實(shí)訓(xùn)課程線上虛擬仿真教學(xué)方法探討

畢昕 李哲旭 張建青 楊蕊 唐懿文

[摘 要] 以疫情防控為背景，探討“醫(yī)學(xué)影像電子學(xué)綜合實(shí)訓(xùn)”課程線上虛擬仿真實(shí)踐“虛擬仿真實(shí)訓(xùn)”課程的開展方式。從課程開設(shè)形式及策略、課程運(yùn)行方案設(shè)計(jì)及課程評(píng)價(jià)方式三個(gè)方面，詳細(xì)闡述該課程的線上開展情況，介紹多個(gè)線上平臺(tái)聯(lián)合互動(dòng)的課程設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)方法，分別從課程目標(biāo)和教學(xué)管理兩個(gè)角度對(duì)“虛擬仿真實(shí)訓(xùn)”課程的課程建設(shè)進(jìn)行了教學(xué)反思，強(qiáng)調(diào)緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo)和“以學(xué)生為中心”的教學(xué)設(shè)計(jì)和管理理念。相信通過此次實(shí)踐，線上實(shí)踐課程會(huì)越來越完備。

[關(guān)鍵詞] 多平臺(tái);實(shí)訓(xùn)課程;疫情防控;在線教學(xué);虛擬仿真

[基金項(xiàng)目] 2020年度上海市高校重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目“醫(yī)學(xué)超聲設(shè)備及檢查技術(shù)”（滬教委高〔2020〕58號(hào)）;2018年度上海高等學(xué)校首批一流本科建設(shè)引領(lǐng)計(jì)劃“校企醫(yī)三位一體打造醫(yī)學(xué)影像技術(shù)本科人才培養(yǎng)新模式”（滬教委高〔2018〕14號(hào)）

[作者簡(jiǎn)介] 畢 昕（1980—），女，黑龍江齊齊哈爾人，博士，上海健康醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)院講師，主要從事醫(yī)學(xué)影像設(shè)備研究;李哲旭（1965—），男（朝鮮族），黑龍江牡丹江人，學(xué)士，上海健康醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)院副教授，主要從事醫(yī)學(xué)影像設(shè)備研究;張建青（1972—），女，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，博士，上海健康醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)院副教授，主要從事圖像處理研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2021）34-0151-04? ?[收稿日期] 2021-01-22

在疫情防控的大背景下，教育部下發(fā)了《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》，提出“停課不停教，停課不停學(xué)”[1]，全國(guó)上下開展了規(guī)模空前的線上教學(xué)活動(dòng)。作為應(yīng)用技術(shù)型本科院校，人才培養(yǎng)的定位側(cè)重于知識(shí)應(yīng)用及綜合能力的培養(yǎng)[2]，對(duì)實(shí)訓(xùn)課程的學(xué)時(shí)和目標(biāo)要求都較高。與理論課程不同，實(shí)訓(xùn)課程的線上開展無法滿足實(shí)驗(yàn)設(shè)備、場(chǎng)地等要求，因此，對(duì)有些課程來說，虛擬實(shí)訓(xùn)可在一定程度上解決學(xué)生無法進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的問題。而如何在當(dāng)前特殊的形勢(shì)下，使虛擬實(shí)訓(xùn)能夠更有效地開展，需要學(xué)校、教師和學(xué)生三方密切配合，更需要教師在課程建設(shè)上提早思考、提早設(shè)計(jì)，采用更科學(xué)有效的教學(xué)方案和方法。

筆者以“醫(yī)學(xué)影像電子學(xué)綜合實(shí)訓(xùn)”為對(duì)象，探討了集中實(shí)踐教學(xué)周的開展情況?！搬t(yī)學(xué)影像電子學(xué)綜合實(shí)訓(xùn)”是醫(yī)學(xué)影像技術(shù)本科專業(yè)一門針對(duì)電子學(xué)的綜合實(shí)訓(xùn)課程，放在學(xué)生的第三學(xué)期（集中實(shí)踐教學(xué)周）開展，學(xué)時(shí)2周。歷年的開展方式是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行綜合的電路設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試。而在疫情防控的情況下，學(xué)生無法返校，故以往的線下教學(xué)方案無法實(shí)施。在學(xué)校教務(wù)處的大力支持下，該課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)做了充分的預(yù)案和準(zhǔn)備，在超星平臺(tái)開設(shè)了線上課程，具體建設(shè)思路可從以下幾個(gè)方面展開。

一、課程開設(shè)形式及策略

課程采用電路仿真軟件作為課程開展的基本工具，而教學(xué)方式總體上采用“線上+直播”混合教學(xué)策略。線上平臺(tái)采用超星學(xué)習(xí)通，直播平臺(tái)采用騰訊會(huì)議。其中，課件、實(shí)訓(xùn)手冊(cè)、實(shí)訓(xùn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)講解視頻等關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)都在超星平臺(tái)上分享，學(xué)生按照課程的進(jìn)度在教師的指導(dǎo)下自行完成。而實(shí)驗(yàn)過程中的輔助講解、討論、實(shí)驗(yàn)情況的巡視則采用騰訊會(huì)議的形式，實(shí)施以自主實(shí)踐為主，隨堂討論、點(diǎn)評(píng)為輔的線上實(shí)踐教學(xué)模式。

二、課程運(yùn)行方案設(shè)計(jì)

（一）實(shí)訓(xùn)課程的線上自主學(xué)習(xí)

線上自主學(xué)習(xí)的有效性是實(shí)訓(xùn)課程線上教學(xué)的前提。教師提前建設(shè)課程資源包，并通過超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)上傳。內(nèi)容包括軟件安裝學(xué)習(xí)包、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)文件、視頻包、實(shí)驗(yàn)報(bào)告包，以及微信公眾號(hào)、論壇、書籍、文獻(xiàn)資源等。上課之前，教師提前發(fā)布，下發(fā)學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生可提前了解當(dāng)堂課的內(nèi)容和要求，自主學(xué)習(xí)，并通過仿真軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)仿真。完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，以在線報(bào)告的方式提交自己的仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

（二）線上分組討論

為了提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，模擬真實(shí)的線下課堂，通過超星學(xué)習(xí)通的線上分組功能，將學(xué)生分為若干學(xué)習(xí)小組，2～3人一組自由搭配。針對(duì)復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)，小組成員可以分工協(xié)作、相互討論。討論可以通過學(xué)習(xí)通的聊天功能、討論區(qū)或者微信、騰訊會(huì)議等方式進(jìn)行。

（三）課堂實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控

學(xué)生線上仿真實(shí)踐，遇到不懂的問題無法及時(shí)向教師提問，而教師也無法及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。因此，本課程采用了騰訊會(huì)議室的方式，實(shí)時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。每堂課上，教師都會(huì)開通“騰訊會(huì)議室”，自始至終貫穿整個(gè)上課時(shí)間。課上，學(xué)生有任何問題，都可以通過共享屏幕分享自己遇到的問題，教師會(huì)引導(dǎo)學(xué)生相互討論解決，實(shí)在解決不了的，教師會(huì)幫助解決。同時(shí)，仿真過程中的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，或?qū)W生遇到的一些共性問題，教師也會(huì)通過屏幕共享的方式向所有學(xué)生講解。除此之外，上課過程中，教師會(huì)不定時(shí)的抽查學(xué)生的仿真情況。以小組為單位展示階段性的仿真成果。通過這些手段，教師和學(xué)生之間、學(xué)生和學(xué)生之間，在線上建立了交流和互動(dòng)的通路，從而形成了線上虛擬實(shí)驗(yàn)室。

（四）隨堂實(shí)驗(yàn)成果提交

“醫(yī)學(xué)影像電子學(xué)綜合實(shí)訓(xùn)”的課程內(nèi)容包括單元電路仿真及綜合仿真兩部分，并以綜合性實(shí)驗(yàn)為主。線下實(shí)驗(yàn)室上課時(shí)，通常是課程最后學(xué)生完成一個(gè)大作業(yè)并提交報(bào)告。而線上課程，教師無法與學(xué)生見面，如果仍然采用線下課程的方式，最后提交報(bào)告，很難及時(shí)跟蹤每位學(xué)生的完成情況。因此，為全面了解每位學(xué)生的具體情況，及時(shí)并有針對(duì)性的指導(dǎo)，教師以半天或一天為單位，定時(shí)在學(xué)習(xí)通作業(yè)平臺(tái)發(fā)布當(dāng)堂課或當(dāng)天的報(bào)告內(nèi)容，每個(gè)學(xué)生都要完成報(bào)告針對(duì)電路原理、電路設(shè)計(jì)等方面提出的問題，并上傳電路圖及仿真視頻。而教師也會(huì)及時(shí)對(duì)每位學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行批改，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)給予指導(dǎo)。

（五）課后作業(yè)點(diǎn)評(píng)

教師批改完學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告后，需要對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。對(duì)于一些原理性的問題，要聯(lián)系仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的講解和提升。教師會(huì)錄制講解視頻并發(fā)布到學(xué)習(xí)通平臺(tái)討論區(qū)，供學(xué)生根據(jù)自己的情況進(jìn)行學(xué)習(xí)。