孟巧玲 喻洪流

[摘要]隨著康復(fù)輔助器具行業(yè)的蓬勃發(fā)展，相關(guān)的康復(fù)工程需求越來越大。上海理工大學(xué)假肢矯形工程專業(yè)開設(shè)了《人體輔助康復(fù)器械》專業(yè)基礎(chǔ)課來滿足培養(yǎng)應(yīng)用型人才需求。然而傳統(tǒng)教學(xué)方式并不適用這門實踐性強的課程。為了提升教學(xué)效果，培養(yǎng)實用型人才，本文基于模塊化理論，提出理論模塊與實踐模塊相結(jié)合的教學(xué)形式來增強學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，為學(xué)生進入康復(fù)輔助器具行業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]康復(fù)器械；模塊化理論；教學(xué)方案

[中圖分類號]G642 [文獻標(biāo)識碼]A [文章編號]1671-5918（2016）08-0108-03

doi：10.3969/j.issn.1671-5918.2016.08.050[本刊網(wǎng)址]http：//www.hbxb.net

一、引言

據(jù)2015年人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)，我國60周歲以上人口已有22200萬人，占全國人口總數(shù)的16.1%；65周歲以上人口有14386萬人，占總?cè)丝?0.5%；除此之外，我國還有殘障人士近9000萬的。隨著生活水平的提高，我國人民不再滿足基本的溫飽問題，而是對生活質(zhì)量和個人價值體現(xiàn)有了更高的要求。在這樣的需求下，智能假肢、康復(fù)機器人、智能輪椅、智能家居等一系列康復(fù)輔助產(chǎn)品日益融人的人們的生活中。肢體功能障礙不再是一種疾病，而是看做缺失某個零件，只要適配合適的輔具便可繼續(xù)實現(xiàn)自己的個人價值。隨著社會對康復(fù)產(chǎn)品的需求日益增大，康復(fù)產(chǎn)業(yè)成為了朝陽中朝陽產(chǎn)業(yè)康復(fù)產(chǎn)業(yè)。然而，我國康復(fù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展較發(fā)達國家起步較晚，相關(guān)康復(fù)人才較少，并且由于我國傳統(tǒng)康復(fù)概念，國內(nèi)大部分高校設(shè)立的康復(fù)相關(guān)專業(yè)絕大多數(shù)為康復(fù)治療學(xué)；對于工程類人才的培養(yǎng)還十分稀少，如上所述，我國缺少的更多的是具有康復(fù)工程背景的專業(yè)人才。上海理工大學(xué)根據(jù)人才形勢需要建立了假肢矯形工程（康復(fù)工程）本科專業(yè)來滿足社會對康復(fù)工程人才的需求。

康復(fù)工程技術(shù)是當(dāng)今先進科學(xué)技術(shù)與人體康復(fù)需求相結(jié)合的產(chǎn)物，其任務(wù)是研究與開發(fā)用于人體功能評估、診斷、恢復(fù)、代償以及重殘者護理所需的各種設(shè)施。上海理工大學(xué)所建立的假肢矯形工程（康復(fù)工程）專業(yè)以培養(yǎng)醫(yī)工結(jié)合、機電結(jié)合、兼容管理并具有實踐動手能力的復(fù)合型高級工程應(yīng)用人才為目標(biāo)，開設(shè)了多門具有較強實踐性專業(yè)基礎(chǔ)課程，《人體康復(fù)輔助器械》是其中的特色課程之一。

《人體輔助康復(fù)器械》主要講授內(nèi)容包括輔助技術(shù)與康復(fù)器械兩大部分。輔助技術(shù)是用于輔助技術(shù)裝置（康復(fù)器械）或輔助技術(shù)服務(wù)的設(shè)計技術(shù)；康復(fù)器械（根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)的定義中文翻譯應(yīng)為輔助產(chǎn)品，但由于我國文化背景的需求，現(xiàn)在國內(nèi)用輔助器具、康復(fù)輔助器具康復(fù)器械等名詞，本文統(tǒng)一采用康復(fù)器械作為專屬名詞）根據(jù)《ISO 9999 Assistive Products for Per-sons with Disability：Classification and Terminology》，其可分為12大類，132個次類，包括個人醫(yī)療輔助產(chǎn)品、訓(xùn)練技能輔助產(chǎn)品、矯形器和假肢、個人護理和防護輔助產(chǎn)品、個人移動輔助產(chǎn)品、家務(wù)輔助產(chǎn)品、住家和其他場所的家具及其適配件、溝通和信息輔助產(chǎn)品、處理物品和器具的輔助產(chǎn)品、環(huán)境改善輔助產(chǎn)品，工具和機器、職業(yè)康復(fù)產(chǎn)品，以及休閑輔助產(chǎn)品，目前已列入國際產(chǎn)品目錄的產(chǎn)品有8000余種。輔助技術(shù)服務(wù)是直接幫助功能障礙者來選擇、獲取和使用輔助技術(shù)裝置所做的任何服務(wù)?？偟膩碚f，人體輔助康復(fù)器械這門課是一個多學(xué)科交叉的課程，涵蓋了康復(fù)醫(yī)學(xué)、生物力學(xué)、人因工程學(xué)、仿生學(xué)、機械工程學(xué)、控制工程學(xué)、電子工程學(xué)、化學(xué)工程學(xué)、材料工程學(xué)及人工智能等多個學(xué)科領(lǐng)域。并且，現(xiàn)在康復(fù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更需要能即刻工作，即具有獨立適配各種康復(fù)器械的能力、具有獨自設(shè)計康復(fù)器械的能力，并具有分析和評估康復(fù)器械和適配人需求的能力，因此該門課不能只局限于理論的教授，還需要讓學(xué)生進行實操訓(xùn)練，真正做到培養(yǎng)可適應(yīng)現(xiàn)代康復(fù)技術(shù)一線生產(chǎn)及研發(fā)需要的應(yīng)用型人才。

由此可見，《人體輔助康復(fù)器械》這門專業(yè)基礎(chǔ)課較其他課程具有如下特點：

（一）教學(xué)內(nèi)容多樣化

本門課程是一門多學(xué)科交叉課程，涵蓋了各個學(xué)科的基礎(chǔ)知識，但是從本專業(yè)整體的教學(xué)計劃上看，學(xué)生無法在學(xué)習(xí)本門課之前把所有需要的基礎(chǔ)知識學(xué)完，因此，本門課程在每一部分理論講解的同時需增加部分與該課程相關(guān)的其他學(xué)科基礎(chǔ)課。由此可見，本門課的教學(xué)內(nèi)容不只包含12大類，132次類的康復(fù)器械產(chǎn)品學(xué)習(xí)與認(rèn)知、輔助技術(shù)服務(wù)（尤其是適配服務(wù)）的學(xué)習(xí)，還要包含涉及到各學(xué)科的基礎(chǔ)知識，如機械學(xué)科機械設(shè)計理論與產(chǎn)品設(shè)計理論的學(xué)習(xí)，電子學(xué)科中基本控制電路的設(shè)計理論等教學(xué)。只有教學(xué)內(nèi)容多樣化才能保證該門課的教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。

（二）理論與實踐結(jié)合密切性

由于康復(fù)器械是與人直接接觸的一種特殊產(chǎn)品，所以從研發(fā)到應(yīng)用，無論哪一個環(huán)節(jié)都需要技術(shù)人員具有足夠的實踐經(jīng)驗。對于一個剛畢業(yè)的本科生來講，他們的實踐經(jīng)驗來自于課堂，因此本門課必須將理論與實踐相結(jié)合，避免學(xué)生在實際操作過程中出現(xiàn)紙上談兵的尷尬情況。

在此背景下，作者基于模塊化理論提出模塊化教學(xué)來解決傳統(tǒng)教學(xué)方法在這樣應(yīng)用型課堂教學(xué)不足的缺點。

二、模塊化理論

H.Simon最早提出了“模塊”的概念，他將在進化環(huán)境中促使復(fù)雜系統(tǒng)均衡動態(tài)演進的特別結(jié)構(gòu)稱為模塊。美國心理學(xué)教授Michael Gazzaniga在此基礎(chǔ)上，提出大腦是各個神經(jīng)系統(tǒng)的子系統(tǒng)以模塊形式組織在一起的。自此，一些學(xué)者開始對模塊化進行深入研究，將模塊化理論應(yīng)用到重型設(shè)備的設(shè)計、手表、自行車、快餐及教育、法律等領(lǐng)域。

模塊化理論在20世紀(jì)70年代初被國際勞工組織研究開發(fā)，形成一種以現(xiàn)場教學(xué)為主，以技能培訓(xùn)為核心的教學(xué)模式，即模塊式技能培訓(xùn)。從而形成由若干不同又相互聯(lián)系的功能部件組成動態(tài)的教學(xué)過程，通過教學(xué)目標(biāo)貫穿整個教學(xué)的新型教學(xué)方式。

隨著模塊化教學(xué)方式的形成，許多具有實踐性的課程逐漸開始引用這種教學(xué)方式來彌補傳統(tǒng)教學(xué)中枯燥、理論與實際相脫離等缺點。但是模塊化教學(xué)能夠合理的實施卻要注意以下幾點：

（一）模塊的劃分

將一門課程根據(jù)不同的功能劃分成多個模塊是模塊化教學(xué)的根本條件。然而一門課程不同于一項產(chǎn)品設(shè)計，每節(jié)課的內(nèi)容都有較強的關(guān)聯(lián)性，因此，如何劃分一門課程是模塊化教學(xué)成功的關(guān)鍵點之一。

（二）學(xué)生的個體差異性

學(xué)生學(xué)習(xí)能力及基礎(chǔ)各不相同，對知識理解的能力也存在差異，學(xué)習(xí)的主動性也會大不相同。因此，如何設(shè)計模塊化內(nèi)教學(xué)目標(biāo)才能滿足不同學(xué)生個體學(xué)習(xí)需求是模塊化教學(xué)難點之一。

（三）實踐教學(xué)的實施

模塊化教學(xué)是實踐性課程進行的必要教學(xué)方式，如何結(jié)合知識點的實踐性教學(xué)也是模塊化教學(xué)的難點之一。

三、《人體輔助康復(fù)器械》模塊化教學(xué)方案設(shè)計

（一）模塊的劃分

教學(xué)內(nèi)容多樣化，在規(guī)定課時的限制下，很容易引起教學(xué)內(nèi)容過于科普化，前后內(nèi)容不連貫的問題產(chǎn)生。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式主要有講授、提問等兩種方式，將多樣化的教學(xué)內(nèi)容通過這兩種方式進行教學(xué)，會造成課堂單一、枯燥，調(diào)動不起課堂學(xué)習(xí)氣氛等問題；除此之外，該門課強調(diào)實踐教學(xué)，即需要鍛煉學(xué)生的實操能力，因此，該教學(xué)方法也無法實現(xiàn)教學(xué)目的。因此，結(jié)合這兩點現(xiàn)存的問題，本文提出一例帶全課程的教學(xué)方案，一例就是利用一個輪椅適配、設(shè)計的例子來貫穿整個教學(xué)內(nèi)容。由于多樣化的教學(xué)內(nèi)容，本課程必須借用模塊化理論將整門課內(nèi)容進行模塊化劃分，然后再通過實例進行前后貫穿?；诖?，本課程將分為兩大主模塊--理論模塊和實踐模塊。理論模塊根據(jù)知識點分成輔助技術(shù)、輔助技術(shù)服務(wù)、康復(fù)器械設(shè)計三個模塊。其中，輔助技術(shù)再分為人工智能技術(shù)、腦機接口技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)三個子模塊，通過三種先進技術(shù)的教學(xué)讓學(xué)生了解目前康復(fù)器械前沿技術(shù)。輔助技術(shù)服務(wù)重點講適配服務(wù)，包括以機構(gòu)為主的適配服務(wù)模塊和以人為主的適配服務(wù)模塊?？祻?fù)器械設(shè)計包括產(chǎn)品設(shè)計、計算機輔助設(shè)計、康復(fù)器械設(shè)計三個子模塊來詮釋康復(fù)器械設(shè)計的技術(shù)要點內(nèi)容。實踐模塊即為實操模塊，根據(jù)理論模塊的內(nèi)容也分為輔助技術(shù)實踐模塊、輔助技術(shù)服務(wù)實踐模塊和康復(fù)器械設(shè)計實踐模塊三大模塊。如前所述，本課擬通過一個案例貫穿課程始終，因此實踐模塊詳細劃分為：智能輪椅、腦機接口輪椅、物聯(lián)網(wǎng)中的智能輪椅、個人輪椅適配、公共輪椅適配、輪椅個性化設(shè)計等六大模塊，將每次課程都分成理論模塊與實踐模塊，使學(xué)生能夠做到學(xué)到即用到，牢固掌握知識點，學(xué)習(xí)目標(biāo)明確。

（二）模塊內(nèi)目標(biāo)的設(shè)計

如前所述，模塊化教學(xué)的難點之一是滿足學(xué)生的個體差異性，但是如果設(shè)立的目標(biāo)出現(xiàn)等級的劃分，很容易引起學(xué)生的抵觸心理，反而不利于教學(xué)的開展。因此，本課程將教學(xué)目標(biāo)根據(jù)模塊內(nèi)容設(shè)立三個目標(biāo)，第一個目標(biāo)為基礎(chǔ)目標(biāo)，主要是理論模塊內(nèi)容基本概念的掌握與理解；第二個目標(biāo)為進階目標(biāo)將理論模塊內(nèi)容在實踐操作中的應(yīng)用掌握；第三個目標(biāo)為創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標(biāo)，主要是結(jié)合前面兩個目標(biāo)，拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高自身知識應(yīng)用于創(chuàng)新能力。每個目標(biāo)的等級不同，學(xué)生不僅可以在課堂上完成，也可在課下思考，最終完成三個目標(biāo)，最大程度的降低學(xué)生的個體差異性。

（三）實踐教學(xué)的方案設(shè)計

實踐教學(xué)是本門課程的難點，本課程采用本體感覺方法來讓學(xué)生對本課程內(nèi)容有更深入的了解。本體感覺概念來源于康復(fù)醫(yī)學(xué)，旨在利用患者自身感受來幫助患者恢復(fù)器官功能。將“本體感覺”應(yīng)用在《人體輔助康復(fù)器械》課程教學(xué)中，一方面讓學(xué)生互相適配康復(fù)器械，感受現(xiàn)存康復(fù)器械優(yōu)缺點，增加其學(xué)習(xí)興趣，并引導(dǎo)其在設(shè)計中所應(yīng)注意事項，依據(jù)自身本體感受學(xué)習(xí)并設(shè)計或改進康復(fù)器械，最終達到設(shè)計實踐的目的，該方法還可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。在本文研究中，實踐模塊根據(jù)理論模塊內(nèi)容分成六大模塊，根據(jù)每個模塊內(nèi)容特點，讓學(xué)生真正理解所學(xué)內(nèi)容與掌握技能。例如輪椅適配和設(shè)計兩大模塊，首先請學(xué)生自己操控輪椅，根據(jù)自己對輪椅操控的感受來講解適配原則與理由，再對所操控輪椅提出改進方案，并利用3D建模軟件進行實施，或者利用現(xiàn)有產(chǎn)品進行改進，充分感受適配原則BAD（Buy-Adapt-Design）原則。除此之外，本門課將針對臨床適配和工程設(shè)計兩大專題，聘請臨床適配技師和康復(fù)器械設(shè)計工程師進行專題化教學(xué)，從而增加學(xué)生的動手能力和實際工作經(jīng)驗。

四、實踐與討論

作者將此教改方案進行一個學(xué)期的實驗教學(xué)，教學(xué)發(fā)現(xiàn)：從學(xué)習(xí)積極性來看，本學(xué)期參與課程的學(xué)生較上學(xué)期的學(xué)生對輔助技術(shù)、康復(fù)器械、輔助技術(shù)服務(wù)有了深刻的理解，其中有80%的同學(xué)明確表示對康復(fù)器械設(shè)計產(chǎn)生興趣，并且課后增加了與教師的溝通，拓展了他們學(xué)習(xí)的方向。其中一部分同學(xué)還利用本門課所學(xué)的知識完成醫(yī)療器械課程設(shè)計，取得優(yōu)異成績。從學(xué)習(xí)成績上看，本學(xué)期學(xué)生的成績較上學(xué)期學(xué)生提高了20%。

由此可見，模塊化教學(xué)不但促進的教學(xué)的多樣化，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，而且也增進了教師與學(xué)生之間的交流，讓教學(xué)與實踐不再相互孤立，促進理論聯(lián)系實際的實施。然而該教學(xué)方法的實施也促進了教學(xué)評價的多樣性，單一的教學(xué)評價不再適用于模塊化教學(xué)方式，在今后的教學(xué)中，為了給予學(xué)生更科學(xué)更公平的評價，教學(xué)評價方法還需更具模塊內(nèi)容進行相應(yīng)的改革與創(chuàng)新。