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细胞生物学的研究方向主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
例如,清华大学070300化学的8个研究生方向:
01无机化学;
02分析化学;
03有机化学;
04物理化学;
05高分子化学与物理;
06化学生物学;
07有机电子学;
08化学生物学(制药)。
其中01-07的研究方向初试科目相同,都是:101思想政治理论、201英语一、645综合化学、843物理化学(含结构化学)。
1 当代大学生的生物科学素养现状及其存在问题
生物相关专业的学生对生物科学技术具有浓厚的兴趣,生物科学技术基础知识扎实,对生物技术发展持积极的肯定态度,具备良好的科技强国的信念。但是,他们对高新生物科学技术知识和先进实验技术了解较少,生物科学实验实践技能较差,对生物科学科研精神的理解和研究方法的掌握不足。有调查表明,当代大学生对于当前的一些生物热点问题有一定的了解,但是对于高新技术的应用和新的科学研究领域的认识不足。在理性上,有43%的学生是盲目的怀疑,或者是盲从专家和他人的观点,对事物较少有自己的看法;在探索求知精神上,“科学功利主义”对学生的影响最大,使得学生视野狭窄、目光短浅;在实证精神上,有62%的学生缺乏实验实证精神,偏重抽象思维,缺乏科学实验的精神和价值眼光。②此外,许多高校只注重生物专业课的常规教学,很少举办专门的科研活动,且科学技能培养与锻炼的途径缺乏,这使得大学缺乏浓郁的科学素养氛围,学生较难形成一定的科学技能,由此科学实践能力也较差。
2 细胞生物学教学中培养科学素养的意义
细胞生物学是生物学类及农林医药类本科生一门必修的专业基础课,是现代生命科学的前沿分支学科之一,它是以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。细胞生物学是一门承上启下的学科,和分子生物学一起同是现代生命科学的基础,并广泛渗透到遗传学、发育生物学、生殖生物学、神经生物学和免疫生物学等的研究中,和农业、医学、生物高新技术的发展有密切的关系,是生命科学的重要支柱之一,在解决人类面临的重大问题、促进经济和社会发展中发挥重要的基础作用。同时,细胞生物学又是一门实践性很强的学科,重要理论与实践密切地联系着。随着生命科学自身和生物产业的快速发展,对生命科学相关领域创新型人才的需求也在不断增加。由此可见,细胞生物学课程中科学素养的培养对于建立与其专业层次、研究方向相符合的细胞生物学知识构架体系,培养和锻炼学生的科学思维能力具有非常重要的作用。
3 细胞生物学教学中如何培养学生的科学素养
细胞生物学作为生物学类及农林医药类的一门专业基础课程,在培养学生的科学素养方面,具有举足轻的重要作用。然而,科学素养的提高不是一朝一夕之功,教师应始终将其贯穿于自己的教学之中。如何在细胞生物学教学中培养和提高学生的科学素养,以下是笔者的一些想法和体会。
3.1 加强课堂教学中的“生活化”融合
细胞生物学的知识理论性强,内容抽象深奥、难于理解,教师可以试将抽象的内容与日常生活相联系,使学生有此联想起有趣的、熟悉的生活场景或事物,这不仅使抽象的内容具体化和动态化,使其容易理解,而且激发了学生的探究欲望和学习兴趣。例如讲解“蛋白质的分选”时,引导学生由细胞社会联想到人类社会。细胞中的各种蛋白质发挥结构或功能作用的部位几乎遍布细胞的各种膜区和组分,只有当蛋白质各就各位并组装成结构和功能复合体,才能参与细胞的各种生命活动。这就好比在人类社会中,各专业的毕业生只有找到适合其自身特点的工作岗位才能发挥所长。总之,运用发散性思维,尽可能地将细胞生物学抽象的理论知识与生活实际联系起来,并配合以多媒体辅助手段,使抽象的内容变得形象生动,易于理解掌握。
3.2 侧重教学内容的前沿性和新颖性
细胞生物学发展极为迅速,随着科学家们研究成果的不断涌现,其内容处在不断更新的动态过程中。因此,教师在教学过程中,要注重联系学科的前沿和热点,讲述较先进的科学结论,跟踪国际上最新进展。此外,教师在注重教学的同时,宜以科研并举,以科研引导和促进教学;教学与培养科学研究型人才紧密结合;教学内容与最新科研进展同步,使学生在正确掌握细胞生物学基础上学会解决与之相关的科学研究问题。如将教师的主要科研成果与基础理论教学有机结合,结合教学内容介绍自己的科研成果,这样既生动又贴切,学生又很熟悉,使学生获得学习的兴趣和动力,亦可以启发学生的创新思维能力,培养学生的科研钻研精神。
3.3 增加细胞生物学实验综合性和设计性实验的比例
综合性实验注重知识的综合运用,实验原理和方法步骤较为复杂,可以使学生更好地理解实验原理,正确使用仪器设备,锻炼学生综合分析问题的能力;设计性实验是指学生根据实验项目,自主设计实验方案,自主准备实验材料,自主配制实验所需试剂,根据自己的时间自主安排实验进程,设计性实验可以充分调动学生的实验积极性,培养学生的创新思维和勇于探索的精神。由此可见,综合性和设计性实验可以锻炼学生综合分析问题和解决问题的能力。③然而目前许多高校由于实验条件和课时安排的限制,细胞生物学实验主要以基本操作和验证性实验为主,综合性和设计性实验较少甚至没有,这在一定程度上限制了学生综合素质和创新思维的培养。④因此,教师应根据科学性、可行性和实用性原则增大综合性和设计性实验的比例。如我们精选了真核生物基因组的提取、纯化、鉴定、扩增、酶切、重组、转化、筛选的大实验,膜蛋白的分离与鉴定等综合设计型大实验,这些实验中的每个实验都构成了一个综合性整体,同时,在实验材料的选择上尽量做到由学生自主选择。通过每一次的综合设计实验,使学生进一步巩固了已学习的知识和已掌握的技术,并能够对实验结果进行合理的正确的资料采集、整理、分析和归纳,有效地培养了学生的科学素质、科学精神、创新思维及分析问题和解决问题的能力。
3.4 组织各种“科学小组”,布置学科发展前沿的讨论,与全程科研训练对接,以培养学生的科学态度和科学精神
周教授介绍,胸部肿瘤主要包括肺癌、食管癌和纵隔癌。其中肺癌发病率为40/10万,居我国恶性肿瘤发病率和死亡率之首。食管癌也是常见恶性肿瘤之一,我国发病率为20/10万,是世界上发病率和死亡率最高的国家。目前,国内外普遍认为,规范、循证、个体化的综合治疗是胸部肿瘤治疗的趋势和方向。
天津市胸部肿瘤中心是在我国胸外科先驱张天惠教授和吴英恺教授创建的天津医大总医院胸外科基础上建立的,技术力量雄厚,由天津市肺癌研究所、总医院肺部肿瘤外科、胸腔及食管肿瘤外科、胸部肿瘤内科、肿瘤放射治疗中心、胸部肿瘤生物治疗科、PET中心、影像中心和肿瘤病理室组成。该中心目前已独创10余种肺癌外科术式,在肺癌外科治疗方面具世界先进水平。
谈及肺癌,周教授说,目前医学界面临的最大问题是没有有效的筛查和早期诊断的方法,绝大多数肺癌在就诊时已经是晚期。此外,有很多肺癌并没有远处转移,但是局部侵犯,累及心脏大血管,这是对肺癌外科的巨大挑战。对这类肺癌如果能施行完全性切除,再加上手术前后的多学科综合治疗,许多病人可以获得长期生存。但是,目前大多数医院都未开展这样的手术。我从1988年开始做这类手术,目前可以说是一种常规手术了。当然,所有的手术都有严格的适应症。这个“适应症”包括了患者、病情、医生和医院的统一。目前,肺癌早期诊断方面,临床上主要是应用CT或X线检查加痰的细胞学检查(也叫脱落细胞检查),但是它只能够检查出大约5%~7%的早期肺癌。用现有方法筛查出的“早期肺癌”,有30%~40%术后分期为IIIA期,其中30%~40%死于远处转移,实际上真正的早期肺癌不到5%。
在基础研究方面,周教授讲了在肺癌筛查新方法和新技术方面的有关进展。周教授说,随着人类基因组计划的完成,现代分子生物学理论和技术的发展,使我们有可能从分子水平对肺癌进行筛查和早期分子诊断,使我们有可能筛查出早期原位癌、浸润癌,甚至筛查出人群/个体的肺癌遗传易感性,人群/个体的肺癌易感基因。正常支气管上皮细胞从转化、癌前病变、原位癌、进展癌,到肺癌侵袭转移直到导致患者死亡,其自然历史为20~30年。在这个漫长的过程中,会发生一系列细胞生物学、分子生物学、遗传学、免疫学的改变,并可能反映在人体的体液、血液系统中。因此,我们完全可以应用现代细胞生物学,分子生物学的技术和成果开发肺癌筛查,这是早期诊断的新技术、新方法。美国科学家近日发表研究报告说,利用纳米技术,通过对比癌变细胞与正常细胞的弹性差别,能帮助医生提高癌症诊断准确率。我们研究了代谢酶基因的多态性与肺癌遗传易感性的关系。研究发现,同样吸烟的人,携带某些代谢酶基因的人群与不携带这种代谢酶基因的人群相比较,他们得肺癌的机会增加20多倍。这些结果也解释了为什么同样吸烟,有些人得了肺癌,而另一些人不得肺癌。
该中心在肺癌筛查和早诊的研究方向方面集中在这样几个领域:肺癌高危人群的筛查;肺癌人群和个体肺癌遗传易感性或易感基因的筛查;肺癌癌前病变、原位癌的筛查;肺癌遗传易感性相关分子标志物的筛查;肺癌遗传易感性相关“整合分子标志物”的筛查;肺癌筛查和早期诊断等。估计研究成果可在10年内应用于临床。
生物医学工程(biomedicalengineering,BME)是20世纪50年代形成的一门独立的边缘科学,现代医疗器械则是这一新兴学科的产品形式。它是工程技术向医学科学渗透的必然结果。20世纪50年代以来,心脑血管疾病、癌症、糖尿病等现代文明流行病开始威胁人类健康。因此,医学科学的进一步完善和发展不是以定性观察、现象归纳为方法学特征的医学本身所能解决的,它必须和以定量观测、系统分析为方法学特征的工程科学相结合,并综合运用各种已有的和正在发展的高新技术,才有可能逐步解决这些问题。生物医学工程学科应运而生。当前生物医学工程已成为生命科学的重要支柱,是21世纪最具有潜在发展优势的领先科技之一[1]。
1、什么是生物医学工程?
1.1含义
生物医学工程是一个新兴的多学科交叉领域,其内涵是:工程科学的原理和方法与生命科学的原理和方法相结合以认识生命运动的“定量”规律,并用以维持、改善、促进人的健康。“生物医学工程”这个词汇蕴含了三个专业领域的相互影响:生物学、医学和工程学。生物医学工程是综合生命科学和工程技术的理论、方法、手段,研究人类及其他生命现象结构功能的理、工、医相结合的新兴交叉学科,是多种工程技术学科向生命科学渗透和相互交叉的结果,并已成为生命科学的重要支柱。生物医学工程是应用基础科学,主要服务于人类疾病的诊断、预防、监护、治疗及保健、康复等方面;生物医学工程的主要研究任务是利用工程技术手段解决医学诊断、治疗和信息化管理等问题,为医学提供高技术含量的现代医疗装备。
1.2内容与领域
生物医学工程的研究内容可分为基础研究和应用研究两个方面。基础研究,包括生物力学、生物控制、生物效应、生物系统的质量和能量传递、生物医学信息的提取与处理、生物材料学、生物系统的建模与仿真、各种物理因子的生物效应等;应用研究,直接为医学服务,包括生物医学信号检测与传感技术,生物医学信息处理技术,医学成像与图像处理技术,人工器官、医用制品和仪器,康复与治疗工程技术等。后者是医学工程研究领域中最主要的内容之一,它的成果直接推动医疗卫生事业的发展,效果最明显、最迅速,所以特别受医学工程人员和医生的重视。
2课程安排
根据我国《生物产业发展“十一五”规划》,生物医学工程高技术专项将按照当代生物医学工程技术和产业发展的方向,重点发展医疗影像设备、医疗监护系统及设备、肿瘤物理治疗设备等11大类产品,强化新型医用植入器械和人工器官、数字化与智能化医疗装备、可生物降解医用高分子及药物控释载体、医疗监护和远程诊疗系统等领域的创新能力。针对这一方向,我们将设定14次课,分别介绍各项技术产品或领域的现状和发展,让学生对生物医学工程学科有个整体的了解和认识。课程设置如下[2]:
1.生物医学工程概况:介绍生物医学工程学科概况、发展历程、学科内容、工程分支,以及国内外高校建设发展生物医学工程学科的情况。
2.组织工程学:应用细胞生物学和工程学的原理,吸收现代细胞生物学、分子生物学、材料与工程学等学科的科研精华,在体内或体外构建组织和器官,以维持、修复、再生或改善损伤组织和器官功能,是继细胞生物学和分子生物学之后,生命科学发展史上又一新的里程碑,标志着医学将走出器官移植的范畴,步入制造组织和器官的新时代。目前组织工程已经成为再生医学研究和发展的核心与主要方向。
3.生物材料学:研究与生物体(特别是人体)组织、血液、体液相接触或作用时,不凝血、不溶血、不引起细胞突变、畸变和癌变,不引起免疫排异和过敏反应,无毒、无不良反应的特殊功能材料。许多重点院校和科研单位都成立了相应的研究机构,从事生物材料及制品的开发研究,在天然高分子和合成高分子、无机和金属生物材料研究方面均取得了举世公认的成果。
4.人工器官:主要研究人体组织与器官的再生、修复与替代。人工器官在临床上的应用,挽救了不少垂危的生命,为临床医学的发展开拓了新途径。目前人工器官的研究和应用已基本遍及人体全身。
5.生物传感器技术:使用固定化的生物分子结合换能器,用来侦测生物体内或体外的环境化学物质或与之起特异互作用后产生响应的技术。目前,生物传感器正朝着以下几个方面发展:①向高性能、微型化、一体化方向发展;②生化检测的智能化系统;③仿生生物学的发展。
6.生物系统的建模与仿真:对生物体在细胞、器官和整体等各层面的参数及其相互关系建立数学模型,并用计算机求解该模型以分析和预测各种条件下生物系统运行的机制和状态。研究领域涵盖生物力学、复杂生物医学系统的建模与仿真等领域,主要采用计算力学、图形图像分析和数学建模等方法,对生物医学中的科学问题进行计算机建模和分析。
7.生物医学信号检测与处理技术:生物医学信号的检测与处理几乎成为了生物医学工程学科共同的研究方向。从生物体中获取各种生物医学信息,并将其转换为易于检测和处理的电信号。
8.医学成像与图像处理技术:研究如何将人体有关生理、病理的信息提取出来并显示为直观的图像、图形方式,或对已有的医学图像进行分析处理,为疾病的早期诊断和治疗提供了可能性,也为临床诊断引入了新的概念。
9.数字化X射线影像技术及设备:数字化X射线影像技术现已成为临床诊断的最主要手段。涉及的关键技术包括:直接数字化平面X射线影像技术;数字化X射线三维影像技术;低剂量CT、容积CT等。
10.磁共振影像技术及设备:磁共振影像是检测人体解剖、生理和心理信息的多因素、多层面和多对比度成像设备。
11.核医学成像技术及设备:核医学成像是对放射性核素标记化合物的体内生化过程成像的装备,是目前能够在临床应用的最主要的分子成像手段。涉及的关键技术:单光子断层成像(SPECT)技术和系统、正电子发射(PET)影像技术和系统、PET与CT融合技术等。
12.数字化超声波成像技术及设备:超声成像设备在四大影像设备中使用最为广泛。目前重点发展技术包括:多波束成像技术、谐波成像技术、多角度复合成像技术、三维成像技术、电容式微机械超声换能器、彩色超声成像设备系统、数字黑白超声影像设备等。#p#分页标题#e#
13.医学纳米技术和纳米材料:可运载肿瘤标志物分子的特异性抗体、肿瘤治疗药物以及造影剂等新的高效药物(基因)载体;发展纳米尺度的显微探针成像技术;发展用于组织再生修复的纳米生物材料;建立用于纳米材料健康与安全评价的技术与方法,都是当前重点发展方向。
14.康复工程技术:重点发展假肢仿生智能控制技术、低成本假肢矫形、适应不同功能障碍者工作和学习的环境控制系统与远程交流、认知功能康复、人工电子耳蜗汉语识别、电子助视、老年人室内安全监护等技术。
3教学模式的探索
针对课程本身的特点和学生认知的特点,设想从以下几个方面探索课程的教学:
3.1多媒体教学
多媒体教学具有直观、生动、易于理解的特点,并可节约教学时间,提高效率。由于每次课针对的是某项技术领域相关理论知识和行业动态的介绍,涉及的知识点多且泛,采用多媒体教学课件进行教学,形象直观,趣味性强,可以使学生印象深刻,降低了抽象知识的理解难度和记忆难度,激发了学生的学习兴趣。
3.2优化课程内容,加强实践教学
在教学中注意把握课程的整体体系,强调课程知识点和适用性。教学重点清晰,适当补充行业最新动态作为课外知识。课堂授课的重点应放在概念的理解和相关模型的建立。同时,应创造条件充实参观和实验内容,让复杂的理论实物化、形象化、简单化。跟有教学合作基础的医院联系,安排学生到相应科室参观相关设备和操作系统,开展现场教学和尽可能多的实验课,提高学生的学习兴趣。如果条件允许,还可以让学生参与到实际操作中。通过这种实践教学,使学生觉得取得临床上的应用成就并不是遥不可及,从而增强他们对理论知识学习的兴趣。
[关键词] 医学实验中心;实验室;仪器设备;建设;管理
[中图分类号]G482 [文献标识码]B [文章编号]1673-7210(2008)01(c)-087-02
Research on the construction and management of medical experimental center
FENG Dai-rong,XIE Mei-na
(Medical Research Center of Weifang Medical College,Weifang 261042,China)
[Abstract] Medical experimental center has undertaken the duty of teaching and scientific research.Perfect construction and management of medical experiment center is important in improving technical level and service level.The article discussed the purpose and significance,the requirements of construction and the management of medical experimental center.
[Key words] Medical experimental center;Laboratory;Equipment;Construction;Management
为了加强大型精密仪器设备的资源共享,提高仪器设备利用率及投资效益,全国各高等院校和科研院所大都成立了实验中心。我院的实验中心(医学研究实验中心)成立于2002年,是依据学校中长远发展规划,以提高我院整体科技水平及研究生后期教学质量为出发点,并与省级重点学科建设和创新性学术团队建设相衔接,形成了有利于培养、稳定与引进高层次人才,有利于学科优势研究方向的形成和学科间交叉渗透,有利于提高大型仪器设备利用率的开放式教学科研基地。
1 医学实验中心建设的目的和意义
随着科学技术的飞速发展,各学科间相互交叉,相互融合,新的理论与技术层出不穷,知识更新日新月异。实验研究在现代医学、生物学等学科中占有举足轻重的地位,而学科的发展对实验室建设也提出了更高的要求。在传统体制下,主要是各个教研室设立并管理实验室,致使实验资源配置条块分割,难以融通,容易造成资源的重复配置、闲置,导致资源浪费。仪器设备分散,资金不集中,使得资源共享性差,利用率低。此外,单一的实验室设置也不利于实现学科的交叉融合[1]。因此,应建立医学实验中心,构建一种新型的管理体制和运行机制,集中有限的资金,完善实验设备,实现资源共享,以满足教学与科研的需要。同时,医学实验中心的建设也有利于提升学校在同类院校中的竞争力,扩大学校的社会影响。
2 医学实验中心的建设
2.1 医学实验中心建设的长远规划
医学实验中心的建设是一项长期而复杂的任务,为此,我院将其列为学校总体规划的重要组成部分,学校多次组织人员到各高校和医疗机构参观调研,学习实验室的建设标准。在大量调研工作的基础上,组织相关专家商讨实验室的设置、实验室的规模、实验室设备的水平等,依据学校的实际情况,制订了医学实验中心建设的具体规划。
2.2合理设置实验室
医学院校和科研院所实验中心的建设要立足本单位实际,全面考虑到教学与科研的需要。我校根据自身实际情况,按照实验室的功能将医学实验中心的实验室分为四大类。
分子生物学实验室:配有电转化仪、原位 PCR 仪、温度梯度 PCR 仪、实时荧光定量PCR仪、DNA测序仪、高速冷冻离心机、凝胶成像分析系统、紫外可见分光光度计、培养箱、酶标仪等,为核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构、功能等的研究提供实验平台。
细胞生物学实验室:设有细胞培养净化间,配有生物安全柜、超净工作台、荧光倒置相差显微镜、倒置相差显微镜、CO2培养箱、离心机、水浴摇床及其他配套仪器设备,可进行动物、植物细胞的培养,为细胞生物学以及肿瘤细胞生物学的研究提供平台。
组织形态学实验室:配备有相关的石蜡包埋机、自动脱水机 、石蜡切片机、冰冻切片机、透射电子显微镜、激光扫描共聚焦显微镜、流式细胞仪、图像处理系统等设备,为组织学、病理学、细胞生物学、寄生虫学、微生物学与免疫学的研究提供实验平台。
机能实验室:配有Neuroscan 64 Channel System、4通道肌电图诱发电位仪、PowerLab科研系统、Morris水迷宫等设备,为心理学、生理学、药理学、神经生物学、行为生物学的研究提供实验平台。
3 医学实验中心的管理
3.1实验场所的管理
按照各实验室的功能制订了切实可行的管理规章,使进入实验室的科研人员有章可循,做到正确使用和维护实验室,提高实验室的利用率。管理人员定期检查各实验室内的水、电、暖、通风设备、网线、通讯设备等情况,发现问题及时处理,保证实验室工作运转顺畅。
3.2 仪器设备的管理
3.2.1做好购买仪器设备的前期论证工作多方征求科研一线人员的意见,对所购设备的性能、价格、主要技术指标、预计使用效率、经济效益、设备辅助条件、使用和管理方面的技术力量等情况作出全面评估,由学校主管部门组织有关专家进行评审、论证,报主管领导批准后,实施采购计划。
3.2.2做好仪器设备的日常管理仪器设备到货后,做好安装、调试、验收工作,在验收期内,使设备充分运转以考核其性能。在仪器设备的日常管理阶段,中心指派有一定业务水平,经过专业培训的人员进行专项管理,及时准确地记录仪器设备的使用情况,做好技术归档工作。
3.2.3做好仪器设备的维护工作为确保大型仪器设备的完好率,中心努力争取建立自己的维修队伍,对常用仪器设备能做到合理、及时地维护和维修,确保仪器设备正常运转。
3.3 外来科研人员的管理
所有入驻医学实验中心的科研人员必须提前提交课题研究申请表和课题研究计划书,中心为科研人员统筹安排实验场所,提供常规仪器设备、技术指导。因新进入实验室的科研人员层次和能力各不相同,应先进行必要的入驻前培训,使其熟悉实验室的管理制度和实验设备的操作流程和日常保养维护方法,了解与自己实验相关的实验技术平台,考核合格后方可入驻实验室进行实验研究[2]。科研人员在入驻实验室期间必须严格遵守各项规章制度,并负责管理好所用的实验室及仪器设备,做好使用记录,使用完毕再移交实验中心。实验研究结束后,科研人员须提交结题报告和离开实验室申请表,待中心工作人员验收完毕即可撤出实验室。
3.4实验技术人员的培训
现代化、高效率的实验室,必须拥有优秀的实验技术人员,才能使仪器设备得到充分有效的利用,才能优化实验室的管理和利用,实验技术人员应该不断学习,提高自身的理论水平及实践能力。因此,中心有计划地对在岗实验技术人员进行专业技术培训和大型仪器的操作培训,以满足实验中心教学与科研的需要,使每位实验技术人员做到科研服务与自身提高并重[3]。
3.5 制订合理的收费制度
合理的收费制度是保证资源共享的经济基础[4]。制订一套行之有效的收费标准有助于改善大型精密仪器设备的使用率,提高社会效益。对校内科研人员采取一定的优惠措施,以鼓励他们的科研积极性。中心考察了同类院校及科研院所的收费情况,依据自身实际制订了一套切实可行的收费管理制度。
总之,医学实验中心的建设要依据学校的发展规划,管理要服从学校管理的大局,为学校的教学与科研服务,最大程度地优化实验中心的建设和管理。医学实验中心的建设与管理是一项长期、复杂、艰巨的工作,随着科研、教学水平的不断进步,对实验中心的建设和管理必将提出更高的要求。
[参考文献]
[1]朱万平,黑常春.实验中心建设与管理的思考[J].西北医学教育,2002,10(2):93-94.
[2]李俊刚,邓青春.医学实验室建设的思考[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2006,8(2):208-210.
[3]管增伟,辛淑琴.中心实验室管理中值得注意的几个问题[J].中华医学科研管理,2000,13(1):53-54.
作者:龙石银 张彩平 乔新惠 田英 马云 黄春林 单位:南华大学生物技术系
谢红艳构建生物基础与医药融合的课程体系
课程体系是实现培养目标、构建学生知识结构的中心环节。我校生物技术专业的课程体系分3个平台,即公共基础课、学科基础课和专业课,每个平台均设有必修与选修课。为使生物技术专业的学科基础课和专业课能适应21世纪生命科学学科的发展和人才培养的需要,并在生物群体、个体、组织、细胞、分子不同水平上全面准确地反映生命科学内涵与进展,生物技术专业的教学计划、课程设置及运行过程都充分利用学校已有的医学教育资源优势,体现了依托医药的特色。教学计划体现了医药特色从2005年版、2007年版到2009年版的专业人才培养方案及教学计划修订中,均结合我校实际确定了以生物科学为基础,以医学、药学为依托,以培养生物技术实践能力为主要环节的生物技术专业教学计划,培养方案与课程体系逐步优化[7,8]。在课程设置上,合理安排必修及选修课程,在专业课程设置中以生物科学为基础,把六大工程课即基因工程、细胞工程、微生物工程、蛋白质工程、酶工程、组织工程列入生物技术的专业必修课,围绕六个工程主干课开设专业平台基础课和限制性选修课。这种课程结构强化了学生扎实的生物科学的基础理论和基本实验技能的培养。目前总课程为44门,其中涉及医学基础和药学专业基础的课程有20余门,需较系统地学习人体解剖学、生理学、医学微生物学、医学遗传学、医学分子生物学、医学免疫学、组织胚胎学、生物制药工艺及设备、化学制药技术、制剂学、生命科学进展、病理学、药理学、生物安全等课程。该计划符合国家教育部关于本科教学计划的原则规定,能保证学生的知识、能力和素质培养的要求,也能充分利用学校已有的医学教育资源优势,办出有医药特色的生物技术专业,体现出生命科学与医学、药学的紧密结合。教学计划执行过程反映了医药特色在教学过程中,交叉学科实现内容整合。由于生物化学、细胞生物学、医学遗传学、医学分子生物学四门课程是生物学科的前沿内容,也是生物学中发展最快的领域,要求这几门课的任课教师在课堂上要及时向学生介绍学科的新发展和新内容。另外这几门课的内容交叉重复较多,经过学科群的多次讨论,强调了各门课应重点讲授的部分和内容的取舍分工,较好地处理课程间相关内容重复和渗透的关系,着重培养学生扎实的生物科学的基础理论、基本实验技能和在医学、药学方面的应用。教学内容上也体现了生命科学与医药科学的紧密结合,如学习基因工程时,结合临床常用的基因工程产品如胰岛素、乙肝疫苗等实例介绍分切接转筛基本原理。同时回顾这些疾病发病的生化机理,介绍治疗进展,学生的学习效果非常好。
强化生物基础与医药特色的实践环节
教学体系生物技术是由多学科交叉形成的理论与实践并重的一门学科,为提高学生动手能力,培养出创新性应用型生物技术类专业人才,突出实践性教学也是本专业的主要特色。我校生物技术专业的实践环节教学体系由实验课程、实习课程、毕业论文组成,目前已形成了有特色的实验、实习课程体系和稳定的实习基地。实验课程体系不断强化实验室教学,按基础实验和专业实验两个层次组织实验教学。把基础类课程如生理学、动物学、微生物学、细胞生物学、生物化学、遗传学、分子生物学等的实验与专业类课程如基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程、微生物工程等实验内容进行整合,将开设的实验内容分为几个系列,避免了实验内容的交叉重复,使其更加系统和符合客观规律,知识结构更趋合理。教学过程中,要求学生从试剂配置开始,自己动手完成实验操作全过程,大大提高了学生的动手动脑能力和独立分析与解决问题的实际工作能力。通过学习和实验,学生掌握了一系列基本生物实验技术,如离心、电泳、层析及分光光度法等。结合这些技术,开展具有医药特色的实验项目,如人血清醋酸纤维薄膜电泳、谷丙转氨酶活性测定等,根据电泳分离出的条带、酶活性等结合临床分析该血清样本的特点和临床意义,又如在激素对家兔血糖浓度的影响实验中。通过该综合性实验,学生对血糖浓度及其代谢调节有了更清晰的理解。在此基础上,开展的专业课程实验的如微量核酸和蛋白质的分离纯化、PCR技术、基因重组技术、电泳图谱的成像分析技术、杂交技术、菌株扩大培养技术,发酵产物的分析、提纯技术等基本上都与其在医学、药学方面的应用密切相关。专业和专业基础课程实验共计652学时。实验开出率达到教学大纲要求,专业基础课、专业课中设计性、综合性实验项目超过40%,其中依托生物基础技术并具有医药特色的实验项目达到60%以上。实习课程体系实习课程分阶段性的相关课程实习、生产实习。实习是学生学习深入与升华的重要过程。不断加强校内外实践教学基地与生产实习基地建设,尤其是以双赢实习基地为平台创新生产实习教学。阶段性相关课程实习分别到学校附属医院的检验科、药剂科了解相关技术在医药上的应用,同时以湖南南岳衡山、福建泉州市崇武镇海滨作为我校生物技术专业植物学、动物学野外实习基地。这两个实习基地的动物、植物物种丰富,数目繁多,具有生物多样性的鲜明特点,能为生物科学的野外实习提供资源保障,拓宽学生对自然界中生物多样性、生态学等的知识面,完善知识结构。生产实习更是突出生物技术和医药应用特色,实习基地有清华紫光古汉生物制药股份有限公司衡阳南岳制药厂、衡阳中药厂、湖南金健药业、湘潭一格药业和浏阳生物科技园等生物制药和生物技术企业单位,厂方指派专人指导学生的实习。实习内容包括药品生产的GMP知识、血液制品生产技术、生物制品生产技术等专题讲座,并通过在人血白蛋白分离车间、免疫球蛋白分离车间、冻干粉针车间以及中心化验室的实习,了解血浆白蛋白、免疫球蛋白分离纯化的工艺流程和技术要求,生物制品的冻干干燥、成形、封装、灭菌等工艺流程,药品、生物制品的检测与质量控制等技术。通过实践,使学生观察能力、动手能力、实践能力以及思维能力、综合分析能力和解决问题能力得到了全面培养,学生能运用所学的微生物学、生物化学、发酵工程、生物工业下游技术等原理解决生产中存在的问题,巩固和加深对基础理论的理解,并初步了解了生物技术和现代化生产的关系、生物技术企业的经济地位和市场营销状况等信息,学研产用结合取得初步成效,其中湖南金健药业有限公司因在指导我校生物技术专业生产实习时取得了很好的成绩,被评为湖南省高校优秀实习基地。毕业论文体系由于推行本科生导师制,成立了科技活动小组,在一至三年级时就引导部分学生参加教师申报的科研项目,并分别在我校生物化学与分子生物学研究所、药物药理研究所、心血管疾病研究所等与生物技术、医药相关的开放实验室进行,以科研促教学,增强了学生的研究能力,培养了创新人才。学生在第四学年时必须进入实验室做毕业论文,毕业论文的选题主要结合导师的研究方向,所完成的毕业论文几乎都涉及医学、药学研究和应用开发领域,如研究糖尿病、心血管疾病、遗传性疾病、肿瘤等的相关发病分子机制、药物防治及机理探讨等,较好地反映了所学知识的应用,也充分显示了我校生物技术专业的办学特色。在导师指导下,其中“戒烟牙膏”荣获第八届“挑战杯”全国大学生课外活动学术科技作品大赛二等奖;观赏兼实验红鲫鱼新品系的选育株、观察新药N0-1886对巨噬细胞内胆固醇流出的影响以及无明矾米粉的制作等获湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目资助。从毕业生就业情况看,大部分是在医药公司、生物科技公司、生物工程公司、制药公司、学校或科研院所等从事医药和生命科学相关的技术工作和科学研究。经过十余年的实践,我系对生物技术专业创新人才培养的途径和方法进行了积极探讨,目前已形成了具有医药特色的培养创新人才和应用型人才的课程体系。通过对学生、用人单位问卷调查和校内外教学督导评价等分析表明:专业+医药的人才培养模式独具特色,学生不仅掌握了系统的生物技术的基本理论和基本技能,而且得到了与医药相关的基础研究和应用的实践,生物技术专业建设也取得了突出的效果,体现了坚持社会导向、改革创新和示范带动的原则,培养了适应社会需求的高素质人才,突出了生物技术理论和方法与医学、药学相互渗透的办学特色。
[关键词] miR-34a;人骨肉瘤;细胞生长
[中图分类号] R738.1 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701(2013)21-0023-02
众所周知,miRNA成为分子生物学研究热点,人类miRNA充当癌基因或抑癌基因的作用调控其靶基因的表达及相关信号通路,在肿瘤的发生、发展和转归过程中发挥重要作用[1,2]。miRNA参与个体发育、造血、脂肪代谢、器官生成以及细胞的增殖、分化、凋亡等活动,绝大多数癌基因或抑癌基因受到miRNAs分子的调控[3-6]。本文采用MTT技术探讨miR-34a在骨肉瘤中生物学功能和分子机制,为进一步阐明成骨肉瘤发生发展的分子机制提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 细胞株 人成骨肉瘤MG-63细胞购自上海细胞生物学研究所。
1.1.2 试剂 MTT为Sigma产品,购自北京鼎国生物技术有限公司;miR-34a mimics与inhibitors购自上海吉玛生物技术有限公司;脂质体Lipo2000购自Invitrogen公司。
1.2 实验方法
1.2.1 细胞培养 MG-63细胞用DMEM培养基常规培养,取对数生长期细胞用于实验。
1.2.2 MTT比色法 为检测miR-34a对MG-63细胞生长增殖的影响,设计好实验组与对照组,每组设计重复孔3个,分别在转染各时间点后每孔加入配置好的MTT溶液20 μL,37℃培养4 h后倒掉培养基,每孔加150 μL二甲亚砜,静置或轻摇10 min,然后检测各孔的吸光度值。
1.2.3细胞转染 消化传代待细胞增长到70%~80%左右。准备好2.5 μL的脂质体Lipo2000与100 μL无血清MEM培养基充分混匀,然后静置15~20 min,分别用PBS与无血清MEM培养基洗涤细胞;一起加入96孔板中,然后按说明书操作。
1.3 统计学处理
所有数据均由SPSS 13.0软件进行处理,两组间比较采用t检验,P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 miR-34a inhibitors对人成骨肉瘤细胞MG-63生长增殖的影响
人成骨肉瘤MG-63细胞经miR-34a inhibitors处理后,细胞生长明显比未处理细胞的生长迅速;处理1 d、2 d、3 d后经MTT检测其吸光值,对照组分别为(0.33±0.02)、(0.55±0.03)、(0.75±0.06),处理组分别为(0.41±0.05)、(0.71±0.08)、(0.94±0.08),miR-34a inhibitors处理后均显著上调,两组比较差异有统计学意义(t=12.38,P < 0.01)。提示干扰miR-34a可促进人成骨肉瘤细胞MG-63生长增殖的作用。
2.2 miR-34a mimics对人成骨肉瘤细胞MG-63生长增殖的影响
MG-63细胞经miR-34a mimics处理后,MG-63细胞生长明显比未处理细胞的生长减缓;处理1 d、2 d、3 d后经MTT检测其吸光值,对照组分别为(0.33±0.02)、(0.55±0.03)、(0.75±0.06),处理组分别为(0.21±0.02)、(0.26±0.03)、(0.31±0.04),处理后均显著下调,二组比较差异有统计学意义(t = 9.69,P < 0.01)。提示过表达miR-34a可抑制人成骨肉瘤细胞MG-63生长增殖的作用。
3 讨论
骨肉瘤是最常见的恶性骨原发肿瘤,发病率约为1/1 000 000~1/100 000,绝大部分的骨肉瘤好发于10~30岁[7]。近年来,随着影像学的进步,保肢手术、新辅助化疗、肺转移瘤清扫术的综合应用,骨肉瘤的临床预后得到了较大的改善[8]。但我们对骨肉瘤生物学功能及发病机制的掌握十分有限,缺乏针对骨肉瘤的特异性治疗措施。尤其骨肉瘤的转移机制不清楚。因此,深入研究骨肉瘤的发生发展具有重要意义。
目前miR-34a在肿瘤中研究如火如荼,是一个“明星miRNA分子”。研究显示,miR-34a在结直肠癌、前列腺癌、肝癌、肺癌、胶质瘤等肿瘤组织和细胞中表达下调,且过表达miR-34a抑制多种肿瘤的生长、侵袭与转移,在肿瘤的发生发展发挥重要作用[9-12]。本研究显示miR-34a的mimics及inhibitors分别可抑制和促进人成骨肉瘤MG-63细胞生长增殖活性,提示miR-34a可能作为抑癌基因miRNA参与成骨肉瘤的发生发展。同其他肿瘤一样,骨肉瘤的发生与转移是一个复杂的生物学问题,是多基因、多因素、环境与遗传因素相互作用的结果。恶性肿瘤一个重要的生物学特征是其对周围组织的侵袭和破坏,并在远隔器官形成转移灶,肿瘤细胞发展到一定阶段,便向周围传播,侵蚀正常组织,这种细胞浸润能力的获得是肿瘤细胞变成恶性过程中的一个重要环节。miR-34a有调控骨肉瘤细胞的增殖能力,利用miRNA可能成为基因治疗骨肉瘤的一个新的研究方向。将有利于阐明miR-34a在骨肉瘤发生、发展中的作用机制,发现潜在的治疗靶标和诊断的生物标志物,有望为骨肉瘤的临床诊断和治疗提供新的策略和方法。
[参考文献]
[1] Tang H,Liu X,Wang Z,et al. Interaction of hsa-miR-381 and glioma suppressor LRRC4 is involved in glioma growth[J]. Brain Res,2011,1390(1):21-32.
[2] Saini S,Yamamura S,Majid S,et al. MicroRNA-708 induces apoptosis and suppresses tumorigenicity in renal cancer cells[J]. Cancer Res,2011,71(2):6208-6219.
[3] Srivastava SK,Bhardwaj A,Singh S,et al. MicroRNA-150 directly targets MUC4 and suppresses growth and malignant behavior of pancreatic cancer cells[J]. Carcinogenesis,2011,32(18):1832-1839.
[4] Ma L,Teruya-Feldstein J,Weinberg RA. Tumour invasion and metastasis initiated by microRNA-10b in breast cancer[J]. Nature,2007,449(7163):682-688.
[5] Negrini M,Calin GA. Breast cancer metastasis: a microRNA story[J]. Breast Cancer Res,2008,10(2):203.
[6] Zhu S,Wu H,Wu F,et al. MicroRNA-21 targets tumor suppressor genes in invasion and metastasis[J]. Cell Res,2008,18(3):350-359.
[7] Meyers PA,Schwartz CL,Krailo MD,et al. Osteosarcoma: the addition of muramyl tripeptide to chemotherapy improves overall survival-a report from the Children’s Oncology Group[J]. J Clin Oncol,2008,26(4):633-638.
[8] Meyers PA,Schwartz CL,Krailo MD,et al. Osteosarcoma: a randomized, prospective trial of the addition of ifosfamide and/or muramyl tripeptide to cisplatin, doxorubicin, and high-dose methotrexate[J]. J Clin Oncol,2005,23(9):2004-2011.
[9] Wu J,Wu G,Lv L,et al. MicroRNA-34a inhibits migration and invasion of colon cancer cells via targeting to Fra-1[J]. Carcinogenesis,2012,33(3):519-528.
[10] Liu C,Kelnar K,Liu B,et al. The microRNA miR-34a inhibits prostate cancer stem cells and metastasis by directly repressing CD44[J]. Nat Med,2011,17(2):211-215.
[11] Yang P,Li QJ,Feng Y,et al. TGF-β-miR-34a-CCL22 signaling-induced Treg cell recruitment promotes venous metastases of HBV-positive?hepatocellular carcinoma[J]. Cancer Cell,2012,22(3):291-303.
关键词:医学遗传学;实验教学;改革;探索
医学遗传学是医学和遗传学结合的学科,是高等医学教育的必修课程和专业基础课程。该学科涉及数千种疾病的基础理论和临床实践,已成为现代医学中十分活跃的学科。医学遗传学理论教学学时数较少,我国目前没有专门的临床遗传学学科,对于各种遗传病例,学生没有实践机会,实验课就显得尤为重要。在医学遗传学实验教学中,我们采用多种方式,结合实验内容的更新和实验教学方法的改进,不仅完成了教学大纲规定的教学内容,还引导学生参加大学生科研训练计划,提高了学生的学习兴趣,培养了其自主学习能力和创新能力,为他们将来的继续深造和实践工作奠定了良好的基础。
一、实验教学内容的改革
实验课是教学中的重要环节,是理论联系实际,培养学生分析问题、解决问题能力的重要途径。医学遗传学教学内容以基因病、染色体病为主,对于单基因遗传病可以进行基因诊断,但我校实验室不具备基因诊断的实验条件,因此实验教学的重点放在染色体的观察上。首先,安排正常人类染色体的核型分析,让学生对遗传物质有直观的认识,通过对染色体带型、核型的识别,对理论课讲授的染色体相关内容进行验证,同时也为后续实验奠定基础。了解了正常染色体,再在显微镜下观察染色体病患者的染色体标本,学生能够在显微镜下找到细胞分裂相,观察病人的染色体发生了怎样的畸变,理论和实践结合,对染色体病的诊断加深了认识。实验教学也要结合不同专业对教学内容合理安排。对临床专业的学生,重点引导其结合实验理解染色体病的发病机制;对于检验专业的学生,侧重点在细胞遗传学诊断染色体病,识别染色体的带型特征,进行染色体核型分析。除了完成教学大纲规定的实验内容,我们还计划开展开放式实验,在学生的课余时间开放实验室,引导学生设计实验内容,完成实验流程,进行多学科综合实验,培养学生的创新能力。
二、培养学生独立完成实验
实验教学锻炼学生的动手能力和独立能力,要求教师讲课不能超过20分钟,把时间留给学生完成实验,并对实验结果进行分析,找出失败的原因,思考如何改进。对于医学遗传学的重点内容单基因遗传病,学生对具体病例很有兴趣。教师可以把学生分成小组,让他们通过各种途径查找遗传病例;也可以让学生做家族遗传性状的调查,做出多媒体课件,在实验课上展示。这种实验内容的改革深受学生的欢迎,大家的学习兴趣和积极性明显提高。在这一过程中,大家学到了很多理论课上无法学到的内容,拓展了知识面,对单基因病有了更深刻的认识,同时还增强了制作多媒体课件、汇报表达以及团队合作能力。
三、结合实验内容引导学生参加科研训练
实验教学新增了人类皮纹分析,皮肤纹理是真皮向表皮突出,形成许多整齐的线,称为嵴纹。在突起的嵴纹之间形成凹陷的沟,这些凹凸的纹理构成了人体的指/趾纹和掌纹。皮纹在胚胎发育第13周开始出现,第19周左右形成,出生后终生不变,每个人都有其特定的皮纹。人体的皮纹既有个体的特异性,又有高度的稳定性。大量的研究表明,某些遗传病患者的皮纹发生变异,可作为遗传病诊断的辅助指标。目前,皮纹学的知识和技术广泛应用于人类学、遗传学、法医学以及作为临床某些疾病的辅助诊断。学生对这一部分内容很感兴趣,通过实验课掌握了皮纹分析的内容和方法。我们还引导学生将实验内容与科研相结合,指导学生参与我校大学生科研训练计划,对新疆医科大学513名维吾尔族与汉族学生皮肤纹理进行分析,研究维吾尔族与汉族学生皮肤纹理的差异与特异性,最后汇总资料进行统计分析,最终。
综上所述,通过医学遗传学实验教学的改革和探索,不仅学生的独立完成实验能力和科研创新能力得到了培养和提高,教师在教学中经过学习、思考、探索,也更新了知识,改革了教学方法,培养出了更多优秀的医学人才。
参考文献:
[1]朱慰云,谢天炽,李佩琼,等.医学遗传学实验教学改革和实践探索[J].基础医学教育,2015,17(2).
[2]张银,王芳,孙树汉.八年制模拟遗传咨询教学中建构主义学习理论的应用[J].基础医学教育,2015,17(2).
[3]甄红英,白云,杜晓娟.医学细胞生物学教学的困惑和改革探索[J].中华医学教育杂志,2014,34(3).
关键词:工科院校;生物医学工程专业;生物实践教学;教学改革
生物医学工程(BiologyMedicalEngineering,BMI)是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的,其主要是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法,从工程学的角度,在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系,揭示生命现象,为防病、治病提供新的技术手段的一门综合性、高技术的学科,多学科的高度综合交叉是生物医学工程的特点[1]。自上世纪70年代末以来,国内许多医学院校、综合性大学、理工科大学及相关科研机构都设立了生物医学工程专业,涵盖了生物信息、医疗仪器、生物材料、生物工程等多个专业方向,课程设置主要包括工程类课程和医学类课程,旨在培养具有各方面能力的复合型人才[2]。在生物医学工程专业的培养体系中,实践教学是培养大学生的创新意识、创新思维和创新精神、提高整体教学质量的根本保证和有效途径[3]。南京邮电大学生物医学工程专业是在学校原来的信号与信息处理等优势学科的支撑下发展起来的,因此在医学信号处理、医学图像处理、生物传感和生物信息学等领域积累了雄厚的师资和科研力量,上述领域的实践教学体系完善、教学平备。比较而言,学校在生物医学领域的教学和科研上相对薄弱,特别是在生物医学方面的实践教学有明显的不足,存在着师资力量缺乏、教学平台薄弱、课时有限等问题。针对上述问题,我们从师资队伍建设、资源优化配置、教学内容改革和教学方式更新等方面入手,对生物医学工程专业的生物学实践教学提出一系列改革措施,取得一定的效果。
一、生物学实践教学存在的问题
南京邮电大学是传统的工科院校,信息学科是学校的办学特色。在工学为主体,以及“大信息”的背景下,学校的通信、电子、图像和计算机等学科的科研氛围浓厚、师资力量较强,相关课程的教学体系成熟、教学特点鲜明。上述相关学科的实践教学已经构建了包括课内实验、专题实验、综合训练和生产实习一系列完善的实践教学体系结构。但随着我国生物医学工程学科建设工作的开展,以及生物医学领域研究和应用的快速发展,迫切的需要将更多的生物医学知识融入到工程学知识中。为了扩展生物医学工程专业学生在生物医学领域的知识,激发学生的学习兴趣,在生物学教学方面,我校目前开设了几门生物学领域的课程,包括现代生物学、定量生理学和解剖生理学等。由于学校在生物医学相关学科的科研和教学缺乏基础,因此这些课程的师资力量较为缺乏,实验教学平台也比较薄弱。此外,生物医学课程多属于理论加上实验的课程,要求课时较多。以解剖与生理为例,理论课要讲51个学时,实验课也需要51个学时[4,5]。但我校生物医学工程专业大纲,对解剖与生理课程只设置了36个学时的理论课以及4个学时的实验课。因此,在这些课程的理论课教学上,需要大幅的调整以适应本专业学生的培养要求[4,5]。在实验教学上,由于课时的限制,大多为演示实验或参观,学生缺乏动手实践机会[6]。笔者在调研学生对解剖与生理课程兴趣、期望和要求时,有68.1%的同学表示对这门课程感兴趣或非常感兴趣,并且有30%的同学希望能有动手实践的机会(表2)。但我校目前现有的师资力量、实验教学平台和课时设置都不能满足学生的这一要求,因此,必须采取有效的改进措施提高教学平水,满足学生的学习要求。
二、生物医学实验教学改进办法
1.培养专任教师队伍。为了提高我校生物医学领域的教学和科研水平,近几年来,已引进多个生物医学相关专业的博士和高级人才,构建了一个高学历的教师队伍。教师的专业和研究方向包括了分子生物学、蛋白质工程以及纳米材料毒理等,这些教师的专业背景和知识体系完全满足了现有的生物课程教学和实验教学的需要。
2.完善实验教学条件。为了提高实验教学水平,同时为了满足学校科研项目发展的需要,我校已于近几年建设完成了生物医学实验室。实验室的建设目标是建立一个以生物技术为核心,结合医学诊断以及生物信息处理的多层次性和综合性实验基地,使学生系统化地学习和掌握全面的生命科学综合实验技能,以培养生物医学工程领域创新性人才,同时为生物医学工程专业的师生提供一个高水平的细胞、分子生物学实验研究平台,以加强不同学科间的合作交流,做出一流的科研工作。目前已建立了分子生物学、细胞生物学操作平台和蛋白结构测试和信息处理的表征平台。在此平台上,我们为学生设立了核酸分离和检测,核黄素、丙二醛和超氧化物歧化酶等生化指标测定等一系列的实验。让学生走进实验室,观看并亲自动手操作,极大激发了学生的对生物学课程的学习兴趣。
3.改革实验教学内容和方法。除了加强教师队伍和实验平台的建设,我们还通过多种教学方法和途径改革实验教学内容。针对生物类课程实验课时不足的问题,许多教师针对生物领域的热点方向开设了一系列的开放实验项目,通过开放性实验,让学生走进实验室和动物房,让学生跟着老师学习一些基本的生物学实验以及动物实验的操作技能和方法[7-9]。在教学中,教师积极鼓励对生物医学相关实验有兴趣并且有能力的本科生申报创新项目,鼓励教师和学生并将毕业设计与创新项目相结合,以教师的科研项目为载体,让学生在实践中创新[10]。实践以学生为主体,让学生独立查阅中外文献,了解项目最新的国内外研究进展,设计实验方案,学习各种新的实验技术,掌握科学研究方法,这不仅有利于学生自主学习、解决问题的能力,培养创新思维,同时还加深例如学生对各种专业课程的理解以及对生物工程专业的认识。实践证明,上述教学方法激发了学生的学习兴趣,提高了学生的动手能力和操作能力,并培养了学生的团队精神,取得了良好的教学效果。同时学校还积极与南京大学、南京中医药大学、江苏省中医院等单位建立合作关系,带领学生参观实验室,让学生对生物医学各领域的实验室构成、具体运作有更直观的认识。通过在大学和医院等实习基地的参观和关系,让学生充分认识到生物医学工程专业的学习目的和专业知识的应用价值。生物医学工程专业作为一门为生物学和医学服务的交叉学科,生物学实验课对生物医学知识的学习和理解掌握领域非常重要。针对我校生物医学工程专业的生物学实验教学中存在的问题,我们开展一系列的教学改革与实践,取得了很好的效果。极大地激发了学生的学习兴趣,调动了学生的参与热情,提高学生的实践能力,并且为学生今后的工作和科研奠定了坚实的基础。希望能在此基础上,继续完善现有的生物学实验教学体系和教学方法,从而更好地促进生物学实验课程建设和发展。
参考文献:
[1]章浩伟,秦翥,刘颖,等.创新实践模式在生物医学工程教学中的探索[J].实验室研究与探索,2013,32(4):117-120.
[2]李天钢,马春排,李自毅,等.生物医学工程创新实验室建设和实践教学改革[J].实验室研究与探索,2008,27(7):21-22,46.
[3]马春排,李天钢,李自毅,等.生物医学工程实践教学体系的建设[J].实验定研究与探索,2010,29(4):103-105,122.
[4]李小慧,吴建盛.理工院校生物医学工程专业解剖生理学教学的思考[J].中国电力教育,2013,(10):161-163.
[5]严振国,施雪筠.解剖生理学[M].2版.中国中医药出版社,2004.
[6]路宏朝,王杨科,陈文强,等.基于能力培养的人体解剖生理学实验教学改革[J].实验室科学,2011,11(3):35-37,40.
[7]孙文彬.开放性创新实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索,2006,25(2):148-151.
[8]冯波,翁杰,黄楠,等.结合学科特点和自身优势建立生物医学工程本科专业实验教学体系[J].实验技术与管理,2006,23(10):15-17.
[9]刘婷,蔺万煌,曹杏芝.独立学院生物学专业实验课教学模式改革[J].实验科学与技术,2013,11(2):64-66.