PBL教學法聯(lián)合情景模擬在儀器分析教學中的應用效果評價

陳陽 趙偉嫚 黃愛蘭 別子俊

摘 要：本文旨在評價以問題為導向的教學法（PBL）聯(lián)合情景模擬在儀器分析教學中的應用效果。選擇85名本科二年級藥學專業(yè)學生為對象，根據(jù)教學模式不同將其分為對照組（n=42）和研究組（n=43），對照組予以傳統(tǒng)教學，研究組則予以PBL聯(lián)合情景模擬教學。結果顯示教學后，兩組學生的理論考試和實驗操作成績較教學前提高，且研究組學生成績優(yōu)于對照組（P<0.05）。兩組學生的開放思想、尋找真理以及分析能力等批判性思維能力評分較教學前升高，且研究組批判性思維能力評分高于對照組（P<0.05）。研究組學生在提高學習能力、實踐興趣、團隊協(xié)作能力以及查閱資料能力等方面的滿意度高于對照組（P<0.05）。證明PBL聯(lián)合情景模擬在儀器分析教學中可有效提高教學滿意度。

關鍵詞：PBL教學法；情景模擬；藥學專業(yè)學生；儀器分析教學

中圖分類號：G642? 文獻標識碼：A? 文章編號：1673-260X（2024）05-0069-04

儀器分析是指通過各種儀器和設備進行人體檢測、觀察和分析，以提供有關健康狀況、疾病診斷和治療方案的相關信息[1]。通過儀器分析可以測量和記錄生理參數(shù)，分析體液樣本中的生化指標和微生物，進行影像學檢查以及監(jiān)測和評估身體器官功能和病理變化。儀器分析作為藥學專業(yè)學生的基礎課程之一，具有理論抽象和實踐性強等特點。其中實驗教學亦是儀器分析課程的重要組成部分，但由于傳統(tǒng)教學主要依賴于口頭講解和演示，學生被動接受知識，儀器分析需要學生親自操作儀器和進行實驗，而實驗成本較高、操作復雜或者設備場地不足等原因限制了學生們的實際操作能力的培養(yǎng)。因而在教學期間如何提高學生們的專業(yè)知識并用于實踐，是現(xiàn)階段儀器分析教學中的重點。PBL（Problem-Based Learning，以問題為導向的教學法）的核心理念是通過提出問題來引導學生主動思考和探索知識，在此過程中老師不再是傳統(tǒng)的知識傳授者，而是充當學生學習的引導者和促進者，通過提出具有挑戰(zhàn)性和啟發(fā)性的問題，激發(fā)學生的思維和好奇心，引導他們積極參與學習過程。而情景模擬教學法是一種基于真實或虛構情境的教學方法，通過模擬真實的場景，將學生置于具體的情境中，讓學生們在模擬過程中實踐和運用所學知識，以培養(yǎng)實際操作能力和解決問題能力。相關研究表明，PBL與情景模擬相結合的教學方法，有助于調(diào)動學生的學習積極性，提高學生的思維能力，并對教學效果和學習滿意度起到促進作用[2]。基于此，本研究現(xiàn)將PBL和情景模擬教學模式聯(lián)合用于儀器分析學生的教學中并評價其應用效果。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選擇蚌埠醫(yī)學院85名本科二年級藥學專業(yè)學生為研究對象，根據(jù)教學模式不同將85名學生隨機分為對照組（n=42）和研究組（n=43），對照組在儀器分析教學中予以傳統(tǒng)教學，研究組在儀器分析教學中則予以PBL聯(lián)合情景模擬進行教學。納入標準：（1）本科二年級藥學專業(yè)學生；（2）自愿參與本研究并完成教學活動者。排除標準：（1）既往參與過PBL聯(lián)合情景模擬教學或正在參與類似研究者；（2）研究期間自行退出者。對照組中男性23名，女19名；平均年齡（21.82±2.09）歲；研究組中男25名，女18名；平均年齡（22.05±1.96）歲。兩組學生的性別、年齡等資料對比（P>0.05）。

1.2 方法

1.2.1 對照組教學模式

對照組學生采用傳統(tǒng)的教學模式，課前了解所使用儀器的原理、操作方法和實驗要求，并制定詳細的教學計劃，包括理論知識、實驗目標、實驗內(nèi)容、實驗步驟和實驗要求等。在實驗教學過程中進行詳細的儀器操作講解和演示，確保學生能夠正確使用儀器進行實驗，引導學生進行實驗設計和數(shù)據(jù)處理，培養(yǎng)學生的實驗設計和數(shù)據(jù)分析能力，并要求學生根據(jù)實驗結果進行數(shù)據(jù)分析和結果討論。

1.2.2 研究組教學模式

研究組學生采用PBL聯(lián)合情景模擬模式，分為課前準備階段、課堂教學階段以及課后拓展階段。（1）課前準備階段：老師需提前制定學習任務，根據(jù)教學任務提前錄制視頻。學生通過查看學習任務單后先自學初測。老師通過了解學生在自學過程中遇到的相關問題進行備課。（2）課堂教學階段：在教學開始前通過情景模擬讓學生意識到掌握儀器分析方法的必要性。通過情景模擬引起學生的興趣和好奇心，激發(fā)他們的學習動力。通過展示學生課前存在的問題和作業(yè)情況，可以激發(fā)學生進行自主思考，加深對課程內(nèi)容的理解和掌握。①理論知識講解環(huán)節(jié)：根據(jù)學生課前的知識薄弱點進行講解，學生在學習理論知識時可帶著問題學習，以實現(xiàn)理論與實踐相結合。在理論知識講解完成后進行再測活動，通過檢驗學生的學習效果，及時發(fā)現(xiàn)問題并進行針對性地指導。②儀器分析實踐環(huán)節(jié)：通過視頻播放實驗內(nèi)容，幫助學生提前了解實驗中可能出現(xiàn)的疑點。在實踐環(huán)節(jié)中，學生以小組為單位共同協(xié)作并制定和實施計劃，小組成員根據(jù)分工進行具體操作，操作過程中老師可通過視頻實時示教對學生存在的共性問題進行解答，確保學生實踐操作能夠順利進行。③數(shù)據(jù)整理環(huán)節(jié)：在此環(huán)節(jié)中學生需要將實驗過程中所得到的數(shù)據(jù)進行記錄整理，同時學生需要檢查數(shù)據(jù)的準確性和完整性，刪除或修正可能存在的錯誤數(shù)據(jù)，按照時間、樣品編號或其他指標進行數(shù)據(jù)排序，并計算平均值、標準差、相關系數(shù)等統(tǒng)計指標。另外，學生需要對異常數(shù)據(jù)進行分析，找出可能存在的原因，并進行討論和解釋，總結和概括實驗數(shù)據(jù)結果。④展示與互動環(huán)節(jié)：學生以小組為單位，分別將實驗數(shù)據(jù)進行投屏展示，通過展示可以加深學生對專業(yè)知識的理解和掌握度。此外，展示與互動環(huán)節(jié)還包括組間互評、小組自評以及老師評價等方式，該方式可為老師提供更為全面的反饋，幫助學生了解自己的不足之處并進行改進。（3）拓展階段：學生以小組為單位，根據(jù)課堂內(nèi)容制作PPT，內(nèi)容包括實驗內(nèi)容、過程等，同時進行自我總結，以鞏固學生的理論知識和操作技能。

1.3 評價指標

（1）思維能力：采用評判性思維能力測量表評估，該量表共計7個項目，單個項目中各有10個條目，分為30個正性條目和40個負性條目，總分為70～420分，≦120分即為負性批判性思維能力，211～279分即為意義不明確，≧280分即為正性批判性思維能力，>350分即為批判性思維傾向性強[3]。量表Cronbach'sα系數(shù)為0.810，信效度較好。

（2）理論考試成績和實驗操作成績：考查學生對醫(yī)學儀器分析的理論知識的掌握程度。考查學生在實際操作醫(yī)學儀器時的技能和操作能力。理論考試成績和實驗操作成績滿分均為100分。

（3）教學方法的滿意度：采用自制調(diào)查問卷調(diào)查學生對教學方法的滿意度，采用likert4級計分法，從1分（不滿意）～4分（非常滿意），內(nèi)容包括提高了學習能力、提高了實踐興趣、提高了團隊協(xié)作能力、提高了查閱資料能力。

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 24.0軟件對數(shù)據(jù)進行分析，計數(shù)資料以率或構成比表示，比較應用χ2檢驗，計量資料描述以均值±標準差（x±s），組內(nèi)比較應用配對t檢驗，組間比較應用獨立樣本t檢驗分析，P<0.05具有統(tǒng)計學差異。

2 結果

2.1 兩組學生的理論考試成績和實驗操作成績對比

教學后，兩組學生的理論考試成績和實驗操作成績較教學前明顯提高，且研究組學生的理論考試成績和實驗操作成績高于對照組（P<0.05）。詳見表1。

2.2 兩組學生的批判性思維能力對比

教學后，兩組學生的開放思想、尋找真理以及分析能力等批判性思維能力評分較教學前明顯升高，且研究組學生的開放思想、尋找真理以及分析能力等批判性思維能力評分高于對照組（P<0.05）。詳見表2。

2.3 兩組學生對教學方法的滿意度對比

教學后，研究組學生對教學方法的滿意度明顯高于對照組（P<0.05）。詳見表3。

3 討論

傳統(tǒng)教學模式是以老師為主導，通過教授儀器分析原理、步驟等，而學生則根據(jù)講義進行實驗操作[4]。然而這種教學模式存在以下問題：（1）在預習環(huán)節(jié)中雖然學生學習了儀器分析課程的相關理論知識，但對實驗的操作過程、操作步驟以及操作方法等方面的內(nèi)容了解較少，缺乏自主思考的機會。（2）學生在實驗過程中僅按照老師講解的原理、步驟和操作進行，缺乏創(chuàng)新和自主思考。雖然學生已經(jīng)掌握了實驗操作步驟，但其無法完全理解考核知識點和貫穿實驗過程。（3）儀器分析教學中存在實驗室成本高、儀器實驗數(shù)量不足和資源有限等問題。同時儀器分析的實驗操作課程依附其理論知識，而實驗課程的教學內(nèi)容缺乏更新，缺乏綜合性實驗設計，且理論知識與實驗內(nèi)容之間的聯(lián)系不夠密切，導致學生的學習效率低下，因而尋找一種新的教學方式就顯得尤為重要。

PBL有助于學生更好地理解課程內(nèi)容，老師通過提出問題來引導學生思考，讓學生在思考問題的過程中逐漸理解課程內(nèi)容。例如，在儀器分析教學中，老師提出問題：“為什么我們需要使用氣相色譜儀來分析某種物質(zhì)？”通過這個問題，學生可以了解到氣相色譜儀的原理和特點，進而理解為什么使用氣相色譜儀能更準確地分析該物質(zhì)。其次，情景模擬可以幫助學生更好地掌握實驗操作技能。在情景模擬中通過模擬實驗過程，讓學生在虛擬的實驗環(huán)境中進行實驗操作，從而掌握實驗技能。例如，在儀器分析教學中，老師可以讓學生在虛擬實驗室中進行氣相色譜儀的使用操作，讓學生了解氣相色譜儀的具體操作流程和注意事項，從而在實驗室中進行實際操作時更加熟練。最后，采用PBL聯(lián)合情景模擬還可以激發(fā)學生的學習興趣和主動性。在教學過程中通過設置一些具有挑戰(zhàn)性和實用性的問題，讓學生在解決問題的過程中不斷探索和學習，同時情景模擬亦可增加學生的參與度和互動性，讓學生在虛擬實驗室中進行交流和合作，從而提高學生的學習效果。研究結果發(fā)現(xiàn)，教學前，兩組學生的理論考試成績和操作成績對比無顯著差異，但通過將PBL聯(lián)合情景模擬教學模式用于儀器分析教學中發(fā)現(xiàn)，研究組學生的理論考試成績和實驗操作成績明顯優(yōu)于對照組。提示，PBL聯(lián)合情景模擬教學模式有利于提高學生的考核成績。許治強等研究中將情景教學聯(lián)合PBL教學法用于內(nèi)科學教學中發(fā)現(xiàn)，該種聯(lián)合教學模式可有效提高學生對課程設計的滿意度，有利于提高學生的學習主動性和積極性[5]。本研究結果同樣發(fā)現(xiàn)，通過PBL聯(lián)合情景模擬教學后，研究組學生對提高學習能力、實踐興趣、團隊協(xié)作以及查閱資料等方面滿意度明顯高于對照組。此外還發(fā)現(xiàn)，教學后，研究組學生在開放思想、分析能力、求知欲等方面的批判性思維能力總分也高于對照組。由此說明，PBL聯(lián)合情景模擬教學模式可有效提高學生的批判性思維能力和教學滿意度。分析原因可能為，PBL通過儀器分析課程的教學講義和操作視頻讓學生在課前能夠進行預習，充分調(diào)動了學生的學習主動性，將知識點的被動吸收轉變?yōu)橹鲃游眨瑫r通過情景模擬教學對實驗講義進行預習，有助于學生更好地掌握實驗操作技能，從而取得了良好的教學效果。

4 結束語

綜上所述，PBL聯(lián)合情景模擬教學模式能夠有效提高儀器分析學生的理論考試成績、實驗操作能力和教學滿意度。但該種教學模式可能存在實踐環(huán)境受限、缺乏個性化指導、評估方式不全面等不足，通過加強實踐環(huán)境建設和個性化指導與輔導并進行多元評估的方式可以揚長避短，最大程度發(fā)揮PBL聯(lián)合情景模擬教學法的優(yōu)勢。

參考文獻：

〔1〕Gul S， Mahboob U， Yasmin R， et al. Know thyself： Development and validation of self-awareness of teaching skills （SATS） measuring instrument for medical teachers. Med Teach. 2021，43（12）：1406-1412.

〔2〕韓濤，高銘，雷娜，等.以問題為導向聯(lián)合情景模擬教學在新生兒復蘇培訓中的應用[J].中國醫(yī)刊，2022，57（07）：810-812.

〔3〕瞿鵬飛，李玉華，熊鑫，等.基于網(wǎng)絡平臺的法醫(yī)病理學案例教學對法醫(yī)學專業(yè)學生批判性思維能力的影響[J].昆明醫(yī)科大學學報，2018，39（02）：134-137.

〔4〕Santos VA， Barreira MP， Saad KR. Technological resources for teaching and learning about human anatomy in the medical course： Systematic review of literature. Anat Sci Educ. 2022，15（02）：403-419.

〔5〕許治強，劉婉婷，梁波，等.情景教學法結合PBL教學法在內(nèi)科學教學中的應用研究[J].深圳中西醫(yī)結合雜志，2018，28（21）：21-23.