PBL教学模式在《医用传感器》教学中的应用探讨

李 靖，付 峰，张 静，季振宇，尤富生，漆家学，代 萌，夏军营，王 楠，史学涛

PBL教学模式在《医用传感器》教学中的应用探讨

李 靖，付 峰，张 静，季振宇，尤富生，漆家学，代 萌，夏军营，王 楠，史学涛

提出了用基于问题学习（problem-based learning，PBL）的教学模式代替单向授课式学习（lecture-based learning，LBL）教学模式的理念，通过分析医用传感器课程的特点，结合PBL教学模式的特点，设计了将PBL引入医用传感器课程的可行性教学方法，解决了学生在学习传感器课程时存在的理论与实践脱节、学习主动性不足、学习积极性差等问题，教学效果得到了很大改善。

PBL；教学模式；医学传感器

0 引言

医用传感器作为医疗仪器设备的“感官”，主要采用工程技术的方法获取各种生物医学信息[1]。医用传感器决定了医疗设备检测的精确性、可靠性以及应用范围，对其发展起着至关重要的作用，是生物医学工程专业必修的重要课程。

由于《医用传感器》这门课程内容分散、实践性强，因此在授课过程中发现单向授课式学习（lecture-based learning，LBL）教学模式会造成学生在学习医用传感器课程时存在理论与实践脱节、学习主动性不强、学习积极性差等问题，使得教与学都面临一定的困难。

本文针对《医用传感器》教学过程中存在的问题，结合基于问题学习（problem-based learning，PBL）的开放式教学模式的特点，对PBL教学模式在《医用传感器》教学中的应用进行了分析与探讨。

1《医用传感器》课程特点

《医用传感器》是生物医学工程专业的核心课程之一，涉及知识面广，对知识综合应用能力要求高，是一门实践性较强的课程[2]。医用传感器主要作用于生物体，除了必须满足工业传感器的一般要求外，还要具备安全性、可靠性等特殊要求，不能干扰正常生物生理功能[3]。因此，该课程要求学生能做到理论与实践有机结合，综合运用所学的各领域知识，从实践中理解医用传感器的原理与作用，并提高动手能力和解决实际问题的能力。

2《医用传感器》课程教学难点

目前，第四军医大学、华中科技大学等众多院校都开设了《医用传感器》（有的学校也叫《医学传感器》）这门课程，主要采用多媒体幻灯、板书以及实验相结合的LBL教学方式，其课程实验与实际医疗问题仍有一定差距。由于LBL教学模式是基于授课的被动式传统教学模式，因此在授课实践中发现该课程在教学过程中存在一些问题，现介绍如下。

2.1 课程教学内容相对陈旧

随着各学科技术的飞速发展，传感器技术在不断更新，各种新型传感器也陆续问世，而该课程的教学内容却相对陈旧，远远落后于医疗仪器设备实际使用需求。

2.2 课程理论与实践相脱节

该课程涉及知识面广，涵盖多领域多学科知识，而由于部分学生知识衔接能力较弱，所以容易使其感觉理论部分深奥晦涩、不易理解，不能将各领域知识与实际应用融会贯通，与实践脱节，从而降低了学习的积极性。

2.3 单向LBL教学模式不利于开发学生自主创新、解决问题的能力

尽管引入了幻灯、多媒体等教学手段，但实际教学模式还是LBL填鸭式教学模式，不利于充分激发学生学习兴趣、扩展学习思路、培养学生分析问题与解决问题的能力。

对照组42例，非常满意、满意与不满意分别有14例、20例、8例，护理满意度为80.95%，观察组分别为26例、14例、2例，护理满意度为95.24%，观察组护理满意度高于对照组，差异具有统计学意义（χ2=4.086，P＜0.05）。

要解决这些问题，需要更新教学内容并调整教学模式，可以尝试从单向LBL教学模式转换为PBL的开放式教学模式。

3 PBL教学模式的特点

哈佛大学医学院首创“以问题为本的教学模式”——PBL，旨在解决医学院的教学与学生在未来工作中所面临的真实情况和复杂问题相脱节的问题[4]。PBL教学模式是一种开放式教学模式，它通过以学生为主体的主动学习，以问题为基础，老师辅助指导，来构建自身的知识体系。与传统的LBL教学模式相比，PBL教学模式具有以下特点[5]：

（1）PBL教学模式引导学生独立学习，培养其独立自主、对自己负责的学习精神。教师在PBL教学模式中主要起引导作用，引导并监控学生的学习过程，确保教学计划顺利执行。

（2）PBL教学模式基于实际问题进行教学，可以提高学生解决实际问题的能力，能够很好地激发学生的学习兴趣。考虑到实际问题往往非常复杂，并且涉及多学科知识，可以很好地发展学生综合运用知识的能力[6-7]。

4 PBL教学模式的引入

将以问题为核心的PBL教学模式引入《医用传感器》课程，必须针对其教学内容与特点进行。考虑到《医用传感器》是一门实践性强的课程，故选择的问题应具有针对性，应与现实情况结合，有合适的难度，并应能够综合运用学生所学知识点。将PBL教学模式引入《医用传感器》课程，初步采用以下方法。

4.1 针对真实医疗设备情况设计并提出问题

问题的设计与提出应充分考虑现在医疗设备的真实情况及其应用时的复杂环境。在本课程教学实施过程中，首先组织学生就临床需要监测的信息（生物、环境等信息）进行讨论，然后确定解决问题的目标，最后由学生根据自身兴趣选择任务。

4.2 引导学生针对问题选择传感器并拟订方案

引导学生运用相关知识，针对测量对象合理选择传感器，规划合理实用的检测方案，搭建完整的检测系统。为了提高学生学习的积极性，扩展思路，定期在小组之间进行方案设计交流讨论，每组每次选不同的学生作代表，对设计方案进行介绍，其他成员可以补充，由其他小组成员提问，并给出意见，最终确定检测方案以及传感器的选择，写出可行性报告，并配合相应的实验课，实现设计方案。

4.3 辅导学生自主解决提出的问题

最后，就实现方案以及样机进行分析答辩。根据每个同学的综合表现（分析能力、动手能力、组织能力、设计能力等多方面）给出具体分数，作为课程平时成绩。由于思路和方法不同，同时检测量涉及的复杂度也不同，因此通过多方案的对比，可提高学生解决实际问题的思考能力，引导鼓励学生用简单有效的方法解决实际问题。

由于PBL教学模式是以学生为主体进行问题选择、分析以及求解的过程，因此它可以促进学生主动思考，大大地提高学习积极性。

5 应用中可能存在的难点

5.1 如何提出研究问题

并非所有医用传感器应用问题都适用于PBL教学模式，问题范围的选择要根据授课内容制定，并要与多种授课形式[8-10]（参观、实验等）相结合。例如，初期参观医院医疗设备，了解医用传感器的一般应用，再根据实际情况设计检测对象，确定检测方案，最后利用实验或者仿真等手段，对医用传感器检测方案进行验证。

5.2 如何调动学生学习的积极性

由于医用传感器涉及的知识领域广，对学生的知识衔接能力要求强，因此使得学生感觉理论深奥晦涩，丧失了学习积极性。教师应合理引导和发展学生的高级思维能力，对学生设计的各种检测方案给予合理的评价与鼓励，充分调动学生的学习创造积极性，这对教师专业知识基础、实践经验、教学技巧以及交流引导能力都有较高的要求。

5.3 如何推广PBL教学模式

由于学生与老师都习惯了传统的LBL教学模式，PBL教学模式的实施与推广将会遇到一些问题，比如教师工作量的增加、学生成绩的评定以及实验经费的增加等。

6 结语

初步尝试将PBL教学模式引入《医用传感器》课程，结果表明该教学模式提高了学生对《医用传感器》课程的学习主动性和积极性，使其可以综合运用所学过的知识，针对真实情况中存在的问题，提出有效的解决方案，并进行实验验证，达到提高学生分析解决问题的能力。

实践证明，PBL教学模式的引入既提高了教学效果，又达到了培养人才的目的，是一种值得深入探讨研究的教学模式。

[1] 陈安宇.医用传感器[M].北京：科学出版社，2008：1-2.

[2] 杭建金，汪庆华，吴向阳，等.生物医学传感器的应用现状及发展趋势[J].医疗卫生装备，2007，28（1）：40-42.

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[3] 彭承琳．生物医学传感器原理与应用[M]．重庆：重庆大学出版社，1996：5-6．

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

[5] 孔维宏，高瑞利．PBL与高等学校的教学改革[J]．广州大学学报：社会科学版，2003，2（4）：77-79．

[6] 运红丽，王丽君．PBL教学模式在机械工程测试技术教学中的应用[J]．科技信息，2010（29）：198，192．

[7] 何彦丽．浅谈PBL教学模式下的病理学病案库建设[J]．中国高等医学教育，2012（5）：23-24．

[8] 王伟．应用立体教学方法改进传感器教学的探索[J]．才智，2012（19）：335．

[9] 焦敬品，何存富，吴斌，等．基于智能化的传感器教学实验的仿真系统[J]．中国教育技术装备，2002（12）：1-2．

[10]高宇飞，张勇，牟海维，等．传感器技术课程教学改革初探[J]．黑龙江科技信息，2013（5）：179．

（收稿：2013-09-10 修回：2013-12-17）

（栏目责任编校：李 影 傅 雳）

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，讲师，主要从事生物医学工程与生物信号检测方面的研究工作，E-mail：lijingjing_ren@163.com。

710032西安，第四军医大学生物医学工程学院（李 靖，付 峰，张 静，季振宇，尤富生，漆家学，代 萌，夏军营，王 楠，史学涛）

史学涛，E-mail：shixuetao@fmmu.edu.cn