病原生物学验证性实验与设计性实验结合教学的实践

王 飞， 沈 利

(同济大学 医学与生命科学实验教学中心病原生物学实验室， 上海 200092)



病原生物学验证性实验与设计性实验结合教学的实践

王 飞， 沈 利

(同济大学 医学与生命科学实验教学中心病原生物学实验室， 上海 200092)

为了加强本科生的综合素质和实验技能，对病原生物学实验进行了改革，采用基础实验与设计实验相结合的教学方法。设计性实验要求加强教师的指导作用，并充分发挥学生的主体性。实践证明这种教学模式增强了学生的自主学习能力，提高了实验操作技能和创新思维的能力，同时，通过资料查阅及实验设计，更好地巩固了理论知识。

病原生物学； 设计性实验； 实验教学

随着我国高等教育改革的不断深入，注重知识传授向重视能力和素质培养的转变，倡导启发式教学和研究性学习，培养具有综合能力、创新能力的人才，已经成为医学院校实验教学努力的方向[1]。同济大学医学院自2010年起，以卓越医生培养为目标，以课程建设和医学教育国际合作为抓手，进行了一系列教学建设和改革。建立了医学与生命科学实验教学中心和医学模拟教学中心，并获批为教育部卫生部卓越医生教育培养计划第一批试点项目高校，成为拔尖创新医学人才培养模式改革试点和五年制临床医学人才培养模式改革试点[2-3]。在病原生物学实验教学中，我们进行了综合性、设计性实验与基础验证性实验相结合的探索，让学生掌握了基础性验证性实验之后，结合病例，以临床医生的视点分析病例，进而从科研和临床检验的角度设计实验方案，系统性地学习微生物学检测技术，强化病原生物学实验的综合性和实践性，使学生不仅掌握微生物检测关键的知识点，更培养学生严谨的思维和实事求是的科学态度[4]。

1 实验教学课程内容不变 教学形式改变

以往的教学多为教师把实验内容、方法、步骤全写在黑板上或实验指导书上，学生比较机械地按照教师的要求做一遍实验，学生动脑分析、归纳和总结比较少。

改革后先让学生学习并掌握医学微生物学的基本实验技术：细菌的形态结构与检查方法，细菌的培养、生长及影响因素，细菌的分布和细菌的变异。之后的实验课配合理论课的进程以先提前给出病例为引导，例如有关局部化脓性炎症的病例、肠道疾病的病例及白喉、结核、流感等病例，根据病例让学生思考、进行实验设计、对相关病原体进行分离和鉴定，并对某些病原体进行敏感药物筛选[5-6](见表1)。

表1 实验教学内容改革前后对比

2 设计性实验的提出

教材采用郭晓奎主编的《医学微生物学》(高等教育“十一五”规划教材，科学出版社出版，2012 年2月第2 版)；实验指导和实验教学大纲由2011 年本校医学院制定。前2次的微生物学实验基本技术属于验证性实验，目的是利用实验课与理论知识相联系，教授学生医学微生物学最基本的实验操作技术，如革兰染色、分离培养，同时通过结合示教让学生复习和巩固各种细菌的染色特点、特殊结构和培养及生长特点。在实验二结束前，给出与设计性实验有关的实验三化脓性炎症的病例，选择化脓性细菌作为细菌学检测技术的切入点，针对病例提出需要深度思考的问题。如：医生还需对患者进一步了解哪些线索？还需做何种检查？应该如何采集标本？如何进行微生物学检查和鉴定？有哪些病原体可以引起局部化脓性感染？各自有什么特点？

实验指导中和教师上课讲解的时候没有具体的实验流程，但给出相关疾病或病原体检测时可能涉及到的实验方法，让学生自己课下分组讨论，带着问题查资料，利用各种资源分析病例，在实验三上课之前提交每组汇总后的病例分析和实验检测方案。其他实验设计按照相同的步骤进行。

3 设计性实验的实施

3.1 教师的指导作用

在基础验证性实验教学活动中，注重的是在教师

指导下，学生按部就班地操作，得到的实验结果是判断学生实验成绩的基本标准，而设计性实验是教师给定实验目的和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验[7]。在布置设计性实验时，采用PBL 教学， 实验课前一周提供病例，学生根据病例进行头脑风暴，提出问题；教师引导学生结合公共卫生事件思考问题。上课时每组派一人作案例分析和检测方案汇报；学生进行课堂讨论，完善实验方案(30 min)；教师补充案例信息和实验中的关键技术与要点(15 min)；学生根据检测方案，完成实验(90 min)；课后完成实验报告。

尽管教师讲解的时间大为缩短，但对教师的要求更为提高[8]。教师需要提高专业知识架构的深度和广度，备课时需投入更多的时间和精力，主动查阅相关资料，不但要掌握本专业的知识，还要掌握相关学科的知识[8-9]，同时还要增强沟通技巧，充分调动学生的学习积极性，培养学生的人文素养和社会责任感[10]。

3.2 学生的主体性作用

设计性实验中，教师上课讲解和实验指导的时候没有具体的实验流程，教师讲解的时间也缩短，对学生的要求相应提高。要求发挥学生的主体作用，学生根据设计性实验题目，4～5个人为一组，通过多渠道、多方位查阅资料和文献，对于文献涉及到的多种实验方法进行综合分析和筛选，提出自己的设计性实验方案，包括实验目的、实验原理、所用的实验材料、实验步骤及注意事项。由于学生个人的知识面及所阅览的文献不同，其提交的设计性实验方案表现出多样性的特点，其中有很多很有创意。给学生适当的时间进行相互学习和交流，增强他们对题目的理解，开阔视野，进一步完善自己的实验设计，根据实验室条件，选取可操作的实验对学生的实验设计加以确认和实施，最终得出实验结果[11]。

3.3 考核方式的变化

传统的实验课考核，比较单纯地依靠学生的实验报告，存在着抄袭和实验报告千篇一律的现象。改革后，把客观结构化实验考试(OSPE， objective structured experimental examination)引入到实验教学中，包括实验设计方案、实验基本技术的考核以及实验报告的考核，大大提高了操作和实验设计分数所占的比重，教师根据每组的表现打分。这样综合性的考核能够激励学生的学习兴趣，提高学习能力，掌握更多的实验技能和知识，为以后的工作打下扎实的基础[5]。

3.4 学生调查问卷

针对2011、2012级学生发放调查问卷240份，收回240份。有效回收率100%。结果见表2。

表2 病原生物学实验课设计性实验教学学生

4 验证性实验与设计性实验结合教学分析

以往均为验证性实验，目前改为验证性实验与设计性实验相结合，虽然学生操作的内容跟之前相比改变不大，但由于教学方式的改变，使学生上实验课由被动变为主动。从调查表看，学生普遍欢迎这种教学模式，学习了操作技能，锻炼了创新思维的能力，认识到团队合作对实验成功的重要性，并通过文献查阅及对实验困难问题的解决，更好地巩固了理论知识，加深了对病原生物学实验方法和技术日益发展现状的了解。同时，可以提升教师的教学水平，提高教学效率。

当然也有不足之处，例如分组讨论时，有些学生不能充分阐述自己的想法或无机会发言，而有些学生对团队贡献较少，不愿发言。另外，实验室条件有限，学生设计的实验不能都得到实施。对于教师而言，不但要掌握本专业的知识，还要掌握相关学科的知识，如解剖、诊断、病理、病生等，这对一些非临床专业的教师也提出了挑战[12-13]。

5 结束语

人生在世，学习是终身学习，医生这个行业更是如此。卓越医师培养就是要在大学这一人生短暂而宝贵的阶段，培养学生终身学习的思维和能力。实践表明，病原生物学验证性实验与设计性实验结合的教学虽有些不足，但利大于弊，尤其在强化医生职业素质的训练和自主学习、更新知识能力的培养方面，更有利于提升未来执业医师的核心竞争力。

References)

[1] 王萍,刘辉,陈其御，等.医学免疫学和医学微生物学实验教学改革初探[J].中华医学教育杂志,2009,29(2):123-124.

[2] 汪海宏.以国际化生理学课程建设推进卓越人才培养[J].基础医学教育,2013，15(6):567-568.

[3] 马静,杨丽莎,梁志清.关于“卓越医师”教育培养的思考[J].西北医学教育,2012,20(2):243-244.

[4] 施文钧,沈利,王飞,等.医学病毒学实验课PBL教学改革[J].中华医学教育探索杂志,2014,13(2):153-156.

[5] 王飞,沈利,葛艳,等.实验课以病例为引导提高医学生综合素质[J].实验室研究与探索,2013,32(1):129-131.

[6] 沈利,陈良,王飞,等.病原生物学与感染性疾病整合课程建设的研究与实践[J].中华医学教育杂志,2012,32(5):684-686.

[7] 朱国辉,黄卓烈.生物化学验证性实验与设计性实验结合教学的实践[J].生物学杂志,2009,26(4):95-96.

[8] 汪青.国内医学院校PBL教学模式的应用现状及问题剖析[J].复旦教育论坛,2010,8(5)： 88-91.

[9] 李芳芳,金桂花,李英信,等.浅谈设计性实验在医学微生物学教学中的优势[J].中华医学教育杂志,2006,26(2):76-77.

[10] 王宁萍,周娅,王琦,等.设计性实验在医学微生物学实验教学中的实践与探索[J] .白求恩军医学院学报,2006,4 (1):45-46.

[11] 钟有添,曹镐禄,王立,等.医学微生物学设计性实验教学初探[J].时珍国医国药,2008,19(4):866-867.

[12] 张雄鹰,武延隽,胡德华,等.医学微生物学设计性实验教学的探索[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2006,8(5):508-509.

[13] 王丹敏,葛新,屈野.医学微生物学自主设计性实验的组织实施与体会[J].医学理论与实践,2005,18(9):1111-1112.

Practice on teaching of verification experiments combined with designing experiments in Pathogen Biology

Wang Fei, Shen Li

(Department of Pathogen Biology,School of Medicine,Tongji University,Shanghai 200092,China)

To enhance students’comprehensive quality and experimental skills, this article carries out the reform in experiments of Pathogen Biology, and adopts the teaching method of verification experiment combined with designing experiments. Designing experiments require the teachers guiding function and give full play to the students’ subjectivity.Practice has proved that this teaching mode can enhance the students’ ability of autonomous learning,improve their experimental operation skill；at the same time,this teaching mode can consolidate the theoretical knowledge by consulting materials.

pathogen biology; designing experiment; teaching experiment

2014- 06- 13 修改日期：2014- 09- 12

同济大学教改课题(2011-30；2012-36；2013-40)

王飞(1977—)，女，上海，硕士，讲师，病原生物学实验室主任，主要从事实验室管理与授课.

E-mail：wangfei2007@tongji.edu.cn

G642.0

B

1002-4956(2015)2- 0185- 03