本文作者：羅子國 廖曉崗 徐晨 許舸 范京川 單位：重慶醫科大學生命科學研究院

基于問題式學習(problem-basedlearning,PBL)是以學生為中心,以問題為導向的教學方法,1969年由美國學者Bar-rows首創,目前已在歐美等發達國家的高等教育中廣泛應用[1]。它強調在學習中設置問題情境,通過組成學習團隊解決實際問題,讓學生獲得自主學習與協作解決問題的鍛煉,不同于傳統模式中以教師為主的教學模式[2-3]。近年來PBL教學已在國內廣泛應用,其中部分醫學院校已在醫學各學科全部或部分內容的教學進行了嘗試,PBL教學效果與傳統教學模式相比有明顯提高[4-5]。本文旨在探討PBL教學模式應用于生物醫學電子顯微鏡(電鏡)教學的情況。

1生物醫學電鏡技術教學的現狀

電鏡技術應用于生物醫學領域已有近70多年時間,其應用范圍已不再僅僅是形態學科;除組織胚胎學、人體解剖學外,還涉及免疫、臨床病理、遺傳學以及分子生物學等。本校從上世紀80年代初就面向高年級本科生開設了選修課《電鏡技術與細胞超微結構基礎》,電鏡屬于大型貴重精密儀器,學生不能親自操作,因此,電鏡技術的內容對他們而言比較抽象,難以理解,這增加了細胞超微結構與超微病理改變教學的難度[6]。在電鏡技術部分教學中,存在的問題還包括醫學生物理論知識缺乏,對反差、分辨率、空放大等概念感到抽象。因此,探索新型教學模式成了當務之急,作者從兩個方面入手,一是在電鏡技術部分的教學引入PBL模式,增加與學生的互動;二是應用現代網絡優勢提高教學質量[7]。

2PBL教學模式在生物醫學電鏡技術教學中運用的構想

PBL的教學特點在于將學生分為不同的學習小組,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置問題,學習小組為解決問題而搜集相關的知識,相互交流,不斷深入完善,從而實現自主學習的目的。學習小組匯總搜集的知識,進行小組討論以促進問題的解決;最后,學生對這一學習過程進行自我評價,總結在解決問題過程中的體會,分析不足與收獲。在生物醫學電鏡技術中采用PBL教學,首先將學生進行分組,15人1組,每組安排1個小組長。教師作為實施教學的主體,發揮引導的作用,在課堂中營造積極思維的氛圍,傳授學習方法,幫助其建立電鏡這門學科的知識框架,鼓勵他們發現問題,提出問題,解決問題,實現課堂互動。這樣不僅能加深學生對電鏡技術的記憶,更重要的是學生知道為什么要那樣做,通過適當聯系電鏡在醫學上的貢獻,激發學生的興趣。教師課前提出問題,學生可通過網絡和參考書尋找答案,這為今后的科研工作打下一定基礎。

3PBL教學模式應用于生物醫學電鏡技術教學過程的基本問題

生物醫學電鏡技術突出特點是與光學顯微鏡技術的區別。因此,問題的提出應該落實到電鏡與光學顯微鏡成像原理的區別上。根據這一特點,提出了以下相關問題:

(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問題:電子束的特點、透射電鏡和掃面電鏡的成像原理等。

(2)電鏡的特點,什么是分別率,分別率與放大倍數的關系等等。

(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,針對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,增強透射電鏡超薄切片反差的方法,不同重金屬鹽的特點及其使用方法與注意事項。這些問題的提出,有助于學生較快地抓住學科的重點所在,明確學習目的,并做到主動學習、積極思維。

4PBL教學模式的意義

PBL教學作為新型的教學模式,在實際應用過程中有其明顯的優勢:

(1)學生通過對問題的解決拓寬了知識面,加強了與教師的聯系。在PBL教學中,教師可通過對問題的選擇而對學生學習能力發揮引領作用,激勵學生思考并運用自己所學到的知識解決實際問題,將其主觀能動性最大限度地發揮。

(2)學生的答案可能不是惟一的,同學之間還可能有爭論,可以訓練學生口頭表達能力和人際交流能力,提高自我評價和評價他人的能力。

(3)根據電鏡工作原理提出基本問題,將樣品制備和超微結構緊密結合起來,有助于學生形成完整的知識體系。

(4)促進教師更新知識結構。PBL教學要求教師不僅要熟悉本專業的內容,還要了解電學、磁學和光學的相關知識;除了解超微結構,還要掌握樣品制備與超微結構的的關系,懂得人工假象形成的原因。將PBL教學模式應用于生物醫學電鏡技術教學將極大提高教與學效果。

5可能出現問題及可行性分析

國內一些醫學院校已在多學科進行PBL教學的嘗試,而將PBL教學模式應用于生物醫學電鏡技術尚未見報道。就目前其他相關課程開展情況來看還存在許多問題,亟待于解決。

(1)教學課時少與PBL教學費時存在矛盾。講授一次PBL教學幾乎需要2倍以老師講授為主的時間,因此,PBL教學難以在所有課程全面開展。作者僅在電鏡技術部分嘗試PBL教學,而超微結構與超微病理部分還是采用傳統的教學模式。

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

總之,PBL教學以指導與研究、討論與交流、講授與自學結合的互動模式取代了簡單的以課本、教師為中心的教學,將學習與生活中所遇到的問題融入課堂知識,充分發揮學生積極思考與解決問題的能力,不僅活化了所學的知識,還激發了學生對學習的興趣,提高其創造性。由于受長期以來教學觀念以及教學場地的限制,如何在國內現有的教育體制下更好地開展PBL教學仍是一個值得探討的問題。