案例教學法在“微生物學”課程教學中的實踐研究

曾馳　繆禮鴻

摘 要： 案例教學法是一種以學生為中心的新興教學法。在“微生物學”課程教學實踐中，可以根據課程教學目標的需要，引入相關內容如經典實驗、科學史實、社會熱點等作為教學案例，引導學生研討，以實現高層次認知目標。案例教學法與傳統的教學模式相比，更有利于提高學生分析問題和解決實際問題的能力。

關鍵詞： 案例教學法 “微生物學” 教學實踐

為了適應經濟社會發展和科技進步的需要，高等教育必須不斷改革，而高等教育改革的關鍵是教學改革[1]。現代高等教育教學改革倡導以學生為中心的教育教學理念，為此，許多新型的教學方法被嘗試應用于教學實踐，如基于問題式教學法、案例教學法等。這些新教學法的共同特點是體現以學生為中心的教育教學理念，激發學生的求知欲望，在啟迪學生思維的過程中傳遞知識與技能，進而實現促進學生知識、能力和素質的綜合協調發展[2]。

案例教學法是一種新興的教學法。現代案例教學法起源于美國哈佛大學，于20世紀80年代傳入我國。案例教學法體現了教學論的人本化思想和現代心理學的建構主義認識論思想，符合以學生為中心的現代教育教學理念。案例教學法的實施方式是教師根據課程教學目標的需要，選擇相關的真實事件設置成具體的教學案例，引導學生對其進行分析、討論，充分表達自己的見解，以實現高層次認知目標[3]，可見案例教學法是以培養學生的能力為核心的新型教學法。案例教學法與一味突出教師單一的主體地位、強調單向交流的傳統教學模式有很大不同，它更注重學生的主體性、主動性、自主性的發揮，注重引導學生通過案例的分析、推導，探索事物的內在聯系，因而更有利于提高學生分析問題和解決實際問題的能力[4]。

“微生物學”是武漢輕工大學生物與制藥工程學院面向全校生物科學類、制藥工程、食品科學類、環境工程、動物科學等專業開設的重要專業課。微生物學是典型的實驗科學，同時微生物與人類的日常生活密切相關。在運用案例教學法時，“微生物學”課程可選擇的案例內容非常豐富，可以是科學史上的一個經典實驗，可以是一位著名科學家的研究工作經歷，也可以是一個引人關注的社會事件。近年來，我們在“微生物學”課程教學中采用案例教學法，取得了良好的教學效果，現介紹如下：

1.援引科學史中的經典實驗

微生物學史中有很多著名的經典實驗。通過對這些實驗的邏輯分析，可以讓學生體驗微生物學知識的形成過程，從中學習科學家的思維方法。在微生物學課“微生物的遺傳變異和育種”章節的教學中，微生物的基因突變是教學重點，也是難點。在微生物學史中，微生物抗性突變究竟是環境因素“馴化”微生物產生“定向變異”還是微生物自發產生非定向變異，在較長的一段歷史時期曾是研究者爭論的焦點問題。從1943年起，幾個學者設計了幾個著名的實驗。這些實驗既嚴謹又巧妙，在堅實的科學基礎上解決了這場科學紛爭[5]。坦而言之，初學者的確很容易將“基因突變是隨機的、非定向的”這個特點與“環境可對突變微生物定向篩選”二者相混淆，形成“定向變異”的錯誤認識。盡管教師可以直接告訴學生，基因突變是“自發”發生的，但是這樣僅僅強調結論的教學方式并不符合現代教學理念。選擇經典實驗案例，通過重現實驗研究過程，讓學生體會研究者的實驗設計思路，有利于培養學生的創新思維和科學精神。因此，借助多媒體教學，我們以圖片形式展示經典實驗的過程，針對每一步實驗的設計理念提出相關的問題，引導學生更好地體會研究者的思路。以“Lederberg等的影印平板實驗”為例，我們提出的問題如下：（1）影印平板是什么意思？該接種方法與常規的微生物接種方法相比有何特點？（2）實驗使用了幾種培養基？幾種培養基各有什么作用？（3）初始的大腸桿菌母種沒有鏈霉素抗性，實驗中得到的抗性菌落的抗藥性從何而來？（4）這個實驗如何推翻了基因突變的“環境馴化論”，支持了“突變自發論”的觀點？在對該實驗的分析和問題的引導下，學生積極思考，師生互動頻繁，實現啟發學生思維的教學目標。

縱觀生物學的發展歷史，許多實驗之所以能成功證明、驗證重大的科學問題而成為經典實驗，與其說是依靠各種實驗技術，不如說是依賴實驗設計者巧妙的思路和創新的思維方式。在教學中引入這些經典實驗案例，學生可以深刻感受實驗設計者的創新思維和科學精神。在麻省理工學院的“生物學導論”課程教學中，教師經常花大量時間講一個經典實驗，啟發學生思考。“授之以魚，不如授之以漁”，實際上就是在提示教師，除了傳授既有知識外，更要傳授方法和思維。

2.援引著名科學家的研究工作經歷

為了培養素質全面的人才，現代高等教育除了進行專業教育之外，也越來越重視對學生人文精神的培養[6]。向學生介紹著名科學家的研究工作經歷，可以從多方面對學生起到陶冶與激勵的作用。

在微生物學課“原核微生物的形態和結構”章節的教學中，我們引入“衣原體的發現者——湯飛凡先生的生平”內容。湯飛凡是中國第1代醫學病毒學家，1955年他首次分離出沙眼衣原體，是發現重要病原體的第1個中國人。他曾把沙眼衣原體接種在自己眼睛里，冒著失明的危險證明了沙眼衣原體的致病性，是為科學獻身的典范，對中國的生物制品事業的發展有不可磨滅的功績。我們要求學生課后閱讀湯飛凡先生的紀念文章《中國人不應該遺忘的名字——湯飛凡》，并在課堂上交流讀后感。在交流讀后感時，我們試圖從兩個方面引導學生：一方面引導學生學習這位偉大科學家的科學精神和奉獻精神，另一方面讓學生記住衣原體和病毒的區別和聯系。我們鼓勵學生思考和討論這樣兩個問題：（1）衣原體和病毒的區別和相似性各是什么？（2）湯飛凡先生的一生給我們哪些啟示？

在微生物學發展史中，還有一些類似的案例可運用于課堂。在微生物學課“緒論”部分介紹“科赫法則”時，我們引入了在幽門螺桿菌的相關發現與研究中做出重大貢獻的巴里·馬歇爾（BarryJ.Marshall）和羅賓·沃倫（J.RobinWarren）的研究經歷。為了證明幽門螺桿菌與疾病之間的聯系，馬歇爾與另一位醫生莫里斯（Morris）喝下了含菌培養液，親自感受病原體在體內的發展變化。經過不懈的努力，他們終于發現了該菌在胃炎及胃潰瘍等疾病中的作用。他們的工作獲得了2005年諾貝爾生理學或醫學獎。在引入這個案例之后，我們鼓勵學生思考和討論這樣兩個問題：（1）研究者們“以身試菌”是依據什么科學法則？（2）這些科學家們的工作經歷給予我們哪些啟示？上述這兩個教學案例可以引發學生多方面的思考，可以從多方面起到對學生的教育作用。

3.援引引人關注的社會事件

微生物與人類生活息息相關，食品安全、傳染病防控、環境保護等社會熱點問題與微生物有著千絲萬縷的聯系。可以將微生物相關的社會熱點問題組織成案例引入微生物學教學，引導學生運用微生物學理論知識分析，以加深學生對理論知識的理解，同時培養學生的社會責任感和公眾意識[3]。

2014年，西非大陸爆發埃博拉病毒病疫情，這場烈性傳染病擴展迅速，致死率高，引起世界恐慌。2014年2月埃博拉病毒在幾內亞爆發，隨后擴散到相鄰的塞拉利昂和利比里亞。自疫情爆發以來，這3個國家有超過1.1萬人死于此類疾病，另有超過2.8萬人感染這種病毒。從1976年發現埃博拉病毒病至今，總共爆發過將近30次埃博拉疫情，但是這次的爆發規模最大。研究認為，果蝠是埃博拉病毒的自然宿主。埃博拉病毒是通過密切接觸感染動物的血液、分泌物、器官或其他體液而傳到人，隨后通過人際間傳播加以蔓延，方式是直接接觸感染者的血液、分泌物、器官或其他體液或者受到這些液體污染的表面和材料（如床上用品、衣物）。我們及時將此事件作為案例引入微生物學課堂，并提出如下問題引導學生思考：（1）為何果蝠攜帶埃博拉病毒卻不會死？（2）同為感染埃博拉病毒的病人，為什么有的病人病情惡化不幸去世，有的病人卻能夠自行康復？

該案例的內容是當前社會關注的熱點事件，容易引起學生的興趣。在對埃博拉病毒的相關問題進行分析討論時，教師可以引導學生從病毒、傳染與免疫甚至微生物生態等多個角度進行思考，從而將原本設置于不同章節的內容有機結合，以加深學生對理論知識的理解。

4.案例教學時應注意的問題

案例教學不僅僅是教師在課堂上“舉個例子”，二者有很大區別。第一，案例在案例教學中占據中心地位，教師傳授知識和培養學生能力的目標是借助案例研討實現的，舉例在一般教學活動中僅處于次要地位。第二，案例教學是組織學生自我學習，鍛煉綜合能力的一種有效手段，而舉例則是說明問題的一種方法。第三，學生的獨立活動在案例教學中占了很大比重，當然這些活動都是在教師指導下進行的，從案例的選擇、討論至最后的評價，無不體現出教師的指導作用，而舉例完全是教師單方的教學行為[7]。

參考文獻：

[1]張小凡，周偉麗，王志平，等.環境微生物學教學改革與學生創新能力的培養[J].微生物學通報，2014，41（4）：748-752.

[2]馬知恩.怎樣上好一堂課[J].中國大學教學，2013，（6）：8-10.

[3]黎志東，徐志凱.啟發式等三種教學方法在醫學微生物學教學中的應用[J].微生物學通報，2015，42（1）：218-222.

[4]楊紅，劉貽堯，王先龍，等.普通生物學課程教學改革實踐探討[J].微生物學通報，2012，39（7）：1025-1029.

[5]周德慶.微生物學教程[M].第3版.北京：高等教育出版社，2011：200.

[6]李銅山.理工科大學人文社科教育的幾點理性思考[J].經濟研究導刊，2011（20）：237-239.

[7]張家軍，靳玉樂.論案例教學的本質與特點[J].中國教育學刊，2004（1）：48-50.