PBL教学模式的实践与效果研究

张小凡++周伟丽

摘要：为探讨PBL教学法在环境微生物学教学实践中的应用效果，将本校环境学院的58名学生随机分成2组。实验组采用PBL教学法，对照组采用传统讲授法，通过考试成绩及问卷调查对比分析两组不同教学法的教学效果。研究结果表明：两种教学方式的学生考试成绩没有明显差异，但实验组对教学的总体满意度高于对照组。PBL教学法更加符合现代教育的主张和本科教学的实际需求，但在PBL实施过程中尚有许多问题值得进一步探讨。

关键词：PBL教学法；环境微生物学；教学效果

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2018）02-0174-03

一、引言

“环境微生物学”是环境科学中的一个重要分支，既包括微生物学理论和方法的研究，又包括微生物学方法和技术在环境保护中的应用。教学过程中容易出现知识点繁杂、内容抽象难懂、逻辑性不强、重点不突出、学生难以理解和记忆等问题。在几十个学时的教学中要使学生能较全面系统地掌握环境微生物学教学内容，在头脑中建立起一个较牢固扎实的知识框架，形成自己的知识网络，进而做到对知识的内化，为今后的工作打下坚实的基础，是环境微生物教学的重点和难点。

以问题为导向的教学方法（problem-based learning，PBL）最早由美国的神经病学教授Barrows在加拿大的麦克马斯特大学实施[1]，并把它作为该院主要的学习和教学方法。据1991年美国医学学会杂志（JAMA）调查，北美有100所以上的医学院已采用PBL教学法。后来历经推广和修正，PBL已在世界各地医疗及职业教育学校成功应用[2]。目前许多高校本科课程也进行了PBL教学法课程改革，探索有效地开展和教育学生的新途径[3]。PBL教学法成为目前国内外较为流行的一类教学方法及学习模式。

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，使学习者投入于问题中；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，通过让学习者自主探究和合作团队解决实际问题，从而学习隐含在问题背后的科学知识，形成解决问题的技能和自主学习的能力[4]。创新能力主要也体现在学生具有发现问题、描述问题以及能找到解决问题的方法，即表现在科学与知识的创新层面[5]。本研究的目的是了解在环境微生物学課程中使用PBL教学法对大学生学习效果的影响。

二、研究方法

选取我校环境科学与工程学院的两个教学班58名学生为研究对象，其中64%男生，36%女生，随机分为实验班和对照班，实验组28人，对照组30人。两个组均由相同教师进行授课，教学内容为《环境微生物学》中非细胞微生物——病毒；两组的教学大纲、教学目标、授课时数、教学进度均相同。实验组采用PBL教学模式授课，侧重于对学生运用现有知识，以及自己查找相关知识的能力培养；对照组采用讲授法的传统模式授课，偏重于基本知识、基本理论、基本技能的介绍，帮助学生先建立一个知识的框架。

PBL的实施依照Burrows提出的五个环节进行：组织小组；开始一个新问题；后续行动；活动汇报；问题后的反思。具体实施过程如下。

课前教师根据教学计划编写教案，同时准备与非细胞微生物有关的应用技术问题，将准备好的资料提前发给学生并让其做课前准备工作。将学生随机分为4组，每7个学生一组，要求学生就PBL教学内容利用现有教材、图书馆、网络等方式查询相关资料，明确各个相关概念及非细胞微生物的特点，为小组讨论准备资料。学生根据所提供的资料自学，并与组员分析讨论涉及的知识点，确立主题、制定学习计划。上课时组织学生小组讨论，并让每组推荐代表讲解问题解决方案并回答问题，组内其他同学进行内容补充或修正，然后组织同学们对某些有争议的结论进行讨论，交流中遇到解决不了的问题教师给予启发和引导。最后教师根据课堂讨论结果和存在的问题进行系统的梳理和总结，再次重点强化大纲要求的重点、难点，引导学生反思问题。

对于对照组，教师按预先准备的教学程序，有步骤地依次讲授，以完成教学目标。

评价PBL教学法的实施效果包括定量评价和定性评估。定量评价主要是分析学生该章节的考试成绩。实验组和对照组学生采用同一试卷及评分标准，统计学分析采用SSPS v13.0统计软件对两组的成绩进行独立样本t检验。定性评估以教学过程中能否积极调动学生的学习积极性、是否注重培养学生的综合能力等为指标设计问卷调查表，问卷的每项均按Likert 5分量表计分。极不满意为1分，不满意为2分，不确定为3分，满意为4分，非常满意为5分。

三、研究结果

实验组和对照组学生在各分数段的百分比分别为，60—70分占14%和6%，70—80分占39%和53%，80—90分占32%和33%，90分以上占14%和10%。由图1可以看出，实验组学生除在70—80分所占比例低于对照组外，在其他各分数段所占比例均高于对照组。实验组和对照组学生的平均成绩分别为78.75±7.78%和78.67±6.75%（见表1）。方差分析表明，实验组与对照组学生的平均成绩之间无显著差异（F=1.33，P=0.45），即PBL教学法和传统教学法的教学效果相似。

对实验组28位学生及对照组30位学生进行教学效果无记名问卷调查，结果如表2所示。实验组对相关知识的掌握、对综合能力的提高等指标的满意度均高于对照组（P<0.05）。

四、讨论

“环境微生物学”内容多、范围广、理论性强，因而学生在学习过程中存在记忆、理解及实际应用等多方面的困难。PBL教学法克服了传统教学法的弊端，强调调动学生的能动性和学生的团队合作能力，让学生自己去寻求解决问题的方法，并在解决问题的过程中加深理论知识的学习，为“环境微生物学”教学改革和学生综合能力的培养提供了一个很好的途径。然而，通过PBL教学模式在“环境微生物学”教学中的实践与效果研究，我们也发现了一些不足。endprint

1.通过两种不同的教学方法中学生成绩的比较可以看出，传统教学法依然有它不可替代的优势，如能使学生系统地学习理论知识，掌握知识更全面，教师也能充分利用肢体语言和表情引导学生等。而PBL可能会疏漏一些传统教学的内容，对学生全面、系统地掌握基础理论知识有一些影响。我国大学生长期习惯于传统教学模式，对提倡先问题、后内容的PBL教学模式尚有一定的不适应。

2.问卷调查结果虽然显示PBL对促进学生理论知识的掌握、综合素质的提高有一定的效果，但“满意度”只是学生按照自己的“内在标准”和自己“内在标准满足度”对教学进行的评价。被调查者也可能出于各种原因（如自我防卫、理解和记忆错误等）对问题做出虚假或错误的回答。因此，问卷调查仅能作为评价PBL教学效果的参考。问卷调查结果还表明，一部分学生认为PBL太“花费”时间（调查数据未显示），甚至不愿意接受这种教学模式，这些同样也反映出他们对PBL教学模式的不适应。

3.在小组讨论过程中，只有一部分学生表现出学习兴趣高、求知欲望强，且积极参与课堂讨论，充分表达自己的观点；一部分学生并无兴趣和热情，甚至没做任何准备。在PBL教学模式实施过程中，那些主动学习能力不强的学生，容易产生挫败感和厌学情绪[6]，还可能影响其他组员“士气”。

总之，PBL教学模式在“环境微生物学”教学中的实践也只是尝试，尚有许多细节需要探讨。教师只有在教学过程中积极探索并改革教学方法，提高教学技能，才能因材施教，提高教学质量。

五、结论

为了提高教学质量，促进学生综合素质的提高，近年来我们结合“环境微生物学”课程特点，将PBL教学模式引入课堂，并与传统教学方式进行了比较。学习成绩的统计学分析结果表明，PBL教学方式与传统教学方式下的学生没有明显差异；但调查问卷结果却显示出PBL教学方式在分析和解决问题能力、自主学习能力、团队合作能力等方面的培养和提高优于传统教学方式，尽管一些学生对PBL教学模式感到不适。

PBL作为国际上流行的一种教学模式，正逐步在各高校研究生院校普及，而本科阶段的PBL经验可以帮助学生逐步适应研究生阶段的PBL学习。因此，研究PBL教学方法，逐步引入和实施PBL教学，对推进“以教师为中心的教学”向“以学生为中心的学习”转化具有重要意义。

参考文献：

[1]Boud D and Feletti G.The challenge of problem based learning （2nd ed.）[M].London：Kogan Page，1997.

[2]Alleyne T，Shirley A，Bennett C，et al.Problem-based compared with traditional methods at the Faculty of Medical Sciences，University of the West Indies：a model study[J].Medical Teacher，2002，24：273-279.

[3]Seaberry J.Introducing problem-based learning into quantitative analyses：A primer guide and literature review[J].Journal of Excellence in College Teaching，2002，13：19-39.

[4]Hmelo CE.Problem-based learning：Effects on the early acquisition of cognitive skill in medicine[J].The Journal of the Learning Science，1998，7（2）：173-208.

[5]王士芬，施鼎方，唐賢春等.环境工程微生物学实验教学的改革实践[J].中国大学教学，2009，（2）：79-80.

[6]Helaine Alessio.Student Perceptions About and Performance in Problem-Based Learning[J].Journal of Scholarship of Teaching and Learning，2004，4（1）：23-34.endprint