王繼璇 丁偉勇 蔡挺

摘要：在學(xué)校與學(xué)院建立開放性實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)的支撐之下，我病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室開啟了本科生開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，該項(xiàng)目通過學(xué)生自主的前期準(zhǔn)備，查閱資料，安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，解決疑難問題，真正實(shí)現(xiàn)了交給學(xué)生一片闖蕩的天地，極大地提高了學(xué)生的參與熱情，加深了知識(shí)的內(nèi)化，逐漸樹立了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度，很好地鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力以及創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：開放性實(shí)驗(yàn)大平臺(tái);病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn);自主學(xué)習(xí);驅(qū)動(dòng)式教學(xué);專業(yè)針對(duì)性

中圖分類號(hào)：G642.95 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2016）06-0260-03

前言：

病原生物學(xué)作為醫(yī)學(xué)院校開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，有效地銜接了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)。病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課作為理論課程的延伸，目的在于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、分析問題和解決問題的能力。但傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)[1]，學(xué)生的參與感不強(qiáng)，并沒有充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)課的優(yōu)勢，使得實(shí)驗(yàn)課更像是稍微直觀一些的講授式理論課，實(shí)驗(yàn)課的探索功用需要進(jìn)一步的發(fā)揮。

我校于2013年啟動(dòng)面向全校本科生的實(shí)驗(yàn)課改革，力圖建立面向全體學(xué)生的開放性實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)，學(xué)校每年投入大量的資金支持，鼓勵(lì)學(xué)生參與到開放性探究實(shí)驗(yàn)中來，推動(dòng)本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)從“驗(yàn)證”走向“探究”[2]。

在學(xué)院層面，為配合浙江省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)，我中心致力于建設(shè)包括人體機(jī)能學(xué)、分子醫(yī)學(xué)、感染與免疫學(xué)、形態(tài)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)在內(nèi)的五大開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，整合相關(guān)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室、PI實(shí)驗(yàn)室以及醫(yī)學(xué)院儀器平臺(tái)資源，為學(xué)生開放創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)提供最大力度的場地、儀器、技術(shù)支持，為學(xué)生營造一個(gè)自由開放、大膽創(chuàng)新的學(xué)院環(huán)境。

病原與免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)生問卷調(diào)查顯示，大多數(shù)學(xué)生對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)課程（如人體咽喉部細(xì)菌的分離鑒定、血型鑒定、糞便中腸道桿菌的分離鑒定等）更感興趣，也更多地表達(dá)出對(duì)于傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)的改革期望[3]。學(xué)生的內(nèi)在需求實(shí)則應(yīng)該是我們教學(xué)工作者努力的方向。作為病原與免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理者，我們力圖在已有的實(shí)驗(yàn)室資源基礎(chǔ)之上，在學(xué)校建設(shè)開放性實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)的培養(yǎng)環(huán)境之下，為學(xué)生搭建一個(gè)可以自主實(shí)驗(yàn)、探索新知的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

正文：

下面就我實(shí)驗(yàn)室近期開展的本科生開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（見文末附表1）進(jìn)行系統(tǒng)的介紹。

1.開放性項(xiàng)目申報(bào)。參與開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的同學(xué)需填寫項(xiàng)目申報(bào)書[4]，主要包括：立項(xiàng)依據(jù)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)施方案及計(jì)劃，經(jīng)費(fèi)預(yù)算等。以開題報(bào)告或直接交由指導(dǎo)教師審核的方式，對(duì)申報(bào)書進(jìn)行可行性分析，最終通過審核的項(xiàng)目方能開展實(shí)驗(yàn)。

2.實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)。實(shí)驗(yàn)正式開始之前，由實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)老師對(duì)參與開放性實(shí)驗(yàn)的全體同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)，包括熟悉相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室布局、實(shí)驗(yàn)操作技能、實(shí)驗(yàn)室儀器使用規(guī)范，以及幫助同學(xué)們建立病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的生物安全意識(shí)。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課中學(xué)到的接種技術(shù)、消毒滅菌技術(shù)、基本的無菌以及自我防范意識(shí)，一旦在整合的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之下，往往不能夠靈活地運(yùn)用或者在實(shí)驗(yàn)過程中顧此失彼，所以正式實(shí)驗(yàn)前，快速系統(tǒng)地將基本技能進(jìn)行統(tǒng)一培訓(xùn)，能有效地保證后續(xù)實(shí)驗(yàn)的順利開展。

3.自主完成實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的過程全部由學(xué)生自己完成，包括實(shí)驗(yàn)所需容器的清洗，培養(yǎng)基的制備，所需藥品的配制，以及實(shí)驗(yàn)后的清理工作。一方面，開放性實(shí)驗(yàn)所涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容繁多，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作量很大，學(xué)生的參與減輕了實(shí)驗(yàn)室管理人員的工作量，更重要的是準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的過程，有助于學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)室流程，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度。

4.自主安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。盡管大多數(shù)開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有固定的課內(nèi)時(shí)間，但鑒于微生物實(shí)驗(yàn)的連續(xù)性與煩瑣性，課內(nèi)時(shí)間遠(yuǎn)不能滿足實(shí)驗(yàn)需要，需要學(xué)生課余、晚上或者周末的時(shí)間開展實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的開放時(shí)間也提出了更高的要求。實(shí)驗(yàn)開展過程中，學(xué)生可以根據(jù)大的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的不同實(shí)驗(yàn)部分進(jìn)行分組，一般4～6人組成小組，根據(jù)小組成員的時(shí)間靈活安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。

5.自主開展實(shí)驗(yàn)。預(yù)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)條件的摸索對(duì)最終實(shí)驗(yàn)的成敗至關(guān)重要。菌液的稀釋梯度、樣品的處理時(shí)間、對(duì)照組的設(shè)立、實(shí)驗(yàn)過程中干擾條件的控制等都是學(xué)生在預(yù)實(shí)驗(yàn)中需摸索的條件。指導(dǎo)老師需在旁觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況，對(duì)學(xué)生疑問及時(shí)作答并啟發(fā)學(xué)生優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。盡管在開題報(bào)告中對(duì)實(shí)驗(yàn)方法流程等已有了詳細(xì)的闡述，但實(shí)驗(yàn)的未知性還是會(huì)給具體的實(shí)驗(yàn)帶來諸多的問題，需要學(xué)生自己去尋求解決問題的途徑，需要花費(fèi)最大的精力，反復(fù)地實(shí)驗(yàn)，查文獻(xiàn)，論證方法的可行性，這是筆者認(rèn)為在開放性實(shí)驗(yàn)過程中最具有創(chuàng)新性、最能起到鍛煉作用的過程。如在食物細(xì)菌沾染條件的測定項(xiàng)目中，最重要的環(huán)節(jié)是構(gòu)建合適的“人工地面”，其穩(wěn)定性及可操作性成為本實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。小組成員嘗試了多種方法，如一次性平皿直接傾倒菌液風(fēng)干、12孔板傾倒菌液風(fēng)干、玻璃平皿涂菌等，但因液體表面張力和涂布不均等原因失敗，最后成功選取了類似骨髓涂片法制作的“人工地面”。

6.項(xiàng)目論文寫作。論文的寫作摒棄傳統(tǒng)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式，而是嚴(yán)格要求學(xué)生以科研論文的形式撰寫，并提交指導(dǎo)老師審閱，學(xué)生再修改，反復(fù)凝練，力求在項(xiàng)目總結(jié)階段，學(xué)生能夠以一篇嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲姓撐牡男问綖殚_放性實(shí)驗(yàn)畫上完美的句號(hào)。

討論：

1.選題自由。學(xué)生有完全的自主性，包括選題的內(nèi)容由學(xué)生自主選擇，實(shí)驗(yàn)方案由項(xiàng)目成員自行設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)的開展由學(xué)生自主安排，實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題學(xué)生自主創(chuàng)新解決，真正地實(shí)現(xiàn)了“三自主”[4]。因?yàn)橛辛诉@樣的自由度，學(xué)生表現(xiàn)出對(duì)開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目極大的熱情與興趣，所選課題多與生活息息相關(guān)，食品安全問題、飲水污染問題、口腔衛(wèi)生問題等，而興趣是最好的老師，學(xué)生的參與熱情，對(duì)項(xiàng)目的認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課。

2.專業(yè)針對(duì)性。傳統(tǒng)的病原生物學(xué)與免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)課不分專業(yè)、面向所有醫(yī)學(xué)專業(yè)開設(shè)，但針對(duì)不同的專業(yè)方向自身特點(diǎn)，相同的課程設(shè)計(jì)往往無法最大程度地發(fā)揮本門課程的功效[5]?？谇会t(yī)學(xué)中涉及到的微生物多為厭氧菌，需要掌握厭氧培養(yǎng)技術(shù)，預(yù)防醫(yī)學(xué)主要針對(duì)公共衛(wèi)生的微生物學(xué)檢測，臨床醫(yī)學(xué)則需要快速判斷微生物的致病性，不同專業(yè)學(xué)生在今后工作中運(yùn)用到的微生物學(xué)知識(shí)與技能是有差異的。通過開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課的補(bǔ)充，學(xué)生可以針對(duì)自身專業(yè)需要，選擇開展更能起到鍛煉作用的項(xiàng)目，對(duì)今后的工作和科研有更積極的意義。

3.學(xué)生能力提升。學(xué)生的學(xué)習(xí)能力以及綜合素質(zhì)，都在開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中得到了大大的提高。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程知識(shí)分散，不成體系，缺乏實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)之間的有機(jī)聯(lián)系，到真正用時(shí)還不能很好地有的放矢。而開放性實(shí)驗(yàn)中，每一步的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)方法的選擇，都是學(xué)生通過查閱考證自我學(xué)習(xí)的產(chǎn)物，再通過進(jìn)一步的實(shí)踐操作到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得分析，每一步都具有清晰的目標(biāo)導(dǎo)向性，知識(shí)已經(jīng)內(nèi)化為自身知識(shí)結(jié)構(gòu)的固有組成部分，這樣所學(xué)到的知識(shí)才能夠真正地受用終身。除了知識(shí)本身，以學(xué)生為中心的教學(xué)理念提高的不僅是學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，還包括數(shù)據(jù)的整理分析和科研報(bào)告的寫作能力，在解決問題過程中呈現(xiàn)的創(chuàng)新能力以及溝通合作能力。

雖然我們?cè)陂_放性項(xiàng)目的開展中進(jìn)行了一些有益的嘗試，但仍然存在一些問題有待我們進(jìn)一步解決，為更好地構(gòu)建開放性實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)打基礎(chǔ)。首先，進(jìn)一步擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)室資源，包括指導(dǎo)教師人員問題、實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間問題、資深的實(shí)驗(yàn)師與高年級(jí)的研究生都可以成為本科生開放性項(xiàng)目的指導(dǎo)老師[6]，這樣可以大大地提高開放性項(xiàng)目的開展數(shù)量，容納更多的開放性項(xiàng)目申請(qǐng)，使得更多的學(xué)生受益。實(shí)驗(yàn)室可以實(shí)現(xiàn)更廣程度的開放，現(xiàn)行的開放性實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)管理人員在場的前提下給學(xué)生使用，提高了對(duì)管理人員的要求，后續(xù)的建設(shè)應(yīng)該把更多的自主權(quán)交給學(xué)生，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)預(yù)約實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生備案實(shí)驗(yàn)室使用情況，實(shí)驗(yàn)后自行清理。

再次，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容需進(jìn)一步地豐富。除了學(xué)生自主選擇課題外，課程組還應(yīng)設(shè)定一些難度適宜并能較好地鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力的課題供學(xué)生選做，如秋季多發(fā)幼兒腹瀉的病原學(xué)檢測，環(huán)境微生物菌種鑒定，抗生素提取分離等。除了微生物學(xué)經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)手段，還應(yīng)該注重涉及學(xué)科的交叉性，例如分子生物學(xué)手段在當(dāng)今的臨床與基礎(chǔ)研究中發(fā)揮越來越重要的作用，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面可以適度引導(dǎo)學(xué)生選擇應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)，將微生物學(xué)技術(shù)與分子生物學(xué)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來靈活運(yùn)用。

結(jié)語：

開放性實(shí)驗(yàn)的設(shè)立，無論是對(duì)學(xué)生還是對(duì)教師都提出了更高的要求，學(xué)生需自覺，主動(dòng)地參與進(jìn)來，教師需不斷地更新自己的知識(shí)體系。通過此類項(xiàng)目的開展，努力培養(yǎng)“具有扎實(shí)的醫(yī)學(xué)知識(shí)，較強(qiáng)的專業(yè)實(shí)踐技能，一定的科學(xué)研究能力，較大的發(fā)展?jié)摿蛧H競爭力的高層次醫(yī)學(xué)人才”。

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