PDL教學法在基因工程課程教學中的應用探索

張小華，秦加陽，姚慶收，賽思翔

（濱州醫學院藥學院，山東 煙臺 264003）

問題驅動式學習（Problem-Driven Learning，PDL）教學法是以建構主義理論為基礎的一種教學方法，其主要以問題為載體，把教學內容巧妙地隱藏在問題之中，引導學生思考問題，尋找問題答案，并在解決問題的過程中構建學科知識，從而調動學生學習主動性[1]。PDL教學主要由以下環節組成：問題設計、分析解決問題、完成任務、教師總結評價[2]。教師主要通過問題設計、組織教學和總結，幫助學生完成對知識的主動性學習。通過PDL教學，促進學生能力培養，幫助學生形成批判性思維和創造性思維，提高自主學習能力與創新能力[3]。

本文針對基因工程課程知識點多、理論性強等特點，在教學中應用PDL教學法，并就其應用的必要性進行探討，通過對比兩屆本科生基因工程考核成績，探尋PDL教學效果。

1 PDL教學法在基因工程課程教學中應用的必要性

基因工程是20世紀70年代在分子生物學和分子遺傳學飛速發展的基礎上應運而生的一門新科學，是現代生物技術工程的核心課程之一[4]。基因工程課程本身的特點使得PDL教學法更適用于該課程教學。基因工程知識原理性強，內容比較抽象，若采用傳統教學手段和方法，學生只能習得一些感知性知識，加大了學習和理解難度。同時，基因工程對學生專業知識的要求高，理論與實踐聯系密切，涉及技術難點多，傳統的授課方式易使學生只能被動接受知識，從而導致理論教學與實踐脫節，學生對所學知識認知不足。PDL教學法可以問題為導引，將抽象原理概念具體化，結合學生日常能接觸到的問題進行教學，使學生從專業角度看待日常生活中的問題，增強學習的趣味性。

此外，學生自身的特點也使得PDL教學法更適用于本門課程教學。一方面，學生具備一定的知識基礎，在學習本門課程之前，已學習分子生物學、生物化學、微生物學、細胞生物學等基本學科，并對專業課程有一定程度的了解；另一方面，學生思維活躍，對網絡利用能力強，繼續深造人數多、熱情高，但較習慣于被動接受知識。因此靈活運用PDL教學法，能充分發揮學生的優勢，激發學生對課程學習的潛在動力，并充分調動學生主觀能動性，從而提高教學質量。

2 教學設計

PDL教學法在基因工程教學中的實施主要按以下幾個步驟展開，分別是問題設計和提出、教學過程管理及組織、教學總結與反思。本文以“如何采用基因工程的方式生產人胰島素”為例，介紹PDL教學法在基因工程教學中的應用情況。

2.1 問題設計和提出

問題設計和提出是PDL教學的第一步，因此，問題的設計和恰當的提出至關重要[5]。首先，設計問題時應以科學前沿和技術應用為導向。所設計的問題既要能夠激發學生學習興趣，理論聯系實踐，同時也應與課程的重要內容緊密結合，尤其要突出重難點部分。在此基礎上還要選擇恰當的切入點提出問題，可以根據問題本身的特點，采用提前布置、借助教學網絡平臺或者隨堂探討等形式。例如，在講授“外源基因的原核生物表達”這一章內容時，可以通過網絡平臺給學生提出關于人胰島素的大腸桿菌表達的設計流程的問題。學生通過對問題進行研究，拓寬知識面，激發學習興趣。

2.2 教學過程管理及組織

在教學過程中，教師圍繞所提出的問題，營造探討氛圍，組織學生對相關問題進行探討，保障學生在課堂上的主體地位。教學以學生為主體，以問題為載體，以學生的回答為主線，教師在這個過程中起引導作用，同時注重與學生互動。例如，學生在回答關于人胰島素的大腸桿菌表達的設計流程這一問題時，教師根據學生的回答，圍繞這個問題進一步提出“你的表達流程的優勢和缺點分別是什么？”“你如何選擇載體，優勢在哪里？”“是否還有其他生產人胰島素的想法或建議？”等一些問題，引導學生對問題進行深入思考，培養學生創新能力、分析能力和批判精神。

2.3 教學反思與總結

教師可以根據課堂討論氛圍、學生的表現和問題解決程度進行教學總結。根據課程教學目標，簡要總結本次教學內容，針對學生在課堂討論過程中遇到的一些重點難點問題，點出解決方法。在總結過程中，找準知識生長點，幫助學生進行知識遷移。例如，通過分析學生所選載體的優劣點，引導學生回顧不同載體的特點以及構建原則，將不同知識點聯系在一起，發揮前面所學知識在學習新知識方面的鋪墊作用。也可以根據“是否還有其他生產人胰島素的想法或建議？”等問題，引出下一章節內容——外源基因的真核生物表達。教學反思是提高PDL教學質量的重要環節[6]。通過反思教學，如課堂教學活動中哪些環節效果不好、學生回答問題的積極性和主動性如何等，提高課堂教學質量，為后續優化教學模式提供參考。

3 教學實踐評價

我們將PDL教學法應用于2016級生物制藥專業教學，比較2016級學生與2015級生物制藥專業學生（采用傳統教學法）期末考核成績。結果表明，2016級學生綜合分析類題回答整體上明顯優于2015級學生。

4 結語

基因工程課程教學目標是學生不僅掌握基因工程核心原理和技術，還能將知識融會貫通、活學活用。本文主要介紹了PDL教學法在基因工程課程教學中的應用情況，該教學方法通過漸進式的問題驅動，促使學生對相關知識進行主動學習。實踐表明，在教學中采用PDL教學法，能提高教學效率及學生知識運用能力。