形態(tài)學(xué)案例分析在醫(yī)學(xué)微生物教學(xué)中的探討與實踐

陳 鑫 甘春葆 曾敏敏 張曉林 康 梅 劉愛平 龔道元

佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院醫(yī)藥工程學(xué)院，廣東省佛山市 528000

醫(yī)學(xué)微生物學(xué)是一門重要的醫(yī)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程，是連接臨床課程的紐帶，主要研究病原微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生命活動規(guī)律以及與宿主之間的關(guān)系。醫(yī)學(xué)微生物學(xué)內(nèi)容多而廣、涉及到了病原微生物學(xué)、免疫學(xué)、抗菌藥物學(xué)和醫(yī)院流行病學(xué)等多方面的知識[1-2]。醫(yī)學(xué)微生物學(xué)一個很重要的特點是病原微生物種類多、生物學(xué)特性復(fù)雜，這導(dǎo)致該門課程知識點多而分散，學(xué)生普遍反映記憶困難；而目前對于醫(yī)學(xué)微生物學(xué)，大多為傳統(tǒng)的教學(xué)模式，即教師填鴨式講授，學(xué)生被動聽課，難以獲得理想的教學(xué)效果；學(xué)生總是在復(fù)習(xí)周對知識點進行死記硬背以應(yīng)付考試，并沒有真正理解，更無法將所學(xué)應(yīng)用于實踐，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。形態(tài)學(xué)案例分析是把臨床或科研中真實的微生物形態(tài)學(xué)檢查與相應(yīng)的知識點結(jié)合，經(jīng)過包裝設(shè)計作為典型的實用素材，在教學(xué)過程中通過PPT展示案例并提出問題，把學(xué)生引導(dǎo)到一個特定的思考環(huán)境中，帶著問題去學(xué)習(xí)，教師則在講授知識點的時候再加以誘導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生展開討論，這樣不僅能使學(xué)生高層次的認(rèn)知學(xué)習(xí)充分掌握知識要點，還能培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)新能力[3-4]。為了評估形態(tài)學(xué)案例分析教學(xué)方法在醫(yī)學(xué)微生物學(xué)教學(xué)中的作用，筆者從2016年開始在佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院醫(yī)藥工程學(xué)院醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)的醫(yī)學(xué)微生物學(xué)課程教學(xué)中應(yīng)用了這種方法，并收獲了預(yù)期效果，希望能為醫(yī)學(xué)微生物學(xué)教學(xué)方法的改進提供參考。

1 形態(tài)學(xué)案例的篩選及應(yīng)用

1.1 案例篩選、設(shè)計 在醫(yī)學(xué)微生物學(xué)教學(xué)中，可以引入形態(tài)學(xué)案例分析的章節(jié)有很多，雖然形態(tài)學(xué)案例分析可以明顯提高教學(xué)效果，但是課時有限，而且對于不同的章節(jié)引入形態(tài)學(xué)案例分析的實用性和必要性又不太一樣，因此在進行案例收集時，要非常具有針對性地選擇代表性強、啟發(fā)性強的案例，有如下原則：(1)根據(jù)教學(xué)大綱重點、難點內(nèi)容選定案例；(2)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容合理設(shè)計案例、提出問題；(3)需借助案例引發(fā)學(xué)生思考、進行互動。例如，細(xì)菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)是細(xì)菌的總論中最為重要的一章，而其中細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)莢膜、鞭毛、菌毛、芽孢又是比較難以理解、容易混淆的重難點內(nèi)容，以莢膜為例我們引入了科研中莢膜的研究實例：莢膜是院內(nèi)感染中眾多條件致病菌重要的致病因子，尤以鮑曼不動桿菌最為突出，有研究者在實驗室環(huán)境中發(fā)現(xiàn)，挑選對碳青霉烯類抗生素敏感的臨床鮑曼菌株進行亞MIC濃度的美羅培南連續(xù)篩選，結(jié)果在篩選數(shù)天后，菌株在獲得美羅培南抗性的同時菌落形態(tài)發(fā)生了明顯改變，與初始菌株相比，突變株菌落偏小，無光澤、表面干燥(展示圖一：菌株平板劃線)，接下來研究者進行一系列實驗來判斷，突變株菌落形態(tài)學(xué)發(fā)生改變的原因，首先是透射電鏡分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)突變株細(xì)胞膜外的厚度明顯小于初始菌株(展示圖二)，經(jīng)過平板劃線分析以及電鏡分析，研究者已經(jīng)基本判斷出來，突變株發(fā)生形態(tài)改變的原因很可能是莢膜的合成能力受阻，由于莢膜的主要成分是表多糖，研究者提取了菌株的表多糖進行電泳、染色、結(jié)果發(fā)現(xiàn)初始菌株表多糖條帶明顯，而突變株幾乎看不到條帶(展示圖三：電泳圖)。在整個科研實例的講述過程中，在不同階段設(shè)置的問題如下：(1)圖一展示完后：圖中菌株篩選前后在菌落形態(tài)上有什么區(qū)別？導(dǎo)致區(qū)別的可能原因使什么？(2)圖二展示完后：導(dǎo)致突變株細(xì)胞膜外明顯減少的是什么？(3)圖三展示完后：圖中經(jīng)染色顯色來的條帶是什么？為什么在突變株中看不到？

通過該案例的分析、層層解讀，可以顯著提高學(xué)生對莢膜的特征、分布、組成的掌握度，在腦海中留下深刻印象并在學(xué)習(xí)的過程與細(xì)菌其他的特殊結(jié)構(gòu)加以區(qū)分。同樣在鞭毛、菌毛、芽孢的學(xué)習(xí)過程中都可以通過查閱文獻引入相似的形態(tài)學(xué)科研案例，促進學(xué)生對這些結(jié)構(gòu)的認(rèn)識、掌握。除了引入科研中的形態(tài)學(xué)案例，在細(xì)菌的感染與免疫、細(xì)菌的耐藥性章節(jié)，針對重難點內(nèi)容，可以引入臨床中的形態(tài)學(xué)案例，幫助學(xué)生更好地掌握細(xì)菌的生物學(xué)特性、鑒定等知識。

1.2 案例的實施應(yīng)用 針對教學(xué)內(nèi)容篩選、設(shè)計好了比較合理的形態(tài)學(xué)案例并設(shè)置了帶入性很強的問題，如何在課堂中實施應(yīng)用才能達到最大的功效呢？如果還是填鴨式講授、學(xué)生會很難融入到案例環(huán)境中?；诖?，我們在PPT教學(xué)過程中引入了“雨課堂”，學(xué)生通過微信小程序雨課堂加入到學(xué)習(xí)班級中，可以在手機中同步講授的PPT，雨課堂有在線測試功能，教師在PPT中關(guān)聯(lián)雨課堂，設(shè)置問題，學(xué)生通過手機實名作答、提交，通過這樣的在線提問形式，可以顯著提高學(xué)生的參與度，而且手機是當(dāng)前學(xué)生非常依賴的工具，通過手機來學(xué)習(xí)會增加他們對課堂的興趣，此外，雨課堂還可以快速的對學(xué)生的作答情況進行統(tǒng)計、分析，有助于教師對學(xué)生的作答情況有一個快速的整體了解，進而可以快速進行點評、補充和總結(jié)，相比于傳統(tǒng)的測試方法，時效性和功效性都顯著增強[5]。

2 形態(tài)學(xué)案例分析的實踐效果

2.1 提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的科研或臨床意識 在醫(yī)學(xué)微生物的教學(xué)過程中通過“PPT結(jié)合雨課堂”教學(xué)引入微生物形態(tài)學(xué)案例[6]，配以高清圖片以及生動的講解，明顯激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生普遍反映上課不容易打瞌睡了、專注度也提升了；另外，本課程挑選的形態(tài)學(xué)案例都是來自于科研或者臨床的真實素材，通過教學(xué)，明顯增強了學(xué)生的科研或臨床意識，學(xué)生在此過程中主動加入學(xué)校博士科研團隊和申報學(xué)術(shù)基金、實驗室開放項目的比例明顯升高(見表1)。

表1 醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)學(xué)生參加教師科研團隊比例、科研項目立項數(shù)比較

2.2 提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力、增強學(xué)生的團隊合作意識 有效抓住在形態(tài)學(xué)案例分析教學(xué)過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚、注意力集中的特點，在案例分析的每一個過程都設(shè)置問題，學(xué)生獨立思考或者小組討論，然后通過雨課堂在線提交自己的答案。整個醫(yī)學(xué)微生物學(xué)36個學(xué)時，可以很明顯發(fā)現(xiàn)，隨著課程的進行，學(xué)生分析問題和解決問題的能力明顯增強，團體合作意識也明顯提高。

2.3 增強學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、有效拓寬知識面 在形態(tài)學(xué)案例分析教學(xué)中引入的大量科研或臨床實例有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、好奇心，再加之醫(yī)學(xué)微生物與免疫學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物化學(xué)等課程關(guān)系密切，知識交叉很多，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性明顯加強、知道結(jié)合其他科目的知識來解決在醫(yī)學(xué)微生物學(xué)習(xí)過程中碰到的問題，同樣，也促進了他們對其他交叉基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)科目的學(xué)習(xí)，拓寬了知識面。

2.4 提升教師的綜合能力 在微生物學(xué)教學(xué)過程中引入形態(tài)學(xué)案例分析，要求授課教師不僅要有深厚的專業(yè)知識，同時還需要有一定的科研背景、科研意識以及臨床意識。因此，近年來我們的授課隊伍引進了具有微生物學(xué)專業(yè)和科研背景的青年博士，與經(jīng)驗豐富的老教師配合，相互補充，在教學(xué)過程中相互促進，綜合能力都得到很快的提升[7]。

3 總結(jié)

對醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)的學(xué)生而言，醫(yī)學(xué)微生物是一門非常重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程，雖然醫(yī)院檢驗科越來越自動化，但細(xì)胞形態(tài)學(xué)分析尤其是微生物形態(tài)和血液細(xì)胞形態(tài)分析依然依賴于人，因此學(xué)好醫(yī)學(xué)微生物學(xué)對本專業(yè)學(xué)生非常重要。在教學(xué)過程中通過多媒體結(jié)合雨課堂在智慧教學(xué)的形式引入形態(tài)學(xué)案例分析，能明顯提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力、增強他們的團隊合作意識，引導(dǎo)學(xué)生進行多科目交叉學(xué)習(xí)、拓寬知識面，同時，也有助于提高教師的綜合素質(zhì)，值得在教學(xué)中推廣應(yīng)用。