生物医学工程导论范文

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关键词：教学模式改革;人体解剖生理学;医工结合;自主学习

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）42-0082-03

一、引言

人体解剖生理学是研究人体各部分形态、结构及人体生命活动的规律或生理功能的科学。在生物医学工程和医学信息工程等工科专业中，它是医学基础类课程，也是必修的专业基础课。生物医学工程等工科专业是交叉学科，它综合工程学、生物学和医学的理论和方法，从不同层次研究人体系统的状态变化，并运用工程技术手段去解决医学中的相关问题。因此，生物医学工程专业的学生培养需要生物学、医学和工程学的相关理论和知识。对生物医学工程等相关工科专业的学生开设《人体解剖生理学》课程，是专业知识结构的需要，也是后续的生物医学信号处理、生物医学系统建模与仿真、医疗仪器等专业课程的重要医学基础。学习《人体解剖生理学》知识，能够使学生了解人类医疗、保健方面的需求，更重要的是，能够启发学生在未来的学习和工作中发现医工结合的交叉点，促进学生围绕生物医学工程的专业方向进行创新性研究和工作。

二、生物医学工程等专业中《人体解剖生理学》教学现状

目前，我国生物医学工程专业大多在工科院校和医学院校中开设，由于这一专业学科交叉的特殊性，在培养模式方面容易出现偏重于工科或偏重于医科的现象，没有真正体现出医学工程的多学科交叉的特点。此外，在这些专业中，其医学基础课程和工科专业课程独立开设，尤其是所开设的《人体解剖生理学》课程，学科独立性较强，存在医学基础课和后续专业课教学相互脱节的问题。进一步分析这些专业对《人体解剖生理学》课程的教学要求发现，作为医学基础课，该课程的教学内容需要涉及人体解剖学、生理学及病理学等几门课程，内容体量大、理论性强，然而课时方面却基本要求在一个学期内的几十个学时内完成该课程教学。在这种情况下，如何高效、高品质地完成大体量的教学内容，达到生物医学工程等医工结合专业对该课程的知识要求，是《人体解剖生理学》课程教学需要不断探索的课题。

现有的《人体解剖生理学》教学方法研究大多是在生命科学专业和医学临床专业中开展，而在生物医学工程等医工结合专业中，该课程的教学方法仅有少数教学研究开展。作为专业基础课，《人体解剖生理学》课程在这些专业中应该如何开展教学？如何体现工科专业特色？如何体现学科交叉特点？实际的教学工作急需有新方法的探索。因此，这些问题的研究不仅对医工结合专业的培养质量提高有帮助，同时，也是高等医学教育研究的重要组成部分。

我们所在的生物医学工程专业是在工科院校背景中开设的，依托工科背景，在工程基础课程教学方面，师资条件和实验条件相对比较成熟，然而在医学基础课程教学方面，存在医学学科基础薄弱，教学改革之前教学模式传统、单一的问题，没有很好地突出生物医学工程的工科特色和学科交叉特点。更为突出的问题是，这种沿袭传统医学专业的教学模式在工科院校中教学效果不理想，教学负担重。针对这些问题，我们以服务专业建设为出发点，提出开展具有工科专业特色的《人体解剖生理学》教学改革，分别从课程内容选择、自主学习能力的培养、实验和实践环节结合以及改革考核模式等方面开展。

三、课程教学改革的主要内容

（一）合理安排课程内容，科学设计课程体系，突出医工结合专业特色

以生理系统为框架整理课程内容，开展以生理系统为单元的专题教学，突出教学重点、难点。在该课程中，细胞基本生理功能尤其是生物电的生理机制、循环系统、泌尿系统、神经系统等章节是重点和难点，其中的心电、脑电、肌电与生物医学工程重要的研究领域密切相关。这些章节的教学会重点讲解，内容包括解剖结构、生理功能及相关的工程应用;而运动系统、消化系统等章节内容系统性较强，相对容易理解，这部分内容的教学方式设计采用教师指导下的自学，教师把章节的内容梗概在课堂上讲解，具体内容布置学生课下自学，并要求学生写出自学报告，这样区别分配授课时间，既突出了教学重点，也解决了课程体量大而课时少的矛盾。

为更好地服务于生物医学工程专业的学科交叉特点，在教学过程中注意整理、添加与工程应用和医学临床相关的内容，比如，在讲解循环系统时增加对血管支架、人工瓣膜、人工起搏器等生物医学工程材料、仪器工作原理的介绍，同时结合生理功能的原理给出问题，让学生分析，比如，“更换人工起搏器时为什么不能直接关闭起搏器，而是要逐步减慢人工起搏器的搏动频率？”;再如，在泌尿系统的教学中，在讲解肾单位结构的基础上，提出“尿液是如何产生的？临床使用的人工透析机是如何工作的？”等问题，启发学生关注这些医工结合点，让他们带着问题去查阅资料，并在课堂讨论时给出自己的观点。这些教学过程不仅激发了学生的学习兴趣，而且为以后《医疗仪器》等专业课程的学习打下了基础，建立了医学基础课和专业课之间的联系。更重要的是，这个过程培养了学生自主学习能力，启发学生在未来的专业学习和工作中寻找医工结合的交叉点，对培养学生的创新思维具有重要作用。

（二）结合优质网络教学资源拓展学生的专业视野，培养自主学习能力

网络公开课等视频资源把优势教育资源通过网络向公众传播，是宝贵的学习资源，《人体解剖生理学》的教学过程中引入了网络视频公开课、课程相关专题纪录片及文献数据库等资源，拓展学生的专业视野，培养自主学习能力，同时也弥补了《人体解剖生理学》课程内容体量大而课时有限的矛盾。我校图书馆有国内外著名大学的公开课视频，比如，中南大学湘雅医学院的《人体解剖学》网络公开课程，斯坦福大学的《人体解剖学》课程，香港中文大学《语言与大脑》视频公开课，杜克大学的《人体生理学导论》等等，这些课程由资深的专家教授进行全程教学，内容清晰、详实。在课程教学过程中，教师根据课程进度介绍这些视频公开课给学生课下自学，并提出相关的问题启发学生思考;在课堂教学时，教师会组织学生对自学情况做简要的讨论和总结。此外，课程内容相关的专题纪录片也对课程教学做了很好的补充，这些影片由专业团队拍摄，案例丰富，制作精美，观赏性强，学生被纪录片内容吸引的同时，也激发了课程学习的兴趣。比如，在讲解神经系统的高级功能――睡眠功能时，链接《人体奥秘》睡眠专题的记录片，片中通过丰富的案例对睡眠过程进行讲解，使学生对睡眠功能和研究现状有深入了解，教师针对纪录片中涉及的重要生理学现象提出问题让学生思考，如：“为什么睡眠对人体是必须的？”、“快速眼动睡眠和记忆有什么联系？”等等，通过这些环节，不仅丰富了学生的学习资源，更重要的是，在这种教学过程中，培养了学生深入思考、自主学习的能力，加深了对专业知识的理解。

（三）重视实验环节教学

该课程配套有《人体解剖生理学》实验课程，在课程教学中注意理论教学和实验环节的配合和衔接，开设的实验都涉及课程中的重点、难点内容。比如，生物电部分是该课程的重点、难点内容，围绕生物电内容设置了神经肌肉电生理、大鼠心电图描记、大鼠运动感觉皮层脑电信号的获取、人体脑电图描记等四个实验，让学生认识不同类型的生物电，并通过生理信号分析系统对获取的生物电信号进行分析，实验中教师提出思考题，比如“如何获得好的心电图描记？”，这些实验操作和思考题将启发学生深入的认识生物电，为以后学习生物医学信号处理等专业课打下了基础。这些操作加深了对理论的理解，同时也逐步建立和后续专业课的联系。

（四）改革课程考核方法

完善考评体系，由以往对知识点的考查为重心转为以能力考查为重心，从以结果评价为主向结果过程评价结合为主转变。考核也应具有一定的灵活性。通过增大平时成绩比例来改变考核构成，如平时作业（主要是章节重点内容的训练等）占15%、专题讨论表现占15%、自学模块表现（以讨论和读书报告形式体现）占15%，课堂回答问题情况占5%。减少闭卷考试中固定答案的题目、增加主观题目的分值等办法，期末考试成绩在总评成绩中占50%，重点考察学生对问题的理解能力、运用能力。并且，把这种考核模式在开课之初就对学生明确指出，使学生在课程学习的过程中更注重这些能力的培养，从而把考试也作为教学的手段之一。

四、教学改革的思考和展望

经过近几年的教学改革实践，我们发现，注重医工结合、突出工科专业特色的《人体解剖生理学》教学对提高学生的自主学习能力，夯实专业基础有很大帮助，符合培养复合型人才的教育理念。在以后的教学研究中，我们会更加注重《人体解剖生理学》与工程应用和医学临床现象的结合，突出医工结合特色，注重学生自主学习能力的培养，开展具有工科专业特色的医学基础课教学模式探索。此外，目前尚未见有生物医学工程等医工结合专业专用的《人体解剖生理学》教材，结合正在开展的这种面向工科专业的医学基础课教学模式改革，收集整理相关的课程资料和各类教学模块的内容，尝试编写面向工科专业的《人体解剖生理学》教材，既是对我们开展的教学改革实践的归纳和总结，更希望能对医工结合专业中医学基础课程的教学模式进行丰富和补充。

参考文献：

[1]岳利民，崔慧先.人体解剖生理学[M].北京：人民卫生出版社，2011.

[2]董秀珍.生物医学工程学导论[M].西安：第四军医大学出版社，2004.

[3]张旭，刘志成，陈安宇.生物医学工程专业特色教育的改革与实践[C].中华医学会医学工程学分会第八次全国生物医学工程教育研讨会论文集，2007.

[4]陈超敏，周凌宏，龚剑，冯晓刚，陈光杰.新时期生物医学工程专业人才培养模式的改革与探索[J].中国高等医学教育，2005，（1）.

[5]王凤丽.五年制高职医药学校人体解剖生理学教学探讨[J].中国电力教育2010，（22）.

[6]徐燕，朱娟霞.人体解剖生理学教学探讨[J].医学信息2008，21（11）.

[7]刘书朋.人体解剖生理学的教学体会[J].四川生理科学杂志2009，31（4）.

[8]白燕萍.生物医学工程专业解剖生理学实验教学的思考[J].中国电力教育，2009，（145）.

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关键词 理工科；人文教育；组织工程导论

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1671-489X(2012)27-0018-02

Discussion on Approaches to Strengthen Humanity Education in Science and Engineering Professional Courses: Taking Introduction to Tissue Engineering as Example//Li Guangda, Jing Aihua, Lei Wanjun, Hu Zhigang, An Huiqin

Abstract In the present research, the approaches on how to strengthen humanity education in science and engineering professional courses were discussed. And Introduction to Tissue Engineering was taken as an example. The approaches were involved in emphasizing scientific history education and culture education, introducing philosophy to class, asking students to report in groups.

Key words science and engineering; humanity education; introduction to tissue engineering

Author’s address Henan University of Science and Technology, Luoyang, Henan, China 471003

在科学教育中结合人文教育，可以将科学思维与人文思维功能互补，更有利于创新人才的培养。而今，由于长期以来的应试教育导向、中学文理分科等原因，导致大学理工科学生人文素养偏低成为一种普遍的社会不良现象[1]。将科学教育与人文教育结合，培养创新型人才，迫在眉睫[2]。我国在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》总体战略中明确提出要培养学生“良好的人文素养”[3]。而由于理工科学生专业课程多，专业教师和学生接触时间多，如果教师能在专业性课程的教学中，结合本专业特色，渗透人文教育，将是提高学生人文素养、培养学生创新精神的一个有效途径。本文结合生物医学工程专业课程组织工程导论，改革专业课程教学方法，对在理工科专业课程教学中加强学生人文素养的培养途径进行实践性探索。

1 重视科学家人物传记等科学史教学

在各门学科发展史上都曾涌现出许多杰出的科学家，而这些杰出科学家，不仅具备优秀的科学品质，更有深厚的人文修养和高尚的道德情操。在课程教学中，选取适当时机为切入点，抓住学生的好奇心理特点，选取典型科学人物传记故事，用科学大家的精神感召学生，可对学生的个人修养及价值观、人生观的形成造成极大影响。

比如，生长因子是组织工程导论课程教学中的一项重要内容，而在生长因子的研究史中神经生长因子的发现者，诺贝尔奖获得者，女科学家R. Levi-Montalcini的传奇故事就是一则典型。R. Levi-Montalcini热爱科学研究，善于与人合作，在极端艰苦的条件下仍坚持科研，通过多年孜孜不倦的追求，最终获得巨大的学术成就。并且她热爱祖国，热心多种公益事业，百岁高龄仍然坚持工作。R. Levi-Montalcini的故事对学生具有良好的激励和启迪作用，笔者在课堂教学中引入她的故事，学生深受感动。

榜样的力量是无穷的。笔者感到，通过在教学中引入科学大家的传记故事及一些科学史上的发现故事，不仅提高了学生的学习兴趣，更让学生的心灵受到了伟大精神和品德的感染，可以培养学生坚持理想、热爱祖国、团结协作、重理性也重人性的人文精神，有利于学生形成正确的人生观、名利观。

2 将科学现象与人文现象结合，加强文化熏陶

科学现象与人类的文化现象是密不可分的。文化是人类社会的“基因”[3]。丰富的文化现象激励着人们进行科学的探索。许多科学技术都起源于人类丰富的想象。在理工科专业课程的教学过程中，可以根据课程教学内容的特点，将学科里面的科学技术原理与中外文化现象联系起来，开拓学生的视野，加深学生理解，增强学生的想象力，激发创新思维。比如，在组织工程导论中讲到在动物体内培养出用于人体修复的组织器官时，可以稍微展开，将这种技术与中外神话故事和寓言等文化联系起来，如中国图腾里的龙（在一个动物的身上具有鹿头、蛇身、鸡爪等多种动物的器官）、希腊神话里的美人鱼（有美女的身体和鱼的尾巴）等，促进学生学习。

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摘 要：目前《底中藕糯理》课程教学面临的困难主要表现为：概念抽象、公式繁多、公式推导繁琐、数学要求高等，在教学过程中增加应用背景，并通过MATLAB语言将抽象理论及处理方法图示化。实践表明，该方法不仅能更好地激发学生的学习兴趣，学生对理论知识的掌握也更加透彻，且学生的动手能力也有明显提高，总的教学质量有很大提高。

关键词：数字信号处理 教学方法改革 MATLAB

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）09（c）-0070-02

《数字信号处理》是电子信息工程及通信工程专业的专业基础课。它的基本概念、基本分析方法已经渗透到了信息与通信工程、生物医学工程、语音、雷达、导航、电磁场与微波技术、水声工程、电气工程、航空工程、环境工程等众多领域。随着计算机科学和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术得到越来越广泛的应用，尤其在高新技术产业中，数字信号处理的作用越来越突出。

《数字信号处理》课程涉及的主要内容为：离散时间信号与系统、z变换、离散傅里叶变换及其快速算法、经典数字滤波器的设计等[1，2]。从早期的教学中发现，由于该课程概念比较抽象，数学公式繁多，学生在学习过程中的畏难情绪比较明显，学习效果欠佳。因此在教学过程中首先严抓数学基础，增加课程应用背景，能提高学生学习兴趣，并引入MATLAB仿真，用简单的函数将抽象的概念和复杂的公式用图形的方式演示出来，使抽象问题直观化，加深对理论知识的理解[3]。

1 严抓数学基础、增加应用背景

由于《数字信号处理》课程对学生的数学要求较高，而大部分同学的数学基础并不是很理想，因此在课堂教学中首先对重要的数学步骤和数学方法进行强化训练，要求学生一定掌握必要的数学方法，直至达到运用自如的熟练程度。

其次，通过增加应用背景来激发学生的学习兴趣。兴趣是最好的老师，因此，如果能够让学生清晰地了解到所学习的数字信号处理的有关知识和人们日常生活的很多方面都是息息相关的，也是今后走上工作岗位的需要，就会激发起学生学习这门课程的兴趣和动力。另外，《数字信号处理》理论具有广泛的应用背景，如在通信方面可应用于数据加密、可视电话和扩频通信等，在图形图像方面可应用于二维三维图像处理、图像压缩与传输、动画与机器人视觉等，在自动控制方面可应用于声控、自动驾驶等，以及其他诸多先进技术方面。如何让学生既感受到最新发展的脉搏，又能饶有兴趣地学习相对乏味的基础理论，成为教学成败的关键。这就要求教师尽最大努力将新技术、新工艺、新材料等注入课程中，让学生领略数字信号处理的强大生命力，了解其在诸多领域中的重要作用和意义，这样也会激发学生的学习热情、主动性和创造性。

2 《数字信号处理》与MATLAB的结合

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。MATLAB功能强大、简单易学，且编程效率高。

《数字信号处理》的教学与MATLAB的结合主要体现在教师在讲解公式推导和基本理论知识的同时，用MATLAB将运算步骤和结果以图示的形式直观地展现出来。如要设计一个巴特沃斯型数字低通滤波器，设采样率为8 000 Hz，fp=2100 Hz，fs=2500 Hz，Rp=3 dB，Rs=25 dB。MATLAB程序如下[4]：

f_N=8000；

f_p=2100； f_s=2500； R_p=3； R_s=25；

Ws=f_s/（f_N/2）； Wp=f_p/（f_N/2）；

[n， Wn]=buttord（Wp，Ws，R_p，R_s）；

[b，a]=butter（n， Wn）；

freqz（b，a， 1000， 8000）

subplot（2，1，1）； axis（[0 4000 -30 3]）

其中用freqz实现了幅频、相频特性作图。程序运行后所设计出的巴特沃斯低通数字滤波器的频率响应如图1所示。从图中看出，频率响应满足设计要求。

通过用MATLAB语言对数字信号处理知识进行仿真能更直观地让学生了解到知识的特点，能使学生对理论知识的掌握更加牢固。

3 结语

《数字信号处理课程》理论性强，数学公式多，在教学过程中首先严抓数学基础，并多加入理论知识的应用背景尤其是在先进技术方面的应用，这样能有效地提高学生的学习兴趣，将被动学习转化为主动学习。其次将MATLAB语言与数字信号处理很好地结合，能将抽象的理论概念和知识用生动的图形或动画展现出来，能让学生更直观地理解理论知识，同时能培养学生的动手能力和创新精神。

参考文献

[1] 程佩青.数字信号处理教程[M].4版.北京：清华大学出版社，2013.

[2] 胡广书.数字信号处理导论[M].3版.北京：清华大学出版社，2005.

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【关键词】学习科学与技术;精品课程;SWOT分析

【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2010)05―0071―04

一 我国《学习科学与技术》课程建设的现状分析

《学习科学与技术》是学习科学领域和教育技术学领域结合的一门课程,现在是很多院校教育技术学专业的一门主干课程。学习科学(Learning Science)是20世纪末期出现的一门在认知科学基础上发展起来的关于学与教的交叉学科,涉及认知科学、教育心理学、计算机科学、信息科学、生物医学工程等众多研究领域,通过在心智、脑和教育(Mind,Brain and Education)之间建立桥梁,将脑科学的最新成果(从基因到行为)应用于教育和学习过程。[1]学习科学的目标是更好地理解产生最有效的学习的认知和社会过程,并运用这方面的知识去重新设计课堂和其他学习环境,使人们更深入、更有效地进行学习(R.K.Sawyer,2006)。[2]著名的教育技术学家David Merrill认为,学习科学与教育技术既有联系又有区别,认为学习科学的研究成果值得教育技术借鉴,学习科学的发展则有助于教育技术的进步[3]。

最早开设这门课程的是南京大学桑新民教授,他带领全国8所院校(我校是其中一员)校际协作开设了《学习论――步入信息时代的学习理论与实践》,03年申报国家级精品课程以后,更名为《学习科学与技术》。该课程是面向高等学校学生的跨专业公共选修课,同时也是教育技术学专业乃至教育学专业的基础课,课程深入介绍了当前国内外学习科学与学习技术的新进展和新成果,紧密联系我国大学生的实际,组织和引导学生开展学习科学探究和学习技术修炼,使这门课成为推动高等学校课程改革与教学改革的舞台,成为让师生了解和体验新型学习模式的窗口,成为培养终身学习者的一块重要基石。目前,参与这门课程的校际协作学校已经达到16所,桑教授带领各院校师生应用南京大学校际协作社区、天空教室、巴巴变校际协作思维导图交流区等平台进行校际协作交流,共享学习科学领域的理念、知识和技术。[4]

第八届教育技术国际论坛上,教育技术学专业教学指导委员会主任徐福荫教授在“教育技术学专业指导性专业规范讨论稿研制思路”报告中,制定了教育技术学专业指导性专业规范,不设专业方向,只设方向课程。在报告中,徐教授推荐了目前教育技术专业的8门主干课程是:《教育技术导论》、《教学系统设计》等8门;并着重推荐了包括《教育传播学》、《学习科学与技术》等11门课程供各校各方向课程组选择其中5门;其中《学习科学与技术》课程,确定为信息技术教育与培训方向、课程组和数字教育媒体方向课程组的主干课程之一。由此说明了我们国家教育技术专业的设置已经开始与国际接轨,也说明了《学习科学与技术》课程在教育技术学专业发展中的重要性。

目前,《学习科学与技术》课程只有一门桑教授主持的《学习论――步入信息时代的理论与实践》国家级精品课程(2003年),随着这门课程的重要性剧增,学生生源的扩招,地方院校发展的特殊定位,课程内容随学习技术的日新月异,《学习科学与技术》课程及网络精品课程建设需进一步加强。

二 《学习科学与技术》精品课程建设模式建构和实例分析

根据教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知,国家精品课程是指具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程(教育部,2003)。依据精品课程建设的指南和《学习科学与技术》课程的特色,文章构建了《学习科学与技术》精品课程建设模式,如下图。

模式包含教学队伍建设、教学内容建设、机制建设、教材建设、教学方法建设和实验建设六个要素,前三要素是精品课程建设的首要要素,后三要素是精品课程建设的必备要素,要素之间相互关联,相辅相成,要素下面还包含一些子要素,模式印证了精品课程建设的系统工程性。文章结合西华师范大学教育技术学专业为例,详细分析了《学习科学与技术》精品课程建设模式,并希望此模式可以为其他学校的精品课程建设提供思路。

1 教学队伍建设

教学队伍建设是精品课程建设的关键,稳坐框架的中央位置,和其他五要素紧密相连,体现了它的重要性,也遵循了课程改革的落脚点是人这一重要规律。建设目标是形成一支以教授负责为主并按具体课程模块配备不同专业的辅导和实验教师的教师团队,满足结构合理、人员稳定、教学水平高、教学效果好的特点。我们认为一个好的团队,一定要让团队成员具有归属感、危机感和责任感。所以,我们教学队伍建设的方法是通过培养、激励和约束三种办法来提高教学队伍的综合素质。在培养方面,吸引学习科学领域、教育技术领域、认知科学、艺术设计等高尖端人才,同时培养原有的教师团队进修学习或者参加学术会议提升素质,最后利用各种优惠政策及好的管理策略(如学习型组织理论中的五项修炼)留住人才,让团队成员对团队具有归宿感,才能更好地发挥每个人的潜力。在约束方面,根据团队成员的特点,安排一定的教学科研任务,制定相应的奖励惩罚制度,培养团队成员的危机感,居安思危才能发展长远。在激励方面,进行《学习科学与技术》的教学方案交流和评比活动,定期进行讲课大赛,并鼓励教学队伍积极指导学生参加课程校际协作大赛和教育技术领域的其他大赛,在实践中提高教师的指导能力和学生的学习能力,同时激励团队成员的责任感。

2 教学内容建设

教学内容是精品课程建设的核心,也是优质资源共享的关键环节(处在框架图右下角),它与教师、教材、教法紧密相关。建设目标是基础性知识、实践性知识、研究性学习知识相结合,并能及时反映学习科学与技术领域的最新科技成果,同时也能推进双语教学。教学内容建设将围绕六组核心关键词展开(学习观念―团队建设―效率评价―技术支撑―自主学习―成果汇报)并形成六个建设单元,同时每个单元与教学、实践、科研、双语教学紧密相关。这六个建设单元具有内在的统一性和连续性,具体如下:第一单元,了解信息时代学习方式的变革,掌握学习科学先进理念和五项学习技术;第二单元,了解学习型组织新技术,掌握如何创建团队和开展研究性学习;第三单元,了解影响学习效率的因素,掌握提高学习效率的策略和学习评价的新工具;第三单元,掌握网站创建和脑图制作的技术和艺术;第四单元,了解学习者差异,掌握自我认识和自我超越的技能;第五单元,了解学习是什么、人是如何学习的、学习科学领域的前沿知识和技术,掌握自主学习能力和元认知能力;第六单元,了解课程评价技术,掌握学习成果汇报的能力(包括汇报策略、演示工具的选择、表达技能);这一系列的设计与安排将有助于锻炼学生的团队协作、问题解决、自主学习等能力,同时也将进一步提高教育技术素养,为以后的媒体学习打下基础,而学习成果将融入并补充为教学内容的一部分,成为新的学习资源,实现了学习资源的可持续性和可再生性。

3 教学方法建设

教学方法是精品课程建设的重要环节,我们坚持学生导向、学生为本,教学中采用启发为主的导学制教学模式,并鼓励学生建立团队,自选课题,进行研究性学习,着重培养学生的自我思考和团队合作能力;同时我们将建立长期的本科生导师制,学生和老师根据自己的研究方向和兴趣能力进行导师双选制,培养学生的创新能力。

4 教材建设

教材是教学内容的载体,是精品课程建设的首要环节。目前,我们教学中采用的是桑新民教授的国家级精品课程教材《学习科学与技术》,并带领学生参与桑教授引导的跨校协作活动,共享丰富的校际网络课程资源。我们课程建设目标是在优秀国家级教材的基础上,结合本校专业特色、多年积累的教学科研经验和成果和适合大学生的学习科学领域最新成果,编纂丰富、前沿性的立体化教材,包括课堂教材、实验教材及以国外学习科学领域前沿性学术成果为基础选编的双语教材。

5 实验建设

实验建设是精品课程建设的重要条件,原因在于,《学习科学与技术》课程是理论和实践结合的一门课程,需要学生获得学习信息素养技能、脑图制作技能、网站搭建技能、研究性学习技能、学习科学新技能等等,所以,加强实验建设重点定位在实验教学建设和实验室建设。在实验教学方面,主要是实验教学师资力量,组合实验教学团队(教育技术、计算机、美术、心理学等专业),制定实验教学的激励政策和监督条例,并大力改革实验教学的形式和内容,开设综合性和创新性的实验。在实验室建设方面,重视实验硬件和软件的投入,完善设备的更新,开放实验室并配专业实验人员,给学生便利的实验条件,并组织主题实验大赛,激发学生参与综合性和创新性实验的兴趣,最终锻炼他们的实践能力和创新能力。

6 机制建设

教学管理是精品课程建设的保障,所以机制建设或者管理建设是我们课程建设的首要和高层次的环节,包括用人机制和核查机制,是从较高的层面对整个《学习科学与技术》精品课程建设体系进行把握,从而保证其余五个环节能高效地实施。用人机制包括组建教学队伍团队,团队由学科领衔教授负责,将对团队成员在教学、科研、技术、资源建设(如专门有人负责网络畅通,负责资源更新,负责模块答疑)等方面进行合理分工和定期指导,还要定期开会交流精品课程建设的长远发展问题。核查机制主要对精品课程建设进行相应的监督、激励和评价,需要制订详细的核查条例保证精品课程建设的持续性发展。

三 我校开展《学习科学与技术》精品课程建设的SWOT分析

在20世纪80年代初美国旧金山大学的管理学教授韦里克提出SWOT分析法,也即态势分析法,SWOT四个英文字母分别代表:优势(Strength)、劣势(Weakness)、机会(Opportunity)、威胁(Threat)。SWOT分析法常被用于企业战略制定、竞争对手分析等场合,韦里克认为企业所处的环境可以划分为内环境和外环境,其中S(Strengths优势)和W(Weaknesses劣势)属于内部环境,O(Opportunities机会)和T(Threats威胁)则属于外部环境,通过SWOT分析,能够较客观而准确地掌握企业现状,从而便于企业更好地了解竞争对手和制定可行性战略。近几年由于大学扩招,大学生就业问题成了党和人民关注的焦点,教育部长袁贵仁曾指出,高校要以社会需求为导向,推动新一轮高等教育改革;当地教育部门要积极调整人才培养类型结构和专业结构,对就业状况不佳的专业,要切实采取有力措施予以调整(2010年普通高校毕业生就业工作会议上的讲话,《中国教育报》,2009年11月23日)。可见,高等学校和企业在新时代一样都存在危机和挑战,高等教育迫切需要改革,教育改革最关键的还是课程的改革,所以我们把管理学中的SWOT分析方法用于《学习科学与技术》精品课程建设方案的客观衡量上,有助于学院将内部优势与外部机遇有机结合,或变内部劣势为优势,变外部威胁为机遇,均具有重要的理论和实践意义。[5]

1 优势(Strength)

我校教育技术学专业从98年开始招收本科生,02年开始招收教育技术学研究生,人才培养方面本科生和研究生的就业率都在95%以上。从学科建设方面来看,我校教育技术学专业是四川省特色专业,我校的重点学科,从省里到学校都给以很大的政策和资金的支持。我校为了促进精品课程的建设,还引进了精品课程建设的优质网络平台――天空教室,为课程资源的网络共享搭建了很好的平台。从课程建设和师资力量来看,《学习科学与技术》课程在我们学校已讲授了近10年,一直是我们教育技术学专业的主干课程,课程从开课起就是以教师团队和导学团队的形式开展,有来自教育技术、计算机、美术、心理学等教授和讲师组成的教师团队,导学团队有教育技术学研究生和部分前一届优秀本科生担任。从教学方面来看,我校一直参与桑新民教授引导的校际协作活动,在教学中开展了学生导向的研究性学习,并采取灵活多样的教学方式和考评方式培养人才。从资源配备方面来看,优质的计算机网络教育、心理学、虚拟现实实验室资源为同学们的实践和科研提供了便利的条件。经过多年教学,我们积累了丰富的教学经验和科研成果,为《学习科学与技术》精品课程建设打下了良好的基础。

2 劣势(Weakness)

教学的师资队伍还需要进一步加强;教学内容和方法需要不断创新,双语教学需要探索实施;教材方面急需总结过去的成绩和经验并吸取先进科学水平,编著校本教材和实践教材;进一步完善实践教学设备;还需要提升教育技术学专业、《学习科学与技术》课程影响力。

策略分析:需要学校和学院采取有效措施,引进高尖端的学习科学领域人才或聘请专家讲学,通过教学研讨、教案交流、作品展示等手段不断提升教师队伍的教学能力和科研创新精神;随时关注学习科学最新成果,定期更新教学内容和扩展资源;双语教学方面,从扩展性资源阅读到课堂教学讲授要循序渐进实施;总结教学经验,收集往届学生学习成果,在原有教材的基础上结合我校特色重新编著立体化教材;进行实验教学设备的完善与更新;进行调研分析找出与国家级精品课程之间的差距,制定详细有效的建设计划和考核指标以对计划的实施,从精品课程建设的五大内容逐步赶上,并进行宣传,达到精品资源的最大共享。

3 机会(Opportunity)

2002年至今,上至国家教育部下至我们学校,都重视和支持教育改革的实施,尤其是重视精品课程的建设,学校设立了教学改革建设专项资金,用于精品课程建设与探索。因此,精品课程在未来的一段时间内需要大力发展。我院教育技术学专业目前只有一门省级精品课程《教育技术学导论》,根据我院教育技术学专业本科生、研究生生源、师资力量等,迫切需要推出一门新的精品课程,展示和发挥本专业的特色,学校和学院都给我们专业大力支持。所以,《学习科学与技术》精品课程的建设有很好的机会。

4 威胁(Threat)

目前,国内教育技术领域的专家桑新民教授在2003年就已经建设了《学习论――步入信息时代的理论和实践》国家级精品课程,李芒教授在09年建设了《学与教的理论》国家级精品课程,因此国家级《学习科学与技术》精品课程的份额会有所减少。另外,由于《学习科学与技术》课程的发展,有很多重点院校已经或将要开设此课程,因而在《学习科学与技术》精品课程建设方面仍存在一些潜在对手。同时,学习科学是新兴的学科,学习技术变化很快,所以课程知识更新必须跟上时代的发展,这对课程建设存在极大的挑战。

策略分析:教育部长袁贵仁在讲话中强调,高等教育的发展要以社会需求为导向,各类院校都要合理定位,努力形成自己的办学理念和风格,国家重点建设的大学应努力满足国家重大发展战略和重点行业、地区对高层次人才的需求;地方本科院校的人才培养要重点为区域经济社会发展以及相关行业需要服务(摘自,《中国教育报》2009年11月23日)。我校属于西部地区省属院校,发展方向要以促进西部经济发展为目标,人才培养方面也要以西部高校学生发展的前景为基点。所以,我们在精品课程建设的时候,将按照循序渐进的改革步骤和研究方案,例如激励、培养学习科学领域的教师团队;课程定位为教育技术学专业主干课程,并和《教育技术学导论》在同一学期开设,引导学生用学习技术进行促进学习的研究,为以后的媒体技术学习打下良好的基础。《学习科学与技术》发展过快是威胁也是激励,因为我们认为教学是生态性、系统性、可持续性发展的过程,需要根据社会具体需求、根据学生本身情况不断进行调整,我们会紧追学习科学前沿,不定期地更新和完善课程资源,争取把学习科学领域的前沿知识应用到课堂中,促进学生有效学习。

四 小结

学习科学作为一门新兴的交叉学科,对教育技术学科的发展起着促进作用,《学习科学与技术》精品课程建设对于高等学校教育技术学专业教学质量与教学改革也起着重要指向性作用。精品课程建设是一项复杂的系统工程,《学习科学与技术》精品课程建设也是一个任重而道远的工程,随着学习科学与学习技术的日新月异,我校《学习科学与技术》精品课程建设既有优势又有劣势,既有机遇也有威胁,但我们团队一定利用优势扭转劣势,抓住机遇迎面威胁,真正以学生为本把精品课程建设做好做实。文章构建了《学习科学与技术》精品课程建设模式,以我校为例进行探索分析,并应用管理学领域的SWOT方法(态势分析法)对精品课程建设方案进行客观衡量,为我们申报精品课程项目做了充分的准备工作,同时也扩展了教育技术学跨学科研究的视野,希望能为教育技术学专业其他精品课程建设提供思路。

参考文献

[1] 儿童发展与学习科学教育部重点实验室. [DB/OL].

[2] 任友群,胡航.论学习科学的本质及其学科基础(1)[J].中国电化教育,2007,(5),1-5.

[3] 郑旭东.“学习”与“媒体”的历史纷争与教育技术领域的未来(四)――学习科学的崛起与学媒关系及教育技术领域的未来[J].教育技术软件导刊,2008,(10),3-4.