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病原生物學實驗室的生物安全是指避免危險生物因子造成實驗室人員暴露,向實驗室外擴散并導致危險的綜合因素,以防止實驗室人員感染和防止危險因子外泄而污染環境[1]。病原生物學實驗室是開展科研、教學、疾病預防控制等活動的重要場所,要經常與各種病原微生物打交道,由于學生實驗室生物安全意識淡薄或實驗操作不當等可能會導致操作人員自身感染,甚至造成傳染性物質外泄,污染環境。因此把生物安全教育納入醫學院校實驗室日常管理和教學工作中,是十分必要的。
1.常存在于病原生物實驗中的生物安全問題。
1.1學生生物安全意識淡薄:
1.1.1學生初次接觸到病原微生物,如菌種、血液、體液、糞便、分泌物標本等,對其致病性和危險性認識不足。
1.1.2對操作的認識不足。在實驗操作中對生物安全考慮較少,對其重要性及危險性認識不足。據統計,病原生物學實驗室的傷害和感染主要是人為失誤,如實驗操作不當和儀器使用不當造成的[2]。在實驗操作中常存在以下生物安全隱患:例如,無菌意識淡薄,作細菌接種等操作時沒有嚴格遵守無菌操作,沒有嚴格戴口罩、正確洗手、戴手套、工作服不按要求清潔消毒等;沒有將隨身物品存放在指定位置,甚至有時將食物、飲料、衣物等擺放在實驗臺上與實驗材料混在一起;在實驗操作過程中,帶著粘有病菌的實驗手套在電腦上查資料或者打電話、擦汗、摸臉或弄頭發;實驗物品的分類使用和存放混亂,不注重環境衛生,亂倒實驗垃圾,將污染的與沒污染的用品混放,在實驗前后不注重實驗臺的衛生和手的消毒,不知道被污染的物品要如何消毒滅菌等。
1.2實驗指導教師和實驗室管理人員對生物安全知識的宣傳及教育沒有足夠重視,實驗室很多操作規程或動作沒有明確生物安全性,對于學生在生物安全方面的要求不嚴格。
2.加強醫學實驗室生物安全教育和防護策略
醫學生作為初學者,是進行實驗室生物安全教育的最佳時期,實驗室生物安全教育要貫穿醫學教育的始終,對學生進行生物安全意識和標準實驗操作的培訓,養成良好職業素養,杜絕安全事故的發生。
2.1強化生物安全重要性的思想意識教育
2.1.1首先要從教師隊伍入手,提高教師對生物安全性的重視。教師的安全實驗意識及科學操作的良好習慣,才能更好地對學生進行言傳身教,提高學生的生物安全意識和自我防護能力。
2.1.2激發學生重視實驗室生物安全的問題,樹立牢固的安全意識。在實驗教學中,可有意識地通過課件、專題講座、印發資料等形式舉一些生物安全事件實例,比如說"炭疽粉末郵件"事件、2003我國SARS病毒的爆發流行以及一些醫學院的生物安全事件等,讓學生把其作為一個新的課題關注,理解實驗室生物安全的重要性。
2.2建立健全實驗室的生物安全規章制度,加強實驗室生物安全管理可以在《實驗室生物安全通用要求》的基礎上,根據學科特點和實驗室現狀制定相關的生物安全管理規章制度和生物安全操作規程及注意事項,并在醒目位置懸掛。讓學生時刻警醒自己規范行為習慣。學生進入實驗室,要先介紹實驗室環境及存在病原生物體及以上規章制度。例如,進入該實驗室應如何著裝,限制帶入實驗室的物品和實驗過程中禁止的行為有哪些,實驗過程中應遵守哪些原則,若因操作不慎讓病菌污染了環境或自身以及衣物時應如何緊急處理等。
2.3規范學生實驗技術操作,加強對學生進行督導在病原生物學實驗基本操作中,從細菌培養物或標本的挑取到染色觀察、分離培養、生化反應、血清學檢查等每個步驟都會因操作不當而引起實驗室污染[3]。教師要給學生講解實驗所用病原菌的致病性、感染途徑、易感人群及如何采取適當的防護措施及實驗操作中的注意事項,接著才開始做實驗示教。示教語言應簡明清晰,動作緩慢,適當重復,盡量讓學生觀察到操作細節,掌握操作要領。要求并強調學生牢固樹立無菌操作觀念,養成良好的無菌操作習慣。使用接種環刮瓊脂平板、吸帶菌液體、制作細菌涂片、打開培養物等每個步驟都要做好無菌操作。在學生的操作過程中應加強巡查,提高警惕,強調注意事項,及時制止不規范動作、危險操作。
2.4加強實驗室生物安全防護及環保教育。學生作為實驗室的使用者,應對實驗室的生物安全防護和環保知識有所了解。大部分同學對實驗室生物安全管理、生物危害的等級分類、消毒滅菌器材、生物安全柜等知識的了解程度有限,應利用部分時間對生物安全設備使用進行培訓教學。此外,還應指導學生如何進行實驗室的清潔、消毒和廢棄物處理。實驗室的清潔和消毒要符合生物安全防護的要求,遵循"先消毒后清潔"的原則[4]。課后要對儀器、設備、桌面、地面及空氣等消毒,消毒不同物品要掌握不同的消毒方法。實驗室的廢棄物要與生活垃圾區別對待,凡具有傳染性的培養物、材料及小動物等需按合理的處理方法消毒滅菌。
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1重新編寫課程標準,突出護理專業特色
本研究在原有教學大綱的基礎上,重新編寫了護理專業病原生物學與免疫學課程的課程標準,新編寫的課程標準,突出專業導向,注重學生專業能力的培養。知識目標和能力目標依據高職高專護理專業人才培養目標進行設定,要求學生掌握專業所需知識和相應的實驗技能,培養學生職業素質。實驗教學在本門課程的教學中起著舉足輕重的作用,一方面通過實驗課教學可以使學生加深對理論知識的消化理解,學懂學透;另一方面可以很好地培養學生的動手能力,特別是職業相關的實驗技能,同時鍛煉學生分析問題、解決問題的能力,提高學生的職業素質。本門課程實驗課安排24學時,每次課8學時。第一次課是細菌培養技術與消毒滅菌,實驗內容跟護理崗位聯系密切,是護理專業學生必須的掌握的實驗操作技術;第二次課是顯微鏡油鏡的使用與病原生物形態觀察,是基本的實驗技術,也是學生對理論知識認知的重要輔助手段。第三次課是免疫學試驗,幫助學生更好的掌握免疫學理論,同時密切聯系臨床實際應用,使實驗教學與護理崗位很好地融合。本次課程標準將原有零散的小實驗內容和技術,進行歸類整合,整合后的大實驗更能突出體現專業導向及人才培養目標,有利于提高學生的綜合素質。本次改革實驗教學內容的選取緊緊圍繞專業的需要循序漸進,與理論課相輔相成,滿足了護理專業人才培養的需要。
2合理運用現代化教學手段,優化教學資源
隨著信息技術的發展,多媒體已經普遍應用到課堂教學,并且各種現代化教學手段層出不窮,例如微課視頻,多種輔助教學的錄像、動畫及學生的實驗結果照片、精品課程網站資源等,其應用于實驗教學無疑具有積極的作用。以往的實驗教學,枯燥乏味,因為可利用的教學資源有限,不能調動學生的積極性,影響了教學質量。而現代技術手段的應用大大地彌補了傳統實驗教學的不足,提高學生的實驗興趣,優化了教學資源[2]。例如,原來是老師示教后,學生即開始實驗操作,但示教的效果往往并不理想,這是因為學生較多,不是所有的學生都能仔細觀察到老師的操作,并且有些實驗操作,不是觀察一次就能掌握的,而老師受時間等因素限制,不能重復多次示教,所以學生照貓畫虎式的操作在所難免,很難達到實驗教學的目的。引入微課小視頻示教[3],可以就某些操作詳細示教,并且可根據需要重復多次,當然這不能代替教師的實際操作示教,而是要將微課視頻恰當地應用于教師示教前后播放,使學生真正掌握本次實驗的操作程序,從而完成正確操作,掌握了操作技能。值得注意的是現代化教學技術,只是輔助教學的手段,不能隨意濫用,要進行精心的教學設計,根據護理專業學生特點進行選擇,并合理安排應用時間和順序[2],才能收到良好的效果。
3教學設計遵循學生的認知能力,培養學生綜合素質
病原生物學與免疫學課程內容涉及醫學免疫學、微生物學和人體寄生蟲學,因此不僅理論內容繁雜抽象,難以理解,而且實驗課類型也不是單一的,包括形態型、技能型、驗證性、設計型等多種類型[2],對于高職高專護理專業學生來說學習有一定的難度,因此科學合理的教學設計和恰當的教學方法就顯得尤為重要。以往的實驗教學程序過于機械,教師講解、教師示教、學生操作、教師總結四位一體,缺乏互動,學生被動地完成實驗。本次改革打破傳統模式,以學生為中心細化教學設計,首先導入新課以護理崗位相關的生物安全事件、與臨床工作相關技術等,示教環節改變單一的由老師示教,而是輔以微課視頻,示教結束后不是馬上開始實驗,而是學生分組討論,每組總結匯報標準操作程序和實驗注意事項,教師和同學認為無誤,再開始分組實驗,實驗過程由老師指導,學生互相監督,發現問題及時糾正,最后的實驗總結也由學生來完成。在教學中運用了多種教學方法,如任務引領、小組協作、討論式和案例教學法等[4]。經過這樣設計的實驗教學,符合高職高專學生的認知能力,其中每一步都涉及學生的能力培養,如護理專業學生所必須的分析問題、解決問題能力的培養[5]。教師也通過教學設計,在實驗的每一個環節,培養學生的無菌操作觀念、求真務實精神和嚴謹的學習態度,并將生物安全教育滲透到教學的始終。通過實驗課教學不僅培養了護理學生的動手能力,而且提升了護理專業學生的綜合素質,實現了實驗教學目標。
4考核方式理實結合,客觀實效
以往實驗考核以出勤、實驗報告為主。根據護理專業的人才培養目標,本次改革對于護理專業的學生加入了實驗理論(筆試)和實驗操作考核,進行理實結合的考核方式??己说膶嶒烅椖堪ǜ锾m染色、顯微鏡油鏡使用、細菌分離培養等基本操作,以及臨床檢驗項目的實驗設計理論。操作考核分兩部分,在實驗課中對每個同學每次實驗的操作要有評價,同時在期末要以抽簽的方式進行操作考核,評分標準為操作是否正確,結果是否正確,實驗過程是否嚴格無菌操作等[6]。上述考核方式,充分調動了學生的積極性,培養了學生動手能力、協作精神、分析問題和解決問題的能力??茖W合理的考核方式,無疑對教學具有良好的促進作用,有效地提高了實驗教學質量和提升了學生的綜合素質。
5實驗教學改革效果評價
本次實驗教學改革在2015和2016級護理專業開展,課程結束后,隨機抽取200名學生,以調查問卷的方式進行教學反饋。學生對實驗教學效果的總體滿意率較高,達到97.6%,對現代化技術的應用認可率達到96.3%,對實驗教學中采用的多種教學方法滿意率也較高,達到95.3%-97.6%,調查所開設的實驗課內容中哪些實驗項目感興趣,發現對于護理崗位技能相關的項目感興趣率達到90.3%-97.3%。同學們對實驗教學鍛煉了動手能力和提高綜合素質也給予了積極的回應,肯定率分別為97.7%和96.3%。通過實驗課成績分析,改革后的成績也比以往高,各項考核成績的分布也更合理,可見本次實驗教學的改革收到了滿意的效果。
6小結
本文探討了護理專業病原生物學與免疫學實驗教學改革,是在調研的基礎上,編寫新的課程標準,基于護理專業人才培養目標,對實驗教學內容進行了新的篩選與整合,整合后的實驗更貼近護理崗位要求,在時間和內容分配上更加合理。并且引入現代化教學手段,精心進行教學設計,采用多種恰當的教學方法,把培養學生的實踐能力和綜合素質貫穿于教學環節的始終,顯著提高了實驗教學效果,對護理專業醫學基礎課實驗教學改革具有積極的借鑒意義。
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由于細菌的培養需要一定時間,一般需要過夜,所以病原生物學中化膿性球菌分離鑒定和腸道桿菌分離鑒定這兩個實驗項目,不能一次完成,而是分為幾次,其中化膿性球菌分離鑒定需要3次才能完成,而腸道桿菌分離鑒定需要4次才能完成,前后持續一到兩周的時間。在整個實驗過程中學生很難形成一個系統的思路,每次實驗課只是被動地按照任課教師的指導完成實驗的操作,知其然而不知其所以然。從2007級本科臨床、麻醉、預防和全科專業開始,我們在不改變實驗教學時數的情況下,通過統籌合理安排,在這兩個實驗項目之前先進行4個學時的化膿性球菌感染和腸道桿菌感染的病例分析,引導學生進入一個臨床醫生的角色,課堂上極大激發了學生的學習興趣和學習熱情。學生根據自己掌握的理論知識和醫學常識分析病例,解決如何進行病原性細菌的分離鑒定問題。通過兩次病例討論課,學生已經基本掌握了病原菌分離鑒定的程序,再接下來進行化膿性球菌分離鑒定和腸道桿菌分離鑒定這兩個實驗項目時,學生對整個實驗有一個清晰的思路,明確每次實驗課的目的和內容。病例討論課的實施,不僅使學生更好地掌握了本課程的相關知識點,并把理論知識和臨床實踐結合起來,還能提高學生分析問題、解決問題的能力,也有助于醫學生豐富相關的醫學知識。
2實驗項目的整合
本科臨床、麻醉專業的病原生物學實驗教學共計36學時,2009年將2007級病原生物學實驗教學整合為16次。實驗項目及主要內容和排序如下。第1次(4學時):微生物學實驗注意事項、消毒滅菌、細菌的培養方法、自然界細菌分布的檢測、紫外線殺菌試驗和細菌的生化反應;第2次(4學時):觀察上次課實驗結果、革蘭染色、抗酸染色、油浸鏡使用方法、細菌基本形態和特殊構造的觀察;第3次(2學時):化膿性細菌感染的病例分析;第4次(2學時):腸道桿菌感染的病例分析;第5次(2學時):化膿性球菌分離鑒定(一)和腸道桿菌分離鑒定(一);第6次(2學時):化膿性球菌分離鑒定(二)和腸道桿菌分離鑒定(二);第7次(2學時):化膿性球菌分離鑒定(三)和腸道桿菌分離鑒定(三);第8次(2學時):腸道桿菌分離鑒定(四)、流感病毒分離鑒定(一);第9次(2學時):流感病毒分離鑒定(二);第10次(2學時):綜述及實驗設計展示及總結;第11次(2學時):線蟲(一);第12次(2學時):線蟲(二);第13次(2學時):吸蟲(一);第14次(2學時):吸蟲(二);第15次(2學時):絳蟲;第16次(2學時):其他寄生蟲及食源性寄生蟲流行病學調查報告。為了更好地進行病原生物學實驗教學,決定將2011級臨床、麻醉等專業的病原生物學實驗內容和排序進行再次整合。將原來2次病例討論課,即第3次課和第4次課合并為1次4學時病例討論課;12h的寄生蟲學實驗課,即第11,12,13,14,15,16次并為3次4學時;第9次和第10次合并為1次4學時。調整后的實驗課學時數并沒有改變,但由原來的16次合并為11次。整合后的實驗課運行起來更加流暢和系統,每次實驗課的主題更加鮮明,更便于學生理解、學習和掌握,同時也降低了實驗課教學的難度。
3實驗項目的完善
流感病毒分離鑒定是醫學微生物學一個重要的實驗,能夠進一步加強醫學生對病原體分離鑒定程序的認識和理解。其主要的過程如下:樣本接種雞胚,培養3d;3d后吸取尿囊液通過血凝實驗檢測是否有病毒增殖及其滴度;通過血凝抑制實驗檢測病毒的型別和滴度。以往的實驗中,血凝抑制實驗一直由教師做標本給學生進行示教,學生自己并不動手操作。由于血凝抑制實驗中需要設置病毒、血清、紅細胞等對照,又要配置4個單位病毒液,血清還要進行倍比稀釋,實驗操作復雜,實驗原理也是難點,學生若不親自操作,大多一知半解,實驗效果不佳。因此從2011級本科臨床、檢驗專業開始,對血凝抑制實驗進一步完善,由教師示教變為學生自己操作。學生通過自己動手操作,對流感病毒分離鑒定的理解更加透徹,加強了對病原生物學實驗基本技能的學習,以往在該實驗中遇到的問題也都迎刃而解,教師授課也更加容易。
4開放實驗室活動的開展
自2009年(2007級學生),病原生物學教研室開始進行開放實驗室活動,實驗項目逐漸從微生物形態結構觀察、寄生蟲學標本檢查更新到目前的培養基的制作及消毒滅菌和面部蠕形螨的檢查等項目。培養基制作及消毒滅菌項目正好與實驗課項目細菌的培養方法銜接,使學生對微生物學基本理論知識的理解更加深刻,加強了學生進行微生物學實驗操作的無菌觀念,也為后續實驗打下了基礎。項目面部蠕形螨的檢查的實驗標本采自學生自身,使病原生物學與實踐生活聯系起來。該實驗項目深受學生的歡迎,學生在實驗時興趣盎然,積極性很高。
5創新實驗的開展
針對本科臨床1-8班學生學習能力較強、求知欲旺盛、精力充沛的特點,從2007級學生開始在臨床1-8班布置有關于微生物學和寄生蟲學某一知識點的綜述寫作任務。學生以4人為一小組,組內自行安排各自任務,各小組要在微生物學和寄生蟲學最后一堂實驗課上形成一份紙版的綜述報告和一份PPT演示文稿,在實驗室進行展示,任課教師作簡短總結。課后挑選內容豐富、深刻、能反映某一領域最新進展,并能提出自己見解的水平較高的綜述推薦到校報發表。學生對命題綜述的寫作積極性很高,普遍反映通過小組合作的形式完成綜述的寫作任務,不僅掌握了相關內容的前沿知識,還學習了查閱文獻方法,加強了寫作能力,增強了小組成員的合作意識。
6實驗課考核方案的修訂
1目前國內病原生物學實驗室安全教育的現狀
當前在國內的病原生物學實驗室,尤其是高等醫學院校病原生物學實驗室的安全教育中,存在著很多普遍的共性問題,如安全防范意識淡薄、重視程度不夠、安全教育培訓流于形式、安全管理制度和操作手冊不能完全落實等,這給實驗室安全埋下了諸多隱患[3]。更為重要的是隨著病原生物學的迅速發展,針對以往病原生物學體系建立的實驗室安全規程并不能完全切合現在病原生物學研究體系的工作環境。譬如:隨著新技術的開發應用,一些新的實驗操作需要新的安全流程[4]。這就需要新的安全教育,需要對新的實驗室安全體系及流程不斷更新優化[5]。由此帶來的一系列變革,都需要不斷更新學習。
2病原生物學實驗室安全教育中可行的措施
2.1強化思想認識首當其沖
人為的失誤和不規范的操作會極大地影響所采取的安全措施對實驗室人員的防護效果[6]。因此,減少不恰當的實驗室人為操作,是預防實驗室感染、差錯和事故的重要環節之一。在思想意識上引起重視首當其沖。醫學院校的學生和實驗室工作人員往往對實驗室尤其是病原生物學實驗室的安全管理認識不足,存在僥幸心理,總覺得自己是醫學背景出身,對實驗室安全有著足夠的認識。殊不知,越是大意越容易出現問題。因此,強化思想認識成為安全教育中的重中之重。由于在實驗室工作多年,部分人員往往安全意識逐漸淡薄,導致實驗室生物安全管理疏于形式。要通過各種方式進一步督促帶教教師及實驗室工作人員結合自身所在實驗室情況,認真學習各類實驗室安全相關的規范性文件,并結合實驗室安全事故的典型事例,使相關人員充分認識到實驗室安全的重要性,并在日常工作中能夠以身作則,從我做起,起到良好的示范作用,同時針對實驗室新出現的問題,隨時補充完善相關規定,并采取相應的措施。
2.2規范準入規則尤為重要
在相關人員進入實驗室工作之前,應組織實驗室安全專題教育培訓活動。培訓內容應包括實驗室安全的各個內容,確保相關人員熟悉生物安全法律、法規,建立生物安全意識,保證相關工作人員掌握開展工作所必需的生物安全知識和技術,避免實驗室污染,防止實驗室事故的發生等。同時在相關人員結束實驗室安全專題教育培訓并考核合格進入實驗室后,該實驗室的帶教教師或工作人員應結合本實驗室相關研究內容進行進一步的個性化安全教育培訓。比如,在使用能夠通過粘膜和皮膚感染的試劑時,或使用有可能發生濺溢的試劑情況時,必須采用護目鏡等個人防護措施;在使用銳利的針頭時,事后必須謹慎處理針頭等銳利物品;針對特定實驗儀器的使用及維護,如超速離心機在離心時應保持合適的平衡等。在進入實驗室工作初期,所有工作均應在高年資帶教人員指導下進行,切勿自行操作復雜大型儀器。
2.3過程監管時刻不放松
實驗室尤其是病原生物學實驗室安全教育是一個復雜而系統的工程,涵蓋實驗室安全管理的方方面面,過程監管時刻不能放松。要從多環節入手,才能起到良好的效果。
2.3.1人員方面。明確病原生物學實驗室人員的資格要求,避免不符合要求的人員進出實驗室或承擔相關工作造成生物安全事故。所有實驗室人員必須接受相關安全教育培訓并考核通過方可進入實驗室。進入實驗室后,必須熟練掌握相關標準操作規程之后方可獨立開展工作。
2.3.2實驗室內從事活動方面。實驗室工作人員應熟悉實驗室環境,養成在實驗室時刻警惕安全事故的習慣。在實驗工作區內禁止吸煙,不得喝水、吃飯等,同時注意個人防護,防止交叉污染等。
2.3.3實驗室儀器培訓方面。對每件大型儀器設備制定標準操作規程,如離心機,PCR儀等,對新使用者進行操作示教,并指派專人維護,以保證設備處于良好的工作狀態。
2.3.4實驗室廢棄物處理和消毒隔離制度培訓方面。通過對實驗室相關人員和學生進行教育培訓,盡可能將操作、收集、處理廢棄物的危險概率將至最低,進而將其對環境的有害作用減至最小,確保病原生物學實驗室操作人員的安全,更好的避免發生安全事故??傊?,我們應該充分認識病原生物學實驗室安全教育的重要性,研究并建立具有實驗室生物安全自身特點的我國實驗室生物安全教育方法和體系,為實驗室生物安全教育工作提供相對統一的尺度和標準,為我國衛生事業,特別是重大嚴重危害人民身體健康的傳染病疾病防治工作健康、可持續發展提供強大技術支撐和保障,為最大限度地保障實驗室生物安全提供科學依據。
作者:楊國威 單位:首都醫科大學附屬北京友誼醫院
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【摘要】 圍繞臨床病例,以開設病原生物學綜合性實驗為載體,進行基礎醫學實驗教學改革,著力培養學生的創新精神和實踐能力,探索提高教學質量、培養高素質醫學人才的途徑,構建“探究為基礎”的醫學實驗教學模式。
【關鍵詞】 病原生物學;綜合性實驗;實驗教學改革
近年來,多種新的傳染性疾病相繼出現,許多烈性傳染病如霍亂、結核等也死灰復燃,這些新、老病原微生物嚴重威脅著人類健康[1]。醫學微生物學是一門實驗技術性很強的形態學科,其獨特的實驗技術在新病原的發現、致病機制的研究等方面占據著重要的地位[2]。病原生物學實驗課不僅是學生了解和掌握微生物學實驗基本方法和操作技術的一個學習過程,同時也是鍛煉學生觀察、思維、解決問題等綜合能力的重要途徑。而綜合性實驗又是實驗課教學中對學生進行素質培養的不可忽視的一環,它對于培養學生的科學、邏輯思維,學會運用現代科學基本理論和方法獨立解決實際問題的能力具有十分重要的作用。
1開設綜合性實驗的意義
傳統的病原生物學實驗課教學以驗證性實驗為主,實驗中以教師為主體,學生只需按老師所講和所做的重復一遍即可,激發不了學生的積極性及創造性[3]。另外,病原生物學實驗課的系統性不強,較為零散,每次實驗內容多,且以示教
為主,造成了學生操作機會較少,動手能力差,不利于培養具有創新性的醫學人才。隨著當代醫學教育的迅速發展,新理論、新技術的不斷應用,傳統的病原生物學實驗教學已無法滿足高素質醫學人才的培養要求。因此,我們認為強化綜合性、設計性實驗課程的建設是實驗教學改革的重要組成部分,是培養具有創新素質的應用型人才,提高教學質量的重要手段。
綜合性實驗教學[4,5]是指實驗內容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關課程多個知識點的實驗,使學生綜合已學的知識來設計和操作實驗,對學生實驗技能和實驗方法進行綜合訓練的一種復合型實驗,主要是培養學生的綜合分析能力、實驗動手能力、數據處理能力、查閱資料能力,運用多學科知識解決問題的能力。為了提高學生的參與意識,加強學生動手能力和綜合素質的培養,我們減少了現行病原生物學實驗課中的一些驗證性實驗,將以往零散單一的實驗重新組合成實用性強的綜合性實驗,使學生能夠根據所給臨床病例自己設計微生物學的檢測程序,自己準備,自己操作,自己總結,自己分析,最大限度發揮學生學習的主動性,引導學生創新性思維,體現科學精神,為下一步探索性創新實驗的開設做初步嘗試。
2 綜合性實驗的設計與實施
綜合性實驗初步設想從病原生物學實驗中較為散亂的細菌學各論入手,將以往教學中細菌的培養方法、染色方法、生化反應、藥物敏感實驗、化膿性球菌及腸道桿菌的分離鑒定一系列零散實驗項目重新整合為一個綜合性實驗,并增加了培養基的制備,該綜合性實驗被命名為“臨床標本病原性細菌的分離鑒定”。我們將綜合性實驗安排在顯微鏡油鏡的使用、病原微生物形態、消毒滅菌、無菌觀念和無菌操作、革蘭染色及細菌分離培養等基本技能訓練之后,針對某種病原微生物的檢測和防治給出典型的臨床病例,學生可選擇感興趣的病例以小組為單位進行文獻檢索方案設計具體試驗撰寫報告等過程實施操作。
實驗前,先由教師給出典型的感染性疾病病例,每個病例后附有5~6道思考題,要求學生圍繞病例查閱資料,思考相關問題。臨床病例各小組可以不同,主要涉及皮膚的化膿性感染、感染性腹瀉、敗血癥等臨床常見感染性疾病。實驗圍繞病例進行,使細菌學學習內容變得生動,提高了學生對本專業的學習興趣及主動性,加強了與臨床的緊密聯系,縮短了基礎與臨床之間的距離,為學生以后臨床學科的學習和從事臨床工作打好基礎。
實驗一開始,以小組為單位,通過對典型臨床病例的分析,以課堂討論的方式,對教師所提出的問題進行討論,對該病例做出初步診斷,列出診斷依據,擬定微生物學檢查程序,并列出微生物學檢查中所需的物品。由我們給學生提供模擬的血液、膿汁、糞便等標本,同學自己制備所選用的培養基,如血平板、SS平板等,通過連續4次實驗課(大約12學時),完成從培養基的制備到細菌鑒定、藥物敏感實驗的絕大部分操作,對這些病例做出微生物學診斷。4次連續的實驗課將傳統實驗中細菌學總論和各論的大部分內容歸為一體進行教學,減少了重復,更方便學生系統學習和掌握了微生物學基本的實驗技能。
試驗結束后,我們還要求學生完成詳盡的實驗報告,包括試驗設計方案與路線、實驗操作程序、實驗材料及預期的實驗結果、正式實驗的實施步驟、實驗結果的觀察和記錄、對實驗結果的整理和分析等。考慮到大學二年級學生缺乏必要的臨床醫學知識和科研訓練,我們先設計出規范的實驗報告格式,將實驗報告所涵蓋內容做出具體要求,使學生初步了解一份完整的科學記錄報告的書寫方式,督促他們養成仔細觀察和記錄試驗結果的良好習慣。實驗報告的撰寫訓練了學生的書面表達能力、邏輯思維能力和歸納總結能力,可以為將來科技論文的寫作打下良好的基礎。
3 綜合性實驗的效果評價
該綜合性實驗已在我校2005、2006級臨床醫學、口腔醫學7、8年制學生中先行開展,學生的實驗報告顯示,所有同學均能按照科研論文的格式完成實驗報告,絕大多數同學的書寫格式完全正確,約一半同學寫了英文摘要。我們對兩個年級的約280名學生進行了教學效果調查,結果見表1。調查結果顯示大多數同學對綜合性實驗感興趣(占82.2%);多數同學能順利完成實驗(占78.7%)并掌握了相應的實驗技能(占91.3%);94.4%的同學認為該綜合性實驗的開設有利于綜合能力的培養。
綜上所述,我們認為實驗課是培養學生掌握實際操作能力和獨立工作能力的重要基地,而綜合性實驗課的開設將為學生獨立設計和完成一個完整實驗提供實施的平臺。它的實施將有利于激發學生的創造潛能,培養學生的創新能力和科學態度,為將來的臨床實踐和科學研究奠定堅實的基礎,同時也必將增強他們今后在醫務工作中的社會責任心和使命感。我們計劃通過廣泛收集學生和實驗教師的意見,進一步改進和完善綜合性實驗課的開設,并繼續推廣應用,最終構建“探究為基礎”的實驗教學模式。
表1 臨床標本病原性細菌的分離鑒定綜合性實驗效果調查
調查內容 選項及結果對該實驗是否有興趣是(82.2%)一般(15.4%)否(2.4%)實驗設計前是否查閱過資料是(90.2%)否(9.8%)實驗過程是否順利是(78.7%)一般(18.2%)否(3.1%)是否掌握了相關實驗技能是(91.3%)一般(8.7%)否(0%)實驗中與同學的協作情況好(62.2%)一般(24.8%)不好(13.0%)實驗的難易程度太難(5.2%)適中(80.4%)容易(14.4%)該實驗是否利于培養綜合能力是(94.4%)不知道(3.5%)否(2.1%)此類實驗是否應該繼續是(84.6%)無所謂(10.5%)否(4.9%)在校期間是否有參與科研的愿望是(82.5%)無所謂(12.2%)否(5.3%)
參考文獻
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關鍵詞 病原生物學 開放 實驗室
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A
The Preliminary Study about Opening Microbiology Laboratory
ZHANG Qiong
(Department of Pathogen Biology, Changsha Medicine School, Changsha, Hu'nan 410219)
Abstract Pathogen biology has strong practice and application, experimental teaching is a very important part. Compared with traditional experimental methods, the paper gives some suggestions on open laboratory building.
Key words pathogen biology; open; laboratory
病原生物學作為連接基礎醫學與臨床醫學的橋梁課程,實踐性與應用性都非常強,尤其是實驗教學,是非常重要的教學環節。我們以前的實驗內容絕大多數都是些獨立的、驗證性實驗,以教師為中心,學生按教師所示,依葫蘆畫瓢,這樣的實驗模式已不能適應現代教學理念。①為了進一步提高病原微生物實驗教學的質量,培養學生獨立分析、解決綜合問題的能力,我們利用現有實驗室的有限條件,如:儀器設備、試驗場地、實驗材料和師資隊伍等資源,向學生、老師,甚至是廣大科研愛好者開放實驗室,現將情況總結如下:
1 實驗室開放情況培養學生獨立分析、解決綜合問題的能力
目前,病原生物學實驗室共有實驗室7個,實驗指導老師10位,嘗試性的開放兩個實驗室。開放的內容主要包括:課程學習開放;學生模擬實驗訓練開放;學生科學研究開放;教學科研人員開放;學生第二課堂開放;小型研究項目和日常生活中感興趣的研究內容的開放等。開放的學習原則:以培養學生自主能動性、探索性、思維能力、創新性和科研能力的提高為目標,進行引導式、互助式和自主式學習原則。
就實驗室開放整體情況而言,由于實驗場地、時間限制、實驗指導老師時間不足等原因,我們學校實驗室的開放只能是有選擇性、有組織、有計劃性的由點向面逐步開放,在以后的實施過程中,我們將根據具體情況再調整,做到時間、空間、實驗內容、實驗手段等的真正完全開放。
2 病原生物學實驗開放的必要性
傳統實驗教學形式單一、乏味,教學內容以驗證性實驗為主,而綜合性、設計性、應用性實驗少。如:口腔中微生物“革蘭染色”實驗,老師先講解示范操作步驟,學生根據演示過程簡單完成實驗,從而機械性的得到實驗結果。至于結果之外的實驗原理、實驗方法的采用,學生經常根據理論所學的知識得出簡單的答案。因此,在這種學習模式中,學生很難有獨到性的見解,學習主動性也很難提高,相應的,依據實驗得出的結論也很難運用到理論課去。此外,微生物實驗是一個連續、系統的知識體系,如培養基配制、滅菌、接種、培養、生化性能測定等實驗本是一個環環相扣的整體,但由于教學場地的有限、教學安排不合理、教輔人員的不足等原因,原本連貫的實驗脫節了,使學生在實驗技術路線上失去聯系而缺少了整體實驗的把握能力,創新能力的培養更不用說,這樣學生就很難完成從“被動性”實驗轉為“主動探索性”的學習模式的轉型,不利于學生的發展。再次,傳統實驗存在一個最為嚴重的不足:實驗大多以單門課程設置,很少有學科之間的交叉性和綜合性實驗,學生的發散性思維能力的培養就很難跟上應用型人才培養的需求。因此,培養出創新性人才,實驗室建設上的突破顯得必不可少。
3 病原生物學實驗室開放的效果
自從病原生物學實驗室開展開放性實驗以來,共有五十多位學生先后完成了幾項課題及十幾項綜合性實驗項目的研究,撰寫論文十幾篇。具體包括學生畢業論文、4項大學生創新性課題及老師的5項省、院教育基金課題,如:“特異性噬菌體介導的食源性致病菌生物發光法檢測技術研究”“ 松生擬層孔菌菌絲乙醇提取物內抑瘤作用及其機制的實驗研究”等。這種教學模式的運行使學生的綜合素質得到很大程度提高 ,也有助于教師科研事業的開展。在學與教的過程中又促進了老師本身的學習,為產、學、研基地的形成奠定了堅實的基礎。從學生反饋的信息我們可以看出,學生普遍認為病原生物學實驗室開放有以下幾個優點:(1)對于掌握實驗操作技能、提高動手能力有極大幫助。(2)有利于病原實驗的系統性掌握,培養了科研思維能力。(3)為學生主動學習創造了良好的環境,充分調動學生的學習積極性和創新能力。以“松生擬層孔菌菌絲乙醇提取物內抑瘤作用及其機制的實驗研究”為例,老師在上課中提到靈芝、云芝有抑瘤作用,理論課過后學生心里存在疑問,既然都是真菌,那么松生擬層孔菌菌體內有沒有抑瘤作用?通過前期的資料查詢,學生設計出一套完整切實可行的科研方案去尋找答案。這樣,學生就脫離了機械重復實驗過程,自己在摸索中鍛煉了思維能力,把所學知識串聯起來綜合應用,真正是“會學”而不是簡單的“學會”了。
4 進一步完善開放性實驗室的幾點建議
開放實驗室是一項細致而又復雜的工作,既有場地、器材等硬件的問題,也有師生的認識、精力、能力的問題。這些問題對于民辦學校而言,在某種程度上可能更加嚴重。如:(1)實驗開放受到場地、人員等問題限制。我們學校一個年級有十幾個臨床班,一個臨床班又有100多個學生,場地才剛剛滿足基本教學的需求,加上師資不足等問題嚴重阻礙了開放性實驗的開展。(2)實驗室活動耗時長、見效慢,很難在短期內看到成效。開放成本與開放率不成正比問題影響實驗室經費投入,甚至關系到實驗室開放能否持續的問題。(3)實驗室缺乏一套完整有序的管理制度,設備損壞、試劑雜亂等問題滯阻開放性實驗室的順利開展。(4)實驗時間的延長,實驗內容的增加,實際上增加了教師和管理人員的工作量,無形中降低了學校教師的待遇,挫傷了教師積極性。(5)綜合、交叉性設計實驗出現后,開放性實驗室對指導老師專業知識水平要求更高,但進修學習、業務培訓計劃相對滯后,最新學科見解難以融匯到教學中。針對以上問題, 建議采取如下措施:
4.1 學校應該大力支持實驗室工作
開放性實驗室的運行需要大量資金支撐,比如:學生所用實驗耗材、設備維護、實驗試劑及實驗過程用到的大型貴重儀器等,需要學校相關部門重視,加大經費投入比例。對于民辦學校而言,由于開放實驗效果很難短時間判斷以至于影響實驗開放作用的體現,故學校應專門成立指導小組,定期對實驗效果正確判斷后做出實驗開放所需基金的整體規劃,制定出經費管理辦法,實行專項基金管理,如:每年需要的經費使用預算,具體經費用途等交由相關部分監管,達到經費管理的公開化、透明化。同時,開放性實驗室負責管理人應積極尋求資金來源,如:有償開放實驗室、科研課題管理費、工廠、醫院合作費等,以維持實驗室工作的正常開展。
4.2 建立完善的實驗室管理制度
針對實驗室開放后出現的一系列問題:儀器設備的使用和維護、試劑訂購和污染等問題,作為實驗室必須制定一套成熟的一系列規章制度,其中應該包括學生來實驗室做實驗使用記錄、使用情況、衛生情況、儀器使用記錄及水電情況的登記等,責任到人,確保實驗順利進行。安全隱患問題問題也是病原生物學實驗室重點注意的問題。如:病原菌株感染實驗者、高壓滅菌鍋的爆炸等安全問題,這就要求管理者應采取必要的安全措施來預防事故的發生?;敬胧┯校褐贫ㄒ幌盗蟹媳緦嶒炇业囊幷轮贫?。加強各類安全知識的學習,針對性的舉辦知識講座。組織模擬訓練讓學生學習應對緊急情況等。對于病原生物學實驗室,尤其要注意菌種的保存和使用都需要做好相應的記錄,做到雙人雙鎖,交叉管理,及時歸位,指導操作。實驗結束后還要重點清點,不要遺忘、漏掉,同時,還要做好消毒滅菌工作,以防大面積的感染。
4.3 把實驗開放的工作雙倍納入正常工作量的統計
開展開放性實驗以來,教師除了安排正常教學工作以外,還要犧牲休息時間參與開放性實驗的儀器安排和管理工作。繁重、瑣碎、緊張的實驗室工作使教師經常處于超負荷的狀態。其教學工作量未能按公共課教學工作量的管理方式核算 ,還不能納入教師崗位津貼考核 ,嚴重影響實驗工作人員和指導老師的積極性。 因此,這種工作量的計算應該以雙倍的形式出現在年終考核過程中。
4.4 改變管理觀念
開放性實驗室的建立需要以學生為主體的一群精英管理隊伍,除了做技術指導和教育指導外,還要依靠學生進行日常管理工作,因此,作為開放性實驗室的工作人員必須轉變觀念,在適當的時候給予學生充分自,讓學生幫助管理實驗室工作。這種管理模式既有助于學生不生活在老師“灌輸式”教學方法中,又讓“保姆式”管理形式在實驗室教學中消失,同時,給學生充分發揮自處理問題的能力上提供了用武之地。實驗室還應該進行成本核算,有償對放。這種方式從某種程度上解決了實驗室開放后資金緊張的問題,做到了資金自籌,提高了自身造血功能。除此之外,我們還應該借鑒國外開放性實驗室管理成功的一些經驗,分析國內外實驗室管理的相同點和不同點,做到取長補短,穩健發展。
4.5 加強師資隊伍的建設
結構合理、素質高、創新意識強和奉獻精神強的實驗室教學隊伍的形成有助于實驗開放的順利進行。師資隊伍建設可以從以下幾個方面著手:(1)選用知識豐富、實踐動手能力超強,發現問題和解決問題能力強的指導老師,最好是有科研基金來源的老師,這樣的指導老師既有經驗,又可以幫助學生解決部分經費問題。(2)不斷完善實驗教學人員的考核。為調動積極性,實驗主管要需定期對他們進行考核,重點考核教學態度、教學效果、科研成果等。結果與崗位津貼、年度獎金和評優、評先等掛鉤,做到獎勤罰懶。(3)加強實驗教改課程的研究,提高自身專業水平。學??梢远ㄆ谂e行一系列的實驗課改心得、經驗的交流會,通過相互的學習,可以找到更多的適合本學科實驗教改的方法。(4)經常給老師一些進修學習、業務培訓的一些機會,做到信息的及時更新。
5 結束語
開放實驗室是培養出應用型人才的一個先決條件。病原生物學實驗室的初步開放盡管存在一些問題:如:儀器設備、師資隊伍等,但是為學生提供學習平臺做了一個很好的開端。如何進一步完善開放實驗室建設是我們迫切著手解決的問題,有待進一步探索。
實踐教學是醫學院校教學的重要環節實驗室是進行實踐教學的重要場所實驗教學對于提高學生綜合素質、培養創新精神和實踐能力有著舉足輕重的作用。實驗室管理的質量直接影響到教學質量而病原生物學實驗室經常接觸到一些有感染性的臨床標本學生上實驗課時也會接觸到病原生物稍有疏忽可能導致實驗室感染甚至污染校園危及社會釀成嚴重后果。
完善實驗室管理制度加強管理建設
建立完善的實驗室管理制度是確保日常工作和實驗教學順利進行的必要前提同時也是對實驗員、實驗教師和學生的基本要求。
嚴格安全制度消除安全隱患:在實驗室諸多方面工作中安全是重中之重。在加強管理、方便使用、保障安全的原則下應建立一系列行之有效的制度如《實驗室管理制度》、《實驗儀器設備管理辦法》等。尤其是微生物實驗室有其自身的特殊性除水、電及有毒害、有害、易燃、易爆等化學試劑的安全管理外還經常和各種病原微生物打交道。如果防護不當可能造成病原微生物失控導致感染引起傳染病的流行。高壓蒸氣滅菌器也是微生物實驗室常用設備使用不當極易引發惡性事故造成人員傷亡和財產損失。因此要把實驗室安全教育納入日常工作并堅持經?;?、制度化。危險化學試劑及菌種由專人負責保管并建立嚴格的使用登記制度。①定期檢查制度。對于實驗室的安全條件和設施要做到心中有數定期檢查及時發現和杜絕安全隱患問題。一旦發現有重大安全隱患問題的實驗室必須立即停止使用限期整改確保人身安全。②安全教育。開展定期的、經常性的安全教育不斷創造重視安全的氛圍提高實驗人員安全意識養成良好的安全習慣是防止安全事故發生的有效途徑。安全教育包括:學習涉及實驗室生物安全通用的要求;病原生物的安全防護;醫療廢棄物和危險品管理等國家和學校有關法規、制度;學習掌握各種標準化、規范化的實驗操作;熟悉實驗室環境和安全措施學會正確使用消防器材;掌握基本的急救常識和逃生技巧等。與試驗無關人員不得隨意進入實驗室。
提高實驗隊伍人員的素質
實驗技術人員隊伍的建設是實驗室建設的關鍵。實驗技術人員長期在實驗教學中承擔了繁重的實驗組織、準備和輔導等工作地位和待遇偏低。這些因素導致了實驗技術人員隊伍不夠穩定要有計劃安排實驗技術人員進修學習提高素質和業務水平并將實驗技術人員的職稱晉升與實驗課時掛鉤提高實驗技術人員待遇對一些從事特殊工作的崗位適當增加他們的崗位津貼以調動實驗技術人員的積極性同時著力引進高學歷的實驗技術人員促進實驗技術人員隊伍的建設。
建立獨立的病原學實驗中心