PBL教学模式在本科医学细胞生物学教学中的应用——以湖北文理学院临床医学专业为例

秦 鑫，王 媛，陈华波，翟立红，张文静，刘倩蓉

(湖北文理学院 基础医学院，湖北 襄阳 441053)

基于问题的学习方法(problem-based learning，PBL)是美国精神病学教授Barrows于1969年开创的一种全新的教学模式[1]。相较于“教师课堂讲授—学生课堂听课—课下复习”的传统教学模式，PBL教学模式则是“教师提出问题—学生讨论解决问题—教师给予引导”，其核心思想是“充分发挥学生主观能动性，为了解决问题而主动学习相关知识并掌握相关技能，提高学生自主学习能力，并形成团队合作意识”，真正实现“以学生为中心”的教学目的。

PBL教学模式最初主要应用于医学领域的教学[2]，这和医学教育的特点密切相关。医学教育具有强烈的人文性和实践性，国际医学教育专门委员会(Institute for International Medical Education，IIME)提出医学生必须具备的基本素质，包括7个领域内容，即1)职业价值、态度、行为和伦理；2)医学科学基础知识；3)沟通技能；4)临床技能；5)群体健康和卫生系统；6)信息管理；7)批判性思维和研究等。《中国本科医学教育标准》则提出我国本科医学教育应达到“关爱病人、加强与病人及家属沟通、树立成本观念、树立终身学习观念等思想道德与职业素质目标和具有整体观念的知识目标以及包括表达、沟通、合作、运用信息技术、经济核算等能力在内的技能目标”。PBL教学模式以临床问题为导向，在学生通过团队协作分析问题、解决问题的过程中，可以很好地实现对其灵活运用基础知识解决临床问题的能力、良好的沟通能力和团队精神、批判性思维养成等多方面能力的培养，这一点是传统教学模式无法比拟的。PBL教学模式一经问世，就受到了医学院校的广泛重视：至1991年，美国70%的医学院已不同程度地采用PBL教学模式；20世纪90年代后，欧洲部分医学院也开始进行PBL课程的试验；香港大学医学院于1997年开始进行PBL教学，目前PBL教学已占该校全部医学教育的60%；而美国哈佛大学医学院已全部应用PBL教学取代LBL教学[3]。在我国，最先将PBL教学模式引入课堂的也是医学院校，20世纪80年代，上海第二医科大学和西安医科大学首次对PBL教学模式进行了实践[4]。随着教学改革的不断深入，PBL教学模式也渐渐拓展到其他学科的教学领域，如管理学、建筑学、经济学等。

医学细胞生物学是湖北文理学院面向临床医学专业大一学生开设的一门学科基础课，是一门从显微、亚显微和分子三个水平探究细胞结构、功能、发生、发展、衰老、死亡的生命活动规律及其发病机理和防治的科学。医学细胞生物学不仅为医学生学习其它医学课程提供重要的基础理论知识，同时也是培养学生基本实验技能的重要环节，是生命科学四大前沿学科之一，也是高等医学院校重要的基础课程之一[5]，在医学生培养中占据重要地位。在以往的教学中，主要采用的是传统的教学模式，即教师课上讲授，学生课下消化，结业考试判定同学们对学业的掌握情况。虽然我们采用了多种方法提高教学质量，如将动画、音频、视频等元素融入课堂教学，使授课深入浅出，生动活泼；在学习通平台上建立了完备的在线课程，为同学们的课前预习和课后复习提供了充足的学习资源等。这些方法虽然取得了一定的效果，但是距离真正实现国际医学教育专门委员会和《中国本科医学教育标准》提出的目标还有很大差距。我们尝试将PBL教学模式引入医学细胞生物学的教学实践中，探索适合我校学生特点的教学方法，为PBL授课提供来自于教学一线的数据，从管理、师资和学生三个方面总结医学细胞生物学PBL课堂教学模式在实施过程中可能存在的问题，并提出相应的解决方案，旨在为提高教学质量和人才培养提供新思路、新方法。

1 医学细胞生物学开展PBL教学模式的设计

1.1 基本知识体系

1925年美国著名生物学家Wilson曾说：“一切生命的关键问题都要到细胞中去找答案”，同样，一切疾病的答案也都需要到细胞中去寻找。为了让同学们更好地理解细胞是生命结构和功能的基本单位、更好地理解细胞和疾病之间的关系，我们以人民卫生出版社出版的第6版《医学细胞生物学》为主要参考教材(该教材也是我校医学细胞生物学课程的学生用书)，以8个临床案例(如糖尿病、克山病、镰刀型贫血、肿瘤等)设计了一系列问题用于PBL教学，这些问题分别直接涉及了细胞的概念与分子基础、细胞膜与物质的穿膜运输、细胞的内膜系统与囊泡转运、线粒体与细胞的能量转换、细胞骨架与细胞的运动、细胞核、细胞内遗传信息的传递及调控、细胞间信息传递、细胞分裂与细胞周期、细胞分化等10章的内容，占据了全部教学内容的55.5%，加上其衍生的相关知识，基本涵盖了医学细胞生物学需要同学们掌握的重要内容。

1.2 医学科研思维和综合创新能力

教育改革的目的之一是要将“填鸭式”教学转变为素质教育，医学细胞生物学作为一门学科基础课，对于帮助学生树立医学生应该具备的相关素质(如人文关怀能力、医学科研思维、自学能力、文献查阅、整理和提炼能力等)具有十分关键的作用。PBL教学模式在基于案例设计相关问题有效引领同学们对基础知识进行思考的同时，还需要同学们通过模拟小品、PPT汇报等形式将对问题的思考结果展现出来，在此过程中培养学生的团队协作能力和综合创新能力。

2 PBL教学模式的课堂实施

截至目前，连续3年在我校临床2018级、2019级和2020级三个年级进行了医学细胞生物学PBL教学，分为以下三个阶段进行：

第一阶段2个学时，为课上第一次讨论阶段。任课教师将全班同学进行分组，由小组长随机抽取老师提前结合临床案例准备的相关问题，抽签完毕后，小组进行讨论，在讨论中初步分析疾病的类型、主要临床表现、病因和临床常见的诊疗方案等。同时，还必须明确小组成员的分工，如收集资料、制作PPT、角色扮演等，要求每个小组成员必须发言，并且必须承担一定的任务，各组讨论记录需当堂提交。任课教师随堂参与同学们的小组讨论，并适时给予一定的引导和指导。

第二阶段为同学们课下准备阶段。各小组根据第一阶段确定的分工，以教材为基础，收集查阅相关课外资料，在对材料进行梳理和提炼的基础上，制备PPT、排练小品或准备其他形式的汇报。

第三阶段为4个学时。同学们分组进行现场汇报，汇报结束后，现场进行互评并按照评分标准相互打分，最后由老师宣布评分结果并进行点评，打分结果则以10%的比例计入学生总成绩。

3 调查问卷的设计

为了更好地了解同学们对于PBL教学模式的看法，在临床2000级学生医学细胞生物学课程结束后，面向临床2018级、2019级和2020级三个年级的学生同时发放了调查问卷，调查问卷发放220份，回收204份。问卷涵盖了调研同学们对PBL教学模式的态度的问题(例如是否喜欢PBL教学模式，如果不喜欢具体原因有哪些等)、调研同学们对不同教学模式比较的问题(例如何种教学模式对学习最有帮助，最喜欢何种教学方式)、调研同学们在PBL中最大的收获是什么、调研同学们心目中PBL教学模式在整个教学过程中的最佳占比问题、同学们最希望从大学学习中学习到哪些方面的知识或者锻炼哪些方面的能力等问题。

4 PBL教学效果分析

4.1 PBL教学模式对专业学习效果的影响

我们对比了PBL教学模式实施前后的医学细胞生物学课程成绩，PBL教学模式实施前的2016级和2017级两个年级的平均分均为67分，PBL教学模式实施后的三个年级的平均分则分别为：2018级67分、2019级74分、2020级72分。从平均分来看，实施PBL教学模式后，成绩有和实施PBL教学模式前一致的，也有比实施PBL教学模式前提高的。考虑到影响同学们学业成绩的因素比较多，且目前只有3个学期的成绩数据，所以对于PBL教学模式在是否能够有效提升同学们的学习成绩方面尚不能给出十分明确的结论，但是从课堂氛围来看，PBL教学模式的实施明显提高了同学们的课堂参与度和学习积极性。

4.2 学生对PBL教学模式的态度

调查问卷的统计结果显示绝大部分同学喜欢PBL教学模式，占比95.6%，仅有极少部分同学不喜欢PBL教学模式，占比2.1%(图1)。经了解，选择不喜欢PBL教学模式的同学认为PBL教学模式太耽误时间。为了进一步了解同学们对不同教学模式的态度，在问卷中请他们对最喜欢的教学模式进行选择，问卷统计结果显示32.4%的同学选择PBL教学模式作为自己最喜欢的教学模式，仅次于传统教学模式(图2)。

4.3 PBL教学模式在课堂教学中的比例

在问及“你希望PBL教学模式在整个医学细胞生物学授课中的占比是多少时”，71.6%的同学选择了0-30%这个比例(图3)，提示PBL教学模式在课堂实施时应该有一个最佳比例，占比太少必然无法达到PBL教学模式的效果，占比太高则超出了同学们的接受范围，也无法达到良好的预期效果。

4.4 不同年级的学生对PBL教学模式的态度

由于本次问卷是同时面向2018级、2019级和2020级的同学发放的，使得我们可以将不同年级的同学对PBL教学模式的态度进行纵向比较，统计数据显示高年级的同学比低年级的同学更喜爱PBL教学模式(图4)。

图4 不同年级学生对不同教学模式的态度

4.5 PBL教学模式对学生综合能力的影响

在问卷调查中，请同学们选择PBL教学模式对哪方面能力提升影响最大(多项选择)，调查结果显示：同学们认为PBL教学模式在提高分析问题和解决问题的能力、团队协作能力、临床思维、创新能力、与人沟通的能力、自我学习的能力以及PPT制作和公共演讲的能力等方面均具有积极作用，其选择比例分别为83%、85%、74%、58%、74%、71%和79%(图5)。

5 讨论和总结

我国一直十分重视医学教育，自2020年爆发迄今依然在世界范围内蔓延的新冠肺炎疫情更使得人们对医学教育寄予厚望。医学教育具有鲜明的人文性、科学性和实践性，课堂教学作为医学教育最关键的环节之一，是落实《国务院办公厅关于加快医学教育创新发展的指导意见》以及教育部和卫健委提出的“加强医学生临床技能和医德素养的培养，落实‘早临床、多临床、反复临床’构想，切实提高临床医学毕业生的岗位胜任能力，牢固树立关爱病人、尊重生命的职业操守”的主渠道。

经过3个学期的课堂实践，从教学效果和同学们的反馈来看，我们认为PBL教学模式在提升教学质量和培养同学们综合能力方面具有积极作用，具体体现在：1)PBL教学模式以临床问题为导向，在同学们理解和掌握基础知识的基础上，对临床问题进行分析并提出解决方案，这对于提升医学生对临床问题的兴趣，促进医学生更好地理解相关疾病的临床表现和发病机理具有积极作用；2)在分析问题和解决问题的过程中，同学们需要收集、提取和整理相关文献，这对于锻炼同学们的团队协作能力和信息管理能力大有裨益；3)在展示环节，大部分同学采用的是模拟病人就诊、医生诊断和治疗的小品方式，这在潜移默化中对于同学们树立良好的职业价值、态度、行为和伦理，培养同学们的沟通技能起到了积极作用。总体看来，相对于传统教学模式，PBL教学模式可以更好地实现国际医学教育专门委员会提出的医学生必备基本素质的培养目标。

在实施PBL教学模式的过程中，我们也认识到有许多因素制约着PBL教学模式预期效果的真正实现。这些因素包括：1)问题的精心设计。用于PBL教学模式中的问题不仅要将教学内容和临床案例有机结合，而且还要能充分锻炼同学们的思维能力、学以致用的能力等，这并不是一件易事，需要从事基础教学的老师和临床医生合作交流，发挥集体智慧，充分论证；2)课堂上的有效引导。在PBL课堂上如何正确对学生进行引导十分关键，既不能在学生的讨论和思考发生偏离的时候直接给出明显的提示，也不能完全不给提示任由学生讨论和思考发生偏离，引导的方式、方法和度对于真正实现PBL教学模式的教学目标非常重要，这要求教师对于课堂有很好的掌控能力。由于每个老师遇到的学生不同、学情不同，所以并无标准化的方式可言，必须依靠教师在实践中不断提高自身水平；3)充分的教学保障。PBL教学模式常常需要进行小组讨论，常规用于“大课”授课的教室必然无法满足PBL教学模式的开展，因此需要学校提供与PBL教学模式相配套的基础设施[6]。同时PBL教学模式需要同学们收集大量的资料，所以相关的图书资源和网络资源也是开展好PBL教学模式的必备条件。

此外在对调查问卷的分析中还发现了一些有趣的现象：一是在传统教学模式、PBL教学模式、线上学习和自学模式中，最受学生欢迎的仍然是传统教学模式；二是相对于低年级的同学，高年级的同学对PBL教学模式的认可度和喜爱度更高。这提示我们传统教学模式依旧是传递知识最有效的教学模式之一，其作为课堂教学主流模式的地位是不可替代的，尤其是对于低年级的同学而言。而PBL教学模式可能更适合高年级的同学，即在同学们具备了一定的知识储备和一定的临床思维能力和文献收集整理能力之后，再进行PBL教学，其教学效果的实现度会更好；三是大部分同学认为PBL教学模式在整个教学过程中所占比例以不要超过三分之一为宜，这也进一步提示PBL教学模式和传统教学模式以及其它教学模式互为补充，才能达到最理想的教学效果。

PBL教学模式自问世以来，已经走入世界上包括我国在内的多个高校课堂，但迄今为止尚无一套“放之四海而皆准”的标准化流程。如何让其更符合教学规律、切实服务于人才培养这一目标，仍然需要学校、教师、学生的共同努力。要不断在PBL教学模式实践中总结推广经验，以推进我国高等教育内涵式发展。