以能力為導(dǎo)向的病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課改革

朱郇憫，麥璟瑩，李小敏，黎銀燕，顏穗凱，馬長(zhǎng)玲，袁竹青

(廣州醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，廣東 廣州511436）

在上個(gè)世紀(jì)的高等教育體系里，因條件和理念的認(rèn)知，本科教育以課堂理論授課為主，實(shí)踐教學(xué)為輔，學(xué)生普遍重理論輕實(shí)踐。至本世紀(jì)初，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比重大幅度提高，與理論教學(xué)互相獨(dú)立并密切聯(lián)系，主張培養(yǎng)學(xué)生操作、協(xié)作和創(chuàng)新的能力［1］。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和沖擊，獲取知識(shí)的途徑變得更為廣闊且容易，伴隨互聯(lián)網(wǎng)成長(zhǎng)的學(xué)生已非常習(xí)慣利用網(wǎng)絡(luò)及電子設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)，但其對(duì)知識(shí)掌握膚淺和快速遺忘的缺點(diǎn)也愈發(fā)明顯。因此，如今線下教學(xué)更需要強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)操作，通過(guò)學(xué)生自主動(dòng)手實(shí)踐而驗(yàn)證并獲取知識(shí)，并將培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力貫穿于學(xué)習(xí)過(guò)程中。本科學(xué)生通過(guò)專業(yè)性的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，不僅能鞏固理論知識(shí)，也能為其日后在臨床、科研的實(shí)際工作中更主動(dòng)和獨(dú)立地解決遇到的難題打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

如今教學(xué)改革的本質(zhì)，以培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)的探索性學(xué)習(xí)及自主創(chuàng)新能力為主。多采用以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)。問(wèn)題的引導(dǎo)關(guān)鍵是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程由學(xué)中做，演變?yōu)樽鲋袑W(xué)，最后到學(xué)中創(chuàng)(在學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程創(chuàng)造新的知識(shí))，而問(wèn)題也并不拘泥于一定有標(biāo)準(zhǔn)答案。在這樣教學(xué)背景下，本文以病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課為例，探討如何對(duì)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行改革，培養(yǎng)學(xué)生探索的樂趣和創(chuàng)新的思維。

1 病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的特點(diǎn)

高等醫(yī)學(xué)院校的病原生物學(xué)一般包含醫(yī)學(xué)微生物學(xué)以及醫(yī)學(xué)寄生蟲學(xué)兩門學(xué)科。醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)類別有基本操作技術(shù)(細(xì)菌的培養(yǎng)與接種、染色、消毒滅菌、病毒的培養(yǎng)等)和微生物的形態(tài)分類。各高校的編排會(huì)有所不同，但基本架構(gòu)大同小異。醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的最大特點(diǎn)在于人手操作的內(nèi)容占主導(dǎo)，而且至今在臨床檢驗(yàn)科的相關(guān)實(shí)驗(yàn)中大部分和微生物相關(guān)的實(shí)驗(yàn)仍沒有儀器可以完全取代人手操作，對(duì)動(dòng)手能力和技術(shù)有較高要求。寄生蟲學(xué)則是按寄生蟲的種類以及其在不同器官寄生的標(biāo)本為主來(lái)安排實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)課偏重于學(xué)會(huì)通過(guò)觀察形態(tài)辨別不同寄生蟲種類。

無(wú)論是以操作為主的微生物學(xué)，還是以形態(tài)觀察為主的寄生蟲學(xué)，它們的實(shí)驗(yàn)課皆以生物學(xué)特點(diǎn)作為分類，停留在“點(diǎn)”的教學(xué)模式上，既沒和臨床疾病診斷密切聯(lián)系起來(lái)，也沒有為科研思維的培養(yǎng)提供支撐。學(xué)生上完實(shí)驗(yàn)課后一兩年后知識(shí)隨之遺忘不少，待他們真正進(jìn)入臨床或者科研崗位的時(shí)候，一切所學(xué)仿佛歸零。

2 基于臨床思維的病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課架構(gòu)整合

為了開發(fā)學(xué)生內(nèi)在的探索欲望，首先要提高其學(xué)習(xí)興趣，把知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系是最直接的方法。將實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容與臨床或者科研一體化，使學(xué)生全程高度參與，建立一個(gè)有始有終、系統(tǒng)完整的邏輯概念是整合實(shí)驗(yàn)課架構(gòu)的方向。為此我們把病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)?zāi)K?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K內(nèi)容包括細(xì)菌、病毒、真菌、寄生蟲的生物學(xué)性狀觀察，及接種與培養(yǎng)、染色觀察、消毒與滅菌、涂片制作等實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)技術(shù)。應(yīng)用實(shí)驗(yàn)?zāi)K則以傳播途徑和感染的器官系統(tǒng)為線索構(gòu)成：1) 消化道感染病原生物，如埃希菌屬、志賀菌屬、沙門菌屬、弧菌屬、輪狀病毒、肝炎病毒、腸道蠕蟲、華支睪吸蟲和原蟲等；2) 呼吸道感染病原生物，如分枝桿菌屬、肺炎鏈球菌、葡萄球菌、鏈球菌、呼吸道病毒等；3)經(jīng)皮膚感染病原生物，如破傷風(fēng)梭菌、血吸蟲等；4)性傳播疾病病原生物，如淋病奈瑟菌、H IV、陰道滴蟲、恥陰虱等［2-4］。以臨床病例討論開始，取學(xué)生自己的標(biāo)本(糞便、尿液、痰液)或?qū)嶒?yàn)室自制可控標(biāo)本，逐步進(jìn)行病原體分離、培養(yǎng)；染色觀察；生化反應(yīng)及血清學(xué)檢查等，模擬從臨床標(biāo)本到病原學(xué)診斷的全過(guò)程。

醫(yī)學(xué)院校的不少專業(yè)的學(xué)生(如臨床、麻醉、影像等)真正進(jìn)入本專業(yè)工作后，很大可能不會(huì)有機(jī)會(huì)直接參與病原生物學(xué)相關(guān)疾病的實(shí)驗(yàn)室診斷過(guò)程，思路一般會(huì)局限在自己的工作范圍。因此，在其求學(xué)期間，構(gòu)建相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)診斷思維，即可提高當(dāng)下的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量，更重要的是加深他們?cè)谖磥?lái)的職業(yè)生涯中將專業(yè)能力和基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)系的能力及科研敏感性，拓寬診斷思路［5-6］，以走的更穩(wěn)更遠(yuǎn)。當(dāng)基于臨床思維，把理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合之后，我們就能更好地向?qū)W生提出問(wèn)題，讓他們自己嘗試解決。探索和創(chuàng)新都融合于提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程之中。在此過(guò)程中，著重培養(yǎng)其探索知識(shí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力，并鼓勵(lì)學(xué)生開放思路，勇于創(chuàng)新，從而激發(fā)他們內(nèi)在的探索和創(chuàng)新的欲望。

3 運(yùn)用以學(xué)生為主的教學(xué)方式

以學(xué)生為主的教學(xué)方式有以問(wèn)題為基本的PBL，以案例為基本的CBL，以團(tuán)隊(duì)為本的TBL，以及以科研為基本的RBL 等，最終目的都是把傳統(tǒng)以老師為主導(dǎo)的灌輸知識(shí)教學(xué)方式，變?yōu)橐詫W(xué)生為主，學(xué)生提出自己的想法，老師作為引導(dǎo)的教學(xué)模式。這些運(yùn)用會(huì)有所側(cè)重，經(jīng)過(guò)課程的整合后，我們認(rèn)為CBL 以及TBL 的模式更符合病原生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)課。

以臨床腹瀉(消化道感染病原體)為病例藍(lán)本討論：臨床癥狀有何提示，需要做哪些檢查，通過(guò)怎樣的檢查流程，如何分析前期結(jié)果并對(duì)后期實(shí)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整，如何優(yōu)化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相應(yīng)的鑒別診斷等。先以小組為單位討論出初步方案，然后全班同學(xué)一起查缺補(bǔ)漏，補(bǔ)充較完整的檢查項(xiàng)目；隨后分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并對(duì)結(jié)果再次進(jìn)行討論分析，確定下一步實(shí)驗(yàn)；最終總結(jié)所有結(jié)果，確定病原體。如此，模擬了從一個(gè)臨床案例到一整套系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)診斷的流程。學(xué)生不僅學(xué)會(huì)了實(shí)驗(yàn)技能，也掌握到如何運(yùn)用這些實(shí)驗(yàn)技術(shù)去解決日常臨床癥狀疑問(wèn)的思維，因解決了問(wèn)題而獲得成就感、自信心及對(duì)知識(shí)的渴望自然隨之而來(lái)。

在保證整個(gè)實(shí)驗(yàn)完成度的前提下，針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也將有所偏重：臨床專業(yè)學(xué)生會(huì)更多的以病例入手，從癥狀中找線索；檢驗(yàn)專業(yè)的學(xué)生側(cè)重強(qiáng)調(diào)對(duì)整個(gè)檢查流程的設(shè)計(jì)、細(xì)化、優(yōu)化；生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生更偏重從整個(gè)過(guò)程中學(xué)習(xí)科研思維。

基于一個(gè)年級(jí)有近千名學(xué)生，需要考慮合理的資源分配。以三到四人為一小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，自然而然的設(shè)定成TBL 模式。在此模式中，老師應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注如何做好引導(dǎo)工作，讓小組中的每個(gè)成員均充分參與，互相協(xié)助、共同完成實(shí)驗(yàn)，從而培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

4 善于利用互聯(lián)網(wǎng)以及多媒體的教學(xué)手段

在電腦與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展空前蓬勃的今天，從當(dāng)年電子幻燈片POWERPOINT 的誕生，到如今小視頻無(wú)縫插入電腦網(wǎng)頁(yè)以及手機(jī)各類應(yīng)用；從泛名詞多媒體，到如今慕課，私課，微課，雨課堂，在線直播課，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等精準(zhǔn)特色名詞，其本質(zhì)都是把流媒體以最大程度的作用運(yùn)用在各類網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上。作為老師的我們，也應(yīng)善于利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，打造專業(yè)、高品質(zhì)的，又能引起學(xué)生興趣、吸引學(xué)生注意力的網(wǎng)絡(luò)課堂。學(xué)生可以通過(guò)已經(jīng)熟悉并喜歡的自學(xué)方式，提前、后補(bǔ)及擴(kuò)充與實(shí)驗(yàn)課堂相關(guān)的專業(yè)知識(shí)［7-8］。

針于病原生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，尤其以操作為主的實(shí)驗(yàn)?zāi)K，通過(guò)一段專業(yè)視頻向?qū)W生展示規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作技巧，不僅能夠解決老師在課堂上無(wú)法兼顧每位學(xué)生均有最佳角度的示范操作問(wèn)題，為老師減輕負(fù)擔(dān)；也能夠共享由于課時(shí)限制而不曾出現(xiàn)在課堂的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備步驟，讓學(xué)生從最開始了解實(shí)驗(yàn)，彌補(bǔ)其對(duì)于實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的忽視，從點(diǎn)點(diǎn)滴滴培養(yǎng)科學(xué)精神。脫離了實(shí)驗(yàn)室空間的限制的在線視頻，加上線上思考題的有效補(bǔ)充，提供給學(xué)生一個(gè)預(yù)習(xí)→實(shí)踐→復(fù)習(xí)的閉環(huán)學(xué)習(xí)過(guò)程，最大程度上提高學(xué)習(xí)效果。包含互動(dòng)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的虛擬實(shí)驗(yàn)［9］，為學(xué)生提供了因?qū)嶒?yàn)安全條件或者資源限制而無(wú)法在課堂成型的內(nèi)容的學(xué)習(xí)(比如一些因高致病性而必須要在BSL-3 實(shí)驗(yàn)室完成的實(shí)驗(yàn))，顯著擴(kuò)展了學(xué)習(xí)的范圍。

5 教學(xué)效果的反饋及展望

我們?cè)趯W(xué)校的e 學(xué)中心網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上創(chuàng)建了病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)模塊，發(fā)布了相應(yīng)的微課小視頻、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)及病例討論案例、課后作業(yè)等學(xué)習(xí)資料。視頻的觀看完成度達(dá)80～90%，課后作業(yè)的完成度為100%，優(yōu)秀率82%。教師們最直觀的感受是：在課堂上，學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性大幅度提高；表情從之前的懵懂茫然轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在常常的恍然大悟和驚喜；實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性也大大提升，帶動(dòng)減少由于操作失誤導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想，實(shí)驗(yàn)成功率均得到提升。

我們將進(jìn)一步優(yōu)化課程設(shè)計(jì)，把教學(xué)方法升級(jí)，將“翻轉(zhuǎn)課堂”和CBL 結(jié)合一起，在課前通過(guò)網(wǎng)絡(luò)給出臨床案例，讓每個(gè)學(xué)生均獨(dú)立通過(guò)學(xué)習(xí)教科書和教學(xué)平臺(tái)，及自己主動(dòng)于課外獲取的知識(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)診斷方案及思維導(dǎo)圖［10-11］。提交初步計(jì)劃，再于課堂與同學(xué)分享、討論，和教師的適當(dāng)引導(dǎo)，并且經(jīng)自己動(dòng)手實(shí)踐和修正后，分析相關(guān)結(jié)果，完成最終驗(yàn)證結(jié)論。如此能使每位學(xué)生均獨(dú)立完成并充分參與，尊重不同意見并引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析證明，從而開拓其探索和創(chuàng)新思維。

在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)適當(dāng)加入相關(guān)的學(xué)術(shù)前沿資料，使學(xué)有余力的同學(xué)查閱學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)其提出疑問(wèn)、構(gòu)思課題。幫助他們利用自己的課余時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室完成自己的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，讓他們的創(chuàng)新思維得以順利延展。

在獲取知識(shí)的門檻大大降低，前沿信息又能隨手可得的今天，學(xué)生能夠獲取知識(shí)的途徑已遠(yuǎn)非在學(xué)校，課堂，老師或者書本?；ヂ?lián)網(wǎng)以及搜索引擎的技術(shù)大大拓寬了他們獲取知識(shí)的途徑并縮短了索取答案的時(shí)間，從而提高學(xué)習(xí)知識(shí)的效率。而且通過(guò)圖像，音效等多感官的視像媒體刺激，也讓有深度的知識(shí)變?yōu)楦菀孜铡５唇?jīng)思考地快速吸收往往也伴隨快速地遺忘。另一方面，互聯(lián)網(wǎng)上信息混雜，似是而非的、錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)普遍存在；而學(xué)習(xí)過(guò)程中的注意力又極易被其他信息吸引，反而導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳。所以作為教師的我們需要及時(shí)調(diào)整自己的教學(xué)方式、方法，以學(xué)生為主導(dǎo)，引導(dǎo)他們的學(xué)習(xí)方向，呵護(hù)他們充滿求知欲望的好奇心，讓他們?cè)卺t(yī)學(xué)專業(yè)生涯中學(xué)會(huì)怎么提出有價(jià)值的問(wèn)題，怎么利用專業(yè)知識(shí)解答自己?jiǎn)栴}并由此推而廣之獲得新的知識(shí)。在如今的大數(shù)據(jù)、大信息環(huán)境，教師和同學(xué)共同進(jìn)步，培養(yǎng)更多的高素質(zhì)的綜合性人才。