分子微生物学实验选修课教学探索

卢 莎，任向宇，陶格斯，包丽丽，沈晓玲

（内蒙古医科大学，内蒙古 呼和浩特 010059）

分子微生物学实验选修课教学探索

卢 莎，任向宇，陶格斯，包丽丽，沈晓玲*

（内蒙古医科大学，内蒙古 呼和浩特 010059）

医学微生物学是基础医学教育的核心课程，学校有义务为学生提供该学科进一步深度学习的机会，专业拓展类选修课程应运而生。在全面了解医学微生物学理论知识的基础上，为与科研接轨，使学生了解微生物在科学研究中的应用价值，启发学生的科学思维、提高学生的实际操作能力和综合分析能力，我校开展了分子微生物学实验选修课，在教学中积累了宝贵经验。实践表明，分子微生物学实验选修课可以激发学生学习兴趣、提升科学思维能力和实验技能。

实验教学；分子微生物学；选修课程

医学微生物学是医学院校的重要课程，学校有责任为学生提供进一步深度学习的机会，相关选修课程应运而生。开设选修课的目的就是给学生提供某种经历，使他们能够掌握科学方法和研究原则，进而在今后的学习中持续探索和研究[1]。分子微生物学作为微生物学的一个重要分支，是实践性极强的一门学科，主要研究微生物基因组结构及功能，涵盖微生物基因组复制、基因表达及其调控机制，探索微生物感染与致病的本质，进而为感染性疾病诊断及药物研发提供理论依据。在学生全面了解医学微生物学理论知识的基础上，为与科研接轨，使学生掌握科学研究中涉及的微生物相关基础实验技术，启发学生的科学思维，提高学生的实际操作技能和综合分析、解决问题能力，对我校2014级临床本科生（50人）开设了分子微生物学实验选修课，在教学实践中积累了一些经验，现从课程设计理念、教学内容、教学方案、实施过程、考核评价、学生反馈等方面进行阐述。

1课程设计理念

当今医学教育的重要观点之一就是将学习的结果作为课程设计的原动力[2]。该课程设计即以结果为基础，强调课程结束后学生的收获，学生学到的应不仅仅是知识，确切地说是学生能够运用所学知识做些什么。本课程旨在介绍分子微生物学基础实验技术，通过学生实践，启发其科学思维，提高学生的实际操作技能和综合分析、解决问题的能力。

2教学内容

在有限的24学时里，我们设计了一个连续的综合性实验，模拟了一个完整的科研过程。以细菌转化实验为核心，涉及实验室生物安全、实验前准备、细菌培养、感受态细菌的制备、转化子的筛选、细菌质粒的提取及琼脂糖凝胶电泳鉴定。实验内容新颖丰富，与我校已有实验课内容无重复，集系统性、综合性、应用性和研究性于一体。

3教学方案

基于我校微生物学实验室现有实验材料和设备条件，我们采用小班授课模式（25人/班）。这种模式有助于师生、生生间的互动，使合作学习成为可能。具体授课流程为多媒体教学→实验操作→课堂讨论→提交实验报告。

4实施过程

4.1实验室生物安全

世界各地都曾发生过因为不重视实验室生物安全而引发的感染或意外伤害事故，因此我们把第一课确定为实验室生物安全。从真实案例切入，讲解实验室生物安全的有关概念、生物因子危险度分级和生物安全防护水平分级，实验室操作技术规范及实验室意外事故的紧急处理方法。该环节的教学目标为树立学生的无菌观念、使学生学会生物风险评估。

4.2实验前准备

为让学生真正体会完整的科研过程，第二次课设为实验前准备。这一环节的设计主要是让学生明白科研前期的准备工作也相当重要。正式实验前，所有学生根据实验内容制作实验用物清单，教师检查和补充，指出学生遗漏的内容及可能造成的后果。例如，需要提前购买的试剂、需要高压灭菌的枪头、培养基，因考虑不周而没有准备，将使后续实验无法正常进行，严重影响实验进度。科学实验的过程是严谨的，要保证每个环节准确无误。每完成一步，都要有相应的检测鉴定手段。比如：灭菌的培养基名称、组别、日期必须明确标示，方能保证不会错拿误用并且在灭菌有效期内使用；每次高压灭菌都要放入指示条，方能检验灭菌器是否正常工作；灭菌后的培养基需抽查检菌，无细菌生长才能继续使用。

4.3正式实验

正式实验内容包括感受态细菌的制备、细菌转化、质粒提取及琼脂糖凝胶电泳。每个实验看似彼此独立，其实环环相扣，具有连贯性和系统性[3]。预期目标是培养学生的科学思维，提高实际操作技能和综合分析、解决问题的能力。科研思维指的是提出科学问题并借助实验技术解决该问题的能力[4]，能够主动提出问题是形成科研思维的第一步。因此，授课过程中，教师要注意培养学生正确的思维习惯，训练他们运用已有知识质疑新的知识，然后主动寻找答案，形成积极求索的学习态度。每个实验都引导学生研究实验方案的合理性以及实验步骤可否再优化；实验过程中，教师针对学生出现的问题引导学生提出解决问题的思路和方法，若实验未出现预期结果，引导学生分析原因并制订补救措施等。实验结束后引导学生及时讨论，讨论内容可以是实验中出现的问题、困难，也可以设计一些与实验相关的问题组织学生讨论。通过讨论可再次复习实验教学内容并拓展相关知识，强化学生发现问题、分析归纳和解决问题的能力[5]。

5学生反馈

对学生进行问卷调查，从激发学习兴趣、提升动手能力、激发科研意识、促进交流与合作、提升教学效果5个方面了解学生对该课程的反馈。共发放调查问卷50份，回收有效问卷50份，问卷调查结果见表1。调查结果显示，大多数学生觉得该课程新颖有趣，能激发学习兴趣，提升动手能力等。当然也存在一些不足之处，学生的反馈意见集中在3个方面：等待时间长；动手机会少；示教看不到。

表1 问卷调查结果统计（人）

6考核评价

为督促学生将所学操作技能进行灵活应用，我们侧重考核学生的分析问题和解决问题能力，以实验设计+实验报告（60分+40分）的双重考核对学生进行考核评价。例如，给出题目“如何利用大肠杆菌获得BL-2蛋白”，让学生以组为单位进行商议，查阅资料，设计合理且正确的实验方案，实施实验并书写实验报告。最终的考核结果为优秀14人，良35人，及格0人，不及格1人，考核结果呈正态分布，可以真实反映学生对该门课程内容的掌握情况。

7改进方案

（1）针对等待实验结果的时间较长无事可做的问题，可以通过扩充实验内容合理安排实验流程来改进。在实验经费允许的情况下，转化子可以进行蓝白斑筛选，增加PCR和酶切鉴定；仔细分析实验流程，尽量合理安排不同实验内容的次序，比如等待时间在半小时以上的凝胶制备过程及凝胶电泳，可以让学生先制胶，然后教师再进行理论讲解。等待电泳的过程中给出相关题目让学生分析，并指导学生查阅资料。

（2）学生反映每组只有1～2位学生能够进行实验的核心操作，其他人只能旁观，希望获得更多的动手机会。移液器和生物安全柜数量有限，导致无法做到人人动手操作。增大实验经费预算，学校应购买更多移液器等实验仪器设施。生物安全柜属贵重仪器，不可能大量购置，因此对非病原微生物的无菌操作通过铺敷布点酒精灯实现，因为火焰外焰直径20 cm范围内是相对无菌的。

（3）每次实验教师示教时，总有学生看不到或听不清。针对这一情况可以引入网络教学[6]。提前录制高质量的演示视频，上传网络教学平台，学生可自行观看，也可边看边进行实验操作。甚至学生可以自己录制操作视频，反复观看，纠正错误，直至操作规范。

8结语

英国高等教育质量评估机构（QAA）认为开设选修课的目的是激发并加强学生的批判性思维，进一步发展和改善一般技能和智力特质，学会使用研究方法并逐渐提高使用技巧。分子微生物学实验选修课为喜欢微生物学课程的学生提供了深入学习的机会。微生物学重视知识的广度，而分子微生物学则侧重深度，可以激发学生兴趣，并提高实践动手能力。学生通过实践不仅培养了创造性思维，还提高了分析问题和解决问题的能力。

[1]Robinson L，Drewery S，Ellershaw J，et al.Research governance：impeding both research and teaching[J].Med Educ，2007，41（8）：729-736.

[2]Harden R M.Outcome-based education：the future is today[J].Med Teach，2007，29（7）：625-629.

[3]王媛，雷迎峰，黎志东，等.医学微生物学课堂教学与网络课程的比较研究[J].基础医学教育，2016，18（4）：310-311.

[4]高社干，丁凯利.医学研究生科研思维的培养[J].中国医学创新，2013，10（18）：115-116.

[5]李忠玉，吴移谋，唐双阳，等.研究型教学模式下医学微生物学实验教学改革[J].实验室研究与探索，2014，33（11）：195-197.

[6]Ellaway R，Masters K.AMEE Guide 32：e-Learning in medical education Part 1：Learning，teaching and assessment[J].Med Teach，2008，30（5）：455-473.

（*通讯作者：沈晓玲）

G420

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1671-1246（2017）06-0060-02

校级实验示范中心建设项目（2013）；校级教改课题（2013）