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(xì)胞生物學(xué)》正是其中之一。無(wú)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(kāi)《細(xì)胞生物學(xué)》這門(mén)課程。其原因在于：一方面，《細(xì)胞生物學(xué)》作為基礎(chǔ)學(xué)科，與其他很多門(mén)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(xì)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(lái)，在諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)上，細(xì)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(mén)課程的創(chuàng)新性與前沿性。

然而在傳統(tǒng)的教學(xué)活動(dòng)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(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。而且該門(mén)課程是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，其中非常重要的一部分就是實(shí)踐教學(xué)。按照以往的教學(xué)模式，盡管實(shí)踐課程對(duì)于學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研思維有著無(wú)可替代的重要意義，它仍然被認(rèn)為是理論課的附屬，內(nèi)容設(shè)計(jì)上基本是簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性試驗(yàn)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)其應(yīng)有價(jià)值。隨著生命科學(xué)的迅猛發(fā)展，特別是細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域日新月異的變革，實(shí)踐課程的改革已是大勢(shì)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(huì)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(wú)法發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，并最終主動(dòng)解決問(wèn)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(xì)胞生物學(xué)》實(shí)踐教學(xué)中，以PBL模式為基礎(chǔ)，對(duì)部分內(nèi)容進(jìn)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(wèn)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(wèn)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(guò)程中，該模式堅(jiān)持以例證為先導(dǎo)、以問(wèn)題為基礎(chǔ)，并通過(guò)不斷摸索，建立起一套圍繞問(wèn)題編制的綜合課程。

PBL模式是由美國(guó)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(jìn)行了首次嘗試［1］，隨后在世界各地的醫(yī)學(xué)院流行開(kāi)來(lái)。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(guò)幾十年的完善與發(fā)展，PBL模式已經(jīng)運(yùn)用在工程教育、社會(huì)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(rèn)為PBL模式主要包含5個(gè)基本內(nèi)容，即5E：Engage、Explain、Explore、Elaborate以及Evaluate。教學(xué)過(guò)程中可安排多個(gè)周期進(jìn)行，一個(gè)學(xué)習(xí)周期為7天，其中基礎(chǔ)內(nèi)容為學(xué)習(xí)問(wèn)題和解決問(wèn)題，每個(gè)學(xué)生利用相關(guān)知識(shí)處理問(wèn)題；然后進(jìn)行拓展訓(xùn)練，即協(xié)同解決復(fù)雜的爭(zhēng)議性問(wèn)題［3］，通過(guò)多個(gè)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(guò)研究，可以將PBL模式充分運(yùn)用到細(xì)胞生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)中。按照PBL理論，教師可以將問(wèn)題與實(shí)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(shí)，然后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，再根據(jù)所學(xué)理論獨(dú)立解決問(wèn)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(shí)踐操作能力、合作能力、交流能力的發(fā)展提供一個(gè)良好的可實(shí)施平臺(tái)。

2 PBL模式在細(xì)胞生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 實(shí)施重點(diǎn)——問(wèn)題

PBL模式是以問(wèn)題為基礎(chǔ)的教學(xué)模式，在教學(xué)過(guò)程中，問(wèn)題的提出與解決直接影響教學(xué)效果。因此，授課之前的問(wèn)題設(shè)計(jì)是要首先要解決的環(huán)節(jié)，問(wèn)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(rèn)為在問(wèn)題設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該著重考慮如下幾個(gè)內(nèi)容：①教學(xué)目標(biāo)與內(nèi)容；②問(wèn)題之間的相互聯(lián)系，必須承上啟下；③符合學(xué)生的知識(shí)水平，有助于他們構(gòu)建相應(yīng)的認(rèn)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(wèn)題要有針對(duì)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(qiáng)調(diào)教與學(xué)的互動(dòng)

在傳統(tǒng)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)中，教師往往不自覺(jué)地以自我為主體進(jìn)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(shí)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(jìn)行教學(xué)互動(dòng)［5］。只有這樣，才能發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，才能調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一般來(lái)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(dú)立思維能力；②提出問(wèn)題并解決問(wèn)題；③充分利用時(shí)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(shí)的能力；⑥團(tuán)隊(duì)合作能力，贊美優(yōu)秀者并容納后進(jìn)同伴的精神；⑦計(jì)算機(jī)多媒體運(yùn)用能力；⑧獲取和評(píng)價(jià)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(dòng)參與者進(jìn)行學(xué)習(xí)。比如在實(shí)施過(guò)程中，可以將學(xué)生劃分為多個(gè)學(xué)習(xí)小組，小組內(nèi)成員及小組間進(jìn)行討論、相互合作，以伙伴式的討論與合作方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。同時(shí)，老師僅僅對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單恰當(dāng)指導(dǎo)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，通過(guò)圖書(shū)館、計(jì)算機(jī)、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(wèn)題。通過(guò)這種學(xué)習(xí)方式，教與學(xué)之間進(jìn)行互動(dòng)，學(xué)生以其自身的個(gè)性和特征進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)生的自覺(jué)性和主動(dòng)性，進(jìn)一步增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)興趣。

2.3 PBL模式的教學(xué)意義

細(xì)胞生物學(xué)實(shí)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(shí)和技能的同時(shí)，又能夠進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題，使學(xué)生最終主動(dòng)地探索知識(shí)，具備創(chuàng)造性思維能力，從而滿足當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的需要。

以此為基礎(chǔ)，研究PBL模式在細(xì)胞生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用，能夠促進(jìn)細(xì)胞生物學(xué)理論教學(xué)與實(shí)踐研究的進(jìn)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(lái)，根據(jù)課堂教學(xué)的實(shí)際需求，探討PBL在細(xì)胞生物學(xué)課程中的具體教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和評(píng)價(jià)體系，為高等學(xué)校細(xì)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(shí)施方案

PBL模式的教學(xué)方法基本為：提出問(wèn)題、收集資料、論證、實(shí)施、總結(jié)幾個(gè)步驟［6］。在多年細(xì)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(shí)結(jié)構(gòu)以及他們對(duì)細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)的掌握情況，制定如下的具體實(shí)施方案。

3.1 研究對(duì)象

合肥師范學(xué)院生命科學(xué)系2009—2011級(jí)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(guò)程中，我們對(duì)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，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(duì)本學(xué)科的熱點(diǎn)問(wèn)題，如腫瘤與癌癥、傳染病如艾滋病和肝炎、細(xì)胞的衰老與死亡、細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與周期調(diào)控、DNA的損傷與修復(fù)以及基因表達(dá)調(diào)控等，則采用PBL教學(xué)模式，即以問(wèn)題為基礎(chǔ)，通過(guò)討論，使學(xué)生切實(shí)感受到細(xì)胞生物學(xué)與人類(lèi)生活間密切永恒的關(guān)系。進(jìn)而通過(guò)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(jì)問(wèn)題

PBL教學(xué)模式的關(guān)鍵就是設(shè)計(jì)問(wèn)題，一個(gè)好的問(wèn)題對(duì)于教學(xué)有很大的幫助。根據(jù)教學(xué)大綱以及教學(xué)計(jì)劃的安排，我們綜合考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，圍繞教學(xué)中的知識(shí)重點(diǎn)與難點(diǎn)，設(shè)計(jì)了癌癥的起因與轉(zhuǎn)移、癌癥的治療、干細(xì)胞與器官移植、細(xì)胞凋亡與人體衰老，艾滋病的病因、治療與預(yù)防等問(wèn)題。這些問(wèn)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(jìn)行自主研究和解決問(wèn)題［8］。

3.4 課前安排

首先在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，并由學(xué)生在小組內(nèi)推選出一位組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)督促查找資料、組織組內(nèi)討論、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與分工以及與其他小組間的協(xié)作等任務(wù)。在實(shí)踐課程開(kāi)始前一周將問(wèn)題分發(fā)給學(xué)生，經(jīng)過(guò)大家的討論提出問(wèn)題并解決問(wèn)題。若問(wèn)題無(wú)法快速解決，學(xué)生應(yīng)積極主動(dòng)地通過(guò)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(wèn)題。這些渠道包括查閱相關(guān)課本、圖書(shū)館文獻(xiàn)、網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫(kù)等。

3.5 課堂討論

各組成員分配任務(wù)并認(rèn)真總結(jié)，然后再由小組長(zhǎng)匯總并做成PPT，推薦1位同學(xué)進(jìn)行發(fā)言（5分鐘左右），匯報(bào)本小組問(wèn)題研究的結(jié)果、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)安排、實(shí)驗(yàn)預(yù)期等，班上其他同學(xué)可進(jìn)行補(bǔ)充或提問(wèn)。在交流中如果出現(xiàn)學(xué)生無(wú)法解決的問(wèn)題，由老師進(jìn)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(shí)驗(yàn)比例

教育經(jīng)費(fèi)以及儀器設(shè)備是制約實(shí)踐教學(xué)的主要因素之一。多年來(lái)，學(xué)校經(jīng)費(fèi)少、設(shè)備陳舊，所以在實(shí)際操作時(shí)往往只能做一些簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。由于理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，實(shí)踐課堂所教授的實(shí)驗(yàn)方法已經(jīng)落后于時(shí)代，理論教學(xué)中的技術(shù)前沿似乎離學(xué)生很遠(yuǎn)，因此學(xué)生只能掌握一些非常簡(jiǎn)單的基本技能，對(duì)日后的工作以及科研有很大障礙。隨著近年來(lái)教育經(jīng)費(fèi)提升，學(xué)校已經(jīng)投入近三百萬(wàn)購(gòu)買(mǎi)先進(jìn)的儀器設(shè)備，為學(xué)生創(chuàng)造了良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境與條件，使學(xué)生能更好地將所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。

正是由于學(xué)校的大力支持，我們目前嘗試開(kāi)展一些創(chuàng)新性的綜合實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，鍛煉他們的動(dòng)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(lái)就業(yè)的需要。因此在內(nèi)容安排上，我們既有驗(yàn)證性課題，也有設(shè)計(jì)性的綜合性課題。面對(duì)這些綜合課題，在PBL模式下，學(xué)生需要自己動(dòng)手設(shè)計(jì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)。包括實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)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(shí)，加深學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，進(jìn)一步提高了學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

3.7 課后評(píng)價(jià)

課后的評(píng)價(jià)主要從教師和學(xué)生兩方面進(jìn)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(shí)驗(yàn)操作及互助協(xié)作等方面進(jìn)行多角度的評(píng)價(jià)，并逐一指出不足之處。這一環(huán)節(jié)，教師要從多個(gè)層次對(duì)學(xué)生的每個(gè)具體問(wèn)題進(jìn)行剖析和總結(jié)，深化學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解，提高問(wèn)題發(fā)現(xiàn)和解決能力。同時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合考核，提高參與度。另一方面以學(xué)生的自我評(píng)價(jià)為主，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中學(xué)會(huì)總結(jié)，反思在知識(shí)、技能、協(xié)作、策略設(shè)計(jì)等各方面的收獲。同學(xué)間可互相打分，評(píng)判彼此任務(wù)完成情況。

4 PBL模式教學(xué)的體會(huì)及存在問(wèn)題

通過(guò)幾屆學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐，我們運(yùn)用PBL模式初步建立了具有細(xì)胞生物學(xué)特點(diǎn)的實(shí)踐教學(xué)體系，并在多個(gè)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(rèn)識(shí)，認(rèn)真分析細(xì)胞生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)狀，收集教學(xué)問(wèn)題。同時(shí)我們觀摩校內(nèi)外PBL課程，參考相關(guān)教學(xué)文獻(xiàn)，解決問(wèn)題。另一方面，對(duì)學(xué)生進(jìn)行課前培訓(xùn)，制定可行的實(shí)施方案。正是由于前期充分的準(zhǔn)備，使我們?cè)诔跗诒容^成功地進(jìn)行了PBL模式的實(shí)踐工作，受到其他學(xué)科教師的廣泛認(rèn)可，也獲得了學(xué)生較好的課后評(píng)價(jià)。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(shí)踐中進(jìn)一步完善。

4.1 完善課堂教學(xué)，合理構(gòu)建組織形式

我們?cè)赑BL實(shí)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(guò)幾輪的實(shí)踐，這種分組模式獲得學(xué)生的認(rèn)可，但是仍然存在局限性，無(wú)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(wèn)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(jìn)行的方式，努力實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源和教學(xué)時(shí)間的效率最大化。

4.2 強(qiáng)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(shí)與經(jīng)驗(yàn)、組織能力、親和力、課堂掌控能力等等都會(huì)影響PBL的教學(xué)效果。為了獲得高水平的師資隊(duì)伍，我們將采取更加有效的方法加強(qiáng) 對(duì)教師的培訓(xùn)，有針對(duì)性地提高教師水平。

4.3 改善實(shí)驗(yàn)條件

優(yōu)良的教學(xué)硬件環(huán)境是一切實(shí)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(duì)實(shí)驗(yàn)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(yǔ)

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(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用各種學(xué)習(xí)手段提出問(wèn)題解決困難的能力，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合，通過(guò)提出問(wèn)題，讓學(xué)生可以將所學(xué)，即細(xì)胞生物學(xué)的理論知識(shí)同實(shí)踐活動(dòng)結(jié)合起來(lái)，提高他們的動(dòng)手能力，幫助他們解決實(shí)際問(wèn)題。按照這種教學(xué)理念培養(yǎng)的學(xué)生，一旦步入社會(huì)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(shí)際問(wèn)題，更好地滿足社會(huì)發(fā)展需要，為我國(guó)實(shí)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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