关于“医学微生物学”线上教学模式的改革探讨

林祥德¹，李美霖²，程  静¹，曾冬冬¹，孙文文²    

（¹上海健康医学院 医疗器械学院，上海 201318；²上海健康医学院 医学技术学院，上海 201318）

[摘  要] 医学微生物学是医学专业必修课程，有很强的理论实践性。在互联网+教育及疫情防控下，在线教学成为信息化教学体系重要组成。高校混合式教学成为常态，线下理论实践教学存在诸多不足，基于软件的线上教学可缓解线下教学中的问题，为保证线上学习效果，充分挖掘课程信息化教学优势，其创新改革成为时代需要。本文基于医学微生物学线上线下教学特点，对比分析各线上教学平台，设计了线上虚拟仿真平台基础实验和综述论文撰写，以探索在线实验教学改革。

[关键词] 医学微生物；线上教学；改革探讨

[基金项目]2021年度国家自然科学青年基金项目“低表面粘附/光催化降解协同抗污的耐用性超疏水滤膜构建及损伤/修复机制研究”（22008151）；2021年上海健康医学院优秀青年教师攀登计划“煤炭和清洁能源燃烧对大气颗粒物的组成及人体呼吸道的影响”（A3-0200-21-311008）。

[作者简介]林祥德（1989-），男，山东日照人，上海健康医学院，副教授，博士，从事生物医用材料研究；孙文文（1989-），女，山东临沂人，上海健康医学院，讲师，博士（通讯作者），从事环境健康研究。

[中图分类号] G642    [文献标识码] A  [收稿日期]2021-08-09

一、引言

随着互联网+教育的发展，教学手段更加多样，学习资源更加丰富，知识获取更为容易，教育变得更加公平^[1]。在疫情防控下，课堂风格从 “以教师为中心”向“以学生为中心”转变，不管是在线教育还是线上线下混合式教学，基于软件的信息化教学模式均变得至关重要，并作为线下理论实践教学的重要补充^[2]。在线教学过程中，学生的自我管理意识、约束学习能力、独立解决问题、信息检索获取等在线上教育教学过程中也被重点关注。本文针对“医学微生物学”线下理论实践教学过程中存在的问题、线上教学的优点、各大线上学习平台的对比及操作实例、医学微生物学实验在线教学改革等方面重点阐述，对高校“医学微生物学”教学改革创新提供一定的科学指导。

二、线下教学存在的问题

1. 理论授课方式传统，实践教学效率低下

首先，理论授课方式传统，在以教师、教材、教室为中心的传统教学中，尽管教师会精心准备教学大纲、教学方案、教材课件及教学日历等材料，教师主导授课，教师通常按照指定教材安排教学课程，学生依据教师提前设定的内容章节进行被动灌输式学习，对教师依赖性大，课堂气氛不够活跃，缺乏独立思考，学习资源限制性强。此外，实践教学效率低下，因教师个人精力有限，特别是在实践过程中，尽管学生简单机械性地按实验步骤完成教师指定的实验环节，且在演示环节，教学场地或设备等资源严重被限制，部分学生学习自律性较差，教师在实验演示和实践监督方面不能一一进行针对性及全面性指导，不能全面检查监督学生掌握情况，同时叠加线下学习的单向单一传递方式，学生实践学习资源闭塞，最终部分学生不能即时地顺利吸收学习，导致实践教学效率低下。

2. 理论授课深度较浅，实验实践项目较少

微生物学须同时满足基础知识和前沿教学，如今课堂内容变得繁琐，通过传统学时数量已远不能满足实际需求。因此，在线下授课时，教师往往选择性讲授重难点，忽略了理论深度及前沿广度。限于固定学时，在传统线下实验实践教学中，存在着学生可锻炼项目种类较少、内容环节较少、操作难度偏低、发散性创新程度低等特点，已不能适应科技的创新发展和人才培养。例如，对常规细菌鉴定，教师会选用代表性实验，即“细菌的革兰氏染色技术”和“细菌的生化鉴定”，涉及的染色技术和生化鉴定方法在课堂上不能一一进行操作练习，每种技术方法的实验条件也可全部尝试，涉及复杂繁琐成本较高的部分也只能选择性实践，导致学生实践训练不足，教学效果大打折扣。

3. 信息化水平不足，教学技术协调性差

虽然线下授课时教师信息化教学水平也在不断提升，如多媒体课件以及配合动画、音频、视频等影像资源，但是信息化始终不足，特别是在教学资源库建设、个性化交互学习、大数据信息检索、学习情况即时反馈、教学效果实时评价等方面，造成工作效率的不足。另外，在线下教学过程中，讲解到重要知识点时，虽然教师也会用多媒体帮助学生理解微生物学的抽象概念，但课件内容和影像资源往往是非同步式展示，造成教学技术协调性差。另外，虽然线下教学中教师也会准备教学资源库供学生参考，但由于学生自律性和自我学习能力等原因，通常被束之高阁，而线上教学中教师可主动展示不同教学资源，实时传递信息至学生，并进行即时监督反馈，掌握学生学习情况。

三、线上教学的优点

作为线下教学的补充，线上教学体现出诸多优势。首先，线上教学实现了课堂反转，体现了“学生主导学习，教师引导教学”的特点，充分发挥了学生的学习积极性。同时，教学方式能更加尊重学生的学习风格和学习兴趣，避免被动式、灌输式和均质化学习。微生物学分为众多章节，学生可在多样化教学资源库及在线教学平台获取相应知识内容，针对不同学生的学习能力及进度，根据课堂授课内容主动调整学习节奏，有选择性地跳过授课内容去拓展学习。基于信息化教学资源及形式的多样化，如采用录播方式，教师可以从课堂之中解放出来，将精力用于实时地监督课堂学习、管理学习秩序、反馈教学效果、协调教学方式等。此外，线上教学可以充分挖掘互联网教学资源，并实现教育教学资源的互融共通，特别是借助大数据信息检索，进一步拓展微生物学前沿内容，增加科学深度和广度，促进学生的创新研究意识。另外，基于线上教学的高度信息化，多媒体课件、动画制作、视频展示、影像处理、远程学习等教学手段能变得更加生动形象，问题讨论、知识测试、信息传递、趣味互动等环节更加高效，各种教学工具使用更加协调，教师与学生交流互动更加个性化，提升其学习兴趣和科学视野，帮助促进理解微生物学中的重难点。此外，线上教学在课后的学习优势更为明显，特别针对课堂上教师快速讲解导致未及时理解的重难点，区别于传统自我复习，课下可随时通过回播和录播进行及时复习回顾，使知识点更加清晰易懂。

四、线上学习平台

表1  各大线上学习平台对比

基于线上学习优势，选取共享资源、实时反馈、学习监测、课堂互动、平台便利等方面，对比了不同学习平台（智慧树、翻转课堂、学习通和腾讯课堂）的优缺点，如表1所示，智慧树教育资源较为广泛，可满足个性化学习需求。翻转课堂以课堂课下学习进行翻转，充分发挥学生的主体学习角色。学习通具有多样化课堂互动，侧重教师学生的个性化交互设计。腾讯课堂侧重学习过程监测，保证学生学习时间。基于各在线学习平台的不足，学生可融合多个平台有效地学习。本文以“学习通—腾讯课堂”平台融合为例，对医学微生物学绪论章节的学习过程进行简述。

1) 课前三天，教师在“学习通”平台开放课程任务点。教师将课程资源进行平台上传，开放教学资源库，供学生进行课前预习、课中学习和课后复习。教师发布重点学习任务清单并督促学生课前预习，并在学习通上传课后习题和视频资料供学生参考。

2) 上课时，教师发布签到，监督学生出勤情况，避免造成课堂时间浪费。教师发布“腾讯课堂”二维码以扫码上课。课堂以视频录播进行授课，教师对教学过程进行监督和辅助指导。如有问题，可点击举手按钮与教师语音交流，或直接在对话框内进行实时沟通。

3) 授课时，对重点知识，教师可进行选人提问，学生可在消息区回复，比如提问的是革兰氏染色问题，考查的是G+和G-的细胞壁的成分区别，加深学生对医学微生物概念的理解。

4) 在课后，教师学生可在讨论区发布话题并相互讨论，巩固当天所学知识，比如：细菌的细胞结构包含哪几部分？对未及时消化的知识点，利用“腾讯视频”回放功能，学生课后可以随时回顾学习。同时，利用“学习通”问卷反馈及时了解学生学习情况，对后续课程进行调整，以适应不同学生学习感受。如图1所示，可进行“你如何评价自己对线上学习的适应度？”的问卷调查，设置选项为：非常适应、适应、一般和不适应。

图1 线上学习适应度统计表

五、医学微生物学实验在线教学改革

在疫情防控下，医学微生物学线下实验的开展成为教学难题。如图2，将16学时传统实验划分为：12学时线上虚拟仿真平台基础实验内容和4学时开放型实验综述论文撰写。

图2微生物学实验教学改革方案

1. 线上虚拟仿真平台基础实验

虚拟仿真实验教学是利用虚拟仿真技术结合实验课程而成的新型教学方式，具有沉浸感强、基础医学教育，趣味性高、交互性好等特点，提高学生学习主动性。线上虚拟教学主要基于虚拟仿真教学软件平台，根据教学大纲，实验分为：1. 细菌培养基制备；2. 消毒灭菌验证和细菌接种实验；3. 细菌革兰染色实验观察；4. 细菌分离培养实验；5. 细菌生化反应鉴定；6. 真菌基本性状及观察；7. 微生物操作技能考核，选取对应课程内容进行教学，包括实验目的、知识理论、实验操作和注意事项的视频讲解以及线上虚拟实验操作，并跟进学生完成情况并进行线上答疑，最终书写实验报告。

2. 医学微生物学综述论文撰写

撰写学术论文是本科生的实践必备技能，也是理论实践的最终体现。学生提前接触学术论文的前沿热点、研究趋势、问题思维、撰写规范等，是对学生在线实践教学的一次探索。专业论文的撰写必然需要深厚的知识储备和积淀，所以医学微生物学综述撰写可作为一种有效的在线实践教学方式。首先，综述论文题目由指导教师设定，采取学生任选与学生自定的方式，紧密结合专业知识框架，围绕微生物学科前沿热点和痛点需求。此外，文献检索主要基于知网、万方、Web of Science等查找中英文文献，查阅后根据学术论文基本规范进行论文撰写。

六、结语

在互联网+教育及疫情防控下，本文对“医学微生物学”线上教学进行了改革探讨，重点讨论线下理论实践教学所存在的问题，以发挥线上信息化教学的优势，进而分析不同线上学习平台的优缺点，并针对“医学微生物学”实验实践在线教学进行了改革探索，最终提升医学类专业人才教学效果和培养质量。

[参考文献]

[1] 郭婧，周梅. “互联网+教育”下的课程教学模式研究及应用[J]. 教育教学论坛，2019(14): 265-266.

[2] 马东堂，张晓瀛，赵海涛，等. 以问题为引导的混合式教学模式研究[J]. 教育教学论坛，2021(08): 116-119.

Reform Discussion on Online Teaching Mode for Medical Microbiology

LIN Xiang-de¹, LI Mei-lin², CHENG Jing¹, Zeng Dong-dong¹, SUN Wen-wen²

(¹School of Medical Instrument, Shanghai University of Medicine & Health Sciences, Shanghai 201318; ²School of Medical Technology, Shanghai University of Medicine & Health Sciences, Shanghai 201318)

[Abstract] Medical microbiology is a required course for medicine major, which needs strong theoretical and practical basis. Under the internet + education and epidemic situation, online teaching has been a critical component of modern teaching system with respect to information. Mixed online and offline teaching has been popular, and offline learning still has problems, so software-based online teaching can relieve this situation. To guarantee online study efficiency, exploiting information-based teaching advantages, the innovation of online teaching mode is urgently required. Thus, this work discussed a difference between online and offline teaching modes of "medical microbiology", analyzing online teaching tools, meanwhile designed basic experiments by online virtual simulation platforms and review paper writing to conduct reform discussion.

[Keywords] Medical Microbiology; Online Teaching; Reform Discussion