PBL教学在航空航天生物动力学教学中的应用

　　【摘要】PBL教学法以问题和学生为中心，注重发挥学生的主观能动性，激发学习兴趣。本文分析了在航空航天生物动力学课程中应用PBL教学的措施、优势与不足，提出了改进对策，以期提高教学质量。
　　【关键词】航空航天；生物动力学；PBL教学；应用
　　航空航天生物动力学是研究生物体在航空航天动力环境中生理机能的变化规律及其防护措施的学科。它既属于特殊环境生理学的范畴，又属于生物力学范畴。本门学科的任务是研究在各种动力环境因素作用下，飞行活动过程中机体的生理效应、耐受限度以及采取的防护措施，以保证飞行安全，提高飞行员耐力，增加工作效能。〔1〕本门课程长期以来都是以基于讲授的传统教学模式来授课，授课过程理论性强，枯燥乏味，学生积极性不高，创新力和独立解决问题的能力低下，这些都迫切要求我们进行教学改革。
　　Barrows在20世纪60年代末提出PBL（problembasedlearning，PBL）教学方法，他指出要把学生置身于多重的而有意义的问题情境中，通过让学生合作解决问题，来获取隐含于问题背后的知识，从而培养学生积极学习、主动合作以及解决问题的能力。〔2〕由于此教学方法能真正体现以学生为主体的教育理念，近年来世界上很多著名医学院校均采用此方法进行教学，并取得了较好的效果。我国于1986年首次引进PBL教学模式，随着教育改革的推进，全国各医学院校纷纷开展了PBL教学实践。
　　航空航天生物动力学教研室自2014年开始尝试实施实习课的PBL教学实践，取得了一定的教学效果。下面以《救生装备的性能和使用方法》这节实习课来具体讲解传统教学与PBL教学的效果差异。
　　一、PBL教学应用于航空航天生物动力学课程的具体实施办法
　　《救生装备的性能和使用方法》这节实习课的实验目的是了解各类救生装备的性能和掌握救生装备的使用方法。以往的教学这节课分为三个学时，第一学时教师利用20分钟回顾航空救生相关知识并介绍救生装备种类，剩余时间以及第二学时详细介绍离机下降装备、求救联络用品、医疗卫生用品和生存辅助用品的性能和使用方法并实物示教，第三学时假设场景救生讨论并小结。实施PBL教学实践后，本节实习课学时数不变，具体授课方式为：（1）教师在课前提出问题：飞行员在弹射离机、空中降落和生存营救三个阶段中会遇到怎样的困难和危险以及相应的救生措施是什么。（2）空中降落后的生存营救又分为海上生存、寒区生存、沙漠生存和热带丛林生存，因此我们将每个班分成六个小组，每个组通过自学、查文献和资料以及请教教师的方式学习每部分内容，最后每组推选一名学员分别讲述飞行员在弹射离机、空中降落、海上生存、寒区生存、沙漠生存和热带丛林生存过程的救生措施以及要用到的救生装备。在讲授过程中其他同学随时可以提出问题并讨论。每个小组讲述半个学时，共三个学时。（3）最后，六名同学讲述完后，教师进行点评和归纳总结，并把同学们在讲述中遗漏的问题进行了补充。
　　二、PBL教学应用于航空航天生物动力学课程的效果评价
　　1、PBL教学的优势
　　首先，PBL教学能够调动学生的积极性，发挥学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣，使学生由被动学习转为主动学习，学生要自行研究问题的意义所在以及解决问题的途径就要主动查阅大量文献和资料，请教教师和高年级学生，收集相关信息并进行整理分析，最终找到问题的答案；其次，PBL教学能够提高学生的创新能力、团队合作精神和语言表达能力，在没有教员的面对面的课堂指导下要解决一个问题需要大家分工合作、发挥各自所长并要集体讨论问题和对策，最后还要在课堂上进行清晰的讲解，这些都能培养学生的创新思维、沟通合作能力和表述能力。
　　2、PBL教学存在的问题和不足
　　首先，国内学生由于长期接受传统式教学，已习惯于教师课堂填鸭式教学，部分学生还不能很快接受PBL这种新颖式教学，片面地认为讲授是教师的事，自己只负责学习，所以积极性不高，团队合作能力差，课堂讲授效果不好；其次，PBL教学虽然是以学生为主导，教师看似只是坐在台下听课和讲评，实则PBL教学对于教师的要求很高。PBL教学中教师的角色发生了变化，从单纯的课堂教授者转变为学生学习活动的组织者、引导者、帮助者和协调者，〔3〕这就要求教师要有丰富的专业知识水平和足够的组织和指导技能，但部分教师尤其是年轻教师知识水平有限，组织和指导能力差，对于学生提到的本课程外的知识不了解，不能指出学生的不足，因此不能很好的指导和激励学生，从而达不到应有的教学效果，而知识面广又兼具良好组织和指导能力的教师非常少，所以开展PBL教学有很大困难。
　　三、讨论
　　1、传统授课方式与PBL教学法相结合
　　PBL教学法是国际上比较流行的一种教学方法，它的特点是以问题为中心和以学生为中心，能够激发学生的学习兴趣，取得很好的教学效果。欧美发达国家已实施五十多年，我国也引进三十余年，但是任何事物都有其两面性，PBL教学法也有其不完善之处，比如，同样多的教学内容，PBL教学法所要花费的时间和师资远多于传统教学法；由于它是基于单一或多个问题展开，学生最后获得的知识缺乏系统性和连贯性；学生需要花费大量的课后时间以获得较为丰富完善的研究成果；课程结束后分数的评定没有一个较为完善、客观的评价体系，〔4〕因此我们不能全盘照抄，而是应当循序渐进，并结合我国国情，将传统授课方式与PBL教学法相结合。例如，在航空航天生物动力学实习课中，我们可以挑选知识点少并且简单易懂适合自学的实习课《地面模拟失重的方法及对抗措施》来实施PBL教学；也可以将实习课《噪声的测量和分析》分成两部分：教师先传统教学，讲授基本理论知识：声级计的结构及工作原理以及利用声级计对噪声进行测量和分析的方法；再实施PBL教学，让学生结合大课和小课上半部分所学噪声的相关知识，讲述航空航天环境中噪声的防护措施，这样使学生从心理上更易接受，也会更大的激发学生的学习兴趣，从而达到更好的教学效果。
　　2、提升教师综合能力
　　Barrow对实施PBL教学法的教师应具备的能力素质做了如下描述：理想的指导者应当既是一个学科专家，又是一个指导专家。〔4〕师资建设是提高PBL教学质量的保障，因此我们要提升教师的综合能力，培养高素质人才。一方面，要求教师通过查阅文献资料、观看视频、参加各种培训班和讲座等自主学习的方式来提升自身专业知识修养和PBL教学水平；另一方面，学校应当为教师提供平台和机会来帮助教师提升教学水平，如举办PBL教学培训班或者将教师送往规范化的教学培训基地进行教学方法和带教技能培训；再者，学校也应采取一些激励措施来鼓励青年教师努力提升自身综合水平。〔5〕比如，对于PBL教学工作给予一定的补偿措施，优秀的PBL教学师资可优先通过年度考核、参加职称评审、入选精品教员和获得教学课题等。只有拥有了丰富全面的学科知识和优秀的组织指导能力，教师才能构建以问题为中心的讨论式、探究式课堂，从而引导学生围绕问题进行思考和学习，最大限度的激发学生的学习兴趣，保证PBL教学顺利进行。
　　【参考文献】
　　〔1〕孙喜庆主编。航空航天生物动力学〔M〕。西安：第四军医大学出版社，2005。1。
　　〔2〕金麟毅，高俊涛，骆晓。医学院校进行PBL教学的利与弊〔J〕。吉林医药学院学报，2012（1）5960。
　　〔3〕茹凝玉，张琳，余志斌。PBL教学在航空航天生理学教学中的应用〔J〕。基础医学教育，2013（12）10531055。
　　〔4〕王志静。PBL教学法在实验心理学教学的应用探索〔J〕。中国市场，2015（24）156157。
　　〔5〕陆媛，于德华，张斌，梁兴伦，张含之，王明虹。基于中美全科医学教育模式的对比探讨PBL的双重含义〔J〕。中国高等医学教育，2015（6）116117。