醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)課程教學(xué)研究

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摘要：為了迎合新工科建設(shè)要求，文章圍繞醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，探索項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法的應(yīng)用路徑，具體包括制定課程目標(biāo)、設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目庫、實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)、建立項(xiàng)目教學(xué)考核體系，旨在推進(jìn)課程質(zhì)量建設(shè)。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法；醫(yī)學(xué)電子儀器；新工科

教育部下發(fā)的《關(guān)于實(shí)施卓越教師培養(yǎng)計(jì)劃2.0的意見》（教師〔2018〕13號）明確指出，高校的工科教育要樹立工程教育新理念，全面落實(shí)“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的先進(jìn)理念[1]，著力提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，推廣項(xiàng)目式教學(xué)等研究性教學(xué)方法，注重綜合性項(xiàng)目訓(xùn)練，培養(yǎng)以造福人類和可持續(xù)發(fā)展為理念的現(xiàn)代工程師[2]。醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)是生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)療器械工程、康復(fù)工程、智能醫(yī)學(xué)工程等專業(yè)的核心課程之一，主要內(nèi)容包括常用的體溫、心電、呼吸、血氧、血壓等參數(shù)測量系統(tǒng)的工作原理及設(shè)計(jì)，涵蓋計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)、傳感器與檢測系統(tǒng)、單片機(jī)、接口技術(shù)、抗干擾與去噪技術(shù)等方面知識。將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法應(yīng)用于醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)課程中，堅(jiān)持學(xué)生的教學(xué)主體地位，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1課程目標(biāo)的制定

根據(jù)第四次工業(yè)革命的核心內(nèi)容與工程教育發(fā)展的新趨勢，我國新工科人才應(yīng)該具備人類文化知識與自然科學(xué)知識，智力和實(shí)踐技能，職業(yè)能力、倫理、價(jià)值、態(tài)度與行為，社區(qū)服務(wù)意識以及綜合應(yīng)用技能[3-5]。20世紀(jì)以來，醫(yī)學(xué)電子儀器獲得了巨大的發(fā)展，許多具有跨時(shí)代意義的新技術(shù)和新設(shè)備層出不窮[6-7]。相關(guān)行業(yè)對人才的需求在不斷提高，工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力更是行業(yè)對人才的核心要求[8]。課題組圍繞新工科人才須具備的核心能力，充分進(jìn)行行業(yè)調(diào)研，結(jié)合行業(yè)需求，制定了醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)課程目標(biāo)（見表1）。

2教學(xué)項(xiàng)目庫的設(shè)計(jì)

教學(xué)項(xiàng)目是實(shí)施項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)的核心載體，應(yīng)該依據(jù)新工科發(fā)展要求、行業(yè)需求、課程教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容來設(shè)計(jì)項(xiàng)目教學(xué)庫[9-10]。課題組圍繞新工科發(fā)展要求，赴專業(yè)實(shí)習(xí)基地和合作企業(yè)進(jìn)行充分調(diào)研，了解本行業(yè)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)和前沿技術(shù)，與企業(yè)共同制定項(xiàng)目庫，確保來自企業(yè)的教學(xué)項(xiàng)目比例不低于50%。同時(shí)構(gòu)建由章節(jié)單元項(xiàng)目和綜合性項(xiàng)目組成的實(shí)踐型和研究型項(xiàng)目體系。其中，實(shí)踐型項(xiàng)目主要來自企業(yè)的子項(xiàng)目，以工程實(shí)際應(yīng)用為目的，主要鍛煉學(xué)生分析工程問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維能力。研究型項(xiàng)目則主要來自行業(yè)前沿，強(qiáng)化學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實(shí)踐的能力，培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的能力。部分項(xiàng)目如表2所示。

3項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施

項(xiàng)目教學(xué)具體包括組建團(tuán)隊(duì)、發(fā)放項(xiàng)目（或自擬項(xiàng)目）、資料查閱、項(xiàng)目開題、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)物制作、項(xiàng)目答辯（作品展示）、總結(jié)評價(jià)等實(shí)施環(huán)節(jié)（如圖1所示）。根據(jù)互補(bǔ)原則，根據(jù)學(xué)生的特長、性格，以2～3人為一組組建實(shí)施團(tuán)隊(duì)，確定團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人。實(shí)施團(tuán)隊(duì)在領(lǐng)取或自擬教學(xué)項(xiàng)目后，通過查閱資料和交流討論形成開題報(bào)告，經(jīng)指導(dǎo)老師審核后予以立項(xiàng)。在設(shè)計(jì)研究項(xiàng)目與制作產(chǎn)品的過程中，要以學(xué)生為主體，教師主要負(fù)責(zé)過程監(jiān)督和設(shè)計(jì)指導(dǎo)，保證項(xiàng)目的順利完成。在項(xiàng)目完成后，學(xué)生匯報(bào)展示項(xiàng)目成果，指導(dǎo)老師對項(xiàng)目進(jìn)行點(diǎn)評并打分。最后由師生共同總結(jié)，分析項(xiàng)目實(shí)施過程中存在的問題及不足，不斷改進(jìn)與完善。

4項(xiàng)目教學(xué)考核體系的建立

根據(jù)課程目標(biāo)，確定培養(yǎng)環(huán)節(jié)及相應(yīng)的考核環(huán)節(jié)。培養(yǎng)環(huán)節(jié)及相應(yīng)的考核環(huán)節(jié)權(quán)重見表3。為確保項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)的有效實(shí)施，并取得良好的實(shí)際效果，課題組對教學(xué)項(xiàng)目考核體系進(jìn)行細(xì)化，使教學(xué)項(xiàng)目占總成績的比重提升至40%。圍繞課程目標(biāo)要求，課題組根據(jù)新工科要求和行業(yè)需求，將項(xiàng)目選題、開題報(bào)告、研究過程、作品質(zhì)量、結(jié)題報(bào)告、項(xiàng)目答辯納為具體的考核指標(biāo)，并對每項(xiàng)考核指標(biāo)賦予具體的權(quán)重。

5結(jié)語

基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法的醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)課程教學(xué)，以項(xiàng)目為主線、學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力與復(fù)雜工程思維能力[11]。學(xué)生在教學(xué)項(xiàng)目的實(shí)施過程中，運(yùn)用所學(xué)課程理論知識，結(jié)合行業(yè)需求和工程實(shí)際，將課程理論與實(shí)踐操作充分結(jié)合，研究設(shè)計(jì)出相關(guān)作品。在項(xiàng)目制定過程中須充分考慮課程目標(biāo)與學(xué)生的實(shí)際情況，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。隨著高等教育教學(xué)改革的不斷深入、行業(yè)新產(chǎn)品和新技術(shù)的不斷開發(fā)，須不斷更新教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)一步開發(fā)和完善教學(xué)項(xiàng)目。例如，教學(xué)項(xiàng)目與課程思政的相互融合這一課題尚有待課題組進(jìn)行深入研究。

作者：李源 張后金 單位：井岡山大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院