醫工融合專業傳感器課程思政教學研究

劉 劍，蘇 昂，朱文興，高 瑞

(山東大學 控制科學與工程學院，山東 濟南 250061)

0 引言

生物醫學工程、智能醫學工程均是典型的醫工融合新興專業，主要是利用工學的思想、方法和技術解決醫學問題[1]。在當前“健康中國”的大背景下，從這些專業畢業的學生具有非常好的發展前景，是時下高中生報考的熱門專業。

“生物醫學傳感器與測量”及“智能醫學傳感技術”是筆者面向本科生開設的兩門重要專業課，“微納傳感器與應用”是面向研究生開設的選修課程。這些傳感器課程內容涉及物理、化學、生理、分子生物學、材料、人工智能及電子信息等多個學科和門類的知識[2]，既有像壓阻傳感、電容傳感和壓電傳感等物理傳感技術，還有酶催化傳感、免疫傳感和基因傳感等醫學傳感技術，傳感器制備工藝還講授微加工和納米技術，具有知識前沿、科技感強的特點，符合當前人工智能和個性化醫療電子產品的發展潮流，受到學生們的喜愛。學生畢業后不僅可以在保障人民健康的醫療行業就業，而且在國防、航天等重要領域也有良好的就業前景。

在全國高校思想政治工作會議上，習近平總書記強調：高校要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程[3]。為貫徹習總書記的講話精神，我們在講授醫工融合專業傳感器知識的時候，就如何挖掘其中的思政元素，并融入到專業知識的講授中，實現專業課程與思政教育協同教學，使之成為高校思想政治教育的重要陣地，進行了一些思考，本文算作拋磚引玉，供交流討論。

1 思政教育融入傳感器教學的必要性

教育部最新發布的《高等學校課程思政建設指導綱要》指出，要發揮好每門課程的育人作用，提高高校人才培養質量，同時落實立德樹人根本任務，必須將價值塑造、知識傳授和能力培養三者融為一體、不可割裂。

目前大部分高校的思政課程與專業課程是并行開課、獨立講授。由于受專業影響，特別是灌輸式教學方式，以及和學生關注的未來就業關聯性不大，長期以來思政課在學生心中是被邊緣化的，使得多數高校大學生認為思政課的開設多余，對思政課的學習態度普遍消極被動，甚至產生反感厭惡情緒。大學生處于由學校到社會的轉折和過渡期，心理發展尚不成熟[4]。當前有不少大學生存在信仰缺失的問題，享樂主義、功利主義抬頭，學有所成不思報效國家卻追逐國外公司的高薪和舒適條件，造成我國人才嚴重流失。有些進入國家重要科研院所的高校畢業生因為信仰缺失意志不堅定，容易被國外間諜利用，竊取國家機密。有鑒于此，思政教育方式的創新顯得尤為重要。

生物醫學傳感器是醫學檢測設備的關鍵核心部件，是關乎人民群眾健康的基礎性產品。微納傳感器與傳統傳感器相比，具有體積小、重量輕、功耗低、高靈敏、易集成等優點，在智能化工業和國防軍事領域發揮著無可替代的作用。如今的智能終端、智能汽車、機器人和尖端武器等都對微納傳感器有嚴重依賴，微納傳感器的發展水平制約和決定著智能化行業的發展，已成為世界各國高新科技研發的重點領域。近年來我國生物醫學傳感器和微納傳感器行業取得顯著成就，但發展狀況依然不容樂觀，無論從產品競爭力還是所占市場份額都不如歐美等發達國家。從全球市場看，美國、日本、德國占據全球生物醫學傳感器市場近七成份額，而中國僅占到 10%左右[5]，客觀上造成我國醫療器械行業處于中低端水平。我國超過90%的高端傳感器從國外進口，國產微納傳感器的可靠性指標一般與國外同類產品存在1～2個數量級的差距[6]。由于歐美等國家在高端傳感器行業處于壟斷地位，所以敢于對我國華為、中興等科技公司實施封鎖，嚴重制約我國高新技術的發展。只有突破關鍵性技術，提升自研能力才能打破國外對高端傳感器的壟斷。

大學生是國家重點培育的高技術人才，在培養過程中除了專業知識外，還要加強思想政治教育，體現專業知識與立德樹人相統一的育人精神，培養合格的社會主義建設者和接班人。醫工融合專業傳感器課程涵蓋知識范圍廣，與最新科技發展聯系緊密，機器人、尖端武器、手機等高科技產品包含大量傳感器元件。學生對高科技電子產品關注度高，結合時事熱點開展思政教育，學生更易接受。因此，探索將思政教育融入傳感器課程，將專業知識與思政元素有機結合，形成協同效應，在傳授專業知識的同時增強學生的愛國主義精神和科技報國的責任感、使命感。堅定馬克思主義信仰，增強對黨的政治認同、思想認同、情感認同。提升思政教育親和力和針對性，是響應習近平主席高校教育工作重要指示，開創我國教育事業發展新格局的重要實踐，是非常必要的。

2 “傳感器+思政”協同教學的目標

首先要深刻體會習總書記提出的“使社會主義核心價值觀內化為人們的精神追求，外化為人們的自覺行動”的要求。根據生物醫學工程專業傳感器類課程具有的科技感強、多學科交叉和引領尖端技術發展的特點，要進行“傳感器+思政”協同教學，必須結合本專業學生的知識儲備、學習能力、專業素質等情況，深入挖掘專業課程中的思政元素，將其與專業知識教學有機融合。這就要求授課教師不僅具有深厚的專業知識儲備，還要掌握靈活多變的教學技巧。在教學過程中嵌入的思政元素不能牽強附會，而是自然流出，因地制宜地將立德樹人的思政元素融入傳感器教學中，在講授的專業知識中體現社會主義核心價值觀和愛國主義精神，提高在校大學生的思想道德素養和科學素養，增強服務國家、服務人民的社會責任感。

3 “傳感器+思政”協同教學的建設內容

立足于傳感器課程所講授的知識點，深入挖掘其中的思政德育元素，把“立德樹人”作為教育的根本任務，貫穿于教學的全過程。平時要注意搜集整理思政案例，按章節分類，從多角度、全方位建設形式多樣的思政資源素材庫，將“課程思政”系統化、長期化。在教學過程中，精心設計課堂教學方案，明確教學目標，恰如其分地引入思政教學案例，做到案例鮮活，貼近學生、貼近實際、貼近專業，不生搬硬套，避免形式主義，協同教學建設內容如圖1所示。

圖1 協同教學建設內容

3.1 挖掘凝煉傳感器教學過程中的德育元素

要實現思政與專業課有機融合、協同教學，思政元素的挖掘凝練是基礎和根本。因此，需要仔細梳理傳感器課程中所蘊含的思想點和精神內涵，并對其進行總結凝練。平時注意收集整理與傳感器相關的新聞報道、熱點時事，挖掘和剖析其中的與專業知識，講授相關的思政元素，并做好記錄。

例如在講傳感器類課程緒論的時候，授課的一個知識點是生物醫學傳感器的發展趨勢，以血糖檢測為例，取樣方式從靜脈血到指血到體液發展，檢測方式從有創到微創到無創發展，無創傷性血糖檢測是未來的發展趨勢。由于全世界患糖尿病的人數以億計，血糖檢測的市場容量龐大，為贏得先機搶占市場，世界各國科學家都在加緊研究無創傷性血糖檢測方法。我國人口基數大，是世界上糖尿病人數最多的國家之一，我們必須研發自己的無創血糖檢測技術，防止市場被國外技術壟斷，隨意提高價格，增加人民群眾醫療負擔。大學生作為高技術人才，應當承擔起相應的責任。此時考慮到近期發生的美國政府對我國高技術企業華為公司實施全面封鎖，以及2018年美國以“莫須有”的罪名對中興通訊進行制裁，最終中興公司以支付10億美元罰款達成和解協議。美國之所以敢肆意打壓我國企業，就是因為掌握了芯片設計制造的核心技術，處在產業供應鏈頂端。而我國在高端傳感器技術領域話語權小、不具競爭力，也是因為傳感器行業高端人才匱乏，缺乏自主知識產權，核心技術受制于人，一旦兩國發生貿易摩擦，容易被別人卡脖子，受制于人。通過這些講解，不但激發學生對生物醫學傳感器的學習興趣，而且增加學生的民族使命感和社會責任感。順勢向學生提及十九大報告中“堅定實施科教興國戰略、人才強國戰略”，鼓勵學生為中華民族偉大復興奮斗，樹立科研報國的人生目標。

3.2 建設思政教育素材資源庫

“立德樹人”作為教育的根本任務必須貫穿于教育的全過程。多角度、全方位建設形式多樣的思政與人文資源素材庫是實現“課程思政”系統化、長期化的前提。本文建立的思政教育素材資源庫如表1所示，首先在教學過程中，注重搜集整理與課程知識和思政有關的案例，將其按章節知識點分類，以便在教學中靈活選用，案例的形式是多元化的，可以是文字也可以是視頻，既有新聞報道，也有中央政策。另外，通過推敲相對應思政主體和思政教學目標，系統化地進行思政與傳感器協同教學，確保良好的教學效果。

表1 思政教育素材資源庫范例

3.3 豐富符合思政教育和專業課特點的授課形式

由于專業課教學內容多，課堂授課時間緊張，不宜將思政教育在課堂上過多展開，擠占專業知識教學時間。因此，靈活多樣的授課形式才能在有限的時間內發揮出更好的效果。另外，思政融入專業課不應該是簡單說教，而是開展多樣有趣的教學形式。例如，在課上講授蘊含思政元素的知識點時，只把其中的思政元素點出即可。課后將相關的具體案例發給學生們，引導大家去觀看相關視頻和新聞報道，并在下一次課的課間與學生們分享交流體會心得，這樣的形式既達到了思政教育的目標又拉近了與學生的心理距離，是學生容易接受的形式。再如：充分發揮網絡技術在信息交流和共享方面的便捷性，引導學生將課堂上的思政教學案例在課下進一步查閱文獻資料和深入思考，鼓勵大家寫一些隨筆和心得表達自己的觀點，在班級微信群、QQ 群、雨課堂等平臺展開學習討論，形成課上課下、線上線下、師生互動、生生互動的良好的學習氛圍。并把學生新挖掘的思政案例加入到思政教育素材資源庫，不斷豐富其內容。

4 協同教學效果反饋與評價

為了解醫工融合專業“傳感器+思政”協同教學效果，及時修正不足之處，通過問卷調查方式隨機抽取一個班由學生作出教學評價，問卷中設置了正面評價選項、負面評價選項和留言評價三種類型。統計結果顯示有95%的學生對協同教學作出正面評價，在留言欄中，學生紛紛留下評語，如“自從老師引入思政內容后，才發現傳感器是一個民族產業，要好好學，與祖國同呼吸，共奮斗！”，“不僅學到專業知識，還上了一堂思政課”等。同時不少學生提出希望教師多介紹一些傳感器在國防上的應用。總之，在傳感器課程引入思政協同教學后，授課教師感覺課堂氛圍更活躍，學生的專注力和積極性較往年有所提高。

5 結語

將傳感器課程與思政教育協同教學，實現專業知識獲取與價值引領的統一，以“立德樹人”為第一原則，凸顯生物醫學工程專業傳感器課程中的思政內涵，引導學生樹立正確的人生觀、價值觀。在課堂教學中，通過啟發實現學生的共鳴與思考，注重與學生的生活環境、心理動態、網絡影響的聯系，順勢學生的思維，使學生產生興趣和共鳴，是一種教學創新，也是一次有益的探索。根據學生評價和授課效果可知，協同教學增強了學生社會責任感和專業自豪感。授課形式得到學生認可，也證明“傳感器+思政”協同教學是一種有效的教學創新。下一步通過繼續完善課程建設方法，豐富資料庫內容，探索新的教學形式，努力打造學生歡迎的融合思政教育的專業課。