（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，哈爾濱150030；

2.哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)船舶工程學(xué)院多體船技術(shù)國防重點學(xué)科實驗室，哈爾濱150001；

3.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)國家乳業(yè)工程技術(shù)研究中心國家乳品中心，哈爾濱150030）

摘要：疫苗學(xué)是一門集微生物、傳染病、免疫學(xué)、流行病學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)為一體的多學(xué)科交叉綜合學(xué)科，因此，疫苗學(xué)涉及的知識面廣、涵蓋的知識量大、需要掌握的知識點繁多， “一支粉筆、一塊黑板、一本教科書”的傳統(tǒng)教學(xué)方式很難達到教學(xué)目的和效果。利用多媒體技術(shù)節(jié)約了傳統(tǒng)的板書時間，可進行高密度的知識傳授、大信息量的優(yōu)化處理， 大大提高課堂效率，使學(xué)生在有限的時間內(nèi)獲取大量的知識， 解決課時不足的問題

關(guān)鍵詞：疫苗學(xué)課程；學(xué)科內(nèi)容；計算機輔助教學(xué)

中圖分類號：G622.421 文獻標(biāo)志碼：Ａ文章編號：１６７３－２９１Ｘ（２０11）23－０277－02

疫苗是一類應(yīng)用最廣的生物制品，是人類預(yù)防疫病的重要武器。從防患于未然的角度，疫苗免除了眾多傳染病對人和動物生命群體的威脅。

疫苗學(xué)是一門研究疫苗的基本理論和研制開發(fā)技術(shù)的學(xué)科。其內(nèi)容主要包括以下幾個部分：疫苗的作用機制；疫苗的分類和主要品種介紹；疫苗的研究開發(fā)策略和程序；疫苗的生產(chǎn)工藝和質(zhì)量控制；疫苗的流通與使用；疫苗的政策法規(guī)以及市場發(fā)展趨勢分析。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，疫苗一方面已經(jīng)從傳統(tǒng)減毒或滅活疫苗發(fā)展到基因重組疫苗、亞單位疫苗、合成肽疫苗、轉(zhuǎn)基因植物疫苗；另一方面，隨著人們對醫(yī)療水平要求的不斷提高，疫苗已從傳統(tǒng)的預(yù)防性疫苗發(fā)展到治療自身免疫病和腫瘤等疾病的治療性疫苗，甚至是干預(yù)人類生殖過程的避孕疫苗。此外，隨著人類基因組計劃的完成與多種病原微生物基因組的闡明，人類已進入后基因組或蛋白組時代，尤其是反向疫苗學(xué)的興起，使得疫苗的研發(fā)與生物信息學(xué)密切相關(guān)[1]。

因此，現(xiàn)代疫苗學(xué)的學(xué)科內(nèi)容較以往更為豐富并且學(xué)科結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化。疫苗學(xué)教學(xué)也面臨著多學(xué)科交叉信息量大、新理論不斷涌現(xiàn)以及教學(xué)內(nèi)容與生物信息技術(shù)聯(lián)系緊密等方面的問題，傳統(tǒng)的教學(xué)手段和方式已經(jīng)很難達到教學(xué)目的并滿足學(xué)生的要求。

計算機輔助教學(xué)（Computer Aided Instruction ，簡稱CAI）是在計算機輔助下進行的各種教學(xué)活動，綜合應(yīng)用多媒體、超文本、人工智能和知識庫等計算機技術(shù)，克服了傳統(tǒng)教學(xué)方式上單一、片面的缺點。它的使用能有效地縮短學(xué)習(xí)時間、提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，實現(xiàn)最優(yōu)化的教學(xué)目標(biāo)。

將計算機輔助教學(xué)應(yīng)用于疫苗學(xué)教學(xué)當(dāng)中，因其具有信息量大、內(nèi)容形象直觀、感染力強的優(yōu)點，使得教學(xué)過程更加高效和生動，收到了良好的教學(xué)效果。

一、計算機輔助教學(xué)在疫苗學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢

1.利用CAI可以有效地加大教學(xué)密度，提高單位教學(xué)時間的知識含量

疫苗學(xué)是一門集微生物、傳染病、免疫學(xué)、流行病學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)為一體的多學(xué)科交叉綜合學(xué)科，因此，疫苗學(xué)涉及的知識面廣、涵蓋的知識量大、需要掌握的知識點繁多， “一支粉筆、一塊黑板、一本教科書”的傳統(tǒng)教學(xué)方式很難達到教學(xué)目的和效果。

利用多媒體技術(shù)節(jié)約了傳統(tǒng)的板書時間，可進行高密度的知識傳授，大信息量的優(yōu)化處理， 大大提高課堂效率，使學(xué)生在有限的時間內(nèi)獲取大量的知識， 解決課時不足的問題，使教師在完成教學(xué)大綱所要求內(nèi)容的同時，還有能講授本領(lǐng)域的最新進展，拓寬學(xué)生的視野。但同時也應(yīng)該注意如果每次教學(xué)活動的信息量過大往往也會引起副作用，即造成學(xué)生感知、注意、 記憶、 思維等認(rèn)知過程的疲勞，使學(xué)生的注意力分散，降低學(xué)生的認(rèn)知欲求。因此還需要及時掌握學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況， 合理把握教學(xué)密度，適時控制教學(xué)進程[1]。

2.CAI文、 圖、 聲、 像并茂，形象直觀，有利于豐富教學(xué)內(nèi)容、突破教學(xué)的難點

一般《疫苗學(xué)》的教材多以文字材料為主，單調(diào)乏味而且比較抽象，不利于學(xué)生理解和記憶。利用計算機多媒體技術(shù)無論是文字材料還是聲音材料、 圖像材料，都可以進行有機結(jié)合，制作出精美的多媒體課件，這樣制作出來的多媒體教學(xué)以豐富的色彩和良好的視覺效果改變了過去傳統(tǒng)教學(xué)的沉悶氣氛， 教學(xué)內(nèi)容圖、 文、 聲、 像并茂，更能激發(fā)學(xué)生對講授內(nèi)容的興趣， 還可以增加學(xué)生的感性認(rèn)識， 便于學(xué)生從整體上把握知識的系統(tǒng)性， 使感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。

在講述疫苗抗原純化工藝內(nèi)容時涉及到一些膜分離及層析技術(shù)，學(xué)生普遍反映難以理解和記憶。但將膜分離過程及各種層析技術(shù)的原理制作成FLASH動畫，將靜態(tài)的原理轉(zhuǎn)換成動態(tài)的演示過程，就會使抽象的知識形象化，寓教于樂，有利于培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生理解重點和難點，增進學(xué)生運用知識點的能力[2]。如：在講解疫苗純化過程中，膜分離技術(shù)中的筒式過濾除菌時，將筒式濾器的裝置圖采用幻燈片展示，并詳細地介紹濾膜的檢查、 使用注意點， 使學(xué)生對疫苗制劑的除菌過濾過程有了感性認(rèn)識。又如：在講解基因工程疫苗發(fā)酵液純化時，以往學(xué)生對分子層析技術(shù)的理解存在一定的困難，但利用FLASH動畫模擬了該層析過程，學(xué)生在觀看模擬動畫后普遍對該層析技術(shù)的原理和實際應(yīng)用的掌握更加迅速牢固。

3.利用計算機多媒體系統(tǒng)在情景模擬上的優(yōu)勢，引入疫苗工程的相應(yīng)軟件系統(tǒng)模擬生產(chǎn)過程，打破實訓(xùn)基地教學(xué)資源的局限

疫苗學(xué)教學(xué)中，常涉及到一些疫苗制造設(shè)備的使用以及疫苗制造工藝的設(shè)計。以往主要是聯(lián)系疫苗制造企業(yè)，讓學(xué)生進行參觀實習(xí)，但由于很多企業(yè)的生產(chǎn)車間是密閉潔凈環(huán)境，為了保證藥品的質(zhì)量對于進入人員有嚴(yán)格的限制，使得學(xué)生無法近距離觀察或者親自動手實踐。

而對于學(xué)校在教學(xué)經(jīng)費有限難于建成GMP級別中試規(guī)模教學(xué)車間時，利用計算機的情景模擬功能將疫苗生產(chǎn)工藝中涉及到的儀器設(shè)備的鏈接、原料投放步驟、質(zhì)檢步驟等等加以模擬重現(xiàn)。尤其對于疫苗生產(chǎn)設(shè)備利用計算機三維模擬軟件進行講解，更有利于學(xué)生對儀器設(shè)備的工作原理以及內(nèi)部構(gòu)造有清晰的認(rèn)識，既彌補了無法近距離觀察和操作儀器的缺憾，同時也可避免傳統(tǒng)參觀實習(xí)中無法對設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行認(rèn)識的不足[3]。

現(xiàn)代疫苗制造設(shè)備都是集約化數(shù)字控制，通過在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中將一些工廠中正在使用的控制軟件界面與相應(yīng)的儀器模擬程序結(jié)合，就可以模擬實際的工廠生產(chǎn)操作環(huán)境，使學(xué)生不用出校門就能感受到現(xiàn)在化疫苗制造車間的生產(chǎn)環(huán)境，有效地縮短了學(xué)生畢業(yè)后走上新崗位的適應(yīng)期。

4．充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源構(gòu)建《疫苗學(xué)》的教學(xué)平臺

利用互聯(lián)網(wǎng)有效地整合一些與教學(xué)相關(guān)的資源留給學(xué)生課余進行深入的學(xué)習(xí)，是一行之有效的彌補課時不足的措施。同時該教學(xué)平臺的資源，也可作為對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的一種手段。

《疫苗學(xué)》其中很重要的部分就是對抗原的研究，主要研究內(nèi)容是B細胞表位、Th表位、Tc表位的預(yù)測與評估。目前有很多白質(zhì)抗原性分析軟件，可以幫助學(xué)生進行疫苗抗原的設(shè)計和篩選，如：InsightII、OMIGA、UWGCG、ANTHEPROT、AMPHI、Tepitope、TSites、EpiMer、EpiMatrix等。

數(shù)據(jù)庫是高校師生教學(xué)及科研中進行信息檢索的重要工具，為高校教學(xué)和科研活動的開展起到積極的文獻保障作用。目前，互聯(lián)網(wǎng)擁有的收費數(shù)據(jù)庫和免費的數(shù)據(jù)為《疫苗學(xué)》提供了豐富的教學(xué)資源。通過教學(xué)平臺中所涵蓋的致病微生物毒力基因數(shù)據(jù)庫及免疫原數(shù)據(jù)庫如：EMBL Database、ImMunoGeneTics、GenBank、HIV Database、KABAT、中國微生物資源數(shù)據(jù)庫群等。

二、疫苗學(xué)課多媒體件制作注意事項

1．要注意信息的取舍，避免“大而全”

幻燈片的制作要符合教學(xué)對象和教學(xué)活動實際需求，對于所選擇的內(nèi)容要看是否需要， 信息量過大過全，往往分散了學(xué)生的學(xué)習(xí)精力，妨礙了其對基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基本技能的掌握。同時，單位時間內(nèi)課堂信息量過大、教學(xué)密度過大，使學(xué)生在聽課時思維處于過度緊張狀態(tài)，沒有足夠的時間理解、消化、吸收，沒有時間記筆記，以致失去學(xué)習(xí)的興趣。

2．要注意多媒體課件的形式，避免過于花哨

多媒體集聲、像、動畫于一體， 有豐富多彩的視聽效果，可以增強教學(xué)的直觀性和生動性。但在課堂設(shè)計和運用時，不要片面地追求花哨的視聽效果， 不可一味追求表面上的效果，能用的素材都恨不得一下全部展示出來。如果課件充斥著花哨的背景、新穎的按鈕、不恰當(dāng)?shù)谋尘耙魳罚虒W(xué)時學(xué)生的注意力就容易被吸引到畫面上，而對課件展示的重要知識卻毫不在意，偏離了課堂教學(xué)的主航道。

三、教學(xué)活動中應(yīng)用疫苗學(xué)多媒體課件注意事項

1．幻燈片的播放與板書的有機結(jié)合

多媒體技術(shù)也對教學(xué)產(chǎn)生了積極的效應(yīng)，對于提高教學(xué)質(zhì)量、提高教學(xué)效率，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景和優(yōu)化教學(xué)環(huán)境起到了非常重要的作用，在很大程度上改變了傳統(tǒng)教學(xué)中教和學(xué)的方式。課堂需要通過多媒體引入課外學(xué)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)生入情入境地體驗、親歷學(xué)習(xí)過程，但同時也離不開教師形象直觀的板書[4]。

在具體的教學(xué)活動中必須將二者有機的結(jié)合起來，發(fā)揮二者的優(yōu)勢。過分依賴多媒體也會導(dǎo)致教學(xué)手段的單一。

例如：在教學(xué)活動中，板書更有利于學(xué)生理清知識結(jié)構(gòu)，好的板書設(shè)計可從教學(xué)內(nèi)容中選出關(guān)鍵性的詞語，展示知識見的內(nèi)在邏輯。由此，學(xué)生能提綱挈領(lǐng)地掌握知識。教師在分析知識點時，可以隨著講解的進度把知識結(jié)構(gòu)的布局標(biāo)在黑板上，使學(xué)生對整個知識系統(tǒng)的脈絡(luò)有一個整體的把握。另外，以板書形式呈現(xiàn)的內(nèi)容具有持久性的特點，可以較長時間保留在黑板上，對于接下去的教學(xué)環(huán)節(jié)也有鋪墊作用。此外，書寫板書也利于師生間的交流，不僅教師的手寫字會讓學(xué)生倍感親切，教師的書寫態(tài)度也能對學(xué)生起到潛移默化的作用。板書的內(nèi)容可以隨著課堂活動的展開而隨意增加，因此，它比多媒體更適合于課堂提問和討論等環(huán)節(jié)。在課堂上，學(xué)生會提很多問題，也會有很多精彩的發(fā)言。這些發(fā)言和問題完全可以記錄到黑板上，然后再逐一討論，這比播放事先準(zhǔn)備的課件更具有針對性，更能收到良好的效果。

2．強化教師在教學(xué)活動的主導(dǎo)地位

教師在課堂中的主導(dǎo)地位是多媒體所無法取代的，但如果教師一味地依賴多媒體，只是在講臺上擺弄多媒體課件而不深入講解，也沒重難點的板書，“只見機器不見人”，學(xué)生眼睛始終盯著屏幕，這是一種繁瑣的單調(diào)。

“教師在大部分時間內(nèi)，往往是手握鼠標(biāo)，面對機器，形同屏幕解說員”，全然忘記了學(xué)生這個主體。這樣的教學(xué)表面看似熱鬧，實則學(xué)生面對屏幕心靜如水，收獲寥寥，降低了學(xué)習(xí)效果。有時候或許課堂氣氛熱熱鬧鬧，學(xué)生也很活躍，而老師忽視了教學(xué)密度，課后學(xué)生的腦子里也還是空蕩蕩的。任何情況下，教師都應(yīng)該是課堂的主導(dǎo)者，所以老師的作用不能等同于放映員，多媒體教學(xué)也不能陷入華而不實的境地。

3．突出教學(xué)主體，把握好運用多媒體的時機

學(xué)生不是器皿等待被填滿，而是燃料等待被點燃。在教學(xué)活動中，要時刻牢記學(xué)生的主體地位；在課堂教學(xué)中， 學(xué)生也是知識處理的參與者和加工者。課堂上的教學(xué)活動都應(yīng)服務(wù)于學(xué)生這一主體， 不能一味地進行知識的灌輸，而是要多給學(xué)生提供討論和訓(xùn)練的機會，培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的意識。例如：在疫苗抗原設(shè)計的環(huán)節(jié)，學(xué)生進行上機操作，確保每個同學(xué)都能應(yīng)用相應(yīng)的軟件對疫苗抗原進行分析和篩選。同時由此及彼，通過布置課后作業(yè)，讓學(xué)生深入了解疫苗設(shè)計的基本程序。通過建立網(wǎng)上互動平臺的疫苗學(xué)課程論壇，活躍學(xué)生的思維，及時了解學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的各種問題，把握學(xué)生的個性化需求。

此外，還要把握運用多媒體的最佳時機。在課堂教學(xué)中， 當(dāng)學(xué)生處于學(xué)習(xí)欲望最強烈、最需要幫助的時候， 運用多媒體對學(xué)生進行啟發(fā)和點撥， 會取得令人滿意的效果。例如：當(dāng)講解疫苗的分類時，通過多媒體表格列舉各類疫苗的抗原制備方法、免疫效力、生產(chǎn)成本，可使學(xué)生對不同種類的疫苗的特點有一個橫向的比較，留下較為清晰的印象。

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