多種教學模式在中醫藥院校生物化學實驗教學中的應用思考

張建 王勇 續潔琨 韓琦 張潔 楊曉敏 郭冬青 王其艷 劉連起 王遙 石天嬌 屠蘅菁 劉佳 唐炳華 孫麗萍

摘要：目前，中醫藥院校生物化學實驗的傳統教學模式是以授課為基礎的學習（LBL）教學模式與以團隊為基礎的學習（TBL）教學模式為主，常常導致實驗教學停留在機械性操作-記錄結果-撰寫報告的簡單循環中，學生缺乏對于實驗內容的深度探究和認識，無法達到培養創新科研型人才的教學目標。在中醫藥院校生物化學實驗教學中引入以案例為導向的學習（CBL）教學模式、以問題為中心的學習（PBL）教學模式、以資源為基礎的學習（RBL-1）教學模式和以研究為基礎的學習（RBL-2）教學模式，引導學生搜集資料、預習、參與實驗思路設計、構想實驗實際應用，激發學生對于實驗原理、實驗操作、實驗結果的探究興趣，可以有效提升課堂質量，培養學生創新思維，實現生物化學實驗教學的最優效果，促進創新型、復合型中醫藥人才培養。

關鍵詞：生物化學;實驗教學;以案例為導向的學習;以問題為中心的學習;以研究為基礎的學習;以資源為基礎的學習

中圖分類號：Q5-4;G642.4??? 文獻標識碼：A??? 文章編號：2095-5707（2021）05-0058-05

DOI： 10.3969/j.issn.2095-5707.2021.05.014??????? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Thinking of Application of Multiple Teaching Modes in Biochemistry Experiment Teaching in TCM Colleges and Universities

ZHANG Jian， WANG Yong， XU Jie-kun， HAN Qi， ZHANG Jie， YANG Xiao-min， GUO Dong-qing， ???WANG Qi-yan， LIU Lian-qi， WANG Yao， SHI Tian-jiao， TU Heng-jing， LIU Jia， Tang Bing-hua， SUN Li-ping^*

（School of Life Sciences， Beijing University of Chinese Medicine， Beijing 100027， China）

Abstract： At present， the traditional teaching mode of biochemistry experiments is mainly based on LBL （Lecture-based Learning） and TBL （Team-based Learning） teaching modes in TCM colleges and universities， which often leads to the simple cycle of mechanical operations - recording results - writing reports. Students lack in-depth exploration and understanding of the experimental content， failing in achieving the teaching goal of cultivating innovative scientific research talents. The introduction of CBL （Case-based Learning）， PBL （Problem-based Learning）， RBL-1 （Resources-based Learning） and RBL-2 （Research-based Learning） teaching modes into biochemistry experiment teaching in TCM colleges and universities can instruct students to collect data， preview， participate in the design of experimental ideas and conceive the practical application of experiments， and stimulate students interest in the exploration of experimental principles， experimental operation and experimental results. In this way， the quality of classroom teaching can be effectively improved， students innovative thinking can be cultivated， the optimal results of biochemical experiment teaching can be?realized， and the cultivation of innovative and compound talents of TCM can be promoted.

Key words： biochemistry; experimental teaching; Case-based Learning; Problem-based Learning; Resources-based Learning; Research-based Learning

生物化學是由生理化學演變而來的一門科學，主要包括對生命化學物質和生命化學過程的分子水平研究^[1]，將生物化學理論和技術應用于中醫藥領域對促進中醫藥發展具有至關重要的作用。例如，在中醫證候中必然存在著生物化學的變化規律，同時也需要生化指標加以量化;在中藥研究方面，中藥成分對生物大分子結構及代謝存在影響。中醫藥要面向世界、面向現代化，需要與現代科學相結合，而生物化學與分子生物學正是實現這一有機結合的核心。生物化學是多數中醫藥院校的專業主干課程，實驗教學是該課程的重要組成部分。在基本操作實踐過程中，通過規范學生的實驗操作，培養學生嚴謹的科學研究態度;通過驗證實驗引導學生進一步理解和思考課堂上學習的理論知識;通過綜合性實驗培養學生科研思維，并提高其分析問題和解決問題的能力。通過生物化學實驗課程的學習，培養學生進行生命科學研究的基本能力^[2]。

目前，我國中醫藥院校生物化學實驗教學多采用以授課為基礎的學習（Lecture-based Learning，LBL）教學模式及以團隊為基礎的學習（Team-based Learning，TBL）教學模式，雖然能按部就班地完成基本教學任務，但是學生缺乏對于實驗內容的深度探究和認識。根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》，高校應當探索、推行創新型的教育方式方法，將學生的科學精神、創新能力和創造性思維等放在突出培養的地位^[3]。生物化學實驗教學作為中醫藥院校培養創新型中醫藥科研人才的重要環節，亟需引入新的教學方法加以完善。伴隨著社會對具有自主學習能力的創新型、實用型醫學人才的需求增加^[4]，以案例為導向的學習（Case-based Learning，CBL）教學模式、以問題為中心的學習（Problem-based Learning，PBL）教學模式、以資源為基礎的學習（Resources-based Learning，RBL-1）教學模式和以研究為基礎的學習（Research-based Learning，RBL-2）教學模式已在歐美高等教育中廣泛運用^[5]，并開始逐漸進入我國醫學相關課程的課堂教學中，但尚未被廣泛應用于中醫藥院校生物化學實驗教學。將以上4種教學模式引入中醫藥院校生物化學實驗教學可提升生物化學實驗課堂質量，培養學生創新思維，促進中醫藥科研人才培養。

1? 中醫藥院校生物化學實驗教學存在的問題

1.1? 教學模式格式化

中醫藥院校生物化學實驗教學模式基本沿襲傳統的教學方法，即LBL，隨著教學條件的不斷改善，逐漸引入了TBL，最終形成了上述2種教學模式的聯合教學法。該聯合教學法的教學活動主要包括以下幾個環節：⑴教師依據實驗指導手冊的內容講解實驗步驟和方法，說明實驗原理;⑵學生以小組為單位，依據實驗指導手冊的實驗步驟進行實際操作，獲取實驗數據或現象;⑶按照模板撰寫實驗報告。這種模式的優點在于講解全面、知識系統明晰、實操性強、信息傳授量大^[6]，有利于學生快速掌握實驗技能，培養學生的團隊合作能力。但其弊端也顯而易見，即在實驗過程中欠缺學生的主動思考與探究環節，過于格式化，教學深度不夠，難以有效引導學生形成基本的科研思維，更與培養創新型人才教學目標相違。因此，亟須探索并實踐新的教學模式以彌補傳統教學模式的缺點。

1.2? 教學內容單薄化

生物化學實驗課程的基本原理中涉及較多的專業名詞，部分知識抽象晦澀，實驗操作步驟繁雜并具有一定的危險性。為了減緩學生的畏難情緒和保證實驗安全，教師講解內容通常較多^[7]。因這些講解偏重基礎知識和基本操作方法，使教學內容具有層次淺、容量大、理解性強的特點。但是，生物化學實驗教學不僅要培養學生的基本實驗技能，更要培養學生解決實際問題、將理論付諸實踐的能力，進而提高學生的科研素養和創新意識^[8]，所以，其教學內容應該是多維性的，應較多關注實驗設計等環節，為培養學生的科研思維奠定基礎。

2? 4種教學模式的內涵及實施特點

CBL教學模式最早被廣泛應用于法律、商業教學領域，后續逐漸應用于醫學教育中^[9]。CBL教學模式是以案例為核心，以問題為基礎，以學生為主體，以教師為主導的討論式教學方法^[10]，CBL教學模式常常作為LBL教學模式的補充，穿插在LBL教學中^[4，11]。在CBL教學階段，學生常采用逐步探索案例的方式進行學習，在課前需要預習相關章節知識，補充閱讀拓展材料，深度分析教學案例，課堂上的小組討論常從案例所涉及的某一個臨床問題開始，當學生在討論中遇到無法解答的問題或者沒有進一步探究思路時，教師會提供幫助并針對性地布置一些思考問題供學生加深理解^[12]。

PBL教學模式以學生的認知心理學、信息加工心理學作為立足點，根據建構主義學習理論的“情境”“協作”“會話”和“意義建構”學習環境中的四大要素，建立的以小組討論與自我指導學習進行醫學教育的教學方法^[10]。它通過架構臨床、科研中的重點問題，要求學生在教師的引導下，借助自我學習和小組討論提出問題的解決方案，以達到深度學習的目的^[13]。教師可在授課前將問題發給學生，引導學生預習、解決問題。課堂上，先組織學生進行相關討論，再對問題進行全面分析，然后再進行相關理論的系統化學習^[14]。

RBL-1是在信息時代背景下，以e-Learning為主體，以信息科技為基礎的一種教學模式。學生通過收集各種信息資源開展實踐活動，在教師指導下通過對不同資源的有效檢索、側重學習、綜合評價和信息重組從而解決問題，進而建構知識體系^[4]。

RBL-2以可塑性綜合實驗為載體，以問題探究為基礎，是一種致力于引導學生主動參與、具備高度開放性的科研創新型教學模式^[4，15]。首先由學生學習基本的理論知識，再根據所要探究的內容進行選題和立項，建立科研小組，在充分討論和思考后自主擬定實驗方案、實驗內容等并撰寫開題報告，最終按照計劃解決既定問題、完成既定目標^[16]。

3? 4種教學模式在生物化學實驗教學中的應用思考

鑒于傳統LBL-TBL聯合教學模式單一且教學內容單薄化，應于生物化學實驗教學設計中創新性引入CBL、PBL、RBL-1、RBL-2教學模式，對引導學生進行深度思考，提高學生實驗操作規范，培養學生科研思維、創新思維具有重要意義。由教師在課前講解實驗原理、步驟和方法，學生以小組為單位進行實驗操作，在LBL-TBL聯合教學模式中滲入CBL、PBL、RBL-1、RBL-2教學模式，以關鍵問題引導、實驗自主設計、臨床結合探究、資源網絡架構及信息檢索為核心進行教學設計。

3.1? 關鍵問題引導

關鍵問題引導的優勢體現在以學生為中心，通過逐步探索、解析，獨立解決問題，充分培養其邏輯思維和綜合思維^[17-19]。在生物化學實驗教學中，結合實際教學情況，教師在課前向學生提出該實驗的關鍵問題，要求學生解決，引導學生思考，督促學生主動學習或復習重點內容;在此過程中，學生需要回顧所學知識，閱讀文獻、資料，可以擴展知識面，深化生物化學基本理論知識學習，對所操作的實驗和原理有較為全面的掌握和較為深入的理解，而不是在課堂上只知操作，不知原理，更不知道如何聯系生物化學理論課所學知識。以“溫度、pH值對酶促反應速度的影響”和“底物濃度、酶濃度對酶促反應速度的影響”實驗為例，課堂教學中教師向學生提出“都有哪些因素可以影響酶促反應速度”“如何通過實驗求得酶的特征常數K_m值、最適溫度以及最適pH值”等問題，學生回答后教師進行詳細擴展解答，由此在實驗課堂上，學生便可通過實驗操作進一步驗證或加深之前的理解，從而更好地掌握相關知識。

3.2? 實驗自主設計

實驗自主設計主要依托于RBL-2，充滿探究意義，重在創造民主寬松的學習氛圍，使學生的思維始終處于活躍、開放的敏捷狀態，擁有更多參與實驗探究的熱情，利于培養高端創新型人才，彌補當前大學教育中狹窄化、技術化的傾向^[20-21]。在實驗開始前，教師告知學生實驗目標，要求學生依據實驗案例及所學知識自行設計實驗思路和實驗步驟。以“飽食和饑餓大鼠肝糖原含量的比較”為例，擬定命題“如何比較飽食和饑餓大鼠肝糖原的含量”，要求學生對實驗關鍵環節糖原溶液的制備及鑒定方法進行自主設計，并闡明實驗步驟背后的原理和理論。教師提供范例，組織同學進行比照反思、小組討論，完善已設計的實驗步驟，并與實驗講義中的實驗方法進行比較。通過多次這樣的實驗設計，可以使學生掌握基本的實驗設計方法、實驗實施原則、培養學生的創新思維，學生將逐漸擁有自主設計實驗的能力，對以后創新型科學研究至關重要。

3.3? 臨床結合探究

以臨床病例引導學生思考的教學模式，不僅可以幫助學生理解授課知識，增加學生的課堂參與感，也避免了持續理論授課給學生帶來的疲憊與抵觸，更重要的是在一次次的病例討論中，學生對于所學知識的運用會越加熟練，可以更好地將臨床思維由醫學生向醫生轉變^[22-23]。通過引導學生主動探索解決問題的方法，使其由被動聽講轉變為主動思考，切實提高學生自主學習、溝通協作及理論聯系臨床的能力^[6，24]。在生物化學實驗教學中，由教師提供案例，引導學生對案例進行自主思考，組織學生進行相關討論，最后教師分析案例中涉及的生物化學知識點，在此過程中，可以很自然地將理論知識與案例相融合，促進學生學習。另外，在每次實驗結束后，教師可以要求學生思考該實驗在醫學臨床診斷或治療中的實際應用。教師還可以進行階段性的病例教學討論課，通過提供貼合近期實驗內容的病例，要求學生依據近期所做實驗設計相應的診治方法，將枯燥、抽象的理論知識融入實際案例^[25]。以“血清蛋白醋酸纖維薄膜電泳”實驗為例，在實驗結束后，教師可以引導學生思考蛋白質的電場行為、電泳分離相關的知識點，并進一步探究其在肝疾病、腎疾病及多發性骨髓瘤等臨床疾病中的應用。通過這樣與臨床結合可以更好地幫助學生理解所學知識，并在今后的臨床技能學習中融會貫通、事半功倍。

3.4? 資源網絡架構及信息檢索教學

在網絡信息時代，資源共享為教學提供了巨大便利，RBL-1教學模式除了基礎知識的傳授以外，可以培養學生的信息素養及獨立學習能力，使其成為能夠利用多種信息資源進行自我學習的終生學習者，具備獨立搜集、加工、評價、應用信息以解決實際問題的能力^[26]。教師可引導學生自主進行實驗原理、方法等相關知識點的信息檢索，例如中英文數據庫文獻檢索、慕課視頻觀看等。學校也可以通過架構相應的資源網絡，普及信息檢索教學，為學生提供權威、便捷的學習資料，提高學生的信息檢索能力，使學生能夠用較短的時間獲取更多的優質資源，便于學生的課前預習、課堂討論及課后拓展學習。以北京中醫藥大學Blackboard教學平臺“飽食和饑餓大鼠肝糖原含量的比較”相關微課視頻為例，學生通過課前觀看微課，能夠快速掌握大鼠抓取的技巧、離心機的使用方法等^[27]，既可以保障實驗安全進行，還可以節省課堂教學時間，將課堂重點放到糖原提取原理等關鍵內容上。在課后，學生也可以通過查詢中國知網等資源網站獲取有關糖原的最新研究成果，從而可以全面立體、接近臨床應用地掌握糖原知識點。

4? 展望

為了適應新世紀對于創新型、科研型、應用型人才的需求，中國高等教育一直在尋求教學模式的變革，不再只關注教師講授的主導作用，更加重視學生自身認知主體的身份。這些體現在實驗教學中，便是不再局限于基本實驗技能的傳授，更傾向于通過實驗教學培養學生的科研思維，強調學習成果的應用性。在中醫藥大學的生物化學實驗教學中，基于LBL和TBL傳統教學模式，創新性引入CBL、PBL、RBL-1、RBL-2教學模式，引導學生搜集資料、預習自學、參與實驗思路設計、構想實驗實際應用，激發學生對于實驗原理、實驗操作、實驗結果的探究興趣，可有效提升課堂質量、培養學生創新思維，順應教學變革的理念，對于培養創新型、復合型的中醫藥人才具有深遠的意義。

參考文獻

[1] 鄭昌學.生物化學教學之我見——2012年全國生物化學與分子生物學學術大會發言[J].生命的化學，2013，33（1）：101-104.

[2] 江舟，堯雪洲，朱培芳，等.PBL教學法在生物化學實驗教學中的開展概況及發展趨勢[J].開封教育學院學報，2015，35（2）：114-115.

[3] 國家中長期教育改革和發展規劃綱要工作小組辦公室.國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）[EB/OL].（2010-07-29） [2021-04-02].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A01/s7048/201007/ t20100729_171904.html.

[4] 趙萬紅，潘龍瑞，朱克剛，等.我國高等醫學教學模式改革的思考[J].醫學與哲學，2014，35（4A）：74-77.

[5] 張毅強.LBL-CBL-PBL-RBL四軌模式在管理教學實踐中的整合與運用[J].產業與科技論壇，2011，10（7）：139-141.

[6] 楊衛東，康飛，馬溫惠，等.整合LBL、PBL、CBL、TBL和RBL等多種教學方法進行核醫學教學[J].標記免疫分析與臨床，2019，26（10）：1775-1777，1791.

[7] 趙培，孟丹，李炳娟，等.PBL教學法在生物化學實驗教學中的設計研究[J].生命的化學，2020，40（4）：628-632.

[8] 董曉宇，曹穎，劉小梅，等.基于PBL的翻轉課堂在生物化學實驗教學中的探索[J].基礎醫學教育，2018，20（10）：863-865.

[9] 易龍，糜漫天，朱俊東，等.不同教學模式在高等醫學教育中的應用[J].基礎醫學教育，2013，15（3）：312-314.

[10] 李昱.TBL、CBL與PBL融合教學法在病理實驗課中的應用[J].西北醫學教育，2012，20（2）：327-329.

[11] 李稻，韓玉慧，蔣益，等.醫學基礎教育中PBL和CBL兩種教學模式的實踐與體會[J].中國高等醫學教育，2010（2）：108-110.

[12] SRINIVASAN M，夏穎，顧鳴敏.PBL教學法與CBL教學法的比較——基于兩種教學法的轉換在臨床課程學習上的效果分析[J].復旦教育論壇，2009，7（5）：88-91.

[13] 王沁萍，陳向偉，李軍紀.我國高等醫學教育中PBL教學模式應用的研究現狀[J].基礎醫學教育，2011，13（12）：1071-1074.

[14] 吳窮，蘇方.以案例為基礎的PBL教學法在臨床腫瘤學教學中的應用探討[J].中華全科醫學，2016，14（5）：844-846.

[15] 陳博韜，徐平平.RBL方法自主學習能力培養教學研究[J].電氣電子教學學報，2018，40（6）：54-57.

[16] 陳迎龍，楊孝芳，王興桂，等.基于RBL教學模式在實驗針灸學實驗教學中的應用[J].貴陽中醫學院學報，2019，41（1）：52-54.

[17] 陳景鮮，盧超.PBL教學法在生物化學實驗課程中的應用[J].現代農業科技，2020（6）：257，261.

[18] 王李卓，凌烈峰，徐蕾，等.PBL教學法在生物化學實驗課教學中的應用[J].皖南醫學院學報，2019，38（2）：190-192.

[19] 田敏，方明，孔亮，等.夯實基礎 打造精品——口腔修復學國家精品課程建設體會[J].牙體牙髓牙周病學雜志，2012，22（8）：492.

[20] 谷超，李健，苗緒紅，等.RBL教學模式在醫學遺傳學實驗教學改革中的探討[J].基礎醫學教育，2012，14（2）：116-119.

[21] 龍躍君.高校研究性教學的價值反思與內涵解讀[J].中國大學教學， 2006（6）：22-23.

[22] 王珂杰，徐怡，丁文鴿，等.CBL-PBL-LBL聯合教學方法在骨科臨床見習教學中的應用[J].中國繼續醫學教育，2020，12（35）：27-31.

[23] Hu X L， Zhang H Y， Song Y， et al. Implementation of flipped classroom combined with problem-based learning： an approach to promote learning about hyperthyroidism in the endocrinology internship[J]. BMC Medical Education， 2019， 19（1）：290.

[24] 朱璨，李堯鋒，陳代勇，等.多種教學方法在生理學教學中的整合應用[J].中國中醫藥現代遠程教育，2018，16（15）：9-11.

[25] 王愛紅.PBL結合案例分析在生物化學教學中的應用[J].中國繼續醫學教育，2020，12（10）：21-23.

[26] 林國泰.網絡資源型學習活動的設計與實踐[D].南京：南京師范大學，2007.

[27] 郭冬青，劉天華，侯春英，等.微課程教學法在中醫藥院校生物化學實驗教學中的應用與研究[J].中國中醫藥現代遠程教育，2020，18（12）： 13-15.

（收稿日期：2021-04-13）

（修回日期：2021-06-18;編輯：魏民）