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摘要:黑龙江大学生命科学学院实验中心下设立5个实验室并承担教学任务。本文着重介绍了5个实验室所承担的教学内容及其特点,实验技术人员在实验教学中的作用,并且在基础实验中心开展综合性创新型实验。
关键词:生物学基础实验中心;生命科学;实验教学;生物化学实验;微生物学实验;分子生物学实验
2007年至2009年我院生物学基础实验室逐步发展建成,由过去的教研室管理、重复建设,转变为统一管理、集中场地、合理建设,并更新仪器设备,使生物学基础实验室面貌焕然一新,功能加强,更好地适应了我院基础实验教学的发展。
一、实验室管理体制改革
从2007年开始,黑龙江大学生命科学学院进行了生物学基础实验室的系统改革,把基础实验是从各系分离出来,成立了生物学实验中心,下属5个实验室,分别为微生物学实验室、生物化学实验室、分子生物学实验室、细胞生物学实验室、遗传学实验室。实验室及其仪器设备、实验技术人员归中心统一管理,这种管理体制有利于教学经费、仪器设备的合理使用。同时,实验室规章制度健全并切实执行。
二、实验技术人员在实验课程当中的作用
黑龙江大学生物学基础实验中心为实验室配备了4 名实验技术人员,其中3名实验技术人员具有硕士学位,整体实验水平及技术水平都比较高。生物学基础实验中心的实验一般学时多、学生多,实验技术人员要针对不同学科的特点配合实验教师做好实验教学工作。
1.微生物学实验。
微生物学是生物工程专业的基础课,是一门实践性和应用性很强的学科,微生物学实验教学是培养学生实验能力和微生物学应用技术的平台,对实验技能的培养有着举足轻重的作用。微生物学实验开展了普通光学显微镜的使用、培养基的制备、消毒与灭菌等12个实验。由于微生物个体微小,容易被实验室内其他微生物污染,尤其是怕被含有芽孢的细菌感染,芽孢有很强的耐热性和其他抗性,因此,是否能杀死一些代表菌的芽孢就成了衡量各种消毒灭菌措施的重要指标。一般采用湿灭121℃,15min才能让培养基或物件彻底灭菌,干热灭菌,芽孢的耐热性更高,因此在干热灭菌时,一般150~160℃下灭菌1~2小时,这就要求实验技术人员在准备实验的过程中,对所需仪器、设备、培养基、菌种等进行严格的灭菌,无菌操作在微生物实验教学中尤为重要。
2.生物化学实验。
21世纪是生命科学的世纪,生物化学实验课是很重要的一门实验性很强的学科,而生物化学实验作为现代分子生物学的基础,包含的基础技能涉及到生物学科的各个方面。生物化学实验教学的目的和功能是:培养具有较强实验能力和较高科学素质的创新型人才。本实验共开设糖的颜色反应、糖的还原反应、多糖实验、卵磷脂的提取等14个实验,共60学时。生物化学实验的特点是试剂种类多,每种试剂需要量大,一些蛋白质、氨基酸等试剂容易变质,这就要求实验技术人员在配置试剂的时候精确配制所需试剂,容量瓶定容,并且在配制蛋白、氨基酸等试剂时注意不要被杂质污染,配制完成要于冰箱中保存,在配制淀粉溶液时,要求新鲜配制,这就要在每次实验开始前配制。针对生物化学实验的这些特点,实验技术人员必须进行准确精良的配制,以配合实验教学的开展。
3.分子生物学实验。
随着分子生物学突飞猛进的发展,分子生物学的研究手段和方法已在生命科学、农学和医学的各个相关领域中得到了广泛的应用,为适应21世纪生命科学与技术发展的需要,培养出具有创新能力、满足社会需要的合格人才。分子生物学是一门实践性很强的学科。相对其他学科的实验而言,分子生物学实验复杂而细腻,技术性很强,是理论和实践相结合的典型课程,而且要求学生在实验中感受、理解知识的产生和发展过程。分子生物学实验开设了植物基因组DNA的分离、质粒DNA的提取、聚丙烯酰胺垂直板凝胶电泳等14个实验。分子生物学实验室安全最为重要,实验要经常与毒性强,甚至致癌的试剂接触,所以实验技术人员必须了解所有的安全措施,并将实验室的操作置于最安全的条件下进行。例如:溴乙锭、甲酰胺、焦磷酸乙二酯等在使用前都应确认使用说明,并做好防护措施,特别是对一些试剂盒,掌握相关知识后方可使用;氯仿、异戊醇、正丁醇、甲醛和乙醚等,应该在通风厨中使用,并注意保护衣服、皮肤和呼吸道。
4.细胞生物学实验。
近年来,细胞生物学领域取得了迅速的发展和进步。细胞生物学工作者对实验技术的需求日益增长,其中许多技术也适用于分子生物学和分子遗传学。本实验室共分为两部分:一部分是普通生物学实验,其中包括对兔子外形的观察和内部解剖,动物组织和植物组织石蜡切片观察,植物根、茎、叶外部形态结构和内部解剖观察等;另一部分是细胞生物学实验,包括提取叶绿体试验、线粒体和液泡系的超活染色与观察、PEG介导的细胞融合技术、细胞骨架的光学显微镜观察等。学生通过完成这些实验,可以加深对细胞生物学相关理论知识的认识,同时学习从事科学研究和撰写科研论文的基本方法,为将来独立从事科研工作奠定坚实的基础。
5.遗传学实验。
遗传学实验是一门实践性和应用性很强的学科,其独特的研究方法和手段已广泛渗透到生命科学的各个领域。该实验内容包括两个方面:一是验证遗传学的基本规律,例如果蝇的单因子遗传和半性遗传等。二是与遗传学有关的实验技术,可分为两类:一类是沿用已久,但目前仍有广泛应用的技术,如石蜡切片法、压片法、植物的杂交等;另一类内容较新,是近二三十年内发展起来的技术,如外周血培养、二倍体细胞培养植物单倍体培养等。由于遗传学实验工作周期性较长,所以实验技术人员一般在实验开始之前几周就已经开始为实验作准备。
三、综合型创新型实验室
生物学基础实验中心除了承担教学任务以外还进行了综合型、设计型和创新型试验,在引导学生理论联系实际,培养学生的创新精神和实践能力方面有着不可替代的作用。由实验教师设立一些新颖的、知识面宽的、并具有研究性质的项目,由学生自己组织团队设计试验方案,在教师的指导下完成实验。或者由学生自己立项,经实验教师审核,再进行实验。其中包括配制试剂,数据处理,分析结果,并形成论文。这样既充分调动了学生的实验热情,同时也充分利用了实验设备和仪器,真正实现了学生创新能力的培养。
四、教学与研究成果
生物学基础实验中心的人员在完成理论课与实验课任务的同时,积极进行科学研究工作,承担国家级、省市级课题10余项,近5年发表的文章30余篇,并获得省级优秀教学成果奖1项,黑龙江省政府科技进步三等奖1项。
黑龙江大学生命科学院生物学基础实验中心的建立,使得过去基础实验在各个系资源浪费、管理分散的问题得以解决,但是,实验室建设还在起步階段,还需不断完善和改进实验教学,提高实验教学与管理水平,以适应不断发展的人才培养需要。
参考文献:
[1]李凡成,肖子曾,严杰等.医学基础实验室建设与管理改革探讨[J].湖南中医药大学学报,2009,29(3): 70~71.
[2]刘德波.对医学基础实验室建设的思考[J].医学教育,2007,6(10):184~185.
[3]程彦伟,韩亚伟,唐琳等.对提高微生物学实验教学质量的探讨[J].河南教育,2009,9:52~53.
[4]罗跃中,李忠英.微生物学的实验教学改革[J].实践教学,2009,59~61.
[5]胡晓燕,于清水,吴伟芳. 生化与分子生物学实验课考核方法的探索[J]. 高校实验室工作研究,2009,100(2):55~56.
[6]张彦定,黄义德,胡雪锋.本科分子生物学实验教学的思考[J].新课程研究,2008,9:115~116.
[7]赵刚,倪娅,徐云丹.医学分子细胞生物学的教学实践与探索[J].湖北中医学院学报,2009,11(4):71~73.
[8]李亚娟,郭海滨,刘向东.遗传学实验教学改革试验初探[J].实验室研究与探索,2009,28(6):255~257.
[9]刁爱梅.基础教学实验室建设与管理体制改革探讨[J].高校实验室工作研究,2006,88(2):40~42.
编辑/刘文捷
关键词:生物学基础实验中心;生命科学;实验教学;生物化学实验;微生物学实验;分子生物学实验
2007年至2009年我院生物学基础实验室逐步发展建成,由过去的教研室管理、重复建设,转变为统一管理、集中场地、合理建设,并更新仪器设备,使生物学基础实验室面貌焕然一新,功能加强,更好地适应了我院基础实验教学的发展。
一、实验室管理体制改革
从2007年开始,黑龙江大学生命科学学院进行了生物学基础实验室的系统改革,把基础实验是从各系分离出来,成立了生物学实验中心,下属5个实验室,分别为微生物学实验室、生物化学实验室、分子生物学实验室、细胞生物学实验室、遗传学实验室。实验室及其仪器设备、实验技术人员归中心统一管理,这种管理体制有利于教学经费、仪器设备的合理使用。同时,实验室规章制度健全并切实执行。
二、实验技术人员在实验课程当中的作用
黑龙江大学生物学基础实验中心为实验室配备了4 名实验技术人员,其中3名实验技术人员具有硕士学位,整体实验水平及技术水平都比较高。生物学基础实验中心的实验一般学时多、学生多,实验技术人员要针对不同学科的特点配合实验教师做好实验教学工作。
1.微生物学实验。
微生物学是生物工程专业的基础课,是一门实践性和应用性很强的学科,微生物学实验教学是培养学生实验能力和微生物学应用技术的平台,对实验技能的培养有着举足轻重的作用。微生物学实验开展了普通光学显微镜的使用、培养基的制备、消毒与灭菌等12个实验。由于微生物个体微小,容易被实验室内其他微生物污染,尤其是怕被含有芽孢的细菌感染,芽孢有很强的耐热性和其他抗性,因此,是否能杀死一些代表菌的芽孢就成了衡量各种消毒灭菌措施的重要指标。一般采用湿灭121℃,15min才能让培养基或物件彻底灭菌,干热灭菌,芽孢的耐热性更高,因此在干热灭菌时,一般150~160℃下灭菌1~2小时,这就要求实验技术人员在准备实验的过程中,对所需仪器、设备、培养基、菌种等进行严格的灭菌,无菌操作在微生物实验教学中尤为重要。
2.生物化学实验。
21世纪是生命科学的世纪,生物化学实验课是很重要的一门实验性很强的学科,而生物化学实验作为现代分子生物学的基础,包含的基础技能涉及到生物学科的各个方面。生物化学实验教学的目的和功能是:培养具有较强实验能力和较高科学素质的创新型人才。本实验共开设糖的颜色反应、糖的还原反应、多糖实验、卵磷脂的提取等14个实验,共60学时。生物化学实验的特点是试剂种类多,每种试剂需要量大,一些蛋白质、氨基酸等试剂容易变质,这就要求实验技术人员在配置试剂的时候精确配制所需试剂,容量瓶定容,并且在配制蛋白、氨基酸等试剂时注意不要被杂质污染,配制完成要于冰箱中保存,在配制淀粉溶液时,要求新鲜配制,这就要在每次实验开始前配制。针对生物化学实验的这些特点,实验技术人员必须进行准确精良的配制,以配合实验教学的开展。
3.分子生物学实验。
随着分子生物学突飞猛进的发展,分子生物学的研究手段和方法已在生命科学、农学和医学的各个相关领域中得到了广泛的应用,为适应21世纪生命科学与技术发展的需要,培养出具有创新能力、满足社会需要的合格人才。分子生物学是一门实践性很强的学科。相对其他学科的实验而言,分子生物学实验复杂而细腻,技术性很强,是理论和实践相结合的典型课程,而且要求学生在实验中感受、理解知识的产生和发展过程。分子生物学实验开设了植物基因组DNA的分离、质粒DNA的提取、聚丙烯酰胺垂直板凝胶电泳等14个实验。分子生物学实验室安全最为重要,实验要经常与毒性强,甚至致癌的试剂接触,所以实验技术人员必须了解所有的安全措施,并将实验室的操作置于最安全的条件下进行。例如:溴乙锭、甲酰胺、焦磷酸乙二酯等在使用前都应确认使用说明,并做好防护措施,特别是对一些试剂盒,掌握相关知识后方可使用;氯仿、异戊醇、正丁醇、甲醛和乙醚等,应该在通风厨中使用,并注意保护衣服、皮肤和呼吸道。
4.细胞生物学实验。
近年来,细胞生物学领域取得了迅速的发展和进步。细胞生物学工作者对实验技术的需求日益增长,其中许多技术也适用于分子生物学和分子遗传学。本实验室共分为两部分:一部分是普通生物学实验,其中包括对兔子外形的观察和内部解剖,动物组织和植物组织石蜡切片观察,植物根、茎、叶外部形态结构和内部解剖观察等;另一部分是细胞生物学实验,包括提取叶绿体试验、线粒体和液泡系的超活染色与观察、PEG介导的细胞融合技术、细胞骨架的光学显微镜观察等。学生通过完成这些实验,可以加深对细胞生物学相关理论知识的认识,同时学习从事科学研究和撰写科研论文的基本方法,为将来独立从事科研工作奠定坚实的基础。
5.遗传学实验。
遗传学实验是一门实践性和应用性很强的学科,其独特的研究方法和手段已广泛渗透到生命科学的各个领域。该实验内容包括两个方面:一是验证遗传学的基本规律,例如果蝇的单因子遗传和半性遗传等。二是与遗传学有关的实验技术,可分为两类:一类是沿用已久,但目前仍有广泛应用的技术,如石蜡切片法、压片法、植物的杂交等;另一类内容较新,是近二三十年内发展起来的技术,如外周血培养、二倍体细胞培养植物单倍体培养等。由于遗传学实验工作周期性较长,所以实验技术人员一般在实验开始之前几周就已经开始为实验作准备。
三、综合型创新型实验室
生物学基础实验中心除了承担教学任务以外还进行了综合型、设计型和创新型试验,在引导学生理论联系实际,培养学生的创新精神和实践能力方面有着不可替代的作用。由实验教师设立一些新颖的、知识面宽的、并具有研究性质的项目,由学生自己组织团队设计试验方案,在教师的指导下完成实验。或者由学生自己立项,经实验教师审核,再进行实验。其中包括配制试剂,数据处理,分析结果,并形成论文。这样既充分调动了学生的实验热情,同时也充分利用了实验设备和仪器,真正实现了学生创新能力的培养。
四、教学与研究成果
生物学基础实验中心的人员在完成理论课与实验课任务的同时,积极进行科学研究工作,承担国家级、省市级课题10余项,近5年发表的文章30余篇,并获得省级优秀教学成果奖1项,黑龙江省政府科技进步三等奖1项。
黑龙江大学生命科学院生物学基础实验中心的建立,使得过去基础实验在各个系资源浪费、管理分散的问题得以解决,但是,实验室建设还在起步階段,还需不断完善和改进实验教学,提高实验教学与管理水平,以适应不断发展的人才培养需要。
参考文献:
[1]李凡成,肖子曾,严杰等.医学基础实验室建设与管理改革探讨[J].湖南中医药大学学报,2009,29(3): 70~71.
[2]刘德波.对医学基础实验室建设的思考[J].医学教育,2007,6(10):184~185.
[3]程彦伟,韩亚伟,唐琳等.对提高微生物学实验教学质量的探讨[J].河南教育,2009,9:52~53.
[4]罗跃中,李忠英.微生物学的实验教学改革[J].实践教学,2009,59~61.
[5]胡晓燕,于清水,吴伟芳. 生化与分子生物学实验课考核方法的探索[J]. 高校实验室工作研究,2009,100(2):55~56.
[6]张彦定,黄义德,胡雪锋.本科分子生物学实验教学的思考[J].新课程研究,2008,9:115~116.
[7]赵刚,倪娅,徐云丹.医学分子细胞生物学的教学实践与探索[J].湖北中医学院学报,2009,11(4):71~73.
[8]李亚娟,郭海滨,刘向东.遗传学实验教学改革试验初探[J].实验室研究与探索,2009,28(6):255~257.
[9]刁爱梅.基础教学实验室建设与管理体制改革探讨[J].高校实验室工作研究,2006,88(2):40~42.
编辑/刘文捷