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摘要 为比较PBL教学模式和传统教学模式在细胞工程教学中的效果，以本科三年级的学生为对象开展比较研究。通过问卷调查形式评估了2种教学模式对学习效果和课堂气氛的影响，并研究了毕业生对课程教学效果的评价。结果表明，与传统教学模式相比，PBL教学模式能够显著改善课堂气氛、提高教学质量，有利于人才培养。
关键词 细胞工程；PBL；教学模式；评价
中图分类号 S-01 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2016）33-254-02
Comparative Study on PBL Teaching Model and Traditional Teaching Model in Cell Engineering Curriculum
QI Li-li， WANG Jin-bo*（Ningbo Institute of Technology， Zhejiang University， Ningbo， Zhejiang 315100）
Abstract To compare the effects of PBL teaching model and traditional teaching model in cell engineering curriculum， we evaluated the learning effects of the junior undergraduate students.Questionnaire survey was performed to study the influence of the two different teaching models on the teaching effects and classroom atmosphere. The results showed PBL teaching model significantly activated classroom atmosphere and improved teaching effects， which is beneficial to talent cultivation.
Key words Cell engineering； Project-based learning（PBL）； Teaching model； Evaluation
細胞工程是现代生物技术的重要内容，是应用细胞生物学、遗传学、生理学、分子生物学等的理论和方法，按照人们的意愿和设计，在细胞水平上研究、开发和利用各类细胞的一门技术。其核心内容就是通过无菌操作，大量培养细胞、组织及完整个体，或运用现代生物技术的手段和方法对细胞进行遗传操作，从而快速繁殖个体或改良生物性状[1]。细胞工程课程的典型特点是以实践作为课程核心，理论指导实践。在当前的高等教育大众化模式下，很难使每位学生都得到充足的实践训练，应当进行实践的教学环节往往以课堂讲授的形式完成。因此，学生缺乏学习主动性，教师只能通过各种多媒体手段，引导学生理解和掌握知识点，但很难帮助学生形成知识体系，导致教学效果不佳[2]。
为了提高细胞工程的教学质量，改善教学效果，进行了多种形式的教学改革，取得了一定的效果，但学生往往对于记忆性的知识环节掌握较好，综合应用能力明显较差。PBL（Problem-based Learning）是一种以问题为导向的教学方法，强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中，通过学习者的自主探究和合作来解决问题，从而学习隐含在问题背后的科学知识，提升解决问题的技能和自主学习的能力[3-7]。与传统授课模式相比，PBL是一种以学生为主体的教学模式。为了研究PBL教学方法在细胞工程教学中的效果，笔者以生物技术专业学生为研究对象，开展了为期3年的研究，从学生学习效果、课堂气氛和毕业生课程喜爱程度3个方面，比较分析了传统教学方法和PBL教学方法的差异。结果表明，PBL教学模式能够提升课程教学效果，改善课堂气氛，证明PBL教学模式在细胞工程教学中具有很好的应用推广前景。
1 研究方法
1.1 研究对象 浙江大学宁波理工学院生物技术2011、2012、2013级本科三年级学生，共计96名。
1.2 研究内容
1.2.1 授课方式。
（1）传统授课模式。教师根据授课内容写好教案并布置学生进行课前预习，准备好课件。课堂上，教师针对授课内容进行全面详细的講授，并根据授课内容，采用引导式教学模式，按照“提出问题-学生讨论思考-回答问题”的模式，与学生进行互动交流。课后，教师根据授课内容布置一些综合性作业，需要学生结合授课内容、查阅相关文献资料、进行分析推理才能完成。
（2）PBL授课模式。首先，将学生分组，每组3～4人。其次，授课内容选择上，选择植物组织培养、植物细胞的规模培养、动物细胞的大规模培养和杂交瘤技术与单克隆抗体生产等比较适合开展PBL教学的内容。再次，实施PBL教学模式。每组学生根据确定的授课内容，自主学习基本理论和概念，确定一个案例，查阅资料，进行深入的小组讨论，必要时与教师交流沟通，详细说明生产工艺路线，并解释其原理。然后，制作PPT，进行课堂汇报、小组答辩。最后，教师在课堂上总结、分析各小组的技术方案，并对基本概念和理论进行概括和总结。
1.2.2 效果评价。编制了2份问卷，分别对学习效果和课堂气氛进行了问卷调查。学习效果问卷主要包括知识应用能力、对内容的理解程度、自主学习能力、理论实践结合能力，每项能力最低0分，最高25分，总计100分；课堂气氛问卷则主要包括学习兴趣、合作能力、表达能力、教学参与度等内容，每项能力最低0分，最高25分，总计100分。
同时，根据对毕业生的调查反馈信息，也对实施PBL教学模式后的细胞工程课程满意度进行了统计分析，统计毕业生选出的对自己最有帮助的课程和大学阶段最感兴趣的课程。 2 研究结果
通过发放问卷的形式，研究了传统教学模式和PBL教学模式对学生学习效果的影响（图1）。从图1可以看出，与传统教学模式相比，PBL教学模式能显著提高学生的知识应用能力、内容理解程度、自主学习能力和理论实践结合能力，其中对自主学习能力的提升最为明显，这表明 PBL教学模式能够更好地发挥学生的主观能动性，刺激学生主动学习。同时，从图中也可以看出，PBL教学模式对学生理论与实践结合能力的提升效果相对较差，这是由于在细胞工程的教学过程中没有设置实验课环节，导致理论与实践有脱节现象。
课堂气氛与教学效果息息相关，该研究评价了不同教学模式对课堂气氛的影响，结果见图2。由图2可知， PBL教学模式中，学生的学习兴趣、合作能力、沟通表达能力和教学参与度均显著提高。这表明，与传統教学模式相比，PBL教学模式能够改善课堂气氛，有助于提升学生的学习兴趣。
笔者对生物技术2012—2016届毕业生进行了问卷调查，请其填写大学阶段对其工作最有帮助的课程和最感兴趣的课程，结果见图3。由图3可知，在传统教学模式中，选择细胞工程为对自己最有帮助的课程的毕业生比例为11.2%，而实施PBL教学模式后，选择细胞工程的毕业生比例提高到26.7%；在传统教学模式中，选择细胞工程为最感兴趣的课程的比例为15.4%，实施PBL教学模式后，该比例提高到36.5%。
3 讨论与分析
从研究结果来看，实施PBL教学法能够显著改善课堂气氛，提高学生学习积极性、主动性和参与度，增强学生对知识理解的深度和广度，提升学生理论与实践相结合的能力，对改善教学效果、培养适应社会需求的人才具有重要作用。但从PBL教学模式的实施过程来看，还有一些问题需要在今后的实施过程中解决。
3.1 课程学习时间变长，学生需要花费较多精力 在PBL教学模式中，学生需要在課余时间查阅大量资料、进行小组讨论、制作PPT，这需要花费很多课余时间。在现行的高校教学模式下，由于课程设置过多，如果多门课程实施PBL教学法，势必会造成学生课余时间紧张，也就会导致教学效果打折扣。若要在大学教学中大范围推广PBL教学模式，则需要进行系统的课程体系改革，适当减少课程数量，对现有课程进行整合、优化，给学生充足的课余时间。
3.2 实践环节缺失，制约PBL教学模式的效果 在细胞工程的教学改革过程中，尽管学生通过自主学习已经较好地掌握了细胞工程的基本理论和方法，但由于缺乏相对应的实践、实训环节，导致学生无法将学到的知识与实践有机结合起来，这在学生问卷反馈中十分明显。学生认为PBL教学模式还没有很好地解决理论与实践相结合的问题。今后的教学将对课程内容进行修改，适当减少理论课授课时数，新增实验课内容；同时，还将利用业余时间，开放教师实验室，接纳学生到实验室参与科研工作，提升学生理论与实践相结合的能力。
3.3 当前的教学模式局限于教材内容，对细胞工程的前沿知识涉及较少 细胞工程的发展日新月异，教材内容无法做到及时更新，教师在课堂授课过程中若不能及时介绍相关领域研究进展，学生的知识面就会比较窄。只有将细胞工程的新理论、新技术及时增补到课程教学内容中，才能培养出知识面广、知识体系完善的高水平人才。今后的教学过程将更加注重新理论、新知识与课程内容的有机融合。
总之，作为一种以学生为主体的教学模式，相比传统教学方式，PBL教学法具有十分明显的优势，在细胞工程教学中的实施具有可行性和必要性。今后要不断优化PBL教学模式，与学校的实际情况相结合，提升人才培养质量。
参考文献
[1] 殷红.细胞工程[M].北京：化学工业出版社， 2008：1-2.
[2] 杜青平，石瑛，许燕滨，等.PBL授课模式在细胞工程教学过程中的实践效果[J].中国细胞生物学学报，2015，37（11）：1541-1545.
[3] 车春莉，郭庆峰，张一梅，等.PBL 教学模式在中国高等医学教育中应用的思考[J].中国高等医学教育，2010（1）：126-127.
[4] 苏颖，李霞，岳冬辉，等. PBL教学法实施过程中的4个关键环节[J].辽宁中医药大学学报，2009，11（12）：10-11.
[5] 宋向秋，肖海，李志平.PBL教学法的发展历程及对中国医学教育的影响[J].中国高等医学教育，2013（7）：96-97.
[6] 孙有智，罗畅，王飞，等.传统课堂、PBL和基于自主学习的讨论课堂在《方剂学》教学中的比较研究[J].教育教学论坛，2016（27）：172-174.
[7] 翟静贤. PBL教学法在教学过程中的效果探讨[D].太原：山西医科大学，2009：2-3.
关键词 细胞工程；PBL；教学模式；评价
中图分类号 S-01 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2016）33-254-02
Comparative Study on PBL Teaching Model and Traditional Teaching Model in Cell Engineering Curriculum
QI Li-li， WANG Jin-bo*（Ningbo Institute of Technology， Zhejiang University， Ningbo， Zhejiang 315100）
Abstract To compare the effects of PBL teaching model and traditional teaching model in cell engineering curriculum， we evaluated the learning effects of the junior undergraduate students.Questionnaire survey was performed to study the influence of the two different teaching models on the teaching effects and classroom atmosphere. The results showed PBL teaching model significantly activated classroom atmosphere and improved teaching effects， which is beneficial to talent cultivation.
Key words Cell engineering； Project-based learning（PBL）； Teaching model； Evaluation
細胞工程是现代生物技术的重要内容，是应用细胞生物学、遗传学、生理学、分子生物学等的理论和方法，按照人们的意愿和设计，在细胞水平上研究、开发和利用各类细胞的一门技术。其核心内容就是通过无菌操作，大量培养细胞、组织及完整个体，或运用现代生物技术的手段和方法对细胞进行遗传操作，从而快速繁殖个体或改良生物性状[1]。细胞工程课程的典型特点是以实践作为课程核心，理论指导实践。在当前的高等教育大众化模式下，很难使每位学生都得到充足的实践训练，应当进行实践的教学环节往往以课堂讲授的形式完成。因此，学生缺乏学习主动性，教师只能通过各种多媒体手段，引导学生理解和掌握知识点，但很难帮助学生形成知识体系，导致教学效果不佳[2]。
为了提高细胞工程的教学质量，改善教学效果，进行了多种形式的教学改革，取得了一定的效果，但学生往往对于记忆性的知识环节掌握较好，综合应用能力明显较差。PBL（Problem-based Learning）是一种以问题为导向的教学方法，强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中，通过学习者的自主探究和合作来解决问题，从而学习隐含在问题背后的科学知识，提升解决问题的技能和自主学习的能力[3-7]。与传统授课模式相比，PBL是一种以学生为主体的教学模式。为了研究PBL教学方法在细胞工程教学中的效果，笔者以生物技术专业学生为研究对象，开展了为期3年的研究，从学生学习效果、课堂气氛和毕业生课程喜爱程度3个方面，比较分析了传统教学方法和PBL教学方法的差异。结果表明，PBL教学模式能够提升课程教学效果，改善课堂气氛，证明PBL教学模式在细胞工程教学中具有很好的应用推广前景。
1 研究方法
1.1 研究对象 浙江大学宁波理工学院生物技术2011、2012、2013级本科三年级学生，共计96名。
1.2 研究内容
1.2.1 授课方式。
（1）传统授课模式。教师根据授课内容写好教案并布置学生进行课前预习，准备好课件。课堂上，教师针对授课内容进行全面详细的講授，并根据授课内容，采用引导式教学模式，按照“提出问题-学生讨论思考-回答问题”的模式，与学生进行互动交流。课后，教师根据授课内容布置一些综合性作业，需要学生结合授课内容、查阅相关文献资料、进行分析推理才能完成。
（2）PBL授课模式。首先，将学生分组，每组3～4人。其次，授课内容选择上，选择植物组织培养、植物细胞的规模培养、动物细胞的大规模培养和杂交瘤技术与单克隆抗体生产等比较适合开展PBL教学的内容。再次，实施PBL教学模式。每组学生根据确定的授课内容，自主学习基本理论和概念，确定一个案例，查阅资料，进行深入的小组讨论，必要时与教师交流沟通，详细说明生产工艺路线，并解释其原理。然后，制作PPT，进行课堂汇报、小组答辩。最后，教师在课堂上总结、分析各小组的技术方案，并对基本概念和理论进行概括和总结。
1.2.2 效果评价。编制了2份问卷，分别对学习效果和课堂气氛进行了问卷调查。学习效果问卷主要包括知识应用能力、对内容的理解程度、自主学习能力、理论实践结合能力，每项能力最低0分，最高25分，总计100分；课堂气氛问卷则主要包括学习兴趣、合作能力、表达能力、教学参与度等内容，每项能力最低0分，最高25分，总计100分。
同时，根据对毕业生的调查反馈信息，也对实施PBL教学模式后的细胞工程课程满意度进行了统计分析，统计毕业生选出的对自己最有帮助的课程和大学阶段最感兴趣的课程。 2 研究结果
通过发放问卷的形式，研究了传统教学模式和PBL教学模式对学生学习效果的影响（图1）。从图1可以看出，与传统教学模式相比，PBL教学模式能显著提高学生的知识应用能力、内容理解程度、自主学习能力和理论实践结合能力，其中对自主学习能力的提升最为明显，这表明 PBL教学模式能够更好地发挥学生的主观能动性，刺激学生主动学习。同时，从图中也可以看出，PBL教学模式对学生理论与实践结合能力的提升效果相对较差，这是由于在细胞工程的教学过程中没有设置实验课环节，导致理论与实践有脱节现象。
课堂气氛与教学效果息息相关，该研究评价了不同教学模式对课堂气氛的影响，结果见图2。由图2可知， PBL教学模式中，学生的学习兴趣、合作能力、沟通表达能力和教学参与度均显著提高。这表明，与传統教学模式相比，PBL教学模式能够改善课堂气氛，有助于提升学生的学习兴趣。
笔者对生物技术2012—2016届毕业生进行了问卷调查，请其填写大学阶段对其工作最有帮助的课程和最感兴趣的课程，结果见图3。由图3可知，在传统教学模式中，选择细胞工程为对自己最有帮助的课程的毕业生比例为11.2%，而实施PBL教学模式后，选择细胞工程的毕业生比例提高到26.7%；在传统教学模式中，选择细胞工程为最感兴趣的课程的比例为15.4%，实施PBL教学模式后，该比例提高到36.5%。
3 讨论与分析
从研究结果来看，实施PBL教学法能够显著改善课堂气氛，提高学生学习积极性、主动性和参与度，增强学生对知识理解的深度和广度，提升学生理论与实践相结合的能力，对改善教学效果、培养适应社会需求的人才具有重要作用。但从PBL教学模式的实施过程来看，还有一些问题需要在今后的实施过程中解决。
3.1 课程学习时间变长，学生需要花费较多精力 在PBL教学模式中，学生需要在課余时间查阅大量资料、进行小组讨论、制作PPT，这需要花费很多课余时间。在现行的高校教学模式下，由于课程设置过多，如果多门课程实施PBL教学法，势必会造成学生课余时间紧张，也就会导致教学效果打折扣。若要在大学教学中大范围推广PBL教学模式，则需要进行系统的课程体系改革，适当减少课程数量，对现有课程进行整合、优化，给学生充足的课余时间。
3.2 实践环节缺失，制约PBL教学模式的效果 在细胞工程的教学改革过程中，尽管学生通过自主学习已经较好地掌握了细胞工程的基本理论和方法，但由于缺乏相对应的实践、实训环节，导致学生无法将学到的知识与实践有机结合起来，这在学生问卷反馈中十分明显。学生认为PBL教学模式还没有很好地解决理论与实践相结合的问题。今后的教学将对课程内容进行修改，适当减少理论课授课时数，新增实验课内容；同时，还将利用业余时间，开放教师实验室，接纳学生到实验室参与科研工作，提升学生理论与实践相结合的能力。
3.3 当前的教学模式局限于教材内容，对细胞工程的前沿知识涉及较少 细胞工程的发展日新月异，教材内容无法做到及时更新，教师在课堂授课过程中若不能及时介绍相关领域研究进展，学生的知识面就会比较窄。只有将细胞工程的新理论、新技术及时增补到课程教学内容中，才能培养出知识面广、知识体系完善的高水平人才。今后的教学过程将更加注重新理论、新知识与课程内容的有机融合。
总之，作为一种以学生为主体的教学模式，相比传统教学方式，PBL教学法具有十分明显的优势，在细胞工程教学中的实施具有可行性和必要性。今后要不断优化PBL教学模式，与学校的实际情况相结合，提升人才培养质量。
参考文献
[1] 殷红.细胞工程[M].北京：化学工业出版社， 2008：1-2.
[2] 杜青平，石瑛，许燕滨，等.PBL授课模式在细胞工程教学过程中的实践效果[J].中国细胞生物学学报，2015，37（11）：1541-1545.
[3] 车春莉，郭庆峰，张一梅，等.PBL 教学模式在中国高等医学教育中应用的思考[J].中国高等医学教育，2010（1）：126-127.
[4] 苏颖，李霞，岳冬辉，等. PBL教学法实施过程中的4个关键环节[J].辽宁中医药大学学报，2009，11（12）：10-11.
[5] 宋向秋，肖海，李志平.PBL教学法的发展历程及对中国医学教育的影响[J].中国高等医学教育，2013（7）：96-97.
[6] 孙有智，罗畅，王飞，等.传统课堂、PBL和基于自主学习的讨论课堂在《方剂学》教学中的比较研究[J].教育教学论坛，2016（27）：172-174.
[7] 翟静贤. PBL教学法在教学过程中的效果探讨[D].太原：山西医科大学，2009：2-3.