COVID-19疫情背景下醫(yī)學(xué)微生物學(xué)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐探索

于志君，盧莉莉，王育斌，江珍玉，鄧海英

(武漢科技大學(xué) 醫(yī)學(xué)院，湖北 武漢 430065)

醫(yī)學(xué)微生物學(xué)是醫(yī)藥學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí)不僅需要掌握與醫(yī)學(xué)關(guān)系密切的微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理、遺傳變異和感染免疫等共有規(guī)律，還需熟悉引起傳染病的常見(jiàn)病原[1]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)除了幫助學(xué)生加深對(duì)微生物學(xué)理論知識(shí)的理解，還能使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)觀察某些病原的形態(tài)結(jié)構(gòu)，親歷培養(yǎng)鑒定細(xì)菌的過(guò)程，在訓(xùn)練微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的同時(shí)培養(yǎng)無(wú)菌觀念及生物安全意識(shí)。新型冠狀病毒肺炎(coronavirus disease 2019，COVID-19)疫情的突然暴發(fā)與快速蔓延，導(dǎo)致全國(guó)高校無(wú)法按時(shí)復(fù)課，為響應(yīng)教育部“停課不停學(xué)”的號(hào)召[2]，不同高校分別借助線上教學(xué)平臺(tái)直播或利用慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等方式如期開(kāi)展了理論課教學(xué)，但隨著理論教學(xué)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐課程如何開(kāi)展成為擺在各校管理部門及教師面前急需解決的一大難題，本校借助醫(yī)學(xué)魔課 (massive online experimentalc ourses, MOEC)平臺(tái)[3]對(duì)本科生醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)展了線上教學(xué)嘗試與探索。

1 課程內(nèi)容與考核方式的擬定

根據(jù)培養(yǎng)方案，武漢科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院19級(jí)荊楚卓越醫(yī)師班、18級(jí)預(yù)防醫(yī)學(xué)班將在2020年春季學(xué)期完成醫(yī)學(xué)微生物學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，至本學(xué)期中期理論課教學(xué)按計(jì)劃進(jìn)度已完成大半，但實(shí)驗(yàn)教學(xué)尚無(wú)法開(kāi)展。根據(jù)疫情研判，春季學(xué)期師生已無(wú)可能返校完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)校建議教師利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)資源開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。經(jīng)綜合考慮資源豐富度、教學(xué)內(nèi)容契合度等因素，MOEC系統(tǒng)被擬定為本學(xué)期開(kāi)展醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容擬定為按3個(gè)步驟進(jìn)行。首先，教師熟悉MOEC平臺(tái)的系統(tǒng)及操作流程；其次，瀏覽平臺(tái)模塊信息，將擬開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容聚焦在病原生物學(xué)、免疫學(xué)和微生物學(xué)3個(gè)板塊中，挑選出與常態(tài)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容相似或相近的資源；最后，教師對(duì)多個(gè)同類內(nèi)容進(jìn)行反復(fù)瀏覽分析，經(jīng)集體討論，篩選出內(nèi)容設(shè)置符合大綱要求，且科學(xué)性高的素材納入，每次實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容為不同板塊的幾個(gè)小單元組合而成?；诰€上授課形式限制，在內(nèi)容納入方面，主要以演示內(nèi)容、虛擬操作實(shí)驗(yàn)為主。

繪圖及書(shū)寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告是常態(tài)實(shí)驗(yàn)教學(xué)傳統(tǒng)經(jīng)典的考核手段，本次線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核內(nèi)容由學(xué)生提交的思考題作業(yè)及虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)后臺(tái)生成數(shù)據(jù)兩部分構(gòu)成。思考題主要依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理、操作的關(guān)鍵性步驟及實(shí)驗(yàn)結(jié)果等內(nèi)容而設(shè)置，具有一定難度與挑戰(zhàn)性，不局限于教材知識(shí)點(diǎn)的重復(fù)，希望學(xué)生在克服困難探索學(xué)習(xí)的過(guò)程中能產(chǎn)生更高的學(xué)習(xí)成就感，激發(fā)學(xué)生更高的學(xué)習(xí)欲望與動(dòng)力，同時(shí)提交作業(yè)這種方式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程具有動(dòng)態(tài)督促作用。本文選取了細(xì)菌形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)、細(xì)菌生理學(xué)實(shí)驗(yàn)、病原性球菌與腸道桿菌、白喉?xiàng)U菌結(jié)核桿菌及病毒等5個(gè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)常態(tài)與線上教學(xué)內(nèi)容及考核方式進(jìn)行了總結(jié)(表1)。

表1 常態(tài)與疫情背景下醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課授課內(nèi)容與考核模式比較

2 教學(xué)流程

線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)是疫情蔓延情況下的教學(xué)應(yīng)對(duì)策略，如何有效地開(kāi)展線上教學(xué)，使學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)理解實(shí)驗(yàn)原理、操作要領(lǐng)、掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)及真實(shí)實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)是實(shí)驗(yàn)授課教師需要思考的首要問(wèn)題。在考慮課程教學(xué)大綱要求、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也兼顧課堂教學(xué)效率的基礎(chǔ)上，本次線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)為授課前準(zhǔn)備、線上授課及課后評(píng)價(jià)與反饋3個(gè)環(huán)節(jié)(圖1)。

2.1 授課前準(zhǔn)備

在授課開(kāi)始前，教師登錄MOEC系統(tǒng)，將擬授課班級(jí)學(xué)生名單導(dǎo)入系統(tǒng)。在系統(tǒng)配課管理模塊下，選擇學(xué)生年級(jí)、專業(yè)及班級(jí)，系統(tǒng)顯示即將被配課的學(xué)生名單，核對(duì)無(wú)誤后進(jìn)行批量選課，選課完畢可隨機(jī)點(diǎn)擊具體某一學(xué)生后面選課按鈕，查看選課是否成功(圖2)。下一步，通知學(xué)生登陸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，學(xué)習(xí)系統(tǒng)使用方法，熟悉系統(tǒng)設(shè)置，查看選課內(nèi)容概況。在實(shí)驗(yàn)課開(kāi)課前一周通過(guò)QQ群向?qū)W生發(fā)布即將進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及預(yù)習(xí)要求，教師進(jìn)入實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，預(yù)先操作實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并與常態(tài)教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行比對(duì)，將線上實(shí)驗(yàn)中缺漏的知識(shí)點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)操作中的關(guān)鍵步驟記錄下來(lái)，制作授課PPT，其內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、操作流程、補(bǔ)充內(nèi)容及注意事項(xiàng)，課后思考題4部分。

圖1 醫(yī)學(xué)微生物學(xué)疫情期間實(shí)驗(yàn)授課流程Fig 1 Process of experimental teaching of medical microbiology under COVID-19 pandemic situation

A.學(xué)生批量選課界面； B.查看已配課界面圖2 魔課系統(tǒng)選課流程Fig 2 Procedure of course assignment in MOEC system

2.2 授課階段

線上授課基本流程包括線上直播講述實(shí)驗(yàn)PPT、發(fā)布思考題及學(xué)習(xí)計(jì)劃，學(xué)生虛擬實(shí)驗(yàn)操作等步驟。在線上講述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置上，除了介紹虛擬仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置、流程及注意事項(xiàng)，特別注重對(duì)缺失的常態(tài)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充，如在細(xì)菌形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生在復(fù)習(xí)顯微鏡結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)顯微鏡油鏡鏡頭的識(shí)別、油鏡的使用方法及使用后的維護(hù)，并對(duì)革蘭染色的原理、結(jié)果描述及意義進(jìn)行講述；在細(xì)菌生理學(xué)實(shí)驗(yàn)中，講述分區(qū)劃線接種法的原理與操作要領(lǐng)、如何運(yùn)用菌落、菌苔描述細(xì)菌增殖現(xiàn)象，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的無(wú)菌規(guī)范，腸道致病菌與非致病菌鑒別實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)；在病原性球菌及腸道桿菌實(shí)驗(yàn)中，除了講述藥敏實(shí)驗(yàn)的原理，還重點(diǎn)介紹了紙片法藥敏實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法要領(lǐng)及結(jié)果判斷，肥達(dá)實(shí)驗(yàn)的原理、方法及實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷注意事項(xiàng)；在白喉?xiàng)U菌、結(jié)核桿菌及病毒學(xué)實(shí)驗(yàn)中，重點(diǎn)介紹結(jié)核菌抗酸染色的原理、方法及結(jié)果，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)雞胚的結(jié)構(gòu)，雞胚接種的方法。單次實(shí)驗(yàn)課直播講授結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)教師預(yù)留一周的時(shí)間給學(xué)生進(jìn)行線上虛擬操作，并督促學(xué)生在指定期限內(nèi)提交課后作業(yè)到實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師郵箱。

2.3 課后評(píng)價(jià)及反饋

單次實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)教師通過(guò)清點(diǎn)提交的課后思考題及后臺(tái)導(dǎo)出數(shù)據(jù)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)未參與實(shí)驗(yàn)的同學(xué)，通過(guò)單獨(dú)溝通確定未進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的原因，并敦促幫助學(xué)生盡可能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，19級(jí)荊楚卓越醫(yī)師班同學(xué)的學(xué)習(xí)積極性更高，作業(yè)提交率為100%，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)登陸記錄顯示，僅有2名同學(xué)各有一次實(shí)驗(yàn)沒(méi)完成，這可能與該班人數(shù)少(24人)，學(xué)習(xí)氛圍更濃厚有關(guān)。18級(jí)預(yù)防醫(yī)學(xué)班同學(xué)有6名同學(xué)有作業(yè)未提交記錄，24名同學(xué)存在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目未登陸記錄，主要集中在第一次實(shí)驗(yàn)的普通光學(xué)顯微鏡使用實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，多達(dá)20人，這可能是由于首次實(shí)驗(yàn)同學(xué)系統(tǒng)使用不熟練，及部分同學(xué)認(rèn)為該項(xiàng)目在之前的實(shí)驗(yàn)中有涉及所致，但據(jù)以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)顯示，學(xué)生在實(shí)際使用油鏡過(guò)程中，還是不同程度存在鏡頭識(shí)別及使用方法錯(cuò)誤等問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)教師督促提醒后，后面實(shí)驗(yàn)課學(xué)生的參與度有很大改善，但最終有7名同學(xué)存在不交作業(yè)與未進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作同時(shí)存在的現(xiàn)象，這可能與班級(jí)人數(shù)多(67人)、部分同學(xué)不重視實(shí)驗(yàn)課及學(xué)習(xí)積極性不高等因素有關(guān)。

從學(xué)生反饋結(jié)果看，大部分學(xué)生認(rèn)為線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是疫情特定情況下的最優(yōu)方案，內(nèi)容直觀呈現(xiàn)，學(xué)習(xí)時(shí)間空間具有一定彈性，緩解了因選課沖突導(dǎo)致的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課缺課補(bǔ)課難題。線上實(shí)驗(yàn)可反復(fù)觀看、反復(fù)練習(xí)，印象更深刻，但對(duì)于細(xì)菌分離接種等微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)因無(wú)法實(shí)際操作，理解上不夠深刻，另外與教師互動(dòng)上，缺乏傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)時(shí)性。

3 結(jié)語(yǔ)

在新冠病毒疫情背景下，高校學(xué)生無(wú)法按期返校進(jìn)行預(yù)期學(xué)習(xí)，如何有序有效開(kāi)展教學(xué)工作是需要廣大高校教育工作者積極思考探索的主題，尤其是理工科大學(xué)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)開(kāi)展比理論教學(xué)具有更高挑戰(zhàn)性[4]。為響應(yīng)教育部“停課不停學(xué)”的號(hào)召，學(xué)校鼓勵(lì)教師疫情期間利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在綜合考慮各方因素的基礎(chǔ)上，借助MOEC平臺(tái)在武漢科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院18級(jí)預(yù)防醫(yī)學(xué)班、19級(jí)荊楚卓越醫(yī)師班同學(xué)中開(kāi)展了醫(yī)學(xué)微生物學(xué)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索，經(jīng)前期篩選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、選擇考核方式，中期線上教學(xué)實(shí)踐，后期進(jìn)行評(píng)價(jià)與反饋3個(gè)階段，春季學(xué)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)得以順利完成。

本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)引發(fā)了諸多思考。首先，如教師在平時(shí)已經(jīng)建成了一套完整高質(zhì)量的線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，且經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行完善，那么在疫情或自然災(zāi)害等突發(fā)狀況下，該系統(tǒng)作為應(yīng)急教學(xué)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇可能會(huì)更合理科學(xué)，教學(xué)運(yùn)行會(huì)更順暢，考核方式上更全面科學(xué)。其次，國(guó)家層面主導(dǎo)建設(shè)一批更高質(zhì)量的規(guī)范性強(qiáng)的線上實(shí)驗(yàn)資源是很有必要的。目前，雖然醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目立項(xiàng)建設(shè)多，但大多重立項(xiàng)、輕建設(shè)、重評(píng)比、輕應(yīng)用，導(dǎo)致很多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在內(nèi)容深度及科學(xué)性上參差不齊，同一次實(shí)驗(yàn)課中所選實(shí)驗(yàn)?zāi)K之間風(fēng)格迥異，不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中同一操作演示差異大，作為授課資源使用可能導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生混亂或誤導(dǎo)學(xué)生[5]。另外，在本次教學(xué)活動(dòng)中，由于實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)采用的是遠(yuǎn)程管理或通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，有些地區(qū)學(xué)生受網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備影響，很難與授課教師獲得有效溝通，間接造成某些評(píng)價(jià)指標(biāo)的不客觀性。

總之，本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)是突發(fā)疫情情況下開(kāi)展的一種探索與實(shí)踐，希望通過(guò)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)幫助學(xué)生理解醫(yī)學(xué)微生物學(xué)相關(guān)理論及實(shí)驗(yàn)技能，并通過(guò)線上互動(dòng)為學(xué)生營(yíng)造專業(yè)學(xué)習(xí)氛圍，建立學(xué)生與學(xué)校、教師的聯(lián)系，從而使學(xué)生能達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。但線上實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)終究無(wú)法使學(xué)生獲得實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)與訓(xùn)練。因此，希望正常復(fù)學(xué)后，學(xué)校能開(kāi)設(shè)一些綜合性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步鞏固線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，并對(duì)滅菌規(guī)范及一些傳統(tǒng)經(jīng)典微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行強(qiáng)化。