前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的遗传病论文主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
月饼生产流水线由包馅机、成型机和摆盘机组成,拌好的月饼馅和作为饼皮的面团分别从包馅机的两个投料口进入,出来时已是一个个内含馅料的圆形面团。之后,成型机把面团压成月饼的形状,再经过摆盘机,整齐地排列在烤盘上。摆满月饼的烤盘被送进全自动链式隧道炉。烘烤过程分为两段,一段结束后,月饼表面被均匀地刷上蛋液,再继续下一段的烘烤。当月饼从链式隧道炉的另一端出来时,已是黄灿灿、香喷喷的成品。烤好的月饼用风扇冷却后,经过金属检测仪,最后自动封装。整个月饼的生产过程高度自动化,只需为数不多的工作人员在一旁监督即可,相较于过去手工制作月饼,效率大大提高,不仅产量上去了,也节省了大量的人力成本,使杏花楼月饼真正成为老百姓消费得起的“大众精品”。
二、从“放心月饼”到“放心馒头”
月饼的消费主要集中在中秋节前后,那么平时这些生产线都闲置着吗?沈全华告诉记者,这条流水线不仅可以制作月饼,只要投入不同的馅料、更换相应的模具,就能生产出多种中西式点心。这样一来,即便是过了月饼生产季,杏花楼的各条生产线照样能开足马力,全力生产。经过数十年不断发展,杏花楼逐步形成了以月饼为代表,春有青团,夏有粽子,秋有月饼、重阳糕,冬有腊味、八宝饭、糖年糕等四季时令产品,再加上各类西式糕点,共计100多种产品。2011年的“染色馒头”事件至今让不少人记忆犹新。正当消费者为买到放心、安全的馒头而发愁时,为了尽到企业的一份社会责任,杏花楼向上海市政府立下军令状,尽快生产出质量过硬的“放心馒头”。经过50多天的采购、试验和生产,“放心馒头”出现在各大超市的柜台上。上市首日,10万只“放心馒头”2小时内全部脱销,为上海馒头打了个翻身仗。如今,杏花楼馒头已经成为了消费者餐桌上的常客,而杏花楼也把做月饼的传统延伸到了馒头生产中。与月饼一样,杏花楼馒头不添加任何防腐剂和色素,保持馒头的本色,让馒头真正回归自然,这就对无菌操作、脱氧保鲜、恒温恒湿都提出了更高的要求。沈全华介绍,杏花楼的玉米、高庄、刀切馒头均采用厚质透明包装纸加以密封,每只馒头都嵌在类似月饼包装的模具盒内加以固定,包装袋内还有外控型脱氧保鲜剂,防止氧气渗透而变质。经反复测试,特殊包装后的“放心馒头”可以在0℃~10℃的环境下保存7天,而采用普通保鲜膜包装的馒头,保质期只有2~3天。
三、食品安全监管“无缝衔接”
现在,人类已经可以用最新的生物科学技术,将男子中决定男性胚胎的(Y染色体携带)与女性胚胎的(X染色体携带)分离开来。这项技术被称为分离术,其意义之重大不在于人们可以选择生男还是生女,而在于:可以用它来治疗以往几乎束手无策的性连锁遗传疾病。
性连锁遗传疾病到底是怎样的一种疾病?
难忘的记忆
30多年前,我正在上海医科大学附属华山医院血液病房实习。当时,一个血友病家族给我留下了非常可怕的记忆。在这个家族中,父亲与儿子均患有流血不止的严重血友病,他们一直生活在一种可怕的出血恐惧之中。一次,为了抢救儿子的消化道出血,我们给他输了大量血,供血量几乎可以把他全身血液换一次。在输血的同时还用各种各样的止血方法,才保住了他的生命。当年患儿的母亲绝望地向医生恳求的情形,至今仍深深地印在我的脑海之中。90年代后,我开始在美国国立健康研究院工作。一天,有一位来自北京的陈妈妈领着她的小孙子来找我,她的小孙子因日益严重的肌萎缩症导致了跛足。我只能遗憾地告诉她,根据她们家族的遗传病史,她孙子患的是一种性连锁遗传疾病,目前救治无望。不但如此,将来家族中只能生女儿,不能有男孩,否则类似的悲剧还会发生在他们身上。
为什么不能生男孩?性连锁遗传疾病这个灾祸之星为什么总是降临在男孩身上呢?要回答这些问题,需要弄清这种遗传病的实质。
遗传病之谜
在人类的细胞核内,有一种叫做染色体的物质,而染色体是由许多基因组成的。基因是由一类特殊的物质,即脱氧核糖核酸(简称DNA)构成,它是人类遗传的物质基础。、卵子结合成受精卵后,上代的遗传物质――染色体、基因和DNA,就传递给了下一代子女。
正常人体细胞均含有23对染色体,其中一对是决定性别的,称为性染色体。性染色体又有两种,分别称为X染色体和Y染色体,其他染色体称为常染色体。正常男性体内的性染色体为X及Y,女性体内的性染色体则为X及X。在这些染色体上,带着成千上万的与遗传及变异密切有关的基因,它们控制着人体形态和生理变化,包括生长、发育等。
由双亲传给子女的遗传病比较复杂,如果遗传病的基因位于性染色体上就叫做性连锁遗传疾病,又分为隐性及显性两种。血友病等即是隐性性连锁遗传疾病。
性染色体在正常女性是由一对X染色体组成,所以其中基因都是成对的。而正常男性则是由一个X染色体和一个Y染色体组成,在Y染色体上没有与X染色体上相对应的基因。因此,男性的染色体虽然也是一对(X和Y),但是却没有成对的基因。正因为如此,当男子的X染色体上出现一个隐性致病基因时,就可以表现为患病的症状和体征。在女性,则一定要在两个X染色体上均出现这种隐性致病基因时,才能成为患者。假如女性只有一条X染色体上出现致病基因,那就只是一个隐性致病基因的携带者,不表现出患病症状。所以,在性连锁遗传疾病的家族中,表现出症状、体征的患者,男性远远多于女性。这种类型遗传病有血友病、假性肥大性肌营养不良症、痴呆症、某些脑积水等。
避免生男孩
如果我们发现了这种病人,就应该仔细追查其家族史,制作家族遗传图,然后作遗传学的检查。在证实是这种类型的遗传疾病后,应向每个家庭成员说明他们面临的问题,其解决办法是让这个家族生育女孩,以避免在男孩身上发生遗传病。
分离术,是采用一种特殊的DNA流式细胞分类术,将携带X染色体的和带Y染色体的分离出来。通过这种技术,目前可以将85%~90%的带X染色体的分离出来。然后,将含有丰富的带X染色体的,用试管婴儿等技术使女性怀孕,这样就大大增加了生育女孩的机会,从而避免了遗传病的发生。
犹记前不久,身处病榻上的先生,还拉着我的手,殷切地询问:“工作进展怎么样了?”我说:“先生您放心,我们会将工作做好。”先生竖起大拇指,说:“好!”然而,这却成为先生留给我的最后一句话。
先生的一生,治学严谨,兢兢业业,却屡遭阻碍,但他以百折不挠的精神,坚守工作第一线,只为了医学遗传学事业。在他看来,这就是他的生命。
医学遗传学之梦
1963年,张孝骞主任在北京协和医院内科成立了中国第一个医学遗传学教研组,鉴于先生对医学遗传学领域研究较深,便委任先生负责该组发展。然而,当时科技发展水平滞后,这一学科备受排挤,工作开展艰难。“”初期,该组被迫解散,先生也被下放到甘肃。
1979年,北京协和医学院在基础医学研究所(下称“基础所”)成立了中国第一个医学遗传学教研室(下称“遗传室”),先生被从中国医学科学院肿瘤医院调到基础所,担任主任。临床、科研、教学相结合的遗传室设计构想,就是由他首先提出的。这一遗传室很特殊,既归属基础医学又承担临床工作。1980年,遗传室在北京协和医院儿科开设了遗传咨询门诊。
1987年,原卫生部在全国进行出生缺陷调查,发现出生缺陷率较高,亟需建立一支队伍,解决遗传病的问题。因此,中国在四川大学华西医学院建立了全国出生缺陷监测中心,同时建立了三个国家遗传医学中心,其中北方中心设立在北京协和医院,由基础所和北京协和医院共同组成。
当时,中国遗传学会设有人类和医学遗传专业委员会,但主研基础学科方向。先生希望在中华医学会中设立一个专门的医学遗传学分会,由中华医学会和中国遗传学会双重领导。然而事情并不顺利,同在1987年,中国遗传学会在安徽省合肥市召开“三大”时,中华医学会医学遗传分会举行成立大会。但由于会务疏忽,会标上未印有“中国遗传学会”字样,结果令中国遗传学会会长谈家桢先生误认为先生要“另立山头”。在1990年郑州召开的中国遗传学会“四大”上,人类和医学遗传专业委员会被取消,先生也被“革出教门”。这件事对先生打击甚大。
后来,由于原卫生部有关部门领导换届,新领导认为遗传病复杂且少见,对医学遗传学不再重视,导致该学科的发展受阻。遗传医学中心也陷入名存实亡的境地。
为了改变这个局面,先生设法将遗传医学中心转移到医院。在先生看来,希望医学遗传学科设在医院,以此解决患者的遗传病诊疗问题。不然,由于人们对遗传病学的不了解,导致一家生有多名患有遗传病的孩子,患儿本人及家庭都痛苦。2004年,遗传医学中心更名为麦库西克-张孝骞遗传医学中心,在北京协和医院保存下来。
直至4年前,医学遗传学发展仍然受阻碍。85岁高龄的先生谏书给时任卫生部部长陈竺,催问源起2004年的建立临床遗传学动议,希望国家能够加大对医学遗传学的投入力度。但最终由于经办人员担心重蹈疼痛医学专科设置的覆辙,在上报专家组讨论形成的《医疗机构设置独立临床遗传科试行方案》时,将“试行方案”改成《医疗机构设置独立临床遗传科会议纪要》。从此,这一动议杳无音讯。
前不久,北京协和医院建立了临床遗传学实验室,我们用轮椅推着先生去看。他很高兴,希望我们坚持下去。我对他承诺:“先生,您放心,在我的有生之年,一定完成您的心愿。”
未了师生情
有人曾问我:“一生中,对你影响最深的人是谁?”我会毫不迟疑地回答,是先生。
先生给我的第一印象,既文质彬彬,又一表人才。我是先生的第一名医学遗传学研究生,是先生将我指引到这一行业中的。
我毕业于北京协和医学院(时称中国医科大学),受“”影响,被分配到基层工作,没有受过正规医院的临床训练。“”后开始招收研究生,我希望能考回母校。但由于没有在正规医院的工作经历,不能报考临床专业,我便报考基础学院。当年,我们这些毕业于原北京协和医学院、又考过研究生分数线的学生,组成了研究生班。
先生读大学时,化学成绩非常优秀。或许他也是看中我生化成绩较好的这一特点,在我完成理论课程后分派导师时,先生选中了我。当我得知被先生挑上时,还在想,谁是罗会元?
先生为人很低调。我与先生在日常交流中谈论的多是专业,生活方面的接触不多。他所经历的种种磨难,都是我后来在公开资料中得知的。先生的一生都在经历挫折,谨慎地过日子。也许因为他的抗打击能力很强,总是将事情憋在肚子里不吭气,坚持埋头干活。
我所研究的方向是地中海贫血。但我们没有涉足过基因分析这一领域,也没有这方面的条件。怎么办?先生就让我先尝试研究异常血红蛋白,我开始向北京协和医院血液科的医生请教,进行异常血红蛋白的调查,后来进行化学结构分析,有所发现,完成了硕士论文。
后来,先生认为异常血红蛋白做完后应该进行分子实验,便准备送我出国,进一步研究地中海贫血。但当时有人反对送我出国深造,认为我不可靠,出国后就不再回来了。于是先生找到了我,很直接地对我说:“黄尚志,有人反对你出国,认为你出去就不回来了。”
终究,先生还是送我出国了,因为他信任我。我在国外时,他总在电话里跟我说:“黄尚志啊,你赶快回来,家里还有好几名研究生等你指导呢。”
先生的处事方式有时过耿。我总是劝他:“先生,您如果觉得有些人不对,船的方向不对,我们不要站在岸上说,您上船去,做个水手,点一篙子,船就有了正确的方向。”但他却始终未回应过这一问题,他认为,是非一定要分明,没有中间地带。
也许很少有人了解,先生是与钱学森同时期回国的专家,然而路不同,周遭天壤。他一生追求的理想,一直是我们后辈的奋斗目标。无论前路有多少荆棘磨难,我们都会沿着他的足迹,坚持下去。
课程标准 医学遗传学 教学改革
2009年以来,我校为了能更好地培养出来高素质实用型面向基层的医学人才,制定出了一套新的课程标准,医学遗传学是一门横跨基础医学和临床医学的桥梁课程,但由于其涵盖的范围较广泛,不仅涉及经典遗传学的基本原理、分子生物学的基本研究方法,同时还涉及临床医学各门课程的具体内容。因此,如何针对当前医学生的特点,培养面向21世纪的具有综合素质的医学人才,使医学遗传学课程更贴近临床,使学生更具独立解决临床实际问题的能力,已成为医学遗传学教学的重要任务,而课程标准的实施能够使师生在教和学的过程中更加明确学习的目的和任务,为后续课程的学习奠定坚实的基础。在课程标准下我们针对临床专业医学遗传学的教学进行以下几个方面的实施。
一、制定课程标准
针对临床专业教学特点,制定课程标准。在制定课程标准过程中根据不同章节合理设计知识目标,技能目标,穿插素质目标,结合培养目标突出学科特点,注重与临床专业学生相关后续学科的衔接,邀请相关专业的同事对本学科的课程标准给予指导,突出本学科的基础和桥梁作用。例如,在制定单基因遗传病、多基因遗传病、线粒体遗传病部分教学目标和教学重点时,邀请临床系一线教师前来指导,听取对该部分内容在相关课程衔接中的作用,选取教学重点。在制定肿瘤遗传内容课程标准时,邀请我校病理教研室的专家参加,这样就避免了过去教学过程中各科脱节的现象,使学生一开始就有一个系统化的学习安排。
二、课程标准的讨论、认证
针对制定后的课程标准,课题组成员逐章逐节进行讨论、分析。在讨论分析过程中即要注重教学重点、难点的分析,又要结合学生的基础分析,对于案例导入要做到合理合情。在熟知课程标准的基础上,课题组成员进行章节说课活动,通过说课活动共同寻求每个章节最佳的教学方案,制定切实可行的教学计划。
三、课程标准的实施过程
在2010级学生临床专业中针对新的课程标准,结合培养目标进行教学改革探索。在教学实施过程中从以下几个方面进行教学探索:
1.教学紧扣培养目标要求,坚持理论知识和实践的联系
本课程学习的目标除了使学生掌握各种基本概念和重要理论知识,更为重要的是了解常见遗传病的发病特征、病因,并能将所学到的知识应用到实际工作中,从而为学生将来的临床实践打下坚实的基础。本课程的基础理论和知识直接服务于临床,课程内容设置强调紧贴临床的实际需要。打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为以工作任务为中心组织课程内容,并让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务,并构建相关理论知识,发展职业能力。课程内容突出对学生职业能力的训练,理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行,同时又考虑到高等职业教育对理论知识学习的需要,并融合医师职业资格证书对知识、技能和态度的要求。课堂讲授以反映常见遗传病例的病因及最新发展为重点,坚持启发式教学方法,突出重点,循序渐进,理论密切联系实际。充分利用多媒体、投影及幻灯等教学工具,达到举一反三、融会贯通,加深学生的理解和认识。充分调动学生的主动积极性,让学生参与病例讨论,使学生会思考、会学习。
强调学生自主学习能力、实践能力、科学精神、协作精神的培养。主张以“研究性学习”、“基于问题的学习”等方法开展自主学习,使学生不仅学到必备的专业知识,更要学会学习的方法,为终身学习打下坚实的基础。
2.体现能力培养,整合基础实验,开设综合性、设计性实验,培养学生的综合能力
临床学专业该课程总课时32学时,理论课与实验课分别为28和4学时。理论课以课堂讲授为主,重点是遗传的细胞和分子基础、遗传学的理论与方法在临床医学实践中的应用,要求学生在理解的基础上记忆。要求学生按掌握、熟悉和了解三个层次认真学习,重点是遗传的细胞和分子基础,列入掌握和熟悉的基本概念和知识为考查的内容,了解和其他内容不在考查的范围。实验以学生操作为主,训练学生基本操作技能,培养学生的科学实验能力;并通过综合实验,培养学生分析问题、解决问题的能力。实验教学旨在培养学生的基本操作技能和科学思维方法。要求学生能理解实验目的,自己动手,悉心观察,实事求是,勤于思考。通过实验教学,加强对理论的理解,培养勇于探索、开拓、创新的实用型人才。
3.结合专业特色,成立课外兴趣小组
结合老师科研课题,学生可以进入老师课题进行科学实验,接受从资料查询、方案设计、方案实施、归纳总结及撰写等一系列训练,积极发挥学生的主观能动性,重在培养创新精神和实践能力。通过学校和医院合作,校内实训基地建设等多种途径,通过贴近临床的教学活动,采取医院学校结合、理论和病例结合,充分开发学习资源,给学生提供丰富的实践机会。
4.采用灵活多样的考查评估方式,促进课堂知识的理解和消化
以往的教学考查多采用期末结业考试来衡量学生的学业成绩,往往使大多数学生把应付考试作为学习的目的,失去了学习的主动性和兴趣,结合课程标准的要求,在考查方式上不局限于期末考试来衡量学生的学业成绩,在平时的教学过程中,结合各个章节的知识内容,课堂上可以根据学生的掌握情况,鼓励学生课堂上勇于阐述自己的观点,并表达出自己对该知识内容的理解和对将来临床应用的指导,对于表现突出的记入平时考核成绩,期末按比例纳入结业成绩。课下可以采用小论文的形式鼓励学生发表对某一知识点的理解,对于精采的文章列入期末成绩一部分。利用休息日鼓励学生到街道、居委会、医院等进行本课程中常见遗传病,遗传现象的调查,并写出调查报告,列入期末技能考评的一部分。定期开展本学科的知识竞赛活动,对于表现突出的,列入期末考核的鼓励成绩。加强实验技能操作的考核。通过多途径多形式的活动使学生在学习中找到趣味性,变被动学习为主动学习,把学习目的定位于知识和技能的学习。从观念上改变学生的学习态度。
四、课程标准的完善及教学改革的评价
结合学生学习效果,对于教学质量进行评估。通过学生反馈,同行评议,专家指导客观评价该课程标准实施及教学改革探索的经验及不足。
通过在我校10级五个班级中进行课程标准中制定的任务的教学,明显地提高了教学质量,改变了学生被动学习为主动探索的学习观念,不仅使学生掌握了该课程的基础知识,为以后的临床课学习打下了坚实的基础,更重要的是使学生掌握了学习和分析问题的方法,使他们在今后的工作和学习中养成勤思考、善动脑、有思路的好习惯。
参考文献:
[1]景晓红.传统教学和PBL模式在医学遗传学教学改革中的应用.医学教育探索,2010,(03):54-56.
“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。一个没有创新能力的民族,难以屹立于世界民族之林。”这一论断,高屋建瓴,从民族发展的角度强调了创新的重要性。创新思维不只是科学家的专利,每个人都具有创新思维。尤其是初中学生思维尚未形成定式他们最易接受新事物,想象力最丰富是培养和发展创新思维的最好时机。怎样有意识有计划地结合生物课的教学来培养学生的创新思维能力呢?这是值得我们每个生物教师深思的问题,据此,我进行了以下探索:
一、抓住心理特征,激发学生的创新兴趣
托尔斯泰说过:“成功的教学需要的不是强制,而是激发学生的学习兴趣。”创新兴趣是创新的源泉,思维的动力。在教学活动中,教师是否能激发学生的创新兴趣,对解决学生创新思维的动机至关重要。中学生具有好奇心强、表现心理厚、求知心理高、怀疑心理浓的心理特征。所以在生物教学活动中,教师应不失时机地抓住学生的这些心理特征,刻意激发学生的创新兴趣,鼓励学生勇于怀疑,引导学生用已掌握的知识,去创新性地获取新知识,表扬敢于质疑问难的学生,激发他们迎难而上,增强学生的兴趣。
例如,讲些著名生物学家的生平轶事,如:达尔文、袁隆平、哈维等,学习他们那种不断开拓创新的进取精神和献身科学的精神,这样不仅丰富了学生的课外知识,又激发了学生的创新兴趣和求知欲。还有生物研究的对象是自然界中一切有生命的东西。小到不能用肉眼看到的细菌和病毒,大到高耸入云的参天大树,上至空中飞鸟,下至水中游鱼,只要注意引导观察、思考、分析,使学生感受到自己生活在生物的氛围,从而产生对创新的兴趣。如“我们生活的周围花草树木的叶子为什么是绿色的?馒头、橘子皮上长霉是怎么回事?蜘蛛为什么能结网捕虫?人的眼睛为什么会近视?这些生物现象看起来很平常,但仔细想象非常奥妙,饶有趣味。只要学生潜心观察,就会达到事半功倍的效果。
二、 鼓励质疑,唤起学生的创新意识
思维能力是各种能力的核心,思维通常开始于疑问或问题,开始于惊奇或疑惑。要培养学生的创新意识,就要鼓励学生去发现问题。大胆的提出问题,只要提出合乎事物发展规律的新观点、新设想,都是创新。著名教育家苏霍姆林斯基曾说过:“人的心灵深处,总有一种把自己当作发现者、研究者、探索者的固有需要,这种需要在学生精神世界中尤为重要。”当学生对学习内容有了疑问才会去进一步的思考,才能发现问题,解决问题。而在以往的教学中,学生很少主动参加教学活动,多是被动的接受知识,缺少自主意识,多的是对老师的依赖。学生被束缚在教师、教材、课堂的这三点中,不敢越雷池半步,他们自身的创造个性受到扼制。因此在教学中我们提出学生是课堂的主人,教是为学生的学服务的。鼓励学生自主质疑,去发现问题,解决问题。给学生创设质疑情境,让学生由过去的被动接受向主动学习发展,有利于发展学生的创造性意识。
如在讲完初二生物遗传病的致病机理是致病基因引起的后,我就启发学生:“你如何治疗遗传病呢?”这时有学生提出:“把致病基因换下来,换上正常基因。遗传病不就能根治了吗?”这时又有学生小声说:“这可能吗?”我说:“这并非天外奇想,它正是基因工程努力奋斗的目标。”当然,在教学过程中,学生不可能一下子就提出解决重大问题的方法,但只要我们在传授知识时,精心设计教学情境。展现知识的形成过程,让学生积极参与,充分调动各种感官,进行深层次的思维,就能促使学生在领悟知识的同时,提出自己独特的见解或做法。教师要对学生及时给予肯定、鼓励,让学生树立发现问题、解决问题的自信心,强化创新的自觉性,定会激发学生的创新意识。
三、拓展第二课堂,创造机会,培养学生的创新能力
人的创新能力包括创新实践能力和创新思维能力,人的创新能力与其他能力一样,需要自觉地加以培训和训练。如何提高创新实践能力?如何提高创新思维能力?这需要我们认真研究和思考。创新实践能力主要是指动手操作能力、实验能力和创造性成果的表达、表现能力等,这些能力的获得都离不开实践活动;创新思维能力是指人在思维活动中不拘泥于旧的思维模式和框架,具有丰富的联想能力和预测未来的一种思维能力,创新思维能力的培养是基于实践、始于问题的思维过程,实践活动对创新思维能力的提高起着直接的促进作用。知识要转化为能力,必须通过实践,知识要内化为素质也必须通过实践,培养创新精神更离不开实践。由此可见,实践活动对人类创新能力的形成起着非常重要的作用。
自然界中,哺乳动物的普通细胞中都含有两套DNA,一套来自父亲,另一套来自母亲。而和卵子是一类特殊的细胞,它们每个细胞中只含有一套DNA,当它们结合到一起变成受精卵时,才能发育成一个新个体。
但是在科研人员的“魔法”下,情况可能会发生一些改变。李劲松、徐国良等研究人员把一个雄性小鼠的注入到一个去掉DNA的小鼠卵细胞中,4天以后含有的卵子居然发育成了一个具有100多个只包含一套染色体细胞的单倍体囊胚。
这种囊胚在生物学研究中被称之为孤雄囊胚,从这些囊胚中可以建立单倍体胚胎干细胞系,用比较通俗的说法叫做“人造”,或者“人工改造的”。
这些“人造”是否能像先前的一样具有“受精”能力呢?李劲松等研究人员决心通过实验予以证明,他们将“人造”注入小鼠的卵细胞,发现部分“受精”的胚胎能够发育成健康的小鼠。2011年10月23日,“人造”在他们的实验室中诞生了第一个“女儿”,并且截至目前,通过这种方法已获得14个健康的“女儿”,而且这些“女儿”经过与正常的雄鼠后能够产生后代,形成“子孙满堂”的“大家族”,证明“人造”的后代也有繁育能力。
但是比较令人惊奇的是,通过注入“人造”获得的小鼠完全是个“女儿国”,完全不见“男儿身”,这究竟是怎么一回事呢?
李劲松解释了其中的奥妙:原来,这次实验中,所有发育存活下来的,全部都是“雌性”。 这主要是因为X染色体上含有大量的与发育相关的基因,而Y染色体上含有的基因数量少,主要是与雄性性别决定相关的基因。因此,当一个胚胎中只含有Y染色体的话,胚胎无法发育到囊胚阶段。而后,研究人员将这些“雌性”注入到雌性个体的携带X染色体的卵子中后,获得的小鼠性别自然全部都是雌性的。
李劲松说,单倍体细胞是遗传学研究的重要工具。自然状态下存在的单倍体细胞只有结构和功能均已特化的卵子和,然而卵子和不能在体外进行培养,因此也不能对其进行基因操作。目前他们的“人造” 技术只在小鼠上获得成功,在大动物上的应用还有待验证,但是如果能够获得成功将极大地促进生物学研究的发展。
关键词: 《矩阵论》教学 教学改革 教学内容 教学方法 考核方式
矩阵论作为数学的一个重要分支,其矩阵理论和方法表达简洁、刻画深刻,是一种重要的数学工具。矩阵理论在数学学科和其他科学技术领域都有非常广泛的应用。随着电子计算机及计算技术的发展,矩阵理论的应用前景更为广阔。
本课程主要讲授线性空间与线性变换、范数理论、矩阵分析、矩阵分解、特征值估计、广义逆等内容。
一、教学改革的背景
虽然矩阵理论有着广阔的应用背景及前景,但是,在工科院校理科专业《矩阵论》教学过程中出现的问题恰恰因为课程理论内容与实际应用联系不密切。
理科专业课程设置中的《数学分析》、《高等代数》等也都注重培养学生逻辑思维能力,对于应用能力的培养比较欠缺。理科学生对于理论知识的实际的应用,单从教材中,接触到的非常少。在理科专业课程教学中出现了一个很突出的问题:学生学习了大量的理论知识,计算能力得到大量的训练,但是这些理论知识有什么背景?具体有什么用呢?这个问题困扰着大部分的理科生,他们看不到理论知识的来源和具体应用,只是在机械地进行着推理和计算。教材或者教师的讲解中很少有涉及所学的理论知识在物理或者经济或者工程等方面的背景,理论知识可以解决哪些实际问题。单一的逻辑思维能力和计算能力的培养大大降低了他们的学习主动性和学习兴趣。
《矩阵论》课程中的矩阵理论与方法与实际应用有着密切的联系,但是教材中应用的分析很少,即使有也是脱离实际的问题。如何针对该课程的特点和授课学生的特点,调动学生学习积极性,培养学生浓厚的学习兴趣成为教师思考的主要问题。
课程以期末笔试为单一的考核方式,注重考查学生对基本运算的掌握,没有考查相关解决实际问题的能力,这也是造成学生学习兴趣不浓厚的原因。
二、教学内容改革及其实践探讨
1.教学内容上补充理论知识在其他学科中的应用。
矩阵理论在数学学科与其他科学技术领域,诸如高等数学、数值分析、优化理论、微分方程、概率统计、运筹学、控制论、系统工程等学科都有广泛的应用。但是教材中具体应用的例子较少。针对这一情况进行教学内容上的改革,具体实践如下。
(1)行列式应用:求过定点的曲面曲线方程,微积分中的证明。高等数学中的内容可以用行列式的理论进行求解和证明。
(2)矩阵的秩:判别曲面的位置关系。矩阵作为数学学科的一个重要工具,可以解决很多问题,高等数学中曲面的位置关系及判别直线是否共面等,都是利用了行列式的几何意义。
(3)矩阵对角化:求解微分方程组。可对角化的矩阵在矩阵中是非常特殊的一类,对这类矩阵的研究理论的应用简化了问题的解决过程,在微分方程中可以化某些一阶常微分方程为可分离变量的方程来求解。
(4)正交变换:判断二次曲面类型,最优化问题。正交变换因为其保持了内积、夹角、长度等性质,在计算时对于误差不会变化,从而利于优化问题的计算机计算。
(5)矩阵的正定性:求解函数极值。正定矩阵对应的标准形中的平方项系数都大于零,利用标准形解决高等数学中函数极值问题。
(6)二次型:多元函数极值。二次型的标准形中只含有平方项,从而在求解最值或极值问题时易于求出多元函数的极值和极值点。
(7)广义逆:最小二乘问题。多元线性方程组有时没有解,如何求出符合要求的最接近的解,利用广义逆解决不相容的方程组的求解问题。
(8)线性变换:电工学理论(线性网络的输入输出看成线性变换,网络的串联就是线性变换的乘积)。线性变换作为线性代数中的工具,可以由矩阵表示,从而用矩阵理论解决相关的问题。
2.教学内容上补充理论知在实际应用中的案例。
数学来源于实践,而数学的发展又要推动实践。向学生介绍有趣的幻方和hanio塔问题及其简单的求解。幻方问题古老而有趣,利用矩阵的知识可以构造幻方。hanio塔问题可以用矩阵理论求解。该问题具有很高的挑战性,曾经作为很多大公司的面试题目,可以激发学生计算机编程的兴趣。
化学:配平化学方程式,复杂体系的平衡问题。化学方程式可以用矩阵来表示,从而利用矩阵的运算来配平方程式。
生物:遗传问题,减少遗传病研究。遗传病问题也可以用矩阵表示。
信息:编码问题。利用可逆矩阵作为加密的密钥对信息加密,其逆矩阵就是解密密钥,这只是一类非常简单的线性编码问题。利用多项式可以进行多项式的编码,以及检错纠错等过程。
数学规划:最优化问题,多元方程组。矩阵理论的发展一直推动着最优化理论的发展,其中矩阵的分解理论、校正理论、特殊矩阵理论在大规模问题的计算中占有重要的地位。
图像传输:数字水印,图像压缩(矩阵分解)。图像压缩在传输中非常重要,矩阵的分解理论给图像压缩提供理论支持。
矩阵对角化:机械振动,线性电路分析,自动控制理论(状态变换的解耦问题)。
3.教学内容上补充理论的背景知识简介及前沿发展介绍。
在讲解广义特征值问题时,简单介绍振动理论,在讲解矩阵值函数时介绍线性控制系统等,使学生能了解问题的背景及其前沿发展,激发学生的兴趣。
在教学内容的改革实践中,部分内容采用教师简单介绍,部分内容采用详细讲解,部分内容以讨论课题目形式出现,引导学生查找相关资料,激发学生的学习主动性并培养学生的学习兴趣。
三、教学方法改革及其实践探讨
教学方法上采用教师讲授为主,逐步结合学生搜集相关应用资料、组织报告讨论,介绍数学软件Matlab,引导学生学习使用数学软件解决问题。
矩阵论作为重要的数学工具,其理论知识具有系统性和非常强的逻辑性,理论知识的讲解应该以教师讲解为主,教师在讲解的过程中引导学生深化理解,形成完整的理论知识体系,使学生在学习其他课程和进行科研工作时打下扎实的矩阵理论基础。
为培养学生学习的主动性和学习兴趣,教师应在讲授之外,以讨论课或小论文的形式布置与理论相关的应用型题目,培养学生查找资料的能力,使学生在自己动手动脑解决问题时,发现理论的应用,并利用所学理论解决实际的问题,培养学习兴趣,从而激发学习的主动性。
数学软件的使用,在很大程度上解决了计算的大规模问题,利用数学软件解决数学或者实际应用问题是学生在以后科研或者工作中的主要方向。比如教师在讲解矩阵分解时,介绍相关的Matlab指令,学生进行相应操作练习。逐步开设实验课,与教学内容紧密联系,锻炼学生应用数学软件解决问题的能力。
四、考核方式改革及其实践探讨
考核方式上采用笔试结合小论文或者专题报告,期末成绩和平时成绩相结合。平时成绩中包含出勤、讨论表现、作业、小论文或者专题报告的撰写,其比例不超过20%。
本次理科矩阵论教学改革主要针对教学中理论与实践联系不足的问题,在教学内容中增加理论知识在其他学科和实际中的应用,理论知识的背景及前沿介绍;教学方法中教师以理论的背景出发讲授课程内容知识,并给出相关的应用,课堂讲授结合学生查阅相关资料进行报告,介绍数学软件Matlab;考核方式上理论知识的考试结合学生的报告和撰写的小论文。通过教学改革,使学生深切感受到理论知识的具体应用,从而避免单一的理论教学,激发学生认识到矩阵论理论和方法在实际问题中的应用,提高学习主动性和能动性。
经过教学改革的实践,学生对矩阵理论的应用有了初步的了解,并撰写了相应的论文,对矩阵理论的学习兴趣有了很大的提高。
参考文献:
关键词:医学遗传学;LBL;PBL
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)26-0112-02
医学遗传学是一门应用遗传学理论和方法研究遗传因素在人类疾病的发生、发展、诊断、治疗以及预防等过程中的作用机制和规律的学科[1]。随着人类基因组学及后基因组学的飞速发展,医学遗传学逐渐发展成为现代医学理论与实践的重要基石,其新理论和新方法不断改变着人们对医学问题认识和解决的方式[2]。这门学科具有跨度宽、难度大、综合性强、抽象等特点,如何在有限的课堂中既让学生系统地接受遗传学的基本原理,又能通过激发学生学习的主动性,培养学生分析和解决问题的能力,是提高教学质量的关键问题[3]。将以问题为基础的PBL(Problem Based Learning)教学模式[4]和着重传统讲授的LBL(Lecture Based Learning)教学模式[5]有机结合,是解决上述问题的可行方案之一。
PBL教学法由美国神经病学教授Barrows于1969年正式提出,它的核心内涵是教学实践中应以学生为中心,以问题为导向;该教学模式主张采用学生自学和小组讨论的形式组织课堂教学,由学生就某一问题或病例进行分析讨论、探求答案,最后由教师进行总结评价。近年来,PBL教学法被广泛应用到众多的医学教学实践中,但其应用方法还有待优化。
一、现状调查分析
通过对我校不同学制的医学专业学生进行大量的问卷调查,内容涉及到开课的必要性、学习后具备的各种实践能力、授课方式、授课内容、考核方式等,统计结果显示,认为开设本课程非常必要的占61.29%,认为必要的占38.71%,认为没必要的为0;选修后认为非常好,对今后有很大帮助的占70.97%,一般的占29.03%,认为没有用而后悔的占0。在八年制班级中已经尝试了一次学生自己就某一专题讨论学习的方法,受到同学们的欢迎。问卷中同学们表示可以再多些讨论式教学(PBL)的占63.58%。这些调查研究的结果给了我们很多的启示,通过改革医学遗传学教学方法,形成有一定特色的教学模式,对提高医学生对医学遗传学的学习兴趣有重要意义,同时可以使医学生能真正掌握所学知识,并为后续的学习与临床实践打下坚实的基础。
本课题中选取的教学研究对象是八年制班级,该班级的生源良好,生物学及相关知识背景较好,理解能力及主动学习能力均较强,并且将来有较多的可能利用现代生物学的理论知识和实践方法进行临床及科研实践活动,非常适合课题组开展PBL-LBL双模教学法的实践与研究。同时,根据教学安排,每年度均有一学期可以进行教学法的实践工作,课题组可通过合理设计与操作,及时获取实践结果,及时进行必要的调整及验证,保证课题进行的系统性和完整性。
二、教学法实践
1.以LBL把握主线,以PBL丰富分支。医学遗传学的理论知识系统性较强,但由于信息量大,单纯讲授容易显得枯燥、不易理解。在课堂讲授时采用传统的LBL教学法将知识点按研究层次、研究角度进行编排,如根据医学遗传学的研究对象遗传病,首先将课程内容按研究层次分为基因病和染色体病,再根据研究角度将上述两部分内容各自分为基本原理和疾病实例两个部分,最终将主要内容划分成四个模块。为了丰富课堂教学的具体内容及形式,在每个模块的教学实践中再具体组织PBL的单元,包括提出综合性的问题和病例等形式。
2.四步式PBL教学。在组织PBL单元时,我们采取了通用的四步式的实践方法:1)在课堂中向学生提出问题。问题主要包括两种类型:一类是知识综合性的问题,目的是让学生通过联系本学科与其他相关学科的有关知识点来回答某一问题,考察的是学生对多学科知识的理解与运用能力;另一类是病例分析的问题,目的是让学生应用所学的遗传学原理去解释病例,考察的是学生对遗传学基本原理的理解和应用能力。2)学生分组、组内分工、查询资料、组内汇总。学生可自由分组,每组6~8人,教师指导学生进行关键问题分解,再由组内分工查找相关资料,然后由每组形成一份最终报告,用于展示交流。本环节通常每次设置两个问题,通过后续环节中的交流过程,让学生有交叉、互补式的学习效果。3)课堂展示交流。为了提高学生主动学习的积极性,我们设置了课堂展示交流环节。每组学生展示报告内容,同时回答其余组学生提出的问题。通过此环节的进行,让学生体验了撰写小论文的过程及要求,培养了他们的科研意识及能力。学生通过比较每组报告的同时更容易发现并提出新问题,这是对PBL单元教学的一个延续。4)教师归纳总结。教师一方面要对所提出的问题给出结论,另一方面还要对每组的报告有相对客观的评价,充分指出每组报告的优点与不足,让学生切实做到学有所获。
3.收获与启示。经过两轮的教学法实践,我们发现PBL教学法可以很好地组织医学遗传学的知识点和病例,这也与医学遗传学的课程特点有关,因此今后可以更多地采用PBL教学法组织教学单元。学生在PBL教学单元中也收获了进行主动学习的经验与信心,不少学生还因此进入到科研实践中。通过组织PBL教学单元,教师和学生之间也有了更多的沟通与交流,更有利于教学效果的提升。尽管如此,以LBL教学法组织整体的课程框架,其系统性不可忽视,尤其对于医学生而言尤为必要。
LBL-PBL双模教学法的合理高效应用需要教师投入更多的精力,做好充足的前期准备工作,如设置教学模块、设计问题、收集病例、分解知识点、归纳总结等环节都需要有全面的知识背景及丰富的教学经验才可完成,因此教师之间的合作是不可缺少的条件之一。由于学科特点,教师对学科新的发展动态的及时更新与储备也十分重要。在今后的教学实践中,我们还将进一步尝试将PBL教学法的应用进行一定的延伸,并探索相应的教学效果评价的方法,更好地指导教学法的应用。
参考文献:
[1]李璞.医学遗传学第2版[M].北京:中国协和医科大学出版社,2004.
[2]L.H.哈特韦尔.遗传学:从基因到基因组第3版[M].北京:科学出版社,2008.
[3]宫京闽,唐珉,李刚.促进医学遗传学教学改革提高教学质量[J].中国优生与遗传杂志,2006,14(1):122.
[4]Famer EA. Faculty development for problem-based learning[J].Eur J Dent Educ,2004,8(2):59.
[5]Mc Parland M,Noble LM,Livingston G.The effectiveness of problem based learning compared to traditional teaching in under graduate psychiatry[J].Med Educ,2004,(38):859.
基金项目:北京中医药大学教学科研课题XJY12053。
听说有政协委员提议制定《从政道德法》,其中提到应该对公务员的体重提出限制,原因是现在不少地方年检时发现,公务员体重超标现象严重,而这与公务员平常习惯于大吃大喝有关。把道德行为变成法律规范是否成立,通过立法能否刹住吃喝风,当然是可以质疑的,但这个建议却使我们对社会有了一个特别的反省角度。
中国社会正在变得富裕,而富裕的一大标志就是肥胖者越来越多。据说现在中国肥胖人口已经超过7000万,城市成人有四成体重超标,城市未成年人有二成体重超标。 如果我们把过去的中国人整体看作一个清瘦的年轻人,那么,现在的中国人就是一个正变得越来越富态的中年人,有点大腹便便的感觉。
在清贫年代,人们把肥胖看成一种好生活的标志,而把清瘦看成是坏生活的标志。据说美国在20世纪初曾经有过这样的广告词:让每一个儿童像小猪一样胖滚滚。可见那时肥胖还是一种富裕、成功的标志,是一种生活理想。现在,这一切却颠倒过来了,当社会进入富裕时期,清瘦成为了富人、上层的标志,而肥胖反而成为了穷人、底层的标志。
这是因为,肥胖已成为现代富裕社会的文明病。肥胖往往伴有高血压、血脂异常症、糖尿病、冠心病等多种疾病。因此,肥胖与艾滋病、吸毒、酗酒并列为世界四大医学社会问题。在富裕社会,有钱人通过食用低脂肪高营养的食品,通过体育健身户外活动等等方式,来抑制自己身体发胖,保持过去穷人才有的清瘦体态;而穷人却因为没有多少时间和金钱来健身减肥,就只好一直保持过去富人才有的肥胖体态。肥胖与清瘦就成为了现代社会贫与富的一种标志。
这就是说,富裕生活使我们吃得多、吃得好之后,并没有使我们身体自然而然变得健康无忧,反而处于另外一种危险之中,在清贫时候不容易患上的疾病,在富足的时候却找上门来。
曾经看到过中国医学专家讲到美国士兵与中国士兵的健康状况对比。他们说,20世纪50年代,美国医学界公布论文证实,通过对朝鲜战争中美国阵亡士兵进行尸检发现,在平均27岁年龄组人中,77%的人已有冠状动脉硬化征象,有部分人出现阻塞性病变。而当年对朝鲜战争中阵亡中国士兵和朝鲜士兵的解剖结果却表明,他们的冠状动脉壁很光滑,一清二白。
也许,在朝鲜冰天雪地中较量的,并不仅仅是两国士兵的武器、意志与勇气,而且还有他们的身体,由不同生活方式造就的不同素质的身体。来自富裕社会的美国士兵,虽然也是年轻人,但他们的身体实际上已经未老先衰了,而来自贫穷的中国、朝鲜的士兵,在生理上却还很年轻,生机勃勃。
医学专家说,美国士兵的血管病变早在童年时期就启动了。今天,美国青少年在无冠心病情况下,68%的人血管已出现轻度脂纹斑块征象。他们担忧地说,正在富裕起来的中国青少年正在重蹈美国社会这一覆辙。
之所以心血管病变很小就开始,是因为肥胖、心血管病、糖尿病这些新现代文明病,是一种遗传病。这类疾病没有传染性,对周围人没有影响,但是容易遗传给下一代。家里上一代有肥胖者,有高血压、糖尿病患者,下一代就容易患上同样的疾病。
穷人得穷病,却恰恰与富人病相反。穷人吃得简单,穿着简单,比较劳累,营养不良、身体抵抗力下降之时,容易患上肝炎、结核这类疾病。这是一种传染病,容易传染给周围人,但是不会遗传给后代。
命运有时很奇妙。当我们以为过上富裕日子的时候,却会遭遇原来不曾遇到的病患;清贫是人人希望逃避的生活状态,这种生活方式却又有合理的健康的一面。正如老子所揭示的道理:祸兮,福之所倚;福兮,祸之所伏。那些有道德的人,具有节制美德的人,并不因为地位变高就奢靡,而坚持自己清贫之时的生活品质,使自己生活得健康而快乐。