鄭月娟 姜昕汝 繆珠雷 姜 昕 楊貴珍

(上海中醫(yī)藥大學基礎醫(yī)學院，上海 201203)

2012年，《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011～2020年)》文件出臺，提出“以教育信息化帶動教育現(xiàn)代化”[1]。在教育信息化的高漲需求和飛速發(fā)展的現(xiàn)代信息技術的大背景下，如何創(chuàng)新現(xiàn)代教學手段并應用于傳統(tǒng)課堂的教學中，優(yōu)化教育資源建設，促進傳統(tǒng)教學方式和教學手段的變革，來滿足日益增加的移動學習的需求，是每位教育工作者必須面對的挑戰(zhàn)。

微課程(micro-lecture)是以微視頻制作為基礎，包括配套資源建設在內(nèi)的一種情境化、可視化的數(shù)字化學習資源包[1]，最早于2008年由美國圣胡安學院的高級教學設計師戴維·彭羅斯(David Penrose)正式提出[2]，2011年胡鐵生老師在國內(nèi)首先提出“微課”的概念[3]。它具有短小精悍、針對性強、時間軸靈活、生動形象、信息量大，符合信息化環(huán)境下教育要求等特點，近年來廣受從教人員關注。自2013年起，“微課程” 在教育領域的相關研究成果以及學術關注度呈現(xiàn)明顯上升趨勢[4]。

《免疫學技術的原理與應用》是我校的一門面向研究生開設的重視實踐操作、與時俱進的技術類課程，整合了免疫學、分子生物學、細胞生物學、生物化學、物理學等多學科知識。其中，任何學科的知識更新和技術進步都會快速地推進免疫學技術的革新，為生命科學界帶來更有效、更便利的科研手段。新興的免疫學技術廣泛應用于生命科學研究領域的同時，免疫技術類的課程設置過于老舊，多年來不能很好地滿足研究生及其導師們對該課程的期待和需求，因此急需進行教學形式和教學內(nèi)容的雙重改革[5]。

首先，該課程的教學形式以傳統(tǒng)PPT課堂教學和學生親自動手的實驗室操作相結(jié)合。在課程學時數(shù)有限、教學要求不斷提高的當下，耗時長、操作難度大的常用免疫學實驗技術(比如蛋白質(zhì)印跡實驗——Western blot)，難以在課堂教學中推廣，給此技術類教學帶來難度。其次，越來越多的免疫學技術涉及昂貴而精密的儀器設備，比如流式細胞儀、共聚焦顯微鏡等；或者由于客觀條件所限，現(xiàn)有的儀器設備數(shù)目不能滿足全班同學分組實驗的情況下，不可能設置相關的實驗操作類課程。再次，對于新興的實驗技術(比如下一代測序)的課堂介紹也是一種挑戰(zhàn)。微課程建設為解決以上難題提供了良好的選擇。

1 微課程建設在技術類課程教學改革中的優(yōu)勢

微課程以解決某一獨立的關鍵問題為主要內(nèi)容，通過使用微視頻為載體，以短小精悍為主要特點，時間一般限制在5～10 min，作為教師課堂授課內(nèi)容的輔助補充或分解部分，是具有完整教學結(jié)構(gòu)的一種微型課堂教學模式。微課程的特色之處在于“微”，顧名思義，微課程作為一個獨立的與現(xiàn)代信息技術融合形成的教育教學資源，其授課內(nèi)容精煉完整，授課時間短、容量小，授課形式靈活便捷，凸顯其精煉簡短之長處。將微課程引入到實驗技術類課程中來，具有以下顯著的優(yōu)點：

1.1教學場景化，形象生動，可學性強 “百聞不如一見”，圖片資料的形象性大于文字描述，而視頻資料的生動性又優(yōu)于圖片資料。微課程以微視頻為載體，呈現(xiàn)方式可視化；閱讀專業(yè)文獻中關于實驗方法的描述，不如視頻的實驗操作分解步驟來得清晰明了。所以微課程相對于傳統(tǒng)課堂教學來說，是一種更形象生動的場景化教學，使學生有身臨其境的真實感。2006年12月，莫謝·普利斯科(Moshe Pritsker)等創(chuàng)辦的可視化實驗雜志(Journal of Visualized Experiments，JoVE)(www.jove.com)，是全球第一份同行評審的視頻期刊，以視頻的形式展示具體的實驗方法，利用的就是視頻的場景化和形象生動的優(yōu)勢。由此，對于實驗方法的介紹，微課程相對于傳統(tǒng)教學模式更直觀，大大降低實驗操作的困難，可學性強。

1.2濃縮耗時長的實驗過程，豐富和完善課程教學內(nèi)容 對于耗時長、具有一個或多個等待時間的實驗(比如標準耗時為2 d的蛋白質(zhì)印跡實驗)，微視頻的拍攝和后期剪輯中，可通過僅保留某一步實驗操作的一前一后兩張圖片，壓縮大段的等待時間，并配上必要的文字說明(介紹等待時間、注意事項、常見問題解答等)，將整個實驗濃縮成5～10 min的視頻文件。

在筆者執(zhí)教的免疫學中，技術革新和演變極為迅速，研究生和導師們期待涉獵盡可能多的經(jīng)典免疫學技術和新興免疫學技術，在課時數(shù)緊張的現(xiàn)狀下，時長不超過10 min的微課程的引入，使我們在短時間之內(nèi)能圖文并茂地介紹更多、更全、更新的免疫學技術，符合時代發(fā)展的特點，有助于滿足廣大師生對該課程的期待。

1.3可重復性，有利于學生反復觀看和有針對性地觀看 傳統(tǒng)示教的準確性受限于任課老師的自身知識、實踐經(jīng)驗等，加上操作規(guī)范各異，導致平行班之間的教學水平參差不齊。而微視頻可以選用專業(yè)知識過硬、實踐經(jīng)驗最為豐富的老師錄制，不僅降低反復示教的人力成本，而且標準化的教學也為技術類課程提供統(tǒng)一的教學素材和有參考意義的實踐經(jīng)驗[6]。

根據(jù)新護士培訓的經(jīng)驗來看，操作類課程經(jīng)老師講解和示范以后容易遺忘，而且難以統(tǒng)一各項操作的教學標準，而微課程的可重復觀看性可以很好地解決這個問題[6]，并且可以作為學生以后實際開展研究工作中的教學視頻和“現(xiàn)場”指導。

1.4作為網(wǎng)絡教學資源，方便利用碎片化時間，傳播形式廣 “短小精悍”的微課程往往精選一個特定的主題，內(nèi)容相對獨立，但又具有相對完整的課程結(jié)構(gòu)，一般生成幾十兆左右的流媒體文件(如rm，flv，wmv等)，可上傳到課程中心網(wǎng)站，方便學生利用多媒體設備進行觀看，或者下載到各自的終端設備(智能手機、電腦、mp4等)中進行線下學習和移動學習，提升了獲取的便捷性。微課程還有助于學生利用碎片化時間，突破學習的時空限制[7]，這種模式更適合于90后網(wǎng)絡課程學習者的特性，迎合現(xiàn)代信息化社會快節(jié)奏的生活方式，激發(fā)學習興趣，提高學習效率。

2 微課程在免疫學技術課程中的教學實踐和反饋

根據(jù)歷屆選課研究生的課程反饋意見，我們發(fā)現(xiàn)近年來關于免疫學技術的教學需求在不斷增加，而總學時數(shù)不變的情況下，我們開設的實踐類課時沒法涵蓋最常用的、需求呼聲強烈的免疫學技術，比如耗時兩天的蛋白質(zhì)印跡實驗。為此，我們以該實驗為例，制作微課程，在課堂上進行播放，并作為教學資源上傳到學校的課程中心網(wǎng)站，供學生在線瀏覽或者下載觀看。

2.1微課程的設計與制作 微課程的制作一般包括前期準備(選題、教學設計、腳本制作)、操作演練和多角度的視頻錄制及后期處理(視頻剪輯、字幕添加、解說詞、常見問題解答等內(nèi)容的添加)等三個主要階段，具體制作流程如圖1所示。

2.2配合微課程使用的教學方法 在課前(至少提前一次課的時間)，我們發(fā)放技術相關的實驗講義，以便感興趣的同學可以提早進行預習，也可以提早準備實際操作中遇到的問題或困難，以便進行課堂討論。在課中，我們將錄制并剪輯的實驗操作微視頻進行播放，播放結(jié)束后進行相關重點、難點的點評，并針對學生的問題進行答疑。在課后，上傳微視頻到課程中心網(wǎng)站供學生自學。

2.3微課程在免疫學技術課程中的教學效果

2.3.1播放“蛋白質(zhì)印跡實驗”的微課程，受益學生主要為前后3屆選修該課程的研究生，人數(shù)總和逾200人。

2.3.2將微課程與該課程的其他PPT教學課件一并上傳到上海中醫(yī)藥大學的課程中心網(wǎng)站。截止2017年9月，該課程中心網(wǎng)站的點擊量達到664次；學生用于該課程中心網(wǎng)站的學習時間總長超過315 h。

2.3.3利用問卷，調(diào)查學生對于該微課程(蛋白質(zhì)印跡實驗)的觀看情況、感受和建議，以利于發(fā)現(xiàn)問題、跟進學生的興趣點，方便修訂教學計劃和制作下一系列的微課程。

圖1 微課程制作流程圖Fig.1 Flow-process diagram of micro-lecture

我們通過統(tǒng)計分析2016年選修該課程的63位研究生的問卷，發(fā)現(xiàn)超過95%的同學對于微視頻制作的質(zhì)量和內(nèi)容給予了極高的評價。參與調(diào)查的所有同學都更期待以后多開展此種類型的教學方式。81%的學生認為微課程教學能夠幫助他們提高學習興趣。95%以上的學生反映此種教學模式能夠更有助于理解、記憶實驗操作，提升學習效率，促進他們的自主學習，并且對于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新性和對今后可能從事的科研工作有很大的幫助(圖2)。

3 免疫學技術類微課程的進一步建設內(nèi)容和發(fā)展方向

在教學信息化的大背景下，有聲視頻傳播手段在教育中的應用越來越廣泛。微課程勢必會成為傳統(tǒng)的課堂教學的必要補充，尤其在實驗技術類課程的教學中發(fā)揮舉足輕重的作用。但因其具有“微”的特點，知識點往往具有不連續(xù)性、不夠系統(tǒng)化等缺點，暫時不能取代傳統(tǒng)的課堂教學和動手類實踐課程。

如何在教學實踐中發(fā)揮微課程的優(yōu)勢，與時俱進地制作新型免疫學相關技術的微課程，進一步豐富和充實微課程的教學內(nèi)容是眼下教學改革的重點，讓學生真正覺得學之有用、學之有勁，使學習模式從導師“要我學”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W”。通過微課程的建設和推廣，可以提高學生對于免疫學技術的感性認識，以幫助其理解專業(yè)文獻中使用的相關技術，減少對該技術的陌生感和畏難情緒，有利于學生在將來的科研工作中敢于設計此類免疫學實驗、增加創(chuàng)新性。進一步建設免疫學技術微課程可以從以下四個方面著手：

3.1不斷探索和拓展微課程建設的內(nèi)容 為充分體現(xiàn)免疫學技術的先進性和靈活性，結(jié)合學生的課程反饋信息和近幾年免疫學熱門技術應用的廣泛程度，我們擬定下一步免疫學技術微課程的建設主題為：①熒光定量PCR技術；②流式細胞術；③細胞增殖實驗；④小鼠脾臟單細胞懸液制備；⑤T細胞活化檢測；⑥小鼠脾臟或肝臟細菌荷載量檢測；⑦免疫組化；⑧共聚焦顯微鏡成像技術。

圖2 微課程教學模式問卷調(diào)查結(jié)果Fig.2 Questionnaire survey results of micro-lecture teaching mode

3.2不斷學習和拓展微課程制作的技術 微視頻制作軟件常見的有Camtasia studio、錄屏大師、Bandicam、OBS studio等?，F(xiàn)在應用較廣泛的是Camtasia studio，也是我們將要應用于下一系列微課程制作中的軟件，除了錄制功能，它還提供降噪，方便字幕添加，以及有交互性的測試題添加等功能[8]。微視頻也可以采用動畫資源轉(zhuǎn)制，或者采用動畫資源結(jié)合錄制的聯(lián)合模式[1]。

3.3利用知識地圖將相對獨立的系列微課程有機地串聯(lián)起來 可汗學院是著名的通過網(wǎng)絡提供一系列免費教材的非盈利教育機構(gòu)。它為線上學習的學生提供了知識地圖，即把零散的知識點用網(wǎng)絡地圖的形式串聯(lián)起來，幫助學生對整個課程結(jié)構(gòu)及“自己學習到了什么程度”一目了然[1]。我們的免疫學技術微課程也可以借鑒可汗學院的知識地圖的形式，將一些常用的免疫學技術微課程進行合理地串聯(lián)，比如“細胞轉(zhuǎn)染”促使目的基因表達以后采用“流式細胞術”進行相應蛋白的表達檢測等。通過知識地圖的形式，可以將相對獨立的技術類微課程串聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有利于克服微課程系統(tǒng)化不夠的缺點，幫助學生理解某些特定的技術在實際研究工作中是如何聯(lián)合使用的。

3.4促進網(wǎng)絡教學資源的轉(zhuǎn)化 目前，我們的微視頻“蛋白質(zhì)印跡實驗”已上傳到上海中醫(yī)藥大學的課程中心網(wǎng)站，供學生在線瀏覽或下載。下一步，在開發(fā)系列免疫學技術微課程的同時，我們將在公共網(wǎng)絡上開放微課程的瀏覽和下載權(quán)限、服務于更多同學。

4 微課程建設中存在的挑戰(zhàn)和解決方法

微課程雖然“微”，但其制作卻費時費力，要達到短時間內(nèi)生動、有效地傳授特定技術的精華，給教師隊伍帶來了較大的挑戰(zhàn)。首先，從選題到設計，需要教師有淵博的理論知識和豐富的實踐經(jīng)驗，并能將知識、技能和教學規(guī)律進行融會貫通。帶教老師需要廣泛閱讀文獻資料、比較多種儀器設備，結(jié)合相關經(jīng)驗，確保視頻內(nèi)容的嚴謹性、規(guī)范性和先進性。其次，微視頻的錄制、剪輯和后期處理，要求教師具備良好的軟件操作、視頻制作等能力。在微課程的建設過程中，宜加強團隊合作，充分利用低年資的年輕教師，甚至團隊中的博士生、研究生們的力量，發(fā)揮他們熟練掌握多媒體設備的技能，配合高年資的、經(jīng)驗豐富的教師一起完成視頻的錄制和加工[7]。

5 結(jié)語

目前，免疫學技術實踐類課程教學主要有三種形式：①傳統(tǒng)的課堂PPT教學，有知識的廣度；②選擇熱門技術主題，制作介于PPT教學和實驗室操作課程之間的微課程，有知識的深度；③動手操作類的實驗課，習得水平高、記憶更深刻。微課程教學的方法是基于免疫學技術繁多而課程總課時數(shù)有限的前提下，不斷發(fā)展的新型教學形式，以其相對獨立的、形象生動的特點，拓寬了免疫學技術類課程的授課范圍，一改陳舊的課程內(nèi)容設置，提高傳授常用的和新興的實驗技術的可能性。通過微課程的制作，可以突出該技術的關鍵步驟、注意事項，以及常見問題可能導致的不良結(jié)果，增加免疫學技術教學過程中的趣味性和有效性，幫助學生接觸和理解更多的免疫學新技術?；诿庖邔W技術的微課程建設為類似的實驗科學類課程的教學改革提供了有益的參考，也為研究生和本科生的個性化培養(yǎng)提供了新渠道。

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