中醫(yī)藥院校臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索

楊 芳 陳 曉 吳 媚 胡佳杰

（湖北中醫(yī)藥大學(xué)檢驗(yàn)學(xué)院，湖北 武漢 430065）

0 引言

臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)是檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)專業(yè)重要專業(yè)主干課程之一，綜合了臨床醫(yī)學(xué)、病原生物學(xué)和免疫學(xué)、臨床抗菌藥物學(xué)和醫(yī)院感染流行病學(xué)等多方面的知識(shí)和技能。其目的是研究感染性疾病的病原體特征，對(duì)感染性疾病進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)檢查，指導(dǎo)臨床合理使用抗菌藥物，預(yù)防耐藥性產(chǎn)生，對(duì)醫(yī)院感染進(jìn)行監(jiān)控進(jìn)而防止醫(yī)院感染事故的發(fā)生。臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)是各醫(yī)院檢驗(yàn)科手工操作最多的部門，而微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)課程的重要組成部分，其目的在于培養(yǎng)學(xué)生在臨床檢驗(yàn)工作中獨(dú)立思考、獨(dú)立實(shí)驗(yàn)和分析結(jié)果的能力。傳統(tǒng)臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)無法滿足醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)的不斷更新，不利于培養(yǎng)綜合性檢驗(yàn)人才。為了使學(xué)生具備扎實(shí)的臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作技能，適應(yīng)未來在醫(yī)院檢驗(yàn)科的工作，近幾年來，我院開展針對(duì)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)學(xué)生的臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有一些新方法的嘗試，同時(shí)也取得了不錯(cuò)的教學(xué)效果。本文提出教師可以整合已嘗試的新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，兼并信息化技術(shù)手段開展多元化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，為進(jìn)一步改進(jìn)臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供重要參考。

1 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方法均無法滿足臨床病原微生物種類的不斷增加和臨床癥狀的不斷變化，其主要集中在以下兩方面：其一，教學(xué)模式單一，傳統(tǒng)臨床微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容基本圍繞基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)開展。以教師講授實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法為主，輔助進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作演示，然后學(xué)生根據(jù)教師所講方法和演示步驟并參照實(shí)驗(yàn)教材的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。因?yàn)樯险n人數(shù)眾多，部分學(xué)生因?yàn)槲恢没蛞暰€角度等因素，往往無法看清教師在演示實(shí)驗(yàn)過程中的每個(gè)步驟和細(xì)節(jié)，進(jìn)而影響學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的過程。這種教學(xué)模式導(dǎo)致學(xué)生不經(jīng)過思考而被動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，照葫蘆畫瓢，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程興趣和積極性并不高，甚至出現(xiàn)部分學(xué)生直接參考實(shí)驗(yàn)教材的結(jié)果完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。長(zhǎng)此以往會(huì)造成學(xué)生動(dòng)手能力低下， 被動(dòng)接受實(shí)驗(yàn)安排，缺乏思考和分析問題的能力，不利于今后臨床檢驗(yàn)實(shí)踐。其二，臨床微生物種類繁多，實(shí)驗(yàn)課時(shí)和經(jīng)費(fèi)預(yù)算有限，無法保證在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中完成所有臨床微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。再者，出于實(shí)驗(yàn)室生物安全的考慮，很多高致病性病原菌的實(shí)驗(yàn)受實(shí)驗(yàn)室條件的限制無法開展。但是臨床檢驗(yàn)中又會(huì)出現(xiàn)這些無法在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中開展實(shí)驗(yàn)的病原菌或病毒，因此導(dǎo)致傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與臨床工作脫節(jié)。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革

2.1 PBL 教學(xué)法的應(yīng)用

以問題為基礎(chǔ)的PBL （Problem-based learning 簡(jiǎn)稱PBL）學(xué)習(xí)教學(xué)法，由美國(guó)醫(yī)學(xué)教育改革先驅(qū)者霍華德·巴羅斯于1969年在加拿大麥克馬斯特大學(xué)創(chuàng)立。它以臨床問題作為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力和引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容， 在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用很廣泛，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸應(yīng)用于醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、臨床寄生蟲學(xué)與檢驗(yàn)、臨床微生物學(xué)與檢驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。從2016年起湖北中醫(yī)藥大學(xué)檢驗(yàn)學(xué)院在臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展PBL 教學(xué)， 也取得了較好的教學(xué)效果。在細(xì)菌的生物化學(xué)鑒定實(shí)驗(yàn)中，教師提前給學(xué)生布置一些與本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的問題， 讓學(xué)生按照四人組隊(duì)，課前自行查閱資料并準(zhǔn)備PPT，然后在實(shí)驗(yàn)課上每組同學(xué)分別給全班同學(xué)講解某種細(xì)菌某種生化反應(yīng)的原理、現(xiàn)象和結(jié)果，其他同學(xué)根據(jù)該組學(xué)生講述內(nèi)容結(jié)合已學(xué)理論知識(shí)，提出問題并探討，教師總結(jié)后，學(xué)生再開展相應(yīng)實(shí)驗(yàn)。細(xì)菌的生物化學(xué)鑒定在檢驗(yàn)科臨床微生物學(xué)中運(yùn)用非常普遍， 是臨床病原菌鑒定的基本步驟和方法之一， 具有操作簡(jiǎn)單可快速得到結(jié)果的特點(diǎn)， 因此醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)學(xué)生需要熟練掌握本部分理論知識(shí)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)技能。PBL 教學(xué)法既利于學(xué)生理解細(xì)菌的生物化學(xué)反應(yīng)原理及其他理論知識(shí)， 也能促使學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出客觀的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

2.2 調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，增加綜合性實(shí)驗(yàn)

基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟谑箤W(xué)生了解和掌握微生物實(shí)驗(yàn)的基本操作步驟和實(shí)驗(yàn)原理，主要包括顯微鏡的使用、革蘭氏染色法、培養(yǎng)基的制備和細(xì)菌接種技術(shù)、消毒與滅菌、細(xì)菌的生化反應(yīng)等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。綜合性實(shí)驗(yàn)是指在學(xué)生具有一定理論基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)。只有熟練掌握“無菌接種技術(shù)”和“革蘭氏染色方法”等基本實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生才能參與綜合性實(shí)驗(yàn)。

受實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)（32 學(xué)時(shí)）和實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)等因素限制，我院僅開設(shè)了血液標(biāo)本中病原性球菌分離鑒定和藥敏實(shí)驗(yàn)、糞便標(biāo)本中腸桿菌科分離和鑒定實(shí)驗(yàn)、痰液或尿液標(biāo)本中綠膿桿菌的分離鑒定和藥敏實(shí)驗(yàn)等綜合性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生根據(jù)已知理論知識(shí)查閱資料分析 “病例”，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，由教師確立實(shí)驗(yàn)步驟后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)， 學(xué)生獨(dú)立完成病原微生物的分離培養(yǎng)、純化培養(yǎng)、生物化學(xué)鑒定、藥敏實(shí)驗(yàn)、免疫檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后學(xué)生反饋實(shí)驗(yàn)效果良好，用模擬臨床標(biāo)本作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，能讓學(xué)生由被動(dòng)操作轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)思考，學(xué)生清楚地明白臨床病人發(fā)生感染后，針對(duì)病原微生物檢測(cè)的完整步驟和方法該如何選擇，也沒有出現(xiàn)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，不會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)的情緒，始終保持“第一次實(shí)驗(yàn)的新鮮感”，學(xué)習(xí)熱情高漲。開展綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)艽龠M(jìn)學(xué)生綜合運(yùn)用臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)理論知識(shí)，提升實(shí)驗(yàn)操作技能，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力、溝通表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)， 是提升學(xué)生全面考慮問題、解決問題的有效方法，同時(shí)讓學(xué)生具有親身進(jìn)入臨床的真實(shí)體驗(yàn)感。

2.3 增設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

虛擬仿真技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，通過人機(jī)交互和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)操作流程和場(chǎng)景，以實(shí)現(xiàn)虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡囊环N新型教學(xué)方法。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)過程完整、圖像清晰，其中設(shè)置有很多實(shí)驗(yàn)問題，學(xué)生只有正確回答問題后才能進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以無數(shù)次觀看實(shí)驗(yàn)過程和重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作，當(dāng)操作錯(cuò)誤時(shí)會(huì)有提示，可及時(shí)修改，避免了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中因操作錯(cuò)誤而無法更改實(shí)驗(yàn)步驟和出現(xiàn)錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)結(jié)果的問題。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有以下優(yōu)勢(shì)：第一，能更加生動(dòng)、形象、直觀地將實(shí)驗(yàn)技能傳授給學(xué)生，提高實(shí)驗(yàn)效率；第二，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)資源；第三，節(jié)約成本，擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間和空間，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；第四，保障學(xué)生實(shí)驗(yàn)安全性。近年來， 虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，比如在醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用廣泛。由于臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中涉及大量第三類甚至是第二類病原微生物，基于實(shí)驗(yàn)室生物安全的考慮，很多病原微生物尤其是病毒實(shí)驗(yàn)無法開設(shè)， 現(xiàn)在可以新增虛擬仿真實(shí)驗(yàn)來補(bǔ)充因?qū)嶒?yàn)室條件有限等因素而無法開展的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通過“以虛補(bǔ)實(shí)”方式來加強(qiáng)學(xué)生生物安全意識(shí)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)質(zhì)量。

虛擬仿真技術(shù)涉及大量的動(dòng)畫和影像資料的制作與專業(yè)處理，需要較高的前期制作成本，由于我校用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)費(fèi)有限，目前我院無法自己獨(dú)立制作設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。但是，教育部從2018年開始在國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程共享平臺(tái)（http://www.ilab-x.com/）上發(fā)布了國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，到2020年年底已認(rèn)定為“國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)一流課程”的項(xiàng)目有700 余門，覆蓋了41 個(gè)專業(yè)類，168 個(gè)專業(yè)。其中醫(yī)學(xué)技術(shù)類31 個(gè)，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)類124 個(gè)項(xiàng)目。我院教師可以運(yùn)用現(xiàn)有平臺(tái)選擇增設(shè)部分虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可開設(shè)如下實(shí)驗(yàn)：腦脊液中常見病原微生物的分離鑒定虛擬實(shí)驗(yàn)（安徽醫(yī)科大學(xué)）；乙型肝炎病毒感染的分子診斷（山東大學(xué)）；腸道致病菌分離與鑒定虛擬實(shí)驗(yàn)（安徽醫(yī)科大學(xué)）；BSL-2 實(shí)驗(yàn)室中流感病毒分離鑒定虛擬仿真實(shí)驗(yàn)（北京大學(xué)）。學(xué)生通過利用課外時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)并模擬操作上述實(shí)驗(yàn)技術(shù)，通過反復(fù)練習(xí)操作，既能鞏固所學(xué)理論知識(shí)，同時(shí)又能在保證學(xué)生安全情況下讓學(xué)生盡早熟悉和體驗(yàn)臨床實(shí)踐過程，培養(yǎng)臨床思維。

3 結(jié)語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)課程的重要組成部分，有利于鞏固學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，微生物實(shí)驗(yàn)操作技能在臨床檢驗(yàn)工作中有著不可替代的地位。為了培養(yǎng)優(yōu)秀的檢驗(yàn)人才，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中應(yīng)考慮選擇合適的教學(xué)方法，而多措并舉是提升教學(xué)質(zhì)量的重要手段之一。PBL 教學(xué)法能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)苠憻拰W(xué)生全局看待和解決問題的思維能力，并提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，增強(qiáng)學(xué)生溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)通過信息化技術(shù)手段將因?qū)嶒?yàn)室條件不允許開展的實(shí)驗(yàn)變成可能，是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容和方法的有效補(bǔ)充，開設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)不僅能優(yōu)化教學(xué)資源，同時(shí)也讓學(xué)生開闊視野，激發(fā)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，更加身臨其境地體驗(yàn)臨床實(shí)踐工作，是一種值得推廣應(yīng)用的教學(xué)手段。希望我院嘗試多種方法融合運(yùn)用于臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，利于臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高，為各醫(yī)院培養(yǎng)綜合性檢驗(yàn)人才做準(zhǔn)備。