實(shí)驗(yàn)教學(xué)生物醫(yī)學(xué)論文

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1創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1.1定量生理學(xué)課程簡(jiǎn)介

定量生理學(xué)是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的核心專業(yè)課程。該課程以物理學(xué)原理和數(shù)學(xué)方法學(xué)為基礎(chǔ)，從工程技術(shù)討論人體的生理過(guò)程，學(xué)習(xí)并掌握生物膜與生物膜電位原理和方法，進(jìn)一步學(xué)習(xí)并掌握基于電生理測(cè)量技術(shù)的原理以及相關(guān)技術(shù)，使學(xué)生建立起從基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)到實(shí)際生物醫(yī)學(xué)工程中有關(guān)生物電信號(hào)測(cè)量以及應(yīng)用之間的橋梁;并且能夠運(yùn)用物理學(xué)和數(shù)學(xué)的觀點(diǎn)和方法論進(jìn)行多個(gè)層次和水平上探索生命現(xiàn)象及其規(guī)律性，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生理系統(tǒng)進(jìn)行定量分析的基本方法，培養(yǎng)跨越生命科學(xué)、計(jì)算科學(xué)、數(shù)理科學(xué)等不同領(lǐng)域的“大科學(xué)”素質(zhì)和意識(shí)，為今后選擇新興交叉學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)行深造和工作奠定基礎(chǔ)。因此，該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)不僅重要而且要求極高。

1.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式改革

長(zhǎng)期以來(lái)，許多高等院校對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視不夠，重理論輕實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)觀念依然存在。由于不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，資金投入相對(duì)不足，有些陳舊或損壞的儀器設(shè)備沒(méi)有及時(shí)更新，這無(wú)形中就影響了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣;而且傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)分強(qiáng)調(diào)教師的中心地位，學(xué)生的主動(dòng)性、探索性受到一定限制。許多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與當(dāng)今飛速發(fā)展的前沿科學(xué)新理論、新技術(shù)嚴(yán)重脫節(jié)，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在很多問(wèn)題。而且傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最大弊病就是開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)往往只是一個(gè)“裝配”實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)的也只是一個(gè)裝配工，不能鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力，創(chuàng)新更無(wú)從談起。實(shí)際上實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的工作是實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利完成的重要保障。實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的日常工作繁雜、瑣事多、重復(fù)性強(qiáng)，每天除了要為即將進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)完成大量的準(zhǔn)備工作外，還要做好實(shí)驗(yàn)所用儀器設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)、修理、保管等工作。這些工作看似簡(jiǎn)單，但對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的要求也比較高，然而目前實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員在職稱評(píng)定、進(jìn)修以及工作量待遇等方面明顯處于弱勢(shì)，不利于發(fā)揮實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的主觀能動(dòng)性。這兩方面因素嚴(yán)重影響了目前高等實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量及效果，因此現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)急需改革。為了解決上述傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)存在的兩個(gè)主要問(wèn)題，我們提出將科研創(chuàng)新引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，結(jié)合科研進(jìn)展不斷更新完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研創(chuàng)新相結(jié)合，使其更具有前瞻性和可持續(xù)發(fā)展性。一方面，我校的科研創(chuàng)新生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室注重開(kāi)放和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的建設(shè)，徹底改變“照方取藥”的被動(dòng)實(shí)驗(yàn)方式，采取“引、點(diǎn)、撥”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，讓學(xué)生自己提出需要解決的問(wèn)題、達(dá)到的目標(biāo)，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、大膽動(dòng)手，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，給學(xué)生充分施展個(gè)性的余地，從而達(dá)到彌補(bǔ)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足。另一方面，以教學(xué)科研型教師為實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要人員，構(gòu)建教學(xué)科研互動(dòng)基地，使其成為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、研究能力和創(chuàng)新能力的新型教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，讓學(xué)生在本科基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段能較早地開(kāi)展帶有課題研究性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，更多地接觸科研實(shí)踐，提高工作能力和科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。

1.3將科研創(chuàng)新引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)

隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，創(chuàng)新已成為時(shí)展的要求和社會(huì)進(jìn)步的動(dòng)力，而科研創(chuàng)新是創(chuàng)新的一個(gè)極為重要的方面。高校尤其是大量地方本科院校作為高等教育的主陣地，在本科生教學(xué)中將科研創(chuàng)新引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有利于培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)精神;有利于培養(yǎng)本科生將理論與實(shí)踐相結(jié)合的意識(shí)和能力;有利于促進(jìn)師生的共同發(fā)展;有利于促進(jìn)地方本科院校加快學(xué)科和專業(yè)的建設(shè);有利于為地方培養(yǎng)大量的創(chuàng)新型人才，因而具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。借助于生物醫(yī)學(xué)高水平實(shí)驗(yàn)室，我們通過(guò)開(kāi)展綜合性實(shí)驗(yàn)、科研訓(xùn)練計(jì)劃、學(xué)科競(jìng)賽、課外科技活動(dòng)等方式，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的熱情，引導(dǎo)學(xué)生參與科研創(chuàng)新過(guò)程，為學(xué)生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了一個(gè)重要平臺(tái)。

1.4開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在增加理論課綜合性實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，由于課程實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的限制，學(xué)生能夠親自動(dòng)手的實(shí)驗(yàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人才培養(yǎng)的要求，因此，我們開(kāi)設(shè)了“開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)”，這樣就起到了很好的補(bǔ)充作用。例如，“數(shù)字腦電圖儀的使用與EEG采集”“蛋白質(zhì)－核酸復(fù)合物氫鍵與范德華力作用位點(diǎn)分析”“腦電信號(hào)的Hurst指數(shù)研究”等多項(xiàng)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)。此外，我們一般從大二學(xué)生中選取有科研潛力的學(xué)生，開(kāi)展“本科生科學(xué)研究訓(xùn)練計(jì)劃”教學(xué)，如國(guó)家級(jí)“基于GIS的移動(dòng)生理信號(hào)監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”“基于JSD的注意力腦電研究”“基于超臨界新技術(shù)的石墨烯功能化及生物傳感器應(yīng)用研究”。本科生在確定課題，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，將由指導(dǎo)教師對(duì)其直接負(fù)責(zé)。在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，會(huì)學(xué)習(xí)很多課堂上不教的東西，提高學(xué)生學(xué)習(xí)、科研的興趣、具備一定的科學(xué)思維和分析能力、激發(fā)對(duì)所學(xué)專業(yè)的興趣、堅(jiān)定從事相關(guān)工作的信心和決心，一些本科生發(fā)表或錄用了第一作者或并列第一作者SCI/EI刊源雜志論文多篇。在此基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)學(xué)生參加各種學(xué)科競(jìng)賽、科技創(chuàng)新等活動(dòng)。因?yàn)橛辛碎_(kāi)放實(shí)驗(yàn)及本科生科學(xué)研究訓(xùn)練計(jì)劃教學(xué)的推動(dòng)，我們學(xué)院的科研氛圍濃厚了許多。因此很多本科生有了要進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的要求，這樣本科生的日常學(xué)習(xí)變得充實(shí)，許多學(xué)生一有時(shí)間就去實(shí)驗(yàn)室看文獻(xiàn)做實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)中體會(huì)了科學(xué)研究的樂(lè)趣和魅力，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手、創(chuàng)新、協(xié)作能力，對(duì)學(xué)習(xí)能力的提高、團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)、心理素質(zhì)的鍛煉有著不可替代的作用。這些都說(shuō)明依托科研創(chuàng)新生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力有較大的貢獻(xiàn)，對(duì)新時(shí)期的大學(xué)生培養(yǎng)意義重大。

2結(jié)束語(yǔ)

依托生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)，以《定量生理學(xué)》本科教學(xué)課程為載體，以學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程相關(guān)科研項(xiàng)目為推動(dòng)力，充分結(jié)合學(xué)校和學(xué)院開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放項(xiàng)目及本科生科學(xué)研究訓(xùn)練計(jì)劃，充分利用學(xué)院生物信息系實(shí)驗(yàn)中心已有的豐富的科研儀器、計(jì)算資源，進(jìn)一步推動(dòng)科研創(chuàng)新型生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，以發(fā)揮學(xué)生在《定量生理學(xué)》及相關(guān)課程中學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生科研實(shí)踐的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。

作者：晏善成 王俊 陳勁松 單位：南京郵電大學(xué)地理與生物信息學(xué)院