高职高专完全开放式的专业基础课教学情境构建

摘 要 针对教学要求以及教学对象的变化,一种创新的“完全开放式”的专业基础课教学情境构建被引入高职高专医疗器械相关专业的专业基础课中.在分析开放的涵义、教学基本目标及受众认知特性的基础上,构建整个课程教学情境：整个学习环节全部为教师指导下的开放式学习；本课程与前导、后续课程以至学生实习、就业有机关联；学生完全明确为何学、如何学、学后如何用.文章提出相应的课程规划、实践平台搭建、教学方法,为同类课程的教学情境构建提供良好的借鉴.

关 键 词 开放式教学情境；高职高专；专业基础课；医用电子技术

中图分类号：G712 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2014）08-0069-03

1.引言

高职高专教育是一种强调实践与应用的特殊教育类型,学生在理论学习的同时受到实验实训等实践活动的锻炼,从中养成良好的学习习惯、思维方式,以及受到观察、测量、分析、总结等一整套知识技能的训练.医用电子技术是医疗器械相关专业的重要专业基础课,也为后续课程提供坚实支撑,同时这门课不但是学生开始进入专业学习,开启后续医电相关课程学习之门,也是这些后续课程以至日后的职业生涯的一次综合性预演.因此,构建这门课程的教学情境至关重要.

提升类似课程的学习效率,不仅需遵循本学科的规律,在课程本身教学上下功夫,还需极大地扩大课程外延,详尽分析学生特点、学校社会需求、课程的来龙去脉,需要在传统课程概念以外的各个方面进行研究和探索.而以往的教学表明,任何仅限于本门课程的、以孤立方式进行的教学改革都有其局限性[1-2].

2.课程教学情境构建中“开放”的含义

按传统的教学模式,医用电子技术这门课无非就是课堂多媒体教学、分组实验、作业等几个环节,学生在整个教学过程中无疑是被动接受的对象,故而形成一个封闭的环路.加之很多学生没有良好的学习习惯,缺乏主动进取的精神,学习效果不尽如人意.而按照英国人力资源怎么写作委员会（MANPOWER SERVICES COMMISSION）的对策,开放学习是使得学生可以选择适合他们自己的时间、地点和进度进行学习,克服地理、个人或工作上的障碍,克服传统课程不能提供培训的弊端,从而开放所有的机会.

而对于在校的高职学生而言,开放学习就意味着开放的学习政策、开放的学习资源、开放的学习组织管理方式,即有关学习的各要素有更高的自由度,学习者有更多的选择和自由.对于医用电子技术这门特殊的课程而言,其开放的意义在于：从学生开始进入课程学习之前,到学完本课程整个理论、实践环节,全部为教师指导下的开放式学习；同时打通本课程与前导、后续课程以至学生实习、就业等各个方面的逻辑通道,学生完全明确为何学、如何学、学后如何用,掌握基本的电路模块和分析方法,掌握观察、测量、记录、分析等必需技能,满足后续课程对医用电子技术课程的基本要求,符合现代企业对生产、维修、等一线技术人员的基本素质要求.同时也使得受教育的学生对其自身有较强的成就感、建立起较强的自信心,形成完全开放的、与以往懵懂学习完全不同的教学局面.

其实开放的涵义,应并不仅仅针对某门课程,更应推而广之到对整个专业的认知,专业与职业的关系,对岗位的支撑,从而扩展到对整个行业的认识（包括行业特征、技术前沿、市场区域）等.如果一件事物能从这样较为宏观的角度加以审视或把握,犹如空中俯瞰大地,更能厘清脉络,掌握来龙去脉.这种宏观意义上的认识,对某门课程进行知识能力体系建设尤能起到引领作用.若能以此引导学生,对其展开润物细无声的教学工作,那么电子线路这门课就不再是学生被动接受、孤立存在的外在事物,而是与学习者作为一个整体,类似不断进行新陈代谢的有机体,茁壮成长,生机勃勃.

3.完全开放式医用电子技术教学情境构建的前导工作

前导工作是教学情境构建的前提及基础,内容涵盖教学对象的分析、课程在课程群中的地位分析、教学目标的确立等多个方面.

医用电子技术课程受教育的对象分析包括新生入学前以及上一学期的学习情况,分析其知识结构,包括初高中的相关知识、前导课（如数学、电工等课程）的基础、能力结构（看懂电路图、根据电路图连线、基本仪器仪表的操作、基本电量的测量分析等）、自我定位、专业期望、学习习惯、思维方式以及学生的生活习惯等.与此同时,不断强化学生的专业认识,以及对本课程的性质、要求等的认识[3].在这一阶段,宜邀请企业人员参与,开设适量的讲座,并带领学生赴企业进行实地参观学习,建立对专业及所学课程的直观印象.

教学目标的确立等,则需调研所在区域医电产品相关企业对医电课程的要求,对医电课程群的上下游课程的课程标准作出新的修订和规划.医用电子技术课程作为整个医电相关课程的重要组成部分,其上下游课程遵循相同或相似的教学规律,相互借鉴、相互渗透,实践平台共通、公用.有的是前后端的关系,如传感器、单片机；有的是程度深浅的关系,如医用电子仪器原理与维护；有的是广度的关系,如医电产品工艺等.因此,在课程标准和资源配置上,将这些课程一体化、融合化、交叉化,有机地构建整个知识能力体系.

据此,对教学内容进行结构优化和模块化设计,删除一切不必要的繁琐的内容,去粗取精,合理安排教学顺序,有机组织,把握电子技术思维方式和学习方法.将内容划分为六大部分,包括医电基础知识（生物电信号、基本元器件、基本电路分析方法等）、放大电路、信号产生变换电路、数字电路基础、电源（包括开关电源）电路、医电安全标准等.制订实验实训计划,编制指导书、考核办法及电子加工实训车间的建设管理方案.

4.教学情境构建的实施方法

教学方法试论 毋庸讳言,目前高职高专学生的基本素质与之前的相比,有较大程度的下降,因而探索与之相适应的教学方法显得尤为重要.开放的教学方式必须面对这个问题,在时间延续及空间的延展上加以把握. 1）人的意识结构中,所有对未知的东西的认识,一定是在已有的知识概念的基础上通过各种方式衍生出来的.对于认识的主题而言,也是不断地将自己意识中的原有的概念施加于新生的事物中,并由此不断地调整自身的认识.其实人最重要的基本逻辑概念及逻辑关系,基本的形象思维的萌芽,应该在五岁之前即已基本形成.同样,在教学过程中,即是意味着将抽象的概念形象化,并采用类比的办法,将一个电路过程用生活中的实例加以对应.如电容器的滤波作用,用水库的蓄水、放水稳定流量来类比；正反馈用良性循环、恶性循环来类比,有将初始变化放大化的趋势,而负反馈用走平衡木、走钢丝的例子类比,有稳定电路参数变化趋势的作用,前者应用于振荡器、双稳态电路等,而后者应用于放大器、稳压电路等.引导学生自然而然地建立这些概念的本质联系,抓住电路中所有具有相同性质、相同规律的概念和过程,并将此类概念贯穿于这个教学过程,等等.

2）任何一个复杂事物的构成,既有广度上的横向延伸,又有深度上的纵向发展.对应在教学中,则是将模块化、层次化的概念赋予认知的对象.如由最基本的二极管、三极管、电阻等,构成门电路,形成数字电路中的基本模块；再由门电路构成触发器,形成高一电路层次；由触发器构成寄存器和计数器等使用功能模块；而在模拟电路中,形成各种放大电路、振荡器、信号变换、稳压等基本模块,再由这些模块构成不同的功能电路.在教学中,紧紧抓住不同层次上各功能模块的输入输出特性（即外部特性）,利于在此基础上培养测量、分析等基本能力.并据此分析电路内部参数的改变是如何影响到电路性能的变化,借此由表及里深入掌握电路的特性.与此同时,在课堂中引入电子线路辅助设计软件[7],电路中的每一个重要点都用软件现场模拟加以形象说明.这里选择更容易操作使用的EWB5（ELECTRONICS WORKBENCH EDA）,有利于学生课后操作研究.

3）对对象的把握,从表象上看,是一个重复及递进和回归的过程.犹如音乐,赋格也好,奏鸣也好,变奏也好,都是靠不断的重复和变化来持续加强听者的印象,从而把握住整首乐曲的基本脉络及走向.同样,在教学过程中,采用课前自学――课堂教学――课后巩固的学习方式.课前为学生根据计划预习相关内容,对新内容作出概括,尝试理清思维脉络,尝试用已有的知识原理理解或解释新的内容.在课堂上,教师采用类比、比较、问答式（启发式）教学的方法,培养学生举一反三以及一定的前瞻能力：可以依靠向导,在陌生的地域前行,但目光不能停留在向导的背后,而是向导的前方.因而一定要给学生留下前瞻的空间.

逐次递进的教学方式,也体现在利用电子线路仿真软件,或利用实验电路板进行直观演示,进行相关的测量,开展分组讨论,在有引导的讨论中引出对本次课程的总结,引出下一次的课程,并引导学生课后巩固（查阅有关资料,教师指导下的开放实验、实际制作等）等一系列过程中.在一定范围内,对有兴趣的学生,组建学习小组,教师在场外提供指导,形成介于自学和教学之间的一种学习形式,对知识能力的培养有推进作用.循环往复,不断强化有关概念,并逐步锻炼学生的核心技能.

4）深刻把握住本门课程与同类课程的共性及个性.如在教学过程中,时刻把握住或凸显出医用电子的基本特性,以及特别强化灌输电子技术医学应用中的电气安全知识,可靠性、抗干扰性分析等产品质量意识（也为后续课程建立基本的意识）,等等.

实践平台的构建 构建良好的实践平台,对学生掌握医用电子技术具有重要意义和推进作用[4-5].无论如何,对于入门性质的,在教师引领下的基本实践技能及基本概念的巩固,传统的实验方式被证明是一个行之有效的方法.因而首先依托传统的模电、数电实验台的基础上所做的基本实验,学生学会使用操作基本的电子仪器如万用表、信号发生器、数字示波器等,掌握简单电路的分析测量方法.其次,依托可靠的综合性的实践平台,如“完全开放式医用电子仪器综合示教仪”[6],该仪器采用最基本的电路模块,采用模块化设计,集多重典型人体生理参数测试电路于一体,每个模块都能与六大部分内容一一对应,既可以按功能板、又可以按基本电路展开实验.对于每个实验项目,建立每个实验的知识能力分析表,包括达到的基本目标、基本要求、实验的组织形式、实验的基本流程、实验结果分析等.所有实验分为必做和选做两类,供学生在课堂实验和开放实验中选用.

任何实验,只有在来自自身的明确的思路的指导下,才能有真正的收获.对于有兴趣、学有余力以及有志于从事这方面职业的学生,则设立第二课堂以及开放实验室,学生可对有关实验项目进行自主研究,改变实验对象的有关参数,观察、记录的实验现象,从而分析电路特点及其用途.学生也可以根据自己的兴趣,查找有关资料,自行搭建电路,甚至自行设计电路,测量有关参数和波形,然后对其属性进行分析判断.

与生产实践活动的零距离对接,应该是高职高专教学的一个显著特征.因而,在实践环节中引入“教学工厂”――“医用电子产品加工实训车间”.车间仿真医电企业生产车间的各个生产环节,不单单是纸面上的理论,也不是实验箱上的测试点,学生得到的锻炼包括元器件的识别、购写、焊接、组装、测试、调整等,最终制作成具有实用价值的电子仪器产品.在此期间,学生有组织地赴医电生产企业参观、学习；学生在企业现场或模拟现场环境中产生的感性认识,所需的认真、细致的工作态度,及时、规范地判断处理出现的问题,可促使其理解课程的具体要求,改变其学习习惯、思维方式,产生潜移默化的效果.

与上下游课程间的有机结合 教学开放的另一基本特征是资源共享、交叉教学,各门课程之间的融会贯通.掌握一定的知识技能、实现教学目标,是一个整体不可割裂的过程.因而实际教学过程中,医用电子技术课程与上下游课程间的有机结合尤为重要与必要.作为主要教学载体的医用电子仪器综合示教仪（辅以其他必要的仪器设备）,其中不仅包含了电工、模拟电路、数字电路、医用传感器（包括血压、血氧、体温、心电、呼吸、脉搏等多种传感器,基本涵盖医用传感器课程中的主要内容）以及作为信号处理及波形显示的单片机等模块,也为这些课程相互涵盖包容提供了物质基础和必要条件.仪器的电子线路部分作为主线,贯穿于整个实验平台,而作为一门课程,医用电子技术更是整个医电相关课程的总的基础甚至缩影,其上下游课程遵循与之相同或相似的教学规律,教学方式、教学内容相互借鉴、相互渗透,实践平台共通、公用.如此一来,一台仪器,分则多个模块、多门课程,合则是一个完整仪器、完整的知识技能体系.这样课程的一体化、融合化、交叉化,共同形成对整个知识能力体系的完整建构.

5.结论

目前整个高职高专教学情境的变革,无论是空间上,还是时间上,及资源配置上等,都是一个渐次开放的过程.作为其中组成部分的课程教学情境（包括医用电子技术这门课程）的构建,一方面是由于教学对象的素质变化,社会和生产企业对毕业学生综合素质的更高要求这个内在原因,另一方面也是教学部门推进高职高专这种特殊的教学类型改革的整体趋势这个外部的因素,共同促进而成.在专业大环境的背景下,作为相关课程群的基础核心、并作一体化建设的前提下,明确教学目标,制定课程标准,调整教学手段,在理论、实践和综合素质等诸方面提高学生,适应岗位要求,并使之具备一定的再学习的能力.事实表明,这样的教学方式收到极好的效果,并为整个专业课程体系的改革奠定良好的基础.

[3]徐茂华,鲁聪达.基于专业负责人视角的高职院校建设规划[J].教育与职业,2012（14）：35-37.

[4]高云飞,杨颖,计晶晶,梁彩云.关于医用电子学实验教学改革的探讨[J].包头医学院学报,2006（3）：321-322.

[5]李福星.医用电子学实验方法改革与提高学生综合能力的探讨[J].数理医药学杂志,2007（5）：745-746.

[6]冯奇,毛伟,徐茂,等.完全开放式的医用电子仪器综合示教仪的研制[J].中国医疗设备,2012（9）：30-32.

[7]黄耀庭.Multisim在《医用电子技术》教学中的应用[J].科技信息,2009（23）：181-186.