医学微生物学实验技术教学体系的建设与实践

陈云霞, 王金胜, 张翠英, 张雄鹰, 孟 莉, 程红兵

(1.长治医学院 微生物学教研室,山西 长治 046000； 2.长治医学院 病理学教研室, 山西 长治 046000； 3.长治医学院 生理学教研室, 山西 长治 046000)

医学微生物学是生命科学领域涉及面广、实验性及应用性很强的一门学科，其独树一帜的实验技术在学科发展中占据着重要的位置[1]。实验教学是理论结合实际的桥梁，是培养学生由知识型人才提升为创新型人才的重要途径[2]。以往的医学微生物学实验教学，以传统的验证性实验为主，学生能够很好地掌握基本的微生物实验技能，但缺乏对所学知识的实践运用训练和深度思考。《医学微生物学及实验技术》是医学实验技术专业的一门重要专业主干课程，长治医学院本科医学实验技术专业从2013年开始招生，经过数年的教学实践，本着培养应用型人才的目标和重实践教学的教学理念，逐步形成了 “医学微生物学实验技术”教学体系。本文旨在总结、交流教学经验，以期进一步提高“医学微生物学实验技术”教学质量，培养具有创新意识和实践能力、岗位胜任能力强的优秀专业人才。

1 医学微生物学实验技术教学体系的初步建成

长治医学院本科医学实验技术专业学制四年，目标是培养具有良好思想道德和人文素养，适应医学和生命科学发展需要，掌握基础医学和临床医学相关的基本理论和基本知识，熟练掌握医学基本实验技术，具有良好职业素养，有较强的实践能力和创新意识，岗位胜任力强，能在各级医疗机构、医药企业、医药高等院校和科研院所从事医学实验技术、实验室管理和医学研究的应用型医学实验专门人才。

《医学微生物学及实验技术》是医学实验技术专业的一门重要专业主干课程，安排在三年级上学期开设。本课程由理论教学和实验教学两部分内容组成，均为45课时，目前已完成了2013～2016级医学实验技术专业学生的课程教学。在实际教学过程中，强调重实践教学的人才培养要求，逐步对本课程的实验教学内容、方法等进行了改进，基本形成“医学微生物学实验技术”教学体系，由基础性实验、综合性实验、企业实践3部分组成(表1)。

表1 医学微生物学实验技术教学体系

2 “医学微生物学实验技术”教学体系的实施

长治医学院医学实验技术专业第一届学生(2013级)的“医学微生物学实验技术”课程在临床医学专业《医学微生物学》实验课程的教学体系(基础技能与验证性实验、系统性实验、设计性实验)[3]基础上，增加了学生实操的内容。在2014级学生中，初步进行了企业实践教学的尝试，随着与当地企业开展产学研合作的深入，总结教学经验，整合原来的教学内容，减少验证性实验的教学内容，在2015级(36人)、2016级(37人)医学实验技术专业学生的“医学微生物学实验技术”课程教学中全面开展了企业实践教学。校内实验教学每个年级均分为两个班(18～19人/班)、每班分6个小组(3～4人/小组)进行。

2.1 基础性实验

实验安排在微生物学总论理论课结束后进行。在微生物实验室安全教育方面，除了进行防火、防爆、防水、防危化品安全教育，还主要进行病原微生物操作的实验安全防护与管理，避免实验人员受到感染，避免意外泄漏而导致环境污染[4]等安全教育。主要给学生讲解个人防护措施(实验服、手套、口罩等)、安全设备的使用方法(生物安全柜、洗眼器等)、废弃物的处理(微生物培养物、血液、吸管、针头等)。同时，为了克服部分学生因为安全问题不想、不敢做实验的心理，给学生讲解微生物实验性和规范操作的重要性，强调规范操作，有问题及时与老师沟通，不允许擅自改变操作规范。

在微生物染色与形态观察方面，将之前分散进行的显微镜油镜的使用及保护、细菌形态与特殊结构观察、革兰染色、芽胞菌形态、抗酸染色、衣原体形态、螺旋体形态、真菌形态结构观察集中安排；在微生物培养过程中，使学生掌握细菌培养、真菌培养、病毒培养，消毒与灭菌包括高压蒸汽灭菌锅、干烤箱、紫外线杀菌、滤膜滤过除菌的使用和注意事项；通过实验动物感染法的教学，主要让学生熟练掌握皮下、皮内、腹腔、静脉、颅内接种法、动物解剖及细菌学检查法。本部分内容为微生物学基础技能与验证性实验，教学方法主要为老师讲解并示范操作与视频教学(病毒培养、动物解剖及细菌学检查法等)。整合实验内容有效压缩了课时，有利于学生进行比较学习，极大地提高了学习效率。

2.2 综合性实验

系统性实验安排在微生物学理论课个论教学过程中进行，包括浓性分泌物中病原性球菌的分离与鉴定；粪便中病原性肠道杆菌的分离与鉴定。由于课时数的限制，每小组选做1个实验内容，实验室提供标本，教师指导学生完成，小组间可相互讨论、借鉴。学生在学习小组内通过有效合作和讨论学习知识，这种模式的优点是学生可以主动吸收知识，并且在与团队共同学习的过程中发挥各自优势，碰撞出灵感火花[5-6]。实验流程包括培养基制备、标本处理、形态鉴定、细菌的分离培养、纯培养、形态鉴定、生化鉴定、血清学鉴定、药敏试验等，实验全过程均由学生实验小组成员合作完成。通过在实验过程中模拟临床病原微生物的分类鉴定、临床抗生素的合理选择等，使学生将微生物学基本实验技能有机串联起来，以培养其独立操作，综合应用知识分析解决问题的能力。

设计性实验安排在实验课的后期，理论课结束前两周进行。学生按照自愿原则分成若干实验小组自主实施，由学生分组讨论，自行拟题、查阅文献、设计实验方案和实验操作程序，教师负责指导。具体选题与实验过程，比如肠道菌群是近年来的研究热点，部分学生对此非常感兴趣，查阅文献发现肠道菌群与多种慢性疾病相关，宏基因组测序法是目前肠道菌群分析方法的主流，讨论后认识到宏基因组测序法虽然可提供较为全面的菌群尤其是不可培养微生物的组成信息，但考虑到经费、课时、实验程序等问题，可行性较低。进一步查询资料，同指导老师讨论后，设定了“分析自身肠道菌群组成”的题目，采集学生自己的粪便，利用有氧、厌氧培养法和定量PCR法(乳酸菌属、双歧杆菌属、肠球菌属) 等分析方法完成实验，以论文形式撰写实验报告。通过设计性实验选题与实施，学生从中学到了一些基本的科研方法和思路，调动了学生对科学研究的积极性、主动性、能创性。

在大学生创新、科研基金项目方面，实验教学不单要完成教学目的和要求，锻炼学生掌握基本的实验技能，更重要的是培养学生主动分析问题和解决问题的科研素质，激发学生的创新思维[7]。设计性实验的实施极大调动了学生对科学研究的积极性、主动性，2015级有4名学生在教师指导下申请到山西省大学生创新创业项目“细菌易位在大鼠肝硬化GRP78应激中的作用”。2016级有5名学生准备申请大学生创新创业项目“妊娠糖尿病患者肠道菌群与血清代谢激素水平的相关性”， 2016级有3名学生参与了教师的研究课题(微生物相关)。参与创新创业项目、教师科研项目极大的训练了学生科研能力，为未来进一步深造及进入高校、科研院所工作打下了良好的基础。

2.3 企业实践教学

长治医学院作为一所地方性本科院校，在“十三五”期间确立了应用型本科院校的办学定位[8]。作为地方院校，培养的人才必然要服务于地方经济，若地方院校不能顺应地方经济建设需要，自身的发展也将受到极大地制约[9]。生物医药行业是长治市的新兴产业，近年来发展势头良好。长治医学院目前已与多家当地企业开展了产学研合作。实践教学在提高学生创新创业能力上发挥着重要作用，加强实践教学对当前生物技术人才的培养具有重大意义[10]。在2014级学生中进行了企业实践教学的初步尝试，由于当时只联系了一家生产诊断试剂原材料小型企业，容纳力有限，36名学生中只有5名学生参加。随着与当地企业开展产学研合作的深入，在学院各级领导的支持下，与一家大型制药企业和一家大型生物制品公司合作，2015级有36名、2016级有37名医学实验技术专业的学生在“医学微生物学实验技术”课程教学中全面参与了企业实践教学活动。

企业实践教学安排在理论课教学结束，期末考试之前的两周选取两天连续进行。企业专家选取微生物学相关内容供学生实践，主要有生产场所的消毒灭菌和微生物检查、微生物相关发酵生产、制品的无菌检查、制品的微生物限度检查、制品的热原质和内毒素检查等。由于时间有限，学生分别到一个企业参加一项实践。进企业后，首先由企业专家向学生讲解企业文化、纪律、生产情况等，然后安排人员对学生以一带一、一带二的方式进行实践教学。实践教学结束后，企业带教老师对学生给出评价，学生提交实践报告。

通过企业实践教学，充分利用企业的先进设备和人力资源，为学生提供了更全面、具体的实践平台，帮助学生巩固了理论知识，提高了实验操作能力，增强了学生理论联系实际的能力，同时也为企业储备了人才。

3 形成性考核模式的建立和实施

为了更好地评价学生的学习效果，通过考核促进学生的积极性，初步建立和实施了形成性考核评价体系(见表2)，其由4部分组成，包括课堂表现、基础性实验评价、综合性实验评价、企业实践教学效果评价。课堂表现包括课堂提问、考勤和值日情况，主要考查学生对实验预习的情况和上课积极性等。基础性实验评价包括基本实验技能掌握情况、仪器设备的熟练使用程度。实验报告考查学生实验操作的规范性、报告内容的完整性、实验结果的准确性等。综合性实验评价包括方案设计、方案实施、实验报告与实验总结，侧重考核学生获取相关文献资料的能力、实验设计和实施的能力、分工协作的能力。参与大学生创新创业、科研基金项目情况不计入考核成绩。企业实践教学效果的评价包括企业带教专家老师从学生实践能力提升、职业素养养成的角度进行的评价，学生本人从理论联系实际的角度、视野的拓展程度、从业能力的形成方面进行的自我评价。

表2 医学微生物学实验技术课程评价考核体系

4 教学效果分析

通过将基础技能与验证性实验内容有机整合为基础性实验，不仅有效地压缩了课时，更有利于学生进行比较学习，极大地提高了学习效率。如大多数学生认为通过微生物形态结构的集中观察，充分认识了各类微生物的形态结构特征。由于系统性实验设计上的连贯性，如果个别小组实验操作不当或准备不充分就会导致后续实验无法进行，需要重头开始或者借用其他小组的实验用品，这就促使学生分析实验成败的原因，逐步养成了规范操作，实验严谨认真的习惯。设计性实验的开展极大地调动了学生参与科研的热情，近两年越来越多的学生积极申请大学生创新创业项目和参与教师的课题研究。企业实践教学给学生提供了理论联系实际的平台，有学生在实践报告中写道，“通过参与细菌发酵生产基因工程蛋白的实践，将在课堂上学到的细菌培养技术应用到生产实际，并联系到了生物化学课程的知识，通过和同学们交流实践体会，充分认识到微生物学知识在实践中的应用，也充实了未来可以从事的职业规划”，“通过参与制品的热原质和内毒素检查的实践，我掌握了家兔法检测热原质和鲎试验法检测内毒素等实验方法，将在课堂上学到的动物实验技术应用在家兔法检测热原质的检测中，并认识到无菌操作的重要性，体会到微生物学知识在实践中的意义”。同时也发现企业实践教学中存在的一些问题，如生物制品企业生产车间对环境和员工都有严格的要求，学生操作可能会影响产品质量，导致学生未能直接实际操作；企业实践教学时间安排不够充裕；企业实践教学评价体系尚待完善等。由于企业实践教学开展时间尚短，相信通过不断的实践，会进一步完善。

医学微生物学实验技术课程体系的建立与实施，使学生掌握了医学微生物学的基本实验操作技能，在实验过程中充分重视了学生学习的主体地位，锻炼了学生综合应用医学微生物学知识的能力，提高了学生的综合实践能力、创新能力、科研能力、从业能力，受到了学生的欢迎。