陳金武， 齊璐璐， 孫 嫻

（合肥師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，安徽 合肥 230061）

在現(xiàn)代生命科學(xué)領(lǐng)域中存在著四大支柱學(xué)科，《細胞生物學(xué)》正是其中之一。無論是在生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)，還是相關(guān)的農(nóng)林牧漁等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)都離不開《細胞生物學(xué)》這門課程。其原因在于：一方面，《細胞生物學(xué)》作為基礎(chǔ)學(xué)科，與其他很多門學(xué)科相聯(lián)系，例如：分子生物學(xué)、基因工程、胚胎工程、遺傳學(xué)等；而另一方面，《細胞生物學(xué)》又是生命科學(xué)中最富有發(fā)展前景的學(xué)科之一。近年來，在諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎上，細胞生物學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家頻頻有所斬獲，這印證了該門課程的創(chuàng)新性與前沿性。

然而在傳統(tǒng)的教學(xué)活動中，固定的教學(xué)模式，即老師枯燥講授——學(xué)生填鴨接受的方式往往很難達到預(yù)期的教學(xué)目的。而且該門課程是一門實踐性很強的學(xué)科，其中非常重要的一部分就是實踐教學(xué)。按照以往的教學(xué)模式，盡管實踐課程對于學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研思維有著無可替代的重要意義，它仍然被認為是理論課的附屬，內(nèi)容設(shè)計上基本是簡單的驗證性試驗，無法實現(xiàn)其應(yīng)有價值。隨著生命科學(xué)的迅猛發(fā)展，特別是細胞生物學(xué)領(lǐng)域日新月異的變革，實踐課程的改革已是大勢所趨。如果一味套用陳舊的教學(xué)方法與教學(xué)內(nèi)容，必然會出現(xiàn)課堂與學(xué)科發(fā)展脫節(jié)的現(xiàn)象，打擊學(xué)生的積極性，使得學(xué)生無法發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并最終主動解決問題。顯然這種現(xiàn)象不利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，因此筆者在近年的《細胞生物學(xué)》實踐教學(xué)中，以PBL模式為基礎(chǔ)，對部分內(nèi)容進行調(diào)整，獲得了較滿意的效果。

1 PBL模式理論與研究目的

1.1 PBL模式定義

Problem based learning，即PBL模式，是以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)模式，該模式與傳統(tǒng)的“一言堂”教學(xué)方法有著極大的不同，其教學(xué)目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生自主和創(chuàng)新思維，最終使學(xué)生獲得學(xué)習(xí)和解決問題的能力。PBL模式是一種以學(xué)生為主體、以教師為導(dǎo)向的啟發(fā)式教學(xué)。在教學(xué)過程中，該模式堅持以例證為先導(dǎo)、以問題為基礎(chǔ)，并通過不斷摸索，建立起一套圍繞問題編制的綜合課程。

PBL模式是由美國神經(jīng)病學(xué)教授Barrows于1969年首先創(chuàng)立的。最初，該模式在加拿大麥克瑪斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)院進行了首次嘗試［1］，隨后在世界各地的醫(yī)學(xué)院流行開來。比如曼徹斯特醫(yī)學(xué)院、香港大學(xué)醫(yī)學(xué)院、麥克瑪斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)院、復(fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)院、四川大學(xué)華西醫(yī)學(xué)院等［2］。經(jīng)過幾十年的完善與發(fā)展，PBL模式已經(jīng)運用在工程教育、社會工作教育、商業(yè)教育、心理學(xué)、生物學(xué)、生理學(xué)等諸多學(xué)科領(lǐng)域，并且取得了顯著的教學(xué)效果。

目前普遍認為PBL模式主要包含5個基本內(nèi)容，即5E：Engage、Explain、Explore、Elaborate以及Evaluate。教學(xué)過程中可安排多個周期進行，一個學(xué)習(xí)周期為7天，其中基礎(chǔ)內(nèi)容為學(xué)習(xí)問題和解決問題，每個學(xué)生利用相關(guān)知識處理問題；然后進行拓展訓(xùn)練，即協(xié)同解決復(fù)雜的爭議性問題［3］，通過多個學(xué)習(xí)周期，即可有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，獲得較好的教學(xué)預(yù)期。

1.2 PBL模式研究目的

通過研究，可以將PBL模式充分運用到細胞生物學(xué)實踐教學(xué)中。按照PBL理論，教師可以將問題與實踐課程相聯(lián)系，讓學(xué)生了解并掌握課堂所學(xué)的相關(guān)知識，然后發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，再根據(jù)所學(xué)理論獨立解決問題，提高他們的創(chuàng)新思維，從而為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實踐操作能力、合作能力、交流能力的發(fā)展提供一個良好的可實施平臺。

2 PBL模式在細胞生物學(xué)實踐教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 實施重點——問題

PBL模式是以問題為基礎(chǔ)的教學(xué)模式，在教學(xué)過程中，問題的提出與解決直接影響教學(xué)效果。因此，授課之前的問題設(shè)計是要首先要解決的環(huán)節(jié)，問題的好壞體現(xiàn)著教師的教學(xué)水平，并影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。根據(jù)多年的總結(jié)，我們認為在問題設(shè)計過程中，應(yīng)該著重考慮如下幾個內(nèi)容：①教學(xué)目標(biāo)與內(nèi)容；②問題之間的相互聯(lián)系，必須承上啟下；③符合學(xué)生的知識水平，有助于他們構(gòu)建相應(yīng)的認知結(jié)構(gòu)；④能夠啟發(fā)學(xué)生思考，注重誘導(dǎo)功能；⑤問題要有針對性，不能面面俱到；⑥能活躍課堂氣氛，并引導(dǎo)學(xué)生課后思考［4］。

2.2 以學(xué)生為主體，強調(diào)教與學(xué)的互動

在傳統(tǒng)細胞生物學(xué)實踐教學(xué)中，教師往往不自覺地以自我為主體進行填鴨式傳授，而在PBL教學(xué)模式中，學(xué)生是天然的主體。此時教師應(yīng)以引導(dǎo)者的身份出現(xiàn)在教學(xué)中，改變以往演講者的角色，積極與學(xué)生主體進行教學(xué)互動［5］。只有這樣，才能發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，才能調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一般來講，在這種教學(xué)模式下，應(yīng)該注重提高學(xué)生如下幾方面的能力和素質(zhì)：①獨立思維能力；②提出問題并解決問題；③充分利用時間，統(tǒng)籌安排資源的能力；④課外閱讀，獲取資源的能力；⑤傳播信息，交流知識的能力；⑥團隊合作能力，贊美優(yōu)秀者并容納后進同伴的精神；⑦計算機多媒體運用能力；⑧獲取和評價信息的能力等。因此，在這一學(xué)習(xí)氛圍中，學(xué)生應(yīng)作為主動參與者進行學(xué)習(xí)。比如在實施過程中，可以將學(xué)生劃分為多個學(xué)習(xí)小組，小組內(nèi)成員及小組間進行討論、相互合作，以伙伴式的討論與合作方式進行學(xué)習(xí)。同時，老師僅僅對其進行簡單恰當(dāng)指導(dǎo)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，通過圖書館、計算機、網(wǎng)絡(luò)、課外輔助資料等各種學(xué)習(xí)途徑收集相關(guān)資料，再將資料統(tǒng)籌處理用于解決問題。通過這種學(xué)習(xí)方式，教與學(xué)之間進行互動，學(xué)生以其自身的個性和特征進行自主學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)生的自覺性和主動性，進一步增強他們的學(xué)習(xí)興趣。

2.3 PBL模式的教學(xué)意義

細胞生物學(xué)實踐教學(xué)改革的目的就在于吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力，讓學(xué)生在掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識和技能的同時，又能夠進一步發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，使學(xué)生最終主動地探索知識，具備創(chuàng)造性思維能力，從而滿足當(dāng)今社會發(fā)展的需要。

以此為基礎(chǔ)，研究PBL模式在細胞生物學(xué)實踐教學(xué)中的應(yīng)用，能夠促進細胞生物學(xué)理論教學(xué)與實踐研究的進一步發(fā)展。根據(jù)PBL指導(dǎo)思想，將課堂教學(xué)內(nèi)容與PBL結(jié)合起來，根據(jù)課堂教學(xué)的實際需求，探討PBL在細胞生物學(xué)課程中的具體教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和評價體系，為高等學(xué)校細胞生物學(xué)課程教學(xué)和其他相關(guān)課程的教學(xué)改革研究提供重要參考依據(jù)。

3 PBL教學(xué)模式的實施方案

PBL模式的教學(xué)方法基本為：提出問題、收集資料、論證、實施、總結(jié)幾個步驟［6］。在多年細胞生物學(xué)授課背景基礎(chǔ)上，我們調(diào)查了生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)以及他們對細胞生物學(xué)知識的掌握情況，制定如下的具體實施方案。

3.1 研究對象

合肥師范學(xué)院生命科學(xué)系2009—2011級生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生。

3.2 教學(xué)內(nèi)容的選擇

我校是二本院校，生物技術(shù)專業(yè)生源質(zhì)量屬于全校中等水平，部分學(xué)生高中理化基礎(chǔ)較弱。因而在教學(xué)過程中，我們對細胞生物學(xué)實踐教學(xué)的基礎(chǔ)知識，如葉綠體、液泡系的基本結(jié)構(gòu)和功能等，采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，即全面性、系統(tǒng)性的講授與操作；而對本學(xué)科的熱點問題，如腫瘤與癌癥、傳染病如艾滋病和肝炎、細胞的衰老與死亡、細胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與周期調(diào)控、DNA的損傷與修復(fù)以及基因表達調(diào)控等，則采用PBL教學(xué)模式，即以問題為基礎(chǔ)，通過討論，使學(xué)生切實感受到細胞生物學(xué)與人類生活間密切永恒的關(guān)系。進而通過自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生自信心，更有利于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣［7］。

3.3 設(shè)計問題

PBL教學(xué)模式的關(guān)鍵就是設(shè)計問題，一個好的問題對于教學(xué)有很大的幫助。根據(jù)教學(xué)大綱以及教學(xué)計劃的安排，我們綜合考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，圍繞教學(xué)中的知識重點與難點，設(shè)計了癌癥的起因與轉(zhuǎn)移、癌癥的治療、干細胞與器官移植、細胞凋亡與人體衰老，艾滋病的病因、治療與預(yù)防等問題。這些問題往往代表著學(xué)科的發(fā)展前沿，既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又引導(dǎo)他們進行自主研究和解決問題［8］。

3.4 課前安排

首先在實驗開始前對學(xué)生進行分組，并由學(xué)生在小組內(nèi)推選出一位組長，負責(zé)督促查找資料、組織組內(nèi)討論、實驗的設(shè)計與分工以及與其他小組間的協(xié)作等任務(wù)。在實踐課程開始前一周將問題分發(fā)給學(xué)生，經(jīng)過大家的討論提出問題并解決問題。若問題無法快速解決，學(xué)生應(yīng)積極主動地通過不同的渠道獲得相關(guān)資源，然后綜合各種材料，分析和解決問題。這些渠道包括查閱相關(guān)課本、圖書館文獻、網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫等。

3.5 課堂討論

各組成員分配任務(wù)并認真總結(jié)，然后再由小組長匯總并做成PPT，推薦1位同學(xué)進行發(fā)言（5分鐘左右），匯報本小組問題研究的結(jié)果、實驗的設(shè)計安排、實驗預(yù)期等，班上其他同學(xué)可進行補充或提問。在交流中如果出現(xiàn)學(xué)生無法解決的問題，由老師進行啟發(fā)和引導(dǎo)。

3.6 改善課堂教學(xué)環(huán)境，加大綜合性實驗比例

教育經(jīng)費以及儀器設(shè)備是制約實踐教學(xué)的主要因素之一。多年來，學(xué)校經(jīng)費少、設(shè)備陳舊，所以在實際操作時往往只能做一些簡單的驗證性實驗。由于理論與實踐嚴重脫節(jié)，實踐課堂所教授的實驗方法已經(jīng)落后于時代，理論教學(xué)中的技術(shù)前沿似乎離學(xué)生很遠，因此學(xué)生只能掌握一些非常簡單的基本技能，對日后的工作以及科研有很大障礙。隨著近年來教育經(jīng)費提升，學(xué)校已經(jīng)投入近三百萬購買先進的儀器設(shè)備，為學(xué)生創(chuàng)造了良好的實驗環(huán)境與條件，使學(xué)生能更好地將所學(xué)的理論知識應(yīng)用于實踐。

正是由于學(xué)校的大力支持，我們目前嘗試開展一些創(chuàng)新性的綜合實驗。綜合性實驗有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，鍛煉他們的動手能力，極大地提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，使他們適應(yīng)未來就業(yè)的需要。因此在內(nèi)容安排上，我們既有驗證性課題，也有設(shè)計性的綜合性課題。面對這些綜合課題，在PBL模式下，學(xué)生需要自己動手設(shè)計整個實驗。包括實驗儀器的選擇、實驗材料的準(zhǔn)備、實驗步驟的安排、人員的分配以及結(jié)果分析等等。教師作為引導(dǎo)者，給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，最終使學(xué)生把所學(xué)的基本操作技能有效地結(jié)合理論知識，加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解，進一步提高了學(xué)生解決問題的能力。

3.7 課后評價

課后的評價主要從教師和學(xué)生兩方面進行，這是PBL教學(xué)模式中的重要組成部分。其中一方面以教師總結(jié)為主，從各小組原始資料查閱、小組討論匯總、課件制作及發(fā)言討論情況、實驗操作及互助協(xié)作等方面進行多角度的評價，并逐一指出不足之處。這一環(huán)節(jié)，教師要從多個層次對學(xué)生的每個具體問題進行剖析和總結(jié)，深化學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)和理解，提高問題發(fā)現(xiàn)和解決能力。同時對學(xué)生進行綜合考核，提高參與度。另一方面以學(xué)生的自我評價為主，引導(dǎo)學(xué)生在實踐過程中學(xué)會總結(jié)，反思在知識、技能、協(xié)作、策略設(shè)計等各方面的收獲。同學(xué)間可互相打分，評判彼此任務(wù)完成情況。

4 PBL模式教學(xué)的體會及存在問題

通過幾屆學(xué)生的教學(xué)實踐，我們運用PBL模式初步建立了具有細胞生物學(xué)特點的實踐教學(xué)體系，并在多個層面上取得了較好的效果［9］。一方面，我們組織教師集中學(xué)習(xí)，統(tǒng)一認識，認真分析細胞生物學(xué)實踐教學(xué)的現(xiàn)狀，收集教學(xué)問題。同時我們觀摩校內(nèi)外PBL課程，參考相關(guān)教學(xué)文獻，解決問題。另一方面，對學(xué)生進行課前培訓(xùn)，制定可行的實施方案。正是由于前期充分的準(zhǔn)備，使我們在初期比較成功地進行了PBL模式的實踐工作，受到其他學(xué)科教師的廣泛認可，也獲得了學(xué)生較好的課后評價。在與傳統(tǒng)教學(xué)模式的比較中，我們充分感受到PBL模式的魅力，獲得了一定的成功。當(dāng)然，我們同樣看到了不足，這需要在以后的實踐中進一步完善。

4.1 完善課堂教學(xué)，合理構(gòu)建組織形式

我們在PBL實施中以小組學(xué)習(xí)作為基本的課堂教學(xué)形式，這樣的小組學(xué)習(xí)也是PBL的基本模式。雖然通過幾輪的實踐，這種分組模式獲得學(xué)生的認可，但是仍然存在局限性，無法使所有學(xué)生都得到全面提高。因此，如何使更多的學(xué)生受益是下一步研究的關(guān)鍵問題。在以后的教學(xué)中，我們將根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容采取大班學(xué)習(xí)與小組討論結(jié)合進行的方式，努力實現(xiàn)教學(xué)資源和教學(xué)時間的效率最大化。

4.2 強化師資培訓(xùn)，提高業(yè)務(wù)水平

授課教師的業(yè)務(wù)水平，比如教師自身的知識與經(jīng)驗、組織能力、親和力、課堂掌控能力等等都會影響PBL的教學(xué)效果。為了獲得高水平的師資隊伍，我們將采取更加有效的方法加強 對教師的培訓(xùn)，有針對性地提高教師水平。

4.3 改善實驗條件

優(yōu)良的教學(xué)硬件環(huán)境是一切實踐教學(xué)的基礎(chǔ)。這一基礎(chǔ)決定著PBL教學(xué)模式的成功與否。在學(xué)校后續(xù)支持以及自身對實驗器材的創(chuàng)新下，我們應(yīng)該能夠使硬件水平滿足教學(xué)要求。

結(jié)語

PBL教學(xué)模式是以學(xué)生為主體，以教師為引導(dǎo)的學(xué)習(xí)模式，該模式倡導(dǎo)在教學(xué)活動中培養(yǎng)學(xué)生運用各種學(xué)習(xí)手段提出問題解決困難的能力，強調(diào)理論與實踐相結(jié)合，通過提出問題，讓學(xué)生可以將所學(xué)，即細胞生物學(xué)的理論知識同實踐活動結(jié)合起來，提高他們的動手能力，幫助他們解決實際問題。按照這種教學(xué)理念培養(yǎng)的學(xué)生，一旦步入社會走向工作，必然比傳統(tǒng)教學(xué)模式下的學(xué)生更能應(yīng)付各種實際問題，更好地滿足社會發(fā)展需要，為我國實踐教學(xué)改革提供了一條發(fā)展道路。［1］Barrows HS，Tamblyn RM.The portable patient problem pack：aproblem－based learning unit［J］.J of Med Edu，1977，52（12）：1002－1004.

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［4］賀慶之，鄭濟芳，崔顏宏，易嵐，李國慶，秦志峰.PBL在《細胞生物學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用［J］.當(dāng)代教育論壇，2011，（11）：115－116.

［5］于海濤，等.提高醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)教學(xué)效果的方法探討［J］.醫(yī)學(xué)教育探索，2007，16（2）：126－127.

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