卫生微生物学实验教学的探索与实践

汪希兰，张 雪，宋 磊，戚传娇，张 龙

(贵州医科大学：公共卫生学院/环境污染与疾病监控教育部重点实验室，贵州 贵阳 550025)

随着社会的快速发展，生活水平不断提高，引发的环境污染日趋严重，新的致病因子不断被发现，新的疫情、新的病种不断涌现，使人们越来越意识到防范和控制环境中微生物污染的重要性[1]；同时，公共卫生体系和应急机制的建立要求公共卫生人才也应加紧培养，特别是培养具有创新意识、能独立工作，解决实际问题的专业人才是公共卫生和预防医学高等教育迫切需要解决的课题[2]。卫生微生物学是公共卫生与预防医学专业本科教育教学的重要课程之一，主要研究微生物与人类健康、环境的关系，涉及范围广泛，其作为一门实践和应用性很强的学科,实验教学是理论与实践相结合的纽带[3-4]，对于培养高素质的应用型人才有举足轻重的作用。为此，我们从实验教学内容、实验教学方法以及实验教学考核评价等方面进行卫生微生物学实验教学的探索与实践，以提高教学水平和人才培养质量。

1 调整优化实验教学内容

卫生微生物学实验内容以往只是参考教材选择一些常用的检验环境指示微生物项目来做实验，所开展的教学内容主要是验证性实验，实验项目相对独立，连贯性不强。教学缺少基本操作技能的训练和综合技能的培养，缺少系统性及实用性，不能充分体现教学的完整性。在原有教学基础上，我们把实验内容调整和优化，将其主要分成三部分：一是增加基础训练内容，巩固扎实基本操作技能。基本技能训练内容包括试剂及培养基配制、培养基倒皿、标记、器材包扎、消毒灭菌、细菌接种培养及染色技术等。掌握各种微生物的形态结构，是学生必须掌握的基本技能，但由于条件限制，实验不能完全覆盖所有微生物检测内容，通过增加阅读各种微生物形态结构的标准片让学生熟悉和了解细菌、真菌等各种常见微生物的形态结构，弥补实验条件不足的限制。二是筛选保留典型验证性实验，该内容包括菌落总数、常规指示菌的检测、抑菌效果观察。三是提高综合性设计性实验教学比例。将部分验证性实验设计为统一流程的实验，通过引入典型教学案例，融合在设计性、综合性实验中，以完整的综合训练代替传统实验过程，以提高学生综合实践能力，如空气、水、食品中微生物污染的调查评价。另外，组织开展实验创新项目，提高学生科研素养。

通过将实验教学内容扩展和更新，从通用基础训练实验到专业基本训练实验再到综合、创新训练实验，循序渐进，分阶段进行实施，实验内容在层次和深度上提升，形成一套相对完整、系统的教学体系，使其更具实用性和应用性。

2 采用多种教学方法，注重能力培养

实验教学是教学过程中的重要环节，实验教学水平直接影响学生培养质量。有效的教学方式方法能提高教学效果，在学生能力培养和综合素质提高方面有其独特的作用[5]。在卫生微生物学实验教学中我们采用多种教学手段和教学方法，着重培养和锻炼学生各方面能力。

2.1 注重生物安全教育，规范实验操作习惯

卫生微生物学是微生物学在预防医学领域的延伸及重要分支,不同于主要研究与人类疾病有关的病原微生物的医学微生物学，其研究检测的微生物种类繁多，包括引起疾病流行的病原微生物、非致病和条件致病性微生物，也包括潜在的未知微生物[6]。若对微生物潜在的生物危害认识不足，防范意识不强，应急处理措施不当，可能会造成微生物感染自身、环境污染及扩散传播。微生物学实验对操作的要求非常严格，生物安全及无菌操作是实验过程中贯穿始终的要求[7]。开展生物安全教育, 加强个人防护意识，掌握实验室安全技术尤显必要。在实验第一堂课，讲授实验室安全操作规则,加强生物安全基本知识的学习，要求把人员、环境、操作对象作为生物安全重点保护对象，坚持始终把安全放在第一位。在强调实验室安全重要性的同时，通过列举实验室微生物污染事例和公共卫生安全事件提高学生实验室生物安全意识及无菌操作观念。

良好的实验操作习惯是保证实验顺利进行，取得良好实验结果的前提条件。在实验过程中，学生把检测样本随意放置，有菌试液滴落在桌面、地面上后，不能有意识地及时处理，实验废弃物处理不当的现象时有存在，学生操作规范意识不强。为培养学生实验操作的严谨态度，提高责任意识，使规范成为一种意识、一种习惯。在教学过程中要求学生严格遵守实验室操作有关规定，听从教师的指导和安排。进入实验前做好相应的个人防护，实验中坚持无菌操作，带菌器材放在指定地方，发生意外事件必须及时报告教师，及时处理，实验结束后洗手消毒，妥善处置废弃物。在学习中逐步树立规范意识，养成良好的实验操作习惯。

2.2 以学生为主，提高自主学习能力

传统的实验教学是实验室准备好实验器材、试剂后，教师讲授实验原理、操作步骤，学生按照方法如法炮制，对实验目的和实验原理理解不够深入，对需要特别注意的操作环节缺乏探索和思考[8]，学习处于被动，积极性不高的状态。在教学过程中采取以学生为主的教学方式，在实验前，要求学生做好课前预习，了解实验内容及操作注意事项，做好预习笔记。鼓励学生参与实验准备工作，在教师指导下自己动手准备实验所需器材和试剂。课堂上学生代表向大家讲解实验内容，进行实验操作示范，教师指正和补充，强调实验需要注意的关键点。学生通过课前预习及参与实验工作，对实验有了初步了解，对实验中出现的问题和现象能主动思考和分析，课堂上积极发言，互相切磋和请教，学习气氛活跃，教学氛围改善。学生自主学习的能动性得到充分发挥，教学效果也得到明显改善。

2.3 计划内和开放式教学结合，增强基本操作技能水平

掌握扎实的基本操作技能，需要不断反复训练和练习，但每个学生的学习能力和掌握知识、技能的程度不完全一致，有限的课堂教学学时不能完全满足学生学习要求，也限制了一些实验所需时间长的实验项目的开展，使实验缺乏完整性，而开放实验教学使学生有更大的自由发展和自主学习的空间。学生根据个人在课堂上尚未能完全熟悉的实验操作以及课堂内未能完成的实验，选择课后时间，采取预约方式加强技能训练和学习。例如，水中大肠菌群的检测是一项常规实验，需要进行初发酵、分离培养和复发酵三个阶段的检测和培养，实验所需时间长，在教学学时内只能完成一部分操作内容，为让学生对实验项目具有完整性意识，其余部分则通过开放实验室完成整个实验。学生填写提交预约申请表，预约申请表内容中需要学生自拟实验所需器材和试剂清单，填写实验操作方法，这样学生在实验前有了基本印象，训练时就不会盲目操作。指导教师与实验室管理教师审核通过后，学生在预约时间进入实验室进行基本技能的练习及完善实验操作内容。教师在学生操作过程中随机查看和及时指导，严格规范操作。学生的实验记录及实验结果均要通过教师的严格检查并计入实验成绩，以促进学生对实验操作的掌握。计划内和开放式教学相结合，利用课余时间开放实验，补充和完善计划内教学训练时间的不足，增加学生实践锻炼机会，提高动手能力，有利于巩固实验课所学内容，较好地达到了强化操作技能水平的教学目的。

2.4 课内和课外实际结合，提高综合实践能力

卫生微生物学来源于实践，应用和服务于实践，其教学需要遵循理论联系实际的学习特点，这就要求我们在教学过程中应注重培养学生的实践能力。在开展综合性设计性实验时，针对性选择现实生活中与公共卫生有联系的题材，如将2003年曾经横扫中国的SARS，近年所发生的埃博拉疫情，H7N9禽流感以及常见的食物中毒等事件引入到教学中，作为实验教学案例。在食物中毒案例教学中，列举相关问题，如：引起食物中毒常见致病菌有哪些？如何判断及处理食物中毒突发事件？食品中微生物的检测指标包括哪几类？如何进行食品采样及检测？学生以小组为单位，根据案例问题查阅文献和资料，结合实际情况自行选题，如某超市冷冻食品(或某品牌奶粉)的卫生情况调查，并设定检测方案，以PPT形式汇报案例分析总结情况以及实验方案，教师引导解析，指导学生修改完善。从实验的设计、准备工作、现场样品采集、样品处理和检测、结果观察记录、书写实验报告等整个操作流程均由学生自主完成。教师在教学过程中主要起引导和辅导作用，促进学生顺利完成实验。

在卫生微生物学教学中通过引入常见现实典型案例，使课内教学与社会公共卫生问题结合，引导学生关注社会，关注环境与人群健康，增强社会服务意识，深刻理解今后从事公共卫生工作所肩负的重大责任。从实际情况出发设置的实验项目贴近社会生活，与生活环境相联系，实现了课内教学与课外实践的有机结合。该教学方法有利于扩展学生知识面、拓展思维，培养其分析问题、解决实际问题的能力，也进一步提高了学生的团队协作能力、交流和表达能力。另外，我们还通过组织技能比赛，模拟相关突发性公共卫生事件的内容，培养学生面对复杂社会的现场应变、综合处理问题的能力。学生综合实践能力得到加强锻炼，为今后的工作实践奠定了坚实的基础。

2.5 注重创新转化，培养科研素养

注重创新转化是对现代卫生微生物学教学提出的要求，而科研能力的提高有利于学生综合素质的加强、创新思维与创新能力的培养[9]。近几年我们通过选取学有余力对科研有兴趣的学生组成科研兴趣小组，学生在已有理论知识和技能储备的基础上，联系实际，开拓思维，将课堂实习项目拓展转化为具有探索性的课题。目前部分项目已作为学生毕业实习的课题，有些还申报并获得学校的大学生开放实验项目，如：高校食堂的卫生状况调查、高校各功能区室内空气微生物污染状况调查与评价、黔产常见中药材提取物对致病菌的体外抑菌活性检测等。这种把学生科研素养的培养与实验教学相结合的举措，能突出学生的个性发展和创新能力培养，激发科研兴趣，促进其养成严肃认真、实事求是的科学态度和工作作风，与当前培养高水平医学人才目标相适应。

3 改进实验考核评价方法，综合反映学习能力

以往的实验课程考核主要是以实验报告书写情况记入成绩，考核形式单一，不能真实体现学生的平时表现、动手操作能力以及实验掌握程度。学生对实验的重视程度不够，认为只要完成实验报告就能达到考核要求，在实验课上主动操作的积极性不高，一定程度上影响了教学效果。为从根本上提高学生对实验课的重视，将实验课程成绩进行综合考核评价，考核内容主要由平时成绩与实验考试成绩组成。其中平时成绩包括实验课的出勤情况、遵守实验室规章制度情况、实验室环境维护、操作规范性，以及撰写实验方案和实验报告质量等方面，注重学生实践过程评价。实验考试主要是考核实验操作技能和实验理论知识，侧重于考察学生独立掌握实验操作技能的能力以及实验基础理论知识的理解程度。改进实验成绩考核评价方法，将平时成绩与实验考试成绩结合全面评定学生实验课的成绩，不仅让学生重视掌握实验操作技术，也督促学生对自己要严格要求,养成严谨治学的态度[10]，起到了综合反映学生学习能力的作用。

4 结语

积极推动卫生微生物学教学发展是顺应教学改革的变化和趋势,具有重要的现实意义。通过实验教学探索及认真的工作实践，逐步形成了一套有效、实用的卫生微生物学实验教学模式，对激发学生学习兴趣，掌握实践技能，提高其应用能力及培养具有科研创新思维的实用型人才具有重要作用。同时以教促学，实现教学相长，促进教师不断地钻研业务,充实、更新自身知识结构,对提高教师教学能力及业务水平也起到了积极的推进作用。另一方面如何根据自身实际教学特点，不断总结经验，提高教学质量仍是一项复杂和长期的工作。例如：开放性实验时间和内容上的自主性给教师工作安排上带来的困难是我们存在的一个现实问题；利用现代教学手段，开设虚拟实验，模拟开展受实验条件限制的病原微生物实验；紧跟科学发展的步伐，让学生多接触并掌握先进的实验方法和实验技术；以及为培养学生掌握更多的实践能力，让学生不仅走出课堂，还要走出校外，加强校外实训，尽快适应公共卫生和疾病预防控制实际工作的需要，这些都是我们在实践教学中亟待解决和完善的工作。