基于問題學習的啟發教學模式在生物技術藥物研究與開發教學中的應用

陳珺

摘 要 生物技術藥物研究與開發是高等院校生物制藥專業本科教育的重要專業課程，涉及生命科學、生物工程技術、藥學等多學科交叉，內容實踐性強且發展較快。著眼于本課程特色，采用基于問題學習（PBL）的啟發型教學模式，充分調動學生的學習積極性和主動性，有利于提高生物制藥專業學生的綜合素養和應用能力，培養符合現代社會經濟發展要求的應用型藥學人才。

關鍵詞 高等教育 生物技術藥物研究與開發 應用能力

中圖分類號：G424 文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.07.059

Application of Inspired Teaching Mode in Biotech Drug Research and

Development Teaching Based on Problem Learning

CHEN Jun

（College of Life Science and Biopharmaceutics， Guangdong Pharmaceutical University， Guangzhou， Guangdong 510006）

Abstract "Biotech drug research and development" is the undergraduate education colleges biopharmaceutical important professional courses， involving life sciences， biotechnology， pharmacy， interdisciplinary， practicality of strong and rapid development. The course focuses on the characteristics， the use of problem-based learning （PBL）， inspired teaching model， to fully mobilize the students' enthusiasm and initiative will help improve the biopharmaceutical majors comprehensive quality and ability to cultivate economic development in line with the requirements of modern society the application of pharmaceutical talent.

Key words higher education; Biotech Drug Research and Development; application ability

1969年，美國神經病學教授Barrows在加拿大的麥克馬斯特大學試行了一種新的教學模式——基于問題的學習（Problem-Based Learning，PBL），①其改變了傳統醫學教育中“以授課為基礎”的教學模式，強調創設問題情境來激發學生的學習興趣和主動性，通過引導學生圍繞問題開展分析探討，形成對相關概念和知識點的全面認識，進而培養獨立思考和解決問題的高級思維能力。②③在充滿競爭、變革和創新的21世紀，對于從事醫藥工作的藥學畢業生而言，不僅需要掌握扎實過硬的理論知識、熟練規范的操作技能，還必須具備運用專業知識解決實際問題的應用能力，而這恰恰是傳統藥學專業課程教育模式和教育方法的短板。如何拓寬學生的思維、培養富于創新精神的應用型人才，是當前國內藥學院校教育改革正在探索的問題， PBL啟發型教育模式正體現了這種教育理念。

本文對引入PBL理念開展生物技術藥物研究與開發教學進行了探討。

1 生物技術藥物研究與開發課程的特點及存在的問題

生物制藥專業面向生物制藥領域及生命科學和生物工程相關行業，畢業生以從事研發與生產方面的技術和管理崗位為主，不僅應掌握生物工程和生物制藥等方面的基本理論、知識與技能，更應能勝任工程菌/細胞構建、發酵、分離純化、制劑和質控等工藝研發、生產和管理工作。立足于本科教學加強基礎、注重實踐、整體優化的原則，我校生物制藥專業增設了生物技術藥物研究與開發這一專業必修課，旨在培養學生對生物技術藥物設計、研究和開發流程的整體認識，實現對生物制藥相關專業知識的綜合梳理。該課程對生物技術藥物自實驗室研發至臨床研究全過程的各技術環節和質量控制要點進行系統介紹，涉及生命科學、生物工程技術、藥學領域等多學科內容，具有較高的綜合性和實踐性，是引領學生進入生物技術藥物專業領域的重要起點。

但在實際教學中筆者發現，由于課程內容涉及面廣、宏觀性強，且以抽象性的設計性原則、規范化條款為主，單純依靠引入多媒體視聽、講授案例等方法開展課堂教學，學生對理論知識難以透徹理解，對于建立藥物研發和質控的整體觀念、綜合運用相關專業知識來設計新藥開發方案要點、完成申報所需資料的任務更是難以勝任。因此，如何打破傳統教學模式，拓展學生思維、激發學習自主性和創造力，提高實踐創新能力和對社會崗位的適應性，是教學中亟待解決的問題。

2 PBL教學模式的優勢與可能的弊端

PBL的理論基礎來源于20世紀初的建構理論——將知識的學習看做學習者在一定的社會環境中，對外部信息進行主動選擇、加工、重構而完成意義建構的過程。④因此，PBL教學模式與傳統教學最大的不同就在于特別強調學習者主動獲取知識的過程。其改變了以“教”為主的觀念，主張讓學生成為課堂的主導者，通過設置典型“問題”，引導學生從應用角度加深對知識點的理解，并以學習小組為單位展開討論，在相互的溝通協作中尋找解決問題的最佳方案，不僅有利于鼓勵學生積極思考、充分表達觀點，也給了學生們相互交流、拓展思維空間的機會。

在如今這個知識更新速度一日千里、人才競爭日趨激烈的時代，我國醫藥工業發展迫切需要創新型藥學復合人才，其既要有術業專攻的技藝之才，還應具備勤學善思的進取之心。自主學習技能關系學生未來的職業發展，如何使畢業生具備終生習慣的自主學習和知識更新潛力也是醫藥高等教育改革的目的之一。PBL教學法注重引導學生在傳統課堂的教師、課本之外展開學習，在“解決典型問題”的過程中，學生可以根據自己的理論認知水平，用不同的方法，從不同的角度入手，最大程度地激發內在學習動力、啟迪創造性思維，進而促成終生學習習慣的養成，也自然而然地提高觀察、分析和解決問題的能力，實現學以致用。

此外，PBL教學也為學生提供了一些傳統課堂上未能進行的鍛煉機會，譬如進行文獻檢索、資料收集，并從中歸納總結出有用的信息、展開邏輯推理;學生們在不同觀點的碰撞、不同理念的交匯中，提高了語言表達能力和溝通協作能力;相對自由的學習環境有利于學生擺脫對父母、師長的依賴心理，培養獨立思考、勇于決斷、分工協作、相信團隊的能力，并學會與合作者分享學習成果。多項課程教學實踐證實，PBL教學法確能明顯提高教學質量和學生的綜合素質。⑤⑥⑦⑧

然而世上并無完美之事，PBL教學模式同樣存在一些問題，⑨⑩主要包括：（1）PBL學習跨學科綜合性較強，對低年級學生或一些專業知識基礎相對較差的學生來說，面對“問題”可能無從下手，只為解決問題而解決問題，反而破壞了知識結構的系統性。（2）學生的知識基礎、心智水平和實踐經驗畢竟有限，單純的“學生為主”可能使學習走入誤區，即自主討論也需要教師的啟發和指導，然而教師的過多介入又可能打斷學生思維、干擾他們發言的積極性。（3）由于小組中各個學生的性格、能力和主觀能動性存在差異，PBL 教學效果的反饋可能大相徑庭，對于某些性格內向、不善言辭或基礎知識薄弱、自學能力較差的學生來說，這樣的學習方式可能變成“渾水摸魚”，不僅起不到預期的學習效果，反而導致對學科失去興趣，在小組討論結束后根本無法回憶起任何相關的理論知識。（4）目前的教材多以傳統教學模式編著，只依靠教師在專業教學中自行設計PBL相關的學習問題，但課堂教學時間畢竟有限，課后缺乏相應教材對學生的引導，這種不配套的學習可能影響PBL教學效果。

3 基于PBL的啟發式教學在生物技術藥物研究與開發中的應用

權衡PBL的利與弊，結合生物技術藥物研究與開發課程特點，可以引入PBL的理念、以典型案例為指導、采用“師生并重”的啟發型模式，從以下四點展開教學。

（1）構建典型問題。以基本理論為基礎去發展問題是普遍認可的問題構建標準，這要求教師備課要精心準備講授內容——既要言簡意賅、又要明確后續用于解決問題的知識點。問題構建首先應盡量從學生的既有實踐經驗的中搜集素材，可以結合已學過的知識、已做過的實驗，引導學生回顧相關經驗、認識當前問題;在強調問題真實性的同時，還應注重趣味性和開放性，讓學生在興趣導向下查閱資料、收集信息，并給予足夠的思維空間、從多角度分析問題。

（2）引導合作討論。分組討論一般以4～6人為單位進行，對于涉及知識點少、相對簡單的問題，可安排5～10 min左右的課堂時間討論，然后請小組代表說明各組的討論結果，并當堂點評;對于綜合性較強的復雜問題，可先由教師做出初步分析、引導小組討論出解決問題的切入點，再由學生課后收集資料、集體討論，并整理成果、撰寫為書面論證材料。

（3）展示學習成果。各小組的討論成果不僅應形成書面材料，還可考慮以多種方式做出展示，如請兩個意見不同的小組展開辯論、或各小組以PPT形式做seminar報告等。通過闡述小組討論的結果，不僅能鍛煉學生的語言表述能力和邏輯思維能力，在闡述的過程中，也能反映出學生對問題的解讀是否到位，對理論的領會是否正確，對知識的掌握是否全面。教師可以據此調整教學方案，針對暴露出的薄弱知識點重點講解、并加強復習鞏固。

（4）進行綜合評價。此階段是對PBL學習成果的總結，可以先由學生進行自評、互評，再由教師總結評價。需要注意評價的對象不僅是書面化的“問題解決方案”，還包括文獻調研能力、小組內協商合作情況、各成員責任心和創新性等內容，旨在引導學生自我反思、評判得失，進一步活躍和拓展思維空間、提升解決問題的能力。

下面以授課實例具體說明：

對于一些較簡單的知識點，可采取課堂提問、當堂討論和評價的形成。如，生物學活性測定是生物技術藥物質量控制的重要項目，在學習這一知識點時，教師首先說明常用的測定方法及原理，然后提出問題：同學們了解哪些藥物的生物學活性測定？其測定原理是什么？再引導回顧以往學習中開展的實驗項目——胰島素、尿激酶等藥物的藥理作用和效價測定，溶菌酶的提取、分離純化和生物學效價測定等。學生以小組為單位，自選一項做過的實驗進行分析，說明實驗中是否涉及生物學活性測定、其方法屬于哪一類、原理如何、最終實驗結果反映的情況等。討論結果由小組代表口頭闡述后，教師做總結歸納，這樣的隨堂討論有利于及時發現學習中的薄弱點，引導學生從應用層面理解基本知識點、避免死記硬背、生搬硬套。

解決了基本問題，在對各小組的總結評價基礎上，教師可再次提問：胰島素和尿激酶的生物學活性測定方法不同，它們各自的優勢在哪里？如何對生物學活性測定結果進行評判？方法學驗證如何進行？既然不同方法側重點各不相同，那么在選擇時應考慮哪些問題？如果現在有一種新藥需要進行生物學活性測定，如何根據藥物性質設計實驗？這些問題相對復雜且涵蓋面更廣，回答時不僅要求學生充分掌握基礎知識，還需要具備一定的綜合分析、歸納總結能力。同樣以4～6人組成小組，要求學生在課后查找資料、展開討論，并將討論結果形成書面報告、制作PPT，在1～2周后安排一次課堂演示，由小組代表闡述解決問題的思路、討論中發現的問題及最終結論，進行自我評價評分。在每組發言完畢后，由其它小組的同學進行提問和評價、有疑義之處再行討論，小組相互給予評分評語。最后由教師點評各小組的優缺點，并指出有待提高的地方、提出改進建議，總結歸納出解答這些問題所涉及的知識要點、原理與方法，引導學生鞏固知識點、建構起自己的專業知識網絡、進一步提升解決實際問題的能力。

4 小結

生物技術藥物研究與開發課程設置于三年級下學期，學生此時已學習過大部分專業課，對生物制藥相關知識有了一定認識，而課程本身就可看做對生物分離技術、生物技術藥物學、生物藥物分析等專業課的綜合應用闡述，強調藥物實際開發、生產中對既有知識的統籌運用，是一門總結課、應用課。充分利用課程特點、向傳統教學中融入PBL理念，在保證理論知識結構完整性的基礎上鼓勵學生探尋自己感興趣的問題，以解決問題的成就感調動學習興趣和主動性;兼顧教師的指導性和學生的獨立性，在明確的學習目標指導下，幫助學生實現多學科知識對接，進而提升觀察能力、分析能力和抽象能力等綜合素質，并活躍和拓展思維空間。從學生的作業和試卷情況來看，基于PBL的啟發式教學模式下，大部分學生對于“案例分析”題目的解答分析更為深入合理、歸納總結、表達能力也有所提高。今后的教學中將堅持這一有益模式，進一步調整講義內容更好地配合課堂教學，并構建設計性更強的綜合性應用問題，以取得更好的教學效果。

注釋

① Barrows HS， Tamblyn RM.The Portable patient problem pack： a problem based learning unit[J].J Med Educ，1977.52（12）：1002-1004.

② Allareddy V， Havens AM， Howell TH， et al.Evaluation of a new assessment tool in problem-based learning tutorials in dental education[J].J Dent Educ， 2011.75（5）：665-671.

③ 樸光春，陸峰.在英國感受解決問題學習法[J].時珍國醫國藥，2006.17（12）：2621-2622.

④ 秦楓，洪衛，郎曼.基于問題的教學模式在英語口語教學中的行動研究[J].外語電化教學，2013（7）：70-75.

⑤ 彭芬，劉李豫.基于問題的啟發式教學方法與實踐——以“組織行為學”本科教學為例[J]. 中國大學教育，2013（3）：65-67.

⑥ 馮藝萍，吳鋼.淺談基于問題的學習法在藥學專業學生實習前培訓中的應用[J].時珍國醫國藥，2014.25（1）：207-208.

⑦ 陳放，王健，朱俊，等.PBL教學模式在眼科教學中的應用[J].西北醫學教育，2013.21（6）：1254-1256.

⑧ 王君明，賈玉梅，崔瑛.基于解決問題學習法的中藥學教學方法[J].藥學教育，2011.27（4）：48-50.

⑨ 慕景強.PBL在醫學教育中的應用現狀研究[J].西北醫學教育，2004. 12（3）：170-173，188.

⑩ 張小勤，任慶帥，陳以寬.PBL 教學模式在普通外科學教學中的應用思考[J].現代醫藥衛生，2014.30（1）：141-143.