PBL教學(xué)方法在《醫(yī)用傳感器》課程中的應(yīng)用論文

　　o引言

　　1969年,美國(guó)神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在加拿大 麥克馬斯特大學(xué)創(chuàng)建了基于問(wèn)題學(xué)習(xí)（problem- based learning, PBL)的教學(xué)法，其是指在教學(xué)中以 問(wèn)題作為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力和引導(dǎo)學(xué)生把握學(xué)習(xí) 內(nèi)容的教學(xué)方法,使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)變成主動(dòng)，以 學(xué)生為中心進(jìn)行小組討論或教學(xué)0。

　　《醫(yī)用傳感器》是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的一門(mén)重要課程。醫(yī)用傳感器作為拾取生命體征信息的“感 官”，延伸了醫(yī)生的感覺(jué)器官，把定性的感覺(jué)擴(kuò)展為 定量的檢測(cè)，是醫(yī)用儀器、設(shè)備的關(guān)鍵器件。它對(duì)醫(yī) 學(xué)基礎(chǔ)研究、臨床定量研究和醫(yī)學(xué)儀器開(kāi)發(fā)起著重 要作用。掌握醫(yī)用傳感器的基本原理，提高解決問(wèn) 題的能力，成為醫(yī)用傳感器教學(xué)追求的目的。

　　醫(yī)用傳感器的教學(xué)內(nèi)容主要包括傳感器原理、 測(cè)量電路以及傳感器的應(yīng)用三部分,涉及的內(nèi)容包 括物理、化學(xué)、生物等諸多知識(shí)領(lǐng)域,具有理論抽象、 公式繁瑣、程序復(fù)雜和物理意義晦澀難懂等特點(diǎn)。 這使得學(xué)生在學(xué)習(xí)這門(mén)課程的時(shí)候,容易產(chǎn)生畏難 情緒,不知從何下手,這在很大程度上限制了學(xué)生學(xué) 習(xí)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力。原因是單一地依靠課堂講解的理論,很難深入掌握傳感器的相關(guān) 知識(shí)。將“以學(xué)生為主體,以問(wèn)題為中心”的PBL教 學(xué)法引入《醫(yī)用傳感器》課程的教學(xué)過(guò)程中，可收到 良好的教學(xué)效果。

　　1PBL教學(xué)模式的意義

　　PBL就是以問(wèn)題為基礎(chǔ)展開(kāi)的一種以學(xué)生為中 心的小組討論式教學(xué)。該模式強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體、 以問(wèn)題為中心，改變了傳統(tǒng)的以教師為主體、以課堂 講授為中心的教學(xué)模式0。

　　PBL教學(xué)理念以學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)為主，以課程 中涉及的問(wèn)題為基礎(chǔ)，精心設(shè)計(jì)若干個(gè)小問(wèn)題布置 給學(xué)生，學(xué)生小組討論自主解決，最后進(jìn)行匯報(bào)點(diǎn) 評(píng)。學(xué)生在求解問(wèn)題的過(guò)程中，主動(dòng)積極地去思考、 探索,從而培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、協(xié)作能力、表達(dá)能 力、理解能力和解決問(wèn)題能力；通過(guò)問(wèn)題，把一些理 論知識(shí)有機(jī)地組織在一起，可以很好地訓(xùn)練學(xué)生對(duì) 這門(mén)課程甚至整個(gè)專業(yè)的整體意識(shí)，并培養(yǎng)其查閱 文獻(xiàn)和歸納總結(jié)的能力0。

　　因此,改革教學(xué)方法,將理論和實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合 起來(lái),采用問(wèn)題式教學(xué)法是一個(gè)實(shí)用有效的好方法。

　　2PBL教學(xué)模式的實(shí)施步驟

　　在PBL教學(xué)法的實(shí)施過(guò)程中，針對(duì)課程內(nèi)容把 每章設(shè)計(jì)出若干個(gè)問(wèn)題。每個(gè)問(wèn)題由教師先進(jìn)行必 要的課堂教學(xué),使學(xué)生掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí),然后把 全班分成幾個(gè)小組布置問(wèn)題任務(wù)，小組成員利用上 課時(shí)、晚自習(xí)、實(shí)驗(yàn)課對(duì)問(wèn)題進(jìn)行討論、研究教材和查 找資料,然后寫(xiě)出各自的設(shè)計(jì)思想與方法、設(shè)計(jì)出電 路原理圖、程序編程并調(diào)試。完成后在課上交流討論 解決問(wèn)題的方案和結(jié)果。最后教師進(jìn)行評(píng)估總結(jié)。

　　具體來(lái)說(shuō)堂優(yōu)秀的PBL教學(xué)課主要需經(jīng)過(guò) 以下幾個(gè)步驟。

　　2.1問(wèn)題的確定PBL教學(xué)法是一種方法,更是一種方案,恰當(dāng)?shù)?問(wèn)題是成功的前提條件。被確立的問(wèn)題首先要與某 個(gè)教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系,并能由學(xué)生獨(dú)立完成，同時(shí)可 以收到良好教學(xué)效果。在設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)也要注意到用 PBL教學(xué)代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)太重， 深度不夠、難以把握重點(diǎn)等缺點(diǎn)。這樣設(shè)計(jì)一個(gè)合 適的問(wèn)題就顯的尤為重要[4。

　　按照“問(wèn)題為教學(xué)內(nèi)容服務(wù)”的主導(dǎo)思想，選擇 一個(gè)好的問(wèn)題要滿足下列條件：(1)該問(wèn)題是與一 定的教學(xué)內(nèi)容相匹配的，同時(shí)通過(guò)一個(gè)問(wèn)題能把一 些知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)；（2)該問(wèn)題能夠使學(xué)生的自主 學(xué)習(xí)、自己解決問(wèn)題；(3)問(wèn)題的設(shè)計(jì)必須要有一個(gè) 由簡(jiǎn)到繁、由易到難的要求。

　　例如針對(duì)《醫(yī)用傳感器》課程中的光電傳感器 內(nèi)容,設(shè)計(jì)了如何使用此傳感器測(cè)量脈搏作為一個(gè) 問(wèn)題,要想解決這個(gè)問(wèn)題,首先必須選擇合適的傳感 器，那么就要對(duì)可能合適的傳感器的原理要掌握，其 次要有合適的測(cè)量電路以及后續(xù)的處理環(huán)節(jié)，這樣 這個(gè)問(wèn)題包含幾個(gè)重要知識(shí)點(diǎn),如傳感器原理、測(cè)量 電路、信號(hào)放大器及數(shù)字電子技術(shù)等相關(guān)知識(shí)。

　　為了使學(xué)生有目的的學(xué)習(xí)，教師要先對(duì)問(wèn)題進(jìn) 行相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)，例如先講解光電傳感器測(cè) 脈搏的原理。教師講解完后確定問(wèn)題時(shí)可提高難 度,要求實(shí)現(xiàn)脈搏計(jì)數(shù)功能等。

　　2.2問(wèn)題的分析分析問(wèn)題是PBL教學(xué)過(guò)程順利進(jìn)行的關(guān)鍵。 通過(guò)授課教師適當(dāng)講解,使學(xué)生了解問(wèn)題的基本情 況和功能要求，為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，可采用討 論、問(wèn)答等方式。授課教師指出本問(wèn)題中應(yīng)用的相 關(guān)知識(shí),提供這些知識(shí)的學(xué)習(xí)資源和條件,要求學(xué)生 自行學(xué)習(xí)這些知識(shí)。這樣才能在有限的時(shí)間內(nèi)，沿 著正確的方向去解決問(wèn)題。

　　例如本問(wèn)題的主要目的是選擇合適傳感器檢測(cè) 人體脈搏,通過(guò)制作一個(gè)簡(jiǎn)易的脈搏波測(cè)量系統(tǒng)來(lái) 掌握這種傳感器的特性,并練習(xí)使用。應(yīng)用的主要 知識(shí)是合適傳感器的基本結(jié)構(gòu)、測(cè)量原理以及它的 測(cè)量電路等。

　　2.3問(wèn)題的解決問(wèn)題解決過(guò)程直接影響了 PBL教學(xué)法對(duì)相關(guān) 知識(shí)的教學(xué)效果,而教師的引導(dǎo)在此過(guò)程中特別關(guān) 鍵。醫(yī)用傳感器PBL教學(xué)對(duì)任課教師在物理、化學(xué) 及電子技術(shù)的知識(shí)和技能提出了更高的要求，因此要 求任課教師具有全面的專業(yè)知識(shí)。只有高素質(zhì)的教 師,才可能高質(zhì)量地完成好本課程的教學(xué)任務(wù)。教師 在這個(gè)階段要及時(shí)了解每個(gè)小組的問(wèn)題實(shí)施進(jìn)度,并 要恰到好處地及時(shí)給予指導(dǎo),并應(yīng)針對(duì)不同層次的學(xué) 生給予不同深度的指導(dǎo),充分發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用。

　　根據(jù)問(wèn)題的規(guī)模和難易程度把全班學(xué)生按照 “自愿、均衡”的原則分成若干小組，授課教師指出 本問(wèn)題中應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，提供這些知識(shí)的學(xué)習(xí)資  源和條件,要求學(xué)生自主學(xué)習(xí)這些知識(shí)。每個(gè)小組 學(xué)習(xí)相關(guān)資料后寫(xiě)出各自的設(shè)計(jì)思想與方法、設(shè)計(jì)出 電路原理圖。這一過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的重要 步驟,要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,鼓勵(lì)同學(xué) 之間交流討論,找到比較好的解決方案。初步完成后 進(jìn)行全班交流并演示問(wèn)題結(jié)果,經(jīng)過(guò)分析改進(jìn)后，學(xué) 校提供元器件由學(xué)生進(jìn)行硬件裝配與調(diào)試。通過(guò)此 問(wèn)題的實(shí)施,學(xué)生不僅加深理解和掌握了光電傳感器 基礎(chǔ)知識(shí),還對(duì)模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等知識(shí) 進(jìn)行了應(yīng)用與實(shí)踐,并充分發(fā)揮了他們的創(chuàng)造性。

　　2.4總結(jié)和評(píng)價(jià)教師的評(píng)估總結(jié)是“PBL教學(xué)法”的重要環(huán) 節(jié)[4。問(wèn)題實(shí)施結(jié)束后，教師組織學(xué)生對(duì)問(wèn)題執(zhí)行 的情況進(jìn)行總結(jié),在此過(guò)程中教師要除了考查學(xué)生 對(duì)問(wèn)題內(nèi)容和原理的預(yù)習(xí)、實(shí)施操作的規(guī)范和熟練 程度、問(wèn)題結(jié)果是否完成和問(wèn)題報(bào)告的記錄是否清 楚、真實(shí)等,還要考查學(xué)生在問(wèn)題實(shí)施中解決問(wèn)題的 主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新性,綜合評(píng)定后，教師對(duì)小組中每 名同學(xué)的表現(xiàn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，對(duì)問(wèn)題中的亮點(diǎn)進(jìn)行表?yè)P(yáng) 和推廣,并給出成績(jī)。

　　3PBL在具體實(shí)踐中應(yīng)該注意的問(wèn)題

　　PBL是_種教學(xué)方法,具有哲學(xué)的內(nèi)涵，它把教 學(xué)主體變?yōu)閷W(xué)生。在此教學(xué)中，學(xué)習(xí)過(guò)程成為一個(gè) 人人參與的創(chuàng)造性活動(dòng)，它注重的不是最終的結(jié)果， 而是完成問(wèn)題的過(guò)程。在PBL教學(xué)的具體實(shí)踐中， 教師應(yīng)該注意以下問(wèn)題6’3。

　　3.1確立實(shí)用、優(yōu)秀的問(wèn)題問(wèn)題的確立是PBL教學(xué)法成功的前提。首先， 問(wèn)題要包含教學(xué)內(nèi)容并盡可能有機(jī)地結(jié)合多項(xiàng)知識(shí) 點(diǎn);其次，問(wèn)題的難易度要針對(duì)學(xué)生的實(shí)際水平來(lái)確 定;最后，問(wèn)題要被大多數(shù)學(xué)生接受，并可以用某一 標(biāo)準(zhǔn)公平準(zhǔn)確地給予評(píng)價(jià)。

　　3.2問(wèn)題實(shí)施中營(yíng)造創(chuàng)新氛圍在教學(xué)中營(yíng)造_種寬松的、積極的學(xué)習(xí)氛圍。

　　(1)由于學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)體系的不完善，科研經(jīng) 驗(yàn)的缺乏,在問(wèn)題解決過(guò)程中提出的一些問(wèn)題或想 法可能有�？茖W(xué)的原則，指導(dǎo)老師應(yīng)以包容的心態(tài) 來(lái)加以指正和引導(dǎo),保護(hù)學(xué)生的創(chuàng)新心理,樹(shù)立起學(xué) 生敢于質(zhì)疑,不迷信權(quán)威的科學(xué)精神。

　　(2)要最大限度地鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)言，而學(xué)生能力 參差不齊,難以均衡發(fā)展,所以有時(shí)形成少數(shù)學(xué)員主 宰課堂，而其他學(xué)生沉默寡言的情況,指導(dǎo)老師要平 衡每個(gè)學(xué)生的機(jī)會(huì)。

　　3.3客觀的問(wèn)題評(píng)估與總結(jié)教師在評(píng)估中要指出學(xué)生的設(shè)計(jì)存在各種各樣 的問(wèn)題及解決的辦法。在進(jìn)行問(wèn)題總結(jié)過(guò)程中，要 指出問(wèn)題相關(guān)的知識(shí)要點(diǎn)和技能要點(diǎn)。使學(xué)生的各 種能力在評(píng)估中得到提高，評(píng)估的過(guò)程是總結(jié)以前 學(xué)過(guò)的知識(shí),提出問(wèn)題和學(xué)習(xí)新知識(shí)的過(guò)程[6。

　　4教學(xué)總結(jié)

　　PBL教學(xué)的意義是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性,提高 自主學(xué)習(xí)能力,從而大大優(yōu)化學(xué)習(xí)效果和促進(jìn)長(zhǎng)期 記憶的形成,從醫(yī)用傳感器的教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看， 在具體教學(xué)過(guò)程中也遇到一些問(wèn)題：主動(dòng)學(xué)習(xí)意愿 差的和自學(xué)能力差的學(xué)生不能較好地適應(yīng)這種教學(xué) 法;教學(xué)過(guò)程中對(duì)教師提出較高要求。由于導(dǎo)師要 指導(dǎo)每組學(xué)生的問(wèn)題，這不僅對(duì)教師的能力需求很 高，同時(shí)也要求教師有充足的時(shí)間。就目前課程內(nèi) 容來(lái)說(shuō)，教學(xué)資源還不足以承擔(dān)本科生大范圍的 PBL教學(xué),所以各課程應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況建立合適的 PBL教學(xué)體系,才能使學(xué)生真正從中獲益。

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