淺談衛生檢驗與檢疫專業實驗教學模式

鐘艷琴

（長沙醫學院公共衛生學院，湖南 長沙 400200）

衛生檢驗與檢疫專業屬于預防醫學的一個重要分支，旨在培養衛生理化檢驗和衛生微生物學檢驗兩個方向的技術應用型專門人才。因此，在課程設置上，該專業以實驗課程為主，占全部課程的45%～55%。

為了適應時代發展需要，眾多學者對該專業教學模式進行了研究，取得了一定成績，比如課程改革、考試模式變化、教學內容更新等[1-3]。但對于驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗在衛生檢驗與檢疫專業實驗教學中的關系沒有明確說明，本文擬對這3種實驗的關系進行探討。

1 驗證性實驗是實驗教學改革的基礎

驗證性實驗是實驗教學的一個重要內容，也叫基礎性實驗。隨著時代的變化，當前很多研究者偏向于綜合性和設計性實驗，忽略驗證性實驗，導致學生理論基礎知識掌握不扎實就進入綜合性和設計性實驗階段，本末倒置，達不到培養學生獨立思考和獨立解決問題能力的效果[4-5]。對于本專業成績評定體系，在傳統的單一期末考試的基礎上提高平時成績占比，制定評分細則，將考核貫穿實驗教學全程，這樣有助于學生在提高操作技能的同時，將理論應用于實踐，從而更好地理解理論知識[3]。本專業考核模式由原來的實驗報告考核模式逐漸變成實驗報告、課堂動手能力和實驗操作考核綜合模式，取得了良好的實驗教學效果。

衛生檢驗與檢疫專業基礎課程為醫學微生物學、人體寄生蟲學、分析化學和儀器分析等，均設置了實驗課程，包括驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗，其中驗證性實驗課時占總實驗課時的82.4%。如分析化學課程設有8個項目，其中驗證性實驗有6個項目，涵蓋整本《分析化學》教材內容，涉及玻璃器皿、試劑配制、不同類型滴定等方面知識，能培養學生操作技能，使其加深對理論知識的理解，為專業課程學習打下基礎。例如，分析化學實驗中一個驗證性實驗——自來水中總硬度的測定，在乙二胺四乙酸標準溶液配制和標定時，融入馬弗爐的使用、電子天平與分析天平的區別及使用、酸式滴定管的滴定操作、錐形瓶操作、終點顏色觀察、數據記錄處理以及實驗報告的規范書寫等內容，讓學生在練習基本操作技能時，加深對理論的理解；而在下一步的自來水樣品測定時，學生又可以進行移液管規范操作練習。在實驗中融入儀器的基本操作技能練習，讓學生在學習各種儀器過程中，了解自來水中總硬度的含量，同時獲得有關水中總硬度的生活知識，提高學習興趣。實際上，驗證性實驗并非都有驗證性過程，也可以引入一些問題，讓學生在實驗中思考，加深對理論知識的理解，做到活學活用[5]。如在上述自來水中總硬度測定中，如何分別測定水中鈣鹽和鎂鹽？測定過程中如何選擇指示劑？加入掩蔽劑三乙醇胺和不加入三乙醇胺有何區別？等等。從計算及實驗過程中推導哪些因素會影響自來水中總硬度的含量，使學生從基礎實驗開始形成“量”的概念，培養良好的實驗態度和實驗作風。此外，在專業課程中也會有一定比例的驗證性實驗，如食品理化檢驗的水分測定、化學性食物中毒的快速檢驗等。

2 綜合性實驗是實驗教學改革的重點

在完成基礎課程學習后，學生進行專業課程學習，專業課程實驗涵蓋驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗。其中綜合性實驗的目的是使學生將所學理論和實驗知識進行有機融合，去解決復雜的實際問題，培養綜合運用能力、分析和解決問題能力，是設計性實驗的基礎。衛生理化檢驗方向是通過對外源性水樣、空氣樣品和食品樣品以及結合人體內源性樣品（包括頭發、尿、血等）進行日常監測，查明有害因素對人體的危害，并進行綜合性評價，以期為疾病預防控制中心制定決策提供準確可靠的數據支持，從而預防疾病發生，維護人群健康。該階段的實驗教學貼近本專業實踐，是教學改革的重點。

本專業綜合性實驗主要集中在專業課程上，占60%。衛生理化檢驗方向：根據不同檢測對象，分為水質理化檢驗、空氣理化檢驗、食品理化檢驗和生物材料檢驗4門課程，每門專業課的檢測對象又根據待測物的理化性質，被分為金屬、非金屬、無機物和有機物等類別，而每門專業課的實驗內容基本上涵蓋所有類別待測物的檢測。以食品理化檢驗課程為例，在完成氧化還原滴定基礎實驗后，先開設“食品中還原糖的測定——直接滴定法”實驗項目，讓學生在實驗過程中掌握碳酸飲料樣品的處理過程及不同含量的還原糖用斐林試劑滴定法測定的實驗原理和實驗設計思想，培養知識應用能力。隨著理論教學的開展，實驗課程難度逐漸加大，可開設“食品中粗蛋白的測定——凱氏定氮法”實驗項目，讓學生了解無機物樣品處理方法和全玻璃裝置的使用與注意事項，提高綜合應用能力。之后開設“大米中鎘的測定——石墨爐原子吸收法”實驗項目，讓學生了解不同待測對象應采用不同處理方法和檢測方法，以便更好地理解不同分析方法的特點，學會如何在現有條件下選擇最合適的方法，開闊視野。根據學生學習進度，開設“食品中有機磷農藥的測定——GC法”實驗項目，要求學生比較至少兩種類型樣品（如蔬菜和大米）的前處理方法，比較采用GC-FPD和GC-FID這兩種方法測定有機磷農藥的異同點。讓學生在實踐中把儀器分析和食品理化檢驗課程相結合，認識到一種完整的檢測方法是由樣品處理方法和儀器檢測方法組成，不同基質樣品的相同成分可以用相同儀器檢測方法，而相同基質樣品的不同成分樣品處理又可以互相借鑒，開闊學生視野，使其將所學知識融會貫通，達到很好的教學效果。這種教學方式有助于培養學生學科交叉意識，認識到衛生檢驗與檢疫專業4門理化課程之間的關系，從而形成整體思想，提高教學質量。

3 設計性實驗是實驗教學改革的難點

衛生檢驗與檢疫專業的所有課程是一個整體，為了更好地展現這個整體，提高學生對本專業研究方向和課題的認識以及專業興趣，教研室分別在衛生微生物學檢驗方向和衛生理化檢驗方向課程中開設1～2個設計性實驗項目，收到很好的教學效果。筆者根據自己在不同學校的求學和工作經歷，結合各學校特點，再與教研室教師討論后，對開設設計性實驗提出以下想法。

3.1 實驗項目的選擇

設計性實驗是學生利用所學理論指導實踐的過程，應該密切結合專業實際，使課題具有啟發性、趣味性和實用性[5]。設計性實驗題目一般由指導教師指定一個范圍，學生在這個范圍內擬定。這個題目范圍不能過大，必須與專業科研方向一致且有實踐意義，這樣不僅可以幫助學生更好地用理論指導實踐，還可以激發學生專業興趣，使學生的潛力得到充分發揮[6-7]。例如，在衛生理化檢驗方向課程中，根據時事熱點和生活實際，開設“空氣中甲醛的測定”實驗項目。首先要求學生查閱相關資料，制訂實驗方案并上交至指導教師審核后進行預實驗。該實驗項目要求學生從空氣樣品的選擇、樣品采集、樣品處理和方法選擇等方面，設計一種吹掃捕集—氣相色譜法測定室內空氣中甲醛的方法，包括氣相色譜條件的選擇（色譜柱、進樣口溫度、柱溫、檢測器溫度），吹掃捕集的選擇（吹掃時間、吹掃氣體流速），方法驗證（檢出限、定量限、線性范圍、精密度和準確度）和實際樣品測定。這種設計性實驗涉及儀器分析和專業課程中的空氣理化檢驗知識，能培養學生應用所學知識解決實際問題能力、創新意識和能力。

3.2 實驗教師對學生的指導

設計性實驗的目的是讓學生在對一個問題進行思考的同時，利用已掌握的基礎知識和實驗能力，發揮想象力，設計一個科學、可行的實驗方案，并由自己和組員去完成[5]。衛生檢驗與檢疫專業設計性實驗衛生理化檢驗方向的重點為方法的設計，那么在方法設計過程中隨時可能出現教師想象不到的狀況，這就對實驗教師提出了更高要求。一方面，實驗教師要具備較高的業務素養，包括豐富的專業知識、組織管理能力以及獲取和運用信息能力等，只有這樣才能在實驗方案審查、實驗過程中答疑解惑、批改報告等整個實驗流程中有效指導學生進行設計性實驗；另一方面，由于學生個體差異較大，需要實驗教師具備無私奉獻、愛崗敬業的精神，極強的責任心，不怕麻煩，同時鼓勵學生大膽嘗試[8-11]。形式多樣的教研活動能促進教師業務水平的提高。實驗教師也是理論課教師和科研人員，因此，要保證每位指導教師具有豐富的理論知識、較強的教學能力和較高科研水平，從而保證設計性實驗的開展，提高教學質量。

3.3 開放實驗室

學生在完成設計性實驗時，往往會用相當長的時間在實驗室進行儀器操作和試劑配制等；若沒有開放實驗室，就無法保證學生實驗研究時間和學習效果。在實驗室人員、儀器設備和場所有限的情況下，可采用輪班制。學生一般4～5人一組進行設計性實驗，每位實驗教師最多帶2～3組學生，白天自己組的學生由實驗教師帶領，而晚上則采用輪班制，以滿足學生學習需求。

3.4 學生考核

本專業的設計性實驗原則上不進行實驗考核，每個實驗項目按百分制對學生評分，包含實驗方案制訂（30分），實驗操作及完成情況（40分），實驗報告（20分）和實驗態度（10分）。實驗方案：主要反映項目的科學性、可行性以及創新性。實驗操作及完成情況：主要反映試劑的配制、儀器設備的使用、實驗問題解決能力以及根據實驗方案完成實驗的質量和效果。實驗報告：主要反映原始數據的記錄是否規范、數據處理是否正確以及結果是否正確與完整等[12]。實驗態度：反映學生遵守紀律情況、實驗過程中的獨立性和自主性[7]。

4 實驗效果評價

選取生源相同的兩屆學生為研究對象，一屆學生采用傳統教學法，為對照組，另一屆學生采用驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗層層遞進的教學方法，為實驗組，并對兩組學生進行實驗考核（基本操作和綜合分析能力考核）以及理論考試。由表1可知，兩組學生基本操作考核成績比較無顯著性差異（P＞0.05），這可能跟教研室一直以來非常重視學生的基礎有關；而實驗組學生理論考試和綜合分析能力考核成績高于對照組，這可能跟實驗組綜合性和設計性實驗的增設與注重培養學生“理論與實踐一體化”思維有關，見表1。

表1 兩組學生考核成績比較（%）

5 結語

無論從實驗教學規律還是現階段實驗教學條件或狀況來看，驗證性實驗、綜合性實驗、設計性實驗層層遞進的教學方法是培養現代創新型人才的重要途徑，但由于實驗教學課時和教學資源有限，因此，要控制好各類實驗內容所占比例，保證教學效果。我們在衛生檢驗與檢疫專業實驗中開設占總實驗課時39.70%的驗證性實驗、55.30%的綜合性實驗和5.00%的設計性實驗。實踐證明，這種比例較恰當，能夠有效調動學生學習積極性，增強學生自信心，受到學生普遍好評。當然也有不足的地方，比如，某實驗項目涉及試劑毒性較大、對環境的破壞較大與學生考核標準有待完善等，需要課題組教師繼續探索，找到更適合本專業的實驗教學模式。