PBL教学模式在《食品微生物学》实验教学中的构建与探索

周红++史学伟　蒋彩虹　郑晓吉　李宝坤　倪永清

摘 要： 在食品学院食品微生物实验教学中，引入PBL（ Problem-Based Learning，PBL） 教学法，以问题为线索指导学生课前自学，以学生为主体就问题展开课堂讨论，使学生逐步变被动学习为主动学习，帮助学生尽快适应大学快速、大信息量的学习。结果显示，在食品微生物实验教学中适量引入PBL教学法，在提高学生学习兴趣、学习主动性、思维能力、自学能力、语言表达能力及与人合作能力等方面有明显效果。

关键词： PBL教学模式 实验教学 《食品微生物学》

《食品微生物学》作为微生物学的一个分支学科，具有很强的实践性和应用性，是食品科学与工程、食品质量与安全等专业必修的专业基础课程。随着农业产业结构调整，培养人才的目标定位由原来只懂得工艺技术的单一型人才向着懂工艺、会贮运加工、善经营管理及安全检测的综合型人才转变。《食品微生物学》课程的开设不仅使学生掌握食品安全方面的重要理论知识，了解微生物检测及与生物前沿技术相接轨的前瞻性知识，而且通过实践与理论相结合的方式，使学生掌握不同食品相关微生物检验检测方法，拓宽学生的知识面，为将来从事食品安全工作打下坚实的基础。

PBL教学法是Problem Based Learning的简称，是“基于问题式学习”或“问题导向学习”的自主学习模式。PBL教学法突破传统灌输式教学模式的束缚，改变把学生当成知识容器、考试工具和分数奴隶的教学模式，而是以学生作为教学主体，培养学生自主学习能力，发展学生综合思维能力和学习技巧，锻炼学生团队合作能力和创新思维及创新能力。根据国内外PBL教学研究结果和在PBL教学研究中的体会、认识，我们在《食品微生物学》实验教学中经过3年探索实践，将PBL模式和传统教学有机结合，效果显著。

1. PBL新型实验教学模式的构建背景及目标

1.1 PBL实验教学模式的构建背景。

美国的神经病学教授Barrows首创的基于问题的学习（Problem Based Learning，简称PBL），也称做问题式学习，是一种新型的教学模式，目前已成为国际上较流行的一种教学方法。由于医学中有很多实际病例可以作为问题展开学习，因此PBL教学法最初起源于医学教育，我国部分院校也试行PBL教学，反映效果良好，逐渐被更多院校接受和采用。PBL教学法可以使学习者构建广博而灵活的知识基础，发展理解、分析和解决问题的能力，同时培养学生自主学习能力、实践能力、团队合作精神。

食品微生物学与实际生产联系紧密，有很多生产应用中的问题可用，学生完全可以结合自己的专业特点，对实际生产生活中的问题进行研究，利用一些基本实验技能解决这些问题。

1.2 PBL实验教学模式的构建目标。

PBL教学法是以学生组成学习小组，围绕一系列复杂问题自主分析，找到解决方案，在此过程中对所需知识进行学习的过程。目标是：利用周密的设计和凝炼，以能力培养为核心，以创新精神为目标取向，用现代经济社会直接对接的高素质人才培养模式，构建与新世纪多样化教育模式相适应、与知识经济和信息社会发展趋向同步的食品专业实验教学创新体系。

2. PBL新型实验教学模式的实施方案

常规PBL教学模式所有学习过程以问题为起点，经过“提出问题→建立假设→自学解疑→论证假设”的逻辑过程获取知识。结合实际，我们按以下方案将PBL教学法引入《食品微生物学》实验课教学中。

2.1选题阶段。

教师根据实验课教学内容和章节系统性，紧密结合学生专业特点，精心设计一系列课题，课前交给学生，学生自愿结合组成课题小组进行选题，有能力的学生可以自行命题，每组4～5人。

2.2方案设计。

学生围绕选题在课外自主学习，通过各种方式查阅资料，设计可行的实验方案。

2.3方案讨论。

各小组派代表陈述自己的方案，包括实验拟采取的方法、可行性、人员分工、可能遇到的问题及解决方法等，学生围绕实验方案展开讨论，教师参与一些问题的启发和引导，达到完善实验方案的目的。

2.4方案实施。

在此期间开放实验室，各小组学生可以预约来此进行研究实验，时间为5～6周。

2.5总结汇报。

各小组负责人汇报课题完成情况，小组间互相提问、讨论，最后教师总结、点评。

3. PBL教学法在《食品微生物学》实验教学中应用效果评价

3.1 学生课前准备情况调查。

选择我院2008、2009、2010级食品科学与工程、食品质量与安全专业四年制本科学生共537人，共20个教学班，每班有24～30人，每班分为6～8个小组，每组有4～6人。共发出并回收问卷537份，回收率100%。调查结果见表1。

结果显示：88.5%的学生认为课前预习对完成实验是非常有必要的。82.7%的学生需要花30分钟以上的时间做预习工作，其中15.3%的学生需要1小时以上。45.1%的学生预习时使用除教材以外1本以上的参考书。学生认为预习最大困难是不会利用一些有效的方法，预习时会利用文献检索的学生只占10.4%，更多的学生（占46.8%）利用现代信息技术通过上网查阅相关信息。部分学生使用了两种以上方法，但仍有32.2%的学生只通过教材预习。

3.2 对教师的教学方法评价。

对教师的教学方法，大部分学生（占88.5%）对课堂讨论感兴趣，认为通过课堂讨论锻炼了表达能力和语言组织能力（占78.4%），提高了主动参与能力（占64.8%） 。55.3%的学生认为PBL教学的课堂气氛活泼，有利于师生沟通，能够极大地提高学生的学习兴趣，68.7%的学生希望在后续课程中采用这种教学方法。但仍有10.2%的学生对课堂讨论感到压力大，26.2%的学生希望采用传统以系统讲授为主的教学模式。调查结果见表2。

3.3 对学习效果的评价。

通过PBL教学模式学习，大部分学生（占95.7%）均认为自己的动手能力有了较大提高。除此以外，与人合作的能力、思维能力、自学能力、学习主动性等均有明显提高。虽然PBL教学法在提高学生综合能力方面的效果是显而易见的，但是不可否认的是学生个体间的差异和长期养成的不同学习习惯是存在的。3.5%的学生认为此教学法对学习效果没有帮助，26.2%的学生仍然希望用传统以教师系统讲解为主的教学方法。结果见表3。

4. PBL新型实验教学模式的优势特点

4.1 PBL教学法集知识应用、能力培养和素质铸造“三元一体化”，实验内容更加丰富。

PBL教学法打破了原来单一的仅由基础知识组成的实验，实现了学科、专业的交叉，搭建了一座学生创新、创业活动与理论知识学习之间密切联系的桥梁，较好地解决了教师与学生教学互动的根本性问题。新型实验教学模式最大限度地模拟学生目标职业的现实状况及社会环境状况，为学生营造真实的企业生产氛围，使学生真切感受到职业心理体验，强化了职业素质训练效果，特色鲜明，显著提升了实验教学档次。

4.2 PBL教学法使学生的学习具有探索性、主动性。

传统灌输式教学一般是“老师讲，学生听”，这种方式以教师为中心，以知识为本位，学生处于被动的地位，学生学习只能跟随老师的思路为学知识而学习，不能发挥学生的探索性和主动性；而PBL教学法以学生为中心，以问题为基础，学生通过讨论、查资料等多种方式获得解决问题的方法和答案，使学生的学习由被动变为主动，由盲目变为有目的地探寻问题的答案和实质的主动探索过程。

4.3 PBL教学法使学生学习具有问题性和参与性。

PBL教学法是以问题为基础组织学生学习的，要求学生通过或围绕问题学习，问题成为学生学习的动力和培养综合思考能力及解决问题能力的材料；学生通过一个个问题的探索、解决，不但获得了知识，还学会了解决问题的思路和方法；同时解决问题的探索成为学生发现问题、提出问题进而解决问题的过程。以学生为中心的教学法，要求学生作为课堂教学的主体，使学生参与到教与学的过程中，能最大限度地发挥学生的能动性和创造性，有利于真正理解和掌握知识及多方面能力培养。

4.4 PBL教学法能激发学生的学习兴趣，培养思考和解决问题的能力。

PBL教学法是课题的开始就提出问题，学生带着问题学习，有兴趣解决这些问题，变被动学习为积极主动参与和探索，学生经过对知识的质疑、判断、比较、选择及分析、综合、概括等认识活动，通过多种思维和认知方式获得问题的解决，其实就是学生逐步获得综合思考和解决问题能力的过程。从调查中可以看出，以问题为基础、以小组为单位学习和讨论，在《食品微生物学》实验课学习过程中，能明显提高学生分析问题和解决问题的能力。

4.5 PBL教学法从根本上促进以教师为中心向以学生为中心的教学结构转变。

我国目前教育体制下高中阶段大都采用传统教学方法，大部分学生已习惯教师详细、系统地讲授知识，理解、记忆教师讲授的内容就能得高分，对出现的问题依赖于教师的解答。同时，由于学生刚开始进入大二学习，没有掌握专业知识等有效的学习手段，这些因素很大程度上限制了学生的自学能力。PBL新型实验教学模式创设了一个丰富的学习环境，能够保证学习者在真实的情境中从复杂的、真实的问题中建构新知识，教师能够按照学生的实践经验和认知结构组织教学活动，促进学习者自主精神和创新精神培养等。教学不是传授者与接受者之间简单的、直接的过程，而是循环的、反复的、互动的过程。

总之，从教学实践来看，PBL教学法能有效激发学生学习兴趣，培养学生独立思考、善于提问、深入钻研、独立解决问题的能力，促进学生主动参与、自主学习、刻苦钻研和奋发进取，拓展创造性思维，提高学生研讨能力，培养团队协作精神，为以后专业课学习打下一定的基础。与此同时，学生思维的扩充带来的许多问题促使教师不断学习，突出表现为课前准备工作大大增加。因此，PBL教学法能真正做到教学相长，增强教学效果，值得推广应用。

参考文献：

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通讯作者：倪永清