应用型本科动物微生物与免疫学实验教学改革与实践——以河南牧业经济学院为例

孙彦婷，康 宇，王海花，井汇源，张 艳

（河南牧业经济学院动物医学院，河南 郑州 450046）

动物微生物与免疫学是研究微生物与畜禽疾病和人畜共患传染病病原体有关的微生物基础知识、传染与免疫的基础理论的科学，综合了动物传染病学、临床兽医学和分子生物学等多学科的基础和试验方法，是高等院校动物医学和动物药学等专业的重要专业基础课程。较强的应用性使该课程教学强调培养学生的观察能力、实践动手能力和创造思维能力，因此，实验教学课程是动物微生物与免疫学的重要组成部分，也是教学核心内容［1-2］。特别是河南牧业经济学院正在努力建设成为具有鲜明地域和行业特色的应用型大学，从而培养具备较强实践能力和创新能力的高层次技术技能人才，因此，如何做好实验教学工作就成为重中之重。

随着新的传染性疾病不断出现，多病原混合感染增多以及畜禽疾病临床症状的非典型化趋势等新形式的出现［3］，必须在改善动物微生物与免疫学实验教学质量，提高对病原微生物的检测和鉴定水平的同时，还要探索适应学科发展要求、满足应用型本科畜牧兽医专业高素质人才培养需求的实验教学体系［4］。笔者以河南牧业经济学院动物医学院为例，在实验课程教学中从实验教学内容、教学模式、教学环境等方面进行了必要的探讨和实践，初步构建了面向应用创新型人才培养的实验教学体系，并取得了较好的效果。

1 改善实验教学环境

1.1 提高教师水平，加强软件建设

教师的实验教学水平直接影响着学生的实验课程学习效果，不断提高教师的业务能力是保证教学质量的关键。在动物微生物与免疫学实验教学中，采取多项教改措施来提高教师的教学水平。教研室每学期前召开实验教学讨论会，集中讨论制定实验教学计划，把握实验要点，规范实验操作；学期中每位教师通过相互听课来提建议，以吸取其他教师的授课优点；每次实验前先由教师集体预做，以确保实验的顺利开展和真实性；不断选派教师外出学习和进修，广泛开展对外交流。

1.2 加强硬件建设,保障实验教学顺利实施

实验室是否具备先进的仪器设备是确保实验教学顺利开展的基础，更是提高动物微生物与免疫学实验质量的根本保障。近年来，该院重视实验教学的硬件投入，不断改善实验教学环境。除了增加常用的传统仪器数量外，还添置先进设备，如基因芯片、超低温冰箱、倒置荧光显微镜、荧光定量PCR仪、多功能酶标仪等，为全面拓展学生视野和提高学生实验技能提供了平台。

2 改革实验教学内容

传统的动物微生物与免疫学实验教学重点在于巩固理论课程所学的知识，以基础验证性实验为主，对实验的基本原理、操作方法和技能等进行训练。但是，有些实验具有孤立性和局限性，不利于学生创新能力及临床综合应用能力的培养，因此，从专业人才的培养特点和实践教学改革需要出发，保留经典实验，删减重复、陈旧的实验，将相关联的实验进行合并调整，增添综合性实验内容等。

2.1 整合基础验证性实验

河南牧业经济学院的动物微生物与免疫学实验课程共24学时，其中，兽医微生物学部分16个学时、兽医免疫学部分8个学时。该院开设的动物微生物与免疫学基本技能操作实验包括：显微镜油镜使用及形态和结构观察、细菌涂片制作及染色法、细菌培养基制备及分离培养、细菌菌落形态观察、纯培养及玻璃器皿洗涤、病毒血凝（HA）试验及病毒血凝抑制（HI）试验、琼脂扩散及平板凝集试验。对实验教学内容进行适当调整，结合目前学生在不同专业课上都有显微镜油镜的使用方法教学，合并实验教材中的显微镜油镜使用和对于细菌标准片的形态和结构观察教学部分，将细菌涂片制作和单染、复染方法合并，删除与其他专业课程有所重复的细菌药敏实验。将基本技能实验相关内容适当合并，把每次实验学时增加为4个学时，这样才能有充裕的时间进行课前准备，综合技能操作和实验后整理数据等。每次实验前先让学生进行实验课课前预习，查阅相关的教材视频和注意事项，要注重学生的实验室安全使用，实验室所用仪器的使用填写、实验用品的摆放规定、让学生参与到常用实验玻璃器皿的准备消毒及灭菌等工作，以提高学生进入实验室的标准无菌操作意识。

2.2 增加应用广泛的新技术性实验

随着该院实验教学中先进仪器设备的大量投入，实验教学环境得到明显改善，以前无法开展的一些实验内容，如酶联免疫吸附实验、荧光抗体染色技术等技术性实验都得以增设，临床上已经广泛应用的免疫胶体金试纸条快速检测技术也增加到该课程的实验内容中。还有“病毒核酸的聚合酶链式反应（PCR）”，该实验原理主要基于分子生物学内容，多数高校动物医学本科专业课程都设置为选修类课程，而该学科设计的PCR、分子克隆等技术已经成为病原微生物研究、临床诊断和检验检疫的主流方法，因此，有必要让学生在学习传统实验技术的同时，实时更新本专业的先进技术和手段，开拓学生的创新型思维，不仅能够与生产实践无缝链接，而且能够培养学生的基础科研能力。

2.3 添加综合性实验内容

针对以往动物微生物与免疫学实验均为验证性实验，学生虽然掌握了大量基础性实验技能却不能设计和综合应用各项技能，常有实际解决问题的能力欠缺等问题，为此，课题组在学期末增加了综合性实验。综合性实验以引起动物疫病的常见病原性细菌的系统分离鉴定为内容，由学生自由组合，查阅文献、设计实验方案，教师以指导的方式提供帮助，对不能解决的问题可提出建议和注意事项。动物微生物与免疫学实验容易受到外界环境中微生物的影响，常常会出现实验失败或实验结果不理想的情况，在出现问题时，学生会通过反复多次实验来得到最终的结果。在该过程中，不仅激发了学生对动物微生物与免疫学的兴趣，同时，也促使学生熟练掌握微生物操作技能，将所学知识融会贯通，提高学生综合运用知识解决实际问题的能力，为日后工作和科研奠定了良好的基础。

2.4 参与教师科研项目，鼓励学生创新探索

针对该课程实验学时有限，学生实践动手和操作的机会较少，遴选对科研有兴趣的学生参加教师的科研项目中，经过锻炼和积累，形成学生自主设计并动手实践的科研氛围，培养学生动脑动手、自己解决问题的创新思维能力［5］。

3 引入新型教学模式，提高学生的学习兴趣

动物微生物与免疫学实验研究对象是微观世界，其原理比较抽象，对结果的判定和分析较复杂，学生往往兴趣不足，容易产生懈怠，且以往的实验教学模式效果不太理想。为了提高学生的学习兴趣和教学效果，应从以下几方面进行改进：

3.1 采用灵活多样的教学模式，引入蓝墨云班课移动教学

动物微生物与免疫学涉及细菌、病毒等极其微小生物的形态特征，仅仅通过教师讲授和演示，学生在实际操作中还是会有各种疑惑和迷茫。笔者充分利用有针对性的典型案例、多媒体技术和丰富的网络信息资源［6-7］，引入蓝墨云班课移动教学助手，在移动环境下即时互动教学。通过教师组建自己的蓝墨云班课，快速发送通知、分享资源、组织讨论答疑，无论在课堂现场还是课外，随时开展投票问卷、头脑风暴等互动教学，从而可对每位学生实验操作和学习进度跟踪和学习成效评价。这样，极大地改善并提高教师和学生的沟通效率，同时又加深了学生的理解和记忆。

3.2 激发学生的兴趣，充分调动学生的动手积极性

兴趣是学生学习的内在动力源泉，只有激发起学生的学习兴趣，学生才能真正钻研所学的知识，才能最终提高实验教学质量。在实验项目细菌培养基制备及分离培养中，当学生完成规定的学习任务后，还增加了趣味实验。例如，让学生从自己的身上（如皮肤表面、唾液等）或者周围环境（自来水、背包、书籍等）分离出细菌。通过这个小趣味实验能够调动起学生的好奇心和探索欲，能够激发学生对实验课的浓厚兴趣。

3.3 提高学生对实验的参与度

传统的实验教学都是由实验老师按照所需材料提前准备，学生往往并不关注实验材料的制备过程、功能和差别等，只是会在实验步骤中拿来使用，会依照预定的方法重复出实验结果，因而获得的成就感较差。在实验课前，要求学生以小组为单位参与到实验材料的准备过程中，如样品的准备和预处理，缓冲液的配制，菌种的复苏等。这样，大大提高了学生对于实验的全面认识，更加了解实验的基本原理，当实验结果出现异常时能够快速地追溯整个实验过程，并找出问题所在，最终在全程参与的实验取得成功后，其所获得的成就感远远大于部分参与的实验。

4 完善实验课程考核机制

实验考核是强化学生的学习动力和提高实验教学效果的一种有效手段，是教学过程中尤为重要的一环。教学改革前，实验考核基本是根据学生提交的实验报告作为依据，而实验报告大多缺乏创新，重复性强，学生常常不重视，无法真实反映学生所掌握的知识和技能［8］。教学改革后，在实验考核时实验成绩由平时实验成绩、期末考试成绩和综合考核三部分组成。平时实验成绩包括实验前准备、实验出勤、课堂问答、实验报告和实验后清洗等情况（平时实验报告成绩40%+期末实验考试成绩 40%+综合实验完成情况 20%）［9］。其中，课题组统一规范实验报告格式，包括实验目的、原理、材料、步骤、结果分析和思考题等几个方面，注重结果的表达和不理想结果的原因分析。在锻炼学生实验技能的同时提高其表达能力及规范报告形式，坚决杜绝抄袭和修改编造实验结果。期末考试成绩主要侧重考查实验的基本原理和实验的注意事项等方面。综合考核是根据实验课程增设的综合性实验内容来检验学生，并从实验设计、操作和实验结果的分析能力对学生进行评分。改革后的考核方式，大大提高了学生参与实验的积极性，强化学生的动手能力和实践能力，较客观地评价了学生的知识掌握情况。

通过以上实验教学多个环节的改革实施，该院2017级的3个班级动物微生物与免疫学实验的教学改革取得了明显的效果。实验教学改革的顺利开展，使参与的学生受到比较系统的训练，调动了学生对实验的浓厚兴趣，对提高学生的整体素质和综合能力起到了积极作用。随着动物微生物与免疫学学科的发展，以及社会需求标准的提高，笔者将在今后的实验教学实践中不断改革和探索，从而培养出更多具有实践能力和创新能力的高层次人才。