PBL+LBL双轨教学模式在生物医学工程实验教学中的研究与探讨

PBL+LBL双轨教学模式在生物医学工程实验教学中的研究与探讨

1.引言

生物医学工程学（BiomedicalEngineering，BME）是综合物理学、生物学、医学和工程技术科学的理论和方法，多层次讨论人体结构、功能和各种生命现象的理、工、医亲密结合的边缘学科，是多种工程学科向生物医学渗透的产物。21世纪是生命科学与医学的世纪，随着学问时代的来临，生物医学工程技术得到了日新月异的进展，正以前所未有的迅猛态势渗透于社会的方方面面。如何培育“宽学问、厚基础、强力量、高素养”的医工结合人才是生物医学工程学教育迫切需要解决的重要课题，但是传统的试验授课方式与培育创新型高素养医工结合人才的目标严峻冲突，只有改进试验教学方法，才能达到试验教学效果的最优化，促使同学智力和多种力量不断进展，满意时代的要求。

2.试验教学现状分析

目前，在国内开设生物医学工程专业的高校仍旧主要以传统授课式讲解（Lecture-BasedLearning，LBL）的试验教学模式为主，试验教学中存在如下问题：（1）试验教学由老师做主角，试验设备、试验材料、试验设计，甚至于试验记录都是老师早就预备好的，试验结果也是老师了然于胸的。同学缺少自主性，抹杀试验课的同学主体地位[1]。（2）传统试验教学内容偏重验证型试验，综合型、设计型、创新型试验较少。试验项目的设置经常是根据教学大纲的要求机械设定，忽视试验项目之间的有机结合性和连贯性，存在试验项目之间相对孤立、缺乏内在联系的缺陷。（3）传统试验教学没有考虑同学的学习爱好，同学通常没有乐观参加解决问题的意识。（4）原有试验教学大纲中设置的演示性、验证性试验比较多，不仅造成课程拥挤，而且使基础学科与实践脱节，同学对学问的运用力量差，缺乏横向思维。

因此，在生物医学工程试验教学中引入国际上先进的PBL（Problem-BasedLearning）教学模式，结合传统LBL学习策略，探究PBL+LBL教学法，是一个达到师生双赢的教学设计[2]，必将在促进高等教育试验教学改革、试验室管理改革与进展、培育具有实践力量的复合型医工结合人才等方面具备重要意义。

3.试验教学改革的讨论方法

温州医科高校作为浙江省省属高校里最早开设生物医学工程专业的学校，越来越重视生物医学工程专业试验课程的改革。我们在着手分析各门试验课程特点的基础上，查找PBL与试验课程的结合点，辅以LBL试验教学模式，并在日常试验教学中进行实践，在这一框架下重新组织试验教学内容并进行试验教学模式改革。

3.1试验教学模型的构建

本课题讨论组依据我校生物医学工程试验教学的师资力气和现有试验室资源，根据专业教育人才培育目标，引入PBL教学模式，结合传统LBL教学方法，分教学内容、教学目标、教学活动、教学环境、教学评价5个方面提出基于PBL+LBL生物医学工程试验教学模式的理论模型。

3.2试验课程设计及应用讨论

为了使PBL+LBL教学模式在生物医学工程试验课程中实施的效果可以更直观，笔者以生物医学工程专业试验课程当中重要的一门专业基础试验课程《医学电子仪器试验》其中一个试验项目“心电信号的测量”为例，依据提出的基于PBL+LBL生物医学工程试验教学模式理论模型进行应用讨论。

《医学电子仪器试验》教学内容设计：①试验的系统学问：同学进行PBL+LBL试验教学模式后，可以习得生理学、信号与系统、数字信号处理、电子技术基础、医学传感器等一系列内容，增加学问掩盖面。②试验的问题设计：在试验室现有设备基础上，如何进行心电信号测量、血压信号测量和血氧饱和度测量？

《医学电子仪器试验》教学目标设计：①试验前需要把握的学问：导联组合方式、人体心电信号提取、过压爱护电路设计、电极和导连线串入的高压信号处理、导联切换电路、前置放大电路、多级放大电路、模数转换电路，等等。②试验的力量培育：可以充分调动同学的学习热忱和求知欲，培育同学的创新和自主学习力量，让同学把握更多电路设计学问和综合检测等技术。③试验后的习惯培育：培育同学解决问题的力量、习得系统化的文化学问并培育良好的学习习惯，为终身学习奠定基础。

《医学电子仪器试验》教学活动设计：①试验前资料搜集：试验前，试验老师通过LBL教学方法讲解试验的基本原理和要求后，同学首先通过查阅有关参考书和利用图书馆资料，结合试验课程网络资源的资料，了解心电信号的特点，明确测量心电信号的临床意义，独立设计具体的试验操作方案。其次老师要求同学查阅试验有关的文献资料，让同学了解心电信号的采集过程，比较不同参考资料的试验方法，在本试验室现有条件下选择适合的仪器，设计心电信号采集电路。②试验中的小组争论：同学分组争论是PBL+LBL教学法的关键。笔者让学习成果较好的与较差的同学混合编组，每组5～8人，使大家相互带动，共同提高。通过小组争论和试验指导老师引导使同学熟悉试验中必需解决的关键问题。在以上问题的基础上，各小组对试验如何操作进行争论，形成试验的初步方案。然后老师对各小组试验操作方案点评，确定最终的试验操作方案。③试验的操作与总结：各小组同学将依据争论制订的最终方案进行试验。在试验操作结束后，由老师组织全班同学对各小组试验结果进行比较、争论，对试验中未解决的问题和新发觉的问题进行探讨、沟通，将《医学电子仪器》的理论学问与实际临床问题联系起来，进一步深化同学对理论学问的把握。3.3试验教学考核评价机制改革

试验最终成果包含如下几个部分：资料搜集、小组争论状况、参加试验方案制订、试验操作、试验结果的分析处理。本课题组将以上试验成果有关的几部分效果评价权重安排为（过程评价：资料搜集（5%）、小组争论状况（10%）、参加试验方案制订（15%）、试验操作（20%）；结果评价：试验结果的分析处理（50%）），实施考核试验过程评价与试验结果评价并重的评价方式。这样的设计有利于对教学效果和教学目标的实现状况进行随时评估，同学依据评估结果可以随时反思自己仍存在的问题。

3.4试验教学考核方法评估

笔者选择生物医学工程专业2022级同学开展试验讨论，共4个班级120名同学，在2022～2022学年其次学期和2022～2022学年第一学期进行试验课程教学中应用PBL+LBL试验教学模型，对试验前后得到的试验成果数据进行统计，并用SPSS10.0软件进行分析和T-student检验，P<0.05为统计学差异显著性。

笔者通过设计问卷调查及组织访谈的形式，在试验教学活动结束后，采纳不记名的方法，从如下几个方面调查同学对PBL+LBL试验教学模式的效果评估。共发出调查问卷120份，回收率为100%。

在PBL+LBL试验教学模式给同学带来的收获方面的问卷调查中，问卷中有96.5%的同学表示解决实践问题的力量得到了提高，只有2.5%持不确定的态度，1%的同学认为自己并没有什么收获；在PBL+LBL试验教学模式对增加自学力量、拓宽学问面及增加信息量有多大影响的问卷中，95%的同学表示各方面力量得到了肯定的提高，收获颇丰；在PBL+LBL试验教学模式对同学以后学习和工作的关心方面，表明大约91%的同学认为该课程对今后学习和工作特别有关心、有关心和有肯定关心；大约87%的同学对应用PBL+LBL试验教学模型感到特别满足、满足和基本满足，表明试验教学模式的设计获得了同学的普遍认可；大约84%的同学对试验教学的评价方式持特别满足、满足和基本满足的态度，表明PBL+LBL试验教学