智慧教室环境下医学免疫学教学模式创新研究

张 艳，陈超群，陆春雪，雷爱华，王 川，丁 楠

(南华大学衡阳医学院医学免疫学教研室， 衡阳 421001)

随着网络科学技术日新月异的发展，运用“互联网+”成为高校转变教学模式的一个必然趋势，这有利于高校进行教育的信息化建设，可以更全面地推进教学方式的创新。教育部于2018年4月发布《教育信息化2.0行动计划》[1]，提出“互联网+”教育的“三个转变”，即“推动从教育专用资源向教育大资源转变、从提升师生信息技术应用能力向全面提升其信息素养转变、从融合应用向创新发展转变”，明确指出大资源观与创新融合发展的重要性。与此同时，人工智能、大数据、云计算等具有革命性的技术蓬勃发展，教育从信息化向智慧化发展是必然趋势，智慧教室应运而生[2]。智慧教室是以提供教学智慧、发挥教师智慧、增强学生智慧为主导思想，利用物联网技术、人工智能技术、云计算技术和大数据技术，对现有的教育信息资源进行深度融合而形成的一种智慧学习环境；是集多媒体教室、网络教室、数字教室和未来教室于一体的高技术、高智慧、高效率的高端形式；是一种能优化学习、资源共享、师生交互频繁的新型智能学习场所[3]。

我校为推动教学方法、教学手段改革，新建了3间智慧教室。每间智慧教室配备有超大高清液晶显示屏、自由讨论式课桌及自动录播、直播、转播和视频会议终端等大型多媒体设备，可与千里之外的其他课堂进行音视频和电脑信号的实时交互，实现了教学与资源、信息技术及教学环境的融合，为教学变革提供了环境支撑。医学免疫学作为生命科学发展的前沿学科和桥梁学科，具有理论性强、横跨专业多、更新进展快等特点，且其理论内容比较深奥抽象，难于理解，通过传统课堂教学往往难以达到教学目的[4，5]。因此，如何讲授好该门课程是我们面临的一个难题。针对医学免疫学的教学现状，我们以推进医学免疫学课堂教学为着力点，以培养学生创新意识和创新能力为目的，进行了基于智慧教室的医学免疫学互动式教学实践与探索。

1 基于智慧教室的课程设计

1.1 确定教学目标、教学内容和课程模块

我们进行教学设计，确认医学免疫学课程建设的基本思路，包括框架设计、模块组成、资源分类、功能定位等；通过分工、培训、学习、交流及切磋等方式收集、熟悉比较常见的数字化资源开发制作工具和一些经典素材，确认共建共享机制；同时落实课程思政建设要求(课程目标包括专业目标、能力目标和思政目标)；通过专业知识教育与思想政治教育的紧密融合，将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体。

我们以《医学免疫学》(人卫第7版，曹雪涛主编)教材为蓝本[6]。该教材内容分为基础免疫学和临床免疫学(临床专业16学时)两部分。在学生掌握基础免疫学知识的基础上，我们紧扣教学大纲要求，针对本课程的基本内容和学科前沿进展，精心设计超敏反应(4学时)、自身免疫病、免疫缺陷病、肿瘤免疫、移植免疫、免疫学检测技术和免疫学防治等8个具有代表性、启发性的专题进行讲授与讨论。为了确保教学效果，我们先在我校临床医学卓越医师班和全科医学班等小班开展这一教学改革，待成熟后逐步推广。

1.2 数字化教学资源建设

利用智慧教室平台进行课堂教学改革，建设相应的数字化教学资源是首当其冲的任务[7]。我们在建设过程中应遵循教学资源微型化、获取便捷、知识点联系化、共享性、直观形象化的原则。首先，我们将医学免疫学的教材内容结构化，按照教材内在的逻辑体系设计教学环节，将课程中原有知识体系有机地拆分、细化，以适应智慧学习特点的要求；知识点的划分还要以学生为中心，遵循学生对知识的认知规律，同时碎片化过程中要保持某个知识点前后联系，内容完整、结构逻辑性强；其次，将教材内容问题化、微型化，每个图文信息呈现的内容可以为一个知识点的讲解，也可以为一个例题的分析解答，还可以是某个内容的总结，学习者在短时间内可以完成对图文信息的学习；最后，将教材内容操作化，设计教学媒体信息时，界面尽可能做到简洁明了，色彩搭配适宜，减少多余的干扰信息[8]。不同知识点的媒体表现形式可以多样化，按照知识点的特点，可以选择文本、图片、视频、动画等形式呈现。

为了建设与智慧教室相适应的课程内容，任课教师在完成日常备课教学等本职工作之余，利用课余时间查阅大量资料，潜心研究教学案例，认真学习智慧教室应用技能，精细打磨教学方法。课程组成员共同努力，在学校超星泛雅网络教学平台上建设了医学免疫学慕课，可用于线上线下混合式教学。目前，已上传教师自录的三十个微视频共计约三百分钟，涵盖所有章节并配套习题、PPT、教案、讲稿等常规教学资料，可随时组织学生课前预习、课中在线讨论、课后答疑、小测试等。为使学生学习视域更加深入，提升课程创新性，做到课程内容与时俱进，我们结合临床与现实生活热点话题，如新冠病毒SARS-CoV-2免疫机理及疫苗研发等，给学生课前推送与课程内容相关的研究领域动态，并为学生提供测验、作业、考试、答疑、讨论等教学活动。目前我们已经成功完成了7期课程，2021年2月被评为湖南省线上一流课程。

1.3 利用智慧教室助力医学免疫学课程思政

我校利用智慧教室的资源共享和分析功能，可以提供丰富的思政资源来辅助教学，实现线上资源发布、共享、交流和评价的功能，从而丰富了思政素材，扩展了思政教育的广度和深度，拓展了教育路径[9]。

首先，我们根据本团队课程思政教学改革方案，围绕本课程思政目标，确立模块化的思政设计思路，形成“爱国爱岗、责任担当”“科学精神、探索创新”“人文关怀、人道博爱”“诚实守信、辩证唯物”四个模块[10]；建设课程思政教学案例库，编写了部分包含视频、照片、文字等多种形式的课程思政示范案例集；推进“小故事+短视频”思政资源开发模式。我们以课程专业知识为主线，充分利用互联网资源，搜集、整理与其相对应的免疫学思政内容，将真实案例以短视频和小故事的形式与免疫学专业知识进行有机融合，以激发学生的学习兴趣，如Ralph Steinman研究树突状细胞、肿瘤免疫疗法获得2018年诺贝尔生理学或医学奖的事迹，我校衡阳医学院严露同学捐献造血干细胞救助地中海贫血患儿的事迹，中国医影节《器官移植》作品等。课程教师将所收集整理的相关思政资源上传到相应的资源目录中，并附上资源简介，便于其他教师共享。

其次，我们开设国内外时事热点扩展资源库。本课程与临床实践和日常生活结合紧密，以课程专业知识为主线，立足于免疫学知识相关医疗事故、社会热点问题等，将课程教学与思政元素相结合。教师鼓励学生上传扩展资源。资源经教师审核通过后，学生获得相应的平台奖励分值。

2 智慧课堂教学模式构建与实践

我们充分利用智慧教室，混合线上、线下教学形式，形成课前、课中、课后一体化的课程体系，建立基于智慧教室平台的医学免疫学智慧课堂教学模式(图1)[11-14]，让课程思政融入课前-课中-课后教学全过程，真正做到教学过程中潜移默化、寓德于教，润物细无声地激励学生成长。

图1 医学免疫学智慧课堂教学模式

2.1 课前阶段：分析学生学情，促进学生自主学习

我们于课前阶段进行学情分析，对学生的基础进行了解，做到心中有数，以调整教学内容安排和课堂组织策略，拟定三维目标(素质目标、知识目标、能力目标)。备课阶段，我们根据授课章节的教学目标、重难点将开发的教学资源进行有效整合，并登录智慧教室平台，选择资源菜单，在大数据平台上传相关的课程视频、微课视频、课程各个章节PPT、Word文档、各种习题集，为学生提前自主学习、课堂使用、课后下载复习做好资源准备，也为本项目的顺利开展提供资源保障。通过本阶段的建设，学生可以查看课程信息，知晓课程进度安排；教师可以发送课程通知，推送课件、微视频、图片、音频、文档等资源到学生的移动设备上，并提醒学生自主预习，同时提供包括文本、PPT、音频以及视频等多种形式的思政教育资料库，供学生课前自主学习。

2.2 课中阶段：进行多维互动，实现知识内化

教师基于课前的学情分析，根据不同的教学情境灵活导入新课。在临床免疫学教学中，教师多采用真实的临床案例，如青霉素过敏性休克、肾移植后移植排斥反应的发生机制及防治等，吸引学生学习本次课程内容，并让学生知道所学知识与现实生活密切相关；课中通过学生演示、汇报、质疑、讨论以及教师讲解、点评、归纳总结、提问、引导等，帮助学生进行知识与技能的学习和内化，通过智慧教室的信息化平台、移动客户端、云端平台等实现师生、生生之间全向、无障碍的互动交流；也可随时进行课堂测验，检查学生对知识点的掌握情况。教师通过与学生开展互动,观察学生个别化差异,按照共性问题重点精讲、个别问题个别辅导的原则，以学定教，有的放矢地调整教学策略，在课堂中对学生学习效果及时做出反馈评价，提高课堂教学的针对性和有效性。演讲、辩论、角色扮演等教学活动可以充分实现教学互动，将思政教育有效地融入课堂教学中。

2.3 课后阶段：拓展教学空间，巩固强化和提升

课后，学生通过作业、拓展练习、云学习平台测验等巩固知识与技能。通过学生课前与课中的互动表现、测试成绩等学情数据分析，教师可以评估每个学生的学习需求和学习能力，针对学生个体差异分层布置个性化作业，另外也可开展一对一辅导答疑。通过智慧课堂，学生也可以随时随地进行自主学习，查缺补漏；通过教师设置的课后任务对课中思政内容进行反思、巩固、内化和拓展，全面提高思想政治素养。教师也可借助平台数据进行教学反思与改进，针对性地优化日后的教学活动，提高教学质量。

3 创新科学多元的课程考核评价体系

智慧教室深入研讨型课堂场景，遵循翻转课堂的教学思想，并能践行对学生的过程性考核[9]。课中，学生可以对教师的问题做到即问即答，教师可以在挑人、答题和讨论过程中直接给学生加分。激励贯穿整个课堂，以最大限度激发学生主动学习的积极性，真正实现以学生为中心。整个课程考核构建了集过程与结果为一体、价值引领与知识传授并重、职业修养与技能提升共存的“知识+技能+思政”多元考核体系，实现思政效果的立体化评价[15]。过程性评价对综合表现(学生扫码签到、课堂表现、平台单元小测、团队协作等)进行考评，由学生自评、互评与教师考评的形式来完成；在课程结课闭卷考试中，思政教育相关案例知识不低于10%，围绕学生创新思维、价值取向、职业素养等评价指标来进行综合评价。

4 教学效果评价反馈，总结提升

我们采用自身对照和组间对照相结合的研究方法，对医学免疫学智慧课堂的教学效果进行考核；通过问卷调查、座谈等方式，对该智慧课堂满意程度、最大的优点、最受欢迎的学习资源、交互性等进行调查。我们运用智慧课堂评价指标体系，如课堂教学转型观察量表，聘请教务部有关专家对其质量进行评估和检查。评价主要包括教学活动的组织、师生交互程度、作业与答疑情况、学习材料的提供和学生的考试情况等，同时对教师运用智慧教室前后的教学技能提高情况进行系统分析。同时，为了检测智慧教室助力医学免疫学课程思政的实际效果，我们从思政教学资源的丰富度、思政元素教学活动的互动度、教学任务的思政凸显度以及思政教学评价满意度四大方面设计问卷，开展了关于课程思政满意度的问卷调查。结果表明，智慧教室助力课程思政模式下的学习者满意度水平为基本满意。我们积极采纳学生及同行、专家的意见和建议，在工作中不断进行完善、更新，逐步将该智慧平台开发成既适合于学生自主学习、又适合课堂教学的多功能网络平台。

基于智慧教室的教学模式打破了传统课堂“满堂灌”和沉默状态，使以“教”为中心向以“学”为中心转变，训练学生问题解决能力和审辩式思维能力。智慧教室作为一种新的现代化教学手段，必然会对传统教学模式、评价模式、教学内容和管理模式等教育环节提出新的挑战。在智慧教育推进工作中，我们可能会遇到来自教师层和学生层的阻力。譬如，教师的思维改变需要时间，使用信息技术融入课堂教师需要投入大量的精力；科研任务太重，缺少动力投入课堂教学。学生习惯了教师讲授，缺乏主动思考意识，对课程的参与度不强，学习积极性不高。此外，学校对探索应用智慧教室等信息化教学工具开展线上线下混合式教学缺乏合理的工作量计算机制、教学管理与质量监控机制等配套支持。

我们前期探索了依托智慧教室环境下的医学免疫学教学创新，初步构建医学免疫学智慧课堂教学模式，丰富和完善了课程教育教学体系，改革和丰富了课程教学方式、方法。此外，智慧教室让医学免疫学课程思政更有广度、深度、温度和效度，推动了学校师资队伍课程思政能力和智慧教学能力的整体提升，为学校内涵发展夯实了基础。我们利用智慧教室平台的开放性和共享性等特点，制作的数字化资源亦可供医学专业硕士、博士研究生参考，在今后的课堂教学中不断摸索和完善，让智慧教室发挥出更大的作用。