工程认证理念下课程教学设计与督导评价

庞春颖 周春阳 刘丽鸣

文章编号：1003?6180（2023） 03?0078?03

摘  要：以微机式医学仪器设计课程教学为例，围绕工程教育认证三大理念，从教学大纲制定、问题驱动式教学内容提炼、项目讨论式教学方式实施等方面，设计课程教学，并对教学效果进行评价和反馈修正.

关键词：工程认证；教学大纲；问题驱动；效果评价

[   中图分类号    ]G46 [    文献标志码   ]  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

以学生中心（Student Centering，SC）、成果导向/基于产出导向（Outcomes-based Education，OBE）、持续改进（Continuous Quality Improvement，CQI）是专业工程教育认证的三大理念，需要将这些理念贯穿到课程教学中去.笔者以微机式医学仪器设计课程为例，阐述工程认证理念下课程教学的设计、督导与评价.

1 课程教学大纲的制定

教学大纲是课程执行的纲领性文件，在OBE理念下，课程要能够支撑人才培养方案的毕业要求指标点，这是课程设置的前提，也是课程实施的目标.教学大纲要清晰描述课程内容、学时分配、考核方式、评分标准，使学生明确本门课程的教学内容和达成的目标.课程内容、教学环节的设计、教学方法的实施、考核内容和方法、评价的方式和标准围绕课程的教学目标来开展，教学大纲是灵魂.微机式医学仪器设计课程支撑的对应毕业要求有以下三点：

（1）能认识到解决问题有多种方案，可通过文献研究寻求可替代的解决方案，并能运用基本原理，借助文献研究，分析过程的影响因素，获得有效结论.

（2）能够针对特定需求，完成单元（部件）的设计.

（3）能够根据本领域研究对象特征，选择研究路线，设计实验方案，并能够根据实验方案构建实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据.课程围绕指标点设定涵盖知识、能力和素质目标.

课程目标1：能够解释课程涉及的专业术语，如信号采集、人机接口、通信接口、仪器自检等；能说明典型智能医学仪器的组成，通過延伸学习阐述其发展现状和未来趋势，感受解决工程问题的价值.

课程目标2：能够根据设计要求，设计医学仪器采集系统、人机接口、通信接口等模块原理图，编写驱动程序，解决实际工程问题.

课程目标3：能够根据医学信号的特点，设计智能医学电子仪器的总体方案，构建实验系统，安全开展实验，采集数据，分析实验结果，形成缜密思考、多角度比较和分析、沟通合作、积极有效解决问题的工程思维.

2 教学内容设计

微机式医学仪器设计.课程设计的目的：整合和应用学生已学知识，建立医学仪器研发思维框架，解决专业实践、毕业设计、科研训练、创新创业大赛中医学仪器设计遇到的工程问题，培养学生分析问题、解决问题、小组合作、沟通表达、比较判断能力.

采用问题驱动式教学，从光电医学仪器研发中提炼出工程问题，形成8个学习模块，如图1所示.主题分别是：疫情时代医学仪器的发展，如何“抓住”医学信号，如何进行“友好”的人机交互，如何和其他智能仪器“联系”，如何“保护”微弱易被干扰的医学信号，设计掌上心电图仪，设计中医脉象仪，设计新冠病毒检测仪.这8个模块直接面向工程问题，学生学习更加直观和具体.教学方案既包含了医学仪器采集系统、人机接口、通信接口等基础模块设计内容，又突出了教学内容的先进性和高阶性.

3 教学方式设计

“以学生为中心”和“成果导向”从教学目标和学习成果出发，考虑为什么要获得这些成果（why），如何获得这些成果（how），如何知道已经取得了那些学习成果（how）.教学方式解决“如何让学生获得这些成果”的问题.教学设计从学习环境创设、学习过程引导、学习技能培养等方面帮助学生开展自主学习、主动学习，使学生在教学活动中由被动变为主动.课堂教学中重视知识的“精选”、重视学生的体验和感悟、重视讨论的常规化.

第一，课堂教学要明确教师和学生的任务.如难点知识教师讲，基础知识学生讲，重点知识师生讨论，疑难问题教师解答.通过小组方案论证，项目成果展示等方式，使學生通过自主学习、讨论、研究与实践过程，逐步养成主动学习和思考的习惯，真正成为学习的主人.这种学以致用、学用结合的方式，教会学生如何进行思考，最终学会学习的能力.

第二，教师通过翻转课堂、项目讨论式教学方式，详细讲解心电图仪设计过程.教师布置开放式作业，要求学生通过查找资料、课堂学习，完成医学仪器采集系统、人机接口、通信接口的设计并进行实验编程仿真（必做项目）.

第三，学生分组.30人班级一般分成8组，每组3～4人.小组成员既要各司其职，又要相互配合，发挥每位学生的作用，激发学生的责任感.第一次分组采取自愿组合，学生结合前修课程的学习情况，互补式组团.磨合4周后，根据实际情况，适当调整人员，特别注重能力的强弱搭配、性格互补等.每个小组任选一个题目，以小组为单位进行答辩，教师和其他同学进行点评（20分钟）.教师引导学生逐渐进入角色，学生由最初的“恐惧”“无从下手”到最后的各组相互“battle”，学生的责任感逐渐加强.

第四，教学设计对教师提出了更高的要求.教师必需具有较强的解决问题能力，能解决学生提出的问题并给出指导和提示；必需具有敏锐的观察能力，了解学生的学习进展；必需具有较高的情商，包容学生、鼓励学生，不断增强学生的信心.

4 学习效果和教学效果评价

教学效果评价主要解决“如何知道学生已经取得了那些学习成果”的问题，包括学生学习效果评价和教师教学效果评价.前者是教师检视学生的学习效果，后者是对教师教学效果的评价.

学生学习效果的评价采用多维度评价方式.一是将教师评分、生生互评、学生自评相结合，关注开放式作业，兼顾课堂答辩过程中学生的参与度、创新度、论证和表达等，评价课堂教学的教情和学情，作为持续改进的重要依据.二是生生互评.生生互评是一个相互学习、相互审视的过程.让每个学生认识到自己的不足，全面客观看待自己，逐步养成自我反思与批判的良好习惯.

教师教学效果的评价从“教学态度”“学生态度”“生生互动”“师生互动”“学习效果”等方面进行评价，侧重教学设计能力、教学引导能力的评价.

5 结论

2016年以来，工程教育专业认证工程得到越来越多学校的重视.长春理工大学作为以工科见长的综合类高校，先后有6个专业通过了工程教育认证.把课程教学作为一个系统工程，围绕毕业要求指标点，设定课程教学目标，围绕教学目标精选课程内容和教学方式，持续改进教与学.

参考文献

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编辑：吴楠