设计性微生物实验的PBL教学法研究
[摘要] 针对我院近几年开设设计性微生物实验以来凸显的不足之处,本研究在传统的微生物教学模式的基础上,引入了PBL教学法,以实验前提问题的方式指导学生自学,然后让学生自主分组,针对所提问题以及各组的实验设计方案进行自主讨论, 不断完善好本组的实验计划后使学生在完全主动情况下完成实验。结果表明,本教学方法无论在学生的参与热情及教学效果上都取得了不错的效果,不失为一种实验教学的好方法。
[关键词] PBL教学提高设计性实验课程改革
PBL(Problem—Based Learning)教学法是基于问题的一种学习模式,培养学生自学、综合思考以及解决实际问题能力的教学方法[1-3]。在传统的微生物实验课教学中,从实验设计到实验的实施,几乎全部是老师来完成的,学生纯粹是以听众的身份在被动的接受这节课的内容。实践证明,在这种传统的学习过程中,由于学生们缺乏与教师及其他同学的沟通,从而使得对课程的掌握很不牢固,也不能举一反三[4]。本研究结合实验室现有条件、课程的设置以及学生的自身特点,将改进后的PBL与传统教学法综合应用到微生物实验教学中来,达到了增强学生解决问题的能力。
1. PBL教学的课程选择及考核方式
本研究在微生物实验教学课程中后期,也就是进入应用微生物实验阶段,尝试引入PBL教学模式,经反复论证,从中挑选了三个实验:水细菌学检测,不同微生物菌株的鉴定及土壤中纯化分离放线菌进行结果考核,考虑到这些实验实践性强,能够激发学生积极思考的兴趣。
2. PBL教学的实施
2.1 研究对象
对我院2007级生物技术两个班级进行对照教学,其中实验班共46人,对照班50人。两班学生随机分班,通过查询近一年所有同学的综合测评成绩,经统计学分析,两班的学生之间的成绩没有显著差异。
2.2 研究方法
2.2.1 授课形式:实验班采用改进的PBL教学模式,对照班采用传统的教学方法。两班用的教材均是科学出版社出版,刘国生等主编的《微生物学实验教程》。其他授课形式,如试验计划、标准课时、及进度安排均相同。且两班均有同一任课教师授课。
2.2.2 教学过程:任课教师根据选定的3个实验内容,对实验班的教学内容写
实验一光学显微镜的使用及微生物形态的观察、 大小的测定和计数 一、实验目的 １、掌握光学显微镜的结构、原理，学习显微镜的操作方法和保养 2、观察细菌、真菌、原生动物的标本装片,学会绘制生物图 3、掌握使用测微尺测量微生物大小的方法 ４、了解血球计数板的结构，掌握使用和计算方法 二、实验器材 １、显微镜 ２、微生物标本装片 ３、目、物镜测微尺 ４、血球计数板 ５、酵母菌液或霉菌孢子液 6、载波片、盖波片、烧杯、滴管、擦镜纸、香柏油、二甲苯等 三、显微镜的构造、原理及使用方法 1、构造 现代普通光学显微镜利用目镜和物镜两组透镜系统来放大成像，故又常被称为复式显微镜,由机械装置和光学系统两大部分组成。机械装置包括镜筒、转换器、载物台、镜臂、镜座、调节器;光学系统包括目镜、物镜、聚光器、电光源。显微镜的总放大倍数为目镜和物镜的放大倍数的乘积。 ２、操作 在目镜保持不变的情况下,使用不同放大倍数的物镜所能达到的分辨率及放大率都是不同的。一般情况下,特别是初学者，进行显微观察时应遵循从低倍镜到高倍镜再到油镜的观察程序,因为低倍数物镜视野相对大,易发现目标及确定检查的位置。 四、微生物大小的测量原理和方法 微生物细胞的大小是微生物重要的形态特征之一，由于菌体很小,只能在显微镜下来测量。用于测量微生物细胞大小的工具有目镜测微尺和物镜测微尺。 1、目镜测微尺(图1-1）是一块圆形玻片,在玻片中央把5ｍｍ长度刻成5０等分，或把1０mm长度刻成100等分。测量时，将其放在接目镜中的隔板上（此处正好与物镜放大的中 --
-- 间像重叠)来测量经显微镜放大后的细胞物象。由于不同目镜、物镜组合的放大倍数不相同,目镜测微尺每格实际表示的长度也不一样，因此目镜测微尺测量微生物大小时须先用物镜测微尺校正，以求出在一定放大倍数下,目镜测微尺每小格所代表的相对长度。 2、物镜测微尺(图１-２）是中央部分刻有精确等分线的载 玻片,一般将lmm 等分为100格,每格长ｌ０μm （即0.0ｌmm), 是专门用来校正目镜测微尺的。校正时，将物镜测微尺放在载 物台上,由于物镜测微尺与细胞标本是处于同一位置，都要经 过物镜和目镜的两次放大成象进入视野,即物镜测微尺随着显 微镜总放大倍数的放大而放大，因此从物镜测微尺上得到的读数就是细胞的真实大小,所以用物镜测微尺的已知长度在一定放大倍数下校正目镜测微尺，即可求出目镜测微尺每格所代表的长度,然后移去物镜测微尺，换上待测标本片，用校正好的目镜测微尺在同样放大倍数下测量微生物大小。 3、目镜测微尺的校正 把目镜的上透镜旋下，将目镜测微尺的刻度朝下轻轻地装入目镜的隔板上，把物镜测微尺置于载物台上，刻度朝上。先用低倍镜观察，对准焦距，视野中看清物镜测微尺的刻度后，转动目镜，使目镜测微尺与物镜测微尺的刻度平行，移动推动器,使两尺重叠,再使两尺的“０”刻度完全重合，定位后，仔细寻找两尺第二个完全重合的刻度（图1－３)，计数两重合刻度之间目镜测微尺的格数和物镜测微尺的格数。因为物镜测微尺的刻度每格长l0μｍ，所以由下列公式可以算出目镜测微尺每格所代表的长度。 例如目镜测微尺５小格正好与物镜测微尺5小格重叠，已知物镜测微尺每小格为ｌ0μm ，则目镜测微尺上每小格长度为=5×10μm/５=1０μm 用同法分别校正在高倍镜下和油镜下目镜测微尺每小格所代表的长度。 由于不同显微镜及附件的放大倍数不同,因此校正目镜测微尺必须针对特定的显微镜和附件(特定的物镜、目镜、镜筒长度）进行，而且只能在特定的情况下重复使用,当更换不同放大倍数的目镜或物镜时,必须重新校正目镜测微尺每一格所代表的长度。 4、细胞大小的测定 移去物镜测微尺,换上待测菌体的装片，先在低倍镜下找到目的物,然后在高倍镜下用目镜测微尺来测量菌体的长，宽各占几格（不足一格的部分估计到小数点后一位数）。测出的格数乘上目镜测微尺每格的校正值,即等于该菌的长和宽。 结果计算： 长μm=平均格数×校正值 宽μｍ＝平均格数×校正值 大小表示: 宽μm ×长μｍ 五、微生物细胞数量的测定原理和方法 1、血球计数板是一块特制的厚型载玻片,载玻片上有4条槽而构成3个平台。中间的平台较宽，其中间又被一短横槽分隔成两半,每个半边上面各有一个计数区(图1-4），计数区 图1-1 目镜测微尺 图1-2 物镜测微尺 图1-3 目、物镜测微尺的校正 图1-4 血球计数板
随着医疗器械生产质量管理规范的实施，对无菌和植入类医疗器械的微生物实验室已做出相应要求，其中《医疗器械生产质量管理规范无菌医疗器械实施细则》和《医疗器械生产质量管理规范植入性医疗器械实施细则》中第八章监视和测量规定：生产企业应当建立符合要求并与生产产品相适应的无菌检验室。但实际还包括阳性对照室、微生物限度检查室等，总体称之为微生物实验室更加符合实际。目前医疗器械微生物实验室法规要求起步晚，依据不够细化，加之产品的复杂性，因此微生物实验室的规范化设计并不成熟，SICOLAB对微生物实验室的设计和布局进行初步探讨。 1.微生物实验室功能医疗器械的检验通常分为物理性能、化学性能、生物性能检验。理化检验需要设置理化检验室或在相应工位设检验装置；生物性能检验，对其中的生物学评价检验，企业一般不设检验室，而是委托检测机构进行检测，而微生物检测按法规要求需自行建立微生物检验室。微生物实验室应实现以下功能： (1)按照该产品的标准要求(引用GB/方法或药典方法)，对产品进行无菌检验； (2)对洁净环境(空气、水、工艺用气、台面、手)进行微生物检验； (3)对原材料、半成品、成品的初始污染菌检测； (4)部分含药的医疗器械还需满足药品检验需要(无菌、微生物限度、抗生素效价的微生物检定)，如含药敷料、含有庆大霉素的骨水泥、药物涂层产品等；此外，部分产品标准规定需要进行细菌内毒素检查(如注射器、输液器等一次性使用无菌医疗器械产品，氧合器、血液透析器、冠脉支架系统等部分人工器官和植入物产品)该类检查虽不是微生物检查，但对检查环境有较高的要求的，操作间应设有紫外线灯，并有控制温度、湿度的设备。应有书面操作规程，并有防止污染的措施。 2.微生物实验室设计要求SICOLAB 微生物实验室设计包括以下几个方面：人员，培养基，菌种，设备，实验室的布局和运行，器具及工作服洗涤、存放要求，更衣流程。 人员从事微生物实验工作的人员应具备微生物学或相近专业知识的教育背景。检验人员数量和素质应能满足检验工作的需要。检验人员必须熟悉相关检测方法、程序、检测目的和结果评价。保证人员在上岗前接受胜任工作所必须的设备操作、微生物检验技术和实验室生物安全等方面的培训，经考核合格后方可上岗。 培养基培养基质量稳定可靠，有良好的促菌生长能力，具备适宜的灭菌方式，在规定的条件和环境下贮藏，通过不同菌种的接种试验并观察生长状态，进行灵敏度试验。
附件1： 全科医生培训PBL教案（参考格式） 问题名称：_______锁骨骨折________ 课程类别：骨科 教学对象：全科医师学员 教师姓名：童绪军 铜陵市立医院 日期：2017 年9 月03 日
问题、案例编写者：童绪军 编写者姓名：童绪军 科室名称：骨科 E-mail:. 联系电话： PBL教学步骤 1、编写教学大纲 2、写编病例 3、编写教师指南 4、具体实施 5、教学效果评价 PBL课程教学过程 一、课前准备 课前将病例及问题发给学生，让学生查阅资料，预习相关的知识点，自学总结，准备小组讨论提纲，围绕病例所提出的问题。） 二、PBL教学 首先由组长作中心发言，然后由其他同学进行补充或修正。再由教师提出新问题，让作中心发言的学生解答，或由他人回答。若问题比较难，学生解决不了时，教师可做适当启发和引导，如果仍不能解决，则由教师解答。 三、总结归纳 教师做，并强调重点和难点。此外，课堂讨论前，教师应随机地检查学生的预习笔记，了解学生的主动学习情况。课后，教师根据学生讨论中的表现，实事求是、客观地做出评定。
导学 实施日期________ 学时数______ 教室__________教师__________ PBL培训 1．PBL介绍 2．PBL目的和要求 3．学习方法 4．考评方式 …… 分组 1．分组目的和方法 2．分组，选小组长 3．相互认识，自我介绍，联系方式 …… PBL教学及分工 在PBL教学课中，围绕病例所提出的问题，首先由组长作中心发言，然后由其他同学进行补充或修正。再由教师提出新问题，让作中心发言的学生解答，或由他人回答。若问题比较难，学生解决不了时，教师可做适当启发和引导，如果仍不能解决，则由教师解答。
微生物实验设计 一.设计一分离纤维素分解菌的培养基，并说明各营养物质的主要功能（写明成分，不要求定量） 分析：土壤中能分解纤维素的微生物既有细菌，又有真菌，以纤维素分解的细菌为例说明： 1.考虑到碳素营养要求，可以选纤维素为唯一碳源。一是为纤维素分解菌做碳源和能源，二是只能使纤维素分解菌生长，而其它菌不生长，起到选择培养基的作用。 2.根据一般为微生物的要求，除碳源和能源外，还需氮源及其它矿物质营养物，生长因子。氮源可用（NH4）2SO4,生长因子可用酵母膏，矿物质可用K2HPO4,MgSO4,NaCl等。 3.为了维持培养基的pH恒定，可在培养基中加入CaCO3。 所以按以上分析并结合培养基配制经验，我们设计出分离纤维素分解菌培养基配方如下： 纤维素、（NH4）2SO4、K2HPO4,MgSO4,NaCl,CaCO3,酵母膏，水，pH中性。 二.如何从土壤中分离得到一个微生物的纯培养体。 分析：首先要根据分离对象选择适重的培养基，若要分离真菌应选用马丁.孟加拉红选择培养基，若要分离细菌应选择牛肉膏蛋白胨培养基，若要分离放线菌应选用高氏培养基。 土壤取回来之后，用常用的十倍稀释分离法进行稀释分离。若分离细菌一般稀释至10－8，若分离放线菌一般分离至10－4，取最后几个稀释度倒平板，获得单个菌落。 将平板上出现的单菌落转接斜面培养，同时镜检菌体的浓度，若不纯应将培养的
斜面再次进行稀释分离。倒平板获得单菌落。转接斜面培养，同时镜检菌体的浓度，反复几次直到得到菌体单一的菌落放可认为氏某一微生物的纯培养物。 三.采取什么方法可以分离到并利用苯作为碳源和能源物质的细菌纯培养物？ 分析：程序如下： 1.查资料：看是否有人分离该菌的报道从中获得分菌的经验；查苯的化学性质并建立其标准的测量方法，否则无法确定分菌过程中菌的降解效果。 2.采样：一般采集被苯污染的土壤并从中分离目的菌。 3.富集培养:将采到的土样在富集柱上驯化，不断提高土样中苯的浓度，使降解菌在数量上占优势。 4.取适量富集土样在以苯为唯一碳源和能源的无机盐培养基中培养，设对照，生长后测富集液的降解效果，如果好，再适量转接到另一瓶以苯为唯一碳源和能源的无机盐培养基中培养，不断重复直至获得高效的富集液。要注意富集过程中出现的现象变化，关键是苯含量的测定要准确。 5.纯种分离和性能测定：将高效富集液进行稀释涂布，从中挑取单菌落并验证功能，方法是用以苯为唯一碳源和能源的无机盐培养基培养测定其降解效果，找到高效降解菌。 6.进一步验证，并进行传代试验，至少连续30代功能不丧失。 四.如果希望从环境中分离到厌氧固氮菌，该如何设计实验。 用缺乏氮源的选择培养基可用来分离固氮微生物。 1.查资料。看是否有人分离该菌的报道，从中获得分菌的实验。 2.采样
医疗器械微生物实验室装修建设方案-喜格 随着医疗器械生产质量管理规范的实施，对无菌和植入类医疗器械的微生物实验室已做出相 应要求，其中《医疗器械生产质量管理规范无菌医疗器械实施细则》和《医疗器械生产质量管理规范植入性医疗器械实施细则》中第八章监视和测量规定：生产企业应当建立符合要求并与生产产品相适应的无菌检验室。但实际还包括阳性对照室、微生物限度检查室等，总体称之为微生物实验室更加符合实际。目前医疗器械微生物实验室法规要求起步晚，依据不够细化，加之产品的复杂性，因此微生物实验室的规范化设计并不成熟，SICOLAB对微生物实验室的设计和布局进行初步探讨。 1.微生物实验室功能医疗器械的检验通常分为物理性能、化学性能、生物性能检验。理化检验需要设置理化检验室或在相应工位设检验装置；生物性能检验，对其中的生物学评价检验，企业一般不设检验室，而是委托检测机构进行检测，而微生物检测按法规要求需自行建立微 生物检验室。微生物实验室应实现以下功能： (1)按照该产品的标准要求(引用GB/方法或药典方法)，对产品进行无菌检验； (2)对洁净环境(空气、水、工艺用气、台面、手)进行微生物检验； (3)对原材料、半成品、成品的初始污染菌检测； (4)部分含药的医疗器械还需满足药品检验需要(无菌、微生物限度、抗生素效价的微生物检定)，如含药敷料、含有庆大霉素的骨水泥、药物涂层产品等；此外，部分产品标准规定需 要进行细菌内毒素检查(如注射器、输液器等一次性使用无菌医疗器械产品，氧合器、血液 透析器、冠脉支架系统等部分人工器官和植入物产品)该类检查虽不是微生物检查，但对检 查环境有较高的要求的，操作间应设有紫外线灯，并有控制温度、湿度的设备。应有书面操作规程，并有防止污染的措施。 2.微生物实验室设计要求SICOLAB 微生物实验室设计包括以下几个方面：人员，培养基，菌种，设备，实验室的布局和运行， 器具及工作服洗涤、存放要求，更衣流程。 人员从事微生物实验工作的人员应具备微生物学或相近专业知识的教育背景。检验人员数量和素质应能满足检验工作的需要。检验人员必须熟悉相关检测方法、程序、检测目的和结果评价。保证人员在上岗前接受胜任工作所必须的设备操作、微生物检验技术和实验室生物安 全等方面的培训，经考核合格后方可上岗。
《微生物学检验》综合设计性实验的探索及实施 【摘要】目的探讨在《微生物学检验》实验教学中开展综合设计性实验对培 养学生综合能力的影响。方法在我院2004年级医学检验专业专科学生《微生 物 学检验》实验教学中开展了综合设计性实验。结果学生创新思维、综合设计能 力及动手能力都得到了很大的提高。结论《微生物学检验》综合设计性实验对 激发学生的学习兴趣、改善课堂授课氛围、提高学生实践性和创造性等起到了 很大的促进作用。 【关键词】医学检验综合设计教学方法 [A BSTRACT] Objective To observe the effect of developing comprehensive design on Microorganism Analysis teaching in training students, ability. Methods This program was carried out in experimental teaching for students majoring in madical laboratory enrolled in the year of 2004. Results The students’ innovation thinking, synthetic capability, performance ability improved markedly. Conclusion The results convince that this program promote learning interest of students, improve teaching atmosphere, elevate the practicality and creativity the of students. [KEY WORDS] Laboratory medicine; Synthetic design; Teaching method 检验专业专科人才培养目标是培养以实验性工作能力为主的检验技师，因此，实验教学就成为医学检验专业教学的重要环节，我校医学检验专科学生在 校学习期间，其《微生物学检验》专业课的理论课为66学时，实验课为51学时，实验课学时占总学时的40%以上，实验课教学内容的改革与研究也成为能 否实现检验专科人才培养目标和达到质量要求的主要因素[1]。为了培养善于思考、勇于创新、适合临床发展需要的高级医学检验人才，同时进一步强化医学 检验专业学生的动手能力，我们在2004年级医学检验专业专科学生探索并实 施 了《微生物学检验》综合设计性实验，取得了较好的效果。 1实验设计及程序 1.1实验设计 实验设计过程由主讲教师向学生提出，并要求学生阅读实验指导，查阅文献资料，对整个实验过程有感性认识，并提出设想。由于学生理论知识的不足，实验设计方案主要由主讲教师和实验教师完成，结合实验指导写出综合设计性实验程序及实验项目下发学生（表1)。 表1综合设计性实验项目临床模拟标本（略） 1.2综合设计性实验程序 发给学生临床模拟标本，以粪便标本检测为例，要求学生进行分离鉴定， 并发出检验报告。这一过程分为无菌操作，增菌培养，选择性培养基的选择，平板的分区划线，可疑致病菌落的挑选，革兰染色及镜下读片，触酶、氧化酶 及其他重要生化实验的观察，血清型鉴定和K 15法药敏试验等多个检验项目。
刚毕业的人，什么都不懂，前面叫我去去参加微生物培训，在他们那边要了两份新标准复印件，看着实验室空空的。就按照标准上面写的开始采购仪器设备试剂微生物实验室常规灭菌及培养设备外，其他设备和材料如下： 1 恒温培养箱：36 ℃±1 ℃，30 ℃±1 ℃。（一台） 2 冰箱：2 ℃~5 ℃。（一台） 3 恒温水浴箱：46 ℃±1 ℃。（一台） 4 天平：感量0.1g 。（一台还买了一台感量0.001g） 5 均质器。(一台) 6无菌吸管：1 mL （具0.01mL 刻度）、10mL （具o.lmL 刻度）或微量移液器及吸头。（3、4个） 7 无菌锥形瓶：容量250 mL 、500 mL 。（6个） 8 无菌培养皿：直径90 mm 。（20个） 9 pH 计或pH 比色管或精密pH 试纸。（一盒） 10 放大镜（一只） 11试管（大号的20支小号20支）、烧杯（大中小各三个）、试管架、小滴管 培养基和试剂 1 平板计数琼脂培养基 2 磷酸盐缓冲液 3 无菌生理盐水：称取8.59 氯化钠溶于1 000 mL 蒸馏水中，121 ℃高压灭菌15 min 。 4 1 mol/L 氢氧化钠（NaOH ) ：称取40g 氢氧化钠溶于1 000 mL 蒸馏水中。 5 1 mol/L 盐酸（HCl ) ：移取浓盐酸90 mL ，用蒸馏水稀释至1 000 mL 。 总结仪器设备和试剂采购有时候总是以为什么都买回来了，但是一旦你开始做试验你就会发现缺这个少那个，这个那个的没买，导致实验没法开始做，我当当就这两个项目的东西买了四次才全都买回来，没办法在列清单的时候好像什么都列好了，但是但采购回来又发现这个少了。所以但要买东西的时候，你先一步一步的把试验操作模拟出来看到用什么马上写出来，然后在对着实验操作步骤对一遍过去看哪个环节没想到没做到，加深印象，你就会发现很多东西上面没写但是必备的小瓶瓶罐罐的。 一、仪器设备采购、仪器试剂和整体布局 前面那就是开始布局要从这间房间里再分割一间小的房间作为无菌实验室，我们这个实验室占地面积大概就是一个高中教室那么大吧，而我们拿四分之一用来做无菌实验室。第二个就是自来水和管道的安装。（大概图如我画的） 我查阅相关资料食品实验室设计要求达到以下：⑴食品行业化工实验室实验台高度要求根据人体工力学，坐式操作实验台高度为750~850；站式操作高度850~920。试剂架高度1200~1650。高柜1800~2200。 ⑵食品行业化工实验室安全通道：常用实验室门宽为900~1500mm，并设有一个安全门，内部操作流程要求顺畅，防止发生危急情况时，出现通道堵塞现象，设计时常用岛型、半岛型、L字型、U字型等实验室布局方案。主通道、两个中央台双面操作，间距大于1500mm，边台单向距离大于1200。排毒柜双面操作距离大于1500mm。 ⑶食品行业化工实验室通风系统 通风气体管道符合安全要求：工程必须达到化学类实验室安全要求，诸如防火，防爆，防腐，防泄漏，防雷击，保证通风排毒系统在安全状态下运行，安全要求是本工程第一重要因素。
实验项目名称： CSS页面布局及样式设计 （所属课程：web系统与技术） 学院：计算机学院专业班级：11级计科信息姓名：学号： 实验日期：实验地点：A06-404 合作者：指导教师：李 本实验项目成绩：教师签字：日期： 一、实验目的 （1）掌握CSS中的定位属性使用方法。 （2）掌握DIV+CSS的页面布局方式。 （3）掌握CSS中的常用属性的使用方法。 （4）理解CSS的样式构造。 二、实验条件 安装Web开发环境的微机。 三、实验内容 （1）重新对聊天室的注册页面、登陆页面和聊天页面进行页面布局。 （1）对聊天室的注册页面、登陆页面和聊天页面进行样式设计。 四、实验步骤 （1）注册页面使用CSS将注册表单居中显示，表单内嵌入表格将文本与输入域格式化显示，表单内使用label标签。 （2）登录页面中添加div层用于显示在线用户数。 （3）登录页面使用div将登录表单，在线用户数，logo图片，超链接等页面元素重新定位布局。 （4）聊天页面改用div标签并使用CSS的position定位属性进行布局，框架内的独立页面使用float属性进行布局。 （5）使用CSS设置三个页面的背景颜色或背景图片。 （6）注册页面使用CSS设计所有输入框和提交按钮的样式。 （7）登录页面使用CSS设置的超链接的字体和下划线、登录表单使用圆顶角、在线用户数使用图片数字，使用CSS设计登录按钮的显示样式。
（8）聊天页面中使用CSS设计信息发送表单和发送按钮的样式，设计用户信息列表和聊天信息段落的的显示样式。 五、实验结果 注册界面效果图及代码：