卫生理化检验实验教学体系改革探索

刘玉梅 李万伟 于升昌 张丽雯 王飞

[摘 要] 卫生理化检验实验是卫生检验与检疫专业的重要课程，在人才培养课程体系中占有很大比重。传统的实验教学模式不能满足新时代专业人才的培养需求。结合传统实验教学存在的问题，以新冠肺炎疫情下线上教学为背景，探索多樣化的新型实验教学模式，以期为各高校实验教学改革提供参考。

[关键词] 卫生检验与检疫;理化检验;新型实验教学模式

[基金项目] 2018年度潍坊医学院教学研究项目“岗位胜任力为导向的卫生检验与检疫人才培养模式研究”（2018YB026）

[作者简介] 刘玉梅（1989—），女，山东潍坊人，硕士，潍坊医学院公共卫生学院实验师，教学实验中心副主任，主要从事卫生检验教学改革研究;李万伟（1980—），男，甘肃兰州人，博士，潍坊医学院公共卫生学院副教授（通信作者），检验检测中心主任，主要从事卫生检验教学改革研究。

[中图分类号] R115     [文献标识码] A     [文章编号] 1674-9324（2021）12-0120-04     [收稿日期] 2021-01-16

卫生检验与检疫专业是预防医学专业的一个重要分支，为疾病预防控制、科研院所、出入境检验检疫、卫生监测等机构输送高素质人才。卫生理化检验实验包括食品理化检验、水质理化检验、空气理化检验、生物材料理化检验四大科目。通过实验教学，培养学生较强综合运用知识的能力、团队协作能力和创新意识，增强学生岗位胜任力。

随着公共卫生事业的发展和突发公共卫生事件的频发，用人单位对卫生检验与检疫人才能力培养提出了更高的要求。特别是2020年初，一场突如其来的新冠肺炎疫情给人们的生产、生活、学习等带来了极大的困扰。响应教育部“停课不停学”的要求，各大高校纷纷利用雨课堂、钉钉、中国大学MOOC等网络平台开展理论课程线上教学，并初步形成了宝贵的线上教学经验。但实验课实操性极强，疫情期间的延期开学严重影响了实验教学的进度和效果[1]。以上问题提示高校应及时改变实验教学模式，积极探索“以学生为中心、就业为导向、能力培养为目标、应对突发状况为特色”的新型实验教学模式，以适应用人单位和社会大环境的需求。

一、传统实验教学存在的弊端

（一）学生岗位胜任力弱

通过对就业单位和实践教学基地的走访调查，结合毕业生和实习生的自身体会发现，学生们能很好地掌握基础理论知识和常规小型仪器的基本操作，但对一项完整系统的工作，如从采样点的布置、采样容器的选择、样品的保存运输、实验室具体指标的检测、质量控制、数据处理到实验报告的撰写却感到无所适从[2]。由此可见学生对具体指令性工作完成较好，但对于系统计划性工作需要很长一段适应期。

（二）实验项目分散

四大理化检验是独立开设的实验课程，实验课程教学进度依附于各教研室开设的理论课程，各课程之间相对独立，没有有机融合，不利于学生系统性卫生检测思维的培养。

（三）教师为主体，学生被动接受

传统实验项目是实验前由实验员教师根据项目需要，准备好实验所需的试剂耗材，上课时学生只需按照教师的PPT和实验教材按部就班完成实验，这样机械式的实验操作会降低学生的学习兴趣[3]，更不利于自主学习能力和严肃认真科研思维的培养[4]。

（四）考核方式单一

传统的实验成绩主要由平时成绩和实验考核成绩两部分组成，平时成绩包括实验纪律得分和实验报告得分。实验报告仅记录了实验原理、实验目的、操作步骤、实验结果等共识的知识，不能客观评价学生实验过程中实际操作能力和数据处理能力。有的学生过分依赖实验教材和同组同学的实验结果，不利于学生独立分析问题、解决问题和科研思维的培养。

二、实验教学改进方案

（一）设置综合性实验和自主设计实验

综合性实验由授课教师指定实验内容，学生根据自己的兴趣分成几个小组，小组成员间分工合作，根据课本上的理化知识和查阅相关文献，完成实验的设计和操作[5]，教师全程给予指导和安全监督。例如，动物性食品中兽药残留检验实验，各个小组可以选择牛肉、羊肉、猪肉、火腿肠等不同检测食材，根据实验室现有条件选择酶联免疫吸附法（ELISA）、气相色谱法（GC）、高效液相色普法（HPLC）、高效液相色谱法-质谱联用法（HPLC-MS）等不同检测方法。各组完成实验后，教师组织学生进行检测结果的交流和方法的比对。通过这种教学模式，不仅让学生掌握了各种方法的优缺点，还能够培养学生自主学习和团队协作的能力。自主设计实验，学生可根据自己的兴趣联系生活实际确定实验内容，根据实验室现有的试剂耗材和设备开展实验。从试剂的配制、玻璃容器的清洗、仪器设备的调试、检测结果的分析到检测报告的撰写等工作均需自己独立完成。这种教学模式在基于学生学习兴趣的基础上锻炼了学生理论联系实际和综合运用知识的能力。

（二）开放性实验室

开放性实验分为实验准备和参与教师课题两种，学生可根据自己的兴趣任意选择。以实验准备工作为例，教师根据学生报名情况完成分组，每组不超过4人。实验员教师根据学生的时间合理安排需要准备的实验项目，并提前告知实验内容。学生需查阅书籍文献，明确试剂配制方法、仪器安装调试步骤、保养维护注意事项等。最后在实验员教师的带领和指导下让学生独立完成实验准备工作。通过这样的实验教学模式，学生可以更深入地了解实验准备过程，强化了理化检验基本操作技能，培养了独立完成实验项目的能力，为今后快速适应工作岗位打下了良好的基础[3]。另一种是参与到教师的科研中去[6，7]。通过参与教师的科研课题，可以锻炼良好的科研思维和严谨的实验态度。

（三）角色互换，学生讲授教师指导

课前1～2周教师根据实验教学进度指定实验内容，学生自行分组，按照课本理论知识和实验教材组织实验内容，教师给予指导。上课时，每组派代表向其他组的同学讲解实验步骤和注意事项，就重点内容进行提问，其他组的学生也可以就不懂的知識点向讲解组的同学提问，之后各组同学分工合作完成实验项目[8]。例如生物材料检验实验中“用火焰原子吸收法测定头发中锌含量”，将学生分为8～10组，每组3～4人。授课前将原子吸收和微波消解仪说明书电子版通过微信群发送给学生，要求学生自主完成仪器基本原理、操作步骤、注意事项的预习。上课期间，两组学生（A组和B组）同时进驻仪器室，由A组学生为B组同学讲解微波消解仪的工作原理、操作步骤、注意事项并演示实验操作过程，B组学生讲解并演示原子吸收的操作过程。两组学生互相提问，教师监督学生安全并就学生每一环节出现的问题给予及时的纠正并深入讲解原因。整个实验从头发样品的采集、清洗、微消消解、赶酸、定容、标准溶液的配置、标准曲线及样品溶液的测定、仪器的清洗等环节均由学生独立完成。通过这样的授课模式活跃了课堂氛围，调动了学生学习积极性，同时锻炼了学生的组织力、表达力和自信心，符合综合性人才的培养方略。

（四）举办技能大赛以赛促教

依据预防医学技能大赛的模式，围绕四大检验实验教学大纲制定相应的试题。试题内容应涵盖卫生理化检验基本技能、综合运用卫生检验知识、实验室安全操作与管理等方面。由专业教师统一出题[9]、细化评分标准，双人打分取平均值。试题如下：山东临沂某化工公司在未取得产品许可证、未办理工商和环保手续的情况下，非法生产阿散酸。为了节省处理污水费用，该公司趁当地降雨时将含砷量超过2.7万倍的生产废水排放到南涑河，致使南涑河严重污染[ 10 ]。作为一名检验人员，请设计实验对当地水质进行金属指标检测。通过技能大赛模式开阔了学生视野，锻炼了学生团队协作能力、综合运用知识的能力和应对突发公共卫生事件的能力。

（五）改革评分体系

为了全面考查学生实验过程的真实情况，提高学生独立操作的积极性，实验考核评分中应该增加实验过程记录考核成绩，使实验成绩由平时成绩（实验纪律得分+实验过程记录得分+实验报告得分）和实验考核成绩两部分组成。学生应记录实验真实步骤，按时间顺序详细列出，并对各个步骤中出现的异常现象给出合理解释，课后完成实验报告。

（六）将思想政治教育纳入实验教学中

课程思政是对教育理念的发展、对新时代教师教书育人职责的深化和拓展。课程思政是在知识教育和能力培养的基础上实现价值引领[ 11 ]。教师可以在授课过程中，以实验内容为背景，引入时事热点，以视频、案例、讨论等形式展示实验相关内容。例如，在开展食品农药残留检测实验时，引入2020年7月16日晚“3·15晚会”曝光的山东即墨养海参整箱投放敌敌畏事件，介绍当地相关部门在事件处理发生后所采取的措施和实验室检测在整个事件处理中所起的作用，这样既可以抓住学生的关注点，也可以使学生明白实验室检测结果精确的重要性，有利于培养学生端正的实验态度和良好的职业道德。

（七）开展多样化的实验教学

1.录制实验教学视频。学校可以请智慧树等专业机构录制每次实验课的教学内容，教师可以将视频发布到微信群等交流平台，供学生随时随地学习。

2.高校间利用各大线上平台共享实验教学资源。随着数字信息化教学模式的发展，很多高校将优质课程分享到网络教学平台，实现优质教学资源的共享。教师可根据卫生理化检验实验特点及学生的学习基础，从“中国大学MOOC”“智慧树”“清华教育在线”“学堂在线”“爱课程”等平台选出优质的网络课程供学生学习。在开展线上教学的同时，授课教师也应通过调查问卷、微信、电话访谈等形式及时了解学生的学习状态和困惑，及时调整授课方式。此外，授课教师还应该利用“雨课堂”“钉钉”等平台开展直播授课，回答学生在实验过程中遇到的问题，设置相关题目检验学生的学习效果，提高学生学习的积极性。

3.校企合作共享实验教学资源[ 12 ]。检测检验公司依托先进的仪器设备，检测样品中的超标物质和未知物质。检测公司这些项目的开展也依赖于卫生理化检验实验基本操作。因此，企业可以将样品的采集、实验室的检测、实验室质量控制和实验报告的书写等内容录制成视频，与高校录制的卫生理化检验实验教学视频共享。通过这样的教学模式，企业可以为高校提供情景化的教学资源，高校可以为企业提供理论和技术上支持，做到“产、学、研”的良好结合。

（八）引入虚拟仿真实验教学

卫生理化检验某些实验项目会用到大型仪器设备或有毒有害的试剂，鉴于费用高、利用率低、危险系数高等方面的考虑，高校往往不能开设相关实验课，但实际工作中可能会遇到这样的卫生事件，学生由于没有接受相关培训，可能会束手无策，严重的还可能打击学生的职业信心。虚拟仿真实验教学可以为学生提供浸入式学习平台，学生通过鼠标操作不同模块完成仪器的操作和样品的检测。这样的教学模式打破了时间、空间的限制，学生可以根据学习情况无限次的操作，节约了实验成本，降低了危险系数。

（九）增加校外实验教学

受时间、空间、仪器设备等因素的限制，卫生理化检验大部分实验课都是在实验室内完成的，单一的教学模式可能会降低学生的学习兴趣甚至产生厌烦感。教师可根据教学大纲内容和当地资源开设校外教学。比如进行白浪河水库水一般理化指标的检测，提前1～2周告知学生校外实验的内容，让学生列出实验所需要的试剂耗材、实验步骤、注意事项等，带领学生实地采样检测。学生根据水库情况确定具体采样点和采样点数量，根据检测指标要求将样品保存到合适的容器，需要现场检测的指标可利用现场仪器设备完成检测并同时填写采样记录单。这种教学模式不仅让学生在欣赏风景、放松心情的状态下学习，还能激发学生的学习兴趣和主观能动性。

（十）增加实训基地参观教学

潍坊医学院目前有潍坊市疾病预防控制中心、德州市疾病预防控制中心等多家附属实训基地。各疾控中心拥有先进的设备、完善的检测方法、娴熟的操作技能，并且长期从事样品检验工作，了解行业动态和最新国家行业标准。参观教学期间，由疾控中心业务人员为学生们讲解理化检验实验室的布局、样品接收、实验室检测、实验报告的出具等流程。通过观摩学习，使同学们加强了课程应用性的认识，激发学习动力，提前了解以后工作环境和性质，为职业规划打下良好的基础[ 13 ]。

三、结语

卫生理化检验传统实验项目存在许多弊端，不能满足用人单位对高素质综合性人才的需求，急需改革创新。新冠肺炎疫情背景下，积极探索多模式的实验教学，对教师和学生来说既是挑战也是机遇。教师应根据学校、教师和学生的实际情况积极探索合适的教学模式。通过多种教学模式的应用，夯实学生的基础理论知识，巩固基本操作技能，提高学生分析解决问题的能力、综合运用知识的能力、语言表达能力和沟通协调的能力，培养严谨务实的学风，为提高学生的岗位胜任力打下坚实的基础[ 14 ]。

参考文献

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Exploration on the Teaching System Reform in the Course of Hygienic Physical and Chemical Inspection Experiment

LIU Yu-mei1， LI Wan-wei1， YU Sheng-chang2， ZHANG Li-wen1， WANG Fei1

（1. School of Public Health， Weifang Medical University， Weifang， Shandong 261053， China;

2. Department of Pharmacy， Weifang Second Peoples Hospital， Weifang， Shandong 261053， China）

Abstract： Hygienic Physical and Chemical Inspection Experiment is an important course of health inspection and quarantine major， which occupies a large proportion in the talent training curriculum system. The traditional experimental teaching model can not meet the needs of cultivating professional talents in the new era. Combined with the problems existing in the traditional experimental teaching， and taking the online teaching during the COVID-19 epidemic period as the basis， we explore diversified new experimental teaching models in order to provide a reference for the experimental teaching reform of colleges and universities.

Key words： health inspection and quarantine; physical and chemical inspection; new experimental teaching model