医学物理学PBL教学模式对医学生创新能力培养的研究

【摘要】 PBL是一种先进的教学模式,有利于培养学生的创新能力和科学素质,提高学生在工作中解决实际问题的能力。本文阐述了在医学物理学教学中利用PBL教学模式的意义,探讨了医学物理学PBL教学模式的建构、应注意的原则。

【关键词】PBL；医学物理学；创新能力

作者单位：276002山东医学高等专科学校

现代医学的新理念、新理论、新模式,对人才标准提出了新的要求和新的挑战, 重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神，为社会输送高素质的综合性医疗人才是高等医学教育面临的重要使命和重大课题。《医学物理学》作为高等医学教育中最先开设的一门基础课程, 研究和运用PBL教学模式将物理学与医学紧密地结合起来，充分发挥学生的主体作用，对于培养和提高学生的创新能力、综合素质具有先导性、基础性和无可替代性。

1 医学物理学PBL教学的意义

“问题学习法”(problem-based learning,简称PBL)是60年代中期,Barrows教授最早在麦克玛斯特大学应用到实际教学的,这种教学法现在已经得到许多国际机构的认可,全球有2000余所医学院采用PBL模式，PBL教学法成为目前西方医学教育的主流模式之一。

PBL的基本特点是以教师为引导,以学生为主体,以问题为中心，通过解决问题来学习。解决问题不是目的,而仅是一种学习知识的载体,其教学目的就是在解决问题中学到知识,训练学生正确的思维和推理方法。PBL教学是指教师提出问题,让受教育者通过阅读书籍、期刊、网络检索、分析和思考以及相互间进行讨论和争辩,以提高思维推理和处理问题能力的教学过程。问题教学是加强学生理论联系实际的有效教学方法之一,是将书本理论知识转化为现实工作能力的有效途径。

“问题”来源于实践活动中,具有知识性、趣味性、典型性、启发性、真实性和实践性等特点,它可以弥补传统教学的冷酷、森严和乏味的局限性,充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性,激发学生进行不断学习的内在动机和热情,给学生创造了思考问题的条件,把学到的专业理论知识灵活地运用到实际生活工作中去,从而增强学生分析问题、解决问题和适应实际工作的能力。PBL教学过程中可以提高教师的课堂设计能力、课堂管理能力、课堂协调能力、总结概括能力。PBL教学要求教师具备丰富的专业知识和其他相关学科知识,掌握学科前沿动态,要求教师引导学生进行思考,提高学生的学习效率和学习热情。学生是PBL教学的最大受益者,在实施PBL教学的各个环节中,学生的自学能力、心理素质及语言表达能力、写作能力、分析和解决问题的能力、团结协作精神、创新意识等得到了有效锻炼,综合素质不断提高。

2 医学物理学采用PBL教学法的优势

2.1 由于物理学是研究自然现象及其规律的基础课,具有一定的抽象性、逻辑的自洽性和推理性,不容易掌握,如果让学生主动参与其中,探索其中的奥秘,其乐无穷,不仅提高学习兴趣,还可以培养学生的动手能力和创新能力。

2.2 物理中的数学知识很多,如果经过适当点拨,让学生主动利用所学数学工具解决具体问题而不是被动接受,可以提高独立处理复杂问题的信心和自学能力。

2.3PBL教学法是典型的启发性教学方法,按照科学家发现创造的过程从教育的角度加以改造、精简及缩短,引导学生沿着简化的思维路线寻找解决方法,培养学生的逻辑思维能力。

2.4 开展讨论，学生可以在已有知识的基础上,积极思考、比较分析、归纳总结,通过讨论解答己经提出的问题,形成一套独立解决问题的物理逻辑思维模式。

2.5 兴趣是学好医学物理最好的老师,PBL教学法通过学生查阅资料,获得相关的背景资料,激发学习兴趣和动机,形成探索解决问题的愿望，同时,让学生养成爱读书、会读书和会查阅资料的良好习惯,为今后学习专业课打下良好的基础。

2.6 PBL教学法可以促进医学与物理学的相互渗透、相互交叉,使医学物理课生动充实、充满活力,开阔学生视野活跃思维。

3 实施PBL教学应注意的原则

3.1 互动性原则 在整个教学过程中,充分发挥以学生为主体、以教师为主导的双向教学活动。教师需充分备课,要准备好教材、问题、进展、课堂设计等。

3.2 整体性原则 教与学的协调是十分重要的,教师不但在教学中研究如何教,更重要的是要调动学生学习的积极性和能动性。

3.3 理论联系实际原则 引导学生运用所获得的知识,解决各种实际问题,培养出既有理论又能实践的合格医生,是PBL教学应该突出的特点,此原则应贯彻到教学各个环节。

4 PBL教学模式问题设计应注意的几个方面

4.1 问题设计要符合学生的知识背景、思想现状和思维特点。

4.2 问题的设计要有利于建立学生的思维模型，有利于培养学生的发散性思维和创造性思维，培养对科学知识的好奇心和求知欲。

4.3 问题的设计要遵循学生的认知规律，教师与学生之间的交互应在“元认知级”。

4.4 问题设计要具体明确，避免出现教师提出的问题大而无当，内涵外延不明确，能使学生无从下手。

4.5 问题设计要精，能举一反三，触类旁通，更不可为问题而问问题，流于形式，耗费时间，为了使设计的问题更能有效地激发创新思维。

5 医学物理PBL教学模式探索

5.1 医学物理学PBL教学的课程设置

课程建设是教育发展和改革的标志,它对于教育目标的实施和实现具有关键性的作用。因此, 我们在编写的《医学物理学》（吉林人民出版社出版）新课程训练教材中，抛弃了比较传统的LBL教学方式的因素,以加强学生创新能力和素质培养为目标,尝试采用PBL课程标准,确定相应的教学内容,提出各章节内容的梗概,以问题形式揭示教学要点,提出具体问题供学生自学讨论。例如, 选择有一定的知识含义,使学生从中获得知识或经验教训的问题：1948年2月,一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时,全体船员及船上携带的一条狗突然死亡。他们既没有外伤,也没有中毒迹象,倒像是心脏病突然发作。这件海上奇案立即引起人们关注,但几十年过去了,侦破工作没有丝毫进展。后来随着科学技术的发展,查出了制造当时惨案的真正“凶手”竟然是看不见、听不着的“次声波”。问题:次声波为什么会导致船员死亡?什么原因能导致晕车、晕船，再如, 选择能够启发学生思维,以史为鉴,昔为今用的问题：1973年,纽约州立大学石溪分校的Lauterbur受X-CT反投影法成像原理的启发,发明了用线性梯度场进行空间编码,首次从实验上获得MRI图像,于是核磁共振成像MRI学科正式诞生,MRI遂成为医生做医学诊断的工具。问题:何谓X-CT反投影成像的原理?何谓线性梯度磁场,它是如何进行空间定位的?又如, 选择可调动学生的学习兴趣，训练学生正确的思维和推理方法的问题：在做超声波检查时,为什么要在探头和体表之间涂抹石蜡油(耦合剂)?人在搬重物时,为什么第5腰椎易损伤,而在4~5腰椎间形成椎间盘突出等？

5.2 建立PBL教学模式的科学评估体系 实施PBL教学法的学生在考试中成绩有别于传统教学法,应建立与PBL教学相应的、能够反映学生真实知识能力水平的考核方法与制度。这种考试,既注重考察学生学习所获得的知识,也注重考察学生处理实际问题的能力;既注重考察学生学习物理所获得的知识,也注重考察学生学习该医学物理学所获得的知识。考核方法既包括传统的考试形式,也包括实际操作,建立定量和定性相结合的科学评价系统。近几年，我们从课程初期开始,就以问卷形式针对学生有关PBL的态度、课堂时间分配、学习方法、资料、困难等做相应调查，课程结束后收集整理并进行分析，对教学模式的运行情况进行科学的评估。

5.3 利用研究性课题培养学生创造性的思维

研究性课题引发的研究性学习因其鲜明的时代性、深刻的探究性、全程的开放性和极富魅力的创造性而深受广大师生的欢迎。恰当地设计、运用研究性课题也是进行PBL教学的又一重要途径。如结合“能源问题”，引导学生提出研究课题：能源的利用对环境造成哪些危害？我国的能源利用情况如何？太阳能的特点是什么？其开发和利用情况如何？有哪些可供开发的新能源？最有潜力的新能源是什么？由学生分组进行研究，同时引导学生开展生生间、师生间的合作交流，学生借助于与学习伙伴或教师的交流讨沦，在共享集体智慧的基础上，逐步析疑，并由表及里地去探究问题，对问题进行更全面、更深入的思考。在这个过程中，学生不仅学会了提出问题的方法，提高了解决问题的能力，而且通过探究中可能出现的挫折和教训以及成功的体验，从正反两面逐渐找到与他人合作、交往的正确途径，逐渐树立敢于单独负责和与他人共同分担责任的使命感和责任感。

总之，PBL教学能激起学生思维的浪花,训练其有序的思维过程。引导学生注重理论联系实际，启发学生创造性地学知识，创造性地应用知识，为培养高素质、创新性医学人才打下坚实的基础。

参考文献

［1］ 刘利平,方定志.PBL教学方法的调查和探索.医学教育探索,2006,(1):95-96.

［2］ 朱世忠.论医学物理学在医学教育中的价值.山东医专学报,2002,1:2.

［3］ 孙素梅.浅议医学物理学教学中对学生能力的培养.卫生职业教育,2007,1:25.

［4］ 李泽生,冼利青.麦克玛斯特大学“问题学习法”.复旦教育论坛,2003,(3):85-88.

［5］ 刘渊声.医学物理学:PBL教学模式探索.医学教育探索,2007,6:2.