DCL方法在生物医学工程专业硕士专业实践过程中的应用模式探讨

季忠 廖彦剑 侯文生 罗洪艳 胡宁 赵晓明

摘要：针对生物医学工程专业学位研究生专业实践存在的问题，基于DCL教学方法，设计符合专业学位研究生的专业实践案例，使学生在整个专业实践过程中既能得到专业共性知识和能力的培养和锻炼，又能提高解决个性化问题的能力，更符合我国专业学位研究生的培养目标。

关键词：DCL;案例;专业实践;生物医学工程

中图分类号：G643     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）42-0171-02

一、问题提出

全日制专业学位硕士培养与学术学位研究生的较大区别之处就是更加强调教学与实践相结合，由于全日制专业学位硕士培养对实践实习的要求和相关规章制度还不完善，对学专业实践的考核主要是以实习报告、考勤和用人单位考核意见为标准，不能全面客观地评价学生实习的效果，学校导师和企业导师缺乏沟通，造成对学生的培养不连贯且监督力度有限，使学生的实践实习只是走过场，无法达到专业实践的真正目的。

基于这样一种认识，重庆大学生物工程学院希望通过引入国外行之有效的DCL教学方法，在专业学位研究生的学校教学环节加强实践性训练，有效提升专业学位研究生分析问题、解决问题和实际动手的能力，培养出切实符合我国生物医药产业创新发展所需的高技术专门人才。

DCL是英文Design Centered Learning（以设计为中心的学习）的缩写，是在荷兰埃因霍温科技大学（TU/e）生物医学工程系已经开展的教学方法基础上发展起来的[1]。DCL以解决问题为核心，可以鼓励学生独立思考及批判，从实践中解决问题，培养学生的团队合作精神、头脑风暴能力、时间管理能力、沟通能力、组织能力、领导能力，以及主动解决问题的能力。在国内，多所大学在生物医学工程学院本科教学实践中也证明了其在探索一种新的教学模式、培养学生能力方面的有效性[2，3]。通过开展基于DCL的专业硕士实践课程教学法研究，我们希望在专业学位研究生培养的不同阶段，培养学生主动学习的能力、团队协作的能力、不同知识和学科的綜合应用能力以及其他在学习和以后的工作中需要具备的能力，最终使学生在专业、合作、创新、知识整合、计划和解决问题等能力方面得到锻炼。

二、DCL方法在专业实践中的应用

结合我校生物医学工程专业硕士教学经过多年的积累已形成了自己的特色，按照DCL教学法要求，建立一支由基地负责老师、专业硕士指导老师和实验室工作人员组成的实训导师组，对实践计划、实践方案和实践过程进行指导和管理;通过具体案例的DCL实践，使实训项目与专业硕士指导老师具体研究方向相结合，调动所有专业硕士指导老师的积极性，按照DCL教学法开展专业实践，从而使学生在整个实训过程中既能得到专业共性知识和能力的培养和锻炼，又能提高解决个性化问题的能力。

下面通过一个基于医疗器械功能实现设计的医学信号处理方法在心电检测诊断设备中的综合应用案例说明DCL在专业实践中的应用。

1.案例背景。生物医学工程专业学位研究生经过本科阶段的数字信号处理、医学信号处理等相关课程的基础理论学习和研究生阶段医学信号处理基础知识的进一步学习，仍不能很好地将医学信号处理的理论知识应用于实际医疗器械功能的实现，对于具体的医学信号，常有无处着手的困惑，不知道从医学信号获取到基于该医学信号的分析诊断结果的过程中如何运用不同医学信号处理方法满足不同阶段的信号处理需求，因此，本案例从一种电生理检测诊断设备的功能实现需求出发，分析在该电生理信号的不同处理阶段不同医学信号处理方法的应用及其可实现的效果，加深对不同医学信号处理方法的理解，使学生学习和综合应用医学信号处理相关知识熟悉一种具体医疗器械设备的功能，了解相关理论知识应用于实际问题的解决方法。通过该案例，培养学生的沟通能力、系统分解能力、具体问题的解决能力以及分工协作的能力。

2.实践内容安排。本案例以一种心电图检测诊断仪的功能实现为线索，通过心电图仪前端采集电路采集到心电信号后，按照心电信号预处理提高信噪比→心电信号特征点和特征波形提取→心电信号特征分析和参数提取→心电信号分类及诊断的处理顺序，引导学生在心电信号处理的每个阶段，利用所学医学信号处理理论知识，阅读文献，结合机器学习方法，实现心电图仪的分析诊断功能。

本案例的实践模式采用DCL方法，5名学生一组，课堂以DCL会议为主组织相关知识点的学习和问题讨论，通过教师引导、学生自我组织提高学生的综合能力。除第一次会议由专业实践导师介绍DCL的相关要点外，其余5—6次会议均由学生组织，专业实践导师仅列席。

每次DCL会议安排的具体设计任务主要在课后完成，每次DCL会议由本组成员共同对学生前一次DCL会议安排任务完成情况按确定的评价指标进行评价。除了确定的会议要求外，课题组成员可以随时提议召开会议，就课后实践过程中遇到的问题进行讨论。

三、结论

基于DCL教学方法设计的案例在专业学位硕士的专业实践中被证明是一种比较有效的方法，一定程度上改变了目前存在的专业实践走过场、研究生导师参与度不高、对学生培养不连贯的问题[4]，使学生参与到实训项目的设计、管理和实践工作中，使学生在整个实训过程中既能得到专业共性知识和能力的培养和锻炼，又能提高解决个性化问题的能力。

基于DCL教学方法的优点，我们在专业学位研究生专业实践中进行了一些探索，但是，要更好地发挥该教学方法的作用，我们认为还应注意以下问题：

1.DCL教学方法的核心思想的贯彻实施。DCL教学法是一种过程教学，在整个教学过程中，要从建立良好的教学环境、改变教师职责、项目的设置、实践方式的多样性等方面入手，调动实践过程中学生的主观能动性，激发学生的求知欲望，培养学生的合作、整合、创新和解决问题的能力。这个过程可能是耗时很长的，这个过程无论对教师还是学生，都提出了较高的要求，需要教师和学生都能一以贯之地坚持各自的职责，提倡自主性学习，保持参与的热情。

2.DCL教学方法和实践性课程的结合问题。其他高校的DCL教学法实践都是针对本科学生，从课程学习的角度来进行的，学生有一个从未知到有知的过程，学生的积极性和参与性相对比较好调动;而专业学位专业实践是面向专业硕士研究生的，他们已经具有一定的理论和实践基础，同时专业实践要做到学以致用，在此过程中，如何发挥DCL教学方法的优势以及如何开展，还是一个需要不断探索和完善的过程。

参考文献：

[1]姜永生，徐礼胜，王乾兰，王之琼.基于Design Centered Learning模式的研究生课程教学探讨[A]//2012年高等教育课程建设与教学改革研讨会论文集[C].2012.

[2]于燕燕，姜永生.基于DCL的英语教学方法研究[J].北方文学：下，2012，（8）：171-172.

[3]林海音，刘桃桃，唐健，杨芳.DCL课程适用于生物医学工程专业的实际和优化研究[J].当代教育实践与教学研究，2018，（7）：192-195.

[4]秦发兰，陈新忠，汪华，胡承孝.关于全日制专业学位研究生特色化培养的思考[J].中国高教研究，2012，（4）：56-60.