摘 要 作為醫學微生物實驗教學的一線教師,我們總結經驗,摸索不同實驗教學形式,針對目前實驗教學過程中存在的普遍問題提出幾點建議,旨在提高微生物實驗課堂教學的效果。
關鍵詞 微生物學實驗 實驗教學 教學效果
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
醫學微生物學是一門實驗性很強的學科,其理論來源于大量的科學實驗。實驗直接證實理論的真實性和可靠性。通過實驗教學要強化訓練和培養學生的基本操作技能,及在觀察、思考、分析、解決問題方面的綜合能力。如果學生在實驗中能發現并思索更多的新理論和知識,實驗課就收到比較圓滿的效果了。總結多年的微生物實驗教學,我們看到普遍存在的一些問題,這些問題有些可通過采用不同形式的教學加以改善,有些則需要通過教師提高自身的業務水平和語言文化素養來逐步解決。
1 學生存在的問題
1.1 遵守實驗室規章的意識不強
微生物實驗室有別于其它學科的實驗室,作為“多種微生物匯集”的實驗室有其要求的嚴格之處:不僅要求穿工作服,而且要做到實驗室整潔,嚴格遵守無菌操作。這是每學期微生物實驗課教師都會反復強調的實驗室規章。但發現總有學生無視實驗室規定,不穿工作服,坦然進入實驗室內;操作中無菌意識淡薄,操作完畢實驗室物品擺放凌亂。微生物學實驗本身帶有一定的危險性,鑒于微生物實驗室研究與實踐中已經出現或可能出現的生物災害,生物安全(biosafety)越來越受到重視。我國《中國醫學微生物菌種保藏管理辦法》,①根據菌種的危險性評估,將菌種分為4類,1類危險性最大,2類、3類和4類危險性依次遞減,作為教學實驗的常規用菌如葡萄球菌、鏈球菌、沙門氏菌、志賀氏菌具有一般危險性,可能引起實驗室感染。
鑒于此,我們采用以“生物安全事件”的現身說法讓學生意識到遵守實驗室規章的重要性。教師現場例舉生物安全事件,如“曾有學生在微生物實驗課后發生傷寒感染”的事件,強調不遵守微生物實驗規章可能導致的后果,不管這一感染是否來源于微生物實驗課堂,學生在實驗中都應嚴格遵守規章制度,用實例說話能夠引起學生足夠的重視。
1.2 當堂實驗難以及時掌握實驗操作要領
關鍵步驟及注意事項事關實驗的成敗,雖再三強調重要性,但收效甚微,還是會有不少學生操作不規范或操作錯誤。一方面,實驗的重復次數有限,學生當堂實驗難以及時掌握實驗操作的要領。另一方面,學生多,部分學生難以看清實驗示教,而教師同時指導多個同學,分身乏術,難以及時糾正,學生可能因此而感染。
我們采用“學生和教師共同示教”,教師可根據實驗操作內容安排與學生共同示教:教師指定或學生推選一到兩名同學和教師同時操作實驗內容。“多名教師”示教,一方面解決學生多看不清示教的問題,另一方面學生會將“多名教師”的操作做一對比,主動發現實驗關鍵所在,通過教師的適時點評,及時掌握操作要領就比較容易。這一方式比老師唱獨角戲一邊操作一邊糾錯的效果要好,多數學生都能規范的操作當堂試驗。
1.3 不適應單一CAI形式實驗教學
根據我國新課程標準的頒布,醫學微生物學的知識量增加,而教學總課時并沒有增加,實驗教學的課時相應壓縮。計算機輔助教學(computer assisted instruction,CAI)應運而生成為主流教學手段,它將表現實驗教學過程的圖、文、表及影像等信息呈現出來,②使學習內容更加生動、形象、直觀而易于被學生接受,使學生在短時間內獲取較大信息量的知識。但是利用CAI代替傳統板述式實驗教學的不足在實踐中顯露:部分學生在操作過程中顯得手足無措,做完一步不知道下一步該做什么。這可能由于CAI上課形式畫面生動,富于變化,而教學內容的線條就顯得不清晰,不利于學生對實驗內容和操作程序的整體把握,操作起來沒有頭緒因而手忙腳亂。
鑒于此,我們在實驗教學中將傳統板述式實驗教學與CAI兩種教學方式結合揚長避短:預先板書實驗內容,對于在CAI中重點講解內容可僅列出標題,操作流程詳細板書,包括試驗材料、和步驟。CAI講解完畢后,關閉投影儀,學生可依據板書內容進行記憶和操作,對有疑問之處還可板書講解。這種教學安排既不失畫面的生動,又有板書的流暢性,學生普遍對這種教學安排反映良好。我校綜合實驗樓形態學實驗室都安裝有多媒體投影儀,利用現有的設備,把CAI與傳統的實驗教學結合起來,提高實驗教學質量和效率,使CAI更科學、合理地應用于實驗教學。
1.4 實驗教學中學習被動、依賴性強、積極性不高
1.4.1 采用啟發式教學
實驗教學中,為節省時間,教師按部就班介紹實驗內容,涉及課外相關知識很少。學生被動接受,不動腦筋,把老師講的內容原封不動地寫進實驗報告。長此以往,學生思維模式僵化,實驗中遇到問題不是靠自己解決,而是先想到老師,對老師的依賴性很強。
實踐證明,介紹與實驗相關的科學家的研究方法和實驗研究思路比單講相關內容的原理與操作步驟效果要好很多。學生受到科學實踐啟發后實驗操作過程非常用心,主動詢問實驗中遇到的問題。微生物實驗有一堂課內容是體外抗生素藥物敏感試驗,教師可由講述抗生素的發現引人抗生素這一重要概念:英國的佛來明在培養金黃色葡萄球菌(簡稱金葡)時,發現培養基中涂布有金葡的局部區域沒有金葡生長,經過細心觀察發現不長金葡的區域被青霉菌污染了,他推斷可能是青霉菌分泌的某種物質抑制了金葡的生長,這一推測在以后的試驗中得到了證實。這種方式的講述比單純講概念有趣,學生既了解了抗生素的由來,理解了它的概念,還激發出他們濃厚的學習興趣,啟發他們通過細心觀察去發現問題,分析問題從而解決問題,這些都是實驗教學中需要培養的重要的科學能力。
1.4.2 簡講實驗內容,發揮學生參與實驗的主動性
實驗教學課堂講解占據大部分時間,學生沒有更多時間思考,只是復制老師的結果,不求甚解。即便結果與老師不一致,也沒有更多時間去重新操作和分析結果,學生只是匆忙操作應付了事。針對于此,一方面,教師可簡講操作內容,只強調重點和注意事項及引導學生對實驗結果進行討論。另一方面,讓學生進行實驗預習,重點對操作實驗的實驗現象或結果進行書面預測。通過將操作結果與書面預測結果進行對比,發揮學生的主動性,使他們通過實驗現象、結果的思考,加深對基本原理的理解。
1.5 分析問題解決問題的能力薄弱、探究意識不強
每次實驗結束,我們要求學生針對自己的實驗操作和實驗結果作一評價,分析在實驗中出現的問題。學生往往寫出試驗中出現的問題,而不加分析或僅說明出現的問題可能與試驗材料、試劑有關。在做腸道桿菌分離培養時,學生接種的SS培養基集中在標本區位置出現大片區域的黃色,和理論不一致,許多學生注意到了這一現象,卻不知如何解釋,經過老師講解后才恍然大悟。
驗證性實驗訓練了學生的基本操作技能,而綜合設計性實驗及研究探索性實驗的開展可以進一步提升他們分析解決問題的能力。因此在學生掌握一定微生物實驗知識后,結合實驗大綱內容教師可讓學生自行設計綜合性實驗,這些實驗可以來自學生感興趣的一些文獻,也可來自指導教師的科研課題,學生在老師的引導下自主提煉出一些可行性的實驗。實驗流程設計及所需實驗設備由教師輔助學生共同完成。例如根據標本種類(腹瀉樣本,嘔吐標本,濃汁標本等)進行病原菌的分離鑒定并確定治療方案。這一綜合設計性實驗,要求學生根據標本來源不同選擇不同的實驗方法,學生需要查閱相關資料后獨立設計實驗方案,由教師引導學生進行可行性分析,然后從中選出最佳實施方案,實驗結果以小論文的形式呈現。這種實驗方式,增加了學生對實驗研究的新鮮感,讓他們在分析問題、解決問題的過程中獲得成就感,同時也增強了對問題的探究意識。目前我校本科各專業微生物學實驗教學中驗證性實驗與綜合性實驗比例為1:1,在現有實驗條件下可逐漸加大綜合性和研究性實驗的比例,驗證性實驗逐步向綜合性實驗和研究探索性實驗發展。
2 教師存在的問題
2.1 實驗考核較松,不利于調動學生參與實驗的積極性
實驗課程設置的目的之一就是動手能力的培養,讓學生親自動手參與實驗。以往根據實驗報告來評定成績,考核指標單一,不僅不能客觀反映出學生的實驗工作能力,還對學生的學習情緒和認真程度產生負面影響。因此,教師要盡可能制定出比較客觀且易操作的評分標準,把對學生動手能力、獨立科研能力和探究意識的培養放在重要位置,并在第一堂實驗課公布實驗成績評定內容。對于實驗中操作規范,在規定時間內完成實驗,并能對結果做出正確評價的學生給予實驗基本分,以此為基準由老師酌情進行加分。由于實驗條件所限不能人人動手操作的實驗,可安排他們分工協作,由小組成員共同完成。總體來說,實驗課程的成績評定要以學生基本技能掌握的熟練程度及體現在回答問題和實驗報告撰寫中的分析問題、解決問題的能力為主。如果對實驗成績評定內容心中有數,學生從一開始就能認真對待實驗。
2.2 教師的素質需要進一步提高
開展綜合設計性實驗及研究探索性實驗對教師的業務水平提出了更高的要求。教師需要制定出微生物的實驗規劃并指導學生設計實驗,這些實驗計劃的開展不僅需要教師有豐富的學識和一絲不茍的工作態度,還要對本專業內容耳熟能詳,并且深諳本學科的發展動態。
總之,解決實驗中存在問題的關鍵就是要想方設法調動學生去思考去實踐的積極性,即圍繞“以學生為主體”展開實驗教學。教師只有“以學生為主體”的理念進行實驗教學,培養學生的基本操作技能和以分析、解決問題方面為核心的綜合能力,才能收到滿意的實驗教學效果。
注釋
① 中華人民共和國衛生部.中國醫學微生物菌種保藏管理辦法[S].1985.
② 刑玉梅,戴化英,王視欣,等.多媒體在醫學實驗教學中應用的體會[J].山西醫科大學學報(基礎醫學教育版),2003.5(3):299.