醫學院校生物技術專業病毒學課程教學實踐與體會

呂 欣, 張芳琳, 柏銀蘭, 吳興安

(第四軍醫大學 微生物學教研室, 西安 710032)

我校是國家生命科學與技術人才培養基地之一，于2003年設立了生物技術本科專業，并根據其以微生物學為主要培養方向的專業特點，建立了一套理論與實踐結合、知識與技能并重，特色鮮明的課程體系，其中醫學微生物學被強化為“細菌學”“病毒學”“真菌學”3門課程，病毒學課程是該專業課程體系中重要的一部分。病毒學是研究、揭示與醫學有關的致病性病毒的生物學性狀、致病性、免疫性、特異性診斷和防治方法(簡稱為“三性兩法”)的基礎理論和技術，以控制和消滅人類病毒性傳染疾病和與之有關的免疫病理損傷等疾病的一門學科。近年來隨著嚴重急性呼吸綜合征(SARS)、中東呼吸綜合征(MERS)、高致病性禽流感、手足口病的爆發，埃博拉出血熱、寨卡病毒病等高危害性疾病的相繼出現，以及傳統病毒性疾病如艾滋病、人流感的流行或卷土重來，培養具有相關知識和能力的基礎研究與技術研發型人才的需求日趨強烈，從而也使病毒學課程地位日益重要。

目前生物技術專業病毒學課程為50學時，其中病毒學總論及各論課時為38學時，病毒學相關技術講座6學時，前言知識介紹4學時，考試2學時。與五年制、八年制臨床醫學及口腔醫學等專業相比，課時數大大增加(這些專業醫學生病毒學相關內容的授課時數僅18學時)。生物技術專業學生的特點是高考入學時分數較高、基礎知識較好、英文程度較高，非常適合嘗試多樣的教學方式，如在常規的講座式教學模式(Lecture-based learning，LBL)基礎上輔以討論的討論式LBL教學方式，以問題為基礎的教學模式(Problem-based learning，PBL)及體驗式角色互換講課模式。生物技術專業學制四年，不學習臨床醫學具體課程，只在大學二年級公共課程結束時學習過臨床醫學概論。但因為本校為醫學院校，病毒學課程設置方面并沒有按照其他院校生命科學學院(或生物系)普通病毒學課程的內容進行。本課程教學內容、課時及采用的相應的教學方法如表1所示。所用教材是以國家“十二五規劃教材”中適用于五年制的《醫學微生物學》及長學制的《醫學微生物學》教材為基礎編寫的《病毒學》校內教材。

表1 病毒學課程教學內容、課時、教學目標及教學方法

病毒學課程的教學設計遵循了對知識理解與掌握的規律，并兼顧知識性與實用性。先學習病毒總論，從總體上把握病毒基本概況，再系統學習各論中各種對人類致病病毒的相關內容，病毒學相關實驗技術理論講授及實際操作的演示則穿插于理論課中間進行，使學生了解掌握致病性病毒的基礎理論和技術，最后通過介紹病毒學近兩年的突破性理論、技術成就或研究熱點，使學生了解該領域的最新進展。在此過程中可以根據病毒學總論與各論中不同章節的特點采用不同的教學方法。本文就目前該專業理論課教學過程中所應用的多種教學模式進行闡述。

1 討論式LBL的應用及體會

1.1 討論式LBL概述及應用

傳統LBL是一種常規的教學方式，能夠在較短的時間內按計劃完成預定的教學任務，其一大弊端則是容易造成學生過分依賴課本、被動學習、死記硬背、機械訓練，在這一教學方式中，教師承擔了課程教學組織者的角色，也是課堂教學的中心和主導，但如果不充分考慮學生的理解和接受程度，預期的學習效果會大打折扣[1-2]。鑒于生物技術專業學生自身特點，我們在病毒學總論及各論部分章節講授中一般使用的是討論式LBL—傳統LBL教學方式基礎上輔以討論，即教師講授與師生、學生之間的討論相結合。病毒總論中對基本概念及知識要點的介紹時以教師講授為主，但在病毒各論講授時則以討論居多。

1.2 討論式LBL授課經驗與體會

在學習病毒學課程之前，學生已經掌握與了解了細菌學與真菌學總論部分的相關概念與知識點，因此在病毒學總論講授時教師的側重點會傾向于病毒的特殊之處，如病毒的結構、形態及復制、培養方法、致病性等這些與細菌、真菌完全不同的方面，而與細菌類似的免疫、疫苗方面的講授可以少些筆墨。討論式LBL通過課堂講授系統學習病毒總論與部分各論章節的相關內容，使學生感受病毒學知識構成的邏輯體系，在此基礎上添加討論環節，能有效引發學生對病毒學的學習興趣，為自主學習和深入探索與人類致病相關病毒的知識打下堅實基礎。由于現今教師授課時主要使用PPT，學生常常覺得聽不聽課無所謂，下課時U盤一拷貝，要點都在上面，考試前看看記記就好，容易養成上課不記筆記、為考試而學的壞習慣。近幾年，我們鼓勵學生上課主動記筆記，標記重點，多媒體課件不允許課后拷貝。學生從以前上課常常是一本教材擺在桌上，一節課下來書上什么標記都沒有，到現在主動記筆記，勾畫要點。學生自我感覺上課比以前能更加專注，不易走神，自己做過的標記印象深刻，比只看老師的PPT有效果，更有利于課后與考前復習，態度上也由最開始的不理解不情愿到欣然接受。討論式LBL授課時需要注意通過一些課堂提問、討論的方式激發學生主動思考的能力。視頻、動畫、多媒體課件、互聯網等現代化教學手段在增強學生的學習興趣方面很有優勢。教師也要時刻注意興趣才是學習的積極心理狀態，如果上課時學生興趣索然，思維容易處于消極或半休眠狀態，結果自然是雖學無成，上課效果大打折扣。所以即使是總論部分的講授，我們也盡量為學生創造興趣點，譬如在講授病毒復制過程中的生物合成部分時，因為病毒分為雙鏈DNA病毒、單鏈DNA病毒、單正鏈RNA病毒、單負鏈RNA病毒、雙鏈RNA病毒、逆轉錄病毒和嗜肝DNA病毒等七大類型，授課時可以通過雙鏈DNA病毒的復制作為開端，讓學生結合分子生物學、細菌學等已學過的相關知識，一起討論分析其他幾種病毒在轉錄和蛋白編碼方面的異同，從而對病毒只有一種核酸類型、單鏈與雙鏈、單正鏈與單負鏈以及逆轉錄的知識點能夠有很好地理解，并由此對DNA病毒、逆轉錄病毒的DNA片段易整合入宿主基因組，與病毒致癌性密切相關有了一定的認知。此外對單正鏈RNA病毒的核酸有感染性也容易理解，在進行腸道病毒相關感染性RNA技術的講解時，興趣也會更加濃厚并展開積極的思考與討論。本專業病毒學總論與部分各論內容的講授主要通過討論式LBL的這種授課方式，學生接受度較好，為其他教學方式的使用及自主學習打下了良好基礎。

2 PBL的應用及體會

2.1 PBL概述及應用

“學起于思，思源于疑”， “疑”是深入探索知識的起點，有疑才能有“問”，然后才能有“思”，教學的最高藝術就是激發學生的“疑”“問”“思”，引導學生自己發現問題、解惑、釋疑，從而擁有學習的主動性和自覺性。與這一觀點相契合的以問題為基礎的PBL教學方式正是目前醫學院校中廣受推崇的一種教學方式[3]。對于臨床專業學生，PBL更接近CBL(Case-based learning，CBL)[4-5]，即以病例為切入點，學生層層分析，在此過程中結合病原體、免疫、生理、病理、檢驗診斷的相關內容，對臨床學生的基礎知識與臨床知識有效結合，提高分析能力有很好的作用。但是如前所述，生物技術專業并沒有臨床、病理等方面的知識背景，如果準備的案例涉及過多的臨床及病理表現，對本專業學生來說理解困難，則并不能取得較好的效果。我們在進行PBL授課時選擇了兩種人們較為熟悉的疾病乙肝和艾滋病，其病原體——乙型肝炎病毒(HBV)和人免疫缺陷病毒(HIV)進行PBL授課。

2.2 PBL授課經驗及體會

生物技術專業學生PBL中使用的案例不能簡單沿用臨床專業學生的案例，必須根據其知識背景進行修改。我們的實際體會是案例應主要圍繞病原體的“三性兩法”進行描述，避免過多使用專業的臨床、病理術語。作為一門專業課程，病毒學與實際生活之間有著密切的聯系，在案例討論中教師應有意識地讓學生將所學的知識與生活中的一些現象相聯系，這樣不但可使學生深刻地認識二者的關系，同時使他們具備活學活用的能力。因此在HBV相關案例設計時，擴展出的問題應集中于分析肝炎病毒的種類、傳播途徑、致病機制和預防與治療原則等方面；而不宜讓本專業學生像臨床專業醫學生一樣分析患者食欲不振，厭油膩的原因，這些內容牽扯到脂類的消化和吸收、乳糜微粒代謝，肝臟疾病與其他器官和系統的關系以及肝臟疾病能否得到及時和正確的處理；也不宜涉及過多類似肝門靜脈系，肝的組織胚胎學，肝在物質代謝中的作用等方面的問題；而應該更多的引導學生從該患者的可能傳播途徑是什么來分析肝炎病毒的傳播方式，并與傳播方式相同的丙型肝炎病毒(HCV)、丁型肝炎病毒(HDV)聯系起來比較異同。此外，再與糞-口途徑傳播的甲肝與戊肝聯系，擴展到輸血可能傳播哪些病原體？怎樣預防新生兒肝炎病毒的感染？但是對于一些典型常見的臨床特征，如為什么出現黃疸等現象，教師則可以引導他們查閱資料并進一步講解，使學生了解一些簡單常見的臨床知識。而在HIV PBL案例設計時，則可以主要圍繞發病史、血常規檢查、痰培養結果、PPD試驗結果及ELISA檢測HIV抗體陽性結果等進行。學生可以結合病毒的傳播途徑和復制過程，了解病毒感染對CD4+T淋巴細胞的破壞，以及單核-巨噬細胞作為儲存庫對播散HIV感染的作用；對血常規中白細胞、淋巴細胞、T細胞亞群中CD4+T細胞、CD8+T細胞比例及CD4/CD8比值等內容可以深入結合免疫學的內容進行討論，如在淋巴細胞中，CD4+T細胞、CD8+T細胞各自的功能，CD4+T細胞受損對CD8+T 細胞的影響；抗原提呈過程，Th1與Th2的作用，相關細胞因子的作用，分析CD4+T細胞數量下降的危害。在此基礎上更好的理解HIV的致病機制以及AIDS的臨床進程與機會感染增加的原因，擴展到結核分枝桿菌、白假絲酵母菌、肺孢子菌及皰疹病毒等為什么是常見的機會感染病原體。在總結發熱的原因時，主要從醫學微生物學的角度探討引起發熱的主要病原體有哪些？由此可以聯系到細菌中的革蘭陽性菌與外毒素，革蘭陰性菌與內毒素，分枝桿菌，病毒、真菌、螺旋體、瘧原蟲等常見的外致熱原。而對發熱的時相、分度、熱型等這些偏重于臨床表現的內容不用過多討論。在此部分還需提示學生總結性傳播疾病(STD)的種類，學生能總結出近20種，效果非常好。此外，在HIV PBL教學中還有需要重點提及的就是關于對艾滋病病人的歧視問題，讓學生各抒己見，發表他們對艾滋病人的感受，通過明確了解哪些接觸方式不會感染AIDS，了解血液安全和國家疾病控制系統對AIDS的監控，從患者的倫理、道德等方面引導他們正確認識艾滋病，不要歧視艾滋病病人及感染者，給予患者人道主義的關心和幫助，其實有利于預防和控制艾滋病。最終達到使學生理解什么是AIDS、AIDS病原及其生物學特點、AIDS的傳播途徑及發病進程與致病機制、AIDS的診斷標準和如何預防等問題。在以學生為主體的PBL這一授課模式中，每位學生都能發揮其主觀能動性，對這兩類病毒的相關內容有了充分的了解與掌握。

3 體驗式角色互換講課模式的應用與體會

3.1 體驗式角色互換講課模式概述與應用

讓學生走上講臺的體驗式教學模式，也可以稱為角色互換。生物技術專業學生將來必將從事科研與教學工作，讓學生走上講臺，不僅是讓他們體會做教師的感覺，而且在角色互換的過程中，以新的方式，新的視角獲得學習動力，取得更全面的知識，培育完整、自主的人格[6]。這種角色互換模式中，包括了學生之間及教師與學生之間的互動合作。生物技術專業學生人數少，所以每位同學都有上講臺的機會。這一授課方式中，我們選擇的章節是皰疹病毒，并且在開課3周前就和學生溝通布置了講授任務。首先由學生自己協調按照皰疹病毒這一章的內容，結合這一章的課程標準要求，每人負責一部分，領取任務。上臺講授時，每人10～15 min、使用PPT，鼓勵結合視頻、板書。因為在此之前授課時，我們一直注重引導學生積極討論發言，并已經嘗試過一至兩次的PBL教學方式，學生自學能力已有很大提高，所以對這種自己上講臺授課的方式，絕大多數學生都沒有表現出排斥與畏縮。

3.2 體驗式角色互換講課模式經驗與體會

正式授課時學生輪流上臺，有的同學表現得中規中矩；有的同學制作了精致的PPT，為講課效果增色不少；也有的同學準備的非常充分，從提出問題開始，引導同學們一同思考討論，課堂氣氛非常活躍，如一位講授人巨細胞病毒(CMV)的同學，上課時首先提出問題：這個孩子能要嗎？從臨床上對孕婦TORCH檢測中CMV IgG抗體陽性作為切入點，帶著問題開始了對CMV生物學特性，致病機制，免疫性等方面的闡述，最終給出了令人信服的答案，這位學生也被評選為全場授課最佳。最后10 min左右的隨堂測驗，學生互換改卷，教師結合測驗題，對本章內容進行總結歸納，學生整節課都興致極高，以實際行動表示了他們對這種授課方式的認可。課后有些同學還難掩興奮之意，主動與老師反饋，說沒有想到上課前的準備工作其實是一件挺艱巨的任務，不僅要熟悉課本內容，還要查閱很多資料，制作PPT也是相當耗時耗力的，老師們平常看似輕松的授課其實蘊含了巨大的工作量，他們對將來畢業后有可能踏上的這看似普通的三尺講臺從內心里增加了一份神圣與尊重之情。

4 教學效果

近年來一些知名院校相繼推進“小班課教學”，并認為這是“以學生成長為中心”的教育理念在課堂教學環節的具體體現[7]。本校生物技術專業因其招生人數少，具有進行“小班課教學”的天然優勢。在該專業病毒學課程理論教學過程中使用多種教學方式，歸根結底還是希望學生能在了解病毒共性的基礎上，掌握各類病毒的個性特點，并能理論聯系實際，將書本上的知識轉化為自己的知識，提高分析問題與解決問題的能力。對知識掌握情況的評價，目前最直觀最有效的手段就是通過考核進行衡量。從開課伊始，我們就將“考核貫穿于整個學習過程之中”的理念告知學生，將以往單一的筆試改為多個層次和多種形式的考核，除了常規的理論課考試成績以外，還包括課堂的參與率(發言和討論)、出勤率、實驗操作、課堂筆記等，從而更加全面客觀地評估學生的學習效果。

通過病毒學課程的學習，學生也對科學研究產生了濃厚興趣，在我校“本科生導師制”等方式的支持下，本專業大多數學生都參與了我教研室的相關科研課題，并在SCI及核心期刊上發表多篇文章。本專業學生在我校的教學與科研協作單位進行實習期間，進行了以不明原因突發疫情為線索進行處置的模擬演練，近幾屆學生均以其扎實的基礎理論知識和基本技能、良好的動手能力和綜合分析解決問題的能力獲得帶教老師的一致好評。

5 總結

教學過程是師生交往、積極互動、共同發展的過程。教師要創造設計能引導學生主動參與的教學環境，學生也要主動地、富有個性地學習。在病毒學課程的授課過程中，我們一直注重將熟悉的生活情境和感興趣的事物作為教學活動的切入點，使學生能迅速進入最佳的學習狀態，掌握學習的主動權，身臨其境地分析問題和解決問題。無論是LBL還是PBL教學方式均是當前醫學院校中常用的教學方式，文獻都顯示在實際教學應用中與傳統教學法LBL教學法相比，PBL 教學模式優于前者[8-9]，但在我們的教學反饋中學生反映PBL占用時間多，因此在一門課程教學中適宜安排1至2次PBL授課；我們教學中使用的體驗式角色互換講課模式，在一些院校中也有使用，也均取得了較好的教學效果[10-11]。總之，不論采用什么樣的教學方式，能讓學生主動參與、探究發現、交流合作的都是適合學生的教學方式；引導學生學會在學習過程中觀察、發現問題，自覺運用所學知識提高分析、解決問題的能力，這將能夠為他們將來步入教學與科研崗位打下堅實的基礎。