生物力學課程教學方法改革淺析

趙改平，王殊軼，周穎

上海理工大學 醫(yī)療器械與食品學院(上海，200093)

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生物力學課程教學方法改革淺析

趙改平，王殊軼，周穎

上海理工大學 醫(yī)療器械與食品學院(上海，200093)

該文通過探索生物力學課程教學過程中采用多媒體授課法、 實踐教學法、 小組討論法、 案例分析法等多種教學方法， 構(gòu)建新的教學模式， 優(yōu)化教學效果， 提高了生物力學課程的教學質(zhì)量。文中還分析了教學過程中存在的問題， 更好地發(fā)揮生物力學課程作為前沿交叉學科在生物醫(yī)學工程領(lǐng)域的重要作用。

教學方法； 生物力學； 教學效果

0 前言

生物力學(Biomechanics)是解釋生命現(xiàn)象及其活動的力學， 是力學與生物學、 醫(yī)學等學科相互滲透融合而形成的新型交叉學科， 其研究范圍從生物整體到系統(tǒng)、 器官， 從鳥飛、 魚游、 鞭毛和纖毛運動到植物體液的輸運等， 研究不同尺度生命體的結(jié)構(gòu)、 功能、 運動及其相互統(tǒng)一的行為， 是生物醫(yī)學工程學科中重要發(fā)展的學科之一。本文通過探索生物力學課程教學改革方法， 創(chuàng)新課堂教學形式， 采用多媒體授課法、 實踐教學法、 小組討論法、 案例分析法等多種教學方法， 構(gòu)建新的教學模式， 提高生物力學課程的教學質(zhì)量， 探討和分析教學過程中存在的問題， 以便更好的發(fā)揮前沿交叉學科生物力學課程在生物醫(yī)學工程領(lǐng)域的重要作用。

1 教學方法及效果分析

1.1 多媒體教學方法

生物力學是用力學的原理和方法來研究生物體運動規(guī)律及其力學性質(zhì)的科學。生物力學研究內(nèi)容較多， 涉及范圍較廣， 從臟器、 肌肉、 骨骼、 關(guān)節(jié)到生物大分子、 生物聚合物、 細胞、 組織等的力學性質(zhì)。傳統(tǒng)教學模式應(yīng)用文字和圖畫很難呈現(xiàn)生物體細微真實的結(jié)構(gòu)及運動特征， 采用多媒體教學方法， 能夠通過生動的圖片、 動畫和視頻等資料直觀地、 清晰地來進行教學活動， 同時充分發(fā)揮學生聽覺、 視覺等器官對信息的接收,激發(fā)學生的學習興趣， 全神貫注地聽講， 增強學生的記憶力， 提高課堂教學的效率。

教師在對生物力學課程實際的教學過程中， 發(fā)現(xiàn)雖然多媒體教學有其不容替代的優(yōu)勢,但也存在著自身的一些不足,如多媒體教學方法并不適用于生物力學基礎(chǔ)理論中公式推導部分的講解。所以， 在生物力學課程實際教學實踐中， 應(yīng)根據(jù)具體授課的教學內(nèi)容， 合理、 適度地使用多媒體， 使之更好地服務(wù)于教學工作。

1.2 實踐教學法

實踐教學法是將生物力學課程教學過程中的理論與實踐相結(jié)合， 更加強調(diào)學生的參與式學習， 能夠在較短的時間內(nèi)將學習的理論知識應(yīng)用于實踐， 通過讓學生進行實踐操作， 學生才能對學習目的、 實驗現(xiàn)象、 操作步驟、 使用的儀器和設(shè)備、 采用的研究方法等有更加深入的理解和體會， 對獲得的結(jié)果進行深入的理論分析和探索， 加深對相關(guān)知識的理解和掌握， 有其不可取代的作用。實踐教學法使學生對理論課程的定義有更加感性的認識， 容易理解， 便于溝通交流。生物力學課程的實踐教學實施應(yīng)遵循符合教學目的, 優(yōu)化設(shè)計教學內(nèi)容, 合理安排教學過程, 盡可能達到符合學生的認知規(guī)律。如在生物力學課程的實踐操作過程中,使學生較容易地掌握有關(guān)人體運動器系生物力學特性的相關(guān)理論知識和實驗特征， 使學生在理論知識應(yīng)用和認知、 實踐經(jīng)驗、 工作方法等方面有所提升, 提高學生解決實際科學和科研問題的能力,從實踐中提升和學習綜合解決問題的能力,培養(yǎng)良好的動手習慣和科研素質(zhì),從而提高生物力學課程的教學質(zhì)量。

1.3 小組討論法

小組討論法是學生獲取知識、 拓寬視野、 豐富心理活動最主要的推動力之一。生物力學課程在有限的課時內(nèi)要傳授給學生的信息量較大， 針對某些典型的或前沿性的科學問題， 利用學生對網(wǎng)絡(luò)信息的應(yīng)用能力， 通過查閱、 整理文獻資料， 利用電腦能夠存貯大量信息的優(yōu)勢, 使學生在有限的時間內(nèi)接收更多的知識, 使教學內(nèi)容和形式更加豐富， 教學目的更加明確， 有助于學生在更好的狀態(tài)下準確地把握某個問題的一些關(guān)鍵特征， 主要和次要的影響因素， 并且學生之間可以互相學習交流討論， 激發(fā)學生的學習興趣,學會分析類似問題的方法， 有利于提高課堂教學效率。如生物力學中動脈粥樣硬化問題的講解過程， 以及對其影響因素的分析， 可以通過小組討論法來完成， 讓同學們一起討論分析血液動力學特性， 在低切應(yīng)力和高切應(yīng)力作用下對內(nèi)皮細胞的影響， 還譬如動脈粥樣硬化中斑塊形成、 內(nèi)膜增生、 脂質(zhì)沉積、 血栓形成及鈣化等問題來討論分析。

1.4 案例分析法

案例分析法能夠充分的發(fā)揮學生學習的積極性和主動性。生物力學研究對象是活的人體， 涉及人體的骨骼、 肌肉、 關(guān)節(jié)、 關(guān)節(jié)軟骨、 肌腱、 韌帶、 皮膚、 血管等活體組織的特性和功能， 同時也要研究組成人體整體運動器系的運動特征。在教學過程中， 教師要保證授課的連續(xù)性和邏輯性， 一些典型鮮明的案例未能進行深刻的剖析。對某個案例或科學問題， 應(yīng)預先布置給學生作為案例分析， 讓學生全方位多渠道的收集相關(guān)資料， 解決某個科學問題， 借助于國內(nèi)外研究機構(gòu)、 國家機構(gòu)或多媒體網(wǎng)絡(luò)渠道獲取相關(guān)信息， 充分準備自己的分析材料、 道具及相關(guān)資料。授課時， 可靈活采用多種教學手段結(jié)合， 綜合板書、 文獻、 圖片、 動畫和視頻等資料， 對學生的眼、 耳、 喉、 腦等器官進行多重刺激， 對某個特定的科學問題， 可以從宏觀和微觀不同尺度上理解剖析， 從不同角度去深刻的分析， 并且?guī)熒g可以互相交流， 面對面討論分析， 以形象生動的教學情景， 豐富的教學內(nèi)容， 鮮明的教學特點， 直觀、 易懂剖析案例的理論基礎(chǔ)及其衍生的應(yīng)用領(lǐng)域， 深入的掌握和理解某個案例或科學問題， 有利于提高學生的學習能力， 學習的知識的深度， 從而提高教學效果和教學質(zhì)量， 在生物力學教學過程中案例分析法發(fā)揮了重要的作用。

2 結(jié)束語

綜上所述,生物力學課處的教學過程是一個復雜多變的過程。針對生物力學中生物固體力學、 生物流體力學、 生物流變學、 運動生物力學、 細胞和分子生物力學等不同的研究內(nèi)容或某一研究內(nèi)容中不同的研究課題， 采用多媒體授課法、 實踐教學法、 小組討論法、 案例分析法等多種教學方法結(jié)合， 將傳統(tǒng)教學方式與現(xiàn)代教學手段相互結(jié)合， 揚長避短， 充分發(fā)揮教師的主導作用和學生的主體地位， 增強交流互動， 激發(fā)學習興趣， 活躍學生的思維， 增強學生記憶力， 優(yōu)化教學效果， 提高教學質(zhì)量。

[1] 馬文海. 運動生物力學多媒體教學中的視覺傳達[J]. 科技教育, 2014, 5(4): 91-93.

[2] 王磊. 多媒體教學的優(yōu)勢及其合理利用[J]. 工會論壇, 2008, 14(4): 118-119.

[3] 章旌紅, 陳德強. 運動生物力學課程教學改革之探索[J]. 湖北體育科技, 1999, 2: 44-46.

Analysis of the Teaching Method Reform of Biomechanics Curriculum

ZHAO Gaiping, WANG Shuyi, ZHOU Ying

School of Medical Instrument and Food Engineering, University of Shanghai for Science and Technology(Shanghai 200093)

In this paper, various teaching methods, such as multimedia teaching, practice teaching method, panel discussion method, and case analysis method, were investigated and adopted in the biomechanics curriculum process, to construct new teaching model, and to optimize teaching effect for improving teaching quality of biomechanics curriculum process. Moreover, this paper analyzed the problems existing in the teaching process. Therefore, biomechanics curriculum, as a frontier interdiscipline, can better play the important role in biomedical engineering field.

teaching method, biomechanics, teaching effect

10.3969/j.issn.1674-1242.2016.04.019

上海理工大學研究生翻轉(zhuǎn)課程建設(shè)項目(2016)，“精品本科”教改項目(2016)，教師教育發(fā)展項目(CFTD16034Y，CFTD16037Y)

趙改平，E-mail: zgp_06@126.com

R318

A

1674-1242(2016)04-0245-02

2016-10-25)