PDL教学法在基因工程课程教学中的应用探索

发布时间：2020-04-13

　　摘要：针对基因工程课程特点，探讨问题驱动式学习(PDL)教学法在基因工程课程教学中的应用，对PDL教学法中的问题设计和提出、教学过程管理及组织、教学总结与反思以及教学实践评价进行阐述，对比分析传统教学法和PDL教学效果。结果表明，PDL教学法的应用，有利于提高基因工程教学质量及学生学习与知识运用能力。

　　关键词：基因工程;教学方法;问题驱动式学习教学法

　　问题驱动式学习(Problem-DrivenLearning，PDL)教学法是以建构主义理论为基础的一种教学方法，其主要以问题为载体，把教学内容巧妙地隐藏在问题之中，引导学生思考问题，寻找问题答案，并在解决问题的过程中构建学科知识，从而调动学生学习主动性[1]。PDL教学主要由以下环节组成：问题设计、分析解决问题、完成任务、教师总结评价[2]。教师主要通过问题设计、组织教学和总结，帮助学生完成对知识的主动性学习。通过PDL教学，促进学生能力培养，帮助学生形成批判性思维和创造性思维，提高自主学习能力与创新能力[3]。

　　本文针对基因工程课程知识点多、理论性强等特点，在教学中应用PDL教学法，并就其应用的必要性进行探讨，通过对比两届本科生基因工程考核成绩，探寻PDL教学效果。

　　1PDL教学法在基因工程课程教学中应用的必要性

　　基因工程是20世纪70年代在分子生物学和分子遗传学飞速发展的基础上应运而生的一门新科学，是现代生物技术工程的核心课程之一[4]。基因工程课程本身的特点使得PDL教学法更适用于该课程教学。基因工程知识原理性强，内容比较抽象，若采用传统教学手段和方法，学生只能习得一些感知性知识，加大了学习和理解难度。同时，基因工程对学生专业知识的要求高，理论与实践联系密切，涉及技术难点多，传统的授课方式易使学生只能被动接受知识，从而导致理论教学与实践脱节，学生对所学知识认知不足。PDL教学法可以问题为导引，将抽象原理概念具体化，结合学生日常能接触到的问题进行教学，使学生从专业角度看待日常生活中的问题，增强学习的趣味性。

　　此外，学生自身的特点也使得PDL教学法更适用于本门课程教学。一方面，学生具备一定的知识基础，在学习本门课程之前，已学习分子生物学、生物化学、微生物学、细胞生物学等基本学科，并对专业课程有一定程度的了解;另一方面，学生思维活跃，对网络利用能力强，继续深造人数多、热情高，但较习惯于被动接受知识。因此灵活运用PDL教学法，能充分发挥学生的优势，激发学生对课程学习的潜在动力，并充分调动学生主观能动性，从而提高教学质量。

　　2教学设计

　　PDL教学法在基因工程教学中的实施主要按以下几个步骤展开，分别是问题设计和提出、教学过程管理及组织、教学总结与反思。本文以“如何采用基因工程的方式生产人胰岛素”为例，介绍PDL教学法在基因工程教学中的应用情况。

　　2.1问题设计和提出

　　问题设计和提出是PDL教学的第一步，因此，问题的设计和恰当的提出至关重要[5]。首先，设计问题时应以科学前沿和技术应用为导向。所设计的问题既要能够激发学生学习兴趣，理论联系实践，同时也应与课程的重要内容紧密结合，尤其要突出重难点部分。在此基础上还要选择恰当的切入点提出问题，可以根据问题本身的特点，采用提前布置、借助教学网络平台或者随堂探讨等形式。例如，在讲授“外源基因的原核生物表达”这一章内容时，可以通过网络平台给学生提出关于人胰岛素的大肠杆菌表达的设计流程的问题。学生通过对问题进行研究，拓宽知识面，激发学习兴趣。

　　2.2教学过程管理及组织

　　在教学过程中，教师围绕所提出的问题，营造探讨氛围，组织学生对相关问题进行探讨，保障学生在课堂上的主体地位。教学以学生为主体，以问题为载体，以学生的回答为主线，教师在这个过程中起引导作用，同时注重与学生互动。例如，学生在回答关于人胰岛素的大肠杆菌表达的设计流程这一问题时，教师根据学生的回答，围绕这个问题进一步提出“你的表达流程的优势和缺点分别是什么?”“你如何选择载体，优势在哪里?”“是否还有其他生产人胰岛素的想法或建议?”等一些问题，引导学生对问题进行深入思考，培养学生创新能力、分析能力和批判精神。

　　2.3教学反思与总结

　　教师可以根据课堂讨论氛围、学生的表现和问题解决程度进行教学总结。根据课程教学目标，简要总结本次教学内容，针对学生在课堂讨论过程中遇到的一些重点难点问题，点出解决方法。在总结过程中，找准知识生长点，帮助学生进行知识迁移。例如，通过分析学生所选载体的优劣点，引导学生回顾不同载体的特点以及构建原则，将不同知识点联系在一起，发挥前面所学知识在学习新知识方面的铺垫作用。也可以根据“是否还有其他生产人胰岛素的想法或建议?”等问题，引出下一章节内容——外源基因的真核生物表达。教学反思是提高PDL教学质量的重要环节[6]。通过反思教学，如课堂教学活动中哪些环节效果不好、学生回答问题的积极性和主动性如何等，提高课堂教学质量，为后续优化教学模式提供参考。

　　3教学实践评价

　　我们将PDL教学法应用于2016级生物制药专业教学，比较2016级学生与2015级生物制药专业学生(采用传统教学法)期末考核成绩。结果表明，2016级学生综合分析类题回答整体上明显优于2015级学生。

　　4结语

　　基因工程课程教学目标是学生不仅掌握基因工程核心原理和技术，还能将知识融会贯通、活学活用。本文主要介绍了PDL教学法在基因工程课程教学中的应用情况，该教学方法通过渐进式的问题驱动，促使学生对相关知识进行主动学习。实践表明，在教学中采用PDL教学法，能提高教学效率及学生知识运用能力。

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