生物工程课程设计

生物工程课程设计范文第1篇

关键词：工科院校；生物工程；生物仪器分析；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）29-0027-02

中北大学的前身是1941年八路军总司令部在太行抗日根据地创办的我党我军第一所兵工学校――太行工业学校。中北大学生物工程专业自2003年成立以来，在强化应用型创新工科人才培养的同时，一直致力于生物工程专业课程教学模式的改革与实践。生物仪器分析是我校生物工程专业必修的专业基础课程，随着分析化学和仪器科学的发展，课程内容也日新月异，更新较快、涉及仪器种类繁多，而且连贯性较弱，学生在学习过程中有较大的困难，教学效果也不令人满意，主要表现在：①学科交叉多，课程内容多。涉及的学科包括物理学、电子学、电磁学、光学、计算机科学等，而且随着科学技术的进一步发展，新型仪器也不断涌现，进而使更多的学科融入现代仪器分析的课程中。②仪器科学发展速度较快，实验课程中现有的仪器与主流仪器有差距，学生学习掌握好实验中所用仪器往往难以胜任毕业后工作中面对的仪器，导致学生学习的积极性不高。③课程内容多而散，学生不易理解工作原理，甚至容易混淆，比如红外和紫外、原吸和原子发射光谱等。④受学校经费限制，大型精密仪器采购不足，学生都没有见过仪器，更谈不上操作，只能做到纸上谈兵。⑤教师的知识更新速度跟不上仪器科学的发展速度，讲授的课程内容与仪器发展的前沿有较大的脱节。针对这种情况，根据我校的生物工程专业的特点和培养方案的要求，我们在教学中作了一些探索，使教学内容和实验模块更加具有实用性，经过实践取得了较好的效果。

一、结合专业特色，优化教学内容

传统的仪器分析涉及的内容非常多，包括色谱分析法、光学分析法、电化学分析法、热分析法等多个领域。面对教学内容多、课时少的矛盾，针对生物工程专业的就业需要和培养创新型人才的目标，调整课程内容，使学生在有限的学时中掌握最大量的知识已成为当务之急。生物仪器分析的开课时间为三年级的第二个学期，学生已经学习了一部分专业课和全部的基础课程，对有些仪器的原理和使用已有所了解，所以根据前期课程的开设情况对教学内容进行科学的取舍。由于本校为工科学校，专业课程都以应用为主，所以在课程中我们弱化了仪器工作原理部分，增加了仪器的使用、维护和保养方面的知识，并适当地补充仪器分析的前沿性知识，如在气相色谱中补充了二维气相色谱方面的知识，拓宽学生的知识面，激发求知欲。

二、改革教学方法

生物仪器分析课程各章的内容独立性较强，理解原理困难，一些大型精密仪器的结构复杂，采用传统的教学方法难以教授，而且易使学生兴趣降低。运用多媒体教学并辅以传统的教学方法，可将仪器的结构图、构造图、使用方法、工作原理等采用图片、视频和动画的形式展示，使学生更容易理解，并且可以调节课堂气氛，一举多得。将传统的验证性实验进行改革，开设设计性实验课程。设计性实验是指在教师指导下学生独立设计实验方案的教学方式，旨在培养学生综合运用各种知识解决实际问题的能力。具体程序包括：首先，进行学生的分组，以学生自愿组对为主结合教师指导分配，教师给每组确定一个合适的题目；第二，学生通过查询文献，确定合适的分析仪器、分析方法、实验方案；第三，教师和学生共同论证可行性，并指导修订，确定最终的方案；最后，学生独立完成实验，提交实验报告，教师进行考核。这种方式，不仅对学生的综合能力提高有很大的帮助，而且有利用培养学生的团队协作意识，有助于学生将来工作中的团队合作。针对大型仪器价格昂贵，一所高校或企事业单位难以全部拥有，学生在实验中难以全部接触的现象，我们开拓了多种渠道。首先，兄弟院校建立合作机制，做到大型精密仪器共享；第二，联系具有相关大型仪器的生物类企业，带领学生深入企业的相关部门参观学习或将生产实习有机结合。这样不仅开拓了学生的视野，而且提高了学习效果，学生参观、实习的过程，也向相关的单位展现了我专业学生的风采，有利用学生的就业。

三、改进考核方法

传统的仪器分析考核方式基本有两种，一是闭卷考试，通过试卷的方式将学生对仪器原理和使用方法做一考核；另一种为闭卷考试结合实验课成绩，而其实验课也基本为验证性实验。这两种方式都难以考察学生对仪器的掌握和操控能力，而且会降低学生对平时学习的积极性。通过几届学生的教学实践，我们将传统的闭卷考试考核方式进行了改革，生物仪器分析的课程总成绩分为三个部分，其中理论课采用开卷考试的方式，成绩占40%；实验课成绩占40%，对每次的实验都进行评分，包括实验方案设计、实验操作、原始数据测试精确度、数据处理能力、团队协作能力等；平时成绩占20%，包括课题问答、seminar等。这种考核方式，对学生的学习积极性有很大的提高，而且能够做到考核公平，使真正有能力的学生有机会获得更好的分数，更加突出实用性，而非简单的教师划重点，学生考前突击这种典型的“大学式考核方式”。

四、提高教师素质，追踪仪器发展前沿

生物仪器分析不同于传统的仪器分析，其内容涉及的仪器较为新颖而且更新较快，包括氨基酸分析仪、基因枪、核磁共振仪、生物质谱仪等传统的仪器分析所不涉及的内容，这将对教师的知识更新提出更高的要求，通过简单的书本知识而没有亲自实践，教师很难将自己对仪器的体会和感受传授给学生。基于此，我们通过选派青年骨干去“985”高校和大型企业学习和培训，并积极组织专任教师参加仪器公司举行的产品展销会或产品试用会，以期使教师能更多地接触和了解仪器发展的新动向，更好地将知识传授给学生，努力做到与社会和仪器发展的前沿不脱节。

通过以上教学改革措施，我们在实践中得到了较好的效果。提高了学生的学习兴趣和动力，加深了对生物仪器分析课程的理解，拓宽了学生的视野，使学生在将来走到工作岗位中也能胜任大型精密仪器的操作和维护。只有在教学实践中不断积累、不断创新、总结经验，才能给教学增添活力，使学生获得更多有用的知识，培养更多的能力，对学生的就业有很大的帮助。

参考文献：

[1]朱明华，胡坪.仪器分析[M].北京：高等教育出版社，2008.

[2]刘永和，黄海燕.仪器分析课程应突出实用性和科学性[J].邵阳学院学报（自然科学版），2007，4（4）：84-87.

[3]吴兰，陈明华，薛喜文.生物工程专业本科生生产实习的改革与实践[J].实验室研究与探索，2008，27（11）：125-126.

生物工程课程设计范文第2篇

教育部环境工程与科学教学指导分委会于2005年制定了《高等学校本科环境工程专业规范》要求，非常强调学生的动手能力和创先精神，环境工程专业必须加强实践教学环节，着重培养一下能力：实验技能、工艺操作能力、工艺设计能力、工程设计能力、科学研究能力、社会实验能力等[1]。实践环节对专业教学至关重要，可使学生加深基础知识理解与掌握，锻炼理论知识在实际中的应用能力，提高学生分析与解决实际问题的能力[2]。课程设计作为理工科高等院校专业教学的一个重要实践环节,在教学中起着承上启下的作用,是连接基础知识、基本理论学习和生产实际的纽带和桥梁,是培养学生综合运用所学知识解决生产实际问题能力的有效手段,是培养学生创新能力和创新意识的重要环节，是培养学生工程设计能力的重要手段，是学生综合运用本专业课程和前修课程的基础理论，进行工程设计的尝试，也是对前期教学效果的检验和评价的一种很好的形式。搞好课程设计这一实践性教学环节,对于培养学生动手能力和提高学生综合专业素养具有十分重要的意义。但就目前来讲，我校环境工程专业课程设计存在几个比较突出的问题。

一、环境工程专业课程设计现状

（一）设计课程内容重复

环境工程专业课程设计是在学完本课程后的一次综合训练。我校环境工程专业设置了“水污染控制工程课程设计”和“环保设备-原理•设计•应用课程设计”，时间分别为1周。《水污染控制工程》（下册）选用教材为高廷耀、顾国维、周琪主编的，笔者根据大纲要求及实际教学时数的限制，重点讲解下册第二篇污水处理部分，以水处理的物理方法—化学方法—物理化学方法—生物处理方法为主线，重点讲解物理法、物理化学方法和生物处理方法；《环保设备-原理•设计•应用》选用教材为郑铭主编的，以物理法设备—化学法设备—生化法设备—物理法设备为主线，重点讲解物理法设备、物理化学法设备和生化法设备由于两门课程分别侧重水污染控制原理和水污染控制设备，在课程设计中有一部分内容是重复的。

（二）课时量少

近几年，环境工程专业本科在校生的数量逐渐增加，而专业课课时数量逐渐减少，教师在课堂教学中没有时间单独对课程设计内容进行讲授。而学生在进行课程设计时遇到的问题需要指导教师进行现场解答，由于指导课程设计的教师只有一个，很难及时解答所有学生提出的问题。

（三）课程设计时间短

根据环境工程专业教学计划的安排，“水污染控制工程课程设计”和“环保设备-原理•设计•应用课程设计”的时间各1周。1周的时间设计一套比较复杂的污水处理系统是很困难的，因此课程设计题目难度不宜太高，要求也比较低，对学生实际设计能力锻炼效果有限。例如在进行水污染控制工程课程设计时，首先需要根据给定的水质条件和出水要求选定合适的污水处理工艺流程然后再根据工艺流程进行设计计算，由于学生缺少对工程实例的认识，工艺流程选择未必合理，可能需要重新选择再进行设计计算；而在对设备构筑物进行计算的过程中，需要选取合适的工艺参数，进行计算后对结果进行校核，由于学生对构筑物的认识只停留在理论上，需要进行对此校核计算结果才合理，再加上绘制设计图纸，1周的设计时间就显得非常紧张。

（四）课程设计过于理论化

课程设计一般安排在理论课程结束后，由任课教师根据课程内容，向学生下达一个具有代表性的设计题目。设计题目一般与实际工程问题相结合较少，学生在接到设计题目后也不会安排到类似的工程现场进行参观学习。学生缺少对工程实例的认识，只能根据课本理论查找相关的设计手册，完成设计计算，整个过程过于理论化，与工程实际相差太远。

二、课程设计改革方案

（一）修改教学大纲

我校环境工程专业设置了“水污染控制工程课程设计”和“环保设备-原理•设计•应用课程设计”两门课程，由于两门课程分别侧重与水污染控制原理、方法和水污染控制设备，在课程设计中有一部分内容是重复的，所以在2010级环境工程专业的教学计划中已经进行了修订，将课程设计集中在第七学期“环保设备-原理•设计•应用课程设计”进行，时间为2周，精简了课程设计内容，延长了课程设计时间。

（二）完善课程设计资料

总结近几年课程设计的经验和存在的问题，制订课程设计教学大纲；编写具体的设计指导书；收集整理各种设计参考资料、设计手册等；制订课程设计管理文件。

（三）重视课程设计的实践锻炼

课程设计别重要的是计算构筑物的尺寸，选择设备的型号等问题。为了提高课程设计的实践教学效果可安排学生到工程现场进行参观学习，参观的单位一般2～3个即可，重点是让学生了解处理工艺和处理构筑物的规模、重要参数等，让学生做到心中有数，结合工程实例完成设计任务。在2010级环境工程专业的教学计划中对此已经进行了修订，将生产实习安排在了课程设计前，即第六学期进行，丰富学生的实际经验。

（四）改变多人做同一题目的做法

进行课程设计，最好是每个学生采用不同题目。但由于种种原因，目前学生进行课程设计，是多人同做一题，这样就难以避免抄袭现象。为了改变这种情况，作为指导教师要尽可能地多布置不同的设计题目。但学生数量太多，做到一人一题可能性很小。这时，可以布置相对较复杂的设计题目，让几个学生共同完成，每人承担各不相同的任务。这样既可以避免抄袭现象，让学生各自独立完成设计题目，还可以在设计中锻炼学生的工作协作能力，培养团队意识，对学生今后的工作有很大好处。

（五）真题真做，环环相扣

通过生产实习，让学生直接接触污水处理设备，增强学生的工程概念，而且为了提高学生在生产实习时的主动性和积极性，将后续的课程设计与生产实习紧密结合在一起。在学生进行生产实习前，将所有学生进行分组并确定各组应完成的设计题目，并在生产实习前专门进行一次有关课程设计的授课，对课程设计中可能出现的问题给予提醒，同时介绍生产实习厂家的主要特点。这样可以使学生带着问题进行生产实习，使写生在实地参观实习时对其中可能对自己课程设计中具有参考意义的部分进行重点学习和讨论。这样不仅提高了学生生产实习的主动性和积极性，也提高了学生对课程设计的理解，可以在较短时间的生产实习过程中提高学生对工程实践的认识。因此，课程设计应该最大限度地发挥学生的主体作用和主观能动性，调动学生设计的兴趣和积极性，以期取得较好的教学效果[3]。#p#分页标题#e#

生物工程课程设计范文第3篇

    计算机工程是涉及现代计算系统、计算机控制设备的软硬件设计、制造、操作的科学与技术,建立在计算、数学、科学和工程学的基础上,主要研究计算机处理器、多处理器通讯设计、网络设计和存储器体系,着重研究硬件设计以及与软件和操作系统的交互性能,如嵌入式系统、分布式数据与大规模存储系统。绝大多数美国学校的电气工程和计算机工程是在一个系,除数学、物理等基础科学知识外,课程体系主要包括计算机科学和电气工程等学科的相关课程、设计和构建计算机系统及基于计算机系统的相关软硬件课程。培养的学生应具备从事计算机系统工作的能力,或具备基于计算机相关系统进行分析、设计、应用和集成工作的能力,具有扎实的计算机基础理论、良好的科学素质和工程实践能力,包括良好的团队合作和人际交流沟通能力[5]。下面主要介绍美国这4所大学的计算机工程课程设置情况。

    1.1UIUC计算机工程专业本科课程设置

    UIUC计算机工程专业学生需要修满128个学分,这些课程分为如下7大类:1)科学基础与数学课程(31学分),包括数学、物理、化学在内的10门课程。2)计算机工程核心课程(34学分),这些课程重点介绍计算机工程领域的基本概念、基本原理、基本实验方法和技术,共有10门课程。3)专业基础数学课程(6学分),包括离散数学和概率、工程应用两门数学课程。4)写作课程(4学分),1门写作原理课程,主要讲授研究报告的写作方法。5)专业技术选修课(23学分),其中1门必须选自计算机工程和计算机科学专业技术选修课程之外的课程,其他必须均选自计算机工程和计算机科学专业技术选修课程。这些课程强调计算机工程实践中用到的主要分析方法和设计原则。6)社会科学与人文科学课程(18学分),这些课程被工学院认可并满足学校对学生社会科学与人文科学课程通识教育的要求。7)自由选修课程(12学分),这些几乎没有限制的选修课可以让学生学习任何领域的知识。学生可以在计算机工程专业深入学习课程,也可以学习生物工程、技术管理或语言等课程。

    1.2普度大学计算机工程专业本科课程设置

    普度大学计算机工程专业学生需要修满125个学分,这些课程分为如下6大类:1)通识教育课程(24~25学分),包括6~7学分的两门交流技巧课程和18个学分的社会与人文学科选修课程。2)数学课程(21~22学分),数学课程有两种套餐,各6门课,学生可以根据自己的情况任选一种。3)科学基础课程(18~19学分),包括物理、化学、生物及面向对象编程等5门课程。4)工程基础课程(7学分),包括工程导论两门课程及计算机工程和计算机科学以外学科的工程学科选修课1门。5)计算机工程专业课程(49学分),包括32~33学分的13门计算机工程专业核心课程;两门共计1学分的研讨课程;2门3~4学分的高级设计课程;2门8学分的研究生课程;1~2门计算机专业选修课程,使计算机工程专业课程总学分达到49学分。6)任选课程(4~6学分),根据辅修要求或个人兴趣,任选课程可以从理学院或文理学院中适合工科学生的数学、科学课程中选择,目的是使总学分达到125学分。

    1.3伊利诺伊理工学院计算机工程专业本科课程设置

    IIT计算机工程专业学生需要修满130~134个学分,这些课程分为如下3大类:1)限选课程(109学分),学分分配如下:计算机工程专业限选课程47学分,包括计算机工程和计算机科学两类课程;数学限选课程24学分;物理限选课程11学分;化学限选课程3学分;工程科学限选课程3学分;社会科学与人文学科限选课程21学分。2)选修课程(15~19学分),包括专业选修课程9~12学分,其中含1门硬件设计选修课;科学选修课程3学分。3)跨专业实践项目课程(6学分),包括IPROI跨专业实践项目I和IPROII跨专业实践项目II两门课程。

    1.4西北大学计算机工程专业本科课程设置

    西北大学计算机工程专业学生需要修48门课程,这些课程分为如下7类:1)通用工程方法、数学、科学基础课程(15门),必修计算方法与线性代数GenEng205-1、线性代数与力学GenEng205-2、动态系统建模GenEng205-3和微分方程GenEng205-4等4门通用工程方法课程;必修微积分(I)MATH220,微积分(II)MATH224,微积分(III)MATH230及多元积分与矢量微积分MATH234四门数学课程;必修普通物理(I)Physics135-2和普通物理(II)Physics135-3两门科学基础课程;从McCormick工学院科学基础课程中任选其他2门课程;另外必修IDEA106-1工程设计与交流(I)、IIDEA106-2工程设计与交流(II)两门工程设计和交流课程。2)工程基础课程(5门),必修4门,包括EECS202电气工程导论、EECS203计算机工程导论、EECS211编程基础(C++)、EECS302概率系统与随机信号,并从McCormick工学院工程基础课程热电力学、系统工程与分析、材料科学和流体与固体中任选1门。3)交流与社科人文学科课程(8门),选修GenCmn102演讲或GenCmn103课程的其中1门,另外选修7门满足McCormick工学院要求的社科人文学科课程。4)专业核心课程(5门),必修EECS205计算机系统软件基础、EECS303高级数字逻辑设计、EECS361计算机体系结构、EECS311数据结构与数据管理和EECS343电路基础这5门课程。5)技术选修课程(10门),西北大学计算机工程专业分高性能计算、VLSI与CAD、嵌入式系统和算法设计与软件系统4个方向,每个方向开设若干门技术课程,每个学生必须在这4个方向中选修5门课;从专业基础课程EECS213计算机系统导论、EECS222信号与系统基础、EECS223固态工程基础、EECS224电磁场与光学基础、EECS225电子学基础5门课中根据学习方向选修2门;剩下3门从计算机科学、计算机工程、数学、科学基础等课程中选修,如可以是生物学BIOL210-1,2,3和化学原理CHEM210-1,2,3课程,也可以经申请同意选修相关计算机工程研究生课程。6)自由选修课程(5门),共修5门,学生可以根据自身情况和兴趣爱好自由选修。若从未学习过任何计算机编程语言,建议其中1门选修编程入门(Python)EECS110课程。7)高级项目课程(1门),至少在微处理器系统项目EECS347-1、计算机体系结构项目EECS362和VLSI设计项目EECS3923门课中选修1门。

    24所大学计算机工程课程设置特色

    4所大学计算机工程本科专业的课程设置都通过美国工程教育认证机构ABET的EC2000指标体系认证,有如下特点:

    1)注重基础知识的学习,在贯彻通识教育中培养学生的各种能力。基础知识直接决定学生未来的发展潜力[7-8],而基础知识的掌握通常是通过通识教育实现的。与我国高校通识教育不同的是,这4所美国大学按照各种完整的项目组织基础知识,让学生在基于项目的学习中形成各种能力。他们还特别重视人际沟通能力的培养和学生对广泛深入的人文社科知识的理解,使所有工科学生在数学、物理、信息、物质、生命、技术和能源科学方面及人文社科方面打下广泛的基础。这种比知识更重要的能力是学生取之不尽、用之不竭的资源。普度大学第一年的工程基础培养及UIUC第一年的计算机工程训练从一开始就围绕能力培养,使学生能更好地理解和应用所学的基础科学和数学知识。

生物工程课程设计范文第4篇

关键词：水工建筑物；教学模式；评价模型

作者简介：曹邱林（1965-），男，江苏南通人，扬州大学水利科学与工程学院，副教授。（江苏 扬州 225009）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）07-0137-02

“水工建筑物”是水利水电工程、农业水利工程等水利类专业的一门专业必修课程，是综合性很强的课程，它需要在学习“三大力学”、“水工钢筋混凝土结构学”、“水工钢结构”、“水力学”、“土力学”等专业基础课程的基础上，系统地掌握水工建筑物布置型式选择和体型选择、各种水工建筑物工作特点、工作原理、计算方法和设计方法。该课程涉及内容广、专业性很强，很多学生在学习过程中不能很好地融会贯通，难以把握知识要点，感觉枯燥，因此教师在教学过程中如何穿插其他课程的内容，系统地讲授本课程的知识，突出教学重点，提高学生的学习兴趣，培养学生综合运用知识的能力和独立工作的创新能力，直接关系到学生专业素质的养成以及在工作岗位上适应实际工程的能力。因此，对该课程教学模式探索具有十分重要的意义。

一、“水工建筑物”课程教学现状

“水工建筑物”课程教学中存在的问题主要表现在以下几个方面。

1.教学内容多，教学时间短

随着教学改革的进展，专业课教学学时越来越短，就扬州大学教学实践来看，“水工建筑物”教学学时从开始的90学时减为75学时，再减为60学时，到现在只有48学时，而新型建筑物越来越多，这就造成了教学内容和教学时间的矛盾，教师无法将各种建筑物的主要内容完整地介绍给学生。

2.教学模式陈旧

传统的填鸭式教学模式抑制了学生学习的积极性、主动性，阻碍了学生独立思考问题、分析问题的能力，从而影响了学生实践创新能力的培养。

3.教学环节存在问题

主要表现在课程体系与教学要求不相适应，有的专业培养方案安排的课程教学体系无法与教学要求相匹配，如水工建筑物中水工闸门目前工程上大多数是应用钢闸门，这就要求学生在校学习期间利用“水工建筑物”这门课掌握水工钢闸门的设计计算，而水工钢闸门设计必须掌握钢结构的基本理论、计算方法。而有的专业课程体系有“水工钢结构”，但教学课时很少，甚至就不开设这门专业基础课，这就使专业课教师无法对水工钢闸门进行较为系统地讲解。还有课程体系安排时没有与课程教学融为一体，教学内容缺乏整体优化，课程间部分内容要么脱节，要么重复过多，学生综合运用科学知识、分析问题、解决问题的能力无法得到提高。

4.学生对水利专业发展历史和前沿动态缺乏了解

学生的学习往往是被动接受，不知道自己要学什么、学了有何用处、如何去学，这样无法发挥学生的主观能动性，学习效果不佳。

二、“水工建筑物”教学模式改革措施

1.教学内容的改革

由于培养计划对“水工建筑物”课程教学学时的压缩必须对教学内容进行改革，水工建筑物包括的建筑物类型很多，如：各类大坝、各类水闸、地下洞室、船闸、渠系建筑物等等。通过“水工建筑物”这一门课程的学习，无法要求学生掌握各种建筑物的设计计算方法，必须根据学生就业趋势和当地的实际情况有侧重地讲解相关建筑物。扬州大学的经验是根据江苏等地水网发达的特点，较多地讲解水闸、土坝等建筑物的内容，而对适用于高山峡谷地带的建筑物只介绍一些基本相关概念和基本原理。

改革教学内容不单纯考虑“水工建筑物”这一门课程，而应从课程体系中课程安排上系统地考虑，各课程相互衔接，不必过多地重复。如“水工建筑物”中闸孔计算、消能设计、渗流计算的算法尽可能放到“水力学”中讲解，同样可将边坡稳定这部分内容与“土力学”课程相协调，尽量减少重复。总之作为专业课必须与专业基础课程相协调，优化课程体系，充分利用有限的教学时间，给学生介绍较多的内容，让学生尽量掌握较为全面、前沿的水工建筑物知识，为今后的工作打下良好的基础。

2.改革教学方法

随着信息化的发展，“水工建筑物”教学不应再采取过去那套填鸭式教学办法，而应积极利用现代化教学方法提高教学效果。

（1）采用多媒体教学，丰富教学内容。“水工建筑物”有别于其他土木工程建筑物，它的特点是工作条件复杂、施工建造艰巨、设计造型独特、工程兴建影响巨大。针对这些特点，在教学过程中应给学生足够的感性认识，单靠在黑板上讲解往往是不够的，而且水工建筑物是一个空间结构，结构复杂，内容抽象，要掌握各种水工建筑物的工作原理、工作特点、设计原理和设计方法，学生必须有丰富的空间想象能力。如何去培养学生这方面能力，课程教学过程中，有必要充分利用多媒体教学，通过图片、动画、音像等手段，直观地展示各种建筑物的设计原理、结构形式、受力过程、破坏机理，给学生以感性认识，化抽象为具体，提高学生的学习积极性。同时建立课程网络教学平台，将授课的课件、教学大纲、教学图片、动画、视频、习题和思考题等列于网络教学平台，学生可以随时阅读观看，大大提高教学质量。

多媒体教学可以提高教学效率，增强学生的感性认识，但课堂教学不能一味地依赖多媒体，而忽视基本原理的讲解、计算公式地推导，从作者的教学经验来看，“水工建筑物”中相关公式必须在黑板上一步步推导，学生才能很好地掌握，否则用多媒体一带而过，学生不能掌握其实质。

（2）运用大型计算软件教学，提高学生学习积极性。“水工建筑物”教学内容多、计算量大，很多问题靠手工计算解决不了，教学过程中可通过大型计算软件教学建立仿真模型，直观显示建筑物在荷载作用下结构变形状态、破坏过程，使学生直观地认识水工建筑物，提高学习的积极性，学生学会大型计算软件的应用，可以大大减小计算工作量，为今后工作特别是从事设计工作打下良好基础。

（3）开展专题讲座，培养学生的综合创新能力。“水工建筑物”内容繁多，有的内容比较专业又比较重要，而课时有限。教师可以结合自己的科研成果，利用讲座的形式，不占教学学时，注意联系学术前沿的新成果、新业绩、新观点、新突破，向学生传授最先进的知识、最前卫的观点、最科学的方法，引导学生尽快进入学科前沿。“水工建筑物”课程知识更新速度迅速，讲解过程中可以结合工程向学生讲述，以拓宽学生视野，培养其综合创新能力。

3.实践性教学环节的改革

（1）实习与课程教学的整和。水工建筑物结构复杂，大型水工建筑物施工工期长，短时间的现场实践效果不佳，现场实习应与课程教学有机地结合起来才能得到较好的教学效果。笔者的经验是利用教学录像给学生介绍建筑物的施工全过程和相关组成部分的作用，再利用实体教学模型给学生予以讲解，让学生结合认识实习、生产实习等环节感受工程现场实习气氛，增加学生的感性认识。如“水工建筑物”中很重要的一个组成部分“止水”，课程中介绍止水的形式、作用以及在图纸上的表达方式，然后利用模型介绍止水如何施工、如何工作，到现场实习时要求学生自己去搞清楚止水部位，止水是如何施工、如何工作的。

（2）课程设计与毕业设计的改革。“水工建筑物”课程设计时间比较短，不能对水工建筑物进行全面的设计，只是对水工建筑物一部分进行计算分析，对总体布置进行分析，而较为全面地对水工建筑物进行设计只有依靠毕业设计，笔者认为作为水利类专业学生，毕业设计应安排一个学期进行，这样可以参与建筑物从规模设计、消能设计、渗流分析到结构设计的整个过程，从而对水工建筑物设计有个全面的了解。毕业设计过程中要求学生学会搜索资料、查阅规范，掌握分析问题解决问题的方法，充分利用所学知识和计算软件对水工建筑物进行全过程计算分析，学会工程图的绘制，设计使学生对水工建筑物的认识在深度和广度上得到扩展。

4.构建学生学习成绩的评价系统

改革学生学习成绩评定方法，突出综合能力考核，建立形式多样反映学生综合素质的考核方式，替代以往单一的考试成绩评定课程学习成绩的方法，多方面全方位地评价学生。“水工建筑物”课程学生成绩评价系统，可以考虑多层次的评价模型，除学习成绩外还可考虑两个方向因素“基础能力”和“实践性能力”，而“基础能力”又可以考虑课堂表现、考试成绩和平时作业三个因素，而“实践性能力”主要考虑课程设计和教学实验中的“计算分析能力”、“绘图能力”和“实验或课程设计报告写作能力”三个因素，各因素的权重选择根据实际情况采取一定的方法进行确定，最后根据层次分析法计算每一学生的最终成绩。

三、结语

“水工建筑物”是一门实践性很强的课程，利用多媒体结合传统教学的方法可提高教学效果，理论教学同时必须与工程相结合，增加实践性环节，加大实践性环节教学力度以提高学生对水工建筑物的感性认识水平，提高其学习的积极性、主动性和创造性，从而提高“水工建筑物”课程教学质量。

参考文献：

[1]曹邱林.水利水电工程专业毕业设计质量控制与成绩评定方法研究[J].中国电力教育，2010，（30）.

生物工程课程设计范文第5篇

关键词：网络管理与安全课程群；综合课程设计；项目角色划分；协同设计

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）29-0094-03

作者简介：徐慧，女，博士，讲师，研究方向为网络与服务管理；邵雄凯，男，博士，教授，硕士生导师，教学副院长，研究方向为计算机网络、移动数据库技术和Web信息服务；陈卓，女，博士，教授，硕士生导师，研究方向为信息安全；阮鸥，男，博士，讲师，研究方向为网络安全。

作为一所地方工科院校，湖北工业大学（以下简称“我校”）目前面向本科生稳步推进“721”梯级、分类、多元人才培养模式改革：针对70%左右的本科生，以就业为导向，实施以培养实践动手能力为主体、创新创业精神为两翼的高素质应用型人才培养模式；针对20%左右的本科生，培养具有一专多能、湖北工业经济发展急需的复合型中坚人才；针对10%左右的本科生，扎实推进卓越工程师项目计划，培养高素质创新型的、未来湖北工业经济发展的领军人物。在这一背景下，网络工程专业与物联网工程专业在培养方案设置和修订的过程中，考虑利用科研平台、培训、竞赛等方式，切实加强实践环节的设计，进一步推进我校“721”人才培养模式改革，并以此为契机，进行培养和提高学生的创新精神和实践动手能力的教学改革与实践。本文旨在讨论网络工程专业与物联网工程专业的网络管理与安全综合课程设计的改革实践。

一、网络管理与安全综合课程设计的定位

按照“721”梯级、分类、多元人才培养模式改革思路，我校依据学科专业特点探索实施“实验教学――实习实训――毕业设计（论文）――创新教育――课外科技活动――社会实践”六元结合的实践教学体系。在这一实践教学体系的规划下，网络工程专业与物联网工程专业的人才培养方案都明确规定六大内容的基本要求和学分，并分为基础层次（基础课程实验、生产劳动、认知实习等）、提高层次（学科基础实验、课程设计、专业实习或生产实习、学年论文等）、综合层次（设计性实验及科研训练、学科竞赛、毕业实习、毕业设计或论文等）三个层次，从低年级到高年级前后衔接，循序渐进，贯穿整个本科生培养过程，旨在增强本科生的创新意识，提高他们的实践能力。

面向网络工程专业本科生的网络管理与安全课程群，主要包括“信息安全概论”、“应用密码学”、“计算机网络管理”、“网络防御技术”、“网络性能分析”和“网络安全编程与实践”这六门专业课程。在课程安排上，“信息安全概论”课程首先引入信息安全的基本概念和基本原理，包括消息鉴别与数字签名、身份认证、操作系统安全、数据库安全技术以及数据的备份与恢复等知识点；而“应用密码学”课程则介绍密码学基本概念、基本理论以及主要密码体制的算法与应用；更进一步，“计算机网络管理”课程以协议分析为导向讲授网络管理的相关理论，包括功能域、体系结构、协议规范、信息表示等知识点；“网络防御技术”课程以统一网络安全管理能力作为培养目标，阐述网络攻击的手段和方法以及网络防御的基本原理；在此基础上，“网络性能分析”课程着重讨论网络性能管理的理论与应用；“网络安全编程与实践”课程讨论网络安全编程实现的基本技术。值得注意的是，网络工程专业的网络管理与安全课程群建设成果，目前正在为面向物联网工程专业的相关课程体系设置与教学方法改革所借鉴。

网络管理与安全综合课程设计介于实践教学体系中提高层次到综合层次的过渡阶段，作为网络工程专业与物联网工程专业本科生第四学年实践能力培养的一个重要环节，有利于深入培养相关专业本科生的网络管理与安全综合实践能力。

二、基于项目角色划分的实施方案

为了培养网络工程专业与物联网工程专业本科生的工程实践能力，网络管理与安全综合课程设计实施过程的改革思路是：采用自主团队方式，选择并完成一个网络管理与安全项目。对于相关专业本科生而言，因为是自由组成团队，项目角色划分显得尤为重要。在这一背景下，提出基于项目角色划分的网络管理与安全综合课程设计实施方案。

网络管理与安全综合课程设计并不是要求本科生在短时间内便可以完成一个很大的网络管理与安全项目，主要是希望他们能够利用已有网络管理与安全课程群的知识基础，按照软件工程的思路合作完成一个规模适中的网络管理与安全项目，提高网络管理与安全综合实践能力。基于不太大的项目规模，网络管理与安全综合课程设计的项目角色划分与相应职责见表1。

三、网络工程专业与物联网工程专业的协同设计

作为一所地方工科院校，我校自2008年开始面向本科生开设网络工程专业，并于2012年面向本科生开设物联网工程专业，同时已获批“湖北省高等学校战略性新兴（支柱）产业人才培养计划本科项目”。网络工程专业与物联网工程专业虽然是两个不同的专业，却具有一定的关联性，如何保证网络管理与安全综合课程设计的实施方案对于这两个专业的协同设计，是专业改革实践过程中需要考虑的问题。图1给出网络管理与安全综合课程设计在实施过程中网络工程专业与物联网工程专业的协同设计方案：

如图1所示，网络工程专业的网络管理与安全综合课程设计的选题主要包括四个方向，即“信息安全与密码学”、“网络防御技术”、“计算机网络管理”与“统一网络安全管理”。其基本的选题思路在于帮助本科生熟悉常用的网络管理与安全编程开发包，并掌握网络管理与安全项目实践的基本技术，为将来从事网络管理与安全方面的研发工作打下一定的基础，各方向的参考选题见表2。

更进一步，较之网络工程专业，物联网工程专业具有更强的整合性与自身的特色，见图1，物联网工程专业的网络管理与安全综合课程设计的选题主要包括两个方向，即“物联网安全”与“物联网管理”，各方向的参考选题如表3所示。[1，2]

按照我校“721”梯级、分类、多元人才培养模式改革思路，作为实践教学体系中提高层次到综合层次过渡阶段的一个重要环节，网络管理与安全综合课程设计在改革实践过程中，考虑采用基于项目角色划分的实施方案，并尝试实现该方案在网络工程专业与物联网工程专业的协同设计，同时给出这两个专业不同方向的参考选题。

参考文献：

生物工程课程设计范文第6篇

（长春市公共关系学校，吉林长春130052）

摘要：在吉林省大力发展新兴产业的背景下，迫切需要壮大创新型工程科技队伍。本文以物联网专业课程设置作为范例，以此探讨加快教学内容、课程体系、教学方法改革与创新的有效方法。

关键词 ：物联网；CDIO；工程科技人才；课程体系

DOI:10.16083/j. cnki. 22 - 1296/g4. 2015. 08. 051

中图分类号：G710 文献标识码：A 文章编号：1671-1580( 2015) 08-0109-02

一、吉林省新兴产业对于人才的需求

目前，国家大力提倡发展战略性新兴产业，为了适应这个大背景，我省确定了六大战略性新兴产业，并确定了生物医药等20个重点发展领域，计划未来5年战略性新兴产业产值达到7000亿元。战略性新兴产业的发展更加迫切地需要坚实的科技支撑，更加迫切地需要素质优秀、结构合理、团结协作的创新型工程科技人才队伍。这就要求高校教育工作者要通过更新教学理念、改革教育模式、修订培养方案，为新兴产业培养出“技能型、创新型、高素质”的工程科技人才，为吉林省新兴产业人才的培养提供支撑。

本文以“物联网”这一新兴产业中的重点发展领域的人才培养为例，运用CDIO的国际工程教育理念浅谈吉林省人才培养的支撑问题。

二、工程教育模式的核心

CDIO是目前国际丁程教育改革领域的最新发展成果，这一理念是工程教育模式的核心。它以产品的构思、设计、实现、运行的生命周期为教育背景，把工程实践当作载体，培养工程思维、团队合作、交流学习等多层面能力，培养基础工程技术知识、引导创新理念，敢于承担工程科技人才对于职业与社会所应负的责任。

三、CDIO指导下的物联网专业课程体系的构建

（一）综合课程体系的设置

新兴产业的发展需要人才在“技能”方面具有扎实的技术知识以及敏锐的推理能力，具有职业的实践创新能力，同时善于与团队合作和沟通，遵守职业规范和职业道德。因此，物联网专业综合课程体系由公共课程、专业基础课程、专业提高课程、创新培养课程四大模块构建而成。公共课程模块是创新与实践的必备知识。其主要包括健康安全、数学文史、政治理论、军事理论等课程。专业基础课程设置了专业人才必备的基础知识课程，包括物理、模拟与数字电路、程序设计基础、计算机导论等相关课程。专业课提高课程保证学生系统、综合地学习掌握物联网技术，包括计算机硬件、软件与应用的基本理论和基本知识，培养学生软件算法、传感技术、电子制作等设计能力，其详细设置与构思如下：创新教育课程以创新精神、创新意识、创新实践及个人专长的培养为终极目标。

（二）以项目设计为核心构建专业课程体系

物联网作为新兴领域，与相关领域差异较大，其专业知识体系仍在归纳与研讨中，当前主要划分为信息感知、信息传输、信息处理三个主要分支。在专业课程设置中，应依据其专业的目标定位，结合前沿科技发展与产业发展需求，科学地设置课程体系，并注重课程体系的交叉融合，尽可能增大本专业的知识体系的辐射面。

CDIO理念是“做中学”与“思中学”的综合概括，是“基于项目教育和学习”的抽象表达。引入CDIO理念的物联网专业课程体系将从任务驱动展开，以“项目设计为核心”来展开专业课程的设置，将整个课程体系围绕项目设计系统有机地结合起来。按照CDIO工程教育模式，将该专业的项目分解为课程设计、课程群能力设计与综合设计，逐步深入地培养学生的分析、设计和开发能力以及解决实际问题的能力。整个物联网专业课程设置一级项目、二级项目、三级项目分别作为课程的主线、支撑、基础，将系统协调认知与核心课程统一起来，将大系统的掌握、运行和调控能力相融合，并结合学生的自我更新能力、人际和团体交流能力综合培养。

物联网专业的课程涵盖范围较广，按方向大体可划分为六部分，即嵌入式硬件系统、嵌入式软件系统、物联网技术、电子制作、软件算法、传感技术，每个课程群课程的设置由浅入深、层层递进。嵌入式硬件系统包括：微型机技术及应用、无线数据通信技术、嵌入式实时操作系统、嵌入式系统硬件设计。嵌入式软件系统包括：嵌入式系统工程学、J2EE高级程序设计、无线网络算法设计、嵌入式系统软件设计。物联网技术包括：物联网工程概论、物联网控制原理技术、物联网传输层技术、物联网网关设计技术。电子制作综合设计包括：模拟／数字电路、数字电子技术、基础电路实验、通信电子线路。软件算法综合设计包括：算法设计与分析、JA-VA程序设计、数据结构、程序设计基础。传感技术综合设计包括：传感器设计基础、射频识别与红外感应、RFID基础技术、传感器原理与技术。

电子制作综合设计首先开设模拟／数字电路，学会电路基础知识及设计模拟／数字电路的简单方法；然后开设数字电子技术这门基础课程，加强数字电子设计知识，拓展设计思路；然后在基础电路实验中强化电路设计系统方法，并加入创新型实验；最后通信电子电路则涉及许多通信理论知识、通信电路中常用的基本功能部件以及实际电路，遵循从特殊到一般的认知规律，密切联系实际，培养学生在电子制作方面的综合设计能力。

1．为每门专业核心主干课程设置三级项目，学生可在课程学习中完成。三级项目的实际体验能够加强专业必修的单项技能。在三级项目设计的同时，另外根据课程目标设置单元和单元组项目的有效实践任务。

2．紧密围绕着课程群的知识与技能，为每个课程群设置二级项目。二级项目将理论与技能有机结合，注重理论的同时突出技能。在完成项目的过程中将知识转化为专业技能。

3．一级项目的设置应该是以专业支柱性核心主干课的总体目标为依据，专业实习、毕业设计等一级项目至少在学生四年学习中设置四个。

生物工程课程设计范文第7篇

以强化学生的工程设计能力、实践能力与创新能力为核心，重新修订教学大纲，整合相关课程，对应工程设计内容体系，构建完善的工程设计课程体系。大一为工程设计启蒙阶段，以激发兴趣为主，课程为生物工程(化学工程)概论;大二为单元设计和工程设计技能培训阶段，包含:化工原理、化工热力学、化工制图、化工仪表自动化;大三为产品设计、工艺设计和设备设计阶段，包含:生物工程(化学工程)设备、分离工程、化工设计与模拟、工艺学课程(化工工艺学、发酵工程、制药工艺学、酿酒工艺学等);大四为工厂设计和综合实训阶段，主要进行生物工程(化学工程)工厂设计和毕业设计。为适应行业的需求和时展，在各课程教学中突出工程思维和工程方法学的同时，着力介绍行业规范、标准以及新产品、新工艺、新技术、新设备，并将计算机辅助制图、计算机仿真模拟、计算机辅助设计作为主要技能进行培养。

2构建完整的工程设计实践环节

工程设计是面向对象的综合性实践活动，只有突出实践环节才能让学生锻炼能力、积累经验、有所感悟。整个工程实践环节包括化工AutoCAD制图、化工原理课程设计、化工设计Aspen仿真模拟、生物工程(制药工程)创新综合性大实验、湖北省化工设计大赛、全国“三井杯”化工设计大赛、全国大学生制药工程设计竞赛、生产实习、工厂设计项目、毕业设计。工程设计以校企组合的校内生产性实训基地(如尿素仿真实训平台、啤酒发酵实训基地、药物制剂实训平台)和校外企业实习基地(如安琪酵母生物工程专业国家级工程实践教育中心)为依托，注重选题的针对性(面向地方企业)、设计的规范性(符合行业标准)、操作的可行性(绿色、经济与安全)，并将化工设计竞赛、制药工程设计竞赛融入人才培养的教学体系中，大力提高实践教学环节的实效性。

3构建合适的工程设计评价体系和管理模式

工程设计的系统性、协作性较强，因此在工厂设计和毕业设计中采用小组制、导师制、课题制进行管理、操作和评价，以培养学生的团队合作精神，即每小组5～7名学生和1～2名指导老师，每个学生完成每组设计项目下的一项子课题，最后采用学生答辩与互评、教师评价、企业专家点评等构成综合评价体系。另外，建立健全激励约束机制，考虑给予竞赛获奖和设计达优秀等级的学生相应的创新实践学分，代替相关选修课的学分，以此激发更多的学生参与工程设计的学习。

4结语

生物工程课程设计范文第8篇

1.1研究对象的选择

我国现有127所高等学校开展生物医学工程专业本专科人才培养工作，其中96所为综合性或单科性理工类院校，31所为单科性医科院校。所有院校的专业课程体系结构中都开设了人文社科类、医学类基础类、理工类基础课程、工程类核心课程及其相关选修课程，不同院校的课程体系结构不同，在学分、学时及其实施等多方面有不同程度的偏颇。一般来说，多数综合性或理工类高校偏向于电子类、计算机类等理工方向，多数医科类高校侧重于生物材料与生物力学、影像工程、医学物理、医学仪器等领域。我们从10所国家特色专业建设点高校中选择了“单科性院校———南方医科大学”和“综合性院校———湖北科技学院”的生物医学工程专业（医学物理方向）的课程体系进行比较分析研究。

1.2研究资料的主要来源

南方医科大学的研究资料来源于该校生物医学工程学院提供的专业培养方案的电子版和该校特色专业建设点主页；湖北科技学院的研究资料主要来源于原咸宁学院教务处编印的本科人才培养方案（2010年版）、学院主页及其他查询调研。

1.3主要研究方法

基本研究方法参照笔者前期生物医学工程专业课程体系研究的思路[2]，文献材料的收集研究采用系统研究法、比较法、统计法对院校专业、课程设置等多维要素进行多方面的比较分析，找出特点、规律，发现存在的问题，以求得启示。

2南方医科大学生物医学工程专业（医学物理方向）本科课程体系

2.1生物医学工程专业本科简况

南方医科大学（以下简称南医大）生物医学工程专业本科及其相关专业有医学影像工程、医学信息工程、医学仪器检测、医学物理、电子信息工程和计算机科学与技术等专业办学方向，还有“卓越工程师培养计划”。2007年成为教育部高等学校第一类特色专业建设点，并建设有国家级精品课程1门、省级精品课程和研究生示范课程多门，出版了国家级教材多部，多次获广东省教学成果奖。

2.2生物医学工程专业（医学物理方向）核心课程群

南医大生物医学工程专业的主干核心课程有高等数学、大学物理、模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计、微机原理与接口技术、人体解剖学、生理学、医用X线机系统原理、现代医学成像技术、数字图像处理、大型医疗设备质量保证、医学电子仪器原理与设计、放射物理与防护、放射治疗学、肿瘤放射物理学、医学影像学、核医学等。

2.3生物医学院工程专业（医学物理方向）课程结构

南医大生物医学工程专业的课程体系结构分为政治理论与人文素质课程、公共基础课、学科基础课、专业课四段式课程构架模式。课程总学分/总学时为150学分/2668学时，其中理论课与实验实践的学时比例为2199∶469（1∶0.21），必修课与专选课的学分比例为102.5∶47.5（1∶0.46），学时比例为1804∶864（1∶0.48）。

2.4集中实践训练环节

南医大的集中实践训练折合为32周、1280学时。其中，模电课程设计1周、40学时；数电课程设计1周、40学时；信息技术、放射治疗计划、软件工程等课程设计各2周，均为80学时；生产实习4周、160学时；毕业设计（论文）14周、560学时；军训与劳动2周、80学时；创新课程4学分、160学时。

2.5本科毕业生基本就业方向

课程体系中的主要课程及其相应目标决定毕业生未来的就业岗位和就业方向。南医大生物医学工程专业（医学物理方向）本科毕业生就业方向主要是在医疗卫生机构从事医学物理师的工作，也可在医学科研机构、高等院校、企事业单位从事医学物理方面的研究、教学、开发和管理工作，还可攻读本学科或相关学科硕士学位。

3湖北科技学院生物医学工程专业（医学物理方向）本科课程体系

3.1生物医学工程专业本科简况

湖北科技学院（以下简称湖科院）生物医学工程专业本科及其相关专业有医学仪器、医学影像工程、医学物理、医学信息工程、听力学、眼视光学（注：医学信息工程、眼视光学、听力学方向没有正式纳入人才培养计划实施中）6个培养方向。2007年生物医学工程专业获省级品牌专业，2009年成为教育部财政部高等学校第一类特色专业建设点，并建设有3门校级精品课程，出版了医用传感器、医学影像设备、医学物理学、医疗器械营销实务等多部国家级教材，多次获得湖北省教育厅、市级教学成果奖。

3.2生物医学工程专业（医学物理方向）核心课程群

湖科院生物医学工程专业的主干核心课程有高等数学、普通物理学、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术、数字信号处理、医学图像处理、医学成像系统、基础医学概论、放射肿瘤学、生物物理学、放射物理与防护、医学影像学、核医学、医用传感器、放疗与核医学仪器、放疗物理与放疗技术等。

3.3生物医学院工程专业课程结构

湖科院生物医学工程专业的课程体系分为通识教育课（通识教育必修课、通识教育选修课）、学科基础必修课、专业课（专业必修课、专业选修课）三段式五层次课程构架模式。课程中的总学分/总学时为158学分/2810学时，其中理论课与实验实践的学时比例为2260∶550（1∶0.24）；必修课与专选课的学分比例是121∶37（1∶0.31），学时比例是2180∶630（1∶0.29）。

3.4集中实践训练环节

湖科院的集中实践训练共47周，其中专业实习26周、毕业设计（论文）10周、就业实践8周、军训3周；而劳动教育、社会实践、课程实习分散安排，放疗技术、医学仪器设备、模电、数电等课程设计教学团队分散实施，没有记入训练周。

3.5本科毕业生基本就业方向

湖科院生物医学工程专业（医学物理方向）本科毕业生就业方向主要是在二级以上医院配合放疗医师制定放射治疗方案，实施治疗方案；在其他医疗卫生保健机构从事医疗仪器、设备使用维护与维修；也可攻读本学科或相关学科硕士学位。

4生物医学工程专业（医学物理方向）本科课程体系的比较分析

4.1专业课程体系架构的比较分析

南医大生物医学工程专业（医学物理方向）本科课程结构由政治理论与人文素质课程、公共基础课程、学科基础课程、专业课程四段式课程构成。公共基础课程只开设必修课，其他每段课程均开设必修课、选修课，段内必修课与选修课交织在一起。而湖科院生物医学工程专业（医学物理方向）本科课程结构由通识教育课程、学科基础课程和专业课程三段式五层次课程结构组成。学科基础课程没开设选修课，通识教育课程、专业课程均开设必修课、选修课二层次。南医大是为数不多的没有开设医用化学课，却把C语言程序设计课程纳入核心课程的院校，未开设医用化学课程表明专业远离生物或高分子材料类的发展方向。南医大将高等数学、大学物理学列入公共基础课程可能是因为该校属于单科性医科院校，故将其列入所有专业的公共课。南医大公共基础课程没有选修课，湖科院则是学科基础课程中未设选修课。这意味着在公共基础课、学科基础课段建立大一统的具有相对稳定性的课程教育平台有利于实现大基础、宽口径、后分流的人才培养模式的选择与创新，适合于拓展专业培养方向，而南医大更能体现出平台宽口径。从医疗市场及其个性化课程来看，湖科院没有开设临床医学概论课程，而南医大开了56学时，这显示出湖科院面向市场的个性化课程存在缺陷，没有很好地研究未来就业岗位需要的人才。两所院校的共同缺点是均没有开设放射治疗剂量学课程。

4.2课程体系教学任务备配的比较分析

4.2.1专业课程总学分、总学时、理论课与实验学时比例的比较分析经过比较可以看出，湖科院的学分、学时、理论课与实验学时比例分别高出南医大8学分/142学时，比例高出1∶0.03，但差异相差无几。上海交通大学的生物医学工程专业课程总学时为1831学时，实验课学时为243，占总学时的13.3％[3]。与上海交大相比，两所院校的比例均高于上海交大，这显示了211工程大学人才培养重理论教学与实践研发、重自主学习之源。4.2.2必修课与专选课的比较分析选修课是课程结构中必要的组成部分，是对必修课的优化性的适时、适宜性补充，可弥补教学计划中课程内容的不足，调和、衔接课程内容的顺序性，也可适应市场与社会发展的需要。南医大的必修课与选修课学分、学时比例分别是1∶0.46、1∶0.48，而湖科院则是1∶0.31、1∶0.29。这表明南医大的选修课学分、学时比例高于湖科院，且选修课偏重于学科基础课程和专业课，容易造成学科、课程与教材建设方向性不明，专业建设稳定性差。笔者建议，开设选修课学时数以不超过必修课的10％为宜，有些课程还可以专题讲座的形式进行[4]。学科基础课程不开选修课最适合建立宽口径的专业培养平台，以保持课程稳定，在这方面湖科院做得较好。4.2.3学科基础课程学分、学时、理论与实践学时比例的比较分析学科基础课程学分、学时分配数据从表1和表2中可看出，湖科院的学科基础课为67学分，高于南医大的54.5学分，高出12.5学分；湖科院的学时为1161，高于南医大的950，高出211学时；南医大的理论∶实践的学时比例是808∶142（1∶0.18），而湖科院的理论∶实践的学时比例是896∶265（1∶0.30），高出1∶0.12。如果从学科基础课的学分、学时占总学分、学时的比例看，湖科院为40.7%、41.3%，南医大是36.4%、35.6%，两所院校差异相差无几，但是理论∶实践的学时比例高出1∶0.12，有非常显著性的差异，显示出湖科院在学科基础课教学中重实践教学，着重培养学生的基本技能。这种差异性反映出湖科院是综合性院校，涵盖医学、理学、工学等十大学科门类，组建了18个教学院部，给实践教学创建了良好的条件和丰富的共享资源。4.2.4医学课程学时的比较分析南医大开设的医学课程是人体解剖学、生理学、病理学、放射生物学、放射治疗学、医学影像学、核医学、临床医学概论，总学时为336学时。湖科院开设的医学课程是基础医学概论（解剖、生理、生化）、细胞生物学、放射生物学、病理解剖学、病理生理学、核医学、放射诊断学，总学时是37时。从学时比较来看，湖科院的医学课程学时高出南医大43学时，两所院校开设的医学课程门数与学时数相差不大。两所院校的比较分析与赵娜等人报道的“医学院校开设的医学基础课程比例高于理工院校，能够为该专业的学生提供较为系统的医学类课程教育，完善学生的临床知识体系，有助于该专业教学和科研水平的提高”论点不符[5]。从邓军民等人的报道资料看，首都医科大学的生物医学工程学院开设的医学课程有6门，共472学时[6]，远高于同质同类院校的南医大的260学时，也高于综合类院校的湖科院的175学时。

4.3专业课程与就业方向的比较分析

从整体上讲，主要课程的设置要面向社会、面向市场，在很大程度上决定、支撑着就业方向、就业岗位。两所院校对就业方向的总体整合表述主要是在医疗卫生机构从事放疗方案的研制与放疗技术工作，也可攻读本学科或相关学科硕士学位。南医大的就业方向偏重在医疗卫生机构从事医学物理师的工作，也可在科研机构、高等院校、企事业单位、医疗科研机构从事科研、教学、开发和管理工作。而湖科院则偏重于在二级以上医院配合放疗医师制定放射治疗方案，实施治疗方案；也可以在医疗卫生保健机构从事医疗仪器、设备的使用维护与维修。这些都是对各高校的办学特色的理性表述。

4.4集中实践教学环节的比较分析

实践教学环节是集中培养学生动手能力的主要措施。南医大的集中实践训练为32周，与湖科院的47周相比，从表面上看少了15周，但由于各校的集中实践教学环节方式、方法与途径各异，比较的实际意义不大。两所院校的集中实践教学环节虽各有长短，但都没有达到高等学校理工类人才培养的基本要求和标准。但与泰山医学院应用物理学专业（医学物理学方向）的实践教学环节为59个训练周相比，两所院校的实践教学环节训练周太少。湖科院的微机在医学仪器中的应用、放疗仪器设备的设计、放疗与核医学仪器、放射物理与防护、放疗物理技术等课程设计在操作层面上分别由医学仪器、医学物理教学团队分散安排，这也是一个值得探讨的问题。

5创新专业人才培养方案，优化课程体系目标的几点建议

通过专业课程体系的比较分析，依据生物医学工程专业人才培养的社会需要，借助生物医学工程教育专业本科国家标准建设的向导，配合专业评估与专业认证的实施为载体的课程体系，现提出以下几点建议。

5.1坚持办学理念创新，探究专业培养创新的前沿，明确专业培养目标

理念创新与目标要求可参照东北大学生物医学工程专业的培养目标，综合利用中外优秀的办学资源，发挥国内外企业、集团公司的科研、教学和市场优势，实现“产、学、研”合作与合作教育，培养适应生物医学工程学科前沿的科技领域的发展需要，精通专业基础理论、专业知识与技能，具有创新意识、创造能力的高级专业人才。

5.2深化课程体系改革，优化、纯化课程知识结构

（1）当代课程体系改革宜突破传统三段式的课程结构，建议建立新三段式九层次课程结构，每段课程均开设必修课和选修课。以西安交通大学的生物医学工程专业课程体系为例，通识教育课程分为思想政治教育、国防教育、大学英语、计算机等不断教育课程和公共基础通识教育课程；学科教育课程分为基础科学教育课程、专业主干课程、专业课程；集中实践教学分为毕业设计、课程设计、放疗技术实践、课外实践（社会实践、科技与竞技活动）。（2）必设临床医学概论、放射治疗剂量课程，且其课程教学时数不低于180学时，有利于提高放疗计划方案制定的参与性、科学性和临床放疗的合理性，提高放疗质量与效益。（3）学习清华大学，结合本校特点探索夏季小学期制，满足学生的个性化课程选修，拓展实践的时间、空间，采用多元教学及实践活动设计，全面提高人才培养质量。

5.3明确课程体系改革思想，规范课程主导原则

课程体系设置可参照浙江大学的生物医学工程专业，主要课程设置有计算机与网络技术、电子电路设计、传感器与仪器设计、信息与图像处理、生命科学类五大模块。要求在课程体系的结构、内容之间，其知识容量应该有合理的比例，淡化学科自身的重要性，打破学科界限，避免结构与知识出现较大的偏颇局面，也应避免面向市场、就业岗位的选修课冲淡学科基础或主干课程，对开设的选修课一定要突出个性化。另外，鼓励将学科前沿的新知识、新技术、新成果快速引入主要课程内容中，拓宽学生的知识视野。

5.4谋划课程体系策略，控制课程教学时数比例

根据国家级特色专业建设质量工程评估体系的要求，四年制本科生物医学工程专业人才培养的实际需要，课程总学时应控制在2600~2800。课程学时分配应适度减少专业课学时，相对增加实践教学学时，适量增加选修课和学生自主学习的时间和空间，减轻学生负担。对理论与实践课学时的比例控制，原则上要求研究型高校在增加学科基础课理论学时的同时，宜将理论与实践课程的学时比例控制在1∶0.3左右，专业课控制在1∶0.4左右；而教学型高校宜适度减少学科基础课，把理论与实践课程的学时比例控制在1∶0.35左右，专业课控制在1∶0.45左右。专业课程体系中的所有课程都必须以不同程度、形式、方法开展实践教学，尤其是要注重专业课。

6结语