侯玲玲,晏 瓊,胡紅剛,丁克儉
(北京交通大學(xué)理學(xué)院,北京100044)
細(xì)胞生物學(xué)是以細(xì)胞為研究對(duì)象,從細(xì)胞的整體水平、亞顯微水平、分子水平等三個(gè)層次,以動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn),研究細(xì)胞和細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞的生活史和各種生命活動(dòng)規(guī)律的學(xué)科。它是生命科學(xué)的一個(gè)重要分支,是生物科學(xué)、生物技術(shù)、制藥工程專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)必修課和主干課。其講述內(nèi)容新穎,信息量大,具有基礎(chǔ)與前沿、理論與實(shí)踐結(jié)合的特點(diǎn)。細(xì)胞生物學(xué)課程的性質(zhì)、地位與任務(wù)決定了本課程具有內(nèi)容豐富、教學(xué)難度大等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的教學(xué)法是以教師講授為主,學(xué)生被動(dòng)接受。這種教學(xué)法雖然能夠較好地完成預(yù)定的教學(xué)目標(biāo),但不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,不利于對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。特別是研究生階段,已經(jīng)從本科生以接受各種知識(shí)為主的階段,進(jìn)入以創(chuàng)造知識(shí)為主的階段,不再是對(duì)于各種新奇的課照單全收,而是要重視問題取向的安排,要根據(jù)自己的專業(yè)需要,所有的精力、所有修課以及閱讀的文獻(xiàn)資料里面都應(yīng)該有一個(gè)關(guān)注的焦點(diǎn)——畢業(yè)論文。所以,研究生在學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課或者專業(yè)課的時(shí)候,除了要掌握教材所授基本知識(shí),還要根據(jù)自己的論文選題更深入廣泛地學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識(shí),充分了解本領(lǐng)域的前沿進(jìn)展,學(xué)會(huì)提出問題、分析問題、解決問題的能力。那么,光靠傳統(tǒng)的以教師講授為主的教學(xué)和學(xué)習(xí)模式是不能達(dá)到好的效果的。因此,改革教學(xué)方式方法具有十分重要的意義。
PBL(problem-based learning)是基于現(xiàn)實(shí)世界的以學(xué)生為中心的教育方式,是一種以問題為基礎(chǔ),倡導(dǎo)讓學(xué)生通過自學(xué)、分析、討論和合作解決問題,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,發(fā)展學(xué)生綜合思考能力的教學(xué)方法和教學(xué)理念。1969年由美國(guó)的神經(jīng)病學(xué)教授Barrows 在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng),80年代在北美獲得了快速發(fā)展,逐步形成了完整、科學(xué)、成熟的教學(xué)模式,不斷被北美、歐洲和亞洲的許多大學(xué)接受和采用,隨后在世界各國(guó)推廣開來[1-2]。2000年后,我國(guó)部分醫(yī)學(xué)院校率先引入了PBL教學(xué)模式。據(jù)WHO 報(bào)告,全球目前有1700 余所醫(yī)學(xué)院采用PBL模式進(jìn)行教學(xué),是目前國(guó)際公認(rèn)的培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教學(xué)方式。目前PBL教學(xué)模式呈現(xiàn)出不同的形式和多元化發(fā)展的趨勢(shì),在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、工程教育、商業(yè)教育、社會(huì)工作教育等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的教學(xué)中均得到有效的應(yīng)用[3]。
傳統(tǒng)的以學(xué)科為基礎(chǔ)的教學(xué)法以教師講授為主,學(xué)生按部就班地進(jìn)行學(xué)習(xí),缺乏學(xué)習(xí)的熱情,同時(shí)思維也受到限制。PBL強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)為主,將學(xué)習(xí)與更大的任務(wù)或問題掛鉤,使學(xué)習(xí)者投入到問題中;它設(shè)計(jì)真實(shí)性任務(wù),強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置到復(fù)雜的、有意義的問題情景中,通過學(xué)習(xí)者的自主探究和合作來解決問題,不僅能夠獲取新的知識(shí),還能靈活運(yùn)用已有的知識(shí),促進(jìn)對(duì)所學(xué)知識(shí)的鞏固,加強(qiáng)理解和記憶,從而形成解決問題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力。
PBL教學(xué)法是跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方式,可以促進(jìn)學(xué)生不斷地思考,學(xué)生為解決問題需要查閱課外資料,歸納、整理所學(xué)的知識(shí)與技能,有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)精神;改變了“我講你聽,我做你看”、“預(yù)習(xí)-聽課-復(fù)習(xí)-考試”四段式教學(xué)方法,讓呆板孤立的知識(shí)片化作整體知識(shí)鏈,觸類旁通,突出了“課堂是靈魂,學(xué)生是主體,教師是關(guān)鍵”的教學(xué)理念,PBL教學(xué)過程中教師慢慢“隱退”,僅在關(guān)鍵時(shí)刻起到點(diǎn)撥、支架與教練的作用,教師不再是唯一的知識(shí)庫(kù),而是知識(shí)建構(gòu)的促進(jìn)者、學(xué)科專家和信息的咨詢者。
PBL教學(xué)實(shí)踐中,學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)和收集資料,不僅可以掌握本課程重點(diǎn)內(nèi)容,而且可以了解相關(guān)領(lǐng)域的熱點(diǎn)以及前沿進(jìn)展。拓寬了學(xué)生的知識(shí)面,有利于知識(shí)的理解、領(lǐng)悟和積累。
PBL教學(xué)實(shí)踐中需要小組成員分工合作收集資料、整理資料,最后討論、總結(jié)、做最后陳述,這一過程有小組的個(gè)人發(fā)言、小組間的相互討論、師生之間的互動(dòng)交流,可以鍛煉學(xué)生的口頭表達(dá)能力及相互協(xié)作精神[4]。
對(duì)于研究生來說,不僅要有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和熟練的實(shí)驗(yàn)技能,而且要了解本領(lǐng)域最新前沿進(jìn)展。所以在細(xì)胞生物學(xué)的PBL教學(xué)過程中,教師要根據(jù)細(xì)胞生物學(xué)基本知識(shí),結(jié)合本領(lǐng)域的前沿進(jìn)展,設(shè)置合理的案例——即提出有意義有深度的問題,學(xué)生通過PBL案例既鞏固了課本知識(shí)又了解了很多相關(guān)學(xué)科或領(lǐng)域的進(jìn)展。設(shè)置好合理的案例以后,還需要盡可能地給學(xué)生提供幫助,回答他們提出的各種問題,有些問題可能還會(huì)涉及多個(gè)學(xué)科。這就要求教師不僅熟練地掌握本學(xué)科及相關(guān)學(xué)科的知識(shí),而且要深入廣泛了解相關(guān)前沿進(jìn)展,對(duì)知識(shí)具有融會(huì)貫通、靈活運(yùn)用的能力。在此過程中使得教師拓寬知識(shí)面,增加知識(shí)儲(chǔ)備,完善知識(shí)結(jié)構(gòu),促進(jìn)教與學(xué)的互動(dòng),真正做到教學(xué)相長(zhǎng)[5]。在整個(gè)PBL教學(xué)實(shí)踐中,教師既是策劃者和組織者,也是傾聽者、點(diǎn)撥者、點(diǎn)評(píng)者和總結(jié)者。
為了能夠在研究生細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中順利開展PBL教學(xué),并取得良好效果,在開課前,我們邀請(qǐng)了加拿大麥克瑪斯特大學(xué)(PBL教學(xué)發(fā)源地)有著豐富PBL教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的微生物學(xué)終身教授徐建平給我們進(jìn)行了為期2周的PBL教學(xué)模式培訓(xùn)。徐建平教授不僅詳細(xì)介紹了PBL教學(xué)法的理念、內(nèi)容、具體實(shí)施步驟及其優(yōu)越性,而且通過具體案例進(jìn)行了PBL教學(xué)法的實(shí)踐,使我們深刻地領(lǐng)悟了PBL教學(xué)法的精髓。
PBL的教學(xué)思路是“教師課前提出問題—學(xué)生查找資料—分組討論—教師總結(jié)”。在細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)實(shí)踐中具體實(shí)施方案如下。
PBL教學(xué)中問題的設(shè)計(jì)非常重要,需要遵循以下原則:第一,以課程教學(xué)目標(biāo)為基礎(chǔ),根據(jù)細(xì)胞生物學(xué)課程重點(diǎn)內(nèi)容,結(jié)合目前細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),確定學(xué)生要掌握的概念、方法、背景、進(jìn)展等,然后設(shè)計(jì)問題情境。設(shè)計(jì)的問題應(yīng)有一定的開放度,使學(xué)生能夠從不同側(cè)面提出次級(jí)問題,以便于學(xué)生整合知識(shí),提高學(xué)生分析綜合的能力。第二,提出的問題難易程度適中。這就要求教師不僅要熟悉本課程的內(nèi)容、了解本課程相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)展,而且要具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對(duì)學(xué)生的背景、學(xué)習(xí)能力、理論水平等有深入的了解。太難或者面較窄的問題,會(huì)影響學(xué)生提問題的積極性,進(jìn)而減弱學(xué)生獲取知識(shí)的興趣。第三,設(shè)計(jì)結(jié)合日常生活或者現(xiàn)實(shí)世界中大家關(guān)注的生命科學(xué)問題。這樣的問題能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)和探索的興趣,進(jìn)而提高解決問題的積極性。
在細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)實(shí)踐中,我們提出的問題分別結(jié)合了細(xì)胞生物學(xué)重點(diǎn)章節(jié)內(nèi)容。結(jié)合“細(xì)胞的統(tǒng)一性和多樣性”和“細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與內(nèi)膜系統(tǒng)”這兩章,我們?cè)O(shè)計(jì)的問題是:經(jīng)過長(zhǎng)期的進(jìn)化歷程所形成的真核細(xì)胞有哪些不同于原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)?在真核細(xì)胞中,這些結(jié)構(gòu)執(zhí)行哪些特殊的功能?若細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生改變或者功能異常會(huì)導(dǎo)致人類患哪些疾病?一般怎樣預(yù)防和治療?“細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)”和“細(xì)胞增殖調(diào)控與癌細(xì)胞”是本課程的重點(diǎn),也是細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn),結(jié)合這兩章提出的問題是:在多細(xì)胞生物這個(gè)細(xì)胞社會(huì)里,信號(hào)調(diào)控涉及細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、凋亡及各種生理功能,你了解的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑主要有哪些?其中與腫瘤相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑有哪些,如何預(yù)防和治療?結(jié)合本課程的重點(diǎn)“細(xì)胞分化與胚胎發(fā)育”與目前細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)“干細(xì)胞生物學(xué)”,提出的問題是:干細(xì)胞如何分類,目前干細(xì)胞領(lǐng)域的研究進(jìn)展如何?干細(xì)胞的臨床應(yīng)用情況如何?目前存在哪些問題?利用細(xì)胞生物知識(shí)提出可能的解決方案。學(xué)生圍繞教師設(shè)計(jì)的上述問題進(jìn)行思考,開放思維,從多角度延伸和拓展課本知識(shí),大膽提出任何與教師設(shè)計(jì)的問題情境相關(guān)的問題。最后把教師設(shè)計(jì)的問題和學(xué)生提出的相關(guān)問題匯總。通過這一環(huán)節(jié),引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生“善于提問題、勇于質(zhì)疑”。
提出問題以后,要分組解決問題,一般每組3~5人比較合適??梢允敲總€(gè)小組解決不同的問題,也可以是幾個(gè)小組解決相同的問題。在教學(xué)實(shí)踐中,考慮到課程內(nèi)容較多,學(xué)時(shí)數(shù)有限,我們采取的是5人一組,每組選一個(gè)組長(zhǎng),每個(gè)小組解決不同的問題的形式。
這一環(huán)節(jié)是PBL教學(xué)過程中學(xué)生們自我學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié),要求每組學(xué)生在組長(zhǎng)的協(xié)調(diào)下分工,分頭查閱各種相關(guān)資料,由組長(zhǎng)帶領(lǐng)組員共同討論、分析匯總收集到的信息;同時(shí)要求教師配合每個(gè)小組,隨時(shí)與各小組進(jìn)行溝通和答疑。
教師組織各小組一起討論每組收集匯總的信息。每個(gè)小組由組長(zhǎng)進(jìn)行陳述,組員補(bǔ)充,其他組進(jìn)行質(zhì)疑和指正。教師要分析學(xué)生收集的資料的準(zhǔn)確性、可靠性以及完整性,最后總結(jié)出已收集的信息中存在的問題以及需要進(jìn)一步補(bǔ)充的內(nèi)容,以便各小組繼續(xù)查閱資料,使問題最終得到圓滿解決。
這一環(huán)節(jié)是對(duì)教師指導(dǎo)技能以及知識(shí)面的考驗(yàn),教師不僅要善于引導(dǎo)學(xué)生深入思考、學(xué)會(huì)分析問題、解決問題,而且必須具備很強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)背景,了解學(xué)科的前沿進(jìn)展。
在上一次的討論和補(bǔ)充后,各小組對(duì)問題有了進(jìn)一步的了解,對(duì)問題的解決更加完善、準(zhǔn)確,最后形成了書面總結(jié)和匯報(bào)文稿。每組有30分鐘時(shí)間講述對(duì)各自問題的解決方案。
傳統(tǒng)的教學(xué)可以采用標(biāo)準(zhǔn)化的考試對(duì)學(xué)生統(tǒng)一進(jìn)行考核,給出確定的分?jǐn)?shù);而采用PBL教學(xué),評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)比較多樣、全面。評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)可以由教師和學(xué)生共同討論來制定,包括小組內(nèi)成員自我評(píng)價(jià)、小組之間互相評(píng)價(jià)以及教師對(duì)各個(gè)小組的評(píng)價(jià),信息是否完整、最新,是否有創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)合作性,整理資料是否有邏輯性和條理性、是否按時(shí)完成,小組成員在小組討論時(shí)的參與性,各組的匯報(bào)是否精彩等都可以納入評(píng)價(jià)的內(nèi)容。其中教師的評(píng)價(jià)包括對(duì)每組的團(tuán)隊(duì)評(píng)價(jià)和組員的個(gè)人評(píng)價(jià)。
高等教育培養(yǎng)人才的任務(wù)主要是通過課程的組織和實(shí)施得以實(shí)現(xiàn)的,課程結(jié)構(gòu)與教學(xué)體系的內(nèi)容、方法、手段改革,則是改革人才培養(yǎng)模式的具體體現(xiàn)[6]。為了提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)和提高研究生的實(shí)踐創(chuàng)新能力,促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高,我們積極進(jìn)行教學(xué)改革,結(jié)合細(xì)胞生物學(xué)課程特點(diǎn),將PBL教學(xué)模式引入研究生課堂,獲得了很好的教學(xué)效果。通過PBL教學(xué)實(shí)踐,學(xué)生們不僅掌握了細(xì)胞生物學(xué)教材中的重點(diǎn)內(nèi)容,而且了解了相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)及其最新進(jìn)展,增加了學(xué)生學(xué)習(xí)細(xì)胞生物學(xué)的興趣,激發(fā)了學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,鍛煉了學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題的能力,提升了學(xué)生協(xié)作意識(shí)和溝通能力。
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