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分子生物學(xué)方法范文1
【關(guān)鍵詞】 傳統(tǒng)方法;分子生物學(xué)方法;病原體
doi:10.3969/j.issn.1004-7484(s).2013.09.612 文章編號(hào):1004-7484(2013)-09-5287-02
傳統(tǒng)的病原體分析方法為先進(jìn)行分離培養(yǎng),再通過(guò)其形態(tài)、理化特性、血清學(xué)反應(yīng)等來(lái)進(jìn)行鑒定,側(cè)重病原體的表型特征;分子生物學(xué)方法從基因水平檢測(cè)病原體專屬保守或致病的核酸片段來(lái)間接指示病原體的存在或分型,側(cè)重病原體的基因型。
首先,傳統(tǒng)方法有它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)——獲得病原體的純種。病原體的純種可用于①全面了解其生物學(xué)特性,例如形態(tài)、染色、基因組、生化反應(yīng)等特征;②了解病原體的致病物以及致病機(jī)制,例如用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行檢測(cè);③預(yù)防性疫苗的研究,例如麻疹減毒活疫苗、甲型肝炎減毒活疫苗、乙型腦炎減毒活疫苗、口服脊髓灰質(zhì)炎減毒活疫苗、口服狂犬病減毒活疫苗等都是通過(guò)獲得純種病原體,通過(guò)特殊處理獲得的;④治療性藥物及其耐藥性的研究,分子生物學(xué)的方法可以檢測(cè)其耐藥基因,但欲準(zhǔn)確掌握其耐藥程度,必須依靠傳統(tǒng)方法來(lái)進(jìn)行測(cè)定;⑤建立分子生物學(xué)方法所用的數(shù)據(jù)庫(kù),PFGE、質(zhì)粒圖譜所用的數(shù)據(jù)庫(kù)都是由分離得到的純種所建立起來(lái)的。這些優(yōu)勢(shì)是分子生物學(xué)方法所不能替代的。
同時(shí),傳統(tǒng)方法又有其不足之處,在細(xì)菌培養(yǎng)中,營(yíng)養(yǎng)要求高(血平板、巧克力平板)和需要特殊的培養(yǎng)條件(溫度、pH、氣體條件)細(xì)菌不易培養(yǎng),麻風(fēng)分枝桿菌無(wú)法人工培養(yǎng);在病毒培養(yǎng)中,無(wú)敏感細(xì)胞(乙肝病毒)、不產(chǎn)生明顯的CPE的病毒(披膜病毒)難于培養(yǎng)識(shí)別,尤其是對(duì)于新發(fā)疾病的病原體,其培養(yǎng)特性,形態(tài)特征,生化反應(yīng)一無(wú)所知,此時(shí)必須借助分子生物學(xué)的方法,分子生物學(xué)基于基因型,無(wú)需分離到病原體,直接對(duì)標(biāo)本進(jìn)行檢測(cè)。
兩種方法各有側(cè)重,各有優(yōu)劣,下面主要就兩個(gè)方法的特異度、敏感性、準(zhǔn)確度等方面來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
1 特異性
從特異性的角度來(lái)說(shuō),二者各有優(yōu)勢(shì)。分子生物學(xué)方法堿基互補(bǔ)配對(duì)的準(zhǔn)確,目的基因的保守共同決定方法的特異性,例如在檢測(cè)腺病毒時(shí),采用了六鄰體為其目的基因;傳統(tǒng)方法從生物學(xué)特性的多角度,多方面進(jìn)行鑒定,利用多個(gè)生化反應(yīng)使最終的檢測(cè)結(jié)果也指向唯一的病原,表型不如基因型穩(wěn)定,但多角度的鑒定方法保證了單個(gè)變異不影響最終的結(jié)果,在對(duì)沙門菌的檢測(cè)中,選擇培養(yǎng)基,鏡檢特征,多項(xiàng)生化反應(yīng),血清學(xué)檢驗(yàn)的多項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果均符合,才可判定為檢出XX型沙門菌。
2 敏感性
分子生物學(xué)的方法較為靈敏,如PCR能從100萬(wàn)個(gè)細(xì)胞中檢出一個(gè)靶細(xì)胞,在病毒檢測(cè)中,PCR的靈敏度可達(dá)3個(gè)空斑形成單位,在細(xì)菌學(xué)中最小檢出量為3個(gè)細(xì)菌。同時(shí)也該看到其相對(duì)性,正因?yàn)榉肿由飳W(xué)方法過(guò)于靈敏,標(biāo)本中可能只是存在一段同源基因,而并非病原體,則會(huì)導(dǎo)致較高的假陽(yáng)性率,且分子生物學(xué)方法立足基因,對(duì)于病原體的存活與否檢測(cè)不出,目前已有文獻(xiàn)顯示先增菌再檢測(cè)的方法或可改善這樣的不足。
3 準(zhǔn)確度
傳統(tǒng)的病原體分析方法分離培養(yǎng)至進(jìn)行血清學(xué)鑒定只能確定病原體的血清型,這對(duì)于疾病診斷、治療、指導(dǎo)用藥來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠,但對(duì)于流行病學(xué)調(diào)查卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。追蹤傳染源、對(duì)病原體進(jìn)行精細(xì)的型別鑒定、追溯病原的進(jìn)化等這些工作傳統(tǒng)方法無(wú)法完成;蛋白的非抗原性變異,血清學(xué)/免疫學(xué)方法均無(wú)法檢出,分子生物學(xué)立足基因型,關(guān)注變異,對(duì)溯源工作的開(kāi)展提供有力保障,而溯源對(duì)于疾病的預(yù)防和控制有重要意義。
超級(jí)淋球菌對(duì)治療普通淋球菌的一線藥物顯示出抗藥性,分子分型提示新型H041株與ST7393株相關(guān),經(jīng)過(guò)PFGE等三種分子生物學(xué)方法檢測(cè)顯示,H041株可能來(lái)源于ST7393株,具體的耐藥機(jī)制仍需對(duì)基因進(jìn)行進(jìn)一步分析;H7N9疫情發(fā)生以來(lái),衛(wèi)生部門積極追蹤傳染源,繪制了編碼H7、N9蛋白基因的進(jìn)化樹(shù)圖,追蹤到基因的起源,甚至對(duì)幾個(gè)氨基酸位點(diǎn)的變異都可以進(jìn)行準(zhǔn)確的分析,突顯了分子生物學(xué)方法的準(zhǔn)確性。
4 快速性
在突發(fā)公共衛(wèi)生事件中,傳統(tǒng)方法不能滿足醫(yī)院感染和流行病學(xué)的需要,及時(shí)的判定感染的爆發(fā),確定傳染源是控制流行和交叉感染的必要手段。
在對(duì)口蹄疫病毒的檢測(cè)中,常規(guī)檢測(cè)方法需采集標(biāo)本、運(yùn)輸帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè),病毒分離費(fèi)時(shí),有的需數(shù)周時(shí)間,這些方法難于滿足口岸動(dòng)植物檢疫部門及基層獸醫(yī)檢疫部門對(duì)進(jìn)出口動(dòng)物產(chǎn)品、痊愈動(dòng)物帶毒及亞臨床感染的監(jiān)測(cè),RT-PCR檢測(cè)僅需8小時(shí),且對(duì)已知陽(yáng)性樣品檢出率為100%,快速簡(jiǎn)便。但是也不可一概而論,對(duì)于PFGE等方法,需要48小時(shí)才可出現(xiàn)結(jié)果,故快速也是相對(duì)的。
分子生物學(xué)技術(shù)的快速還可用于初篩,與傳統(tǒng)方法聯(lián)合應(yīng)用,為致病菌的檢測(cè)提供新思路。
綜上所述,單獨(dú)一種方法都有明顯的劣勢(shì)和優(yōu)勢(shì),所以,在實(shí)際工作中,需根據(jù)檢測(cè)要求目的以及條件的限制選擇合適的分析方法,對(duì)疾病的預(yù)防控制、檢測(cè)及治療都有重大意義。
參考文獻(xiàn)
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分子生物學(xué)方法范文2
關(guān)鍵詞:生物工程專業(yè);分子生物學(xué);雙語(yǔ)教學(xué)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)38-0181-02
在生物學(xué)領(lǐng)域推廣雙語(yǔ)教學(xué),這是面對(duì)日趨激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)和教育全球化趨勢(shì)、提高我國(guó)高等教育競(jìng)爭(zhēng)力和全面提升素質(zhì)教育的必然要求,也是貫徹科教興國(guó)戰(zhàn)略和培養(yǎng)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新性生物學(xué)人才的客觀需要。為了適應(yīng)這一新形勢(shì)的需要,我們近年來(lái)在生物工程專業(yè)開(kāi)展了分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)的探索,取得了一些成績(jī),并積累了一定的雙語(yǔ)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。
一、分子生物學(xué)適合開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)
目前,普通院校的多媒體等教學(xué)條件有了較大改善,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源也變得日漸豐富,這些都為分子生物學(xué)的雙語(yǔ)教學(xué)提供了有力的硬件支持。同時(shí),隨著生物學(xué)的快速發(fā)展,越來(lái)越多的高層次生物學(xué)人才走上了普通院校的講臺(tái),一定程度上為普通院校分子生物學(xué)的雙語(yǔ)教學(xué)提供了師資保障。
根據(jù)教學(xué)大綱的要求,我?!斗肿由飳W(xué)》課程的雙語(yǔ)教學(xué)開(kāi)設(shè)時(shí)間為大三第二學(xué)期,但統(tǒng)計(jì)表明此前僅50%的學(xué)生通過(guò)國(guó)家大學(xué)英語(yǔ)四級(jí)考試,學(xué)生總體英語(yǔ)水平偏低,尚未滿足全英文教學(xué)的要求。如果這時(shí)對(duì)《分子生物學(xué)》課程進(jìn)行全英文教學(xué),會(huì)讓相當(dāng)一部分學(xué)生難以接受復(fù)雜的分子生物學(xué)知識(shí),使得學(xué)生不僅英語(yǔ)沒(méi)長(zhǎng)進(jìn),專業(yè)知識(shí)也是一知半解,最終導(dǎo)致全英文課堂教學(xué)流于形式而達(dá)不到應(yīng)有的教學(xué)效果。
采用全中文講授分子生物學(xué)課程顯然不能滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)分子生物學(xué)尖端人才的要求。試想,在分子生物學(xué)飛速發(fā)展的今天,如果學(xué)習(xí)者只懂母語(yǔ)而不懂英語(yǔ)報(bào)道的學(xué)科發(fā)展、學(xué)術(shù)成果等,又如何跟蹤學(xué)科的最新進(jìn)展呢?總的來(lái)說(shuō),教學(xué)師資、學(xué)生的英語(yǔ)水平以及分子生物學(xué)發(fā)展的需要,都決定了《分子生物學(xué)》課程符合開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)的學(xué)科和課程特征。
二、分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)的初步實(shí)踐
我校生物工程專業(yè)是湖南省重點(diǎn)資助專業(yè),筆者自2012年開(kāi)始對(duì)本專業(yè)的分子生物學(xué)進(jìn)行了雙語(yǔ)教學(xué)嘗試,現(xiàn)將初步教學(xué)實(shí)踐分述如下:
1.教學(xué)大綱的調(diào)整和教材的選用。鑒于分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)與全中文授課的差異,我們首先重新修訂了《分子生物學(xué)》雙語(yǔ)教學(xué)大綱,并對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度做了適當(dāng)調(diào)整。在緒論中增加了分子生物學(xué)常用專業(yè)英語(yǔ)詞匯介紹,以彌補(bǔ)學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)詞匯量的不足。同時(shí),分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)的關(guān)鍵問(wèn)題之一是要選用一本合適的英文版教材,因?yàn)樵嬗⑽姆肿由飳W(xué)教材常常令學(xué)生感到晦澀難懂。因此,筆者編寫了對(duì)原版教材加以注釋的講義,以保持英文的“原汁原味”,兼容中英文教材的優(yōu)點(diǎn),對(duì)分子生物學(xué)專業(yè)術(shù)語(yǔ)和詞匯增加中文注釋,書后輔以中英文詞匯對(duì)照表,每章開(kāi)始部分增加中文概要,以方便學(xué)生理解和掌握教學(xué)要點(diǎn)。從多年的分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐來(lái)看,使用效果比較理想。
2.循序漸進(jìn)的教學(xué)過(guò)程和多樣化的教學(xué)方法相結(jié)合。在進(jìn)行分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)過(guò)程中,鑒于剛開(kāi)始時(shí)大部分學(xué)生都感覺(jué)有一定的難度,我們?cè)谧钕瘸2捎糜⑽陌鍟c中文講授為主相結(jié)合的方法,用英文講授那些較為淺顯易懂的內(nèi)容,而重點(diǎn)和難點(diǎn)以及那些用英語(yǔ)解釋太復(fù)雜而漢語(yǔ)解釋又顯得簡(jiǎn)潔明了的內(nèi)容,則用中文講解。當(dāng)學(xué)生的專業(yè)詞匯量逐漸擴(kuò)大和英語(yǔ)水平慢慢提高,尤其是待學(xué)生逐步適應(yīng)以后,再不斷提高英語(yǔ)講授的比重,最后過(guò)渡到以英文教學(xué)為主。對(duì)于分子生物學(xué)的一些實(shí)驗(yàn)技術(shù)等案例教學(xué)一般也采用中文的方式。通過(guò)循序漸進(jìn)的教學(xué)過(guò)程和多樣化的教學(xué)方法,能有效提高分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)際效果,進(jìn)而避免雙語(yǔ)教學(xué)流于形式。
3.運(yùn)用多媒體等現(xiàn)代教學(xué)手段加大課堂信息量。我?!斗肿由飳W(xué)》總共56學(xué)時(shí),采用雙語(yǔ)教學(xué)后并沒(méi)有增加學(xué)時(shí),全英文版的書面材料和中英文雙語(yǔ)講授使得教學(xué)進(jìn)度緩慢,不僅讓教師的課堂授課量受到影響,難以按時(shí)完成教學(xué)任務(wù),也常常讓學(xué)生接受的信息量偏少。對(duì)此,本人在鉆研教材和相關(guān)教學(xué)參考資料的基礎(chǔ)上,精心制作好多媒體英文課件,課堂上借助于PPT的使用,不僅讓課堂教學(xué)內(nèi)容變得豐富與生動(dòng),也可大大增加課堂教學(xué)的信息量;同時(shí),還可以節(jié)省大量的板書時(shí)間,適當(dāng)加快課堂教學(xué)節(jié)奏,保證按時(shí)完成教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)任務(wù)。課后將PPT課件及時(shí)傳到班級(jí)QQ群共享,以方便學(xué)生課后學(xué)習(xí)使用。
4.注重課后雙語(yǔ)練習(xí),改革考核方式。分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐既是對(duì)教師的挑戰(zhàn),要敢于擔(dān)當(dāng),同樣對(duì)學(xué)生亦是一種挑戰(zhàn),要勇于面對(duì)。由于受教學(xué)大綱的要求限制了雙語(yǔ)教學(xué)的課堂教學(xué)時(shí)數(shù),這必然要求師生在課內(nèi)外都要多花時(shí)間和精力。一方面教師課后要精心備課答疑,構(gòu)建習(xí)題庫(kù)上傳到班級(jí)QQ群,供學(xué)生課后復(fù)習(xí)交流使用;另一方面學(xué)生課后要及時(shí)預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)鞏固課堂所學(xué)知識(shí)。我們經(jīng)常要求學(xué)生課后閱讀或翻譯教師指定的英文參考資料來(lái)鞏固復(fù)習(xí)專業(yè)術(shù)語(yǔ)以及一些相關(guān)的專業(yè)知識(shí)。每次上課前,教師安排一定時(shí)間對(duì)上次作業(yè)情況進(jìn)行檢查點(diǎn)評(píng),由復(fù)習(xí)舊課要點(diǎn)導(dǎo)入新課的教學(xué)內(nèi)容。我們不僅注重課內(nèi)外的雙語(yǔ)練習(xí),還結(jié)合分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)的特點(diǎn)調(diào)整了課程考試形式,如采用中英文結(jié)合制定期考試卷(英文占40%以上),其中,填空、名詞解釋及選擇等題型部分用英文制卷,并要求部分題目用英文解答。
三、加強(qiáng)分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)的有效措施
綜上所述,目前分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)中普遍存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)在:高素質(zhì)雙語(yǔ)教學(xué)師資隊(duì)伍欠缺,教學(xué)方法陳舊;學(xué)生對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)方式的興趣不濃厚,不及時(shí)熟悉英文教材;雙語(yǔ)教學(xué)管理欠科學(xué)、教學(xué)考核手段傳統(tǒng)單一??傊肿由飳W(xué)雙語(yǔ)教學(xué)的質(zhì)量有待進(jìn)一步提高,具體措施如下:
1.加強(qiáng)分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè),不斷提高授課教師英語(yǔ)水平。要想取得分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)的預(yù)期教學(xué)效果,首先就要有一支專業(yè)能力和英語(yǔ)水平都較強(qiáng)的教師隊(duì)伍。為了分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)教師的英語(yǔ)水平,一方面現(xiàn)有雙語(yǔ)教學(xué)主講教師要積極主動(dòng)參與外語(yǔ)培訓(xùn),可以由學(xué)校有計(jì)劃地安排相關(guān)教師到雙語(yǔ)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的學(xué)校參加教學(xué)觀摩,或分批選派雙語(yǔ)教學(xué)教師到相關(guān)外語(yǔ)學(xué)院進(jìn)修,或聘請(qǐng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的外語(yǔ)教師進(jìn)行口語(yǔ)訓(xùn)練,有條件的學(xué)校還可以把教師送到國(guó)外培訓(xùn),以提高其英語(yǔ)授課水平。另一方面學(xué)校要積極創(chuàng)造條件引進(jìn)雙語(yǔ)教學(xué)師資,如采取相對(duì)優(yōu)惠的政策以吸引國(guó)外留學(xué)人員來(lái)校任教,或邀請(qǐng)相關(guān)國(guó)外專家學(xué)者承擔(dān)部分雙語(yǔ)教學(xué)課程,如我校在2013年邀請(qǐng)湖南省海外名師、美國(guó)衛(wèi)生研究院研究員肖調(diào)江教授為生物工程專業(yè)2010級(jí)本科生講授遺傳學(xué)課程,相關(guān)雙語(yǔ)教學(xué)教師通過(guò)全程觀摩教學(xué),較大地提高了雙語(yǔ)教學(xué)能力。
2.加強(qiáng)分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)用教材的管理,保障雙語(yǔ)教學(xué)因材施教。針對(duì)普通院校目前雙語(yǔ)教學(xué)存在的主要問(wèn)題,分子生物學(xué)主講教師應(yīng)該盡可能選擇通俗易懂與國(guó)際同步的最新教材,條件允許的盡可能結(jié)合學(xué)生實(shí)際編寫雙語(yǔ)配套教材,如與原版英文教材配套的講義,輔以相應(yīng)習(xí)題講解,并上傳至班級(jí)QQ群以及教師教學(xué)空間,以方便學(xué)生課后隨時(shí)參考和學(xué)習(xí)。同時(shí),針對(duì)地方本科院校學(xué)生英語(yǔ)基礎(chǔ)普遍較差的現(xiàn)象,主講教師還可以制作授課視頻和收集相關(guān)音像資料等輔助教學(xué)材料,并將課題組成員的上課過(guò)程進(jìn)行錄像,方便學(xué)生課后自學(xué),進(jìn)一步提高學(xué)生的英語(yǔ)聽(tīng)說(shuō)能力。
3.改革傳統(tǒng)教學(xué)方法,實(shí)現(xiàn)分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)手段的多樣化。同母語(yǔ)教學(xué)一樣,教學(xué)方法和手段也是實(shí)現(xiàn)分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)教學(xué)目的的重要保障。教學(xué)方法的發(fā)展變化主要體現(xiàn)在教學(xué)方法的綜合化、教學(xué)手段的媒體化和主體化。鑒于目前分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)的課時(shí)嚴(yán)重不足,一方面,雙語(yǔ)教學(xué)的主講老師要努力提高傳統(tǒng)課堂教學(xué)的效果,如及時(shí)與學(xué)生交流、溝通,了解他們的學(xué)習(xí)興趣、效果以及學(xué)習(xí)過(guò)程中所遇到的主要困難和相關(guān)要求,以提高雙語(yǔ)教學(xué)效果。另一方面,主講老師還應(yīng)該充分利用QQ、微信等網(wǎng)絡(luò)資源,與學(xué)生及時(shí)開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)答疑等教學(xué)互動(dòng),這樣既可以及時(shí)掌握學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效果,也有利于教師及時(shí)把握教學(xué)方法,對(duì)于教學(xué)過(guò)程中的共性問(wèn)題進(jìn)行分析總結(jié),進(jìn)一步提高雙語(yǔ)教學(xué)效果。
4.加強(qiáng)分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)的管理與支持,為雙語(yǔ)教學(xué)提供制度保障。為有效提高分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)的教學(xué)效果,普通院校盡管師資等多方面條件受到一定限制,也應(yīng)該創(chuàng)造條件保障雙語(yǔ)教學(xué)的順利開(kāi)展。首先,加強(qiáng)雙語(yǔ)教學(xué)管理,制定切實(shí)可行的教學(xué)制度,及時(shí)檢查督促雙語(yǔ)教學(xué)主講教師按雙語(yǔ)教學(xué)大綱完成相關(guān)教學(xué)任務(wù),教學(xué)過(guò)程不“縮水”,不流于形式;其次,適當(dāng)加大雙語(yǔ)教學(xué)課程學(xué)時(shí),保障雙語(yǔ)教學(xué)主講教師有相對(duì)充裕的時(shí)間完成教學(xué)任務(wù);再次,建立激勵(lì)機(jī)制,如適當(dāng)提高雙語(yǔ)教學(xué)的工作量、支持和鼓勵(lì)制作雙語(yǔ)教學(xué)多媒體英文課件、在業(yè)績(jī)考核等方面給予政策傾斜、加強(qiáng)對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)教師的調(diào)查評(píng)估與溝通,以充分調(diào)動(dòng)雙語(yǔ)教學(xué)教師的積極性。
提高普通院校生物工程專業(yè)分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)任重而道遠(yuǎn),我們將通過(guò)不斷學(xué)習(xí)提高自身的理論認(rèn)知水平、掌握新的知識(shí)和教學(xué)方法,為學(xué)生提供更好的教材,在學(xué)校與系部的大力支持和鼓勵(lì)下,在教學(xué)實(shí)踐中不斷改進(jìn)課程教學(xué)體系,進(jìn)一步提高分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)質(zhì)量。
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分子生物學(xué)方法范文3
關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)院校;分子生物學(xué);綜合性實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革;成效
中圖分類號(hào) G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2014)21-0332-02
分子生物學(xué)是目前農(nóng)林院校生物專業(yè)及涉農(nóng)專業(yè)的主干課程,是從分子水平研究生命本質(zhì)的一門新興學(xué)科。它以核酸和蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)及其在遺傳信息和細(xì)胞信息傳遞中的作用為主要研究?jī)?nèi)容,在當(dāng)前生命科學(xué)中發(fā)展較快,并正在與其他學(xué)科廣泛交叉與滲透。分子生物學(xué)的發(fā)展為人類認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象帶來(lái)了前所未有的機(jī)會(huì),也為人類利用和改造生物創(chuàng)造了極為廣闊的前景。學(xué)好分子生物學(xué),學(xué)會(huì)運(yùn)用基本的實(shí)驗(yàn)技術(shù)對(duì)遺傳物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,對(duì)于培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的研究性思維很有幫助[1-2]。目前,各個(gè)院校生物專業(yè)均開(kāi)設(shè)了分子生物學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是一門年輕的課程,從20世紀(jì)90年代初期開(kāi)始,隨著分子生物學(xué)日新月異的發(fā)展,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)已逐漸成為生命科學(xué)各學(xué)科重要的研究工具。但是目前分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課存在著知識(shí)更新慢,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一[3],實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更新速度慢等問(wèn)題,難以滿足分子生物學(xué)發(fā)展的需要。本文針對(duì)目前分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課現(xiàn)狀,結(jié)合筆者自身體會(huì),提出綜合性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和可行性,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課的改革和創(chuàng)新。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心把科學(xué)研究中較成熟的科研項(xiàng)目逐步運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,通過(guò)開(kāi)展綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的探索,取得了理想的效果。
1 農(nóng)業(yè)院校分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程現(xiàn)狀
目前各個(gè)高校均開(kāi)設(shè)了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課,從20學(xué)時(shí)至60學(xué)時(shí)都有。但是目前各個(gè)高校的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大同小異,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多,知識(shí)點(diǎn)少,綜合性不強(qiáng)。主要內(nèi)容一般包括基因組DNA提取、瓊脂糖凝膠電泳、PCR反應(yīng)、質(zhì)粒DNA提取、感受態(tài)細(xì)胞制備、DNA的分子雜交等[4-5],目前分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)設(shè)基本采用集中教學(xué)的方法,因?yàn)榉肿由飳W(xué)實(shí)驗(yàn)一般需要的時(shí)間較長(zhǎng),一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目短則連續(xù)1 d完成,長(zhǎng)則連續(xù)3 d完成。但是在目前分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程安排上每個(gè)項(xiàng)目基本是單獨(dú)存在的,而且基本是一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。但目前分子生物學(xué)技術(shù)往往實(shí)際使用的是連貫的技術(shù)體系,目前的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課只能訓(xùn)練學(xué)生的基本技能,無(wú)法進(jìn)行綜合能力的培養(yǎng)[6]。學(xué)生學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容后,記憶不強(qiáng),印象不深,且在畢業(yè)論文及以后學(xué)習(xí)中,難以綜合應(yīng)用分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。但在實(shí)際應(yīng)用中分子生物學(xué)需要與其他學(xué)科相交叉,才能更好地發(fā)揮作用。基于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程現(xiàn)狀分析,提出了合理確定課程內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,訓(xùn)練扎實(shí)的基本功,利用現(xiàn)代化教學(xué)手段使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更加生動(dòng)形象、豐富多彩,并嚴(yán)格要求,以科研促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,自主設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)以及實(shí)行開(kāi)放式教學(xué)等若干合理對(duì)策。
2 綜合性實(shí)驗(yàn)實(shí)施案例
綜合性實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)體現(xiàn)“綜合”二字,本綜合性實(shí)驗(yàn)名稱為《水稻愈傷組織誘導(dǎo)及轉(zhuǎn)GUS基因鑒定》,涉及的實(shí)驗(yàn)技術(shù)比較多,而且每個(gè)環(huán)節(jié)都有聯(lián)系,最終達(dá)到一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,解決一個(gè)問(wèn)題。本實(shí)驗(yàn)以水稻種子為材料,從愈傷組織誘導(dǎo)、農(nóng)桿菌的培養(yǎng)、GUS基因載體的轉(zhuǎn)化、GUS基因的染色等方面,學(xué)習(xí)農(nóng)桿菌導(dǎo)入方法,熟悉水稻轉(zhuǎn)基因的全部流程,掌握GUS基因作為標(biāo)記基因的優(yōu)點(diǎn),從而掌握植物轉(zhuǎn)基因的各個(gè)環(huán)節(jié),為以后的功能基因組學(xué)研究打下基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑槭箤W(xué)生明確實(shí)驗(yàn)流程(圖1),熟悉科研課題的設(shè)計(jì),并且訓(xùn)練學(xué)生的科研素養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包括:①水稻胚性愈傷組織誘導(dǎo);②農(nóng)桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備;③液氮凍融法把重組子導(dǎo)入農(nóng)桿菌;④農(nóng)桿菌與水稻愈傷組織的共培養(yǎng)和篩選;⑤水稻轉(zhuǎn)基因抗性植株的獲得和鑒定;⑥水稻愈傷組織和葉片的GUS染色[7-8]。然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容撰寫論文,論文的格式同格式,要求圖文并茂。
水稻愈傷組織誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生結(jié)合前期組織培養(yǎng)技術(shù)的學(xué)習(xí),回顧學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。農(nóng)桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備也是分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的內(nèi)容,同時(shí)結(jié)合了微生物培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)[9]。液氮凍融法把重組子導(dǎo)入農(nóng)桿菌是植物轉(zhuǎn)基因中常用的實(shí)驗(yàn)技術(shù),與上一個(gè)內(nèi)容相連接,同時(shí)對(duì)陽(yáng)性菌株的檢驗(yàn)又會(huì)使用質(zhì)粒提取、PCR等技術(shù)。農(nóng)桿菌與水稻愈傷組織的共培養(yǎng)和篩選綜合運(yùn)用了植物轉(zhuǎn)基因的知識(shí),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到植物轉(zhuǎn)基因的步驟和原理[10]。水稻轉(zhuǎn)基因抗性植株的獲得和鑒定又結(jié)合了植物基因組提取、PCR等分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。水稻愈傷組織和葉片的GUS染色實(shí)驗(yàn)使學(xué)生熟悉了標(biāo)記基因在轉(zhuǎn)基因中的應(yīng)用,基本實(shí)驗(yàn)過(guò)程見(jiàn)圖2??傊诒揪C合性實(shí)驗(yàn)技術(shù)中,不僅包含了普通分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中大部分實(shí)驗(yàn)技術(shù),且與其他學(xué)科實(shí)驗(yàn)技術(shù)融會(huì)貫通,更重要的是整個(gè)實(shí)驗(yàn)室成為一個(gè)有機(jī)的整體,有一個(gè)明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不僅要觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,進(jìn)行拍照,同時(shí)要進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)參數(shù)。
3 綜合性實(shí)驗(yàn)實(shí)施效果分析
3.1 實(shí)驗(yàn)時(shí)間靈活,周期長(zhǎng)
根據(jù)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和各校教學(xué)時(shí)間設(shè)計(jì)情況,在時(shí)間上對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行靈活而又合理的安排。該綜合實(shí)驗(yàn)持續(xù)2~3個(gè)月的時(shí)間,學(xué)生可利用空余時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn),而不一定要在固定時(shí)間進(jìn)行,且實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng),學(xué)生能學(xué)會(huì)更多知識(shí)內(nèi)容。
3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富,綜合性知識(shí)多
該實(shí)驗(yàn)不僅涉及到分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)技術(shù),細(xì)胞學(xué)、微生物學(xué)等實(shí)驗(yàn)技術(shù)也有涉及,起到了綜合運(yùn)用多種實(shí)驗(yàn)技術(shù)的目的,同時(shí)也是對(duì)原來(lái)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的復(fù)習(xí)和回顧。比如本實(shí)驗(yàn)中使用了組織培養(yǎng)技術(shù),屬于細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,農(nóng)桿菌培養(yǎng)屬于微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,再結(jié)合分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,體現(xiàn)了該實(shí)驗(yàn)的綜合性。
3.3 考核方式靈活,重過(guò)程,輕結(jié)果
以往的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,每位同學(xué)的報(bào)告內(nèi)容基本相同,抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重,因?yàn)槊课煌瑢W(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟、方法,甚至結(jié)果都基本相同。綜合性實(shí)驗(yàn)要求按照科研論文的形式上交,每位同學(xué)都要收集圖片、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),因此每個(gè)人的實(shí)驗(yàn)圖表各不相同,通過(guò)圖和表以及文字的敘述來(lái)衡量學(xué)生的技能掌握情況,比用單純的實(shí)驗(yàn)報(bào)告效果更好。
3.4 培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力,教師起到輔導(dǎo)作用
以往的實(shí)驗(yàn)課中教師授課時(shí)間基本占1/3,學(xué)生按照固定的模式去做實(shí)驗(yàn),基本都是一些重復(fù)性的結(jié)果,學(xué)生往往是機(jī)械性地操作,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容枯燥乏味。綜合性實(shí)驗(yàn)教師起到的是導(dǎo)師作用,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo),學(xué)生往往需要自己查閱文獻(xiàn)、配制試劑,并把實(shí)驗(yàn)作為一個(gè)課題來(lái)研究,提高了學(xué)生的思考意識(shí)和能力。此外,安排研究生進(jìn)行助教工作,將綜合性實(shí)驗(yàn)與研究生實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有效結(jié)合[11]。同時(shí)也減少了實(shí)驗(yàn)教師的工作量,從傳統(tǒng)機(jī)械性的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)性的輔導(dǎo)。
4 結(jié)語(yǔ)
農(nóng)業(yè)院校生物學(xué)專業(yè)必須結(jié)合實(shí)際要求,植物轉(zhuǎn)基因和基因工程是生物專業(yè)必須要了解的知識(shí)。但是目前分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,往往進(jìn)行的都是分子生物學(xué)基本技能的培養(yǎng),缺乏深層次和系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn),學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不大。本文從多方面闡述了綜合性實(shí)驗(yàn)在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的必要性,同時(shí)以《水稻愈傷組織誘導(dǎo)及轉(zhuǎn)GUS基因鑒定》綜合性實(shí)驗(yàn)為例,列舉了該實(shí)驗(yàn)集合了多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技能,能夠通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,同時(shí)進(jìn)行了科研能力的訓(xùn)練,在今后農(nóng)業(yè)院校分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該多采用綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式。
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分子生物學(xué)方法范文4
課程體系的制定和完善本校生物專業(yè)本科“分子生物學(xué)”的教學(xué)體系自2005年以來(lái)進(jìn)行了三次調(diào)整,第一次是從2005年起,采用了雙語(yǔ)教學(xué)的模式,主要原因是當(dāng)年本校面臨本科教學(xué)評(píng)估,雙語(yǔ)教學(xué)已經(jīng)列為本科教學(xué)質(zhì)量評(píng)估的觀測(cè)指標(biāo)之一,為使生物技術(shù)專業(yè)的課程的雙語(yǔ)教學(xué)授課率達(dá)到15%,綜合各方面因素,“分子生物學(xué)”雙語(yǔ)教學(xué)成為一個(gè)試點(diǎn)。為開(kāi)展人才培養(yǎng)模式的改革創(chuàng)新,“分子生物學(xué)”課程嘗試采用雙語(yǔ)授課形式,旨在提高大學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)水平和直接使用英語(yǔ)從事科研的能力。但是當(dāng)時(shí)適合高等師范院校本科生使用的原版分子生物學(xué)教材很少,幾經(jīng)篩選,本校最終將《InstantNotesinMolecularBiology》作為學(xué)生的教材。該書以24個(gè)專題的形式講述細(xì)胞與大分子,蛋白質(zhì)和核酸的特點(diǎn),染色體結(jié)構(gòu),DNA的復(fù)制、損傷修復(fù)和重組,基因表達(dá)調(diào)控,分子生物學(xué)常規(guī)技術(shù),每個(gè)專題相對(duì)獨(dú)立,簡(jiǎn)潔易懂,但是系統(tǒng)性和深度尚有欠缺,難以適應(yīng)學(xué)生考研的需求,所以在教學(xué)中,教師需要補(bǔ)充大量?jī)?nèi)容,因此無(wú)論教還是學(xué),這本教材在使用中的缺陷都比較明顯。鑒于此,自2009年起,本院選擇了《現(xiàn)代分子生物學(xué)》作為教材,首先考慮該書由著名學(xué)者朱玉賢等編寫,是“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材,其次該書也是多所學(xué)校分子生物學(xué)考研復(fù)習(xí)的推薦參考書。該書在編排上分11章,從染色體與DNA,生物信息的傳遞,分子生物學(xué)方法,基因表達(dá)調(diào)控,疾病與人類健康,基因與發(fā)育,基因組與比較基因組學(xué)等方面介紹分子生物學(xué)基礎(chǔ)理論和技術(shù),在教學(xué)中,結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,筆者并未完全按照該書的內(nèi)容講授,有些與生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)重疊的內(nèi)容采用略講方式,而有些內(nèi)容則在教學(xué)中進(jìn)行了補(bǔ)充或刪減,例如:本教材中DNA修復(fù)和轉(zhuǎn)座部分的內(nèi)容薄弱,脈絡(luò)不清晰,筆者主要依據(jù)《基因的分子生物學(xué)》進(jìn)行了補(bǔ)充,而該書中一些與分子生物學(xué)主線關(guān)聯(lián)不緊密的部分,則進(jìn)行了刪減,2012年,本校在多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上,結(jié)合本科生的特點(diǎn),出版了《普通分子生物學(xué)》一書,以易教易學(xué)作為編書的出發(fā)點(diǎn),參考了多部目前國(guó)內(nèi)外主流的分子生物學(xué)教材,構(gòu)建了一個(gè)重在基礎(chǔ)、兼顧前沿、簡(jiǎn)潔明了的體系,全書分6章,介紹了DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制,RNA的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)錄,蛋白質(zhì)的生物合成,基因表達(dá)的調(diào)控,分子生物學(xué)研究方法。該書在結(jié)構(gòu)上分為三個(gè)模塊,即基因組的維持、基因組的表達(dá)和調(diào)控、分子生物學(xué)技術(shù),方便學(xué)生對(duì)學(xué)科體系的整體認(rèn)識(shí)。
課程內(nèi)容的優(yōu)化分子生物學(xué)是從生物化學(xué)分化延伸出來(lái)的一門獨(dú)立的學(xué)科,一些內(nèi)容和生物化學(xué)有較多的聯(lián)系或重疊。但是分子生物學(xué)有自身的學(xué)科特點(diǎn),突出對(duì)生命現(xiàn)象分子本質(zhì)的解析。由于本校生物專業(yè)的“分子生物學(xué)”課程是在“生物化學(xué)”之后開(kāi)設(shè)的,在課程教學(xué)中,任課教師通過(guò)討論,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了分析,確定了兩門課的側(cè)重內(nèi)容,在注意系統(tǒng)性的前提下,著重講解教材的重點(diǎn)與難點(diǎn),例如:在“生物化學(xué)”中已經(jīng)有較大的篇幅講述生物大分子的結(jié)構(gòu),在“分子生物學(xué)”課程中將略講,教師在講解復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等過(guò)程分子機(jī)制時(shí),以溫故知新的方式,將基礎(chǔ)知識(shí)和基本概念進(jìn)行要點(diǎn)概括,借此為下一步的教學(xué)做鋪墊,并檢測(cè)學(xué)生的背景知識(shí)掌握情況,這種教學(xué)方法不僅得到了學(xué)生的廣泛好評(píng),而且使學(xué)科特點(diǎn)在教學(xué)中更加突出,專業(yè)課教學(xué)學(xué)時(shí)分配更加合理,起到了引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)關(guān)聯(lián)性的作用。
課程設(shè)置的調(diào)整鑒于本校生物專業(yè)學(xué)生普遍有考研的需求,學(xué)生對(duì)“分子生物學(xué)”的教學(xué)要求高,希望能更貼近考研的要求,所以在2010年的培養(yǎng)方案中,分子生物學(xué)采取了分級(jí)、分段開(kāi)設(shè)的方法,在大三面向所有專業(yè)開(kāi)設(shè)的“分子生物學(xué)”,教學(xué)重點(diǎn)放在系統(tǒng)性和基礎(chǔ)性上;在大四以選修課的形式開(kāi)設(shè)的“高級(jí)分子生物學(xué)”,旨在通過(guò)教學(xué)促進(jìn)學(xué)生提高專業(yè)基礎(chǔ)理論的綜合能力,在學(xué)科的深度和廣度上做進(jìn)一步的擴(kuò)展,不僅補(bǔ)充了最新的國(guó)內(nèi)外分子生物學(xué)前沿和熱點(diǎn)內(nèi)容,而且選擇一些重點(diǎn)科研院所的考研真題進(jìn)行剖析,引導(dǎo)學(xué)生完成拓展和提高。調(diào)查顯示,學(xué)生普遍贊同這一課程改革方式。
課程實(shí)踐環(huán)節(jié)與理論環(huán)節(jié)的有效銜接
實(shí)踐教學(xué)是“分子生物學(xué)”課程的重要部分,但是由于條件所限,目前本校生物專業(yè)的“分子生物學(xué)”課程僅開(kāi)設(shè)了理論課,實(shí)驗(yàn)課尚未開(kāi)設(shè)。為解決這一問(wèn)題,在理論教學(xué)中通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的分析,盡最大可能的將基礎(chǔ)理論的講授和分子生物學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,堅(jiān)持既要使教學(xué)沿著課程的主線進(jìn)行,又要努力使實(shí)驗(yàn)技術(shù)的介紹與理論課教學(xué)合理的銜接的原則,一定程度上彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足,旨在通過(guò)課堂教學(xué),使理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)融為一個(gè)有機(jī)的整體,一些代表性的分子生物學(xué)技術(shù)的原理和方法按照表1所示的安排在基礎(chǔ)理論部分的講解中進(jìn)行了介紹。作為任課教師,要使課堂教學(xué)精彩,還應(yīng)深入科研第一線,這樣才能利用科研和生產(chǎn)實(shí)踐中的例子豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。[1]尤其是分子生物學(xué)這樣更新快的學(xué)科,教師必須了解和準(zhǔn)確把握學(xué)科發(fā)展方向和前沿?zé)狳c(diǎn),將自身科研實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)、體會(huì)和感悟傳遞給學(xué)生,激發(fā)學(xué)生的對(duì)科學(xué)研究的熱情,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。值得注意的是,專業(yè)課教學(xué)要充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體作用,努力提高他們的分析能力、綜合能力和創(chuàng)新能力,引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)內(nèi)容有效的融合,在教學(xué)中采用了一些方法來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,例如:每節(jié)課之后有要點(diǎn)回顧和知識(shí)鏈接提示,留給學(xué)生較為寬松的時(shí)間進(jìn)行復(fù)習(xí)和延伸學(xué)習(xí);設(shè)置一些與本節(jié)課內(nèi)容有關(guān)的基礎(chǔ)題、提高題、實(shí)驗(yàn)分析題,安排學(xué)生課下自行選擇完成,以便學(xué)生檢測(cè)學(xué)習(xí)掌握的情況,及時(shí)將知識(shí)梳理歸納,增加了學(xué)習(xí)過(guò)程的開(kāi)放性和自主性。
教學(xué)模式的探索和實(shí)踐
雙語(yǔ)教學(xué)作為一種的新的教學(xué)模式,順應(yīng)了國(guó)家培養(yǎng)復(fù)合型人才的要求,也是考評(píng)學(xué)校教學(xué)質(zhì)量和水平的一個(gè)重要指標(biāo)。[2]2005年本校生物專業(yè)的“分子生物學(xué)”課程作為第一批教學(xué)模式改革的課程,率先采用了雙語(yǔ)教學(xué)形式授課,一方面是出于本科教學(xué)評(píng)估的要求,另一方面也是專業(yè)課教學(xué)模式的一種嘗試和探索。從2005至2008年的實(shí)踐和學(xué)生反饋意見(jiàn)上看,雙語(yǔ)教學(xué)作為教學(xué)改革的一種探索是值得肯定的,調(diào)查顯示,92%的學(xué)生認(rèn)同和贊成雙語(yǔ)教學(xué),認(rèn)為通過(guò)使用原版英文教材和全英文課件,感覺(jué)學(xué)習(xí)“分子生物學(xué)”并沒(méi)有開(kāi)課前想象中的那么困難,通過(guò)學(xué)習(xí),理解和掌握了學(xué)科知識(shí)體系,專業(yè)英文的閱讀能力得到較大的提高,對(duì)專業(yè)詞匯有一定的積累,很有成就感,對(duì)這門課更有興趣了。從任課教師的反饋意見(jiàn)上看,由于難以找到合適的教材,所以在備課上需要下更大的力氣,充實(shí)教學(xué)內(nèi)容,不少教師在教學(xué)中信心不足,擔(dān)心由于缺乏專業(yè)英文口語(yǔ)訓(xùn)練,造成專業(yè)術(shù)語(yǔ)的發(fā)音錯(cuò)誤等問(wèn)題。所以實(shí)際上,本校生物專業(yè)分子生物學(xué)開(kāi)設(shè)的動(dòng)因主要來(lái)自學(xué)校本科教學(xué)評(píng)估的要求。
分子生物學(xué)方法范文5
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué);分子影像學(xué);醫(yī)師;學(xué)習(xí)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)41-0186-02
分子生物學(xué)的誕生拓展了人們對(duì)于疾病的認(rèn)識(shí),分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容涉及到生命的本質(zhì),它的出現(xiàn)對(duì)生命科學(xué)有著巨大的沖擊,尤其是對(duì)醫(yī)學(xué)有著重要的影響[1,2]?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)條件下,從分子水平認(rèn)識(shí)疾病并尋找對(duì)策已成為醫(yī)學(xué)發(fā)展的重要途徑之一。分子生物學(xué)的方法和技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于影像醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)和臨床研究中,與之交叉產(chǎn)生的新興學(xué)科――分子影像學(xué),已然成為影像醫(yī)學(xué)的前沿與熱點(diǎn)[3,4],學(xué)習(xí)和利用分子生物學(xué)的知識(shí)對(duì)于廣大醫(yī)生,特別是影像科醫(yī)生來(lái)說(shuō)有重要的意義,有助于我們了解行業(yè)研究的前沿和熱點(diǎn),提高科學(xué)研究和臨床診療水平。然而廣大醫(yī)生,特別是影像科醫(yī)師在實(shí)際工作中常常面臨知識(shí)缺乏或老化的問(wèn)題,原來(lái)掌握的理論和技能在疾病診斷、發(fā)病機(jī)制的研究、療效的跟蹤和評(píng)估等方面越來(lái)越受到制約。因此,隨著分子影像學(xué)的出現(xiàn)和醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)的交叉與發(fā)展,今后的影像臨床和科研中要求影像醫(yī)師能夠掌握與其工作相關(guān)的理論知識(shí)和技能,從而有效地為臨床工作及科學(xué)研究服務(wù)。
一、分子生物學(xué)在影像醫(yī)學(xué)發(fā)展中的意義
近20年來(lái),分子生物學(xué)在理論和應(yīng)用上都取得了重要進(jìn)展,其理論與技術(shù)已滲透到生命科學(xué)的諸多領(lǐng)域,而影像醫(yī)學(xué)與其結(jié)合產(chǎn)生的新型學(xué)科――分子影像學(xué)更是走在影像醫(yī)學(xué)發(fā)展的最前沿。分子影像學(xué)的出現(xiàn)和發(fā)展將從根本上改變未來(lái)的醫(yī)學(xué)模式,引領(lǐng)整個(gè)醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展的方向[5]。與傳統(tǒng)的影像診斷學(xué)不同,分子影像學(xué)借助于分子探針應(yīng)用醫(yī)學(xué)影像成像設(shè)備非侵入性地對(duì)活體的生理病理過(guò)程進(jìn)行觀察,其優(yōu)點(diǎn)是在器官或組織結(jié)構(gòu)的形態(tài)變化之前,從分子水平進(jìn)行定量或定性的可視化觀察[6]。例如通過(guò)標(biāo)記腫瘤產(chǎn)生過(guò)程的關(guān)鍵分子然后進(jìn)行影像學(xué)檢查,既可以顯示出腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的解剖改變,也可以追蹤觀察疾病發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中的病理生理變化,有助于疾病的早期明確診斷和發(fā)生機(jī)制等的研究。在藥物開(kāi)發(fā)和作用機(jī)制研究中,通過(guò)標(biāo)記藥物本身或者其作用靶點(diǎn)可以直接顯示藥物在體內(nèi)的變化或靶點(diǎn)的改變,從而為藥物的篩選和作用機(jī)制的研究提供直觀的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。分子影像學(xué)技術(shù)不僅為生命科學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)研究提供了重要方法,而且也在臨床研究和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中發(fā)揮重要的作用[7]。在未來(lái)的個(gè)體化醫(yī)學(xué)模式中,分子成像技術(shù)可能會(huì)同時(shí)融合疾病的分子診斷和治療跟蹤系統(tǒng),在早期診斷疾病的同時(shí)進(jìn)行治療并跟蹤其治療后的變化,從而實(shí)現(xiàn)疾病診療的一體化。
二、影像醫(yī)師學(xué)習(xí)分子生物學(xué)知識(shí)的必要性
分子影像學(xué)是分子生物學(xué)和醫(yī)學(xué)影像技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,分子影像學(xué)利用現(xiàn)有的一些醫(yī)學(xué)影像技術(shù),如核醫(yī)學(xué)、核磁共振和光學(xué)成像方法等,通過(guò)特異性的分子探針的設(shè)計(jì)和應(yīng)用,能夠?qū)θ梭w內(nèi)部的生理或病理過(guò)程中在分子水平上發(fā)生的變化進(jìn)行在體成像,安全無(wú)創(chuàng),可重復(fù)行強(qiáng),在疾病的診斷、治療以及療效評(píng)價(jià)、發(fā)病機(jī)制等的方面發(fā)揮著不可估量的作用。分子影像學(xué)是一門新的交叉學(xué)科,作為影像醫(yī)師要想掌握并應(yīng)用好,除了原有的影像學(xué)知識(shí)外,還要學(xué)習(xí)和掌握分子探針的制備原理和技術(shù)、信號(hào)通道及相關(guān)機(jī)制、腫瘤靶點(diǎn)的篩選和定位等相關(guān)知識(shí)和技術(shù),而這些都屬于分子生物學(xué)的范疇。分子影像學(xué)使影像檢查從原來(lái)單純觀察解剖結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向功能性分析,從主觀診斷轉(zhuǎn)向客觀的定量分析,因此影像醫(yī)生必然要整合分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)或合成化學(xué)等方面的知識(shí),在研發(fā)分子探針、篩選基因靶點(diǎn)等方面不斷努力,借助于先進(jìn)的影像學(xué)成像手段早期、直觀的顯示疾病的發(fā)生發(fā)展、治療效果及轉(zhuǎn)歸等,實(shí)現(xiàn)分子影像學(xué)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。而且隨著相關(guān)技術(shù)的興起,分子影像學(xué)越來(lái)越注重對(duì)個(gè)體化表型差異的分析,這也為實(shí)現(xiàn)個(gè)性化醫(yī)療,即精準(zhǔn)醫(yī)療,提供了重要的條件。未來(lái),分子影像學(xué)將推進(jìn)個(gè)體化治療的發(fā)展進(jìn)程,例如許多腫瘤的診斷靶點(diǎn),也可作為治療靶點(diǎn),通過(guò)篩選關(guān)鍵靶點(diǎn),定制對(duì)應(yīng)的特異性分子探針,應(yīng)用分子影像的個(gè)體化分析為病人“量身定做”最佳治療方案,并能予以跟蹤、評(píng)價(jià),從而實(shí)現(xiàn)診斷治療的一體化??傊?,掌握分子生物學(xué)知識(shí)對(duì)提高影像科醫(yī)師綜合診療水平具有極大的指導(dǎo)意義。目前我國(guó)普通高等醫(yī)學(xué)院校都已開(kāi)設(shè)了分子生物學(xué)課程及其相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),也有相應(yīng)的規(guī)劃教材和實(shí)驗(yàn)教材,因此畢業(yè)于醫(yī)學(xué)院的影像醫(yī)師大多具備了一定的醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)知識(shí)基礎(chǔ),但分子生物學(xué)的理論和技術(shù)不斷地更新,這就迫使影像醫(yī)師仍需要不斷地學(xué)習(xí),以便了解分子生物學(xué)的最新進(jìn)展。而對(duì)于沒(méi)有學(xué)校學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的高年資醫(yī)師而言,分子生物學(xué)是個(gè)嶄新的領(lǐng)域,需在重新學(xué)習(xí)[8]。
三、影像醫(yī)師加強(qiáng)分子生物學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的途徑
影像醫(yī)師應(yīng)認(rèn)識(shí)到加強(qiáng)分子生物學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的重要性,并積極主動(dòng)地加強(qiáng)分子生物學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)。除了醫(yī)院、學(xué)科或科室有組織的進(jìn)行學(xué)習(xí)外,更重要的方法還是自主學(xué)習(xí),通過(guò)有效地繼續(xù)教育獲取必要的理論及技能。在繼續(xù)教育的過(guò)程中,影像醫(yī)師應(yīng)根據(jù)自身的需要選擇學(xué)習(xí)的深度和廣度。如實(shí)際工作中需要對(duì)疾病的發(fā)病機(jī)制、藥物作用機(jī)制、療效評(píng)估等研究較多,還必須全面地學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)的最新理論和相關(guān)技術(shù),才能更好服務(wù)于實(shí)際工作中。影像醫(yī)師獲取分子生物學(xué)知識(shí)的途徑有很多:
1.全面系統(tǒng)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)。影像醫(yī)師應(yīng)根據(jù)自身的基礎(chǔ)選擇相應(yīng)的教科書或參考資料,可以優(yōu)先選擇國(guó)家規(guī)劃教材,以便由淺入深的掌握分子生物學(xué)的理論,明晰各種常用名詞、術(shù)語(yǔ),了解分子生物學(xué)涉及的研究領(lǐng)域。近年來(lái)大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)課程建設(shè)日趨完善,還可以通過(guò)慕課等進(jìn)行在線的視聽(tīng)學(xué)習(xí)[9],有助于知識(shí)的理解與掌握。在有一定基礎(chǔ)的前提下,再通過(guò)專業(yè)雜志和文獻(xiàn),了解最新的進(jìn)展和研究動(dòng)態(tài)。
2.明確方向,學(xué)習(xí)相關(guān)的專業(yè)技術(shù)。分子影像學(xué)的研究涉及到多個(gè)學(xué)科的知識(shí),因此在學(xué)習(xí)中,影像醫(yī)師應(yīng)明確自身的研究方向,有針對(duì)性的學(xué)習(xí)。應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)操作簡(jiǎn)單、便捷,易于被廣大醫(yī)生接受,而且其內(nèi)容全面、檢索便捷等優(yōu)勢(shì)也已在醫(yī)學(xué)繼續(xù)教育中發(fā)揮著不可替代的重要作用。可以通過(guò)維普、知網(wǎng)、同方等專業(yè)網(wǎng)站,有針對(duì)性的篩選文獻(xiàn)和資源進(jìn)行學(xué)習(xí)。另外和可以進(jìn)入到分子生物學(xué)的網(wǎng)站、論壇等進(jìn)行瀏覽、搜索等,既能緊跟前沿動(dòng)態(tài),還可以與他人互動(dòng)交流、進(jìn)行討論。
3.注重學(xué)術(shù)交流與合作研究。參加專題學(xué)術(shù)講座或會(huì)議,尤其是國(guó)家級(jí)或國(guó)際性學(xué)術(shù)交流活動(dòng)是十分必要的。通過(guò)學(xué)術(shù)交流,可以較快的了解分子生物學(xué)在影像醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用和最新動(dòng)態(tài),而且在交流過(guò)程中,可以與同行及專家進(jìn)行直接的溝通,交流并獲得必要的指導(dǎo)和幫助[10]。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,單單依靠影像科醫(yī)師無(wú)法發(fā)展分子影像學(xué),唯有與分子生物學(xué)等交叉學(xué)科的專家精誠(chéng)合作,才能更好的推動(dòng)分子影像學(xué)的發(fā)展和臨床應(yīng)用。哈佛大學(xué)分子影像中心Weissleder教授曾指出影像醫(yī)師應(yīng)該切實(shí)肩負(fù)起開(kāi)展分子影像研究工作的任務(wù),要與基礎(chǔ)學(xué)科相互溝通,發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),協(xié)同合作。因此加強(qiáng)合作與交流能夠更好地解決分子影像學(xué)發(fā)展中所涉及的問(wèn)題,有效的促進(jìn)影像醫(yī)師分子生物學(xué)的學(xué)習(xí)和研究。
總之,分子生物學(xué)是目前公認(rèn)的最具活力的醫(yī)學(xué)帶頭學(xué)科。分子影像學(xué)的出現(xiàn)是分子生物學(xué)的理論和技術(shù)推動(dòng)影像醫(yī)學(xué)發(fā)展的直接表現(xiàn)。作為新時(shí)代的影像醫(yī)師,必須重視分子影像學(xué)的研究,學(xué)習(xí)和應(yīng)用好與之相關(guān)的分子生物學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù),才能適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展的需要,更好的服務(wù)于科研與臨床醫(yī)療工作。
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分子生物學(xué)方法范文6
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革;教學(xué)手段
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)37-0272-03
分子生物學(xué)課程是現(xiàn)代生物科學(xué)的前沿和交叉學(xué)科。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是分子生物學(xué)研究的重要手段和組成部分,是分子生物學(xué)教學(xué)的有力補(bǔ)充,學(xué)好分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,強(qiáng)化理論教學(xué)效果具有重要作用。分子生物學(xué)與其他學(xué)科的交叉也主要體現(xiàn)為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用[1]。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)涉及很多現(xiàn)代生物技術(shù)中的核心技術(shù),掌握分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)已成為農(nóng)學(xué)、林學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等各學(xué)科的基本需要[2-5],因此各個(gè)高校一般都將分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程作為生物類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課,緊抓教學(xué)質(zhì)量,以期培養(yǎng)出更適應(yīng)社會(huì)需求的人才。我國(guó)也早在2007年1月,由教育部財(cái)政部下發(fā)了教高[2007]1號(hào)《關(guān)于實(shí)施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的意見(jiàn)》、教高[2007]2號(hào)《關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》等相關(guān)文件,明確提出要高度重視實(shí)踐環(huán)節(jié),提高學(xué)生實(shí)踐能力,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié),著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力[6]。四川大學(xué)作為全國(guó)最早開(kāi)設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)校之一,對(duì)該課程一直非常重視,每年投入大量的經(jīng)費(fèi)
改善實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)條件,為了適應(yīng)新時(shí)代的需求,經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程也不斷在教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)方法、考核方式等方面進(jìn)行大力的改革。
一、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革前現(xiàn)狀分析
(一)教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性、完整性不夠強(qiáng)
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革前實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),如:植物基因組DNA、總RNA及質(zhì)粒的提取、瓊脂糖凝膠電泳、目的基因的PCR擴(kuò)增、目的基因的酶切及與載體的連接、感受態(tài)細(xì)胞的制備、重組子的轉(zhuǎn)化與鑒定等實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容雖然都是現(xiàn)代生物前沿基礎(chǔ)技術(shù),而且具有一定的連貫性,但每次實(shí)驗(yàn)都是單獨(dú)授課,學(xué)生只需按照步驟完成實(shí)驗(yàn)即可。這樣授課的弊端就是學(xué)生上完課后并不能把理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技術(shù)有機(jī)結(jié)合,缺乏思考,遇到實(shí)際科研問(wèn)題時(shí)不能運(yùn)用所學(xué)技能解決,缺乏拓展性、創(chuàng)新性思維的訓(xùn)練。
(二)教學(xué)手段簡(jiǎn)單,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性差,教學(xué)效果不明顯
改革前實(shí)驗(yàn)課程采用的教學(xué)形式單一,很難調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。一般是教師確定實(shí)驗(yàn)的目的和方案,實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需試劑和儀器,學(xué)生只需在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行操作,完成實(shí)驗(yàn)方案,上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種程序化、被動(dòng)式的教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)目的不明、學(xué)習(xí)興趣不高,產(chǎn)生學(xué)習(xí)上的倦怠心理。
分子生物實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)在本科二年級(jí)下學(xué)期,實(shí)驗(yàn)操作中用到的儀器精密度較高,價(jià)格昂貴,實(shí)驗(yàn)試劑加入的量均為微量級(jí)別,這與學(xué)生在此之前所做的實(shí)驗(yàn)完全不同。雖然在上課時(shí)教師反復(fù)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的操作步驟和注意事項(xiàng)等方面,但很多細(xì)節(jié)學(xué)生不能及時(shí)掌握,實(shí)驗(yàn)中容易出現(xiàn)試劑種類加錯(cuò),試劑加入量不準(zhǔn)確或錯(cuò)誤操作儀器等,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗甚至儀器損壞等問(wèn)題。此外,實(shí)驗(yàn)課程一般設(shè)置是每周一次或隔周一次,學(xué)生不能經(jīng)常練習(xí),鞏固加深實(shí)驗(yàn)技術(shù),有些知識(shí)剛學(xué)會(huì),還沒(méi)完全掌握,到下一次實(shí)驗(yàn)時(shí)已記不清如何操作,導(dǎo)致教學(xué)效果不明顯。
(三)考核方式相對(duì)單一,不能全面反映學(xué)生學(xué)習(xí)的真實(shí)情況。
改革前該課程的學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)為課堂上實(shí)驗(yàn)操作考核只占總成績(jī)的20%,考勤占10%,實(shí)驗(yàn)報(bào)告占70%。但教師在對(duì)學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定過(guò)程的研究中發(fā)現(xiàn)由于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是生命科學(xué)學(xué)院全體學(xué)生的專業(yè)必修課,開(kāi)設(shè)的班級(jí)多,每次課學(xué)生人數(shù)較多,課堂上老師并不能關(guān)注到每個(gè)學(xué)生,學(xué)生成績(jī)的評(píng)定主要還是根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中結(jié)果的好壞與報(bào)告的質(zhì)量來(lái)定,以至于學(xué)生中形成一種思維:只要實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫的頁(yè)數(shù)多,圖片精美,討論深刻就能得高分,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中操作是否規(guī)范,是否動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)并不重要。這使得很多學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的學(xué)習(xí)流于應(yīng)付,不能達(dá)到學(xué)習(xí)該課程的目的。
這些問(wèn)題嚴(yán)重影響了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量,也使得學(xué)生忽視實(shí)驗(yàn)技能的提高,思維趨于懶惰,缺乏科研的自主性、創(chuàng)新性。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程作為一門實(shí)踐性的專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科,教師不只要注重學(xué)生動(dòng)手能力的鍛煉,也要培養(yǎng)學(xué)生勤于思考的習(xí)慣和分析處理問(wèn)題的能力。
二、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方式
為了改變以上的缺點(diǎn),改進(jìn)教學(xué)模式,提升教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性,達(dá)到分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)目的,在學(xué)校及學(xué)院的支持下我院分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程組對(duì)本門課程進(jìn)行了全面改革,以學(xué)生為本,開(kāi)發(fā)多樣化學(xué)習(xí)方式[7],學(xué)生由被動(dòng)式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為自主探究性學(xué)習(xí)[8],改進(jìn)課程考核方式等。經(jīng)過(guò)近兩年的試驗(yàn),效果明顯。實(shí)驗(yàn)課程的主要改革內(nèi)容如下:
(一)學(xué)校加強(qiáng)經(jīng)費(fèi)投入和師資力量建設(shè),提高教師教學(xué)能力
四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院歷來(lái)重視實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè),目前分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備固定資產(chǎn)達(dá)到300多萬(wàn)元,實(shí)驗(yàn)教師均具有博士學(xué)位,教輔人員的學(xué)歷也在碩士研究生及以上。學(xué)院鼓勵(lì)教師積極參加國(guó)際、國(guó)內(nèi)各種教學(xué)研討會(huì),與全國(guó)的同行進(jìn)行教學(xué)交流,學(xué)習(xí)其他兄弟院校的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),提高教學(xué)能力。此外,該課程每年還給教師配備了研究生助教,多人同時(shí)在課堂上進(jìn)行指導(dǎo),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作中的錯(cuò)誤,幫助其形成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作方式。
(二)拍攝實(shí)驗(yàn)操作視頻,便于學(xué)生課前課后反復(fù)學(xué)習(xí)
為了讓學(xué)生更清楚實(shí)驗(yàn)操作的方式及儀器的正確使用方法,教師將分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和儀器使用按照模塊化的方式分別進(jìn)行視頻拍攝,并結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),在視頻中增加了學(xué)生實(shí)驗(yàn)中易錯(cuò)環(huán)節(jié)的提示,對(duì)初學(xué)者進(jìn)行指導(dǎo)。學(xué)生在上課前就能清楚知道每個(gè)實(shí)驗(yàn)的正確操作方法及注意事項(xiàng),上課時(shí)有意識(shí)地加強(qiáng)學(xué)習(xí),降低實(shí)驗(yàn)失敗率,提高課程訓(xùn)練效率。
(三)建立課程網(wǎng)站和虛擬實(shí)驗(yàn)室,加強(qiáng)師生間及學(xué)生間的聯(lián)系,提高學(xué)習(xí)的積極性
為了有效整合教學(xué)資源,拓展教師的教學(xué)方式、教學(xué)空間,提升教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立能力及科研素質(zhì),加強(qiáng)師生之間的互動(dòng),使課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)活動(dòng)完整呈現(xiàn),我們建立了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程網(wǎng)站,將實(shí)驗(yàn)操作視頻、動(dòng)畫、圖片、PPT等資料放置其上,供學(xué)生自由學(xué)習(xí)。此外,我們還注重師生間課后的聯(lián)系與互動(dòng),利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)收集和批改學(xué)生作業(yè),對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題及時(shí)在網(wǎng)上作答,方便學(xué)生的學(xué)習(xí),促進(jìn)其對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解與把握。
隨著社會(huì)新形勢(shì)的發(fā)展對(duì)人才要求的提高,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)受課程開(kāi)設(shè)的時(shí)間、地點(diǎn)、人力和財(cái)力等問(wèn)題的限制,不能顯著提高教學(xué)質(zhì)量,設(shè)計(jì)型和探究型實(shí)驗(yàn)更難以開(kāi)展。為解除此類限制課程教師還建立了虛擬實(shí)驗(yàn)室,提供可操作的虛擬實(shí)驗(yàn)儀器和試劑,學(xué)生既可通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)動(dòng)手操作,又可自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,分析解決問(wèn)題的能力,科學(xué)探究精神和創(chuàng)新意識(shí),學(xué)生對(duì)于科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)、探究、運(yùn)用更有自主性[9,10]。
(四)重視實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的系統(tǒng)性,提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力
教學(xué)內(nèi)容上整合原有的分子生物學(xué)課堂小實(shí)驗(yàn),創(chuàng)建系統(tǒng)分子生物學(xué)綜合大實(shí)驗(yàn)[11],給定選擇題目后由學(xué)生自行選擇并設(shè)計(jì)綜合大實(shí)驗(yàn)流程。第一次上課教師只需要講解進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的要求與注意事項(xiàng),給定幾個(gè)備選大實(shí)驗(yàn)題目,提供模塊化實(shí)驗(yàn)視頻,由學(xué)生課后學(xué)習(xí)視頻,自行選擇題目并設(shè)計(jì)大實(shí)驗(yàn)流程。第二次課程為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的展示,學(xué)生分別用PPT展示、講解自己的設(shè)計(jì),由其他同學(xué)對(duì)其設(shè)計(jì)的流程進(jìn)行提問(wèn),討論其設(shè)計(jì)是否合理,是否能繼續(xù)優(yōu)化,最后確定最終流程。第三次課程開(kāi)始動(dòng)手能力的培養(yǎng),是前期課程知識(shí)的應(yīng)用與實(shí)踐。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題,首先要學(xué)生自己設(shè)法提出解決方案,并于實(shí)驗(yàn)完成后師生共同討論實(shí)驗(yàn)中的得失與感悟。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的系統(tǒng)化后整個(gè)過(guò)程學(xué)生都參與其中,將學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的科研問(wèn)題中,充分強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主體地位,不僅使學(xué)生養(yǎng)成總結(jié)和反思的習(xí)慣,也大大提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此,綜合大實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虺浞滞诰驅(qū)W生的潛能,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力,實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力具有重要的意義。
(五)加強(qiáng)課程考核方式改革,提高學(xué)習(xí)積極性,科學(xué)檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果
實(shí)驗(yàn)課程中提高學(xué)生的主動(dòng)性和積極性,不僅需要教學(xué)內(nèi)容和手段的提高,還要有科學(xué)合理的考核方式的配合[12]。為了充分檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,改變學(xué)生“輕操作重報(bào)告”的觀念,避免出現(xiàn)“高分低能”的現(xiàn)象,我們將課程考核方式變?yōu)椋簩?shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)占總成績(jī)的30%,實(shí)驗(yàn)操作占40%,實(shí)驗(yàn)結(jié)果占10%,實(shí)驗(yàn)報(bào)告占20%。實(shí)驗(yàn)流程的設(shè)計(jì)充分考核了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,原理等的認(rèn)識(shí)及對(duì)整個(gè)課程系統(tǒng)性的把握,能正確地將分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及的方法有機(jī)結(jié)合,真正達(dá)到課前自學(xué)的目的。這部分內(nèi)容是作為作業(yè)在第二次上課討論各自的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)前上交,教師及時(shí)評(píng)定成績(jī)。討論后學(xué)生便清楚自己所獲得的分?jǐn)?shù),督促其后續(xù)工作認(rèn)真努力,也有利于教師及時(shí)了解學(xué)生自學(xué)情況和對(duì)實(shí)驗(yàn)整體的把握情況,可以有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)。
在實(shí)驗(yàn)操作課程中,由于學(xué)生在課余時(shí)間自學(xué)教學(xué)視頻,因此在課堂上教師的主要角色由知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)操作過(guò)程的監(jiān)督者,實(shí)驗(yàn)的講授時(shí)間縮短,有針對(duì)性地增加實(shí)驗(yàn)技能的指導(dǎo)時(shí)間。為了公平評(píng)價(jià)每個(gè)學(xué)生,在實(shí)驗(yàn)中教師為學(xué)生準(zhǔn)備了胸牌,上面清楚地記錄了每個(gè)學(xué)生的姓名及學(xué)號(hào),方便教師監(jiān)督其操作過(guò)程是否符合規(guī)范,及時(shí)糾正錯(cuò)誤。該過(guò)程成績(jī)由于在總成績(jī)中所占比例較重,激發(fā)了學(xué)生在課前的學(xué)習(xí)熱情,提高了學(xué)習(xí)效果。
在實(shí)驗(yàn)完成后,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程還增設(shè)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)問(wèn)題的討論和搶答環(huán)節(jié),鼓勵(lì)學(xué)生積極思考,提升了學(xué)習(xí)的趣味性,鞏固學(xué)習(xí)效果。
三、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革效果
經(jīng)過(guò)兩屆學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué),分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教師對(duì)兩個(gè)年級(jí)349名學(xué)生進(jìn)行了調(diào)查,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能與實(shí)驗(yàn)素質(zhì)普遍提高,科研能力明顯增強(qiáng)。學(xué)生普遍認(rèn)為新的課程形式更能調(diào)動(dòng)其實(shí)驗(yàn)積極性,鍛煉其科研思維能力,提高實(shí)驗(yàn)操作的動(dòng)手能力,并改變其“做的好不如寫的好”的錯(cuò)誤觀念,全面客觀體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,學(xué)生在課程中收獲較多。
四、結(jié)束語(yǔ)
高等教育肩負(fù)著培養(yǎng)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的高素質(zhì)專門人才和一大批拔尖創(chuàng)新人才的重要使命。提高高等教育質(zhì)量,既是高等教育自身發(fā)展規(guī)律的需要,也是辦好讓人民滿意的高等教育、提高學(xué)生就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力的需要,更是建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家,構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的需要。分子生物學(xué)發(fā)展迅速,為了培養(yǎng)高素質(zhì)人才,適應(yīng)社會(huì)需求,實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方法應(yīng)不斷更新。改革是一個(gè)需要不斷摸索與改進(jìn)的過(guò)程,希望在此基礎(chǔ)上我們不斷總結(jié)工作中的得失,開(kāi)創(chuàng)新的方法,培養(yǎng)更多具備創(chuàng)新精神、科學(xué)思維及實(shí)踐動(dòng)手能力的人才。
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