徐林　寧旭　陳明生　孫建　許佳　王鳳　莊偉　秦明新

［摘 要］目的：結(jié)合陸軍軍醫(yī)大學模擬電子技術(shù)課程設(shè)計課程的特點，開展該課程AOT教學模式改革及實踐。方法：結(jié)合AOT教學模式和模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的特點，從教學內(nèi)容、教學方法和過程評價等進行教學模式改革與實踐，以滿足部隊衛(wèi)勤保障和社會需求。實踐結(jié)果：AOT教學模式調(diào)動了學員的學習熱情，增強了學習效果，使學員更好地掌握理論知識。結(jié)論：AOT教學模式符合生物醫(yī)學工程專業(yè)教學要求，可以有效提高教學質(zhì)量。

［關(guān)鍵詞］AOT教學模式；模擬電子技術(shù)課程設(shè)計；教學內(nèi)容；教學方法；過程評價

［中圖分類號］G642.0［文獻標識碼］A［文章編號］2095-3437（2024）05-0074-04

模擬電子技術(shù)課程設(shè)計課程是陸軍軍醫(yī)大學（以下簡稱我校）面向生物醫(yī)學工程專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)實驗課，旨在培養(yǎng)學員利用模擬電子技術(shù)電路解決實際醫(yī)學問題的能力，以支撐人才培養(yǎng)方案中關(guān)于“從事醫(yī)療儀器設(shè)備研發(fā)的專門人才”的培養(yǎng)目標[1-3]。

生物信號檢測是我校生物醫(yī)學工程專業(yè)教學的重要內(nèi)容。模擬電子技術(shù)課程設(shè)計作為綜合性實踐教學環(huán)節(jié)產(chǎn)生于我校與重慶大學聯(lián)合辦學期間。根據(jù)我校實際，課程內(nèi)容已從放大電路的仿真設(shè)計拓展到生物信號檢測電路的設(shè)計、制作。自2017年起，課程團隊結(jié)合AOT（Action?Oriented Teaching，行動導向教學法）模式開展了課程教學改革與實踐，旨在提高學員運用電子技術(shù)知識解決實際醫(yī)學問題的能力。隨著該教學模式的實施，課程團隊對過程評價進行了優(yōu)化，學員的積極性和綜合素質(zhì)得到了提高，崗位勝任能力也得到了提升。

一、課程現(xiàn)狀

生物醫(yī)學工程專業(yè)需要運用電子技術(shù)、信號檢測方法來解決相關(guān)醫(yī)學問題。以往的課程內(nèi)容與生物醫(yī)學工程專業(yè)需求脫節(jié)，針對性不夠、特色不夠鮮明、挑戰(zhàn)度不夠，且缺乏設(shè)計電路和評估電路的平臺，以前僅進行了電路的仿真，導致部分學員入職初期對常用醫(yī)療設(shè)備缺乏認識和了解，教學培訓沒有滿足入職崗位需要，這與模擬電子技術(shù)課程設(shè)計課程教學直接相關(guān)[4]。因此課程教學改革首先要解決電子技術(shù)與醫(yī)學應用的融合問題。其次，由于應用電子學知識解決實際問題對知識、能力、素質(zhì)要求較高，因此必須采用合適的教學方法和組織形式開展教學。最后，能力、素質(zhì)的提升意味著評價標準也要有相應的調(diào)整[5-6]。

針對現(xiàn)有情況，課程團隊從優(yōu)化教學內(nèi)容、教學方法、過程評價三個方面著手對課程AOT教學模式進行了改革與實踐。

二、教學內(nèi)容改革

課程團隊結(jié)合生物醫(yī)學信號檢測科研工作開展教學，將原來的電路仿真改成了實際生理信號采集電路的設(shè)計。這一設(shè)計任務(wù)的完成需要綜合運用模擬電子技術(shù)的知識和技能，同時涉及信號檢測、生理學、傳感器原理的相關(guān)知識。課程團隊在教學過程中，摒除了陳舊內(nèi)容，對課程教學內(nèi)容進行了改革（見圖1），加強了對以集成芯片為代表的現(xiàn)代模擬電路的構(gòu)建，拓展了課程的深度和廣度，體現(xiàn)了課程的前沿性和專業(yè)性。此外，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計要求，對課程設(shè)計、測試報告的撰寫進行規(guī)范，使學員養(yǎng)成科學嚴謹?shù)墓ぷ髁晳T。同時，結(jié)合科研，要求學員自主學習、自主探索，體現(xiàn)了創(chuàng)新性。教學內(nèi)容的優(yōu)化提高了學員運用電子技術(shù)知識解決實際問題的能力，滿足了人才培養(yǎng)方案對學員的要求。

三、教學方法改革

AOT教學模式是德國職業(yè)教育自20世紀 80年代以來逐步形成的教育方法[1]，突出學生的主體地位，強調(diào)教的設(shè)計要服從學的需要，通過師生共同確定的情景任務(wù)開展教學。該模式強調(diào)學生在真實情境的驅(qū)使下，在探究完成任務(wù)或解決問題的過程中，在自主和協(xié)作的環(huán)境中，以及在討論的氛圍中進行學習[2]。其優(yōu)勢在于激發(fā)學生學習的主動性，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的綜合能力。讓學生結(jié)合實際問題進行自主學習，這個自主學習過程包含了小組討論、問題提煉、任務(wù)布置、實踐探究、匯報總結(jié)等環(huán)節(jié)[7]。

基于AOT教學模式，課程團隊結(jié)合脈搏檢測電路設(shè)計案例，對教學方法改革進行探索。課程教學采用“總—分—總”的方式實施[8]，教學進度表如表1所示。第1次課為“總”，即研討課，要求完成脈搏檢測電路整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，明確脈搏采集電路模塊、總體電路性能參數(shù)、各分模塊電路性能參數(shù)；第2～7次課為“分”，即實驗及研討課，要求完成脈搏檢測電路各模塊電路的設(shè)計與評估，對每個模塊電路進行設(shè)計、仿真、面包板搭建、測試及評估；第8次課為“總”，即實驗課，要求完成脈搏檢測總體電路評估與優(yōu)化。

基于AOT教學模式的脈搏檢測電路設(shè)計的教學組織實施環(huán)節(jié)包括課前問題擬建、資料搜集、交流研討、電路仿真、電路搭建、實驗研究、測試評估及匯報答辯等。

圖2為AOT教學模式示意圖，主要包括以下七個步驟：

一是實驗內(nèi)容下發(fā)。根據(jù)教學計劃，將教學情景任務(wù)分模塊進行設(shè)置，下發(fā)脈搏檢測前置級接口電路的設(shè)計與評估實驗任務(wù)書。

二是分組及問題擬建。教師根據(jù)專業(yè)課成績、課堂表現(xiàn)及學員意見等進行分組，每3～4人為一組，其中組長1人，記錄1人，軟件設(shè)計和硬件設(shè)計各1人，分組在開課前完成。教師擬建AOT研討問題，下發(fā)給各組成員，學員以問題為導向，展開討論，明確薄弱的知識點并制訂學習計劃。

三是資料搜集及閱讀。組員根據(jù)擬建問題，搜集資料、查閱文獻，掌握重點，各組商討出解決實驗設(shè)計問題的初步方案，了解實驗設(shè)計過程中存在的問題。

四是交流研討。以擬建問題為導向，以小組為單位進行方案匯報。通過交流互動、頭腦風暴，激發(fā)學員提出新想法，完善實驗設(shè)計方案，解決重難點問題，明確研討重點。

五是確定解決方案。小組通過分析比較、電路仿真等方式得出電路設(shè)計的最優(yōu)方案，經(jīng)過小組討論及教師評價，確定電路設(shè)計方案。

六是方案的具體實施。學員完成元器件選型、器件測試、電路搭建、功能測試及評估等，得出理想的實驗結(jié)果。

七是實驗報告撰寫及匯報。學員按照要求撰寫實驗報告，總結(jié)設(shè)計過程的收獲和體會，進一步熟悉每個實驗步驟，加深對電路的理解和掌握。實驗內(nèi)容完成后，以小組為單位匯報整個設(shè)計及評估過程的體會及經(jīng)驗，同時要注重電路性能參數(shù)理論和實驗值誤差分析。

四、過程評價改革

基于AOT教學模式改革，課程團隊對成績考核方式進行了相應調(diào)整，包含了對自學情況、協(xié)作實踐情況、創(chuàng)新能力等的評價，并重點考慮完成項目的難易程度、貢獻大小。改革后，最終成績由形成性成績和考核成績兩部分組成，各占50%。

形成性成績包括平時成績、設(shè)計及測試報告與設(shè)計電路實物成績。其中，平時成績占總成績的20%，考核內(nèi)容包括實驗操作和研討課表現(xiàn)；設(shè)計及測試報告與設(shè)計電路實物成績占總成績的30%，由設(shè)計測試報告和電路制作水平兩個部分的成績組成，參照方案設(shè)計論證、系統(tǒng)測試評估等多項考核指標進行考評。

考核成績包括匯報答辯成績、小組交叉考核成績、學員自評考核成績。其中，匯報答辯成績占總成績的40%，答辯考核由3～5名教師根據(jù)評分標準進行打分，取平均值，評分內(nèi)容包括了電路設(shè)計、電路制作、功能演示、性能參數(shù)達標情況、問題與解決方法等，如果學員在設(shè)計過程中展現(xiàn)出較高的獨創(chuàng)性和新穎性，可適當予以加分鼓勵；小組交叉考核成績占總成績的5%，學員對其他小組成員進行評分；學員自評考核成績占總成績的5%，小組根據(jù)成員的貢獻大小進行評分。

表2為2020級學員成績單，相較于以往優(yōu)、良、中、差的評價方式，新的考核方式增加了區(qū)分度。

五、AOT教學模式效果反饋

課程團隊對我校2016—2020級生物醫(yī)學工程專業(yè)畢業(yè)生進行了問卷調(diào)查。結(jié)果顯示（見圖3），88%以上的學員表示通過AOT教學模式教學，自己的各項能力素質(zhì)得到了提高，團隊意識得到了增強。學員成功完成了脈搏檢測電路的設(shè)計調(diào)試，并且成功檢測到脈搏信號，這讓學員感到非常有成就感，他們的學習積極性和學習成效也明顯提高。

六、結(jié)語

通過基于AOT教學模式在我校模擬電子技術(shù)課程設(shè)計課程的改革和實踐，學員的學習興趣得到了培養(yǎng)，主動學習意識得到了增強，自我探究能力、動手和創(chuàng)新能力均得到了提升，團隊精神得到了鍛煉。課程團隊重塑并優(yōu)化了課程教學內(nèi)容以及實施標準，增加了電子工程技能實訓教學環(huán)節(jié)，強調(diào)了電子技術(shù)與醫(yī)學應用的有機融合，增加了生物信號檢測相關(guān)知識、能力的綜合培訓，體現(xiàn)了高階性和挑戰(zhàn)度。為更好地利用AOT教學模式開展模擬電子技術(shù)課程設(shè)計課程教學，還需要進一步考慮以下幾個方面的內(nèi)容[9-11]：

一是整合教學內(nèi)容。90%以上的學員表示該教學花費較多精力，占用大量課余時間。因此，擬將現(xiàn)有電子工藝和模擬電子技術(shù)課程設(shè)計課程的教學內(nèi)容進行整合，打造模擬電子技術(shù)綜合訓練課程，共50學時。

二是完善評價指標。根據(jù)擬設(shè)的旨在提高學員知識、能力、素質(zhì)的學習項目，建立評價指標模型，并根據(jù)具體內(nèi)容明確考核標準，規(guī)范實施細節(jié)。

三是完善在線資源。完善網(wǎng)上課程，豐富教學案例，結(jié)合慕課開展教學。同時，增加對國內(nèi)外電子器件發(fā)展動態(tài)的介紹，增強學員自信和自立精神。增加在線反饋環(huán)節(jié)，提高課堂討論的有效性，并跟蹤監(jiān)督學員學習進展，為教學的開展創(chuàng)造更好的條件。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 寧旭，徐林，許佳，等.以設(shè)計為中心改革實踐教學，培養(yǎng)合格生物醫(yī)學工程人才[J]. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2018，39（12）：90-94.

[2] 寧旭，秦明新，金貴，等.生物醫(yī)學工程本科學員創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的探索與思考[J]. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備， 2012，33（1）：128-131.

[3] 吳譽.《模擬電子技術(shù)》翻轉(zhuǎn)課堂教學改革與實踐[J]. 現(xiàn)代職業(yè)教育，2017（5）：24-25.

[4] 孫建，徐林，許佳，等.行動導向教學法在醫(yī)學電子學基礎(chǔ)課程教學的實踐與探索[J]. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備， 2018，39（10）：92-94.

[5] 陳明生，寧旭，秦明新，等.軍醫(yī)大學中醫(yī)學電子學基礎(chǔ)課程教學的實踐與探索[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2018，39（3）：90-93.

[6] 孫建，鄒欣，徐林，等. 模擬電子技術(shù)設(shè)計性實驗的探索與研究[J].電子世界，2014（15）：13.

[7] 姜永生，王丹丹，鮑楠，等.以項目為載體的生物醫(yī)學工程專業(yè)人才能力培養(yǎng)[J]. 計算機教育，2013（21）：79-82.

[8] 向澤，宋娟，楊期柱，等.新工科背景下“土木工程概論”課程模塊化教學模式探索[J].邵陽學院學報（社會科學版），2022，21（4）：95-99.

[9] 李薇.虛擬仿真技術(shù)在模擬電子技術(shù)課程教學中的應用[J]. 現(xiàn)代職業(yè)教育，2021（28）：48-49.

[10] 張燕，杜磊，王月丹，等.基礎(chǔ)醫(yī)學實驗教學中心在創(chuàng)新型醫(yī)學人才培養(yǎng)中的建設(shè)與效果評價[J]. 實驗技術(shù)與管理，2010，27（7）：4-6.

[11] 崔棟，張光玉，郭永新，等.生物醫(yī)學工程專業(yè)電子學實驗教學改革的研究與實踐[J].中國醫(yī)學物理學雜志，2012，29（3）：3452-3454.

［責任編輯：蘇祎穎］