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Practice of teaching reform in Health Microbiology Experimental course

  • LI Jida ,
  • HUANG Lian ,
  • LIU Yang ,
  • MENG Qingfeng ,
  • PAN Hong ,
  • TIAN Li
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  • Zunyi Medical University, Zunyi 563000, China

Received date: 2025-04-14

  Online published: 2025-07-17

Abstract

To cultivate high quality composite talents with hands-on operation ability,the teaching status of pre-class,in-class,and post-class stages of Health Microbiology Experimental course teaching was analyzed based on the student-centered educational concept,the “semi-open + open” experimental teaching model was explored,and the corresponding teaching reform strategies were proposed. Under the conventional experimental teaching model,teachers prepare corresponding reagents and consumables pre-class,and concentrate on explaining the experimental process and operation norms in-class. After class experimental reports attach importance to descriptive evaluation of experimental steps and results,which was not conducive to cultivating students’ abilities such as self-learning and teamwork. Based on this,the following countermeasures were proposed: students participate in the entire pre-class preparation stage,and for the collection of reagents, consumables and other items, a combination of teacher preparation (semi open model) and student self application (open model) would be adopted. Optimize role division in-class teaching process,with teachers playing the role of guides in the classroom,focusing on cultivating students’ independent thinking ability and innovative thinking; improve the evaluation method for post-class experiment reports,timely release the scores for key experimental steps such as aseptic operations,and arrange for centralized Q&A. The results shows that the teaching reform has achieved good results,such as helping students form innovative thinking (92% students agree),cultivating teamwork ability (93% students agree),strengthening sterile operation awareness(93% students agree),and so on. This article provides references for the teaching reform of microbiology-related courses.

Cite this article

LI Jida , HUANG Lian , LIU Yang , MENG Qingfeng , PAN Hong , TIAN Li . Practice of teaching reform in Health Microbiology Experimental course[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2025 , 31(13) : 115 -117 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.13.029

卫生微生物学在食品质量安全、实验室生物安全领域发挥重要作用,作为微生物学的一个重要分支,其是一门研究微生物与环境相互作用的规律、对人类健康的影响并提出解决措施的学科,旨在预防疾病和促进健康[1-2]。该课程相关知识在食品质量安全、医疗卫生、生物安全、疾病防控和环境保护等领域均有应用,对促进公共卫生的发展具有重要作用。作为专业核心基础课程之一,该课程分为理论教学和实验教学两个部分。朱春凤等[3]研究认为,该课程实验教学有助于学生扎实掌握相关理论知识,培养其实践动手能力、分析解决问题能力以及创新能力。以学生为中心的教育理念强调在整个教学过程中将学生置于核心地位,教师提供引导和帮助,支持学生自主学习[4],实现“以教为主”向“以学为主”的转变和以“知识传授为主”向“以能力培养为主”的转变[5]。因此,在该课程中建立以学生为中心的教学体系尤为重要。徐应丽等[5]开展以学生为中心的课程教学改革,通过增加设计性综合实验、增设实验助手、应用线上线下相结合的混合式教学模式、制定实验报告规范和实验报告评判标准等途径,设计有利于学生主动求知的教学改革方案和学习环境,取得了较好的教学效果。卢金等[6]开展以学生为中心的卫生微生物检验综合设计性实验教学改革,有效激发了学生学习的积极性和主动性,教学效果得到明显提升。
本文对卫生微生物学实验教学改革进行探索,分析其在课前、课中、课后环节存在的问题,突出以学生为中心的教育理念,探索“半开放式+开放式”的实验教学模式,教师引导和鼓励学生自主设计实验方案,学生小组合作讨论并开展实验操作、不断改进实验方案,强调实验记录和数据分析的重要性等。本文为卫生微生物学及类似课程的实验教学改革提供参考。

1 卫生微生物学实验课教学现状

1.1 课前准备方面

常规实验教学模式下,教师讲解并示范操作,学生操作验证结果、填写实验报告[7],学生学习的主动性不足,独立自主探索和思考的空间有限,缺少足够的机会和动力去探索实验所蕴含的更深层次的原理和可能性,不利于培养其实践能力、创新思维和解决实际问题的能力等[8]。实验准备环节,通常由教师在课前准备好相应试剂和耗材,检查实验室材料、配置试剂以及相关设备的状态,例如,培养基的配制、试剂的高压灭菌、检查显微镜能否正常使用等;部分学生自主思考和规划实验所需材料的积极性不高,自主学习和解决问题的能力未得到充分锻炼,其在实验准备阶段的参与度和责任感有待提高。

1.2 课中教学方面

授课过程中,部分教师讲解时间过长(约40 min),主要集中在实验流程和操作规范上,缺乏对关键操作的示范,压缩了学生自主操作和实践的时间。部分学生难以充分实践巩固知识,对关键点和难点的理解不透彻,对接种、灭菌等关键步骤的掌握不足;部分实验属重复性基础操作,如革兰氏染色等,与PCR、测序等技术的结合不深,进而影响了其学习兴趣和积极性,教学效果有较大提升空间。

1.3 课后总结方面

实验课结束后,部分学生对带菌平板等废弃物的处理不规范,撰写的实验报告通常包含实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果等固有结构,重视对实验步骤与结果的描述性评价,实验数据雷同,缺乏对实验过程及实验结果的独立反思和问题总结,难以达到深度学习的效果。

2 卫生微生物学实验教学改革对策

为有效提高学生自主学习和思考能力、总结归纳能力、组织协调和团队协作能力等,授课教学组以学生为中心,实施“半开放式+开放式”的实验教学模式,具体实施方案如下。

2.1 课前准备环节学生全程参与

将学生分成5人/组的学习小组,在实验物品领取等环节,前4次实验课为准备阶段的半开放模式,教师依据实验所需试剂及耗材,以整体打包的形式按组一次性分发,学生从中选取所需试剂耗材;后2次实验课为准备阶段的开放模式,学生以小组为单位向教师申领所需试剂耗材。这种教师准备物品(半开放模式)+学生自主申领物品(开放模式)的领取方式,有助于锻炼学生总结归纳、整理、组织协调、团队协作和解决问题等能力。同时,加强实验安全培训,开设独立的安全准入考核(如线上考试),明确菌液洒漏、烧伤等应急处理流程,未通过者不得进入实验室,增强学生的安全操作意识。

2.2 课中授课环节优化角色分工

前4次实验课由授课教师进行10 min左右的讲解,内容主要聚焦实验的核心目标、关键操作步骤的示范等,随后让学生自主进行实验操作。其间,教师在课堂上巡视,并及时记录学生在关键操作环节出现的失误,并在下次课前对重点问题进行纠正。对于学生提出的疑问,根据情况选择性回答,如果是涉及自主思考能力培养的问题,则引导学生自主探索和解决。在后2次实验授课过程中,教师扮演引导者角色,不再进行讲解,仅在课堂上记录并纠正学生的操作失误,并继续根据情况回答问题,重点培养学生的独立思考能力和创新思维。设置与科研项目或社会热点相结合的实验,增加环境微生物检测、抗生素耐药性分析等综合性实验,培养学生的综合素养。

2.3 课后实验报告改进评价方式

实验结束后,对废弃物分类处理等进行考核,并以学生小组为单位,要求其在每次课结束后至下次课开始前,将实验报告提交给授课教师。教师重点考核评价报告中关于对实验问题的分析及其解决方法等总结性内容,及时发布无菌操作等实验关键步骤的评分,并安排集中答疑,对典型问题进行重点讲解。这种教学方式有利于巩固学生的理论知识,锻炼其实验操作技能,增强团队协作意识,同时有助于教师更好地了解学生的学习情况,有针对性地调整教学内容和方法,以提高教学效果。

3 卫生微生物学实验课教学改革成效

在2022、2023级专业实施该课程教学改革,并开展对“半开放式+开放式”的实验教学改革满意度线上问卷调查,共发放问卷252份,回收有效问卷252份,参与调查率100%。问卷调查内容包括提高学习的自觉性、提高独立学习的能力、创新性思维的形成、团队合作能力的培养、无菌操作意识的强化、无菌操作技能的提高、课堂理论知识的应用和强化、“发现和解决问题”能力的提高、归纳总结能力的提高9个维度。采用SPSS 29.0统计软件对收集的所有问卷数据进行整理和分析,定性数据以率或构成比表示,定量数据用均数±标准差( X ¯±S)表示,比较采用t检验、单因素方差分析和Pearson相关性分析,以P<0.05为差异具有统计学意义。
问卷整体KMO系数为0.924,整体克朗巴哈系数为0.901,具有较好的信度和效度。学生普遍认为本次实验教学改革实践对其综合素养能力的提升具有明显效果:教学改革有助于学习自觉性的提高(87%赞同),独立学习能力得到提高(92%赞同);创新性思维的形成(92%赞同);团队合作能力的培养(93%赞同);无菌操作意识得以强化(93%赞同);无菌操作技能得以提高(94%赞同);课堂理论知识得到应用和进一步强化(92%赞同);“发现和解决问题”能力得到提高(92%赞同);归纳总结能力提高(89%赞同)。问卷结果表明,学生对实验教学改革的满意度普遍较高,教学改革的实施效果较好。
本文基于以学生为中心的教育理念开展卫生微生物学实验课教学改革,分析课前、课中、课后环节教学现状,探索构建“半开放式+开放式”的实验教学模式。实践表明,该实验教学改革有助于学生更好地将理论知识应用于实践,强化了无菌操作意识和技能,巩固了所学内容;有助于提升学生的自主学习能力、团队协作能力,以及发现问题、解决问题的能力,进而培养其创新思维和严谨学习态度。本文为微生物类课程教学改革提供参考。
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