楊淑鳳, 鄧國英, 劉 欣, 孫文長

(大連醫(yī)科大學(xué) 微生物學(xué)教研室, 大連 116044)

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數(shù)字化教學(xué)資源在病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用探討

楊淑鳳, 鄧國英, 劉 欣, 孫文長

(大連醫(yī)科大學(xué) 微生物學(xué)教研室, 大連 116044)

數(shù)字化教學(xué)資源在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有效利用，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高思考問題和解決問題的能力。將針對(duì)病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，從實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的數(shù)字化開發(fā)、多種教學(xué)方法的應(yīng)用以及實(shí)驗(yàn)的考核及評(píng)價(jià)等幾方面來探討數(shù)字化教學(xué)資源在病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。

數(shù)字化資源；病原生物學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

近年來一些嚴(yán)重危害人類健康的傳染病頻發(fā)，例如SARS病毒引起的傳染性非典型肺炎、埃博拉病毒引起的埃博拉出血熱、H7N9流感病毒引起的禽流感、新型冠狀病毒引起的中東呼吸系統(tǒng)綜合征等等，對(duì)我們醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)提出新的要求，尤其在突發(fā)傳染病的應(yīng)對(duì)措施上。病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段必須根據(jù)這些變化及時(shí)調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容和臨床實(shí)際的聯(lián)系，為臨床醫(yī)學(xué)實(shí)踐，特別是預(yù)防醫(yī)學(xué)打下良好的基礎(chǔ)[1]。數(shù)字化教學(xué)資源因其多樣的呈現(xiàn)形式以及共享性、擴(kuò)展性等特點(diǎn)，相對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)資源具有明顯優(yōu)勢[2-3]。將數(shù)字化幻燈、視頻和網(wǎng)上教學(xué)資源等數(shù)字化教學(xué)資源應(yīng)用于病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，很好地適應(yīng)了現(xiàn)代信息化社會(huì)，具有良好的教學(xué)效果。

1　病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置

我校根據(jù)教育部關(guān)于病原生物學(xué)的學(xué)科分類，在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上進(jìn)行了積極深入的思考，將醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、人體寄生蟲學(xué)實(shí)驗(yàn)及醫(yī)學(xué)免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)從各自理論教學(xué)中獨(dú)立出來，成立病原生物實(shí)驗(yàn)學(xué)，將3個(gè)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整體優(yōu)化、創(chuàng)新、重組，打破學(xué)科界限，同時(shí)將分子生物學(xué)技術(shù)引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，開設(shè)病原體分子生物學(xué)檢測實(shí)驗(yàn)系列。整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以感染性疾病的病原為中心，圍繞病原的生物學(xué)特征、致病性及病原的診斷，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)融合于綜合性實(shí)驗(yàn)中，綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)依ㄏ到y(tǒng)間及學(xué)科間的綜合，形成新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。強(qiáng)化基本技能訓(xùn)練的同時(shí)，充分體現(xiàn)了學(xué)科間知識(shí)的相互滲透、融合及橫向聯(lián)系，并為學(xué)生設(shè)計(jì)性、探索性實(shí)驗(yàn)提供了思路和空間。

2　數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建

隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的普及，數(shù)字化教學(xué)的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)出來。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)也受到實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員的廣泛關(guān)注。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)就是運(yùn)用虛擬信息技術(shù)在計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)的信息化交互軟件[4]。病原生物學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以包括資源庫模塊、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備模塊、模擬實(shí)驗(yàn)室和模擬考場幾部分。資源庫包含病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)所涉及的病原體的圖片、文本、視頻、錄像、動(dòng)畫以及截圖等。例如寄生蟲的圖片、病原菌感染的視頻等[5]。而模擬實(shí)驗(yàn)室涵蓋了病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，例如：病原生物的形態(tài)學(xué)觀察、 免疫學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)、病原微生物綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、臨床標(biāo)本的病原學(xué)檢測、病原生物學(xué)與免疫學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)、 病原生物的免疫學(xué)檢測、病原生物的分子生物學(xué)檢測等。每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目又分為實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等二級(jí)子目錄。

數(shù)字化虛擬病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建可以使學(xué)生不受時(shí)間和空間的限制，隨時(shí)瀏覽、預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)教學(xué)信息，提高教學(xué)效率和實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

3　數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的開發(fā)

在應(yīng)用數(shù)字化教學(xué)資源時(shí)，教師不再單純地“教”，而是利用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)資源和學(xué)生協(xié)作，指導(dǎo)和引領(lǐng)學(xué)生獲取、組織和解釋以及重組各種教學(xué)信息。這就需要開發(fā)包括CAI課件、電子講義、視頻以及動(dòng)畫在內(nèi)等一系列數(shù)字化資源[6]。例如在病原菌的形態(tài)學(xué)染色實(shí)驗(yàn)中，就可以利用動(dòng)畫來闡述細(xì)菌革蘭氏染色、抗酸染色的原理、染色步驟以及染色結(jié)果等。又例如在病原菌分離鑒定的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)部分，可以先通過視頻方式播放臨床上常見標(biāo)本的病原菌分離檢測程序，學(xué)生根據(jù)理論知識(shí)點(diǎn)和視頻的介紹自行設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)步驟，最終在實(shí)踐中檢驗(yàn)自己方案的合理性，不斷修改校正最終得出自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。課后通過重復(fù)觀看實(shí)驗(yàn)視頻來加深重點(diǎn)和難點(diǎn)的理解和掌握。這樣學(xué)生就可以在課前、課中、課后根據(jù)自己的實(shí)際情況有的放矢地進(jìn)行“啟發(fā)式”和“協(xié)作式”學(xué)習(xí)，而非“生搬硬套”、“死記硬背”?？傊?，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的開發(fā)，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐不受時(shí)間和空間的限制，使得學(xué)生能夠根據(jù)自身需求互動(dòng)式地進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)。更易于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)習(xí)效果更好。

當(dāng)然，開發(fā)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源除了花費(fèi)時(shí)間準(zhǔn)備和加工外，還應(yīng)盡量做到信息技術(shù)和教學(xué)目標(biāo)的無縫結(jié)合。

4　多重教學(xué)方法的應(yīng)用

4.1綜合運(yùn)用PBL、CBL等教學(xué)方法

實(shí)驗(yàn)課都是小班開課、學(xué)生分組操作，加之?dāng)?shù)字化教學(xué)資源的優(yōu)勢，因此就更容易開展以問題為向?qū)?problem-based learning，PBL)PBL教學(xué)和以病例為先導(dǎo)(case-based learning，CBL)CBL教學(xué)[3-4,6]。例如在細(xì)菌的人工培養(yǎng)一課中，老師就可以引導(dǎo)學(xué)生提出問題：如何獲得細(xì)菌的純種培養(yǎng)，然后引導(dǎo)固體培養(yǎng)基尤其是平板的用途這一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)。然后通過實(shí)踐操作讓學(xué)生真正體會(huì)到分區(qū)劃線的目的。而直觀的實(shí)踐操作又反復(fù)加深同學(xué)的記憶。又如在病原菌的分離鑒定環(huán)節(jié)，臨床案例的引入對(duì)于學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力的培養(yǎng)非常有幫助。這些教學(xué)方法在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的綜合應(yīng)用，受到廣大同學(xué)的歡迎，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和處理復(fù)雜問題的能力，利于培養(yǎng)學(xué)生的臨床綜合思維。

4.2開展自主性、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

我們根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)，在病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展了環(huán)境中致病菌的檢測、大學(xué)生腸道寄生蟲感染的檢查以及濃汁標(biāo)本、糞便標(biāo)本中病原菌的分離鑒定等多項(xiàng)自主性綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)[7]。改變了傳統(tǒng)的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)枯燥、生硬的教學(xué)模式，學(xué)生根據(jù)電子平臺(tái)資料庫中的資源或者課堂上的視頻、理論知識(shí)等自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，分組討論，在實(shí)踐中不斷修正實(shí)驗(yàn)方案，補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟等最終得出自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。整個(gè)過程老師逐步引導(dǎo)，并不斷講解實(shí)驗(yàn)方案中設(shè)計(jì)的理論知識(shí)點(diǎn)，系統(tǒng)而生動(dòng)地引導(dǎo)學(xué)生用理論來解決實(shí)踐中遇到的問題。

4.3增加整合性實(shí)驗(yàn)

我們還在病原學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增加了整合性實(shí)驗(yàn)。例如免疫力低下與機(jī)會(huì)性感染實(shí)驗(yàn)，我們讓學(xué)生設(shè)計(jì)小鼠實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，通過給小鼠飲飼一定劑量的糖皮質(zhì)激素，造成正常菌群紊亂模型，然后讓學(xué)生觀察小鼠模型中的肺組織。這一實(shí)驗(yàn)同學(xué)通過實(shí)踐理解了機(jī)會(huì)性感染的條件以及機(jī)會(huì)性感染的危害。

4.4應(yīng)用互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室

病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有很多實(shí)驗(yàn)是觀察病原體的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。例如細(xì)菌的形態(tài)染色和特殊結(jié)構(gòu)觀察、寄生蟲學(xué)的幾乎全部實(shí)驗(yàn)。而受困于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，教師和同學(xué)很難在同一時(shí)間觀察到同一視野中的圖像，因此顯微互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，極大地提高了教學(xué)水平和教學(xué)效果[8]。在互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)過程中，老師利用電子教鞭隨時(shí)標(biāo)注標(biāo)本中的結(jié)構(gòu)和重點(diǎn)觀察部位，學(xué)生和老師之間、學(xué)生與學(xué)生之間可以互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)顯微鏡下微觀的圖像在電子屏幕上同步實(shí)時(shí)互動(dòng)、共享、交流和討論，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和老師的教學(xué)效果。

5　實(shí)驗(yàn)的考核和評(píng)價(jià)

在構(gòu)建的數(shù)字化平臺(tái)上每個(gè)實(shí)驗(yàn)下設(shè)實(shí)驗(yàn)考核，依據(jù)相應(yīng)的軟件分設(shè)試題庫和答案庫。每堂課結(jié)束后學(xué)生可以自行進(jìn)行模擬答題，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)一步掌握。而最終的實(shí)驗(yàn)考核可“虛”“實(shí)”結(jié)合，對(duì)于形態(tài)學(xué)等教學(xué)資源庫里有典型電子圖片的可以作為網(wǎng)上考場的“虛”，而實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫、實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)態(tài)度等等則由任課老師根據(jù)學(xué)生實(shí)踐過程中給出“實(shí)”。這樣可以有機(jī)將數(shù)字化資源從使用到最終實(shí)驗(yàn)的考核結(jié)合起來[9]。而每學(xué)期的期末可以讓學(xué)生給出使用教學(xué)平臺(tái)的意見，并及時(shí)更新完善。

6　總結(jié)

信息化技術(shù)的普及，“互聯(lián)網(wǎng)+”模式的興起，網(wǎng)絡(luò)無處不在。充分利用這些現(xiàn)代化資源，對(duì)于新世界人才的培養(yǎng)至關(guān)重要[10-11]。而病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革和突破也為學(xué)生臨床實(shí)踐能力的培養(yǎng)和科學(xué)創(chuàng)新意識(shí)的建立奠定了基礎(chǔ)。

[1]王小麗，鐘有添，謝瓊珺. 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革條件下醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建與實(shí)踐[J]. 微生物學(xué)通報(bào)， 2012，39(12)：1817-1824.

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The application of digital education resource in pathogenic biology experimental teaching

YANG Shu-feng, DENG Guo-ying, LIU Xin, SUN Wen-chang

(Department of Microbiology, Dalian Medical University, Dalian 116044, China)

The effective application of digital education resource in pathogenic biology experimental teaching can inspire the students′ learning interests and improve the ability to resolve difficulty. This article will discuss the application of digital education resource in pathogenic biology experimental teaching, according to experimental platform building, digital resource developing, multiple teaching methods using and experimental assessing.

digital education resource; pathogenic biology; experimental teaching

2016-01-05；

2016-02-02

楊淑鳳，博士，講師，長期從事病原微生物學(xué)的教學(xué)與科研，E-mail:shufengyang78@163.com

G642.4;R37

C

2095-1736(2016)05-0120-03

doi∶10.3969/j.issn.2095-1736.2016.05.120