基于SPOC的专题探究式教学模式在中医院校微生物学与免疫学中的构建与实践*

孙 颖 梅 雪 夏金婵 冯 龙 高爱社 张小莉

对于中医院校大学生而言，完成学业考核只是基本要求，更重要的是具备解决实际问题的决策能力、批判思维能力和协作能力，逐步培养中医思维。早在春秋时期《论语》就记载了孔子提出的探究式教学理论，“不愤不启、不悱不发，举一隅而不以三隅反，则不复也”。 网络信息技术的交互性打破了教与学时间和空间的限制，线上教学常态化的进程得以加速，为学生随时随地参与探究式学习营造了良好的环境。

小规模限制性在线课程(Small Private Online Course，SPOC)融合MOOC在线教学与课堂教学的优势，同时对学习者提出同质性的要求，能够有效支持探究式学习。SPOC通过线上网络社群和线下课堂为教学者与学习者搭建亲密的交互环境，疑难问题可及时得到教学者的引导或学习同伴的解答，使得学习者在认知建构的过程中逐步提高自主学习能力[1]。与MOOC相比较，SPOC弥补了学习者情感缺失等的诸多问题。打造一流“金课”需要满足高阶性、创新性和挑战度的目标要求[2]。因此，本课题组基于SPOC专题探究式教学理念，依托中国大学MOOC公共在线课程平台，建立微生物学与免疫学SPOC课程，以专题探究任务为明线，高阶思维能力培养为暗线，教学内容的整合、教学设计的优化以及多元化的评价体系为支撑。微生物学与免疫学课程涵盖知识面广泛且内容更新速度快，作为西医基础较为薄弱的中医院校大学生大多认为该课程难以理解与掌握[3]。为此，课题组教师研讨并设计了多个专题，用于培养 “厚知识、强能力、高素质”的创新型、复合型、应用型中医药人才，收到了良好的教学效果，与此同时加强了思想政治教育与专业课程教学内容的有机融合。

1 专题探究式课堂教学方案的设计

教学方案设计围绕“学生发展为中心”的教育理念，以金课“两性一度”建设标准为导向，借助信息技术支持的SPOC教学平台，对课程内容和教学过程进行梳理、设计和总结，开展专题探究。首先，着眼于学习者“关心什么”，选取社会热点、难点为导向的专题内容。随着新现与再现病原微生物的不断涌现，各类与微生物与免疫学课程相关的时事成为新鲜的教育教学素材：“狡猾、诡异”的德尔塔新型冠状病毒；2021年7月20日郑州水患之后必有大疫，哪些涉及病原微生物；艾滋病到底是医学顽疾还是社会问题；“白色瘟疫”结核分枝杆菌卷土重来；流感病毒为何喜欢招惹青壮年人群；火遍朋友圈的鼻喷剂型流感减毒活疫苗的有效性及其保护机制；大学生需不需要接种HPV疫苗以防“红颜杀手”宫颈癌、臭名昭著的生物武器、从菌群与健康角度重新认识微生物等。以上述素材为研讨主题的探究式教学不仅可以充分调动学生的学习兴趣，更能从社会、人文角度强调关爱生命、尊重自然的重要性[4]。

2 专题探究式课堂教学方案的实施

以“狡猾、诡异的德尔塔新型冠状病毒”专题为例，详述专题探究式SPOC教学模式的实施过程。授课对象为2019级中医学专业本科学生，教学分为课前自学、课中研学和课后练学3个阶段。以中国大学MOOC公共在线课程平台为教学服务，综合运用多媒体技术、课堂派等智能教学助手，采用线上自主学习和线下翻转课堂相结合的方式开展探究式教学。实施策略分为4个层次：①创设生活情景，调动学生学习的积极性；②整合线上线下的优质学习资源，扩大学生解决问题的范围和途径；③聚焦探究活动过程，促进学习者有效的交互和深层次的知识建构；④总结反思阶段性的探究过程，强化知识运用及拓展迁移。

为了提高学习同伴的协作效率及增加交互深度，课题组提出了基于问题解决的功能性角色分配方案。其中，问题分析者是基于任务要求分析问题并加工生成相关子任务，分配给其他小组组员；资料收集者根据需要完成的子任务收集相关资料，将收集到的资料提供给小组成员使用；问题诊断者则需要依据任务要求诊断小组成员提出的解决方案是否科学、合理，并组织小组成员一起协商讨论完善解决方案；问题总结者通过收集并汇总小组成员的解决方案，帮助小组成员总结并形成最终成果。

2.1 课前自学析惑 获取知识这一阶段的教学活动在线上进行，记忆和理解类的低阶知识适合放在课前的线上自学环节。课前知识传授的首要任务是完成课程的导入，“学起于思，思源于疑”，故教师作为帮学者可通过创设生活情景引导学生尝试发现问题并引导学生分组讨论解决问题，充分调动学生学习的积极性。同时，教师作为督学者根据讨论区学习者的话语贡献度、活跃度以及与课程讨论专题的契合度，及时调整教学进度及改进教学方案，使教学过程呈现动态化。

创设问题情境：“就目前国内流行的更易传播、更易感染的新型冠状病毒变异株‘Delta’，你认为新冠疫苗能否很好地应对？”上述材料涉及新课微生物学部分“常见致病病毒”之“呼吸道病毒——冠状病毒”以及之前学习的有关免疫学部分“免疫学应用”之“免疫预防”的内容。作为导学者，教师需要整合线上线下的优质学习资源，扩大学生解决问题的范围和途径。即提前1周通过“课堂派”发布具有模块化的课程公告、学习资料以及清晰、明确的任务清单：①登录中国大学MOOC微生物学与免疫学SPOC参加河南中医药大学课程，完成“呼吸道病毒——冠状病毒”的预习以及 “免疫预防”的复习任务。②通过“课堂派”查看互动课件、下载教师提供的辅助学习资料，加强重难点部分的学习并完成互动答题、阶段性测试等。③针对教师提出的“中国新冠疫苗能否应对目前在国内更易传播、更易感染的德尔塔变异毒株？”进行资料的收集和分组讨论，建议每组8～10人。为了更好地帮助学生明确线上自主学习任务，教师需要给予适时、有效、科学、规范的指导。①引导学生对问题进行剖析并分割成多个待解决的子问题；②指导学生快速获取解决问题的正确方法及收集资料的有力工具；③帮助学生获得成果展示技巧。该环节采用过程性评价，涵盖线上教学视频的学习进度、测验成绩、互动区参与度，计入线上学习成绩。

2.2 课中研学解惑 内化知识课中研学环节转移到传统课堂中，应用、分析、评价和创造类的高阶知识适合放在课中进行专题探究，生生间通过有效交互、协作探究以解决问题，它是整个教学活动的重点。为提升个体责任、个人义务、群体凝聚力及积极的相互依赖以支持小组协作学习，翻转课堂采取角色演绎的方式进行[5]。

学习小组的问题分析者需要对上述材料进行剖析，生成多个子问题，教师选取典型问题发布在全体同学的讨论群，供各个小组参考，此过程可帮助学生理清问题的结构、提高问题的精度、缩小问题的范围。如①为什么说新型冠状病毒是狡猾、诡异的病毒？②截止目前，WHO认定的属于新型冠状病毒的变异毒株有哪些？③目前，正在中国流行的“Delta”变异株的特点是什么？④新型冠状病毒变异发生在病毒的哪个蛋白结构域？⑤Delta变异株是怎么实现快速感染人体细胞的呢？⑥为何有效抵抗SARS冠状病毒的氯喹，对新冠病毒束手无策？⑦面对新型冠状病毒，免疫系统起到的作用总是对人体有利的吗？⑧新冠疫苗哪种好，该如何选择？⑨除了疫苗以外，中医药如何防治新型冠状病毒肺炎？ 其次，资料收集者在教师的引导下掌握方法及相关工具：①关注微信公众号“病毒学界”“医学界”等，追踪新冠肺炎最新研究进展；②掌握中文与外文文献常用检索工具“中国知网CNKI”“万方数据”“PubMed”等的使用技巧。最后，成果展示者制作PPT予以汇报。为了评估学习者对知识的内化程度，教师和学生分别成立评价小组，基于参与专题讨论的频次、问题剖析的深刻性、材料收集的丰富性、陈述观点的准确性及逻辑性，从认知和后认知2个维度对协同认知建构水平进行了多维度评价，满分10分，计入讨论小组所有专题研讨课总分，构成平时成绩。因此，过程性评价贯穿整个环节，师生、生生在交互中共享评价责任[6]。

2.3 课后练学去惑 升华知识课后练学的教学重点是问题的深化及知识的升华。首先，本课题组通过在授课班级中选拔“学生助理小组”，依托线上教学平台“课堂派”开展出题活动，从实践角度帮助学生构建知识体系。学生助理小组分析中国大学MOOC“线上讨论区”及“课程互动交流群”出现频次较多且有一定深度的问题，归纳知识点给出课后作业。例如，重症及危重症新冠肺炎患者血液免疫指标分析发现，T淋巴细胞和单个巨噬细胞产生粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和白介素6(IL-6)等细胞因子形成炎症风暴、导致肺部免疫损伤。那么，清肺排毒汤如何调控机体免疫系统多条细胞因子活化信号转导通路，使机体避免或缓解遭受炎症因子风暴的损伤？请以学习小组为单位，设计实验并在规定时间内通过“课堂派”作业区提交实验设计方案。其次，课题组教师通过筛选最佳实验方案，指导学生开展大学生创新创业项目为支撑的“第二课堂”，充分挖掘学生的科学研究潜能，培养学生创新性思维及探寻真理、追溯现象本质的意识，并鼓励学生在今后的临床实践及科学研究中充分发挥中医特色和优势，在实践中加深中医学专业学生的中医文化自信及专业认同感。

3 专题探究式课堂的学生评价

微生物学与免疫学课程改革旨在培养学生积极主动参与探究式学习的态度、创新精神和实践能力。为深入了解学习者对SPOC教学模式下各个探究主题开展情况的评价，对2019级中医学专业2个本科班级开展问卷调查，发放问卷181份，回收问卷178份。结果显示，参与各个专题讨论的频次21.5次/人；93.4%的学生认为专题探究式学习对知识的掌握更为精确且具有一定深度；87.9%的学生认为专题探究式学习可促进整体性思维的形成；90.7%的学生认为专题探究式学习对提升思维能力和知识创新起到重要的推动作用；86.2%学生认为专题探究式学习可增进师生、学生间的关系；愿意再次参与专题研讨课的可能性为92.4%。因此，基于SPOC的专题探究式学习实现了知识的多向流动和共享，不仅充分调动了学生的学习兴趣、夯实了学生的自学能力、提升了学生的自我效能感，而且对知识创新具有积极引导作用。

4 专题探究式课堂的教学效果及反思

高水平、高质量的交互决定了学习的深度及广度，而基于SPOC的专题探究式教学模式既可满足这一要求，又符合网络信息时代高校大学生的学习特点和心理需求，可实现信息的传递、知识的共享及同伴的协作，有利于高阶思维的发展和创新能力的培养[7]。通过基于SPOC的专题探究式教学模式的实施，2019级中医学专业2个班级学生的形成性平均成绩高达89.7分，优秀率为31.3%，比以往未实施这种教学模式的优秀率提高了19.74%，表明本次教学改革的效果显著。

然而今后在实施过程中依然要注重以下问题：①把控探究式专题设置的深度和广度。基于SPOC的专题探究式教学需要根据学生的接受度和适应性及时调整问题情境的复杂度和活动过程。创设的问题情境过于复杂可能会挫败学生的探究动力和自我效能感；创设的问题情境过于简单将弱化学生的认知挑战和潜力的挖掘。因此，教师应注重问题情境的创设及专题理论知识的导入环节，帮助学生理清问题的结构、提高问题的精度、缩小问题的范围，帮助学生明确自身与教学目标间的差距，进而促进学生主动学习。②整个教学过程要确保学习证据获取的准确性。教师可依照学习证据客观、深入地掌握学生的学习情况。因此，各学习小组成果汇报结束后，让不同角色的学生陈述专题探究式学习过程中的思考策略或想法；通过分享探究成果和学习见解，反思并评价解决问题的方案是否最佳，后续如何进行完善；将学习小组协作完成专题探究过程中用到的资源、产生的观点或提出的方案进行整理并发布在全体学习者的网络交流群中，经过组内及组间互评后调整思想和知识结构，形成知识的迁移和创新。③教师需要及时反馈评价以提高课堂教学的有效性。在合理分析学习证据的基础上形成评价信息并及时进行反馈，有利于学生把握自己的学习状况，寻找有效的改进措施。传统的评价反馈大多参考一定的标准，以分数或比较为主，不利于学生明确学习中存在的优势和劣势，而使用描述性的语言、着眼于具体任务的反馈，更能促进学生的学习。