驗習(xí)慣和工作作風(fēng)，并初步具有獨立思考、獨立設(shè)計實驗、獨立進(jìn)行實驗以及獨立分析、綜合問題的能力，從而為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和進(jìn)一步的科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。主要實驗項目如下：玻璃工操作實驗（2學(xué)時）；離解平衡與沉淀一溶解平衡（2學(xué)時）；銅、鋅、銀、鎘及其離子的鑒定（2學(xué)時）；烴的性質(zhì)和鑒定（2學(xué)時）；粗鹽的提純（4學(xué)時）。
值得注意的是，理論教學(xué)大綱和實驗教學(xué)大綱的修訂，應(yīng)體現(xiàn)專業(yè)特色明確、重點突出、思路清晰的教學(xué)思路。
（二）探索新的教學(xué)方法
1.理論聯(lián)系實際。普通化學(xué)是非化學(xué)化工類專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門基礎(chǔ)化學(xué)課，主要介紹化學(xué)學(xué)科基本情況，化學(xué)各個分支對社會發(fā)展的作用，化學(xué)學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢，化學(xué)與其他自然科學(xué)、工程技術(shù)學(xué)科的關(guān)系。因此，普通化學(xué)課程知識點多、內(nèi)容復(fù)雜、概念跨度大，需要與學(xué)生所學(xué)專業(yè)及實際情況有機結(jié)合起來。然而，在教學(xué)實踐中，本課程的教學(xué)課時不足，教學(xué)過程中，化學(xué)理論和化學(xué)與專業(yè)結(jié)合選擇是，教師往往容易顧此失彼，使化學(xué)教學(xué)演變成一堆化學(xué)名詞和專業(yè)術(shù)語的堆積，枯燥乏味。同時，學(xué)生重視度不夠、學(xué)習(xí)興趣不濃。但是化學(xué)知識在各種領(lǐng)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(yī)學(xué)工程專業(yè)特點，在教學(xué)過程中，教師可首先和學(xué)生進(jìn)行討論，解決如下問題：（1）學(xué)習(xí)的原動力。（2）學(xué)習(xí)的方法和習(xí)慣；告訴大學(xué)課程內(nèi)容多，上課進(jìn)度快、信息量大，并且輔導(dǎo)課和習(xí)題課少，要掌握好學(xué)習(xí)方法；設(shè)計了從實驗現(xiàn)象一引發(fā)思考一理論內(nèi)容一實驗內(nèi)容一在線測試的教學(xué)路線。（3）學(xué)習(xí)精神，只有更加刻苦才有可能適應(yīng)大學(xué)階段的學(xué)習(xí)。通過討論和示范，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以求達(dá)到最佳教學(xué)效果。
將普通化學(xué)中基礎(chǔ)部分的講授與中學(xué)化學(xué)教學(xué)良好接軌，在上課時首先回顧一下中學(xué)化學(xué)相關(guān)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(yù)習(xí)，代替實驗課先講實驗原理和步驟的方式，要求、鼓勵學(xué)生預(yù)習(xí)和思考。在指導(dǎo)實驗時，及時發(fā)現(xiàn)問題，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。建議學(xué)校平時適當(dāng)開放實驗室，為對化學(xué)感興趣的學(xué)生提供實際操作平臺。鼓勵學(xué)生根據(jù)個人興趣參加項目創(chuàng)新活動，和指導(dǎo)教師一起選題，查閱文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)相關(guān)知識，進(jìn)行科研活動。當(dāng)然，也可結(jié)合其他課外科技活動展開教學(xué)。
2引入實例。在實際的教學(xué)過程中，針對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特點，可適當(dāng)引入生活和專業(yè)應(yīng)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(jié)內(nèi)容，再將每一章節(jié)的重點、難點內(nèi)容在學(xué)生深入挖掘的基礎(chǔ)上，將內(nèi)容分解成若干小問題或?qū)⑷舾上嚓P(guān)小問題合并起來，指導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想、討論思考、聯(lián)想歸納、比較總結(jié)本課程的目標(biāo)是系統(tǒng)講授化學(xué)基本理論和知識，加強基礎(chǔ)，提煉基本，按需拓寬，注重實踐性和應(yīng)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(jié)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(xué)傳感器轉(zhuǎn)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(zhì)，通過化學(xué)傳感器轉(zhuǎn)化為可檢測的信號，通過信號的強弱來反映味覺物質(zhì)的含量，進(jìn)一步體現(xiàn)味道的內(nèi)涵。
可引入直觀形象的化學(xué)反應(yīng)動畫效果，加強學(xué)生對反應(yīng)機理和抽象概念的理解；同時，可采用動態(tài)圖表，充分發(fā)揮各類圖形的優(yōu)勢。
3.突出重點，擴大信息量。根據(jù)培養(yǎng)方案和生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特點，可將下列內(nèi)容列為普通化學(xué)的教學(xué)重點和難點：熱力學(xué)的基本概念；蓋斯定律和標(biāo)準(zhǔn)生成焓、標(biāo)準(zhǔn)熵、標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能計算方法；化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判?。换瘜W(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡移動的規(guī)律及有關(guān)計算；分散體系的概念及分類；溶液的依數(shù)性；膠體分散體系的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)；弱酸、弱堿解離平衡；溶度積規(guī)則和溶解平衡；電極電勢的概念；用電極電勢的數(shù)據(jù)判斷氧化劑和還原劑的相對強弱及氧化還原反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向和程度；配位體的相關(guān)概念及命名規(guī)則；核外電子運動的特殊性；四個量子數(shù)的取值及物理意義。教學(xué)難點為：化學(xué)反應(yīng)等溫方程式的應(yīng)用；相似相溶液原理；能斯特方程式的應(yīng)用；吉布斯自由能變、原電池電動勢、氧化還原反應(yīng)平衡常數(shù)的關(guān)系。根據(jù)重點和難點，可采取理論講解、PPT、板書和學(xué)生互動相結(jié)合的教學(xué)模式，講解后再讓學(xué)生來回答問題，加深學(xué)生對重點知識點的印象與理解，在原有知識點的基礎(chǔ)上擴大信息量。
綜上，本文針對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)專業(yè)特點，從修改教學(xué)大綱、確立教學(xué)主線和實驗操作人手，對普通化學(xué)課程進(jìn)行了教學(xué)改革嘗試。實踐表明，教師授課和學(xué)生學(xué)習(xí)，目的更為明確，重點更為突出，實驗更有可操作性。通過教學(xué)課程體系的調(diào)整和教學(xué)方式的改革，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)教師對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等不斷進(jìn)行探索的興趣。這種雙向的促進(jìn)，有利于普通化學(xué)課程課堂教學(xué)的良性發(fā)展。隨著教改的不斷深入，相信普通化學(xué)課程將在提高非化學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力方面發(fā)揮更大的作用。
（責(zé)編 何田田）
摘 要 文章結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特點，根據(jù)本校的實際情況，分析了制圖課程教學(xué)過程中存在的問題，對制圖課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法提出了相應(yīng)的改革措施和建議，并在教學(xué)實踐中應(yīng)用，取得了良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞 機械制圖 生物醫(yī)學(xué)工程 教學(xué)方法
0 引言
生物醫(yī)學(xué)工程(Biomedical Engineering, BME)專業(yè)是涉及生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)等多門學(xué)科的新興專業(yè)，其目的是培養(yǎng)具有復(fù)合型知識結(jié)構(gòu)，具備醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的初步科學(xué)研究能力，能在各級醫(yī)院臨床第一線配合醫(yī)護(hù)人員從事醫(yī)療儀器設(shè)備的實際操作及維護(hù)、管理、研究、安全檢測等技術(shù)支持工作的實用型高級工程技術(shù)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(xué)工程專業(yè)在各地醫(yī)學(xué)院校陸續(xù)開設(shè)?！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(xué)工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它是培養(yǎng)學(xué)生具備一定的繪圖和讀圖能力，啟發(fā)并培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及為以后接觸醫(yī)療儀器設(shè)備的實際操作、維護(hù)、設(shè)備設(shè)計等打下堅實的基礎(chǔ)。
1 生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)《機械制圖》課程教學(xué)過程中存在的問題
首先，和理工科院校的學(xué)生不同，我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)《機械制圖》課程之前沒有接觸過與繪圖相關(guān)的其他課程，如畫法幾何、制圖基礎(chǔ)、計算機輔助繪圖等，也沒有參加過金工實習(xí)，因此在空間想像能力和繪圖功底上不如理工科學(xué)生。其次，《機械制圖》本身是一門實踐性很強的技術(shù)基礎(chǔ)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(yīng)關(guān)系。在教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生上課聽課較認(rèn)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(xué)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(xué)習(xí)該課程的興趣，認(rèn)為自己學(xué)不會了而放棄對這門課程的學(xué)習(xí)。再次，工程圖樣是工程界用于技術(shù)交流的“語言”，因此要符合《技術(shù)制圖》國家標(biāo)準(zhǔn)，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(xué)生在作圖時要認(rèn)真細(xì)致，嚴(yán)格遵守制圖的國家標(biāo)準(zhǔn)，來不得半點馬虎，也沒有自由發(fā)揮的余地，這些對初學(xué)者來說是比較困難的，學(xué)起來也很枯燥乏味。再加上有些同學(xué)自身基礎(chǔ)比較薄弱。就拿我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生來說，民考漢學(xué)生占班級人數(shù)的1/4左右，部分學(xué)生來自于較為偏遠(yuǎn)的農(nóng)村。故而在《機械制圖》課程的教學(xué)上如何采用靈活的教學(xué)手段切實的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課程的教學(xué)質(zhì)量成了當(dāng)務(wù)之急。
2 制圖課程教學(xué)內(nèi)容和方法的探索與改革
2.1 充分了解學(xué)生，合理制定教學(xué)大綱，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
作為理工科專業(yè)的一門公共基礎(chǔ)課程，機械類學(xué)生和非機類學(xué)生對《機械制圖》課程的教學(xué)目標(biāo)是不同的。就我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生來說，主要是讓學(xué)生學(xué)習(xí)國家制圖標(biāo)準(zhǔn)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(xué)會使用AutoCAD繪圖軟件繪制簡單機械圖樣。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，我們設(shè)定總教學(xué)參考學(xué)時為64學(xué)時，其中理論48學(xué)時，實驗16學(xué)時。實驗部分主要介紹AutoCAD軟件常用命令的使用，使學(xué)生學(xué)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(xué)模式，采用多媒體計算機輔助教學(xué)
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(jìn)行演示性教學(xué)，有些院校也會借助實物模型和掛圖進(jìn)行輔助授課。這種教學(xué)方式雖然能給學(xué)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(xué)的需要。多媒體計算機輔助教學(xué)，將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)內(nèi)容與多媒體技術(shù)和計算機輔助教學(xué)技術(shù)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(xué)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(xué)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(xué)具體化，幫助學(xué)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(jìn)行動態(tài)仿真演示，以幫助學(xué)生理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到幫助學(xué)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(xué)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(xué)方法存在很多弊端，如課時量加大，內(nèi)容講解重復(fù)等。我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生，所學(xué)課程科目較多，不可能同時開設(shè)《機械制圖》與《AutoCAD》兩門課程。為了在有限的課時里，既讓學(xué)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(xué)生的實際情況，我們采用將機械制圖基礎(chǔ)知識的傳授與AutoCAD軟件介紹有機融合，在對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化重組的基礎(chǔ)上對教學(xué)內(nèi)容合理組織，使兩門課程的內(nèi)容相輔相成，相互促進(jìn)，相互結(jié)合。既提高了教學(xué)效率，改善了教學(xué)效果，又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)效果。如在講解《技術(shù)制圖》的基本規(guī)定時，讓學(xué)生用AutoCAD軟件根據(jù)國家圖紙圖幅標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，繪制出帶有圖框線、標(biāo)題欄、明細(xì)欄的A1圖紙模版；在講解圖線的型式及應(yīng)用時，引出AutoCAD軟件中“圖層”的設(shè)置與意義；在講解基本體的三視圖時，讓學(xué)生學(xué)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(jìn)行介紹；在講解尺寸標(biāo)注時融入AutoCAD尺寸標(biāo)注的設(shè)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(biāo)準(zhǔn)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(guān)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(xí)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(xué)習(xí)過程中，我們不僅要求學(xué)生在課堂中認(rèn)真聽課，積極思考，還要求學(xué)生利用業(yè)余時間完成相關(guān)的習(xí)題作業(yè)，以加深對教學(xué)內(nèi)容的消化理解。同時，為了解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，每學(xué)完一章節(jié)后，我們會安排特定的時間對學(xué)生進(jìn)行答疑。在答疑過程中，采用互動教學(xué)方式，鼓勵學(xué)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(xué)實踐證明，在保證完成制圖課程教學(xué)任務(wù)的前提下，科學(xué)合理的安排教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度，采取靈活多樣的教學(xué)方法，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生的實踐能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，使學(xué)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。