《醫學物理學》教學中的PBL教學過程初探

【摘要】本文介紹了在《醫學物理學》的教學過程中嘗試引入PBL教學法，并提出了實現這一教學過程的流程設計和要求， 進而提高了學生的學習興趣，并取得了好的教學效果。

【關鍵詞】醫學物理學教學PBL

【基金項目】福建省教育科學“十二五”規劃課題（立項批準號：FJCGGJ12-082）。

【Abstract】A PBL teaching method including its process design and requirement was developed in medical physics course. This teaching process is capable of raising the students?蒺 interests of learning， resulting in good teaching effect.

【Key words】 medical physics，teaching，PBL

【中圖分類號】G642【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）05-0243-02

PBL的全稱是“Problem?鄄Based Learning”，即以問題為基礎的學習法，是1969年由美國的神經病學教授Barrow在加拿大的麥克馬斯特大學首創的。[1]PBL的基本特點是以教師為引導，以學生為主體，以問題為中心。簡單地說，PBL就是通過解決問題來學習。解決問題不是目的，而是一種學習知識的載體，其教學目的就是在解決問題中學到知識，訓練學生正確的思維和推理方法，提高其自學能力，充分調動學生的積極性、主動性、創造性，并抓住時機，鼓勵學生多提問，多看課外相關的書籍、文獻，最后做到獨立思考、獨立解決問題．這對其終身教育具有深遠影響。

LBL是以授課為基礎的學習(lecture?鄄based learning)，也是我們傳統的教學模式，LBL教學法具有傳授信息量大、進展速度易于掌握、系統性強等特點。對基本概念的講授較為深刻、全面，易于理解，尤其是對于沒有太多知識背景的低年級學生顯得更為重要。由于受傳統中學教育模式的影響，學生大都已習慣該方法。LBL教學法是教學資源有限的情況下必須采取的教學方激，也是當前教學中最主要的方法。通過教學實踐，大家也發現LBL教學法存在著很多不足，LBL教學法基本是采用教師傳授為主體、學生被動接受式的學習模式。以記憶、灌注、強制為特點，重知識傳授，輕素質和能力培養，忽視教學中感受、體驗及雙向的交流啟迪過程。學生處于教學的被動地位，未能真正成為學習過程的主體，這種依賴習慣極大地制約了學生創造性和主動性的發揮。[2]

《醫學物理學》是醫學本科教育的一門基礎學科，也是醫學與物理學相交叉的一門學科，在以往教學中，一直都是完全采用LBL教學方法，其結果是學生學習很被動，創新能力和獨立思考解決問題的能力受到了很大限制，需要教師督促才能學好。考慮LBL的局限性和當前學生多、教師少的特點，我們采取了在教學中逐步地和選取某些章節進行PBL的教學方法，把兩者有機結合，并結合現在的網絡教學研究和探討了在醫學物理教學中如何更好地實施PBL教學。根據醫學物理學的特點把PBL教學模式應用于教學過程中，使學生對醫學物理學產生了興趣，調動了學生學習積極性，提高了教學效果，更有利于提高學生的自學能力和分析解決問題能力。培養學生的科學素質和創新能力。

PBL教學模式的基本過程是：提出問題、建立假設、收集資料、論證假設、總結提高。我們根據PBL教學模式的基本過程結合醫學物理教學進行了以下的教學流程設計。

一、教學準備工作

PBL教學要求教師角色的根本性轉變，即要從傳統教學中的教師是注意的中心和知識的源頭，轉變為是學生獲得知識的教練或指導者。面對新的教學模式，教師的知識結構要求更加完善；思維要求更敏捷，擔負的責任更重。教師要恰當地就教學內容設計出有思考價值的問題，要理解、洞察學生的想法，要組織學生進行討論，要為學生的探索活動提供必要的信息上的、工具上的支持等。所以教師在實施PBL教學前要進行充分的知識和其他方面的準備。PBL教學模式是“以學生為主體、以問題為中心”，在教師的整體把握和指導下，學生充分運用現代化科技手段，如圖書館、電腦學習軟件、文獻檢索系統、錄像、模型以及網絡等多種形式進自學，所以在實施PBL教學前學生應該熟練掌握以上學習方法的應用。另外PBL是以問題為中心，需要學生的參與和討論，所以在教學前學生要成立學習小組，小組的成員要根據學習興趣和成績進行合理的搭配。

二、提出問題

PBL教學模式是“以學生為主體、以問題為中心”，所以教學中第一步就是提出問題。問題是引發學習的導火線和串接學習活動的中介線，是教學的起點，同時又是學習過程的動力。問題的質量直接影響著學習活動能否有意義地進行，教學成功的關鍵就在于良好的問題設計。[3]我們可以從問題的情景性、真實性、復雜性、開放性、挑戰性、層次性、沖突性、探究性、覆蓋性、松散性這樣10個原則出發，結合教學大綱和學生的學習興趣，進行問題設計。

而《醫學物理學》的問題最好要與醫學知識相結合。例如：在討論流體動力學的泊肅葉定律時可提出：為什么患有心腦血管系統疾病的人在受到驚嚇或激動等刺激后較易發病？這時學生可通過查找相關資料，包括血液流動的規律、血壓變化與發病的關系得知：①血液的流動遵循泊肅葉定律：Q=■，②血壓突然升高易誘發心腦血管系統疾病。于是，接下來同學可分小組討論：受到刺激后，血壓為什么會升高？泊肅葉定律表達式中哪個量發生了變化？如何變化？通過討論可得出：當人體受到各種刺激時，交感神經興奮，使心腦血管收縮，即半徑R變窄，血管流阻隨之變大，導致血壓△P升高，故較易誘發心腦血管疾病。同時通過拓展泊肅葉公式Q=■分析，提出冠心病主要是冠狀動脈供血不足，即Q變小。因流量Q與R4成正比，所以治療冠心病使用擴張血管的藥物其實是增大血管半徑R來增大血液流量Q；而Q與黏度?濁成反比，所以故也可采用活血化淤的辦法降低血液黏度?濁，同樣可增加血液流量Q。你比較傾向哪一種治療方案？這樣就可以把流體力學的內容與血液流變學有機地結合起來。

再如，以“氣體栓塞”這部分為例，進行以問題引入新課的設計。可提問同學：在裝有開關的連通管兩端分別吹出一個小肥皂泡和一個大肥皂泡，之后打開中間的開關，讓兩個肥皂泡相通，這時會出現什么現象呢？其中大部分同學想當然地認為小的肥皂泡會逐漸變大，大的肥皂泡會逐漸變小，直到相等為止。之后教師可創設問題情境，演示肥皂泡的變化過程，學生此時會看到大的肥皂泡越來越大，小的肥皂泡越來越小。這與同學想象的相矛盾，學生對此覺得好奇：怎么會與自己想象的相反呢？這種問題情境可吸引學生的注意力，調動學生的主動性。然后教師可將預先編寫出來的問題及討論的提綱分發給學生，主要問題有：①彎曲液面附加壓強如何表示；②肥皂泡內部壓強如何表示；③氣體的流動方向；④氣體流動后引起的變化；等等。

三、收集資料、論證假設

在提出一系列問題之后，學生急切想明白其中的道理，就會帶著問題去看書、思考。教師則引導學生分組討論，去偽存真并對難點進行點撥，幫助學生突破難點，弄清道理。這時注意：提問難度不要太大，但要通過一定的努力才能完成。如果問題較復雜，提問就要有梯度，這樣既不會讓學生望而卻步，又能調動學生的積極性。問題的可接受性和學生積極性的調動是PBL教學法成功的關鍵[4]。所以，這個過程對于學生的自學能力和解決問題的能力的培養非常重要，學生首先思考問題，并通過互聯網、圖書館查閱相關資料，然后自學與問題相關的理論知識，提出自己的假設或者自己解決問題的方法。在這個過程中，學生必須自己學習網絡的應用，資料的查詢方法，圖書館的使用，還要學會閱讀文獻，對于英語水平比較好的同學，可以鼓勵他們去查閱和閱讀外文文獻。通過學生的這些學習，可以更好地學習理論知識，提高學生的學習興趣和學習積極性。在查閱資料與文獻后，學生進行總結，得出自己的結論，寫出自己的解決問題的報告。

四、小組討論、解決問題

在每個學生研究完自己的問題之后，接下來就是進行小組討論。首先，教師組織學生自由討論，以學習小組為單位，召開問題討論會，每個小組提出在分析過程中遇到的難題和困惑。其次，同學把自己解決問題的報告在小組討論會上宣讀，鼓勵學生發表不同意見，以達到充分調動思維的目的。然后大家一起討論不同方案的優缺點，討論長處與不足，經過討論之后，小組總結出一個解決問題的最佳方案。最后，教師在全班課堂上組織各個小組進行總的解決方案的匯報，或由學生和教師一起討論出解決問題的總方案。在最后討論時可以進行小組之間的評比，評點各小組的發言質量．提問質量、回答問題的水平，為學生整理思路，提出完善的理論分析，讓學生對該問題建立更深一步的認識。從而使學生得到思考方法和分析方法的指導，思維得以拓展提高。

PBL教學法調動了學生的主觀能動性，培養了學生的創造性思維，促進了相互溝通，鍛煉了對知識的應用能力，使學生的綜合素質得到了進一步的提高，同時也提高了教師的教學水平。

故此，PBL教學方法在提高學生學習興趣、培養自學能力和創新能力方面與LBL教學方法相比有著極大的優越性，但是考慮到一般醫學院校物理教學教師與學生總數相比較顯得太少的實際現狀，以及LBL在系統知識傳輸教學等方面的優越性，我們在實際的教學中應該把PBL和LBL兩種方法，結合使用，綜合兩者的優越性，才能取得更好的教學效果。

總之，在《醫學物理學》教學中進行PBL教學，可激發學生學習興趣，對《醫學物理學》的學習有明顯促進作用。通過PBL教學，對提高學生的自學能力、創新和實踐能力，建立學習的自信心，增強他們對未來社會的適應性，具有重要的現實意義。

參考文獻：

[1] 鄧躍龍.PBL教學法及其在醫用物理學教學中的應用[J].中國教育技術裝備，2010（24）：47－48.

[2] 呂磊，張正厚，李田勛等. 醫用物理教學中PBL和LBL相結合的效果評估[J]. 中國醫學物理學雜志， 2006，23(4):309-312.

[3] 楊艷妮. PBL方法在醫學物理教學中的應用[J]，陜西教育，2009（7）：207－208.

[4] 武繼丈，張義權. 現代PBL教學法在醫用物理學中的實踐與思考[J]， 成功（教育版），2012(8) ：3-4.

作者簡介：林多（1986－），男，碩士，助教，醫學物理學與生物醫學工程等教學。通迅作者：黃浩（1968－），男，碩士，副教授，醫學物理學與生物醫學工程等教學。