“新工科”背景下微生物學與免疫學課程教學改革探索與實踐

溫振國 楊思敏 王騰

摘? 要：針對工科高校學生醫學知識基礎薄弱、學習效果較差的現象，本研究提出一種“項目驅動的啟發式課程教學”的教學新模式。結合“新工科”建設現實背景，針對生物制藥專業核心主干課程微生物學與免疫學傳統教學模式中存在的問題，調整教師和學生的角色和責任，提出以學生為中心的案例驅動啟發式課堂教學方案，詳細闡述其必要性及實施細節，介紹教學過程和評價指標設置，分析教學效果達成情況。該模式使學生在專業知識方面、綜合素質以及溝通表達方面均得到提高，增強了學習主動性和積極性，并鍛煉學生將所學知識運用于實際問題，對生物制藥專業在北京地區的“新工科”建設探索產生了積極意義。

關鍵詞：“新工科”；微生物學與免疫學；案例驅動；啟發式教學

中圖分類號：G642? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2024）17-0082-04

微生物學與免疫學是面向高等院校工科專業“生物制藥”的核心課程之一，主要包括免疫學和病原微生物學兩部分，其中免疫學概念抽象，病原微生物學內容龐雜，并涉及很多基礎醫學知識且知識和技術的更新速度快。［1］工科高校學生醫學知識較為薄弱，許多內容和概念的學習多靠死記硬背，結果就是“知其然，而不知其所以然”，無法融會貫通、舉一反三，遇到具體問題還是無法獨立分析和解決，最終學習效果較差，教學效果也不理想。所以，如何在課堂上尋找一種既能激發學生的學習積極性，又能讓學生“學以致用”的教學方式，成了一個迫切需要研究的課題。本研究提出一種“項目驅動的啟發式課程教學”新模式，將實踐體會與同仁分享。

一、傳統課程教學模式的特點與弊端

在傳統的教學模式中，教師負責教，學生負責學。教學是知識從教師向學生單向流動的過程。具體表現是以“教”為中心，“學”隨“教”轉，教師是知識的傳播者。對學生來說，教師是移動的知識庫，是活著的教科書，是課堂的“主宰”。這就會形成如下幾個弊端：一是以“教”定“學”的“填鴨式”教學。［2］傳統教學活動偏重教師的講解，在一定程度上忽視了學生是學習的主體，從而影響了學生的積極性和主動性。二是“本本主義”。教師過于依賴教材，缺乏知識的更新，從而禁錮了學生的視野和創新思維。三是持續改進不及時。在傳統的教學模式中，對學生學習效果的評價主要來自期中和期末測驗，具有滯后性，教學的改進只能片段化地在新一輪課程中進行。對于相對簡單的課程，這種教學有失水準，學生沒有學習興趣；而對難度大、體系雜的課程，這種教學方式使得學生沒有參與感，最后只能是為了考試而學，從而陷入死記硬背、形而上學之中。［3］

二、案例驅動啟發式“微生物學與免疫學”課程教學模式方案與實施

案例驅動的啟發式教學可以有效解決當前教學中出現的教與學不一致、學與用不一致的問題，它是一種可以充分激發學生積極性，培養學生主動性，提高學生學習能力的教學方案。在此基礎上，從“以教定學”向“以人為本”的教育方式轉化。首先，引進了以學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和生產制造環節中的實際問題和挑戰來獲取知識。其次，通過實際案例促進案例驅動式推演，讓學生主動獲取信息，并進行信息的分析、整合。在此過程中采用啟發式教學、互動式課堂，做到“以學生為中心”，還將對學生進行自主學習能力的培養，從課內向課外拓展，構建出“計劃項目—課前準備—課堂學習—課后鞏固”這一全面的學習能力培養方案，將理論學習與案例推演結合在一起。在特殊時期結合新工科背景，為了激發學生的學習熱情，本課程以“病毒專題”開篇，利用案例進行多個病毒學和免疫學知識點學習。通過北京科興生物、中生集團的疫苗攻堅戰為例培植學生的愛國情懷。后續設置“病毒的發現與分類”“細菌與疾病”“制藥與微生物”三個模塊，每個模塊中均設置3—4個案例，全面涵蓋課程大綱中病毒學和免疫學相關知識，從而達到講授與研討、課內與課外有機融合。通過案例驅動式教學方式的改革促進學生自主學習，在課堂上和學生分享教師權力，使學生獲得學習主動性?；诎咐寗拥膯l式教學總體設計思路如圖1所示，具體實施方案如下。

（一）教師提出問題

根據教學大綱要求，將微生物學與免疫學課程分解為細菌、真菌、病毒、超敏反應與疾病以及制藥過程中微生物控制等相應內容，根據分類精心設計具體案例。在這些案例中除了涉及不同微生物類型，還應將免疫學基本知識貫穿其中，使知識變得豐滿具體，不再抽象，這樣便于學生理解和掌握。

（二）學生課前自主學習

學生課前自主學習是提高教學質量的關鍵。課前自主學習就是學生在教師的指導下，利用網絡資源，自主、獨立地學習，培養自學能力、分析和解決問題的能力。這也是對學生自學能力的檢驗。因此，在教學過程中，要求學生在課前根據課程要求進行自學，并在網上查閱相關資料，制作電子文檔。這樣做一方面可以避免學生因長時間不接觸教師而產生學習懈怠，另一方面也可以使學生在課前初步認識和了解課程內容。［4］用這樣的方法，可以把課堂上的內容延伸到課前。這一階段的教學內容主要是完成課程導入，一方面“學起于思，思源于疑”，在課前學習的過程會引導學生主動思考，進而促使學生形成自己的新思想、新見解，并帶著這一階段產生的思考與疑惑進入正式課堂學習，提高學生的科學思辨能力和問題解決能力；另一方面，通過課前預習的完成情況，能夠讓教師全面認識每一名學生的學習狀況以及他們的學習效率，從而防止課程教學流于形式，也防止有一些學生跟不上進度。

（三）課上互動學習

設計一種互動式的教學方式，通過提供個案，與學生一起對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，呈現出一個特定的知識要點之后，再對案例展開解析，學生就可以對在學習過程中產生的看法和問題進行互動討論。［5-6］例如“如何評價不同種類的病毒預防性疫苗的效果”這個案例中，涉及了免疫原的概念、RNA病毒結構與功能（免疫原設計）、體液免疫與細胞免疫等多個知識點。在講授這些知識的同時穿插小組討論，小組討論后匯總討論結果，并適時展示學生的學習成果，激發其學習熱情，培養其對知識的凝練能力；教師實時指導與學生及時反饋學習效果，環環相扣，體現課堂教學設計與實施的系統性及邏輯性，從而完成從經驗教學到理性教學的轉變。

（四）課后鞏固學習

在課后，需要將教師的企業采訪錄像、優秀的預習報告和優秀的課后作業等上傳到“云班課”平臺上，讓學生在課后溫習這一節課，查找遺漏的地方，加深學生對這門課的理解，真正地感受到“學有所得”的成就感。此外，建立微信課堂討論群，對學生進行即時引導，在對案例進行學習和探討的過程中，逐步提升學生的理論學習和知識運用能力；引導學生課后在討論群中討論，表現優異的學生可以主動接受線上線下指導，交流經驗，形成互教互學的良好氛圍。

三、教學效果分析

案例驅動的啟發式教學將線下的傳統教學方式和線上的網絡教學相融合，不僅可以充分發揮教師的引領作用，還可充分發揮學生的主體作用。［7］這種教學方式充分發揮了教師在傳統課堂中的引導和啟發作用，讓學生在“課前預習”與“課后鞏固”這一跨越時空的過程中，提升資料查閱能力、問題分析能力、文字及語言表達能力以及解決問題能力。通過該教學方式，學生既能對一些高深的知識形成自己獨特的見解，又能把這些知識運用到具體的實例中，從而能更好地激發他們的學習熱情，有利于教師與學生的成長和進步。在此過程中，教師的課堂互動引導能力、實踐現場指導能力、線上討論組織能力等方面都有很大的提升，從而達到“教與學”的目的。

“云班課”登記系統的數據表明，全校學員的到課率是100%，并有100%的預習匯報。統計結果表明，教師和學生的網上交流有1223次，有93.3%的同學參加了網絡交流。本課程共設置3個課程教學目標，課程目標一考察“以學生發展為中心”基本教育理念的達成情況，旨在培養學生成為“厚知識、強能力、高素質”的創新型、復合型、應用型醫藥人才；課程目標二考查學生對微生物學與免疫學基本理論、知識和技能的掌握，并能夠將相應知識靈活應用于科研、藥品研發和生產；課程目標三考查學生的人文科學素質、職業道德以及終身學習的能力。學期末對全體學生開展了問卷調查，調查情況如圖2所示，各項指標顯示教學效果良好。

基于實例的啟發式教學是“以人為本”的教育思想的具體體現。通過對這些學生的評價發現，他們對專業知識的基本理論掌握得比較好，在獲取知識、溝通和表達能力方面都有進步，學習主動性和積極性都得到了一定程度的提高。通過課程設計規劃與最佳化，提高同學在學習上的參與性，訓練同學的思考與表現技巧；運用個案的方法，使學生能夠把課上所學的東西運用于實際的案例中，培養學生的團體合作精神；通過云班課系統課前、課中、課后多元化考查方式，使學生的綜合能力得到有效提升。

四、教學反思

（一）學生參與度的提高

項目驅動的啟發式課程教學能夠激發學生的學習興趣和主動性，使他們更積極地參與課堂活動。在團隊合作、設計實際項目和解決問題的過程中，學生能夠主動探索和構建自己的知識體系。然而，仍有一些學生對這種教學方法的接受程度較低。因此，在今后教學中，教師需要幫助那些對項目驅動教學感到不適應的學生逐漸適應和參與。

（二）知識的整合和應用

項目驅動的啟發式課程教學能夠幫助學生將學到的知識與實際問題結合，培養他們的綜合能力和解決問題的能力。通過項目的實施，學生需要綜合運用多個學科的知識和技能，從而加深對知識的理解和掌握。然而，在實際的課程設計過程中，需要更加注重學科知識的整合和應用，才能使學生更深入地理解學科之間的聯系和相互作用。

（三）團隊合作的重要性

在項目驅動的啟發式課程教學中，團隊合作至關重要。通過團隊合作，學生可以共同面對問題、協商解決方案，并相互學習與交流。然而，一些學生在團隊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隊建設，幫助學生提高團隊合作和溝通的能力。此外，教師需更加關注團隊之間的互動和合作，鼓勵學生共同解決問題，提升整個團隊的綜合能力。

（四）實踐環節的拓展和擴充

項目驅動的啟發式課程教學要求學生進行實踐操作和實際項目設計。然而，由于時間和資源的限制，在現有的教學中很難提供充分的實踐條件。因此，在今后的教學中，需要進一步拓展和擴充實踐環節，例如與行業合作，進行實地考察和實踐操作，以加強學生的實踐能力和專業素養。［8］

基于項目驅動的啟發式課程教學為學生提供主動參與的學習機會。然而，實施這種教學方法也需要教師提供適當的引導和支持，以確保教學效果的最大化。未來在此類教學中要更加注重學生參與度的提高、知識的整合和應用、團隊合作的重要性，拓展和擴充實踐環節，為學生創造更好的學習體驗和提升其實踐能力。本課程加入了北京知名企業專家采訪的元素，但還應進一步拓展和擴充實踐環節，在今后的課程教學中，應進一步加強與行業企業的合作，如開展實地考察和實踐操作。［9］與行業企業合作可以為學生提供更貼近實際的項目經驗和實踐機會。例如直接進入企業實驗室，讓他們親身體驗和了解工程項目的實際情況。學生可以觀察和學習現實項目中的施工工藝、設備使用和工程管理等內容，從而加深對項目的認識和理解。［10］

五、結語

微生物學與免疫學是我國生物制藥專業的一門重要課程，文章在教學內容、教學方法、教學效果三個層面上進行了教學改革探索，突出學生自主獲取知識、科學觀察與思辨思維、分析與解決問題能力的培養，為今后科研與就業奠定了堅實的基礎。此外，在課程中加入思想政治教育內容，有利于學生建立起文化自信，明確肩負歷史使命，為祖國生物醫藥的創新性發展發奮學習。

參考文獻：

［1］ 金火喜，陳艷，楊立業，等. 微生物學與免疫學課程在線教學探析［J］. 藥學教育，2022，38（03）：55-57+70.

［2］ 毛彩菊. 淺談基于項目驅動的教學模式改革［J］. 科技創業月刊，2017，30（13）：77-79.

［3］ 范澤良. 基于校企深度融合的電子信息類專業教學改革研究——以貴州高職院校為例［J］. 現代職業教育，2017（10）：78-79.

［4］ 陳妍君，趙國宏. 云班課在高校課堂中的應用現狀研究綜述［J］. 軟件導刊（教育技術），2019，18（01）：43-44.

［5］ 周一書，嚴厲，辛銅川. 基于多元互動的大學英語項目式教學模式構建與實踐［J］. 高教學刊，2023，9（13）：100-104.

［6］ 王春偉，王燕，胡春艷，等. 農學類專業微生物學課程多元化教學改革實踐［J］. 大學教育，2022（10）：131-134.

［7］ 朱志軍，張樹明. 疫情背景下-完全線上任務驅動式翻轉課堂教學案例研究［J］. 高教學刊，2021（10）：37-41.

［8］ 趙梓霖. 病原微生物學與免疫學實驗課教學改革策略［J］. 化工設計通訊，2023，49（01）：125-127.

［9］ 梅雪，孫穎，尹素改，等. 基于OBE理念的微生物學與免疫學混合式金課探索與實踐［J］. 中醫藥管理雜志，2023，31（01）：28-30.

［10］ 趙孟孟，廖潔丹，黃良宗，等. 獸醫微生物學與免疫學實驗混合式教學探討與實踐［J］. 科技風，2022（36）：61-63.

（責任編輯：邵秋露）