病原生物與免疫學開放式實驗教學方法探索

中圖分類號：G642

文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2025.16.014

Exploration of Open Experimental Teaching Methods for Pathogenic Biology and Immunology

ZHOU Xuan， LI Ling， CUI Lin （School of Medicine， Shihezi University， Shihezi， Xinjiang ）

AbstractPathogenic biologyand immunologyisacrucial discipline in the fieldofbasic medicine，providing a solid theoretical foundation for students to engage in clinical practice or basic scientific research.Experimental teaching is oneofthe important links forstudents to understand basic theories.Inthis study，through the implementationofopen experiments related to pathogenic biology and immunology， including conducting interesting experiments and innovative experiments，opening virtual simulation experimental platforms，and combining with the teaching method of experimental micro-lectures，the diversification of experimental teaching methods has been achieved， students' learning interest and experimental skills have been enhanced，and the teachingqualityof pathogenic biology and immunology has been improved.

Keywordspathogenic biology and immunology; experimental teaching; open experiments; teaching reform

新時代的新醫科理念引領醫學從治療為主到預防優先，而病原生物與免疫學課程不僅為臨床治療提供了指導依據，還為預防疾病奠定了理論基礎，是基礎醫學教學中的重要課程之一。隨著醫學教育教學的快速發展，實驗教學的硬件設施條件大幅度改善，理論與實踐的聯系更加緊密，有效促進了教育教學的改革與發展。病原生物與免疫學實驗教學作為醫學基礎教育中的重要組成部分，直觀地展示了病原生物與免疫學的核心概念，通過觀察種種實驗現象，學生可以更深入地理解病原生物的基本特征，同時加深對免疫學原理的認識。實驗教學不僅有助于培養學生的實踐能力和操作技能，提升他們在基礎研究和臨床診斷中的準確性，還能夠激發學生的學習興趣和好奇心。相較于枯燥的理論知識，實驗操作更能吸引學生的注意力，為培養學生的科學素養、創新思維、邏輯思維奠定基礎。

1病原生物與免疫學傳統實驗教學的不足

實驗教學作為病原生物與免疫學實驗教學的主體部分，培養了學生系統化的思維和相關的臨床技能，但在傳統的實驗教學過程中，也伴隨了一些難以攻克的問題，體現在以下幾個方面：首先，在教學方式上，傳統實驗教學通常采用教師講解、學生操作的教學方式，教學方式較為單一，互動性和創新性不足，難以激發學生的學習興趣和主動性。其次，實驗結果具有局限性，傳統實驗教學往往注重實驗結果的準確性和一致性，忽略了實驗過程的探索性和創新性，從而限制了學生科研思維及創新能力的培養。最后，傳統實驗教學易受時間空間及經費資源的限制，需要在固定的時間和地點進行，靈活性不足，同時儀器設備只能由少數學生操作，其余同學只能圍觀，不能照顧到每個學生的學習需求，導致學生學習積極性不足。因此，在教學改革中，課程組針對傳統實驗教學創新性不足、教學方式單一、整班授課針對性差等問題，進行了一系列開放式實驗教學改革的嘗試。

2病原生物與免疫學開放式實驗教學概述

病原生物與免疫學開放式實驗教學是針對醫學院各專業、年級的學生群體，在不影響本科教學任務的前提下，對實驗室內的儀器、設備、試劑耗材等資源實施預約開放、階段開放、定期開放，形成一種動態、自主、多元的全新實驗教學模式。在開放式實驗教學中，不同層次的學生可以依據實驗教學目的和自己的興趣愛好，自主選擇實驗內容、實驗時間和實驗地點。

開放式實驗教學使學生被賦予了更大的自主權，能夠依據個人興趣和實際需求，自主設計實驗方案，靈活選擇實驗方法，并獨立完成實驗操作及數據分析工作。這種模式不僅培養了學生的創新意識和實驗設計能力，還提高了他們分析問題、解決問題的能力。同時，開展開放式實驗教學也能充分利用和整合實驗室資源，減少閑置和浪費。問卷調查顯示，學生對病原生物與免疫學實驗課程教學的滿意度較高，認為通過開放式實驗教學，豐富了自身的理論知識，拓展了知識面，同時提升了實驗技能以及分析和解決問題的能力。

3病原生物與免疫學開放式實驗教學方法的實踐

開放式實驗教學是以開放實驗室為實踐基礎、開放虛擬仿真實驗平臺為教學輔助，開放實驗類微課為教學指導的新型模式。其采用開放式組合式教學管理理念與方法，能夠融合各種資源，充分激發學生的創新力、想象力，提高學生學習的積極性。

3.1以開放實驗室為實踐基礎的開放式教學模式

對病原生物與免疫學實驗室實行階段性開放的政策。在完成日常實驗課程教學任務后，病原生物與免疫學實驗室的空余時間被合理地利用起來。通過開放實驗室，能夠有效利用這些時段，將其與學生的課外時間進行靈活對接。開放實驗吸引了很多對病原生物與免疫學抱有濃厚興趣的學生，同時，那些在課堂學習中未能充分掌握知識點，希望進一步深入學習的學生，也參與了開放實驗的學習活動。

為吸引更多的學生投入病原生物與免疫學開放實驗的學習，病原生物與免疫實驗室的指導教師首次開展了趣味實驗項目。例如，拓展型實驗“生活中的真菌染色”“微生物畫圖”比賽等，既可以滿足學生的好奇心，又增強了學生的探索精神。通過實驗探索，學生可以直觀地觀察到發霉的紅薯、乳酪或水果表面的真菌在顯微鏡下的形態。同時，微生物繪畫實驗加強了對學生實踐技能的訓練，使學生對無菌操作技術、微生物在不同組分培養基中的顯色原理等知識有了更加深刻的認知。

為培養學生的創新思維和解決問題的能力，病原生物與免疫學實驗室開放實驗鼓勵學生自主設計實驗方案、探索新的實驗方法。例如，教師會設置類似“污水中為什么會有噬菌體，能否將它們分離出來？\"“鮑曼不動桿菌的耐藥機制有哪些？耐藥基因有哪些？”等問題，供學生進行思考和研討。為解決這些科學問題，學生需要大量閱讀文獻，凝練科研邏輯，提取實驗方法，設計實驗方案，并在實踐過程中，根據具體研究內容改進實驗方法，提高研究的創新性。對于科研能力較好的學生可實施專任導師一對一培養的策略，從而激勵學生的科研熱情，激發學生的自主創新意識。

3.2以開放虛擬仿真實驗平臺為輔助的開放式實驗教學

虛擬仿真實驗能夠模擬真實的實驗環境和實驗過程，讓學生在不用實際接觸實驗材料和設備的情況下，通過計算機模擬進行實驗操作和觀察實驗結果。這種模式特別適用于那些需要特殊條件或存在安全風險的實驗，如病原體的培養和處理等。通過虛擬仿真實驗，學生可以在一個安全的環境中學習和掌握實驗技能，同時避免了實驗材料的浪費。在虛擬仿真實驗學習的基礎上，進一步在開放實驗室中進行實際操作，可以事半功倍，提高開放式實驗操作的成功率。通過這種模式，學生不僅能夠學習到實驗室基本安全知識與操作規范，還能了解到病毒接種、細胞培養等核心實驗操作，開闊了學生的眼界，使他們熟悉了完整的實驗流程，為后期更好地進行科研訓練打下基礎。

3.3以開放實驗類微課資源為指導的開放式教學

鑒于開放式實驗教學所具有的開放性與創新性，以及學生群體的高度流動性，為達到優質的教學效果，必須依托雄厚的教師隊伍。在指導教師與學生之間存在時間安排上的沖突時，實驗類微課能夠發揮其作為優質教學資源的作用。實驗類微課通過精簡的實驗操作視頻的形式呈現實驗內容，賦予學生根據自身需求選擇課程的自由度，提升學習的靈活性，以適應不同學生的個性化學習需求。同時，這種教學模式可以讓學生在操作之前，通過視頻演示充分了解規范操作方法及注意事項，保障實驗操作的準確性和安全性，培養學生良好的實驗習慣和自主學習能力。

4開放式實驗教學亟待解決的關鍵問題

4.1開放式實驗教學資源建設不足

在開放式實驗教學的實踐過程中，高校面臨的最為顯著的問題就是資源不足，包括師資、實驗經費、實驗耗材、設備等資源。由于資源有限，常常導致學生在進行實驗時無法獲得足夠的支持，從而影響了實驗的開展。在開放式實驗環境下，若學生人數眾多，則難以實現與之相適應的教師指導資源分配，進而可能影響學生的學習成效。此外，實驗儀器設備的供應也無法全面滿足實驗的需求，這在一定程度上限制了實驗的多樣性和深度。同時，實驗設備的性能往往難以支撐大規模、高精度的實驗要求。因此，如何有效解決這些問題，成為開放式實驗教學中亟待解決的關鍵問題。

4.2開放式實驗設計存在局限性

開放式實驗往往由學生自主進行課題設計，但由于學生沒有相關的科研基礎，對病原生物與免疫學知識的理解不夠深入和全面，從而導致實驗方案中存在一些缺陷和不足。開放式實驗的設計通常具有更高的靈活性，然而這種靈活性也往往伴隨著設計上的局限性，使得實驗結果無法充分地驗證實驗假設，從而影響學生對實驗及理論的認知。

4.3學生操作及數據分析的能力不足

在進行開放式實驗操作時，部分實驗者的操作技能不足，這不僅會影響實驗結果的準確性，還可能對實驗設備造成損害，對實驗室安全造成風險；數據處理和分析也是開放式實驗中至關重要的環節，然而，學生或因對分析方法理解淺顯，或因解讀實驗數據時存在誤區，在數據分析時常出現偏差，進而致使實驗結果分析失準，甚至得出錯誤結論。

4.4開放實驗室安全教育力度不足

在開放式實驗教學中，實驗室安全教育顯得尤為重要。開放式實驗教學人流量顯著增加，由于實驗項目種類較多，涉及的試劑及儀器設備種類很廣泛，因此室內存在各種潛在的危險因素，如生物危害、化學危害、物理危害等，若學生缺乏足夠的安全意識和操作技能，極易導致安全事故的發生。在實驗項目實踐過程中，學生若忽視對實驗室安全知識的學習，對實驗室安全注意事項警惕性不夠，重視程度不足，會在一定程度上增加實驗室的安全風險。

5提升開放式實驗教學質量的策略

為了克服在開放式實驗教學中存在的實驗室資源不足、實驗設計缺陷、學生數據分析能力不足及實驗室安全教育深度不夠等問題，在開放式實驗實踐過程中，大學醫學教學實驗中心實施了以下策略。首先，加大實驗室資源建設的力度，在學校和學院的大力支持下，更新了實驗室部分儀器設備；教研室積極申報開放實驗室相關項目，以獲得更多的實驗經費；通過開發更多的虛擬仿真實驗項目以及實驗類微課，確保實驗內容的覆蓋面和深度。其次，指導學生在設計實驗之前進行充分的文獻調研和理論學習，以確保他們掌握實驗設計所需的關鍵知識；構建一個供學生與導師交流的平臺，以便廣泛征集意見，進而對實驗方案進行優化。再次，在實驗過程中，導師敦促學生進行實驗記錄，并及時指出錯誤步驟；指導學生進行數據分析和總結，充分保障學生能得出正確的結論。最后，強化學生對實驗室安全規章制度的學習和理解。通過定期的安全教育培訓，讓學生全面掌握實驗室安全的基本知識和技能，明確各項安全規章制度的具體內容和要求。同時，結合實驗室內外的安全事故案例進行深入剖析和討論，增強學生的安全意識和風險防控能力。

6討論

病原生物及免疫學開放式實驗教學模式不斷豐富和完善，為學生進行實驗訓練提供了更多的機會，也提升了實踐教學的有效性和創新性。通過開放式實驗教學，學生的實際動手能力得到了有效的提高。學生在實驗操作過程中不僅能夠理論聯系實際，還提升了分析和解決問題的能力，激發了創新思維，這對于學生日后的臨床和科研工作具有重要意義。此外，通過實驗教學，學生對于病原生物及免疫學的知識有了更深入的理解，學生的積極性和研究興趣得到了極大的提高，同時增強了團隊合作和溝通能力。綜上所述，病原生物及免疫學開放式實驗教學是一種有效的教學模式，在未來的實驗教學中，實驗室將致力于更廣泛地應用和推廣該教學模式，以進一步推動實驗教學創新，提升教學水平，促進教學質量與學生成績的雙重提升。

★基金項目：大學教育教學改革項目“病原生物學及免疫學開放實驗教學的探索”（JGY-2022-029）。

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