高职微生物学检验研究性实验教学模式探索与实践

何 艳 贺 惠 谭伊曼

一、引言

高职高专医学检验技术专业人才培养目标的定位体现为应用能力为本位，而实验教学是提高学生应用能力过程中必不可少的环节。传统的微生物学检验实验教学强调“程序化”和“验证性”，实验步骤标准化、模式化，往往是教师先示教，学生再跟随实验步骤做一遍，这种方法虽然能培养学生基本的实验技能，但是对于实验结果缺乏深度的分析和讨论，难以培养学生分析和解决问题的能力，制约了学生的独立思考。

研究性实验教学旨在教师引导学生去发现问题，学生可利用已有的实验条件或自主创造相关条件，设计相关的研究实验来解释和验证假设，并找出解决问题的策略。在此过程中，学生是真正的研究者和分析者，学生在研究过程中独立完成相应知识的重组和深化，并在共同合作和讨论中提升个人的科学探究能力[1]。

《中国教育现代化2035》指出要加快信息化时代教育变革，建立数字教育资源共建共享机制等。微视频作为网络时代的产物，具有短小精悍的特点，深受广大教育专家的青睐，越来越多的教育者纷纷将微视频作为一种教学资源应用于课堂教学实践中，并取得了较好的教学效果。在微生物学检验教学过程中开展研究性实验，让学生通过“自导、自拍”的形式以微视频的方式呈现研究性实验过程，可以更好地展示操作细节，阐明研究过程，使其他学习者得到更直观的感受和教育，教师也能通过微视频了解学生实验设计和技能操作中的不足，给予进一步的指导[2]。

二、设计思路和要求

微生物学检验是高职医学检验技术专业的重要核心课程，是满足检验专业对病原生物的形态学检查、分离培养和鉴定等职业能力需要设立的一门专门必修课[3]。微生物学检验实验教学包括基本实验技术和微生物的培养鉴定两个部分，我们选取微生物培养鉴定作为研究性实验的方向，它是以微生物学检验中的基本实验技能为明线，微生物学基础理论知识为暗线，将理论知识融入各项技能操作任务之中形成综合性的技能操作。本次研究性实验的主题是“常见皮肤消毒液的抑菌能力”，学生可以选择市场上常见的任意一种皮肤消毒液，针对常见的病原菌进行抑菌实验设计，也可以根据实验室现有条件和设备自行选定相关感兴趣的题目。整个实验涉及微生物学检验中的多种基本实验技术，包括玻璃器皿的消毒、培养基的配制、琼脂平板的制作、细菌的接种和培养、抑菌试验等，这些技能中穿插了细菌的生物性特性、细菌的特性、培养基类型、消毒灭菌等理论知识。

鉴于高职学生学习能力不足，学习积极性不强，思想活跃的特点[4～5]，结合学生的知识水平和实验技能，本研究性实验设计让学生有兴趣、有能力也有动力完成，整体研究难度不高。

三、培养对象

研究性实验主要面向对微生物方向感兴趣并且自愿参与科学研究的高职二年级学生。大二学生已经开始学习微生物学检验课程，具有基本的学科素养和自我认知能力。以小组团队协作的方式进行，发挥每个学生的特长，既能独立完成各自的子任务，又能共同协调完成整个实验。

四、实验方案设计

学生根据理论和实验课中所学知识、实验课题内容要求，参考教材和实验指导，从图书馆数据库查询相关资料和文献，讨论并制定实验方案(包括实验材料、实验步骤、技术路线、预期结果等)、完成实验并将实验主要过程拍摄为视频素材、分析总结和成果展示。实验方案要求写得具体而详细，如实验器材的名称、型号、数量明确；培养基的配置要写明具体培养基配方、体积，如何配置、如何加热溶解、调pH值、灭菌等。将实验任务分解至个人，每个小组成员确定自己在研究性实验中的角色，如文献资料查找、实验方案设计、实验材料罗列、视频拍摄制作、与指导老师交流等工作中的一项或几项。

五、实验方案修订

小组讨论完成实验方案后，提交给指导老师，由指导老师进行认真审核修改，提出具体的意见和建议。指导老师主要针对实验方案中的实验步骤是否明确、实验试剂是否齐全、实验仪器设备是否够用及会用、人员分工等方面和学生进行探讨，通过讨论，学生在进行实验之前熟悉实验室试剂器材的位置，了解实验设备的功能和使用方法，对实验流程心中有数。讨论之后，学生根据教师的意见反复修改实验方案，必要时小组和教师多次沟通讨论，以便确定最后的实验方案。

六、实验方案实施

学生在进行实验之前，将本次需要的实验器材和试剂等清单提交给实验老师，实验老师按照清单提前一日准备到位。学生将每个子任务实验操作拍摄成微视频素材，发给指导老师。指导老师结合小组实验方案，对照操作视频，及时指出操作中的不足，学生再根据教师意见及时调整方案。

整个研究性实验结束后，小组将多个微视频素材剪辑成完整视频，展示出本实验的主要技术技能、数据结果的比较分析、分析讨论意料之外的数据等，供全体学生观摩学习。同时，学生也可以通过观看其他组的实验视频，比较分析自己在实验设计和技能操作中的不足。最后由教师对所有小组实验做出评价。

七、实施效果

在整个项目实施过程中，大部分学生兴趣浓厚，学生都希望通过自己的实验判断生活中用到的各种品牌的皮肤消毒液能不能起到消毒的作用，什么样的浓度抑菌效果最好等。这些疑问都是书本上所不能提供的，带着疑问，学生主动去搜集资料和整理资料，提出观点进行讨论和交流，动手实验到形成新的结论，其体会是深刻的。研究性实验教学有助于培养学生发现、分析、解决问题的能力，有助于培养学生的创新能力、合作能力、表达能力及信息处理能力等。研究性实验教学的方式不是盲目重复验证性实验操作，而是教师引导学生发现问题、提出问题、寻求解决方法的探究过程。与传统的实验教学方式相比，研究性教学更强调问题引领、学生参与、自主探索、交流合作、问题解决。通过将理论知识和基本实验技能结合，有助于激发创新思维能力，在临床实践中加以训练，逐渐培养临床创新能力[6]。

在研究性实验的拍摄过程中，为了确保技能操作的准确性，学生需要反复练习、查阅各种资料、请教指导老师，因此对相关理论知识和实践技能的掌握程度也不断加深[7]。教师将微视频上传到在线学习平台之后，学生可以随时随地利用“碎片化”时间，进行个性化学习[8]。

不过在整个实施过程中，学生还是遇到了或多或少的困难。从上交的实验视频中显示，一部分学生基础薄弱，对培养基的浓度计算、pH调节、皮肤消毒液的浓度稀释等看似简单的工作不够明了。一半的学生在实验中出现这样那样的错误和失误，如加热培养基溶液的时候煮沸过头，培养基溢出大半；细菌划线接种的时候没有单个菌落出现；用纸片法抑菌时，纸片贴的位置不合理等。在实验结果观察和结果分析时，很多学生都存在困难，不会测量抑菌环的大小，不会判断抑菌能力，不会分析不确定的实验结果等。研究性实验对学生的自学能力要求较高，部分学生感到无所适从、压力很大，但大部分学生通过和指导老师的有效沟通以及和小组成员相互交流讨论，心理压力能大大减轻，顺利完成整个实验过程。

八、结语

兴趣是最好的老师，选择学生感兴趣的研究性课题，当他们积极地参与学习过程时，理解知识的速度更快，对知识的记忆更牢固[9]。研究性实验教学法融合了自主性学习、分析、批判性思维、提问、对话和合作学习等因素来达到有效的教和学。高职学生基础薄弱，科研创新不足，因此本文提出的研究性实验结合微视频的教学改革方案，一方面旨在培养学生自主学习能力、创新意识和创新能力；另一方面，研究性实验将多章节或多学科的知识和技能融合，丰富了实验教学内容，满足了较高层次学生的学习需求，为培养高素质创新型人才提供了良好的实验环境和条件。