《病毒学》教学改革的探讨

马金成， 张玲华， 汪玲玲， 王海洪

(华南农业大学生命科学学院， 广州 510642)

病毒学以地球上最简单的生命形式——病毒为研究对象，主要研究它的理化性质、结构与功能特点、生命活动规律及与人类和其他生物相互关系等问题[1]。病毒学是微生物学研究的重要领域，不仅在生命科学的发展历程中曾发挥举足轻重的作用，而且在新世纪它依然是研究热点和学科前沿[2]。病毒学课程是综合性大学和农林医药师范院校生命科学等专业的重要专业课，我院生物科学专业也将该课程作为三年级的专业选修课。作为生命科学发展前沿领域的病毒学，内容抽象复杂、记忆的知识点较多，传统教学手段使学生感觉课程内容生涩难懂，容易丧失学习兴趣，降低了学生获取知识的积极性[3]，该现状对新世纪的人才培养及病毒学的教学提出了更高的要求。近年来，我们在病毒学教学中进行了一些改革，在教学实践中取得了良好的效果。下面就相关教学改革的情况加以分析和讨论，与同行共勉。

1 教材的选择

课程教学离不开教材这个重要载体[4]。选择能综合介绍当今病毒学各个领域最新发展的优秀教材是高水平课程教学的前提与基础。近年来我们采用的基础教材是王小纯主编的《病毒学》(中国农业出版社)，该教材系统地介绍了病毒学基础理论、人类关注的病毒的研究概况和病毒学研究方法，同时增加了病毒与宿主相互作用、病毒基因工程等内容[1]。全书内容翔实，丰富而新颖，既介绍了病毒学的基本知识，又反映了病毒学研究的最新发展动态。另外，我们选择英文电子教材《Virology: principles and applications》为辅助教材，该教材是英国利物浦约翰摩尔斯大学的John Carter和Venetia Saunders教授专门为本科生所编写的。该书语言描述清晰易懂，内容丰富多彩又深刻细腻、重点突出，并附有大量的插图，学生容易理解，对提高学生的专业英文水平也很有益处。同时，在教学实践中我们不断收集优秀的中英文教材，作为课程教学的延伸参考书，如推荐谢天恩、胡志红主编的《普通病毒学》和语言生动幽默的《How the Pathogenic Viruses Work》(中文译本：病毒学概览)作为学生的参考教材，吸引他们的兴趣，进一步巩固和强化病毒学相关的基础知识。

教材的更新远落后于学科的发展。针对病毒学的重要知识点，我们还选取最近发表在高水平SCI期刊上的原文进行讲解，促进学生对知识点的理解掌握。如讲述乙型肝炎病毒的X蛋白在HBV复制和肝癌发生中的功能时引入两篇文献介绍了最新的研究进展：X蛋白可以调节肝细胞的增殖路径从而刺激病毒的复制[5]，X蛋白可以通过反式激活多种转录因子和原癌基因促进细胞增殖信号和抑制细胞凋亡信号来诱导肝细胞的癌变[6]。同时介绍这些新"教材"的科研思路和创意所在，以激发兴趣、促进思考，拉近教学与科研的距离。

2 教学内容的改进

教学内容的改革是教学改革的中心[7]。病毒学的知识点多，且学科的发展迅速。我院安排的32个学时的课程教学远不能详尽地介绍整个病毒学系统。课时少，内容多和无法开展实验课的矛盾决定了合理安排教学内容的重要性。病毒学的学习者是高年级学生，他们已学过微生物学、基因工程技术、分子生物学等课程，具备相当的有关知识，对“病毒”也有所了解。因此，我们对病毒学的教学重点进行了相应的调整，尽量避免重复，淘汰陈旧内容。如病毒的形态、结构等内容在微生物学中已有讲授，可以简要介绍，布置学生参阅其它推荐教材加深理解即可。病毒感染及机体免疫应答、病毒基因工程等内容与其他课程有重复，不作为讲授重点，鼓励感兴趣的同学继续查阅最新的研究进展。考虑到生物科学专业学生的学习兴趣，病毒学各论中昆虫病毒、植物病毒和噬菌体等章节作为自学内容，不进行讲解。我们重点讲授医学病毒，如肝炎病毒、流感病毒、艾滋病病毒和禽流感等。同时将威胁人类健康的新出现或新流行的病毒病以及病毒学研究的新理论、新进展更新到教学内容中。如2009年世界范围内爆发的甲型H1N1流感病毒，2008年—2009年流行的手足口病病毒。及时跟踪本课程的最新进展和热点，对教材内容作必要的补充和更新，能够吸引学生注意力，从而提高了学生对病毒学课程的兴趣。

在介绍艾滋病病毒时，我们结合最新的研究进展介绍抗病毒药物在艾滋病治疗中的作用。抗病毒药物是对某些病毒感染特有的步骤进行干扰，如病毒的融合和进入、脱壳、复制、毒粒的装配和释放。阻止HIV融合的抗病毒药物T20(Enfuvirtide)是在复旦大学的姜世勃教授发现的第一个有效抑制HIV感染的多肽SJ-2176基础上研发出来的[8]。抗HIV多肽的发现也大大促进了对HIV的包膜蛋白gp41的空间结构的研究，并筛选到了阻止HIV融合的小分子化合物NB-206，目前已经进入了临床试验，将来可能是全新的抗HIV药物[9]。齐多呋定(zidovudine，AZT)类药物是一种利用病毒复制特点的药物，它可以整合进入病毒DNA链，干扰病毒DNA的合成，因而应用于治疗HIV-1的感染[10]。尽管AZT能干扰HIV-1的复制，但它也会插入增殖细胞的DNA，可能会对机体产生严重的副作用。奈韦拉平(nevirapine)是一种非核苷酸的聚合酶抑制剂，这种药物的结合部位紧邻HIV-1逆转录酶的酶活性部位，从而干扰病毒cDNA的能力，此非核苷酸类逆转录酶抑制剂已形成一大家族，它们正广泛用于HIV-1感染的治疗[11]。茚地那韦(indinavir)是一种典型的蛋白酶抑制剂，它可以模拟HIV蛋白酶识别的Gag-Pol蛋白切割部位[12]。当茚地那韦的浓度很高时，它能够“分散”病毒蛋白酶的注意力，使病毒蛋白酶无法切割病毒装配时所必需的Gag-Pol蛋白。2011年名为HPTN 052的艾滋病病毒临床研究显示，如果HIV携带者服用抗逆转录病毒药物(antiretroviral drugs，ARVs)，那么其将HIV传染给自己伴侣的几率将减少96%，也就说抗逆转录病毒药物在应对HIV时，既能治疗又具有预防作用[13]。该研究结果结束了长期以来人们存在的关于抗逆转录病毒药物是否同时具有治疗艾滋病患者和减少HIV传播双重功效的争论，被《科学》杂志列为2011年10大科学突破之首。虽然近年来在艾滋病治疗的药物上有一些进展，但没有哪一种抗病毒药物能消灭艾滋病病毒。

疫苗是人类对抗病毒性疾病最有效的措施，已反复被基础研究与临床研究所证实。自1984年艾滋病病毒被分离出来，人们就一直在努力寻求能够抵抗HIV的有效疫苗，但至今仍然没有获得理想的结果。我们可以结合所学知识与学生探讨艾滋病疫苗为何难以成功？如HIV进化极其快速，极易产生变异；HIV的保守位点往往隐藏不易被疫苗识别；缺少疫苗研究的动物模型。另外，HIV病毒可通过体液内带有残留病毒的细胞传播也可以潜伏起来达数十年之久，从而逃避疫苗激发的免疫反应。

3 授课方法的改进

3.1 充分利用现代教育手段

多媒体技术和网络技术已在教育、教学中广泛应用[7]。由于病毒非常微小，仅能在电镜下观察，使得病毒学教学抽象、难以理解，这就使我们不能局限于教材，应充分利用网络资源，精心准备和制作课件。例如病毒的复制过程是重点、难点内容，我们从www.mcb.uct.ac.za/tutorial/calgary_files/等网站收集相关模式图和动画，使教学内容更加直观地展现，学生易于理解和记忆。在讲授艾滋病病毒的增殖感染时通过示意图讲解和播放动画视频，使这部分内容变得简单易懂，图文声像并茂，而且学生印象深刻。在教学过程中需充分应用网络资源和多媒体技术，不断收集相关素材辅助课堂教学，利用有限的课时提高教学质量。另外，建立病毒学课程的公共邮箱，上传病毒学参考教材、教学进程表、教学大纲及主要授课课件等内容与学生共享，让学生提前预习授课内容，了解每节课的重点难点，拓展学生在课后对教学过程的主动参与。

3.2 进行互动式教学

在教学过程中，要狠抓授课环节，形成以学生为中心的教学理念[14]。多媒体技术应用使病毒学教学效果有了前所未有的提高，但我们也要充分认识到电子课件只是一种教学辅助手段，教师不能成为电脑操作员和解说员[7]。在课堂讲授时，我们特别注重通过课堂提问促进学生思考，一方面检查学生对已学知识点的掌握情况，另一方面为进一步学习提出问题，使学生带着问题听课，提高学习的主动性。例如在讲授乙型肝炎病毒时，主动引导学生思考与前面讲授的甲型肝炎病毒在核酸类型、复制、传播途径及对机体逃逸策略有何异同？在讲完丙型肝炎病毒后，留点时间给学生对这三种肝炎病毒的生物学特性、传播途径、预防治疗等特点进行总结。最后老师再通过表格或图解的方式将三种肝炎病毒进行归纳总结，使其共性和个性一目了然，帮助学生梳理知识、加深对所学知识的记忆和理解。在课堂教学中学生可以随时打断教师授课，就不明白的知识点向教师提问，教师当场解答并就某些共性的疑难知识点安排课堂讨论，形成师生间良好的互动，极大改善了教学效果。另外，通过手机短号和E-mail与学生建立联系及时掌握学生的学习情况，重视对学生的答疑辅导。

3.3 积极开展课堂专题讨论

针对学生目前普遍存在的学习低迷状况，在本课程的教学过程中，积极探索和尝试形成以学生为主体的自主学习机制[4]。在课程的后期开展流感病毒，SARS病毒，肝炎病毒，艾滋病病毒等研究进展专题讨论。让学生5人一组选定一个专题方向，协作完成最新文献检索、资料整理和PPT制作，推荐一位主讲人作课堂报告，时间为8分钟左右，小组成员一起解答同学们提出对专题内容有疑惑或感兴趣的问题。最后，任课教师给予评价总结以突出重点知识内容。通过专题讨论，充分发挥学生的主观能动性，提高了学生对文献查阅和整理的自主学习能力，增强了学生对PPT制作等专业技能的熟练掌握，还锻炼了学生的胆量和口头表达能力，促进同学之间的协作互助。

4 课程考核方式的探索

在对教学内容和教学方法进行改革的基础上，我们设定了综合的考核评价体系，结合教学环节，将教学过程与考核过程融合在一起，根据学生在授课进程中的多方面表现进行综合评价，增大平时成绩在课程考核中的比重，减轻学习压力，避免学生将宝押在期末考试一张试卷上。如我们要求每个同学按照学号顺序阅读经典英文教材《Virology: principles and applications》的不同章节(通常是5～10页内容)，并翻译出来作为平时成绩的组成之一，这样可以加深对课堂讲授内容的理解，同时提高了学生的专业英语水平。本课程的总评成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成。平时成绩占总评成绩的40%，主要由以下几部分构成：课堂表现10%，专题讨论10%，阅读和翻译经典英文教材20%。期末考试成绩仅占总评成绩的60%。这样就打破了靠死记硬背来应付考试的模式，使学生在教师授课、课堂专题讨论和经典英文教材的阅读和翻译等过程中能够切实得到锻炼，并充分展现其学习能力、学习态度等综合素质，评价更加中肯和真实。

5 结语

经过上述尝试，虽然取得了一些成绩，但也还存在一些问题。为了适应高校现代教学模式的发展，我们还要继续开展教学改革和研究，从授课老师的自身建设出发，在专业知识与教学水平等方面提高专业教师的素质；注重教材的选取，合理调整病毒学教学内容，严把课堂教学环节，应用现代化的教学手段、灵活多样的课堂教学方法，充分调动学生的积极性和参与热情，进一步提高病毒学教学质量。

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