分子微生物學(xué)實驗選修課教學(xué)探索

盧 莎，任向宇，陶格斯，包麗麗，沈曉玲

（內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010059）

分子微生物學(xué)實驗選修課教學(xué)探索

盧 莎，任向宇，陶格斯，包麗麗，沈曉玲*

（內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010059）

醫(yī)學(xué)微生物學(xué)是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育的核心課程，學(xué)校有義務(wù)為學(xué)生提供該學(xué)科進一步深度學(xué)習(xí)的機會，專業(yè)拓展類選修課程應(yīng)運而生。在全面了解醫(yī)學(xué)微生物學(xué)理論知識的基礎(chǔ)上，為與科研接軌，使學(xué)生了解微生物在科學(xué)研究中的應(yīng)用價值，啟發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維、提高學(xué)生的實際操作能力和綜合分析能力，我校開展了分子微生物學(xué)實驗選修課，在教學(xué)中積累了寶貴經(jīng)驗。實踐表明，分子微生物學(xué)實驗選修課可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提升科學(xué)思維能力和實驗技能。

實驗教學(xué)；分子微生物學(xué)；選修課程

醫(yī)學(xué)微生物學(xué)是醫(yī)學(xué)院校的重要課程，學(xué)校有責任為學(xué)生提供進一步深度學(xué)習(xí)的機會，相關(guān)選修課程應(yīng)運而生。開設(shè)選修課的目的就是給學(xué)生提供某種經(jīng)歷，使他們能夠掌握科學(xué)方法和研究原則，進而在今后的學(xué)習(xí)中持續(xù)探索和研究[1]。分子微生物學(xué)作為微生物學(xué)的一個重要分支，是實踐性極強的一門學(xué)科，主要研究微生物基因組結(jié)構(gòu)及功能，涵蓋微生物基因組復(fù)制、基因表達及其調(diào)控機制，探索微生物感染與致病的本質(zhì)，進而為感染性疾病診斷及藥物研發(fā)提供理論依據(jù)。在學(xué)生全面了解醫(yī)學(xué)微生物學(xué)理論知識的基礎(chǔ)上，為與科研接軌，使學(xué)生掌握科學(xué)研究中涉及的微生物相關(guān)基礎(chǔ)實驗技術(shù)，啟發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維，提高學(xué)生的實際操作技能和綜合分析、解決問題能力，對我校2014級臨床本科生（50人）開設(shè)了分子微生物學(xué)實驗選修課，在教學(xué)實踐中積累了一些經(jīng)驗，現(xiàn)從課程設(shè)計理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方案、實施過程、考核評價、學(xué)生反饋等方面進行闡述。

1課程設(shè)計理念

當今醫(yī)學(xué)教育的重要觀點之一就是將學(xué)習(xí)的結(jié)果作為課程設(shè)計的原動力[2]。該課程設(shè)計即以結(jié)果為基礎(chǔ)，強調(diào)課程結(jié)束后學(xué)生的收獲，學(xué)生學(xué)到的應(yīng)不僅僅是知識，確切地說是學(xué)生能夠運用所學(xué)知識做些什么。本課程旨在介紹分子微生物學(xué)基礎(chǔ)實驗技術(shù)，通過學(xué)生實踐，啟發(fā)其科學(xué)思維，提高學(xué)生的實際操作技能和綜合分析、解決問題的能力。

2教學(xué)內(nèi)容

在有限的24學(xué)時里，我們設(shè)計了一個連續(xù)的綜合性實驗，模擬了一個完整的科研過程。以細菌轉(zhuǎn)化實驗為核心，涉及實驗室生物安全、實驗前準備、細菌培養(yǎng)、感受態(tài)細菌的制備、轉(zhuǎn)化子的篩選、細菌質(zhì)粒的提取及瓊脂糖凝膠電泳鑒定。實驗內(nèi)容新穎豐富，與我校已有實驗課內(nèi)容無重復(fù)，集系統(tǒng)性、綜合性、應(yīng)用性和研究性于一體。

3教學(xué)方案

基于我校微生物學(xué)實驗室現(xiàn)有實驗材料和設(shè)備條件，我們采用小班授課模式（25人/班）。這種模式有助于師生、生生間的互動，使合作學(xué)習(xí)成為可能。具體授課流程為多媒體教學(xué)→實驗操作→課堂討論→提交實驗報告。

4實施過程

4.1實驗室生物安全

世界各地都曾發(fā)生過因為不重視實驗室生物安全而引發(fā)的感染或意外傷害事故，因此我們把第一課確定為實驗室生物安全。從真實案例切入，講解實驗室生物安全的有關(guān)概念、生物因子危險度分級和生物安全防護水平分級，實驗室操作技術(shù)規(guī)范及實驗室意外事故的緊急處理方法。該環(huán)節(jié)的教學(xué)目標為樹立學(xué)生的無菌觀念、使學(xué)生學(xué)會生物風險評估。

4.2實驗前準備

為讓學(xué)生真正體會完整的科研過程，第二次課設(shè)為實驗前準備。這一環(huán)節(jié)的設(shè)計主要是讓學(xué)生明白科研前期的準備工作也相當重要。正式實驗前，所有學(xué)生根據(jù)實驗內(nèi)容制作實驗用物清單，教師檢查和補充，指出學(xué)生遺漏的內(nèi)容及可能造成的后果。例如，需要提前購買的試劑、需要高壓滅菌的槍頭、培養(yǎng)基，因考慮不周而沒有準備，將使后續(xù)實驗無法正常進行，嚴重影響實驗進度。科學(xué)實驗的過程是嚴謹?shù)模ＷC每個環(huán)節(jié)準確無誤。每完成一步，都要有相應(yīng)的檢測鑒定手段。比如：滅菌的培養(yǎng)基名稱、組別、日期必須明確標示，方能保證不會錯拿誤用并且在滅菌有效期內(nèi)使用；每次高壓滅菌都要放入指示條，方能檢驗滅菌器是否正常工作；滅菌后的培養(yǎng)基需抽查檢菌，無細菌生長才能繼續(xù)使用。

4.3正式實驗

正式實驗內(nèi)容包括感受態(tài)細菌的制備、細菌轉(zhuǎn)化、質(zhì)粒提取及瓊脂糖凝膠電泳。每個實驗看似彼此獨立，其實環(huán)環(huán)相扣，具有連貫性和系統(tǒng)性[3]。預(yù)期目標是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，提高實際操作技能和綜合分析、解決問題的能力。科研思維指的是提出科學(xué)問題并借助實驗技術(shù)解決該問題的能力[4]，能夠主動提出問題是形成科研思維的第一步。因此，授課過程中，教師要注意培養(yǎng)學(xué)生正確的思維習(xí)慣，訓(xùn)練他們運用已有知識質(zhì)疑新的知識，然后主動尋找答案，形成積極求索的學(xué)習(xí)態(tài)度。每個實驗都引導(dǎo)學(xué)生研究實驗方案的合理性以及實驗步驟可否再優(yōu)化；實驗過程中，教師針對學(xué)生出現(xiàn)的問題引導(dǎo)學(xué)生提出解決問題的思路和方法，若實驗未出現(xiàn)預(yù)期結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生分析原因并制訂補救措施等。實驗結(jié)束后引導(dǎo)學(xué)生及時討論，討論內(nèi)容可以是實驗中出現(xiàn)的問題、困難，也可以設(shè)計一些與實驗相關(guān)的問題組織學(xué)生討論。通過討論可再次復(fù)習(xí)實驗教學(xué)內(nèi)容并拓展相關(guān)知識，強化學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析歸納和解決問題的能力[5]。

5學(xué)生反饋

對學(xué)生進行問卷調(diào)查，從激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、提升動手能力、激發(fā)科研意識、促進交流與合作、提升教學(xué)效果5個方面了解學(xué)生對該課程的反饋。共發(fā)放調(diào)查問卷50份，回收有效問卷50份，問卷調(diào)查結(jié)果見表1。調(diào)查結(jié)果顯示，大多數(shù)學(xué)生覺得該課程新穎有趣，能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提升動手能力等。當然也存在一些不足之處，學(xué)生的反饋意見集中在3個方面：等待時間長；動手機會少；示教看不到。

表1 問卷調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計（人）

6考核評價

為督促學(xué)生將所學(xué)操作技能進行靈活應(yīng)用，我們側(cè)重考核學(xué)生的分析問題和解決問題能力，以實驗設(shè)計+實驗報告（60分+40分）的雙重考核對學(xué)生進行考核評價。例如，給出題目“如何利用大腸桿菌獲得BL-2蛋白”，讓學(xué)生以組為單位進行商議，查閱資料，設(shè)計合理且正確的實驗方案，實施實驗并書寫實驗報告。最終的考核結(jié)果為優(yōu)秀14人，良35人，及格0人，不及格1人，考核結(jié)果呈正態(tài)分布，可以真實反映學(xué)生對該門課程內(nèi)容的掌握情況。

7改進方案

（1）針對等待實驗結(jié)果的時間較長無事可做的問題，可以通過擴充實驗內(nèi)容合理安排實驗流程來改進。在實驗經(jīng)費允許的情況下，轉(zhuǎn)化子可以進行藍白斑篩選，增加PCR和酶切鑒定；仔細分析實驗流程，盡量合理安排不同實驗內(nèi)容的次序，比如等待時間在半小時以上的凝膠制備過程及凝膠電泳，可以讓學(xué)生先制膠，然后教師再進行理論講解。等待電泳的過程中給出相關(guān)題目讓學(xué)生分析，并指導(dǎo)學(xué)生查閱資料。

（2）學(xué)生反映每組只有1～2位學(xué)生能夠進行實驗的核心操作，其他人只能旁觀，希望獲得更多的動手機會。移液器和生物安全柜數(shù)量有限，導(dǎo)致無法做到人人動手操作。增大實驗經(jīng)費預(yù)算，學(xué)校應(yīng)購買更多移液器等實驗儀器設(shè)施。生物安全柜屬貴重儀器，不可能大量購置，因此對非病原微生物的無菌操作通過鋪敷布點酒精燈實現(xiàn)，因為火焰外焰直徑20 cm范圍內(nèi)是相對無菌的。

（3）每次實驗教師示教時，總有學(xué)生看不到或聽不清。針對這一情況可以引入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)[6]。提前錄制高質(zhì)量的演示視頻，上傳網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，學(xué)生可自行觀看，也可邊看邊進行實驗操作。甚至學(xué)生可以自己錄制操作視頻，反復(fù)觀看，糾正錯誤，直至操作規(guī)范。

8結(jié)語

英國高等教育質(zhì)量評估機構(gòu)（QAA）認為開設(shè)選修課的目的是激發(fā)并加強學(xué)生的批判性思維，進一步發(fā)展和改善一般技能和智力特質(zhì)，學(xué)會使用研究方法并逐漸提高使用技巧。分子微生物學(xué)實驗選修課為喜歡微生物學(xué)課程的學(xué)生提供了深入學(xué)習(xí)的機會。微生物學(xué)重視知識的廣度，而分子微生物學(xué)則側(cè)重深度，可以激發(fā)學(xué)生興趣，并提高實踐動手能力。學(xué)生通過實踐不僅培養(yǎng)了創(chuàng)造性思維，還提高了分析問題和解決問題的能力。

[1]Robinson L，Drewery S，Ellershaw J，et al.Research governance：impeding both research and teaching[J].Med Educ，2007，41（8）：729-736.

[2]Harden R M.Outcome-based education：the future is today[J].Med Teach，2007，29（7）：625-629.

[3]王媛，雷迎峰，黎志東，等.醫(yī)學(xué)微生物學(xué)課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)課程的比較研究[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2016，18（4）：310-311.

[4]高社干，丁凱利.醫(yī)學(xué)研究生科研思維的培養(yǎng)[J].中國醫(yī)學(xué)創(chuàng)新，2013，10（18）：115-116.

[5]李忠玉，吳移謀，唐雙陽，等.研究型教學(xué)模式下醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實驗教學(xué)改革[J].實驗室研究與探索，2014，33（11）：195-197.

[6]Ellaway R，Masters K.AMEE Guide 32：e-Learning in medical education Part 1：Learning，teaching and assessment[J].Med Teach，2008，30（5）：455-473.

（*通訊作者：沈曉玲）

G420

B

1671-1246（2017）06-0060-02

校級實驗示范中心建設(shè)項目（2013）；校級教改課題（2013）