信息技术与病原生物学教学融合路径研究

于霞霞 高建平

摘 要：“互联网+”和“5G”技术的发展，推动教育教学的信息化，促进信息技术与学科教学的深度融合，创新信息技术与《病原生物学》教学融合的路径，将内容可视化、课堂时间延伸、教学载体多样化，可促使教育观念的更新，符合课程的三基五性原则。信息技术创新融入教学改变了教学模式、评价方式、教学过程、培养模式，达到促进教学质量和培养优质人才的目的。

关键词：信息技术; 病原生物学; 融合;创新

中图分类号：G642.0        文献标识码：A        文章编号：1006-3315（2021）7-142-002

我国的教育信息化已经步入2.0时代，教育信息化由原来的整合融合进入到融合创新的阶段[1]，其目的是提高学科教学的质量，融合创新策略的基本内涵是促进学科教学与信息技术多元化的融合、时代化的创新[2]，使教育信息化在“器”“术”“法”“道”贯通的多层面上发挥作用[3]，这样才能更好地推动学科教学信息化的进程，促进信息技术与学科教学融合策略的创新。

一、信息技术与病原生物学教学概况

1.信息技术

信息技术是以微电子学为基础的能动技术，是计算机技术与电信技术的结合，能够对传感信号图像、数字、文字、声音等进行获取、加工、储存和处理[4]。信息技术能够将复杂抽象的内容用动态的声音、图像及静态的图形、文字进行展现[5]，与学科教学的融合成为一种新趋势，可以完成传统教学方式不易或难以完成的教学任务，促进教学方法的革新。“信息技术与学科教学深度融合”是指将信息技术有效地融入各学科的教学过程中，实现以教师为主导、以学生为主体地位的“自主、探究、合作”为特征的新型教与学方式[6]，发挥学生的主动性、积极性、创造性，改变“以教师为中心”的传统课堂，实行“主导—主体相结合”的教学结构。信息技术与病原生物学教学的深度融合强调的是技术在教学中的合理、准确应用，实现技术与教学的完美统一。

2.病原生物学教学

病原生物学是供护理、助产、临床医学等相关专业使用的一门学科，病原生物学主要研究的是病原生物，即能引起人类和动物传染病、寄生虫病等多种疾病的生物，主要包括细菌、病毒、真菌和寄生虫等，而在医学方面主要研究的是病原生物的生物学特性、致病性与免疫性、诊断与防治，由于病原生物生长的动态性，增加了该学科教学的复杂性。将信息技术引入教学，可为提高教学效率提供可能。

二、病原生物学中信息技术融合的必要性

病原生物学是医学专业的一门实践性很强的基础理论课程，该课程理论抽象、内容复杂，传统的教学方式只能口头阐述微生物的生长繁殖、致病过程及人体对病原微生物的免疫过程，微观知识很难进行展示，严重影响了学生对知识的理解与掌握。病原生物学属于自然科学，有许多知识点需要通过实验来验证，然而病原微生物实验室环境级别要求高，建设面积大的微生物实验室进行授课成本高，且不能达到标准的环境级别，部分微生物的培养实验周期长，不能立即得到结果，但学生做实验的课时又有限，基于此，信息技术引入到病原微生物的教学中可提高授课质量与效率。虽然近几年信息技术在病原生物学教学中的应用逐渐增多，教学效果也较好，解决了传统教学中的部分问题，但是信息技术的滥用、少用、不用现象还十分明显，没有充分利用信息技术形成特定的教学理论、教学策略，没有融入到教学的各个环节中，没有达到优化教学过程、提高教学效果的目的，以信息技术带动教学方式、教学设计、教学环境、教学过程改变的力度还不够[7]，基于此，信息技术与病原生物学教学融合与实践研究迫在眉睫。

三、信息技术在病原生物学教学中融合路径的创新

1.将课堂内容可视化

可视化是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，再次精心交互处理的理论、方法和技术，涉及到计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助等多个领域，成为研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术。数据可视化囊括了信息可视化、信息图形、知识可视化、科学可视化及视觉设计方面的所有发展与进步。病原生物学有其独特的学科性质，以“细菌的形态与结构”为例，进行课本内容的可视化探讨，细菌具有生命活动，不停的进行新陈代谢，其形态的大小和生命特征在不同的生命周期有所不同，且在不同的生命周期致病性也有所差异，课本知识只能用繁琐的文字来概括，增加了学习者理解与识记的难度。在可视化视角下，让细菌展现自身本来的生命活动，可提高学习者的视觉冲击及学习效率，在医学专业中学习病原微生物的目的在于认识其原始的生命规律，从而掌握病原微生物的致病机制和致病特征。可视化后的细菌，其结构和生命活动轨迹清晰可见，可根据结构和生命规律的特征，推出新的临床医治方法，促进抗菌药物的研发，从而推动医疗事业的发展。

2.将课堂时间进行拓展

病原生物学具有其特殊性，研究的对象細菌不仅具有生长、繁殖及代谢的过程，且本门课程实践性较强，理论部分须通过实验观察得出，因此，本门课程实验较多，基于学校微生物实验条件的限制，对环境洁净度要求较高的实验无法进行，实验周期长，所需设备复杂的实验也无法进行，对这些实验部分只进行理论的讲解缺乏科学性和实践性。而信息技术可解决存在的窘境，一方面可替代对环境级别要求较高的实验、所需设备复杂的实验，另外一方面信息技术可将课堂时间进行延伸，以“青霉素的合成”为例，青霉素是细菌的代谢产物，其生产工艺比较复杂，包括发酵阶段和提取阶段，基于实验设备的限制，学校无法开展此实验，基于课堂时间的限制，理论讲解耗时且效率低，不具可观性。而将“青霉素合成”的微课视频布置成课后作业，让学习者通过视频自己总结出青霉素发酵的过程及注意事项，还可实现模拟仿真的目的，将被动的学习者转变为主动的操作者，有身临其境的感觉，有利于知识的融会贯通和操作技能的训练，实现了将课堂时间拓展的目的。

3.将教学载体多样化

随着“互联网+”及“5G”技术的发展，各种教学平台及教学软件应运而生，在手机上安装软件APP就可随时随地进行学习，将信息化教学手段在教学中的应用由原来的多媒体教学拓展到模拟仿真教学和网络平台教学，将教学载体的选择由QQ群、微信群拓展到慕课、云班课、云课堂、学习通、钉钉、腾讯会议、腾讯课堂，这些先进的教学软件既可以引入微课资源，也可以自己进行录制微课，以精简的课程阐述重点、难点，符合学生的心理状态，弥补了课堂繁琐理论知识讲解的不足。以云课堂为例，将微课、师生互动、测试集于一体，在资源库中可选择优质的病原生物学教学资源，在授课过程中可进行点名、提问、讨论及打分环节，课后可进行作业的布置环节，考试的设置可自己上传试卷，也可在题库中选择，考试项目可取代纸质化考试。教学载体的多样化，可满足师生对信息化载体的选择，在一种载体不能满足教与学的要求时，可选择多种教学载体，信息技术的快速发展为教学载体的多样化提供了保障。

四、信息技术推动病原生物学教学的发展

信息技术、人工智能和新材料等为代表的新一轮科技革命迅猛发展，教育教学领域多学科呈深度交叉融合，信息技术融入于病原生物学的教学，能够涵盖课程的基本理论、基本知识和基本技能，具有思想性、科学性、先进性、启发性和适用性等特征，信息技术与病原生物学教学的有效融合，改变了“教与学的环境”和“教与学的方式”，促进学生创新思维的形成，不断推动素质教育的快速发展，有效促进了病原生物学课程的改革与创新，进而拓宽学生获取知识的空间和渠道。优化学习方式和教学方法，培養学生在信息技术环境下的动手能力和学科素养，提高教学的效果，体现出以人为本的素质教育，突出新时代的育人导向，为人才培养提供广阔的空间。

总之，在教育信息化的背景下，要有效的促进信息技术与学科教学的融合，关注信息技术的发展前沿，充分利用先进的信息技术激发学生的学习兴趣，改革教学方式，使病原生物学的“教”变得多样化、可视化、先进化，使“学”变得便捷化、享受化，从而提高病原生物学的教学效率与质量。

基金项目：1.项目来源：吐鲁番职业技术学院校级课题;2.项目名称：信息技术与病原生物学教学融合实践研究;3.项目编号：2020J17

参考文献：

[1]陈琳，许林.新时代教育信息化2.0发展策略研究[J]中国电化教育，2021（01）：96-101+127

[2]洪丹丹，张鹏程，曹净植，等.现代信息技术在教学中的应用与研究[J]国际公关，2020（03）：45-46

[3]陈琳，刘雪飞，等.教育信息化转段升级：动因、特征方向与本质内涵[J]电化教育研究，2018，（8）：15-20

[4]齐玲，马丽敏.关于现代信息技术环境下的会计教学模式研究[J]财会学习，2020（34）：161-162

[5]常维纬.微课、翻转课堂与现代信息技术在药理学教学中的应用[J]科技风，2020（34）：73-74

[6]陈杰.基于信息化技术下的职业学校数学课堂教学探究[J]湖北开放职业学院学报，2020，33（22）：120-122

[7]孙玥.高职院校信息化教育创新路径探索[J]职业技术，2021，20（04）：52-56