激光扫描共聚焦显微技术教学方法体会

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激光扫描共聚焦显微技术教学方法体会

王丽婷，孙玮，冉海莹

(第三军医大学 科研部生物医学分析测试中心，重庆400038)

摘要：针对医学研究生《仪器分析》教学要求，通过对激光扫描共聚焦显微技术教学内容和实验方法的改革实践进行总结和分析，建立具有系统的、专业特色与学科前沿并重的教学内容，采用教师授课与研究生实验操作相结合的教学形式，培养研究生的观察及操作能力，克服研究生在传统教学中理解大型仪器理论及其应用常处于被动参与的窘境具有重要意义。

关键词：共聚焦；教学；研究生

收稿日期：2014-10-29

DOI:10.13555/j.cnki.c.m.e.2015.01.059

中图分类号：G642.0

研究生教育是培养高层次的教师、工作者以及科学研究后备军的高等教育，其与本科教学在主体特点、教学要求等方面有本质的区别。在提倡素质教育的今天，以往以教师、课堂、课本为中心的教学制度已不能实现研究生素质教育的要求，研究生教育的内容应朝着实施多方位能力培养的方向发展,变研究生被动参与为主动参与,并能运用学到的理论解决实际问题,培养其独立的思维能力[1]。激光扫描共聚焦显微镜是研究生仪器分析课的重要内容，随着生物学技术的不断发展，激光扫描共聚焦显微镜已经是现在生物医学领域中最先进的荧光成像和细胞分析仪器，所以《仪器分析》是一门重要的医学桥梁学科，力求做到教学与科研相结合。作者在研究生教学中尝试了不同的教学内容和模式，有了自己的体会，现总结如下。

1制定系统的教学内容和实施计划

《仪器分析》是主要为医学研究生开设的一门选修课程，研究内容贯穿了所有的生物医学学科，具有内容多、知识发展快等特点。在研究生教学中，一方面，编写一本统一的教材，制定有系统的仪器分析研究生课程教学计划有相当的难度。另一方面，研究生仪器分析教学课时少、知识面广、学生学科专业分散之间的矛盾非常突出，“众口难调”的问题一直是影响学生学习积极性的重要原因。因此，在组织、实施研究生仪器分析教学前，从整体性和先进性原则出发，充分考虑研究生专业和研究的需要，调整授课内容，建立系统的教学内容和实施计划是首要问题[2]。

2重视理论、把握前沿的教学模式

《仪器分析》其发展日新月异，在没有研究生专用固定教材的条件下，以从事专业研究的教员为主体的授课方式仍有明显优势。而激光扫描共聚焦显微镜技术是《仪器分析》中最重要的内容，共聚焦是随着光学、视频、计算机等技术的飞速发展而诞生的新一代显微镜[3-5]，对于研究和分析活细胞结构、分子、离子的实时动态变化过程，组织和细胞的光学连续切片和三维结构重建等方面是传统的光学显微镜所望尘莫及的。所以我校从2000年开始在《仪器分析》课程教学中增加了激光扫描共聚焦显微镜技术。根据最新的科研前沿情况，及时充实了大家可能利用到的共聚焦知识，首先从仪器的基本原理开始介绍，再从原理引入到仪器结构及最主要的功能，了解了仪器的功能才能让研究生为今后开展课题研究设计实验时学会如何去应用仪器。最后再重点讲授样品的制备需注意的问题以及共聚焦在生物医学中的应用。医学研究生不同于大专生和本科生，共聚焦只是作为课题研究所需要的仪器，不需要熟练的操作仪器，所以对共聚焦的理论只需要有了解，不需要去理解繁琐的数学公式，但理论又不可或缺，以理论引导出功能，以及在生物医学中的应用，同时还传授实际工作的经验，研究生就能更清楚地理解该分析技术的特点及应用[6]。

3强调多种分析技术联用的创新思维

随着生命科学、材料科学和环境科学等的发展和需求，先进的分析仪器不断的涌现，每一类分析仪器在一定范围内起独特作用，就需要把各分析仪器互相综合、交叉、渗透和融合。要对复杂样品体系提供全面、准确的结构与成分、形态信息，那么其分析过程可能包括从成分到结构、形态分析，从总体到微区、表面、空间分布分析，从宏观形貌到微观结构分析、从静态到动态分析等。因此，为了完成复杂样品体系的全分析，需要综合利用包括共聚焦显微镜技术和流式细胞技术、双光子技术、电镜技术等分析方法，这些技术的联用可以互相补充、互为融合。分析技术的联用是非常热门的技术，广泛用于各领域，并发挥重要作用[7]。随着科技的进步，对分析工具的技术要求更高，这些技术的结合应用将是医学形态与功能研究发展的必然。因此，在讲授激光扫描共聚焦显微技术的同时，还要简单地介绍其他的分析技术。

4突出操作技能的综合培养

由于激光共聚焦显微技术包含的操作技能特别多，样品前处理又特别繁琐。因此以往对研究生采取的教学方式就是只需掌握基本原理及功能，了解仪器基本操作过程，实际的操作均由专业技术人员包办。为了真正做到培养学生的实验操作技能，无论是在共聚焦的实习带教还是在研究生平时的科研实践中均注意培养学生的动手能力，基本做到人人动手，个个过程参与体会，但是每一个关键之处，应给予精心指导，并且严格把关。最后再根据所得到的实验数据进行综合分析，判断数据的可行性，完成实验报告，既调动了大家的积极性，又保证实验操作过程的规范，减少不必要的失误。故在共聚焦显微技术教学与科研中，非常有助于培养研究生严谨细致的科研工作作风[8]。

总之，激光扫描共聚焦显微技术是一种科研的手段，《仪器分析》课与其它基础医学课相比，更应注重与科研形势紧密结合，培养出能熟练操作仪器和进行实验的操作能力，还要培养其科研能力。根据共聚焦方面的最新科研情况，不断调整其教学内容与形式，使研究生真正做到学以致用。

参考文献：

[1]宋汉君，邱洪斌，王素梅，等.基础医学研究生课程设置的研究与实践[J].中国高等医学教育，2009:91-92.

[2]许红，陈代勇, 周慧,等.应用创造教育思想改革中医类研究生生理学教学的研究[J].医学教育，2005,1：61-64.

[3]White JG，Amos WB.Confocal microscopy comes of age[J].Nature,1987,328:183-184.

[4]Minsky M. Memoir on inventing the confocal scanning micro2scope[J]. Scanning ,1988 ,10 :128-138.

[5]Egger Md. The development of confocal microscopy[J]. TINS, 1989,12:11.

[6]孙玮.硕士研究生仪器分析课教学体会[J].西北医学教育,2002,10(2):115-116.

[7]赵宏.分析仪器联用技术的发展动向[J].干旱环境监测,2006,20(3):158-163.

[8]张艳美.生物电子显微镜技术课教学探讨[J]．继续医学教育，2003，17(6):37-38．

(编辑：张梦华)