PBL教学法在医用传感技术教学中的实践与体会
李文+黄代政+张国栋+韦妙灵+莫华
[摘 要]为了探索适用于医用传感技术的PBL教学方法，项目组选择了2011级和2012级本科生物学工程专业51名学生开展对比研究。结果显示，PBL教学能提高学生成绩，降低不及格率；有利于培养学生的分析、设计能力和学习效率，但也存在课外时间占用较多等问题。如何改善学生课前预习方法是进一步推广医用传感技术PBL教学需要关注的问题。
[关键词]医学传感技术；PBL；生物医学工程
[中图分类号] G642.423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）12-0159-02
PBL（Problem-Based Leaning）教学法是一种由问题引导学习的探索性教学模式，此方法在调动学生的学习主动性，培养独立思考和表达能力等方面有着传统教学法无可比拟的优点。PBL教学法自20世纪90年代末引入国内以来，已被广泛应用于多个专业和院校[1]，其对教学发展的促进作用已得到多方认可。[2]医用传感技术课程内容多为抽象、复杂的公式，单纯依靠讲授式教学很难充分调动学生的学习积极性。本研究连续在生物医学工程专业两个年级中开展医用传感技术课程PBL教学，分析学生成绩和学习能力的变化趋势。
一、研究对象与方法
（一）研究对象
研究对象为2011级和2012级生物医学工程专业两个本科班的学生，其中2011级本科班有学生25人，2012级有学生26人。将各班级学生平均分至实验组和对照组，实验组（26人）采用PBL模式开展医用传感技术理论教学，对照组（25人）采用传统教学模式。
（二）教学方法
实验组学生以6～8人为一组，教师在上课前一周为他们提供了一个或几个设备维修案例或实际生产生活问题，学生将围绕这些问题进行自主讨论学习，最终得出有关设备的损坏原因、工作原理、维修方法等方面的正确答案。面对案例中列出的各种问题，学生要明确自己要查找的目标知识与信息，并在课外时间通过查阅有关书籍、文献或网络信息获取问题解答所需的新知识与新信息；教师的主要职责是帮助学生选择那些有价值的参考资料和技术信息，启发学生把注意力集中到解决问题上，并适当控制课堂教学进度和问题的难度。对照组学生采用常规讲授式教学模式，以教师讲解为主辅以课后作业练习，第二次上课前就学生作业中出现的共性问题进行点评和复习。
（三）教学评价
一个学期结束后，实验组和对照组采用统一的百分制试卷闭卷考试。试题分为客观题和主观题两部分，其中客观题为单项选择题，主观题包括简答题、计算题、分析题以及设计题。此外，设计调查问卷发放给实验组学生，收集学生对PBL教学法的反馈意见。
（四）统计分析
使用SPSS16.0软件对考试成绩进行分析，采用T检验比较各组间成绩差异，P<0.05认为差别具有统计学意义。
二、结果
（一）理论考试
如图1所示，实验组低分数段（<60分）人数显著低于对照组（P<0.01），中、高分数段人数高于对照组（P<0.05）。说明运用PBL模式开展教学能提高学生成绩水平，降低不及格率。
分析各题型答题情况可以看出，实验组主观题平均得分率显著高于对照组，其中设计题和分析题成绩显著高于对照组（P<0.01），简答题和计算题成绩与对照组相比无显著性差别（P>0.05）。实验组主观题得分率略高于对照组，但差别无统计学意义（P>0.05，见表1）。这表明PBL教学增强了学生对知识的应用能力。
（二）调查随访
为了解学生对PBL教学的评价和意见，我们在实验组内开展了不记名问卷调查。共发放问卷26份，收回有效问卷24份。调查结果显示：大部分学生能够接受PBL教学模式，认为这种教学模式有利于提高学习效果；但是，也有部分学生反映课外时间占用过多的问题（见表2）。这说明当前PBL模式在后续推广中还需要调整，要设法提高学生的课前准备效率。
三、讨论
通过在两个年级学生中开展医用传感技术PBL教学，我们发现，PBL教学法可以显著提高学生理论考试的平均成绩，学生成绩多集中在中、高分数段，不及格人数显著低于传统教学对照组（见图1）。这说明PBL教学法是提高了学生整体水平，而非单纯依靠个别尖子生拉高平均成绩。教学过程中，重视调动和发挥学生的主观能动性才能做到事半功倍的效果。[3]付连国等[4]研究发现，有计划地开展PBL教学能提高学生自主学习能力。笔者认为实验组学生医用传感技术整体成绩的提高与PBL教学法对其自主学习能力的训练密切相关。刘曦等[5]在医学影像专业开展的PBL教学研究也支持该观点。
关于PBL教学提高学习成绩的问题，也有学者提出不同看法。如周庆萍等[6]在人体解剖学PBL教学研究中发现，PBL组学生的自学能力、独立思考能力、沟通表达能力、分析归纳能力得到了提高，但是理论考试成绩与对照组相比无显著性差别。与医学学科不同，医用传感技术属于工科课程，笔试内容重推理、轻记忆，我们可通过在试题中加入设计性题型考查学生对知识的自主应用能力。通过分析理论考试各题得分率我们发现，PBL组学生解决分析和设计问题的能力强于对照组。这从另一个角度证实了PBL教学训练能切实提高学生掌握和内化知识的能力。[7]
本研究问卷调查结果显示，多数学生是接受和欢迎PBL教学的，但是其在准备阶段占用了太多课外时间。如果学生课前没有充分的时间准备，那么PBL课堂教学效果会大打折扣。更有甚者，部分学生会因为准备欠妥而失去汇报和发言的机会，进而产生失望和厌学心理。[4]因此必须重视学生课外时间占用过多的问题。对此，我们将在后续PBL教学中尝试：1.编制准备手册，规范课前准备流程；2.参考翻转课堂模式，让学生在课前观看教学视频，提高前期学习效率。
综上所述，本研究将PBL教学法应用于医用传感技术课程取得了较好的效果，提高了学生的整体成绩，训练了学生独立思考和分析问题的能力。同时我们也发现，当前PBL教学在前期准备阶段还存在效率较低的问题，这既与学生习惯了被动式学习，自主学习和预习能力欠佳有关，也和教师前期指导不够充分有关。我们在今后的PBL式教学中，要重视案例优化和前期方法引导教育。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 杜朝东，梁斯，潘贵书.“PBL教学”研究现状分析[J].遵义师范学院学报，2015（2）：86-89.
[2] 夏葱，顾鸣敏，陆斌杰，张艳萍，黄钢.国内医学院校PBL教学的回顾与展望[J].中国高等医学教育，2012（9）：6-7.
[3] 周耀生.如何实现基础教育从教到学的转变[J].教育教学论坛，2014（43）：60-62.
[4] 付连国，孙丽丽，姚荣英，韩慧，张勤，吴学森，庄颖.PBL教学对学生自主学习能力的影响[J].中国继续医学教育，2015（11）：4-5.
[5] 刘曦，罗小平，赵建农，郭大静，钟维佳. PBL教学模式在医学影像专业本科生介入放射学教学中的应用[J]. 现代医药卫生，2014（18）：2743-2744.
[6] 周庆萍，欧阳海珠. 《人体解剖学》教学中传统教学与PBL教学比较研究[J].六盘水师范学院学报，2015（1）：82-85.
[7] 干静，魏雅荣，汪锡金，陈伟，刘振国.国内临床医学课程PBL教学效果的Meta分析[J].中国高等医学教育，2013（11）：97-98.
[责任编辑：刘凤华]
[摘 要]为了探索适用于医用传感技术的PBL教学方法，项目组选择了2011级和2012级本科生物学工程专业51名学生开展对比研究。结果显示，PBL教学能提高学生成绩，降低不及格率；有利于培养学生的分析、设计能力和学习效率，但也存在课外时间占用较多等问题。如何改善学生课前预习方法是进一步推广医用传感技术PBL教学需要关注的问题。
[关键词]医学传感技术；PBL；生物医学工程
[中图分类号] G642.423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）12-0159-02
PBL（Problem-Based Leaning）教学法是一种由问题引导学习的探索性教学模式，此方法在调动学生的学习主动性，培养独立思考和表达能力等方面有着传统教学法无可比拟的优点。PBL教学法自20世纪90年代末引入国内以来，已被广泛应用于多个专业和院校[1]，其对教学发展的促进作用已得到多方认可。[2]医用传感技术课程内容多为抽象、复杂的公式，单纯依靠讲授式教学很难充分调动学生的学习积极性。本研究连续在生物医学工程专业两个年级中开展医用传感技术课程PBL教学，分析学生成绩和学习能力的变化趋势。
一、研究对象与方法
（一）研究对象
研究对象为2011级和2012级生物医学工程专业两个本科班的学生，其中2011级本科班有学生25人，2012级有学生26人。将各班级学生平均分至实验组和对照组，实验组（26人）采用PBL模式开展医用传感技术理论教学，对照组（25人）采用传统教学模式。
（二）教学方法
实验组学生以6～8人为一组，教师在上课前一周为他们提供了一个或几个设备维修案例或实际生产生活问题，学生将围绕这些问题进行自主讨论学习，最终得出有关设备的损坏原因、工作原理、维修方法等方面的正确答案。面对案例中列出的各种问题，学生要明确自己要查找的目标知识与信息，并在课外时间通过查阅有关书籍、文献或网络信息获取问题解答所需的新知识与新信息；教师的主要职责是帮助学生选择那些有价值的参考资料和技术信息，启发学生把注意力集中到解决问题上，并适当控制课堂教学进度和问题的难度。对照组学生采用常规讲授式教学模式，以教师讲解为主辅以课后作业练习，第二次上课前就学生作业中出现的共性问题进行点评和复习。
（三）教学评价
一个学期结束后，实验组和对照组采用统一的百分制试卷闭卷考试。试题分为客观题和主观题两部分，其中客观题为单项选择题，主观题包括简答题、计算题、分析题以及设计题。此外，设计调查问卷发放给实验组学生，收集学生对PBL教学法的反馈意见。
（四）统计分析
使用SPSS16.0软件对考试成绩进行分析，采用T检验比较各组间成绩差异，P<0.05认为差别具有统计学意义。
二、结果
（一）理论考试
如图1所示，实验组低分数段（<60分）人数显著低于对照组（P<0.01），中、高分数段人数高于对照组（P<0.05）。说明运用PBL模式开展教学能提高学生成绩水平，降低不及格率。
分析各题型答题情况可以看出，实验组主观题平均得分率显著高于对照组，其中设计题和分析题成绩显著高于对照组（P<0.01），简答题和计算题成绩与对照组相比无显著性差别（P>0.05）。实验组主观题得分率略高于对照组，但差别无统计学意义（P>0.05，见表1）。这表明PBL教学增强了学生对知识的应用能力。
（二）调查随访
为了解学生对PBL教学的评价和意见，我们在实验组内开展了不记名问卷调查。共发放问卷26份，收回有效问卷24份。调查结果显示：大部分学生能够接受PBL教学模式，认为这种教学模式有利于提高学习效果；但是，也有部分学生反映课外时间占用过多的问题（见表2）。这说明当前PBL模式在后续推广中还需要调整，要设法提高学生的课前准备效率。
三、讨论
通过在两个年级学生中开展医用传感技术PBL教学，我们发现，PBL教学法可以显著提高学生理论考试的平均成绩，学生成绩多集中在中、高分数段，不及格人数显著低于传统教学对照组（见图1）。这说明PBL教学法是提高了学生整体水平，而非单纯依靠个别尖子生拉高平均成绩。教学过程中，重视调动和发挥学生的主观能动性才能做到事半功倍的效果。[3]付连国等[4]研究发现，有计划地开展PBL教学能提高学生自主学习能力。笔者认为实验组学生医用传感技术整体成绩的提高与PBL教学法对其自主学习能力的训练密切相关。刘曦等[5]在医学影像专业开展的PBL教学研究也支持该观点。
关于PBL教学提高学习成绩的问题，也有学者提出不同看法。如周庆萍等[6]在人体解剖学PBL教学研究中发现，PBL组学生的自学能力、独立思考能力、沟通表达能力、分析归纳能力得到了提高，但是理论考试成绩与对照组相比无显著性差别。与医学学科不同，医用传感技术属于工科课程，笔试内容重推理、轻记忆，我们可通过在试题中加入设计性题型考查学生对知识的自主应用能力。通过分析理论考试各题得分率我们发现，PBL组学生解决分析和设计问题的能力强于对照组。这从另一个角度证实了PBL教学训练能切实提高学生掌握和内化知识的能力。[7]
本研究问卷调查结果显示，多数学生是接受和欢迎PBL教学的，但是其在准备阶段占用了太多课外时间。如果学生课前没有充分的时间准备，那么PBL课堂教学效果会大打折扣。更有甚者，部分学生会因为准备欠妥而失去汇报和发言的机会，进而产生失望和厌学心理。[4]因此必须重视学生课外时间占用过多的问题。对此，我们将在后续PBL教学中尝试：1.编制准备手册，规范课前准备流程；2.参考翻转课堂模式，让学生在课前观看教学视频，提高前期学习效率。
综上所述，本研究将PBL教学法应用于医用传感技术课程取得了较好的效果，提高了学生的整体成绩，训练了学生独立思考和分析问题的能力。同时我们也发现，当前PBL教学在前期准备阶段还存在效率较低的问题，这既与学生习惯了被动式学习，自主学习和预习能力欠佳有关，也和教师前期指导不够充分有关。我们在今后的PBL式教学中，要重视案例优化和前期方法引导教育。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 杜朝东，梁斯，潘贵书.“PBL教学”研究现状分析[J].遵义师范学院学报，2015（2）：86-89.
[2] 夏葱，顾鸣敏，陆斌杰，张艳萍，黄钢.国内医学院校PBL教学的回顾与展望[J].中国高等医学教育，2012（9）：6-7.
[3] 周耀生.如何实现基础教育从教到学的转变[J].教育教学论坛，2014（43）：60-62.
[4] 付连国，孙丽丽，姚荣英，韩慧，张勤，吴学森，庄颖.PBL教学对学生自主学习能力的影响[J].中国继续医学教育，2015（11）：4-5.
[5] 刘曦，罗小平，赵建农，郭大静，钟维佳. PBL教学模式在医学影像专业本科生介入放射学教学中的应用[J]. 现代医药卫生，2014（18）：2743-2744.
[6] 周庆萍，欧阳海珠. 《人体解剖学》教学中传统教学与PBL教学比较研究[J].六盘水师范学院学报，2015（1）：82-85.
[7] 干静，魏雅荣，汪锡金，陈伟，刘振国.国内临床医学课程PBL教学效果的Meta分析[J].中国高等医学教育，2013（11）：97-98.
[责任编辑：刘凤华]
