“水生动物病原微生物学”实验的教学与实践

张庆华，宋增福，郭 婧，邱军强，姜有声，张 也，吕利群，杨先乐

（上海海洋大学 水产与生命学院，上海 201306）

“水生动物病原微生物学”实验的教学与实践

张庆华，宋增福，郭 婧，邱军强，姜有声，张 也，吕利群，杨先乐

（上海海洋大学 水产与生命学院，上海 201306）

为了提升水生动物病原微生物学实验课程的教学效果，深化教学改革与实践，该文以上海海洋大学水产与生命学院2012级和2013级水生动物医学专业（方向）的本科生为实施对象，从教学理念、方法和手段、实验内容、考核方法、资源配置及效果分析等方面总结了为期两年的课程探索与改革成果。实践表明，形成的互动式实验课堂，提升了学生的核心专业技能，顺应了创新和创业潮流，取得了良好的效果，对进一步深化此类课程的教学改革具有重要启发意义。

水生动物病原微生物学实验；水生动物医学；教学理念；教学改革

在大众创业，万众创新的背景下，高等教育必须承担培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，提高大学生的综合素质，突出创新教育［1－2］。水生动物病原微生物学实验是针对水生动物医学新专业开设的专业必修课程之一，其理论课是水生动物病原微生物学。2013年，水生动物医学（090604TK）被教育部首次批准为上海海洋大学新本科专业，属国家控制布点的特设专业，水产学大类下的二级学科，2015年大连海洋大学设立了同样的本科专业。随着渔业发展的需要，该专业将会在水产院校及一些农业院校得到重视。水生动物医学是受农业部重点支持培育的特色优势专业，为国内水生动物疾病防控领域的特色本科专业。水产动物疾病造成巨大的渔业经济损失以及水产动物医学人才的匮乏，使得农业部加大了对该专业的重视，并大力支持农业水产院校开设该专业，以满足渔业发展对水生动物医学专业人才的迫切需求。水生动物病原微生物学实验承载着该专业理论和技能训练的使命。该课程从无到有，经历两年多的探索和创新，以“标杆”应用型课程为目标，引进先进的教学理念和课程设计，激活实验实训课堂，得到同学们良好的反响，就业的社会反馈积极乐观，取得了预期效果。该课程的开发，对兄弟院校进一步深化课程或专业的教学改革具有启发意义。

1 水生动物病原微生物学实验教学建设的必要性

增设水生动物医学专业，与国家加大水生动物疫病防控体系的建设相适应，响应政府推行执业资格证书制度，培养水生动物医学专业人才，优化水产高等教育学科的专业结构和人才结构。水生动物医学为新的本科专业目录颁布后增设的国家特设和控制布点的新专业。为办好该专业，学校、学院及教研室给予了大力支持。学校层面于2013年6月成立了全国首个水生动物医学专业建设咨询委员会。委员会成员，既有国内知名的水产病害防治专家，也有来自加拿大的国际水产病害防治研究的学者，同时还有从事水产业管理层的专家。委员会研讨了开设水生动物医学专业的必要性与可行性，从水生动物医学的学科体系、培养目标、业务规格、课程设置和教材建设等方面进行了充分论证。为了更好地服务于渔业发展对人才的需要，2014年学校在进行该专业核心课程梳理时，将水生动物病原微生物学及其实验列为核心课程，确定了该课程在水生动物医学专业中的重要地位。同年也将该课程作为全英语教学的建设课程，予以高度重视。2015年又作为校级重点课程建设项目，提出了加强建设的要求。学院层面提供了专业实验室空间，面积200 m2以上，保障了开设专业实验所需的物理空间。为了提升课程质量，课程团队积极创新教育理念，认真探索学科专业建设和人才培养的新路径，努力发挥开拓创新的作用。

作为全国第一个水生动物医学新专业的重要核心课程，水生动物病原微生物学实验从创始起，以服务渔业健康发展为使命，力求建设成为全国同类专业课程的标杆，以确立该专业的人才需求、培养目标及定位。在水产养殖、生物技术、生物科学等专业开设的水产动物疾病学实验及微生物学实验的基础上不断整合，形成了新的教学大纲。作为新专业的一门核心课程，具有现状和未来尚不可知的挑战，要求教师针对该课程做出相应的探索和创新。

在近两年的建设过程中，通过渐进性累积的创新和改革，使课程内容更加合理，受到广大学生的喜爱和好评，学生核心技能和理论知识得到交叉和整体建构。现将该课程的建设思路及进展与同行分享。

2 水生动物病原微生物学实验的教学理念、方法和手段

2.1 以学生专业核心技能为中心的互动实验教学新模式

在水生动物病原微生物学实验的教学改革实践中，我们借鉴“建构主义”学习理论［3－4］和英国高等教育“能力教育”思想［5－6］，吸取了梅芸［7］等的实验课程改革方式，并结合以往在其他相关课程上的实验教学经验，探索真正以学生专业核心技能为中心的互动实验教学新模式，把以教师为中心的单向灌输模式改革为以学生核心技能为中心的互动模式［8－9］。该教学理念强调以提升学生核心专业技能为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学技能、理论知识意义的主动建构。

2.2 实验成绩考核方法的改革

以学生为中心的互动实验教学模式，要求对实验教学的考核方法做出较大的改革。考核方法根据具体实验内容的分组情况，实行不同的打分依据。每组为1人时，主要依据实验态度和实验报告给出每次的成绩；每组为4～5人时，综合学生之间互动的积极性、实验小组的团队协作精神、实验报告中体现出来的应用所学知识分析和解释实验结果的能力给出该组的成绩。总成绩构成，分别为出勤10、实际操作40、总结报告50。实验成绩分为优、良、中、及格和不及格5级。

2.3 研究生参与实验教学，扩展教育资源

在水生动物病原微生物学实验教学实施过程中，充分利用本专业研究生梯队和资源优势，让他们参与部分教学的准备及实验代教任务，承担助教的角色。研究生的积极参与，增加了师生比，能够及时解决本科生在实验过程中的具体问题，增加了课下与研究生学习交流的机会。很多同学在完成各级创新项目时，研究生参与其中，提升了本科生的整体研究水平；在考研环节，本科生将研究生作为直接的咨询对象，在研究生和本科生之间形成良性互动。总之，发挥研究生在实验教学环节中的重要作用促进了实验课程的改进及质量的提高，同时培养了研究生的教学能力、实践能力、创新精神和科学素质［10－11］。

3 水生动物病原微生物学实验课程内容创新及硬件配置

2013年秋季，水生病原微生物学实验正式与学生见面，当时为27学时，1.5个学分，包含1～8个实验。经过一年教学计划的试运行，在2014年修订了新的教学大纲，改为水生动物病原微生物学实验，增加课时数为32学时，2个学分，包含1～9个实验（如表1所示），加强了学生基本技能和综合能力的训练，该课程逐步确立了实验内容体系，体现了与时俱进的特色。经过近两年的专业建设，使相应的实验条件逐步改善，配备了专业实验室，添置了实验设备，设备金额达200多万元。

水生动物病原微生物学实验的新教学大纲，以专业核心技能为中心，密切联系理论教学，在内容上涵盖普通微生物学实验和水产动物疾病学实验。通过有机整合，分普通微生物学实验和专业微生物学实验两大模块，实验属性包含验证型、综合型和研究型3种，整体上强化学生对微生物学基本操作技能的训练及学生运用所学知识进行综合运用的培养，充分体现了水生动物病原微生物学是一门实践性与应用性很强的科学。

1）在普通微生物学实验模块，要求学生系统掌握微生物学操作的基本技能，包括显微镜油镜的使用，微生物染色方法（简单染色和复杂染色），4大菌落（细菌、放线菌、酵母菌、霉菌）形态观察，实验器材的洗涤、包装，培养基的制备，物理化学因素对微生物生长的影响，微生物的纯种分离与活菌计数等技能。

2）在专业微生物学实验模块，利用普通微生物学实验模块所掌握的基本技能，着重训练学生对病原菌和有益菌概念的理解与综合运用，将课本知识真正转化为实际技能。结合教师的科研背景及积累，在病原菌环节开设嗜水气单胞菌人工感染异育银鲫及病原菌的分离、鉴定（生化试验＋分子生物学方法）大实验，进行科赫法则的验证，建立病原菌的感染模型，锻炼学生分离、鉴定以及保藏病原菌的综合能力。

3）在有益菌环节，开设健康鱼类体表及肠道菌群的分离培养、鉴定及保存等实验内容，旨在加深学生对正常菌群的进一步理解，巩固微生物学操作的综合知识（如表1所示）。

通过专业微生物学实验模块的训练，巩固和加强普通微生物学实验所学的所有技能，让学生充分理解学以致用的理念，在今后的实际工作与科研中能够举一反三，提高解决实际问题的能力。总体设计思路是通过以上两个模块的实验训练，努力使学生掌握实际动手和书面表达两种技能，包括正确设计实验、理解实验原理、实验步骤、注意事项以及总结报告的能力。

4 水生动物病原微生物学实验的课程效果分析

4.1 专业微生物学实验模块对本科生核心专业素质及综合能力的提升

通过专业微生物学实验模块的训练，学生通过综合性实验和研究性实验牢固强化了微生物学的基本操作技巧，对于无菌操作能够贯穿实验的全过程，对于病原微生物的理解更加透彻，通过与有益微生物的对比，了解了病原微生物与有益微生物的数量和比例关系决定鱼体的健康与疾病状态，这些微生物与鱼体作为一个有机整体，一直处于不断的动态变化之中，一旦失去平衡，鱼体便处于疾病状态，牢固建立了平衡即健康的理念。

下面是学生的实验讨论与思考，仅举2例，予以展示学生的实际收获及实验效果。

1）嗜水气单胞菌人工感染异育银鲫及病原菌的分离与鉴定实验。

通过亲自进行感染、分离及鉴定这一系列连续性的实验来真正理解科赫法则，使课本上学到的病原鉴定理论立刻“鲜活”起来；同时该实验也把一学期中所做的微生物单个实验串联起来，得到了很好的学习与锻炼，真正把课本知识运用到实验中，同时在实验中体会书本上的知识，让我们对知识有了更加深刻的印象。此外，实验也锻炼了我们的实际操作能力，考验了个人的细心程度；实验过程中组员们团结一致、互帮互助，大家共同努力取得了实验的巨大成功。另外，在注意事项中，学生提到给实验鱼进行感染时，要保护好自己，手套、口罩和实验服都是必不可少的；在注射菌液时，要确保无菌注射器里面没有空气；解剖时，要先用酒精棉球对鱼体体表以及解剖器具进行彻底消毒；实验解剖后的感染鱼、分离菌株，应在121℃灭菌15 min后再进行清洗及处理，以减少对生态环境的破坏。

2）通过鱼类体表及肠道菌群的分离及初步鉴定实验。

此实验实现了从本科生到研究生的角色转变。实验的研究目的明确后，学生自己设计实验流程，购买实验材料，进行经费预算，确定整个时间以及可能取得的实验结果。虽然该实验的学时数只有5学时，而学生花了1周的时间，但这次亲手实战，让学生学到了很多实验技巧与方法，同时也学会了紧急处理实验操作中出现的棘手问题的方法。而且体会到，实验课上学生所做的实验仅仅是实验的一部分，而对于整个实验而言，更多的精力其实是在实验准备阶段，准备工作一定要尽可能地做到全面，否则实验进度和结果都可能受到影响，所以，学生对实验老师的辛苦付出表示赞赏。而且，实验过程中既要沉下心来，不能浮躁，又要有责任心以及严谨的态度。

表1 水生动物病原微生物学实验项目设计原则

4.2 水生动物病原微生物学实验对学生创新能力的强化

自从2012年开始招收水生动物医学专业（方向）的第一届本科生开始，通过普通微生物学实验和专业微生物学实验两大模块的技能训练，优秀学生进实验室、参加创新项目、保研和考研人数及发表学术论文数均位列平行专业前茅。以2012级为例，该专业学生申请大三优秀本科生进实验室（校级／院级）的人数，分别为2人／5人，所占班级比例为26.9（7／26）。申请院级、校级及国家级创新项目总数为3个，所占班级比例为11.5ffffec（3／26），目前大四学生保研2人，所占班级比例为7.7fffff7（2／26），考研12人，所占班级比例为46.2ffffe9（12／26），发表学术论文3篇。

4.3 对实验讲义和教材建设的促进作用

学生在专业微生物学实验模块积极进行综合性和研究性实验的态度，表现出的专业热情和真诚的意见反馈，与教师形成了良性互动，使老师投入更多的热情和精力，促进了我们编写实验讲义的积极性。在实验讲义的建设方面，注重循序渐进的原则，2014年编写了嗜水气单胞菌人工感染异育银鲫及病原菌的分离与鉴定大实验讲义，2015年编写了鱼类体表及肠道菌群的分离及鉴定大实验讲义，使学生有本可依，对实验内容的理解更加透彻，加上前期的预习，实验效果很好，为目前科学出版社邀请主编的《水生动物病原微生物学实验》教材的编写奠定了充分的基础。

4.4 对教学团队及研究生整体能力的提升作用

目前水生动物病原微生物学实验教学团队的主要成员有副教授1名，讲师2名，专职助理实验师1名，其中3人有博士学位及1年以上海外留学经历，另有硕士研究生3人参与部分教学活动。因此，我们教学团队对于该实验课的准备非常充分，每每看到学生在课上的进步与成长，教学团队的成员就感到无比欣慰，从而更加积极地投入热情，把该课程建设好，达到了教学相长的效果。小班上课，研究生积极参与，增加了师生比，学生在实验过程中的具体问题能及时得到解决，更增加了课下与老师和研究生学习交流的机会。同时，教师能够及时掌握学生的实际问题，针对性地提出解决方案，对于自身专业水平及能力的提升有很好的帮助。

5 结束语

水生动物病原微生物学实验在教学内容上进行的创新设计，以先进的教学理念为指导，不断探索方法与手段，确立了以学生专业技能为中心的互动实验教学模式，明显提高了实验教学质量、学生的综合素质和专业技能，为农业和水产院校培育水生动物医学专业人才，探索了一条新途径。今后如何面对高等教育现代化对课程内涵不断提升的需求，实验教学如何适应社会和产业动态发展的需求，培养具有国际竞争力的人才，是教育工作者要认真思考的问题。以上在课程建设方面的实践和收获，希望抛砖引玉，与同行共勉。

［1］李海涛.创业保障推动“大众创业、万众创新”［J］.人民论坛，2015（26）：92－94.

［2］杜刚，李亚光.“大众创业万众创新”背景下高校创业人才培养模式研究［J］.时代金融，2015（5）：174－175.

［3］何克抗.建构主义——革新传统教学的理论基础（上）［J］.学科教育，1998（3）：29－31.

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［5］张彦通.英国高等教育“能力教育宣言”与“基于行动的学习”模式［J］.比较教育研究，2000（1）：11－16.

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Teaching and Practice of Course Microbiology Experiment of Aquatic Animal Pathogen

ZHANG Qinghua，SONG Zengfu，GUO Jing，QIU Junqiang，JIANG Yousheng，ZHANG Ye，LV Liqun，YANG Xianle
（College of Fisheries and Life Science，Shanghai Ocean University，Shanghai201306，China）

In order to enhance the teaching effectiveness of the course＂Microbiology Experiment of Aquatic Animal Pathogen＂and deepen the teaching reform and practice.The teaching ideas，methods，contents，resource allocation，effect analysis and results of 2012 and 2013 grade undergraduates majored in aquatic animal medicine were summarized.The results showed that the＂interactive＂experimental class can enhance the students＇core professional skills，conform to the trend of innovation and entrepreneurship and achieved good results.It is of great enlightenment to further deepen the teaching reform of such course in the future.

microbiology experiment of aquatic animal pathogen；aquatic animal medicine；teaching ideas；teaching reform

G642.0

A

10.3969／j.issn.1672－4550.2016.06.033

2015－11－21；修改日期：2016－01－04

上海海洋大学校级重点课程建设项目（A1－0209－15－0302－3）。

张庆华（1972－），女，博士，副教授，主要从事水生动物医学方面的工作。