醫用傳感技術“三三三”教學模式改革實踐與反思

李文 林偉龍 覃茂昌 李頎

[摘 要]為了適應醫學教育的發展趨勢，轉變觀念，強調以學生為中心的教學理念，2017年，醫用傳感技術開始實施“三三三”教學模式，即教師講授、新教學法應用、指導下課外學習各占理論學時數的三分之一。目前該教學模式已經實踐了3個學期，反饋數據顯示，新教學法廣受學生喜愛，學生課下自學時間增加，創新能力明顯提高，對知識的理解更加深刻，但仍存在部分學生討論不積極、面對問題缺乏自我解決能力等問題。針對這些問題，可以從建設并豐富校內在線課程，加大學科之間的整合，回歸初心，造就有意義的學習幾方面做出改進。

[關鍵詞]“三三三”;教學改革;實踐;醫用傳感技術

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2020）08-0081-03

一、教學模式的發展

（一）傳統教學模式的特點

傳統教學模式認為，正確地安排講授是學生順利掌握知識、技能和技巧的主要條件[1]。在教學關系上，教主導著學，教師是權威。傳統教學模式突出知識的完整性與體系性，重視知識的傳承性，這與工業化大生產的模式相一致，重在規模化培養人才，重在培養學生的基礎知識與技能。但是，傳統教學模式忽略了因材施教，忽視了學生的個體化差異與個性化發展;與此同時，傳統的尊師重道，又在一定程度上扼殺了學生的創新性思維和批判性精神[2]。

（二）現代教學模式的特點

生產力的進步必然伴隨著科學技術的發展。隨著信息化時代的到來，教育信息化的趨勢越來越明顯，主要表現在新技術與教育手段的融合以及教育教學觀念、教學方法等的變革上。傳統教學模式向現代教學模式轉變是時代的必然選擇。現代教學模式倡導學生自主學習、教師輔助的形式，推崇信息化教學模式，轉變課堂身份，變“要我學”為“我要學”。但這樣的模式對學生的要求比較高，需要學生有一定的自主學習能力、自我控制能力，開展起來難度也比較大，這對教師的把控能力和信息技術的掌握能力也有一定的要求。

（三）以學生為中心的教學模式

以學生為中心最根本的是要實現從以 “教”為中心向以“學”為中心的轉變，即從“教師將知識傳授給學生”向“讓學生自己去發現和創造知識”轉變，從“傳授模式”向“學習模式”轉變[3]。學校要從“課堂、教師、教材”“老三中心”，向“學生、學習、學習過程”“新三中心”轉變，真正關注學生的學習。以學生為中心的教學模式，要在學習過程中充分發揮學生的主動性， 要能體現出學生的首創精神;要讓學生有多種機會在不同的情境下去應用他們所學的知識;要讓學生能根據自身行動的反饋信息來形成對客觀事物的認識，獲取解決實際問題的方案[4]。

二、醫用傳感技術“三三三”教學模式改革

為了適應醫學教育發展趨勢，轉變觀念，強調以學生為中心的教學理念，加強學生自主學習能力培養，2017年，廣西醫科大學開始探索課堂教學改革，嘗試實施“三三三”制，即教師講授、新教學法應用、指導下課外學習各占理論學時數的三分之一，并同步建設課程的網絡資源，以豐富學生自學資源。

醫用傳感技術是生物醫學工程專業的專業課，主要介紹各種傳感器的工作原理和應用，每周6學時，共84個學時。但從2014年開始，課程學時減少到60，這勢必影響到傳統教學任務的完成和學生對相關知識的理解、接受。這也是國內高校所面臨的普遍問題。

如何在提高教學質量的前提下直面課時削減帶來的難題成為廣大師生不得不面對的挑戰，而新教學法和網絡學習的興起給我們帶來了完成挑戰的機遇。

（一）教學改革實施思路

按照課本知識體系，設計教學方案。第一章概論，介紹傳感器的起源發展及其在臨床上的應用，為讓學生對傳感器有更鮮活的認識，我們邀請附屬醫院設備科工程師做講座。第二章傳感器的基本特性，由任課教師講解;隨后的電容傳感、壓電傳感器等內容，學生自學、新教學法、教師講解各占三分之一學時。

學生自學以規劃教材、在線課程視頻為主。在線課程我們選擇了中國大學慕課平臺提供的武漢大學的傳感器技術。該在線課程包括課程視頻、課后練習、章節測驗和在線答疑等內容。

PBL教學法、翻轉課堂教學法等新興教學法已經被眾多高校證實其教學效果，這里，我們根據不同的章節內容采用不同的新教學法，比如壓電傳感器、熱電傳感器采用案例教學法，電阻傳感器、光電傳感器采用項目教學法，電容傳感器采用翻轉課堂等。

學生自學難免存在疑問，所以，教師的講解還是非常有必要的。教師的講解不應該是在線視頻內容的重復，而是重點講解知識點之間的邏輯關系、學生自學未解決的疑問、臨床應用以及更深入的內容。

關于學習成績的判定，我們從“關注學生學習過程管理”的角度出發，期末成績包括在線學習成績、平時的形成性評價成績和期末考試成績。形成性評價機制的引入，讓學生關注和重視學習過程，提高了學生學習的主動參與度和討論的積極性。

（二）教學改革實踐效果

作為首批“三三三”教改課程，醫用傳感技術已經開展了3個學期的教學，授課對象分別是2014級和2015級級生物醫學工程專業學生，共84人。

1.學生自主學習情況

（1）預習自測題完成情況。為了了解學生的自學效果，每一個章節建設有在線預習自測試題。測試題完成率100%，正確率超過80%的題目占50.4%，正確率低于60%的題目只占8.1%。由于部分習題是綜合應用題目，所以，習題的正確作答率還是不錯的。另外，從目前的實踐情況看，學生對習題數量的需求度比較大，他們非常希望通過習題來檢測學習效果，及時發現自身的不足并改進。

（2）在線課程視頻觀看情況。學生的視頻完成率不是很高，雖然97.6%的學生都觀看了視頻，但是全部看完的非常少。部分學生認為武漢大學的傳感器技術和醫用傳感器的內容雖然大致一致，但是，章節順序略有不同，而且授課教師陌生，這導致他們不喜歡看;53.7%的學生認為，課本和參考書最能幫助他們自學，視頻可看可不看;還有部分學生認為視頻不是自己的教師講解，他們對此沒有興趣。此外，觀看視頻需要極大的自覺性，而學生普遍反映他們缺乏在線學習所必需的自覺性，只有少數學生表示，遇到有爭議的問題，他們會有選擇地觀看部分視頻，以便順利完成匯報。另外，對學生來說，觀看視頻需要流量，這也是他們要考慮的一個問題。

（3）學生課下花時間自學情況。整體來說，“三三三”教學法的實施，尤其是新教學法的應用，增加了學生的學習壓力。傳統課堂學生只需要聽教師講課、跟著教師練習、由教師總結復習就可以掌握所需知識，現在他們需要自己課下閱讀課本、觀看視頻，需要自己練習查缺補漏，自己總結歸納，而且，對同一問題的不同理解帶來了很多的討論，需要查找更多的資料來證實自己的觀點，這樣他們花費的課下自學時間必然增多。90.2%的學生需要4個小時以上的時間來完成一個章節的學習，29.3%的學生需要7個小時以上，自學時間增加這一點學生也意識到了，56.1%的學生認為他們的學習任務比傳統課堂加重很多。

（4）討論對學習的幫助情況。87.8%的學生認為，經過自學后，課堂討論他們更加有信心也更加積極了，而且超過一半的學生認為討論給他們的學習帶來了非常大的幫助，考試也驗證了這一點：討論過的知識點他們記憶更深刻。由此可見，學習任務的加重伴隨的是理解的深刻、收獲的增加、學習積極性的提高、自信心的提升。課下自學和討論是他們愿意花費時間去做的一項活動，這并不是一項負擔。另外，超過78%的學生認為，小組學習有助于同學之間關系的融洽，個人溝通交流能力的提高，以及思考問題、解決問題、團隊協作能力的提高。

2.學生對新教學法的反饋

（1）新教學法得到學生的喜愛。新教學法有別于傳統課堂，68.3%的學生反映，新教學法極大提高了他們的學習興趣，尤其是案例法教學，這讓他們把高大上的理論和實際應用聯系起來了。帶著與實際生活相關的問題去學習，提高了學習的趣味性，形象化了枯燥的理論，自主學習也更加有動力。相比之下，項目教學法給學生帶來的是挑戰大過興趣。從方案設計到模擬仿真再到硬件實現，每一步都有很多的功課要做。

新教學法采用小組學習的方式，在實施過程中，學生必然會遇到一些問題，他們解決問題的方式也不盡相同。大部分學生在遇到問題時會求助身邊的同學，通過討論得到答案，36.6%的學生喜歡通過百度來搜索答案，只有少部分學生會自己思考解決。與此同時，32%的學生反映，他們遇到問題的第一反應是求助教師，遇到懸而未決的問題也想求助教師，不想思考而直接得到答案。傳統課堂我們鼓勵學生提問，愛問問題是教師喜歡看到的一種學習現象。現在，我們依然鼓勵提問，只是以學生為中心的教學方法，更傾向于引導學生從更寬廣的角度、以更發散的思維去思考，靠自己思考和小組討論找到問題的答案。

（2）討論積極性和參與度不夠高。46%的學生反映，小組學習過程中有部分學生不夠積極主動，導致討論局限在某幾位同學之間，不夠深入全面。而且，學生自己也意識到，他們對討論的積極性不夠高，不好意思當眾發言，擔心說錯了被組員笑話。41%的學生認為討論可有可無，只要看課本就足夠了，可見他們已經完全適應了被動學習，對權威（課本、教師）盲目信任。如果有小組討論的話，他們希望教師能夠參與每次討論，而且要引導討論的主題和發言順序，而這樣的討論從本質上來說，還是屬于被動式教學。如何提高學生討論的積極性與主動性，是一個值得深入探討的問題。

3.卷面成績的變化情況

為了驗證試點班的教學效果， 我們將試點班的學生和非試點班（非同一級）的學生進行了考試數據的比較。

從以上的卷面成績可以看出，試點班的學生成績明顯好于非試點班的，尤其是電路設計題，試點班的每個學生都回答了這道題目，而非試點班有近一半的學生沒有作答，從而導致平均分很低。這也說明，“三三三”課堂教學改革的實施，促進了學生的思維發散，提高了他們的創新能力和設計能力。值得注意的是，上述數據來自非同一年級學生。

三、教學改革反思

大數據、人工智能、云計算等信息科學技術的迅速發展，加快了工業社會向信息化社會的轉變，教學模式也應隨之做出相應的改變。教學模式變革需要解放學生學習的自由，尊重學習的多樣性和學情的復雜性，這樣才能從傳統課堂走向現代課堂[5]。長期以來，學生一直處于傳統教學模式之下，習慣于被動式、“填鴨式“學習，不會主動思考、缺乏批判性精神。長期處于舒適區、導致他們無論是自主學習能力，還是自覺性都比較差，而“以學生為中心”的教學模式，恰恰需要這兩點做支撐。因此，要幫助學生走上創新的道路，真正實現個性化發展，不僅要應用新的教學模式，還要幫助學生樹立學習目標，從而激勵學生的學習積極性、主動性，還要幫助學生尋找適合自己的學習方法、手段，更要鼓勵學生積極參與、主動交流、主動提問。總之，現代課堂倡導培養學生的創新性思維，踐行“以學生為中心”的教育理念，更加注重學生的個性化發展。至此，我們還需要從以下幾方面做出相應的改進和努力。

1.建設并豐富校內在線課程。現有的在線課程，大多是針對理工科專業開設的，而生物醫學工程專業是一個醫學和工程的交叉學科，醫用傳感技術主要介紹傳感器在醫學上的應用，為學生后續研發、維護醫療器械奠定理論基礎。應錄制自己的在線課程，并且重點突出“在醫學上的應用”這個特色。

2.加大不同學科之間的整合。醫學影像原理與設備和醫用傳感技術中有交叉的內容，應以此為出發點，借助新教學法，實現知識的整合。新的教學內容應具有一定的不確定性、異常性，且包含有生動的經驗，這樣才能讓學生能夠有意識、有目的地利用整合的知識和技能去思考和解決復雜的問題，并舉一反三，通過討論和論證，形成關于某一類醫療器械的知識和技能儲備。

3.回歸初心，造就有意義的學習。不忘初心、方得始終。高校要用知識體系教、用價值體系育、用創新體系做。本科教育需要超越知識的傳遞，走向未來生活，融入社會責任，培養學生的交流合作能力和批判性思維、創造力[6]。落實到本課程中，要深入挖掘課程中蘊含的思想閃光點和名人軼事，靈活使用各種歷史紀念日，聯系日常生活中的案例，對學生進行潛移默化的思政教育，啟迪學生的夢想，強化他們對知識的探索和追求。同時，還要為學生打造全面、浸入性的學習環境，致力于提高學生的學習能力，進而促進學生主動學習、有效學習。

總之，“三三三“教學模式是教學模式向“學習范式”轉換的一種嘗試，其效果需要更多的實踐去檢驗，也需要學校、教師、學生一起努力，去改進它、完善它。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 凱洛夫.教育學[M].陳俠等，譯.北京：人民教育出版社，1956：130.

[2] 王鑒.論翻轉課堂的本質[J]. 高等教育研究， 2016，37（8）：53-59.

[3] BARR R B，TAGG J.From Teaching to Learning — A New Paradigm for Undergraduate Education[J].Change， 1995 （11/12）：13-15.

[4] 何克抗.建構主義的教學模式、教學方法與教學設計[J]. 北京師范大學學報（社會科學版），1997（5）：74-81.

[5] 洪志忠.大學課堂變革中的學習轉型[J].中國高教研究， 2019（6）：15-20.

[6] 吳立保.論本科教育從“教學范式”向“學習范式”的整體性變革：以知識范式轉換為視角[J].中國高教研究， 2019（6）：65-71.

[責任編輯：陳 明]