數(shù)字化教學資源在病原生物學實驗教學中的應用探討

楊淑鳳, 鄧國英, 劉 欣, 孫文長

(大連醫(yī)科大學 微生物學教研室, 大連 116044)

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數(shù)字化教學資源在病原生物學實驗教學中的應用探討

楊淑鳳, 鄧國英, 劉 欣, 孫文長

(大連醫(yī)科大學 微生物學教研室, 大連 116044)

數(shù)字化教學資源在實驗教學中的有效利用，可以激發(fā)學生的學習興趣、提高思考問題和解決問題的能力。將針對病原生物學實驗課程，從實驗平臺的構建、實驗教學內容的數(shù)字化開發(fā)、多種教學方法的應用以及實驗的考核及評價等幾方面來探討數(shù)字化教學資源在病原生物學實驗教學中的應用。

數(shù)字化資源；病原生物學；實驗教學

近年來一些嚴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，對我們醫(yī)學人才的培養(yǎng)提出新的要求，尤其在突發(fā)傳染病的應對措施上。病原生物學實驗課教學內容和教學手段必須根據(jù)這些變化及時調整，以實現(xiàn)學習內容和臨床實際的聯(lián)系，為臨床醫(yī)學實踐，特別是預防醫(yī)學打下良好的基礎[1]。數(shù)字化教學資源因其多樣的呈現(xiàn)形式以及共享性、擴展性等特點，相對傳統(tǒng)的教學資源具有明顯優(yōu)勢[2-3]。將數(shù)字化幻燈、視頻和網上教學資源等數(shù)字化教學資源應用于病原生物學實驗教學，很好地適應了現(xiàn)代信息化社會，具有良好的教學效果。

1　病原生物學實驗課程的設置

我校根據(jù)教育部關于病原生物學的學科分類，在廣泛調研的基礎上進行了積極深入的思考，將醫(yī)學微生物學實驗、人體寄生蟲學實驗及醫(yī)學免疫學實驗從各自理論教學中獨立出來，成立病原生物實驗學，將3個學科的實驗教學內容進行整體優(yōu)化、創(chuàng)新、重組，打破學科界限，同時將分子生物學技術引入到實驗教學中，開設病原體分子生物學檢測實驗系列。整個實驗教學內容以感染性疾病的病原為中心，圍繞病原的生物學特征、致病性及病原的診斷，基礎性實驗融合于綜合性實驗中，綜合性實驗囊括系統(tǒng)間及學科間的綜合，形成新的實驗教學體系。強化基本技能訓練的同時，充分體現(xiàn)了學科間知識的相互滲透、融合及橫向聯(lián)系，并為學生設計性、探索性實驗提供了思路和空間。

2　數(shù)字化實驗教學平臺的構建

隨著現(xiàn)代教育技術的普及，數(shù)字化教學的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)出來。數(shù)字化實驗教學也受到實驗教學人員的廣泛關注。數(shù)字化實驗系統(tǒng)就是運用虛擬信息技術在計算機模擬實驗的信息化交互軟件[4]。病原生物學數(shù)字化實驗平臺可以包括資源庫模塊、實驗準備模塊、模擬實驗室和模擬考場幾部分。資源庫包含病原生物學實驗所涉及的病原體的圖片、文本、視頻、錄像、動畫以及截圖等。例如寄生蟲的圖片、病原菌感染的視頻等[5]。而模擬實驗室涵蓋了病原生物學實驗的多個實驗項目，例如：病原生物的形態(tài)學觀察、 免疫學綜合性實驗、病原微生物綜合性設計性實驗、臨床標本的病原學檢測、病原生物學與免疫學綜合性實驗、 病原生物的免疫學檢測、病原生物的分子生物學檢測等。每個實驗項目又分為實驗原理、實驗目的、實驗操作、實驗結果以及實驗注意事項等二級子目錄。

數(shù)字化虛擬病原生物學實驗教學平臺的構建可以使學生不受時間和空間的限制，隨時瀏覽、預習和復習教學信息，提高教學效率和實驗教學質量。

3　數(shù)字化實驗教學內容的開發(fā)

在應用數(shù)字化教學資源時，教師不再單純地“教”，而是利用適當?shù)慕虒W資源和學生協(xié)作，指導和引領學生獲取、組織和解釋以及重組各種教學信息。這就需要開發(fā)包括CAI課件、電子講義、視頻以及動畫在內等一系列數(shù)字化資源[6]。例如在病原菌的形態(tài)學染色實驗中，就可以利用動畫來闡述細菌革蘭氏染色、抗酸染色的原理、染色步驟以及染色結果等。又例如在病原菌分離鑒定的綜合設計性實驗部分，可以先通過視頻方式播放臨床上常見標本的病原菌分離檢測程序，學生根據(jù)理論知識點和視頻的介紹自行設計自己的實驗方案、實驗步驟，最終在實踐中檢驗自己方案的合理性，不斷修改校正最終得出自己的實驗結論。課后通過重復觀看實驗視頻來加深重點和難點的理解和掌握。這樣學生就可以在課前、課中、課后根據(jù)自己的實際情況有的放矢地進行“啟發(fā)式”和“協(xié)作式”學習，而非“生搬硬套”、“死記硬背”。總之，數(shù)字化實驗教學內容的開發(fā)，使得實驗教學和實驗實踐不受時間和空間的限制，使得學生能夠根據(jù)自身需求互動式地進行個性化學習。更易于激發(fā)學習興趣，使學習效果更好。

當然，開發(fā)數(shù)字化實驗教學資源除了花費時間準備和加工外，還應盡量做到信息技術和教學目標的無縫結合。

4　多重教學方法的應用

4.1綜合運用PBL、CBL等教學方法

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

4.2開展自主性、綜合設計性實驗

我們根據(jù)學科特點，在病原生物學實驗教學中開展了環(huán)境中致病菌的檢測、大學生腸道寄生蟲感染的檢查以及濃汁標本、糞便標本中病原菌的分離鑒定等多項自主性綜合設計性實驗[7]。改變了傳統(tǒng)的驗證型實驗枯燥、生硬的教學模式，學生根據(jù)電子平臺資料庫中的資源或者課堂上的視頻、理論知識等自行設計實驗方案，分組討論，在實踐中不斷修正實驗方案，補充實驗步驟等最終得出自己的實驗結論。整個過程老師逐步引導，并不斷講解實驗方案中設計的理論知識點，系統(tǒng)而生動地引導學生用理論來解決實踐中遇到的問題。

4.3增加整合性實驗

我們還在病原學實驗教學中增加了整合性實驗。例如免疫力低下與機會性感染實驗，我們讓學生設計小鼠實驗模型，通過給小鼠飲飼一定劑量的糖皮質激素，造成正常菌群紊亂模型，然后讓學生觀察小鼠模型中的肺組織。這一實驗同學通過實踐理解了機會性感染的條件以及機會性感染的危害。

4.4應用互動實驗室

病原生物學實驗教學中有很多實驗是觀察病原體的形態(tài)和結構。例如細菌的形態(tài)染色和特殊結構觀察、寄生蟲學的幾乎全部實驗。而受困于傳統(tǒng)實驗設備，教師和同學很難在同一時間觀察到同一視野中的圖像，因此顯微互動實驗室在實驗教學中的應用，極大地提高了教學水平和教學效果[8]。在互動實驗室教學過程中，老師利用電子教鞭隨時標注標本中的結構和重點觀察部位，學生和老師之間、學生與學生之間可以互動網絡，對顯微鏡下微觀的圖像在電子屏幕上同步實時互動、共享、交流和討論，極大地提高了學生的學習興趣和老師的教學效果。

5　實驗的考核和評價

在構建的數(shù)字化平臺上每個實驗下設實驗考核，依據(jù)相應的軟件分設試題庫和答案庫。每堂課結束后學生可以自行進行模擬答題，對知識點進一步掌握。而最終的實驗考核可“虛”“實”結合，對于形態(tài)學等教學資源庫里有典型電子圖片的可以作為網上考場的“虛”，而實驗報告書寫、實驗表現(xiàn)和實驗態(tài)度等等則由任課老師根據(jù)學生實踐過程中給出“實”。這樣可以有機將數(shù)字化資源從使用到最終實驗的考核結合起來[9]。而每學期的期末可以讓學生給出使用教學平臺的意見，并及時更新完善。

6　總結

信息化技術的普及，“互聯(lián)網+”模式的興起，網絡無處不在。充分利用這些現(xiàn)代化資源，對于新世界人才的培養(yǎng)至關重要[10-11]。而病原生物學實驗教學模式的改革和突破也為學生臨床實踐能力的培養(yǎng)和科學創(chuàng)新意識的建立奠定了基礎。

[1]王小麗，鐘有添，謝瓊珺. 實驗教學改革條件下醫(yī)學微生物學實驗考核評價體系的構建與實踐[J]. 微生物學通報， 2012，39(12)：1817-1824.

[2]姜艷萍，張?zhí)m河，鄭 勝. 體現(xiàn)不同專業(yè)特色的微生物學實驗教學改革研究[J]. 微生物學通報，2013，40(4)：700-705.

[3]裴樹東,李能樹.提高微生物實驗教學質量的途徑[J].生物學雜志,2000,17(2)：43-44.

[4]劉保平. 淺議微生物學教學綜合改革[J]. 微生物學雜志， 2014(4) :101-104.

[5]侯 娟,龔興牡,羅開軍，等.醫(yī)學微生物學標本數(shù)字題庫的建立與應用[J].中國病原生物學雜志,2010,5(9)：717-718.

[6]任 剛，楊世明，李建蓉，等.醫(yī)學微生物學數(shù)字標本庫在實驗教學中的應用[J].基礎醫(yī)學教育,2012,14(5)：388-389.

[7]楊淑鳳,鄧國英,劉 欣,等.綜合設計性實驗在醫(yī)學微生物實驗教學中的應用[J].中國微生態(tài)學雜志,2013,25(7)：851-852.

[8]郭新紅,何曉曉,周 蘋,等.生物技術專業(yè)實驗教學改革與實踐[J].生物學雜志,2015,32(5).111-113.

[9]邱競帆,劉新建,王 勇.數(shù)字化資源在人體寄生蟲學教學中的應用現(xiàn)狀及對策[J].基礎醫(yī)學教育,2015,17(4)：357-359.

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[11]朱道立，王康樂，陳佩林，等. 大學生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)和優(yōu)良學風建設的改革與實踐[J]. 微生物學通報，2013，40(2)：328-333.

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的教學與科研，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