規范化形態學技術培訓在實驗生理科學探索性實驗中的實踐

陳少銳　馮煉強　陳大堤　潘昭良　胡黎平　袁廣明

【摘要】探索性實驗能強化學生創新思維和實踐能力，開展探索性實驗需要多個學科，多種實驗技術參與。形態學實驗室面向探索性實驗的同學設定基礎形態學技術模塊，開展規范化技術培訓，這一舉措滿足了探索性實驗的病理制片需求，培養了學生的實驗思維，加強了動手實踐能力，提高了教學資源的使用率，提升了實驗教學的質量。

【關鍵詞】探索性實驗? 技術培訓? 開放實驗室

【基金項目】中山大學2018年本科教學改革與質量工程建設項目“形態學實驗技術指南”;中山大學2020年本科教學改革與質量工程建設項目“規范化形態學實驗技術培訓在《實驗生理科學》探索性實驗中的應用”。

【中圖分類號】R-4 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）09-0186-02

隨著生命科學知識的不斷更新與生物學技術的迅猛發展，培養高質量的具有改革創新和實踐探索能力的新時期醫學人才是目前高等醫學教育的迫切要求。各醫學院校為適應發展需要，紛紛探索創新型人才培養新機制，開展以改革創新和實踐探索為主要內容的高校本科創新型人才培養的研究。中山大學中山醫學院一直不斷革新醫學教育模式，加強對學生科研與創新能力的培養。自1997 年起，將生理學、病理生理學與藥理學三門學科有機整合，創建了“實驗生理科學”課程，形成基本理論與基本技能訓練、綜合性實驗和探索性實驗的三段式課程體系，其中“探索性實驗”是指學生以小組為單位，獨立完成文獻查閱與綜述、課題確立與申請、方案確定與實施、論文撰寫與發表的全過程，使學生能接受創新能力和實踐動手能力的訓練[1]。通過參加探索性實驗，學生初步經歷科研工作的實踐，有助于培養學生嚴肅的科學精神、嚴謹的工作作風、勤奮刻苦的學風，培養學生勇于開拓的精神與創新的能力、通過自學獲取知識的能力、動手操作的能力、科學思維能力和語言與文字表達能力[2]。

探索性實驗常采用動物為研究對象，建立相應的模型，進行實驗研究。由于自由探索的指導方針，學生的實驗課題設計多樣化，應用到的技術方法也多種多樣[2]。組織病理檢查由于其直觀性和權威性，是科學研究的重要檢測手段，包括HE染色、特殊染色、免疫組化染色等形態學技術也被廣泛的使用。本科學生均未學習過形態學技術，獨立完成組織病理切片、染色制作有較大困難。較長時間以來，絕大多數探索性實驗中組織病理切片均由形態學實驗室技術人員制作完成。但探索性實驗是以學生自主探索和實驗操作的為主體，缺少動手實踐達不到培養學生實驗思維和鍛煉實驗技能的要求。授人以魚不如授人以漁，如何針對探索性實驗中組織病理制作環節，更好地對實驗理論、實驗技術進行系統、深入的指導，以達到更好的教學效果，是個待以解決的問題。

近幾年來，形態學實驗室技術人員通過積極探索，摸索出有效的實驗技術培訓體系，并逐步規范化。在探索性實驗學生中進行常見基礎形態學技術的業余培訓，助力探索性實驗的完成，取得較好的效果。

一、規范化培訓的具體實施

（一）參與探索性實驗的實驗設計

探索性實驗教學是開放性的選題和自主設計實驗方案，學生會提出各種各樣的設想。為更好地指導學生，對學生實驗方案的可行性、科學性做出正確的判斷，指導老師應具備扎實的理論知識和實驗技能，因此，除了需要科研經驗豐富的教師外，也需要技能精湛的實驗室技術人員。技術人員參與到探索性實驗的設計初期，了解學生的實驗需求，為實驗設計提供建議。有制作組織病理需求的實驗組確定好1～2名負責的學生，將負責的學生編入技術培訓名單，協助制定實驗計劃和做好時間安排。針對有特殊的樣品處理要求和染色要求，直接指導實驗方案的實施，保證實驗的順利進行。建立微信群，利用便捷的通訊手段，在群內發布通知公告，在群內及時解答學生疑問，達到了快速，及時的反應效果。

（二）開放實驗室建立

探索性實驗多在業余時間進行，實驗室開放可以為培養學生創新能力提供了新的空間和時間，有利于培養實踐能力，促進醫學技能的提高。形態學實驗室在學院開放實驗室的規章制度下，根據自身實驗室的特點，總結出相應的規章制度。學生遞交入實驗室申請書后進行入實驗室教育，通過預約、登記制度，自主安排時間和實驗進度。實驗室又進行分級進行管理：（1）基本操作實驗室， 該實驗提供學生基礎實驗器械和常規試劑、耗材的儲存地。實驗室僅擺放操作臺、電子天平、量筒、離心管等常規儀器或玻璃器皿， 能滿足學生樣本處理、基礎試劑配制等基本操作要求。這一級實驗室由學生自行負責， 全天開放，實驗技術人員定期檢查。（2）功能實驗室，該類實驗室具備能夠完成大部分學生實驗的儀器設備， 在實驗技術人員監管下實施開放。實行8：00AM -20：00PM的定時開放值班運行管理模式， 該室必須保證至少一名實驗技術人員在現場進行管理維護和指導使用。（3）危險品實驗室，該類實驗室保存易燃易爆、有毒有害試劑，需要的試劑等由學生提出申請，審核批準后，由技術人員拿取和配置，不對學生開放。

（三）開展安全教育

實驗安全為第一要素。實驗室教育的第一步就是實驗室安全教育，強調實驗室開放的紀律，以及實驗室安全注意事項，特別是與形態學實驗技術方面的安全規范和防范。比如甲醛有毒性和刺激性，應在通風櫥中進行配置;酒精、二甲苯等具有可燃性，儲存和使用過程要嚴格防火;實驗后垃圾（廢料）要注意分類，玻璃片、刀片屬于銳器，要專門放置銳器盒，多余的組織碎塊要回收，統一返動物中心做處理。通過安全教育，讓學生進入實驗室后有安全的理念，實驗過程中始終有安全防范意識，又可以消除學生進入實驗室后害怕畏懼心理，告訴學生只要嚴格執行實驗室制度，按照帶教老師的要求，按步驟細心操作，能杜絕事故的發生。

（四）統一培訓方案

良好的實驗教材（講義）對實驗的開展有指引作用，對技術環節作具體操作指導也需要文字材料。我們以專項技術為內容，重點編寫操作步驟，建立操作SOP，并介紹儀器設備使用知識，編寫適合本科生的技術操作指南。不同老師有自己的教學特點和獨特的操作習慣，面對大量的學生培訓可能造成差異性的教學，不夠規范。實驗室群策群力，構建合適的教學形式，統一教學樣板，規范培訓內容，制定培訓計劃等。在統一的培訓方案指導下，不同的老師負責不同組別的學生進行相應的培訓，以組織切片和HE染色為基本內容，將病理學技術的基本原理、操作過程講解，并組織動手實踐訓練。

（五）實操訓練

技能培訓是實驗教學的難點，傳統的教師講學生聽的模式遠遠不能滿足操作技能教學的要求。熟能生巧，精湛的實驗技術需要大量的時間的訓練。形態學實驗室利用業余時間開放，在實驗技術人員的指導下進行技術培訓和實操訓練，給予學生正確指導，糾正學生的不規范操作， 以促進學生對操作技能的掌握，通過重復性練習和強化訓練，達到較熟練的程度。練習內容包括常用儀器使用，小鼠的全身灌注固定，組織取材修塊，制作石蠟切片，染色等工作。對有特殊要求的組織和特殊染色，采取個別輔導的方式進行指導。通過形態學基礎知識、基本技術的培訓和實際操作訓練，學生均能達到獨立制作基本合格的組織病理切片的要求。

二、技術培訓的成效

根據2018年秋季學期（本科），2019年春季學期（八年制醫學生）和2019年秋季學期（本科，含醫學院（深圳）學生）探索性實驗的統計，近2年形態學實驗室培訓探索性試驗學生總計約130人，指導實驗病理學檢測組為124組，經過師生的共同努力，學生均掌握了常規組織學技術，能較好地完成組織取材、修樣、脫水包埋，切片制作和組織染色等工作。樣品處理量約2900個。制作包括十余種組織臟器的蠟塊，進行包括HE染色，masson染色，油紅染色，神經細胞銀染，免疫組織化學染色等染色技術。通過形態學技術的實施，獲得良好的細胞組織形態的圖像，豐富了實驗內容，更好地展示了實驗結果。獲得了學生的好評。

三、規范化培訓的收獲

（一）培養了學生的實踐能力

實驗生理科學的探索性實驗設置的目標就是能讓學生建立科學的實驗思維，學習和掌握必要的實驗技能，這一過程需要教學中心的不同功能室來合作完成。由于受到課時的限制，技術培訓采用業余時間進行。形態學實驗室的規范化技術培訓，強化了實驗安全意識、加強學生的自主學習能力、建立了形態學實驗的實驗思維，鍛煉了動手能力，學生能夠分析和解決實驗操作過程中出現的具體問題，避免了“重理論、輕實踐”的傾向。體現了多學科，多技術在探索性實驗中的綜合應用，使實驗教學真正發揮了培養創新精神和實踐能力的作用，進一步提高了探索性實驗的教學質量。

（二）提高了教學資源的使用率

近幾年為進行高水平教學實驗室建設，實驗中心新增實驗場地和儀器設備。對教學儀器設備的科學使用、維護和管理，是讓儀器設備在實驗教學中充分發揮作用，提高教學效果的重要保證。一些形態學儀器設備，如切片機，染片機，包埋機，脫水機等由于限于教師和技術人員使用，總體使用率不高，而通過開放實驗室打破了封閉狀態，學生在教師的指導下進行儀器操作，將儀器設備按組分配，責任到人，強調高度的責任心。通過學習和實際上手操作，學生不僅掌握了儀器的基本原理，學習了儀器的基本使用方法。

（三）調動了實驗技術人員的工作積極性

在實驗教學過程中，特別是進行操作訓練過程中，及時指出學生的錯誤、糾正動作的規范性是一個重要環節，也是提高實驗操作質量的有效措施，實驗技術人員有著不可替代的作用。此外技術人員負責實驗室安全管理、儀器維護等工作，從實驗室安全、實驗設備的使用和維護對學生進行培訓，能使學生具備良好的安全和規范操作意識。但實驗技術人員作為基層職工，長期以來在教學過程中被認為屬于配角，被動地執行教學安排。在技術培訓中，實驗技術人員走上講臺，利用自己實驗理論和豐富的技術經驗，對學生開展理論培訓和技術指導，把多年積累的經驗毫無保留的傳授給學生，發揮了主角的作用，提高了技術人員的榮譽感，充分發揮了工作積極性，有利于課程的建設，有利于提高自身實驗室管理水平。

四、不足之處及展望

規范化的形態學技術培訓已經取得了可喜的效果，但也存在著一些不足。（1）一些技術人員對一些新技術和新教學手段的使用不夠熟練，需加強學習，以更好地進行相關工作;（2）儀器設備、場地略不足，如何保障在高峰時期，實驗室有序的開放，還需要更科學、有效的管理;（3）保障開放實驗室長期穩定地運行，還需考慮經費來源、技術員工作量計算、相關考核方式等問題。

提高課程教學質量，培養具有綜合能力、創新能力的人才是一項系統工程，也是當前醫學教育改革和發展的主流[2]。規范化技術培訓也是一個不斷探索、改進的過程。通過不斷改進，能夠讓學生在課程中學習實驗理論，加強實踐鍛煉。提高探索性實驗的課程質量，是技術培訓的最終目標。

參考文獻：

[1] 向秋玲，林桂平. 提高實驗生理課程探索性實驗教學質量的思考[J]. 基礎醫學教育，2018，20（7）：548-550.

[2] 王秋靜， 張明， 劉芬， 等. 臨床醫學八年制機能實驗學教學改革與實踐[J]. 中國高等醫學教育，2014（2）： 4-5.

作者簡介：

陳少銳（1973年8月-），男，漢族，江西省贛州市人，博士，實驗師，研究方向：實驗教學和實驗室管理。

袁廣明（1964年3月-），男，漢族，廣東省廣州市人，本科，實驗師，研究方向：實驗教學和實驗室管理。