兽医微生物学基础验证性和综合设计性实验两段式实验教学模式的构建

司振书，裴兰英，刘文强，李玉保

（聊城大学农学院，山东 聊城 252000）

兽医微生物学是动物医学专业的一门重要专业基础课，为学习畜禽传染病、兽医卫生检验、兽医病理、兽医药理等课程提供必要的理论知识和操作技能［1］。该学科实验性和实践性较强，实验课的教学效果在很大程度上影响学生综合能力的培养。目前，我国普通高校动物医学专业兽医微生物学实验大多主要开设了基础验证性实验，部分学校开设了综合设计性实验，但实验项目较单一，仅限定少数病原，如禽大肠杆菌病的微生物学诊断，由于所有学生做同一项目，使得有些学生可能照搬别人的实验方案而不主动思考。2006—2007年聊城大学农学院动物科学系在开设细菌的分离培养、细菌抹片的制备与染色、细菌的生化试验、凝集试验、病毒的鸡胚培养等实验的基础上，增设了“禽大肠杆菌病和鸡新城疫的微生物学诊断”2个综合设计性试验，前者把致病性大肠杆菌的病料采集、分离培养、染色镜检、生化鉴定、血清型鉴定、药敏试验等有机结合起来［2］。2014年以来，又增加了设计性实验项目，让学生可以根据临床情况有不同的选择，充分发挥学生的自主性。经过不断的努力与探索，逐步构建了较为成熟的两段式实验教学模式，得到了学生的认可与好评，并取得了良好的教学效果。

1 优化实验教学内容，构建两段式实验教学模式

将实验教学内容进行优化整合，分为基础验证性实验和综合设计性实验两大部分，基础验证性实验阶段的教学，要求学生掌握各实验项目的基本原理、操作技能及结果判定，为设计性实验的开设打下坚实的基础。综合设计性实验要在基础实验结束后进行，两段式实验教学模式符合教学和认知规律。

1.1 基础验证性实验阶段

该阶段主要开设显微镜油镜的使用及细菌形态结构观察、培养基的制备、细菌的分离培养、生化鉴定、细菌的药敏实验、病毒的鸡胚培养、凝集试验、沉淀试验等，验证性实验是基础、是关键，其开设效果直接影响设计性实验能否顺利进行。该阶段的教学，要求学生充分预习，最好能将理论学习与实验操作相互联系，同时与生产实践相结合，理解每个实验的作用。学生操作过程中，教师要不断巡视，遇到问题及时指出并纠正，指导学生重视细节，严格操作规范，培养学生严谨的学风和科学的态度。实验过程中，让学生参与实验准备，增加学生动手操作的机会，有利于学生系统地掌握微生物学实验技能［3］。

1.2 综合设计性实验阶段

兽医微生物学传统的验证性实验项目之间连贯性较差，彼此孤立，缺乏有机的联系，使学生对所学知识不能融会贯通，缺乏分析问题和解决问题的能力［4］。所以单纯开设第一阶段的实验，不能保障学生具有解决生产实际问题的能力，学以致用，开设综合设计性实验是培养应用型人才的迫切要求。兽医微生物学实验教学必须改变以验证理论为主的局面，要力求培养学生的独立思考、实际操作、科学分析问题、归纳总结的能力，这是实验教学最根本的目的所在［5］。综合设计性实验要求学生根据实验目的，自行设计实验方案，自主实施，需要学生具备扎实的理论知识和实验操作技能，教师在实验过程中为学生提供实验条件和必要的指导，所以，安排在理论课和基础验证性实验结束后进行。此时，学生既掌握了基本理论知识，又具备了微生物学实验操作技术，能够保障设计性实验的顺利进行。

1.2.1分组及实验材料的准备：学生4～5人为一组，实验前要先对学生进行动员，讲明要探讨一种新的实验教学方法，给学生提供锻炼机会，使学生愿意配合教师，调动学生的主观能动性。不同的实验项目其实验材料不同，尤其是血清学实验需要的诊断抗原、血清或试剂盒以及分子生物学实验材料等。材料的繁多给实验准备造成一定困难，大大增加了教师的工作量，而且实验材料价格较高，实验投入相对较高。对于兽医微生物学实验，充分做好准备工作是实验顺利完成的必要条件，也是提高教学质量的前提［6］，因此，任课教师一定要克服困难，认真负责，以保障实验的顺利进行。

1.2.2实验项目的选定与设计：为了让学生掌握动物传染病的微生物学诊断方法，解决临床实际问题，开设“病原细菌和病毒的微生物学诊断”两类设计性实验。为了发挥学生的主动性，老师不指定某一种病原，各小组可根据临床实际情况，结合自身的知识储备，自己确定一种细菌或病毒，如细菌可选择金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门菌、巴氏杆菌等，病毒可选择新城疫病毒、猪伪狂犬病病毒、禽腺病毒等，不同的实验项目其实验方案、实验方法、技术路线、实验内容、实验材料、仪器设备等有所不同。如金黄色葡萄球菌感染，要根据该病原的特点，革兰阳性、葡萄串状排列、产金黄色色素、耐盐、出现β溶血环、能发酵甘露醇、血浆凝固酶实验阳性等制定实验方案。选定实验项目后小组学生查阅文献，小组讨论，初步制定实验方案，实验老师要对各组的方案认真审阅，召集小组成员进行讨论，对学生的创新性思想给予表扬和鼓励，对存在问题的部分进行启发，尽量让学生通过主动思考找到解决问题的途径与方法，完善实验方案。

1.2.3实验过程及结果分析：因为该课程只有32学时，而设计性实验都要求实验的连续性，需要的时间比较长，不方便统一安排时间，各小组实验具体时间及进展由学生自己安排，并由教师协调，尽量安排在课余时间进行，在实验室同时进行实验的学生不得超过4组。学生实验期间指导老师要经常巡视，及时指出实验过程存在的问题并启发学生想办法解决，以保障实验的有序进行。同时，监督学生实验材料用完要归位，操作步骤要规范，实验记录要完整，结果的判定要准确、科学。完成实验后，撰写实验报告，制作PPT进行讨论总结，老师对每组学生的完成情况做中肯的评价，对做得好的方面予以表扬，不足之处提出改进意见，让学生有收获，有提高。对于完成实验比较好的，可鼓励学生撰写论文向专业期刊投稿。

2 采用两段式实验教学模式的效果

2.1 激发学生的学习兴趣，提高学习的主动性

传统的实验教学，主要是教师示教，学生模仿，往往不能主动思考、进行结果分析、探讨实验改进方法及注意事项等，学生做完实验后印象不深，应付完实验报告了事，学习收获不大。设计性实验的开设使上述状况得到了改善，对于临床出现的实际问题，激发了学生的学习兴趣，促使他们在研读教材、查阅文献、系统掌握理论知识的基础上，扩大了知识面。为使自己设计的实验能够得到正确的结果，学生在实验过程中共同探讨操作应注意的问题、如何改进以及实验结果如何判定，从而提高了学生的学习积极性和语言表达能力，激发学生的求知欲望，对实验中出现的问题，及时查资料，并与同学和老师讨论，增强了学习的主动性。

2.2 提高学生分析和解决问题的能力

两段式教学模式，第1阶段是基础，让学生掌握了基本操作技能，第2阶段是提高，设计性实验把试验内容用一条主线有机地结合起来，如病毒的微生物学诊断包括对病料的采集与处理，病原的分离培养、血清学鉴定及PCR等分子生物学鉴定。通过学生自主设计实验和实施，开发其创新性思维，提高了学生分析问题和解决问题的能力。

2.3 培养学生的创新精神和科研意识

采用两段式实验教学模式，尤其是第2阶段，实验材料的准备、实验方法及实验进展等由学生自己掌握，促使学生主动思考问题，有助于培养其创新精神和科研意识。该课程开设在大二下半学期，该教学模式的采用，提高了学生对科研的兴趣，许多学生踊跃申报国家级或校级大学生科技创新项目，2015年以来，动物医学专业学生获批国家级或校级大学生科技创新项目30项，约40%的同学参与其中，丰富了学生的科研内容。

2.4 培养学生的团队协作精神

有的高校在兽医微生物学教学中，将有共同兴趣的学生组成科研小组，通过查阅文献、充分思考、讨论、老师互动，逐步解决疑难问题，培养了学生的协同合作精神［7］。综合设计性实验的开设需要将学生分成实验小组，小组成员共同讨论，确定实验方案，操作过程如动物的剖检、病料的采集与病变拍照等需要相互配合，增进同学之间的友谊，从而培养学生的团队协作精神。

3 结语

采用两段式教学模式后，对4届学生进行了问卷调查，获得了所有学生的好评，学生们普遍认为两段式教学激发了他们的学习兴趣，增强了学习的主动性，提高了学生的综合能力。由于设计性实验有明确主题和具体要求，学生对实验内容和原理有了较深了解，并能围绕主题去思考、组织材料，由基础到综合，由验证性到设计性，循序渐进，使其专业知识有了连贯性和实用性，体现了兽医微生物学课程是为临床课程打基础，并服务于兽医临床工作。

两段式教学模式增加了教师的工作量，该模式的成功构建，提高了教师的教学和组织能力，有利于培养学生的综合素质。实验过程中仍存在一些问题，如有些同学懒得动手，依赖合作者等。因此，在今后的教学工作中要不断总结经验，探索改进方法，推动实验教学改革。在保证正常实验教学的基础上，将实验室及仪器设备向学生开放，为学生创造良好的科研氛围［8］，进一步探索构建基础验证性、综合设计性和开放性实验三段式教学模式。