融入新型冠狀病毒感染免疫的醫學免疫學網絡教學研究

李 雪，于 洋，佘鈿田，錢小敏，李會強

（天津醫科大學醫學技術學院，天津 300203）

2020年初，新冠肺炎疫情暴發，為配合防疫工作，阻斷疫情向校園蔓延，教育部要求2020年春季學期延期開學，提出“停課不停學”的教學要求。為響應教育部號召，國內高校積極組織實施網絡教學。網絡教學起源于20世紀80年代，指通過數字媒體，如計算機和移動設備進行教學[1]。與傳統教學形式相比，網絡教學打破了時空限制，只需要網絡設備就可以隨時隨地學習。但是，學生和教師無法面對面交流，影響師生互動和課堂氛圍。因此，特殊時期的網絡授課形式，對于教學而言既是挑戰，也是一次教學改革機遇。而如何激發學生學習熱情、保證教學效果則成為急需解決的問題。

醫學免疫學是基礎醫學領域的前沿學科，主要講述免疫系統的生理結構（免疫分子、免疫細胞和免疫器官），生理功能（免疫應答）和病理損傷（超敏反應）機制；同時也是一門應用性很強的學科，與臨床聯系密切[2]。縱觀醫學免疫學發展史，早期免疫學主要是研究感染免疫學內容，是一部人類與傳染病的斗爭史。從我國古代人民發明“人痘苗”預防天花，到英國學者Edward Jenner發明牛痘苗預防天花，再到1980年世界衛生組織宣布消滅天花，凝刻著人類智慧和醫學免疫學的貢獻。如今，新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）來勢洶洶，傳播速度超出人們想象，嚴重干擾教學秩序。病毒進入人體后會激發免疫系統出現免疫應答（固有免疫+適應免疫），產生特異性細胞免疫和體液免疫，機體清除病毒進而康復。由于SARS-CoV-2是新型病毒，人體對此病毒尚未建立特異性免疫記憶，因此會出現超強免疫應答，引起超敏反應，給機體造成嚴重損傷，甚至危及生命。在疫情防控特殊時期，我們對醫學免疫學教學過程認真思考，結合SARS-CoV-2感染過程、臨床表現以及診斷治療，將SARS-CoV-2感染免疫融入醫學免疫學教學過程，激發學生學習興趣，提高課程教學效果。

1 教學設計

本次教學設計基于學習金字塔理論，以SARS-CoV-2感染免疫相關問題激發學生學習興趣。引入BOPPPS教學模式，將2019冠狀病毒引起的肺炎（COVID-19）相關問題與醫學免疫學理論知識緊密結合，課前預習、課中導入、課堂提問、課后測驗均與SARS-CoV-2感染相關。

1.1 BOPPPS教學模式

學習金字塔模型（見圖1）由美國學者、著名學習專家Edgar Dale于1946年首次提出。該理論明確指出，學習者采用不同方式學習，兩周后平均學習保持率完全不同。由圖1可見，采用被動學習方式，如聽講、閱讀、試聽、演示，兩周后僅能記住所學知識的5%～30%；采用主動學習方式，如討論、實踐等，可大大提高學習效率和知識掌握率[3]。

圖1 學習金字塔模型

張媛媛將學習金字塔理論與ISO 15189質量管理體系相結合，用于臨床檢驗實習教學。結果表明，以學習金字塔理論為基礎的教學模式在學生理論考試、實踐操作技能等方面均取得良好效果，對有效提高實踐教學質量、提升醫學生綜合素養起到積極作用[4]。此外，J Hamilton等將學習金字塔理論用于法律、商業、計算機專業本科教學，結果表明，這一教學理論使本科生學習精力與成果更加豐富[5]。

學習金字塔理論的局限性是沒有捕獲學習系統的反饋循環，因此可以進一步深化該理論，增加學習的深度和廣度。我們基于該理論，參考多種線上、線下教學模式，最后以加拿大教師技能培訓工作坊創建的BOPPPS教學模型為基礎，結合網絡教學和課程特點進行課程設計。

BOPPPS教學模式包括6個階段：課程導入（Bridge-in）、目標（Objective）、前測（Pre-assessment）、參與式學習（Participatory learning）、后測（Post-assessment）和總結（Summary）。BOPPPS教學模式本質上是體驗式學習，體驗、反思、歸納總結、實踐（理論聯系實踐）、再次體驗，通過不斷循環，形成一個連貫的學習經歷，強調參與和反饋[6]。醫學免疫學共4部分內容：免疫系統組織結構，免疫應答（免疫細胞的活化、增殖和分化，最終產生免疫效應），異常免疫應答所致病理損傷（疾病），免疫防治（免疫理論、免疫技術應用于疾病的診斷和治療等）。其中，較多章節直接、間接與新冠肺炎的實驗診斷、臨床表現和治療手段相關，為實施BOPPPS教學提供較多實例。

1.2 BOPPPS教學實例

1.2.1 抗體 抗體（Antibody，Ab）是抗原（病毒）活化B細胞分化為漿細胞分泌的功能性蛋白質，是重要的免疫分子，亦為抗感染免疫的主要效應分子。基于學習金字塔模型及BOPPPS教學模式設計“抗體”教學方案（見圖2）。

圖2 “抗體”BOPPPS教學方案

首先，利用基于PPT、手機微信的智慧教學工具雨課堂發布預習課件[7]，內容如下：（1）新聞事件導入：COVID-19感染者抗血清治療的報道，即“確診時發短信給女兒交代‘后事’，出院后捐出渝東北首例‘抗疫’血漿”。引導學生思考，SARS-CoV-2感染恢復期患者的血漿有何不同，將其回輸給重型患者為何可起到治療作用。（2）要求學生結合醫學免疫學教材自主學習抗體、抗體分子結構及其生物學功能內容。（3）布置思考題：人體感染SARS-CoV-2會產生抗體嗎？感染病毒后需要多長時間才能產生抗體？將恢復期患者的血漿輸給重癥患者，特異性抗體如何發揮生物學作用？通過學習預習課件，完成BOPPPS教學模式的導入和前測環節，激發學生學習興趣，同時了解學生知識掌握情況。

利用可以承載300人同時在線，運行穩定和流暢的騰訊會議進行參與式學習。該平臺可以滿足師生互動和高效大班教學的需要。首先，教師介紹課程教學目標，讓學生明確本章學習目的——掌握免疫應答重要參與分子，為更好地理解免疫應答打基礎。同時，授課過程中結合雨課堂后臺數據分析結果，提出難度適宜的互動問題，學生討論后作答，加深對本章內容的理解，并就難點和重點進行梳理。

利用雨課堂的題庫功能，設計BOPPPS教學模式的后測和總結環節。結合SARS-CoV-2感染免疫內容設計題目，如“比較SARS-CoV-2的IgM、IgG抗體的產生時間、生物功能有何不同，二者作為實驗診斷指標的臨床價值有何不同？”，讓學生對免疫學產生興趣，同時可通過這些問題考查學生對課程內容的掌握情況。另外，要求學生針對本章內容以思維導圖的形式進行總結，加深其對知識的理解。

1.2.2 免疫學防治（疫苗） 免疫學防治是將免疫理論與技術應用于疾病的診斷和治療。先通過雨課堂發布課前預習任務：觀看介紹目前正在研制的針對SARS-CoV-2的疫苗類型及前景的新聞。利用騰訊會議互動便捷的優勢，指定小組為其他人講解。這種方式可以大大提高學生學習能力，同時通過科普疫苗類型與研發過程，增強學生戰勝疾病的信心。在課堂最后15分鐘，教師結合學生課前預習情況和課中表現，總結疫苗類型及其優缺點等，幫助學生梳理相關知識。線上教學結束后，利用雨課堂布置作業，以選擇題為主，幫助學生梳理零散的知識點，掌握相關內容。

1.3 網絡教學工具

本次教學采用雨課堂、騰訊會議和微信群3個平臺。雨課堂是清華大學和學堂在線共同推出的新型智慧教學方案，其將教學工具巧妙融入PowerPoint和微信平臺，將線上虛擬教室與線下教室高效銜接，保證在課前準備、課堂活動、課后復習等環節師生有效互動。由于疫情期間平臺穩定性較差，因此，我們將雨課堂用于教學管理，如發布公告與預習材料、視頻回放等，便于學生了解課程進度以及自主學習。

騰訊會議具有承載多人同時在線和視頻流暢的優勢，因此我們利用騰訊會議進行線上授課。騰訊會議的白板功能可以替代板書，方便教師總結，是一個較好的線上實時教學工具。

學生學習后需要消化理解，很多問題不能當堂提出，因此我們建立微信群以便師生實時溝通，幫助其理解與鞏固。

2 SARS-CoV-2感染相關問題與醫學免疫教學融合

選擇一些與教學內容相關的SARS-CoV-2感染病理損傷、臨床表現、診斷治療方面的問題或案例，作為學習的載體，實現從臨床實踐到理論知識再到臨床實踐的多次循環，最終加深對醫學免疫學理論知識的理解和記憶，培養應用理論知識解決臨床問題的能力，實現知識的拓展和升華。抗感染免疫（免疫防御）是人體免疫系統的重要功能，醫學免疫學主要研究人體阻止病原體入侵、抑制其在體內繁殖擴散，免疫細胞活化產生免疫效應、清除病原體的復雜過程。SARS-CoV-2感染與醫學免疫學教學內容的結合點見表1。

表1 SARS-CoV-2感染與醫學免疫學教學結合點

3 教學效果

3.1 學習興趣

興趣是學習的最好動力。疫情暴發期間，大部分學生關注疫情進展，因此在教學時將SARS-CoV-2相關內容與課程內容結合，能夠提高學生學習興趣和熱情。教學過程中我們發現，融入SARS-CoV-2感染相關內容后，無論是預習作業還是課后作業，學生完成質量都大大提高。

3.2 學習方式

傳統教學以教師講授為主，學生真正掌握的內容相對較少。此次采用BOPPPS教學模式，通過教師提問、學生探索、教師解答、學生回顧這種循環模式，使學習從被動轉為主動。此外，教學中將知識點與SARS-CoV-2感染相結合，提高了學生學習主動性，培養了學生檢索、辨別真偽信息的能力。

3.3 人文教育效果

首先，結合熱點開展線上教學，讓學生明白病毒與宿主的關系，了解機體的強大功能，使學生理解免疫力在抗感染中的作用，認識提高免疫力的重要性，科學應對疫情。其次，通過知識普及和學習，潛移默化地讓學生掌握信息甄別技巧。最后，通過對新冠肺炎疫情這一重大公共衛生事件進行討論，學習醫務工作者臨危不懼，以實際行動踐行“敬佑生命、救死扶傷”的人道主義精神和全心全意為人民服務的宗旨，有助于學生樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀。

3.4 教學效果評價

我們對本學期學習該課程的2018級醫學影像專業學生進行教學評價，利用問卷星發放問卷（見表2）。調查顯示，大多數學生認可本教學模式，通過課前、課中和課后交流，掌握了重點知識；在教學中融入SARS-CoV-2感染免疫相關內容，可以激發學生學習熱情，所學內容不再是空泛的理論，而是可以用于實際的知識，幫助學生正確預防、治療疾病。興趣是最好的老師。這種教學模式可以提高學生的主動性和積極性。70%以上的學生認為該教學模式可以與線下教學獲得同等的教學效果。

表2 問卷調查結果（%）

4 結語

我們認為，以學習金字塔理論和BOPPPS教學模式為基礎，充分發揮雨課堂、騰訊會議、微信群的特點和優勢，針對醫學免疫學課程特點融入SARS-CoV-2感染免疫的教學設計，有助于提高學生學習熱情與自主性，保證了教學質量。另外，該教學研究也為e-learning理念與傳統課堂教學結合，進行線上線下“一流課程”建設奠定了實踐基礎。