[摘要]本文作者结合多年来承担本科及研究生“生物医学光子学”课程的教学实践和经验，根据生物医学光子学课程具有学科交叉的特点，对该门课程的教学改革问题，分别从教学内容、教学方法以及教学语言三个方面进行了初步探讨，旨在培养学生的实践能力、增强在生物医学光子学研究中的创新思维。
[关键词]生物医学光子学，教学改革，创新思维
[中图分类号]：H191[文献标识码]：A [文章编号]：1009-9646(2009)7(a)-0000-00
1引言
生命科学是当今世界科技发展的最大热点之一。近年来，随着探测技术的进步，已经将探测的灵敏度极限伸展到光子量级，形成了光子学与生命科学互相交叉的学科新分支——生物医学光子学(Biomedical Photonics)，即用光子学原理和技术来解决生物学和医学问题[1]。它涉及光学、光电子学、生物学、医学、电子学等诸多领域。
生物医学光子学的发展非常迅猛，人们对世界的不断追求和对于自身健康及生活质量的日益关切成为其发展的强大动力。新技术的不断发展与应用以及基础研究的不断创新将极大促进生物医学光子学的发展。为应对这一需求，培养相关知识背景的高素质人才势在必行。目前，一些大学纷纷开设生物医学光子学相关课程，并开展了生物医学光子学教学体系建设。如何用发展的眼光看待“生物医学光子学”，提高课程教学水平，培养学生的创新意识和科研能力，是重要的教学研究课题。本文作者根据“生物医学光子学”课程的教学经验，以及在国内外研究机构从事生物医学光子学研究的经历，初步探讨了“生物医学光子学”中的学科交叉及教学改革问题。
2教学内容的整合
生物医学光子学是生物医学工程专业一门综合能力很强的课程，它不像化学、光学或者医学等可以比较明确地界定为一门在某一单一研究领域的学问，其特点是多学科交叉、涉及面宽，起点高、知识理论性强，发展速度快、应用范围广，几乎涵盖了各专业相关的新领域和边缘学科。因此，这门课程要求学生具备完备的知识体系和扎实的专业基础，我们在课程安排上注意与其他课程的衔接，将本课安排在大三下学期或者大四上学期。
生物医学光子学在诸多专门研究和应用领域中已经有了大量的学术论文和专著，针对具体研究或应用方向的专著虽然容易将该领域的内容归纳并系统地介绍，但是内容上一般局限于专门的研究或者应用领域。而大多综合性的关于生物医学光子学的专著更像是手册，是由一些研究领域的权威学者分头负责编写章节而构成，虽然每一章均能自成体系，可使读者获益匪浅，但是由于生物医学光子学领域的涉及面太宽，初学者难以参考此类专著进入生物医学光子学的大门。所以可以说生物医学光子学方面合适的教材并不多。为此，我们编写并由科学出版社出版了《生物医学光子学》一书，系统地介绍基础知识、基本理论。该书内容不但使读者容易入门，而且能将本领域必备的几方面基础知识系统介绍。
生物医学光子学内容面广量大，从基本理论到技术与应用，从研究过程中的共性问题到各个具体应用中的个性问题等。本课程以生物医学光子学研究及应用时所包含的几个基本步骤和需要考虑的几个特殊问题为主线展开，根据作为生物体机能信息载体的光在研究生物医学光子学问题中的流向，依次介绍基础的光子学系统、人体内光与物质相互作用的问题、人体机能信息的获取所必需的共性理论和相关技术，然后通过两个具体的研究实例——无创伤人体成分光谱测量方法和无创伤人体光学成像方法，给学生一个具体研究方法和技术构成的系统
了解和感性认识，最后介绍几个生物医学光子学研究领域的成功应用和热点研究内容，使学生能够拓宽知识面，提高创新意识，掌握最新科技信息。
3教学方法的改革
教学方法的改革的主要思路是：以培养学生能力和兴趣为目标，力求多样化、个性化教学形式和高效率的教学节奏。主要的教学方法改革有：
3.1研究性学习和相应教学方法的应用
美国著名心理学家杜威曾指出：学习应基于有指导的发现，而不仅仅是信息的传递；教学是一个互相促进的过程[2]。研究型教学是一种以学生为中心，教师为主导的教学模式。教师的作用不仅仅是传授知识，而是以学生为中心，设计教学过程，提供教学资源，对整个学习过程进行控制。在教学中，为了培养学生的研究型学习能力，将基础教学内容与科研问题紧密结合着讲述，学有余力的学生还组织参加科研活动等。另外，注意将新的学术动态融入课程之中。因为这些精选出的内容，都是我们从科研工作中提炼出来的、与本门课程紧密结合的，因此，同学们深感，这样的教学方法提高了他们的学习兴趣和目的性，使他们学会了如何利用基本知识解决本专业的实际问题。
3.2加强实践教学，增强创新能力
生物医学光子学是实践性很强的学科。在课程教学过程中，设置了相应的实验课程。在理论课程的教学中，考虑到该方向新颖、交叉特点，对于涉及一些前沿动态的内容，还通过课堂教学以外的其它途径来实现。如布置课外论文，让学生在广泛阅读的基础上撰写课程论文，在班级中通过广泛的交流加深对相关内容的理解。这样既能有效完成教学计划，更能提高学生对课程学习的兴趣，培养学生的自学能力。在实验内容设置上，既考虑到特色方向对相关知识及技能的系统掌握，又结合了我们在生物医学光子学方向中的多年科研积累，大量采用自主研发的科研仪器，如单光子计数与微弱光检测、光谱检测与应用、拉曼光谱检测、双积分球组织光学参数测量、光学相干层析成像等。在实验内容上不局限于原理性的实验，还注重与实际的科研课题紧密关联，通过研究型实验有效锻炼学生的实际动手能力与创新意识。主动实践，是培养大学生创新能力的关键[3]。在特色方向的建设中，我们通过开放的大学生创新基地，较早地吸收优秀本科生提前进入专业实验室参与科研活动，进入更高层次的探索与研究性学习[4]。这样，既激发学生强烈的求知欲，也培养他们的自主创新能力。
3.3增加了课程论文环节
为了培养学生的科研能力，我们在课堂教学中融入国内外最新的生物医学光子学领域的科研成果，向学生推荐和提供与课程相关的参考资料以方便学生课下阅读，扩充学生的专业知识，在此基础上设置多个主题，由学生根据主题自主命题，进行科学研究论文的写作练习。目的是让学生结合课程教学的理论知识和自己查阅的文献资料，通过独立思考，学习从科学研究中发现问题和分析问题的能力，学习科研论文的规范写作。通过撰写科学研究论文，要求学生根据已学的理论知识和文献资料，独立选题，对研究方法、研究结果进行分析和讨论，不仅加深了本科生对课程重点和难点的深入理解，训练了科学论文写作，同时也拓宽了学生的视野，激发了学生的学习积极性。
4双语教学的尝试
创新能力的培养离不开国际学术交流和查阅国外先进资料，英语是世界上比较通用的语言，各国大多数技术资料或其摘要都是用英文撰写，查阅国外的英文资料的能力是重要的技能之一。在生物医学光子学领域， 国外一直处于领先地位，这就要求学生在学好专业课的同时，还必须努力学好专业英语，提高英语阅读能力。另外，随着国际交流合作的迅速发展，许多学生选择在外企从事技术研发工作，这要求他们除具备专业技术能力和英语阅读能力外，还必须具备一定的英语口语表达能力，才能满足与国外技术人员、主管或老板交流的需要。因此，对本课程进行双语教学是十分必要的，其主要目的是使他们在学好专业知识的同时，进一步学好专业英语， 培养英语听说读写的能力， 以利于其查阅更多国外先进资料，了解国外先进技术，为以后的技术研究工作打下坚实的基础。
我们采用以下方式进行双语教学：
(1)从第一章开始，每遇到生物医学光子学的术语与专有名词，就给出其英语单词和读音；
(2)从第二章开始，每章小结用英语进行，某些重要的论述采用中文与英语平行论述的方式；
(3)平时作业用英语给出；要求学生阅读一些专业英文书籍和文献，尝试用英语进行论文写作或者学术报告；
(4)通过与国外院校科技合作，与国外来讲学的学者对话、提问和交流。
5结语
最好的教学效果应该是在调动了教和学两方面积极性的情况下才能获得，这样才能提高教学质量。在《生物医学光子学》课程授课的过程中，教师在热情讲授该课程的同时，学生应该有学习的热情， 只有相互支持和配合下， 才能完成好教学工作。教师在教学的整个过程中，应该启发学生们去思考问题，激发学生们的学习积极性，为学生营造一个良好的学习环境。总之，研究型教学模式的改革与实施在培养学生的创新意识和创新能力方面，已日益显示出它的重要作用。如何结合双语教学课程建设，培养创新人才，还是一项长期而艰巨的任务。
参考文献
[1]徐可欣，高峰，赵会娟，生物医学光子学，科学出版社，2007.
[2]万柏坤，李清，曾周末等，新世纪生物医学工程本科教改的思考与实践，高等理科教育，Vol.1， p.82-86，2005.
[3]孔凡敏，刘禾，教学改革中的创新教学，教学研讨，Vol.8，p.11-12，2008.
[4]王迎军，问题、变革与展望——研究型大学本科教学质量保证研究，高等工程教育研究，Vol.5，p.1-7，2008.
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