工程認證理念下課程教學設計與督導評價

龐春穎 周春陽 劉麗鳴

文章編號：1003?6180（2023） 03?0078?03

摘? 要：以微機式醫學儀器設計課程教學為例，圍繞工程教育認證三大理念，從教學大綱制定、問題驅動式教學內容提煉、項目討論式教學方式實施等方面，設計課程教學，并對教學效果進行評價和反饋修正.

關鍵詞：工程認證；教學大綱；問題驅動；效果評價

[? ?中圖分類號? ? ]G46 [? ? 文獻標志碼? ?]? A

Curriculum Teaching Design and Supervisory Evaluation Under

the Concept of Engineering Certification

PANG Chunying，ZHOU Chunyang，LIU Liming

（Changchun University of Science and Technology，School of life Science and Technology，

Changchun 130022，China）

Abstract：Taking the teaching of microcomputer medical instrument design course as an example，and centering on the three concepts of engineering education certification，we design the course teaching from the aspects of syllabus formulation，problem-driven teaching content extraction，project discussion teaching method implementation and so on，and evaluate，feedback and revise the teaching effect.

Key words：engineering certification； the syllabus； problem-driven； effect evaluation

以學生中心（Student Centering，SC）、成果導向/基于產出導向（Outcomes-based Education，OBE）、持續改進（Continuous Quality Improvement，CQI）是專業工程教育認證的三大理念，需要將這些理念貫穿到課程教學中去.筆者以微機式醫學儀器設計課程為例，闡述工程認證理念下課程教學的設計、督導與評價.

1 課程教學大綱的制定

教學大綱是課程執行的綱領性文件，在OBE理念下，課程要能夠支撐人才培養方案的畢業要求指標點，這是課程設置的前提，也是課程實施的目標.教學大綱要清晰描述課程內容、學時分配、考核方式、評分標準，使學生明確本門課程的教學內容和達成的目標.課程內容、教學環節的設計、教學方法的實施、考核內容和方法、評價的方式和標準圍繞課程的教學目標來開展，教學大綱是靈魂.微機式醫學儀器設計課程支撐的對應畢業要求有以下三點：

（1）能認識到解決問題有多種方案，可通過文獻研究尋求可替代的解決方案，并能運用基本原理，借助文獻研究，分析過程的影響因素，獲得有效結論.

（2）能夠針對特定需求，完成單元（部件）的設計.

（3）能夠根據本領域研究對象特征，選擇研究路線，設計實驗方案，并能夠根據實驗方案構建實驗系統，安全地開展實驗，正確地采集實驗數據.課程圍繞指標點設定涵蓋知識、能力和素質目標.

課程目標1：能夠解釋課程涉及的專業術語，如信號采集、人機接口、通信接口、儀器自檢等；能說明典型智能醫學儀器的組成，通過延伸學習闡述其發展現狀和未來趨勢，感受解決工程問題的價值.

課程目標2：能夠根據設計要求，設計醫學儀器采集系統、人機接口、通信接口等模塊原理圖，編寫驅動程序，解決實際工程問題.

課程目標3：能夠根據醫學信號的特點，設計智能醫學電子儀器的總體方案，構建實驗系統，安全開展實驗，采集數據，分析實驗結果，形成縝密思考、多角度比較和分析、溝通合作、積極有效解決問題的工程思維.

2 教學內容設計

微機式醫學儀器設計.課程設計的目的：整合和應用學生已學知識，建立醫學儀器研發思維框架，解決專業實踐、畢業設計、科研訓練、創新創業大賽中醫學儀器設計遇到的工程問題，培養學生分析問題、解決問題、小組合作、溝通表達、比較判斷能力.

采用問題驅動式教學，從光電醫學儀器研發中提煉出工程問題，形成8個學習模塊，如圖1所示.主題分別是：疫情時代醫學儀器的發展，如何“抓住”醫學信號，如何進行“友好”的人機交互，如何和其他智能儀器“聯系”，如何“保護”微弱易被干擾的醫學信號，設計掌上心電圖儀，設計中醫脈象儀，設計新冠病毒檢測儀.這8個模塊直接面向工程問題，學生學習更加直觀和具體.教學方案既包含了醫學儀器采集系統、人機接口、通信接口等基礎模塊設計內容，又突出了教學內容的先進性和高階性.

3 教學方式設計

“以學生為中心”和“成果導向”從教學目標和學習成果出發，考慮為什么要獲得這些成果（why），如何獲得這些成果（how），如何知道已經取得了那些學習成果（how）.教學方式解決“如何讓學生獲得這些成果”的問題.教學設計從學習環境創設、學習過程引導、學習技能培養等方面幫助學生開展自主學習、主動學習，使學生在教學活動中由被動變為主動.課堂教學中重視知識的“精選”、重視學生的體驗和感悟、重視討論的常規化.

第一，課堂教學要明確教師和學生的任務.如難點知識教師講，基礎知識學生講，重點知識師生討論，疑難問題教師解答.通過小組方案論證，項目成果展示等方式，使學生通過自主學習、討論、研究與實踐過程，逐步養成主動學習和思考的習慣，真正成為學習的主人.這種學以致用、學用結合的方式，教會學生如何進行思考，最終學會學習的能力.

第二，教師通過翻轉課堂、項目討論式教學方式，詳細講解心電圖儀設計過程.教師布置開放式作業，要求學生通過查找資料、課堂學習，完成醫學儀器采集系統、人機接口、通信接口的設計并進行實驗編程仿真（必做項目）.

第三，學生分組.30人班級一般分成8組，每組3～4人.小組成員既要各司其職，又要相互配合，發揮每位學生的作用，激發學生的責任感.第一次分組采取自愿組合，學生結合前修課程的學習情況，互補式組團.磨合4周后，根據實際情況，適當調整人員，特別注重能力的強弱搭配、性格互補等.每個小組任選一個題目，以小組為單位進行答辯，教師和其他同學進行點評（20分鐘）.教師引導學生逐漸進入角色，學生由最初的“恐懼”“無從下手”到最后的各組相互“battle”，學生的責任感逐漸加強.

第四，教學設計對教師提出了更高的要求.教師必需具有較強的解決問題能力，能解決學生提出的問題并給出指導和提示；必需具有敏銳的觀察能力，了解學生的學習進展；必需具有較高的情商，包容學生、鼓勵學生，不斷增強學生的信心.

4 學習效果和教學效果評價

教學效果評價主要解決“如何知道學生已經取得了那些學習成果”的問題，包括學生學習效果評價和教師教學效果評價.前者是教師檢視學生的學習效果，后者是對教師教學效果的評價.

學生學習效果的評價采用多維度評價方式.一是將教師評分、生生互評、學生自評相結合，關注開放式作業，兼顧課堂答辯過程中學生的參與度、創新度、論證和表達等，評價課堂教學的教情和學情，作為持續改進的重要依據.二是生生互評.生生互評是一個相互學習、相互審視的過程.讓每個學生認識到自己的不足，全面客觀看待自己，逐步養成自我反思與批判的良好習慣.

教師教學效果的評價從“教學態度”“學生態度”“生生互動”“師生互動”“學習效果”等方面進行評價，側重教學設計能力、教學引導能力的評價.

5 結論

2016年以來，工程教育專業認證工程得到越來越多學校的重視.長春理工大學作為以工科見長的綜合類高校，先后有6個專業通過了工程教育認證.把課程教學作為一個系統工程，圍繞畢業要求指標點，設定課程教學目標，圍繞教學目標精選課程內容和教學方式，持續改進教與學.

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編輯：吳楠