《生物醫學電子顯微鏡技術》課程教學初探

朱昌來，周欣陽，王瑩潔，張天一 (南通大學神經科學系，江蘇 南通 226001)

電子顯微鏡自20世紀30年代誕生以來，電子顯微鏡及電子顯微鏡技術已經取得了飛快的發展和進步，不僅拓展了人們的視野，豐富和加深了人們對超微世界的認知，也極大促進了生物、醫學、材料等學科領域的發展，電子顯微鏡也已經是人類現代科學領域里一個不可或缺的研究工具。《生物醫學電子顯微鏡技術》也是電子顯微鏡在生物、醫學等領域應用的一門新興學科，雖然目前國內此課程主要開設在研究生教育中，且課程的名稱也有一定的差別(如中國農業大學開設的《生物醫學電子顯微鏡技術》，第二軍醫大學開設的《醫學生物電子顯微鏡技術》等)，但隨著電子顯微鏡的普及以及應用的升溫，該課程的普及率也將越來越高。本校已分別在相關專業的研究生及本科生教育中設置了該課程，我們結合自身教學實踐，就如何提高該課程的教學水平及教學質量試圖總結出一些粗淺的體會。

1 樹立創新型的教學思維

該課程涉及面很廣，而不同專業的學生的知識結構差別很大，如生物專業的學生在醫學領域有所欠缺，醫學專業學生對電子學、物理學的知識了解有限等。傳統的一些諸如“填鴨式”的教學模式勢必會在課堂教學中造成描述性語言多，課堂內容枯燥無味的結果，而無法調動及提高學生的學習興趣，也使教學效果大打折扣。為此，授課教師在《生物醫學電子顯微鏡技術》教學中要革新教學方式，樹立創新型的教學思維，要把培養學生的興趣放在突出位置上;要把培養學生的創新精神和提高實踐能力作為該門課程教學的靈魂[1]。

2 努力增加授課教師的知識儲備，培養學生學習興趣

《生物醫學電子顯微鏡技術》雖然課時有限，但其內容涉及電子學、物理學、生物學、組織學、病理性學等內容。授課教師自己應先擴充自己的知識面，增加知識儲備，在上述的學科領域中的知識都應具備一定的深度及廣度。同時，對特定領域內科普性知識有一定的了解，這樣在課堂上才能深入淺出，信手拈來。如在講述“電子顯微鏡的誕生及發展”的章節中，可花費一定的時間介紹電子顯微鏡在科學研究中的重要作用，并介紹其發明者德國科學家Ruska在1986年獲得了諾貝爾物理學獎的一些故事;另外，在介紹電子顯微鏡的應用時，也可列舉2002年度諾貝爾生理學或醫學獎授予Sydney Brenner，H.Robert Horvitz和John E.Sulston三位科學家，以表彰他們在發現器官發育和細胞程序性細胞死亡(細胞程序化凋亡)的遺傳調控機理方面做出的貢獻的例子，而電鏡下獲得的凋亡細胞特征性形態學改變(凋亡小體)是判斷凋亡的最可靠的依據之一。這樣把課堂教學與科研及學術動態結合相結合，可大大提高學生的課堂興趣，提高教學效果。

3 充分注重實驗教學的地位

雖然在絕大部分課程中，理論課都很重要，但將理論與實踐相結合，是學習和掌握任何科學與技術的基本原則[2]，這門課程更是如此。學習該門課程，最終要應用于科研實踐，識別細胞的超微結構及其病理改變等。因此在理論之外，要特別強調實驗課教學。在有的高校中，該門課的實驗課甚至是理論課學時的2倍之多[3]。在實驗課的安排上，要突出電鏡樣品取材的鍛煉及對超微結構的認識的培訓。不同于普通光鏡下樣品的取材，生物樣品的電鏡觀察，尤其是透射電鏡觀察，如果取材方法及技巧不當，很容易造成實驗的失敗。在結合一些取材的“要領”，如取材過程要迅速，手法要干脆利索，組織塊要小等。一方面要使樣品能盡快浸泡在固定液中減少組織自溶，同時也要防止誤操作造成的人工假象，影響對最終超微結構的判斷。因此要讓學生反復訓練，做熟能生巧。當然，上這門課的最終的目的是要對超微結構的辨識。因此，要在上機觀察時，對不同組織結構的正常的細胞形態要爛熟于心，這樣才能在有結構改變時有準確的判斷。這就需要學生具備生物學、組織學、病理學等學科的基本知識作為支撐。部分學生在這些課程的學習可能已有時日或接觸的范圍較少，這就要求根據情況在理論課教學時有所觸及，讓學生容易理解。

在實驗中要讓學生養成樹立嚴謹的科研態度的習慣，如在實驗中應設立對照組;在上機觀察時對實驗結果的判定要本著客觀及實事求是的原則。電鏡作為一種科研工具，其最大的特點是直觀的獲得對所觀察樣品的形態學證據。由于電鏡的觀察視野遠較光鏡下小，因此，在觀察時要先在低倍下獲得總體印象，再根據實驗目的針對性觀察，而不能僅僅只找對自己有利的證據。如有的同學在觀察某藥物誘導細胞凋亡的結果時，在整個銅網的切片中僅看到一個凋亡細胞，就簡單的說實驗成功。其實細胞的凋亡在生理情況下也會發生，只是發生率較低而已，因此電鏡觀察細胞凋亡的實驗最好要結合凋亡率來考慮，而不能僅僅是一張圖片那么簡單，在科研中做到電鏡結果與光鏡或流式細胞儀等結果結合來綜合評價。

由于電子顯微鏡屬于大型精密儀器，因此，在上機實踐課上，除了要保持良好的上課秩序及衛生條件(如應穿工作服，一次性鞋套)外，尤其應注意遵循“一細看、二認真聽、三小心操作、四要聽從指導”的上機原則，嚴格按照操作規程進行操作，防止部分學生因緊張、粗心等因素造成的誤操作造成對機器的影響。

4 采用靈活多樣的教學方式，豐富教學形式

正如之前所述，該門課程涉及到了物理學、電子學、生物學等方面的基礎知識，內容抽象，學生難以理解掌握。根據這種情況，在理論課的講授中要充分利用多媒體技術，采用視頻、動畫等種種教學方式，將原本枯燥乏味的一些理論知識講授得更加形象生動，增強學生對這些知識的感性認識，使學生易于理解和掌握。同時，也開闊了學生的視野，活躍了學生的思維并且提高了教學實效性[4]。如在介紹透射電鏡的結構及成像原理時，可采用視頻資料或三維動畫的方式將透射電鏡復雜的電磁透鏡結構與光鏡簡單的結構相對比，從而讓學生在直觀上理解電子顯微鏡的高分辨率及高放大倍率的原理。

5 注重生物醫學與非生物醫學專業知識相結合

雖然學習該門課的學生多為生物醫學專業，但在課堂上也要有人文素質教育和職業道德教育的灌輸，因為它在能對醫學生的世界觀、理想，甚至包括價值取向、人格情感、思維方式、創造力等方面均具有決定性作用[5]。這些非專業之外的內容不僅能吸引學生的學習興趣，還能有利于建立良好的師生關系，讓學生在歡樂融洽的氛圍中掌握所學內容。此外，當學習對象為研究生時，還可從電鏡在科研上的巨大作用入手，通過在課堂上引用涉及電鏡技術的SCI收錄的科技論文的方法，著力培養學生的科研能力，包括科研的敏銳洞察力、科研的設計、分析及邏輯思維能力等，將課堂教學與科研能力訓練結合起來。

總之，在生物電子顯微鏡技術的教學中，要樹立新的教育教學理念，大力改進教學方式，努力提高教學效果。課程的教學要結合高等教育教學改革的目的，要努力提高學生的綜合素質，培養學生的創新精神及創新能力，最終培養出創造性人才。

[1] 孫華林.醫學院校本科《生神經生物學》課程教學探析[J]. 臨床醫學工程，2012，19(5):839.

[2] 胡 剛，張之洞.實業教育觀之我見[J].湖北民族學院學報(哲學社會科學版)，2002，20(4):100.

[3] 陳 云，張端蓮，雷森林.“生物醫學電子顯微鏡技術”在研究生課程教學探討[J].山西醫科大學學報(基礎醫學教育版)，2005，7(6):587.

[4] 張 凌，楊 慧.關于醫學神經生物學教學改革的討論[J].首都醫科大學學報 社會科學版，2009，(增刊):268.

[5] 謝隨民，吳效普，侯剛健，等.醫學專科生人文素質教育的缺陷與應對策略[J].山西醫科大學學報(基礎醫學教育版)，2004，6(5):552.