PBL教學模式在《醫(yī)用傳感器》教學中的應用探討

李 靖，付 峰，張 靜，季振宇，尤富生，漆家學，代 萌，夏軍營，王 楠，史學濤

PBL教學模式在《醫(yī)用傳感器》教學中的應用探討

李 靖，付 峰，張 靜，季振宇，尤富生，漆家學，代 萌，夏軍營，王 楠，史學濤

提出了用基于問題學習（problem-based learning，PBL）的教學模式代替單向授課式學習（lecture-based learning，LBL）教學模式的理念，通過分析醫(yī)用傳感器課程的特點，結合PBL教學模式的特點，設計了將PBL引入醫(yī)用傳感器課程的可行性教學方法，解決了學生在學習傳感器課程時存在的理論與實踐脫節(jié)、學習主動性不足、學習積極性差等問題，教學效果得到了很大改善。

PBL；教學模式；醫(yī)學傳感器

0 引言

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

由于《醫(yī)用傳感器》這門課程內容分散、實踐性強，因此在授課過程中發(fā)現單向授課式學習（lecture-based learning，LBL）教學模式會造成學生在學習醫(yī)用傳感器課程時存在理論與實踐脫節(jié)、學習主動性不強、學習積極性差等問題，使得教與學都面臨一定的困難。

本文針對《醫(yī)用傳感器》教學過程中存在的問題，結合基于問題學習（problem-based learning，PBL）的開放式教學模式的特點，對PBL教學模式在《醫(yī)用傳感器》教學中的應用進行了分析與探討。

1《醫(yī)用傳感器》課程特點

《醫(yī)用傳感器》是生物醫(yī)學工程專業(yè)的核心課程之一，涉及知識面廣，對知識綜合應用能力要求高，是一門實踐性較強的課程[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，該課程要求學生能做到理論與實踐有機結合，綜合運用所學的各領域知識，從實踐中理解醫(yī)用傳感器的原理與作用，并提高動手能力和解決實際問題的能力。

2《醫(yī)用傳感器》課程教學難點

目前，第四軍醫(yī)大學、華中科技大學等眾多院校都開設了《醫(yī)用傳感器》（有的學校也叫《醫(yī)學傳感器》）這門課程，主要采用多媒體幻燈、板書以及實驗相結合的LBL教學方式，其課程實驗與實際醫(yī)療問題仍有一定差距。由于LBL教學模式是基于授課的被動式傳統(tǒng)教學模式，因此在授課實踐中發(fā)現該課程在教學過程中存在一些問題，現介紹如下。

2.1 課程教學內容相對陳舊

隨著各學科技術的飛速發(fā)展，傳感器技術在不斷更新，各種新型傳感器也陸續(xù)問世，而該課程的教學內容卻相對陳舊，遠遠落后于醫(yī)療儀器設備實際使用需求。

2.2 課程理論與實踐相脫節(jié)

該課程涉及知識面廣，涵蓋多領域多學科知識，而由于部分學生知識銜接能力較弱，所以容易使其感覺理論部分深奧晦澀、不易理解，不能將各領域知識與實際應用融會貫通，與實踐脫節(jié)，從而降低了學習的積極性。

2.3 單向LBL教學模式不利于開發(fā)學生自主創(chuàng)新、解決問題的能力

盡管引入了幻燈、多媒體等教學手段，但實際教學模式還是LBL填鴨式教學模式，不利于充分激發(fā)學生學習興趣、擴展學習思路、培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力。

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

要解決這些問題，需要更新教學內容并調整教學模式，可以嘗試從單向LBL教學模式轉換為PBL的開放式教學模式。

3 PBL教學模式的特點

哈佛大學醫(yī)學院首創(chuàng)“以問題為本的教學模式”——PBL，旨在解決醫(yī)學院的教學與學生在未來工作中所面臨的真實情況和復雜問題相脫節(jié)的問題[4]。PBL教學模式是一種開放式教學模式，它通過以學生為主體的主動學習，以問題為基礎，老師輔助指導，來構建自身的知識體系。與傳統(tǒng)的LBL教學模式相比，PBL教學模式具有以下特點[5]：

（1）PBL教學模式引導學生獨立學習，培養(yǎng)其獨立自主、對自己負責的學習精神。教師在PBL教學模式中主要起引導作用，引導并監(jiān)控學生的學習過程，確保教學計劃順利執(zhí)行。

（2）PBL教學模式基于實際問題進行教學，可以提高學生解決實際問題的能力，能夠很好地激發(fā)學生的學習興趣。考慮到實際問題往往非常復雜，并且涉及多學科知識，可以很好地發(fā)展學生綜合運用知識的能力[6-7]。

4 PBL教學模式的引入

將以問題為核心的PBL教學模式引入《醫(yī)用傳感器》課程，必須針對其教學內容與特點進行?？紤]到《醫(yī)用傳感器》是一門實踐性強的課程，故選擇的問題應具有針對性，應與現實情況結合，有合適的難度，并應能夠綜合運用學生所學知識點。將PBL教學模式引入《醫(yī)用傳感器》課程，初步采用以下方法。

4.1 針對真實醫(yī)療設備情況設計并提出問題

問題的設計與提出應充分考慮現在醫(yī)療設備的真實情況及其應用時的復雜環(huán)境。在本課程教學實施過程中，首先組織學生就臨床需要監(jiān)測的信息（生物、環(huán)境等信息）進行討論，然后確定解決問題的目標，最后由學生根據自身興趣選擇任務。

4.2 引導學生針對問題選擇傳感器并擬訂方案

引導學生運用相關知識，針對測量對象合理選擇傳感器，規(guī)劃合理實用的檢測方案，搭建完整的檢測系統(tǒng)。為了提高學生學習的積極性，擴展思路，定期在小組之間進行方案設計交流討論，每組每次選不同的學生作代表，對設計方案進行介紹，其他成員可以補充，由其他小組成員提問，并給出意見，最終確定檢測方案以及傳感器的選擇，寫出可行性報告，并配合相應的實驗課，實現設計方案。

4.3 輔導學生自主解決提出的問題

最后，就實現方案以及樣機進行分析答辯。根據每個同學的綜合表現（分析能力、動手能力、組織能力、設計能力等多方面）給出具體分數，作為課程平時成績。由于思路和方法不同，同時檢測量涉及的復雜度也不同，因此通過多方案的對比，可提高學生解決實際問題的思考能力，引導鼓勵學生用簡單有效的方法解決實際問題。

由于PBL教學模式是以學生為主體進行問題選擇、分析以及求解的過程，因此它可以促進學生主動思考，大大地提高學習積極性。

5 應用中可能存在的難點

5.1 如何提出研究問題

并非所有醫(yī)用傳感器應用問題都適用于PBL教學模式，問題范圍的選擇要根據授課內容制定，并要與多種授課形式[8-10]（參觀、實驗等）相結合。例如，初期參觀醫(yī)院醫(yī)療設備，了解醫(yī)用傳感器的一般應用，再根據實際情況設計檢測對象，確定檢測方案，最后利用實驗或者仿真等手段，對醫(yī)用傳感器檢測方案進行驗證。

5.2 如何調動學生學習的積極性

由于醫(yī)用傳感器涉及的知識領域廣，對學生的知識銜接能力要求強，因此使得學生感覺理論深奧晦澀，喪失了學習積極性。教師應合理引導和發(fā)展學生的高級思維能力，對學生設計的各種檢測方案給予合理的評價與鼓勵，充分調動學生的學習創(chuàng)造積極性，這對教師專業(yè)知識基礎、實踐經驗、教學技巧以及交流引導能力都有較高的要求。

5.3 如何推廣PBL教學模式

由于學生與老師都習慣了傳統(tǒng)的LBL教學模式，PBL教學模式的實施與推廣將會遇到一些問題，比如教師工作量的增加、學生成績的評定以及實驗經費的增加等。

6 結語

初步嘗試將PBL教學模式引入《醫(yī)用傳感器》課程，結果表明該教學模式提高了學生對《醫(yī)用傳感器》課程的學習主動性和積極性，使其可以綜合運用所學過的知識，針對真實情況中存在的問題，提出有效的解決方案，并進行實驗驗證，達到提高學生分析解決問題的能力。

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

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

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

（????）（????）

[3] 彭承琳．生物醫(yī)學傳感器原理與應用[M]．重慶：重慶大學出版社，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與高等學校的教學改革[J]．廣州大學學報：社會科學版，2003，2（4）：77-79．

[6] 運紅麗，王麗君．PBL教學模式在機械工程測試技術教學中的應用[J]．科技信息，2010（29）：198，192．

[7] 何彥麗．淺談PBL教學模式下的病理學病案庫建設[J]．中國高等醫(yī)學教育，2012（5）：23-24．

[8] 王偉．應用立體教學方法改進傳感器教學的探索[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實驗的仿真系統(tǒng)[J]．中國教育技術裝備，2002（12）：1-2．

[10]高宇飛，張勇，牟海維，等．傳感器技術課程教學改革初探[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)學工程與生物信號檢測方面的研究工作，E-mail：lijingjing_ren@163.com。

710032西安，第四軍醫(yī)大學生物醫(yī)學工程學院（李 靖，付 峰，張 靜，季振宇，尤富生，漆家學，代 萌，夏軍營，王 楠，史學濤）

史學濤，E-mail：shixuetao@fmmu.edu.cn