PBL教学法对免疫学课程教学的研究意义

李洋 李斌 王琛（中国药科大学，南京211198）

以问题为导向的教学方法（problem-based learning，PBL）是基于现实以学生为中心的教育方式。学生在教师的引导下，通过小组讨论，围绕教师提出的问题独立收集资料，发现问题、解决问题，从而达到培养学生自主学习能力和创新能力的教学模式［1］。PBL教学法于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医学院首创，相比于传统的教师单方面给学生传授知识（lecturebased learning，LBL），PBL教学法更能够激发学生的学习积极性，以学生为中心，提高学生的动手实践能力，对医学免疫学等需要理论与实践相结合的课程教学具有极大的启发意义［2］。这些年来，PBL教学法也有了一定的发展，可以与翻转课堂（casebased learning，CBL）等方法相结合［3-4］。尽管已经有了一些PBL法应用于免疫学教学的实践研究，但是都是小样本研究，缺乏系统性评价来对其进行汇总分析。因此，本文就PBL教学法对于免疫学教学的教学效果进行系统性评价，来深入探索PBL教学方法对于免疫学教学的意义。

1 资料与方法

1.1 资料

1.1.1 文献纳入标准研究在免疫学课程教学中应用PBL教学方法的随机试验。实验组的研究方法为PBL，对照组为LBL法等传统教学方式。主要指标为：学生期末成绩，成绩优秀率。

1.1.2 文献排除标准排除研究为非对照试验，总结性文献或文献综述，研究数据不全的文献，重复发表文献。实验组的研究方法中PBL法还与其他方法相结合的文献。

1.2 方法

1.2.1 文献检索策略文献检索使用中文关键词：“问题式教学”“以问题为导向的教学法”“免疫学”，英文关键词“PBL”“immunology”，在CNKI全文数据库、万方数据库、维普数据库、PubMed数据库和MEDLINE数据库，检索日期均截止到2020年9月。

1.2.2 文献筛选与数据提取由两位研究者独立按照纳入与排除标准对文献进行筛选后交叉核对，两位研究者通过讨论或由第三位研究者协助裁定。提取资料包括第一作者及其发表年份、参与实验的人数、年龄、研究方法、结局指标等。将最终纳入的文献应用Cochrane手册进行质量评价［5］。

1.3 统计学方法使用ReviewManager5.3软件进行Meta分析。对于结局指标期末成绩和成绩优秀率的异质性因素进行亚组分析和发表偏倚。发表偏倚采用STATA14.0软件绘制漏斗图进行评价。计数资料采用比值比（RR）为效应指标，计量资料采用±s表示效应指标，各效应量均给出其点估计值和95%CI。纳入研究结果间异质性采用χ2检验，以P<0.05为检验水准，同时结合I2定量判断异质性大小。若组间无显著异质性（P>0.05，I2<50%），则选择固定效应模型进行效应值合并；若各组间存在异质性（P<0.05，I2>50%），则采用随机效应模型进行效应值合并［5］。

2 结果

2.1 文献纳入筛选过程检索关键词后纳入文献153篇，经过再次筛选136篇文献被排除，原因如下：①文献综述；②非对照试验；③数据不完整或无法提取数据；④重复文献；⑤其他与本研究无关的原因。纳入研究的基本信息见表1、2，文献检索流程具体见图1。本文共纳入17篇文献［6-22］，其中15篇文献报道了实验组和对照组学生的期末成绩［6-20］；4篇文献报道了实验组和对照组学生成绩的优秀率［13，17，21-22］。

图1 文献检索流程图Fig.1 Document retrieval flow chart

表1 纳入文献特征表（±s，期末成绩）Tab.1 Features of included documents（±s，final grades）

表1 纳入文献特征表（±s，期末成绩）Tab.1 Features of included documents（±s，final grades）

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表2 纳入文献特征表（优秀率）Tab.2 Features of included literature（excellent rate）

2.2学生期末成绩对纳入的15篇有关学生期末成绩的文献通过ReviewManager5.3软件进行研究，数据合并后异质性检验，由图2可知，P<0.000 01，I2=91%，说明文献的异质性较大，故采用随机效应模型进行Meta分析。结果显示，总体的MD>0，在无效竖线右侧，统计意义为实验组的指标均数大于对照组，其说明应用PBL教学方法后，实验组学生的期末成绩显著高于对照组，其差异具有统计学意义［MD=7.77，95%CI（5.66，9.88），P<0.000 01］。

图2 PBL法与传统教学法学生期末成绩比较的森林图Fig.2 A forest diagram comparing PBL method and tra⁃ditional teaching method students'final grades

2.3 成绩的优秀率对纳入的4篇有关学生成绩优秀率的文献通过ReviewManager5.3软件进行研究，数据合并后异质性检验，由图3可知，P=0.83，I2=0%，说明文献无异质性，故采用固定效应模型进行Meta分析。结果显示，总体的RR>0，在无效竖线右侧，统计意义为实验组指标事件发生概率大于对照组，其意义为应用PBL教学方法后，实验组学生的成绩优秀率显著高于对照组，其差异具有统计学意义［RR=1.96，95%CI（1.35，2.83），P=0.000 4］。

图3 PBL法与传统教学法学生成绩优秀率比较的森林图Fig.3 A forest diagram of comparison between PBL method and traditional teaching method of student excellent rate

2.4 针对不同学生专业的亚组分析对纳入的期末成绩13篇文献依据学生的不同专业进行亚组分析，结果如图4显示，临床医学专业的7篇文献I2=90%，MD=5.47，95%CI（1.90，9.04），Z=3.00，P=0.003；医学留学生专业的2篇文献I2=0%，MD=10.06，95%CI（9.48，10.64），Z=33.95，P<0.000 01；医学检验技术专业的1篇文献MD=12.30，95%CI（10.11，14.49），Z=11.01，P<0.00 001；护理专业的3篇文献I2=86%，MD=10.05，95%CI（4.83，15.28），Z=3.77，P=0.000 2。合并效应量Z=6.74，P<0.00 001，具有统计学意义。

图4 PBL法与传统教学法针对不同学生专业期末成绩的亚组分析比较森林图Fig.4 Forest diagram of comparison between PBL meth⁃od and traditional teaching method for subgroup analysis of final grades of different students'majors

2.5 发表偏倚漏斗图通过文献偏倚漏斗图评价文献发表是否存在偏倚，结果显示文献发表不存在偏倚。见图5。

图5 文献发表偏倚漏斗图Fig.5 Funnel chart of publication bias

3 讨论

本研究结果显示，与LBL相比，在免疫学课程中应用PBL教学法可以显著提高学生的学习成绩和成绩优秀率。对于该结果，一个较为合理的解释是免疫学类的课程，其上课过程注重理论与实际相结合，注重问题的发掘与解决，因其本身上课模式的需求与PBL教学法相类似，从而达到PBL教学法与免疫学课程较好的契合。亚组分析结果显示，与LBL法相比，临床医学专业学生通过PBL教学法得到的成绩提升低于其他专业。主要由于临床医学专业的课程设置以及教学要求与其他专业的要求之间存在差异。临床医学专业至少为5年制，且更注重临床实践，对实验课的要求较其他专业实验课程更高。对临床医学学生而言，实验课的难度要高于理论课，该专业学生成绩提升要略低于其他专业学生。实施PBL教学的最终目的是锻炼和提高学生的综合能力，并非仅限于考试成绩的提高，因此本文在指标的选择上存在一定的局限性；除此之外，PBL教学法往往需要一定的时间才能显现效果，并非立竿见影，需要长期的追踪研究，因此还需要更多有价值的研究来对其进行深入探索。研究结果表明，PBL教学法对于学生学习免疫学相关课程是有积极影响的，与LBL法相比，PBL教学方法能给学生带来新的学习体验并更能激发学生的好奇心，学生对于感兴趣的问题会主动检索和查阅文献资料，同时小组项目汇报也可以培养学生的团队合作能力，学生从听讲人转化为项目完成人，这种角色转变也提升了学生对免疫学课程的兴趣，进而提高学生的学习能力和知识储备。总之，PBL教学法可以提高学生的课堂效率和综合能力，对于教学目的达成有显著帮助。

当然PBL教学法在实际教学和推广中也存在一定问题，如课程学时较少、学生人数偏多、教学资源匮乏等，学生难以在学习过程中全身心投入进行问题探索。综合来说体现为两大核心问题：师生比和上课模式。目前各高校在既定的LBL教学模式基础上已经有了固定的师生比，对于一些大班化的教学的课程较难合理分配教学资源来开展PBL教学法；此外，PBL的上课模式注重小组讨论以及自主钻研学习，而大班化的教学则无法有效实现这种教学模式。但不得不说，在素质教育背景下PBL教学法仍然可以提升学生综合素质，老师在教学过程中也应适当与学生沟通，解决学生探索问题时遇到的困难，并加以指引，使学生学到足够的知识。因此将来，各高校应当注重类似于免疫学等与实践密切相关的课程教学，积极采用PBL教学法等引导学生高效学习；招募一些高质量高水平的教师，合理分配教学资源；努力推进小班化的教学，尽可能地推广新式教学模式，从而完善目前此类课程教学中存在的问题。

免疫学作为一门发展快速的年轻学科，其课程教学内容也具备快速更替的特质。如免疫学课程内容通常较为抽象，不少英文内容翻译成中文时比较晦涩难懂，如果学生未能及时理解且长年累积，会将造成学生对免疫学学习的畏难情绪。LBL法难以满足学生们对免疫学前沿知识的学习需求，因此CBL、PBL教学法等新兴教学方法就体现出其独特的优势［23］。在免疫学课程中采用PBL法可以帮助学生掌握创新知识，有利于学生学习免疫学相关知识；以问题为导向，促进学生更加积极地进行自主学习，尽早接触临床及科研，提高其自身素质，这对培养合格的临床医学工作者及免疫学相关科研人员具有积极意义。