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摘要：隨著我國高等教育領域改革的日益深入，學生的創新性培養越來越受重視，相應的實驗教學也由單一的演示和驗證型向綜合設計型轉化。生物醫學信號處理實驗是一門綜合性、理論性和實踐性很強的課程，如何引導學生主動參與實驗設計，成為一個新的課題。勸導技術是一種利用計算機技術引導人們朝某個目標發展的新手段。我們將勸導技術運用在生物醫學信號處理實驗教學實踐中，結合以設計為中心的教學模式，對創新性實驗教學進行了有益的探索。

關鍵詞：勸導技術；創新性實驗；過程考核；教學模式

一、引言

當前，正是我國積極落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》，建設世界一流大學的關鍵時期[1]。越來越多的高校將學生的培養目標從技術型人才向創新型人才轉變，其教學模式的變革也逐步深化。高等學校實驗教學也由單一的、以演示和驗證為主的傳統實驗形式向綜合性、設計性、創新性轉化，這是新時期教學發展的趨勢，是提高辦學質量的關鍵所在[2，3]。然而目前在實驗教學中還存在一些問題，制約了學生的創新性培養。

二、創新實驗教學現狀分析

1.實驗改革多集中于實驗硬件條件建設，盡管各部門的設備購置與更新投入逐年加強，實驗室的硬件環境逐年改善，但忽略了實驗內容的創新和實驗的軟環境建設，因此學生創新能力提升效果并不顯著。2.缺乏創新教育理念指導。在教學中如何合理設計實驗的內容、目標，使其有利于學生創新能力的培養缺乏深入的研究。如果實驗的內容設計得空洞，要求和目標定得過于嚴苛和高深，遠超學生的知識和能力范疇，會使學生產生畏難情緒，進而產生對設計性實驗課程的排斥心理。相反，如果實驗的內容設計得過于簡單，要求和目標定得過于容易和淺顯，則會使學生失去對實驗的興趣，無法達到對學生創新能力培養的教學目標。3.課程考核重結果輕過程。通常的課程考核多注重最終的結果展示，而忽略學生在學習中的思考過程、解決問題的探索過程，從而易造成課程考核結果與學生能力水平的不匹配，不僅挫傷學生的學習積極性，而且也不利于學生創造性的培養。因此在綜合設計性實驗教學過程中，我們需要一種科學可行的教學理念和手段來貫穿整個教學過程，從而確保對實驗過程的重視，通過提升學生的知識和能力，挖掘學生的學習動機，培養學習興趣，從而逐步達到教學目標的要求。勸導技術的出現，無疑為我們在教學實踐的探索過程中提供了一條嶄新的思路。

三、勸導技術

所謂勸導技術就是能夠“改變人的態度或行為的交互式技術”，即能夠影響和引導人的行為朝某個目標發展。美國斯坦福大學福戈教授在2009年提出了應用勸導技術改變行為的數學模型———Foggbehaviormodel（FBM）[4，5]。FBM將目標行為的改變歸結于三個要素：動機、能力和激勵，目標行為的產生首先需要內在的動機，并且行為人要具備足夠的能力，以及來自環境的有效刺激[6]。

四、《生物醫學信號處理》實驗課程

《生物醫學信號處理》在生物醫學工程專業是較為系統的一門課程，課程內容涉及計算機、生理、醫學、信號與系統、現代信號處理最新發展技術，與本專業的核心課程《生理學》、《微機原理》、《現代傳感技術》、《現代醫學成像技術》和《現代醫學儀器》等互為承接。同時《生物醫學信號處理》還是綜合性、理論性和實踐性很強的課程，要求學生不僅從理論上掌握各種生物醫學信號處理技術的原理，而且要求學生具有較強的實際應用能力，包括實驗、設計和應用等環節，是本專業學生綜合訓練和能力培養中至關重要的一門課程[7]。在近幾年的實驗教學過程中，我們采用了以設計為中心的實踐教學模式并取得了良好的效果。以設計為中心（DesignCenteredLearning，DCL）是近年來國際上正在興起的一種實踐教學模式中，其核心理念是構筑教師與學生共同參與的學習共同體，教師引導學生發現問題并提煉出項目設計內容，學生以小組的形式，通過協助、實驗、討論等形成解決方案。學生以小組的形式參與的《生物醫學信號處理》實驗課程。我們著重從以下幾方面對以設計為中心的教學模式進行概括。1.創新性的課程設計。首先創新性的實驗教學體系應具有層次性，針對不同層次的學生提出不同的教學要求和學習任務；其次它可以激發學生學習的主動性和探究性，需要學生在實驗過程中探索，激起學習探究的興趣；另外創新性實驗教學突出教師與學生的良性互動。與傳統實驗教學相比，創新實驗教學更有利于學生知識結構的建立與創新能力的培養，激發學生學習的積極性和自主性[8]。通過開設創新性、綜合性、設計性實驗項目，可以實現以學生自我訓練為主的教學模式，提高學生的創新思維和實際動手能力，培養學生實事求是的科學態度和勇于開拓的創新意識，充分調動學生的學習主動性、積極性和創造性[9]。2.過程與結果并重的考核機制。傳統的考試評價方式只能評價學生的學習結果，無法考查學生的學習過程和學習態度，也無從考查學生的能力，這種評價方式的后果是重結果、輕過程，沒有突出教學改進與激勵的功能[10]。過程考核，即針對學生學習過程進行多方面、多形式、分階段的考核，側重于對學生認知過程和綜合應用能力的形成進行監督和評價，構成教與學和教學質量監控的重要環節[11]。過程考核是科學測評學生學習效果、促進自主學習、提高綜合素質和能力的重要途徑。基于過程的考核模式是一個連續、動態、多元化的課程考核模式，考核評估過程是一個師生共同參與、連續評價、不斷反饋的過程[12]。在以設計為中心的實踐教學模式中，學生以小組的形式參與到實驗課程中來，而教師會適時地、不定期地參與到各小組的實驗過程中，包括實驗項目的選題設計、文獻檢索、制訂實驗計劃和目標、實驗過程、中期檢查、實驗結果和討論。教師在實驗的各個環節中給予適當的引導，并在參與的同時完成對實驗過程的考核及評估，從而形成一套貫穿教學全過程的課程考核方法。注重過程考核目的是全面考核學生的知識、能力、素質，增強學生學習的主動性與積極性，深化理解、掌握、應用所學知識，理論聯系實際，改變課程結束時“一錘定音”的做法[12]，也注重結果考核，鼓勵學生向更高更新的目標攀登。3.培養目標。以設計為中心的實踐教學模式強調培養學生的主動參與意識，提升其合作、表達、實驗和設計能力。學生以團隊模式參與到實驗項目中來，因此必須更強調團隊協作的能力，如何合理分配任務發揮各自所長，同時又必須讓每個同學兼顧知識運用的全面性，是每個小組同學都必須認真面對的問題，也是考核的內容之一。以設計為中心的實踐教學模式最終的培養目標是使學生全面掌握面向需求的專業知識的基本研究方法。

五、勸導技術在實踐教學中的應用

將勸導技術運用在整個實踐教學過程中，通過設計性的實驗項目逐步培養學生的學習興趣或者稱為學習的動機。同時伴隨理論課程的逐步深入，學生掌握的專業知識愈加豐富，即學生的能力逐步提高。再加上教師的引導和同學間相互的思想碰撞和激發，促進學生綜合能力的全面發展，其可達到的目標也逐步提高。我們在實踐教學中，以《生物醫學信號處理》實驗課為抓手，擺脫以往教學實驗研究多依賴于硬件提升的思路，引入以設計為中心的實驗教學理念，培養學生合作、探索、實驗和設計能力，形成新型的實驗教學與考核體系，這對于“全民創新萬眾創業”新形勢下創新人才的培養具有重要的促進作用。

六、結語

將勸導技術應用在以設計為中心的實驗教學中，對于培養學生的綜合能力方面具有獨到的作用，同時對實驗室的管理、教師的專業知識和學生的綜合素質提出了更高的要求，其教學的實施也具有更高的難度，需要教育工作者付出更加艱辛的努力，進行不懈的探索。相信隨著教育改革的不斷深入，該技術的運用在教學實踐中一定會更加成熟完善，對學生綜合能力培養的作用也一定會更加顯著。

參考文獻：

[1]王建華.重啟高等教育改革的理論思考[J].高等教育與研究,2014,35(5):1-10.

[2]潘立華,黃海林,楊雪,等.綜合設計型虛擬實驗的設計與研究[J].軟件導刊(教育技術),2010,09(04):80-81.

作者：裘利堅 徐勝前 寧鋼民 單位：浙江大學 生物醫學工程與儀器科學學院