“新工科”背景下微生物學(xué)與免疫學(xué)課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐

溫振國(guó) 楊思敏 王騰

摘? 要：針對(duì)工科高校學(xué)生醫(yī)學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)薄弱、學(xué)習(xí)效果較差的現(xiàn)象，本研究提出一種“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的啟發(fā)式課程教學(xué)”的教學(xué)新模式。結(jié)合“新工科”建設(shè)現(xiàn)實(shí)背景，針對(duì)生物制藥專業(yè)核心主干課程微生物學(xué)與免疫學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問題，調(diào)整教師和學(xué)生的角色和責(zé)任，提出以學(xué)生為中心的案例驅(qū)動(dòng)啟發(fā)式課堂教學(xué)方案，詳細(xì)闡述其必要性及實(shí)施細(xì)節(jié)，介紹教學(xué)過程和評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)置，分析教學(xué)效果達(dá)成情況。該模式使學(xué)生在專業(yè)知識(shí)方面、綜合素質(zhì)以及溝通表達(dá)方面均得到提高，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，并鍛煉學(xué)生將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際問題，對(duì)生物制藥專業(yè)在北京地區(qū)的“新工科”建設(shè)探索產(chǎn)生了積極意義。

關(guān)鍵詞：“新工科”；微生物學(xué)與免疫學(xué)；案例驅(qū)動(dòng)；啟發(fā)式教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1673-7164（2024）17-0082-04

微生物學(xué)與免疫學(xué)是面向高等院校工科專業(yè)“生物制藥”的核心課程之一，主要包括免疫學(xué)和病原微生物學(xué)兩部分，其中免疫學(xué)概念抽象，病原微生物學(xué)內(nèi)容龐雜，并涉及很多基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)且知識(shí)和技術(shù)的更新速度快。［1］工科高校學(xué)生醫(yī)學(xué)知識(shí)較為薄弱，許多內(nèi)容和概念的學(xué)習(xí)多靠死記硬背，結(jié)果就是“知其然，而不知其所以然”，無(wú)法融會(huì)貫通、舉一反三，遇到具體問題還是無(wú)法獨(dú)立分析和解決，最終學(xué)習(xí)效果較差，教學(xué)效果也不理想。所以，如何在課堂上尋找一種既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，又能讓學(xué)生“學(xué)以致用”的教學(xué)方式，成了一個(gè)迫切需要研究的課題。本研究提出一種“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的啟發(fā)式課程教學(xué)”新模式，將實(shí)踐體會(huì)與同仁分享。

一、傳統(tǒng)課程教學(xué)模式的特點(diǎn)與弊端

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師負(fù)責(zé)教，學(xué)生負(fù)責(zé)學(xué)。教學(xué)是知識(shí)從教師向?qū)W生單向流動(dòng)的過程。具體表現(xiàn)是以“教”為中心，“學(xué)”隨“教”轉(zhuǎn)，教師是知識(shí)的傳播者。對(duì)學(xué)生來(lái)說，教師是移動(dòng)的知識(shí)庫(kù)，是活著的教科書，是課堂的“主宰”。這就會(huì)形成如下幾個(gè)弊端：一是以“教”定“學(xué)”的“填鴨式”教學(xué)。［2］傳統(tǒng)教學(xué)活動(dòng)偏重教師的講解，在一定程度上忽視了學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，從而影響了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。二是“本本主義”。教師過于依賴教材，缺乏知識(shí)的更新，從而禁錮了學(xué)生的視野和創(chuàng)新思維。三是持續(xù)改進(jìn)不及時(shí)。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)主要來(lái)自期中和期末測(cè)驗(yàn)，具有滯后性，教學(xué)的改進(jìn)只能片段化地在新一輪課程中進(jìn)行。對(duì)于相對(duì)簡(jiǎn)單的課程，這種教學(xué)有失水準(zhǔn)，學(xué)生沒有學(xué)習(xí)興趣；而對(duì)難度大、體系雜的課程，這種教學(xué)方式使得學(xué)生沒有參與感，最后只能是為了考試而學(xué)，從而陷入死記硬背、形而上學(xué)之中。［3］

二、案例驅(qū)動(dòng)啟發(fā)式“微生物學(xué)與免疫學(xué)”課程教學(xué)模式方案與實(shí)施

案例驅(qū)動(dòng)的啟發(fā)式教學(xué)可以有效解決當(dāng)前教學(xué)中出現(xiàn)的教與學(xué)不一致、學(xué)與用不一致的問題，它是一種可以充分激發(fā)學(xué)生積極性，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力的教學(xué)方案。在此基礎(chǔ)上，從“以教定學(xué)”向“以人為本”的教育方式轉(zhuǎn)化。首先，引進(jìn)了以學(xué)生為主要角色的專題討論的方法。通過積極解決生物制藥研發(fā)和生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中的實(shí)際問題和挑戰(zhàn)來(lái)獲取知識(shí)。其次，通過實(shí)際案例促進(jìn)案例驅(qū)動(dòng)式推演，讓學(xué)生主動(dòng)獲取信息，并進(jìn)行信息的分析、整合。在此過程中采用啟發(fā)式教學(xué)、互動(dòng)式課堂，做到“以學(xué)生為中心”，還將對(duì)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，從課內(nèi)向課外拓展，構(gòu)建出“計(jì)劃項(xiàng)目—課前準(zhǔn)備—課堂學(xué)習(xí)—課后鞏固”這一全面的學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)方案，將理論學(xué)習(xí)與案例推演結(jié)合在一起。在特殊時(shí)期結(jié)合新工科背景，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，本課程以“病毒專題”開篇，利用案例進(jìn)行多個(gè)病毒學(xué)和免疫學(xué)知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)。通過北京科興生物、中生集團(tuán)的疫苗攻堅(jiān)戰(zhàn)為例培植學(xué)生的愛國(guó)情懷。后續(xù)設(shè)置“病毒的發(fā)現(xiàn)與分類”“細(xì)菌與疾病”“制藥與微生物”三個(gè)模塊，每個(gè)模塊中均設(shè)置3—4個(gè)案例，全面涵蓋課程大綱中病毒學(xué)和免疫學(xué)相關(guān)知識(shí)，從而達(dá)到講授與研討、課內(nèi)與課外有機(jī)融合。通過案例驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方式的改革促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，在課堂上和學(xué)生分享教師權(quán)力，使學(xué)生獲得學(xué)習(xí)主動(dòng)性?；诎咐?qū)動(dòng)的啟發(fā)式教學(xué)總體設(shè)計(jì)思路如圖1所示，具體實(shí)施方案如下。

（一）教師提出問題

根據(jù)教學(xué)大綱要求，將微生物學(xué)與免疫學(xué)課程分解為細(xì)菌、真菌、病毒、超敏反應(yīng)與疾病以及制藥過程中微生物控制等相應(yīng)內(nèi)容，根據(jù)分類精心設(shè)計(jì)具體案例。在這些案例中除了涉及不同微生物類型，還應(yīng)將免疫學(xué)基本知識(shí)貫穿其中，使知識(shí)變得豐滿具體，不再抽象，這樣便于學(xué)生理解和掌握。

（二）學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)

學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。課前自主學(xué)習(xí)就是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，利用網(wǎng)絡(luò)資源，自主、獨(dú)立地學(xué)習(xí)，培養(yǎng)自學(xué)能力、分析和解決問題的能力。這也是對(duì)學(xué)生自學(xué)能力的檢驗(yàn)。因此，在教學(xué)過程中，要求學(xué)生在課前根據(jù)課程要求進(jìn)行自學(xué)，并在網(wǎng)上查閱相關(guān)資料，制作電子文檔。這樣做一方面可以避免學(xué)生因長(zhǎng)時(shí)間不接觸教師而產(chǎn)生學(xué)習(xí)懈怠，另一方面也可以使學(xué)生在課前初步認(rèn)識(shí)和了解課程內(nèi)容。［4］用這樣的方法，可以把課堂上的內(nèi)容延伸到課前。這一階段的教學(xué)內(nèi)容主要是完成課程導(dǎo)入，一方面“學(xué)起于思，思源于疑”，在課前學(xué)習(xí)的過程會(huì)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，進(jìn)而促使學(xué)生形成自己的新思想、新見解，并帶著這一階段產(chǎn)生的思考與疑惑進(jìn)入正式課堂學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的科學(xué)思辨能力和問題解決能力；另一方面，通過課前預(yù)習(xí)的完成情況，能夠讓教師全面認(rèn)識(shí)每一名學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況以及他們的學(xué)習(xí)效率，從而防止課程教學(xué)流于形式，也防止有一些學(xué)生跟不上進(jìn)度。

（三）課上互動(dòng)學(xué)習(xí)

設(shè)計(jì)一種互動(dòng)式的教學(xué)方式，通過提供個(gè)案，與學(xué)生一起對(duì)案例所需要的基本理論展開討論，教師再剝繭抽絲、層層展開，呈現(xiàn)出一個(gè)特定的知識(shí)要點(diǎn)之后，再對(duì)案例展開解析，學(xué)生就可以對(duì)在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的看法和問題進(jìn)行互動(dòng)討論。［5-6］例如“如何評(píng)價(jià)不同種類的病毒預(yù)防性疫苗的效果”這個(gè)案例中，涉及了免疫原的概念、RNA病毒結(jié)構(gòu)與功能（免疫原設(shè)計(jì)）、體液免疫與細(xì)胞免疫等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)。在講授這些知識(shí)的同時(shí)穿插小組討論，小組討論后匯總討論結(jié)果，并適時(shí)展示學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)其對(duì)知識(shí)的凝練能力；教師實(shí)時(shí)指導(dǎo)與學(xué)生及時(shí)反饋學(xué)習(xí)效果，環(huán)環(huán)相扣，體現(xiàn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施的系統(tǒng)性及邏輯性，從而完成從經(jīng)驗(yàn)教學(xué)到理性教學(xué)的轉(zhuǎn)變。

（四）課后鞏固學(xué)習(xí)

在課后，需要將教師的企業(yè)采訪錄像、優(yōu)秀的預(yù)習(xí)報(bào)告和優(yōu)秀的課后作業(yè)等上傳到“云班課”平臺(tái)上，讓學(xué)生在課后溫習(xí)這一節(jié)課，查找遺漏的地方，加深學(xué)生對(duì)這門課的理解，真正地感受到“學(xué)有所得”的成就感。此外，建立微信課堂討論群，對(duì)學(xué)生進(jìn)行即時(shí)引導(dǎo)，在對(duì)案例進(jìn)行學(xué)習(xí)和探討的過程中，逐步提升學(xué)生的理論學(xué)習(xí)和知識(shí)運(yùn)用能力；引導(dǎo)學(xué)生課后在討論群中討論，表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生可以主動(dòng)接受線上線下指導(dǎo)，交流經(jīng)驗(yàn)，形成互教互學(xué)的良好氛圍。

三、教學(xué)效果分析

案例驅(qū)動(dòng)的啟發(fā)式教學(xué)將線下的傳統(tǒng)教學(xué)方式和線上的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相融合，不僅可以充分發(fā)揮教師的引領(lǐng)作用，還可充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。［7］這種教學(xué)方式充分發(fā)揮了教師在傳統(tǒng)課堂中的引導(dǎo)和啟發(fā)作用，讓學(xué)生在“課前預(yù)習(xí)”與“課后鞏固”這一跨越時(shí)空的過程中，提升資料查閱能力、問題分析能力、文字及語(yǔ)言表達(dá)能力以及解決問題能力。通過該教學(xué)方式，學(xué)生既能對(duì)一些高深的知識(shí)形成自己獨(dú)特的見解，又能把這些知識(shí)運(yùn)用到具體的實(shí)例中，從而能更好地激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，有利于教師與學(xué)生的成長(zhǎng)和進(jìn)步。在此過程中，教師的課堂互動(dòng)引導(dǎo)能力、實(shí)踐現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)能力、線上討論組織能力等方面都有很大的提升，從而達(dá)到“教與學(xué)”的目的。

“云班課”登記系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表明，全校學(xué)員的到課率是100%，并有100%的預(yù)習(xí)匯報(bào)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，教師和學(xué)生的網(wǎng)上交流有1223次，有93.3%的同學(xué)參加了網(wǎng)絡(luò)交流。本課程共設(shè)置3個(gè)課程教學(xué)目標(biāo)，課程目標(biāo)一考察“以學(xué)生發(fā)展為中心”基本教育理念的達(dá)成情況，旨在培養(yǎng)學(xué)生成為“厚知識(shí)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型醫(yī)藥人才；課程目標(biāo)二考查學(xué)生對(duì)微生物學(xué)與免疫學(xué)基本理論、知識(shí)和技能的掌握，并能夠?qū)⑾鄳?yīng)知識(shí)靈活應(yīng)用于科研、藥品研發(fā)和生產(chǎn)；課程目標(biāo)三考查學(xué)生的人文科學(xué)素質(zhì)、職業(yè)道德以及終身學(xué)習(xí)的能力。學(xué)期末對(duì)全體學(xué)生開展了問卷調(diào)查，調(diào)查情況如圖2所示，各項(xiàng)指標(biāo)顯示教學(xué)效果良好。

基于實(shí)例的啟發(fā)式教學(xué)是“以人為本”的教育思想的具體體現(xiàn)。通過對(duì)這些學(xué)生的評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，他們對(duì)專業(yè)知識(shí)的基本理論掌握得比較好，在獲取知識(shí)、溝通和表達(dá)能力方面都有進(jìn)步，學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性都得到了一定程度的提高。通過課程設(shè)計(jì)規(guī)劃與最佳化，提高同學(xué)在學(xué)習(xí)上的參與性，訓(xùn)練同學(xué)的思考與表現(xiàn)技巧；運(yùn)用個(gè)案的方法，使學(xué)生能夠把課上所學(xué)的東西運(yùn)用于實(shí)際的案例中，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)體合作精神；通過云班課系統(tǒng)課前、課中、課后多元化考查方式，使學(xué)生的綜合能力得到有效提升。

四、教學(xué)反思

（一）學(xué)生參與度的提高

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的啟發(fā)式課程教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，使他們更積極地參與課堂活動(dòng)。在團(tuán)隊(duì)合作、設(shè)計(jì)實(shí)際項(xiàng)目和解決問題的過程中，學(xué)生能夠主動(dòng)探索和構(gòu)建自己的知識(shí)體系。然而，仍有一些學(xué)生對(duì)這種教學(xué)方法的接受程度較低。因此，在今后教學(xué)中，教師需要幫助那些對(duì)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)感到不適應(yīng)的學(xué)生逐漸適應(yīng)和參與。

（二）知識(shí)的整合和應(yīng)用

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的啟發(fā)式課程教學(xué)能夠幫助學(xué)生將學(xué)到的知識(shí)與實(shí)際問題結(jié)合，培養(yǎng)他們的綜合能力和解決問題的能力。通過項(xiàng)目的實(shí)施，學(xué)生需要綜合運(yùn)用多個(gè)學(xué)科的知識(shí)和技能，從而加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握。然而，在實(shí)際的課程設(shè)計(jì)過程中，需要更加注重學(xué)科知識(shí)的整合和應(yīng)用，才能使學(xué)生更深入地理解學(xué)科之間的聯(lián)系和相互作用。

（三）團(tuán)隊(duì)合作的重要性

在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的啟發(fā)式課程教學(xué)中，團(tuán)隊(duì)合作至關(guān)重要。通過團(tuán)隊(duì)合作，學(xué)生可以共同面對(duì)問題、協(xié)商解決方案，并相互學(xué)習(xí)與交流。然而，一些學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作過程中存在溝通不暢、分工不均等問題。因此，教師需要更加重視團(tuán)隊(duì)建設(shè)，幫助學(xué)生提高團(tuán)隊(duì)合作和溝通的能力。此外，教師需更加關(guān)注團(tuán)隊(duì)之間的互動(dòng)和合作，鼓勵(lì)學(xué)生共同解決問題，提升整個(gè)團(tuán)隊(duì)的綜合能力。

（四）實(shí)踐環(huán)節(jié)的拓展和擴(kuò)充

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的啟發(fā)式課程教學(xué)要求學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作和實(shí)際項(xiàng)目設(shè)計(jì)。然而，由于時(shí)間和資源的限制，在現(xiàn)有的教學(xué)中很難提供充分的實(shí)踐條件。因此，在今后的教學(xué)中，需要進(jìn)一步拓展和擴(kuò)充實(shí)踐環(huán)節(jié)，例如與行業(yè)合作，進(jìn)行實(shí)地考察和實(shí)踐操作，以加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和專業(yè)素養(yǎng)。［8］

基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的啟發(fā)式課程教學(xué)為學(xué)生提供主動(dòng)參與的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。然而，實(shí)施這種教學(xué)方法也需要教師提供適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和支持，以確保教學(xué)效果的最大化。未來(lái)在此類教學(xué)中要更加注重學(xué)生參與度的提高、知識(shí)的整合和應(yīng)用、團(tuán)隊(duì)合作的重要性，拓展和擴(kuò)充實(shí)踐環(huán)節(jié)，為學(xué)生創(chuàng)造更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和提升其實(shí)踐能力。本課程加入了北京知名企業(yè)專家采訪的元素，但還應(yīng)進(jìn)一步拓展和擴(kuò)充實(shí)踐環(huán)節(jié)，在今后的課程教學(xué)中，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)與行業(yè)企業(yè)的合作，如開展實(shí)地考察和實(shí)踐操作。［9］與行業(yè)企業(yè)合作可以為學(xué)生提供更貼近實(shí)際的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐機(jī)會(huì)。例如直接進(jìn)入企業(yè)實(shí)驗(yàn)室，讓他們親身體驗(yàn)和了解工程項(xiàng)目的實(shí)際情況。學(xué)生可以觀察和學(xué)習(xí)現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目中的施工工藝、設(shè)備使用和工程管理等內(nèi)容，從而加深對(duì)項(xiàng)目的認(rèn)識(shí)和理解。［10］

五、結(jié)語(yǔ)

微生物學(xué)與免疫學(xué)是我國(guó)生物制藥專業(yè)的一門重要課程，文章在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)效果三個(gè)層面上進(jìn)行了教學(xué)改革探索，突出學(xué)生自主獲取知識(shí)、科學(xué)觀察與思辨思維、分析與解決問題能力的培養(yǎng)，為今后科研與就業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，在課程中加入思想政治教育內(nèi)容，有利于學(xué)生建立起文化自信，明確肩負(fù)歷史使命，為祖國(guó)生物醫(yī)藥的創(chuàng)新性發(fā)展發(fā)奮學(xué)習(xí)。

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（責(zé)任編輯：邵秋露）