PBL教學(xué)模式在《藥物生物信息學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用

勞興珍 鄭珩

摘要：《藥物生物信息學(xué)》是一門新興交叉學(xué)科，它對伴隨人類基因組計(jì)劃產(chǎn)生的海量生物信息進(jìn)行整理和分析，然后將這些生物信息應(yīng)用于藥物設(shè)計(jì)和開發(fā)，以達(dá)到藥物合理設(shè)計(jì)的目的。由于該課程涉及數(shù)學(xué)、藥學(xué)、生命科學(xué)等多個(gè)學(xué)科，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)難以完全理解，為此，我們探索并實(shí)施了基于問題的教學(xué)法，通過引導(dǎo)學(xué)生提出問題和解決問題，在具體實(shí)踐中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性，取得較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：藥物生物信息學(xué)；PBL教學(xué)法；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）24-0181-02

《藥物生物信息學(xué)》是一門新興交叉學(xué)科，它綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)、藥學(xué)、生命科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個(gè)學(xué)科的理論和方法，對伴隨人類基因組計(jì)劃產(chǎn)生的海量生物信息進(jìn)行整理和分析，然后應(yīng)用于藥物設(shè)計(jì)和開發(fā)，以達(dá)到藥物合理設(shè)計(jì)的目的[1]。由于該課程內(nèi)容多、跨度大，要求學(xué)生具備分子生物學(xué)、生物化學(xué)、分子遺傳學(xué)、分子藥理學(xué)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用等知識，并要掌握生物信息學(xué)、藥物設(shè)計(jì)相關(guān)軟件的操作，是一門較難學(xué)的課程[2]。因此，如何將這些抽象的知識點(diǎn)變得更容易理解，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，是當(dāng)前課程教學(xué)改革必須要考慮的問題。

基于問題的教學(xué)法（problem-based learning，PBL）是以學(xué)生為主體、以問題為依托、以探究為導(dǎo)向的全新學(xué)習(xí)模式。PBL通過引導(dǎo)學(xué)生提出問題，并由學(xué)生主動探索解決問題，在具體實(shí)踐中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性，從而培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生自我學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考的能力[3，4]。為此，我們在《藥物生物信息學(xué)》課程教學(xué)中引入和探索了PBL教學(xué)法，獲得了較好的教學(xué)效果。

一、PBL教學(xué)的設(shè)計(jì)

PBL是以學(xué)生組成討論組進(jìn)行互動的學(xué)習(xí)模式，但學(xué)生在提出問題進(jìn)行研究時(shí)可能會具有一定的盲目性和發(fā)散性，可能會側(cè)重于某些知識或技能，而忽略了另一些必須掌握的知識內(nèi)容。為此，在學(xué)期上課前需要對PBL教學(xué)的內(nèi)容和方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，將教師傳統(tǒng)授課方式與PBL授課方式結(jié)合起來，相互補(bǔ)充，使學(xué)生既能培養(yǎng)和鍛煉自我學(xué)習(xí)能力，又能在大綱的指引下達(dá)到課程預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)。例如，對于生物信息學(xué)課程，我們設(shè)定一些主題，用于指引學(xué)生學(xué)習(xí)的方向，引導(dǎo)他們提出問題并自行解決，部分示例如表1所示：

通過教學(xué)設(shè)計(jì)，可以了解PBL學(xué)習(xí)的內(nèi)容是否可以覆蓋課程的主要知識點(diǎn)，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)也為具體評估PBL學(xué)習(xí)的效果提供了依據(jù)。對于PBL未覆蓋的知識點(diǎn)內(nèi)容，則通過傳統(tǒng)授課的方式予以補(bǔ)充。另外，學(xué)生剛開始接觸PBL方法時(shí)，較難提出自己的研究問題，可通過循序漸進(jìn)的方法，早期可用較為明確的主題，引導(dǎo)學(xué)生掌握查文獻(xiàn)、理思路和培養(yǎng)小組合作的能力，后期則可以適當(dāng)擴(kuò)大選題的范圍，讓學(xué)生學(xué)習(xí)提出和發(fā)現(xiàn)問題的方法，并鍛煉獨(dú)立思考能力。

二、PBL教學(xué)過程中教師的定位

傳統(tǒng)教學(xué)方法中，教師起主導(dǎo)作用，負(fù)責(zé)知識的傳授和講解，學(xué)生只是被動地接受，而PBL教學(xué)的目標(biāo)是以學(xué)生為中心，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。但是，這并不意味著在PBL教學(xué)中教師的作用可以忽略，或者是完全由學(xué)生自學(xué)。實(shí)際上，PBL教學(xué)對教師提出了更高的要求，需要教師在教學(xué)準(zhǔn)備過程準(zhǔn)備和搜集更多的知識和信息，并掌握更多的與學(xué)生互動溝通技巧。為了確保PBL教學(xué)能達(dá)成既定的目標(biāo)，還需要教師在教學(xué)過程中適當(dāng)引導(dǎo)，使學(xué)生提出的問題能盡量符合課程的教學(xué)目的。

在分組PBL教學(xué)過程中，還容易出現(xiàn)小組中部分學(xué)生較為積極主動，承擔(dān)了幾乎所有的學(xué)習(xí)工作，而另一部分學(xué)生可能由于無法發(fā)現(xiàn)問題或者能力較欠缺，影響了學(xué)習(xí)的積極性。如何發(fā)現(xiàn)和幫助這些相對能力較差的學(xué)生，也是教師必須要做的工作。為此，在PBL教學(xué)過程中，除了課后的分組學(xué)習(xí)外，還必須設(shè)定適當(dāng)?shù)恼n堂討論內(nèi)容，在課堂討論過程中，教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)不愿發(fā)言或缺乏學(xué)習(xí)自主性的學(xué)生，給予更多的幫助和引導(dǎo)，從而使這部分學(xué)生也能有效地達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。另一方面，教師還需要把握引導(dǎo)的尺度，在前期學(xué)生對課程內(nèi)容了解較少時(shí)，需要教師將傳統(tǒng)教學(xué)方法適當(dāng)?shù)卮┎宓絇BL教學(xué)中，把一些關(guān)鍵的知識點(diǎn)和信息傳授給學(xué)生，而后期則可以給學(xué)生自由度，讓學(xué)生能提出自己的問題并找出解決問題的方法。

三、評價(jià)方法

好的評價(jià)體系不僅可以客觀地評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，還可以對學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性起到督促作用。但是傳統(tǒng)的僅以期末考試成績進(jìn)行評價(jià)的方法，難以考察PBL教學(xué)過程，需要設(shè)計(jì)過程性考核和評價(jià)的方法。另一方面，對于平時(shí)課堂討論成績的評價(jià)具有一定的主觀性，如果全部以平時(shí)學(xué)習(xí)和討論情況來判定，一些不善于表達(dá)或基礎(chǔ)較弱的學(xué)生可能會受到一定的影響。為此，我們對于《藥物生物信息學(xué)》PBL教學(xué)過程的考核，使用了期末成績占60%，平時(shí)成績占40%的考核方式。同時(shí)，在期末考試卷中，也加大了靈活性題目的分值，以考核學(xué)生在PBL學(xué)習(xí)中的效果；而平時(shí)成績則包含了對到課率、文獻(xiàn)檢索和閱讀情況、提出問題的能力、解決問題情況以及課堂討論的活躍度等的綜合評估。另外，為了促進(jìn)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力的培養(yǎng)，對于同一小組內(nèi)學(xué)生的成績先根據(jù)他們共同完成情況，給一個(gè)相同的基礎(chǔ)分?jǐn)?shù)，然后再根據(jù)課堂討論時(shí)的發(fā)言和表現(xiàn)，給各個(gè)同學(xué)加上不同的分值。使用這一方法，可以使一個(gè)小組內(nèi)的學(xué)生互相幫助，一同檢索文獻(xiàn)和討論，因?yàn)榛A(chǔ)分?jǐn)?shù)是打給整個(gè)小組的，做得不好會影響全組成績；另一方面，又給其中優(yōu)秀的學(xué)生發(fā)揮的空間，可以通過課堂上的積極發(fā)言、主動討論提高自己的分?jǐn)?shù)。對于PBL教學(xué)評估方法的設(shè)定，還需要進(jìn)行更多的探討和改革。

生物信息學(xué)是伴隨人類基因組計(jì)劃而興起和迅速發(fā)展的新興交叉學(xué)科，而藥物設(shè)計(jì)是生物信息學(xué)重要的應(yīng)用領(lǐng)域，在該領(lǐng)域知識和技術(shù)發(fā)展迅速，不斷有新的方法或軟件被開發(fā)出來。為了適應(yīng)行業(yè)人才需求，培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)以至于終身學(xué)習(xí)的能力非常重要，與傳統(tǒng)的教師全堂講授不同，PBL教學(xué)法更強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動探索能力，通過教師的引導(dǎo)，讓學(xué)生能自己提出問題并解決問題，這一能力和素質(zhì)，比單純死記硬背課本知識要重要得多，因此，PBL教學(xué)法對于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，比傳統(tǒng)的以教師為主體的教學(xué)法更加有效。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭珩.藥物生物信息學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社出版，2004：1-18.

[2]勞興珍.藥物生物信息學(xué)課程教學(xué)探討[J].醫(yī)學(xué)教育探索，2009，8（9）：1074-1076.

[3]陳剛.綜合性高?！吨兴帉W(xué)》PBL教學(xué)模式探討[J].教育教學(xué)論壇，2017，（3）：169-170.

[4]周先麗，蘇何玲，劉永明，等.淺談PBL教學(xué)模式在生物化學(xué)教學(xué)中的重要性[J].教育教學(xué)論壇，2017，（1）：123-124.