LBL结合PBL在医学院校细胞工程课程中的应用*

张 晓，曹 新，冯振卿，，丁贵鹏， (南京医科大学基础医学院卫生部抗体技术重点实验室， 南京 009;南京医科大学基础医学院生物技术系;南京医科大学基础医学院病理学系; 通讯作者)

细胞工程(cell engineering)是以细胞为对象，应用生命科学理论，借助生物工程学原理与技术，有目的地利用或改造生物遗传性状，以获得特定的细胞、组织产品或新型物种的一门综合性科学技术［1，2］。作为现代生物工程的重要组成部分，细胞工程在生物医药、食品、化工、能源、农业等领域中发挥着重要作用。细胞工程相关产品已经渗透人类生活的许多领域，取得了许多具有开发性的研究成果，有的已在生产中推广，收到了明显的经济和社会效益。

细胞工程课程内容涉及面较广，操作性和整体性较强。课堂教学中教师必须充分发挥自身专业优势，适应学科发展需要，积极引导学生科学认知并对该领域产生兴趣，系统把握相关原理、方法、技术和研究进展;同时培养学生综合能力，增强教学效果。在不断的教学探索过程中，结合细胞工程的特点，在本校生物技术专业学生中开展“PBL与LBL相结合的教学模式改革”，旨在探索PBL与LBL结合的具体模式与方法，以便更好地提高医学生细胞工程教学质量。

1 细胞工程课程培养特点

细胞工程是医学院校本科生基础课程中重要的学科，也是我校生物技术专业的必修课程之一。本课题中选取的教学研究对象是生物技术专业本科生，该专业生源良好，且该专业学生的生物学及相关知识背景较好，理解能力及主动学习能力较强，将来可能较多地利用现代生物学的理论知识和实践方法进行临床及科研实践工作，非常适合课题组开展LBL+PBL双模教学法的实践与研究。

生物技术专业本科四年级学生已经学习过细胞生物学、遗传学和生物化学等与本课程相关的基础理论课，但尚未接受过细胞培养技术的训练和学习，而细胞培养相关技术又是生物学及医学实验的基础和基本功，是必不可缺的基本技术，因此，为了培养在各级医院、生物技术公司、科研院所等实验室所需的技术专业型人才，学好该课程很有必要［3－5］。

2 PBL与LBL教学模式概要

LBL教学模式(lecture based leaming)是传统的讲授式教学，是以教师授课为基础、学生被动灌输的教学模式;其优点是紧扣教学大纲，知识结构系统有条理，传授知识多，利于大班化教学;但传统的LBL教学法依赖教材，容易造成教师“满堂灌”，学生“填鸭式”的被动接受新知识，限制学生潜能的发挥，不利于调动学生的兴趣、培养自学能力和创新精神，容易导致学生思维僵化。

PBL教学模式(problem-based learning)由Barrows在加拿大的麦克马斯特大学首创［6］，20世纪80年代后逐渐发展至欧亚等国家和地区，经过40余年的发展，目前已成为国际上较流行的一种教学方法［7－9］。此方法强调以学生的主动学习为主，而不是传统教学中以教师讲授为主，这一点是PBL与传统教学法的根本区别所在。

PBL是以问题为基础、以学生为中心的教学模式。PBL教学的优势在于把学习设置于复杂的、有意义的问题情境中，以自主学习和小组学习的形式，在教师的引导下，解决复杂的、实际的或真实性的问题，旨在使学生掌握学科基本知识，发展学生的自主学习和终生学习的能力。

3 LBL结合PBL教学法的综合应用

3.1 教学手段多元化提升LBL的有效性 细胞工程课程是一门既有基本理论技能，又有综合实验的实践性课程，动手机会多，实践性强。无论是教师的教，还是学生的学都具有一定的难度，这就要求在授课内容的选择上，既要注意内容的系统性与完整性，又要保证授课内容的全面、趣味、实用。本课程的另一特点是知识信息量大，内容基本是微观水平，传统的教学模式无法为学生呈现如此大信息量的课程内容，而且也很容易引起学生对课程的懈怠，降低学习兴趣，影响教学效果。因此，在细胞工程课堂中单一采用传统的LBL教学法面临着改革的必然。

PBL作为一种问题取向的教学思路，它强调以问题解决为中心、多种学习途径相整合，而不只是纯粹的探索和发现，同时它强调学习者之间的交流合作、外部支持与引导在探索学习中的作用等，可以提高教学质量、激发学生的学习兴趣。但单纯的持续性的PBL教学取消了教师的系统讲授，课程容量小，学生只注重解决课堂上的问题，而忽视了掌握完整的基本理论，造成基础知识和基本理论不够扎实;另外持续性的PBL则不能在有限的课时内完成教学大纲规定的授课任务。因此，采用LBL与PBL相结合的教学模式是一种行之有效的适合细胞工程课程的教学模式。

3.2 教学方法多样化促进PBL与LBL的融合 作为综合技术课程，细胞工程的各章节逻辑性不强，理论表述较少，应用技术细节较多，给欠缺基础知识的学生在理解、记忆课本内容时带来较大的难度。因此，在教学过程中，要大力提倡启发式、问题探究式、讨论式、训练与实践式教学方法，鼓励学生大胆质疑、自由探索，最大限度地发挥学生学习的主动性、积极性和创造性［10］。课堂教学中，结合讲授内容，可以先简要介绍每一章节主要内容的历史发展过程，重点介绍一些重大发现的历史过程及其与日常生活密切关系的医用产品或药品，在细胞工程课堂教学中讲述细胞染色体分离分带技术、细胞的诱导分化、细胞的融合及单克隆抗体的制备、细胞重组和克隆、细胞的基因(或基因组DNA)的导入等相关技术的发展现状与应用进展，及其产业化发展前景等，其中突出我国学者和科学家作出的贡献，做到理论教学(LBL)与实践教学(此时表现为PBL)零距离对接。激发学生的学习兴趣，培养学生从生活细节中发现科学问题的能力，加强师生互动性，提高课堂教学的生动性。

3.3 理论课教学中PBL模式教学环节 在教学中实施PBL模式教学环节，融合科技发展，改革、更新教学内容，通过分析医药领域中常见的物品，联系细胞工程中相关的产品和技术。如干扰素大家在日常生活中比较常见，但是关于其生产技术，可能就不太熟悉，从而提出问题，引出药用蛋白制备技术的介绍。在讲授细胞重组与克隆过程中，只讲解细胞重组和克隆相关原理，利用PBL教学，学生分组讨论，查阅资料，分析克隆羊多莉产生的原理及过程。最后在教师引导下做讲解和归纳总结，对学生的讨论结果给予评价和修正。

另一方面，由于当今世界科学技术突飞猛进，知识信息量增长迅速，细胞工程的研究内容也日新月异，新技术、新方法不断涌现。在教学中要适时地调整并更新教学内容，了解现代科技发展的前沿，掌握生物工程领域科技发展的最新动态，及时把这些动态、研究成果以及有待攻关的重大课题融入教学内容，激发学生学习探索新知识的兴趣，提高学生的综合能力。在介绍课本内容之外，注重对现代科学技术的介绍，融合最新的研究进展，使学生能够较快地认识和理解新事物，达到与时俱进的教学效果。

21世纪是生物技术药物和生物仿制药的世纪，细胞融合及单克隆抗体制备这一章教学中，首先将学生分组，利用互联网查找FDA现已批准的治疗性单抗药物其研发公司，针对的抗原决定簇，并引出问题“普通的单克隆抗体怎样才能成为一个合格的治疗性药物，二者有何联系与区别?”学生分组讨论后再引入单克隆抗体技术的基本原理、鉴定及临床应用。随后结合自己的专业研究，加入最新的研究进展报告，讲解单克隆抗体(mAbs)技术及作为生物技术新药的经济和社会效益，利用图表说明2011年全球抗体药物的市场规模达到671亿美元，并且每年以超过20%的速度快速增长;预计到2020年，生物技术药物在全部药品销售收入的比重将超过1/3。最后，在实验教学中将学生带入工厂化的中式培养车间，观察从单抗到生物医药的整个生产制备过程，在相关人员解说后，比较原始的化学药物和新型的以抗体为代表的生物药的经济效益、发展趋势，使学生能够亲自感受到细胞工程的经济效益。

课外教学中，鼓励学生关注社会热点问题，将其作为创新实验的题目或素材供学生选择。督促学生经常阅读文献及相关的报纸杂志，了解学科发展与进展。如《生物医学工程年报》(Annals of Biomedical Engineering)和《国际生物医学工程杂志》(International Journal of Biomedical Engineering)，这些杂志报道了国外生物医学生物工程学科领域的新技术、新进展、新动向，不仅可以增强学生对专业的兴趣，也能增加学生的知识积累和解决生活实际问题的能力，变感性了解为理性探索。

3.4 实验教学中PBL教学模式的应用 实验教学中，改变以陈旧、内容简单孤立的验证性实验，在具备先进实验设备的基础上，注重新技术和新材料的运用，提高实验条件和实验水平。实验教学主要分为基础实验教学、综合型和研究型实验教学［11］。

基础实验教学中，以传统的LBL教学模式为主，由教师讲解、介绍基本的理论知识，对实验的分析，由学生自行完成实验。如细胞的培养技术实验中，重点讲解细胞生长、增殖、传代、冻存与复苏等过程中的基本原理、实验方法与步骤。学生以3人为一小组，每组每人一瓶细胞，自己观察并动手培养细胞，以激发学生的学习兴趣，促进其愉快、主动地学习和探究。

综合性实验教学中，将传统的LBL教学模式和PBL教学模式结合，采取演示实验与学生验证性实验并进式教学模式。随着教师对教学内容的讲解、基本理论的介绍以及对实验的分析，由教师和学生共同完成实验，实现实验对理论知识学习的有机补充和验证。在此过程中给学生充足的时间，提供必要的技术指导并对实验结果进行准确剖析。

对于能提早完成实验内容的实验小组，进一步开展研究型实验教学，以PBL教学模式为主，在实验课中附加相关的、具有前沿性和探索性、利于学生创新能力提高的实验内容。或者与实验条件较好的研究室建立交流联系，同学们可进行简单的实验设计并借助其仪器完成实验。教师在整个实验进程中起辅助作用，其作用是启发学生思考，引导学生提出问题，控制学生讨论的范围和时间，指导学生如何查找有关问题的答案，记录各学生的表现，以便明确不同学生的弱点所在并给予相应的帮助。

总之，对于教师而言，在科技竞争、人才竞争、经济和科学技术迅速发展的形势下，要着重培养学生的科研素养和实践能力，不断挖掘学生学习的潜力，追求学生个性化发展，充分调动学生学习的创新性和主动性，从而取得理想的教学效果，为实现医学院校生物技术专业更好更快的发展夯实基础。除了PBL教学模式外，在今后的教学中，可进一步摸索最优的教学方法，比如进一步加强与临床医学的联系，适当增加实验内容，同时积极开展各种教学活动以及改革考核方式，达到提高教学质量的目的。

［1］李志勇.细胞工程［M］.北京:科学出版社，2003:4－7.

［2］杨吉成.医用细胞工程［M］.2版.上海:上海交通大学出版社，2003:400－430.

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