新冠疫情防控背景下項目式實踐教學模塊的搭建
——基于醫工交叉領域

李 金，鮑佩華，欒 寬，馬興成

(哈爾濱工程大學 智能科學與工程學院，哈爾濱 150001)

2020年初，新型冠狀病毒肺炎疫情來臨，根據疫情防控要求，2020年春季全國高校延期開學。為了應對突發的新冠疫情，確保全國高校本學期教學任務的正常完成，滿足各年級段高校學生的學習需求，選擇線上遠程培養模式，構建網絡環境實踐教學模塊成為了解決疫情防控期間教學問題的一種重要方式。目前，全國各研究型大學對于理工科線上遠程教學的研究相對較少，醫工交叉領域線上遠程培養方案還未落實應用。因此，結合各研究型大學構建線上實踐教學模塊的經驗，基于醫工交叉領域探索項目式實踐教學模塊的搭建，落實線上遠程培養模式具有重要的理論與現實意義，能為未來大型公共健康事件中研究生培養的適應性模式提供先期實踐。

1 項目式實踐教學模塊的搭建

1.1 項目式學習

項目式學習是以某個具體的學習項目為目標， 在有目的的學習中充分選擇和利用最優化的學習資源，在實踐體驗、內化吸收、探索創新中獲得較為完整和具體的知識，形成專門的技能和得到充分發展的學習[1]。項目式學習的培養重點在于必須是解決某一個真實情境下的有一定挑戰性的問題，針對某個特定的知識點，且能幫助學生能力全面發展。它強調學生自主獨立地搜索各種資源并完成相關研究，從而較為全面地培養學生的實踐創新能力、自我學習能力以及判別思維能力。

1.2 基于醫工交叉領域的項目式實踐教學流程

項目式實踐教學模塊強調項目、教師、學生三者之間的聯系和互動[2]，其教學模式基本流程如圖1所示。

圖1 項目實踐教學流程Fig.1 Flow of project practical teaching

基于醫工交叉領域，從教學項目確定、教學項目實施和教學項目評價三個方面來說明項目式實踐教學模塊的搭建。

1.2.1 教學項目確定

項目式學習是基于項目的設計，應圍繞學科的核心概念，突出跨學科問題。主題的設計應基于課程標準，參照學生已有的知識基礎，既來源于現實生活，引發學生探索和思考，又依據學生興趣和需求，富有一定的挑戰性[3]。同時，傳統的單一教學模式向綜合性的教學模式轉變是醫工交叉結合的一大要求，其目的是培養出能夠靈活運用醫學與工學知識解決實際問題的復合型人才。但當今這些多學科的交叉并未實現真正意義上的醫學和工程學的結合，現有的醫工交叉學科在結合過程中普遍形成兩種模式：一門學科被另外一門同化，或者兩門學科形成相互隔離狀態[4]。

因此，醫工交叉領域教學項目首先應以解決真實性問題為基礎，同時強調以多學科知識解決問題，其項目平衡多學科知識所占比重，不能僅用單一學科知識就得以完成，教師應從真實情境和學科交叉出發，為學生選擇適合的項目，為整個實踐教學模塊打下堅實的基礎。

1.2.2 教學項目實施

教師根據學生的醫學知識基礎與工程實踐能力制定教學計劃，從而實現因材施教，滿足不同起點學生的教學要求。培養方案中強調跨專業與多學科，同時制定好本項目的任務要求。學生應明確項目完成需求，制定好相應的學習計劃與安排。教師在項目實施過程中應充分利用好網絡平臺，為學生提供醫工相關的學習資源，如醫學數據、搜索引擎、工程軟件等，起到橋梁的作用，讓學生更多地去自主學習，培養其獨立解決問題的能力，教師起到輔助性的作用，從而突出學生的主體作用，培養學生以工程方法解決醫學問題的能力。同時設立學習小組與線上遠程指導小組，線上遠程指導小組由醫學與工學學科教師組成，針對項目實施過程中遇到的疑難問題，首先學生間相互溝通交流解決問題，若仍無法解決核心問題，則通過線上遠程師生交流的方式解決，并由導師提供相應的資源與技術支持，培養學生的自主創新與學習能力，滿足學生的項目任務需求。

1.2.3 教學項目評價

第一，運用層次分析法建立教學項目評價層次結構。

層次分析法是一種將一個整體問題分解為各個決策目標，并進一步分解為各個指標，從而為整體問題建立一多層次結構，且對各層構建判斷矩陣，得出各層各指標的權重并進行排序，最后形成最優決策的分析方法。

項目式教學項目評價需遵循多元化的原則，而醫工交叉實踐教學模塊基于信息化教育技術能夠較好地實現多元化評價，參考部分一線教師的意見，將教學項目評價分為三大部分：教學性評價、過程性評價以及終結性評價，各部分進一步分解為具體指標，運用層次分析法建立教學項目評價層次結構，如表1所示。

表1 教學項目評價層次結構Tab.1 Hierarchical structure of teaching project evaluation

第二，建立教學項目評價指標體系表。

對教學項目評價層次結構，依據項目式教學專家和一線教師的教學經驗對項目評價指標之間的相對重要程度進行分析，建立各評價指標間的重要程度比，構建各層次的判斷矩陣。

根據各層次判斷矩陣，計算一致性隨機指標CR，若其值小于0.1，則判斷矩陣的一致性檢驗通過，反之則需修正判斷矩陣，其CR計算公式如式(1)所示：

(1)

其中，λmax為判斷矩陣的最大特征值，n為判斷矩陣中變量個數，RI為平均一致性指標。

如上所述，構建各層次判斷矩陣，確定各層評價指標權重并計算一致性隨機指標CR，結果如表2～表4所示。

表2 判斷矩陣B2-CTab.2 Judgment matrix of B2-C

表3 判斷矩陣B3-CTab.3 Judgment matrix of B3-C

表4 判斷矩陣A-BTab.4 Judgment matrix of A-B

由于表2～表4各判斷矩陣通過數值計算得出的一致性隨機指標CR均滿足小于0.1，因此各判斷矩陣通過一致性檢驗。以層次分析法計算得出的權重結果為依據，整理得出教學項目評價指標體系及其權重，如表5所示。

表5 教學項目評價指標體系Tab.5 Teaching project evaluation index system

2 結語

新型冠狀病毒肺炎疫情的突發，促使教育模式、形態、內容和學習方式發生深刻變革，并對未來教育教學產生深刻影響。人才培養必須滿足社會發展和國家形勢的需求，以此為切入點，從教育教學應對新型冠狀病毒肺炎疫情視角，分析特殊時期我國研究型大學理工科研究生培養中急需解決的問題，對人才培養線上遠程模式進行探索，搭建由教學項目確定、教學項目實施與教學項目評價組成的醫工交叉領域實踐教學模塊，并創新性地建立了教學項目評價指標體系，為研究生實踐教學培養環節服務。