楊文偉，薛凌云，楊 勇

（杭州電子科技大學 生命信息與儀器工程學院，浙江 杭州 310018）

生物醫(yī)學工程專業(yè)中《人體解剖生理學》課程教學模式改革與思考

楊文偉，薛凌云，楊 勇

（杭州電子科技大學 生命信息與儀器工程學院，浙江 杭州 310018）

《人體解剖生理學》課程是生物醫(yī)學工程等醫(yī)工結(jié)合專業(yè)的醫(yī)學基礎(chǔ)類課程，具有理論性強、內(nèi)容體量大等特點，如何高效完成教學任務(wù)，且達到專業(yè)培養(yǎng)的知識要求，是該課程教學需要不斷探索的課題。針對這個問題，我們提出突出醫(yī)工結(jié)合特色、部分章節(jié)開展教師指導下的自學、重視實驗教學及改革考核模式等措施，開展工科專業(yè)的醫(yī)學基礎(chǔ)課教學，建設(shè)具有工科專業(yè)特色的《人體解剖生理學》課程。

教學模式改革；人體解剖生理學；醫(yī)工結(jié)合；自主學習

一、引言

人體解剖生理學是研究人體各部分形態(tài)、結(jié)構(gòu)及人體生命活動的規(guī)律或生理功能的科學。在生物醫(yī)學工程和醫(yī)學信息工程等工科專業(yè)中，它是醫(yī)學基礎(chǔ)類課程，也是必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。生物醫(yī)學工程等工科專業(yè)是交叉學科，它綜合工程學、生物學和醫(yī)學的理論和方法，從不同層次研究人體系統(tǒng)的狀態(tài)變化，并運用工程技術(shù)手段去解決醫(yī)學中的相關(guān)問題。因此，生物醫(yī)學工程專業(yè)的學生培養(yǎng)需要生物學、醫(yī)學和工程學的相關(guān)理論和知識。對生物醫(yī)學工程等相關(guān)工科專業(yè)的學生開設(shè)《人體解剖生理學》課程，是專業(yè)知識結(jié)構(gòu)的需要，也是后續(xù)的生物醫(yī)學信號處理、生物醫(yī)學系統(tǒng)建模與仿真、醫(yī)療儀器等專業(yè)課程的重要醫(yī)學基礎(chǔ)。學習《人體解剖生理學》知識，能夠使學生了解人類醫(yī)療、保健方面的需求，更重要的是，能夠啟發(fā)學生在未來的學習和工作中發(fā)現(xiàn)醫(yī)工結(jié)合的交叉點，促進學生圍繞生物醫(yī)學工程的專業(yè)方向進行創(chuàng)新性研究和工作。

二、生物醫(yī)學工程等專業(yè)中《人體解剖生理學》教學現(xiàn)狀

目前，我國生物醫(yī)學工程專業(yè)大多在工科院校和醫(yī)學院校中開設(shè)，由于這一專業(yè)學科交叉的特殊性，在培養(yǎng)模式方面容易出現(xiàn)偏重于工科或偏重于醫(yī)科的現(xiàn)象，沒有真正體現(xiàn)出醫(yī)學工程的多學科交叉的特點。此外，在這些專業(yè)中，其醫(yī)學基礎(chǔ)課程和工科專業(yè)課程獨立開設(shè)，尤其是所開設(shè)的《人體解剖生理學》課程，學科獨立性較強，存在醫(yī)學基礎(chǔ)課和后續(xù)專業(yè)課教學相互脫節(jié)的問題。進一步分析這些專業(yè)對《人體解剖生理學》課程的教學要求發(fā)現(xiàn)，作為醫(yī)學基礎(chǔ)課，該課程的教學內(nèi)容需要涉及人體解剖學、生理學及病理學等幾門課程，內(nèi)容體量大、理論性強，然而課時方面卻基本要求在一個學期內(nèi)的幾十個學時內(nèi)完成該課程教學。在這種情況下，如何高效、高品質(zhì)地完成大體量的教學內(nèi)容，達到生物醫(yī)學工程等醫(yī)工結(jié)合專業(yè)對該課程的知識要求，是《人體解剖生理學》課程教學需要不斷探索的課題。

現(xiàn)有的《人體解剖生理學》教學方法研究大多是在生命科學專業(yè)和醫(yī)學臨床專業(yè)中開展，而在生物醫(yī)學工程等醫(yī)工結(jié)合專業(yè)中，該課程的教學方法僅有少數(shù)教學研究開展。作為專業(yè)基礎(chǔ)課，《人體解剖生理學》課程在這些專業(yè)中應(yīng)該如何開展教學？如何體現(xiàn)工科專業(yè)特色？如何體現(xiàn)學科交叉特點？實際的教學工作急需有新方法的探索。因此，這些問題的研究不僅對醫(yī)工結(jié)合專業(yè)的培養(yǎng)質(zhì)量提高有幫助，同時，也是高等醫(yī)學教育研究的重要組成部分。

我們所在的生物醫(yī)學工程專業(yè)是在工科院校背景中開設(shè)的，依托工科背景，在工程基礎(chǔ)課程教學方面，師資條件和實驗條件相對比較成熟，然而在醫(yī)學基礎(chǔ)課程教學方面，存在醫(yī)學學科基礎(chǔ)薄弱，教學改革之前教學模式傳統(tǒng)、單一的問題，沒有很好地突出生物醫(yī)學工程的工科特色和學科交叉特點。更為突出的問題是，這種沿襲傳統(tǒng)醫(yī)學專業(yè)的教學模式在工科院校中教學效果不理想，教學負擔重。針對這些問題，我們以服務(wù)專業(yè)建設(shè)為出發(fā)點，提出開展具有工科專業(yè)特色的《人體解剖生理學》教學改革，分別從課程內(nèi)容選擇、自主學習能力的培養(yǎng)、實驗和實踐環(huán)節(jié)結(jié)合以及改革考核模式等方面開展。

三、課程教學改革的主要內(nèi)容

（一）合理安排課程內(nèi)容，科學設(shè)計課程體系，突出醫(yī)工結(jié)合專業(yè)特色

以生理系統(tǒng)為框架整理課程內(nèi)容，開展以生理系統(tǒng)為單元的專題教學，突出教學重點、難點。在該課程中，細胞基本生理功能尤其是生物電的生理機制、循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等章節(jié)是重點和難點，其中的心電、腦電、肌電與生物醫(yī)學工程重要的研究領(lǐng)域密切相關(guān)。這些章節(jié)的教學會重點講解，內(nèi)容包括解剖結(jié)構(gòu)、生理功能及相關(guān)的工程應(yīng)用；而運動系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等章節(jié)內(nèi)容系統(tǒng)性較強，相對容易理解，這部分內(nèi)容的教學方式設(shè)計采用教師指導下的自學，教師把章節(jié)的內(nèi)容梗概在課堂上講解，具體內(nèi)容布置學生課下自學，并要求學生寫出自學報告，這樣區(qū)別分配授課時間，既突出了教學重點，也解決了課程體量大而課時少的矛盾。

為更好地服務(wù)于生物醫(yī)學工程專業(yè)的學科交叉特點，在教學過程中注意整理、添加與工程應(yīng)用和醫(yī)學臨床相關(guān)的內(nèi)容，比如，在講解循環(huán)系統(tǒng)時增加對血管支架、人工瓣膜、人工起搏器等生物醫(yī)學工程材料、儀器工作原理的介紹，同時結(jié)合生理功能的原理給出問題，讓學生分析，比如，“更換人工起搏器時為什么不能直接關(guān)閉起搏器，而是要逐步減慢人工起搏器的搏動頻率？”；再如，在泌尿系統(tǒng)的教學中，在講解腎單位結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出“尿液是如何產(chǎn)生的？臨床使用的人工透析機是如何工作的？”等問題，啟發(fā)學生關(guān)注這些醫(yī)工結(jié)合點，讓他們帶著問題去查閱資料，并在課堂討論時給出自己的觀點。這些教學過程不僅激發(fā)了學生的學習興趣，而且為以后《醫(yī)療儀器》等專業(yè)課程的學習打下了基礎(chǔ)，建立了醫(yī)學基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間的聯(lián)系。更重要的是，這個過程培養(yǎng)了學生自主學習能力，啟發(fā)學生在未來的專業(yè)學習和工作中尋找醫(yī)工結(jié)合的交叉點，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維具有重要作用。

（二）結(jié)合優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)教學資源拓展學生的專業(yè)視野，培養(yǎng)自主學習能力

網(wǎng)絡(luò)公開課等視頻資源把優(yōu)勢教育資源通過網(wǎng)絡(luò)向公眾傳播，是寶貴的學習資源，《人體解剖生理學》的教學過程中引入了網(wǎng)絡(luò)視頻公開課、課程相關(guān)專題紀錄片及文獻數(shù)據(jù)庫等資源，拓展學生的專業(yè)視野，培養(yǎng)自主學習能力，同時也彌補了《人體解剖生理學》課程內(nèi)容體量大而課時有限的矛盾。我校圖書館有國內(nèi)外著名大學的公開課視頻，比如，中南大學湘雅醫(yī)學院的《人體解剖學》網(wǎng)絡(luò)公開課程，斯坦福大學的《人體解剖學》課程，香港中文大學《語言與大腦》視頻公開課，杜克大學的《人體生理學導論》等等，這些課程由資深的專家教授進行全程教學，內(nèi)容清晰、詳實。在課程教學過程中，教師根據(jù)課程進度介紹這些視頻公開課給學生課下自學，并提出相關(guān)的問題啟發(fā)學生思考；在課堂教學時，教師會組織學生對自學情況做簡要的討論和總結(jié)。此外，課程內(nèi)容相關(guān)的專題紀錄片也對課程教學做了很好的補充，這些影片由專業(yè)團隊拍攝，案例豐富，制作精美，觀賞性強，學生被紀錄片內(nèi)容吸引的同時，也激發(fā)了課程學習的興趣。比如，在講解神經(jīng)系統(tǒng)的高級功能——睡眠功能時，鏈接《人體奧秘》睡眠專題的記錄片，片中通過豐富的案例對睡眠過程進行講解，使學生對睡眠功能和研究現(xiàn)狀有深入了解，教師針對紀錄片中涉及的重要生理學現(xiàn)象提出問題讓學生思考，如：“為什么睡眠對人體是必須的？”、“快速眼動睡眠和記憶有什么聯(lián)系？”等等，通過這些環(huán)節(jié)，不僅豐富了學生的學習資源，更重要的是，在這種教學過程中，培養(yǎng)了學生深入思考、自主學習的能力，加深了對專業(yè)知識的理解。

（三）重視實驗環(huán)節(jié)教學

該課程配套有《人體解剖生理學》實驗課程，在課程教學中注意理論教學和實驗環(huán)節(jié)的配合和銜接，開設(shè)的實驗都涉及課程中的重點、難點內(nèi)容。比如，生物電部分是該課程的重點、難點內(nèi)容，圍繞生物電內(nèi)容設(shè)置了神經(jīng)肌肉電生理、大鼠心電圖描記、大鼠運動感覺皮層腦電信號的獲取、人體腦電圖描記等四個實驗，讓學生認識不同類型的生物電，并通過生理信號分析系統(tǒng)對獲取的生物電信號進行分析，實驗中教師提出思考題，比如“如何獲得好的心電圖描記？”，這些實驗操作和思考題將啟發(fā)學生深入的認識生物電，為以后學習生物醫(yī)學信號處理等專業(yè)課打下了基礎(chǔ)。這些操作加深了對理論的理解，同時也逐步建立和后續(xù)專業(yè)課的聯(lián)系。

（四）改革課程考核方法

完善考評體系，由以往對知識點的考查為重心轉(zhuǎn)為以能力考查為重心，從以結(jié)果評價為主向結(jié)果過程評價結(jié)合為主轉(zhuǎn)變?？己艘矐?yīng)具有一定的靈活性。通過增大平時成績比例來改變考核構(gòu)成，如平時作業(yè)（主要是章節(jié)重點內(nèi)容的訓練等）占15%、專題討論表現(xiàn)占15%、自學模塊表現(xiàn)（以討論和讀書報告形式體現(xiàn)）占15%，課堂回答問題情況占5%。減少閉卷考試中固定答案的題目、增加主觀題目的分值等辦法，期末考試成績在總評成績中占50%，重點考察學生對問題的理解能力、運用能力。并且，把這種考核模式在開課之初就對學生明確指出，使學生在課程學習的過程中更注重這些能力的培養(yǎng)，從而把考試也作為教學的手段之一。

四、教學改革的思考和展望

經(jīng)過近幾年的教學改革實踐，我們發(fā)現(xiàn)，注重醫(yī)工結(jié)合、突出工科專業(yè)特色的《人體解剖生理學》教學對提高學生的自主學習能力，夯實專業(yè)基礎(chǔ)有很大幫助，符合培養(yǎng)復(fù)合型人才的教育理念。在以后的教學研究中，我們會更加注重《人體解剖生理學》與工程應(yīng)用和醫(yī)學臨床現(xiàn)象的結(jié)合，突出醫(yī)工結(jié)合特色，注重學生自主學習能力的培養(yǎng)，開展具有工科專業(yè)特色的醫(yī)學基礎(chǔ)課教學模式探索。此外，目前尚未見有生物醫(yī)學工程等醫(yī)工結(jié)合專業(yè)專用的《人體解剖生理學》教材，結(jié)合正在開展的這種面向工科專業(yè)的醫(yī)學基礎(chǔ)課教學模式改革，收集整理相關(guān)的課程資料和各類教學模塊的內(nèi)容，嘗試編寫面向工科專業(yè)的《人體解剖生理學》教材，既是對我們開展的教學改革實踐的歸納和總結(jié)，更希望能對醫(yī)工結(jié)合專業(yè)中醫(yī)學基礎(chǔ)課程的教學模式進行豐富和補充。

[1]岳利民，崔慧先.人體解剖生理學[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2011.

[2]董秀珍.生物醫(yī)學工程學導論[M].西安：第四軍醫(yī)大學出版社，2004.

[3]張旭，劉志成，陳安宇.生物醫(yī)學工程專業(yè)特色教育的改革與實踐[C].中華醫(yī)學會醫(yī)學工程學分會第八次全國生物醫(yī)學工程教育研討會論文集，2007.

[4]陳超敏，周凌宏，龔劍，馮曉剛，陳光杰.新時期生物醫(yī)學工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革與探索[J].中國高等醫(yī)學教育，2005，（1）.

[5]王鳳麗.五年制高職醫(yī)藥學校人體解剖生理學教學探討[J].中國電力教育2010，（22）.

[6]徐燕，朱娟霞.人體解剖生理學教學探討 [J].醫(yī)學信息2008，21（11）.

[7]劉書朋.人體解剖生理學的教學體會[J].四川生理科學雜志2009，31（4）.

[8]白燕萍.生物醫(yī)學工程專業(yè)解剖生理學實驗教學的思考[J].中國電力教育，2009，（145）.

G642.0

A

1674-9324（2014）42-0082-03

本教學模式改革工作受到杭州電子科技大學教學模式改革試點課程“人體解剖生理學”項目和杭州電子科技大學高教研究課題重點項目（ZD1302）的資助。

楊文偉（1974-），女，河南信陽人，理學博士，講師，研究方向：神經(jīng)電生理學；薛凌云（1967-），女，浙江杭州人，工學博士，教授，研究方向：檢測技術(shù)與自動化裝置。