生物醫(yī)學(xué)工程導(dǎo)論

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生物醫(yī)學(xué)工程導(dǎo)論范文第1篇

1.1學(xué)分、學(xué)時(shí)改革生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)共計(jì)170學(xué)分，理論教學(xué)16學(xué)時(shí)折合1學(xué)分，實(shí)驗(yàn)教學(xué)32學(xué)時(shí)折合1學(xué)分；總課時(shí)控制在2500-2700學(xué)時(shí)范圍以內(nèi)。

1.2課程體系設(shè)置改革根據(jù)教學(xué)環(huán)節(jié)科學(xué)性、系統(tǒng)性、綜合性和連續(xù)性的要求，課程設(shè)置分為通識(shí)教育、學(xué)科基礎(chǔ)教育、專業(yè)教育、實(shí)踐教育四個(gè)課程平臺(tái)，每個(gè)平臺(tái)包括若干模塊，模塊下包括若干課程。課程按性質(zhì)分必修和選修兩類(lèi)。選修課學(xué)分占總學(xué)分的比例高于20%。另外還加大了實(shí)踐教學(xué)在課程設(shè)置中的比重，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)分超過(guò)了總學(xué)分的25%。

1.2.1通識(shí)教育課程平臺(tái)為完善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，根據(jù)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，設(shè)置通識(shí)教育課程。取消了原培養(yǎng)方案中的計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程，調(diào)整了部分通識(shí)必修課的開(kāi)課學(xué)期，增加了程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)。

1.2.2學(xué)科基礎(chǔ)教育課程平臺(tái)學(xué)院經(jīng)過(guò)多次研討，在原有2009版培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上重新落實(shí)了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)部分基礎(chǔ)必修課的課程名稱、涉及的課程內(nèi)容、開(kāi)課學(xué)期及理論與實(shí)踐學(xué)時(shí)的比例，并將原基礎(chǔ)選修課中的醫(yī)用化學(xué)和臨床生物化學(xué)與檢測(cè)分析合并為一門(mén)課程醫(yī)用化學(xué)與生物化學(xué)。

1.2.3專業(yè)教育課程平臺(tái)該平臺(tái)由必修課和選修課兩個(gè)模塊組成。專業(yè)必修課是該專業(yè)必修的核心課程，反映最新的研究成果，體現(xiàn)科學(xué)性、前沿性。經(jīng)過(guò)多次論證，將原2009版培養(yǎng)方案中的專業(yè)必修課生物醫(yī)學(xué)工程概論改為生物醫(yī)學(xué)工程導(dǎo)論；專業(yè)選修平臺(tái)的電子線路設(shè)計(jì)（電賽課程）由原2009版培養(yǎng)方案中第4學(xué)期調(diào)整為第3學(xué)期開(kāi)設(shè)。

1.2.4實(shí)踐教育平臺(tái)該平臺(tái)由通識(shí)教育課程中的實(shí)踐教學(xué)部分、社會(huì)實(shí)踐、教學(xué)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）、創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)等模塊組成。

2改進(jìn)教學(xué)模式，加強(qiáng)課堂教學(xué)

2.1改革專業(yè)選修課的自由選學(xué)方式教師根據(jù)其研究領(lǐng)域知識(shí)體系的要求,指導(dǎo)學(xué)生選修課程系列,輔導(dǎo)學(xué)生自學(xué),并帶領(lǐng)其在相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行科研實(shí)踐。這樣既可以使學(xué)生充分自主地設(shè)計(jì)將來(lái)的學(xué)習(xí)工作方向,又可以發(fā)揮教師在某領(lǐng)域的特長(zhǎng),同時(shí)也給教師的思維和研究工作注入新鮮活力。

2.2提高中青年教師教學(xué)水平在每個(gè)學(xué)期的第7-11周，組織聽(tīng)課小組集中對(duì)中青年教師進(jìn)行聽(tīng)課檢查，發(fā)現(xiàn)中青年教師在教學(xué)中存在的問(wèn)題并給予很好的指導(dǎo)；積極鼓勵(lì)中青年教師觀摩或參加教務(wù)處組織的各類(lèi)教學(xué)比賽，在比賽中讓教師意識(shí)到自己在教學(xué)中存在的不足，進(jìn)而更好地提高教學(xué)水平。

2.3調(diào)整教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，促進(jìn)師資隊(duì)伍建設(shè)

2.3.1科學(xué)管理,穩(wěn)定教師隊(duì)伍深化生物醫(yī)學(xué)工程教育內(nèi)部管理體制的改革,形成獨(dú)特的管理機(jī)制,對(duì)有效促進(jìn)教育師資隊(duì)伍的建設(shè)意義重大。采取一些傾斜政策,如特殊崗位和基礎(chǔ)科研等級(jí)別、待遇崗位津貼制度,吸引和穩(wěn)定優(yōu)秀拔尖的學(xué)術(shù)人才與技術(shù)人才。同時(shí)建立合理有效的激勵(lì)機(jī)制,保持教師的積極性和工作的熱情。

2.3.2加強(qiáng)多方的交流與合作,提高教師素質(zhì),促進(jìn)科技創(chuàng)新生物醫(yī)學(xué)工程是以理、工、醫(yī)為基礎(chǔ)的跨度大、綜合性強(qiáng)的學(xué)科,只有在理、工、醫(yī)三者結(jié)合的前提下才能解決,其間涉及的學(xué)科廣人員多,必須密切合作。另外，學(xué)校組織應(yīng)生醫(yī)專業(yè)骨干力量，深入到行業(yè)、企業(yè)進(jìn)行調(diào)查研究，認(rèn)真研討各專業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)。

3加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)

生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,只有在實(shí)踐中才能產(chǎn)生醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)的結(jié)合點(diǎn)和突破口,必須在實(shí)踐中操作才能提高技術(shù)水平,才能找到創(chuàng)新的源泉和發(fā)展的方向。加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，改革原有的模式，是教學(xué)改革的重中之重。

3.1實(shí)驗(yàn)課改革改革原來(lái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,增加實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位。實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問(wèn)題能力的一個(gè)重要的環(huán)節(jié),是進(jìn)一步掌握和理解理論知識(shí)的鑰匙,也是后續(xù)實(shí)習(xí)及工作的基礎(chǔ)。為此需要把實(shí)驗(yàn)從原來(lái)是理論課的附屬地位,提高到和理論課一樣重要的地位。

3.2形成較成熟的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、創(chuàng)新課題指導(dǎo)小組吸收青年教師到培訓(xùn)隊(duì)伍中來(lái)，增加指導(dǎo)教師數(shù)量，形成完善的培訓(xùn)體系，在學(xué)生中加大宣傳力度，增加競(jìng)賽學(xué)員的數(shù)量與質(zhì)量，爭(zhēng)取為學(xué)院增加榮譽(yù)。

3.3創(chuàng)新實(shí)習(xí)與就業(yè)結(jié)合模式實(shí)習(xí)與就業(yè)相結(jié)合是實(shí)踐教學(xué)的最后環(huán)節(jié)，利用實(shí)習(xí)基地資源，提高實(shí)習(xí)質(zhì)量與效果，為選人用人和實(shí)習(xí)學(xué)生就業(yè)提供了機(jī)會(huì)。針對(duì)想畢業(yè)直接工作的學(xué)生，學(xué)校利用建立的企業(yè)實(shí)習(xí)基地，提前推薦學(xué)生進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)。目前，學(xué)院已與藍(lán)韻網(wǎng)絡(luò)有限公司等多家公司建立了實(shí)習(xí)合作基地，部分優(yōu)秀的學(xué)生可被實(shí)習(xí)基地單位留用就業(yè)，進(jìn)一步提高學(xué)生的就業(yè)率。

4結(jié)語(yǔ)

生物醫(yī)學(xué)工程導(dǎo)論范文第2篇

【關(guān)鍵詞】納米羥基磷灰石二氧化鋯生物相容性

由于創(chuàng)傷、感染、腫瘤以及先天性缺損等原因所致骨缺損在臨床十分常見(jiàn)，傳統(tǒng)修復(fù)骨缺損的方法：如自體骨移植，同種異體骨移植。自體骨取骨量有限，同時(shí)取自體骨痛苦大、后遺癥多、異體骨又有排異反應(yīng)。論文百事通而人工合成的骨移植材料在一定程度上可以達(dá)到自體骨和異體骨修復(fù)的效果，又可以避免疾病感染和骨源有限等弊端[1]。納米羥基磷灰石與人體骨骼主要無(wú)機(jī)成分相似的化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)，它具有良好的生物相容性，對(duì)人體無(wú)毒，又能夠在植入人體后同骨表面形成很強(qiáng)的化學(xué)鍵結(jié)合，有利于骨的長(zhǎng)入[2]。然而它的脆性大、韌性較差、容易發(fā)生斷裂破壞，二氧化鋯陶瓷是一種生物惰性陶瓷，具有良好的生物相容性、較高的彎曲強(qiáng)度、斷裂韌性和較低的彈性模量。正是由于二氧化鋯具有增韌補(bǔ)強(qiáng)的作用，有效的改善納米羥基磷灰石的力學(xué)性能[3]。因此,納米羥基磷灰石復(fù)合40%二氧化鋯陶瓷材料,兼具材料生物活性、骨誘導(dǎo)性以及材料力學(xué)特性,成為用于承載部位骨缺損修復(fù)具有廣泛前景的新興材料。

一、實(shí)驗(yàn)方法

(一)致敏試驗(yàn)

取豚鼠30只，雌雄各半，體重300—500g，隨機(jī)分為三組，實(shí)驗(yàn)組、陰性對(duì)照組和陽(yáng)性對(duì)照組各10只。實(shí)驗(yàn)樣品的生理鹽水浸提液，5%甲醛溶液作為陽(yáng)性對(duì)照，生理鹽水作為陰性對(duì)照[4]。

（二）刺激試驗(yàn)

選用新西蘭白兔，每組3只,雌雄各半隨機(jī)分3組，體重2.5kg-3.0kg。HA/40%ZrO2浸提液，陰性對(duì)照：生理鹽水,陽(yáng)性對(duì)照為3%甲醛溶液。在脊柱左側(cè)取一去毛區(qū)，標(biāo)記5個(gè)點(diǎn)，常規(guī)麻醉消毒用1ml注射器試驗(yàn)組于5個(gè)點(diǎn)每點(diǎn)注射0.1ml的浸提液，陰性對(duì)照組每點(diǎn)注射0.1ml的生理鹽水，陽(yáng)性對(duì)照組每點(diǎn)注射01.ml的甲醛溶液。

（三）溶血實(shí)驗(yàn)

穿刺抽取人靜脈血10ml加入到含有抗凝肝素鈉的試管中，混合抗凝。取抗凝人血8ml，加入10ml生理鹽水，稀釋備用。取24支干凈玻璃試管每組8支。實(shí)驗(yàn)組每只試管加入材料浸提液10ml，陰性對(duì)照組每只試管加入10ml生理鹽水，陽(yáng)性對(duì)照組每只試管加入10ml蒸餾水，將全部試管在37℃恒溫箱中恒溫30分鐘后，每只試管分別加入0.2ml稀釋抗凝人血，輕輕混勻，繼續(xù)保溫60分鐘后，離心5分鐘，吸取上清液至比色皿中，用分光光度計(jì)在545nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。

溶血率=實(shí)驗(yàn)材料的吸光度—陰性對(duì)照的吸光度/陽(yáng)性對(duì)照的吸光度—陰性對(duì)照的吸光度

結(jié)果評(píng)定：若材料的溶血率<5%，說(shuō)明該材料符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；若>5%，則不符合生物醫(yī)用材料溶血試驗(yàn)要求。

（四）肌肉內(nèi)植入試驗(yàn)

選用Wister大鼠48只,雌雄各半,體重220±25g,隨機(jī)分為術(shù)后第7、15、30、90天4組,每組10只。對(duì)照組8只。常規(guī)麻醉消毒,分離豎脊肌,于肌肉內(nèi)植入消毒的HA/40%ZrO2材料塊,縫合肌膜和皮膚。術(shù)后每日予以青霉素20萬(wàn)U肌注,連續(xù)3d,于術(shù)后第7、15、30、90天取材，對(duì)照組手術(shù)操作如上,但不放材料板。大體觀察并制作標(biāo)本切片，HE染色，光鏡下觀察。

二、結(jié)果

(一)致敏試驗(yàn)

各實(shí)驗(yàn)組和生理鹽水對(duì)照組皮膚均無(wú)紅斑、水腫或疹塊發(fā)生，致敏率為0。

但甲醛對(duì)照組動(dòng)物出現(xiàn)顯著的紅斑和水腫，致敏率為100%，致敏作用強(qiáng)

(二)刺激試驗(yàn)

生理鹽水對(duì)照組均未見(jiàn)任何刺激反應(yīng)，試驗(yàn)組3號(hào)兔的第2點(diǎn)24h時(shí)可見(jiàn)淡紅色邊界清晰的紅斑和邊緣明顯高于周?chē)っ娴妮p度水腫，48h時(shí)可見(jiàn)淡紅色邊界清晰的紅斑剛可查出的極輕微的水腫，72h時(shí)可見(jiàn)此點(diǎn)極輕微的紅斑無(wú)水腫。所以24h的平均原發(fā)性刺激指數(shù)為0.267，48h的平均原發(fā)性刺激指數(shù)為0.2，而72h的平均原發(fā)性刺激指數(shù)為0.067，均小于0.4，則說(shuō)明材料對(duì)皮膚無(wú)刺激作用，而甲醛對(duì)照組各時(shí)間點(diǎn)可見(jiàn)嚴(yán)重的紅斑和水腫，為強(qiáng)刺激。

(三)溶血試驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)組和陰性對(duì)照組各管離心后，上層均為清亮無(wú)色液體，下層為紅細(xì)胞沉淀物，該材料的溶血率為3.17%，小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)5%，說(shuō)明該材料符合組織工程支架溶血試驗(yàn)要求。

經(jīng)SPSS10.0統(tǒng)計(jì)軟件單因素方差分析和SNK-q檢驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)組與陰性對(duì)照組之間光吸收度值無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），實(shí)驗(yàn)組與陽(yáng)性對(duì)照組光吸收度值有顯著性差異（P＜0.05）。

(四)肌肉植入試驗(yàn)

將各組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物包繞納米羥基磷灰石-二氧化鋯材料的組織切開(kāi),植入后7天，試樣周?chē)梢?jiàn)以嗜中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)為主的炎性反應(yīng)，可見(jiàn)吞噬細(xì)胞，無(wú)囊壁形成。

植入15天后試樣周?chē)猩倭渴戎行粤＜?xì)胞，淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)和巨細(xì)胞反應(yīng)；試樣周?chē)梢?jiàn)小血管與纖維母細(xì)胞增生，開(kāi)始形成疏松囊壁。

植入30天后，試樣周?chē)梢?jiàn)少量淋巴細(xì)胞，試樣周?chē)梢?jiàn)纖維母細(xì)胞與膠原纖維，并已形成纖維囊腔結(jié)構(gòu)。

植入90天后試樣周?chē)匆?jiàn)或僅見(jiàn)極少量淋巴細(xì)胞，纖維化囊壁致密，壁的厚度比形成初期要薄。

三、討論

目前，生物醫(yī)學(xué)材料安全性評(píng)價(jià)主要是采用醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)體系，即世界標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定的10993系列標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)化為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T）16886系列標(biāo)準(zhǔn)。參照以上標(biāo)準(zhǔn)，選擇了（致敏試驗(yàn)、刺激試驗(yàn)、溶血試驗(yàn)、、肌肉植入試驗(yàn)），由于該生物醫(yī)學(xué)材料在體內(nèi)是不降解的，作為異物一定會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生作用，同時(shí)生物體也會(huì)對(duì)植入材料產(chǎn)生排斥反應(yīng)，如果該材料最終被生物體接受，就認(rèn)為該生物材料與組織之間相容，被稱為具有好的生物相容性；反之，被稱為生物不相容。

致敏反應(yīng)屬Ⅳ型變態(tài)反應(yīng)，試驗(yàn)用完全弗氏佐劑和十二烷基硫酸鈉石蠟液起到加強(qiáng)致敏作用的效果，又采取了最大劑量法，保證了試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。況且豚鼠為T(mén)淋巴細(xì)胞敏感型動(dòng)物，而結(jié)果顯示試驗(yàn)組各注射點(diǎn)均無(wú)紅斑和水腫，證明此材料無(wú)致敏反應(yīng)。

刺激是不涉及免疫學(xué)機(jī)制的一次、多次或持續(xù)與試驗(yàn)組織工程支架材料接觸引起的局部炎癥反應(yīng)。本文使用的是皮膚刺激試驗(yàn)。采用5點(diǎn)注射法，各時(shí)間點(diǎn)平均原發(fā)性刺激指數(shù)均小于0.4，則說(shuō)明材料對(duì)皮膚無(wú)刺激作用，而甲醛對(duì)照組各時(shí)間點(diǎn)可見(jiàn)嚴(yán)重的紅斑和水腫，為強(qiáng)刺激。新晨

溶血試驗(yàn)是檢測(cè)生物醫(yī)用材料對(duì)血液紅細(xì)胞的溶血作用，測(cè)定紅細(xì)胞溶解和血紅蛋白游離的程度。本實(shí)驗(yàn)采用直接接觸法，該材料的溶血率為3.17%，小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)表明該材料不引起溶血反應(yīng)。此試驗(yàn)對(duì)吸光度數(shù)值先用單因素方差分析，結(jié)果為p〈0.05，說(shuō)明三組之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，多組間均數(shù)的兩兩比較采用q檢驗(yàn)，結(jié)果為試驗(yàn)組與陰性對(duì)照組之間p〉0.05，說(shuō)明與陰性對(duì)照組之間無(wú)差別，而與陽(yáng)性對(duì)照組之間p〈0.05，說(shuō)明試驗(yàn)組與陽(yáng)性對(duì)照組之間有顯著差別。

體內(nèi)植入實(shí)驗(yàn)是為了評(píng)價(jià)活體組織與試驗(yàn)樣品材料的相互反應(yīng)。所有醫(yī)療器械和材料植入體內(nèi)均會(huì)不同程度地產(chǎn)生組織反應(yīng)。目前，常采用肌肉局部組織生物學(xué)反應(yīng)評(píng)價(jià)是根據(jù)炎性細(xì)胞反應(yīng)和纖維囊形成進(jìn)行組織反應(yīng)分級(jí)，然后在根據(jù)組織反應(yīng)分級(jí)情況進(jìn)行結(jié)果評(píng)定。本試驗(yàn)植入各個(gè)時(shí)期炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)和纖維囊形成分級(jí)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

本實(shí)驗(yàn)體內(nèi)和體外試驗(yàn)結(jié)果表明納米羥基磷灰石復(fù)合40%二氧化鋯陶瓷材料是一種無(wú)致敏、無(wú)刺激、無(wú)溶血，具有良好的血液和組織相容性的材料，又因其材料本身具有良好的生物活性及力學(xué)特性，有望成為修復(fù)骨缺損十分重要的生物材料。

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生物醫(yī)學(xué)工程導(dǎo)論范文第3篇

“微課”英文名為micro-lecture，最早由美國(guó)依阿華大學(xué)附屬學(xué)校于1960年提出，最初微課是作為學(xué)科課程的“補(bǔ)丁”。2008年，美國(guó)圣胡安學(xué)院戴維·彭羅斯(DavidPenrose)教授正式提出了“微課”概念，即“微課不是為微型教學(xué)而開(kāi)發(fā)的微內(nèi)容，而是在建構(gòu)主義理論下孕育生成的為在線學(xué)習(xí)或移動(dòng)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的實(shí)際教學(xué)內(nèi)容”。2011年，國(guó)內(nèi)著名的微課實(shí)踐者與研究者、佛山市教育信息中心的教師胡鐵生首次將“微課”概念引入國(guó)內(nèi)。他將微課定義為“以微型教學(xué)視頻為主要載體，教師針對(duì)某個(gè)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)(如重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)、考點(diǎn)等)或教學(xué)環(huán)節(jié)(如學(xué)習(xí)活動(dòng)、主題、實(shí)驗(yàn)、任務(wù)等)而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一種時(shí)間較短(15分鐘左右)、情景化、支持多種學(xué)習(xí)方式的新型在線網(wǎng)絡(luò)視頻課程”。他帶領(lǐng)中小學(xué)教師開(kāi)發(fā)出了超過(guò)3000節(jié)的優(yōu)質(zhì)微課，深受中小學(xué)師生的歡迎。隨著對(duì)微課的不斷探索與實(shí)踐，短短幾年取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。為進(jìn)一步推動(dòng)微課向縱深發(fā)展，積極探索信息技術(shù)與教學(xué)的融合，切實(shí)推動(dòng)教學(xué)改革，全面提高教學(xué)質(zhì)量，2012年11月21日，教育部全國(guó)高校教師網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)中心正式啟動(dòng)了首屆高校微課比賽[4]。比賽吸引了1600多所高校參與，參賽選手達(dá)12000人次，共有638件作品進(jìn)入決賽。最終評(píng)出特別獎(jiǎng)2名，一等獎(jiǎng)17名，二等獎(jiǎng)68名，三等獎(jiǎng)105名。2014年3月，第二屆全國(guó)高校(高職高專)微課教學(xué)比賽拉開(kāi)了序幕，高職高專組的比賽在2015年1月落下帷幕，高校組還在激烈的進(jìn)行中。從目前參賽作品的數(shù)量和質(zhì)量上來(lái)看，較上一屆有了明顯的提升。

2微課平臺(tái)

國(guó)外主要的兩家平臺(tái)是2009年興起的可汗學(xué)院(KhanAcademy)及2011年進(jìn)入教育行業(yè)的TED-ED(Technology，Entertainment，Design，Education)，他們將微課視頻在美國(guó)最大的視頻網(wǎng)站YouTuBe平臺(tái)上，通過(guò)在線教學(xué)的方式為學(xué)習(xí)者提供免費(fèi)的高品質(zhì)教育。可汗學(xué)院由孟加拉裔美國(guó)人薩爾曼·可汗創(chuàng)始，是一個(gè)非盈利教育組織，通過(guò)在線圖書(shū)館收藏了3500多部可汗老師的教學(xué)視頻，向世界各地的人們提供免費(fèi)的高品質(zhì)教育。該項(xiàng)目由薩爾曼·可汗給親戚的孩子講授的在線視頻課程開(kāi)始，迅速向周?chē)樱募彝プ哌M(jìn)了學(xué)校，甚至正在“翻轉(zhuǎn)課堂”，被認(rèn)為正打開(kāi)“未來(lái)教育”的曙光。TED指technology，entertainment，design在英語(yǔ)中的縮寫(xiě)，即技術(shù)、娛樂(lè)、設(shè)計(jì)，是美國(guó)的一家私有非營(yíng)利機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)以它組織的TED大會(huì)著稱。TED誕生于1984年，其發(fā)起人是里查德·沃曼。2002年起，克里斯·安德森接管TED，創(chuàng)立了種子基金會(huì)(TheSaplingFoundation)，并營(yíng)運(yùn)TED大會(huì)。每年3月，TED大會(huì)在美國(guó)召集眾多科學(xué)、設(shè)計(jì)、文學(xué)、音樂(lè)等領(lǐng)域的杰出人物，分享他們關(guān)于技術(shù)、社會(huì)、人的思考和探索。后整合資源推出大學(xué)在線教程網(wǎng)(TED-Ed)，是TED在教育領(lǐng)域的發(fā)展。TED-Ed是一種全新的視頻學(xué)習(xí)組織形式，是一個(gè)集視頻、字幕、交互式問(wèn)答為一體的開(kāi)放式課堂視頻網(wǎng)站，TED-ED是一個(gè)展示教學(xué)視頻的平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)上，優(yōu)秀的教育者和出色的動(dòng)畫(huà)師強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，打造精致的動(dòng)畫(huà)教學(xué)視頻，拓展“傳播有價(jià)值的思想”的TED理念到“打造有價(jià)值的課程”。TED-ED教學(xué)視頻分三個(gè)模塊：Series、Subject和YouTube.Series，且每一個(gè)視頻都會(huì)有相應(yīng)的視頻播放區(qū)、視頻介紹、作者、課程標(biāo)題、拓展知識(shí)、練習(xí)題目、分享、重新編輯等。近幾年，國(guó)內(nèi)先后出現(xiàn)了中國(guó)微課網(wǎng)、微課網(wǎng)、浙江微課網(wǎng)、第九課堂等微課教學(xué)展示網(wǎng)站以及教育部全國(guó)高校教師網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)中心主辦的全國(guó)高校微課教學(xué)比賽網(wǎng)，可見(jiàn)國(guó)內(nèi)以微課教學(xué)為主的網(wǎng)站正在興起。上傳作品類(lèi)型主要有講授類(lèi)、探究類(lèi)、導(dǎo)入類(lèi)，其次還有合作類(lèi)、問(wèn)答類(lèi)、實(shí)驗(yàn)類(lèi)、練習(xí)類(lèi)、說(shuō)課類(lèi)等，從目前國(guó)內(nèi)微課網(wǎng)站建設(shè)情況來(lái)看，在學(xué)習(xí)理念、自主學(xué)習(xí)環(huán)境等方面都有待改善。

3普通生物學(xué)的性質(zhì)、內(nèi)容及教材

“普通生物學(xué)”是一門(mén)具有通論性質(zhì)的課程，又稱生命科學(xué)，主要任務(wù)是幫助學(xué)生了解生命科學(xué)的全貌，掌握生物體的生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律。本課程的基礎(chǔ)性、通論性和入門(mén)性決定了這門(mén)課覆蓋面較廣，涉及生命的化學(xué)基礎(chǔ)、細(xì)胞生物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、生理學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)、進(jìn)化等多方面知識(shí)，幾乎涵蓋了生物學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域[5]。普通生物學(xué)也是一門(mén)綜合性較高的課程，課程內(nèi)容豐富，覆蓋面廣，同時(shí)，普通生物學(xué)結(jié)構(gòu)較為松散，不易分清重點(diǎn)和難點(diǎn)。部分教學(xué)內(nèi)容理論性強(qiáng)，抽象枯燥，學(xué)生普遍反映很難掌握重要知識(shí)點(diǎn)，有些內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)高中已學(xué)過(guò)，造成了部分學(xué)生對(duì)生物學(xué)學(xué)習(xí)興趣不高，對(duì)課程學(xué)習(xí)重要性的認(rèn)識(shí)不足，這在一定程度上影響了教學(xué)的質(zhì)量。因此，激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)熱情，引導(dǎo)學(xué)生掌握適合的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生具備應(yīng)有的專業(yè)素質(zhì)，這些已然成為提高普通生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重中之重。目前，受到廣泛認(rèn)可的在版的普通生物學(xué)教材主要有吳相鈺、陳守良、葛明德主編的《陳閱增普通生物學(xué)》(第三版)；顧德興主編的《普通生物學(xué)》；周永紅、丁春邦主編的《普通生物學(xué)》；張維杰的《生命科學(xué)導(dǎo)論(公共課)》、吳慶余的《基礎(chǔ)生命科學(xué)》、宋思揚(yáng)主編的《生命科學(xué)導(dǎo)論》、高崇明的《生命科學(xué)導(dǎo)論》、樊正忠編的《自然科學(xué)概論(A)生命科學(xué)(理科方向)》等幾個(gè)版本。各版本在知識(shí)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容編排上有所不同。各個(gè)院校根據(jù)不同專業(yè)對(duì)象、不同培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)大綱要求在不同層次、不同專業(yè)中選用了不同的教材。

4微課在普通生物學(xué)的教學(xué)中的必要性

4.1普通生物學(xué)的課程性質(zhì)決定了其需要微課教學(xué)模式

目前，國(guó)內(nèi)普通生物學(xué)課程的開(kāi)設(shè)對(duì)象逐漸增多，有生物學(xué)、生物技術(shù)、生物科學(xué)、生物工程、科學(xué)教育、制藥工程、生物醫(yī)學(xué)工程等，有變?yōu)橥ㄗR(shí)教育課程的趨勢(shì)，但相比與國(guó)外的發(fā)展進(jìn)程顯然慢了許多，迫切需要針對(duì)非生物專業(yè)開(kāi)設(shè)普通生物學(xué)課程。既然它是通論性質(zhì)的課程，因此它的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該是培養(yǎng)通識(shí)性的人才。當(dāng)下，國(guó)內(nèi)普通生物學(xué)教學(xué)的學(xué)時(shí)數(shù)一般是64學(xué)時(shí)，包括實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)。那么，要在有限的時(shí)間內(nèi)要講授課程要求的龐雜知識(shí)，光靠課堂教學(xué)是難以實(shí)現(xiàn)的；另外，越來(lái)越多的其它專業(yè)學(xué)生需要學(xué)習(xí)普通生物學(xué)，現(xiàn)有的教學(xué)教師、教學(xué)資源等條件很難匹配這樣的教學(xué)需求，迫切需要一種開(kāi)放共享式的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。微課作為一種網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)手段，教師可將全部課程放至網(wǎng)上，學(xué)生可隨時(shí)隨地即點(diǎn)即看、反復(fù)觀看，使學(xué)生的學(xué)習(xí)不再受到時(shí)空的限制。教師在有限的64學(xué)時(shí)課堂教學(xué)中主要解決學(xué)生的疑點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)，不必面面俱到，解決了普通生物學(xué)有限的講授時(shí)間與無(wú)限的課程內(nèi)容間的矛盾。同時(shí)，微課的開(kāi)放共享，也滿足了越來(lái)越多其它專業(yè)學(xué)習(xí)者的需求，隨著微課在移動(dòng)通訊端、社交媒體端的開(kāi)放，學(xué)習(xí)者感受到的是學(xué)習(xí)的便捷。另外，微課內(nèi)容短小精悍，容易提高學(xué)習(xí)者的注意力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。微課的這些特征解決了普通生物學(xué)課堂教學(xué)的諸多不足，也解決了有限的教學(xué)條件與無(wú)限教學(xué)資源間的矛盾。

4.2教學(xué)理念的變革需要微課進(jìn)入普通生物學(xué)教學(xué)

在開(kāi)放式學(xué)習(xí)型、網(wǎng)絡(luò)資源共享型社會(huì)的大環(huán)境大趨勢(shì)下，縱觀當(dāng)今世界高等教育，國(guó)外的高校課程相比于國(guó)內(nèi)的主要特色之一是比較注重對(duì)優(yōu)質(zhì)教育資源的全球網(wǎng)絡(luò)資源開(kāi)放，注重實(shí)施課程國(guó)際化，它在高等教育國(guó)際化及國(guó)家人才戰(zhàn)略中扮演著十分重要的地位和作用。處于這樣的時(shí)代大背景下，從某種意義上來(lái)說(shuō)，某一課程開(kāi)放共享的國(guó)際化程度代表的是學(xué)校、學(xué)科或國(guó)家的軟實(shí)力。因此普通生物學(xué)課程也早已不是傳統(tǒng)的單一的知識(shí)性課程，而是多主題、多角度，兼具科學(xué)與人文、社會(huì)關(guān)懷的通識(shí)教育課程體系。微課是網(wǎng)絡(luò)化普及和信息化技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，是一種新型的教學(xué)模式，普通生物學(xué)教學(xué)也需要主動(dòng)適應(yīng)教育資源開(kāi)放共享的理念，那么二者的結(jié)合就變得順理成章了。因此，一個(gè)制作精良的普通生物學(xué)優(yōu)質(zhì)微課資源就是學(xué)校的一張名牌，對(duì)擴(kuò)大學(xué)校的影響力、提高知名度都將起到重要的作用。

5普通生物學(xué)微課制作案例

隨著“微博”、“微信”、“微電影”等的相繼出現(xiàn)，人類(lèi)已逐漸進(jìn)入了“微時(shí)代”。隨著科學(xué)技術(shù)信息化和數(shù)字化發(fā)展，移動(dòng)通訊、社交媒體、教育資源開(kāi)放共享的理念已進(jìn)入我們的教學(xué)體系。微課教學(xué)作為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段的一種新型模式，以其形式多樣、簡(jiǎn)便易制、針對(duì)性強(qiáng)、即點(diǎn)即用的特點(diǎn)在日常教學(xué)中備受矚目，相關(guān)的實(shí)踐和應(yīng)用也迅速展開(kāi)。為此，我們就微課在普通生物學(xué)教學(xué)中應(yīng)用進(jìn)行了實(shí)踐，以探討其在普通生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值，簡(jiǎn)述如下。

5.1微課制作方法

一般微課平臺(tái)對(duì)微課的要求是圖像清晰穩(wěn)定、構(gòu)圖合理、聲音清楚，時(shí)間在5~15分鐘左右。微課的制作有攝制型微課、錄屏式微課、軟件合成式微課、混合式微課等多種制作方法。“錄屏式微課”是比較方便快捷、成本低廉、使用普遍的一種制作方法。“錄屏式微課”主要以PPT作為講解載體，所以表現(xiàn)力和可操作性非常強(qiáng)。“錄屏式微課”的制作和研究可以說(shuō)是今后微課發(fā)展的一個(gè)主要方向。在本案例，我們選擇了camtasiastudio8.0錄屏軟件進(jìn)行錄制，這款軟件的好處是它集錄制、后期編輯、字幕制作于一體，方便易學(xué)。

5.2微課制作流程

選題——教學(xué)設(shè)計(jì)——教學(xué)實(shí)施與拍攝/錄制——后期制作選題一定要以學(xué)生的學(xué)習(xí)需求為出發(fā)點(diǎn)，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和疑難點(diǎn)，這樣微課的選題才會(huì)有的放矢，及時(shí)為學(xué)生解惑，也可以激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。本案例中，我們選擇兩個(gè)教學(xué)內(nèi)容：動(dòng)物多樣性進(jìn)化和女性卵巢與子宮的周期性變化。動(dòng)物多樣性進(jìn)化是普通生物學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容之一，女性卵巢與子宮的周期性變化是普通生物學(xué)中的難言內(nèi)容之一。微課教學(xué)設(shè)計(jì)是根據(jù)微課的教學(xué)目標(biāo)與功能，應(yīng)用系統(tǒng)方法綜合考慮教學(xué)中各要素之間及與整體的本質(zhì)聯(lián)系，并在設(shè)計(jì)微課時(shí)綜合協(xié)調(diào)它們的關(guān)系，以形成時(shí)間短、內(nèi)容精、以視頻為主要載體的微課。要錄制一節(jié)高質(zhì)量的微課，撰寫(xiě)視頻拍攝/錄制腳本必不可少。腳本設(shè)計(jì)要詳細(xì)，針對(duì)知識(shí)點(diǎn)、畫(huà)面要求、解說(shuō)詞等都要做好設(shè)計(jì)。因此，微課教學(xué)設(shè)計(jì)顯得尤為重要。

5.3微課教學(xué)案例

我們制作的微課課件多是長(zhǎng)約15min的短小視頻，目標(biāo)單一、陳述清晰，從而使學(xué)生產(chǎn)生“更加聚焦的學(xué)習(xí)體驗(yàn)”，精確掌握學(xué)習(xí)目標(biāo)，加深對(duì)課堂所授知識(shí)點(diǎn)的理解。案例1：動(dòng)物多樣性進(jìn)化動(dòng)物界包含的科、屬、種是一個(gè)龐大的數(shù)目，要記住各科動(dòng)物的特征并從中找出其進(jìn)化的方向與動(dòng)力，須盡量多的借助圖片、動(dòng)畫(huà)等立體化的教學(xué)手段。教科書(shū)中對(duì)動(dòng)物描述多為文字，內(nèi)容繁雜，靜態(tài)性動(dòng)物圖片，學(xué)生理解片面、不直觀、缺乏興趣。因此，在教學(xué)過(guò)程中如何吸引學(xué)生的興趣和注意力，將授課內(nèi)容直接、生動(dòng)地呈現(xiàn)在學(xué)生面前是我們急需解決的問(wèn)題。在“動(dòng)物多樣性進(jìn)化”教學(xué)中，我們將教學(xué)分為以下幾個(gè)部分并分別做成言簡(jiǎn)意賅的課件：①兩側(cè)對(duì)稱動(dòng)物；②輻射對(duì)稱動(dòng)物；③原口、后口動(dòng)物；④器官進(jìn)化(課件中包括器官位置變異的個(gè)例)；⑤遺傳與環(huán)境因素對(duì)動(dòng)物進(jìn)化的影響。實(shí)際教學(xué)中我們將教學(xué)內(nèi)容分割成幾個(gè)小的微課，循序漸進(jìn)講授。并且，每個(gè)課件中的素材采用靜態(tài)高清圖、解剖圖及三維動(dòng)畫(huà)模型展示，部分動(dòng)物形態(tài)展示通過(guò)專業(yè)攝影師錄制而成，通過(guò)不同角度、器官展示動(dòng)物模型，加強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。通過(guò)微課課件，我們不但將學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論進(jìn)一步加深，而且能夠?qū)?dòng)物的分類(lèi)及特征有了更加立體的感受，還可以針對(duì)學(xué)生普遍反映的難點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)講解。此外，我們還將微課通過(guò)QQ、手機(jī)APP端或微課平臺(tái)發(fā)給學(xué)生，使其能夠通過(guò)QQ或平臺(tái)選擇聽(tīng)課、測(cè)試、提問(wèn)題、互助等項(xiàng)目，圍繞某個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題暢所欲言，形成良好的師生雙向溝通關(guān)系，形成“互動(dòng)式”教學(xué)，從而提高其學(xué)習(xí)積極性及效率。案例2：女性卵巢與子宮的周期性變化在“女性卵巢與子宮的周期性變化”這一知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)中，教科書(shū)多是以文字描述的形式傳授給學(xué)生，不能明確直觀地表現(xiàn)出女性卵巢與子宮特有的周期性變化，學(xué)生經(jīng)常無(wú)法將文字轉(zhuǎn)化為圖像進(jìn)行理解和記憶，導(dǎo)致無(wú)法對(duì)卵巢、月經(jīng)、子宮的周期性變化有較為清晰的認(rèn)識(shí)，也不利于社會(huì)對(duì)女性的關(guān)愛(ài)。為此，我們將該知識(shí)點(diǎn)分解為以下幾點(diǎn)并制作成微課：①女性生殖系統(tǒng)與卵巢、子宮的結(jié)構(gòu)(利用3dMAX重構(gòu)三維立體模型)；②卵子的發(fā)生與運(yùn)動(dòng)(利用Flash重現(xiàn)卵子的產(chǎn)生及運(yùn)動(dòng)過(guò)程)，③子宮的周期性變化(從多角度慢動(dòng)作動(dòng)畫(huà)講解)；④卵巢與子宮的周期性變化調(diào)控(利用Flash制作的曲線動(dòng)態(tài)重現(xiàn)FSH、LH等各種生理激素的周期性變化規(guī)律及其與月經(jīng)周期的對(duì)應(yīng)關(guān)系)。在視頻中，盡可能避免文字的簡(jiǎn)單描述，力求通過(guò)三維模型及動(dòng)畫(huà)的形式展示教學(xué)內(nèi)容。讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)能夠形象、直觀地了解女性卵巢與子宮的周期性變化的整個(gè)過(guò)程。最終，我們通過(guò)將視頻在課堂上和網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行展示，讓學(xué)生能夠得到更加形象、直觀、生動(dòng)的教學(xué)，從而提高了教學(xué)質(zhì)量。

5.4微課教學(xué)效果評(píng)價(jià)