孫懷遠(yuǎn)，胡兆燕，廖躍華，楊麗英

（上海健康醫(yī)學(xué)院，上海 200318）

“新工科”建設(shè)是在“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”基礎(chǔ)上提出的一項(xiàng)持續(xù)深化工程教育改革的重大行動(dòng)計(jì)劃[1]，對(duì)我國工科教育提出了全新的挑戰(zhàn)，其人才培養(yǎng)方案應(yīng)當(dāng)以工程技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心，以工程科技人才培養(yǎng)為宗旨[2]，采用新的教學(xué)模式，將傳統(tǒng)注入式改為以問題導(dǎo)向、項(xiàng)目引導(dǎo)的啟發(fā)研討式教學(xué)，著重培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)轉(zhuǎn)移和應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。生物醫(yī)學(xué)工程是從事生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、行為學(xué)或衛(wèi)生學(xué)研究的新興邊緣學(xué)科，其特點(diǎn)是理工醫(yī)交叉，綜合了工程學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的理論和方法；其目的是解決醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問題，保障人類健康，為疾病的預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)服務(wù)。在“新工科”建設(shè)背景下，針對(duì)上海健康醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特點(diǎn)，我們?cè)趯I(yè)基礎(chǔ)課程中堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合、課上與課下相結(jié)合、課堂與工程相結(jié)合，開展多元化的實(shí)踐教學(xué)，以學(xué)生為主、教師為輔，使學(xué)生在不同環(huán)境中，通過實(shí)操、探究、創(chuàng)新等多種形式的實(shí)踐，自主進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、擬定實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)施、撰寫實(shí)踐報(bào)告或研究報(bào)告等，以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和技術(shù)應(yīng)用等能力。本文以“先進(jìn)制造技術(shù)”課程為例，介紹基于生物醫(yī)學(xué)工程內(nèi)涵開展專業(yè)基礎(chǔ)課多元化實(shí)踐教學(xué)的設(shè)計(jì)原則、內(nèi)容及其實(shí)施。

1 實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)原則

實(shí)踐教學(xué)是增強(qiáng)應(yīng)用型本科專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、分析能力和創(chuàng)新能力非常重要的環(huán)節(jié)和手段，對(duì)提高學(xué)生綜合素質(zhì)具有特殊作用，也是高校人才培養(yǎng)的重要組成部分[3]?！跋冗M(jìn)制造技術(shù)”是理論性與實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，具有知識(shí)覆蓋面廣、內(nèi)容及學(xué)科跨度大、發(fā)展迅猛的特點(diǎn)，其內(nèi)容核心是為加工產(chǎn)品而采用的一系列先進(jìn)技術(shù)，其外延則是一個(gè)不斷發(fā)展更新的技術(shù)體系。隨著課程的逐步深入，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)有些學(xué)生對(duì)課程感到枯燥無味，出現(xiàn)了懈怠、缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力和主動(dòng)性等情況。因此，在教學(xué)實(shí)踐中，必須結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程及課程特點(diǎn)，從“新工科”建設(shè)意識(shí)出發(fā)，通過課程內(nèi)容的有效設(shè)置和優(yōu)化，改革教學(xué)方法和手段，強(qiáng)化和實(shí)施多元化實(shí)踐性教學(xué)，從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。進(jìn)行“先進(jìn)制造技術(shù)”課程實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：通過自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐，熟悉先進(jìn)制造相關(guān)技術(shù)及其發(fā)展；掌握典型制造技術(shù)的特點(diǎn)，了解其在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的應(yīng)用；通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)與研究，將課程理論與生物醫(yī)學(xué)工程實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)動(dòng)手與創(chuàng)新、分析問題與解決問題等多方面能力。所以，“先進(jìn)制造技術(shù)”課程實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)原則可歸納為：（1）實(shí)踐教學(xué)多元化。課程實(shí)踐教學(xué)必須具有綜合性、探究性和創(chuàng)新性，通過多元化實(shí)踐教學(xué)過程，以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)課程理論的興趣和熱情。（2）強(qiáng)化理實(shí)結(jié)合。以課程基本內(nèi)容為基礎(chǔ)，在實(shí)際動(dòng)手操作的基礎(chǔ)上，再密切結(jié)合先進(jìn)制造理論的講解與提高，以促進(jìn)和提升學(xué)習(xí)效果，使學(xué)生能真正掌握職業(yè)崗位技術(shù)。（3）加強(qiáng)探索實(shí)踐。以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，開展與生物醫(yī)學(xué)工程有關(guān)的制造技術(shù)研討、報(bào)告、論文撰寫、檢查評(píng)估等課內(nèi)與課外相結(jié)合的教學(xué)過程，以培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、文獻(xiàn)查閱與應(yīng)用能力和知識(shí)探究能力。（4）實(shí)現(xiàn)“學(xué)研結(jié)合”。充分利用科研平臺(tái)和教師的研究項(xiàng)目，將生物醫(yī)學(xué)工程科學(xué)研究與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)以科研促教學(xué)的“教研結(jié)合”和“學(xué)研結(jié)合”的思路，使學(xué)生通過多學(xué)科的協(xié)同實(shí)踐與研究，做到醫(yī)工結(jié)合，有效促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)遷移、技術(shù)應(yīng)用以及科研能力。

2 多元化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與實(shí)施

“先進(jìn)制造技術(shù)”課程涉及的內(nèi)容很多，有先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵與體系結(jié)構(gòu)、現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)制造工藝技術(shù)、制造自動(dòng)化技術(shù)、先進(jìn)制造生產(chǎn)模式等。通過課程的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生全面了解先進(jìn)制造技術(shù)的概念與特點(diǎn)，熟悉先進(jìn)制造技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的應(yīng)用，掌握先進(jìn)設(shè)計(jì)與先進(jìn)制造技術(shù)的基本原理和方法，具有先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)和先進(jìn)制造工藝的選型與應(yīng)用能力。結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程特點(diǎn)，有重點(diǎn)、有步驟、有層次地設(shè)計(jì)與實(shí)施多元化實(shí)踐教學(xué)，并將其有機(jī)嵌入課程教學(xué)中，能夠事半功倍地、有序有效地培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵職業(yè)能力，實(shí)現(xiàn)首崗能適應(yīng)、多崗能遷移的目標(biāo)[4]。因此，根據(jù)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、“先進(jìn)制造技術(shù)”課程教學(xué)要求與實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)原則，多元化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)置如表1所示。

表1“先進(jìn)制造技術(shù)”課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與實(shí)施

綜合性實(shí)踐教學(xué)提供了一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的學(xué)習(xí)生態(tài)化空間，學(xué)生是這個(gè)空間的主導(dǎo)者，能以自我或團(tuán)隊(duì)為中心[5]，基于自己的技能和知識(shí)基礎(chǔ)，推動(dòng)實(shí)踐教學(xué)過程的進(jìn)行。在本課程實(shí)踐過程中，學(xué)生自主進(jìn)行綜合性學(xué)習(xí)活動(dòng)，體現(xiàn)對(duì)CAD等知識(shí)的綜合應(yīng)用和醫(yī)療產(chǎn)品的了解。所以，綜合性實(shí)踐教學(xué)是一種具有獨(dú)立形態(tài)的課程層面的活動(dòng)，著眼于發(fā)展學(xué)生的動(dòng)手能力、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用等綜合性能力。

探究性實(shí)踐教學(xué)采用課內(nèi)與課外相結(jié)合的手段，貫徹任務(wù)驅(qū)動(dòng)、主題討論、線上互動(dòng)等方法，使學(xué)生結(jié)合課程中微納制造、生物制造等知識(shí)點(diǎn)，運(yùn)用多樣方式獨(dú)立或協(xié)作完成學(xué)習(xí)過程，或同步最新行業(yè)動(dòng)態(tài)與主題（如機(jī)器人技術(shù)、智能制造）展開目標(biāo)明確的、更富有現(xiàn)實(shí)性與挑戰(zhàn)性的自主學(xué)習(xí)與討論，旨在培養(yǎng)學(xué)生文獻(xiàn)查閱與篩選、分析與總結(jié)、溝通與交流及文字撰寫等方面的能力。

創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)是第二課堂教學(xué)，是學(xué)生在掌握一定專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上、綜合運(yùn)用已學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方法所進(jìn)行的一種學(xué)習(xí)活動(dòng)，旨在提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、處理問題及科學(xué)研究的能力[6]，這不僅要求學(xué)生按現(xiàn)成方案完成實(shí)驗(yàn)，更要求學(xué)生能熟悉創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)（如本課程中的材料表面微噴涂層）所使用的技術(shù)及儀器設(shè)備，理解并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、思考和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)驗(yàn)的內(nèi)在邏輯。

3 結(jié)語

基于生物醫(yī)學(xué)工程特點(diǎn)的多元化實(shí)踐教學(xué)有助于學(xué)生理解課程理論知識(shí)和相關(guān)技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的應(yīng)用，有助于提升崗位能力、積累工作經(jīng)驗(yàn)、培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)。

實(shí)踐證明，多元化實(shí)踐教學(xué)的開展，促進(jìn)了“先進(jìn)制造技術(shù)”課程理實(shí)結(jié)合，改變了學(xué)生懈怠、缺乏主動(dòng)性等情況，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)課程的興趣和學(xué)習(xí)效果；推進(jìn)了課程改革，促使教師進(jìn)行教學(xué)方法和手段的改進(jìn)，使學(xué)生在多種教學(xué)方式中對(duì)理論知識(shí)的領(lǐng)悟更快、更透徹、響應(yīng)度更高，更好地促進(jìn)了教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成和對(duì)專業(yè)特點(diǎn)的掌握；實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“學(xué)研結(jié)合”，使學(xué)生通過科學(xué)研究與課程實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)融合，提高了學(xué)生的綜合素養(yǎng)，提升了技術(shù)應(yīng)用能力以及就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。