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本文作者：罗子国 廖晓岗 徐晨 许舸 范京川 单位：重庆医科大学生命科学研究院
基于问题式学习(problem-basedlearning,PBL)是以学生为中心,以问题为导向的教学方法,1969年由美国学者Bar-rows首创,目前已在欧美等发达国家的高等教育中广泛应用[1]。它强调在学习中设置问题情境,通过组成学习团队解决实际问题,让学生获得自主学习与协作解决问题的锻炼,不同于传统模式中以教师为主的教学模式[2-3]。近年来PBL教学已在国内广泛应用,其中部分医学院校已在医学各学科全部或部分内容的教学进行了尝试,PBL教学效果与传统教学模式相比有明显提高[4-5]。本文旨在探讨PBL教学模式应用于生物医学电子显微镜(电镜)教学的情况。
1生物医学电镜技术教学的现状
电镜技术应用于生物医学领域已有近70多年时间,其应用范围已不再仅仅是形态学科;除组织胚胎学、人体解剖学外,还涉及免疫、临床病理、遗传学以及分子生物学等。本校从上世纪80年代初就面向高年级本科生开设了选修课《电镜技术与细胞超微结构基础》,电镜属于大型贵重精密仪器,学生不能亲自操作,因此,电镜技术的内容对他们而言比较抽象,难以理解,这增加了细胞超微结构与超微病理改变教学的难度[6]。在电镜技术部分教学中,存在的问题还包括医学生物理论知识缺乏,对反差、分辨率、空放大等概念感到抽象。因此,探索新型教学模式成了当务之急,作者从两个方面入手,一是在电镜技术部分的教学引入pbl模式,增加与学生的互动;二是应用现代网络优势提高教学质量[7]。
2PBL教学模式在生物医学电镜技术教学中运用的构想
PBL的教学特点在于将学生分为不同的学习小组,以小组为单位解决课程中涉及的问题。教师通常在课堂上设置问题,学习小组为解决问题而搜集相关的知识,相互交流,不断深入完善,从而实现自主学习的目的。学习小组汇总搜集的知识,进行小组讨论以促进问题的解决;最后,学生对这一学习过程进行自我评价,总结在解决问题过程中的体会,分析不足与收获。在生物医学电镜技术中采用PBL教学,首先将学生进行分组,15人1组,每组安排1个小组长。教师作为实施教学的主体,发挥引导的作用,在课堂中营造积极思维的氛围,传授学习方法,帮助其建立电镜这门学科的知识框架,鼓励他们发现问题,提出问题,解决问题,实现课堂互动。这样不仅能加深学生对电镜技术的记忆,更重要的是学生知道为什么要那样做,通过适当联系电镜在医学上的贡献,激发学生的兴趣。教师课前提出问题,学生可通过网络和参考书寻找答案,这为今后的科研工作打下一定基础。
3PBL教学模式应用于生物医学电镜技术教学过程的基本问题
生物医学电镜技术突出特点是与光学显微镜技术的区别。因此,问题的提出应该落实到电镜与光学显微镜成像原理的区别上。根据这一特点,提出了以下相关问题:
(1)为什么要用电子束替代可见光研制电镜,并由此引出以下相关问题:电子束的特点、透射电镜和扫面电镜的成像原理等。
(2)电镜的特点,什么是分别率,分别率与放大倍数的关系等等。
(3)透射电子成像的基本要求。
(4)怎样才能制备出极薄的样品,样品制备要克服的困难。
(5)为什么生物样品需要固定,固定的方法,不同固定液的特点,针对不同观察的要求而使用不同的固定方法和固定液。
(6)怎样才能克服生物样品在电镜下无法形成反差的特点,增强透射电镜超薄切片反差的方法,不同重金属盐的特点及其使用方法与注意事项。这些问题的提出,有助于学生较快地抓住学科的重点所在,明确学习目的,并做到主动学习、积极思维。
4PBL教学模式的意义
PBL教学作为新型的教学模式,在实际应用过程中有其明显的优势:
(1)学生通过对问题的解决拓宽了知识面,加强了与教师的联系。在PBL教学中,教师可通过对问题的选择而对学生学习能力发挥引领作用,激励学生思考并运用自己所学到的知识解决实际问题,将其主观能动性最大限度地发挥。
(2)学生的答案可能不是惟一的,同学之间还可能有争论,可以训练学生口头表达能力和人际交流能力,提高自我评价和评价他人的能力。
(3)根据电镜工作原理提出基本问题,将样品制备和超微结构紧密结合起来,有助于学生形成完整的知识体系。
(4)促进教师更新知识结构。PBL教学要求教师不仅要熟悉本专业的内容,还要了解电学、磁学和光学的相关知识;除了解超微结构,还要掌握样品制备与超微结构的的关系,懂得人工假象形成的原因。将PBL教学模式应用于生物医学电镜技术教学将极大提高教与学效果。
5可能出现问题及可行性分析
国内一些医学院校已在多学科进行PBL教学的尝试,而将PBL教学模式应用于生物医学电镜技术尚未见报道。就目前其他相关课程开展情况来看还存在许多问题,亟待于解决。
(1)教学课时少与PBL教学费时存在矛盾。讲授一次PBL教学几乎需要2倍以老师讲授为主的时间,因此,PBL教学难以在所有课程全面开展。作者仅在电镜技术部分尝试PBL教学,而超微结构与超微病理部分还是采用传统的教学模式。
(2)从目前客观条件看,由于学生渴求获得前缘科学知识,选课人数逐年增加,而教学场地小,限制了PBL教学的开展。
总之,PBL教学以指导与研究、讨论与交流、讲授与自学结合的互动模式取代了简单的以课本、教师为中心的教学,将学习与生活中所遇到的问题融入课堂知识,充分发挥学生积极思考与解决问题的能力,不仅活化了所学的知识,还激发了学生对学习的兴趣,提高其创造性。由于受长期以来教学观念以及教学场地的限制,如何在国内现有的教育体制下更好地开展PBL教学仍是一个值得探讨的问题。
