PBL教學模式和傳統教學模式在細胞工程教學中的比較

齊莉莉， 王進波

(浙江大學寧波理工學院，浙江寧波 315100)

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PBL教學模式和傳統教學模式在細胞工程教學中的比較

齊莉莉， 王進波*

(浙江大學寧波理工學院，浙江寧波 315100)

為比較PBL教學模式和傳統教學模式在細胞工程教學中的效果，以本科三年級的學生為對象開展比較研究。通過問卷調查形式評估了2種教學模式對學習效果和課堂氣氛的影響，并研究了畢業生對課程教學效果的評價。結果表明，與傳統教學模式相比，PBL教學模式能夠顯著改善課堂氣氛、提高教學質量，有利于人才培養。

細胞工程；PBL；教學模式；評價

細胞工程是現代生物技術的重要內容，是應用細胞生物學、遺傳學、生理學、分子生物學等的理論和方法，按照人們的意愿和設計，在細胞水平上研究、開發和利用各類細胞的一門技術。其核心內容就是通過無菌操作，大量培養細胞、組織及完整個體，或運用現代生物技術的手段和方法對細胞進行遺傳操作，從而快速繁殖個體或改良生物性狀[1]。細胞工程課程的典型特點是以實踐作為課程核心，理論指導實踐。在當前的高等教育大眾化模式下，很難使每位學生都得到充足的實踐訓練，應當進行實踐的教學環節往往以課堂講授的形式完成。因此，學生缺乏學習主動性，教師只能通過各種多媒體手段，引導學生理解和掌握知識點，但很難幫助學生形成知識體系，導致教學效果不佳[2]。

為了提高細胞工程的教學質量，改善教學效果，進行了多種形式的教學改革，取得了一定的效果，但學生往往對于記憶性的知識環節掌握較好，綜合應用能力明顯較差。PBL(Problem-based Learning)是一種以問題為導向的教學方法，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，從而學習隱含在問題背后的科學知識，提升解決問題的技能和自主學習的能力[3-7]。與傳統授課模式相比，PBL是一種以學生為主體的教學模式。為了研究PBL教學方法在細胞工程教學中的效果，筆者以生物技術專業學生為研究對象，開展了為期3年的研究，從學生學習效果、課堂氣氛和畢業生課程喜愛程度3個方面，比較分析了傳統教學方法和PBL教學方法的差異。結果表明，PBL教學模式能夠提升課程教學效果，改善課堂氣氛，證明PBL教學模式在細胞工程教學中具有很好的應用推廣前景。

1 研究方法

1.1 研究對象 浙江大學寧波理工學院生物技術2011、2012、2013級本科三年級學生，共計96名。

1.2 研究內容

1.2.1 授課方式。

(1)傳統授課模式。教師根據授課內容寫好教案并布置學生進行課前預習，準備好課件。課堂上，教師針對授課內容進行全面詳細的講授，并根據授課內容，采用引導式教學模式，按照“提出問題-學生討論思考-回答問題”的模式，與學生進行互動交流。課后，教師根據授課內容布置一些綜合性作業，需要學生結合授課內容、查閱相關文獻資料、進行分析推理才能完成。

(2)PBL授課模式。首先，將學生分組，每組3～4人。其次，授課內容選擇上，選擇植物組織培養、植物細胞的規模培養、動物細胞的大規模培養和雜交瘤技術與單克隆抗體生產等比較適合開展PBL教學的內容。再次，實施PBL教學模式。每組學生根據確定的授課內容，自主學習基本理論和概念，確定一個案例，查閱資料，進行深入的小組討論，必要時與教師交流溝通，詳細說明生產工藝路線，并解釋其原理。然后，制作PPT，進行課堂匯報、小組答辯。最后，教師在課堂上總結、分析各小組的技術方案，并對基本概念和理論進行概括和總結。

1.2.2 效果評價。編制了2份問卷，分別對學習效果和課堂氣氛進行了問卷調查。學習效果問卷主要包括知識應用能力、對內容的理解程度、自主學習能力、理論實踐結合能力，每項能力最低0分，最高25分，總計100分；課堂氣氛問卷則主要包括學習興趣、合作能力、表達能力、教學參與度等內容，每項能力最低0分，最高25分，總計100分。

同時，根據對畢業生的調查反饋信息，也對實施PBL教學模式后的細胞工程課程滿意度進行了統計分析，統計畢業生選出的對自己最有幫助的課程和大學階段最感興趣的課程。

2 研究結果

通過發放問卷的形式，研究了傳統教學模式和PBL教學模式對學生學習效果的影響(圖1)。從圖1可以看出，與傳統教學模式相比，PBL教學模式能顯著提高學生的知識應用能力、內容理解程度、自主學習能力和理論實踐結合能力，其中對自主學習能力的提升最為明顯，這表明 PBL教學模式能夠更好地發揮學生的主觀能動性，刺激學生主動學習。同時，從圖中也可以看出，PBL教學模式對學生理論與實踐結合能力的提升效果相對較差，這是由于在細胞工程的教學過程中沒有設置實驗課環節，導致理論與實踐有脫節現象。

圖1 不同教學模式對學生學習效果的影響Fig.1 The influence of different teaching modes on the students' learning effect

圖2 不同教學模式對課堂氣氛的影響Fig.2 The influence of different teaching modes on the classroom atmosphere

課堂氣氛與教學效果息息相關，該研究評價了不同教學模式對課堂氣氛的影響，結果見圖2。由圖2可知， PBL教學模式中，學生的學習興趣、合作能力、溝通表達能力和教學參與度均顯著提高。這表明，與傳統教學模式相比，PBL教學模式能夠改善課堂氣氛，有助于提升學生的學習興趣。 筆者對生物技術2012—2016屆畢業生進行了問卷調查，請其填寫大學階段對其工作最有幫助的課程和最感興趣的課程，結果見圖3。由圖3可知，在傳統教學模式中，選擇細胞工程為對自己最有幫助的課程的畢業生比例為11.2%，而實施PBL教學模式后，選擇細胞工程的畢業生比例提高到26.7%；在傳統教學模式中，選擇細胞工程為最感興趣的課程的比例為15.4%，實施PBL教學模式后，該比例提高到36.5%。

圖3 畢業生對不同教學模式下細胞工程課程的反饋Fig.3 Graduates' feedback on cell engineering in different teaching modes

3 討論與分析

從研究結果來看，實施PBL教學法能夠顯著改善課堂氣氛，提高學生學習積極性、主動性和參與度，增強學生對知識理解的深度和廣度，提升學生理論與實踐相結合的能力，對改善教學效果、培養適應社會需求的人才具有重要作用。但從PBL教學模式的實施過程來看，還有一些問題需要在今后的實施過程中解決。

3.1 課程學習時間變長，學生需要花費較多精力 在PBL教學模式中，學生需要在課余時間查閱大量資料、進行小組討論、制作PPT，這需要花費很多課余時間。在現行的高校教學模式下，由于課程設置過多，如果多門課程實施PBL教學法，勢必會造成學生課余時間緊張，也就會導致教學效果打折扣。若要在大學教學中大范圍推廣PBL教學模式，則需要進行系統的課程體系改革，適當減少課程數量，對現有課程進行整合、優化，給學生充足的課余時間。

3.2 實踐環節缺失，制約PBL教學模式的效果 在細胞工程的教學改革過程中，盡管學生通過自主學習已經較好地掌握了細胞工程的基本理論和方法，但由于缺乏相對應的實踐、實訓環節，導致學生無法將學到的知識與實踐有機結合起來，這在學生問卷反饋中十分明顯。學生認為PBL教學模式還沒有很好地解決理論與實踐相結合的問題。今后的教學將對課程內容進行修改，適當減少理論課授課時數，新增實驗課內容；同時，還將利用業余時間，開放教師實驗室，接納學生到實驗室參與科研工作，提升學生理論與實踐相結合的能力。3.3 當前的教學模式局限于教材內容，對細胞工程的前沿知識涉及較少 細胞工程的發展日新月異，教材內容無法做到及時更新，教師在課堂授課過程中若不能及時介紹相關領域研究進展，學生的知識面就會比較窄。只有將細胞工程的新理論、新技術及時增補到課程教學內容中，才能培養出知識面廣、知識體系完善的高水平人才。今后的教學過程將更加注重新理論、新知識與課程內容的有機融合。

總之，作為一種以學生為主體的教學模式，相比傳統教學方式，PBL教學法具有十分明顯的優勢，在細胞工程教學中的實施具有可行性和必要性。今后要不斷優化PBL教學模式，與學校的實際情況相結合，提升人才培養質量。

[1] 殷紅.細胞工程[M].北京：化學工業出版社, 2008:1-2.

[2] 杜青平,石瑛,許燕濱,等.PBL授課模式在細胞工程教學過程中的實踐效果[J].中國細胞生物學學報，2015,37(11):1541-1545.

[3] 車春莉,郭慶峰,張一梅,等.PBL 教學模式在中國高等醫學教育中應用的思考[J].中國高等醫學教育,2010(1):126-127.

[4] 蘇穎,李霞,岳冬輝,等. PBL教學法實施過程中的4個關鍵環節[J].遼寧中醫藥大學學報，2009,11(12):10-11.

[5] 宋向秋,肖海,李志平.PBL教學法的發展歷程及對中國醫學教育的影響[J].中國高等醫學教育,2013(7):96-97.

[6] 孫有智，羅暢，王飛，等.傳統課堂、PBL和基于自主學習的討論課堂在《方劑學》教學中的比較研究[J].教育教學論壇,2016(27):172-174.

[7] 翟靜賢. PBL教學法在教學過程中的效果探討[D].太原：山西醫科大學，2009:2-3.

Comparative Study on PBL Teaching Model and Traditional Teaching Model in Cell Engineering Curriculum

QI Li-li, WANG Jin-bo*

(Ningbo Institute of Technology, Zhejiang University, Ningbo， Zhejiang 315100)

To compare the effects of PBL teaching model and traditional teaching model in cell engineering curriculum, we evaluated the learning effects of the junior undergraduate students.Questionnaire survey was performed to study the influence of the two different teaching models on the teaching effects and classroom atmosphere. The results showed PBL teaching model significantly activated classroom atmosphere and improved teaching effects, which is beneficial to talent cultivation.

Cell engineering; Project-based learning(PBL); Teaching model; Evaluation

浙江大學寧波理工學院百門專業核心支撐課程建設項目。

齊莉莉(1976- )，女，山東濰坊人，講師，碩士，從事細胞工程教學研究。*通訊作者，副教授，博士，從事細胞生物學、分子生物學教學研究。

2016-09-10

S-01

A

0517-6611(2016)33-254-02