郝 杰，馬金鳳，張昌明

（徐州醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)信息與工程學(xué)院，江蘇 徐州 221004）

0 引言

隨著新醫(yī)科概念的提出，醫(yī)學(xué)不能只靠醫(yī)學(xué)得以發(fā)展，需要有更多的自然科學(xué)進行合力，才能繼續(xù)拓展醫(yī)學(xué)研究的邊界[1]。醫(yī)工結(jié)合，是新醫(yī)科發(fā)展的一個重要領(lǐng)域，醫(yī)學(xué)因為有了理工科的加盟使得醫(yī)學(xué)的研究更為厚重[2]。

徐州醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)信息及工程學(xué)院正是在這個大背景下于2011年成立，設(shè)立了醫(yī)學(xué)信息工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、計算機科學(xué)與技術(shù)三個本科專業(yè)。學(xué)院充分依托學(xué)校的醫(yī)學(xué)背景，在醫(yī)科院校醫(yī)學(xué)信息及工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式方面不斷進行探索，體現(xiàn)學(xué)科交叉，突出醫(yī)工結(jié)合，形成了自己的鮮明特色[3]。

《醫(yī)學(xué)軟件工程》作為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，為學(xué)生們了解用工程化的方法來開發(fā)醫(yī)學(xué)類軟件發(fā)揮著重要作用，本課程重點介紹軟件開發(fā)的過程、方法和工具，培養(yǎng)學(xué)生以“互聯(lián)網(wǎng)+健康醫(yī)療”為導(dǎo)向的創(chuàng)新思維和職業(yè)意識。該課程的突出特點是知易行難，是一門實踐性很強的課程。因此，對《醫(yī)學(xué)軟件工程》課程進行建設(shè)、改革具有較強的實際意義和研究價值[4]。

《醫(yī)學(xué)軟件工程》課程中需求分析章節(jié)是教學(xué)改革的重點。這是具有實際意義的：很多軟件在沒有清楚了解開發(fā)需求前就盲目地進入開發(fā)，導(dǎo)致軟件危機。因此，這個階段一定要采用一種能讓學(xué)生感興趣的方式提出，教學(xué)改革從此處入手?；诖耍疚脑诳偨Y(jié)實際教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上，設(shè)計了以講授和翻轉(zhuǎn)課堂進行相互融合的教學(xué)模式。本文對醫(yī)科院校醫(yī)學(xué)信息及工程專業(yè)教學(xué)改革有一定的借鑒意義。

1 學(xué)情分析

本課程針對醫(yī)工結(jié)合類的大三學(xué)生。這門課程是一門綜合課程，要與之前學(xué)生們所學(xué)的一些專業(yè)課程串聯(lián)起來。醫(yī)工結(jié)合類專業(yè)的學(xué)生普遍存在兩種思想：一種是覺得在醫(yī)學(xué)院校學(xué)習(xí)工科是羞于啟齒的，另一種則認為如今的社會是得計算機者得天下的時代，他們又不太會注重醫(yī)學(xué)課程的學(xué)習(xí)[5]。為了讓學(xué)生樹立良好的職業(yè)意識課程中，課程中也加大這方面的人文教育。

2 教學(xué)設(shè)計目標(biāo)

傳統(tǒng)的《軟件工程》課程，沒有與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用進行結(jié)合，學(xué)生們只是學(xué)習(xí)了一些規(guī)則和框架，對于如何應(yīng)用知之甚少。知識本身只有學(xué)以致用才是知識的價值?；谝陨系目紤]，這門《醫(yī)學(xué)軟件工程》課程進行了如下的改革。

（1）實地考察醫(yī)院的信息化流程，通過進入醫(yī)院信息科了解真實的醫(yī)療軟件產(chǎn)品。

（2）結(jié)合軟件工程課程綜合設(shè)計，讓學(xué)生們自己發(fā)現(xiàn)問題，并通過解決問題來做一個醫(yī)學(xué)類軟件產(chǎn)品。

（3）通過這門科，培養(yǎng)學(xué)生們一種人文情懷，塑造專業(yè)的職業(yè)精神。不僅如此，通過學(xué)習(xí)這門課程，能讓學(xué)生們找到一種解決生活中復(fù)雜問題的方法論，是通過這門課程中分而治之的思想破解紛繁復(fù)雜難題的辦法。

3 教學(xué)重點、難點和課程思政

3.1 教學(xué)重點

在“需求分析章節(jié)”中，以面相數(shù)據(jù)流的結(jié)構(gòu)化分析方法為教學(xué)重點，重點講授數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、加工邏輯描述工具等知識點，并引導(dǎo)學(xué)生積極利用相關(guān)理論對實際軟件案例進行需求分析。

3.2 教學(xué)難點

理解面向數(shù)據(jù)流的結(jié)構(gòu)化需求分析方法，掌握數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典等工具。

3.3 課程思政教學(xué)案例

醫(yī)院信息化建設(shè)受到了前所未有的重視，大眾也對醫(yī)院信息化提出了更高的要求。隨著人工智能時代的到來，遠程醫(yī)療服務(wù)，區(qū)域醫(yī)療等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的軟件開發(fā)勢必會得到更為廣闊的發(fā)展，更需要有大量的跨專業(yè)領(lǐng)域的人才投身具有醫(yī)學(xué)背景的軟件開發(fā)中，以此激發(fā)學(xué)生的社會責(zé)任感，以培養(yǎng)專業(yè)精神。

4 教學(xué)過程設(shè)計

教學(xué)過程設(shè)計歸納如圖1所示。

圖1 教學(xué)詳細設(shè)計路徑

具體實施步驟如下：

4.1 課前自學(xué)

以在“智慧樹”平臺上自行錄制的教學(xué)視頻為基礎(chǔ)，讓學(xué)生們自行瀏覽視頻學(xué)習(xí)，并完成課前的在線測試。

4.2 理論講解和重點輔導(dǎo)

理論講解是課程中必不可少的重要一環(huán)，教師通過對重要知識的梳理，促進同學(xué)們的吸收、掌握。

4.3 創(chuàng)建案例情景

案例規(guī)模必須適中。規(guī)模太大無法在有限的課時內(nèi)完成，規(guī)模太小不利于團隊實踐。另外難易也要適中，難易不當(dāng)會讓學(xué)生失去努力的動力?；谝陨峡紤]，本課程從國家軟件工程師考試中選擇中小規(guī)模的項目作為案例，如2018年考題──為某醫(yī)療護理機構(gòu)開發(fā)的基于 WEB的醫(yī)療管理系統(tǒng)，為客戶提供專業(yè)護理，以改善醫(yī)療護理效率，如圖2所示。

圖2 案例──基于WEB的醫(yī)療管理系統(tǒng)

團隊是軟件開發(fā)的核心。利用情境教學(xué)，為每個同學(xué)分搭適當(dāng)?shù)能浖境蓡T的角色，從而達到學(xué)以致用的學(xué)習(xí)效果。根據(jù)項目的難度和教學(xué)環(huán)境，每個團隊由6名同學(xué)組成。團隊組長在實際開發(fā)項目中，由同學(xué)們選舉產(chǎn)生，這樣能真正起到領(lǐng)頭雁的作用。

4.4 翻轉(zhuǎn)課堂

本階段的實施是以學(xué)生為中心的教學(xué)模式。教師在這一階段看似透明，但實際上是教學(xué)過程難度最大的環(huán)節(jié)，通過對每組學(xué)生無聲的觀察中，進行及時的指引，確保討論方向的正確性。在臨近結(jié)束時，教師需要要回教學(xué)主導(dǎo)權(quán)，安排同學(xué)上講臺發(fā)言，并總結(jié)每個小組的討論情況。課堂上的氣氛調(diào)節(jié)，教師也是需要進行有效調(diào)節(jié)的。需求分析階段的翻轉(zhuǎn)課堂實景如圖3所示。

圖3 討論教學(xué)活動照片

采用互動教學(xué)法，使用“智慧樹”平臺的投票和抽簽工具增加學(xué)生的參與度，活躍課堂氣氛。采用PBL教學(xué)法，使用“智慧樹”平臺的小組教學(xué)工具，設(shè)置小組提交的作業(yè)，并投到大屏幕供全班同學(xué)分析和糾錯，小組發(fā)言人要在講臺講解思路，接受其他團隊成員的質(zhì)疑答辯，如圖4所示。

圖4 智慧樹平臺──翻轉(zhuǎn)課堂

4.5 成績評價

該教學(xué)法的評價分為教師評價和學(xué)生自評和學(xué)生互評組成。最后按照一定權(quán)值評定最終成績。學(xué)生評價重點考察項目參與程度、團隊貢獻量、合作態(tài)度等。教師評價重點考察提交的需求分析報告和翻轉(zhuǎn)課堂各組的表現(xiàn)記錄分數(shù)。

5 教學(xué)反思

需求分析是軟件開發(fā)的開篇內(nèi)容，有知易行難的特點。如果只是單方向的知識傳輸，學(xué)生很難掌握這章內(nèi)容運用于軟件開發(fā)的實效。因此，學(xué)生通過觀看教學(xué)視頻了解本章大概內(nèi)容后，無需去關(guān)注細枝末節(jié)，而是需要注重一種解決實際問題的思維方式，然后在翻轉(zhuǎn)課堂上利用本章所學(xué)完成模擬的軟件開發(fā)需求分析的過程，學(xué)以致用，融會貫通，全面提升學(xué)習(xí)效果。