Exploration and Practice of Biological Engineering Experiment Reform

Reform of experimental teaching should be the integration of relevant experimental courses,rational use of laboratory equipment to share resources and improve equipment utilization.Experimental results showed that the teaching reform significantly improved the utilization of laboratories and equipment,and significantly enhanced the practical ability of students.

多元混合式教学在仪器分析实验课程中的实践

仪器分析实验课程是化学相关专业实践性与应用性极强的核心实验课程之一。在“双一流”建设的大背景下,针对目前仪器分析实验教学存在的问题,从教学模式、教学内容和教学方法三方面进行改革,打造了线上线下相结合,常规实验、虚拟仿真实验和自主创新设计实验相结合,翻转课堂和问题导向学习法相结合的多元混合式教学课程体系。教学实践证明,这种新型的教学课程体系有利于激发学生的学习兴趣与主动性,引导学生内化知识,培养分析和解决问题的高阶思维与综合能力,提高教学效率,优化教学效果。

新工科背景下安全工程专业实验教学改革与实践

依托安全工程专业开展实验教学改革,构建并全面实施了“三阶段、三层面、三目标”即“三三三”实验教学模式,从“课前、课中、课后”三个教学阶段,围绕“实验内容重塑、教学设计创新、育才目标达成”三个教学层面,实现“科教相长、虚实结合、思学创并重”三个教学目标,并以“矿井通风与安全”课程实验改革为例进行具体说明。实施成果充分体现了该模式的改革成效显著,既极大改善了实验教学弱化的不良局面,也为新时代工科专业实验教学积累了经验。

PBL联合CBL教学法在实验诊断学住培教学中的应用

目的研究以问题为基础的教学法(problem-based learning,PBL)联合案例教学法(case-based learning,CBL)在住院医师规范化培训(简称住培)医师实验诊断学以系统-器官疾病为中心的教学改革中的应用效果。方法选取2017年6月—2020年6月哈尔滨医科大学附属第四医院检验科内设置的医学检验专业住培基地的住培医师60名为研究对象,随机选取2017~2018年度住培医师30名纳入对照组,采用普通五年制教材传统教学法。将2019~2020年度住培医师30名纳入观察组,采用PBL联合CBL教学法。比较2组住培医师考试成绩、学习效果及教学满意度。结果观察组的优良率为100%,高于对照组的80.00%,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组住培医师学习主动性、思辨力、团队协作、有效沟通4个维度的得分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组住培医师的总满意度为100%,高于对照组的73.33%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论PBL联合CBL教学法在住培医师实验诊断学以系统-器官疾病为中心的教学改革中的应用效果较好,提高了住培医师成绩,锻炼了住培医师解决临床问题的综合能力。

以OBE为导向的多元教学模式在实验诊断学教学改革中的应用

目的 探究以成果导向教育(outcomes-based education,OBE)为基础的多元教学模式在实验诊断学教学中的应用效果。方法 2022年2—8月,选取河北大学2019级临床专业3班、4班学生作为研究对象,共计159名学生,将3班79名学生作为对照组,4班80名为试验组。对照组学生应用传统教学模式教学,试验组学生应用以OBE为导向的多元教学模式教学,比较两组学生的总成绩、笔试成绩、课堂提问+出勤成绩,并从多维度对教学满意度进行调查,对比分析两组学生的学习效果。结果 试验组总成绩、笔试成绩高于对照组,差异有统计学意义(P <0.05);两组课堂提问+出勤成绩比较,差异无统计学意义(P> 0.05)。试验组学生对教学的课程设计、教学方法、教学内容、学习兴趣、学习效率、检验报告解读能力、临床思维培养能力的满意度均高于照组,差异有统计学意义(P <0.05)。结论OBE导向的多元教学模式在实验诊断学教改中的应用提高了学生的学习能力、学习兴趣、团结合作和沟通能力,有助于培养适应医学发展所需要的具有创新能力的实用型医学人才。

新农科背景下基于AI昆虫识别软件的实验教学改革

从昆虫智能识别入手开展新农科背景下昆虫学的实验教学改革和实践。软件由昆虫图片上传、模型训练、目标检测以及导出结果4个模块组成。完成目标检测的图片根据需要保存。AI昆虫识别软件的开发过程在Visual Studio Code环境下进行,采用Python语言进行编程,实现对拍摄图片的高效率、高精度检测。最后拟通过学生本科实验教学环节,开放成为农科学生进行昆虫识别鉴定的实践工具,极大激发农科学生的上课激情,同时也有助于在新农科背景下培养农科类学生的现代农业创新思维。

水生动物医学研究生综合实验设计及教学模式改革

设计水生动物医学综合实验,对一批患病珍珠龙趸石斑鱼Hybridized Grouper(Epinephelus fuscoguttatus♀×E.lanceolatus♂)的养殖水体理化因子、生物因子以及鱼体病原体进行检测。分析病鱼体血清指标及组织的病理变化,总结珍珠龙趸石斑鱼患病的原因,并通过查阅文献给出解决方案。通过设计综合型、实践型、创新型的水生动物医学综合实验,并在实验教学中采用虚拟仿真、经典案例微视频、联用数字标本库的新型混合教学方式,以多元化的考核方式进行考核,提高了学生的学习兴趣、创新能力和实践科研能力。

“引导学生主动思考”理念下物理药剂学实验教学改革探索

物理药剂学实验作为理论教学的辅助,运用所学理论知识解决药物制剂在设计和制备中遇到的实际问题,培养学生综合实验能力。通过总结物理药剂学实验安排存在的问题,基于“引导学生主动思考”的教学理念,从教学内容、教学模式和教学方法三方面进行物理药剂学实验改革探索。(1)通过删减、保留、新增实验内容,构建以“提高难溶性药物溶解度”为主线,应用物理化学的基本原理指导药物制剂制备的知识体系。(2)运用“Problem-Based Learning(PBL)+翻转课堂”教学模式,围绕“提高吲哚美辛溶解度”这一主题开展专题讨论。(3)采用线上线下相结合的教学方法激发学生学习兴趣。实践证明,此次实验教学改革,可有效提高教学质量。

新工科背景下近代物理实验教学改革与实践

以任务驱动式教学模式为核心,提高新工科创新型、应用型人才的物理实验综合素养。通过教学内容的重构、教学方法的改革、评价方式的优化等全面的教学改革与实践,将物理知识与工科相关的科学前沿相结合,充分体现物理实验是新工科研究基础的特征,使学生具备多学科交叉融合实验的能力,为未来培养多元化、创新型卓越工程人才提供支撑。同时,改革也促进了教学团队的教学水平提升,获得师生双向满意的教学效果。

城市地下工程课程试验教学改革与创新

根据工程专业育人特点,进行育人、育才、知识、能力相统一的目标设定,在研究型本科教育理念为先导的教育教学体系基础上,运用以PBL项目教学为引导的CDIO教学模式,将社会主义核心价值观、开拓创新、安全第一、沟通协作等思政元素与专业知识教学相结合,创新改革北京市精品课程城市地下工程课程试验内容。经实践证明,学生的试验能力与协作水平有效提高,正确的价值观、世界观得以塑造,为今后土木相关专业课程试验思政实践教学提供思路。

基于创新人才培养的国家级实验教学示范中心持续建设

化学国家级实验教学示范中心(兰州大学)作为兰州大学“双一流”建设化学学科的重要支撑平台,牢记为党育人初心使命,落实立德树人根本任务,以创新人才培养为目标,搭建出优质的实验教学资源共享平台,形成了“基础→综合→科研训练”三层次的实验教学体系。实验教学改革中强化科教融合、以赛促建,培养学生的创新能力,以高水平实验教学支撑了高质量创新型化学拔尖人才的培养,学生的实践和创新能力增强,综合素质优秀。在课程及教材建设、实验教学改革与研究、实验室建设等方面取得了良好进展,示范辐射作用显著。

“挑战型”实验教学研究与实践——以“最大/小阻力系数”实验为例

为了解决传统实验教学课程理论与实践脱节,以及学生缺乏获得感的问题,以经典的绕流阻力系数实验为基础,结合“工程流体力学”课程的相关知识及课外调研,开发了系列“挑战型”竞赛实验教学模式,充分调动学生的积极性,激发学生的学习兴趣和探索欲望。教学实践表明:学生在问题的分析和求解、实验技术的掌握和应用等基本能力方面有显著提高;在总结概括、自主创新、团队协作、工程设计等高阶思维能力方面得到培养和锻炼,使理论与实践有机结合。

依托“第二课堂”多维度开放实验室,拓展实验教学的深度和广度

实验教学是培养学生实践能力和创新能力的重要环节,如何突破课堂教学的时空限制有效实现实验资源的开放利用,是高校实验教学中心改革和建设的重要内容。本文以化学国家级实验教学示范中心(北京师范大学)为例,介绍本中心将有组织的“第二课堂活动”纳入实验教学体系,探索并创建了多层次、多维度的实验室开放模式;通过举办丰富的实验竞赛/实践活动,支持大学生开展创新创业、学科竞赛、科学研究和科普宣传等活动,为学生提供了多样化的、以自驱为主、崇尚创新的实践训练机会,从而切实发挥了实验教学中心在创新人才培养中的支撑作用和在基础教育领域的辐射和示范作用。上述举措得力、育人效果显著,值得推广借鉴。

面向工程教育认证的振动筛大梁裂纹故障诊断虚拟仿真实验设计

为培养本科生创新思维和工程实践能力,达到工程教育认证中“具备解决复杂工程问题”的毕业要求,推动虚拟仿真实验教学改革和实验设备数字化,设计了基于ABAQUS和MATLAB的振动筛大梁裂纹故障诊断仿真实验系统,并通过产学研融合与现场效果进行了验证。该仿真实验系统采用ABAQUS有限元软件建立大梁裂纹模型,研究大梁的振动规律并模拟振动信号,同时在某选煤厂奥瑞AHS3661矸石筛大梁上安装加速度传感器采集振幅信号。通过对实测与仿真信号的振幅峰值和奇异谱熵进行时域波形分析和对比,这两个指标可被用于现场大梁的故障监测。最后借助于MATLAB开发通俗易懂的人机界面,调用底层仿真逻辑,完成相关实验操作流程。该系统能够满足过程控制相关专业的实验教学任务与创新拓展训练,取得了较好的应用效果。

黑盒与逆向工程概念在数字电路基础实验教学中的应用

随着电子信息技术的飞速发展,传统数字电路实验内容虽较为经典,其授课模式难以真实反映学生实验完成情况,难以有效促进学生对理论课程知识的深入理解。对此摒弃传统FPGA黑盒实验系统中的正向验证方式,采取逆向分析方法,通过对电路外特性测试,进行电路功能判断,强化学生数字电路理论知识,提高学生逆向工程、自主设计和工程应用能力。实验设计符合工程教育认证标准,提高数字电路实验教学质量。

“原子吸收光谱”实验教学的探讨与改进

原子吸收光谱法是《仪器分析》课程中重要的仪器分析内容,它广泛用于各个领域中微量及痕量元素的分析。在中药学领域更是中药重金属及有害元素测定的主要方法,是检测药材重金属及有害物质残留的主要手段。文章结合多媒体教学和实验教学两方面探讨原子吸收光谱在中药学学科实验课程中的现状,就目前存在的问题提出可改进的方法。在改进的方法之上尝试对原子吸收实验教学内容优化,提高学生学习自主性。

基于OBE理念的林业“自动控制原理”实践教学改革探索

基于OBE理念,从林业领域对新工科工程技术人员的具体特色需求出发,遵从“电类”专业实践教学培养方案及毕业要求,以“自动控制原理”实验课程为例,以问题为抓手,以成果为导向,探索基于OBE理念的“自动控制原理”实践教学目标,改革实践教学内容及教学方法,建立合理的考核评价体系,通过科研反哺教学,建立基于林业科研项目的案例库,并应用于“自动控制原理”实践教学,促使专业承担起人才培养的任务和基础,为林业生态发展提供高素质的“电类”工程技术人员。

“园艺植物保护学实验”课程教学改革探索

“园艺植物保护学实验”是内蒙古大学生命科学学院生物技术与现代农学系园艺专业的一门专业核心课程,它是园艺植物保护学理论课的配套课程。近三年来,该门课程进行了教学改革,并取得了一定实效。改革的主要措施是从实验内容优化设置、实验教学组织形式创新、课前材料准备、课后拓展延伸、标本更新完善和多元化的成绩评定考核方面进行了一系列改革探索,初步形成了一套适合园艺本科生的植物保护学实验实践类课程的运行模式,对提高学生学习兴趣、增强动手操作能力、培养锻炼综合能力与素养起到了很好的促进作用,值得进一步推广实施。

智慧微课在医药院校基础化学实验教学中的应用

基础化学实验课作为医药类院校的必修课程,是相关学科的基础,笔者通过对医药院校基础化学实验教学现状的分析,发现存在传统化学实验教学形式单一,并且学生的相关基础不够扎实的问题。而互联网时代,学生要辨识繁杂的资讯,加上学生的基础参差不齐,基础化学实验教学需要针对这些情况进行改革。为了顺应网络时代下现代化学习的要求,笔者通过阐述微课的概念,明确微课在教学中的作用和意义,开发了智慧微课,融入实验教学中,并对微课的设计方案和制作过程进行了探讨,同时将微课结合多元教学模式用于课前预习、课中实验操作、课后复习巩固,并拓展到生产生活的实际问题中。在实验课堂的各个教学环节中融入微课,从而改革医药院校的基础化学实验教学,能够更好地培养新时代大学生的实践操作能力、解决实际问题能力和创新科研能力。