細胞生物學研究方向范文
時間:2023-12-22 18:02:03
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篇1
摘要從教學內(nèi)容、教學過程和考核方式等方面介紹了研究生細胞分子生物學課程的教學開展與體會,為適應多研究方向的研究生培養(yǎng)要求、提高教學效果提供參考。
關鍵詞研究生;細胞分子生物學;教學;內(nèi)容;考核
揚州大學碩士研究生培養(yǎng)方案課程設置將細胞分子生物學作為生物學一級學科的學位課程,包含植物學、動物學、生理學、水生生物學、微生物學、遺傳學、發(fā)育生物學、細胞生物學、生物化學與分子生物學、生物物理學、生態(tài)學等11個生物學二級學科。揚州大學是江蘇省屬重點綜合性大學,目前設有27個學院,11個生物學二級學科分散在生物科學與技術學院、農(nóng)學院、獸醫(yī)學院、醫(yī)學院,各二級學科的研究方向也較廣泛,如何適應這種多學院、多學科和多研究方向的碩士研究生培養(yǎng)要求,提高教學效果,揚州大學不斷進行嘗試、改革,構建了適合各二級學科培養(yǎng)目標要求的細胞分子生物學教學體系,現(xiàn)將這門課程的教學內(nèi)容、教學過程和考核方式介紹如下。
1細胞分子生物學的教學內(nèi)容
細胞分子生物學是隨著細胞生物學和分子生物學發(fā)展而興起的一門較新的學科,是一門在分子水平上研究基因對細胞活動調(diào)控以及各種細胞結構的形成和功能執(zhí)行的科學[1]。對生物學專業(yè)的研究生來講,本科階段都學過細胞生物學和分子生物學這2門課程,因此研究生所開設的細胞分子生物學課程體系應該和本科生的課程體系有所區(qū)別。由于傳統(tǒng)的細胞分子生物學教材與細胞生物學和分子生物學在內(nèi)容上有很多雷同,若采用這些教材,很容易使研究生對該門課程失去興趣。揚州大學將該門課程的教學內(nèi)容分為4個部分:細胞結構、細胞遺傳、細胞代謝與調(diào)控、細胞發(fā)育,該校沒有選擇任何固定教材,僅僅指定少數(shù)最新出版的教材作為參考書,如韓貽仁主編的分子細胞生物學[2]、Gerald Karp主編的Cell and Molecular Biology:Concepts and Experi-ments等[3]。
2細胞分子生物學的教學過程
揚州大學細胞分子生物學的授課對象差異比較大,學生的來源和專業(yè)背景也不同,在教學過程中,筆者嘗試使用開放式教師、開放式教學和開放式課堂的教學方法。
2.1開放式教師
以往的研究生課程都是由固定的教師一上到底,由于教師的精力有限,不可能對細胞生物學各個領域的前沿知識都熟悉。為了解決這一問題,揚州大學采用不固定教師上課的制度,跨學科跨學院請資深教師進行授課,確保學生能夠了解該領域的基本知識與前沿動態(tài)。設置的4個部分教學內(nèi)容中,每一部分由1~2位專業(yè)教師負責主講,教師可結合自己的專業(yè)背景,根據(jù)不同教學模塊,設置具體的教學內(nèi)容,不拘泥于任何教科書進行授課。有些教師的研究方向是植物,對植物細胞分子生物學的研究進展和前沿動態(tài)比較熟悉,講授植物細胞分子生物學可以做到深入淺出,而對動物細胞分子生物學的講授效果會比較差,因此主講教師可選擇來自植物、動物、微生物、病毒等研究方向的老師。對于學生,有些是來源于農(nóng)學院,其背景知識和興趣側重在植物方面,而有些來源于醫(yī)學院或獸醫(yī)學院,其背景知識和興趣側重在動物方面,這就要求選擇具有不同學科背景的教師。開展開放式的教學方式,滿足不同學生的要求。
2.2開放式教學
由于細胞生物學是生命科學的前沿學科之一,因此在把握現(xiàn)有教材和參考資料的基礎上,教學過程中要結合實際將細胞生物學相關領域的新進展、新知識、新方法介紹給學生,拓寬學生知識的深度、廣度,培養(yǎng)其對未來工作的適應能力。
在每一個教學模塊中,教師可通過不同的教學方式講解不同側重點的專題。如細胞結構部分包括講了2個專題,一個是細胞內(nèi)膜系統(tǒng):結構、功能、蛋白質(zhì)分選和膜泡運輸,另一個是細胞骨架與細胞運動。內(nèi)膜系統(tǒng)一般是指內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞核、溶酶體和液泡(包括內(nèi)體和分泌泡)5類細胞器膜的總稱,而廣義的內(nèi)膜系統(tǒng)概念也包括線粒體、葉綠體、過氧化物酶體、細胞核等細胞內(nèi)所有細胞器膜的總稱。在本科細胞生物學教學過程中,這些細胞器的形態(tài)結構、功能和發(fā)生是分別獨立介紹。雖然這些細胞器具有各自獨立的結構和功能[4],但它們又是密切相關的,尤其是它們的膜結構是可以相互轉換的,轉換的機制則是通過蛋白質(zhì)分選和膜泡運輸來實現(xiàn)的。在講授內(nèi)膜系統(tǒng)時,可通過蛋白質(zhì)合成這條線將這些相關內(nèi)容串聯(lián)起來講述。由于核糖體在蛋白質(zhì)合成上與內(nèi)膜系統(tǒng)互為一體,因此將核糖體也加入進來,同時向上講可以提及細胞核中核糖體大小亞基及mRNA的合成,向下還可講述細胞膜上的蛋白功能,從而用蛋白質(zhì)合成一條線將細胞的三大結構即細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核聯(lián)系了起來。同時,也啟迪研究生自己去找線索,找出一根主干,將盡可能多的內(nèi)容串起來。又如細胞骨架對于維持細胞的形態(tài)結構及內(nèi)部結構的有序性以及在細胞運動、物質(zhì)運輸、能量轉換、信息傳遞和細胞分化分裂等一系列方面起重要作用,因此對細胞骨架的研究是近代生命科學中最活躍的研究領域之一,它的快速發(fā)展主要得益于大型分析儀器的應用和實驗方法技術的改進。在這一部分內(nèi)容的教學中,可重點向學生講解細胞骨架的研究方法,包括每種方法的原理、基本過程和結果分析,以最新的國外權威期刊上發(fā)表的細胞骨架方面的論文為例,向學生介紹細胞骨架的研究是如何開展的。
2.3開放式課堂
研究生課堂和本科生課堂相比,講授內(nèi)容量非常大。筆者一般會在課后將課件提供給學生,使他們在課堂上不用花太多精力記筆記,而是將主要精力集中到聽課上,跟著教師的引導考慮問題,這樣使其思維保持很高的興奮度,且感到疲勞。在嚴格遵守課堂紀律的前提下,在上課時要盡量調(diào)動學生的積極性,以開拓學生的思維,培養(yǎng)創(chuàng)造性。課后要讓學生自己閱讀指定或推薦的原始文獻,或者讓他們自己到網(wǎng)上查閱自己感興趣的問題,以此可培養(yǎng)學生閱讀文獻、查找資料、進行科研的能力。
3細胞分子生物學的考核方式
作為生物學一級學科碩士研究生的學位課程,細胞分子生物學的考核以考試為主,考慮到研究生學習細胞分子生物學課的目的主要是為了提高學生利用學到的細胞生物學知識解決課題研究中的問題,實用性較強,因此筆者選用開卷考試的形式,所出的試題都是綜合性的分析題,在考場內(nèi)學生可以查閱任何參考資料,但參考資料中沒有現(xiàn)成的答案,促使學生綜合運用所學知識,通過仔細分析才能得出答案。這種考核方式一方面提高了學生獨立思考問題和解決問題的能力,另一方面也使教師了解了學生對這門課程的掌握情況,檢驗教學質(zhì)量,很大程度上促進了以后教學的開展。
4參考文獻
[1] 王石平,金安江.分子細胞生物學研究性教學模式的改革實踐與思考[J].華中農(nóng)業(yè)大學學報:社會科學版,2008(2):134-137.
[2] 韓貽仁.分子細胞生物學[M].2版.北京:科學出版社,2001.
篇2
據(jù)陜西理工大學研究生院消息,2017年陜西理工大學考研專業(yè)目錄及考試科目已經(jīng)公布,詳情如下:
院系所、專業(yè)、研究方向 招生人數(shù) 考試科目 復試科目 01 文學院 45 501 中國語言文學
(省級優(yōu)勢學科) 45 050101 文藝學 5 _01文藝社會學
_02文學闡釋學 ①101思想政治理論
②201英語一
③610中國古代文學
④810文學理論 西方文論 050102 語言學及應用語言學 5 _01 漢語言文字應用
_02 對外漢語教學 ①101思想政治理論
②201英語一
③612現(xiàn)代漢語
④811古代漢語 語言學概論 050103 漢語言文字學 5 _01現(xiàn)代漢語
_02古代漢語 ①101思想政治理論
②201英語一
③612現(xiàn)代漢語
④811古代漢語 語言學概論 050104 中國古典文獻學 5 _01中國古典文學文獻學
_02地域文獻與文化研究 ①101思想政治理論
②201英語一
③610中國古代文學
④811古代漢語 文獻學基礎 050105 中國古代文學 10 _01先秦兩漢魏晉南北朝文學
_02唐宋文學
_03元明清文學 ①101思想政治理論
②201英語一
③610中國古代文學
④810文學理論 古代文學作品閱讀與評析 050106 中國現(xiàn)當代文學 10 _01現(xiàn)代文學
_02當代文學 ①101思想政治理論
②201英語一
③611中國現(xiàn)當代文學
④810文學理論 現(xiàn)當代文學評論寫作 050108 比較文學與世界文學 5 _01外國文學與文化研究
_02中外文學比較研究 ①101思想政治理論
②201英語一
③613外國文學
④810文學理論 比較文學 02 生工學院 35 0710 生物學 35 071001 植物學
(省級優(yōu)勢學科) 7 _01植物資源學
_02植物生物技術
_03植物天然產(chǎn)物研究
_04植物生態(tài)學 ①101思想政治理論
②201英語一
③620普通生物學
④820細胞生物學
或821生物化學 植物學 071002 動物學 5
_01動物生物多樣性研究
_02動物資源研究與管理
_03動物生理生態(tài)學
_04動物分子生態(tài)學 ①101思想政治理論
②201英語一
③620普通生物學
④820細胞生物學
或821生物化學 普通動物學 071005 微生物學 8 _01微生物資源保育與應用開發(fā)
_02微生物代謝產(chǎn)活性物質(zhì)研究 ①101思想政治理論
②201英語一
③620普通生物學
④820細胞生物學
或821生物化學 微生物學 071009 細胞生物學 5 _01維生素D類藥物的研發(fā)
_02植物細胞逆境適應
_03細胞工程 ①101思想政治理論
②201英語一
③620普通生物學
④820細胞生物學 生物化學 071010 生物化學與分子生物學 10 _01食品生物化學
_02功能基因組學
_03應用生物化學 ①101思想政治理論
②201英語一
③620普通生物學
④821生物化學 分子生物學 03 機械工程學院 20 0802 機械工程 20 080201 機械制造及其自動化 5 _01機械裝備的設計與制造研究
_02數(shù)字化制造技術 ①101思想政治理論
②201英語一
③301數(shù)學一
④830機械設計
或831機械制造技術基礎 機械原理
或機械制造技術基礎
中選一 080202 機械電子工程 5 _01機電控制及其自動化
_02機械設備檢測與診斷技術 ①101思想政治理論
②201英語一
③301數(shù)學一
④830機械設計
或831機械制造技術基礎 機械原理
或機械制造技術基礎
中選一 080203 機械設計及理論
(省級重點學科)
5 _01機械強度分析及現(xiàn)代設計方法
_02新型機械傳動的設計與研究
_03逆向工程與造型設計 ①101思想政治理論
②201英語一
③301數(shù)學一
④830機械設計
或831機械制造技術基礎 機械原理
或機械制造技術基礎
中選一 080204 車輛工程 4 _01汽車節(jié)能與能量轉換技術
_02制冷系統(tǒng)優(yōu)化設計、節(jié)能控制 ①101思想政治理論
②201英語一
③301數(shù)學一
④830機械設計
或831機械制造技術基礎 機械原理
或機械制造技術基礎
中選一 材料科學與工程學院
(省級優(yōu)勢學科) 10 080503 材料加工工程 10 _01功能材料的開發(fā)與應用研究
_02材料成型工藝過程及控制
_03復合材料的制備與應用研究
_04金屬材料強韌化
_05新型節(jié)能環(huán)保材料的研究與應用 ①101思想政治理論
②201英語一
③302數(shù)學二
④840材料科學基礎
或841大學物理
或842有機化學 高分子化學
篇3
[關鍵詞]細胞生物學實驗;教學方法;教學內(nèi)容;教學改革
細胞生物學是生物學至關重要的一門基礎學科,發(fā)展也是日新月異,同時也是一門實驗性學科。理論教學可使學生掌握課程的基礎知識、學科框架以及學科前沿,而實驗課程的開設能使學生鞏固所學理論知識,掌握該學科基本實驗技能和研究方法,培養(yǎng)學生科學研究的思維和意識,提高學生的綜合科研素質(zhì)。細胞生物學實驗不僅是理論課程的補充,也是整個生物學實驗教學體系重要的一門課程。[1][2]隨著細胞生物學實驗技術方法的快速發(fā)展、教學條件的改善以及學生培養(yǎng)目標的調(diào)整,目前細胞生物學實驗教學過程中逐漸出現(xiàn)了一些不足與缺陷。例如,課程內(nèi)容較陳舊,不能與時俱進;教學方法單一,課堂氣氛沉悶;學生缺乏積極主動性,教學效果欠佳等。如何豐富和更新細胞生物學實驗內(nèi)容,提高教學效果,達到培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目的,已成為擺在教師面前亟待解決的問題。
一、優(yōu)化實驗教學內(nèi)容
細胞生物學實驗內(nèi)容廣泛,基本實驗包括細胞器結構觀察、細胞及亞細胞組分離心分離技術、細胞常規(guī)制片技術、細胞染色體標本的制備及觀察等,有些較綜合性的實驗涉及的實驗技能較多,時間較長,如動物細胞培養(yǎng)實驗等。基本實驗所需時間較短,在課程設置時可將一些同類的實驗項目合并,合理安排時間,提高實驗效率。細胞器的觀察可歸為一個實驗,細胞核的分離與葉綠體的分離合并起來,有絲分裂和減數(shù)分裂染色體形態(tài)觀察和分析合并等。通過這些措施,可以在有限的時間里做更多的實驗,提高了效率,節(jié)約了時間。這些基本實驗教學的目的是強化細胞生物學實驗基本技能,掌握基本實驗方法和技術。[2]為了強化學生的基本操作能力,啟迪創(chuàng)新意識,培養(yǎng)綜合運用實驗技術分析和解決問題的科研能力,應合理開設綜合性實驗,將單一驗證性的實驗項目整合為系統(tǒng)化的綜合性實驗。比如動物細胞的原代培養(yǎng)及保存與復蘇這個實驗,包含了原代培養(yǎng)、細胞計數(shù)及觀察、細胞的保存與復蘇等小的實驗項目。
二、現(xiàn)代化手段輔助教學
多媒體教學直觀生動,有利于學生對知識的理解和掌握,激發(fā)學生的興趣,提高教學效果。在實驗課中,可播放一些自己錄制或購買的實驗教學錄像,讓學生更直觀、更清楚地看到整個實驗過程。例如在動物細胞培養(yǎng)實驗時,先播放動物細胞培養(yǎng)的視頻錄像,讓學生了解前期準備的細節(jié),了解動物細胞培養(yǎng)的過程和注意點,這樣可有效地提高學生的實驗技能和實驗的成功率,彌補傳統(tǒng)教學的不足。另外,隨著細胞生物學實驗技術的快速發(fā)展,一些重要而當前不能實際操作的實驗,在課堂上可以讓學生觀看教學錄像或網(wǎng)絡視頻資料,使學生了解其結構和用途。如流式細胞儀的使用。通過帶有顯微成像系統(tǒng)的顯微鏡,將好的實驗結果拍攝下來,可以對圖像進行進一步的分析和長期保存,展示給學生,使學生有一個清晰、直觀的認識,老師講課的時候也更加具有針對性,內(nèi)容更具體、生動。例如在植物細胞有絲分裂和減數(shù)分裂染色體形態(tài)分析實驗中,學生常對典型分裂時期的圖像把握不好,那么就可以拍攝該種生物各個分裂時期的圖像,有針對性的講解,學生更容易理解,也有了判斷依據(jù)和標準,提高了效率。
三、逐步實施開放性實驗教學,提高學生主動性
目前細胞生物學實驗教學大多是驗證性,學生對這種被動的、按部就班的教學方法積極性不高,難以激發(fā)其學習興趣,效果也不理想。很多專家教授提出要打破細胞生物學實驗這種傳統(tǒng)教學模式,實施開放性教學,培養(yǎng)學生科研思維能力。開放性實驗教學的效果毋庸置疑,但在我們的實踐中以及調(diào)研其他院校后發(fā)現(xiàn),開放性實驗普遍存在教學時間有限、實驗老師工作量巨大及需要較多實驗經(jīng)費等現(xiàn)實問題。另外,學生知識水平有限,難以把握實驗難度,實驗設計不夠合理,往往難以獲得理想的結果,有時會打擊學生的學習積極性。開放性實驗室的安全性和實驗室日常管理等問題也是不易解決的問題。我們在實踐中采用多層次、靈活的辦法,適當增加一些經(jīng)費和人力投入開放式教學,引導學生自己準備實驗,對實驗所用材料進行選擇,對同一實驗采用不同實驗方法等不同程度的、有限的開放,達到學生積極參與的效果。
(一)實驗材料自主選擇。實驗課中經(jīng)常是一個實驗內(nèi)容都采用同一種實驗材料,常出現(xiàn)個別同學實驗積極性不高,參考別人實驗結果的惰。有些實驗內(nèi)容,老師可以很方便的準備多種實驗材料,學生可根據(jù)興趣選取不同材料。這樣學生會相互間進行比較,思考由于材料不同引起的實驗方法和結果有哪些不同,有利于提高學習興趣,培養(yǎng)科學思維能力,豐富基礎知識。例如,在植物細胞有絲分裂染色體形態(tài)分析試驗中準備洋蔥根尖和蠶豆根尖,學生選取其中一種材料進行染色體形態(tài)觀察和分析,又如在石蠟切片制作過程中,可選用植物或動物材料。[3]這樣學生就會比較兩種材料有什么不同,分析實驗結果的差異在哪里,為什么有這樣的結果。這樣帶著問題做實驗,在實驗中尋找答案,就會調(diào)動學習積極性,提高教學效果。
(二)靈活采用實驗方法。在實驗方法上同樣可實行開放式教學,如細胞活性測定的實驗中,染料排斥法、雙色熒光檢測法和N11檢測法都可以檢測細胞的死活,而三者的原理和所需的實驗儀器試劑都是不同的。在實驗教學過程中可以讓學生根據(jù)自己的興趣選擇其中的任意一種或多種方法,只有當學生明確了實驗原理、實驗方法后,才可根據(jù)已確定的實驗方法進行儀器試劑的選擇。經(jīng)過這樣的自主選擇后,學生對實驗原理和實驗方法都有了很好的掌握。在每一個試驗中,始終貫徹科學的思維方法和實驗方法,對于實驗指導中給出的具體的操作可做適當?shù)恼{(diào)整或改變。如在植物細胞骨架的光學顯微鏡觀察這一實驗中,細胞骨架制片效果的好壞與TritonX-100的濃度和處理時間密切相關。在上課時,講清楚在這一實驗中的TritonX-100作用和原理,可以讓學生分組后改變TritonX-100的濃度和作用時間,其余步驟不變,然后比較實驗效果,確定最佳條件。通過這個實驗,學生不僅掌握了細胞骨架的制片技術,而且能透徹理解TritonX-100的作用原理,也使學生認識到不能教條式照搬已有知識,培養(yǎng)其科學的思維和方法。
(三)逐步開放實驗內(nèi)容。依據(jù)實驗內(nèi)容和實驗條件,從驗證性實驗逐漸開展不同程度的開放性實驗。首先,可以讓有興趣的學生共同參與實驗前期準備工作,在實驗員準備實驗的時間,提前通知學生,在老師指導下學生自己準備材料,如提供給學生洋蔥、蠶豆,自己培育根尖,配置實驗所需的溶劑等。在動物細胞培養(yǎng)試驗中,讓學生和老師一起洗培養(yǎng)瓶,滅菌,配置培養(yǎng)基等,從而提高學生的實驗技能,培養(yǎng)學習興趣,理解實驗準備工作的繁瑣,培養(yǎng)吃苦耐勞的品質(zhì)。其次,可開放局部實驗方案確定環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生的探索精神。最后,設置開放實驗,可讓學生自主設計實驗。老師提供多個可行的實驗項目,將學生分成幾個小組,以小組的形式完成實驗。這就要求學生主動查閱相關文獻,設計實驗,通過師生之間的討論后,制訂出可行的實驗方案并予以實施,這非常有利于引導學生積極思考,激發(fā)學生探索欲望。
(四)課堂教學與課外科研工作相結合。二年級以上的本科生絕大多數(shù)都進入了不同老師的科研實驗室,而科研實驗室的開放可讓部分感興趣的同學在實驗老師和科研實驗室共同指導下自行設計實驗,學生根據(jù)科研實驗室條件和老師研究方向,查閱文獻,提出實驗設計方案,老師根據(jù)學生的知識結構,對選題和實驗設計做出篩選,確定后在科研實驗室完成這部分工作,最后做一次實驗總結報告,計入平時成績。
四、完善成績綜合評定體系
根據(jù)實驗課程的特點,應對實驗課全程跟蹤評定,包括出勤情況,課堂紀律,規(guī)范操作,實驗態(tài)度,實驗結果,實驗報告,勞動紀律,責任心等多方位對學生做出綜合評定。[4]可分為三個方面:平時成績,包括出勤率和課堂實驗態(tài)度,操作規(guī)范情況等,培養(yǎng)學生良好的實驗作風,激發(fā)學生學習的積極性;實驗結果,實驗操作能反映學生的基本實驗素養(yǎng)與動手操作能力,主要通過考察學生的實驗表現(xiàn)得到,對于一些操作性強的實驗課可當場記錄成績并計入最后的綜合考評中;實驗報告,根據(jù)學生的實驗報告來評定成績,綜合性實驗的實驗報告可以改成論文的格式,這就要求學生對實驗原理、步驟、結果以及數(shù)據(jù)等做出總結,以提高總結能力。這樣,才能達到使學生加深理解細胞生物學基本理論知識,鍛煉學生的實際動手能力,提高實驗操作技能,培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)的目的。
[注釋]
[1]陳媛媛,陳付學,華子儀,等.深化細胞生物學實驗教學改革,探索開放式實驗模式[J].教育教學論壇,2012(40):60-61.
[2]李小燕,劉江東,鄭凌,等.深化細胞生物學實驗教學改革培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J].實驗技術與管理,2011(4):116-119,142.
[3]毛曉霞,黃敏毅,鄭愛芳.提高《細胞生物學實驗》教學效果的建議[J].安徽農(nóng)學通報(下半月刊),2012(24):164,183.
篇4
1.1本科教育忽略學生實驗技能、邏輯思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)本科生學習模式中老師與學生基本是零交流,老師幻燈片教授已有現(xiàn)成的書本知識,學生接受、理解、記憶,完成考試即可。這種方式嚴重忽略了學生思考能力和創(chuàng)新力的培養(yǎng),使其缺乏邏輯思維和創(chuàng)新思維的意識習慣。而學生在面臨探索型科學研究時就似隔屋攛椽,無法勝任。
1.2本科教育學習環(huán)境簡單,缺乏必需的社交經(jīng)驗醫(yī)學生的本科學習任務相對其他專業(yè)更加繁重,課業(yè)、考試壓力大,大學生實踐活動較少,缺乏豐富的人際交往經(jīng)驗。而研究生學習環(huán)境相對復雜,需要處理好與導師、同門、廠家、其他實驗室之間的關系,存在一定的利益誘惑。一旦進入研究生階段學習,如何適應這種環(huán)境的改變就顯得尤為重要。
1.3研究生生源種類多,知識背景相差大目前研究生招生來源很多,甚至還會有跨專業(yè)報考的現(xiàn)象,所以知識背景相差很大。比如現(xiàn)代的醫(yī)學科學研究常常接觸到分子水平的實驗,本科為臨床醫(yī)學或護理學的醫(yī)學研究生比較缺乏。即使本科階段有一些相關基礎課,由于沒有認識到重要性,知識也比較薄弱;而本科為生物技術的研究生比其他專業(yè)的學生掌握更多的分子生物學背景知識。研究生階段的教學是以自學為主,在參差不齊的背景下,如何讓醫(yī)學研究生迅速學習和掌握良好的科研技能,是一個非常重要的問題。
2醫(yī)學研究生科研技能培養(yǎng)的模式探討
2.1加強本專業(yè)相關理論知識的積累并進行科研嘗試為彌補本科生理論基礎薄弱的情況,研究生一年級主要是進行理論學習以滿足將來的科研要求,如實驗動物學提供動物實驗的基礎知識,科學研究嚴謹?shù)脑O計和分析需要統(tǒng)計學。但研究生導師的研究方向很多,對學生的要求也不一樣,已有的學校研究生課程無法滿足每個方向的不同要求。為此,重點學習相關專業(yè)的背景知識尤為重要。如對于生殖醫(yī)學研究方向的研究生,就需要加強生殖醫(yī)學和生殖生物學的基礎知識,與其他方向的研究生要求略有不同。為了讓研究生學習生殖相關基礎知識,學校最近專門開設了生殖生物學選修課程,供生殖醫(yī)學研究方向的研究生選修。現(xiàn)在的醫(yī)學研究已經(jīng)深入細胞和分子水平,需要用到多種大型儀器。儀器分析課程可以幫助研究生了解常見大型儀器的原理,如用于斷層掃描的激光共聚焦、細胞檢測和分選用的流式細胞儀、超高分辨率的電子顯微鏡等。通過這些理論課程的學習,研究生可以掌握常見大型儀器的基本原理,有助于將來課題的實驗設計。以上的努力仍然不能為每個研究方向的研究生開展課題研究提供足夠的理論知識。所以在已有的理論課程的基礎上,通過組織相關研究方向的研究生深入學習專業(yè)相關的專著就很有意義。如本實驗室從事發(fā)生研究的研究生,就組織學習發(fā)生相關的英文專著,如HistologicalandHistopathologicalE-valuationoftheTestis和Andrology-MaleReproductiveHealthandDysfunction。研究生自學后以講座的形式,給其他同學介紹各個章節(jié)的內(nèi)容。通過這種途徑,在學到專業(yè)知識的同時,提高了自學能力和英文專著閱讀能力,鍛煉了總結、陳述、演示以及制作講解報告的能力,有助于開題報告和畢業(yè)答辯的順利完成。
2.2培養(yǎng)良好的實驗技能分子生物學是從分子水平研究生命現(xiàn)象、生命本質(zhì)、生命活動及其規(guī)律的科學,與其他學科廣泛交叉滲透,是當前生命科學中迅速發(fā)展的前沿學科。醫(yī)學分子生物學是實驗性極強的學科,其實驗技術和方法已普遍應用到各個學科的研究中。除了分子生物學技術,其他如細胞生物學等技術也在科研中廣泛使用,這些實驗技能的培養(yǎng)對于其課題開展均具有重要的意義。目前研究生數(shù)量多,教育資源有限,即使有實驗課程安排也無法實現(xiàn)讓每個研究生動手操作。所以研究生實驗技能的培養(yǎng)不能僅靠學校的研究生課程;再者醫(yī)學研究生一般來自于醫(yī)學專業(yè)如臨床醫(yī)學或者護理學等,本科教育沒有經(jīng)過分子生物學理論和實踐培訓,所以研究生進入實驗室后,還需要進一步培訓。為此,本實驗室在培養(yǎng)模式上進行了一些嘗試。組織由多位教師、技術員和高年級博士組成的培訓團隊,以專題培訓的方式對實驗室基本科研技能進行短期培訓,包括RT-PCR、蘇木素伊紅染色、免疫熒光、Westernblot、流式細胞術、顯微鏡操作、文獻檢索等多種常規(guī)實驗方法和技術,目的是讓剛進入實驗室的研究生迅速掌握常用分子生物學和細胞生物學技術以及常規(guī)實驗儀器和設備的使用。實驗技能培訓分為三個部分,首先介紹實
驗的基礎理論,然后演示實驗操作,最后由學生獨立完成實驗,完成的實驗結果由老師統(tǒng)一評價。只有能獨立地完成每個實驗,才算順利通過培訓。我們深知理論是為了指導實踐,所以理論與實踐齊頭并進的模式能取得更好的效果。在基本理論知識學習的過程中,同時進行實踐操作,引導學生發(fā)現(xiàn)問題并探索思考,形成邊動手邊思考、理論指導實踐的學習模式。本實驗室通過這樣統(tǒng)一的理論和實踐相結合的培訓,幫助研究生在短時間內(nèi)系統(tǒng)而迅速地掌握常用的基礎實驗理論和技術,為后續(xù)課題開展奠定了堅實的基礎,取得了很好的效果。 2.3嚴格實驗室規(guī)范管理實驗室是高校研究生科研實驗技能培養(yǎng)的主要場所,其建設和管理水平直接影響研究生科研實驗技能的水平。比如一個實驗室通常有多個研究生,每個研究生在課題開展中一般會使用多種儀器設備。有的儀器設備比較貴重,操作不當可以導致儀器損壞,甚至威脅人身安全。如高速離心機使用時,轉子不蓋蓋子,高速旋轉時,轉子可以飛出離心機,導致財產(chǎn)或人身損傷。所以如何能保證儀器的正常使用和得到高質(zhì)量的研究數(shù)據(jù),有序的管理就顯得非常重要。以本實驗室為例,實驗過程中會有常見儀器,如pH計、天平等;有貴重儀器,如高速離心機、熒光顯微鏡、定量PCR儀等;還有一些大型的儀器,如電子顯微鏡、流式細胞儀、激光共聚焦顯微鏡等。本實驗室采用如下管理方式:對于實驗室常見儀器,研究生通過培訓過后可以自由使用。而大型儀器一般都有分析測試中心集中管理,如電子顯微鏡、流式細胞儀等設備有工作人員操作,學生只需理解原理,按照要求準備樣本和學會分析數(shù)據(jù)。但有的大型儀器如激光共聚焦,學生可以通過專門的操作培訓,自己獨立操作。高速離心機、熒光顯微鏡等設備一般都有專人管理。在學生進入實驗室統(tǒng)一培訓時,會涵蓋這些設備的使用。如此,既使得實驗室儀器得到正常使用,又營造了嚴謹、有序和安全的實驗室環(huán)境,為進行科學研究提供了必要保證。
篇5
生物醫(yī)學工程(biomedicalengineering,BME)是20世紀50年代形成的一門獨立的邊緣科學,現(xiàn)代醫(yī)療器械則是這一新興學科的產(chǎn)品形式。它是工程技術向醫(yī)學科學滲透的必然結果。20世紀50年代以來,心腦血管疾病、癌癥、糖尿病等現(xiàn)代文明流行病開始威脅人類健康。因此,醫(yī)學科學的進一步完善和發(fā)展不是以定性觀察、現(xiàn)象歸納為方法學特征的醫(yī)學本身所能解決的,它必須和以定量觀測、系統(tǒng)分析為方法學特征的工程科學相結合,并綜合運用各種已有的和正在發(fā)展的高新技術,才有可能逐步解決這些問題。生物醫(yī)學工程學科應運而生。當前生物醫(yī)學工程已成為生命科學的重要支柱,是21世紀最具有潛在發(fā)展優(yōu)勢的領先科技之一[1]。
1、什么是生物醫(yī)學工程?
1.1含義
生物醫(yī)學工程是一個新興的多學科交叉領域,其內(nèi)涵是:工程科學的原理和方法與生命科學的原理和方法相結合以認識生命運動的“定量”規(guī)律,并用以維持、改善、促進人的健康。“生物醫(yī)學工程”這個詞匯蘊含了三個專業(yè)領域的相互影響:生物學、醫(yī)學和工程學。生物醫(yī)學工程是綜合生命科學和工程技術的理論、方法、手段,研究人類及其他生命現(xiàn)象結構功能的理、工、醫(yī)相結合的新興交叉學科,是多種工程技術學科向生命科學滲透和相互交叉的結果,并已成為生命科學的重要支柱。生物醫(yī)學工程是應用基礎科學,主要服務于人類疾病的診斷、預防、監(jiān)護、治療及保健、康復等方面;生物醫(yī)學工程的主要研究任務是利用工程技術手段解決醫(yī)學診斷、治療和信息化管理等問題,為醫(yī)學提供高技術含量的現(xiàn)代醫(yī)療裝備。
1.2內(nèi)容與領域
生物醫(yī)學工程的研究內(nèi)容可分為基礎研究和應用研究兩個方面。基礎研究,包括生物力學、生物控制、生物效應、生物系統(tǒng)的質(zhì)量和能量傳遞、生物醫(yī)學信息的提取與處理、生物材料學、生物系統(tǒng)的建模與仿真、各種物理因子的生物效應等;應用研究,直接為醫(yī)學服務,包括生物醫(yī)學信號檢測與傳感技術,生物醫(yī)學信息處理技術,醫(yī)學成像與圖像處理技術,人工器官、醫(yī)用制品和儀器,康復與治療工程技術等。后者是醫(yī)學工程研究領域中最主要的內(nèi)容之一,它的成果直接推動醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展,效果最明顯、最迅速,所以特別受醫(yī)學工程人員和醫(yī)生的重視。
2課程安排
根據(jù)我國《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃》,生物醫(yī)學工程高技術專項將按照當代生物醫(yī)學工程技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向,重點發(fā)展醫(yī)療影像設備、醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)及設備、腫瘤物理治療設備等11大類產(chǎn)品,強化新型醫(yī)用植入器械和人工器官、數(shù)字化與智能化醫(yī)療裝備、可生物降解醫(yī)用高分子及藥物控釋載體、醫(yī)療監(jiān)護和遠程診療系統(tǒng)等領域的創(chuàng)新能力。針對這一方向,我們將設定14次課,分別介紹各項技術產(chǎn)品或領域的現(xiàn)狀和發(fā)展,讓學生對生物醫(yī)學工程學科有個整體的了解和認識。課程設置如下[2]:
1.生物醫(yī)學工程概況:介紹生物醫(yī)學工程學科概況、發(fā)展歷程、學科內(nèi)容、工程分支,以及國內(nèi)外高校建設發(fā)展生物醫(yī)學工程學科的情況。
2.組織工程學:應用細胞生物學和工程學的原理,吸收現(xiàn)代細胞生物學、分子生物學、材料與工程學等學科的科研精華,在體內(nèi)或體外構建組織和器官,以維持、修復、再生或改善損傷組織和器官功能,是繼細胞生物學和分子生物學之后,生命科學發(fā)展史上又一新的里程碑,標志著醫(yī)學將走出器官移植的范疇,步入制造組織和器官的新時代。目前組織工程已經(jīng)成為再生醫(yī)學研究和發(fā)展的核心與主要方向。
3.生物材料學:研究與生物體(特別是人體)組織、血液、體液相接觸或作用時,不凝血、不溶血、不引起細胞突變、畸變和癌變,不引起免疫排異和過敏反應,無毒、無不良反應的特殊功能材料。許多重點院校和科研單位都成立了相應的研究機構,從事生物材料及制品的開發(fā)研究,在天然高分子和合成高分子、無機和金屬生物材料研究方面均取得了舉世公認的成果。
4.人工器官:主要研究人體組織與器官的再生、修復與替代。人工器官在臨床上的應用,挽救了不少垂危的生命,為臨床醫(yī)學的發(fā)展開拓了新途徑。目前人工器官的研究和應用已基本遍及人體全身。
5.生物傳感器技術:使用固定化的生物分子結合換能器,用來偵測生物體內(nèi)或體外的環(huán)境化學物質(zhì)或與之起特異互作用后產(chǎn)生響應的技術。目前,生物傳感器正朝著以下幾個方面發(fā)展:①向高性能、微型化、一體化方向發(fā)展;②生化檢測的智能化系統(tǒng);③仿生生物學的發(fā)展。
6.生物系統(tǒng)的建模與仿真:對生物體在細胞、器官和整體等各層面的參數(shù)及其相互關系建立數(shù)學模型,并用計算機求解該模型以分析和預測各種條件下生物系統(tǒng)運行的機制和狀態(tài)。研究領域涵蓋生物力學、復雜生物醫(yī)學系統(tǒng)的建模與仿真等領域,主要采用計算力學、圖形圖像分析和數(shù)學建模等方法,對生物醫(yī)學中的科學問題進行計算機建模和分析。
7.生物醫(yī)學信號檢測與處理技術:生物醫(yī)學信號的檢測與處理幾乎成為了生物醫(yī)學工程學科共同的研究方向。從生物體中獲取各種生物醫(yī)學信息,并將其轉換為易于檢測和處理的電信號。
8.醫(yī)學成像與圖像處理技術:研究如何將人體有關生理、病理的信息提取出來并顯示為直觀的圖像、圖形方式,或對已有的醫(yī)學圖像進行分析處理,為疾病的早期診斷和治療提供了可能性,也為臨床診斷引入了新的概念。
9.數(shù)字化X射線影像技術及設備:數(shù)字化X射線影像技術現(xiàn)已成為臨床診斷的最主要手段。涉及的關鍵技術包括:直接數(shù)字化平面X射線影像技術;數(shù)字化X射線三維影像技術;低劑量CT、容積CT等。
10.磁共振影像技術及設備:磁共振影像是檢測人體解剖、生理和心理信息的多因素、多層面和多對比度成像設備。
11.核醫(yī)學成像技術及設備:核醫(yī)學成像是對放射性核素標記化合物的體內(nèi)生化過程成像的裝備,是目前能夠在臨床應用的最主要的分子成像手段。涉及的關鍵技術:單光子斷層成像(SPECT)技術和系統(tǒng)、正電子發(fā)射(PET)影像技術和系統(tǒng)、PET與CT融合技術等。
12.數(shù)字化超聲波成像技術及設備:超聲成像設備在四大影像設備中使用最為廣泛。目前重點發(fā)展技術包括:多波束成像技術、諧波成像技術、多角度復合成像技術、三維成像技術、電容式微機械超聲換能器、彩色超聲成像設備系統(tǒng)、數(shù)字黑白超聲影像設備等。#p#分頁標題#e#
13.醫(yī)學納米技術和納米材料:可運載腫瘤標志物分子的特異性抗體、腫瘤治療藥物以及造影劑等新的高效藥物(基因)載體;發(fā)展納米尺度的顯微探針成像技術;發(fā)展用于組織再生修復的納米生物材料;建立用于納米材料健康與安全評價的技術與方法,都是當前重點發(fā)展方向。
14.康復工程技術:重點發(fā)展假肢仿生智能控制技術、低成本假肢矯形、適應不同功能障礙者工作和學習的環(huán)境控制系統(tǒng)與遠程交流、認知功能康復、人工電子耳蝸漢語識別、電子助視、老年人室內(nèi)安全監(jiān)護等技術。
3教學模式的探索
針對課程本身的特點和學生認知的特點,設想從以下幾個方面探索課程的教學:
3.1多媒體教學
多媒體教學具有直觀、生動、易于理解的特點,并可節(jié)約教學時間,提高效率。由于每次課針對的是某項技術領域相關理論知識和行業(yè)動態(tài)的介紹,涉及的知識點多且泛,采用多媒體教學課件進行教學,形象直觀,趣味性強,可以使學生印象深刻,降低了抽象知識的理解難度和記憶難度,激發(fā)了學生的學習興趣。
3.2優(yōu)化課程內(nèi)容,加強實踐教學
在教學中注意把握課程的整體體系,強調(diào)課程知識點和適用性。教學重點清晰,適當補充行業(yè)最新動態(tài)作為課外知識。課堂授課的重點應放在概念的理解和相關模型的建立。同時,應創(chuàng)造條件充實參觀和實驗內(nèi)容,讓復雜的理論實物化、形象化、簡單化。跟有教學合作基礎的醫(yī)院聯(lián)系,安排學生到相應科室參觀相關設備和操作系統(tǒng),開展現(xiàn)場教學和盡可能多的實驗課,提高學生的學習興趣。如果條件允許,還可以讓學生參與到實際操作中。通過這種實踐教學,使學生覺得取得臨床上的應用成就并不是遙不可及,從而增強他們對理論知識學習的興趣。
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1.人才培養(yǎng)目標的定位圍繞高素質(zhì)醫(yī)學人才培養(yǎng)目標,以“課程體系建設”和“教學方法創(chuàng)新”為切入點,設計“特種醫(yī)學”人才培養(yǎng)模式并進行有效的探索和實踐。旨在培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、理念上與國際高等醫(yī)學教育接軌,具體方案又具中國特色及中南大學特色的醫(yī)學人才新培養(yǎng)模式;培養(yǎng)具備獨立從事科學研究工作或獨立擔負專門技術工作的能力,能較好地運用本學科的知識與技術進行相關疾病和健康問題的研究的醫(yī)學人才。
2.特種醫(yī)學專業(yè)課程體系模塊設計原則目前全國有十余所高校設立了特種醫(yī)學專業(yè),如中國醫(yī)學科學院暨北京協(xié)和醫(yī)學院、北京大學醫(yī)學部、復旦大學上海醫(yī)學院、上海交通大學醫(yī)學院、中山大學醫(yī)學院、四川大學華西醫(yī)學中心、華中科技大學同濟醫(yī)學院、南開大學、北京航天航空大學等。中南大學“特種醫(yī)學”課程體系設計將綜合各高校“特種醫(yī)學”學科特色,依據(jù)研究生不同的知識基礎和研究方向,設置具有彈性化的課程,保證課程具有一定的靈活性和指向性,凸顯本專業(yè)學科領域前沿性問題的同時,注重掌握交叉性、邊緣性及跨學科綜合領域研究的最新動態(tài)和趨勢。
3.課程建設的主要措施
(1)引進人才、組建教師梯隊。在師資上逐步形成一支職稱、學歷、年齡等結構合理、人員穩(wěn)定、教學水平高、教學效果好的教師梯隊。
(2)梳理內(nèi)容,構建課程體系。注重學科間的交叉,建立全新的優(yōu)化課程體系。基于對特種醫(yī)學專業(yè)課程體系建設的主要思路和原則,在對國內(nèi)重點院校特征醫(yī)學考察的基礎上,提出我校特種醫(yī)學專業(yè)的培養(yǎng)的方向為細胞移植輔助組織修復研究,腫瘤放射治療前后分子影像評估,腫瘤放療抵抗的生物學評估研究,生物醫(yī)學新材料與放射增敏的研究,就業(yè)環(huán)境與職業(yè)病的相關性研究以及運動創(chuàng)傷修復研究。
(3)協(xié)調(diào)發(fā)展,互相滲透,科學設置課程。在課程設置上,充分體現(xiàn)運動醫(yī)學與影像醫(yī)學的交叉,運動醫(yī)學與生物醫(yī)學工程及影像醫(yī)學的交叉,職業(yè)病學與毒理學的交叉,影像醫(yī)學與細胞生物學的交叉。
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1.基本概念很重要
分子生物學中有很多名詞會讓初學者感到不可理喻,有的學生即使對其有專業(yè)感覺也很難把它說清楚,這直接導致學生分子生物學學習障礙的產(chǎn)生。所以老師要做的第一件事就是向學生教授概念,澄清概念和鑒別概念。(1)教授概念如果這個概念是學生在其他科目中沒有接觸到的全新概念,老師就需要對其給出一個鮮明準確的定義,這點是每個老師都應該做到的,比較常規(guī),此略。(2)澄清概念主要指的是幫助學生理順概念間的相互關系。例如:染色體,染色質(zhì),核小體,螺線管,超螺線管,DNA(RNA),蛋白質(zhì)這一組名詞,我們應該掌握他們的內(nèi)在聯(lián)系。染色體是由DNA(RNA)和蛋白質(zhì)組成的。染色體的基本組成單位是核小體,一個個核小體成串排列在染色質(zhì)細絲上。核小體是DNA(RNA)纏繞在八聚體蛋白被壓縮成1/7的結果,核小體纏繞成螺線管又壓縮了1/6,進一步壓縮成1/40的超螺線管,超螺線管再壓縮到1/5成為染色單體。可以看到染色體,染色質(zhì),核小體,螺線管,超螺線管的組成都是DNA(RNA)和蛋白質(zhì),只不過在不同情況下存在不同形態(tài)而對應不同名稱而已。對于很多同學來講,這種概念的澄清是非常必要的。(3)鑒別概念剛才說的是同一物質(zhì)不同形態(tài)的名稱問題,這里指的就是完全一樣的內(nèi)涵對應不同名字的問題。例如:在真核生物基因表達調(diào)控內(nèi)容中,通用型轉錄因子與一般輔助因子,同源域與同源盒等等,雖然說法不同但表示相同的內(nèi)容。這些情況如果老師對學生缺乏交待,會造成大部分學生概念認識上的混亂。如果在分子生物學授課過程中能夠使學生對基本概念有一個清晰明確地認識,后續(xù)的教學任務才有望順利完成。
2.建立知識體系
以比較權威的分子生物學教材——北京大學教授朱玉賢的《現(xiàn)代分子生物學》——為例,分子生物學的教學內(nèi)容分以下章節(jié):染色體與DNA;從DNA到RNA;從mRNA到蛋白質(zhì);分子生物學研究法;原核基因表達調(diào)控模式;真核基因表達調(diào)控規(guī)律;疾病與人類健康;基因與發(fā)育;基因組與比較基因組學。分子生物學的核心基礎知識集中體現(xiàn)在前六部分,后面內(nèi)容更多的是前面知識的綜合運用。當課程進行到真核基因表達調(diào)控規(guī)律一般內(nèi)容的時候,筆者會幫助學生回首前面的所有內(nèi)容,并將其納入到此為止揭示出的理論框架中來,即真核基因表達調(diào)控的核心內(nèi)容是順式作用元件與反式調(diào)控因子之間相互作用的過程。這說明什么呢?DNA經(jīng)過轉錄和翻譯生成蛋白質(zhì),真核基因表達調(diào)控是蛋白質(zhì)因子與DNA序列間作用,原核生物雖以操縱子為模型來講述其調(diào)控過程,但實際上也是通過蛋白質(zhì)因子與DNA的作用來完成的。雖然真核生物與原核生物各個方面存在很多不同,但我們看到了其大同的一面,這樣我們就可以把有關DNA,蛋白質(zhì)以及一切從不同角度對真原核生物表達調(diào)控進行描述或分類的內(nèi)容都鑲嵌到這個框架相應的位置上。如果學生做到了這一點,他會有豁然開朗,別有洞天之感,分子生物學理論學習道路上的一切陰霾就此消散。至于基因治療,發(fā)育生物學,免疫學等是在此基礎上結合其他課程內(nèi)容,對分子生物學知識的綜合運用,研究方向相對獨立,只要學生有了前面的知識框架基礎,再來看這些內(nèi)容,會多少找到用公式原理解應用題的感覺。在筆者的分子生物學理論教學過程中,一直把知識體系的建立放在重中之重的位置,這比要求學生掌握很多細節(jié)知識更重要。
3.培養(yǎng)學生用哲學方式看問題
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關鍵詞:生物科學 健康教育 專業(yè)建設方向
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)03(b)-0044-02
生物科學代表著21世紀自然科學的前沿,是孕育關鍵性突破的學科之一。生物科學是研究生物的形態(tài),結構,生理,分類,遺傳,變異和進化的科學,它以培養(yǎng)基礎性,研究性人才為主。海南醫(yī)學院是一個地方性本科醫(yī)學院校,為了適應地方經(jīng)濟的發(fā)展需求和學校本身的發(fā)展,我校于2009年開設了生物科學專業(yè),學制四年,同時,為了適應就業(yè)市場的需要,將生物科學專業(yè)設定為健康教育方向。
在專業(yè)開設之初,我們通過對一些院校的調(diào)研后發(fā)現(xiàn),多數(shù)學校的生物科學專業(yè)普遍存在著沒有明確的學科定位,專業(yè)設置雷同,沒有具體的研究方向和針對性等現(xiàn)象。在教學過程中僅僅以理論課教學為主,缺少實驗教學和專業(yè)實踐。這種不顧自身特色和條件,追求時髦,一哄而起,搞形式主義的辦學,既保證不了教學質(zhì)量,擴大不了辦學規(guī)模,又不能辦出其自身特色,也極大的浪費了教育資源。
本文在總結以上專業(yè)建設方面遇到的問題和分析國內(nèi)醫(yī)學院校生物科學專業(yè)建設與就業(yè)市場趨勢的基礎上,闡述了我校在生物科學專業(yè)建設的一些做法和體會,以期為醫(yī)學類院校生物科學專業(yè)建設提供發(fā)展思路。
1 明確學科定位
在教育部2001年頒布的“高等學校本科專業(yè)目錄”中與生命科學有關的專業(yè)主要有三個:生物科學,生物技術和生物工程。許多學校都設置有其中的二個或者二個以上的該類專業(yè)。因此,人才培養(yǎng)方案中應使這三類專業(yè)有所區(qū)別。生物科學是一門基礎學科,它是研究生物的形態(tài),結構,生理,分類,遺傳,變異和進化的科學,它以培養(yǎng)基礎性,研究性人才為主;生物技術是應用自然科學及工程學原理,依靠生物作為反應器,將物料進行加工,以提品為社會服務的技術,它是側重理科,理工管結合的復合型專業(yè),以培養(yǎng)應用性人才為主;而生物工程則是生物技術研究中側重于后期產(chǎn)品處理的部分,是側重工科,理工管結合的復合型專業(yè),仍以培養(yǎng)應用性復合型人才為主。這一分類特點決定了生物科學是基礎性學科,其他兩門應用性學科是在其基礎上,結合其他學科的研究成果發(fā)展出來的。
生物科學包括了微生物學,生物化學,細胞生物學,免疫學,育種技術等幾乎所有與生命科學有關的學科,同時又與化學,化學工程學,數(shù)學,微電子技術,計算機科學等生物學領域之外的尖端基礎學科相結合,從而形成一門多科學互相滲透的綜合性學科。因而作為生物科學專業(yè)的本科生經(jīng)常面臨哪些基本知識,基本理論應該優(yōu)先掌握的困惑;而作為教師也經(jīng)常需要考慮哪些基本知識,基本理論應該優(yōu)先重點向學生講授,如何培養(yǎng)出適應時展,緊隨世界潮流的生物科學專業(yè)人才。在一般綜合性大學中,這個專業(yè)的人才是以研究性的培養(yǎng)模式進行培養(yǎng)的,在一般本科醫(yī)學院校生物科學專業(yè)辦學總體思路是:“夯實基礎,拓寬知識面,立足于現(xiàn)代生物科學技術改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),因地制宜,辦出特色,面向現(xiàn)代生物技術產(chǎn)業(yè)主戰(zhàn)場培養(yǎng)應用型,復合型生物科學人才”。
海南醫(yī)學院是地方性醫(yī)學院校,其辦學宗旨是為地方培養(yǎng)實用技術應用型人才,因此,生物科學專業(yè)建設不能像綜合性大學一樣,而應該從生物科學基礎理論入手,在專業(yè)方向上選擇由生物科學衍生的相關實用技術性方向,以就業(yè)為導向,培養(yǎng)適應市場需求技術型人才。從應用的角度來認識,生物科學是人類對生物資源的利用,改造并為人類提供服務的一門學科。在此認識的基礎上才能建立科學可行的教育體系,科研體系和管理體系。目前這三個體系涉及的主要研究領域和方向有如下幾個方面:(1)生物化工與材料;(2)環(huán)境與環(huán)境生態(tài);(3)農(nóng)業(yè)生物技術;(4)生物醫(yī)學醫(yī)藥工程;(5)食品生物技術;(6)能源生物技術;(7)生物制藥;(8)基礎生物技術;(9)生物工程技術仿生;(10)生物戰(zhàn)劑及其防御;(11)生物檢測檢驗技術。從以上專業(yè)方向發(fā)展分析,適合醫(yī)學院校生物科學應用技術型的專業(yè)方向有生物醫(yī)學醫(yī)藥工程、生物制藥和生物檢測檢驗技術。其中適合我校生物科學發(fā)展方向的是生物檢驗檢測。
綜合以上分析,我校的生物科學專業(yè)的學科定位是:以培養(yǎng)應用型人才為主的專業(yè),是理工管結合,以理為主的新興復合型專業(yè)。通過培養(yǎng)使學生具有扎實的生物科學理論知識,掌握生物技術基本實驗技能,了解學科發(fā)展前沿,能在工業(yè),醫(yī)藥,食品,環(huán)保等行業(yè)的企業(yè),事業(yè)和行政管理部門從事與生物檢驗檢測有關的應用研究,技術開發(fā),生產(chǎn)管理和行政管理等工作的高級專門人才。
2 完善課程體系設計
2.1 擴大基礎課教學,增加選修課比例,優(yōu)化課程體系結構
調(diào)整課程結構是課程體系優(yōu)化的前提。基礎課程一般都具有較高的穩(wěn)定性和較寬的適應性,是培養(yǎng)和發(fā)展學生智能,增強畢業(yè)后發(fā)展?jié)摿Φ闹匾A。為此要特別注意加強公共基礎,專業(yè)基礎課的教學。同時根據(jù)生物科學畢業(yè)生去向和我校的學分管理制度,我們在構建生物科學專業(yè)課程體系中,大量增設選修課,主要涉及人體解剖生理學,藥理學,細胞生物學,藥物化學,生物技術制藥,微生物檢驗等。通過增設選修課,可以增加專業(yè)基礎知識,加強素質(zhì)教育與能力培養(yǎng),拓寬專業(yè)口徑,使學生更能適應市場需求。
2.2 重視教學內(nèi)容的改革
在改革課程結構的同時,重視課程內(nèi)容的調(diào)整。教學大綱是進行課堂教學的基本依據(jù),編好教學大綱是進行課堂教學的關鍵環(huán)節(jié),對規(guī)范課程教學和保證教學質(zhì)量具有重要意義。課程內(nèi)容的改革要從教學大綱著手,通過調(diào)查,研究和討論,對每門課編制出切實可行的教學大綱,大綱強調(diào)突出重點,難點,加強了實踐環(huán)節(jié),強調(diào)實驗,實習基本技能的掌握。細化各章內(nèi)容,明確課程交叉內(nèi)容所屬,例如基本原理部分前面課程已講授,后面應用的課程時就不再細講,確保課程內(nèi)容不重復,實驗內(nèi)容不雷同。
2.3 增強師資隊伍建設
根據(jù)教學體系和課程體系的教學需要培養(yǎng)和引進理工結合的高層次人才。在學科建設經(jīng)費和學院的支持下,加強專業(yè)基礎課和專業(yè)課老師在教學及科研方面能力的提升。對年輕教師特別是非生物背景的教師進行了全方位的培養(yǎng)。建議全體在崗教師加速知識結構調(diào)整和知識更新。高素質(zhì)師資隊伍的建設,有利于推進課程體系和教學內(nèi)容的改革。為該學科專業(yè)的發(fā)展奠定了堅實基礎。
2.4 加強實習及畢業(yè)環(huán)節(jié)教學體系的建設
進行素質(zhì)教育是時代對高等教育人才培養(yǎng)的基本要求。素質(zhì)教育的核心是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。教學實踐環(huán)節(jié)在培養(yǎng)學生的工程實踐觀念,提高學生的素質(zhì),啟迪學生的創(chuàng)新思維,開發(fā)學生創(chuàng)新潛能,鍛煉學生創(chuàng)新能力,鞏固理論知識,提高學生實踐動手能力與獨立工作能力,以及培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際,分析問題,和解決問題的綜合能力方面具有其它教學環(huán)節(jié)無法替代的重要作用。在實習及畢業(yè)教學環(huán)節(jié)中,我們主要做了以下兩方面的工作:
(1)制定生產(chǎn)實習的動態(tài)監(jiān)控措施及成績評定體系。評價指標體系是搞好評價工作的基礎,它不僅是對生產(chǎn)實習進行評價的依據(jù),而且會對實習教學環(huán)節(jié)中的各項工作起到引導和推動作用。因此,一個科學的評價指標體系不僅應能客觀,全面地反映實習教學的水平及其效果,而且還應遵循科學性和可操作性。根據(jù)上述原則,我們設計了生產(chǎn)實習評價指標體系。修改,制訂了詳細而具體的生產(chǎn)實綱。摒棄了傳統(tǒng)的提綱式指導大綱,改為具體的以車間或工段為單位的實習要求內(nèi)容和指導,讓學生充分明確實習的內(nèi)容和要求,同時,可起到督促實習指導教師的作用。
(2)規(guī)范畢業(yè)設計(論文)開題報告,提高畢業(yè)設計(論文)質(zhì)量。以表格形式,要求本科畢業(yè)論文之前,充分明確該課題的背景、意義、主要研究內(nèi)容方法、技術路線、工作進度和技術指標等內(nèi)容,并在全院范圍內(nèi)進行公開的,正規(guī)的開題報告,給該專業(yè)的師生提供了一次較好的學術交流機會,有助于拓寬學生的專業(yè)視野,活躍學術氣氛,全面提升生物科學專業(yè)的畢業(yè)設計(論文)質(zhì)量。與此同時,我們還制定了畢業(yè)設計(論文)批改方案,以規(guī)范畢業(yè)設計(論文)的撰寫,提高畢業(yè)設計(論文)質(zhì)量。
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篇9
由國際美容皮膚科學會(IACD)主辦的“2007首屆國際去屑及頭皮健康論壇”于2007年7月4日在上海隆重召開。來自瑞典、英國、德國、泰國、中國等5國的權威頭皮健康專家分別就頭皮健康、男女頭皮差異、頭屑成因滋養(yǎng)去屑等話題做了學術上的探討,并接受了記者的采訪,旨在為亞洲人持續(xù)不斷的頭屑滋生問題找尋解決之道。此外,行業(yè)代表聯(lián)合利華也受邀了解決國人頭屑困擾的項目階段性實驗報告。
頭皮屑發(fā)生的原因及危害
Lawrence Charles Parish, 醫(yī)學博士。國際美容皮膚科學會主席,皮膚學及皮膚生物學臨床教授,國際皮膚病學Jefferson中心主任。主要研究方向:整形皮膚病學、皮膚病的歷史、傳染病、熱帶皮膚病學、化妝品應用科學和皮膚感染研究。
記者:目前亞洲人的頭屑問題已經(jīng)引起了多國專家的一致關注。那么引起頭皮屑的原因,以及對人體的危害究竟有哪些呢?皮炎與頭皮屑又有什么直接的關聯(lián)呢?
Lawrence教授:正常的頭發(fā)生長一般是300~400μm/天,頭發(fā)大概分為3個生長周期:生長期、退行期和休止期。對于頭皮而言,其生長時間為5~7年。頭皮屑是頭皮表面可觀察到的剝離,是脂溢性皮炎的前兆, 這可能是一個漸進的過程,從開始變紅,刺激到頭皮脫屑增加,最后發(fā)展為真正的脂溢性皮炎。
皮脂分泌過多的患者經(jīng)常抱怨“頭發(fā)總是出油”,其實,皮脂是由角鯊烯, 蠟狀物和固醇酯類, 膽固醇, 極性脂類以及甘油三酯等組成的混合物。如果油脂分泌過多就可能引起炎癥,就是我們所說的脂溢性皮炎。事實上這是一種很難界定的慢性皮炎。在形態(tài)學上與眾不同,呈現(xiàn)紅色, 有清晰的損傷邊緣,覆蓋著看上去油性的污垢,同時分布上也很有特點,總是分布在皮脂腺豐富的區(qū)域。
頭皮脂溢,不僅是最普通的局部病理表現(xiàn),而且也是最重要的,這就是未成年就禿頂?shù)脑颉T谂R床門診中,前來就診頭皮出油問題的主要集中在年輕男性上。個別患有頑固性皮損的年輕人,甚至還懷疑自己是否感染了艾滋病。據(jù)不完全統(tǒng)計,由于在悶熱的夏季里濕度大,頭發(fā)、頭皮自身也形成了一個小的“溫室效應”,這就會集中表現(xiàn)出頭皮出油、頭皮屑多等問題,年輕男性不要因此而引起恐慌。
有些愚昧的觀點認為洗頭是有害的,認為頭發(fā)不能天天洗,如果不是因為這種觀點的影響,此種病況發(fā)生的幾率會更少,其實,對于油性發(fā)質(zhì)的人來說,頭發(fā)最好每天洗。
頭屑以及馬拉色菌
在頭皮屑中的作用
Jan Faergemann,醫(yī)學博士,性病學和皮膚病學教授。主要研究方向:皮膚微生物學,免疫學,皮膚藥理學,馬拉色菌相關疾病。
記者:頭皮屑多發(fā)生在什么年齡階段?馬拉色菌群在頭皮屑中起到怎樣的作用?針對有頭皮屑的頭發(fā)使用含有什么成分的洗發(fā)水可以減輕癥狀?
Jan教授:通常從青春期之后開始,在40歲前后頭皮屑的癥狀是最為嚴重的。許多研究顯示,該疾病的人群發(fā)病率大約為15%到20%之間。這是一種慢性疾病,反復發(fā)生。發(fā)生部位會變紅、起皮,并被多脂性的皮屑覆蓋。頭屑應該是癥狀最輕微的脂溢性皮炎,頭屑問題大可不必專門到醫(yī)院就診。
從人體各部位以及皮膚病中均可分離出馬拉色菌,健康肌體中可以分離出合軸馬拉色菌和球形馬拉色菌。而患有脂溢性皮炎的肌體中則可以分離出球形馬拉色菌、鈍形馬拉色菌、限制性馬拉色菌、合軸馬拉色菌及糠批馬拉色菌。在頭屑中各種親脂性的馬拉色菌均有發(fā)現(xiàn),其中,限制性馬拉色菌,球形馬拉色菌和鈍形馬拉色菌最為常見。由限制性馬拉色菌引起的頭屑更易被治療,因為限制性馬拉色菌對抗菌治療更為敏感。
觀察表明,脂溢性皮炎和馬拉色菌毛囊炎皮膚內(nèi)的免疫應答都顯示存在一個對免疫系統(tǒng)的刺激性激活。但是,同樣也觀察到了炎癥性白介素的激活以及TH1和TH2調(diào)節(jié)性白介素的激活。當毛囊中能觀察到酵母細胞時,染色通常很深。這一結果同在白色念珠菌中發(fā)現(xiàn)的結果具有類似性。
因此,每周使用兩次,連續(xù)使用4周含有吡啶硫酮鋅成分的洗發(fā)水對于頭屑的治療是有效的;同樣,每周使用兩次,連續(xù)使用4周酮康唑洗發(fā)水,之后作為預防應每周使用一次或每兩周使用一次,也可以有效降低馬拉色菌的數(shù)量;每周使用兩次,連續(xù)使用四周硫化硒洗發(fā)水也能對頭屑起到有效的治療。
記者:含有這3種成分的洗發(fā)水哪種的效果會更好一些?通常使用什么方法治療才是首選?
Jan教授:吡啶硫酮鋅和酮康唑在治療頭屑方面都是有效的。甚至已經(jīng)研發(fā)出了將兩者結合的洗發(fā)水,含有吡啶硫酮鋅的洗發(fā)水比含有煤焦油的洗發(fā)水更加有效。酮康唑比硫化硒更加有效。使用含有酮康唑的洗發(fā)水,頭屑的復發(fā)間隔優(yōu)于使用含有環(huán)吡酮胺的洗發(fā)水。
應激以及冬天寒冷的天氣對大多數(shù)頭屑病例都是有害的。患有神經(jīng)系統(tǒng)疾病及免疫抑制性失調(diào)的病人對頭屑的治療不敏感。抗真菌治療是治療頭屑更為有效的方法,因為這種方法能減少馬拉色菌的數(shù)量,效果比皮質(zhì)類固醇更為持久,再次復發(fā)的時間間隔也更長。因此,抗真菌治療是首選方案。
頭皮也是皮膚
Anthony Rawlings,醫(yī)學博士,近50項專利的發(fā)明人。主要研究方向:神經(jīng)酰胺和屏障脂、α羥酸、優(yōu)化濕潤劑系統(tǒng)、維生素A佐劑、脫屑。主要研究領域:皮膚生物化學和功能障礙、皮膚油脂和保濕、化妝品和皮膚病應用科學。
記者:每個人的頭皮上都會有馬拉色菌,那么是每個人都有頭皮屑嗎?
Anthony博士:當然不是,頭屑是多因素造成的失調(diào),馬拉色菌只是造成頭屑的因素之一,但也需要控制。有頭屑的人們能明顯的感到頭發(fā)和頭皮多油;搔癢感增強;頭發(fā)不夠柔順、不易梳理。而頭皮健康的人們是沒有這種感覺的。
記者:那么使用了去屑洗發(fā)水解決了瘙癢和出油的問題,能解決不柔順的問題嗎?
Anthony博士:頭皮屏障作用的下降以及脂類物質(zhì)的減少,導致了有頭屑的頭皮起皮、剝落以及搔癢,炎癥是產(chǎn)生頭屑的一個重要原因,會對頭發(fā)質(zhì)量和生長產(chǎn)生影響,因此只需要處理好炎癥的反應,頭皮狀況就會隨之而改善,進而使人們的頭皮更加健康、進而達到美發(fā)的效果。
關于頭皮問題的治療策略
Mike Philpott,醫(yī)學博士,頭發(fā)生物學專家,皮膚生理學教授。主要研究方向:人類毛發(fā)生長、人類毛囊皮脂腺單元、防御素和痤瘡、角質(zhì)化細胞。研究領域:人類皮膚附屬物,細胞生物學,有關頭發(fā)生長的生物化學,毛囊皮脂腺個體的溶膠化和培養(yǎng)。
記者:目前針對頭皮問題都有哪些治療策略?
Mike博士:目前的治療包括:免疫抑制、局部或全身使用糖皮質(zhì)激素、免疫治療誘導刺激性/過敏性/接觸性皮炎、目標免疫細胞浸潤,但是這些方法并沒有解決毛囊周期和毛囊免疫系統(tǒng)的瓦解問題。
因此,需要采取一些綜合的方法:包括T細胞抑制、毛囊免疫豁免的恢復、退行期抑制。
治療策略一:使用TLR拮抗劑,一般與刺激炎癥應答有關,在GSK3抑制劑刺激IL-10表達時,刺激TLR,下調(diào)炎癥趨向性細胞因子IL-1B,IFN-Y, IL-6。
治療策略二:痤瘡中的TLR-2數(shù)量上調(diào),維甲酸下調(diào)TLR-2數(shù)量,TLR可能是潛在的抗痤瘡目標,開發(fā)下游信號傳導系統(tǒng)的其他有潛力的抑制劑。FLICE樣抑制蛋白(FLIP)抑制NF-KB的活化。
男女頭皮問題的差異
楊勤萍,醫(yī)學博士,中國上海復旦大學附屬華山醫(yī)院皮膚科教授,主要研究方向:中西醫(yī)結合、雄激素性脫發(fā)、痤瘡、黃褐斑。研究領域:禿發(fā)癥的發(fā)病機理和治療方法、皮膚醫(yī)學領域中的中西醫(yī)藥學。
記者:亞洲人一直存在著“頭屑橫飛”的現(xiàn)象,而且頭屑問題也曾被國際健康組織“點名”,究竟亞洲人與其他人種有何差別,為什么亞洲人的頭皮問題如此嚴重。
楊勤萍博士:亞洲人的皮膚表皮層較厚、細胞增生較快、皮脂腺發(fā)達;此外,獨有的生活方式和亞洲傳統(tǒng)飲食結構也使得亞洲人頭皮狀況與其他人種有著較為明顯的差異。由于亞洲人較歐洲人更少關注頭部皮膚的護理,更多集中在沖洗頭發(fā)和頭皮,反而導致頭皮不能得到足夠滋養(yǎng),嚴重低于健康指標。
相對于早期的沖洗去屑,通過頭皮滋養(yǎng)來解決頭屑困擾已經(jīng)成為目前該領域新的發(fā)展方向。常規(guī)的沖洗只能從表面上緩解頭屑癥狀,要想根除頭屑,頭皮滋養(yǎng)是關鍵。只要養(yǎng)成良好的洗護習慣,注意選擇適合亞洲人頭皮結構及生理特點的洗發(fā)水,注重頭皮滋養(yǎng)可以有效地抑制頭屑增長,防止脫發(fā)及出油,而只有均衡補充各種頭皮所需營養(yǎng)成分,才能更好地保護頭發(fā)。由于男女頭皮狀況不同,出油和皮脂脫落的程度都不相同,針對男女消費者的洗發(fā)產(chǎn)品也應該有所區(qū)分。
記者:那么男女頭皮問題之間的差異有哪些?
楊勤萍博士:一般的頭皮問題大致可以分為:脂溢性禿發(fā),也叫雄激素源性禿發(fā)(AGA)、皮脂分泌過多和頭皮屑。其中,AGA的發(fā)病是有種族差異的,大致情況為:白種人>黃種人>黑種人。白種人中(以高加索人為例)男性:30歲時30%有AGA,50歲時50%有AGA,一般均于40歲以前發(fā)病。女性:發(fā)病一般較男性晚10年,有兩個高峰發(fā)病年齡,20~30歲和40~50歲,通常于絕經(jīng)期后較重。對上海地區(qū)AGA患病率的抽樣調(diào)查顯示,男性為19.92%,女性為3.05%,平均年齡在46.5歲。
男性AGA發(fā)病的主要因素為:遺傳素質(zhì),頭皮、血清中DHT水平,II型5a-還原酶的活性和雄激素受體。而女性的雄激素依賴和遺傳因素不如男性明顯,因此女性發(fā)病會低于男性。女性AGA診斷比較困難,需進行一系列試驗室檢查(如血常規(guī)、甲狀腺功能、血清鐵和其他內(nèi)分泌方面的檢查等),需和其他休止期頭發(fā)鑒別。有時可伴有多毛、痤瘡、月經(jīng)量減少或多囊卵巢綜合征等。
篇10
關鍵詞:分子生物學;教學改革;實驗教改
中圖分類號: G642.0 文獻標識碼: A 文章編號: 1674-0432(2013)-08-92-2
引言
分子生物學是在分子水平研究生命現(xiàn)象本質(zhì)及其規(guī)律的一門新興學科,它是研究核酸等生物大分子功能、形態(tài)結構特征及其重要性和規(guī)律性的學科,是人類從生物分子水平上真正揭開生物世界奧秘,由被動適應自然界轉向主動地改造和重組自然界的學科[1]。近些年來分子生物學已日益滲透到生物學的各個領域之中,并產(chǎn)生了巨大的影響。而分子生物學實驗技術也已成為生物學、醫(yī)學、農(nóng)學等學科站在新的高度和角度揭示生命奧秘的重要手段。分子生物學的理論掌握和實驗操作是掌握分子生物學精髓的重要途徑。因此,從培養(yǎng)學生能力出發(fā)科學地創(chuàng)建分子生物學理論和實驗體系、選擇適當?shù)膶嶒灲虒W方法及客觀地評定學生實驗課成績,會對分子生物學理論課理解和實驗教學的效果產(chǎn)生重要的影響。高等學校傳統(tǒng)的分子生物學實驗教學[2]往往只是結合各自的實驗室條件開展有局限的分子生物學實驗教學,缺乏科學的實驗體系,忽略合適實驗方法的選擇,缺少對實驗教學效果全面、客觀、系統(tǒng)的評估,這些都不利于學生學習興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而高校是孕育和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的搖籃。實驗教學作為高校教學體系的一個重要組成部分,是培養(yǎng)學生科學思維、創(chuàng)新意識的重要途徑[3]。本文就分子生物學課程教學的改革闡述一些觀點和體會,以期為提高分子生物學教學質(zhì)量及培養(yǎng)創(chuàng)新型和素質(zhì)型人才提供一定的參考。
1 分子生物學教學改革具體的措施
1.1 教學體系的優(yōu)化
分子生物學是在生物化學和遺傳學的基礎上發(fā)展而來[4]。隨著分子生物學研究的快速發(fā)展,分子生物學已經(jīng)成為一門獨立的學科。很多分子生物學教材的內(nèi)容與生物化學、細胞生物學、分子遺傳學、遺傳學等課程重復較多,例如DNA 和染色體的結構,RNA轉錄和蛋白質(zhì)翻譯等課程內(nèi)容在分子生物學、生物化學和分子遺傳學方面都有一定篇幅的介紹,重復的課程內(nèi)容占用了大量的教學課時。因此,為了避免課程教學的重復,通過與生物化學、遺傳學,細胞生物學,分子遺傳學等課程的教師交流與研討,對相關課程內(nèi)容進行了具體而系統(tǒng)的優(yōu)化,明確課程之間的有機銜接,突出了分子生物學的教學重點。在“RNA轉錄和蛋白質(zhì)翻譯”這部分的教學內(nèi)容中進行了相應的優(yōu)化,生物化學注重講述轉錄和翻譯的基本過程、而分子生物學則注重介紹具體的分子機制,又如原核和真核轉錄起始復合物的形成過程及分子機制的教學內(nèi)容生物化學和分子生物學也進行了相應的側重。
1.2教材的優(yōu)化選擇
通過多年的教學實踐過程,選取適合本科生學習的分子生物學教材,對于學生系統(tǒng)的掌握本課程的理論知識及最新研究動態(tài)至關重要。課程設置之初選取閻隆飛主編的《分子生物學》第二版,之后開始側重理論課與實驗課的有機結合,選用朱玉賢等主編的《現(xiàn)代分子生物學》,它的知識體系較為完整,內(nèi)容較前沿,尤其是第三版將分子生物學研究法分為了兩章,分別講述了DNA、RNA及蛋白質(zhì)操作技術和基因功能研究技術,突出強調(diào)了分子生物學實驗技術和原理,同時對基因組與比較基因組學也做了較大幅度的修改和充實[5]。這些內(nèi)容均體現(xiàn)分子生物學的最新技術和研究成果,同時也滿足學生了解分子生物學最新進展和考研的需要。為避免教材單一的局限性,還為學生推薦閻隆飛編著的《分子生物學》(第二版),LewinB主編的《Gene Ⅷ》,吳乃虎主編的《基因工程原理》(第二版)等書籍作為參考教材,并在教師的指導下有針對性地學習,這樣不僅滿足了大多數(shù)學生考研的需求,同時也加深了學生對分子生物學學習的興趣及教學難點和重點的理解,取得了較好的教學效果。
1.3教學方法與教學手段的改善
在教學方法上,除了采用傳統(tǒng)的教師講授方法之外,為發(fā)揮學生作為教學主體的能動性,根據(jù)具體的教學內(nèi)容安排啟發(fā)式,討論式等多種教學方法,讓學生參與到教學過程中。如在講授分子生物學研究法時,在班級內(nèi)以各個學習小組為單位進行研究討論會,以學生為主體討論他們感興趣的分子生物學實驗技術,鼓勵學生主動思考,自由發(fā)表他們的觀點,通過討論的方式測試相應的知識,以學生樂于接受的方式完成對知識的學習。本課程通過多種教學方法的有機結合,充分調(diào)動了學生的學習興趣,分子生物學課程也因此受到學生的好評。近幾年來學生考研選擇生物化學及分子生物學作為專業(yè)課的人數(shù)日益增加并且考研專業(yè)課成績逐年上升。
在教學手段上,采用傳統(tǒng)教學與計算機輔助教學 CAI相結合的方法。計算機輔助教學 CAI 應用于高等學校教育已成為主流趨勢,它的優(yōu)勢在于可以通過文本、圖形、動畫、音頻、視頻、仿真軟件等多種媒體最大限度地整合教學資源,形象直觀地進行教學內(nèi)容的呈現(xiàn)[6],使學生通過多種展示方法理解并掌握課程的難點。如在“DNA高級結構” 這部分教學內(nèi)容中,學生對DNA的分子結構感覺很抽象,在教學過程中通過圖片和視頻等手段使學生對此結構有了具體的感知。又如在“DNA復制,RNA轉錄,翻譯和真核和原核生物的基因表達調(diào)控”的教學內(nèi)容中,僅通過傳統(tǒng)課堂講解,學生無法理解,通過多媒體的方法,利用動畫、視頻和圖片對其涉及的微觀機制進行相應的演示,使學生理解其具體過程和分子機制,提高了學生學習的積極性。
2 分子生物學實驗教學的改革措施
2.1加強實驗教學條件建設,構建良好的實驗教學平臺
分子生物學是20世紀中期隨著核酸的發(fā)現(xiàn)及結構和功能的研究發(fā)展起來的新興學科,研究基礎較為薄弱。我校前身是師范類院校,對物理、化學、數(shù)學、計算機等傳統(tǒng)學科側重較多。自2004年我校升級為本科院校,由師范類院校轉變?yōu)榫C合類院校,學校增加了對各學科的實驗教學投入。分子生物學實驗室先后配備了Eppendorf PCR擴增儀、Eppendorf梯度PCR擴增儀、高效制冰機、UVP凝膠成像系統(tǒng)、Millipore超純水系統(tǒng)、Eppendorf臺式高速離心機、sigma大型高速冷凍離心機、日本三洋超低溫冰箱、分子雜交儀等先進儀器,滿足了分子生物學基礎實驗和綜合性實驗課程的開設要求,為學生的實驗教學與科研構建了一個良好的平臺,為我院分子生物學實驗課教學改革提供了有力的支持。通過上述平臺由我院學生參與的分子生物學方向科研實驗在國家級挑戰(zhàn)杯競賽中取得了良好的成績。
2.2 實驗教學體系的優(yōu)化
之前由于實驗條件的限制,我院分子生物學實驗教學主要以基礎性和驗證性實驗為主。隨著實驗條件的改善,逐步在實驗設計上加大綜合性、設計性實驗、所占的比例。實驗內(nèi)容的選取也根據(jù)生物科學、生物技術專業(yè)的不同專業(yè)特點設置相應的實驗教學內(nèi)容。根據(jù)生物科學師范類專業(yè)的特點,在注重分子生物學基礎驗證實驗的同時開設與分子生物學快速發(fā)展相結合的綜合性實驗。在生物技術專業(yè)的實驗教學上則注重選取以實踐操作為主的操作性和設計性實驗。
在實驗教學體系的優(yōu)化中應注意各個實驗內(nèi)容之間的銜接與關聯(lián)[7]。實驗教學內(nèi)容中建立好各實驗之間的銜接對學生系統(tǒng)思維的培養(yǎng)具有重要意義,有利于學生對所學實驗操作內(nèi)容的理解和熟練掌握以及實驗技術邏輯體系的建立。我院在實驗課內(nèi)容開設的順序為基因組DNA的提取,聚合酶鏈式反應獲得目的片段,電泳檢測,大腸桿菌活化、感受態(tài)細胞的制備,質(zhì)粒 DNA 提取,DNA 片斷酶切,目的片段與載體的連接,轉化等,當學生預習實驗時,會注意到各實驗內(nèi)容之間彼此承接與關聯(lián)。前面實驗效果的好壞直接影響到下一個實驗的正常進行,以此來培養(yǎng)學生在分子生物學實驗操作過程中的系統(tǒng)性與邏輯性。
2.3分子生物學實驗教學方法的探索
合理的實驗教學方法可以使實驗內(nèi)容取得預期的實驗效果,在實驗教學方法上注重深入淺出的闡述原理,重點在實驗環(huán)節(jié)的解析。針對學生的興趣特點在教學方法上做了以下幾點改進。一、把學生分成多個實驗小組,每組選出一人輔助實驗教師完成實驗的準備工作。在學生準備實驗的過程中發(fā)現(xiàn)問題。二、發(fā)現(xiàn)問題后,在實驗課講授的過程中,教師對問題有針對的講解與演示,強調(diào)標準的操作方法及實驗中各環(huán)節(jié)的注意事項。并將實驗過程做成電子課件指導學生正確操作。三、在實驗過程中注意實驗操作主體的差異性指導。教師在實驗課講授和演示結束后,注意觀察學生的操作過程,針對學生存在的普遍問題,給予及時糾正和指導;對于少數(shù)同學存在的個別問題個別指導。這樣既保證學生實驗操作的準確性,又達到在有限的時間內(nèi)完成實驗教學任務的要求。
2.4分子生物學實驗課成績評定方式的改進
科學、有效評價學生實驗理論及操作技能是提高實驗教學質(zhì)量強有力的措施[8]。在分子生物學實驗成績評定中采用多樣化考核手段,主要從兩個方面評定:一、實驗理論的評定,主要通過實驗報告考察學生對實驗原理和步驟的掌握和理解。通過結果分析考查學生對整個實驗的理解與掌握。二、實驗操作技能的評定。在實驗過程中,各實驗小組不同學生實驗態(tài)度以及對實驗教學內(nèi)容的理解思考差異很大。鼓勵那些大膽對實驗步驟提出疑問的同學,同時激勵其他的同學,在成績評定中不同學生的評定會有所區(qū)別。
3 結語
如何教好分子生物學課程,提高學生的學習興趣,改變學生為了考試而學習的觀念,提高教學效果,是擺在所有分子生物學理論及實驗教學工作者面前的一個共同問題[9-10]。通過以上的改革和探索。無論及教學,考研,科研還是就業(yè)都取得了一定的成效。為了更好地提高分子生物學的教學效果,希望能夠與各高校的分子生物教師進行交流和合作,進一步優(yōu)化分子生物學理論和實驗教學的課程體系及教學方法和手段。從學生作為教學主體出發(fā),發(fā)揮學生的主動性和能動性,以期培養(yǎng)出更高質(zhì)量的高校畢業(yè)生。
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