劉亭 張煜彬，2 薛維娜

生物技術(shù)制藥是與醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)結(jié)合密切的高技術(shù)學(xué)科，是生物藥物專業(yè)類人才培養(yǎng)方案中專業(yè)必修課之一[1]。利用生物技術(shù)生產(chǎn)生物藥品的產(chǎn)業(yè)蓬勃方展，是我國(guó)政府的優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，也是21世紀(jì)最具前景的產(chǎn)業(yè)之一。生物制藥產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展對(duì)生物制藥的高層次人才的培養(yǎng)提出了新的要求[2]。作為一門新興的交叉學(xué)科，理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該相互配合，相輔相成，是不可分割的整體，生物技術(shù)制藥的教學(xué)效果離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)。生物技術(shù)制藥實(shí)驗(yàn)課程所涉及的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)覆蓋面廣，是提高學(xué)生實(shí)踐技能和強(qiáng)化理論知識(shí)的有效途徑[3]。

基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)（problem-based learning，PBL）是一種當(dāng)前國(guó)際上受到廣泛關(guān)注的教學(xué)模式[4]。PBL教學(xué)模式以真實(shí)情景中的“以問(wèn)題為基礎(chǔ)、以學(xué)生為中心、以小組為單位”的自我導(dǎo)向式的教學(xué)方法。在這種教學(xué)模式下，教師不再是教學(xué)活動(dòng)的中心，而更傾向于小組中的“管理者”，在教學(xué)中發(fā)揮著指導(dǎo)和協(xié)調(diào)的作用[5]。作為當(dāng)前國(guó)際上流行的教學(xué)模式，PBL教學(xué)模式在許多醫(yī)學(xué)院校廣泛應(yīng)用，并取得了良好的效果[6-8]。筆者將結(jié)合教學(xué)的實(shí)際情況，將PBL教學(xué)模式應(yīng)用到生物技術(shù)制藥的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

1 傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足之處

生物技術(shù)制藥課程涉及的學(xué)科較多，實(shí)驗(yàn)較為復(fù)雜，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)設(shè)置通常比較長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容通常包括生物技術(shù)基本知識(shí)、基本操作技能，生物技術(shù)藥物基本知識(shí)、前沿發(fā)展等方面[9]。生物技術(shù)制藥實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傳統(tǒng)形式中，理論和性質(zhì)驗(yàn)證試驗(yàn)成分較多。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)于學(xué)生來(lái)講操作簡(jiǎn)單，上課只需要聽(tīng)老師講解逐個(gè)步驟便可以完成所有的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看起來(lái)也似乎“合理”，但實(shí)際上這種“照葫蘆畫瓢”的教學(xué)模式導(dǎo)致學(xué)生失去主動(dòng)性[1]。我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在這種模式下學(xué)生不需要提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，只需要按照教師所給定的實(shí)驗(yàn)步驟，按部就班的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作即可，簡(jiǎn)單的記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，一節(jié)實(shí)驗(yàn)課就這樣完成了。這種教學(xué)方式由于學(xué)生沒(méi)有提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)課程教師講解時(shí)學(xué)生不知所云，操作過(guò)程中也存在安全風(fēng)險(xiǎn)；根據(jù)教師講解的步驟進(jìn)行逐個(gè)操作，學(xué)生覺(jué)得實(shí)驗(yàn)操作枯燥無(wú)味，缺乏實(shí)驗(yàn)興趣和積極性，整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程中操作中熱情不高，偷工減料，渾水摸魚，甚至不做實(shí)驗(yàn)，做“旁觀者”；而最后需要撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，發(fā)現(xiàn)自己丟三落四，開(kāi)始互相抄襲，一旦發(fā)現(xiàn)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與別人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有所出入時(shí)，便不假思索的擅自修改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。最后一節(jié)實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束，學(xué)生收獲甚少。

但事實(shí)上，生物技術(shù)制藥實(shí)驗(yàn)課程是對(duì)生物技術(shù)制藥課程理論知識(shí)的強(qiáng)化和升華，實(shí)驗(yàn)課程不僅承擔(dān)著實(shí)際操作中的相關(guān)知識(shí)傳授，實(shí)驗(yàn)涉及技能的熟悉度訓(xùn)練，有助于加深對(duì)所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)理解、融會(huì)貫通，還承擔(dān)著對(duì)學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)、思考、分析、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)，使得學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力都能夠得到一定的鍛煉[10]。現(xiàn)有的大量實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐證明[11-14]，PBL教學(xué)模式能夠提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生之間溝通協(xié)作的技能，提高學(xué)生解決問(wèn)題和獨(dú)立思考的能力。

2 基于PBL模式的生物技術(shù)制藥實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 實(shí)驗(yàn)課程前的準(zhǔn)備

在第一節(jié)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，將本學(xué)期的教學(xué)日歷分發(fā)給學(xué)生，并將學(xué)生按4人一組分配好，小組成員按照學(xué)號(hào)分配，具體實(shí)驗(yàn)分工由小組內(nèi)學(xué)生按照自己的興趣以及專長(zhǎng)決定，自己選擇擔(dān)任不同的任務(wù)，并選出一名同學(xué)擔(dān)任小組長(zhǎng)。在所需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的前一節(jié)課時(shí)，基于生物技術(shù)制藥的實(shí)驗(yàn)課程特征，以課程任務(wù)的形式提出與實(shí)驗(yàn)原理或操作相關(guān)的問(wèn)題（相關(guān)的問(wèn)題可以參考實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材上的課后問(wèn)題等），通知學(xué)生小組進(jìn)行下一節(jié)課的準(zhǔn)備工作：利用教材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)了解相關(guān)實(shí)驗(yàn)的原理和技術(shù)依據(jù)，充分利用圖書館資源查找相關(guān)文獻(xiàn)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)觀看實(shí)驗(yàn)相關(guān)視頻，組內(nèi)成員利用課余時(shí)間進(jìn)行交流討論，并且撰寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)試劑與儀器、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)前存在的問(wèn)題等，制作相應(yīng)PPT的形式，以便于在正式實(shí)驗(yàn)課程中與大家討論心得。

2.2 實(shí)驗(yàn)課程中PBL教學(xué)法的實(shí)施

上課時(shí)，首先按照已經(jīng)劃分好的小組進(jìn)行輪流發(fā)言，講述PPT，概述本組的觀點(diǎn)，補(bǔ)充本組在課程前的討論中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題以及是否已經(jīng)解決，如果已經(jīng)解決，講述解決方法的途徑以及思路；如果還沒(méi)有解決，則需要講述在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)進(jìn)行怎樣的思考，在學(xué)生之間的討論中，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。討論結(jié)束后，由教師進(jìn)行歸納總結(jié)，并補(bǔ)充講解本次實(shí)驗(yàn)的操作的過(guò)程，重點(diǎn)操作步驟以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的需要注意的安全事項(xiàng)。隨后，實(shí)驗(yàn)按照小組的形式開(kāi)展，由各組的小組長(zhǎng)主持，保證每位小組成員都參與到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中。整個(gè)實(shí)驗(yàn)的完成，需要通過(guò)小組內(nèi)每名成員之間的協(xié)作，由此可以鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到問(wèn)題，需要立即記錄下來(lái)，在小組內(nèi)進(jìn)行討論，找到出現(xiàn)問(wèn)題的原因，并且尋找解決方案，判斷是否需要改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法或?qū)嶒?yàn)條件等，教師巡回式觀察每組學(xué)生的操作，以便于及時(shí)糾正學(xué)生的一些不合理的實(shí)驗(yàn)操作，并且給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，由教師隨機(jī)抽取2～3個(gè)實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)，總結(jié)遇到的問(wèn)題及原因，解決的思路及方法，以及經(jīng)過(guò)本次實(shí)驗(yàn)課程的操作自己有什么收獲，由此來(lái)加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、步驟、操作的認(rèn)知和理解。

2.3 實(shí)驗(yàn)課程后的鞏固總結(jié)

在實(shí)驗(yàn)報(bào)告環(huán)節(jié)，要求學(xué)生原始數(shù)據(jù)翔實(shí)可靠，數(shù)據(jù)處理實(shí)事求是，結(jié)果分析清晰可信，養(yǎng)成良好的科學(xué)作風(fēng)和習(xí)慣，除了普通實(shí)驗(yàn)報(bào)告所需要的這些書寫內(nèi)容之外，著重總結(jié)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題與差錯(cuò)，仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)這些問(wèn)題的原因以及解決方法。除此之外，還需要防止學(xué)生之間的抄襲現(xiàn)象。

2.4 實(shí)驗(yàn)課程的考核方式

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程考核方式只注重實(shí)驗(yàn)的結(jié)果數(shù)據(jù)，而PBL教學(xué)模式下的實(shí)驗(yàn)課程考核方式將盡可能全面的做到客觀地考核學(xué)生各方面的能力。不僅需要考核實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫的完整與否，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的合理性，更重要考核學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)操作能力、獨(dú)立思考能力、處理問(wèn)題能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等是否有所提升。教師還可以讓學(xué)生進(jìn)行自評(píng)以及互評(píng)，讓學(xué)生真正反思經(jīng)過(guò)這次實(shí)驗(yàn)課程自己的實(shí)驗(yàn)技能是否真的有所提升，對(duì)自己做出客觀的評(píng)價(jià)；學(xué)生之間也需要進(jìn)行相互監(jiān)督，進(jìn)行互評(píng)，實(shí)事求是的評(píng)價(jià)小組內(nèi)其他成員在實(shí)驗(yàn)課程中的參與程度，有利于幫助教師進(jìn)行更好的監(jiān)督作用。教師也要鼓勵(lì)學(xué)生勇于表達(dá)自己的觀點(diǎn)，對(duì)于PBL教學(xué)模式下課程的設(shè)置，學(xué)生也應(yīng)提出自己的看法，可以幫助教師在下次實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中有更好的設(shè)置。

3 開(kāi)展PBL模式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局限和前景

PBL教學(xué)模式是一個(gè)讓學(xué)生自學(xué)、討論不斷循環(huán)的自我學(xué)習(xí)方式，學(xué)生真正成為了學(xué)習(xí)的主體。在PBL教學(xué)模式下利用生物技術(shù)制藥實(shí)驗(yàn)教學(xué)較長(zhǎng)的學(xué)時(shí)，充分激發(fā)學(xué)時(shí)的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)探究的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、討論問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，開(kāi)拓了學(xué)生的創(chuàng)新思維，強(qiáng)化了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，也讓學(xué)生熟悉了科研信息獲取的途徑?？偠灾?，在此教學(xué)模式下，學(xué)生的綜合素質(zhì)得到了很大的提高。此外，教師在PBL教學(xué)模式中的責(zé)任是提供學(xué)習(xí)案例，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)施實(shí)驗(yàn)并嘗試解決問(wèn)題，監(jiān)控整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，評(píng)估學(xué)生學(xué)習(xí)效果，在整個(gè)教學(xué)中參與學(xué)生的討論等。這樣的教學(xué)模式加強(qiáng)了師生之間的互動(dòng)，增進(jìn)了師生感情，使得教師更好的了解學(xué)生的情況，對(duì)癥下藥，真正的做到因材施教。雖然PBL教學(xué)模式相比于傳統(tǒng)的教學(xué)模式有明顯的優(yōu)點(diǎn)，但是PBL教學(xué)模式在當(dāng)前情況下存在局限性。首先，PBL教學(xué)模式要求教師具有完善的知識(shí)體系，但多數(shù)教師對(duì)PBL教學(xué)模式的了解不夠全面，又沒(méi)有PBL教材的指導(dǎo)，而且教師人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于學(xué)生人數(shù)，這些都阻礙了PBL教學(xué)模式在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的開(kāi)展[15]。同時(shí)，PBL教學(xué)模式對(duì)于學(xué)生也有更高的要求，要求學(xué)生有更高的主動(dòng)性，更高的自主學(xué)習(xí)能力，更高的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，部分學(xué)生缺乏主動(dòng)性使得PBL教學(xué)模式的初衷不能在他們身上得到很好地實(shí)踐。此外，PBL教學(xué)模式需要一定的教學(xué)條件，學(xué)生需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取當(dāng)前最前沿的知識(shí)，教師的教學(xué)也需要相應(yīng)的模型、錄像等，這些條件在有些地區(qū)不能完全覆蓋。

隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展，高素質(zhì)、應(yīng)用型人才的缺口也越來(lái)越大[16]，為了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，需要改變我們傳統(tǒng)的教學(xué)模式。PBL教學(xué)模式是一個(gè)通過(guò)學(xué)生的自學(xué)和討論不斷循環(huán)，來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并且解決問(wèn)題的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。古人云“授人以魚不如授人以漁”，教師能夠教授給學(xué)生的知識(shí)是有限的，但教師如果能夠?qū)⑺伎嫉姆椒āW(xué)習(xí)的方法、解決問(wèn)題的方法傳授給學(xué)生，學(xué)生將會(huì)終身受益。學(xué)生只有真正掌握了這些方法，不斷的學(xué)習(xí)、思考、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，然后解決問(wèn)題，才能真正掌握所學(xué)習(xí)的知識(shí)，與實(shí)際情況融會(huì)貫通，并且靈活應(yīng)用。

PBL教學(xué)模式在生物技術(shù)制藥實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的改革，可以培養(yǎng)學(xué)生具有深入分析與生物技術(shù)制藥相關(guān)的生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題能力，將課堂上的理論知識(shí)與實(shí)際情況相結(jié)合，做好理論知識(shí)和生產(chǎn)之間的銜接。將PBL教學(xué)模式應(yīng)用于生物技術(shù)制藥的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有助于提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生興趣，提高學(xué)生能力，是該學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)，也有利于高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。