李 靖，付 峰，張 靜，季振宇，尤富生，漆家學(xué)，代 萌，夏軍營(yíng)，王 楠，史學(xué)濤

PBL教學(xué)模式在《醫(yī)用傳感器》教學(xué)中的應(yīng)用探討

李 靖，付 峰，張 靜，季振宇，尤富生，漆家學(xué)，代 萌，夏軍營(yíng)，王 楠，史學(xué)濤

提出了用基于問(wèn)題學(xué)習(xí)（problem-based learning，PBL）的教學(xué)模式代替單向授課式學(xué)習(xí)（lecture-based learning，LBL）教學(xué)模式的理念，通過(guò)分析醫(yī)用傳感器課程的特點(diǎn)，結(jié)合PBL教學(xué)模式的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了將PBL引入醫(yī)用傳感器課程的可行性教學(xué)方法，解決了學(xué)生在學(xué)習(xí)傳感器課程時(shí)存在的理論與實(shí)踐脫節(jié)、學(xué)習(xí)主動(dòng)性不足、學(xué)習(xí)積極性差等問(wèn)題，教學(xué)效果得到了很大改善。

PBL；教學(xué)模式；醫(yī)學(xué)傳感器

0 引言

醫(yī)用傳感器作為醫(yī)療儀器設(shè)備的“感官”，主要采用工程技術(shù)的方法獲取各種生物醫(yī)學(xué)信息[1]。醫(yī)用傳感器決定了醫(yī)療設(shè)備檢測(cè)的精確性、可靠性以及應(yīng)用范圍，對(duì)其發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)必修的重要課程。

由于《醫(yī)用傳感器》這門課程內(nèi)容分散、實(shí)踐性強(qiáng)，因此在授課過(guò)程中發(fā)現(xiàn)單向授課式學(xué)習(xí)（lecture-based learning，LBL）教學(xué)模式會(huì)造成學(xué)生在學(xué)習(xí)醫(yī)用傳感器課程時(shí)存在理論與實(shí)踐脫節(jié)、學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)、學(xué)習(xí)積極性差等問(wèn)題，使得教與學(xué)都面臨一定的困難。

本文針對(duì)《醫(yī)用傳感器》教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，結(jié)合基于問(wèn)題學(xué)習(xí)（problem-based learning，PBL）的開(kāi)放式教學(xué)模式的特點(diǎn)，對(duì)PBL教學(xué)模式在《醫(yī)用傳感器》教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析與探討。

1《醫(yī)用傳感器》課程特點(diǎn)

《醫(yī)用傳感器》是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的核心課程之一，涉及知識(shí)面廣，對(duì)知識(shí)綜合應(yīng)用能力要求高，是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程[2]。醫(yī)用傳感器主要作用于生物體，除了必須滿足工業(yè)傳感器的一般要求外，還要具備安全性、可靠性等特殊要求，不能干擾正常生物生理功能[3]。因此，該課程要求學(xué)生能做到理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，綜合運(yùn)用所學(xué)的各領(lǐng)域知識(shí)，從實(shí)踐中理解醫(yī)用傳感器的原理與作用，并提高動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2《醫(yī)用傳感器》課程教學(xué)難點(diǎn)

目前，第四軍醫(yī)大學(xué)、華中科技大學(xué)等眾多院校都開(kāi)設(shè)了《醫(yī)用傳感器》（有的學(xué)校也叫《醫(yī)學(xué)傳感器》）這門課程，主要采用多媒體幻燈、板書(shū)以及實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的LBL教學(xué)方式，其課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)際醫(yī)療問(wèn)題仍有一定差距。由于LBL教學(xué)模式是基于授課的被動(dòng)式傳統(tǒng)教學(xué)模式，因此在授課實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)該課程在教學(xué)過(guò)程中存在一些問(wèn)題，現(xiàn)介紹如下。

2.1 課程教學(xué)內(nèi)容相對(duì)陳舊

隨著各學(xué)科技術(shù)的飛速發(fā)展，傳感器技術(shù)在不斷更新，各種新型傳感器也陸續(xù)問(wèn)世，而該課程的教學(xué)內(nèi)容卻相對(duì)陳舊，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于醫(yī)療儀器設(shè)備實(shí)際使用需求。

2.2 課程理論與實(shí)踐相脫節(jié)

該課程涉及知識(shí)面廣，涵蓋多領(lǐng)域多學(xué)科知識(shí)，而由于部分學(xué)生知識(shí)銜接能力較弱，所以容易使其感覺(jué)理論部分深?yuàn)W晦澀、不易理解，不能將各領(lǐng)域知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用融會(huì)貫通，與實(shí)踐脫節(jié)，從而降低了學(xué)習(xí)的積極性。

2.3 單向LBL教學(xué)模式不利于開(kāi)發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新、解決問(wèn)題的能力

盡管引入了幻燈、多媒體等教學(xué)手段，但實(shí)際教學(xué)模式還是LBL填鴨式教學(xué)模式，不利于充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、擴(kuò)展學(xué)習(xí)思路、培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。

對(duì)照組42例，非常滿意、滿意與不滿意分別有14例、20例、8例，護(hù)理滿意度為80.95%，觀察組分別為26例、14例、2例，護(hù)理滿意度為95.24%，觀察組護(hù)理滿意度高于對(duì)照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=4.086，P＜0.05）。

要解決這些問(wèn)題，需要更新教學(xué)內(nèi)容并調(diào)整教學(xué)模式，可以嘗試從單向LBL教學(xué)模式轉(zhuǎn)換為PBL的開(kāi)放式教學(xué)模式。

3 PBL教學(xué)模式的特點(diǎn)

哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院首創(chuàng)“以問(wèn)題為本的教學(xué)模式”——PBL，旨在解決醫(yī)學(xué)院的教學(xué)與學(xué)生在未來(lái)工作中所面臨的真實(shí)情況和復(fù)雜問(wèn)題相脫節(jié)的問(wèn)題[4]。PBL教學(xué)模式是一種開(kāi)放式教學(xué)模式，它通過(guò)以學(xué)生為主體的主動(dòng)學(xué)習(xí)，以問(wèn)題為基礎(chǔ)，老師輔助指導(dǎo)，來(lái)構(gòu)建自身的知識(shí)體系。與傳統(tǒng)的LBL教學(xué)模式相比，PBL教學(xué)模式具有以下特點(diǎn)[5]：

（1）PBL教學(xué)模式引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)，培養(yǎng)其獨(dú)立自主、對(duì)自己負(fù)責(zé)的學(xué)習(xí)精神。教師在PBL教學(xué)模式中主要起引導(dǎo)作用，引導(dǎo)并監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，確保教學(xué)計(jì)劃順利執(zhí)行。

（2）PBL教學(xué)模式基于實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)，可以提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，能夠很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?？紤]到實(shí)際問(wèn)題往往非常復(fù)雜，并且涉及多學(xué)科知識(shí)，可以很好地發(fā)展學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力[6-7]。

4 PBL教學(xué)模式的引入

將以問(wèn)題為核心的PBL教學(xué)模式引入《醫(yī)用傳感器》課程，必須針對(duì)其教學(xué)內(nèi)容與特點(diǎn)進(jìn)行?？紤]到《醫(yī)用傳感器》是一門實(shí)踐性強(qiáng)的課程，故選擇的問(wèn)題應(yīng)具有針對(duì)性，應(yīng)與現(xiàn)實(shí)情況結(jié)合，有合適的難度，并應(yīng)能夠綜合運(yùn)用學(xué)生所學(xué)知識(shí)點(diǎn)。將PBL教學(xué)模式引入《醫(yī)用傳感器》課程，初步采用以下方法。

4.1 針對(duì)真實(shí)醫(yī)療設(shè)備情況設(shè)計(jì)并提出問(wèn)題

問(wèn)題的設(shè)計(jì)與提出應(yīng)充分考慮現(xiàn)在醫(yī)療設(shè)備的真實(shí)情況及其應(yīng)用時(shí)的復(fù)雜環(huán)境。在本課程教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，首先組織學(xué)生就臨床需要監(jiān)測(cè)的信息（生物、環(huán)境等信息）進(jìn)行討論，然后確定解決問(wèn)題的目標(biāo)，最后由學(xué)生根據(jù)自身興趣選擇任務(wù)。

4.2 引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)問(wèn)題選擇傳感器并擬訂方案

引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用相關(guān)知識(shí)，針對(duì)測(cè)量對(duì)象合理選擇傳感器，規(guī)劃合理實(shí)用的檢測(cè)方案，搭建完整的檢測(cè)系統(tǒng)。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，擴(kuò)展思路，定期在小組之間進(jìn)行方案設(shè)計(jì)交流討論，每組每次選不同的學(xué)生作代表，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行介紹，其他成員可以補(bǔ)充，由其他小組成員提問(wèn)，并給出意見(jiàn)，最終確定檢測(cè)方案以及傳感器的選擇，寫(xiě)出可行性報(bào)告，并配合相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案。

4.3 輔導(dǎo)學(xué)生自主解決提出的問(wèn)題

最后，就實(shí)現(xiàn)方案以及樣機(jī)進(jìn)行分析答辯。根據(jù)每個(gè)同學(xué)的綜合表現(xiàn)（分析能力、動(dòng)手能力、組織能力、設(shè)計(jì)能力等多方面）給出具體分?jǐn)?shù)，作為課程平時(shí)成績(jī)。由于思路和方法不同，同時(shí)檢測(cè)量涉及的復(fù)雜度也不同，因此通過(guò)多方案的對(duì)比，可提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的思考能力，引導(dǎo)鼓勵(lì)學(xué)生用簡(jiǎn)單有效的方法解決實(shí)際問(wèn)題。

由于PBL教學(xué)模式是以學(xué)生為主體進(jìn)行問(wèn)題選擇、分析以及求解的過(guò)程，因此它可以促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考，大大地提高學(xué)習(xí)積極性。

5 應(yīng)用中可能存在的難點(diǎn)

5.1 如何提出研究問(wèn)題

并非所有醫(yī)用傳感器應(yīng)用問(wèn)題都適用于PBL教學(xué)模式，問(wèn)題范圍的選擇要根據(jù)授課內(nèi)容制定，并要與多種授課形式[8-10]（參觀、實(shí)驗(yàn)等）相結(jié)合。例如，初期參觀醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備，了解醫(yī)用傳感器的一般應(yīng)用，再根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)檢測(cè)對(duì)象，確定檢測(cè)方案，最后利用實(shí)驗(yàn)或者仿真等手段，對(duì)醫(yī)用傳感器檢測(cè)方案進(jìn)行驗(yàn)證。

5.2 如何調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

由于醫(yī)用傳感器涉及的知識(shí)領(lǐng)域廣，對(duì)學(xué)生的知識(shí)銜接能力要求強(qiáng)，因此使得學(xué)生感覺(jué)理論深?yuàn)W晦澀，喪失了學(xué)習(xí)積極性。教師應(yīng)合理引導(dǎo)和發(fā)展學(xué)生的高級(jí)思維能力，對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的各種檢測(cè)方案給予合理的評(píng)價(jià)與鼓勵(lì)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)造積極性，這對(duì)教師專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)技巧以及交流引導(dǎo)能力都有較高的要求。

5.3 如何推廣PBL教學(xué)模式

由于學(xué)生與老師都習(xí)慣了傳統(tǒng)的LBL教學(xué)模式，PBL教學(xué)模式的實(shí)施與推廣將會(huì)遇到一些問(wèn)題，比如教師工作量的增加、學(xué)生成績(jī)的評(píng)定以及實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的增加等。

6 結(jié)語(yǔ)

初步嘗試將PBL教學(xué)模式引入《醫(yī)用傳感器》課程，結(jié)果表明該教學(xué)模式提高了學(xué)生對(duì)《醫(yī)用傳感器》課程的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，使其可以綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的知識(shí)，針對(duì)真實(shí)情況中存在的問(wèn)題，提出有效的解決方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，達(dá)到提高學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力。

實(shí)踐證明，PBL教學(xué)模式的引入既提高了教學(xué)效果，又達(dá)到了培養(yǎng)人才的目的，是一種值得深入探討研究的教學(xué)模式。

[1] 陳安宇.醫(yī)用傳感器[M].北京：科學(xué)出版社，2008：1-2.

[2] 杭建金，汪慶華，吳向陽(yáng)，等.生物醫(yī)學(xué)傳感器的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2007，28（1）：40-42.

（????）（????）

[3] 彭承琳．生物醫(yī)學(xué)傳感器原理與應(yīng)用[M]．重慶：重慶大學(xué)出版社，1996：5-6．

[4] Alastair D．Problem-based learning initial teacher education[J]．Journal of Educational Enquiry，2002，1：60-78．

[5] 孔維宏，高瑞利．PBL與高等學(xué)校的教學(xué)改革[J]．廣州大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2003，2（4）：77-79．

[6] 運(yùn)紅麗，王麗君．PBL教學(xué)模式在機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用[J]．科技信息，2010（29）：198，192．

[7] 何彥麗．淺談PBL教學(xué)模式下的病理學(xué)病案庫(kù)建設(shè)[J]．中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育，2012（5）：23-24．

[8] 王偉．應(yīng)用立體教學(xué)方法改進(jìn)傳感器教學(xué)的探索[J]．才智，2012（19）：335．

[9] 焦敬品，何存富，吳斌，等．基于智能化的傳感器教學(xué)實(shí)驗(yàn)的仿真系統(tǒng)[J]．中國(guó)教育技術(shù)裝備，2002（12）：1-2．

[10]高宇飛，張勇，牟海維，等．傳感器技術(shù)課程教學(xué)改革初探[J]．黑龍江科技信息，2013（5）：179．

（收稿：2013-09-10 修回：2013-12-17）

（欄目責(zé)任編校：李 影 傅 靂）

Application of PBL Teaching Mode in Medical Sensor

LI Jing,FU Feng,ZHANG Jing,JI Zhen-yu,YOU Fu-sheng,QI Jia-xue, DAI Meng,XIA Jun-ying,WANG Nan,SHI Xue-tao
（School of Biomedical Engineering,the Fourth Military Medical University,Xi'an 710032,China）

The way to improve the teaching quality of the medical sensors course is proposed by substituting PBL (Problem-Based Learning)teaching mode for LBL(Lecture-Based Learning)teaching mode.The feasibility method that the PBL teaching mode is introduced into medical sensor course is designed by analyzing the characteristics of medical sensors and PBL teaching mode.The preliminary practice shows that PBL teaching mode can not only improve the initiative and enthusiastic of learning,but also cultivate the students'ability to analyze and solve the problems.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（9）：147-148，152]

PBL;teaching mode;medical sensor

R318；G642.4

A

1003-8868（2014）09-0147-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.09.147

李 靖（1982—），女，博士，講師，主要從事生物醫(yī)學(xué)工程與生物信號(hào)檢測(cè)方面的研究工作，E-mail：lijingjing_ren@163.com。

710032西安，第四軍醫(yī)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院（李 靖，付 峰，張 靜，季振宇，尤富生，漆家學(xué)，代 萌，夏軍營(yíng)，王 楠，史學(xué)濤）

史學(xué)濤，E-mail：shixuetao@fmmu.edu.cn