醫(yī)用傳感技術(shù)“三三三”教學(xué)模式改革實(shí)踐與反思

李文 林偉龍 覃茂昌 李頎

[摘 要]為了適應(yīng)醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展趨勢(shì)，轉(zhuǎn)變觀念，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，2017年，醫(yī)用傳感技術(shù)開(kāi)始實(shí)施“三三三”教學(xué)模式，即教師講授、新教學(xué)法應(yīng)用、指導(dǎo)下課外學(xué)習(xí)各占理論學(xué)時(shí)數(shù)的三分之一。目前該教學(xué)模式已經(jīng)實(shí)踐了3個(gè)學(xué)期，反饋數(shù)據(jù)顯示，新教學(xué)法廣受學(xué)生喜愛(ài)，學(xué)生課下自學(xué)時(shí)間增加，創(chuàng)新能力明顯提高，對(duì)知識(shí)的理解更加深刻，但仍存在部分學(xué)生討論不積極、面對(duì)問(wèn)題缺乏自我解決能力等問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，可以從建設(shè)并豐富校內(nèi)在線課程，加大學(xué)科之間的整合，回歸初心，造就有意義的學(xué)習(xí)幾方面做出改進(jìn)。

[關(guān)鍵詞]“三三三”;教學(xué)改革;實(shí)踐;醫(yī)用傳感技術(shù)

[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2020）08-0081-03

一、教學(xué)模式的發(fā)展

（一）傳統(tǒng)教學(xué)模式的特點(diǎn)

傳統(tǒng)教學(xué)模式認(rèn)為，正確地安排講授是學(xué)生順利掌握知識(shí)、技能和技巧的主要條件[1]。在教學(xué)關(guān)系上，教主導(dǎo)著學(xué)，教師是權(quán)威。傳統(tǒng)教學(xué)模式突出知識(shí)的完整性與體系性，重視知識(shí)的傳承性，這與工業(yè)化大生產(chǎn)的模式相一致，重在規(guī)?；囵B(yǎng)人才，重在培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)與技能。但是，傳統(tǒng)教學(xué)模式忽略了因材施教，忽視了學(xué)生的個(gè)體化差異與個(gè)性化發(fā)展;與此同時(shí)，傳統(tǒng)的尊師重道，又在一定程度上扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新性思維和批判性精神[2]。

（二）現(xiàn)代教學(xué)模式的特點(diǎn)

生產(chǎn)力的進(jìn)步必然伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，教育信息化的趨勢(shì)越來(lái)越明顯，主要表現(xiàn)在新技術(shù)與教育手段的融合以及教育教學(xué)觀念、教學(xué)方法等的變革上。傳統(tǒng)教學(xué)模式向現(xiàn)代教學(xué)模式轉(zhuǎn)變是時(shí)代的必然選擇?，F(xiàn)代教學(xué)模式倡導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、教師輔助的形式，推崇信息化教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變課堂身份，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。但這樣的模式對(duì)學(xué)生的要求比較高，需要學(xué)生有一定的自主學(xué)習(xí)能力、自我控制能力，開(kāi)展起來(lái)難度也比較大，這對(duì)教師的把控能力和信息技術(shù)的掌握能力也有一定的要求。

（三）以學(xué)生為中心的教學(xué)模式

以學(xué)生為中心最根本的是要實(shí)現(xiàn)從以 “教”為中心向以“學(xué)”為中心的轉(zhuǎn)變，即從“教師將知識(shí)傳授給學(xué)生”向“讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造知識(shí)”轉(zhuǎn)變，從“傳授模式”向“學(xué)習(xí)模式”轉(zhuǎn)變[3]。學(xué)校要從“課堂、教師、教材”“老三中心”，向“學(xué)生、學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)過(guò)程”“新三中心”轉(zhuǎn)變，真正關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)。以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，要在學(xué)習(xí)過(guò)程中充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性， 要能體現(xiàn)出學(xué)生的首創(chuàng)精神;要讓學(xué)生有多種機(jī)會(huì)在不同的情境下去應(yīng)用他們所學(xué)的知識(shí);要讓學(xué)生能根據(jù)自身行動(dòng)的反饋信息來(lái)形成對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)，獲取解決實(shí)際問(wèn)題的方案[4]。

二、醫(yī)用傳感技術(shù)“三三三”教學(xué)模式改革

為了適應(yīng)醫(yī)學(xué)教育發(fā)展趨勢(shì)，轉(zhuǎn)變觀念，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)，2017年，廣西醫(yī)科大學(xué)開(kāi)始探索課堂教學(xué)改革，嘗試實(shí)施“三三三”制，即教師講授、新教學(xué)法應(yīng)用、指導(dǎo)下課外學(xué)習(xí)各占理論學(xué)時(shí)數(shù)的三分之一，并同步建設(shè)課程的網(wǎng)絡(luò)資源，以豐富學(xué)生自學(xué)資源。

醫(yī)用傳感技術(shù)是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的專業(yè)課，主要介紹各種傳感器的工作原理和應(yīng)用，每周6學(xué)時(shí)，共84個(gè)學(xué)時(shí)。但從2014年開(kāi)始，課程學(xué)時(shí)減少到60，這勢(shì)必影響到傳統(tǒng)教學(xué)任務(wù)的完成和學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解、接受。這也是國(guó)內(nèi)高校所面臨的普遍問(wèn)題。

如何在提高教學(xué)質(zhì)量的前提下直面課時(shí)削減帶來(lái)的難題成為廣大師生不得不面對(duì)的挑戰(zhàn)，而新教學(xué)法和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的興起給我們帶來(lái)了完成挑戰(zhàn)的機(jī)遇。

（一）教學(xué)改革實(shí)施思路

按照課本知識(shí)體系，設(shè)計(jì)教學(xué)方案。第一章概論，介紹傳感器的起源發(fā)展及其在臨床上的應(yīng)用，為讓學(xué)生對(duì)傳感器有更鮮活的認(rèn)識(shí)，我們邀請(qǐng)附屬醫(yī)院設(shè)備科工程師做講座。第二章傳感器的基本特性，由任課教師講解;隨后的電容傳感、壓電傳感器等內(nèi)容，學(xué)生自學(xué)、新教學(xué)法、教師講解各占三分之一學(xué)時(shí)。

學(xué)生自學(xué)以規(guī)劃教材、在線課程視頻為主。在線課程我們選擇了中國(guó)大學(xué)慕課平臺(tái)提供的武漢大學(xué)的傳感器技術(shù)。該在線課程包括課程視頻、課后練習(xí)、章節(jié)測(cè)驗(yàn)和在線答疑等內(nèi)容。

PBL教學(xué)法、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法等新興教學(xué)法已經(jīng)被眾多高校證實(shí)其教學(xué)效果，這里，我們根據(jù)不同的章節(jié)內(nèi)容采用不同的新教學(xué)法，比如壓電傳感器、熱電傳感器采用案例教學(xué)法，電阻傳感器、光電傳感器采用項(xiàng)目教學(xué)法，電容傳感器采用翻轉(zhuǎn)課堂等。

學(xué)生自學(xué)難免存在疑問(wèn)，所以，教師的講解還是非常有必要的。教師的講解不應(yīng)該是在線視頻內(nèi)容的重復(fù)，而是重點(diǎn)講解知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系、學(xué)生自學(xué)未解決的疑問(wèn)、臨床應(yīng)用以及更深入的內(nèi)容。

關(guān)于學(xué)習(xí)成績(jī)的判定，我們從“關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程管理”的角度出發(fā)，期末成績(jī)包括在線學(xué)習(xí)成績(jī)、平時(shí)的形成性評(píng)價(jià)成績(jī)和期末考試成績(jī)。形成性評(píng)價(jià)機(jī)制的引入，讓學(xué)生關(guān)注和重視學(xué)習(xí)過(guò)程，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)參與度和討論的積極性。

（二）教學(xué)改革實(shí)踐效果

作為首批“三三三”教改課程，醫(yī)用傳感技術(shù)已經(jīng)開(kāi)展了3個(gè)學(xué)期的教學(xué)，授課對(duì)象分別是2014級(jí)和2015級(jí)級(jí)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生，共84人。

1.學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況

（1）預(yù)習(xí)自測(cè)題完成情況。為了了解學(xué)生的自學(xué)效果，每一個(gè)章節(jié)建設(shè)有在線預(yù)習(xí)自測(cè)試題。測(cè)試題完成率100%，正確率超過(guò)80%的題目占50.4%，正確率低于60%的題目只占8.1%。由于部分習(xí)題是綜合應(yīng)用題目，所以，習(xí)題的正確作答率還是不錯(cuò)的。另外，從目前的實(shí)踐情況看，學(xué)生對(duì)習(xí)題數(shù)量的需求度比較大，他們非常希望通過(guò)習(xí)題來(lái)檢測(cè)學(xué)習(xí)效果，及時(shí)發(fā)現(xiàn)自身的不足并改進(jìn)。

（2）在線課程視頻觀看情況。學(xué)生的視頻完成率不是很高，雖然97.6%的學(xué)生都觀看了視頻，但是全部看完的非常少。部分學(xué)生認(rèn)為武漢大學(xué)的傳感器技術(shù)和醫(yī)用傳感器的內(nèi)容雖然大致一致，但是，章節(jié)順序略有不同，而且授課教師陌生，這導(dǎo)致他們不喜歡看;53.7%的學(xué)生認(rèn)為，課本和參考書最能幫助他們自學(xué)，視頻可看可不看;還有部分學(xué)生認(rèn)為視頻不是自己的教師講解，他們對(duì)此沒(méi)有興趣。此外，觀看視頻需要極大的自覺(jué)性，而學(xué)生普遍反映他們?nèi)狈υ诰€學(xué)習(xí)所必需的自覺(jué)性，只有少數(shù)學(xué)生表示，遇到有爭(zhēng)議的問(wèn)題，他們會(huì)有選擇地觀看部分視頻，以便順利完成匯報(bào)。另外，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，觀看視頻需要流量，這也是他們要考慮的一個(gè)問(wèn)題。

（3）學(xué)生課下花時(shí)間自學(xué)情況。整體來(lái)說(shuō)，“三三三”教學(xué)法的實(shí)施，尤其是新教學(xué)法的應(yīng)用，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力。傳統(tǒng)課堂學(xué)生只需要聽(tīng)教師講課、跟著教師練習(xí)、由教師總結(jié)復(fù)習(xí)就可以掌握所需知識(shí)，現(xiàn)在他們需要自己課下閱讀課本、觀看視頻，需要自己練習(xí)查缺補(bǔ)漏，自己總結(jié)歸納，而且，對(duì)同一問(wèn)題的不同理解帶來(lái)了很多的討論，需要查找更多的資料來(lái)證實(shí)自己的觀點(diǎn)，這樣他們花費(fèi)的課下自學(xué)時(shí)間必然增多。90.2%的學(xué)生需要4個(gè)小時(shí)以上的時(shí)間來(lái)完成一個(gè)章節(jié)的學(xué)習(xí)，29.3%的學(xué)生需要7個(gè)小時(shí)以上，自學(xué)時(shí)間增加這一點(diǎn)學(xué)生也意識(shí)到了，56.1%的學(xué)生認(rèn)為他們的學(xué)習(xí)任務(wù)比傳統(tǒng)課堂加重很多。

（4）討論對(duì)學(xué)習(xí)的幫助情況。87.8%的學(xué)生認(rèn)為，經(jīng)過(guò)自學(xué)后，課堂討論他們更加有信心也更加積極了，而且超過(guò)一半的學(xué)生認(rèn)為討論給他們的學(xué)習(xí)帶來(lái)了非常大的幫助，考試也驗(yàn)證了這一點(diǎn)：討論過(guò)的知識(shí)點(diǎn)他們記憶更深刻。由此可見(jiàn)，學(xué)習(xí)任務(wù)的加重伴隨的是理解的深刻、收獲的增加、學(xué)習(xí)積極性的提高、自信心的提升。課下自學(xué)和討論是他們?cè)敢饣ㄙM(fèi)時(shí)間去做的一項(xiàng)活動(dòng)，這并不是一項(xiàng)負(fù)擔(dān)。另外，超過(guò)78%的學(xué)生認(rèn)為，小組學(xué)習(xí)有助于同學(xué)之間關(guān)系的融洽，個(gè)人溝通交流能力的提高，以及思考問(wèn)題、解決問(wèn)題、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的提高。

2.學(xué)生對(duì)新教學(xué)法的反饋

（1）新教學(xué)法得到學(xué)生的喜愛(ài)。新教學(xué)法有別于傳統(tǒng)課堂，68.3%的學(xué)生反映，新教學(xué)法極大提高了他們的學(xué)習(xí)興趣，尤其是案例法教學(xué)，這讓他們把高大上的理論和實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)了。帶著與實(shí)際生活相關(guān)的問(wèn)題去學(xué)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)的趣味性，形象化了枯燥的理論，自主學(xué)習(xí)也更加有動(dòng)力。相比之下，項(xiàng)目教學(xué)法給學(xué)生帶來(lái)的是挑戰(zhàn)大過(guò)興趣。從方案設(shè)計(jì)到模擬仿真再到硬件實(shí)現(xiàn)，每一步都有很多的功課要做。

新教學(xué)法采用小組學(xué)習(xí)的方式，在實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生必然會(huì)遇到一些問(wèn)題，他們解決問(wèn)題的方式也不盡相同。大部分學(xué)生在遇到問(wèn)題時(shí)會(huì)求助身邊的同學(xué)，通過(guò)討論得到答案，36.6%的學(xué)生喜歡通過(guò)百度來(lái)搜索答案，只有少部分學(xué)生會(huì)自己思考解決。與此同時(shí)，32%的學(xué)生反映，他們遇到問(wèn)題的第一反應(yīng)是求助教師，遇到懸而未決的問(wèn)題也想求助教師，不想思考而直接得到答案。傳統(tǒng)課堂我們鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)，愛(ài)問(wèn)問(wèn)題是教師喜歡看到的一種學(xué)習(xí)現(xiàn)象?，F(xiàn)在，我們依然鼓勵(lì)提問(wèn)，只是以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，更傾向于引導(dǎo)學(xué)生從更寬廣的角度、以更發(fā)散的思維去思考，靠自己思考和小組討論找到問(wèn)題的答案。

（2）討論積極性和參與度不夠高。46%的學(xué)生反映，小組學(xué)習(xí)過(guò)程中有部分學(xué)生不夠積極主動(dòng)，導(dǎo)致討論局限在某幾位同學(xué)之間，不夠深入全面。而且，學(xué)生自己也意識(shí)到，他們對(duì)討論的積極性不夠高，不好意思當(dāng)眾發(fā)言，擔(dān)心說(shuō)錯(cuò)了被組員笑話。41%的學(xué)生認(rèn)為討論可有可無(wú)，只要看課本就足夠了，可見(jiàn)他們已經(jīng)完全適應(yīng)了被動(dòng)學(xué)習(xí)，對(duì)權(quán)威（課本、教師）盲目信任。如果有小組討論的話，他們希望教師能夠參與每次討論，而且要引導(dǎo)討論的主題和發(fā)言順序，而這樣的討論從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，還是屬于被動(dòng)式教學(xué)。如何提高學(xué)生討論的積極性與主動(dòng)性，是一個(gè)值得深入探討的問(wèn)題。

3.卷面成績(jī)的變化情況

為了驗(yàn)證試點(diǎn)班的教學(xué)效果， 我們將試點(diǎn)班的學(xué)生和非試點(diǎn)班（非同一級(jí)）的學(xué)生進(jìn)行了考試數(shù)據(jù)的比較。

從以上的卷面成績(jī)可以看出，試點(diǎn)班的學(xué)生成績(jī)明顯好于非試點(diǎn)班的，尤其是電路設(shè)計(jì)題，試點(diǎn)班的每個(gè)學(xué)生都回答了這道題目，而非試點(diǎn)班有近一半的學(xué)生沒(méi)有作答，從而導(dǎo)致平均分很低。這也說(shuō)明，“三三三”課堂教學(xué)改革的實(shí)施，促進(jìn)了學(xué)生的思維發(fā)散，提高了他們的創(chuàng)新能力和設(shè)計(jì)能力。值得注意的是，上述數(shù)據(jù)來(lái)自非同一年級(jí)學(xué)生。

三、教學(xué)改革反思

大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算等信息科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，加快了工業(yè)社會(huì)向信息化社會(huì)的轉(zhuǎn)變，教學(xué)模式也應(yīng)隨之做出相應(yīng)的改變。教學(xué)模式變革需要解放學(xué)生學(xué)習(xí)的自由，尊重學(xué)習(xí)的多樣性和學(xué)情的復(fù)雜性，這樣才能從傳統(tǒng)課堂走向現(xiàn)代課堂[5]。長(zhǎng)期以來(lái)，學(xué)生一直處于傳統(tǒng)教學(xué)模式之下，習(xí)慣于被動(dòng)式、“填鴨式“學(xué)習(xí)，不會(huì)主動(dòng)思考、缺乏批判性精神。長(zhǎng)期處于舒適區(qū)、導(dǎo)致他們無(wú)論是自主學(xué)習(xí)能力，還是自覺(jué)性都比較差，而“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式，恰恰需要這兩點(diǎn)做支撐。因此，要幫助學(xué)生走上創(chuàng)新的道路，真正實(shí)現(xiàn)個(gè)性化發(fā)展，不僅要應(yīng)用新的教學(xué)模式，還要幫助學(xué)生樹(shù)立學(xué)習(xí)目標(biāo)，從而激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性，還要幫助學(xué)生尋找適合自己的學(xué)習(xí)方法、手段，更要鼓勵(lì)學(xué)生積極參與、主動(dòng)交流、主動(dòng)提問(wèn)?？傊?，現(xiàn)代課堂倡導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維，踐行“以學(xué)生為中心”的教育理念，更加注重學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。至此，我們還需要從以下幾方面做出相應(yīng)的改進(jìn)和努力。

1.建設(shè)并豐富校內(nèi)在線課程?，F(xiàn)有的在線課程，大多是針對(duì)理工科專業(yè)開(kāi)設(shè)的，而生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)是一個(gè)醫(yī)學(xué)和工程的交叉學(xué)科，醫(yī)用傳感技術(shù)主要介紹傳感器在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，為學(xué)生后續(xù)研發(fā)、維護(hù)醫(yī)療器械奠定理論基礎(chǔ)。應(yīng)錄制自己的在線課程，并且重點(diǎn)突出“在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用”這個(gè)特色。

2.加大不同學(xué)科之間的整合。醫(yī)學(xué)影像原理與設(shè)備和醫(yī)用傳感技術(shù)中有交叉的內(nèi)容，應(yīng)以此為出發(fā)點(diǎn)，借助新教學(xué)法，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的整合。新的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)具有一定的不確定性、異常性，且包含有生動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，這樣才能讓學(xué)生能夠有意識(shí)、有目的地利用整合的知識(shí)和技能去思考和解決復(fù)雜的問(wèn)題，并舉一反三，通過(guò)討論和論證，形成關(guān)于某一類醫(yī)療器械的知識(shí)和技能儲(chǔ)備。

3.回歸初心，造就有意義的學(xué)習(xí)。不忘初心、方得始終。高校要用知識(shí)體系教、用價(jià)值體系育、用創(chuàng)新體系做。本科教育需要超越知識(shí)的傳遞，走向未來(lái)生活，融入社會(huì)責(zé)任，培養(yǎng)學(xué)生的交流合作能力和批判性思維、創(chuàng)造力[6]。落實(shí)到本課程中，要深入挖掘課程中蘊(yùn)含的思想閃光點(diǎn)和名人軼事，靈活使用各種歷史紀(jì)念日，聯(lián)系日常生活中的案例，對(duì)學(xué)生進(jìn)行潛移默化的思政教育，啟迪學(xué)生的夢(mèng)想，強(qiáng)化他們對(duì)知識(shí)的探索和追求。同時(shí)，還要為學(xué)生打造全面、浸入性的學(xué)習(xí)環(huán)境，致力于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、有效學(xué)習(xí)。

總之，“三三三“教學(xué)模式是教學(xué)模式向“學(xué)習(xí)范式”轉(zhuǎn)換的一種嘗試，其效果需要更多的實(shí)踐去檢驗(yàn)，也需要學(xué)校、教師、學(xué)生一起努力，去改進(jìn)它、完善它。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[責(zé)任編輯：陳 明]