淺談綜合創新實驗教學在病原生物學中的應用

寇艷波　劉曉梅　付琳琳　湯仁仙

[摘? ? ? ? ? ?要]? 病原生物學內容多、知識點散亂，給教學帶來較大的挑戰，同時也為培養學生綜合素養和創新能力提供了無限的可能。分享綜合創新實驗教學改革在病原生物學中應用的幾點體會。通過以動物模型為案例引導的病原生物學綜合創新實驗的開展，鍛煉學生的動手能力，鞏固對理論知識的理解和記憶，更重要的是可以培養學生的綜合分析能力和實踐創新能力。

[關? ? 鍵? ?詞]? 病原生物學;實驗教學;綜合;創新

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）34-0042-02

二十一世紀以來，以注重醫學生綜合素質養成和創新意識形成的新型醫學教育模式在全球范圍內廣泛推行[1]。我國高等教育目前仍舊將“以授課為基礎的學習”這一模式作為主要的教育教學模式。對醫學生，病原生物學是一門重要的基礎課程，是溝通基礎醫學和臨床醫學的一門重要學科，將在醫學生后續臨床醫學課程的學習過程中起到承前啟后的關鍵作用[2]。病原生物學課程涉及內容繁瑣，包含醫學微生物學（細菌學、真菌學、病毒學）和醫學寄生蟲學（原蟲學、蠕蟲學、節肢動物學）等內容，信息量極大。傳統的教育模式往往容易使學生感到內容枯燥、瑣碎，導致學生學習積極性不高，難以激起學生的綜合創新意識[3]。如何有效調動學生學習的積極性，培養他們的綜合能力和創新意識，做到將理論知識與后續臨床實踐相結合，已成為實施病原生物學教學改革的重點和難點[4]。

實驗教學是連接理論和實踐的重要紐帶，良好的實驗教學不僅能夠增強學生的動手能力，鞏固理論知識，更能夠利用實驗操作過程中出現的問題培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。傳統實驗教學中，各個實驗之間往往是在相對理想化的前提下進行，且各個實驗之間相互獨立。雖然傳統實驗課能夠在一定程度上鍛煉學生的動手能力，并通過實驗現象印證理論知識，達到鞏固理論知識的目的，但是在訓練學生分析和解決問題的能力方面效果欠佳，在提高學生綜合素質和創新能力方面的效果亦不理想。

為著重培養學生的綜合素質和創新思維，本教研室嘗試進行了病原生物學實驗課教學改革，通過開展以案例為引導的綜合創新實驗來訓練學生從病原生物學整體（包括醫學微生物學和

醫學寄生蟲學）發現問題、分析問題和解決問題的能力。通過老師進一步指導及同學間分組討論，激發學生的創新意識，利用理論課上習得的知識給出解決方案或建議。在綜合創新實驗中，通過讓學生觀察未知病原體感染引起的小鼠疾病模型，分析該模型表型發生的可能原因、病變器官、致病的病原體，設計實驗通過微生物學和寄生蟲學檢查確定該疾病的病原體。最后，通過老師的進一步指導和同學分組討論，指出以上實驗設計和操作的缺陷和不足，并對原有實驗方案進行改進或給出其他解決方案。

本綜合實驗教學實施后，學生總體反響良好，一方面通過綜合實驗分析和操作鍛煉了動手能力，同時又鞏固了微生物學和寄生蟲學的理論知識。另一方面以小鼠疾病模型作為案例，通過大家的觀察分析問題出現的可能原因，并設計實驗驗證，最終確定病原體，這在很大程度上增強了學生的綜合分析能力。最后，實驗結束后，在老師的指導和同學的討論下，對實驗過程中的缺陷和不足給出改進方法或新的解決方案，可以培養學生的創新能力。然而，金無足赤，綜合創新實驗的實施過程中我們也發現了若干問題的存在。現將病原生物學綜合創新實驗教學過程中的體會總結如下。

一、綜合創新性實驗在病原生物學教學中的優點

綜合創新實驗教學不僅包含傳統實驗教學的基本功能，如鍛煉學生的動手能力，通過實驗操作和結果觀察分析鞏固理論知識等。其又是傳統實驗教學的擴展和延伸，能夠提高學生的綜合分析能力，訓練學生從整體層面發現問題、分析問題和解決問題。此外，經老師的進一步指導和同學的分組討論有效地激發了學生對理論知識的應用和創新能力。

（一）病原生物學綜合創新實驗教學可有效提高學生的綜合分析能力

病原生物學課程包含了醫學微生物學和醫學寄生蟲學兩大部分內容，其中醫學微生物學又可細分為細菌學、病毒學、真菌學;寄生蟲學可細分為原蟲學、蠕蟲學和節肢動物學。該課程涉及知識面廣，信息量大，大多數學生對本課程的印象是內容散亂，講述的病原體種類繁多，各類病原體相互獨立，課堂學習難，記憶、習題難度大[5]。傳統實驗教學中，往往每個實驗只涉及一種或一類病原體，并且多通過理想化條件，如純培養物，來進行實驗操作，進而學習該病原體的特點和特性，各個實驗之間沒有明顯的內在聯系，容易讓學生誤以為各個、各類病原體之間相互獨立，沒有生物學關聯。綜合創新實驗，利用某一特定案例作為引導，如未知病原體感染模型，讓學生通過觀察感染模型的表型推斷該疾病可能是由那種病原體所引起。推斷過程中，學生自然可將能夠引起類似癥狀的不同細菌、不同病毒、不同真菌甚至不同原蟲、不同蠕蟲、不同節肢動物做以比較，進而做出判斷。在一些疑似繼發感染的現象分析中，學生往往又可以將病毒感染、細菌感染、真菌感染甚至原蟲、蠕蟲和節肢動物感染相聯系。過程中，學生不僅復習了各個章節的理論知識，回顧了各個病原體的致病特點和相關疾病，更潛移默化地將各個章節的相關知識進行了綜合類比和比較。因此，病原生物學綜合創新實驗教學不僅可將醫學微生物學和醫學寄生蟲學有機結合，更能增強學生對知識的綜合把握和運用能力。

（二）病原生物學綜合創新實驗教學可激發學生的創新能力

傳統病原生物學實驗教學多用固定實驗材料，通過程序化的實驗流程，得到“已知”的實驗結果。整個過程中學生更多的是機械地參與實驗操作和結果觀察，極少參與實驗材料選擇和準備，幾乎沒有參與實驗設計，缺少動腦思考的機會，沒有創新性發揮的空間。綜合創新實驗教學中，通過觀察動物模型的表型，做出推斷后，學生可根據自己的推斷結合實驗室所提供的材料，在條件允許的情況下自行設計實驗，對推斷進行驗證。該過程中，融入了學生自己的思考，因此，大大激發了學生的積極性和實驗興趣，更鍛煉了他們的自主創新能力，學生在實驗過程中主體地位更加凸顯[6]。實驗結束后，根據所得到的結果，在老師的指導下，學生再次進行組內討論，綜合分析實驗數據，結合所學病原生物學理論知識提出自己的看法和見解，分析實驗過程中的不足，并進一步給出優化方法或新的解決方案。綜合創新實驗的實施不僅可以提高學生綜合分析問題的能力，更重要的是可以增強他們理論聯系實際的開拓能力和創新能力。

二、綜合創新性實驗在病原生物學教學中的不足

病原生物學綜合創新實驗的實施鍛煉了學生的動手能力，鞏固了他們對理論知識的掌握，更強化了學生綜合分析能力，激發了他們的自主創新能力。然而，綜合創新實驗的實施也對老師的知識儲備、學生的理論知識積累及實驗室材料準備提出了新的挑戰。

設計實驗過程中，雖然學生已經學習過相關的理論知識，但是往往理解不到位，因此，為保證實驗設計的正確性和合理性，需要任課老師能夠給予學生專業的實驗設計指導。這就要求任課老師不僅要掌握足夠的醫學微生物學和醫學寄生蟲學的專業知識，也要熟悉臨床醫學和醫學檢驗學的部分內容。然而，目前部分醫學院校基礎醫學課程，特別是生物化學、病原生物學等基礎課程的任教老師較大一部分是來自于生物學科，對臨床醫學和醫學檢驗學相關內容所知不多，這就為綜合創新實驗在病原生物學實驗教學中的實施增加了困難。

學生作為綜合創新實驗的主體，是模型中表性分析和實驗設計的主要實施者。由于該模式下實驗的綜合性極強，且實驗結束后探究實驗過程不足，且提出優化方法或新的解決方案需要做出合理的創新，因此對學生的理論知識積累也有較高要求。然而不同學生對所學知識的掌握情況參差不齊，最后造成部分小組教學效果不理想，這也是限制綜合創新實驗大范圍推廣的一個原因。

綜合創新實驗由于事先具體實驗內容不確定，因此無法有針對性地準備實驗材料及試劑。為最大限度上滿足學生實驗設計要求，需要對實驗材料和試劑進行全面的準備。這不僅大大增加了實驗準備的工作量，也容易造成部分實驗材料和試劑的浪費，也成為綜合創新實驗在病原生物學實驗教學乃至其他課程中推廣的主要阻力。

綜上所述，病原生物學綜合創新性實驗通過病原體感染動物模型表型的觀察、可能致病病原體的推斷、驗證實驗的設計和結果的分析以及對實驗中不足的優化和新解決方案的提出，有效將學生所學習的病原生物學及臨床檢驗理論知識聯系到一起。該實驗模式是對傳統驗證性實驗教學的突破，在實驗過程中不僅培養了學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，更重要的是增強了學生的綜合分析能力，激發了他們的創新能力。同時也在潛移默化中促使老師和學生不斷豐富自身的知識儲備，以適應該教學模式對綜合性和創新性的高要求。隨著大家對綜合創新實驗教學模式的不斷探索和國民經濟水平的不斷提高，相信在不久的將來實驗材料和試劑的限制也將得到解決，屆時綜合創新實驗教學將為各學科教學的發展提供更好的方法和基礎。

參考文獻：

[1]孫寶志.21世紀新的醫學目標與高等醫學教育改革[J].醫學與哲學，2005，26（2）：24-26.

[2]姚韻靚，魯林榮.卡牌類教學在《醫學免疫學》教學中的應用[J].中國免疫學雜志，2014，2（30）：273.

[3]尤紅娟，劉曉梅，李小翠，等.CBL應用于醫學微生物理論教學的初步探索[J].中國高等醫學教育，2014（6）：100-101.

[4]徐蘭，俞赤卉，初明，等.翻轉課堂和情景式教學在免疫學實驗課中的設計與應用Ⅲ[J].中華醫學教育雜志，2014，34（6）：898-914.

[5]崔佳.微課在病原生物學與免疫學基礎課程教學中的應用[J].西部素質教育，2019（5）：130-131.

[6]施鼎方，王士芬.探析綜合性實驗教學的有效途徑[J].實驗技術與管理，2010，27（1）：120-121.

◎編輯 武生智