生物化學實驗教程范文

時間:2023-11-01 17:42:13

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生物化學實驗教程

篇1

關鍵詞:生物化學;實驗課;整合模式

生物化學是一門操作技術性很強的課程,是生命科學中極為重要的學科之一[1],[2]。近年來迅猛發(fā)展,尤其實驗理論、技術和方法更為迅速。因此,生物化學實驗教學在生物化學教學中占有突出地位。如何增強生物化學實驗教學效果,培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和能力,提高學生的科研素養(yǎng),已經(jīng)成為生物化學實驗課程改革的首要任務。我校是河北省培養(yǎng)農(nóng)業(yè)技術人才和師范教師的重要基地。目前,我校已處于應用型大學行列,正處于轉(zhuǎn)型辦學的關鍵發(fā)展時期。所以在人才培養(yǎng)上需要更重視實驗教學環(huán)節(jié),強化實驗教學在整個本專科教學體系中的作用。但是較之理論課程,我校實驗課程教學改革長期以來一直處于滯后狀態(tài)。生物化學實驗課一直以來在我校處于極其重要地位。涉及我校3個二級學院的農(nóng)學、園藝、食品等共計12個本科專業(yè)。涉及專業(yè)廣泛,授課學生眾多,同時是多數(shù)研究生入學的必選科目,直接影響學生的綜合成績。我院植物生理與生物技術實驗室一直承擔著這項教學任務,到目前為止已經(jīng)有十四年歷史。但是,目前生物化學實驗課程仍然存在以下幾方面問題:1.實驗內(nèi)容簡單、陳舊,缺乏綜合性和探究性實驗內(nèi)容;2.教學模式單一,授課方式死板;3.缺乏科學合理的實驗考評體系。總之,傳統(tǒng)實驗教學模式已經(jīng)不適用于當前教學實踐,必將直接影響我校畢業(yè)生專業(yè)素質(zhì),乃至后續(xù)畢業(yè)率和就業(yè)率。就實驗課程設立及發(fā)展現(xiàn)狀而言,此課程教學改革顯得尤為重要和緊迫。基于生物化學實驗教學中出現(xiàn)的各類問題,各位授課教師近年來一直嘗試從教學計劃、實驗課內(nèi)容、教學方法及手段、考核方式與評價方法等方面研究生物化學實驗課程體系的教改目標、思路及具體教改措施,旨在更新思想觀念、強化實驗教學的重要性,充分發(fā)揮實驗課的實踐優(yōu)勢,增強學生創(chuàng)新意識和學習興趣,提高生物化學實驗教學質(zhì)量,并積累了一些實踐經(jīng)驗,現(xiàn)總結(jié)如下:

1.預先精選科學的實驗內(nèi)容,增設綜合性和設計性實驗

我校是一所農(nóng)業(yè)院校,各本專科學生科研內(nèi)容多圍繞農(nóng)作物進行。作為一門重要的基礎課程,生物化學實驗所處地位不言而喻。以往生物化學實驗多以單一實驗為授課內(nèi)容。如測定植物組織中蛋白質(zhì)含量、氨基酸總量及過氧化物酶含量等。這種授課方式雖然能保障學生在四個學時的學習中基本掌握各實驗的操作技巧,但是弊端較為明顯:缺乏系統(tǒng)性和連貫性,不能充分培養(yǎng)學生的綜合實驗技能。同時材料準備也顯重復,不利于節(jié)約成本。筆者在近些年的生物化學實驗改革中首先力爭從培養(yǎng)方案入手,增加綜合性和設計性實驗內(nèi)容。在授課計劃方面合理安排實驗時間,將多個實驗內(nèi)容整合在一起,使學生充分認識到植物組織中存在各類組分,并能井然有序地將各類組分含量依次測定完畢。這樣既鍛煉了學生的綜合實驗能力,又節(jié)約了實驗材料成本。此外,在開設實驗的過程中創(chuàng)立不同班級間的學生互評機制,培養(yǎng)學生良好實驗習慣。加大實驗課的成績比例,實驗成績占到生化實驗課程總成績的20%;將實驗成績分為考核、預習和出勤占5%,操作占10%,實驗報告占5%。

2.適當選取實驗內(nèi)容,讓學生自行設計實驗內(nèi)容

為了充分錘煉學生實驗能力,以便為日后科研打下堅實基礎,筆者適當增設自主實驗內(nèi)容。誠然,考慮到培養(yǎng)方案和授課計劃的各類限制,這類實驗內(nèi)容不宜過多開設,而且開設的專業(yè)和年級尤為重要。依據(jù)以往經(jīng)驗,該類生物化學實驗內(nèi)容不宜在一年級開設。因為此時學生仍然缺乏足夠的理論經(jīng)驗,很難充分運用各類理科實驗操作手段。當他們經(jīng)過一兩年錘煉后,已經(jīng)充分學習了生物、化學等各類理科知識,能夠在理論及實驗層面上小試牛刀。此時便可以適當增加自主性實驗,充分鍛煉其綜合實驗能力。而學生的綜合科研能力便在此方面充分體現(xiàn)出來。實踐證明經(jīng)過此環(huán)節(jié)培訓,學生均會在日后寫本科畢業(yè)論文時擁有較強的科研技能。

3.開設開放性實驗室,為學生提供自主實驗的空間環(huán)境

為培養(yǎng)學生的獨立科研能力,本實驗室特意開設了開放性實驗室。將這一環(huán)節(jié)運用到生物化學實驗教學中,具有良好的教學效果。有些實驗需要在課下零散時間內(nèi)完成。然而由于授課班級較多,很難滿足此類需求。此時,開放性實驗室的作用便得到充分發(fā)揮。由于不受時間限制,學生可以在此空間內(nèi)繼續(xù)完成剩余的實驗步驟。開發(fā)實驗室內(nèi)放置有722型分光光度計、離心機、冰箱及各類玻璃器皿,能夠充分滿足學生需求。同時實驗室管理人員充分制定了各類規(guī)章制度,嚴格按照開放制定實施流程進行。綜上所述,生物化學作為一門重要的實驗性學科,涉及專業(yè)和學生人數(shù)較多。生物化學實驗在具體實施方面的首要困難即授課時間不足。需要各個學院、專業(yè)帶頭人在制定培養(yǎng)方案時充分考慮到年級限制、授課時間段等因素。雖然生物化學實驗改革尚處于初探階段,但是意義深遠,急需各位授課教師共同努力。筆者希望借此拋磚引玉,為農(nóng)林高校生物化學實驗改革提供一些新觀念和新思路。

作者:蔡愛軍 杜利強 郭艾英 鄒亞學 杜金友 單位:河北科技師范學院

參考文獻:

篇2

關鍵詞:研究型教學;生物化學與分子生物學;大學生科技創(chuàng)新

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)18-0146-02

進入21世紀后,分子生物學的發(fā)展迅猛,新技術新手段層出不窮并已滲透到各個學科;分子生物學理論與技術已經(jīng)成為人們認識生命本質(zhì)和改造生物特性的有力武器。然而,我們在指導大學生科技創(chuàng)新活動中發(fā)現(xiàn):大多數(shù)學生(即使考試成績很好的學生)很難能應用所學的分子生物學理論與技術設計出科學研究的實驗方案;我們調(diào)查也發(fā)現(xiàn):很多碩士研究生在利用分子生物學理論與技術設計科學研究實驗方案時仍困難重重,這說明我們傳統(tǒng)的“老師講、學生聽、再考試”按部就班的生物化學與分子生物學教學模式已經(jīng)很難實現(xiàn)“培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新性人才”的目標。那么,如何在教學中引導學生進行科技創(chuàng)新?

隨著近年來分子生物學的飛速發(fā)展,給生物化學與分子生物學教學帶來一些問題,主要體現(xiàn)為:教學學時的不足與教學內(nèi)容的擴增;學生理論知識的學習與科學研究實驗環(huán)節(jié)的嚴重脫離,這是造成分子生物學知識在應用中“困難重重”的主要原因。

研究型教學也稱主題研究,是在美國布魯納的“發(fā)現(xiàn)式學習模式”和瑞士皮杰的“認知發(fā)展學說”基礎上構(gòu)建的教學模式[1],是在老師指導下有目的地相對獨立地對教學內(nèi)容相關的實際問題進行探索研究,從而提高學生運用知識解決實際問題的能力,從而培養(yǎng)出具有獨立思考研究能力的創(chuàng)新型及應用型人才。

“開展大學生創(chuàng)新教育、培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新性人才”是高等教育改革與持續(xù)發(fā)展的一個重要主題。為堅持“教學以學生為本”的原則,以培養(yǎng)“實踐能力強、綜合素質(zhì)高”的創(chuàng)新型醫(yī)學人才為中心,我們以“腫瘤微環(huán)境與免疫治療湖北省重點實驗室”為平臺,以教師承擔的科研項目為引導,在生物化學與分子生物學理論及實驗教學中探索并實踐“研究型教學”模式。

1.優(yōu)化和整合理論教學內(nèi)容,夯實學生創(chuàng)新基礎。生物化學與分子生物學發(fā)展快速,新技術、新方法、新成果不斷涌現(xiàn)。我們根據(jù)教學大綱要求,優(yōu)化、整合教學內(nèi)容:刪除淘汰的內(nèi)容,合并重復的內(nèi)容,增加新出現(xiàn)的內(nèi)容。在課堂講授中,將國內(nèi)外一些最新分子生物學研究成果、發(fā)展動態(tài)及科學前沿知識充實到教學內(nèi)容中;介紹分子生物學新技術在疾病診斷、治療、預防中的最新進展,使學生明白生物化學與分子生物學在醫(yī)學中的重要性。

2.利用多種現(xiàn)代化教學方法和手段,激發(fā)學生科技創(chuàng)新興趣。生物化學與分子生物學課堂內(nèi)容豐富、信息量大,而教學課時少。因此,我們在理論教學中將教學內(nèi)容分為講授和自學兩部分:在講授中,利用多媒體等多種現(xiàn)代化教學手段,將難點和抽象的內(nèi)容以動畫的形式反應出來,使教學內(nèi)容直觀化,增加學生對知識的掌握;在自學中,充分利用網(wǎng)絡教學平臺實現(xiàn)師生之間、生生之間的交流互動;同時將教師承擔的科研課題設置成科研專題,讓學生帶著科研專題的問題開展學習。

3.加強實踐教學,培養(yǎng)學生科技創(chuàng)新能力。我們在重視理論知識教學的基礎上,加強實踐教學與理論教學相結(jié)合。我們重新組合實驗內(nèi)容,實行“三型實驗原則”(即將實驗分為驗證型實驗、綜合型實驗、研究型實驗):減少基礎性驗證型實驗、增加設計性綜合型實驗、開展創(chuàng)新性研究型實驗。

在課堂內(nèi)的基礎性實驗部分:減少傳統(tǒng)的驗證性及臨床生化指標測定的實驗項目及學時數(shù),使實驗項目主要集中于基本操作、比色技術、離心技術、層析技術及電泳技術等方面的實驗;對基本的規(guī)范化實驗操作方法及常規(guī)實驗技術(如比色、離心、層析、電泳等技術)操作流程錄像后上傳到課程網(wǎng)站中以便學生對照學習。

在課堂內(nèi)的設計性綜合型實驗部分:我們組織學生針對教學中遇到的問題設計研究方案。例如,在肝臟生物化學中提到:白蛋白主要是由肝臟合成,而白蛋白又是臨床醫(yī)療和科研中常用制劑,如何提取出有活性的白蛋白?如何利用生物技術大量生產(chǎn)白蛋白?通過討論,使學生了解解決這一問題所依據(jù)的蛋白質(zhì)理化性質(zhì)和分離純化、基因表達、基因重組、PCR等理論知識。通過設計白蛋白分離純化與鑒定實驗,在對蛋白質(zhì)理化性質(zhì)加深理解的同時,使學生掌握合理運用鹽析沉淀、離子交換層析等技術操作流程;在此基礎上,啟發(fā)學生運用基因重組、RT-PCR等分子生物學技術設計重組表達白蛋白的實驗方案。指導教師對學生設計的研究方案可行性和合理性進行點評及修改,學生在老師指導下,在課堂內(nèi)開展上述設計性綜合型實驗。

4.在課堂外的創(chuàng)新性研究型實驗部分:學生組成多個研究小組(3~5人/組)對教師承擔的科研課題(已設置成多個科研專題)查閱文獻和資料后進行創(chuàng)新性科研專題申請書的撰寫;指導老師根據(jù)申請書質(zhì)量及個人興趣愛好挑選部分研究小組開展科研專題的實驗研究;在此過程中,學生利用課余時間在老師指導下開展創(chuàng)新性實驗研究,從而進一步培養(yǎng)科技創(chuàng)新能力。

5.研究型教學模式在生物化學與分子生物學教學中的效果:通過研究型教學模式在三峽大學醫(yī)學院臨床醫(yī)學專業(yè)的生物化學與分子生物學教學中的探索與實踐,我們發(fā)現(xiàn)學生的考試成績顯著高于未經(jīng)過研究型教學模式的班級;學生的動手操作能力也顯著高于未經(jīng)過研究型教學模式訓練的學生。通過研究型教學模式,學生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力得到提高,激發(fā)了學生對生物化學與分子生物學的學習興趣,極大調(diào)動了學生的學習積極性。通過學生課外完成的科研專題研究,學生以第一作者在CSCD核心期刊發(fā)表研究論文7篇;指導老師在指導大學生科研專題的同時,圓滿完成了自己所承擔的科研課題的研究;同時老師通過完成科研課題,促進自己的教學水平。

總之,通過上述一系列的探索與實踐,能充分調(diào)動學生學習積極性,開闊視野,增加學生對生物化學與分子生物學及科技創(chuàng)新活動的興趣;更重要的是能提高學生的實踐動手能力,培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新能力;同時,老師通過完成科研課題,帶動人才培養(yǎng);能使教師把教學與科研有機結(jié)合起來,以科研促進教學;使教師不斷更新教學內(nèi)容,不斷改善教學框架,形成囊括最新知識框架的教學體系,從而使《生物化學與分子生物學》教學質(zhì)量得以進一步提高;即充分證明研究型教學模式在生物化學與分子生物學教學實踐中是有效和可行的。

篇3

【關鍵詞】 雙語教學;臨床生物化學檢驗;醫(yī)學檢驗

Practice and consideration of bilingual teaching clinical biochemistry

HUANG Xiao-hua,ZUO Yun-fei.

【Abstract】 With the developments in the field of clinical biochemistry it’s necessary to actively promote the use of bilingual teaching. The understanding and practice of bilingual teaching is still at the exploratory stage. The author discuss how to improve the teaching quality with the summary of experience of bilingual education.

【Key words】 Bilingual teaching; Clinical biochemistry; Medical laboratory

近年來隨著醫(yī)學檢驗專業(yè)的飛速發(fā)展,對于該領域人才需求的要求也在不斷的提升。尤其是在國際間的交流與合作、新技術的探索與研究乃至日常工作中對于外語水平的要求已是一項不可或缺的基本技能。為此,我學院對醫(yī)學檢驗專業(yè)的學生開展了有計劃有組織的雙語教學工作。本文結(jié)合作者自身的教學實踐探討在臨床生物化學檢驗課程中進行雙語教學的實踐與思考。

1 臨床生物化學檢驗課程開設雙語教學的重要性

雙語教學是指在教學過程中,使用兩種語言進行講授,一般指在母語進行部分教學的同時用非母語(一般指英語)進行部分或全部非語言學科教學的教學模式[1]。最終使學習者能夠同時應用母語和英語進行思維,并將其應用到實際的工作中。現(xiàn)階段,對于檢驗專業(yè)學生來說,英語在實際工作、對外學術交流、科研學習等方面都起著重要作用,但相當一部分的學生還只是應試學習,實際應用能力上還很差,不能將英語真正作為學習工具來使用。

臨床生物化學檢驗課程是醫(yī)學檢驗一門重要的專業(yè)課程,著重介紹了疾病的發(fā)病機制中的生物化學改變,臨床生物化學檢驗方法的原理、方法學評價、檢測結(jié)果的臨床意義等。當今臨床生化的發(fā)展日新月異,已經(jīng)成為檢驗專業(yè)領域的前沿學科,要想掌握最新的進展,與國際先進技術方法接軌,必須具備熟練閱讀專業(yè)外文文獻及其他應用英語解決實際問題的能力。因此開展并不斷完善臨床生化課程的雙語教學刻不容緩、勢在必行。

2 雙語教學中的實踐與思考

2.1 明確雙語教學的目的,提高師資力量

雙語教學作為新興的教學手段,因各門專業(yè)課程的特點不同,對雙語教學的理解和實施也不盡相同。但首先要明確雙語教學的教學目的應該是使學生在掌握醫(yī)學專業(yè)基礎理論知識的同時,掌握常用的專業(yè)英語的詞匯,具備一定的應用專業(yè)英語的“聽、說、讀、寫”的能力,為今后的日常工作、學習深造及學術交流奠定一定的基礎[2]。雙語教學在臨床生物化學檢驗課程中的開展是明確了這一目的,結(jié)合臨床生化課程的特點,在逐步的探索中不斷的總結(jié)經(jīng)驗加以完善。對于臨床生化檢驗課程中的“雙語教學”在教學過程中不應是單純的對單詞、詞匯的解釋和對原版教材的逐詞逐句的對照翻譯,重點還應放在掌握醫(yī)學專業(yè)知識上,而外語水平的提高作為能力和素質(zhì)的培養(yǎng)應滲透于教學的全過程。在雙語教學的過程中,筆者認為起到?jīng)Q定性作用的就是師資。雙語教學對于教師有較高的要求,任課教師在掌握相當程度專業(yè)知識及授課技巧的同時還要具備良好的英語語言能力, 能熟練、準確地使用英語對專業(yè)知識進行講解。臨床生化檢驗學在雙語教學上應著重于授課教師的選擇與培養(yǎng)。授課教師多選擇有國外學習經(jīng)歷的精通專業(yè)知識的教授、副教授。同時也要注重中青年教師的培養(yǎng),選派中青年教師參加學校開辦的雙語教學師資培訓班,側(cè)重于口語訓練和雙語教學法進行培訓,另外還應定期的組織外語教學觀摩活動、教學研討會等,建立雙語教學的學習環(huán)境促進教師間的交流及年青教師的成長[3]。但雙語教學中的教師水平的提高是一個漫長的與時俱進的過程,需要教師付出比普通教學更多的精力并在教學過程中不斷的總結(jié)經(jīng)驗教訓。

2.2 科學的教學方法確保教學效果

雙語教學在臨床生物化學檢驗課程中開展的成功與否,最終是要看教學效果如何。學生應該是在一定程度上能夠同時使用母語和英語解決臨床生化的專業(yè)問題。這就要求學生應該首先以掌握臨床生化檢驗知識作為基礎,而要區(qū)別于單純的英語授課。因此在授課中要根據(jù)學生的實際情況、臨床生化檢驗學這門課程的教學特點來合理的安排中英文使用的比例。檢驗專業(yè)的學生開設臨床生化檢驗學一般是在大學三年級、四年級,這階段的學生一般達到了CET 4水平,具備了一定的日常英語會話水平,同時在臨床生化檢驗學課程開設前,學生開設了醫(yī)學檢驗英語的學習,所以可以使用保持型雙語教學,即學生剛學習時多使用本國語言,然后逐漸使用第二語言進行部分課程的學習。另外從臨床生化檢驗學課程的特點來看保持型雙語教學也符合其教學內(nèi)容的安排,臨床生化檢驗學的內(nèi)容包括了以下幾方面的內(nèi)容[4]:①人體物質(zhì)代謝紊亂過程中出現(xiàn)的相關疾病的發(fā)病機制和實驗診斷項目的理論依據(jù);②以器官為中心闡述病理狀態(tài)下的生物化學變化;③以組織細胞為中心;④疾病分類為中心;⑤介紹生物化學檢驗基本技術和儀器。在課程開始初期側(cè)重于對介紹各個生化指標的英文單詞,但對代謝紊亂過程中出現(xiàn)的相關疾病的發(fā)病機制主要應用中文講解。而學習到以器官、組織細胞、疾病分類為中心的生化改變時逐步將雙語教學的“聽說讀寫”應用到實際的臨床病例中,用英文系統(tǒng)解決專業(yè)問題。

這樣要比應用沉浸型雙語教學的教學效果好,學生不會因為開始就接觸復雜的專業(yè)英語而產(chǎn)生厭學、抵觸情緒,而且在學習中模擬工作中如何應用英語來解決實際問題,讓學生感受到不僅是在學習專業(yè)英語而是在專業(yè)領域應用英語,這樣變被動為主動,調(diào)動了學生的積極性,提高了教學效果。

2.3 組織多種課外學習形式,調(diào)動學生積極性 目前臨床生化檢驗學開設雙語教學還受到課時的局限,畢竟在雙語教學中語言只是載體,而知識才是內(nèi)涵。所以在限定的課時內(nèi)應首先保證學生對專業(yè)知識的掌握。這樣組織多種形式的課外學習也是輔助雙語教學的一種手段。我學院的檢驗專業(yè)學生在學習專業(yè)課的階段大部分同學參加了科研小組,由教師挑選臨床生化專業(yè)的英文文獻,布置科研小組的同學課后閱讀,一個階段組織科研小組的同學進行中英文結(jié)合的討論,可以提高學生運用英文的科研能力。另外在臨床生化的實驗課中安排了學生到檢驗科的臨床生化科室進行見習的內(nèi)容,在見習中由臨床教師帶領學生講解化驗單中的英文檢驗指標,對于臨床生化檢驗儀器的原理與使用也應用雙語教學進行實物講解,并可以組織同學進行討論,讓學生們切實的體驗到英語在實際工作中的應用,增加學生學習的動力。除了較為常規(guī)的專業(yè)教育外,推薦學生課余時間收聽VOA Health Report、醫(yī)學英語Talk show、觀看比較流行的原聲醫(yī)務電視劇,如美國的ER、Grey’s Anatomy等,使學生寓教于樂。

2.4 外文教材的選擇及網(wǎng)絡資源的利用

教材是學生用以學習理論和技能的重要手段,教材的優(yōu)劣直接影響到雙語教學的效果。在國外的原版教材的選擇上要使用語言地道, 啟發(fā)性強, 同時要能提供最新科技動態(tài)的教材。但在應用原版教材時除考慮上述情況外還要注意與中文教材的教學大綱, 教學內(nèi)容的銜接。考慮到以上因素我們選用了Dietz Textbook of Clinical Chemistry and Molecular Diagnostics。但由于原版教材價格昂貴,而且各章節(jié)采用先介紹大量的生物化學基礎知識后再介紹專業(yè)知識的特點,這與國外教授灑雨點般介紹相關內(nèi)容后由學生課后自學的教學方式相配套。而這種教學方式目前還不適用于國內(nèi)學生的學習情況,需要結(jié)合本專業(yè)自身特點加以改進,我們采取將原版教材作為參考資料,節(jié)選原版教材中與中文教材教學內(nèi)容密切相關的內(nèi)容以復印件作為資料供學生課上學習再以多媒體,幻燈片的形式進行講解。這樣可使學生不必為缺乏外文教材而出現(xiàn)學習上的障礙,又使學生在教師的指導下有選擇的學習,而學有余力的學生可借鑒原版教材學到更多的相關知識。另外因為原版教材再版時也有部分更新內(nèi)容,而我們無法及時的更新教材,這樣可以充分的利用網(wǎng)絡資源,推薦著名的國際臨床生化網(wǎng)站及一些雜志給學生,如Clinical Chemistry、Annuals of Clinical Biochemistry和Clinical Chemistry Review等,供學生自主學習,也為提高學生的科研能力打下良好的基礎。

2.5 建立完善的雙語教學的評估體系 建立雙語教學的評估體系是實施雙語教學的保證[5]。臨床生化檢驗雙語教學的評估體系主要包括對教師教學效果的評估和對學生學習效果的評估兩方面。其中對于授課教師教學的評估包括了教案及課件的定期檢查,教學督導組專家對教學大綱、教學進度安排、教學手段等的不定期的評估,定期聽課,對課堂上的師生活動進行評估并給出分析結(jié)果,定期舉行教學相長會,注重教學中學生的回饋信息,其中學生的反饋意見應包括對教學內(nèi)容的安排,教學方法的設置、教師授課水平的評價等各項指標,并可鼓勵學生提出自己的建設性的意見,及時的根據(jù)學生的意見來調(diào)整教學方式。對學生學習效果的評估不是單一的以期末考試的成績來進行評價,而是增加了能力測試、綜合案例測試等隨堂測試的形式。臨床生化雙語教學的評估體系目前仍在實踐過程中不斷的總結(jié)經(jīng)驗,校際間的相互學習、取長補短才能不斷提高雙語教學的教學效果。

總之,雙語教學是我國檢驗醫(yī)學專業(yè)面向現(xiàn)代化、面向未來、與世界接軌的必然趨勢,已逐漸成為該專業(yè)人才培養(yǎng)的重要目標。在臨床生物化學檢驗課程中開展雙語教學是順應時展的要求,可使他們更好的適應和勝任未來的科研與生產(chǎn)工作。

參考文獻

[1] 湯冬玲,張紹翔,李艷,等.檢驗醫(yī)學課程引入雙語教學模式的探索與實踐.西北醫(yī)學教育,2008, 16(6):1199-1200.

[2] 楊亦青,薛素冰,張艷超,等.臨床血液學和血液檢驗課程雙語教學的調(diào)查分析.檢驗醫(yī)學教育,2009,3(16):10-12.

[3] 王蓉,李雪,洪偉,等.新型醫(yī)學檢驗專業(yè)英語課堂教學模式建立.檢驗醫(yī)學教育,2009,6(16):12-14.

篇4

關鍵詞:生物化學實驗;瓊脂糖凝膠電泳;教學體會

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)11-0260-02

瓊脂糖凝膠電泳是核酸分析常用的實驗技術,是核酸研究工作中不可缺少的重要手段,廣泛應用于基礎理論研究、農(nóng)業(yè)科學、醫(yī)學衛(wèi)生、工業(yè)生產(chǎn)等許多領域,在生物化學和分子生物學的教學和科研中具有重要作用。[1-2]我校自2009年為醫(yī)學專科學生增開該實驗以來,受到廣大學生的歡迎,收到良好的教學效果。本實驗在實際的操作過程中由于實驗試劑、耗材準備比較復雜,微小的疏忽都會導致實驗的失敗,在長期的實驗準備和教學過程中,我們總結(jié)了一些教學經(jīng)驗和教學體會。

一、實驗前準備

實驗設備及材料的準備。待測DNA,瓊脂糖,電泳儀,電泳槽,紫外透射反射儀,酒精燈,100ml燒杯,微量移液器,三羥甲基氨基甲烷,鹽酸,醋酸鈉,EDTA,瓊脂糖,溴酚藍,溴化乙錠。

二、實驗課中

1.瓊脂糖膠的制備。本實驗配制的是質(zhì)量濃度為1%的50mL凝膠。在電爐上將膠熔至清澈透明的溶液狀,冷卻到60℃左右,加染料GV(GoldView),每100ml膠加5pl,搖勻,倒入事先裝好的水平電泳槽內(nèi),梳子根據(jù)樣品量選用。凝膠厚度一般為0.3~0.5cm。待凝膠完全凝固后(于室溫放置30~45min),在梳子齒附近加入少量電泳緩沖液,然后緩慢輕輕地向上拔掉梳子,將凝膠放入電泳槽中。

2.點樣。點樣量要根據(jù)點樣孔大小和樣品濃度確定,一般上樣體積約5~10uL。點樣前,樣品需按照配比添加上樣緩沖液,吹打均勻后,移液器吸取樣品,垂直于點樣孔,用另一只手幫助固定移液器下端,移液器槍頭尖端進入點樣孔即可將樣品注入孔內(nèi),注意不可將槍頭尖端插至孔底,并選擇其他點樣孔點上適合的DNA分子量標準(DNA Marker)。所謂適合是指樣品DNA分子量大小應基本在DNA分子量標準范圍之內(nèi)。

3.電泳。將電泳儀的正極與電泳槽的正極相連,負極與負極相連。核酸帶負電荷,從負極向正極移動,膠的點樣孔一端應放在電泳槽的負極接線一端。電泳槽中電泳緩沖液與制膠用電泳緩沖液應相同,電泳緩沖液(1xTBE),使其恰好沒過膠面約lmm。電泳緩沖液太多則電流加大,凝膠發(fā)熱,設置好電源,一般采用恒壓電源,電壓選擇為5V/cm左右(長度以兩個電極之間的距離計算)。電泳時間一般為30~60min,根據(jù)實驗需要也可做適當調(diào)整。電壓增高,電泳時間縮短,核酸條帶相對來說不夠整齊,不夠清晰;相反,電壓降低,電泳時間較長,核酸條帶整齊清晰。將電泳后的凝膠放在紫外透視儀中觀察結(jié)果,對照DNA marker分析條帶、得出結(jié)論并分析實驗成敗的原因。

4.重視實驗結(jié)果分析,指導填寫實驗報告。生化實驗的目的主要是加強理解和驗證相關理論,通過實驗操作獲得和提高實驗技能,培養(yǎng)學生的動手能力。通過實驗結(jié)果分析提高綜合分析的能力,實驗報告在一定程度上起到檢驗學生對實驗原理、目的、實驗結(jié)果的理解和分析的能力。在過去的實驗報告中,學生由于不知道如何最終來書寫實驗報告,所以盲目抄書或者相互抄襲的現(xiàn)象很多,實驗結(jié)論往往簡單了事,這樣根本無法達到實驗的預先效果。有效地利用實驗課后的十分鐘時間給學生講解如何書寫實驗報告,可以在一定程度上杜絕相互抄襲的現(xiàn)象,既培養(yǎng)學生養(yǎng)成嚴謹求實的學風[3-5],又真正地讓學生在實驗中得到收獲。

三、實驗課后

1.認真批改實驗報告冊,及時返還學生。在實驗教學中,教師始終要求學生在書寫實驗報告時如實反映實驗結(jié)果,不得抄襲或者編寫實驗結(jié)果,這樣教師在批改實驗報告冊時才能更好地發(fā)現(xiàn)實驗失敗或者出現(xiàn)偏差的原因,并在報告冊中一一進行修改;同時,批閱實驗報告冊還能幫助教師發(fā)現(xiàn)一些在以往教學中容易忽視的問題,對于完善今后的實驗教學有著深刻的意義。其次,批閱后的報告冊及時返還學生,可以幫助學生有效地回憶起實驗中操作不當?shù)牡胤骄烤钩霈F(xiàn)在何處,避免在今后的實驗過程中再犯類似的錯誤。

2.課后思考。在參考了其他醫(yī)學院校的實驗教程,我校瓊脂糖凝膠電泳實驗課的成功開設,是我校生物化學實驗改革的一大舉措。隨著分子生物學實驗在醫(yī)學研究中的地位不斷增強,開展一定比例的生化分子實驗無疑將為學生今后開展設計性、綜合性實驗奠定下堅實的基礎[6-11]。

總之,只有不斷總結(jié)經(jīng)驗,探索適合醫(yī)學專科生物化學的新實驗,增加學生學習的積極性、主動性,才能培養(yǎng)出面向2l世紀具有綜合能力和創(chuàng)新意識的高素質(zhì)醫(yī)學人才。

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篇5

摘要:高中生物生活化教學要求在生物教學中既要充分體現(xiàn)生活化,聯(lián)系生活,創(chuàng)設生活化,又要注重生物課程與學生已有生活經(jīng)驗的聯(lián)系,結(jié)合學生的生活經(jīng)驗引導學生掌握其中蘊含的生物知識,并培養(yǎng)學生學以致用的能力,解決生活中的問題。

關鍵詞:高中生物;生活化教學

生活化教學是指教師通過捕捉生活中的學科知識,挖掘?qū)W科知識的生活內(nèi)涵,將抽象的教學建立在學生生動、豐富的生活經(jīng)驗之上,引導學生通過探究、合作等學習方式,陶冶情操,獲得有活力的學科知識、技能、方法,并能學以致用,創(chuàng)造性地解決生活中的實際問題,實現(xiàn)學科教學的生活化。《高中生物課程標準》課程的基本理念中明確指出:“注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系”。這就要求在生物教學中既要充分體現(xiàn)生活化,聯(lián)系生活,創(chuàng)設生活化,又要注重生物課程與學生已有生活經(jīng)驗的聯(lián)系,結(jié)合學生的生活經(jīng)驗引導學生掌握其中蘊含的生物知識,并培養(yǎng)學生學以致用的能力,用學到的生物學知識解決生活中的問題。那么在教學中怎樣實現(xiàn)生活化,不妨從以下方面予以實踐。

1.課前準備生活化

課前準備是學習過程中的重要環(huán)節(jié)之一,是提高聽課效率的重要前提。根據(jù)生物學科的特點,教師可以適當?shù)牟贾脤W生進行必要的n前準備。例如,在人教版必修3《內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性》一節(jié)中,在課前教師可以要求學生完成“體溫的日變化規(guī)律”的調(diào)查,并完成思考題的回答,為課堂的討論做好準備。在課堂上以學習小組進行數(shù)據(jù)的逐項對比分析;小組討論,分組交流,學生代表匯報交流結(jié)果。這樣可以加強學生對表格數(shù)據(jù)提取和分析能力 ,并使用具體數(shù)據(jù)說明內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)處于動態(tài)平衡中。由于生活中的生物問題,學生看得見、摸得著,容易接受,因此有利于學生透徹理解和掌握新知,理解一些抽象的生物知識,有利于突破教學中的難點,體現(xiàn)了書本知識與生活世界的溝通,活化了課本知識。

2.課堂教學生活化

2.1創(chuàng)設生活化情境導入,激發(fā)探究興趣

日常生活中很多現(xiàn)象與生物學科緊密聯(lián)系,老師要精選和學生自身經(jīng)驗相關的知識,把教材內(nèi)容以學生的現(xiàn)實生活為依據(jù)加經(jīng)擴展、延伸,從學生的生活經(jīng)驗來開展有意義的學習。例如:教師在人教版必修3《生長素的發(fā)現(xiàn)》一節(jié)中教師可以提問:“向日葵為什么會圍著太陽轉(zhuǎn)?”“植物是怎樣實現(xiàn)對自身的生命活動進行調(diào)節(jié)呢?”然后介紹生長素的發(fā)現(xiàn)過程,生長素的產(chǎn)生、運輸和分布等內(nèi)容。這樣巧妙設疑,層層探究,激發(fā)學生的探究興趣。創(chuàng)設生活化情境有利于揭示事物的矛盾或引起學生主體內(nèi)心的沖突,突破學生已有的認知結(jié)構(gòu),從而喚起思維,激發(fā)內(nèi)動力,使學生進入問題者的角色,真正卷入學習活動中,達到掌握知識,激發(fā)探究興趣,訓練創(chuàng)新思維的目的。

2.2選擇生活化材料,促進探究新知

對生活有用的生物學知識來源于學生熟悉的社會生活,加強生物的教學能夠培養(yǎng)學生觀察社會和身邊各種生物、生命現(xiàn)象的習慣和能力,從而培養(yǎng)學生善于觀察、發(fā)現(xiàn)問題的能力,培養(yǎng)學生良好的思維習慣、創(chuàng)新能力和實踐能力。在人教版必修1《物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗芬还?jié)中,教師可以提供生活化實例:把白菜做陷時放一些鹽,蔬菜中的水就會大量滲出;對農(nóng)作物施肥過多,則會造成”燒苗“現(xiàn)象;在初中做過實驗:泡在鹽水中的蘿卜條會軟縮,泡在清水中的蘿卜條會更加硬挺,等等。這些都與學生的生活經(jīng)驗有聯(lián)系,并對學習本章內(nèi)容有幫助。使學生使用生活中比較常見的現(xiàn)象和舊有的知識幫助理解新的問題,促進學生探究新知。

2.3開展實踐活動,提高科學素養(yǎng)

生活是知識的海洋,生活之中時時處處皆學問。生物課程具有實踐性,人類對生物的正確認識來自于實踐,并通過實踐加以應用在生物教學中,力求課堂教學與課外活動同步。課堂教學是開發(fā)學生智力,培養(yǎng)學習能力的主要形式,課外能鞏固學生課堂學到的知識和技能,擴大學生知識領域,提高學生的學習興趣。開展實踐活動,讓學生走出校門到社會,可組織學生到野外種群密度調(diào)查、小動物類群豐富度調(diào)查、環(huán)境污染調(diào)查等活動;開設實驗課程,讓學生自己動手做實驗,觀察各種細胞、綠葉中色素的提取和分離、觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂等等,使書本知識與實踐活動有機地結(jié)合起來,讓學生在實踐學習中增長才干,增強學生生物實踐和實驗動手的能力,培養(yǎng)生物科學素養(yǎng),真正做到學以致用。

2.4聯(lián)系社會熱點,回歸生活

社會的進步與生物學的發(fā)展一直是密不可分的,生物學涉及社會生活各個方面如食品醫(yī)療衛(wèi)生環(huán)境保護等。在備課授課中,合理使用教材中“與社會的聯(lián)系”部分。不拘泥于教材,要以課程標準為指導,以教材為框架,大膽適當應用生活中材料,用時將相關的生物信息融入課堂中,有效地開展形式多樣、內(nèi)容豐富、針對性強的生物教學活動,拉近教材與現(xiàn)實生活的距離,為生物教學增添新的活力。例如水葫蘆、霧霾、毒膠囊等事件背后都涉及生物學原理,讓學生學習生物的同時,關注社會熱點問題,樹立科學的價值觀念。

3.課后延伸生活化

篇6

關鍵詞:藥物化學;實驗教學;教學改革

1已開展的工作

1.1加強課程間的聯(lián)系,靈活應用所學知識解決實際問題

以經(jīng)典藥物化學實驗阿司匹林合成為例。阿司匹林合成是以水楊酸和乙酸酐為反應底物,在硫酸催化作用下,加熱酯化得到產(chǎn)物。單從合成角度看,學生只需按照實驗操作規(guī)程,得到產(chǎn)品,即認為成功完成實驗。但在藥物化學實驗中,讓學生明白為什么這樣做更為重要,“授人以魚不如授人以漁”。酯化是藥物合成過程中最常見的反應之一,可供選擇的酯化條件很多。實驗課前,先讓學生去查閱酯化的文獻方法,一方面豐富自己的知識庫,另一方面,也鍛煉文獻搜集和整理能力。對藥物合成反應而言,反應終點的判斷非常重要,判斷反應終點的方法必須簡單、準確、快速。阿司匹林合成中,為保證水楊酸反應完全,乙酸酐是過量的,因此,可利用薄層色譜法跟蹤反應進程,用紫外燈光照顯色,以水楊酸的消耗情況判斷反應終點。藥物合成過程中,一般都會有副反應發(fā)生。阿司匹林合成實驗中,原料水楊酸分子內(nèi)含有游離的羧基和酚羥基,自身可以發(fā)生聚合反應和酯化反應,同時,阿司匹林也含有游離羧基,可與水楊酸的酚羥基進行酯化反應,所以,阿司匹林合成實驗除了得到產(chǎn)物外,至少有三種副產(chǎn)物。清楚副產(chǎn)物的來源后,可根據(jù)特性,選擇堿洗、酸洗、重結(jié)晶等完成分離純化過程,也可直接利用柱層析方法得到產(chǎn)物。由上可見,阿司匹林合成實驗將文獻信息學、有機化學實驗、分析化學實驗、儀器分析實驗等課程的知識點串接在一起,整個實驗過程充滿探索性和趣味性,調(diào)動學生的學習積極性,在培養(yǎng)學生基本技能的同時,使學生對整個藥物合成過程有了更為清晰和直觀的認識。

1.2利用開放性實驗反映藥物合成實際過程,鍛煉學生綜合實驗技能

藥物合成一般為多步反應,工藝路線的設計、分離純化方法的選擇,都會影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此,在完成藥物化學常規(guī)實驗教學后,開設藥物化學開放性實驗,供有興趣的同學繼續(xù)學習和探索。綜合考慮,我們選擇兩個開放性實驗課題:金屬蛋白酶多肽抑制劑的合成和辣椒素酯的合成。金屬蛋白酶多肽抑制劑的合成路線為5-8步,根據(jù)底物選擇不同,合成路線長度略有差異[8]。起始原料均為氨基酸,氨基酸中的氨基和羧基均為活性基團,極易參與反應,合成過程中上保護基團和脫保護基團的步驟較多,這也是原料藥合成中最常用的手段之一。對本科生來說,5-8步的多步合成反應具有極大的挑戰(zhàn)性,學生在進行每一步反應之前,都會仔細研究反應條件,分析可能發(fā)生的狀況,并與指導教師溝通、探討,列出反應注意事項。整個合成過程在鍛煉學生合成技能的同時,綜合培養(yǎng)學生溝通能力、分析解決問題能力。辣椒素酯的合成方法較多,我院實驗教師也發(fā)表了相關的合成文章[9-14]。首先,是用合成雙鍵的經(jīng)典方法-Wittig反應,合成Z-8-甲基-6-壬烯酸;然后,在NaNO2/HNO3作用下,得到E-8-甲基-6-壬烯酸,利用重結(jié)晶的方法純化并得到關鍵中間體-E-8-甲基-6-壬烯酸,通過1H-NMR碳碳雙鍵氫的化學位移值,快速判斷產(chǎn)物純度。E-8-甲基-6-壬烯酸再與香草醇進行酯化反應,得到辣椒素酯。本實驗可供選擇的合成路線較多,可綜合考量學生對路線設計的把握,尤其是香草醇結(jié)構(gòu)中酚羥基和芐醇羥基的選擇性酯化。一方面,通過實驗過程,學生明白不同類型羥基的反應活性是不一樣的;另一方面,學生要選擇是用化學合成法還是用酶催化法合成產(chǎn)物,比較這兩種方法的優(yōu)缺點,初步建立綠色催化合成的概念。

1.3通過不同手段表征化合物,提高儀器利用效率

大型分析儀器的臺套數(shù)無法滿足實驗教學需求,是所有實驗教學中普遍存在的問題。手性化合物的拆分已成為原料藥生產(chǎn)過程中必須面對的問題,也是制藥工業(yè)研究的一個熱點。萘普生是臨床廣泛應用的非甾體解熱鎮(zhèn)痛抗炎藥。我們在藥物化學實驗中用(-)-葡辛胺對萘普生消旋體進行拆分,得到的S-(+)-萘普生用高效液相色譜儀和旋光儀表征。高效液相色譜儀可準確、直觀、定量反映拆分效果,但受制于儀器臺套數(shù)和手性色譜柱的價格,不可能每個實驗小組都采用高效液相色譜儀來表征。因此,部分實驗小組利用旋光儀,通過測得的旋光度,計算ee值,判斷拆分效果。采用兩種儀器對同一化合物進行表征,不僅提高儀器設備利用率,而且也使學生明白不同表征方法之間的差異性,方便在今后的工作中選擇合適的表征方法。

1.4建立虛擬仿真實驗平臺,完成實驗室不能完成的工作

虛擬仿真實驗是虛擬現(xiàn)實技術應用研究的重要載體。虛擬仿真實驗可以演示復雜性實驗、危險性實驗、反應周期過長實驗等,不僅增強實驗教學的趣味性,而且通過互動式教學,激發(fā)學生的學習興趣。卡巴他賽是Sanofi-aventis公司開發(fā)的前列腺癌二線化療藥物,2016年經(jīng)美國FDA批準上市,屬于化學半合成紫杉烷類的小分子化合物,臨床使用劑型為注射液。卡巴他賽優(yōu)化后的合成工藝路線一共5步[15]。由于原料的稀缺性和反應條件苛刻性,合成工作無法在實驗教學中開展。作為臨床用量最大的劑型之一,注射劑制備對藥劑學實驗教學非常重要,但因為注射劑生產(chǎn)時的滅菌、無菌等特殊生產(chǎn)工藝要求,以及安瓿熔封機等特殊設備配備要求,實驗室中開展的注射劑制備實驗與注射劑生產(chǎn)實際相差甚遠。此外,學生對于藥品生產(chǎn)的GMP要求僅停留在書面,無法真正理解GMP的內(nèi)容。基于以上原因,學院整合資源,2018年申報并獲批國家級卡巴他賽半合成及注射液制備虛擬仿真實驗教學項目,將原料藥生產(chǎn)和制劑生產(chǎn)環(huán)節(jié)打通,同時引入GMP概念,使學生對藥品生產(chǎn)和管理有更深刻的理解[16]。

1.5開設設計性實驗課程,盡早融入和熟悉科研實驗室

學院將設計性實驗單列為1門課程,計1學分。學生根據(jù)自己的興趣愛好和老師的研究方向,選擇學院內(nèi)的教師作為設計性實驗指導老師。教師根據(jù)課題組的實際情況,挑選并接收學生進入課題組完成設計性實驗內(nèi)容。學院對設計性實驗的實施內(nèi)容不做具體要求。教師可對進入實驗室的本科生單設一個課題,或參加現(xiàn)有的研究項目,目的是讓學生在本科階段就能感受研發(fā)氛圍,發(fā)現(xiàn)自己的研究興趣,并通過設計性實驗初步掌握基本實驗技能,同時接觸到最新的前沿研究動態(tài),為研究生學習奠定基礎。

2將要開展的工作

2.1完善評價方法,細化評價指標

目前,我們的實驗考核仍然采用傳統(tǒng)的考核模式,包括平時成績、實驗操作考核和實驗理論考核三部分。平時成績主要以學生的出勤率為基礎,對在實驗過程中表現(xiàn)突出的個別同學酌情加分,隨意性太大,沒有統(tǒng)一的評判標準。實驗報告直接反映學生的實驗操作。但是我們也發(fā)現(xiàn),學生對實驗現(xiàn)象記錄很少,有些同學的投料量等具體數(shù)值僅僅是簡單抄寫教材上的使用量,并沒有如實填寫,抄襲實驗報告、弄虛作假的情況也時有發(fā)生。因此,對于實驗操作的考核,應貫穿學生的整個實驗過程。下一步,我們將投入更多的精力,制定具體的量化指標,統(tǒng)一標準,一方面,真正客觀反映學生實際動手操作能力,另一方面,實驗教師也可以查漏補缺,有針對性地強化實驗教學環(huán)節(jié)。

2.2進一步拓寬藥物化學實驗的覆蓋面

新藥發(fā)現(xiàn)仍然是藥物化學的核心。我們目前的藥物化學實驗教學內(nèi)容還僅僅限于合成技能和化合物鑒定技能的培養(yǎng),后續(xù)可引入計算機輔助藥物分子設計,使學生明白先導化合物的篩選方法,補上學生在知識儲備上的短板。同時,引入生物化學知識,通過簡單的實驗,從細胞層面表征化合物的活性。

2.3通過交流,提升學生的表達能力,加強教師間的溝通

作為創(chuàng)新型和研究型人才,不僅要強調(diào)動手能力,也要準確、清晰、完整地將研究成果展現(xiàn)出來。學生完成設計性實驗后,可舉辦類似于研討會的活動,制作墻報,邀請指導老師參與,每個同學匯報自己所做的工作,由老師和同學進行提問和點評,一方面可以提升學生的表達能力,另一方面,老師也通過交流來評判自己設計的課題難度是否合適。

2.4電子資源的開發(fā)和利用

可提供免費網(wǎng)絡資源鏈接,如儀器使用教程等,由學生自主學習,豐富實驗教學內(nèi)容,提高實驗教學效率。同時,根據(jù)實驗教學需要,開發(fā)自己的電子資源,例如,實驗預習系統(tǒng),利用后臺管理,統(tǒng)計學生在預習過程中發(fā)生錯誤的頻次,從而在實驗教學中有重點地進行強化教學。

篇7

【關鍵詞】生物工程畢業(yè)設計(論文)多元化

本科生畢業(yè)設計(論文)是工科高等院校教學計劃中最后也是最重要的教學環(huán)節(jié),占用一個學期,達大學教育階段的八分之一。這一教學環(huán)節(jié)能培養(yǎng)學生查閱文獻資料、使用各種工具書、應用計算機、外文翻譯、工程設計與科技論文寫作等方面的能力,提高學生的調(diào)研能力、實踐能力、動手能力、社交能力,同時通過畢業(yè)答辯培養(yǎng)和強化學生的材料組織能力、講演與口頭表達能力、反應敏捷能力。東北電力大學生物工程專業(yè)的教師經(jīng)過多年的教研總結(jié)出:這些培養(yǎng)目標僅靠在校園里苦讀書本、紙上談兵是根本不可能實現(xiàn)的,要提高畢業(yè)設計(論文)的質(zhì)量,提高學生的綜合素質(zhì),增加學生就業(yè)的機會,只有到社會實踐中去,走學科交叉、產(chǎn)學研合作辦學之路。

一、改革的措施

1.采用多元化畢業(yè)設計(論文)模式進行個性化培養(yǎng)

將參與畢業(yè)設計(論文)的學生分為考取研究生進一步深造型、簽約就業(yè)型和自主創(chuàng)業(yè)型三類。根據(jù)不同類型學生特點,進行個性化培養(yǎng),指導教師有針對性開題,學生根據(jù)自己的特長并結(jié)合自己的畢業(yè)去向選擇合適的畢業(yè)設計(論文)題目;也可以讓學生根據(jù)自己的興趣提出新穎創(chuàng)新的畢業(yè)設計(論文)題目,由專業(yè)教師把關審題;也可支持學生到就業(yè)單位或?qū)嵙晫嵱柣刈霎厴I(yè)設計(論文),可使學生受到正規(guī)的科技開發(fā)訓練,熟悉未來工作單位的環(huán)境和要求,提前完成由學生向工程技術人員的角色轉(zhuǎn)換;支持學生參與大學生"綜合性、設計性、研究性、自主開放型"實驗項目的研究,參加大學生節(jié)能減排等社會實踐與科技競賽,為日后的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)和研究生學習打下良好的基礎;支持考研學生參與教師的科研課題,提前進入研究生課題的研究。這些措施能極大地激發(fā)學習的積極性,對增強我校學生的社會競爭力具有非常重要的意義。

2.建立和完善獨具特色的多元化畢業(yè)設計(論文)聯(lián)合指導企業(yè)基地

積極探索與企業(yè)聯(lián)合開展科學研究、產(chǎn)品開發(fā)、共建研究等產(chǎn)、學、研合作模式,企業(yè)借學校人力資源進行研發(fā)工作,學校利用企業(yè)條件培養(yǎng)人才,互利互惠,建設一批工程實踐基地,形成長期穩(wěn)定的合作關系;學生作為生力軍,直接參與工藝設計、產(chǎn)品研制、科技開發(fā)工作,鍛煉了學生的工程能力,形成了特色。我校地處各大類企業(yè)門類齊全的東北老工業(yè)基地的吉林省,有優(yōu)越的校企聯(lián)合優(yōu)勢和校企合作傳統(tǒng),同時,各企業(yè)中的工程技術人員和管理人員很多是我專業(yè)的畢業(yè)生,因此可依托本地建立多元化畢業(yè)設計(論文)聯(lián)合指導企業(yè)基地,在培養(yǎng)一批校外兼職指導教師同時,也解決了教學設施和工程訓練場地不足及到企業(yè)實習只能以參觀形式進行的困難,為學生工程能力的培養(yǎng)提供了有力的硬件支撐和保障。

3.建立和完善實效顯著的校內(nèi)工程訓練基地

利用校內(nèi)資源條件,發(fā)揮學科優(yōu)勢,依托我院學生科技園、應用化學特色專業(yè)、省水處理實驗中心組建了培養(yǎng)學生工程能力的校內(nèi)工程訓練基地,為畢業(yè)設計(論文)的順利進行提供了有力保障。

4.對校內(nèi)指導教師進行工程實際能力再培訓,增強題目的工程實用性

近幾年,我專業(yè)引進了一批青年教師,他們的學歷高、綜合素質(zhì)高,但沒有工廠企業(yè)工作的經(jīng)歷,缺乏深入的工程背景。因此,每年安排青年教師在學生到單位進行畢業(yè)設計(論文)過程中也下到企業(yè)鍛煉,親身體驗工程實際和生產(chǎn)管理運行過程,積累工程經(jīng)驗,既可提高他們的理論教學水平和科學研究水平,同時,也能提高畢業(yè)設計(論文)的指導水平。

5.建立可操作性強的質(zhì)量保證和評價體系

針對不同方式的畢業(yè)設計(論文)情況,制定相應的工作計劃要求及聯(lián)合指導協(xié)議書等教學文件,以保證畢業(yè)設計(論文)的有序進行。為考核學生的培養(yǎng)效果,制定了學生畢業(yè)設計(論文)質(zhì)量評價內(nèi)容和指標體系,提出了評價的操作及過程控制方法。在畢業(yè)設計(論文)中實行10~15%的末位復審制,保證了畢業(yè)設計(論文)的質(zhì)量。

二、改革的可行性

"學科交叉、產(chǎn)學研結(jié)合"畢業(yè)設計(論文)新模式的研究與實踐是一種有益的嘗試,它是教師的一種自覺需求,教師既可以尋找科研立項課題,也可為企事業(yè)單位解決一些實際問題;同時在為社會服務的過程中,學習生產(chǎn)新技術,反過來又促進教育質(zhì)量的提高,最終為教師提供了一個施展才華的更加廣闊的空間,有利于高校雙師型師資隊伍的形成。

這種模式也是學生渴望的,學以致用,用才是學習的終極目標。一方面考研學生參與教師的科研課題,提前進入研究生課題的研究,激發(fā)學習的積極性,也提高了我專業(yè)研究生的綜合素質(zhì);同時有計劃地指導學生在畢業(yè)設計(論文)過程中申請校級、市級、省級乃至全國的自主創(chuàng)新科研項目,參加大學生節(jié)能減排等社會實踐與科技競賽。另一方面企事業(yè)單位委托的課題具有很強的實用性,學生真題真做感興趣,更易激發(fā)他們的創(chuàng)新潛能,培養(yǎng)合作和團隊精神,提高綜合素質(zhì);同時,企業(yè)在這個過程中也能了解到學生的真實情況,及時與優(yōu)秀學生簽訂就業(yè)協(xié)議,在一定程度上防范人才流失,增加了引進人才的可靠性,節(jié)省了培訓費用。

通過這種模式的實踐有效地緩解了我們專業(yè)實驗資源不足的問題,充分利用企業(yè)或科研院所的實驗設備作為學生畢業(yè)設計(論文)實驗的有益補充,能有效地緩解學校因擴招而造成的資源緊缺的狀況,提高了企業(yè)與科研院所實驗設備的使用價值。

三、結(jié)束語

這種新模式的研究與實踐有利于造就優(yōu)秀的應用型本科人才,可全面提高我專業(yè)的教學質(zhì)量,是我專業(yè)教學改革的方向,符合高等教育綜合化的發(fā)展趨勢。

參考文獻

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[2]李衛(wèi)祥.高校本科畢業(yè)論文教學改革探索[J].太原大學學報,2005,1(6):59-61.

篇8

關鍵詞:大學化學 非化學專業(yè) 實驗教學

中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2011)002-173-02

化學是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、以及變化規(guī)律的科學,是人類在征服自然的進程中逐步形成的一門自然科學學科,也是人類用以認識和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一,化學也是一門歷史悠久而富有活力的學科。因此,作為通識教育的大學化學,一直以來都被作為高等教育中實施化學教育的基礎。尤其是對于非化學專業(yè)的學生,大學化學可能成為其四年學習生涯中接觸的唯一一門化學課程,因此,大學化學對于完善其知識能力結(jié)構(gòu),培養(yǎng)其相應的化學素質(zhì)具有重要作用,在本科教學中有著舉足輕重的地位。

然而,在實際的教學中,筆者深刻感受到了大學化學這門課程所遭遇到的種種尷尬:

1 教材內(nèi)容“面面俱到”,專業(yè)針對性不強

從知識面和知識層次而言,大學化學課程內(nèi)容覆蓋面廣、知識層次較深,科技的發(fā)展和各學科間的日益交叉和滲透融合,已使化學的研究范圍己擴大到眾多的交叉及邊緣學科,例如能源化學、材料化學、環(huán)境化學、生物化學等,在這種背景下,對應大學化學教材的編寫只有做到面面俱到,乃至包容萬象,才能被稱之為合格的教材。雖然對于這些非化學專業(yè)的學生來說。學好大學化學。具有與專業(yè)相關的化學素質(zhì)十分必要,但過分求多求全的教材內(nèi)容,不僅不能拓寬這些學生的化學視野,反而會挫傷學生的學習積極性和成就感。同時,在這種求大求全的背景下,大學化學教材的編寫往往不具備專業(yè)針對性。對于這些非化學專業(yè)的學生,其專業(yè)方向也各不相同,包括材料、化工、采礦、地質(zhì)、生物、環(huán)境等各個方面。各個專業(yè)都有其特點,因此不同專業(yè)的大學化學教材的編著也應有所側(cè)重。但現(xiàn)實是,大學化學教利的編寫往往忽略掉不同專業(yè)的獨特需求。與求多求全的教材編著相悖的是,完成課程講授的理論學時不僅得不到擴展,反而被逐年的壓縮。于是大學化學的教學就出現(xiàn)了一種“教材越編越厚,課時越講越少”的奇怪現(xiàn)象。如何在有限的學時完成大學化學課程的講授和學習,是教師和學生都正在面臨著的巨大的困擾。

2 授課內(nèi)容脫離實際,授課方式簡單枯燥

筆者在我校對100名學學化學的不同專業(yè)的學生進行過問卷調(diào)查,結(jié)果80%的學生認為授課內(nèi)容和授課方式在大學化學的教學中最為重要。化學知識的發(fā)展非常快速的,也就是短短幾十年的時間,化學知識滲透到我們生活的各個領域,而且新成果的轉(zhuǎn)化也非常及時,學生很希望了解目前國內(nèi)外化學最前沿的知識,包括理論和實踐。而目前,我們的大學化學教學的內(nèi)容過于陳舊,不能有效結(jié)合實際,無法在化學世界日益更新的先進成果和和其所依據(jù)的基礎化學理論之間搭起橋梁,往往使同學們知其然,不知其所以然,加之授課缺乏交流與互動,激發(fā)不了學生學習的積極性和主動性。同時,授課方式的呆板單一,也嚴重影響了大學化學的授課效果。目前,大學化學授課多采用板書與多媒體相結(jié)合。不可否認,采用多媒體教學改變了板書講授的單一性,而且圖文并茂,色彩鮮艷,清晰生動,有助于激發(fā)學生的興趣,提高學習效果。然而,正是多媒體具有傳統(tǒng)教學方法(黑板、掛圖、模型等)無法比擬的優(yōu)點,使之愈來愈受到大學教師尤其是年輕教師們的青睞。加之教學內(nèi)容與授課學時的雙重壓力,使得教師對多媒體的依賴和對傳統(tǒng)教學方式的擯棄現(xiàn)象越來越嚴重。但由此帶來的負面影響卻不可回避。多媒體教學雖然擴大了教學信息傳輸量,緩解了課時少和內(nèi)容多的矛盾,但是無形中增大了學生學習的強度,使學生陷入強制接受的模式而無暇思考,抑制了學生的發(fā)現(xiàn)問題提出問題的能力,無法在腦海中留下深刻的印象。以至于學生戲稱多媒體教學“上課花花綠綠,下課一片空白”。

3 實驗課程設計僵化,實驗教學方式單一

化學是一門實踐性很強的科學,化學離不開實驗。它是化學理論產(chǎn)生的基礎,可以說所有的化學規(guī)律和成果都建筑在實驗成果之上。因此,實驗課程設計和實驗教學在大學化學教學中起著至關重要的作用。并且,大學化學實驗可能是非化學專業(yè)學生在大學期間接觸最早的一門實驗課了。它不僅可以激發(fā)學生學習化學的興趣、提高操作動手能力,還可以培養(yǎng)學生實事求是、嚴肅認真的科學態(tài)度。同時,在促進學生創(chuàng)造性思維發(fā)展、樹立科學思維方式等方面具有獨特作用。然而在現(xiàn)實教學中,化學實驗的開設都是沿用實驗教材上所設置的內(nèi)容,且基本都屬于不具備創(chuàng)新性的驗證性實驗,有限的實驗學時長期以來被這固定的幾個實驗所填充;實驗內(nèi)容毫無新意,以至于學生在實驗開始之前就已經(jīng)預知到會發(fā)生的現(xiàn)象和出現(xiàn)的結(jié)果:實驗教學中大多采取“教師講授一學生實驗一報告書寫”三段式模式,這種模式不利于提高學生實驗設計和操作能力。尤其是對學生實驗和報告書寫這兩個環(huán)節(jié)無法開展合理有效的監(jiān)管,易滋生學生的惰性心理,不利于培養(yǎng)學生分析問題的能力。總之,僵化的課程設計和單一的教學方式嚴重限制了大學化學實驗的教學質(zhì)量和教學效果。

針對非化學專業(yè)大學化學教學中存在的種種問題,如何在教學過程中提高教學質(zhì)量,如何使講授的內(nèi)容為學生所接受,使學生對化學產(chǎn)生濃厚的興趣,在對多年大學化學授課心得的總結(jié)之后,筆者有以下幾個方面的思考。

3.1 結(jié)合專業(yè)特點。優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)

學學化學的學生,其專業(yè)分布包括材料、化工、采礦、地質(zhì)、生物、環(huán)境等各個方面。由于各個專業(yè)的知識內(nèi)容和研究重點各不相同,不可能要求他們象化學系學生那樣,面面俱到,學習較深的化學理論知識。這樣就會永遠陷入“教材越編越厚,課時越講越少”的泥潭中不可自拔,教師精疲力竭,學生也不買賬。而應主要結(jié)合聽課學生的專業(yè)特點,合理取舍教材的內(nèi)容,詳其該詳,略其該略,優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)。這也符合工科大學化學體系新穎,內(nèi)容精煉,聯(lián)系工程實際的特點。例如:對于化工和材料專業(yè)的學生,可以就陶瓷材料、液晶材料、納米材料和功能金屬材料作重點講解:而對于生物專業(yè)的學生,可以就基因計劃和基因工程等方向作重點闡述。有時甚至同一內(nèi)容在對不同專業(yè)學生講授時,側(cè)重點也有所不同。例如:在講授金屬材料的電化學加工章節(jié)時,對于化工專業(yè)的學生,應側(cè)重于電化學加工的工藝流程和參數(shù)性能比較,而對于環(huán)境專業(yè)的學生,應在鍍后廢水的處理方面給予啟迪。通過這樣有針對性的講授,既有效解決了授課內(nèi)容和授課學時的沖突,使“好鋼用在刀刃上”,又能有效激發(fā)起學生學習的熱情和專業(yè)相關化學素質(zhì)的培養(yǎng)。

3.2 理論聯(lián)系實際,內(nèi)容與時俱進,豐富授課方式

隨著現(xiàn)代科學技術的日新月異,尤其是互聯(lián)網(wǎng)的繁榮,在實現(xiàn)了教育資料的極大豐富和獲取的快捷方便的同時,也使

得學生享有了獲取同等信息的權(quán)利,這就對大學化學的授課提出了更高的要求。如果還是堅持傳統(tǒng)的教學方式,照本宣科,必然會引起面臨就業(yè)升學壓力的學生的強烈反感和抵觸,達不到應有的教學效果。這就要求我們在課堂上,應把理論的化學知識與工程實際應用乃至日常生活有機結(jié)合起來,并運用深入淺出,形象生動,通俗易懂的方式進行講解,使得一個個抽象的化學概念在同學腦海中變得鮮活豐滿起來,才能使學生易于接受。例如:在講到化學反應動力學中“半衰期”概念時,不妨講述半衰期在考古和醫(yī)學中的應用,如怎樣探測文物年代,如何控制藥物計量等。此外,還要求我們聯(lián)系書本上的知識講解如何去解決工程技術中的實際問題。例如運用溶度積規(guī)則處理工業(yè)廢水;通過在合成樹脂或塑料中,加入一定比例的某種阻燃劑,提高塑料制品的阻燃性能等。通過以上種種講解,使學生真切感受到化學知識不僅可以廣泛應用我們?nèi)粘I睢⒐ぷ髦校疫€可以去解決工程中的實際問題,從而讓學生認識到化學學習的必要性,激發(fā)了學生的求知欲望。另外,大學化學教師,尤其是青年教師還可結(jié)合當前專業(yè)方向和本學科的最新科學成果,適當介紹一些現(xiàn)代化學的前沿領域和最新成果,并將這些成果和發(fā)現(xiàn)所依據(jù)的基本理論深入淺出的向?qū)W生闡述,讓學生實實在在地體會到了現(xiàn)代高科技并不是那么神秘的,它們就在自己身邊。

根據(jù)筆者的對同學的調(diào)查研究,同學們對講堂上濫用多媒體“一翻到底”是十分抵觸的。因為多媒體每頁內(nèi)容較多,且翻頁頻繁,很多同學甚至連記錄筆記或在課本上標注的時間都沒有,一節(jié)課下來感覺毫無收獲。本該是多媒體教學的優(yōu)勢由于其濫用反而變成了劣勢。因此在大學化學的講授中,教師應擺脫對多媒體的過度依賴,尤其應避免把所有授課內(nèi)容搬上多媒體,然后,照本宣科。僅在需要一定的抽象思維能力和空間想象能力解決的問題時,適度使用多媒體。例如,在講原子構(gòu)成的時候,可以用多媒體形象地表示出原子的結(jié)構(gòu):原子核、核外電子、電子在原子核外作高速運動等,把抽象的概念具體化:或者接觸到有機化合物反應時,可采用多媒體三維動畫演示這有機化合物的反應歷程,使學生能夠更直觀的看到反應前后化合物的空間立體變化;而在公式推導時,則宜用板書書寫,方便同學們跟進思考。如此以板書為主穿插多媒體演示的授課方式,必能收到良好的授課效果。

3.3 開放實驗設計,培養(yǎng)創(chuàng)新能力

篇9

【摘要】 目的絞股藍為名貴藥食兩用中藥,品種多性狀相似易混。用同功酶譜從生化水平建立起生產(chǎn)上推廣的絞股藍種質(zhì)檔案,為其新品種選育和提純復狀提供種質(zhì)鑒別依據(jù)。方法采用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳技術研究絞股藍的同功酶譜。結(jié)果恩五葉蜜,恩七葉甜,絞股藍,原變種,八葉自然株系的酶帶數(shù)依次為9,9,9,10;酶帶顏色依次為4深5淺,2深7淺,3深6淺,2深8淺;酶帶寬度依次為6.00~8.56 nm,4.87~6.61 mm,6.01~6.84 mm,4.87~6.61 mm;酶帶Rf值依次為0.14~0.90,0.16~0.93,0.14~0.76,0.07~0.89。結(jié)論研究發(fā)現(xiàn),它們的同功酶有較大差異,從生化分子水平證明它們是不同的品種,可作為絞股藍種質(zhì)鑒別依據(jù)。

【關鍵詞】 不同品種絞股藍; 過氧化氫同功酶

絞股藍Gynostemma pentapHyllum(Thunb.) makino系葫蘆科多年生攀援草質(zhì)藤本植物,為名貴的藥食兩用中藥。其含有多種皂苷、氨基酸、多糖、微量元素、磷脂和黃酮類等化合物,而且有4種絞股藍皂苷與人參皂苷的結(jié)構(gòu)相同,有16種絞股藍皂苷經(jīng)水解后得到人參皂苷K,被譽為“第二人參”。具有抗疲勞、抗衰老、抗乏氧功效,長期應用能增強人體免疫力,同時有顯著的鎮(zhèn)靜、催眠、抗疲勞、降血脂、保肝護心及治療偏頭痛功效,能調(diào)整機體的新陳代謝、延長細胞壽命、增強記憶力、增強免疫功能,防止正常細胞癌化,使癌細胞恢復正常,對肝癌、子宮癌、肺癌等癌細胞增殖的抑制有效果,適用于二十多種癌癥,絞股藍皂苷已開發(fā)為國家二級新藥,是我國發(fā)改委認證的高新技術出口產(chǎn)品[1~3],其多糖在臨床上也有重大發(fā)現(xiàn),用其也開發(fā)了許多產(chǎn)品。目前我國生產(chǎn)上使用的絞股藍品種有恩五葉蜜、恩七葉甜絞股藍、絞股藍原變種3個品種。為了用生化手段準確鑒別其品種[4,5]和八種葉自然株系,對其進行了過氧化氫酶研究。

1 器材與方法

1.1 材料絞股藍原變種和“恩五葉蜜”均采于湖北民族學院生物園。“恩七葉甜”、八葉自然株系采于湖北洲恩施州咸豐縣武陵生物科技有限責任公司。

1.2 儀器AL-204型電子天平(上海梅特勒-托利多儀器有限公司);PHSJ-4A型實驗PH計(上海精密科學儀器有限公司);SZ-93自動雙重純水蒸餾器(上海亞榮生化儀器廠);TGL-L6G-A型高速冷凍離心機(上海安亭科學儀器廠);V16-夾心式垂直電泳槽(上海精益有機玻璃制品儀器廠);DYY-8C型電泳儀(北京市六一儀器廠);STS-2型脫色搖床(上海琪特分析儀);BLD-268RSD冰箱(河南新飛電器有限公司);DL-1型電子萬用爐(北京市永光明醫(yī)療儀器廠);KQ5200B型超聲波清洗器(江蘇昆山市超聲儀器有限公司);GZX-9140MBE數(shù)顯鼓風干燥箱(上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠);HH-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋(金壇市小陽電子儀器廠);YZYE-QI移液槍50ul(上海求精生化儀器);鍍鉻游標卡尺(武漢教學儀器廠);微量注射器(100μl)。

1.3 試劑A液(1.5 mol/L三羥基甲基氨基甲烷鹽酸 Tris-HCl,pH8.8分離膠緩沖液):稱取18.15 g Tris,用60 ml雙蒸水溶解,再用4 mol/L鹽酸調(diào)節(jié)至pH8.8,然后定容至100 ml,4℃保存。

B液(丙烯酰胺凝膠貯備液):取30 g丙烯酰胺(Arc)和0.8 g雙丙烯酰胺(Bis)溶于雙蒸水中,并定容至100 ml,待完全溶解后用濾紙過濾,4℃下避光貯存?zhèn)溆茫杀4?~2個月。

C液(10%SDS溶液):稱取10 g十二烷基硫酸鈉(SDS)溶于80 ml雙蒸水中,并輕緩攪拌(室溫低時需水浴溶解),再定容至100 ml,室溫存放。

D液(10%TEMED):量取100 μl(N,N,N',N')-四甲基乙二銨(TEMED),加雙蒸水定容至1 ml。

E液(10%過硫酸銨):稱取過硫酸銨0.1 g,溶于1 ml雙蒸水中,用前配制。

F液(0.5 mol/L Tris-HCl,pH6.8濃縮膠緩沖液):稱取6.06 g Tris,用60 ml雙蒸水溶解,再用4mol/L鹽酸調(diào)節(jié)至pH6.8,然后定容至100 ml,4℃保存。

樣品緩沖液(樣品溶解液):稱取0.303 g三羥甲基氨基甲烷,分別取0.189 ml鹽酸,4 ml甘油,0.8 g溴酚藍,0.2 ml巰基乙醇,0.1%(質(zhì)量濃度)溴酚藍0.2 ml,再取雙蒸水使之總體積10ml,4℃保存。

電極緩沖液:稱取3.0 g三羥甲基氨基甲烷,14.4 g甘氨酸,1.0 g十二烷基硫酸鈉,用水溶解后,定容至1000 ml,pH8.3,不必調(diào)節(jié)。

染色液:取1.0 g考馬斯亮藍R250,溶于250 ml甲醇及50 ml冰醋酸中,溶解后定容至500 ml。

脫色液:100 ml甲醇(或乙醇)和100 ml冰醋酸混勻后,定容至1000 ml。

2 方法

2.1 裝電泳槽取夾心的垂直電泳槽,用雙蒸水將電極槽和玻璃片洗凈并需將玻璃片烘干,冷卻后嵌入膠帶凹槽中。在長玻璃片下端與膠帶保持2~3 mm的距離,使此端的凝膠與一側(cè)的電極槽相通。為避免制膠時膠液由此狹縫漏掉,需先用電極緩沖液配制的1%瓊脂糖封住,趕去氣泡放平,夾上兩邊電極槽旋緊,并在這邊灌上水,檢查有無漏水。如水通過狹縫滲入凝膠模夾里,則須重新準備。

將凝膠模板取出,將模板的兩塊長短不等的玻璃片取出用雙重蒸餾水洗凈、晾干,嵌入模子的硅膠框的凹槽中,將玻璃板嵌入凹槽中,長玻璃片下沿與硅框底之間保持2~3mm的距離,以便使下端的凝膠與一側(cè)的電極槽相通,而短玻璃板的下端完全插入硅膠框底的槽內(nèi)。

把裝好玻璃板的凝膠模子裝入兩個半槽之間,并主要將較短的玻璃板對著有銘牌的半槽,即向著連有負極的半槽,然后用螺絲將兩個半槽固定在一起。在上螺絲時,要按一定的順序逐個擰緊,均勻用力,切勿將玻璃板壓碎,或造成漏液。

2.2 瓊脂封口稱取0.2 g瓊脂,加入10 ml電極緩沖液或雙蒸水中,加熱煮沸至沒有沉淀,然后立即用10 ml移液管吸取5 ml左右瓊脂液注入傾斜30°的長玻璃板外側(cè)的下口處,使其沿夾板下部的夾縫中凝結(jié)成0.5 cm高的瓊脂層,并冷卻2

min至其凝固。

2.3 制膠、灌膠按表1配制分離膠和濃縮膠。將配好的已抽氣的凝膠(分離膠)沿玻璃板的內(nèi)側(cè)緩緩倒入,小心不要產(chǎn)生氣泡,將分離膠液加到距玻璃板上沿約4~5 cm處為止,輕輕在膠面上加一層約0.5 cm厚的雙蒸水層,作水封。水封的目的是為了使分離膠上延平直,并排除氣泡。凝膠聚合好的標志是膠與水層之間形成清晰的界面。加水時,注意不要擾動凝膠液面,避免產(chǎn)生氣泡,保證凝膠能正常聚合。室溫下靜置約40 min,當水封層與凝膠面之間出現(xiàn)非常明顯的界面時,即表示凝膠已聚合完全。然后,配備濃縮膠,之后用裝有針頭的注射器將水層吸掉,并用濾紙吸干多余的液體。接著沿長玻璃板內(nèi)側(cè)加入已抽氣的濃縮膠,當濃縮膠液加到距短玻璃板上沿1 cm處為止,然后把梳狀樣品模板插入膠層頂部,樣品梳需一次平穩(wěn)插入,梳口處不得有氣泡,梳底需水平。約60 min凝膠聚合成相互隔開的點樣凹槽[8,9]。表1 分離膠和濃縮膠配方

2.4 制樣在凝膠聚合的60 min期間,制作絞股藍樣品液。制樣前,先打開高速冷凍離心機,待機指示燈亮。設相關參數(shù)為SPEED:10000RPM,TIME:15 min,TEMP:4℃,ACC/DEC:4。設置好后,啟動離心機,開始降溫。然后,先將研缽置于冰塊上降溫,再分別稱取絞股藍的原種、“恩五葉蜜”“恩七葉甜”的嫩葉0.5 g放入研缽,同時加入一定量的提取緩沖液(加0.5 ml為宜,即按1∶1的比例提取樣品液),迅速在冰浴中研磨成泥狀。再將樣品倒入離心管,與另一裝有雙蒸水的離心管置于托盤天平上平衡后,對稱放入已降溫至所需溫度的離心機。離心后,將上清液倒入另外一個可以密封的試管中,置于冰箱中4℃保存[6,7]。

2.5 點樣夾好兩個出水膠管,取下梳狀樣品槽模板,注意取樣梳要快,以免破壞膠版。然后分別用微量注射器(50 μl)取20 μl樣品液緩緩注入電樣凹槽的底部,每個凹槽均要注入樣品液。不可過低,以防刺破膠體,也不可過高。在樣下沉時會發(fā)生擴散。為避免用微量注射器距槽底1/3處進樣,加樣前,樣品在沸水中加熱3 min,去掉亞穩(wěn)態(tài)聚合。最好選用中部的孔注樣,以免產(chǎn)生注射器邊緣效應。在上槽注入電極緩沖液,直到蓋過短玻璃板,淹沒點樣凹槽為止。再在下槽注入電極緩沖液,直到淹沒金屬絲為止。

2.6 電泳將電泳槽置于冰箱中4℃條件下,上槽接負極,下槽接正極,打開電源,恒流15 mA,電壓沒要求,可調(diào)至200 V,時間定為2~3 h,即可開始電泳。1 h左右,待樣品從濃縮膠進入分離膠后,將電流調(diào)節(jié)至20~30 mA,時間可定為5~6 h,之后整個電泳過程電流維持不變。當指示染料溴酚藍遷移至距下沿1 cm左右,即可停止電泳。電泳結(jié)束后,關掉電源,將電極緩沖液再回倒入瓶中,上槽和下槽分開裝并儲存于4℃冰箱中,備下次實驗用。

2.7 染色從電泳槽中取下凝膠板并卸下硅膠框,用帶細長針頭的注射器吸滿蒸餾水,將針頭插入凝膠與玻璃板之間,沿玻璃板緩緩移動,并緩緩將蒸餾水注入,最后注入少量空氣,取出針頭,將兩玻璃板輕輕揭開即可取出凝膠板,將之置于培養(yǎng)皿中(可將濃縮膠層和瓊脂層除去,只留分離膠層),用雙蒸水沖洗膠面后,加入染色液淹沒凝膠板,染色1~2 h,或過夜[10]。

2.8 脫色染色結(jié)束后,倒出染色液,沖洗干凈,加入脫色液,置于脫色搖床上脫色,并換脫色液7~8次,直至凝膠的藍色背景退盡,酶帶清晰為止。為保證效果,脫色時間一般不少于4 h[11]。

2.9 干膠為永久性記錄,可以對凝膠進行拍照,或?qū)⒛z干燥成膠片。干燥的方法:先將脫色完畢的膠浸泡在30%(體積分數(shù))甲醇及10%(體積分數(shù))甘油溶液中,約15~30 min。

3 結(jié)果

3.1 絞股藍過氧化物酶同功酶電泳電泳圖譜見圖1。

3.2 酶帶數(shù)目分析結(jié)果見表2。

從酶帶的數(shù)目看,恩五葉蜜、恩七葉甜和絞股藍原種酶帶數(shù)目一樣多,具有P1~P9共9條酶帶,而八葉自然株系有P1~P10共10條酶帶。可見八葉自然株系在酶的種類上要占明顯優(yōu)勢,且他們之間存在一定的差異。

1.恩五葉蜜 2.八葉自然株系 3.恩七葉甜 4.絞股藍原品

圖1 絞股藍過氧化物酶同功酶電泳圖譜

表2 酶帶數(shù)目

品種酶帶數(shù)目恩五葉蜜9八葉自然株系10恩七葉甜9原變種9

3.3 酶帶的顏色分析結(jié)果見表3。

表3 酶帶顏色

品種P1P2P3P4P5P6P7P8P9P10恩五葉蜜深淺深淺深深淺淺淺-八葉自然株系深淺淺淺淺淺深淺淺淺恩七葉甜深淺淺淺淺深淺淺淺-原變種深淺深淺淺淺淺深淺-

從酶帶的顏色看,恩五葉蜜有4條為深色、5條淺色;恩七葉甜有2條為深色、7條淺色;八葉自然株系有2條為深色、8條淺色;原變種有3條呈深色、6條淺色,說明幾個品種間有些相同酶的含量不同。

3.4 酶帶的寬度分析結(jié)果見表4。表4 酶帶寬度

恩五葉蜜酶帶寬度從6.00 mm到8.56 mm,八葉自然株系酶帶寬度從4.87 mm到6.61 mm,恩七葉甜酶帶寬度從4.87 mm到6.61 mm,原變種酶帶的寬度從6.01 mm到6.84 mm。由此可見恩五葉蜜酶帶寬度范圍要廣,最寬達8.56 mm;而恩七葉甜酶帶寬度范圍就很窄,集中在5.40 mm左右,最寬也只有6.61 mm。可見,幾種絞股藍在同種酶的豐富度(即結(jié)構(gòu)的多樣性上)存在較大差異。

3.5 酶帶的相對遷移率Rf分析結(jié)果見表5。

恩五葉蜜的Rf值為0.14~0.90,八葉自然株系的Rf值為0.07~0.89,恩七葉甜的Rf值為0.16~0.93,原變種的Rf值為0.14~0.76,說明它們有一定的遺傳差異。表5 相對遷移率Rf

4 討論

4.1 同功酶譜研究證明它們?yōu)椴煌钠贩N、株系絞股藍原變種、恩五葉蜜、恩七葉甜和八葉自然株系各自的酶帶數(shù)目分別是9、9、9、10,雖然前三者酶帶數(shù)目相同但它們的Rf值是不同的,且它們的酶帶顏色深淺、寬度和位點各不相同,且共有酶的含量,活性強度也不盡相同,說明它們各屬于獨立的物種,但它們之間存在著既獨立有相互關聯(lián)、親疏遠近距離各不相同的一種非常復雜的種間遺傳關系,同時也表明絞股藍的遺傳多樣性是豐富的,而這種復雜的遺傳關系和豐富的遺傳多樣性可能是絞股藍特別能適應溫帶地區(qū)的生態(tài)環(huán)境,而且能夠長期、穩(wěn)定和持續(xù)存在的主要原因之一。同時,這種復雜多樣的遺傳基因為我們未來的遺傳育種研究以及絞股藍的開發(fā)利用提供了非常豐厚的有價值的基因資源。研究出來的酶譜為生產(chǎn)提供了生化水平級的物種鑒別技術,確保品種不混雜,豐富了絞股藍物種基因庫。

4.2 同功酶譜可從生化水平鑒別不同絞股藍品種,為提純復壯服務在長期的種植過程中和不利的生態(tài)環(huán)境條件下絞股藍種性會發(fā)生變異導致所含成分發(fā)生變化,造成生產(chǎn)絞股藍的原料和加工產(chǎn)品不被市場接納。本研究的四個品種的酶譜可以隨時監(jiān)測生產(chǎn)使用的絞股藍品種是否發(fā)生了退化變異,還可為絞股藍生長提供最佳生態(tài)環(huán)境。

4.3 同功酶譜可為絞股藍品種間親緣關系分類和雜交選擇親本提供相應服務目前,國內(nèi)外在絞股藍生產(chǎn)上使用鑒定品種有絞股藍原變種、恩七葉甜、恩五葉蜜、日本沖繩201。如果要雜交育種,這4個品種就是當然的親本。可以在本研究基礎上進一步研究出他們品種間親緣關系,為絞股藍育種服務。

4.4 選擇好實驗材料有進一步研究的必要植物的同功酶的表現(xiàn),有著組織器官的特異性及發(fā)育階段的特異性,這對利用過氧化氫酶進行品種鑒定和分類是一個不利因素,但它也存在著相對的穩(wěn)定時期和適宜的采樣部位,這使得其應用具備了可行性和科學性。不同品種存在著各自的特定酶譜,同類的品種其酶譜具有較穩(wěn)定的相似性,說明用過氧化氫酶作為絞股藍品種的鑒別和分類依據(jù)之一是有一定的價值。但是,環(huán)境條件及電泳過程許多因素的影響使酶譜表現(xiàn)出假多型性,故要用同功酶體現(xiàn)品種間的親緣關系時,必須有適宜的取樣時期、取樣地點和取樣部位,并盡可能增加重復次數(shù),才更具有科學性。實驗中由于時間的問題沒有針對絞股藍不同的組織、老嫩不一的葉片、不同的時間進行分別研究。另外在制膠過程中點的高分子和低分子蛋白標準品,但由于藥品供應商給我們提供的蛋白標準品有質(zhì)量問題,不能跑出蛋白酶譜,所以本文沒有做酶譜分子量的估算[12~14]。

4.5 影響制膠的因素及注意點制合格的膠是保證電泳成功的首要條件。瓊脂封口時,封口高度在0.5~1 cm之間,小于0.5 cm,封口不牢,以致分離膠凝固后兩邊會出現(xiàn)狹縫,而無法水封,使實驗無法進行。若大于1 cm,瓊脂層就顯得厚了,使電泳時間延長。另外,吸掉水封層后,應立即加入濃縮膠,即配好濃縮膠后再吸干水封層。以0.5 cm為宜,不可加得太多,以免減小分離層的厚度和減少其所含水分,使電泳效果受到影響。樣品梳插入濃縮膠中不可太深,以免拉出時把樣品槽的壁拉裂,從而影響跑膠的效果。

處理電泳樣品液及點樣的技術是跑好酶譜的關鍵技術之一。樣品在加入樣品處理液后,要在沸水浴中煮3 min,這是為了使SDS與蛋白質(zhì)充分結(jié)合,以使蛋白質(zhì)完全變性和解聚,形成棒狀結(jié)構(gòu)。SDS與蛋白質(zhì)結(jié)合使蛋白質(zhì)-SDS復合物帶有大量的負電荷,平均每兩個氨基酸殘基結(jié)合一個SDS分子,這是各種蛋白質(zhì)分子本身的電荷上完全被SDS掩蓋,這樣就消除了各種蛋白質(zhì)本身電荷上的差異。樣品處理液中通常所加的溴酚藍染料,是用于控制電泳過程的。另外樣品處理液中所加的一定量的甘油或蔗糖,是為了增大溶液密度,使加樣時樣品溶液可以沉入樣品凹槽底部。樣品處理液中加有巰基乙醇,是作為蛋白質(zhì)、酶的保護劑,一些蛋白質(zhì)和酶的表面或內(nèi)部含有半胱氨基酸巰基,易被空氣中的氧緩慢氧化為磺酸或二硫化物而變化,保存時就加巰基乙醇[15]。

電泳的過程中對電流的控制也是很重要。電泳的時間一般為6 h左右,電泳之前,在凝膠分界線處作一記號,且距底面1cm處即停止電泳。若時間長了,一些酶帶就電泳到電極緩沖液里去了,致使一些酶帶不能在凝膠上顯示,得出的酶譜就不合格,不能正確反映樣品的酶譜情況[16,17]。

跑膠容易出現(xiàn)的問題及解決的辦法。如紋理和拖尾現(xiàn)象,是由于樣品溶解不好引起的,克服的方法可以在加樣前離心,增加一些增溶輔助試劑如尿素。蛋白帶過寬,與鄰近泳道的蛋白帶相連是由于加樣量太多,可以減少上樣量。電泳時間長,其原因是凝膠緩沖系統(tǒng)和電級緩沖系統(tǒng)的pH選擇錯誤,即緩沖系統(tǒng)的pH和被分離物質(zhì)的等電點差別太小,或緩沖系統(tǒng)的離子強度太高 。指示劑成微笑符號(指示劑前沿呈現(xiàn)向上的曲線形),說明凝膠的不均勻冷卻,中間部分冷卻不好,導致分子有不同的遷移率所致。指示劑成皺眉符號(指示劑前沿呈現(xiàn)向下的曲線形),由于電泳槽的裝置不合適,尤其是凝膠和玻璃板組成的“三明治”底部有氣泡或靠近隔片的凝膠聚和不完全。凝膠時間不對,通常膠是在30 min~1 h內(nèi)凝好的。如果凝得太慢,可能是TEMED,AP劑量不夠或者失效。AP應該現(xiàn)配現(xiàn)用,TEMED不穩(wěn)定,易被氧化成黃色。如果凝得太快,可能是AP和TEMED用量過多,此時的膠太硬易斷裂。這些都是常見的幾個問題和需解決的方法[18]。

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