本文作者：羅子國 廖曉崗 徐晨 許舸 范京川 單位：重慶醫(yī)科大學(xué)生命科學(xué)研究院

基于問題式學(xué)習(xí)(problem-basedlearning,PBL)是以學(xué)生為中心,以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法,1969年由美國學(xué)者Bar-rows首創(chuàng),目前已在歐美等發(fā)達(dá)國家的高等教育中廣泛應(yīng)用[1]。它強(qiáng)調(diào)在學(xué)習(xí)中設(shè)置問題情境,通過組成學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)解決實(shí)際問題,讓學(xué)生獲得自主學(xué)習(xí)與協(xié)作解決問題的鍛煉,不同于傳統(tǒng)模式中以教師為主的教學(xué)模式[2-3]。近年來PBL教學(xué)已在國內(nèi)廣泛應(yīng)用,其中部分醫(yī)學(xué)院校已在醫(yī)學(xué)各學(xué)科全部或部分內(nèi)容的教學(xué)進(jìn)行了嘗試,PBL教學(xué)效果與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比有明顯提高[4-5]。本文旨在探討PBL教學(xué)模式應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)電子顯微鏡(電鏡)教學(xué)的情況。

1生物醫(yī)學(xué)電鏡技術(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀

電鏡技術(shù)應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已有近70多年時(shí)間,其應(yīng)用范圍已不再僅僅是形態(tài)學(xué)科;除組織胚胎學(xué)、人體解剖學(xué)外,還涉及免疫、臨床病理、遺傳學(xué)以及分子生物學(xué)等。本校從上世紀(jì)80年代初就面向高年級(jí)本科生開設(shè)了選修課《電鏡技術(shù)與細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)》,電鏡屬于大型貴重精密儀器,學(xué)生不能親自操作,因此,電鏡技術(shù)的內(nèi)容對(duì)他們而言比較抽象,難以理解,這增加了細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)與超微病理改變教學(xué)的難度[6]。在電鏡技術(shù)部分教學(xué)中,存在的問題還包括醫(yī)學(xué)生物理論知識(shí)缺乏,對(duì)反差、分辨率、空放大等概念感到抽象。因此,探索新型教學(xué)模式成了當(dāng)務(wù)之急,作者從兩個(gè)方面入手,一是在電鏡技術(shù)部分的教學(xué)引入PBL模式,增加與學(xué)生的互動(dòng);二是應(yīng)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢提高教學(xué)質(zhì)量[7]。

2PBL教學(xué)模式在生物醫(yī)學(xué)電鏡技術(shù)教學(xué)中運(yùn)用的構(gòu)想

PBL的教學(xué)特點(diǎn)在于將學(xué)生分為不同的學(xué)習(xí)小組,以小組為單位解決課程中涉及的問題。教師通常在課堂上設(shè)置問題,學(xué)習(xí)小組為解決問題而搜集相關(guān)的知識(shí),相互交流,不斷深入完善,從而實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)的目的。學(xué)習(xí)小組匯總搜集的知識(shí),進(jìn)行小組討論以促進(jìn)問題的解決;最后,學(xué)生對(duì)這一學(xué)習(xí)過程進(jìn)行自我評(píng)價(jià),總結(jié)在解決問題過程中的體會(huì),分析不足與收獲。在生物醫(yī)學(xué)電鏡技術(shù)中采用PBL教學(xué),首先將學(xué)生進(jìn)行分組,15人1組,每組安排1個(gè)小組長。教師作為實(shí)施教學(xué)的主體,發(fā)揮引導(dǎo)的作用,在課堂中營造積極思維的氛圍,傳授學(xué)習(xí)方法,幫助其建立電鏡這門學(xué)科的知識(shí)框架,鼓勵(lì)他們發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,解決問題,實(shí)現(xiàn)課堂互動(dòng)。這樣不僅能加深學(xué)生對(duì)電鏡技術(shù)的記憶,更重要的是學(xué)生知道為什么要那樣做,通過適當(dāng)聯(lián)系電鏡在醫(yī)學(xué)上的貢獻(xiàn),激發(fā)學(xué)生的興趣。教師課前提出問題,學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)和參考書尋找答案,這為今后的科研工作打下一定基礎(chǔ)。

3PBL教學(xué)模式應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)電鏡技術(shù)教學(xué)過程的基本問題

生物醫(yī)學(xué)電鏡技術(shù)突出特點(diǎn)是與光學(xué)顯微鏡技術(shù)的區(qū)別。因此,問題的提出應(yīng)該落實(shí)到電鏡與光學(xué)顯微鏡成像原理的區(qū)別上。根據(jù)這一特點(diǎn),提出了以下相關(guān)問題:

(1)為什么要用電子束替代可見光研制電鏡,并由此引出以下相關(guān)問題:電子束的特點(diǎn)、透射電鏡和掃面電鏡的成像原理等。

(2)電鏡的特點(diǎn),什么是分別率,分別率與放大倍數(shù)的關(guān)系等等。

(3)透射電子成像的基本要求。

(4)怎樣才能制備出極薄的樣品,樣品制備要克服的困難。

(5)為什么生物樣品需要固定,固定的方法,不同固定液的特點(diǎn),針對(duì)不同觀察的要求而使用不同的固定方法和固定液。

(6)怎樣才能克服生物樣品在電鏡下無法形成反差的特點(diǎn),增強(qiáng)透射電鏡超薄切片反差的方法,不同重金屬鹽的特點(diǎn)及其使用方法與注意事項(xiàng)。這些問題的提出,有助于學(xué)生較快地抓住學(xué)科的重點(diǎn)所在,明確學(xué)習(xí)目的,并做到主動(dòng)學(xué)習(xí)、積極思維。

4PBL教學(xué)模式的意義

PBL教學(xué)作為新型的教學(xué)模式,在實(shí)際應(yīng)用過程中有其明顯的優(yōu)勢:

(1)學(xué)生通過對(duì)問題的解決拓寬了知識(shí)面,加強(qiáng)了與教師的聯(lián)系。在PBL教學(xué)中,教師可通過對(duì)問題的選擇而對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力發(fā)揮引領(lǐng)作用,激勵(lì)學(xué)生思考并運(yùn)用自己所學(xué)到的知識(shí)解決實(shí)際問題,將其主觀能動(dòng)性最大限度地發(fā)揮。

(2)學(xué)生的答案可能不是惟一的,同學(xué)之間還可能有爭論,可以訓(xùn)練學(xué)生口頭表達(dá)能力和人際交流能力,提高自我評(píng)價(jià)和評(píng)價(jià)他人的能力。

(3)根據(jù)電鏡工作原理提出基本問題,將樣品制備和超微結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合起來,有助于學(xué)生形成完整的知識(shí)體系。

(4)促進(jìn)教師更新知識(shí)結(jié)構(gòu)。PBL教學(xué)要求教師不僅要熟悉本專業(yè)的內(nèi)容,還要了解電學(xué)、磁學(xué)和光學(xué)的相關(guān)知識(shí);除了解超微結(jié)構(gòu),還要掌握樣品制備與超微結(jié)構(gòu)的的關(guān)系,懂得人工假象形成的原因。將PBL教學(xué)模式應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)電鏡技術(shù)教學(xué)將極大提高教與學(xué)效果。

5可能出現(xiàn)問題及可行性分析

國內(nèi)一些醫(yī)學(xué)院校已在多學(xué)科進(jìn)行PBL教學(xué)的嘗試,而將PBL教學(xué)模式應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)電鏡技術(shù)尚未見報(bào)道。就目前其他相關(guān)課程開展情況來看還存在許多問題,亟待于解決。

(1)教學(xué)課時(shí)少與PBL教學(xué)費(fèi)時(shí)存在矛盾。講授一次PBL教學(xué)幾乎需要2倍以老師講授為主的時(shí)間,因此,PBL教學(xué)難以在所有課程全面開展。作者僅在電鏡技術(shù)部分嘗試PBL教學(xué),而超微結(jié)構(gòu)與超微病理部分還是采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式。

(2)從目前客觀條件看,由于學(xué)生渴求獲得前緣科學(xué)知識(shí),選課人數(shù)逐年增加,而教學(xué)場地小,限制了PBL教學(xué)的開展。

總之,PBL教學(xué)以指導(dǎo)與研究、討論與交流、講授與自學(xué)結(jié)合的互動(dòng)模式取代了簡單的以課本、教師為中心的教學(xué),將學(xué)習(xí)與生活中所遇到的問題融入課堂知識(shí),充分發(fā)揮學(xué)生積極思考與解決問題的能力,不僅活化了所學(xué)的知識(shí),還激發(fā)了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣,提高其創(chuàng)造性。由于受長期以來教學(xué)觀念以及教學(xué)場地的限制,如何在國內(nèi)現(xiàn)有的教育體制下更好地開展PBL教學(xué)仍是一個(gè)值得探討的問題。