胡童宜

(重慶醫(yī)藥高等專科學校 基礎部，重慶 401331)

引言

近年來，醫(yī)學與工程技術(shù)結(jié)合的交叉融合(即醫(yī)工融合)逐漸作為引領(lǐng)未來醫(yī)學創(chuàng)新的主導方向[1]。在此背景下，培養(yǎng)醫(yī)工交叉復合型人才逐漸融入各高校人才培養(yǎng)體系，醫(yī)工融合的理念被應用在課程教學過程中[2][3]。

醫(yī)療設備應用技術(shù)專業(yè)是高職院校設立的醫(yī)學和工程交叉專業(yè)，該專業(yè)培養(yǎng)掌握生命科學、電子技術(shù)、計算機技術(shù)基礎知識，具備醫(yī)學與工程技術(shù)相結(jié)合的工程實踐能力，能在醫(yī)院、醫(yī)療器械企業(yè)等領(lǐng)域從事醫(yī)療設備制造維修、技術(shù)管理、應用開發(fā)等工作的應用型、復合型技能人才?！夺t(yī)用傳感器》是高職醫(yī)療設備應用技術(shù)專業(yè)的一門重要課程。醫(yī)用傳感器作為拾取生命體征信息的“感官”[4]，是醫(yī)療設備、智能系統(tǒng)定量獲取信息的關(guān)鍵器件。從該專業(yè)的整個知識體系來看，該課程以物理、電子電路等為基礎，后續(xù)銜接醫(yī)學電子儀器等專業(yè)課程，起著承上啟下的重要作用；從應用能力培養(yǎng)上看，無論是參加各種競賽或者設備制造維修，都離不開該課程的知識作為支撐。

目前《醫(yī)用傳感器》教學過程中有三方面的問題：一是教學內(nèi)容抽象枯燥，學生缺乏學習興趣。醫(yī)用傳感器從轉(zhuǎn)換原理、測量電路及應用三部分進行講授，涉及概念抽象、公式繁瑣等特點，高職學生學習能力和邏輯抽象思維能力相對欠缺，傳統(tǒng)課堂教學方式以教師講解灌輸為主，讓學生被動地接受知識，往往使得學生產(chǎn)生畏難情緒，喪失學習興趣和積極主動性。二是實踐教學呆板，學生應用能力薄弱。傳統(tǒng)的實踐教學為驗證型實驗，學生缺乏對傳感器應用的主動思考，無法獲得傳感器選用、測試電路的設計和調(diào)試等應用能力的鍛煉和培養(yǎng)，而這些恰恰是引導學生如何將理論知識應用于實際的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。三是課程能力培養(yǎng)無專業(yè)特色。課程教學以傳統(tǒng)工科知識為主，沒有突出醫(yī)工融合背景下傳感器與醫(yī)學知識的融合，缺乏傳感器技術(shù)的醫(yī)學應用和工程實踐能力的培養(yǎng)，使培養(yǎng)出來的學生雖然能夠掌握傳感器的基本理論知識，但缺乏應用工程思維解決生命領(lǐng)域問題的能力。與人才培養(yǎng)目標要求的醫(yī)學與工程思維兼?zhèn)?，具有醫(yī)工交叉融合的應用型人才相背離。

本文基于智慧職教云平臺，針對傳統(tǒng)教學中的問題開展了《醫(yī)用傳感器》課程的教學改革，探索和實踐以醫(yī)工融合、應用創(chuàng)新為核心素養(yǎng)目標的混合式教學，將線下課堂的面授教學、基于網(wǎng)絡的在線教學、移動學習三種方式完全融合，真正發(fā)揮混合式教學的優(yōu)勢，實現(xiàn)醫(yī)工融合的應用型人才培養(yǎng)目標。

一、以醫(yī)工融合、應用創(chuàng)新為核心素養(yǎng)目標的混合式教學總體設計

2014年，教育部印發(fā)《關(guān)于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》明確指出，教育部將組織研究各學段學生發(fā)展核心素養(yǎng)體系，明確學生應具備的適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力[5]。強調(diào)知識的主動建構(gòu)，重視知識的遷移運用，立足于真實問題的解決，培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，是當今教育的熱點和方向[5]。以核心素養(yǎng)為導向的教學設計要求我們在教學設計時改變傳統(tǒng)的以學科知識為本的價值取向，秉持以學生能力為本的價值理念，由知識傳遞的設計轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰ε囵B(yǎng)的設計[6]。相應地，其教學模式也從傳統(tǒng)的以教師講授為主、學生被動學習轉(zhuǎn)向多采用以探究式教學為代表的生成性教學策略，即由“教師為中心”或“知識為中心”向“學生為中心”轉(zhuǎn)變，教師的主要職責也從知識傳遞者向?qū)W習促進者或者設計者轉(zhuǎn)變。

《醫(yī)用傳感器》課程以醫(yī)工融合、復合創(chuàng)新為核心素養(yǎng)目標，進行了混合式教學的總體設計。在混合式教學模式的設計中，充分發(fā)揮醫(yī)學院校的優(yōu)勢，重新規(guī)劃教學內(nèi)容，構(gòu)建了分層次、多階段、多學科融合的立體教學體系。教學過程中強調(diào)“醫(yī)工結(jié)合”，教學內(nèi)容中注重“醫(yī)工滲透”，教學方法上注重“醫(yī)工聯(lián)合”[7]，教學評價中注重“工為醫(yī)用”，從而達到“醫(yī)工融合”。

(一)教學過程設計

教學過程分為課前導學、課中研學和課后拓學三個階段，具體過程如圖1所示。通過合理的教學過程設計，實現(xiàn)線上線下教學的完全混合，提供給學生良好的學習體驗，充分發(fā)揮學生的自主化學習和個性化學習，從而獲得能力上的不斷提升。

圖 1 混合式教學過程設計總體框圖

1.課前導學階段

采用線上教學，教師發(fā)布導學資源，導學資源分為情景導學和問題導學兩部分，激發(fā)學習興趣，學生在課前進行自主學習，完成導學測試，教師分析測試結(jié)果，以學促教。

2.課中研學階段

采用線下面對面課堂，教師根據(jù)導學自測結(jié)果進行針對性答疑解惑，然后發(fā)布項目路標任務，引導學生開展小組討論如何解決問題并合理分工完成項目任務，最后進行成果展示和點評總結(jié)。這部分主要采用理實一體教學方法，加強知識的內(nèi)化和遷移。在理實一體的項目式教學活動中，通過問題導向的項目教學，以實際工作任務驅(qū)動學習，鼓勵學生自己去探索問題、參與探究過程、尋求解決方案，支持學生在自主探究過程中實現(xiàn)專業(yè)知識的建構(gòu)，讓學生在此過程中感受到自主學習的成就感，并體會到所學內(nèi)容的價值，培養(yǎng)學生溝通表達、團隊合作等職業(yè)素養(yǎng)。

3.課后拓學階段

采用線上+線下結(jié)合的方式進行，通過個性化資源推送，針對不同能力層次的學生進行個性化教學，同時開展線上線下拓展項目，組織學生去醫(yī)院、企業(yè)進行實踐，提高教學與行業(yè)的融合度，鼓勵和指導優(yōu)秀學生參加各種技能競賽，以賽促教，滿足一些學生的個性化學習和能力成長，進一步加強學生各方面能力的提升。

(二)教學內(nèi)容與資源設計

在混合式教學模式中，教師的角色從由知識的傳遞者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W習的設計者和學習的支持者[8]。精心設計的教學內(nèi)容幫助和引導學生完成學習任務，達成學習目標。學習資源支撐每個學習活動步驟，兼顧學生的學習能力和認知情況，滿足學習需求。學習資源“以學生實際需求為中心”進行構(gòu)建，主要包括學習任務、案例討論、知識點PPT、視頻、在線題庫、個性化拓展學習資料包、競賽資源等。

《醫(yī)用傳感器》傳統(tǒng)授課內(nèi)容以工科內(nèi)容為主，偏重工作原理的講解和相關(guān)測量電路的分析，以學科為中心，注重理論上系統(tǒng)闡述，強調(diào)的是知識傳授，以教師為中心，較少融合醫(yī)學知識，不滿足培養(yǎng)醫(yī)工融合復合型人才的要求。因此，對傳統(tǒng)教材內(nèi)容進行了重新整合，提出了基于醫(yī)工融合的“理實一體”的項目化教學方案。教學內(nèi)容的設計堅持“以項目為引領(lǐng)，以任務來驅(qū)動，以能力為本位，崗位需求為導向”“基礎性與實用性有機結(jié)合、工程與醫(yī)學有機結(jié)合”的原則，適當重組教材，重點針對醫(yī)療設備技術(shù)人員的技術(shù)技能要求，簡化繁雜的公式推導，減少晦澀枯燥的理論闡述，重點培養(yǎng)學生的動手能力，實現(xiàn)一體化教學。對原有學科體系框架進行重構(gòu)，側(cè)重工程技術(shù)在生命醫(yī)學領(lǐng)域的問題解決，將教材上十幾種傳感器整合為醫(yī)療儀器上常用的六種類型傳感器，對溫度、血壓、呼吸、心電、血氧和血糖的測量作為項目進行教學，每個項目又細分為多項任務，引導學生在任務中理解專業(yè)知識，培養(yǎng)專業(yè)技能。

(三)教學效果評價設計

混合式學習評價遵循“以學生能力發(fā)展為中心”的原則，采取 “線上+線下”結(jié)合、“課前+課中+課后” 分階段、“過程性評價+期末總結(jié)性評價”結(jié)合的立體化評價方式，具體評價方式及內(nèi)容如表1所示。

表 1 學習行為評價方式及內(nèi)容

課前：線上，利用職教云平臺收集的學習行為數(shù)據(jù)比如課件和視頻學習時長、線上討論發(fā)帖回帖數(shù)和自學測試正確率，教師精準識別學生的學習基礎、學習動機、學習興趣，及時調(diào)整教學策略，學生通過測試正確率客觀認識自己，調(diào)整學習策略，實現(xiàn)以評促學，以評促教。

課中：線下課堂，通過師生互動參與度、學生課題發(fā)言積極性、小組討論參與度評價學生的溝通能力，學生實訓技能掌握程度及項目結(jié)果展示評價了解學生學習情況，教師可根據(jù)學習評價結(jié)果定制個性化學習路徑。

課后：線上和線下結(jié)合，線上拓展學習測試結(jié)果，線下職業(yè)證書通過率及競賽成果評價學習目標達成情況及個性化學習情況，教師形成總體的學習評價報告，促進教學迭代和改進。

二、混合式教學模式實踐示例

本研究選擇某高職院?！搬t(yī)療設備應用技術(shù)”專業(yè)大二兩個平行班級作為研究對象，其中實驗班級38人，開展《醫(yī)用傳感器》課程的混合式教學，對照班級35人，采用傳統(tǒng)教學模式。表2展示了溫度傳感器項目混合式教學的具體實施流程。

表 2 溫度傳感器項目的混合式教學具體實施

三、教學效果評估

為檢驗混合式教學的實施是否達到核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標，本文從專業(yè)知識技能、自主學習能力和素質(zhì)能力三方面進行教學效果評估。

(一)專業(yè)知識和技能評估——實驗班與對照班期末成績前后對比

實驗班與對照班期末成績從以下三個方面進行對比分析：(a)理論考試成績；(b)實訓考試成績；(c)期末總評成績。實驗班和對照班的成績是否存在差異使用SPSS軟件進行獨立樣本 T 檢驗。

從圖2可以明顯看出，實驗班的理論考試、實訓考試和期末總評成績都較對照班有明顯的提升，T檢驗結(jié)果表明兩個班學生的成績差異顯著(p<0.01)。上述結(jié)果說明通過混合式教學的實施，明顯有效地提高了學生的理論知識水平和實訓技能水平。

圖 2 實驗班和對照班期末考試成績分布圖

(二)自主學習能力和素質(zhì)能力評估——實驗班與對照班能力前后對比

采用問卷調(diào)查的方式研究實驗班和對照班在混合式教學模式實施前后的自主學習能力和素質(zhì)能力情況。在本次問卷調(diào)查中，對照班在前測和后測中發(fā)出問卷35份，回收問卷35份，有效問卷數(shù)量為35份；實驗班在前測和后測中共發(fā)出問卷38份，回收問卷38份，有效問卷數(shù)量為38份。問卷調(diào)查結(jié)果分析如表3所示。這些數(shù)據(jù)均表明，相比傳統(tǒng)課堂講授，采用混合式教學模式，大大提高了學生的學習興趣、自主學習能力、團隊合作能力、表達溝通能力及創(chuàng)新能力。

表 3 認知能力和素質(zhì)能力前后對比

結(jié)語

在醫(yī)工融合背景下，針對高職醫(yī)療設備應用技術(shù)專業(yè)課《醫(yī)用傳感器》進行了混合式教學模式的構(gòu)建和實施，主要對教學內(nèi)容進行了理實一體項目設計，對醫(yī)學知識和工科知識進行了深度融合，旨在培養(yǎng)兼?zhèn)溽t(yī)學思維和工科思維的交叉應用型人才。同時，利用信息化技術(shù)的便利，開展了線上與線下結(jié)合的混合式教學。從教學效果評估來看，學生的專業(yè)知識、職業(yè)技能、自主學習能力、創(chuàng)新能力及素質(zhì)能力都有了較大的提升，說明該教學改革的實施具有明顯成效。混合式教學模式克服了傳統(tǒng)教學的一些弊病，發(fā)揮了以學生為主體，教師引導啟發(fā)的特點，更好地實現(xiàn)了高職人才的培養(yǎng)目標。