PDCA循環模式在微生物學實踐教學中的應用探討

李琪　于有偉　張少穎　張秀紅　崔美林

摘要：文章介紹了微生物學實踐教學的意義及其相關教學內容，并在微生物學實踐教學中引入PDCA循環模式。PDCA循環管理有助于提高微生物實驗室的安全管理水平，有效維護儀器設備的良好運行狀態，節約試劑耗材，提高實驗教學效果，保持良好的衛生條件，合理安排各類實驗項目等，從而充分發揮實驗室的使用效率。PDCA循環應用于微生物學實踐教學是一種行之有效的管理模式。

關鍵詞：PDCA循環：微生物學;實踐教學;教學法

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2020）16-0268-03

微生物學是生命科學和食品科學類專業非常重要的一門專業課，這門課程具有非常強的理論性、實踐性和應用性[1]。微生物學實驗技術是配合微生物學的理論學習而開設的一門以實驗教學為主的課程。當前，微生物學實驗技術廣泛應用到生命科學和食品科學的許多領域，與生產實踐有著非常密切的聯系。該門實驗課程是培養復合型專業人才的重要課程之一，其教學手段非常有助于理論聯系實際。微生物學實踐教學使學生在掌握實驗技能和方法的同時，還能有效鞏固和加深學生對課堂理論知識的理解。因此，加強微生物實踐教學是提高理論聯系實際、培養學生分析問題和解決問題能力的一個重要環節。鑒于微生物學實驗教學的重要性，山西師范大學生命科學學院和食品科學學院的微生物實驗技術都獨立設課，以便加強對學生實踐操作技能的培養。在如何有效提高微生物學的實踐教學效果方面，兩個學院課程組的教師和實驗員老師也經常開展交流探討。

山西師范大學微生物課程組和食品微生物學課程組開設的實驗內容包括：器皿的洗滌、包裝和消毒，培養基的制作，微生物染色，生理生化實驗，微生物計數，分離純化等，這些實驗項目基本上涵蓋了微生物的各項基本操作技能[2]。在傳統的實驗教學中，教師把實驗內容、方法、步驟寫到黑板上，學生按照老師的要求按部就班地進行操作。學生缺少對實驗過程的分析、歸納和總結，僅僅是機械地重復教材中的方法和步驟。在課堂教學改革的大背景下，微生物實驗教學也面臨著壓縮課時、加強實驗安全操作管理、提高實驗效率等要求，傳統的教學模式已經不適應當前的教學要求。鑒于微生物學實踐教學的課程培養目標和要求，我們兩個課程組的教師和實驗員老師將PDCA模式引入到微生物實驗教學過程中，旨在探索提高微生物實驗教學質量的有效途徑，以期達到更好的教學效果。

一、PDCA循環說明

PDCA循環是管理學中的一個通用模型，是由休哈特在1930年構想，美國質量管理專家戴明博士隨后加以廣泛宣傳，并應用于持續改進產品質量的過程。PDCA循環包括Plan（計劃）、Do（執行）、Check（檢查）和Action（糾正）四個過程，周而復始地循環下去，并持續進行改進。P（Plan）是計劃，制定方針和目標，確定活動規則等。D（Do）是執行，按照P階段制定的計劃和規則開展相關活動。C（check）是檢查，對計劃執行的結果進行審查，同時找出改進之處。A（Action）是糾正，對檢查的結果進行處置，對好的經驗加以總結，并盡量形成規范流程;對存在的問題進行改進，并融入下一輪的PDCA循環中[3]。每運行一輪PDCA循環，業務總體上就改進一些。這樣經過幾輪運行后，業務水平呈現螺旋式上升，所進行的業務就會達到一個比較好的運行狀態。鑒于PDCA循環的特點，特別適合用于實驗教學管理方面。我們課程組在微生物實驗教學管理方面，探索應用PDCA循環，從而有效地培養學生的實驗操作技能，提升實驗室安全管理水平，提高實驗室的使用效率。

二、PDCA循環模式在微生物學實踐教學過程的具體實施

（一）實驗室安全管理方面

微生物學實驗中用到的部分藥品試劑帶有一定的毒性;實驗中經常要用到高壓高溫的條件，如果操作不當，會引發爆炸等安全事故。另外，實驗中還涉及生物安全，如金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等，在實驗完畢后，如果不能及時滅菌，做無害化處理，會造成生物污染，帶來生物安全隱患[4]。基于PDCA循環的管理思路，我們把實驗中可能存在的安全隱患一一進行了識別，并列出關鍵控制的內容，確保防患于未然。隨后在實驗過程中，關注關鍵控制的內容，遇到異常現象及時告訴實驗員老師，由實驗員老師進行排查。小的安全隱患由實驗員老師立即予以消除;大的安全隱患由實驗員老師向相關部門匯報，將隱患盡快消除。課程組老師和學院安全管理人員隨時檢查、指導師生安全操作相關儀器或規范化處理相關實驗垃圾，發現不當操作時，隨時進行糾正。為了更好地做好安全工作，課程組老師和實驗員老師也經常座談或外出交流學習，探討遴選更加有效的安全管理措施，促使實驗室的安全管理水平不斷進行提高。

（二）儀器設備維護方面

微生物實驗用到的儀器非常多，比如顯微鏡、高壓滅菌鍋、超凈工作臺、各種培養箱和鼓風干燥箱等。儀器設備的正常運行與否涉及實驗的效率問題。為了充分發揮儀器設備的使用效率，我們將PDCA循環管理和儀器設備點檢制度融為一體。對各種設備的運行狀態進行評估，根據評估的結果對儀器設備分門別類地進行管理[5]。對于實驗影響比較大且又難于維修的設備，實行重點管理;對于實驗影響較小或可以有臨時替代的設備，則納入一般化管理。在實驗過程中，每次使用設備時，都要填寫設備運行記錄情況，最大限度地發揮儀器的使用效率。同時對于橡膠墊、安全閥等容易老化、出現故障的備件，根據發生故障的頻率，提前做好采購預案，或者直接準備一套備用配件。有些儀器的泵、軸承等，運行一段時間需要加潤滑油，實驗室一方面準備好潤滑油，另一方面實施強制維修制度。只要保養時間到了，無論儀器是否有故障，都進行保養，保養內容包括加潤滑油、螺絲緊固、除塵、橡膠墊更換等。同時，每間隔一段時間，對儀器設備維護情況進行評估，分析實施的措施是否有效，有無需要改進之處等。

（三）試劑耗材管理方面

在微生物實驗過程中，通常用的試劑耗材比較多。以高氏1號培養基為例，制備過程中需要使用可溶性淀粉、硝酸鉀、氯化鈉、磷酸氫二鉀、硫酸鎂、硫酸亞鐵和瓊脂等，涉及的藥品試劑非常多。制備完畢，分裝時，需要用棉塞封口、牛皮紙和線繩捆扎，用到脫脂棉、紙張、線繩等。分裝時，還須用到量筒、試管和三角瓶等玻璃器皿。在制備期間，有時難免出現玻璃棒、三角瓶、試管的破損等現象。因此，在微生物實驗過程中需要很好地核算物料，既要滿足正常教學實驗的需求，同時又要最大限度地節約資源。同時，隨著現在大學生的各種挑戰杯、創新創業類第二課堂實驗的增多，應急時也會用到實驗室的一部分試劑耗材。基于PDCA循環管理思路，在新學期開始上課前，由任課教師確定本學期實驗所需的試劑耗材，做出較為詳細的物資使用計劃。實驗員老師根據物資使用計劃和實驗室現存保質期內的試劑耗材，核算需要采購的物資。這樣既有效保證了實驗的進行，也杜絕了物資庫存的積壓，從而使試劑耗材發揮最佳效益，同時也節約了實驗室的空間，更加便于學生做實驗。在正常開展教學實驗時，如果教師的科研實驗、大學生的創新創業項目等非教學實驗用到部分試劑耗材時，本科實驗有部分剩余的，師生可以正常使用;如果沒有剩余的，在不影響本科生正常教學實驗的情況下也可以應急使用，隨后由相關人員及時補充即可。這樣在PDCA循環模式管理下，基本滿足了各類實驗項目的需求，藥品試劑資源發揮了很好的效益。

（四）實踐教學質量方面

微生物實驗教學以學生掌握技能操作為主，要求學生在確保安全的條件下，做到應知應會，熟練掌握必要的操作技能，確保實驗結果的準確性。在實驗過程中，由于各種原因，偶爾會出現操作不規范的現象，實驗結果隨之出現偏差。比如擺斜面時，傾斜角度不合適。角度太大了，培養基堆積在底部，適用面太小;角度太小了，斜面太長了，甚至接觸到了棉塞上，造成斜面變薄或產生污染。革蘭氏染色時，菌懸液涂片干燥后，固定不牢固，染色完畢，沒有出現結果。或者乙醇脫色步驟掌握不好，陰性的紅色大腸桿菌和陽性的紫色金黃色葡萄球菌的顏色不能有效顯示出來，乃至造成結果的假陽性或假陰性。基于PDCA循環的思路，在實驗前，教師告知學生實驗步驟及注意事項;隨后開始實施實驗，實驗過程中，教師檢查學生的具體操作是否符合要求;實驗完畢，小組之間或學生之間比對實驗結果，如果有異常，仔細分析查找原因;最后再次實施實驗進行驗證。在PDCA循環思路的引導下，學生很多不規范的操作能得到糾正，實驗教學質量也能得到很大的改進。

（五）實驗室衛生方面

微生物實驗要求在潔凈的環境下進行，以防止空氣、灰塵或器皿中的雜菌造成污染，從而影響實驗結果。因此實驗室的衛生需要保持好，紫外燈也要按照要求進行開啟，進行消毒。基于PDCA循環的管理思路，同時借助于整理、整頓、清掃、清潔和素養5S管理法，我們對實驗室的衛生方面進行了有效籌劃[6]。實驗室配置了齊全的衛生器材設施，如廢液桶、塑料笤帚、簸箕等;將衛生管理制度掛在墻上，使學生可以方便地看到。每次實驗完畢時，輪流安排學生值日，將實驗室廢棄垃圾按照環保要求進行處置，將使用過的器皿等清洗干凈，將相關耗材和試劑擺放整齊。任課教師和實驗員老師隨時檢查衛生打掃的情況，同時對實驗室衛生的潔凈程度進行評估，考慮是否需要改進衛生管理辦法或者改進衛生清理的方法。

（六）實驗類別協調方面

我校生命科學學院和食品科學學院的微生物實驗室承擔著本科教學實驗、本科生畢業論文實驗、大學生創新創業項目實驗、挑戰杯、“互聯網+”項目、研究生和教師的部分科研實驗等，實驗室的實驗類別非常多。基于PDCA循環模式，在確保實驗安全的條件下，為了高效利用實驗室的資源，我們對實驗室實行了開放式管理[7]。在考慮實驗安排時，首先在時間上充分保證本科生教學實驗，其次兼顧其他類別的實驗。每學期臨近開學時，先排好實驗教學課表，隨后安排其他各類實驗。通常本科生教學實驗安排在工作日，而其他各類實驗則在本科生實驗的間隙和節假日進行。另外為了應對一些臨時性的實驗項目，我們在不影響本科生教學實驗的情況下，在工作日劃撥出一定的機動時間，也有助于大學生開展各類業余實驗。實驗室開放式管理后，隨著實驗項目增多，容易發生人員進出次數多，大家爭奪儀器資源的情況。為此，我們建立了微信群，要求師生在進行各類實驗時，在群里進行溝通，由實驗員老師統一安排協調。師生在進出實驗室和使用大型儀器設備時，按照要求在記錄本上登記。實驗管理人員對大家使用實驗室的情況隨時進行督查，遇到相關問題或潛在的問題時，及時與參與實驗的師生進行協商解決。必要時可召開小型的碰頭會議，參與實驗的師生群策群力，共同協商進行安排實驗。這樣，通過實施PDCA循環模式，充分滿足了各類實驗需要使用實驗室的要求，也最大限度地發揮了實驗室的使用效率。

三、結論

在微生物學實踐教學中引入PDCA循環模式，有助于提高實驗室安全管理水平，有效維護儀器設備的良好運行狀態，節約試劑耗材，提高實驗教學效果，保持良好的衛生條件，合理安排各類實驗項目，從而充分發揮實驗室的使用效率。PDCA循環應用于微生物學實踐教學是一種行之有效的管理模式。

參考文獻：

[1]張娟，于有偉，張秀紅，等.科研資源轉化為本科專業育人的軟硬件資源初探——以《食品微生物學》課程教學為例.教育現代化，2019，（7）：171-173.

[2]張少穎，張秀紅，于有偉，等.PBL教學法在食品微生物實驗技術教學中的應用探討[J].高校實驗室工作研究，2018，（4）：1-3.

[3]張少穎，劉禹，段江蓮，等.PDCA模式在食品工藝學實驗教學中的應用研究[J].實驗室科學，2010，13（4）：42-44.

[4]李丹，汪秀妹.高校實驗室安全管理現狀及策略[J].經營管理者，2019，（4）：98-99.

[5]LI Qi，ZHANG Shaoying.Point inspection management of equipments and instruments promoted practical teaching of microbiology[J].Scholars Journal of Economics，Business and Management，2015，2（9）：949-952.

[6]張少穎，王向東.5S原理在食品微生物實驗教學中的應用[J].實驗室科學，2011，14（2）：24-26.

[7]李琪，張少穎.開放式管理促進微生物學實驗教學[J].實驗室科學，2014，17（5）：145-147+151.

Exploration on Applying PDCA Cycle Model in the Teaching of Microbiology Practice Course

LI Qi，YU You-wei，ZHANG Shao-ying*，ZHANG Xiu-hong，CUI Mei-lin

（Shanxi Normal University，Linfen，Shanxi 041004，China）

Abstract：The significance of microbiology practice teaching and related teaching contents were introduced in this paper.And PDCA cycle mode was applied in in microbiology course practice teaching.PDCA cycle management is beneficial to improve the safety management level of microbiology laboratory，effectively maintain the good running state of instruments and equipment，save reagents and consumables，enhance experimental teaching effect，maintain good sanitary conditions，reasonably arrange various experimental projects，etc.Thus，the laboratory efficiency might be greatly improved.Applying PDCA cycle in microbiology course practice teaching is an effective management mode.

Key words：PDCA cycle;microbiology;practice teaching;Didactics

收稿日期：2019-05-13

基金項目：山西省高等學校教學改革創新項目（J2017048）;山西師范大學教學改革創新項目（2018JGXM-32）;山西師范大學優質課程項目（2017YZKC-24）;山西師范大學優勢專業項目（2017YSZY-04）

作者簡介：李琪（1963-），女，廣東梅州人，高級實驗師，主要從事微生物學的教學與科研工作。

通訊作者：張少穎（1977-），女，陜西戶縣人，教授，博士，主要研究方向為果蔬采后生理病理及貯藏保鮮技術。