医学院校生物医学工程*专业小班化教学方法的综合应用探索

杨佳庆 李梦伟 种银保 赵 鹏*

新形势下军队院校必须坚持优化教学内容，改进教学模式，完善教学保障，提高人才培养质量，以期实现强军目标[1]。生物医学工程(biomedical engineering，BME)专业旨在培养掌握生物医学、电子技术、信息技术和军队卫生装备相关专业知识与技能，能够从事医学仪器设备和军队卫生装备设计研发、使用管理、维修维护、质量控制等卫勤保障的复合型工程技术人才[2]。围绕新时期军队人才培养目标，结合任职教育和学生规模较小的特点，BME专业正逐步推行小班化教学。然而，小班化教学的实施对教员、学员和教学环境都提出了较高的要求，其中教员应有更强的课堂组织管理能力和敏捷的应变能力，学员要有学会自学、学会思考以及动手操作的能力，学校要提供配套的教学设施和教学资源，三者之间的协调和配合尤为重要，尤其是传统教学理念和军队院校教学环境共同制约着小班化教学的开展[3-4]。因此，立足军队院校现有BME专业的教育现状，促进小班化教学有效开展，极大提升教学质量，对未来军队打赢实战、保障卫勤至关重要。本研究通过分析小班化教学的理念和优势，反思BME专业小班化教学存在的问题，探索在首次任职培训课程“医学装备管理与技术保障”中实施小班化教学的对策和路径。

1 小班化教学及其策略

1.1 小班化教学

小班化教学是指学生人数较少、教学资源充足的教学组织形式，其具有显著的灵活性和变通性，以及班级规模较小，学生广泛参与，注重学生深层体验，关照学生个体差异等特征，与大班情况下的程序化、僵化形成鲜明对比[5]。小班化教学的两大优势：①因材施教，由于学员较少，教员在授课过程中就能及时关注到每一位学员，及时了解学员的学习态度和对所学知识的掌握及运用情况，了解其存在的问题和擅长以及关注的方向，着重对其进行解答和促进，为教员提供了更多提高每位学员学业水准的个别辅导的机会；②重视教学质量，而并非片面地关注班级人数。在学员少的前提下，为师生提供了更为富裕的时间和空间，为教学活动的组织与开展创造了条件，学生有更多的时间进行实际操作，有更多的时空体验知识产生、形成与发展的过程，从而有效地指导和启发学生思想的升华，使学生的创造性得到发展。

医学院校BME专业招生数量为10～30人，符合于小班化教学。同时，BME专业为学校唯一的工科专业，享有理学、工学及医学丰富的教学资源，小班化教学是必然选择。课程设置时理论课安排在多媒体教室，全员进行；实训课安排在各个实验室或学校下属医院的相关科室，分组进行，确保每个学员都能动手操作。教学中的教员均由各科室具有丰富教学及科研经验的教授专家及高年资的工程技术专家组成，在教学活动过程中，教员对帮助各学员发掘兴趣、发挥特长、引导深入研究等发挥重要作用，这也充分体现出小班化教学的优势。

1.2 教学策略

小班化教学理念的实践依赖于具体的教学策略。学校BME专业的课程体系主要由通用基础课程、专业背景课程和首次任职培训课程三大部分构成，具有“覆盖广、交叉深、发展快、变化多”等特点。为了突出学员工程基础技能、交叉融合意识、自学能力素质和强化实践技能的培养，重点对首次任职培训课程采用小班化教学，以实现培养具备现代化军队医学工程技术人才的预期目标，具体策略如图1所示。

图1 专业课程体系框图

1.2.1 启发引导式教学策略

小班化教学是教学内容与过程的优化，不是颠覆，而是延续，是现有教学模式逐步向自主学习、能力培养的转变。教研室通过借鉴临床医学专业小班化教学的经验，横向比较其他专业课程的授课精要，从实际情况和条件出发，采取循序渐进的原则，精简内容和精选案例。①通过把知识点中的重点和难点用启发、引导和提问相结合的教学方法，替代平铺直叙的方法讲授；②通过将专业内容优化、科学与人文结合以及医学与工程结合，激发学生的学习兴趣；③通过与前沿课题交叉、工程实际交叉以及卫勤保障需求交叉，培养学生的挑战和创新意识，从而实现以强化任职能力为中心，利用启发式教学引导学生自主学习。

1.2.2 探究创新式教学策略

探究式教学有利于实训课程对学员进行观察能力、实验能力和思维能力的培养[6]。专业任职课程包含大量的实训课程，开展实训课程的现场化教学存在仪器设备、场地等现实条件的困难，教研室充分利用医院的教学资源，精选闲置淘汰医疗设备，研发与实训内容相关的系列教学器材，包括：①急救与生命支持类设备；②医用电子仪器；③大型医学影像设备；④专业的维修、计量及质控器具；⑤教学示教仪器；共计5个类型125种，设置为理论验证、技能操作、质量控制和研究设计四大功能模块，并建立军事医学装备实验室和实训基地。在教学实践过程中，学员根据实训目标，充分综合应用理工医专业基础知识，学会解决虚拟仿真、系统设计、工程实现、电路设计以及维修质控等问题，最终对创新能力的提升有非常大的帮助。

1.2.3 合作共赢式教学策略

小班化教学既融合了课堂形式，转变了师生关系，有效的改善师生关系，产生教学共振，提高教学效果[7]。学校BME专业从二年级学员开始鼓励导师制度，让学员较早与教员建立科研合作关系，以科研带动教学，以教学促进科研[8]。在课程学习过程中，学员通过自主探究会遇到很多问题，教研室教员通过正确的方法辅导和鼓励学员提炼科学问题，将关键知识点的学习从课堂延伸到课外，使学员能够极大地获得教员的科研资源，并逐渐培养学员的科研思维和文献检索、实验研究、数据分析以及论文撰写的能力，以确保实现有效的科研产出。尤其是通过师生合作参加全国大学生课外学术科技作品竞赛、临床工程师维修技能比武竞赛等国内外、校内外各类比赛，既提高学员的学习成绩，也提升教员的教学科研能力，实现师生之间的合作共赢。

1.2.4 循环反馈式教学策略

教学改革要尊重教学规律，任何教学方法都需要教学实践循环往复的检验。教研室运用戴明循环(plan do check action，PDCA)管理模式，对每门专业任职课程和集中实践设置了课堂后、考试后和毕业后3个反馈环节，并引导和鼓励学员勇于质疑和提问。①课堂后反馈：学员采用回顾总结的方式点评本次教学过程中的亮点和不足，教员在下次教学中可取长补短；②考试后反馈：通过考试成绩反映学员对本门课程重难点的学习效果，通过考后调查问卷反馈学员对每个教员的整体教学评价；③毕业后反馈：回访每届学员毕业后在相关工作岗位对课程内容的应用情况，并实时了解当前基层卫勤保障的现状需求和发展趋势。通过上述各个环节的反馈，不断为优化小班化教学内容、手段和方法指引方向，从而正向提升教学质量。

2 小班化教学在医学装备管理与技术保障教学中的应用

“医学装备管理与技术保障”是教研室承担的专业任职课程之一，是以医疗仪器使用、管理及技术保障为知识架构，介绍当前医院医学装备全生命周期管理各个环节的一门课程，其主要任务是培养学员掌握医疗器械分类、医疗设备安全与使用规范、资产与经济管理以及医学装备维修管理与技术，为学员从事临床医学工程相关工作储备必备的基础知识和专业技能，在专业任职课程中具有相当重要的地位。近年来，通过分析和反思小班化教学策略在该课程实施中存在的问题，针对医学装备维修技术和采购管理两个核心内容，创新设计了“角色扮演采购招标实践”和“医学装备维修技能训练”。

2.1 角色扮演采购招标实践

(1)课程采用情景化、现场化、案例式及启发式教学设计，主要包括招标预备会和正式招投标两个节段。在招标预备会阶段，教员预先准备招标案例和历届学员模拟招投标视频，学员观看后根据兴趣自由选择拟扮演的角色，可分为院方代表和投标公司代表两组(如图2所示)。

图2 医院代表与投标公司代表角色设置框图

(2)教员简要介绍每个角色和对应环节的要素，学员依据拟扮演角色承担的任务分工，查阅资料，制定策略，充分准备(见表1)。

表1 医院代表与投标公司代表角色分工

在正式招投标阶段，学员严格按照宣读投标顺序、开标唱标、产品介绍、技术答疑、商务谈判、评委评议、商务确认、结果汇总和公布预中标结果的流程实施，教员确保招标、投标双方负责人按既定谈判策略，有礼、有节、有序控制谈判进程。谈判结束后，教员与学员互相点评并根据每组和个人的现场表现给出成绩(如图3所示)。

图3 采购招标实践流程图

(3)角色扮演采购招标实践可以使学员快速进入自主学习，深入了解采购招标流程，并引发对谈判策略的探究性思考，取得了较好的教学效果。学员自导自演，专注于角色分工，教员仅给予适当指导。如在招标进行过程中，需时刻提醒院方工程师和审计的职责所在，使其保持在角色内。第一次接触招投标的学员都会在自己的角色里获得一种责任感，不再置身事外，各个环节都会牵制着其主动集中精神，最终学员所收获的往往会超出预期。

(4)增强了教员与学员之间、学员与学员之间的互动交流。如院方与投标方在价钱方面的交涉争论，投标方之间的“明争暗斗”，不同的角色分工要有不同的谈判风格，将“争吵”演绎成为一种交流。尤其是在谈判进入白热化的情况下，学员的思维会受到触动和启迪，打开知识的另一扇窗。一般在理论课上需要3个学时讲解的知识点，而在本次课程中仅需要1个学时，学员自身的理解反而会更透彻明朗。

(5)技术答疑和商务谈判间接的帮助学员记忆和理解。院方学员就投标产品的工作原理、配置组成、技术参数、性能特点、安装条件、产品注册及临床应用等方面进行提问，投标公司和厂家代表学员答疑时，都对相关知识点进行了复习和记忆；谈判方面，院方就投标产品的质保期、维修响应、付款方式、耗材零配件供应及折扣、赠送、技术培训等方面进行谈判，投标公司和厂家代表确认。这对专业技能熟悉有一定的帮助，培养了语言表达能力和临场发挥能力。

2.2 医学装备维修技能训练

课程采用情景化、现场化、案例式及探究式教学设计，主要利用淘汰报废设备作为维修技能训练的教具，并为每位学员配备万用表、示波器、电烙铁和常用维修工具。首先，教员对常见医疗设备仪器进行常规故障设置，并以理论课上所学知识为基础，以工程技术人员维修操作规范为标准，以原理为先、实操为主作为指导，简要介绍常用医疗设备维修原则、方法和步骤，组织学员在规定时间内找出不同故障点，进行故障上机维修实践操作予以修复。然后，学员对教员事前设定的故障进行观察、检测和维修，包括故障现象、故障原因分析、故障排查与定位、维修实施等流程。

以某台软组织治疗仪的故障维修为例，教员预设的故障是二极管短路导致开机无显示，学员在检查电路分析时，因失误致使故障扩大，虽然更换了二极管，但仪器仍不能正常工作。此时，教员引导学员深入分析前后级电路，进一步思考和查找未知原因。在教学过程中教员与学员充分沟通和协助，分享彼此的检修思路和实测结果，推导故障的可能性，最终发现是电压跟随器损坏而无刺激输出。

在实际维修训练中，对于学员提出的独特问题，教员课后进行认真反思。教学是教与学交往、互动的过程，师生双方相互启发、相互补充。课程体现了课堂教学的丰富性、开放性、多变性和复杂性，激发了师生的创造性和智慧潜能，从而使课堂真正焕发出生命活力。

3 小班化教学的应用效果

自2014学年以来，随着上述两节小班化教学课程的实施和不断完善，学校BME专业历届学员“医学装备管理与技术保障”的考试成绩得到了有效的巩固和提升，2015-2017年与2014年相比考试成绩分别提高了3.5%、4.3%和5.5%，如图4所示。

图4 2014-2017学年“医学装备管理与技术保障”考试成绩柱状图

4 结语

在军队现代化建设进程中，传统的由教师来主导的课堂教学模式已经不能适应当前强军人才培养的需要，实行小班化教学是教学改革发展的必然趋势[9]。针对军队院校小班化教学存在的问题及制约因素，结合现代小班化教学的新理论、新方法和教研室多年承担BME专业主干课程的教学管理经验，认为必须从教学内容的改革、师资队伍建设、教学实施过程、教学设施条件建设等方面着手，优化教学内容、加强形象化教学，科学设计教学实施过程和教学时间分配，积极进行教学改革和教学研究[10-11]。加强临床实践与理论知识的结合，培养学生的操作技巧和动手能力，做到理论学习和临床实践并重。紧跟医学科学发展和军事斗争卫勤保障，推广应用小班化教学成果，改进现有教学管理模式，不断提高教学质量，培养适应新时期军队现代化建设和打赢高技术信息化战争需要，具有较扎实的基础理论、基本知识以及基本技能的军事医学工程人才。