醫學微生物學綜合設計性實驗探索

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摘要：為探索醫學微生物學實驗課程及教學改革模式，提高實驗教學質量，昆明醫科大學實驗教學中心結合醫學微生物學實驗課程的特點，合理設計課程，對部分醫學生進行醫學微生物學綜合設計性實驗課程的嘗試教學及調查，對綜合設計性實驗課程的教學內容、教學模式、教學評價、教學效果等進行了探討，為更好地完成醫學微生物學實驗教學改革奠定了基礎。

關鍵詞：醫學微生物學；實驗教學；教學改革

醫學微生物學實驗作為醫學微生物學的重要組成部分，是一門基礎醫學和臨床實踐連接較緊密的學科，其對培養學生基本技能，提高學生分析和解決問題的能力均具有舉足輕重的作用［１，２］。傳統的醫學微生物學實驗教學面臨重理論、輕實驗；實驗課零碎單一；驗證性實驗過多，綜合性、創新性實驗較少；實驗內容與臨床結合不緊密等問題；使學生對實驗課缺乏興趣，降低其對理論知識的應用能力和自主創新精神，從而影響教學效果［３］。近年來，隨著高校教育體制改革的深入，醫學院校對培養醫學生綜合素養、培育復合型醫學人才的要求日益提高［４］。以昆明醫科大學為例，學校于２０１９年啟動以“全面深化人才培養方針，推進昆醫特色卓越醫藥人才培養”為目標的深化學分制改革，提出要加強實驗教學改革，推進以學生為中心的教學方法改革，提升課程質量，以適應新型醫學人才培養要求。為此，本研究團隊結合多年來醫學微生物學實驗教學經驗，通過優化設計實驗內容和教學模式，在本校部分醫學生中進行醫學微生物學綜合設計性實驗教學的嘗試，旨在探索如何更有效地提高醫學微生物學實驗教學效果，以適應新形勢下厚基礎、強能力、多創新的醫學人才培養目標［５］，并希望通過嘗試和探討，能為建立健全實驗教學新體系和實驗教學質量保障等工作提供有益的借鑒和參考。本文就此做如下報道。

１綜合設計性實驗教學的開展

1.1教學模式對象及內容

傳統醫學微生物學實驗教學模式是與醫學微生物學理論課程同時配套開展，以學生驗證實驗結果為目標，通過教師講授基本概念原理，指導學生按照實驗步驟逐一操作，觀察記錄結果，最終完成驗證性實驗報告的教學過程。以昆明醫科大學為例，醫學微生物學實驗教學主要針對本科二年級醫學專業學生開展，教學總課時１５－１８學時，分５－６次課完成。課程內容包括無菌操作、細菌涂片的制備及革蘭氏染色；細菌基本形態的觀察；細菌的分離培養和生化鑒定實驗；細菌的抗酸染色實驗。本研究開設的醫學微生物學綜合設計性實驗是在學生掌握部分醫學微生物學理論的基礎上，針對臨床常見病原菌的分離檢測技術和藥敏實驗應用，將微生物學理論知識與基本實驗技術以及臨床實踐、動物實驗等進行整合，設計成一套完整且連貫的課程，由指導教師啟發引導學生進行自主設計實驗內容，自行操作實驗過程，并分析實驗結果最終完成總結和匯報的課程模式。針對綜合設計性實驗具備用時長、連貫性、需學生自主安排時間的特點，我們將醫學微生物學綜合設計性實驗作為選修課程來開展。課程對象包括２０２０級和２０２１級臨床醫學、兒科學、醫學檢驗學、麻醉學、食品檢驗等專業部分學生，教學總課時１８－２４學時，分６－８次課完成。課程內容有：臨床標本（糞便標本、濃汁標本、咽拭子）中病原菌的分離鑒定、藥敏實驗及其致病性研究；傷寒沙門菌感染免疫抑制小鼠ＴＮＦ－ａ的表達。

1.2教學實施過程

醫學微生物學綜合設計性實驗開設兩個教學班，共６６名學生參與課程學習。學生每５－６人一組，每組學生根據興趣、專業和醫學基礎選定完成１個課程內容。以臨床糞便標本中病原菌的分離鑒定、藥物敏感性實驗及其致病性研究為例，實驗過程包括普通培養基和部分腸道細菌選擇性培養基的制備；標本中可疑病原菌的分離培養技術；可疑菌落和可疑病原菌的形態觀察及鑒別；腸桿菌科細菌的生化鑒定試驗和藥物敏感性實驗；病原菌的致病性研究：小鼠傷寒沙門菌內毒素毒性實驗。實驗中，學生分組確定研究內容，通過查找資料、小組討論后制定實驗方案并匯報，由指導教師給予必要的指導和修正。之后學生自主完成實驗操作，逐步記錄、分析實驗結果，完成實驗并做總結匯報。實驗方案設計匯報和總結匯報均以翻轉課堂的形式完成，教師指導點評，最終完善實驗報告。對于學生基礎知識掌握較好，動手能力強，并具有一定實驗操作基礎和明確科研學習訴求的學生小組，實驗課題可選擇傷寒沙門菌感染免疫抑制小鼠ＴＮＦ－ａ的表達，實驗內容包括傷寒沙門菌純培養技術及免疫用細菌菌液的制備；小鼠免疫抑制模型的建立；傷寒沙門菌感染小鼠模型的建立；ＥＬＩＳＡ法檢測標本中ＴＮＦ－ａ的表達。該實驗綜合了微生物學、免疫學和實驗動物學的內容，其教學實施模式與其他實驗小組一致，但對學生的理論基礎要求和實驗水平鍛煉都有很大的提高。

1.3結果及評價

1.3.1課程考核及專家評議

實驗教學是理論與實踐的結合，建立合理的考核內容和行之有效的考核方式既能幫助學生掌握實驗知識技能，又能激發學生學習興趣。理想的考核體系應具有科學合理、客觀公平的特點［６，７］，可作為檢驗和評價實驗教學質量的有效機制。本研究設計的形成性考核組成為：實驗設計方案１０％；６－８次實驗操作共６０％；實驗結果分析及準確度１０％；實驗匯報及報告撰寫占１５％；其他個人能力占５％（包括理論知識運用能力、文獻檢索能力、個人責任心和團隊合作精神）。課程結束后，通過教師客觀準確的考核評價，學生實驗課考評成績均較高，９０％以上的學生對理論知識的掌握水平和實驗動手能力都有了較大提高。同時，學校督導組專家對課程教學進行聽評指導，認為該綜合設計性實驗對激發學生興趣、培養學生實踐能力和創新能力方面具有重要作用，值得持續開展。

1.3.2調查問卷及學生自評總結

本研究對完成綜合設計性實驗課程的學生進行問卷調查，深入研究學生對課程及教學模式的學習感受，以對完善課程建設及提高教學效果發揮積極作用。教師發出問卷６６份，收回問卷６６份，問卷回收率１００％。問卷結果顯示：學生對綜合設計性實驗教學的總體認可度遠高于傳統實驗教學模式。９８％的學生對綜合設計性實驗非常有興趣；９６．５％的學生認為該教學模式對激發學習興趣、培養團隊協作精神、提高動手操作能力等均有幫助；９４．２％的學生認為該模式有利于培養學生科學思維和科研能力，提高知識運用能力。值得高興的是，其中１５．２％的學生完成本課程學習后積極申請大學生創新性實驗研究項目，并有５位學生成功獲得立項。同時，在自評總結報告中，學生均表示很慶幸參與綜合設計性實驗課程。雖然設計性實驗對理論知識和技能要求高、操作繁瑣、付出時間精力也較多，但學生在整個學習過程有很強的參與性和成就感，并且收獲遠大于傳統型實驗課。

２討論

新時代發展所需的醫學人才，是具有扎實基礎、熟練操作、開闊思維和一定科研創新能力的復合型人才［８］。醫學本科生基礎教育階段對實現高素質醫學人才培養目標具有奠基作用［９］，在此階段開展的醫學微生物學實驗課作為聯系基礎醫學與臨床實踐的重要橋梁，具有較強的實驗性和操作性，對于醫學生所需綜合素質的培養具有重要的奠基作用［１０，１１］。醫學院校開設的微生物學實驗教學對象涵蓋９０％的醫學相關專業，但多數仍以傳統教學模式為主，且各專業多施行相同的教學計劃和教學方案。這不僅束縛了學生的主觀能動性和創新意識，也無法真正滿足學生的自主選擇，更不能達到基礎學習與專業臨床緊密結合的教學目的，明顯與醫學教育滿足學生個性化需求、培養創新型專業人才的教學目標不相適應［１２］。綜合設計性實驗是以學生為主體，注重培養學生對知識的系統性思考和綜合運用的能力。與傳統教學模式相比，開展醫學微生物學綜合設計性實驗具有諸多優勢：①綜合設計性實驗突出學生主體地位，激發學生學習興趣，使學生變被動學習為主動學習，更有利于培養學生實踐探索精神，并由此激發出一批對科研產生濃厚興趣的學生，本科階段即能積極參與大學生創新性實驗研究，為將來從事學術研究奠定基礎。②綜合設計性實驗改變重理論、輕實踐的傳統醫學微生物學實驗教學模式，充分利用教學資源，這既可促進實驗與理論的密切結合，又有利于實現基礎教學結合科研、面向臨床的教學目標。③通過綜合設計性實驗課程的實施，教師可以在教學過程中細致客觀地評價學生的學習過程、學習能力和學習效果，更有利于準確建立實驗教學形成性考核標準，完善學生綜合能力考評機制。④開展綜合設計性實驗課程，對提高教師知識儲備、崗位勝任力和責任擔當方面均有較大的促進作用，同時，在教學全程中，師生間討論交流機會增多，有利于增進教學相長，提高教學效果。醫學微生物學實驗教學中開展綜合設計性實驗，深受學生喜愛，教學效果較好，但在實際教學中也面臨一些考驗：①綜合設計性實驗內容涉及的試劑、耗材種類較多，對實驗課準備、設備場所、經費需求等要比傳統實驗多；且對課程時長和連續性要求較高，需要學生具備一定的自主分配時間；也需要實驗室延長開放使用時間，以保證課程順利進行。②微生物學實驗課屬于重要基礎醫學課程，但學生人數較多，且不同專業的大綱要求和課時計劃均不同，使課程在綜合考慮學生醫學背景、專業需求以及自主興趣等方面具有一定的設計難度。③在部分實驗中，由于實驗室條件、實驗材料等的限制，學生的部分實驗設計不能順利實施。本研究通過醫學微生物學綜合設計性實驗教學模式的嘗試，一方面，收獲了良好的教學效果，并在合理構建課程內容和提高教學方法方面積累了一定經驗，已在部分醫學專業學生中開展，但距離大范圍開展，達到全面提高醫學微生物學實驗教學效果和健全醫學微生物學綜合性課程體系的目標還有一段距離；另一方面，在保證教學內容符合大綱要求和人才培養計劃的基礎上，如何合理設計醫學微生物學綜合性實驗課程，更大限度滿足不同專業學生個性化培養需求，實現新時代醫學人才培養目標，這都需要在后續的教學實踐中不斷探索和完善。

參考文獻：

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［１２］袁樹芳．微生物學實驗課程改革有效途徑的研究［Ｊ］．醫藥教育，２０１２，２（７）：１４１．

作者:李洱花 張才軍 陳芳 李莉 劉云霞 單位:昆明醫科大學基礎醫學院實驗教學中心