医学院校生物技术专业病毒学课程教学实践与体会

吕 欣, 张芳琳, 柏银兰, 吴兴安

(第四军医大学 微生物学教研室, 西安 710032)

我校是国家生命科学与技术人才培养基地之一，于2003年设立了生物技术本科专业，并根据其以微生物学为主要培养方向的专业特点，建立了一套理论与实践结合、知识与技能并重，特色鲜明的课程体系，其中医学微生物学被强化为“细菌学”“病毒学”“真菌学”3门课程，病毒学课程是该专业课程体系中重要的一部分。病毒学是研究、揭示与医学有关的致病性病毒的生物学性状、致病性、免疫性、特异性诊断和防治方法(简称为“三性两法”)的基础理论和技术，以控制和消灭人类病毒性传染疾病和与之有关的免疫病理损伤等疾病的一门学科。近年来随着严重急性呼吸综合征(SARS)、中东呼吸综合征(MERS)、高致病性禽流感、手足口病的爆发，埃博拉出血热、寨卡病毒病等高危害性疾病的相继出现，以及传统病毒性疾病如艾滋病、人流感的流行或卷土重来，培养具有相关知识和能力的基础研究与技术研发型人才的需求日趋强烈，从而也使病毒学课程地位日益重要。

目前生物技术专业病毒学课程为50学时，其中病毒学总论及各论课时为38学时，病毒学相关技术讲座6学时，前言知识介绍4学时，考试2学时。与五年制、八年制临床医学及口腔医学等专业相比，课时数大大增加(这些专业医学生病毒学相关内容的授课时数仅18学时)。生物技术专业学生的特点是高考入学时分数较高、基础知识较好、英文程度较高，非常适合尝试多样的教学方式，如在常规的讲座式教学模式(Lecture-based learning，LBL)基础上辅以讨论的讨论式LBL教学方式，以问题为基础的教学模式(Problem-based learning，PBL)及体验式角色互换讲课模式。生物技术专业学制四年，不学习临床医学具体课程，只在大学二年级公共课程结束时学习过临床医学概论。但因为本校为医学院校，病毒学课程设置方面并没有按照其他院校生命科学学院(或生物系)普通病毒学课程的内容进行。本课程教学内容、课时及采用的相应的教学方法如表1所示。所用教材是以国家“十二五规划教材”中适用于五年制的《医学微生物学》及长学制的《医学微生物学》教材为基础编写的《病毒学》校内教材。

表1 病毒学课程教学内容、课时、教学目标及教学方法

病毒学课程的教学设计遵循了对知识理解与掌握的规律，并兼顾知识性与实用性。先学习病毒总论，从总体上把握病毒基本概况，再系统学习各论中各种对人类致病病毒的相关内容，病毒学相关实验技术理论讲授及实际操作的演示则穿插于理论课中间进行，使学生了解掌握致病性病毒的基础理论和技术，最后通过介绍病毒学近两年的突破性理论、技术成就或研究热点，使学生了解该领域的最新进展。在此过程中可以根据病毒学总论与各论中不同章节的特点采用不同的教学方法。本文就目前该专业理论课教学过程中所应用的多种教学模式进行阐述。

1 讨论式LBL的应用及体会

1.1 讨论式LBL概述及应用

传统LBL是一种常规的教学方式，能够在较短的时间内按计划完成预定的教学任务，其一大弊端则是容易造成学生过分依赖课本、被动学习、死记硬背、机械训练，在这一教学方式中，教师承担了课程教学组织者的角色，也是课堂教学的中心和主导，但如果不充分考虑学生的理解和接受程度，预期的学习效果会大打折扣[1-2]。鉴于生物技术专业学生自身特点，我们在病毒学总论及各论部分章节讲授中一般使用的是讨论式LBL—传统LBL教学方式基础上辅以讨论，即教师讲授与师生、学生之间的讨论相结合。病毒总论中对基本概念及知识要点的介绍时以教师讲授为主，但在病毒各论讲授时则以讨论居多。

1.2 讨论式LBL授课经验与体会

在学习病毒学课程之前，学生已经掌握与了解了细菌学与真菌学总论部分的相关概念与知识点，因此在病毒学总论讲授时教师的侧重点会倾向于病毒的特殊之处，如病毒的结构、形态及复制、培养方法、致病性等这些与细菌、真菌完全不同的方面，而与细菌类似的免疫、疫苗方面的讲授可以少些笔墨。讨论式LBL通过课堂讲授系统学习病毒总论与部分各论章节的相关内容，使学生感受病毒学知识构成的逻辑体系，在此基础上添加讨论环节，能有效引发学生对病毒学的学习兴趣，为自主学习和深入探索与人类致病相关病毒的知识打下坚实基础。由于现今教师授课时主要使用PPT，学生常常觉得听不听课无所谓，下课时U盘一拷贝，要点都在上面，考试前看看记记就好，容易养成上课不记笔记、为考试而学的坏习惯。近几年，我们鼓励学生上课主动记笔记，标记重点，多媒体课件不允许课后拷贝。学生从以前上课常常是一本教材摆在桌上，一节课下来书上什么标记都没有，到现在主动记笔记，勾画要点。学生自我感觉上课比以前能更加专注，不易走神，自己做过的标记印象深刻，比只看老师的PPT有效果，更有利于课后与考前复习，态度上也由最开始的不理解不情愿到欣然接受。讨论式LBL授课时需要注意通过一些课堂提问、讨论的方式激发学生主动思考的能力。视频、动画、多媒体课件、互联网等现代化教学手段在增强学生的学习兴趣方面很有优势。教师也要时刻注意兴趣才是学习的积极心理状态，如果上课时学生兴趣索然，思维容易处于消极或半休眠状态，结果自然是虽学无成，上课效果大打折扣。所以即使是总论部分的讲授，我们也尽量为学生创造兴趣点，譬如在讲授病毒复制过程中的生物合成部分时，因为病毒分为双链DNA病毒、单链DNA病毒、单正链RNA病毒、单负链RNA病毒、双链RNA病毒、逆转录病毒和嗜肝DNA病毒等七大类型，授课时可以通过双链DNA病毒的复制作为开端，让学生结合分子生物学、细菌学等已学过的相关知识，一起讨论分析其他几种病毒在转录和蛋白编码方面的异同，从而对病毒只有一种核酸类型、单链与双链、单正链与单负链以及逆转录的知识点能够有很好地理解，并由此对DNA病毒、逆转录病毒的DNA片段易整合入宿主基因组，与病毒致癌性密切相关有了一定的认知。此外对单正链RNA病毒的核酸有感染性也容易理解，在进行肠道病毒相关感染性RNA技术的讲解时，兴趣也会更加浓厚并展开积极的思考与讨论。本专业病毒学总论与部分各论内容的讲授主要通过讨论式LBL的这种授课方式，学生接受度较好，为其他教学方式的使用及自主学习打下了良好基础。

2 PBL的应用及体会

2.1 PBL概述及应用

“学起于思，思源于疑”， “疑”是深入探索知识的起点，有疑才能有“问”，然后才能有“思”，教学的最高艺术就是激发学生的“疑”“问”“思”，引导学生自己发现问题、解惑、释疑，从而拥有学习的主动性和自觉性。与这一观点相契合的以问题为基础的PBL教学方式正是目前医学院校中广受推崇的一种教学方式[3]。对于临床专业学生，PBL更接近CBL(Case-based learning，CBL)[4-5]，即以病例为切入点，学生层层分析，在此过程中结合病原体、免疫、生理、病理、检验诊断的相关内容，对临床学生的基础知识与临床知识有效结合，提高分析能力有很好的作用。但是如前所述，生物技术专业并没有临床、病理等方面的知识背景，如果准备的案例涉及过多的临床及病理表现，对本专业学生来说理解困难，则并不能取得较好的效果。我们在进行PBL授课时选择了两种人们较为熟悉的疾病乙肝和艾滋病，其病原体——乙型肝炎病毒(HBV)和人免疫缺陷病毒(HIV)进行PBL授课。

2.2 PBL授课经验及体会

生物技术专业学生PBL中使用的案例不能简单沿用临床专业学生的案例，必须根据其知识背景进行修改。我们的实际体会是案例应主要围绕病原体的“三性两法”进行描述，避免过多使用专业的临床、病理术语。作为一门专业课程，病毒学与实际生活之间有着密切的联系，在案例讨论中教师应有意识地让学生将所学的知识与生活中的一些现象相联系，这样不但可使学生深刻地认识二者的关系，同时使他们具备活学活用的能力。因此在HBV相关案例设计时，扩展出的问题应集中于分析肝炎病毒的种类、传播途径、致病机制和预防与治疗原则等方面；而不宜让本专业学生像临床专业医学生一样分析患者食欲不振，厌油腻的原因，这些内容牵扯到脂类的消化和吸收、乳糜微粒代谢，肝脏疾病与其他器官和系统的关系以及肝脏疾病能否得到及时和正确的处理；也不宜涉及过多类似肝门静脉系，肝的组织胚胎学，肝在物质代谢中的作用等方面的问题；而应该更多的引导学生从该患者的可能传播途径是什么来分析肝炎病毒的传播方式，并与传播方式相同的丙型肝炎病毒(HCV)、丁型肝炎病毒(HDV)联系起来比较异同。此外，再与粪-口途径传播的甲肝与戊肝联系，扩展到输血可能传播哪些病原体？怎样预防新生儿肝炎病毒的感染？但是对于一些典型常见的临床特征，如为什么出现黄疸等现象，教师则可以引导他们查阅资料并进一步讲解，使学生了解一些简单常见的临床知识。而在HIV PBL案例设计时，则可以主要围绕发病史、血常规检查、痰培养结果、PPD试验结果及ELISA检测HIV抗体阳性结果等进行。学生可以结合病毒的传播途径和复制过程，了解病毒感染对CD4+T淋巴细胞的破坏，以及单核-巨噬细胞作为储存库对播散HIV感染的作用；对血常规中白细胞、淋巴细胞、T细胞亚群中CD4+T细胞、CD8+T细胞比例及CD4/CD8比值等内容可以深入结合免疫学的内容进行讨论，如在淋巴细胞中，CD4+T细胞、CD8+T细胞各自的功能，CD4+T细胞受损对CD8+T 细胞的影响；抗原提呈过程，Th1与Th2的作用，相关细胞因子的作用，分析CD4+T细胞数量下降的危害。在此基础上更好的理解HIV的致病机制以及AIDS的临床进程与机会感染增加的原因，扩展到结核分枝杆菌、白假丝酵母菌、肺孢子菌及疱疹病毒等为什么是常见的机会感染病原体。在总结发热的原因时，主要从医学微生物学的角度探讨引起发热的主要病原体有哪些？由此可以联系到细菌中的革兰阳性菌与外毒素，革兰阴性菌与内毒素，分枝杆菌，病毒、真菌、螺旋体、疟原虫等常见的外致热原。而对发热的时相、分度、热型等这些偏重于临床表现的内容不用过多讨论。在此部分还需提示学生总结性传播疾病(STD)的种类，学生能总结出近20种，效果非常好。此外，在HIV PBL教学中还有需要重点提及的就是关于对艾滋病病人的歧视问题，让学生各抒己见，发表他们对艾滋病人的感受，通过明确了解哪些接触方式不会感染AIDS，了解血液安全和国家疾病控制系统对AIDS的监控，从患者的伦理、道德等方面引导他们正确认识艾滋病，不要歧视艾滋病病人及感染者，给予患者人道主义的关心和帮助，其实有利于预防和控制艾滋病。最终达到使学生理解什么是AIDS、AIDS病原及其生物学特点、AIDS的传播途径及发病进程与致病机制、AIDS的诊断标准和如何预防等问题。在以学生为主体的PBL这一授课模式中，每位学生都能发挥其主观能动性，对这两类病毒的相关内容有了充分的了解与掌握。

3 体验式角色互换讲课模式的应用与体会

3.1 体验式角色互换讲课模式概述与应用

让学生走上讲台的体验式教学模式，也可以称为角色互换。生物技术专业学生将来必将从事科研与教学工作，让学生走上讲台，不仅是让他们体会做教师的感觉，而且在角色互换的过程中，以新的方式，新的视角获得学习动力，取得更全面的知识，培育完整、自主的人格[6]。这种角色互换模式中，包括了学生之间及教师与学生之间的互动合作。生物技术专业学生人数少，所以每位同学都有上讲台的机会。这一授课方式中，我们选择的章节是疱疹病毒，并且在开课3周前就和学生沟通布置了讲授任务。首先由学生自己协调按照疱疹病毒这一章的内容，结合这一章的课程标准要求，每人负责一部分，领取任务。上台讲授时，每人10～15 min、使用PPT，鼓励结合视频、板书。因为在此之前授课时，我们一直注重引导学生积极讨论发言，并已经尝试过一至两次的PBL教学方式，学生自学能力已有很大提高，所以对这种自己上讲台授课的方式，绝大多数学生都没有表现出排斥与畏缩。

3.2 体验式角色互换讲课模式经验与体会

正式授课时学生轮流上台，有的同学表现得中规中矩；有的同学制作了精致的PPT，为讲课效果增色不少；也有的同学准备的非常充分，从提出问题开始，引导同学们一同思考讨论，课堂气氛非常活跃，如一位讲授人巨细胞病毒(CMV)的同学，上课时首先提出问题：这个孩子能要吗？从临床上对孕妇TORCH检测中CMV IgG抗体阳性作为切入点，带着问题开始了对CMV生物学特性，致病机制，免疫性等方面的阐述，最终给出了令人信服的答案，这位学生也被评选为全场授课最佳。最后10 min左右的随堂测验，学生互换改卷，教师结合测验题，对本章内容进行总结归纳，学生整节课都兴致极高，以实际行动表示了他们对这种授课方式的认可。课后有些同学还难掩兴奋之意，主动与老师反馈，说没有想到上课前的准备工作其实是一件挺艰巨的任务，不仅要熟悉课本内容，还要查阅很多资料，制作PPT也是相当耗时耗力的，老师们平常看似轻松的授课其实蕴含了巨大的工作量，他们对将来毕业后有可能踏上的这看似普通的三尺讲台从内心里增加了一份神圣与尊重之情。

4 教学效果

近年来一些知名院校相继推进“小班课教学”，并认为这是“以学生成长为中心”的教育理念在课堂教学环节的具体体现[7]。本校生物技术专业因其招生人数少，具有进行“小班课教学”的天然优势。在该专业病毒学课程理论教学过程中使用多种教学方式，归根结底还是希望学生能在了解病毒共性的基础上，掌握各类病毒的个性特点，并能理论联系实际，将书本上的知识转化为自己的知识，提高分析问题与解决问题的能力。对知识掌握情况的评价，目前最直观最有效的手段就是通过考核进行衡量。从开课伊始，我们就将“考核贯穿于整个学习过程之中”的理念告知学生，将以往单一的笔试改为多个层次和多种形式的考核，除了常规的理论课考试成绩以外，还包括课堂的参与率(发言和讨论)、出勤率、实验操作、课堂笔记等，从而更加全面客观地评估学生的学习效果。

通过病毒学课程的学习，学生也对科学研究产生了浓厚兴趣，在我校“本科生导师制”等方式的支持下，本专业大多数学生都参与了我教研室的相关科研课题，并在SCI及核心期刊上发表多篇文章。本专业学生在我校的教学与科研协作单位进行实习期间，进行了以不明原因突发疫情为线索进行处置的模拟演练，近几届学生均以其扎实的基础理论知识和基本技能、良好的动手能力和综合分析解决问题的能力获得带教老师的一致好评。

5 总结

教学过程是师生交往、积极互动、共同发展的过程。教师要创造设计能引导学生主动参与的教学环境，学生也要主动地、富有个性地学习。在病毒学课程的授课过程中，我们一直注重将熟悉的生活情境和感兴趣的事物作为教学活动的切入点，使学生能迅速进入最佳的学习状态，掌握学习的主动权，身临其境地分析问题和解决问题。无论是LBL还是PBL教学方式均是当前医学院校中常用的教学方式，文献都显示在实际教学应用中与传统教学法LBL教学法相比，PBL 教学模式优于前者[8-9]，但在我们的教学反馈中学生反映PBL占用时间多，因此在一门课程教学中适宜安排1至2次PBL授课；我们教学中使用的体验式角色互换讲课模式，在一些院校中也有使用，也均取得了较好的教学效果[10-11]。总之，不论采用什么样的教学方式，能让学生主动参与、探究发现、交流合作的都是适合学生的教学方式；引导学生学会在学习过程中观察、发现问题，自觉运用所学知识提高分析、解决问题的能力，这将能够为他们将来步入教学与科研岗位打下坚实的基础。