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醫學微生物學是一門重要的醫學基礎課程,它與臨床結合緊密,實踐性較強。因此,實驗課程是教學過程中的重要環節[1]。在實驗教學中能讓學生掌握基本實驗技能,同時通過對各種微生物形態及培養物的觀察,可以幫助學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。然而,作為評價實驗教學重要指標之一的實驗考核,由于受到考核時間、內容、人力等因素的影響,使得實驗考核缺乏合理性和客觀性[2]。隨著近年來許多學校擴招,師資力量不足,傳統的考核方式不得不取消,而采用只書寫實驗報告單一評價學生的實驗成績,這不僅不能真實地反映學生的學習情況,而且使許多學生產生不重視實驗過程,只注重實驗報告書寫,有的學生甚至不來上實驗課,課后抄襲他人實驗報告,這種實驗成績評價方式不能調動學生學習的積極性[3],也不能客觀地評價實驗教學效果。近3年開始嘗試采用多媒體技術對學生進行實驗考核,經過在2009級、2010級及2011級臨床醫學本科專業中的實踐應用,取得了初步的成效。
1 實驗教學試題庫的構建
1.1考核內容 根據實驗教學大綱的要求及教學內容確定實驗考核范圍,內容包括微生物形態、生理、實驗原理及實驗基本技能等方面。考核題型包括圖片辨認、填空、判斷題、簡答、病例分析等形式。
1.2實驗教學多媒體素材的收集 玻片標本利用顯微數碼攝像系統進行圖片采集;各種病原微生物培養物、生化反應、凝集反應、特殊實驗等結果,采用數碼照相機進行拍攝;此外,收集本專業各種教材、專業圖譜、互聯網網站等相關各種微生物形態、結構、電鏡照片等圖片。所有圖片用Photoshop軟件進行圖片編輯處理,并在每張圖片的典型特點上用不同形狀、顏色的箭頭或數字進行標注;實驗原理、步驟、操作等利用電腦軟件制成線條圖和動畫。
1.3多媒體考題制作 將試題制成PPT課件,內容以圖片、表格、動畫、線條圖及文字的方式展現,根據試題的難度系數及各次實驗內容的比例,分為若干套試卷,形成若干套難度系數均等、內容全面的試題庫。
2 多媒體技術在實驗考核中的應用
2.1考場安排 以實驗室為單位進行考核,每次安排考生16名,監考老師2名,考場地點為配有顯微互動系統實驗室。
2.2考核實施 同一考場學生進入考場后按指定座位號就坐,由學生隨機抽取試卷號,老師根據學生抽取試卷號打開試卷,利用顯微互動系統將試題發到每臺學生電腦上,試卷按預先設置的播放速度、時間及順序進行自動播放,學生在規定時間按要求完成答題。
2.3實驗成績評價 實驗考核方式改革之后,學生實驗總評成績按平時成績占20%,實驗考核成績占10%進行統計,這樣比較全面地評價了實驗教學效果,同時也真實地、客觀地反映了學生的學習態度及對實驗技能的掌握程度。相比之前的年級,2009級、2010級、2011級同學實驗操作的規范性、實驗報告書寫能力等均有了一定程度的提高。
3 總結
80年代初我校實行的教師與學生一對一的考核方式存在許多弊端,如需要耗費大量的時間和人力;繁瑣的考前實驗室準備工作;由于受實驗材料的限制,考試內容局限;考題單一,考核內容不夠全面,主要側重于微生物學實驗基本技能;考題重復率高,已考過的學生容易將考題泄露給正準備考試的學生,導致考核出現不公平性。
隨著多媒體技術在醫學微生物學教學中的普及,近年來開始嘗試將多媒體技術應用于實驗考核中,經過3年的實踐嘗試,得到了老師及學生的普遍認同。與傳統實驗考核方式相比,多媒體技術應用于醫學微生物學實驗考核中有許多優勢,如以實驗室為單位,每次在2名教師的監督下可容納多名學生同時進行考試,這節約了考核時間及人力資源;之前的傳統實驗考核只重視實驗基本技能的測試,而采用多媒體技術進行實驗考核,可將實驗考核內容擴展到病原微生物的形態、生理特性、生化鑒定、實驗原理等多方面,使實驗考核內容比較全面,通過考核能全面了解學生對所學知識點的掌握情況。
在3年的實踐改革中發現將實驗考核成績納入學生最后的實驗總評成績中,使得學生意識到只有平時努力認真地學習,才能牢固地掌握所學知識,在考核中取得優秀的成績,學生學習的主動性和積極性明顯得到調動,實驗教學效果也得到明顯地提高。雖然,采用多媒體技術進行醫學微生物學實驗考核有許多優勢,但也要客觀地看待其局限性,如對實驗技能的考核,采用動畫方式來展示,讓學生通過觀察來進行判斷,這種考核方式并不能代替學生的實踐動手能力[4]。因此,在平時實驗教學中應加強學生動手能力培養,要正確、合理地掌握多媒體技術在醫學微生物實驗考核中的使用度[5]。
參考文獻:
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摘要:本論文概述了食品微生物學課程教學改革的重要性,總結了根據授課對象不同采取分層次研討式教學的形式、內容和效果,指出了進一步提高教學效果所需完善的方向。
關鍵詞:研討式;食品微生物學;大學生
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)50-0185-02
一、前言
民以食為天,食品工業在國民經濟中占有至關重要的地位,“十二五”期間食品工業在國內經濟下行壓力加大、增速放緩的形勢下,實現了食品生產的平穩增長,食品行業經濟效益的持續提高,總產值占全國工業總產值的比重由2010年的8.8%提高到2014年的10.0%,食品工業在國民經濟中的支柱產業地位進一步提升。“十三五”期間,國民經濟發展處于新常態,食品消費需求將有剛性增長;產業結構調整和轉型升級會繼續加快;產業將進一步整合集聚。食品科技人才的培養如何適應新常態下產業結構調整和轉型成為高校專業教育的重大課題。食品微生物學,是國內外食品類專業的主干專業基礎課程,是必修必考的重要課程,是食品類專業中聯系基礎課程與專業課程的重要紐帶。食品微生物學的教學效果直接影響到專業人才培養的質量。因此,湖南農業大學食品微生物學教學組,根據多年教育教學經驗,結合經濟發展新常態,對不同層次的食科類專業學生實施研討式教學模式,并不斷總結研討式教學模式的經驗效果,以期在食科類專業教學中推廣,提高專業人才培養素質。研討式教學,起源于德國大學,到第20世紀在西方發達國家已經成為一種成熟的教學方式,目前逐漸在國內高校推廣[1]。對大學生基本學習能力的培養起到很大的作用,抓住了大學生的心理特點和需求,活躍了課堂氣氛,激發了大學生的創造性思維能力,培養了獨立自主精神和自主學習能力、科研能力,此外也促進師生情感,提高學生表達和交流能力[2]。因此,研討式課堂是提高學生綜合素質的重要陣地,是高校培養適合社會發展專業人才的有效途徑。
二、研討式教學在不同層次學生中開展的研究
食品微生物學課程不僅是食品類專業非常重要和基礎的專業課程,同時該課程與飲食生活息息相關,可以拓寬它在學生人文素質培養中所起的作用。因此,課堂教學中探究吸引學生興趣和注意力的亮點、熱點、基本點等,都需要深入地研究分析。食品微生物學課程涉及食品相關專業的多個層次,如湖南農業大學校本部一本學生、國際學院二本學生、東方科技學院三本學生。因此,必須根據各層次學生的自主學習能力、態度、目的和習慣等多方面入手,了解學生特點,才能因材施教。所以,食品微生物學教學需根據學生不同,教學目的是不同的,采取不同的研內容和形式等。
1.針對一本學生的食品微生物學課程研討式教學。學生對待學習的主體意識直接決定著其學習的行為和效果。對于大學生的學習動機和學習策略,一直以來都是國內外學者關注和研究的熱點。一本學生學習基礎扎實,學習態度認真,學習自主和自控能力強;對專業發展的前沿知識非常關注,對行業動態了解甚深,視野非常開闊,且危機意識強。因此針對一本學生,可以展開文獻式、進展式、熱點式、案例式等形式的研討教學。以文獻式、進展式研討為主,利用學生自主學習能力與優勢,既可以進一步擴大學生視野,引領學生走向科技前沿,又能擴充課堂的知識容量,拓展學習內容。關于文獻式、進展式研討,國內外還沒有太多描述,但在國內外很多研究生團隊中這種模式被采納的很多。食品微生物學課程也可以參考這類方法,教師提供相應的中英文優秀科研論文或者前沿進展資料,學生就文獻發表認識探討。培養學生閱讀和撰寫科技論文的能力,同時接觸教材以外的新知識,加強自主學習習慣的養成。熱點研討則結合前沿科學和社會需要,激發學生及時關注社會發生的重大熱點事件,設計與食品微生物學課程相關的微生物宏基因組學、營養基因組學、功能基因組學、腸道微生物、生物防腐劑等進行研討,開闊學生視野,與時俱進,培養創新意識。一方面培養學生的專業技能,另一方面也培養學生關心身邊環境,關注社會公共事務的熱情,有助于學生綜合素質的提高,不會局限于課本和資料,不會形成學習優秀卻性格自私而冷漠的情況。同時,本課程通過部分案例的引入,引導學生進入案例的角色,主動思考與解決問題。鑒于一本學生知識掌握牢固,自主學習能力強,鍛煉分析和解決問題能力的案例式研討可以設置較為復雜的案例,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題,建設某已發酵食品生產線等為案例,充分鍛煉學生分析和解決問題的能力。總的來說,一本學生的課堂知識容量大,內容新穎前言,學生自主學習程度高,老師以引導為主,課堂教學師生都收獲頗多。
2.針對二本學生的食品微生物學課程研討式教學。國際學院的二本學生,普遍家庭條件好,學生個性鮮明,聰明靈活,思維活躍,表現欲強,但個性懶散和自控能力較弱,對學習的興趣不能持續,知識掌握憑個人喜好,部分感興趣的章節或者科目知識掌握牢固,部分趣味性不夠的章節了解不深。因此針對他們,展開以熱點式、情景式、案例式研討為主。熱點式研討可以進一步發揮這一層次學生思維活躍和表現欲強的特點。同時,對一些趣味性不強的知識點,設置情景式研討,通過設計出一些真實性和準真實性的具體場合的情形和景象,吸引學生注意力,引導學生進入角色,克服懶散、自控能力不強的缺點,為獲取知識提供充足的場景設計,并上升到理論的高度,提高教學成效。如糧庫儲藏中防霉技術、生產車間的微生物控制、草莓藍莓等水果采摘后的保存,甜酒制作過程的關鍵步驟等情境設計,從而讓學生主動掌握有害微生物的控制。而案例式研討主動是培養學生思考與解決問題的能力。可以設計合適難度的案例進行分析研討,如設計家庭剩飯剩菜的處理、超市酸奶的選購、面包的制作等案例鍛煉學生分析和解決問題的能力。總的來說,熱點式研討在這類學生思維活躍的基礎上,以啟發為主;情景式研討在這類學生學習興趣不一、自制力不強的條件下,以帶動、強制式為主;案例式研討,綜合考慮實際問題和理論支撐,充分考慮學生懶散又活躍的特點,設計合適難易程度的案例,課堂教學老師以引導、參與和監督為主,教學效果良好。
3.針對三本學生的食品微生物學課程研討式教學。三本學生,較之一本、二本學生,學習基礎薄弱,學習主動性不強,課堂參與和互動程度不高,且這類學生家庭條件好,學習和生活的依賴性強。針對這類學生的食品微生物學教學,既要鞏固他們的基礎知識,又要帶動學生的學習積極性,所以針對他們的課堂主要以專題式、實驗技術式研討來鞏固基礎,以情景式和案例式研討調動學生的學習積極性。專題式研討:專題研討式教學,就是以專題為內容,以研討為形式的一種教學,該教學以培養學生分析、解決問題的能力為目的。分為專題研究和討論,在食品微生物學理論課中可以注重專題討論,老師引導全班就相關專題進行研討,然后進行總結歸納,如可以把微生態與食品釀造、微生物與機體免疫、微生物資源的開發利用等章節采用這種形式進行教學。同時食品微生物學是一門實踐性非常強的課程,整個教學過程與實驗緊密相連,理論聯系實驗,進行實驗技術研討。如微生物生長量的測定、計數、菌種鑒定等相關內容可以設計在這個環節中,提高自主動手能力和創新能力。本課程可以把熱點問題、特殊案例引入到情景模式中,引導學生進入情景的角色,主動思考與解決問題。如設置酸奶的制作技術、糞便微生物與人體健康的關系、空氣中微生物的分布等案例或熱點,啟發學生關注書本外的知識。總之,針對三本學生的課堂,老師以主導教學、參與研討、啟發思考和監督執行為主,提高了學生的課堂參與和互動,提高了課堂教學效果。
三、總結
為充分調動學生學習的積極性、主觀能動性,嘗試采取新的教學方式:研討式,讓學生參與到授課中來,并養成樂于探索研究、勤學好問的好習慣。本教學組針對不同層次學生分別嘗試了文獻式、進展式、專題式、熱點式、操作技術式、情景式和案例式研討形式,受到不同層次學生的喜愛,也收到了一定的教學成效。但教學改革這是一個長期復雜的過程,食品微生物學課程教學改革與實踐的效果評價一時難以評估,在實踐過程中既要合理設置課程考核項目,又要在學生中展_廣泛調查,以學生的成長收獲來評判教學效果。
參考文獻:
【論文摘要】現代教育技術作為現代化的教學手段,在臨床微生物學實習教學中被廣泛應用;對于引導學生結合臨床病例進一步鞏固所學知識,促進理論和實踐相結合,提高教學質量和教學效果起到了重要的作用。
臨床微生物學是檢驗醫學專業一門重要的專業課,它綜合了臨床醫學、病原生物學、免疫學、感染流行病學等學科的內容,是一門學科內容豐富且實踐性較強的課程。近年來,伴隨著與微生物相關的sars、禽流感、豬流感等感染性疾病的大范圍流行,臨床微生物學已成為對人類的經濟和社會發展具有重大影響的學科。在本課程的臨床實習教學工作中,如何激發學生的學習興趣,引導學生應用課堂所學的理論結合臨床實際病例,對感染性疾病進行快速準確的診斷,一直是本課程臨床實習教學中的重點和難點。現代教育技術(包括多媒體課件、視頻課件等)應用于本課程實習教學后,以其多種媒體的綜合優勢(包括生動的圖像、直觀的立體模型、逼真的動畫模擬等)解決了傳統教學的問題,使本課程實習教學效果和教學效率得到了明顯提高。
1現代教育技術概述
1.1現代教育技術的概念
現代教育技術就是以現代教育思想、理論和方法為基礎,以系統論的觀點為指導,以現代信息技術為手段的現代教育手段和方法的體系,包括計算機技術、數字音像技術、電子通訊技術、網絡技術、衛星廣播技術、遠程通訊技術、人工智能技術、虛擬現實仿真技術及多媒體技術和信息高速公路。它是現代教學設計、現代教學媒體和現代媒體教學法的綜合體現。是以實現教學過程、教學資源、教學效果、教學效益最優化為目的,通過對教與學過程和教學資源的設計、開發、利用、評價和管理,以實現教學優化的理論和實踐。
1.2現代教育技術教學體系的特點
從教學規律看,具有信息呈現多形式、非線性網絡結構的特點,克服了傳統教學知識結構線性的缺陷,符合現代教育認知規律。可以把感知、理解、鞏固與運用融合為一體,使學生在較短時間內記憶得到強化,有效地促進學生主動參與認知結構不斷重組的遞進式學習過程。
從教學模式看,這個教學體系既是可以進行個別化自主學習的教學環境與系統,又是能夠形成相互協作的教學環境與系統。多種學習形式交替使用,可最大限度地發揮學生學習的主動性,與網絡技術相結合的多媒體教學系統還可以使學生之間、師生之間跨越時空的限制進行互相交流,實現自由討論式的協同學習。
從教學內容看,其知識信息來源豐富、容量大、內容充實、形象生動且具吸引力。為學生創造了寬闊的時域空間,既可超越現實時間,生動地展示歷史或未來的認知對象,又能將巨大空間與微觀世界的事物展示在學生面前加以認知。
從教學手段看,系統強調以計算機為中心的多媒體群的作用,從根本上改變了傳統教學中的教師、教材、學生不點一線的格局。學生面對的不再是單一枯燥無味的文字教材和一成不變的粉筆加黑板的課堂,呈現在學生面前的是圖文并茂的音像教材、視聽組合的多媒體教學環境與手段和在網絡、遠距離雙向傳輸的教學系統。所有這一切使得傳統教法中抽象的書本知識轉化為學生易于接受的立體多元組合形式,使得教學過程與教學效果達到最優化狀態。學生在整個學習過程中,充分利用學生的視覺與聽覺功能,對大腦產生多重刺激作用,從而使得學習效果顯著提高。
2應用現代教育技術教學所取得的效果
2.1教學信息量大,內容形象直觀,便于學生記憶和掌握
醫學中的微生物是細菌、病毒、真菌等肉眼看不見,必須借助于光學顯微鏡或電子顯微鏡放大上千倍甚至上萬倍才能看見的微小生物岡。學生到臨床實習時對原來課堂上學習的各種微生物在顯微鏡下的形態、特征、臨床致病診斷標準等內容,早已模糊了。要他們在實習時結合各種臨床病例重新對大量各類的細菌、病毒真菌等進行鑒別性學習、記憶和掌握,難度較大,常常會混淆不清。
授課教師在教學中利用現代教育技術將各種微生物的形態、特征用圖像、動畫、視頻和聲音等各種媒體進行綜合處理,就可以將原本抽象的教學內容形象化,使原先不容易理解的內容通過多媒體形式生動、形象地表現出來,并且可以反復播放,形成視覺、聽覺反復刺激,調動學生多種感覺器官參與學習過程,學生反映記憶深刻,易于掌握。
2.2有利于結合臨床實際不斷更新學科知識和在教學中隨時拓展、增補學術前沿的內容
近年來,細菌和病毒的變異非常快,新的細菌和病毒不斷涌現(如sars病毒、h1n1流感病毒等),要求臨床相應的診斷應快速、準確,以保護患者的健康和生命,同時臨床上常用的檢測技術,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展,促進了臨床微生物實驗室診斷新技術發展。包括核酸雜交、核酸體外擴增和基因芯片等臨床診斷新技術給臨床實驗室感染性疾病的診斷帶來一片光明。在臨床微生物學的實習教學中,授課教師緊跟科技發展前沿,及時更新多媒體輔助教學課件,為學生提供最新的學科研究進展,因而受到學生歡迎。
2.3有利于學生主動學習、互動學習和減輕教師的負擔,緩解臨床醫療和教學工作的矛盾
臨床微生物實習教學通常是在臨床工作實踐的同時進行,但是由于醫院的臨床醫療任務很重,而且不能出任何醫療事故,同時學生的實習課業也不能耽誤,因此實習教學顯得較為枯燥和相對簡單。實施多媒體技術輔助教學后,可使枯燥的理論知識變得生動有趣,可充分發揮學生學習的主動性、求知欲和獨立思考的習慣。教師可利用臨床實踐中遇到的具體病例對照多媒體課件,針對學生在臨床中遇到的困惑進行有的放矢輔導答疑,有助于教師指導學生課外主動學習,做到臨床和教學兩邊兼顧。
在臨床微生物學的實習教學中,由于授課教師使用經過精心研制的視聽教材、多媒體課件,采用互動式、臨床病例結合式教學方法教學,引導學生主動性、探究性學習,師生教與學達到了互動,提高了教與學的效率,強化了學生學習和掌握本課程臨床知識的能力。學生反映多種媒體教學形象、生動,自己記得牢、分得清相關知識點。學生實習出科考核時成績普遍優良,對教師的教學評價也都是優秀。
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室內質量控制工作質量和水平的方法。 概述 疾控中心微生物檢驗室內質量控制是一項基礎而又至關重要的工作,其直接影響檢驗室出具的各項檢測結果及結論的準確性和可靠程度。 具體內容 包括以下幾方面:質量管理體系的質量控制;檢驗工作者的質量;具體檢驗過程的質量控制(需要定期進行的質量控制和檢驗前、中、后期的質量控制)。
【關鍵詞】: 疾控中心;微生物檢驗;室內質量控制
為了滿足當今社會日益增長的衛生服務需求,積極應對日益凸顯的突發公共衛生事件,疾病預防控制中心(CDC)的職能越來越被人們所關注。疾控中心的一項非常重要的核心工作即衛生技術檢測服務工作基本是靠所設的微生物檢驗室來完成的。微生物實驗室通過檢驗得出的各項數據和結論的準確性和可靠性直接決定了其所提供的技術支持和防控策略的可靠性和有效性,對人們群眾的健康安全和社會的穩定[1]有著很大程度的影響。由上可見,如何有效提高疾控中心微生物檢驗室的檢驗工作質量及水平,確保所提供數據和結論的準確可靠,是相關部門檢驗工作者急需探討摸索的課題。筆者通過對我中心微生物檢驗室內質量控制方面的工作現狀進行歸納總結與分析探討。現匯報如下。
1室內質量控制概述
微生物檢驗室的各項工作都是疾控中心工作的重要核心內容,因此對微生物檢驗室內質量控制是一項基礎而又至關重要的工作,其開展的嚴格度和質量高低會直接影響到實驗室出具的各項檢測結果的準確性和可靠程度。微生物檢驗室內質量控制的主要內容有以下幾方面:對實驗室整體質量管理體系依據規定和指南進行質量控制;對實驗室檢驗工作人員的各項檢驗操作技術進行質量控制;對具體檢驗分析樣本的檢驗過程依照前、中、后順序依次進行質量控制。
2室內質量控制具體方面
2.1質量管理體系的質量控制
要提高室內質量控制(IQC),首先應依照微生物檢驗實驗室等級評定和實驗室認可相關的文件要求及操作指南,參照《全國臨床檢驗操作規程》[2],結合本檢驗室的客觀實際,規范編寫本檢驗室如下各項標準文件:儀器設備和藥品試劑的使用、存放及管理;待檢樣本的采集、運送及保存;培養與檢驗的操作規范;檢驗報告的形成與簽發流程等。在此基礎上,逐漸建立本檢驗室的質量管理體系,并在實踐工作中切實嚴格執行。同時進行不定期的進行抽查與考核,對發現的問題進行交流總結及時解決,最終達到嚴格執行并不斷完善該質量管理體系的目的。
2.2檢驗工作者的質量控制
疾控中心微生物檢驗工作者日常檢驗工作量大,任務很繁重,承擔的風險高。這就要求檢驗工作者必須具有嚴謹的工作態度和高度負責的責任心,同時具備扎實的專業基礎,豐富的檢驗經驗和很強的分析應變能力。所以,要實現對檢驗工作人員檢驗操作技術的質量控制,必須要加強對檢驗員的教育培訓,包括對專業知識的培訓,對操作技術的培訓,對檢定能力的培訓,對應急能力的培訓以及開展部門間的經驗交流活動。
2.3具體檢驗過程的質量控制
2.3.1需要定期進行的質量控制
(1)每批培養基在投入使用前都需進行至少一次的無菌試驗及已知菌生長試驗[3]。(2)細菌染色試劑需要在換新前或保證每周至少一次使用標準菌進行有效性驗證。(3)利用標準菌進行的細菌鑒定試驗每周至少完成一次。(4)微生物藥敏試驗所用的標準指示試劑的有效性均需每周驗證一次以上。(5)微生物培養及檢驗、試驗所使用的每一種儀器設備都需要定期進行性能維護,以保證其性能的穩定。(6)每批一次性耗材在投入使用前均需進行無菌試驗。
2.3.2檢驗前的質量控制
在完成上述需要定期進行的質量控制的基礎上,檢驗前的質量控制主要是針對保證待檢樣本的有效性。具體如下[4]:如實填寫待檢樣本的各項背景信息;規范樣本的送交和儲存環節,嚴格登記、記錄環節,便于日后的復核和查詢。
2.3.3檢驗中及檢驗后的質量控制
(1)檢驗過程中,應以高度的責任心嚴格依照臨床檢驗操作規程規范操作行為;對檢驗室每日的質量記錄和所有的操作過程嚴格依照記錄規范[5]進行書寫;規范使用試劑確保檢驗結果的準確性,規范操作儀器設備確保其正常運行,減少損壞。(2)檢驗完成后,與其它近期檢驗結果的相關參數進行比較以及時發現檢驗過程中是否存在疏忽與遺漏;生成檢驗報告,并依規范進行核實,確保檢驗結果準確無誤;嚴格審核簽發制度,進行最后把關,并完成存檔和送達工作。
3 討論
疾控中心微生物檢驗室擔負著本轄區內疾病預防與控制方面多種重要的檢驗工作。且隨著《突發公共衛生事件處理條例》的實施,突發公共衛生事件越來越受關注,微生物檢驗室需快速、準確出具檢驗報告,才能有效應對突發事件,為事件發展注入“穩定劑”。
綜上所述,疾控中心微生物檢驗室內質量控制工作是一項十分重要且艱苦復雜的工程。我們應加大投入為檢驗工作的發展提供更好的基礎條件,同時加強教育培訓和經驗交流,將室內質量控制貫穿微生物檢驗工作的全過程,持之以恒的進行質控工作,完善體系并不斷總結經驗、改善發展,以確保每份檢驗結果的精準與可靠。
參考文獻
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關鍵詞:環境保護;污染治理;宏基因組技術;實踐應用
前言:工業化進程的加快,帶來了比較嚴重的環境污染問題,不僅影響了經濟的可持續發展,還給人們的健康造成了很大的威脅,因此,做好環境保護和污染治理工作,是可持續發展理念下社會各界普遍關注的問題。利用宏基因組技術,開展環境保護和污染修復,能夠取得良好的效果,而且不會對環境產生二次破壞。
1 宏基因組技術概述
宏基因組的概念最早出現了1998年,用以定義土壤細菌的混合基因組,經過了十數年的發展和演變,現在的宏基因組指的是環境中全部微生物遺傳物質的綜合,也稱環境基因組或者元基因組。宏基因組的主要研究流程,是從自然環境中會,直接提取總DNA,經純化及部分酶切后,接入到合適的載體中,確保其能夠在適當的環境下轉化為宿主菌,進而形成全新的DNA文庫,結合功能檢索和序列分析等,可以針對獲得的克隆子進行篩選,得到目的產物。這里針對其主要流程進行簡單分析[1]。
(1)環境樣本提取:環境樣本的質量是宏基因組技術應用的關鍵所在,在環境樣本中,存在大量的有機和無極顆粒,微生物占據的比例很小,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,對于相關技術有著極高的要求。在當前的技術條件下,比較常見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:載體的選擇關系著基因組轉入宿主細胞的效率和效果,一般常見的載體包括了有質粒、福斯黏粒、細菌人工染色體、哺乳動物人工染色體等,在進行選擇的過程中,主要參照對象是目的基因的大小以及是否有利于實現目的基因的擴增和表達等。每一種載體都有著各自的優勢和不足,在實際研究過程中,技術人員應該結合具體的需求,對載體進行合理選擇。
(3)宿主菌選擇:目的基因在連接載體之后,需要轉化成宿主菌,然后才能夠進行陽性克隆子的篩選工作,得到各種酶和生物活性物質,從這個角度分析,想要實現重組基因的高效克隆和表達,宿主菌的選擇是非常重要的前提條件,在進行選擇的過程中,必須考慮轉化效率、穩定性以及載體在宿主菌中的表達性等。
(4)宏基因組文庫篩選:宏基因組文庫的構建,主要目的是從中獲取豐富的基因資源,實現對于生物活性物質的挖掘。不過,在環境樣品中,微生物的種類極其繁雜,文庫的容量巨大,如何對功能基因進行有效篩選,是研究人員必須深入探索的問題。就目前來看,經過長期的發展,宏基因組文庫的篩選方案有幾種,包括序列驅動篩選、功能驅動篩選、底物誘導基因表達篩選以及化合物結構篩選等。如果想要獲取更多的信息,可以同時應用多種篩選方法,通過優勢互補,提升宏基因組文庫的篩選效率[2]。
2 宏基因組技術在環境保護和污染治理中的應用
對于環境的保護和污染的治理,一直都是社會各界普遍關注的問題,最近幾年,伴隨著微生物學的發展,生物修復技術逐漸成為了污染修復的熱門技術,主要是利用細菌、真菌以及一些微生物、植物等,通過自然代謝,對環境中的污染物進行清除,利用生物的分解能力,實現污染修復的目的。
2.1降解基因及功能菌株的挖掘
相關研究表明,在環境中可供培養的微生物僅僅占據為微生物總量的1%-10%,而僅僅依照這些資源來對新的物種和基因進行發掘,顯然是遠遠不夠的。結合宏基因組技術,可以從環境樣本中進行基因組DNA的提取和克隆,從而實現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,既可以借此發現新物種,也可以合成新的物質。從這個角度分析,在環境保護和污染治理中應用宏基因組技術,具有較高的可行性。
很多環境污染,尤其是水體污染,溫度相對較低,并不適合常規微生物的生存,傳統的生物修復技術無法起到良好的效果。應用宏基因組技術,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,實現污染的治理和修復,如海洋石油降解、重金屬低溫修復等。同樣,在高溫、酸堿等極端環境中,宏基因組技術的應用同樣能夠起到良好的污染修復效果。就目前而言,在環境科學領域,遺傳工程是最活躍一個分支,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,或者直接針對環境中的污染物質進行降解。必須注意一點,基因工程菌在實際應用前,需要做好功能穩定性、遺傳穩定性以及生態安全性的檢驗,確認無誤后才能用于污染治理[3]。
2.2生物種群多樣性的分析
在全球環境變化研究中,生物的多樣性和變化性一直都是備受關注的課題,針對微生物種群的多樣性及相關群落結構進行研究,是現代環境監測與評價的一個重要手段。宏基因組技術的應用,能夠幫助研究人員充分了解環境樣品中微生物的多樣性,結合其中的總DNA提取方法,可以了解微生物與被污染環境的互作關系,明確污染程度,實現對于環境的監控和評價。例如,Treusch等研究人員從森林土壤以及沙地生態系統中提取DNA,構建出了3個大片段Fosmid基因文庫,對古細菌多樣性進行了明確揭示;黃立南等人采用擴展性rDNA限制性酶切片段分析法,針對廣州市北郊的李坑垃圾填埋場滲濾液中存在的古細菌群落進行了研究和分析,從中初步獲取了垃圾填埋內部古細菌群落的結構和多樣性的信息。
伴隨著研究的不斷深入,證實了環境的變化會對生物物種產生影響,同時,處于隔離狀態的單一物種會主動對環境變化作出響應,不過其與存在各類互作關系時的結果有著很大的差異性。只有在基因組水平上,對環境脅迫銀族以及微生物群落的組成關系進行深入研究,才能對生物、環境以及生態之間的相互關系進行明確,了解其動態變化,為環境的保護、檢測、預警、評價及治理提供可靠依據[4]。
3 結語
總而言之,利用宏基因組技術,可以獲取生物多樣性的相關信息,這些信息在環境監測和評價中發揮著重要作用,不過,考慮到宏基因組技術研究實踐尚短,存在著大量亟待解決的技術難題,加上其本身的研究涉及范圍光、工程量巨大,應該對各種資源進行整合,構建環境樣品宏基因組共享數據庫,推動多個學科的交叉融合,使得宏基因組技術在環境保護和污染治理方面的作用能夠得到最大限度的發展。
參考文獻
[1]張薇,高洪文,張化永.宏基因M技術及其在環境保護和污染修復中的應用[J].生態環境,2008,17(4):1696-1701.
[2]李陽.宏基因組技術在環境保護及污染改善中的應用[J].當代化工研究,2016,(4):53-54.