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(安徽新华学院 药学院,安徽 合肥 230088)
摘 要:从实验教师队伍、实验分级、实验学时、录像和多媒体教学、双语教学、绿色和环保实验、实验评价方式七个方面论述《天然药物化学》实验教学改革的措施和必要性,为应用型人才培养在教学上落实提供新的思路.
关键词 :天然药物化学;实验;教学研究
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1673-260X(2015)04-0241-02
国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年) 中明确指出,“以人为本、全面实施素质教育”是教育改革的主要方向和着力点,要强化应用能力培养,全面提升学生的实践和创新能力[1].《天然药物化学》是药学专业与中药学专业的主干课程,其实验主要包括对天然药物中各类化学成分的提取、分离、精制与鉴定等内容[2].
高等教育大众化使我国高校学生人数不断增加,而实验设备投入相对不足,特别是地方新办本科院校,使药学课程实验存在较大的现实难题,主要表现在:实验学时偏少,项目较少;实验分组人数较多,学生实验技能锻炼机会少;实验开放时间短,学生仅靠教学时间难以得到有效训练,效果不理想;实验成绩评价单一,主要以实验报告为主;实验项目单一,综合性、设计性实验较少;实验试剂没有建立或实施回收制度,易造成环境污染等.因此,强化学生的应用能力培养,充分挖掘高校人才培养的个性化,增强学生的主观能动性,让学生充分参与到实验教学中,是教育工作者肩负的重要责任.
另外,传统的《天然药物化学》实验教学主要依靠教师对实验目的、原理、步骤和注意事项的详细讲述,由学生被动完成各项教学任务,学生“照方抓药”,没有体验到对一个事物进行自我探索,最终领悟真理的自我感受,久而久之,厌学情绪油然而生.在匆匆忙忙的2-3学时实验教学中,不知道为什么这么做,做的是什么,实验结束一哄而散,学生之间没有交流和总结,这种做法极大地束缚了学生的创新精神和实践能力[3].本文从以下几个方面论述《天然药物化学》课程实验改革的方向和思路.
1 加强实验师资队伍建设,提高实验室建设水平
通过增加《天然药物化学》课程实验教师,提升教师职称和学历,提高实验教学的软件水平.在实验室建设方面,需要投入大量资金,通过引入多功能反应釜、中试旋转蒸发仪器、微滤-超滤系统、高效液相色谱仪、红外光谱仪、紫外分光光度仪等设备,提升中试实验和创新实验的水平和层次[3],强化应用性设备使用训练强度.
2 增加实验学时,保证实验锻炼效果
根据应用型人才培养的要求,我院已对《天然药物化学》课程实验学时进行了大幅度修订,从原来的18学时增加到30学时,这对促进学生充分掌握实验技能,对进一步开设综合性与设计性实验奠定了基础,也可以为适当增加实验难度提供了学时保障.
3 实行实验分级安排制度
《天然药物化学》课程实验课时间需要化零为整,因为过度分散的时间不利于实验的开展,必然导致如下问题:(1)药物提取、分离的时间可能不够,学生易产生急躁和紧张情绪;(2)每次实验间隔时间可能1-2天,也可能1-2周,如果赶上放假,有可能2-3周,学生的积极性被耗损掉,对整个实验没有系统化和整体化观念.(3)由于产物放置时间过长,产生变性或变质后,学生易产生挫折感,对科学、严谨精神的培养极为不利.因此,需要延长单次实验时间,把一次药物化学实验改为一天或半天[4].
实行初级、中级、高级三级实验模式,可以解决以上问题.初级实验先进行1-2人的验证性实验,中级实验进行3-4人的综合性实验,高级实验实行4-5人的设计性实验.验证性实验按传统模式进行,注重训练动手能力,以教师指导为主.中级和高级实验摒弃传统的固定时间、固定实验室、固定实验项目制度,实现小组完成,个人参与项目,要求学生查阅多种数据库(如Sciencedirect、中国期刊全文数据库、维普数据库等),动手采集药材,进行预实验,确定一种药物的提取、分离路线及鉴定实验方案[5],最终要上交实验产品和详细研究报告,在有条件的情况下上交产品纯度和检测报告,用此报告代替传统的实验报告作为评定成绩的标准.例如将“黄柏中盐酸小檗碱的提取分离与检识”和“槐花米中芸香苷的提取及槲皮素的制备与检识”两个实验由综合性实验上升为自主设计性实验,可明显发现在学生实验过程中所展现的理性思维的闪光点[6].
4 拍摄实验教学录像和多媒体辅助教学
拍摄实验教学录像可作为共享资源,可作为学生实验前的演示材料,也可以强化教师对教学的自我反思[7].利用多媒体技术,如PS连续动作示意图片,flash动画及录像演示等手段,将抽象的实验操作、文字性操作规范转变为可视化记忆,可明显提高学生兴趣和教学效果[8].例如超声、微波、超声波、超临界流体萃取、高速逆流层析、高效液相色谱等是现代常用的提取技术,大孔吸附树脂、离子交换树脂、葡聚糖凝胶色谱、聚酰胺柱色谱是经典的分离材料,红外光谱、磁共振、圆二色谱是天然产物结构鉴定过程中常用的手段[9],由于仪器设备昂贵,种类较多,本科学生一一体验并不现实,这就需要充分发挥录像和多媒体辅助教学的优势,使学生体验较直观的感受.
5 努力开展双语教学
随着我国加入WTO,国际交流与合作会日益频繁,跨国制药巨头纷纷在国内办厂,精通专业英语和专业技能的高素质“复合型”人才非常稀缺.双语教学(Bilingual Education)指运用英汉两种语言进行教学活动的一种教学形式.《天然药物化学》课程双语教学的实施有利于学生了解本专业研究领域的学术前沿,有利于引进国外先进的专业技术,构建适应国际专业学术交流的人才培养模式,使学生的语言知识和专业知识实现同步提高[10].
英文文献调研和双语教材编写是开展双语教学的重要支撑.例如在实验中结合Journal of Natural Products,Tetrahedron,Chemical& Pharmaceutical Bulletin等专业期刊中论文进行讲解,学习专业词汇,把握国际研究方向.本教研室编写的《天然药物化学实验》双语教材已被遴选为安徽省十二五规划教材.
6 灌输绿色、环保实验理念
制药企业“三废”的大量排放导致生态环境的急剧恶化,重视绿色化学思想要在《天然药物化学》实验课程中进行点点滴滴的积累和熏陶.传统的药物化学实验教学中,特别是中试实验,实验原料用量大,有机溶剂无法集中回收、反应产生废气废液等情况,污染环境,提高了实验成本高、能耗,严重违背人与自然和谐发展的教学观念[11].
《天然药物化学》实验课程中实现绿色、环保的理念有助于学生人文思想的培养,从原料到实验方案的“绿色化”涉及到诸多方面,主要可以从下列几个方面开展:(1)引进仿真软件或者拍摄多媒体教学录像,对简单实验进行计算机模拟操作或视频体验教学.(2)微型化学实验就是在微型仪器装置中进行的化学实验,其试剂用量为常规的十分之一到千分之一,用量比相应的常规实验节省90%左右.(3)实行试剂取代制度,严格控制剧毒试剂或药物的使用[12-14].
7 改革实验评价方式
改革传统的“一张实验报告定成绩”方式,学生为了完成任务,以抄袭应付.要给每个学生充分展示自己个人能力的机会和平台,同时又要发挥每个人的优势和特色.因此,《天然药物化学》课程实验的评价要实行多元化标准,比如有的学生动手能力较强,有的学生理论功底较好,有的学生善于表达,有的学生撰写报告的能力较强等等.可根据开放性实验项目,要求小组成员根据个人的能力情况和爱好,做相关的工作,也是个人能力展现的机会.同时,也要将产品设计、合成效果、产品纯度、结构检测等相关文件作为其评定成绩的依据.为了鼓励学生兴趣和扩大该课程的影响力,可将本实验的综合、设计性实验适当拓展,允许学生作为毕业论文的一部分,提前完成毕业论文研究工作.
8 总结
《药物化学》是一门实践性很强的课程,需要由量的积累才能产生质的改变,学生的实践能力培养不是一两堂实验课就可以完成的,需要长期不断的实验训练,这就需要在充分挖掘学生学习兴趣和自主性的基础上,以提升动手能力和创新能力为根本目的,才能真正达到实现应用型人才培养的目的.
参考文献:
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〔12〕孙铁民,王宏亮,谢集照,等.绿色化学在药物合成中的应用[J].精细化工中间体,2008,38(4):1-6.
在“佰草集”系列化妆品和“家安”好空气消毒洁净剂的开发过程中主要负责完成3项发明专利(ZL98118665.3, ZL 98118666.1, ZL03116700.4),其中“家安”好空气消毒洁净剂被认定为2005年度上海市首批专利新产品,并且被评为2003年中国国际专利与名牌博览会金奖。
应用化学专业教授级高级工程师、享受国务院特殊津贴的专家、C&T China杂志专家技术委员会委员,现任上海莱博生物科技有限公司技术总监。其学术论文多次发表在IFSCC报告、PCIA会议、北京日化协会学术论文研讨会、中国化妆品杂志等行业出版物和展会活动上。
部分论文 :
GuoSheng Hu “ Research on the natural sunscreen from Chinese herbs”, International Journal of Cosmetic Science 20, 175-181 (1998),reported by International Conference of IFSCC and The 4th Hungarian Congress on Cosmetics and Household Chemicals, Budapest, 14-16 April, 1997,
在1999年和2002年的PCIA 上分别作了“天然植物成分对头发防晒的保护作用”,“艾叶精油的空气消毒作用”的报告。
记者:目前市场上常用的中草药美白原料有哪些?
胡国胜博士:目前市场上比较常用的中药美白原料包括:熊果苷、甘草黄酮、原花青素、曲酸、人参皂甙、以及其他一些含有机酸或者酚羟基的化合物。除此以外,还有一些化学成分比较复杂的混合提取物,如:苦瓜、桑白皮、余甘子、黄芩等。还有一些来源于古代经典复方的中草药提取成分,如:八白散、七白膏等。
记者:您认为中药护肤原料配方的难度在哪儿?为什么?
胡国胜博士:中草药护肤原料在化妆品方面的应用主要有以下几个难点:
1. 原料生产方面:目前能够直接为化妆品企业提供草药原料的企业很少,大多数中草药原料生产企业生产的中草药产品主要是为制药厂加工的,无法达到化妆品应用所要求的质量标准。
2. 化妆品工艺方面:化妆品配方工程师对于中草药原料的化学性质了解得不够,在应用中草药成分时常常出现产品质量问题,影响使用。
3. 法规方面:中草药化妆品原料的法规不够完善,主要表现在:(1)质量标准的制定过于简单化,一般只对植物的名称进行规定,对成分含量没有明确的规定,但是中草药是多成分的物质,不同成分的作用和安全性方面差异很大;(2)对于“中草药”这一名词的应用有较多的争议,有人认为,既然是中草药,就属于药品,要求按照药品管理法规进行管制,事实上很多中草药成分在日常生活中的应用已经非常普遍,从来也没有被当作药品使用,安全性方面已经被肯定。因此,还是应该有明确的分类管理制度;(3)功能宣称方面的管理比较乱,主要是对一些中医名词理解有偏差,导致管理法规方面的困难。
4. 技术原因:中草药的成分、功效、安全性、和质量控制方面都比一般的化学品要复杂得多,因此,要求产品开发人员除了具有化妆品专业知识外,对中草药的成分、中草药在化妆品中应用方面的相关功能评价、中草药使用的安全性、中草药提取工艺和加工方法、质量控制等方面也要求有丰富的知识,但是这方面的技术人才明显不足。
5. 市场因素:由于市场宣称混乱,有的企业通过虚假宣传损害消费者的利益,使消费者对中草药化妆品丧失了信任,影响市场正常发展。
记者:如何解释中草药美白原料作用机理?与化学原料的机理有何不同?
胡国胜博士:目前美白产品的主要作用机理还是通过抑制黑色素的产生来实现的。但是,影响黑色素产生的途径有很多,一般的化学原料通常是单一成分、单一作用,所以在一定程度上难以达到较满意的效果。中草药一般具有多成分、多功能作用的特点,尤其是采用复方提取物的中草药美白产品,可以通过抑制酪氨酸酶活性、阻断内皮素受体、抑制炎症介质、清除氧自由基、加快表皮细胞新陈代谢等共同作用,达到更好的美白效果。同时,来源于天然成分的中草药美白产品一般安全性比化学品高。但是由于中草药在加工工艺方面的复杂性,原料来源稀缺性和产品研发周期较长等方面的原因,一般成本比化学品高。
记者:什么是天然防晒原料?是否有这种可能性?
胡国胜博士:防晒产品主要通过阻断紫外线对皮肤的伤害来达到护肤的目的地。紫外线过度照射对皮肤的伤害包括:产生炎症性红斑,引起黑色素沉积,诱发皮肤癌,导致自由基堆积,从而加快光老化等。防晒剂包括物理性防晒剂和化学防晒剂,前者通过物理性隔断的原理阻断紫外线,后者通过吸收紫外线,将紫外线吸收后再以一种较低的能量形态释放出来,这样也能够避免紫外线的直接损伤。
目前已经从天然中草药中发现有些成分对紫外线具有一定的阻断效果,除此以外还具有抑制炎症、清除自由基等协同作用,同时,具有较好的安全性和与皮肤的亲和性。因此,从中草药中开发出具有对皮肤具有多重保护效果的天然防晒成分是可行的,而且相比目前的化学防晒剂,具有一定的优势。
记者:目前中药原料提取的成熟工艺有哪些?提取纯度如何?
胡国胜博士:中草药成分用于化妆品除了应用方面的要求外,还需要做一些特殊的加工处理,使其在稳定性、防腐性能、相容性等方面符合化妆品的使用要求。目前单从提取方法来讲,基本上可以借助中药制药的技术平台,但是在颜色、气味等方面,化妆品有一些更加严格的要求。
传统中药采用的是水煎煮的方法,目前较多采用的提取方法有:水煎煮、水提醇沉、蒸馏、酸化或者碱化提取、有机溶剂提取和超临界萃取等。分离技术包括:膜分离技术、柱层析、离心、分级蒸馏等。其中有的成分由于在制药行业已经形成了比较成熟的纯化技术,可以达到比较高的纯度,还有的已经可以通过人工合成的方法取得与天然产物结构相同的化合物。具体在化妆品中使用方面的纯度要求还是需要根据化妆品配方的特点、产品功效要求、安全性和稳定性要求以及成本考虑等综合因素来决定。
摘要:三噻唑啉化合物在农药的研制和开发中具有非常重要的作用,但是这种化合物如何进行合成是业内人士比较关心的话题。本文针对这个问题分析了三噻唑啉化合物的相关特性、三噻唑啉化合物对糖分子的识别,以期望对三噻唑啉化合物的合成及生物活性进行研究和分析提供借鉴。
关键词:三噻唑啉化合物 合成 生物活性
引言
农业制药发展的趋势是高校、低毒并、对环境友好,三噻唑啉环是许多生理性化合物的构成的基本单元,并且在生物抗癌、消炎和抗高压等方面显示出较好的生物活性。在农药活性其他方面的功能如杀螨虫、杀菌活性和抑制昆虫信息合成方面的作用比较明显。因而对三噻唑啉化合物的合成及生物活性进行探讨和分析是非常必要的。
1. 三噻唑啉化合物分析
1.1单噻唑啉和双噻唑啉化合物分析
首先,单噻唑啉化合物分析。英国一个农药公司设计了67个单噻唑啉并对它们的医药活性进行了研究,研究结果显示它们作为重要的中间体可以作为恒温动物的消炎活性药物。日本的一个化学工业协会通过对单噻唑啉进行研究发现它们组合的不同会产生不同的杀虫性,但是他们往往具有很好的杀卵性。奥地利的一个农业科技开发公司经过研究发现单噻唑啉对使用过除草剂的土壤具有良好的解读作用,并且解毒效果为100%。
单噻唑啉的结构中有一种叫做胺基噻唑啉的羟基,对农作物的盐具有很好的抗炎止痛作用,利用这种羟基来研制农药可以起到很好的抗风湿和退烧作用。
其次,双噻唑啉化合物分析。目前农药界对双噻唑啉化合物进行分析一般都不把其作为对车催化反应配体来进行研究。美国的一个博士所合成的双噻唑啉发现其对杀线冲的活性比较明显,并且提倡利用这种化合物作为杀虫剂和除草剂来广泛推广。国内学者李如星对双噻唑啉化合物进行分析发现这种化合物的杀菌性普遍不高,只是在用于对芦笋和番茄的防止病菌方面具有一定的抑制活性的作用。
1.2三噻唑啉及寡噻唑啉化合物
三噻唑啉类的化合物是从天然产物中分离出来的,多数研究已经证明这种化合物具有很强的生物活性,因而这个结论被公布后引起了业内人士的广泛关注。学者开始尝试从天然产物中提取并且进行人工合成三噻唑啉化合物及其衍生物。1979年美国学者jansan首先发表了关于从天然产物中分离出三噻唑啉化合物的文章,并且得出结论这种化合物可以对生物的感染起到很好的抑制作用而且没有细胞毒性。从天然产物中所分离出来的三噻唑啉他们的羟基位置依次相连,形成多噻唑啉结构链,由于他们都具有独特的生理活性,因而该学着认为可以利用人工方法对其进行合成。
之后,英国的另一位学着依据天然的三噻唑啉的生物活性,设计了不同形状和具有不同连接的三噻唑啉衍生物。通过对三噻唑啉及其衍生物进行研究发现这些合成物具有很强的细胞毒性并且这种毒性随着多噻唑啉结构链的增长而增强,这些链的末端对活性可以起倒很好的抑制作用,尤其对扁桃酸具有很好的抑制作用。
1.3三噻唑啉化合物的合成方法分析
对于三噻唑啉化合物的合成方法主要有以下几种:第一种,将酰胺用TBDMSCI保护起来,然后用特定的试剂进行硫代然后进行过滤和脱水保护,得到硫代羟酰胺之后在通过特定试剂脱水环节生成三噻唑啉化合物。第二种,应用二硫脂作为原料,在三乙胺的存在下与氨基醇缩合生成巯生成醇缩合生成巯钛氨,然后再通过活化羟基的环节生成噻唑啉化合物。经过黄原酸与氨基的反应之后并且在碱性的条件下对不相关的氢分子进行剔除然后再通过甲烷的燃烧得到羟基活化分子,最后生成三噻唑啉化合物。第三种,以二茂铁为骨架制成双羟氨钛,然后在THF中加入特定的试剂进行回流得到羟基,并且通过相应的过滤环节得到三噻唑啉化合物。第四种,羟酰胺为原料,用甲苯为溶剂,通过试剂对其中的三乙胺回流然后分离得到三噻唑啉化合物。第五种,以N-酰基苯并三唑和氨基巯醇盐酸为原材料,首先在先三乙胺存在的前提下,以80度的高温然后10分钟辐射2分钟得到三噻唑啉化合物。第六种,以b-酯为原料和硫代苯乙酸反应得活性比较强的羟基然后在苯液体中回流得到三噻唑啉化合物。
2. 三噻唑啉化合物对糖分子的识别
2.1糖分子的识别
利用三噻唑啉化合物化合物能够把糖分子包裹起来,利用糖分子对非对应体的糖分子进行识别引起类似固醇为基础进行主体研究,从而可以起到对糖分子的识别。三噻唑啉化合物不像自然界那样可以精确对糖分子进行识别必须通过蛋白质和糖晶体进行衍射从而生成氨基化合物来对糖分子进行识别。
2.2三噻唑啉主体的设计
美国的一个学者发现三噻唑啉化合物对于葡萄糖核苷酸有一定的氢键作用,三噻唑啉化合物的氨可以作为受体,中心苯可以对CH起到很好的键给体。由于主体具有平面结构且不会形成空穴,可以形成“面对面”的结构。因而课题可以替三噻唑啉化合物选择葡萄糖核苷酸,这样就可以在有机溶液中使更为复杂的糖分子进行识别。
2.3正基葡萄糖核苷酸的合成
糖分子的化合程序关键的一步是对核苷酸中构建结构进行正确的位置选择。制造葡萄糖核苷酸的方法有很多方法,经常使用的方法是直接反应法、化糖法和乙酰卤塘法。其中直接反应法最为简单,但是产物往往在集中葡萄糖混合物中常常使用乙酰化糖法,正基葡萄糖核苷酸可以之际实现,但是必须首先合成核磁糖。
2.4主客体识别测定
利用紫外线可以利用可见光度量计来吸引光线,利用esi-Hildebrand方程就可以方便地计算出一个固定的常数。然后利用无水二氨甲烷为溶剂并且在室内温度为25度的时候反映6分钟,从而对吸光度的规律变化来进行掌握,在对主客体进行识别的前提下可以起到很好的识别糖分子的效果。
2.5以苯环为骨架合成三噻唑啉化合物
首先,均均苯三羧酸的合成。利用苯高锰酸钾氧化法、均三甲苯硝酸氧化法在具有代表性的条件下利用高温和高压催化方法通入空气进行氧化反应,这种工艺生产工艺比较代表性因而生成三噻唑啉化合物。其次,三羟酰胺的合成。利用49悃氨基醇与酯加热直接缩合,并且将甲醇加入到氨基醇中得到羟基,在适当的条件中采用加热和蒸馏的方法来生成三噻唑啉化合物。
3.结语
三噻唑啉化合物在农业科技研究中有非常重要的作用,可以起到很好杀菌作用。三噻唑啉的合成有很多中方法,例如苯环为骨架合成等方法,这些方法为三噻唑啉的合成提供了可能,并且使这种化合物的使用更为广泛。
参考文献:
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摘 要:实验以优秀女子足球运动员为研究对象,采用双盲法,对28名优秀女子运动员随机分为服药组和对照组各14人。实验期间,受试者都进行同等大运动量训练,实验前后抽静脉血检验。结果:1) 服药实验组血清CK活性由194.93±72.97(u/L)降低至140.14±39.11(u/L),n=14( P
关键词:里必度;肌酸激酶;血尿素;血乳酸
中图分类号:G804.5文献标识码:A文章编号:1007-3612(2008)10-1381-03
An Experimental Study on the Effect of Libidu Eliminating Elite Women Soccer Players' Fatigue
LIU Chang-jiang, WANG Xiao-chun, GONG Jian-ting
(Department of Physical Education, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, Shaanxi China)
Abstract:The experiment takes elite women soccer players as its research object, using double-blind method, stochastically divides 28 players into medicine group and comparison group, each 14 players. Before and after the experimental, exercise training of the same level is carried out, and vein blood is collected before and after the experiment. Results:1) CK of the medicine group decreases from 194.93±72.97(u/L) to 140.14±39.11(u/L),n=14(P
Key words: Libidu; CK; BUN; BLA
良好的身体机能状态是发挥最佳运动能力的关键。对人体而言,有赖于不同肌群协调有序地收缩和舒张以完成巨大的外功,还有赖于大量的能量供应,同时代谢产物相应增多,因而必须充分动员身体中呼吸、循环、排泄等系统的功能,使之与肌肉工作协调配合,为肌肉运动提供所需要的氧,清除代谢终产物和维持内环境的稳定。这种协调依靠神经体液调节的整体调理作用而实现;凡身体中各器官功能协调能力越好,则运动能力相应提高[1]。
里必度,它是本课题研究观察的一种中药补剂,采用中药提取天然活性成分,为我国现有资源如龙舌兰属植物;结合中药复方制剂成药,并应用现代生物化学技术进行剂型改革。其临床应用在壮阳、抗衰老、增强免疫力、消除疲劳、强心等方面均具有疗效。里必度的制剂是由补骨脂黄酮、消旋去甲乌药碱、五加甙、螺甾烷制取等天然物质活性成分按比例混合制成胶囊、含片、口服液等。药理学试验与动物实验,已取得预期效果[2]究从运动生理和运动生化角度观察里必度在某一阶段对优秀女子足球运动员的CK/ BUN/ BLA等与机体疲劳相关指标的影响。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象 广东女子足球队优秀运动员28名,基本情况如下(表1,2),实验期间,每名受试者身体健康,能保持正常训练。
1.2.1 服药方法 将28名优秀女子足球运动员随机分为实验组和对照组各14人。实验采用双盲法:实验组每人每天服用三粒里必度胶囊;对照组每人每天服用三粒剂量、颜色、包装同实验组相同的含淀粉安慰剂胶囊。连续服用60 d。
1.2.2 取样与测试指标 实验期间,分别在服药前1 d及开始服药后第31 d、第61 d的当日清晨,在同等条件下抽取安静时空腹肘静脉血,取全血测定28名运动员的血红蛋白(Hb);然后将血静置2 h后以3 000转/min的速度离心20 min,离心后测血清,测定28名运动员的肌酸激酶(CK)、血尿素(BUN)、血乳酸(BLA)等指标值。在实验期间,尽量保持实验组和对照组的营养、生活制度和训练等条件基本一致。
1.2.3 测试方法、仪器、药品及药剂来源 肌酸激酶采用酶动力学法测定,血尿素采用尿素酶法测定,测试试剂为上海生物科技有限公司生产,测试仪器同为德国产EPPENDORF半自动生化分析仪;血乳酸分析采用YSI-1500型乳酸分析仪。以上五种指标均在广东省体育科学研究所生化测试中心测定。里必度经药理试验,无毒副作用;经检测,不含运动员违禁药物成分;由广东省体育科学研究所提供安慰剂。里必度成份由补骨脂、肉桂、肉苁蓉、拘杞子、刺五加、甘草等采用混提法制成胶丸,比例为1:1:1:1:1:0.3 g,在胶丸中每0.75 g中含量0.5 mg。该药品由广州中医学院附属医院中药房提供。
1.3 数理统计法 将本实验获得的数据在计算机上运用SPSS11.0软件包进行常规统计学处理,本研究采用自身前后比较、组间比较对照研究,进行 F检验和配对t检验。文中数据用平均数±标准差(X±S)表示。
2 结 果
2.1 里必度对优秀女子足球运动员血肌酸激酶(CK)的影响
3次实验测试结果(表3):实验组(n=14)血肌酸激酶水平降低趋势明显。服药前、30 d后、60 d后的实验组运动员的血肌酸激酶值分别由194.93±72.97(IU/L)降低到158.29±63.89(IU/L),再降低到140.14±39.11(IU/L)。 经F检验(P0.05);60 d后运动员血肌酸激酶水平与服药前相比,血肌酸激酶水平下降,具有显著差异性( p
对照组(n=14)在实验前后3次测试值进行对比分析,血肌酸激酶水平上升趋势明显。服药前、30 d后、60 d后的对照组运动员的血肌酸激酶值由194.79±72.22(IU/L)上升到283.47±119.66(IU/L),再上升到307.93±134.43(IU/L)。 经F检验(P
2.2 里必度对优秀女子足球运动员血尿素(BUN)的影响
3次实验测试结果:实验组(n=14)血尿素水平逐阶段降低,服药前、30 d后、60 d后的实验组运动员的血尿素值由5.92±0.91(mmol/L)降低到5.64±0.62(mmol/L),再低降到5.00±1.12(mmol/L)。经 F检验(P 0.05);60 d后运动员血尿素水平与服药前相比,血尿素水平下降,具有显著差异性( p
表4 里必度对优秀女子足球运动员BUN的影响
2.3 里必度对优秀女子足球运动员血乳酸(BLA)的影响 3次实验测试结果:实验组(n=14)经 F检验(P
表5 里必度对优秀女子足球运动员BLA的影响
1) 肌酸激酶(CK)广泛分布于人体骨骼肌、心肌、脑、平滑肌中,以骨骼肌中含量最高。它的生物学作用是催化三磷酸腺苷(ATP)和磷酸肌酸间高能磷酸键的可逆性转变,其是短时间内激烈运动时能量补充和ATP恢复反应的催化酶,与运动时、运动后能量平衡及转移的关系密切。大量研究表明,肌肉在经过高强度负荷后,肌肉酸痛与血清CK水平存在高度相关性[3]。肌酸激酶是细胞中能量代谢的关键酶之一。它的活性变化,可作为评定肌肉承受刺激和骨骼肌微细损伤及其适应与恢复的敏感的生化指标[4]。它的活性在短时间、最大强度的供能是极其重要的,直接影响机体在短时间内最大供能的能力。在短时间、大强度的运动中运动员是否有能力保持细胞的完整性,减少细胞的血肌酸激酶的流失,也是影响其运动能力的重要因素。剧烈运动后,血肌酸激酶活性增高的原因是运动时缺氧,代谢产物堆积,供能相对不足等引起的细胞膜通透性增高,或肌肉损伤,促使酶从细胞内释放增加。肌酸激酶是由骨骼肌和心肌细胞透过细胞膜进入血液的结果,正常时数值很少,运动时活性升高,并且与运动强度成正比。血清中的酶类可分为功能性和非功能性两种。血清中非功能性酶来自于组织细胞,其活性的变化可以反映出骨骼肌的细微损伤并间接了解肌肉疲劳与恢复情况。血清中的肌酸激酶属于非功能性酶。肌酸激酶主要存在于肌肉组织中。既往研究结果表明:运动可引起血清非功能酶活性升高,其机理可能是运动时机体内自由基、缺氧、纯粹的机械牵拉等造成肌肉的细微损伤对细胞膜产生破坏或使其通透性增加,从而使肌肉中酶大量渗透入血的结果。Rodenberg等发现离心运动引起肌肉损伤后,肌肉酸痛的变化与血清CK活性变化显著相关[5]。Tiidus等研究各种强度的运动后发现,强度最大的组运动后血清CK活性升高最多。他们认为运动强度是导致运动后血清CK活性升高的关键因素[6]。足球运动是一项以大强度、大运动量为基础的项目。因此,本次实验中,在同样条件下的训练和比赛,实验组在服药前后的三次测试中,肌酸激酶水平呈逐渐下降,服药前后自身对比,肌酸激酶水平下降明显,呈显著性差异( P
2) 血尿素是蛋白质代谢终产物之一,也是评价运动量、运动强度和运动性疲劳的敏感指标。BUN是蛋白质代谢的重要产物,蛋白质虽为机体的主要结构部分,但在一定条件下也参与能量代谢。运动以后,BUN的增量大小,能反映机体利用蛋白质的供能程度。蛋白质作为能源储备被利用时,其被利用的程度则是机体适应力大小的指标之一。机体的适应力越强,所动用的蛋白质越少,因而体内生成的尿素也就越少;反之,机体的适应力越弱,所动用的蛋白质越多,因而体内生成的尿素也就越多。女子运动员在高负荷运动中,体内代谢旺盛,能量消耗极大,蛋白质供能增多,导致血尿素指标升高。尿素主要是经肾小球滤过产生的,它是体内蛋白质、氨基酸等物质分解代谢的终产物之体的适应力弱时,则被动用的蛋白质就越多。
运动中的血尿素主要来自于肌肉、肝脏蛋白质分解和血液中酶的老化,可用来反映蛋白质的代谢情况。正常生理条件下,蛋白质的分解维持在较低水平,表现为血尿素的稳定性,大运动量将导致蛋白质的分解代谢增强,血尿素值升高。丙氨酸脱下的氨基在肝脏经一系列代谢后合成尿素,尿素通过血液经肾脏排出体外。一般认为运动超过30 min,血尿素含量明显增加,其原因被认为是蛋白质或氨基酸分解加强,或ATP 大量消耗,或肾脏排泄功能水平下降。导致血尿素上升的现象不仅发生于运动员不适应负荷时,而且还会延续到运动后恢复期甚至在运动后的第二、三天还表现出比较高的水平。尿素是体内蛋白质、酶的分解产物。在1~2 h的大强度运动中,由于消耗了大量的肌糖原,为了弥补糖原的不足,体内蛋白质分解增强;在长时间、大运动量的足球项目中,细胞浆内pH值下降,蛋白质水解酶活性升高促进蛋白质分解;长时间运动排汗较多,必然引起血液浓缩,由此可引起肾血流量减少,肾小球滤过率减低而使血尿素潴留,特别是长时间的奔跑运动,难免造成肾脏某些微细结构或细胞组织的损伤,这些都会引起血尿素的升高。
正常生理活动时,尿素的生成和排泄处于动态平衡,血尿素浓度保持相对稳定[7]。通常情况下,血尿素的浓度在1.7~8.9 mmol/L变化[8],我国优秀运动员晨起血尿素氮值的正常参考范围为3.57~7.14 mmol/L,不同项目的运动员血尿素值因运动项目的不同有较大差异[9]。本次实验结果显示:实验组在服用里必度30 d后和60 d后血尿素值均比服药前有下降趋势,其中60 d后的测试值与实验前相比,具有显著性差异 (P
3) 血乳酸是运动员身体机能客观的生物化学评定指标。运动后恢复过程一直是运动生物化学研究的重点。血中乳酸与肌肉中乳酸水平处于平衡状态,运动状态下血乳酸上升是肌肉中释放出乳酸的结果,说明血乳酸可以反映肌肉中乳酸情况[10]。研究表明,机体内乳酸的生成首先在骨骼肌细胞内堆积,然后进入血液循环导致肌细胞及全身体液pH的变化,酸化的环境会引起肌肉工作能力下降,大脑抑制过程加强,从而导致机体的工作能力降低[11]。因此,血乳酸的降低,有利于提高有氧运动能力。本文的里必度补剂的实验结果与前面提到的这个观点吻合。服药组的定量负荷运动后的血乳酸值有显著性降低( P
4 小 结
1) 里必度能显著降低肌酸激酶活性的结果表明,里必度有助于减少细胞微细损伤,促进疲劳的消除,提高运动能力。
2) 里必度能使血尿素产物明显下降,能较好的清除蛋白质代谢产物,有利于消除疲劳,改善运动员的机能状态。
3) 里必度能使血乳酸水平明显下降,为运动提供了一个良好的工作环境,便于各种能源物质的代谢功能,更好的消除疲劳。
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关键词: 生物医药专业 考试改革 生物化学必修课程
高等学校的主要任务是培养人才,培养具备创新意识、创新思维,掌握创新方法,具备创新人格、创新能力的人才[1],这样的创新型人才是符合知识经济社会的要求,适应新时期特点的高素质的综合型人才。为了达到这一目的,在教学改革中应进一步加强知识构成、思维构成、能力构成和培养过程等方面的改革,以期培养的学生基础扎实,知识面宽,适应能力强,能够满足社会的要求。而考试是教学过程中的一个重要组成部分,它是评价和改进教与学,使之有利于培养创新人才的基本途径[2]。但审视当今我国高校课程考核模式,普遍仍保持着传统的单一知识评价模式,不利于高素质创新人才的培养。因此有必要对传统的课程考核方式加以反思,并对其进行改革,充分发挥课程考核的导向作用,促进高等教育培养目标的更好实现。
一、目前高校考试制度存在的主要问题。
1.考试内容重知识轻能力。
考试的根本目的是检验学生的知识掌握情况和培养学生的综合素质与能力。理论知识是素质的一部分,若考试仅限制在对书本理论知识的检测范围之内,就无法达到全面测评个人综合素质的目的。
2.考试方式缺乏多样性,难以准确评价教学效果。
目前高校的课程考核采取以总结性考试为主(即主要以期末考试成绩为标尺),区分和评价学生知识水平、专业能力、职业技能的高低,其他如检测性、形成性等考试类型在教学过程中很少采用,而且教学过程中的平时考核成绩在课程考试的总评成绩中所占的比例较小。大部分课程考试偏重于闭卷笔试。闭卷笔试这种考试形式操作简单、便于管理,但有一定的局限性,试卷所涵盖的内容有限,考核的知识面较窄,考查点代表性有限,学生的实际操作能力无法得到反应。考试题型局限性更加明显,受标准化考试方式的影响,填空、选择、简答、释词客观性题目偏多,综合性思考题、分析论述题、证明题、应用题等主观性试题偏少。这种考试形式束缚了人的思维空间和想象力,扼制了学生运用知识和创造知识的能力,严重制约了学生创造性思维的开发和锻炼[3]。
3.考试管理落后,没有建立科学有效的考评体制。
目前各高校有关课程考试管理随意性较大,即使制定了一些考试管理的规章制度,由于诸多原因执行力度亦差,缺乏有效的监督评价机制,导致有制度也难以得到贯彻和实施。在多数情况下是“教什么、考什么与怎么考”都由任课教师说了算,教研室、院系、职能部门很少过问,更不用说“考教分离,考改分离”的有效实施。而目前又缺乏有效的机制来评价考试管理工作的优劣[4]。
二、改革考试制度,促进生物医药专业创新实践人才的培养。
实践证明,为了把考试真正变成调动学生学习积极性,培养学生综合素质的一个重要环节,成为引导学生主动学习和探究的途径之一,就必须对现行的考试制度进行改革。我作为高校生物化学必修课的专职教师已从教多年,现结合自身多年的教学实践和长期的思考,针对生物化学必修课考试改革提出如下几点建议,以供参考。
1.灵活考试内容,注重能力考查。
生物化学是一门生物医药学专业的基础必修课程,讲述正常人体的生物化学与疾病过程中的生物化学问题,与医药学有着紧密的联系。当代生物化学主要涉及以下三大块内容:(1)生物大分子的结构与功能;(2)物质代谢及其调节;(3)基因信息传递及其调控。随着生物化学研究成果对人体各种代谢过程、代谢调控机制、细胞间信号转导及遗传信息传递规律的深入阐明,人们有可能准确了解各种相应代谢障碍相关疾病、遗传性疾病发病机制,开发治疗药物、研究诊断、治疗的新方法。以往传统单一的生物化学考核模式仅侧重于对书本所涉及的三大块内容基础知识点的考查,局限于考查学生对知识的掌握;我们提倡改革考试内容,不仅要考课堂讲授的书本知识,更要考实际应用能力。实际应用能力的考查要紧扣专业特点,密切联系生物医药学科领域中的实际问题。比如:对于药学专业的学生,可以考查他们在新药研发方面如何灵活运用所学的生物化学基本理论;对于医学专业的学生,可以考查他们如何应用现代生物化学技术手段对疾病(尤其是肿瘤、遗传性疾病)进行早期诊断,提出治疗新方法、新思路等;对于生物技术专业的学生,可以考查他们在天然活性产物的提取、制备方面如何综合运用所学的生物化学基本技术。这样的考试内容的改革,不仅能强化重点的基本理论、基本技术,更能客观评价学生的综合素质和能力。
2.考核方式多样化,综合评定学生成绩。
考试方式由形式单一、时间固定、题型简单向着考试形式多样化、时间灵活化、题型丰富化的方向发展。考试方法应根据考试科目的特点,实现多样化,如闭卷、开卷相结合;口试、笔试与技能操作相结合;论文、设计、制作、撰写调研报告与答辩相结合,等等。既着重考核学生思维方法、考思路、考见解等,检验学生获取知识、信息的能力,又注重考核学生的应用技能、操作技能和水平[5]。我认为,生物化学课程的考核方式可以采用以下四大模块:(1)闭卷考试。闭卷考试的优点是能够准确地检查学生对知识的巩固程度、理解记忆程度和书面表达能力,其缺点是容易造成死记硬背的现象,而忽略学生对知识的灵活运用能力的检测。根据生物化学教学大纲的要求,对于重要的基本理论、基本技术必须理解掌握,我们对这部分基本知识点的考查可以采用闭卷笔试的考核形式,可以安排在期中与期末两次进行,便于学生分阶段复习巩固和提高。(2)开卷考试。实行开卷考试能够引导学生有意识地长时间积累许多专业知识和信息,但这种考试形式如果引导不恰当,就会带来一定的副作用,如学生对课程认真钻研程度不够,等等。因此,任课教师需要深刻理解课程教学大纲,分析学生的实际理解能力和接受能力,将课程中基本原理部分与实际应用有机地结合起来,克服开卷考试带来的弊病,使学生深入地钻研知识,深入理解,培养综合运用知识及创造实践的能力。生物化学是生命科学领域中发展十分迅速的一门前沿学科,因此,我们设置开卷考试内容时,可以布置学生去了解学科研究的某些前沿资讯,鼓励学生写一些科学前沿综述性论文。(3)实践考核。实验教学是培养学生创新实践能力的重要途径[6]。通过实验教学,学生不仅能具有开展实验的基本能力,而且能具备从事某些科学研究的独立工作能力。在实验操作考核方式中,采取现场随机抽签考查学生的实验基本操作技能,并要求学生在操作过程中回答相关的问题。同时,将实验课出勤率、完成课堂实验内容和课堂表现也作为实践考核成绩的一部分,更能够促进学生认真学习实验教材,掌握基本原理,认真做好每一个实验。这样既能够全面、客观地考核学生,又有利于学生实际动手能力的培养和实践操作技能的提高。(4)课题设计及完成。对于应用性较强的课程,为了培养学生应用理论知识进行实际操作的能力,在课程开始时,教师根据课程的性质、内容向学生公布课程设计的方向和要求,供学生参考。随着课程内容的不断深入,学生可以根据自己的兴趣,结合专业知识,进行必要的文献检索与收集。在课程结束考试时,学生可以带着准备的资料,在指定的时间内完成设计题目。这种考试方法是将考试贯穿于课程教与学的整个过程之中,突出了教学与考试的互动作用,有利于培养学生理解分析问题、解决问题的能力,促进综合素质的提高。生物化学是一门应用性非常强的学科,创新实践能力的考核是这门课程考查的核心。在此项考核中,我们可以通过要求学生撰写课题项目申请书、立项答辩、实验方案讨论及课题项目完成情况来综合评定学生在此项考核方式中的成绩。多数情况下,学生关心的是课程考试的结果,而不是课程内容的总结与提高。因此,将平时考核与期中、期末考试相结合,将理论考试与实践考核相结合,增加平时成绩占课程总成绩的比重,加强对平时学习的考查,用教学全程考核来评定学生课程成绩[7]。我认为,以上四种方式的有机组合既是知识与能力考查的统一,又是理论与实践考核的完美结合。根据各项考核方式的侧重点和目的要求,建议按4(闭卷)∶1(开卷)∶2(实践考核)∶3(课题设计及完成)的分值比例来综合评定学生成绩。
3.建立健全科学的考试管理评价体系。
首先,要在调查研究、总结经验教训的基础上,积极探索考试模式的改革,学习国内外先进的考试模式;研究和制定高校考评体系和考试标准。对考试的目的、内容、方法、形式加以规范,科学制定各门课程的考试办法。其次,积极做好试题库建设,真正做到“考教分离、考改分离”。最后,正确评价考试结果。通过考试结果的分析,总结教学经验和教训,及时发现并纠正教学中存在的问题,找出需要改进的地方,达到提高教学质量的目的。通过考试改革促进校内教学的改革,真正做到以考试为指挥棒指导学校教学工作的开展。
总之,创新实践型人才的培养是我国高等教育的根本目的,也是建设创新型国家、提高我国核心竞争力的迫切需要。我们要不断加大考试改革的力度,建立健全一套科学有效的考试制度,使之真正起到“以考带教、以考促学”的作用,只有这样,高校创新实践人才培养的根本目标才能落到实处。
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随着现代化教育的深入,大学化实验教学设计性实验对学生观察力、实践能力、全面发展具有重要作用,也是科研教学活动的重要方法。设计性实验中,教师应注重教学方法的创新,立足于多角度考察方式;实行开放式实验教学设计,能够提升实验教学效率与质量。对此,笔者根据多年实践教学经验,就大学化学实验中的设计性实验进行简要分析。
关键词:
大学;化学实验;设计性实验;研究分析
根据化学实验能够将化学理论与实践进行有效融合、整合、应用,对化学实验效果提升具有重要作用。设计性实验将实验方法作为中心,继而创新化学实验模式,并做好综合性研究。设计性实验对学生能力的提高具有重要作用,同时具有较大研究价值。
1设计性实验特点
1.1全面性
设计性实验涉及学科内容众多,化学实验应凸显科学、综合、灵活性思维形式,使学生能够在实验中得到能力的提升,寻找到解决问题的方法,创新思维模式。如:在无机制备与有机合成知识融合中,进行表征任务分析或是利用催化剂与性能检测融合等方法。
1.2研究性
不同实验中包含一个实验课题,学生在实验过程中需自主进行资料搜集;同时结合设计实验方案与操作性书写论文。在课题研究中,学生应自主、独立进行课题探究,掌握实验过程遇到的问题,制定解决方法。利用这种模式,打破了传统实验教学模式,实现了创新,对学生自主学习能力、化学实验研究性具有重要影响。
1.3创新性
大学实验教学中,应立足多样化、创新、环保项目内容,扩大学生知识视角与创新思维。在设计性实验内,教师应将科研成果转为设计性实验,使学生能够接受到最先进的实验知识,对后续学习具有帮作用。
2大学化学实验中设计性实验不足
一些院校在化学实验教学中,主要为有机实验与无机实验、分析设备监测、物理化学实验等,使得学科项目被分解,缺少学科有效连接、实验教学内容缺乏特点体现,多为验证性实验。种种原因造成教学资源使用效率平平、缺少完善的管理制度。随着新课程教育教学的落实,多数院校开始致力于教学革新中,增加设计性实验教学课时。不过在事实教学中,并未有明显教学体现,仍然存在诸多问题。
2.1实验管理制度问题
设计性实验对实验设备、教师水平要求较为严格;同时,相对于传统基础化学实验,设计性实验成本投入高于普通化学实验。受经济因素限制,使得设计性实验一直未得到推广与普及。一些院校为达到基础评估需求,而选择进行一些设计性实验;但在实际实验教学中,缺少化学实验教学的融合,较为形式化,缺少完整的管理机制。现阶段多数院校化学实验管理制度存在诸多问题,实验教师无法充分发挥作用优势,实验教学报酬得不到有效保证,理论知识教学较多而影响实验管理,造成设计性实验难以继续开展下去。
2.2教学内容落后
在设计性实验中,教学内容落后成为重要教学问题。通常状态下,设计性实验主要是增加综合实验内容,而缺少有机、无机等学科融合,课程教学缺少直接连接,以及有效教学形式进而达到全面培养目标。尽管多数学校已经致力于设计性实验教学内容中,但缺少有效的成果转变机制,使得学生难以达到学以致用目的,造成学习兴趣的降低。
3大学化学设计性实验方法
3.1调动学生学习兴趣
大学阶段,学生对化学知识已经有一定基础,了解有关化学理论知识与实验。对此,在这一过程中应科学应用设计性实验,为学生创造更多知识运用机会。学生进行自主设计实验,对能力的提升、兴趣的激发具有重要作用。学生在实验任务探究阶段,能够运用所学化学知识内容进行方案设计,进而找到有效方法与结论。在其过程中,学生完全自主独立解决问题,当学生找到解决问题的方法与结论则会油然而生一种成就、自豪感。这对化学知识深入研究具有重要推动作用,提升学生学习兴趣进而将更多精力投入到化学设计性实验中。
3.2提升学生实践能力、创新意识
在设计性实验中,能够将被动科研学习转变为主动学习。设计性实验中涉及众多化学概念原理,学生可以通过无限的空间遐想创新思维。在实际操作过程中,学生利用创新型思维与探究性思维,将所思所想体现在实验设计中。当学生完成实验阶段,创造思维得到了启发,提升实践能力进而发挥教学主体作用。学生在设计性实验过程中,需要自主进行方案设计与资料搜集,结合实验目的选择有关实验设备与方案。在其设计阶段,学生需要独立面对实验过程中可能出现的问题,要灵活运用思维得到实验答案。在这一形式下,对学生主观能动性的发挥具有重要作用,提高实践能力。在实验结束后,学生进行论文写作,论文写作是一个将实践转变知识概念的过程,需要学生有严谨的思维模式与总结思维,对实验中的不足与解决方法转换为文字形式。在这一阶段中,学生发现问题、探究问题、方法总结能力将得到有效培养,对学生综合素养的的提升也具有一定推动作用。
3.3完善学生化学知识结构
设计性实验包含众多学科内容,例如:二级学科操作技能和理论知识;在其实验阶段,学生运用多个学科知识融合过渡至实验中进而解决问题。在其过程中,扩大了学生知识视角、完善学生知识结构。材料、环境概念知识融入至实验教学内能够有效弥补以往实验教学学科内容两极化问题,提升了学生综合能力。
4结语
综合分析,设计性实验是现代教育教学改革下的产物,对学生能力的提升具有重要作用。因此,需要有关院校引起高度重视,提倡应用设计性实验教学。笔者着重对大学化学实验设计性实验进行分析,希望各院校充分发挥理论与实践融合理念进而做好化学人才的培养。
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关键词:海洋药学 美国研究生教育 人才培养
海洋世纪是人类社会发展整体性地转向海洋的世纪。我党提出了海洋兴国战略,制定了从海洋大国迈向海洋强国的战略和方针政策。近年来,随着海洋开发步伐的加快和现代生物技术的广泛应用,从海洋生物中发现活性天然产物,并将其开发成新型药物得到了研究人员的普遍重视。海洋药物研究已成为一个崭新的领域,显示出广阔的研究和市场前景。
研究生教育是高等教育的最高层次,研究生教育改革在各国具有相似性:扩展和强化研究生教育;使研究生不仅在学术领域,而是在比较广泛的职业领域受到训练;教育培养能够在比较广泛的社会的、经济的和环境的问题相互交叉的背景下提出问题的高质量的专业人才[1]。海洋药学高等院校担负着为我国海洋经济快速、可持续发展输送高素质的研究生培养人才的重任。本文通过剖析美国研究生教育特点及发展趋势,浅谈对我国海洋药学专业研究生教育改革的几点认识。
1. 美国研究生的教育[2-3]
进入21世纪后,美国根据国内和国际形势的变化,对美国研究生教育的发展进行了总结,认为研究生教育在引领社会发展与进步方面有着关键性的作用,美国近百年来的经济繁荣与政治强盛根植于美国的研究生教育系统;将高质量研究生教育看作是整个高等教育系统成功的推动力,也是美国在研究与创新方面领导力的基本组成部分;强化支持关键领域的研究生教育是保持国家竞争力的关键。美国研究生教育如下特点:
1.1 注重创新合作
基于认识到未来的劳动力必须包括受过研究生水平训练的人员,他们将是知识的创造者和未来的改革者,这些未来的领导者不仅要具有技术的竞争力,还要擅长处理全球经济时代我们所面临的社会和文化问题,许多美国研究生院经常就研究生教育与企业和政府部门进行合作。美国研究生院、企业和政府之间的联系有许多形式,有各种水平的合作。为适应需要,美国出现了1年的专业科学硕士计划,如北卡罗来纳州立大学的数据分析学专业硕士研究生为企业提供具有较强分析能力和解决问题能力的毕业生。此外,北卡罗来纳州许多银行、制药、信息技术等领域的大型企业都在其运行过程中应用高级分析技术,因此这样的研究生很受欢迎。
1.2 加强培育企业
美国教育机构认为研究生水平的创业计划有利于知识的创造和创新,这对于延续美国的经济繁荣是至关重要的。有许多关于创业计划提高研究生培养质量的成功例子。佐治亚理工大学的企业创新研究所与高级技术发展中心利用科学、技术和创新帮助企业更具竞争力。例如,这所大学提供能够帮助企业家建立成功公司的课程计划。Vivonetics就是这样的一家公司,它是一家由佐治亚理工大学的研究人员共同创建的纳米技术公司。这家公司获得了联邦政府的资助开发分子信号灯技术并使其商业化,用于检测和诊断癌症及其他疾病。这种合作推进了科学进步,孵化了新企业并改善了人民生活。
1.3 强化社会实践
美国的专业硕士是1997年创立的新研究生学位,这个学位可以使学生接受科学与数学方面的高级训练,同时还发展被雇主看中的实际工作技能。专业硕士一般设置在新兴学科和交叉学科领域,进行学制为两年的学术训练和包括实习和交叉训练的专业训练。学生主要在非学术领域就业,一般不做论文。目前美国在21个州的51所大学设有100多个专业硕士计划。专业硕士学位是应对工商企业、非盈利部门及政府部门不断变化的劳动力需求而出现的很有前途的新创造。
1.4 优化和强化资助
美国许多成就的取得都是通过对研究生教育与研究的投入取得的。目前,美国研究生通过研究生教育与研究奖学金以他们对教学与研究机构使命的贡献获得资助;也通过联邦政府或州政府按学科设立的研究员薪金和培训奖学金获得资助。很大一部分研究生通过教授的研究项目获得资助,由于研究生构成了美国研究实验室中的科学与工程劳动力的重要组成部分,这种形式的资助是一种研究创新的非常重要的驱动力,研究助理职位不仅使研究生有机会在前沿领域作出贡献,而且可以使他们获得完成学业的关键资助。联邦政府始终是学术研究与研发的主要资金提供者和研究生教育的主要支持者,其他的联邦机构和政府各部也有给研究生提供资助的计划,通过高等教育帮助更多的人开发他们的潜能,可以推进经济、社会、健康和公民的进步。
1.5 强调交叉学科的培养
知识的发展和现代社会的运行机制,促使研究人员研究单独一个学科是难以解决的复杂问题。跨学科研究生教育提供了紧迫社会问题的创新解决方案。大学越来越多地和企业及联邦机构共同对国家面临的挑战负责。交叉学科的研究生教育往往从这种合作伙伴关系中产生,这种合作伙伴关系是有形的,典型的,它是设置在大学之中的一个研究机构。
2. 思考与启迪
我国海洋人才资源存在总量不足、结构欠优,尤其是海洋药物研究人才数量严重匮乏。据统计全国各海洋专业专本科生、硕士、博士的供给比例为1:1.3:23,与较佳能级结构1:6:14相比存在明显差距。从事海洋药物研究的技术人员比重远远落后于世界海洋中等发达国家的水平。对比美国研究生教育,对于我国海洋药物研究生教育从几个方面培养。
2.1 注重基础知识和创新能力相结合
我国是一个海洋大国,海洋资源极其丰富,但我国海洋研究和开发的力量和水平相对比较薄弱,与国际先进水平相比,我们国家的海洋教育和海洋研究,与我国海洋发展的要求还极不相称。海洋类研究生的培养担负着为我国海洋经济快速、可持续发展输送人才的重任。但是海洋药物研究生生源质量参差不齐,有的是跨学科招收的研究生,近几年不少海洋类研究生培养单位也是有苦难言。为此,在培养过程中基础知识的培养是首要问题。“万丈高楼平地起”,基础尤为重要。“创新”是一个社会不断发展、更新的基石,没有创新,就没有发展。海洋的资源本身比较复杂、多样、深奥,海洋药物研究更是一个艰辛探索的过程,培养研究生创新能力,大胆的探索能力才能将稀少、稀有、特殊药效活性的药物应用于人类,为人类造福。
2.2 完善交叉学科的教育和培养
海洋生物制药专业研究生教育的本质是“利用海洋生物的独特的药物资源来研究、开发和生产的海洋药物人才”。海洋药物研究领域已成为当今医药科学最引人注目、最具有生命力的前沿学科之一。海洋药物专业相对是一门比较强的课程,又由于海洋生物、植物的药用部分比较复杂,对于海洋药物研究生的培养要考虑全面发展,在课程上设立基础课题的同时,交叉设立相关的专业课,如:有机化学、药物化学、天然药物化学、分析化学、无机化学等基础课,还要设立计算机课、专业英语、海洋药物学、海洋植物学、海洋生物学等等,同时还要企业、工厂实践课程学习,完善学科交叉培养的和教育,具有全面的知识体系,加之强势的科研动手能力、探索能力才能适应于海洋药物研究的发展,才能创造出更多的贡献。
2.3 增加培养经费的投入
研究生培养质量培养的好坏,一个不容忽视的关键的原因是科研经费投入的的不足。我国大学的科研经费来源单一,海洋大学也如此,专门资助研究生的科研基金只有设在教育部的硕士点、博士点基金等,额度很小。研究生是一个国家科研力量的生力军,尤其适合进行应用基础研究工作,海洋药物的研究是其中之一。据科技部的统计,我国高校的高档次的论文和专利产出率较之科研机构高许多,而且高校专利产出对经费增长显示出强劲的增长速率,同时,高等院校也是国际论文和国内论文的生产主体,而研究生是其中的科研生力军。为此,我们还要鼓励学生创业,将科研成果转化为生产力,使我国的高等教育真正起到引领社会发展。研究生招生数量的增加必须和投入到高等院校的科研经费增长保持基本同步。只有将全国的研究生招生数量、各高校的研究生招生数量和科研经费挂起钩来,才能确保研究生培养质量的提高。
2.4强化和重视企业合作
海洋药物研究相对专业性比较强,在学校里进行的书本上的学习、教育不能适应于海洋药物研究的才人需求。我国的教育体制与欧美不同,企业及政府各部门有少数设有独立科研机构,这些研究机构也招收少量的研究生,只有少数政府部门在大学设有联合研究机构。同时,学生也很少到企业去,很多学生没有社会经验,学到的书本知识无法应用与社会实践中。为此今后,我国应该提倡政府和企业部门在海洋大学设立合作研究机构。这种合作,即培养了研究生的社会实践能力,得到了锻炼,将所学知识应用到实践中,又对合作双方及社会具有高效、多赢的特征,可有效避免高校科研力量的“空转”,发挥引领社会的作用。
项目基金:浙江海洋学院校级高等教育教学改革研究项目(2011年)。
参考文献:
[1] Johson JM, Coward R. Summary of proceedings [C]//Graduate education reform in Europe, Asia and the Americas and international mobility of scientists and engineers. Arlington, 2000.
论文关键词:分子标记,苹果,应用
1DNA分子标记技术
随着人类对基因从现象到本质的认识,遗传标记逐步从形态标记、细胞学标记和生化标记发展到能直接反应DNA水平上遗传多态性的DNA分子标记。与经典的遗传标记相比较,DNA分子标记具有不受材料来源和环境的限制,遗传稳定、多态性高、标记位点多、共显性、选择中性、重复性好、检测迅速、操作简便等优势,所以DNA分子标记被视为理想的遗传标记技术,而且迅速得到发展。目前,已有20多种分子标记技术被发展和利用。基于DNA多态性的分子标记技术主要可以分为三类:第一类以传统的Southern杂交为基础,RFLP(RestrictionFragmentLengthPolymorphism)为代表;第二类以PCR技术为基础,RAPD(RandomlyAmplifiedPolymorphicDNA)、STS(SequenCETaggedSite)、SCAR(SequenceCharacterizedAmplifiedRegion)和AFLP(AmplifiedFragmentLengthPolymorphism)为代表;第三类以重复序列为基础,SSR(SmipleSequenceRepeat)为代表。
随着分子生物学、遗传学、生物化学等学科理论研究的不断深入和实践应用的不断成功,DNA分子标记技术已被广泛的应用于遗传育种、种质资源鉴定、植物抗病基因定位、植物分类等诸多研究领域。经常应用于果树研究的DNA分子标记有RFLP、RAPD、AFLP、SSR和SCAR等。
2DNA分子标记技术在苹果研究中应用
2.1品种的鉴定
苹果是多年生木本植物,栽培历史悠久,不同地域间的种质交流频繁,导致种质混乱,同名异种现象普遍。传统的形态和同工酶分析方法误差大、效率低,难于对相似的品种进行准确的鉴定。DNA分子标记技术直接从DNA分子水平上对果树品种(系)进行鉴定和分类,准确性更强,效率更高,信息量更大,近几年已得到广泛应用。
Koller等用引物P2(5’ACGAGGGACT3’)成功地区分了11个苹果品种。Tancred等将澳大利亚选育的特早熟品种GB-63-43与其余3个相似品种区分开。祝军等应利用AFLP技术区分了25个苹果品种,用RAPD技术区分了16个苹果品种。周爱琴等用RAPD分析绘制了19个苹果生产上主要砧木的DNA指纹图谱,为苹果砧木的鉴定提供了新的依据。
2.2亲缘关系的确定
苹果中存在许多天然杂种,对一些经实生选种或采用混合花粉杂交选育的品种的亲本无法确定,在品种DNA指纹图谱建立的基础上对其进行聚类分析,可将品种进行分类以鉴定物种起源的亲缘关系。苹果品种津轻是日本1936年以金冠为母本杂交育成,经RAPD结合RFLP分析确认其父本为红玉。乔纳金和陆奥是两个三倍体品种,是金冠分别与红玉、印度杂交而成,RAPD分析表明二者都含有金冠的2n配子。王涛等利用AFLP分析了20个重要苹果砧木间的亲缘关系,聚类分析表明苹果属(MalusMill.)中的两个亚属的砧木被分别聚成两个大组,即花楸苹果亚属(SorbomalusZabel)大组和真苹果亚属(Eu-malusZabel)大组。
2.3种质资源的保存
果树种质资源是为生产提供优良品种的源泉,是果树育种和品种改良的物质基础,因此果树种质资源是人类的宝贵财富。遗传资源的长期保存需要消耗巨大的人力物力,核心种质(corecollection)的概念就是为了尽可能降低消耗而被提出的,利用核心种质理论来长期保存种质资源是提高种质资源管理质量和效率的重要途径,它不但要求对种质的农艺性状进行研究,还要研究它们的遗传变异,以避免重复、减少缺失。Mcferson认为分子标记可以用于核心种质的确定。HokansonS.C.等用SSR结合园艺性状建立了苹果的核心种质。
2.4遗传多样性的检测
遗传多样性一般是指种内的差异水平,它反映着一个物种适应环境的能力及其被改造和利用的潜力。遗传多样性是生命系统的基本特征,也是物种适应自然和发生进化的遗传基础。分子标记产物的多态性反映了被测材料的多样性。分子标记是检测种质资源遗传多样性的有效工具。张开春等用38个随机引物进行RAPD分析,在DNA水平上说明了我国的苹果无融合生殖资源平邑甜茶(Malushupehensis)具有丰富的遗传多样性。
【关键词】实验教学;综合化学实验;创新人才培养
1、普通工科院校开设综合化学实验的必要性
国家中长期人才发展规划纲要在人才建设主要任务中指出:要创新人才培养模式,建立学校教育和实践锻炼相结合、国内培养和国际交流合作相衔接的开放式培养体系。探索并推行创新型教育方式方法,突出培养学生的科学精神、创造性思维和创新能力。实验教学是整个高等教育创新体系中创新人才培养过程不可缺少的重要组成部分,实验教学对学生综合素质的提高,对学生理论联系实际、实践能力、动手能力、创新能力的培养以及整个高等教育培养模式转换起着非常重要的作用。
对于普通工科院校,通常没有化学专业,化学作为应化、化工、制药、材料、环境等专业的基础课。学生入校后,在大一、大二期间分别学习无机化学、分析化学、有机化学及物理化学,此后即开始学习各自专业的专业课程及开展专业实验,到大四时开展毕业论文。这种传统教学模式的弊端在于,各基础课具有自身的基础理论、实验操作技能,学生在这些实验课中是分别学习的,各门课的知识和技能也是分别学习和掌握的,学生缺乏有关知识和技能的融会贯通,缺乏各种实验方法和技术的综合应用能力,学生从基础化学实验到专业实验缺乏过渡;另一方面,高年级的专业实验又由于专业划分过细,知识分割过窄,使学生学得的知识过窄,实验方法和技能也较单一,不利于创新型人才的培养[1]。
现代化学已经发展到了各学科分支间纵横交叉、互相渗透和融合的程度,在教学中如果不有意识地把各基础学科的知识和技能加以综合,就必然适应不了现代化学发展的要求。综合化学实验是一门深层次的、多学科性的和综合性实验技能训练的化学实验课程。它除培养学生熟练掌握实验技能外,还能让学生综合应用化学知识和多种化学研究方法,使“四大化学”之间能融会贯通,培养学生具有分析问题、解决问题的能力;从培养人才的角度看,开设综合化学实验课程的目的在于缩短学生在所学的专业基础知识与科研、生产实践中解决实际问题能力之间的差距,培养学生的科研能力和创新能力[2,3]。
2、综合化学实验体系的构建
“综合化学实验”与四大基础化学实验的根本差别在于它的综合性。它必须既能体现各二级学科专业方向的特色和优势,又能涵盖多个二级学科的知识点,因此要能使学生站在更高一级的层次上去理解化学各分支学科之间最本质的内在联系。我校综合化学实验课程组经过反复讨论和论证,设立了“三层次、三方向”的综合化学实验体系。“三层次”是指综合化学实验包括综合性实验、设计型实验及科研实验三部分。综合性实验主要综合四大化学的基本实验技能,让学生在一个实验项目中融会贯通四大化学基础知识;设计型实验则在一个实验项目中综合了四大化学基本实验技能与专业实验问题,为学生向专业学习及发展搭建桥梁;科研实验则指学生进入教师科研实验室,参与完成科研项目。“三方向”是指目前我校综合化学实验针对我校化学相关的特色专业(应化、环境及材料专业)分别开设相关综合化学实验。对每个方向分别根据各专业人才培养需要开设了4个综合实验和4个设计型实验,其中一部分是我化学相关专业教师长期科学研究的阶段成果。将这些成果编写成综合实验,有利于培养学生的综合思维能力和创新能力。这些实验包括金属配合物的合成、表征和性能测定;综合性分析;典型有机化合物的合成、分析鉴定;天然化合物的提取、分离、表征;催化剂的制备、表征与性能;典型环境污染物的分析、分离;材料的合成及表征等。这些综合实验项目具有以下共同的特点:
(1)综合性:综合运用合成、分析、表征等各种实验技术,一个实验是两个或两个以上二级学科知识点的有机结合,实现了知识的系统化,形成了综合性的实验课体系。
(2)先进性:以现代新技术在环境、能源、材料、生物化工等领域中的应用为重点,选择反映化学学科进展的内容,大部分实验内容来源于科学研究的成果,可以引导学生尽早了解各分支学科的国际前沿和热点,对学生将来进行科学研究提供帮助。
(3)实用性:实验的对象是现实中的样品,例如植物油渣油、茶油饼粕、虾壳、纺织污水等。实验的产物是实用的产品,例如甾醇、维生素E、生物柴油、茶皂素、壳聚糖、阳离子淀粉等,有利于激发学生实验兴趣。
3、综合化学实验教学方法
(1)启发式教学:由实验辅导老师启发式地讲解实验的基本原理和基础理论,指导学生查阅文献资料,综合分析比较,确定设计性实验方案,由辅导老师审阅。
(2)讨论式教学:在讲授综合性实验时,采用提问的方法启发学生用什么仪器,通过什么样的方法来完成实验内容,让学生自己归纳总结出实验的基本步骤、思路和特点。
(3)课内外结合式教学。建立开放实验室实验平台,这样学生既可以在课堂内学习,也可以在课堂外随时练习课堂上的实践内容,锻炼实际动手能力。
参考文献:
[1] 强根荣,盛卫坚,王红,等. 工科专业综合化学实验教学与研究,实验室研究与探索[J]. 2011,30(12):115-118.