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[摘要]“医用传感器”是生物医学工程专业的一门专业基础课,在医学仪器的研制和医学实验中占有重要的地位。文章利用信息技术与课程整合的方法对该课程在教学手段、教学方法和考核方式三方面的整合进行了探索。
[关键词]医用传感器课程 信息技术 课程整合
[作者简介]彭秋莲(1973- ),女,江西吉水人,井冈山大学工学院生物医学工程系讲师,硕士,研究方向为生物医学信号检测与处理。(江西 吉安 343009)
[中图分类号]G642.3 [文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2008)03-0098-01
“医用传感器”是生物医学工程专业的一门专业基础课,在医学仪器的研制和医学实验中占有重要的地位。随着信息技术和电子技术的发展,在教学中除了要把各种医用传感器的基本理论讲解清楚之外,还应结合当今各种新技术、新方法采用一种新型教学模式培养学生的综合素质。根据笔者十多年来对“医用传感器”的教学体会,本文利用信息技术与课程整合的方法对该课程在教学手段、教学方法和考核方式三方面进行了整合的探索。
一、信息技术与课程整合的理念
以多媒体和网络技术为核心的信息技术与课程整合是我国面向21世纪基础教育教学改革的新视点,也是当前教师教育教学改革中的一个热点。这种整合是与传统的学科教学有着密切联系和继承性,又具有一定相对独立性特点的新型教学类型,强化对它的研究与有效实施,将对发展学生的主体性、创造性以及培养学生的创新精神和实践能力具有重要意义。
所谓信息技术与课程整合,是指“在课程教学过程中,把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合,共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式”。信息技术与课程整合的着重点是“整合”这个概念。“整合”的目标是将信息技术与学科教学自然结合,使学生在学习学科知识的同时,也应用信息技术技能进行信息处理、解决问题,培养学生与他人合作的能力。
课程整合的最基本特征就是它的学科交叉性和立足于能力的培养,因此要求:(1)任务驱动式的教学过程,教学模式要任务化、探讨化、发现化、研究化、创作化;(2)信息技术和作为学生的基本认知工具,要在以多媒体和网络为基础的信息化环境中实施课程教学活动;(3)能力培养和知识学习相结合的教学目标;(4)“教师为主导,学生为主体”的教学结构,将课程教学内容资源化;(5)个别化学习与协作学习的和谐统一。
二、信息技术与课程整合在“医用传感器”教学的应用
“医用传感器”课程是一门理论和实践联系相当紧密的课程。它强调既要掌握各种传感器的原理,还要掌握它们在各种医学仪器中的应用。由于电子技术、材料技术和信息技术的飞速发展,各种新型的传感器都用在了医学生理参数测量上,而且医用传感器的原理牵涉到物理、化学、材料学、生物学等各学科的知识,是一门新兴的学科,所以,学生在学习这门课程时大多感觉有点吃力。因此,为了让学生对这门课程有一个较专业和前沿的认识,笔者从2005年开始,尝试在教学手段、教学方法及考核方式上利用信息技术对该课程作了一些整合。
1.教学手段的改革。采用图文并茂的多媒体课件教学代替原来的黑板及挂图式教学。平时在制作多媒体课件时,笔者也尽量采用一些动画的形式激发学生的学习兴趣。传感器课程是一门理论性较强的课程,有些原理如果借助于动画的效果,可能使学生更容易理解。如,在讲光电传感器、霍尔传感器、离子选择电极等章节时,笔者引入一些能演示传感器工作过程的动画,帮助学生理解它们的工作原理,起到了事半功倍的效果。原来笔者只能在黑板上通过不同颜色的粉笔来尽量分讲其工作过程,虽然也比较详细,但讲课效果并不好,现在通过播放一些动画之后,讲课变得直观形象起来,易于学生理解掌握。
2.教学方法的改革。用现代的“启发式”“导学与自学式”的教学方式代替“填鸭式”教学。笔者充分利用现代多媒体及网络技术开展教学。学生可以借助网络了解当今医用传感器的最前沿知识。笔者在上课时也引导学生注意关注的方向及提供一些好的学习网站,比如自动化学习网、测控技术学习网等。这些网站除了具有较好的多媒体课件外,还有许多传感器的应用例子,而这些内容在课本及参考书上是不容易找到的。同时根据上课进度的不同,笔者根据不同的需要指导学生浏览不同的传感器的有关信息,以避免学生浏览时的盲目性。比如讲授第一章“医用传感器的概述”时,让学生自己通过校园网的期刊信息及互联网,查阅当今医用传感器的最新技术、最新材料及用途的有关综述和图片。然后建立医用传感器的QQ群、BBS等,大家把各自查阅的信息和感想拿来讨论、进行交流,笔者在群中做一些组织工作,也把好的资料拿到课堂上进行重点讨论。这样,除了课堂讨论讲解之外,其他工作可在课后完成,从而既不占用太多课时,又可拓宽学生的视野,还可培养学生善于利用互联网进行信息学习的习惯。同时,引导学生正确使用一些网络工具。另外,笔者还注意培养学生的自学能力,引导他们按毕业设计的程序去利用这些资源,完成自己的课题,这个主要是在期末的实验设计中进行。
3.考核方式的改革。主要是对平时成绩的考核方式有所修改,即用现在的期末综述分加期末实验设计分代替原来的教师给的感情分。综述题目一般是笔者根据这个学期要求大家浏览的一些信息,给出相应的题目,让学生根据自己掌握的资料选择合适的题目写一两千字的综述,通过电子邮件发给老师批改;期末实验设计主要是以小组为单位对某一生理参数的测试做一个设计方案,小组成员共同合作查阅有关资料,最终写出一个方案给老师评分。
三、信息技术与“医用传感器”课程整合后的效果
用信息技术对“医用传感器”课程进行整合后,实现了教育信息传输的高速率,通过感观来刺激学生获取信息,也实现了学生知识信息积累的加速。通过探索实践证实,用信息技术对传感器技术进行整合,为新教学结构的创设和改革提供了比较理想的环境条件,具体效果如下:(1)提高了教学效果。利用多媒体课件优化了课堂结构,使传感器中抽象的微观结构宏观化,平面的图形立体化,静止的事物动态化,变抽象思维为形象思维,教学内容变得直接、生动、形象。实践证明,如果既能听到又能看到,再通过讨论、交流用自己的语言表达出来,知识的保持将大大优于传统教学的效果。(2)提高了教学效率。利用多媒体教学,减少了教师板书的时间;许多文字内容及图片制作在幻灯片上,这样需要多次使用的内容可以利用链接操作相互切换,给教学带来很多方便,加大了教学的容量,也解决了教学课时不足的问题;另外,学生通过网上交流的形式还可及时向老师或同学请教问题,并得到很快解决。(3)激发了学生的学习兴趣。通过整合,增加了学生学习传感器的兴趣。以往的医用传感器的教学几乎全是理论教学,学生上完一学期的课甚至没见过一种真正用于生理参数测试的医用传感器。而现在通过网络技术和多媒体技术,学生可以见到大量的新型的医用传感器的图片,增加了对课程的兴趣和对一些新技术、新材料的了解,发挥了学生的主体作用。(4)培养了学生的创作精神和协作意识。通过指导学生完成期末的实验设计及研究最后他们交上的实验方案,笔者发现大部分小组的方案都能体现团队精神,且具有一定的创意。众所周知,因特网是世界上最大的知识库、资源库,拥有最丰富的信息资源,而且这些知识库和资源库都是按照符合人类联想思维特点的超文本结构组织起来的,因而特别适合学生进行“自主发现、自主探索”式的学习,这样就为学生批判性思维、创造性思维的发展和创新能力的培养提供了肥沃的土壤。
用信息技术对“医用传感器”课程进行整合的教学目的是促进学生学习,使其在计划的教学内容上掌握更多的专业知识。笔者的探索虽然取得了一定效果,但还存在一些问题,且尚处于摸索阶段,希望在以后的教学中能得以不断改进。
[参考文献]
[1]万柏坤,李清,曾周末,等.新世纪生物医学工程本科教改的思考与实践[J].高等理科教育,2005(1).
[2]贺晓蓉,刘述喜,李山,等.信息技术与课程整合的研究与实践[J].重庆工学院学报,2007,21(2).
[3]王峥,李瑞宏.信息技术与课程整合的基本方法[J].中国现代教育装备,2006(6).
[4]萧淑霞,张玉环.利用信息技术重新整合《自动检测与转换技术》教学[J].中国科技信息,2005(4).
[5]孙军华.信息技术与课程整合之功用浅析[J].沿海企业与科技,2005(10).
[关键词]医用传感器课程 信息技术 课程整合
[作者简介]彭秋莲(1973- ),女,江西吉水人,井冈山大学工学院生物医学工程系讲师,硕士,研究方向为生物医学信号检测与处理。(江西 吉安 343009)
[中图分类号]G642.3 [文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2008)03-0098-01
“医用传感器”是生物医学工程专业的一门专业基础课,在医学仪器的研制和医学实验中占有重要的地位。随着信息技术和电子技术的发展,在教学中除了要把各种医用传感器的基本理论讲解清楚之外,还应结合当今各种新技术、新方法采用一种新型教学模式培养学生的综合素质。根据笔者十多年来对“医用传感器”的教学体会,本文利用信息技术与课程整合的方法对该课程在教学手段、教学方法和考核方式三方面进行了整合的探索。
一、信息技术与课程整合的理念
以多媒体和网络技术为核心的信息技术与课程整合是我国面向21世纪基础教育教学改革的新视点,也是当前教师教育教学改革中的一个热点。这种整合是与传统的学科教学有着密切联系和继承性,又具有一定相对独立性特点的新型教学类型,强化对它的研究与有效实施,将对发展学生的主体性、创造性以及培养学生的创新精神和实践能力具有重要意义。
所谓信息技术与课程整合,是指“在课程教学过程中,把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合,共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式”。信息技术与课程整合的着重点是“整合”这个概念。“整合”的目标是将信息技术与学科教学自然结合,使学生在学习学科知识的同时,也应用信息技术技能进行信息处理、解决问题,培养学生与他人合作的能力。
课程整合的最基本特征就是它的学科交叉性和立足于能力的培养,因此要求:(1)任务驱动式的教学过程,教学模式要任务化、探讨化、发现化、研究化、创作化;(2)信息技术和作为学生的基本认知工具,要在以多媒体和网络为基础的信息化环境中实施课程教学活动;(3)能力培养和知识学习相结合的教学目标;(4)“教师为主导,学生为主体”的教学结构,将课程教学内容资源化;(5)个别化学习与协作学习的和谐统一。
二、信息技术与课程整合在“医用传感器”教学的应用
“医用传感器”课程是一门理论和实践联系相当紧密的课程。它强调既要掌握各种传感器的原理,还要掌握它们在各种医学仪器中的应用。由于电子技术、材料技术和信息技术的飞速发展,各种新型的传感器都用在了医学生理参数测量上,而且医用传感器的原理牵涉到物理、化学、材料学、生物学等各学科的知识,是一门新兴的学科,所以,学生在学习这门课程时大多感觉有点吃力。因此,为了让学生对这门课程有一个较专业和前沿的认识,笔者从2005年开始,尝试在教学手段、教学方法及考核方式上利用信息技术对该课程作了一些整合。
1.教学手段的改革。采用图文并茂的多媒体课件教学代替原来的黑板及挂图式教学。平时在制作多媒体课件时,笔者也尽量采用一些动画的形式激发学生的学习兴趣。传感器课程是一门理论性较强的课程,有些原理如果借助于动画的效果,可能使学生更容易理解。如,在讲光电传感器、霍尔传感器、离子选择电极等章节时,笔者引入一些能演示传感器工作过程的动画,帮助学生理解它们的工作原理,起到了事半功倍的效果。原来笔者只能在黑板上通过不同颜色的粉笔来尽量分讲其工作过程,虽然也比较详细,但讲课效果并不好,现在通过播放一些动画之后,讲课变得直观形象起来,易于学生理解掌握。
2.教学方法的改革。用现代的“启发式”“导学与自学式”的教学方式代替“填鸭式”教学。笔者充分利用现代多媒体及网络技术开展教学。学生可以借助网络了解当今医用传感器的最前沿知识。笔者在上课时也引导学生注意关注的方向及提供一些好的学习网站,比如自动化学习网、测控技术学习网等。这些网站除了具有较好的多媒体课件外,还有许多传感器的应用例子,而这些内容在课本及参考书上是不容易找到的。同时根据上课进度的不同,笔者根据不同的需要指导学生浏览不同的传感器的有关信息,以避免学生浏览时的盲目性。比如讲授第一章“医用传感器的概述”时,让学生自己通过校园网的期刊信息及互联网,查阅当今医用传感器的最新技术、最新材料及用途的有关综述和图片。然后建立医用传感器的QQ群、BBS等,大家把各自查阅的信息和感想拿来讨论、进行交流,笔者在群中做一些组织工作,也把好的资料拿到课堂上进行重点讨论。这样,除了课堂讨论讲解之外,其他工作可在课后完成,从而既不占用太多课时,又可拓宽学生的视野,还可培养学生善于利用互联网进行信息学习的习惯。同时,引导学生正确使用一些网络工具。另外,笔者还注意培养学生的自学能力,引导他们按毕业设计的程序去利用这些资源,完成自己的课题,这个主要是在期末的实验设计中进行。
3.考核方式的改革。主要是对平时成绩的考核方式有所修改,即用现在的期末综述分加期末实验设计分代替原来的教师给的感情分。综述题目一般是笔者根据这个学期要求大家浏览的一些信息,给出相应的题目,让学生根据自己掌握的资料选择合适的题目写一两千字的综述,通过电子邮件发给老师批改;期末实验设计主要是以小组为单位对某一生理参数的测试做一个设计方案,小组成员共同合作查阅有关资料,最终写出一个方案给老师评分。
三、信息技术与“医用传感器”课程整合后的效果
用信息技术对“医用传感器”课程进行整合后,实现了教育信息传输的高速率,通过感观来刺激学生获取信息,也实现了学生知识信息积累的加速。通过探索实践证实,用信息技术对传感器技术进行整合,为新教学结构的创设和改革提供了比较理想的环境条件,具体效果如下:(1)提高了教学效果。利用多媒体课件优化了课堂结构,使传感器中抽象的微观结构宏观化,平面的图形立体化,静止的事物动态化,变抽象思维为形象思维,教学内容变得直接、生动、形象。实践证明,如果既能听到又能看到,再通过讨论、交流用自己的语言表达出来,知识的保持将大大优于传统教学的效果。(2)提高了教学效率。利用多媒体教学,减少了教师板书的时间;许多文字内容及图片制作在幻灯片上,这样需要多次使用的内容可以利用链接操作相互切换,给教学带来很多方便,加大了教学的容量,也解决了教学课时不足的问题;另外,学生通过网上交流的形式还可及时向老师或同学请教问题,并得到很快解决。(3)激发了学生的学习兴趣。通过整合,增加了学生学习传感器的兴趣。以往的医用传感器的教学几乎全是理论教学,学生上完一学期的课甚至没见过一种真正用于生理参数测试的医用传感器。而现在通过网络技术和多媒体技术,学生可以见到大量的新型的医用传感器的图片,增加了对课程的兴趣和对一些新技术、新材料的了解,发挥了学生的主体作用。(4)培养了学生的创作精神和协作意识。通过指导学生完成期末的实验设计及研究最后他们交上的实验方案,笔者发现大部分小组的方案都能体现团队精神,且具有一定的创意。众所周知,因特网是世界上最大的知识库、资源库,拥有最丰富的信息资源,而且这些知识库和资源库都是按照符合人类联想思维特点的超文本结构组织起来的,因而特别适合学生进行“自主发现、自主探索”式的学习,这样就为学生批判性思维、创造性思维的发展和创新能力的培养提供了肥沃的土壤。
用信息技术对“医用传感器”课程进行整合的教学目的是促进学生学习,使其在计划的教学内容上掌握更多的专业知识。笔者的探索虽然取得了一定效果,但还存在一些问题,且尚处于摸索阶段,希望在以后的教学中能得以不断改进。
[参考文献]
[1]万柏坤,李清,曾周末,等.新世纪生物医学工程本科教改的思考与实践[J].高等理科教育,2005(1).
[2]贺晓蓉,刘述喜,李山,等.信息技术与课程整合的研究与实践[J].重庆工学院学报,2007,21(2).
[3]王峥,李瑞宏.信息技术与课程整合的基本方法[J].中国现代教育装备,2006(6).
[4]萧淑霞,张玉环.利用信息技术重新整合《自动检测与转换技术》教学[J].中国科技信息,2005(4).
[5]孙军华.信息技术与课程整合之功用浅析[J].沿海企业与科技,2005(10).