“以學生為中心”的多元化教學模式在生物化學教學中的應用

粟海波 黃煒 余利紅 劉小珊

[摘 要]在推行 “以學生為中心”的教學改革中，生物化學理論課教學采用傳統的教師主講，結合學生自主學習、非經典TBL、實驗課堂討論的多元化教學模式。課程結束后，通過學生問卷調查比較不同教學模式對學生學習效果與積極性的影響。結果顯示： 學生對幾種教學模式均持較贊成的態度，但實驗課堂討論同自主學習和非經典TBL相比有顯著性差異。結論：依據實際情況有針對性地創建相關教學模式，可在一定程度上起到提高學生學習積極性和改善學習效果的作用。

[關鍵詞]生物化學; 多元化;教學模式;以學生為中心

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2019）08-0090-03

近年來，各高校都在大力進行“以學生為中心”的本科教學改革，主要內容之一是在教學過程中積極推行以提高學生學習主動性和學習效果為目的的新型教學模式[1]。生物化學（生化）是生命科學領域的前沿學科。在醫學院校，生化課程是多個不同專業學生必修的一門基礎課。以往有關多元化教學模式在生化課程中應用的報道不多[2]，也未見對各教學模式影響學生學習效果與積極性的比較研究。為此，本文在生化教學模式改革中采用傳統的教師主講結合學生自主學習、非經典TBL、課堂討論的多元化形式，通過學生問卷調查探討不同教學模式對學生學習效果與學習積極性的影響，以期為相關的課程教學改革提供參考。

一、“以學生為中心”的多元化教學模式

自認知心理學研究提出“建構主義學習理論”以來，西方高等教育提出并推行“以學生為中心”的教育改革，其出發點是強調學生是知識建構的主體，在教學過程中必須將學生放在首位，選擇可以喚醒學生學習自主性的教學方式，使學生能積極主動參與知識的理解和應用，讓學生自行完成建構個人全面的專業知識體系。在教學過程中，教師只起引導作用，通過規范學生的學習行為，輔助學生完成自主學習。在這種“以學生為中心”的教育理念指導下，各高校本科教學課程教學模式逐漸由傳統的、單一的、“填鴨式”的教師主講模式向多元化教學模式轉變[3]。

具體來說，多元化教學模式主要是指在課程教學目標的指導下，在教學過程中依據學生學習能力和學校相關資源和平臺，打破課堂時間和空間的限制，給學生提供合理范圍內的盡可能多的自主學習方式，使學生從被動學習變為主動學習，激發學生的學習興趣，調動學生學習的積極性，促進學生個性化學習方法的形成，提高學生的自主學習能力。與此同時，多元化教學模式也可起到幫助學生擴大知識面、開拓視野和培養批判性創新思維的作用，最終使學生在掌握基本知識與技能的同時獲得全面可持續發展。國內外醫學院校課程改革已創建了如以問題為基礎的學習（problem - based learning，PBL）、以團隊為基礎的學習（team - based learning，TBL）[4-5]。

PBL教學模式是以問題為基礎的學習，一般由十人組成學習小組，通過案例分析討論，學生自行發現并提出問題，然后通過小組組員的共同學習，在查閱相關資料后解決問題。PBL教學模式的提出是基于“建構主義學習理論”，即在學習過程中，讓學習者有更多的參與機會，以此發揮其主觀能動性并提高學習效率。在PBL教學過程中參與的主體是學生，教師只起引導作用，PBL教學模式的核心是課程的案例設計。為使PBL案例富有趣味以激發學生的學習興趣，案例不僅應隱藏有相關知識點，其內容一般要求覆蓋多門課程的知識體系，同時還要融合相關社會人文知識。有關報道表明，PBL在采用器官系統整合課程模式的模塊教學中是一種理想的教學模式，在學科分類課程模式教學中，PBL也可選擇性地應用于專業基礎與專業課程教學[6]。目前也有采用學科分類課程模式的院校專門開設一門獨立的整合式PBL課程[7]，目的是利用此課程培養學生的自主學習能力，以提高學生的綜合素質。

在PBL教學模式中，教師雖然起引導作用，但在教學過程中，教師只有在熟悉每個學生的參與情況，掌握每個學生在學習中遇到的困難與問題后，才能有針對性地給予反饋，起到提高學習效果的作用。要采用這種教師能對每個學生起到觀察引導作用的教學模式，只有在師資充足的情況下才能實現。縱觀國內外院校現狀，實際情況基本上是為降低教育成本，各校學生人數大幅擴增，師生比例不斷降低。面對這種情況，教育研究者在忠實于“以學生為中心”的教學理念上又創建了TBL教學模式。同PBL一樣，在TBL學習過程中，學生也按小組為一個學習共同體自主完成知識點的學習，通過小組討論形式完成課堂測試，再根據教學內容結合案例討論，最后完成學生對知識的理解與掌握[6]。值得注意的是，同PBL一樣，TBL教學模式通常也涉及案例教學，如果在醫學專業基礎課程教學中采用TBL教學模式，上課教師必須依據教學內容和教學目標編制出合適的案例，在教學活動中善于引導學生以團隊合作的方式完成學習，最終才能使學生通過案例討論加深對知識點的理解與掌握。雖然TBL教學模式缺乏教師對每個學生學習過程的反饋，但這種以學生為主體的學習方式在一定程度上促進了學生學習的主動性，團隊合作也可在一定程度上調動學生的學習積極性。因此，在師資不夠充足的情況下， 某些課程的部分教學內容采用TBL教學模式同樣可以達到PBL的教學效果。

近年來，隨著互聯網+科技的發展，人們獲取信息與溝通交流的方式發生了很大變化。在有限的師資條件下，學生通過相關的教育信息技術平臺完成自主學習，然后進行課堂討論或教師利用各類社交平臺進行學習指導，也能充分體現“以學生為中心”的教學理念，讓學生利用相對自由的時間完成學習，以提高學生的學習積極性。

二、生化課程多元化教學模式概況

生物化學是生命科學領域的前沿學科，是醫學生學習掌握生命本質相關術語、基本概念、基本理論的一門課程。熟練掌握生化知識可為醫學生學習其他基礎與專業課程乃至畢業后的繼續教育奠定良好的基礎。生化課程內容涉及的知識點屬于化學范疇，是一門實驗性學科，多數學生在學習過程中缺乏感性認識，容易出現感覺基本概念相對抽象、內容比較枯燥、知識點記憶較難等突出性問題。

近年來，借助計算機輔助教學，傳統教師主講模式從簡單的文字描述過渡到形象生動地多媒體直觀演示。例如，ATP合酶動畫演示可以讓學生很容易理解能量轉化時，經呼吸鏈電子傳遞形成跨膜質子梯度，ATP合酶驅動質子回流，催化ATP合成。雖然這種多媒體輔助教學方式可以讓學生在輕松愉快的氛圍中進行學習，在一定程度上也可激發學生的學習興趣，加深其對知識點的印象，但學生缺乏主動參與的積極性，這不利于知識的長久記憶與自主學習能力的培養。

生化課程基本概念相對較多，傳統的教師主講的優勢在于教師能較系統和全面地介紹知識點，這在一定程度上對學生掌握知識點起到邏輯引導的作用;但另一方面這也造成學生掌握知識主要靠死記硬背，學習過程不利于學生將所學知識應用到專業實踐中。為此，如果基礎課程學習能采用以問題、案例為導向的教學方式，不僅可以提高學生知識的應用能力，還可提高學生的學習興趣與學習效果。例如，學生在學習血漿脂蛋白代謝時，可采用TBL教學模式結合家族性高膽固醇血癥案例學習，這不僅能讓學生通過接觸臨床血脂檢驗報告，將抽象概念與知識應用相結合，激發學生的學習興趣，也可使學生易于理解記憶血漿脂蛋白結構與功能等相關知識點。

近年來，隨著生命科學研究技術的不斷發展，生化領域的相關研究不斷深入，新的知識點不斷涌現，教學內容日漸增多，導致知識點多與有限教學時間的矛盾愈加突出。但另一方面，隨著“互聯網+”時代的快速發展，已出現含慕課（Massive Open Online Course，MOOC）一類的多種在線學習手段。如果將教師主講與網絡自主學習方式相結合，不僅可培養學生的終生自主學習能力，也可讓學生變被動學習為主動學習，以提高學習效果。

生物化學是一門實驗性學科。如果讓學生積極參與到實驗設計，將課堂理論知識與實驗設計相結合，可促使學生從被動學習變為主動學習，增強學生對所學知識的理解與掌握。

三、多元化教學模式在生化課程中的具體實施

廣州醫科大學生化與分子生物學教研室從2016年開始在臨床醫學、影像學、麻醉學等專業的生化理論課講授中采用傳統教師主講，結合 “以學生為中心”的自主學習、TBL、實驗課堂討論等多元化教學模式（見表1）。

自主學習模式基本流程為：開課時給學生明確自主學習的章節，同時將各章節主要問題和指導教師聯系方式發給學生，學生按教學進度自行利用課余時間完成學習，在自主學習過程中若遇到問題或困難，學生可隨時請教理論授課或小班實驗課指導教師，也可通過郵件、QQ或短信的方式請教指導教師。學期末，每個學生上交手寫紙質版自主學習報告，統一由小班實驗指導教師批改并記錄成績。

非經典TBL模式基本流程為：TBL上課前一周教師將學習目標和案例發給學生，學生自行組成7～10人的小組課前完成學習并查找資料、準備案例討論資料（幻燈片），上TBL課時首先進行小組討論式的知識點測試（一般為10個選擇題），之后學生共同討論測試題正確選項，最后進行案例討論和教師總結。

實驗課堂討論流程以實驗小班為單位，課前統一指定討論題目（大課已講授過），學生以5～6人組成小組，課前查找相關資料，準備好討論資料（幻燈片）;上課討論時，各小組派1～2名學生上臺講解，學生自由提問，教師答疑。

在采用上述多元化教學模式的同時，學生成績也采用多元化的評價方式，具體為：期末考試成績占50%，TBL課堂問卷測試成績占10%、自主學習報告成績占10%，實驗平時成績（含實驗課堂討論）占20%，實驗考試成績占10%。

四、生化課程多元化教學模式的學生問卷調查結果

課程結束后，采用問卷調查的形式對多元化教學模式進行客觀評價。針對自主學習、TBL和實驗課堂討論模式，調查問卷設計了是否對學習效果與學習積極性起促進作用的10個陳述性問題，分別針對學習效果與積極性各5個條目。各條目評分方法采用Likert五級評分制， 1分～5分代表完全不同意到完全同意，各維度得分表示所含5個問題條目得分的累加。量表總分10分～50分，總分越高表明學生對該教學模式的認可度越高。總分得分10分～29分為不贊成， 30分～39分為較贊成，40分～50分為贊成。

參與問卷調查的學生為2016級影像學專業的87名學生，收回有效問卷75份（問卷有效回收率86%）。表2調查數據用均數標準差 （x±s） 表示，各教學模式比較時采用t檢驗統計分析， P <0.05為差異有統計學意義。

五、生化課程應用多元化教學模式的分析

“以學生為中心”的教育理念，是在教學過程中將學生作為教學主體，選擇適合的教學方式，充分發揮學生學習的主觀能動性，提高學習效率，促進學生掌握相關知識點，擴大學生知識面，培養學生的批判性思維、知識應用能力和終生學習能力，讓學生經過本科教育成長為具備一定知識技能并能相對獨立工作的專業人才。

生化是關于生命的化學。教學內容包含構成生命化學物質與功能、物質代謝與調節和遺傳信息傳遞三個主要部分。在采用“以學生為中心”的多元化教學模式中，重點強調從調動學生學習積極性和提高學習效果出發，在學習過程中同時實現培養學生終生學習能力、知識應用能力和團隊溝通協作與口頭表達等綜合能力的目標。對生化課程實施多元化教學模式時，依據不同教學內容采用不同的教學模式以保證教學效果。具體安排如下：將易于理解、與臨床聯系緊密、涉及知識整合的教學內容采用自主學習和非經典TBL模式，將既是重點又是難點的酶學采用在大課基礎上進一步開展實驗課討論，讓學生圍繞糖、脂、蛋白質三大營養物質消化酶的測定原理進行，其他內容則采用傳統的教師主講方式。

多元化教學模式的學生問卷調查顯示，學生對三種教學模式均持較贊成態度。但實驗課堂討論同自主學習和非經典TBL相比均有顯著性差異。主要原因是實驗討論課所涉及基本知識點大課已講過，在查找資料、準備PPT時相對容易，討論內容易于理解。這種教學方式不僅能加深學生對生化基本知識的理解與掌握，在培養學生知識應用、團隊合作等綜合能力方面也能起到積極作用。另外，同TBL相比，實驗討論課為小班教學，5～6人一個小組，在討論過程中每個學生都能積極參與，教師與學生以及學生之間的互動交流更充分。

目前，較多高校擴招后可能存在師資相對不足的情況，很難開展比較理想的“以學生為中心“的小組式PBL教學模式。本課程采用非經典TBL，雖然學生對TBL持較贊成態度，但多數還是更愿意選擇上大課，究其原因可能與學生在大學前一直采用被動式接受知識的教學方式有關。

由于學生完成非經典TBL和自主學習的內容不在期末考試范圍內，單純通過學生問卷調查這些模式對學習效果的影響有一定的片面性，但問卷調查結果也表明，依據實際情況有針對性地創建相關教學模式可在一定程度上起到提高學生學習積極性的作用。

[參考文獻]

[1] 趙炬明，高筱卉.關于實施“以學生為中心”的本科教學改革的思考[J].中國高教研究， 2017（8）：36-40.

[2] 劉紅濤，周景明，關方霞.生物化學教學模式的初步探析[J].大學教育，2017（12）：53-55.

[3] 張晨冉，胡劉華，胡國漢，等. 多元化教學模式在神經外科學教學中的應用[J].大學教育，2014（6）：172-174.

[4] Barrows HS， Mitchell DL. An innovative course in undergraduate neuroscience. Experiment in problem-based learning with 'problem boxes'[J]. British Journal of Medical Education， 1975（4）：223-230.

[5] Punja D， Kalludi SN， Pai KM， et al. Team-based Learning as a Teaching Strategy for First-year Medical Students[J]. Australas Medical Journal， 2014（12）：490-499.

[6] 向賢宏，劉明娟，羅柏寧，等.影像醫學LBL、PBL 及TBL 教學模式的比較[J].大學教育，2014（10）：126-127.

[7] 殷冬梅，王曉東，馬頌華，等.五年制醫學課程開展整合式PBL 教學的實踐與體會[J].中國高等醫學教育，2016（11）：72-73.

[責任編輯：陳 明]