將慕課應用于《免疫學》“金課”建設的思考①

王 睿 呂 芳 李 勤 顧 昊 李玉娟

(北京理工大學生命學院,北京100081)

2018年6月21日，教育部召開了改革開放以來第一次新時代中國高等學校本科教育工作會議，會議指出把本科教育放在我國人才培養(yǎng)的核心地位，并明確發(fā)出在高校本科教育中“消滅‘水課’，建設‘金課’”的號召。面對國家對本科教育提出的高要求和高期望，在“慕課”蓬勃發(fā)展的大環(huán)境下，筆者參考優(yōu)秀同行教學經(jīng)驗，結合多年教學體會，以生物學本科專業(yè)課《免疫學》為例，從如何用好慕課、如何將PBL(Problem based learning，以問題為基礎的學習)、TBL(Team based learning，以團隊為基礎的學習)等多種教學方法融入課堂教學、如何改革考評體系等角度，對本科專業(yè)課的“金課”建設進行初步探討。

1 “金課”的涵義及《免疫學》本科教學現(xiàn)狀

教育部高等教育司吳巖司長在2018年11月召開的第十一屆“中國大學教學論壇”會議上，做出關于“建設中國金課”的專題報告，明確提出“金課”的教學形式要體現(xiàn)先進性和互動性，通過金課建設要培養(yǎng)學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維[1]。而培養(yǎng)學生解決問題的能力需充分調(diào)動學生的學習主動性，為學生創(chuàng)造更多運用知識的實踐機會。

目前國內(nèi)大多數(shù)生物醫(yī)藥專業(yè)所開設的《免疫學》課程主要采用傳統(tǒng)講授法(Lecture based learning，LBL)進行授課，即在課堂上“老師講，學生聽”，上課過程中雖然教師會根據(jù)教學內(nèi)容采用教學動畫、案例分析等方式增加知識的趣味性，以幫助學生理解課程內(nèi)容、調(diào)動學生的學習積極性，但學生仍以被動學習的方式為主。雖安排教師提問、學生回答的環(huán)節(jié)，但由于時間、場地等限制，無法做到讓所有學生都能充分參與討論，也無法做到對某個問題進行深入討論，更無法做到全方位調(diào)動大多數(shù)甚至全體學生的主動深入思考。《免疫學》課程知識點繁雜、理論抽象難于理解，學生只有通過主動思考及實踐才能深刻理解、充分掌握并融會貫通。而目前所采用的傳統(tǒng)“講授法”授課方式往往無法達到最佳教學效果，亟需引入新的教學方法以打破目前學生被動學習為主的狀態(tài)。

目前有很多新興的教學方法和模式被引入面授課堂中，如井字形討論教學法、PBL教學法、TBL教學法等等[2-4]，在這些教學中學生通過小組內(nèi)和小組間討論的方式達到主動學習的目的。但學生運用知識展開討論的前提是先完成基本概念和理論的高效率自學。不同學生的學習背景和自學能力有差異，導致通過自主閱讀教材和參考書等方式所達到的自學效果差異也較大。同時，免疫學概念和理論的抽象、難懂，更加大了自學的難度。因此，開展討論式教學的前提是找到一種高效的課前自學途徑。

2 如何將慕課應用于“金課”建設

2.1慕課的含義及其不足之處 “慕課”即MOOC(Massive open online course，大規(guī)模在線開放課程)，是一種將互聯(lián)網(wǎng)技術與教育教學相結合的新型教學形式。教師在課程網(wǎng)絡平臺構建好包含講課視頻、測驗、作業(yè)等教學資源的網(wǎng)絡課程，學生可隨時通過電腦、手機等客戶端完成自主學習。由于這種教學方式擺脫了學習時間和地點的限制，從而最大化提升了學習自由度[5]。更為重要的是，學生通過在慕課中“聽老師講”所完成的知識學習較自主閱讀教材的效率更高。

雖然MOOC可通過高質(zhì)量的教學視頻，幫助學生實現(xiàn)學習的“自由”，具有傳統(tǒng)課堂教學所不具備的“大規(guī)模(Massive)”、“開放(Open)”、“在線(Online)”等優(yōu)勢，但也恰恰是這些“優(yōu)勢”導致了慕課師生互動不足的缺陷[6]。在慕課教學過程中，無法做到師生之間和生生之間的實時、面對面交流，更無法實現(xiàn)教師在授課過程中對學生學習情況的及時呼應和調(diào)整。一些慕課平臺雖提供了“直播課程”、“線下見面課程”等師生交流機會，但由于時間和場地限制，對于徹底解決師生交流的問題仍是杯水車薪。可以說，師生缺乏充分互動是限制慕課進一步推廣和發(fā)展的關鍵瓶頸問題。

2.2開展基于慕課的混合式教學是“金課”建設的理想途徑 美國新媒體聯(lián)盟與美國高校教育信息化協(xié)會學習項目合作發(fā)布的《新媒體聯(lián)盟：地平線報告2016 高等教育版》指出，高等教育可以通過慕課與面授教學及同伴互動相混合的教學策略推動教學創(chuàng)新并促進深度學習[7]，該教學策略即線上線下相結合的混合式教學模式[8]。研究表明，該教學模式對大學生學習成效有積極的促進作用，學生認為混合式教學為他們創(chuàng)造了更多在課堂上與教師和其他同學交流的時間與機會，可優(yōu)化課堂學習體驗，提高學習成效[9]。因此，教育部明確提出了建設“線上線下混合式‘金課’”的號召，指出要充分應用線上“金課”進行本地化改造，探索線上“金課”的多種應用模式，打造適合本校學生特點和培養(yǎng)需要的“金課”[1]。

2.3基于慕課的混合式教學在《免疫學》金課建設中的應用探討 建設一門優(yōu)秀的課程需要針對學生的學習背景及未來應用方向，根據(jù)課程性質(zhì)和內(nèi)容，從慕課資源的利用，到課前、課中、課后及考評等各個環(huán)節(jié)的開展，制定詳細而合理的教學計劃。下面以生物相關專業(yè)本科生專業(yè)課《免疫學》為例，就如何開展基于慕課的混合式教學改革進行初步探討。

2.3.1免疫學慕課建設 筆者主講的《免疫學》課程面向生物學相關專業(yè)本科生。不同于醫(yī)學生的臨床應用需求，生物學相關專業(yè)所學免疫學知識未來更多應用于生物學基礎科學研究等領域，課程更注重基礎知識的傳授和科研領域的應用?；谝陨峡紤]，筆者建設了慕課《基礎免疫學》。該慕課的教學內(nèi)容體現(xiàn)“基礎”二字，即強化免疫學基本概念和基礎原理的講解。在錄制課程視頻時，主講教師力求用簡潔明了、通俗易懂、詼諧幽默的語言將晦澀而重要的專業(yè)詞匯、專業(yè)理論介紹給學生。該課程已于2018年在“中國大學MOOC”網(wǎng)(https://www.icourse163.org/)正式上線，并圓滿完成兩輪次教學任務。

慕課《基礎免疫學》得到不同學習背景(有各專業(yè)在讀本科生或研究生，有生物醫(yī)藥專業(yè)的從業(yè)人員，也有正在給生物醫(yī)藥專業(yè)學生講授免疫學課程的教師)網(wǎng)絡學員的一致好評，說明該課程可以幫助學生很好地完成免疫學基本概念和理論的線上學習。

2.3.2《免疫學》混合式教學課程設計 《免疫學》課程知識點繁多、理論抽象，應合理設計各章節(jié)線上、線下教學所占時間比例，制定周密的教學計劃使線上與線下內(nèi)容有機結合。在最大化發(fā)揮慕課優(yōu)勢幫助學生課前高效自學的同時，在課堂上為學生留出足夠時間通過小組討論、匯報等方式充分完成知識的內(nèi)化，課后通過繪制“思維導圖”完成知識鞏固，學生從課前、課上、課后多環(huán)節(jié)系統(tǒng)性完成知識學習，加深知識理解的基礎上鍛煉解決問題的能力。對于《免疫學概論》《抗原》《抗體》《細胞因子》《白細胞分化抗原》等基本概念較多的章節(jié)，可安排學生以線上慕課學習為主，輔以線下課堂中多章節(jié)綜合性討論。對于知識點繁雜、理論較為抽象難懂的章節(jié)，如《主要組織相容性抗原》《適應性免疫應答》等章節(jié)，可適當引入“對分課堂”的理念[10]，即將課堂時間分配一半給教師進行知識串講和當堂測驗，另一半留給學生討論。學生在完成線上自學后，線下課堂中通過結合科研的實際案例，展開組內(nèi)、組間的充分討論，達到加深理解、提升知識應用能力的目的。

(1)課前完成線上自學：在這個環(huán)節(jié)學生主要完成在線教學視頻內(nèi)容的學習、在線測試、參與課程話題討論及提交在線作業(yè)。與相對自由的慕課學習不同，在混合式教學中，學生需要遵照教師為其制定的學習任務時間表來學習。教師可在課程開始前為學生提供“自主學習任務單”[11]，包括每章節(jié)具體教學環(huán)節(jié)(包含討論題目等)及各項學習任務的時間節(jié)點。以《T淋巴細胞及其介導的細胞免疫應答》章節(jié)為例，上課一周前教師布置學習任務：學生需在參加面授課程前完成慕課中《T淋巴細胞及其介導的細胞免疫應答》章節(jié)的課程視頻學習并完成在線測驗。這樣做一方面幫助學生明確學習目標、按照要求在規(guī)定時間內(nèi)完成所有自學內(nèi)容，另一方面還可讓學生做好在面授課堂參與討論的知識準備。

在此環(huán)節(jié)中，教師需及時跟蹤學生在線學習的情況，通過測驗、話題討論等途徑發(fā)現(xiàn)共性問題，在隨后的面授課程中加以講解或知識補充。

(2)課上完成知識內(nèi)化：面授課堂的環(huán)節(jié)可根據(jù)教學內(nèi)容的難易程度做靈活安排，教學活動的核心設計理念是：從學生的專業(yè)背景出發(fā)，緊扣未來應用需求，通過案例討論的方式充分引導學生主動思考，從而提升學生應用理論知識解決復雜實際問題的能力。以一次2學時的《T淋巴細胞及其介導的細胞免疫應答》章節(jié)面授課程為例，具體教學活動安排可包括以下幾部分。

隨堂測驗：此環(huán)節(jié)大約用時5 min，可在“慕課堂智慧教學”等手機微信小程序輔助下完成。該環(huán)節(jié)是慕課線上測驗的補充，更注重考察學生對核心概念和理論的掌握程度，5～10道客觀題即可，課前自學環(huán)節(jié)完成較好的同學，可以在很短時間內(nèi)完成答題。學生答題結束后“慕課堂智慧教學”可即時顯示答題情況，教師當堂即可針對錯誤率較高的題目給予解答。

知識串講：此環(huán)節(jié)大約用時15 min。由于在慕課教學視頻中教師已對本章節(jié)的基本理論和概念做了較為詳細的介紹，因此面授課堂教師串講的環(huán)節(jié)主要對本章節(jié)中的教學難點(如：免疫突觸的形成過程及其生物學意義、兩類T淋巴細胞的激活過程等)及慕課線上測驗中錯誤率較高的題目及相關知識點進行講解。在幫助學生回顧慕課所學知識的同時，從更加系統(tǒng)的角度加深學生對知識的理解。同時，教師根據(jù)學生的實時反饋進行答疑。在該環(huán)節(jié)中教師需注意避免出現(xiàn)傳統(tǒng)教學中的“滿堂灌”現(xiàn)象，講授內(nèi)容和教學語言宜重點突出、言簡意賅。

課堂討論：此環(huán)節(jié)大約用時60～70 min。基于學生在慕課中學習到的基本理論，教師經(jīng)過對大量高水平免疫學文獻的調(diào)研，針對每個教學主題精選出若干生物醫(yī)學基礎科學研究實例。需要注意的是，開放性科學問題的選題既不可過于科普、缺乏深度，亦要結合科研應用實際。如在《T淋巴細胞及其介導的細胞免疫應答》章節(jié)課堂討論中，教師可結合2018年諾貝爾生理學及醫(yī)學獎的獲獎內(nèi)容，為學生提供這樣的討論題目“免疫檢查點有什么生物學意義”、“免疫檢查點相關分子(如CTLA-4、PD-1)的作用會導致機體抗腫瘤免疫功能下調(diào)，如果你是科學家，你將從什么角度設計、開發(fā)腫瘤治療的新方法？”通過這樣的討論題目，學生在理解了相關章節(jié)的基本概念和理論基礎上，會結合其他章節(jié)甚至其他課程(如：分子生物學、細胞生物等)的相關內(nèi)容進行系統(tǒng)深入的思考。在加強知識理解、知識應用的同時，也非常有利于培養(yǎng)生物相關專業(yè)學生的科研思維。

課堂討論的具體形式與過程，可參考PBL(以問題為基礎的學習)教學法[3]及TBL(以團隊為基礎的學習)教學法[4]，學生以組為單位(每組3～5人)先開展組內(nèi)討論，繼而開展組間討論，教師適時引導、歸納、總結。討論結束后，每組委派代表作討論總結。教師根據(jù)組內(nèi)和組間學生互評及教師評估，對每位同學的課堂表現(xiàn)給出綜合評價。學生通過參與此環(huán)節(jié)的深入討論，在實踐能力、創(chuàng)新能力以及團隊合作能力等方面均可得到鍛煉和提升。

此外，免疫學是一門快速發(fā)展的學科，新技術、新理論、新應用不斷更新，為了幫助學生更好地與未來開展的科研工作進行銜接，在課程進展過程中可適時安排1～2次文獻研討。安排學生以組為單位，針對給定的主題課下自主查閱、歸納文獻，在課上的文獻匯報環(huán)節(jié)每組派代表完成小組匯報。如在學習《免疫學防治》章節(jié)時，可提前兩周安排學生以小組為單位，針對“疫苗”這個關鍵詞進行近五年的文獻調(diào)研，面授課堂中每個小組進行10 min左右的幻燈片展示。這樣做除督促學生完成基本概念和理論學習，還可以培養(yǎng)學生文獻查閱及運用科學語言進行表達的能力，從而為其下一步投入到生物醫(yī)學科學研究中打下基礎。教師在各組匯報后給予點評，并對學生表述不清、有誤的部分進行說明。

(3)課后完成知識鞏固：課下復習是完成知識學習的必要環(huán)節(jié)。繪制“思維導圖”能夠幫助學生深入思考、高效復習[12]。每次面授課堂學習后，學生可以通過手繪或利用繪圖軟件等方式畫圖，用思維導圖的形式對當堂學習的教學要點及各知識點之間的邏輯關系進行總結歸納。待所有課程內(nèi)容都學習完畢后，將各章節(jié)完成的思維導圖拼合在一起，即可獲得一幅免疫學“地圖”，使學生既可很方便地從總體上把握免疫學理論脈絡，亦可從點和點之間的聯(lián)系，追溯到每個細小的知識點。

(4)采用注重過程考核的成績評定體系：混合式教學模式將“以學生為中心”的理念充分體現(xiàn)在了課程教學的每個環(huán)節(jié)，考核方式也需符合該理念。應建立注重過程考核、真正體現(xiàn)學生學習效果的，多層次、多元化、動態(tài)化的考試及評價體系[8]。期末總評成績可由課前成績、課堂成績、思維導圖成績和期末考試成績四部分組成。課前成績的評定包括慕課的在線學習時長、在線測驗、在線討論和在線作業(yè)幾個環(huán)節(jié)，這部分成績反映學生課前學習的完整性、主動性。課堂成績包括個人課堂表現(xiàn)和小組展示得分兩部分，這部分成績更多反映的是集體智慧及努力，如果想要獲得滿意的成績，需要每位小組成員都積極思考、參與討論。各章節(jié)思維導圖以平時作業(yè)的形式上交，并由學生互評和教師評分共同決定得分。由于慕課線上測試和隨堂測驗以客觀題形式考察了學生對基本概念和基本理論的掌握情況，因此期末考試可減小客觀題占比，多一些能體現(xiàn)學生對知識深入理解并能靈活應用的主觀題，如針對一些社會熱點(如“長春長生疫苗事件”、“CCR5基因編輯嬰兒事件”等)、學科發(fā)展前沿熱點(如“HIV治療新方法的開發(fā)”、“CAR-T技術在免疫疾病治療中的應用”等)的開放性問題。

3 總結

教育部相關工作報告指出，本科課程中的“金課”要能夠培養(yǎng)學生解決復雜問題的綜合能力，課程內(nèi)容要有前沿性和時代性，教學形式要體現(xiàn)先進性和互動性，學生的學習結果要具有探究性和個性化。對標“金課”標準，建設高水平《免疫學》課程要走的路還很長。基于成果導向教育理念，大力發(fā)展慕課并真正用好慕課，從教學方法和模式到教學內(nèi)容的設置，都真正做到“以學生為中心”，開展線上線下混合式教學模式改革將會成為《免疫學》金課建設的有效路徑。