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摘要:通過對獸醫微生物學實驗室安全管理、實驗教學內容優化和整合、實驗教學評價體系等方面的闡述,探討了促進學生專業素質及綜合能力提高的實驗教學改革方法和措施,以提高學生的動手能力和創新能力,適應人才培養的新模式及行業發展的新形勢。
關鍵詞:獸醫微生物學;實驗教學;綜合素質;改革
隨著現代畜牧養殖業中新發傳染病、混合感染和動物病原體遺傳變異等的出現,對獸醫微生物學及其實驗課程提出了更高的要求。獸醫微生物學是微生物學的重要分支,是動物醫學專業的一門重要專業基礎課,課程內容豐富,理論知識面廣,從理論上研究病原微生物與畜禽疾病的關系。通過該課程的學習,掌握各類微生物及其重要病原體的生物學基本特性以及實驗室診斷技術,主要為學生學習后續專業課課程,例如動物傳染病學等,以及將來從事畜禽疫病診斷與防治打下良好的基礎。因此,以培養學生動手能力、觀察能力和創新思維能力為宗旨的獸醫微生物實驗教學課程在獸醫微生物學教學中具有不可替代的意義,也是教學核心[1]。在全面推進創新型人才的今天,培養適應行業需要和社會發展、具有較強動手和實踐能力的創新型人才已經成為高等教育的發展趨勢[2]。然而,傳統的獸醫微生物學實驗課程教學手段單一、教學內容簡單、實驗室硬件得不到及時更新,無法緊跟生產實踐要求,不利于學生綜合創新能力的培養。由此看來,積極推行獸醫微生物學實驗教學改革,構建獸醫微生物學實驗課程教學體系,具有重要的意義。筆者通過分析當前我國高校獸醫微生物學實驗教學的特點和存在的問題,提出加強和完善高校獸醫微生物學實驗教學的若干嘗試性改革和探索,以期作為我國高校獸醫微生物學實驗教學人員的同行交流和參考。
1當前獸醫微生物實驗教學中存在的一些問題
近年來,動物醫學學科發展迅速,許多前沿生物學技術手段已經被廣泛應用于行業生產和科研工作的諸多領域,傳統的獸醫微生物學實驗教學模式已經不能滿足新形勢下培養高素質人才的要求。這主要體現在:第一,教學模式單一,缺乏合理性。傳統的獸醫微生物學實驗教學是為了配合理論教學內容而安排的,基本都是一些單純驗證理論知識的驗證性實驗課程,例如細菌的平板培養、革蘭氏染色等,這些實驗內容陳舊、孤立性強、操作簡單,實驗課的課時和時間安排不合理,學生在具體實驗過程中只是按照老師示教而被動地、機械地模仿,對實驗結果的分析和討論不夠,缺乏深入思考,很難培養學生解決問題的協作能力和創新能力。第二,實驗過程過于死板,缺乏設計性。傳統的獸醫微生物學實驗課程實驗步驟都是預先設計好的,學生在老師指導下完成整個實驗操作過程,書寫實驗報告,根據實驗報告完成情況給出成績。存在題目單一、樣品共用、結果抄襲等現象,導致最終的實驗報告出現“千篇一律”的現象,實驗成績很難具有客觀性和公正性,影響了學生主動探索的積極性,達不到預期的教學效果[3]。
2對我國高校獸醫微生物學實驗教學改革的對策探討
2.1加強實驗室安全管理,提高安全意識
獸醫微生物學實驗室的在動物醫學科學研究、動物疫病監測等方面具有重要的地位。獸醫微生物學實驗教學中常常涉及具有危險性的實驗儀器、設備和高致病性的病原微生物,隨之而來的實驗室安全事故也明顯增加。這主要源于實驗室安全管理松懈,實驗室工作人員安全意識上思想懈怠,實驗室安全管理的監管機制不健全和督促檢查不力等。實驗室安全管理體系的核心是組織機構和制度建設,其次包括教育宣傳、安全檢查、應急預案和技術防范[4-5]。因此,需要建立和硬性實行嚴格的實驗室準入制度。首先,遵從科學的實驗操作規程,例如,對實驗室大型儀器設備(特別是高溫、高壓、高真空和高轉速等設備)制定相應的操作規程和安全規范,對使用人員進行操作規程和安全規范的培訓。其次,加強對病原微生物的嚴格管理。例如,發生在東北農業大學的布魯菌感染學生事件[6-7]。嚴格執行農業部《高致病性動物病原微生物實驗室生物安全管理審批辦法》要求,生物安全三級以下的實驗室不得進行高致病性病原微生物的分離和鑒定等操作;有潛在危害的實驗室廢液必須進行無害化處理,不能直接倒進下水道;采血等使用過的注射器和針頭放置在專門的塑料收集盒內,以免刺傷他人和導致危險生物因子的感染和擴散。同時,也要構建針對實驗室突發事故的技術防范和應急管理體系,一旦發生實驗事故時,臨危不懼,做到第一時間進行事故處理,將損失降到最小。
2.2通過解決行業生產和科研項目需求,提高實驗的綜合性,培養學生的科研意識
獸醫微生物學實驗內容可以分為3個層次:基礎實驗、綜合性實驗和研究創新實驗。以往傳統獸醫微生物學實驗多屬于基礎實驗,內容過于簡單,缺乏連貫性。例如,消毒、滅菌、以及培養基的配制等,這種實驗課程過于簡單,內容量不夠,操作時間也短,學生興趣不足而忽視了基礎實驗方法的學習,“知道做了哪些實驗,但不知道什么時候需要做這些實驗”,影響了學生創新思維能力和綜合分析能力的培養。但如果能將這些實驗課程整合融入到一些綜合性實驗,特別是解決獸醫臨床生產中實際存在的問題時,每一個實驗的完成,直接關系到下一個實驗的順利進行,層層推進,這將極大提高學生的學習興趣。學習獸醫微生物學的目的在于對微生物的生物學特性和致病性的認識,掌握診斷原則與方法,為獸醫臨床生產實踐和科研服務。基于此,我們可以以生產實踐中遇到的某一種病原微生物引起的疾病(例如,奶牛乳房炎)作為研究素材,開展相關實驗課程的教學,如可以將無菌技術、細菌形態觀察、細菌染色、細菌生化特性分析、篩選有效抗生素等合并為一個實驗模塊,成立研究小組,課前學生可以查閱資料,自己設計和整理出各自的實驗方案,提高學生分析解決問題和獨立思考的能力。在綜合性實驗中,首先,學生完成消毒與滅菌實驗,準備好用于采集奶牛乳汁的相關器具設備,配制液體培養基,高壓鍋滅菌,配制普通平板培養基和綿羊鮮血瓊脂培養基。其次,在細菌形態觀察和細菌染色實驗中,將采集到的乳樣用滅菌生理鹽水稀釋后,接種于綿羊鮮血瓊脂培養基、普通瓊脂培養基、麥康凱瓊脂培養基、伊紅美藍瓊脂培養基和SS瓊脂培養基。恒溫培養過夜后,觀察菌落形態,挑取典型菌落,涂片,革蘭氏染色,鏡檢。初步判定細菌類屬,并進行病原菌純培養。再次,在細菌生化特性分析實驗中,挑選單個純培養菌落分別接種營養肉湯和血清營養肉湯供生化鑒定使用。
最后,開展病原菌有效抗生素的篩選。這些實驗將一些簡單的、單一的驗證性實驗組合成一個連續、系統、完整的組合實驗,各個實驗之間層層推進,實驗內容解決了獸醫臨床生產中的實際問題、并與畢業后工作技能緊密聯系,增強了專業興趣,激發了學習興趣和獨立思考能力。近年來,獸醫微生物學領域發展迅速,分子生物學、基因組學和生物信息學等多種技術手段已經被廣泛運用到該領域的科學研究中。針對一些具有重要公共衛生意義的病原微生物的研究,已經成為獸醫學的研究亮點和熱點。顯而易見,傳統的獸醫微生物學實驗課程已經不能較好地滿足行業需求和科研發展需要。因此,在學生已經系統掌握常規實驗技能的基礎上,增開一些與獸醫病原微生物分子診斷的實驗課程就顯得很有必要,例如聚合酶鏈式反應(PCR)、DNA測序、核酸分子雜交技術和基因芯片技術等。與傳統基本實驗相比較,這些研究技術更加高效、準確,有助于學生進一步申報和參與科研課題和國家級、省級和校級“創新創業訓練計劃”項目,提前熟悉科學研究的過程,彌補實驗教學中的單調和探索性不足,促進教學科研資源的整合,增強學生的科研意識,滿足學生自我實踐創造性的需求。
2.3構建實驗課程教學評價體系
建立合理有效的實驗課程教學評價體系,是檢驗教學內容、方法改革的重要評估手段,是實施創新教育的重要保證[8]。在過去的獸醫微生物學教學考核模式中,實驗課考試所占分數比重較小,而且在具體的實驗考核中,實驗步驟預先被設計好,學生在老師指導下完成整個實驗操作過程,書寫實驗報告,以簡單的實驗報告完成情況作為衡量標準。在今后的實驗教學中,除了平時成績、實驗操作能力評分、實驗報告和作業評定以外[9],可以實驗教學中的實驗原理、關鍵步驟、實驗中所涉及的理論問題和注意事項進行筆試;實驗課前和實驗課中隨機進行提問評定,以檢測學生對該實驗的預習和掌握情況,調動學生的學習積極性。同時,也可以采用多媒體試卷進行考核,制作電子試卷,通過電腦對相關實驗進行考核,考試結束后,收回答題紙并給出成績[10]。
3結語
隨著創新人才教育的開展和“高等師范教育面向21世紀教學內容和課程體系改革計劃”的實施,實驗教學改革在教學的地位日趨明顯。通過深化獸醫微生物學實驗課程技能訓練、教學內容、考核評價體系等方面的改革,采取以“引”的方式使學生“學走路”,以“放”的方式讓學生“自己走路”的教學原則[11],可以使學生牢固掌握獸醫微生物學實驗的基本操作技能。同時,原強化系統化的實驗訓練,緊跟動物病原學的新方法、新技術,才能使學生獲得系統完整的知識體系,充分調動了學生的積極性和創造性,增加學生對學習獸醫微生物學的興趣,適應人才培養的新模式及行業發展的新形勢。
參考文獻:
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[11]尹軍霞,沈國娟.漸進式研究性教學模式在地方院校微生物實驗教學中的探索與實踐[J].微生物學通報,2013,40(9):1703-1709.
作者:楊宇;陸彥 單位:北京農學院動物科學技術學院