病原生物学实验教学内容更新的思路与实践
2010-02-13燕赵冬王珂孙明洁潘晋胡永秀
高 燕赵 冬王 珂孙明洁潘 晋胡永秀*
病原生物学实验教学内容更新的思路与实践
高 燕①赵 冬①王 珂①孙明洁①潘 晋①胡永秀①*
介绍了对病原生物学实验教学内容进行更新的主要思路,强调了在新开设实验项目过程中可行性分析和预试验的重要性。
病原生物学;实验教学;改革
1 实验项目更新思路
病原生物学在基础医学课程中占有十分重要的地位,临床医学、基础医学、预防医学、护理学等各专业的学生都必须掌握病原生物学专业知识,方能为今后从事实际工作打下良好的基础。我们对病原生物学实验内容进行更新的思路主要有以下几方面:
1.1 新增基础与临床结合创新性实验
为了加强基础医学与临床医学的联系,引导学生灵活运用理论课所学知识解决临床实际问题,我们充分利用我校附属医院强大的临床教学资源,为预防医学专业本科生开设了基础与临床结合创新性实验“肠道急性感染性疾病的病原学诊断及肠道传染病传播的控制”。此实验项目是由指导老师提出临床工作任务——在某医院开设专门对急性腹泻患者进行诊治的肠道门诊,请同学们运用微生物学理论课所学知识,自主设计肠道门诊的环境与布局、必备的设施与物品;制定肠道门诊的消毒隔离措施以及急性腹泻患者的粪便检测程序,完成开题报告。然后到我校附属医院肠道门诊实地考察、实习,与临床医生交流,最后回到学校实验室实施“粪便标本的细菌学检查”实验操作。本实验项目的内容针对预防医学专业的特点和学生未来的就业方向,将微生物学理论知识与临床实践密切联系起来,项目实施方式为学生自主设计实验方案,然后到医院进行临床实践,此种方式有效地增加了学生的学习兴趣,培养了学生的开放性思维,学生们普遍感觉收获很大,特别是对于医院肠道门诊的实际工作情况有了具体的了解,对于自己所学的预防医学专业和将来面临的工作任务有了较深的认识,同时也坚定了为预防和控制传染性疾病而学好专业知识的努力方向。
1.2 将新技术引入实验教学
生命科学是21世纪最活跃的科学领域之一,相关实验技术发展很快。为了培养符合时代要求的新型专业人才,本科生实验课所开设的实验项目也要与时俱进,合理更新。经过广泛查阅文献,我们发现利用微生物特异性酶反应进行细菌的快速检测是目前临床检验的发展方向之一[1-3],因此,我们为临床医学专业七年制学生开设了“辛酯酶荧光试验检测模拟粪便标本中的沙门菌”这一实验项目。该实验是利用沙门菌产生的特异性辛酯酶,催化底物4-甲基伞形酮辛酸酯,释放出4-甲基伞形酮,后者在365 nm波长的紫外光照射下发出蓝色荧光,藉此可对粪便标本中的沙门菌进行快速检测。在实验完成后,我们还引导学生分析比较辛酯酶荧光试验、双糖铁试验和血清凝集反应这三种实验方法在鉴定肠道致病菌方面的优缺点,例如,辛酯酶荧光试验检测沙门菌不仅具有较好的敏感性和特异性,与双糖铁试验相比,突出的优势是可节省一天时间,这一点对于及时治疗病人和控制传染病的传播均有重要意义。双糖铁试验观察指标较多,应用范围比辛酯酶荧光试验广,可以对志贺菌属、埃希菌属以及沙门菌属的不同菌型做出初步判断。血清凝集试验结果最为准确可靠,适宜作为最终鉴定沙门菌或志贺菌的方法。通过完成该实验项目,同学们不仅加深了对微生物学和免疫学理论知识的理解,掌握了多项实验操作技能,而且初步理解了各种实验方法往往各有千秋,在实际工作中常常需要根据不同目的选用不同的实验方法,或将几种实验方法组合运用。由此拓宽了学生的思路,煅炼了他们灵活运用知识、多方位思考的能力。
1.3 多个实验室协作开设跨学科设计性实验
实验教学的总体目标是培养学生的创新精神和实践能力,使学生知识、能力、素质协调发展,成为符合时代要求的高素质人才。为达上述目标,我们与基础医学实验教学中心医学形态学、医学机能学、医学生物学三个实验室协作,为基础医学专业的学生开设了“感染中毒性休克的发病机制及病理过程”这个跨学科设计综合性实验。该实验的主要设计思路是通过建立内毒素休克动物模型,观察感染中毒性休克的多项病理变化。学生通过查阅相关文献,自主设计实验方案和技术路线,撰写开题报告;然后由指导教师引导学生对设计方案进行修改、优化,再根据实际条件,从学生设计的多个实验方案中选择部分方案实施。作为跨学科综合实验的第一部分,我们病原生物学实验室具体负责指导学生进行细菌内毒素的提取与鉴定。由学生自主设计,并经过师生共同讨论的实验技术路线有以下三步:细菌(大肠埃希菌O111)培养、冻融法制备内毒素粗制品、鲎试剂(显色法)进行内毒素含量测定。学生在自行制备一定量的内毒素之后,继续进行后继实验,即建立内毒素休克动物模型、观察其病理变化。此类跨学科综合实验能将多学科知识融为一体,有利于加深学生对医学知识的整体理解,进而做到融会贯通。
1.4 改进传统实验
病原生物学实验中的“肥达氏反应”是一项已有百余年历史的经典实验,我们实验室的技术人员对肥达反应的实验方法进行了改进,由传统的试管法改为染料掺入微量法,使实验操作更为简便、快速,实验结果更为准确、清晰,同时节省了大量试剂[4]。传统实验项目的改进不但提高了实验教学质量,同时也提高了实验技术人员的实际工作能力和专业水平。
2 体会
作为实验教学中心的专职教师和实验技术人员,不断完善实验课程内容,推动实验教学改革向纵深发展,是我们责无旁贷的重要任务。完成此任务的关键首先是观念的转变。要认识到实验课已经从过去的单纯附属于理论课转变成为独立开设的课程,实验教学目的也从单纯验证理论知识、掌握基本操作技术,发展为以培养学生的创新精神和实践能力为首要目标。授课过程中,要以学生为主体、人才培养质量为主线,恰当采用以问题为基础的学习法(problem-based learning,PBL),注重师生互动,营造良好的课堂气氛,充分调动学生的学习热情,发掘学生的潜力。实践表明,学生的求知欲很强,思维十分活跃,加以适当引导之后,他们在实验设计上所表现出来的智慧和创造力甚至超过了预期。
近年来生命科学发展迅速,在医学科研及临床领域,新技术、新方法层出不穷。为了跟上时代发展,使实验课内容更加新颖和丰富,有必要将一些新技术引入实验教学[5]。但是,在实际工作中,一个不可忽视的问题是新开设的实验项目的可行性论证。实验教学不同于科研实验,教学要受课时、费用、实验室设备条件的限制;学生往往没有实际操作经验,多数实验又没有重复练习的机会,操作必须一次成功。因此,在开设新实验项目之前,除了考虑开设该项目的意义(即必要性)之外,还必须对该项目的可行性进行细致、精确的分析,对实验所需仪器设备、实验操作技术的难易程度、实验材料的来源及成本、实验耗时等进行逐一斟酌,反复推敲。此外,认真做好预试验也非常重要,成功的预试验是保证新开实验项目教学质量的关键。例如,我们在“辛酯酶荧光试验检测模拟粪便标本中的沙门菌”这一实验项目的预实验中,对影响荧光强度的若干因素进行了反复试验,比较了四种培养基的效果,确定了适宜的实验条件(细菌培养时间、底物用量、观察荧光反应的时间范围等)。由于预实验比较细致,学生在课上操作时取得了满意的结果。
医学是一门实践性很强的科学,病原生物学又是医学基础阶段教学的重要组成部分,实验教学改革和课程内涵建设任重道远,我们必须长期不懈地努力,不断提高实验教学质量,为我国的医疗卫生事业培养大批合格的人才。
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Thought and practice on reform for experimental courses of pathogenic biology
GAO Yan, ZHAO Dong, WANG Ke, et al
In this paper, the author introduced the major thought process on reform for the experimental courses of pathogenic biology. The significance of feasibility analysis and preliminary test should be emphasized when a new experimental item is set up.
Pathogenic biology; Experimental teaching; Reform
1672-8270(2010)06-0034-03
G 642
A
高燕,女,(1959- ),实验师。现就职于北京首都医科大学病原生物与免疫学实验室(国家级实验教学实验中心),主要从事病原生物与免疫学实验教学工作,研究方向:医学微生物学。
2010-02-26
①首都医科大学基础医学实验教学中心 北京 100069
*通讯作者:胡永秀,女,教授,研究方向:医学免疫学。
China Medical Equipment,2010,7(6):34-36.
[First-author's address]Experimental Teaching Center of Basic Medical Sciences, Capital University of Medical Sciences, Beijing 100069, China.
2005年我校成立了基础医学实验教学中心,将原有从属于13门理论课的实验课优化重组, 建立了由医学生物学实验、形态学实验、医学机能学实验、病原生物学与免疫学实验四大模块组成的新基础医学实验课程体系,同时在师资队伍建设、仪器设备配置、教学方法手段和考核方式改革、教学质量监控体系建设等方面均实现了跨越式发展,于2008年被评为国家级实验教学示范中心建设单位。在已经取得的成绩面前,如何做到不自满、不停步,如何推动实验教学改革不断向纵深发展?加强内涵建设是实验教学中心下一步的工作重点,而实验课程内容的调整、更新和充实又是内涵建设中的一个重要组成部分。现介绍近年来我们对病原生物学实验内容进行补充、更新的主要思路和实践体会。