淺析國內外生物醫學(xué)工程類(lèi)似課程的調研
國內外大學(xué)在課程重點(diǎn)、課程設置、內容和環(huán)節上存在差異。如何分析國內外生物醫學(xué)工程類(lèi)似課程的調研?
l.生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)綜合訓練實(shí)踐教學(xué)改革的背景
生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)綜合訓練是清華大學(xué)生物醫學(xué)工程系本科核心的基礎實(shí)踐和專(zhuān)業(yè)綜合訓練課程，但原有教學(xué)課程的內容、環(huán)節、模式和實(shí)踐支撐平臺遠不能適應現代實(shí)踐教學(xué)發(fā)展的要求。存在的主要問(wèn)題有：
(1)課程實(shí)踐訓練的目的不明確。原來(lái)的專(zhuān)業(yè)綜合訓練課程幾乎成了動(dòng)物生理學(xué)的幾堂解剖實(shí)驗課，其重點(diǎn)放在了培養學(xué)生的生理解剖技能上，誤解了此課程在工科院校對交叉學(xué)科專(zhuān)業(yè)學(xué)生的培養目標，因此，學(xué)生常將此課程習慣地誤稱(chēng)為“動(dòng)物解剖實(shí)驗課”。
(2)沒(méi)有系統的參考教材。所進(jìn)行的實(shí)驗課程內容少，范圍窄，僅僅進(jìn)行不到10個(gè)關(guān)于動(dòng)物循環(huán)系統解剖生理學(xué)的實(shí)驗。
(3)教學(xué)模式和環(huán)節比較單一。僅僅進(jìn)行動(dòng)物循環(huán)系統解剖的實(shí)驗技能訓練。
(4)沒(méi)有跟蹤最新的研究發(fā)展動(dòng)態(tài)，缺乏必要的實(shí)驗支撐平臺。
(5)沒(méi)有與臨床結合。學(xué)生不了解臨床對本專(zhuān)業(yè)的要求和本專(zhuān)業(yè)知識成果在臨床中的作用。
基于以上多方面的原因，造成本課程沒(méi)有體現和突出生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)綜合訓練課程的重點(diǎn)和特色。
2.國內外類(lèi)似課程的調研分析
在2004—2007年中，我們走訪(fǎng)和調研了10多所美國一流大學(xué)，并對生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)綜合訓練相關(guān)課程進(jìn)行了調研，同時(shí)，走訪(fǎng)了解了國內一些大學(xué)的生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)綜合訓練的相關(guān)課程。調研結果發(fā)現，國內外大學(xué)在課程重點(diǎn)、課程設置、內容和環(huán)節上存在差異。主要體現在：美國大學(xué)的課程體系與我們的培養計劃存在一定差異，他們強調將專(zhuān)業(yè)綜合訓練滲透到一些課程的大作業(yè)中，也就更突出對某一研究領(lǐng)域的專(zhuān)項訓練，這種專(zhuān)業(yè)綜合訓練是持續貫穿在本科高年級的各個(gè)學(xué)期中的某一門(mén)(些)課程里，沒(méi)有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的名稱(chēng)為專(zhuān)業(yè)綜合訓練的課程;而國內理工科大學(xué)中的生物醫學(xué)工程的專(zhuān)業(yè)綜合訓練課程，或被直接稱(chēng)為“電生理實(shí)踐”，或以動(dòng)物生理實(shí)驗為主的內容所代替，缺乏一個(gè)真正的對生物醫學(xué)工程進(jìn)行專(zhuān)業(yè)綜合訓練的理念，同時(shí)，普遍缺少對學(xué)科前沿與最新研究動(dòng)態(tài)發(fā)展的介紹。
通過(guò)調研，我們深切感到生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)綜合訓練課程要從生物、醫學(xué)、工程這3個(gè)角度同時(shí)突破，對人和動(dòng)物的生命活動(dòng)和現象給予科學(xué)正確的分析、認識和掌握。學(xué)生通過(guò)這門(mén)課程的學(xué)習，不僅要掌握對生命活動(dòng)進(jìn)行測試的基礎及前沿性實(shí)驗的設計方法和思想，做到舉一反三，而且還要學(xué)會(huì )從微觀(guān)的角度解釋宏觀(guān)上發(fā)生的現象。同時(shí)，作為工程專(zhuān)業(yè)的綜合訓練課，重要的一面還要求學(xué)生學(xué)會(huì )定量的分析和計算，理解現象發(fā)生的本質(zhì)和量的變化，使測試結果定量化、科學(xué)化。通過(guò)一系列這樣的學(xué)習和訓練，結合臨床，使學(xué)生同時(shí)具備工程師和科學(xué)家的頭腦，達到專(zhuān)業(yè)綜合訓練的目的。
3.改革的主要理念和方針
針對存在的問(wèn)題，我們醞釀和規劃了此課程改革的思路，確立了需要在課程內容、環(huán)節、模式和支撐平臺等幾方面進(jìn)行變革，并把改革方針確立為“1個(gè)目標、3個(gè)環(huán)節、5種模式、4個(gè)主攻方向”。1個(gè)目標是“建設成為研究型生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)綜合訓練的精品課”。3個(gè)環(huán)節是“研究型教學(xué)內容體系的更新，立體化課程和教學(xué)資源的建設，創(chuàng )新型支撐平臺的建設”。5種模式是綜合運用“教材文獻研讀、討論”、“課堂系統講授及演示”、“動(dòng)手實(shí)踐操作和研究”、“臨床醫院見(jiàn)習和探索”、“總結、討論、提高”等5種授課方式，把課程內容落實(shí)在3個(gè)層次上。并在“基礎性”、“創(chuàng )新性”、“趣味性”、“研究性”4個(gè)方向進(jìn)行了主攻。經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐運行，形成了有特色的生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)綜合訓練課程的教學(xué)體系。
在進(jìn)行教學(xué)內容選擇時(shí)，我們認為本科的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐綜合訓練課程，要認真考慮專(zhuān)業(yè)教學(xué)內容選擇的基礎性、廣泛性、研究性和前瞻性，既要考慮本科學(xué)生的專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐課程的廣度和深度，又要對前沿性技術(shù)方法及理論有所涉及，既要循序漸進(jìn)地強化學(xué)生的基礎理論知識和動(dòng)手實(shí)踐能力，提高學(xué)生的分析和解決問(wèn)題的能力，又要激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )新性思維6。根據這一課程內容選擇的理念，我們制定了本課程的教學(xué)大綱和培養方案，從幾方面全方位保證改革理念的可靠實(shí)施。
3.1 進(jìn)行研究性課程內容的立體化設計
課程內容立體化設計包含如下幾個(gè)方面：
(1)包含30多個(gè)對動(dòng)物和人的基礎性、研究性的生理實(shí)驗，并設計了將最新的科研成果轉化的實(shí)驗，使學(xué)生及時(shí)了解最新的科學(xué)發(fā)現和進(jìn)展。在基礎實(shí)驗中，實(shí)驗的安排按照幾大生理系統結構(包括神經(jīng)肌肉系統、血液循環(huán)系統、呼吸系統、感覺(jué)系統、中樞系統)
綜合設計，從人到實(shí)驗動(dòng)物、從宏觀(guān)到微觀(guān)、從現象到本質(zhì)地揭示基本原理的內在根源和外在表象。
(2)將工程研究性訓練滲透在對實(shí)驗結果的分析、處理和總結中。在每個(gè)實(shí)驗后，設計相關(guān)的需要通過(guò)工程分析計算對實(shí)驗的總結提高的訓練環(huán)節，同時(shí)，大量的分析計算方法體現了生物醫學(xué)工程信號處理的本質(zhì)和精髓。
(3)加強對臨床常用檢測治療設備的原理、方法、系統組成、研究進(jìn)展、臨床應用的研究探索性學(xué)習。70多種檢測和治療設備的介紹以生理系統為單元，學(xué)生需要對每個(gè)生理系統常用的檢測治療方法、設計原理及采用的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行系統而綜合的學(xué)習、調研和討論。
(4)深入全國臨床設備最先進(jìn)、最全面的解放軍總醫院(301醫院)進(jìn)行生物醫學(xué)檢測治療設備的趣味性和探索性實(shí)習，使學(xué)生了解本專(zhuān)業(yè)知識在臨床中的具體應用。
(5)引導學(xué)生對臨床中的技術(shù)難題進(jìn)行創(chuàng )新性探索。通過(guò)與醫生交流溝通，了解臨床檢測設備中存在的技術(shù)難題，并針對難題進(jìn)行討論。徹底改變了學(xué)生將此課程稱(chēng)為“動(dòng)物解剖實(shí)驗課”的教學(xué)內容體系，使學(xué)生通過(guò)全面的專(zhuān)業(yè)綜合訓練，逐漸培養形成觀(guān)察、思考、分析、解決和探索新問(wèn)題的能力。
3.2 進(jìn)行立體化課程和教學(xué)資源建設
為了配合上述課程內容的順利實(shí)施，我們做了如下的工作：
(1)編著(zhù)了國內首本針對本課程的教材《生物醫學(xué)工程檢測及基礎實(shí)驗》(15章，51萬(wàn)字)，教材分為上下兩篇。上篇是對幾大生理系統中臨床常用檢測治療設備的基本原理、方法、組成框圖和研究進(jìn)展的講解;下篇包含了幾大生理系統的生理學(xué)實(shí)驗的內容。引導學(xué)生進(jìn)行文獻閱讀并指導學(xué)生進(jìn)行正確的實(shí)驗操作和分析。
(2)全面系統地制作了針對各生理系統和器官的常用檢測治療設備的電子教案和多媒體課件70多種多頁(yè))，幫助學(xué)生系統掌握教材中涉及到的30多種最常用的臨床檢測設備的基本原理和技術(shù)方案，對另外30多個(gè)檢測治療設備要求一般性掌握了解。
將看似“黑盒子”的檢測設備的基本組成和原理具體化、框圖化，將復雜的檢測算法和技術(shù)方法簡(jiǎn)單化、流程化，使學(xué)生對專(zhuān)業(yè)研究的內容、方向、方法和進(jìn)展有全面、系統、深入的掌握。
(3)制作了針對基礎實(shí)驗的多媒體課件35個(gè)，幫助學(xué)生學(xué)習實(shí)驗的基本原理、實(shí)驗技能和對實(shí)驗數據的工程處理方法。
(4)對所引進(jìn)的國外先進(jìn)實(shí)驗設備的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行翻譯、整理(12章，8.5萬(wàn)字，182頁(yè))，擴大實(shí)驗平臺的應用層面。
(5)分類(lèi)收集整理了大批與本課程內容相關(guān)的電子版本，在課程教學(xué)中作為閱讀參考文獻。
3.3 進(jìn)行創(chuàng )新型支撐平臺建設
支撐平臺是實(shí)踐類(lèi)課程順利進(jìn)行的保障，因此進(jìn)行了創(chuàng )新型支撐平臺的建設。
(1)分別購置了用于人體和動(dòng)物的Biopac、生理實(shí)驗檢測平臺，同時(shí)對Biopac的16種和RM6240B的6種不同傳感器進(jìn)行了測試、定標和驗收。
(2)設計了利用現代檢測儀器進(jìn)行生理實(shí)驗的驗證性和探索性研究，使本平臺具有鮮明的科學(xué)研究特征，同時(shí)實(shí)踐支撐平臺中的部分探索研究?jì)热菀褦U展應用到研究生的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課程中，有效地擴大延伸了教學(xué)實(shí)踐支撐平臺的應用范圍。
(3)將全國臨床醫療設備最先進(jìn)、全面的解放軍總醫院發(fā)展成為本課程的教學(xué)實(shí)習基地，促進(jìn)學(xué)生對專(zhuān)業(yè)知識在臨床中應用的了解和對需要解決的技術(shù)難題的思考。
(4)將本系專(zhuān)業(yè)研究室的研究成果作為教學(xué)資源，并將成熟的研究成果轉化為課程實(shí)驗平臺和研究?jì)热�，�?shí)現了向研究型實(shí)驗教學(xué)模式的重大轉變。
4.實(shí)踐課程改革的實(shí)施方案
從我校的實(shí)際情況出發(fā)，我們定位此實(shí)踐課程的目標是：既要使學(xué)生具有扎實(shí)、熟練的實(shí)驗和理論基礎，又要密切關(guān)注生物醫學(xué)工程的前沿實(shí)際問(wèn)題;學(xué)會(huì )應用工程的分析、計算方法;培養綜合的分析、處理和解決問(wèn)題的能力。因此，本項目改革的指導思想是在內容上全面、細致的實(shí)踐活動(dòng)與理論、分析并重，緊緊圍繞著(zhù)“基礎性與創(chuàng )新型”、“趣味性與研究型”并重的實(shí)踐教學(xué)指導思想，將課程內容分解到“原理性的基礎實(shí)踐知識的掌握和實(shí)際操作”、“工程技術(shù)和分析方法的定量研究”、“科學(xué)問(wèn)題及技術(shù)方法的創(chuàng )新探索”3個(gè)層次上，循序漸進(jìn)地引導學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐課程的學(xué)習。在具體講授過(guò)程中，將“教材文獻研讀、討論”、“課堂系統講授及演示”、“動(dòng)手實(shí)踐操作和研究”、“臨床醫院見(jiàn)習和探索”、“總結、討論、提高”種授課模式并用，改變了僅進(jìn)行動(dòng)物解剖技能訓練的單一教學(xué)模式。
4.1 教學(xué)體系的全方位更新
生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)綜合訓練課程是：訓練學(xué)生認識掌握臨床上與本專(zhuān)業(yè)相關(guān)的各種檢測設備的原理及設計方法;學(xué)習理解人體和動(dòng)物的生命活動(dòng)過(guò)程中各種生理現象的本質(zhì)特征;學(xué)會(huì )采用生物醫學(xué)工程的計算分析方法，提取出代表各個(gè)生理系統和器官的生命指征的參數，探討其生命現象和特征。它涉及到生物、醫學(xué)、數學(xué)、物理和工程等多個(gè)領(lǐng)域，要應用多學(xué)科的理論和知識分析、解決問(wèn)題。因此在認真考慮了實(shí)踐教學(xué)內容選擇的廣泛性、基礎性、研究性和前沿性的基礎上，對課程內容進(jìn)行了系統規劃，使教學(xué)內容涵蓋5個(gè)主要方面：
(1)對人體和實(shí)驗動(dòng)物，按照生理系統，精心設計了教學(xué)及科研中所涉及到的各個(gè)研究領(lǐng)域的30多個(gè)基礎性和前沿性實(shí)驗。如在神經(jīng)肌肉系統中，進(jìn)行了動(dòng)物的“神經(jīng)干復合動(dòng)作電位、傳導速度、不應期的測試，骨骼肌收縮反應，神經(jīng)干、肌膜動(dòng)作電位和骨骼肌收縮的時(shí)相關(guān)系”的經(jīng)典實(shí)驗后，對應地包含了“人體的肌電測試”的現代檢測實(shí)驗，使學(xué)生由微觀(guān)到宏觀(guān)地理解肌電現象產(chǎn)生的本質(zhì)和根源，同時(shí)，理解肌電測試時(shí)神經(jīng)干、肌膜動(dòng)作電位和骨骼肌之間的相互關(guān)系。再如對耳蝸的檢測中，包含驗證性和探索性實(shí)驗。“豚鼠耳蝸電位的記錄”，使學(xué)生了解耳蝸電位的基本原理和測試方法，同時(shí)，探究語(yǔ)音刺激下的微音器電位和神經(jīng)動(dòng)作電位之間的關(guān)系，另外，也包含了將最新科學(xué)發(fā)現和成果轉化的“人耳耳聲發(fā)射檢測”實(shí)驗，使學(xué)生理解“耳蝸是一雙向換能器，不僅能被動(dòng)接收聲音，而且能主動(dòng)發(fā)出聲音”的特性，并進(jìn)一步對檢測進(jìn)行分析計算。
(2)突出利用工程的方法，學(xué)會(huì )對實(shí)驗測試結果和檢測結果給出定量的計算和科學(xué)的分析結果。如在人體心電、心音的測試實(shí)驗中，不僅要求學(xué)生掌握幅度、波間期、心率的計算方法，學(xué)會(huì )心電軸的測定方法，而且要學(xué)會(huì )對比地進(jìn)行心音與心電各個(gè)間期分析的工程計算方法，根據結果分析正常及病態(tài)生理過(guò)程所對應的參數指標。
(3)加強對臨床上常用的檢測治療設備的了解和技術(shù)原理的理解，使學(xué)生通過(guò)課前調研、課堂多媒體講解和討論等方式掌握先進(jìn)的檢測治療設備的設計思想、技術(shù)原理、結構組成、發(fā)展歷史和臨床應用。如對中樞神經(jīng)系統的檢測中，不僅包含對常用的臨床方法“腦電檢測”和“誘發(fā)電位檢測”的介紹，而且包含極具臨床應用前景、在基礎研究中的熱點(diǎn)方法“腦磁檢測”。而在對人體組織成分分析中，則采用對比的方法系統介紹10多種組織成分的檢測方法及應用范圍。如密度測定法、全身水量測定法、全身鉀總量測定法、基于皮脂厚度的測量方法、生物電阻抗法、雙光人體成分分析法、紅外測量法、超聲法、CT法、MRI、中子活化分析等。
(4)加強在臨床醫院的實(shí)習，了解臨床對本專(zhuān)業(yè)的要求和本專(zhuān)業(yè)知識及成果在臨床中的作用。如在解放軍總醫院的實(shí)習中，對生物醫學(xué)工程所涉及的多個(gè)科室進(jìn)行系統實(shí)習，包括心電圖室、腦電圖室、肌電、介入科、生化科、眼科(眼電，視網(wǎng)膜電位，視覺(jué)誘發(fā)電位)、耳科(耳聲發(fā)射，聽(tīng)覺(jué)誘發(fā)電位)、超聲、醫學(xué)影像(X線(xiàn)、CT、MRI、PET、PACS)、全國聲學(xué)計量檢測中心等。
(5)引導學(xué)生對臨床中的技術(shù)難題進(jìn)行創(chuàng )新性探索。如在臨床實(shí)習中，通過(guò)與醫生交流溝通，了解到目前臨床上常用的腫瘤治療方法“放射療法”和“化學(xué)療法”，于是通過(guò)提問(wèn)，“對于腫瘤，是否有綠色療法?其原理是什么?”，學(xué)生帶著(zhù)問(wèn)題進(jìn)行調研，去了解腫瘤的綠色療法“熱療及其原理”，從而開(kāi)展對治療設備的基本原理、設計方案及技術(shù)難題的討論、分析和總結，由此逐步培養學(xué)生的創(chuàng )新思維。
4.2 教學(xué)內容的分層次落實(shí)
除了進(jìn)行了研究型課程內容的立體化規劃外，教學(xué)組同時(shí)還提出了“基礎性與創(chuàng )新性”、“趣味性與研究性”并重的實(shí)踐教學(xué)方法，將教學(xué)內容落實(shí)在3個(gè)不同的層次上，循序漸進(jìn)地引導學(xué)生進(jìn)行系統綜合的課程訓練。在課程實(shí)踐過(guò)程中，強調引導理性思維和理性實(shí)踐，注意技術(shù)的多樣性。突出了不同層次的實(shí)踐教學(xué)要求的貫徹執行及在實(shí)踐教學(xué)中的作用。
專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)訓練中的第1個(gè)層次的內容屬于原理性的基礎實(shí)踐知識的掌握和實(shí)際操作，其特點(diǎn)是內容相對基礎、穩定。主要通過(guò)課前資料研讀、課堂講授和課堂實(shí)驗演示來(lái)傳授知識，并通過(guò)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐操作完成實(shí)驗和實(shí)習任務(wù)，獲取數據。在這一層次的實(shí)踐教學(xué)上要充分發(fā)揮教師課堂的操作演示作用及現代多媒體和錄像的圖文并茂的長(cháng)處，使學(xué)生掌握基本操作技能，完成基本實(shí)驗內容的操作和對檢測設備基本原理的理解，同時(shí)結合課前對指定文獻研讀和對實(shí)驗設備的使用了解，完成此層次任務(wù)。
專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)訓練中的第2個(gè)層次主要體現在工程技術(shù)的多樣性和工程分析方法的定量性及對結果分析的科學(xué)性，其特點(diǎn)是針對不同的實(shí)驗記錄和檢測結果，利用不同的工程的計算方法和分析手段，從實(shí)驗記錄中提取反映生命體征的參數，進(jìn)一步科學(xué)地分析數據所反映的科學(xué)現象。在實(shí)踐教學(xué)模式與環(huán)節的設計上，我們強調突出主線(xiàn)，在課堂上只介紹基本分析方法和分析思路，讓學(xué)生注意到工程技術(shù)的多樣性和可行性，然后通過(guò)對實(shí)驗記錄的計算、分析和討論來(lái)反映對實(shí)驗內容的理解和掌握。
專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)訓練中的第3個(gè)層次反映的是內容的前沿性，其特點(diǎn)是技術(shù)上帶有不成熟性，甚至還只是一種思路，目的在于擴展學(xué)生眼界和思考問(wèn)題所站的高度，培養創(chuàng )新思維。這部分內容不作為考試和評定成績(jì)的必要要求，而是強調實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中學(xué)生為主體的觀(guān)點(diǎn)，開(kāi)發(fā)學(xué)生的潛能。教師的作用體現在引導方向，調動(dòng)學(xué)生有意識地去鉆研。因此通過(guò)精心設計的研究思考型實(shí)驗和臨床疑難病癥的檢測方法作為對學(xué)生自我學(xué)習能力的挑戰。通過(guò)給出較有價(jià)值的最新文獻，讓學(xué)生通過(guò)最新文獻去跟蹤技術(shù)的發(fā)展，完成帶有一定研究性、創(chuàng )新性的設計并去實(shí)現，最后通過(guò)實(shí)驗報告及論文等形式加以促進(jìn)，激發(fā)學(xué)生的興趣和熱情，使實(shí)踐課程從重復驗證為主轉變?yōu)閭魇谥R與培養創(chuàng )新性思維和能力并重。教學(xué)中關(guān)注學(xué)生開(kāi)創(chuàng )意識和創(chuàng )新能力的培養，注重學(xué)生素質(zhì)和能力的訓練。在教師、實(shí)驗員和助教閱讀學(xué)生報告的基礎上，安排學(xué)生逐一匯報、分組討論和教師點(diǎn)評，使學(xué)生看到在處理問(wèn)題思路和方法上的多樣性，并比較各種方法的特點(diǎn)。在此基礎上，學(xué)生還可以對自己的設計進(jìn)行改進(jìn)并提交最終的報告。因此這種教學(xué)模式突出了培養學(xué)生研究性學(xué)習及通過(guò)實(shí)踐獲取知識的能力，盡管大幅度加大了教學(xué)工作量，但從知識和能力2個(gè)方面提高了學(xué)生的素質(zhì)。
4.3 教學(xué)方法的多模式并用
立足于專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程教學(xué)內容的立體化和多層次設計，教學(xué)組針對不同層次的教學(xué)內容，又設計了多種實(shí)踐教學(xué)模式和教學(xué)環(huán)節，使學(xué)生既重視基本實(shí)踐操作與工程處理的嚴謹性，又認識到工程方法的可行性與多樣性。多模式授課體現在下面5種不同的授課方式并用的教學(xué)方法中，改變了僅進(jìn)行動(dòng)物解剖技能訓練的單一教學(xué)模式，讓學(xué)生掌握基礎知識，提出并解決新問(wèn)題，以進(jìn)一步激發(fā)創(chuàng )新性思維的開(kāi)發(fā)。
第一種授課模式是通過(guò)課前教材和文獻研讀，引導學(xué)生對實(shí)驗內容的基本了解，了解為達到實(shí)驗目的所采用的技術(shù)方法和操作過(guò)程。引導學(xué)生了解最新的臨床檢測治療設備的基本原理、發(fā)展動(dòng)態(tài)和前沿產(chǎn)品，了解本學(xué)科知識在目前臨床醫院的應用和發(fā)展動(dòng)態(tài)。
第二種授課模式是通過(guò)課堂教學(xué)，系統簡(jiǎn)明地澄清實(shí)驗的基本原理、目的和實(shí)驗技巧，進(jìn)行檢測治療設備的基本原理、方法、系統組成、研究進(jìn)展、臨床應用的研究探索性講授學(xué)習，引導學(xué)生對臨床疑難問(wèn)題的創(chuàng )新性探索。在此模式中，教師采用當堂講授的方法，綜合利用多媒體課件、生動(dòng)的DVD錄像和實(shí)物展示等方法，突出檢測設備的設計原理及組成、實(shí)驗操作方法和技巧。在此模式中，重點(diǎn)主攻了基礎性學(xué)習內容和趣味性的學(xué)習過(guò)程。
第三種授課模式是學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐操作和研究，通過(guò)3周的時(shí)間，學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行30多個(gè)經(jīng)典的和前沿的關(guān)于人體和動(dòng)物的生理、電生理實(shí)驗操作，強化學(xué)生的實(shí)踐操作能力，然后通過(guò)工程的方法對測試數據進(jìn)行計算分析，對實(shí)驗結果給出科學(xué)合理的解釋?zhuān)訌妼W(xué)生對生物醫學(xué)工程基礎知識的理解和創(chuàng )新性實(shí)驗的設計能力。在此模式中，重點(diǎn)主攻了學(xué)生進(jìn)行驗證性和探索性實(shí)驗的基礎性和研究性的學(xué)習過(guò)程和方法的體會(huì )。
第四種授課模式是臨床醫院的見(jiàn)習，根據生物醫學(xué)工程學(xué)科的特點(diǎn)，深入臨床醫院，參觀(guān)見(jiàn)習與生物醫學(xué)工程相關(guān)的科室，了解生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)知識在臨床中的應用和臨床對本專(zhuān)業(yè)的需求及發(fā)展動(dòng)態(tài)，豐富學(xué)生知識，開(kāi)拓眼界，培養學(xué)生服務(wù)于臨床、服務(wù)于社會(huì )的思想。在此模式中，重點(diǎn)主攻了學(xué)生在臨床實(shí)踐過(guò)程中的理論聯(lián)系實(shí)際的比較學(xué)習過(guò)程和對疑難問(wèn)題進(jìn)行探索的創(chuàng )新性思維的激發(fā)。
第五種授課模式是課程總結討論。根據教師提問(wèn)、課程總結匯報、大作業(yè)和設計性實(shí)驗的安排，通過(guò)每個(gè)學(xué)生上臺匯報、演示實(shí)驗結果、總結實(shí)驗收獲、討論疑難問(wèn)題、介紹調研的相關(guān)檢測治療產(chǎn)品的原理、發(fā)展過(guò)程及研究動(dòng)態(tài)、交流設計思想和體會(huì )，最后教師進(jìn)行總結提高。在此模式中，重點(diǎn)主攻了學(xué)生利用知識積累進(jìn)行創(chuàng )新性思維的發(fā)掘和進(jìn)行研究型工作的思維總結過(guò)程。
采用上面5種不同的實(shí)踐教學(xué)模式來(lái)滿(mǎn)足不同層次的教學(xué)內容的要求，以提高學(xué)生的學(xué)習興趣，提高課程學(xué)習效率，并綜合運用多種教學(xué)手段和現代化媒體，使教學(xué)效果達到最佳。
5.結束語(yǔ)
經(jīng)過(guò)改革的培養方案、教學(xué)內容、教學(xué)環(huán)節和模式已經(jīng)在清華大學(xué)2003—2010級(8屆)學(xué)生中逐步得到全面實(shí)施，收到很好的效果。每屆48學(xué)時(shí)。經(jīng)過(guò)改革的實(shí)踐教學(xué)支撐平臺已經(jīng)在清華大學(xué)級(9屆)學(xué)生2門(mén)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程中全面實(shí)施，收到很好的效果。其中一門(mén)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程為64學(xué)時(shí)，另一門(mén)為48學(xué)時(shí)。另外，經(jīng)過(guò)改革后的實(shí)踐支撐平臺中的部分探索研究?jì)热菀呀?jīng)在2008年開(kāi)始作為研究生的專(zhuān)業(yè)課程(“聽(tīng)覺(jué)和語(yǔ)音系統的檢測分析”)的實(shí)驗平臺，在連續5年研究生實(shí)驗課程的應用中得到學(xué)生的高度評價(jià)。
該課程教學(xué)研究成果代表本系參加全國教學(xué)評估檢查，為本專(zhuān)業(yè)在教學(xué)評估中獲得一級學(xué)科做出了基礎性貢獻。許多本科生的SRT項目是此課程研究?jì)热莸睦^續，許多學(xué)生基于此實(shí)踐平臺完成了醫療儀器創(chuàng )新設計大賽和挑戰杯等大賽項目。該課程的教學(xué)成果在2008年獲得清華大學(xué)教學(xué)成果一等獎，在2009年該課程獲得清華大學(xué)精品課稱(chēng)號。該課程與另外5門(mén)課程獲得清華大學(xué)“985”工程二期“生物醫學(xué)工程主干課建設”資助。該課程的配套教材獲得清華大學(xué)校級規劃教材建設項目資助，教材于2011年12月由清華大學(xué)出版社出版。
生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)綜合訓練實(shí)踐教學(xué)改革和實(shí)踐平臺建設項目，極大地促進(jìn)了清華大學(xué)生物醫學(xué)工程系實(shí)踐教學(xué)的全面發(fā)展。
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