课程思政融入工科专业课程中...以“医疗器械系统设计”为例_张敏燕.pdf

生物医学工程学进展2023 年第 44 卷第 2 期 教学进展 209 doi:10.3969/j.issn.1674-1242.2023.02.015 课程思政融入工科专业课程中的探索与实践 以“医疗器械系统设计”为例 张敏燕，王殊轶，闫士举，周颖，王成（上海理工大学健康科学与工程学院，上海 200093）【摘要】为落实高校“立德树人”的育人理念，课程思政已成为高校思想政治教育的重要创新领域。为了解决大学工科专业课课程思政融入难、效果差的问题，“医疗器械系统设计”教学团队基于理工科大学生的特点，对融入思政元素的模式和方法进行了深入的探索与实践。团队教师准确挖掘和提炼专业知识中蕴含的思政元素，通过线上线下混合式教学，采用课前引领、课中实施、课后强化的方法，将思政教育全程隐性渗透到教学过程中，达到了课程思政润物无声、全程育人的目标，并结合自制思政微课、虚拟仿真教学平台，为工科专业课程开展思政教育提供了新的方法和视角。【关键词】课程思政；工科专业课程；线上线下混合式教学【中图分类号】G642 【文献标志码】A 文章编号：1674-1242（2023）02-0209-07 The Exploration and Practice of Integrating Ideological and Political Education into Engineering Major Course Taking“Medical Device System Design”as an Example ZHANG Minyan,WANG Shuyi,YAN Shiju,ZHOU Ying,WANG Cheng(School of Health Science and Engineering,University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai 200093,China)【Abstract】In order to implement the educational concept of“building morality and cultivating people”in universities,curriculum-based ideological and political education has become an important innovation field of ideological and political education in colleges and universities.In order to solve the difficulties and poor effect of ideological and political integration in the engineering courses,the“Medical Device System Design”teaching team conducted in-depth exploration and applied the integration of ideological and political elements.Based on the characteristics of science and engineering college students,the teaching team found ideological and political elements,and infiltrated the whole process of ideological and political education into the teaching process.To achieve the goal of educating people in the whole process and moistening everything silently,the teaching team adopt online and offline blended teaching method of guidance before class，implementation in class,reinforcement after class.Combined with self-made micro-course and virtual simulation platform,it provides a new method and perspective for ideological and political education in engineering courses.【Key words】Ideological and Political Education;Engineering Courses;Online and Offline Blended Teaching 收稿日期：2023-03-24。项目资助：上海理工大学 2022 年度教师发展研究项目（CFTD222004），教育部 2020 年产学合作协同育人项目（202101042008），上海理工大学 2022年度本科教学研究与改革项目（1022308401），上海理工大学 2021 年度一流本科课程项目。作者简介：张敏燕，女，陕西省咸阳市人，讲师，从事医疗器械系统设计与可用性测试研究，E-mail：。生物医学工程学进展2023 年第 44 卷第 2 期 教学进展 210 0 引言 2020 年 5 月，教育部印发了高等学校课程思政建设指导纲要，将全面推进课程思政建设视为国家战略举措，这一战略举措直接影响甚至决定着民族复兴和国家崛起1,2。2017 年 2 月，为了积极推进新工科建设，教育部发布了关于开展新工科研究与实践的通知，全力探索形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验，助力高等教育强国建设3。专业课教师不能认为课程思政是思想政治课教师的任务，而应该坚持立德树人的思想，将课程思政贯穿混合式教学全过程，将专业知识和思政内容深度有机地融合在一起，实现全程育人、全方位育人，塑造大学生正确的世界观、人生观和价值观，培养具有坚定信仰、完善品格的新时代工程人才。在教学过程中，教师除了要完成知识的传授，引导学生自主学习，提高学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力，还要培养学生高尚的道德情操和家国情怀，这是对专业课教师更高层次的要求4。在教育信息化的背景下，线上线下混合式教学已经成为高校课程改革的主要阵地。线上教学以十分钟左右的教学视频呈现主要知识点，学生可以利用移动媒体设备随时随地学习；线下教学以实践为主，开展小组讨论、案例分析教学、项目化教学、随堂测试等各种教学活动，在解决实际工程问题的过程中，将零碎的知识点系统化，以取得更好的学习效果4。线上线下混合式教学被认为是未来的主要教学模式。“医疗器械系统设计”是生物医学工程专业的核心课程，与现实生活、生产实际联系紧密。该课程不仅要求学生了解相关医学知识，还要求学生掌握机械、电子、生物医学传感技术、信号处理、伺服驱动、软件编程等相关知识，属于医学和工程学交叉的技术密集型课程。这门课程采用线上线下混合式教学模式，在本科教学的第 6 个学期开设，面对的是具有一定专业基础的学生。因此，针对这门课展开如何在工科专业课程中融入课程思政的探讨，具有很好的实践意义。该课程蕴含丰富的科学思想、人文精神和法规意识，让学生从我国医疗器械领域的发展历程中深刻领悟做科研所必备的耐心、勇于探索和创新的决心、勇攀科学高峰的信心，培养学生融会贯通的学习能力，同时提高学生的政治觉悟、道德品质和文化素养。1 混合式教学模式下工科专业课程思政的特点 大学工科类专业课程通常用专业术语和概念严谨地表述科学理论和技术原理，以基本理论、公式推导、分析计算、工程实践为主，其内容大多很抽象和枯燥。工科的学生重实践、重逻辑、重数据、重应用，比较排斥理论说教，且工科教师很少接受过系统的思政教育培训。因此，工科专业课的课程思政实施更具挑战性，教师肩负着传播知识和塑造灵魂的双重使命。线上线下混合式教学模式在一定程度上很好地弥补了传统授课模式的短板，特别是在教学内容的扩展和时间的分配上，给教师提供了更多的展示形式和时间，对课程思政内容的融入也提供了更多的补充途径4。线上教学方面，本课程教学团队结合生物医学工程专业医学和工程学交叉的特点，针对教学内容补充相关临床医学知识视频资料，录制医疗器械系列微课，开发虚拟仿真实验平台，突出专业基础知识和基本原理，利用在线教学平台完成线上互动交流，以免学生由于课程内容枯燥、畏难而产生厌学情绪。本课程教学团队还将蕴含思政元素的公众号、短视频等多媒体资源推荐给学生，多渠道开展思政教育，体现了思政教育润物无声的教学效果。线下教学方面，结合工科特点，强调实践，以案例教学、项目化教学、小组讨论为主要形式，巩固线上学习效果，查漏补缺并进行拓展，使专业知识点系统化，并注重课程思政元素的融入。结合科研项目、实验项目对重点和难点进行学习、讨论，拉近师生关系，提高学生学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力。2 思政线上资源建设 2.1 有效利用现有资源 随着 Web 2.0 时代的到来，移动多媒体终端迅速发展。但是，互联网是一把双刃剑，给高校思政工作带来机遇的同时也带来了挑战。互联网的开放性和内容的丰富性为教育提供了更多的资源，学生在吸取知识的同时，很容易被网络上良莠不齐的信息迷惑。因此，精心筛选能引导学生有效地学习专业知识和潜移默化地进行思政教育的网络资源尤为重要。本课程教学团队准确把握课程思政教育目标，深入分析教学内容，甄选与专业课知识点有效衔接的网络资源，推荐新鲜度高、代表性强的网络资源给学生，生物医学工程学进展2023 年第 44 卷第 2 期 教学进展 211 将抽象的理论形象地展示给学生，激发学生对本专业的热爱和自豪感。例如，结合疫情防控，推荐呼吸机的发展、体外膜肺氧合与人工心肺机的区别等网络视频，有效利用比较专业、成熟的课程资源，引领学生学习前沿专业知识，并将疫情防控期间优秀校友奋战一线、捐赠自主研发的呼吸机的仁心仁义之举分享给学生，全方位培养学生的价值观和人生观。2.2 建设自己的资源库 由于生物医学工程专业的特殊性，网络资源不如基础类课程丰富，本课程教学团队针对专业热点问题制作教学资源，建设具有专业特色的资源库，使学生可以充分利用碎片时间，随时随地利用学习资源实现自主学习。本课程教学团队自主开发的 X 射线机结构设计与消化道造影检查虚拟仿真实验平台，荣获上海高校一流本科虚拟仿真实验教学课程。本实验平台基于虚拟现实仿真技术和微课视频，对抽象的胃肠 X 射线机机械部件的传动原理与临床检查的体位进行动画模拟及虚拟仿真。学生通过网络平台或虚拟现实设备对胃肠X 射线机进行虚拟操作，同时能以医生的身份感受整个检查过程，既掌握了实践技能，又学习了相关医学知识。该实验平台调动了学生的学习热情，培养了学生解决实际问题的综合能力、设计能力，充分发掘了学生的创造潜能，并提升了医疗器械设计者的人因设计理念和对患者的人文关怀。该实验平台向公众开放共享，获得了其他院校学生的好评，促进了课程思政混合式教学共享资源的开放和协同发展。微课的核心就是微视频，微视频时长 58 分钟，更适合新时代学生的学习特点。因此，本课程教学团队针对热点问题挖掘思政元素，制作医疗器械思政系列微课。微课“我的中国心国产全磁悬浮人工心脏”，介绍中国人工心脏的研发之路，讲述科学家的励志故事，融入敬业、艰苦奋斗、严谨等思政元素4，并教导学生要有科技创新的信心，在科研中要有攻克难关的决心、静待花开的耐心。微课“呼吸机的核心部件音圈电机”，讲述新冠病毒疫情的暴发使有创呼吸机的需求量一夜暴增，国内电机企业临危受命，完成技术攻关，呼吸机的电机已基本完成国产替代，增强了学生的民族自信心。但是，传感器、血氧模块等有高精度要求的部分是“卡脖子”