PBL教学模式在研究生“细胞生物学”教学中的应用①

侯玲玲，晏 琼，胡红刚，丁克俭

(北京交通大学理学院，北京100044)

1 传统教学法存在的问题

细胞生物学是以细胞为研究对象，从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层次，以动态的观点，研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。它是生命科学的一个重要分支，是生物科学、生物技术、制药工程专业的学科基础必修课和主干课。其讲述内容新颖，信息量大，具有基础与前沿、理论与实践结合的特点。细胞生物学课程的性质、地位与任务决定了本课程具有内容丰富、教学难度大等特点。传统的教学法是以教师讲授为主，学生被动接受。这种教学法虽然能够较好地完成预定的教学目标，但不能充分调动学生的主观能动性，不利于对学生综合素质的培养。特别是研究生阶段，已经从本科生以接受各种知识为主的阶段，进入以创造知识为主的阶段，不再是对于各种新奇的课照单全收，而是要重视问题取向的安排，要根据自己的专业需要，所有的精力、所有修课以及阅读的文献资料里面都应该有一个关注的焦点——毕业论文。所以，研究生在学习专业基础课或者专业课的时候，除了要掌握教材所授基本知识，还要根据自己的论文选题更深入广泛地学习相关专业知识，充分了解本领域的前沿进展，学会提出问题、分析问题、解决问题的能力。那么，光靠传统的以教师讲授为主的教学和学习模式是不能达到好的效果的。因此，改革教学方式方法具有十分重要的意义。

2 以问题为导向的教学方法(PBL)的优势

PBL(problem－based learning)是基于现实世界的以学生为中心的教育方式，是一种以问题为基础，倡导让学生通过自学、分析、讨论和合作解决问题，培养学生自主学习能力，发展学生综合思考能力的教学方法和教学理念。1969年由美国的神经病学教授Barrows 在加拿大的麦克马斯特大学首创，80年代在北美获得了快速发展，逐步形成了完整、科学、成熟的教学模式，不断被北美、欧洲和亚洲的许多大学接受和采用，随后在世界各国推广开来［1－2］。2000年后，我国部分医学院校率先引入了PBL教学模式。据WHO 报告，全球目前有1700 余所医学院采用PBL模式进行教学，是目前国际公认的培养创新型人才的教学方式。目前PBL教学模式呈现出不同的形式和多元化发展的趋势，在医学、生物学、心理学、工程教育、商业教育、社会工作教育等多个学科领域的教学中均得到有效的应用［3］。

2．1 学生由被动变主动

传统的以学科为基础的教学法以教师讲授为主，学生按部就班地进行学习，缺乏学习的热情，同时思维也受到限制。PBL强调以学生的主动学习为主，将学习与更大的任务或问题挂钩，使学习者投入到问题中;它设计真实性任务，强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中，通过学习者的自主探究和合作来解决问题，不仅能够获取新的知识，还能灵活运用已有的知识，促进对所学知识的巩固，加强理解和记忆，从而形成解决问题的技能和自主学习的能力。

PBL教学法是跨学科的学习方式，可以促进学生不断地思考，学生为解决问题需要查阅课外资料，归纳、整理所学的知识与技能，有利于培养学生的自主学习精神;改变了“我讲你听，我做你看”、“预习－听课－复习－考试”四段式教学方法，让呆板孤立的知识片化作整体知识链，触类旁通，突出了“课堂是灵魂，学生是主体，教师是关键”的教学理念，PBL教学过程中教师慢慢“隐退”，仅在关键时刻起到点拨、支架与教练的作用，教师不再是唯一的知识库，而是知识建构的促进者、学科专家和信息的咨询者。

2．2 有利于学生拓宽知识面

PBL教学实践中，学生通过查阅文献和收集资料，不仅可以掌握本课程重点内容，而且可以了解相关领域的热点以及前沿进展。拓宽了学生的知识面，有利于知识的理解、领悟和积累。

2．3 提高了学生表达能力及协作精神

PBL教学实践中需要小组成员分工合作收集资料、整理资料，最后讨论、总结、做最后陈述，这一过程有小组的个人发言、小组间的相互讨论、师生之间的互动交流，可以锻炼学生的口头表达能力及相互协作精神［4］。

2．4 教师的知识面得到拓展，有利于综合素质的提高

对于研究生来说，不仅要有扎实的基础理论知识和熟练的实验技能，而且要了解本领域最新前沿进展。所以在细胞生物学的PBL教学过程中，教师要根据细胞生物学基本知识，结合本领域的前沿进展，设置合理的案例——即提出有意义有深度的问题，学生通过PBL案例既巩固了课本知识又了解了很多相关学科或领域的进展。设置好合理的案例以后，还需要尽可能地给学生提供帮助，回答他们提出的各种问题，有些问题可能还会涉及多个学科。这就要求教师不仅熟练地掌握本学科及相关学科的知识，而且要深入广泛了解相关前沿进展，对知识具有融会贯通、灵活运用的能力。在此过程中使得教师拓宽知识面，增加知识储备，完善知识结构，促进教与学的互动，真正做到教学相长［5］。在整个PBL教学实践中，教师既是策划者和组织者，也是倾听者、点拨者、点评者和总结者。

3 PBL在研究生细胞生物学教学中的实施

为了能够在研究生细胞生物学教学中顺利开展PBL教学，并取得良好效果，在开课前，我们邀请了加拿大麦克玛斯特大学(PBL教学发源地)有着丰富PBL教学经验的微生物学终身教授徐建平给我们进行了为期2周的PBL教学模式培训。徐建平教授不仅详细介绍了PBL教学法的理念、内容、具体实施步骤及其优越性，而且通过具体案例进行了PBL教学法的实践，使我们深刻地领悟了PBL教学法的精髓。

PBL的教学思路是“教师课前提出问题—学生查找资料—分组讨论—教师总结”。在细胞生物学教学实践中具体实施方案如下。

3．1 教师提出问题

PBL教学中问题的设计非常重要，需要遵循以下原则:第一，以课程教学目标为基础，根据细胞生物学课程重点内容，结合目前细胞生物学领域的研究热点，确定学生要掌握的概念、方法、背景、进展等，然后设计问题情境。设计的问题应有一定的开放度，使学生能够从不同侧面提出次级问题，以便于学生整合知识，提高学生分析综合的能力。第二，提出的问题难易程度适中。这就要求教师不仅要熟悉本课程的内容、了解本课程相关领域的进展，而且要具有丰富的教学经验，对学生的背景、学习能力、理论水平等有深入的了解。太难或者面较窄的问题，会影响学生提问题的积极性，进而减弱学生获取知识的兴趣。第三，设计结合日常生活或者现实世界中大家关注的生命科学问题。这样的问题能够提高学生学习和探索的兴趣，进而提高解决问题的积极性。

在细胞生物学的教学实践中，我们提出的问题分别结合了细胞生物学重点章节内容。结合“细胞的统一性和多样性”和“细胞质基质与内膜系统”这两章，我们设计的问题是:经过长期的进化历程所形成的真核细胞有哪些不同于原核细胞的结构?在真核细胞中，这些结构执行哪些特殊的功能?若细胞结构发生改变或者功能异常会导致人类患哪些疾病?一般怎样预防和治疗?“细胞信号转导”和“细胞增殖调控与癌细胞”是本课程的重点，也是细胞生物学领域的热点，结合这两章提出的问题是:在多细胞生物这个细胞社会里，信号调控涉及细胞的生长、分化、凋亡及各种生理功能，你了解的细胞信号转导途径主要有哪些?其中与肿瘤相关的信号转导途径有哪些，如何预防和治疗?结合本课程的重点“细胞分化与胚胎发育”与目前细胞生物学领域的热点“干细胞生物学”，提出的问题是:干细胞如何分类，目前干细胞领域的研究进展如何?干细胞的临床应用情况如何?目前存在哪些问题?利用细胞生物知识提出可能的解决方案。学生围绕教师设计的上述问题进行思考，开放思维，从多角度延伸和拓展课本知识，大胆提出任何与教师设计的问题情境相关的问题。最后把教师设计的问题和学生提出的相关问题汇总。通过这一环节，引导和鼓励学生“善于提问题、勇于质疑”。

3．2 学生分组查阅资料

提出问题以后，要分组解决问题，一般每组3～5人比较合适。可以是每个小组解决不同的问题，也可以是几个小组解决相同的问题。在教学实践中，考虑到课程内容较多，学时数有限，我们采取的是5人一组，每组选一个组长，每个小组解决不同的问题的形式。

这一环节是PBL教学过程中学生们自我学习的重要环节，要求每组学生在组长的协调下分工，分头查阅各种相关资料，由组长带领组员共同讨论、分析汇总收集到的信息;同时要求教师配合每个小组，随时与各小组进行沟通和答疑。

3．3 小组讨论

教师组织各小组一起讨论每组收集汇总的信息。每个小组由组长进行陈述，组员补充，其他组进行质疑和指正。教师要分析学生收集的资料的准确性、可靠性以及完整性，最后总结出已收集的信息中存在的问题以及需要进一步补充的内容，以便各小组继续查阅资料，使问题最终得到圆满解决。

这一环节是对教师指导技能以及知识面的考验，教师不仅要善于引导学生深入思考、学会分析问题、解决问题，而且必须具备很强的专业知识背景，了解学科的前沿进展。

3．4 小组陈述

在上一次的讨论和补充后，各小组对问题有了进一步的了解，对问题的解决更加完善、准确，最后形成了书面总结和汇报文稿。每组有30分钟时间讲述对各自问题的解决方案。

3．5 评价

传统的教学可以采用标准化的考试对学生统一进行考核，给出确定的分数;而采用PBL教学，评价的标准比较多样、全面。评价的标准可以由教师和学生共同讨论来制定，包括小组内成员自我评价、小组之间互相评价以及教师对各个小组的评价，信息是否完整、最新，是否有创新、团队合作性，整理资料是否有逻辑性和条理性、是否按时完成，小组成员在小组讨论时的参与性，各组的汇报是否精彩等都可以纳入评价的内容。其中教师的评价包括对每组的团队评价和组员的个人评价。

4 结语

高等教育培养人才的任务主要是通过课程的组织和实施得以实现的，课程结构与教学体系的内容、方法、手段改革，则是改革人才培养模式的具体体现［6］。为了提高教学质量，培养和提高研究生的实践创新能力，促进学生综合素质的提高，我们积极进行教学改革，结合细胞生物学课程特点，将PBL教学模式引入研究生课堂，获得了很好的教学效果。通过PBL教学实践，学生们不仅掌握了细胞生物学教材中的重点内容，而且了解了相关领域的研究热点及其最新进展，增加了学生学习细胞生物学的兴趣，激发了学习积极性和主动性，锻炼了学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，提升了学生协作意识和沟通能力。

［1］Townsend G．Problem－based learning interventions in a traditional curriculum are an effective learning tool［J］．Evid Based Dent，2011，12(4):115－116．

［2］Dolmans DH，De Grave W，Wolfhagen IH，Van der Vleuten CP．Problem－based learning:Future challenges for educational practice and research［J］．Med Educ，2005，39(7):732－741．

［3］杜翔云，Anette Kolmos，Jette Egelund Holgaard．PBL:大学课程的改革与创新［J］．高等工程教育研究，2009(3):29－35．

［4］尚改萍，王东吉，张翠英，等．PBL教学法在生理学教学中应用初探［J］．中国高等医学教育，2013(5):113－114．

［5］王 婉，梁素华，蔡晓明，等．PBL教学法在医学生物学实验中的初步应用［J］．时代教育，2013(9):135－136．

［6］刘新星，刘艳平，郭 辉，等．PBL教学模式在细胞生物学教学中的应用体会［J］．湖南医科大学学报(社会科学版)，2007，9(4):215－216．