PBL教学法在生物化学教学中的应用研究

刘凌云 江 静 王棚涛 刘 浩 张 宇

河南大学生命科学学院 河南开封 475004

PBL(Problem-Based Learning)是以问题为基础，以上课学生为中心，培养学生自学能力，发展学生综合思考能力和解决实际问题能力的教学法，由美国神经病学教授Barrows作为一种新的教学模式在加拿大麦克马斯特大学医学院创立。目前已成为国际上较流行的一种教学方法。为了适应新形势下的教学方法和教学方式的改变，我们在生物化学课程教学中尝试采用PBL教学法，为形成新的教学模式和教学体系提供参考。

1 PBL教学法的特点和教学形式

PBL教学法是以教师为导向，围绕问题的解决而进行的一种教学方法。该教学方法被认为是联系理论与实际的一座桥梁，其目的是引导学生自学，提高学生解决问题的能力，最大限度地调动学生自学的积极性，转被动学习为主动学习，这已经成为现代教学改革的方向和发展趋势。该方法在20世纪80年代引入我国，随后在不同学科教学中逐步得到应用。

2 PBL教学法在生物化学教学中应用的必要性和可行性

2.1 PBL在生物化学教学中应用的必要性

生物化学在20世纪初期已经发展为一门独立的学科。作为动物学、植物学、遗传学、生理学、医学、农学、药学及食品学等众多学科的基础，生物化学所包含的知识体系越来越复杂，所涵盖的知识内容也越来越多。在生物化学课程学习过程中，多数学生面对如此庞杂的新知识、新概念，时常感到无从下手，或感到无法从繁多的知识中提炼出重要的必须掌握的内容。显然，解决这个问题的关键在于处理好与生物化学进展相对应的教学安排、课堂讲授和教科书的选择。

同时，生物化学课程是我院生物技术、生物科学与生物工程专业的重要基础课之一。由于生物化学涵盖的知识繁杂众多，而且枯燥，新技术新理论的发展又日新月异，因而对于生物学各个专业的学生而言，生物化学是一门难度很大的课程。因此，如何将这些深奥难以理解的代谢机理以及错综复杂的代谢反应转变成浅显易懂的、形象化和具体化的知识，传授给学生，是每一位教师不断探索的课题。

2.2 PBL在生物化学课堂教学中应用的可行性

首先，笔者及本教学组的教师长期从事生物化学和分子生物学的研究，能够及时把握生物化学的发展方向和科研进展，从而在课堂问题的提出和经典文献的选择方面具有较好的知识储备。其次，PBL教学方法有利于学生针对要掌握的某一个知识点扩展思路，相互启发，共享学习经验和成果。因为在这种教学方式下，学生作为一个学习的主体，不仅可以提高学习积极性，而且可以体会到解决问题的成功和轻松掌握知识的快乐，增强自我肯定和欣赏的成就感，从而提高学习和掌握生物化学知识的热情和兴趣。再次，生物化学课程本身具有理论和实践相结合的特征，适合进行PBL教学。生物化学课程知识体系本身来源于实验结果的归纳和获取，这些知识不仅与人们的日常生产生活密切相关，而且也与当今科学的最新成就紧密相连，这就为在PBL教学中选用不同的科学案例和实践问题提供了丰富的素材来源。

3 PBL在生物化学教学中的应用

3.1 课前准备

PBL教学法不同于传统的灌输式、注入式教学方法，使用该教学方法时，在正式进入课堂之前，教师必须进行充分认真的准备，包括教师教学观念的改变，学生接受新的教学模式的动员等。教师方面，经历了长时间传统的课堂讲授式教学后，其角色已固化为课堂上的主讲人，而PBL教学使教师的角色转变为课堂教学的主导人，从课堂学习的台前隐身到了幕后。另外，PBL教学模式较传统的教学方法而言，对教师的教学知识、教学水平和教学态度等方面提出了更高的要求，需要教师在课前做更多的课堂设计方面的准备。学生方面，同样经历了漫长的传统式上课方式，已经习惯于被动接受课程知识，习惯于由教师给出问题，再由教师给出解决办法的学习方式，因此，在进行PBL教学前，需要对学生进行PBL教学模式动员，向学生说明PBL教学的方法、目的及课堂教学的一般设计，使学生在接受PBL教学模式之前做好心理上的准备。

3.2 PBL教学方案的设计

3.2.1 提出问题

PBL教学法注重从具体问题的细节入手，着眼于培养学生解决具体问题及运用所学理论综合解决问题的能力。因此，编排设计合适的问题是PBL教学实施的前提和基础。教师应该根据教学内容和学生当前的知识水平，精心设计问题，在课前一周或两周发给学生，以便其在课前做好充分的准备。例如：在教授核酸结构及性质这一部分内容时，确定以下3项讨论内容：(1)DNA的双螺旋结构是如何提出的？(2)如何证明DNA是遗传物质？(3)如何分离和检测DNA和RNA？

3.2.2 引导学生学会自学

引导学生按照教师提供的讨论题目，利用教材和参考书、期刊、学校图书馆电子数据库尤其是网络资源获取必要信息。教会学生检索信息，向各个领域的专家请教，培养学生独立学习的能力，促进学生动脑思考，学会针对问题对已学过的知识和要学习的知识进行归纳、总结，整理学习笔记，找出解决问题的办法。

3.2.3 课堂上分组讨论

把学生按照个性特征和知识水平及学习情况分成若干个小组，每个小组7～8人，进行讨论。讨论中，由学生进行分析、讨论、总结。教师在此过程中仅给予必要的引导。遇到比较难的问题，由教师侧面给予启发和引导。例如：在解决如何分离和检测DNA和RNA的问题时，要强调物质的分离通常是根据物质的结构和性质进行的。由于真核生物中的DNA往往与组蛋白结合在一起形成核蛋白存在于细胞核中，而核蛋白溶于浓盐溶液，不溶于稀盐溶液，根据这样的性质就可以把核蛋白提取出来，随后加入SDS，再加入75%的乙醇就可以让DNA沉淀出来。在这个过程中，要启发学生：本实验方案研磨液中的Tris，EDTA，SDS三种药品的作用分别是什么？提取RNA时，由于RNA在结构上比DNA的核糖多了个2′位OH，所以与DNA相比，RNA更不稳定，并且降解RNA的RNA酶在环境中无处不在，因此，提取RNA的过程一定要异常小心。从而引导学生从不同的侧面分析问题，进而解决问题。每个小组派一名代表陈述本小组观点，其他学生进行补充。讨论后，由教师在总结学生发言的基础上，就整个讨论情况做出评价，回答学生的疑问，并引导学生做进一步的思考。

3.3 PBL在生物化学教学中应注意的问题

3.3.1 PBL教学评价

PBL教学评价是针对学生学习过程中学习结果的评价，因此，PBL教学评价不应局限于期末考试卷面成绩的评价，而应重视学习过程的评价，注重学习方法和学习结果二者结合的评价。另外，在做教学评价时，教师要对整个学习过程和学习结果及时总结、评价，肯定学生取得的成绩，激发学生的学习积极性，鼓励学生的团队合作精神，增强每位学生学习的成就感及团队的归属感。

3.3.2 教师知识的储备

PBL教学毕竟不同于传统的教学模式，要求教师不仅具有非常扎实的专业知识、良好的专业背景，而且要有丰富的教学经验，良好的语言沟通能力和组织协调能力以及引导和解决问题的能力，这就对任课教师提出了更高的要求，对新任课教师是一个非常大的挑战。

3.3.3 教学方法的创新性

PBL教学符合生物化学学科发展特点，虽然有很多优点，也被很多大学采用，但它也有一些局限。例如：一些学生由于对本专业的漠然，而失去对本课程的学习积极性，PBL教学法在这方面是无能为力的。因此，我们在倡导PBL教学法的同时，还应该辅之以其他教学方法，如案例教学法、文献教学法等，以提高教学效果，构建适合大学生创新能力培养的教学模式。把科学研究的思维和方法融入教学，激发学生的学习热情，培养学生的创新意识与能力，增强学生对生物化学学习的积极性，从而使之成为教师是主导、学生是主体的充满互动的授课模式。

4 结束语

PBL教学法已成为现代教育改革的方向和发展趋势。这种教学方法可使学生在掌握知识的同时养成积极主动地学习的习惯，提高理解能力、学习能力、克服困难的能力，增强团队合作精神。它是实现素质教育的重要教学方法之一，同时也使生物化学的教学侧重于有效利用现有教学资源，应用现代教育技术，改革传统教学方法，提高教师的教学水平和教学能力，为提高教学质量，深化教学改革，转变教学模式，形成新的教学理念提供依据。

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