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病原生物学与免疫学课程对标多元医药人才培养的教学设想

2023-10-08吴沁翼陈欢张珊韩妮萍张晓梅邢海晶刘家佳袁嘉丽

中国继续医学教育 2023年16期
关键词:课程教师教学

吴沁翼 陈欢 张珊 韩妮萍 张晓梅 邢海晶 刘家佳 袁嘉丽

病原生物学与免疫学作为高校医药专业的基础课程之一,与多门专业课程联系紧密,是构建医学和药学理论知识体系中的主要支撑,同时也是跨专业连接医学和药学的重要桥梁。课程设置的传统目标是为培养医药应用型人才奠定理论基础,然而随着人们对健康生活追求的日益增高,以及“健康中国”国家发展战略的提出,医药类人才的需求呈现出多元化的趋势,需求包括技术型、创新型、创业型和社会服务型,不再单一追求技术型人才[1-2],这种改变不仅体现当代医学科技和民众健康意识的进步,也体现医药产业的上下游结合一体化发展的趋势。在此背景下,凸显出医药产业对学生运用理论知识在深度和广度上的新要求,对基础课程教学既是挑战也是机遇。如何在基础课程教学中兼顾理论知识学习的同时引导学生从多元化解决问题的角度出发,“会”和“能”用知识是文章教学方法探讨的主要方向。

1 病原生物学与免疫学学情分析

病原生物学与免疫学是一门包含有免疫系统概念、生理结构,病原生物结构形态、致病机制和防治方式等,涉及大量基础概念、专有名词和机制描述的课程。微生物学与免疫学作为架构在微观和分子水平之上的学科,对生物化学、分子生物和细胞生物学知识储备有一定要求,具有理论性强,抽象和难理解的特点[3]。通过问卷调查发现,学生在学习过程中,普遍认为知识量大、难懂、易混淆且需要一定背景知识。医学细胞生物学作为一门知识特点与病原生物学与免疫学类似的课程,其学情调查结果同样显示,大部分学生认为学习难度大、知识量大且缺乏必要的背景知识尤其是生物化学知识[4],提示此类理论性强、抽象、知识体量大的基础课程普遍存在较大的学习压力。此外,值得注意的是,在病原生物学与免疫学课程的学习动力调查中显示大部分学生的学习动力仍来源外在动力,其中应试、就业和家庭是主要的外在动力来源。内在动力尤其是学习兴趣相反被部分学生否认为学习本门课程的必要因素,通过课堂中谈话式授课方法观察到大部分学生不关注与本门课程相关的时事、研究进展和应用前景。学生对课外延伸知识的多种渠道,例如对慕课、书籍、文献、视频和讲座等涉足较少甚至是不关注,但在就业、考证、考研等方面关注度普遍较高,且能够通过多种渠道获得较多信息,提示学生在学习过程中仍存在较重的应试心理,忽视内在学习动力,被动学习心理较重。教育学者认为,学生由于学习压力大或对学习没有兴趣又不得逃避的学习行为是导致大学生产生学习倦怠心理的主要原因,倦怠心理的产生会导致学生出现沮丧、疲倦、自信心受挫等负面情绪,行为上出现学习目标丧失、学习意义感降低和身心耗竭从而进一步导致学生出现心理问题,例如紧张、易怒、沮丧等[5]。因此,病原生物学与免疫学的课程特点容易使学生产生较大的学习压力,但在缺乏内在动力的支撑下,学习过程中较易产生学习倦怠心理[6],为解决这一问题,我们将探讨以医药产业的多元化职业为导向,通过融合职业内涵优化课前、课中和课后的教学设计,增强职业动机为目标,提升学生“会”和“能”运用知识的能力、意识和自信心,通过此法使学生从“要我学”的被动态度转变为“我要学”的积极态度。

2 校-企、校-院、校-校、校-地协同授课设想

目前,为提升学生“会”和“能”运用知识的能力、意识和自信心以适应医药产业多元化和一体化发展的职业趋势,单凭高校的一己之力和传统的授课模式已很难满足。传统授课模式相对封闭,导致大部分学生对知识运用的认知限于应试,与多元化职业内涵所要求的知识运用脱节严重,不利于学生建立与职业匹配的课程理性认识和学习兴趣[7]。在教育部提出的推进“互联网+教育”信息化教学模式的背景下,高校课程多尝试将互联网学习平台,例如雨课堂、超星学习通等融入课程教学中,收效较好且学生接受度高[8]。此外,学生已逐渐接纳以网络音视频会议工具为媒介的线上教学方法,例如腾讯会议、Zoom 会议等[9]。线上教学中,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[10]。以往病原生物学与免疫学课程授课过程中尝试的互联网学习平台+网络音视频会议工具+网络通信工具,三位一体教学辅助手段受到学生喜爱和好评,有较好的实践基础。与传统教学方法相比,这些新型的教学方法具有形象、直观、信息量大、教学信息可评价追踪等优点。而大学教育已经发展成为多人、多校、校企、多层次和类型信息的多元化教育,在此背景下,提出校-企、校-院、校-校、校-地协同授课的设想。

2.1 课前阶段

课前是学生通过自主学习从而了解授课内容、掌握知识脉络、明晰学习目标的重要阶段。然而,传统的预习方法,多以学生通读课本为主,对于病原生物学与免疫学这样专业性强,但又抽象的学科而言,学生很难以通读课本的方式达到对知识的理解,遑论掌握知识脉络和明晰学习目标,导致学生养成依赖课堂讲解,被动学习的学习习惯。针对上述问题,将以问题式教学(problem based learning,PBL)为方法结合线上学习平台提高学生课前自主学习能力和积极性,具体措施为:(1)课前利用网络学习平台推送课程简介和授课计划,在学生了解“学什么”的基础上,以一个教学周为一个单元,结合每个单元的知识目标,尤其是教学重难点内容,邀请相关领域的医药企业、研究院所、医疗机构或监管质控部门专家,利用网络会议工具开设课前讲座,对相关知识在医药行业中的作用和应用前景进行介绍,根据讲座内容由专家或授课教师提出论题;(2)组织学生以学习小组的形式对论题进行讨论,在授课教师的引导下完成论题的分析和解构,其目的是将论题拆分为若干涉及个别知识点的问题,便于学生梳理出关键词;(3)授课教师汇集学习小组梳理出的关键词通过网络学习平台推送相关预习课件、书籍文献、科普视频等,此外,文献检索方法、数据库使用方法、绘图软件使用方法、幻灯片制作方法和文献综述写作与规范将作为辅助工具模块推送给学生;(4)学生完成课前学习后,各学习小组制作幻灯片(power point,PPT)展示课前围绕关键词的学习成果,并通过网络通信工具于课前上交幻灯片作为课前学习的作业。主要测试学生是否能以关键词为引导完成课前自主学习,是否认真研读预习材料,是否能使用辅助工具模块自主提升知识和技能的覆盖面。课前作业成绩满分100 分,授课教师根据四个评分标准:知识运用性(30 分)、内容准确性(30 分)、逻辑连贯性(20 分)、PPT 制作(20分),对学生课前作业进行打分,学生在提交的PPT 中是否能够完整和准确的回答由论题解构而成的问题是评分标准中“知识运用性”和“内容准确性”的主要打分对象。

以免疫球蛋白的教学为例,免疫球蛋白为免疫学基础教学中的重要章节,教学内容涵盖免疫球蛋白结构、异质性、生物学功能、医学意义和人工制备五个方面,知识点与免疫细胞、免疫应答、免疫病理、疾病诊疗和疾病预防的教学联系紧密。课前分别邀请抗体药物研发企业专家和临床医学专家,围绕免疫球蛋白目前的开发方向、应用前景、应用范围、疗效和不良反应开展科普讲座,并提出论题:“免疫球蛋白在治疗疾病中的优势”。授课教师引导学生将论题解构为:“免疫球蛋白是什么和抗体存在什么联系?”“抗体的功能是什么?”“抗体如何发挥其功能?”“如何生产抗体药物”“抗体药物与化学类药物相比存在的优势和劣势”。组织学习小组讨论找出关键词,例如:免疫球蛋白和抗体的概念、抗体产生的原理、抗体的结构与功能、人工制备抗体、抗体介导的免疫病理等。授课教师通过PPT 评估学生对知识的理解程度和运用程度,并根据评估结果进行课堂教学。

2.2 课中阶段

课中阶段主要以理解知识点,加深记忆,贯通知识与运用联系为主要的教学目标。教学方法以讲授结合研讨式教学为主,分为三个环节实施课堂教学:(1)授课教师针对学生课前学习阶段中出现的知识理解和运用偏差进行引导和修正,过程中除引导学生使用教材外,穿插课前讲座内容结合授课教师的科研经历作为举例教学的材料,辅助学生理解基础知识,强调基础知识与职业内涵的关联;(2)授课教师组织学生以所学内容为基础展开小组讨论,找出与之前所学章节和与其他课程之间的相互关系。教师在过程中轮流参与学习小组的讨论,给予一定的引导,辅助学生厘清知识脉络,并通过网络学习平台分享讨论结果,在增加教师-学生,学生-学生之间的实时互动的同时,提升知识纵向和横向的理解深度;(3)授课教师以课前讲座和所学内容为基础引导学生利用头脑风暴以开发产品、优化诊疗方法或建立质控标准等为方向,结合医药行业发展方向开展合理的研究设想,研究设想通过网络学习平台以学习小组的形式进行分享。以此提升学生运用知识进行创新和科研意识,培养学生关注医药行业和科研领域发展动态的学习习惯,树立学以致用的信心。

以免疫球蛋白的教学为例,学生在完成课前阶段的学习后,学生对免疫球蛋白的概念、结构、功能、异质性、人工制备抗体的种类有较为基础的认识,但对一些较为抽象的专用名词则往往会出现理解偏差,例如:“构象互补”“特征性膜分子”“细胞克隆”等从而影响学生对知识的理解和运用。根据课堂教学环节1 的设想,授课教师除引导学生结合教材上下文进行理解,还可通过分享阻断程序性死亡受体1(programmed cell death protein 1,PD-1)单克隆抗体药物在治疗肿瘤上的作用和原理、流式细胞分析仪的用途和原理、细胞培养技术为案例加深对专用名词的理解。同时,网络学习平台同步发送案例学习材料,便于学生课后反复学习和理解。环节2 过程中,授课教师引导学习小组找出免疫球蛋白与之前所学内容:抗原、免疫系统、免疫类型等之间的关系,例如,免疫球蛋白通过可变区的抗原结合部位结合抗原表位,免疫球蛋白因其化学性质同样是抗原具有免疫原性等。此外,免疫球蛋白结构与《分子生物学》和《生物化学》中的知识联系紧密,例如,免疫球蛋白结构与蛋白质一、二、三、四级结构的关系,蛋白质构象与功能的关系等。同时网络学习平台实时同步讨论结果,便于教师掌握学生对知识联系的理解并及时给予指导,此外也便于学生相互启发和沟通。授课教师在环节3 中,引导学生着眼于当前医药行业发展的趋势和需解决的问题,以所学免疫球蛋白章节的内容为基础提出以开发产品、优化诊疗方法或建立质控标准等为方向的研究设想。

2.3 课后阶段

课后阶段主要以梳理知识脉络,加深学习记忆和知识运用扩展为主要目标。课后教学设计主要分为两个部分:(1)学生以学习小组为单位通过绘制思维导图、示意图或流程图的方式解答授课教师布置的课后作业;课后作业以综合分析题为主,不再强调学生对单个知识点的记忆,而更加注重考量学生对知识全面性和完整性的掌握能力,弱化学生的应试思想。此外,在以往的教学中发现,大部分学生习惯于照搬教材用以回答问题,此种学习习惯不利于体现学生对知识的理解能力和程度,也与医学生物类知识的学习方法相悖,同时也阻碍学生思维能力的提升,故而采用绘图答题的方式予以改善[11-12]。授课教师从是否能以绘图的方式准确回答问题,以及是否会使用绘图软件绘制思维导图、示意图或流程图两方面对学生进行打分,并计入平时成绩。(2)研究设想转化。以学生提出的研究设想为基础,按照每个学习小组研究设想所涉及的领域,邀请行业内专家通过网络通信工具加入学习小组,针对研究设想的研究设计方案,与学生展开讨论,学生根据讨论结果完成研究设计方案的初步撰写,内容包括研究材料、研究方法和研究目标,并通过网络学习平台提交。授课教师根据研究设计方案的合理性,创新性,知识结合能力三个方面进行打分,并计入平时成绩。此外,授课教师与行业专家一起对研究设计方案的实施可行性进行评估,以现有实验室平台、经费和学生能力足以支撑的研究设计方案为基础,引导提出研究设计方案的学习小组按照大学生创新创业项目申请的要求,利用课程中提供的辅助工具模块,通过完善和细化研究设计方案完成项目申请书的撰写。完成撰写后,学习小组可在授课教师和行业专家的指导下,利用学校实验室平台开展初期实验。按照课程设计的设想,每个学习小组在课程结束时应最少申请1 项大学生创新创业项目。

3 协同授课的思考

传统医学生物类基础课程因知识点密集、抽象、学生学习自主性差等因素,导致教师在课堂教学中忙于知识点的讲授,而忽视知识与职业内涵的联系,更难兼顾学生创新思维和实践能力的培养,造成学生对知识的运用限于应试而脱离实际的不良后果[13]。而传统的教学评价机制比较注重学生对单个知识点的掌握情况,使学生习惯性地注重“点”而忽略“面”[14],上述教学设想中不再以客观题为主要评价机制,强调学生对“点”的掌握能力,而是采用综合分析题的方式+大学生创新创业项目申请的方式,凸出学生掌握“面”的技能要求。近年来,不断涌现的信息化教学技术及方法种类繁多,各大高校利用混合信息化教学手段开展本科教育的经典案例层出不穷[15]。英美高校中,普遍采用材料分析题和综合分析题作为考试内容,鲜少使用多个选项的选择题(multiple choice questions,MCQ)题目为主的试卷,学生为获得理想的考试成绩,不仅需要掌握全本教材的知识脉络和联系,还需综合运用实践课程,研究前沿以及跨学科知识,体现了英美高校教育体系注重知识全面性和综合性,强调“用”而弱化“背”的教育理念[16-17]。

同时,打破基础课程教学以高校教师为主,聘用行业专家进行授课的方法在欧美高校的教学中普遍存在。以英国玛丽皇后大学的《免疫学》为例,课程教学中曾聘请英国葛兰素史克公司研发流感病毒疫苗的首席科学家对流感病毒的治疗与预防进行授课。英国诺丁汉大学在《病毒学》的课程中也曾聘请英国罗氏公司的专家对治疗人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)的新药开发流程和临床试验的评价机制进行授课。鉴于目前网络学习工具和通讯工具的普及度和接受度,笔者认为病原生物学与免疫学的课程设计除以高校教师为主外,还可聘请行业专家以多种形式参与授课,国内其他高校也多有邀请专家进行授课[18-20]。同时,行业专家与高校教师相比,具有以下几方面的优势:(1)知识运用的专业性强;(2)对行业发展风向把握清晰全面;(3)对行业的运行机制、内容和流程掌握准确;(4)对人才的专业素养要求明确。学生通过校-企、校-院、校-校、校-地协同授课可尽早建立与行业的联系,有助于学生:(1)树立理性的职业认识;(2)制定有目标的学习规划;(3)掌握知识学习和运用的普遍规律;(4)提升创新思维和实践能力;(5)养成自主学习的终身学习习惯。

4 结语

目前高校医药专业大学生就业率偏低与医药行业人才紧缺并存,矛盾突出。笔者思考依托互联网+教育的推行和建立,校-企、校-院、校-校、校-地协同授课的教学设想切实可行。在融合小规模在线课程(small private online course,SPOC)教学模式结合英美教育思想的同时,也体现了成果导向教育(outcome based education,OBE)教育理念。上述教学设想不仅能够促进高校与企业、研究院所、高校和地方政府之间的沟通交流与合作,为高校研究成果的产业转化提供助力,还能从基础课程教学开始培养学生对职业多元化和一体化的认识和技能素养,辅助本科专业对接职业或继续教育。

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