PBL模式促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)應(yīng)用研究-以“微生物學(xué)”為例

PBL模式促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)應(yīng)用研究――以“微生物學(xué)”為例摘要在“新工科”發(fā)展的背景下，創(chuàng)新能力培養(yǎng)成為高等教育的一個(gè)主要任務(wù)。本研究嘗試采用“以問(wèn)題為導(dǎo)向，以學(xué)生為主體”的PBL教學(xué)模式將“微生物學(xué)”理論課與實(shí)驗(yàn)課結(jié)合，通過(guò)理論知識(shí)能力和綜合能力訓(xùn)練,讓學(xué)生一步步地嘗試分析和解決問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生展開(kāi)自主學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生形成知識(shí)體系，增強(qiáng)教學(xué)的科學(xué)性與系統(tǒng)性。關(guān)鍵詞PBL;自主學(xué)習(xí)；創(chuàng)新能力培養(yǎng)ApplicationofPBLModelinPromotingStudents'AutonomousLearning Take"Microbiology"asanexampleAbstractUnderthebackgroundofthedevelopmentof"NewEngineering",thecultivationofinnovationabilityhasbecomeamaintaskofhighereducation.ThisstudyattemptedtoadoptthePBL(Project-BasedLearningmethod)thatis"problem-orientedandstudent-centered"tocombinethetheoreticalcoursewiththeexperimentalcourseofMicrobiology,promotedstudents'autonomouslearning,helpstudentsformaknowledgesystemandenhancethescientificityandsystematicnessofteaching.KeywordPBL;autonomouslearning;innovationabilitytraining當(dāng)今世界瞬息萬(wàn)變，國(guó)家間的關(guān)系十分復(fù)雜，高校在人才培養(yǎng)過(guò)程中需要不斷探索引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的路徑、提升學(xué)習(xí)深度的教學(xué)技能，培養(yǎng)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、工程實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的創(chuàng)新性人才，對(duì)服務(wù)和支撐我國(guó)社會(huì)各領(lǐng)域和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展具有重要的意義。微生物學(xué)是生物相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)專業(yè)課程，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)也是一門(mén)具有實(shí)操意義的課程,因此課程學(xué)習(xí)非常重要。一般院校中開(kāi)設(shè)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn),一方面使學(xué)生獲得基本的微生物實(shí)驗(yàn)技能，另一方面通過(guò)在實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生加深對(duì)微生物基礎(chǔ)理論的理解，更好地掌握專業(yè)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力的目的。因此，本研究中采用"以問(wèn)題為導(dǎo)向，以學(xué)生為主體”的PBL教學(xué)模式將''微生物學(xué)”理論課與實(shí)驗(yàn)課結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生展開(kāi)自主學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生形成知識(shí)體系，增強(qiáng)教學(xué)的科學(xué)性與系統(tǒng)性。[1-3]1實(shí)驗(yàn)對(duì)象與方法1.1實(shí)驗(yàn)對(duì)象以本校生命科學(xué)本科專業(yè)二年級(jí)兩個(gè)班學(xué)生共計(jì)58人作為研究對(duì)象，在此前的校園學(xué)習(xí)過(guò)程中，他們上過(guò)的課程都是一致的，因此他們的專業(yè)知識(shí)水平接近；同時(shí)理論課和實(shí)驗(yàn)課的授課老師都是同一人，這兩個(gè)因素保證研究對(duì)象在專業(yè)知識(shí)與能力上的接近。58名學(xué)生中男生35人，女生23人,年齡約20-21歲，按班級(jí)分組，其中生命科學(xué)2班（28人）為對(duì)照組，生命科學(xué)3班（30人）為實(shí)驗(yàn)組。兩組學(xué)生的人數(shù)、年齡、專業(yè)知識(shí)水平等方面無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，具有可比性。1.2實(shí)驗(yàn)方法采用高教出版社周德慶教授編撰的第4版《微生物學(xué)教程》為理論課程教材，實(shí)驗(yàn)課程教材為自編教材，以教材中第一章''原核微生物”為理論教學(xué)研究章節(jié)，理論教學(xué)內(nèi)容輻射微生物的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)、微生物的生長(zhǎng)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)則包括革蘭氏染色、細(xì)菌培養(yǎng)基的配置、大腸桿菌的培養(yǎng)和滅菌與無(wú)菌操作等基本知識(shí)。具體教學(xué)過(guò)程中，對(duì)照組采用常規(guī)教學(xué)方式，即理論教學(xué)先行,按照教材上的順序進(jìn)行授課，講解理論知識(shí)點(diǎn)，隨后進(jìn)行對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作，操作過(guò)程中對(duì)之前的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行回顧與分解，以加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論的理解。［4-8］實(shí)驗(yàn)組則采用實(shí)驗(yàn)課先行，將少量理論課穿插在實(shí)驗(yàn)課中的方式，先讓學(xué)生觀看相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作視頻，然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)基的配置與滅菌、大腸桿菌的搖瓶富集培養(yǎng)，然后取樣染色顯微觀察，同時(shí)轉(zhuǎn)入固態(tài)平板分離培養(yǎng),最后轉(zhuǎn)接到EMB平板進(jìn)行鑒別培養(yǎng)和乳糖培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，記錄每一步實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析過(guò)程中圍繞大腸桿菌的個(gè)體形態(tài)和菌落形態(tài)、營(yíng)養(yǎng)元素、代謝特點(diǎn)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的講解和分析，并提出相關(guān)問(wèn)題，例如大腸桿菌生長(zhǎng)需要哪些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)？固態(tài)培養(yǎng)和液態(tài)培養(yǎng)的區(qū)別和適用性？如何制定培養(yǎng)基？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)微生物生長(zhǎng)過(guò)程中的產(chǎn)酸產(chǎn)氣？等等。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象充分理解相應(yīng)理論知識(shí)，最后讓學(xué)生（分組,2人一組）給出''酵母對(duì)不同碳源、氮源的利用情況分析”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)踐操作，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教師在整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作和教學(xué)過(guò)程中給出專業(yè)輔導(dǎo)、糾正和評(píng)價(jià)。1.3評(píng)價(jià)方式兩個(gè)組的評(píng)價(jià)均從兩個(gè)方向進(jìn)行考核:理論知識(shí)考核采用試卷考核，主要考查學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解與掌握情況用以考查知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)效果;能力考核則由教師根據(jù)學(xué)生制定的實(shí)驗(yàn)方案和所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行考核，主要考核實(shí)驗(yàn)方案的科學(xué)可行性、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和解決方案,同時(shí)參考整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中的學(xué)生體現(xiàn)出來(lái)的教學(xué)互動(dòng)與反饋，用以評(píng)價(jià)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)等綜合能力。1.4教學(xué)效果分析試卷考核成績(jī)采用SSPS19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,從均值+標(biāo)準(zhǔn)差兩個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)反映兩個(gè)班的得分情況，組間則均采用t檢驗(yàn)中的成對(duì)檢驗(yàn)。學(xué)生的教學(xué)感受與教學(xué)滿意度分析采用在線不記名問(wèn)卷調(diào)查［9］的方式進(jìn)行。2實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過(guò)對(duì)試卷考核成績(jī)、實(shí)操評(píng)價(jià)的分析，實(shí)驗(yàn)組的成績(jī)與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)水平明顯高于對(duì)照組（表1）,兩組的成績(jī)差異顯著（P<0.05）。兩組的得分差異在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方面（13.65）要高于試卷考核（10.92）,這說(shuō)明通過(guò)這種問(wèn)題引導(dǎo)的PBL教學(xué)模式，不僅學(xué)生的理論知識(shí)學(xué)習(xí)效果得到了提升,實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力則得到了更大的提高。表1兩組考核成績(jī)組別試卷考核（滿分100）實(shí)操考核（滿分100）對(duì)照組（28人）79.32±3.7174.71±3.46實(shí)驗(yàn)組（30人）90.24±2.3888.36±2.08(P<0.05)實(shí)驗(yàn)章節(jié)教學(xué)完成后,58名學(xué)生均參與了教學(xué)滿意度的不記名問(wèn)卷調(diào)查，此次問(wèn)卷調(diào)查的有效率為100%。從問(wèn)卷調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組對(duì)教學(xué)的滿意度顯著高于對(duì)照組（表2），分析差異顯著（P<0.05），說(shuō)明PBL教學(xué)模式得到了學(xué)生的認(rèn)可。表2教學(xué)滿意度調(diào)查組別滿意一般不滿意滿意度對(duì)照組（28人）175360.7%實(shí)驗(yàn)組（30人）273090.0%（P<0.05）3分析與討論"微生物學(xué)”是生物學(xué)專業(yè)的一門(mén)重要基礎(chǔ)理論課程,而微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)是每一個(gè)生物學(xué)專業(yè)的學(xué)生都必須具備的。因此,課程教學(xué)必須要實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)牢固掌握和實(shí)驗(yàn)技能靈活運(yùn)用這兩個(gè)最基本的目標(biāo)?，F(xiàn)今信息化技術(shù)發(fā)展迅猛，運(yùn)用信息技術(shù)手段進(jìn)行教學(xué)成了眾多教師尋求教學(xué)改革的路徑，筆者前期也進(jìn)行了相關(guān)方面的教學(xué)改革。回在教學(xué)改革中，筆者發(fā)現(xiàn)微課、慕課等教學(xué)模式和多種教學(xué)平臺(tái)為教學(xué)提供了非常多樣化的選擇，但是碎片化的微課、虛擬的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還是相對(duì)比較分散和獨(dú)立，并不能真正讓學(xué)生體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合后碰撞出來(lái)的巨大吸引力。因此，筆者引入''以問(wèn)題為導(dǎo)向，以學(xué)生為主體”的PBL教學(xué)模式，嘗試著將解決問(wèn)題取代知識(shí)傳授放在首位，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之后再進(jìn)行理論知識(shí)的講授。在完成了理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作后,再設(shè)置新的問(wèn)題，讓學(xué)生利用學(xué)到的知識(shí)設(shè)計(jì)可行性的實(shí)驗(yàn)方案并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)學(xué)生而言這是一種非常積極快速的學(xué)習(xí)成果反饋與評(píng)價(jià)方式，能讓他們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)驗(yàn)證自己所掌握的知識(shí)水平，讓他們大膽地將理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際操作中，同時(shí)提升他們的學(xué)習(xí)積極性，也培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新意識(shí)和能力，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)的基本目標(biāo)。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，對(duì)比兩個(gè)組的學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和教師講述，輕能力培養(yǎng)”導(dǎo)致的知識(shí)與應(yīng)用脫節(jié)等問(wèn)題，積極引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，進(jìn)而培養(yǎng)創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)。方式，對(duì)照組的學(xué)生更趨于安靜聆聽(tīng)、記筆記和課后請(qǐng)教老師等方式，這可能源于在教學(xué)過(guò)程中教師依然充當(dāng)著主角，學(xué)生則自覺(jué)地選擇了配角的身份，于是他們更在乎教師對(duì)自己的評(píng)價(jià)，因此對(duì)于自己的成績(jī)與得分顯得更為關(guān)注。而實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性明顯調(diào)動(dòng)起來(lái)，他們第一時(shí)間想到的是尋找解決問(wèn)題的方法，或者咨詢老師或者內(nèi)部討論或者查找資料，他們?cè)趪L試依靠自己尋求解決問(wèn)題的方法和路徑，這個(gè)過(guò)程其實(shí)就是學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的覺(jué)醒與發(fā)展過(guò)程。這源于PBL教學(xué)模式核心是以問(wèn)題為中心，以學(xué)生自我學(xué)習(xí)為主體，教師僅僅是引導(dǎo)者，因此他們對(duì)教師的評(píng)價(jià)顯得不那么在意，對(duì)成績(jī)分?jǐn)?shù)的在意度要低于對(duì)照組，因?yàn)樗麄兏嗟膹慕鉀Q問(wèn)題的探索過(guò)程中獲取愉悅感和成就感。教師講述，輕能力培養(yǎng)”導(dǎo)致的知識(shí)與應(yīng)用脫節(jié)等問(wèn)題，積極引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，進(jìn)而培養(yǎng)創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)。這種明顯的差別存在的原因，應(yīng)該是在實(shí)驗(yàn)組的教學(xué)過(guò)程，教師讓學(xué)生帶著問(wèn)題參與到學(xué)習(xí)中，學(xué)生很清楚他們最終是要給出問(wèn)題的解決方案的，因此，他們更為積極,目標(biāo)性更強(qiáng)，解決問(wèn)題成為他們學(xué)習(xí)過(guò)程中的核心與動(dòng)力，也成了他們培養(yǎng)歸納、創(chuàng)新和解決問(wèn)題等綜合能力的途徑。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)各種探索，對(duì)知識(shí)進(jìn)行質(zhì)疑、判斷、比較、吸收、選擇及分析綜合,嘗試尋找解決問(wèn)題的方法和路徑，極大地發(fā)揮了學(xué)生的能動(dòng)性和創(chuàng)造性，有利于真正理解知識(shí)和逐步獲得綜合思考和解決問(wèn)題能力。在PBL教學(xué)過(guò)程中，筆者意識(shí)到教師的作用是引導(dǎo)、支持和監(jiān)督。因此，教師需要有力把握課堂，及時(shí)有效的進(jìn)行溝通和給予學(xué)生幫助。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中通常是以小組的形式進(jìn)行，因此，一方面教師需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)水平相當(dāng)?shù)姆纸M，另一方面教師還需要協(xié)調(diào)學(xué)生間的合作。同時(shí)建立多樣化的評(píng)價(jià)體系也是非常重要的,不同的評(píng)價(jià)方式在綜合考查學(xué)生學(xué)習(xí)效果之余能有效提高學(xué)生的積極性。4總結(jié)當(dāng)前由于信息技術(shù)高速發(fā)展，信息化已深入到社會(huì)生活的方方面面，大學(xué)生在學(xué)習(xí)