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生物医学透射电镜技术实验教学改革

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摘要:

生物医学透射电镜已越来越广泛地应用到各个医学及科研领域,透射电镜技术实验课教学也显得尤为重要,为了能够培养出更多实验能力较强、操作技能扎实的学生,实验教学的改革是必然的。

关键字:

透射电镜技术;实验教学;教学改革

在现代生物医学领域,电子显微镜技术与生物医学研究、临床诊断等多学科的结合变得越来越重要,已成为相关科研人员和医学工作者不可或缺的科学研究手段及临床诊断工作中的重要检测工具。生物医学透射电镜技术的实验教学主要有标本的制备、电镜的调整与使用、图像的观察与分析,教学内容丰富,专业性强、技术要求高、操作程序繁多。因此,提高实验教学的质量,具有十分重要的意义。

一、实验课程内容与临床、科研工作紧密结合

选择生物医学透射电镜课程的学生大多数都是基础医学、药学或临床专业的学生,尤其是研究生,对他们来说,学习电镜技术知识,除了应用于将来的科研工作之外,还要为临床工作提供可靠的辅助诊断依据。因此,只有将理论和临床应用完美的相结合,才能激发学生学习的兴趣和提高学生参与到实验课中的积极性。随着医学科学的不断发展,目前临床上应用电镜技术作为辅助诊断已越来越普遍。透射电镜技术对疾病的病情、病因的诊断,尤其是在肾脏病、肿瘤、血液病、肌肉疾病的诊断及分析等方面都取得了非常显著的成效。我们在生物医学透射电镜实验教学过程中,应结合大量的临床病例,从具体病例的取材方法、诊断情况、超微病理图片等内容,进行理论讲解和实验示教,加深学生们对电镜在病理诊断和临床应用方面的印象,为以后医学科研深入研究奠定扎实的理论和操作基础。为此,在电镜技术实验教学中,要密切联系相关的临床和科研工作。

二、培养熟练而又细致的实验动手能力,不断提高实验操作技能水平

科研离不开实验,而实验也是课程的重要组成部分之一,是学生对理论课所学的基础知识和基本技能的消化和体验。对于实验者来说,动手能力是不可缺少的关键素质之一。因此,培养学生熟练而又细致的实验动手能力尤为关键。在实验课前,教师将准备好的实验手册发给每个学生,要求学生按实验手册的要求温习实验内容,了解实验流程及所需仪器、器械、实验动物和试剂等。生物医学透射电镜标本的制备是实验课的重点,尤其是超微病理标本质量的好坏,将直接影响电镜观察和超微病理诊断的准确性,因此,对标本制备的每一个环节都要重视,而取材则为标本制备工作的第一步,第一步工作的好坏将直接影响到标本制备后续步骤及电镜观察结果。在实际工作中,标本的取材往往都是由送样者,即临床医生或科研工作者亲自完成,因此,如何正确取材视为实验课的重中之重。在实验课教学中,教师将对此部分内容进行重点讲解。如何正确取材,要求学生们先听老师讲解其重要意义,以及取材的注意事项和方法要领,再由老师进行示教,最后要求学生在老师的指导下,人人动手,进行一次完整的取材操作,在操作过程中要求学生边做边思考不同器官在取材时的特点及存在的差别。在制样过程中,有些步骤如包埋、半薄切片、定位、超薄切片及染色等,需要老师先示范,然后鼓励学生大胆实践,对制样中出现的问题及时指出并有效解决。在不断实践中总结经验,提高操作技能水平。生物医学透射电镜的镜下观察也是实验课的重要部分,教师应鼓励学生积极上机操作,对自己制备的标本所得超薄切片进行观察,并要求拍摄出不同倍数的电镜图片3~5张,根据拍出图片的质量,分析、总结实验过程中出现的一些问题,及解决的问题的方案。在实验课完成后,要求每位学生通过实验报告的形式记载整个实验的过程,学生们亲身体会到科研道路上的艰辛,为今后的工作做好充分的思想准备。由此可见,实验课对学生加深巩固理论知识、训练实践操作技能、培养科学思维分析能力起着理论课无法替代的作用。

三、电子显微镜的操作技巧及注意事项

电镜是大型精密仪器之一,电镜的观察尺度是纳米级的,电镜工作又是周期性较长、工作性繁复的工作,而且最后的结果仅仅反映在电镜图片上。因此,如何操作好电镜,使结果真实的被记录下来,就显得至关重要。在电子显微镜观察前,需要准备好记录本、笔等,将预观察的样品按顺序排列好,并做好一系列的电镜日常调试,如光斑对中、光阑对中、消像散等,尽量将电镜调至最佳工作状态。观察者要有相关的超微结构病理学理论知识,要对研究的相关文献进行查阅。电子显微镜观察时,按照样品的排列顺序,逐一将载网放置在样品杆上进行观察。电镜观察和光镜观察的原则和方法大致相近,应正确理解和应用放大倍数。因为电镜的放大倍数是通过透镜电流决定磁场强度而实现的,所以磁滞现象就会影响到放大倍数的精确性。一般磁滞造成的放大倍数误差为10%左右,因此电镜观察时应该在低倍下仔细浏览一遍,然后再对切片部位相对完好的部位进行进一步放大观察,放大倍数的增加要由低到高。在某些特殊情况时需要做由高倍到低倍调整时,对于带有CCD的电镜须注意应先将光强度调弱后再降低倍数。对已拍摄的电镜图片的倍数由Bar来表示更为精确。生物医学透射电镜观察的对象是超薄切片,切片厚度大约为50~70nm,和组织切片一样,所见的图像事实上是组织块或细胞团块的某一层断面,因此,需注意平面和立体的联系。例如,真包含物与假包含物的区别。在电镜观察过程中还要做好相应的文字记录以便于观察后进行分析。电子显微镜观察完毕后,刻盘并按要求关闭电镜,循环水必须在30分钟后才能关闭。

四、考试模式的改革

考试是检验教师教学效果和学生学习的一个重要衡量指标。传统考试仅限于试卷面上的考试,考试的题目大致包括选择题、填空题、名词解释、简答题及论述题等,这种考试方式能够检查学生对书本知识的掌握程度,但存在着很大的局限性。学生通常通过死记硬背将书本内容记住来应对卷面考试,但往往考试完毕后,书本上的知识就被抛之脑后,等到需要开展实验或正式做科研时,真正能够用的知识非常少。为了使学生能够达到学有致用,学有所用,学用结合,我们在原有的考试形式上进行了一些改革。经过多年的教学摸索与尝试,根据本课程重在培养学生实验技术这一特点,我们将传统的科目考试形式调整为卷面考试、读片考试、实验报告、综述这四个部分,每一部分占总分的25%,学生最终成绩通过此四部分成绩进行综合评估而定。卷面考试,主要包括名词解释、简答及论述题,其主要内容为课本上所学知识要点;读片考试为2张不同组织的超微结构电镜图片,要求学生按要求读片,并说明电镜图片的三要素:图片标题、描述内容、放大倍数;实验报告即为每次实验课后,对本次实验课的内容的回顾及自己在动手过程中遇到的问题及解决办法;综述的要求是根据本人研究课题写一篇与电镜技术相关的综述,要求学生通过查阅国内外相关文献资料完成此部分内容。综述的完成,能够进一步加深学生对电镜知识的掌握和应用,提高了学生课题设计的能力。这样新型的考试模式能够使学生更多的掌握生物医学透射电镜技术知识及应用,能够更公平的体现学生各自的所得成绩。生物医学透射电镜技术实验教学课是一门技术性极强的课程,针对这个特点,通过以上教学方法及考试模式的改革,可以针对性的提高学生学习的效率和动手的能力,激发学生学习的兴趣,培养学生良好的学习习惯和缜密的科研思路。

参考文献:

[1]汪克建,孙善全,徐晨.提高研究生电镜实验教学质量的几点体会[J].山西医科大学学报,2010,12(03):296.

[2]路菊,李飞,陶忠芬.多种模式相结合在电镜技术教学中的体会[J].现代医药卫生,2009,25(02):317.

[3]杨勇骥.医学生物电子显微镜技术[M].上海:第二军医大学出版社,2012.14-58

作者:范晓燕 林方兴 沈亚峰 杨勇骥 单位:第二军医大学基础部生物物理学教研室暨电镜中心

生物医学透射电镜技术实验教学改革责任编辑:沈应婷    阅读:人次