分子生物实验室管理范文
时间:2023-11-30 17:30:34
导语:如何才能写好一篇分子生物实验室管理,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
中图分类号:R19
文献标识码:B
目前,分子生物学飞速发展,分子生物学相关的理论和技术已深入到生命科学的各个领域,一些常用的技术,如基因组DNA的分离纯化,质粒DNA的抽提及纯化,RNA的提取,PCR扩增,Southern blot等成为分子生物学研究的强有力工具,为分子生物学的发展起了巨大的推动作用,然后,这些实验操作技术都涉及到氯仿、DEPC、同位素等有毒有害或具放射性的物质,对环境和人身安全也造成巨大的威胁。因此,弄清这些有害有毒物质的作用,加强实验室安全管理,建立良好的制度和处理,保证分子生物学实验室成为真正的科研阵地。
1 完善实验室安全制度
分子生物学实验室是教学和科研的重要场所,化学试剂种类繁多且成分复杂。如果处理不好、管理不善,就会对实验人员和环境造成危害。因此,应加强分子生物学实验室的安全管理。对不同的化学品进行分类专人专管,对易燃、剧毒物品应有领用管理办法,签定安全责任书,确保做到责任到人。同时,加强对危险化学品的购买、运输、储存和使用的监督管理,使实验室的安全工作做到规范化、制度化和标准化。此外,分子生物学实验中。经常要用到整只动物或动物的部分组织器官进行实验,因此,建立健全实验动物的临时饲喂、管理和死后处理制度,对动物的食物、排泄物及毛发及时进行处理,对动物的抓咬、逃逸等也应有严格的管理规定和制度。
2 建立一支高水平的师资队伍
提高实验队伍的业务素质。不仅让实验员会操作各种仪器,还必须熟悉实验室各种试剂的性能、毒性、防护等。加强对实验员人员的管理和安全教育。使实验人员养成良好的工作和生活习惯。如进入细胞培养宣前更衣、戴帽、换拖鞋;进入同位素室先穿铅衣,戴上一次性手套,再用盖革计数器将可能污染的物品全部检查一遍,确保没有放射源的情况下开始动手实验;实验中有氯仿、四氯化碳等有毒的挥发性气体,必须在通风柜里进行操作等。实验内容设计要尽量选择无公害、低做实验,实验残液、残渣要少、要可回收,以减少污染,保护环境。
3 实验室合理设计和布局
实验室的布局是实验室安全的一个重要环节。因此,对实验室应进行合理布局,划分专用的功能区,规定人员物品行走路线、进、出通道控制等。同时,确保实验动物不能逃逸,非实验室动物(野鼠、昆虫等)不能进入,实验室内仪器的摆放要既合理又方便操作。对实验室废液应根据其性质选择适宜的有明显标记的容器和存放地点,密闭保存。放射性同位素室布局在人员活动较少、较偏的房间内,并由专人负责管理。核酸电泳时要用到溴化乙锭(Ethidium Bromide,EB)进行染色,因此,电泳室要布局在相对偏僻且方便的单间内。进行电泳操作时,要防止EB扩散,一只手戴一次性手套,接触EB区,另一只手接触非EB的器皿如微波炉、电泳仪、冰箱等。
4 各种废物的处理
4.1实验耗材和生物材料的处理:实验中废弃的吸头、Epp-endorf管、手套、试管等定期灭菌后,深埋;废弃的玻璃制品和金属物品应使用专用容器分类收集,统一回收处理。实验废弃的生物活性实验材料特别是细胞和微生物必须及时灭活和消毒处理,实验动物尸体或器官需及时进行妥善处置,按要求消毒,统一送有关部门集中焚烧处理。实验内容设计过程中要尽量选择无公害、低毒性药品做实验,实验残液、残渣要少,要便于回收,以减少污染,保护环境。
4.2放射性物质的处理:放射性同位素技术具有灵敏、简便和廉价等优点,在分子生物学实验室应用普遍,但由于放射性同位素的辐射会给人体造成损伤,如果使用不当或操作不规范,会造成环境污染,甚至损伤人员。在进行同位素操作时一定要注意个人防护,包括使用隔离、专用衣帽手套及防护背心、挡板等。对放射性同位素的污染进行安全性教育,实行责任到人的做法,对放射性物质统一保管、集中存放、集中处理的做法。在定购同位素时,根据需要量进行订购。α-31p半衰期为14.5天,在southern blotting应用较广,是危害较大的放射性物质。DNA杂交时,在探针标记、洗膜等几个阶段都涉及同位素。对含α-31p固体废物,放入铁皮箱10个半衰期(约半年)后埋到指定的地点:对于含α-31p浓度较高的液体废物(如首次洗膜液),在厚实的朔料桶放置8个半衰期后倒入专用的下水道;含α-31p浓度较低的液体废物(如二、三次洗膜液),则直接倒入专用的下水道。
4.3常见的有毒物质的处理:溴化乙锭、Trizol、丙烯酰氨、DEPC、甲酰氨等毒性高、环境危害大的物质,分类收集后统一处理。
4.3.1 EB(Ethidiunl bromide,溴化乙锭):EB是一种强烈诱变剂并有中度毒性,应戴手套操作,对于含有EB的溶液也不应直接倒下水道,用后妥善净化处理:EB含量大干0.5μg/ml溶液先用水将EB浓度稀释至0.5μg/ml以下,每100ml溶液加入100mg活性碳。不时轻轻摇荡混匀,室温放置1小时,滤纸过滤将活性碳与滤纸密封在塑料袋中作为有害废物丢弃。或用专用一次性染料清除袋(Gene有限公司)吸附过夜,再焚烧袋子即可。EB接触物,如抹布、枪头等埋入地下。
4.3.2 Trizol:提取组织和细胞RNA的一种重要试剂,在提取RNA时一定要在通风进行。如皮肤接触Trizol,请立即用大量去垢剂和水冲洗,废液埋入地下。
4.3.3 DEPC(Diethylprocarbonate,二乙基焦碳酸酯):RNA酶的强抑制剂,一种潜在的致癌物质。操作时戴口罩。在通风橱中进行。沾到手上立即冲洗,废液通过废液道排泄。
4.3.4 CHCl3(ChIoroform,氯仿):常用于DNA和RNA提取,对皮肤、眼睛、黏膜和呼吸道有强烈的刺激作用和腐蚀性,易损害肝和肾。操作时戴手套在通风橱里进行,废液收集后埋入地下。
4.3.5 Acrylamide(丙烯酰胺):DNA测序、SSR及蛋白质分离等技术中作电泳支持物,具神经毒性,聚合后毒性消失。操作时戴手套在通风橱内进行,聚合后的聚丙烯酰胺凝胶没有毒性,可随普通垃圾一起扔掉,千万不要倒入下水道。
4.3.6 DMSO(二甲亚砜):是一种既溶于水又溶于有机溶剂的非质子极性溶剂,常用作细胞的冻存液和配制AS。皮肤沾上之后用大量的水洗及1%~5%稀氨水洗涤。
篇2
关键词:中医 分子生物学 实验准备
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)09(a)-0126-01
随着分子生物学的迅猛发展,该技术已经渗透到基础医学和临床医学的各个领域,与医学联系日益紧密。中医院校的实验教学课程大多是实验性很强的专业课,而医学分子生物学实验大多是蛋白质和核酸等的定量实验,要求更严格,操作更复杂,实验难度更大,要保证实验课有序高质量完成,实验准备工作起着关键性的作用,环环相扣,不能疏忽大意。
为在中医院校普及和推广分子生物学技术,培养学生基本实验技能和理论联系实际的能力,我校基础医学院实验教学中心于2012年全面开展分子生物学教学实验的准备工作,现准备工作已经完成。经历我校分子生物学教学实验室从无到有的整体建设,从耗材购置到预实验进行,结合具体工作,谈一谈自己的体会。
1 提高自身业务能力
个人认为扎实的业务素质是实验准备工作必不可少的前提,我校本科分子生物学实验包括质粒的提取、基因组DNA的提取、PCR、转化等五个小实验,这些小实验之间具有连续性强、时间长等特点,要求实验准备工作人员必须具有扎实全面的理论基础和熟练的实验技能,掌握实验原理、方法步骤和试剂配制,熟悉掌握设备仪器的操作和注意事项,出现问题能及时解决,对不同实验结果有合理的解释。如电泳,胶的浓度很大程度上决定了图片漂亮与否,任何大小的DN段都有一个合适的浓度的胶,做PAGE时胶的浓度更为明显;这些是实验准备的重点,那么怎么寻找这些实验中的重点呢?那就要在预实验中仔细揣摩实验原理、步骤;再如转化会有多次失败,许多人认为是感受态做的不好或者是抗生素加过量,可是有一次的感受态是“粗放型”做的,最后效果却很好,这有可能是载体自我环化没连上,或者是热激时间过长;对于抗生素用量多的问题,则把平板在恒温箱里多放置一段时间仍仍然什么都没有(这时抗生素已经失效),这就不是抗生素的问题了,这些只有实验之后才能体会;有时候转化子太多,就不妨把平板室温下放置数小时,挑大菌落(质粒拷贝数多)去验证。最后,作为实验技术人员,要关注国内外实验技术新动态,改进实验方法,不断提高自身业务能力。
2 积极做好预实验
所谓预实验是指在进行实验教学或者是科学研究时,经常需要在正式实验之前先做一次实验,简称预实验[1]。它不仅仅是一个简单的准备过程,而且实验准备人员能通过这一过程摸索实验条件,确保实验顺利进行,同时许多新的实验方法和技巧都可以由预实验探索而来[2]。
每次实验都会因时间、室温、试剂批号及浓度和仪器的改变而出现不同的实验结果,所以每次实验前都要做好预实验。做好预实验首先需要注意环境的干净整洁,该灭菌的仪器和器皿是否准备充足,然后认真完成所需要的各种试剂的保存条件、稀释时的配比等。
其次是仪器设备的准备,实验前要仔细调试设备,这样才能确保实验的正常进行。比如我们实验室新买了一台离心机,空机转动很好,可是在预实验时发现放到里面的离心管顶部与机器有摩擦,及时与厂家联系进行维修解决了问题。其实预实验目的就是确定实验条件,寻找存在的问题及注意事项,确保实验课的正常进行。
3 加强各方面的协调工作是实验准备的保证
实验准备工作特点是接触面广,与学校教务处、设备科、学科教师、学生的关系密切,处理好以上几个方面的关系是搞好实验工作的重要保证。(1)设备科:分子生物学实验是一门新开实验,作为采购部门的设备科第一次采购某些耗材就有可能会发生理解上的错误,这就需要和设备科老师有良好的沟通,比如填写的购置计划只写着封口膜(全名叫无菌培养容器封口膜),在领取时设备科老师就先让供货商拿来一包样品(Para film),发现不对我们及时调货最终确保了实验的顺利进行;(2)学科教师:实验教学是教师和实验人员共同完成的教学任务,二者相互依赖,缺一不可,在实验准备中要求学科教师意见,互相尊重,密切配合;(3)学生:每次实验课前都要给本实验室的负责人交代清楚实验过程中的注意事项,有些必要的要打印出来贴在醒目处请学生注意。
4 加强日常管理
良好的实验室管理是保证实验顺利进行的基础。在实验过程中要做到以下几点。
4.1 实验仪器的管理
分子生物学操作中会涉及一系列仪器,管理不当或者使用不当导致实验失败、减少仪器使用寿命或损坏仪器,因此在进行操作前细致地了解各种仪器的使用方法及注意事项,是使后继实验事半功倍的一个必要准备。比如超低温冰箱和可调微量移液器,在超低温冰箱内储存的物品包装盒材质应为不锈钢、铝质或耐低温的硬质塑料。禁止使用纸盒、橡胶器皿、玻璃器皿以及软质塑料袋;尽量减少开门的次数和开门时间,以保证箱内温度的稳定;存取样品时动作应迅速,不能长时间打开冰箱。离开时务必确认冰箱已经关严。可调微量移液器在使用过程中动作要缓慢平稳,不使用时要调至最大值的刻度,使弹簧处于松弛状态以保护弹簧。实验结束后督促学生填写仪器使用情况表,如有故障要写明原因,以便及时联系维修人员进行检修。
4.2 实验材料的管理
实验室的安全最重要,分子生物学实验经常与毒性强,甚至是致癌的试剂接触,像氯仿、异戊醇、甲醛、乙醚等许多溶剂,都应在通风橱中使用,并且注意保护皮肤和呼吸道。另外一些致癌物或诱变剂,像溴化乙锭等,在操作中要注意防护,并注意使用后的处理。特别是一些试剂盒,一定要掌握相关知识后方可使用。实验室工作人员要列出每次实验的材料清单,每次实验课前组长按照清单一一清点,对于有毒及需要特殊处理的试剂要对学生交代清楚,同时要明确下课后按时把所有实验材料整理归位,老师检查合格后方可离开。
4.3 实验室卫生管理
从第一次上课就要强调实验室环境卫生的重要性,促使学生养成良好的卫生习惯。每次实验结束后值日生认真打扫卫生,并将实验室仪器、物品摆放整齐,为下一次实验创造良好的氛围。
分子生物学的准备工作繁琐而复杂,即使有几年的工作经验也难免会有疏漏,这就要求我们平时的经验非常重要。注意总结实验中注意事项,每次的物品准备都要有详细的记录,每学期实验项目一旦确定就不会改变,准备教师可以提前熟悉实验程序。娴熟的操作技能是保证实验准备得以顺利进行的重要条件,只有做到正确使用、熟练和规范操作,才能得到正确结果[3]。长此以往,可以改正不足,逐渐完善实验准备工作。
参考文献
[1] 孙蕊,于洪帅,丁宁,等.预实验在培养大学生综合素质中的作用[J].现代医药卫生,2008(22):151-152.
篇3
中图分类号:R2-04 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2014)04-0118-02
如何更好地发挥临床医学院公共研究平台资源整合优势,提高科技资源使用效率,增强科技创新能力,并实施科教互动,实现科研活动与教学活动、科技创新与人才培养的结合,使公共研究平台真正成为科研与教学活动的支撑平台,构建科研与教学双轨并行模式,是目前国内许多临床医学院迫切期望解决的课题。自2011年开始,按照上海中医药大学工作精神,以实验教学改革为契机,上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院积极探索公共研究平台科研与教学的双轨并行模式,以提高学生综合创新能力,增强医院科研发展动力。兹介绍如下。
1 构建公共研究平台科研与教学双轨并行模式的必要性
分子生物学是生命科学的带头学科,其理论与技术几乎渗透到医学、药学所有领域。中医药专业的医、教、研工作者,尤其是研究生对学习和运用分子生物学技术的热情十分高涨。然而,与国内外西医界相比,分子生物学技术在中医药研发中的应用还存在着很大的差距[1]。一方面,对该技术在中医药研究中是否能用、为何用、如何用,以及对中医学术的继承和发展有何帮助等存在许多困惑,以致在研发中对是否采用该技术犹豫不决,甚至形成学术阻力;另一方面,一味追求一些技术新、价格昂贵的设备和方法,与原有实验积累不相衔接,检测数据不能有效消化,造成资源的浪费。为此,充分发挥公共研究平台资源整合优势,从中医药研究实际出发,实施科教互动,实现科研活动与教学活动、科技创新与人才培养的结合,促使中医药专业的医、教、研工作者尤其是研究生进一步掌握必要的分子生物学知识和相关的技术手段,学以致用,使公共研究平台真正成为科研与教学活动的支撑平台,构建科研与教学双轨并行模式,是当务之急。
2 公共研究平台科研与教学双轨并行模式设计与实践
我们以公共研究平台为依托,开展分子生物学实验教学课程改革,实践和探索公共研究平台科研与教学双轨并行模式。本课程以第一课堂(实验室操作现场及授课课堂)为基础,以自主创新、动手实践为主旨,以第二课堂(专题研讨会、课题论证会等)为拓展,课程得到大学及医院教学与科研等管理部门的大力支持,以及资深专家监督指导,同时还得到青年骨干教师的热情参与,发挥了研究平台丰厚的科研资源优势,也得到了广大医、教、研工作者,尤其是研究生的积极参与及好评。经过3年多的实践与探索,本课程以边实践、边总结、边改进的方式,顺利完成了一个完整的教学循环,结果令人满意。
2.1 构筑以需求为导向的课程教学体系
本课程在上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院范围内,以公共研究平台为依托,针对广大医、教、研工作者培训需求日趋多样化和差异性明显的现状,推出了以学生需求为导向的课程教学模式,使需求调研成为制订教学大纲的必经环节。筛选了一批典型的科研项目和成果,有效整合实验内容,提高教学培训的针对性和实效性,分别组成教学内容相对独立的小单元。其内容涵盖了分子生物学、组织病理学及细胞生物学等技术平台关键技术和方法,鼓励新思路、新知识点与经典实验技术教学内容的融合与渗透。以实验室为第一课堂,完成了“基础实验-综合实验-设计性实验”实验教学体系的初步探索,形成了一套系统、完整又互相衔接的课程体系。与此同时,将本课程建设中所涉及的教学与课程管理内容纳入实验室标准操作规范(SOP)管理体系,为今后更大范围和规模教学提供质量控制的保障。
2.2 改革教学手段和方法,提高自主学习探究能力
本次教学改革充分考虑医学院校学生的特点,融入了开放式教学、讨论式教学、探究式教学及多媒体教学等多种实验教学方法,组织学生轮流到实验室相关技术平台,由资深专家和一线青年骨干教师现身说法,用通俗的语言和直观的形式(如实验室现场、题板、演示文稿、视频动画、前沿报告及启发式设问等)全方位展示教学内容,与学生进行讨论交流,分享自己的经验教训、心得体会。让学生了解和掌握分子生物学技术在中医药研究领域所遇到的问题,使学生能将分子生物学的基本理论和实验技术与临床实践、科研新发展相结合。逐渐建立起了一套指导学生自己准备实验试剂、材料和条件的方法,强化实验教学中学生的主体地位,使其主观能动性得到充分发挥,增强创新意识,培养独立思考和解决问题的能力。
2.3 拓展第二课堂,强化实践教学
由实验室组成的教学科研服务平台是培养学生创新能力和实践能力、进行实验教学和科学研究的重要场所。第一课堂之外,拓展第二课堂,全面开放实验室,积极引导课外探究式阅读,构建专题研讨交流、师生共研课题的实践载体。专题研讨会是本课程开展教学科研的另一重要方式。由资深专家主持,全方位探究科研过程,讲述项目背景、立项和实施的过程,以及所依托的装备条件和遇到的问题、解决问题的思维方法,组织并开展了20余次课题论证会议,并在此基础上逐渐形成了每周例会制。重视扩大本课程对中西医结合临床学科发展的辐射效应,以教学促进科研,借助实验技能培训与课题论证等方式,促进学科梯队人才对分子生物与其他常用实验技能及其应用的理解,规范学科研究项目实验方案的实施过程,促进学科研究水平的提高。
3 小结
经过2年多的公共研究平台科研与教学双轨并行模式实践与探索,逐渐形成了一套系统、完整和互相衔接的课程体系,并增强了本课程的辐射效益,充实了上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院科技强院的内涵建设,不仅促进了研究生科学研究能力和素养的提高,同时也加强了青年医务骨干对中医药现代化研究的认识和理解。近几年来,上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院国家自然科学基金中标率得到了进一步提升,特别是青年项目已达到总中标项目的近四成。在今后的教学科研活动中,我们将进一步把研究生课题研究的共性技术和理论问题与个性技术及医学研究的前沿相结合,进行兴趣教学、科研素质教育与针对性更强、更为深入的专科实验技能培训等多层次的模式相结合的探索,以期促进人才梯队科研素质培养和科研实施质量,进一步提高学生综合创新能力,增强医院科研发展的动力,并有望得到同领域的推广和借鉴。
参考文献:
篇4
关键词:生物化学;开放性实验;实验教学
生物化学是一门实践性很强的课程,是医学院教学中重要的医学基础课程之一。随着生物化学与分子生物学实验技术的飞速发展,生物化学与分子生物学实验的技术、手段和操作方法已广泛应用于临床,对疾病的预防、诊断和治疗发挥着重要的作用。开放性实验是学生在学有余力的情况下,个人或团队在教师的指导下完成一些具有创新性的实验项目[1]。开放性实验以学生为主,教师在实验过程中只提示和引导,启发学生自己独立思考,解决实验过程中遇到的问题。传统的生物化学实验较为简单,缺乏创新性和综合性,而且验证性实验较多,通常以测定物质含量和酶活性等的实验为主,加之标本来源有限,所以实验的效果很不理想[2]。开放性实验能够弥补传统生物化学实验的不足,增加了学生参与实验的过程和实验设计,使学生在实验过程中更加善于思考和学习。为此,我校生物化学与分子生物学实验室在开展正常的实验教学外,结合我校特点,在小学期(第一学期)开放实验室,在正常实验教学中设置了多个开放性实验项目。近年来,我们针对生物化学实验教学中设置开放性实验进行了有益的探索,取得了一些经验,现介绍如下。
1实验教学内容的改革
(1)在生物化学实验中设置开放性实验,首先要进行教学内容的改革,将生物化学与分子生物学新近发展的实验技术引入教学,形成一系列的综合性、开放性实验,例如将基因提取、PCR、酶切、电泳等原本独立的实验结合在一起。我们设计了乙醛脱氢酶突变基因型的检测、肥胖因子的检测、PCR法对基因突变位点的确认等多个分子生物学实验。实验标本均采自学生自身口腔上皮细胞,标本来源简单,实验效果明显,学生对测定自身标本的实验项目表现出浓厚的兴趣,取得了很好的教学效果。(2)教学过程引入与生物化学密切相关的临床案例,化抽象为生动,将模糊变具体,是激发学生学习兴趣的一剂良方[3]。例如针对“胰岛素和肾上腺素对血糖含量的影响”,我们设计了动物实验,通过对两组家兔分别注射肾上腺素和胰岛素,测定家兔注射相应药物前后血糖含量的变化。经测定,学生掌握了相关的知识点,加深了对书本理论知识的认识。结合大理植物资源丰富的特点,我们设计了大理不同产地茶叶中茶多酚含量测定、葛根黄酮含量测定、刺梨多糖的提取和含量测定等一系列活性成分的提取和含量测定的实验。这些实验贴近生活,实验材料简单易取,实验过程学生易掌握,同时实验又具有探索性和比较性,且重复性较好。通过测定含量,比较不同产地的含量变化,得出相应的调查数据,为以后进行深入调查研究打下了基础。
2开放实验运行模式的改革
传统的开放性实验运行模式是由实验室管理处制订开放实验室相关制度及开放实验室管理办法,各个二级学院教师根据所在学科及具备的仪器设备申报开放性实验项目,学生则根据不同的专业选择相关的实验项目来进行实验,最后由指导教师对学生的实验结果进行评价。学校应加大对开放性实验宣传的力度,鼓励学生积极进行申报,同时加大资助力度,学生管理办公室、班主任、团委等都积极广泛地参与开放性实验的宣传活动,吸引更多的学生加入开放性实验的教学实践。
3实验项目实施过程的变化
以往的生物化学实验是按教学大纲的要求、根据专业的不同安排相应学时的实验项目,学生按教学进度表在规定的时间内,按照实验教材所写的实验步骤和方法进行操作。而开放性实验打破了传统实验对时间的限制,学生进行实验时不再按部就班,而是根据项目名称查找相应的实验资料,自己设计实验方案,直至得出实验结果。具体到实验室是这样的一个过程:首先对所要开设的实验项目进行申报;其次是上级主管部门评审,评审通过则批准立项;最后则是实验的实施。在实验项目申报方面我们分为两种方式:一是教师申报(即传统的开放性实验)。教师通过提交开放性实验项目申请表,申请开设相应的项目,做出经费预算和提供开放性实验的学生名册,给出参加实验能获得的相应学分数,学生通过教务处教学管理系统选修自己感兴趣的实验项目。另一种方式(新模式开放性实验)是学生自己组成实验团队,每个团队10人左右。在选定了实验项目后,联系实验室和指导教师,填写开放性实验项目申请书,在指导教师的帮助下设计出合理的实验方案,做出经费预算,上报实验管理部门审批。开放性实验项目获批后,实验室教师安排好实验室和值班教师,学生根据安排的时间进入实验室,填写开放性实验登记本,按设计好的实验方案配制实验所需试剂及准备相应的实验用品和仪器设备,准备好后即开始实验。教师在实验中只起指导作用,对于暂时解决不了的问题,可鼓励学生下去查资料和文献然后再进行实验。实验结束要求所有实验者上交实验报告,作为学生获得学分的依据。
4开放性实验教学的不足及应对措施
新模式的开放性实验虽然弥补了传统生物化学实验的不足和缺陷,但也存在一些问题。首先,由于实验室的开放,仪器的损耗较大,故障发生率较高;其次,实验室开放率的提高使得实验教师的工作量大大增加,实验室管理工作难度加大;再次,实验室的支出经费增加。对于以上存在的问题我们采取了相应的应对措施。为增强学生的责任感,学生进入实验室必须严格遵守实验室规章制度,实验过程中遇到任何问题必须向教师报告。在实验室开放前对学生实施包括仪器使用在内的生物化学实验基本操作技能的强化训练[4],对于精密和贵重的仪器,则要求指导教师示教,学生旁观学习。对于严重危及仪器设备安全的操作,应该在仪器的醒目位置做出相应的标识,以示警告。学生进入实验室需填写“大理大学开放性实验项目登记本”,使用相关仪器后应填写使用登记本,完善实验室建设相关资料,并作为档案进行保留。在实验过程中,如果对实验室仪器设备违规操作造成损坏,则按实验室规定进行赔偿。开放性实验增加了实验室教师的工作量,因此应该在立项项目中或相应的基金中提供经费作为实验室教师的加班补助。
5展望
在生物化学实验教学中设置开放性实验,能够提高生物化学实验教学的效果。学生通过开放性实验,学会了利用网络和图书馆资源获取知识的方法,调动了学生学习的积极性和创新性,激发了学生的学习兴趣,培养了独立思考的能力和团队合作精神,增加了与教师互动的机会,培养了不怕困难和失败的精神。在经费允许的情况下,可以举办开放性实验设计竞赛,并对优秀的设计进行奖励,以调动学生学习的积极性。另外,随着学校教学改革的深入,应该加大投入,建立相应的开放性实验项目库,充分利用网络资源,调动学生学习兴趣,让学生也参与开放性实验项目库的建设。
参考文献:
[1]丁爱侠.高校开放实验项目实施及现状调查与分析[J].实验技术与管理,2012,29(2):156-161.
[2]陈艳炯.医学生物化学实验课教学改革初探[J].西北医学教育,1999,17(2):118-119.
[3]苏上贵,凌敏.医学生物化学教学实践中调动学生学习积极性的几点体会[J].广西医科大学学报,2003(20):147-148.
篇5
关键词:分子生物学;教学改革;实验教改
中图分类号: G642.0 文献标识码: A 文章编号: 1674-0432(2013)-08-92-2
引言
分子生物学是在分子水平研究生命现象本质及其规律的一门新兴学科,它是研究核酸等生物大分子功能、形态结构特征及其重要性和规律性的学科,是人类从生物分子水平上真正揭开生物世界奥秘,由被动适应自然界转向主动地改造和重组自然界的学科[1]。近些年来分子生物学已日益渗透到生物学的各个领域之中,并产生了巨大的影响。而分子生物学实验技术也已成为生物学、医学、农学等学科站在新的高度和角度揭示生命奥秘的重要手段。分子生物学的理论掌握和实验操作是掌握分子生物学精髓的重要途径。因此,从培养学生能力出发科学地创建分子生物学理论和实验体系、选择适当的实验教学方法及客观地评定学生实验课成绩,会对分子生物学理论课理解和实验教学的效果产生重要的影响。高等学校传统的分子生物学实验教学[2]往往只是结合各自的实验室条件开展有局限的分子生物学实验教学,缺乏科学的实验体系,忽略合适实验方法的选择,缺少对实验教学效果全面、客观、系统的评估,这些都不利于学生学习兴趣和创新能力的培养。而高校是孕育和培养创新型人才的摇篮。实验教学作为高校教学体系的一个重要组成部分,是培养学生科学思维、创新意识的重要途径[3]。本文就分子生物学课程教学的改革阐述一些观点和体会,以期为提高分子生物学教学质量及培养创新型和素质型人才提供一定的参考。
1 分子生物学教学改革具体的措施
1.1 教学体系的优化
分子生物学是在生物化学和遗传学的基础上发展而来[4]。随着分子生物学研究的快速发展,分子生物学已经成为一门独立的学科。很多分子生物学教材的内容与生物化学、细胞生物学、分子遗传学、遗传学等课程重复较多,例如DNA 和染色体的结构,RNA转录和蛋白质翻译等课程内容在分子生物学、生物化学和分子遗传学方面都有一定篇幅的介绍,重复的课程内容占用了大量的教学课时。因此,为了避免课程教学的重复,通过与生物化学、遗传学,细胞生物学,分子遗传学等课程的教师交流与研讨,对相关课程内容进行了具体而系统的优化,明确课程之间的有机衔接,突出了分子生物学的教学重点。在“RNA转录和蛋白质翻译”这部分的教学内容中进行了相应的优化,生物化学注重讲述转录和翻译的基本过程、而分子生物学则注重介绍具体的分子机制,又如原核和真核转录起始复合物的形成过程及分子机制的教学内容生物化学和分子生物学也进行了相应的侧重。
1.2教材的优化选择
通过多年的教学实践过程,选取适合本科生学习的分子生物学教材,对于学生系统的掌握本课程的理论知识及最新研究动态至关重要。课程设置之初选取阎隆飞主编的《分子生物学》第二版,之后开始侧重理论课与实验课的有机结合,选用朱玉贤等主编的《现代分子生物学》,它的知识体系较为完整,内容较前沿,尤其是第三版将分子生物学研究法分为了两章,分别讲述了DNA、RNA及蛋白质操作技术和基因功能研究技术,突出强调了分子生物学实验技术和原理,同时对基因组与比较基因组学也做了较大幅度的修改和充实[5]。这些内容均体现分子生物学的最新技术和研究成果,同时也满足学生了解分子生物学最新进展和考研的需要。为避免教材单一的局限性,还为学生推荐阎隆飞编著的《分子生物学》(第二版),LewinB主编的《Gene Ⅷ》,吴乃虎主编的《基因工程原理》(第二版)等书籍作为参考教材,并在教师的指导下有针对性地学习,这样不仅满足了大多数学生考研的需求,同时也加深了学生对分子生物学学习的兴趣及教学难点和重点的理解,取得了较好的教学效果。
1.3教学方法与教学手段的改善
在教学方法上,除了采用传统的教师讲授方法之外,为发挥学生作为教学主体的能动性,根据具体的教学内容安排启发式,讨论式等多种教学方法,让学生参与到教学过程中。如在讲授分子生物学研究法时,在班级内以各个学习小组为单位进行研究讨论会,以学生为主体讨论他们感兴趣的分子生物学实验技术,鼓励学生主动思考,自由发表他们的观点,通过讨论的方式测试相应的知识,以学生乐于接受的方式完成对知识的学习。本课程通过多种教学方法的有机结合,充分调动了学生的学习兴趣,分子生物学课程也因此受到学生的好评。近几年来学生考研选择生物化学及分子生物学作为专业课的人数日益增加并且考研专业课成绩逐年上升。
在教学手段上,采用传统教学与计算机辅助教学 CAI相结合的方法。计算机辅助教学 CAI 应用于高等学校教育已成为主流趋势,它的优势在于可以通过文本、图形、动画、音频、视频、仿真软件等多种媒体最大限度地整合教学资源,形象直观地进行教学内容的呈现[6],使学生通过多种展示方法理解并掌握课程的难点。如在“DNA高级结构” 这部分教学内容中,学生对DNA的分子结构感觉很抽象,在教学过程中通过图片和视频等手段使学生对此结构有了具体的感知。又如在“DNA复制,RNA转录,翻译和真核和原核生物的基因表达调控”的教学内容中,仅通过传统课堂讲解,学生无法理解,通过多媒体的方法,利用动画、视频和图片对其涉及的微观机制进行相应的演示,使学生理解其具体过程和分子机制,提高了学生学习的积极性。
2 分子生物学实验教学的改革措施
2.1加强实验教学条件建设,构建良好的实验教学平台
分子生物学是20世纪中期随着核酸的发现及结构和功能的研究发展起来的新兴学科,研究基础较为薄弱。我校前身是师范类院校,对物理、化学、数学、计算机等传统学科侧重较多。自2004年我校升级为本科院校,由师范类院校转变为综合类院校,学校增加了对各学科的实验教学投入。分子生物学实验室先后配备了Eppendorf PCR扩增仪、Eppendorf梯度PCR扩增仪、高效制冰机、UVP凝胶成像系统、Millipore超纯水系统、Eppendorf台式高速离心机、sigma大型高速冷冻离心机、日本三洋超低温冰箱、分子杂交仪等先进仪器,满足了分子生物学基础实验和综合性实验课程的开设要求,为学生的实验教学与科研构建了一个良好的平台,为我院分子生物学实验课教学改革提供了有力的支持。通过上述平台由我院学生参与的分子生物学方向科研实验在国家级挑战杯竞赛中取得了良好的成绩。
2.2 实验教学体系的优化
之前由于实验条件的限制,我院分子生物学实验教学主要以基础性和验证性实验为主。随着实验条件的改善,逐步在实验设计上加大综合性、设计性实验、所占的比例。实验内容的选取也根据生物科学、生物技术专业的不同专业特点设置相应的实验教学内容。根据生物科学师范类专业的特点,在注重分子生物学基础验证实验的同时开设与分子生物学快速发展相结合的综合性实验。在生物技术专业的实验教学上则注重选取以实践操作为主的操作性和设计性实验。
在实验教学体系的优化中应注意各个实验内容之间的衔接与关联[7]。实验教学内容中建立好各实验之间的衔接对学生系统思维的培养具有重要意义,有利于学生对所学实验操作内容的理解和熟练掌握以及实验技术逻辑体系的建立。我院在实验课内容开设的顺序为基因组DNA的提取,聚合酶链式反应获得目的片段,电泳检测,大肠杆菌活化、感受态细胞的制备,质粒 DNA 提取,DNA 片断酶切,目的片段与载体的连接,转化等,当学生预习实验时,会注意到各实验内容之间彼此承接与关联。前面实验效果的好坏直接影响到下一个实验的正常进行,以此来培养学生在分子生物学实验操作过程中的系统性与逻辑性。
2.3分子生物学实验教学方法的探索
合理的实验教学方法可以使实验内容取得预期的实验效果,在实验教学方法上注重深入浅出的阐述原理,重点在实验环节的解析。针对学生的兴趣特点在教学方法上做了以下几点改进。一、把学生分成多个实验小组,每组选出一人辅助实验教师完成实验的准备工作。在学生准备实验的过程中发现问题。二、发现问题后,在实验课讲授的过程中,教师对问题有针对的讲解与演示,强调标准的操作方法及实验中各环节的注意事项。并将实验过程做成电子课件指导学生正确操作。三、在实验过程中注意实验操作主体的差异性指导。教师在实验课讲授和演示结束后,注意观察学生的操作过程,针对学生存在的普遍问题,给予及时纠正和指导;对于少数同学存在的个别问题个别指导。这样既保证学生实验操作的准确性,又达到在有限的时间内完成实验教学任务的要求。
2.4分子生物学实验课成绩评定方式的改进
科学、有效评价学生实验理论及操作技能是提高实验教学质量强有力的措施[8]。在分子生物学实验成绩评定中采用多样化考核手段,主要从两个方面评定:一、实验理论的评定,主要通过实验报告考察学生对实验原理和步骤的掌握和理解。通过结果分析考查学生对整个实验的理解与掌握。二、实验操作技能的评定。在实验过程中,各实验小组不同学生实验态度以及对实验教学内容的理解思考差异很大。鼓励那些大胆对实验步骤提出疑问的同学,同时激励其他的同学,在成绩评定中不同学生的评定会有所区别。
3 结语
如何教好分子生物学课程,提高学生的学习兴趣,改变学生为了考试而学习的观念,提高教学效果,是摆在所有分子生物学理论及实验教学工作者面前的一个共同问题[9-10]。通过以上的改革和探索。无论及教学,考研,科研还是就业都取得了一定的成效。为了更好地提高分子生物学的教学效果,希望能够与各高校的分子生物教师进行交流和合作,进一步优化分子生物学理论和实验教学的课程体系及教学方法和手段。从学生作为教学主体出发,发挥学生的主动性和能动性,以期培养出更高质量的高校毕业生。
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篇6
关键词:研究生培养;分子生物学;实验教学
分子生物学是从分子水平上研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学,是当前生命科学中发展最快并与其他学科交叉渗透最广泛的前沿学科之一.进入21世纪,分子生物学的实验技术与方法已经应用到了生物学各个分支学科的研究中[1].研究生教育是培养具有科学精神和创新能力高层次人才的主要方式,培养硕士研究生创新思维和科学研究能力,将是作为研究生阶段的研究工作和将来作为科研人员所必备的素质.近年来,很多高校在研究生的培养上采取了重大举措,如浙江大学、中国科技大学、西安交通大学、中国农业大学等,实现了研究生的理论教学、实验教学和学位论文研究三阶段的培养模式[2].在加强研究生理论教学和学位论文研究的同时,注重研究生实践能力的培养,增加了实验教学环节,实现研究生实践能力的宽领域培养,再通过学位论文的研究,形成研究生实践能力的立体全方位培养.作为一个生物学研究生,把本科所学的基础知识与科学研究的最新进展联系起来,学好、学通分子生物学是必需的一步.基于此,2012年起我校在生物学科研究生学位课中设置“分子生物学实验”课,3年来虽然取得了明显的成效,得到了研究生与指导教师的认可,但在实际运行过程中也发现了一些问题,还需要通过不断的改革和实践,使生物学科的研究生更系统、更全面地掌握分子生物学的实验技术和技能,为后续的研究性实验工作和今后走上工作岗位提高科研水平打好一个坚实的基础.
1课程定位及理念
分子生物学在20世纪取得了理论和技术的飞速发展.分子生物学技术越来越广泛地应用于生命科学的各个研究领域当中.随着越来越多的理论突破,分子生物学技术也日新月异.在高等院校的生物相关学科的研究生教学中,越来越广泛地注重分子生物学的教学.分子生物学理论课教学内容多,范围广,有一定深度,学生很难透彻理解和掌握,如果不做实验,只学习理论,往往会事倍功半,理不出头绪.分子生物学实验课能给学生亲自动手参与实验全过程的机会,便于学生加深对相关理论的理解[3].研究生来自不同的院校,由于各院校课程设置不同,研究生接受的本科阶段的教育差别很大,这种差别在实验操作能力上体现最为明显.对于已经进入分子时代的生命科学来说,不熟练分子生物学实验操作的学生就很难快速适应课题研究的科研工作.在研究生学位课中设置分子生物学实验课,合理安排实验课内容,建立常规操作与科研课题相结合的实验课程体系,是提升研究生实践能力的重要途径,同时也能为学生完成硕士学位论文及将来从事科研工作打下良好基础.内蒙古科技大学生物学硕士研究生学位点于2006年经批准设立,2007年起招收首批硕士研究生,近10年来,已为及全国输送了一批从事生物学研究与开发的优秀人才.“加强专业技术教学、紧跟学科发展前沿、全面提升研究生培养质量”一直是本学科研究生培养工作的重点和目标.为适应新形势下高等院校研究生教育与创新型人才培养的目标,对研究生分子生物学教学的改革势在必行.2012年以来,我们通过在研究生学位课中设置“分子生物学实验”课,不仅显著地提高了研究生对分子生物学课程的学习热情,而且明显提升了研究生的科研能力.
2课程建设及特色
2.1课程建设的过程与方法
每学年的秋学期初新录取的研究生入学,根据对新生分子生物学知识背景和实验动手能力的详细调研合理安排实验课内容,建立常规操作与科研课题相结合的实验课程体系,并根据学科发展不断更新和完善,力求促进研究生科研工作的顺利开展.研究生分子生物学实验教学的改革分为3个阶段进行.
2.1.1准备阶段
组织相关人员成立课题小组,对小组人员进行具体分工,以2015年新入学的硕士研究生为研究对象,采用问卷调查方式对他们的分子生物学基础知识与实验操作能力进行摸底,撰写调查报告[4].
2.1.2实施阶段
(1)制定教学大纲.根据准备阶段的调查结果讨论研究生分子生物学实验课教学大纲,实验项目实行多层次、模块化管理,分为基础性、综合设计性、创新性3个模块.基础性实验项目以基本的分子生物学操作技术为主,如:质粒DNA的提取、限制性内切酶酶切DNA分子、琼脂糖凝胶电泳分离DN段、大肠杆菌感受态细胞的制备、重组DNA分子的构建与转化等、PCR扩增目的基因等.对没有任何分子生物学常规操作基础的研究生要逐个开出;对本科阶段已经接触并熟悉这些基础性实验的研究生可直接开出综合设计性实验,如:多种方法获得目的基因、动植物中某关键基因的克隆、重组质粒的构建等.创新性实验项目全部由本学科教师承担的科研课题转化而来,研究生可根据自己的研究方向与兴趣爱好选择项目完成,包括植物细胞中MYB类转录因子的筛选、与人类遗传病相关的核苷酸重复序列的克隆等.
(2)学生选课.将全部实验教学内容及具体开出安排提前公布,学生根据实际情况与自己的研究方向进行实验内容的选择,这一环节须由指导教师协助完成.选课结束后根据每个项目的选课情况准备实验,包括学生分组、准备实验材料、仪器设备、耗材试剂和实验讲义与实验报告册分发等.
(3)预实验.指导教师根据学生分组情况,每组安排组长一名,副组长一名,在实验开出前协助指导教师完成预实验.
(4)实验课开出.按计划认真组织研究生开出实验.实验操作阶段,要求学生熟练掌握实验操作流程,严格按规范进行操作.同时指导教师要充分调动学生的学习积极性和主动性,增强学生独立完成实验的能力和实际动手能力,使学生能够尽可能主动地、独立地完成实验的整个过程,为以后独立从事科研设计和科学实验打下良好的基础.
(5)课程考核.实验课结束后进行成绩考核,综合学生的预习报告、实验操作、实验结果与实验报告撰写情况给出实验课成绩.
(6)编写研究生实验教材.基于教学实践的积累,编写研究生实验教材“研究生现代分子生物学实验”,重点面向研究生的实验教学,将分子生物学基本实验技术和近年来发展起来的新技术、新方法有机融合.
2.1.3总结阶段
跟踪调查,了解研究生在分子生物学实验课结束进入课题研究后的情况,掌握他们在分子操作各个环节上的操作熟练程度,对取得的研究资料做全面的整理分析.在学科内部推出“研究生分子生物学实验”示范课,并完成相应的资料库与光盘制作,并进一步在全校范围内推广.同时课程改革小组的成员要不断讨论项目实施过程中存在的问题,并及时与兄弟院校沟通学习,提出切实可行的办法[5].
2.2指导教师队伍建设
自2012年生物学科硕士研究生开设分子生物学实验课以来,该课程的教学任务一直由我校外聘的留美分子生物学专家王建英教授负责,另配2名讲师作为助手.经过3年来的教学实践体会,加上学生与研究生导师的意见反馈,我们发现这种单一的指导教师模式是需要改进的,需要建设一支由长期工作在科研、教学一线教师组成的研究生实验课教学团队.教学任务分配上,根据团队内每位教师主要从事的科研领域和专业特长,分配相应的实验教学内容,每个项目安排2名指导教师,他们不仅熟悉所指导实验的技术要点,及时解决实验过程中出现的各种问题,还能将本领域相关的科研前沿、热点问题介绍给学生,以开阔学生视野,使每次实验均能获得预期结果.同时,指导教师在教学实践过程中也不断发现和审视自己,包括对自身专业知识的把握与实验技能熟练程度的反思,这样也能促使他们紧密跟踪学科发展前沿不断提高[6].本课程经各方面协调讨论,现已逐渐组建了一支人员稳定、业务基础全面、具有团结协作精神的教学团队.其中教授3人、副教授2人、讲师2人.其中大多数教师承担国家自然科学基金、内蒙古自然科学基金、内蒙古高校基金等科研项目,在努力完成这些科研任务的同时,有意识地将许多科研工作中的思路和先进的技术转化到研究生分子生物学实验的教学实践中.实验课教学团队的建设极大地提高了研究生实验教学质量,并申请得到了我校研究生教学改革项目建设立项资助.
2.3实验课成绩考核与结果评价
经过教学团队的调研讨论,针对分子生物学实验考核形式的问题,提出实验课评价体系多层次评价的管理制度,包含预习报告、平时考勤、实验操作、实验结果与实验报告撰写情况5个部分,分别所占比例为1∶2∶4∶1∶2;针对设计性与创新性实验,要加上实验方案制定与实验论文撰写环节.针对研究生各实验组人数较少、时间较灵活、学生专业多样化等特点,在考核中更加注重实验的具体操作过程.在课程开课初要将考核方案告知学生,让他们明确各环节的评分标准,在实际考核过程中如实记录作为评价依据.实验课结束后,通过“问卷调查与后期跟踪相结合”的模式及时对教学效果进行评价[7].通过发放问卷调查表的方式综合调查研究生对本门实验课的内容设置、教学方法及授课教师的教学效果等信息的评价.另外,在实验课结束一个学期后,我们对研究生指导教师进行问卷调查,对上一年度的实验教学效果进行了后期跟踪评价,对研究生进入到各自实验室工作后的科研思维、实验设计、操作能力等进行调研,综合评价实验教学效果[8].
3结语
分子生物学实验技术是生物学各分支学科科学研究必备的手段,在研究生入学后进入课题研究之前开设“分子生物学实验”课,熟练掌握基本的分子生物学操作技术,这是生物学研究生快速进入科研课题与顺利完成硕士学业的基本保证[9].研究生经过基本实验技能培训、全面综合实验及自主设计实验的锻炼及创新实验平台的全方位提升,科研能力得到大幅度提高.学生普遍反映研究生分子生物学实验为他们顺利进行课题研究、完成学位论文和未来的科研工作奠定了良好基础,一部分学生在硕士期间就发表了高水平的SCI论文.为生物学研究生开设分子生物学综合实验,在内蒙区内外兄弟院校进行此类设置的尚不多见,需要我们更加努力创立并逐步完善研究生实验教学平台,全面提升我校硕士研究生培养水平[10G12],及时将教师的科研成果提炼引入实验教学,提高指导教师的教学能力,使实验内容不断更新,为研究生进行课题研究及毕业以后从事相关的科研工作打下坚实的基础.
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篇7
【关键词】 医学检验;分子生物学;实验室技术与方法;教学方法
随着基因克隆技术趋向成熟和基因测序工作逐步完善,后基因时代逐步到来。在结构基因组学,功能基因组学和环境基因组学蓬勃发展形势下,分子诊断学技术将会取得突破性进展[1],也给检验医学带来了崭新的领域,为学科发展提供了新的机遇。这种以核酸生化为基础的新技术自发现以来,已逐渐成为医学领域不可缺的最有价值的诊疗手段之一[2],作为医学检验的最新方法,已广泛应用于检验学科的各领域之中;如PCR技术广泛用于病原微生物感染的检测和某些遗传性疾病的诊断。开设《分子生物学检验技术》课程对检验医学专业学生实验技能有促进作用[3],因此与时俱进地在检验医学专业开设该课程显得紧迫和必要。
分子生物学技术种类繁多,发展迅速,对于医学本科生阶段来说不可能全部实际操作,事实上也没有必要,关键是要找到一种有效的教学方法。对于医学检验专业本科生我们要以传授分子生物学中和临床检验诊断关系密切的技术为主,改善检验医学专业知识结构,适应新世纪临床检验诊断的需要,同时启发学生对生命科学及疾病诊断研究的热爱[4]。分子生物学实验课与其他实验课有相同之处,又有其明显的特点:实验过程中的现象与结果往往是看不见,摸不着,如何激发学生的学习兴趣,让学生既体会到生命微观世界之奇妙,又认识到分子生物学实验在医学检验的重要性和实用性,使学生获得知识的同时,得到实验技能的全面训练,是我们在分子生物学实验课教学实践中不断努力探索的动力和方向。
1 完善实验课整体设计
根据医学检验本科生教学以及分子生物学技术的特点,结合本校的实际情况编写合适的实验指导书;在教学过程中,优化实验的整体设计,以完整、系统、实用为原则,经典与先进技术相结合,将分子生物学实验课程从整体上设计为一个完整的大实验,实验之间既独立,又相互连贯,前一个实验的结果是下一个实验的材料;同时开设与临床应用较密切的实验项目。如我们在设计遗传多肽性诊断实验时就包括DNA的提取、PCR扩增、限制性酶切、凝胶电泳、结果统计分析等方块。不仅如此,在整个的教学过程中还强调一种总体的设计理念,系统的思维方式,要求学生不仅学会如何去做实验,更要学会如何去设计实验、如何筹备实验,因为他们是未来的医学检验诊断研究人员而非简单的操作人员。对任何一个实验,都要求学生认真分析、领会,掌握其原理,尤其是实验的整体设计思想,逐渐形成一种科学的思维方式,从中吸取其精华,学为己用。而且,通过课外作业的方式让学生们接触更多的、课堂上又无法实际操作的实验技术,这样既拓展了学生的知识面,又增强了他们的自学能力,为真正走进实验室做好技术上和心理上的准备。
2 实验项目及内容的选择
鉴于以上的设计理念,在实验项目及内容上进行了精心选择和合理安排,既注重系统性,又强调实用性,将教学实验、临床检验与科研实践相结合。实验内容更加贴近现代生物技术的发展,使学生了解更多的生物技术在医学研究及检验中的应用;内容的选择实际上是以一个临床检验诊断或科研项目的分子生物学实验部分为基础。如:PCR-RFLP 检测基因长度多态性分析实验,就含有基因组DNA的提取、核酸琼脂糖凝胶电泳、聚合酶链式反应、限制性酶切分析等几个实验内容。基因的克隆表达实验就包括:质粒DNA的提取、限制性酶切、目的片断连接、大肠杆菌感受态细胞的制备、重组质粒转化大肠杆菌感受态细胞以及表达产物的鉴定等内容。而最后的实验设计更是要求学生对整套实验技术及原理的全局把握,让学生自己思考,如何将学到的知识和技能融会贯通,去解决实际问题。教学方式中充分发挥学生的主观能动性,发挥他们的想象力和创新精神。适当划分小实验课的实验分组人数,使学生有更多的动手和动脑的机会,注意实验教学过程的各个环节,严格把关,使教学目标得以顺利完成。
3 规范实验教学过程
实验教学包括备课、预实验、实验讲课、指导、总结、批改实验报告等环节,把培养目标严格贯穿于整个教学活动中。在规范教学过程中,我们注重积累教学管理经验,逐步将教学管理制度化、规范化,以提高教学效果。采取的措施是:①新开课之前首先试讲,听课对象是教研组的全体教师和技术人员,对内容安排、授课重点等进行把关。同时,必须做预实验,熟悉掌握整个实验流程。第一次带实验的年轻教师必须先听课,并与高年资教师一起带教,以后再单独带教。②坚持集体备课。在开课之前,组织全体教师和技术人员集体备课,理顺前后课之间的关系,分清各课内容的主次。实验技术人员介绍实验总体安排,强调操作注意事项,教师相互协调实验的具体步骤,保证在共用仪器时步调一致。③听取学生反馈意见。组织部分学生座谈,面对面听取学生对教学工作的意见、建议和要求。④改善实验条件。联合临床检验科配备了荧光定量PCR仪、冷冻离心机、低温冰箱、各种电泳仪、恒温振荡培养箱、紫外暗箱凝胶分析仪等分子生物学实验教学必备的仪器和设备,从而保证了分子生物学实验教学得以完成。
4 实验教学效果及体会
学生在开始接触分子生物学的时候总觉得很深奥,在理论讲解时总感觉很难理解;特别对于以前没接触过分子生物学的医学检验专业学生来说更是如此。但经过整个实验教学完成后,很多同学都觉得分子生物学实验技术以及许多看似复杂的原理突然显得前所未有的清晰、有条理。这其中包括对分子生物学实验整体流程的全局把握,也包括对有关实验原理、分子生物学理论及临床诊断应用有了直观、全面、现实但又体系的认识。学生感到分子生物学实验课不仅涵盖了分子生物学实验技术的重要内容,而且前后贯通,学到的不仅是几个实验的具体操作,而是掌握了一种研究思路和方法以及分子生物学研究当中常用的一整套技术,这是一般零散实验难以达到的一种效果。
从这几年的分子生物学检验技术实验教学中体会到,首先教师要做到经验丰富,实验准备工作充分,教给学生规范的操作方法,培养学生的实际操作技能。同时,要积极启发学生的思路,仔细分析实验步骤以及每步的条件是如何设计出来的,探讨其优缺点,如何改进,还有无其他方法,让学生了解与实验相关的一系列同类技术,使学生的思路不仅仅局限于一种方法,而是扩展到解决这个问题的多种途径。尽管他们可能没有机会将这些方法一一实践,但开阔了思路,有利于学生在以后的工作中更加灵活自如地选择应用,做出正确的判断,而且当面对新的相关实验技术时也不会束手无策。
5 结束语
分子生物学检验技术在教学过程中还有许多问题需要探讨解决,比如在教学中如何处理新观点、介绍新技术、实验教学的考核、实验成本昂贵与实验经费紧张的矛盾,以及师资队伍的培养与知识结构的更新等,都有待在今后的教学实践中进一步完善。每一位从事实验教学工作的教师都应该不断探索和完善, 使分子生物学实验教学在医学检验专业人才的培养上发挥更大的作用。
参考文献
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篇8
人教版全日制普通高级中学教科书(简称“旧课程”)《生物》包括必修1、2、选修共3册,共有实验15个、实习5个、研究性课题6个。人教版普通高中课程标准实验教科书(简称“新课程”)《生物》共有教材6册,包括必修1、2、3和选修1、2、3,共有实验等实践内容51个,其中必修1、2、3分别有实验、探究、模型构建、调查等实践内容32个;选修1《生物技术实践》全部为实验内容,包括6个大专题,每个大专题含2-3个课题,共计16个课题(实验);选修3《现代生物科技专题》有实验、模型构建、课外活动等实践内容3个;选修2《生物科学与社会》不含实验。
从数量上看,新课程《生物》教材比旧课程《生物》教材的实践内容要多得多。从内容上看,新课程更加紧扣生物的学科发展趋势,增加了酶、蛋白质、DNA等分子生物及其它相关的现代生物实验。从实验要求上看,新课程更加强调学生参与探究过程,逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取知识的能力、分析和解决问题的能力和科学探究能力。为了能很好的开展新课程生物实验,购置新的实验设备,改善实验条件势在必行,同时更要注意科学、合理地配套与使用实验仪器设备,使其充分发挥其应有的功能与作用。
1 实验室建设的功能化
新课程增加的很多实验,专业性非常强,对实验室的条件要求很高,因此,我们提出新课程背景下应该对生物实验室进行功能化建设,比如说建设“中学生化与分子实验室”、“细胞与组织培养实验室”、“显微观察实验室”、“数字传感器实验室”等功能实验室。
根据不同实验室的功能,对其进行不同的实验仪器装备,开展各类生物实验。①生化与分子实验室,主要开展蛋白质的提取、分离和DNA的提取、分离、纯化及扩增等实验,同时根据学生兴趣爱好,还可以开展许多分子生物方面的课外活动实验,比如转基因食物中外源基因的检测等。根据它的这些功能,我们配置:PCR仪、电泳设备、凝胶成像系统、离心机、微量移液器、电子天平等设备。②细胞与组织培养实验室,主要是进行微生物的分离、培养及发酵,植物的组织培养,因此应该配置高压灭菌锅、无菌工作台、恒温培养箱等设备。③数码显微网络互动实验室,配备显微镜、计算机系统等,可进行显微镜观察的相关实验。④数字传感器实验室:配备氧传感器等传感器模块、计算机系统,可进行植物细胞生理等相关实验。
这些功能实验室的建设,除了重要的仪器配置以外,还有很重要的就是大型仪器的配套基础设施建设。因为有很多大型仪器对使用条件有特定的要求,只有对这些仪器进行科学的配套,才能使其正常地发挥功能,最大化地为生物实验教学服务。
2 实验室建设的科学性与规范化
传统的实验室布局与教室很类似,讲台面向一排排的双人实验桌。这种传统布局模式不便于学生间的相互讨论探究学习,也不便于对实验仪器与药品的高效利用。因此,我们提倡生物实验室的实验桌布局呈“岛型”,每一个实验桌也就是一组,每组可以分布8~10名学生。这样布局非常有利于学生的相互讨论的探究性学习,适合培养学生团队精神,更符合新课程的教学要求;也有利于实验仪器的高效使用,比如PCR仪等很多大型、贵重仪器数量很有限,只能是8~10名甚至更多学生合用,还有很多试剂也是,比如吡罗红、甲基绿等染液可用量少,价格贵。
在实验室建设过程中,还必须注意到科学性问题,同时要符合生物实验要求。比如组织培养室的建设,应该包括无菌操作室、准备室和恒温培养室。《科学实验建筑设计规范》提出:“生物培养室应防止人流交叉感染。生物培养室与非生物培养区之间应设置实体砖墙。生物培养室各功能房间之间,宜采用密封的玻璃隔断墙分隔。玻璃隔断墙的骨架宜采用不易变形及易清洗的材料制作。玻璃隔断墙上的门宜采用推拉门”等。而有一些大型仪器需要固定的摆放位置或是台面,这一些问题我们在实验室建设时都应该予以充分的考虑和论证。有的学校购买了一些大型仪器,但是一直处于闲置状态,不能充分被利用的一个很重要原因就是,实验室的建设没有按照生物实验室的特殊要求对大型仪器进行配套。
3 实验室建设的现代化
信息化建设也是现代生物实验室建设必不可少的部分,主要包括网络与多媒体系统,现在中学的教室都配备了多媒体系统,而且多媒体系统、现代网络等信息化产品,能够给课堂带来更多、更直观的信息。那么在生物实验室装备多媒体系统就显得更为有用了。一直以来,显微观察都是中学生物实验的重点、难点,难就难在原来没有什么办法能够很好的将显微镜视野内的物象更好地呈现给同学们。但有了多媒体系统,这一切就可以迎刃而解。因此说,生物实验室多媒体系统可以很好的提高实验课的质量和效率。
4 实验室建设的安全性
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(1)为了丰富和完整兽医微生物实验课的内容,在教学中应该运用现代化的教学手段如多媒体和录像等,学生可直观地认识各种仪器实物,并利用录相和幻灯片的视频播放给学生演示整个实验的基本操作过程,同时也能丰富学生的理论知识,使学生的知识体系更加完善,从而顺利完成实验。如学生在制作完培养基的过程后需要及时灭菌,微生物实验室中一般都只有手提式和立式两种高压蒸汽灭菌器。而在实际工作过程中,很多单位应用的是卧式高压蒸汽灭菌器,这样就可以通过多媒体和录像给学生放映,让学生对这样的高压蒸汽灭菌器有直观的印象,丰富学生的知识面。
(2)学院应在原有实验设施基础上,增加实验教学仪器的投入,如建立独立的显微镜实验室,增加显微镜的数量,提高显微镜的质量。增加PCR仪等分子生物学仪器、细菌自动化检测分析仪、电泳仪、凝胶成像系统、蛋白层析及纯化装置等先进的仪器和设备,以满足快速发展的微生物分子生物学实验方面的需要。
(3)制定完善的学生实验室守则和实验室管理规章制度,实验室工作人员以身作则,认真履行,给学生树立良好的榜样。重点强调实验室清洁以及无菌操作技术在兽医微生物学实验中的重要作用,给学生制定上实验课的课堂纪律并和期末成绩相结合,提高实验质量,规范学生的操作技能并培养学生严谨认真的工作态度。
2实验教学内容的改革
(1)根据动物医学培养方案,结合兽医微生物学课程本身的特点,及该门课程在生产和科研中的重要性,对兽医微生物学实验课教学内容进行合理的改革,主要是去掉一部分验证性实验,增加综合性、设计性实验。按照临床上病原菌的检验过程,开展设计性实验,让学生自己设计实验思路,充分调动学生的主观能动性,把实验室的基本操作和生产实际紧密结合起来,增加学生对本门实验课的兴趣。让学生充分认识到兽医微生物学实验并不是孤立的,而是一个连续不断的整体,每个验证性实验连续起来就可以解决生产实践中的实际问题,为学生以后从事临床生产实践工作打下良好的基础。
(2)兽医微生物实验内容较多,但是受学时所限,课堂只能完成少部分实验内容。尤其对于实验周期较长的实验项目,不能在课堂上开展。针对上述矛盾,学校可以进行实验室开放,让学生利用晚自习和假期进行实验。这样既可以培养学生参与科研的意识,也为学生提供了自由发挥的空间,学生可以将所学知识充分的发挥,同时也可以提高学生动手操作能力和实验设计能力。有了学生的参与,减轻了承担科研工作教师的负担并培养了科研助手,使学生可以早日承担科研工作,为以后的继续学习和工作打下良好的基础。
3实验考核方式的改革
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[关键词] 临床实验室;建设探索;体会
随着检验医学的发展,特别是生物化学、免疫学、分子生物学、材料科学、信息科学等新技术、新成果在检验医学中的应用,极大地推动了检验医学的现代化进程,也使医学检验告别了手工操作的时代,但原有的手工作坊式的临床实验室因空间和结构的限制,成为了制约检验科发展的瓶颈。对原有的实验室进行必要的系统整合和全面改造,建设大厅式的临床实验室已成为了一种趋势和潮流,也只有现代化的临床实验室才能具有标准化、自动化、人性化、科学化的特性,做到实验室历久弥新,安全高效。现结合我们在科室建设方面的实际,谈谈在临床实验室建设方面的感悟和体会。
1 临床实验室的整合与装修
随着对外交流和现代化装备的引进,国外先进的管理理念也得到了国内同行的认可和借鉴,发达国家无不把宽敞的环境、有效的使用面积、人性化的设计作为建设临床实验室的基本要求。由于过去对实验室缺乏法制化的管理,临床实验室往往使用面积小,位置分散,材料落后,不利于检验医学的发展,要依据有关规定对现有实验室进行适当的整合,并建设一体化的检验科。我院在对科室进行整合和装修过程中,结合了实验室的功能和要求,建设了大厅式的临床实验室,并在装修过程中综合考虑地砖、墙砖、吊顶板材及给排水管道的抗化学腐蚀和抗污染性能。在有关厂家的支持下,对工作台进行了全新设计和布局,在布局过程中充分考虑了检验流程的便捷,有利于消防等因素。深深体会到实验室的整合和改造是一项系统的综合工程,涉及土建、配电、给排水、通风、照明、生物和消防安全、医疗垃圾处理以及配套设施的安装等,要根据自身实验室实际情况进行综合设计最为适宜。实验室的体液收检台要尽量靠近卫生间,并给患者提供一个较为私密的空间,方便患者留取标本;大厅式的实验室还要配备空气净化设施,确保符合生物安全的要求。
2 实验室设施选择
实验台、通风柜、生物安全柜等是实验室的基础设施,质量的好坏直接影响到检验工作的正常开展。目前国内生产这类产品的厂家很多,但质量参差不齐,也没有统一的国家标准。在选择过程中要根据自身情况追求最佳的性价比,选择有丰富制作、安装经验的厂家进行装配。实验台是承放实验仪器,完成实验的直接部分,不仅要求坚固结实,而且台面必须耐酸、碱腐蚀,同时具备耐热及阻燃性能。实验台的设计要考虑中国人的平均身高来确定实验台的高度,在装配过程中要考虑到网络线、配电线的走向和使用。与木制、石制台面相比,合成材料的台面在耐化学腐蚀、耐热、抗冲击以及防水性质等方面,都有了明显的改善。我院选用美国威盛亚(WILSONART)耐腐蚀实芯理化板台面,三聚氰胺浸渍板的柜身,耐腐蚀专用柜脚,根据本实验室的实际布局制作的钢架结构实验台,可以调整实验台的高度和平面。在实用性,美观性以用耐用程度方面都达到了领先水平。检验科的分子生物学、微生物实验室是在生物安全方面有特殊要求的实验室,在建设这些实验室时一定要按照国家有关规范进行,充分考虑通风和消毒的要求。基因扩增实验室的设置原则是“各区独立、注意风向、因地制宜、方便工作[1]”。另外临床实验室还要配备空调设备和温度湿度记录表,只有保证了适宜的温度和湿度才能保证各种仪器装备的正常运行;实验室还要配备必要的生物安全防护设施,以保证工作人员有一个舒适的工作环境,使空气指数、噪音指数达到国家相关卫生标准。
3 安全、环保与医疗废物的处理
临床实验室对环境的影响和潜在的危害是客观存在的,在建设与改造实验室过程中必须充分重视,并采取了有效的措施尽可能避免这种危害。在实验中产生的医疗垃圾要按有关规定进行处理,但在布局时就要注意人流、物流和污物流的分开,避免交叉污染,同时要提高空间的利用率。实验室要根据功能布局的划分贴上明显的清洁区、污染区、半污染区和生物安全的警示标志。要对具有生物危险的垃圾进行适当的处理后,比如微生物实验室的垃圾必须经过高压灭菌后方可带离实验室,这样就要给实验室配置高压灭菌设备。
4 实验室的信息化建设
现代化的检验科需要信息化的支持,检验科的网络化实现了检验工作信息收集的自动化,简化了单据的传递、记录,整理、审核等环节,减少了人为的差错,提高了工作的效率和质量,但在检验流程的设计过程中就要充分考虑标本的采集与收检、检验与审核、报告的发放是否简捷,是否和网络的布设相一致,是否能和医院网络对接、服务器的存放位置是否适中等等,并做好隐藏布线工作。通过整合装修后,我院检验科的整体水平迈上了一个新的台阶。实验室的硬件设施、安全性能、绿色环保水平及检验质量都比以前有了进一步的提高,并顺利通过了三级甲等医院检验科的评审,得到了专家的好评。以上是本人在临床实验室建设方面的一些体会和感悟,与同道们商榷。
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