獸醫(yī)微生物學與免疫學實驗混合式教學探討與實踐

趙孟孟 廖潔丹 黃良宗 張雪蓮 劉昊

佛山科學技術學院生命科學與工程學院 廣東佛山 528225

隨著動物新傳染病的不斷出現(xiàn)，獸醫(yī)臨床出現(xiàn)了多種病原混合感染、畜禽疾病呈現(xiàn)非典型的臨床癥狀等復雜情況。同時，伴隨著獸醫(yī)學科的發(fā)展、學術前沿知識擴充和不斷更新，獸醫(yī)微生物學和免疫學實驗技術在臨床應用中相輔相成，相互融合又相互推進，這要求我們既要提升獸醫(yī)微生物學與免疫學實踐教學的質量，有針對性地提高學生對病原體檢測和鑒定能力，摸索適合獸醫(yī)學科發(fā)展的設計綜合性、開放性實驗來滿足一專多能的高素質獸醫(yī)人才培養(yǎng)。同時，在“四新”背景下，如何對傳統(tǒng)課程進行實踐教學改革已成為研究熱點問題[1]。

我們結合畜牧獸醫(yī)養(yǎng)殖以及行業(yè)發(fā)展特點，分析畜牧獸醫(yī)工作任務、明確崗位能力、歸納行動領域進行實驗課內容整合和開發(fā)，將反映行業(yè)檢測新技術、新規(guī)范納入教學內容，將職業(yè)技能等級標準融入課程實踐教學。結合教育部高等教育對農科專業(yè)思政培養(yǎng)目標，運用臨床實際案例和線上慕課學習，將思想政治教育融入技術技能培養(yǎng)全過程。教學團隊構建了以學生為中心的異步SPOC混合式教學實踐模式也取得一定的成效，希望該模式能為其他農科院校的混合式實踐教學改革提供借鑒。

一、課程建設概況

獸醫(yī)微生物學與免疫學實驗是獸醫(yī)臨床工作實踐中應用微生物學、免疫學和動物性食品衛(wèi)生學等基本理論原理對傳染性病原進行檢測和鑒定、免疫診斷檢測和食品安全檢測等，為學生后續(xù)學習家畜傳染病學、禽病學、獸醫(yī)臨床診斷學、獸醫(yī)外科學等專業(yè)課課程臨床實踐奠定強有力的實驗技能。該課程是動物醫(yī)學專業(yè)一門專業(yè)基礎必修課，將獸醫(yī)微生物學、獸醫(yī)免疫學和動物性食品微生物學的部分實踐技能整合的一門實驗課程，綜合了三門課程臨床技能實踐中核心的實驗方法和原理，對學生的獸醫(yī)臨床技能進行綜合訓練。提高學生綜合解決困難的能力，訓練學生能根據(jù)疑似病例合理運用不同檢測技術進行疾病病原檢驗和診斷；熟練運用免疫學實驗室檢驗手段對臨床的細菌病和病毒性疾病進行定性檢測；運用微生物檢測技術對動物性食品進行定量和定性檢測等技能。

獸醫(yī)微生物學與免疫學是自2010版人才培養(yǎng)方案開設的實驗課，共12個實驗合計48學時。本課程建設共經(jīng)歷初期建設階段、中期建設階段、省一流課程籌備建設等3個階段。初級建設階段(2010—2014年)完成獸醫(yī)微生物學、獸醫(yī)免疫學和動物性食品衛(wèi)生學3門課實驗課內容整合和多媒體教學。建設期主要參考國內農業(yè)院校同類課程以及中國大學慕課MOOC查找合適教學資源、教學團隊負責人共同商討確定實驗內容、收集臨床案例圖片和實驗室細菌及病毒培養(yǎng)等教學資源、制作多媒體課件、編寫實驗課教學大綱、實驗課電子教案等，出版《獸醫(yī)微生物學與免疫學實驗教程》。校級精品課程建設為中期階段(2015—2018年)，主要完成彩色圖譜資源建設、試題庫建設、實驗動畫flash以及病例圖譜資源建設，采用案例教學、引導式教學以及示范性教學。本階段著重將實驗體系優(yōu)化、規(guī)范實驗操作視頻庫、操作動畫flash、臨床案例圖譜等，為籌備實踐教學的網(wǎng)絡教學平臺建設做準備。省一流課程籌備建設階段(從2019年開始至今)，主要是“以學生為中心”的課程教學改革和創(chuàng)新人才培養(yǎng)，通過搭建實驗課網(wǎng)絡教學平臺，將實踐混合式教學模式和過程性考核作為改革重點。此階段，獸醫(yī)微生物學理論課認定為廣東省課程思政示范課程、獸醫(yī)免疫學認定為學校課程思政示范課程、動物性食品衛(wèi)生學為廣東省課程思政示范課堂，這三門理論課的教學改革成效為其課程改革奠定了堅實的基礎。

二、混合式教學模式改革與實踐

傳統(tǒng)的實驗教學存在教學手段和教學方法單一，教師以灌輸式講授和學生被動式學習，對實驗操作動手能力弱難以勝任解決臨床生產(chǎn)中實際問題等痛點。課程混合式教學改革就是要針對人才培養(yǎng)過程中存在的實際問題進行教改和提升。我們以建構主義的學習理論為理論支撐，借助“長江雨課堂”教學軟件以及以MOOC精品資源構建具特色的獸醫(yī)微生物學與免疫學實驗線上學習平臺?；旌鲜浇虒W是當前高等教育教學改革的重要突破口[2]，混合式教學模式落實到位，需要結合在線教學與傳統(tǒng)課堂各自優(yōu)勢有機結合，充分發(fā)揮它們彼此教學方式各自的優(yōu)勢[3]。

(一)重設課程目標

獸醫(yī)微生物學與免疫學課程建設始終堅持學?！坝藶楸?、質量立校、特色辦學”的辦學理念，以滿足地方所需人才培養(yǎng)為根本任務，面向基層，培養(yǎng)基礎扎實、精于實踐、勇于創(chuàng)新、敢于創(chuàng)業(yè)的高素質新農科一專多能人才。實踐教學是課程思政建設的重要載體，將思政元素融入專業(yè)實踐教學有利于促進學生能力培養(yǎng)與理想信念、價值理念、道德觀念教育有機結合[4]。

我們根據(jù)以臨床實際案例為主線的實驗課課程特色，結合教育部高等教育對農科專業(yè)思政培養(yǎng)目標，從國家、學校、專業(yè)、課程特點創(chuàng)新提出“育人為本 鑄魂立根”的教育教學思想，將實驗課的課程目標分為知識目標、能力目標以及素養(yǎng)目標。學生通過本課程學習，能復述細菌、真菌等常見微生物形態(tài)、生化特性；簡述細菌分離和純化方法和病毒檢測方法、常規(guī)的病原菌微生物檢驗程序以及闡述動物性食品微生物常規(guī)檢測方法等知識。通過實踐技能的訓練，學生能樹立無菌操作意識、運用光學顯微鏡觀察細菌形態(tài)；復述常見病原菌生化特性和類似菌的區(qū)辨方法；運用病毒檢測方法測定疑似病原；運用動物性食品微生物方法檢測水或奶制品。教學團隊始終注重對學生的基本素養(yǎng)、專業(yè)基礎知識、專業(yè)技能的培養(yǎng)。學生學習課程后，能樹立和踐行綠水青山理念和“大國三農”情懷；實踐訓練中培養(yǎng)團隊合作、同伴學習和技能提升，樹立學思結合、知行統(tǒng)一、服務農業(yè)農村的鄉(xiāng)村振興使命感和責任感。

(二)搭建實驗課網(wǎng)絡教學平臺

網(wǎng)絡教學平臺搭建是基于實驗課體系的合理優(yōu)化，使學生不僅能夠掌握3門課程知識內容體系、實驗基本原理以及實驗室研究手段在獸醫(yī)學科中的運用，而且能夠培養(yǎng)主動獲取知識和自主學習的能力，有助于學生素質培養(yǎng)和價值塑造。

課程的網(wǎng)絡教學平臺教學資源主要引用中國大學慕課MOOC中的微物學實驗、微生物學與免疫學實驗等慕課進行本地化重構，優(yōu)學院+長江雨課堂異步SPOC在線教學平臺，學生可以用手機APP完成線上學習。優(yōu)學院線上資源包括12個教學單元(教案、PPT、慕課20個)、課外拓展資源和往屆學生優(yōu)秀作品，線上慕課視頻時長195min。針對混合式學習模式，開發(fā)課前—課中—課后的教學課程資料：課前指導性資源(教學大綱、教學計劃、教改措施)、內容性資源(多媒體教學課件、教學微視頻、課堂問答，階段性測驗)、生成性資源(學生課前成績、學生課堂測驗，課后作業(yè)以及討論區(qū)的問題解答)。線上慕課資源教學目標明確、教學內容系統(tǒng)全面，注重知識的實用性和思想性、教學資源豐富多樣。網(wǎng)絡教學平臺通過全程的數(shù)據(jù)跟蹤，檢測學生課前在線學習情況，根據(jù)查看學生的在線學習情況能及時提醒未按教學計劃進行預習的學生；通過課后學生的學習數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)哪些章節(jié)知識點是學生關注或是有疑問的，對以后的教學策略做出調整，有效輔助實踐教學中實驗原理、實驗操作重復觀看。

(三)以學生為中心的PBL教學設計

我國《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》中明確提出：“堅持以人為本、推進素質教育是教育改革發(fā)展的戰(zhàn)略主題”“著力提高學生服務國家人民的社會責任感、勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實踐能力”。我們在開展“以學生為中心”的教學實踐中，學習目標除知識獲得外，能力培養(yǎng)和價值塑造尤為重要。PBL(problem based learning)是以問題為基礎，圍繞對問題探究來組織學習內容的一種教育理念。它主要是強調參與者主導的學習原則，并通過小組合作學習來解決問題，突出跨學科內容的整合和實際問題解決[5]。PBL教學源于20世紀60年代加拿大麥克馬斯特大學的醫(yī)科教育改革，當時的初衷是想通過對醫(yī)學病例的分析和解決來組織其學習內容[5]。由此可見，獸醫(yī)微生物學與免疫學實驗非常適合運用PBL教學方法。

實踐教學改革和創(chuàng)新中引入PBL理念和方法，在課程設計和規(guī)劃中需要充分考慮課程特點、學習者學情、教學目標、學習內容、教師和學生、教學與學習方法以及評價等要素。借鑒奧爾堡PBL模型教學改革主要目的有以下幾方面。

(1)解決學生理論知識與社會脫節(jié)的現(xiàn)狀；

(2)通過小組合作提高學生的團隊合作能力；

(3)改變教師和學生的角色，體現(xiàn)“以學生為中心”的教學；

(4)通過不同專業(yè)課實踐課程整合，突出跨學科教學和提高學生解決生產(chǎn)問題和診斷治療疾病的能力；

(5)利用“互聯(lián)網(wǎng)+”及雨課堂軟件和視頻制作加入課堂教學，提高學生課堂和課外學習的積極性；

(6)改變傳統(tǒng)單一的考核方式，促進學生自動學習、同伴學習以及深度學習。

有研究指出，當課程設計者只在單門課程中使用PBL時，PBL常被視為一種檢驗知識應用而非開展知識探究的手段，很難對教學方法和評估產(chǎn)生重大影響。判斷PBL是否能體現(xiàn)學生中心原則的重要指標是看問題準備階段究竟由誰來建構問題。如本實驗課中獸醫(yī)微生物學部分具有其特殊性，如涉及細菌、真菌等多種病原微生物，學生要具備生物安全意識，遵循無菌操作的原則，需采用多種檢測方法進行分析鑒定等[6]。在微生物學實驗教學中，PBL教學需要在學生掌握基礎理論知識和基本實驗技能的基礎上進行，因此可將實踐教學中驗證性試驗采用教師講解為主的教學，傳授學生掌握基本實驗技能和方法。獸醫(yī)微生物、獸醫(yī)免疫學和動物性食品衛(wèi)生是理論與實踐聯(lián)系非常緊密的課程，我們利用校內的教學基地——動物醫(yī)院，為學生提供真實的臨床病例進行分析，通過實驗室規(guī)范化檢測手段驗證，提出解決方案并驗證其思路或方法的有效性。綜合設計性實驗引導學生在臨床養(yǎng)殖中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，因此采用PBL教學提高教學效果。

(四)混合式教學

融合線上線下教學的混合式教學成為教學的新常態(tài)，將驅動教學模式的全面變革[2]。通過互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術構建“互聯(lián)網(wǎng)+”教育模式，實現(xiàn)課前、課中和課后的全過程跟蹤，打造新一代信息技術的“智慧課堂”。實驗課主要借助PBL的混合式教學，穿插啟發(fā)式教學和案例教學模式。通過課前預習和討論、課中啟發(fā)和探究式實踐、課后鞏固練習和反思提升等，以目標多元、注重過程為原則，針對不同的教授對象和課程要求，靈活組織教學內容、輔助教學實施，實現(xiàn)學習者的不同教學目標。課程考核平時成績50%(線上學習+測試+討論)和期末考試(50%)。教師借助網(wǎng)絡教學平臺，采用“翻轉課堂、混合式教學”等多種方式的課堂教學，將信息技術與課堂教學進行深度融合和創(chuàng)新應用。

通過借鑒丹麥奧爾堡PBL模型，從課堂教學設計、學習方式、師生考核和評價方式方法等方面實驗課程對本科教學進行改革與創(chuàng)新，達到能引導學生進行團隊合作、跨學科學習、線上和線下學習，對企業(yè)生產(chǎn)過程的實際問題提出解決方案，將掌握的課程知識學以致用，真正成為能診斷治療解決生產(chǎn)實際問題的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)應用型獸醫(yī)人才。同時，混合式教學中將課程思政融入到專業(yè)實驗課教育，增強學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識，提高對知識的應用能力、獨立思考能力、實踐動手能力和培養(yǎng)團隊協(xié)作精神。

課程教學平臺更新迭代運作三年，積累線上學習數(shù)據(jù)也取得一定的成效。我們摸索了適合地方院校具有品牌專業(yè)特色的PBL教學模式，為地方經(jīng)濟社會發(fā)展培養(yǎng)具有引領意識、創(chuàng)業(yè)精神和實踐能力的應用型高級專門人才，提升動物醫(yī)學專業(yè)的核心競爭力。