卫生检验专业开设设计性理化实验的实践与思考

2012-12-03赵鸿雁王心如

卫生软科学 2012年2期

余静，高蓉，赵鸿雁，吴倩，李磊，王心如

（南京医科大学公共卫生学院，江苏南京 210029）

近年来，随着检验手段日益先进，检验内容不断丰富，卫生检验专业已从预防医学专业中分离出来，成为公共卫生领域的一个相对独立的新型学科。卫生检验技术也由传统的手工操作发展到高通量自动化分析；由化学定性试验发展到高精密度的定量试验；由常量标本单个项目检测发展到微量标本多项目联合检测[1]。检验水平的不断提高，又使卫生检验技术在疾病的预防控制、食品卫生检测、环境监测和出入境检验检疫等各领域起着更为重要的作用。及时、准确、快速地检测，及早发现并及时预防控制，保障了人民健康安全。卫生检验专业的高水平技术性人才不仅是卫生、环境保护、检疫等有关管理部门的需求，而且也是与食品安全、环境与职业安全相关企业的需求[2]。为此，通过改革卫生检验专业教学模式，尤其是实验教学模式，对培养适应社会需要的专业型及应用型技术人才极为重要。

卫生检验理化实验课程是卫生检验专业人才综合素质、实践能力及创新意识培养的重要环节之一。目前，国内相关实验课教学多为先在课堂上讲授理论知识，再进入实验室进行相应内容的实验实践。实验教学中开设的实验大多为理论验证性实验，依附于理论教学。在教学过程中，一切实验准备工作都由教师在实验前完成，包括试剂的配制、仪器前期准备等，学生在课堂上只需按讲义内容重复操作，当实验结果与理论值相符就达到了实验目的。这种模式必然约束了学生的思维能力，不利于学生的主观能动性和创新能力的培养[3～4]。为此，笔者对卫生检验理化实验教学模式进行了积极的探索，在教学中引入了设计性实验，取得了较好的教学效果，提高了教学质量，现将教学经验介绍如下。

1 卫生检验设计性实验课程的实施

笔者根据以往教学经验，在原有实验的基础上改进了教学内容及方法，构建了一个创新型的设计性实验教学模式。该模式主要着重于培养学生的自主学习能力，促进使学生专业知识、学习能力、科研素质得到全面协调发展。设计性实验课程采用“提问”和 “讨论”方式进行教学。课题题目由教师推荐和学生自拟相结合，在教师指导下，学生独立地对实验方案进行设计。学生可以利用互联网和图书馆等多种方式查阅文献资料，根据现实条件独立地选择实验方法，并制定出详细的实验计划，最终完成实验操作获得实验结果（卫生检验专业设计性实验的实施过程见图1）。

1.1 通过基础实验培养基本操作技能

图1 卫生检验专业设计性实验的实施过程

通过开设经典基础课程如《分析化学》、《物理化学》、《仪器分析》等课程，促使学生掌握基本的实验方法和基础操作技能，包括实验器皿的洗涤、实验试剂的配制、基本实验操作，各类型实验仪器的使用和维护以及实验现象的观察、实验结果的记录和实验报告的撰写等。实践表明，通过大量的初级基本技能的集中训练，学生的实验动手能力得到了极大的提高，为今后专业课程的学习打下了坚定的基础。

1.2 通过实验教学促进学生理知识与实践相联系

卫生检验专业作为一门实践性很强的学科，更要强调理论知识和实践相联系，着重培养学生能动性的实践能力。专业课教学主要包括《食品理化检验》、《水质理化检验》、《空气理化检验》、《生物材料理化检验》和《化妆品理化检验》等课程。因此，在教学过程中安排了相当于总课时1/2的实验课。只有通过大量的专业课程实验的训练，才能使学生更好地理解理论知识，并获得丰富的实践经验。

在专业课教学过程中，把各门课程的知识点串连起来，而不是仅仅局限于当次实验课甚至于该课程的内容，从而加深了学生对课程及学科的理解。在教学过程中不仅教授目前常见的仪器和国家标准实验方法，更强调和推荐国内外先进的实验技术以及目前国内外关注的社会热点，促进学生将课堂和社会相联系，及时了解学科的新进展。此外，邀请政府部门和用人单位例如江苏省疾病预防控制中心（CDC）的检验中心等单位参与到卫生检验专业办学当中，定期安排一定学时，聘请省CDC检验中心的兼职教授进行教学，重点介绍近年卫生检验相关的前沿及热点和实验室质量控制等平时学生较少接触且非常实用的知识。

1.3 通过综合设计性实验培养学生的实践和创新能力

通过大量的基础课程实验和专业课程实验的学习，学生在较为熟练地掌握基本实验技能和专业实验知识后，则开始进入综合设计性实验的教学阶段。

1.3.1 实验题目的选择

实验题目选择对于设计性实验能否达到预期的目的至关重要。卫生检验专业的实验课题应具有较高的理论基础和实用性，此外还需考虑课题的难度适当与否以及学生的“个性”。拟题由教师推荐与学生自拟相结合建立题库；定题则由学生自主选题。为了充分提高学生的积极性，在考核中，自拟课题的起评分高于同类教师推荐课题。根据国家相关标准和目前社会关注的热点，推荐选题包含5大检验（食品检验、水质检验、生物材料检验、空气检验和化妆品检验），推荐选题见表1。

表1 设计性实验课题汇总

1.3.2 课题资料的查阅和实验方案的设计

课题题目确定后的2 周内，安排学生根据课堂上所学的理论知识和通过查阅文献资料设计出具有自己特色的实验方案。期间，教师介绍查阅资料和中外期刊的一般方法，介绍卫生检验相关工具书的使用及查阅方法，如试剂手册、相关国家法规、国家卫生标准及检验技术规范等。该教学过程可扩大学生的知识面，培养学生阅读文献资料和关注学科学术动态的良好习惯。

1.3.3 学生自主完成实验

设计方案确定后，从试剂的配制及仪器的准备到分析测定的所有过程，均由学生组织完成。在整个过程中，教师不干涉学生的实验，而引导学生自主分析所遇困难的原因及选择解决方案。在实验过程中，学生往往就一个课题可能提出多种实验方案，因此，在实际条件允许的情况下尽可能满足学生的各项要求，甚至对于部分有缺陷的方案也允许学生通过实验学会自行分析失败原因并加以完善。

在开设设计性实验期间，实验室全天开放，学生可根据自己的进度自主安排实验时间。在教学过程中，学生按照设计好的实验方案分组、分工合作完成实验。所有同学都必须参与，参与程度将计入实验成绩中，这样既不会对某些学生放任不管，又极大地培养了学生的团队精神。

1.3.4 实验总结和讨论交流

经过数周的实验后，学生均有较大收获。为了及时巩固，教师应要求学生撰写实验报告及总结体会。内容一般包括6个部分：实验目的及意义；课题方案及设计的理论依据；实验技术路线；数据处理与结果讨论；组内成员分工及完成情况；对本设计性实验课开设的建议与要求等。

最后，学生以PPT的形式对实验进行总结，并讨论交流体会，指导教师作点评和补充。在该教学过程中，学生的胆量、语言表达能力、应变能力和组织能力均得到了充分的锻炼，从而提高学生的综合素质。

2 实验教学效果的评价

先向教务处提交申请报告并在实验中心和院系备案后，方可开设设计性实验课程；在设计性实验开课过程中以及结束后，由教务处或院系组织进行认定评估验收。设计性实验教学效果的检验，包括指导教师自我评价、听课专家评价和学生评价（以座谈会以及问卷形式）三方面组成。内容包括实验目的是否明确、实验条件是否满足、学生是否独立完成实验，学生收获大小等各方面。

3 设计性实验教学模式的实施和成果

3.1 激发了学生的学习兴趣，提高了学生的学习积极性

在教学过程中开设设计性实验能给学生一定的学习自由度，有助于提高学生的学习积极性。实践表明，学生对该教学模式普遍认同，而且对专业课程的学习热情更为高涨，认为该教学方法促使他们的创新实践能力和组织协调能力得到了较大的提高。学生对通过各种途径查阅资料、寻找自己感兴趣的课题，从与小组成员合作设计实验方案到实验的组织实施、实验结果观察和最后实验论文的完成等每一过程都表现出极大的兴趣和热情，学生学习的积极性和主动性得到了充分调动，由此提高了学生综合分析能力、创新能力和创新意识，同时培养了学生严谨求实、团结协作的科研素质。

3.2 提高了指导教师和实验技术人员的专业素质

设计性实验的开设，对指导教师和实验室技术人员提出了更高的要求。首先，指导教师必须具备一定的科研素质。全面评价几十份不同选题、不同内容的实验设计方案，要求指导教师不仅要掌握本专业基本的理论基础和实验技能，而且还要与时俱进，通过文献研读，更新拓宽自身知识库，掌握新信息与新知识。同时，设计性实验开设的成功与否很大程度上亦取决于实验准备的充分与完善。同时准备多个创新性的实验课题，则要求实验技术人员还需具备理论知识与实践技术相结合的高素质。对于实验技术人员来说，设计性实验的开展，促进其对科研设计的认识理解，使其不仅仅局限于常规的实验准备工作，而且还应重视学科的新进展及前沿，并有机地结合到实验教学的准备中去。因而，开设设计性实验要求实验室技术人员不仅要比传统教学付出更多的劳动，投入更大的精力，同时还要及时了解当前的新技术、新方法，根据实验室现有的条件，积极协助指导教师做好实验准备工作，这样才能对每一个设计性实验实施环节做到心中有数，才能保证所有开设的实验顺利进行，达到应有的效果。

3.3 提高了用人单位的信心

为进一步考察开设设计性实验课程效果，笔者对接受卫生检验专业学生实习单位和用人单位进行了跟踪调查。通过对用人单位访谈得知，这些单位对接受过这种新的教学模式训练的学生非常满意。与未经训练的学生相比较，经过设计性实验训练的学生专业知识较为全面，课题设计能力，实验准备能力，分析问题和解决问题的能力以及语言表达能力和组织能力等各项能力均明显较优。