PBL教學(xué)在航空航天生物動力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

趙疆東?曹新生?王永春?石菲?高原?孫喜慶?張舒

【摘 要】 PBL教學(xué)法以問題和學(xué)生為中心，注重發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。本文分析了在航空航天生物動力學(xué)課程中應(yīng)用PBL教學(xué)的措施、優(yōu)勢與不足，提出了改進(jìn)對策，以期提高教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】 航空航天；生物動力學(xué)；PBL教學(xué)；應(yīng)用

航空航天生物動力學(xué)是研究生物體在航空航天動力環(huán)境中生理機(jī)能的變化規(guī)律及其防護(hù)措施的學(xué)科。它既屬于特殊環(huán)境生理學(xué)的范疇，又屬于生物力學(xué)范疇。本門學(xué)科的任務(wù)是研究在各種動力環(huán)境因素作用下，飛行活動過程中機(jī)體的生理效應(yīng)、耐受限度以及采取的防護(hù)措施，以保證飛行安全，提高飛行員耐力，增加工作效能。[1]本門課程長期以來都是以基于講授的傳統(tǒng)教學(xué)模式來授課，授課過程理論性強(qiáng)，枯燥乏味，學(xué)生積極性不高，創(chuàng)新力和獨(dú)立解決問題的能力低下，這些都迫切要求我們進(jìn)行教學(xué)改革。

Barrows在20世紀(jì)60年代末提出PBL（problem based learning，PBL）教學(xué)方法，他指出要把學(xué)生置身于多重的而有意義的問題情境中，通過讓學(xué)生合作解決問題，來獲取隱含于問題背后的知識，從而培養(yǎng)學(xué)生積極學(xué)習(xí)、主動合作以及解決問題的能力。[2]由于此教學(xué)方法能真正體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教育理念，近年來世界上很多著名醫(yī)學(xué)院校均采用此方法進(jìn)行教學(xué)，并取得了較好的效果。我國于1986年首次引進(jìn)PBL教學(xué)模式，隨著教育改革的推進(jìn)，全國各醫(yī)學(xué)院校紛紛開展了PBL教學(xué)實(shí)踐。

航空航天生物動力學(xué)教研室自2014年開始嘗試實(shí)施實(shí)習(xí)課的PBL教學(xué)實(shí)踐，取得了一定的教學(xué)效果。下面以《救生裝備的性能和使用方法》這節(jié)實(shí)習(xí)課來具體講解傳統(tǒng)教學(xué)與PBL教學(xué)的效果差異。

一、PBL教學(xué)應(yīng)用于航空航天生物動力學(xué)課程的具體實(shí)施辦法

《救生裝備的性能和使用方法》這節(jié)實(shí)習(xí)課的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖橇私飧黝惥壬b備的性能和掌握救生裝備的使用方法。以往的教學(xué)這節(jié)課分為三個學(xué)時，第一學(xué)時教師利用20分鐘回顧航空救生相關(guān)知識并介紹救生裝備種類，剩余時間以及第二學(xué)時詳細(xì)介紹離機(jī)下降裝備、求救聯(lián)絡(luò)用品、醫(yī)療衛(wèi)生用品和生存輔助用品的性能和使用方法并實(shí)物示教，第三學(xué)時假設(shè)場景救生討論并小結(jié)。實(shí)施PBL教學(xué)實(shí)踐后，本節(jié)實(shí)習(xí)課學(xué)時數(shù)不變，具體授課方式為：（1）教師在課前提出問題：飛行員在彈射離機(jī)、空中降落和生存營救三個階段中會遇到怎樣的困難和危險以及相應(yīng)的救生措施是什么。（2）空中降落后的生存營救又分為海上生存、寒區(qū)生存、沙漠生存和熱帶叢林生存，因此我們將每個班分成六個小組，每個組通過自學(xué)、查文獻(xiàn)和資料以及請教教師的方式學(xué)習(xí)每部分內(nèi)容，最后每組推選一名學(xué)員分別講述飛行員在彈射離機(jī)、空中降落、海上生存、寒區(qū)生存、沙漠生存和熱帶叢林生存過程的救生措施以及要用到的救生裝備。在講授過程中其他同學(xué)隨時可以提出問題并討論。每個小組講述半個學(xué)時，共三個學(xué)時。（3）最后，六名同學(xué)講述完后，教師進(jìn)行點(diǎn)評和歸納總結(jié)，并把同學(xué)們在講述中遺漏的問題進(jìn)行了補(bǔ)充。

二、PBL教學(xué)應(yīng)用于航空航天生物動力學(xué)課程的效果評價

1、PBL教學(xué)的優(yōu)勢

首先，PBL教學(xué)能夠調(diào)動學(xué)生的積極性，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動學(xué)習(xí)，學(xué)生要自行研究問題的意義所在以及解決問題的途徑就要主動查閱大量文獻(xiàn)和資料，請教教師和高年級學(xué)生，收集相關(guān)信息并進(jìn)行整理分析，最終找到問題的答案；其次，PBL教學(xué)能夠提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作精神和語言表達(dá)能力，在沒有教員的面對面的課堂指導(dǎo)下要解決一個問題需要大家分工合作、發(fā)揮各自所長并要集體討論問題和對策，最后還要在課堂上進(jìn)行清晰的講解，這些都能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、溝通合作能力和表述能力。

2、PBL教學(xué)存在的問題和不足

首先，國內(nèi)學(xué)生由于長期接受傳統(tǒng)式教學(xué)，已習(xí)慣于教師課堂填鴨式教學(xué)，部分學(xué)生還不能很快接受PBL這種新穎式教學(xué)，片面地認(rèn)為講授是教師的事，自己只負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)，所以積極性不高，團(tuán)隊(duì)合作能力差，課堂講授效果不好；其次，PBL教學(xué)雖然是以學(xué)生為主導(dǎo)，教師看似只是坐在臺下聽課和講評，實(shí)則PBL教學(xué)對于教師的要求很高。PBL教學(xué)中教師的角色發(fā)生了變化，從單純的課堂教授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)活動的組織者、引導(dǎo)者、幫助者和協(xié)調(diào)者，[3]這就要求教師要有豐富的專業(yè)知識水平和足夠的組織和指導(dǎo)技能，但部分教師尤其是年輕教師知識水平有限，組織和指導(dǎo)能力差，對于學(xué)生提到的本課程外的知識不了解，不能指出學(xué)生的不足，因此不能很好的指導(dǎo)和激勵學(xué)生，從而達(dá)不到應(yīng)有的教學(xué)效果，而知識面廣又兼具良好組織和指導(dǎo)能力的教師非常少，所以開展PBL教學(xué)有很大困難。

三、討論

1、傳統(tǒng)授課方式與PBL教學(xué)法相結(jié)合

PBL教學(xué)法是國際上比較流行的一種教學(xué)方法，它的特點(diǎn)是“以問題為中心”和“以學(xué)生為中心”，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，取得很好的教學(xué)效果。歐美發(fā)達(dá)國家已實(shí)施五十多年，我國也引進(jìn)三十余年，但是任何事物都有其兩面性，PBL教學(xué)法也有其不完善之處，比如，同樣多的教學(xué)內(nèi)容，PBL教學(xué)法所要花費(fèi)的時間和師資遠(yuǎn)多于傳統(tǒng)教學(xué)法；由于它是基于單一或多個問題展開，學(xué)生最后獲得的知識缺乏系統(tǒng)性和連貫性；學(xué)生需要花費(fèi)大量的課后時間以獲得較為豐富完善的研究成果；課程結(jié)束后分?jǐn)?shù)的評定沒有一個較為完善、客觀的評價體系，[4]因此我們不能全盤照抄，而是應(yīng)當(dāng)循序漸進(jìn)，并結(jié)合我國國情，將傳統(tǒng)授課方式與PBL教學(xué)法相結(jié)合。例如，在航空航天生物動力學(xué)實(shí)習(xí)課中，我們可以挑選知識點(diǎn)少并且簡單易懂適合自學(xué)的實(shí)習(xí)課《地面模擬失重的方法及對抗措施》來實(shí)施PBL教學(xué)；也可以將實(shí)習(xí)課《噪聲的測量和分析》分成兩部分：教師先傳統(tǒng)教學(xué)，講授基本理論知識：聲級計(jì)的結(jié)構(gòu)及工作原理以及利用聲級計(jì)對噪聲進(jìn)行測量和分析的方法；再實(shí)施PBL教學(xué)，讓學(xué)生結(jié)合大課和小課上半部分所學(xué)噪聲的相關(guān)知識，講述航空航天環(huán)境中噪聲的防護(hù)措施，這樣使學(xué)生從心理上更易接受，也會更大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。

2、提升教師綜合能力

Barrow對實(shí)施PBL教學(xué)法的教師應(yīng)具備的能力素質(zhì)做了如下描述：理想的指導(dǎo)者應(yīng)當(dāng)既是一個學(xué)科專家，又是一個指導(dǎo)專家。[4]師資建設(shè)是提高PBL教學(xué)質(zhì)量的保障，因此我們要提升教師的綜合能力，培養(yǎng)高素質(zhì)人才。一方面，要求教師通過查閱文獻(xiàn)資料、觀看視頻、參加各種培訓(xùn)班和講座等自主學(xué)習(xí)的方式來提升自身專業(yè)知識修養(yǎng)和PBL教學(xué)水平；另一方面，學(xué)校應(yīng)當(dāng)為教師提供平臺和機(jī)會來幫助教師提升教學(xué)水平，如舉辦PBL教學(xué)培訓(xùn)班或者將教師送往規(guī)范化的教學(xué)培訓(xùn)基地進(jìn)行教學(xué)方法和帶教技能培訓(xùn)；再者，學(xué)校也應(yīng)采取一些激勵措施來鼓勵青年教師努力提升自身綜合水平。[5]比如，對于PBL教學(xué)工作給予一定的補(bǔ)償措施，優(yōu)秀的PBL教學(xué)師資可優(yōu)先通過年度考核、參加職稱評審、入選精品教員和獲得教學(xué)課題等。只有擁有了豐富全面的學(xué)科知識和優(yōu)秀的組織指導(dǎo)能力，教師才能構(gòu)建以問題為中心的討論式、探究式課堂，從而引導(dǎo)學(xué)生圍繞問題進(jìn)行思考和學(xué)習(xí)，最大限度的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，保證PBL教學(xué)順利進(jìn)行。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 孫喜慶主編.航空航天生物動力學(xué)[M].西安：第四軍醫(yī)大學(xué)出版社，2005.1.

[2] 金麟毅，高俊濤，駱曉.醫(yī)學(xué)院校進(jìn)行PBL教學(xué)的利與弊[J].吉林醫(yī)藥學(xué)院學(xué)報(bào)， 2012（1）59-60.

[3] 茹凝玉，張琳，余志斌.PBL教學(xué)在航空航天生理學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2013（12）1053-1055.

[4] 王志靜.PBL教學(xué)法在實(shí)驗(yàn)心理學(xué)教學(xué)的應(yīng)用探索[J].中國市場， 2015（24）156-157.

[5] 陸媛，于德華，張斌，梁興倫，張含之，王明虹.基于中美全科醫(yī)學(xué)教育模式的對比探討PBL的雙重含義[J].中國高等醫(yī)學(xué)教育，2015（6）116-117.

【作者簡介】

趙疆東（1985-）女，新疆額敏人，碩士，助理實(shí)驗(yàn)師.

張 舒，通訊作者.