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医学实验课

医学实验课

医学实验课范文第1篇

关键词:临床医学专业认证;医学微生物学;改革与实践

教育部临床医学专业认证标准中指出“课程计划中必须安排适当的综合性、设计性实验,为学生开设学术讲座、组织科研活动等,积极开展有利于培养学生科研能力的活动”,实验教学是高等医学教育和生命科学教学的重要组成部分,是培养医学生实践能力、创新意识科学思维方法及严谨科学态度的重要途[1]。医学微生物学是一门专业性、实践性很强的学科,也是医学院校本科学生必修的一门专业基础课程。实验课是医学微生物学教学的重要组成部分,其目的是通过实验加深理解和巩固学生所学的基本理论知识,学习和掌握医学微生物学基本技术,培养学生分析问题和解决问题的能力,为学习临床医学及进行科学研究奠定基础[2]。与临床医学专业认证的标准相比,我院现有的医学微生物实验教学课程安排及内容配置等方面还存在一定的差距。我院结合自身现有实际情况因地制宜,制定出具有本校特色的教育教学计划和课程体系,充分调动教与学双方的积极性,努力培养学生的综合素质,提高实验教学质量。

1原有医学微生物学实验课程、教学体系存在的问题

1.1教学方法单一

长期以来,大多数的微生物实验课程教学采用的是传统教学模式:教师讲解示范——学生操作观察——撰写实验报告——教师改评。这种教学方法在实验过程中过度的注重学生基本实验技能的培养,过于陈旧,缺乏新意,完全谈不上创新和应用。有些学生甚至根本就没有进行任何思考,只是依着葫芦画瓢,被动地接受,缺乏学习的主动性[3]。

1.2教学方式欠合理

微生物实验课安排的大多数是验证性的实验,老师提前设计好所有的实验步骤,准备好所有需要的菌种、试剂、器材等,学生进入实验室只需按照既定的步骤和方法按部就班的完成实验项目即可。这样的教学方式不利于培养学生的自主能力、创新能力及科研能力。

1.3教师力量缺乏

实验课上一般每个实验室会安排只安排一名教师,可是一个教师里会安排20多名学生,学生在实验中遇到的疑问很难及时解决,在实验中遇到操作上的困难也无法得到帮助,使部分学生的实验不能顺利进行,学生的学习兴趣大打折扣。

1.4考核制度不完善

在传统的医学微生物学实验的考核,标准单一,考核的方法单一,不能全面的了解学生的学习情况,并且实验课的分值在总体考核中所占的比例较少,无法充分的调动学生学习实验、进行实验操作的积极性[4]。

2医学微生物实验课程及教学体系改革

2.1精选实验课程

“以培养高素质人才为目标,以提高实验教学质量、培养学生能力为目标”。我们在充分研究医学微生物学教学大纲的前提下,认真分析教材,调研相关资料,合理安排实验教学计划,调整实验学时。在不增加实验课时的情况下,精心选择实验内容使实验课相对独立。保留微生物学实验所必需的实验操作技术的基础上,减少一些枯燥乏味的验证性实验,增加一些设计性、综合性、思考性和系统性的实验项目,来提高实验课的教学质量。有目的、有计划地对学生进行培养,发展学生的科学素养、实验技能和创新能力,掌握科学的研究方法[5]。

2.2多样化教学

临床医学专业认证标准中指出,对课程开展以“学生为中心”和“自主学习”为主要内容的教育方式和教学方法改革。结合医学形态学特点,将“以学生为中心”的教学理念贯穿于实验课程中,采用启发式教学法、TBL教学法、PBL教学法及临床病例法等多种方法灵活运用于微生物实验教学中[6]。其中TBL教学法真正做到以学生为中心,激发学生的学习兴趣,增强学生自主学习的能力,提高学习效率[7]。在教改后的教学中学生担任“主角”,老师在不同的阶段和不同的情景中担任不同的角色,如教案编写者、促进者、向导、评价者等。培养学生提出问题,搜集资料,解决问题,团队合作和与人交流等各方面的能力。

2.3实验助理参与

针对实验教学中,师资力量缺乏的问题。医学微生物实验室提前一年在各班挑选1-2名,对实验室工作感兴趣,动手能力强的学生进行培训。等到自己班上上微生物实验课时可以成为老师的“小助手”,同学的“好帮手”,使实验能够有条不紊的进行。助理也可以搜集同学在实验中遇到的问题,进行统一整理,再向老师请教,最后向同学反馈相应的信息。

2.4互动、交流、学习

随着自媒体时代的到来,多媒体在教学中带来的便捷也日益明显。多媒体教学具有生动形象、教学直观的特点,能够增加信息输出量,加大知识密度,提高教学效率,充分激发学生学习兴趣。在实验教学过程中,充分利用现代化教学手段,以PPT方式组合大量图片、动画和视频资料,使微小生物直观化、形象化,增强学生的感性认识。网络课程教育已成为一种新型教育手段,现已录制了全套的医学微生物学实验课教学视频,学生在课余时间可以通过校园网,对实验教学内容反复观摩以加深理解[8,9]。

2.5完善考核制度

“积极开展考试方法的研究,对学生考核类型及成绩评定方法有明确的规定和说明,以便全面评定学生的知识、技能、行为、态度、分析与解决问题能力、获取知识能力及人际交流能力”[10]。经改革后,我院现有的考核体系包括:平时成绩、实验报告成绩、实验基本技能考核及期末笔试,对学生进行全方面的考察。同时,实验成绩作为理论考试成绩的20%,提高学生对实验的重视,提高学生的学习兴趣。

2.6科研能力的培养

吉首大学每年都会有“大学生研究性学习和创新性实验计划项目”,学校会根据每个学院的实际情况,安排相应的项目指标。医学院为了满足更多学生对科研的要求,开设了“医学类专业大学生创新训练中心创新训练项目”。有兴趣的同学可以上网查阅相关的资料,结合自己的专业知识,提出自己独特的想法,自行成立科研小组,撰写创新性实验项目设计书,设计书的内容包括:前期基础、项目研究目的及意义、国内外研究进展、项目实施方案、项目创新之处、项目的预期进展、项目预期成果、参考文献等。一旦申请成功,学生就可以开展项目。这样,一方面丰富了学生的大学生活,另一方面也培养了学生自主创新能力、解决问题的能力、团队合作能力等。

3学生对教学改革实践的感受与评价

医学院2013级临床医学专业学生是本次实验教学改革最直接的参与者,对于教学改革的感受他们也是最具有发言权的。在课程结束后,大部分同学认为收获很大,相较以往的教学模式,这种方式更有利于培养学习兴趣,提高自主学习、思考问题、寻找解决方法的能力。学校开设的科研项目,学生也积极参与,通过大家一起查阅资料、寻找方向、分析内容、撰写材料、实施项目,提高了同学之间的交流与团结协作能力;寻找方向及撰写材料培养了学生的科研创新能力,项目实施使他们的交流能力、思维、应变及动手能力都得到提高,使学生各方面的能力得到较大的提升,这对以后的职业生涯非常有益。当然也有不少同学认为该教学方法比较多的利用了课余时间,希望能在期末总分数中占有较大的比例[10]。

4结语

对于即将来临的临床医学专业认证,我校医学院医学微生物实验室将会做出十足的准备,好好抓好医学微生物实验教学细节问题,不断调整教学体系,寻找能让学生感兴趣的教学实验方法,使学生能够积极地投入到实验学习中,不断提高各方面能力;也能使老师更好的与学生交流学习。与此同时,老师也将不断提高自己各方面的能力,寻找更好的教学方法,使学生能够爱学、乐学、好学,掌握微生物实验的基本技能,以便在今后的工作中能够更好地发挥自己各方面的能力,让自己成为一个社会需要的实用性人才。

参考文献:

[1]沈晓君.中国药院校技能实验教学改革探索[j].中国教育.2007.26(5)70-72.

[2]于晗.医学实验教学改革的探索与思考[J].科学与管理,2007,(6):82.

[3]林旭瑷,严杰.医学微生物学实验课程改革的实践与体会[J]中国病原生物学杂志,2014,9(9):附页2-附页4.

[4]倪萍,牛婷婷,肖晋.浅谈如何提升医学微生物学实验课程的教学质量[J].生物技术世界119.

[5]伦永志,韩美君,孙慎侠,等.医学微生物实验教学体系改革的探讨[J].大连大学学报2005,12(6):26.

[6]王小莉.适应临床医学专业认证标准加强医学生创新能力培养[J].南方医学教育.2013.1:18-19.

[7]侯娟,王晓红,等.基于团队的学习模式在医学寄生虫学实验教学中的应用[J].南方医学教育.2013.216-17.

[8]陈志瑾,丛延广,胡晓梅,等.医学微生物学实验教学探讨[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2010,12(11):1086-7.

[9]王红英,马秀敏,倪萍,等.多媒体在医学微生物教学中的应用体会[J].中国病原生物学杂志,2010,5(12):960,附页1.

医学实验课范文第2篇

关键词:微课;医学机能学实验学;应用

医学机能实验学是将生理学、病理生理学和药理学的实验内容有机融合形成的一门学科。微课(Microcourse)是指以视频为主要载体记录教师围绕某个知识点或教学环节开展的简短、完整的教学活动。当前,作为一种新型的学习资源,微课已经成为数字化教育资源建设的新热点。为提高医学机能学教学质量,本课题组在2015级临床医学专业学生的医学机能实验学教学中,采用微课教学模式,取得了很好的效果,现报道如下。

1对象与方法

1.1对象

选取2015级五年制临床医学专业26班作为对照班,采用传统教学法进行医学机能实验学教学;该年级五年制临床医学专业27班作为实验班,采取微课教学模式进行医学机能实验学教学。两班均为30人。对照班女生12人,男生18人;实验班女生14人,男生16人。两班学生所有理论课在同一合班上课,且主要医学基础理论课成绩经统计学处理无差异(P>0.05),具有可比性。

1.2教材和授课教师

对照班和实验班均采用科学出版社出版,郑倩主编的《医学机能学实验》双语版第2版。两班机能实验学课程由同一教师担任,授课内容和教学进度均相同。

1.3方法

1.3.1微课的准备

按视频资源和辅教学资源两部分准备。微课教学的核心是视频资源,视频时长一般为3-8分钟左右,不超过10分钟。一个实验内容一般包含5-8个视频,主要包括:实验重难点、实验原理、实验操作以及与实验相关的仪器和实验器材的使用说明。辅教学资源包含与该实验相对应的教学设计(微教案)、素材课件(微课件)及练习测试(微练习)。课题组通过团队协作的方式,要求生理学、病理生理学和药理学教研室的所有教师都参与课件制作,教案、讲稿以及练习题的准备。最后集体备课讨论,确定最优方案。教师与视频拍摄技术人员进行充分沟通,录制视频资源并进行后期加工剪辑。

1.3.2实验班教学实施

实验班采用微课教学模式进行教学。课前:建立师生QQ群,将微课资源传上到QQ,布置学生利用微课预习,完成微练习;课中:教师采用传统教学法顺序,但以提问的方式讲解,随机抽学生回答,并将回答问题的情况记入平时成绩。然后教师示教,紧接着学生操作实验,学生可根据各组实验的进程播放微视频,协作完成实验。教师巡回指导,最后课堂总结。课后:学生书写实验报告。学生利用QQ群将实验中尚未解决的问题及时反馈给教师。教师解答学生疑问,并针对学生疑问,对实验教学进行改进。

1.3.3对照班教学实施

教师布置学生课前预习,但不进行微课学习,课中利用传统教学法逐步讲解,然后示教,接着学生实验操作,教师巡回指导,最后课堂总结。

1.4评价方法

(1)考试:期末总成绩包括25%的平时成绩(出勤、课堂参与、完成实验情况、实验报告成绩),60%的期末考试成绩及15%的实验技能考试成绩。教考分离,集体阅卷。

(2)问卷调查:课程结束后,对实验班学生进行微课教学模式的问卷调查。

1.5统计处理

运用SPSS15.0进行统计学处理,组间比较采用t检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1考试成绩比较

实验班期末总考试平均成绩为91.42±6.15分,明显高于对照班平均成绩82.33±9.73分(P<0.05)。

3讨论

以上评价表明,微课教学模式提高了机能学实验的教学质量。微课短小,方便学生下载,也充分考虑学生的注意力。学生可以课前下载预习微课资源,完成微练习,熟悉实验的内容,避免了实验中的茫然。课中分组操作时,可以根据各自组实验进程播放微视频,从而避免到讲台观看操作视频,耽误操作时间。课后的师生互动形成微反馈。教师在互动中找到不足,进而改进,这就是微反思。从以上的实践过程可以得出,微课教学模式是一种学生和教师共同进步的教学模式。但是在实践过程中,我们也发现微课教学中一些问题:(1)由于时间的限制,微课仅能针对某一个知识点或者某个教学环节展开,微视频之间缺乏连贯性和系统性。(2)自学能力不强的学生,如果不利用微课资源,就达不到教学效果。(3)没有教师示教,完全由学生看微视频指导操作,学生会质疑教师实践能力,以及出现学生逃避实验的现象。因此课题组并没有完全摒弃传统教学法,而是将微课和传统的教学法有机地结合起来,通过传统教学法给学生串好实验的知识点。通过教师现场示教,既提高教师的实践能力,也为学生起到表率作用,激励学生完成实验。综上所述,微课教学模式应用于医学机能实验学教学取得了较好的效果。当然为了今后在各专业中推广应用此教学模式,进一步深化教学改革,有待于进一步的探索和实践,以取得最佳的教学效果。

参考文献

[1]李旭伟,郑倩,唐建平,等.学分制与医学机能实验室教学改革设想[J].四川生理科学杂志,2012,34(3):138-139.

[2]蒙洁琼,谢海涛.利用微课在高等中医院校搭建中医与公共外语相结合的平台[J].广西中医药大学学报,2014,17(3):119-121.

[3]辛敏,王勇,郭艳红,等.生理学实验微课的开发与应用[J].基础医学教育,2016,18(5):397-399.

[4]李旭伟,郑倩,刘华,等.微课在医学机能学课程建设中的应用分析[J].四川生理科学杂志,2016,38(2):124-126.

医学实验课范文第3篇

关键词:医学细胞生物学;实验课;创新

中图分类号:G642文献标志码:A文章编号:2096-000X(2018)02-0027-04

細胞是生命的基本单位。医学细胞生物学作为一门基础医学的基础课程,具有非常重要的地位[1]。医学细胞生物学是一门实验性很高的学科,实验课的教学在该学科的教学工作中占据着重要的地位。目前,在医学细胞生物学实验课教学的过程中出现了较多的问题,导致学生的实践动手水平不高,独立思考能力欠缺,普遍都缺乏创新意识及科研精神。

如今,国家提出了培养创新型人才的战略。当代大学生应该是具有较强的科研创新意识、较好的自主学习能力以及较高的实践动手水平的优秀人才。而这也对我们现在的高校教学工作提出了较高的要求。

针对目前医学细胞生物学实验课教学中出现的种种问题,我们医学院校的教师应该本着为国家培养创新型医学专业人才的教育理念,以重点培养学生的创新精神及动手能力作为重要切入点,对如何创新医学细胞生物学实验课的教学进行探究。

一、医学细胞生物学实验教学存在的问题

(一)教学内容更新滞后

目前,在医学细胞生物学实验课的教学工作中产生了这样那样的问题,其中教材内容的滞后是一个大问题。学生们接受知识的主要途径就是教材与讲义,然而目前教材内容的老旧已经成为了阻碍教学发展的重要羁绊。

在目前传统的高校医学教学工作中,医学细胞生物学实验课并不是一门单独的课程,而是从属于细胞生物学理论课的附属内容。所以这就容易使学生产生“重理论、轻实验”的心理,而不好好上实验课。

另外,目前大多数院校的医学细胞生物学实验课的内容都较陈旧且单一,缺乏前沿技术与先进知识。大部分实验都只是验证性的实验,实验理念落后、实验步骤固定、实验结果单一。因此,学生们也就只是“比葫芦画瓢”,完全按照步骤完成。这样的实验课内容缺乏探究性与新颖性,学生们的实验积极性不高,参与度也较差,很难保证教学效果。

(二)教学模式单一贫乏

在传统的医学细胞生物学实验课教学中,实验之前的所有准备工作都是由实验老师完成的,包括调试实验所需的仪器设备、制配实验所需的试剂药品等。学生们并不参与实验前的准备工作,对仪器设备的使用不熟悉,对药品试剂的制配不了解。

另外,实验课授课教师也会在实验前的讲解环节针对实验中的实验步骤、技术方法、注意事项等进行详细的讲授,并且会亲自为学生们进行正确规范的实验操作演示。学生们在接下来的亲自实验过程中,只能是机械的模仿刚才授课教师的操作动作,照猫画虎,完全没有自己的思考,缺乏创新。

传统实验课教学模式的简单化、程序化,带来的结果就是实验步骤的僵固化、实验结果的统一化。这导致学生们在很大程度上失去了很好的机会去参与到整个实验过程,也就不能更好的启迪激发学生的创新意识,不能帮助提升学生的发现问题、分析问题及解决问题的能力。

(三)教学技术方法老套

除上述问题,医学细胞生物学实验课教学技术方法沿袭传统的现象也非常严重。陈旧的教学方法就是简单的讲解式教学,即教师在讲台上讲,学生们在台下听,缺乏老师与学生之间的交流。

这样老旧的教学方式较大程度上削弱了对学生发现问题能力的训练,同时也扼杀了对学生思考问题能力的培养,抑制了对学生科研创新能力的提升。

目前,信息技术高速发展,这为现代教育的发展提供了良好的契机。众所周知,信息技术具有全天候、开放性的特点[3]。利用这一特点,现代化的“网络教学”能打破传统教学方式的种种局限,可以使学生前所未有的开拓视野。

利用现代信息技术的网络教学已经在一些学科领域中稳步的向前发展,也包括医学教育。在医学细胞生物学的实验课方面,国外有些院校已经开始尝试这一先进的教学方法。不过在我国,目前由于种种条件的限制,在医学细胞生物学的实验课教学方面,先进的网络教学并没有得到大范围的普及。

二、创新医学细胞生物学实验课教学

(一)创新实验教学方法

1.讨论启发式教学

讨论启发式教学是一种新颖的教学方式。授课教师通过这种教学方法可以让学生积极的参与到课堂教学中来。

这种新颖的教学方法要求教师在讲课时要注意做到“精、简、新、活”[4],即将重要的知识点进行精讲,非重要知识点则简要略过,同时需要将书本理论知识与当今社会的热点事件相结合,并在教学过程中穿插一些探究性的问题,这样便可以在调动课堂气氛的同时也能让学生们彼此启发,相互讨论,主动地去发现问题并思考问题,充分的让学生发挥主观能动性,真正的在课堂教学中占据主导地位。

在医学细胞生物学实验课上,任课教师可以将学生们分组,并在实验开始后组织学生实验小组对实验过程中出现的所有问题进行讨论,包括实验仪器的使用、实验试剂的配置及实验操作的实施等。另外在实验的过程中,教师可以要求学生适当改变实验的一些条件,例如仪器、试剂、方法及步骤等。然后在实验结束后,教师可以针对学生所有的实验结果讨论并进行讲解。

通过这种启发式教学过程,学生能在学习过程中充分展现出自觉性及主导性,并能极大程度的锻炼自己发现问题及解决问题的能力。另外,任课教师也能通过这种教学方式充分的启发学生的创新意识及探索精神,而这也是他们日后在工作中所不可或缺的。

2.开放发散式教学

在传统的教学过程中,任课教师将实验步骤、实验方法及最终的实验结果都告知学生。学生们在实验前缺乏预习,在实验课上也只是按照老师给定的实验步骤及方法,按部就班的去验证正确的实验结果,缺乏主动性学习。

开放发散式教学能较显著的改善上述不足。开放式实验课教学包括实验内容、实验材料及实验方法的开放。在开放式实验课上,学生们并不再是简单的重复验证实验,而是被允许参与实验的全部过程,并可以通过查阅资料对实验材料、实验步骤及实验方法进行适当的调整。

通过开放式的实验课教学,学生们的学习积极性被极大的调动起来。学生们通过充分参与实验,主动思考能力、实际动手能力以及独立解决问题的能力均能得到较大的提升。

3.科研思维式教学

科研思维式教学,是指以培养学生的科研思维能力为目的,授课教师在实验课的教学过程中引导学生在遇到问题时能主动思考,并以一种积极探究、创新探索式的态度对出现的问题进行批判性的分析研究。

授课教师在完成正常教学任务的前提下,可以吸纳一些学有余力且对科研比较有兴趣的学生组成学习小组,并根据自己的研究课题设计一些难度适中、可行性强且与医学细胞生物学这门课程有紧密联系的实验来让这些学生完成。同时,教师也可以让学生根据当前的细胞生物学领域的研究热点,自己设计并实施一些有研究价值的实验。

通过这样的科研式实验课教学,学生们可以尽早接触到求实严谨的科研训练,能够极大程度的提高创新意识,激发创新能力。

(二)创新实验教学内容

1.科学调整基础实验

医学细胞生物学实验课中的基础实验是必不可少的。学生们通过基础实验,可以了解仪器的使用方法,掌握基本的实验技术。熟练掌握基础实验技术是以后进行科学研究的重要保障。任课教师一定要让学生认识到打牢基本功的重要性,要让学生明白掌握基础实验技术是以后进行科研工作的根本。

为了适应学科发展,提高学生综合素质。在基础实验的课程编排中,可以适当的删减一些学习过的或是过于简单的实验内容,例如在中学阶段就学习过的观察细胞有丝分裂各时期的洋葱根尖表皮细胞的制作实验。当然,在删减实验的同时,应当保留在医学细胞生物学实验中具有代表性的实验内容,如:显微镜的使用、细胞培养、细胞冻存、细胞复苏及细胞融合等。

在对实验内容进行删减的同时,我们也应该适当的增加一些实验,如显微显影技术。这项技术在现代生命科学的研究中经常使用到。医学生在掌握基本细胞培养技术的同时,也应该学习掌握细胞活力测定、细胞计数等技术方法[5]。

2.合理增加综合实验

任课教师在医学细胞生物学实验课的排课中,除了安排必要的基础实验,同时可以合理增加一些综合性实验。综合实验的设置是对实验课程教学要求的提升,也是对基础实验教学效果的检验。

学生们通过综合实驗,不仅可以巩固基础的理论知识及基本的实验技能,而且可以拓展学术眼界、培养科研精神及提高综合能力等[6]。

需要注意的是,综合性大实验的周期较长且较为复杂。因此任课教师应该合理审慎的安排综合实验的时间。

目前,我们系在医学细胞生物学的实验课教学上,已经部分的开展了细胞传代培养及增殖动力学检测的综合实验,共包括四部分:细胞的传代培养、生长曲线的测定、有丝分裂指数的测定以及克隆(集落)形成实验。通过该综合实验,学生能够将孤立的实验技术有机的串联整合,进而提升创新思维能力及综合科研素养。

3.适当开展创新实验

创新性实验,是指通过先进的实验技术手段对某领域进行探索性开创性的研究,是建立在基础性实验及综合性实验之上的对任课教师与学生都有着更高要求的实验课教学。

在创新性实验课教学中,任课教师确定研究方向及具体课题。学生查阅文献资料,确定并撰写研究方案。然后教师对实施方案进行检查论证并对学生后续的实验操作进行全程指导,最后对学生在项目实施过程中的表现予以评价。

通过创新实验的实施,学生能够学习并掌握先进的实验技术方法,提升科研素质及创新意识,同时也能提高自己的综合能力,包括查阅及翻译文献资料、撰写及论证研究方案、发现并解决科学问题等[7]。

目前,我们系已经开始在本科生的医学细胞生物学实验课教学中尝试开设有关流式细胞技术在生物医学研究中的应用的创新性实验,包括实体瘤组织细胞周期检测、细胞凋亡检测这两部分内容。通过该创新实验,学生能够掌握先进技术、提升学术素养、提高创新意识并增强科研能力。

(三)创新教学管理模式

1.学生角色的合理提升

学生可以参与医学细胞生物学实验课的教学工作,主要体现在三个方面,其一,任课教师可以在课前通知所带班级学生做好预习工作,尤其是实验中的重点及难点部分,并让学生做好相关课件。然后在课堂上,老师可以安排几名学生上台讲述自己的课件,并引导学生进行充分的思考与讨论,彻底明晰该次实验中的重要环节;其二,学生可以在实验课之前提前进入实验室,参与该次实验的准备工作,包括实验仪器的检查与调校、实验试剂的配制与分装、实验器械的清点与分发等;其三,学生可以在实验结束之后,参与本次试验的课后清洁工作,主要包括实验动物尸体的正确处置、实验器械器材的清洁归位、实验操作台面的整理擦拭以及实验教室地面的清扫消毒等。

通过这些举措,学生在实验课教学中的地位将有明显的提升,学生们参与实验课的积极性也会极大地增强。这样便可以有效的提高实验课的教学效果,同时也可以进一步培养学生发现问题及解决问题的能力。

2.实验教室的充分利用

提高实验课教学质量,其中一个非常重要的环节即是对实验室的充分利用。实验室在正常教学工作之余,也可以对学生开放,学生可以利用课余时间在实验室开展实验,以保证实验室及仪器设备均能得到充分的利用[8]。

实验室的开放可应用于以下两种情况:其一是可以对部分实验课的实验结果进行后续观测,例如哺乳动物细胞原代培养实验。学生们可将自己培养的细胞放入细胞培养箱中,然后在三天后根据自己的时间安排,来实验室于显微镜下观察细胞的生长情况,这样便可以很清楚的了解自己的实验是否成功,从而对细胞原代培养这项实验技术也有了更深刻的认识。

其二就是可以针对部分学生开展创新性实验。一些学有余力且对科研有兴趣的学生希望在实验课上课时间之余,有机会在任课教师的指导下开展一些创新实验。那么开放的实验室便为这些学生提供了非常理想的科研场所。

通过以上方式,能使实验室及实验仪器得到最大程度的使用,同时也能使学生的实验技能得到很大程度的提升。

3.任课教师的科学评价

在医学细胞生物学实验课上,任课教师对学生的成绩评价体现着实验课的教学效果。

科学的评价体系应由这几个方面组成:(1)出勤情况。任课教师应该严格控制实验课的上下课时间,严肃实验课堂纪律。这两项既是在督促学生上课,同时也可以充分调动学生上课的积极性;(2)课堂表现。任课教师应该将学生在实验课上的表现严格记录并作为最终实验课成绩的一部分,包括课前预习该次实验的表现、课上回答老师提问的表现、课后参与教室清洁的表现等;(3)实验操作。具体的实验操作是实验课教学的重中之重。学生在实验操作中的全部表现,包括对安全守则的遵守、对实验仪器的操作、对实验试剂的配制、对实验步骤的熟悉、对突发情况的处置以及与合作伙伴的配合等,均应成为实验课考察的重要部分;(4)实验报告。一次实验所涉及到的全部问题,包括实验意义、实验目的、实验原理、实验方法与步骤、实验中需要用到的仪器设备及试剂耗材、实验出可能出现的问题及解决方案、实验结果与讨论等均会在实验报告中体现。实验报告完成的优劣可以在很大程度上体现出学生对本次实验的完成质量;(5)期末考试。在本院系的医学细胞生物学期末试卷中包含10%的实验部分,可以在实验中涉及的理论知识及实践技能两方面对学生进行考察。

通过以上这五方面的综合考察,可以科学的评价一名学生对医学细胞生物学这门课程的实验部分的掌握情况。

三、结束语

随着科技的进步、社会的发展,高校教育工作也在改革与发展。为响应国家培养创新型人才的重大战略,我们高校教师应该对教学过程中出现的各种问题进行思考并做出有利的调整。

医学实验课范文第4篇

【关键词】生物医学工程;生物医学电子学;生物电位放大器;电子设计自动化

【Abstract】In order to strengthen the electronic engineering technology training for Biomedical Engineering students, the Biomedical Electronics experiment course was designed for the students. The biological potential amplifier was selected as the experiment subject; In the experiment, student will be required to combine the simulation based on the electronic design automation software and practical operation to complete the design work of the biological potential amplifier, verify its function, and measure its important performance; the experiment was arranged in the early stage of the theoretical courses. Practice shows that the students have a more depth understanding of the characteristics of different methods in electronic engineering technology through the training of biomedical electronics experiments. Therefore, the curriculum design of the experiment is successful.

【Key words】Biomedical Engineering; Biomedical Electronics; Biological potential amplifier;Design automation

0 引言

生物医学工程专业涉及多种学科和技术,具有很强的综合性[1];但与此同时,该专业的本科生培养工作也具有很高的难度,原因就在于学生学习的内容多而不精,在择业时常常无法体现出能力优势。因此,从培养生物医学工程专业本科生的角度而言,应该在对学生进行综合素质培养的同时、加强特定专业技能的训练,为学生的就业和继续深造打下良好的专业基础[2]。

医学电子仪器方式是上海理工大学生物医学工程专业的一个重要方向,在课程设置上,专注于培养学生的电子工程技术[3]。这其中,生物医学电子学[4]是生物医学工程专业的重要专业课程之一,其教学目的是让学生掌握医学电子仪器中带有共性的电子器件、电子线路及电子学设计方法,因此是引导学生学习将电子工程技术应用于生物医学工程专业的重要环节。生物医学电子学实验是该课程的配套实验,目的是在于通过有代表性的实验课题,引导学生学以致用、将课堂内容融会贯通于实践之中。因此,生物医学电子学实验是生物医学工程专业的一门重要实验,需要进行慎重的实验选题、认真的实验设计和细致的实验安排。为此,进行了相关的课程设计和实践工作,详述如下。

1 课程设计思想

上海理工大学生物医学工程专业的生物医学电子学实验被安排于第五学期,和生物医学电子学理论课平行设置。此前,学生已经通过电路原理、模拟电子技术基础、数字电子技术基础和电子技术技能训练等课程的培养,具备了一定的电子工程技术基础。生物医学电子学实验的总课时为16学时,在有限的课时内,让学生得到最大程度的专业训练,具有一定难度。在此背景下,展开生物医学电子学实验的课程设计工作。

首先要解决的问题是实验选题。生物医学电子学实验的选题,应该能够突出生物医学电子学的特色,具有代表性。经过研究,多个生物医学电子学的相关教材中,都将生物电位放大器(Biopotential Amplifier),即仪表放大器(instrumentation amplifier),放在了相当重要的位置上[5]。生物电位放大器,是用于放大心电、肌电和脑电等信号的专用放大器;这些信号具有的特点包括:由生物体内的电活动产生、属于微弱的差分信号、非常容易被更加强烈的共模噪声淹没;而生物电位放大器具有很好的共模抑止特性,最适于放大这些存在于强烈共模噪声背景下的微弱差分信号[6];因此,生物电位放大器在生物医学电子学中占有重要地位,以生物电位放大器为主题开展生物医学电子学实验,不仅具有代表性,而且能够引导学生在前期的课程基础上有所提高。

其次要解决的问题是实验设计。围绕生物电位放大器这个主题开展实验设计工作,需要使实验具有一定深度,但同时又要保证大部分同学有能力在限定的课时内完成任务。经过反复论证设计,最终决定生物电位放大器相关实验由两部分组成:基于电子设计自动化(Electronic design automation, EDA)软件的设计仿真实验和动手实践实验。在第一部分实验中:学生基于LM324[7]完成生物电位放大器的设计工作;仿真验证设计结果;仿真测试其差模增益幅频响应曲线[8]。在第二部分实验中:学生在面包板上动手搭建生物电位放大器;并在实验室中,使用各种设备测试差模增益幅频响应曲线。上述实验设计的优点在于:通过设计仿真工作,让同学们尽快掌握生物电位放大器的原理,同时,基于EDA软件开展电路工作,符合发展趋势[9];通过设计仿真和动手实践相结合,互为验证,比较差异,容易引发思考,更加深刻的体会电子工程技术中不同手段的特点;对生物电位放大器的重要参数进行仿真、测量和总结,有利于学生们在更深地程度上掌握生物电位放大器。

最后要解决的问题是实验安排。由于生物医学电子学实验是生物医学电子学理论课程的配套实验,因此在进度安排上必须要统筹考虑;此外,实验设计决定了生物医学电子学实验适宜集中精力完成,而不是分散到每周进行,集中完成实验能够取得更好的效果。为此,在生物医学电子学理论课程中,生物电位放大器相关内容被安排在课程的早期进行讲解;紧随其后,利用课余和周末时间,在一周内完成生物医学电子学实验。这样安排的好处是:学生能够在课程的开始阶段,就体会到了如何将理论应用于实际,引发学习兴趣。

2 实验内容展示

下面以一位学生的实验情况为例,说明课程设计效果。

1)生物电位放大器的设计和仿真

a)生物电位放大器的设计:

基于lm324设计一个基于三运放的仪表放大器,用于生物电位测量,仿真电路原理图如图1所示。增益公式如公式(1)所示,其中:R1、R2、R5和R6都选用10KΩ的电阻;R3和R4都选用24KΩ的电阻;Rg为增益电阻,当Rg为无穷大时,(这里选用600MΩ),增益约为1倍,当Rg为5.6kΩ时,增益约为10倍,当Rg为470时,增益约为100倍,当Rg为47时,增益约为1000倍。

A=(2*R3/Rg+1)*R2/R1(1)

b)对所设计的生物电位放大器进行仿真,验证其功能

如图1所示:使用+Vdm/2和-Vdm/2两个信号源组合成模拟心电信号的差模输入信号Vdm,峰值为10mV,频率为18Hz;使用Vcm仿真工频干扰产生的共模信号,峰值为500mV,频率为50Hz。取Rg为5.6kΩ,输入、输出信号对比图如图2所示。由图可见,差模输入信号被放大约10倍,但50Hz共模输入信号在输出信号中全无踪迹,因此该生物电位放大器正确的实现了预期目的:放大差模信号、抑制共模信号。

c)对所设计的生物电位放大器进行仿真,测量其性能,频率范围设定在0.1Hz-5MHz之间:

对图1的生物电位放大器进行仿真,测量其差模增益频率响应,如图3所示。图中从上到下的短划线、虚线、点划线和实线分别代表差模增益约为1000倍、100倍、10倍和1倍时的幅频响应。由图3可见,放大倍数越小时的幅频响应截止频率约高:差模增益约1000倍时,幅频响应在1kHz左右就开始截止;差模增益约100倍时,幅频响应在10kHz左右开始截止;差模增益约10倍时,幅频响应在100kHz左右开始截止;差模增益约1倍时,幅频响应在1MHz左右开始截止。

2)生物电位放大器的实践实验

动手实现所设计的生物电位放大器。使用的器材包括:面包板、lm324、10KΩ电阻、24KΩ电阻、5.6KΩ电阻、470Ω电阻、47Ω电阻和导线等,电阻均为5%精度;使用的仪器包括SPF05数字合成函数信号发生器、DS1000数字示波器和电源。测试所得到差模增益频响曲线如图4所示。其中,差模增益随频率变化的趋势与仿真所得的结果基本类似,除了差模增益为1时的截止频率出现在了100kHz左右。

3)实验分析

相比于实际实现的生物电位放大器,仿真实验而得的结果具有更好、更理想的特点。其原因在于:仿真时避免了器件差异造成的影响,需要匹配的电阻和运放可以做到完全匹配,同时也避免了人为测量失误造成的影响,因此可以排除随机误差。仿真实验更容易实施,对于理解理论课内容大有裨益;但动手实验更加真实,且可以提高动手能力、积累实验经验,对于理解真实情况、解决实际问题非常有好处;两者可以互为补充。

3 结论

为了避免生物医学工程专业本科生培养博而不精的问题,在对学生进行综合素质培养的同时,应该加强特定专业技能的训练;上海理工大学生物医学工程专业医学电子仪器方向在课程设置上专注于培养学生的电子工程技术;生物医学电子学实验作为该专业的重要课程生物医学电子学的配套实验,在引导学生“入门”、引发专业兴趣等方面,具有重要作用;为此,对该实验进行了相关的课程设计工作。实践表明,通过生物医学电子学实验的训练,学生对专业的认知程度、对技术的理解程度和对知识的掌握程度,都得到了提升,这些能力的加强有助于学生对其它专业课程的学习和掌握。因此,该实验的课程设计是成功的,今后将沿此方向继续推进。

【参考文献】

[1]尤富生.麻省理工学院教育理念及对生物医学工程专业的启示[J].医疗卫生装备,2016,37(1).

[2]赵晓明.生物医学电子综合实验系统设计[J].实验技术与管理,2013,30(7).

[3]周宇.医学仪器设计原理课程构建的心电检测系统[J].实验室研究与探索,2012(2).

[4]马长升.生物医学电子学的回顾与展望[J].中国医疗设备,2008,23(3).

[5]Webster, J.G.Medical Instrumentation: Application and Design[M]. 3rd ed. John Wiley & Sons,2009.

[6]Franco, S.基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计[M].2ed.西安交通大学出版社,2009.

[7]Instruments. T. LM324 Quadruple Operational Amplifier. Available from: http:///product/lm324.

医学实验课范文第5篇

目前预防医学专业实验教学主要存在四个方面的问题:一是大部分学校的实验教学模式重理论、轻实践。学校在评价学生的时候主要看他们的考试成绩,而对其实际动手能力、创新能力等方面考核很少。二是高校很多教师理论教学课时多、任务重,没有更多的精力和时间开设好有利于培养大学生创新能力的实验课程。三是实验课中关于验证性、演示性的实验较多。很多高校教师在讲授专业实验课时,理论讲解的时间太长,甚至将整个实验过程写好板书,学生就按照教师规定好的实验步骤,依葫芦画瓢,得到实验数据就算交差。至于为什么要按照这样的实验方案进行实验、利用所得的实验数据如何论证相关专业理论知识、本次的实验目的是什么等问题,很多大学生就思考较少。这就使得大学生的创造能力和潜在的自学能力得不到充分的发挥,从而影响其学习兴趣。四是现有的实验课程内容在设置过程中,很多实验都是一些在实验室内进行模拟实验、验证分析或形成物质检测等;对实际存在的现场实验内容设置很少,这就造成了大学生在实验检测对象现场的环境基本资料等方面的获取能力培养受限[3]。

2优化预防医学实验课程体系

在以往的预防医学实验教学过程中,教学内容主要以单一性、验证性实验为主,导致学生所学的实验内容与毕业后所从事的实际工作脱节,实验操作技能训练与实际工作联系不够。高校实验教学是创新型高级人才培养过程中的重要环节,对大学生实践能力和创新精神的培养起着至关重要的作用[4]。在预防医学实验课程体系优化方面,南华大学预防医学与放射卫生实验教学中心从夯实学生专业理论基础、强化培养学生实践能力、培育学生创新精神和全面提高学生综合素质出发,坚持预防医学实验技能训练与实验理论知识教学并重的原则,深化预防医学实验教学体系的改革,着力培养预防医学学生的社会实践能力、创新意识和创业能力。先后将营养与食品卫生学、劳动卫生学、环境卫生学、卫生毒理学、儿童少年卫生学,卫生统计学、流行病学、数据统计与信息处理、放射生物学、放射卫生学、放射毒理学、核突发事件应急处置等多门实验课程进行有效整合,所有实验课程内容全部纳入到预防医学实验方法与技能实验课程群之中,并且大幅增加了综合性、创新性实验和现场应急处置模拟实验的课程内容比例,从而扎实培养学生的分析能力和应对复杂多样的公共卫生事件的能力,有效地促进了预防医学实验教学效果,提高了学生的学习针对性、实效性。

3构建预防医学实验教学新模式

我们充分利用湖南省示范教学中心———南华大学预防医学与放射卫生实验教学中心现有的实验条件,按照预防医学专业的“基础型、综合设计型、研究创新型”三个层次的实验类型,构建预防医学专业学生“校内实验、校外实践、毕业论文”三个环节,“宽覆盖、一体化、多模块、网络化、分层次”全方位一体化的新型预防医学实验教学模式,并且打破预防医学传统的实验教学内容的学科界限,真正做到了相关学科优势互补、相互渗透、无缝衔接,扎实提高了预防医学专业实验教学整体水平。在预防医学专业学生个性化培养方面,我们做了一些尝试。如实施必修和选修相结合的教学模式,大大地提高了学生学习的主观能动性、自觉性。有很多必修实验项目需要使用动物做实验,很多学生由于从小怕小动物,就是在老师的亲手指导下也不敢碰,更不要说独立完成动物实验。但是,不能因为学生畏惧实验动物而取消实验教学内容。因此,我们要求实验教学老师除了积极引导学生,尽可能地开设多种内容相关和形式多样的选修实验课,让学生选择自己喜欢或者至少不影响自己情绪的实验内容,从而完成必须的学习任务,真正做到以学生为本,注重个性化教育。同时,我们还结合相关实验安全管理要求,针对不同层次的预防医学专业学生特点,分层次开放实验室[5]。对于大一、大二等低年级学生,中心采用有组织、有计划地开放部分实验项目。在每个学期第一周,预防医学与放射卫生实验教学中心利用中心网站将本学期所开放的实验计划上网公布,学生可以在规定时间内进行网上预约,然后还得前往中心网上预约办公室进行实名登记,并明确带教老师。带教老师需事先把握好开放实验每一个环节的重点和难点,采用实验示范的方式具体指导,适当给予学生一定的动手机会,保证开放实验能够如期保质顺利完成,从而提高学生的动手能力,培养学生严谨治学的科学态度。对于大四、大五的高年级学生,他们学习兴趣大、激情高,中心鼓励他们成立科研兴趣小组,结合当前社会公共卫生事业和环境保护等问题,参与相关教师的科研生产活动。中心定期在网站学院教师在研的科研项目研究进展,经常性吸收部分优秀学生进入实验室参与教师科学研究活动。同时,中心鼓励学有余力的学生自行设计实验,撰写科研标书,在相关专业的教师指导下积极申请部级、省级大学生创新性实验项目或参加国家、省级大学生“挑战杯”科技作品竞赛,从而培养学生的科研创新能力和团队精神。同时,对培养学生创新精神和务实的学风具有积极的作用。

4结语