葛 新,張曉雷,邢 杰
(武警后勤學院,天津 300309)
醫學微生物學是基礎醫學與臨床醫學之間的橋梁學科,也是一門實踐性很強的學科。實驗教學不僅能加強學生對理論知識的記憶與理解,還能鍛煉學生的動手能力,是提高學生綜合素質不可或缺的教學手段。我們在近幾年的教學實踐中,逐步推進開放性實驗,以促使醫學微生物學實驗教學發揮更充分的作用。開放性實驗是指在教師的引導和啟發下,學生靈活運用已掌握的基礎知識和實驗技能,從文獻資料和實際生活中去發現問題,主動探索實驗方式,以開放實驗室為載體尋求答案的教學模式[1]。開放性實驗彌補了傳統實驗教學的不足,發揮著不可替代的作用。
傳統的醫學微生物學實驗包括微生物形態觀察和種屬鑒定兩大部分,如細菌的各種染色方法和多種生化反應。雖然這些經典的實驗有助于學生對基本概念與基本理論的理解和掌握,訓練學生實驗技術,但這些獨立的實驗只是針對某一種具體的微生物,實驗之間沒有太大的聯系,缺乏不同微生物之間共性與特性的比較,不利于提高學生對實驗基礎知識的綜合運用能力。
傳統實驗教學以驗證性實驗為主,學生只需按照操作步驟完成即可,不需要進行實驗設計和深入思考,實驗結果也有預期值。學生對實驗所用儀器、試劑的特性以及實驗的基本原理等不甚了解,不能分析和解決實驗過程中出現的問題及與預期不相符的結果,限制了對學生創造意識的培養。因此,傳統的醫學微生物學實驗教學模式已明顯不適應現代衛生人才培養的需要。目前,國外大學已經把“掌握實驗方法的知識和技能”列為新世紀人才應具備的素質,國內大學也提出了“基礎厚,知識寬,能力強,素質高”的培養目標[2]。為此,加大實驗教學改革力度,全力打造開放性實驗刻不容緩。
開展開放性實驗教學并不是完全否定傳統實驗教學。學生在掌握了基本的實驗技術和操作方法后,通過開放性實驗教學,深化所學的理論知識和實驗方法,達到融會貫通的目的。因此,開放性實驗教學應循序漸進。開始階段要以傳統實驗的基本操作為主,待學生掌握基本技能后再開展開放性實驗,以避免學生無所適從。
由于本科生沒有進行過專門的科研訓練,因此在研究內容上不宜過偏過深。在設計課題時,要把握相關專業的醫學微生物學重點內容,圍繞重點內容進行實驗安排,同時要注重實驗的可行性與啟發性。例如針對醫學檢驗專業的“細菌計數實驗”,以往教師把制備好的細菌樣本放在試管里交給學生,學生按照實驗步驟操作即可。改為開放性實驗后,我們鼓勵學生自己制備細菌樣本,樣本可以選擇自來水、土壤、物品表面、唾液、皮膚碎屑等,不僅大大開闊了學生視野,而且針對不同樣本采用不同檢測方法,教材上的操作步驟僅僅具有指導意義,不再是標準,操作方法需根據實驗對象進行調整。這種開放性實驗,仍以訓練微生物基本實驗技術為主,但與以往實驗相比,具有更強的實用性和趣味性,使學生得到啟發。
由于開放性實驗教學對實驗室環境,實驗儀器、設備要求較高,實驗室課余時間也要開放,因此實驗室的安全管理、儀器設備的使用維護等問題也會相應增多。這就要求教研室與實驗室管理人員密切配合,針對實驗進程合理安排開放時間,既要保證實驗順利完成,又要促進不同科室之間的協作。
主講教師結合自身科研課題及學生專業特點,給出若干個研究主題,或者將一個大主題分成若干個子課題供學生選擇,通過集體備課進一步明確選題的可行性。為了激發學生的團隊協作意識,可將學生分成若干小組,每個小組選擇一個研究方向,小組間通過合作或競賽達到共同學習的目的。
與傳統實驗相比,開放性實驗不再拘泥于教科書的限制,主講教師要為學生講授查閱文獻的方法。特別是針對當前本科生缺乏科研經歷,但對電腦與網絡普遍熟悉的特點,引導他們利用互聯網查閱文獻,收集與實驗相關的背景資料,鼓勵學有余力的學生撰寫一篇小綜述。
開放性實驗的核心部分是實驗設計與實施。學生在掌握實驗技術與明確研究目的的基礎上,與指導教師討論交流,對實驗方案的科學性、實用性、可行性和合理性進行論證。在實驗過程中,教師協助學生準備實驗儀器設備、耗材及試劑,要求學生操作規范,認真分析實驗結果,特別是當結果與預期不相符時,不能輕易否定前面的操作,要仔細查找原因。例如藥學專業學生進行“抗菌藥物效果檢測”實驗時,常常出現這種檢測結果:同樣的藥物有的組認為抗菌效果強,有的組認為幾乎沒有抗菌作用。學生往往認為是由于實驗操作不熟練所致,實際上是因為采用的細菌來自病人的臨床標本,有的細菌可能發生了耐藥性,自然不會出現預想的結果。如果此時教師能夠指導學生自主發現原因所在,對學生的啟發作用更大。
開放性實驗對學生來說需要全程探索、親自實踐,而非傳統實驗毫無懸念的按圖索驥,因此對實驗過程的總結是培養學生綜合分析能力的重要途徑。開放性實驗各小組結果往往存在差異,學生對實驗的共性與個性特點進行分析與判斷,并以小論文的形式撰寫實驗報告,對提高學生科技論文撰寫能力具有促進作用。
在開放性實驗逐步推進過程中,我們發現單純依靠實驗過程和實驗室的開放尚不足以充分發揮實驗教學的優勢,而與其他教學方法的有機結合能夠提高開放性實驗的教學效果。一是與網絡教學的結合。除學生通過互聯網獲取文獻資源外,教師還可以通過校園網開展網上討論、網上答疑、網上指導等教學活動,有效彌補課堂教學時間的不足。開放性實驗與網絡教學的結合能夠拉近師生的心理距離,增進師生之間的了解,而且網絡技術與多媒體技術能提供圖文聲像并茂的交互式學習環境,促進學生的自主學習,其效果與開放性實驗有異曲同工之處。二是整合以問題為基礎(PBL)的教學模式。開放性實驗常常需要分組討論,特別是當遇到問題時,為了促進學生主動探索,教師應改變傳統的灌輸式授課方式,提出問題讓學生思考、小組討論,同時設置情景引導學生進行發散性思維。在這種模式中,教師要啟發、誘導學生,不直接告訴學生答案,而是向學生提供解決該問題的有關線索,激活學生以前所學的知識,從各個層面誘導學生用已知去揭示未知[3]。
總之,開放性實驗是培養學生創新精神和自主學習能力的有效途徑,體現了高等教育以學生為中心的教育理念,同時開放性實驗也對教學管理部門和教師提出了更高的要求。此外,開放性實驗的順利開展需要學校在經費、人力等方面的大力支持,其對傳統的照本宣科式的教學模式也是一個挑戰。
[1]楊靜,毛立群,牛秀瓏.開放性實驗在免疫學實驗教學中的探索[J].山西醫科大學學報:基礎醫學教育版,2012,12(12):1169-1170.
[2]王昕,孫鑫,王俊平,等.醫學檢驗專業開放式實驗教學的探討[J].檢驗醫學教育,2011,18(2):25-26.
[3]毛立群,楊靜,郭小芹,等.重構教師角色以適應救援醫學專業的PBL教學[J].中國急救復蘇與災害醫學雜志,2011,6(5):475-476.■