浅议信息技术支持下的医学ＰＢＬ学习环境改革

谭海珠　郑少燕　杨棉华　蔡　琮

摘要：医学是一门实践性和应用性很强的科学。传统的医学PBL在教学实践过程中出现了一些问题。本文提出的利用计算机信息技术改革传统医学PBL学习环境，旨在构建一种能帮助学生进行自主学习、探究学习和协作学习的知行合一的新型医学PBL学习环境。

关键词：信息技术 PBL 模拟临床技能中心 虚拟学习社区 虚拟PBL教室

中图分类号：G203 文献标识码：B 文章编号：1673-8454（2009）11-0068-03

医学是一门实践性和应用性很强的科学。传统的课堂注入式教学方式培养出的学生普遍存在“高分低能”、临床操作技能水平低及医患沟通能力差等缺点。虽然，在国内许多高等医学院校实施多年的PBL（Problem-Based Learning，以问题为导向的教学法）方法在一定程度上对传统的教学方式有所改善，但未能真正达到培养医科学生的全面综合素质的目的。因此，将信息技术（如模拟技术、虚拟技术等）应用到改革传统的医学PBL中去，创设一个合作学习、自主学习和探究学习相结合的学习环境，成为探索当今医学教学方法改革的一个主要趋势。

一、PBL简介

1.医学PBL的定义

PBL是以实际问题为出发点，通过问题导向，以获取和综合新知识的一种学习方法，它借助“真实问题”，以学生为中心，采用小组的形式积极、自主、合作地学习，寻找和利用多种学习资源，发现解决问题的答案，培养学生的批判性和分析性思维能力。

2.医学PBL的不足

（１）学习社群狭窄

传统PBL中的学习社群仅有课堂上的学生，因此，小组中各成员的思维同质性较高，学习小组总体思维层次难以达到一个较高的水准，使得问题解决方案的设计缺乏较高的创新性；教师群也仅局限在本门授课教师中，且他们缺乏必要的技能和参与的动机。

（２）问题情境表现形式单一

PBL中的问题来源于生活中真实的、复杂的、结构不良的问题。但是传统PBL中的教师依旧采用文字、录像的形式来进行问题情境表征，无法给学生提供身临其境的感觉，很难在情感和心理上与环境产生共鸣，实现知识的有效迁移。

（３）交流协作渠道简单

传统PBL中的学生对问题解决的过程主要通过查阅相关的文字资料，与小组成员进行面对面的讨论、交流、协商来完成。学生之间、学生与教师之间的交流主要集中在课堂上，但由于他们的学习水平基本一致，思维层次基本相似，因此，在培养学生的创造性思维能力等方面可能存在一定的困难。

（４）缺乏充足的实践操作平台

随着扩招，各校面临着学生多，教员少，实验资源、教室、图书馆等教学资源紧缺以及教育经费紧张的矛盾。这使得学校实施PBL时，首先，仍采用大班讨论的形式；其次，实验资源远远不能满足学生人人能亲手实践的需求。

二、利用信息技术改革医学PBL

因此，当今高等医学教育的一个发展趋势，就是要将PBL同IT技术（模拟技术、虚拟技术等）相结合，来全面培养学生的动手能力、沟通能力等。

在这个环境中，教师可以通过虚拟现实技术、模拟技术等计算机技术生动形象地创设问题情境。学生可以进行合作学习及自主学习和探索学习。在这个环境中，学生可亲自反复操作与真实情境一致的仪器设备，甚至虚拟/模拟人以及一些罕见的病例，这不仅培养了学生的动手能力，而且减少了临床实践风险；利用网上虚拟PBL教室及虚拟学习社区让位于不同地点的学生、专家和教师都能参与问题的讨论。

三、改革的手段

1.虚拟PBL教室

虚拟PBL教室就是提供一个供学生进行自主学习和协作学习的学习平台。在这个平台上，从教师开课到问题提出、教师给予学生的引导指点及课程结束测试整个教学过程和从学生选课学习到问题分析、学生间、学生和教师专家间的讨论协作及参与测试的整个学习过程都是在此进行的。而学生和教师只要将自己的计算机连接到运行虚拟教室支持软件的主机上，通过敲键盘和读屏幕的操作，就可立即进入到“教室”中，且不受时间和地点的限制，可通过异步通讯工作实现协作探究学习。

加拿大的阿尔伯特大学，已与汕头大学医学院达成协议，我院的师生可以访问和利用他们开发的虚拟学习系统。

2.模拟临床技能培训中心

模拟临床技能中心是指利用模拟技术和认知模拟方法创建的一个可视化的三维环境，供学生观察与操作其中的对象，并不是真实存在的仪器和设备。[2] 在虚拟临床技能中心可以模拟与真实医院一致的场景。整个实验过程、实验结果不受场地、器材、时间、自然环境的限制，为学生学习创造更多的实践机会，使他们获得切身体验或有所发现。模拟临床技能中心是一个异构的问题解决环境，它使得处于不同位置的学习者可以同时对一个项目进行实践操作。

下面两图是汕头大学医学院临床技能中心的模拟外科手术室和模拟产房实景拍摄图。

3.虚拟学习社区

虚拟学习社区（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ）是网络教育平台与学习者及教师组成的人机系统。[3] 校园网上虚拟社区的建设是为了给学习者在网络学习过程中提供协作交流的场所，亲身感受到校园文化和校园社会生活。在这里学习者可依据自己的兴趣选择一个主题并入住其中，建立自己的网页，从而形成以虚拟身份在网络中创立的一个志趣相同的学习者组成的电子公共区域。现实校园中的一些关系结构可以被反应到这个虚拟社区当中，同时，这个虚拟社区也会将它所创造的更为复杂的关系结构映射到现实校园的社会关系结构当中。

四、信息技术支持下医学PBL的设计过程

IT技术和医学PBL的结合为学生提供了状态型和实践型的学习资源环境。我们可以利用计算机模拟技术来帮助教师设计一些罕见或疑难病例的问题情境，并让学生带着问题在临床技能中心或模拟临床技能中心进行模拟训练，通过操作验证提出的问题。同时，还可以利用网上虚拟学习社区、虚拟PBL教室等手段来创设教学、交流和协作平台，扩展学习空间。

1.IT与传统医学PBL的整合（如表1所示）

3.利用信息技术改革医学PBL学习环境的系统流程（如图2所示）

五、信息技术支持下的医学PBL的作用

1.扩大PBL实践的范围

从传统医学PBL发展到计算机信息技术支持下的PBL，网络环境由于具有互动和跨时空的特点，能够克服传统教学方法中的固定教学场所、固定学习时间等局限性。它打破了大学校园的“围墙”，将“校园”无限延伸，克服了时间和空间的局限，使得学习者的学习环境发生了本质的变化，学习者可以从单一的班级学习，延伸到多元角色的网络社会学习，学生自主学习的积极性也大大提高。

2.改变传统医学PBL的教学模式

传统PBL在实施过程中，依然没改变学生仍依照教学安排的课程计划、步骤、内容进行学习的局面，只不过是在传统教学方法中的满堂灌输中加入了在教师指点暗示下的讨论环节，这种模式依旧很难调动学生学习的主动性和积极性。而在计算机信息技术基础支持下的医学PBL学习环境中，教师可以利用计算机网络技术支持的学习环境中对学生实施实时的监控、指导、评估，真正成为学生学习的促进者、帮助者和指导者；学生可以进行自主学习、协作交流、探究学习等多种途径实现学习目标。

3.增加了多种教学手段[5]

传统医学PBL，虽然在一定程度上引入了某些计算机信息技术，但基本上体现为让学生去学习电子化教材以及将习题作业电子化。但是计算机模拟技术支持的PBL却是利用计算机模拟技术对传统PBL的学习环境进行了改革：首先，利用计算机模拟技术、虚拟技术等实现对真实、复杂问题的表征，创设问题情境，帮助学生理解问题的关键所在；其次，利用模拟技术和虚拟现实技术可以让学生亲自去操作与真实情境一致的仪器设备甚至模拟/虚拟人以及一些罕见的病例，探索如何有效地进行发现学习和建构知识及实现知识迁移；再次，利用网络等信息技术，可以通过各种途径以最快的速度搜索获取与问题相关的信息资料，促进了学生之间的协作交流和获得教师、专家的交流和即时指导。

4.全面提升学生的学习能力

传统医学PBL虽然从理论上提出让学生带着真实生活中的问题去学习，但在实践操作上对这些问题的思考模式、解决模式依然与传统教学模式一样。由于获取知识的途径单一，他们依旧依靠教师知识的延伸和课本知识的学习，缺乏将理论知识运用到实际生活中去检验和解决的渠道。而基于计算机虚拟现实技术支持下的PBL学习环境却由于利用了计算机虚拟现实技术和模拟技术构建了一个个与真实场景一致的、安全的、可重复的模拟操作平台，让学生带着问题去操作，寻求解决问题的最佳途径，这必将在很大程度上提高学生的学习能力，培养他们有效解决问题、创新思维的能力。[4]

总之，希望利用计算机虚拟现实技术来试图改革传统PBL教学方法中的一些缺陷，以期能更好地提高学习者的合作学习、独立思考，分析解决问题的能力和交流沟通能力，这也是本文的研究宗旨。但是这个改革方案能否达到预期的效果以及会产生哪些问题，由于暂时未将其应用到教学改革实践中，故缺少实践平台，不能做相应的比对。但是由于汕头大学医学院已建成有临床技能中心，也正在考虑引进计算机医学模拟系统软件，加上领导有改革PBL的强烈愿望，因此相信定能在后续的工作中，将理论研究推导的结果应用于实践。

参考文献：

[1] Barrows H.S.The essentials of Problem-Based Learning[J].Dent.Educ.1998 (9):630-633.

[2]万学红,孙静.现代医学模拟教学[M].北京:北京大学医学出版社,2006:1-14.

[3]胡凡刚,马秀峰.简论e-Learning:环境中教师角色的转变与重塑[J].电化教育研究，2002(4):14-18.

[4]孔祥艳.基于问题学习的网络课程教学设计研究[D].河北大学硕士学位论文,2005.

[5]李克东.数字化学习—信息技术与课程整合的核心[J].电化教育研究,2001(8):46-48．