PBL教學(xué)法在生物工程專業(yè)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

趙清梅 余泳濤

摘要：細(xì)胞生物學(xué)是一門集基礎(chǔ)、前沿和實(shí)踐于一體的學(xué)科，具有發(fā)展迅速、多學(xué)科交叉和多領(lǐng)域融合等特點(diǎn)，其內(nèi)容晦澀枯燥、抽象難理解。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，在以授課為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)教學(xué)基礎(chǔ)上，將PBL（problem-based learning）教學(xué)法引入到細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中。實(shí)踐結(jié)果表明，PBL教學(xué)法能提高學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，提高學(xué)生文獻(xiàn)獲取和分析解決問題能力，增強(qiáng)師生互動(dòng)交流，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：細(xì)胞生物學(xué)；PBL；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）06-0190-03

細(xì)胞生物學(xué)（cell biology）是研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能及各種生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，是一門集基礎(chǔ)性、前沿性和實(shí)踐性于一體的學(xué)科，被列為生命科學(xué)的四大基礎(chǔ)學(xué)科之一[1-3]，已成為醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)和生物學(xué)等專業(yè)的一門必修課。細(xì)胞生物學(xué)課程內(nèi)容高度綜合，復(fù)雜抽象，學(xué)生不易理解，易失去學(xué)習(xí)興趣。且在傳統(tǒng)的以授課為基礎(chǔ)的教學(xué)模式中，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，不利于學(xué)生自學(xué)能力、辨別思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

PBL教學(xué)法是20世紀(jì)60年代美國神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在加拿大麥克瑪斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院創(chuàng)立，隨后PBL傳遍世界，經(jīng)過幾十年的完善和發(fā)展，已成為國際上普遍采納的一種教學(xué)模式[4]。PBL教學(xué)法是以“問題為中心、學(xué)生為主體、教師為導(dǎo)向”的教育方式。其基本教學(xué)步驟由提出問題、分組討論、成果展示，多元評(píng)價(jià)和總結(jié)反思五個(gè)部分組成[5]。PBL強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，在查閱資料、分析和解決問題的過程中，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，同時(shí)利于學(xué)生自學(xué)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，與我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)相符合。因此，將PBL教學(xué)法引入我校細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)體系中，與傳統(tǒng)的以授課為基礎(chǔ)的教學(xué)模式相結(jié)合，從而彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足，提高課堂教學(xué)效果[6]。

一、PBL教學(xué)法的實(shí)施

1.教學(xué)對(duì)象。2014—2016級(jí)生物工程專業(yè)，每級(jí)各2個(gè)班級(jí)。

2.學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)調(diào)查。以高考成績(jī)?yōu)橐罁?jù)，抽樣調(diào)查生物工程專業(yè)141、142班59名學(xué)生，高考成績(jī)調(diào)查結(jié)果顯示，超過500分的11人，450—500分23人，400—450分20人，小于400分5人，學(xué)生基礎(chǔ)差異較大，兩級(jí)分化嚴(yán)重。

3.教學(xué)課時(shí)與教學(xué)內(nèi)容的選擇。生物工程專業(yè)細(xì)胞生物學(xué)課程總學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí)，其中8—10學(xué)時(shí)用于PBL教學(xué)，其余課時(shí)采用傳統(tǒng)的以授課為基礎(chǔ)的教學(xué)模式。

我校生源素質(zhì)差異較大，若簡(jiǎn)單地將PBL教學(xué)方法引入課堂，基礎(chǔ)較差的學(xué)生很難適應(yīng)。且細(xì)胞生物學(xué)是一門學(xué)科基礎(chǔ)課，很多知識(shí)點(diǎn)抽象難以理解，若所有內(nèi)容均采用PBL教學(xué)，會(huì)給學(xué)生帶來較大的學(xué)習(xí)壓力，且學(xué)生每學(xué)期開設(shè)多門課程，很難將大量時(shí)間壓在同一門課程上。因此，細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能等基礎(chǔ)知識(shí)采用教師講授的方式，與生活相關(guān)的熱點(diǎn)問題如癌癥、凋亡、分化、衰老等，高中時(shí)學(xué)習(xí)過的內(nèi)容如細(xì)胞膜、物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸、細(xì)胞周期等采用PBL教學(xué)。

4.分組。根據(jù)同一宿舍同學(xué)盡量一組，同時(shí)兼顧基礎(chǔ)差異較大的學(xué)生相搭配原則，將全班同學(xué)分組，每組3—4人，每組推舉一位認(rèn)真負(fù)責(zé)的同學(xué)為小組長，由小組長確定組員任務(wù)和組織小組討論，并按貢獻(xiàn)大小給組員打分。

5.問題的設(shè)計(jì)。圍繞所選取章節(jié)的難、重點(diǎn)內(nèi)容設(shè)計(jì)問題，所提問題盡量涵蓋所選內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)。每組一個(gè)問題，并保證每組問題盡量不重復(fù)。以癌癥章節(jié)為例，共設(shè)計(jì)5個(gè)問題：什么是癌癥，與腫瘤有什么區(qū)別，具有什么特征；癌癥的種類及世界各地的高發(fā)癌癥；癌癥的致病因素及發(fā)病機(jī)制；癌癥的防治方法；腫瘤干細(xì)胞。

6.小組討論與課堂匯報(bào)。提前一周下發(fā)問題，提供參考書目錄和參考網(wǎng)站地址，并教會(huì)學(xué)生怎樣通過互聯(lián)網(wǎng)和圖書館獲取相關(guān)資料，同時(shí)督促各小組成員積極查閱資料和調(diào)研討論，及時(shí)獲取問題答案，并為其提供實(shí)時(shí)幫助，協(xié)助其解決疑難問題，最終將討論結(jié)果制成PPT，推舉一位同學(xué)匯報(bào)，匯報(bào)時(shí)間為8—10 min，組內(nèi)其他成員進(jìn)行補(bǔ)充或修正。匯報(bào)結(jié)束由其他小組同學(xué)提問，小組成員共同回答，若遇到疑難問題小組成員回答不出，可由老師代為回答。提問結(jié)束，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)，可從資料的查閱、答案是否正確和全面、PPT制作是否精美，小組成員的協(xié)作等方面進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，點(diǎn)評(píng)結(jié)束由各組小組長及教師評(píng)分。所有小組匯報(bào)結(jié)束，教師將本次課程所涉及的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)、全面地總結(jié)和串講，從而加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。

二、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)

學(xué)業(yè)成績(jī)由期末考試和PBL課堂成績(jī)組成，期末考試成績(jī)占總成績(jī)的70%，考察范圍涉及細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)全部?jī)?nèi)容，其中PBL教學(xué)部分根據(jù)課時(shí)占出題的10%—20%。PBL成績(jī)占總成績(jī)的30%，以30分直接計(jì)入總成績(jī)，由三部分組成：演講時(shí)教師評(píng)分（10分）如表1；演講時(shí)各小組長平均評(píng)分（10分）如表1；小組長給組員的評(píng)分（10分，小組長的成績(jī)由教師根據(jù)這一組的整體表現(xiàn)評(píng)分）如表2。

三、PBL教學(xué)效果的思考與體會(huì)

1.合理的分組是關(guān)鍵。細(xì)胞生物學(xué)在生物工程專業(yè)第3學(xué)期開設(shè)，2014級(jí)生工專業(yè)實(shí)施PBL教學(xué)時(shí)，分組參考上一學(xué)年綜合測(cè)評(píng)結(jié)果，根據(jù)排位靠前和排位靠后、男女相搭配原則分組，PBL教學(xué)效果并不理想。多數(shù)同學(xué)反映，同一組成員住于不同宿舍且男女有別，組員選修課程不同，上課時(shí)間不一致，很難約定共同時(shí)間進(jìn)行分組討論，同時(shí)自習(xí)教室沒有網(wǎng)絡(luò)，不能講話，不利于資料的實(shí)時(shí)查閱和討論，導(dǎo)致分組討論名存實(shí)亡，任務(wù)一分，各干各的，部分同學(xué)基礎(chǔ)差或者不認(rèn)真，分組匯報(bào)結(jié)果不好影響整組成績(jī)，期望獲得好成績(jī)的同學(xué)就有很大怨言?？紤]到這一情況，之后的分組參考了學(xué)生意見，按宿舍分組，再根據(jù)成績(jī)搭配，在很大程度上解決了分組討論困難，同時(shí)同宿舍小組同學(xué)較為熟悉，便于溝通，有利于小組討論和互幫互助學(xué)習(xí)。

2.科學(xué)的評(píng)價(jià)是動(dòng)力。應(yīng)用PBL教學(xué)模式之前，學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)由期末考試和平時(shí)成績(jī)組成，平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的30%，由作業(yè)和考勤組成。學(xué)生作業(yè)相互抄襲嚴(yán)重，且考核形式單一，達(dá)不到過程性評(píng)價(jià)和培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的目的。應(yīng)用PBL教學(xué)模式后，PBL考核成績(jī)?nèi)〈鳂I(yè)成績(jī)，其評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)除了演講匯報(bào)以外，還包括小組長給組員評(píng)分，避免部分同學(xué)渾水摸魚、不勞而獲共享小組成績(jī)，學(xué)生必須積極主動(dòng)地參與PBL每一教學(xué)環(huán)節(jié)，才能獲取較好的成績(jī)。

3.角色轉(zhuǎn)變對(duì)師生能力提高均有助益。PBL教學(xué)過程中，學(xué)生是主體，他們不再被動(dòng)接受知識(shí)，而是根據(jù)問題主動(dòng)獲取相關(guān)知識(shí)，歸納總結(jié)后再展現(xiàn)出來。因此，他們需要掌握文獻(xiàn)查閱、資料篩選與總結(jié)、PPT制作、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和演講等能力。學(xué)生一旦主動(dòng)參與該教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，不但加深理解記憶書本知識(shí)，對(duì)他們綜合能力的培養(yǎng)也是大有裨益。同時(shí)，教師角色也發(fā)生了較大轉(zhuǎn)變，由以“教”為主變?yōu)橐浴皩?dǎo)”為主，教師需花更多的時(shí)間查閱資料，精心準(zhǔn)備問題。所選內(nèi)容盡量與生活熱點(diǎn)相關(guān)或容易自學(xué)，從而提高學(xué)生的興趣。問題下發(fā)后密切關(guān)注各組動(dòng)態(tài)，及時(shí)提供幫助，協(xié)助他們解決困難。這就要求教師認(rèn)真?zhèn)湔n，了解學(xué)科領(lǐng)域前沿動(dòng)態(tài)，掌握過硬的專業(yè)知識(shí)。課后及時(shí)總結(jié)本次教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與不足，不斷對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行修正，建立更為適合本校學(xué)生的PBL教學(xué)方式，在這個(gè)過程中教師的綜合能力不斷得到提升。

四、小結(jié)

PBL教學(xué)法的引入，在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足，發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高了學(xué)生的綜合能力，增強(qiáng)了師生間的互動(dòng)交流。但我校學(xué)生生源素質(zhì)參差不齊，部分學(xué)生自學(xué)能力較差，而細(xì)胞生物學(xué)是一門學(xué)科基礎(chǔ)課，內(nèi)容綜合復(fù)雜，需要掌握的知識(shí)點(diǎn)較多，不宜大面積開展PBL教學(xué)，課時(shí)占總課時(shí)1/5為宜，不過多地增加學(xué)生負(fù)擔(dān)。教學(xué)內(nèi)容盡量選擇簡(jiǎn)單且與生活實(shí)際相關(guān)、難度相對(duì)較小的部分實(shí)施PBL教學(xué)，同時(shí)教師應(yīng)多給予幫助和指導(dǎo)，不能簡(jiǎn)單地下發(fā)問題并完全交給學(xué)生，學(xué)生若遇到較大的困難將無法完成任務(wù)，直接導(dǎo)致該教學(xué)方法的失敗。經(jīng)過3年的連續(xù)實(shí)施，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不斷完善PBL教學(xué)方案，已逐步建立一套適合我校細(xì)胞生物學(xué)課程的PBL教學(xué)模式。

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