微生物學(xué)與免疫學(xué)課程在線教學(xué)探析

金火喜，陳艷，楊立業(yè)，歐陽小琨

浙江海洋大學(xué)食品與藥學(xué)學(xué)院 (舟山 316002)

遼闊的海洋中有豐富多彩的生物資源，其獨特的生態(tài)環(huán)境，造就很多具有獨特結(jié)構(gòu)和生物活性的天然產(chǎn)物。從海洋活性天然產(chǎn)物中尋找特定功效的藥物，成為藥物開發(fā)的重要途徑之一，是生物技術(shù)和制藥工業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要選擇。因此，海洋是人類研究和開發(fā)藥物的資源寶庫，被譽為“藍色藥庫”[1]。浙江省舟山市是一座海島城市，四面環(huán)海，具有世界三大漁場之一的舟山漁場，海洋資源十分豐富。浙江海洋大學(xué)位于舟山市，基于得天獨厚的海洋優(yōu)勢，學(xué)校自2005年設(shè)立藥學(xué)專業(yè)以來，本著以海洋特色為導(dǎo)向，緊緊圍繞新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)海洋藥物人才培養(yǎng)的要求，進行了一系列人才培養(yǎng)模式、課程體系、課程教學(xué)模式和方法等的改革，以期培養(yǎng)出高質(zhì)量的海洋藥學(xué)人才。

教學(xué)方法的改革一直是教育工作者熱衷的問題。隨著計算機和信息技術(shù)的發(fā)展，筆者將多媒體計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)(包括計算機、投影儀、大屏幕、聲音放大設(shè)備和中央控制系統(tǒng))引入教室。這些設(shè)備融文本、音頻、視頻、動畫和其他媒體于一體，為教學(xué)提供了極大的便利[2]。然而，雖然大多數(shù)教師都對計算機輔助教學(xué)持積極態(tài)度，卻傾向于將互聯(lián)網(wǎng)排除在教室之外。國內(nèi)有些高校教室中的計算機仍然無法訪問互聯(lián)網(wǎng)，也不允許學(xué)生在教室中使用智能手機。智能手機已成為成年人必備之物，以智能手機為標(biāo)志的移動互聯(lián)網(wǎng)對課堂教學(xué)提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。自2015年首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”理念以來，教育工作者普遍認為“互聯(lián)網(wǎng)+”將給傳統(tǒng)教育注入新活力，給我國的教育改革帶來新方向[3]。自此，大量的教育工作者涌進“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)改革大潮中。以“互聯(lián)網(wǎng)+”和“教學(xué)”為主題在中國知網(wǎng)上進行檢索，結(jié)果顯示，在過去幾年中，與“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)改革有關(guān)的論文數(shù)量急劇增加。2014年相關(guān)論文數(shù)量僅為262篇，而2015年—2019年每年分別為1183，4117，6317，8553和10128篇。這個結(jié)果證實了“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)正成為學(xué)校課程教學(xué)改革的新趨勢。

微生物學(xué)與免疫學(xué)課程是藥學(xué)、生物制藥等專業(yè)必修的學(xué)科基礎(chǔ)課，由微生物學(xué)和免疫學(xué)兩部分組成，是一門理論與實踐相結(jié)合的綜合學(xué)科[4]。免疫學(xué)部分主要涉及免疫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、免疫應(yīng)答的機制、免疫診斷等內(nèi)容，專業(yè)性非常強；而微生物學(xué)部分則主要涉及微生物的種類、特征、致病性等，要求掌握微生物的篩選、培養(yǎng)和鑒定等技術(shù)，實踐性很強。目前，微生物學(xué)與免疫學(xué)課程的教學(xué)主要存在以下問題：①授課模式千篇一律，教師處于主導(dǎo)地位，進行“填鴨式”教學(xué)。很多高校的微生物學(xué)和免疫學(xué)課程理論學(xué)時只設(shè)置32學(xué)時或40學(xué)時，由于學(xué)時的限制，教師往往在課堂上講完即結(jié)束，沒有時間和平臺與學(xué)生進行互動和交流，難以保證教學(xué)質(zhì)量。②教學(xué)內(nèi)容固定不變，局限于教材，缺乏明顯的重點和方向，沒有體現(xiàn)各校的辦學(xué)特色及專業(yè)優(yōu)勢。例如，藥學(xué)、生物制藥、中藥學(xué)、海洋藥物等專業(yè)課程內(nèi)容相似，實驗項目相同，與專業(yè)特點契合度不高。對于海洋大學(xué)的藥學(xué)專業(yè)，如何將傳統(tǒng)的微生物學(xué)和免疫學(xué)知識與海洋特色相結(jié)合是一個關(guān)鍵的問題。

因此，本教學(xué)團隊著眼于探索具有海洋特色的微生物學(xué)與免疫學(xué)課程的教學(xué)改革，側(cè)重引進海洋微生物的特點及培養(yǎng)技術(shù)等相關(guān)知識，充分利用互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源、超星平臺、移動APP和微信平臺等信息技術(shù)，提高教學(xué)效率。此外，依托學(xué)校獨有的海洋資源優(yōu)勢，設(shè)置創(chuàng)新型海洋微生物實驗項目，建立完善的海洋微生物實踐教學(xué)基地。

1 以海洋特色為導(dǎo)向的教學(xué)內(nèi)容改革

1.1 理論教學(xué)內(nèi)容的改革

根據(jù)浙江省海洋藥物開發(fā)現(xiàn)狀和浙江海洋大學(xué)海洋特色的辦學(xué)宗旨，確定微生物學(xué)與免疫學(xué)課程內(nèi)容的改革以海洋微生物為重點；根據(jù)藥學(xué)教師團隊的研究方向明確以海洋微生物的特征、發(fā)酵、代謝產(chǎn)物的制備和生物活性的評價等領(lǐng)域為改革的核心。例如，筆者在介紹第十章“細菌學(xué)概論”、第十二章“真菌學(xué)”和第十三章“病毒學(xué)”時，列舉海洋中常見的細菌、真菌和病毒，講述其主要種類和特征，與陸生微生物進行比較，強化學(xué)生對海洋微生物知識的掌握。在介紹第十八章“抗生素”和第十九章“微生物制備的其他藥物”時，可以引進海洋微生物生產(chǎn)的抗生素及其他藥物經(jīng)典實例，重點講述其發(fā)酵過程、產(chǎn)物分離和鑒定、活性成分評價等知識點，讓學(xué)生對海洋藥物有實質(zhì)性的認識。例如，頂頭孢霉菌的篩選、鑒定方法及其發(fā)酵生產(chǎn)頭孢菌素C的工藝；地中海鏈霉菌(Streptomycesmediterranoi)發(fā)酵生產(chǎn)利福霉素類抗生素的過程。此外，教師可根據(jù)自身的科研方向，介紹海洋微生物發(fā)酵生產(chǎn)生物活性物質(zhì)方面的前沿性研究和最新研究動態(tài)，讓學(xué)生及時了解有關(guān)海洋藥物的最新研究動態(tài)[5- 6]。

1.2 實驗教學(xué)內(nèi)容的改革

微生物學(xué)與免疫學(xué)的實驗項目往往是一些非?；A(chǔ)的實驗。例如，革蘭氏染色，無菌操作技術(shù)、大腸桿菌生長曲線的測定等。這些實驗過于普通，沒有結(jié)合學(xué)?；?qū)I(yè)的特點，不利于學(xué)生的定向性發(fā)展。另外，常規(guī)標(biāo)準化的實驗項目不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，筆者將傳統(tǒng)標(biāo)準的實驗與教師的具體研究方向相結(jié)合，兼顧海洋特色，設(shè)置一些創(chuàng)新型實驗項目[7]，如產(chǎn)淀粉酶海洋微生物的篩選、海洋細菌抗原的鑒定等。這類實驗項目令學(xué)生了解前沿研究和掌握前沿技術(shù)，還可以幫助教師完成相應(yīng)的研究項目。這種實驗的設(shè)計非常靈活，避免學(xué)生重復(fù)進行相同的實驗，提高了學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。對于一些實驗室儀器和設(shè)備等無法滿足實驗條件的實驗項目，可以在藥學(xué)實踐教學(xué)基地進行。目前，學(xué)校與浙江海力生藥業(yè)有限公司、浙江神舟海洋生物工程有限公司等多家企業(yè)建立了校外實踐教學(xué)基地，為學(xué)生的實驗與實習(xí)提供了優(yōu)質(zhì)的平臺。

2 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的教學(xué)方法改革

傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師主導(dǎo)的填鴨式教學(xué)，即教師全程不停地講，學(xué)生全程貌似在聽。這種教學(xué)方法忽略了學(xué)生的主體地位，限制了學(xué)生的能動性。因此，教師必須充分利用多媒體和互聯(lián)網(wǎng)，引入翻轉(zhuǎn)教學(xué)，改進傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式。教師應(yīng)鼓勵學(xué)生將手機和微型計算機帶到教室，利用超星平臺、微信、移動APP等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使線上的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與線下的課堂教學(xué)交叉融合進行[8]。這種教學(xué)方法可以實現(xiàn)教與學(xué)的多重互動，充分體現(xiàn)教師的引導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

2.1 利用互聯(lián)網(wǎng)，共享教學(xué)內(nèi)容

利用超星學(xué)習(xí)通等軟件或平臺，教師把課程大綱、教學(xué)計劃、課件、習(xí)題等學(xué)習(xí)資料預(yù)先上傳，共享教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生可以提前預(yù)習(xí)，大致了解當(dāng)天課程的內(nèi)容和重難點，在課堂上就可以有針對性的聽講，達到事半功倍的效果。此外，教師還可以及時共享國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的最新研究成果，開拓學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)研究的興趣。

2.2 利用互聯(lián)網(wǎng)，促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)

通過互聯(lián)網(wǎng)的強大功能，學(xué)生可以自主選擇學(xué)習(xí)的時間、地點和內(nèi)容，甚至授課教師。例如，學(xué)生在章節(jié)授課結(jié)束后，若對其中部分或某個知識點尚未完全掌握，可以在愛課程、國家精品課程或MOOC平臺上尋找其他高校和教師的授課視頻進行自主學(xué)習(xí)[9]。學(xué)習(xí)不同教師對同一知識的講授，從不同角度看問題，有利于學(xué)生對知識深刻的理解和更全面的掌握。對于課程內(nèi)容，學(xué)生可以根據(jù)自己的能力、興趣、知識儲備等進行學(xué)習(xí)進度的調(diào)整，對于簡單的內(nèi)容可快速學(xué)習(xí)，對于難懂的內(nèi)容可反復(fù)多次強化學(xué)習(xí)[9]。此外，對于教師共享的大量課外資料，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣自主選擇學(xué)習(xí)，加強對學(xué)生興趣的拓展和強化，有利于培養(yǎng)學(xué)生的特長。

2.3 利用互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)教學(xué)手段多樣化

基于互聯(lián)網(wǎng)的強大功能，教學(xué)手段可以實現(xiàn)多樣化。課前，教師根據(jù)章節(jié)內(nèi)容提前發(fā)布思考題或討論題。如講完微生物的種類和特點之后，設(shè)置“如何快速鑒別大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、芽孢桿菌、鏈霉菌、酵母菌和黑曲霉”。這種開放性思考題并沒有標(biāo)準答案，學(xué)生可以根據(jù)自己對知識的掌握程度進行回答。課堂授課采用翻轉(zhuǎn)課堂，可設(shè)置“三分課堂”授課模式，前15分鐘學(xué)生對授課章節(jié)進行自主學(xué)習(xí)，中間15分鐘教師對章節(jié)的重點和難點進行詳細講解，最后15分鐘學(xué)生進行自主提問和討論。通過自學(xué)和教師的講解，學(xué)生對于尚有疑問的知識點，可在學(xué)習(xí)通APP上及時在線提出，教師和其他學(xué)生可以在下面直接回復(fù)。這種在線討論的形式，避免了一些內(nèi)向?qū)W生當(dāng)眾發(fā)言的尷尬和緊張，可獲得更好的討論效果，加深了學(xué)生對知識理解。此外，互聯(lián)網(wǎng)上的動畫、模型、視頻等可將傳統(tǒng)教學(xué)方法無法展示的內(nèi)容通過現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)展示出來，化抽象為直觀，有效地突破教學(xué)重點和難點。

2.4 利用互聯(lián)網(wǎng)，使教學(xué)過程高效

教師利用互聯(lián)網(wǎng)輔助教學(xué)，能極大地提高教學(xué)效率。如利用學(xué)習(xí)通APP的定位簽到功能，可在一兩分鐘內(nèi)完成簽到過程，遲到和曠課的學(xué)生一目了然，大大縮短了傳統(tǒng)點名或簽到的時間。利用學(xué)習(xí)通APP進行現(xiàn)場隨機提問和測試，學(xué)生回答的速度和準確率可快速統(tǒng)計，方便高效。對于課堂上來不及學(xué)習(xí)或尚未完成的討論，學(xué)生可以在任何時間和地點完成，提高了學(xué)生碎片化時間的利用率。利用互聯(lián)網(wǎng)輔助教學(xué)，可形成多方位、多層次的全面考核方式。例如，教師可將學(xué)生參與討論的次數(shù)、網(wǎng)上學(xué)習(xí)的時間、作業(yè)的完成情況等全部納入平時成績考核，從而更合理、更全面地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。

3 教學(xué)效果評價

為了評價上述教學(xué)改革模式的實踐效果，本教學(xué)團隊設(shè)置了一套完善的評分標(biāo)準?？傇u成績由平時成績(占40%)和期末考試成績(占60%)組成，其中平時成績由出勤率、在線答題、在線討論和在線資源學(xué)習(xí)等部分組成。實踐證明，該教學(xué)模式實施1輪后，學(xué)生出勤率達到100%，每次點名完成時間不足1分鐘，極大地節(jié)約了時間，提高了效率；相比線下作業(yè)，在線答題的效率大幅提升，部分學(xué)生甚至是在廁所、公交車、籃球場等場所完成；在線討論的參與度由原來線下教學(xué)的不到30%提高到80%以上，僅有極少數(shù)學(xué)生未參與討論；此外，教師在超星學(xué)習(xí)通課程平臺上傳的課外資料，學(xué)生也能夠主動學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)習(xí)的廣度和深度大幅提高。課程的總評成績優(yōu)秀率從改革前的20%上升到45%。

4 小結(jié)

為了適應(yīng)當(dāng)今海洋藥學(xué)人才的需求，筆者以海洋特色為導(dǎo)向，結(jié)合當(dāng)今最受關(guān)注的“互聯(lián)網(wǎng)+”教育理念，針對本校藥學(xué)專業(yè)的微生物學(xué)與免疫學(xué)課程進行教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的探索性改革。經(jīng)過兩年的實踐，學(xué)生對海洋微生物相關(guān)課程內(nèi)容非常感興趣，學(xué)習(xí)積極性高。學(xué)生普遍反映，該課程內(nèi)容的改革更加符合學(xué)校的海洋類人才培養(yǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略，體現(xiàn)了很強的專業(yè)性和特色?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)輔助教學(xué)，大大節(jié)省了以往教學(xué)過程中的非教學(xué)時間，增加了學(xué)生碎片化的學(xué)習(xí)時間，提高了教學(xué)效率。當(dāng)然，課程教學(xué)改革是一個連續(xù)的、循序漸進的過程，為了提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)更優(yōu)質(zhì)的海洋藥學(xué)人才，教學(xué)團隊將繼續(xù)按照學(xué)校的發(fā)展規(guī)劃和教學(xué)改革的前沿，與時俱進，不斷探索，為學(xué)校的發(fā)展和海洋藥學(xué)人才的培養(yǎng)貢獻力量。