衛生微生物學實驗教學的探索與實踐

汪希蘭，張 雪，宋 磊，戚傳嬌，張 龍

(貴州醫科大學：公共衛生學院/環境污染與疾病監控教育部重點實驗室，貴州 貴陽 550025)

隨著社會的快速發展，生活水平不斷提高，引發的環境污染日趨嚴重，新的致病因子不斷被發現，新的疫情、新的病種不斷涌現，使人們越來越意識到防范和控制環境中微生物污染的重要性[1]；同時，公共衛生體系和應急機制的建立要求公共衛生人才也應加緊培養，特別是培養具有創新意識、能獨立工作，解決實際問題的專業人才是公共衛生和預防醫學高等教育迫切需要解決的課題[2]。衛生微生物學是公共衛生與預防醫學專業本科教育教學的重要課程之一，主要研究微生物與人類健康、環境的關系，涉及范圍廣泛，其作為一門實踐和應用性很強的學科,實驗教學是理論與實踐相結合的紐帶[3-4]，對于培養高素質的應用型人才有舉足輕重的作用。為此，我們從實驗教學內容、實驗教學方法以及實驗教學考核評價等方面進行衛生微生物學實驗教學的探索與實踐，以提高教學水平和人才培養質量。

1 調整優化實驗教學內容

衛生微生物學實驗內容以往只是參考教材選擇一些常用的檢驗環境指示微生物項目來做實驗，所開展的教學內容主要是驗證性實驗，實驗項目相對獨立，連貫性不強。教學缺少基本操作技能的訓練和綜合技能的培養，缺少系統性及實用性，不能充分體現教學的完整性。在原有教學基礎上，我們把實驗內容調整和優化，將其主要分成三部分：一是增加基礎訓練內容，鞏固扎實基本操作技能。基本技能訓練內容包括試劑及培養基配制、培養基倒皿、標記、器材包扎、消毒滅菌、細菌接種培養及染色技術等。掌握各種微生物的形態結構，是學生必須掌握的基本技能，但由于條件限制，實驗不能完全覆蓋所有微生物檢測內容，通過增加閱讀各種微生物形態結構的標準片讓學生熟悉和了解細菌、真菌等各種常見微生物的形態結構，彌補實驗條件不足的限制。二是篩選保留典型驗證性實驗，該內容包括菌落總數、常規指示菌的檢測、抑菌效果觀察。三是提高綜合性設計性實驗教學比例。將部分驗證性實驗設計為統一流程的實驗，通過引入典型教學案例，融合在設計性、綜合性實驗中，以完整的綜合訓練代替傳統實驗過程，以提高學生綜合實踐能力，如空氣、水、食品中微生物污染的調查評價。另外，組織開展實驗創新項目，提高學生科研素養。

通過將實驗教學內容擴展和更新，從通用基礎訓練實驗到專業基本訓練實驗再到綜合、創新訓練實驗，循序漸進，分階段進行實施，實驗內容在層次和深度上提升，形成一套相對完整、系統的教學體系，使其更具實用性和應用性。

2 采用多種教學方法，注重能力培養

實驗教學是教學過程中的重要環節，實驗教學水平直接影響學生培養質量。有效的教學方式方法能提高教學效果，在學生能力培養和綜合素質提高方面有其獨特的作用[5]。在衛生微生物學實驗教學中我們采用多種教學手段和教學方法，著重培養和鍛煉學生各方面能力。

2.1 注重生物安全教育，規范實驗操作習慣

衛生微生物學是微生物學在預防醫學領域的延伸及重要分支,不同于主要研究與人類疾病有關的病原微生物的醫學微生物學，其研究檢測的微生物種類繁多，包括引起疾病流行的病原微生物、非致病和條件致病性微生物，也包括潛在的未知微生物[6]。若對微生物潛在的生物危害認識不足，防范意識不強，應急處理措施不當，可能會造成微生物感染自身、環境污染及擴散傳播。微生物學實驗對操作的要求非常嚴格，生物安全及無菌操作是實驗過程中貫穿始終的要求[7]。開展生物安全教育, 加強個人防護意識，掌握實驗室安全技術尤顯必要。在實驗第一堂課，講授實驗室安全操作規則,加強生物安全基本知識的學習，要求把人員、環境、操作對象作為生物安全重點保護對象，堅持始終把安全放在第一位。在強調實驗室安全重要性的同時，通過列舉實驗室微生物污染事例和公共衛生安全事件提高學生實驗室生物安全意識及無菌操作觀念。

良好的實驗操作習慣是保證實驗順利進行，取得良好實驗結果的前提條件。在實驗過程中，學生把檢測樣本隨意放置，有菌試液滴落在桌面、地面上后，不能有意識地及時處理，實驗廢棄物處理不當的現象時有存在，學生操作規范意識不強。為培養學生實驗操作的嚴謹態度，提高責任意識，使規范成為一種意識、一種習慣。在教學過程中要求學生嚴格遵守實驗室操作有關規定，聽從教師的指導和安排。進入實驗前做好相應的個人防護，實驗中堅持無菌操作，帶菌器材放在指定地方，發生意外事件必須及時報告教師，及時處理，實驗結束后洗手消毒，妥善處置廢棄物。在學習中逐步樹立規范意識，養成良好的實驗操作習慣。

2.2 以學生為主，提高自主學習能力

傳統的實驗教學是實驗室準備好實驗器材、試劑后，教師講授實驗原理、操作步驟，學生按照方法如法炮制，對實驗目的和實驗原理理解不夠深入，對需要特別注意的操作環節缺乏探索和思考[8]，學習處于被動，積極性不高的狀態。在教學過程中采取以學生為主的教學方式，在實驗前，要求學生做好課前預習，了解實驗內容及操作注意事項，做好預習筆記。鼓勵學生參與實驗準備工作，在教師指導下自己動手準備實驗所需器材和試劑。課堂上學生代表向大家講解實驗內容，進行實驗操作示范，教師指正和補充，強調實驗需要注意的關鍵點。學生通過課前預習及參與實驗工作，對實驗有了初步了解，對實驗中出現的問題和現象能主動思考和分析，課堂上積極發言，互相切磋和請教，學習氣氛活躍，教學氛圍改善。學生自主學習的能動性得到充分發揮，教學效果也得到明顯改善。

2.3 計劃內和開放式教學結合，增強基本操作技能水平

掌握扎實的基本操作技能，需要不斷反復訓練和練習，但每個學生的學習能力和掌握知識、技能的程度不完全一致，有限的課堂教學學時不能完全滿足學生學習要求，也限制了一些實驗所需時間長的實驗項目的開展，使實驗缺乏完整性，而開放實驗教學使學生有更大的自由發展和自主學習的空間。學生根據個人在課堂上尚未能完全熟悉的實驗操作以及課堂內未能完成的實驗，選擇課后時間，采取預約方式加強技能訓練和學習。例如，水中大腸菌群的檢測是一項常規實驗，需要進行初發酵、分離培養和復發酵三個階段的檢測和培養，實驗所需時間長，在教學學時內只能完成一部分操作內容，為讓學生對實驗項目具有完整性意識，其余部分則通過開放實驗室完成整個實驗。學生填寫提交預約申請表，預約申請表內容中需要學生自擬實驗所需器材和試劑清單，填寫實驗操作方法，這樣學生在實驗前有了基本印象，訓練時就不會盲目操作。指導教師與實驗室管理教師審核通過后，學生在預約時間進入實驗室進行基本技能的練習及完善實驗操作內容。教師在學生操作過程中隨機查看和及時指導，嚴格規范操作。學生的實驗記錄及實驗結果均要通過教師的嚴格檢查并計入實驗成績，以促進學生對實驗操作的掌握。計劃內和開放式教學相結合，利用課余時間開放實驗，補充和完善計劃內教學訓練時間的不足，增加學生實踐鍛煉機會，提高動手能力，有利于鞏固實驗課所學內容，較好地達到了強化操作技能水平的教學目的。

2.4 課內和課外實際結合，提高綜合實踐能力

衛生微生物學來源于實踐，應用和服務于實踐，其教學需要遵循理論聯系實際的學習特點，這就要求我們在教學過程中應注重培養學生的實踐能力。在開展綜合性設計性實驗時，針對性選擇現實生活中與公共衛生有聯系的題材，如將2003年曾經橫掃中國的SARS，近年所發生的埃博拉疫情，H7N9禽流感以及常見的食物中毒等事件引入到教學中，作為實驗教學案例。在食物中毒案例教學中，列舉相關問題，如：引起食物中毒常見致病菌有哪些？如何判斷及處理食物中毒突發事件？食品中微生物的檢測指標包括哪幾類？如何進行食品采樣及檢測？學生以小組為單位，根據案例問題查閱文獻和資料，結合實際情況自行選題，如某超市冷凍食品(或某品牌奶粉)的衛生情況調查，并設定檢測方案，以PPT形式匯報案例分析總結情況以及實驗方案，教師引導解析，指導學生修改完善。從實驗的設計、準備工作、現場樣品采集、樣品處理和檢測、結果觀察記錄、書寫實驗報告等整個操作流程均由學生自主完成。教師在教學過程中主要起引導和輔導作用，促進學生順利完成實驗。

在衛生微生物學教學中通過引入常見現實典型案例，使課內教學與社會公共衛生問題結合，引導學生關注社會，關注環境與人群健康，增強社會服務意識，深刻理解今后從事公共衛生工作所肩負的重大責任。從實際情況出發設置的實驗項目貼近社會生活，與生活環境相聯系，實現了課內教學與課外實踐的有機結合。該教學方法有利于擴展學生知識面、拓展思維，培養其分析問題、解決實際問題的能力，也進一步提高了學生的團隊協作能力、交流和表達能力。另外，我們還通過組織技能比賽，模擬相關突發性公共衛生事件的內容，培養學生面對復雜社會的現場應變、綜合處理問題的能力。學生綜合實踐能力得到加強鍛煉，為今后的工作實踐奠定了堅實的基礎。

2.5 注重創新轉化，培養科研素養

注重創新轉化是對現代衛生微生物學教學提出的要求，而科研能力的提高有利于學生綜合素質的加強、創新思維與創新能力的培養[9]。近幾年我們通過選取學有余力對科研有興趣的學生組成科研興趣小組，學生在已有理論知識和技能儲備的基礎上，聯系實際，開拓思維，將課堂實習項目拓展轉化為具有探索性的課題。目前部分項目已作為學生畢業實習的課題，有些還申報并獲得學校的大學生開放實驗項目，如：高校食堂的衛生狀況調查、高校各功能區室內空氣微生物污染狀況調查與評價、黔產常見中藥材提取物對致病菌的體外抑菌活性檢測等。這種把學生科研素養的培養與實驗教學相結合的舉措，能突出學生的個性發展和創新能力培養，激發科研興趣，促進其養成嚴肅認真、實事求是的科學態度和工作作風，與當前培養高水平醫學人才目標相適應。

3 改進實驗考核評價方法，綜合反映學習能力

以往的實驗課程考核主要是以實驗報告書寫情況記入成績，考核形式單一，不能真實體現學生的平時表現、動手操作能力以及實驗掌握程度。學生對實驗的重視程度不夠，認為只要完成實驗報告就能達到考核要求，在實驗課上主動操作的積極性不高，一定程度上影響了教學效果。為從根本上提高學生對實驗課的重視，將實驗課程成績進行綜合考核評價，考核內容主要由平時成績與實驗考試成績組成。其中平時成績包括實驗課的出勤情況、遵守實驗室規章制度情況、實驗室環境維護、操作規范性，以及撰寫實驗方案和實驗報告質量等方面，注重學生實踐過程評價。實驗考試主要是考核實驗操作技能和實驗理論知識，側重于考察學生獨立掌握實驗操作技能的能力以及實驗基礎理論知識的理解程度。改進實驗成績考核評價方法，將平時成績與實驗考試成績結合全面評定學生實驗課的成績，不僅讓學生重視掌握實驗操作技術，也督促學生對自己要嚴格要求,養成嚴謹治學的態度[10]，起到了綜合反映學生學習能力的作用。

4 結語

積極推動衛生微生物學教學發展是順應教學改革的變化和趨勢,具有重要的現實意義。通過實驗教學探索及認真的工作實踐，逐步形成了一套有效、實用的衛生微生物學實驗教學模式，對激發學生學習興趣，掌握實踐技能，提高其應用能力及培養具有科研創新思維的實用型人才具有重要作用。同時以教促學，實現教學相長，促進教師不斷地鉆研業務,充實、更新自身知識結構,對提高教師教學能力及業務水平也起到了積極的推進作用。另一方面如何根據自身實際教學特點，不斷總結經驗，提高教學質量仍是一項復雜和長期的工作。例如：開放性實驗時間和內容上的自主性給教師工作安排上帶來的困難是我們存在的一個現實問題；利用現代教學手段，開設虛擬實驗，模擬開展受實驗條件限制的病原微生物實驗；緊跟科學發展的步伐，讓學生多接觸并掌握先進的實驗方法和實驗技術；以及為培養學生掌握更多的實踐能力，讓學生不僅走出課堂，還要走出校外，加強校外實訓，盡快適應公共衛生和疾病預防控制實際工作的需要，這些都是我們在實踐教學中亟待解決和完善的工作。