PBL與傳統教學法的混合教學模式在“微生物學與免疫學”課程中的應用

馬曉楠，徐 威

（沈陽藥科大學 a.生命科學與生物制藥學院；b.功能食品與葡萄酒學院，遼寧 沈陽 110016）

傳統教學法，顧名思義是多年來沿用至今的教學方法，通常由教師通過系統與細致的講解將知識傳授給學生；PBL（Problem-based Learning）是指以問題為導向的教學方法，最早由美國的神經病學教授Barrows提出，從以教師為中心變為以學生為中心，進而能夠充分調動學生的學習積極性，培養學生自主學習和終身學習的能力［1］，在全世界各地的高校得到了廣泛應用。

一、兩種教學方法對比

傳統教學法與PBL教學法的主要教學思路及實施過程如圖1所示，每種方法均有各自的優點和缺點。

圖1 傳統教學法與PBL教學法的主要教學思路及實施過程

（一）傳統教學法

采用教師主講、學生被動接受講解的模式，形式比較單一，對于內容復雜深奧的學科，或者學生本身了解不足，甚至需要大量推導過程才能掌握的知識內容，采用傳統教學法顯然更利于學生對知識的快速理解。隨著科技的進步，每個學科的信息內容都在進行不斷更新，教師很難把所有的知識都及時傳授給學生，這時傳統教學法就不得不做出妥協，引入新的學習方法，PBL在這樣的背景下迅速成為有效培養大學生自主學習能力的教學模式之一。

（二）PBL教學法

自主學習能力，即以某個具體的問題為出發點，充分利用有效的學習資源，在實踐體驗、內化吸收和探索創新中獲得完整的知識、學習專業技能和養成高階思維的學習過程［2］。該模式的實施必然要求學生投入大量的時間和精力利用圖書館或網絡查詢相關信息，并進行系統分析和整合，再通過小組討論最終找到解決問題的方法，在整個過程中實現將不了解或未知的知識轉化為自己理解并掌握的知識。

PBL模式的好處不僅是在教學過程中提升了學生的學習能力，還有利于其在未來職場中養成正確的工作習慣、提升人際交往能力［3］。在具體實施過程中，雖然學生普遍反映PBL模式下，文獻檢索能力、分析和解決問題的能力有明顯提高，但同時也有學生認為該模式比傳統上課形式煩瑣，占用時間太多，特別是對于學習科目多、學業較重的專業學生來說，其參與意愿明顯下降，因為要將大量課外時間投入個別PBL課程，勢必會影響其他科目的復習時間，甚至影響總學分績［4］，所以應慎重選擇PBL教學法的實施對象，且在具體教學對象的哪些科目中實施要經過全面平衡，才能避免最終流于形式的尷尬境地。不可否認，教師的教學經驗、學校管理團隊和技術工具的支持程度以及課程安排等要素，同樣會影響教師的PBL教學應用效果［5-6］。

二、PBL與傳統教學法在“微生物學與免疫學”教學中的混合應用

了解兩種教學方法的利弊有助于在實際應用中盡可能做到揚長避短，最大限度地發揮其在教學中的積極作用。

（一）“微生物學與免疫學”課程特點

“微生物學與免疫學”是一門以實驗為基礎的前沿生命學科，每一年都有大量新的研究成果涌現，相關的科學研究越來越基礎，機制與理論越來越抽象，對學生來說是一門比較復雜難學的課程，因為免疫系統并不局限于某一器官或某一類細胞，而是由全身多器官、多組織、多細胞和多分子共同構成的一個復雜而有機的網絡。為了更好地保護我們的身體，不同的細胞在不同的生理狀況下具有不同的活性狀態和生物學功能，可以通過表達及分泌多種分子對整個免疫系統進行調節，這就使該門課程在講述時有大量細節內容，在沒有全面了解這些細節時，會阻礙學生對一些基本概念的理解。這就要求在學習這門課的過程中既要關注細節又要兼顧整體，而細節和整體的信息量又非常大，所以學生在學習“微生物學與免疫學”時感覺內容繁多，知識復雜，甚至枯燥乏味，初學時覺得知識點比較分散，無法取舍，需要花費大量時間和精力進行預習和復習，才能對知識進行有效吸收與整合。

生物工程與藥學專業的“微生物學與免疫學”與醫學院校的“微生物學與免疫學”在教學側重點以及學生的知識背景上有明顯差異：醫學“微生物學與免疫學”除了講授基礎免疫學的相關理論外，還注重探討免疫功能異常所導致的病理過程以及疾病發生和發展的機制，并為診斷、預防和治療某些免疫相關疾病提供理論基礎和實驗方法，是醫學專業的一門重要專業基礎課程，與組織胚胎學、病理學、生理學等學科知識相互聯系。

在現代藥學領域中，越來越多以免疫學為知識背景的新型生物藥進入臨床，免疫學的研究也越來越深入，揭示出目前已應用于臨床或正在研發的許多生物技術藥物、化學藥物及中藥制劑的藥理學作用、藥效學機制以及毒副作用等，均與機體的免疫系統功能及免疫應答的改變有關。藥學專業培養從事藥物發現、評價、設計、制備、管理等方面的專業人才，現代新型生物制藥（如分子靶向藥物、免疫分子藥物、單克隆抗體藥物和疫苗等）的設計和開發離不開免疫學知識［7］，對于藥學或藥學相關專業（如生物制藥）的學生來說，掌握免疫學的知識將為學生將來可能從事的生物藥物的研發和應用奠定堅實的知識基礎。因此，如何正確全面地理解免疫系統的組成、結構及其工作原理至關重要。多年來，我校藥學專業的免疫學都是與微生物學合并為一門課程進行講授，鑒于免疫學對藥學專業越來越重要，經專業建設團隊的充分論證，“免疫學”與“微生物學”課程進行分別授課，并將“免疫學”的學時數調整為16學時的必修課“免疫學Ⅰ”與16學時的選修課“免疫學Ⅱ”。雖然學時數增加了，但對于內容抽象、理論性強的免疫學來說，要在規定的課時內將復雜的免疫系統講清楚并讓學生理解，仍然具有不小的難度。經過兩年來的探索與實踐，筆者認為將傳統教學法的“教授為主”與PBL教學法的“自主學習為主”相結合，能夠有效提升“微生物學與免疫學”課程的教學效果。

（二）兩種模式在“微生物學與免疫學”教學中的混合應用

鑒于免疫學的復雜知識網絡，傳統教學模式在初學時顯得尤為重要，因為單憑學生的知識背景，要靠學生自己把課程學透難度還是很大的，有大量需要記憶的內容，學生只有反復翻看才能留下較為深刻的印象，最終轉化為一個整體的網絡體系，如果僅采用PBL模式，勢必會占用學生大量的課外時間，甚至會影響其他科目的學習，不利于提高學生參與的積極性。然而，如果從始至終只有教師的講授，會導致學生缺乏學習主動性，難以達到較深入地掌握知識的目的。這時，PBL模式能夠顯現出其優勢：在講授部分章節且學生有了一定知識基礎后，可以向學生提出一個生活中經常聽到的問題或事例引起大家的思考，啟發學生主動去尋找答案，當然教師也要對學生進行引導，比如給學生一個大致的方向，說明該問題的機理，應該在哪個章節或與哪些組織器官、細胞以及分子相關，讓學生在一個相對明確的大范圍內去尋找確切的知識點，并通過自己的分析與討論最終獲得相對完整的故事，接下來再通過在課上與教師和其他同學進行分享和進一步討論，最終使各部分都得到完善。

例如，關于時下較為熱門的免疫療法CAR-T技術，學生經常通過一些科普性或生活性的公眾號等信息平臺看到，獲得的基本信息是該技術在治療白血病等血液系統惡性腫瘤過程中，取得了很大的進步，讓人們看到人類攻克癌癥的希望，所以不妨以“請為某種癌癥設計CAR-T療法并討論其可行性”為題，讓學生對T細胞的相關知識進行提前查閱與學習。學生拿到題目，首先會去查詢CAR-T（chimeric antigen receptor Tcell immuno-therapy）是什么，進而去學習為什么它可以賦予T淋巴細胞對抗腫瘤細胞，并增強T細胞識別抗原信號與活化的功能［8］，思考這樣的T細胞與我們身體內的T細胞的差別。通過產生疑問—尋找線索—獲取知識—設計應用等一系列步驟，逐漸在腦海中形成對整個題目的相關專業知識的清晰的網絡結構，效果要比教師直接講授T細胞的定義、表面分子、T細胞的識別、活化和效應所涉及的多種分子間機制好得多。在實際操作中，學生也可通過繪制思維導圖等形式，對整個復雜過程中涉及的眾多對象及相互間關系進行梳理與總結，不同小組之間再通過討論進一步完善知識網絡。在這個過程中，學生往往忽略T細胞對抗原識別的MHC分子限制性，這時教師會以直接講授的模式帶領學生回顧MHC分子的結構與特點，以及背后相關的遺傳學機制，最終將不同章節的知識串聯起來，使學生對這部分內容的重點和難點真正做到牢固掌握。

再如，以“你知道多少種COVID-19疫苗，各自差別是什么？”為題目，讓學生通過查詢自己接種的疫苗類別以及國際與國內研發的疫苗種類，學習和比較不同類型疫苗（滅活疫苗、減毒活疫苗、重組蛋白疫苗、載體疫苗以及核酸疫苗等）的優點和缺點，更主要的是以疫苗為切入點，深入地理解抗體產生的過程，掌握體液免疫應答的相關內容。因為學生自己先行查閱并消化了部分理論，在教師進行補充與梳理總結時更容易獲得完整、有邏輯的知識結構與細節信息。其中較為難理解的抗體基因重排和親和力成熟等涉及遺傳學的內容，對于生物學背景相對薄弱的藥學專業學生來說，需要進行額外的闡述，這時傳統教學法就顯得尤為必要，因為學生沒有更多精力再去自學遺傳學的相關理論。

不可否認，PBL教學模式中問題的設置是影響教學效果的重要環節，題目既要與專業緊密相關，又要能引發學生主動探究的興趣。作為藥學相關專業的免疫學教師，應該關注臨床用藥變化，在授課過程中將藥物的臨床應用及其最新發展現狀與免疫學理論知識相結合，這必然對教師提出了更高的要求。同時，在原有的教學過程中，注意收集學生的知識結構信息，在講授每一章節的內容之前，可以從學生的角度出發，梳理學生的知識結構現狀，確定哪些知識需要再復習回顧，哪些知識需要拓展，從而使教學工作有的放矢、事半功倍。

近年來，將PBL與多種教學方法如翻轉課堂、CBS（Case-based Study）教學法等相結合的模式也被嘗試應用于“微生物學與免疫學”教學［9-11］。筆者認為除了能夠提升學生的自主學習能力，更為立竿見影的效果是學生對該部分的知識點識記印象深刻，準備考試的時候也更容易，成績更為優秀。

結語

PBL教學法的先進性和科學性是毋庸置疑的，然而，面對中國高校目前的高生師比，在大班授課中或對全部授課內容采用這種方法無疑有明顯的局限性，與傳統教學模式相結合的混合式教學才能取長補短，取得更好的教學效果。如何在耗時多、執行周期長等因素下更好地應用教學設計，是值得每一位一線教師認真思考的。