項(xiàng)目教學(xué)法在“醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)”教學(xué)中的應(yīng)用

沈曉燕 陸慧琴

【摘要】“醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)”是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程。本文將項(xiàng)目教學(xué)法引入到“醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)”的教學(xué)中，優(yōu)化教學(xué)模式，深化教學(xué)改革，從項(xiàng)目制定、資料搜集、項(xiàng)目實(shí)施、成果答辯和成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)探討項(xiàng)目教學(xué)法的應(yīng)用。從教學(xué)效果的分析可知，項(xiàng)目教學(xué)法激發(fā)了學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，也提升了教師的教學(xué)水平，提高了教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目教學(xué)法 ?醫(yī)學(xué)電子儀器 ?教學(xué)改革

【Abstract】“Principle and design of medical electronic instruments” is an important professional course for the major of biomedical engineering. Project teaching method is applied in the teaching of the course in order to optimize the teaching model and deepen the teaching reform. Project formulation， information collection， project implementation， results report and achievement evaluation are discussed about the application of project teaching method. The teaching effect shows that the students？蒺 interest in learning is stimulated， students？蒺 autonomic learning ability is improved， the teaching level of teachers is promoted and the quality of teaching is advanced.

【Keywords】project teaching method; medical electronic equipment; teaching reform

【基金項(xiàng)目】江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項(xiàng)目（PPZY2015B135）;南通大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目（2016B38、2016B37）。

【中圖分類號(hào)】G64 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2019）51-0251-02

引言

我校電子信息學(xué)院在2010年開設(shè)了生物醫(yī)學(xué)工程本科專業(yè)，旨在培養(yǎng)具有現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、現(xiàn)代電子與信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，能夠從事醫(yī)學(xué)電子儀器研究、設(shè)計(jì)、應(yīng)用與開發(fā)的復(fù)合型工程技術(shù)創(chuàng)新人才。自從該專業(yè)開始招生，“醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)”一直是該專業(yè)的核心專業(yè)課程，在教學(xué)中要求學(xué)生不但要掌握常見的醫(yī)學(xué)電子儀器的原理、結(jié)構(gòu)和基本的設(shè)計(jì)方法，更要在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，具備初步的科研能力。課程覆蓋的知識(shí)面廣、內(nèi)容比較抽象、實(shí)踐性強(qiáng)，在早期兩屆學(xué)生的授課過程中采用的是傳統(tǒng)的“滿堂灌”教學(xué)方法，教師講，學(xué)生聽，學(xué)生普遍感覺學(xué)習(xí)比較枯燥，缺乏相應(yīng)的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)的探索性不高，再加上教學(xué)課時(shí)有限，教學(xué)難度較大，學(xué)習(xí)效果不佳。近年來，我校嘗試在“醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)”教學(xué)中推行項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)實(shí)踐，提高了學(xué)生的積極性和自主學(xué)習(xí)能力，受到了學(xué)生的好評(píng)，取得了良好的教學(xué)效果。

1.項(xiàng)目教學(xué)法簡(jiǎn)介

項(xiàng)目教學(xué)法是一種以“項(xiàng)目為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的創(chuàng)新教學(xué)方法，目前廣泛應(yīng)用于各個(gè)學(xué)科的教學(xué)領(lǐng)域[1]。項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施需要在教師的指導(dǎo)下，將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生自己處理，資料的收集、項(xiàng)目的實(shí)施、結(jié)果的分析與總結(jié)以及成績(jī)的評(píng)價(jià)，都由學(xué)生自己負(fù)責(zé)，即以學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，獨(dú)立組織、安排學(xué)習(xí)行為，在項(xiàng)目進(jìn)行中把理論與實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來，充分發(fā)掘自身的創(chuàng)造潛能，提高解決實(shí)際問題的綜合能力[2]。項(xiàng)目教學(xué)法強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，教師只是這個(gè)過程的指導(dǎo)者、幫助者，因此是一種非常能夠鍛煉學(xué)生獨(dú)立分析、探索、實(shí)踐能力的學(xué)習(xí)形式。它將教學(xué)過程從理論導(dǎo)向轉(zhuǎn)移為實(shí)踐導(dǎo)向、能力導(dǎo)向，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，自然也能更加調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)了教學(xué)環(huán)節(jié)中和諧教學(xué)氣氛的形成，有利于提高教學(xué)質(zhì)量[3]。

2.項(xiàng)目教學(xué)法在“醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)”教學(xué)中的應(yīng)用

項(xiàng)目教學(xué)法充分體現(xiàn)了教學(xué)以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教育理念，將學(xué)生從被動(dòng)聽課轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探究知識(shí)，擴(kuò)大了他們的思考空間。結(jié)合“醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)”的課程特點(diǎn)和在教學(xué)過程中存在的問題，我們將項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用到“醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)”的課程教學(xué)中，主要包括以下5個(gè)步驟：項(xiàng)目制定、資料搜集、項(xiàng)目實(shí)施、成果答辯和成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)[4]，如圖1所示。

2.1項(xiàng)目制定

項(xiàng)目的確立是實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法的關(guān)鍵。制定項(xiàng)目既要考慮教學(xué)內(nèi)容，又要能夠吸引學(xué)生的注意，從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣[5]，有效提高學(xué)生的參與積極性和主動(dòng)性。在“醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)”的教學(xué)中，根據(jù)學(xué)生的知識(shí)體系基礎(chǔ)，結(jié)合教學(xué)大綱，難易適宜，又考慮到內(nèi)容須貼合實(shí)際應(yīng)用，部分項(xiàng)目是來自醫(yī)院和醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際需求，共制定了六個(gè)項(xiàng)目供學(xué)生選擇，分別是：（1）育嬰箱多點(diǎn)溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì);（2）細(xì)胞增殖電刺激器的研制;（3）心電信號(hào)檢測(cè)電路的設(shè)計(jì);（4）中樞模式發(fā)生器（Central pattern generator）的原理及其應(yīng)用;（5）基于肌電信號(hào)模式識(shí)別的假肢控制;（6）基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的鎮(zhèn)痛泵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在項(xiàng)目選擇的時(shí)候可由教師和學(xué)生共同完成，教師首先對(duì)每個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行適當(dāng)?shù)年U述和分析，使學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的背景知識(shí)，預(yù)期目標(biāo)有初步的了解，并明確項(xiàng)目完成需要具備的知識(shí)，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲。學(xué)生根據(jù)自己的興趣，結(jié)合自身認(rèn)知水平，選擇其中一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)施。

2.2資料搜集

學(xué)生在確定項(xiàng)目任務(wù)后，必須自己查閱大量資料，利用網(wǎng)絡(luò)論壇、圖書館等教學(xué)資源進(jìn)行相關(guān)信息的收集，并進(jìn)行整理、分析、歸納，積極主動(dòng)地投入到學(xué)習(xí)中。

對(duì)于某些項(xiàng)目涉及范圍比較寬泛的，需要自行列出研究框架，設(shè)定一系列子項(xiàng)目，以便于更有針對(duì)性的去搜集資料。例如，對(duì)于“中樞模式發(fā)生器的原理及其應(yīng)用”這個(gè)項(xiàng)目，可分解為如下子項(xiàng)目：①中樞模式發(fā)生器的概念、發(fā)展歷史與研究現(xiàn)狀;②中樞模式發(fā)生器的工作原理;③中樞模式發(fā)生器的理論模型及仿真;④中樞模式發(fā)生器的應(yīng)用。每一個(gè)子項(xiàng)目的具體內(nèi)容都將由學(xué)生在已有的知識(shí)基礎(chǔ)上，通過查找文獻(xiàn)，與同學(xué)間展開討論、探索獲得，協(xié)作分工，最終完成該項(xiàng)目的任務(wù)，寫出成果報(bào)告。

2.3項(xiàng)目實(shí)施

在項(xiàng)目實(shí)施過程中，學(xué)生是項(xiàng)目的主人。教師可組建QQ 群或微信群等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，方便師生、學(xué)生之間溝通交流。為保證項(xiàng)目順利有序地進(jìn)行，教師可以引導(dǎo)學(xué)生制定一個(gè)項(xiàng)目計(jì)劃，以助于調(diào)節(jié)項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)的進(jìn)度，合理安排好項(xiàng)目實(shí)施各階段的時(shí)間。當(dāng)學(xué)生在完成項(xiàng)目過程中遇到困難的時(shí)候，教師可以給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，指導(dǎo)的原則是要具有啟發(fā)性和提示性，而不是直接給出答案，要讓學(xué)生通過自己的尋找和探索來主動(dòng)獲得所需的知識(shí)，以達(dá)到良好的教學(xué)效果。同時(shí)，也鼓勵(lì)實(shí)施相同項(xiàng)目的學(xué)生組成小組互相討論，增進(jìn)交流，發(fā)揮每個(gè)人的特長(zhǎng)和優(yōu)勢(shì)，分工合作，互補(bǔ)互利。

2.4成果答辯

項(xiàng)目完成后，每個(gè)學(xué)生須及時(shí)將所做所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行歸納、總結(jié)，制作成PPT在課堂上進(jìn)行10-15分鐘的答辯，并接受其他學(xué)生的提問，然后進(jìn)行交流討論，對(duì)每位學(xué)生資料查閱情況，項(xiàng)目研究的過程、得出的結(jié)論、語言組織能力、報(bào)告水平等進(jìn)行探討。由于每位學(xué)生都是分別實(shí)施自己的項(xiàng)目，每個(gè)人的研究?jī)?nèi)容都不相同，即使選擇同一項(xiàng)目的學(xué)生，彼此的側(cè)重點(diǎn)也會(huì)有所差異，所以通過成果答辯這一環(huán)節(jié)，每個(gè)學(xué)生對(duì)自己實(shí)施的項(xiàng)目進(jìn)行講解，包括項(xiàng)目背景、發(fā)展過程、應(yīng)用現(xiàn)狀，項(xiàng)目實(shí)施過程中遇到的問題以及解決方法、心得體會(huì)等，學(xué)生間達(dá)到了相互學(xué)習(xí)的目的。教師在此過程中可以幫助學(xué)生總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，找出不足之處，提出修改建議，指出進(jìn)一步的提高方向，促使學(xué)生對(duì)實(shí)際問題的靈活性和復(fù)雜性有更加深刻的認(rèn)識(shí)，提高綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。通過這個(gè)過程，學(xué)生對(duì)課程中的知識(shí)點(diǎn)理解的將會(huì)更加深刻，提高了學(xué)習(xí)效率。

2.5成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)

成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)是項(xiàng)目教學(xué)法中非常重要的一環(huán)，成果答辯完成之后，要及時(shí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。一般情況下可分二級(jí)來考核成績(jī)，第一級(jí)由其他學(xué)生對(duì)答辯同學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)打分，統(tǒng)計(jì)時(shí)將去掉一個(gè)最高分，去掉一個(gè)最低分，再求平均分。第二級(jí)是由教師對(duì)學(xué)生的項(xiàng)目完成情況進(jìn)行評(píng)分，綜合二級(jí)評(píng)分來確定每一個(gè)學(xué)生的成績(jī)，按照一定比例計(jì)入課程考核總評(píng)成績(jī)。同時(shí)對(duì)于表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生給予適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)，以進(jìn)一步提高學(xué)生的參與積極性，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、熱情和責(zé)任感，提高項(xiàng)目實(shí)施的效率。

3.項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)效果

3.1提高了學(xué)生的綜合能力

項(xiàng)目教學(xué)法強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)為主，學(xué)習(xí)者通過自主探究來獲取知識(shí)、解決問題，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)活動(dòng)的參與度、學(xué)習(xí)自信心和學(xué)習(xí)質(zhì)量都明顯好于以前。隨著項(xiàng)目教學(xué)法的不斷實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性明顯增強(qiáng);口頭表達(dá)能力得到了提高;團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力也得到了鍛煉。學(xué)生通過對(duì)課程相關(guān)領(lǐng)域的熱點(diǎn)以及前沿進(jìn)展材料的收集查閱，學(xué)會(huì)了多種查資料的途徑，提高了獲取各方面信息的能力，知識(shí)面得到了拓寬，開闊了視野。通過學(xué)生教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)調(diào)查，學(xué)生普遍反映：喜歡項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)模式，感覺課堂氣氛十分生動(dòng)活躍，改變了以往單純聽課的狀態(tài)，自己能主動(dòng)參與到課堂的教學(xué)中去，這種授課方式記憶更加深刻，對(duì)于課程教學(xué)內(nèi)容中一些復(fù)雜抽象的理論也能比較容易理解了。

3.2提升了教師的教學(xué)水平

雖然項(xiàng)目教學(xué)法突出以學(xué)生為主，但是教師的導(dǎo)向作用同樣重要。首先教師要根據(jù)課程應(yīng)該教授的基本知識(shí)，結(jié)合該領(lǐng)域前沿?zé)狳c(diǎn)，設(shè)計(jì)出合理、有吸引力的項(xiàng)目，使學(xué)生通過實(shí)施此項(xiàng)目，既掌握了基本知識(shí)又了解了很多相關(guān)領(lǐng)域的前沿進(jìn)展。在項(xiàng)目實(shí)施階段，教師要適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生向正確的方向查閱資料，對(duì)于學(xué)生提出的問題提供啟發(fā)性的回答，發(fā)揮引導(dǎo)者和促進(jìn)者的作用。而在成果答辯、成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)階段，教師還需要運(yùn)用豐富的知識(shí)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行解釋，并對(duì)整個(gè)討論結(jié)果進(jìn)行總結(jié)。

醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)涉及的知識(shí)面廣，制定的項(xiàng)目任務(wù)又具有一定的綜合性和開放性，因此需要教師不僅要熟練地掌握本課程的專業(yè)知識(shí)，具備豐富的醫(yī)學(xué)儀器研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，而且還要了解本專業(yè)其他課程甚至是其他專業(yè)的相關(guān)內(nèi)容，深入廣泛地了解相關(guān)領(lǐng)域前沿進(jìn)展，對(duì)知識(shí)具有融會(huì)貫通、靈活運(yùn)用的能力。項(xiàng)目教學(xué)法對(duì)教師在知識(shí)、能力上提出了更高的要求，教師必須從多個(gè)層面對(duì)自己“充電”，提高自己的專業(yè)技能，增加知識(shí)儲(chǔ)備，完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，從而增強(qiáng)自身素質(zhì)，提升教學(xué)水平。

4.結(jié)語

為了提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)和提高我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)和自主學(xué)習(xí)能力，我們積極進(jìn)行了教學(xué)改革，將項(xiàng)目教學(xué)法引入“醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)中，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)的弊端，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力，逐步培養(yǎng)了學(xué)生綜合歸納及溝通協(xié)調(diào)的能力，能夠更好的提升教學(xué)效率，獲得了較好的教學(xué)效果。

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作者簡(jiǎn)介：

沈曉燕（1969-），女，漢族，江蘇海門人，博士，南通大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授，從事生物體植入式集成電路與系統(tǒng)、生物信號(hào)獲取與信息處理教學(xué)和研究工作。