工程認(rèn)證理念下課程教學(xué)設(shè)計與督導(dǎo)評價

龐春穎 周春陽 劉麗鳴

文章編號：1003?6180（2023） 03?0078?03

摘? 要：以微機(jī)式醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計課程教學(xué)為例，圍繞工程教育認(rèn)證三大理念，從教學(xué)大綱制定、問題驅(qū)動式教學(xué)內(nèi)容提煉、項目討論式教學(xué)方式實(shí)施等方面，設(shè)計課程教學(xué)，并對教學(xué)效果進(jìn)行評價和反饋修正.

關(guān)鍵詞：工程認(rèn)證；教學(xué)大綱；問題驅(qū)動；效果評價

[? ?中圖分類號? ? ]G46 [? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼? ?]? A

Curriculum Teaching Design and Supervisory Evaluation Under

the Concept of Engineering Certification

PANG Chunying，ZHOU Chunyang，LIU Liming

（Changchun University of Science and Technology，School of life Science and Technology，

Changchun 130022，China）

Abstract：Taking the teaching of microcomputer medical instrument design course as an example，and centering on the three concepts of engineering education certification，we design the course teaching from the aspects of syllabus formulation，problem-driven teaching content extraction，project discussion teaching method implementation and so on，and evaluate，feedback and revise the teaching effect.

Key words：engineering certification； the syllabus； problem-driven； effect evaluation

以學(xué)生中心（Student Centering，SC）、成果導(dǎo)向/基于產(chǎn)出導(dǎo)向（Outcomes-based Education，OBE）、持續(xù)改進(jìn)（Continuous Quality Improvement，CQI）是專業(yè)工程教育認(rèn)證的三大理念，需要將這些理念貫穿到課程教學(xué)中去.筆者以微機(jī)式醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計課程為例，闡述工程認(rèn)證理念下課程教學(xué)的設(shè)計、督導(dǎo)與評價.

1 課程教學(xué)大綱的制定

教學(xué)大綱是課程執(zhí)行的綱領(lǐng)性文件，在OBE理念下，課程要能夠支撐人才培養(yǎng)方案的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，這是課程設(shè)置的前提，也是課程實(shí)施的目標(biāo).教學(xué)大綱要清晰描述課程內(nèi)容、學(xué)時分配、考核方式、評分標(biāo)準(zhǔn)，使學(xué)生明確本門課程的教學(xué)內(nèi)容和達(dá)成的目標(biāo).課程內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計、教學(xué)方法的實(shí)施、考核內(nèi)容和方法、評價的方式和標(biāo)準(zhǔn)圍繞課程的教學(xué)目標(biāo)來開展，教學(xué)大綱是靈魂.微機(jī)式醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計課程支撐的對應(yīng)畢業(yè)要求有以下三點(diǎn)：

（1）能認(rèn)識到解決問題有多種方案，可通過文獻(xiàn)研究尋求可替代的解決方案，并能運(yùn)用基本原理，借助文獻(xiàn)研究，分析過程的影響因素，獲得有效結(jié)論.

（2）能夠針對特定需求，完成單元（部件）的設(shè)計.

（3）能夠根據(jù)本領(lǐng)域研究對象特征，選擇研究路線，設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，并能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，安全地開展實(shí)驗(yàn)，正確地采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).課程圍繞指標(biāo)點(diǎn)設(shè)定涵蓋知識、能力和素質(zhì)目標(biāo).

課程目標(biāo)1：能夠解釋課程涉及的專業(yè)術(shù)語，如信號采集、人機(jī)接口、通信接口、儀器自檢等；能說明典型智能醫(yī)學(xué)儀器的組成，通過延伸學(xué)習(xí)闡述其發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢，感受解決工程問題的價值.

課程目標(biāo)2：能夠根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)計醫(yī)學(xué)儀器采集系統(tǒng)、人機(jī)接口、通信接口等模塊原理圖，編寫驅(qū)動程序，解決實(shí)際工程問題.

課程目標(biāo)3：能夠根據(jù)醫(yī)學(xué)信號的特點(diǎn)，設(shè)計智能醫(yī)學(xué)電子儀器的總體方案，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，安全開展實(shí)驗(yàn)，采集數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，形成縝密思考、多角度比較和分析、溝通合作、積極有效解決問題的工程思維.

2 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

微機(jī)式醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計.課程設(shè)計的目的：整合和應(yīng)用學(xué)生已學(xué)知識，建立醫(yī)學(xué)儀器研發(fā)思維框架，解決專業(yè)實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計、科研訓(xùn)練、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計遇到的工程問題，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題、小組合作、溝通表達(dá)、比較判斷能力.

采用問題驅(qū)動式教學(xué)，從光電醫(yī)學(xué)儀器研發(fā)中提煉出工程問題，形成8個學(xué)習(xí)模塊，如圖1所示.主題分別是：疫情時代醫(yī)學(xué)儀器的發(fā)展，如何“抓住”醫(yī)學(xué)信號，如何進(jìn)行“友好”的人機(jī)交互，如何和其他智能儀器“聯(lián)系”，如何“保護(hù)”微弱易被干擾的醫(yī)學(xué)信號，設(shè)計掌上心電圖儀，設(shè)計中醫(yī)脈象儀，設(shè)計新冠病毒檢測儀.這8個模塊直接面向工程問題，學(xué)生學(xué)習(xí)更加直觀和具體.教學(xué)方案既包含了醫(yī)學(xué)儀器采集系統(tǒng)、人機(jī)接口、通信接口等基礎(chǔ)模塊設(shè)計內(nèi)容，又突出了教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性和高階性.

3 教學(xué)方式設(shè)計

“以學(xué)生為中心”和“成果導(dǎo)向”從教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)成果出發(fā)，考慮為什么要獲得這些成果（why），如何獲得這些成果（how），如何知道已經(jīng)取得了那些學(xué)習(xí)成果（how）.教學(xué)方式解決“如何讓學(xué)生獲得這些成果”的問題.教學(xué)設(shè)計從學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)、學(xué)習(xí)過程引導(dǎo)、學(xué)習(xí)技能培養(yǎng)等方面幫助學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)，使學(xué)生在教學(xué)活動中由被動變?yōu)橹鲃?課堂教學(xué)中重視知識的“精選”、重視學(xué)生的體驗(yàn)和感悟、重視討論的常規(guī)化.

第一，課堂教學(xué)要明確教師和學(xué)生的任務(wù).如難點(diǎn)知識教師講，基礎(chǔ)知識學(xué)生講，重點(diǎn)知識師生討論，疑難問題教師解答.通過小組方案論證，項目成果展示等方式，使學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、討論、研究與實(shí)踐過程，逐步養(yǎng)成主動學(xué)習(xí)和思考的習(xí)慣，真正成為學(xué)習(xí)的主人.這種學(xué)以致用、學(xué)用結(jié)合的方式，教會學(xué)生如何進(jìn)行思考，最終學(xué)會學(xué)習(xí)的能力.

第二，教師通過翻轉(zhuǎn)課堂、項目討論式教學(xué)方式，詳細(xì)講解心電圖儀設(shè)計過程.教師布置開放式作業(yè)，要求學(xué)生通過查找資料、課堂學(xué)習(xí)，完成醫(yī)學(xué)儀器采集系統(tǒng)、人機(jī)接口、通信接口的設(shè)計并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)編程仿真（必做項目）.

第三，學(xué)生分組.30人班級一般分成8組，每組3～4人.小組成員既要各司其職，又要相互配合，發(fā)揮每位學(xué)生的作用，激發(fā)學(xué)生的責(zé)任感.第一次分組采取自愿組合，學(xué)生結(jié)合前修課程的學(xué)習(xí)情況，互補(bǔ)式組團(tuán).磨合4周后，根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)調(diào)整人員，特別注重能力的強(qiáng)弱搭配、性格互補(bǔ)等.每個小組任選一個題目，以小組為單位進(jìn)行答辯，教師和其他同學(xué)進(jìn)行點(diǎn)評（20分鐘）.教師引導(dǎo)學(xué)生逐漸進(jìn)入角色，學(xué)生由最初的“恐懼”“無從下手”到最后的各組相互“battle”，學(xué)生的責(zé)任感逐漸加強(qiáng).

第四，教學(xué)設(shè)計對教師提出了更高的要求.教師必需具有較強(qiáng)的解決問題能力，能解決學(xué)生提出的問題并給出指導(dǎo)和提示；必需具有敏銳的觀察能力，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展；必需具有較高的情商，包容學(xué)生、鼓勵學(xué)生，不斷增強(qiáng)學(xué)生的信心.

4 學(xué)習(xí)效果和教學(xué)效果評價

教學(xué)效果評價主要解決“如何知道學(xué)生已經(jīng)取得了那些學(xué)習(xí)成果”的問題，包括學(xué)生學(xué)習(xí)效果評價和教師教學(xué)效果評價.前者是教師檢視學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，后者是對教師教學(xué)效果的評價.

學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評價采用多維度評價方式.一是將教師評分、生生互評、學(xué)生自評相結(jié)合，關(guān)注開放式作業(yè)，兼顧課堂答辯過程中學(xué)生的參與度、創(chuàng)新度、論證和表達(dá)等，評價課堂教學(xué)的教情和學(xué)情，作為持續(xù)改進(jìn)的重要依據(jù).二是生生互評.生生互評是一個相互學(xué)習(xí)、相互審視的過程.讓每個學(xué)生認(rèn)識到自己的不足，全面客觀看待自己，逐步養(yǎng)成自我反思與批判的良好習(xí)慣.

教師教學(xué)效果的評價從“教學(xué)態(tài)度”“學(xué)生態(tài)度”“生生互動”“師生互動”“學(xué)習(xí)效果”等方面進(jìn)行評價，側(cè)重教學(xué)設(shè)計能力、教學(xué)引導(dǎo)能力的評價.

5 結(jié)論

2016年以來，工程教育專業(yè)認(rèn)證工程得到越來越多學(xué)校的重視.長春理工大學(xué)作為以工科見長的綜合類高校，先后有6個專業(yè)通過了工程教育認(rèn)證.把課程教學(xué)作為一個系統(tǒng)工程，圍繞畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，設(shè)定課程教學(xué)目標(biāo)，圍繞教學(xué)目標(biāo)精選課程內(nèi)容和教學(xué)方式，持續(xù)改進(jìn)教與學(xué).

參考文獻(xiàn)

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編輯：吳楠