血液中乙醇濃度檢測(cè)的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

孫茂 ，吳丹

1.空軍軍醫(yī)大學(xué) 1DNA分型中心，陜西西安 710032；2.基礎(chǔ)部生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室，陜西西安 710032

血液中乙醇濃度檢測(cè)的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

孫茂1,2，吳丹1

1.空軍軍醫(yī)大學(xué) 1DNA分型中心，陜西西安 710032；2.基礎(chǔ)部生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室，陜西西安 710032

目的探索開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)在法醫(yī)毒物分析實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用效果。方法 設(shè)血液中乙醇濃度檢測(cè)為開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，由學(xué)員自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、自己動(dòng)手操作、結(jié)果分析、并最終提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，由指導(dǎo)教師進(jìn)行講評(píng)。結(jié)果 通過(guò)對(duì)血液中乙醇濃度檢測(cè)的自行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，學(xué)員更好地掌握了實(shí)驗(yàn)原理、步驟和開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)等相關(guān)理論知識(shí)。結(jié)論 該學(xué)習(xí)方式能有效培養(yǎng)學(xué)員的動(dòng)手能力和分析解決問(wèn)題能力，是提高學(xué)員綜合素質(zhì)的有效途徑。

法醫(yī)；毒物分析；開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)；乙醇檢測(cè)；血液

目前高校的法醫(yī)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)多是封閉的，并且受理論教學(xué)的約束，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)仍以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，教學(xué)的目的也是為了驗(yàn)證所學(xué)理論知識(shí)的正確性，這種教學(xué)模式對(duì)提高學(xué)員的創(chuàng)新能力極為不利[1-2]。該課題組面向臨床專(zhuān)業(yè)五年制大二學(xué)員開(kāi)設(shè)了法醫(yī)學(xué)選修課教學(xué)，其中法醫(yī)毒物分析實(shí)驗(yàn)的教學(xué)一直采用開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式，通過(guò)轉(zhuǎn)換教學(xué)主體，比起常規(guī)教學(xué)更多培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新能力。

學(xué)員通過(guò)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，不僅增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)操作能力，更加通過(guò)查閱大量的文獻(xiàn)并設(shè)計(jì)出可行的實(shí)驗(yàn)方案，極大培養(yǎng)了學(xué)員分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。下面以血液中乙醇濃度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，初步探討開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)在法醫(yī)毒物分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

試劑：色譜乙醇、色譜叔丁醇、純凈水（二級(jí)）、乙醇標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（濃度為：10 mg/mL）和叔丁醇儲(chǔ)備液（濃度為：5 mg/mL）；儲(chǔ)備液4℃冰箱保存，建議6個(gè)月之內(nèi)用完，不同濃度的工作液均由儲(chǔ)備液稀釋而來(lái)，建議3個(gè)月之內(nèi)用完。

氣體：氮?dú)猓∟2，純度≥99.999%）、氫氣（H2）和空氣（Air）。

儀器：Agilent 7890B氣相色譜儀，配有火焰離子化檢測(cè)儀（flame ionization detector，F(xiàn)ID）和 Agilent 7697A頂空自動(dòng)進(jìn)樣器。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所需血液樣本、試劑和儀器等由DNA分型中心提供。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

學(xué)員以小組為單位，每組3名，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。（1）資料查閱：學(xué)員利用課余時(shí)間，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、三大全文數(shù)據(jù)庫(kù)（維普網(wǎng)、萬(wàn)方醫(yī)學(xué)網(wǎng)和中國(guó)知網(wǎng)）和圖書(shū)館等方式查找資料，資料包括圖書(shū)、期刊、會(huì)議文獻(xiàn)、學(xué)位論文和專(zhuān)利文獻(xiàn)等形式；（2）查閱筆記撰寫(xiě)：查閱的資料，學(xué)員可以按不同的內(nèi)容進(jìn)行分類(lèi)摘錄，如進(jìn)展、研究方法、實(shí)驗(yàn)方法和研究結(jié)果等，并可加上學(xué)員自己的批注。（3）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：以小組為單位，充分討論前期資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，應(yīng)遵循3個(gè)基本原則：①對(duì)照性原則：實(shí)驗(yàn)中設(shè)立對(duì)照組；②單因子變量原則；③平行重復(fù)原則：為了避免實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的偶然性，相同的條件下的平行重復(fù)實(shí)驗(yàn)后，出現(xiàn)相同的結(jié)果，更有說(shuō)服力和科學(xué)性。（4）方案指導(dǎo)：指導(dǎo)教師審閱學(xué)員的設(shè)計(jì)，并給予宏觀的啟發(fā)式指導(dǎo)和鼓勵(lì)；（5）實(shí)驗(yàn)報(bào)告和總結(jié)：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)員每人提交1份詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，總結(jié)得失，提出自己對(duì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的建議。

1.3 樣本處理

用移液器取血液樣本0.15 mL于樣品瓶?jī)?nèi)，再加入30 μg/mL 0.5 mL叔丁醇，蓋上硅橡膠墊，用密封鉗加封鋁帽，混勻，待測(cè)[3]。

1.4 進(jìn)樣設(shè)置

頂空自動(dòng)進(jìn)樣器設(shè)置：溫度：傳輸線110℃和定量環(huán)115℃；時(shí)間：樣品瓶加壓0.1 min，樣品瓶加熱平衡9min，定量環(huán)平衡0.05 min，定量環(huán)充滿0.1 min，加熱箱溫度68℃，進(jìn)樣時(shí)間 1 min。

氣相色譜儀設(shè)置：石英色譜柱DB-ALC2（長(zhǎng)度：30 m，內(nèi)徑：0.32 mm，膜厚：1.2 μm），柱恒溫 50℃，檢測(cè)器溫度250℃，進(jìn)樣口溫度150℃，N2和H2的流速均為40mL/min，Air流速為 420 mL/min[4-5]。

1.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線

配制乙醇濃度為 0.1、0.2、0.5、0.、1.0、2.0、3.0 mg/mL的水溶液，每一濃度點(diǎn)取2份，以乙醇與內(nèi)標(biāo)叔丁醇的峰面積比（A乙醇/A叔丁醇）為縱坐標(biāo)（Y），乙醇濃度為橫坐標(biāo)（X），計(jì)算回歸方程（Y=aX+b）和相關(guān)系數(shù)，繪制乙醇標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.6 數(shù)據(jù)分析

計(jì)算雙樣相對(duì)相差，不超過(guò)5%，計(jì)算公式中C1和C2分別是兩份平行樣本定量測(cè)定的濃度，C是兩份平行樣本定量測(cè)定的濃度的平均值。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

通過(guò)2.5濃度設(shè)定，以乙醇與內(nèi)標(biāo)叔丁醇的峰面積比（Y）對(duì)乙醇濃度（X）做標(biāo)準(zhǔn)曲線，見(jiàn)表1，為 Y=1.100 5X-0.006 6，R2=0.999 9。

表1 不同濃度乙醇數(shù)據(jù)列表

2.2 血液樣本乙醇的檢測(cè)情況

該實(shí)驗(yàn)GC色譜圖中，乙醇的保留時(shí)間是1.515 min，叔丁醇的保留時(shí)間是2.029 min，見(jiàn)圖1，最高乙醇濃度為84 mg/mL，最低為22 mg/mL；雙樣相對(duì)相差均小于5%。

圖1 乙醇和叔丁醇的GC色譜圖

3 討論

在法醫(yī)毒物分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，引入開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以研究性學(xué)習(xí)為核心，促進(jìn)學(xué)員實(shí)踐技能的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)員的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和創(chuàng)新精神，大大提高了學(xué)員的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力[6-8]。該課題組開(kāi)展開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)多年，總結(jié)起來(lái)目前仍存在的問(wèn)題如下。

3.1 重視程度不足

由于考核制度和教學(xué)觀念的原因，學(xué)員擔(dān)心開(kāi)放實(shí)驗(yàn)會(huì)過(guò)多占用理論課的學(xué)習(xí)時(shí)間，導(dǎo)致學(xué)員參與實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性不高，甚至敷衍應(yīng)付。

3.2 設(shè)備保養(yǎng)任務(wù)重

在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)中指導(dǎo)教師直接參與指導(dǎo)的力度減少，不同學(xué)員的操作技能、知識(shí)水平存在較大差異，更容易造成設(shè)備的損壞，使得對(duì)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)任務(wù)更重，難度更大。

3.3 實(shí)驗(yàn)的評(píng)定

開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的評(píng)定包括兩方面，一方面是對(duì)實(shí)驗(yàn)客體的評(píng)定，主要是對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的評(píng)估；另一方面是對(duì)實(shí)驗(yàn)主體的評(píng)定，主要是對(duì)學(xué)員實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ貏e是綜合能力、創(chuàng)新能力等方面的評(píng)估。由于開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)中指導(dǎo)教師無(wú)法在實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程中進(jìn)行監(jiān)督，因此也無(wú)法正確區(qū)分學(xué)生綜合能力的高低，只能通過(guò)學(xué)員實(shí)驗(yàn)報(bào)告和教師印象為主要依據(jù)進(jìn)行考核，目前很多教師只采用了“合格”或“不合格”兩檔進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定。

為了解決以上問(wèn)題，更好地開(kāi)展開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，建議①明確開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)中指導(dǎo)教師的作用；②建立開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系，深入研究開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，精選教學(xué)的內(nèi)容。③重新制定開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理辦法，應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的模式（如：教學(xué)時(shí)間上的開(kāi)放、教學(xué)場(chǎng)地上的開(kāi)放或教學(xué)內(nèi)容上的開(kāi)放等），實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放后的組織和管理、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的經(jīng)費(fèi)等，其中設(shè)備管理辦法、消耗品領(lǐng)用辦法和實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)定等一系列規(guī)章制度也是必須完善的；④逐步建立健全開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)激勵(lì)機(jī)制，充分利用情感激勵(lì)、動(dòng)機(jī)激勵(lì)、興趣激勵(lì)和目標(biāo)激勵(lì)等方式激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)和探索的興趣?？傊?，法醫(yī)毒物分析實(shí)驗(yàn)的開(kāi)放教學(xué)目前還處在積累經(jīng)驗(yàn)階段，如何完善教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量，還需進(jìn)一步的探索和優(yōu)化，最終形成規(guī)范的課程標(biāo)準(zhǔn)。

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R7

A

1672-5654（2017）11（b）-0087-02

10.16659/j.cnki.1672-5654.2017.32.087

第四軍醫(yī)大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目（JG201609）。

孫茂（1985-），男，山西太原人，碩士，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向：分子生物學(xué)、遺傳代謝病診斷和法醫(yī)毒物分析，E-mail：sm060075@fmmu.edu.cn。

2017-08-16）