生物力学课程教学问题及教学方法改革

来源:用户上传      作者:丁皓　杨戈尔　吕杰　傅怡　吕丹　刘杨　郭世俊　彭安民

　　摘要：该文总结生物力学课程教学过程中出现的若干问题，分析探讨问题出现的原因，并针对性地提出相应的教学方法改革措施。以教师为主导，突出学生在课程教学中的主体作用，引导学生主动思考、积极参与，以提高生物力学课程的教学质量。
　　关键词：教学改革;生物力学;教学方法
　　中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2020）16-0212-02
　　 一、引言
　　生物力学是探索生物体力学现象的重要学科，研究内容包括生物固体力学、生物流体力学和运动生物力学，是力学在生物学、医学等学科领域的融合与应用，是生物医学工程专业设立的重要学科之一。本文结合在生物力学课程教学过程中遇到的若干问题，针对性地进行探讨与分析，并提出教学方法的改革措施，构建创新型课程教学模式，以期提升生物力学课程在高校开展过程中的质量，调动学生的积极性，发挥好生物力学课程在医学领域乃至工程领域的重要作用。
　　二、生物力学课程存在的问题
　　生物力学课程横跨生物学、医学、物理学，被各个医学院校设立为特色学科，同时该课程也是生物医学工程等多个专业的基础课或选修课。学科的交叉性使得生物力学课程不仅内容容量大且涉及知识杂，不同专业的学生理解知识的水平不同，使得在生物力学课程的教学过程中出现了一些问题。
　　1.课程内容涉及面广，教学课时不成比例。生物力学旨在利用力学原理和方法，定量分析和研究生物体中的力学问题，属于生物物理学学科的范畴。其综合性、交叉性的特点，决定了该类课程研究内容多，涉及范围广。因此对于授课教师来说，讲解透彻该门知识需要花费一定的课时去介绍相关的背景知识，帮助学生疏通知识之间的相互联系。而由于当前院校设立的课程种类繁多，因此在课程总时长一定的情况下无法为生物力学课程安排足够多的课时，相对而言生物力学课程的课时分配不足，无法给学生深入讲解课程内容。
　　2.教学模式传统，授课方式单一。如今的教学模式已广泛依托多媒体等技术，教学有效性显著提升。在多媒体技术下，授课教师在课堂上大多是照本宣科地读课件，只顾着完成教学任务而忽视了课堂上学生的理解接受能力。虽然先进的多媒体教学工具普及使用，但是教学模式还是传统的“填鸭式”“灌输式”教学模式，这种授课方式单一，容易让学生对所学知识产生乏味，处于一种被动的学习状态。
　　3.实验教学流于形式，深入实践不足。实践课程的开展在教学中起到至关重要的作用，然而在实际的实践课程开展过程中，由于种种原因，实践课往往局限于形式上，草草地走完实践流程。分析该现象发生的主要原因，可以概括为：①生物力学课程实践涉及多种学科，实践课时安排较少，内容相对又多;②实践课程内容安排不合理，没有针对性的设计，在这种情况下，短时间内无法给学生实验的空间，掌握不了相应的实践内容。
　　4.课程侧重点不强，学生掌握情况不明。生物力学课程涉及面广、内容多，课程在制定的过程中，没有侧重点，灌输式的教学方式更让内容碎片化。对于学生来说，由于今后很少从事生物力学相关的工作和研究，这门课程对他们来说没有太大的实用价值，因此他们把生物力学这门专业课当成一门副科，在心里不重视;再者，受传统的学习习惯影响，学生在课堂上的积极性不高，思考的独立性和主动性不强，同时教师也无法了解学生的掌握情况，无法针对性地去帮助学生。
　　三、教学改革方案
　　生物力学课程是生物医学工程专业中重要发展的学科之一，由于学科的交叉性，使得在教学过程中存在一些如上所述的问题，包括课程自身特点问题、课堂教学模式问题以及实践和考核等问题。因而，围绕教学大纲提出的要求，在课程基本设置不变的前提下，对生物力学课程的教学方法、课堂教学模式、相应实践课程安排、课后考核模式等做出恰当有效的设计与改革，以期有效地提高教学质量，通过教学方案改革，调动学生学习的主动性和积极性，更好地发挥生物力学课程这类前沿交叉学科在生物医学工程领域的重要作用。以下就针对生物力学课程从课程教学和课后考核等方面提出几点改革建议。
　　1.精选课程教学内容。针对生物力学课程内容繁多的特点，针对不同专业的学生，严格按照学生的知识水平，对应地挑选安排授课内容，让学生在有限的听课时长内至少能学到基础的生物力学理论知识。同时安排拓展性的内容，以课后分享、在线课堂的模式分享给希望继续学习、了解更加深入的生物力学知识的同学，这样既保证了所有同学都能掌握最基本且重要的基础知识，又给有兴趣深入学习的同学提供继续学习的机会。
　　2.推进创新教学模式。传统的以单向填鸭式为代表的教学模式有待改变，具有创新性的新课堂教学模式亟须被提出。应以培养学生创新性思维、实际思路的能力为主，结合启发式、案例分析式、讨论式等创新性教学方法，在教师和学生之间搭建知识交流反馈平台，来提高教学效果。①引导启发式。每堂课在讲解完对应的基础知识后，教师可以启发学生在课堂上积极动脑筋，引导学生进行延展思考;每当讲解到某一有深度的知识点，可以预先铺垫，抛出一两个问题，让学生进行回答，一步一步启发学生对问题的理解。②案例分析式。结合本堂课所学生物力学课程知识内容，针对性地设计几个对应的临床案例，抛给学生思考，然后直接在课堂进行回答，使得学生能回顾已学知识的同时实地应用。也可以进行模拟场景的互动练习，让学生能动地去思考问题。③分组讨论式。集中探讨的交流形式能短时间内获取到更多的知识，开阔视野。可以让学生进行分组讨论，互相交换对于某一个问题的看法，提出解决方案等，组员之间可以互相提问，任何成员随时可以补充自己的观点，这种讨论形式，不仅能调动学生的学习兴趣，同时还能培养团队精神，增加各人的参与度。
　　3.加强实践课程教学。实践教学作为获取知识的另一来源，相对于课堂来说有其特殊性，不仅给学生提供了实践训练的机会，也有助于学生对课堂知识进行回顾和吸收。考虑到生物力学课程自身的交叉性以及广泛的涉及面，涵盖了众多前沿性的课题研究，和临床医学相关的课题紧密结合，需要通过一些实践课程，让学生接触到这些前沿的临床一线问题。例如老师可以将自己的科研课题，拆分出几个实踐小课题，抛给学生去思考和研究，一方面给学生一个拓展和运用所学知识的平台，另一方面也会锻炼学生的探索精神，以及应对科研课题的能力。通过指导学生参加实践课程，从理论到实践的逐步递进，不仅能带动教师的教学水平的进步，同时也能提高学生的自主学习能力和独立思考能力。理论教学和实践应用相辅相成，能显著提高教学效果。 　　4.优化教学考核方法。当前的教学考核评价的主流方式以平时成绩加期末成绩为主，平时成绩和期末成绩各占一定的比例，最终考核成绩是两者按比例算出的总分。可以适当调整两者的占比，扩大平时成绩在考核中所占比例，并增加平时成绩的评分范围，如在出勤率上加入课堂表现，作业完成情况上再加入附加题的拓展题目完成率等，引导学生自主学习;可以增加考核的形式，如在学期开始时布置专题汇报任务，让学生自主组队，通过分组合作、查阅文献、汇总资料等方式完成专题汇报，在期末的时候制作课件进行汇报演讲，教师再根据汇报结果给每位学生打分，所得分数按比例算入期末成绩中。通过这样一系列的实践形式让学生感受自我创作的快乐，不仅能促进团队合作，培养科研意识，还进一步提高了教学质量。
　　四、结语
　　课程教学本身就是一个较为复杂的过程，生物力学课程的综合性更让教学任务变得艰巨。针对当前生物力学课程教学过程中存在的若干问题，从课程内容本身到教学模式、实践课程等进行概括总结，并针对性地提出相应的教学方法改革措施，从问题的源头着手，结合传统教学理念与现代教学手段，取长补短，发挥教师在教学过程中的主导作用，突出学生在学习过程中的主体地位，给师生提供交流平台与机会，引导学生自主学习、快乐学习，以提升课程教学效果。
　　参考文献：
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　　[2]陈宇.本科师范生课堂教学技能考核方式优选优化研究[C].江西师范大学，2017：3-15.
　　Problems in Teaching Biomechanics and Reform of Teaching Methods
　　DING Hao，YANG Ge-er，LV Jie，FU Yi，LV Dan，LIU Yang，GUO Shi-jun，PENG An-min
　　（School of Medical Instruments，Shanghai University of Medicine & Health Sciences，Shanghai  201318，China）
　　Abstract：This paper summarizes some problems in the course of teaching biomechanics，analyzing and discussing the causes of the problems，and put forward the corresponding reform measures of teaching methods.Teachers are the leading role to highlight the main role of students in curriculum teaching，guiding students to think actively and participate actively，in order to improve the teaching quality of biomechanics course.
　　Key words：educational reform;Biomechanics;teaching methods
　　收稿日期：2019-10-24
　　基金项目：上海市自然科学基金项目，项目编号：17ZR1413500
　　作者简介：丁皓（1964-），男（汉族），上海人，上海健康醫学院，教授，博士，研究方向：生物力学。
　　通讯作者：杨戈尔（1983-），男（汉族），福建莆田人，上海健康医学院，讲师，博士，研究方向：生物传热学。
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