醫學院校數電與模電課程教學改革探究
數電與模電是計算機和電子信息類專業的兩門基礎必修課,是后續專業課學習的重要的理論課。在醫學院校中,數電與模電是醫學信息類專業和醫學影像專業的一門重要的基礎課程,是學生掌握電路知識和學習專業課的必不可少的理論知識。由于數電與模電并非醫學和專業課,且教師的課程教學單一化,已經越來越不能得到醫學院校學生的重視。因此,需要推進醫學院校數電與模電的教學改革。
一、醫學院校數電與模電課程教學現狀
(一)教學內容
1.內容安排不合理。醫學院校將數電和模電合并為一門課程來教授,但是實際的教學內容只側重數電知識,忽略了模電知識,原因在于模電知識太難,醫學學生難于理解。雖然數電和模電是相對獨立的課程,知識銜接并不是很密切,但是模電是電學的基礎課程,是學生必須掌握的電學理論知識。比如,模電中的二極管、三極管這些最基礎的電路知識并沒有在教學內容中,使得學生缺少對基本元器件電路原理和使用方法的認識,從而在實驗操作中缺乏動手能力。
2.理論與應用結合不密切。教授數電與模電的教師基本都是電子類專業出身,具有較強的理論知識和動手能力,但教學中往往參照自己所學專業的內容,沒有考慮醫學的專業背景和醫學學生的專業需求去制定符合醫學院校學生學情的教學大綱、教案、課件和講稿等教學材料。教師沒有深入挖掘課程知識在專業領域上的應用,教學中缺少將理論知識和實際應用相結合,而一味地去講比較抽象且枯燥的電學知識,使學生并不了解所學內容的作用和重要性,導致學生學習興趣不高、上課不聽講,甚至出現為應付考試而期末突擊的行為。
(二)教學方法
1.實驗教學形式化。雖然醫學院校學習數電與模電的學生并不需要像理工科院校的學生具備扎實的電學理論知識和較強的實踐能力,但是應該具備基本的電學常識和操作能力。由于實驗設備的局限性,實驗教學環節中大多只能根據教師的講解來讓學生體驗最簡單的實驗,并不能讓學生在實驗環節中學會學以致用,也不能滿足學生渴望動手操作的需求。
2.教學方法單一化。目前,教師一般都采用傳統的教學方式,運用多媒體課件和板書,注入式地向學生灌輸知識,使學生一直屬于被動學習的狀態。這種模式很難調動學生的積極性,甚至會讓學生覺得課程無聊,出現上課玩手機、睡覺和看其他資料等現象。
(三)教學模式
目前的教學模式是教師通過理論課和實驗課系統地傳授書本上的知識,學生被動性地學習,且師生間在課程以外很少有進一步的交流。這不僅限制了學生的創新思維,還會降低學生主動學習的積極性,更使得師生間的關系僅停留在課堂上。
二、醫學院校數電與模電課程教學改革
面對當前醫學院校數電與模電的教學現狀,需要提出針對性的教學改革方案,從而提升教學質量和學生的學習效果。教學改革的方案主要從以下兩方面進行。
(一)教學內容改革
1.合理安排數模電內容,形成全面的電路知識體系。教學內容應合理分配數電和模電的知識比重,根據醫學信息類專業和醫學影像專業的需求,選擇相應的理論知識,注意要把模擬電路的基礎知識加到教學內容中,構建完整的電路知識體系,從而讓學生對電路知識有個全面的了解,不僅能完成設定好的實驗,還能自己動手設計實驗。
2.注重理論與實踐相結合,激發學生興趣。在進行數電與模電課程教學時,應側重將理論知識和實際應用相結合,尤其是要結合醫學的專業背景,列舉重點知識在醫學領域上的應用,從而讓學生認識到所學知識的應用方法和應用價值。在數電與模電理論教學完成后,安排學生進行與醫學信息類專業和醫學影像專業相關的實用型模擬電子電路和數字電子電路的設計、安裝、調試等各環節的綜合性訓練,讓學生運用課程中所學的理論知識進行實踐,從而增強學生學習本門課程的興趣。
(二)教學方法改革
1.定期安排每章的習題課,查漏補缺。日常的教學是先講解知識點的概念、原理和應用,然后布置對應的習題。但由于每章的內容相對較多,學生自己又沒有總結的習慣,所以在做題時找不到運用的相關知識點和解題方法。因此,教師需要定期安排習題課來對每章的重點內容做總結,并引導學生正確解題。在習題課的授課過程中,應先講述題目中涉及的知識點,再引導學生提出正確的解題方法,并且根據學生完成習題的情況,重點講述出錯率較高的習題,并對錯誤解法給予強調和糾正。其中,要經常有意識地讓學生做些一題多解的練習并加以比較,不僅能促進知識的融會貫通,還能發散學生的創新思維。如邏輯函數的化簡可以用代數法,也可以用卡諾圖法;實現某一個邏輯函數可以用數據選擇器,也可以用譯碼器;組成任意進制的計數器,可利用清零法和置數法等。
2.軟硬件結合,完善實驗教學。實驗內容要具有可操作性和實用性,通過軟件仿真和硬件連接相結合的方式,提高
學生的實驗興趣,增強他們的動手能力。在實驗條件允許的情況下,可以多開展與專業背景相結合的實驗項目,讓學生感受課程內容在自己專業領域上的作用和價值,提高學生的學習積極性。
3.豐富教學方法,引導學生主動學習。教師應該融入多種教學模式,如PBL、CBL 等,并通過課堂設問等方式讓學生融入課堂中,引導學生主動思考,使他們從“學會”變成“會學”。在講述重點題型時,應結合板書來帶動學生一起思考和計算,避免學生因為跟不上教師講解的速度而導致聽不懂相關知識點。當前網絡的教學資源比較豐富,還可以讓學生在課上觀看一些其他學校精品課程的視頻,由學生提出問題、教師重點講解的方式來豐富課堂教學方法,提高學生的自學能力。此外,還可以建設SPOC 平臺,將課程的教學課件分享到平臺上,使學生不僅能夠在課下吸收課上不理解的知識點,還可以對自己感興趣的知識點深挖,從而促進對相關知識點的掌握。
4.引入課題、競賽模式,營造學習氛圍。競賽在一些學科中已經應用的非常成熟,比如,數學建模大賽,學生通過參與競賽不僅增加了學習高等數學的熱情,還增強了就業的優勢。雖然醫學院校的學生沒有扎實的電路基礎,但是可以對電路感興趣的學生進行培訓,將競賽模式借鑒到數電與模電的教學模式改革中。比如,舉辦一些與專業背景相關的作品競賽,對優勝的學生進行加分或給予物質獎勵;鼓勵學生參加全國電子設計大賽;引導學生參與教師的相關課題或者大學生創新創業項目,作為第二課堂給學生計入成績。通過這種教師輔導學生,讓學生自己從活動中學習知識的教學模式,來營造濃厚的學習氛圍。
5.融入情感教育,營造和諧的師生關系。教師帶有情感的教學也會得到學生積極的情感回應,學生積極地學習也能提高教師的教學熱情,促進教師積極備課,提升教學質量。教師可以結合自身的經驗,給學生一些專業發展和就業的建議,這不僅可以幫助學生樹立正確的人生觀、價值觀,還能使單純的師生關系更近了一步。
三、結語
醫學院校應該立足于自身的專業背景和應用需求,制定符合自身專業需求的教學內容和教學模式,并利用多種教學方法,讓學生參與課堂中,充分調動學生的積極性,提高學生的學習興趣。總之,醫學院校應積極推動數電與模電的教學改革,不僅讓學生受益,還能更好地推動學科建設的發展。