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關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué)微生物學(xué);實(shí)驗(yàn)考核;多媒體素材庫(kù);教學(xué)改革
醫(yī)學(xué)微生物學(xué)是一門(mén)重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程,它與臨床結(jié)合緊密,實(shí)踐性較強(qiáng)。因此,實(shí)驗(yàn)課程是教學(xué)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)[1]。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中能讓學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)技能,同時(shí)通過(guò)對(duì)各種微生物形態(tài)及培養(yǎng)物的觀察,可以幫助學(xué)生更好地記憶和理解理論課上所講授的各種病原微生物特點(diǎn)。然而,作為評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要指標(biāo)之一的實(shí)驗(yàn)考核,由于受到考核時(shí)間、內(nèi)容、人力等因素的影響,使得實(shí)驗(yàn)考核缺乏合理性和客觀性[2]。隨著近年來(lái)許多學(xué)校擴(kuò)招,師資力量不足,傳統(tǒng)的考核方式不得不取消,而采用只書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告單一評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī),這不僅不能真實(shí)地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,而且使許多學(xué)生產(chǎn)生不重視實(shí)驗(yàn)過(guò)程,只注重實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)寫(xiě),有的學(xué)生甚至不來(lái)上實(shí)驗(yàn)課,課后抄襲他人實(shí)驗(yàn)報(bào)告,這種實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式不能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性[3],也不能客觀地評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。近3年開(kāi)始嘗試采用多媒體技術(shù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考核,經(jīng)過(guò)在2009級(jí)、2010級(jí)及2011級(jí)臨床醫(yī)學(xué)本科專(zhuān)業(yè)中的實(shí)踐應(yīng)用,取得了初步的成效。
1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)試題庫(kù)的構(gòu)建
1.1考核內(nèi)容 根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的要求及教學(xué)內(nèi)容確定實(shí)驗(yàn)考核范圍,內(nèi)容包括微生物形態(tài)、生理、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)基本技能等方面??己祟}型包括圖片辨認(rèn)、填空、判斷題、簡(jiǎn)答、病例分析等形式。
1.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)多媒體素材的收集 玻片標(biāo)本利用顯微數(shù)碼攝像系統(tǒng)進(jìn)行圖片采集;各種病原微生物培養(yǎng)物、生化反應(yīng)、凝集反應(yīng)、特殊實(shí)驗(yàn)等結(jié)果,采用數(shù)碼照相機(jī)進(jìn)行拍攝;此外,收集本專(zhuān)業(yè)各種教材、專(zhuān)業(yè)圖譜、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站等相關(guān)各種微生物形態(tài)、結(jié)構(gòu)、電鏡照片等圖片。所有圖片用Photoshop軟件進(jìn)行圖片編輯處理,并在每張圖片的典型特點(diǎn)上用不同形狀、顏色的箭頭或數(shù)字進(jìn)行標(biāo)注;實(shí)驗(yàn)原理、步驟、操作等利用電腦軟件制成線條圖和動(dòng)畫(huà)。
1.3多媒體考題制作 將試題制成PPT課件,內(nèi)容以圖片、表格、動(dòng)畫(huà)、線條圖及文字的方式展現(xiàn),根據(jù)試題的難度系數(shù)及各次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的比例,分為若干套試卷,形成若干套難度系數(shù)均等、內(nèi)容全面的試題庫(kù)。
2 多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)考核中的應(yīng)用
2.1考場(chǎng)安排 以實(shí)驗(yàn)室為單位進(jìn)行考核,每次安排考生16名,監(jiān)考老師2名,考場(chǎng)地點(diǎn)為配有顯微互動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室。
2.2考核實(shí)施 同一考場(chǎng)學(xué)生進(jìn)入考場(chǎng)后按指定座位號(hào)就坐,由學(xué)生隨機(jī)抽取試卷號(hào),老師根據(jù)學(xué)生抽取試卷號(hào)打開(kāi)試卷,利用顯微互動(dòng)系統(tǒng)將試題發(fā)到每臺(tái)學(xué)生電腦上,試卷按預(yù)先設(shè)置的播放速度、時(shí)間及順序進(jìn)行自動(dòng)播放,學(xué)生在規(guī)定時(shí)間按要求完成答題。
2.3實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià) 實(shí)驗(yàn)考核方式改革之后,學(xué)生實(shí)驗(yàn)總評(píng)成績(jī)按平時(shí)成績(jī)占20%,實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)占10%進(jìn)行統(tǒng)計(jì),這樣比較全面地評(píng)價(jià)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,同時(shí)也真實(shí)地、客觀地反映了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度及對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的掌握程度。相比之前的年級(jí),2009級(jí)、2010級(jí)、2011級(jí)同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)寫(xiě)能力等均有了一定程度的提高。
3 總結(jié)
80年代初我校實(shí)行的教師與學(xué)生一對(duì)一的考核方式存在許多弊端,如需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力;繁瑣的考前實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備工作;由于受實(shí)驗(yàn)材料的限制,考試內(nèi)容局限;考題單一,考核內(nèi)容不夠全面,主要側(cè)重于微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能;考題重復(fù)率高,已考過(guò)的學(xué)生容易將考題泄露給正準(zhǔn)備考試的學(xué)生,導(dǎo)致考核出現(xiàn)不公平性。
隨著多媒體技術(shù)在醫(yī)學(xué)微生物學(xué)教學(xué)中的普及,近年來(lái)開(kāi)始嘗試將多媒體技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)考核中,經(jīng)過(guò)3年的實(shí)踐嘗試,得到了老師及學(xué)生的普遍認(rèn)同。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)考核方式相比,多媒體技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)考核中有許多優(yōu)勢(shì),如以實(shí)驗(yàn)室為單位,每次在2名教師的監(jiān)督下可容納多名學(xué)生同時(shí)進(jìn)行考試,這節(jié)約了考核時(shí)間及人力資源;之前的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)考核只重視實(shí)驗(yàn)基本技能的測(cè)試,而采用多媒體技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考核,可將實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容擴(kuò)展到病原微生物的形態(tài)、生理特性、生化鑒定、實(shí)驗(yàn)原理等多方面,使實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容比較全面,通過(guò)考核能全面了解學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。
在3年的實(shí)踐改革中發(fā)現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)納入學(xué)生最后的實(shí)驗(yàn)總評(píng)成績(jī)中,使得學(xué)生意識(shí)到只有平時(shí)努力認(rèn)真地學(xué)習(xí),才能牢固地掌握所學(xué)知識(shí),在考核中取得優(yōu)秀的成績(jī),學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性明顯得到調(diào)動(dòng),實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果也得到明顯地提高。雖然,采用多媒體技術(shù)進(jìn)行醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)考核有許多優(yōu)勢(shì),但也要客觀地看待其局限性,如對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的考核,采用動(dòng)畫(huà)方式來(lái)展示,讓學(xué)生通過(guò)觀察來(lái)進(jìn)行判斷,這種考核方式并不能代替學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力[4]。因此,在平時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力培養(yǎng),要正確、合理地掌握多媒體技術(shù)在醫(yī)學(xué)微生物實(shí)驗(yàn)考核中的使用度[5]。
參考文獻(xiàn):
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[3]王小麗,鐘有添,謝瓊.實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革條件下醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建與實(shí)踐[J].微生物學(xué)通報(bào),2012,39(12):1817-1824.
摘要:本論文概述了食品微生物學(xué)課程教學(xué)改革的重要性,總結(jié)了根據(jù)授課對(duì)象不同采取分層次研討式教學(xué)的形式、內(nèi)容和效果,指出了進(jìn)一步提高教學(xué)效果所需完善的方向。
關(guān)鍵詞:研討式;食品微生物學(xué);大學(xué)生
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)50-0185-02
一、前言
民以食為天,食品工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有至關(guān)重要的地位,“十二五”期間食品工業(yè)在國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)下行壓力加大、增速放緩的形勢(shì)下,實(shí)現(xiàn)了食品生產(chǎn)的平穩(wěn)增長(zhǎng),食品行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的持續(xù)提高,總產(chǎn)值占全國(guó)工業(yè)總產(chǎn)值的比重由2010年的8.8%提高到2014年的10.0%,食品工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的支柱產(chǎn)業(yè)地位進(jìn)一步提升。“十三五”期間,國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展處于新常態(tài),食品消費(fèi)需求將有剛性增長(zhǎng);產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)會(huì)繼續(xù)加快;產(chǎn)業(yè)將進(jìn)一步整合集聚。食品科技人才的培養(yǎng)如何適應(yīng)新常態(tài)下產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型成為高校專(zhuān)業(yè)教育的重大課題。食品微生物學(xué),是國(guó)內(nèi)外食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)的主干專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,是必修必考的重要課程,是食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)中聯(lián)系基礎(chǔ)課程與專(zhuān)業(yè)課程的重要紐帶。食品微生物學(xué)的教學(xué)效果直接影響到專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。因此,湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品微生物學(xué)教學(xué)組,根據(jù)多年教育教學(xué)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài),對(duì)不同層次的食科類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)施研討式教學(xué)模式,并不斷總結(jié)研討式教學(xué)模式的經(jīng)驗(yàn)效果,以期在食科類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中推廣,提高專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)素質(zhì)。研討式教學(xué),起源于德國(guó)大學(xué),到第20世紀(jì)在西方發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)成為一種成熟的教學(xué)方式,目前逐漸在國(guó)內(nèi)高校推廣[1]。對(duì)大學(xué)生基本學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)起到很大的作用,抓住了大學(xué)生的心理特點(diǎn)和需求,活躍了課堂氣氛,激發(fā)了大學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力,培養(yǎng)了獨(dú)立自主精神和自主學(xué)習(xí)能力、科研能力,此外也促進(jìn)師生情感,提高學(xué)生表達(dá)和交流能力[2]。因此,研討式課堂是提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要陣地,是高校培養(yǎng)適合社會(huì)發(fā)展專(zhuān)業(yè)人才的有效途徑。
二、研討式教學(xué)在不同層次學(xué)生中開(kāi)展的研究
食品微生物學(xué)課程不僅是食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)非常重要和基礎(chǔ)的專(zhuān)業(yè)課程,同時(shí)該課程與飲食生活息息相關(guān),可以拓寬它在學(xué)生人文素質(zhì)培養(yǎng)中所起的作用。因此,課堂教學(xué)中探究吸引學(xué)生興趣和注意力的亮點(diǎn)、熱點(diǎn)、基本點(diǎn)等,都需要深入地研究分析。食品微生物學(xué)課程涉及食品相關(guān)專(zhuān)業(yè)的多個(gè)層次,如湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)校本部一本學(xué)生、國(guó)際學(xué)院二本學(xué)生、東方科技學(xué)院三本學(xué)生。因此,必須根據(jù)各層次學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、態(tài)度、目的和習(xí)慣等多方面入手,了解學(xué)生特點(diǎn),才能因材施教。所以,食品微生物學(xué)教學(xué)需根據(jù)學(xué)生不同,教學(xué)目的是不同的,采取不同的研內(nèi)容和形式等。
1.針對(duì)一本學(xué)生的食品微生物學(xué)課程研討式教學(xué)。學(xué)生對(duì)待學(xué)習(xí)的主體意識(shí)直接決定著其學(xué)習(xí)的行為和效果。對(duì)于大學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)策略,一直以來(lái)都是國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。一本學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)扎實(shí),學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真,學(xué)習(xí)自主和自控能力強(qiáng);對(duì)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的前沿知識(shí)非常關(guān)注,對(duì)行業(yè)動(dòng)態(tài)了解甚深,視野非常開(kāi)闊,且危機(jī)意識(shí)強(qiáng)。因此針對(duì)一本學(xué)生,可以展開(kāi)文獻(xiàn)式、進(jìn)展式、熱點(diǎn)式、案例式等形式的研討教學(xué)。以文獻(xiàn)式、進(jìn)展式研討為主,利用學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力與優(yōu)勢(shì),既可以進(jìn)一步擴(kuò)大學(xué)生視野,引領(lǐng)學(xué)生走向科技前沿,又能擴(kuò)充課堂的知識(shí)容量,拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容。關(guān)于文獻(xiàn)式、進(jìn)展式研討,國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有太多描述,但在國(guó)內(nèi)外很多研究生團(tuán)隊(duì)中這種模式被采納的很多。食品微生物學(xué)課程也可以參考這類(lèi)方法,教師提供相應(yīng)的中英文優(yōu)秀科研論文或者前沿進(jìn)展資料,學(xué)生就文獻(xiàn)發(fā)表認(rèn)識(shí)探討。培養(yǎng)學(xué)生閱讀和撰寫(xiě)科技論文的能力,同時(shí)接觸教材以外的新知識(shí),加強(qiáng)自主學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成。熱點(diǎn)研討則結(jié)合前沿科學(xué)和社會(huì)需要,激發(fā)學(xué)生及時(shí)關(guān)注社會(huì)發(fā)生的重大熱點(diǎn)事件,設(shè)計(jì)與食品微生物學(xué)課程相關(guān)的微生物宏基因組學(xué)、營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)、功能基因組學(xué)、腸道微生物、生物防腐劑等進(jìn)行研討,開(kāi)闊學(xué)生視野,與時(shí)俱進(jìn),培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。一方面培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能,另一方面也培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心身邊環(huán)境,關(guān)注社會(huì)公共事務(wù)的熱情,有助于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高,不會(huì)局限于課本和資料,不會(huì)形成學(xué)習(xí)優(yōu)秀卻性格自私而冷漠的情況。同時(shí),本課程通過(guò)部分案例的引入,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入案例的角色,主動(dòng)思考與解決問(wèn)題。鑒于一本學(xué)生知識(shí)掌握牢固,自主學(xué)習(xí)能力強(qiáng),鍛煉分析和解決問(wèn)題能力的案例式研討可以設(shè)置較為復(fù)雜的案例,如以微生物引起的食物中毒事件的處理,解決工廠食品腐敗問(wèn)題,建設(shè)某已發(fā)酵食品生產(chǎn)線等為案例,充分鍛煉學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。總的來(lái)說(shuō),一本學(xué)生的課堂知識(shí)容量大,內(nèi)容新穎前言,學(xué)生自主學(xué)習(xí)程度高,老師以引導(dǎo)為主,課堂教學(xué)師生都收獲頗多。
2.針對(duì)二本學(xué)生的食品微生物學(xué)課程研討式教學(xué)。國(guó)際學(xué)院的二本學(xué)生,普遍家庭條件好,學(xué)生個(gè)性鮮明,聰明靈活,思維活躍,表現(xiàn)欲強(qiáng),但個(gè)性懶散和自控能力較弱,對(duì)學(xué)習(xí)的興趣不能持續(xù),知識(shí)掌握憑個(gè)人喜好,部分感興趣的章節(jié)或者科目知識(shí)掌握牢固,部分趣味性不夠的章節(jié)了解不深。因此針對(duì)他們,展開(kāi)以熱點(diǎn)式、情景式、案例式研討為主。熱點(diǎn)式研討可以進(jìn)一步發(fā)揮這一層次學(xué)生思維活躍和表現(xiàn)欲強(qiáng)的特點(diǎn)。同時(shí),對(duì)一些趣味性不強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn),設(shè)置情景式研討,通過(guò)設(shè)計(jì)出一些真實(shí)性和準(zhǔn)真實(shí)性的具體場(chǎng)合的情形和景象,吸引學(xué)生注意力,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入角色,克服懶散、自控能力不強(qiáng)的缺點(diǎn),為獲取知識(shí)提供充足的場(chǎng)景設(shè)計(jì),并上升到理論的高度,提高教學(xué)成效。如糧庫(kù)儲(chǔ)藏中防霉技術(shù)、生產(chǎn)車(chē)間的微生物控制、草莓藍(lán)莓等水果采摘后的保存,甜酒制作過(guò)程的關(guān)鍵步驟等情境設(shè)計(jì),從而讓學(xué)生主動(dòng)掌握有害微生物的控制。而案例式研討主動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生思考與解決問(wèn)題的能力??梢栽O(shè)計(jì)合適難度的案例進(jìn)行分析研討,如設(shè)計(jì)家庭剩飯剩菜的處理、超市酸奶的選購(gòu)、面包的制作等案例鍛煉學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力??偟膩?lái)說(shuō),熱點(diǎn)式研討在這類(lèi)學(xué)生思維活躍的基礎(chǔ)上,以啟發(fā)為主;情景式研討在這類(lèi)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不一、自制力不強(qiáng)的條件下,以帶動(dòng)、強(qiáng)制式為主;案例式研討,綜合考慮實(shí)際問(wèn)題和理論支撐,充分考慮學(xué)生懶散又活躍的特點(diǎn),設(shè)計(jì)合適難易程度的案例,課堂教學(xué)老師以引導(dǎo)、參與和監(jiān)督為主,教學(xué)效果良好。
3.針對(duì)三本學(xué)生的食品微生物學(xué)課程研討式教學(xué)。三本學(xué)生,較之一本、二本學(xué)生,學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱,學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng),課堂參與和互動(dòng)程度不高,且這類(lèi)學(xué)生家庭條件好,學(xué)習(xí)和生活的依賴性強(qiáng)。針對(duì)這類(lèi)學(xué)生的食品微生物學(xué)教學(xué),既要鞏固他們的基礎(chǔ)知識(shí),又要帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,所以針對(duì)他們的課堂主要以專(zhuān)題式、實(shí)驗(yàn)技術(shù)式研討來(lái)鞏固基礎(chǔ),以情景式和案例式研討調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。專(zhuān)題式研討:專(zhuān)題研討式教學(xué),就是以專(zhuān)題為內(nèi)容,以研討為形式的一種教學(xué),該教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力為目的。分為專(zhuān)題研究和討論,在食品微生物學(xué)理論課中可以注重專(zhuān)題討論,老師引導(dǎo)全班就相關(guān)專(zhuān)題進(jìn)行研討,然后進(jìn)行總結(jié)歸納,如可以把微生態(tài)與食品釀造、微生物與機(jī)體免疫、微生物資源的開(kāi)發(fā)利用等章節(jié)采用這種形式進(jìn)行教學(xué)。同時(shí)食品微生物學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程,整個(gè)教學(xué)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)緊密相連,理論聯(lián)系實(shí)驗(yàn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技術(shù)研討。如微生物生長(zhǎng)量的測(cè)定、計(jì)數(shù)、菌種鑒定等相關(guān)內(nèi)容可以設(shè)計(jì)在這個(gè)環(huán)節(jié)中,提高自主動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。本課程可以把熱點(diǎn)問(wèn)題、特殊案例引入到情景模式中,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入情景的角色,主動(dòng)思考與解決問(wèn)題。如設(shè)置酸奶的制作技術(shù)、糞便微生物與人體健康的關(guān)系、空氣中微生物的分布等案例或熱點(diǎn),啟發(fā)學(xué)生關(guān)注書(shū)本外的知識(shí)??傊?,針對(duì)三本學(xué)生的課堂,老師以主導(dǎo)教學(xué)、參與研討、啟發(fā)思考和監(jiān)督執(zhí)行為主,提高了學(xué)生的課堂參與和互動(dòng),提高了課堂教學(xué)效果。
三、總結(jié)
為充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主觀能動(dòng)性,嘗試采取新的教學(xué)方式:研討式,讓學(xué)生參與到授課中來(lái),并養(yǎng)成樂(lè)于探索研究、勤學(xué)好問(wèn)的好習(xí)慣。本教學(xué)組針對(duì)不同層次學(xué)生分別嘗試了文獻(xiàn)式、進(jìn)展式、專(zhuān)題式、熱點(diǎn)式、操作技術(shù)式、情景式和案例式研討形式,受到不同層次學(xué)生的喜愛(ài),也收到了一定的教學(xué)成效。但教學(xué)改革這是一個(gè)長(zhǎng)期復(fù)雜的過(guò)程,食品微生物學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐的效果評(píng)價(jià)一時(shí)難以評(píng)估,在實(shí)踐過(guò)程中既要合理設(shè)置課程考核項(xiàng)目,又要在學(xué)生中展_廣泛調(diào)查,以學(xué)生的成長(zhǎng)收獲來(lái)評(píng)判教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
【論文摘要】現(xiàn)代教育技術(shù)作為現(xiàn)代化的教學(xué)手段,在臨床微生物學(xué)實(shí)習(xí)教學(xué)中被廣泛應(yīng)用;對(duì)于引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合臨床病例進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí),促進(jìn)理論和實(shí)踐相結(jié)合,提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果起到了重要的作用。
臨床微生物學(xué)是檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課,它綜合了臨床醫(yī)學(xué)、病原生物學(xué)、免疫學(xué)、感染流行病學(xué)等學(xué)科的內(nèi)容,是一門(mén)學(xué)科內(nèi)容豐富且實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。近年來(lái),伴隨著與微生物相關(guān)的sars、禽流感、豬流感等感染性疾病的大范圍流行,臨床微生物學(xué)已成為對(duì)人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重大影響的學(xué)科。在本課程的臨床實(shí)習(xí)教學(xué)工作中,如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用課堂所學(xué)的理論結(jié)合臨床實(shí)際病例,對(duì)感染性疾病進(jìn)行快速準(zhǔn)確的診斷,一直是本課程臨床實(shí)習(xí)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)?,F(xiàn)代教育技術(shù)(包括多媒體課件、視頻課件等)應(yīng)用于本課程實(shí)習(xí)教學(xué)后,以其多種媒體的綜合優(yōu)勢(shì)(包括生動(dòng)的圖像、直觀的立體模型、逼真的動(dòng)畫(huà)模擬等)解決了傳統(tǒng)教學(xué)的問(wèn)題,使本課程實(shí)習(xí)教學(xué)效果和教學(xué)效率得到了明顯提高。
1現(xiàn)代教育技術(shù)概述
1.1現(xiàn)代教育技術(shù)的概念
現(xiàn)代教育技術(shù)就是以現(xiàn)代教育思想、理論和方法為基礎(chǔ),以系統(tǒng)論的觀點(diǎn)為指導(dǎo),以現(xiàn)代信息技術(shù)為手段的現(xiàn)代教育手段和方法的體系,包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字音像技術(shù)、電子通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、衛(wèi)星廣播技術(shù)、遠(yuǎn)程通訊技術(shù)、人工智能技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)及多媒體技術(shù)和信息高速公路。它是現(xiàn)代教學(xué)設(shè)計(jì)、現(xiàn)代教學(xué)媒體和現(xiàn)代媒體教學(xué)法的綜合體現(xiàn)。是以實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程、教學(xué)資源、教學(xué)效果、教學(xué)效益最優(yōu)化為目的,通過(guò)對(duì)教與學(xué)過(guò)程和教學(xué)資源的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、利用、評(píng)價(jià)和管理,以實(shí)現(xiàn)教學(xué)優(yōu)化的理論和實(shí)踐。
1.2現(xiàn)代教育技術(shù)教學(xué)體系的特點(diǎn)
從教學(xué)規(guī)律看,具有信息呈現(xiàn)多形式、非線性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),克服了傳統(tǒng)教學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)線性的缺陷,符合現(xiàn)代教育認(rèn)知規(guī)律。可以把感知、理解、鞏固與運(yùn)用融合為一體,使學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)記憶得到強(qiáng)化,有效地促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與認(rèn)知結(jié)構(gòu)不斷重組的遞進(jìn)式學(xué)習(xí)過(guò)程。
從教學(xué)模式看,這個(gè)教學(xué)體系既是可以進(jìn)行個(gè)別化自主學(xué)習(xí)的教學(xué)環(huán)境與系統(tǒng),又是能夠形成相互協(xié)作的教學(xué)環(huán)境與系統(tǒng)。多種學(xué)習(xí)形式交替使用,可最大限度地發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的多媒體教學(xué)系統(tǒng)還可以使學(xué)生之間、師生之間跨越時(shí)空的限制進(jìn)行互相交流,實(shí)現(xiàn)自由討論式的協(xié)同學(xué)習(xí)。
從教學(xué)內(nèi)容看,其知識(shí)信息來(lái)源豐富、容量大、內(nèi)容充實(shí)、形象生動(dòng)且具吸引力。為學(xué)生創(chuàng)造了寬闊的時(shí)域空間,既可超越現(xiàn)實(shí)時(shí)間,生動(dòng)地展示歷史或未來(lái)的認(rèn)知對(duì)象,又能將巨大空間與微觀世界的事物展示在學(xué)生面前加以認(rèn)知。
從教學(xué)手段看,系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)以計(jì)算機(jī)為中心的多媒體群的作用,從根本上改變了傳統(tǒng)教學(xué)中的教師、教材、學(xué)生不點(diǎn)一線的格局。學(xué)生面對(duì)的不再是單一枯燥無(wú)味的文字教材和一成不變的粉筆加黑板的課堂,呈現(xiàn)在學(xué)生面前的是圖文并茂的音像教材、視聽(tīng)組合的多媒體教學(xué)環(huán)境與手段和在網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)距離雙向傳輸?shù)慕虒W(xué)系統(tǒng)。所有這一切使得傳統(tǒng)教法中抽象的書(shū)本知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生易于接受的立體多元組合形式,使得教學(xué)過(guò)程與教學(xué)效果達(dá)到最優(yōu)化狀態(tài)。學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中,充分利用學(xué)生的視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)功能,對(duì)大腦產(chǎn)生多重刺激作用,從而使得學(xué)習(xí)效果顯著提高。
2應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)教學(xué)所取得的效果
2.1教學(xué)信息量大,內(nèi)容形象直觀,便于學(xué)生記憶和掌握
醫(yī)學(xué)中的微生物是細(xì)菌、病毒、真菌等肉眼看不見(jiàn),必須借助于光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡放大上千倍甚至上萬(wàn)倍才能看見(jiàn)的微小生物岡。學(xué)生到臨床實(shí)習(xí)時(shí)對(duì)原來(lái)課堂上學(xué)習(xí)的各種微生物在顯微鏡下的形態(tài)、特征、臨床致病診斷標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容,早已模糊了。要他們?cè)趯?shí)習(xí)時(shí)結(jié)合各種臨床病例重新對(duì)大量各類(lèi)的細(xì)菌、病毒真菌等進(jìn)行鑒別性學(xué)習(xí)、記憶和掌握,難度較大,常常會(huì)混淆不清。
授課教師在教學(xué)中利用現(xiàn)代教育技術(shù)將各種微生物的形態(tài)、特征用圖像、動(dòng)畫(huà)、視頻和聲音等各種媒體進(jìn)行綜合處理,就可以將原本抽象的教學(xué)內(nèi)容形象化,使原先不容易理解的內(nèi)容通過(guò)多媒體形式生動(dòng)、形象地表現(xiàn)出來(lái),并且可以反復(fù)播放,形成視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)反復(fù)刺激,調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感覺(jué)器官參與學(xué)習(xí)過(guò)程,學(xué)生反映記憶深刻,易于掌握。
2.2有利于結(jié)合臨床實(shí)際不斷更新學(xué)科知識(shí)和在教學(xué)中隨時(shí)拓展、增補(bǔ)學(xué)術(shù)前沿的內(nèi)容
近年來(lái),細(xì)菌和病毒的變異非??欤碌募?xì)菌和病毒不斷涌現(xiàn)(如sars病毒、h1n1流感病毒等),要求臨床相應(yīng)的診斷應(yīng)快速、準(zhǔn)確,以保護(hù)患者的健康和生命,同時(shí)臨床上常用的檢測(cè)技術(shù),也在不斷更新、改善,特別是隨著微生物基因組的深人研究和進(jìn)展,促進(jìn)了臨床微生物實(shí)驗(yàn)室診斷新技術(shù)發(fā)展。包括核酸雜交、核酸體外擴(kuò)增和基因芯片等臨床診斷新技術(shù)給臨床實(shí)驗(yàn)室感染性疾病的診斷帶來(lái)一片光明。在臨床微生物學(xué)的實(shí)習(xí)教學(xué)中,授課教師緊跟科技發(fā)展前沿,及時(shí)更新多媒體輔助教學(xué)課件,為學(xué)生提供最新的學(xué)科研究進(jìn)展,因而受到學(xué)生歡迎。
2.3有利于學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、互動(dòng)學(xué)習(xí)和減輕教師的負(fù)擔(dān),緩解臨床醫(yī)療和教學(xué)工作的矛盾
臨床微生物實(shí)習(xí)教學(xué)通常是在臨床工作實(shí)踐的同時(shí)進(jìn)行,但是由于醫(yī)院的臨床醫(yī)療任務(wù)很重,而且不能出任何醫(yī)療事故,同時(shí)學(xué)生的實(shí)習(xí)課業(yè)也不能耽誤,因此實(shí)習(xí)教學(xué)顯得較為枯燥和相對(duì)簡(jiǎn)單。實(shí)施多媒體技術(shù)輔助教學(xué)后,可使枯燥的理論知識(shí)變得生動(dòng)有趣,可充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、求知欲和獨(dú)立思考的習(xí)慣。教師可利用臨床實(shí)踐中遇到的具體病例對(duì)照多媒體課件,針對(duì)學(xué)生在臨床中遇到的困惑進(jìn)行有的放矢輔導(dǎo)答疑,有助于教師指導(dǎo)學(xué)生課外主動(dòng)學(xué)習(xí),做到臨床和教學(xué)兩邊兼顧。
在臨床微生物學(xué)的實(shí)習(xí)教學(xué)中,由于授課教師使用經(jīng)過(guò)精心研制的視聽(tīng)教材、多媒體課件,采用互動(dòng)式、臨床病例結(jié)合式教學(xué)方法教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)性、探究性學(xué)習(xí),師生教與學(xué)達(dá)到了互動(dòng),提高了教與學(xué)的效率,強(qiáng)化了學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握本課程臨床知識(shí)的能力。學(xué)生反映多種媒體教學(xué)形象、生動(dòng),自己記得牢、分得清相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生實(shí)習(xí)出科考核時(shí)成績(jī)普遍優(yōu)良,對(duì)教師的教學(xué)評(píng)價(jià)也都是優(yōu)秀。
3思考與拓展
【摘要】:目的 探討如何提高疾控中心微生物檢驗(yàn)室內(nèi)質(zhì)量控制工作質(zhì)量和水平的方法?!「攀觥〖部刂行奈⑸餀z驗(yàn)室內(nèi)質(zhì)量控制是一項(xiàng)基礎(chǔ)而又至關(guān)重要的工作,其直接影響檢驗(yàn)室出具的各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果及結(jié)論的準(zhǔn)確性和可靠程度?!【唧w內(nèi)容 包括以下幾方面:質(zhì)量管理體系的質(zhì)量控制;檢驗(yàn)工作者的質(zhì)量;具體檢驗(yàn)過(guò)程的質(zhì)量控制(需要定期進(jìn)行的質(zhì)量控制和檢驗(yàn)前、中、后期的質(zhì)量控制)。
【關(guān)鍵詞】: 疾控中心;微生物檢驗(yàn);室內(nèi)質(zhì)量控制
為了滿足當(dāng)今社會(huì)日益增長(zhǎng)的衛(wèi)生服務(wù)需求,積極應(yīng)對(duì)日益凸顯的突發(fā)公共衛(wèi)生事件,疾病預(yù)防控制中心(CDC)的職能越來(lái)越被人們所關(guān)注。疾控中心的一項(xiàng)非常重要的核心工作即衛(wèi)生技術(shù)檢測(cè)服務(wù)工作基本是靠所設(shè)的微生物檢驗(yàn)室來(lái)完成的。微生物實(shí)驗(yàn)室通過(guò)檢驗(yàn)得出的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和結(jié)論的準(zhǔn)確性和可靠性直接決定了其所提供的技術(shù)支持和防控策略的可靠性和有效性,對(duì)人們?nèi)罕姷慕】蛋踩蜕鐣?huì)的穩(wěn)定[1]有著很大程度的影響。由上可見(jiàn),如何有效提高疾控中心微生物檢驗(yàn)室的檢驗(yàn)工作質(zhì)量及水平,確保所提供數(shù)據(jù)和結(jié)論的準(zhǔn)確可靠,是相關(guān)部門(mén)檢驗(yàn)工作者急需探討摸索的課題。筆者通過(guò)對(duì)我中心微生物檢驗(yàn)室內(nèi)質(zhì)量控制方面的工作現(xiàn)狀進(jìn)行歸納總結(jié)與分析探討?,F(xiàn)匯報(bào)如下。
1室內(nèi)質(zhì)量控制概述
微生物檢驗(yàn)室的各項(xiàng)工作都是疾控中心工作的重要核心內(nèi)容,因此對(duì)微生物檢驗(yàn)室內(nèi)質(zhì)量控制是一項(xiàng)基礎(chǔ)而又至關(guān)重要的工作,其開(kāi)展的嚴(yán)格度和質(zhì)量高低會(huì)直接影響到實(shí)驗(yàn)室出具的各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠程度。微生物檢驗(yàn)室內(nèi)質(zhì)量控制的主要內(nèi)容有以下幾方面:對(duì)實(shí)驗(yàn)室整體質(zhì)量管理體系依據(jù)規(guī)定和指南進(jìn)行質(zhì)量控制;對(duì)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)工作人員的各項(xiàng)檢驗(yàn)操作技術(shù)進(jìn)行質(zhì)量控制;對(duì)具體檢驗(yàn)分析樣本的檢驗(yàn)過(guò)程依照前、中、后順序依次進(jìn)行質(zhì)量控制。
2室內(nèi)質(zhì)量控制具體方面
2.1質(zhì)量管理體系的質(zhì)量控制
要提高室內(nèi)質(zhì)量控制(IQC),首先應(yīng)依照微生物檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室等級(jí)評(píng)定和實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可相關(guān)的文件要求及操作指南,參照《全國(guó)臨床檢驗(yàn)操作規(guī)程》[2],結(jié)合本檢驗(yàn)室的客觀實(shí)際,規(guī)范編寫(xiě)本檢驗(yàn)室如下各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)文件:儀器設(shè)備和藥品試劑的使用、存放及管理;待檢樣本的采集、運(yùn)送及保存;培養(yǎng)與檢驗(yàn)的操作規(guī)范;檢驗(yàn)報(bào)告的形成與簽發(fā)流程等。在此基礎(chǔ)上,逐漸建立本檢驗(yàn)室的質(zhì)量管理體系,并在實(shí)踐工作中切實(shí)嚴(yán)格執(zhí)行。同時(shí)進(jìn)行不定期的進(jìn)行抽查與考核,對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行交流總結(jié)及時(shí)解決,最終達(dá)到嚴(yán)格執(zhí)行并不斷完善該質(zhì)量管理體系的目的。
2.2檢驗(yàn)工作者的質(zhì)量控制
疾控中心微生物檢驗(yàn)工作者日常檢驗(yàn)工作量大,任務(wù)很繁重,承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)高。這就要求檢驗(yàn)工作者必須具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和高度負(fù)責(zé)的責(zé)任心,同時(shí)具備扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ),豐富的檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)和很強(qiáng)的分析應(yīng)變能力。所以,要實(shí)現(xiàn)對(duì)檢驗(yàn)工作人員檢驗(yàn)操作技術(shù)的質(zhì)量控制,必須要加強(qiáng)對(duì)檢驗(yàn)員的教育培訓(xùn),包括對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的培訓(xùn),對(duì)操作技術(shù)的培訓(xùn),對(duì)檢定能力的培訓(xùn),對(duì)應(yīng)急能力的培訓(xùn)以及開(kāi)展部門(mén)間的經(jīng)驗(yàn)交流活動(dòng)。
2.3具體檢驗(yàn)過(guò)程的質(zhì)量控制
2.3.1需要定期進(jìn)行的質(zhì)量控制
(1)每批培養(yǎng)基在投入使用前都需進(jìn)行至少一次的無(wú)菌試驗(yàn)及已知菌生長(zhǎng)試驗(yàn)[3]。(2)細(xì)菌染色試劑需要在換新前或保證每周至少一次使用標(biāo)準(zhǔn)菌進(jìn)行有效性驗(yàn)證。(3)利用標(biāo)準(zhǔn)菌進(jìn)行的細(xì)菌鑒定試驗(yàn)每周至少完成一次。(4)微生物藥敏試驗(yàn)所用的標(biāo)準(zhǔn)指示試劑的有效性均需每周驗(yàn)證一次以上。(5)微生物培養(yǎng)及檢驗(yàn)、試驗(yàn)所使用的每一種儀器設(shè)備都需要定期進(jìn)行性能維護(hù),以保證其性能的穩(wěn)定。(6)每批一次性耗材在投入使用前均需進(jìn)行無(wú)菌試驗(yàn)。
2.3.2檢驗(yàn)前的質(zhì)量控制
在完成上述需要定期進(jìn)行的質(zhì)量控制的基礎(chǔ)上,檢驗(yàn)前的質(zhì)量控制主要是針對(duì)保證待檢樣本的有效性。具體如下[4]:如實(shí)填寫(xiě)待檢樣本的各項(xiàng)背景信息;規(guī)范樣本的送交和儲(chǔ)存環(huán)節(jié),嚴(yán)格登記、記錄環(huán)節(jié),便于日后的復(fù)核和查詢。
2.3.3檢驗(yàn)中及檢驗(yàn)后的質(zhì)量控制
(1)檢驗(yàn)過(guò)程中,應(yīng)以高度的責(zé)任心嚴(yán)格依照臨床檢驗(yàn)操作規(guī)程規(guī)范操作行為;對(duì)檢驗(yàn)室每日的質(zhì)量記錄和所有的操作過(guò)程嚴(yán)格依照記錄規(guī)范[5]進(jìn)行書(shū)寫(xiě);規(guī)范使用試劑確保檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,規(guī)范操作儀器設(shè)備確保其正常運(yùn)行,減少損壞。(2)檢驗(yàn)完成后,與其它近期檢驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行比較以及時(shí)發(fā)現(xiàn)檢驗(yàn)過(guò)程中是否存在疏忽與遺漏;生成檢驗(yàn)報(bào)告,并依規(guī)范進(jìn)行核實(shí),確保檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤;嚴(yán)格審核簽發(fā)制度,進(jìn)行最后把關(guān),并完成存檔和送達(dá)工作。
3 討論
疾控中心微生物檢驗(yàn)室擔(dān)負(fù)著本轄區(qū)內(nèi)疾病預(yù)防與控制方面多種重要的檢驗(yàn)工作。且隨著《突發(fā)公共衛(wèi)生事件處理?xiàng)l例》的實(shí)施,突發(fā)公共衛(wèi)生事件越來(lái)越受關(guān)注,微生物檢驗(yàn)室需快速、準(zhǔn)確出具檢驗(yàn)報(bào)告,才能有效應(yīng)對(duì)突發(fā)事件,為事件發(fā)展注入“穩(wěn)定劑”。
綜上所述,疾控中心微生物檢驗(yàn)室內(nèi)質(zhì)量控制工作是一項(xiàng)十分重要且艱苦復(fù)雜的工程。我們應(yīng)加大投入為檢驗(yàn)工作的發(fā)展提供更好的基礎(chǔ)條件,同時(shí)加強(qiáng)教育培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)交流,將室內(nèi)質(zhì)量控制貫穿微生物檢驗(yàn)工作的全過(guò)程,持之以恒的進(jìn)行質(zhì)控工作,完善體系并不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、改善發(fā)展,以確保每份檢驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)與可靠。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:環(huán)境保護(hù);污染治理;宏基因組技術(shù);實(shí)踐應(yīng)用
前言:工業(yè)化進(jìn)程的加快,帶來(lái)了比較嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題,不僅影響了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,還給人們的健康造成了很大的威脅,因此,做好環(huán)境保護(hù)和污染治理工作,是可持續(xù)發(fā)展理念下社會(huì)各界普遍關(guān)注的問(wèn)題。利用宏基因組技術(shù),開(kāi)展環(huán)境保護(hù)和污染修復(fù),能夠取得良好的效果,而且不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次破壞。
1 宏基因組技術(shù)概述
宏基因組的概念最早出現(xiàn)了1998年,用以定義土壤細(xì)菌的混合基因組,經(jīng)過(guò)了十?dāng)?shù)年的發(fā)展和演變,現(xiàn)在的宏基因組指的是環(huán)境中全部微生物遺傳物質(zhì)的綜合,也稱(chēng)環(huán)境基因組或者元基因組。宏基因組的主要研究流程,是從自然環(huán)境中會(huì),直接提取總DNA,經(jīng)純化及部分酶切后,接入到合適的載體中,確保其能夠在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下轉(zhuǎn)化為宿主菌,進(jìn)而形成全新的DNA文庫(kù),結(jié)合功能檢索和序列分析等,可以針對(duì)獲得的克隆子進(jìn)行篩選,得到目的產(chǎn)物。這里針對(duì)其主要流程進(jìn)行簡(jiǎn)單分析[1]。
(1)環(huán)境樣本提?。涵h(huán)境樣本的質(zhì)量是宏基因組技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵所在,在環(huán)境樣本中,存在大量的有機(jī)和無(wú)極顆粒,微生物占據(jù)的比例很小,而且其一般都是與顆粒緊密依附,想要在充分保證目的基因完整的前提下,完全提取樣本中的DNA,對(duì)于相關(guān)技術(shù)有著極高的要求。在當(dāng)前的技術(shù)條件下,比較常見(jiàn)的兩種樣品提取方法包括原味裂解法和異位裂解法。
(2)載體選擇:載體的選擇關(guān)系著基因組轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞的效率和效果,一般常見(jiàn)的載體包括了有質(zhì)粒、福斯黏粒、細(xì)菌人工染色體、哺乳動(dòng)物人工染色體等,在進(jìn)行選擇的過(guò)程中,主要參照對(duì)象是目的基因的大小以及是否有利于實(shí)現(xiàn)目的基因的擴(kuò)增和表達(dá)等。每一種載體都有著各自的優(yōu)勢(shì)和不足,在實(shí)際研究過(guò)程中,技術(shù)人員應(yīng)該結(jié)合具體的需求,對(duì)載體進(jìn)行合理選擇。
(3)宿主菌選擇:目的基因在連接載體之后,需要轉(zhuǎn)化成宿主菌,然后才能夠進(jìn)行陽(yáng)性克隆子的篩選工作,得到各種酶和生物活性物質(zhì),從這個(gè)角度分析,想要實(shí)現(xiàn)重組基因的高效克隆和表達(dá),宿主菌的選擇是非常重要的前提條件,在進(jìn)行選擇的過(guò)程中,必須考慮轉(zhuǎn)化效率、穩(wěn)定性以及載體在宿主菌中的表達(dá)性等。
(4)宏基因組文庫(kù)篩選:宏基因組文庫(kù)的構(gòu)建,主要目的是從中獲取豐富的基因資源,實(shí)現(xiàn)對(duì)于生物活性物質(zhì)的挖掘。不過(guò),在環(huán)境樣品中,微生物的種類(lèi)極其繁雜,文庫(kù)的容量巨大,如何對(duì)功能基因進(jìn)行有效篩選,是研究人員必須深入探索的問(wèn)題。就目前來(lái)看,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展,宏基因組文庫(kù)的篩選方案有幾種,包括序列驅(qū)動(dòng)篩選、功能驅(qū)動(dòng)篩選、底物誘導(dǎo)基因表達(dá)篩選以及化合物結(jié)構(gòu)篩選等。如果想要獲取更多的信息,可以同時(shí)應(yīng)用多種篩選方法,通過(guò)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),提升宏基因組文庫(kù)的篩選效率[2]。
2 宏基因組技術(shù)在環(huán)境保護(hù)和污染治理中的應(yīng)用
對(duì)于環(huán)境的保護(hù)和污染的治理,一直都是社會(huì)各界普遍關(guān)注的問(wèn)題,最近幾年,伴隨著微生物學(xué)的發(fā)展,生物修復(fù)技術(shù)逐漸成為了污染修復(fù)的熱門(mén)技術(shù),主要是利用細(xì)菌、真菌以及一些微生物、植物等,通過(guò)自然代謝,對(duì)環(huán)境中的污染物進(jìn)行清除,利用生物的分解能力,實(shí)現(xiàn)污染修復(fù)的目的。
2.1降解基因及功能菌株的挖掘
相關(guān)研究表明,在環(huán)境中可供培養(yǎng)的微生物僅僅占據(jù)為微生物總量的1%-10%,而僅僅依照這些資源來(lái)對(duì)新的物種和基因進(jìn)行發(fā)掘,顯然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。結(jié)合宏基因組技術(shù),可以從環(huán)境樣本中進(jìn)行基因組DNA的提取和克隆,從而實(shí)現(xiàn)了直接從自然界獲取遺傳信息,因此理論上能夠獲取任意序列的基因,既可以借此發(fā)現(xiàn)新物種,也可以合成新的物質(zhì)。從這個(gè)角度分析,在環(huán)境保護(hù)和污染治理中應(yīng)用宏基因組技術(shù),具有較高的可行性。
很多環(huán)境污染,尤其是水體污染,溫度相對(duì)較低,并不適合常規(guī)微生物的生存,傳統(tǒng)的生物修復(fù)技術(shù)無(wú)法起到良好的效果。應(yīng)用宏基因組技術(shù),可以篩選出一些在低溫條件下具備良好生存能力和生物活性的微生物,實(shí)現(xiàn)污染的治理和修復(fù),如海洋石油降解、重金屬低溫修復(fù)等。同樣,在高溫、酸堿等極端環(huán)境中,宏基因組技術(shù)的應(yīng)用同樣能夠起到良好的污染修復(fù)效果。就目前而言,在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域,遺傳工程是最活躍一個(gè)分支,可以將宏基因組中分離出的基因元件組編織成具備降解污染物功能的基因簇,取代原本的化工物,或者直接針對(duì)環(huán)境中的污染物質(zhì)進(jìn)行降解。必須注意一點(diǎn),基因工程菌在實(shí)際應(yīng)用前,需要做好功能穩(wěn)定性、遺傳穩(wěn)定性以及生態(tài)安全性的檢驗(yàn),確認(rèn)無(wú)誤后才能用于污染治理[3]。
2.2生物種群多樣性的分析
在全球環(huán)境變化研究中,生物的多樣性和變化性一直都是備受關(guān)注的課題,針對(duì)微生物種群的多樣性及相關(guān)群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,是現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)的一個(gè)重要手段。宏基因組技術(shù)的應(yīng)用,能夠幫助研究人員充分了解環(huán)境樣品中微生物的多樣性,結(jié)合其中的總DNA提取方法,可以了解微生物與被污染環(huán)境的互作關(guān)系,明確污染程度,實(shí)現(xiàn)對(duì)于環(huán)境的監(jiān)控和評(píng)價(jià)。例如,Treusch等研究人員從森林土壤以及沙地生態(tài)系統(tǒng)中提取DNA,構(gòu)建出了3個(gè)大片段Fosmid基因文庫(kù),對(duì)古細(xì)菌多樣性進(jìn)行了明確揭示;黃立南等人采用擴(kuò)展性rDNA限制性酶切片段分析法,針對(duì)廣州市北郊的李坑垃圾填埋場(chǎng)滲濾液中存在的古細(xì)菌群落進(jìn)行了研究和分析,從中初步獲取了垃圾填埋內(nèi)部古細(xì)菌群落的結(jié)構(gòu)和多樣性的信息。
伴隨著研究的不斷深入,證實(shí)了環(huán)境的變化會(huì)對(duì)生物物種產(chǎn)生影響,同時(shí),處于隔離狀態(tài)的單一物種會(huì)主動(dòng)對(duì)環(huán)境變化作出響應(yīng),不過(guò)其與存在各類(lèi)互作關(guān)系時(shí)的結(jié)果有著很大的差異性。只有在基因組水平上,對(duì)環(huán)境脅迫銀族以及微生物群落的組成關(guān)系進(jìn)行深入研究,才能對(duì)生物、環(huán)境以及生態(tài)之間的相互關(guān)系進(jìn)行明確,了解其動(dòng)態(tài)變化,為環(huán)境的保護(hù)、檢測(cè)、預(yù)警、評(píng)價(jià)及治理提供可靠依據(jù)[4]。
3 結(jié)語(yǔ)
總而言之,利用宏基因組技術(shù),可以獲取生物多樣性的相關(guān)信息,這些信息在環(huán)境監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)中發(fā)揮著重要作用,不過(guò),考慮到宏基因組技術(shù)研究實(shí)踐尚短,存在著大量亟待解決的技術(shù)難題,加上其本身的研究涉及范圍光、工程量巨大,應(yīng)該對(duì)各種資源進(jìn)行整合,構(gòu)建環(huán)境樣品宏基因組共享數(shù)據(jù)庫(kù),推動(dòng)多個(gè)學(xué)科的交叉融合,使得宏基因組技術(shù)在環(huán)境保護(hù)和污染治理方面的作用能夠得到最大限度的發(fā)展。
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