病原生物學驗證性實驗與設計性實驗結合教學的實踐

王 飛， 沈 利

(同濟大學 醫學與生命科學實驗教學中心病原生物學實驗室， 上海 200092)

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病原生物學驗證性實驗與設計性實驗結合教學的實踐

王 飛， 沈 利

(同濟大學 醫學與生命科學實驗教學中心病原生物學實驗室， 上海 200092)

為了加強本科生的綜合素質和實驗技能，對病原生物學實驗進行了改革，采用基礎實驗與設計實驗相結合的教學方法。設計性實驗要求加強教師的指導作用，并充分發揮學生的主體性。實踐證明這種教學模式增強了學生的自主學習能力，提高了實驗操作技能和創新思維的能力，同時，通過資料查閱及實驗設計，更好地鞏固了理論知識。

病原生物學； 設計性實驗； 實驗教學

隨著我國高等教育改革的不斷深入，注重知識傳授向重視能力和素質培養的轉變，倡導啟發式教學和研究性學習，培養具有綜合能力、創新能力的人才，已經成為醫學院校實驗教學努力的方向[1]。同濟大學醫學院自2010年起，以卓越醫生培養為目標，以課程建設和醫學教育國際合作為抓手，進行了一系列教學建設和改革。建立了醫學與生命科學實驗教學中心和醫學模擬教學中心，并獲批為教育部衛生部卓越醫生教育培養計劃第一批試點項目高校，成為拔尖創新醫學人才培養模式改革試點和五年制臨床醫學人才培養模式改革試點[2-3]。在病原生物學實驗教學中，我們進行了綜合性、設計性實驗與基礎驗證性實驗相結合的探索，讓學生掌握了基礎性驗證性實驗之后，結合病例，以臨床醫生的視點分析病例，進而從科研和臨床檢驗的角度設計實驗方案，系統性地學習微生物學檢測技術，強化病原生物學實驗的綜合性和實踐性，使學生不僅掌握微生物檢測關鍵的知識點，更培養學生嚴謹的思維和實事求是的科學態度[4]。

1 實驗教學課程內容不變 教學形式改變

以往的教學多為教師把實驗內容、方法、步驟全寫在黑板上或實驗指導書上，學生比較機械地按照教師的要求做一遍實驗，學生動腦分析、歸納和總結比較少。

改革后先讓學生學習并掌握醫學微生物學的基本實驗技術：細菌的形態結構與檢查方法，細菌的培養、生長及影響因素，細菌的分布和細菌的變異。之后的實驗課配合理論課的進程以先提前給出病例為引導，例如有關局部化膿性炎癥的病例、腸道疾病的病例及白喉、結核、流感等病例，根據病例讓學生思考、進行實驗設計、對相關病原體進行分離和鑒定，并對某些病原體進行敏感藥物篩選[5-6](見表1)。

表1 實驗教學內容改革前后對比

2 設計性實驗的提出

教材采用郭曉奎主編的《醫學微生物學》(高等教育“十一五”規劃教材，科學出版社出版，2012 年2月第2 版)；實驗指導和實驗教學大綱由2011 年本校醫學院制定。前2次的微生物學實驗基本技術屬于驗證性實驗，目的是利用實驗課與理論知識相聯系，教授學生醫學微生物學最基本的實驗操作技術，如革蘭染色、分離培養，同時通過結合示教讓學生復習和鞏固各種細菌的染色特點、特殊結構和培養及生長特點。在實驗二結束前，給出與設計性實驗有關的實驗三化膿性炎癥的病例，選擇化膿性細菌作為細菌學檢測技術的切入點，針對病例提出需要深度思考的問題。如：醫生還需對患者進一步了解哪些線索？還需做何種檢查？應該如何采集標本？如何進行微生物學檢查和鑒定？有哪些病原體可以引起局部化膿性感染？各自有什么特點？

實驗指導中和教師上課講解的時候沒有具體的實驗流程，但給出相關疾病或病原體檢測時可能涉及到的實驗方法，讓學生自己課下分組討論，帶著問題查資料，利用各種資源分析病例，在實驗三上課之前提交每組匯總后的病例分析和實驗檢測方案。其他實驗設計按照相同的步驟進行。

3 設計性實驗的實施

3.1 教師的指導作用

在基礎驗證性實驗教學活動中，注重的是在教師

指導下，學生按部就班地操作，得到的實驗結果是判斷學生實驗成績的基本標準，而設計性實驗是教師給定實驗目的和實驗條件，由學生自行設計實驗方案并加以實現的實驗[7]。在布置設計性實驗時，采用PBL 教學， 實驗課前一周提供病例，學生根據病例進行頭腦風暴，提出問題；教師引導學生結合公共衛生事件思考問題。上課時每組派一人作案例分析和檢測方案匯報；學生進行課堂討論，完善實驗方案(30 min)；教師補充案例信息和實驗中的關鍵技術與要點(15 min)；學生根據檢測方案，完成實驗(90 min)；課后完成實驗報告。

盡管教師講解的時間大為縮短，但對教師的要求更為提高[8]。教師需要提高專業知識架構的深度和廣度，備課時需投入更多的時間和精力，主動查閱相關資料，不但要掌握本專業的知識，還要掌握相關學科的知識[8-9]，同時還要增強溝通技巧，充分調動學生的學習積極性，培養學生的人文素養和社會責任感[10]。

3.2 學生的主體性作用

設計性實驗中，教師上課講解和實驗指導的時候沒有具體的實驗流程，教師講解的時間也縮短，對學生的要求相應提高。要求發揮學生的主體作用，學生根據設計性實驗題目，4～5個人為一組，通過多渠道、多方位查閱資料和文獻，對于文獻涉及到的多種實驗方法進行綜合分析和篩選，提出自己的設計性實驗方案，包括實驗目的、實驗原理、所用的實驗材料、實驗步驟及注意事項。由于學生個人的知識面及所閱覽的文獻不同，其提交的設計性實驗方案表現出多樣性的特點，其中有很多很有創意。給學生適當的時間進行相互學習和交流，增強他們對題目的理解，開闊視野，進一步完善自己的實驗設計，根據實驗室條件，選取可操作的實驗對學生的實驗設計加以確認和實施，最終得出實驗結果[11]。

3.3 考核方式的變化

傳統的實驗課考核，比較單純地依靠學生的實驗報告，存在著抄襲和實驗報告千篇一律的現象。改革后，把客觀結構化實驗考試(OSPE， objective structured experimental examination)引入到實驗教學中，包括實驗設計方案、實驗基本技術的考核以及實驗報告的考核，大大提高了操作和實驗設計分數所占的比重，教師根據每組的表現打分。這樣綜合性的考核能夠激勵學生的學習興趣，提高學習能力，掌握更多的實驗技能和知識，為以后的工作打下扎實的基礎[5]。

3.4 學生調查問卷

針對2011、2012級學生發放調查問卷240份，收回240份。有效回收率100%。結果見表2。

表2 病原生物學實驗課設計性實驗教學學生

4 驗證性實驗與設計性實驗結合教學分析

以往均為驗證性實驗，目前改為驗證性實驗與設計性實驗相結合，雖然學生操作的內容跟之前相比改變不大，但由于教學方式的改變，使學生上實驗課由被動變為主動。從調查表看，學生普遍歡迎這種教學模式，學習了操作技能，鍛煉了創新思維的能力，認識到團隊合作對實驗成功的重要性，并通過文獻查閱及對實驗困難問題的解決，更好地鞏固了理論知識，加深了對病原生物學實驗方法和技術日益發展現狀的了解。同時，可以提升教師的教學水平，提高教學效率。

當然也有不足之處，例如分組討論時，有些學生不能充分闡述自己的想法或無機會發言，而有些學生對團隊貢獻較少，不愿發言。另外，實驗室條件有限，學生設計的實驗不能都得到實施。對于教師而言，不但要掌握本專業的知識，還要掌握相關學科的知識，如解剖、診斷、病理、病生等，這對一些非臨床專業的教師也提出了挑戰[12-13]。

5 結束語

人生在世，學習是終身學習，醫生這個行業更是如此。卓越醫師培養就是要在大學這一人生短暫而寶貴的階段，培養學生終身學習的思維和能力。實踐表明，病原生物學驗證性實驗與設計性實驗結合的教學雖有些不足，但利大于弊，尤其在強化醫生職業素質的訓練和自主學習、更新知識能力的培養方面，更有利于提升未來執業醫師的核心競爭力。

References)

[1] 王萍,劉輝,陳其御，等.醫學免疫學和醫學微生物學實驗教學改革初探[J].中華醫學教育雜志,2009,29(2):123-124.

[2] 汪海宏.以國際化生理學課程建設推進卓越人才培養[J].基礎醫學教育,2013，15(6):567-568.

[3] 馬靜,楊麗莎,梁志清.關于“卓越醫師”教育培養的思考[J].西北醫學教育,2012,20(2):243-244.

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[5] 王飛,沈利,葛艷,等.實驗課以病例為引導提高醫學生綜合素質[J].實驗室研究與探索,2013,32(1):129-131.

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[8] 汪青.國內醫學院校PBL教學模式的應用現狀及問題剖析[J].復旦教育論壇,2010,8(5)： 88-91.

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[12] 張雄鷹,武延雋,胡德華,等.醫學微生物學設計性實驗教學的探索[J].山西醫科大學學報:基礎醫學教育版,2006,8(5):508-509.

[13] 王丹敏,葛新,屈野.醫學微生物學自主設計性實驗的組織實施與體會[J].醫學理論與實踐,2005,18(9):1111-1112.

Practice on teaching of verification experiments combined with designing experiments in Pathogen Biology

Wang Fei, Shen Li

(Department of Pathogen Biology,School of Medicine,Tongji University,Shanghai 200092,China)

To enhance students’comprehensive quality and experimental skills, this article carries out the reform in experiments of Pathogen Biology, and adopts the teaching method of verification experiment combined with designing experiments. Designing experiments require the teachers guiding function and give full play to the students’ subjectivity.Practice has proved that this teaching mode can enhance the students’ ability of autonomous learning,improve their experimental operation skill；at the same time,this teaching mode can consolidate the theoretical knowledge by consulting materials.

pathogen biology; designing experiment; teaching experiment

2014- 06- 13 修改日期：2014- 09- 12

同濟大學教改課題(2011-30；2012-36；2013-40)

王飛(1977—)，女，上海，碩士，講師，病原生物學實驗室主任，主要從事實驗室管理與授課.

E-mail：wangfei2007@tongji.edu.cn

G642.0

B

1002-4956(2015)2- 0185- 03