基于深度學(xué)習(xí)的本科專業(yè)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)在線課程建設(shè)①

閆東梅 齊 妍 袁紅艷 楊 巍 付海英 倪維華 柳忠輝

(吉林大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)系，長春 130021)

醫(yī)學(xué)免疫學(xué)是主要圍繞個體免疫能力，涉及預(yù)防醫(yī)學(xué)及臨床醫(yī)學(xué)實踐的疾病發(fā)病機制、診斷技術(shù)、免疫防治措施等的學(xué)科[1]。隨著醫(yī)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的逐漸明確，尤其是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)理念的提出，需要引導(dǎo)學(xué)生對醫(yī)學(xué)免疫學(xué)的知識進(jìn)行個性化深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)是在教師的引領(lǐng)下，學(xué)生掌握學(xué)科的核心知識，以積極的態(tài)度全身心地投入到學(xué)習(xí)中，并將知識合理地運用于實踐[2，3]。在線教學(xué)可實現(xiàn)以學(xué)生為中心，使其進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的教學(xué)目標(biāo)。2020年，為應(yīng)對突如其來的新冠疫情，我校針對醫(yī)學(xué)本科專業(yè)的醫(yī)學(xué)免疫學(xué)從課程內(nèi)容、教學(xué)資源、教學(xué)手段、學(xué)生學(xué)習(xí)等方面進(jìn)行了課程的重構(gòu)，利用超星學(xué)習(xí)通與QQ平臺進(jìn)行在線教學(xué)，并在學(xué)生中對教學(xué)效果進(jìn)行了反饋調(diào)研，以期評價和進(jìn)一步改進(jìn)基于深度學(xué)習(xí)的在線教學(xué)模式[4,5]。

1 在線教學(xué)模式設(shè)計

1.1在線教學(xué)內(nèi)容 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)內(nèi)容包括理論與實驗兩部分。理論課28學(xué)時，涵蓋免疫學(xué)基礎(chǔ)理論知識(16學(xué)時)、生理性與病理性免疫應(yīng)答(5學(xué)時)、免疫性疾病(7學(xué)時)。理論課教學(xué)的目的不僅是使學(xué)生掌握免疫學(xué)基礎(chǔ)知識，更重要的是使學(xué)生能夠早期接觸免疫學(xué)臨床實際問題，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力，幫助學(xué)生樹立解決問題的自信。實驗課20學(xué)時，包括經(jīng)典抗原抗體反應(yīng)的凝集試驗、酶聯(lián)免疫吸附試驗、小鼠脾臟單個核細(xì)胞分離、小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬試驗及免疫組織化學(xué)染色技術(shù)。實驗課教學(xué)既兼顧了實驗基礎(chǔ)知識講授，又在知識擴展的基礎(chǔ)上培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)與解決問題的能力。

1.2在線教學(xué)手段 在確定基本教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，需要以學(xué)生為中心，進(jìn)一步選擇合適的、有效的在線教學(xué)平臺，組織教學(xué)資源，設(shè)計教學(xué)過程等。

1.2.1選擇教學(xué)平臺 目前在線教學(xué)平臺包括超星學(xué)習(xí)通、雨課堂及智慧樹等，社交平臺包括QQ、微信等。由于超星學(xué)習(xí)通在教學(xué)管理、知識傳授、師生互動、云存儲等方面具有一定優(yōu)勢，且是學(xué)生一直利用的平臺，學(xué)生比較熟悉，界面操作簡單，教師無須特殊培訓(xùn)即可應(yīng)用此平臺[4]。QQ平臺更適合實時討論的師生群互動，允許多人實時參與討論，傳遞資料方面較微信更為方便、快捷。因此，理論授課選擇超星學(xué)習(xí)通平臺與QQ平臺聯(lián)合使用[5]。

實驗授課需要學(xué)生在掌握理論知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行實踐，課題組采用讓學(xué)生進(jìn)行虛擬操作的方式完成實踐。實驗的虛擬操作具有直觀、可反復(fù)操作、節(jié)省資源等優(yōu)勢。因此，實驗課除選擇超星學(xué)習(xí)通平臺與QQ平臺外，還選擇了夢之路醫(yī)學(xué)虛擬仿真教學(xué)實驗平臺，實驗項目較全面，涵蓋全部免疫學(xué)實驗課相關(guān)的實驗項目，能夠?qū)W(xué)生完成情況進(jìn)行實時監(jiān)測，根據(jù)情況督促學(xué)生學(xué)習(xí)。

1.2.2組織教學(xué)資源 (1)課件及錄課視頻：線上教學(xué)可以采用實時直播式授課、錄制視頻課件及PPT課件等授課形式。考慮到直播對網(wǎng)絡(luò)狀況要求較高，而學(xué)生來自全國各地，網(wǎng)絡(luò)狀況不同，為保證全部學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)的公平性，課題組理論課和實驗課均選擇錄課形式。由于視頻課件較大不利于下載和保存，為保證所有學(xué)生都能及時獲得授課課件，在錄制視頻的同時同步上傳PPT課件，便于學(xué)生復(fù)習(xí)。PPT錄課具以下優(yōu)點：①PPT形式多樣，資料豐富，適于學(xué)生下載和保存；②PPT配合語音講解可以重點重復(fù)講解的相關(guān)內(nèi)容，以便學(xué)生抓住重點；③PPT錄課視頻上傳超星學(xué)習(xí)通方便學(xué)生反復(fù)觀看；④理論課每學(xué)時課件時長30 min左右，留存15 min供學(xué)生理解消化視頻內(nèi)容，突出個性化教學(xué)；⑤實驗課則根據(jù)具體實驗內(nèi)容進(jìn)行錄課，學(xué)生了解實驗原理和內(nèi)容后，再到夢之路醫(yī)學(xué)虛擬仿真教學(xué)實驗平臺進(jìn)行操作，學(xué)生可高效地完成實驗操作或反復(fù)操作，更加突出以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。(2)討論題：研究顯示，帶著問題學(xué)習(xí)可以促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)[3]。因此，在理論課和實驗課上，課題組提前準(zhǔn)備2～3個討論題，每次課前在超星學(xué)習(xí)通上發(fā)布，讓學(xué)生隨時預(yù)習(xí)問題，并帶著問題學(xué)習(xí)，觀看視頻后再次回到討論題，反思自己的學(xué)習(xí)過程，鍛煉學(xué)生主動學(xué)習(xí)和獨立思考問題的能力，螺旋式上升的學(xué)習(xí)有利于學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。(3)作業(yè)題及測試題：作業(yè)題為隨堂測試，每次5個單項選擇題，其內(nèi)容為最基礎(chǔ)的知識，考察學(xué)生對相應(yīng)單元課程的掌握情況。選擇題有利于學(xué)生對比自己的答案和正確答案，給學(xué)生信心，還可使學(xué)生自我評價學(xué)習(xí)效果，及時調(diào)整學(xué)習(xí)狀態(tài)，促使學(xué)生對所學(xué)課程進(jìn)行復(fù)習(xí)。測試題為已學(xué)章節(jié)的階段性測試，20個單項選擇題，注重章節(jié)之間的聯(lián)系以及知識的運用，具有一定難度，可以較為全面地考察學(xué)生整體學(xué)習(xí)效果。

1.2.3設(shè)計教學(xué)過程 理論課和實驗課建立均以超星學(xué)習(xí)通平臺為主、QQ平臺為輔，用于教師授課和學(xué)生學(xué)習(xí)。①在超星學(xué)習(xí)通中的章節(jié)區(qū)塊設(shè)置視頻學(xué)習(xí)任務(wù)點，督促學(xué)生按時完成視頻學(xué)習(xí)，以保證教學(xué)內(nèi)容順利完成；②在每次授課前一天于學(xué)習(xí)平臺討論區(qū)發(fā)布2～3個問題，讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)相關(guān)章節(jié)知識；③在相應(yīng)單元授課結(jié)束時布置課堂作業(yè)題，以選擇題為主，考察學(xué)生對相應(yīng)單元課程的掌握情況；④QQ群在線即時答疑討論可以對學(xué)生共有的疑問進(jìn)行實時解答，避免學(xué)生重復(fù)討論，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。以上4部分為理論課和實驗課的統(tǒng)一模式。⑤在完成生理性免疫應(yīng)答和病理性免疫應(yīng)答與免疫性疾病教學(xué)后進(jìn)行階段性測試；⑥實驗的虛擬操作，在學(xué)生夢之路虛擬平臺上進(jìn)行5個大實驗的觀摩與實際操作。

1.2.4規(guī)劃教學(xué)管理 為高效完成本次在線教學(xué)任務(wù)，課題在教學(xué)管理上采取以下措施：①及時溝通。每次發(fā)布新任務(wù)前提前通知學(xué)生，并在上課前再次提醒學(xué)生，確保學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度。②即時反饋。將測試題設(shè)置為答題結(jié)束后學(xué)生可以查看自己的答案和正確答案模式，進(jìn)一步加深學(xué)生對學(xué)習(xí)效果的自我評價，達(dá)到督促學(xué)生學(xué)習(xí)的目的。③隨時答疑。學(xué)生在QQ群發(fā)布問題后，任課教師會在第一時間給予答復(fù)，對學(xué)生的問題進(jìn)行解答。

2 在線教學(xué)效果評價

2.1學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)佳，主動性高 通過在學(xué)生中發(fā)放在線調(diào)查問卷對本次教學(xué)情況進(jìn)行調(diào)查。88.3%的同學(xué)認(rèn)可在線教學(xué)模式。在沒有監(jiān)督的情況下，85.8%的同學(xué)能夠按時完成教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)；作業(yè)提交的比例為93.2%～98.6%；認(rèn)為自己課堂發(fā)言次數(shù)較傳統(tǒng)課堂教學(xué)增多的同學(xué)占48.3%，說明學(xué)生學(xué)習(xí)主動性明顯提高，其原因可能在于在線教學(xué)并非面對面教學(xué)，學(xué)生壓力減少，因此能夠突破自己，勇于表達(dá)。此外，在理論課和實驗課中均設(shè)計了討論環(huán)節(jié)，85.4%的學(xué)生認(rèn)為討論環(huán)節(jié)對理解學(xué)習(xí)內(nèi)容有所幫助，充分說明以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

2.2學(xué)生學(xué)習(xí)效果顯著 由于疫情原因，目前還未進(jìn)行期末考試，因此課題組將從學(xué)生作業(yè)和測試兩方面考察學(xué)生學(xué)習(xí)效果。課題組共布置9次課堂作業(yè)，大多數(shù)同學(xué)能夠掌握當(dāng)堂課所學(xué)內(nèi)容，得分情況見表1。在上交作業(yè)的同學(xué)中，80～100分的同學(xué)占比達(dá)85%以上。從階段性測驗的成績來看，100分的同學(xué)占比23%，80～100分學(xué)生占比68%，說明學(xué)生整體學(xué)習(xí)效果較好。此外，認(rèn)為實驗課的學(xué)習(xí)對于理論課內(nèi)容的掌握有幫助的同學(xué)占86.3%，說明在線實驗課不僅可以鍛煉學(xué)生自主動手能力，將理論與實踐充分結(jié)合，對理論學(xué)習(xí)也有較大幫助。因此，在線實驗課的開設(shè)非常必要。

3 在線教學(xué)的優(yōu)勢及存在的問題分析

隨著信息化技術(shù)的不斷進(jìn)步，在線教學(xué)的優(yōu)勢日趨明顯：①教師授課形式多樣。教師可以選擇直播、錄屏或直播與錄屏混合等方式進(jìn)行在線教學(xué)；②學(xué)生學(xué)習(xí)個性化。學(xué)生學(xué)習(xí)不受時間、地點限制，可利用碎片化時間學(xué)習(xí)，并根據(jù)自己掌握知識的程度安排學(xué)習(xí)；③信息即時反饋。平臺的大數(shù)據(jù)可以幫助教師實時追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和效果，使教師更有針對性地進(jìn)行督促和引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)[6]。

但課題組在在線教學(xué)過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題：①教師對在線教學(xué)的理解問題。多數(shù)授課教師以前未接觸過在線教學(xué)，教學(xué)理念轉(zhuǎn)換不充分以及欠缺在線教學(xué)經(jīng)驗；②視頻時長問題。本次理論課的PPT視頻時長大部分為 30 min左右，一般情況下，人的注意力集中時間為 20 min左右，時長過長不容易讓學(xué)生全程集中注意力，學(xué)生自主學(xué)習(xí)時間減少；③教師和學(xué)生的適應(yīng)問題。由于沒有教室的環(huán)境，師生處于不同的空間，教師缺乏學(xué)生給予的即時反饋，而學(xué)生聽課缺少了熟悉的現(xiàn)場感和儀式感；④學(xué)生的課業(yè)壓力問題。部分學(xué)生反映本學(xué)期所有課程均為在線教學(xué)，學(xué)生課業(yè)壓力較大。以上原因可能是影響學(xué)生深度學(xué)習(xí)的主要因素。

表1 學(xué)生課堂作業(yè)得分情況(%)

4 展望

醫(yī)學(xué)免疫學(xué)在線教學(xué)應(yīng)立足于以學(xué)生為中心，促進(jìn)學(xué)生個性化的深度學(xué)習(xí)，需要逐步建立起包括課程內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)資源提供、教學(xué)手段優(yōu)化、學(xué)生學(xué)習(xí)促進(jìn)等的在線教學(xué)模式。在未來的教學(xué)工作中，可以通過重新規(guī)劃講授章節(jié)、增加臨床免疫學(xué)相關(guān)知識、合理利用網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有慕課資源、將課堂教學(xué)和在線教學(xué)相結(jié)合(94.2%的學(xué)生認(rèn)可此種教學(xué)方式)、充分利用社交平臺完成師生互動、群體討論等方式，逐步建立基于深度學(xué)習(xí)的在線教學(xué)模式。