“三位一体”综合教改体系的探索与实践——以“细菌学与病毒学检验”实验课程为例

戚传娇，曾智东

贵州医科大学公共卫生与健康学院 环境污染与疾病监控教育部重点实验室， 贵阳 550025

近年来，新的致病因子所导致的公共卫生事件频发，给中国和国际社会带来了严重的影响。公共卫生人才的培养成为公共卫生体系及应急机制建立的必要条件。“细菌学与病毒学检验”是卫生检验与检疫专业核心课程之一，其教育重在培养实践能力强的应用型人才。传统的实验教学模式受到教学时长及场地等多种因素限制，已然无法满足现今人才培养需求。为使所培养的学生更好地契合卫生检验与检疫专业建设发展，提升公共卫生专业学生细菌学与病毒学检验能力、构建加强学生实践和创新能力培养的实践教学新模式尤为重要[1]。为此，该研究针对卫生检验与检疫专业课程特点，构建了以模块式技能训练(modules of employable skills,MES)实验教学模式为基础，融合多元化教学手段并选择联合带教模式的“三位一体”综合教改体系，并应用于该课程实验教学中，探讨该教改体系在实验教学中的应用价值。

1 “三位一体”综合教改体系的构建

1.1 基于MES模式，整合优化实验教学内容

模块式技能训练(MES)是一种广泛应用于职教领域的职业技能培训模式，它强调按照岗位需求进行模块式技能训练，将理论与实践相结合，是非常实用且卓有成效的技能培训模式[2-3]。从“细菌学与病毒学检验”实验课程特点出发，基于MES模式，将细菌学与病毒学检验实验项目及内容进行系统地梳理，将传统的相对独立的实验项目整合为3个较为系统的教学模块及1个非课堂教学的提升与拓展模块，同时每个教学模块中包含多个教学单元，模块由基本技能到综合训练再到实际应用层层深入，能够体现出较好的关联性及逻辑性，便于学生系统地理解及掌握相关知识。

1.1.1基本技能模块(第一阶段)

该阶段重在对学生检验基本技能的提升，主要分为以下几个单元：①微生物实验相关仪器使用培训；②培养基制备相关技术；③细菌接种相关技术；④细菌计数相关技术；⑤细菌形态结构检查相关技术；⑥细菌的生化反应鉴定；⑦组织细胞培养技术；⑧鸡胚培养相关技术；⑨病毒滴度的测定技术。此阶段对学生的要求意在“夯实基础，狠抓细节”。

1.1.2综合训练模块(第二阶段)

该阶段重在对学生综合分析能力的培养，主要包括传统的葡萄球菌属、肠杆菌科的分离与鉴定、消毒剂悬液定量杀灭试验、流感病毒的实验室检测、荧光定量PCR法检测乙型肝炎病毒等各种常见细菌和病毒的主要生物学特性与检验方法。此阶段对学生的要求意在“触类旁通、举一反三”，所以在单元内容设置上需要选择更加具有代表性的实验；同时，针对学有余力的学生开设开放性实验项目供其选择，因材施教循序渐进，确保课程的开放程度与学生的求知欲得以匹配。

1.1.3实际应用模块(第三阶段)

在模拟卫生检验工作实训阶段，教学团队采用与毒性检测中心联合带教模式，完全还原卫生检验检疫相关工作原貌及检验流程。让学生体验如何选择适宜的检验检疫相关标准、理解各项检验检疫相关法规，并熟悉从送检的未知标本中分离、鉴定常见的细菌及病毒，以及如何鉴定新发传染病病毒、如何对检验结果进行相关卫生学评价，等。重在培养学生分析、解决问题及独立工作的能力，同时以抗疫科学家及奥运赛事人物事迹为切入点，使学生了解到无论是科学研究还是体育拼搏同样都需要付出艰苦的努力，当代年轻人需要具有严谨性、踏实性、规范性、协同性、合作性特征，并逐步培养学生科学的思维方法和严肃认真的科学态度。

1.1.4提升与拓展模块(非课堂教学阶段)

除以上规定的教学工作量之外，课题研究小组还申请了开放性实验项目，开设了包括大学城公共交通工具微生物污染状况分析、家庭砧板微生物污染状况分析、高校功能性空间微生物污染状况研究等一系列贴近学生生活又具有一定研究意义的实验项目，供学有余力的学生自主选择。在此基础上，为进一步提升学习的趣味性，课题研究小组在课余时间还组织了“培养基艺术设计大赛”，将艺术融入教学，以竞赛的方式让学生强化理论认知，熟练掌握实验操作技能，将创新思维和创新能力培养融入课程教学过程中，增强了学生对所学学科的了解和热爱，既提供了学习交流平台，又提供了一个检验“细菌学与病毒学检验”课程全面学习效果的舞台。

1.2 融合多种教学方法，提升教学质量

实验教学是检验类课程体系中尤为重要的环节，适宜的教学方法不仅能够高效地提高知识的输出，同时对于学生实践、创新能力的培养也具有深远的意义。教学团队将传统单一的带教模式改变为针对不同模块及单元选择合适的教学方法的带教模式，辅以灵活多变的现代化教学手段及丰富有趣的课后资源及竞赛，较好地提升了教学质量和效果。

1.2.1将“教学说做一体化”运用于基本技能模块

中国教育家陶行知先生指出：“教学做是一件事，不是三件事。教学团队要在做上教，在做上学”。“教学做”一体化的教学模式有利于培养学生良好的职业素质，提升教育质量，培养其成为应用型与技能型人才。教学团队将“教学做”一体化运用于基本技能模块的学习，制定相应的操作及考核标准。例如，在细菌接种相关技术的实训中，要求学生边操作边叙述相应的操作标准及注意事项，并进行相应的强化训练及考核，使学生达到操作标准及注意事项“一口清”，操作技能“一手精”，将学生检验的基本技术打实、打牢，为后续模块的学习及操作奠定坚实的基础[4]。

1.2.2将PBL教学法应用于综合训练模块

PBL教学法以案例为导向，以问题为基础，以学生为主题，层层递进逐步引导学生自主查找文献，寻找如何分离与鉴定常见的细菌及病毒的方法。例如：教学团队采用PBL教学法[5]讲述金黄色葡萄球菌的分离与鉴定实验时，可以“思念水饺病菌门”事件为导向，按照逐级深入的方式进行问题设置，从“为什么会检出金葡菌”“如何检测？”“是否符合国家标准”等问题让学生自主查找文献资料，既巩固了理论课中金葡菌的生物学特征，又加深了学生自主学习的兴趣及分析解决问题的能力。国家标准的相关知识和检验类法律法规的融入让学生从根本上体会到综合训练模块的意义。

1.2.3将“翻转课堂[6]”运用于应用模块

在学生掌握了检验的基本技能并经过综合训练的基础上，教学团队通过置换身份方式，以学生为主导，在毒性检测中心教师的辅助下以实际送样的检测报告为蓝本，全程由学生自主解决样本的分类、样本前处理以及如何从未知样本中分离与鉴定细菌及病毒、如何鉴定新发传染病病毒等。同时，通过毒性检测中心联合带教模式，让学生提前体验检测中心从“样品前处理—选择国标—实验室操作—检测报告产出”的全过程的岗前培训模式，从根本上解决传统实验带教与职业实习之间的过渡问题。

1.2.4将虚拟仿真实验融合于实验教学

精选虚拟仿真实验平台中“新型冠状病毒病原学检测”“高致病性呼吸道传染病病毒的临床样本采集和二代测序分析”等虚拟仿真实验，突破实验教学资源不足及教学危险性的限制。同时，可弥补学生专业性技能训练不足的缺陷，提高学生自主学习的能力，突破固有时间和空间的限制[7]。结合虚拟仿真实验教学模式，实现情境、过程、结果的真实感体验，能让学生掌握传统实验条件下的内容，以真实工作案例为引、情景化教学模式为主，通过良好的人机互动，使学生参与到以疾控工作体系为导向的知识体系的构建和学习，有利于学生由“被动学习”向“主动学习”的转变，同时有利于拓展学生的思维空间。

1.3 构建联合带教模式，以提升专业认同感及职业素养

现代公共卫生要求培养知识面广、综合素质高的公共卫生人才，而传统的带教模式难以满足现代公共卫生人才培养要求。为此，教学团队选择与毒性检测中心联合带教模式，依托毒检中心管理运作模式，将检测工作流程融入第三阶段(实际应用模块)实验教学中，使学生参与到以疾控工作体系为导向的知识体系的构建中来；同时，通过开放性实验项目申请，结合多学科联合互动模式，将供试物的微生物检验与理化检验及毒理学检验统一结合起来，形成完整的第三方检验检疫体系，使学生能够从根本上体验到第三方检测机构及疾控的工作体系流程。例如：实验课所开设的“保健品微生物检测”在课前通过雨课堂发布相关供试物检测案例，学生分组查阅资料、核定流程、进行试验准备；实验课堂教学中，教学团队按照相关检测标准提供供试样品，以层层导入的模式与各个小组讨论试验流程及安全评价标准后，由各个小组独立完成一份样品的鉴定工作，操作过程及操作后的安全评价均由指导教师进行点评指导，将评分作为平时成绩的组成部分。此模式既能调动学生学习的积极性，提高团队协作能力，也能提升学生的专业认同感及职业素养。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象及教学内容

为观察实验教学新模式教学改革的初步效果，以贵州医科大学卫生检验与检疫专业113名学生为研究对象。其中，2018级为试验组(n=55)，2017级为对照组(n=58)。

两组学生所选用的教材、教学进度表及教学大纲均一致。教材统一采用人民卫生出版社出版的第二版《细菌学检验》和《病毒学检验》。授课教师均为同一批教学经验丰富的中青年教师，教学能力无显著差异，且每位教师均分配有对照组和试验组带教任务。教学改革部分为细菌学与病毒学检验全部实验课。其中，细菌学检验6次课，24学时；病毒学检验4次课，16学时。

2.2 研究方法

对照组沿用传统实验教学模式，教师讲解+教师示教+学生操作+教师现场指导+课后学生递交实验报告+教师批改反馈。

试验组采用“三位一体”综合教改模式，整合优化实验教学内容，学生在基本技能模块中边操作边叙述相应的操作标准及注意事项，并参加强化训练及考核；在综合训练模块及应用模块中通过PBL及翻转课堂教学法的应用，学生需要主动地提升自主查阅文献及动手解决实际问题的能力；在最后的实际应用模块，学生能够从根本上体验到第三方检测机构及疾控的工作体系流程。

2.3 教学效果评价

2.3.1成绩考核

该研究中试验组与对照组考核方式相同，均包括技能考核及现场理论考核两部分：技能考核部分包括基本操作及案例分析，均为现场抽取试题考核(共100分)；理论考核部分为题库抽题(共100分)。考试结束后由全体带教教师流水阅卷和评定成绩。

2.3.2问卷调查

课程结束后通过问卷星对两组学生进行问卷调查，主要了解不同实验教学模式对其综合能力及知识累积的作用。问卷共设置自主学习能力、创新拓展能力、分析解决问题能力、团队协作能力、自我认知能力、沟通表达能力、专业检验技能7个问题，每个问题均设置了“有所提高”“无变化”两个选项。

2.4 统计分析方法

3 结果

3.1 研究对象的一般资料

研究共入组113人。其中，试验组55人，平均年龄21.35岁，男性35人，女性20人；对照组58人，平均年龄21.37岁，男性36人，女性22人。两组同专业且学制相同，高考入学均为一本线录取。两组研究对象年龄、性别和学制构成方面的差异均无统计学意义(P>0.05)。

3.2 两组学生考核成绩对比

该研究中考核成绩由两部分组成，现场理论考核与实验技能考核各100分，考核成绩如表1所示，两组现场理论考核成绩的差异无统计学意义(85.62±11.61 vs 85.09±15.74，P=0.845)；试验组技能考核成绩高于对照组，差异具有统计学意义(90.91±6.66 vs 79.87±17.19，P<0.001)。

3.3 教学满意度调查

该研究向试验组发放问卷共55份，回收有效问卷55份；向对照组发放问卷58份，回收有效问卷58份；两组问卷有效回收率均为100%。分别对两组学生每个问题回答“有所提高”的比例进行统计分析。结果显示，两组学生的自主学习能力(P=0.053)、创新拓展能力(P=0.050)、沟通表达能力(P=0.119)的提高差异无统计学意义；而试验组在分析解决问题能力(P=0.041)、团队协作能力(P=0.033)、自我认知能力(P=0.033)、专业检验技能(P=0.045)几个方面相较于对照组都有所提升，新的教学模式对学生的综合能力及知识的累积起到了较好作用(如表2所示)。

表1 两组研究对象考核成绩对比

表2 两组学生教学满意度调查结果比较

4 讨论

4.1 “三位一体”综合教改体系在实验教学应用中的价值

“三位一体”综合教改体系的实施推动了实验教学内容模块化整合，解决了实验课教学内容分散、教学形式单一的问题，实现教材体系向教学体系转化。这主要得益于所采用的MES训练模式比较适用于检验类专业学生的实验教学。李斌等[3]在医学检验专业学生的微生物教学的过程中采用 MES 模式联合检验教学模式，并取得较好的效果。

另外，此项教改体系推动了以“问题及案例为导向”各类教学方法的应用，实现教学知识覆盖面与趣味化、生动化的有机统一。PBL、翻转课堂、虚拟仿真等教学方法在医学教育中应用广泛[8-10],几种教学手段的联合应用也取得了较好的教学效果[11-12]。

此教改体系中与第三方检测机构的联合带教模式的应用解决了教学供给单一性与学生需求多样性之间的矛盾，缩短了传统实验带教与职业实习之间的过渡时间。同时，以课堂为主、课后兴趣拓展为辅，有效地拓宽了教学时空。

4.2 教学效果分析

对教学效果的评价与分析一般从两个方面考量，即考核成绩和能力培养。由专业知识的考核成绩反映该教改体系的教学效果，由学生的自我评价反映该教改体系对其综合能力及知识累积的作用。

在该项研究中考核成绩由两部分组成。现场理论考核结果显示，试验组与对照组成绩差异无统计学意义(P=0.845)，这说明两组学生对于该课程的接受程度相近，课程知识点的学习无较大区别，两组学生均达到了课程教学大纲相关要求。技能考核结果显示，试验组成绩高于对照组，差异具有统计学意义(P<0.001)，提示试验组学生对于基本实验技能的操作掌握得更为扎实，理解较为深入；同时，由于技能考核中有案例分析试题，此结果也提示了试验组学生分析解决问题的能力优于对照组，这主要得益于新的教改体系的实施因势利导地提升了学生的专业实践技能。

问卷调查结果显示，试验组学生普遍认为通过该课程的学习，其分析解决问题能力、团队协作能力、自我认知能力、专业检验技能都有不同程度的提高；带教教师也反馈试验组学生在分析解决问题的能力及团队协作方面更为突出。这得益于新的教改体系以灵活多变的教学方法充分调动了学生自主思考、解决问题的积极性。靳辉等[13]研究也表明实施翻转课堂与 PBL相结合的教学方法，学生的团队协作能力被有效地调动起来，对知识的掌握更加深入。

通过以上分析可知，“三位一体”综合教改体系的实施不仅提升了学生的专业实践技能，在其综合能力及知识积累方面也起到了积极的作用，该教学体系有效地提高了“细菌学与病毒学检验”课程整体的教学效果。

4.3 不足与展望

诚然，全新的实验教学模式的应用是一项长期而复杂的工作过程，学生的问卷调查结果也体现了新实验教学模式的一些弊端，如微生物实验的特殊性导致应用型训练实验的连贯性不强，学生的知识体系会出现断层；另外，频繁的考核模式会给学生造成一定的心理压力。针对以上的问题在后续的教学中教学团队会合理分配教学时长并优化教学评价体系，同时实时更新实验方法及技术，紧跟时代步伐。下一步教学团队会将分子生物学检验技术实验技术体系增添至开放性实验项目的申请中来，让学生在有限的学习时长内尽可能多地掌握检验实验技能，以更加饱满的姿态迎接当今公共卫生与疾病预防控制相关工作的检验。

5 结束语

国之所需，吾辈之所向[14]，积极稳妥推进“细菌学与病毒学检验”实验教学发展是顺应新时代高等教育综合改革的趋势。通过对实验教学的探索与研究，逐步形成一套行之有效的实验教学新模式，全面优化现阶段实验教学的人才培养模式，同时以教促研、以研促教、教学相长的模式，在提升教学效果的同时进一步推进教师业务水平的提升，力争在后疫情时代培养出一批高质量的复合型公共卫生与健康人才。