PBL教學法在微生物學方向研究生培養中的應用研究

劉榮霞 王艷 胡青平

摘 要：基于問題的學習（PBL）是一種以問題為中心的、以學生為主體的教學模式。文章將PBL教學法應用到微生物學方向研究生的課堂和畢業論文的實踐教學等方面，不僅激發了學生對微生物學的學習興趣，提高了學生自主學習的積極性，而且使他們的創新能力和獨立思考能力有了極大的提高，對他們未來的職業生涯有極大的幫助，從而能夠更好的適應社會。

關鍵詞：PBL教學法；微生物學；研究生；創新能力

中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）19-0096-03

Abstract： Problem-based learning （PBL） is a problem-centered， student-centered teaching model. In this paper， the PBL teaching method is applied to the graduation thesis writing and practice teaching of graduate students in microbiology. The result shows that this method not only helps to stimulate students' interest in microbiology learning and improve the students' enthusiasm for self-study， but also improves their innovative ability and independent thinking skills， prepares them for their future career in order to better adapt to the society.

Keywords： PBL teaching method； microbiology； graduate student； innovative ability

一、PBL教學法的起源、發展及應用

基于問題的學習（problem-based learning，簡稱PBL）教學法是于1969年由美國的神經病學教授霍華德·巴羅斯（Howard Barrows）在加拿大的麥克馬斯特大學首創[1]，是以學生為主體的教育與學習的一種自主學習模式，它強調學習要根據具體而復雜的任務和問題進行，鼓勵學生進行自主學習、反思式學習、培養學生高級思維能力[2]。其有助于培養學生批判性思維和分析能力，以及查找并使用合適學習資源的能力[3]。

20世紀80年代后，PBL教學模式在北美獲得了較快的發展，逐步形成了完整、科學、成熟的教學模式，1993 年在愛丁堡世界醫學教育高峰會議中得到推薦，自20世紀90年代以來，在我國應用PBL教學模式的院校逐漸增多，如香港大學醫學院于1997年開始采用此教學模式，到目前為止，PBL模式教學已占該校全部醫學教育的60%。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[4，5]。

目前，PBL教學法呈現出了不同的形式和多元化的趨勢[6]，由于該教學法起源于醫學院，因此大多應用與醫學院課堂，在其他學院和方向專業也有了一些應用，如在細胞生物學、食品微生物學、微生物學實驗、英語等。本論文將PBL教學法引入本校微生物學方向的研究生教育中，目的是激發學生學習興趣，調動學生的主動性和積極性，培養學生擴展性思維，重點是提高學生的交流能力，在學習中能夠充分發揮自己的優勢從而提高學生的創新能力，全方位提高學生的素質。

二、PBL教學法在課堂教學上的應用

（一）對學生進行分組

首先通過調查問卷的方式了解每個學生的知識基礎和特長[7]，由教師按學生知識水平進行搭配分組，使每組中都應有不同知識水平的學生，這樣有利于在小組討論問題的時候，由學生到學生進行基礎知識的鞏固。我們對微生物方向的研究生進行PBL課堂教學時，把同學們分成小組，每組4人，然后每組選出一名同學作為組長，組織小組成員進行學習，以及記錄小組成員在討論中遇到的問題及每位同學在解決問題時所做出的具體貢獻。在老師的指導下，查閱書籍、網絡及相關文獻對老師提出的問題進行探究，從而解決問題。

（二）教師提出問題

提出問題是PBL教學的起點，學生的整個學習過程都圍繞著問題展開，問題本身的質量和水平直接影響著學習結果[8]。提出微生物相關問題時，應該考慮到學生能夠運用所學的理論知識解決實際問題，與實驗結合起來，運用到實驗中，使學生學有所用。在微生物學方向研究生開設的選修課《現代微生物學實驗技術》中，我們提出的問題是：1.微生物學實驗技術的分類依據？2.研究微生物生態學的實驗技術有哪些特點？3.微生物鑒定方面的實驗技術如何選擇？等等！學生可以通過查找相關資料找到相關的內容。

在設計問題時還應該考慮到學生的學習能力，使問題具有挑戰性，可以激起學生的學習興趣，使學生積極主動的學習。如在學習微生物的分子實驗技術的相關內容時候，我們提出的問題是：1.細菌和真菌的DNA在提取的時候有什么不同？2.核酸檢測的方法及具體的應用？3.PCR擴增的引物如何選擇？4.變性梯度凝膠電泳中如何實現變性和梯度？等等！通過這樣由淺入深，層層遞進，逐步使問題得到解決，提高學生的積極性。

（三）教師引導學生解決問題

在教學中，教師應從全局出發，把控整個問題主線，在不干涉學生思維的前提下對學生進行指導，具體實施方法如下：

在課堂上，由教師抽查每個小組的任意一名學生作為本小組的代表發言，各小組也可以提前做PPT，在講解的過程中指出本小組對問題的理解和遇到的問題，小組其他成員可以進行補充，其他小組對不明白的地方或者有疑問的地方可以提出問題，這樣會讓每一位學生都提前對知識進行預習和思考，從而調動每位學生的學習熱情。在這個過程中，教師要不斷對學生的理解進行規范化并且適當向更深層次挖掘，對學生們提出的問題首先由該小組共同解答，如果有解決不了的問題再由教師引導學生查資料，也可以由教師講解，最后點評各個小組的思考準備情況，并且對各個問題進行總結。

（四）教師對學生進行考核評定

PBL教學法與傳統的教學法不同，對教學效果的評價，不僅僅是依靠學生最后一次的期末考試成績決定，教師通常采用考試和課堂表現結合的方式對學生進行考核和評定[9]。具體方法如下：

教師在對學生課堂表現評定時，采取小組評分和教師評分相結合的方式，小組評分包括組內評分和組間評分。首先，不同小組互相評分以及教師給每個小組一個分數，最終給定每個組一個分數。然后在“組分”的基礎上每個小組的成員再根據自己的情況在小組內進行討論自我評價評分，最后綜合得出每個學生的課堂表現成績。考試可以檢驗學生對知識熟練掌握和記憶的程度。因此，每位學生最后的成績包括課堂表現得分和考試成績兩部分，其中課堂表現得分占總成績的30%，考試成績占總成績的70%。

三、PBL教學法在研究生實踐教學（畢業論文）上的應用

對于研究生來說，撰寫畢業論文是他們在這一階段學習的重要任務。他們不僅要掌握所學課程的基礎知識，而且要根據自己的研究方向查閱相關文獻，了解該領域的研究熱點和動態，從中找出適合自己的研究方法，進行創新完成畢業論文。PBL教學法應用到研究生畢業論文中，更突出了學生在畢業論文中為主體的方式，老師的引導作用。雖然可能在實施的過程中有的學生會遇到一些困難，但是正是這些困難使學生進步更快，能力也得到極大的提高。對微生物方向的研究生在完成畢業論文的過程中，用PBL教學有下面幾個過程：

1. 選題，傳統的選題方式是指導老師給定一個題目，學生跟著做，這個過程中學生很少進行思考，為什么要這么做。本實驗室將PBL教學理念融入到學生選題這一環節中。首先，由導師先向學生介紹其研究方向和目前研究成果以及實驗室可以提供的相關條件，并和學生共同討論研究中要解決的關鍵問題，再經過師生雙方面交流，給學生選題的主動權，學生可以根據自己的興趣愛好以及特長自主的選擇課題，這樣可以極大的調動學生的積極性。

2. 文獻檢索，PBL教學法代替傳統由導師直接給學生參考文獻的方法，讓學生主動根據自己的課題查閱相關文獻，了解當前課題的研究情況和所用到的各種實驗方法，通過比較創新得出適合自己的一整套方法。在這個過程中可能遇到一些問題，學生剛開始的時候不會查閱文獻，或者查到的文獻不全，或查到的文獻和自己的課題關系不大。帶著這些問題，指導教師先集中進行指導，為學生介紹與專業相關的文獻數據庫以及查閱方法。然后導師對學生遇到的問題進行針對性的指導，繼續引導學生查閱全面的和課題關系密切的文獻。在這個過程中可以提高學生的熱情和獨立思考能力。

3. 擬定實驗方法，學生通過大量的閱讀文獻，了解自己課題的研究意義、實驗材料、實驗方法以及預期的結果，總結出適合自己課題的實驗方案，并與導師討論其是否可行。每位研究生進行預實驗，并將實驗中遇到是問題與導師交流討論，再把研究計劃進一步改進。在上述過程中，學生是整個探究實驗的主體，大大提高了學生的主動性。

4. 實驗實施，每位研究生在實驗中可能會遇到一些問題，先自己嘗試進行解決，如果解決不了就需要學生積極主動的和導師進行聯系溝通交流，保證實驗的順利進行。這一過程學生是實驗的實施者，不僅可以提高學生解決問題的能力，而且可以使學生學到很多實驗操作的技能，使學生各個方面素質有所提高。

5. 結果分析和論文撰寫，學生自主學習EXCEL、SASS、SPSS軟件，在這一過程中學生可能會遇到一些困難，雖然在一年級的時候開設了統計學課程，但是有不少同學當時沒有進行實際的操作。因此，還有一些問題不能解決，學生在遇到這一方面的問題時要主動與同學討論學習或與導師交流。在這個過程中學生的團隊意識和合作精神可以大大的提高。在論文寫作方面，由學生按照學校規范獨立完成論文初稿。再由導師和學生共同討論論文中的問題，學生反復修改論文的方式，最終完成畢業論文。

四、結束語

為了提高教學質量，使每位學生的綜合素質得到提升，與微生物學課程特點相結合，將PBL教學模式引入了微生物學方向研究生課堂，并且取得了很好的教學效果。在用PBL教學過程中，學生針對提出的問題進行思考并查閱資料解決問題，在這個過程中，有的同學提出一些新穎的觀點或其他方法，這對學生創新意識的培養起到了積極地推動作用[10]。學生們對微生物學重點知識內容有所掌握，增加了學生對微生物學的興趣，激發了學生的學習熱情和主動性，鍛煉了學生提出問題、分析問題、解決問題的能力，提高了學生的口頭表達和歸納總結能力，提升了學生團隊合作意識和溝通能力。

為了培養研究生的創造思維，培養學生運用微生物學知識解決實際問題的能力，在研究生完成畢業論文的過程中使用PBL教學模式，鍛煉了學生的文獻檢索能力，有利于學生自我獲取知識和整合知識，通過對相關文獻資料的閱讀，設計研究方案，提出自己論文的創新內容，它能夠鍛煉學生自主研究能力[1]，從而培養了學生的自覺性和創新思維，提高了學生的科學素養。將PBL教學模式應用到學生畢業論文的整個過程，是培養研究生創造性、發展科研潛質的好時機[11]，激發了學生的學習熱情，使學生積極主動的完成畢業論文，提高了學生分析問題解決問題的能力，培養了學生的創造能力和開拓精神[12]。

總之， 將PBL教學法應用到微生物方向的研究生，使每位學生的能力都有所提高，特別是提高了學生的創新和自學能力，從而使每位學生在未來的職業生涯中能夠盡快適應社會，并且為他們以后的學習奠定了很好的基礎[13]。

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