整合式专题教学模式在医学微生物学中的实践探索——以新型冠状病毒为例

顾 丽，闫 艳，董文杰，赵利美，王 强

（内蒙古科技大学包头医学院病原生物学教研室，内蒙古包头 014040）

1 医学微生物学理论教学的现状与局限

医学微生物学虽然是一门基础医学课程，却是连接基础医学与临床医学、预防医学、检验医学的重要桥梁学科，集实践性和应用性于一体。目前医学微生物学理论教学存在诸多困难和局限：理论教学时数有限，难以对新现、再现病原微生物进行详尽学习；内容与临床实际衔接不紧密，诊疗方面的知识不够完善；病原体与疾病关系阐述系统性不强等。这对于医学专业学生尤其是临床医学专业学生职业能力的培养无疑是个缺憾。因此，以临床应用能力为导向，开展医学微生物学与其他医学基础学科、临床学科相结合的整合式课程教学成为医学微生物学课程建设的努力方向。

2 整合式专题教学的优势

以学科为中心的传统基础医学教育强调学科的独立性和系统性，虽然有助于学生掌握相应的专业知识和技能，但不利于医学生整体医学观的建立和医学素养的培养[1]。鉴于此，整合医学微生物学课程教学内容和其他相关医学学科资源，构建基于临床感染性疾病的案例型整合式专题教学，增加学生所学知识的深度和广度，不仅有助于学生对医学微生物学专业知识的学习，而且还有助于激发学生的创新思维，培养学生的实践应用能力，提升医学生的职业素养。

新型冠状病毒(Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2，SARS-CoV-2)感染疫情的爆发和蔓延是医学微生物学科发展中的一个重大事件，作为新现病原微生物的新型冠状病毒则是医学微生物学的重要学习对象。但受现有教材相应内容缺乏和滞后的影响，以及医学微生物学课程学时的限制，理论教学中，想要把新型冠状病毒涉及到的微生物学基础知识及感染、防控和诊疗所涉及到的相关医学学科知识、临床实践及科研进展等前沿信息适时地、系统地传达给学生是很难实现的。紧扣全球防疫背景，就新型冠状病毒进行针对性强的专题学习，并渗透多学科知识，为学生创设沉浸式医学体验，激活学生追根溯源、深入探究的积极心理因素，对于“新医科”背景下促进医学生临床思维、创新思维、科研思维的建立具有积极意义。

3 整合式专题教学设计

以新型冠状病毒感染疫情作为现实案例，按照医学微生物学逻辑脉络，科学筛选、提炼学科核心知识，整合免疫学、病理生理学、药理学、生物化学、预防医学等相关理论知识，同时根据科研进展将学科知识给予延伸和拓展，并有机结合新冠诊疗防控临床实践，为学生构建起点、线、面的知识框架，不但有利于学生对新型冠状病毒的生物学特点、传播、致病、检测、诊断、防治形成完整认识，而且可以更好地培养学生的临床思维[2]。为提升专题教学的吸引力、充分保证教学效果，在整合教学内容的同时进行问题导向式教学设计，形成以新冠病毒为案例的整合式专题教学，将案例教学与PBL（以问题为基础的教学模式Problem-Based Learning，PBL)、专题教学与多学科融合、基础医学教育与临床实践完美结合，教学时效性强，吸引力高，感染性强，学生能以置身事内的视角去主动探究、讨论、思考，知识接受程度高，能达到事半功倍的教学效果。

3.1 学科核心知识的筛选与提炼

按照医学微生物学课程内容中微生物的生物学形状、致病性与免疫性、微生物学检查、防治原则的逻辑顺序，将学科核心知识进行筛选、提炼，参考教材、《新型冠状病毒肺炎诊疗方案》、《新型冠状病毒肺炎防控方案》和大量文献资料、网络资源，结合当下新型冠状病毒的研究进展，以及案例式专题教学的需要，对教学内容重新布局，进行针对性的教学设计。例如概述冠状病毒的发现、命名、分类、致病情况；生物学性状中除了对新型冠状病毒的形态结构、复制增殖、遗传变异进行阐述之外，着重对新型冠状病毒基因组结构、核酸检测靶标基因以及基因变异情况、变异与流行的关系等时下学生们关注的焦点和存在的疑问进行描述；培养特性则立足病毒学研究和疫苗研发的需要进行介绍；流行病学特点方面则就大家比较关注的气溶胶与飞沫的异同、传播途径，无症状感染者、隐性感染、显性感染等概念进行解释和界定；预防措施中就疫苗的种类、技术路线、研发程序、我国以及全球新冠疫苗研发进展和成果等前沿知识展开论述，并加入传染病的防治原则、个人防护等知识，确定教学内容，完成教学设计，制作教学课件。

3.2 相关学科知识的筛选与整合

打造一个综合性强的专题教学，仅有微生物单一学科的知识是远远不够的，要根据新型冠状病毒专题教学完整性的需要，融入免疫学、病理生理学、药理学、生物化学、预防医学、临床检验等相关学科知识点。例如运用免疫学中细胞因子风暴解释新型冠状病毒引起的急性呼吸窘迫综合征和多脏器衰竭致病机制，运用免疫标记技术解释新冠病毒的抗原检测原理、方法，此外还有新型冠状病毒疫苗的免疫学特点等，而新冠临床表现中发热、代谢性酸中毒的机理需要引入病理生理学知识加以解释，RT-PCR 核酸检测原理、方法则需要补充生物化学与分子生物学内容，糖皮质激素药理作用及使用原则要用药理学知识加以解释，而群体免疫、疫苗保护率等又是流行病学中的概念。

另外，医学微生物学是一门与临床联系密切的实践性专业基础课。基础与临床的深度融合不仅是医学教育发展的必然趋势，更是医学微生物学课程要一以贯之的目标[3]。因此新冠肺炎诊断标准、临床分型、重症患者的治疗等临床知识的渗透和拓展必不可少，这对于培养学生的临床意识、职业胜任力都大有裨益。这样以微生物知识为骨架，多学科知识有机交融，使学生在一个专题教学中收获多学科融合的知识大餐，学生才会受益匪浅。

3.3 学科前沿知识的延伸与拓展

当今世界，科学技术发展日新月异，生命科学领域尤为突出。因此，在保证教学内容基础性、完整性、系统性的前提下，拉近学生与现代科学发展的距离，使他们适应学科不断发展和变化的趋势，是当前大学基础课教学的必然要求[4]。结合新型冠状病毒前沿信息和研究进展，将微生物专业知识从深度、广度上加以延伸和拓展，并将致病与免疫机制、药物研发、疫苗开发等新知识渗透到专题教学中，例如新型冠状病毒感染中包膜表面的刺突蛋白S 与靶细胞表面血管紧张素转化酶2（ACE-2）特异性受体的识别结合，ACE-2 受体在人体内广泛分布与复杂的临床表现及并发症、后遗症的关联，病毒复制周期各环节中酶、蛋白与抗病毒药物研发的关系，新型基因工程疫苗、核酸疫苗的研发机理与进展，基因突变对疫苗效力的影响，抗病毒化学治疗药物、免疫治疗药物的原理等，这些新鲜知识对于引导学生开阔眼见，拓宽思路，建立创新思维、科研思维，提升学生科学素养都有积极意义。

3.4 PBL教学问题的设计和提出

学贵为疑，以新型冠状病毒疫情作为先导案例和背景材料，紧扣知识点，进行“问题驱动”教学设计，通过设置启发性、针对性强的教学相关问题，使学生带着问题，在自主探索的积极心理因素带动下，以求解的态度进行学习，能充分调动学生学习的主观能动性。例如病毒复制周期中哪些环节可能成为抗病毒药物设计作用的靶点？为什么刺突蛋白S 会成为疫苗开发的主要目标蛋白？白介素6（IL-6）抑制剂托珠单抗在阻断炎症因子风暴、避免严重肺部免疫损伤中的秘密？新冠防控中一米安全线有何科学依据？这样的问题设计与提出不仅可以引起学生强烈的兴趣，而且可以大大提高学生分析问题、解决问题的能力，从而实现教学过程与教学结果并重，知识与能力并重的目标[5]。

3.5 课程思政内容的准备与融入

在专题教学过程中课程思政的融入必不可少，例如新冠疫情防控中我国的大国担当，公共卫生专家、医务人员、科研人员、卫生防疫人员等众多优秀人物和感人事迹所体现出的科学家精神、家国情怀、社会主义核心价值观等人文精神和价值内涵，以及伟大的抗疫精神，都能引起学生强烈的“共情”心理，有效激发医学生的职业荣誉感、使命感、责任感，成为充分调动学生主观能动性的推进器[6]，让思政教育达到润物无声、春风化雨的积极教育效果，实现课程育人，推进全方位育人、全过程育人。

4 整合式专题教学实施过程

主要针对正在进行医学微生物学学习的各专业学生开展专题教学。组织学生通过学校第二课堂平台以自愿报名或集体形式参加。

专题讲座以“新型冠状病毒知多少”命名，分为六大板块，按照整体设计思路（图1），遵循医学微生物学学习的逻辑脉络，围绕冠状病毒的发现、命名、分类、病原学特点、致病及流行情况概述，回溯冠状病毒的前世今生，使学生对冠状病毒形成初步认识。通过新型冠状病毒形态结构、基因组及编码蛋白、核酸检测靶标基因、流行与变异等内容掌握其生物学性状。通过特异性受体分布及炎症因子风暴深入探究其致病机制及可能的治疗策略，微生物学检查则重点学习抗原检测胶体金法和核酸检测RT-PCR 的原理及方法。防治部分重点探讨抗病毒治疗药物、免疫治疗药物的研发过程、治疗机制，疫苗研发技术路线及制备原理。

图1 整合式专题教学设计

讲座中还特邀附属医院多次深入抗击新冠疫情一线的呼吸科医生，讲解新冠肺炎临床分型、诊疗策略、重症救治及其临床诊疗随疫情进展做出的调整，分享抗击疫情中真实感人的故事，带学生走近临床，学习临床知识的同时，体会伟大的抗疫精神，增强职业使命感、荣誉感。此外还邀请到获奖大创项目指导教师就纳入《新型冠状病毒肺炎诊疗方案》的中医“三药三方”之一的清肺排毒汤抗病毒机制科研进展进行深入浅出的阐释，引导学生建立科研思维、创新精神。互动答疑环节老师们就学生感兴趣和关注的问题一一给予解答。

讲座后又充分利用教师“优慕课”网络教学平台，发布关于新型冠状病毒的教学拓展资源，包括新型冠状病毒肺炎诊疗方案、防控方案、科研进展以及我校教师制作的新型冠状病毒系列科普微视频，供学生们进行开放式学习。活动结束后学生们认真完成问卷调查，对教学效果给予及时反馈。

5 教学效果反馈与评价

报名参加专题讲座的同学表现出对讲座内容极大的兴趣和热情，讲座中与老师积极互动。通过微信小程序“问卷星”对参加专题讲座的学生进行问卷调查（图2），结果显示80.52%的学生对新型冠状病毒专题教学的总体评价是非常喜欢，收获满满。对以微生物学知识为主，结合临床实际，融合多学科知识和学科发展前沿的整合式专题教学总体评价中，85.71%的学生认为能更好地培养医学生临床思维、创新思维、科研思维，70.13%的学生认为能促进学生综合素质全面发展，63.64%的学生认为能开阔视野，拓宽思路，61.04%的学生认为能拉近与临床的距离。在被问及对融合多学科知识及临床实践的整合式专题教学心理需求时，97%以上的学生表示需要，其中49.35%的学生表示多多益善，增知长见，另有32.47%的学生则认为可适量补充，作为教学的延伸和补充，还有15.58%的同学则认为应根据学生需求，有针对性地开展。通过问卷调查结果反馈，可以看到大多数学生对新型冠状病毒整合式专题教学的认可和欢迎，专题教学取得了积极的教学效果,大多数学生对这样的整合式专题教学很感兴趣并报以很高的期待。

图2 整合式专题教学调查问卷结果

5 结语

以新型冠状病毒为案例的整合式专题教学实践，以微生物学知识为主，同时融合多学科知识和学科发展前沿，抓住契机适时开展新现病原微生物的探究式专题学习，以真实案例、现实体验创设情境，按照微生物学科主线递次推进，把相关的各个知识环节穿插进来，在一条主线下将许多医学学科知识串联起来，这样的教学方式使学生所学理论知识得以升华，有效促进了学生综合素质的提升。以新型冠状病毒为案例的整合式专题教学实践，在教学内容、教学方法和教学形式上都是新的尝试和探索，创新性、实践性、可操作性均较强，同时也为以后围绕临床感染性疾病开展系列案例型整合式专题教学进行了有益的探索与尝试，积累了宝贵的实践经验。