淺談綜合創(chuàng)新實驗教學在病原生物學中的應(yīng)用

寇艷波　劉曉梅　付琳琳　湯仁仙

[摘? ? ? ? ? ?要]? 病原生物學內(nèi)容多、知識點散亂，給教學帶來較大的挑戰(zhàn)，同時也為培養(yǎng)學生綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力提供了無限的可能。分享綜合創(chuàng)新實驗教學改革在病原生物學中應(yīng)用的幾點體會。通過以動物模型為案例引導(dǎo)的病原生物學綜合創(chuàng)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(yǎng)學生的綜合分析能力和實踐創(chuàng)新能力。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 病原生物學;實驗教學;綜合;創(chuàng)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(yī)學生綜合素質(zhì)養(yǎng)成和創(chuàng)新意識形成的新型醫(yī)學教育模式在全球范圍內(nèi)廣泛推行[1]。我國高等教育目前仍舊將“以授課為基礎(chǔ)的學習”這一模式作為主要的教育教學模式。對醫(yī)學生，病原生物學是一門重要的基礎(chǔ)課程，是溝通基礎(chǔ)醫(yī)學和臨床醫(yī)學的一門重要學科，將在醫(yī)學生后續(xù)臨床醫(yī)學課程的學習過程中起到承前啟后的關(guān)鍵作用[2]。病原生物學課程涉及內(nèi)容繁瑣，包含醫(yī)學微生物學（細菌學、真菌學、病毒學）和醫(yī)學寄生蟲學（原蟲學、蠕蟲學、節(jié)肢動物學）等內(nèi)容，信息量極大。傳統(tǒng)的教育模式往往容易使學生感到內(nèi)容枯燥、瑣碎，導(dǎo)致學生學習積極性不高，難以激起學生的綜合創(chuàng)新意識[3]。如何有效調(diào)動學生學習的積極性，培養(yǎng)他們的綜合能力和創(chuàng)新意識，做到將理論知識與后續(xù)臨床實踐相結(jié)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(xiàn)的問題培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。傳統(tǒng)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(tǒng)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(xiàn)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(zhì)和創(chuàng)新能力方面的效果亦不理想。

為著重培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)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(dǎo)的綜合創(chuàng)新實驗來訓練學生從病原生物學整體（包括醫(yī)學微生物學和

醫(yī)學寄生蟲學）發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。通過老師進一步指導(dǎo)及同學間分組討論，激發(fā)學生的創(chuàng)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(chuàng)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(fā)生的可能原因、病變器官、致病的病原體，設(shè)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(dǎo)和同學分組討論，指出以上實驗設(shè)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(xiàn)的可能原因，并設(shè)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(jié)束后，在老師的指導(dǎo)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(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。然而，金無足赤，綜合創(chuàng)新實驗的實施過程中我們也發(fā)現(xiàn)了若干問題的存在?，F(xiàn)將病原生物學綜合創(chuàng)新實驗教學過程中的體會總結(jié)如下。

一、綜合創(chuàng)新性實驗在病原生物學教學中的優(yōu)點

綜合創(chuàng)新實驗教學不僅包含傳統(tǒng)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(jié)果觀察分析鞏固理論知識等。其又是傳統(tǒng)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(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。此外，經(jīng)老師的進一步指導(dǎo)和同學的分組討論有效地激發(fā)了學生對理論知識的應(yīng)用和創(chuàng)新能力。

（一）病原生物學綜合創(chuàng)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(yī)學微生物學和醫(yī)學寄生蟲學兩大部分內(nèi)容，其中醫(yī)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(jié)肢動物學。該課程涉及知識面廣，信息量大，大多數(shù)學生對本課程的印象是內(nèi)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(tǒng)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(yǎng)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(nèi)在聯(lián)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(guān)聯(lián)。綜合創(chuàng)新實驗，利用某一特定案例作為引導(dǎo)，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(jié)肢動物做以比較，進而做出判斷。在一些疑似繼發(fā)感染的現(xiàn)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(jié)肢動物感染相聯(lián)系。過程中，學生不僅復(fù)習了各個章節(jié)的理論知識，回顧了各個病原體的致病特點和相關(guān)疾病，更潛移默化地將各個章節(jié)的相關(guān)知識進行了綜合類比和比較。因此，病原生物學綜合創(chuàng)新實驗教學不僅可將醫(yī)學微生物學和醫(yī)學寄生蟲學有機結(jié)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(chuàng)新實驗教學可激發(fā)學生的創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)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(jié)果。整個過程中學生更多的是機械地參與實驗操作和結(jié)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(shè)計，缺少動腦思考的機會，沒有創(chuàng)新性發(fā)揮的空間。綜合創(chuàng)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(jù)自己的推斷結(jié)合實驗室所提供的材料，在條件允許的情況下自行設(shè)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(fā)了學生的積極性和實驗興趣，更鍛煉了他們的自主創(chuàng)新能力，學生在實驗過程中主體地位更加凸顯[6]。實驗結(jié)束后，根據(jù)所得到的結(jié)果，在老師的指導(dǎo)下，學生再次進行組內(nèi)討論，綜合分析實驗數(shù)據(jù)，結(jié)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(yōu)化方法或新的解決方案。綜合創(chuàng)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(lián)系實際的開拓能力和創(chuàng)新能力。

二、綜合創(chuàng)新性實驗在病原生物學教學中的不足

病原生物學綜合創(chuàng)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(fā)了他們的自主創(chuàng)新能力。然而，綜合創(chuàng)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(zhàn)。

設(shè)計實驗過程中，雖然學生已經(jīng)學習過相關(guān)的理論知識，但是往往理解不到位，因此，為保證實驗設(shè)計的正確性和合理性，需要任課老師能夠給予學生專業(yè)的實驗設(shè)計指導(dǎo)。這就要求任課老師不僅要掌握足夠的醫(yī)學微生物學和醫(yī)學寄生蟲學的專業(yè)知識，也要熟悉臨床醫(yī)學和醫(yī)學檢驗學的部分內(nèi)容。然而，目前部分醫(yī)學院校基礎(chǔ)醫(yī)學課程，特別是生物化學、病原生物學等基礎(chǔ)課程的任教老師較大一部分是來自于生物學科，對臨床醫(yī)學和醫(yī)學檢驗學相關(guān)內(nèi)容所知不多，這就為綜合創(chuàng)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(chuàng)新實驗的主體，是模型中表性分析和實驗設(shè)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(jié)束后探究實驗過程不足，且提出優(yōu)化方法或新的解決方案需要做出合理的創(chuàng)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(chuàng)新實驗大范圍推廣的一個原因。

綜合創(chuàng)新實驗由于事先具體實驗內(nèi)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(shè)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(chuàng)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(chuàng)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(shè)計和結(jié)果的分析以及對實驗中不足的優(yōu)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(lián)系到一起。該實驗?zāi)Ｊ绞菍鹘y(tǒng)驗證性實驗教學的突破，在實驗過程中不僅培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)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(fā)了他們的創(chuàng)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(yīng)該教學模式對綜合性和創(chuàng)新性的高要求。隨著大家對綜合創(chuàng)新實驗教學模式的不斷探索和國民經(jīng)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(chuàng)新實驗教學將為各學科教學的發(fā)展提供更好的方法和基礎(chǔ)。

參考文獻：

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

[2]姚韻靚，魯林榮.卡牌類教學在《醫(yī)學免疫學》教學中的應(yīng)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(yīng)用于醫(yī)學微生物理論教學的初步探索[J].中國高等醫(yī)學教育，2014（6）：100-101.

[4]徐蘭，俞赤卉，初明，等.翻轉(zhuǎn)課堂和情景式教學在免疫學實驗課中的設(shè)計與應(yīng)用Ⅲ[J].中華醫(yī)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(chǔ)課程教學中的應(yīng)用[J].西部素質(zhì)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(shù)與管理，2010，27（1）：120-121.

◎編輯 武生智