基于PBL模式的生物化學(xué)教學(xué)實踐探討

張先文　戴小陽　熊海蓉

【摘 要】長期堅持將PBL模式整合于生物化學(xué)的課堂教學(xué)，提出實踐PBL教學(xué)理念的四段論，這一思想可以有效保證PBL實踐的效果，不僅有助于師生在專業(yè)方面的共同成長，更有利于學(xué)生行為模式及認知方式的重新塑造。

【關(guān)鍵詞】PBL 生物化學(xué) 四段論 認知方式

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2013）08C-

0039-02

在二十世紀六十年代末期，美國教授Barrows在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng)基于問題的學(xué)習（Problem Based Learning，PBL），也稱作問題式學(xué)習。它具有六個方面的特點：以學(xué)生為中心；以小組為組織形式；教師作為導(dǎo)師；問題成為激勵學(xué)習的基礎(chǔ)；問題激發(fā)解決問題能力的發(fā)展和運用；通過自主學(xué)習而獲得新知識。所以，PBL以提高學(xué)生自學(xué)和自己解決問題能力為目標，重在啟發(fā)、加強自學(xué)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習的積極性，逐步培養(yǎng)其主動分工協(xié)作、查找相關(guān)信息并解決問題的能力。

我們在多年的生物化學(xué)教學(xué)工作中，發(fā)現(xiàn)這門課程不僅難學(xué)，而且難教，因此，如何培養(yǎng)學(xué)生對生物化學(xué)的興趣，并促進其主動學(xué)習的積極性，這是教師和學(xué)生共同的目標。以PBL思想為指導(dǎo)，我們在本科生物化學(xué)教學(xué)過程中堅持采用課程學(xué)術(shù)報告的方式，提出了在傳統(tǒng)講授式教學(xué)方法中實踐PBL教學(xué)理念的四段論，在實踐中收到了很好的效果。

一、提出學(xué)術(shù)問題

2004年的諾貝爾化學(xué)獎授予了發(fā)現(xiàn)泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解機制的三位科學(xué)家，這個當時還沒有進入教材的重大成果立即引起了我們的注意。在“蛋白質(zhì)代謝”這一章，我們就提出了這個話題，作為對教材內(nèi)容的補充。在講到電子傳遞和氧化磷酸化時，我們提出質(zhì)子滲漏和解偶聯(lián)與產(chǎn)熱的關(guān)系，并進而提出：在正常情況下瘦素（leptin）可以通過消耗額外的能量來維持正常體形，那么瘦素與氧化磷酸化解偶聯(lián)所導(dǎo)致的產(chǎn)熱是什么關(guān)系？具體機制是什么？這些問題的提出讓同學(xué)們都感到非常意外，也表現(xiàn)出濃厚的興趣。很快就有同學(xué)組成小組投入到對這些問題的研究中去了。因此，我們認為，實踐PBL教學(xué)理念，從生物化學(xué)的角度提問題，必須從教材和課堂內(nèi)容出發(fā)，選擇具有良好拓展性和較高科學(xué)與應(yīng)用價值的話題，這才會讓同學(xué)們感覺到科學(xué)并不遙遠，科學(xué)問題的提出也并非那么高不可攀，它們就在我們的教材中，與我們的日常生活體驗息息相關(guān)，也才會讓同學(xué)們在自主學(xué)習階段通過資料的查閱和整理進入到一個全新的科學(xué)世界，總有源源不斷的新的思想涌出來，并因而找到價值感和成就感。

二、學(xué)生自主學(xué)習

有了對問題的基本認識，接下來如何檢索文獻對于本科生來講還是一個全新的課題，這就需要在老師的指導(dǎo)下熟悉和掌握各種數(shù)據(jù)庫尤其是英文數(shù)據(jù)庫的使用方法。在文獻檢索的過程中還會發(fā)現(xiàn)有大量的垃圾信息，因此，下一步就是通過對文獻資料的初步篩選來確定關(guān)鍵詞，通過調(diào)整關(guān)鍵詞的組合來獲得我們所需要的目標文獻。在這個過程中，同學(xué)們不僅要克服英文翻譯和直接閱讀的困難，還要從大量的文獻資料中找到與問題相關(guān)的信息并梳理出它們之間的邏輯關(guān)系，并整理妥當，這需要很強的毅力和耐心，并付出大量的時間和精力。因此，在這個過程中，我們都會根據(jù)學(xué)生的實際情況適時給予其肯定和鼓勵的積極信號，讓同學(xué)們有信心和熱情堅持做下去。而且，在資料查閱和整理過程中，我們還會根據(jù)同學(xué)們的進度和對問題的認識水平進一步提出修改意見和解決方案。如在解決瘦素與產(chǎn)熱機制問題的過程中，同學(xué)們了解到UCP（解偶聯(lián)蛋白）家族的某些成員直接參與質(zhì)子的跨膜轉(zhuǎn)運而使得質(zhì)子不經(jīng)過ATP合酶去產(chǎn)生ATP，導(dǎo)致氧化磷酸化解偶聯(lián)而產(chǎn)生大量熱量，所以，我們提出要搞清楚瘦素與UCP家族成員之間存在什么關(guān)系，瘦素與UCP的表達受何種因素的調(diào)控，它們以何種形式在何時何地發(fā)揮作用。這些延伸和拓展都成為非常重要而有趣的科學(xué)問題，并由此組成一個pathway（通路），而pathway是生物化學(xué)的重要概念，也是我們思考生物化學(xué)問題時的重要原則。因而，在隨后的工作中，同學(xué)們努力的方向更加明確，情緒也更高漲，大家都在為每一層謎底的揭開而歡呼雀躍，為每一個細節(jié)的突破而歡欣鼓舞，在意識到自身不足的同時也更加認識到自身潛力的無窮，并在團隊合作交流的過程中體驗到巨大的愉悅和成就感。這種在教師指導(dǎo)下的有目的的自主學(xué)習不僅鍛煉和培養(yǎng)了同學(xué)們在專業(yè)方面的素養(yǎng)和認知方式，更強化了他們在大學(xué)生活中自律、自強、自覺、與人為善、樂觀、向上、積極溝通的品格養(yǎng)成和行為模式，生物化學(xué)課程中重要而又深奧的內(nèi)容和原理在同學(xué)們自主學(xué)習的過程中也得以理解和掌握。

三、課程學(xué)術(shù)報告

課程學(xué)術(shù)報告由三部分組成，首先老師作背景介紹，然后同學(xué)在講臺上作學(xué)術(shù)報告，最后是提問時間。在老師檢查所有的工作基本完成，ppt文檔從內(nèi)容到形式都達到要求，強調(diào)做報告應(yīng)該注意的事項之后，就可以組織報告了。課程學(xué)術(shù)報告是檢驗和展示前期努力工作成果的平臺，也是同學(xué)們發(fā)揮個性、錘煉表達能力和現(xiàn)場組織與應(yīng)變能力的機會，對其他同學(xué)而言這種全新的課堂形式也足以吸引他們的注意力，所以，在課程學(xué)術(shù)報告中，每個人都非常重視。尤其是在提問環(huán)節(jié)，大家對報告內(nèi)容所提的諸多問題及從中表現(xiàn)出的熱情和投入每次都能讓我們欣喜不已，不僅欣喜于同學(xué)們所提問題的學(xué)術(shù)性和專業(yè)性，更欣喜于同學(xué)們對這種課堂模式的認同與肯定，這反映了PBL理念應(yīng)用于傳統(tǒng)教學(xué)的強大生命力和感召力。這種以學(xué)生為主導(dǎo)的教學(xué)組織模式不僅讓報告人經(jīng)受了鍛煉，也讓其他同學(xué)大開眼界，還讓負責指導(dǎo)的老師受益匪淺。

四、教師自我總結(jié)

PBL模式強調(diào)在老師指導(dǎo)下的基于問題的有目的的自主學(xué)習，因此，老師的指導(dǎo)和組織對于實施PBL模式的效率和效果有著重要的影響。在實踐過程中，我們強調(diào)教師必須充分理解和挖掘教材內(nèi)容，并積極跟進和檢索最新文獻資料，掌握與教材內(nèi)容相關(guān)的學(xué)術(shù)動態(tài)，才能有針對性地提出適合于本科生的學(xué)術(shù)問題。在學(xué)生自主學(xué)習階段，老師要加強指導(dǎo)，對同學(xué)們在文獻檢索、資料整理、信息重建過程中出現(xiàn)的問題及時溝通，隨時解決。我們在開展一個課程報告的過程中，至少跟每個課程小組有3～4次的溝通和交流，不僅要糾正學(xué)術(shù)上的錯誤和漏洞，還要有中肯的評價和積極的勉勵。這樣才能有效保證學(xué)生始終保持飽滿的熱情和正確的方向，并用正確的方法解決問題。在課程報告的過程中，老師有效的引導(dǎo)、組織和參與是保證報告質(zhì)量的重要條件。如果負責指導(dǎo)的老師對報告內(nèi)容沒有深刻的理解，對專業(yè)知識沒有較好的把握，就不能有效駕馭和解決在課程報告中出現(xiàn)的各種情況，就有可能因為準備不充分和學(xué)術(shù)積累不夠，導(dǎo)致學(xué)生對這種學(xué)習模式的失望和對學(xué)術(shù)問題興趣的下降。所以，這種形式的課堂教學(xué)也給老師提出了更高的要求，不僅要求老師有扎實的專業(yè)功底、嫻熟的課堂駕馭技巧，還要求有機智的語言風格、強大的人格魅力，更要求老師與學(xué)生一起與時俱進，不斷學(xué)習，不斷接受新的知識和信息。因此，教師的自我總結(jié)在于思考如何改進以提高PBL的效果，促進教與學(xué)的共同發(fā)展，促進教師和學(xué)生的共同進步。

我們在每年生物化學(xué)的教學(xué)活動中都會采用PBL模式，每屆都有很多同學(xué)積極參與。大部分同學(xué)都對這種模式給予了積極的評價。盡管作為指導(dǎo)老師要付出更多的時間和精力，但是每次都能看到同學(xué)們的成長和轉(zhuǎn)變，看到同學(xué)們表現(xiàn)出的對新事物的熱情和渴望，看到同學(xué)們互幫互助、相互鼓勵、一起探討，我們都會感到由衷的欣慰。教育以育人為本，育人以立品為先。PBL模式的實踐探索不僅促進了師生在專業(yè)方面的共同成長，更改善了同學(xué)們的品格和行為模式，這是傳統(tǒng)課堂教育所不能企及的。所以，我們有理由相信，PBL模式強大的生命力和良好的可移植性將極大促進我國教育教學(xué)的改革與實踐。

【參考文獻】

[1]李進軍，王 京，伍冀湘等.應(yīng)用PBL結(jié)合直觀教學(xué)法培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力[J].醫(yī)學(xué)教育探索，2010，11（9）

[2]張春飛，李萬龍，鄭山紅.PBL模式在高職教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].職業(yè)技術(shù)教育，2010，35（31）

[3]夏 璐.基于問題的學(xué)習PBL在專用英語教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國成人教育，2010（17）

【基金項目】湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)校級教改項目“生物化學(xué)研究型教學(xué)的改革與實踐”（項目編號62010106121）

【作者簡介】張先文（1976- ），男，博士，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)講師，研究方向：水稻逆境生化與分子生物學(xué)。