分子生物學的重要性范文
時間:2023-12-29 17:52:33
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篇1
隨著高分子科學與技術(shù)的不斷發(fā)展,不論是基礎(chǔ)研究還是實際應用需求,都要求高分子化合物在微觀上具有較均一的結(jié)構(gòu)。因此,高分子的精密控制聚合和其精細合成化學發(fā)展很快。會上,可控自由基聚合和樹狀高分子的合成占了很大篇幅。就生物醫(yī)用高分子而言,內(nèi)醋和交醋的活性開環(huán)聚合及其聚合產(chǎn)物的修飾仍有大量研究報道,包括新開環(huán)聚合催化劑、多組分聚合體系、分子量控制等。多糖類高分子的合成又有新進展,以2一甲基一(6一O一對甲苯磺酞基一1,2-二脫氧一a一D一毗喃葡糖)一【2,1一d]一2惡哇琳為單體,在10一樟腦磺酸催化下可聚合生成支化的氨基多糖,數(shù)均高分子量達到6300;由經(jīng)丙基。環(huán)糊精與PEG形成的超分子聚合物,經(jīng)L氨基酸封端后進一步在環(huán)糊精單元上負載藥物,形成了奇特的藥物控制釋放體系。NCA方法合成聚氨基酸過去只能在無水體系中進行,而以高HLB值的非離子表面活性劑為乳化劑,可實現(xiàn)y一節(jié)基一L一谷氨酸一N一碳酸配的懸浮聚合,得到均勻的聚氨基酸微球。
2生物醫(yī)用高分子材料的表面修飾
生物醫(yī)用材料一旦植人體內(nèi),就會遇到生物相容性間題,即生命體系與材料界面之間在分子水平和細胞水平上的相互作用。生命體系為含水體系,然而具有良好加工性能和力學性能的高分子材料往往具有較強的疏水性。因此,當這些材料與機體組織接觸時,會產(chǎn)生較高的界面能。為了使材料的表面能降低,可采用等離子體輻射、電子束輻射、激光紫外輻射等技術(shù)處理高分子材料表面,從而在材料表面引人OH,COOH和CHO等極性基團,以降低材料表面水接觸角,提高親水性,使之更適用于醫(yī)用目的(抗凝血材料、眼科材料和軟組織接觸材料等)。值得特別注意的是,會上多次報道了P認和PLAGA的表面處理,以改善其表面親水性和細胞相容性,來滿足組織工程的客觀需要。
3合成高分子一生物高分子雜化材料
合成高分子和生物高分子的雜化主要是通過化學方法進行的,包括綴合、接枝聚合和生物高分子在材料表面的固定化。合成雜化材料的目的,一方面是為了通過雜化克服醫(yī)用生物大分子的某些缺點(如穩(wěn)定性、免疫原性等)或改變生物大分子的特性(如酶的催化選擇性、DNA藥物的細胞親和性等);另一方面是為了通過生物大分子在材料表面的固定化,改善生物醫(yī)用高分子材料的生物相容性。對于表面惰性材料,其表面固定化生物大分子,可在材料表面經(jīng)物理修飾活化之后進行。如果材料本身含有反應性基團,則可以直接通過化學反應固定生物大分子。在材料表面固定化肝素,可改善材料表面的抗凝血性能,用作血液接觸材料。在材料表面固定化Fibronectin及其短膚(GRGDS)、膠原樣膚等,可以改善細胞在材料表面的附著性能,用作組織工程的支架材料。
篇2
關(guān)鍵詞:分子生物學;分子影像學;醫(yī)師;學習
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)41-0186-02
分子生物學的誕生拓展了人們對于疾病的認識,分子生物學的研究內(nèi)容涉及到生命的本質(zhì),它的出現(xiàn)對生命科學有著巨大的沖擊,尤其是對醫(yī)學有著重要的影響[1,2]。現(xiàn)代醫(yī)學條件下,從分子水平認識疾病并尋找對策已成為醫(yī)學發(fā)展的重要途徑之一。分子生物學的方法和技術(shù)被廣泛的應用于影像醫(yī)學的基礎(chǔ)和臨床研究中,與之交叉產(chǎn)生的新興學科――分子影像學,已然成為影像醫(yī)學的前沿與熱點[3,4],學習和利用分子生物學的知識對于廣大醫(yī)生,特別是影像科醫(yī)生來說有重要的意義,有助于我們了解行業(yè)研究的前沿和熱點,提高科學研究和臨床診療水平。然而廣大醫(yī)生,特別是影像科醫(yī)師在實際工作中常常面臨知識缺乏或老化的問題,原來掌握的理論和技能在疾病診斷、發(fā)病機制的研究、療效的跟蹤和評估等方面越來越受到制約。因此,隨著分子影像學的出現(xiàn)和醫(yī)學分子生物學的交叉與發(fā)展,今后的影像臨床和科研中要求影像醫(yī)師能夠掌握與其工作相關(guān)的理論知識和技能,從而有效地為臨床工作及科學研究服務。
一、分子生物學在影像醫(yī)學發(fā)展中的意義
近20年來,分子生物學在理論和應用上都取得了重要進展,其理論與技術(shù)已滲透到生命科學的諸多領(lǐng)域,而影像醫(yī)學與其結(jié)合產(chǎn)生的新型學科――分子影像學更是走在影像醫(yī)學發(fā)展的最前沿。分子影像學的出現(xiàn)和發(fā)展將從根本上改變未來的醫(yī)學模式,引領(lǐng)整個醫(yī)學影像學發(fā)展的方向[5]。與傳統(tǒng)的影像診斷學不同,分子影像學借助于分子探針應用醫(yī)學影像成像設(shè)備非侵入性地對活體的生理病理過程進行觀察,其優(yōu)點是在器官或組織結(jié)構(gòu)的形態(tài)變化之前,從分子水平進行定量或定性的可視化觀察[6]。例如通過標記腫瘤產(chǎn)生過程的關(guān)鍵分子然后進行影像學檢查,既可以顯示出腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中的解剖改變,也可以追蹤觀察疾病發(fā)生、發(fā)展過程中的病理生理變化,有助于疾病的早期明確診斷和發(fā)生機制等的研究。在藥物開發(fā)和作用機制研究中,通過標記藥物本身或者其作用靶點可以直接顯示藥物在體內(nèi)的變化或靶點的改變,從而為藥物的篩選和作用機制的研究提供直觀的實驗依據(jù)。分子影像學技術(shù)不僅為生命科學相關(guān)的基礎(chǔ)研究提供了重要方法,而且也在臨床研究和轉(zhuǎn)化醫(yī)學等領(lǐng)域中發(fā)揮重要的作用[7]。在未來的個體化醫(yī)學模式中,分子成像技術(shù)可能會同時融合疾病的分子診斷和治療跟蹤系統(tǒng),在早期診斷疾病的同時進行治療并跟蹤其治療后的變化,從而實現(xiàn)疾病診療的一體化。
二、影像醫(yī)師學習分子生物學知識的必要性
分子影像學是分子生物學和醫(yī)學影像技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,分子影像學利用現(xiàn)有的一些醫(yī)學影像技術(shù),如核醫(yī)學、核磁共振和光學成像方法等,通過特異性的分子探針的設(shè)計和應用,能夠?qū)θ梭w內(nèi)部的生理或病理過程中在分子水平上發(fā)生的變化進行在體成像,安全無創(chuàng),可重復行強,在疾病的診斷、治療以及療效評價、發(fā)病機制等的方面發(fā)揮著不可估量的作用。分子影像學是一門新的交叉學科,作為影像醫(yī)師要想掌握并應用好,除了原有的影像學知識外,還要學習和掌握分子探針的制備原理和技術(shù)、信號通道及相關(guān)機制、腫瘤靶點的篩選和定位等相關(guān)知識和技術(shù),而這些都屬于分子生物學的范疇。分子影像學使影像檢查從原來單純觀察解剖結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向功能性分析,從主觀診斷轉(zhuǎn)向客觀的定量分析,因此影像醫(yī)生必然要整合分子生物學、細胞生物學或合成化學等方面的知識,在研發(fā)分子探針、篩選基因靶點等方面不斷努力,借助于先進的影像學成像手段早期、直觀的顯示疾病的發(fā)生發(fā)展、治療效果及轉(zhuǎn)歸等,實現(xiàn)分子影像學的長遠發(fā)展。而且隨著相關(guān)技術(shù)的興起,分子影像學越來越注重對個體化表型差異的分析,這也為實現(xiàn)個性化醫(yī)療,即精準醫(yī)療,提供了重要的條件。未來,分子影像學將推進個體化治療的發(fā)展進程,例如許多腫瘤的診斷靶點,也可作為治療靶點,通過篩選關(guān)鍵靶點,定制對應的特異性分子探針,應用分子影像的個體化分析為病人“量身定做”最佳治療方案,并能予以跟蹤、評價,從而實現(xiàn)診斷治療的一體化??傊?,掌握分子生物學知識對提高影像科醫(yī)師綜合診療水平具有極大的指導意義。目前我國普通高等醫(yī)學院校都已開設(shè)了分子生物學課程及其相關(guān)的實驗教學,也有相應的規(guī)劃教材和實驗教材,因此畢業(yè)于醫(yī)學院的影像醫(yī)師大多具備了一定的醫(yī)學分子生物學知識基礎(chǔ),但分子生物學的理論和技術(shù)不斷地更新,這就迫使影像醫(yī)師仍需要不斷地學習,以便了解分子生物學的最新進展。而對于沒有學校學習基礎(chǔ)的高年資醫(yī)師而言,分子生物學是個嶄新的領(lǐng)域,需在重新學習[8]。
三、影像醫(yī)師加強分子生物學知識學習的途徑
影像醫(yī)師應認識到加強分子生物學知識學習的重要性,并積極主動地加強分子生物學知識的學習。除了醫(yī)院、學科或科室有組織的進行學習外,更重要的方法還是自主學習,通過有效地繼續(xù)教育獲取必要的理論及技能。在繼續(xù)教育的過程中,影像醫(yī)師應根據(jù)自身的需要選擇學習的深度和廣度。如實際工作中需要對疾病的發(fā)病機制、藥物作用機制、療效評估等研究較多,還必須全面地學習醫(yī)學分子生物學的最新理論和相關(guān)技術(shù),才能更好服務于實際工作中。影像醫(yī)師獲取分子生物學知識的途徑有很多:
1.全面系統(tǒng)的學習基礎(chǔ)知識。影像醫(yī)師應根據(jù)自身的基礎(chǔ)選擇相應的教科書或參考資料,可以優(yōu)先選擇國家規(guī)劃教材,以便由淺入深的掌握分子生物學的理論,明晰各種常用名詞、術(shù)語,了解分子生物學涉及的研究領(lǐng)域。近年來大學的網(wǎng)絡(luò)公開課程建設(shè)日趨完善,還可以通過慕課等進行在線的視聽學習[9],有助于知識的理解與掌握。在有一定基礎(chǔ)的前提下,再通過專業(yè)雜志和文獻,了解最新的進展和研究動態(tài)。
2.明確方向,學習相關(guān)的專業(yè)技術(shù)。分子影像學的研究涉及到多個學科的知識,因此在學習中,影像醫(yī)師應明確自身的研究方向,有針對性的學習。應用互聯(lián)網(wǎng)學習操作簡單、便捷,易于被廣大醫(yī)生接受,而且其內(nèi)容全面、檢索便捷等優(yōu)勢也已在醫(yī)學繼續(xù)教育中發(fā)揮著不可替代的重要作用。可以通過維普、知網(wǎng)、同方等專業(yè)網(wǎng)站,有針對性的篩選文獻和資源進行學習。另外和可以進入到分子生物學的網(wǎng)站、論壇等進行瀏覽、搜索等,既能緊跟前沿動態(tài),還可以與他人互動交流、進行討論。
3.注重學術(shù)交流與合作研究。參加專題學術(shù)講座或會議,尤其是國家級或國際性學術(shù)交流活動是十分必要的。通過學術(shù)交流,可以較快的了解分子生物學在影像醫(yī)學中的應用和最新動態(tài),而且在交流過程中,可以與同行及專家進行直接的溝通,交流并獲得必要的指導和幫助[10]。在科學技術(shù)飛速發(fā)展的今天,單單依靠影像科醫(yī)師無法發(fā)展分子影像學,唯有與分子生物學等交叉學科的專家精誠合作,才能更好的推動分子影像學的發(fā)展和臨床應用。哈佛大學分子影像中心Weissleder教授曾指出影像醫(yī)師應該切實肩負起開展分子影像研究工作的任務,要與基礎(chǔ)學科相互溝通,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,協(xié)同合作。因此加強合作與交流能夠更好地解決分子影像學發(fā)展中所涉及的問題,有效的促進影像醫(yī)師分子生物學的學習和研究。
總之,分子生物學是目前公認的最具活力的醫(yī)學帶頭學科。分子影像學的出現(xiàn)是分子生物學的理論和技術(shù)推動影像醫(yī)學發(fā)展的直接表現(xiàn)。作為新時代的影像醫(yī)師,必須重視分子影像學的研究,學習和應用好與之相關(guān)的分子生物學等基礎(chǔ)知識和技術(shù),才能適應現(xiàn)代醫(yī)學發(fā)展的需要,更好的服務于科研與臨床醫(yī)療工作。
參考文獻:
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篇3
關(guān)鍵詞:藥學分子生物學;生物學技術(shù);課堂教學;教學方法
藥學分子生物學是在藥學、遺傳學和生物化學等學科的基礎(chǔ)上發(fā)展融合形成的新學科;它是將分子生物學的新理論、新技術(shù)滲入藥學研究領(lǐng)域,從而使藥物學研究由化學、藥學的培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)化成為生命科學、藥學和化學相結(jié)合的新藥模式;同時它還是當代生物科學發(fā)展的引擎,是現(xiàn)代生物技術(shù)的基石。[1]近年來隨著分子生物技術(shù)的發(fā)展,它的應用領(lǐng)域也在不斷拓寬,它與醫(yī)學和藥學方面的交叉也越來越多,因此,分子生物學在今后已經(jīng)不再只是生物技術(shù)專業(yè)的必修課,它也成為藥學院學生的重要必修的基礎(chǔ)課之一。
分子生物學主要是從分子水平上闡述生命現(xiàn)象和本質(zhì)的科學,是現(xiàn)代生命科學的“共同語言”。分子生物學技術(shù)把研究技術(shù)提高到了基因分子水平,可應用于遺傳性疾病的研究和病原體的檢測及腫瘤的病因?qū)W、發(fā)病學、診斷和治療,新藥開發(fā)等方面的研究。所以,常用分子生物學技術(shù)是現(xiàn)代分子生物學研究的重要核心內(nèi)容之一。掌握了常用分子生物學技術(shù),并能將理論和實際操作結(jié)合,也就相當于掌握了一把從微觀世界揭示生物學奧秘的鑰匙。經(jīng)過多年教學,筆者將對此章節(jié)的教學體會總結(jié)如下。
一、介紹本學科最新前沿動態(tài),提高學生興趣
分子生物學是一門發(fā)展快速的前沿學科,由其發(fā)展帶來的成果和研究進展日新月異。由于教材跟不上分子生物學發(fā)展速度,在授課時我們及時將最新的分子生物學進展補充到教學內(nèi)容之中。以基因敲除技術(shù)為例,教材主要介紹傳統(tǒng)第一代同源重組方法,這種方法是經(jīng)典基因敲除方法,但效率低(1 per 106 cells),實驗周期長,可以說基本被淘汰的方法。隨后又出現(xiàn)了鋅指核酸酶(ZFN)[2]、TALEN、CRISPR/Cas9等方法。尤其是2012年出現(xiàn)最新CRISPR/Cas9方法,以能夠?qū)崿F(xiàn)任意敲除、成功率高、打靶效率很高、脫靶率高、周期非常快等優(yōu)點著稱。這種方法構(gòu)建的基因突變動物具有顯著高于傳統(tǒng)方法的生殖系轉(zhuǎn)移能力,是一種高效、快速、可靠的構(gòu)建敲除動物模型的新方法,所以在動物模型構(gòu)建的應用前景將非常廣闊。
將這些最新的分子生物學科學進展補充到教學內(nèi)容之中,一方面可以提高學生學習興趣,另一方面使學生了解本學科最近發(fā)展動態(tài),從動態(tài)中學習,而非死記硬背書本內(nèi)容,有助于大學生的能力和素質(zhì)培養(yǎng)。
二、注重融會貫通,重點突出,便于學生掌握重難點
以分子雜交技術(shù)為例,該技術(shù)可分為核酸分子雜交、蛋白質(zhì)分子雜交、原位雜交、生物芯片等,所涉及的概念、原理、方法操作較多。如何將這些紛繁復雜的內(nèi)容在一次理論教學中完成,我們進行了深入的思考和探索,在授課時注意淡化概念,注重聯(lián)系實際和實驗操作,使學生對整體分子雜交技術(shù)有感性的、總體上的認識,然后記憶各個方法概念、知識點,這樣使各個知識點不是孤立存在,而是統(tǒng)一形成網(wǎng)絡(luò),使學生學到的不是一個個孤立的知識點。將分子雜交技術(shù)與前面學到的基因、復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯銜接緊密,介紹每種方法應用及其臨床意義,在教學中注意融會貫通和啟發(fā)式教學。以核酸分子雜交為例,核酸分子雜交又可分為Southern印跡和Northern 印跡,通過啟發(fā)式教學方法,學生通過短暫的回憶和思考,使思維進入到“基因復制和轉(zhuǎn)錄”的空間中,再介紹兩種方法的原理和應用范圍,從而學生能很好理解Southern印跡主要應用于DNA檢測,而Northern 印跡用于分析mRNA的轉(zhuǎn)錄或mRNA分子大小,此時再進行講授每種方法的操作流程,突出重點,便于學生掌握重難點,會取得更好的效果。
三、應用多媒體教學,對學生進行啟發(fā)式教學
多媒體資源已經(jīng)廣泛應用于教學中,它可以使課堂教學內(nèi)容生動活潑、豐富多彩,并徹底改變傳統(tǒng)的教學模式和學生的認知過程。俗話說好鋼要用在刀刃上。多媒體在教學中的應用也是同樣需要用在“刀刃上”,這樣才能發(fā)揮其關(guān)鍵的作用。教學的“刀刃上”是指教學中的重難點以及銜接點、導入點、啟發(fā)點、思維盲點等,所以只有處理好這些關(guān)鍵點,才能上好這門課程。筆者通過網(wǎng)上查閱資料、Flash 動畫和自制彩色圖片等方式,使復雜的分子生物學操作流程變得形象直觀、易記憶和理解,初步取得了較好的教學效果。每節(jié)課程結(jié)束前還進行小結(jié),將重難點內(nèi)容和圖片回放,并提出思考題讓學生思考,這樣既有助于理解和掌握本節(jié)課的內(nèi)容,又可排除學生對新知識的畏難和對學習的抵觸情緒,逐步養(yǎng)成起學生對分子生物學學習的興趣和信心。另外,每節(jié)課程結(jié)束后還進行習題講解和課后答疑,利用QQ或郵件等手段與學生交流和互動解答問題,這樣可及時鞏固課堂知識和建立師生之間互信。因此,將多媒體應用于教學中,可以使授課過程更加豐富多彩和靈活多樣,同時可使課堂教學更具有創(chuàng)新性。
四、將自身科研經(jīng)驗運用到教學中,讓教學內(nèi)容更豐富多彩
作為高校教師,我們在承擔教學任務的同時還從事一些科研工作,科研工作是將自己所學理論知識運用于實踐。在教學過程中,為了豐富教學內(nèi)容,筆者將自己的科研成果和經(jīng)驗穿插于教學中,這樣從實際出發(fā)可以使授課效果更生動、具體和形象,讓學生更容易理解并加深印象。這種教學方式既可幫助學生更容易理解本課程內(nèi)容,并且還可將抽象的書本知識具體形象化,還開拓了學生的視野,激發(fā)學生學習興趣和動力,使其不再認為科學遙不可及。另外,利用課堂時間向?qū)W生介紹常用的科學文獻檢索方法和常用網(wǎng)址,讓學生在課余時間可以通過這些方式攝取相關(guān)知識,了解本學科最新研究動態(tài),擴展視野,逐步培養(yǎng)學生自發(fā)地閱讀國內(nèi)外文獻,增強對科學研究的興趣,為以后研究生的學習打下基礎(chǔ)。
總之,針對常用分子生物學技術(shù)這章內(nèi)容在藥學分子生物學的重要性,以及其內(nèi)容的抽象性和復雜性的特點,我們通過不斷地實踐和探索,建立了高效的教學方法,并得到學生廣泛的好評。
參考文獻:
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篇4
關(guān)鍵詞 醫(yī)學生物化學 分子生物學 實驗教學 分層教學 教學改革
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.09.054
Application of Lamination Teaching in Medical Biochemistry
and Molecular Biology Experimental Teaching
LI Cuiping, ZHANG Wei, ZHAO Chunpeng
(Department of Biochemistry and Molecular Biology,
Xinxiang Medical College, Xinxiang, He'nan 453003)
Abstract Medical biochemistry and molecular biology experiments is an important subject, which has a significant enlightenment role in promoting the operative ability and developing the innovative potential and scientific research ability of the students, to connect medical theory with practice. However, traditional medical biochemistry and molecular biology experiments teaching has its limits, such as the quickly update theoretical knowledge with the obsolete experiment content and students participating in the experimental courses passively, which is not conducive to the innovation ability development and practice participation of the medical students. To solve above limitations, we put forward the concept of "lamination teaching" and divide the experimental classes into basic experiment, comprehensive experiment, designed experiment, according to the difference of each student in educational resources including biochemistry and molecular biology knowledge, ability level and personal development direction. The important role of "lamination teaching" in teaching reform of biochemistry and molecular biology experiments is also analyzed.
Key words Medical biochemistry; Molecular biology; experiment teaching; Lamination teaching; teaching reform
醫(yī)學生物化學與分子生物學是從分子水平研究生命現(xiàn)象本質(zhì)、疾病發(fā)生機制的學科。由于生物化學、分子生物學的內(nèi)容繁多、理解和記憶難度較大,對于臨床醫(yī)學的學生而言,醫(yī)學生物化學與分子生物學實驗既有利于學生理解理論知識、掌握相關(guān)技術(shù),又可以提高動手能力、參與能力、分析及解決問題的能力、團結(jié)合作的能力,可以說實驗課的學習過程是一個理論與實際聯(lián)系的過程,更是一個對理論知識進一步升華的過程。通過實驗課的學習,可以讓學生充分認識到醫(yī)學生物化學與分子生物學對人類醫(yī)學發(fā)展的重要作用。但是,在實際教學中出現(xiàn)了很多不利于學生學習和發(fā)展的問題,顯示出傳統(tǒng)醫(yī)學生物化學與分子生物學實驗教學模式的局限性。分層教學的應用可以解決這些弊端,讓學生根據(jù)自己的知識、能力、發(fā)展傾向選擇不同層次的實驗課題,從調(diào)動學生的主動性和創(chuàng)造性出發(fā),對培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才發(fā)揮重要作用。
1 傳統(tǒng)醫(yī)學生物化學與分子生物學實驗教學的局限性
生物化學與分子生物學知識繁多、內(nèi)容抽象、概念枯燥,理解和記憶的難度很大,使得不少學生越學越記不住,越學越難理解,產(chǎn)生厭煩和畏難情緒。隨著時間的積累,各個學生對生物化學與分子生物學知識的掌握參差不齊,從而影響在實驗課上的表現(xiàn)和發(fā)揮;生物化學與分子生物學教材更新迅速,但實驗內(nèi)容陳舊落后,主要為一些簡單的驗證性實驗,與臨床實踐、實際應用明顯脫節(jié),嚴重滯后于學科發(fā)展;①實驗課教學采用教師預先優(yōu)化實驗環(huán)節(jié),講授實驗原理、介紹實驗試劑、演示重要操作步驟、強調(diào)注意事項,然后學生按照操作步驟依次做實驗、寫實驗報告的教學方法,學生僅僅被動學習,缺乏主動思考,很多學生甚至出現(xiàn)了抄襲實驗報告的現(xiàn)象,根本不知其所以然,更不懂得實驗中觀察實驗現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)問題、分析并解決問題的重要性;生物化學與分子生物學實驗課是一門強調(diào)學生動手操作,在動手的過程中獨立思考,發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的重視實踐的學科,但由于實驗操作中以組為單位,有些學生不親自做實驗,抄襲實驗報告,養(yǎng)成了眼高手低的習慣,對于臨床本科生而言,不利于今后的發(fā)展;可見,傳統(tǒng)實驗教學理論與實踐脫節(jié),對其改革是學科發(fā)展、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教育需求。
2 應用分層教學法,全面改革醫(yī)學生物化學與分子生物學實驗教學
分層教學又稱分組教學、能力分組,是教師根據(jù)學生的知識、能力水平和潛力傾向把學生科學地分成幾組水平相近的群體并區(qū)別對待,使得各群體在教師恰當?shù)姆謱硬呗院拖嗷プ饔弥械玫阶詈玫陌l(fā)展和提高。根據(jù)分層教學的理念,教師可以根據(jù)各個學生對生物化學與分子生物學知識的掌握、能力水平及個人的發(fā)展方向,將實驗課分為基礎(chǔ)實驗、綜合實驗、設(shè)計性實驗等。醫(yī)學的學習過程是一個重視實踐的過程,所以基礎(chǔ)實驗、綜合實驗作可為必修課程要求每個學生都參加并進行實驗考核;而設(shè)計性實驗可作為選修課程,根據(jù)學生自己的科研興趣及未來發(fā)展志向,自愿選擇。大體規(guī)劃如下:
2.1 精選基礎(chǔ)實驗,掌握基本實驗技能
基礎(chǔ)實驗的教學目標是掌握基本實驗技能,如醫(yī)學生物化學與分子生物學實驗中常見玻璃儀器的使用、清洗和干燥、電泳技術(shù)、層析技術(shù)、光譜光度技術(shù)、離心技術(shù)、物質(zhì)的分離提純及含量測定。按照教學目標,可安排如下基礎(chǔ)實驗:血清蛋白含量的測定、血清蛋白醋酸纖維薄膜電泳、氨基酸薄層層析、肝臟DNA的提取等。通過基礎(chǔ)實驗,學生加深了對基本理論知識的理解,掌握了分光光度計、離心機、電泳儀、水浴鍋等常見生化儀器的使用,熟悉了基礎(chǔ)實驗的操作過程,為開設(shè)綜合實驗、研究型實驗奠定了基礎(chǔ)。
2.2 開設(shè)綜合性實驗,提高動手能力和科研素質(zhì)
綜合性實驗的教學目標是提高學生的動手能力,培養(yǎng)分析問題、解決問題等科研素質(zhì)。綜合實驗側(cè)重以生物大分子的分離、提純及測定為主,涉及各種實驗技術(shù)的綜合。②為了達到上述教學目標,可篩選以下實驗:細胞核分離純化及DNA、RNA含量的定量測定、聚丙烯酰胺凝膠電泳分離血清蛋白、堿性磷酸酶的提取和測定等。通過基礎(chǔ)實驗課的學習,學生已掌握了基本實驗技術(shù)。在綜合性實驗的開展過程中,要突出學生的主體地位,以學為主,以教為輔。學生通過預習課本,動手實驗、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,最后解決不了的問題,教師可以組織學生討論,最后再答疑,指導實驗的完成。通過實驗,學生對實驗原理有了更深入認識、提高了發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的能力,發(fā)揮了學生的主觀能動性。如“細胞核分離純化及DNA、RNA含量的定量測定”實驗中,由于細胞質(zhì)、細胞核的水解液中容易吸入少量沉淀,導致比色時吸光度偏大,實驗數(shù)據(jù)有偏差,出現(xiàn)該問題怎樣解決呢?首先讓學生觀察實驗現(xiàn)象,試管中的反應液是不是有懸浮物,不清澈呢?然后分析問題。根據(jù)分光光度計的測定原理Lamer-Beer定律A=KCL可知,在實驗條件一定的情況下,A與C成正比,那么吸光度(A)偏大是由反應液的濃度(C)增大而引起的。是什么原因引起反應液的濃度增大呢?引導學生思考,是由于吸取水解液時混入少量沉淀而造成的。那如何解決該問題呢?是不是可以采用離心技術(shù),將懸浮物沉淀,再用上清液比色呢?通過離心前后實驗結(jié)果的比較,學生懂得了實驗中發(fā)現(xiàn)問題的重要性,體會了運用所學知識去分析并解決問題的成就感。當然,也有同學實驗數(shù)據(jù)還沒認真分析,就已經(jīng)把反應液倒掉了,若實驗數(shù)據(jù)有問題,已來不及查找原因,在這種情況下,可以讓學生再重復進行測定部分的實驗。通過重復實驗,學生了解到保存實驗材料的必要性及其對實驗結(jié)果分析的重要性。綜合實驗的開設(shè),提高了學生分析問題、解決問題的能力,更重要的是學生通過自己的主動學習,參與實驗的熱情提高,對實驗過程的理解更加透徹,科研素質(zhì)得到了提升。
2.3 組織“研究性實驗”,突出學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
研究性實驗可作為選修課,實驗題目待定或由各學業(yè)導師出相關(guān)題目,讓學生參考。學生根據(jù)自己的專業(yè)特點、興趣愛好、發(fā)展傾向選擇研究項目,由學業(yè)導師負責指導。學業(yè)導師負責做好以下相關(guān)工作:(1)幫助學生選題,引導學生查閱資料,設(shè)計實驗并跟蹤指導實驗;(2)做好實驗室開放工作,保障實驗藥品、器械的正常供應;(3)幫助學生分析實驗結(jié)果。③當然,研究性實驗也可以在學業(yè)導師自己的實驗室進行。在完成實驗的過程中,學生圍繞自己感興趣的課題經(jīng)歷了查閱資料、選擇材料、確定方案、準備試劑、分析結(jié)果、撰寫研究報告等一系列過程,教師則全程跟蹤指導。研究性實驗的開設(shè)讓學生體會到科研的過程,體會到自己查找資料、學習知識的過程,體會到發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程,體會到獨立思考在科研中的重要性,培養(yǎng)了嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,同時提高了學生的動手能力,激發(fā)了學生對科研的熱情,提高了學生的創(chuàng)新能力,更重要的是提高了學生的獨立性和自信心,這對學生日后從醫(yī)或搞科研是非常重要的。在教師的指導下,一些學生通過查閱資料后提出有價值的問題,寫出課題申請,獲得了大學生創(chuàng)新項目的資助,還有一些學生將自己的研究成果在學術(shù)刊物發(fā)表。④可以說研究性實驗為那些喜歡做實驗、搞科研的學生提供了一個平臺。
總之,應用分層教學法,開設(shè)基礎(chǔ)實驗、綜合實驗、研究性實驗,是全面改革醫(yī)學生物化學與分子生物學實驗教學的有效途徑。各學校根據(jù)情況設(shè)定實驗內(nèi)容,本文只提供了一種改革思路,僅供參考。
*通信作者:李翠萍
基金項目:新鄉(xiāng)醫(yī)學院高學歷人才資助計劃(505026)
注釋
篇5
關(guān)鍵詞:分子生物學;多媒體教學;新興疫苗技術(shù)
1由淺入深,充分利用學生已知信息引入分子生物學概念
對于絕大多數(shù)動物醫(yī)學專業(yè)學生而言,分子生物學仍停留在“傳說階段”,聽說過也大概了解,但其中具體涉及哪些內(nèi)容仍不得而知,仍是一些“高大上”的理論內(nèi)容。因此,如果將學生由門外漢引入分子生物學的世界至關(guān)重要,也是學好這門課的首要前提。由于專業(yè)限制,動物醫(yī)學專業(yè)的學生視線多集中在各種動物疫病的診斷、防控等領(lǐng)域,因此對這方面的內(nèi)容比較熟悉,比如疾病診斷中常用的ELISA檢測及動物免疫疫苗等。以禽流感病毒為例,大家肯定都知道最近國內(nèi)留下的H5N1及H7N9禽流感病毒,也知道養(yǎng)殖戶需要打疫苗進行防范,那么這些疫苗是如何生產(chǎn)的呢?傳統(tǒng)的疫苗生產(chǎn)基本圍繞雞胚擴繁病毒并滅活,而一些新興的疫苗技術(shù),如DNA疫苗、亞單位疫苗及反向遺傳疫苗等勢必引起學生的興趣,這些都是我們分子生物學領(lǐng)域研究的內(nèi)容,讓學生認識到分子生物學知識的重要性。
2發(fā)揮多媒體教學優(yōu)勢
分子生物學課程中涉及大量的動物醫(yī)學專業(yè)學生前所未聞的新鮮概念,如果單純的依靠傳統(tǒng)板書進行講解很難取得滿意的效果,因此多媒體教學勢必發(fā)揮著重要作用。將一些看不見摸不著的晦澀理論知識,以生動形象的多媒體形式展示出來,使學生一目了然的明白我們究竟講的是什么內(nèi)容,具體的原理是什么,真正掌握分子生物學的精髓,才能將分子生物學知識應用于實際。如分子生物學中最常見的“PCR技術(shù)”,如果我們說這是“聚合酶鏈式反應”,學生必然一頭霧水,其設(shè)計到引物、目的基因、擴增溫度等等因素,單純的講解很難理解,這時我們可以通過視頻的形式,將PCR反應的各種組分及反應步驟一一分解,勢必起到事半功倍的效果。
3以最新科研進展充分調(diào)動學生積極性
我們知道分子生物學知識發(fā)展非常迅速,每天都有新的研究進展,因此課本上的知識永遠無法跟蹤到最新的科研進展。那么我們就可以通過多媒體形式將最新相關(guān)領(lǐng)域的研究進展引入教學,既能讓學生了解研究前沿知識,深入理解掌握所學分子生物學知識的含義,更能激發(fā)學生的學習熱情。比如前面講到的“反向遺傳疫苗”,這是幾年來研究比較火熱的一個方向,“反向”是相對于“正向”而言,“正向”指的是生物學的初始階段是由表型到內(nèi)部,即由蛋白到核酸的過程,而“反向”則是由核酸到蛋白質(zhì)的研究過程,即通過改變核酸從而改變蛋白質(zhì)表型,生產(chǎn)新型疫苗,比如中國農(nóng)業(yè)科學院哈爾濱獸醫(yī)研究所近年來做了大量研究,開發(fā)了一系列新型的反向遺傳疫苗并應用于實際生產(chǎn),這樣會迅速抓住學生的學習興奮點。
4比喻教學法,以通俗易懂的語言解答晦澀難懂的理論
利用恰當?shù)谋扔鹘虒W方法在解釋一些晦澀難懂的理論知識時效果很好,能生動形象的讓學生明白我們講授的內(nèi)容。比如在講授蛋白質(zhì)翻譯過程時,從DNA轉(zhuǎn)錄為RNA并翻譯為蛋白質(zhì),其中信使RNA(mRNA)、轉(zhuǎn)移RNA(tRNA)和核糖體RNA(rRNA)是細胞質(zhì)中參與蛋白質(zhì)合成的三類主要的RNA,如何更好的理解這部分內(nèi)容呢?我們可以將mRNA比喻為上司下達的一道命令,具體的堿基就是命令的具體內(nèi)容;rRNA則是能幫助讀懂這些命令的秘書,隨后秘書將信息傳代給具體執(zhí)行操作的信號兵,也就是tRNA,這樣三者配合完成從RNA到蛋白質(zhì)的翻譯過程。5理論聯(lián)系實際,調(diào)動學生主動學習、思考的能力在學生掌握了一定的分子生物學理論基礎(chǔ)上,恰當?shù)淖龅嚼碚撀?lián)系實際,發(fā)揮學生主動思考能力,將有助于學生更好的理解理論知識。比如我們學習了PCR技術(shù),知道這是一種針對遺傳物質(zhì)DNA的特異性擴增技術(shù),那么具體有什么應用價值呢?這時我們可以引入病原檢測方面的例子,讓學生分析一下目前進出口檢驗檢疫方面常見的手段有哪些?除了傳統(tǒng)的ELISA檢測,很多時候PCR技術(shù)都發(fā)揮了重要的作用,能針對某種特定病原菌的特征性基因設(shè)計引物,只要PCR技術(shù)檢測出陽性結(jié)果就說明有這種病原菌,快速靈敏。這樣能讓學生更容易意識到分子生物學知識在實際中是如何應用的。分子生物學技術(shù)在當代動物醫(yī)學領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用,如何讓非生物專業(yè)的動物醫(yī)學學生更有效的掌握這門重要的基礎(chǔ)知識仍存在許多難點,需不斷總結(jié)實踐提高,真正達到我們的教學目的。
參考文獻
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篇6
關(guān)鍵詞 農(nóng)學類專業(yè);生物化學與分子生物學;課程教學;創(chuàng)新
中圖分類號 G424.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2012)11-0329-02
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技正迅速向宏觀和微觀領(lǐng)域迅速發(fā)展,農(nóng)業(yè)科學技術(shù)的在農(nóng)業(yè)生長中的作用越來越凸顯。作為新時期的農(nóng)學類大學生必須具備系統(tǒng)的現(xiàn)代生物學知識體系,較強的整合知識的能力,扎實的專業(yè)基礎(chǔ),良好的綜合技能和積極的創(chuàng)新精神。生物化學與分子生物學在生命科學領(lǐng)域中既是基礎(chǔ)學科,也是發(fā)展的前沿學科[1]。在我國大力促進農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新和運用農(nóng)業(yè)科學技術(shù)的大背景下,農(nóng)學類專業(yè)的大學生不僅要學好農(nóng)學方面的專業(yè)課,更應該學好生物化學與分子生物學這門基礎(chǔ)課,以便為自身的現(xiàn)代生命科學的知識體系和科學思維建立奠定扎實基礎(chǔ),也為今后進一步學習和發(fā)展做好充分準備。筆者通過近年的教學研究和實踐,結(jié)合農(nóng)學類專業(yè)學生經(jīng)常反映生物化學與分子生物學課程知識點多、學習難度大等特點,探索出“五要”教學方法,現(xiàn)分析如下,與同行共同探討。
1 學習興趣要培養(yǎng)
農(nóng)學類專業(yè)的生物化學與分子生物學課大多在大學二年級開設(shè),而大二學生的課程數(shù)目較多,課程安排比較緊,如何在有限的時間內(nèi)提高學生學習生物化學與分子生物學這門課程的效率就顯得至關(guān)重要。學習興趣是最好的老師,上課之初應從多角度和多層面強調(diào)學習這門課程的重要性。在教學過程中,不僅運用書本的圖片,還結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息,運用多媒體技術(shù),充分展示生物化學與分子生物學在生命科學領(lǐng)域的重要角色,突出其在農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中的重要作用,強調(diào)其在學生未來職業(yè)發(fā)展中的重要價值,從而很好地培養(yǎng)和提高學生學習該課程的興趣。
2 理解和記憶要結(jié)合
生物化學與分子生物學課程內(nèi)容涉及大量的分子結(jié)構(gòu)、化學反應和代謝過程,需要記憶的知識點非常多[2],如果學生僅單純的采取死記硬背的方式,很難掌握好這門課的知識點,在教學中需多引導學生對每個知識點的理解,在理解的基礎(chǔ)上將相關(guān)的知識點進行聯(lián)系,形成相應知識點的連線,最終形成知識面,這種方式既可減輕學生的學習強度,加強學生對基本知識的理解和掌握,也可提高學生的學習效率。
3 化學知識和生物功能要聯(lián)系
生物化學與分子生物學是以生物體內(nèi)生物大分子為研究對象的學科[3],在課程的前半階段介紹生命體內(nèi)主要化學物質(zhì)的化學結(jié)構(gòu)和相關(guān)特性,后半階段學習各類物質(zhì)的代謝和調(diào)控。因此,在向?qū)W生講授課程時應將各類物質(zhì)的化學知識和生物功能密切聯(lián)系,讓學生清楚各類物質(zhì)之所以具有其獨特的生物功能是與其化學結(jié)構(gòu)和化學特性密不可分的。只有將化學知識和生物功能密切聯(lián)系,學生才能很好理解各類物質(zhì)的生物學特性和在代謝過程中的作用,才能更容易記憶和理解各個知識點,并更易于形成系統(tǒng)性思維。
4 閱讀和實驗操作要加強
生物化學與分子生物學這門學科包含大量需要理解的抽象理論知識[4],并且這些抽象的理論知識是經(jīng)科學實驗證明而獲得的,因此學好這門課程,不僅要求學生養(yǎng)成良好的課外閱讀習慣,加強自身對抽象理論知識的理解能力,還需要學生在實驗課中通過親自動手進行實驗操作,將抽象的理論轉(zhuǎn)為具體的實驗數(shù)據(jù)。加強學生對生化知識的理解,樂于實踐操作,提高學生的實驗動手能力和科學創(chuàng)新水平。
5 科學思維要鍛煉
現(xiàn)代的農(nóng)學類專業(yè)學生承擔著我國在農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新領(lǐng)域的重任,因此培養(yǎng)學生的科學思維方式尤為重要,而學生在大學二年級階段學習生物化學與分子生物學這門基礎(chǔ)理論課程,通過系統(tǒng)科學的訓練,掌握這門課程的知識框架,形成科學的思維模式,并將科學思維運用到對課程知識的理解中,有助于在今后學習工作時能將科學思維運用到農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中,為我國的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新貢獻力量[5]。
6 結(jié)語
總之,以“五要”對農(nóng)學類專業(yè)生物化學與分子生物學課程教學措施進行創(chuàng)新,有效地提高學生的學習興趣,增強學生的創(chuàng)新能力,促進學生養(yǎng)成科學的思維模式,培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)農(nóng)業(yè)科技人員。
7 參考文獻
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篇7
【關(guān)鍵詞】 醫(yī)學檢驗;分子生物學;實驗室技術(shù)與方法;教學方法
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。在結(jié)構(gòu)基因組學,功能基因組學和環(huán)境基因組學蓬勃發(fā)展形勢下,分子診斷學技術(shù)將會取得突破性進展[1],也給檢驗醫(yī)學帶來了嶄新的領(lǐng)域,為學科發(fā)展提供了新的機遇。這種以核酸生化為基礎(chǔ)的新技術(shù)自發(fā)現(xiàn)以來,已逐漸成為醫(yī)學領(lǐng)域不可缺的最有價值的診療手段之一[2],作為醫(yī)學檢驗的最新方法,已廣泛應用于檢驗學科的各領(lǐng)域之中;如PCR技術(shù)廣泛用于病原微生物感染的檢測和某些遺傳性疾病的診斷。開設(shè)《分子生物學檢驗技術(shù)》課程對檢驗醫(yī)學專業(yè)學生實驗技能有促進作用[3],因此與時俱進地在檢驗醫(yī)學專業(yè)開設(shè)該課程顯得緊迫和必要。
分子生物學技術(shù)種類繁多,發(fā)展迅速,對于醫(yī)學本科生階段來說不可能全部實際操作,事實上也沒有必要,關(guān)鍵是要找到一種有效的教學方法。對于醫(yī)學檢驗專業(yè)本科生我們要以傳授分子生物學中和臨床檢驗診斷關(guān)系密切的技術(shù)為主,改善檢驗醫(yī)學專業(yè)知識結(jié)構(gòu),適應新世紀臨床檢驗診斷的需要,同時啟發(fā)學生對生命科學及疾病診斷研究的熱愛[4]。分子生物學實驗課與其他實驗課有相同之處,又有其明顯的特點:實驗過程中的現(xiàn)象與結(jié)果往往是看不見,摸不著,如何激發(fā)學生的學習興趣,讓學生既體會到生命微觀世界之奇妙,又認識到分子生物學實驗在醫(yī)學檢驗的重要性和實用性,使學生獲得知識的同時,得到實驗技能的全面訓練,是我們在分子生物學實驗課教學實踐中不斷努力探索的動力和方向。
1 完善實驗課整體設(shè)計
根據(jù)醫(yī)學檢驗本科生教學以及分子生物學技術(shù)的特點,結(jié)合本校的實際情況編寫合適的實驗指導書;在教學過程中,優(yōu)化實驗的整體設(shè)計,以完整、系統(tǒng)、實用為原則,經(jīng)典與先進技術(shù)相結(jié)合,將分子生物學實驗課程從整體上設(shè)計為一個完整的大實驗,實驗之間既獨立,又相互連貫,前一個實驗的結(jié)果是下一個實驗的材料;同時開設(shè)與臨床應用較密切的實驗項目。如我們在設(shè)計遺傳多肽性診斷實驗時就包括DNA的提取、PCR擴增、限制性酶切、凝膠電泳、結(jié)果統(tǒng)計分析等方塊。不僅如此,在整個的教學過程中還強調(diào)一種總體的設(shè)計理念,系統(tǒng)的思維方式,要求學生不僅學會如何去做實驗,更要學會如何去設(shè)計實驗、如何籌備實驗,因為他們是未來的醫(yī)學檢驗診斷研究人員而非簡單的操作人員。對任何一個實驗,都要求學生認真分析、領(lǐng)會,掌握其原理,尤其是實驗的整體設(shè)計思想,逐漸形成一種科學的思維方式,從中吸取其精華,學為己用。而且,通過課外作業(yè)的方式讓學生們接觸更多的、課堂上又無法實際操作的實驗技術(shù),這樣既拓展了學生的知識面,又增強了他們的自學能力,為真正走進實驗室做好技術(shù)上和心理上的準備。
2 實驗項目及內(nèi)容的選擇
鑒于以上的設(shè)計理念,在實驗項目及內(nèi)容上進行了精心選擇和合理安排,既注重系統(tǒng)性,又強調(diào)實用性,將教學實驗、臨床檢驗與科研實踐相結(jié)合。實驗內(nèi)容更加貼近現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,使學生了解更多的生物技術(shù)在醫(yī)學研究及檢驗中的應用;內(nèi)容的選擇實際上是以一個臨床檢驗診斷或科研項目的分子生物學實驗部分為基礎(chǔ)。如:PCR-RFLP 檢測基因長度多態(tài)性分析實驗,就含有基因組DNA的提取、核酸瓊脂糖凝膠電泳、聚合酶鏈式反應、限制性酶切分析等幾個實驗內(nèi)容?;虻目寺”磉_實驗就包括:質(zhì)粒DNA的提取、限制性酶切、目的片斷連接、大腸桿菌感受態(tài)細胞的制備、重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌感受態(tài)細胞以及表達產(chǎn)物的鑒定等內(nèi)容。而最后的實驗設(shè)計更是要求學生對整套實驗技術(shù)及原理的全局把握,讓學生自己思考,如何將學到的知識和技能融會貫通,去解決實際問題。教學方式中充分發(fā)揮學生的主觀能動性,發(fā)揮他們的想象力和創(chuàng)新精神。適當劃分小實驗課的實驗分組人數(shù),使學生有更多的動手和動腦的機會,注意實驗教學過程的各個環(huán)節(jié),嚴格把關(guān),使教學目標得以順利完成。
3 規(guī)范實驗教學過程
實驗教學包括備課、預實驗、實驗講課、指導、總結(jié)、批改實驗報告等環(huán)節(jié),把培養(yǎng)目標嚴格貫穿于整個教學活動中。在規(guī)范教學過程中,我們注重積累教學管理經(jīng)驗,逐步將教學管理制度化、規(guī)范化,以提高教學效果。采取的措施是:①新開課之前首先試講,聽課對象是教研組的全體教師和技術(shù)人員,對內(nèi)容安排、授課重點等進行把關(guān)。同時,必須做預實驗,熟悉掌握整個實驗流程。第一次帶實驗的年輕教師必須先聽課,并與高年資教師一起帶教,以后再單獨帶教。②堅持集體備課。在開課之前,組織全體教師和技術(shù)人員集體備課,理順前后課之間的關(guān)系,分清各課內(nèi)容的主次。實驗技術(shù)人員介紹實驗總體安排,強調(diào)操作注意事項,教師相互協(xié)調(diào)實驗的具體步驟,保證在共用儀器時步調(diào)一致。③聽取學生反饋意見。組織部分學生座談,面對面聽取學生對教學工作的意見、建議和要求。④改善實驗條件。聯(lián)合臨床檢驗科配備了熒光定量PCR儀、冷凍離心機、低溫冰箱、各種電泳儀、恒溫振蕩培養(yǎng)箱、紫外暗箱凝膠分析儀等分子生物學實驗教學必備的儀器和設(shè)備,從而保證了分子生物學實驗教學得以完成。
4 實驗教學效果及體會
學生在開始接觸分子生物學的時候總覺得很深奧,在理論講解時總感覺很難理解;特別對于以前沒接觸過分子生物學的醫(yī)學檢驗專業(yè)學生來說更是如此。但經(jīng)過整個實驗教學完成后,很多同學都覺得分子生物學實驗技術(shù)以及許多看似復雜的原理突然顯得前所未有的清晰、有條理。這其中包括對分子生物學實驗整體流程的全局把握,也包括對有關(guān)實驗原理、分子生物學理論及臨床診斷應用有了直觀、全面、現(xiàn)實但又體系的認識。學生感到分子生物學實驗課不僅涵蓋了分子生物學實驗技術(shù)的重要內(nèi)容,而且前后貫通,學到的不僅是幾個實驗的具體操作,而是掌握了一種研究思路和方法以及分子生物學研究當中常用的一整套技術(shù),這是一般零散實驗難以達到的一種效果。
從這幾年的分子生物學檢驗技術(shù)實驗教學中體會到,首先教師要做到經(jīng)驗豐富,實驗準備工作充分,教給學生規(guī)范的操作方法,培養(yǎng)學生的實際操作技能。同時,要積極啟發(fā)學生的思路,仔細分析實驗步驟以及每步的條件是如何設(shè)計出來的,探討其優(yōu)缺點,如何改進,還有無其他方法,讓學生了解與實驗相關(guān)的一系列同類技術(shù),使學生的思路不僅僅局限于一種方法,而是擴展到解決這個問題的多種途徑。盡管他們可能沒有機會將這些方法一一實踐,但開闊了思路,有利于學生在以后的工作中更加靈活自如地選擇應用,做出正確的判斷,而且當面對新的相關(guān)實驗技術(shù)時也不會束手無策。
5 結(jié)束語
分子生物學檢驗技術(shù)在教學過程中還有許多問題需要探討解決,比如在教學中如何處理新觀點、介紹新技術(shù)、實驗教學的考核、實驗成本昂貴與實驗經(jīng)費緊張的矛盾,以及師資隊伍的培養(yǎng)與知識結(jié)構(gòu)的更新等,都有待在今后的教學實踐中進一步完善。每一位從事實驗教學工作的教師都應該不斷探索和完善, 使分子生物學實驗教學在醫(yī)學檢驗專業(yè)人才的培養(yǎng)上發(fā)揮更大的作用。
參考文獻
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篇8
關(guān)鍵詞:分子生物學;教學;人文素質(zhì);教育;初探
在全面提升高等教育質(zhì)量理念的引導下,源于基礎(chǔ)教育的素質(zhì)教育對高等教育產(chǎn)生了全面的影響[1],不少學者開始探索建立高等教育人文素質(zhì)目標體系[2],中國科學技術(shù)大學等院校還建立了人文素質(zhì)教研部、人文素質(zhì)教育網(wǎng)。然而人文素質(zhì)教育不能僅限于開設(shè)幾門人文學科課程,灌輸人文學科的知識,其真諦應在于人文知識內(nèi)在體驗的培養(yǎng)[3]。人文素質(zhì)教育應該滲透到培養(yǎng)方案的具體每門課程的實施過程中,即在進行知識、能力教學過程中滲透人文知識體驗,實現(xiàn)人文素質(zhì)教育的潛移默化,以學科知識為載體,對學生進行全方位的素質(zhì)教育。分子生物學是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征及其重要性、規(guī)律性和相互關(guān)系的科學[4],是現(xiàn)代生物學的共同語言。筆者借鑒張宏斌等[5]提出的人文素質(zhì)教育的目標體系,在分子生物學課程教學中從法律道德素質(zhì)教育、科學素質(zhì)教育、文化素質(zhì)教育、審美素質(zhì)教育和環(huán)保素質(zhì)教育等方面滲透人文素質(zhì)教育的思路進行探索。
1法律道德素質(zhì)教育
大學生法律道德素質(zhì)教育的目的是使大學生接受和遵循法律道德規(guī)范體系,自覺履行相應義務,并使之形成社會所要求的穩(wěn)固品性[6]。道德素質(zhì)是人“可持續(xù)發(fā)展”的必備條件,位居人的核心競爭力之首。國家《公民道德建設(shè)綱要》用“文明禮貌、助人為樂、愛護公物、保護環(huán)境、遵紀守法”概括了道德修養(yǎng)的標準。從個人的日常生活到豐功偉業(yè)之創(chuàng)造,必備的法律道德素養(yǎng)已成為青年學生立足社會不可或缺的基本條件。大學生法律道德素質(zhì)不僅關(guān)乎其自身發(fā)展,同時也對周圍人群起到輻射和示范效用[7]??茖W技術(shù)是一把“雙刃劍”,具有兩面性,科學技術(shù)本身沒有善惡,關(guān)鍵在于掌握技術(shù)的人能否合理使用。分子生物學是技術(shù)性和應用性很強的課程,分子生物學實驗技術(shù)已成為生命科學各學科重要的研究工具。在教學過程中,培養(yǎng)學生掌握先進分子生物學技術(shù)的同時,還要要求學生建立正確的法律道德價值觀,合理運用所學分子生物學知識、技術(shù),并推薦學生在課下拓展閱讀。例如如何認識科學這把“雙刃劍”,轉(zhuǎn)基因技術(shù)應用的倫理思考等相關(guān)資料,讓學生正視并正確運用分子生物學技術(shù)。
2科學素質(zhì)教育
科學素質(zhì)教育包括科學知識、科學思想、科學方法和科學精神教育[8]。作為自然學科的分子生物學課程,對科學知識的傳授是必然的。另外在教學過程中,還要特別注重科學思想、科學方法和科學精神的滲透。例如通過人染色體數(shù)目發(fā)現(xiàn)的小故事讓學生體悟不要盲信權(quán)威,要勇于質(zhì)疑;以芭芭拉•麥克林托克1938年發(fā)現(xiàn)“會跳舞”的基因,直至1983年才獲得諾貝爾獎的小故事,讓學生感悟真理也可能在短時間內(nèi)不被認可,但要有不屈不撓、堅信真理的精神;還要有好的身體,因為諾貝爾基金會章程規(guī)定諾貝爾獎不授予已故人士,麥克林托克獲獎時已經(jīng)81歲高齡了,而對DNA發(fā)現(xiàn)居功甚偉的弗蘭克林因為英年早逝卻沒能獲得諾貝爾獎。通過讓學生課下自學沃森和克里克提出DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型背后故事,讓學生思考,讓學生體悟破解大自然的奧妙,不是只需要聰明和嚴格的科學訓練,還需要靈活通達的想法,百折不撓的韌性以及相當?shù)倪\氣,站在巨人的肩上,持之以恒,“小人物”也能干成大事業(yè)。在實驗教學中,要求學生對實驗原理、步驟及現(xiàn)象勤思考,養(yǎng)成科學探究的精神。
3文化素質(zhì)教育
文化素質(zhì)教育即通過知識傳授、環(huán)境熏陶及實踐體驗,將人類優(yōu)秀的文化成果內(nèi)化為個體相對穩(wěn)定的內(nèi)在品質(zhì)的過程;其實質(zhì)是促進學生內(nèi)在身心的發(fā)展與人類文化向個性心理品質(zhì)的“內(nèi)化”,形成較為穩(wěn)定的情感、態(tài)度、思維方式和價值取向,并外化在一個人的日常行為中[9]。例如通過基因表達調(diào)控中順勢作用元件和反式作用因子的學習,讓學生認識到微觀的生命世界也需要“各成員”的團結(jié)協(xié)作,認識到眾多micoRNA、轉(zhuǎn)錄因子等的作用,明確不管是宏觀的人類社會還是微觀的分子世界都需要“社會”和諧。同時讓學生體悟部分與整體相協(xié)調(diào),個體服從集體,局部服從整體的價值觀,養(yǎng)成團隊協(xié)作意識,共建學習、生活與工作中人際環(huán)境之和諧。在介紹乳糖操縱子高效表達調(diào)控模式時,通過學習在有外源葡萄糖和乳糖同時存在的情況下,“細菌也有惰性”不會啟動乳糖操縱子,而是以便捷的葡萄糖為生長的碳源呈對數(shù)式生長;但當環(huán)境中沒有葡萄糖只有乳糖時,細菌會短暫的生長“停滯”,之后啟動乳糖操縱子分解乳糖作為碳源再次達到對數(shù)式生長。引導學生正視環(huán)境的優(yōu)越與壓力,明確人的生長與發(fā)展也會有波峰期、停滯期乃至波谷期,關(guān)鍵在于面對不同環(huán)境以及自己的不同發(fā)展階段時如何自我調(diào)整,不因環(huán)境優(yōu)越沾沾自喜而迷失方向,不因身處困境壓力重重而氣餒。
4審美素質(zhì)教育
在分子水平上,任何分子在發(fā)揮作用時,除了核苷酸或氨基酸的序列特征,還要有一定的空間結(jié)構(gòu),“結(jié)構(gòu)決定功能”,讓學生學會欣賞結(jié)構(gòu)之美和科學研究之美。另外還要引導學生學會審視生物學發(fā)展之美,有研究預測,到2020年生物經(jīng)濟規(guī)模將達到15萬億美元,成為世界上最強大的經(jīng)濟力量。生物學處于良好發(fā)展態(tài)勢之中,有待探討的科學問題很多,是一座正在開掘的“金礦”,鼓勵學生“學一行,愛一行”,立志于在生物領(lǐng)域干出一番事業(yè),共鑄生物學之美。
5環(huán)保素質(zhì)教育
對大學生進行環(huán)保素質(zhì)教育的目的是使大學生樹立良好的生態(tài)發(fā)展觀和生態(tài)道德觀[10]。朱玉賢教授在第三版《分子生物學》前言中提到:“數(shù)學、傳統(tǒng)的化工業(yè)等科學在帶來了人類社會物質(zhì)文明的同時,也帶來了環(huán)境污染等一系列亟待解決的問題”。在緒論的教學過程中可以讓學生從一些環(huán)境污染事件對自然界的危害,認識到環(huán)境問題的實質(zhì)是人與自然和諧關(guān)系遭到破壞,然后簡單介紹一些利用分子生物學技術(shù)進行環(huán)境改造的實例。在后續(xù)課程學習中通過基因表達調(diào)控、基因網(wǎng)絡(luò)的介紹,讓學生理解分子水平的“生態(tài)平衡”觀點。另外在分子生物學實驗中更要強調(diào)環(huán)保素質(zhì)的養(yǎng)成。從藥品安全、自我保護入手讓學生制做分子生物學實驗安全預案,并合理處置用完的有毒有害實驗藥品,防止其不科學排放而污染環(huán)境。
6結(jié)語
什么是人文素質(zhì)教育,如何在高校進行人文素質(zhì)教育,是現(xiàn)階段高等教育工作者需要繼續(xù)研究的課題,尤其在地方本科院校轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期,大學教育的本質(zhì)不僅要傳授知識,而且還要培養(yǎng)素質(zhì)全面發(fā)展的人才。筆者只是初探了在分子生物學課程教學中滲透人文素質(zhì)教育的思路,在本課程中構(gòu)建人文素質(zhì)教育體系的方式方法還有待進一步挖掘并系統(tǒng)化。
作者:喬莉娟 李丹花 焦云紅 付偉 單位:邯鄲學院
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篇9
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新能力培養(yǎng);課程體系優(yōu)化;教學模式改革;科研訓練加強
中圖分類號:G640 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)15-0045-03
“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發(fā)達的不竭動力。而教育是知識創(chuàng)新、傳播和應用的主要基地,也是培育創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的重要搖籃”[1]。培養(yǎng)富有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高級人才是新時期高等教育的首要任務。2007年,教育部在教高[2007]1號文《教育部財政部關(guān)于實施高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程的意見》中指出“高等教育肩負著培養(yǎng)數(shù)以千萬計的高素質(zhì)專門人才和一大批拔尖創(chuàng)新人才的重要使命”。其中,實驗教學是達到這一目的的重要手段,是對學生進行創(chuàng)造性實踐能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。分子生物學、基因工程和酶工程是實踐性很強的生命科學核心學科,其實驗技術(shù)歸于生物技術(shù)類,生物技術(shù)成為新世紀科技革命的重要推動力量,作為主導產(chǎn)業(yè)逐漸滲透影響人類生存和發(fā)展的方方面面,體現(xiàn)了一個國家高科技創(chuàng)新能力,而教育創(chuàng)新必須強化實踐教學[2]。這就要求實驗教學必須跟上學科發(fā)展的步伐,需認真分析實驗教學的現(xiàn)狀和特點,進行有益的改革探索和嘗試,以達到激發(fā)學生創(chuàng)新實踐熱情,著力于提高學生創(chuàng)新實踐能力的目的。我們探討了通過多種形式、不同層次、多個角度的實驗實踐課程體系改革培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力的醫(yī)學生物科學交叉人才。
一、優(yōu)化課程體系
1.修訂完善培養(yǎng)方案。生物科學創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是一個系統(tǒng)工程。要有一套符合教育規(guī)律和突出創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方案。為21世紀適應生命科學與技術(shù)的發(fā)展,滿足國家對生命科學與技術(shù)高水平創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的需求,本著“加強基礎(chǔ)、拓寬口徑、強化實踐、注重能力、優(yōu)化體系、提高素質(zhì),堅持以學生為本,融知識、能力、素質(zhì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展”的教育思想觀念,以加強實踐教學作為提高教學質(zhì)量、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑,構(gòu)筑以能力培養(yǎng)為主線,分層次,相互銜接的科學、合理、優(yōu)化的實驗教學新體系。在現(xiàn)有生物科學專業(yè)培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上,通過與相關(guān)學科、教研室溝通協(xié)調(diào),建立三個水平的綜合實驗課程,即宏觀水平、細胞水平和分子水平,使學生在課堂上的理論知識能夠體現(xiàn)在實驗課程中。本教研室針對所任教的課程群,主要建立分子水平的綜合實驗課程。針對這部分綜合實驗課程,修訂的培養(yǎng)方案中在大學二年級完成理論驗證實驗、基本型實驗,保證學生基本專業(yè)素質(zhì)和基本實驗技能的培養(yǎng);大學三年級上完成探索性實驗,充分發(fā)揮學生學習興趣,發(fā)展學生分析問題、解決問題的能力,訓練學生的實際科研能力和科學的思維方式;大學三年級下完成創(chuàng)新型實驗,增加實踐環(huán)節(jié),突出綜合創(chuàng)新性實踐內(nèi)容,培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力。并繼續(xù)開展畢業(yè)生跟蹤調(diào)查和用人單位調(diào)查,使培養(yǎng)方案適用社會經(jīng)濟發(fā)展需要。
2.構(gòu)建了獨立系統(tǒng)的實驗課程體系。針對生物科學專業(yè)課程的特點,將原有的高級生物化學技術(shù)、分子生物學、基因工程等實驗課進行有機整合,形成一門“生物技術(shù)綜合實驗”實驗課程體系。覆蓋了生物化學、分子生物學、高級生物化學技術(shù)、基因工程等課程的核心內(nèi)容,具有系統(tǒng)性和科學性,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和獨立分析問題、解決問題的能力。并優(yōu)化與重組實驗教學內(nèi)容,教學內(nèi)容分兩部分:第一部分為基本實驗技術(shù)與技能訓練。第二部分為綜合性設(shè)計性實驗,以基因工程技術(shù)為主線,內(nèi)容涵蓋分子生物學、高級生物化學、生物化學三個專業(yè)領(lǐng)域。在第一部分實驗課同時查閱資料選擇實驗內(nèi)容。主要以解決問題為目的,對不同實驗進行整合。如怎樣在體外獲得神經(jīng)生長因子為例,把聚合酶鏈反應,基因重組、基因?qū)?、發(fā)酵罐培養(yǎng)、蛋白質(zhì)分離純化和性質(zhì)測定等實驗串成一個整體。在此基礎(chǔ)上,后續(xù)開設(shè)了“探索性實驗”,并于2011年啟動實施了“大學生創(chuàng)新性實驗計劃”,旨在培養(yǎng)大學生從事科學研究和探索未知的興趣,激發(fā)大學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識。在全校范圍內(nèi)選拔具有博士學位與副教授以上職稱的骨干教師擔任創(chuàng)新性實驗項目的指導教師。以指導教師在研科研項目為依托,按照“自主選題、自主設(shè)計、自主實驗、自主管理”的原則,擇優(yōu)遴選項目予以立項,項目來源于國家自然科學基金、衛(wèi)生部重點實驗室基金和省級科研項目,內(nèi)容涉及神經(jīng)生物學、腫瘤分子生物學、病原微生物學、遺傳學、免疫學等多個學科。創(chuàng)新性實驗項目的實施,在提高學生分析問題和解決問題的能力,增強學生的動手能力和創(chuàng)新能力,充分調(diào)動學生學習的主動性等方面,起到了良好的效果,從而進一步獲得多項國家級和省級大學生創(chuàng)新項目。
二、改革教學模式
實驗教學是高校教學工作中的重要組成部分,實驗教學方式對學生綜合素質(zhì)的提高以及自主能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)均有著重要的作用[3]。我們在對實驗教學中出現(xiàn)的問題進行分析的基礎(chǔ)上,不斷進行教學模式的改革,增加教學活動形式的多樣性,激發(fā)學生積極主動的思維。
1.實施實驗室小班授課。邊講邊做,使教學由原來的形式簡單、內(nèi)容枯燥變?yōu)樾问届`活、內(nèi)容豐富,對知識點的剖析由表及里,深入淺出,一目了然,實現(xiàn)了課堂教學與實踐的完美統(tǒng)一。
2.PBL式實驗教學方法探索。開放實驗室,主要目的是通過學生自己設(shè)計、自己完成實驗把以前學到的理論、技術(shù)融會貫通地用到實際課題中去,使理論與實踐更好地結(jié)合,提高學生創(chuàng)新性思維和獨立分析并運用科學實驗解決問題的綜合能力。
3.將科研項目融入課堂教學和課程設(shè)計中。學生參與青年教師或研究生課題討論和操作中,提高了生物技術(shù)的實踐能力和科研開發(fā)能力,鍛煉了團隊合作精神。鼓勵和輔導學生撰寫科研論文,鍛煉學生論文撰寫能力。
4.轉(zhuǎn)變考試內(nèi)容和方式,建立一體化學習評價體系。將理論知識考核與綜合能力考核相結(jié)合,全面地考核學生對理論知識的掌握和實際動手能力的掌握情況。平時考核成績占20%,期末進行占30%比重的實際操作綜合能力考核和比重占50%的試卷考核,使學生重視平時各知識點的學習和實際動手能力的提高,使學習評價體系更加合理和完善。
5.生物技術(shù)綜合實驗課程多媒體教學課件的制作。為使實驗教學更直觀,本課程所有實驗操作全程錄像,制作成網(wǎng)絡(luò)格式課件。本課件在安徽省第一屆教育軟件大賽中獲三等獎;并在此基礎(chǔ)上建立了分子生物學網(wǎng)絡(luò)課程。
6.綜合性實驗教材建設(shè)和應用。在開設(shè)這些實驗課程中,我們深感實驗指導教材的重要性。但由于當時國內(nèi)還缺乏系統(tǒng)、有針對性的適合我校生物科學專業(yè)、實用的實驗指導教材,所以我們編寫了一套簡明實用、適合學生和初學者使用的《分子生物學實驗指導》(2006年12月,學校出版)和《生物技術(shù)實驗指導》(2008年8月,學校出版)。目前仍在繼續(xù)采用《生物技術(shù)實驗指導》作為生物科學專業(yè)、研究生和醫(yī)學檢驗專業(yè)的“分子生物學技術(shù)”實驗教材。
三、加強科研訓練
本著倡導以學生為主體的研究性學習和創(chuàng)新性實驗改革,調(diào)動學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性,提高創(chuàng)新實踐的能力培養(yǎng)水平的目的。將探索性實驗列為必修課程,通過學生根據(jù)指導教師科研項目自主選擇并分組,采用“教師點撥為輔,學生自主實驗為主”的教學模式,要求學生從教材和參考書中尋找有關(guān)原理作為實驗設(shè)計依據(jù),制定實驗方案,自己確定處理因素、實驗對象和儀器設(shè)備,自定實驗方法和步驟,最后完成實驗并撰寫科研論文,教師在過程中給予必要的指導和輔助,使實驗教學過程成為學生自己研究探索的過程。在國家級和省級大學生創(chuàng)新項目的資助下,全系60%學生參與創(chuàng)新性實驗研究。探索性、創(chuàng)新性實驗的開設(shè),激發(fā)了學生的創(chuàng)新熱情,增強了學生的創(chuàng)新意識和能力,提高了學生分析問題和解決問題的能力,增強了學生的動手和創(chuàng)新能力,獲得一定的科研成果;參與的大學生動手能力增強,實踐技能突出,極大地提高了其就業(yè)競爭力;人才培養(yǎng)質(zhì)量得以提升,用人單位滿意度較好;大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐對教師提出了更高的要求,推動了教師從事科研工作的熱情和積極性,形成了教學與科研相互促進、教與學雙向互動的良好氛圍;
四、創(chuàng)新性師資隊伍的建設(shè)
在生物技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)中,教師是主導,沒有創(chuàng)新性師資,不可能培養(yǎng)出創(chuàng)新性人才,因此提高了教師素質(zhì)要求,培養(yǎng)和引進了一批具有合理梯隊的教師隊伍;其次,由于教學方法、手段涉及討論式、研究式教學,類似于PBL教學模式,因此要求教師具有豐富的分子生物學、基因工程、酶工程、遺傳學、細胞生物學和醫(yī)學背景,我們一方面在遴選教師時注重交叉學科的知識背景,一方面不斷送出去培養(yǎng),并且考慮到實驗技術(shù)人員隊伍建設(shè)是基礎(chǔ),只有建設(shè)一支高素質(zhì)的高校實驗技術(shù)人員隊伍,才能更好地實現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的教育目標[4],因此鼓勵青年教師和實驗技術(shù)人員參加各類培訓,拓展知識面;再次,針對創(chuàng)新性能力培養(yǎng)的教學目標,在師資隊伍建設(shè)中,擇優(yōu)選擇一直活躍在科研第一線的青年教師,以科研帶動教學。
教學實踐表明,生物技術(shù)綜合實驗課程教學,小班授課環(huán)境,教學與實驗相結(jié)合,教學與科研相結(jié)合,網(wǎng)絡(luò)教學的教學模式,極大地調(diào)動了學生的學習積極性,教學質(zhì)量和水平得到很大提高,學生基礎(chǔ)知識扎實,生物技術(shù)實際動手能力和就業(yè)競爭力增強。生物技術(shù)綜合實驗課程體系建設(shè),使學生在宏觀上對生物技術(shù)有較深入的理解,并把幾門課程實驗教學有機地結(jié)合,培養(yǎng)學生動手和創(chuàng)新性思維能力。已成為我校生物科學專業(yè)常規(guī)實驗教學內(nèi)容,并拓展到研究生和藥學、藥檢專業(yè)分子生物學技術(shù)課程的開設(shè);培養(yǎng)的學生基礎(chǔ)知識扎實,生物技術(shù)實際動手能力強,更符合社會需要。從實習單位和用人單位的調(diào)查反饋表中反映出對我校生物科學專業(yè)學生思維能力和實踐能力的高度評價,畢業(yè)生深受用人單位歡迎。
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基金項目:安徽省教學研究重點項目(NO:2012jyxm302);安徽省專業(yè)綜合改革試點(NO:2012zy048);蚌埠醫(yī)學院教學研究項目(NO:jyxm1147,1322,1325)。
篇10
關(guān)鍵詞:生物化學;臨床知識;教學技巧
生物化學與分子生物學研究的視角是從分子水平揭示疾病的病因,為疾病的治療提供分子靶點,很大程度上解決了對因治療的問題,這一出發(fā)點與幾千年來中醫(yī)提倡的“博極醫(yī)源”“為病求本”觀點相吻合。比如,Gleevec是首個上市的分子靶向藥,將慢性粒細胞白血病的5年生存率從25%提高到90%以上;Herceptin是治療Her-2高表達乳腺癌患者治療的金標準,為將乳腺癌術(shù)后5年生存率提高到近90%做出了巨大的貢獻。這些高效的腫瘤分子靶向藥的發(fā)明,幾乎都是生物化學與分子生物學高速發(fā)展的結(jié)果。因此,可以說醫(yī)藥衛(wèi)生事業(yè)進步的源動力來自生物化學的發(fā)展。在醫(yī)學本科基礎(chǔ)課程中,生物化學與分子生物學既微觀又抽象,而且發(fā)展十分迅速,因此成為最難以講授的課程之一。本文將總結(jié)生化課堂教學中的一些實用技巧:將多學科臨床知識融入生化教學,將枯燥的生化反應、分子機制與臨床表現(xiàn)、疾病治療相結(jié)合[1-5];盡可能地把臨床上的“好藥”與生物化學的基礎(chǔ)知識相關(guān)聯(lián),將藥物的治病救人屬性與生物化學的探索人體奧秘的本質(zhì)進行有機結(jié)合,在培養(yǎng)學生思維與技能的基礎(chǔ)上,進行應用遷移能力訓練。
一、通過對疾病的講解,體現(xiàn)物質(zhì)代謝是某些
疾病藥物治療的理論基礎(chǔ)肝性腦病是氨基酸代謝章節(jié)中涉及的臨床疾病,其發(fā)病機制主要為:氨中毒學說、假性神經(jīng)遞質(zhì)學說、5-羥色胺學說和γ-氨基丁酸(GABA)學說,其中,氨中毒學說最為主要。肝性腦病是肝硬化患者最嚴重的并發(fā)癥,如果治療不及時,往往會導致患者死亡。在講解氨基酸代謝的相關(guān)內(nèi)容時,教師可首先對肝性腦病的病因、誘因、臨床表現(xiàn)、發(fā)病機制進行詳細講解,然后結(jié)合內(nèi)科治療策略———降低血氨,減少假性神經(jīng)遞質(zhì)生成,使用GABA受體拮抗劑等,讓學生對具體的藥物治療措施進行分析與討論:1.使用酸性溶液灌腸減少血氨吸收,使用口服腸道制菌劑利福昔明抑制腸道細菌,減少腐敗作用,這與腐敗作用章節(jié)的知識緊密關(guān)聯(lián)。2.口服鳥氨酸和天冬氨酸制劑,增加尿素合成以增加血氨的去路,改善患者癥狀。盡管教材中提到了AGA(乙酰谷氨酸)激活CPS-1啟動尿素合成,精氨酸又是A-GA合酶的激活劑,兩者都可以增加尿素合成,但是循證醫(yī)學尚無證據(jù)肯定精氨酸和谷氨酸有降低血氨的確鑿療效[6]。這一點充分體現(xiàn)了疾病發(fā)生和治療的理論基礎(chǔ)與臨床實際的不同,教師應在這個案例中進行充分的對比分析與講解,讓學生認識到知識應用遷移不能照本宣科,應該辯證分析。3.使用支鏈氨基酸(包括亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸)競爭性拮抗芳香族氨基酸,通過血腦屏障進入神經(jīng)元,減少假性神經(jīng)遞質(zhì)的形成。因為,假性神經(jīng)遞質(zhì)主要是β-羥酪胺和苯乙醇胺,前體分子酪胺和苯乙胺均為含苯環(huán)化合物,因此,可以使用支鏈氨基酸抑制其進入神經(jīng)中樞。這依然是氨基酸代謝中腐敗作用的延續(xù),教師在授課過程中應前后呼應,幫助學生構(gòu)建生物化學完整知識體系。4.GABA是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制性神經(jīng)遞質(zhì),產(chǎn)生過多是肝性腦病發(fā)生的機制之一。GABA受體是一個大分子復合體,可以接受來自GABA、苯二氮卓類(BZ)、巴比妥類和乙醇等的刺激,使Cl-內(nèi)流增加,導致神經(jīng)元細胞膜發(fā)生超極化,降低神經(jīng)元興奮性。因此,使用苯二氮卓受體阻斷藥—氟馬西尼(安定中毒的解毒藥),能夠短期內(nèi)改善患者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制作用。這是氨基酸代謝γ-氨基丁酸代謝內(nèi)容的擴展。
二、從真實的臨床病例出發(fā),將生物化學基本理論與臨床應用相關(guān)聯(lián)
在脂類代謝章節(jié)中,教師可引入非甾體抗炎藥(Non-steroidalAnti-inflammatoryDrugs,NSAIDs)導致潰瘍出血的臨床病例,將其與不飽和脂肪酸衍生物代謝相關(guān)聯(lián)?;ㄉ南┧崾乔傲邢偎兀≒G)、血栓噁烷(TXA2)、白三烯(LT)的前體物質(zhì)。環(huán)氧合酶(COX)是PG和TXA2合成的關(guān)鍵酶(見圖2)。PG是誘導炎癥反應的起始物質(zhì),以阿司匹林為代表的NSAIDs藥物能夠抑制COX,從而抑制炎癥反應,因此具有解熱鎮(zhèn)痛消炎和抑制血小板聚集的作用(抑制TXA2的合成),在臨床上廣泛適用于高血壓、高血脂、冠心病等患者。由于PGI2具有較強的血管擴張作用,可以維持胃黏膜下血供,保障胃黏膜上的黏液-碳酸氫鹽屏障和黏膜上皮的及時更新,當患者長期使用NSAID藥物時,由于PGI2合成受到抑制,容易誘發(fā)消化性潰瘍并發(fā)出血和穿孔,其發(fā)生率占潰瘍患者的5%—30%,主要見于老年患者,稱為NSAID潰瘍。因此,阿司匹林制劑多為阿司匹林腸溶片,以減少胃腸不良反應。課堂講授時可以先從一個實際病例引入?;颊吣?,60歲,黑便4天,1天前嘔吐咖啡渣樣胃內(nèi)容物1次約100ml入院?;颊哳^暈乏力、心悸,無暈厥及四肢濕冷,無腹痛,小便正常。查體示:皮膚蒼白、未見黃染,腹軟,上腹部輕壓痛,無肌緊張。既往高血壓病史3年、糖尿病史3年,服用氨氯地平5mg/d,阿司匹林100mg/d及二甲雙胍500mgtid治療。血常規(guī)示Hb69g/L、紅細胞比容0.26。糞潛血試驗陽性。然后進行病例分析。該患者因急性上消化道出血來就診,既往有長期服用阿司匹林的病史,故最可能的診斷是NSAIDs潰瘍出血,需做急診胃鏡確診,藥物治療給予質(zhì)子泵抑制劑蘭索拉唑與胃黏膜保護劑硫糖鋁,必要時內(nèi)鏡下止血治療。通過這樣的病例分析,教師可讓學生把物質(zhì)代謝基礎(chǔ)理論與疾病發(fā)生、診斷與治療聯(lián)系起來,要求學生仔細閱讀阿司匹林的藥物說明書,幫助學生在生物化學基礎(chǔ)理論體系和臨床應用之間搭建橋梁,讓學生學會學以致用。
三、理論聯(lián)系實際,提高學生在實驗課堂中的參與度和積極性
在實驗課中,很多學生只是按照實驗步驟按部就班地完成實驗,并不去思考實驗原理和分析實驗結(jié)果。而實驗科學最重要的是培養(yǎng)學生的實驗思維,而不是培養(yǎng)“實驗機器”。以血糖測定實驗為例,教師在課堂上可以通過“理論講解———大膽猜測———現(xiàn)場驗證”來激發(fā)學生進行實驗的興趣:
(一)理論講解
教師首先應強調(diào)糖尿病是代謝性疾病并非內(nèi)分泌疾病,因此診斷糖尿病主要通過檢測血糖濃度,而非胰島素水平。空腹血糖受飲食、職業(yè)、代謝等因素影響較大,漏診率高,因此口服葡萄糖耐量實驗(OGTT實驗)是目前主要的糖尿病診斷依據(jù)。根據(jù)1999年的糖尿病診斷標準(見表1),正常人OGTT2小時血糖(2hPG)應<7.8mmol/L。
(二)大膽猜測
II型糖尿病的主要病因是胰島素抵抗,發(fā)生胰島素抵抗的主要論點之一就是肥胖。即便不是糖尿病患者,理論上講肥胖人群的糖耐量也會低于正常人,2hPG水平會較正常人高。因此,大膽猜測班上體型肥胖的學生要比體型清瘦的學生2hPG水平高。
(三)現(xiàn)場驗證
此時上課時間通常在學生上一餐后2小時左右,教師可選擇兩位體型差異比較大的學生現(xiàn)場測量血糖,通常肥胖學生2hPG約為6.5mmol/L左右,纖瘦學生約為5.5mmol/L左右,雖然都在7.8mmol/L以下,但還是有明顯區(qū)別的。通過這樣的講解,能夠極大地激發(fā)學生檢測血糖的興趣,并將理論與實際相結(jié)合,加深學生印象。同時,遇到特殊情況,教師要及時進行分析解釋,比如肥胖同學測得的2hPG明顯接近或高于糖尿病標準,應立刻詢問他課間是否進食或喝飲料,及時答疑解惑。
四、結(jié)論
課程問卷結(jié)果顯示,學生喜歡生物化學課堂的最主要原因不是因為老師授課嚴謹、思路清晰(占16.7%),而是能更廣泛地聯(lián)系臨床實際(占43.5%),講授幽默、親和力高(34.8%),這說明了將枯燥的理論知識與臨床實際相結(jié)合在課程教學設(shè)計中的重要性(見表2)。除此以外,教師對臨床案例的選材和取舍很重要。教師應該盡量選擇常見病和多發(fā)病,避免將罕見疾病搬到生化課堂上,學生不熟悉、沒有代入感,授課效果會大打折扣??傊瑢⑴R床知識、臨床案例引入生化課堂,不僅豐富了教學內(nèi)容,而且通過以問題為導向的探究式教學模式,進行學生思維能力提升訓練,能提高學生的學習主動性、積極性,真正構(gòu)建“以學生學為中心”的互動課堂。
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