“以学生为中心”的多元化教学模式在生物化学教学中的应用

粟海波 黄炜 余利红 刘小珊

[摘 要]在推行 “以学生为中心”的教学改革中，生物化學理论课教学采用传统的教师主讲，结合学生自主学习、非经典TBL、实验课堂讨论的多元化教学模式。课程结束后，通过学生问卷调查比较不同教学模式对学生学习效果与积极性的影响。结果显示： 学生对几种教学模式均持较赞成的态度，但实验课堂讨论同自主学习和非经典TBL相比有显著性差异。结论：依据实际情况有针对性地创建相关教学模式，可在一定程度上起到提高学生学习积极性和改善学习效果的作用。

[关键词]生物化学; 多元化;教学模式;以学生为中心

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2019）08-0090-03

近年来，各高校都在大力进行“以学生为中心”的本科教学改革，主要内容之一是在教学过程中积极推行以提高学生学习主动性和学习效果为目的的新型教学模式[1]。生物化学（生化）是生命科学领域的前沿学科。在医学院校，生化课程是多个不同专业学生必修的一门基础课。以往有关多元化教学模式在生化课程中应用的报道不多[2]，也未见对各教学模式影响学生学习效果与积极性的比较研究。为此，本文在生化教学模式改革中采用传统的教师主讲结合学生自主学习、非经典TBL、课堂讨论的多元化形式，通过学生问卷调查探讨不同教学模式对学生学习效果与学习积极性的影响，以期为相关的课程教学改革提供参考。

一、“以学生为中心”的多元化教学模式

自认知心理学研究提出“建构主义学习理论”以来，西方高等教育提出并推行“以学生为中心”的教育改革，其出发点是强调学生是知识建构的主体，在教学过程中必须将学生放在首位，选择可以唤醒学生学习自主性的教学方式，使学生能积极主动参与知识的理解和应用，让学生自行完成建构个人全面的专业知识体系。在教学过程中，教师只起引导作用，通过规范学生的学习行为，辅助学生完成自主学习。在这种“以学生为中心”的教育理念指导下，各高校本科教学课程教学模式逐渐由传统的、单一的、“填鸭式”的教师主讲模式向多元化教学模式转变[3]。

具体来说，多元化教学模式主要是指在课程教学目标的指导下，在教学过程中依据学生学习能力和学校相关资源和平台，打破课堂时间和空间的限制，给学生提供合理范围内的尽可能多的自主学习方式，使学生从被动学习变为主动学习，激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性，促进学生个性化学习方法的形成，提高学生的自主学习能力。与此同时，多元化教学模式也可起到帮助学生扩大知识面、开拓视野和培养批判性创新思维的作用，最终使学生在掌握基本知识与技能的同时获得全面可持续发展。国内外医学院校课程改革已创建了如以问题为基础的学习（problem - based learning，PBL）、以团队为基础的学习（team - based learning，TBL）[4-5]。

PBL教学模式是以问题为基础的学习，一般由十人组成学习小组，通过案例分析讨论，学生自行发现并提出问题，然后通过小组组员的共同学习，在查阅相关资料后解决问题。PBL教学模式的提出是基于“建构主义学习理论”，即在学习过程中，让学习者有更多的参与机会，以此发挥其主观能动性并提高学习效率。在PBL教学过程中参与的主体是学生，教师只起引导作用，PBL教学模式的核心是课程的案例设计。为使PBL案例富有趣味以激发学生的学习兴趣，案例不仅应隐藏有相关知识点，其内容一般要求覆盖多门课程的知识体系，同时还要融合相关社会人文知识。有关报道表明，PBL在采用器官系统整合课程模式的模块教学中是一种理想的教学模式，在学科分类课程模式教学中，PBL也可选择性地应用于专业基础与专业课程教学[6]。目前也有采用学科分类课程模式的院校专门开设一门独立的整合式PBL课程[7]，目的是利用此课程培养学生的自主学习能力，以提高学生的综合素质。

在PBL教学模式中，教师虽然起引导作用，但在教学过程中，教师只有在熟悉每个学生的参与情况，掌握每个学生在学习中遇到的困难与问题后，才能有针对性地给予反馈，起到提高学习效果的作用。要采用这种教师能对每个学生起到观察引导作用的教学模式，只有在师资充足的情况下才能实现。纵观国内外院校现状，实际情况基本上是为降低教育成本，各校学生人数大幅扩增，师生比例不断降低。面对这种情况，教育研究者在忠实于“以学生为中心”的教学理念上又创建了TBL教学模式。同PBL一样，在TBL学习过程中，学生也按小组为一个学习共同体自主完成知识点的学习，通过小组讨论形式完成课堂测试，再根据教学内容结合案例讨论，最后完成学生对知识的理解与掌握[6]。值得注意的是，同PBL一样，TBL教学模式通常也涉及案例教学，如果在医学专业基础课程教学中采用TBL教学模式，上课教师必须依据教学内容和教学目标编制出合适的案例，在教学活动中善于引导学生以团队合作的方式完成学习，最终才能使学生通过案例讨论加深对知识点的理解与掌握。虽然TBL教学模式缺乏教师对每个学生学习过程的反馈，但这种以学生为主体的学习方式在一定程度上促进了学生学习的主动性，团队合作也可在一定程度上调动学生的学习积极性。因此，在师资不够充足的情况下， 某些课程的部分教学内容采用TBL教学模式同样可以达到PBL的教学效果。

近年来，随着互联网+科技的发展，人们获取信息与沟通交流的方式发生了很大变化。在有限的师资条件下，学生通过相关的教育信息技术平台完成自主学习，然后进行课堂讨论或教师利用各类社交平台进行学习指导，也能充分体现“以学生为中心”的教学理念，让学生利用相对自由的时间完成学习，以提高学生的学习积极性。

二、生化课程多元化教学模式概况

生物化学是生命科学领域的前沿学科，是医学生学习掌握生命本质相关术语、基本概念、基本理论的一门课程。熟练掌握生化知识可为医学生学习其他基础与专业课程乃至毕业后的继续教育奠定良好的基础。生化课程内容涉及的知识点属于化学范畴，是一门实验性学科，多数学生在学习过程中缺乏感性认识，容易出现感觉基本概念相对抽象、内容比较枯燥、知识点记忆较难等突出性问题。

近年来，借助计算机辅助教学，传统教师主讲模式从简單的文字描述过渡到形象生动地多媒体直观演示。例如，ATP合酶动画演示可以让学生很容易理解能量转化时，经呼吸链电子传递形成跨膜质子梯度，ATP合酶驱动质子回流，催化ATP合成。虽然这种多媒体辅助教学方式可以让学生在轻松愉快的氛围中进行学习，在一定程度上也可激发学生的学习兴趣，加深其对知识点的印象，但学生缺乏主动参与的积极性，这不利于知识的长久记忆与自主学习能力的培养。

生化课程基本概念相对较多，传统的教师主讲的优势在于教师能较系统和全面地介绍知识点，这在一定程度上对学生掌握知识点起到逻辑引导的作用;但另一方面这也造成学生掌握知识主要靠死记硬背，学习过程不利于学生将所学知识应用到专业实践中。为此，如果基础课程学习能采用以问题、案例为导向的教学方式，不仅可以提高学生知识的应用能力，还可提高学生的学习兴趣与学习效果。例如，学生在学习血浆脂蛋白代谢时，可采用TBL教学模式结合家族性高胆固醇血症案例学习，这不仅能让学生通过接触临床血脂检验报告，将抽象概念与知识应用相结合，激发学生的学习兴趣，也可使学生易于理解记忆血浆脂蛋白结构与功能等相关知识点。

近年来，随着生命科学研究技术的不断发展，生化领域的相关研究不断深入，新的知识点不断涌现，教学内容日渐增多，导致知识点多与有限教学时间的矛盾愈加突出。但另一方面，随着“互联网+”时代的快速发展，已出现含慕课（Massive Open Online Course，MOOC）一类的多种在线学习手段。如果将教师主讲与网络自主学习方式相结合，不仅可培养学生的终生自主学习能力，也可让学生变被动学习为主动学习，以提高学习效果。

生物化学是一门实验性学科。如果让学生积极参与到实验设计，将课堂理论知识与实验设计相结合，可促使学生从被动学习变为主动学习，增强学生对所学知识的理解与掌握。

三、多元化教学模式在生化课程中的具体实施

广州医科大学生化与分子生物学教研室从2016年开始在临床医学、影像学、麻醉学等专业的生化理论课讲授中采用传统教师主讲，结合 “以学生为中心”的自主学习、TBL、实验课堂讨论等多元化教学模式（见表1）。

自主学习模式基本流程为：开课时给学生明确自主学习的章节，同时将各章节主要问题和指导教师联系方式发给学生，学生按教学进度自行利用课余时间完成学习，在自主学习过程中若遇到问题或困难，学生可随时请教理论授课或小班实验课指导教师，也可通过邮件、QQ或短信的方式请教指导教师。学期末，每个学生上交手写纸质版自主学习报告，统一由小班实验指导教师批改并记录成绩。

非经典TBL模式基本流程为：TBL上课前一周教师将学习目标和案例发给学生，学生自行组成7～10人的小组课前完成学习并查找资料、准备案例讨论资料（幻灯片），上TBL课时首先进行小组讨论式的知识点测试（一般为10个选择题），之后学生共同讨论测试题正确选项，最后进行案例讨论和教师总结。

实验课堂讨论流程以实验小班为单位，课前统一指定讨论题目（大课已讲授过），学生以5～6人组成小组，课前查找相关资料，准备好讨论资料（幻灯片）;上课讨论时，各小组派1～2名学生上台讲解，学生自由提问，教师答疑。

在采用上述多元化教学模式的同时，学生成绩也采用多元化的评价方式，具体为：期末考试成绩占50%，TBL课堂问卷测试成绩占10%、自主学习报告成绩占10%，实验平时成绩（含实验课堂讨论）占20%，实验考试成绩占10%。

四、生化课程多元化教学模式的学生问卷调查结果

课程结束后，采用问卷调查的形式对多元化教学模式进行客观评价。针对自主学习、TBL和实验课堂讨论模式，调查问卷设计了是否对学习效果与学习积极性起促进作用的10个陈述性问题，分别针对学习效果与积极性各5个条目。各条目评分方法采用Likert五级评分制， 1分～5分代表完全不同意到完全同意，各维度得分表示所含5个问题条目得分的累加。量表总分10分～50分，总分越高表明学生对该教学模式的认可度越高。总分得分10分～29分为不赞成， 30分～39分为较赞成，40分～50分为赞成。

参与问卷调查的学生为2016级影像学专业的87名学生，收回有效问卷75份（问卷有效回收率86%）。表2调查数据用均数标准差 （x±s） 表示，各教学模式比较时采用t检验统计分析， P <0.05为差异有统计学意义。

五、生化课程应用多元化教学模式的分析

“以学生为中心”的教育理念，是在教学过程中将学生作为教学主体，选择适合的教学方式，充分发挥学生学习的主观能动性，提高学习效率，促进学生掌握相关知识点，扩大学生知识面，培养学生的批判性思维、知识应用能力和终生学习能力，让学生经过本科教育成长为具备一定知识技能并能相对独立工作的专业人才。

生化是关于生命的化学。教学内容包含构成生命化学物质与功能、物质代谢与调节和遗传信息传递三个主要部分。在采用“以学生为中心”的多元化教学模式中，重点强调从调动学生学习积极性和提高学习效果出发，在学习过程中同时实现培养学生终生学习能力、知识应用能力和团队沟通协作与口头表达等综合能力的目标。对生化课程实施多元化教学模式时，依据不同教学内容采用不同的教学模式以保证教学效果。具体安排如下：将易于理解、与临床联系紧密、涉及知识整合的教学内容采用自主学习和非经典TBL模式，将既是重点又是难点的酶学采用在大课基础上进一步开展实验课讨论，让学生围绕糖、脂、蛋白质三大营养物质消化酶的测定原理进行，其他内容则采用传统的教师主讲方式。

多元化教学模式的学生问卷调查显示，学生对三种教学模式均持较赞成态度。但实验课堂讨论同自主学习和非经典TBL相比均有显著性差异。主要原因是实验讨论课所涉及基本知识点大课已讲过，在查找资料、准备PPT时相对容易，讨论内容易于理解。这种教学方式不仅能加深学生对生化基本知识的理解与掌握，在培养学生知识应用、团队合作等综合能力方面也能起到积极作用。另外，同TBL相比，实验讨论课为小班教学，5～6人一个小组，在讨论过程中每个学生都能积极参与，教师与学生以及学生之间的互动交流更充分。

目前，较多高校扩招后可能存在师资相对不足的情况，很难开展比较理想的“以学生为中心“的小组式PBL教学模式。本课程采用非经典TBL，虽然学生对TBL持较赞成态度，但多数还是更愿意选择上大课，究其原因可能与学生在大学前一直采用被动式接受知识的教学方式有关。

由于学生完成非经典TBL和自主学习的内容不在期末考试范围内，单纯通过学生问卷调查這些模式对学习效果的影响有一定的片面性，但问卷调查结果也表明，依据实际情况有针对性地创建相关教学模式可在一定程度上起到提高学生学习积极性的作用。

[参考文献]

[1] 赵炬明，高筱卉.关于实施“以学生为中心”的本科教学改革的思考[J].中国高教研究， 2017（8）：36-40.

[2] 刘红涛，周景明，关方霞.生物化学教学模式的初步探析[J].大学教育，2017（12）：53-55.

[3] 张晨冉，胡刘华，胡国汉，等. 多元化教学模式在神经外科学教学中的应用[J].大学教育，2014（6）：172-174.

[4] Barrows HS， Mitchell DL. An innovative course in undergraduate neuroscience. Experiment in problem-based learning with 'problem boxes'[J]. British Journal of Medical Education， 1975（4）：223-230.

[5] Punja D， Kalludi SN， Pai KM， et al. Team-based Learning as a Teaching Strategy for First-year Medical Students[J]. Australas Medical Journal， 2014（12）：490-499.

[6] 向贤宏，刘明娟，罗柏宁，等.影像医学LBL、PBL 及TBL 教学模式的比较[J].大学教育，2014（10）：126-127.

[7] 殷冬梅，王晓东，马颂华，等.五年制医学课程开展整合式PBL 教学的实践与体会[J].中国高等医学教育，2016（11）：72-73.

[责任编辑：陈 明]