關於生物醫學工程教學改革思考研究論文

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1奧爾堡大學PBL教學模式在生物醫學工程的實踐

關於生物醫學工程教學改革思考研究論文

奧爾堡大學在1970年開始進行“以專案為指導的基於問題的教學模式(TheProjectOriented-PBL,PO-PBL)”的改革,在實施過程中得到了廣泛的好評[6],並且在2008年,聯合國教科文組織在丹麥奧爾堡大學召開的PBL研討會上提出了工程教育的PBL定義[7],該校到現在已經逐步完善形成完整、成熟的PBL教學模式[8]。

1.1PO-PBL實施的時間與專案的準備

丹麥奧爾堡大學採用本碩5年制的學制,PO-PBL貫穿於1~4學年的每一個學期,也就是說在每個學期,學生們都要在PO-PBL的引導下進行學習。在專案的準備方面,根據生物醫學工程作為交叉性學科的特點,專案題目不僅僅是針對一門課程而設立的,而是考慮到要綜合利用到本學期學生所學習的所有相關課程,同時教師根據該學期所學課程難度進行專案難度的相關調整,最終,將所有教師提供的專案題目綜合彙總,在學期初期供學生們自由選擇。

1.2PO-PBL的實施過程

①學生們根據教師提出的專案題目進行自由選擇,組成4人左右的專案小組(Group),每小組獲得一個小教室作為小組討論的場所。在該學期內,組內成員要在學習理論課程的同時,完成相應的專案;②在完成專案的過程中,採取以組內討論為主,教師指導為輔的原則。當學生們最初拿到題目時,組內成員對解決該專案所需基本觀點自主分地為若干部分,每一部分由一名組員完成,完成結果以文件的形式體現,並且通過Dropbox等網路共享文件隨時更新,使其他組員在第一時間即可瞭解最新進展。下一次組會時由組員對所負責的問題在組內進行講解,這樣,通過合作的方式,組內所有成員就可以掌握該專案所有方面的知識點;③在解決專案的過程中,組內成員要隨時交換任務,以便組內每名成員對專案的所有領域都有所掌握;④在專案實施過程中,如果該小組認為已經完成了階段任務或者需要教師的指導,小組將聯絡導師召開一個指導會議,教師通過與每名組員對話瞭解專案進展情況,並且給予一定的指導意見。

1.3PO-PBL的考核

在奧爾堡大學,PO-PBL作為每學期非常重要的科目,其考核也十分嚴格。PO-PBL的考核定在每學期期末,所有理論課程考試結束之後進行。考核主要分為4個方面:①對文件資料的考核。教師檢查小組上交的文件資料,檢視小組是否完成了該專案相關知識點的學習,是否及時準確地記錄了實驗過程等;②對小組陳述的考核。組內每一名成員都要準備一份幻燈片,展示自己在專案過程中對不同階段任務的完成情況,教師根據學生的陳述為該組打分;③板報展示。學生以組為單位為所完成專案設計一個簡單明瞭的板報,所有小組的板報一起展示,對全體學生與教師開放參觀,同時可以向任何小組提出問題;④個人答辯。這一階段類似於國內本科學生畢業答辯,教師會根據專案向學生進行提問,根據回答情況為每一名學生打分。

2PBL教學模式在我校生物醫學工程的初步實踐

2.1PBL實施的時間與專案的準備

我係在專業四年制中的第三年第一學期開展共60學時的專案實踐課程,根據教學計劃,這個時期學生們已經在本科階段的第1~2年學習了一定的基礎知識,如醫學基礎課程、高階程式語言、電子技術、計算機原理等課程,同時正在進行醫用電子儀器、微控制器原理等課程的學習,在解決專案問題上有了一定的理論基礎。在專案準備方面,要求教師從科研或者與實際應用中選擇難度適中、並且可以與學生已經學習過的、或正在學習的知識有銜接的題目,目的在於使學生通過專案實踐,更多地感受如何運用已學知識解決實際專案問題。

2.2PBL的實施過程

PBL在我係的具體實施過程與奧爾堡大學相類似,都是以學生自主討論完成為主,教師指導為輔助手段。不同的是我係在實施過程中,學生按著課程安排的時間定期與指導教師見面,進行專案進展情況的瞭解與指導,這樣更有助於教師及時瞭解專案實施進展及動態,對學生起到良好的督促作用。

2.3PBL的`考核

PBL的考核時間定在第三學年第一學期期末進行,在綜合考慮了中國高等教育的特點後,我係將PBL的考核分為如下4個方面:①開題審查。在該階段,每一組都隨機選出一名學生代表該組進行開題陳述,教師主要針對小組提出的解決方案進行審查,評價方案的合理性,該同學得分代表小組得分;②中期檢查。學生將到當日為止的工作成果以幻燈片或者實物形式呈現,教師檢查其完成程度;③最終答辯。全組以陳述的方式進行,教師通過檢查專案完成程度以及提問進行評價與評分;④綜合性評價,即對實驗記錄、報告、海報情況進行評價。這4方面的平均得分將作為該小組的最終得分,分數最高的小組將獲得一定的獎勵。另外,對於專案完成創新性較好、結果完整的小組,教師將指導學生進行論文的寫作,鼓勵學生在論文發表方面進行初步嘗試。

3生物醫學工程PBL教學在我校與奧爾堡大學實施情況的比較

在親身參與了奧爾堡大學與我係的PBL教學後,將生物醫學工程PBL教學在我校和在奧爾堡大學的實施情況在幾個方面作了一個簡要的比較,綜合比較情況。

4總結與討論

生物醫學工程是一門綜合性學科,我係PBL教學與丹麥奧爾堡大學PBL教學設定總體思路相似,即PBL不是附屬於某一門課程的教學方法,而是作為一門單獨的專案實踐課而存在,主要目的是培養學生利用所學知識綜合解決問題以及團隊合作的能力。相比普通醫學學科中針對某一門課的PBL方式,我們認為這樣的設定更加順應生物醫學工程的專業特點。參與了兩所高校的PBL教學,一個最為顯著的感受就是通過PBL課程,學生們在解決問題能力方面有很大的進步,尤其是當學生面對一個陌生的問題時,在瞭解問題、提出方法方面不需要教師進行過多的幫助,都可以自主完成。這一點尤為體現在畢業設計完成方面,相對於之前畢業但是未參與過PBL的學生,有過PBL體驗的學生執行能力更強。值得提到的另一點,在奧爾堡大學,研究生一年級的學生在學習專業課程的同時也要參與到PBL中來,實施效果很好。目前為止我係進行專案實踐課程的物件僅限為本科學生,在以後的發展過程中,也可以嘗試進行研究生一年級的PBL專案實踐課程,對研究生未來更好地完成科研專案起到推波助瀾的作用。在參與比較PBL的過程中也發現,相對於我係學生,奧爾堡大學的學生對於PBL的適應似乎更迅速,解決問題更加積極主動,這可能與本系實施PBL時間尚短、PBL在學期內所佔學時較少、國內學生課業相對更重有關。PBL教學在奧爾堡大學已經有40年的歷史,其各個專業的PBL體系更為完整和成熟,在生物醫學工程方面的PBL教學也非常具有代表性。我係將會繼續每年派出1~2名師生親身體現其實施情況,將其優秀經驗轉化為適合我國高等教育體系的有效經驗,使兩者有效融合,相信隨著PBL在我係實施時間的增長、經驗的增加,本專業的教學質量一定會有非常好的提升。