基于“三維一體”的開放式實(shí)踐教學(xué)模式在醫(yī)工類專業(yè)教學(xué)改革中的應(yīng)用研究

邱永建 吳貝貝

摘 要：隨著物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興數(shù)據(jù)種類和技術(shù)的不斷成熟和廣泛運(yùn)用，以教師講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式已很難適應(yīng)學(xué)生需要。本研究從開放式實(shí)踐教學(xué)的理念出發(fā)，緊跟現(xiàn)代教育新形勢，以醫(yī)學(xué)院校醫(yī)工類專業(yè)為研究對象，構(gòu)建基于實(shí)驗(yàn)—項(xiàng)目—分類分層“三維一體”的開放式實(shí)踐教學(xué)模式，探索新的更適合高等教育發(fā)展的教學(xué)方法，時刻把握學(xué)生學(xué)習(xí)動態(tài)，滿足學(xué)生多元化的發(fā)展需要。

關(guān)鍵詞：開放教育；實(shí)踐教學(xué)；三維一體；教、學(xué)、做、創(chuàng)；智慧教室

開放是21世紀(jì)“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)時代最重要的關(guān)鍵詞之一，也是現(xiàn)代高等教育改革發(fā)展過程中一種新的協(xié)同育人方式。近年，高校學(xué)生動手實(shí)踐與知識應(yīng)用能力呈下降趨勢。經(jīng)調(diào)查分析，我國在教育資源開放的內(nèi)容、途徑及實(shí)踐案例等方面的研究較少，應(yīng)用研究更是嚴(yán)重缺乏。因此，課題組以醫(yī)工類專業(yè)為研究對象，從實(shí)際情況出發(fā)，開展開放式實(shí)踐教學(xué)改革，在推進(jìn)醫(yī)工類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革、更新教學(xué)理念、實(shí)行個性化教學(xué)、重構(gòu)教學(xué)評價方式以及改善教育資源合理分配等方面，發(fā)揮了重要作用。

一、開放式教學(xué)在高校實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

對于普通高校而言，要想提高學(xué)生在就業(yè)市場的競爭力，就必須對相對滯后的教學(xué)模式和教學(xué)方法不斷改進(jìn)，這樣才能滿足高速發(fā)展的社會對高素質(zhì)人才的需求。目前，國內(nèi)外高校的教學(xué)改革一般都以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量為導(dǎo)向，以提高學(xué)生綜合素質(zhì)能力和專業(yè)技能為目標(biāo)，比較常見的教學(xué)模式有項(xiàng)目教學(xué)、一體化教學(xué)等。通過查閱資料，課題組發(fā)現(xiàn)開放式教學(xué)在許多學(xué)科的教學(xué)中已有應(yīng)用，如計算機(jī)、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科，但這些學(xué)科的應(yīng)用一般都集中在中小學(xué)和高職院校，且大多側(cè)重于開放式的理論教學(xué)，在開放式實(shí)踐教學(xué)方面的應(yīng)用少之又少。基于以上分析，課題組發(fā)現(xiàn)開展開放式實(shí)踐教學(xué)在現(xiàn)代高等教育改革過程中面臨的困難主要表現(xiàn)在以下三個方面。

（一）實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)定位模糊

當(dāng)前，多數(shù)高校的專業(yè)教學(xué)和培養(yǎng)方案都是以理論教學(xué)為主，實(shí)踐教學(xué)只是作為理論教學(xué)的輔助，而不是專門開設(shè)的重要課程。理論知識脫離實(shí)際，造成學(xué)生學(xué)習(xí)時通常以某一知識點(diǎn)或者多個知識點(diǎn)作為基點(diǎn)，缺乏實(shí)踐應(yīng)用，很難對這些知識點(diǎn)進(jìn)行整合，不利于綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。因此，以理論教學(xué)為主的培養(yǎng)理念越來越不適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要，很難真正達(dá)到實(shí)踐教學(xué)的目的。

（二）實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐模式單一

當(dāng)前，我國大多數(shù)高校的實(shí)踐教學(xué)模式以課堂案例教學(xué)和專業(yè)實(shí)習(xí)為主，對學(xué)生的思維發(fā)展重視不夠。課堂上使用的案例沒有及時更新，有些案例甚至是教師依據(jù)講述的知識點(diǎn)虛構(gòu)的，其目的只是灌輸相關(guān)知識點(diǎn)而非引導(dǎo)學(xué)生提升實(shí)踐技能。還有些高校雖然建有模擬實(shí)踐教學(xué)平臺，卻只重視形式，強(qiáng)調(diào)程序流程而未真正理解實(shí)踐教學(xué)的目的和重點(diǎn)，且忽略實(shí)際問題，與理想中的實(shí)踐教學(xué)差距較大。

（三）實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評價體系不健全

部分高校教師不太重視基于實(shí)踐教學(xué)開設(shè)的課程，從而影響了實(shí)踐教學(xué)成效。同時，實(shí)踐教學(xué)由于靈活性強(qiáng)，按理論教學(xué)質(zhì)量評價體系監(jiān)管起來有一定的困難。比如，由于未建立校內(nèi)實(shí)踐場所或?qū)W生實(shí)習(xí)地點(diǎn)太分散等，教師很難全程輔導(dǎo)不同實(shí)習(xí)點(diǎn)的學(xué)生，且在監(jiān)管不到位時，學(xué)生容易敷衍了事。在這種情況下，學(xué)校很難用常規(guī)的質(zhì)量評價體系將教師績效與學(xué)生實(shí)習(xí)情況掛鉤。

二、開放式實(shí)踐教學(xué)模式實(shí)施方案

課題組依據(jù)強(qiáng)化基礎(chǔ)與拓寬專業(yè)相結(jié)合的原則，以醫(yī)工類專業(yè)為研究對象，構(gòu)建了基于實(shí)驗(yàn)—項(xiàng)目—分類分層“三維一體”的開放式實(shí)踐教學(xué)模式。具體實(shí)施方案包含以下四個方面。

（一）優(yōu)化課程設(shè)置，搭建醫(yī)工類專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)平臺

醫(yī)工類專業(yè)的許多課程都涉及實(shí)踐操作，課題組以教授理論基礎(chǔ)知識為目標(biāo)，按照授課計劃優(yōu)化課程設(shè)置，為醫(yī)工類專業(yè)課程搭建實(shí)踐教學(xué)平臺，通過若干知識點(diǎn)任務(wù)的設(shè)置，使學(xué)生能夠完成對基礎(chǔ)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)和積累。該實(shí)踐教學(xué)平臺能夠強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生真正成為課堂的主角。教師可針對每個知識點(diǎn)設(shè)置游戲、團(tuán)隊(duì)任務(wù)或?qū)嵺`場點(diǎn)作業(yè)等，指導(dǎo)學(xué)生完成課堂上的相關(guān)任務(wù)，并進(jìn)行歸納總結(jié)。

該實(shí)踐教學(xué)平臺以開放教育資源為基礎(chǔ)，結(jié)合信息化技術(shù)，優(yōu)化課程設(shè)置，緊密結(jié)合學(xué)科知識的實(shí)際應(yīng)用情況，進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科課程融合。具體而言，按照通識課程—基礎(chǔ)課程—核心課程—拓展課程—實(shí)踐教學(xué)與競賽指導(dǎo)課程—頂崗實(shí)習(xí)課程進(jìn)行階段式課程實(shí)踐教學(xué)模塊設(shè)計，在通識課程以及基礎(chǔ)能力課程的基礎(chǔ)上，將醫(yī)工類專業(yè)學(xué)生按培養(yǎng)方向分為醫(yī)學(xué)影像工程應(yīng)用、醫(yī)用電子分析與維護(hù)及醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用與開發(fā)三個方向（具體設(shè)計如圖1所示）。

一是搭建通識課程群平臺。內(nèi)容涉及醫(yī)工學(xué)生必學(xué)的思想道德與法治、形勢與政策、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)英語、大學(xué)生職業(yè)發(fā)展和就業(yè)指導(dǎo)等全校性通識教育課程。

二是搭建基礎(chǔ)能力課程群平臺。包含醫(yī)工類專業(yè)學(xué)生必須掌握的知識和技能，且能夠?yàn)閷I(yè)核心課程的學(xué)習(xí)奠定扎實(shí)基礎(chǔ)的電路基礎(chǔ)、模擬電子基礎(chǔ)和電工電子基礎(chǔ)課程。

三是搭建核心能力課程群平臺。根據(jù)醫(yī)工類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及就業(yè)崗位要求，打破理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)界限，以典型工作任務(wù)為中心，開設(shè)體現(xiàn)專業(yè)理論和職業(yè)技能相結(jié)合的“理實(shí)一體化”核心課程，注重數(shù)字信號處理、醫(yī)學(xué)影像設(shè)備和單片機(jī)核心課程平臺建設(shè)，促進(jìn)教學(xué)、學(xué)習(xí)、實(shí)踐、創(chuàng)造（即教、學(xué)、做、創(chuàng)）四方面的融合。

四是搭建拓展能力課程群平臺。開設(shè)醫(yī)工類專業(yè)交叉互選的課程，如數(shù)字化醫(yī)療儀器研制實(shí)訓(xùn)、醫(yī)學(xué)影像儀器實(shí)訓(xùn)、單片機(jī)實(shí)訓(xùn)和醫(yī)學(xué)儀器原理實(shí)訓(xùn)等專業(yè)拓展和實(shí)踐教學(xué)課程等，擴(kuò)大就業(yè)口徑，從而培養(yǎng)社會需要的復(fù)合型人才。

五是搭建實(shí)踐教學(xué)與競賽指導(dǎo)課程群平臺。按照醫(yī)學(xué)影像工程應(yīng)用、醫(yī)用電子分析與維護(hù)及醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用與開發(fā)三個培養(yǎng)方向，將教學(xué)與科研有機(jī)結(jié)合，分組選修課程，增加設(shè)計競賽與創(chuàng)新實(shí)踐課程，讓學(xué)生在夯實(shí)專業(yè)知識和職業(yè)技能的基礎(chǔ)上提高職業(yè)素養(yǎng)，提升知識遷移和跨崗位就業(yè)能力。

六是搭建頂崗實(shí)習(xí)課程群平臺。通過校企“雙主體”育人模式，結(jié)合不同企業(yè)的需求，共同編制適合學(xué)校和企業(yè)發(fā)展的教材、講義等，并形成完整的實(shí)習(xí)課程群。

（二）合理配置教學(xué)資源，建設(shè)實(shí)驗(yàn)型實(shí)踐智慧教室

針對目前醫(yī)工類專業(yè)學(xué)生普遍不愿意動手實(shí)驗(yàn)而造成動手能力不足的問題，課題組基于醫(yī)工類專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)平臺，合理配置教學(xué)資源，建設(shè)醫(yī)工實(shí)驗(yàn)型實(shí)踐智慧教室，按三個培養(yǎng)方向?qū)⑨t(yī)學(xué)影像工程應(yīng)用、醫(yī)用電子分析與維護(hù)及醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用與開發(fā)實(shí)驗(yàn)教室分別與授課教室合為一體，解決理論與實(shí)踐教學(xué)相脫節(jié)的問題，同時避免理論知識與實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的重復(fù)講解，減少教學(xué)資源的浪費(fèi)。學(xué)生針對不同方向進(jìn)行實(shí)驗(yàn)型實(shí)踐體驗(yàn)，能為將來參與不同類型、不同層次的比賽，開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。課題組立足生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域，從“教、學(xué)、做、創(chuàng)”四個方面保證“三維一體”實(shí)驗(yàn)型實(shí)踐教學(xué)模式的實(shí)施。

一是“教”的過程。采取學(xué)校教師和企業(yè)導(dǎo)師聯(lián)合授課的方式，學(xué)校教師注重知識體系“教”，企業(yè)導(dǎo)師注重實(shí)踐技能“教”，將理論與實(shí)踐進(jìn)行緊密結(jié)合，以校企互聘共用等模式，設(shè)定教師入職標(biāo)準(zhǔn)，落實(shí)考核激勵機(jī)制，構(gòu)建學(xué)校教師與企業(yè)導(dǎo)師相結(jié)合的專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

二是“學(xué)”的過程。注重理論知識的創(chuàng)新型學(xué)習(xí)，倡導(dǎo)線上線下“雙線”學(xué)習(xí)，兼顧理論教學(xué)與單項(xiàng)實(shí)踐，引導(dǎo)學(xué)生真實(shí)體驗(yàn)實(shí)踐環(huán)境與崗位，將知識應(yīng)用于實(shí)際，使學(xué)生從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，學(xué)思結(jié)合，從而達(dá)到高效學(xué)習(xí)的目的。

三是“做”的過程。從企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目“做”入手，實(shí)現(xiàn)分崗實(shí)訓(xùn)和綜合實(shí)訓(xùn)、校內(nèi)模擬實(shí)訓(xùn)和校外社會實(shí)踐、校內(nèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化園和校外綜合實(shí)踐基地與企業(yè)實(shí)際崗位實(shí)踐基地“零距離”，讓學(xué)生在真實(shí)的環(huán)境崗位上“做”，使認(rèn)知與實(shí)踐相得益彰。

四是“創(chuàng)”的過程。在開放式教學(xué)中，人才培養(yǎng)模式中的“創(chuàng)”必須緊密結(jié)合實(shí)踐教學(xué)體系并參與建設(shè)和落實(shí)。針對大三生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生設(shè)立課外“創(chuàng)新學(xué)分”，學(xué)生可通過自主選擇課內(nèi)外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，參加雙創(chuàng)技能競賽等方式，或者通過參加“雙導(dǎo)師”研究項(xiàng)目等方式，達(dá)到自主創(chuàng)新的目的。

實(shí)驗(yàn)型實(shí)踐智慧教室融合了“教、學(xué)、做、創(chuàng)”四個過程，綜合運(yùn)用多媒體設(shè)備、活動教具、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、仿真軟件等，使以前在課堂上很難講明白的、枯燥的理論知識變得一目了然，有效達(dá)成教學(xué)目的。

（三）整合課程知識點(diǎn)，打造項(xiàng)目化實(shí)踐教學(xué)模式

對醫(yī)工類專業(yè)學(xué)生來說，由于培養(yǎng)方向的不同，課程的知識點(diǎn)呈現(xiàn)出“碎片化”特征。課題組基于醫(yī)工類專業(yè)三個培養(yǎng)方向?qū)嵤╉?xiàng)目化實(shí)踐教學(xué)，整合知識點(diǎn)，讓學(xué)生把知識真正運(yùn)用到實(shí)踐中，實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的學(xué)習(xí)。

課題組根據(jù)醫(yī)學(xué)類工程專業(yè)課程的特點(diǎn)、市場調(diào)研結(jié)果及三個培養(yǎng)方向的人才培養(yǎng)目標(biāo)，遵循“三維一體”的實(shí)踐教學(xué)模式，在項(xiàng)目化實(shí)踐教學(xué)模式中增設(shè)了“項(xiàng)目課程體系+工學(xué)項(xiàng)目模塊設(shè)計”教學(xué)流程。具體流程主要包括以下三個階段。

第一，課前準(zhǔn)備階段。教師為主導(dǎo)，按照醫(yī)工類專業(yè)三個培養(yǎng)方向的授課內(nèi)容、目標(biāo)、授課大綱等對學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目分組和任務(wù)分工。

第二，課中教學(xué)階段。學(xué)生為主導(dǎo)，按照教師提出的問題進(jìn)行角色分配、搜集資料、分組討論，然后按照分組討論的方案進(jìn)行模擬操作，確定方案。

第三，課后總結(jié)評價階段。學(xué)生對項(xiàng)目方案的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和分組演示，教師和學(xué)生共同對項(xiàng)目組成員進(jìn)行綜合評價，最終形成多元評價考核。

（四）基于開放教育數(shù)據(jù)，構(gòu)建分類分層化實(shí)踐教學(xué)模式

醫(yī)工類專業(yè)在不同階段對學(xué)生的理論知識和實(shí)踐能力要求各不相同，統(tǒng)一的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)很難滿足不同水平學(xué)生的需求?；诖耍n題組針對三個培養(yǎng)方向分別設(shè)計了分類分層式實(shí)踐教學(xué)模式，鼓勵學(xué)生按照自身優(yōu)勢差異組建合作小組，全面展示了醫(yī)工特色、相輔相成的實(shí)踐技能培養(yǎng)體系，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。

課題組根據(jù)醫(yī)工類專業(yè)職業(yè)崗位和崗位群的要求，本著“切合實(shí)際、切實(shí)可行”的原則，按認(rèn)知與體驗(yàn)、崗位實(shí)訓(xùn)、綜合模擬實(shí)訓(xùn)、頂崗實(shí)習(xí)四個層次，構(gòu)建了線上與線下教學(xué)相結(jié)合、分組教學(xué)與任務(wù)型教學(xué)相結(jié)合、分崗實(shí)訓(xùn)與綜合實(shí)訓(xùn)相結(jié)合、校內(nèi)模擬與校外實(shí)地實(shí)踐相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)體系，體現(xiàn)醫(yī)工類專業(yè)多方向、分崗位、重操作的實(shí)踐教學(xué)特色。同時，企業(yè)教師在校期間從事醫(yī)工實(shí)踐技能課程教學(xué)與輔導(dǎo)、學(xué)生崗位訓(xùn)練及綜合訓(xùn)練、實(shí)踐訓(xùn)練及技能鑒定等，把專業(yè)模擬與專業(yè)實(shí)戰(zhàn)有機(jī)結(jié)合起來，加強(qiáng)對學(xué)生職業(yè)通用能力、職業(yè)技術(shù)能力和綜合技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，形成醫(yī)工融合專業(yè)核心能力和個人發(fā)展能力同步發(fā)展的態(tài)勢。

三、結(jié)語

課題組以高校實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀為切入點(diǎn)，緊密契合當(dāng)前開放教育資源優(yōu)勢，構(gòu)建了基于“三維一體”的醫(yī)工類專業(yè)開放式實(shí)踐教學(xué)模式。在開放式實(shí)踐教學(xué)中，學(xué)生可以通過多渠道、多途徑參加創(chuàng)新性練習(xí)。教學(xué)評價方面，不再以傳統(tǒng)的分?jǐn)?shù)制考評教學(xué)成效，而是從學(xué)生的整體素質(zhì)出發(fā)，注重知識和技能、才智和品德、理論和實(shí)踐的綜合評價，優(yōu)化了教學(xué)體系，提高了教學(xué)成效，實(shí)現(xiàn)了人才培養(yǎng)的全程跟蹤。

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責(zé)編：初 心

基金項(xiàng)目：2021年河南省醫(yī)學(xué)教育研究項(xiàng)目“基于‘三維一體的開放式實(shí)踐教學(xué)模式在醫(yī)工類專業(yè)教學(xué)改革中的應(yīng)用研究”（編號：Wjlx2021064）；河南省教育科學(xué)規(guī)劃課題“開放教育數(shù)據(jù)環(huán)境下構(gòu)建醫(yī)工類專業(yè)課程群‘一體四結(jié)合教學(xué)模式研究”（編號：2021YB0423）；河南省高校人文社會科學(xué)研究一般項(xiàng)目“開放教育數(shù)據(jù)環(huán)境下高校育人鏈與產(chǎn)業(yè)鏈融合體系模式構(gòu)建研究”（編號：2022-ZZJH-230）；新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院骨干教師培養(yǎng)計劃項(xiàng)目（編號：SQ2021GGJS08）

作者簡介：邱永建（1981— ），男，新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院副教授，研究方向?yàn)榻逃虒W(xué)與管理；吳貝貝（1988— ），女，新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院講師，研究方向?yàn)榻逃虒W(xué)與人工智能。