新型教學法在毒理學教學中的探索與應用

陳玉明 　徐光翠　趙英政　高麗云

[摘 要]隨著教育改革的發展和深入，毒理學教學方法出現諸多改進，其中引入案例教學、推行問題導向教學、發展項目教學、倡導網絡教學和開展研究性教學是5種代表性做法。文章針對這5種教學方法的起源、特點、實施要點、在毒理學教學中的應用與效果進行分析和總結，并對實施過程中面臨的困難提出對策，以期有助于推進高等院校毒理學教學改革，提高課程教學質量和效果。

[關鍵詞]教學方法;教學改革;毒理學

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2022）03-0107-04

傳統教學（Lecture-Based Learning， LBL）以知識傳遞和接受為特征，提倡班級授課制，強調教師主導作用，注重傳授系統科學知識。在節約教學資源、系統學習基礎知識方面，LBL具有一定的優勢，但隨著社會快速發展，其缺點愈加明顯，如不利于調動學習積極性、易抹殺學習主動性、不注重創新思維和實際工作能力的培養等。毒理學在醫學院校和綜合性大學中是一門非常重要的基礎課程，具有理論綜合性和實踐專業性特征。隨著技術的發展和社會需求的提高，毒理學的學科廣度得到了極大擴展，涉及生物、化學、環境、材料、數學、物理、醫學、管理等領域。在不同專業中，毒理學課程分化出毒理學基礎、衛生毒理學、藥物毒理學、食品毒理學、環境毒理學、法醫毒理學、納米毒理學、管理毒理學等眾多課程。同時，毒理學課程還具有很強的理論深度，如許多知識點與分子生物學機制聯系密切。在LBL教學模式下，教師先在課堂講授毒理學概念、方法及機理，然后讓學生在實驗課上按照教師指示進行驗證性實驗。在此過程中，由于概念眾多且生澀、機制復雜、內容繁多、課時不足等原因，往往導致學生理解與記憶難度增大、學習興趣偏低、聽課不認真、學習效率不高等負面結果。為提高教學質量，很多高校對毒理學教學方法進行了改革與探索，如引入案例教學、推行問題導向教學、發展項目教學、倡導網絡教學和開展研究性教學等，但由于校情和改進者關注點不同，其實施過程和效果差異很大。為使這些改進能更好地應用于教學，本文將近幾年毒理學教學所做的改進予以分析和總結，為廣大從事毒理學教育的教師和研究者提供參考。

一、 案例教學

案例教學法（Case-Based Teaching，CBT）起源于1870年哈佛大學法學院所創設的案例教學，并在20世紀20年代得到進一步發展。CBT以典型案例為教材，突出啟發性、互動性和民主性在教學過程中的作用，學生通過自主閱讀、分析、思考和辯論，提高自身分析和解決實際問題的能力，也被稱為“蘇格拉底式教學法”。在實施過程中，授課教師根據教學內容選擇經典案例，學生在案例講解、分析、討論中理解和掌握理論知識。CBT突破以教師為中心的傳統教學模式，具有綜合性、仿真性和創造性的特點，便于靈活構建課程教學內容和營造接近真實的應用環境，有助于提高學生在教學過程中的主動性， 已在法學、商學、醫學等多個領域得到應用。

近年來我國部分院校在毒理學基礎、法醫毒理學、衛生毒理學、藥物毒理學、環境毒理學等課程中進行了CBT改革探索，取得了良好效果[1-5]。CBT在毒理學課程中的實施要點主要包括案例編寫、案例選擇、案例介紹、任務分解、講解與點評等。其中，案例編寫與選擇是課程教學的基礎與關鍵，它通過對毒理學相關事件進行選擇、分析、整理、加工和重新編排，形成適宜的教學案例。案例介紹和任務分解通常在課前完成，涉及對學生分組與分工、發放案例材料、介紹注意事項等前期工作。毒理學案例講解與點評在課堂上完成，通過教師與學生間的互動，加深學生對毒理學概念和實驗方法的理解，進一步揭示隱藏在案例中的毒理學原理。盡管案例版《毒理學基礎》《藥物毒理學》《臨床毒理學》等圖書已出版，但CBT還未成為當前主要的教學方法，因此廣大授課教師可在學習和分析現有案例資料的基礎上，結合課程目標與教學內容進行更多探索，為建立相應長效機制提供實踐數據支撐。同時，相關研究者須敏銳地識別當前社會熱點，不斷編排新的典型案例，持續充實案例庫，并重視案例設計與相關使用指南的建設，規范案例的選擇、設計和使用。

二、問題導向教學法

問題導向教學法（Problem-Based Learning，PBL）也稱基于問題式學習或問題導向學習，是20世紀60年代美國神經病學教授Barrows創立的一種自主學習模式，倡導把學習放置于復雜、有意義的問題情境中，讓學習者通過解決實際問題，學習隱含于其中的科學知識，掌握應對復雜問題的處理技能，養成自主學習和終身學習的意識與習慣[6]。實施要點涉及問題情境創設、問題探究與解決、收集資料、成果呈現、反思與評價等環節。PBL強調學生應對知識主動探求，重視培養學生的人際交流能力及信息管理能力，其在理工、化學、電子、商學、法律等領域教學中得到了廣泛的認可與應用。

近10年間（2008—2018年），PBL先后在衛生毒理學、法醫毒理學、藥物毒理學、食品毒理學、毒理學基礎和動物毒理學等課程的教學中得到了探索與實踐[2， 7-12]。在這些實踐中，授課教師多選擇毒理學課程某章節內容創設相關問題情境，并提前1～2周將設定問題和教學流程告知學生，學生按一定人數分組、分工后收集各種資料，課堂上教師引導學生進行討論并呈現各組成果，最后由教師進行歸納與點評。調查結果顯示，PBL可加深學生對相關內容的理解，有助于提高他們分析和解決問題的能力。盡管PBL表現出良好的教學效果，但其實施過程較復雜，對學生知識結構和自學能力要求較高，且需具有便利獲取相關資料的渠道，尚不適用于當前較為普遍的大班教學。鑒于PBL對教學硬件設施與資源、教師知識積累及對實施過程的掌控能力、學生人數和素質等都有一定要求，授課教師可根據具體課程內容，結合所在校情和學情，因地制宜地利用PBL理念在更多的毒理學教學活動中進行嘗試，以期形成具有中國特色的適于毒理學教學的新模式。

三、項目教學法

項目教學法（Project-Based Teaching， PBT）以建構主義為理論基礎構建學習情景，在教師主導下，以學生為中心，充分利用各種信息資源，通過實施一個完整“項目”進行教學活動。PBT起源于歐洲建筑學項目作業的驅動教學，于1918 年被美國哥倫比亞大學的Kilpatrick重新定義和命名，此后受到世人關注。PBT將教學活動與工程項目進行有機結合，突出對學生實際工作能力的培養。其基本思路是將教學內容設計成教學項目，把相關知識點融進項目各環節，在教師的管理和引導下，學生以個人或小組進行自主學習。PBL實施過程涉及項目設計、項目任務分解、項目實施和管理、模塊化教學和項目成果展示等。20世紀末，德國政府為推行職業教育倡導PBT，掀起歐美國家在高等教育、職業教育等眾多教育領域對其進行推廣和應用的浪潮。

在我國，隨著社會經濟的快速發展及高等教學改革的不斷推進，PBT在工程技術領域中進行了廣泛而深入的探索與完善。實踐表明，PBT有助于激發學生學習興趣和求知欲望、調動學生學習積極性和主動性、提升學生分析和解決問題的能力，并有益于學生協作、創新和探索精神的培養。閆立成等率先將PBT引入毒理學基礎的教學中，其做法是根據教學內容設立苯代謝、化學品毒理學評價、新材料危險度評估和重金屬中毒機制與防治等四個項目，然后將學生分成若干小組，各小組先自學課件和查閱相關文獻，再設計具體實踐項目，最后開展相關實驗[13]。在毒理學基礎實驗教學過程中，趙英政等對部分操作性強的內容進行整合，設計成一個完整的動物實驗項目[14]。周茜等提出模塊—目標—任務的項目設計模式，即先將課程內容劃分為項目教學模塊，每個項目教學模塊對應不同的教學目標，進一步設置項目教學任務[15]。然而，根據已發表的文獻檢索，PBT在我國毒理學教學中僅得到為數不多的幾次探索與嘗試，表明PBT在高校毒理學課程改革中尚處于起步階段。導致這種現象的原因與PBT實施要求相關，如項目研發在PBT中處于中心地位，布置的任務或呈現的問題通常來源于實際工程項目，具有探索性、開創性和新穎性等特點，而教學人員多是教學型或者學術型教師，缺少企業項目研發和工程設計經歷。因此，合適的項目來源、難度適中且與教學內容相適應的項目設計是當前PBT在毒理學課程應用中亟須解決的問題。

四、研究型教學法

研究型教學法（Research-Oriented Teaching， ROT）是在教師指導下，學生從學習和社會中選擇研究專題，采用科學研究方式，通過親身實踐獲取知識，提高解決實際問題的能力。ROT起源于德國教育家洪堡倡導的“教學與科研相統一”教學理念，并率先被引入實驗課堂中;20世紀末，美國大學通過設立“本科生研究機會計劃”（The Un-dergraduate Research Opportunities Program， UROP）和建設研究型大學等措施進一步繼承、發展了ROT教學理念;此后，歐洲許多院校也將ROT引入高等教育。通過不斷探索與發展，ROT已在歐美國家研究型大學中占據主導地位。在我國，隨著“985”“211”“雙一流”等高校發展計劃的推進，ROT理念在本科生培養中不斷受到重視，國家教育部門和高校相繼推出一系列適用于本科生學術研究的教學計劃，如國家大學生創新性實驗計劃（NUSIP）、清華大學學生科研訓練計劃（SRT）、浙江大學大學生科研訓練計劃（SRTP）、復旦大學“望道項目”、華中科技大學基于導師制的本科人才孵化站等。在此類ROT實踐中，學生一般具有較高的自主性，真正實現探索和研究，能最大限度地激發其求知欲、好奇心和學習興趣，在培養創新能力、創新思維、創新意識等方面取得顯著成效。可是，此類計劃多受專業和人數限制，受益者僅是在校生的少數成員。尤其對于眾多普通地方高校來說，每年所獲得的財政經費有限、教學活動拘束于傳統管理模式、教師普遍缺少持續項目支持、學生個性難以充分發揮等眾多原因，使這種較高水平的ROT實踐尚難以在具體課程教學中普及。

盡管面臨著諸多困難，仍有一些高校教師結合自身優勢和所在學校特色，探索將ROT理念引入毒理學教學實踐中。羅蘭等在農藥環境毒理學的教學過程中，結合課程內容，給學生安排研究型學習任務，如查閱文獻、了解某種農藥在不同生物體及環境中的代謝與降解、評價該種農藥的環境安全性、最后形成學術論文[16]。張伊帆等把環境毒理學實驗設計成4個課題，引導學生按認知水平、性別、學習能力及成績好壞的原則進行分組，然后各小組負責某一課題的研究，最后由組長向授課教師匯報本小組課題研究的內容及結果[17]。盡管這些改進方法比較粗糙，所開展的研究創新性不強，但對培養學生提出問題、分析問題和解決問題的能力方面有一定幫助。今后，在培養學生獨立思考、批判性思維、自主探究和實踐能力等方面還需要進行更多的嘗試，以更加突出探索式、討論式和互動式等方法的應用。對此，依托于授課教師既有科研成果或者圍繞當前學術研究熱點，通過和學生討論、分析等互動活動來開展ROT實踐也許是個不錯的選擇。

五、網絡教學法

在當前“互聯網+”的時代背景下，計算機、手機、平板電腦等終端設備廣泛普及，相關軟件得以開發與應用，以現代信息技術為核心的網絡教學改革得到迅猛發展。其中，發展較為成熟的是基于網絡的教學（Internet-Based Teaching，IBT），主要有網絡教學平臺、微課、慕課、翻轉課堂、微信平臺、網絡問卷等方式。IBT打破教學在時間、空間上的限制，提倡學生是學習和發展的主體、教師是引導者的教育理念。因此，IBT教學改革不僅促進了教學與互聯網有機結合，拓寬了知識傳播渠道，更是改變了教師與學生在教學中的角色。當前，IBT在衛生毒理學、環境毒理學、藥物毒理學、食品毒理學等毒理學課程教學中進行了一些探索和實踐[17-20]，主要涉及網絡教學平臺和微課建設，也有教師嘗試把微信作為毒理學教學與研究的信息交互平臺。

網絡教學平臺應用的主要呈現形式是教師提前將教學課件、視頻、課程作業等教學資源在學校網站上上傳和共享，學生通過計算機、手機或平板電腦等設備觀看和下載需要的教學資料[17]。也有教師將教學人員簡歷、課程簡介、教學計劃、相關毒理學網站等信息共享到網絡教學平臺上，并設有討論功能以便與學生進行交流與互動[18]。目前，網絡教學在衛生毒理學實驗和食品毒理學等課程中得到了探索，取得了較好效果。微課以微視頻為載體，記錄教師圍繞毒理學某個知識點或教學環節開展的教學活動過程，具有時間短、主題明確、內容精練、靈活性強等特點，近期有教師在藥物毒理學、食品毒理學、衛生毒理學、環境毒理學等課程教學中進行了一些實踐[21-24]。不同于歐美國家主要將微課應用于翻轉課堂，國內以微課為基礎的教學改革多是在課堂上，教師將相關視頻進行播放，以使相關毒理學概念、方法和原理的內涵達到可視化的效果。石珂等在微信平臺上建立微信公眾號，通過發布文字、圖片、視頻和音頻等教學資源的方式進行環境毒理學網絡教學探索，提升了學生學習興趣和理解力，增加了師生間的互動[21]。曾紹校等在食品毒理學課程教學中利用手機軟件問卷星進行網絡問卷調查，了解學生對隨堂小測、組織微課視頻制作等教學活動的評價[25]。盡管基于網絡的教學方法在毒理學教學活動中仍處于初步探索階段，但是通過在教學活動中應用微信及其他APP軟件等新信息媒介的方式，為毒理學教學改革提供了新的思路。

六、結束語

本文提到的5種新型教學法所采用的教學形式雖有所區別，但都突出以學生為中心的自主學習，提倡師生互動，注重培養學生解決實際問題的能力，符合社會發展要求。可是，受傳統觀念、教學條件、教學制度、教師能力、學生素質等因素影響，當前國內大多數院校在毒理學課程教學中仍以LBL為主。可見，源于國外的先進教學理念在國內高校中普及正面臨著水土不服的窘境。為打破這一僵局，加快新型教學法在毒理學教學中的推廣，筆者認為應遵循有所取舍、先易后難、靈活運用的原則。

當前國內高校正處于探索新型教學模式的浪潮中，新型教學法層出不窮、數量較多。面對眾多新型教學模式，授課教師可按照有所取舍的原則，重點選取一種適合自己校情和學情的教學法持續探索與改良，使之形成成熟教學模式后，在本教研室和學校進行推廣。我們要切忌跟風，如今年選取一種教法進行改革探索，明年根據社會熱點又換一種，其結果可能是最后都沒有形成一種行之有效的做法。在本文提到的5種新型教學模式中，對于普通高校來說，CBT和PBL通常不需要特殊硬件要求，實施相對容易。尤其是CBT，當前有現成的案例教材可供參考，同時學生對這種教法更為熟悉，在實施時遇到的阻力更小。一些國家重點院校，其學生素質較高、科研和工程項目充足，且有良好的學術或工程氛圍，因此在進行ROT和PBT的實踐時可能更容易一些。

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[責任編輯：鐘 嵐]