高職微生物學檢驗研究性實驗教學模式探索與實踐

何 艷 賀 惠 譚伊曼

一、引言

高職高專醫學檢驗技術專業人才培養目標的定位體現為應用能力為本位，而實驗教學是提高學生應用能力過程中必不可少的環節。傳統的微生物學檢驗實驗教學強調“程序化”和“驗證性”，實驗步驟標準化、模式化，往往是教師先示教，學生再跟隨實驗步驟做一遍，這種方法雖然能培養學生基本的實驗技能，但是對于實驗結果缺乏深度的分析和討論，難以培養學生分析和解決問題的能力，制約了學生的獨立思考。

研究性實驗教學旨在教師引導學生去發現問題，學生可利用已有的實驗條件或自主創造相關條件，設計相關的研究實驗來解釋和驗證假設，并找出解決問題的策略。在此過程中，學生是真正的研究者和分析者，學生在研究過程中獨立完成相應知識的重組和深化，并在共同合作和討論中提升個人的科學探究能力[1]。

《中國教育現代化2035》指出要加快信息化時代教育變革，建立數字教育資源共建共享機制等。微視頻作為網絡時代的產物，具有短小精悍的特點，深受廣大教育專家的青睞，越來越多的教育者紛紛將微視頻作為一種教學資源應用于課堂教學實踐中，并取得了較好的教學效果。在微生物學檢驗教學過程中開展研究性實驗，讓學生通過“自導、自拍”的形式以微視頻的方式呈現研究性實驗過程，可以更好地展示操作細節，闡明研究過程，使其他學習者得到更直觀的感受和教育，教師也能通過微視頻了解學生實驗設計和技能操作中的不足，給予進一步的指導[2]。

二、設計思路和要求

微生物學檢驗是高職醫學檢驗技術專業的重要核心課程，是滿足檢驗專業對病原生物的形態學檢查、分離培養和鑒定等職業能力需要設立的一門專門必修課[3]。微生物學檢驗實驗教學包括基本實驗技術和微生物的培養鑒定兩個部分，我們選取微生物培養鑒定作為研究性實驗的方向，它是以微生物學檢驗中的基本實驗技能為明線，微生物學基礎理論知識為暗線，將理論知識融入各項技能操作任務之中形成綜合性的技能操作。本次研究性實驗的主題是“常見皮膚消毒液的抑菌能力”，學生可以選擇市場上常見的任意一種皮膚消毒液，針對常見的病原菌進行抑菌實驗設計，也可以根據實驗室現有條件和設備自行選定相關感興趣的題目。整個實驗涉及微生物學檢驗中的多種基本實驗技術，包括玻璃器皿的消毒、培養基的配制、瓊脂平板的制作、細菌的接種和培養、抑菌試驗等，這些技能中穿插了細菌的生物性特性、細菌的特性、培養基類型、消毒滅菌等理論知識。

鑒于高職學生學習能力不足，學習積極性不強，思想活躍的特點[4～5]，結合學生的知識水平和實驗技能，本研究性實驗設計讓學生有興趣、有能力也有動力完成，整體研究難度不高。

三、培養對象

研究性實驗主要面向對微生物方向感興趣并且自愿參與科學研究的高職二年級學生。大二學生已經開始學習微生物學檢驗課程，具有基本的學科素養和自我認知能力。以小組團隊協作的方式進行，發揮每個學生的特長，既能獨立完成各自的子任務，又能共同協調完成整個實驗。

四、實驗方案設計

學生根據理論和實驗課中所學知識、實驗課題內容要求，參考教材和實驗指導，從圖書館數據庫查詢相關資料和文獻，討論并制定實驗方案(包括實驗材料、實驗步驟、技術路線、預期結果等)、完成實驗并將實驗主要過程拍攝為視頻素材、分析總結和成果展示。實驗方案要求寫得具體而詳細，如實驗器材的名稱、型號、數量明確；培養基的配置要寫明具體培養基配方、體積，如何配置、如何加熱溶解、調pH值、滅菌等。將實驗任務分解至個人，每個小組成員確定自己在研究性實驗中的角色，如文獻資料查找、實驗方案設計、實驗材料羅列、視頻拍攝制作、與指導老師交流等工作中的一項或幾項。

五、實驗方案修訂

小組討論完成實驗方案后，提交給指導老師，由指導老師進行認真審核修改，提出具體的意見和建議。指導老師主要針對實驗方案中的實驗步驟是否明確、實驗試劑是否齊全、實驗儀器設備是否夠用及會用、人員分工等方面和學生進行探討，通過討論，學生在進行實驗之前熟悉實驗室試劑器材的位置，了解實驗設備的功能和使用方法，對實驗流程心中有數。討論之后，學生根據教師的意見反復修改實驗方案，必要時小組和教師多次溝通討論，以便確定最后的實驗方案。

六、實驗方案實施

學生在進行實驗之前，將本次需要的實驗器材和試劑等清單提交給實驗老師，實驗老師按照清單提前一日準備到位。學生將每個子任務實驗操作拍攝成微視頻素材，發給指導老師。指導老師結合小組實驗方案，對照操作視頻，及時指出操作中的不足，學生再根據教師意見及時調整方案。

整個研究性實驗結束后，小組將多個微視頻素材剪輯成完整視頻，展示出本實驗的主要技術技能、數據結果的比較分析、分析討論意料之外的數據等，供全體學生觀摩學習。同時，學生也可以通過觀看其他組的實驗視頻，比較分析自己在實驗設計和技能操作中的不足。最后由教師對所有小組實驗做出評價。

七、實施效果

在整個項目實施過程中，大部分學生興趣濃厚，學生都希望通過自己的實驗判斷生活中用到的各種品牌的皮膚消毒液能不能起到消毒的作用，什么樣的濃度抑菌效果最好等。這些疑問都是書本上所不能提供的，帶著疑問，學生主動去搜集資料和整理資料，提出觀點進行討論和交流，動手實驗到形成新的結論，其體會是深刻的。研究性實驗教學有助于培養學生發現、分析、解決問題的能力，有助于培養學生的創新能力、合作能力、表達能力及信息處理能力等。研究性實驗教學的方式不是盲目重復驗證性實驗操作，而是教師引導學生發現問題、提出問題、尋求解決方法的探究過程。與傳統的實驗教學方式相比，研究性教學更強調問題引領、學生參與、自主探索、交流合作、問題解決。通過將理論知識和基本實驗技能結合，有助于激發創新思維能力，在臨床實踐中加以訓練，逐漸培養臨床創新能力[6]。

在研究性實驗的拍攝過程中，為了確保技能操作的準確性，學生需要反復練習、查閱各種資料、請教指導老師，因此對相關理論知識和實踐技能的掌握程度也不斷加深[7]。教師將微視頻上傳到在線學習平臺之后，學生可以隨時隨地利用“碎片化”時間，進行個性化學習[8]。

不過在整個實施過程中，學生還是遇到了或多或少的困難。從上交的實驗視頻中顯示，一部分學生基礎薄弱，對培養基的濃度計算、pH調節、皮膚消毒液的濃度稀釋等看似簡單的工作不夠明了。一半的學生在實驗中出現這樣那樣的錯誤和失誤，如加熱培養基溶液的時候煮沸過頭，培養基溢出大半；細菌劃線接種的時候沒有單個菌落出現；用紙片法抑菌時，紙片貼的位置不合理等。在實驗結果觀察和結果分析時，很多學生都存在困難，不會測量抑菌環的大小，不會判斷抑菌能力，不會分析不確定的實驗結果等。研究性實驗對學生的自學能力要求較高，部分學生感到無所適從、壓力很大，但大部分學生通過和指導老師的有效溝通以及和小組成員相互交流討論，心理壓力能大大減輕，順利完成整個實驗過程。

八、結語

興趣是最好的老師，選擇學生感興趣的研究性課題，當他們積極地參與學習過程時，理解知識的速度更快，對知識的記憶更牢固[9]。研究性實驗教學法融合了自主性學習、分析、批判性思維、提問、對話和合作學習等因素來達到有效的教和學。高職學生基礎薄弱，科研創新不足，因此本文提出的研究性實驗結合微視頻的教學改革方案，一方面旨在培養學生自主學習能力、創新意識和創新能力；另一方面，研究性實驗將多章節或多學科的知識和技能融合，豐富了實驗教學內容，滿足了較高層次學生的學習需求，為培養高素質創新型人才提供了良好的實驗環境和條件。