高校“普通微生物學”課堂教學改革中案例教學法的應用探索

張麗紅 張杰 王東勝 胡青平 張秀紅 李琪

摘要：案例教學法在培養學生的決策能力和批判性思維能力等方面已被證明優于傳統教學法，被多學科使用。為適應人才培養改革，本團隊以《普通微生物學》為課堂改革突破口，嘗試案例教學法的應用。對其案例類型、課堂形式、效果評價等方面進行了積極的改革探討，以期探索案例教學法在《普通微生物學》課堂教學改革的可行性。

關鍵詞：普通微生物學；教學改革；案例教學法；高等學校

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）46-0134-03

普通微生物學是生命學科中一門重要的基礎課。微生物對人類的生活、生產實踐及自然科學研究起著極其重要的作用及影響。課堂教學不僅僅是專業知識的傳授，同時也是學生能力培養與提高的重要時段。如何將微生物學書本知識轉變成學生的認識、應用及相應能力，需要結合普通微生物學學科特點尋找一種適合的教學方法。目前，部分高校教師已先后嘗試在普通微生物學中使用案例教學法[1，2]。

截至目前，案例教學法尚無具體定義，但使用該方法的目標是“通過案例學習，增強學生相關實踐能力”。案例教學法幫助學生分析特定情況，從而獲得至關重要的實質性和程序性信息。它指導學生考慮現實世界的復雜性和模糊性。案例教學法在不同的學科領域中均有應用，包括醫學、法律、商業、教育和工程等。各學科使用不同的經驗學習，但都是挑戰學生面對現實世界的處理能力。案例教學法在培養學生的決策能力和批判性思維能力方面已被證明優于傳統教學法[3，4]。2016年，Shannon等人提出案例教學法在公共衛生使用中的定義：“案例教學法是一種促進獨立思考和小組討論現實情況，最終使學習者有機會探索復雜的相關問題，通過對知識的分析、整合和綜合，將理論應用于實踐。”[4]鑒于普通微生物學的普遍性、實用性、科學性等特點，本團隊依托微生物學課程組全體成員，嘗試將案例教學法應用于普通微生物學課堂教學改革中。

一、案例教學法所用案例的類型選擇

（一）案例教學超越單章節內容的限制，將有聯系的知識有機整合

由于編者對內容知識安排、前后思路、格式等方面的考慮，往往對相關知識進行了“整理”，結合各個章節的內容，以一定的知識框架對內容進行了“割裂”，以便學生可以按一定的系統將內容“有機組合”，從而形成較系統的知識體系。不可否認，傳統的依賴教材的講授具有簡明扼要、條理清晰的優點，但有一定聯系的知識無法在一個章節內深入探討下去。而案例教學法的選擇，可以彌補傳統教學的不足，選擇知識點先后連接緊密的內容，讓學生對知識的學習有連貫性和延伸性。案例教學法有利于將枯燥的專業知識傳授變為探索知識、分析問題、解決問題的有趣過程。

例：噬菌體的繁殖是病毒繁殖的重點也是難點；而轉導是原核生物依賴于噬菌體進行基因重組的一種重要方式；兩者分別為第三章節與第七章節的重點和難點。噬菌體的繁殖過程側重噬菌體如何在宿主實現子代的增殖。該過程包括吸附、侵入、增殖、組裝及釋放。在講解組裝時，我們重點強調病毒的組裝過程有序進行。在該過程中，可以對學生進行提問：“病毒的復制過程是否會出現問題，出現問題的病毒是被淘汰還是在自然界中發揮其他作用？”將噬菌體的繁殖與缺陷、噬菌體在轉導中的作用一起學習，讓學生了解在一定情況下噬菌體的裝配會出現問題，從而變成攜帶宿主基因組的缺陷型噬菌體。盡管這樣的噬菌體無法正常在宿主內繁殖子代，卻可以使宿主獲得新的遺傳性狀，是微生物在進化過程中基因發生變異的一種方式。我們以案例形式將兩塊內容有效結合起來，幫助學生對噬菌體繁殖與作用有一個全面系統的認識和了解，避免停留在書中展示的知識模塊內，進一步引導學生對病毒在自然界進化中的普遍性與特殊性進行探索。

（二）選擇有代表性的案例，引導學生認識到知識不止于書本“經典”，在案例學習中培養學生的批判性思維

如：在微生物的生長規律這一章節中，單細胞微生物的典型生長曲線（第六章的重點）是在標準實驗室實踐培養獲得，分為四個時期：延滯期、指數期、穩定期、衰亡期。這種傳統觀點一直沿用至今，對實驗與工業實踐具有重要指導意義。然而，書本中的曲線沒有為我們提供完整的圖像。2006年，Finkel對該實驗從常規培養時間2-3天延續到60個月，實驗結果發現當99%的細胞死亡，剩余存活細胞將進入“長期穩定期”。作者最終將該實驗結果發表于權威雜志《Nature reviews》[5]。該案例的引入，使學生對現有科研結果持正確的態度。引導學生懂得科研還可以在前人的基礎上繼續，這也是一種創新。對已有觀念的延伸、擴展、修正等都是科研的范疇，不要過于崇拜書本知識，多思考，多提一些問題，科研不能想當然。

（三）案例教學幫助學生對科學知識形成較為正確的認識。通過相關研究進展，讓學生相信科學永無止境，科學研究一直在路上

對書本知識的適當的延伸和擴展，幫助學生了解最新動態，激發學生探索知識、認識自然、了解大自然的興趣。以生動的故事、鮮活的事件抽絲剝繭，循循善誘，提高學生分析知識、解決問題的能力。如：朊病毒是病毒章節中涉及到的一類特殊的亞病毒。課本較普遍的以朊病毒是一類能侵染動物并在宿主細胞內復制的小分子無免疫性疏水蛋白質，會造成瘋牛病、羊瘙癢病及庫魯病等。可以結合近年來的研究進展作為相關案例，了解朊病毒新進展，從而激發學生的科研興趣。如研究人員除在哺乳動物中，還在昆蟲、蠕蟲、植物和真菌中發現了錯誤折疊的蛋白質，同時研究表明并非所有的朊病毒都會對宿主造成傷害。2017年1月，科學家首次在原核生物細菌中發現一種細菌蛋白，即肉毒梭菌轉錄終止子Rho可以形成朊病毒[6]。通過實際案例開拓思路，啟發創新，引發思考。鼓勵學生帶著對科研的熱情投身于微生物學的研究中，也許學生中就有將來杰出的科學家。

（四）案例教學可以將教師與學生參與的科研項目同教學結合起來，讓學生感受到微生物知識就在我們的身邊，幫助學生樹立科研信心

微生物學是一門科學，其中對微生物形態的認識，以及微生物與人類之間的關系除了生動的歷史事件，還可以通過一些試驗及其結果，包括以往學生的畢業論文或試驗報告中的結果以及出現的問題，讓學生形成感官認識，建立微生物其實就在身邊，微生物的研究是非常有意思的思想。同時將科研訓練中遇到的問題與書本內容聯系起來，學生可以更好地接受書本內容，在此過程中，提高學生的學習興趣，幫助學生建立科研興趣。

二、案例教學法實施過程

案例教學法是一種要求學生積極參與并“邊學邊做”的學習方式，學生可以通過相關案例信息，對其進行分析，討論；截至目前案例教學法如何實施，還沒有統一的標準。大多數案例教學法的實施依賴團體合作。

本團隊在案例教學法的實施大致分為三個階段：首先是個案準備，案例準備是所有環節中最為重要的一環。個案材料需兼顧知識和理解（較低學習水平）以及應用和綜合（更高層次）；在案例教學過程中，為了提高課堂效率，在準備案例過程中教師可以設置相關問題，使學生在一定的時間內將重點集中在教師的預先設置范圍內，避免學生將興趣點放在無關的細節中。其次是小組討論，案例教學法使用過程中鼓勵團隊合作，學生在小組內可以分享想法和意見，也可以討論任何相關問題或重要概念。小組討論不止是學生隨意、無準備的討論，而是要求學生預先對案例有一個大致的了解，并預先做一些準備工作，可以事先對自己想了解的問題，提前查閱相關資料，有準備的討論才是有價值的討論，才會在較短時間內完成小組討論的任務，避免課堂無法掌握討論時間，或無法真正做到有效討論，使小組討論流于形式。小組討論時間大致為課時的二分之一；最后全體學生分大組討論，將各組內容進行整合后再次進行大組討論，進一步交流思想、觀點及困惑，對意見相左或是存在較大爭議的內容，進行集體討論，最后這一過程，需要教師參與，并進行適當的評價、總結，如有必要，可以將問題留為課下作業，讓學生自主完成。通過三個連續的過程讓學生學會主動查閱資料、提出問題、討論問題，尋找解決的方案。

三、案例教學法使用效果評價

目前，我校教學效果的評估來自多個方面，包括學生評價、教師自我評價、教師互相評價和領導專家評價等多元評價辦法。作為教學最重要的部分，教師與學生的評價尤為重要。我們用相同的評估指標對教師與學生分別測評。具體測評信息見下表：

學生反饋是最常用的評估方法。通過對學生有關案例教學法效果評估的調查，從學生角度了解案例教學法的實施效果。盡管學生評教帶有一定的主觀性，或受到偏見的影響，如學生可能會根據個人對某個主題的偏好，甚至是對教師的偏好來評估學習活動，但目前學生反饋仍是評估教學效果的常用和可接受的工具[3]。75%的學生支持案例教學法在微生物學中的使用。學生認為案例的使用激發了自己的科研興趣，并提高了自身提出問題、查閱文獻，解決問題的能力。案例教學法的使用，使課堂氣氛活躍。學生互動促使學生積極思考，在此過程中提高學生提出問題、分析問題、并試圖解決問題的習慣。

教師自我評價，是教師在授課過程中，通過學生的表現、互動情況、知識的掌握，包括教師的感受，全方位評價使用案例教學法的效果。本團隊教師認為案例教學法的使用，使知識融于案例中，將知識生動化、具體化、信息化，提高了學生課堂主動性、積極性，使教師與學生、學生與學生之間形成較好的互動，知識掌握及能力的提高比較明顯。

四、結語

案例教學法的使用需要將重點放在相關案例的選擇或撰寫上，與此同時，還必須更多地了解案例教學法的適當教學技巧。當學生在課堂上深入學習時，我們如何使用案例來順序地呈現相關知識，使其更好地轉變成能力，這些都值得我們進一步探索。任何一種教學法的使用都不可能一蹴而就，我們將微生物中相關知識點利用案例教學法的教學方式并未完全取代講授法與其他的教學方法，在案例教學法的使用中還需要不斷地摸索和嘗試。

參考文獻：

[1]李崴，周宜君，戴景峰.淺談案例教學在微生物學教學中的應用[J].微生物學通報，2016，43（2）：403-409.

[2]龔妍春，肖麗蘭.案例教學在微生物學中的應用[J].科教文匯，2016，（2）：62-63.

[3]Shannon L.Sibbald，Mark Speechley，Amardeep Thind.Adapting to the needs of the Public Health Workforce：an integrated Case-Based training Program[J].Frontiers in public health，2016，（4）：1-7.

[4]Hien Ha，Pharm D，Tina L，Pharm D Developing health literacy knowledge and skills through case-based learning[J].American Journal of Pharmaceutical Education，2014，78（1）：1-7.

[5]Finkel SE Long-term survival during stationary phase：evolution and the GASP phenotype [J].Nature Reviews Microbiology 2006，（4）：113–120.

[6]Yuan A H，Hochschild，A bacterial global regulator forms a prion [J].Science 2017，355，（6321）：198–200.