1、横跨医学检验专业主干课程的“三性”实验课设计与初步实践吴 超,罗 萍,赵 卓,鲁东水,郭 刚,毛旭虎,邹全明(第三军医大学医学检验系,重庆 400038)摘要 医学检验专业主要包括临床微生物学与微生物检验、临床免疫学与免疫检验、临床生物化学与检验等主干课程,但长期以来各课程均独立开展实验课教学,存在部分实验内容重复,各学科间有机结合不够,学生对医学检验专业理论知识掌握和实验技能培训不连贯等问题。对检验医学各主干课程的实验课内容进行深入调研,寻找出彼此间重叠的实验内容与项目,重新整合设计出横跨医学检验专业主干课程的“三性”实验项目,并进行初步的教学实践与分析,为医学检验专业实验课的教学改革奠定了
2、工作基础。关键词 “三性” 实验;检验医学; 实验课设计;教学实践自 20 世纪 80 年代初开设医学检验五年制本科专业以来,检验医学高等教育为我国检验队伍人员结构和素质的提高作出了巨大贡献。目前医学检验专业的课程主要针对医院检验科的主要工作内容来设置,包括临床微生物学与微生物检验、临床免疫学与免疫检验、临床生物化学与检验、临床血液学与检验、分子生物学诊断、临床检验基础、临床检验仪器学等主干学科。由于医学检验专业自身特点决定,对医学检验工作者的检验技能和临床诊断分析水平有着更高的要求。虽然各个学科已开设半数学时以上的实验课,但长期以来各学科均独自开展实验课教学,存在部分实验内容重复,各学科间有
3、机结合不够,学生对医学检验专业理论知识掌握和实验技能培训不连贯等问题。因此,针对上述问题,我系在保留医学检验专业各主干学科实验课的基础上,对医学检验专业主干学科中部分重复的实验课内容进行有机整合,重新合成和设计出跨学科的综合性、设计性、研究创新性(简称“三性”)实验课内容,并进行了初步的教学实践。一、现行医学检验专业主干课程实验课教学的现状与不足医学检验是现代科学实验技术与生物医学渗透结合的一门多学科交叉的医学应用技术学科。如何培养出基础理论扎实,具有创新精神、实践能力及科研能力强和综合素质高的现代医学检验高级人才,是 21 世纪我国高等医学检验教育面临的艰巨任务。医学检验专业学生除了应具备基
4、础医学、临床医学和检验医学等方面的基本理论知识,还应接受检验医学操作技能的系统训练,从而具备临床检验医学及卫生检验的基本能力。当前,医学检验专业各主干学科的实验课教学在各学科整体教学体系中均占 50%或以上的比重,通过实验课教学不仅可以巩固课堂所学理论,更重要的是对学生进行基本技能训练,初步培养实践能力和独立工作能力,同时也可进行创新能力的培养和科研工作能力的启蒙性锻炼。由此可见,实验课教学对于培养高素质的医学检验人才具有举足轻重的作用。以往的实验课教学模式为:在教师和实验技术人员准备就绪的情况下,学生进行实验过程的具体操作和验证性实验,这种“照方抓药”的做法经常使学生知其然,却不知其所以然
5、1。而如今的实验课教学在教育理念、教学内容、教学方式及方法等方面已发生重大变革,在许多主干学科中已经开展形式多样的实验课教学模式。有的对本学科内的实验课内容进行重新组合,在一定程度上形成综合性系列化实验;有的采取出题方式,让学生自行设计实验方案,进行试验准备,实施实验计划,撰写分析报告,形成自主设计性实验;有的强调学生创新意识的培养,引入创新性研究型实验。然而,纵观医学检验专业所有实验课教学改革仍存在一些问题与不足:虽然教学手段和方式多种多样,教学模式趋于新型检验人才培养的要求,但始终局限于各自所在学科领域,未能从检验医学教育更高的总体层面对该专业中各主干学科的实验课内容进行充分调研,未能形成
6、主干学科间的横向有机整合与设计。二、横跨医学检验专业主干课程的“三性”实验课设计“三性”实验一般指综合性、设计性和研究创新性实验。综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识,对学生的知识、能力、素质形成综合的学习与培养的实验;设计性实验是指学生在教师的指导下,根据给定的实验目的和实验条件,自己设计实验方案、确定实验方法、选择实验器材、拟定实验操作程序,自己加以实现并对实验结果进行分析处理的实验;研究创新性实验是指学生在教师指导下,在自己的研究领域或教师选定的学科方向,针对某一或某些选定的研究目标所进行的具有研究、探索性质的实验项目,是学生早期参加科学研究,教学科研相结合的
7、一种重要形式 2。(一)总体思路与设计原则。针对检验医学的学科特点和“三性”实验的特征,横跨医学检验专业主干课程的“三性”实验课设计主要针对临床微生物学与微生物检验、临床免疫学与免疫检验、临床生物化学与检验、临床血液学与检验、分子生物学诊断、临床检验基础、临床检验仪器学等主干课程,从中寻找出内容重复、实验方法相似的实验项目与环节,为跨学科的“三性”实验项目与内容的设计提供依据与素材。总体思路:以医学检验专业各主干学科的内在联系为基础,紧密联系临床检验工作实际,将各主干学科中相关实验内容重新整合与优化,设计出能在本科生实验教学中具体实施的横跨多学科的“三性” 实验。设计原则:教学项目与内容的设计
8、依据由浅入深、循序渐进、注重创新的原则, 强调综合性、探索性、研究性、连贯性以及实用性。综合性实验要体现实验内容的复合性,实验方法的多元性,实验手段的多样性和人才培养的综合性;设计性实验要体现学生的自主学习能力,对实验内容的探索性和实验方法选择的多样性等方面;研究创新性实验要突出体现实验内容的自主性、实验结果的未知性和实验方法、手段的探索性等方面。(二)横跨医学检验专业主干课程的“三性” 实验课的设计方案。 我系前期已经进行临床微生物学与微生物检验和临床免疫学与免疫检验两门课程的实验课教学改革,分别对这两门课程实验课内容进行重新整合,设计出系列化实验课内容,并在连续几届医学检验专业五年制本科生
9、中实施教学,取得良好的教学效果 3。目前,在前期实验课教学改革和工作经验的基础上,对检验专业主干课程的实验课内容进行深入调研,寻找出彼此间重叠的实验内容与项目,并结合各学科自身特点,提炼出贯穿整个检验医学的教学主线,重新整合设计出横跨医学检验专业各主干学科的综合性、设计性、创新性并存的全新的实验项目,并进行初步的教学实践,逐步建立与完善医学检验专业跨学科“三性” 实验项目与教学课程体系。本教研室长期开展幽门螺杆菌的感染与免疫研究,已建立成熟的微生物学、免疫学、分子生物学等检测方法。因此,本设计方案将以幽门螺杆菌感染胃炎患者为研究对象,以胃镜组织和血液为实验标本,具体实验内容和流程为:上述实验设
10、计中,针对同一个研究对象,涉及临床微生物学、临床免疫学、临床生物化学验、临床血液学、临床检验学基础、临床输血学等多个学科检验的实验内容,同时,对于不同学科实验内容中重复或交叉内容,在本设计中通过一次试验得到较好体现,例如:血清 IgG 分离纯化与鉴定实验既属于临床生物化学检验的实验内容,也是临床免疫学检验的实验内容;ABO 血型鉴定实验为临床检验基础和临床输血与检验的共有内容;病原微生物的血清学检测(ELISA)不仅为微生物检验的重要方法,也是免疫学检验的重点实验内综合性实验 设 计 性 实 验 设 计 性 /创 新 性 实 验 设 计 性 /创 新 性 实 验 创 新 性 实 验 血 液 标
11、 本 抗 凝 血 标 本 促 凝 血 标 本 常 规 血 细胞 检 测 外 周 血 单 个核 细 胞 分 离 ABO血 型鉴 定 红细胞计数 白细胞分类计数 血小板计数 淋 巴细 胞功 能分 析 ,如 转化 实验 流 式细 胞术 分析 T淋 巴细 胞亚 群 血 清 分 离 血 清蛋 白含 量测 定测 定 抗 原 特异 性IgG水平 检 测 如ELISA 血 清 IgG分 离 纯化 与 鉴定 (蛋 白盐 析 、 蛋白 电 泳 ) 幽 门 螺 杆 菌 感 染 患 者 胃 镜 组 织 标 本 细 菌 分 离 培 养 及 纯 培 养 微 生 物 学 鉴 定 细 菌基 因抽 提 菌体形态观察菌落特征观察
12、 生化指标鉴定 细 菌 药 敏 分 析 PCR检 测PCR 产 物 琼脂 糖 凝胶 电 泳 容。此外,实验设计涉及多个医学检验学科,也存在同一学科内多个实验内容的整合,充分体现出该实验的综合性。同时,该综合性实验中大部分实验内容又可根据实际情况和需要进行设计性实验的教学。三、横跨医学检验专业主干课程的“三性”实验课的实践方案(一)实施对象与分组。针对医学基础较好的医学检验专业五年制本科学员,在医学检验专业主干学科理论课程实施后期进行,采用自愿报名方式从学员中选取 8-10 名,分为 2-3 组,利用课余时间(主要在晚自习时间) ,在本教研室实验室进行。(二)实施方案。分为实验准备、实施和评价三
13、个阶段。其中实验准备阶段在实验实施前进行,主要包括实验讲义的撰写、实验仪器和材料准备、实验教员的培训等。评价阶段在实验实施后进行,主要通过实验总结报告、问卷调查以及教师意见反馈等形式,评价实验方案和效果,为进一步完善实验方案提出意见和建议。而实施阶段主要依据上述实验设计方案的内容与流程进行,具体实施方案如下:1.综合性实验。根据本设计方案的具体内容,可针对临床胃病患者开设幽门螺杆菌感染的实验室诊断综合性实验,包括胃镜组织标本的幽门螺杆菌的分离培养试验、PCR分子诊断试验和血清特异性抗体的ELISA试验等。实验实施时,带教老师首先讲明实验目的和临床意义,实验整体过程及注意事项,引导学生领悟实验的
14、原理及操作过程,使其自始至终了解自己每个阶段、每个步骤的操作目的及相应的实验结果。每一实验小组为两人一组,尽可能给学生动手、动脑机会。2.设计性实验。在实验设计中,尽可能体现以人为本,让学生有更多的机会去感受、观察、分析和思考实验内容和出现的问题。依据上述设计方案,可设置23个设计性实验项目,如胃组织中幽门螺杆菌的微生物学鉴定实验,幽门螺杆菌感染者血清中特异性抗体的ELISA实验,血清中免疫球蛋白的分离与提纯实验等。每个实验组由23名学生组成,课前由带教老师提出实验问题和实验目的,小组同学根据所学知识和查阅相关参考文献,自行设计出实验方案和具体实验内容和实验所需器材,提交指导教师审阅,并进行师
15、生讨论会,最后在老师指导下确定最终的实验方案和具体实验内容。学生自己动手配制试剂、领取器材、调试仪器。在实验过程中,出现问题或发现问题,尽量由学生自己解决,教师只起辅导作用。学生可以在给定的实验时间或课外实验室开放时间完成整个实验,并对实验数据进行归纳和分析处理,写出论文式实验报告。3.研究创新性实验。利用实验室开放,给学生提供良好的实验场所及常用仪器,学生在幽门螺杆菌课题的研究前提下根据自己兴趣选定一个研究目标,自行拟定课题和实验方案,教师尽量不限制学生的实验内容,并尽力提供实验条件,帮助学生完成该研究创新性实验。每组由23学生组成,可设立34个课题小组,分别安排相关研究领域的老师作为课题导
16、师,利用实验室开放时间自主完成研究创新性实验。四、横跨医学检验专业主干课程的“三性”实验课的实施效果与体会通过对“三性”实验项目和方案的设计和初步实践,使得参与实验的学生的综合能力得到较全面培训和提升,总体实施效果良好。 “三性”实验中综合性实验鼓励学生确立新的思维活动,大胆假设,将可能出现的实验结果做一预测,然后通过实验研究进行结果分析,得出结论。试验中遇到的问题和不佳的实验结果,通过学生间讨论和老师的指导,引导学生总结实验成功的经验和失败的教训,这样既能巩固理论课中学到的知识,又能开发学生的思维,极大地调动了学生的积极性,培养了分析问题的能力。在设计性实验中,学生通过实验设计,自己准备试剂
17、、调试仪器等,能够主动地去思考实验的每个环节,对一些关键的实验步骤事先也能做到心中有数。设计性实验改变了以往以教师讲解为主学生被动接受的教学方法,将学生的主观能动性充分发挥出来,提高了教学效果,激发了学生对学习的兴趣及对新知识、新技能的渴求,也培养了学生创新能力。在研究创新性实验中,由学生自主拟定课题和设计实验方案,自主实验准备,自主做实验。在以学生为“主体”的环境中,训练和规范自己的实验操作技能,培养了学生自主能力。研究创新性实验很受学生欢迎,学生不仅学到了分析问题和解决问题的能力,更重要的是能够掌握科学研究的基本程序和技术,形成完整的科研概念,为今后的科研工作打下好的基础。横跨医学检验专业
18、主干课程的“三性”实验课的教学改革需要很大的人力和物力,可能存在实验条件与仪器设备的限制,较程度上不能满足学生进行“三性”实验,尤其是研究创新性实验的开设与实施。因此,需要学校加大实验室建设经费的投入,实现资源共享,各个教学科室也应重视实验室建设,购买必要的仪器设备,以确保教师和学生能顺利进行“三性”实验的教与学。此外,横跨医学检验专业主干课程的“三性”实验课,多是利用课余时间完成,很多学生因为时间的关系不够积极主动参与。故需要调整一些选修课及实验课学时,增加设计性和研究创新性实验的比例,同时学校对参与“三性”实验的学生和指导教师及技术人员,应予以激励机制,营造一种讲科学、爱科学的学习风气。通
19、过“三性”实验的教学,加强学生对基本知识、基本技术的掌握,激发学生的创新意识和求异思维,培养学生的动手实践能力。但横跨医学检验专业主干课程的“三性”实验课尚处于初步实践阶段,还需不断总结经验, 积极探索与创新实践, 为培养高素质的医学专业人才打下坚实的基础。参考文献1吉爱国.综合性实验教学模式的探讨与实践J.实验室研究与探索,2007,26(1):94-96.2谭甲凡,成运,黎建辉,钟明生.“三性”实验教学的研究与探讨J.湖南人文科技学院学报,2009,2:139-140.3罗萍,吴超,郭刚,毛旭虎,张卫军.临床免疫学与免疫检验课程设计性实验教学的探索与实践J.中国高等医学教育,2010,1:96-97.作者简介 吴 超,男,博士,副教授,研究方向: 病原微生物感染的诊断与防治研究。基金项目 第三军医大学教育研究项目(编号:2009B30) 。联系方式:吴超 email:电话:13637964989通信地址:重庆市沙坪坝区 第三军医大学临床微生物学及免疫学教研室邮编:400038