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分子生物学相关知识精选(九篇)

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分子生物学相关知识

第1篇:分子生物学相关知识范文

关键词:分子生物学;分子影像学;医师;学习

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)41-0186-02

分子生物学的诞生拓展了人们对于疾病的认识,分子生物学的研究内容涉及到生命的本质,它的出现对生命科学有着巨大的冲击,尤其是对医学有着重要的影响[1,2]。现代医学条件下,从分子水平认识疾病并寻找对策已成为医学发展的重要途径之一。分子生物学的方法和技术被广泛的应用于影像医学的基础和临床研究中,与之交叉产生的新兴学科――分子影像学,已然成为影像医学的前沿与热点[3,4],学习和利用分子生物学的知识对于广大医生,特别是影像科医生来说有重要的意义,有助于我们了解行业研究的前沿和热点,提高科学研究和临床诊疗水平。然而广大医生,特别是影像科医师在实际工作中常常面临知识缺乏或老化的问题,原来掌握的理论和技能在疾病诊断、发病机制的研究、疗效的跟踪和评估等方面越来越受到制约。因此,随着分子影像学的出现和医学分子生物学的交叉与发展,今后的影像临床和科研中要求影像医师能够掌握与其工作相关的理论知识和技能,从而有效地为临床工作及科学研究服务。

一、分子生物学在影像医学发展中的意义

近20年来,分子生物学在理论和应用上都取得了重要进展,其理论与技术已渗透到生命科学的诸多领域,而影像医学与其结合产生的新型学科――分子影像学更是走在影像医学发展的最前沿。分子影像学的出现和发展将从根本上改变未来的医学模式,引领整个医学影像学发展的方向[5]。与传统的影像诊断学不同,分子影像学借助于分子探针应用医学影像成像设备非侵入性地对活体的生理病理过程进行观察,其优点是在器官或组织结构的形态变化之前,从分子水平进行定量或定性的可视化观察[6]。例如通过标记肿瘤产生过程的关键分子然后进行影像学检查,既可以显示出肿瘤发生发展过程中的解剖改变,也可以追踪观察疾病发生、发展过程中的病理生理变化,有助于疾病的早期明确诊断和发生机制等的研究。在药物开发和作用机制研究中,通过标记药物本身或者其作用靶点可以直接显示药物在体内的变化或靶点的改变,从而为药物的筛选和作用机制的研究提供直观的实验依据。分子影像学技术不仅为生命科学相关的基础研究提供了重要方法,而且也在临床研究和转化医学等领域中发挥重要的作用[7]。在未来的个体化医学模式中,分子成像技术可能会同时融合疾病的分子诊断和治疗跟踪系统,在早期诊断疾病的同时进行治疗并跟踪其治疗后的变化,从而实现疾病诊疗的一体化。

二、影像医师学习分子生物学知识的必要性

分子影像学是分子生物学和医学影像技术相结合的产物,分子影像学利用现有的一些医学影像技术,如核医学、核磁共振和光学成像方法等,通过特异性的分子探针的设计和应用,能够对人体内部的生理或病理过程中在分子水平上发生的变化进行在体成像,安全无创,可重复行强,在疾病的诊断、治疗以及疗效评价、发病机制等的方面发挥着不可估量的作用。分子影像学是一门新的交叉学科,作为影像医师要想掌握并应用好,除了原有的影像学知识外,还要学习和掌握分子探针的制备原理和技术、信号通道及相关机制、肿瘤靶点的筛选和定位等相关知识和技术,而这些都属于分子生物学的范畴。分子影像学使影像检查从原来单纯观察解剖结构转向功能性分析,从主观诊断转向客观的定量分析,因此影像医生必然要整合分子生物学、细胞生物学或合成化学等方面的知识,在研发分子探针、筛选基因靶点等方面不断努力,借助于先进的影像学成像手段早期、直观的显示疾病的发生发展、治疗效果及转归等,实现分子影像学的长远发展。而且随着相关技术的兴起,分子影像学越来越注重对个体化表型差异的分析,这也为实现个性化医疗,即精准医疗,提供了重要的条件。未来,分子影像学将推进个体化治疗的发展进程,例如许多肿瘤的诊断靶点,也可作为治疗靶点,通过筛选关键靶点,定制对应的特异性分子探针,应用分子影像的个体化分析为病人“量身定做”最佳治疗方案,并能予以跟踪、评价,从而实现诊断治疗的一体化。总之,掌握分子生物学知识对提高影像科医师综合诊疗水平具有极大的指导意义。目前我国普通高等医学院校都已开设了分子生物学课程及其相关的实验教学,也有相应的规划教材和实验教材,因此毕业于医学院的影像医师大多具备了一定的医学分子生物学知识基础,但分子生物学的理论和技术不断地更新,这就迫使影像医师仍需要不断地学习,以便了解分子生物学的最新进展。而对于没有学校学习基础的高年资医师而言,分子生物学是个崭新的领域,需在重新学习[8]。

三、影像医师加强分子生物学知识学习的途径

影像医师应认识到加强分子生物学知识学习的重要性,并积极主动地加强分子生物学知识的学习。除了医院、学科或科室有组织的进行学习外,更重要的方法还是自主学习,通过有效地继续教育获取必要的理论及技能。在继续教育的过程中,影像医师应根据自身的需要选择学习的深度和广度。如实际工作中需要对疾病的发病机制、药物作用机制、疗效评估等研究较多,还必须全面地学习医学分子生物学的最新理论和相关技术,才能更好服务于实际工作中。影像医师获取分子生物学知识的途径有很多:

1.全面系统的学习基础知识。影像医师应根据自身的基础选择相应的教科书或参考资料,可以优先选择国家规划教材,以便由浅入深的掌握分子生物学的理论,明晰各种常用名词、术语,了解分子生物学涉及的研究领域。近年来大学的网络公开课程建设日趋完善,还可以通过慕课等进行在线的视听学习[9],有助于知识的理解与掌握。在有一定基础的前提下,再通过专业杂志和文献,了解最新的进展和研究动态。

2.明确方向,学习相关的专业技术。分子影像学的研究涉及到多个学科的知识,因此在学习中,影像医师应明确自身的研究方向,有针对性的学习。应用互联网学习操作简单、便捷,易于被广大医生接受,而且其内容全面、检索便捷等优势也已在医学继续教育中发挥着不可替代的重要作用。可以通过维普、知网、同方等专业网站,有针对性的筛选文献和资源进行学习。另外和可以进入到分子生物学的网站、论坛等进行浏览、搜索等,既能紧跟前沿动态,还可以与他人互动交流、进行讨论。

3.注重学术交流与合作研究。参加专题学术讲座或会议,尤其是国家级或国际性学术交流活动是十分必要的。通过学术交流,可以较快的了解分子生物学在影像医学中的应用和最新动态,而且在交流过程中,可以与同行及专家进行直接的沟通,交流并获得必要的指导和帮助[10]。在科学技术飞速发展的今天,单单依靠影像科医师无法发展分子影像学,唯有与分子生物学等交叉学科的专家精诚合作,才能更好的推动分子影像学的发展和临床应用。哈佛大学分子影像中心Weissleder教授曾指出影像医师应该切实肩负起开展分子影像研究工作的任务,要与基础学科相互沟通,发挥各自的优势,协同合作。因此加强合作与交流能够更好地解决分子影像学发展中所涉及的问题,有效的促进影像医师分子生物学的学习和研究。

总之,分子生物学是目前公认的最具活力的医学带头学科。分子影像学的出现是分子生物学的理论和技术推动影像医学发展的直接表现。作为新时代的影像医师,必须重视分子影像学的研究,学习和应用好与之相关的分子生物学等基础知识和技术,才能适应现代医学发展的需要,更好的服务于科研与临床医疗工作。

参考文献:

[1]冯作化.医学分子生物学[M].人民卫生出版社,北京,2001.

[2]方福德.医学分子生物学的发展历程和展望[M].医学与哲学,1999,20,(1):17-20.

[3]张龙江,宋光义,包颜明.分子影像学的研究和进展[J].中华放射学杂志,2002,36(10):950-953.

[4]董鹏,王滨,孙业全,等.浅析分子影像学学科建设与影像医学专业研究生创新能力培养的关系[J].中国高等医学教育,2008,(6):117-118.

[5]申宝忠.无限潜能魅力彰显――分子影像学研究的回顾与展望[J].中华放射学杂志,2014,(5):353-357.

[6]Perrone A. Molecular imaging technologies and translationalmedicine. J Nucl Med,2008,49(12):25N.

[7]申宝忠,王维.分子影像学2011年度进展报告[J].中国继续医学教育,2011,(8):132-166.

第2篇:分子生物学相关知识范文

关键词:生物技术;研究型教学;分子生物学

研究型教学可以培养学生勇于探究问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力,也可以培养学生创新能力与自主学习能力[1]。我校分子生物学课程开设于生物技术专业三年级上学期,在生物技术专业知识体系的构建过程中具有承上启下的作用。分子生物学以细胞生物学、生物化学和遗传学等课程为基础,又可以为基因工程、细胞工程与生物制药等课程教学奠定基础,并且其所涵盖的分子生物学实验技术应用广泛,是医学、农学和环境科学等学科的实验技术工具。在以往的教学中,学生反馈该门课程学习难度大,影响后续课程的学习。为提高学生自主学习能力,为医药生物技术行业培养应用型人才奠定基础,我们在分子生物学课程中进行研究型教学探索。

1在分子生物学教学中应用研究型教学模式的必要性

1.1培养应用型人才需要开展研究型教学

我校生物技术专业以医药生物技术应用型人才为培养目标。生物技术专业学生只有具备较强的分析与解决问题能力、创新能力、自主学习能力和终身学习能力,才能满足社会发展需求,而研究型教学恰恰能够促进学生这些方面能力的培养[2,3]。分子生物学是生物技术专业核心课程,对后续课程的学习和操作技能的培养都有至关重要的作用。因此,在该课程中开展研究型教学,对培养应用型人才起到较好的示范和引导作用。

1.2传统教学方式不利于分子生物学课程教学

分子生物学是一门理论性和实践性很强的课程。以我校分子生物学教学为例,其内容繁杂、知识点多,学生理解、掌握、实验操作难度大。如果沿用传统教学理念进行教学,以教师讲授为主,学生被动接受,分子生物学理论的抽象性和实验操作的复杂性必然影响学生对知识的理解与掌握,导致学生产生厌烦心理,进而影响后续专业课程的学习。

1.3学生自主学习能力需要强力引导

由于学生在高中阶段处于高度紧张的学习状态,进入大学后,学习状态变得较为松懈,加之大学阶段课程开设方式和学习方式等的改变,所有课程的学习主要依赖于学生自己。课上,教师只是结合专业特点把握教学大纲,传授学生知识,培养其创新能力、操作技能,往往讲得多,对学生的要求少。大学阶段随着各种课外活动的增加,互联网、电子产品及网络游戏等的冲击,部分学生形成课前不预习、课上随“心”走、课下人自由、考试靠突击的学习态度。因此,需要探究教学方法,改变学生学习方式,将学生由被动接受知识转变为主动学习知识,培养学生自主学习能力。

2研究型教学模式在分子生物学教学中的应用

鉴于分子生物学在生物技术专业课程体系中的核心地位以及进行研究型教学的必要性,我们从教学资源、教学内容和教学设计等方面进行了研究型教学探究。

2.1构建以教材为主、网络教学平台为辅的研究型教学资源

DNA双螺旋模型的建立成为现代分子生物学研究的开端,而分子生物学作为一门生物类本科专业课程,现行的适用于本科生教学的教材较多。如在构建研究性课程体系时采用的高等教育出版社出版的朱玉贤主编的《现代分子生物学》、Robert•F•Weaver编著的《分子生物学》、戴余军主编的《现代分子生物学辅导与习题集》等教材。中英文教材结合,不仅能使学生更好地学习分子生物学知识,还能通过阅读英文辅助教材提高阅读英文文献能力。此外,要及时将分子生物学理论和技术的新进展资料上传至学校网络教学平台,让学生了解最新的分子生物学知识,激发学习兴趣。

2.2教学内容模块化重组,便于研究型教学设计

以我校分子生物学教学为例,对教学内容进行模块化设计,主要包含3个模块。模块一为“DNA的复制、转录和翻译”,这部分内容是本课程的基础知识,难点不多,以原核生物为例来讲解,穿插真核生物的相关知识点,学生容易理解和记忆。模块二为“基因的表达调控”,该部分内容中有些知识点比较难理解,例如,原核生物基因表达调控中的弱化机制、乳糖操纵子等,真核生物基因表达调控中的DAN甲基化、蛋白质乙酰化等内容,而这些都属于教学重点。模块三是以上述两个模块内容为基本原理衍生来的“分子生物学实验技术及其应用”,这部分内容与前面两个模块的内容互为依托。例如,PCR技术及其衍生技术都是基于DNA复制原理,只要把DNA复制原理理解透彻,这部分内容就会比较容易理解;酵母单杂交、双杂交技术依赖于基因表达调控中的DNA与蛋白质、蛋白质与蛋白质之间的相互作用。此外,该模块还包括相关实验教学内容,通过具体的实验操作训练,提高学生对理论知识的掌握程度和应用能力。教学内容的模块化重组使课程内容更有序,有利于研究型教学设计。

2.3教学过程的设计

在设计教学过程、选择教学方法时,要适应研究型教学需要,调动学生学习主动性,培养学生问题解析能力、自主学习能力、实践能力和创新能力,从单纯的知识传授向带动学生主动探究问题、学习知识和技能并实现学以致用转变,从以教师讲授为主转变为以学生学习为主,重点开展以问题式教学、案例式教学、综合性实验、设计性实验和参与教师科研为主的教学设计。2.3.1问题式教学设计带着问题学习,容易激发学生好奇心。在模块一“DNA的复制、转录和翻译”和模块二“基因的表达调控”教学中,可采用问题式教学方法,针对不同内容设计不同问题。在设计问题时,要注意紧扣教学内容,避免脱离教学目的。例如针对“DNA的复制”内容设计教学:首先,引用1958年Meselson和Stahl利用15N标记大肠杆菌DNA的实验,让学生推导DNA的复制模式;其次,以原核生物主要遗传物质为例阐述DNA复制过程,要求学生掌握蛋白或者酶在复制过程中所起的作用与先后使用顺序,然后观察DNA双链的变化,再以蛋白或者酶的作用为媒介,将DNA复制过程完整描述出来,加深对DNA复制的印象;最后,通过比较原核生物和真核生物主要遗传物质在复制时的异同,进一步加深对该部分内容的理解。将这些问题通过网络平台布置给学生,让学生课下查阅教材和网络资料,养成课下自主学习习惯,从而将课下变成自学场所,将课堂变成基于问题进行讨论的场所,引导学生踊跃参与到课堂中,再根据学生的回答和讨论结果,进行有重点、有目的的讲解和总结,改变传统以教师讲解为主的授课方式,提高教学质量。2.3.2案例式教学设计案例式教学法是一种运用案例进行课程教学的方法,有助于激发学生学习热情,培养学生分析问题和解决问题的能力[4,5]。在模块三“分子生物学实验技术及其应用”教学中,可穿插案例式教学设计,将相关或者相衔接的实验技术整合为一个案例进行教学。授课教师根据教学内容的目标要求确定案例,并规定材料搜集原则和方向。在授课时,不是就某个实验技术进行原理讲授,而是对实际案例从实验角度进行推导,最终归结到该实验技术的原理,并要求学生思考这一实验技术可以归结为模块一或二中的哪一个机制。例如在讲解PCR技术时,确定案例为PCR技术、RT-PCR技术和荧光定量PCR技术,要求学生收集相关技术实验方法、实验注意事项以及这些技术间的区别与联系等资料,并在此基础上推导该技术的基本原理是分子生物学中的哪一个机制。在案例式教学中,授课班级学生以小组形式进行分工合作,由各小组分别汇报收集的材料,最后教师对各小组案例分析内容进行总结与补充,并客观地给予小组成员成绩评定,以调动学生学习积极性。通过案例式教学,学生分析实验现象的能力得到了极大提高,参与实验的积极性也显著提高。2.3.3综合性和设计性实验教学实验教学是培养医药生物技术应用型人才的重要环节[6]。分子生物学是实验性很强的课程,实验课程的设置关系到学生操作技能、创新能力和综合运用知识能力的培养。在研究型教学设计中,首先通过综合性实验项目强化学生的基本实验技能,实验项目包含一般实验室常用的DNA操作技术和蛋白质操作技术,在实验过程中要求学生做到“3个独立”,即独立完成实验操作、独立分析实验现象、独立完成实验报告,培养学生熟练的实验操作技能和独立分析问题、解决问题能力,提高自主完成实验能力。然后加强设计性实验项目的训练,为了防止设计的实验项目过于宽泛而失去设计性实验项目的意义,授课教师根据实验室现有资源,限定可以选择哪些实验技术解决某个问题,要求学生分小组进行实验项目设计,并由指导教师评判项目设计的可行性和实施情况。通过这一过程,培养学生团队合作精神和综合运用知识能力,提高实验教学质量。2.3.4引导学生参与教师的科研课题,提高分子生物学知识的综合运用能力开放实验室,将专业授课教师研究方向和重点研究内容提供给学生,教师根据自己的科研安排提供3~5个名额,让学生参与到科学研究中。本专业教师虽然研究方向不同,但在课题研究过程中都会用到分子生物学知识。学生根据自己的兴趣选择相关的教师,并在教师指导下进行科研课题的研究。如此,能提高学生应用分子生物学实验技术能力、分析问题能力、综合运用知识能力、创新能力和自学能力。总之,应用研究型教学模式,不仅提高了学生学习主动性,还激发了学生积极参与科研的兴趣,不断有学生在各级各类大学生科技创新项目和实验技能大赛中获得较好的成绩,同时也使学生综合运用知识能力得到了锻炼,为培养医药生物技术应用型人才奠定了坚实的基础。

3展望

高等院校要想培养医药生物技术应用型人才,就需要适应生物技术行业的发展需求,探索应用研究型教学模式。应用型人才不仅需要有扎实的理论基础和较强实践操作技能,还要具备自主学习能力与创新能力。通过研究型教学改革,借助教学资源丰富的网络平台,应用问题式教学方法、案例式教学方法等,引导学生积极参与科研课题研究,培养学生成为勤于思考问题、解析问题、尝试创新的人才。研究型教学模式的应用必将在应用型人才培养方面发挥更大的作用,成为应用型专业教学改革中值得探究的模式。

参考文献:

[1]刘文明.高校研究型教学模式的几点探讨[J].当代教育实践与教学研究,2016(8):262.

[2]宋义林,高树枚,陈刚.基于应用型人才培养的研究性教学模式的探索与实践[J].黑龙江高教研究,2014(6):142-144.

[3]徐守坤,汪英姿,闫玉宝,等.高校研究型教学模式与创新人才培养探究[J].计算机教育,2009(18):28-31.

第3篇:分子生物学相关知识范文

一、注重教学仪态举止

仪态举止是一种非语言交际行为,包括眼神、表情、手势及仪态等。恰当的仪态举止在教学过程中发挥着重要的作用,其可直接影响教学效果的好坏。首先,教师应注意自身的面部表情。当教师面带微笑讲解授课内容时,学生感受到的是轻松愉悦。反之,若教师把刻板展现在脸上,则会直接招来部分学生反感的情绪。其次,教师应注重和学生的眼神交流。如教师的目光需要覆盖全体学生,不要漂移不定等,从而使学生有很好的归属感。其三,教学过程需配合适当的手势。在教学过程中,手势既直观又形象,是极其重要的辅助手段。此外,不同的手势表达不同的情感。教师若能合理运用手势,将会使课堂变得更加丰富多彩。其四,教师还需注重仪态。一方面,教师的着装应简约大方,不标新立异。另一方面,教师的举止也应文雅、庄重。如果教师的仪表或是举止不修边幅,则很难得到学生的尊重。总之,良好的教学仪态举止,不仅能提升教师的个人形象,更能提升教学效果。

二、激发学生学习兴趣

“兴趣是最好的老师。”只有学生对学习的内容感兴趣,才会产生强烈的求知欲望,积极主动地参与教与学的全过程。然而,药学分子生物学课程理论性较强,知识点密集,且内容抽象,易使学生感到枯燥乏味。因此,如何激发学生学习兴趣则是本门课程教学中不容忽视的一点。在教学过程中,教师可以通过引入一些相关的背景知识进行讲解来激发学生的兴趣。如在讲授衔接蛋白“SOS”即“son of sevenless”的具体作用机制时,可先通过简单介绍其家族其它编码蛋白的基因:evenless(无七),bride-of-sevenless(无七的新娘)等在果蝇中的发现过程来引出“无七”的下游“son of sevenless”( 无七的儿子), 从而吸引学生的注意,以加深其对其概念的记忆,并让学生明白科学的发现和探索有时也是个有趣的过程。此外,教师还可通过运用语言艺术,来达到提高课堂教学质量和效率的目的。如教师可利用乾隆皇帝和纪晓岚的回文联:“客上天然居,居然天上客,人过大佛寺,寺佛大过人” 引出反向重复序列[2]。

三、科学规划教学内容

药学分子生物学的教学内容不能仅仅局限的理解为一部大纲教案、一份教案或是对课件的枯燥陈述。教学内容应被合理的选择、组织、安排,从而使讲授内容深入浅出、融会贯通。科学规划教学内容包含两个方面:其一,精简重复内容,补充前沿新知识。由于药学分子生物学的理论讲授内容与生物化学、遗传学等学科的内容有部分重叠。因此,教师须在现有教材的基础上,对教学内容进行一定的取舍,以避免在教学中与其它学科简单的重复。此外,由于药学分子生物学的飞速发展,知识更新换代较快,教师应及时将最新的理论知识及科研成果引入教学内容,进而扩大学生的视野。如在讲解siRNA时,可同时引入一些mirRNAceRNA、PiRNA等前沿相关知识;其二,教学内容具有系统的逻辑结构。药学分子生物学的知识是一个有机的统一体。而每堂课所教授的概念、原理、应用又是相互联系的,具有内在的逻辑性和系统性。因此,教师在教学的过程中,应注意由旧知识到新知识的过渡,由概念到原理的过渡等等;其三,教学内容要满足不同层次学生的需求,做到教学内容重点、难点以及了解内容的差异性讲解,如哪些知识点需要重点强化、哪些知识点要精解、哪些知识点只要一般了解、哪些内容可以由学生在课后自学等。

四、合理利用多媒体手段教学

随着分子生物学的发展速度一日千里,其新的理论知识及研究方法不断的更新和涌现。同时,由于该学科内容相对抽象复杂、较难理解,因此,单纯的“黑板加粉笔”的传统授课模式也日益显示出了一些弊端问题,如信息量小、知识面窄、知识内容抽象空洞等问题。因此,为了帮助学生更好的理解教学内容,我们应充分地运用多媒体教学方式,从而以逼真、生动的模式来创造良好的教学情境。例如在讲授基因敲除中同源重组的原理是时,若单纯的用语言进行讲解及阐述则会相当的晦涩难懂。但是,若能在教授过程中辅以图片及动画演示,则可非常直观的阐明DNA如何整齐排列,如何形成holliday中间体及异源双链,最后形成双链重组体等过程。以这种直观、动态的形式展现同源重组的原理,不仅能使学生更容易接受理解其过程,更能激发学生的学习兴趣。

五、实验课辅助

第4篇:分子生物学相关知识范文

关键词:分子生物学;基础医学专业;教学改革

1前期分子生物学实验课程存在的问题

1.1课程内容落后,实验设备陈旧

前期的分子生物学实验课程包括:凝胶层析法测定溴酚蓝Kav值、DNA提取、PCR技术、SDS-PAGE测定蛋白质分子量。除了DNA提取及PCR技术,其余两个实验在科研工作中的应用极少,不能很好地发挥联系课堂学习和科学研究的作用。另外,前期的教学实验设备比较陈旧,如传统的紫外可见分光光度计、国产垂直电泳槽等,操作复杂,性能落后,与目前更新换代极快的科研实验设备严重脱节,极大降低了实验课程的应用性,也削弱了学生学习和操作的积极性。

1.2课程设置缺乏连贯性和系统性

前期开设的分子生物学实验课程,通过一个个独立的实验演示分子生物学的基本原理和技术。这种实验策略虽然可以使学生很好地掌握独立的实验技术,但实验课程缺乏系统性和连贯性。学生虽然掌握了单个的实验方法,却不能理解每个实验技术之间的相互联系,不利于培养科研思维以及创新能力[4]。另外,当前分子生物学实验课程主要涉及DNA及蛋白质的相关操作,而缺乏RNA相关实验,整个实验体系不完整,使学生不能全面掌握分子生物学相关实验技术。

1.3教学方式死板,不利于调动学生的积极性

以往的实验教学往往重视实验操作的训练,而脱离了理论知识的讲解,使学生知其然而不知其所以然,无法调动学生的学习兴趣。而且实验教学与科研工作脱节,只注重讲解单个实验的相关知识,不注重相关技术的应用和延伸。而基础医学专业旨在培养具有从事基础医学教育和科学研究能力的拔尖人才,旧的教学模式不利于提高学生的科学素养[5]。学生进入科研实验室后还需要重新进行系统的培训。

2分子生物学实验课程的教学改革

2.1实验课程内容的更新

改革后,分子生物学实验课程包括:细胞传代培养及脂质体法转染(4学时)、细胞蛋白提取及BCA法测定浓度(4学时)、酚/氯仿/异戊醇法抽提基因组DNA及鉴定(4学时)、TRizol法提取总RNA及鉴定(4学时)、PCR技术(4学时)、蛋白免疫印迹技术(8学时),共28学时。更新后的课程内容涵盖了细胞、DNA、RNA及蛋白质相关的基本实验,丰富了实验内容,完善了实验教学体系,也是学生将来步入实验室后必备和常用的实验技能。实验顺序的安排符合科研工作中的实际情况。例如培养及转染后的细胞,用来提取蛋白、DNA及RNA,提取的蛋白是后续蛋白免疫印迹实验的样品,提取的DNA可以用做PCR实验的模板。通过连续的实验教学过程,让学生了解不同实验课程之间的紧密联系,增加了学生对实验课程的兴趣及自主意识,使学生对各个实验技术在科研工作中的运用有更深入的理解[6]。

2.2实验教学仪器设备的升级

在学院的大力支持下,本学系对实验室进行了改造升级,实验仪器也进行了更新换代。分子生物学实验室新建了细胞培养间,细胞培养间包含了缓冲间及无菌操作间,无菌操作间配备有通风净化系统和紫外消毒装置,可以保证操作间的无菌操作。细胞间还配备了生物安全柜、恒温CO2培养箱、倒置显微镜、荧光倒置显微镜、离心机、水浴箱、普通冰箱、液氮罐等,可以保证细胞培养实验的正常进行。蛋白免疫印迹系统进行了更新。过去使用的国产电泳槽操作复杂,还经常渗漏,延长了制胶的时间。本学期升级为伯乐电泳系统,操作方便,节省时间。另外,实验室还添置了化学发光仪,用于ECL显色检测,省去了在暗室用显影液、定影液进行显色检测,既绿色环保,又节省了空间和试剂耗材的消费。

2.3教学模式的改进

通过本次教学改革,将实验教学与科研工作紧密连接。在新的分子生物学实验教学过程中,要求教师不但要进行实验原理及操作过程的讲解,还要重视相关实验技术的延伸及应用,从而丰富学生的理论知识,开阔科研思路[7]。例如细胞转染技术,除了要求学生掌握脂质体转染的方法,还要求介绍磷酸钙转染法、慢病毒转染法、PEI转染法等科研工作中常用到的转染方法,并让学生掌握面对不同细胞如何选择合适的转染方法;蛋白的提取及浓度测定,除了BCA法,还介绍folin-酚试剂法及考马斯亮蓝法,并要求学生比较不同方法的优缺点;DNA、RNA的提取方法也不局限于教学大纲,并且要注重相关应用的介绍,如DNA的提取是SNP、ChIP、Southernblot、测序等实验的基础,高质量的RNA是后续Northern、体外翻译实验、RT-PCR、cDNA文库建立等实验的前提。PCR实验除了常规的实验方法,还要让学生学习利用数据库进行基因序列的查找、利用引物设计软件对目的基因进行引物设计、同源性对比及分析等,还要求给学生介绍RT-PCR、巢式PCR、荧光定量PCR、原位PCR等,开阔学生视野[8]。改革后的分子生物学实验课程主要是面对基础医学专业的学生,培养学生的科研创新能力尤为重要,因此,在教学过程中要积极调动学生的主观能动性。让学生充分利用本学系已建实验教学平台,在课前进行实验理论的学习及实验录像的观看[9];课上采用引导式、讨论式教学,增加教师与学生的互动,鼓励学生自主设计实验,分析实验中的问题[10]。实验结束后,通过与老师讨论,总结实验成功的经验和收获,分析实验失败的问题和教训,并将讨论结果体现在实验报告中,从而有助于提升学生发现问题和解决问题的能力,为从事科研工作打下基础。

3教改后仍存在的问题及拟解决方案

通过本次实验课程的改革,虽然增加了课程的连贯性、综合性、完整性、科学性,但是仍然存在部分问题亟待解决。实际的科研工作中,许多实验的进行需要时间上的连续性,例如细胞的转染需要在传代的24h后;利用蛋白免疫印迹实验检测转染的外源基因的表达水平,需要在转染后的24-48h后;DNA、RNA的提取也需要提前培养好细胞等。而实际教学过程中,由于课时的限制,许多实验需要由负责实验准备的老师提前进行操作,实验才能顺利串联起来。例如细胞的培养及转染,需要实验老师提前准备好分别用于传代及转染的细胞,DNA、RNA及蛋白的提取也需要实验老师在课前分别准备相应的细胞。这样一方面使学生失去了系统锻炼的机会,增加了实验老师的工作量,另一方面,造成了试剂和耗材的浪费。为了解决这一问题,我们拟进行实验室的开放[11,12]。学生通过自主预习及与老师讨论,确定实验方案,然后通过网上预约平台,于课下时间预约使用实验室,做好正式实验课的准备工作[13,14]。另外,实际科研工作中,实验试剂、耗材的准备是由实验人员亲自准备。而目前的分子生物学实验课程还是沿袭前期实验课程的习惯,由实验准备老师于课前准备好所有试剂耗材,这样不利于培养学生良好的实验习惯及严谨的科研思维。而让学生自己进行实验准备,在操作层面也不现实。因此,我们拟通过建立虚拟仿真实验课程,一方面可以让学生接触一些时间、空间、经费、操作受限的实验,另一方面,学生可以进行实验的预习、实验准备及实验操作模拟练习。虚拟仿真与实际操作相结合,对于学生全面、系统的学习具有重要帮助[15,16]。

第5篇:分子生物学相关知识范文

摘 要:分子生物学是生物技术专业的必修课,分子生物学实验课是将理论转化为实践的桥梁,而实验准备是这座桥的支柱, 做好充分的实验准备是上好实验课的前提。该文从如何做好实验准备进行思考,有望为教学质量的提高提供更好的参考。

关键词:生物技术专业 分子生物学 实验准备

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(b)-0223-02

分子生物W是一门理论与技术并重的学科,特别是对于生物技术专业的学生来说。在分子生物学教学中实验教学占有举足轻重的地位[1],学生每次实验能否成功,以及对相关知识的掌握程度,主要与课堂教与学有关,但实验准备也是一个重要影响的因素。我们在多年从事《分子生物学实验》的准备过程中逐步认识到实验准备的重要性,做好实验准备工作,这对提升教学质量和提高学生的创新意识和学习主动性具有重要作用[2]。笔者站在教辅工作者的位置上,对如何做好实验准备也有一些自己的看法和理解。

1 分子生物学实验准备的重要性

充分的实验准备是实验能够顺利高效进行的保障,通过预实验能够提前发现问题,对实验设计方案进行改进和调整,同时,让学生参与预实验,有利于调动学生的积极性,增强学生对理论知识的掌握,提升学生的操作能力,使他们养成良好的科研态度和习惯。实验准备不仅让学生受益,相关教师也能在此过程中站在学生的角度思考实验,从而提升教学水平,提高教学质量。

2 怎样做好分子生物学实验准备工作

实验材料的准备是否充分与完善,直接影响到实验的进程和效果[3];而详细周全的实验计划能确保实验顺利高效的进行;认真做好预实验可以保证实验材料准备充分及实验方案的可行性;良好的实验室环境和秩序也是实验得以顺利开展的保障;实验准备教师能够熟练掌握相关操作技术,提升自身理论水平和业务能力对实验教学质量的提升也具有重要作用。

2.1 实验材料的准备

分子生物学实验材料的准备工作中,制定详细周密的计划是十分必要的。根据实验内容计划,实验材料应提前清点,如有缺少应及时补充齐全,实验仪器如有损坏应及时维修或购置。根据分子生物学实验的连贯性特点,准备材料的品种和数量要保证整个实验流程所需,例如质粒DNA的提取与鉴定、质粒DNA的转化、质粒DNA的酶切等,对于这些实验必须做好每一步实验的准备工作,否则将影响整个实验的结果。有些物品需要提前几天准备,切不可按常规的只在实验前1 d准备,否则影响整个实验进程。除了一些药品和耗材以外,对于一些有特殊要求的实验材料,包括培养基的制备(LB培养基)、高压灭菌、玻璃器皿的清洗等,应该严格按照要求准备。

2.2 预实验模拟学生实验过程

生物技术专业学生要求理论与实践并重,在学好理论课的基础上,对实验课的要求也提高,让学生参与预实验有利于培养学生的独立操作能力和实践能力。学生刚接触分子生物学的实验时,常常出现一些失误,主要表现为样品取错、样品混淆、样品意外丢失、加错试剂、实验顺序颠倒、看错实验条件等等。因此,认真严格地做好预实验,是提高实验教学质量的保障,学生参与预实验不仅能够降低学生实验的盲从性,而且学生可以提前发现问题,对正式的实验能够得心应手。实验员也可以通过预实验对实验准备的试剂药品用量进行提前评估,对实验仪器设备进行调试,在预实验中发现的问题,可以及时反馈给任课教师,从而在课堂中对学生进行有针对性的指导,实现高质量高效率的教学。

2.3 加强实验室管理工作

实验能顺利高效进行的基本保障是良好的实验室环境和秩序[4]。因此,我们应该从以下几个方面做好工作。

保障实验室安全。包括生物安全、药品安全和操作规程的安全。对人体有害的菌种、细胞、挥发性药品应妥善保存,学生实验过程中戴手套口罩防护,避免进入口腔鼻腔,应向学生交代清楚有毒有害试剂及特殊试剂的保管和处理原则,避免实验过程中打翻药品等事件的发生。

管理实验材料。确保实验正常开展,实验材料需要及时补给和更新,实验员应列出详细实验材料清单,课前和课后让每组同学按清单一一清点,确保材料齐全,不影响下次实验。让学生参与管理,不仅可以减轻实验员的工作量,提高工作效率,而且可以增强学生的责任感和对实验更清晰的认识。如有实验过程中损坏的材料,正常损毁的登记好补齐;由于学生操作不当或故意损毁的,登记入册要求学生照价赔偿。

维护实验仪器。实验员做好仪器使用辅导工作,避免因学生盲目操作而造成的仪器损害。若仪器出现故障,应及时请专业维修人员进行检修,不能让学生强行进行操作。实验结束后实验员记录仪器使用情况,对相关仪器进行维护。

规范要求学生。实验前,要求学生了解实验室管理规范,必须对实验的目的、原理、方法、预期结果有明确的认识,认识本次实验所涉及的药品特性,特别是对人体有害、易燃易爆易挥发特殊保存的药品,熟知仪器的操作规范;实验过程中,要求学生认真实验,规范操作,如实记录;实验结束后,要求学生恢复台面、地面的整洁卫生,安排专门的值日生负责实验教室的卫生。

2.4 提高自身专业素质

随着实验课程占据越来越重要的位置,实验员既是技术人员,又是管理员同时也是实验教学教师之一,做好实验员的工作至关重要,应从以下几个方面提升自身的专业素质。

锤炼精湛的实验技术。实验员的基本工作是进行实验前的物品准备和预实验,实验中的技术辅助指导,实验后的清洗整理以及日常仪器设备的维护等管理工作[5]。实验员想要更好地完成工作,就需在储备一定理论知识的前提下,重点抓实验技能,而技能的提高不是一日之功,需要经过刻苦训练反复实践。可以通过参加仪器设备的培训,到兄弟院校参观学习,开展实验室内部的互教互学等这一系列的措施,掌握多门专业实验操作技术,使实验技术人员的专业素质得到显著提高。

培养良好的组织管理能力。实验室管理是高校实验室建设的重要组成部分,实验室的日常管理是实验技术人员的一项主要任务[5]。它包括实验室安全管理、实验材料仪器的管理及对实验教师和学生的组织协调管理。这就要求实验员掌握现代科学管理知识,按照科学管理原则,强化实验室的科学管理[6]。实验室管理水平的提升对于提高仪器设备利用率,提高教学质量,培养合格人才等具有重要作用。

适量进行教学和科研工作。实验员的工作范围不仅仅是实验准备,同时还兼有实验教师和科学研究人员之职。实验员利用自身得天独厚的条件,在教学上,向任课教师学习并承担一部分教学工作,在科研上,利用现有实验室优越的条件进行科学研究,包括实验条件和实验技术的优化研究,立足于本门学科的基础探索,带领学生完成创新性实验及毕业论文设计等。实验技术人员通过多方面的培养锻炼,努力成为综合素质高的综合性人才。

3 结语

通过实验技术人员精心的课前准备、课中指导、课后管理的一整套实验教学服务体系,相信本校的生物技术专业的本科生能够在实验中积极思考,增强动手能力,成为综合素质强、有创新精神的生物技术高级人才。

参考文献

[1] 杜婕,徐国强,赵运英,等.分子生物学实验课程的教学改革与实践[J].广东化工,2016(5):194-195.

[2] 陈林,肖国生,汪开拓,等.高校生物化学实验准备工作重要性探讨[J].实验科学与技术,2013(6):104-106,161.

[3] 胡翠英,陈宏伟,顾华杰.完善分子生物学实验准备工作以提高教学质量[J].实验室科学,2015(2):89-90,93.

[4] 吴锋,杨晓华,郑建武,等.如何做好研究生细胞分子生物学实验准备工作[J].西北医学教育,2010(6):1183-1185.

第6篇:分子生物学相关知识范文

关键词: 高职 职业 制药 教材 基础化学 教学内容

高职《制药》专业,要求学生掌握制药技术的基本原理和实验方法,具备将生物技术和制药技术结合起来进行初步科学研究的能力和具有独立设计和改进实验方案的能力,具有现代生物制药企业管理和产品营销方面的基本知识,了解生物制品、制药等相关企业的生产工艺和流程,使毕业生有较宽的就业机会和较强的竞争力。除了学习专业知识外,还包括相关类课程的见习、实验操作(物化学及生物化学实验、分子生物学及分子生物学实验、药理学及药理学实验、药剂学及药剂学实验)和实习等。

高等职业教育以培养学生就业和职业能力为向导,突出学生综合能力。制药及相关专业在教材的编排和组织上,体现注重实践、突出应用,以金典实验教学为线索实施教学,有一定的可取性。但在具体实施过程中,出现下列问题:

1、《制药》高职教材改革上希望打破原有的单纯理论框架,改为以应用为主线,辅以理论教学。基础化学现在普片开设《有机化学》和《无机及分析化学》,而原有的《物理化学》、《化工原理》等课程停止开设。在教材和教学内容的组织上,主要框架定在典型实验上,围绕这些实验展开理论教程。学生在知识的掌握上不连贯,对实验原理的理解上有难度,会出现一知半解。实验做完了,学生不知道为什么这么作,只能按部就班的操作。

2、教材采用的典型实验为主线教学,单从课程上看是可行的,但毕竟《有机化学》和《无机及分析化学》是基础课,是为专业课程的学习打基础的。这些实验有些跟后续课程联系比较紧,有些联系并不大。制药专业是工科类专业,《物理化学》和《化工原理》所涉及的内容对本专业是必要的。仅仅通过《有机化学》和《无机及分析化学》若干个典型的实验来完成整个专业基础化学的学习是不够的。

3、实验和实训是不同的,实验的目的是为了理论课的需要,是一种教学手段,不能等同于实训,实训是一种实践性教学,专业性更强,两者有很大的区别。通过实验训练可以提高学生的动手能力,但是有局限性。把实验等同实训,夸大了实验的功能。加大学生动手能力的培养,单靠实验训练是不够的。

4、学生在课堂上的学习主要还是理论学习,很多实践性的知识应该在实践过程成中掌握,所以,教学的重点还是应该放在理论教学上。高职学生应该具备较强的动手能力,但没有理论作为支撑,那是办不到的。我们在强调对实践性教学的过程中,不能削弱理论课的教学。

针对教学过程中出现的的问题,在教材和教学内容的安排上,作如下调整:

1、制药专业属于工科类专业,主干课程包括生物化学及生物化学实验、分子生物学及分子生物学实验、药理学及药理学实验、药剂学及药剂学实验、生物技术制药、生物制药工艺学、发酵工程、药品与生物制品检验。从专业上看,基础化学部分应该基础上应该包括《有机化学》、《无机及分析化学》、《物流化学》、《化工原理》等内容。

2、化学基础课的课程设置上,不应该是保留几门而去掉几门,应该是统一成一门作为基础课程,内容上以满足专业需求为原则,要揉进《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《物理化学》,《化工原理》等课程内容。化学基础部分可以统一成一门《化学基础》。这样,教材体系上是完整的,学生学习起来有连贯性。课程的难度可以适当降低,但整个化学基础部分的主要内容应该包括。可以舍去一些计算、解题技巧等内容,但课程的完整性还应该具备。真真做到宽基础,重实训,教学学时可以压缩,内容难度可以降低,但知识面还是应该广。

3、将《物理化学》、《化工原理》等课程内容适时穿插到到化学基础课程的教学中。特比是实验教学上。例如:《有机化学》化学经典实验之一的“升华”中可以补充《物理化学》中的物质的相图,这样不光对实验教学有帮助,对后续课程的理解也是很有必要的,食品药品干燥中常使用的“冷冻干燥”,有了相图的概念,理解起来就容易了,如果没有相图的概念,要说清楚“冷冻干燥”还真不容易。又如有机化学实验“蒸馏”、“精馏”等也需要《物理化学》的相关知识,是不能省略的。在实验课上,应该适当补充《物理化学》和《化工原理》的相关内容。

参考文献:

[1]黄运瑞.制药工程专业无机及分析化学教学探析.《南阳师范学院学报》,2012年09期.

[2]沙鸥,刘英红,马卫兴.现代教育新技术在无机及分析化学实验教学中的应用[A].中国化学会第27届学术年会第17分会场摘要集[C],2010年.

第7篇:分子生物学相关知识范文

关键词: 研究生 创新能力 高级生物化学 课程改革

《高级生物化学》课程是生物类及其相关专业硕士研究生的必修课之一。在科学技术高速发展的21世纪,学科间的广泛交叉和渗透,使得“高级生物化学”这门课程的内容越来越丰富,成为介于生物化学和分子生物学的一门学科。它需要研究生在已有生物化学及相关基础知识上,进一步加深和拓展生物化学的基本理论,更高层次地理解生物化学的原理、现象和发展。因此,如何在本科已有知识基础上深化认知水平,提高研究生的综合素质与能力,改革现有教学方法,培养研究生自身创新能力,成为该门课程教育教学改革的重点。

2011年2月,国务委员刘延东在纪念《中华人民共和国学位条例》实施30周年纪念大会上强调:研究生教育质量的提高,以增强其创新能力为核心,主要方法是靠实施研究生教育创新计划,加强科研和实践环节改革,创新研究生培养模式。研究生教育是我国最高层次的学历教育,担负着向国家经济主战场和科研领域培养高层次专门人才的重任。研究生培养的根本目的是创新能力的培养。一所高校的学科及科研能力的高低,在一定程度上取决于所培养研究生创新能力的高低。笔者长期从事研究生“高级生物化学”课程的教学工作,尝试将课程教学与提高研究生的实际能力相结合,实现课堂主体由教师抽象灌输知识向学生主动摄取知识转变,从而探索与研究生创新发展需要相匹配的教学新方法。

1.传统的“高级生物化学”课程教学中存在的主要问题

1.1教学模式陈旧,教学材料和教学方法单一。

“生物化学”课程在很多院校的农、理本科专业中已有教授,也是研究生入学考试中的考试科目,一些院校不能理解研究生教育的内涵,对该门研究生课程仅冠以“高级”二字而已,不管是课程大纲还是教学内容、实验手段仅是本科阶段的重复,教学课件只是在本科可见的最后增加一些参考文献、国内外较新的研究进展,实验内容仍然是基础的离心、层析、电泳及蛋白质分离、纯化、鉴定,迫于课程学时安排,最多涉及一到两个生理生化大实验,或者生化与分子生物学联合实验,完全无法体现该门课程的系统性和前瞻性。传统教学模式中主客体的颠倒,成为生化、分子生物学这类抽象、复杂的课程完全成了死记硬背的记忆内容。

1.2教学计划对研究生动手能力、查阅文献等综合能力培养关注不够。

传统的教学模式,教师重理论讲解,学生疲于应试,一定程度上制约了研究生创新能力的培养与提高。传统的“高级生物化学”课程设置中理论部分一般占据2/3左右,多采用多媒体课件讲解一些抽象的理论和模型,试验部分多是教师安排实验,示范操作后,由学生重复。也没有考虑到课后研究生应该查阅文献、参与学术报告,主动探索新知识与新内容。这种灌输式的教学方法,使很多研究生丧失了提出问题的能力,更别说能真正解决实际问题了,有的学生甚至产生了厌学、畏学的情绪,完全没有达到培养高层次人才的目的。

2.新的探索模式

2.1教师队伍建设是研究生教学改革的关键。

教师是教学改革的主体,在研究生教学过程中起主导作用,提高教师的自身素质,是搞好教学改革的前提。依靠课程改革培养研究生的创新能力,首先要转变授课教师的思想观念,提高他们的专业素养。

要建设一支教学能力强、学术水平高、知识结构和年龄结构又比较合理的高素质教师队伍,需要本课程的主讲教师至少是副教授以上,并配备同样能力和责任心都比较强的辅导教师参与高级生物化学的实验教学,保证本课程教学目标的顺利实施。研究生课程的开展,需要任课教师具有扎实的相关分子生物学、植物学、动物学、遗传学等知识的教育科研能力,需要任课教师善于利用现代手段进行多媒体获取新知识、不断改革和总结教学方法,以及具有高度的责任心、使命感和沟通表达能力。提高教师整体教学水平,学校还应积极创造条件,加强地区、国际间的交流与合作,使教育体系与更高水平接轨。

2.2明确课程性质和培养目标,完善教学计划和课程内容是组织教学的基础。

要培养创新型高水平科学人才,必须改革传统的教学观念,由注重专业知识,转向拓展已有知识,了解学科前沿;由学习和掌握现成的知识,转向从深度和广度综合掌握知识体系;由过去统一模式、统一标准要求研究生,转向注重个体特性,因材施教,提高个人动手能力、思考能力和解决问题的能力。

研究生教育不是简单的本科教育的延续,需要引导学生主动思考,成为教学主体;积极创新与改革教学方法,改变过去死记硬背或的考核方法,使学生能灵活运用所学知识,解决生产、科研中的实际问题;应建立学习型组织,培养研究生的团队精神。

研究生专业水平的培养是依靠一系列课程完成的。合理的研究生课程体系不仅起到构建合理的知识结构,打下扎实的专业基础的作用,而且有利于研究能力的培养。“高级生物化学”课程应突出学生的实验操作动手能力,一次实验学时应占到一半左右;培养学生按照参考资料,研读外国文献,查阅最新资料的能力;鼓励学生经常参加学术讲座,定期组织心得汇报;改革过去只一次考试的陈旧考核方式,采取灵活多样的考核方式,可以把课前讨论、课后读书笔记、心得汇报甚至实验设计都列为教学评价体系的一部分。

2.3构建综合性实验教学,是提高研究生创新能力的根本。

为提高教学质量,培养学生的综合应用生物化学理论,应对实验课程的设置进行适当调整,大幅度增加综合性实验课程的比例。将生物化学与孤立的几个实验相关知识,如:分子生物学、植物或者动物生理内容串在一起,形成综合性实验设计。如蛋白质定量分析,包括考马斯亮蓝法、凯氏定氮法、Folin一酚试剂法、紫外分光光度法、双缩脲法等,在教师系统介绍了各方法的原理及优缺点后,由学生根据几种不同的实验情况自行选择实验方法。

从实验设计到实验材料收集,都由学生安排,一定程度上强化了学生的团队配合意识和自我思考能力,极大程度上激发了研究生们的学习热情。经过一段时间的教学实践,自采取这种灵活的综合性实验教学方法以后,学生自己设计实验、解决问题的能力都有所提高,最主要的是学生理论课时的学习气氛也有了较大改变。

3.结语

高级生物化学是生物相关学科硕士研究生重要的专业基础课,涉及分子结构的抽象理论,培养学生的创造性和开拓精神是学好这门课程的重要因素,只有在实践中不断调整和补充教学内容,改进教学方法,提高学生主观能动性,才能达到预期目的。

参考文献:

[1]康力平.试论《化学教学论》硕士研究生教育的课程设置[J].学位与研究生教育,1995(2):22-23.

[2]陈瑜,杨俐丽,林德馨.研究生高级生物化学教学改革的探索与实践[J].山西医科大学学报,2008(4):422-424.

[3]李关荣,朱利泉,万华方.创新研究生高级生物化学课程教学的实践探索[J].教育教学论坛,2013(11):27-29.

第8篇:分子生物学相关知识范文

关键词 病原生物学 课程编排 整合教学 医院感染

中图分类号:G424 文献标识码:A

On the Problems in Pathogen Biology Curriculum

and Teaching Content Choreography

GAO Jian, HOU Qiulian, Rebiya oNuli, MA Wenjing

(Department of Human Parasitology, Basic Medical College, Xinjiang Medical University, Urumqi, Xinjiang 830011)

Abstract Combined with the current status of pathogen biology courses at medical schools and to set the basis of the relationship between medical teaching courses in other disciplines as well as their course schedule, analyze pathogen biology curriculum and teaching content scheduling problems on the proposal will Pathogen Biology after all basic medical courses were taught, while paying attention to microbiology and parasitology section of content integration in choreography and join hospital infection-related content.

Key words pathogen biology; curriculum; integration of teaching; hospital infection

病原生物学是研究人类疾病生物性病因或病原体生物学的科学,是一门基础医学课程。但由于其主要研究内容包括各类病原生物的生物学特性、与宿主及外界因素的相互关系、 致病因子及其作用、致病机理、实验室诊断方法、所致疾病的传播和流行特点,以及预防和控制原则。①因此既是基础课,又是主要桥梁课和应用课学科,是临床医学和预防医学的基础。随着医学课程的整合和缩紧,合理编排课程对病原生物学等桥梁学科的教学效果非常重要,现结合病原生物学课程编排现况浅谈病原生物学课程编排中存在的主要问题。

1 病原生物学与其他基础医学课程教学顺序的问题

1.1 病原生物学应放在所有基础医学课程之后进行学习

病原生物学是临床医学、检验医学、医学影像、医学护理、药学及预防等专业的一门主干课程,不仅与各基础课程之间密切联系,而且与临床课程密切相关。其内容丰富,信息承载量大,是知识更新和发展最为迅速的课程之一。②以病原生物学课程中的医学寄生虫学部分为例,首先介绍各种寄生虫的形态和结构特点外,随之是对寄生虫生活史、致病、诊断、流行和防治内容的讲解。在各种寄生虫生活史的学习中首先要明确医学蠕虫成虫和幼虫以及各种医学原虫的寄生部位,医学蠕虫幼虫在宿主体内的移行过程,这就要求学生必须对系统解剖学、组织胚胎学、细胞生物学有很好的掌握基础,而关于虫体的生活习性,生长代谢特点,又牵涉到生化与分子生物学方面的知识。在寄生虫的致病中,牵涉到病理生理学和病理等多门基础医学学科的知识,在寄生虫病的诊断中,除了病原学检查方法,还需要向学生介绍临床常用的免疫学诊断方法,分子生物学诊断方法,各种寄生虫致病的医学影像学表现,不仅需要各门基础医学知识的融会贯通,还牵涉到诊断学、医学影像学等多门临床学科,而对于预防医学专业的学生,对于人体寄生虫病的流行现况和特点的学习,又牵涉到流行病学的基本概念和知识。同时在寄生虫病防治措施中,还涉及大量药学和护理的相关知识。

以人体寄生虫学中对日本血吸虫内容的讲解为例,如果没有系统解剖学的知识做铺垫,学生不可能对日本血吸虫的寄生部位――门脉肠系膜静脉系统有清晰的认识,从而也就无法就“日本血吸虫成虫寄生于宿主门脉系统,为什么却能在宿主粪便中发现虫卵?”这一问题进行理解;系统解剖学的知识同时影响学生对日本血吸虫的生活史中,尾蚴进入人体后的发育和移行过程的清楚认识,甚至进而影响学生对虫卵主要沉积部位和致病的理解;而在血吸虫的致病中,几个重要的知识点会联系到其他多门学科,如“血吸虫虫卵肉芽肿的形成机制”涉及免疫学中Ⅳ型超敏反应的知识,而晚期血吸虫病致门脉高压的临床表现,需要学生熟知病理生理学中“门脉高压”的形成机制。目前各高校基础医学课程编排一般都将病原生物学课程和免疫学课程、病理学、病理生理学等课程安排在二年级进行同期讲授,无法对病原生物学的学习起到知识奠定作用。以人体寄生虫学的临床诊断为例,由于包虫病严禁穿刺性诊断,主要以影像学诊断为主,肝包虫病在B超中表现为肝部的液性暗区,而蛔虫成虫寄生于宿主肠道可通过肠道钡剂X线透视发现条索状暗影获得诊断依据,但目前高校主要将医学影像学课程安排在三年级与临床医学各专业课程进行平行教学,影响学生对病原生物学中影像学诊断相关知识点的理解。

1.2 病原生物学至少应放在免疫学课程之后进行学习

在基础医学课程中,免疫学与病原生物学其实是“己”与“彼”、“我”与“敌”的关系,免疫应答过程本身就是发生于机体内部的一场战争。病原生物学为现代医学微生物学与人体寄生虫学的整合课程,在中专、大专、高职类教材中,通常把免疫学、医学微生物学、人体寄生虫学三门学科整合为《病原生物学与免疫学基础》一门整体课程进行学习,③而本科及本硕连读班级的教学中,采取医学微生物学和人体寄生虫学分段式教学、综合考核的方法整合为一门课程进行教学,免疫学常作为另外一门必修课程平行讲授。从教材内容看,医学微生物学和人体寄生虫学中都涉及病原生物的抗原性质、机体应对不同病原生物抗感染免疫的特点以及免疫结果、病原生物疫苗研发的进展等内容,针对上述内容的领会和学习,离不开对免疫学课程的整体掌握。在病原生物学与免疫学平行教学的现状下,学生在学习病原生物学时听到的免疫学相关名词在他们的免疫学课程进度中还没有涉及到,课堂讲授中陌生专业名词的引入会增加对学习的疲惫感,从而极大影响学生对病原生物学的学习积极性。

高校的课程编排要立足于学生学习效率的提高,考虑学生的身心规律以取得最好的教学效果,要注重遵循学生的认知规律,考虑学生学习注意力和大脑调节功能的生理及心理特点, 实现课程的合理搭配和负担平衡。④结合上述要求,要想达到好的教学效果,病原生物学应该设置在所有基础医学课程之后进行讲解,通过之前课程的学习加强对病原生物学相关知识点的领悟,同时对一、二年级所学的基础医学知识进行回忆和巩固,方能保证基础医学课程学习的递进次序和学习效果。而在病原生物学与免疫学的课程编排顺序上,建议将病原生物学放在免疫学之后进行讲授,从而保障学生对病原生物学中所涉及到的免疫学相关内容的理解与领会。

2 病原生物学自身课程内容编排的问题

2.1 生物学分类与临床知识实践之间的矛盾

病原生物学教材以七版人卫教材为主要代表在各医科高校中应用,其中《人体寄生虫学》和《医学微生物学》是独立发行的。当然也有一些学校用整合后的《病原生物学》教材,但其实质内容依然是寄生虫学部分与微生物学部分独立编排的。从生物学分类角度,不可能实现寄生虫学和微生物学的整合教学,然而在两部分病原生物各自的章节编排中,医学微生物学的章节编排优于人体寄生虫学。以细菌学部分和病毒学部分为例,长期以来的《医学微生物学》教材都实现了通过感染部位来编排细菌和病毒部分的各论章节,从而能与临床医学的分科教学有所衔接,而《人体寄生虫学》依然采用传统的生物学分类法,在教学意义上没有微生物学教材的实践意义大。《人体寄生虫学》之所以无法通过感染部位来编排章节,是因为一种寄生虫幼虫和成虫的寄生部位以及相应的致病都不一样,以钩虫为例,成虫寄生部位为消化系统,但在致病上从幼虫经皮进入人体就开始了,幼虫穿刺入皮肤时引起钩蚴性皮炎,幼虫在宿主肺部移行时引起钩虫性肺炎,成虫寄生于人体小肠,则引起贫血为主的临床表现。其实医学中寄生虫学与微生物学最具有相似性的分类依据不是生物学分类,也不是感染部位分类,而是传播途径分类,如果能将所有的病原生物按照传播途径进行编排,例如经口感染的病原生物有寄生虫学中蠕虫部分的蛔虫、钩虫、鞭虫、蛲虫、旋毛虫、肝吸虫、肺吸虫、带绦虫、棘球绦虫等;原虫部分的溶组织内阿米巴、蓝氏贾第鞭毛虫等;细菌学部分的埃希菌属、志贺菌属、沙门菌属等;病毒学部分的脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒、轮状病毒等,将这些病原生物放在一起讲授,不仅能够增加学生对不同病原生物引起的消化道症状的辨识程度,而且能够真正实现病原生物学的整合教学。

2.2 建议在病原生物学课程中增加医院感染控制相关章节

病原生物学作为基础医学与临床医学之间的桥梁学科,有临床专业技巧的直接服务意义。作为医学生未来工作的大环境,医院感染因其特殊的病因学和感染对象而备受关注。任何感染都是病原生物与宿主在一定条件下相互作用而发生的一种病理过程,医院感染也不例外。有资料表明,目前中国高等医学院校教材中有关医院感染的内容只在流行病学课程中提及,仅占3~4个学时,使临床实习生在进入临床实习前对医院感染相关知识学习课时少。⑤医院感染的教学内容更贴近病原生物学的学科内容,在学习了各种病原生物的生物学性状和致病后,如果加入医院感染的相关章节,可强化病原生物的临床应用,课程设置更为合理。

综上所述,作为基础医学和临床医学之间的桥梁学科,课程编排对病原生物学的授课效果非常重要。其中主要体现于病原生物学与其他基础医学学科的教学安排顺序,尤其是免疫学与病原生物学的授课顺序。此外,应当注重病原生物学与临床医学相关知识的衔接与应用,提倡病原生物学各论内容以传播途径对所学病原生物进行章节编排,实现真正意义上的病原生物学整合教学,同时建议将医院感染相关内容编排入病原生物学课程进行讲授,增强本学科的临床意义。

基金项目:新疆医科大学博士科研项目启动基金;新疆医科大学科研创新基金(XJC201222)

*通讯作者:高剑

注释

① 张浩.病原生物学课程改革的探索与实践[J].齐齐哈尔医学院学报,2010.31(22) :3626-3627.

② 邵世和,张文,申红星,等.病原生物学课程建设与教学改革的探索[J].中国病原生物学杂志,2010.5(4):317-318.

③ 刘荣臻,马爱新.病原生物学与免疫学[M].北京:人民卫生出版社,2006.1.

第9篇:分子生物学相关知识范文

【关键词】基因工程 多媒体 教学改革

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2011)05-0013-02

20世纪70年代诞生的基因工程是现代生命科学研究的主要方向之一,是打破物种之间的生殖隔离,改造甚至创造新生命的利器。[1]当前,基因工程与医药、食品、农业、能源等传统产品的改造和新产品的形成密切相关。《基因工程》课程是教育部规定的生物工程和生物技术专业重要的专业课。由于基因工程是从分子水平上对生命复杂现象的认识和操作,内容丰富,理论性强,实验操作条件高,该课程质量的好坏将直接关系到生物工程专业学生的专业素质和创新能力的培养。[2~3]

近年来,多媒体技术在高等院校课堂上得到了比较广泛的应用,在基因工程课程教学上也发挥着越来越重要的作用。多媒体教学是现代教育采用的最先进的教学手段,它有很多优势,但使用不当,也会带来问题。在基因工程教学中应合理使用多媒体,提高基因工程教学效率。

一、基因工程教学中应用多媒体技术的优点

1.有利于增大课堂容量,提高课堂效率。

由于基因工程是从分子水平上对生命复杂现象的认识和操作,其内容抽象复杂、较难理解,信息量大且更新速度很快,理论性和实践性强,并且要求理论紧密联系实践,同时涉及大量难以用传统的教学手段进行描述的实验操作技术,学生在学习过程中,普遍反应该课程难学、难理解、难掌握。

在我校,生物技术专业安排的基因工程学时数为64学时,生物工程专业为40学时。由于学时有限,为了加大单位时间的信息量,在教学过程中采用了多媒体为主结合传统板书的教学手段。多媒体技术的应用,在很大程度上增大了课堂容量,增强了信息密度,丰富了学生的学习内容。多媒体课件的集成性和快速高效的特点可把大量的图文信息、音像信息集中在一起并在有限的时间内呈现出来。如在讲解聚合酶链式反应这一章时,诸如PCR发展历程、原理、反应体系、引物设计原则、技术类型等都会按事先编排的顺序在课堂上利用多媒体设备清晰地呈现,从而极大地增加了学生的信息输入量。利用计算机的存储和表现功能,教师可在课堂上展示与本节课教学内容相关的各种信息,帮助学生掌握更多的与本课程相关的课外知识。另外教师先将所讲授的内容制成多媒体课件或幻灯片,节省了大量的板书时间,使教师能够更多的注意课堂教学内容的组织和讲授,这样不但课堂容量大,效率也高。

2.能够突出图片和动画在教学中的作用

基因工程内容抽象复杂,不仅涉及到大量的基本原理、基本研究方法与基本实验技术,而且很多内容抽象难懂,需要记忆的知识点较多。因此,在组织教学时要注重课程的科学性、先进性、系统性和条理性,努力反应国内外研究动态和成果,并注重解决经典与现代的关系。在基因工程课程的教学中,传统的板书讲解、比划、挂图等教学手段,难以使学生留下深刻的印象,学生难以快速掌握。实验心理学揭示,同样的信息,图像比文字容易被信息接受者所记忆。[3~5]因此,在教学过程中,我们特别重视图片与动画的作用,对抽象的、难以想象的或重点内容如核酸操作的基本技术、聚合酶链式反应、基因文库的构建、目的基因的获得等,采用动画、彩图加以演示或模拟。通过化静为动、化抽象为直观,使这些教学内容直观、生动、形象,不但提高了学生对学习基因工程课程的兴趣,而且使学生在感性和理性方面加深对基因工程知识的理解。

3.能够模拟实验过程,展示实验结果。

在我校,分子生物学和基因工程均没有单独安排实验课,而是单独开了一门分子克隆实验课。由于实验课和理论课是分开讲授的,假如采用传统的教学,实验原理和实验操作讲授就完全脱节。我们将多媒体引入基因工程教学中,在讲授理论知识的同时,采用动画,对一些实验譬如DNA的提取、酶切、连接、转化,PCR反应,核酸分子杂交技术等实验过程进行了模拟,在课堂上同步展示出来,使学生易于理解和掌握。对另外一些实验室没有条件开展或是同学们感兴趣的实验如亲子鉴定、疾病诊断等应用性实验,也可以通过多媒体技术进行模拟,使学生的知识面得到拓展,实验技能也得到了提高。

4.合理安排课程,将前沿的知识引进课堂。

基因工程课程的学习,需要具备较扎实的生物化学、分子生物学、遗产学和微生物学的知识作为基础。在学习本课程时,如果学生对前修课程内容记忆不清,会感觉到学习难度加大。因此,在教学安排过程中需要考虑课程设置顺序问题,通过合理安排课程,帮助学生更好的理解和掌握基因工程的内容,构建完善的知识体系。譬如讲解核酸分子杂交的时候,需要具备退火、重组子、毛细管作用原理等相关知识,这些背景知识基本在前修课程生化化学、分子生物学中学过,但学生往往记忆不深刻,因此讲授的时候需要对这些知识重新温习,以利于学生更好的理解和掌握现学知识。但在传统的教学过程中,由于课时的限制,不可能在短时间内使学生对以前的知识融会贯通,而在制作多媒体课件时,可适当的利用动画和图片,使学生对一些复杂的过程一目了然,短时间内抓住重点和要点。[4][6]

基因工程是一门实验性和技术性都较强的前沿专业课程,发展非常迅速。对教师要求相对较高,需要丰富的实践经验和理论知识,要求授课者不断积累经验,扩大知识面,掌握科学发展的前沿,努力提高教学水平与质量,促进科学技术发展。我们在教学过程中,充分利用科研资源,将教师科研过程中涉及的照片、图谱等带进课堂,增强学生的感性认识;将科研中的课题或问题引入课堂,引导学生思考和讨论;将最新的科研成果和基因工程领域的重大事件引入课堂,让学生查阅文献资料,设计解决方案等。

二、多媒体教学在基因工程教学中的误区

1.避免多媒体应用僵化

计算机能够存储大量的信息,这是其一大优势,但有些教师唯恐不能体现这一优势,将与课程相关的材料尽数罗列,使多媒体教学成为黑板文字或简单教具教学的翻版。如果只是机械的灌输,只能加快单位时间传输的信息量,课堂节奏明显加快,直接影响学生对所学内容的理解和接受。因此在基因工程多媒体教学过程中,应努力提高多媒体课件的制作质量,课堂讲授上也尽量实现“以学生为中心、既传授语言知识与技能,更注重培养语言实际应用能力和自主学习能力的转变”。[7]

2.多媒体应用欠缺理论性指导

多媒体早已成为教学中常用工具和必要手段,但由于缺乏系统理论指导,教师的多媒体课件制作技术和教学效果参差不齐。很多教师很难将多媒体教育技术与教学理论及教育心理学等学科的知识进行有机结合,对多媒体的应用仅停留在课堂上应用PPT制作教案等方面,使多媒体沦为“高级幻灯机”,在基因工程教学中也存在此类问题。还有些教师过分追求多媒体效果,过于注重课件的动画、色彩、音响等效果,不能本着实用的原则制作多媒体课件,结果容易分散学生的注意力,使学生过于注意花哨的图片、动画,而无暇顾及所讲授的知识内容,使多媒体的应用起到了相反的效果。

三、多媒体教学:关键看你怎么用

多媒体教学与传统的教学方式相比,存在着许多突出的优点,但如果应用不当,会起到相反的效果。基于基因工程课程内容丰富、理论性和实践性强,且理论和实践紧密联系,学生普遍反应该课程难学、难理解、难掌握的特点,本着合理构建学生理论和实践知识结构,培养学生综合素质,促进学生跟上学科发展的进程,为学生今后走上工作岗位或继续深造奠定坚实的理论基础。在我校的基因工程教学过程中,采用了以多媒体教学为主,传统板书为辅结合教师讲授的授课方法,激发了学生学习的兴趣,拓宽了学生的知识面,提高了学生的学习效率。经问卷调查,学生普遍反应,多媒体的应用,使抽象难懂的内容变得形象生动起来,易于理解和掌握。

参考文献

1 杨吉成.面向21世纪,尽快开设基因工程高等教育课[J].生物学杂志,1999(2):36~37

2 许崇波等.深化基因工程课程改革 提高教学质量[J].微生物学通报,2008(7):1153~1156

3 陈 英、黄敏仁.“基因工程”教学改革初探[J].生物学杂志,2005(5):48~50

4 张 明.多媒体教学课件的策划与实现[J].电声技术,2000(3):37~39

5 陆光涛.基因工程多媒体教学初探[J].广西农业生物科学,2007(S1):154~156

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