开放型设计在微生物学检验实验教学中的应用与思考

刘玮

甘肃卫生职业学院，甘肃 兰州730000

《微生物学检验》是高职医学检验技术的核心专业课程［1］，同时也是一门与临床联系紧密，实践性、应用性很强的课程［2］，因而实验操作技能是本课程的核心与基础，为此我院将此课程的实验课课时量设置到了总课时量的50%以上。但以往的微生物学检验实验教学内容较为单一，主要为验证性实验，学生只需要依据既有的实验步骤，机械地完成实验即可，因此很难调动学生的主观能动性，更无法有效地培养学生发现问题、解决问题的能力，同时也与岗位工作要求相差甚远。因此，为了切实提高实验课教学质量，笔者对微生物学检验的实验教学模式改革做了初步尝试与探索，将开放型设计实验应用于实验教学中，以期切实提高学生的主观能动性，增强学生分析问题、解决问题的能力，培养创新型医学检验人才。

1 微生物学检验实验教学现状分析

传统的微生物学检验实验教学以验证性实验为主，实验前先由实验员准备好所需实验材料，然后开展课堂实验教学，课堂上先由教师向学生讲授实验目的、原理、方法、步骤等，然后示教操作内容，最后再由学生按照实验要求程序化的完成实验过程，学生在实验前就已预查到实验的结果；实验方法主要为讲授法与示教法。传统的实验教学模式与方法虽然能让学生在较短的时间内学习并掌握技能，实验课也较容易开展与指导，但却存在学生在实验前不预习、不准备，实验过程中不思考、不认真，实验后不总结、不分析等诸多问题，极大地限制了学生在实践操作中本应充分发挥的主动性与积极性，同时也束缚和限制了学生思维的发展与解决问题的能力［3］，使得学生无法独立分析与解决在日后在实践工作中遇到的问题。

2 实验教学模式改革与开放型设计实验的实施

结合本校学生实际情况、大纲技能目标要求与实际岗位工作需求，对微生物学检验实验课的教学内容和结构做了较大调整，将微生物学检验实验分为基础实验、综合性实验及开放型设计实验三大板块，在本校三年制医学检验班开展。

2.1 基础实验 在第一学期的前半学期开展。虽然传统实验教学存在着诸多弊端，但由于学生在学习本门课程之前并没有系统的接触过微生物学检验实验，因此，在学生实验学习的初始阶段开展基础实验必不可少。基础实验内容主要包括光学显微镜的使用、革兰染色、压滴/悬滴法、常用培养基的制备、细菌的接种（平板划线法、液体接种法、穿刺接种法、斜面接种法等）及培养［4］。基础实验大多以验证性实验为主，着重培养学生的基本实验操作技能、微生物无菌操作观念以及生物安全意识，以期让学生养成良好的实验习惯，为后续的综合实验和开放型设计实验的开展打下夯实基础。

2.2 综合性实验 在第一学期的后半学期开展。综合性实验的实质是将几个基础实验进行交叉、贯穿与综合，它既涵盖了学生所必须掌握的一些基础实验，又涉及一些新的实验内容。综合性实验主要包括常见的生化鉴定试验以及细菌的药物敏感试验，通过完成这两个综合性实验，学生既巩固了不同培养基的制备过程、常用的细菌接种与培养技术，又学会了如何进行微生物的生化鉴定与药敏试验。

2.3 开放型设计实验 在第二学期开展。开放型设计实验是在系统的学习掌握了基础实验和综合性实验的基础上，让学生综合应用已掌握的微生物检验理论知识、实验操作技能和各种检验方法，在教师的指导下以小组为单位完成实验课题的选择、实验思路的设计、实验准备、实验操作以及结果分析讨论，以培养学生独立思考以及分析问题、解决问题的能力，为今后的实习和工作打下良好基础。开放型设计实验主题包括葡萄球菌的鉴定、链球菌的鉴定、肠杆菌科细菌的鉴定、非发酵菌的鉴定等。

2.3.1 实验分组。在进行开放型设计实验前先将学生分组，以五人为一组，并且将动手能力较强的学生与基础知识较好、善于思考的学生交叉分组，以使其互相学习、互相促进。

2.3.2 实验思路设计。在实验课前一周布置本次实验课主题，要求学生以小组为单位，设计好实验思路，并在实验前一天交给教师。以葡萄球菌的鉴定为例，在实验思路设计中要反映出采集何种标本可能分离出葡萄球菌的概率最高，选择何种培养基可初步分离出葡萄球菌以及葡萄球菌的鉴别流程等一系列问题。并且罗列出所要用到的培养基以及试剂，以供实验员在实验前做好准备。

2.3.3 培养基的制备。指导学生以实验思路设计为依据，提前制备好实验过程中所需培养基。

2.3.4 标本的采集。指导学生以实验思路设计为依据，合理采集实验所需标本。

2.3.5 标本的接种与培养。将采集好的标本接种到已制备好的培养基中，然后放入恒温箱中培养。

2.3.6 染色镜检及初步鉴别。指导学生辨识培养基上培养出的可疑目标菌落，并进一步做相应的染色镜检及初步生化鉴别，如符合目标菌特征，则进行进一步分离纯化。

2.3.7 生化鉴定。将分离纯化的菌种再次镜检，如与第一次镜检结果相符，则按照实验思路进行相应的生化试验鉴定，将目标菌鉴别到种或者型。

2.3.8 目标菌的自动化鉴定。将本次实验分离出的目标菌进行上机自动化鉴定，将机器自动化鉴定结果与手工鉴别结果做比对，以验证鉴定结果是否准确。

2.3.9 实验总结与分析。指导学生对本次开放型设计实验做实验小结与分析，力求找出实验设计以及实验过程中存在的错误与不足，并以小组为单位在课堂上进行总结汇报。

3 效果与评价

通过和学生课后讨论与座谈，发现这种实验课模式虽然对学生有较大的挑战，但绝大多数同学很乐意以这种模式开展实验课，因为他们能从开放型设计型实验中学到很多传统实验教学中所学不到的思维方式以及解决问题的能力。

3.1 提高了学生上实验课的兴趣，增强了学生的主观能动性 通过开放型设计实验，以探索的方式引导学生的学习，让学生自行设计实验思路及实验方案，自己组织实施操作，使学生切实感受到自己是实验课的主人，可以明显感受到学生进行实验课的兴趣和热情得到了极大的提高。此外，实验过程中，学生可以充分地发挥主观能动性，能够主动思考、主动操作，一旦学生通过自己的努力克服了实验过程中的一些困难，必然会获得一些成就感，得到正反馈，从而进一步增强学习的兴趣与主动性。

3.2 提升了学生的职业操作技能 与上一级进行传统实验教学的学生比较，经过一学期的开放型设计实验的实操与锻炼，本级学生的职业操作技能得到明显提高。由于开放型设计实验的实验内容大多都由学生自己准备、自己完成，这无形中大幅提高了学生的操作机会及操作难度，潜移默化中增强了学生的实验操作能力，职业技能也随之得到了提升。

3.3 发掘了学生的创新思维能力 创新是推动社会生产力发展的重要因素，当前的社会发展需要创新型人才。临床检验医学要求我们培养的人才不但要有扎实的理论知识及操作技能，还要有一定的创新思维能力。传统的实验教学过程中，学生往往忽视实验课本来的目的和意义，取而代之的只有盲目和机械的进行实验操作、书写实验报告，而开放型设计实验让学生自己设计实验思路，在潜移默化中促使学生勤思考、多创新。因此，开放型设计实验在培养学生严谨科学态度的同时，也很好的发掘了学生的创新思维能力。

3.4 锻炼了学生分析问题和解决问题的能力 由于开放型设计实验的开放性、灵活性及不可控性，导致学生在实验过程中必然会面临很多问题和困难，要想解决这些问题和困难，学生必须查阅大量相关资料，频繁的进行交流讨论，并且综合运用所学知识及技能，此过程不断提高了学生收集和处理信息的能力以及综合运用所学知识的能力，使学生在实现自我探索及自我拓展的乐趣中，锻炼分析问题和解决问题的能力［5］。

3.5 培养了学生的团队意识与协作精神 开放型设计实验要求以小组为单位共同协作完成，这就要求必须将相互配合、团队协作贯穿于整个实验过程中。另外，由于课时限制使得实验要在较短的时间内完成，这就要求在实验过程中，小组内的成员既要发挥各自的优点和长处对检验任务进行分工，又要相互帮助相互协作，共同克服困难，完成实验任务。整个实验结束后，学生的团队意识与协作精神不同程度地得到了提升。

4 实施开放性设计实验存在的问题与不足

4.1 学生主观能动性有待进一步提高 由于长期的应试教育和被动式学习模式，对于初次开展此种实验教学模式，大多数学生存在着不同程度的不适应，甚至是不知所措，主要表现为：实验前要求以小组为单位自行设计实验思路，不少学生不知从何下手，也不去主动查找资料学习，甚至放弃参与实验思路的设计，严重依赖其他积极主动的同学；实验过程中不少学生不愿动手操作，甚至个别学生脱离了实验小组，从实验的参与者变为了旁观者；实验完成后，无论实验成功与否，大多数学生不会主动总结，既不分析实验过程中的不足与疏漏，也不反思实验成功或失败的原因，仍然处于“重结果，轻过程”的学习方式。

4.2 教师实践经验不足 开放型设计实验相比一般实验有其复杂性和相对不可控性，而且由于这是本次研究在实验教学中首次引入开放型设计实验，经验相

对不足在所难免，因此，在某些实验环节上没有达到预期理想的效果，有待进一步提高。

4.3 实验员实验相关辅助人员数量少 开放型设计实验在每次实验前都需要大量的准备工作，实验过程中更需要教师和实验员指导和配合学生共同完成，实验完成后也有大量的实验材料需要灭菌处理，因此，实验员老师在开放型设计实验中扮演者非常重要的角色。但由于条件限制，本系只有两名实验员，很可能在同一时间，实验员既要参与本门课程的实验，又要兼顾其他检验课程的实验，这在一定程度上影响了开放型设计实验的进程和效果。

5 展望

希望随着后续开放型设计实验的不断开展，既可以让学生获得发现问题、分析问题、解决问题的能力，又能尽可能扭转学生被动学习、依赖教师的学习习惯，最大程度发挥学生的主观能动性。同时，在开展开放型设计实验的过程中不断积累经验，和学生共同学习、共同成长、共同进步。也希望学院和系部在条件允许的情况下增加实验员人数，以期能更好地开展开放型设计实验，为检验医学更好地培养创新型人才。