后疫情时代病原学与宿主防御学“双线混融模式”实验教学探索①

张小萌 丁隆 党博 刘蕾 吕少春 杨宇 （佳木斯大学基础医学院，佳木斯 154002）

2019年新冠肺炎疫情出现，世界经济受到极大冲击的同时，教育也受到了影响，鉴于疫情防控需要，我国大中小学在不同阶段都相继展开了不同的教学模式。疫情初期，2020春季学期开展了全面线上教学，2020年秋季开学，各地根据防控需求有序运行先线上、后线下的教学模式。

目前国内疫情得到了较好的控制，我国高校大部分学生均已返校开展线下学习活动，但仍存在少数高、中风险地区学生需要进行线上教学。后疫情时期随时面临疫情点状暴发，教学运行模式将以线上-线下双向随机转变为常态。

我校2015年开始大力推广线上教学资源建设，依托学校课程中心，鼓励教师开展线上线下混合式教学，这些教学改革经验也为疫情期间线上教学奠定了工作基础。其中病原学与宿主防御学实验教学作为代表课程，在教学运行过程中积极探索并利用“双线混融模式”，取得了较好的成效。现结合本课程疫情前期及疫情期间建设模式及运行经验，全面梳理分析，为后疫情时代实验教学模式探索提供有效依据。

1 疫情前传统病原学与宿主防御学实验教学面临的困境

病原学与宿主防御学是我校以新时代医学教育创新发展规律为依据、以提升医学生岗位胜任力为导向、以整合医学教学理念为基础，打破学科界限，着重体现医学课程间内在关联的整合课程，融合了医学微生物学、医学免疫学和医学寄生虫学三门课程，同时摒除教学大纲中的重复内容，以病原微生物感染引起的感染性疾病为主线，通过感染疾病后的病原学和寄生虫学致病机制和免疫学特性，学习医学微生物学、寄生虫学和免疫学与临床疾病发展规律和疾病治疗及预防的联系，是基础理论通向临床实践的桥梁，在培养应用型人才中发挥重要作用［1］。

即使在信息技术高速发展的前提下，各地高校信息化资源仍呈现不均衡分布，多采用传统实验教学模式。传统的病原学与宿主防御学实验教学目标是指导学生掌握实验的基本原理和基本操作。教师花费大量时间对实验内容进行详细讲解，学生仅按部就班地进行实验操作，课堂互动较少，缺少对实验的独立思考和自主学习，在实验报告上照抄实验教材内容，缺少反思，导致实验报告雷同。这样的教学方式难以激发学生的实验兴趣、培养学生合作交流的能力［2］。且实验教学场地、实验设施限制和班级人数多等原因也导致学生观察视角受限，难以获得很好的学习效果。

病原学与宿主防御学整合内容呈现多且杂的特点，其理论和实验机制更加抽象难懂；实验教学中形式整合多于内容整合，一些实验课程整合略显生硬，教学效果不如预期理想［3］；实验内容多是验证性实验，在应用理论知识、解决临床实际问题等实践方面存在不足，不利于培养学生解决问题的能力及创新实践能力。

2 疫情期间病原学与宿主防御学实验教学面临的挑战和机遇

对于突如其来的疫情，全国各高等院校纷纷开展线上教学，理论教学充分借鉴线下教学经验，相对可达到教学目标，但线上实验教学难以达到理想教学目标。虽然可通过虚拟仿真实验教学、智慧课堂等方式开展线上实验教学，但线上教学知识内容陈旧单一，无法满足教师在线教学需求，加之部分教师未做好准备就加入在线教学战场，无论在技术上还是心理上仍需较好的适应能力［4］。教师不能和学生面对面讲解，缺少师生互动，学生线上实验教学过程中的实践表现、实验过程及结果等难以及时反馈，因此教师不能根据学生状态强调重点、调整教学流程，易出现实验流程与学生实践过程难以统一，或对实验课内容讲解不够深入的问题；由于没有集体学习环境，部分学生学习自律性和主动性可能下降，长此以往，学生线上课堂注意力难以集中，直接导致课堂教学效率低，教学体验差等问题［5］。

但教学组也意识到了线上实验教学的优势，网络资源丰富、形式新颖，可实现优质资源共享，打破时间和地域限制，对难懂内容可反复听讲［6］；教师也加深了对现代信息技术的认识，互联网应用能力得到提升。

病原学与宿主防御学线上实验教学中，虚拟仿真实验技术可用于培养基制备、肠道病原菌分离和培养、革兰染色法观察细菌形态和染色性、实验动物基本操作、凝集试验、细胞因子检测、小鼠中性粒细胞和巨噬细胞吞噬作用和免疫细胞功能检测等多种实验教学。以“组织样本中病原菌鉴定与耐药性分析”虚拟仿真实验为例，通过以临床常见血液作为样本，对病原菌进行接种、分离及鉴别，进行耐药性分析和报告结果解读等模拟实验，使学生直观感受临床微生物学检验流程。较传统实验教学模式更能拓展课堂知识容量，解决了因生物安全限制和实验样本缺乏而无法开展实验教学的问题。但虚拟仿真项目也有其不足，实验设施和操作均受限制，学生仅能了解实验流程，无法进行菌种接种和培养、无菌操作和灭菌等实验操作，并不能使实践能力得到真正锻炼，不利于应用型医学生专业素质培养。

3 后疫情时代病原学与宿主防御学实验教学探索

后疫情时代如何有效发挥整合医学实验课作用，提高实验课教学质量？结合多年线上-线下教学经验，笔者认为要合理运用信息化教学手段、5G、人工智能等现代化技术，开展线上线下优势互补、深度融合、相辅相成的混合式实验教学新模式，即“双线混融模式”教学可能成为后疫情时代高等教育教学新常态［7］。如何达到后疫情时代教学效果可从以下方面进行：

3.1 临床案例与整合性设计性实验相结合，增加实验教学实用性 利用智慧课堂进行“双线混融模式”实验教学能够全方位激发学生实验兴趣，多维立体化满足学生学习需求。开展整合性设计性实验教学前，教师将实验教学目标、实验要求等定义型内容、基础实验操作示范等资料通过线上学习平台发布给学生，并以电子文档或视频资料方式提供实验教学大纲和相关资料［8］。

线下实验课堂教学中，学生以小组为单位，利用网络资源或相关教材查阅资料、小组讨论、设计合适的实验方案。首先通过临床案例分析引导学生入门。如“某同学不慎接触了带状疱疹患者后被感染，自身免疫系统是如何起到保护作用的？”“疱疹病毒进入细胞后，病毒的抗原是怎样被呈递的，T细胞识别抗原后是怎样被活化的，最终如何清除疱疹病毒”，根据临床病例在实验教学中首先复习生活中易感染的病原微生物种类，然后围绕案例分析实验原理和防御机制，掌握T细胞活化的信号转导途径。学生根据实验室现有材料、试剂和设备等分组自主完成实验，得出实验结果并讨论。教师全程指导实验和答疑纠错，针对学生在实验过程中存在的共性问题进行精准教学，结束后总结实验重点难点并拓展临床相关知识，梳理所学知识与临床疾病的内在联系。教师可通过以上环节复习旧知、学习新知、验证新知，达到学以致用的效果，完成本次实验教学任务。

实验教学后，在线上课堂平台布置少量具有挑战性的拓展问题，引导学生深度思考，交流讨论后总结所学知识的规律，结合线上、线下混融教学的多方面反馈使教师及时掌握学生学习情况，在此基础上调整教学进度和教学方法，促进自身专业发展。通过这些教学方法让学生打破病原学与宿主防御学抽象深奥的印象，而是与生活息息相关。还可建立病原学与宿主防御学实验教学课件和多媒体实验教学资源库，营造浓厚的学习氛围［9］。

这种教学方式改变了以往完全依据实验教材操作的实验模式，凸显教师的主导作用和学生的主体地位，打破传统教学观念的同时培养教师“双线混融教学”胜任力，展现“双线混融教学”模式在教学方式和环境上多元化的优势，锻炼学生运用网络技术获得新知识从而解决专业问题的能力，培养自主创新能力和团队协作精神。

3.2 虚拟仿真与实际操作相结合，提升实验教学准确性 在病原学与宿主防御学实验教学中，合理运用虚拟仿真实验教学系统能够减轻仪器损耗和实验动物浪费，大大节约了教学资源［10］。但虚拟实验不能完全代替实际操作。如在免疫细胞功能检测实验中，学生通过虚拟仿真实验观察疱疹病毒入侵机体细胞至被T细胞清除的完整过程，模拟小鼠腹腔注射和采血等一系列操作，提前认知实际操作中要注意的事宜，预估操作过程中可能出现的问题。计算机虚拟实验后再进行线下实验，最后通过采血、涂片、染色后在显微镜下进一步观察免疫细胞形态特征。

后疫情时代实验教学应根据教学实验需求合理配置虚拟仿真实验内容，促进学生线下实验操作的准确性与结果的稳定性，将理论知识转化为实践应用。“双线混融模式”实验教学有利于掌握医学基本实验原理及实验技能；有利于医学临床思维及临床实践能力培养，有利于医学“早临床、早科研、早实践”教育理念实施。

3.3 互联网平台与实验教学相结合，强化实验教学多元性 互联网为课程教学提供了一种全新的方式，多媒体教学已在理论课中应用多时，对实验教学也具有重要意义。教师可借助腾讯会议、钉钉等软件开展PBL教学、翻转课堂、见面课等多种教学方式，通过互联网慕课平台等获得实验课程教学资源，能够生动直观地将理论和实践过程呈现给学生，促使学生高效地理解实验和教学内容，通过在慕课平台布置作业或测验了解学生学习进度和对知识点的掌握情况，并在此基础上调整后续课程内容；教师可利用多媒体将实验原理和操作等内容录制成小而精的微课视频，支持碎片化学习和重复性学习，学生在观看过程中了解实验细节操作，弥补线下实验操作中看不清教师演示的不足；还可在当代年轻人喜爱的视频网站，如B站、抖音、知乎等，下载病原学与宿主防御学实验材料，或录制相关短视频，供学生自主学习［11-12］。通过上述措施提升线上教学质量，使线上线下教学有机融合，满足后疫情时代教学需求。

3.4 课程思政与实验教学相结合，提升实验教学育人性 新冠肺炎突发疫情对基础医学教育与课程思政提出了更高要求，不仅要引导学生树立社会公德、职业道德和个人道德意识，还要教育医学生强化自身学识和自我保护意识。实验教学过程中督促学生在各实验环节保持严谨认真的态度，使学生明确严谨是科研意识的基本原则［13］。不断发掘病原学与宿主防御学实验教学中的人文元素，加入与时俱进的思政议题，如讨论“如何防治新冠病毒感染”案例有利于培养学生医者仁心、坚定家国情怀和国际合作意识等。加强整合医学实验教学课程思政教育还应充分发挥混合式教学优势，教师引导学生自主学习和独立思考，并以实时、双向、高效的网络课程平台为载体，必将取得事半功倍的效果［14］。

4 展望

后疫情时代病原学与宿主防御学整合实验教学的“双线混融模式”探讨和应用尚处于起步阶段，后续还需加强完善，如加强数字化校园建设、虚拟仿真实验平台建设、健全教师培训制度和建设课程考核评价体系等。

“双线混融模式”已用于病原学与宿主防御学整合实验教学，也可为其他医学实践教学提供参考，结合各自的教学需求和目标，突破旧的教学模式，确立以“学生为中心”的理念，以医学创新教育为目标［15］，探索合适的整合医学实验教学模式，为培养适应社会发展的综合性医学人才夯实基础。