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摘要：根据医疗卫生行业以及社会对康复与医工类复合型人才的需求，面向四年制假肢矫形工程专业学生生开设机械课程，目的在于通过机械类基础课程的讲授引导学生建立的机械学的理论体系框架、奠定学生了解机械科学的知识基础。机械类课程学习基础薄弱相对难度大；并且往往错误地认为课程必要性低于医学类课程，学习主动性也不强：如何根据机械类课程特点，结合专业教学中出现的特殊问题开展教学，以提高机械类的教学质量具有专业特殊性与研究迫切性。采用通过专业适宜地综合设计题目，设计并细化考核标准，具体分析设计题目完成情况，评估教学方式对教学质量提高的效果。首先，在授课环节适当增加具有专业适宜特点的案例，提高授课内容的专业适宜度；其次，在平时考勤与课后作业环节，细节量化平时考勤与作业，设计专业适宜的综合设计题目，以8～10人为1个小组侧重考核个人动手与团队协作能力；再次，在考试与考核环节，保持原有理论考试方式的基础上，尝试探索个人能力与团队能力上机考试相结合的考核方式；最后，连续两个学年度跟踪观察机械类课程考试成绩修正综合设计题目难度与评分标准，将教学模式中科学有效的教学方式方法固定下来，以期望在未来的教学中提高教学质量，刺激学生学习兴趣，为学生们建立坚固的知识体系奠定基础，促进学生们未来发展。
关键词：假肢矫形工程专业；医工类专业人才；机械课程综合设计题目
在医学院校里为了提高康复与医工类[1，2]专业人才的综合素质，面向四年制假肢矫形工程专业本科学生开设机械类课程，包括机械制图[3～7]、机械原理[8，9]、机械零件[10～13]、计算机辅助设计与制造[14，15]等课程，构建学生机械学的理论知识体系框架，奠定学生深入了解与学习机械科学的知识基础，以适应社会对医疗卫生行业人才需求。
与理工科大学工程类课程设置不同，机械类课程在医科大学专业课程设置中是考查课。课程教学开展过程容易遇到困难：一方面课程设置方面，前序课程与后续课程衔接连贯性不强；另一方面大一新生进入医科院校学习医学专业主观性大，相对缺乏工科学习兴趣与氛围，而且学生们对于工程类课程较医学类课程的学习主动性要差很多，这些都是阻碍课程教学过程顺利开展的瓶颈。
根据机械类课程自身特点，参考前期学生机械制图课程教学中出现的课程设置与学习积极性等特殊问题，针对课程专业特殊性与研究迫切性，在教学大纲的指导下，通过在授课环节适当增加具有专业适宜特点的案例，提高授课内容的专业适宜度；其次，在平时考勤与课后作业环节，细节量化平时考勤与作业，设计专业适宜的综合设计题目，以8～10人为一个小组侧重考核个人动手与团队协作能力；再次，在考试与考核环节，保持原有理论考试方式的基础上，尝试探索个人能力与团队能力上机考试相结合的考核方式；最后，连续两个学年度跟踪观察机械类课程考试成绩修正综合设计题目难度与评分标准，将教学模式中科学有效的教学方式方法固定下来，以期望在未来的教学中提高教学质量，刺激学生学习兴趣，为学生们建立坚固的知识体系奠定基础，促进学生们未来发展。
1 课程介绍
1.1学校与专业背景描述 首都医科大学生物医学工程学院为学生提供生物医学仪器、医学图像处理、生物力学与康复工程、生物信息学、听力学、生物医学信号处理、临床工程技术等为基本构架的生物医学发展的工程技术支持平台。本科教育：现有两个专业，其中生物医学工程专业下增设了三个专业方向，它们是听力学专业方向、医学影像设备与技术专业方向和医疗器械质量监督技术专业方向；与民政部合作开办的假肢矫形工程专业将通过人才培养推动我国该产业的发展，进而提高肢体残障人群的生活质量。学生就业的主要去向为研究机构、医院、大的医疗器械企业和政府相关的管理部门等。
1.2课程简介 机械类课程包括四门：机械制图[16～21]、机械原理[22，23]、机械零件[24]、计算机辅助设计与制造[25]。机械制图是必修课程，专业基础课程，学生成绩由平时成绩和期末考试成绩组成。评定标准：平时成绩占30%，考试成绩占70%。机械原理是必修课程，专业基础课程，学生成绩由平时作业成绩、讨论实践课成绩、期中考试成绩和期末考试成绩组成，各占课目成绩的10%、10%、15%、65%。考核方式采用闭卷考试。机械零件是必修课程，专业基础课程，学生成绩由平时成绩和期末考试成绩组成。平时成绩包括平时作业成绩及出勤率，考核方式采用闭卷考试。评定标准：平时成绩占总成绩30%，期末考试占总成绩70%。计算机辅助设计与制造是必修课程，专业基础课程，学生成绩由平时成绩和期末考试成绩组成。平时成绩包括平时作业成绩、实验成绩和学生考勤，作业、学生考勤比例为2：1，考核方式采用上机操作。评定标准：平时成绩占总成绩30%，期末考试占总成绩70%。
2 机械类课程教学实施与观察
2.1设计专业适宜的工程案例 医工类专业学生往往第一志愿是学习临床医学，进入学校调剂过来就读医工类专业，短时间内容易形成医工类专业学生医学科学知识相对厚重，工科知识基础相对薄弱。为了打破这种局面，在授课过程中设计适宜专业的工程案例，充分调动或者激发医工类专业学生提高学习主动性，全面掌握知识，搭建工程类学科与临床医学交叉发展的重要桥梁，切实解决专业特殊性和学科发展的迫切性，在授课中设计并选择适宜专业的著名工程案例，贴合热点科学研究与工程方向[1，2]，并兼顾医疗康复临床与社会公益价值，见图1。
图1 授课适宜的工程案例：Da vinci与rewalk
2.2综合设计题目 根据专业特点与课程教学进程，设计综合设计题目：设计一个假肢，至少能满足日常需求，基本上实现腿部的各种功能（主要有腿部的弯曲与伸直，左右的旋转）。
通过机械制图、工程力学、机械原理、机械零件与计算机辅助设计与制造[26，27]课程的学习，学生拿到综合设计题目后，给出设计结果如下：
设计题目：设计一个假肢，至少能满足日常需求，能实现腿部的各种功能，主要有腿部的弯曲与伸直，左右的旋转。
学生提交设计结果中部件举例（见图2、图3）：
图2 学生分组设计题目装配示例 图3 学生分组设计题目零件示例
通过设计题目环节，促进学生初步掌握设计目的意义的理解，并掌握设计的流程步骤，有助于学生对机械类课程理论知识的学习与实践运用。
更重要的是通过设计题目的完成环节，学生们意识到自我知识体系中缺乏与不饱满的部分，并进行有针对性的系统学习。
2.3考勤、考核、考试环节 考勤环节注重日常上课出勤率，考核考试环节注重检查与监测学生学习效果。但是普通高等教育并不注重大学生的出勤率，因此将考勤环节有机地融入到课堂抽查等阶段考核或者考试中，是教师们常用的手段。
将考勤环节融入到考核与测试当中，结合机械类课程的特点，培养分工团结协作的氛围设计课程综合训练题目与实验设计，并且打破宿舍壁垒与同好限制让学生们有机组合，调动学生学习兴趣，增加沟通交流。连续3年跟踪2个专业，相应的3次分组设计课程训练项目开展情况如下。
第1年：通过经典心理学测试，给出学生们测试结果，设置测试结果类型1：1比例限制，让学生寻找自己的小组其他成员，较为自由地组合；经过实践发现同学们组内与组外的沟通交流没有产生相互不良的影响，每组的自选题目都不相同，并且完成度也很好。
第2年：通过经典空间想象能力测试，给出学生测试结果分为4种类型，设置测试结果类型每组都必须包含的原则，让学生们寻找小组的其他伙伴；实践发现同学们保留了组内外交流沟通优势，自选题目的完成情况比较前1年注重团队能力的完成情况有明显提高。
第3年：由学生们打破专业设置自由组合，设置男女生与专业比例；目前实践还在进行当中。
2.4跟踪观察 在工程案例、综合设计、以及考核环节中，注重专业之间的横向对比，在本环节中注重同一个专业的连续跟踪观察，形成同一专业连续年级的机械类课程的学习效果跟踪。
3 成绩统计与观察分析
3.1考核方式
3.1.1机械制图的考核方式 本课程为考查课，学生成绩由平时成绩和期末考试成绩组成。评定标准：平时成绩占30%，考试成绩占70%。
3.1.2机械原理的考核方式 本课程为考试课，学生成绩由平时作业成绩、讨论实践课成绩、期中考试成绩和期末考试成绩组成，各占课目成绩的10%、10%、15%、65%。考核方式采用闭卷考试。
3.1.3机械零件的考核方式 本课程为考察课，学生成绩由平时成绩和期末考试成绩组成。平时成绩包括平时作业成绩及出勤率，考核方式采用闭卷考试。评定标准：平时成绩占总成绩30%，期末考试占总成绩70%。
3.1.4计算机辅助设计与制造的考核方式 本课程为考查课，学生成绩由平时成绩和期末考试成绩组成。平时成绩包括平时作业成绩、实验成绩和学生考勤，作业、学生考勤比例为2：1，考核方式采用上机操作。评定标准：平时成绩占总成绩30%，期末考试占总成绩70%。
3.2题目设计依据
3.2.1机械制图的题目设计依据为 绘图国家标准执行、识图与读图能力培养、学习过程中接触到的简单教学实验或医疗器具的测绘。
3.2.2机械原理的题目设计依据为 机械原理基础知识体系的了解、杆系基本知识的掌握、杆系机构在假肢设计中的应用拓展。
3.2.3机械零件的题目设计依据为 机械零件基础知识体系与框架的了解、支撑机构分析与结构设计、连接零件的设计与校核、杆轴部件的设计与校核。
3.2.4计算机辅助设计与制造的题目设计依据为 与机械原理和机械零件课程紧密相关的3D设计实现能力考核。
3.3成绩统计 跟踪观察假肢专业机械类课程的成绩统计见图4～7。
3.4成绩分布 相应的四门机械类课程的成绩统计见图8～11。
3.5成绩分布的观察分析 总体来说四门课程的成绩都符合正态分布，但是深入观察分析，发现四门课程的正态分布略有差别，其中机械制图成绩集中在良好（80～89）分数段，机械原理大部分人集中在中等（70～79）与及格（60～69）分数段，机械零件集中在中等（70～79）分数段，计算机辅助设计与制造集中在良好（80～89）分数段，成绩分布的变化表明学生们在大一初始学习机械制图的热情与努力程度很高，成绩相对较好，随着机械课程理论难度与深度的增加，机械原理与机械零件课程的成绩分布相对较低，随着知识的积累与动手能力的增强，计算机设计与制造课程的分数也随之上升。
4 结论与探讨
面向4年制假肢矫形工程专业学生的实施开展机械类课程教学、统计机械类课程成绩、追踪考察并分析，通过三种方式结合尝试提高教学质量，增加学生学习兴趣与协作的氛围，固化教学成果，从而帮助学生奠定机械科学知识的坚实基础，达到良好的授课目的。
4.1连续4年来在经典内容授课的基础上，不断追踪和更新业内新的科研成果，选择与调整适宜的教学案例，结合专业与行业特点不断充实拓展教学内容，增强教学内容的前沿性，保证学生知识体系在学习过程与未来应用中的同步发展。
4.2一方面将学生进行自由组合兼顾能力分配的设置分组，创造学生团结合作的氛围，以明确提高学生开展专业对口的自主开发设计能力为目的增强综合设计题目的任务量，尽最大可能地提高学生机械设计的动手能力与学习兴趣。
4.3根据连续教学过程中四门课程的各自特点，有计划与目的的设计考核、考勤、考试环节的形式与内容，增强课程学习的氛围，提高学生团结协作的灵活度。
4.4通过成绩分析，连续跟踪观察机械类课程教学的实施、讨论分析提取课程教学过程中的有效手段与扎实沉淀教学内容，在以后的教学中根据学生的学习与接受情况调整教学广度深度与期末考试难度，并且可以根据期中测试成绩及时发现平时课堂表现和平时作业成绩中不能暴露而隐藏的问题，采取具体情况具体分析，有针对性的解决小部分成绩不理想的学生学习质量，从而从整体上提高学生学习成绩与教师的授课质量，完成教学目的。
作为一名青年教师在教育教学的实施中，还有许多的经验需要学习和积累，从自身角度，增加教师知识宽度与广度，增加教学趣味性等；从教学经验积累和教学方法创新角度，进一步提高教学素养等。
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编辑/成森