基于PBL模式的生物化學教學實踐探討

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的課堂教學，提出實踐PBL教學理念的四段論，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方面的共同成長，更有利于學生行為模式及認知方式的重新塑造。

【關鍵詞】PBL 生物化學 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首創基于問題的學習（Problem Based Learning，PBL），也稱作問題式學習。它具有六個方面的特點：以學生為中心；以小組為組織形式；教師作為導師；問題成為激勵學習的基礎；問題激發解決問題能力的發展和運用；通過自主學習而獲得新知識。所以，PBL以提高學生自學和自己解決問題能力為目標，重在啟發、加強自學，調動學生學習的積極性，逐步培養其主動分工協作、查找相關信息并解決問題的能力。

我們在多年的生物化學教學工作中，發現這門課程不僅難學，而且難教，因此，如何培養學生對生物化學的興趣，并促進其主動學習的積極性，這是教師和學生共同的目標。以PBL思想為指導，我們在本科生物化學教學過程中堅持采用課程學術報告的方式，提出了在傳統講授式教學方法中實踐PBL教學理念的四段論，在實踐中收到了很好的效果。

一、提出學術問題

2004年的諾貝爾化學獎授予了發現泛素介導的蛋白質降解機制的三位科學家，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“蛋白質代謝”這一章，我們就提出了這個話題，作為對教材內容的補充。在講到電子傳遞和氧化磷酸化時，我們提出質子滲漏和解偶聯與產熱的關系，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所導致的產熱是什么關系？具體機制是什么？這些問題的提出讓同學們都感到非常意外，也表現出濃厚的興趣。很快就有同學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教學理念，從生物化學的角度提問題，必須從教材和課堂內容出發，選擇具有良好拓展性和較高科學與應用價值的話題，這才會讓同學們感覺到科學并不遙遠，科學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，也才會讓同學們在自主學習階段通過資料的查閱和整理進入到一個全新的科學世界，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、學生自主學習

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下熟悉和掌握各種數據庫尤其是英文數據庫的使用方法。在文獻檢索的過程中還會發現有大量的垃圾信息，因此，下一步就是通過對文獻資料的初步篩選來確定關鍵詞，通過調整關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的信息并梳理出它們之間的邏輯關系，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，我們都會根據學生的實際情況適時給予其肯定和鼓勵的積極信號，讓同學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，我們還會根據同學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。如在解決瘦素與產熱機制問題的過程中，同學們了解到UCP（解偶聯蛋白）家族的某些成員直接參與質子的跨膜轉運而使得質子不經過ATP合酶去產生ATP，導致氧化磷酸化解偶聯而產生大量熱量，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系，瘦素與UCP的表達受何種因素的調控，它們以何種形式在何時何地發揮作用。這些延伸和拓展都成為非常重要而有趣的科學問題，并由此組成一個pathway（通路），而pathway是生物化學的重要概念，也是我們思考生物化學問題時的重要原則。因而，在隨后的工作中，同學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。這種在教師指導下的有目的的自主學習不僅鍛煉和培養了同學們在專業方面的素養和認知方式，更強化了他們在大學生活中自律、自強、自覺、與人為善、樂觀、向上、積極溝通的品格養成和行為模式，生物化學課程中重要而又深奧的內容和原理在同學們自主學習的過程中也得以理解和掌握。

三、課程學術報告

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

四、教師自我總結

PBL模式強調在老師指導下的基于問題的有目的的自主學習，因此，老師的指導和組織對于實施PBL模式的效率和效果有著重要的影響。在實踐過程中，我們強調教師必須充分理解和挖掘教材內容，并積極跟進和檢索最新文獻資料，掌握與教材內容相關的學術動態，才能有針對性地提出適合于本科生的學術問題。在學生自主學習階段，老師要加強指導，對同學們在文獻檢索、資料整理、信息重建過程中出現的問題及時溝通，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，不僅要糾正學術上的錯誤和漏洞，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、組織和參與是保證報告質量的重要條件。如果負責指導的老師對報告內容沒有深刻的理解，對專業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的各種情況，就有可能因為準備不充分和學術積累不夠，導致學生對這種學習模式的失望和對學術問題興趣的下降。所以，這種形式的課堂教學也給老師提出了更高的要求，不僅要求老師有扎實的專業功底、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，更要求老師與學生一起與時俱進，不斷學習，不斷接受新的知識和信息。因此，教師的自我總結在于思考如何改進以提高PBL的效果，促進教與學的共同發展，促進教師和學生的共同進步。

我們在每年生物化學的教學活動中都會采用PBL模式，每屆都有很多同學積極參與。大部分同學都對這種模式給予了積極的評價。盡管作為指導老師要付出更多的時間和精力，但是每次都能看到同學們的成長和轉變，看到同學們表現出的對新事物的熱情和渴望，看到同學們互幫互助、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方面的共同成長，更改善了同學們的品格和行為模式，這是傳統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的改革與實踐。

【參考文獻】

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

【基金項目】湖南農業大學校級教改項目“生物化學研究型教學的改革與實踐”（項目編號62010106121）

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