生物医学工程“虚实结合”的实践教学模式研究
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生物医学工程专业实验教学改革研究随着科学技术的迅速发展,生物医学工程领域的需求日益增长,对专业人才的要求也变得更高。
为了培养适应行业发展需求的人才,生物医学工程专业的实验教学改革亟待研究和探索。
本文将从多个方面对生物医学工程专业实验教学改革进行研究。
首先,我们需要关注实验教学内容的更新与完善。
生物医学工程专业实验教学应该与行业发展保持同步,注重引入新的实验技术与方法。
通过实验教学,学生能够亲自动手操作,提高他们的实践动手能力和问题解决能力。
同时,实验教学应该体现出多学科交叉的特点,通过与其他专业的合作,使学生能够融会贯通不同学科的知识,提升综合能力。
其次,实验教学过程中的设备仪器更新也是一个重要的改革方向。
生物医学工程实验通常需要使用到各种先进的设备仪器,这些设备有助于学生更好地进行实验操作和数据分析。
因此,学校和实验室要定期对设备进行更新维护,确保实验教学的顺利进行。
另外,还要加强对学生的仪器设备操作与维护的培训,提高他们的实验技能。
此外,应注重实验教学与实际工程应用的结合。
生物医学工程专业实验教学应该注重实际工程应用的模拟与实验,培养学生将所学理论知识应用于实际工程项目的能力。
可以通过与相关企业合作,引入一些实际案例,并组织学生进行实际仿真操作。
通过实践的锻炼,学生能够更好地理解和掌握生物医学工程的实际应用。
另外,实验教学改革还需注重培养学生的创新意识与创新能力。
生物医学工程领域是一个不断创新的领域,因此学生在实验教学中应该培养起创新意识。
可以引入一些创新性实验项目,鼓励学生在实验过程中发现问题,并提出解决方案。
这样可以培养学生的独立思考和解决问题的能力,为他们日后的科研和工作打下良好的基础。
另外,实验教学改革还应注重培养学生的团队合作精神。
在生物医学工程领域,团队合作是必不可少的,因为很多研究项目需要多个专业人才的共同合作。
可以通过组织一些小组实验项目,让学生在合作中学习与不同专业背景的同学进行合作,培养他们的团队合作精神和沟通能力。
生物医学工程专业实践教学体系构建策略随着科技的快速发展和人类对医疗需求的不断增加,生物医学工程(Biomedical Engineering)作为一门交叉学科逐渐崭露头角。
生物医学工程专业的实践教学对于培养高素质的专业人才具有重要意义。
本文将讨论生物医学工程专业实践教学体系的构建策略,以期为该领域的教学改革提供一些建议。
从工程的角度出发,实践教学在生物医学工程专业中占据着重要地位。
基于这一理念,我们应该注重以下几个方面的构建策略。
一、课程设置与实验室建设生物医学工程专业实践教学的第一步是明确课程设置与实验室建设的目标和方向。
通过制定合理的课程体系,既要考虑到学科基础知识的传授,又要注重实践技能的培养。
同时,要充分利用现有的实验室资源,构建一系列符合实际需求的实验室,提供给学生进行实际操作的机会。
二、项目驱动式教学项目驱动式教学是一种将理论与实践相结合的教学方法,同样适用于生物医学工程专业实践教学体系的构建。
通过设计和实施具有挑战性的实际项目,学生能够在实践中锻炼解决问题的能力,并培养团队合作和沟通能力。
这种教学方法能够有效地提升学生的实践技能,并激发他们的创新潜力。
三、产学研结合产学研结合是培养高素质生物医学工程人才的关键环节。
学校可以与医疗器械生产企业建立合作关系,共同开展科研项目和实验室实践。
通过与产业界合作,学生能够接触到更多实际问题和最新技术,提高解决实际问题的能力。
此外,还可以组织学生参与学术研讨会和学术交流活动,增加他们的学术影响力。
四、师资队伍建设构建生物医学工程专业实践教学体系还需要重视师资队伍建设。
拥有高水平的教师团队是保证实践教学有效开展的基础。
学校应该注重培养师资队伍的科研和实践能力,并鼓励教师与产业界保持密切联系,不断了解最新的学术和技术动态。
此外,还可以邀请业界专家作为客座教授,进行定期的学术讲座和指导学生的实践项目。
总结:生物医学工程专业实践教学体系的构建是培养高素质人才的关键一环。
生物医学工程专业学生实践教学改革与实施随着科学技术的迅猛发展和医学领域的不断创新,生物医学工程作为一门新兴的学科,正日益受到人们的重视。
而实践教学对于生物医学工程专业学生的培养具有重要意义。
本文将以生物医学工程专业学生实践教学改革与实施为话题,探讨其重要性、现状以及改革方向。
生物医学工程专业是一个交叉学科,涵盖了生物学、医学以及工程学等多个领域的知识。
在教育过程中,实践教学是培养学生实际操作和解决问题能力的重要手段。
通过实践教学,学生能够更好地理解理论知识,并将其应用到实际中,提高他们的综合素质和创新能力。
在生物医学工程专业实践教学的实施中,面临着一些现实问题。
首先是实践基地不足的问题。
由于生物医学工程专业的特殊性,需要有完备的实习实训设备和环境,而目前很多学校的条件还不够完善,无法提供良好的实践基地给学生。
其次是实践教学内容的单一问题。
目前,生物医学工程专业的很多实践教学内容都偏向于实验室操作,缺少真实临床环境下的实践机会。
此外,实践教学评价体系也亟需改进,目前多以考试成绩作为唯一的评价标准,无法全面评价学生的实践能力。
针对以上问题,我们可以从多个方面进行改革与实施。
首先,加强实践基地建设,增加实习实训设备的投入,提供更多真实场景的实践机会。
学校可以与医院、医疗器械企业等单位合作,共享资源,搭建更完善的实践环境。
其次,丰富实践教学内容,拓宽学生的实践视野。
除了实验室操作,可以引入病案分析、医疗器械的设计与改进等实践项目,让学生更贴近真实的临床工作和医学需求。
在实施过程中,学校还可以积极引进专业教师和临床医生,提供专业指导和真实案例,帮助学生更好地理解和应用所学知识。
此外,改革实践教学评价体系也是必不可少的一环。
除了考试成绩,还可以引入课程设计、实习报告、实践项目成果等多样化的评价方式,全面评价学生的实践能力和创新能力。
同时,学校可以设立实践教学奖励制度,鼓励学生积极参与实践活动,并将他们的优秀成果予以表彰。
“虚实一体化”医学实验教学体系的构建研究作者:郭遂成李斐来源:《知识文库》2020年第05期对于实验教学体系的构建而言,其是实验教学示范中心一项十分关键的建设内容,依托于省级实验教学示范中心,参照实验教学目标、实验教学方法等各项保障体系的建设来创建“虚实一体化”的医学实验教学体系,能够让学生自身的总体素养、综合性技能、创新性能力等都得到培养,给更多地方级医学类院校进行虚拟仿真实验教学建设给予相应的参照。
1 前言现阶段,在获得许多十分良好的政策支持后,各个医院类院校依据自身的情况,全方位推进医学虚拟仿真实验教学的构建,对虚拟仿真硬件与其教学软件进行构建,且得到了十分良好的成果。
但是,许多医学类院校并未构建起更为完善的虚拟仿真实验教学融合于传统实验教学的医学实验教学新兴体系,这样,就无法处理较为老旧的医学实验教学体系所具有的体系构架缺少系统性、教学内容缺少针对性等方面的问题,使得处于虚拟仿真实践教学前提下的实验教学质量、效果都较难得到提升,而“虚实一体化”这一医学实验教学新兴体系得到创建,能够更为良好地处理以上各项问题,并全方位提升医学实验教学的效果、质量。
2 “虚实一体化”医学实验教学体系的各个构建途径2.1 教学目标体系把岗位胜任能力当作指导,参照“素质、知识、能力”等方面的原则,构建更具地方级高校特色的“虚实一体化”三级实验教学目标体系:其一,教学目标:其不但规定了在“虚实一体化”实验教学中教师教课的各类内容、程度,还规定了学生学习的各项内容、程度。
让“素质”、“能力”这类更具抽象性的目标概念变为了具有可操作性的各类行为,方便学生自主进行评价、控制。
其二,分项目标:这是教学目标得到具体化的一个阶段,其将“虚实一体化”各项教学目标分为了许多分项目标,进而让这类分项目标更为明确且具体。
其三,分值目标:其是对“虚实一体化”这一整个实验过程的总体性评价,还是各个实验项目的评分标准,规定了各个具体目标在实验中所占据的分值。
生物医学工程专业实习模式改革探索研究生物医学工程是一门应用产品设计、制造、维护和升级的领域,在其研究过程中涉及多个学科知识和技能,包括生物学、医学、工程学和计算机科学等。
生物医学工程在医学领域中有着广泛的应用,可以帮助医生诊断、治疗和预防疾病,改善人类健康水平。
为了更好地培养生物医学工程学生的实践能力,学校需要探索更加灵活和实用的实习模式。
传统的实习模式通常是学生在暑假或者寒假期间去医院或者生产企业进行三到四周的实习,一般只能学习到基本的工作流程和操作技能,无法真正体验到工作实践的繁琐和应用价值。
而且单一的实习环境往往只是局限于特定的疾病或者设备,无法满足学生的多元化学习需求。
因此,需要改革实习模式,探索新的实习方式和内容。
首先,可以采用校内的科研实践形式,让学生参与到课题的研究和开发中来。
这样能让学生接触到最前沿的技术和理论,进行更加深入的学术探讨,提高科研能力和综合素质。
例如,可以让学生参与到生物信息学、基因工程或者仿生机器人的研究过程中,让他们亲身体会到科研的创新性、实验设计的合理性和应用价值的实用性。
其次,可以采用跨领域的实习模式,让学生不仅在医院或者生产企业进行实习,也可以到其他领域的企业或者科研机构进行实习。
例如,可以到环保部门进行研究,了解和掌握生物处理、废水处理等新型技术,或者到新能源领域进行实习,学习和掌握太阳能电池、燃料电池等新型能源技术。
这样学生可以更全面地学习到多个领域的知识和技能,提高创新思维和多元化的能力。
最后,可以采用跨专业的实习模式,让生物医学工程专业的学生到其他专业进行实习。
例如,可以让生物医学工程学生到计算机科学、电子工程、通信工程等专业进行实习,了解和掌握相关技术和应用,提高他们的跨领域合作和创新能力。
这样学生可以更加灵活地应用所学知识到不同的领域中去,提高解决问题和创新能力。
综上所述,针对生物医学工程专业实习模式的改革,可以采用校内的科研实践形式、跨领域的实习模式和跨专业的实习模式等多种方式,提高学生的实践能力和综合素质。
生物医学工程专业实践教学改革探讨摘要:本论文简要介绍了我国高等院校生物医学工程专业实践教学的重要性及存在的问题,针对实践教学基地、教学内容、校企合作、课外活动等多个方面,对生物医学工程专业的实践教学模式的改革进行了探索,为更好实现复合型应用型人才的培养目标服务。
关键词:生物医学工程实践教学改革Discussion on Practice Teaching Innovation of Biomedical Engineering SpecialtyAbstract:This paper briefly presented the significance and existed problem of practice teaching of Biomedical Engineering specialty in the colleges.Pointing at the teaching bases,teaching contents, school enterprise cooperation and extracurricular activities,we discussed the innovation of practice teaching mode of Biomedical Engineering specialty.This innovation will provide the service for realizing better training objective of the inter-disciplinary and applied professionals.Key Words:Biomedical engineering;Practice teaching;Innovation在信息爆炸、知识主导产业的时代,社会竞争日趋激烈,对人才的要求也越来越高。
传统模式培养的大学生动手能力弱、适应能力差、竞争能力不强,不能满足市场经济下用人单位的需要,人才供求出现较大错位和结构性矛盾。
第1篇摘要生物医学工程作为一门跨学科领域,旨在将工程原理和技术应用于生物学和医学领域,以解决人类健康问题。
实践教学在生物医学工程教育中扮演着至关重要的角色,它能够帮助学生将理论知识与实际操作相结合,提高学生的动手能力和创新意识。
本文将探讨生物医学工程实践教学的现状、重要性以及实施策略,以期为我国生物医学工程教育的发展提供参考。
一、引言随着科技的飞速发展,生物医学工程领域取得了举世瞩目的成就。
生物医学工程实践教学作为一种新型的教学模式,在我国高等教育中逐渐受到重视。
实践教学不仅有助于学生掌握专业知识,还能培养学生的实际操作能力和创新思维。
本文将从以下几个方面对生物医学工程实践教学进行探讨。
二、生物医学工程实践教学的现状1. 实践教学资源不足我国生物医学工程实践教学资源相对匮乏,主要表现在实验设备、实验场地和师资力量等方面。
部分高校由于经费有限,实验设备陈旧,难以满足学生实践需求。
此外,部分教师实践经验不足,难以指导学生进行实践活动。
2. 实践教学体系不完善我国生物医学工程实践教学体系尚不完善,课程设置、教学内容和教学方法等方面存在一定的问题。
部分课程理论与实践脱节,难以满足学生实际需求。
此外,实践教学评价体系不健全,难以客观评价学生的实践能力。
3. 学生实践能力不足受传统教育模式的影响,部分学生在实践教学中存在依赖心理,缺乏主动探索和实践的意识。
在实际操作过程中,部分学生动手能力较弱,难以独立完成实验任务。
三、生物医学工程实践教学的重要性1. 培养学生的实际操作能力生物医学工程实践教学能够帮助学生将理论知识与实际操作相结合,提高学生的动手能力。
通过实践,学生可以熟练掌握实验设备的使用方法,提高实验技能。
2. 培养学生的创新思维实践教学鼓励学生独立思考、积极探索,有利于培养学生的创新思维。
在实践过程中,学生可以遇到各种问题,通过查阅资料、讨论交流等方式,不断提高自己的解决问题的能力。
3. 提高学生的综合素质生物医学工程实践教学不仅有助于学生掌握专业知识,还能培养学生的团队协作、沟通能力和组织协调能力。
专稿与综述^Zhuangao yu Zongshu
生物医学工程“虚实结合”的
实践教学模式研究
孙怀远廖跃华丁立军杨丽英
(上海健康医学院,上海201318)
摘要:根据医学工程类专业教学的特殊性,介绍了“虚实结合”的实践教学模式的“二元二维度”架构,分析了实施“虚实结合”的实践教学模式的硬件平台和软件建设。
关键词:医学工程;虚实结合;实践教学模式;研究;维度
0引言
应用型本科教育培养的是高水平的应用型和 技术型专门人才。
作为医学工程类应用型本科,上 海健康医学院生物医学工程学科培养的是医工结 合型人才。
我院紧跟行业发展趋势,着手进行相应 的人才培养模式和教学模式的改革。
其中,实践教 学方法和手段是研究和实施“医工结合”教育模式 的重点。
实践教学在医学工程类专业技术、技能教 育中是必不可少的,对提高学生综合素质具有特 殊作用。
由于实验设备价格昂贵、实践教学成本高 以及受企业生产管理制约等因素,使得实践教学质 量难以令人满意。
因此,我们根据现代大学教育和 当今学生的特点以及医学工程类专业教学的特殊 性,应用虚拟现实技术建立虚拟实践环境[1],构建 和实施“虚实结合”的实践教学模式,以培养学生的 实践 能 ,高学生的 合 。
1“虚实结合”的实践教学模式架构
教学模式是一种基于一定教学理念和目标的
项目名称:2017年上海健康医学院教育教学改革专项 (JG(17)04-C2-02)教学策略。
实践教学的最终目的是促进学生对理论 知识的掌握,提高动手能力和创新能力。
“虚实结 合”的实践教学模式就是以“虚实一体”的实践教学 体系(由现场真实环境教学和虚拟环境教学组成)为实施基础,通过多类型不同形式的操作和训练来 达到实践教学的目的[2]。
“实,,是指在实验室、实训 、实 实 性、、型
的技能提升实训教学;“虚”是指以虚拟现实技术在 医学工程中的应用为基础,进行仿真性、重复性、多层次的实训教学。
“虚”、“实”两方面实践教学并行 实施、相辅相成,形成“虚实结合”的实践教学模式 的“二元”结构。
医学工程类专业的大量实践教学依赖于实验 仪器和实训设备。
因此,实践教学体系在“虚”、“实”二元结构下,以“设备”为核心进行规划实施:以设 备的工作原理、结构组成、工作过程、操作拆装、结 构设计、设备布置等教学内容为一个维度;以设备 的机构、部件、整机及布置空间等教学载体为另一 个维度,从而形成在“二元”结构“虚实结合”的实 践教学模式下,相互依存的“两个维度”的实践教学 。
综上所述,在“虚”、“实”两个环境中,以教学内 容和教学载体为“两个维度”,形成了“二元二维度”
4中国制药装备年8月•第8辑
Zhuangao yu Zongshu♦专稿与综述
的“虚实结合”的实践教学模式架构,如表i所示。
或难以直接观察的设备结构、动态过程、故障诊断
表!“虚实结合”的实践教学模式架构
二元结构
两个维度
“实操性”实践环境“虚拟性”实践环境教学内容工作理、结构、工作过程、操作拆装、结构设计、设备
教学载体机构、部件、整机、车间
2 “虚实结合”的实践教学模式的实施等教学内容,为实施“虚实结合”的实践教学模式奠
定基础。
2.1 实施“虚实结合”实践教学模式的硬件平台2.1.1实操性实践教学平台
以医药工程技术教学为例,我们通过多年的学 科建设和经验积累,建立了专业基础实验室、部件 装配实训室、典型机构分析实训室、设备操作与拆 装实训室、过程控制实训室、药品生产质量管理模 拟车间等,构建了以真实载体为对象的实践教学环 节,为训练学生的设备操作及结构拆装等动手操作 能力,加强对设备的工作原理、结构组成以及设备 布置等学习内容的感性认识,提供了实操性实践教 学平台。
2.1.2虚拟性实践教学平台
尽管实操性实践教学覆盖了“教学内容”这一 维度,但受设备的种类、数量及内部结构多样性的 约束,使实操性教学环节在实训“广度”和“深度”上 遇到了瓶颈,因此需要通过虚拟性实践教学来弥补。
而实现虚拟实训的前提就是要建立虚拟性实践 教学平台,虚拟性实践教学平台是基于虚拟现实技 术构建的、具有沉浸感和交互性的仿真环境,能为 学生提供生动、逼真的学习氛围,从而加速和巩固 学生学习知识的过程[3]。
同时,虚拟性实践教学平 台基于互联网的广域性、远程性和开放性,为学生 突破时空局限的自主学习提供良好的平台[4]。
虚拟 实训教学平台用以实现各种专业实训软件的发布、立体投影、3D交互操作等,直观生动地展示抽象的
虚拟性实践平台的硬件系统包括服务器、交换 机、客户端等,采用B/S网络架构,以便通过 Intemet/Intranet模式下的数据库应用,能够使得不
同的人员从不同的地点,以不同的接入方式访问和 操作共同的数据库[5]。
虚拟实训教学平台的体系结 构如图1所示,分为数据管理层、信息交互层、用户 操作层,用户在Web端通过Internet或Intranet与Web 对象应用服务器进行通讯,以实现数据的调用、控 制、更新、操作、管理等功能。
学生/教师/管理员
用户
操作层
信息
交互层
数据
管理层
图!虚拟实训教学平台的体系结构
2.2 实施“虚实结合”实践教学模式的软件建设
根据医药工程技术教学要求,遵循虚与实相结 合、典型性与先进性相结合、应用性与技术性相结 合的原则,在部件装配、机构分析、设备拆装、车间 布置等实操性实训基础上,基于虚拟性实践教学平 台,开发虚拟实践教学项目,以“虚”济“实”,为实施
机电信息2017年第23期总第521期
5
专稿与综述"Z huangao yu Zongshu
“虚实结合”的实践教学模式提供有效手段。
2.2.1开发医药设备部件装配虚拟实训软件
我们利用虚拟现实技术开发了医药设备部件 虚拟装配实训软件,让学生先在虚拟教学平台上进
行“数字产品”部件的装配实训,运用3D零部件模 型模拟虚拟装配,以了解和掌握零件装配的顺序、
相关知识、操作技巧及部件结构等,为实训室的实 训模拟操作打好基础,以减少零件装配操作错误,尽可能避免实体装配时零件的损坏,降低实训成 本,并使学生经历由“虚”到“实”的实践过程,更好 地提高学生的装配操作技能和实际应用能力。
2.2.2开发医药设备操作与故障诊断虚拟实训软件
针对设备的操作、维护及拆装实训,尤其是较 大、较复杂的医药设备,我们开发了具有“学习模 块”、“训练模块”和“检验模块”,并将设备操作、拆 装及故障诊断等项目内容贯穿其中的虚拟实训软 件,使学生在仿真环境中借助于“透明化”的虚拟技 术方法,在互动中了解设备,进行设备运行和拆装 操作,进入机器内部解析其结构,观察分析设备故 障产生原因并将其排除,以进一步提升学生发现问 题和解决问题的能力。
2.2.3''''开发生产 及 虚拟实训软件
针对医药生产企业必须遵循药品生产质量管 理规范的特殊要求,我们开发了固体制剂和针剂生 产车间及工艺布置虚拟实训软件,建立了一种逼真 的虚拟车间环境,充分体现“沉浸性”、“实时性”和“交互性”,让学生以学习模式、漫游参观模式或动
手操作模式,在3D环境的虚拟性实践教学平台上,直观立体、真实互动地了解制剂的生产环境、工艺
流程、人员及物流通道布局等药品生产质量管理规 范和要求,提高学生不同剂型设备选型与车间布置 的能力,弥补了企业实际实习环境不能满足教学要 求的缺陷。
3结语
应用型本科教育非常强调学生的实践能力和
解决工程实际问题的能力,而这些能力都需要在实
践中学习和掌握。
实践证明,实施以“虚”、“实”为二 元、以教学内容和教学载体为“两个维度”的“虚实
结合”的实践教学模式是切合应用型大学教育宗旨 的。
“虚实结合”的实践教学模式可改善专业实践教
学条件,建立并完善良好的实践环境,降低教学成 本;可建立以能力训练为核心的“基本技能!专业
能力!创新能力”循序渐进式的实训体系和自主学
习平台,使学生在该实践教学活动中能动地发挥自
己的潜能,通过实际操练和反复训练,大大提高实
践教学效果,以高质量地完成实践教学环节,从根
本上保证培养学生的实际动手操作能力、自学能力
和创新能力。
[参考文献]
[1]杨晓,施於人,王国超.“互联网&实验教学”的建设
问题研究[J].现代教育技术,2016 (7): 106-112.
[2]朱孝平,林晓伟,张剑平.虚实融合的实训教学环
境及应用研究——以数控加工为例[J].中国电化
教育,2015 (12): 87-92.
[3]张劲.基于现代信息技术的自主学习研究[J].教
育探索,2013 (3): 134-135.
[4]荆全忠,邢鹏互联网+”背景下高校教学模式创
新研究[J].教育探索,2015 (9): 98-100.
[5]成丹,崔瑾,王庆亚,等.植物学虚拟实验平台的构
建及应用[J].实验室研究与探索,2016,35 (2):
62-66.
收稿日期%2017-07-20
作者简介:孙怀远(1962—),男,江苏兴化人,教授,从
事生物医学工程教学与研究工作。
6中国制药装备年8月•第8辑。