智能時(shí)代高校病原微生物學(xué)多元化教學(xué)改革探索

中圖分類(lèi)號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2025.16.008

Exploration of Diversified Teaching Reform of Pathogenic Mmicrobiology in Universities in the Era of Intelligence

LIU Yue， DONG Wei， ZHU Lifeng

（School of Medicine，Nanjing University of Chinese Medicine，Nanjing， Jiangsu ）

AbstractInthe eraofintellgence，exploring diversified teaching reforms inpathogenic microbiology is animportant measure to respond to technological progressand changes in medical needs.Based on the characteristics ofpathogenic microbiology courses andthe principles oftaching reform in intelligent erauniversities，this articleproposes to deepen the applicationofmodern information technology fromthe aspects ofoptimizing teaching content，innovating practical teaching，andimproving teaching evaluation，inordertohelpstudentsbetterunderstandthecoreconcepts ofpathogenic microbiology， master scientific research and practical skills，and promote theircontinuous growth and development in their future careers.

Keywordsintelligent era; collges and universities; pathogenic microorganisms; diversified teaching

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、基因組學(xué)等前沿科技的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)模式和方法面臨前所未有的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。病原微生物學(xué)作為醫(yī)學(xué)教育中的核心學(xué)科，承載著培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)素養(yǎng)、臨床思維及科研創(chuàng)新能力的重要使命。而現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實(shí)踐對(duì)病原微生物學(xué)的要求日益趨向多樣化和精細(xì)化。如分子生物學(xué)技術(shù)、基因組學(xué)、代謝組學(xué)等前沿領(lǐng)域的突破，使得病原微生物的研究不僅局限于對(duì)形態(tài)學(xué)和生理學(xué)的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)，還擴(kuò)展到了微生物基因組的全景圖譜、個(gè)性化診療策略的制定等層面。這一趨勢(shì)對(duì)高校病原微生物學(xué)教學(xué)提出了更高的要求，亟須構(gòu)建更加靈活、多元的教學(xué)模式，以適應(yīng)復(fù)雜的學(xué)科交叉和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展。

1病原微生物學(xué)課程的特點(diǎn)

病原微生物學(xué)作為醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科之一，其特點(diǎn)在于內(nèi)容的廣泛性與復(fù)雜性。該學(xué)科不僅涵蓋了大量病原微生物的分類(lèi)、形態(tài)、特性等基礎(chǔ)理論，還深入探討了病原微生物的致病機(jī)制、免疫逃逸機(jī)制，以及其與宿主的相互作用。課程內(nèi)容既包括細(xì)菌、病毒、真菌等病原的基本特征，又涉及其傳播途徑、流行病學(xué)特征及防治策略2]。此外，病原微生物學(xué)的教學(xué)中不僅有大量的理論知識(shí)，還要求學(xué)生具備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作技能，如培養(yǎng)、分離、鑒定微生物的技術(shù)。正因如此，該課程的教學(xué)內(nèi)容既具備較高的理論深度，又具備較強(qiáng)的實(shí)踐性與操作性，對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力提出了較高的要求。

除了課程內(nèi)容的廣泛性和復(fù)雜性外，病原微生物學(xué)課程還具備較強(qiáng)的跨學(xué)科性質(zhì)。隨著分子生物學(xué)、免疫學(xué)、流行病學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，病原微生物學(xué)已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)的微生物學(xué)范疇，而是深入融合了現(xiàn)代生物學(xué)的前沿成果，尤其是分子微生物學(xué)和基因組學(xué)的引入，極大地拓寬了課程的研究視角，使得病原微生物學(xué)不再是單純的知識(shí)傳授，而是一個(gè)涉及多學(xué)科交叉、技術(shù)手段多樣化的研究領(lǐng)域。隨著個(gè)體化醫(yī)療和精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的興起，病原微生物學(xué)課程內(nèi)

|科教導(dǎo)刊

容不斷更新，要求學(xué)生不僅需要掌握基礎(chǔ)的微生物學(xué)知識(shí)還需具備對(duì)新興技術(shù)和方法的敏銳洞察力及應(yīng)用能力。

2智能時(shí)代高校病原微生物學(xué)多元化教學(xué)改革的原則

在智能時(shí)代背景下，高校病原微生物學(xué)多元化教學(xué)改革的實(shí)施必須遵循一系列原則，以確保教學(xué)改革能夠切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量，滿足未來(lái)醫(yī)學(xué)發(fā)展的需求。

2.1以學(xué)生為中心的原則

隨著信息技術(shù)和智能化工具的發(fā)展，教學(xué)變得更加靈活和個(gè)性化。在智能化教學(xué)體系中，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)節(jié)奏、興趣和基礎(chǔ)，通過(guò)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)、虛擬實(shí)驗(yàn)等進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探究式學(xué)習(xí)[4。教師的角色轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者、協(xié)作者和反饋者，支持學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，并為學(xué)生提供實(shí)時(shí)、個(gè)性化的指導(dǎo)與幫助。基于大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)還能精準(zhǔn)評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展，為學(xué)生提供量身定制的學(xué)習(xí)建議，有效提升其學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)興趣。

2.2跨學(xué)科融合原則

病原微生物學(xué)作為一門(mén)綜合性強(qiáng)、涉及多學(xué)科內(nèi)容的基礎(chǔ)學(xué)科，其教學(xué)改革必須秉承跨學(xué)科融合的原則。在智能時(shí)代，單一學(xué)科的知識(shí)體系已無(wú)法滿足醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的需求，尤其是在病原微生物學(xué)的研究與實(shí)踐中，分子生物學(xué)、免疫學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)等學(xué)科的交叉與融合變得愈加重要。病原微生物學(xué)的教學(xué)改革需要鼓勵(lì)教師開(kāi)展跨學(xué)科的知識(shí)整合，不僅教授學(xué)生微生物學(xué)的基本知識(shí)，還要培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維，激發(fā)他們的創(chuàng)新思維，提升其問(wèn)題解決能力。通過(guò)引入現(xiàn)代生物技術(shù)、數(shù)據(jù)分析與人工智能等領(lǐng)域的最新發(fā)展成果，教師能夠融匯多學(xué)科的知識(shí)和方法，提升學(xué)生的綜合分析能力。

2.3實(shí)踐導(dǎo)向原則

智能時(shí)代的教學(xué)改革必須堅(jiān)持“實(shí)踐導(dǎo)向\"的原則，將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，推動(dòng)學(xué)生從單純的知識(shí)學(xué)習(xí)向能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變5。傳統(tǒng)病原微生物學(xué)教學(xué)往往偏重理論知識(shí)的傳授，而實(shí)踐環(huán)節(jié)的薄弱使得學(xué)生缺乏復(fù)雜的微生物操作技巧和實(shí)驗(yàn)技能。因此，教學(xué)改革應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，借助虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、在線模擬實(shí)驗(yàn)、遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)等現(xiàn)代信息技術(shù)手段，使學(xué)生能夠在仿真環(huán)境中進(jìn)行操作、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，以提升其實(shí)驗(yàn)技能與操作能力。改革還應(yīng)著眼于培養(yǎng)學(xué)生的臨床思維和科研能力，使其能夠?qū)⒄n堂所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際臨床診斷、微生物學(xué)研究及公共衛(wèi)生防控等領(lǐng)域，提升其解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3智能時(shí)代高校病原微生物學(xué)多元化教學(xué)策略

病原微生物學(xué)課程教學(xué)改革，需通過(guò)精準(zhǔn)化的教學(xué)內(nèi)

容、豐富的實(shí)踐形式和全面的智能評(píng)估機(jī)制，不斷提升教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，推動(dòng)病原微生物學(xué)教學(xué)在智能時(shí)代的持續(xù)發(fā)展與創(chuàng)新。

3.1整合教學(xué)資源，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

教師在教學(xué)時(shí)不能局限于對(duì)傳統(tǒng)教材的講解，還應(yīng)整合開(kāi)放課程、科研成果和臨床病例等多種形式的教學(xué)材料。高校可與國(guó)內(nèi)外頂級(jí)高校和研究機(jī)構(gòu)合作，利用全球共享的科研數(shù)據(jù)、前沿文獻(xiàn)以及在線課程資源，在課程中引入最新的病原微生物學(xué)研究成果和發(fā)展趨勢(shì)，使學(xué)生能夠接觸到最前沿的知識(shí)，拓寬學(xué)術(shù)視野。還可依托大規(guī)模在線開(kāi)放課程（MOOC）、教育資源共享平臺(tái)以及專門(mén)的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，使學(xué)生能夠在課堂之外自發(fā)學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)和延伸，獲取更多的學(xué)習(xí)資源。

在病原微生物學(xué)的教學(xué)中，理論知識(shí)的復(fù)雜性和實(shí)驗(yàn)技能的多樣性常常使得學(xué)生感到難以消化。因此，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容需構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)框架，將零散的知識(shí)點(diǎn)整合為連貫的知識(shí)體系，以便學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠迅速抓住重點(diǎn)并形成對(duì)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化理解。例如，在學(xué)習(xí)不同類(lèi)型的微生物時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合真實(shí)病例，深入分析病原微生物的致病機(jī)制、流行病學(xué)特點(diǎn)和防治策略，使學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)，能更好地理解其實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景。在此基礎(chǔ)上，教學(xué)內(nèi)容的整合和優(yōu)化還應(yīng)注重“跨學(xué)科融合”的理念。病原微生物學(xué)的學(xué)習(xí)不僅需要微生物學(xué)、免疫學(xué)和分子生物學(xué)的基本知識(shí)，還要求學(xué)生具備一定的計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)據(jù)分析及人工智能的基礎(chǔ)，以適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)與生物學(xué)的發(fā)展。因此，病原微生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)與生物信息學(xué)、基因組學(xué)、大數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域的內(nèi)容進(jìn)行深度融合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析和跨學(xué)科研究能力。例如，教師可以在課程中加入基因組學(xué)與微生物學(xué)的內(nèi)容，使學(xué)生不僅能學(xué)習(xí)如何分離和培養(yǎng)微生物，還能夠?qū)W習(xí)如何通過(guò)基因組測(cè)序技術(shù)分析病原微生物的基因特征、變異規(guī)律和抗藥性機(jī)制。

3.2利用現(xiàn)代技術(shù)，創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)

以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常依賴于教師的演示和學(xué)生的實(shí)際模仿操作，且受到時(shí)間、空間和資源的約束。為了突破這些局限，要充分利用虛擬實(shí)驗(yàn)和模擬仿真技術(shù)，有效補(bǔ)充傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以讓學(xué)生在沒(méi)有生物樣本和高端實(shí)驗(yàn)設(shè)備的情況下進(jìn)行微生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作，如病原微生物的培養(yǎng)、分離和鑒定等，幫助學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中避免實(shí)驗(yàn)失誤和資源浪費(fèi)，還能使學(xué)生反復(fù)進(jìn)行操作練習(xí)，熟悉實(shí)驗(yàn)流程，增強(qiáng)其實(shí)驗(yàn)技能。尤其是在面對(duì)特殊病原（如高致病性病毒或稀有細(xì)菌）的實(shí)驗(yàn)時(shí)，虛擬實(shí)驗(yàn)提供了一個(gè)安全、無(wú)風(fēng)險(xiǎn)的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生能夠進(jìn)行多次操作和深入探討。教學(xué)中還可引入VR技術(shù)，使得學(xué)生能夠“置身”于真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境或臨床場(chǎng)景中，進(jìn)行微生物鑒定、病原分析等操作。學(xué)生不僅能夠通過(guò)虛擬環(huán)境學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作，還可以模擬應(yīng)對(duì)臨床上的突發(fā)公共衛(wèi)生事件，如傳染病的暴發(fā)和防控，培養(yǎng)其解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

為增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和協(xié)作精神，還可以采用基于在線平臺(tái)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方法。教師在教學(xué)初期提供病原微生物學(xué)相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題或臨床案例，讓學(xué)生分組進(jìn)行在線討論、數(shù)據(jù)收集、分析以及方案制定等任務(wù)。在團(tuán)隊(duì)協(xié)作過(guò)程中，學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)工具、共享數(shù)據(jù)、追蹤任務(wù)進(jìn)度，并在協(xié)作過(guò)程中共同解決學(xué)術(shù)和實(shí)驗(yàn)中的難題。例如，學(xué)生可以在項(xiàng)目中模擬如何應(yīng)對(duì)突發(fā)的傳染病疫情，分析相關(guān)病原微生物的特性、流行趨勢(shì)以及防控策略。在此過(guò)程中，學(xué)生不僅需要掌握微生物學(xué)的基本知識(shí)，還要運(yùn)用數(shù)據(jù)分析、流行病學(xué)、免疫學(xué)等多學(xué)科的知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題。

3.3注重智能評(píng)估，完善教學(xué)評(píng)價(jià)

針對(duì)教學(xué)效果的評(píng)估，可構(gòu)建一個(gè)基于大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的動(dòng)態(tài)評(píng)估系統(tǒng)，以實(shí)時(shí)跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展與技能掌握情況。通過(guò)智能評(píng)估平臺(tái)，教師不僅可以獲得學(xué)生在理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能以及綜合應(yīng)用能力等方面全方位的數(shù)據(jù)，還可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。例如，智能平臺(tái)可根據(jù)學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)中的操作步驟、數(shù)據(jù)分析結(jié)果，以及與同學(xué)和教師的互動(dòng)頻次等，評(píng)估其實(shí)際動(dòng)手能力與問(wèn)題解決能力，使教師能迅速發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中存在的困難，如某些特定實(shí)驗(yàn)步驟不熟練或理論知識(shí)不扎實(shí)，進(jìn)而通過(guò)補(bǔ)充教學(xué)或個(gè)性化輔導(dǎo)加以解決。

病原微生物學(xué)的學(xué)習(xí)不僅涉及對(duì)理論知識(shí)的掌握，還包括實(shí)驗(yàn)操作、科研能力、批判性思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等多方面能力的培養(yǎng)。為了全面評(píng)估學(xué)生的綜合素質(zhì)，智能評(píng)估系統(tǒng)應(yīng)引入多元化的評(píng)估維度。例如，智能平臺(tái)可通過(guò)定期在線測(cè)試、課堂互動(dòng)表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、虛擬實(shí)驗(yàn)操作等多元化的手段，全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，并根據(jù)學(xué)生在不同維度的表現(xiàn)，自動(dòng)生成綜合評(píng)估報(bào)告，從而使教師能夠深入了解學(xué)生的知識(shí)掌握情況、實(shí)驗(yàn)技能水平、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等多方面的表現(xiàn)。

智能評(píng)估的一個(gè)關(guān)鍵是建立自我評(píng)估與同伴評(píng)估機(jī)制，提升學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)和合作能力。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，評(píng)估主要由教師進(jìn)行，而智能化評(píng)估鼓勵(lì)學(xué)生參與評(píng)估過(guò)程，進(jìn)行自我反思和自我改進(jìn)。借助智能平臺(tái)，學(xué)生可以定期進(jìn)行自我評(píng)估，通過(guò)在線測(cè)試、實(shí)驗(yàn)自評(píng)、學(xué)習(xí)日志等方式，反思自己在病原微生物學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中的得失。同時(shí)，同伴評(píng)估也是智能評(píng)估系統(tǒng)的重要組成部分。利用在線平臺(tái)，讓學(xué)生能夠互評(píng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告、學(xué)習(xí)成果或項(xiàng)目研究，提供建設(shè)性反饋，促進(jìn)學(xué)術(shù)交流。自我評(píng)估和同伴評(píng)估相結(jié)合，可以不斷提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，還能鍛煉學(xué)生的批判性思維、合作精神和學(xué)術(shù)表達(dá)能力。

4結(jié)語(yǔ)

智能化、個(gè)性化的教學(xué)改革為病原微生物學(xué)課程的教學(xué)創(chuàng)新提供了新的路徑，不僅能幫助學(xué)生深入理解復(fù)雜的微生物學(xué)理論、提升其實(shí)驗(yàn)技能，還能激發(fā)他們的自主學(xué)習(xí)興趣與批判性思維，培養(yǎng)其解決實(shí)際問(wèn)題的能力。利用智能評(píng)估系統(tǒng)、虛擬實(shí)驗(yàn)室，以及跨地域、跨學(xué)科的合作，病原微生物學(xué)教學(xué)可以更加精準(zhǔn)地滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。只有通過(guò)持續(xù)創(chuàng)新和實(shí)踐，才能培養(yǎng)出具備全球視野和實(shí)踐能力的醫(yī)學(xué)人才，為全球健康事業(yè)作出更大的貢獻(xiàn)。

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