醫學電子儀器原理與設計課程教學研究

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摘要：為了迎合新工科建設要求，文章圍繞醫學電子儀器原理與設計課程內容，探索項目驅動式教學法的應用路徑，具體包括制定課程目標、設計教學項目庫、實施項目教學、建立項目教學考核體系，旨在推進課程質量建設。

關鍵詞：項目驅動教學法；醫學電子儀器；新工科

教育部下發的《關于實施卓越教師培養計劃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“學生中心、產出導向、持續改進”的先進理念[1]，著力提升學生解決復雜工程問題的能力，推廣項目式教學等研究性教學方法，注重綜合性項目訓練，培養以造福人類和可持續發展為理念的現代工程師[2]。醫學電子儀器原理與設計是生物醫學工程、醫療器械工程、康復工程、智能醫學工程等專業的核心課程之一，主要內容包括常用的體溫、心電、呼吸、血氧、血壓等參數測量系統的工作原理及設計，涵蓋計算機技術、機械設計、傳感器與檢測系統、單片機、接口技術、抗干擾與去噪技術等方面知識。將項目驅動式教學法應用于醫學電子儀器原理與設計課程中，堅持學生的教學主體地位，調動學生學習的積極性與主動性，培養學生的創新意識和創造能力，具有重要的現實意義。

1課程目標的制定

根據第四次工業革命的核心內容與工程教育發展的新趨勢，我國新工科人才應該具備人類文化知識與自然科學知識，智力和實踐技能，職業能力、倫理、價值、態度與行為，社區服務意識以及綜合應用技能[3-5]。20世紀以來，醫學電子儀器獲得了巨大的發展，許多具有跨時代意義的新技術和新設備層出不窮[6-7]。相關行業對人才的需求在不斷提高，工程實踐能力與創新能力更是行業對人才的核心要求[8]。課題組圍繞新工科人才須具備的核心能力，充分進行行業調研，結合行業需求，制定了醫學電子儀器原理與設計課程目標（見表1）。

2教學項目庫的設計

教學項目是實施項目驅動式教學的核心載體，應該依據新工科發展要求、行業需求、課程教學目標和教學內容來設計項目教學庫[9-10]。課題組圍繞新工科發展要求，赴專業實習基地和合作企業進行充分調研，了解本行業發展的最新動態和前沿技術，與企業共同制定項目庫，確保來自企業的教學項目比例不低于50%。同時構建由章節單元項目和綜合性項目組成的實踐型和研究型項目體系。其中，實踐型項目主要來自企業的子項目，以工程實際應用為目的，主要鍛煉學生分析工程問題的能力，培養學生的工程思維能力。研究型項目則主要來自行業前沿，強化學生將理論知識應用于實踐的能力，培養學生自我學習和創新的能力。部分項目如表2所示。

3項目教學的實施

項目教學具體包括組建團隊、發放項目（或自擬項目）、資料查閱、項目開題、項目設計、實物制作、項目答辯（作品展示）、總結評價等實施環節（如圖1所示）。根據互補原則，根據學生的特長、性格，以2～3人為一組組建實施團隊，確定團隊負責人。實施團隊在領取或自擬教學項目后，通過查閱資料和交流討論形成開題報告，經指導老師審核后予以立項。在設計研究項目與制作產品的過程中，要以學生為主體，教師主要負責過程監督和設計指導，保證項目的順利完成。在項目完成后，學生匯報展示項目成果，指導老師對項目進行點評并打分。最后由師生共同總結，分析項目實施過程中存在的問題及不足，不斷改進與完善。

4項目教學考核體系的建立

根據課程目標，確定培養環節及相應的考核環節。培養環節及相應的考核環節權重見表3。為確保項目驅動式教學的有效實施，并取得良好的實際效果，課題組對教學項目考核體系進行細化，使教學項目占總成績的比重提升至40%。圍繞課程目標要求，課題組根據新工科要求和行業需求，將項目選題、開題報告、研究過程、作品質量、結題報告、項目答辯納為具體的考核指標，并對每項考核指標賦予具體的權重。

5結語

基于項目驅動式教學法的醫學電子儀器原理與設計課程教學，以項目為主線、學生為主體、教師為引導，注重培養學生的工程設計能力與復雜工程思維能力[11]。學生在教學項目的實施過程中，運用所學課程理論知識，結合行業需求和工程實際，將課程理論與實踐操作充分結合，研究設計出相關作品。在項目制定過程中須充分考慮課程目標與學生的實際情況，激發學生的學習熱情，調動學生學習的積極性和主動性。隨著高等教育教學改革的不斷深入、行業新產品和新技術的不斷開發，須不斷更新教學內容，進一步開發和完善教學項目。例如，教學項目與課程思政的相互融合這一課題尚有待課題組進行深入研究。

作者：李源 張后金 單位：井岡山大學機電工程學院