淺議信息技術(shù)支持下的醫(yī)學(xué)ＰＢＬ學(xué)習(xí)環(huán)境改革

譚海珠　鄭少燕　楊棉華　蔡　琮

摘要：醫(yī)學(xué)是一門實踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的科學(xué)。傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)PBL在教學(xué)實踐過程中出現(xiàn)了一些問題。本文提出的利用計算機(jī)信息技術(shù)改革傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)PBL學(xué)習(xí)環(huán)境，旨在構(gòu)建一種能幫助學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)的知行合一的新型醫(yī)學(xué)PBL學(xué)習(xí)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù) PBL 模擬臨床技能中心 虛擬學(xué)習(xí)社區(qū) 虛擬PBL教室

中圖分類號：G203 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1673-8454（2009）11-0068-03

醫(yī)學(xué)是一門實踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的科學(xué)。傳統(tǒng)的課堂注入式教學(xué)方式培養(yǎng)出的學(xué)生普遍存在“高分低能”、臨床操作技能水平低及醫(yī)患溝通能力差等缺點。雖然，在國內(nèi)許多高等醫(yī)學(xué)院校實施多年的PBL（Problem-Based Learning，以問題為導(dǎo)向的教學(xué)法）方法在一定程度上對傳統(tǒng)的教學(xué)方式有所改善，但未能真正達(dá)到培養(yǎng)醫(yī)科學(xué)生的全面綜合素質(zhì)的目的。因此，將信息技術(shù)（如模擬技術(shù)、虛擬技術(shù)等）應(yīng)用到改革傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)PBL中去，創(chuàng)設(shè)一個合作學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)相結(jié)合的學(xué)習(xí)環(huán)境，成為探索當(dāng)今醫(yī)學(xué)教學(xué)方法改革的一個主要趨勢。

一、PBL簡介

1.醫(yī)學(xué)PBL的定義

PBL是以實際問題為出發(fā)點，通過問題導(dǎo)向，以獲取和綜合新知識的一種學(xué)習(xí)方法，它借助“真實問題”，以學(xué)生為中心，采用小組的形式積極、自主、合作地學(xué)習(xí)，尋找和利用多種學(xué)習(xí)資源，發(fā)現(xiàn)解決問題的答案，培養(yǎng)學(xué)生的批判性和分析性思維能力。

2.醫(yī)學(xué)PBL的不足

（１）學(xué)習(xí)社群狹窄

傳統(tǒng)PBL中的學(xué)習(xí)社群僅有課堂上的學(xué)生，因此，小組中各成員的思維同質(zhì)性較高，學(xué)習(xí)小組總體思維層次難以達(dá)到一個較高的水準(zhǔn)，使得問題解決方案的設(shè)計缺乏較高的創(chuàng)新性；教師群也僅局限在本門授課教師中，且他們?nèi)狈Ρ匾募寄芎蛥⑴c的動機(jī)。

（２）問題情境表現(xiàn)形式單一

PBL中的問題來源于生活中真實的、復(fù)雜的、結(jié)構(gòu)不良的問題。但是傳統(tǒng)PBL中的教師依舊采用文字、錄像的形式來進(jìn)行問題情境表征，無法給學(xué)生提供身臨其境的感覺，很難在情感和心理上與環(huán)境產(chǎn)生共鳴，實現(xiàn)知識的有效遷移。

（３）交流協(xié)作渠道簡單

傳統(tǒng)PBL中的學(xué)生對問題解決的過程主要通過查閱相關(guān)的文字資料，與小組成員進(jìn)行面對面的討論、交流、協(xié)商來完成。學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間的交流主要集中在課堂上，但由于他們的學(xué)習(xí)水平基本一致，思維層次基本相似，因此，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力等方面可能存在一定的困難。

（４）缺乏充足的實踐操作平臺

隨著擴(kuò)招，各校面臨著學(xué)生多，教員少，實驗資源、教室、圖書館等教學(xué)資源緊缺以及教育經(jīng)費緊張的矛盾。這使得學(xué)校實施PBL時，首先，仍采用大班討論的形式；其次，實驗資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生人人能親手實踐的需求。

二、利用信息技術(shù)改革醫(yī)學(xué)PBL

因此，當(dāng)今高等醫(yī)學(xué)教育的一個發(fā)展趨勢，就是要將PBL同IT技術(shù)（模擬技術(shù)、虛擬技術(shù)等）相結(jié)合，來全面培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、溝通能力等。

在這個環(huán)境中，教師可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)、模擬技術(shù)等計算機(jī)技術(shù)生動形象地創(chuàng)設(shè)問題情境。學(xué)生可以進(jìn)行合作學(xué)習(xí)及自主學(xué)習(xí)和探索學(xué)習(xí)。在這個環(huán)境中，學(xué)生可親自反復(fù)操作與真實情境一致的儀器設(shè)備，甚至虛擬/模擬人以及一些罕見的病例，這不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力，而且減少了臨床實踐風(fēng)險；利用網(wǎng)上虛擬PBL教室及虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)讓位于不同地點的學(xué)生、專家和教師都能參與問題的討論。

三、改革的手段

1.虛擬PBL教室

虛擬PBL教室就是提供一個供學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)平臺。在這個平臺上，從教師開課到問題提出、教師給予學(xué)生的引導(dǎo)指點及課程結(jié)束測試整個教學(xué)過程和從學(xué)生選課學(xué)習(xí)到問題分析、學(xué)生間、學(xué)生和教師專家間的討論協(xié)作及參與測試的整個學(xué)習(xí)過程都是在此進(jìn)行的。而學(xué)生和教師只要將自己的計算機(jī)連接到運行虛擬教室支持軟件的主機(jī)上，通過敲鍵盤和讀屏幕的操作，就可立即進(jìn)入到“教室”中，且不受時間和地點的限制，可通過異步通訊工作實現(xiàn)協(xié)作探究學(xué)習(xí)。

加拿大的阿爾伯特大學(xué)，已與汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院達(dá)成協(xié)議，我院的師生可以訪問和利用他們開發(fā)的虛擬學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

2.模擬臨床技能培訓(xùn)中心

模擬臨床技能中心是指利用模擬技術(shù)和認(rèn)知模擬方法創(chuàng)建的一個可視化的三維環(huán)境，供學(xué)生觀察與操作其中的對象，并不是真實存在的儀器和設(shè)備。[2] 在虛擬臨床技能中心可以模擬與真實醫(yī)院一致的場景。整個實驗過程、實驗結(jié)果不受場地、器材、時間、自然環(huán)境的限制，為學(xué)生學(xué)習(xí)創(chuàng)造更多的實踐機(jī)會，使他們獲得切身體驗或有所發(fā)現(xiàn)。模擬臨床技能中心是一個異構(gòu)的問題解決環(huán)境，它使得處于不同位置的學(xué)習(xí)者可以同時對一個項目進(jìn)行實踐操作。

下面兩圖是汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院臨床技能中心的模擬外科手術(shù)室和模擬產(chǎn)房實景拍攝圖。

3.虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)

虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ）是網(wǎng)絡(luò)教育平臺與學(xué)習(xí)者及教師組成的人機(jī)系統(tǒng)。[3] 校園網(wǎng)上虛擬社區(qū)的建設(shè)是為了給學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程中提供協(xié)作交流的場所，親身感受到校園文化和校園社會生活。在這里學(xué)習(xí)者可依據(jù)自己的興趣選擇一個主題并入住其中，建立自己的網(wǎng)頁，從而形成以虛擬身份在網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)立的一個志趣相同的學(xué)習(xí)者組成的電子公共區(qū)域。現(xiàn)實校園中的一些關(guān)系結(jié)構(gòu)可以被反應(yīng)到這個虛擬社區(qū)當(dāng)中，同時，這個虛擬社區(qū)也會將它所創(chuàng)造的更為復(fù)雜的關(guān)系結(jié)構(gòu)映射到現(xiàn)實校園的社會關(guān)系結(jié)構(gòu)當(dāng)中。

四、信息技術(shù)支持下醫(yī)學(xué)PBL的設(shè)計過程

IT技術(shù)和醫(yī)學(xué)PBL的結(jié)合為學(xué)生提供了狀態(tài)型和實踐型的學(xué)習(xí)資源環(huán)境。我們可以利用計算機(jī)模擬技術(shù)來幫助教師設(shè)計一些罕見或疑難病例的問題情境，并讓學(xué)生帶著問題在臨床技能中心或模擬臨床技能中心進(jìn)行模擬訓(xùn)練，通過操作驗證提出的問題。同時，還可以利用網(wǎng)上虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)、虛擬PBL教室等手段來創(chuàng)設(shè)教學(xué)、交流和協(xié)作平臺，擴(kuò)展學(xué)習(xí)空間。

1.IT與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)PBL的整合（如表1所示）

3.利用信息技術(shù)改革醫(yī)學(xué)PBL學(xué)習(xí)環(huán)境的系統(tǒng)流程（如圖2所示）

五、信息技術(shù)支持下的醫(yī)學(xué)PBL的作用

1.擴(kuò)大PBL實踐的范圍

從傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)PBL發(fā)展到計算機(jī)信息技術(shù)支持下的PBL，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境由于具有互動和跨時空的特點，能夠克服傳統(tǒng)教學(xué)方法中的固定教學(xué)場所、固定學(xué)習(xí)時間等局限性。它打破了大學(xué)校園的“圍墻”，將“校園”無限延伸，克服了時間和空間的局限，使得學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)生了本質(zhì)的變化，學(xué)習(xí)者可以從單一的班級學(xué)習(xí)，延伸到多元角色的網(wǎng)絡(luò)社會學(xué)習(xí)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性也大大提高。

2.改變傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)PBL的教學(xué)模式

傳統(tǒng)PBL在實施過程中，依然沒改變學(xué)生仍依照教學(xué)安排的課程計劃、步驟、內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)的局面，只不過是在傳統(tǒng)教學(xué)方法中的滿堂灌輸中加入了在教師指點暗示下的討論環(huán)節(jié)，這種模式依舊很難調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。而在計算機(jī)信息技術(shù)基礎(chǔ)支持下的醫(yī)學(xué)PBL學(xué)習(xí)環(huán)境中，教師可以利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持的學(xué)習(xí)環(huán)境中對學(xué)生實施實時的監(jiān)控、指導(dǎo)、評估，真正成為學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者、幫助者和指導(dǎo)者；學(xué)生可以進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、協(xié)作交流、探究學(xué)習(xí)等多種途徑實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。

3.增加了多種教學(xué)手段[5]

傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)PBL，雖然在一定程度上引入了某些計算機(jī)信息技術(shù)，但基本上體現(xiàn)為讓學(xué)生去學(xué)習(xí)電子化教材以及將習(xí)題作業(yè)電子化。但是計算機(jī)模擬技術(shù)支持的PBL卻是利用計算機(jī)模擬技術(shù)對傳統(tǒng)PBL的學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行了改革：首先，利用計算機(jī)模擬技術(shù)、虛擬技術(shù)等實現(xiàn)對真實、復(fù)雜問題的表征，創(chuàng)設(shè)問題情境，幫助學(xué)生理解問題的關(guān)鍵所在；其次，利用模擬技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以讓學(xué)生親自去操作與真實情境一致的儀器設(shè)備甚至模擬/虛擬人以及一些罕見的病例，探索如何有效地進(jìn)行發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)和建構(gòu)知識及實現(xiàn)知識遷移；再次，利用網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)，可以通過各種途徑以最快的速度搜索獲取與問題相關(guān)的信息資料，促進(jìn)了學(xué)生之間的協(xié)作交流和獲得教師、專家的交流和即時指導(dǎo)。

4.全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力

傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)PBL雖然從理論上提出讓學(xué)生帶著真實生活中的問題去學(xué)習(xí)，但在實踐操作上對這些問題的思考模式、解決模式依然與傳統(tǒng)教學(xué)模式一樣。由于獲取知識的途徑單一，他們依舊依靠教師知識的延伸和課本知識的學(xué)習(xí)，缺乏將理論知識運用到實際生活中去檢驗和解決的渠道。而基于計算機(jī)虛擬現(xiàn)實技術(shù)支持下的PBL學(xué)習(xí)環(huán)境卻由于利用了計算機(jī)虛擬現(xiàn)實技術(shù)和模擬技術(shù)構(gòu)建了一個個與真實場景一致的、安全的、可重復(fù)的模擬操作平臺，讓學(xué)生帶著問題去操作，尋求解決問題的最佳途徑，這必將在很大程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)他們有效解決問題、創(chuàng)新思維的能力。[4]

總之，希望利用計算機(jī)虛擬現(xiàn)實技術(shù)來試圖改革傳統(tǒng)PBL教學(xué)方法中的一些缺陷，以期能更好地提高學(xué)習(xí)者的合作學(xué)習(xí)、獨立思考，分析解決問題的能力和交流溝通能力，這也是本文的研究宗旨。但是這個改革方案能否達(dá)到預(yù)期的效果以及會產(chǎn)生哪些問題，由于暫時未將其應(yīng)用到教學(xué)改革實踐中，故缺少實踐平臺，不能做相應(yīng)的比對。但是由于汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院已建成有臨床技能中心，也正在考慮引進(jìn)計算機(jī)醫(yī)學(xué)模擬系統(tǒng)軟件，加上領(lǐng)導(dǎo)有改革PBL的強(qiáng)烈愿望，因此相信定能在后續(xù)的工作中，將理論研究推導(dǎo)的結(jié)果應(yīng)用于實踐。

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