張小華,秦加陽,姚慶收,賽思翔
(濱州醫(yī)學院藥學院,山東 煙臺 264003)
問題驅動式學習(Problem-Driven Learning,PDL)教學法是以建構主義理論為基礎的一種教學方法,其主要以問題為載體,把教學內(nèi)容巧妙地隱藏在問題之中,引導學生思考問題,尋找問題答案,并在解決問題的過程中構建學科知識,從而調(diào)動學生學習主動性[1]。PDL教學主要由以下環(huán)節(jié)組成:問題設計、分析解決問題、完成任務、教師總結評價[2]。教師主要通過問題設計、組織教學和總結,幫助學生完成對知識的主動性學習。通過PDL教學,促進學生能力培養(yǎng),幫助學生形成批判性思維和創(chuàng)造性思維,提高自主學習能力與創(chuàng)新能力[3]。
本文針對基因工程課程知識點多、理論性強等特點,在教學中應用PDL教學法,并就其應用的必要性進行探討,通過對比兩屆本科生基因工程考核成績,探尋PDL教學效果。
基因工程是20世紀70年代在分子生物學和分子遺傳學飛速發(fā)展的基礎上應運而生的一門新科學,是現(xiàn)代生物技術工程的核心課程之一[4]?;蚬こ陶n程本身的特點使得PDL教學法更適用于該課程教學?;蚬こ讨R原理性強,內(nèi)容比較抽象,若采用傳統(tǒng)教學手段和方法,學生只能習得一些感知性知識,加大了學習和理解難度。同時,基因工程對學生專業(yè)知識的要求高,理論與實踐聯(lián)系密切,涉及技術難點多,傳統(tǒng)的授課方式易使學生只能被動接受知識,從而導致理論教學與實踐脫節(jié),學生對所學知識認知不足。PDL教學法可以問題為導引,將抽象原理概念具體化,結合學生日常能接觸到的問題進行教學,使學生從專業(yè)角度看待日常生活中的問題,增強學習的趣味性。
此外,學生自身的特點也使得PDL教學法更適用于本門課程教學。一方面,學生具備一定的知識基礎,在學習本門課程之前,已學習分子生物學、生物化學、微生物學、細胞生物學等基本學科,并對專業(yè)課程有一定程度的了解;另一方面,學生思維活躍,對網(wǎng)絡利用能力強,繼續(xù)深造人數(shù)多、熱情高,但較習慣于被動接受知識。因此靈活運用PDL教學法,能充分發(fā)揮學生的優(yōu)勢,激發(fā)學生對課程學習的潛在動力,并充分調(diào)動學生主觀能動性,從而提高教學質量。
PDL教學法在基因工程教學中的實施主要按以下幾個步驟展開,分別是問題設計和提出、教學過程管理及組織、教學總結與反思。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教學法在基因工程教學中的應用情況。
問題設計和提出是PDL教學的第一步,因此,問題的設計和恰當?shù)奶岢鲋陵P重要[5]。首先,設計問題時應以科學前沿和技術應用為導向。所設計的問題既要能夠激發(fā)學生學習興趣,理論聯(lián)系實踐,同時也應與課程的重要內(nèi)容緊密結合,尤其要突出重難點部分。在此基礎上還要選擇恰當?shù)那腥朦c提出問題,可以根據(jù)問題本身的特點,采用提前布置、借助教學網(wǎng)絡平臺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”這一章內(nèi)容時,可以通過網(wǎng)絡平臺給學生提出關于人胰島素的大腸桿菌表達的設計流程的問題。學生通過對問題進行研究,拓寬知識面,激發(fā)學習興趣。
在教學過程中,教師圍繞所提出的問題,營造探討氛圍,組織學生對相關問題進行探討,保障學生在課堂上的主體地位。教學以學生為主體,以問題為載體,以學生的回答為主線,教師在這個過程中起引導作用,同時注重與學生互動。例如,學生在回答關于人胰島素的大腸桿菌表達的設計流程這一問題時,教師根據(jù)學生的回答,圍繞這個問題進一步提出“你的表達流程的優(yōu)勢和缺點分別是什么?”“你如何選擇載體,優(yōu)勢在哪里?”“是否還有其他生產(chǎn)人胰島素的想法或建議?”等一些問題,引導學生對問題進行深入思考,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、分析能力和批判精神。
教師可以根據(jù)課堂討論氛圍、學生的表現(xiàn)和問題解決程度進行教學總結。根據(jù)課程教學目標,簡要總結本次教學內(nèi)容,針對學生在課堂討論過程中遇到的一些重點難點問題,點出解決方法。在總結過程中,找準知識生長點,幫助學生進行知識遷移。例如,通過分析學生所選載體的優(yōu)劣點,引導學生回顧不同載體的特點以及構建原則,將不同知識點聯(lián)系在一起,發(fā)揮前面所學知識在學習新知識方面的鋪墊作用。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?”等問題,引出下一章節(jié)內(nèi)容——外源基因的真核生物表達。教學反思是提高PDL教學質量的重要環(huán)節(jié)[6]。通過反思教學,如課堂教學活動中哪些環(huán)節(jié)效果不好、學生回答問題的積極性和主動性如何等,提高課堂教學質量,為后續(xù)優(yōu)化教學模式提供參考。
我們將PDL教學法應用于2016級生物制藥專業(yè)教學,比較2016級學生與2015級生物制藥專業(yè)學生(采用傳統(tǒng)教學法)期末考核成績。結果表明,2016級學生綜合分析類題回答整體上明顯優(yōu)于2015級學生。
基因工程課程教學目標是學生不僅掌握基因工程核心原理和技術,還能將知識融會貫通、活學活用。本文主要介紹了PDL教學法在基因工程課程教學中的應用情況,該教學方法通過漸進式的問題驅動,促使學生對相關知識進行主動學習。實踐表明,在教學中采用PDL教學法,能提高教學效率及學生知識運用能力。