高 燕趙 冬王 珂孫明潔潘 晉胡永秀*
病原生物學實驗教學內容更新的思路與實踐
高 燕①趙 冬①王 珂①孫明潔①潘 晉①胡永秀①*
介紹了對病原生物學實驗教學內容進行更新的主要思路,強調了在新開設實驗項目過程中可行性分析和預試驗的重要性。
病原生物學;實驗教學;改革
病原生物學在基礎醫學課程中占有十分重要的地位,臨床醫學、基礎醫學、預防醫學、護理學等各專業的學生都必須掌握病原生物學專業知識,方能為今后從事實際工作打下良好的基礎。我們對病原生物學實驗內容進行更新的思路主要有以下幾方面:
1.1 新增基礎與臨床結合創新性實驗
為了加強基礎醫學與臨床醫學的聯系,引導學生靈活運用理論課所學知識解決臨床實際問題,我們充分利用我校附屬醫院強大的臨床教學資源,為預防醫學專業本科生開設了基礎與臨床結合創新性實驗“腸道急性感染性疾病的病原學診斷及腸道傳染病傳播的控制”。此實驗項目是由指導老師提出臨床工作任務——在某醫院開設專門對急性腹瀉患者進行診治的腸道門診,請同學們運用微生物學理論課所學知識,自主設計腸道門診的環境與布局、必備的設施與物品;制定腸道門診的消毒隔離措施以及急性腹瀉患者的糞便檢測程序,完成開題報告。然后到我校附屬醫院腸道門診實地考察、實習,與臨床醫生交流,最后回到學校實驗室實施“糞便標本的細菌學檢查”實驗操作。本實驗項目的內容針對預防醫學專業的特點和學生未來的就業方向,將微生物學理論知識與臨床實踐密切聯系起來,項目實施方式為學生自主設計實驗方案,然后到醫院進行臨床實踐,此種方式有效地增加了學生的學習興趣,培養了學生的開放性思維,學生們普遍感覺收獲很大,特別是對于醫院腸道門診的實際工作情況有了具體的了解,對于自己所學的預防醫學專業和將來面臨的工作任務有了較深的認識,同時也堅定了為預防和控制傳染性疾病而學好專業知識的努力方向。
1.2 將新技術引入實驗教學
生命科學是21世紀最活躍的科學領域之一,相關實驗技術發展很快。為了培養符合時代要求的新型專業人才,本科生實驗課所開設的實驗項目也要與時俱進,合理更新。經過廣泛查閱文獻,我們發現利用微生物特異性酶反應進行細菌的快速檢測是目前臨床檢驗的發展方向之一[1-3],因此,我們為臨床醫學專業七年制學生開設了“辛酯酶熒光試驗檢測模擬糞便標本中的沙門菌”這一實驗項目。該實驗是利用沙門菌產生的特異性辛酯酶,催化底物4-甲基傘形酮辛酸酯,釋放出4-甲基傘形酮,后者在365 nm波長的紫外光照射下發出藍色熒光,藉此可對糞便標本中的沙門菌進行快速檢測。在實驗完成后,我們還引導學生分析比較辛酯酶熒光試驗、雙糖鐵試驗和血清凝集反應這三種實驗方法在鑒定腸道致病菌方面的優缺點,例如,辛酯酶熒光試驗檢測沙門菌不僅具有較好的敏感性和特異性,與雙糖鐵試驗相比,突出的優勢是可節省一天時間,這一點對于及時治療病人和控制傳染病的傳播均有重要意義。雙糖鐵試驗觀察指標較多,應用范圍比辛酯酶熒光試驗廣,可以對志賀菌屬、埃希菌屬以及沙門菌屬的不同菌型做出初步判斷。血清凝集試驗結果最為準確可靠,適宜作為最終鑒定沙門菌或志賀菌的方法。通過完成該實驗項目,同學們不僅加深了對微生物學和免疫學理論知識的理解,掌握了多項實驗操作技能,而且初步理解了各種實驗方法往往各有千秋,在實際工作中常常需要根據不同目的選用不同的實驗方法,或將幾種實驗方法組合運用。由此拓寬了學生的思路,煅煉了他們靈活運用知識、多方位思考的能力。
1.3 多個實驗室協作開設跨學科設計性實驗
實驗教學的總體目標是培養學生的創新精神和實踐能力,使學生知識、能力、素質協調發展,成為符合時代要求的高素質人才。為達上述目標,我們與基礎醫學實驗教學中心醫學形態學、醫學機能學、醫學生物學三個實驗室協作,為基礎醫學專業的學生開設了“感染中毒性休克的發病機制及病理過程”這個跨學科設計綜合性實驗。該實驗的主要設計思路是通過建立內毒素休克動物模型,觀察感染中毒性休克的多項病理變化。學生通過查閱相關文獻,自主設計實驗方案和技術路線,撰寫開題報告;然后由指導教師引導學生對設計方案進行修改、優化,再根據實際條件,從學生設計的多個實驗方案中選擇部分方案實施。作為跨學科綜合實驗的第一部分,我們病原生物學實驗室具體負責指導學生進行細菌內毒素的提取與鑒定。由學生自主設計,并經過師生共同討論的實驗技術路線有以下三步:細菌(大腸埃希菌O111)培養、凍融法制備內毒素粗制品、鱟試劑(顯色法)進行內毒素含量測定。學生在自行制備一定量的內毒素之后,繼續進行后繼實驗,即建立內毒素休克動物模型、觀察其病理變化。此類跨學科綜合實驗能將多學科知識融為一體,有利于加深學生對醫學知識的整體理解,進而做到融會貫通。
1.4 改進傳統實驗
病原生物學實驗中的“肥達氏反應”是一項已有百余年歷史的經典實驗,我們實驗室的技術人員對肥達反應的實驗方法進行了改進,由傳統的試管法改為染料摻入微量法,使實驗操作更為簡便、快速,實驗結果更為準確、清晰,同時節省了大量試劑[4]。傳統實驗項目的改進不但提高了實驗教學質量,同時也提高了實驗技術人員的實際工作能力和專業水平。
作為實驗教學中心的專職教師和實驗技術人員,不斷完善實驗課程內容,推動實驗教學改革向縱深發展,是我們責無旁貸的重要任務。完成此任務的關鍵首先是觀念的轉變。要認識到實驗課已經從過去的單純附屬于理論課轉變成為獨立開設的課程,實驗教學目的也從單純驗證理論知識、掌握基本操作技術,發展為以培養學生的創新精神和實踐能力為首要目標。授課過程中,要以學生為主體、人才培養質量為主線,恰當采用以問題為基礎的學習法(problem-based learning,PBL),注重師生互動,營造良好的課堂氣氛,充分調動學生的學習熱情,發掘學生的潛力。實踐表明,學生的求知欲很強,思維十分活躍,加以適當引導之后,他們在實驗設計上所表現出來的智慧和創造力甚至超過了預期。
近年來生命科學發展迅速,在醫學科研及臨床領域,新技術、新方法層出不窮。為了跟上時代發展,使實驗課內容更加新穎和豐富,有必要將一些新技術引入實驗教學[5]。但是,在實際工作中,一個不可忽視的問題是新開設的實驗項目的可行性論證。實驗教學不同于科研實驗,教學要受課時、費用、實驗室設備條件的限制;學生往往沒有實際操作經驗,多數實驗又沒有重復練習的機會,操作必須一次成功。因此,在開設新實驗項目之前,除了考慮開設該項目的意義(即必要性)之外,還必須對該項目的可行性進行細致、精確的分析,對實驗所需儀器設備、實驗操作技術的難易程度、實驗材料的來源及成本、實驗耗時等進行逐一斟酌,反復推敲。此外,認真做好預試驗也非常重要,成功的預試驗是保證新開實驗項目教學質量的關鍵。例如,我們在“辛酯酶熒光試驗檢測模擬糞便標本中的沙門菌”這一實驗項目的預實驗中,對影響熒光強度的若干因素進行了反復試驗,比較了四種培養基的效果,確定了適宜的實驗條件(細菌培養時間、底物用量、觀察熒光反應的時間范圍等)。由于預實驗比較細致,學生在課上操作時取得了滿意的結果。
醫學是一門實踐性很強的科學,病原生物學又是醫學基礎階段教學的重要組成部分,實驗教學改革和課程內涵建設任重道遠,我們必須長期不懈地努力,不斷提高實驗教學質量,為我國的醫療衛生事業培養大批合格的人才。
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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- ),實驗師?,F就職于北京首都醫科大學病原生物與免疫學實驗室(國家級實驗教學實驗中心),主要從事病原生物與免疫學實驗教學工作,研究方向:醫學微生物學。
2010-02-26
①首都醫科大學基礎醫學實驗教學中心 北京 100069
*通訊作者:胡永秀,女,教授,研究方向:醫學免疫學。
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年我校成立了基礎醫學實驗教學中心,將原有從屬于13門理論課的實驗課優化重組, 建立了由醫學生物學實驗、形態學實驗、醫學機能學實驗、病原生物學與免疫學實驗四大模塊組成的新基礎醫學實驗課程體系,同時在師資隊伍建設、儀器設備配置、教學方法手段和考核方式改革、教學質量監控體系建設等方面均實現了跨越式發展,于2008年被評為國家級實驗教學示范中心建設單位。在已經取得的成績面前,如何做到不自滿、不停步,如何推動實驗教學改革不斷向縱深發展?加強內涵建設是實驗教學中心下一步的工作重點,而實驗課程內容的調整、更新和充實又是內涵建設中的一個重要組成部分?,F介紹近年來我們對病原生物學實驗內容進行補充、更新的主要思路和實踐體會。