微生物学实验教学改革初探*

黄红莹，刘英杰，卫文强，娄　强，许国强

(河南大学医学院 微生物学教研室，河南 开封475000)



微生物学实验教学改革初探*

黄红莹，刘英杰，卫文强，娄强，许国强

(河南大学医学院 微生物学教研室，河南 开封475000)

医学微生物学实验教学与临床结合紧密，是一门实践性很强的基础课。时代的发展要求教师对实验教学加快改革和创新。 通过查阅资料并结合该院的实验条件，笔者提出了实验教学的整改措施，使实验教学紧密联系实际，关注时代发展，为提高学生的动手能力、科研能力及综合素质打下坚实的基础。

微生物学；实验教学；内容更新

人类社会的发展无时无刻不伴随着微生物的感染与疾病的发生，当今社会不断出现新型微生物的感染，已对人类健康造成极大威胁[1]。随着分子生物学技术的发展，人们对病原微生物的认识不断深入，特别是对重要病原微生物的基因结构、功能和致病机制有了较深入的了解[2]。作为临床医学的一门基础课程，医学微生物学担负着越来越重要的作用。医学微生物学是一门实践学科，其理论知识均来源于实验，所以实验课是其中重要的组成部分。近年来医学微生物学的发展突飞猛进,新的技术、成果不断出现，传统的教育模式也在随之发生转变[3],这对医生和医学生也提出了更高的要求。 时代的发展要求教师对实验教学加快改革和创新。因此，笔者积极申报仪器设备，结合河南大学医学院的实验条件提出了实验教学的整改措施，争取为提高学生的动手能力、创新能力及综合素质打下坚实的基础。

1　设置原则

学生对基本技能实验的熟练程度将直接影响到微生物实验教学及学生创新能力的培养，且现代医学人才培养需要掌握更先进的实验技术。因此，笔者实验项目设置原则是：在保留基本技能实验的基础上，对现有的实验内容进行积极的更新；增加与生活密切相关的实验内容及分子生物学实验。

2　设置方法

2.1理论联系实际近年来，医学微生物学发展迅速，其理论内容及实验技术都在不断更新。为了加深学生对理论知识的认识，增加学习兴趣，在微生物实验教学中，安排了与生活、生理密切相关的实验内容，将学生遇到的一些问题同微生物学知识紧密结合起来。如：在进行微生物的分布检测技术中，选择了自来水中微生物的检测，既让学生掌握了水中微生物检测技术，也让学生掌握了活菌计数技术；在进行环境条件对微生物影响的项目中，选择医院中常用的酒精、碘酒、新洁尔灭等因素进行检测，学生既掌握了基本技术，也对消毒剂的杀菌作用有了实际了解；在微生物形态观察中，选择口腔中微生物形态的观察，从而使学生更加直观地认识到人类与微生物之间的紧密关系。

2.2关注时代发展随着时代发展，新的病原体及感染性疾病不断出现，诊断病原体的常规方法主要有细菌培养、细胞培养、核酸杂交、酶联免疫吸附试验(ELISA)，特别是ELISA，由于其快速灵敏而在临床上得到广泛应用。比如利用ELISA 测定乙肝病毒表达的蛋白质( 多肽) 抗原或相应的抗体，是辅助诊断乙肝的常规方法，特别对急性乙肝的发现有重要作用，但其对慢性乙肝的诊断越来越不灵敏，特别是在乙肝病毒发生了变异以后，需要进行 HBV-DNA 检测才能确诊[4]。PCR技术具有较高的检测敏感性，利用荧光定量PCR可定量检测 HBV-DNA，客观地反映HBV感染、复制及病程变化，修正或补充了对 ELISA测定结果的解释。PCR技术在医学检验中的应用越来越广泛，特别是在感染性疾病中的应用，使人们更深入了解了感染性疾病的发生发展过程。目前，应用多重 PCR方法对感染性疾病病原检测主要有两个方向: ①针对一种病原的单个特异基因进行多重检测，可同时检测一种或几种病原体的存在与否。②针对某一病原的多个基因进行多重检测，可减少假阳性结果的出现。进行PCR扩增时，在同一PCR反应管中同时加入多种病原微生物的特异性引物，能够同时检测多种病原体或鉴定出是哪一型病原体感染。该教研室以前开设的都是一些传统的微生物学实验技术，如细菌培养，生化反应等,关于分子生物学技术，学生只掌握了理论知识。为了培养符合时代要求的新型专业人才，本科生实验课所开设的实验项目也应与时俱进，合理更新。为让学生掌握PCR技术，结合实际情况，建立了大肠杆菌PCR快速检测技术。

2.2.1实验设计在以前的实验中，学生已学习了大肠杆菌的形态、培养技术、生化反应等，对大肠杆菌有了较全面的了解；另外，大肠杆菌无致病性，容易培养，因此，选用大肠杆菌PCR检测让学生进一步学习PCR技术，比较容易理解。

大肠杆菌PCR快速检测包含DNA提取技术、PCR反应体系的建立及核酸扩增技术和核酸电泳技术。考虑到学生初次接触分子生物学技术，操作步骤复杂，将此检测技术分别放在三次实验中完成。在此之前，学生已掌握了显微镜技术及细菌染色，细菌培养技术及生化反应，消毒灭菌技术，细菌在自然界的分布检测技术等实验内容，对微生物学及其实验技术已经有了较深入的了解。在此基础上，引进分子生物学技术，激发学生学习微生物学的兴趣，开阔思路，增强学生的实际操作能力和科研创新能力。

2.2.2实验操作大肠杆菌PCR快速检测技术的实验材料较多，包括多种缓冲液的配制、细菌基因组DNA提取试剂盒和大肠杆菌PCR快速检测试剂盒等。先让学生了解这些基本内容及实验原理，然后分组讨论，充分熟悉实验步骤，分工合作，这样才能保证实验的顺利进行。学生的学习积极性大大提高，实验操作认真仔细。

首先是DNA提取技术。在充分熟悉实验步骤的情况下，让学生明白注意事项，否则可导致实验失败。如避免样品反复冻融，洗脱时的注意事项及DNA如何存放等。实验的每一步骤直接关系到DNA的提取量及其纯度，也是实验成败的关键。事实证明，充分熟悉实验步骤的学生成功率比较高。在PCR扩增实验中，首先建立扩增反应体系。每四位学生一组，等全部完成后收集放入PCR仪，按设定好的循环参数开始扩增。由于时间有限，DNA电泳不能马上进行，所以扩增的DNA完成后应收集放

入-20℃冰箱保存备用。下次实验做核酸电泳，电泳用缓冲液已提前配制，学生需配制琼脂糖凝胶，待其凝固后放入电泳槽内，加缓冲液及样品，设置好电压及时间。电泳完毕，关上电源，用紫外分析仪观察电泳带及其位置，并与核酸分子量标准 Marker 比较被扩增产物的大小。大肠杆菌PCR快速检测技术比较复杂，它不但需要一定的知识储备，还考验了学生们的操作技能及认真细致的工作作风。通过此实验，大家学到了相关的理论知识，也认识到作为一个医学生应该具备的素质，提高了学习兴趣，使大家对临床医学的科学研究有了更深一步的了解。

2.2.3实验分析传统的细菌鉴定主要是根据表型特征，通过分离培养、染色镜检、菌落形态观察、生化反应特征、抗原分型等一系列实验后综合分析得到结果。此法虽然广泛用于病原菌检测，但存在费时费力、灵敏度低等缺点。随着PCR和核酸研究技术的不断发展，数据库的不断完善，其在快速、微量、准确分类鉴定和检测病原菌方面将发挥越来越大的作用。在本实验中，教师利用PCR快速检测试剂盒检测大肠杆菌，快速准确地对大肠杆菌进行了鉴定，且实验重复性好，从传统的分离纯化和生化鉴定到现代分子生物学鉴定，让学生既学习理解了传统细菌分离鉴定方法，又对现代分子生物学技术在细菌分类鉴定中的应用有了更深刻的认识。

3　讨论

医学微生物学实验教学能够有效地提高学生对此课程的学习兴趣与积极性,加强师生之间的交流与互动,扩展学生思维,培养学生的创新精神与实践能力。同时，实验教学也要求教师具有先进的实验教学理念、科学的实验教学教材、系统的实验教学内容、先进的实验教学方法，这些是实验教学迅速发展的关键。只有不断学习，大胆尝试，才能跟上科学技术的发展，培养出适应临床需要的医学人才。

[1]刘春艳,艾军红.甲型H7N9禽流感病毒的病毒学特征[J].中国当代儿科杂志,2013,15(6):405-408.

[2]蒋梅.禽流感病毒血凝素基因研究进展[J].中国人兽共患病学报，2013,29(8)：817-820.

[3]王放，徐广宇，王国庆，等. 现代临床微生物学教学改革探讨[J].基础医学教育，2012,14(6):401-402.

[4]林杓锋，李校坤，吴帆，等． 实行定量 PCR 在乙型肝炎(HBV) 诊断中的应用[J]．中国生物工程杂志，2012，22(3):68-70．

[责任编校：柯莉]

2015-10-20

黄红莹(1964-)，女，河南省开封市人，硕士，教授，从事微生物学教学与科研工作。

河南大学教改项目。

G 420

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1008-9276(2016)03-0344-02