深度学习视角下的病原生物学PRIDE教学创新策略

邱竞帆，季旻珺,，严 沁，周 莎，毕洪凯，于鑫焱，贾 佳 (南京医科大学基础医学院病原生物学系， 南京 66； 南京医科大学教务处； 通讯作者)

深度学习是由瑞典教育心理学家费伦茨·马顿和罗杰·塞尔乔在1976年首次提出，意指“在理解的基础上，学习者批判性地学习新思想和事实，将它们融入原有认知结构，在众多思想间进行联系，并将已有知识迁移到新的情境中，从而做出决策、解决问题”。2005年，我国学者何玲和黎加厚教授在《促进学生深度学习》中提出了深度学习概念，在文中指出：“所谓深度学习是指学习者在理解学习的基础上能够批判性地学习新的理论和思想，再将新的理论和思想融入已有的认知结构基础上，可以在繁多的思想之间建立联系并且可以将已经拥有的知识迁移到全新的情境之中，以此作为问题决策和解决的一种学习方式[1]。”后续我国学者陆续提出了自己的见解，并认为深度学习应该以具体的学科为背景，在课堂教学中培养深度学习的习惯，目的以培养高阶思维为目标，在学习中批判性思考并进行深度思考[2-5]。

深度学习与浅层学习的区别不仅在于知识掌握的牢固与长久，更为重要的是，其承担着一种能力培养与价值传递的育人功能，而这恰恰是大学教育的根本目的之一。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》指出“要注重学思结合，倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学，帮助学生学会学习”。这就要求我们需要开展混合式教学帮助学生学会深度学习，并进一步实现综合能力培养与文化价值传递[6，7]。美国学者埃里克·詹森和利恩·尼克尔森从教师教学的角度在其代表性著作《深度学习的七种有力策略》提出了深度学习的路线(deep learning cycle)，即DELC路线。该路线包括7个步骤：设计标准与课程、预评估、营造积极的学习文化、预备与激活先期知识、获取新知识、深度加工知识、评价学生的学习[8]。立足于此，本课程结合混合式教学方式，并根据不同深度学习层次，将深度学习路线归纳为知识准备(prepare)-知识激活(recall)-知识融合(integration)-深度加工(deep processing)-知识拓展(explore)五个步骤，形成PRIDE教学策略，帮助学生从被动学习向主动学习转变,实现了由浅层学习向深度学习的过渡进化。PRIDE教学策略分别在三种不同的教学组织形式对分课堂、PBL翻转课堂和项目式实验课堂中展开，贯穿课前-课中-课后三个教学环节，旨在培养学习者知识理解与建构、迁移与整合以及运用与创新的深度学习能力，塑造学习者分析、评价、批判、创造等高阶思维，引导学生通过自主学习，获得积极的学习体验，从而建立学科认同，践行以学生为中心的教育理念。本文以笔者教授的病原生物学课程为例，将深度学习视角下的PRIDE教学创新策略具体介绍如下。

1 对分课堂，促进知识理解与建构能力

根据调研结果，95%以上的同学都倾向于自行预习线上学习材料，课堂上针对知识重点难点开展讨论。课前，教师会围绕知识点，利用线上教学平台进行导学，发放微课、慕课以及相应的电影、纪录片等数字化拓展学习资料，并且推送相关的社会热点问题，比如“与幽门螺杆菌感染者共餐会被传染吗”，让学生进行课前的预习和线上论坛讨论，唤醒已有知识。课中，教师讲授和学生讨论时间各占一半，将传统“一言堂”转变为讲授+讨论的对分课堂。教师先针对教学难点精讲导学，并根据自编临床案例提出与知识点对应的问题，帮助学生梳理知识要点，整合知识，重建知识模块。如讲授幽门螺杆菌章节，教师会在讨论环节引入自编案例“患者阿信在医院消化内科胃镜检测可见十二指肠球部1×1 cm深溃疡，初诊为十二指肠球部溃疡，并建议检测幽门螺杆菌感染，13C呼气试验显示幽门螺杆菌阳性。医生给予常规四联疗法，疗程为14 d，但阿信因工作繁忙，吃了5 d后症状缓解就自行停药，未遵医嘱按时吃药。半年后又出现腹痛，医院复查，球部溃疡仍然存在，幽门螺杆菌阳性，以根除失败告终”，进而依次引出“十二指肠球部溃疡由什么引起,与幽门螺杆菌有何关系,13C呼气试验是什么,还有其他检测手段吗,你认为根除失败的原因是什么”等讨论问题。学生4-5人为一组，围绕案例中幽门螺杆菌相关胃溃疡的致病机制以及临床根除失败原因分析等问题进行深入学习，每组学生对各自观点进行讨论和反思，使不同观点能够在不同小组之间得以分享和批判，让所学知识深度融合；教师再根据小组回答进行点评和归纳总结，将课堂主权交给学生，让学生沉浸式地参与课程，实现经典课堂与翻转课堂的有机融合。课后开展第二课堂如自学小组录屏汇报和主题论文撰写，并将学生优秀的作品汇编成集或者网络平台分享，促进学生间的互学互评，激发学习内驱力。

2 PBL翻转课堂，发展知识迁移与应用能力

为促进学科内和学科间知识点的融合，课程团队与临床医生共同设计以临床病例为载体的问题导向学习(problem-based learning，PBL)案例，在教学中将“以菌谈病”变为“以病说菌”。课前，学生在线上平台对临床案例进行预习，并以案例为主线提出问题，激活先前知识；课中，学生现场进行资料搜索，将多学科的知识进行融会贯通，通过小组汇报的形式把搜索的信息进行整合并授予他人，完成知识的深度加工，有利于知识的理解和记忆，克服理论知识学习和知识转化互相脱节的问题，发展知识迁移能力。为帮助学生开发科学思维，瞄准临床需求进行拓展学习，自编案例中也引入科学前沿和现存医学难题，让学生开阔视野，激发求知欲和探索意识，锻炼学生综合分析问题的能力和批判性思维；课后，针对学生尚未接触临床、无法将所学知识结合临床的问题，教师通过开设“临床常见病原体”“新发传染性疾病与病原体”“发热待查之病原体诊断与治疗”“艾滋病与常见合并感染”专题讲座，并带领学生进入校园和社区开展关于幽门螺杆菌和艾滋病等传染性疾病的科普讲座活动，拓宽知识面，让基础医学教育与临床以及公共卫生学科有机融合，为学生进一步学习各类临床相关课程打下坚实基础。

3 项目式实验任务，提升知识运用与创新能力

本门课程是实践性很强的学科。为实现理论和实践的双轮驱动，以本课程教师团队自主编写的实验案例“不明原因的腹泻”为主线，开展项目式实验课堂。课前，学生在线上预习自编实验案例，回顾所学知识，提出疑似可能的消化道病原体的初步诊断假设；课中，学生以小组为单位，需要根据病原体特点和临床菌检操作流程，设计肠道病原体鉴定步骤，比如革兰染色镜检和形态学观察、SS鉴定平板、细菌生化反应检测、血清凝集实验以及药敏实验等，将理论知识和实践知识相融合，自己动手操作实验鉴定“真凶”，实现“做中学”的深度学习任务；课后，为提升学生的创新能力，学生以小组为单位撰写其他病原体的诊断案例，并在网络教学平台通过开展微生物形态学绘图以及诊断案例“你问我答”的互动环节，通过跨小组学习分享，拓宽理论知识，培养批判性思维和创新能力。

4 开展形成性评价，及时反馈教学效果

要保证深度学习的顺利开展，就必须及时进行教学反馈。在对分课堂和翻转课堂上，教师利用超星学习通手机终端完成小组讨论、问卷统计等教学活动，向同学实时反馈学习成效，为后续教学的高效开展提供保障；课后通过线上习题检测及时获得教学反馈，使教学形成闭环，提高教学效果。项目式实验课上，教师利用自主创建的线上微生物标本资源库，测评学生的病原体形态识别能力，利用学习通实时获得小组合作学习的评价反馈，充分实现线上数字化教育与线下课堂教学相结合的教学模式。此外，教师在期末卷面考核方式中增加应用型、综合型的题目比例，减少单纯记忆性的客观题型，使学习内容的高阶度、创新度、挑战度成为可测量、可评估的评价指标。多方评教层面，学校开展学生评教、教师互评、督导评价和校外专家评价。学生不仅对教师教学质量评分，还通过问卷调查提出具体建议，并将之反馈至教学改进。

5 将PRIDE理念融入课程，强化医学生的价值使命担当

为全面落实立德树人的根本任务，体现“医道并重”的育人理念，本课程把思政内容融入教学大纲，将爱国主义、职业素养、辩证思维、时事政治与课程内容相结合，以思政课堂为主要承载体，引导学生思考学科中涉及的医学科学问题，关注病原体及传染病背后的人文元素。开展具有医学特色的思政品牌课堂建设，建立“微见”思政案例库，以学科发展史中的思政案例为主线，在课堂上讲好“中国故事”，如“鼠疫战士”伍连德、“衣原体之父”汤飞凡、“糖丸爷爷”顾方舟以及抗疫英雄钟南山等先进人物和事迹，并通过走近援非抗击埃博拉医务人员的访谈活动，引导青年学子坚定“四个自信”，将小我融入大我的人生选择，辩证性思考课程中涉及的医学科学问题，培养具有崇高医学理想和人道主义情怀的医学生。

医学教育者的职责不仅是传播知识，而更是学生成长的陪伴者和引导者。基于深度学习理论的创新教学模式，既能发挥教师在教学过程中的引导、启发、适时调整的主导作用，又能体现学生在学习过程中的主动性和创造性的主体地位，从而实现对传统教学以教师为中心、以课堂为中心、以书本为中心的突破。创新课程的不断探索，构建了多方位综合培养学生的教学环境，有效培养学生的深度学习能力，让学生获得了积极的学习体验，实现了从低阶向高阶思维的有效提升。