PBL教学法在微生物学方向研究生培养中的应用研究

刘荣霞 王艳 胡青平

摘 要：基于问题的学习（PBL）是一种以问题为中心的、以学生为主体的教学模式。文章将PBL教学法应用到微生物学方向研究生的课堂和毕业论文的实践教学等方面，不仅激发了学生对微生物学的学习兴趣，提高了学生自主学习的积极性，而且使他们的创新能力和独立思考能力有了极大的提高，对他们未来的职业生涯有极大的帮助，从而能够更好的适应社会。

关键词：PBL教学法；微生物学；研究生；创新能力

中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2017）19-0096-03

Abstract： Problem-based learning （PBL） is a problem-centered， student-centered teaching model. In this paper， the PBL teaching method is applied to the graduation thesis writing and practice teaching of graduate students in microbiology. The result shows that this method not only helps to stimulate students' interest in microbiology learning and improve the students' enthusiasm for self-study， but also improves their innovative ability and independent thinking skills， prepares them for their future career in order to better adapt to the society.

Keywords： PBL teaching method； microbiology； graduate student； innovative ability

一、PBL教学法的起源、发展及应用

基于问题的学习（problem-based learning，简称PBL）教学法是于1969年由美国的神经病学教授霍华德·巴罗斯（Howard Barrows）在加拿大的麦克马斯特大学首创[1]，是以学生为主体的教育与学习的一种自主学习模式，它强调学习要根据具体而复杂的任务和问题进行，鼓励学生進行自主学习、反思式学习、培养学生高级思维能力[2]。其有助于培养学生批判性思维和分析能力，以及查找并使用合适学习资源的能力[3]。

20世纪80年代后，PBL教学模式在北美获得了较快的发展，逐步形成了完整、科学、成熟的教学模式，1993 年在爱丁堡世界医学教育高峰会议中得到推荐，自20世纪90年代以来，在我国应用PBL教学模式的院校逐渐增多，如香港大学医学院于1997年开始采用此教学模式，到目前为止，PBL模式教学已占该校全部医学教育的60%。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[4，5]。

目前，PBL教学法呈现出了不同的形式和多元化的趋势[6]，由于该教学法起源于医学院，因此大多应用与医学院课堂，在其他学院和方向专业也有了一些应用，如在细胞生物学、食品微生物学、微生物学实验、英语等。本论文将PBL教学法引入本校微生物学方向的研究生教育中，目的是激发学生学习兴趣，调动学生的主动性和积极性，培养学生扩展性思维，重点是提高学生的交流能力，在学习中能够充分发挥自己的优势从而提高学生的创新能力，全方位提高学生的素质。

二、PBL教学法在课堂教学上的应用

（一）对学生进行分组

首先通过调查问卷的方式了解每个学生的知识基础和特长[7]，由教师按学生知识水平进行搭配分组，使每组中都应有不同知识水平的学生，这样有利于在小组讨论问题的时候，由学生到学生进行基础知识的巩固。我们对微生物方向的研究生进行PBL课堂教学时，把同学们分成小组，每组4人，然后每组选出一名同学作为组长，组织小组成员进行学习，以及记录小组成员在讨论中遇到的问题及每位同学在解决问题时所做出的具体贡献。在老师的指导下，查阅书籍、网络及相关文献对老师提出的问题进行探究，从而解决问题。

（二）教师提出问题

提出问题是PBL教学的起点，学生的整个学习过程都围绕着问题展开，问题本身的质量和水平直接影响着学习结果[8]。提出微生物相关问题时，应该考虑到学生能够运用所学的理论知识解决实际问题，与实验结合起来，运用到实验中，使学生学有所用。在微生物学方向研究生开设的选修课《现代微生物学实验技术》中，我们提出的问题是：1.微生物学实验技术的分类依据？2.研究微生物生态学的实验技术有哪些特点？3.微生物鉴定方面的实验技术如何选择？等等！学生可以通过查找相关资料找到相关的内容。

在设计问题时还应该考虑到学生的学习能力，使问题具有挑战性，可以激起学生的学习兴趣，使学生积极主动的学习。如在学习微生物的分子实验技术的相关内容时候，我们提出的问题是：1.细菌和真菌的DNA在提取的时候有什么不同？2.核酸检测的方法及具体的应用？3.PCR扩增的引物如何选择？4.变性梯度凝胶电泳中如何实现变性和梯度？等等！通过这样由浅入深，层层递进，逐步使问题得到解决，提高学生的积极性。

（三）教师引导学生解决问题

在教学中，教师应从全局出发，把控整个问题主线，在不干涉学生思维的前提下对学生进行指导，具体实施方法如下：

在课堂上，由教师抽查每个小组的任意一名学生作为本小组的代表发言，各小组也可以提前做PPT，在讲解的过程中指出本小组对问题的理解和遇到的问题，小组其他成员可以进行补充，其他小组对不明白的地方或者有疑问的地方可以提出问题，这样会让每一位学生都提前对知识进行预习和思考，从而调动每位学生的学习热情。在这个过程中，教师要不断对学生的理解进行规范化并且适当向更深层次挖掘，对学生们提出的问题首先由该小组共同解答，如果有解决不了的问题再由教师引导学生查资料，也可以由教师讲解，最后点评各个小组的思考准备情况，并且对各个问题进行总结。

（四）教师对学生进行考核评定

PBL教学法与传统的教学法不同，对教学效果的评价，不仅仅是依靠学生最后一次的期末考试成绩决定，教师通常采用考试和课堂表现结合的方式对学生进行考核和评定[9]。具体方法如下：

教师在对学生课堂表现评定时，采取小组评分和教师评分相结合的方式，小组评分包括组内评分和组间评分。首先，不同小组互相评分以及教师给每个小组一个分数，最终给定每个组一个分数。然后在“组分”的基础上每个小组的成员再根据自己的情况在小组内进行讨论自我评价评分，最后综合得出每个学生的课堂表现成绩。考试可以检验学生对知识熟练掌握和记忆的程度。因此，每位学生最后的成绩包括课堂表现得分和考试成绩两部分，其中课堂表现得分占总成绩的30%，考试成绩占总成绩的70%。

三、PBL教学法在研究生实践教学（毕业论文）上的应用

对于研究生来说，撰写毕业论文是他们在这一阶段学习的重要任务。他们不仅要掌握所学课程的基础知识，而且要根据自己的研究方向查阅相关文献，了解该领域的研究热点和动态，从中找出适合自己的研究方法，进行创新完成毕业论文。PBL教学法应用到研究生毕业论文中，更突出了学生在毕业论文中为主体的方式，老师的引导作用。虽然可能在实施的过程中有的学生会遇到一些困难，但是正是这些困难使学生进步更快，能力也得到极大的提高。对微生物方向的研究生在完成毕业论文的过程中，用PBL教学有下面几个过程：

1. 选题，传统的选题方式是指导老师给定一个题目，学生跟着做，这个过程中学生很少进行思考，为什么要这么做。本实验室将PBL教学理念融入到学生选题这一环节中。首先，由导师先向学生介绍其研究方向和目前研究成果以及实验室可以提供的相关条件，并和学生共同讨论研究中要解决的关键问题，再经过师生双方面交流，给学生选题的主动权，学生可以根据自己的兴趣爱好以及特长自主的选择课题，这样可以极大的调动学生的积极性。

2. 文献检索，PBL教学法代替传统由导师直接给学生参考文献的方法，让学生主动根据自己的课题查阅相关文献，了解当前课题的研究情况和所用到的各种实验方法，通过比较创新得出适合自己的一整套方法。在这个过程中可能遇到一些问题，学生刚开始的时候不会查阅文献，或者查到的文献不全，或查到的文献和自己的课题关系不大。带着这些问题，指导教师先集中进行指导，为学生介绍与专业相关的文献数据库以及查阅方法。然后导师对学生遇到的问题进行针对性的指导，继续引导学生查阅全面的和课题关系密切的文献。在这个过程中可以提高学生的热情和独立思考能力。

3. 拟定实验方法，学生通过大量的阅读文献，了解自己课题的研究意义、实验材料、实验方法以及预期的结果，总结出适合自己课题的实验方案，并与导师讨论其是否可行。每位研究生进行预实验，并将实验中遇到是问题与导师交流讨论，再把研究计划进一步改进。在上述过程中，学生是整个探究实验的主体，大大提高了学生的主动性。

4. 实验实施，每位研究生在实验中可能会遇到一些问题，先自己尝试进行解决，如果解决不了就需要学生积极主动的和导师进行联系沟通交流，保证实验的顺利进行。这一过程学生是实验的实施者，不仅可以提高学生解決问题的能力，而且可以使学生学到很多实验操作的技能，使学生各个方面素质有所提高。

5. 结果分析和论文撰写，学生自主学习EXCEL、SASS、SPSS软件，在这一过程中学生可能会遇到一些困难，虽然在一年级的时候开设了统计学课程，但是有不少同学当时没有进行实际的操作。因此，还有一些问题不能解决，学生在遇到这一方面的问题时要主动与同学讨论学习或与导师交流。在这个过程中学生的团队意识和合作精神可以大大的提高。在论文写作方面，由学生按照学校规范独立完成论文初稿。再由导师和学生共同讨论论文中的问题，学生反复修改论文的方式，最终完成毕业论文。

四、结束语

为了提高教学质量，使每位学生的综合素质得到提升，与微生物学课程特点相结合，将PBL教学模式引入了微生物学方向研究生课堂，并且取得了很好的教学效果。在用PBL教学过程中，学生针对提出的问题进行思考并查阅资料解决问题，在这个过程中，有的同学提出一些新颖的观点或其他方法，这对学生创新意识的培养起到了积极地推动作用[10]。学生们对微生物学重点知识内容有所掌握，增加了学生对微生物学的兴趣，激发了学生的学习热情和主动性，锻炼了学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，提高了学生的口头表达和归纳总结能力，提升了学生团队合作意识和沟通能力。

为了培养研究生的创造思维，培养学生运用微生物学知识解决实际问题的能力，在研究生完成毕业论文的过程中使用PBL教学模式，锻炼了学生的文献检索能力，有利于学生自我获取知识和整合知识，通过对相关文献资料的阅读，设计研究方案，提出自己论文的创新内容，它能够锻炼学生自主研究能力[1]，从而培养了学生的自觉性和创新思维，提高了学生的科学素养。将PBL教学模式应用到学生毕业论文的整个过程，是培养研究生创造性、发展科研潜质的好时机[11]，激发了学生的学习热情，使学生积极主动的完成毕业论文，提高了学生分析问题解决问题的能力，培养了学生的创造能力和开拓精神[12]。

总之， 将PBL教学法应用到微生物方向的研究生，使每位学生的能力都有所提高，特别是提高了学生的创新和自学能力，从而使每位学生在未来的职业生涯中能够尽快适应社会，并且为他们以后的学习奠定了很好的基础[13]。

参考文献：

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[12]郭金丽，李连国，樊丽，等.PBL教学法在指导园艺专业毕业论文中的应用研究[J].内蒙古农业大学学报，2014，16（6）：70-73.

[13]王玲，雷晓凌，伍彬.PBL教学法在食品微生物学设计性实验教学中的应用[J].高校实验室工作研究，2015.