兽医微生物学与免疫学实验混合式教学探讨与实践

赵孟孟 廖洁丹 黄良宗 张雪莲 刘昊

佛山科学技术学院生命科学与工程学院 广东佛山 528225

随着动物新传染病的不断出现，兽医临床出现了多种病原混合感染、畜禽疾病呈现非典型的临床症状等复杂情况。同时，伴随着兽医学科的发展、学术前沿知识扩充和不断更新，兽医微生物学和免疫学实验技术在临床应用中相辅相成，相互融合又相互推进，这要求我们既要提升兽医微生物学与免疫学实践教学的质量，有针对性地提高学生对病原体检测和鉴定能力，摸索适合兽医学科发展的设计综合性、开放性实验来满足一专多能的高素质兽医人才培养。同时，在“四新”背景下，如何对传统课程进行实践教学改革已成为研究热点问题[1]。

我们结合畜牧兽医养殖以及行业发展特点，分析畜牧兽医工作任务、明确岗位能力、归纳行动领域进行实验课内容整合和开发，将反映行业检测新技术、新规范纳入教学内容，将职业技能等级标准融入课程实践教学。结合教育部高等教育对农科专业思政培养目标，运用临床实际案例和线上慕课学习，将思想政治教育融入技术技能培养全过程。教学团队构建了以学生为中心的异步SPOC混合式教学实践模式也取得一定的成效，希望该模式能为其他农科院校的混合式实践教学改革提供借鉴。

一、课程建设概况

兽医微生物学与免疫学实验是兽医临床工作实践中应用微生物学、免疫学和动物性食品卫生学等基本理论原理对传染性病原进行检测和鉴定、免疫诊断检测和食品安全检测等，为学生后续学习家畜传染病学、禽病学、兽医临床诊断学、兽医外科学等专业课课程临床实践奠定强有力的实验技能。该课程是动物医学专业一门专业基础必修课，将兽医微生物学、兽医免疫学和动物性食品微生物学的部分实践技能整合的一门实验课程，综合了三门课程临床技能实践中核心的实验方法和原理，对学生的兽医临床技能进行综合训练。提高学生综合解决困难的能力，训练学生能根据疑似病例合理运用不同检测技术进行疾病病原检验和诊断；熟练运用免疫学实验室检验手段对临床的细菌病和病毒性疾病进行定性检测；运用微生物检测技术对动物性食品进行定量和定性检测等技能。

兽医微生物学与免疫学是自2010版人才培养方案开设的实验课，共12个实验合计48学时。本课程建设共经历初期建设阶段、中期建设阶段、省一流课程筹备建设等3个阶段。初级建设阶段(2010—2014年)完成兽医微生物学、兽医免疫学和动物性食品卫生学3门课实验课内容整合和多媒体教学。建设期主要参考国内农业院校同类课程以及中国大学慕课MOOC查找合适教学资源、教学团队负责人共同商讨确定实验内容、收集临床案例图片和实验室细菌及病毒培养等教学资源、制作多媒体课件、编写实验课教学大纲、实验课电子教案等，出版《兽医微生物学与免疫学实验教程》。校级精品课程建设为中期阶段(2015—2018年)，主要完成彩色图谱资源建设、试题库建设、实验动画flash以及病例图谱资源建设，采用案例教学、引导式教学以及示范性教学。本阶段着重将实验体系优化、规范实验操作视频库、操作动画flash、临床案例图谱等，为筹备实践教学的网络教学平台建设做准备。省一流课程筹备建设阶段(从2019年开始至今)，主要是“以学生为中心”的课程教学改革和创新人才培养，通过搭建实验课网络教学平台，将实践混合式教学模式和过程性考核作为改革重点。此阶段，兽医微生物学理论课认定为广东省课程思政示范课程、兽医免疫学认定为学校课程思政示范课程、动物性食品卫生学为广东省课程思政示范课堂，这三门理论课的教学改革成效为其课程改革奠定了坚实的基础。

二、混合式教学模式改革与实践

传统的实验教学存在教学手段和教学方法单一，教师以灌输式讲授和学生被动式学习，对实验操作动手能力弱难以胜任解决临床生产中实际问题等痛点。课程混合式教学改革就是要针对人才培养过程中存在的实际问题进行教改和提升。我们以建构主义的学习理论为理论支撑，借助“长江雨课堂”教学软件以及以MOOC精品资源构建具特色的兽医微生物学与免疫学实验线上学习平台。混合式教学是当前高等教育教学改革的重要突破口[2]，混合式教学模式落实到位，需要结合在线教学与传统课堂各自优势有机结合，充分发挥它们彼此教学方式各自的优势[3]。

(一)重设课程目标

兽医微生物学与免疫学课程建设始终坚持学校“育人为本、质量立校、特色办学”的办学理念，以满足地方所需人才培养为根本任务，面向基层，培养基础扎实、精于实践、勇于创新、敢于创业的高素质新农科一专多能人才。实践教学是课程思政建设的重要载体，将思政元素融入专业实践教学有利于促进学生能力培养与理想信念、价值理念、道德观念教育有机结合[4]。

我们根据以临床实际案例为主线的实验课课程特色，结合教育部高等教育对农科专业思政培养目标，从国家、学校、专业、课程特点创新提出“育人为本 铸魂立根”的教育教学思想，将实验课的课程目标分为知识目标、能力目标以及素养目标。学生通过本课程学习，能复述细菌、真菌等常见微生物形态、生化特性；简述细菌分离和纯化方法和病毒检测方法、常规的病原菌微生物检验程序以及阐述动物性食品微生物常规检测方法等知识。通过实践技能的训练，学生能树立无菌操作意识、运用光学显微镜观察细菌形态；复述常见病原菌生化特性和类似菌的区辨方法；运用病毒检测方法测定疑似病原；运用动物性食品微生物方法检测水或奶制品。教学团队始终注重对学生的基本素养、专业基础知识、专业技能的培养。学生学习课程后，能树立和践行绿水青山理念和“大国三农”情怀；实践训练中培养团队合作、同伴学习和技能提升，树立学思结合、知行统一、服务农业农村的乡村振兴使命感和责任感。

(二)搭建实验课网络教学平台

网络教学平台搭建是基于实验课体系的合理优化，使学生不仅能够掌握3门课程知识内容体系、实验基本原理以及实验室研究手段在兽医学科中的运用，而且能够培养主动获取知识和自主学习的能力，有助于学生素质培养和价值塑造。

课程的网络教学平台教学资源主要引用中国大学慕课MOOC中的微物学实验、微生物学与免疫学实验等慕课进行本地化重构，优学院+长江雨课堂异步SPOC在线教学平台，学生可以用手机APP完成线上学习。优学院线上资源包括12个教学单元(教案、PPT、慕课20个)、课外拓展资源和往届学生优秀作品，线上慕课视频时长195min。针对混合式学习模式，开发课前—课中—课后的教学课程资料：课前指导性资源(教学大纲、教学计划、教改措施)、内容性资源(多媒体教学课件、教学微视频、课堂问答，阶段性测验)、生成性资源(学生课前成绩、学生课堂测验，课后作业以及讨论区的问题解答)。线上慕课资源教学目标明确、教学内容系统全面，注重知识的实用性和思想性、教学资源丰富多样。网络教学平台通过全程的数据跟踪，检测学生课前在线学习情况，根据查看学生的在线学习情况能及时提醒未按教学计划进行预习的学生；通过课后学生的学习数据可发现哪些章节知识点是学生关注或是有疑问的，对以后的教学策略做出调整，有效辅助实践教学中实验原理、实验操作重复观看。

(三)以学生为中心的PBL教学设计

我国《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中明确提出：“坚持以人为本、推进素质教育是教育改革发展的战略主题”“着力提高学生服务国家人民的社会责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力”。我们在开展“以学生为中心”的教学实践中，学习目标除知识获得外，能力培养和价值塑造尤为重要。PBL(problem based learning)是以问题为基础，围绕对问题探究来组织学习内容的一种教育理念。它主要是强调参与者主导的学习原则，并通过小组合作学习来解决问题，突出跨学科内容的整合和实际问题解决[5]。PBL教学源于20世纪60年代加拿大麦克马斯特大学的医科教育改革，当时的初衷是想通过对医学病例的分析和解决来组织其学习内容[5]。由此可见，兽医微生物学与免疫学实验非常适合运用PBL教学方法。

实践教学改革和创新中引入PBL理念和方法，在课程设计和规划中需要充分考虑课程特点、学习者学情、教学目标、学习内容、教师和学生、教学与学习方法以及评价等要素。借鉴奥尔堡PBL模型教学改革主要目的有以下几方面。

(1)解决学生理论知识与社会脱节的现状；

(2)通过小组合作提高学生的团队合作能力；

(3)改变教师和学生的角色，体现“以学生为中心”的教学；

(4)通过不同专业课实践课程整合，突出跨学科教学和提高学生解决生产问题和诊断治疗疾病的能力；

(5)利用“互联网+”及雨课堂软件和视频制作加入课堂教学，提高学生课堂和课外学习的积极性；

(6)改变传统单一的考核方式，促进学生自动学习、同伴学习以及深度学习。

有研究指出，当课程设计者只在单门课程中使用PBL时，PBL常被视为一种检验知识应用而非开展知识探究的手段，很难对教学方法和评估产生重大影响。判断PBL是否能体现学生中心原则的重要指标是看问题准备阶段究竟由谁来建构问题。如本实验课中兽医微生物学部分具有其特殊性，如涉及细菌、真菌等多种病原微生物，学生要具备生物安全意识，遵循无菌操作的原则，需采用多种检测方法进行分析鉴定等[6]。在微生物学实验教学中，PBL教学需要在学生掌握基础理论知识和基本实验技能的基础上进行，因此可将实践教学中验证性试验采用教师讲解为主的教学，传授学生掌握基本实验技能和方法。兽医微生物、兽医免疫学和动物性食品卫生是理论与实践联系非常紧密的课程，我们利用校内的教学基地——动物医院，为学生提供真实的临床病例进行分析，通过实验室规范化检测手段验证，提出解决方案并验证其思路或方法的有效性。综合设计性实验引导学生在临床养殖中发现问题并解决问题，因此采用PBL教学提高教学效果。

(四)混合式教学

融合线上线下教学的混合式教学成为教学的新常态，将驱动教学模式的全面变革[2]。通过互联网和大数据技术构建“互联网+”教育模式，实现课前、课中和课后的全过程跟踪，打造新一代信息技术的“智慧课堂”。实验课主要借助PBL的混合式教学，穿插启发式教学和案例教学模式。通过课前预习和讨论、课中启发和探究式实践、课后巩固练习和反思提升等，以目标多元、注重过程为原则，针对不同的教授对象和课程要求，灵活组织教学内容、辅助教学实施，实现学习者的不同教学目标。课程考核平时成绩50%(线上学习+测试+讨论)和期末考试(50%)。教师借助网络教学平台，采用“翻转课堂、混合式教学”等多种方式的课堂教学，将信息技术与课堂教学进行深度融合和创新应用。

通过借鉴丹麦奥尔堡PBL模型，从课堂教学设计、学习方式、师生考核和评价方式方法等方面实验课程对本科教学进行改革与创新，达到能引导学生进行团队合作、跨学科学习、线上和线下学习，对企业生产过程的实际问题提出解决方案，将掌握的课程知识学以致用，真正成为能诊断治疗解决生产实际问题的创新创业应用型兽医人才。同时，混合式教学中将课程思政融入到专业实验课教育，增强学生的创新创业意识，提高对知识的应用能力、独立思考能力、实践动手能力和培养团队协作精神。

课程教学平台更新迭代运作三年，积累线上学习数据也取得一定的成效。我们摸索了适合地方院校具有品牌专业特色的PBL教学模式，为地方经济社会发展培养具有引领意识、创业精神和实践能力的应用型高级专门人才，提升动物医学专业的核心竞争力。