PDL教學(xué)法在基因工程課程教學(xué)中的應(yīng)用探索

張小華，秦加陽(yáng)，姚慶收，賽思翔

（濱州醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264003）

問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí)（Problem-Driven Learning，PDL）教學(xué)法是以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)的一種教學(xué)方法，其主要以問(wèn)題為載體，把教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱藏在問(wèn)題之中，引導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題，尋找問(wèn)題答案，并在解決問(wèn)題的過(guò)程中構(gòu)建學(xué)科知識(shí)，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性[1]。PDL教學(xué)主要由以下環(huán)節(jié)組成：?jiǎn)栴}設(shè)計(jì)、分析解決問(wèn)題、完成任務(wù)、教師總結(jié)評(píng)價(jià)[2]。教師主要通過(guò)問(wèn)題設(shè)計(jì)、組織教學(xué)和總結(jié)，幫助學(xué)生完成對(duì)知識(shí)的主動(dòng)性學(xué)習(xí)。通過(guò)PDL教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生能力培養(yǎng)，幫助學(xué)生形成批判性思維和創(chuàng)造性思維，提高自主學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新能力[3]。

本文針對(duì)基因工程課程知識(shí)點(diǎn)多、理論性強(qiáng)等特點(diǎn)，在教學(xué)中應(yīng)用PDL教學(xué)法，并就其應(yīng)用的必要性進(jìn)行探討，通過(guò)對(duì)比兩屆本科生基因工程考核成績(jī)，探尋PDL教學(xué)效果。

1 PDL教學(xué)法在基因工程課程教學(xué)中應(yīng)用的必要性

基因工程是20世紀(jì)70年代在分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)飛速發(fā)展的基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生的一門(mén)新科學(xué)，是現(xiàn)代生物技術(shù)工程的核心課程之一[4]。基因工程課程本身的特點(diǎn)使得PDL教學(xué)法更適用于該課程教學(xué)。基因工程知識(shí)原理性強(qiáng)，內(nèi)容比較抽象，若采用傳統(tǒng)教學(xué)手段和方法，學(xué)生只能習(xí)得一些感知性知識(shí)，加大了學(xué)習(xí)和理解難度。同時(shí)，基因工程對(duì)學(xué)生專業(yè)知識(shí)的要求高，理論與實(shí)踐聯(lián)系密切，涉及技術(shù)難點(diǎn)多，傳統(tǒng)的授課方式易使學(xué)生只能被動(dòng)接受知識(shí)，從而導(dǎo)致理論教學(xué)與實(shí)踐脫節(jié)，學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)認(rèn)知不足。PDL教學(xué)法可以問(wèn)題為導(dǎo)引，將抽象原理概念具體化，結(jié)合學(xué)生日常能接觸到的問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生從專業(yè)角度看待日常生活中的問(wèn)題，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性。

此外，學(xué)生自身的特點(diǎn)也使得PDL教學(xué)法更適用于本門(mén)課程教學(xué)。一方面，學(xué)生具備一定的知識(shí)基礎(chǔ)，在學(xué)習(xí)本門(mén)課程之前，已學(xué)習(xí)分子生物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等基本學(xué)科，并對(duì)專業(yè)課程有一定程度的了解；另一方面，學(xué)生思維活躍，對(duì)網(wǎng)絡(luò)利用能力強(qiáng)，繼續(xù)深造人數(shù)多、熱情高，但較習(xí)慣于被動(dòng)接受知識(shí)。因此靈活運(yùn)用PDL教學(xué)法，能充分發(fā)揮學(xué)生的優(yōu)勢(shì)，激發(fā)學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的潛在動(dòng)力，并充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀能動(dòng)性，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

2 教學(xué)設(shè)計(jì)

PDL教學(xué)法在基因工程教學(xué)中的實(shí)施主要按以下幾個(gè)步驟展開(kāi)，分別是問(wèn)題設(shè)計(jì)和提出、教學(xué)過(guò)程管理及組織、教學(xué)總結(jié)與反思。本文以“如何采用基因工程的方式生產(chǎn)人胰島素”為例，介紹PDL教學(xué)法在基因工程教學(xué)中的應(yīng)用情況。

2.1 問(wèn)題設(shè)計(jì)和提出

問(wèn)題設(shè)計(jì)和提出是PDL教學(xué)的第一步，因此，問(wèn)題的設(shè)計(jì)和恰當(dāng)?shù)奶岢鲋陵P(guān)重要[5]。首先，設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)應(yīng)以科學(xué)前沿和技術(shù)應(yīng)用為導(dǎo)向。所設(shè)計(jì)的問(wèn)題既要能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，理論聯(lián)系實(shí)踐，同時(shí)也應(yīng)與課程的重要內(nèi)容緊密結(jié)合，尤其要突出重難點(diǎn)部分。在此基礎(chǔ)上還要選擇恰當(dāng)?shù)那腥朦c(diǎn)提出問(wèn)題，可以根據(jù)問(wèn)題本身的特點(diǎn)，采用提前布置、借助教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)或者隨堂探討等形式。例如，在講授“外源基因的原核生物表達(dá)”這一章內(nèi)容時(shí)，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)給學(xué)生提出關(guān)于人胰島素的大腸桿菌表達(dá)的設(shè)計(jì)流程的問(wèn)題。學(xué)生通過(guò)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行研究，拓寬知識(shí)面，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

2.2 教學(xué)過(guò)程管理及組織

在教學(xué)過(guò)程中，教師圍繞所提出的問(wèn)題，營(yíng)造探討氛圍，組織學(xué)生對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討，保障學(xué)生在課堂上的主體地位。教學(xué)以學(xué)生為主體，以問(wèn)題為載體，以學(xué)生的回答為主線，教師在這個(gè)過(guò)程中起引導(dǎo)作用，同時(shí)注重與學(xué)生互動(dòng)。例如，學(xué)生在回答關(guān)于人胰島素的大腸桿菌表達(dá)的設(shè)計(jì)流程這一問(wèn)題時(shí)，教師根據(jù)學(xué)生的回答，圍繞這個(gè)問(wèn)題進(jìn)一步提出“你的表達(dá)流程的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)分別是什么？”“你如何選擇載體，優(yōu)勢(shì)在哪里？”“是否還有其他生產(chǎn)人胰島素的想法或建議？”等一些問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入思考，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、分析能力和批判精神。

2.3 教學(xué)反思與總結(jié)

教師可以根據(jù)課堂討論氛圍、學(xué)生的表現(xiàn)和問(wèn)題解決程度進(jìn)行教學(xué)總結(jié)。根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)，簡(jiǎn)要總結(jié)本次教學(xué)內(nèi)容，針對(duì)學(xué)生在課堂討論過(guò)程中遇到的一些重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題，點(diǎn)出解決方法。在總結(jié)過(guò)程中，找準(zhǔn)知識(shí)生長(zhǎng)點(diǎn)，幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)遷移。例如，通過(guò)分析學(xué)生所選載體的優(yōu)劣點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生回顧不同載體的特點(diǎn)以及構(gòu)建原則，將不同知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系在一起，發(fā)揮前面所學(xué)知識(shí)在學(xué)習(xí)新知識(shí)方面的鋪墊作用。也可以根據(jù)“是否還有其他生產(chǎn)人胰島素的想法或建議？”等問(wèn)題，引出下一章節(jié)內(nèi)容——外源基因的真核生物表達(dá)。教學(xué)反思是提高PDL教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)[6]。通過(guò)反思教學(xué)，如課堂教學(xué)活動(dòng)中哪些環(huán)節(jié)效果不好、學(xué)生回答問(wèn)題的積極性和主動(dòng)性如何等，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，為后續(xù)優(yōu)化教學(xué)模式提供參考。

3 教學(xué)實(shí)踐評(píng)價(jià)

我們將PDL教學(xué)法應(yīng)用于2016級(jí)生物制藥專業(yè)教學(xué)，比較2016級(jí)學(xué)生與2015級(jí)生物制藥專業(yè)學(xué)生（采用傳統(tǒng)教學(xué)法）期末考核成績(jī)。結(jié)果表明，2016級(jí)學(xué)生綜合分析類題回答整體上明顯優(yōu)于2015級(jí)學(xué)生。

4 結(jié)語(yǔ)

基因工程課程教學(xué)目標(biāo)是學(xué)生不僅掌握基因工程核心原理和技術(shù)，還能將知識(shí)融會(huì)貫通、活學(xué)活用。本文主要介紹了PDL教學(xué)法在基因工程課程教學(xué)中的應(yīng)用情況，該教學(xué)方法通過(guò)漸進(jìn)式的問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，促使學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)。實(shí)踐表明，在教學(xué)中采用PDL教學(xué)法，能提高教學(xué)效率及學(xué)生知識(shí)運(yùn)用能力。