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实验室生物安全论文

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实验室生物安全论文

实验室生物安全论文范文第1篇

1.实验自身特点

(1)实验材料方面。有些是有毒的,比如“色素的提取和分离实验”中用到的丙酮,其毒性主要是对中枢神经系统的抑制、麻醉作用,高浓度接触对个别人可能出现肝、肾和胰腺的损害。由于其毒性低,代谢解毒快,生产条件下急性中毒较为少见,大量稀释后,对人体危害较小。还有石油醚对眼睛、粘膜和呼吸道有刺激性;对皮肤有强烈的刺激性。另外,很多需要加热的操作中用到的石棉网,石棉本身并无毒害,它的最大危害来自于它的纤维,这些细小的纤维释放以后,会长时间浮游于空气中,容易被人体吸入。石棉粉尘进入人体后,在肺部逐渐沉积,导致肺部组织纤维化,胸膜增厚,形成“石棉肺”。有些是有腐蚀性的,如“观察植物细胞的有丝分裂”中用到的盐酸。有些是易燃物,如酒精、丙酮、石油醚等。有些是容易致伤的,如制作临时装片使用到的刀片、盖玻片、镊子、剪刀等。在微生物的筛选、培养、鉴定等实验中应该特别注意,防止致病杂菌感染人体。(2)实验操作方面。有些实验需要酒精灯加热,如“还原糖的鉴定”“DNA的鉴定”需要沸水浴加热。有些实验需要用到电源,如使用显微镜时用到电光源。凡是实验中用到的加热操作都可能用到玻璃器皿,如果不正确操作会引起玻璃炸裂,或液体沸腾溅出,导致烫伤、炸伤。另外,在使用电器过程中不正确的操作有可能出现触电的危险。

2.学生方面

(1)学生缺乏安全意识。在实验室安全事故的发生和预防中,人为因素占据了主要地位。据资料统计,在实验室安全事故中,人为因素所占比例高达98%,其中安全意识淡薄是导致实验室安全事故发生的重要原因。主要表现在学生心中无安全,对自己的行为意识不到严重的后果,常常有违纪行为或违规操作。(2)学生缺乏安全知识。学生缺乏必要的防火、防触电等常识,不清楚使用有毒有害化学物质的注意事项和相应的防护措施。学生在遇到安全问题时不知道怎么处置,不知道灭火的具体方法。当学生的身体受到安全威胁时部分学生不知道如何应对。

3.教师方面

(1)部分教师安全意识薄弱,认为实验室安全应该是实验员或学校的事,自己负责讲好课,让学生掌握实验原理,掌握相关操作方法就可以了。有这样的思想自然不可能对学生进行必要的安全教育了。(2)教师也缺乏相关的知识,据笔者了解,很多教师并不了解灭火的专业知识,对有毒化学物质的防护知识了解也不多。

4.学校方面

一些学校注重学生生活中的防火、抗震教育以及演练,但很少有专门进行实验室安全防控演练的,有些学校甚至缺乏必要的通风换气设备,这无疑给实验留下了安全隐患。

二、安全隐患的预防措施

1.教师要有强烈的安全意识

每次实验教师应强调必要的安全注意事项。强调学生应做到如下几点:(1)实验前必须认真预习实验内容,明确实验目的、步骤、原理,回答实验教师的提问。(2)要保持实验室和仪器设备的整齐清洁,爱护仪器设备。未经许可不得动用与使用与本实验无关的仪器设备及其他物品,不准将任何物品带出室外。(3)实验完毕后,要关闭设备的电源、关好门窗、整理好仪器设备,打扫卫生,并经实验工作人员检查仪器及使用记录后方可离开。(4)违反规章制度和操作规程、擅自动用与本实验无关的仪器设备、私自拆卸而造成事故和损失的肇事者必须写出书面检查,视情节轻重和认识程度按有关制度处置。

2.教师应给学生介绍一些应对意外事件的临时处置方法

例如,如何预防实验室火灾发生,触电时如何处置,被刀划伤如何处置,使用腐蚀性药品不慎接触皮肤时应如何处置等。

3.学校管理应重视实验室安全

学校相关负责人制定《高中生物实验室安全规则》,并且在实验室醒目位置设置安放。另外,应该定期检查实验室通风设备是否正常。在实验室放置灭火器,并定期检查更换。在一些需要加热处理的试验中,应给学生配备防护眼镜。

4.实验分组时指定安全小组长

平时实验时教师基本上都能安排实验小组长,但对小组长的职责没有明确的安全职责要求,因此,建议指派责任心强的学生担任安全小组长,专门负责实验小组的安全监管。这种安排可以引起每位学生对实验安全的重视。

5.教师加强监管

实验室生物安全论文范文第2篇

为加强毕业后医学教育工作的领导,进一步促进毕业后医学教育科学化、规范化,提高毕业后医学教育质量,逐步建立专科医师培训制度,卫生部于2005年12月31日成立毕业后医学教育委员会。

卫生部毕业后医学教育委员会由卫生部、有关部委、部分卫生厅(局)、高等学校、社团组织和医疗卫生机构的代表及专家组成。

卫生部毕业后医学教育委员会的任务是在卫生部的领导下,对全国毕业后医学教育工作进行指导、协调和管理;开展全国毕业后医学教育政策的研究;拟定全国毕业后医学教育规划和管理办法,并组织实施。

卫生部毕业后医学教育委员会下设办公室,执行委员会决议,落实委员会确定的各项工作,处理日常事务。办公室设在卫生部科教司。

为促进检验医学的发展,推动我国血液学、体液学及临床输血水平的提高,加强检验与临床的结合,扩大对教学、科研、临床医学与检验医学之间的相互交流,由中华医学会检验分会主办、湖北省医学会承办的全国“血液学、体液学、输血学”学术会议将于2006年4月中下旬在美丽的东湖之滨――武汉科技会展中心举行。

大会将邀请血液学、体液学、血栓与止血、输血等著名专家做专题学术报告,并从会议投稿论文中遴选出优秀论文进行大会专题学术交流。录取论文的参会代表可获得论文证书,所有参加会议的代表可获得国家级继续医学教育学分。 学术会议征文要求

(一) 征文领域

血液学检验 体液学检验 血栓与止血

临床输血 基因诊断 质量管理

实验室管理与认可

(二) 征文的主要内容范围

1.血液学检验

常规检测标准化及质量控制

新的检测方法及指标在血常规检测中的应用

血细胞镜检规则的制定及应用、存在的问题与对策

骨髓细胞形态学检查质量管理

贫血与白血病的形态学特征

关于血液病的基础研究

2.体液学检验

尿液常规检测标准化及质量控制

脑脊液、胸腹水常规检验与形态学

常规检验与遗传学分析

其他体液检验与质量控制

3.血栓与止血

新的检测方法在血栓与止血检验中的应用

项目的优化组合用于血栓病与出血病的筛检

关于质量控制,检测标准化

关于血栓与止血的基础研究

4.临床输血

临床输血安全与成分输血

临床输血质量控制和管理

临床输血新技术、新进展

免疫血液学

5.基因诊断

细胞遗传学检验

疾病的分子学诊断

6.实验室管理及其他

医学实验室认可

医学实验室的现代化管理、检验结果的溯源性和检验过程的规范化

临床实验室室间质量评价、临床实验室质量控制及实验室质量管理

实验室(生物)安全管理

循证检验医学

计算机网络化、信息化在检验医学中的应用

检验与临床的沟通

检验医学教育的新技术、新进展、新方法、新经验

(三) 大会征文摘要格式要求及投稿方式

1.未公开发表的原创研究性论文、综述、工作报告、经验交流等,来稿请寄全文和800字以内的摘要各一份。

2.论文摘要语言为中文或英文,以Microsoft Word编辑,DOC文件格式,A4纸打印。中文用宋体,不超过800字;英文用Time New Roman字体,不超过300字,单倍行距。

3.论文提交方式:

(1)通过电子邮件附件形式发送至下列E-mail地址:

192.168.0.省略 ;有关本次会议的动态信息请上网查阅:jinyi.省略/

(2)如电子邮件发送方式确有困难的,也可将论文打印稿及软盘用邮件方式邮寄。

来稿请寄:湖北省 武汉市 汉口 解放大道1277号协和医院检验科 崔天盆收

实验室生物安全论文范文第3篇

化学与生物学的交叉融合,推动了生命学科和化学学科的发展,也形成了重要的新兴交叉学科―化学生物学,引领着分子以上层次的化学革命。

湖北大学化学与生物学工程技术实验教学中心,顺应学科的高速发展态势,打破传统化学与生物学实验学科专业口径单一的瓶颈,结合两个学科的特色,将科研成果引入本科实验教学,以科研促进本科实验教学改革,不断更新实验教学内容。中心围绕国家级实验教学示范中心建设目标及本地区和学校发展要求,深化与推进教学体系、教学内容、教学方法、教学队伍和运行管理等方面的改革和建设规划,激发了学生的学习热情,培养了学生的创新意识,拓展了学生的科研思维,提高了学生的创新能力。所有这些,令人欣慰。

实现“实验教学、科学研究、社会经济”的良性互动,构建跨学科、跨专业、一体化的综合实验教学体系,任重道远。作为中心主任,我深感责任重大,我将为之不懈努力。

:2013年岁末,教育部又批准了120个实验教学中心为国家级实验教学示范中心,湖北大学化学与生物学工程技术实验教学中心榜上有名。作为湖北大学首个国家级实验教学示范中心,化学与生物学工程技术实验教学中心是如何诞生的,它具有怎样的特点?

杨艳燕:关于中心的发展可以追溯到20世纪90年代。为发挥学校化学与生物学科的传统优势,依托学校较强的教学科研整体实力,1996年学校申报并经教育部批准启动了“化学生物学理科基地人才培养改革试点”,湖北大学也因此成为国内最早开展化学与生物学复合型人才培养的高校之一。

2000年,学校化学学科根据所获省级教学成果奖“三层次、三段式实验教学体系的建立”的教学改革内容,对实验教学体系进行了全面调整,在优化重组的基础上,成立了化学实验教学中心。2001年,学校生命科学学院以承担教育部21世纪高等理工科教育教学改革项目为契机,成立了生物学实验教学中心。

2003年,学校化学生物学理科基地班通过教育部组织的专家验收,评估结果为优秀。化学生物学国家理科基地的建设,为学校化学学科与生物学科的合作共赢奠定了基础,促进了两院教学与科研工作的协同发展,特别是促进了两院实验教学的共同发展,进一步提高了两院的教学质量,并为学校申报获批国家级化学与生物学工程技术实验教学中心奠定了基础。

2005年,学校化学和生物学实验教学中心分别被湖北省教育厅批准为省级实验教学示范中心。根据教育部《关于进一步开展“十二五”高等学校实验教学示范中心建设工作的通知》等文件精神,学校决定整合示范中心优势资源,优化创新人才成长环境,提高资源共享利用效率,支撑拔尖创新人才和交叉学科人才培养,以化学生物实验大楼为基地,组建申报国家级化学与生物学工程技术实验教学示范中心。

湖北大学化学与生物学工程技术实验教学中心,利用符合现代学生认知规律的实践教学方法,建立了科学的管理模式和有效的开放运行机制。依托国家理科基地试点班、国家特色专业建设点、湖北省人才培养模式改革试验班、省级品牌专业、省级化学及生物学实验教学中心、战略新兴产业计划的综合创新人才培养机制,中心整合与优化了相关专业实践教学优质资源,构建了多层次递进式的本科实验教学模式,并打造了一支可持续发展的优秀教学团队。

:教师是学校教育教学等工作中最宝贵的资源,也是需要花费大量时间和精力重点经营的力量。我们了解到,贵中心教师队伍结构合理且经验丰富,是一个充满朝气并具有发展潜力的实验教学团队,中心在加强师资队伍建设方面采取了哪些措施?

杨艳燕:锻造充满朝气并具有发展潜力的实验教学团队,是搞好实验室建设的重要环节。在实验教学队伍建设方面,我们确立了师资队伍建设总目标,努力建设一个热爱本科教学、改革意识强、结构合理、教学质量高的专业核心课程优秀实验教学团队。与此同时,我们就加强实验室教师队伍建设采取了多项措施。

围绕专业核心实验课程群,我们以教学名师、优秀教师为带头人,开展实验教学改革研究,使实验教学理念和方法紧跟国际国内最新发展前沿,整体提升了实验教学团队的教学科研水平,实现了实验教学的可持续发展。

改革教师培养和使用机制,我们建立了中青年教师“双向”培训机制。为了加强与企业的合作共赢,我们与相关企业共建了“双师型”教学团队,从而进一步优化了实验教学的师资结构。

为激励教师积极投入实践教学,鼓励教师从事实验课程改革,学校还推出了一系列奖励措施,包括奖励实验教学优秀成果与论文,对参加相关竞赛获奖学生的指导教师进行奖励,支持实验教师与技术人员参加各种培训及学术交流活动等。

重视实验教学和实验技术团队建设。中心通过组织教师到国内外院校参观考察与在职培养相结合的方式,建设了一支热爱本科教学、改革意识强、结构合理、教学质量高的优秀实验教学队伍,青年教师的学历水平100%达到了博士水平。

近年来,中心教师发表教学研究论文68篇,出版教材22部;指导本科生毕业论文获省级优秀学士论文奖63项;承担科研项目326项,总经费3 569万元;发表SCI索引科研论文315篇;获授权国家发明专利24项,获科研成果12项,获省级及以上科研奖8项。

:仪器设备是开展实验教学的重要基础性设施。湖北大学化学与生物学工程技术实验教学中心的设备配备情况如何?请您从现有设备中选择几件有代表性的设备,介绍一下其在教学、科研、服务社会等方面的功用。

杨艳燕:学校大力支持实验教学中心建设,不断改善实验教学中心环境与教学条件,更新实验仪器设备,引入先进的现代化学、生物学实验技术,使学生在学习掌握基本实验技术的基础上,充分认识了解和掌握先进的实验技术、实验设备和实验手段,开拓了创新思维,提高了创新能力与实践技能。

目前,化学与生物学工程技术实验教学中心共有教学仪器设备2 076台,价值约2.7亿元。其中,基础实验室仪器设备1 794台,价值9 200余万元;公共实验室仪器设备282台,价值约1.8亿元;单价在10万元以上的设备有22台,价值1 449万元。

中心仪器设备的更新率在29%,平均利用率为98%。遵循符合人才培养需要、系统性强、性价比高、避免重复配置、提高使用效率的原则,我们在仪器设备配置方面努力使有限的资金发挥更大的效益。

例如在显微观察室配置的倒置荧光相差显微镜(带CCD)Nikon ECLIPSE Ti-s145000,主要应用于基础技能训练四大模块化的生命体模块实验,在培养学生显微实验技能方面发挥了很大作用。

在仪器分析实验室配置的电化学分析仪和液相色谱仪Dionex sottron GMBH,可应用于基础技能训练四大模块化的有机与生化模块实验,主要培养学生在有机合成与化学、生化分析方面的技能,也可应用于学生的专业训练集约化和创新实验中,着重培养学生对基本实验技术的综合运用能力。

在生物工程综合实验室配置的发酵罐GUJS-50AUTOBIO2000、高速离心喷雾干燥机LPG-5,可用于学生的集约化专业训练。在完成基础技能阶段训练之后,学生可依据学习兴趣选择分流专业。该设备可为学生提供一个或多个专业训练平台,进行相关专业的技能训练。其中,专业应用性实验模块的内容,会着重体现出基本实验技术的综合运用。

:最近几年,高校实验室安全问题时有显现,受到社会各界的广泛关注。湖北大学化学与生物学工程技术实验教学中心设备很多、实验药品种类复杂,中心是如何加强管理保证师生实验安全的?

杨艳燕:我中心的教学工作覆盖学校化学、生物、环境科学、材料科学及体育等文科、理科、工科共24个专业。每年,中心要为6 000余名本科生提供实验教学服务,为其他高校培训实验教师100余人,为高新技术企业培训技术人员500多人,接纳中学生实验技能培训800余人。中心高度重视学生实验安全工作,制定了一系列关于实验药品管理和实验室安全的规章制度,并开展安全教育,确保学生在中心学习期间的人身安全与设备安全。

我们制订并严格执行《实验室安全管理制度》及应急预案。当学生进入中心学习时,首先由实验室专职工作人员对其进行安全教育,指导教师在实验过程中严格要求学生执行安全操作规程。中心与各实验室签订了安全责任状,并实行领导不定期巡查制度,督查安全隐患,从而既保证了学生实验安全,也提高了设备的完好率和利用率。

例如:中心实验的第一堂课,是安全、环保和实验习惯教育课。课程旨在教育学生节约资源、保护环境、掌握安全知识、养成良好的实验习惯。中心按照《湖北大学安全保卫工作条例》《危险物品安全管理制度》《安全卫生制度》《实验室防火制度》等规章制度,对有毒有害实验物品实行专人管理,建立使用登记制度,对有毒有害的废弃物实行集中收集,规范处理。

遵循以人为本的设计理念,中心实验室配有防强酸强碱、可阻燃的人性化设计的全钢结构实验台,设有学生物品存放专用柜及实验查询系统与相关知识展板、实验室分布图、温馨提示等。中心走廊设有安全指示标识,标明了消防设施位置、楼层水电气总阀位置和使用注意事项,并有明显的疏散通道标志。中心配有防火防盗系统、通排风系统、酸碱药品专用柜、紧急喷淋、药品急救箱等紧急应急设备,并建有统一的实验用去离子水系统和污水处理系统,以确保实验安全。

:长期以来,在许多学校,实验教学被当做理论教学的附属,没有得到应有重视。其中,既有传统观念的影响,也受到实验教学手段方法单一落后等因素的制约。湖北大学化学与生物学工程技术实验教学中心是否也面临这样的问题?你们在实验教学理念与方法创新方面有哪些突破?

杨艳燕:学校高度重视实验教学中心建设,集合全校优势特色专业、教学科研团队及管理团队,多方筹集资金,全方位支持化学与生物学工程技术实验教学中心的建设,努力将实验教学中心建设成省内先进、国内有较大影响、有特色的实验教学示范中心,使其在同类高校中具有广泛的辐射作用和示范效应,实现实验教学示范中心的可持续跨越式发展。

整合实践教育资源,中心实现了优质资源共享,创新了化学与生物学交叉实验教学模式,建立了跨学科跨专业一体化的综合实验教学创新体系。培育科研与实验教学的良性互动环境,中心建立了“教学、科研、社会”三位一体的实验教学协同创新人才培养机制,显著提高人才培养质量。中心全面实施开放式实验教学,学生不仅可在校内通过网络预约参加实验,还可在校外实践基地和工程实践中参与实验。

按照培养学生实践能力与创新和创业核心能力的要求,中心根据学科特点设立了实验、实训和实习模块,通过模块化教学,形成了“基础训练模块化、专业训练集约化、创新训练个性化”的多层次递进式实践教学模式。中心利用多媒体课件、录像片、仿真实验及实际操作实验等多种方式进行实验教学,将现代多媒体教学手段引进实验教学,采用信息化教学手段辅助实验教学。

中心还积极开展第二课堂活动,让学生与教授专家面对面交流,通过生动案例的分析讲解,加深学生对专业知识的理解和工程应用的认识。中心通过组织学生参加各种创新创业竞赛活动,激发学生参与创新实践的兴趣;通过承办各种实验技能大赛,引导学生掌握扎实的实验技能,提高实践创新能力。近几年,本科生在各项活动中已获得110余项国家级及省级奖励。

从“要我做实验”到“我要做实验”,学生参与实验教学的积极性大大提高。近三年,中心荣获省级教学成果奖励3项、省级精品课程6门、省级教学团队1个、国家特色专业2个。中心教师获得的省级教学成果奖生物科学本科实验教学创新体系的建立和实践、生物科学本科品牌专业建设与探索等,极大地促进了人才培养质量的提升,为高校实验教学改革和创新型人才培养起到了引领和示范作用,受到国内众多高校同仁的认同和赞扬。

主任简介

实验室生物安全论文范文第4篇

中医院校学生在本科学习阶段接受的教育多是理论性的、传授性的,真正走进实验室完成科研项目的机会非常少,毕业实习的内容多是涉及临床的,对实验室的相关工作缺乏概念性的认识,到了研究生阶段,只有涉及毕业课题的开展时才发现对科研实验室知之甚少,对论文涉及的基本技术和仪器设备一无所知,仅有的一点经验都是在本科阶段的实验课中获得的。然而在本科阶段,学生接触的实验内容多是验证性的,步骤和涉及的仪器较简单,而研究生阶段的实验是探索性的,通常需要借助于先进的仪器,结果也具有不确定性,如果缺乏相关的知识,就会举步维艰,实验结果杂乱无章。

此外,医学领域的科研常常涉及生物材料,如细菌、病毒、肿瘤细胞等,存在较大安全隐患,如果对这些实验室安全知识一无所知,在进行实验的过程中,无疑会对自身和他人造成巨大的伤害。但是由于多种因素的存在,目前在许多中医院校研究生教育阶段并没有真正开设针对实验室安全教育相关课程,取而代之的做法是对有需要进行实验室研究的人员进行简单的培训,或者是“传、帮、带”,由自己的师兄师姐将实验室相关技术传授给师弟师妹,这种做法明显是不可取的。

2中医院校实验室安全教育的改进措施

2.1开设实验室教育的相关课程

针对研究生一年级的课程进行调整和补充,对部分专业,如中医学、中药学、药理学等常常涉及实验室研究的专业开设《实验动物学与动物实验技术》《细胞培养技术》《分子生物实验技术》等课程,让学生根据自己的需求和兴趣选修相关的课程,储备丰富的理论知识。

2.2严格实验室的准入制度

新进实验室的人员(包括研究生和本科生)在开始正式实验之前必须经由专职人员进行相关的培训,内容包括实验室规章制度、仪器设备的使用维护、生物安全培训、突发事件应急处理等内容,可采用授课和实际操作结合的方式,让学生熟悉实验室环境、了解仪器操作的步骤和注意事项,对接触的化学药品或生物材料充分了解,掌握正确的使用方法和处理方式。对培训结果进行考核,考核合格的人员才能进入实验室。

2.3加强实验室废弃物处理培训

在学生实验过程中,实验室每天产生的大量的废弃物,其种类繁多,主要可包括化学品、药品、生物材料、耗材类等等,实验室管理人员应针对如何妥善的处理这些废弃物开展专项培训,如化学品注意酸碱中和、混悬沉淀等处理;剧毒或致癌的化学试剂和药品要分类弃置,不能直接排入环境中;生物材料如动物尸体、器官、血液标本须使用专用医疗废弃物包装袋,由专业的医疗垃圾处理机构进行处理,并对相关区域进行彻底的消毒;耗材类如注射器、一次性手套、口罩、吸头、离心管等塑料制品应使用特制的耐高压容器收集,定期由实验室统一处理。但是在实际的工作中,我们发现在这个环节出问题的几率最高,实际操作起来步骤烦琐,学生乱丢乱放,不按照规定处理废弃物的现象严重,需要老师及时发现并劝阻、教育。

2.4教育宣传

针对涉及全校的安全管理注意事项,如安全用电、安全用水、防火防盗、灭火器的使用、火灾应急处理、水管爆裂处理等可以通过定期举行讲座、校园多媒体播放教学片的方式来进行;对于近期频发自然灾害如地震、洪水等,学院应开展全校师生的自救演习,以保证学院师生的安全。

3结语

实验室生物安全论文范文第5篇

关键词 医学微生物学 教学 实验课 设计性实验

中图分类号:G424 文献标识码:A

实验课可以进一步加深学生对理论课的知识的理解和记忆,也是提升学生观察能力、操作能力、思维能力、运用能力等智力因素的一个重要途径,也是培养学生创新能力和创新精神的一个重要手段。①因此,实验教学在知识、能力、素质的培养方面具有其它教学方式不可取代的重要地位和作用。然而,目前包括我校在内的大部分高校的医学微生物学实验教学大多为验证性实验,其基本模式是教师为学生准备好所有的实验材料,并按照预先制定好的实验程序安排学生机械地完成规定的实验内容。②这严重制约了学生的主动性和积极性,不利于学生创新能力和独立工作能力的培养,不利于学生个性的发展。因此,迫切需要在实验教学中引入能启发学生创造力的设计性综合实验。

设计性实验是指由学生自行设计实验方案,并在教师指导下加以实施的一种实验课教学模式。它将学生在已有的理论知识基础上,进一步有目的地获取新的知识,可调动学生的学习积极性、主动性,最终提高学生发现分析和解决问题的能力。③为提高实验课的教学质量,《普通高等学校本科教学工作水平评估方案(试行)》中明确了设计性实验的重要性和在整个课程中所占的比例。④本文分析本教研室今年来采用的设计性实验教学的实践活动,探讨了微生物设计性实验的教学模式、教学方法和教学组织形式。

1 本文的设计性实验教学的思想

近年来,在世界范围内发生了一些新型传染性疾病,如禽流感和猪流感病毒导致的人的感染、NDM-1超级耐药细菌的感染等,引发高度关注。为了激发学生的学习兴趣,我们将相关病原微生物的关键分子,如流感病毒血凝素和NDM-1金属- -内酰胺酶等的原核表达引入实验课中,并开展设计性实验教学研究探索。在学生完成基础实验的前提下,我们指导学生设计实验,表达上述关键分子;最后指导学生撰写论文,并模仿研究生答辩的方式进行总结汇报。我们希望在实验中引入受到广泛关注的新型病原微生物,并且采用临床医学生向往的分子生物学技术,以激发学生对医学微生物学的学习兴趣,提高学生的科研能力。在这一过程中,我们也尝试建立一套适合于培养我校临床医学专业的医学微生物学和实验课的教学体系。

2 设计性实验教学的实施方案

2.1 实验前的准备

我校的医学本科生课程中,生物化学、分子生物学和医学微生物学分别依次在第三个连续的学期开课。因此,在生物化学开课的学期,我们从32个实验班中选取所有课程总平均成绩相差在5分以内的6个班,随机将这6个班分成两组,每组三个班。其中一组为实验组,采用上述实验教学方法,另一组采用常规教学方法。通过年级的学习部向实验组学生发放相关资料,让学生初步了解实验课教学改革的思想,并建议学生在完成正常的课程学习后,重点学习分子生物学相关技术原理,如PCR及DNA琼脂糖凝胶电泳、质粒提取、DNA酶切及连接、感受态细胞制备、蛋白诱导表达、SDS-PAGE等,为下学期实验课中所需的分子生物学知识扎实的基础。

在开课前四周,利用课余时间,进一步向学生讲授上述技术原理,操作步骤及注意事项。并采用闭卷考的形式,检查学生对相关知识的掌握情况。最后,教师亲自操作,向学生演示上述实验技术的操作要领。

2.2 设计实验方案

在设计性实验开始的前8周里,我们规定学生在两周内,以《分子克隆实验指南》(第三版)为主要参考书目,并在CNKI或highwire等数据库中查阅一定量的文献,然后采用小组讨论的方式,完成具体实验方案的制定。然后由指导教师对实验方案提出修改意见,进行修改,在第8周末确定最终实验方案。

2.3 实验操作

从第9周开始,学生根据自己设计的实验方案,利用课余时间进入实验室开展实验。在此后的四周时间里,实验室全天对学生开放,为学生配备所需的实验材料、试剂、培养基和仪器等。在学生实验期间,安排教师全时段值班并陪同学生实验,解决学生在实验过程中遇到的问题,并确保实验室安全,以防出现事故。学生在实验过程中做实验记录,写实验报告。

2.4 实验论文的撰写及实验汇报

在实验前和实验中,分多次系统地向学生讲解论文写作的相关知识,首先讲解论文写作的意义、一般要求,然后用举例的方式,重点讲解摘要、前言、材料和方法、结果和讨论的格式和具体要求。在实验完成后,指导每个小组的学生完成论文写作,并帮助学生修改论文,在反复修改后,以小班为单位,要求各组将自己的论文以PPT报告的形式,按照研究生毕业答辩的要求进行交流,并择优在全班范围内进行交流。

3 教学方法的成果分析及问题总结

在多年的教学实践中,我们发现,虽然每个实验班在实验的过程中会遇到一些问题,但是经过四~五周的实验,每个实验小组最终都能完成实验方案的全部内容,并能独立完成论文写作和实验总结报告。通过认真分析学生的学术论文和总结汇报,并且最后比较实验班和非实验班的医学微生物学这门课程的期末考试成绩,我们认为,本教研室采用的设计性、创新实验取得了满意的效果,完全达到预期的目的。这种教学模式的成果主要表现在以下几个方面:

3.1 设计实验课对医学微生物学学习的促进作用

我们采用的是综合性实验,实验过程中需要用到多种分子生物学和基本的微生物学技术和操作,通过系统的训练,学生的实验操作能力明显得到提升。从实验考核(表1)来看(以2010级本科生为例),实验班高分段(>90分和80分~90分)人数和平均成绩明显高于非实验班。这表明与传统的实验教学模式相比,新实验教学模式在培养和提高学生的动手能力方面有较大的优势。在学生准备及实验过程中,针对实验方案所涉及的领域查阅一些相关资料,对相关病原微生物学的基本特性、致病机制等方面的内容有了进一步的熟悉和理解,从而丰富了微生物学知识体系。因此,值得一提的是,在实验班的期末考试的成绩(表2)也显著高于非实验班(以2010级本科生为例),这表明设计实验可以提高学生对医学微生物学课程学习的兴趣,增强了学生对微生物学知识的学习、理解和记忆的能力。

3.2 学生的科研能力得到提高

3.2.1 文献调研、论文写作能力得到了提高

由于在实验方案的准备及论文写作的过程中需要参考资料,每个实验小组都在网络数据库查阅了相关的文献,并查阅了相关的图书资料,因此,学生查阅文献的能力在这一过程中得到了有效的锻炼和提高。由于要求学生按照公开发表的学术论文的格式进行论文写作,而在这一过程中,学生必须认真总结自己的实验过程和实验数据,并对实验数据进行适当的分析和讨论,而且在论文写作过程中,需要反复按照老师的意见和建议进行修改,因此,在这一过程中不仅有效锻炼了学生的文字功夫,还使他们系统分析问题的能力得到了较大的提高。最后由于我们要求每个实验小组安排一名同学进行实验总结报告,在这一过程中,学生需要自己组织PPT多媒体文件,并进行汇报。

3.2.2 科研思维和实验技能得到了有效的训练

本实验需要用到较多的分子生物学技术,此外,还需要用到培养基配制、细菌分离培养及鉴定(蛋白表达宿主菌)、无菌操作技术、感受态细胞制备及发酵技术等微生物学技术。在开展实验前,学生必须首先理解相关的技术原理,然后将实验所需的多项实验技术组成一个有序、连贯的有机整体。这一过程的深度和广度是传统实验课的内容无法达到的。在规定内容实验课上,学生每次学到的是一项或几项实验技术,而在自主设计实验过程中,学生自主地组合并综合应用这些技术。在实验过程中,学生组成团队分工合作,密切配合,共同完成了实验,这培养了他们的团结合作精神。学生往往需要要进行1~2次的复复实践才能掌握这些技术,尤其是当出现问题时,实验重复的次数会增加。学生在老师的指点下,分析并解决问题,不仅掌握了技术本身,而且学会了分析并解决问题的科研思维能力。

3.3 教师的素质获得提高

首先,我们所采用的自主设计实验难度接近科研课题,教师必须具备较强的科研能力才能顺利完成该实验,因此对施教老师的素质和能力也提出了更高的要求。其次,教师需要自己开展预实验,并向学生讲述实验技术的原理、示范相关操作要领;再次,在制定实验方案的过程中,教师要在查阅相关文献资料的基础上,才能发现学生拟定的实验方案中存在的问题,这对促进教师的教学起到了积极作用。教师在于学生交流的过程中,自身的科研水平也得到了提高,更有利于实验教学工作,从而达到以教促学,以学促教,教学相长,共同发展的良性循环。

4 存在的问题及对策

为了完成自主设计实验,本教研室的教师付出了比传统教学实验更多的时间和精力,做出了更多的牺牲。首先,需要我们在上学期就要开始为该学期的实验设计进行提前宣传,做好准备。在自主设计实验的过程中,教师要利用业余时间为学生讲解相关病原微生物的各种知识、各个实验技术的原理和操作注意事项。在指导学生修改实验方案的过程中,需要对学生的实验方案进行修改。在实验过程中,即使是在晚上和周末,只要学生做实验,教师就要全时段值班,指导实验。因此,教师需要花大量的时间。这就要求我们的教师必须有无私奉献的精神,要对工作负责,从工作的角度出发,不计较个人得失。

5 总结

与传统的验证性实验相比,我们所采用的设计性实验首先通过具有轰动效应的病原微生物激发学生的实验兴趣和热情。其次,我们的设计性实验使学生由被动学习转变为主动学习,由“授之以鱼”转变成“授之以渔”。这种实验课的教学模式首先直接提高了医学微生物学的实验技能,并间接增强了医学微生物学的学习效果。它在培养学生解决问题能力和创新能力方面的作用远远超过传统的验证性实验。在完成自主设计实验的过程中,学生对科研工作有了初步的认识,对查阅资料、设计方案、开展实验、进行报告和总结等方面进行了初步尝试,积累了一定的经验,这为今后继续学习,积累了一定经验,奠定了基础。虽然我们在医学微生物学实验教学中进行了上述的尝试,也取得了一定的成绩,但是当然还存在一定的问题,这需要我们坚持在教学改革的道路上继续探索。

注释

① 陈琼华,钱黎明.微生物学实验教学改革中培养学生创新能力的探索.中山大学学报论丛[J].2006.26(6):22-26.

② 易力,,陈万光等.推进微生物学实验教学改革培养学生的综合能力[J].实验室科学,2010.13(1):10-11.