醫(yī)工融合專業(yè)傳感器課程思政教學(xué)研究

劉 劍，蘇 昂，朱文興，高 瑞

(山東大學(xué) 控制科學(xué)與工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250061)

0 引言

生物醫(yī)學(xué)工程、智能醫(yī)學(xué)工程均是典型的醫(yī)工融合新興專業(yè)，主要是利用工學(xué)的思想、方法和技術(shù)解決醫(yī)學(xué)問題[1]。在當(dāng)前“健康中國”的大背景下，從這些專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生具有非常好的發(fā)展前景，是時下高中生報(bào)考的熱門專業(yè)。

“生物醫(yī)學(xué)傳感器與測量”及“智能醫(yī)學(xué)傳感技術(shù)”是筆者面向本科生開設(shè)的兩門重要專業(yè)課，“微納傳感器與應(yīng)用”是面向研究生開設(shè)的選修課程。這些傳感器課程內(nèi)容涉及物理、化學(xué)、生理、分子生物學(xué)、材料、人工智能及電子信息等多個學(xué)科和門類的知識[2]，既有像壓阻傳感、電容傳感和壓電傳感等物理傳感技術(shù)，還有酶催化傳感、免疫傳感和基因傳感等醫(yī)學(xué)傳感技術(shù)，傳感器制備工藝還講授微加工和納米技術(shù)，具有知識前沿、科技感強(qiáng)的特點(diǎn)，符合當(dāng)前人工智能和個性化醫(yī)療電子產(chǎn)品的發(fā)展潮流，受到學(xué)生們的喜愛。學(xué)生畢業(yè)后不僅可以在保障人民健康的醫(yī)療行業(yè)就業(yè)，而且在國防、航天等重要領(lǐng)域也有良好的就業(yè)前景。

在全國高校思想政治工作會議上，習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)：高校要堅(jiān)持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程[3]。為貫徹習(xí)總書記的講話精神，我們在講授醫(yī)工融合專業(yè)傳感器知識的時候，就如何挖掘其中的思政元素，并融入到專業(yè)知識的講授中，實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程與思政教育協(xié)同教學(xué)，使之成為高校思想政治教育的重要陣地，進(jìn)行了一些思考，本文算作拋磚引玉，供交流討論。

1 思政教育融入傳感器教學(xué)的必要性

教育部最新發(fā)布的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》指出，要發(fā)揮好每門課程的育人作用，提高高校人才培養(yǎng)質(zhì)量，同時落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，必須將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體、不可割裂。

目前大部分高校的思政課程與專業(yè)課程是并行開課、獨(dú)立講授。由于受專業(yè)影響，特別是灌輸式教學(xué)方式，以及和學(xué)生關(guān)注的未來就業(yè)關(guān)聯(lián)性不大，長期以來思政課在學(xué)生心中是被邊緣化的，使得多數(shù)高校大學(xué)生認(rèn)為思政課的開設(shè)多余，對思政課的學(xué)習(xí)態(tài)度普遍消極被動，甚至產(chǎn)生反感厭惡情緒。大學(xué)生處于由學(xué)校到社會的轉(zhuǎn)折和過渡期，心理發(fā)展尚不成熟[4]。當(dāng)前有不少大學(xué)生存在信仰缺失的問題，享樂主義、功利主義抬頭，學(xué)有所成不思報(bào)效國家卻追逐國外公司的高薪和舒適條件，造成我國人才嚴(yán)重流失。有些進(jìn)入國家重要科研院所的高校畢業(yè)生因?yàn)樾叛鋈笔б庵静粓?jiān)定，容易被國外間諜利用，竊取國家機(jī)密。有鑒于此，思政教育方式的創(chuàng)新顯得尤為重要。

生物醫(yī)學(xué)傳感器是醫(yī)學(xué)檢測設(shè)備的關(guān)鍵核心部件，是關(guān)乎人民群眾健康的基礎(chǔ)性產(chǎn)品。微納傳感器與傳統(tǒng)傳感器相比，具有體積小、重量輕、功耗低、高靈敏、易集成等優(yōu)點(diǎn)，在智能化工業(yè)和國防軍事領(lǐng)域發(fā)揮著無可替代的作用。如今的智能終端、智能汽車、機(jī)器人和尖端武器等都對微納傳感器有嚴(yán)重依賴，微納傳感器的發(fā)展水平制約和決定著智能化行業(yè)的發(fā)展，已成為世界各國高新科技研發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。近年來我國生物醫(yī)學(xué)傳感器和微納傳感器行業(yè)取得顯著成就，但發(fā)展?fàn)顩r依然不容樂觀，無論從產(chǎn)品競爭力還是所占市場份額都不如歐美等發(fā)達(dá)國家。從全球市場看，美國、日本、德國占據(jù)全球生物醫(yī)學(xué)傳感器市場近七成份額，而中國僅占到 10%左右[5]，客觀上造成我國醫(yī)療器械行業(yè)處于中低端水平。我國超過90%的高端傳感器從國外進(jìn)口，國產(chǎn)微納傳感器的可靠性指標(biāo)一般與國外同類產(chǎn)品存在1～2個數(shù)量級的差距[6]。由于歐美等國家在高端傳感器行業(yè)處于壟斷地位，所以敢于對我國華為、中興等科技公司實(shí)施封鎖，嚴(yán)重制約我國高新技術(shù)的發(fā)展。只有突破關(guān)鍵性技術(shù)，提升自研能力才能打破國外對高端傳感器的壟斷。

大學(xué)生是國家重點(diǎn)培育的高技術(shù)人才，在培養(yǎng)過程中除了專業(yè)知識外，還要加強(qiáng)思想政治教育，體現(xiàn)專業(yè)知識與立德樹人相統(tǒng)一的育人精神，培養(yǎng)合格的社會主義建設(shè)者和接班人。醫(yī)工融合專業(yè)傳感器課程涵蓋知識范圍廣，與最新科技發(fā)展聯(lián)系緊密，機(jī)器人、尖端武器、手機(jī)等高科技產(chǎn)品包含大量傳感器元件。學(xué)生對高科技電子產(chǎn)品關(guān)注度高，結(jié)合時事熱點(diǎn)開展思政教育，學(xué)生更易接受。因此，探索將思政教育融入傳感器課程，將專業(yè)知識與思政元素有機(jī)結(jié)合，形成協(xié)同效應(yīng)，在傳授專業(yè)知識的同時增強(qiáng)學(xué)生的愛國主義精神和科技報(bào)國的責(zé)任感、使命感。堅(jiān)定馬克思主義信仰，增強(qiáng)對黨的政治認(rèn)同、思想認(rèn)同、情感認(rèn)同。提升思政教育親和力和針對性，是響應(yīng)習(xí)近平主席高校教育工作重要指示，開創(chuàng)我國教育事業(yè)發(fā)展新格局的重要實(shí)踐，是非常必要的。

2 “傳感器+思政”協(xié)同教學(xué)的目標(biāo)

首先要深刻體會習(xí)總書記提出的“使社會主義核心價值觀內(nèi)化為人們的精神追求，外化為人們的自覺行動”的要求。根據(jù)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)傳感器類課程具有的科技感強(qiáng)、多學(xué)科交叉和引領(lǐng)尖端技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)，要進(jìn)行“傳感器+思政”協(xié)同教學(xué)，必須結(jié)合本專業(yè)學(xué)生的知識儲備、學(xué)習(xí)能力、專業(yè)素質(zhì)等情況，深入挖掘?qū)I(yè)課程中的思政元素，將其與專業(yè)知識教學(xué)有機(jī)融合。這就要求授課教師不僅具有深厚的專業(yè)知識儲備，還要掌握靈活多變的教學(xué)技巧。在教學(xué)過程中嵌入的思政元素不能牽強(qiáng)附會，而是自然流出，因地制宜地將立德樹人的思政元素融入傳感器教學(xué)中，在講授的專業(yè)知識中體現(xiàn)社會主義核心價值觀和愛國主義精神，提高在校大學(xué)生的思想道德素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)，增強(qiáng)服務(wù)國家、服務(wù)人民的社會責(zé)任感。

3 “傳感器+思政”協(xié)同教學(xué)的建設(shè)內(nèi)容

立足于傳感器課程所講授的知識點(diǎn)，深入挖掘其中的思政德育元素，把“立德樹人”作為教育的根本任務(wù)，貫穿于教學(xué)的全過程。平時要注意搜集整理思政案例，按章節(jié)分類，從多角度、全方位建設(shè)形式多樣的思政資源素材庫，將“課程思政”系統(tǒng)化、長期化。在教學(xué)過程中，精心設(shè)計(jì)課堂教學(xué)方案，明確教學(xué)目標(biāo)，恰如其分地引入思政教學(xué)案例，做到案例鮮活，貼近學(xué)生、貼近實(shí)際、貼近專業(yè)，不生搬硬套，避免形式主義，協(xié)同教學(xué)建設(shè)內(nèi)容如圖1所示。

圖1 協(xié)同教學(xué)建設(shè)內(nèi)容

3.1 挖掘凝煉傳感器教學(xué)過程中的德育元素

要實(shí)現(xiàn)思政與專業(yè)課有機(jī)融合、協(xié)同教學(xué)，思政元素的挖掘凝練是基礎(chǔ)和根本。因此，需要仔細(xì)梳理傳感器課程中所蘊(yùn)含的思想點(diǎn)和精神內(nèi)涵，并對其進(jìn)行總結(jié)凝練。平時注意收集整理與傳感器相關(guān)的新聞報(bào)道、熱點(diǎn)時事，挖掘和剖析其中的與專業(yè)知識，講授相關(guān)的思政元素，并做好記錄。

例如在講傳感器類課程緒論的時候，授課的一個知識點(diǎn)是生物醫(yī)學(xué)傳感器的發(fā)展趨勢，以血糖檢測為例，取樣方式從靜脈血到指血到體液發(fā)展，檢測方式從有創(chuàng)到微創(chuàng)到無創(chuàng)發(fā)展，無創(chuàng)傷性血糖檢測是未來的發(fā)展趨勢。由于全世界患糖尿病的人數(shù)以億計(jì)，血糖檢測的市場容量龐大，為贏得先機(jī)搶占市場，世界各國科學(xué)家都在加緊研究無創(chuàng)傷性血糖檢測方法。我國人口基數(shù)大，是世界上糖尿病人數(shù)最多的國家之一，我們必須研發(fā)自己的無創(chuàng)血糖檢測技術(shù)，防止市場被國外技術(shù)壟斷，隨意提高價格，增加人民群眾醫(yī)療負(fù)擔(dān)。大學(xué)生作為高技術(shù)人才，應(yīng)當(dāng)承擔(dān)起相應(yīng)的責(zé)任。此時考慮到近期發(fā)生的美國政府對我國高技術(shù)企業(yè)華為公司實(shí)施全面封鎖，以及2018年美國以“莫須有”的罪名對中興通訊進(jìn)行制裁，最終中興公司以支付10億美元罰款達(dá)成和解協(xié)議。美國之所以敢肆意打壓我國企業(yè)，就是因?yàn)檎莆樟诵酒O(shè)計(jì)制造的核心技術(shù)，處在產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈頂端。而我國在高端傳感器技術(shù)領(lǐng)域話語權(quán)小、不具競爭力，也是因?yàn)閭鞲衅餍袠I(yè)高端人才匱乏，缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)，核心技術(shù)受制于人，一旦兩國發(fā)生貿(mào)易摩擦，容易被別人卡脖子，受制于人。通過這些講解，不但激發(fā)學(xué)生對生物醫(yī)學(xué)傳感器的學(xué)習(xí)興趣，而且增加學(xué)生的民族使命感和社會責(zé)任感。順勢向?qū)W生提及十九大報(bào)告中“堅(jiān)定實(shí)施科教興國戰(zhàn)略、人才強(qiáng)國戰(zhàn)略”，鼓勵學(xué)生為中華民族偉大復(fù)興奮斗，樹立科研報(bào)國的人生目標(biāo)。

3.2 建設(shè)思政教育素材資源庫

“立德樹人”作為教育的根本任務(wù)必須貫穿于教育的全過程。多角度、全方位建設(shè)形式多樣的思政與人文資源素材庫是實(shí)現(xiàn)“課程思政”系統(tǒng)化、長期化的前提。本文建立的思政教育素材資源庫如表1所示，首先在教學(xué)過程中，注重搜集整理與課程知識和思政有關(guān)的案例，將其按章節(jié)知識點(diǎn)分類，以便在教學(xué)中靈活選用，案例的形式是多元化的，可以是文字也可以是視頻，既有新聞報(bào)道，也有中央政策。另外，通過推敲相對應(yīng)思政主體和思政教學(xué)目標(biāo)，系統(tǒng)化地進(jìn)行思政與傳感器協(xié)同教學(xué)，確保良好的教學(xué)效果。

表1 思政教育素材資源庫范例

3.3 豐富符合思政教育和專業(yè)課特點(diǎn)的授課形式

由于專業(yè)課教學(xué)內(nèi)容多，課堂授課時間緊張，不宜將思政教育在課堂上過多展開，擠占專業(yè)知識教學(xué)時間。因此，靈活多樣的授課形式才能在有限的時間內(nèi)發(fā)揮出更好的效果。另外，思政融入專業(yè)課不應(yīng)該是簡單說教，而是開展多樣有趣的教學(xué)形式。例如，在課上講授蘊(yùn)含思政元素的知識點(diǎn)時，只把其中的思政元素點(diǎn)出即可。課后將相關(guān)的具體案例發(fā)給學(xué)生們，引導(dǎo)大家去觀看相關(guān)視頻和新聞報(bào)道，并在下一次課的課間與學(xué)生們分享交流體會心得，這樣的形式既達(dá)到了思政教育的目標(biāo)又拉近了與學(xué)生的心理距離，是學(xué)生容易接受的形式。再如：充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在信息交流和共享方面的便捷性，引導(dǎo)學(xué)生將課堂上的思政教學(xué)案例在課下進(jìn)一步查閱文獻(xiàn)資料和深入思考，鼓勵大家寫一些隨筆和心得表達(dá)自己的觀點(diǎn)，在班級微信群、QQ 群、雨課堂等平臺展開學(xué)習(xí)討論，形成課上課下、線上線下、師生互動、生生互動的良好的學(xué)習(xí)氛圍。并把學(xué)生新挖掘的思政案例加入到思政教育素材資源庫，不斷豐富其內(nèi)容。

4 協(xié)同教學(xué)效果反饋與評價

為了解醫(yī)工融合專業(yè)“傳感器+思政”協(xié)同教學(xué)效果，及時修正不足之處，通過問卷調(diào)查方式隨機(jī)抽取一個班由學(xué)生作出教學(xué)評價，問卷中設(shè)置了正面評價選項(xiàng)、負(fù)面評價選項(xiàng)和留言評價三種類型。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示有95%的學(xué)生對協(xié)同教學(xué)作出正面評價，在留言欄中，學(xué)生紛紛留下評語，如“自從老師引入思政內(nèi)容后，才發(fā)現(xiàn)傳感器是一個民族產(chǎn)業(yè)，要好好學(xué)，與祖國同呼吸，共奮斗！”，“不僅學(xué)到專業(yè)知識，還上了一堂思政課”等。同時不少學(xué)生提出希望教師多介紹一些傳感器在國防上的應(yīng)用?？傊?，在傳感器課程引入思政協(xié)同教學(xué)后，授課教師感覺課堂氛圍更活躍，學(xué)生的專注力和積極性較往年有所提高。

5 結(jié)語

將傳感器課程與思政教育協(xié)同教學(xué)，實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識獲取與價值引領(lǐng)的統(tǒng)一，以“立德樹人”為第一原則，凸顯生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)傳感器課程中的思政內(nèi)涵，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、價值觀。在課堂教學(xué)中，通過啟發(fā)實(shí)現(xiàn)學(xué)生的共鳴與思考，注重與學(xué)生的生活環(huán)境、心理動態(tài)、網(wǎng)絡(luò)影響的聯(lián)系，順勢學(xué)生的思維，使學(xué)生產(chǎn)生興趣和共鳴，是一種教學(xué)創(chuàng)新，也是一次有益的探索。根據(jù)學(xué)生評價和授課效果可知，協(xié)同教學(xué)增強(qiáng)了學(xué)生社會責(zé)任感和專業(yè)自豪感。授課形式得到學(xué)生認(rèn)可，也證明“傳感器+思政”協(xié)同教學(xué)是一種有效的教學(xué)創(chuàng)新。下一步通過繼續(xù)完善課程建設(shè)方法，豐富資料庫內(nèi)容，探索新的教學(xué)形式，努力打造學(xué)生歡迎的融合思政教育的專業(yè)課。