獸醫(yī)微生物學(xué)基礎(chǔ)驗證性和綜合設(shè)計性實驗兩段式實驗教學(xué)模式的構(gòu)建

司振書，裴蘭英，劉文強(qiáng)，李玉保

（聊城大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山東 聊城 252000）

獸醫(yī)微生物學(xué)是動物醫(yī)學(xué)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，為學(xué)習(xí)畜禽傳染病、獸醫(yī)衛(wèi)生檢驗、獸醫(yī)病理、獸醫(yī)藥理等課程提供必要的理論知識和操作技能［1］。該學(xué)科實驗性和實踐性較強(qiáng)，實驗課的教學(xué)效果在很大程度上影響學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。目前，我國普通高校動物醫(yī)學(xué)專業(yè)獸醫(yī)微生物學(xué)實驗大多主要開設(shè)了基礎(chǔ)驗證性實驗，部分學(xué)校開設(shè)了綜合設(shè)計性實驗，但實驗項目較單一，僅限定少數(shù)病原，如禽大腸桿菌病的微生物學(xué)診斷，由于所有學(xué)生做同一項目，使得有些學(xué)生可能照搬別人的實驗方案而不主動思考。2006—2007年聊城大學(xué)農(nóng)學(xué)院動物科學(xué)系在開設(shè)細(xì)菌的分離培養(yǎng)、細(xì)菌抹片的制備與染色、細(xì)菌的生化試驗、凝集試驗、病毒的雞胚培養(yǎng)等實驗的基礎(chǔ)上，增設(shè)了“禽大腸桿菌病和雞新城疫的微生物學(xué)診斷”2個綜合設(shè)計性試驗，前者把致病性大腸桿菌的病料采集、分離培養(yǎng)、染色鏡檢、生化鑒定、血清型鑒定、藥敏試驗等有機(jī)結(jié)合起來［2］。2014年以來，又增加了設(shè)計性實驗項目，讓學(xué)生可以根據(jù)臨床情況有不同的選擇，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性。經(jīng)過不斷的努力與探索，逐步構(gòu)建了較為成熟的兩段式實驗教學(xué)模式，得到了學(xué)生的認(rèn)可與好評，并取得了良好的教學(xué)效果。

1 優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建兩段式實驗教學(xué)模式

將實驗教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合，分為基礎(chǔ)驗證性實驗和綜合設(shè)計性實驗兩大部分，基礎(chǔ)驗證性實驗階段的教學(xué)，要求學(xué)生掌握各實驗項目的基本原理、操作技能及結(jié)果判定，為設(shè)計性實驗的開設(shè)打下堅實的基礎(chǔ)。綜合設(shè)計性實驗要在基礎(chǔ)實驗結(jié)束后進(jìn)行，兩段式實驗教學(xué)模式符合教學(xué)和認(rèn)知規(guī)律。

1.1 基礎(chǔ)驗證性實驗階段

該階段主要開設(shè)顯微鏡油鏡的使用及細(xì)菌形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察、培養(yǎng)基的制備、細(xì)菌的分離培養(yǎng)、生化鑒定、細(xì)菌的藥敏實驗、病毒的雞胚培養(yǎng)、凝集試驗、沉淀試驗等，驗證性實驗是基礎(chǔ)、是關(guān)鍵，其開設(shè)效果直接影響設(shè)計性實驗?zāi)芊耥樌M(jìn)行。該階段的教學(xué)，要求學(xué)生充分預(yù)習(xí)，最好能將理論學(xué)習(xí)與實驗操作相互聯(lián)系，同時與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，理解每個實驗的作用。學(xué)生操作過程中，教師要不斷巡視，遇到問題及時指出并糾正，指導(dǎo)學(xué)生重視細(xì)節(jié)，嚴(yán)格操作規(guī)范，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和科學(xué)的態(tài)度。實驗過程中，讓學(xué)生參與實驗準(zhǔn)備，增加學(xué)生動手操作的機(jī)會，有利于學(xué)生系統(tǒng)地掌握微生物學(xué)實驗技能［3］。

1.2 綜合設(shè)計性實驗階段

獸醫(yī)微生物學(xué)傳統(tǒng)的驗證性實驗項目之間連貫性較差，彼此孤立，缺乏有機(jī)的聯(lián)系，使學(xué)生對所學(xué)知識不能融會貫通，缺乏分析問題和解決問題的能力［4］。所以單純開設(shè)第一階段的實驗，不能保障學(xué)生具有解決生產(chǎn)實際問題的能力，學(xué)以致用，開設(shè)綜合設(shè)計性實驗是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的迫切要求。獸醫(yī)微生物學(xué)實驗教學(xué)必須改變以驗證理論為主的局面，要力求培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考、實際操作、科學(xué)分析問題、歸納總結(jié)的能力，這是實驗教學(xué)最根本的目的所在［5］。綜合設(shè)計性實驗要求學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康?，自行設(shè)計實驗方案，自主實施，需要學(xué)生具備扎實的理論知識和實驗操作技能，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)，所以，安排在理論課和基礎(chǔ)驗證性實驗結(jié)束后進(jìn)行。此時，學(xué)生既掌握了基本理論知識，又具備了微生物學(xué)實驗操作技術(shù)，能夠保障設(shè)計性實驗的順利進(jìn)行。

1.2.1分組及實驗材料的準(zhǔn)備：學(xué)生4～5人為一組，實驗前要先對學(xué)生進(jìn)行動員，講明要探討一種新的實驗教學(xué)方法，給學(xué)生提供鍛煉機(jī)會，使學(xué)生愿意配合教師，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。不同的實驗項目其實驗材料不同，尤其是血清學(xué)實驗需要的診斷抗原、血清或試劑盒以及分子生物學(xué)實驗材料等。材料的繁多給實驗準(zhǔn)備造成一定困難，大大增加了教師的工作量，而且實驗材料價格較高，實驗投入相對較高。對于獸醫(yī)微生物學(xué)實驗，充分做好準(zhǔn)備工作是實驗順利完成的必要條件，也是提高教學(xué)質(zhì)量的前提［6］，因此，任課教師一定要克服困難，認(rèn)真負(fù)責(zé)，以保障實驗的順利進(jìn)行。

1.2.2實驗項目的選定與設(shè)計：為了讓學(xué)生掌握動物傳染病的微生物學(xué)診斷方法，解決臨床實際問題，開設(shè)“病原細(xì)菌和病毒的微生物學(xué)診斷”兩類設(shè)計性實驗。為了發(fā)揮學(xué)生的主動性，老師不指定某一種病原，各小組可根據(jù)臨床實際情況，結(jié)合自身的知識儲備，自己確定一種細(xì)菌或病毒，如細(xì)菌可選擇金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門菌、巴氏桿菌等，病毒可選擇新城疫病毒、豬偽狂犬病病毒、禽腺病毒等，不同的實驗項目其實驗方案、實驗方法、技術(shù)路線、實驗內(nèi)容、實驗材料、儀器設(shè)備等有所不同。如金黃色葡萄球菌感染，要根據(jù)該病原的特點，革蘭陽性、葡萄串狀排列、產(chǎn)金黃色色素、耐鹽、出現(xiàn)β溶血環(huán)、能發(fā)酵甘露醇、血漿凝固酶實驗陽性等制定實驗方案。選定實驗項目后小組學(xué)生查閱文獻(xiàn)，小組討論，初步制定實驗方案，實驗老師要對各組的方案認(rèn)真審閱，召集小組成員進(jìn)行討論，對學(xué)生的創(chuàng)新性思想給予表揚(yáng)和鼓勵，對存在問題的部分進(jìn)行啟發(fā)，盡量讓學(xué)生通過主動思考找到解決問題的途徑與方法，完善實驗方案。

1.2.3實驗過程及結(jié)果分析：因為該課程只有32學(xué)時，而設(shè)計性實驗都要求實驗的連續(xù)性，需要的時間比較長，不方便統(tǒng)一安排時間，各小組實驗具體時間及進(jìn)展由學(xué)生自己安排，并由教師協(xié)調(diào)，盡量安排在課余時間進(jìn)行，在實驗室同時進(jìn)行實驗的學(xué)生不得超過4組。學(xué)生實驗期間指導(dǎo)老師要經(jīng)常巡視，及時指出實驗過程存在的問題并啟發(fā)學(xué)生想辦法解決，以保障實驗的有序進(jìn)行。同時，監(jiān)督學(xué)生實驗材料用完要歸位，操作步驟要規(guī)范，實驗記錄要完整，結(jié)果的判定要準(zhǔn)確、科學(xué)。完成實驗后，撰寫實驗報告，制作PPT進(jìn)行討論總結(jié)，老師對每組學(xué)生的完成情況做中肯的評價，對做得好的方面予以表揚(yáng)，不足之處提出改進(jìn)意見，讓學(xué)生有收獲，有提高。對于完成實驗比較好的，可鼓勵學(xué)生撰寫論文向?qū)I(yè)期刊投稿。

2 采用兩段式實驗教學(xué)模式的效果

2.1 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的主動性

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)，主要是教師示教，學(xué)生模仿，往往不能主動思考、進(jìn)行結(jié)果分析、探討實驗改進(jìn)方法及注意事項等，學(xué)生做完實驗后印象不深，應(yīng)付完實驗報告了事，學(xué)習(xí)收獲不大。設(shè)計性實驗的開設(shè)使上述狀況得到了改善，對于臨床出現(xiàn)的實際問題，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使他們在研讀教材、查閱文獻(xiàn)、系統(tǒng)掌握理論知識的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大了知識面。為使自己設(shè)計的實驗?zāi)軌虻玫秸_的結(jié)果，學(xué)生在實驗過程中共同探討操作應(yīng)注意的問題、如何改進(jìn)以及實驗結(jié)果如何判定，從而提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和語言表達(dá)能力，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，對實驗中出現(xiàn)的問題，及時查資料，并與同學(xué)和老師討論，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動性。

2.2 提高學(xué)生分析和解決問題的能力

兩段式教學(xué)模式，第1階段是基礎(chǔ)，讓學(xué)生掌握了基本操作技能，第2階段是提高，設(shè)計性實驗把試驗內(nèi)容用一條主線有機(jī)地結(jié)合起來，如病毒的微生物學(xué)診斷包括對病料的采集與處理，病原的分離培養(yǎng)、血清學(xué)鑒定及PCR等分子生物學(xué)鑒定。通過學(xué)生自主設(shè)計實驗和實施，開發(fā)其創(chuàng)新性思維，提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

2.3 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科研意識

采用兩段式實驗教學(xué)模式，尤其是第2階段，實驗材料的準(zhǔn)備、實驗方法及實驗進(jìn)展等由學(xué)生自己掌握，促使學(xué)生主動思考問題，有助于培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和科研意識。該課程開設(shè)在大二下半學(xué)期，該教學(xué)模式的采用，提高了學(xué)生對科研的興趣，許多學(xué)生踴躍申報國家級或校級大學(xué)生科技創(chuàng)新項目，2015年以來，動物醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生獲批國家級或校級大學(xué)生科技創(chuàng)新項目30項，約40%的同學(xué)參與其中，豐富了學(xué)生的科研內(nèi)容。

2.4 培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神

有的高校在獸醫(yī)微生物學(xué)教學(xué)中，將有共同興趣的學(xué)生組成科研小組，通過查閱文獻(xiàn)、充分思考、討論、老師互動，逐步解決疑難問題，培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)同合作精神［7］。綜合設(shè)計性實驗的開設(shè)需要將學(xué)生分成實驗小組，小組成員共同討論，確定實驗方案，操作過程如動物的剖檢、病料的采集與病變拍照等需要相互配合，增進(jìn)同學(xué)之間的友誼，從而培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神。

3 結(jié)語

采用兩段式教學(xué)模式后，對4屆學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，獲得了所有學(xué)生的好評，學(xué)生們普遍認(rèn)為兩段式教學(xué)激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動性，提高了學(xué)生的綜合能力。由于設(shè)計性實驗有明確主題和具體要求，學(xué)生對實驗內(nèi)容和原理有了較深了解，并能圍繞主題去思考、組織材料，由基礎(chǔ)到綜合，由驗證性到設(shè)計性，循序漸進(jìn)，使其專業(yè)知識有了連貫性和實用性，體現(xiàn)了獸醫(yī)微生物學(xué)課程是為臨床課程打基礎(chǔ)，并服務(wù)于獸醫(yī)臨床工作。

兩段式教學(xué)模式增加了教師的工作量，該模式的成功構(gòu)建，提高了教師的教學(xué)和組織能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。實驗過程中仍存在一些問題，如有些同學(xué)懶得動手，依賴合作者等。因此，在今后的教學(xué)工作中要不斷總結(jié)經(jīng)驗，探索改進(jìn)方法，推動實驗教學(xué)改革。在保證正常實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上，將實驗室及儀器設(shè)備向?qū)W生開放，為學(xué)生創(chuàng)造良好的科研氛圍［8］，進(jìn)一步探索構(gòu)建基礎(chǔ)驗證性、綜合設(shè)計性和開放性實驗三段式教學(xué)模式。