醫(yī)學院校生物技術(shù)專業(yè)病毒學課程教學實踐與體會

呂 欣, 張芳琳, 柏銀蘭, 吳興安

(第四軍醫(yī)大學 微生物學教研室, 西安 710032)

我校是國家生命科學與技術(shù)人才培養(yǎng)基地之一，于2003年設(shè)立了生物技術(shù)本科專業(yè)，并根據(jù)其以微生物學為主要培養(yǎng)方向的專業(yè)特點，建立了一套理論與實踐結(jié)合、知識與技能并重，特色鮮明的課程體系，其中醫(yī)學微生物學被強化為“細菌學”“病毒學”“真菌學”3門課程，病毒學課程是該專業(yè)課程體系中重要的一部分。病毒學是研究、揭示與醫(yī)學有關(guān)的致病性病毒的生物學性狀、致病性、免疫性、特異性診斷和防治方法(簡稱為“三性兩法”)的基礎(chǔ)理論和技術(shù)，以控制和消滅人類病毒性傳染疾病和與之有關(guān)的免疫病理損傷等疾病的一門學科。近年來隨著嚴重急性呼吸綜合征(SARS)、中東呼吸綜合征(MERS)、高致病性禽流感、手足口病的爆發(fā)，埃博拉出血熱、寨卡病毒病等高危害性疾病的相繼出現(xiàn)，以及傳統(tǒng)病毒性疾病如艾滋病、人流感的流行或卷土重來，培養(yǎng)具有相關(guān)知識和能力的基礎(chǔ)研究與技術(shù)研發(fā)型人才的需求日趨強烈，從而也使病毒學課程地位日益重要。

目前生物技術(shù)專業(yè)病毒學課程為50學時，其中病毒學總論及各論課時為38學時，病毒學相關(guān)技術(shù)講座6學時，前言知識介紹4學時，考試2學時。與五年制、八年制臨床醫(yī)學及口腔醫(yī)學等專業(yè)相比，課時數(shù)大大增加(這些專業(yè)醫(yī)學生病毒學相關(guān)內(nèi)容的授課時數(shù)僅18學時)。生物技術(shù)專業(yè)學生的特點是高考入學時分數(shù)較高、基礎(chǔ)知識較好、英文程度較高，非常適合嘗試多樣的教學方式，如在常規(guī)的講座式教學模式(Lecture-based learning，LBL)基礎(chǔ)上輔以討論的討論式LBL教學方式，以問題為基礎(chǔ)的教學模式(Problem-based learning，PBL)及體驗式角色互換講課模式。生物技術(shù)專業(yè)學制四年，不學習臨床醫(yī)學具體課程，只在大學二年級公共課程結(jié)束時學習過臨床醫(yī)學概論。但因為本校為醫(yī)學院校，病毒學課程設(shè)置方面并沒有按照其他院校生命科學學院(或生物系)普通病毒學課程的內(nèi)容進行。本課程教學內(nèi)容、課時及采用的相應(yīng)的教學方法如表1所示。所用教材是以國家“十二五規(guī)劃教材”中適用于五年制的《醫(yī)學微生物學》及長學制的《醫(yī)學微生物學》教材為基礎(chǔ)編寫的《病毒學》校內(nèi)教材。

表1 病毒學課程教學內(nèi)容、課時、教學目標及教學方法

病毒學課程的教學設(shè)計遵循了對知識理解與掌握的規(guī)律，并兼顧知識性與實用性。先學習病毒總論，從總體上把握病毒基本概況，再系統(tǒng)學習各論中各種對人類致病病毒的相關(guān)內(nèi)容，病毒學相關(guān)實驗技術(shù)理論講授及實際操作的演示則穿插于理論課中間進行，使學生了解掌握致病性病毒的基礎(chǔ)理論和技術(shù)，最后通過介紹病毒學近兩年的突破性理論、技術(shù)成就或研究熱點，使學生了解該領(lǐng)域的最新進展。在此過程中可以根據(jù)病毒學總論與各論中不同章節(jié)的特點采用不同的教學方法。本文就目前該專業(yè)理論課教學過程中所應(yīng)用的多種教學模式進行闡述。

1 討論式LBL的應(yīng)用及體會

1.1 討論式LBL概述及應(yīng)用

傳統(tǒng)LBL是一種常規(guī)的教學方式，能夠在較短的時間內(nèi)按計劃完成預(yù)定的教學任務(wù)，其一大弊端則是容易造成學生過分依賴課本、被動學習、死記硬背、機械訓練，在這一教學方式中，教師承擔了課程教學組織者的角色，也是課堂教學的中心和主導，但如果不充分考慮學生的理解和接受程度，預(yù)期的學習效果會大打折扣[1-2]。鑒于生物技術(shù)專業(yè)學生自身特點，我們在病毒學總論及各論部分章節(jié)講授中一般使用的是討論式LBL—傳統(tǒng)LBL教學方式基礎(chǔ)上輔以討論，即教師講授與師生、學生之間的討論相結(jié)合。病毒總論中對基本概念及知識要點的介紹時以教師講授為主，但在病毒各論講授時則以討論居多。

1.2 討論式LBL授課經(jīng)驗與體會

在學習病毒學課程之前，學生已經(jīng)掌握與了解了細菌學與真菌學總論部分的相關(guān)概念與知識點，因此在病毒學總論講授時教師的側(cè)重點會傾向于病毒的特殊之處，如病毒的結(jié)構(gòu)、形態(tài)及復制、培養(yǎng)方法、致病性等這些與細菌、真菌完全不同的方面，而與細菌類似的免疫、疫苗方面的講授可以少些筆墨。討論式LBL通過課堂講授系統(tǒng)學習病毒總論與部分各論章節(jié)的相關(guān)內(nèi)容，使學生感受病毒學知識構(gòu)成的邏輯體系，在此基礎(chǔ)上添加討論環(huán)節(jié)，能有效引發(fā)學生對病毒學的學習興趣，為自主學習和深入探索與人類致病相關(guān)病毒的知識打下堅實基礎(chǔ)。由于現(xiàn)今教師授課時主要使用PPT，學生常常覺得聽不聽課無所謂，下課時U盤一拷貝，要點都在上面，考試前看看記記就好，容易養(yǎng)成上課不記筆記、為考試而學的壞習慣。近幾年，我們鼓勵學生上課主動記筆記，標記重點，多媒體課件不允許課后拷貝。學生從以前上課常常是一本教材擺在桌上，一節(jié)課下來書上什么標記都沒有，到現(xiàn)在主動記筆記，勾畫要點。學生自我感覺上課比以前能更加專注，不易走神，自己做過的標記印象深刻，比只看老師的PPT有效果，更有利于課后與考前復習，態(tài)度上也由最開始的不理解不情愿到欣然接受。討論式LBL授課時需要注意通過一些課堂提問、討論的方式激發(fā)學生主動思考的能力。視頻、動畫、多媒體課件、互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代化教學手段在增強學生的學習興趣方面很有優(yōu)勢。教師也要時刻注意興趣才是學習的積極心理狀態(tài)，如果上課時學生興趣索然，思維容易處于消極或半休眠狀態(tài)，結(jié)果自然是雖學無成，上課效果大打折扣。所以即使是總論部分的講授，我們也盡量為學生創(chuàng)造興趣點，譬如在講授病毒復制過程中的生物合成部分時，因為病毒分為雙鏈DNA病毒、單鏈DNA病毒、單正鏈RNA病毒、單負鏈RNA病毒、雙鏈RNA病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒和嗜肝DNA病毒等七大類型，授課時可以通過雙鏈DNA病毒的復制作為開端，讓學生結(jié)合分子生物學、細菌學等已學過的相關(guān)知識，一起討論分析其他幾種病毒在轉(zhuǎn)錄和蛋白編碼方面的異同，從而對病毒只有一種核酸類型、單鏈與雙鏈、單正鏈與單負鏈以及逆轉(zhuǎn)錄的知識點能夠有很好地理解，并由此對DNA病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒的DNA片段易整合入宿主基因組，與病毒致癌性密切相關(guān)有了一定的認知。此外對單正鏈RNA病毒的核酸有感染性也容易理解，在進行腸道病毒相關(guān)感染性RNA技術(shù)的講解時，興趣也會更加濃厚并展開積極的思考與討論。本專業(yè)病毒學總論與部分各論內(nèi)容的講授主要通過討論式LBL的這種授課方式，學生接受度較好，為其他教學方式的使用及自主學習打下了良好基礎(chǔ)。

2 PBL的應(yīng)用及體會

2.1 PBL概述及應(yīng)用

“學起于思，思源于疑”， “疑”是深入探索知識的起點，有疑才能有“問”，然后才能有“思”，教學的最高藝術(shù)就是激發(fā)學生的“疑”“問”“思”，引導學生自己發(fā)現(xiàn)問題、解惑、釋疑，從而擁有學習的主動性和自覺性。與這一觀點相契合的以問題為基礎(chǔ)的PBL教學方式正是目前醫(yī)學院校中廣受推崇的一種教學方式[3]。對于臨床專業(yè)學生，PBL更接近CBL(Case-based learning，CBL)[4-5]，即以病例為切入點，學生層層分析，在此過程中結(jié)合病原體、免疫、生理、病理、檢驗診斷的相關(guān)內(nèi)容，對臨床學生的基礎(chǔ)知識與臨床知識有效結(jié)合，提高分析能力有很好的作用。但是如前所述，生物技術(shù)專業(yè)并沒有臨床、病理等方面的知識背景，如果準備的案例涉及過多的臨床及病理表現(xiàn)，對本專業(yè)學生來說理解困難，則并不能取得較好的效果。我們在進行PBL授課時選擇了兩種人們較為熟悉的疾病乙肝和艾滋病，其病原體——乙型肝炎病毒(HBV)和人免疫缺陷病毒(HIV)進行PBL授課。

2.2 PBL授課經(jīng)驗及體會

生物技術(shù)專業(yè)學生PBL中使用的案例不能簡單沿用臨床專業(yè)學生的案例，必須根據(jù)其知識背景進行修改。我們的實際體會是案例應(yīng)主要圍繞病原體的“三性兩法”進行描述，避免過多使用專業(yè)的臨床、病理術(shù)語。作為一門專業(yè)課程，病毒學與實際生活之間有著密切的聯(lián)系，在案例討論中教師應(yīng)有意識地讓學生將所學的知識與生活中的一些現(xiàn)象相聯(lián)系，這樣不但可使學生深刻地認識二者的關(guān)系，同時使他們具備活學活用的能力。因此在HBV相關(guān)案例設(shè)計時，擴展出的問題應(yīng)集中于分析肝炎病毒的種類、傳播途徑、致病機制和預(yù)防與治療原則等方面；而不宜讓本專業(yè)學生像臨床專業(yè)醫(yī)學生一樣分析患者食欲不振，厭油膩的原因，這些內(nèi)容牽扯到脂類的消化和吸收、乳糜微粒代謝，肝臟疾病與其他器官和系統(tǒng)的關(guān)系以及肝臟疾病能否得到及時和正確的處理；也不宜涉及過多類似肝門靜脈系，肝的組織胚胎學，肝在物質(zhì)代謝中的作用等方面的問題；而應(yīng)該更多的引導學生從該患者的可能傳播途徑是什么來分析肝炎病毒的傳播方式，并與傳播方式相同的丙型肝炎病毒(HCV)、丁型肝炎病毒(HDV)聯(lián)系起來比較異同。此外，再與糞-口途徑傳播的甲肝與戊肝聯(lián)系，擴展到輸血可能傳播哪些病原體？怎樣預(yù)防新生兒肝炎病毒的感染？但是對于一些典型常見的臨床特征，如為什么出現(xiàn)黃疸等現(xiàn)象，教師則可以引導他們查閱資料并進一步講解，使學生了解一些簡單常見的臨床知識。而在HIV PBL案例設(shè)計時，則可以主要圍繞發(fā)病史、血常規(guī)檢查、痰培養(yǎng)結(jié)果、PPD試驗結(jié)果及ELISA檢測HIV抗體陽性結(jié)果等進行。學生可以結(jié)合病毒的傳播途徑和復制過程，了解病毒感染對CD4+T淋巴細胞的破壞，以及單核-巨噬細胞作為儲存庫對播散HIV感染的作用；對血常規(guī)中白細胞、淋巴細胞、T細胞亞群中CD4+T細胞、CD8+T細胞比例及CD4/CD8比值等內(nèi)容可以深入結(jié)合免疫學的內(nèi)容進行討論，如在淋巴細胞中，CD4+T細胞、CD8+T細胞各自的功能，CD4+T細胞受損對CD8+T 細胞的影響；抗原提呈過程，Th1與Th2的作用，相關(guān)細胞因子的作用，分析CD4+T細胞數(shù)量下降的危害。在此基礎(chǔ)上更好的理解HIV的致病機制以及AIDS的臨床進程與機會感染增加的原因，擴展到結(jié)核分枝桿菌、白假絲酵母菌、肺孢子菌及皰疹病毒等為什么是常見的機會感染病原體。在總結(jié)發(fā)熱的原因時，主要從醫(yī)學微生物學的角度探討引起發(fā)熱的主要病原體有哪些？由此可以聯(lián)系到細菌中的革蘭陽性菌與外毒素，革蘭陰性菌與內(nèi)毒素，分枝桿菌，病毒、真菌、螺旋體、瘧原蟲等常見的外致熱原。而對發(fā)熱的時相、分度、熱型等這些偏重于臨床表現(xiàn)的內(nèi)容不用過多討論。在此部分還需提示學生總結(jié)性傳播疾病(STD)的種類，學生能總結(jié)出近20種，效果非常好。此外，在HIV PBL教學中還有需要重點提及的就是關(guān)于對艾滋病病人的歧視問題，讓學生各抒己見，發(fā)表他們對艾滋病人的感受，通過明確了解哪些接觸方式不會感染AIDS，了解血液安全和國家疾病控制系統(tǒng)對AIDS的監(jiān)控，從患者的倫理、道德等方面引導他們正確認識艾滋病，不要歧視艾滋病病人及感染者，給予患者人道主義的關(guān)心和幫助，其實有利于預(yù)防和控制艾滋病。最終達到使學生理解什么是AIDS、AIDS病原及其生物學特點、AIDS的傳播途徑及發(fā)病進程與致病機制、AIDS的診斷標準和如何預(yù)防等問題。在以學生為主體的PBL這一授課模式中，每位學生都能發(fā)揮其主觀能動性，對這兩類病毒的相關(guān)內(nèi)容有了充分的了解與掌握。

3 體驗式角色互換講課模式的應(yīng)用與體會

3.1 體驗式角色互換講課模式概述與應(yīng)用

讓學生走上講臺的體驗式教學模式，也可以稱為角色互換。生物技術(shù)專業(yè)學生將來必將從事科研與教學工作，讓學生走上講臺，不僅是讓他們體會做教師的感覺，而且在角色互換的過程中，以新的方式，新的視角獲得學習動力，取得更全面的知識，培育完整、自主的人格[6]。這種角色互換模式中，包括了學生之間及教師與學生之間的互動合作。生物技術(shù)專業(yè)學生人數(shù)少，所以每位同學都有上講臺的機會。這一授課方式中，我們選擇的章節(jié)是皰疹病毒，并且在開課3周前就和學生溝通布置了講授任務(wù)。首先由學生自己協(xié)調(diào)按照皰疹病毒這一章的內(nèi)容，結(jié)合這一章的課程標準要求，每人負責一部分，領(lǐng)取任務(wù)。上臺講授時，每人10～15 min、使用PPT，鼓勵結(jié)合視頻、板書。因為在此之前授課時，我們一直注重引導學生積極討論發(fā)言，并已經(jīng)嘗試過一至兩次的PBL教學方式，學生自學能力已有很大提高，所以對這種自己上講臺授課的方式，絕大多數(shù)學生都沒有表現(xiàn)出排斥與畏縮。

3.2 體驗式角色互換講課模式經(jīng)驗與體會

正式授課時學生輪流上臺，有的同學表現(xiàn)得中規(guī)中矩；有的同學制作了精致的PPT，為講課效果增色不少；也有的同學準備的非常充分，從提出問題開始，引導同學們一同思考討論，課堂氣氛非?；钴S，如一位講授人巨細胞病毒(CMV)的同學，上課時首先提出問題：這個孩子能要嗎？從臨床上對孕婦TORCH檢測中CMV IgG抗體陽性作為切入點，帶著問題開始了對CMV生物學特性，致病機制，免疫性等方面的闡述，最終給出了令人信服的答案，這位學生也被評選為全場授課最佳。最后10 min左右的隨堂測驗，學生互換改卷，教師結(jié)合測驗題，對本章內(nèi)容進行總結(jié)歸納，學生整節(jié)課都興致極高，以實際行動表示了他們對這種授課方式的認可。課后有些同學還難掩興奮之意，主動與老師反饋，說沒有想到上課前的準備工作其實是一件挺艱巨的任務(wù)，不僅要熟悉課本內(nèi)容，還要查閱很多資料，制作PPT也是相當耗時耗力的，老師們平常看似輕松的授課其實蘊含了巨大的工作量，他們對將來畢業(yè)后有可能踏上的這看似普通的三尺講臺從內(nèi)心里增加了一份神圣與尊重之情。

4 教學效果

近年來一些知名院校相繼推進“小班課教學”，并認為這是“以學生成長為中心”的教育理念在課堂教學環(huán)節(jié)的具體體現(xiàn)[7]。本校生物技術(shù)專業(yè)因其招生人數(shù)少，具有進行“小班課教學”的天然優(yōu)勢。在該專業(yè)病毒學課程理論教學過程中使用多種教學方式，歸根結(jié)底還是希望學生能在了解病毒共性的基礎(chǔ)上，掌握各類病毒的個性特點，并能理論聯(lián)系實際，將書本上的知識轉(zhuǎn)化為自己的知識，提高分析問題與解決問題的能力。對知識掌握情況的評價，目前最直觀最有效的手段就是通過考核進行衡量。從開課伊始，我們就將“考核貫穿于整個學習過程之中”的理念告知學生，將以往單一的筆試改為多個層次和多種形式的考核，除了常規(guī)的理論課考試成績以外，還包括課堂的參與率(發(fā)言和討論)、出勤率、實驗操作、課堂筆記等，從而更加全面客觀地評估學生的學習效果。

通過病毒學課程的學習，學生也對科學研究產(chǎn)生了濃厚興趣，在我?！氨究粕鷮熤啤钡确绞降闹С窒拢緦I(yè)大多數(shù)學生都參與了我教研室的相關(guān)科研課題，并在SCI及核心期刊上發(fā)表多篇文章。本專業(yè)學生在我校的教學與科研協(xié)作單位進行實習期間，進行了以不明原因突發(fā)疫情為線索進行處置的模擬演練，近幾屆學生均以其扎實的基礎(chǔ)理論知識和基本技能、良好的動手能力和綜合分析解決問題的能力獲得帶教老師的一致好評。

5 總結(jié)

教學過程是師生交往、積極互動、共同發(fā)展的過程。教師要創(chuàng)造設(shè)計能引導學生主動參與的教學環(huán)境，學生也要主動地、富有個性地學習。在病毒學課程的授課過程中，我們一直注重將熟悉的生活情境和感興趣的事物作為教學活動的切入點，使學生能迅速進入最佳的學習狀態(tài)，掌握學習的主動權(quán)，身臨其境地分析問題和解決問題。無論是LBL還是PBL教學方式均是當前醫(yī)學院校中常用的教學方式，文獻都顯示在實際教學應(yīng)用中與傳統(tǒng)教學法LBL教學法相比，PBL 教學模式優(yōu)于前者[8-9]，但在我們的教學反饋中學生反映PBL占用時間多，因此在一門課程教學中適宜安排1至2次PBL授課；我們教學中使用的體驗式角色互換講課模式，在一些院校中也有使用，也均取得了較好的教學效果[10-11]?？傊徽摬捎檬裁礃拥慕虒W方式，能讓學生主動參與、探究發(fā)現(xiàn)、交流合作的都是適合學生的教學方式；引導學生學會在學習過程中觀察、發(fā)現(xiàn)問題，自覺運用所學知識提高分析、解決問題的能力，這將能夠為他們將來步入教學與科研崗位打下堅實的基礎(chǔ)。