微生物学与免疫学课程在线教学探析

金火喜，陈艳，杨立业，欧阳小琨

浙江海洋大学食品与药学学院 (舟山 316002)

辽阔的海洋中有丰富多彩的生物资源，其独特的生态环境，造就很多具有独特结构和生物活性的天然产物。从海洋活性天然产物中寻找特定功效的药物，成为药物开发的重要途径之一，是生物技术和制药工业持续发展的重要选择。因此，海洋是人类研究和开发药物的资源宝库，被誉为“蓝色药库”[1]。浙江省舟山市是一座海岛城市，四面环海，具有世界三大渔场之一的舟山渔场，海洋资源十分丰富。浙江海洋大学位于舟山市，基于得天独厚的海洋优势，学校自2005年设立药学专业以来，本着以海洋特色为导向，紧紧围绕新兴战略产业海洋药物人才培养的要求，进行了一系列人才培养模式、课程体系、课程教学模式和方法等的改革，以期培养出高质量的海洋药学人才。

教学方法的改革一直是教育工作者热衷的问题。随着计算机和信息技术的发展，笔者将多媒体计算机辅助教学系统(包括计算机、投影仪、大屏幕、声音放大设备和中央控制系统)引入教室。这些设备融文本、音频、视频、动画和其他媒体于一体，为教学提供了极大的便利[2]。然而，虽然大多数教师都对计算机辅助教学持积极态度，却倾向于将互联网排除在教室之外。国内有些高校教室中的计算机仍然无法访问互联网，也不允许学生在教室中使用智能手机。智能手机已成为成年人必备之物，以智能手机为标志的移动互联网对课堂教学提出了严峻的挑战。自2015年首次提出“互联网+”理念以来，教育工作者普遍认为“互联网+”将给传统教育注入新活力，给我国的教育改革带来新方向[3]。自此，大量的教育工作者涌进“互联网+”教学改革大潮中。以“互联网+”和“教学”为主题在中国知网上进行检索，结果显示，在过去几年中，与“互联网+”教学改革有关的论文数量急剧增加。2014年相关论文数量仅为262篇，而2015年—2019年每年分别为1183，4117，6317，8553和10128篇。这个结果证实了“互联网+”教学正成为学校课程教学改革的新趋势。

微生物学与免疫学课程是药学、生物制药等专业必修的学科基础课，由微生物学和免疫学两部分组成，是一门理论与实践相结合的综合学科[4]。免疫学部分主要涉及免疫系统的结构、功能、免疫应答的机制、免疫诊断等内容，专业性非常强；而微生物学部分则主要涉及微生物的种类、特征、致病性等，要求掌握微生物的筛选、培养和鉴定等技术，实践性很强。目前，微生物学与免疫学课程的教学主要存在以下问题：①授课模式千篇一律，教师处于主导地位，进行“填鸭式”教学。很多高校的微生物学和免疫学课程理论学时只设置32学时或40学时，由于学时的限制，教师往往在课堂上讲完即结束，没有时间和平台与学生进行互动和交流，难以保证教学质量。②教学内容固定不变，局限于教材，缺乏明显的重点和方向，没有体现各校的办学特色及专业优势。例如，药学、生物制药、中药学、海洋药物等专业课程内容相似，实验项目相同，与专业特点契合度不高。对于海洋大学的药学专业，如何将传统的微生物学和免疫学知识与海洋特色相结合是一个关键的问题。

因此，本教学团队着眼于探索具有海洋特色的微生物学与免疫学课程的教学改革，侧重引进海洋微生物的特点及培养技术等相关知识，充分利用互联网教学资源、超星平台、移动APP和微信平台等信息技术，提高教学效率。此外，依托学校独有的海洋资源优势，设置创新型海洋微生物实验项目，建立完善的海洋微生物实践教学基地。

1 以海洋特色为导向的教学内容改革

1.1 理论教学内容的改革

根据浙江省海洋药物开发现状和浙江海洋大学海洋特色的办学宗旨，确定微生物学与免疫学课程内容的改革以海洋微生物为重点；根据药学教师团队的研究方向明确以海洋微生物的特征、发酵、代谢产物的制备和生物活性的评价等领域为改革的核心。例如，笔者在介绍第十章“细菌学概论”、第十二章“真菌学”和第十三章“病毒学”时，列举海洋中常见的细菌、真菌和病毒，讲述其主要种类和特征，与陆生微生物进行比较，强化学生对海洋微生物知识的掌握。在介绍第十八章“抗生素”和第十九章“微生物制备的其他药物”时，可以引进海洋微生物生产的抗生素及其他药物经典实例，重点讲述其发酵过程、产物分离和鉴定、活性成分评价等知识点，让学生对海洋药物有实质性的认识。例如，顶头孢霉菌的筛选、鉴定方法及其发酵生产头孢菌素C的工艺；地中海链霉菌(Streptomycesmediterranoi)发酵生产利福霉素类抗生素的过程。此外，教师可根据自身的科研方向，介绍海洋微生物发酵生产生物活性物质方面的前沿性研究和最新研究动态，让学生及时了解有关海洋药物的最新研究动态[5- 6]。

1.2 实验教学内容的改革

微生物学与免疫学的实验项目往往是一些非常基础的实验。例如，革兰氏染色，无菌操作技术、大肠杆菌生长曲线的测定等。这些实验过于普通，没有结合学校或专业的特点，不利于学生的定向性发展。另外，常规标准化的实验项目不利于学生创新能力的培养。因此，笔者将传统标准的实验与教师的具体研究方向相结合，兼顾海洋特色，设置一些创新型实验项目[7]，如产淀粉酶海洋微生物的筛选、海洋细菌抗原的鉴定等。这类实验项目令学生了解前沿研究和掌握前沿技术，还可以帮助教师完成相应的研究项目。这种实验的设计非常灵活，避免学生重复进行相同的实验，提高了学生的思维能力和创新能力。对于一些实验室仪器和设备等无法满足实验条件的实验项目，可以在药学实践教学基地进行。目前，学校与浙江海力生药业有限公司、浙江神舟海洋生物工程有限公司等多家企业建立了校外实践教学基地，为学生的实验与实习提供了优质的平台。

2 基于“互联网+”的教学方法改革

传统的教学模式是教师主导的填鸭式教学，即教师全程不停地讲，学生全程貌似在听。这种教学方法忽略了学生的主体地位，限制了学生的能动性。因此，教师必须充分利用多媒体和互联网，引入翻转教学，改进传统的课堂教学模式。教师应鼓励学生将手机和微型计算机带到教室，利用超星平台、微信、移动APP等网络技术，使线上的网络教学与线下的课堂教学交叉融合进行[8]。这种教学方法可以实现教与学的多重互动，充分体现教师的引导作用和学生的主体地位，从而提高教学质量。

2.1 利用互联网，共享教学内容

利用超星学习通等软件或平台，教师把课程大纲、教学计划、课件、习题等学习资料预先上传，共享教学内容。学生可以提前预习，大致了解当天课程的内容和重难点，在课堂上就可以有针对性的听讲，达到事半功倍的效果。此外，教师还可以及时共享国内外相关领域的最新研究成果，开拓学生的视野，培养学生对科学研究的兴趣。

2.2 利用互联网，促使学生自主学习

通过互联网的强大功能，学生可以自主选择学习的时间、地点和内容，甚至授课教师。例如，学生在章节授课结束后，若对其中部分或某个知识点尚未完全掌握，可以在爱课程、国家精品课程或MOOC平台上寻找其他高校和教师的授课视频进行自主学习[9]。学习不同教师对同一知识的讲授，从不同角度看问题，有利于学生对知识深刻的理解和更全面的掌握。对于课程内容，学生可以根据自己的能力、兴趣、知识储备等进行学习进度的调整，对于简单的内容可快速学习，对于难懂的内容可反复多次强化学习[9]。此外，对于教师共享的大量课外资料，学生可以根据自己的兴趣自主选择学习，加强对学生兴趣的拓展和强化，有利于培养学生的特长。

2.3 利用互联网，实现教学手段多样化

基于互联网的强大功能，教学手段可以实现多样化。课前，教师根据章节内容提前发布思考题或讨论题。如讲完微生物的种类和特点之后，设置“如何快速鉴别大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、芽孢杆菌、链霉菌、酵母菌和黑曲霉”。这种开放性思考题并没有标准答案，学生可以根据自己对知识的掌握程度进行回答。课堂授课采用翻转课堂，可设置“三分课堂”授课模式，前15分钟学生对授课章节进行自主学习，中间15分钟教师对章节的重点和难点进行详细讲解，最后15分钟学生进行自主提问和讨论。通过自学和教师的讲解，学生对于尚有疑问的知识点，可在学习通APP上及时在线提出，教师和其他学生可以在下面直接回复。这种在线讨论的形式，避免了一些内向学生当众发言的尴尬和紧张，可获得更好的讨论效果，加深了学生对知识理解。此外，互联网上的动画、模型、视频等可将传统教学方法无法展示的内容通过现代教学技术展示出来，化抽象为直观，有效地突破教学重点和难点。

2.4 利用互联网，使教学过程高效

教师利用互联网辅助教学，能极大地提高教学效率。如利用学习通APP的定位签到功能，可在一两分钟内完成签到过程，迟到和旷课的学生一目了然，大大缩短了传统点名或签到的时间。利用学习通APP进行现场随机提问和测试，学生回答的速度和准确率可快速统计，方便高效。对于课堂上来不及学习或尚未完成的讨论，学生可以在任何时间和地点完成，提高了学生碎片化时间的利用率。利用互联网辅助教学，可形成多方位、多层次的全面考核方式。例如，教师可将学生参与讨论的次数、网上学习的时间、作业的完成情况等全部纳入平时成绩考核，从而更合理、更全面地评价学生的学习过程。

3 教学效果评价

为了评价上述教学改革模式的实践效果，本教学团队设置了一套完善的评分标准。总评成绩由平时成绩(占40%)和期末考试成绩(占60%)组成，其中平时成绩由出勤率、在线答题、在线讨论和在线资源学习等部分组成。实践证明，该教学模式实施1轮后，学生出勤率达到100%，每次点名完成时间不足1分钟，极大地节约了时间，提高了效率；相比线下作业，在线答题的效率大幅提升，部分学生甚至是在厕所、公交车、篮球场等场所完成；在线讨论的参与度由原来线下教学的不到30%提高到80%以上，仅有极少数学生未参与讨论；此外，教师在超星学习通课程平台上传的课外资料，学生也能够主动学习，学生学习的广度和深度大幅提高。课程的总评成绩优秀率从改革前的20%上升到45%。

4 小结

为了适应当今海洋药学人才的需求，笔者以海洋特色为导向，结合当今最受关注的“互联网+”教育理念，针对本校药学专业的微生物学与免疫学课程进行教学内容和教学方法的探索性改革。经过两年的实践，学生对海洋微生物相关课程内容非常感兴趣，学习积极性高。学生普遍反映，该课程内容的改革更加符合学校的海洋类人才培养的发展战略，体现了很强的专业性和特色。互联网技术辅助教学，大大节省了以往教学过程中的非教学时间，增加了学生碎片化的学习时间，提高了教学效率。当然，课程教学改革是一个连续的、循序渐进的过程，为了提高教学质量，培养更优质的海洋药学人才，教学团队将继续按照学校的发展规划和教学改革的前沿，与时俱进，不断探索，为学校的发展和海洋药学人才的培养贡献力量。