生物力學課程教學問題及教學方法改革

丁皓　楊戈爾　呂杰　傅怡　呂丹　劉楊　郭世俊　彭安民

摘要：該文總結(jié)生物力學課程教學過程中出現(xiàn)的若干問題，分析探討問題出現(xiàn)的原因，并針對性地提出相應的教學方法改革措施。以教師為主導，突出學生在課程教學中的主體作用，引導學生主動思考、積極參與，以提高生物力學課程的教學質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：教學改革;生物力學;教學方法

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2020）16-0212-02

一、引言

生物力學是探索生物體力學現(xiàn)象的重要學科，研究內(nèi)容包括生物固體力學、生物流體力學和運動生物力學，是力學在生物學、醫(yī)學等學科領(lǐng)域的融合與應用，是生物醫(yī)學工程專業(yè)設立的重要學科之一。本文結(jié)合在生物力學課程教學過程中遇到的若干問題，針對性地進行探討與分析，并提出教學方法的改革措施，構(gòu)建創(chuàng)新型課程教學模式，以期提升生物力學課程在高校開展過程中的質(zhì)量，調(diào)動學生的積極性，發(fā)揮好生物力學課程在醫(yī)學領(lǐng)域乃至工程領(lǐng)域的重要作用。

二、生物力學課程存在的問題

生物力學課程橫跨生物學、醫(yī)學、物理學，被各個醫(yī)學院校設立為特色學科，同時該課程也是生物醫(yī)學工程等多個專業(yè)的基礎課或選修課。學科的交叉性使得生物力學課程不僅內(nèi)容容量大且涉及知識雜，不同專業(yè)的學生理解知識的水平不同，使得在生物力學課程的教學過程中出現(xiàn)了一些問題。

1.課程內(nèi)容涉及面廣，教學課時不成比例。生物力學旨在利用力學原理和方法，定量分析和研究生物體中的力學問題，屬于生物物理學學科的范疇。其綜合性、交叉性的特點，決定了該類課程研究內(nèi)容多，涉及范圍廣。因此對于授課教師來說，講解透徹該門知識需要花費一定的課時去介紹相關(guān)的背景知識，幫助學生疏通知識之間的相互聯(lián)系。而由于當前院校設立的課程種類繁多，因此在課程總時長一定的情況下無法為生物力學課程安排足夠多的課時，相對而言生物力學課程的課時分配不足，無法給學生深入講解課程內(nèi)容。

2.教學模式傳統(tǒng)，授課方式單一。如今的教學模式已廣泛依托多媒體等技術(shù)，教學有效性顯著提升。在多媒體技術(shù)下，授課教師在課堂上大多是照本宣科地讀課件，只顧著完成教學任務而忽視了課堂上學生的理解接受能力。雖然先進的多媒體教學工具普及使用，但是教學模式還是傳統(tǒng)的“填鴨式”“灌輸式”教學模式，這種授課方式單一，容易讓學生對所學知識產(chǎn)生乏味，處于一種被動的學習狀態(tài)。

3.實驗教學流于形式，深入實踐不足。實踐課程的開展在教學中起到至關(guān)重要的作用，然而在實際的實踐課程開展過程中，由于種種原因，實踐課往往局限于形式上，草草地走完實踐流程。分析該現(xiàn)象發(fā)生的主要原因，可以概括為：①生物力學課程實踐涉及多種學科，實踐課時安排較少，內(nèi)容相對又多;②實踐課程內(nèi)容安排不合理，沒有針對性的設計，在這種情況下，短時間內(nèi)無法給學生實驗的空間，掌握不了相應的實踐內(nèi)容。

4.課程側(cè)重點不強，學生掌握情況不明。生物力學課程涉及面廣、內(nèi)容多，課程在制定的過程中，沒有側(cè)重點，灌輸式的教學方式更讓內(nèi)容碎片化。對于學生來說，由于今后很少從事生物力學相關(guān)的工作和研究，這門課程對他們來說沒有太大的實用價值，因此他們把生物力學這門專業(yè)課當成一門副科，在心里不重視;再者，受傳統(tǒng)的學習習慣影響，學生在課堂上的積極性不高，思考的獨立性和主動性不強，同時教師也無法了解學生的掌握情況，無法針對性地去幫助學生。

三、教學改革方案

生物力學課程是生物醫(yī)學工程專業(yè)中重要發(fā)展的學科之一，由于學科的交叉性，使得在教學過程中存在一些如上所述的問題，包括課程自身特點問題、課堂教學模式問題以及實踐和考核等問題。因而，圍繞教學大綱提出的要求，在課程基本設置不變的前提下，對生物力學課程的教學方法、課堂教學模式、相應實踐課程安排、課后考核模式等做出恰當有效的設計與改革，以期有效地提高教學質(zhì)量，通過教學方案改革，調(diào)動學生學習的主動性和積極性，更好地發(fā)揮生物力學課程這類前沿交叉學科在生物醫(yī)學工程領(lǐng)域的重要作用。以下就針對生物力學課程從課程教學和課后考核等方面提出幾點改革建議。

1.精選課程教學內(nèi)容。針對生物力學課程內(nèi)容繁多的特點，針對不同專業(yè)的學生，嚴格按照學生的知識水平，對應地挑選安排授課內(nèi)容，讓學生在有限的聽課時長內(nèi)至少能學到基礎的生物力學理論知識。同時安排拓展性的內(nèi)容，以課后分享、在線課堂的模式分享給希望繼續(xù)學習、了解更加深入的生物力學知識的同學，這樣既保證了所有同學都能掌握最基本且重要的基礎知識，又給有興趣深入學習的同學提供繼續(xù)學習的機會。

2.推進創(chuàng)新教學模式。傳統(tǒng)的以單向填鴨式為代表的教學模式有待改變，具有創(chuàng)新性的新課堂教學模式亟須被提出。應以培養(yǎng)學生創(chuàng)新性思維、實際思路的能力為主，結(jié)合啟發(fā)式、案例分析式、討論式等創(chuàng)新性教學方法，在教師和學生之間搭建知識交流反饋平臺，來提高教學效果。①引導啟發(fā)式。每堂課在講解完對應的基礎知識后，教師可以啟發(fā)學生在課堂上積極動腦筋，引導學生進行延展思考;每當講解到某一有深度的知識點，可以預先鋪墊，拋出一兩個問題，讓學生進行回答，一步一步啟發(fā)學生對問題的理解。②案例分析式。結(jié)合本堂課所學生物力學課程知識內(nèi)容，針對性地設計幾個對應的臨床案例，拋給學生思考，然后直接在課堂進行回答，使得學生能回顧已學知識的同時實地應用。也可以進行模擬場景的互動練習，讓學生能動地去思考問題。③分組討論式。集中探討的交流形式能短時間內(nèi)獲取到更多的知識，開闊視野。可以讓學生進行分組討論，互相交換對于某一個問題的看法，提出解決方案等，組員之間可以互相提問，任何成員隨時可以補充自己的觀點，這種討論形式，不僅能調(diào)動學生的學習興趣，同時還能培養(yǎng)團隊精神，增加各人的參與度。

3.加強實踐課程教學。實踐教學作為獲取知識的另一來源，相對于課堂來說有其特殊性，不僅給學生提供了實踐訓練的機會，也有助于學生對課堂知識進行回顧和吸收。考慮到生物力學課程自身的交叉性以及廣泛的涉及面，涵蓋了眾多前沿性的課題研究，和臨床醫(yī)學相關(guān)的課題緊密結(jié)合，需要通過一些實踐課程，讓學生接觸到這些前沿的臨床一線問題。例如老師可以將自己的科研課題，拆分出幾個實踐小課題，拋給學生去思考和研究，一方面給學生一個拓展和運用所學知識的平臺，另一方面也會鍛煉學生的探索精神，以及應對科研課題的能力。通過指導學生參加實踐課程，從理論到實踐的逐步遞進，不僅能帶動教師的教學水平的進步，同時也能提高學生的自主學習能力和獨立思考能力。理論教學和實踐應用相輔相成，能顯著提高教學效果。

4.優(yōu)化教學考核方法。當前的教學考核評價的主流方式以平時成績加期末成績?yōu)橹鳎綍r成績和期末成績各占一定的比例，最終考核成績是兩者按比例算出的總分。可以適當調(diào)整兩者的占比，擴大平時成績在考核中所占比例，并增加平時成績的評分范圍，如在出勤率上加入課堂表現(xiàn)，作業(yè)完成情況上再加入附加題的拓展題目完成率等，引導學生自主學習;可以增加考核的形式，如在學期開始時布置專題匯報任務，讓學生自主組隊，通過分組合作、查閱文獻、匯總資料等方式完成專題匯報，在期末的時候制作課件進行匯報演講，教師再根據(jù)匯報結(jié)果給每位學生打分，所得分數(shù)按比例算入期末成績中。通過這樣一系列的實踐形式讓學生感受自我創(chuàng)作的快樂，不僅能促進團隊合作，培養(yǎng)科研意識，還進一步提高了教學質(zhì)量。

四、結(jié)語

課程教學本身就是一個較為復雜的過程，生物力學課程的綜合性更讓教學任務變得艱巨。針對當前生物力學課程教學過程中存在的若干問題，從課程內(nèi)容本身到教學模式、實踐課程等進行概括總結(jié)，并針對性地提出相應的教學方法改革措施，從問題的源頭著手，結(jié)合傳統(tǒng)教學理念與現(xiàn)代教學手段，取長補短，發(fā)揮教師在教學過程中的主導作用，突出學生在學習過程中的主體地位，給師生提供交流平臺與機會，引導學生自主學習、快樂學習，以提升課程教學效果。

參考文獻：

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Problems in Teaching Biomechanics and Reform of Teaching Methods

DING Hao，YANG Ge-er，LV Jie，F(xiàn)U 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

基金項目：上海市自然科學基金項目，項目編號：17ZR1413500

作者簡介：丁皓（1964-），男（漢族），上海人，上海健康醫(yī)學院，教授，博士，研究方向：生物力學。

通訊作者：楊戈爾（1983-），男（漢族），福建莆田人，上海健康醫(yī)學院，講師，博士，研究方向：生物傳熱學。