医学微生物学综合设计性实验探索

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摘要：为探索医学微生物学实验课程及教学改革模式，提高实验教学质量，昆明医科大学实验教学中心结合医学微生物学实验课程的特点，合理设计课程，对部分医学生进行医学微生物学综合设计性实验课程的尝试教学及调查，对综合设计性实验课程的教学内容、教学模式、教学评价、教学效果等进行了探讨，为更好地完成医学微生物学实验教学改革奠定了基础。

关键词：医学微生物学；实验教学；教学改革

医学微生物学实验作为医学微生物学的重要组成部分，是一门基础医学和临床实践连接较紧密的学科，其对培养学生基本技能，提高学生分析和解决问题的能力均具有举足轻重的作用［１，２］。传统的医学微生物学实验教学面临重理论、轻实验；实验课零碎单一；验证性实验过多，综合性、创新性实验较少；实验内容与临床结合不紧密等问题；使学生对实验课缺乏兴趣，降低其对理论知识的应用能力和自主创新精神，从而影响教学效果［３］。近年来，随着高校教育体制改革的深入，医学院校对培养医学生综合素养、培育复合型医学人才的要求日益提高［４］。以昆明医科大学为例，学校于２０１９年启动以“全面深化人才培养方针，推进昆医特色卓越医药人才培养”为目标的深化学分制改革，提出要加强实验教学改革，推进以学生为中心的教学方法改革，提升课程质量，以适应新型医学人才培养要求。为此，本研究团队结合多年来医学微生物学实验教学经验，通过优化设计实验内容和教学模式，在本校部分医学生中进行医学微生物学综合设计性实验教学的尝试，旨在探索如何更有效地提高医学微生物学实验教学效果，以适应新形势下厚基础、强能力、多创新的医学人才培养目标［５］，并希望通过尝试和探讨，能为建立健全实验教学新体系和实验教学质量保障等工作提供有益的借鉴和参考。本文就此做如下报道。

１综合设计性实验教学的开展

1.1教学模式对象及内容

传统医学微生物学实验教学模式是与医学微生物学理论课程同时配套开展，以学生验证实验结果为目标，通过教师讲授基本概念原理，指导学生按照实验步骤逐一操作，观察记录结果，最终完成验证性实验报告的教学过程。以昆明医科大学为例，医学微生物学实验教学主要针对本科二年级医学专业学生开展，教学总课时１５－１８学时，分５－６次课完成。课程内容包括无菌操作、细菌涂片的制备及革兰氏染色；细菌基本形态的观察；细菌的分离培养和生化鉴定实验；细菌的抗酸染色实验。本研究开设的医学微生物学综合设计性实验是在学生掌握部分医学微生物学理论的基础上，针对临床常见病原菌的分离检测技术和药敏实验应用，将微生物学理论知识与基本实验技术以及临床实践、动物实验等进行整合，设计成一套完整且连贯的课程，由指导教师启发引导学生进行自主设计实验内容，自行操作实验过程，并分析实验结果最终完成总结和汇报的课程模式。针对综合设计性实验具备用时长、连贯性、需学生自主安排时间的特点，我们将医学微生物学综合设计性实验作为选修课程来开展。课程对象包括２０２０级和２０２１级临床医学、儿科学、医学检验学、麻醉学、食品检验等专业部分学生，教学总课时１８－２４学时，分６－８次课完成。课程内容有：临床标本（粪便标本、浓汁标本、咽拭子）中病原菌的分离鉴定、药敏实验及其致病性研究；伤寒沙门菌感染免疫抑制小鼠ＴＮＦ－ａ的表达。

1.2教学实施过程

医学微生物学综合设计性实验开设两个教学班，共６６名学生参与课程学习。学生每５－６人一组，每组学生根据兴趣、专业和医学基础选定完成１个课程内容。以临床粪便标本中病原菌的分离鉴定、药物敏感性实验及其致病性研究为例，实验过程包括普通培养基和部分肠道细菌选择性培养基的制备；标本中可疑病原菌的分离培养技术；可疑菌落和可疑病原菌的形态观察及鉴别；肠杆菌科细菌的生化鉴定试验和药物敏感性实验；病原菌的致病性研究：小鼠伤寒沙门菌内毒素毒性实验。实验中，学生分组确定研究内容，通过查找资料、小组讨论后制定实验方案并汇报，由指导教师给予必要的指导和修正。之后学生自主完成实验操作，逐步记录、分析实验结果，完成实验并做总结汇报。实验方案设计汇报和总结汇报均以翻转课堂的形式完成，教师指导点评，最终完善实验报告。对于学生基础知识掌握较好，动手能力强，并具有一定实验操作基础和明确科研学习诉求的学生小组，实验课题可选择伤寒沙门菌感染免疫抑制小鼠ＴＮＦ－ａ的表达，实验内容包括伤寒沙门菌纯培养技术及免疫用细菌菌液的制备；小鼠免疫抑制模型的建立；伤寒沙门菌感染小鼠模型的建立；ＥＬＩＳＡ法检测标本中ＴＮＦ－ａ的表达。该实验综合了微生物学、免疫学和实验动物学的内容，其教学实施模式与其他实验小组一致，但对学生的理论基础要求和实验水平锻炼都有很大的提高。

1.3结果及评价

1.3.1课程考核及专家评议

实验教学是理论与实践的结合，建立合理的考核内容和行之有效的考核方式既能帮助学生掌握实验知识技能，又能激发学生学习兴趣。理想的考核体系应具有科学合理、客观公平的特点［６，７］，可作为检验和评价实验教学质量的有效机制。本研究设计的形成性考核组成为：实验设计方案１０％；６－８次实验操作共６０％；实验结果分析及准确度１０％；实验汇报及报告撰写占１５％；其他个人能力占５％（包括理论知识运用能力、文献检索能力、个人责任心和团队合作精神）。课程结束后，通过教师客观准确的考核评价，学生实验课考评成绩均较高，９０％以上的学生对理论知识的掌握水平和实验动手能力都有了较大提高。同时，学校督导组专家对课程教学进行听评指导，认为该综合设计性实验对激发学生兴趣、培养学生实践能力和创新能力方面具有重要作用，值得持续开展。

1.3.2调查问卷及学生自评总结

本研究对完成综合设计性实验课程的学生进行问卷调查，深入研究学生对课程及教学模式的学习感受，以对完善课程建设及提高教学效果发挥积极作用。教师发出问卷６６份，收回问卷６６份，问卷回收率１００％。问卷结果显示：学生对综合设计性实验教学的总体认可度远高于传统实验教学模式。９８％的学生对综合设计性实验非常有兴趣；９６．５％的学生认为该教学模式对激发学习兴趣、培养团队协作精神、提高动手操作能力等均有帮助；９４．２％的学生认为该模式有利于培养学生科学思维和科研能力，提高知识运用能力。值得高兴的是，其中１５．２％的学生完成本课程学习后积极申请大学生创新性实验研究项目，并有５位学生成功获得立项。同时，在自评总结报告中，学生均表示很庆幸参与综合设计性实验课程。虽然设计性实验对理论知识和技能要求高、操作繁琐、付出时间精力也较多，但学生在整个学习过程有很强的参与性和成就感，并且收获远大于传统型实验课。

２讨论

新时代发展所需的医学人才，是具有扎实基础、熟练操作、开阔思维和一定科研创新能力的复合型人才［８］。医学本科生基础教育阶段对实现高素质医学人才培养目标具有奠基作用［９］，在此阶段开展的医学微生物学实验课作为联系基础医学与临床实践的重要桥梁，具有较强的实验性和操作性，对于医学生所需综合素质的培养具有重要的奠基作用［１０，１１］。医学院校开设的微生物学实验教学对象涵盖９０％的医学相关专业，但多数仍以传统教学模式为主，且各专业多施行相同的教学计划和教学方案。这不仅束缚了学生的主观能动性和创新意识，也无法真正满足学生的自主选择，更不能达到基础学习与专业临床紧密结合的教学目的，明显与医学教育满足学生个性化需求、培养创新型专业人才的教学目标不相适应［１２］。综合设计性实验是以学生为主体，注重培养学生对知识的系统性思考和综合运用的能力。与传统教学模式相比，开展医学微生物学综合设计性实验具有诸多优势：①综合设计性实验突出学生主体地位，激发学生学习兴趣，使学生变被动学习为主动学习，更有利于培养学生实践探索精神，并由此激发出一批对科研产生浓厚兴趣的学生，本科阶段即能积极参与大学生创新性实验研究，为将来从事学术研究奠定基础。②综合设计性实验改变重理论、轻实践的传统医学微生物学实验教学模式，充分利用教学资源，这既可促进实验与理论的密切结合，又有利于实现基础教学结合科研、面向临床的教学目标。③通过综合设计性实验课程的实施，教师可以在教学过程中细致客观地评价学生的学习过程、学习能力和学习效果，更有利于准确建立实验教学形成性考核标准，完善学生综合能力考评机制。④开展综合设计性实验课程，对提高教师知识储备、岗位胜任力和责任担当方面均有较大的促进作用，同时，在教学全程中，师生间讨论交流机会增多，有利于增进教学相长，提高教学效果。医学微生物学实验教学中开展综合设计性实验，深受学生喜爱，教学效果较好，但在实际教学中也面临一些考验：①综合设计性实验内容涉及的试剂、耗材种类较多，对实验课准备、设备场所、经费需求等要比传统实验多；且对课程时长和连续性要求较高，需要学生具备一定的自主分配时间；也需要实验室延长开放使用时间，以保证课程顺利进行。②微生物学实验课属于重要基础医学课程，但学生人数较多，且不同专业的大纲要求和课时计划均不同，使课程在综合考虑学生医学背景、专业需求以及自主兴趣等方面具有一定的设计难度。③在部分实验中，由于实验室条件、实验材料等的限制，学生的部分实验设计不能顺利实施。本研究通过医学微生物学综合设计性实验教学模式的尝试，一方面，收获了良好的教学效果，并在合理构建课程内容和提高教学方法方面积累了一定经验，已在部分医学专业学生中开展，但距离大范围开展，达到全面提高医学微生物学实验教学效果和健全医学微生物学综合性课程体系的目标还有一段距离；另一方面，在保证教学内容符合大纲要求和人才培养计划的基础上，如何合理设计医学微生物学综合性实验课程，更大限度满足不同专业学生个性化培养需求，实现新时代医学人才培养目标，这都需要在后续的教学实践中不断探索和完善。

参考文献：

［１］李端，郭立伟，邓保国，等．提高医学微生物学教学质量的探索［Ｊ］．基础医学教育，２０１７，１９（４）：２７７－２８０．

［２］葛新，屈野，毛立群．临床微生物学检验实验教学改革探索［Ｊ］．卫生职业教育，２０１７，３５（１３）：９３－９４．

［３］倪朝辉，陈岩．基于ＰＢＬ模式的自主设计性实验在医学微生物学实验教学中的应用初探［Ｊ］．课程教育研究，２０１７（３７）：２４６．［４］万剑锋，刘俊利，刘秀芳．指导大学生科研活动探索［Ｊ］．大学教育，２０１２，１（８）：１２２．

［５］关静岩，曹德明．设计性实验在微生物学检验实验教学中的应用［Ｊ］．时代教育，２０１３，６（１０）：３－４．

［６］李玉瑭，刘培，王伟．医学微生物学实验教学理念与改革思路［Ｊ］．山西医科大学学报（基础医学教育版），２０１０，１２（１）：３７－３９．

［７］黄建，陈森州，李胜联．基础医学实践教学创新模式初探［Ｊ］．广西医科大学学报，２００７（Ｓ１）：９１７３－９１７４．

［８］吕杰，王天宏，陈勇，等．综合设计性实验在医学微生物学实验教学中的实施［Ｊ］．蚌埠医学院学报，２０１７，４２（５）：６８８－６９０

［９］吕娜，沈明浩．大学生科研能力的培养与实现［Ｊ］．产业与科技论坛，２０１４，１３（３）：１５４．

［１０］谢辉．加强临床医学专业本科生科研能力培养的思考［Ｊ］．济宁医学院学报，２０１３，３６（４）：２８３．

［１１］王梦瑶，王佳，于正洋，等．依据科研系统性原则改革本科微生物实验教学［Ｊ］．实验技术与管理，２０１３，３０（８）：１５７．

［１２］袁树芳．微生物学实验课程改革有效途径的研究［Ｊ］．医药教育，２０１２，２（７）：１４１．

作者:李洱花 张才军 陈芳 李莉 刘云霞 单位:昆明医科大学基础医学院实验教学中心