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病原生物学实验室的生物安全是指避免危险生物因子造成实验室人员暴露,向实验室外扩散并导致危险的综合因素,以防止实验室人员感染和防止危险因子外泄而污染环境[1]。病原生物学实验室是开展科研、教学、疾病预防控制等活动的重要场所,要经常与各种病原微生物打交道,由于学生实验室生物安全意识淡薄或实验操作不当等可能会导致操作人员自身感染,甚至造成传染性物质外泄,污染环境。因此把生物安全教育纳入医学院校实验室日常管理和教学工作中,是十分必要的。
1.常存在于病原生物实验中的生物安全问题。
1.1学生生物安全意识淡薄:
1.1.1学生初次接触到病原微生物,如菌种、血液、体液、粪便、分泌物标本等,对其致病性和危险性认识不足。
1.1.2对操作的认识不足。在实验操作中对生物安全考虑较少,对其重要性及危险性认识不足。据统计,病原生物学实验室的伤害和感染主要是人为失误,如实验操作不当和仪器使用不当造成的[2]。在实验操作中常存在以下生物安全隐患:例如,无菌意识淡薄,作细菌接种等操作时没有严格遵守无菌操作,没有严格戴口罩、正确洗手、戴手套、工作服不按要求清洁消毒等;没有将随身物品存放在指定位置,甚至有时将食物、饮料、衣物等摆放在实验台上与实验材料混在一起;在实验操作过程中,带着粘有病菌的实验手套在电脑上查资料或者打电话、擦汗、摸脸或弄头发;实验物品的分类使用和存放混乱,不注重环境卫生,乱倒实验垃圾,将污染的与没污染的用品混放,在实验前后不注重实验台的卫生和手的消毒,不知道被污染的物品要如何消毒灭菌等。
1.2实验指导教师和实验室管理人员对生物安全知识的宣传及教育没有足够重视,实验室很多操作规程或动作没有明确生物安全性,对于学生在生物安全方面的要求不严格。
2.加强医学实验室生物安全教育和防护策略
医学生作为初学者,是进行实验室生物安全教育的最佳时期,实验室生物安全教育要贯穿医学教育的始终,对学生进行生物安全意识和标准实验操作的培训,养成良好职业素养,杜绝安全事故的发生。
2.1强化生物安全重要性的思想意识教育
2.1.1首先要从教师队伍入手,提高教师对生物安全性的重视。教师的安全实验意识及科学操作的良好习惯,才能更好地对学生进行言传身教,提高学生的生物安全意识和自我防护能力。
2.1.2激发学生重视实验室生物安全的问题,树立牢固的安全意识。在实验教学中,可有意识地通过课件、专题讲座、印发资料等形式举一些生物安全事件实例,比如说"炭疽粉末邮件"事件、2003我国SARS病毒的爆发流行以及一些医学院的生物安全事件等,让学生把其作为一个新的课题关注,理解实验室生物安全的重要性。
2.2建立健全实验室的生物安全规章制度,加强实验室生物安全管理可以在《实验室生物安全通用要求》的基础上,根据学科特点和实验室现状制定相关的生物安全管理规章制度和生物安全操作规程及注意事项,并在醒目位置悬挂。让学生时刻警醒自己规范行为习惯。学生进入实验室,要先介绍实验室环境及存在病原生物体及以上规章制度。例如,进入该实验室应如何着装,限制带入实验室的物品和实验过程中禁止的行为有哪些,实验过程中应遵守哪些原则,若因操作不慎让病菌污染了环境或自身以及衣物时应如何紧急处理等。
2.3规范学生实验技术操作,加强对学生进行督导在病原生物学实验基本操作中,从细菌培养物或标本的挑取到染色观察、分离培养、生化反应、血清学检查等每个步骤都会因操作不当而引起实验室污染[3]。教师要给学生讲解实验所用病原菌的致病性、感染途径、易感人群及如何采取适当的防护措施及实验操作中的注意事项,接着才开始做实验示教。示教语言应简明清晰,动作缓慢,适当重复,尽量让学生观察到操作细节,掌握操作要领。要求并强调学生牢固树立无菌操作观念,养成良好的无菌操作习惯。使用接种环刮琼脂平板、吸带菌液体、制作细菌涂片、打开培养物等每个步骤都要做好无菌操作。在学生的操作过程中应加强巡查,提高警惕,强调注意事项,及时制止不规范动作、危险操作。
2.4加强实验室生物安全防护及环保教育。学生作为实验室的使用者,应对实验室的生物安全防护和环保知识有所了解。大部分同学对实验室生物安全管理、生物危害的等级分类、消毒灭菌器材、生物安全柜等知识的了解程度有限,应利用部分时间对生物安全设备使用进行培训教学。此外,还应指导学生如何进行实验室的清洁、消毒和废弃物处理。实验室的清洁和消毒要符合生物安全防护的要求,遵循"先消毒后清洁"的原则[4]。课后要对仪器、设备、桌面、地面及空气等消毒,消毒不同物品要掌握不同的消毒方法。实验室的废弃物要与生活垃圾区别对待,凡具有传染性的培养物、材料及小动物等需按合理的处理方法消毒灭菌。
参考文献:
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1重新编写课程标准,突出护理专业特色
本研究在原有教学大纲的基础上,重新编写了护理专业病原生物学与免疫学课程的课程标准,新编写的课程标准,突出专业导向,注重学生专业能力的培养。知识目标和能力目标依据高职高专护理专业人才培养目标进行设定,要求学生掌握专业所需知识和相应的实验技能,培养学生职业素质。实验教学在本门课程的教学中起着举足轻重的作用,一方面通过实验课教学可以使学生加深对理论知识的消化理解,学懂学透;另一方面可以很好地培养学生的动手能力,特别是职业相关的实验技能,同时锻炼学生分析问题、解决问题的能力,提高学生的职业素质。本门课程实验课安排24学时,每次课8学时。第一次课是细菌培养技术与消毒灭菌,实验内容跟护理岗位联系密切,是护理专业学生必须的掌握的实验操作技术;第二次课是显微镜油镜的使用与病原生物形态观察,是基本的实验技术,也是学生对理论知识认知的重要辅助手段。第三次课是免疫学试验,帮助学生更好的掌握免疫学理论,同时密切联系临床实际应用,使实验教学与护理岗位很好地融合。本次课程标准将原有零散的小实验内容和技术,进行归类整合,整合后的大实验更能突出体现专业导向及人才培养目标,有利于提高学生的综合素质。本次改革实验教学内容的选取紧紧围绕专业的需要循序渐进,与理论课相辅相成,满足了护理专业人才培养的需要。
2合理运用现代化教学手段,优化教学资源
随着信息技术的发展,多媒体已经普遍应用到课堂教学,并且各种现代化教学手段层出不穷,例如微课视频,多种辅助教学的录像、动画及学生的实验结果照片、精品课程网站资源等,其应用于实验教学无疑具有积极的作用。以往的实验教学,枯燥乏味,因为可利用的教学资源有限,不能调动学生的积极性,影响了教学质量。而现代技术手段的应用大大地弥补了传统实验教学的不足,提高学生的实验兴趣,优化了教学资源[2]。例如,原来是老师示教后,学生即开始实验操作,但示教的效果往往并不理想,这是因为学生较多,不是所有的学生都能仔细观察到老师的操作,并且有些实验操作,不是观察一次就能掌握的,而老师受时间等因素限制,不能重复多次示教,所以学生照猫画虎式的操作在所难免,很难达到实验教学的目的。引入微课小视频示教[3],可以就某些操作详细示教,并且可根据需要重复多次,当然这不能代替教师的实际操作示教,而是要将微课视频恰当地应用于教师示教前后播放,使学生真正掌握本次实验的操作程序,从而完成正确操作,掌握了操作技能。值得注意的是现代化教学技术,只是辅助教学的手段,不能随意滥用,要进行精心的教学设计,根据护理专业学生特点进行选择,并合理安排应用时间和顺序[2],才能收到良好的效果。
3教学设计遵循学生的认知能力,培养学生综合素质
病原生物学与免疫学课程内容涉及医学免疫学、微生物学和人体寄生虫学,因此不仅理论内容繁杂抽象,难以理解,而且实验课类型也不是单一的,包括形态型、技能型、验证性、设计型等多种类型[2],对于高职高专护理专业学生来说学习有一定的难度,因此科学合理的教学设计和恰当的教学方法就显得尤为重要。以往的实验教学程序过于机械,教师讲解、教师示教、学生操作、教师总结四位一体,缺乏互动,学生被动地完成实验。本次改革打破传统模式,以学生为中心细化教学设计,首先导入新课以护理岗位相关的生物安全事件、与临床工作相关技术等,示教环节改变单一的由老师示教,而是辅以微课视频,示教结束后不是马上开始实验,而是学生分组讨论,每组总结汇报标准操作程序和实验注意事项,教师和同学认为无误,再开始分组实验,实验过程由老师指导,学生互相监督,发现问题及时纠正,最后的实验总结也由学生来完成。在教学中运用了多种教学方法,如任务引领、小组协作、讨论式和案例教学法等[4]。经过这样设计的实验教学,符合高职高专学生的认知能力,其中每一步都涉及学生的能力培养,如护理专业学生所必须的分析问题、解决问题能力的培养[5]。教师也通过教学设计,在实验的每一个环节,培养学生的无菌操作观念、求真务实精神和严谨的学习态度,并将生物安全教育渗透到教学的始终。通过实验课教学不仅培养了护理学生的动手能力,而且提升了护理专业学生的综合素质,实现了实验教学目标。
4考核方式理实结合,客观实效
以往实验考核以出勤、实验报告为主。根据护理专业的人才培养目标,本次改革对于护理专业的学生加入了实验理论(笔试)和实验操作考核,进行理实结合的考核方式。考核的实验项目包括革兰染色、显微镜油镜使用、细菌分离培养等基本操作,以及临床检验项目的实验设计理论。操作考核分两部分,在实验课中对每个同学每次实验的操作要有评价,同时在期末要以抽签的方式进行操作考核,评分标准为操作是否正确,结果是否正确,实验过程是否严格无菌操作等[6]。上述考核方式,充分调动了学生的积极性,培养了学生动手能力、协作精神、分析问题和解决问题的能力。科学合理的考核方式,无疑对教学具有良好的促进作用,有效地提高了实验教学质量和提升了学生的综合素质。
5实验教学改革效果评价
本次实验教学改革在2015和2016级护理专业开展,课程结束后,随机抽取200名学生,以调查问卷的方式进行教学反馈。学生对实验教学效果的总体满意率较高,达到97.6%,对现代化技术的应用认可率达到96.3%,对实验教学中采用的多种教学方法满意率也较高,达到95.3%-97.6%,调查所开设的实验课内容中哪些实验项目感兴趣,发现对于护理岗位技能相关的项目感兴趣率达到90.3%-97.3%。同学们对实验教学锻炼了动手能力和提高综合素质也给予了积极的回应,肯定率分别为97.7%和96.3%。通过实验课成绩分析,改革后的成绩也比以往高,各项考核成绩的分布也更合理,可见本次实验教学的改革收到了满意的效果。
6小结
本文探讨了护理专业病原生物学与免疫学实验教学改革,是在调研的基础上,编写新的课程标准,基于护理专业人才培养目标,对实验教学内容进行了新的筛选与整合,整合后的实验更贴近护理岗位要求,在时间和内容分配上更加合理。并且引入现代化教学手段,精心进行教学设计,采用多种恰当的教学方法,把培养学生的实践能力和综合素质贯穿于教学环节的始终,显著提高了实验教学效果,对护理专业医学基础课实验教学改革具有积极的借鉴意义。
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由于细菌的培养需要一定时间,一般需要过夜,所以病原生物学中化脓性球菌分离鉴定和肠道杆菌分离鉴定这两个实验项目,不能一次完成,而是分为几次,其中化脓性球菌分离鉴定需要3次才能完成,而肠道杆菌分离鉴定需要4次才能完成,前后持续一到两周的时间。在整个实验过程中学生很难形成一个系统的思路,每次实验课只是被动地按照任课教师的指导完成实验的操作,知其然而不知其所以然。从2007级本科临床、麻醉、预防和全科专业开始,我们在不改变实验教学时数的情况下,通过统筹合理安排,在这两个实验项目之前先进行4个学时的化脓性球菌感染和肠道杆菌感染的病例分析,引导学生进入一个临床医生的角色,课堂上极大激发了学生的学习兴趣和学习热情。学生根据自己掌握的理论知识和医学常识分析病例,解决如何进行病原性细菌的分离鉴定问题。通过两次病例讨论课,学生已经基本掌握了病原菌分离鉴定的程序,再接下来进行化脓性球菌分离鉴定和肠道杆菌分离鉴定这两个实验项目时,学生对整个实验有一个清晰的思路,明确每次实验课的目的和内容。病例讨论课的实施,不仅使学生更好地掌握了本课程的相关知识点,并把理论知识和临床实践结合起来,还能提高学生分析问题、解决问题的能力,也有助于医学生丰富相关的医学知识。
2实验项目的整合
本科临床、麻醉专业的病原生物学实验教学共计36学时,2009年将2007级病原生物学实验教学整合为16次。实验项目及主要内容和排序如下。第1次(4学时):微生物学实验注意事项、消毒灭菌、细菌的培养方法、自然界细菌分布的检测、紫外线杀菌试验和细菌的生化反应;第2次(4学时):观察上次课实验结果、革兰染色、抗酸染色、油浸镜使用方法、细菌基本形态和特殊构造的观察;第3次(2学时):化脓性细菌感染的病例分析;第4次(2学时):肠道杆菌感染的病例分析;第5次(2学时):化脓性球菌分离鉴定(一)和肠道杆菌分离鉴定(一);第6次(2学时):化脓性球菌分离鉴定(二)和肠道杆菌分离鉴定(二);第7次(2学时):化脓性球菌分离鉴定(三)和肠道杆菌分离鉴定(三);第8次(2学时):肠道杆菌分离鉴定(四)、流感病毒分离鉴定(一);第9次(2学时):流感病毒分离鉴定(二);第10次(2学时):综述及实验设计展示及总结;第11次(2学时):线虫(一);第12次(2学时):线虫(二);第13次(2学时):吸虫(一);第14次(2学时):吸虫(二);第15次(2学时):绦虫;第16次(2学时):其他寄生虫及食源性寄生虫流行病学调查报告。为了更好地进行病原生物学实验教学,决定将2011级临床、麻醉等专业的病原生物学实验内容和排序进行再次整合。将原来2次病例讨论课,即第3次课和第4次课合并为1次4学时病例讨论课;12h的寄生虫学实验课,即第11,12,13,14,15,16次并为3次4学时;第9次和第10次合并为1次4学时。调整后的实验课学时数并没有改变,但由原来的16次合并为11次。整合后的实验课运行起来更加流畅和系统,每次实验课的主题更加鲜明,更便于学生理解、学习和掌握,同时也降低了实验课教学的难度。
3实验项目的完善
流感病毒分离鉴定是医学微生物学一个重要的实验,能够进一步加强医学生对病原体分离鉴定程序的认识和理解。其主要的过程如下:样本接种鸡胚,培养3d;3d后吸取尿囊液通过血凝实验检测是否有病毒增殖及其滴度;通过血凝抑制实验检测病毒的型别和滴度。以往的实验中,血凝抑制实验一直由教师做标本给学生进行示教,学生自己并不动手操作。由于血凝抑制实验中需要设置病毒、血清、红细胞等对照,又要配置4个单位病毒液,血清还要进行倍比稀释,实验操作复杂,实验原理也是难点,学生若不亲自操作,大多一知半解,实验效果不佳。因此从2011级本科临床、检验专业开始,对血凝抑制实验进一步完善,由教师示教变为学生自己操作。学生通过自己动手操作,对流感病毒分离鉴定的理解更加透彻,加强了对病原生物学实验基本技能的学习,以往在该实验中遇到的问题也都迎刃而解,教师授课也更加容易。
4开放实验室活动的开展
自2009年(2007级学生),病原生物学教研室开始进行开放实验室活动,实验项目逐渐从微生物形态结构观察、寄生虫学标本检查更新到目前的培养基的制作及消毒灭菌和面部蠕形螨的检查等项目。培养基制作及消毒灭菌项目正好与实验课项目细菌的培养方法衔接,使学生对微生物学基本理论知识的理解更加深刻,加强了学生进行微生物学实验操作的无菌观念,也为后续实验打下了基础。项目面部蠕形螨的检查的实验标本采自学生自身,使病原生物学与实践生活联系起来。该实验项目深受学生的欢迎,学生在实验时兴趣盎然,积极性很高。
5创新实验的开展
针对本科临床1-8班学生学习能力较强、求知欲旺盛、精力充沛的特点,从2007级学生开始在临床1-8班布置有关于微生物学和寄生虫学某一知识点的综述写作任务。学生以4人为一小组,组内自行安排各自任务,各小组要在微生物学和寄生虫学最后一堂实验课上形成一份纸版的综述报告和一份PPT演示文稿,在实验室进行展示,任课教师作简短总结。课后挑选内容丰富、深刻、能反映某一领域最新进展,并能提出自己见解的水平较高的综述推荐到校报发表。学生对命题综述的写作积极性很高,普遍反映通过小组合作的形式完成综述的写作任务,不仅掌握了相关内容的前沿知识,还学习了查阅文献方法,加强了写作能力,增强了小组成员的合作意识。
6实验课考核方案的修订
1目前国内病原生物学实验室安全教育的现状
当前在国内的病原生物学实验室,尤其是高等医学院校病原生物学实验室的安全教育中,存在着很多普遍的共性问题,如安全防范意识淡薄、重视程度不够、安全教育培训流于形式、安全管理制度和操作手册不能完全落实等,这给实验室安全埋下了诸多隐患[3]。更为重要的是随着病原生物学的迅速发展,针对以往病原生物学体系建立的实验室安全规程并不能完全切合现在病原生物学研究体系的工作环境。譬如:随着新技术的开发应用,一些新的实验操作需要新的安全流程[4]。这就需要新的安全教育,需要对新的实验室安全体系及流程不断更新优化[5]。由此带来的一系列变革,都需要不断更新学习。
2病原生物学实验室安全教育中可行的措施
2.1强化思想认识首当其冲
人为的失误和不规范的操作会极大地影响所采取的安全措施对实验室人员的防护效果[6]。因此,减少不恰当的实验室人为操作,是预防实验室感染、差错和事故的重要环节之一。在思想意识上引起重视首当其冲。医学院校的学生和实验室工作人员往往对实验室尤其是病原生物学实验室的安全管理认识不足,存在侥幸心理,总觉得自己是医学背景出身,对实验室安全有着足够的认识。殊不知,越是大意越容易出现问题。因此,强化思想认识成为安全教育中的重中之重。由于在实验室工作多年,部分人员往往安全意识逐渐淡薄,导致实验室生物安全管理疏于形式。要通过各种方式进一步督促带教教师及实验室工作人员结合自身所在实验室情况,认真学习各类实验室安全相关的规范性文件,并结合实验室安全事故的典型事例,使相关人员充分认识到实验室安全的重要性,并在日常工作中能够以身作则,从我做起,起到良好的示范作用,同时针对实验室新出现的问题,随时补充完善相关规定,并采取相应的措施。
2.2规范准入规则尤为重要
在相关人员进入实验室工作之前,应组织实验室安全专题教育培训活动。培训内容应包括实验室安全的各个内容,确保相关人员熟悉生物安全法律、法规,建立生物安全意识,保证相关工作人员掌握开展工作所必需的生物安全知识和技术,避免实验室污染,防止实验室事故的发生等。同时在相关人员结束实验室安全专题教育培训并考核合格进入实验室后,该实验室的带教教师或工作人员应结合本实验室相关研究内容进行进一步的个性化安全教育培训。比如,在使用能够通过粘膜和皮肤感染的试剂时,或使用有可能发生溅溢的试剂情况时,必须采用护目镜等个人防护措施;在使用锐利的针头时,事后必须谨慎处理针头等锐利物品;针对特定实验仪器的使用及维护,如超速离心机在离心时应保持合适的平衡等。在进入实验室工作初期,所有工作均应在高年资带教人员指导下进行,切勿自行操作复杂大型仪器。
2.3过程监管时刻不放松
实验室尤其是病原生物学实验室安全教育是一个复杂而系统的工程,涵盖实验室安全管理的方方面面,过程监管时刻不能放松。要从多环节入手,才能起到良好的效果。
2.3.1人员方面。明确病原生物学实验室人员的资格要求,避免不符合要求的人员进出实验室或承担相关工作造成生物安全事故。所有实验室人员必须接受相关安全教育培训并考核通过方可进入实验室。进入实验室后,必须熟练掌握相关标准操作规程之后方可独立开展工作。
2.3.2实验室内从事活动方面。实验室工作人员应熟悉实验室环境,养成在实验室时刻警惕安全事故的习惯。在实验工作区内禁止吸烟,不得喝水、吃饭等,同时注意个人防护,防止交叉污染等。
2.3.3实验室仪器培训方面。对每件大型仪器设备制定标准操作规程,如离心机,PCR仪等,对新使用者进行操作示教,并指派专人维护,以保证设备处于良好的工作状态。
2.3.4实验室废弃物处理和消毒隔离制度培训方面。通过对实验室相关人员和学生进行教育培训,尽可能将操作、收集、处理废弃物的危险概率将至最低,进而将其对环境的有害作用减至最小,确保病原生物学实验室操作人员的安全,更好的避免发生安全事故。总之,我们应该充分认识病原生物学实验室安全教育的重要性,研究并建立具有实验室生物安全自身特点的我国实验室生物安全教育方法和体系,为实验室生物安全教育工作提供相对统一的尺度和标准,为我国卫生事业,特别是重大严重危害人民身体健康的传染病疾病防治工作健康、可持续发展提供强大技术支撑和保障,为最大限度地保障实验室生物安全提供科学依据。
作者:杨国威 单位:首都医科大学附属北京友谊医院
参考文献:
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【摘要】 围绕临床病例,以开设病原生物学综合性实验为载体,进行基础医学实验教学改革,着力培养学生的创新精神和实践能力,探索提高教学质量、培养高素质医学人才的途径,构建“探究为基础”的医学实验教学模式。
【关键词】 病原生物学;综合性实验;实验教学改革
近年来,多种新的传染性疾病相继出现,许多烈性传染病如霍乱、结核等也死灰复燃,这些新、老病原微生物严重威胁着人类健康[1]。医学微生物学是一门实验技术性很强的形态学科,其独特的实验技术在新病原的发现、致病机制的研究等方面占据着重要的地位[2]。病原生物学实验课不仅是学生了解和掌握微生物学实验基本方法和操作技术的一个学习过程,同时也是锻炼学生观察、思维、解决问题等综合能力的重要途径。而综合性实验又是实验课教学中对学生进行素质培养的不可忽视的一环,它对于培养学生的科学、逻辑思维,学会运用现代科学基本理论和方法独立解决实际问题的能力具有十分重要的作用。
1开设综合性实验的意义
传统的病原生物学实验课教学以验证性实验为主,实验中以教师为主体,学生只需按老师所讲和所做的重复一遍即可,激发不了学生的积极性及创造性[3]。另外,病原生物学实验课的系统性不强,较为零散,每次实验内容多,且以示教
为主,造成了学生操作机会较少,动手能力差,不利于培养具有创新性的医学人才。随着当代医学教育的迅速发展,新理论、新技术的不断应用,传统的病原生物学实验教学已无法满足高素质医学人才的培养要求。因此,我们认为强化综合性、设计性实验课程的建设是实验教学改革的重要组成部分,是培养具有创新素质的应用型人才,提高教学质量的重要手段。
综合性实验教学[4,5]是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程多个知识点的实验,使学生综合已学的知识来设计和操作实验,对学生实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合型实验,主要是培养学生的综合分析能力、实验动手能力、数据处理能力、查阅资料能力,运用多学科知识解决问题的能力。为了提高学生的参与意识,加强学生动手能力和综合素质的培养,我们减少了现行病原生物学实验课中的一些验证性实验,将以往零散单一的实验重新组合成实用性强的综合性实验,使学生能够根据所给临床病例自己设计微生物学的检测程序,自己准备,自己操作,自己总结,自己分析,最大限度发挥学生学习的主动性,引导学生创新性思维,体现科学精神,为下一步探索性创新实验的开设做初步尝试。
2 综合性实验的设计与实施
综合性实验初步设想从病原生物学实验中较为散乱的细菌学各论入手,将以往教学中细菌的培养方法、染色方法、生化反应、药物敏感实验、化脓性球菌及肠道杆菌的分离鉴定一系列零散实验项目重新整合为一个综合性实验,并增加了培养基的制备,该综合性实验被命名为“临床标本病原性细菌的分离鉴定”。我们将综合性实验安排在显微镜油镜的使用、病原微生物形态、消毒灭菌、无菌观念和无菌操作、革兰染色及细菌分离培养等基本技能训练之后,针对某种病原微生物的检测和防治给出典型的临床病例,学生可选择感兴趣的病例以小组为单位进行文献检索方案设计具体试验撰写报告等过程实施操作。
实验前,先由教师给出典型的感染性疾病病例,每个病例后附有5~6道思考题,要求学生围绕病例查阅资料,思考相关问题。临床病例各小组可以不同,主要涉及皮肤的化脓性感染、感染性腹泻、败血症等临床常见感染性疾病。实验围绕病例进行,使细菌学学习内容变得生动,提高了学生对本专业的学习兴趣及主动性,加强了与临床的紧密联系,缩短了基础与临床之间的距离,为学生以后临床学科的学习和从事临床工作打好基础。
实验一开始,以小组为单位,通过对典型临床病例的分析,以课堂讨论的方式,对教师所提出的问题进行讨论,对该病例做出初步诊断,列出诊断依据,拟定微生物学检查程序,并列出微生物学检查中所需的物品。由我们给学生提供模拟的血液、脓汁、粪便等标本,同学自己制备所选用的培养基,如血平板、SS平板等,通过连续4次实验课(大约12学时),完成从培养基的制备到细菌鉴定、药物敏感实验的绝大部分操作,对这些病例做出微生物学诊断。4次连续的实验课将传统实验中细菌学总论和各论的大部分内容归为一体进行教学,减少了重复,更方便学生系统学习和掌握了微生物学基本的实验技能。
试验结束后,我们还要求学生完成详尽的实验报告,包括试验设计方案与路线、实验操作程序、实验材料及预期的实验结果、正式实验的实施步骤、实验结果的观察和记录、对实验结果的整理和分析等。考虑到大学二年级学生缺乏必要的临床医学知识和科研训练,我们先设计出规范的实验报告格式,将实验报告所涵盖内容做出具体要求,使学生初步了解一份完整的科学记录报告的书写方式,督促他们养成仔细观察和记录试验结果的良好习惯。实验报告的撰写训练了学生的书面表达能力、逻辑思维能力和归纳总结能力,可以为将来科技论文的写作打下良好的基础。
3 综合性实验的效果评价
该综合性实验已在我校2005、2006级临床医学、口腔医学7、8年制学生中先行开展,学生的实验报告显示,所有同学均能按照科研论文的格式完成实验报告,绝大多数同学的书写格式完全正确,约一半同学写了英文摘要。我们对两个年级的约280名学生进行了教学效果调查,结果见表1。调查结果显示大多数同学对综合性实验感兴趣(占82.2%);多数同学能顺利完成实验(占78.7%)并掌握了相应的实验技能(占91.3%);94.4%的同学认为该综合性实验的开设有利于综合能力的培养。
综上所述,我们认为实验课是培养学生掌握实际操作能力和独立工作能力的重要基地,而综合性实验课的开设将为学生独立设计和完成一个完整实验提供实施的平台。它的实施将有利于激发学生的创造潜能,培养学生的创新能力和科学态度,为将来的临床实践和科学研究奠定坚实的基础,同时也必将增强他们今后在医务工作中的社会责任心和使命感。我们计划通过广泛收集学生和实验教师的意见,进一步改进和完善综合性实验课的开设,并继续推广应用,最终构建“探究为基础”的实验教学模式。
表1 临床标本病原性细菌的分离鉴定综合性实验效果调查
调查内容 选项及结果对该实验是否有兴趣是(82.2%)一般(15.4%)否(2.4%)实验设计前是否查阅过资料是(90.2%)否(9.8%)实验过程是否顺利是(78.7%)一般(18.2%)否(3.1%)是否掌握了相关实验技能是(91.3%)一般(8.7%)否(0%)实验中与同学的协作情况好(62.2%)一般(24.8%)不好(13.0%)实验的难易程度太难(5.2%)适中(80.4%)容易(14.4%)该实验是否利于培养综合能力是(94.4%)不知道(3.5%)否(2.1%)此类实验是否应该继续是(84.6%)无所谓(10.5%)否(4.9%)在校期间是否有参与科研的愿望是(82.5%)无所谓(12.2%)否(5.3%)
参考文献
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关键词 病原生物学 开放 实验室
中图分类号:G64 文献标识码: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
病原生物学作为连接基础医学与临床医学的桥梁课程,实践性与应用性都非常强,尤其是实验教学,是非常重要的教学环节。我们以前的实验内容绝大多数都是些独立的、验证性实验,以教师为中心,学生按教师所示,依葫芦画瓢,这样的实验模式已不能适应现代教学理念。①为了进一步提高病原微生物实验教学的质量,培养学生独立分析、解决综合问题的能力,我们利用现有实验室的有限条件,如:仪器设备、试验场地、实验材料和师资队伍等资源,向学生、老师,甚至是广大科研爱好者开放实验室,现将情况总结如下:
1 实验室开放情况培养学生独立分析、解决综合问题的能力
目前,病原生物学实验室共有实验室7个,实验指导老师10位,尝试性的开放两个实验室。开放的内容主要包括:课程学习开放;学生模拟实验训练开放;学生科学研究开放;教学科研人员开放;学生第二课堂开放;小型研究项目和日常生活中感兴趣的研究内容的开放等。开放的学习原则:以培养学生自主能动性、探索性、思维能力、创新性和科研能力的提高为目标,进行引导式、互助式和自主式学习原则。
就实验室开放整体情况而言,由于实验场地、时间限制、实验指导老师时间不足等原因,我们学校实验室的开放只能是有选择性、有组织、有计划性的由点向面逐步开放,在以后的实施过程中,我们将根据具体情况再调整,做到时间、空间、实验内容、实验手段等的真正完全开放。
2 病原生物学实验开放的必要性
传统实验教学形式单一、乏味,教学内容以验证性实验为主,而综合性、设计性、应用性实验少。如:口腔中微生物“革兰染色”实验,老师先讲解示范操作步骤,学生根据演示过程简单完成实验,从而机械性的得到实验结果。至于结果之外的实验原理、实验方法的采用,学生经常根据理论所学的知识得出简单的答案。因此,在这种学习模式中,学生很难有独到性的见解,学习主动性也很难提高,相应的,依据实验得出的结论也很难运用到理论课去。此外,微生物实验是一个连续、系统的知识体系,如培养基配制、灭菌、接种、培养、生化性能测定等实验本是一个环环相扣的整体,但由于教学场地的有限、教学安排不合理、教辅人员的不足等原因,原本连贯的实验脱节了,使学生在实验技术路线上失去联系而缺少了整体实验的把握能力,创新能力的培养更不用说,这样学生就很难完成从“被动性”实验转为“主动探索性”的学习模式的转型,不利于学生的发展。再次,传统实验存在一个最为严重的不足:实验大多以单门课程设置,很少有学科之间的交叉性和综合性实验,学生的发散性思维能力的培养就很难跟上应用型人才培养的需求。因此,培养出创新性人才,实验室建设上的突破显得必不可少。
3 病原生物学实验室开放的效果
自从病原生物学实验室开展开放性实验以来,共有五十多位学生先后完成了几项课题及十几项综合性实验项目的研究,撰写论文十几篇。具体包括学生毕业论文、4项大学生创新性课题及老师的5项省、院教育基金课题,如:“特异性噬菌体介导的食源性致病菌生物发光法检测技术研究”“ 松生拟层孔菌菌丝乙醇提取物内抑瘤作用及其机制的实验研究”等。这种教学模式的运行使学生的综合素质得到很大程度提高 ,也有助于教师科研事业的开展。在学与教的过程中又促进了老师本身的学习,为产、学、研基地的形成奠定了坚实的基础。从学生反馈的信息我们可以看出,学生普遍认为病原生物学实验室开放有以下几个优点:(1)对于掌握实验操作技能、提高动手能力有极大帮助。(2)有利于病原实验的系统性掌握,培养了科研思维能力。(3)为学生主动学习创造了良好的环境,充分调动学生的学习积极性和创新能力。以“松生拟层孔菌菌丝乙醇提取物内抑瘤作用及其机制的实验研究”为例,老师在上课中提到灵芝、云芝有抑瘤作用,理论课过后学生心里存在疑问,既然都是真菌,那么松生拟层孔菌菌体内有没有抑瘤作用?通过前期的资料查询,学生设计出一套完整切实可行的科研方案去寻找答案。这样,学生就脱离了机械重复实验过程,自己在摸索中锻炼了思维能力,把所学知识串联起来综合应用,真正是“会学”而不是简单的“学会”了。
4 进一步完善开放性实验室的几点建议
开放实验室是一项细致而又复杂的工作,既有场地、器材等硬件的问题,也有师生的认识、精力、能力的问题。这些问题对于民办学校而言,在某种程度上可能更加严重。如:(1)实验开放受到场地、人员等问题限制。我们学校一个年级有十几个临床班,一个临床班又有100多个学生,场地才刚刚满足基本教学的需求,加上师资不足等问题严重阻碍了开放性实验的开展。(2)实验室活动耗时长、见效慢,很难在短期内看到成效。开放成本与开放率不成正比问题影响实验室经费投入,甚至关系到实验室开放能否持续的问题。(3)实验室缺乏一套完整有序的管理制度,设备损坏、试剂杂乱等问题滞阻开放性实验室的顺利开展。(4)实验时间的延长,实验内容的增加,实际上增加了教师和管理人员的工作量,无形中降低了学校教师的待遇,挫伤了教师积极性。(5)综合、交叉性设计实验出现后,开放性实验室对指导老师专业知识水平要求更高,但进修学习、业务培训计划相对滞后,最新学科见解难以融汇到教学中。针对以上问题, 建议采取如下措施:
4.1 学校应该大力支持实验室工作
开放性实验室的运行需要大量资金支撑,比如:学生所用实验耗材、设备维护、实验试剂及实验过程用到的大型贵重仪器等,需要学校相关部门重视,加大经费投入比例。对于民办学校而言,由于开放实验效果很难短时间判断以至于影响实验开放作用的体现,故学校应专门成立指导小组,定期对实验效果正确判断后做出实验开放所需基金的整体规划,制定出经费管理办法,实行专项基金管理,如:每年需要的经费使用预算,具体经费用途等交由相关部分监管,达到经费管理的公开化、透明化。同时,开放性实验室负责管理人应积极寻求资金来源,如:有偿开放实验室、科研课题管理费、工厂、医院合作费等,以维持实验室工作的正常开展。
4.2 建立完善的实验室管理制度
针对实验室开放后出现的一系列问题:仪器设备的使用和维护、试剂订购和污染等问题,作为实验室必须制定一套成熟的一系列规章制度,其中应该包括学生来实验室做实验使用记录、使用情况、卫生情况、仪器使用记录及水电情况的登记等,责任到人,确保实验顺利进行。安全隐患问题问题也是病原生物学实验室重点注意的问题。如:病原菌株感染实验者、高压灭菌锅的爆炸等安全问题,这就要求管理者应采取必要的安全措施来预防事故的发生。基本措施有:制定一系列符合本实验室的规章制度。加强各类安全知识的学习,针对性的举办知识讲座。组织模拟训练让学生学习应对紧急情况等。对于病原生物学实验室,尤其要注意菌种的保存和使用都需要做好相应的记录,做到双人双锁,交叉管理,及时归位,指导操作。实验结束后还要重点清点,不要遗忘、漏掉,同时,还要做好消毒灭菌工作,以防大面积的感染。
4.3 把实验开放的工作双倍纳入正常工作量的统计
开展开放性实验以来,教师除了安排正常教学工作以外,还要牺牲休息时间参与开放性实验的仪器安排和管理工作。繁重、琐碎、紧张的实验室工作使教师经常处于超负荷的状态。其教学工作量未能按公共课教学工作量的管理方式核算 ,还不能纳入教师岗位津贴考核 ,严重影响实验工作人员和指导老师的积极性。 因此,这种工作量的计算应该以双倍的形式出现在年终考核过程中。
4.4 改变管理观念
开放性实验室的建立需要以学生为主体的一群精英管理队伍,除了做技术指导和教育指导外,还要依靠学生进行日常管理工作,因此,作为开放性实验室的工作人员必须转变观念,在适当的时候给予学生充分自,让学生帮助管理实验室工作。这种管理模式既有助于学生不生活在老师“灌输式”教学方法中,又让“保姆式”管理形式在实验室教学中消失,同时,给学生充分发挥自处理问题的能力上提供了用武之地。实验室还应该进行成本核算,有偿对放。这种方式从某种程度上解决了实验室开放后资金紧张的问题,做到了资金自筹,提高了自身造血功能。除此之外,我们还应该借鉴国外开放性实验室管理成功的一些经验,分析国内外实验室管理的相同点和不同点,做到取长补短,稳健发展。
4.5 加强师资队伍的建设
结构合理、素质高、创新意识强和奉献精神强的实验室教学队伍的形成有助于实验开放的顺利进行。师资队伍建设可以从以下几个方面着手:(1)选用知识丰富、实践动手能力超强,发现问题和解决问题能力强的指导老师,最好是有科研基金来源的老师,这样的指导老师既有经验,又可以帮助学生解决部分经费问题。(2)不断完善实验教学人员的考核。为调动积极性,实验主管要需定期对他们进行考核,重点考核教学态度、教学效果、科研成果等。结果与岗位津贴、年度奖金和评优、评先等挂钩,做到奖勤罚懒。(3)加强实验教改课程的研究,提高自身专业水平。学校可以定期举行一系列的实验课改心得、经验的交流会,通过相互的学习,可以找到更多的适合本学科实验教改的方法。(4)经常给老师一些进修学习、业务培训的一些机会,做到信息的及时更新。
5 结束语
开放实验室是培养出应用型人才的一个先决条件。病原生物学实验室的初步开放尽管存在一些问题:如:仪器设备、师资队伍等,但是为学生提供学习平台做了一个很好的开端。如何进一步完善开放实验室建设是我们迫切着手解决的问题,有待进一步探索。
实践教学是医学院校教学的重要环节实验室是进行实践教学的重要场所实验教学对于提高学生综合素质、培养创新精神和实践能力有着举足轻重的作用。实验室管理的质量直接影响到教学质量而病原生物学实验室经常接触到一些有感染性的临床标本学生上实验课时也会接触到病原生物稍有疏忽可能导致实验室感染甚至污染校园危及社会酿成严重后果。
完善实验室管理制度加强管理建设
建立完善的实验室管理制度是确保日常工作和实验教学顺利进行的必要前提同时也是对实验员、实验教师和学生的基本要求。
严格安全制度消除安全隐患:在实验室诸多方面工作中安全是重中之重。在加强管理、方便使用、保障安全的原则下应建立一系列行之有效的制度如《实验室管理制度》、《实验仪器设备管理办法》等。尤其是微生物实验室有其自身的特殊性除水、电及有毒害、有害、易燃、易爆等化学试剂的安全管理外还经常和各种病原微生物打交道。如果防护不当可能造成病原微生物失控导致感染引起传染病的流行。高压蒸气灭菌器也是微生物实验室常用设备使用不当极易引发恶性事故造成人员伤亡和财产损失。因此要把实验室安全教育纳入日常工作并坚持经常化、制度化。危险化学试剂及菌种由专人负责保管并建立严格的使用登记制度。①定期检查制度。对于实验室的安全条件和设施要做到心中有数定期检查及时发现和杜绝安全隐患问题。一旦发现有重大安全隐患问题的实验室必须立即停止使用限期整改确保人身安全。②安全教育。开展定期的、经常性的安全教育不断创造重视安全的氛围提高实验人员安全意识养成良好的安全习惯是防止安全事故发生的有效途径。安全教育包括:学习涉及实验室生物安全通用的要求;病原生物的安全防护;医疗废弃物和危险品管理等国家和学校有关法规、制度;学习掌握各种标准化、规范化的实验操作;熟悉实验室环境和安全措施学会正确使用消防器材;掌握基本的急救常识和逃生技巧等。与试验无关人员不得随意进入实验室。
提高实验队伍人员的素质
实验技术人员队伍的建设是实验室建设的关键。实验技术人员长期在实验教学中承担了繁重的实验组织、准备和辅导等工作地位和待遇偏低。这些因素导致了实验技术人员队伍不够稳定要有计划安排实验技术人员进修学习提高素质和业务水平并将实验技术人员的职称晋升与实验课时挂钩提高实验技术人员待遇对一些从事特殊工作的岗位适当增加他们的岗位津贴以调动实验技术人员的积极性同时着力引进高学历的实验技术人员促进实验技术人员队伍的建设。
建立独立的病原学实验中心