PBL教學模式在研究生“細胞生物學”教學中的應用①

侯玲玲，晏 瓊，胡紅剛，丁克儉

(北京交通大學理學院，北京100044)

1 傳統教學法存在的問題

細胞生物學是以細胞為研究對象，從細胞的整體水平、亞顯微水平、分子水平等三個層次，以動態的觀點，研究細胞和細胞器的結構和功能、細胞的生活史和各種生命活動規律的學科。它是生命科學的一個重要分支，是生物科學、生物技術、制藥工程專業的學科基礎必修課和主干課。其講述內容新穎，信息量大，具有基礎與前沿、理論與實踐結合的特點。細胞生物學課程的性質、地位與任務決定了本課程具有內容豐富、教學難度大等特點。傳統的教學法是以教師講授為主，學生被動接受。這種教學法雖然能夠較好地完成預定的教學目標，但不能充分調動學生的主觀能動性，不利于對學生綜合素質的培養。特別是研究生階段，已經從本科生以接受各種知識為主的階段，進入以創造知識為主的階段，不再是對于各種新奇的課照單全收，而是要重視問題取向的安排，要根據自己的專業需要，所有的精力、所有修課以及閱讀的文獻資料里面都應該有一個關注的焦點——畢業論文。所以，研究生在學習專業基礎課或者專業課的時候，除了要掌握教材所授基本知識，還要根據自己的論文選題更深入廣泛地學習相關專業知識，充分了解本領域的前沿進展，學會提出問題、分析問題、解決問題的能力。那么，光靠傳統的以教師講授為主的教學和學習模式是不能達到好的效果的。因此，改革教學方式方法具有十分重要的意義。

2 以問題為導向的教學方法(PBL)的優勢

PBL(problem－based learning)是基于現實世界的以學生為中心的教育方式，是一種以問題為基礎，倡導讓學生通過自學、分析、討論和合作解決問題，培養學生自主學習能力，發展學生綜合思考能力的教學方法和教學理念。1969年由美國的神經病學教授Barrows 在加拿大的麥克馬斯特大學首創，80年代在北美獲得了快速發展，逐步形成了完整、科學、成熟的教學模式，不斷被北美、歐洲和亞洲的許多大學接受和采用，隨后在世界各國推廣開來［1－2］。2000年后，我國部分醫學院校率先引入了PBL教學模式。據WHO 報告，全球目前有1700 余所醫學院采用PBL模式進行教學，是目前國際公認的培養創新型人才的教學方式。目前PBL教學模式呈現出不同的形式和多元化發展的趨勢，在醫學、生物學、心理學、工程教育、商業教育、社會工作教育等多個學科領域的教學中均得到有效的應用［3］。

2．1 學生由被動變主動

傳統的以學科為基礎的教學法以教師講授為主，學生按部就班地進行學習，缺乏學習的熱情，同時思維也受到限制。PBL強調以學生的主動學習為主，將學習與更大的任務或問題掛鉤，使學習者投入到問題中;它設計真實性任務，強調把學習設置到復雜的、有意義的問題情景中，通過學習者的自主探究和合作來解決問題，不僅能夠獲取新的知識，還能靈活運用已有的知識，促進對所學知識的鞏固，加強理解和記憶，從而形成解決問題的技能和自主學習的能力。

PBL教學法是跨學科的學習方式，可以促進學生不斷地思考，學生為解決問題需要查閱課外資料，歸納、整理所學的知識與技能，有利于培養學生的自主學習精神;改變了“我講你聽，我做你看”、“預習－聽課－復習－考試”四段式教學方法，讓呆板孤立的知識片化作整體知識鏈，觸類旁通，突出了“課堂是靈魂，學生是主體，教師是關鍵”的教學理念，PBL教學過程中教師慢慢“隱退”，僅在關鍵時刻起到點撥、支架與教練的作用，教師不再是唯一的知識庫，而是知識建構的促進者、學科專家和信息的咨詢者。

2．2 有利于學生拓寬知識面

PBL教學實踐中，學生通過查閱文獻和收集資料，不僅可以掌握本課程重點內容，而且可以了解相關領域的熱點以及前沿進展。拓寬了學生的知識面，有利于知識的理解、領悟和積累。

2．3 提高了學生表達能力及協作精神

PBL教學實踐中需要小組成員分工合作收集資料、整理資料，最后討論、總結、做最后陳述，這一過程有小組的個人發言、小組間的相互討論、師生之間的互動交流，可以鍛煉學生的口頭表達能力及相互協作精神［4］。

2．4 教師的知識面得到拓展，有利于綜合素質的提高

對于研究生來說，不僅要有扎實的基礎理論知識和熟練的實驗技能，而且要了解本領域最新前沿進展。所以在細胞生物學的PBL教學過程中，教師要根據細胞生物學基本知識，結合本領域的前沿進展，設置合理的案例——即提出有意義有深度的問題，學生通過PBL案例既鞏固了課本知識又了解了很多相關學科或領域的進展。設置好合理的案例以后，還需要盡可能地給學生提供幫助，回答他們提出的各種問題，有些問題可能還會涉及多個學科。這就要求教師不僅熟練地掌握本學科及相關學科的知識，而且要深入廣泛了解相關前沿進展，對知識具有融會貫通、靈活運用的能力。在此過程中使得教師拓寬知識面，增加知識儲備，完善知識結構，促進教與學的互動，真正做到教學相長［5］。在整個PBL教學實踐中，教師既是策劃者和組織者，也是傾聽者、點撥者、點評者和總結者。

3 PBL在研究生細胞生物學教學中的實施

為了能夠在研究生細胞生物學教學中順利開展PBL教學，并取得良好效果，在開課前，我們邀請了加拿大麥克瑪斯特大學(PBL教學發源地)有著豐富PBL教學經驗的微生物學終身教授徐建平給我們進行了為期2周的PBL教學模式培訓。徐建平教授不僅詳細介紹了PBL教學法的理念、內容、具體實施步驟及其優越性，而且通過具體案例進行了PBL教學法的實踐，使我們深刻地領悟了PBL教學法的精髓。

PBL的教學思路是“教師課前提出問題—學生查找資料—分組討論—教師總結”。在細胞生物學教學實踐中具體實施方案如下。

3．1 教師提出問題

PBL教學中問題的設計非常重要，需要遵循以下原則:第一，以課程教學目標為基礎，根據細胞生物學課程重點內容，結合目前細胞生物學領域的研究熱點，確定學生要掌握的概念、方法、背景、進展等，然后設計問題情境。設計的問題應有一定的開放度，使學生能夠從不同側面提出次級問題，以便于學生整合知識，提高學生分析綜合的能力。第二，提出的問題難易程度適中。這就要求教師不僅要熟悉本課程的內容、了解本課程相關領域的進展，而且要具有豐富的教學經驗，對學生的背景、學習能力、理論水平等有深入的了解。太難或者面較窄的問題，會影響學生提問題的積極性，進而減弱學生獲取知識的興趣。第三，設計結合日常生活或者現實世界中大家關注的生命科學問題。這樣的問題能夠提高學生學習和探索的興趣，進而提高解決問題的積極性。

在細胞生物學的教學實踐中，我們提出的問題分別結合了細胞生物學重點章節內容。結合“細胞的統一性和多樣性”和“細胞質基質與內膜系統”這兩章，我們設計的問題是:經過長期的進化歷程所形成的真核細胞有哪些不同于原核細胞的結構?在真核細胞中，這些結構執行哪些特殊的功能?若細胞結構發生改變或者功能異常會導致人類患哪些疾病?一般怎樣預防和治療?“細胞信號轉導”和“細胞增殖調控與癌細胞”是本課程的重點，也是細胞生物學領域的熱點，結合這兩章提出的問題是:在多細胞生物這個細胞社會里，信號調控涉及細胞的生長、分化、凋亡及各種生理功能，你了解的細胞信號轉導途徑主要有哪些?其中與腫瘤相關的信號轉導途徑有哪些，如何預防和治療?結合本課程的重點“細胞分化與胚胎發育”與目前細胞生物學領域的熱點“干細胞生物學”，提出的問題是:干細胞如何分類，目前干細胞領域的研究進展如何?干細胞的臨床應用情況如何?目前存在哪些問題?利用細胞生物知識提出可能的解決方案。學生圍繞教師設計的上述問題進行思考，開放思維，從多角度延伸和拓展課本知識，大膽提出任何與教師設計的問題情境相關的問題。最后把教師設計的問題和學生提出的相關問題匯總。通過這一環節，引導和鼓勵學生“善于提問題、勇于質疑”。

3．2 學生分組查閱資料

提出問題以后，要分組解決問題，一般每組3～5人比較合適。可以是每個小組解決不同的問題，也可以是幾個小組解決相同的問題。在教學實踐中，考慮到課程內容較多，學時數有限，我們采取的是5人一組，每組選一個組長，每個小組解決不同的問題的形式。

這一環節是PBL教學過程中學生們自我學習的重要環節，要求每組學生在組長的協調下分工，分頭查閱各種相關資料，由組長帶領組員共同討論、分析匯總收集到的信息;同時要求教師配合每個小組，隨時與各小組進行溝通和答疑。

3．3 小組討論

教師組織各小組一起討論每組收集匯總的信息。每個小組由組長進行陳述，組員補充，其他組進行質疑和指正。教師要分析學生收集的資料的準確性、可靠性以及完整性，最后總結出已收集的信息中存在的問題以及需要進一步補充的內容，以便各小組繼續查閱資料，使問題最終得到圓滿解決。

這一環節是對教師指導技能以及知識面的考驗，教師不僅要善于引導學生深入思考、學會分析問題、解決問題，而且必須具備很強的專業知識背景，了解學科的前沿進展。

3．4 小組陳述

在上一次的討論和補充后，各小組對問題有了進一步的了解，對問題的解決更加完善、準確，最后形成了書面總結和匯報文稿。每組有30分鐘時間講述對各自問題的解決方案。

3．5 評價

傳統的教學可以采用標準化的考試對學生統一進行考核，給出確定的分數;而采用PBL教學，評價的標準比較多樣、全面。評價的標準可以由教師和學生共同討論來制定，包括小組內成員自我評價、小組之間互相評價以及教師對各個小組的評價，信息是否完整、最新，是否有創新、團隊合作性，整理資料是否有邏輯性和條理性、是否按時完成，小組成員在小組討論時的參與性，各組的匯報是否精彩等都可以納入評價的內容。其中教師的評價包括對每組的團隊評價和組員的個人評價。

4 結語

高等教育培養人才的任務主要是通過課程的組織和實施得以實現的，課程結構與教學體系的內容、方法、手段改革，則是改革人才培養模式的具體體現［6］。為了提高教學質量，培養和提高研究生的實踐創新能力，促進學生綜合素質的提高，我們積極進行教學改革，結合細胞生物學課程特點，將PBL教學模式引入研究生課堂，獲得了很好的教學效果。通過PBL教學實踐，學生們不僅掌握了細胞生物學教材中的重點內容，而且了解了相關領域的研究熱點及其最新進展，增加了學生學習細胞生物學的興趣，激發了學習積極性和主動性，鍛煉了學生提出問題、分析問題、解決問題的能力，提升了學生協作意識和溝通能力。

［1］Townsend G．Problem－based learning interventions in a traditional curriculum are an effective learning tool［J］．Evid Based Dent，2011，12(4):115－116．

［2］Dolmans DH，De Grave W，Wolfhagen IH，Van der Vleuten CP．Problem－based learning:Future challenges for educational practice and research［J］．Med Educ，2005，39(7):732－741．

［3］杜翔云，Anette Kolmos，Jette Egelund Holgaard．PBL:大學課程的改革與創新［J］．高等工程教育研究，2009(3):29－35．

［4］尚改萍，王東吉，張翠英，等．PBL教學法在生理學教學中應用初探［J］．中國高等醫學教育，2013(5):113－114．

［5］王 婉，梁素華，蔡曉明，等．PBL教學法在醫學生物學實驗中的初步應用［J］．時代教育，2013(9):135－136．

［6］劉新星，劉艷平，郭 輝，等．PBL教學模式在細胞生物學教學中的應用體會［J］．湖南醫科大學學報(社會科學版)，2007，9(4):215－216．