新工科背景下人体生理学课程思政实践
2025-02-13蔡文杰冉姝
摘" 要:人体生理学是医工交叉学科的核心课程,在新工科背景下传统教学模式已不能满足时代对大学教育的要求。结合高校立德树人的根本任务,提出以“紧扣课程,注重交叉,育人育才”的课程思政理念,将思政元素有机融入课堂,医工紧密结合,实现为党育人、为国育才。通过分析不同教学模式学生考试成绩和满意度调查的比较,显示课程思政的实施有助于培养德才兼备的社会主义建设者和接班人。
关键词:生理学;课程思政;新工科;立德树人;育人育才
中图分类号:G641" " " 文献标志码:A" " " " " 文章编号:2096-000X(2025)04-0185-04
Abstract: Physiology is the core course of the interdisciplinary field of medical engineering. In the context of the new engineering education, the traditional teaching model no longer meets the requirements of modern university education. In light of the fundamental task of cultivating students'moral character in universities, a curriculum ideology of \"closely aligning with the curriculum, emphasizing interdisciplinary connections, and nurturing both character and talent\" is proposed. This ideology integrates elements of ideological and political education into the classroom, tightly combines medicine and engineering, and aims to cultivate individuals for the Party and talents for the nation. By analyzing and comparing the examination scores and satisfaction surveys of students under different teaching models, it is demonstrated that the implementation of the curriculum ideology contributes to the cultivation of socialist builders and successors who possess both moral integrity and talent.
Keywords: Physiology; ideological and political education; new engineering education; cultivating students' moral character; nurturing both character and talent
新工科是在世界范围内新一轮科技革命与产业变革的背景下我国主动提出的应对战略,是新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新经济对人才培养提出的新要求,是我国高等工程教育改革的必然选择[1]。从当前的国际形势来看,西方国家对我国实行技术封锁和科技脱钩,导致许多关键领域出现“卡脖子”问题,严重威胁产业链和供应链,影响国家安全。要实现高水平科技自立自强,习近平总书记指出“人才是实现民族振兴、赢得国际竞争主动的战略资源”,落实到大学课堂上就是要扎扎实实培养国家建设所需的人才。
人体生理学是传统的医学基础课程。以工科为主要特色的上海理工大学,开设此课程,主要服务对象是医工交叉类学科,包括生物医学工程、医学信息工程、医学影像工程、康复工程和智能医学工程等专业。课程内容涵盖生理学绪论、细胞、血液、循环系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统、感觉器官、神经系统、内分泌系统和生殖系统,内容多、课时仅有48学时,比其他医学院校开设的该课程学时要少许多。传统的授课方式一般以知识灌输为主,课程相对枯燥,工科学生学习兴趣缺乏,效率低下。尽管学生为了考试不得不死记硬背知识点,但升入高年级后面对交叉类课程时暴露出医学基础不牢等问题,不利于高阶课程的学习和医工交叉实践的开展。虽然人体生理学课程配备了一定学时的实验课程,但以生理现象观察和生理机制分析为主,医学知识的学习似乎与后续工科的学习完全割裂开来,没能起到设想中应有的医工融合的效果。
在新工科背景下,传统的教学方法难以满足当代中国对复合型工程技术人才的需求,因此如何培养具有国际竞争力和创造力的新型工科人才是急需解决的问题[2]。习近平总书记对高校培养什么人、如何培养人这个教育的根本问题有过许多重要论述,他指出“要更加重视人才自主培养,努力造就一批具有世界影响力的顶尖科技人才,稳定支持一批创新团队,培养更多高素质技术技能人才、能工巧匠、大国工匠”,同时习近平总书记要求“要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人”[3]。因此我们提出“紧扣课程,注重交叉,育人育才”的课程思政教育理念,就是为科技自立自强更好地培养和储备创新型工程人才。
一" 课程思政目标
高等教育的根本任务是人才培养,课程教学的目的也是人才培养。“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这个培养三问是习近平总书记一直强调的教育上的重中之重[4]。人体生理学课程思政就是紧紧围绕这三个问题来进行教学设计和教学实践的。首先,我们要培养具有国际视野和创新精神的人才。人体生理学课程应当引导学生关注国际前沿的研究动态和科技进展,培养他们的国际视野和全球意识,让学生了解人体生理学领域的研究成果和应用实践,通过开展实验和科研项目,培养他们的解决问题的能力和创新精神,为国家医疗科技创新和社会发展作出贡献。其次,我们应当通过多种教学方法和手段,激发学生的学习兴趣和主动性。通过开展案例分析、小组讨论和实践操作等教学活动,让学生在实际问题中学习和思考,培养他们的问题解决能力和综合运用知识的能力。同时,要注重德育教育,通过课堂教学和校园文化建设,培养学生的道德情操和社会责任感,塑造他们的良好品德和行为习惯。最后,我们要为社会主义事业培养人才,为党育人,为国育才。通过对人体生理学知识的教学,我们要引导学生认识到健康的人是社会主义建设的重要组成部分,学习和掌握人体生理学对于提高人类生活质量、推动社会进步具有一定作用,同时,激发学生对社会主义事业的热爱和责任感,培养他们为国家和人民作出贡献的意识和行动。
二" 课程思政实现路径
(一)" 紧扣课程
紧扣课程要求将社会主义核心价值观贯穿于人体生理学的各个知识点和教学环节中。教师可以通过引入相关的社会主义核心价值观的理念和原则,解释人体生理学知识与社会主义价值观的关系,让学生认识到人体生理学对于促进人的全面发展和社会进步的重要性。例如,在讲解人体生殖系统时,教师可以强调社会主义倡导的健康生活方式和热爱生命的观念。教师可以向学生详细介绍社会主义价值观中关于健康的重要性和对生命的尊重,以及如何将这些价值观应用于人体生理学领域。教师可以引导学生思考,人体生殖系统不仅仅是生殖能力的体现,更是人类生命延续和社会稳定发展的基石。通过正确的性教育和健康生活方式的倡导,我们能够预防性病传播、保护自己和他人的身心健康,同时也能够维护社会的和谐与稳定,从而引导学生树立正确的健康观和生命观。
紧扣课程还可以通过案例分析和实践操作等教学方法,将人体生理学知识与社会现实问题相结合。通过引入真实的案例和实际的场景,让学生运用所学的人体生理学知识,分析和解决与社会生活相关的问题。例如,在呼吸系统章节,教师可以带领学生一起研究病毒的传播途径、免疫系统的作用以及有效的防控措施。同时引导学生思考疫情对社会经济、教育和心理健康等方面的影响,促使他们认识到公共卫生和健康管理是社会稳定和可持续发展的重要基石。通过将人体生理学知识与社会现实问题相结合,学生将能够意识到自己作为未来的医工复合型人才,如何将所学知识应用于解决社会问题、改善人民生活,成为社会真正需要的人才。
我们积累了一些思政素材(表1),将思政元素与课程内容有机融合,使思想政治教育渗透到教学的方方面面。学生在学习人体生理学知识的同时,认识到其与社会主义价值观的关联,培养他们的社会责任感、职业使命感和实践能力[5]。例如,在感官章节中讲解耳蜗的原理时,我们可以告诉同学们人工耳蜗可以模拟人体内耳的功能,通过处理不同频率的声音来恢复听觉功能。这项技术通过将高频声音刺激对应的高频听神经,低频声音刺激对应的低频听神经,即便耳蜗受损,耳聋患者仍然能够感知声音。这种装置的应用极大地改善了耳聋患者的生活质量,使他们能够重新融入社会、与人交流,并享受到语言、音乐等声音带来的乐趣。然后通过向同学们展示一些真实的案例,讲述那些戴上人工耳蜗后重获听力的患者的故事,直观地展示人工耳蜗技术对于聋哑人群的重要意义,并引发同学们对于科技创新与社会发展的思考。他们将意识到科技的力量可以创造奇迹,而作为未来的知识分子,他们也有责任在科技进步和人类福祉之间建立联系。这样的教学方式不仅能够提高学生的学习兴趣,还能够将人体生理学课程打造成为德育和智育相结合的重要平台。
(二)" 注重交叉
由于教学对象是工科学生而不是医学专业的学生,因此在教学过程中要有意识地将人体生理学的知识与工科的应用进行交叉,以增强学生的学习兴趣和实际应用能力[6]。
首先,教师可以通过引入医学工程领域的案例和实际应用,将人体生理学的知识与工科领域的应用联系起来。例如,讲解心血管系统时,可以引入心脏起搏器的原理和设计,让学生了解到这些工程技术的背后涉及的医学原理、材料选择、设计思路和临床实践等方面的知识。通过对案例的学习,学生将激发他们对工程技术的探索兴趣,同时也能够认识到人体生理学与工程学科之间的紧密联系。
其次,可以结合工科学生的专业特点和学科背景,设置与工科相关的实践操作和项目任务。例如,设置心电信号采集实验,让学生将有机会亲自动手操作心电信号采集系统,采集自己或其他同学的心电信号数据,并对数据进行滤波、特征提取、心率计算等处理。通过这个实践项目,学生将亲身体验到工程技术在医学领域的应用,并培养他们的实际操作能力和问题解决能力。此外,学生还可以通过团队合作,共同完成实践操作和数据分析,从而培养他们的协作能力和沟通能力。
此外,可以结合教师的医工类科研项目,将内容在课堂中适当穿插。这样可以拓宽学生的视野,让他们了解前沿的工程技术和应用领域,激发他们对工程领域的兴趣和探索欲望。例如,笔者从事心电人工智能的研究,曾多次获得全国公开赛的冠亚军,在讲述心电图的生理学知识时就可以很好地把人工智能结合进去,让学生认识到医工交叉大有可为。同时,引导学生参与大学生创新创业项目的申报和实施,让他们了解工程领域对于人体生理学知识的需求和应用情况,并能更好地将所学知识与实际应用相结合。
(三)" 育人育才
人才培养体现在思政上就是为党育人、为国育才[7],这对教师自身也提出了更高的要求。教师应具备高度的政治觉悟和党性修养,能引导学生树立正确的政治方向和价值观,比如可以通过讲解与国家和民族发展相关的医疗器械案例和实践,激发学生的爱国情怀,并引导他们将个人理想融入国家前途和民族命运之中。坚持立德树人,要求教师应具备高尚的师德情操,以身作则,成为学生的榜样和引路人[8]。在课堂内外都要关心学生的成长和发展,关注学生的身心健康,倾听学生的困惑和需求,给予积极的指导和支持。
教师应具备扎实的学科知识和专业素养[9],不断提升自己的学术水平和专业能力,以确保对学生提供准确、全面的知识和信息。教师应具备良好的教育教学能力,包括教学设计、课堂授课、学生指导等方面,能关注学生的学习需求和学习差异,采用多样化的教学方法,激发学生的学习兴趣,并能够引导学生积极思考、独立分析和解决问题。在新工科背景下,教师还应具备创新意识和创新能力,积极探索与人体生理学相关的前沿科研和实践,将最新的科学发现和应用引入课堂,引导学生用工科知识来解决医学问题并积极参与“科创”项目和学术竞赛,提升学生的科研水平和创新能力[10]。
学生在课程中不仅获得专业知识和技能,更重要的是培养了对国家和民族的热爱、对社会主义事业的担当。这样的教育实践有助于培养德智体美劳全面发展的人才,为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献力量。
三" 课程思政实施效果
对2021—2022学年的人体生理学课堂进行分组实验,2个平行班学生均来自生物医学工程、医学影像工程、智能医学工程、康复工程和医学信息工程,每个班学生数60人,对其中一个班实行思政教学改革,另一个班进行传统的教学。教学过程中,进行了三次阶段性的考核,题目涉及基础知识和实际案例分析,考核学生知识掌握程度以及灵活运用能力,结果如图1所示,实施了思政教学的班级成绩比传统教学的班级平均分高4.6分左右。可见,课程思政教学能有效地提升学生的学习效果。
我们进一步通过问卷调查方式让学生在课程思政满意度方面进行匿名评价,评价指标共6项,见表2。其中除了“教师讲课思路清晰,概念准确”这一项在不含思政的班级的满意度略高外,其余5项指标都是思政教学班级的学生满意度高或持平,特别是最后一项指标“该教学有效促进了我对该课程学习的兴趣和知识的掌握”,学生总体满意度都不到90%,但思政教学班级明显比不含思政教学班级的分数高,这体现了工科学校的一小部分学生对医学课程的兴趣不大,但本文提出的课程思政方案能提升学生对课程的兴趣程度。
课程思政培养了学生的创新意识和理论联系实际的能力,在大学生创新创业比赛和全国生物医学工程创新竞赛等比赛中,学生们积极参与比赛,运用所学的人体生理学知识和创新思维,针对心肌缺血的自动化诊断、核磁共振图像的自动配准等难题提出了一系列创新性的解决方案。他们不仅在比赛中展示了出色的专业素养,还展现了对社会问题的敏感性和责任感。同学们凭借优秀的表现获得了不错的奖项,这不仅对他们个人的成长具有重要意义,也为学校树立了良好的声誉。这些成绩的取得进一步证明了课程思政在人才培养中的重要作用。
四" 结束语
本文从新工科背景下人才培养的新要求出发,详细探讨了人体生理学课程思政教学改革的路径与方法。首先,通过在课程的各个环节中有机融入思政内容,引导学生从人类健康与社会福祉的角度审视专业知识的价值和应用。其次,注重知识与工科应用的交叉,通过案例分析、讨论和项目实践等教学方法,将人体生理学的知识与工程技术相结合,培养学生的创新思维和实践能力。最后,教师自身政治素质和科学素养对于思政教学改革的成功至关重要,立德树人,做学生好榜样。课程思政改革使得学生在学习专业知识的同时,加强了社会主义核心价值观的领悟,提升了对课程本身的学习兴趣,培养了学生的创新精神。考核结果及满意度问卷证明,此次教学改革取得了初步成效,有利于培养国家需要的复合型新工科人才。
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基金项目:2021年教育部产学合作协同育人项目“人体生理学虚拟仿真实验室建设”(202102223015);2023年上海理工大学本科教学研究与改革重点项目“医工交叉背景下医学课程思政探索”(无编号)
第一作者简介:蔡文杰(1979-),男,汉族,江苏吴江人,博士,副教授,硕士研究生导师。研究方向为医学人工智能。