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1、案例教学法在“微生物学”课程教学中的实践研究获奖科研报告 摘 要： 案例教学法是一种以学生为中心的新兴教学法。在“微生物学”课程教学实践中，可以根据课程教学目标的需要，引入相关内容如经典实验、科学史实、社会热点等作为教学案例，引导学生研讨，以实现高层次认知目标。案例教学法与传统的教学模式相比，更有利于提高学生分析问题和解决实际问题的能力。 关键词： 案例教学法 “微生物学” 教学实践 为了适应经济社会发展和科技进步的需要，高等教育必须不断改革，而高等教育改革的关键是教学改革1。现代高等教育教学改革倡导以学生为中心的教育教学理念，为此，许多新型的教学方法被尝试应用于教学实践，如基于问题式教学法、
2、案例教学法等。这些新教学法的共同特点是体现以学生为中心的教育教学理念，激发学生的求知欲望，在启迪学生思维的过程中传递知识与技能，进而实现促进学生知识、能力和素质的综合协调发展2。 案例教学法是一种新兴的教学法。现代案例教学法起源于美国哈佛大学，于20世纪80年代传入我国。案例教学法体现了教学论的人本化思想和现代心理学的建构主义认识论思想，符合以学生为中心的现代教育教学理念。案例教学法的实施方式是教师根据课程教学目标的需要，选择相关的真实事件设置成具体的教学案例，引导学生对其进行分析、讨论，充分表达自己的见解，以实现高层次认知目标3，可见案例教学法是以培养学生的能力为核心的新型教学法。案例教学法
3、与一味突出教师单一的主体地位、强调单向交流的传统教学模式有很大不同，它更注重学生的主体性、主动性、自主性的发挥，注重引导学生通过案例的分析、推导，探索事物的内在联系，因而更有利于提高学生分析问题和解决实际问题的能力4。 “微生物学”是武汉轻工大学生物与制药工程学院面向全校生物科学类、制药工程、食品科学类、环境工程、动物科学等专业开设的重要专业课。微生物学是典型的实验科学，同时微生物与人类的日常生活密切相关。在运用案例教学法时，“微生物学”课程可选择的案例内容非常丰富，可以是科学史上的一个经典实验，可以是一位著名科学家的研究工作经历，也可以是一个引人关注的社会事件。近年来，我们在“微生物学”课程
4、教学中采用案例教学法，取得了良好的教学效果，现介绍如下： 1.援引科学史中的经典实验 微生物学史中有很多著名的经典实验。通过对这些实验的逻辑分析，可以让学生体验微生物学知识的形成过程，从中学习科学家的思维方法。在微生物学课“微生物的遗传变异和育种”章节的教学中，微生物的基因突变是教学重点，也是难点。在微生物学史中，微生物抗性突变究竟是环境因素“驯化”微生物产生“定向变异”还是微生物自发产生非定向变异，在较长的一段历史时期曾是研究者争论的焦点问题。从1943年起，几个学者设计了几个著名的实验。这些实验既严谨又巧妙，在坚实的科学基础上解决了这场科学纷争5。坦而言之，初学者的确很容易将“基因突变是随
5、机的、非定向的”这个特点与“环境可对突变微生物定向筛选”二者相混淆，形成“定向变异”的错误认识。尽管教师可以直接告诉学生，基因突变是“自发”发生的，但是这样仅仅强调结论的教学方式并不符合现代教学理念。选择经典实验案例，通过重现实验研究过程，让学生体会研究者的实验设计思路，有利于培养学生的创新思维和科学精神。因此，借助多媒体教学，我们以图片形式展示经典实验的过程，针对每一步实验的设计理念提出相关的问题，引导学生更好地体会研究者的思路。以“Lederberg等的影印平板实验”为例，我们提出的问题如下：（1）影印平板是什么意思？该接种方法与常规的微生物接种方法相比有何特点？（2）实验使用了几种培养基
6、？几种培养基各有什么作用？（3）初始的大肠杆菌母种没有链霉素抗性，实验中得到的抗性菌落的抗药性从何而来？（4）这个实验如何推翻了基因突变的“环境驯化论”，支持了“突变自发论”的观点？在对该实验的分析和问题的引导下，学生积极思考，师生互动频繁，实现启发学生思维的教学目标。 纵观生物学的发展历史，许多实验之所以能成功证明、验证重大的科学问题而成为经典实验，与其说是依靠各种实验技术，不如说是依赖实验设计者巧妙的思路和创新的思维方式。在教学中引入这些经典实验案例，学生可以深刻感受实验设计者的创新思维和科学精神。在麻省理工学院的“生物学导论”课程教学中，教师经常花大量时间讲一个经典实验，启发学生思考。“
7、授之以鱼，不如授之以渔”，实际上就是在提示教师，除了传授既有知识外，更要传授方法和思维。 2.援引著名科学家的研究工作经历 为了培养素质全面的人才，现代高等教育除了进行专业教育之外，也越来越重视对学生人文精神的培养6。向学生介绍著名科学家的研究工作经历，可以从多方面对学生起到陶冶与激励的作用。 在微生物学课“原核微生物的形态和结构”章节的教学中，我们引入“衣原体的发现者汤飞凡先生的生平”内容。汤飞凡是中国第1代医学病毒学家，1955年他首次分离出沙眼衣原体，是发现重要病原体的第1个中国人。他曾把沙眼衣原体接种在自己眼睛里，冒着失明的危险证明了沙眼衣原体的致病性，是为科学献身的典范，对中国的生物
8、制品事业的发展有不可磨灭的功绩。我们要求学生课后阅读汤飞凡先生的纪念文章中国人不应该遗忘的名字汤飞凡，并在课堂上交流读后感。在交流读后感时，我们试图从两个方面引导学生：一方面引导学生学习这位伟大科学家的科学精神和奉献精神，另一方面让学生记住衣原体和病毒的区别和联系。我们鼓励学生思考和讨论这样两个问题：（1）衣原体和病毒的区别和相似性各是什么？（2）汤飞凡先生的一生给我们哪些启示？ 在微生物学发展史中，还有一些类似的案例可运用于课堂。在微生物学课“绪论”部分介绍“科赫法则”时，我们引入了在幽门螺杆菌的相关发现与研究中做出重大贡献的巴里马歇尔（BarryJ.Marshall）和罗宾沃伦（J.Rob
9、inWarren）的研究经历。为了证明幽门螺杆菌与疾病之间的联系，马歇尔与另一位医生莫里斯（Morris）喝下了含菌培养液，亲自感受病原体在体内的发展变化。经过不懈的努力，他们终于发现了该菌在胃炎及胃溃疡等疾病中的作用。他们的工作获得了2005年诺贝尔生理学或医学奖。在引入这个案例之后，我们鼓励学生思考和讨论这样两个问题：（1）研究者们“以身试菌”是依据什么科学法则？（2）这些科学家们的工作经历给予我们哪些启示？上述这两个教学案例可以引发学生多方面的思考，可以从多方面起到对学生的教育作用。 3.援引引人关注的社会事件 微生物与人类生活息息相关，食品安全、传染病防控、环境保护等社会热点问题与微生
10、物有着千丝万缕的联系。可以将微生物相关的社会热点问题组织成案例引入微生物学教学，引导学生运用微生物学理论知识分析，以加深学生对理论知识的理解，同时培养学生的社会责任感和公众意识3。 2014年，西非大陆爆发埃博拉病毒病疫情，这场烈性传染病扩展迅速，致死率高，引起世界恐慌。2014年2月埃博拉病毒在几内亚爆发，随后扩散到相邻的塞拉利昂和利比里亚。自疫情爆发以来，这3个国家有超过1.1万人死于此类疾病，另有超过2.8万人感染这种病毒。从1976年发现埃博拉病毒病至今，总共爆发过将近30次埃博拉疫情，但是这次的爆发规模最大。研究认为，果蝠是埃博拉病毒的自然宿主。埃博拉病毒是通过密切接触感染动物的血液
11、、分泌物、器官或其他体液而传到人，随后通过人际间传播加以蔓延，方式是直接接触感染者的血液、分泌物、器官或其他体液或者受到这些液体污染的表面和材料（如床上用品、衣物）。我们及时将此事件作为案例引入微生物学课堂，并提出如下问题引导学生思考：（1）为何果蝠携带埃博拉病毒却不会死？（2）同为感染埃博拉病毒的病人，为什么有的病人病情恶化不幸去世，有的病人却能够自行康复？ 该案例的内容是当前社会关注的热点事件，容易引起学生的兴趣。在对埃博拉病毒的相关问题进行分析讨论时，教师可以引导学生从病毒、传染与免疫甚至微生物生态等多个角度进行思考，从而将原本设置于不同章节的内容有机结合，以加深学生对理论知识的理解。 4.案例教学时应注意的问题 案例教学不仅仅是教师在课堂上“举个例子”，二者有很大区别。第一，案例在案例教学中占据中心地位，教师传授知识和培养学生能力的目标是借助案例研讨实现的，举例在一般教学活动中仅处于次要地位。第二，案例教学是组织学生自我学习，锻炼综合能力的一种有效手段，而举例则是说明问题的一种方法。第三，学生的独立活动在案例教学中占了很大比重，当然这些活动都是在教师指导下进行的，从案例的选择、讨论至最后的评价，无不体现出教师的指导作用，而举例完全是教师单方的教学行为7。