生物醫(yī)學(xué)透射電鏡技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探討

◆范曉燕 林方興 沈亞峰 楊勇驥

(第二軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)部生物物理學(xué)教研室暨電鏡中心)

生物醫(yī)學(xué)透射電鏡技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探討

◆范曉燕 林方興 沈亞峰 楊勇驥

(第二軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)部生物物理學(xué)教研室暨電鏡中心)

生物醫(yī)學(xué)透射電鏡已越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到各個(gè)醫(yī)學(xué)及科研領(lǐng)域，透射電鏡技術(shù)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)也顯得尤為重要，為了能夠培養(yǎng)出更多實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^強(qiáng)、操作技能扎實(shí)的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革是必然的。

透射電鏡技術(shù) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教學(xué)改革

在現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，電子顯微鏡技術(shù)與生物醫(yī)學(xué)研究、臨床診斷等多學(xué)科的結(jié)合變得越來(lái)越重要，已成為相關(guān)科研人員和醫(yī)學(xué)工作者不可或缺的科學(xué)研究手段及臨床診斷工作中的重要檢測(cè)工具。生物醫(yī)學(xué)透射電鏡技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要有標(biāo)本的制備、電鏡的調(diào)整與使用、圖像的觀察與分析，教學(xué)內(nèi)容豐富，專業(yè)性強(qiáng)、技術(shù)要求高、操作程序繁多。因此，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，具有十分重要的意義。

一、實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容與臨床、科研工作緊密結(jié)合

選擇生物醫(yī)學(xué)透射電鏡課程的學(xué)生大多數(shù)都是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、藥學(xué)或臨床專業(yè)的學(xué)生，尤其是研究生，對(duì)他們來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)電鏡技術(shù)知識(shí)，除了應(yīng)用于將來(lái)的科研工作之外，還要為臨床工作提供可靠的輔助診斷依據(jù)。因此，只有將理論和臨床應(yīng)用完美的相結(jié)合，才能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和提高學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)課中的積極性。隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)的不斷發(fā)展，目前臨床上應(yīng)用電鏡技術(shù)作為輔助診斷已越來(lái)越普遍。透射電鏡技術(shù)對(duì)疾病的病情、病因的診斷，尤其是在腎臟病、腫瘤、血液病、肌肉疾病的診斷及分析等方面都取得了非常顯著的成效。我們?cè)谏镝t(yī)學(xué)透射電鏡實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合大量的臨床病例，從具體病例的取材方法、診斷情況、超微病理圖片等內(nèi)容，進(jìn)行理論講解和實(shí)驗(yàn)示教，加深學(xué)生們對(duì)電鏡在病理診斷和臨床應(yīng)用方面的印象，為以后醫(yī)學(xué)科研深入研究奠定扎實(shí)的理論和操作基礎(chǔ)。為此，在電鏡技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要密切聯(lián)系相關(guān)的臨床和科研工作。

二、培養(yǎng)熟練而又細(xì)致的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，不斷提高實(shí)驗(yàn)操作技能水平

科研離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)，而實(shí)驗(yàn)也是課程的重要組成部分之一，是學(xué)生對(duì)理論課所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的消化和體驗(yàn)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)者來(lái)說(shuō)，動(dòng)手能力是不可缺少的關(guān)鍵素質(zhì)之一。因此，培養(yǎng)學(xué)生熟練而又細(xì)致的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力尤為關(guān)鍵。

在實(shí)驗(yàn)課前，教師將準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)手冊(cè)發(fā)給每個(gè)學(xué)生，要求學(xué)生按實(shí)驗(yàn)手冊(cè)的要求溫習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，了解實(shí)驗(yàn)流程及所需儀器、器械、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和試劑等。

生物醫(yī)學(xué)透射電鏡標(biāo)本的制備是實(shí)驗(yàn)課的重點(diǎn)，尤其是超微病理標(biāo)本質(zhì)量的好壞，將直接影響電鏡觀察和超微病理診斷的準(zhǔn)確性，因此，對(duì)標(biāo)本制備的每一個(gè)環(huán)節(jié)都要重視，而取材則為標(biāo)本制備工作的第一步，第一步工作的好壞將直接影響到標(biāo)本制備后續(xù)步驟及電鏡觀察結(jié)果。在實(shí)際工作中，標(biāo)本的取材往往都是由送樣者，即臨床醫(yī)生或科研工作者親自完成，因此，如何正確取材視為實(shí)驗(yàn)課的重中之重。在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，教師將對(duì)此部分內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)講解。如何正確取材，要求學(xué)生們先聽(tīng)老師講解其重要意義，以及取材的注意事項(xiàng)和方法要領(lǐng)，再由老師進(jìn)行示教，最后要求學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，人人動(dòng)手，進(jìn)行一次完整的取材操作，在操作過(guò)程中要求學(xué)生邊做邊思考不同器官在取材時(shí)的特點(diǎn)及存在的差別。在制樣過(guò)程中，有些步驟如包埋、半薄切片、定位、超薄切片及染色等，需要老師先示范，然后鼓勵(lì)學(xué)生大膽實(shí)踐，對(duì)制樣中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)指出并有效解決。在不斷實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高操作技能水平。生物醫(yī)學(xué)透射電鏡的鏡下觀察也是實(shí)驗(yàn)課的重要部分，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極上機(jī)操作，對(duì)自己制備的標(biāo)本所得超薄切片進(jìn)行觀察，并要求拍攝出不同倍數(shù)的電鏡圖片3～5張，根據(jù)拍出圖片的質(zhì)量，分析、總結(jié)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題，及解決的問(wèn)題的方案。

在實(shí)驗(yàn)課完成后，要求每位學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式記載整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，學(xué)生們親身體會(huì)到科研道路上的艱辛，為今后的工作做好充分的思想準(zhǔn)備。由此可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)課對(duì)學(xué)生加深鞏固理論知識(shí)、訓(xùn)練實(shí)踐操作技能、培養(yǎng)科學(xué)思維分析能力起著理論課無(wú)法替代的作用。

三、電子顯微鏡的操作技巧及注意事項(xiàng)

電鏡是大型精密儀器之一，電鏡的觀察尺度是納米級(jí)的，電鏡工作又是周期性較長(zhǎng)、工作性繁復(fù)的工作，而且最后的結(jié)果僅僅反映在電鏡圖片上。因此，如何操作好電鏡，使結(jié)果真實(shí)的被記錄下來(lái)，就顯得至關(guān)重要。

在電子顯微鏡觀察前，需要準(zhǔn)備好記錄本、筆等，將預(yù)觀察的樣品按順序排列好，并做好一系列的電鏡日常調(diào)試，如光斑對(duì)中、光闌對(duì)中、消像散等，盡量將電鏡調(diào)至最佳工作狀態(tài)。觀察者要有相關(guān)的超微結(jié)構(gòu)病理學(xué)理論知識(shí)，要對(duì)研究的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行查閱。電子顯微鏡觀察時(shí)，按照樣品的排列順序，逐一將載網(wǎng)放置在樣品桿上進(jìn)行觀察。電鏡觀察和光鏡觀察的原則和方法大致相近，應(yīng)正確理解和應(yīng)用放大倍數(shù)。因?yàn)殡婄R的放大倍數(shù)是通過(guò)透鏡電流決定磁場(chǎng)強(qiáng)度而實(shí)現(xiàn)的，所以磁滯現(xiàn)象就會(huì)影響到放大倍數(shù)的精確性。一般磁滯造成的放大倍數(shù)誤差為10%左右，因此電鏡觀察時(shí)應(yīng)該在低倍下仔細(xì)瀏覽一遍，然后再對(duì)切片部位相對(duì)完好的部位進(jìn)行進(jìn)一步放大觀察，放大倍數(shù)的增加要由低到高。在某些特殊情況時(shí)需要做由高倍到低倍調(diào)整時(shí)，對(duì)于帶有CCD的電鏡須注意應(yīng)先將光強(qiáng)度調(diào)弱后再降低倍數(shù)。對(duì)已拍攝的電鏡圖片的倍數(shù)由Bar來(lái)表示更為精確。生物醫(yī)學(xué)透射電鏡觀察的對(duì)象是超薄切片，切片厚度大約為50～70nm，和組織切片一樣，所見(jiàn)的圖像事實(shí)上是組織塊或細(xì)胞團(tuán)塊的某一層斷面，因此，需注意平面和立體的聯(lián)系。例如，真包含物與假包含物的區(qū)別。在電鏡觀察過(guò)程中還要做好相應(yīng)的文字記錄以便于觀察后進(jìn)行分析。電子顯微鏡觀察完畢后，刻盤并按要求關(guān)閉電鏡，循環(huán)水必須在30分鐘后才能關(guān)閉。

四、考試模式的改革

考試是檢驗(yàn)教師教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)重要衡量指標(biāo)。傳統(tǒng)考試僅限于試卷面上的考試，考試的題目大致包括選擇題、填空題、名詞解釋、簡(jiǎn)答題及論述題等，這種考試方式能夠檢查學(xué)生對(duì)書(shū)本知識(shí)的掌握程度，但存在著很大的局限性。學(xué)生通常通過(guò)死記硬背將書(shū)本內(nèi)容記住來(lái)應(yīng)對(duì)卷面考試，但往往考試完畢后，書(shū)本上的知識(shí)就被拋之腦后，等到需要開(kāi)展實(shí)驗(yàn)或正式做科研時(shí)，真正能夠用的知識(shí)非常少。為了使學(xué)生能夠達(dá)到學(xué)有致用，學(xué)有所用，學(xué)用結(jié)合，我們?cè)谠械目荚囆问缴线M(jìn)行了一些改革。

經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)摸索與嘗試，根據(jù)本課程重在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技術(shù)這一特點(diǎn)，我們將傳統(tǒng)的科目考試形式調(diào)整為卷面考試、讀片考試、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、綜述這四個(gè)部分，每一部分占總分的25%，學(xué)生最終成績(jī)通過(guò)此四部分成績(jī)進(jìn)行綜合評(píng)估而定。卷面考試，主要包括名詞解釋、簡(jiǎn)答及論述題，其主要內(nèi)容為課本上所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)；讀片考試為2張不同組織的超微結(jié)構(gòu)電鏡圖片，要求學(xué)生按要求讀片，并說(shuō)明電鏡圖片的三要素：圖片標(biāo)題、描述內(nèi)容、放大倍數(shù)；實(shí)驗(yàn)報(bào)告即為每次實(shí)驗(yàn)課后，對(duì)本次實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容的回顧及自己在動(dòng)手過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決辦法；綜述的要求是根據(jù)本人研究課題寫(xiě)一篇與電鏡技術(shù)相關(guān)的綜述，要求學(xué)生通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料完成此部分內(nèi)容。綜述的完成，能夠進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)電鏡知識(shí)的掌握和應(yīng)用，提高了學(xué)生課題設(shè)計(jì)的能力。這樣新型的考試模式能夠使學(xué)生更多的掌握生物醫(yī)學(xué)透射電鏡技術(shù)知識(shí)及應(yīng)用，能夠更公平的體現(xiàn)學(xué)生各自的所得成績(jī)。

生物醫(yī)學(xué)透射電鏡技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課是一門技術(shù)性極強(qiáng)的課程，針對(duì)這個(gè)特點(diǎn)，通過(guò)以上教學(xué)方法及考試模式的改革，可以針對(duì)性的提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率和動(dòng)手的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和縝密的科研思路。

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