項目教學法在“醫學電子儀器原理與設計”教學中的應用

沈曉燕 陸慧琴

【摘要】“醫學電子儀器原理與設計”是生物醫學工程專業的一門重要的專業課程。本文將項目教學法引入到“醫學電子儀器原理與設計”的教學中，優化教學模式，深化教學改革，從項目制定、資料搜集、項目實施、成果答辯和成績評價等環節探討項目教學法的應用。從教學效果的分析可知，項目教學法激發了學生對課程的學習興趣，提高了學生自主學習的能力，也提升了教師的教學水平，提高了教學質量。

【關鍵詞】項目教學法 ?醫學電子儀器 ?教學改革

【Abstract】“Principle and design of medical electronic instruments” is an important professional course for the major of biomedical engineering. Project teaching method is applied in the teaching of the course in order to optimize the teaching model and deepen the teaching reform. Project formulation， information collection， project implementation， results report and achievement evaluation are discussed about the application of project teaching method. The teaching effect shows that the students？蒺 interest in learning is stimulated， students？蒺 autonomic learning ability is improved， the teaching level of teachers is promoted and the quality of teaching is advanced.

【Keywords】project teaching method; medical electronic equipment; teaching reform

【基金項目】江蘇高校品牌專業建設工程資助項目（PPZY2015B135）;南通大學教學研究項目（2016B38、2016B37）。

【中圖分類號】G64 ?【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）51-0251-02

引言

我校電子信息學院在2010年開設了生物醫學工程本科專業，旨在培養具有現代醫學、現代電子與信息技術的基礎知識和基本技能，能夠從事醫學電子儀器研究、設計、應用與開發的復合型工程技術創新人才。自從該專業開始招生，“醫學電子儀器原理與設計”一直是該專業的核心專業課程，在教學中要求學生不但要掌握常見的醫學電子儀器的原理、結構和基本的設計方法，更要在學習過程中培養創新意識，具備初步的科研能力。課程覆蓋的知識面廣、內容比較抽象、實踐性強，在早期兩屆學生的授課過程中采用的是傳統的“滿堂灌”教學方法，教師講，學生聽，學生普遍感覺學習比較枯燥，缺乏相應的學習興趣，學習的探索性不高，再加上教學課時有限，教學難度較大，學習效果不佳。近年來，我校嘗試在“醫學電子儀器原理與設計”教學中推行項目教學法的教學實踐，提高了學生的積極性和自主學習能力，受到了學生的好評，取得了良好的教學效果。

1.項目教學法簡介

項目教學法是一種以“項目為主線、教師為主導、學生為主體”的創新教學方法，目前廣泛應用于各個學科的教學領域[1]。項目教學法的實施需要在教師的指導下，將一個相對獨立的項目交由學生自己處理，資料的收集、項目的實施、結果的分析與總結以及成績的評價，都由學生自己負責，即以學生作為學習的主體，獨立組織、安排學習行為，在項目進行中把理論與實踐有機地結合起來，充分發掘自身的創造潛能，提高解決實際問題的綜合能力[2]。項目教學法強調以學生為中心，教師只是這個過程的指導者、幫助者，因此是一種非常能夠鍛煉學生獨立分析、探索、實踐能力的學習形式。它將教學過程從理論導向轉移為實踐導向、能力導向，提高了學生的學習興趣和求知欲望，自然也能更加調動學生主動學習的積極性，促進了教學環節中和諧教學氣氛的形成，有利于提高教學質量[3]。

2.項目教學法在“醫學電子儀器原理與設計”教學中的應用

項目教學法充分體現了教學以學生為主體，教師為主導的教育理念，將學生從被動聽課轉變為主動探究知識，擴大了他們的思考空間。結合“醫學電子儀器原理與設計”的課程特點和在教學過程中存在的問題，我們將項目教學法應用到“醫學電子儀器原理與設計”的課程教學中，主要包括以下5個步驟：項目制定、資料搜集、項目實施、成果答辯和成績評價[4]，如圖1所示。

2.1項目制定

項目的確立是實施項目教學法的關鍵。制定項目既要考慮教學內容，又要能夠吸引學生的注意，從而激發學習興趣[5]，有效提高學生的參與積極性和主動性。在“醫學電子儀器原理與設計”的教學中，根據學生的知識體系基礎，結合教學大綱，難易適宜，又考慮到內容須貼合實際應用，部分項目是來自醫院和醫療器械生產企業的實際需求，共制定了六個項目供學生選擇，分別是：（1）育嬰箱多點溫濕度監測系統的設計;（2）細胞增殖電刺激器的研制;（3）心電信號檢測電路的設計;（4）中樞模式發生器（Central pattern generator）的原理及其應用;（5）基于肌電信號模式識別的假肢控制;（6）基于移動互聯網的鎮痛泵監測系統的設計。在項目選擇的時候可由教師和學生共同完成，教師首先對每個項目進行適當的闡述和分析，使學生對項目的背景知識，預期目標有初步的了解，并明確項目完成需要具備的知識，從而激發學生的求知欲。學生根據自己的興趣，結合自身認知水平，選擇其中一個項目進行實施。

2.2資料搜集

學生在確定項目任務后，必須自己查閱大量資料，利用網絡論壇、圖書館等教學資源進行相關信息的收集，并進行整理、分析、歸納，積極主動地投入到學習中。

對于某些項目涉及范圍比較寬泛的，需要自行列出研究框架，設定一系列子項目，以便于更有針對性的去搜集資料。例如，對于“中樞模式發生器的原理及其應用”這個項目，可分解為如下子項目：①中樞模式發生器的概念、發展歷史與研究現狀;②中樞模式發生器的工作原理;③中樞模式發生器的理論模型及仿真;④中樞模式發生器的應用。每一個子項目的具體內容都將由學生在已有的知識基礎上，通過查找文獻，與同學間展開討論、探索獲得，協作分工，最終完成該項目的任務，寫出成果報告。

2.3項目實施

在項目實施過程中，學生是項目的主人。教師可組建QQ 群或微信群等網絡平臺，方便師生、學生之間溝通交流。為保證項目順利有序地進行，教師可以引導學生制定一個項目計劃，以助于調節項目學習活動的進度，合理安排好項目實施各階段的時間。當學生在完成項目過程中遇到困難的時候，教師可以給予適當的指導，指導的原則是要具有啟發性和提示性，而不是直接給出答案，要讓學生通過自己的尋找和探索來主動獲得所需的知識，以達到良好的教學效果。同時，也鼓勵實施相同項目的學生組成小組互相討論，增進交流，發揮每個人的特長和優勢，分工合作，互補互利。

2.4成果答辯

項目完成后，每個學生須及時將所做所學的內容進行歸納、總結，制作成PPT在課堂上進行10-15分鐘的答辯，并接受其他學生的提問，然后進行交流討論，對每位學生資料查閱情況，項目研究的過程、得出的結論、語言組織能力、報告水平等進行探討。由于每位學生都是分別實施自己的項目，每個人的研究內容都不相同，即使選擇同一項目的學生，彼此的側重點也會有所差異，所以通過成果答辯這一環節，每個學生對自己實施的項目進行講解，包括項目背景、發展過程、應用現狀，項目實施過程中遇到的問題以及解決方法、心得體會等，學生間達到了相互學習的目的。教師在此過程中可以幫助學生總結經驗，找出不足之處，提出修改建議，指出進一步的提高方向，促使學生對實際問題的靈活性和復雜性有更加深刻的認識，提高綜合運用知識的能力。通過這個過程，學生對課程中的知識點理解的將會更加深刻，提高了學習效率。

2.5成績評價

成績評價是項目教學法中非常重要的一環，成果答辯完成之后，要及時對學生的學習情況進行評價。一般情況下可分二級來考核成績，第一級由其他學生對答辯同學進行評價打分，統計時將去掉一個最高分，去掉一個最低分，再求平均分。第二級是由教師對學生的項目完成情況進行評分，綜合二級評分來確定每一個學生的成績，按照一定比例計入課程考核總評成績。同時對于表現優異的學生給予適當獎勵，以進一步提高學生的參與積極性，調動學生學習的興趣、熱情和責任感，提高項目實施的效率。

3.項目教學法的教學效果

3.1提高了學生的綜合能力

項目教學法強調以學生的主動學習為主，學習者通過自主探究來獲取知識、解決問題，學生的學習興趣、學習活動的參與度、學習自信心和學習質量都明顯好于以前。隨著項目教學法的不斷實踐，我們發現，學生學習的主動性明顯增強;口頭表達能力得到了提高;團隊協作能力也得到了鍛煉。學生通過對課程相關領域的熱點以及前沿進展材料的收集查閱，學會了多種查資料的途徑，提高了獲取各方面信息的能力，知識面得到了拓寬，開闊了視野。通過學生教學質量評價調查，學生普遍反映：喜歡項目教學法的教學模式，感覺課堂氣氛十分生動活躍，改變了以往單純聽課的狀態，自己能主動參與到課堂的教學中去，這種授課方式記憶更加深刻，對于課程教學內容中一些復雜抽象的理論也能比較容易理解了。

3.2提升了教師的教學水平

雖然項目教學法突出以學生為主，但是教師的導向作用同樣重要。首先教師要根據課程應該教授的基本知識，結合該領域前沿熱點，設計出合理、有吸引力的項目，使學生通過實施此項目，既掌握了基本知識又了解了很多相關領域的前沿進展。在項目實施階段，教師要適時引導學生向正確的方向查閱資料，對于學生提出的問題提供啟發性的回答，發揮引導者和促進者的作用。而在成果答辯、成績評價階段，教師還需要運用豐富的知識對學生學習過程中出現的問題進行解釋，并對整個討論結果進行總結。

醫學電子儀器原理與設計涉及的知識面廣，制定的項目任務又具有一定的綜合性和開放性，因此需要教師不僅要熟練地掌握本課程的專業知識，具備豐富的醫學儀器研發經驗，而且還要了解本專業其他課程甚至是其他專業的相關內容，深入廣泛地了解相關領域前沿進展，對知識具有融會貫通、靈活運用的能力。項目教學法對教師在知識、能力上提出了更高的要求，教師必須從多個層面對自己“充電”，提高自己的專業技能，增加知識儲備，完善知識結構，從而增強自身素質，提升教學水平。

4.結語

為了提高教學質量，培養和提高我校生物醫學工程專業學生的綜合素質和自主學習能力，我們積極進行了教學改革，將項目教學法引入“醫學電子儀器原理與設計”課程的教學中，彌補了傳統教學的弊端，激發了學生的學習興趣和積極性，提高了學生分析問題和解決問題的能力，逐步培養了學生綜合歸納及溝通協調的能力，能夠更好的提升教學效率，獲得了較好的教學效果。

參考文獻：

[1]田崇峰.項目教學法在移動通信課程中的應用探討[J]. 電腦與電信，2016（9）：76-78.

[2]吳新玲.淺談項目教學法實施中存在的問題及對策[J]. 科技信息， 2012（3）：294.

[3]張立軍， 相恒富， 李小朋. “機械制造技術”課程教學中項目教學法的應用分析 [J].科教文匯， 2015（16）：53-55.

[4]余學飛， 余曉鍔， 張寧， 郭淑艷， 張志德. PBL在“醫學電子儀器”實驗教學中的應用[J].電氣電子教學學報，2016（2）： 112-115.

[5]耿方方， 阮曉龍. 項目教學法在網頁設計與網站規劃課程教學中的應用[J].中國現代教育裝備， 2016（3）：43-45.

作者簡介：

沈曉燕（1969-），女，漢族，江蘇海門人，博士，南通大學信息科學技術學院教授，從事生物體植入式集成電路與系統、生物信號獲取與信息處理教學和研究工作。