基于“理工醫(yī)融合”教學(xué)模式的學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究

胡祖祥，陳莞爾，高宇，張樹川

（安徽理工大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院，安徽淮南 232001）

隨著專業(yè)學(xué)科建設(shè)進入一個全新發(fā)展時期，通過學(xué)科的交叉融合產(chǎn)生新方向、新增長點，對傳統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)展的正向推動效果也正在逐漸凸顯[1]。在需要單一學(xué)科知識或技術(shù)的同時，更要依賴于不同學(xué)科、不同領(lǐng)域知識或技術(shù)的協(xié)同驅(qū)動與創(chuàng)新[2]。交叉學(xué)科的研究模式被認為是解決復(fù)雜科學(xué)難題的重要途徑，也是推進我國創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、培養(yǎng)人才創(chuàng)新能力的重要選擇[3]。

社會的發(fā)展對人才的需求不斷提升，培養(yǎng)將理論和實踐相結(jié)合的應(yīng)用型創(chuàng)新人才，成為高校的重要任務(wù)[4]。如何培養(yǎng)學(xué)生成為具有創(chuàng)新意識的理工醫(yī)多學(xué)科交叉人才，是重點，也是難點。

1 研究現(xiàn)狀

20世紀(jì)70年代，哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院等大學(xué)通過制定交叉學(xué)科政策并建立交叉性研究所，揭開了科研機構(gòu)著手重視推進工學(xué)、醫(yī)學(xué)結(jié)合發(fā)展的序幕[5]。20世紀(jì)80年代，我國理工科大學(xué)與醫(yī)科類院校的合并以及設(shè)立生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)等推進了工學(xué)、醫(yī)學(xué)結(jié)合[6]。

礦井粉塵防治理論與職業(yè)健康作為煤礦安全工程專業(yè)課，在教學(xué)實踐中不斷進行教學(xué)內(nèi)容改革的探索。任萬興[7]針對“礦井粉塵防治”特點，針對課程內(nèi)容精選案例，在課堂上對案例進行充分分析與討論，課后提交研討總結(jié)或者學(xué)術(shù)論文。荊德吉[8]通過課堂互動、案例分析和項目設(shè)計等，培養(yǎng)學(xué)生實踐應(yīng)用能力，提高學(xué)生對礦井粉塵防治理論與職業(yè)健康課程的興趣。鄭丹[9]提出在進行安全工程專業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系建設(shè)時，要依托相關(guān)行業(yè)合理設(shè)置專業(yè)課程，并加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。呂丹[10]等以學(xué)生為中心，以臨床為背景，以工程為突破口，提升學(xué)生的思維能力。

2 礦井粉塵防治理論與職業(yè)健康教學(xué)現(xiàn)狀

為預(yù)防與控制礦井災(zāi)害事故的發(fā)生，人們經(jīng)過幾十年不懈的努力，形成了一整套事故防范的理論技術(shù)體系[11]。礦井粉塵防治理論與職業(yè)健康課程教學(xué)通過理論教學(xué)和實驗訓(xùn)練，使學(xué)生掌握粉塵防控及測試技術(shù)，掌握粉塵相關(guān)重要參數(shù)的原理和測定方法。

課程傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以教師為中心、以課堂講授為主，教師講授完課程后，學(xué)生通過課程考核。課程設(shè)置的學(xué)時不足，而課程涉及的內(nèi)容多，涵蓋的知識面廣，理論和實踐性都較強[12]，在授課過程中，學(xué)生不能積極參與到課堂教學(xué)與討論，課程內(nèi)容枯燥乏味。作為一門重要的專業(yè)課，主要注重粉塵的物理特性方面研究，礦塵造成煤礦工人的煤矽肺病從粉塵粒徑大小、接塵濃度和接塵時間等方面進行課程內(nèi)容設(shè)置[13-14]，這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以發(fā)揮學(xué)生的主體作用，不利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)新思維及分析、解決問題能力。

3 基于“理工醫(yī)融合”的情景—模塊—實驗教學(xué)模式構(gòu)建

針對傳統(tǒng)教學(xué)模式出現(xiàn)的問題，提出一種新型的教學(xué)模式——基于“理工醫(yī)融合”的情景—模塊—實驗教學(xué)新模式?！袄砉めt(yī)融合”的情景—模塊—實驗教學(xué)模式，圍繞健康中國戰(zhàn)略和課程教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)大綱，構(gòu)建符合理工醫(yī)跨專業(yè)融合教學(xué)模式。課程教學(xué)以礦塵災(zāi)害案例背景為基礎(chǔ)，設(shè)置礦井粉塵致災(zāi)事故情景，綜合教學(xué)內(nèi)容和醫(yī)學(xué)專業(yè)知識，將課程內(nèi)容劃分為礦塵產(chǎn)生特性、礦塵物理和醫(yī)學(xué)致病、職業(yè)健康防控三個大模塊，在每一個模塊中，細化概念清晰、內(nèi)容明確的小型模塊。

3.1 教學(xué)內(nèi)容跨專業(yè)融合

（1）理論講解。

重視基礎(chǔ)理論知識，教師介紹理論知識時應(yīng)介紹理論發(fā)展過程中的難題與解決思路，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。粉塵的性質(zhì)與危害、粉塵的測定、粉塵爆炸及預(yù)防、塵肺病致病機理及預(yù)防、職業(yè)健康與職業(yè)病這五部分內(nèi)容是本課程的基礎(chǔ)理論知識部分，主要使學(xué)生掌握粉塵重要參數(shù)的原理、測定方法以及粉塵爆炸機理、影響因素，掌握塵肺病的致病機理、發(fā)病癥狀，熟悉我國的職業(yè)衛(wèi)生法規(guī)和礦井粉塵職業(yè)病危害因素等知識。應(yīng)用技術(shù)的能力是檢驗學(xué)生掌握知識程度的重要途徑，是應(yīng)用型創(chuàng)新人才不可或缺的。通風(fēng)凈化及降塵技術(shù)、礦井粉塵綜合控制技術(shù)、職業(yè)醫(yī)學(xué)防護、職業(yè)安全與職業(yè)傷害防控技術(shù)四部分內(nèi)容屬于本課程應(yīng)用技術(shù)內(nèi)容部分，內(nèi)容設(shè)置目標(biāo)在于讓學(xué)生掌握工業(yè)常用除降塵技術(shù)原理及其在礦井生產(chǎn)系統(tǒng)控塵技術(shù)應(yīng)用和粉塵抑爆相關(guān)技術(shù)措施，熟悉運用醫(yī)學(xué)方面的知識，了解塵肺病發(fā)病癥狀、預(yù)防技術(shù)及職業(yè)健康監(jiān)護的知識和手段。

（2）情景案例講解。

教師在教學(xué)過程中以礦塵災(zāi)害案例為基礎(chǔ)，設(shè)置礦塵災(zāi)害事故情景，結(jié)合醫(yī)學(xué)專業(yè)知識分析，向?qū)W生提出問題，要求學(xué)生依據(jù)一定的理論知識做出決策或者做出評價；教師通過布置大作業(yè)的形式考查學(xué)生的實際動手能力、分析和解決問題能力。教師讓學(xué)生以某礦井為研究對象，學(xué)生通過查閱資料、調(diào)研等方法獲取礦井的特性、生產(chǎn)系統(tǒng)圖、通風(fēng)系統(tǒng)圖、產(chǎn)塵特性等，結(jié)合上述資料，學(xué)生分組討論，給出一個整體的防塵措施、防塵技術(shù)。防塵技術(shù)要做到有源必治，重源大治，劃分區(qū)域，分源、分區(qū)、分級、分策治理等。學(xué)生與教師以情景劇的模式扮演事故中的角色（如學(xué)生分析作為安全員在某事故中所犯的錯誤及應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的責(zé)任）；學(xué)生研究設(shè)計與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的礦井粉塵災(zāi)害事故案例，學(xué)生之間交換分析、評價，實際運用。

（3）粉塵與醫(yī)學(xué)實驗。

將課程教學(xué)與產(chǎn)塵實驗融合，先講解后實驗，有利于學(xué)生對知識的吸收，課程大綱中的實驗包括粉塵濃度測定、粉塵粒度分布測定、粉塵中游離二氧化硅含量測定，醫(yī)學(xué)方面包括給學(xué)生展示正常與塵肺病的X胸片，帶領(lǐng)學(xué)生現(xiàn)場觀察顯微鏡下塵肺病人切片。學(xué)習(xí)期間還應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生到醫(yī)院和相關(guān)企業(yè)實地參觀，觀察醫(yī)生和相關(guān)工作人員的工作流程，加深學(xué)生對本課程的認識。

3.2 資源配置跨專業(yè)合作

（1）教師團隊。

為保障教學(xué)的順利進行和教學(xué)效果，組建專業(yè)結(jié)構(gòu)合理的課程教學(xué)團隊。聘請高端教師人才承擔(dān)研討課的教學(xué)任務(wù)，由醫(yī)院、相關(guān)企業(yè)的專家對學(xué)生進行指導(dǎo)，醫(yī)學(xué)專職教師為學(xué)生講授職業(yè)健康防控醫(yī)學(xué)課程；授課前將本課程的任課教師委托到醫(yī)院和相關(guān)企業(yè)中進行理工醫(yī)融合系列培訓(xùn)學(xué)習(xí)，并對教師教學(xué)效果進行考核。

（2）學(xué)校教學(xué)制度建設(shè)。

學(xué)校在制定《本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程實施方案》《本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程項目管理辦法》等文件基礎(chǔ)上，依據(jù)《教育部財政部關(guān)于“十二五”期間實施“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”的意見》等文件，保障“理工醫(yī)融合”的礦井粉塵防治與職業(yè)健康跨專業(yè)建設(shè)。成立領(lǐng)導(dǎo)小組，負責(zé)組織、領(lǐng)導(dǎo)和規(guī)劃礦塵防治與職業(yè)健康跨專業(yè)的建設(shè)以及建設(shè)方案的實施；同時學(xué)校還將組織專家分年度對跨專業(yè)教學(xué)新模式進行檢查驗收。

4 課程考評體系

本文構(gòu)建的課程考核評價體系，圍繞專業(yè)知識考核、實踐能力考核的兩大核心指標(biāo)，更加注重知識交叉融合能力的測評。

（1）專業(yè)知識考核。

課程教育分為考查、考試兩種類型，較常采用的考核方式是：前者采用課程作業(yè)、后者采用試卷。該課程考核方式可分為兩個階段：①課堂基礎(chǔ)專業(yè)知識考核。隨機測驗是教師當(dāng)堂或前面講過的知識點，出具1或2道題目，要求學(xué)生在10 分鐘之內(nèi)提交結(jié)果，一般組織3～4次隨機測驗，計入總成績，該分值可占到整體理論考核的35%。②期末綜合理論知識考核。試卷考評方式以綜合、交叉融合的應(yīng)用試題為主，重點考評學(xué)生對綜合理論知識的應(yīng)用能力、主觀能動性，學(xué)生對職業(yè)危害的見解和對現(xiàn)有危害的認知，該分值可占到理論考核的 65%。

（2）實踐能力考核。

理論知識的學(xué)習(xí)重點在于應(yīng)用，該考核方式主要分為三個階段：①實驗教學(xué)考核。在傳統(tǒng)教學(xué)增設(shè)工學(xué)、醫(yī)學(xué)實驗環(huán)節(jié)，粉塵實驗包括三項實驗，醫(yī)學(xué)實驗包括兩項實驗，考核標(biāo)準(zhǔn)包括實驗預(yù)習(xí)、操作、實驗報告三項內(nèi)容，該分值占到實踐能力考核的 50%。②課前 PPT 內(nèi)容展示。根據(jù)課程內(nèi)容預(yù)習(xí)制作PPT，每位學(xué)生均參與其中，考查學(xué)生的協(xié)作能力，鼓勵學(xué)生走上講臺，這是學(xué)生實踐能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，從匯報內(nèi)容、內(nèi)容組織、匯報態(tài)度等多方面進行考核，該分值占實踐能力考核的 20%。③大作業(yè)考核。安排學(xué)生以4-5人為一組，每組學(xué)生提交1份大作業(yè)。這是開放式的作業(yè)，具體要求為：根據(jù)某礦井提出防塵措施以及職業(yè)病防護措施，形成一篇研究報告論文，從大作業(yè)內(nèi)容、形式、創(chuàng)新性等方面進行考核。該分值占實踐能力考核的30%。

5 結(jié)語

基于傳統(tǒng)教學(xué)的缺點，根據(jù)教學(xué)大綱以及課程的特點，采取“理工醫(yī)融合”新型教學(xué)模式?；旌鲜浇虒W(xué)汲取了理學(xué)、工學(xué)、醫(yī)學(xué)教學(xué)的優(yōu)點，融合了粉塵與醫(yī)學(xué)實驗，細化了考核模式。能夠提高學(xué)生的主觀能動性與積極性，改善教學(xué)效果，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。既反映了“以人為本”“全面發(fā)展”等現(xiàn)代教育理念和“以學(xué)生發(fā)展為中心”的教學(xué)思路，也能為國內(nèi)研究型高校的理工醫(yī)交叉研究與人才培養(yǎng)實踐提供有益的理論探索與參照。