高校“普通微生物学”课堂教学改革中案例教学法的应用探索

张丽红 张杰 王东胜 胡青平 张秀红 李琪

摘要：案例教学法在培养学生的决策能力和批判性思维能力等方面已被证明优于传统教学法，被多学科使用。为适应人才培养改革，本团队以《普通微生物学》为课堂改革突破口，尝试案例教学法的应用。对其案例类型、课堂形式、效果评价等方面进行了积极的改革探讨，以期探索案例教学法在《普通微生物学》课堂教学改革的可行性。

关键词：普通微生物学；教学改革；案例教学法；高等学校

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）46-0134-03

普通微生物学是生命学科中一门重要的基础课。微生物对人类的生活、生产实践及自然科学研究起着极其重要的作用及影响。课堂教学不仅仅是专业知识的传授，同时也是学生能力培养与提高的重要时段。如何将微生物学书本知识转变成学生的认识、应用及相应能力，需要结合普通微生物学学科特点寻找一种适合的教学方法。目前，部分高校教师已先后尝试在普通微生物学中使用案例教学法[1，2]。

截至目前，案例教学法尚无具体定义，但使用该方法的目标是“通过案例学习，增强学生相关实践能力”。案例教学法帮助学生分析特定情况，从而获得至关重要的实质性和程序性信息。它指导学生考虑现实世界的复杂性和模糊性。案例教学法在不同的学科领域中均有应用，包括医学、法律、商业、教育和工程等。各学科使用不同的经验学习，但都是挑战学生面对现实世界的处理能力。案例教学法在培养學生的决策能力和批判性思维能力方面已被证明优于传统教学法[3，4]。2016年，Shannon等人提出案例教学法在公共卫生使用中的定义：“案例教学法是一种促进独立思考和小组讨论现实情况，最终使学习者有机会探索复杂的相关问题，通过对知识的分析、整合和综合，将理论应用于实践。”[4]鉴于普通微生物学的普遍性、实用性、科学性等特点，本团队依托微生物学课程组全体成员，尝试将案例教学法应用于普通微生物学课堂教学改革中。

一、案例教学法所用案例的类型选择

（一）案例教学超越单章节内容的限制，将有联系的知识有机整合

由于编者对内容知识安排、前后思路、格式等方面的考虑，往往对相关知识进行了“整理”，结合各个章节的内容，以一定的知识框架对内容进行了“割裂”，以便学生可以按一定的系统将内容“有机组合”，从而形成较系统的知识体系。不可否认，传统的依赖教材的讲授具有简明扼要、条理清晰的优点，但有一定联系的知识无法在一个章节内深入探讨下去。而案例教学法的选择，可以弥补传统教学的不足，选择知识点先后连接紧密的内容，让学生对知识的学习有连贯性和延伸性。案例教学法有利于将枯燥的专业知识传授变为探索知识、分析问题、解决问题的有趣过程。

例：噬菌体的繁殖是病毒繁殖的重点也是难点；而转导是原核生物依赖于噬菌体进行基因重组的一种重要方式；两者分别为第三章节与第七章节的重点和难点。噬菌体的繁殖过程侧重噬菌体如何在宿主实现子代的增殖。该过程包括吸附、侵入、增殖、组装及释放。在讲解组装时，我们重点强调病毒的组装过程有序进行。在该过程中，可以对学生进行提问：“病毒的复制过程是否会出现问题，出现问题的病毒是被淘汰还是在自然界中发挥其他作用？”将噬菌体的繁殖与缺陷、噬菌体在转导中的作用一起学习，让学生了解在一定情况下噬菌体的装配会出现问题，从而变成携带宿主基因组的缺陷型噬菌体。尽管这样的噬菌体无法正常在宿主内繁殖子代，却可以使宿主获得新的遗传性状，是微生物在进化过程中基因发生变异的一种方式。我们以案例形式将两块内容有效结合起来，帮助学生对噬菌体繁殖与作用有一个全面系统的认识和了解，避免停留在书中展示的知识模块内，进一步引导学生对病毒在自然界进化中的普遍性与特殊性进行探索。

（二）选择有代表性的案例，引导学生认识到知识不止于书本“经典”，在案例学习中培养学生的批判性思维

如：在微生物的生长规律这一章节中，单细胞微生物的典型生长曲线（第六章的重点）是在标准实验室实践培养获得，分为四个时期：延滞期、指数期、稳定期、衰亡期。这种传统观点一直沿用至今，对实验与工业实践具有重要指导意义。然而，书本中的曲线没有为我们提供完整的图像。2006年，Finkel对该实验从常规培养时间2-3天延续到60个月，实验结果发现当99%的细胞死亡，剩余存活细胞将进入“长期稳定期”。作者最终将该实验结果发表于权威杂志《Nature reviews》[5]。该案例的引入，使学生对现有科研结果持正确的态度。引导学生懂得科研还可以在前人的基础上继续，这也是一种创新。对已有观念的延伸、扩展、修正等都是科研的范畴，不要过于崇拜书本知识，多思考，多提一些问题，科研不能想当然。

（三）案例教学帮助学生对科学知识形成较为正确的认识。通过相关研究进展，让学生相信科学永无止境，科学研究一直在路上

对书本知识的适当的延伸和扩展，帮助学生了解最新动态，激发学生探索知识、认识自然、了解大自然的兴趣。以生动的故事、鲜活的事件抽丝剥茧，循循善诱，提高学生分析知识、解决问题的能力。如：朊病毒是病毒章节中涉及到的一类特殊的亚病毒。课本较普遍的以朊病毒是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质，会造成疯牛病、羊瘙痒病及库鲁病等。可以结合近年来的研究进展作为相关案例，了解朊病毒新进展，从而激发学生的科研兴趣。如研究人员除在哺乳动物中，还在昆虫、蠕虫、植物和真菌中发现了错误折叠的蛋白质，同时研究表明并非所有的朊病毒都会对宿主造成伤害。2017年1月，科学家首次在原核生物细菌中发现一种细菌蛋白，即肉毒梭菌转录终止子Rho可以形成朊病毒[6]。通过实际案例开拓思路，启发创新，引发思考。鼓励学生带着对科研的热情投身于微生物学的研究中，也许学生中就有将来杰出的科学家。

（四）案例教学可以将教师与学生参与的科研项目同教学结合起来，让学生感受到微生物知识就在我们的身边，帮助学生树立科研信心

微生物学是一门科学，其中对微生物形态的认识，以及微生物与人类之间的关系除了生动的历史事件，还可以通过一些试验及其结果，包括以往学生的毕业论文或试验报告中的结果以及出现的问题，让学生形成感官认识，建立微生物其实就在身边，微生物的研究是非常有意思的思想。同时将科研训练中遇到的问题与书本内容联系起来，学生可以更好地接受书本内容，在此过程中，提高学生的学习兴趣，帮助学生建立科研兴趣。

二、案例教学法实施过程

案例教学法是一种要求学生积极参与并“边学边做”的学习方式，学生可以通过相关案例信息，对其进行分析，讨论；截至目前案例教学法如何实施，还没有统一的标准。大多数案例教学法的实施依赖团体合作。

本团队在案例教学法的实施大致分为三个阶段：首先是个案准备，案例准备是所有环节中最为重要的一环。个案材料需兼顾知识和理解（较低学习水平）以及应用和综合（更高层次）；在案例教学过程中，为了提高课堂效率，在准备案例过程中教师可以设置相关问题，使学生在一定的时间内将重点集中在教师的预先设置范围内，避免学生将兴趣点放在无关的细节中。其次是小组讨论，案例教学法使用过程中鼓励团队合作，学生在小组内可以分享想法和意见，也可以讨论任何相关问题或重要概念。小组讨论不止是学生随意、无准备的讨论，而是要求学生预先对案例有一个大致的了解，并预先做一些准备工作，可以事先对自己想了解的問题，提前查阅相关资料，有准备的讨论才是有价值的讨论，才会在较短时间内完成小组讨论的任务，避免课堂无法掌握讨论时间，或无法真正做到有效讨论，使小组讨论流于形式。小组讨论时间大致为课时的二分之一；最后全体学生分大组讨论，将各组内容进行整合后再次进行大组讨论，进一步交流思想、观点及困惑，对意见相左或是存在较大争议的内容，进行集体讨论，最后这一过程，需要教师参与，并进行适当的评价、总结，如有必要，可以将问题留为课下作业，让学生自主完成。通过三个连续的过程让学生学会主动查阅资料、提出问题、讨论问题，寻找解决的方案。

三、案例教学法使用效果评价

目前，我校教学效果的评估来自多个方面，包括学生评价、教师自我评价、教师互相评价和领导专家评价等多元评价办法。作为教学最重要的部分，教师与学生的评价尤为重要。我们用相同的评估指标对教师与学生分别测评。具体测评信息见下表：

学生反馈是最常用的评估方法。通过对学生有关案例教学法效果评估的调查，从学生角度了解案例教学法的实施效果。尽管学生评教带有一定的主观性，或受到偏见的影响，如学生可能会根据个人对某个主题的偏好，甚至是对教师的偏好来评估学习活动，但目前学生反馈仍是评估教学效果的常用和可接受的工具[3]。75%的学生支持案例教学法在微生物学中的使用。学生认为案例的使用激发了自己的科研兴趣，并提高了自身提出问题、查阅文献，解决问题的能力。案例教学法的使用，使课堂气氛活跃。学生互动促使学生积极思考，在此过程中提高学生提出问题、分析问题、并试图解决问题的习惯。

教师自我评价，是教师在授课过程中，通过学生的表现、互动情况、知识的掌握，包括教师的感受，全方位评价使用案例教学法的效果。本团队教师认为案例教学法的使用，使知识融于案例中，将知识生动化、具体化、信息化，提高了学生课堂主动性、积极性，使教师与学生、学生与学生之间形成较好的互动，知识掌握及能力的提高比较明显。

四、结语

案例教学法的使用需要将重点放在相关案例的选择或撰写上，与此同时，还必须更多地了解案例教学法的适当教学技巧。当学生在课堂上深入学习时，我们如何使用案例来顺序地呈现相关知识，使其更好地转变成能力，这些都值得我们进一步探索。任何一种教学法的使用都不可能一蹴而就，我们将微生物中相关知识点利用案例教学法的教学方式并未完全取代讲授法与其他的教学方法，在案例教学法的使用中还需要不断地摸索和尝试。

参考文献：

[1]李崴，周宜君，戴景峰.浅谈案例教学在微生物学教学中的应用[J].微生物学通报，2016，43（2）：403-409.

[2]龚妍春，肖丽兰.案例教学在微生物学中的应用[J].科教文汇，2016，（2）：62-63.

[3]Shannon L.Sibbald，Mark Speechley，Amardeep Thind.Adapting to the needs of the Public Health Workforce：an integrated Case-Based training Program[J].Frontiers in public health，2016，（4）：1-7.

[4]Hien Ha，Pharm D，Tina L，Pharm D Developing health literacy knowledge and skills through case-based learning[J].American Journal of Pharmaceutical Education，2014，78（1）：1-7.

[5]Finkel SE Long-term survival during stationary phase：evolution and the GASP phenotype [J].Nature Reviews Microbiology 2006，（4）：113–120.

[6]Yuan A H，Hochschild，A bacterial global regulator forms a prion [J].Science 2017，355，（6321）：198–200.