高等教育是培养优质医学人才的主要阵地，医学生不仅需要具备过硬的专业能力，还需要具有坚定的信仰和优秀的品德[1-2]。明确的培养目标给高校教师提出了新的教学方式，即突出“以学为中心”的课堂教学，旨在促进教师转变观念，发现课堂教学的价值所在，创设良好的课堂学习环境，从而促进每位学生在课堂中的成功[3-4]。

“医学微生物学”是临床医学专业的核心课程，属于微生物学的一个重要分支，其主要研究对象为与人类疾病有关的病原微生物的形态、结构、代谢活动、遗传和变异、致病机理、机体的抗感染免疫、实验室诊断及特异性预防等。该课程不仅有很强的理论性，还有很强的实践性。随着新型冠状病毒肺炎疫情的出现，“医学微生物学”更凸显了其在医学教育中的重要地位，尤其是实验课程直接承担着培养学生树立生物安全意识及获得实验技能的任务，在疫情背景下对于医学人才培养具有不可替代的作用。除此之外，近年来医源性感染的问题日渐严重，不但威胁到医护人员自身健康，而且是传染病传播的一个重要途径。医生不仅在医疗活动中扮演着治病救人的角色，同时也是被病原体感染的对象，如新型冠状病毒肺炎疫情暴发初期的医护人员感染，医护人员大量携带以耐甲氧西林金黄色葡萄球菌为代表的多重耐药菌。因此，对“医学微生物学”为代表的感染性疾病相关课程，进行“以学为中心”的教学改革，扎实培养学生的生物安全意识和实验技能非常必要。

面向国家对医学人才培养需求的变化，应对人类不断面临新发传染病对医护人员提出的新挑战，我们依据学情分析结果，改造“医学微生物学”教学理念和方法，探索一条“以学为中心”的教学改革途径，彰显学生在教学过程中的主体地位，激发学生的学习积极性及创新能力，真正帮助学生达成知识、技能、素质三方面的学习目标。

学情分析包括以下三方面：(1) 在授课之前，应用调查研究法对学生的学习动机、学习习惯以及对先导课程的掌握情况进行分析，微调教学目标；(2) 在课程进行过程中针对不同层次学生，通过自然观察法、书面材料法、谈话法对学科认知、学习难点及学习行为的改变进行统计分析，为后续教学设计优化提供支撑；(3) 在学期末除对期末试卷进行分析之外，再通过谈话法、调查研究法收集学生反馈，为下一轮教学进行准备。学情分析贯穿课程始终，覆盖授课的整个过程。

课前学情分析结果包括：学生已经修完人体解剖学、组织胚胎学、细胞生物学、生物化学及分子生物学等先导课程，有一定的基础医学相关知识，但是缺乏免疫学和生理学的知识，需要进行补充；大部分学生对此门课程有“期待”和“畏惧”两种情绪，既期待通过课程学习掌握病原体形态、结构及致病机理，特别是病原体所导致疾病的诊断、治疗和预防方法，又畏惧实验课上操作不当造成感染；部分学生习惯于传统课堂知识点的碎片化学习，随着课程内容的深入和时间的推移，学习兴趣逐渐降低；还有部分学生对互动式、探究式的教学环节参与意识不强。

课程进行过程中的学情分析结果分为有利学情和不利学情。统计近几年的学情分析结果，其中有利学情主要包括：学生对信息化教学方法接受度不断提高，学生自主学习和参与课堂讨论的主动性显著提高；不利学情包括：学生感到学习负担较重，部分学生对启发式教学方法较为抵触、感觉课堂与考核脱节，还有部分学生不适应全英文慕课等。针对不利学情，教师在授课环节进行教学方法的调整。

课程结束后，主要依据期末考核的数据统计分析和试卷讲评后的学生问卷调查进行学情分析，其中期末考核的数据统计分析为常规分析，调查问卷主要根据学习效果、教学建议和学生知识掌握程度3个方面设计。分析结果显示：大部分学生对知识的内在逻辑关系掌握较好，能够运用课程所学自主建立某一微生物的完整知识结构，课程结束半年后仍然对课程学习的收获有所反馈，并渴望在其他专业课程中尝试这种学习模式，说明课程教学效果对学生产生了比较深远的影响；但也有少部分学生反映课程难度高、与教材结合不紧密等问题。

传统“医学微生物学”课程目标的设立过于笼统，课程定位不够明确，教师对于课程在医学专业人才培养中的作用往往缺乏深入的思考，同时学生不清晰本课程的作用，也不清楚对照毕业要求应该掌握哪些知识与能力。因此，我们基于“以学为中心”，综合考虑执业医师资格考试和规范化培训的要求，融合新型冠状病毒肺炎疫情出现后对临床医生在医学微生物学领域的知识、能力和素养的要求，以及生物安全纳入国家安全体系等一系列新政策，梳理确立了包含“知识水平—实践能力—职业素质”三个层次的“医学微生物学”课程目标。既为教师的授课计划指明了目标和方向，又让学生明确了应该收获的学习成果。

(1) 知识水平：掌握生物安全的基础知识及病原微生物的生物学特性与致病性，认识人体对病原微生物的免疫作用、感染与免疫的相互关系及其规律，了解感染性疾病的实验室诊断方法及预防原则。

(2) 实践能力：训练及实践与医学病原微生物的生物学性状、致病机理、诊断技术和特异性防治措施等相关知识的动手实验能力；运用所学能够分析、评价与病原微生物相关的医学现象；能够掌握生物安全操作，培养符合生物安全要求的职业习惯；能够创造性地提出问题和解决问题，具有医学微生物学相关知识系统的自我完善及终身学习能力。

(3) 职业素质：具有唯物主义世界观，自觉运用马克思主义哲学原理分析学习专业知识，有良好的职业素养和强烈的政治认同感；能够实现对病原体的态度“从无知无畏到少知皆畏，最终实现皆知不畏”的转化；面对传染病疫情具有专业精神和奉献精神，具备良好的医德医风，充满人文关怀。

翻转课堂是一种以学生为主的授课形式，将学习的主动权交给学生，有效调动学生课外时间而节约课堂时间[5-6]。

在理论教学中，我们录制了全英文慕课Medical Microbiology，第一批登录爱课程国际慕课平台，不仅起到辅助教学的作用，而且将课程的国际化程度进一步提高。在应用全英文慕课授课过程中，教师充分考虑学生的接受能力，实行分部教学。对于学有余力的学生建议课前使用全英文慕课学习，课堂深入思考启发式问题或者进行案例分析；而对于英语基础、专业基础较差的学生则首先接受双语的课堂学习，课后使用全英文慕课作为进阶学习，再依据课堂对案例的分析结果课后独立进行案例分析。不但使每一个学生在学习过程中都面临一定难度的挑战，而且通过与课程相关的知识组建成参考知识库，运用信息化技术呈现给学生，丰富了课程内容、拓展了课程的广度。

在实验教学中，我们制作了丰富的微课视频，最大程度地节约课程教学时间，解决了课程水平提升和内容增加的矛盾。课下，学生通过微课视频学习实验原理、操作方法及注意事项、易错步骤等内容，课上将主要精力放到实验操作及师生互动上来；课下学习案例完成讨论，课上进行案例分析讲评；课下利用微课视频通过电脑端、移动端学习虚拟仿真实验，课上结合虚拟现实(virtual reality，VR)版进行实验操作，让学生获得更多实践和交流的机会。

除此之外，我们在理论课远程授课时还采用“慕课+VR”授课方式，以3D画面、360度、全沉浸的方式带给学生身临其境的课堂学习氛围(图 1)；针对无法在传统实验室内开展的精细操作类实验，通过实景3D虚拟仿真实验教学系统，为学生提供更真实、更直观的教学体验。

课程思政是落实习近平总书记“把思想政治工作贯穿教育教学全过程”的重要体现[7]。因此，我们深入挖掘“医学微生物学”课程中蕴含的思政教育元素，一方面，制定课程思政的教学大纲，找准理论知识与“思政内容”的契合点；另一方面，通过运用知识点育人、课堂互动育人及实践育人等多种方式在教学过程中融入“思政” (表 1)。

例如：在讲授“冠状病毒”部分时引入“新型冠状病毒肺炎疫情防控策略分析”的思政案例，课前发放由10篇新闻报道组成的案例资料，并提出5个导学问题，内容涵盖冠状病毒的结构、增殖、遗传特点、致病性以及新型冠状病毒肺炎的诊断、治疗、预防。课上提问互动，让学生逐一回答导学问题，教师及时进行总结：(1) 在冠状病毒的结构、增殖、遗传特点讨论结束后，运用马克思主义哲学原理中的矛盾论分析新发传染病病原体产生的原因，让学生分析新型冠状病毒的可能变异规律；(2) 随后进行新型冠状病毒致病性的讨论，理解疫情防控中的生物安全防护要求，让学生志愿者演示防护设备的穿戴，体会医护人员工作的艰苦和神圣，理解作为疫情防控“逆行者”的职业素养；(3) 而后讨论不同检测方法的适用范围，分析几次全民检测案例中的经验和教训；(4) 进而分析新型冠状病毒的治疗方案，通过治疗方案和诊断方案共同分析预防措施的合理性，培养学生的集体主义精神；(5) 课后作业中引导学生对比国内外疫情防控措施和效果，阐述社会主义制度的优越性，培养学生的政治认同感，体会构建“人类命运共同体”的重要性。

PBL教学法以问题为基础、以学生为中心，能够显著提高学生学习的积极性及自学能力，打破传统教学中学生缺乏独立思考、不愿参与教学互动等常见现象，是国际上公认的效果良好的教学方法[8]。

由任课教师和临床医生共同编写的以临床案例为基础的问题导向教学病例，总共4幕分2次课，采取10人小班授课。具体实施过程为：(1) 课前发布案例第一幕(患者症状为典型的急性胃肠炎，自述无医保，前期希望能够自愈，对诊疗花费较为敏感)，学生通过课本及文献等资源进行自主学习，分析能够引起上述症状的病因、需要询问患者哪些信息等。(2) 课上学生自愿担任主席组织学生根据情景讨论、分析问题，记录员在黑板上记录小组成员发言谈论的主要内容。随后发放第二幕(患者近三日饮食正常，曾独自参加婚宴，并回忆其食用的主要菜肴以海鲜为主，叙述过程中患者强呼有便意，需排便)，教师提出问题(根据前两幕提出对患者病情基本判断；患者排便前给予哪些建议，为什么；在患者排便期间，需做好哪些建议)，小组成员课上分析讨论进行汇报小结，汇报完成后发放第三幕(采取了患者少量粪便，送到化验室。根据患者叙述，初步判断为米泔水样便。此时，患者情况进一步恶化，并出现心律不齐症状)，教师在课程结束前提出问题(此时，你作为医生应询问哪些病情；粪便样本应进行哪些检查；在得出检查结果之前，你应采取哪些措施)，学生课后组建微信群，利用课余时间查找资料准备下次课的汇报。(3) 第二次课上首先由学生进行小组的汇报总结，教师引导学生从特异性、灵敏度、速度、安全、花费等角度为患者选择检测方法，让学生理解医患关系，理解医生以奉献履行使命的职业操守和道德修养。(4) 最后发放第四幕(经过及时治疗，患者症状有缓解，革兰氏染色实验鉴定为革兰阴性弧菌)，教师提出问题(确定病原体之前还需要进行哪些检测，作为首诊医生，你还需要做哪些工作，如何与患者及患者家属沟通)，通过多次小组讨论、汇报总结及教师点评等形式完成由霍乱弧菌所致疾病问题的全部解决。

此次PBL教学将实际临床问题引入课堂，让学生从临床医生的视角感受到了传染性疾病的诊疗过程，缩短了理论知识与临床实践的距离，培养了学生的临床思维，同时团队协作能力及表达展示能力均得到提高。除此之外，我们还设计了开放式PBL教学软件(图 2)，该软件不仅可以支持PBL案例在线学习和讨论，还支持学生自主设计PBL案例。该软件的使用能够引导学生从“讨论式”学习向“讲授式”学习过渡，仅一个学期我们就征集到10余个教学案例，其使用效果还在不断的完善中。

“医学微生物学”实验课程的研究对象大多数涉及诸如金黄色葡萄球菌等三类病原微生物，只能通过以非病原微生物替代、视频演示等方式进行，很难实现通过实验操作让医学生印证病原微生物的理论知识、建立生物安全概念及训练实验技能的课程教学目标[9]。鉴于此，我们结合教研组多年医学微生物学实验教学的经验，在虚拟仿真技术助力下对医学微生物学实验教学方案进行了重新设计，增加了10个虚拟仿真实验以丰富实验形式、填补教学空白。以综合性虚拟仿真实验项目“临床样本病原微生物检测虚拟仿真实验”为例，通过以真实病例为引导，模拟临床实践场景，学生能够系统学习常见传染病临床问诊、病史采集、体格检测、辅助检查、实验室检测、结果判读等临床基本技能，不但可以训练学生的综合实验能力，而且将基础理论学习与临床病例有机结合，培养了学生的临床思维。

除此之外，我们增设了与此虚拟仿真实验内容相契合的临床见习课，以小班形式开展，由临床检验科医生带领学生参观并现场讲解临床样本微生物检测的工作流程、实验方法、仪器使用、结果判读及意义等。此教学环节夯实了医学生的专业知识与技能，通过感性观察学习了临床微生物的检验过程，激发学生的好奇心及自主学习的热情。

由于医学教育改革，实验课时被大比例压缩。我们在实验课教学改革上倾向于开设综合性实验、开放性实验等高水平实验满足学生的学习和能力培养的要求。其方式为学生自主选择开放实验题目，选题包括“如何让水果远离细菌” “保鲜膜的保鲜作用怎么样” “超级细菌的诞生”等，从选题的角度可以发现学生的兴趣更倾向于与实际生活相关的医学微生物问题。小组分工合作，教师为其提供实验材料，指导实验操作，最后通过汇报展示实验结果对选择的科学问题进行解读，教师对每组表现进行综合打分评价。

“服务学习”其本质是一种以学为中心的学习方式，显著特征是“学生做决定”，重在培养学生的实践能力[10]。因此，我们在开放性实验结束后引入“服务学习”环节，让学生学以致用，将开放实验结果制作成科普推文、小视频等多种形式，在自媒体平台发布(图 3)，并回答公众提出的相关问题，及时根据反馈进行总结反思。这不但为学生提供了实验教学的新模式，加深了对理论知识的理解，提高了学生的创新能力，而且增强了医学生的社会责任感及自我效能感。

基于“以学为中心”理念对课程考核提出了更高的要求，在“医学微生物学”课程的考核方式上，围绕课程目标采取多元化的考核方式，分阶段、分层次、多角度综合评价学生的学习效果(表 2)。

课程考核包涵理论考核和实验考核两部分，其中理论考核期末卷面成绩占60%，平时成绩(慕课学习、案例分析、随堂表现)占40%；实验考核期末成绩及平时成绩(实体实验、虚拟仿真实验、临床见习、开放性实验)各占50%。同时为全面客观检查课程目标的达成，也对教学实施的各步骤开展过程性考核。例如：在PBL案例分析过程中，以课前准备(占比15%)、课堂表现(占比35%)、团队合作(占比20%)、总结汇报(占比30%)作为评定依据，有创新性的开放式PBL案例给予酌情加分。其中，课堂表现主要参考学生是否积极参与小组谈论，是否语言流畅、逻辑清晰，最后的总结汇报阶段主要参考PPT制作、汇报表现、回答问题准确度等方面作为评定标准。

教学改革实施2年来，我们发现现有的教学活动很好地实现了预设的教学目标，譬如：全英文理论慕课及实验微课等在线资源可以培养医学生自主学习及终身学习能力；挖掘课程思政元素，将思政教育贯穿教学全过程，增强了学生的政治认同感，实现了“知识传授”与“思政教育”并重的教学新途径；开展PBL教学，有助于培养学生团队协作及交流沟通能力，加深对理论知识的理解与掌握，提高综合研判能力；虚拟仿真实验及临床见习课，将基础理论学习与临床病例有机结合，培养了学生的临床思维，激发了学习热情；开放性实验有效提高了医学生自主创新能力，通过融入“服务学习”理念，增强了医学生的社会责任感及自我效能感。

对2020级临床医学专业的学生发放调查问卷，评价教学效果及学生满意度。发放调查问卷124份，回收120份，有效问卷达到96.8%，调查结果(表 3)显示，学生对本课程的教学效果大部分表示满意。

与传统的“医学微生物学”教学相比，“以学为中心”教学模式能够更好地培养学生多层次的学习目标，使课程教学与医学人才培养挂钩，但依然存在不足。

我们将在后续的教学中从以下几方面提高教学效果：(1) 发展多层次、多模式的线上教学资源以及独特、互动的线下课堂教学，提升课堂的参与性及趣味性；(2) 继续撰写高质量的PBL案例并增设临床见习课，多渠道与临床医院合作，让学生真实接触患者，引导学生从多角度解决临床问题，感知临床诊疗过程及医患关系；(3) 在课堂中引入“医学微生物学+人工智能”内容，尝试医工融合的教学模式，满足未来医疗智能化需求；(4) 在后续教学过程中继续深入挖掘思政元素，使学生的职业素养由自发向自觉转变。