張 斌,任玉鵬,于 穎
(1.西南民族大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川成都 610041;2.四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,四川成都 610065)
獸醫(yī)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
張 斌1,任玉鵬1,于 穎2*
(1.西南民族大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川成都 610041;2.四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,四川成都 610065)
摘要為提高獸醫(yī)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作技能的實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力,對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)進(jìn)行探索性改革。通過(guò)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全管理,改善實(shí)驗(yàn)室條件,優(yōu)化課程體系,并將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研創(chuàng)新有機(jī)結(jié)合,同時(shí)改革效果評(píng)價(jià)模式等,有效提高了獸醫(yī)微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和自主性,提升了學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞獸醫(yī)微生物學(xué);實(shí)驗(yàn)課;教學(xué)改革
獸醫(yī)微生物學(xué)既是高等院校動(dòng)物醫(yī)學(xué)和動(dòng)物藥學(xué)等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是一門(mén)綜合類學(xué)科,課程內(nèi)容豐富,理論知識(shí)面廣,與動(dòng)物傳染病學(xué)、臨床獸醫(yī)學(xué)和分子生物學(xué)等多學(xué)科具有理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)方法的交叉性。較強(qiáng)的應(yīng)用性使本門(mén)課程教學(xué)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)造思維能力,因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程是獸醫(yī)微生物學(xué)的重要組成部分,也是教學(xué)核心[1]。傳統(tǒng)獸醫(yī)微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)單,模式單一,不利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)[2],加之近年來(lái)生命學(xué)科飛速發(fā)展,諸多前沿實(shí)驗(yàn)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際和科研工作相關(guān)領(lǐng)域,傳統(tǒng)獸醫(yī)微生物實(shí)驗(yàn)課程體系已不能滿足實(shí)踐需求。筆者在獸醫(yī)微生物實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中做了一些嘗試性改革與探索,取得了良好的教學(xué)效果。
1加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全管理,提高安全意識(shí)
獸醫(yī)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中常常涉及具危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備和人畜共患的病原微生物。近年來(lái),諸多高校由于師生在實(shí)驗(yàn)中安全意識(shí)薄弱、操作不當(dāng)、設(shè)備老化等原因,爆炸、火災(zāi)引起人員傷亡等事故頻發(fā)[3-4]。此外,國(guó)內(nèi)外微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全事故也時(shí)有報(bào)道[5],因此有必要在實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)前期使學(xué)生牢固樹(shù)立安全意識(shí)。筆者參考廖慶敏[6]提出的安全管理辦法,在實(shí)驗(yàn)課前讓學(xué)生充分熟悉環(huán)境,了解微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作流程與規(guī)范,掌握教學(xué)過(guò)程中需使用的儀器設(shè)備和藥物試劑的性質(zhì)、性能,同時(shí)將國(guó)家頒布的《病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全管理?xiàng)l例》打印成冊(cè)發(fā)放給學(xué)生,有效增強(qiáng)了學(xué)生的安全責(zé)任感。在實(shí)驗(yàn)課程中,不斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備使用安全及生物安全教育,有效避免了因常識(shí)性錯(cuò)誤而引發(fā)的安全事故。另外,以班級(jí)為單位成立生物安全監(jiān)督小組,督促學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中涉及的病原微生物進(jìn)行滅活和統(tǒng)一處理,減少教學(xué)過(guò)程中的環(huán)境污染。
2改善實(shí)驗(yàn)室硬件條件和轉(zhuǎn)變管理理念
隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,生命科學(xué)的諸多領(lǐng)域研究理論和方法不斷豐富,與獸醫(yī)微生物學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的研究成果和內(nèi)容也不斷拓展,新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法被廣泛應(yīng)用于病原微生物研究。因此,對(duì)前沿科學(xué)的了解和對(duì)獸醫(yī)微生物常見(jiàn)新實(shí)驗(yàn)技術(shù)的掌握逐步成為該實(shí)驗(yàn)課程的重要任務(wù)。實(shí)驗(yàn)室為滿足本科教學(xué)需求,培養(yǎng)高素質(zhì)人才,推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段更新,合理利用教學(xué)科研經(jīng)費(fèi),在對(duì)老化設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和升級(jí)的同時(shí),添置一批新設(shè)備,如全自動(dòng)高壓蒸汽滅菌器、PCR儀、核酸蛋白檢測(cè)儀、超低溫冰箱、液氮罐等,為實(shí)驗(yàn)教學(xué)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ);同時(shí)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放意識(shí),學(xué)生在開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行一些綜合分析性實(shí)驗(yàn)和研究探索性實(shí)驗(yàn),充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,發(fā)揮了科研創(chuàng)造性。實(shí)驗(yàn)室硬件條件的改善和實(shí)驗(yàn)室管理理念的轉(zhuǎn)變?yōu)楂F醫(yī)微生物學(xué)新實(shí)驗(yàn)課程的增設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革提供了有利條件[7]。
3改革實(shí)驗(yàn)課教學(xué),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
3.1強(qiáng)化傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,提高實(shí)驗(yàn)綜合性針對(duì)獸醫(yī)微生物實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容,科學(xué)有序地編排課程順序,優(yōu)化和整合傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,有利于提升實(shí)驗(yàn)綜合性[8]。在長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生普遍反映實(shí)驗(yàn)?zāi)J胶?jiǎn)單,課程內(nèi)容量不足,操作耗時(shí)較短,但往往當(dāng)學(xué)生參與到后期畢業(yè)論文試驗(yàn)或自主性科研項(xiàng)目時(shí),又表現(xiàn)出基本微生物實(shí)驗(yàn)技術(shù)不過(guò)關(guān),甚至無(wú)菌操作意識(shí)淡薄等問(wèn)題。究其原因,主要是由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容缺乏多樣性、綜合性,學(xué)生興趣不足而忽視基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)方法的學(xué)習(xí)。針對(duì)這一問(wèn)題,參考文獻(xiàn)資料[9],課程組成員將《獸醫(yī)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》中的多個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了科學(xué)整合,如將顯微鏡的構(gòu)造和使用、細(xì)菌基本形態(tài)觀察和細(xì)菌抹片的制備及染色合并為一個(gè)實(shí)驗(yàn),既豐富了課程內(nèi)容,又增強(qiáng)了各方法的聯(lián)系,同時(shí)使原本9個(gè)學(xué)時(shí)的課程濃縮為4個(gè)學(xué)時(shí),節(jié)約了教學(xué)時(shí)間。這樣在學(xué)生學(xué)習(xí)微生物實(shí)驗(yàn)基本操作技能的同時(shí),強(qiáng)化了其綜合實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。另外,將培養(yǎng)基制備、細(xì)菌的分離鑒定及細(xì)菌生化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,嘗試性地組織研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性。以小鼠糞便中大腸桿菌的分離鑒定為例,讓學(xué)生有目的地綜合運(yùn)用基本實(shí)驗(yàn)方法解決實(shí)際問(wèn)題,既加深了學(xué)生對(duì)微生物實(shí)驗(yàn)單項(xiàng)技術(shù)原理及方法的理解,也提升了靈活應(yīng)用方法解決問(wèn)題的能力,為創(chuàng)新思維的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。由于獸醫(yī)微生物實(shí)驗(yàn)與其他學(xué)科實(shí)驗(yàn)課相比,具有時(shí)間上的特殊性,如細(xì)菌分離純化和生化鑒定等都受到細(xì)菌生長(zhǎng)周期限制,需消耗較長(zhǎng)時(shí)間,綜合類實(shí)驗(yàn)更需3~4天的連續(xù)觀察和操作,將此類實(shí)驗(yàn)整合進(jìn)行時(shí),教學(xué)時(shí)間與其他課程安排相沖突,因此本課程組主要以小組為單位,利用學(xué)生課余時(shí)間完成實(shí)驗(yàn),但后期也出現(xiàn)了學(xué)生參與人數(shù)減少,責(zé)任感弱化等問(wèn)題,有待繼續(xù)改進(jìn)。
3.2結(jié)合學(xué)科發(fā)展,增設(shè)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目近年來(lái),獸醫(yī)微生物學(xué)教材在傳統(tǒng)內(nèi)容基礎(chǔ)上,引入大量微生物學(xué)領(lǐng)域的最新進(jìn)展,包括病原微生物的基因組學(xué)、基于分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)室診斷技術(shù)等,既涉及新的理論基礎(chǔ)知識(shí),也為獸醫(yī)微生物科研和生產(chǎn)實(shí)踐工作提供了技術(shù)參考[10]。因此,傳統(tǒng)獸醫(yī)微生物實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置已不能較好地反映科技前沿情況。本課程組在夯實(shí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本操作技能的基礎(chǔ)上,開(kāi)設(shè)了與獸醫(yī)臨床診斷、檢驗(yàn)以及病原微生物研究工作相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)。如“病毒核酸的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)”,該實(shí)驗(yàn)原理主要基于分子生物學(xué)內(nèi)容,但大多數(shù)高校動(dòng)醫(yī)本科專業(yè)課程設(shè)置中分子生物學(xué)僅為選修類課程,而該學(xué)科涉及的PCR、分子克隆及蛋白質(zhì)表達(dá)等技術(shù)已成為病原微生物研究、臨床診斷及檢驗(yàn)檢疫工作采用的主流方法,因此有必要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)傳統(tǒng)微生物實(shí)驗(yàn)技術(shù)的同時(shí),了解與學(xué)科相關(guān)的新知識(shí)。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)中對(duì)病毒核酸抽提、核酸純度及含量測(cè)定、PCR擴(kuò)增和瓊脂糖凝膠電泳等一整套實(shí)驗(yàn),系統(tǒng)地掌握了實(shí)驗(yàn)室中以PCR法檢測(cè)病原的基本流程,也對(duì)技術(shù)原理有了基本認(rèn)識(shí),為今后的實(shí)際工作及科研創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)。
3.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研結(jié)合,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力為培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新科研能力,遵循本科生參與科研這一教學(xué)法的基本原則[11],將科研活動(dòng)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮其主觀能動(dòng)性。結(jié)合學(xué)校大學(xué)生“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”啟動(dòng)的契機(jī),在專家和科研教師的引導(dǎo)下,鼓勵(lì)學(xué)生積極申報(bào)和參與創(chuàng)新項(xiàng)目,依托實(shí)驗(yàn)室原有科研項(xiàng)目,根據(jù)學(xué)生自身興趣選題立項(xiàng),實(shí)驗(yàn)室則在現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上予以支持,在教師充分引導(dǎo)和啟發(fā)下,幫助學(xué)生完成課題項(xiàng)目。2015年已立項(xiàng)的“山羊支原體病的流行病學(xué)調(diào)查”、“山羊糞便中沙門(mén)氏菌高效分離培養(yǎng)方案的研究”、“豬流行性腹瀉病毒(PEDV)S1基因和干擾素(IFN)-γ基因共表達(dá)載體的構(gòu)建”等課題,研究?jī)?nèi)容與微生物實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān),充分彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足。學(xué)生在此過(guò)程中閱讀大量文獻(xiàn),撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)綜述報(bào)告,制定實(shí)驗(yàn)方案,結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),加上教師針對(duì)性指導(dǎo),不僅可強(qiáng)化學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能,也培養(yǎng)了其綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力,還能提高學(xué)生分析解決問(wèn)題和獨(dú)立思考的能力。在課題進(jìn)行的過(guò)程中,除了原課題組學(xué)生外,班級(jí)內(nèi)其他學(xué)生也不斷參與進(jìn)來(lái),使“創(chuàng)新項(xiàng)目”基本能覆蓋到70%的學(xué)生,讓大部分學(xué)生都得到了鍛煉。同時(shí)加強(qiáng)“大創(chuàng)項(xiàng)目”的課題內(nèi)容與本科畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的聯(lián)系,使得教學(xué)科研資源得到有效整合,同時(shí)最大程度調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。
4效果評(píng)價(jià)方式改革
在過(guò)去的獸醫(yī)微生物學(xué)教學(xué)考核模式中,理論課程考試所占分?jǐn)?shù)比重較大,實(shí)驗(yàn)課成績(jī)僅占30%,這使得學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程重視不足,并且在實(shí)驗(yàn)考核中,以簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為衡量標(biāo)準(zhǔn),忽略實(shí)際操作和過(guò)程,甚至有時(shí)出現(xiàn)學(xué)生涂改、編造實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況[12-13]。因此,對(duì)實(shí)驗(yàn)考核方式進(jìn)行改革,將實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中所占比重調(diào)整到50%,同時(shí)改善效果評(píng)價(jià)方式,以實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)為基礎(chǔ),衡量學(xué)生對(duì)基本實(shí)驗(yàn)理論的掌握程度和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論的情況,同時(shí)設(shè)置針對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的考核模式,挑選一部分微生物實(shí)驗(yàn)課需要掌握的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技術(shù),讓學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)演示后給予評(píng)價(jià)打分。為提高學(xué)生參與科研的積極性,結(jié)合在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中延伸的“大創(chuàng)項(xiàng)目”,對(duì)項(xiàng)目完成情況進(jìn)行考察,讓學(xué)生撰寫(xiě)項(xiàng)目完成情況報(bào)告,并以此對(duì)實(shí)驗(yàn)成績(jī)進(jìn)行適當(dāng)加分。
5結(jié)語(yǔ)
經(jīng)過(guò)對(duì)獸醫(yī)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的一系列嘗試性改革后,實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置、課程體系明顯得到優(yōu)化,實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)之間的連續(xù)性、系統(tǒng)性增強(qiáng),有利于學(xué)生掌握基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能,提高學(xué)習(xí)興趣;同時(shí)將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研活動(dòng)相結(jié)合,增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,也使理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能學(xué)以致用,拓寬了知識(shí)面,培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立工作能力,為學(xué)生的全面發(fā)展和求職就業(yè)奠定了良好基礎(chǔ)。
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中圖分類號(hào)S-01
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A
文章編號(hào)0517-6611(2015)30-369-02
基金項(xiàng)目西南民族大學(xué)教育教學(xué)研究與改革項(xiàng)目(2014QN14);獸醫(yī)專業(yè)學(xué)位研究生省級(jí)教育實(shí)踐基地建設(shè)項(xiàng)目。
作者簡(jiǎn)介張斌(1983- ),男,河南睢縣人,博士,副研究員,從事動(dòng)物分子病原學(xué)研究。*通訊作者,博士,實(shí)驗(yàn)師,從事微生物教學(xué)與科研工作。
收稿日期2015-09-17
TentativeReforminLaboratoryTeachingofVeterinaryMicrobiologyExperiment
ZHANGBin1, REN Yu-peng1, YU Ying2*(1.CollegeofLifeScienceandTechnology,SouthwestUniversityforNationalities,Chengdu,Sichuan610041; 2.BioscienceExperimentTeachingCenter,CollegeofLifeScience,SichuanUniversity,Chengdu,Sichuan610065)
AbstractIn order to improve the teaching quality of veterinary microbiology experiment and to enhance the practical application and innovative ability of student, some tentative reform and exploration of the traditional experimental method was conducted, such as strengthening laboratory safety management, improving the conditions of laboratory, optimizing the curriculum system, combining the experimental teaching with scientific research, and reforming the mode of evaluation. As a result, these efforts not only improve the teaching quality of veterinary microbiology experiment but also improve the students’ learning initiative and autonomy as well as improve the comprehensive experiment quality.
Key wordsVeterinary microbiology; Experiment; Teaching reform