現(xiàn)代分子生物技術(shù)范文
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篇1
[關(guān)鍵詞]現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù);醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)
隨著基因克隆技術(shù)趨向成熟和基因測序工作逐步完善,后基因時代逐步到來。20世紀(jì)末數(shù)理科學(xué)在生物學(xué)領(lǐng)域廣泛滲透,在結(jié)構(gòu)基因組學(xué),功能基因組學(xué)和環(huán)境基因組學(xué)逢勃發(fā)展形勢下,分子診斷學(xué)技術(shù)將會取得突破性進(jìn)展,也給檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)帶來了嶄新的領(lǐng)域,為學(xué)科發(fā)展提供了新的機(jī)遇。
1 分子生物傳感器在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用
分子生物傳感器是利用一定的生物或化學(xué)的固定技術(shù),將生物識別元件(酶、抗體、抗原、蛋白、核酸、受體、細(xì)胞、微生物、動植物組織等)固定在換能器上,當(dāng)待測物與生物識別元件發(fā)生特異性反應(yīng)后,通過換能器將所產(chǎn)生的反應(yīng)結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暂敵?、檢測的電信號和光信號等,以此對待測物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析,從而達(dá)到檢測分析的目的。
分子生物傳感器可以廣泛地應(yīng)用于對體液中的微量蛋白、小分子有機(jī)物、核酸等多種物質(zhì)的檢測。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中,這些項(xiàng)目是臨床診斷和病情分析的重要依據(jù)。能夠在體內(nèi)實(shí)時監(jiān)控的生物傳感器對于手術(shù)中和重癥監(jiān)護(hù)的病人很有幫助。
Skladal等用經(jīng)過寡核苷酸探針修飾的壓電傳感器檢測血清中的丙型肝炎病毒(HCV)并實(shí)時監(jiān)測其DNA的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)錄和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增過程,完成整個監(jiān)測過程僅需10 min且裝置可重復(fù)使用。
Petricoin等用壓電傳感器研究了破骨細(xì)胞生成抑制因子(OPG)和幾種相應(yīng)抗體的相互作用,研發(fā)出可快速檢驗(yàn)血清中OPG的壓電免疫傳感器。
Dro-sten等報道了檢測神經(jīng)遞質(zhì)的酶電報,將電極放置在神經(jīng)肌肉接點(diǎn)附近可實(shí)時測定并記錄鄰近的神經(jīng)元去極化后所釋放的遞質(zhì)谷氨酸。
2 分子生物芯片技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用
隨著分子生物學(xué)的發(fā)展及人們對疾病過程的認(rèn)識加深,傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)已不能完全適應(yīng)微量、快速、準(zhǔn)確、全面的要求。
所謂的生物芯片是指將大量探針分子固定于支持物上(通常支持物上的一個點(diǎn)代表一種分子探針),并與標(biāo)記的樣品雜交或反應(yīng),通過自動化儀器檢測雜交或反應(yīng)信號的強(qiáng)度而判斷樣品中靶分子的數(shù)量。
在檢測病原菌方面,由于大部分細(xì)菌、病毒的基因組測序已完成,將許多代表每種微生物的特殊基因制成1張芯片。通過反轉(zhuǎn)錄可檢測標(biāo)本中的有無病原體基因的表達(dá)及表達(dá)的情況,以判斷病人感染病原及感染的進(jìn)程、宿主的反應(yīng)。由于P53抑癌基因在多數(shù)腫瘤中均發(fā)生突變,因此其是重要的腫瘤診斷靶基因。
Nam等人將硅基質(zhì)上合成的寡核苷酸芯片用于血清樣品中的丙型肝炎病毒分型。3 分子生物納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用生物活性物質(zhì)的檢測有很多種方法,其中,以抗體為基礎(chǔ)的技術(shù)尤其重要。免疫分析加上磁性修飾已成功地用于各種生物活性物質(zhì)和異生質(zhì)(如藥物、致癌物等)的檢測。將特異性抗體或抗原固定到納米磁球表面,并以酶、放射性同位素、熒光染料或化學(xué)發(fā)光物質(zhì)為基礎(chǔ)所產(chǎn)生的檢測與傳統(tǒng)微量滴定板技術(shù)相比具有簡單、快速和靈敏的特點(diǎn)。
Van Helden等將抗體連接的納米磁性微球與高效率、快速的化學(xué)發(fā)光免疫測定技術(shù)相結(jié)合的自動檢測系統(tǒng),則成功地用于血清中人免疫缺陷病毒1型和2型(HIV-1和HIV-2)抗體的檢測。另外,用于人胰島素檢測的全自動夾心法免疫測定技術(shù)也已建立,其中亦用到抗體、蛋白納米磁性微粒復(fù)合物和堿性磷酸酶標(biāo)記二抗。
4 分子蛋白組學(xué)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用
當(dāng)前有關(guān)分子蛋白質(zhì)組學(xué)的大量研究成果喜人,但一大部分結(jié)論是眾說紛紜、甚至是互相矛盾。一些經(jīng)典的腫瘤標(biāo)志物卻無法在當(dāng)前以表面增強(qiáng)激光解析離子化-飛行時間質(zhì)譜(SELDI-TOF-MS)技術(shù)為代表的蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)中體現(xiàn)出來??赡艽嬖谝韵聨追矫娴膯栴}。一方面是SELDI-TOF-MS技術(shù)自身的限制性,包括敏感性、重復(fù)性以及使用當(dāng)前設(shè)備對每個峰值蛋白確認(rèn)的局限性;另一方面是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及對照組選擇是否恰當(dāng),某個蛋白組模式反映的是腫瘤的特異性,還是炎癥反應(yīng),或是代謝紊亂等無法定論;另一方面是不同實(shí)驗(yàn)室結(jié)果可比性、標(biāo)本處理過程的差異無法探究。只有這些問題得到解決, SELDI-TOF-MS技術(shù)在檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)中才能發(fā)揮革命性作用。
5 分子生物學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)發(fā)展中的趨勢
檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)中的分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢有二:一是定量PCR;二是PCR的全自動化,如應(yīng)用擴(kuò)增與檢測于一體的一次性試驗(yàn)卡,可較好地解決PCR污染問題。除PCR以外的體外基因擴(kuò)增技術(shù)如連接酶反應(yīng)(LCR),鏈置換擴(kuò)增系統(tǒng)(SDA),轉(zhuǎn)錄擴(kuò)增系統(tǒng)(TAS),自限序列擴(kuò)增系統(tǒng)(3SR),QB復(fù)制酶擴(kuò)增系統(tǒng)等技術(shù)也將由科研進(jìn)入臨床。分子生物學(xué)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量控制引起了廣泛關(guān)注,特別是衛(wèi)生部頒發(fā)的PCR實(shí)驗(yàn)室管理辦法對PCR技術(shù)應(yīng)用的健康發(fā)展起到了關(guān)鍵作用。為解決PCR交叉污染問題,從標(biāo)本制備到檢測的全封閉系統(tǒng)及相應(yīng)的自動化儀器已在國內(nèi)逐步普及。
結(jié)語:通過對現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的作用的研究,可以證明,不管是從什么角度看待這兩門看似毫不相關(guān)的學(xué)科,其實(shí)有著莫大的聯(lián)系。二者如果能很好的結(jié)合運(yùn)用,將會為醫(yī)學(xué)與生物學(xué)帶來許多好處,并且可以相互發(fā)展,相互進(jìn)步。
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篇2
關(guān)鍵詞:獨(dú)立學(xué)院;生物技術(shù);課程體系
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2016.11.150
現(xiàn)代生物技術(shù)的蓬勃發(fā)展從1953年弗朗西斯•克里克和詹姆斯•沃森發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)開始,分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)技經(jīng)過60年的發(fā)展把整個生物學(xué)帶入了嶄新的應(yīng)用領(lǐng)域。生物技術(shù)的最大特點(diǎn)是涉及的技術(shù)種類多樣且復(fù)雜,是一門跨領(lǐng)域特性極強(qiáng)的綜合性學(xué)科,可廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、軍事、工業(yè)、環(huán)境、能源等領(lǐng)域,其研究的深度和廣度可以小至分子、細(xì)胞乃至納米層次,也可大到組織、個體、群落甚至整個生態(tài)系統(tǒng)。如果沒有生物技術(shù)的一個公認(rèn)的定義,就很難區(qū)分什么不是生物技術(shù),生物技術(shù)學(xué)科相對獨(dú)立的學(xué)術(shù)體系,相對完整的理論框架將非常難于設(shè)置,人才培養(yǎng)課程體系的確立也無據(jù)可依。我國自1997年高校批準(zhǔn)設(shè)立生物技術(shù)專業(yè)至今,普遍采用以基因工程、細(xì)胞工程、蛋白質(zhì)與酶工程、發(fā)酵工程為代表的現(xiàn)代生物技術(shù)對生物技術(shù)定義進(jìn)行界定,在人才培養(yǎng)上主要以理為主,以工為輔。生物技術(shù)的定義決定了生物技術(shù)專業(yè)教學(xué)的課程體系,課程體系依賴生物技術(shù)定義,并隨著定義的發(fā)展而調(diào)整。
1關(guān)于生物技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的確立
新的工程技術(shù)的出現(xiàn),經(jīng)常是在學(xué)科的邊緣或交叉點(diǎn)上。由于一個專業(yè)要求多種學(xué)科的綜合,而一個學(xué)科是在不同領(lǐng)域的應(yīng)用[1],在我國高?,F(xiàn)行體制中,生物技術(shù)專業(yè)往往被等同于一個二級學(xué)科,以學(xué)科的定義成為高校教學(xué)、科研的功能單位,對教師教學(xué)、科研及為社會服務(wù)進(jìn)行了界定。在這種模式下,生物技術(shù)面對大量的學(xué)科交叉應(yīng)用,在教學(xué)上卻固步自封,本科專業(yè)方向設(shè)置狹隘,閉門造車,教育教學(xué)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用脫節(jié)嚴(yán)重,在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、軍事、工業(yè)、環(huán)境、能源等領(lǐng)域甘當(dāng)配角,失去了生物技術(shù)專業(yè)在學(xué)科交叉領(lǐng)域的大好發(fā)展機(jī)遇。生物技術(shù)專業(yè)課程體系中的專業(yè)方向課程體現(xiàn)的應(yīng)該是專業(yè)在多種學(xué)科的綜合后在某個領(lǐng)域的應(yīng)用,是具體的人才培養(yǎng)應(yīng)用方向。在生物技術(shù)強(qiáng)國美國[2],斯坦福大學(xué)的生物學(xué)專業(yè)包括生物物理、海洋生物、分子與細(xì)胞生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、生態(tài)與進(jìn)化生物學(xué)方向;哈佛大學(xué)直接將生命科學(xué)劃成了生物學(xué)和生物化學(xué)兩個專業(yè),生物學(xué)從遺傳學(xué)和分子生物學(xué)跨越到生態(tài)學(xué)和古生物學(xué),而生物化學(xué)專業(yè)則主要關(guān)注的是分子和細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能;加利福尼亞大學(xué)伯克利分校含有綜合生物學(xué)與分子和細(xì)胞生物學(xué)兩個專業(yè),后者包括生物化學(xué)和分子生物學(xué)方向、細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)方向、遺傳學(xué)和發(fā)育方向、免疫學(xué)方向以及神經(jīng)生物學(xué)方向。美國一流高校在生物技術(shù)人才培養(yǎng)上的顯著特點(diǎn)是:將生物學(xué)的二級學(xué)科作為本科人才培養(yǎng)的方向(又稱為課程方案)。在我國只有“985”,“211”大學(xué)才具備將生命科學(xué)的專業(yè)分支建設(shè)為生物技術(shù)的專業(yè)培養(yǎng)方向的能力,其原因主要是生物技術(shù)為實(shí)驗(yàn)性科學(xué)、需要大量的高端生物技術(shù)相關(guān)設(shè)備以及相應(yīng)的研究型學(xué)者師資。國內(nèi)獨(dú)立學(xué)院受師資、設(shè)備和資金的局限性,2013年辦學(xué)較好的前十個獨(dú)立院校中只有華中科技大學(xué)武昌分校、燕山大學(xué)里仁學(xué)院、北京師范大學(xué)珠海分校舉辦生物類專業(yè),而且在傳統(tǒng)意義上,獨(dú)立學(xué)院生物技術(shù)學(xué)科布局非常不完善,不可能看齊國內(nèi)外一流大學(xué),將生物學(xué)的二級學(xué)科建設(shè)為多個人才專業(yè)方向。因此,將生物技術(shù)人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用相結(jié)合,跨學(xué)科建設(shè)專業(yè)方向,延展學(xué)科資源共享效益,建立特色課程體系并付諸實(shí)踐是獨(dú)立學(xué)院舉辦特色生物技術(shù)相關(guān)專業(yè)的關(guān)鍵步驟。珠海市食品、醫(yī)藥和醫(yī)療機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá),社會對跨學(xué)科的生物技術(shù)專業(yè)體現(xiàn)出的能力要求表現(xiàn)為食品安全領(lǐng)域的生物技術(shù)應(yīng)用需求、制藥領(lǐng)域的生物技術(shù)應(yīng)用需求以及醫(yī)療器械領(lǐng)域?qū)ι锛夹g(shù)的應(yīng)用需求。北京師范大學(xué)珠海分校在學(xué)科布局上對生物技術(shù)在專業(yè)方向設(shè)置上提供了很好的跨專業(yè)資源共享平臺。我們結(jié)合泛珠三角經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求、依據(jù)自身實(shí)際條件首先確立如下專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo):培養(yǎng)擁有扎實(shí)的現(xiàn)代生物技術(shù)基礎(chǔ)理論,系統(tǒng)掌握生物技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐技能,富有利用生物技術(shù)研發(fā)生物制品的科學(xué)思維與實(shí)踐能力,可從事生物制造與生物制品安全以及食品檢驗(yàn)檢疫等領(lǐng)域中生物技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)研發(fā)與管理工作的高素質(zhì)專門化應(yīng)用型人才。同時,在未來5-10年內(nèi)逐步規(guī)劃制藥領(lǐng)域、醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用型人才培養(yǎng)方向,服務(wù)珠海市生物技術(shù)跨學(xué)科應(yīng)用型人才需求。
2關(guān)于課程模塊的優(yōu)化實(shí)踐
生物技術(shù)課程模塊式優(yōu)化有利于適用于社會對人才培養(yǎng)的需求,也有利于課程設(shè)置的穩(wěn)定性,容易總結(jié)經(jīng)驗(yàn)提高教學(xué)質(zhì)量。經(jīng)過7年的改革實(shí)踐,我校生物技術(shù)課程模塊優(yōu)化主要分為三個部分:一是精準(zhǔn)勾勒專業(yè)知識模塊。模塊優(yōu)化主要使學(xué)生清楚哪些是生物技術(shù)專業(yè)的核心課程,哪些是自己必須了解的生物基礎(chǔ)知識。生物技術(shù)專業(yè)課程體系包括微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、動物學(xué)、植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、植物生理學(xué)、動物生理學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、工業(yè)微生物學(xué)育種學(xué)、基因工程、細(xì)胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技術(shù)、發(fā)酵工程設(shè)備、酶工程等專業(yè)內(nèi)容。受限于160學(xué)分的總限制,生物技術(shù)專業(yè)不可能將所有的內(nèi)容都開設(shè)成單獨(dú)的課程,而且各類課程中重復(fù)性內(nèi)容較多,不利于學(xué)生綜合掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識,因此在專業(yè)課程內(nèi)容設(shè)置上,必須做到“有基礎(chǔ),有專業(yè)”。有基礎(chǔ),用12個學(xué)分構(gòu)建生物技術(shù)的專業(yè)基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu),共5門理論課程,知識點(diǎn)覆蓋微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、動物學(xué)、植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、植物生理學(xué)、動物生理學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)、人體結(jié)構(gòu)與生理等上游生物技術(shù)基礎(chǔ)知識;有專業(yè),用20個學(xué)分構(gòu)建五個核心專業(yè)課程,含基因工程與分子生物學(xué),細(xì)胞工程,發(fā)酵工程,蛋白質(zhì)工程原理及應(yīng)用,酶學(xué)原理與酶工程。二是構(gòu)筑適應(yīng)社會需求的專業(yè)應(yīng)用模塊。專業(yè)方向課程的設(shè)置要具備一定的靈活性,以應(yīng)用性、實(shí)用性為準(zhǔn)則,必修和選修互補(bǔ),模塊上除設(shè)置食品安全檢驗(yàn)檢疫生物技術(shù)必修模塊外,充分考慮學(xué)生就業(yè)、升學(xué)、留學(xué)需求,盡可能提供適應(yīng)學(xué)生需求的選修課程模塊,滿足個性發(fā)展需求。專業(yè)方向必修模塊包括:現(xiàn)代儀器分析、HACCP原理與應(yīng)用、分子生物學(xué)檢測技術(shù)、食品安全控制技術(shù)、食品衛(wèi)生毒理學(xué)、現(xiàn)代食品分析技術(shù)。專業(yè)方向選修模塊包括:生物化學(xué)和分子生物學(xué)、細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)、遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、免疫學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、藥物設(shè)計(jì)與藥物研究、生物物理學(xué)、生物儀器分析、工程制圖、電工電子學(xué)等。總之,專業(yè)方向課程模塊優(yōu)化的方向是甩開傳統(tǒng)學(xué)科分類包袱,以實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向,以現(xiàn)實(shí)資源為依托,開展交叉學(xué)科人才培養(yǎng)適應(yīng)社會需求。三是夯實(shí)提高學(xué)生實(shí)踐能力的實(shí)踐模塊。人才培養(yǎng)要做到實(shí)效性,必須用實(shí)驗(yàn)課程來培養(yǎng)學(xué)生。我們逐步取消了一課一實(shí)驗(yàn)配套的辦法,將所有實(shí)驗(yàn)課整合成獨(dú)立規(guī)劃的實(shí)踐課程,綜合后分為4個階段:第一階段主要在各專業(yè)實(shí)驗(yàn)課里完成,實(shí)行課堂化管理(分為四個技能訓(xùn)練課程,每周4-6學(xué)時),最后考察評價,夯實(shí)基本生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ坏诙A段在專題研究課程內(nèi)完成,教師單獨(dú)輔導(dǎo),以開題報告,研究報告作為評價標(biāo)準(zhǔn),獲得相應(yīng)學(xué)分;第三階段主要在國內(nèi)外實(shí)踐基地統(tǒng)一組織、自由安排時間進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn),以大量的實(shí)踐、見習(xí)、參觀為主要手段,融入部分畢業(yè)實(shí)習(xí)內(nèi)容,獨(dú)立撰寫實(shí)習(xí)報告;第四階段主要在校內(nèi)外實(shí)驗(yàn)室完成,根據(jù)畢業(yè)論文具體要求,在相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果前提下,獨(dú)立撰寫畢業(yè)論文,并參加答辯。
3關(guān)于保障生物技術(shù)課程體系實(shí)施的實(shí)驗(yàn)條件
生物技術(shù)在學(xué)科劃分上理工不分,即可以發(fā)理學(xué)學(xué)位,也可以發(fā)工學(xué)學(xué)位,實(shí)驗(yàn)科學(xué)的特性決定了生物技術(shù)人才培養(yǎng)的高成本,高投入。獨(dú)立學(xué)院自籌經(jīng)費(fèi)的特點(diǎn)決定了學(xué)校在舉辦生物類專業(yè)上與公辦高校在人才、資金投入上相去甚遠(yuǎn)的現(xiàn)狀。我校作為高等教育改革試驗(yàn)區(qū),舉辦生物技術(shù)專業(yè)同樣面臨資金、人才匱乏局面。只有通過社會資源的整合,協(xié)同創(chuàng)新辦學(xué)體制才能解決生物技術(shù)專業(yè)對高端設(shè)備的需求,同時實(shí)踐基地的建設(shè)要從人才培養(yǎng)的角度出發(fā),設(shè)備應(yīng)符合現(xiàn)代生物技術(shù)人才培養(yǎng)以及特色專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的需求。經(jīng)過文獻(xiàn)搜索和對珠海300家企業(yè)的調(diào)研發(fā)現(xiàn):與用人單位共同培養(yǎng)食品安全領(lǐng)域的生物技術(shù)應(yīng)用人才符合國家和珠海地區(qū)發(fā)展的需要。2007年我校與國家進(jìn)出口檢驗(yàn)檢疫局珠海局正式簽署協(xié)議協(xié)同培養(yǎng)生物技術(shù)專業(yè)人才。通過辦學(xué)模式的創(chuàng)新,“平等自愿、產(chǎn)權(quán)不變、協(xié)同建設(shè)、資源共享”的方針使得雙方能夠大膽持續(xù)投入,共建共享實(shí)驗(yàn)室,至今我校已經(jīng)建立了分子生物學(xué)、衛(wèi)生檢驗(yàn)檢疫兩個國家級實(shí)驗(yàn)室,部分生物實(shí)驗(yàn)室達(dá)到生物安全二級水平,實(shí)驗(yàn)條件滿足生物技術(shù)課程體系的教學(xué)實(shí)踐要求。另外,在實(shí)踐課程經(jīng)費(fèi)投入方面,生均實(shí)驗(yàn)材料費(fèi)為750元/人,學(xué)院預(yù)算儀器購置費(fèi)為2857元/生,年度生均實(shí)踐環(huán)節(jié)總投入為3607元/生,將教育部2004年2號文件“學(xué)費(fèi)20%直接用于教學(xué)”的規(guī)定不打折扣落到實(shí)處。
4生物技術(shù)課程體系改革實(shí)踐效果
學(xué)生服務(wù)社會的能力是課程體系改革成功與否的試金石。首先,實(shí)驗(yàn)條件是實(shí)現(xiàn)生物技術(shù)專業(yè)課程體系規(guī)劃的重要保障,“檢學(xué)”協(xié)同創(chuàng)建高水平的、可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室體系為執(zhí)行生物技術(shù)課程體系,進(jìn)行人才培養(yǎng)、創(chuàng)造了先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ),學(xué)生實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練得到有力的保障;其次,通過實(shí)驗(yàn)室共建、資源共享,協(xié)同管理,把直接為企業(yè)提供食品安全檢測的國家級區(qū)域性中心實(shí)驗(yàn)室對學(xué)生開放,作為學(xué)生通過高層次技術(shù)服務(wù)學(xué)習(xí)的平臺,對學(xué)生具有深遠(yuǎn)的“學(xué)有所用”的意義,學(xué)生能夠用自己的專業(yè)知識直接服務(wù)于社會,并作為切身利益方對課程體系設(shè)置的反饋能夠直接基于社會的實(shí)際需求,這優(yōu)于任何第三方去評價課程體系改革效果;最后,摸索出了適應(yīng)特殊機(jī)制大學(xué)應(yīng)用型生物技術(shù)人才培養(yǎng)課程體系,取得了明顯效果,學(xué)生升學(xué)率達(dá)20%,就業(yè)率高于地區(qū)平均水平,學(xué)生得到了實(shí)實(shí)在在的收獲。
參考文獻(xiàn):
[1]劉春惠.論“學(xué)科”與“專業(yè)”的關(guān)系[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2006,(2):66-71.
篇3
【關(guān)鍵詞】《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》課程;教材;多媒體;實(shí)踐教學(xué)
生物技術(shù)已成為當(dāng)今高科技領(lǐng)域發(fā)展最具生命力、最引人注目的前沿學(xué)科之一。當(dāng)前以及未來數(shù)十年,利用現(xiàn)代生物技術(shù)對食品生產(chǎn)進(jìn)行技術(shù)改造升級,生產(chǎn)出新型的食品添加劑、保健食品甚至是全新的食品原料,將成為食品產(chǎn)業(yè)克服產(chǎn)品成本逐年增加、增強(qiáng)核心競爭力和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式的必由之路。因此,要培養(yǎng)二十一世紀(jì)新型食品專業(yè)人才,學(xué)習(xí)和掌握生物技術(shù)的基本原理和技術(shù)是非常有必要的。我校于2009年對生命科學(xué)學(xué)院食品科學(xué)與工程系開設(shè)了《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》這門課程,立足于培養(yǎng)出不僅能夠?qū)⑹称房茖W(xué)與工程的理論和技術(shù)應(yīng)用于食品生產(chǎn)、食品安全與檢測,也能夠結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù)的理論和技術(shù),尤其是分子生物學(xué)的理論和技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際的學(xué)習(xí)和工作中的名副其實(shí)的“復(fù)合型”人才。本人根據(jù)近幾年《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》教學(xué)經(jīng)驗(yàn),提出《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》理論教學(xué)和教材建設(shè)綜合優(yōu)化方案,從多媒體、教材以及實(shí)踐教學(xué)的角度優(yōu)化《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》教學(xué)。
一、教材編寫更貼近食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的知識水平
目前我國高校絕大多數(shù)的食品科學(xué)與工程專業(yè)都開設(shè)了《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》這門課程,也陸續(xù)有一些《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》教材的出版。但是作為一門比較新的課程,教材內(nèi)容上有許多需要改進(jìn)的地方。目前的《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》教材內(nèi)容大多都是從以往的《生物技術(shù)》該門課程的教材照搬而來,只是額外加入了一些生物技術(shù)在食品工業(yè)中具體應(yīng)用的實(shí)例,并沒有從頭到尾的針對食品行業(yè)來介紹生物技術(shù)的各種原理和技術(shù)。同時,食品科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》課程前,僅僅有必修的《生物化學(xué)》課程作為基礎(chǔ),最重要的基礎(chǔ)課《分子生物學(xué)》僅為選修課。因此食品科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》這門課程,尤其是課程中的基因工程部分內(nèi)容的時候會顯得很吃力。
因此,對《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》課程教材進(jìn)行整理和修改顯得尤為必要。例如,現(xiàn)在已出版的《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》教材中都分別設(shè)有“酶工程及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用”和“發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用”這兩個章節(jié),這兩章內(nèi)容與本專業(yè)的《酶工程》、《發(fā)酵工程》以及《發(fā)酵食品工藝學(xué)》三門內(nèi)容基本重復(fù),可以考慮刪掉。針對食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生分子生物學(xué)基礎(chǔ)薄弱出發(fā),在基因工程與食品工業(yè)章節(jié)中,多講授一些分子生物學(xué)的基礎(chǔ)知識,以利于學(xué)生理解。同時,教材還應(yīng)在講授生物技術(shù)基本原理和技術(shù)的時候,多以食品工業(yè)中的具體應(yīng)用舉例,而不是在章節(jié)的末尾集中舉例,這樣能夠更利于加深學(xué)生的理解。
二、多媒體教學(xué)作為輔助,讓枯燥的課程鮮活起來
《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》大部分屬于理論講解,如果采用傳統(tǒng)的板書方式教學(xué),學(xué)生對于課程中復(fù)雜的原理、繞口的概念和抽象的方法難免覺得枯燥乏味。在教學(xué)課程中采用計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué),讓學(xué)生以更直觀、生動的方式了解食品生物技術(shù)的各項(xiàng)內(nèi)容。利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI,Computer Aided Instruction),在教學(xué)課件中添加生動的圖片、動畫、視頻,把傳統(tǒng)教學(xué)手段下很難表達(dá)的教學(xué)內(nèi)容、知識重點(diǎn)、難點(diǎn)直觀的表達(dá)出來,從而使學(xué)習(xí)內(nèi)容變得容易理解和掌握。
例如,在第二章基因工程的內(nèi)容,通過多媒體課件以動畫的形式輕松的理解轉(zhuǎn)錄、翻譯、PCR等原理,讓學(xué)生快速的理解并掌握。此外,定期給學(xué)生播放最近與視頻生物技術(shù)有關(guān)的國際論壇視頻(如TED),了解最新最尖端的生物技術(shù)、開闊學(xué)生們的眼界、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但如果單純采用多媒體教學(xué)又容易產(chǎn)生學(xué)生過于依賴多媒體課件從而不積極思考和記錄課堂筆記,教師和學(xué)生之間互動減少以及課件放映速度快內(nèi)容多學(xué)生來不及思考等問題。因此在《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》中將多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)的板書教學(xué)相結(jié)合,既能夠抓住學(xué)生的注意力,也能夠以生動的形勢促進(jìn)學(xué)生理解課程內(nèi)容。
三、增加實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容
食品生物技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,無論多么晦澀的概念或是多么復(fù)雜的原理最終都要以實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的形式進(jìn)行應(yīng)用。然而目前我校《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》課程并未開展任何的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。因此,作為主講教師可以通過讓學(xué)生親自參與到教師的科學(xué)研究試驗(yàn)中,讓學(xué)生進(jìn)一步的了解基因工程以及免疫檢測技術(shù)等等原理。并且在教學(xué)過程中將科研課題研究與學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合,開展我校獨(dú)具特色的開放實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等實(shí)踐活動。同時,可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀本院國家級、省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及我校的呼蘭校區(qū)的博士后工作站,讓學(xué)生了解與課程相關(guān)的超凈工作臺、PCR擴(kuò)增儀、電泳儀、凝膠成像儀、流式細(xì)胞儀、超低溫冰箱等高尖端儀器設(shè)備,或到一些食品企業(yè)(如哈肉聯(lián))、藥品企業(yè)(如哈藥集團(tuán))進(jìn)行實(shí)地參觀,使學(xué)生對食品生物技術(shù)這門學(xué)科產(chǎn)生更濃厚的興趣。這種以科研、實(shí)踐促進(jìn)教學(xué),不僅能使學(xué)生接觸到本學(xué)科最前沿的內(nèi)容,而且能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并引領(lǐng)學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目之中,使學(xué)生參加課外科研活動形成風(fēng)氣,為進(jìn)一步提高學(xué)生畢業(yè)論文質(zhì)量也起到積極的推動作用。
參考文獻(xiàn):
[1]陸兆新.現(xiàn)代食品生物技術(shù)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2002.
篇4
【關(guān)鍵詞】分子生物技術(shù);基因技術(shù);中藥鑒定
近年來分子生物技術(shù)與植物學(xué)、動物學(xué)研究的結(jié)合,使中藥品種研究進(jìn)入了一個新的高度。中藥材(不含礦物藥)所依賴的生物資源的多樣性是基于其基因的多態(tài)性結(jié)果,而基因多態(tài)性可在分子水平上檢測,它是比在形態(tài)、組織、化學(xué)水平上的檢測更能代表其變異類型的遺傳標(biāo)記。目前,用于中藥鑒別的分子生物學(xué)方法主要有:隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA、DNA直接測序法、限制性片斷長度多態(tài)性分析技術(shù)、多聚酶鏈反應(yīng)測序技術(shù)、生物芯片技術(shù)、DNA指紋技術(shù)等。
1基因技術(shù)
1.1DNA分子遺傳標(biāo)記技術(shù)[1]
這是一種根據(jù)不同生物個體遺傳物質(zhì)DNA的差異來鑒別生物物種的方法。生物的外觀性狀、細(xì)胞形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、蛋白質(zhì)等不僅受遺傳因素的影響,還與生物的生長環(huán)境、發(fā)育階段、生理狀態(tài)有關(guān)。而DNA作為遺傳信息的直接載體,不受上述因素的影響,因此DNA分子遺傳標(biāo)記鑒別藥材的方法具有高度的準(zhǔn)確性與可靠性。(1)限制性片段多態(tài)性(RFLP)是依據(jù)不同植物個體來源的DNA所形成的不同的譜帶模型與低拷貝的DNA探針雜交得到DNA的限制性片段多態(tài)性,它代表的是基因組DNA在限制性內(nèi)切酶消化后產(chǎn)生的片段在長度上的差異。(2)隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA(RAPD)原理是根據(jù)DNA聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)(PCR),采用人工合成的隨機(jī)引物,以植物組織分離的基因組DNA為模板,進(jìn)行多態(tài)性DN段的隨機(jī)合成反應(yīng),從而根據(jù)DN段,將植物不同基因組予以區(qū)別。(3)擴(kuò)增片段長度多態(tài)性(AFLP)是RFLP和RAPD兩種技術(shù)相結(jié)合的一種分子標(biāo)記技術(shù),既有RFLP的專一性、可靠性,又有RAPD技術(shù)的隨機(jī)性、方便性。如:用AFLP技術(shù)構(gòu)建人參和西洋參的指紋圖譜,具有豐富的多態(tài)性,對鑒別真假人參、人參品種提供了非常有效的工具。用AFLP技術(shù)對石斛屬植物進(jìn)行了鑒定,具有快捷、準(zhǔn)確、可信度高的特點(diǎn)。(4)DNA測序法以PCR擴(kuò)增產(chǎn)物作為測序引物,提高了DNA序列分析的效率。直接對某基因片段PCR擴(kuò)增產(chǎn)物測序,找出其種屬特異性來鑒別中藥其中常用的基因片段包括線粒體細(xì)胞色素和rRNA基因等。如龜甲的鑒定[2]。
1.2mRNA差異顯示技術(shù)
該法旨在找出不同組織或細(xì)胞在基因表達(dá)上的差異,是通過將RNA反轉(zhuǎn)錄成單鏈cDNA,然后PCR擴(kuò)增,最后分離不同分子大小的DNA,挑選出有差異表達(dá)的基因進(jìn)行序列分析,這樣既可以制備探針用于穩(wěn)定靈敏的檢測實(shí)驗(yàn),亦可制備其蛋白產(chǎn)物及其抗體進(jìn)行免疫檢測[3]。借助該技術(shù)可以將種植與野生的植物藥、道地藥材與普通藥材之間的差異鑒別出來。
2DNA序列標(biāo)記技術(shù)
基于PCR的DNA直接測序技術(shù)是以PCR擴(kuò)增產(chǎn)物作為測序引物,極大地提高了DNA序列分析的效率。目前用于DNA測序的基因,主要有植物類葉綠體基因組的rbcL,matKy與核基因組的rRNA,ITS等,動物類線粒體基因組的cytb[13]。利用特異性引物對當(dāng)歸、大黃種子中rRNA基因內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)進(jìn)行套式PCR擴(kuò)增,并將其堿基序列測定,結(jié)果顯示當(dāng)歸、大黃種子rRNA基因內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)的堿基序列具有明顯的差異和可對比性,不同植物中藥材種子rRNA基因內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)堿基序列可作為從分子水平進(jìn)行鑒定的標(biāo)記。如測定分析了8種24個麻黃樣品的ITS序列,8個種被分成3個群體,分類結(jié)果與地理關(guān)系相一致,顯示出了地理差異性,同時依此結(jié)果設(shè)計(jì)了一套引物用于不同產(chǎn)地麻黃的鑒別[3]。但常規(guī)PCR所需的引物對必須是在已知靶DNA序列的前提下才能設(shè)計(jì)、合成,這大大限制了未知序列的基因組DNA擴(kuò)增的應(yīng)用范圍。
3生物芯片技術(shù)
基因芯片技術(shù)是指采用原位合成或顯微打印手段,將數(shù)以萬計(jì)的DNA探針固定于支持物表面上,產(chǎn)生二維DNA探針陣列,然后與標(biāo)記樣本雜交,通過檢測雜交信號來實(shí)現(xiàn)對生物樣品的快速、并行、高效檢測或醫(yī)學(xué)檢測?;蛐酒b別中藥材這一技術(shù)的前提是獲取不同的中藥樣本的特異性基因序列,即基因分型。研究者找出某種中藥品種的特定基因或DNA序列后,將這些特定序列作為探針固定于玻片上制成基因芯。當(dāng)一個來自植物或動物的中藥樣本中含有與之互補(bǔ)的特定基因片段時,基因芯片可將其測試出來,由單片芯片就可用于多種中藥樣品鑒別[4]。生物芯片在中藥研究中的應(yīng)用,目前還處在摸索階段,其理論與方法還不成熟。隨著生物芯片技術(shù)研發(fā)的進(jìn)行,生物芯片技術(shù)在藥物研究與開發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用也將更廣泛更深入。
總之,利用分子生物技術(shù)鑒別中藥的方法與傳統(tǒng)的中藥鑒別方法相比具有準(zhǔn)確性高、重現(xiàn)性好、真實(shí)、穩(wěn)定、可靠的優(yōu)點(diǎn)。分子生物技術(shù)在中藥鑒定實(shí)踐中的不斷應(yīng)用和日臻完善,利用現(xiàn)代化分析技術(shù)鑒別中藥的真?zhèn)?,?chuàng)建更為先進(jìn)的中藥質(zhì)量評價體系,發(fā)展現(xiàn)代中藥質(zhì)量控制技術(shù),已經(jīng)成為保證中藥安全、有效、可控,實(shí)現(xiàn)中藥現(xiàn)代化的關(guān)鍵。新晨:
【參考文獻(xiàn)】
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篇5
(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)
摘 要:本文提出基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的分子生物學(xué)課程教學(xué)改革的實(shí)踐和思考,重點(diǎn)針對系統(tǒng)性、先進(jìn)性和科學(xué)合理的理論教學(xué)體系和合理的教學(xué)評價體系.著重對大學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),從而塑造具有一定實(shí)踐操作能力,具有獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問題能力的專業(yè)型生物技術(shù)人才.
關(guān)鍵詞 :創(chuàng)新能力;分子生物學(xué);教學(xué)改革
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-260X(2015)04-0239-02
現(xiàn)今,分子生物學(xué)作為生命科學(xué)發(fā)展的領(lǐng)軍學(xué)科迅猛發(fā)展,為人類認(rèn)識生命現(xiàn)象以及利用改造生物帶來了前所未有的機(jī)會.當(dāng)今高校的人才培養(yǎng)和教育目標(biāo)能夠歸結(jié)為一點(diǎn),即如何充分體現(xiàn)大學(xué)教育的內(nèi)在價值和培養(yǎng)導(dǎo)向,將培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、學(xué)識素養(yǎng)、人格品質(zhì)的高級生物學(xué)人才作為高校生物技術(shù)人才培養(yǎng)的主要目標(biāo)和改革方向[1].在這一指導(dǎo)方向下,“分子生物學(xué)”課程的教學(xué)過程應(yīng)著重對大學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),塑造具有獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問題能力的專業(yè)型生物技術(shù)人才.
目前,大多數(shù)高校的分子生物學(xué)課程教學(xué)中普遍存在以下問題:(1)分子生物學(xué)課程高深莫測、專業(yè)詞匯多且與實(shí)際聯(lián)系不夠緊密;(2)分子生物學(xué)課程具有的微觀特征,使得學(xué)生對生物體內(nèi)發(fā)生的生物學(xué)過程無法形成立體的感官印象;(3)課程知識內(nèi)容更新快,實(shí)驗(yàn)技術(shù)發(fā)展速度快[2].筆者通過近年的教學(xué)研究和實(shí)踐,結(jié)合生物技術(shù)類專業(yè)分子生物學(xué)教學(xué)存在的上述問題,同時也是分子生物學(xué)教學(xué)工作者為之頭痛且急需解決的問題,探索出基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“分子生物學(xué)”課程教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)分析如下(圖1).
1 更新教學(xué)內(nèi)容,緊跟學(xué)科發(fā)展前沿,為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)奠定理論基礎(chǔ)
1.1 系統(tǒng)性的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)
高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,創(chuàng)新教育的實(shí)施則需要通過課程教學(xué)來體現(xiàn),而高質(zhì)量的課程教學(xué)主要取決于課程設(shè)計(jì)和實(shí)施質(zhì)量.由于生物學(xué)學(xué)科發(fā)展迅速,分子生物學(xué)理論體系持續(xù)處于一個不斷發(fā)展和完善的階段,新知識和新技術(shù)層出不窮.對學(xué)生而言,這種知識體系的更新往往使其感覺力不從心,然而創(chuàng)新比知識追趕更為重要,構(gòu)建完整的知識體系才能是創(chuàng)新成為可能,而創(chuàng)新的前提則是學(xué)生對這門課程的興趣度和認(rèn)知指數(shù).因此如何從課程開始授課就激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣是教師解決的首要問題.以課程緒論的講述為例,可以提及一年一度的諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎以及化學(xué)獎,這些杰出的研究成果幾乎都與分子生物學(xué)領(lǐng)域有關(guān),而年代的由遠(yuǎn)及近,就是一部很好的分子生物學(xué)發(fā)展簡史,尤其強(qiáng)調(diào)近三年的諾貝爾成果,這樣在課程學(xué)習(xí)的開始就激起了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,讓學(xué)生們感悟到學(xué)習(xí)這門課程有著極其重要的意義.同時在講述分子生物學(xué)的授課內(nèi)容時,按照“中心法則”這一知識主線展開,讓學(xué)生一開始就感覺到課程的條理性.最后應(yīng)用類似Nature和Science的國際性刊物上發(fā)表的一些有趣的研究結(jié)果或者一些生物學(xué)網(wǎng)站上有趣的研究報道,如“在電腦芯片上孕育生命”,“science—螞蟻通過聲音進(jìn)行交談“,“基因決定我們的身材是梨型還是蘋果型”等,這些教學(xué)設(shè)計(jì)都能夠極大的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和熱情度,從一開始就預(yù)防學(xué)生對這門課程有”晦澀難懂“這一先入為主的認(rèn)識.同時在理論學(xué)習(xí)過程中應(yīng)重視原理的發(fā)現(xiàn)和證明過程,如遺傳密碼這一知識點(diǎn),不僅僅掌握密碼子的基本特性和概念,更應(yīng)該讓學(xué)生了解在當(dāng)時的分子生物學(xué)發(fā)展背景下,科學(xué)家是如何巧妙的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路和試驗(yàn)方法,解決了密碼子的破譯問題.使學(xué)生在學(xué)習(xí)的同時也了解了科學(xué)思維的創(chuàng)造過程.
1.2 多元化的知識獲取途徑
在知識輸送的過程中更注重多元化的方式,如采用小組討論的形式開展專題匯報,每小組8人,最終通過個人在專題研討活動中的貢獻(xiàn)對學(xué)生進(jìn)行評價.這種方式為學(xué)生提供了一個通過集體知識體系完善和學(xué)習(xí)交流的學(xué)習(xí)方式,例如對“原核生物基因表達(dá)調(diào)控”這一部分的講授,可以選自國際頂尖期刊Science、Nature或Cell的研究論文,進(jìn)行集體閱讀,提煉論文精要和基于理論知識的新的實(shí)驗(yàn)方法和原理,促使學(xué)生形成對不斷發(fā)展的分子生物學(xué)知識多方位和豐富的理解,自主建構(gòu)可持續(xù)發(fā)展的知識體系.此外,課程論文的撰寫也是學(xué)生科研能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要途徑,例如課程講授至“RNAi技術(shù)”,進(jìn)行簡單的課堂講授后讓學(xué)生進(jìn)行“RNAi技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展展望”,學(xué)生通過查閱大量的文獻(xiàn)資料,結(jié)合自己專業(yè)特點(diǎn)總結(jié)近年來本專業(yè)通過RNAi技術(shù)產(chǎn)生的新成果,這種以“課程綜述”的形式使學(xué)生對分子生物學(xué)學(xué)科的意義有了新的詮釋,有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.同時需要將課堂講授知識進(jìn)行課后拓展,鼓勵學(xué)生閱讀多種課外資料,介紹一些專業(yè)的生物學(xué)網(wǎng)站如“丁香園“、“小木蟲”、“生物秀”等,鼓勵學(xué)生進(jìn)入網(wǎng)站論壇和其他高校同學(xué)多交流專業(yè)問題,此外我們選取一些優(yōu)秀的國外學(xué)術(shù)期刊供學(xué)生課外閱讀,并要求學(xué)生總結(jié)閱讀過程中的專業(yè)詞匯、撰寫閱讀心得,在增加知識積累的同時,給學(xué)生提供盡快掌握學(xué)科專業(yè)知識及其相對應(yīng)外語詞匯的機(jī)會(圖2).
1.3 優(yōu)化教學(xué)手段,傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學(xué)相結(jié)合
針對分子生物學(xué)課程的微觀特征,教學(xué)團(tuán)隊(duì)的教師在課程講授過程中充分利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)盡量多的引入一些視頻,來增加學(xué)生對生物體內(nèi)發(fā)生的生物學(xué)過程的感官印象,并上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,便于學(xué)生理解抽象問題;如“DNA的復(fù)制、RNA的轉(zhuǎn)錄合成過程和蛋白質(zhì)的生物合成過程“都可以利用生動形象的動畫讓學(xué)生直觀了解起始、延伸以及終止的全過程,通過觀看動畫讓學(xué)生觀察基因表達(dá)發(fā)生的空間位置、各種蛋白質(zhì)因子與起始位點(diǎn)相結(jié)合的順序,以及起始復(fù)合物的形成過程.然后將視頻中轉(zhuǎn)錄的發(fā)生過程作為主線與理論教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合起來,突出重點(diǎn),層層深入.又如對于“原核生物基因表達(dá)調(diào)控的基本單位——操縱子“,通過動畫了解乳糖操縱子的作用機(jī)制等.最后本章內(nèi)容講授完畢后,要求學(xué)生再一次根據(jù)視頻對本章進(jìn)行一次回顧,找出相應(yīng)的知識點(diǎn)并及時解決有疑問的地方.
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺是課程授課的第二“陣地”,本課程已獲得甘肅省精品課程,因此對課程網(wǎng)站的建設(shè)持續(xù)進(jìn)行(jwjpkc.gsau.edu.cn/2013/fzswx/index.html).鼓勵學(xué)生參與提出問題并解決問題,或展開進(jìn)一步的討論.學(xué)生實(shí)在不能解決的問題由老師在網(wǎng)頁上或課堂上解決.通過這種途徑使真正優(yōu)秀的學(xué)生有自己的發(fā)展空間并培養(yǎng)所有學(xué)生主動學(xué)習(xí)的熱情,培養(yǎng)學(xué)生相互幫助的優(yōu)秀品格并享受幫助別人的喜悅.
2 建立健全教學(xué)評價方式
創(chuàng)新性培養(yǎng)成效的體現(xiàn)需通過科學(xué)的評價方式進(jìn)行,一方面是對教師教學(xué)效果的評估,更重要的是為創(chuàng)新性能力培養(yǎng)的學(xué)生起到激勵的導(dǎo)向作用.因此,合理的教學(xué)評價體系也是創(chuàng)新性教學(xué)體系的重要組成部分,是實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的重要手段.Bloom.A.認(rèn)為教育認(rèn)識目標(biāo)應(yīng)概括為一門好的課程應(yīng)該覆蓋到記憶、分析、綜合、判斷和運(yùn)用,并對以上各層次目標(biāo)發(fā)展起促進(jìn)作用[3].因此,我們改變傳統(tǒng)“平時+期末”的評價模式,學(xué)生的總成績由四部分組成:基礎(chǔ)知識占50%(考核方式為期中考試+期末閉卷+測試小考),學(xué)術(shù)前沿認(rèn)知占15%(小組專題匯報和個人在專題研討活動中的貢獻(xiàn)),獨(dú)立研究和實(shí)踐能力占25%(實(shí)踐操作),探究學(xué)習(xí)能力占10%(課程論文)(表1).通過采取上述過程化的評價體系,我們有重點(diǎn)的對2009-2012級學(xué)生進(jìn)行調(diào)研發(fā)現(xiàn),學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、實(shí)踐操作和創(chuàng)新能力有了較大的提高,在近年碩士研究生的分子生物學(xué)專業(yè)課考試中通過率高達(dá)83%,學(xué)生普遍反映在復(fù)試環(huán)節(jié)的表達(dá)更加可圈可點(diǎn).
3 結(jié)束語
綜上所述,通過我們近年的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn):系統(tǒng)性、先進(jìn)性和科學(xué)合理的理論教學(xué)體系是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的前提條件,探究性的課后學(xué)術(shù)能力拓展是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要途徑,合理的教學(xué)評價體系是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的客觀體現(xiàn),最后教師對課程各環(huán)節(jié)的職業(yè)素質(zhì)和修養(yǎng)則是促進(jìn)創(chuàng)新型人才成長的重要保證.然而,我們也深知甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)作為西北地區(qū)一所農(nóng)業(yè)院校,在科研條件、辦學(xué)力量和學(xué)生素質(zhì)方面與發(fā)達(dá)地區(qū)尚存在較大差距,因此如何學(xué)習(xí)先進(jìn)院校優(yōu)秀的教學(xué)手段和方法,并力爭縮小這一差距仍需要我們做出更大的努力.
參考文獻(xiàn):
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篇6
摘 要:分子生物學(xué)是生物技術(shù)專業(yè)的必修課,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課是將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的橋梁,而實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備是這座橋的支柱, 做好充分的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備是上好實(shí)驗(yàn)課的前提。該文從如何做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備進(jìn)行思考,有望為教學(xué)質(zhì)量的提高提供更好的參考。
關(guān)鍵詞:生物技術(shù)專業(yè) 分子生物學(xué) 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
中圖分類號:G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)04(b)-0223-02
分子生物W是一門理論與技術(shù)并重的學(xué)科,特別是對于生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生來說。在分子生物學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)占有舉足輕重的地位[1],學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Γ约皩ο嚓P(guān)知識的掌握程度,主要與課堂教與學(xué)有關(guān),但實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備也是一個重要影響的因素。我們在多年從事《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》的準(zhǔn)備過程中逐步認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的重要性,做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作,這對提升教學(xué)質(zhì)量和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和學(xué)習(xí)主動性具有重要作用[2]。筆者站在教輔工作者的位置上,對如何做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備也有一些自己的看法和理解。
1 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的重要性
充分的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備是實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌咝нM(jìn)行的保障,通過預(yù)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱崆鞍l(fā)現(xiàn)問題,對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整,同時,讓學(xué)生參與預(yù)實(shí)驗(yàn),有利于調(diào)動學(xué)生的積極性,增強(qiáng)學(xué)生對理論知識的掌握,提升學(xué)生的操作能力,使他們養(yǎng)成良好的科研態(tài)度和習(xí)慣。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備不僅讓學(xué)生受益,相關(guān)教師也能在此過程中站在學(xué)生的角度思考實(shí)驗(yàn),從而提升教學(xué)水平,提高教學(xué)質(zhì)量。
2 怎樣做好分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作
實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備是否充分與完善,直接影響到實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程和效果[3];而詳細(xì)周全的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃能確保實(shí)驗(yàn)順利高效的進(jìn)行;認(rèn)真做好預(yù)實(shí)驗(yàn)可以保證實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備充分及實(shí)驗(yàn)方案的可行性;良好的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和秩序也是實(shí)驗(yàn)得以順利開展的保障;實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備教師能夠熟練掌握相關(guān)操作技術(shù),提升自身理論水平和業(yè)務(wù)能力對實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提升也具有重要作用。
2.1 實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備工作中,制定詳細(xì)周密的計(jì)劃是十分必要的。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容計(jì)劃,實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)提前清點(diǎn),如有缺少應(yīng)及時補(bǔ)充齊全,實(shí)驗(yàn)儀器如有損壞應(yīng)及時維修或購置。根據(jù)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的連貫性特點(diǎn),準(zhǔn)備材料的品種和數(shù)量要保證整個實(shí)驗(yàn)流程所需,例如質(zhì)粒DNA的提取與鑒定、質(zhì)粒DNA的轉(zhuǎn)化、質(zhì)粒DNA的酶切等,對于這些實(shí)驗(yàn)必須做好每一步實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作,否則將影響整個實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。有些物品需要提前幾天準(zhǔn)備,切不可按常規(guī)的只在實(shí)驗(yàn)前1 d準(zhǔn)備,否則影響整個實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。除了一些藥品和耗材以外,對于一些有特殊要求的實(shí)驗(yàn)材料,包括培養(yǎng)基的制備(LB培養(yǎng)基)、高壓滅菌、玻璃器皿的清洗等,應(yīng)該嚴(yán)格按照要求準(zhǔn)備。
2.2 預(yù)實(shí)驗(yàn)?zāi)M學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程
生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生要求理論與實(shí)踐并重,在學(xué)好理論課的基礎(chǔ)上,對實(shí)驗(yàn)課的要求也提高,讓學(xué)生參與預(yù)實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立操作能力和實(shí)踐能力。學(xué)生剛接觸分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)時,常常出現(xiàn)一些失誤,主要表現(xiàn)為樣品取錯、樣品混淆、樣品意外丟失、加錯試劑、實(shí)驗(yàn)順序顛倒、看錯實(shí)驗(yàn)條件等等。因此,認(rèn)真嚴(yán)格地做好預(yù)實(shí)驗(yàn),是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的保障,學(xué)生參與預(yù)實(shí)驗(yàn)不僅能夠降低學(xué)生實(shí)驗(yàn)的盲從性,而且學(xué)生可以提前發(fā)現(xiàn)問題,對正式的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻眯膽?yīng)手。實(shí)驗(yàn)員也可以通過預(yù)實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的試劑藥品用量進(jìn)行提前評估,對實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備進(jìn)行調(diào)試,在預(yù)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題,可以及時反饋給任課教師,從而在課堂中對學(xué)生進(jìn)行有針對性的指導(dǎo),實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量高效率的教學(xué)。
2.3 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理工作
實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌咝нM(jìn)行的基本保障是良好的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和秩序[4]。因此,我們應(yīng)該從以下幾個方面做好工作。
保障實(shí)驗(yàn)室安全。包括生物安全、藥品安全和操作規(guī)程的安全。對人體有害的菌種、細(xì)胞、揮發(fā)性藥品應(yīng)妥善保存,學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中戴手套口罩防護(hù),避免進(jìn)入口腔鼻腔,應(yīng)向?qū)W生交代清楚有毒有害試劑及特殊試劑的保管和處理原則,避免實(shí)驗(yàn)過程中打翻藥品等事件的發(fā)生。
管理實(shí)驗(yàn)材料。確保實(shí)驗(yàn)正常開展,實(shí)驗(yàn)材料需要及時補(bǔ)給和更新,實(shí)驗(yàn)員應(yīng)列出詳細(xì)實(shí)驗(yàn)材料清單,課前和課后讓每組同學(xué)按清單一一清點(diǎn),確保材料齊全,不影響下次實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生參與管理,不僅可以減輕實(shí)驗(yàn)員的工作量,提高工作效率,而且可以增強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任感和對實(shí)驗(yàn)更清晰的認(rèn)識。如有實(shí)驗(yàn)過程中損壞的材料,正常損毀的登記好補(bǔ)齊;由于學(xué)生操作不當(dāng)或故意損毀的,登記入冊要求學(xué)生照價賠償。
維護(hù)實(shí)驗(yàn)儀器。實(shí)驗(yàn)員做好儀器使用輔導(dǎo)工作,避免因?qū)W生盲目操作而造成的儀器損害。若儀器出現(xiàn)故障,應(yīng)及時請專業(yè)維修人員進(jìn)行檢修,不能讓學(xué)生強(qiáng)行進(jìn)行操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后實(shí)驗(yàn)員記錄儀器使用情況,對相關(guān)儀器進(jìn)行維護(hù)。
規(guī)范要求學(xué)生。實(shí)驗(yàn)前,要求學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)范,必須對實(shí)驗(yàn)的目的、原理、方法、預(yù)期結(jié)果有明確的認(rèn)識,認(rèn)識本次實(shí)驗(yàn)所涉及的藥品特性,特別是對人體有害、易燃易爆易揮發(fā)特殊保存的藥品,熟知儀器的操作規(guī)范;實(shí)驗(yàn)過程中,要求學(xué)生認(rèn)真實(shí)驗(yàn),規(guī)范操作,如實(shí)記錄;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,要求學(xué)生恢復(fù)臺面、地面的整潔衛(wèi)生,安排專門的值日生負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)教室的衛(wèi)生。
2.4 提高自身專業(yè)素質(zhì)
隨著實(shí)驗(yàn)課程占據(jù)越來越重要的位置,實(shí)驗(yàn)員既是技術(shù)人員,又是管理員同時也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師之一,做好實(shí)驗(yàn)員的工作至關(guān)重要,應(yīng)從以下幾個方面提升自身的專業(yè)素質(zhì)。
錘煉精湛的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。實(shí)驗(yàn)員的基本工作是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前的物品準(zhǔn)備和預(yù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中的技術(shù)輔助指導(dǎo),實(shí)驗(yàn)后的清洗整理以及日常儀器設(shè)備的維護(hù)等管理工作[5]。實(shí)驗(yàn)員想要更好地完成工作,就需在儲備一定理論知識的前提下,重點(diǎn)抓實(shí)驗(yàn)技能,而技能的提高不是一日之功,需要經(jīng)過刻苦訓(xùn)練反復(fù)實(shí)踐。可以通過參加儀器設(shè)備的培訓(xùn),到兄弟院校參觀學(xué)習(xí),開展實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的互教互學(xué)等這一系列的措施,掌握多門專業(yè)實(shí)驗(yàn)操作技術(shù),使實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)得到顯著提高。
培養(yǎng)良好的組織管理能力。實(shí)驗(yàn)室管理是高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重要組成部分,實(shí)驗(yàn)室的日常管理是實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的一項(xiàng)主要任務(wù)[5]。它包括實(shí)驗(yàn)室安全管理、實(shí)驗(yàn)材料儀器的管理及對實(shí)驗(yàn)教師和學(xué)生的組織協(xié)調(diào)管理。這就要求實(shí)驗(yàn)員掌握現(xiàn)代科學(xué)管理知識,按照科學(xué)管理原則,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)管理[6]。實(shí)驗(yàn)室管理水平的提升對于提高儀器設(shè)備利用率,提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)合格人才等具有重要作用。
適量進(jìn)行教學(xué)和科研工作。實(shí)驗(yàn)員的工作范圍不僅僅是實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備,同時還兼有實(shí)驗(yàn)教師和科學(xué)研究人員之職。實(shí)驗(yàn)員利用自身得天獨(dú)厚的條件,在教學(xué)上,向任課教師學(xué)習(xí)并承擔(dān)一部分教學(xué)工作,在科研上,利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室優(yōu)越的條件進(jìn)行科學(xué)研究,包括實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的優(yōu)化研究,立足于本門學(xué)科的基礎(chǔ)探索,帶領(lǐng)學(xué)生完成創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)及畢業(yè)論文設(shè)計(jì)等。實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員通過多方面的培養(yǎng)鍛煉,努力成為綜合素質(zhì)高的綜合性人才。
3 結(jié)語
通過實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員精心的課前準(zhǔn)備、課中指導(dǎo)、課后管理的一整套實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)體系,相信本校的生物技術(shù)專業(yè)的本科生能夠在實(shí)驗(yàn)中積極思考,增強(qiáng)動手能力,成為綜合素質(zhì)強(qiáng)、有創(chuàng)新精神的生物技術(shù)高級人才。
參考文獻(xiàn)
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篇7
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué);農(nóng)學(xué)學(xué)科;分子育種
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)16-0201-02
分子生物學(xué)是21世紀(jì)最具創(chuàng)新性和活力的學(xué)科,它主要講授生物學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識和最新研究進(jìn)展,如:核酸、RNA和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能、遺傳信息的表達(dá)與調(diào)控、轉(zhuǎn)基因等[1]。通過本課程的學(xué)習(xí),可以促使農(nóng)科學(xué)生從分子水平上認(rèn)知生命現(xiàn)象的本質(zhì),增強(qiáng)同學(xué)們探索生命現(xiàn)象本質(zhì)的興趣。更為重要的是,本課程能讓同學(xué)們掌握現(xiàn)代分子生物學(xué)的基本理論和技術(shù),為其他專業(yè)課的學(xué)習(xí)和今后的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。生物技術(shù)是推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)向前發(fā)展的重要引擎,掌握基本的生物學(xué)理論和技術(shù)能促進(jìn)農(nóng)科學(xué)生的就業(yè),并為他們將來從事生命科學(xué)的相關(guān)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時,我們也應(yīng)該看到,分子生物學(xué)在實(shí)際的教學(xué)過程中存在眾多的問題,如基礎(chǔ)知識點(diǎn)量大、新知識涌現(xiàn)快、課時嚴(yán)重不足等,以上種種問題直接導(dǎo)致分子生物學(xué)的教學(xué)工作困難重重。僅憑借傳統(tǒng)的教學(xué)手段和方法已經(jīng)很難適應(yīng)市場對新時代畢業(yè)生的要求,教學(xué)改革勢在必行[2]。本文將結(jié)合本人學(xué)習(xí)和教授分子生物學(xué)中的經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn),對如何提高和改進(jìn)分子生物學(xué)的教學(xué)工作提出以下四方面的觀點(diǎn)。
一、優(yōu)化章節(jié)教學(xué)內(nèi)容、突出基礎(chǔ)性
傳統(tǒng)的分子生物學(xué)課本通常會包括:核酸結(jié)構(gòu)與功能、DNA到RNA、mRNA到蛋白質(zhì)、分子生物學(xué)研究技術(shù)和方法、原核基因的表達(dá)調(diào)控、真核基因的表達(dá)調(diào)控、疾病與人類健康、基因與發(fā)育、基因組與比較基因組學(xué)等章節(jié)。要想在32個課堂教學(xué)的學(xué)時內(nèi)完成這些內(nèi)容的教學(xué),幾乎是不可能的,即使能夠講完這些章節(jié),上課效果也會大打折扣,因此需要對全部講授內(nèi)容進(jìn)行有目的精簡和優(yōu)化。
《生物化學(xué)》和《遺傳學(xué)》也是農(nóng)科本科生的必修課程,且這兩門課程與《分子生物學(xué)》課程的教學(xué)內(nèi)容有交叉,例如核酸和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)等。因此在有限的學(xué)時內(nèi)講授《分子生物學(xué)》課時,就需要根據(jù)農(nóng)學(xué)專業(yè)的前修課程,進(jìn)行相關(guān)調(diào)整和整合。根據(jù)內(nèi)容的基礎(chǔ)性和重要性,將全部內(nèi)容整合成如下章節(jié):核酸的結(jié)構(gòu)與功能、DNA的表達(dá)與調(diào)控、RNA的翻g與調(diào)控、基因組與比較基因組學(xué)。其中“核酸的結(jié)構(gòu)與功能”在《生物化學(xué)》課程中有大量講解,因此,此章節(jié)可以降低為6個學(xué)時;“DNA的表達(dá)與調(diào)控”章節(jié)的內(nèi)容涉及mRNA水平上的調(diào)控、真核生物的表達(dá)調(diào)控、原核生物的表達(dá)調(diào)控等內(nèi)容,內(nèi)容較多,涉及基礎(chǔ)知識點(diǎn)較多,對后續(xù)專業(yè)課和學(xué)生繼續(xù)深造有較大影響,應(yīng)分配12個學(xué)時;“RNA的翻譯與調(diào)控”涉及mRNA的翻譯過程、翻譯過程調(diào)控機(jī)理、原核生物和真核生物的翻譯調(diào)控,本章節(jié)也是本課程的重要章節(jié),對后續(xù)專業(yè)課和繼續(xù)深造有較大影響,涉及較多前沿知識點(diǎn),應(yīng)分配10個學(xué)時;“基因組與比較基因組學(xué)”涉及測序等現(xiàn)代技術(shù),是大多數(shù)同學(xué)們從未涉及到的知識,起到承前啟后的作用,所以應(yīng)選取此章節(jié)進(jìn)行講解,并分配4個學(xué)時。
二、合理化實(shí)驗(yàn)教學(xué)、突出實(shí)用性
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則是:突出基礎(chǔ)性、與課堂知識的關(guān)聯(lián)性、不同實(shí)驗(yàn)間的連續(xù)性,最重要的是要有實(shí)用性,且是目前農(nóng)學(xué)專業(yè)研究生所用的主流實(shí)驗(yàn)技術(shù)。只有實(shí)用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)才能滿足農(nóng)學(xué)本科畢業(yè)生將來的工作和進(jìn)一步深造的需求,只有基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)才能加深同學(xué)們對于基礎(chǔ)理論的理解,并為他們自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)提供技術(shù)支撐?;谝陨显瓌t,我們設(shè)計(jì)了以下分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及學(xué)時分配:重組質(zhì)粒的構(gòu)建(2學(xué)時)、質(zhì)粒轉(zhuǎn)化(3學(xué)時)、大腸桿菌培養(yǎng)(2學(xué)時)、質(zhì)粒提?。?學(xué)時)、質(zhì)粒酶切(2學(xué)時)、目的基因的瓊脂糖分離(3學(xué)時)、分離目的基因的處理及測序(2學(xué)時)。這個系列的實(shí)驗(yàn)包括了生物工程的質(zhì)粒重組、轉(zhuǎn)化、菌培養(yǎng)、質(zhì)粒提取、酶切、電泳、測序,基本涵蓋了分子生物學(xué)知識獲取的全部重要實(shí)驗(yàn)和分析技術(shù),有助于加深同學(xué)們對相關(guān)知識點(diǎn)的理解,并為同學(xué)們的自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供技術(shù)支撐。
三、應(yīng)用微信、QQ等社交軟件傳授知識、突出趣味性
同學(xué)們都是新世紀(jì)成長起來的年輕人,對待新鮮事物容易接受,因此能否借助現(xiàn)代社交軟件(如微信、QQ等)傳授知識,是能否真正將知識灌輸給同學(xué)們的關(guān)鍵。“微信”和“QQ”軟件是目前中國最流行的社交軟件,而智能手機(jī)的普及推動了利用這些軟件進(jìn)行信息交流的全天候化。教授一門課程時要求全體同學(xué)們加為“微信”和“QQ”好友,然后就可以利用“微信”里的“朋友圈”和“QQ”里的“好友動態(tài)”全天候的給同學(xué)們灌輸知識。
當(dāng)然利用社交軟件灌輸知識不能采取和課堂授課同樣的內(nèi)容,只有的信息有“趣味性”,才能引起同學(xué)們的興趣,才最終起到輔助課堂教學(xué)并推動本門課程學(xué)習(xí)的目的。例如轉(zhuǎn)發(fā)以下話題:“一個細(xì)胞引發(fā)的慘?。?016-07-26,丁香園)”;“紅杏出墻――肥胖易感基因FTO的家丑(2014-03-14,丁香園)”;“清華大學(xué)一實(shí)驗(yàn)室發(fā)生爆炸,博士后不幸死亡(2015-12-18,澎湃新聞)”警醒同學(xué)們的安全意識。
四、結(jié)合就業(yè)市場需求、突出前瞻性
農(nóng)學(xué)專業(yè)學(xué)生未來的工作去向主要有以下幾種:(1)考研;(2)本專業(yè)企事業(yè)單位;(3)本專業(yè)私人企業(yè);(4)非本專業(yè)工作。對于從事本專業(yè)工作的同學(xué),《分子生物學(xué)》的學(xué)習(xí)可能幫助他們考研和更快的開展相關(guān)工作;對于從事非本專業(yè)工作的同學(xué),本課程的學(xué)習(xí)能拓寬他們的視野和眼界。因此,農(nóng)學(xué)本科專業(yè)的《分子生物學(xué)》教學(xué)應(yīng)立足于本專業(yè)未來的就業(yè)市場,而必須區(qū)別于其他專業(yè)的課程內(nèi)容,并且突出前瞻性。
總之,《分子生物學(xué)》是高等學(xué)校農(nóng)學(xué)專業(yè)重要的基礎(chǔ)性課程,是很多后續(xù)課程的基石,授課效果的好壞對農(nóng)學(xué)專業(yè)學(xué)生后續(xù)的發(fā)展至關(guān)重要。因此,我們在該課程的教授過程中,要不斷探索和總結(jié),以授課內(nèi)容能否適應(yīng)現(xiàn)代社會的發(fā)展和需求為評價標(biāo)準(zhǔn)。通過對教學(xué)內(nèi)容的不斷優(yōu)化、實(shí)用性建設(shè)、新傳授方法應(yīng)用及接近市場需求,能培養(yǎng)出基礎(chǔ)扎實(shí)、適應(yīng)性強(qiáng)、能快速適應(yīng)社會需求的新世紀(jì)人才。我將始終以“生以求知為樂,師以從教為榮”[3]作為自己的座右銘,時刻“自省吾身”并不斷學(xué)習(xí)和求索,在高等教育的舞臺上散發(fā)出自身的光芒。
參考文獻(xiàn):
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篇8
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué) 雙語教學(xué) 全英型 中英混合型
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)04(b)-0172-02
隨著我國改革開放的不斷深入,既懂專業(yè)又通英語的人才需求越來越大,英語作為目前世界上最通用的語言,在國際政治、經(jīng)濟(jì)貿(mào)易、文化、學(xué)術(shù)交流中廣泛使用英語。為應(yīng)對這個時展對教育提出的新要求,為了更好地培養(yǎng)面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來的人才,教育部在《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》(教高[2001]4號)中的第八條專門談到了在高等學(xué)校推進(jìn)雙語教學(xué)[1],該文件指出:“本科教育要創(chuàng)造條件使用英語等外語進(jìn)行公共課和專業(yè)課教學(xué)。對高新技術(shù)領(lǐng)域的生物技術(shù)、信息技術(shù)等專業(yè),以及為適應(yīng)我國加入WTO后需要的金融、法律等專業(yè),更要先行一步,力爭在3年內(nèi),外語教學(xué)課程達(dá)到所開課程的5%~10%。”2005年,教育部在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》(教高[2005]1號)文件中,再次強(qiáng)調(diào)繼續(xù)深入進(jìn)行雙語教學(xué)改革[2]。所謂雙語教學(xué)就是在一些非語言類課程教學(xué)中采用兩種語言進(jìn)行教學(xué)的教學(xué)形式,在我國現(xiàn)階段的高等教育體系中,雙語教學(xué)實(shí)際上是指用漢語與英語交替進(jìn)行的教學(xué)模式。
分子生物學(xué)是從分子水平研究生物大分子(核酸、蛋白質(zhì))的結(jié)構(gòu)與功能從而闡明生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)。這是一門生物學(xué)和化學(xué)之間跨學(xué)科的研究,其研究領(lǐng)域涵蓋了遺傳學(xué)、生物化學(xué)和生物物理學(xué)等學(xué)科。自20世紀(jì)50年代以來,分子生物學(xué)成為生物學(xué)的前沿與生長點(diǎn),分子生物學(xué)及其相關(guān)技術(shù)被世界各國列為重點(diǎn)發(fā)展的高新技術(shù)領(lǐng)域[3],因此,從研究內(nèi)容、課程特點(diǎn)以及在生命科學(xué)中的地位來看,分子生物學(xué)顯然適合開展雙語教學(xué)。根據(jù)筆者參與生物技術(shù)專業(yè)分子生物學(xué)雙語教學(xué)工作的經(jīng)驗(yàn),下面談?wù)勛约涸陔p語教學(xué)中積累的體會和認(rèn)識。
1 《分子生物學(xué)》雙語教學(xué)的必要性和可行性
1.1 必要性
如上所述,雙語教學(xué)是我國高等教育國際化,應(yīng)對經(jīng)濟(jì)全球化和科技發(fā)展的挑戰(zhàn)、培養(yǎng)具有國際競爭力人才的必然要求。在《分子生物學(xué)》教學(xué)中采用雙語教學(xué)能夠讓學(xué)生掌握獲取最新分子生物學(xué)知識的能力,使學(xué)生在掌握學(xué)科前沿進(jìn)展的同時,有效地提高他們實(shí)際應(yīng)用英語的能力,便于學(xué)生能更有效地進(jìn)行學(xué)術(shù)研究和國際交流。
1.2 可行性
《分子生物學(xué)》的語言表述和詞義相對比較固定,各種語言對它們的理解、診釋比較一致。實(shí)踐證明,雙語教育不僅在加拿大、新西蘭、美國等雙語國家或多語國家獲得了成功,而且在澳大利亞、日本、韓國等單語國家也獲得了成功。我國近10來年的實(shí)踐也有一些成功例子[4]。
1.3 《分子生物學(xué)》雙語教學(xué)的目標(biāo)
《分子生物學(xué)》雙語教學(xué)目標(biāo)是雙重的,英語語言目標(biāo)與專業(yè)知識目標(biāo)是辯證統(tǒng)一的,而不是對立的。筆者認(rèn)為《分子生物學(xué)》雙語教學(xué)的目標(biāo),首先是以能力和素質(zhì)培養(yǎng)為主,讓學(xué)生掌握分子生物學(xué)的基礎(chǔ)知識和基本研究方法;其次是培養(yǎng)學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生自學(xué),主動學(xué)習(xí)和自主解決問題的良好習(xí)慣和能力。學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的理念、思維方式和前沿的最新的科研成果;再次是讓學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的英文表述方式,培養(yǎng)他們在本專業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行國際學(xué)術(shù)交流的能力。
2 《分子生物學(xué)》雙語教學(xué)的體會
2.1 教材選擇
我們選擇了《Instant Notes in Molecular Biology》(第二版)及劉進(jìn)元等翻譯的中文版作為教材,該教材是國外優(yōu)秀教材暢銷榜的上榜教材,其結(jié)構(gòu)新穎、重點(diǎn)明確;圖表簡練便于記憶;英文語句自然、易懂,是提高專業(yè)外語水平的較好讀本,這兩本教材中英對照便于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。此外,我們還選用James D.Watson等編寫的《Molecular Biology of the Gene》(第六版)和朱玉賢主編的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》中文教材作為參考教材。
2.2 教師
在教與學(xué)的矛盾中,教是矛盾的主要方面。選拔和培養(yǎng)合格的雙語教師,是雙語教學(xué)可持續(xù)發(fā)展的核心問題,雙語教師必須具備合格教師的基本素質(zhì),比如師德高尚、學(xué)業(yè)精湛對這門課程有充分的理解與掌握等等,此外還要具備較高的外語水平,才能在教學(xué)上靈活自如,因此從事雙語教學(xué)的教師在課前應(yīng)該認(rèn)真?zhèn)湔n,做好每堂課的教學(xué)組織計(jì)劃,不斷提高自身的學(xué)術(shù)水平,吃透課程所有的知識點(diǎn)。這樣才能在課堂上游刃有余。此外,由于雙語教學(xué)需要花費(fèi)教師大量精力,部分教師不愿意參與雙語教學(xué)課程,為使雙語教學(xué)改革能夠順利進(jìn)行,各學(xué)校應(yīng)完善相應(yīng)政策和激勵機(jī)制,重視選拔和培養(yǎng)合格的雙語教師。
2.3 學(xué)生
學(xué)生的外語水平和接受雙語教學(xué)的能力直接影響雙語教學(xué)實(shí)施的效果,一個教學(xué)過程是教師和學(xué)生共同完成的,要使教學(xué)有成效,除了教師努力,還離不開學(xué)生的積極參與,否則很難保證教學(xué)活動的順利進(jìn)行。學(xué)生能否在雙語課堂學(xué)到東西,直接影響其參與雙語教學(xué)的熱情。反過來學(xué)生參與熱情的高低,也必將會影響雙語教師的教學(xué)積極性。面對不同的教學(xué)對象,因材施教才能收到良好的教學(xué)效果。由于大學(xué)生已經(jīng)是一個比較有自己思想的群體,不少雙語教學(xué)模式還提倡要充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主體的作用,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)[5]。
2.4 教學(xué)組織
2.4.1 教學(xué)模式
盧維奇把雙語教學(xué)模式分成四個等級:(1)超高級,即全英型,采用英文教材,教學(xué)過程全部在英語環(huán)境中進(jìn)行;(2)高級,即中英混合型,以英文講授為主,輔以中文,使用英文原版教材為主;(3)中級,即半英型,以中文講授為主,穿插英語教學(xué);(4)初級,即術(shù)語引導(dǎo)型,專業(yè)術(shù)語和章節(jié)標(biāo)題用英文板書,其他內(nèi)容用中文講授[6]。有時人們錯誤地認(rèn)為授課過程中英文講授的比例越高越好。比如教學(xué)剛開始時學(xué)生的聽說能力較差,如果教師一開始就用全英文講授,學(xué)生會因聽不懂而產(chǎn)生厭學(xué)情緒,使教學(xué)效果大打折扣。因此,首先我們應(yīng)該摸清學(xué)生的實(shí)際英語水平,據(jù)此來確定初期中英文講授的適宜比例,然后隨著教學(xué)時間推移,視學(xué)生的學(xué)習(xí)情況再逐步加大英文講授比例。我們在一學(xué)期的教學(xué)過程中根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況和課堂教學(xué)內(nèi)容的難易程度,主要采用了中英混合型及半英型兩種教學(xué)模式。
2.4.2 重視安排預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí)
分子生物學(xué)因比較抽象被學(xué)生認(rèn)為是較為難學(xué)的一門課程,為了提高雙語教學(xué)的效果,我們會將精心制作的PPT提前轉(zhuǎn)發(fā)給學(xué)生,每次課后,在安排下一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)任務(wù)時,要求學(xué)生課后復(fù)習(xí)已學(xué)的知識點(diǎn)并預(yù)習(xí)相應(yīng)的中文和英文內(nèi)容,將整理的新內(nèi)容中會涉及到的專業(yè)英語詞匯發(fā)給學(xué)生,上網(wǎng)查詢相關(guān)資料,充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用。每次課前都會以提問討論的形式,檢查復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)的效果,這樣還可了解學(xué)生預(yù)習(xí)時遇到的難點(diǎn)并有針對性的調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。
2.4.3 課堂活動的組織
在教學(xué)過程中,我們根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容,組織學(xué)生進(jìn)行小組討論、論文閱讀討論,針對知識點(diǎn)的Presentation等課堂活動,小組討論主要討論學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的難點(diǎn)和教師點(diǎn)出的重要知識點(diǎn),論文閱讀討論的是閱讀論文的收獲及教師針對論文提出的一些問題,針對知識點(diǎn)的Presentation是安排學(xué)生以3~5人為一個小組,針對教師列出的一些知識點(diǎn)選擇感興趣的內(nèi)容在課堂上的演講,讓學(xué)生自己當(dāng)老師,發(fā)揮學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的能動性,教師從中也可以換位思考,了解學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的一些思維方式,改進(jìn)教學(xué)方法。
2.4.4 教學(xué)工具的運(yùn)用
由于實(shí)際教學(xué)學(xué)時的限制和分子生物學(xué)內(nèi)容的繁多,我們應(yīng)用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源,參考國外多種原版教科書及電子圖書,非常系統(tǒng)地制作了全部教學(xué)內(nèi)容的多媒體課件和模擬動畫等。制作的多媒體課件信息量大、形象生動,教學(xué)內(nèi)容盡可能包含分子生物學(xué)教學(xué)大綱所有知識點(diǎn),并根據(jù)自己的科研及查閱最新文獻(xiàn)的情況將分子生物學(xué)相關(guān)的前沿知識融合在其中。這些課件提高了教學(xué)效率,提高了課時利用率,解決了內(nèi)容多而課時少的矛盾。在教學(xué)過程中還輔以參觀分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室和動手實(shí)驗(yàn)等多種方式,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)分子生物學(xué)的主動性和積極性。
2.5 采用多種方式考核雙語教學(xué)效果
我們一致認(rèn)為分子生物學(xué)雙語教學(xué)最重要的目的是教會學(xué)生如何主動學(xué)習(xí),形成自己的知識體系,因此在學(xué)生學(xué)習(xí)成績的考核方面,我們采用多元化的考核方式,注重能力培養(yǎng),考核中平時成績占10%,小組討論10%,論文閱讀討論占10%,聽學(xué)術(shù)報告匯報5%,Presentation占15%,期末考試占50%,期末試題命題中英文形式的命題考試占50%~80%,考慮到學(xué)生英語表達(dá)及寫作能力有限沒有要求學(xué)生只能用英文進(jìn)行回答,但是對用英文回答的學(xué)生適當(dāng)加分給予鼓勵。
3 結(jié)語
雙語教學(xué)是我國高校教學(xué)改革的重要內(nèi)容,是高校應(yīng)對經(jīng)濟(jì)全球化和科技發(fā)展的挑戰(zhàn)、適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展的需要的需要,也是貫徹科教興國戰(zhàn)略和建設(shè)創(chuàng)新型國家、培養(yǎng)具有國際競爭力的高素質(zhì)人才的客觀需求。因此,高校、高校教師、大學(xué)生應(yīng)該從戰(zhàn)略的高度來認(rèn)識雙語教學(xué)改革的重要性。這項(xiàng)教學(xué)改革,高校必須有全面長期的規(guī)劃,建立完善各項(xiàng)政策和激勵機(jī)制,教師積極參與,探索更好的教學(xué)模式和方法,努力成為合格的雙語教師,學(xué)生克服畏難心理,主動參與到這項(xiàng)對自身有利的教學(xué)改革中。
參考文獻(xiàn)
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篇9
關(guān)鍵詞 分子影像學(xué) 教學(xué)體系 復(fù)合型人才
中圖分類號:G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
On Molecular Imaging Teaching System Construction
CHEN Duofang
(School of Life Science and Technology, Xidian University, Xi'an, Shaanxi 710071)
Abstract Molecular imaging is an emerging interdisciplinary, has become one of the most important techniques of modern life sciences, medical imaging represents the direction of future development. In this paper, molecular imaging features, combined with research in Life Science and Technology in the field of molecular imaging as well as the basis for cooperation with our university hospital, a study in teaching content, teaching models and evaluation methods, the life science and information science and clinical cross, build molecular imaging teaching system, laying the foundation for training medical complex polytechnic molecular imaging professionals.
Key words molecular imaging; teaching system; complex talent
0 引言
分子影像學(xué)(molecular imaging)是運(yùn)用影像技術(shù)顯示組織、細(xì)胞和亞細(xì)胞水平的特定分子,反映活體狀態(tài)下分子水平變化,對其生物學(xué)行為在進(jìn)行定性和定量研究的科學(xué)。①分子影像學(xué)是將分子生物學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物,最早由美國哈佛大學(xué)Weissleder等學(xué)者于1999年提出,經(jīng)過10余年的飛速發(fā)展,取得一系列成就,已經(jīng)成為現(xiàn)代生命科學(xué)研究最重要的技術(shù)手段之一,受到世界各國的高度重視。①②隨著分子影像學(xué)技術(shù)研究工作在我國的迅速開展,具有分子影像技術(shù)背景的人才更顯缺乏。醫(yī)藥企業(yè)、醫(yī)療設(shè)備企業(yè)、生命科學(xué)研究機(jī)構(gòu)等單位對分子影像專業(yè)人才需求日趨增加,尚沒有專門學(xué)科進(jìn)行分子影像學(xué)人才培養(yǎng)。我校生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院依托生物醫(yī)學(xué)工程與生物技術(shù)專業(yè),定位為研究型學(xué)院,分子影像為主要研究方向之一。經(jīng)過幾年的發(fā)展,學(xué)院在分子影像研究領(lǐng)域取得一定進(jìn)展。學(xué)院教工由來自不同專業(yè)背景,包括生物、信息、計(jì)算機(jī)和醫(yī)學(xué)等學(xué)科的人員構(gòu)成,但由于當(dāng)前研究成員各自的專業(yè)背景單一,成員之間尚未有機(jī)融合和深度交叉,很大程度上限制了在分子影像領(lǐng)域取得重大突破。而目前國內(nèi),分子影像學(xué)教材較少,分子影像學(xué)課程主要面向研究生開設(shè),極少高校面向本科生開設(shè)分子影像學(xué)課程。③④⑤本文探討如何借助我校信息學(xué)科與計(jì)算機(jī)學(xué)科的優(yōu)勢,結(jié)合我校在分子影像學(xué)的研究成果以及與醫(yī)院的合作基礎(chǔ),將生命科學(xué)與信息學(xué)科和臨床醫(yī)學(xué)交叉,開展針對本科生的分子影像學(xué)教學(xué)工作,建立分子影像學(xué)教學(xué)體系,為培養(yǎng)理工醫(yī)復(fù)合型分子影像學(xué)人才奠定基礎(chǔ)。
1 分子影像學(xué)教學(xué)體系構(gòu)建
分子影像學(xué)起源于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué),在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)基礎(chǔ)上融入分子生物學(xué),其教學(xué)體系不同于傳統(tǒng)的工學(xué)學(xué)科和生物學(xué)學(xué)科體系。我們將從分子影像學(xué)教學(xué)內(nèi)容,分子影像學(xué)教學(xué)模式和分子影像學(xué)考評方式進(jìn)行分子影像學(xué)教學(xué)體系構(gòu)建,目的在于建立包括基礎(chǔ)理論―驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)―應(yīng)用實(shí)踐三個層次的多學(xué)科深度交叉、理工醫(yī)有機(jī)融合的綜合型分子影像學(xué)教學(xué)體系,為培養(yǎng)基礎(chǔ)理論扎實(shí)、實(shí)驗(yàn)技能過硬、應(yīng)用實(shí)踐廣泛的理工醫(yī)復(fù)合型分子影像學(xué)人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
1.1 分子影像學(xué)教學(xué)內(nèi)容
分子影像學(xué)屬于前沿科學(xué),知識更新日新月異,相關(guān)資料主要來自世界各國研究小組的公開文獻(xiàn),缺乏全面、系統(tǒng)的參考教材;而且分子影像學(xué)屬于典型的多學(xué)科交叉,涉及信息、生物、醫(yī)學(xué)等多個學(xué)科,需要掌握各種影像原理與理論,熟悉核酸、蛋白質(zhì)等大分子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與操作,并應(yīng)用影像技術(shù)進(jìn)行分子生物學(xué)相關(guān)研究,課程內(nèi)容繁雜,信息量龐大。分子影像學(xué)是分子生物學(xué)與先進(jìn)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,屬于典型的多學(xué)科交叉,涉及信息、生物、醫(yī)學(xué)等多個學(xué)科。分子影像學(xué)內(nèi)容覆蓋面廣、跨度大,教學(xué)內(nèi)容包括:分子生物學(xué)中核酸等大分子的功能、形態(tài)結(jié)構(gòu)特征并在分子水平上闡明細(xì)胞活動的規(guī)律;超聲成像、CT成像、MRI成像、核素成像等臨床中成熟的醫(yī)學(xué)影像技術(shù),以及光學(xué)分子斷層成像、光聲斷層成像等新興的醫(yī)學(xué)影像技術(shù);分子影像技術(shù)在腫瘤、神經(jīng)系統(tǒng)、心腦血管研究以及新藥研發(fā)等領(lǐng)域的應(yīng)用。學(xué)生不僅需要掌握基本理論知識,了解最新研究進(jìn)展,更要學(xué)會利用影像技術(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)研究以及臨床應(yīng)用??紤]到分子影像學(xué)信息量大,教學(xué)內(nèi)容以生命學(xué)院優(yōu)勢研究方向即光學(xué)分子影像及其在腫瘤細(xì)胞學(xué)中的應(yīng)用為主線,其余內(nèi)容為輔助展開。教學(xué)過程中,力爭做到重點(diǎn)突出、內(nèi)容全面和有的放矢。
1.2 分子影像學(xué)教學(xué)模式
分子影像學(xué)涉及多個學(xué)科,涵蓋現(xiàn)代影像成像理論,分子生物學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)以及分子影像技術(shù)在基礎(chǔ)和臨床實(shí)驗(yàn)研究中的應(yīng)用。為了系統(tǒng)地學(xué)習(xí)掌握分子影像學(xué)知識,成為合格的分子影像專業(yè)人才,學(xué)生不僅需要了解分子生物學(xué)相關(guān)知識,而且需要知道靶向分子在臨床中的應(yīng)用前景;不僅需要了解分子結(jié)構(gòu)修飾、分子標(biāo)記等專業(yè)知識,而且也需要知道生物信息、醫(yī)學(xué)影像等相關(guān)知識。傳統(tǒng)的單一學(xué)科的教學(xué)模式難以滿足上述需求,需要探討新的有效的教學(xué)模式。對于多學(xué)科交叉產(chǎn)生的分子影像學(xué),采用傳統(tǒng)的單一學(xué)科教學(xué)模式難以滿足要求。我院分子影像學(xué)教師來自不同專業(yè)背景,采用不同的教學(xué)模式進(jìn)行協(xié)同合作教學(xué)。借助我校生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院在分子影像學(xué)領(lǐng)域的研究成果以及與醫(yī)院的合作基礎(chǔ),可以將生命科學(xué)與信息學(xué)科和臨床醫(yī)學(xué)進(jìn)行深度交叉,開展目標(biāo)明確和特色鮮明的分子影像學(xué)教學(xué)工作。對于分子生物學(xué)部分,由生命學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)教師任教,主要采取課堂講授以及實(shí)驗(yàn)演示教學(xué)方式,指導(dǎo)學(xué)生掌握生物基本操作技能,包括:核酸凝膠電泳、PCR、DNA測序、RNA提取與純化、基因敲除、基因克隆等技術(shù)。對于醫(yī)學(xué)影像部分,由生命學(xué)院信息專業(yè)教師任教,主要采取課堂講授、理論推導(dǎo)和計(jì)算機(jī)模擬仿真等教學(xué)手段,使學(xué)生掌握醫(yī)學(xué)影像的基本物理原理以及數(shù)學(xué)理論。對于應(yīng)用部分,由外聘的第四軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院教師承擔(dān),引導(dǎo)學(xué)生使用分子影像技術(shù)進(jìn)行腫瘤早期診斷、心腦血管疾病診斷以及新藥研發(fā)等應(yīng)用研究。上述教職人員由生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院自然基金委重大項(xiàng)目參與人員構(gòu)成,經(jīng)過前期合作研究,已進(jìn)行一定程度的多學(xué)科交叉,可進(jìn)行協(xié)同教學(xué)工作。
1.3 分子影像學(xué)考評方式
傳統(tǒng)教學(xué)考評中,多注重考核學(xué)生掌握知識的多少,而不是學(xué)習(xí)知識能力的大小;注重考核學(xué)生技能掌握的多少,而不是學(xué)習(xí)技能能力的高低。這種考核體系只能反映一定時間內(nèi)的學(xué)習(xí)結(jié)果,不能反映學(xué)生學(xué)習(xí)新知識、新技能的本領(lǐng),難以適應(yīng)分子影像快速發(fā)展的需要,這不僅使教師的教學(xué)方法陷于陳舊古板,而且使一些再學(xué)習(xí)能力、發(fā)展?jié)摿Υ?、動手能力?qiáng)的學(xué)生長期得不到有效鍛煉和培養(yǎng)。因此,如何將傳統(tǒng)的考核知識與技能與考核學(xué)生掌握新知識、新技能的本領(lǐng)相結(jié)合,是我們需要關(guān)注的問題。分子影像學(xué)涵蓋學(xué)科領(lǐng)域廣,知識更新速度快,學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)重,我們需要站在發(fā)展的角度,從學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生的近期和遠(yuǎn)期效果建立合理的考評方式。對于學(xué)生學(xué)習(xí)考核,我們采用知識與能力兼顧的評價標(biāo)準(zhǔn)。該評價標(biāo)準(zhǔn)主要包括四大模塊:基本理論知識、實(shí)驗(yàn)操作技能、進(jìn)展跟蹤和科研創(chuàng)新能力。對于基本理論知識考核,采用試卷筆答形式;對于實(shí)驗(yàn)操作技能,考核學(xué)生對刻度吸量管、分光光度計(jì)、離心機(jī)、電泳儀等常規(guī)儀器的操作,此外還考核學(xué)生對microCT、光學(xué)分子斷層成像等學(xué)院研制的醫(yī)療影像設(shè)備的操作,以實(shí)驗(yàn)報告形式答題;對于進(jìn)展跟蹤考核,則要求學(xué)生根據(jù)教師給定的主題詞,進(jìn)行文獻(xiàn)查閱及總結(jié),以文獻(xiàn)綜述形式答題;對于科研創(chuàng)新,則根據(jù)教師課題或?qū)W生自主選題進(jìn)行相關(guān)科研活動,以小論文或?qū)@问酱痤}??傊瑢⒉捎眯问蕉鄻拥目荚u方式,對學(xué)生的綜合能力進(jìn)行測評。
2 總結(jié)
分子影像學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科,已經(jīng)成為現(xiàn)代生命科學(xué)研究最重要的技術(shù)手段之一,代表了未來醫(yī)學(xué)影像發(fā)展的方向。我校生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院為國內(nèi)最早進(jìn)行分子影像學(xué)研究的單位之一,學(xué)院教師來自不同的專業(yè)背景,包括信息、生物和數(shù)學(xué)等專業(yè),在多學(xué)科交叉方面已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。基于學(xué)院在分子影像領(lǐng)域的研究基礎(chǔ),結(jié)合我校信息學(xué)科優(yōu)勢,融合生命科學(xué)相關(guān)專業(yè),本文提出建立包括基礎(chǔ)理論――驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)――應(yīng)用實(shí)踐三個層次的多學(xué)科深度交叉、理工醫(yī)有機(jī)融合的創(chuàng)新型分子影像學(xué)教學(xué)體系。通過建立該體系,我們將使不同學(xué)科背景教師協(xié)同工作,講授成熟的基礎(chǔ)成像理論、分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識;實(shí)時跟蹤分子影像學(xué)研究動向,向?qū)W生傳遞最新進(jìn)展;指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論,從實(shí)驗(yàn)中引申理論知識;此外,基于理論知識以及實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練,鍛煉學(xué)生使用分子影像設(shè)備進(jìn)行生命科學(xué)領(lǐng)域相關(guān)研究的科研能力。通過分子影像學(xué)綜合體系的構(gòu)建與實(shí)施,最終培養(yǎng)基礎(chǔ)理論扎實(shí)、實(shí)驗(yàn)技能過硬、應(yīng)用實(shí)踐廣泛的理工醫(yī)復(fù)合型分子影像學(xué)人才。
基金項(xiàng)目名稱:1. 西安電子科技大學(xué)新實(shí)驗(yàn)開發(fā)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號:SY1359)
2. 西安電子科技大學(xué)本科教育質(zhì)量提升計(jì)劃教改項(xiàng)目
注釋
① 申寶忠.分子影像學(xué)(第二版)[M].人民衛(wèi)生出版社,2010.
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成都市委十一屆九次全會提出了“產(chǎn)業(yè)倍增”的目標(biāo),明確指出要重點(diǎn)發(fā)展高端種業(yè)。國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技城良種創(chuàng)制中心西南分中心及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化基地的落戶,將為彭州蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新活力,進(jìn)一步提升成都市種業(yè)國際競爭力,實(shí)現(xiàn)主要作物由“經(jīng)驗(yàn)育種“向“精確育種”的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變,創(chuàng)新生物物種產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式,培育農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),加快該市現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)的發(fā)展步伐。
投資12億元建西南產(chǎn)學(xué)研種業(yè)基地
種業(yè)是戰(zhàn)略性和基礎(chǔ)性核心產(chǎn)業(yè),是保障農(nóng)業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展和糧食及菜籃子安全的根本?!皩盐髂戏种行暮彤a(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化基地建設(shè)成為西南最重要的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研發(fā)、作物新品種培育和產(chǎn)業(yè)化基地?!眹椰F(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技城良種創(chuàng)制中心西南分中心及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化基地相關(guān)負(fù)責(zé)人王志堅(jiān)告訴筆者,西南分中心及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化基地預(yù)計(jì)總投資12億元,分三期,用3~5年時間全部建成,主要由中心園區(qū)、輔助園區(qū)、種子種苗生產(chǎn)基地和種子加工物流中心組成。
根據(jù)規(guī)劃,中心園區(qū)占地6.7萬平方米,主要用于種苗培育、基因篩選試驗(yàn)、生物技術(shù)試驗(yàn)圃、生物技術(shù)釋放基地、作物原種研究基地、基本分子生物學(xué)分析、組織培養(yǎng)、植物培養(yǎng)和考種分析等;占地60.3萬平方米的輔助園區(qū)用于新品種(組合)表證示范、作物原原種生產(chǎn)、新品種原種生產(chǎn)等。同時,力爭用2~5年時間,在彭州及周邊地區(qū),以土地流轉(zhuǎn)、專業(yè)合作社、制種大戶等形式建立0.67億~2.68億平方米種子種苗生產(chǎn)基地,建立具備年生產(chǎn)加工及儲備種子10萬~20萬噸的加工物流中心、質(zhì)量控制與培訓(xùn)中心。
依托新制種技術(shù)開辟蔬菜高端市場
種苗若是農(nóng)業(yè)的塔頂,種子研發(fā)就是塔尖。據(jù)了解,國家作物分子設(shè)計(jì)工程技術(shù)研究中心是目前國內(nèi)一家已經(jīng)掌握了新一代分子育種技術(shù)的機(jī)構(gòu),并且已經(jīng)在作物育種中獲得成功。良種創(chuàng)制中心西南分中心的建立正是為相關(guān)核心技術(shù)轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化提供服務(wù)。