綜合性實驗在動物醫(yī)學(xué)專業(yè)微生物學(xué)實驗教學(xué)中的實踐與思考

文英 康明 賀曉龍 蘇曉雪

基金項目：青海大學(xué)實驗教育教學(xué)研究項目“微生物學(xué)實驗教學(xué)體系構(gòu)建”（項目編號：SYJG202109）。

作者簡介：文英（1974—），女，碩士，青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院高級實驗師，研究方向為微生物學(xué)及免疫學(xué)；康明（1972—），男，碩士，青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院教授，研究方向為預(yù)防獸醫(yī)學(xué)；賀曉龍（1974—），男，碩士，青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院副教授，研究方向為微生物學(xué)；蘇曉雪（1992—），女，博士，青海大學(xué)學(xué)生工作處講師，研究方向為高寒生態(tài)恢復(fù)。

摘? 要：為提高學(xué)生在獸醫(yī)臨床中靈活運用微生物學(xué)知識分析和解決實際問題的能力，文章在傳統(tǒng)實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計出兼有綜合性和設(shè)計性特點的選題，引入多選題設(shè)定，學(xué)生自主選題、設(shè)計方案并自主實施完成的教學(xué)模式，注重全過程管理，進一步完善考核體系。經(jīng)過多年的探索和實施，教學(xué)內(nèi)容和方法逐步成熟，教學(xué)效果良好，學(xué)生綜合能力得到提升。

關(guān)鍵詞：綜合性實驗；動物醫(yī)學(xué)；微生物學(xué)；實驗教學(xué)

中圖分類號：G642? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2024）14-0039-04

具備靈活的動手能力和豐富的知識綜合實踐能力，具備發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力是高質(zhì)量人才的核心能力。高等學(xué)校實驗室作為進行實驗教學(xué)的場所，正是“創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力”人才培養(yǎng)的重要課堂。［1］實驗課教學(xué)是理論與實踐相結(jié)合的紐帶，是提高教學(xué)質(zhì)量、實現(xiàn)素質(zhì)教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，［2］實驗課的教學(xué)效果在很大程度上影響學(xué)生綜合能力的提升。［3］針對動物醫(yī)學(xué)專業(yè)的微生物學(xué)實驗，其應(yīng)用性很強，在臨床常見畜禽傳染病診斷和防治、病原微生物的主要生物學(xué)特性及診斷、畜禽產(chǎn)品加工、貯藏和檢驗等方面具有重要作用。

針對當(dāng)前實驗學(xué)科教學(xué)改革發(fā)展的需求，結(jié)合青海大學(xué)動物醫(yī)學(xué)國家級一流本科專業(yè)建設(shè)的需要，對實驗教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法進行改革，訓(xùn)練學(xué)生更好地掌握微生物學(xué)基本的實驗操作技能，融入綜合性、設(shè)計性實驗和病例分析，促進學(xué)生加深理解微生物學(xué)理論知識，培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、團隊精神和創(chuàng)新意識。

一、獸醫(yī)微生物學(xué)綜合實驗教學(xué)的設(shè)置

青海大學(xué)動物醫(yī)學(xué)專業(yè)在大二年級開設(shè)微生物學(xué)，由48學(xué)時的理論課和32學(xué)時的實驗課組成，開設(shè)的課程多為基礎(chǔ)性的驗證性實驗。課前準(zhǔn)備環(huán)節(jié)由教師完成，課中教師對實驗內(nèi)容進行講解并示范操作。實驗中學(xué)生單獨或小組協(xié)同完成實驗，驗證實驗結(jié)果。這種教學(xué)模式有助于教師在有限的授課時間內(nèi)準(zhǔn)確傳授學(xué)生實驗操作技能，［4］但對學(xué)生來講，不同程度實驗準(zhǔn)備工作的缺失使得學(xué)生在課堂上難以自主思考，只是在教師的要求下按部就班地完成實驗，實驗結(jié)束后缺乏后續(xù)的學(xué)習(xí)，學(xué)會的實驗技能到底有何作用，到了實際生產(chǎn)中如何系統(tǒng)地、有效地應(yīng)用，學(xué)生沒有明確的認(rèn)識，只是為了實驗而實驗，學(xué)生們掌握的實驗操作技能因缺乏實踐訓(xùn)練，時間一長會很快忘記。為有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、挖掘?qū)W生的創(chuàng)造力、掌握實驗操作技能，滿足高校對人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。［5］青海大學(xué)經(jīng)過歷年對動物醫(yī)學(xué)專業(yè)培養(yǎng)大綱的制訂和修訂，在學(xué)生大三年級的春季學(xué)期開設(shè)了為期一周共計30學(xué)時的獸醫(yī)微生物學(xué)綜合實驗。綜合實驗設(shè)定多個選題，學(xué)生以小組為單位自主選擇某一選題，自行設(shè)計實驗方案，自主實施，教師輔助完成。經(jīng)過多年的努力與探索，教學(xué)內(nèi)容和方法逐步成熟，學(xué)生的認(rèn)可度逐年提高，教學(xué)效果良好。

（一）實驗選題的設(shè)定

為培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、實際操作、科學(xué)分析問題、歸納總結(jié)的能力，在學(xué)生大二年級微生物學(xué)理論課和基礎(chǔ)驗證性實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上，根據(jù)地域和專業(yè)特點以及課時的安排，設(shè)定多個選題。此環(huán)節(jié)要求學(xué)生根據(jù)實驗要求，自主設(shè)計實驗方案并實施，教師在實驗過程中為學(xué)生提供實驗條件和必要的指導(dǎo)。綜合實驗將彼此孤立、連貫性較差的微生物學(xué)傳統(tǒng)的驗證性實驗很好地串接在一起，學(xué)生可以溫習(xí)之前學(xué)習(xí)過的知識并融會貫通，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

綜合實驗開設(shè)了“糞樣中致病性大腸桿菌和沙門菌的分離鑒定”“乳樣中金黃色葡萄球菌的分離鑒定”“糞樣中產(chǎn)氣莢膜梭菌的分離鑒定”“食品中菌落總數(shù)和大腸菌群的測定”“中藥和抗生素對細(xì)菌的抑菌作用比較”等多個選題。實驗室還加強了同地方基層獸醫(yī)站、養(yǎng)殖場的聯(lián)系，能及時獲得臨床病例，在教學(xué)中加入臨床病例的微生物學(xué)診斷，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使他們在研讀教材、查閱文獻、系統(tǒng)掌握理論知識的基礎(chǔ)上，擴大知識面。［3］

（二）學(xué)生確定選題，設(shè)計實驗方案

各小組由學(xué)生自由組合，為保證每人都能參與其中，每組人數(shù)限定在5-6人，每組設(shè)置組長。各小組協(xié)商討論后確定某一選題，查閱文獻制訂初步的實驗方案，方案中采用的實驗方法、技術(shù)路線、實驗內(nèi)容等與實驗教師通過QQ、微信、騰訊會議等集中或單獨溝通。在方案設(shè)計的整個過程中，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，教師僅指出問題，讓學(xué)生自主給出解決問題的途徑與方法，師生共同完善實驗方案。

如在糞樣中分離鑒定致病性大腸桿菌和沙門菌，兩種菌的共性為革蘭陰性、散在或成對排列，在普通瓊脂平板上形成圓形凸起、光滑、濕潤、半透明、灰白色中等大小菌落，而個性則是其生化特性不同，大腸桿菌發(fā)酵乳糖在鑒別培養(yǎng)基上形成紫黑色或紅色菌落，而沙門菌因不發(fā)酵乳糖則形成無色菌落，這就要求學(xué)生不僅針對單一病原菌要擬定實驗方案，還要提出鑒別診斷方案。

再如進行產(chǎn)氣莢膜梭菌的分離鑒定時，要根據(jù)病原的特性，革蘭陽性、單在或成雙排列、雙溶血環(huán)或較寬的單溶血環(huán)、爆裂發(fā)酵等特點制訂實驗方案。若獲得臨床死亡病例，則要根據(jù)臨床癥狀、病理變化及鏡下初診的結(jié)果來制訂實驗方案。教師對學(xué)生的創(chuàng)新性思維要給予表揚和鼓勵，增強學(xué)生的自信心。

（三）微生物學(xué)理論知識和基本實驗操作的溫習(xí)

青海大學(xué)微生物學(xué)開設(shè)在大二年級秋季學(xué)期，而獸醫(yī)微生物學(xué)綜合實驗開設(shè)在大三年級春季學(xué)期，時間相隔較久，到了綜合實驗階段學(xué)生基本忘記了所學(xué)的知識。所謂“溫故而知新”，在方案的制訂過程中，學(xué)生通過復(fù)習(xí)和查閱文獻加強對理論知識的掌握，方案中涉及的基本操作技能如顯微鏡油鏡的使用、培養(yǎng)基的配制、革蘭染色、平板劃線等，則需要學(xué)生在綜合實驗開始前復(fù)習(xí)和練習(xí)。青海大學(xué)微生物學(xué)實驗室全天開放，學(xué)生同實驗教師報備約定時間后即可進入實驗室練習(xí)，以確保實驗的順利實施。

（四）實驗過程

獸醫(yī)微生物學(xué)綜合實驗為期一周，因?qū)嶒灥倪B續(xù)性，要求學(xué)生嚴(yán)格按照已制訂方案實施。指導(dǎo)老師全程參與實驗過程，及時指出實驗中存在的問題，鼓勵學(xué)生放下思想包袱，敢于糾錯出現(xiàn)的問題，以確保實驗正常進行。實驗中注重學(xué)生實驗習(xí)慣的培養(yǎng)，如準(zhǔn)確標(biāo)記、規(guī)范操作、按需使用實驗材料、儀器設(shè)備用后的歸位和保養(yǎng)、完整記錄實驗結(jié)果、當(dāng)天實驗結(jié)束后打掃衛(wèi)生保證實驗室干凈整潔等。

（五）考核評價

實驗是強化學(xué)生分析與解決問題能力、鞏固實驗技能的過程，是激發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實際的過程，［6］考核環(huán)節(jié)能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知，從思想上轉(zhuǎn)變，學(xué)習(xí)主動性增強。考核成績由出勤率（10%）、實驗全程參與程度（40%）、實驗論文（50%）等三部分構(gòu)成。

在整個考核體系中，實驗論文的占比最大，從論文格式的完整性（標(biāo)題、作者、前言、材料與方法、結(jié)果分析與討論、參考文獻）、規(guī)范性（三線表格、正確的計量單位、圖、表及標(biāo)注）和全文美觀性等方面進行綜合評定。

通過論文撰寫，切實提高學(xué)生的語言表達、數(shù)據(jù)整理、查閱文獻和歸納總結(jié)的能力。評定中著重觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，對整個實驗的理解和參與程度、實驗結(jié)果的解讀、失敗原因的分析等。實驗結(jié)束后在限定時間內(nèi)要求學(xué)生提交實驗報告，教師批改后將報告中存在的問題及時反饋給學(xué)生，提升實驗的價值。

二、教學(xué)成效

（一）學(xué)生綜合能力提升

通過實驗課的紐帶作用，將理論與實踐相結(jié)合，多維度提升了學(xué)生的綜合能力。

1. 增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從被動轉(zhuǎn)為主動

興趣是最好的老師。提供多個選題，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣選題，一定程度上能加強學(xué)生的主動性，從“聽從教師安排”到“自主實施”，角色的變化迫使學(xué)生在思想上杜絕了應(yīng)付差事、得過且過的想法，被動轉(zhuǎn)為主動。為使自己設(shè)計的實驗?zāi)軌蝽樌麑嵤┣业玫嚼硐氲慕Y(jié)果，學(xué)生也會投入更多的時間和精力，對實驗中的注意事項、實驗方案的改進以及實驗結(jié)果的判定等問題的探討，在一定程度上提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和語言表達能力，使學(xué)生的求知欲被激發(fā)，學(xué)習(xí)的主動性得到提升。再者，因過程考核力度的加大，也讓一些平時參與度不高的學(xué)生轉(zhuǎn)而端正態(tài)度、動手操作。

2. 激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新性思維，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力

部分選題不僅要求學(xué)生做出適合目的菌的方案和設(shè)計，還要拓展思維。全方面考慮制訂備選方案。如在“糞樣中致病性大腸桿菌和沙門菌的分離鑒定” “乳樣中金黃色葡萄球菌的分離鑒定”“糞樣中產(chǎn)氣莢膜梭菌的分離鑒定 ”等選題中，若從上述檢樣中沒有分離到目的菌或分離到的菌不符合要求時，實驗還需繼續(xù)開展，學(xué)生要及時調(diào)整實驗方案，對出現(xiàn)的問題做出分析。若遇到發(fā)病或死亡病例，在進行微生物學(xué)診斷時，更要全方面考慮，對可能出現(xiàn)的問題均應(yīng)有對應(yīng)之策。在實驗實施時，不是每個備選方案都能用到，但這項工作能讓學(xué)生認(rèn)識到，在實際的獸醫(yī)臨床工作中會有許多的突發(fā)問題，若考慮不周全，沒有應(yīng)對之策，就無法開展后續(xù)的工作，不能及時做出正確的診斷，疫病不能得到有效控制，則會造成更大的損失。讓學(xué)生深刻體會到，只有掌握豐富的理論知識和扎實的實驗技能，“求真學(xué)問、練真本領(lǐng)”才能更好地利用知識解決實際問題。［7］培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，面對失敗不畏難、不放棄的積極面貌。

3. 提升學(xué)生對實驗室安全、生物安全的認(rèn)知

在常規(guī)的微生物學(xué)實驗中，教師會選用安全性高的菌種，但在微生物學(xué)綜合實驗中，會面對多種的臨床樣本，乳樣、糞樣、分泌物甚至死亡動物等，此環(huán)節(jié)存在由病原微生物引發(fā)生物安全問題的隱患。［8-9］因此在開展實驗時要保持高度的安全意識，時刻提高警惕，杜絕任何引發(fā)生物安全問題的隱患發(fā)生。［10-11］實驗教師對樣本進行甄別后，在安全范圍內(nèi)讓學(xué)生參與。方案制訂時應(yīng)全面考慮實驗中存在的生物安全隱患，提前制訂防控措施。在整個實驗過程中，要求學(xué)生規(guī)范著裝，正確穿戴基本的防護用品。在樣本的采集、實驗室診斷、廢棄物處理等各個環(huán)節(jié)，加強學(xué)生規(guī)范操作及無菌操作，實驗教師全程監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。通過一些典型案例的講解，讓學(xué)生充分認(rèn)識到實驗室安全、生物安全的重要性和必要性，加強學(xué)生生物安全意識。

4. 培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作精神

團隊精神是大局意識、協(xié)作精神和服務(wù)精神的集中體現(xiàn)，核心是協(xié)同合作。在與以往按學(xué)號順序分組不同，本實驗分組由學(xué)生自由組合，每組選定一名學(xué)生為組長，負(fù)責(zé)任務(wù)分工及溝通協(xié)調(diào)，每個成員都參與其中，如此的組隊方式可確保團隊和諧共力，勁往一處使。在實驗實施的各個環(huán)節(jié)，各學(xué)生目標(biāo)一致，師生互動、生生互助，師生間友誼增進，培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)同合作精神。［3］

（二）學(xué)生評價

實驗結(jié)束后，每位學(xué)生需提交實驗論文，在論文中除如實展示實驗結(jié)果外，還需基于自己參與的實驗寫出個人實驗感悟，重點分析試驗成敗的原因，并針對課程內(nèi)容設(shè)置提出合理化的建議及意見。從學(xué)生提交的實驗感悟，“往往一個微小的細(xì)節(jié)處理不當(dāng)也會導(dǎo)致你整個實驗的失敗”“每一次實驗中不僅僅要專心認(rèn)真地做實驗，還要認(rèn)認(rèn)真真地寫實驗報告，并總結(jié)不足”“看著自己的實驗結(jié)果，真是莫大的幸福和欣慰，此次經(jīng)歷使我終身受益，要真真正正用心去做事情”“本次實驗讓我受益匪淺，了解了更多的實驗室操作技術(shù)，還見識了很多以前沒見過的儀器設(shè)備，對我以后進行實驗大有益處”，反映了學(xué)生對綜合性實驗設(shè)置和實施方法的認(rèn)可，全程參與實驗后，學(xué)生的綜合能力得到很大的提升。

三、存在問題

經(jīng)過多年的摸索和改進，本綜合實驗的設(shè)置，從教師給定選題到學(xué)生自主選題、從單一考核到綜合評價、從教師主導(dǎo)完成到學(xué)生自主完成，期間任課教師投入了大量的時間和精力，工作量翻倍，但所收獲的教學(xué)成效頗豐。總結(jié)這些年的實施情況，受一些條件的限制，還有些地方需要在后期的教學(xué)中加以改進和完善，如課時不足限制了某些選題的后續(xù)研究，疫病的微生物學(xué)診斷是一個連續(xù)的、復(fù)雜的過程，每一下環(huán)節(jié)不一定完全貼合制訂的方案，需要有反復(fù)實驗過程，但因課程開設(shè)只有一周時間，學(xué)生沒有太多糾錯試錯的時間，一定程度上限制了一些更好的、更貼近實際生產(chǎn)的選題的開展等。未來，任課教師需要不斷提高自身的專業(yè)知識和素養(yǎng)，學(xué)院學(xué)校也需要提高對基礎(chǔ)學(xué)科的重視程度，［12］從增進人員、合理安排課程、更新實驗儀器和設(shè)備等方面加大投入力度，以保證實驗課的教學(xué)質(zhì)量。

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（責(zé)任編輯：黃文波）