分子生物學(xué)實驗范文
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篇1
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué);實驗;教學(xué)改革
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)30-0058-02
分子生物學(xué)這門學(xué)科具有發(fā)展速度快、對生物的生存及自身發(fā)展意義遠大等特點,是生命科學(xué)中最具影響力的學(xué)科之一,其研究領(lǐng)域也十分寬泛,包括核酸類、蛋白類等生物體中所有的大分子結(jié)構(gòu)、表達、調(diào)控及其功能,將人們對生物體的認知水平由表觀提升到分子水平,其發(fā)展程度因現(xiàn)代科學(xué)的進步而變得越來越活躍。對于生命科學(xué)這門學(xué)科及相關(guān)專業(yè)的本科生而言,對分子生物學(xué)實驗技術(shù)的掌握及相關(guān)原理的熟練運用是必備的基本功,這也造就了分子生物學(xué)實驗課不同于其他生命學(xué)科實驗課的重要地位。
一、分子生物學(xué)實驗課程的重要性
隨著分子生物學(xué)在教學(xué)過程中的不斷推進,越來越多的教學(xué)實踐者意識到為了能夠引起學(xué)生們對這門課的足夠重視需要把實驗部分的教學(xué)內(nèi)容從單純的理論教學(xué)中剔除出來,獨立形成一門課程,設(shè)置與之相匹配的學(xué)分。這種做法不僅能讓學(xué)生加固對理論知識的掌握,而且能讓學(xué)生接觸到更多的分子生物學(xué)實驗內(nèi)容,從而鍛煉學(xué)生的實踐動手能力。相比之下,在原來理論教學(xué)囊括實驗教學(xué)的情況下,由于學(xué)分的限制及課時的約束,往往只能開設(shè)6個有代表性的演示實驗;而實驗教學(xué)脫離理論教學(xué)獨立成科之后,則可以2~3個“綜合性”實驗來牽頭,“綜合性”實驗又下設(shè)幾個“子”實驗組成完善的實驗課體系。這就為學(xué)生創(chuàng)造了更多的實際操作機會,加深學(xué)生對理論知識的理解,提高學(xué)生動手能力及分析解決問題的能力,為以后的科研實踐及專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。
二、分子生物學(xué)實驗課程教學(xué)現(xiàn)狀
由于各學(xué)校的教學(xué)硬件設(shè)施不同及實驗課所具有的特殊性(周期性、成本大)等原因,一些較為重要的科研實驗不好與教學(xué)實驗相結(jié)合,實踐中的分子生物學(xué)實驗課存在著一些不足:教學(xué)形式過于單調(diào),學(xué)生只能被動接收,不能發(fā)揮其積極性及主動性;驗證性實驗居多,實驗方式單一,很難培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性;實驗內(nèi)容設(shè)計不夠合理,過于單一,不能形成一個完整體系,不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。此外,分子生物學(xué)實驗課對實驗設(shè)備要求較高,實驗材料過于昂貴,導(dǎo)致好多很有必要的實驗不能順利開展。這種教學(xué)模式將嚴(yán)重阻礙教學(xué)質(zhì)量的提升,改革是大勢所趨。
三、分子生物學(xué)實驗課程教學(xué)改革方法
1.完善實驗內(nèi)容,對教材進行更新。分子生物學(xué)是一門升級換代較快的學(xué)科,其實驗內(nèi)容及實驗操作技術(shù)也不斷在更新完善,急需將陳舊的內(nèi)容剔除并建立周期性更新的機制。在教學(xué)實踐過程中有必要刪除一些過時的實驗技術(shù),引進一些現(xiàn)在常用的實驗技術(shù)。對于新的實驗教材編寫原則應(yīng)是:可以使學(xué)生在實驗操作中對基礎(chǔ)知識加深理解,提高動手能力,分析、解決問題的能力等綜合素質(zhì),可以讓學(xué)生了解當(dāng)前分子生物學(xué)的發(fā)展趨勢及系統(tǒng)地學(xué)習(xí)分子生物學(xué)實驗技術(shù)原理及方法。
2.實驗準(zhǔn)備工作要充分。分子生物學(xué)實驗是一門精致的學(xué)科,其對實驗條件如環(huán)境、儀器及材料等要求非常高,實驗儀器的操作不當(dāng)及實驗試劑的略微偏差都可能導(dǎo)致實驗結(jié)構(gòu)的失敗。對此,在進行實驗教學(xué)之前,教師的預(yù)先實驗是必不可少的。準(zhǔn)備工作內(nèi)容有:實驗材料的制備(耗材、試劑、生物材料),器皿的洗滌,試劑的配制,儀器的準(zhǔn)備及檢查。通過預(yù)實驗,教師可以對實驗過程中可能出現(xiàn)的問題提前有所準(zhǔn)備,并對實驗結(jié)果有所掌握。
3.完善實驗體系,開設(shè)綜合性實驗。與其他科目的基礎(chǔ)實驗有所不同,分子生物學(xué)實驗有周期長、緊密結(jié)合性、連貫性等特點,很難在2~3課時內(nèi)完成。因此,對分子生物學(xué)實驗的課程設(shè)計要周密詳盡,建立完整的體系,集中在一個比較大的時間段來完成。結(jié)合我們的教學(xué)實踐,建議把分子實驗課安排在周五下午和星期六、日進行,這樣2~3天的時間能夠給學(xué)生足夠的時間完成一個較大的綜合性實驗,便于學(xué)生形成一個完整的實驗概念和對理論知識體系有一個深入的了解,并加深學(xué)生對實驗內(nèi)容的印象,便于學(xué)生在短期內(nèi)形成對分子生物學(xué)的實驗方法及技能的認知。對于實驗內(nèi)容的編寫,我們強調(diào)實驗的完整性和條理性。如在基因工程部分將DNA重組技術(shù)為主線貫穿整個實驗。教材在實驗授課上的順序是以基因分離克隆,片段與載體的連接,載體選擇、酶切,質(zhì)粒重組及轉(zhuǎn)化,重組子表達及鑒定等,以基因工程的內(nèi)容為主線。這樣的實驗內(nèi)容編排,不僅能將實驗內(nèi)容更加豐富完整,而且整個實驗變得更加有調(diào)理,前后銜接緊密,彌補了傳統(tǒng)實驗安排中的不足,使學(xué)生在實踐過程中能對理論體系有更深的理解,增強了學(xué)生的動手能力及學(xué)習(xí)興趣,變被動接收為主動探究,提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)及創(chuàng)新思維。
4.豐富分子生物學(xué)的教學(xué)方式。對于傳統(tǒng)的分子生物學(xué)教學(xué)模式,其中針對實驗部分的內(nèi)容、原理、方法一般都是教師通過文字語言對其進行描述,學(xué)生很難對其充分地理解和掌握,對于記憶也是死記硬背。若能將現(xiàn)代的多媒體設(shè)備廣泛地應(yīng)用到實驗教學(xué)過程中,可以使較為難理解的知識變得更加具體和形象,便于學(xué)生更好地理解和掌握。為了配合實驗教學(xué),我們初步建立了分子生物學(xué)二維虛擬仿真實驗室,以動畫的形式對實驗的原理和步驟進行展示。對于一些較為抽象和難理解的實驗,教師可以借助動畫演示來為學(xué)生講解,不僅可以讓學(xué)生更好地理解實驗內(nèi)容,還能活躍課堂氣氛,豐富教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而使得實驗教學(xué)效果得到有效的提高。
5.重視和培養(yǎng)學(xué)生的動手能力以及創(chuàng)新意識。通過實驗課程,可以很好地鍛煉學(xué)生的科研能力,并樹立良好的科研作風(fēng)。然而,由于學(xué)生人數(shù)較多,使得實驗課程教學(xué)效果并不是很理想。為此,我們將學(xué)生分為多個小組,進行實驗教學(xué),這樣可以很好地讓學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握分子生物學(xué)的實驗原理和操作技能。
6.重視實驗過程,考核采取綜合成績評定。鑒于對以前分子生物實驗教學(xué)中所出現(xiàn)的問題進行分析和總結(jié),我們將實驗教學(xué)的效果考核視為工作的重點。具體的考核內(nèi)容包括:實驗態(tài)度、基本操作技巧、實驗報告、實驗綜合效果,其成績分為兩個部分:采用百分制,平時成績占70%,考試成績占30%。其中,平時成績的1/3,主要是對學(xué)生的上課出勤率和實驗課上表現(xiàn)進行考核,如果曠課一次,則對其提出警告;如果次數(shù)達到兩次以上,取消該生平時成績;此外,平時成績剩余的2/3是對學(xué)生所做的實驗操作和實驗報告兩部分進行考核,如果在實驗操作中出現(xiàn)失誤或者沒有得到實驗結(jié)果,該生可向指導(dǎo)教師提出申請,可以跟著下一個班重新做實驗,如果沒有重做的學(xué)生則沒有這部分相應(yīng)的成績??荚嚨男问?,我們將根據(jù)課程特點將其分成操作考試和筆試兩個部分,均在所有教學(xué)實驗都結(jié)束之后再進行考試。其中,操作考試為學(xué)生在根據(jù)實驗指導(dǎo)教師提出的題目進行現(xiàn)場的實驗操作;筆試為實驗指導(dǎo)教師根據(jù)上課的實驗內(nèi)容出一些實驗原理題。通過采用此種教學(xué)考核方式,不僅可以有效地控制實驗過程,還能轉(zhuǎn)變學(xué)生的實驗態(tài)度,督促其能夠認真仔細地完成每一個實驗,從而掌握相關(guān)的實驗技能。
分子生物學(xué)實驗的技能是學(xué)生必須要掌握的技能之一,為以后從事科研工作奠定實踐基礎(chǔ)?,F(xiàn)如今,無論是社會還是高校,都越來越重視對復(fù)合型人才的培養(yǎng),而我們所提出的這種實踐教育理念與當(dāng)代高校培養(yǎng)各種人才的主題都是十分契合的。筆者還希望能夠通過對分子生物學(xué)實驗課程的教學(xué)改革,可以拋磚引玉,給本院?;蛘咂渌盒5南嚓P(guān)實驗課程的教學(xué)改革提供一些參考。
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篇2
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué) 實驗教學(xué) 教學(xué)改革
中圖分類號:G4 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)09(b)-0050-01
分子生物學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生命科學(xué)研究中的各個領(lǐng)域,它的高速發(fā)展推動了整個生命科學(xué)知識的快速更新。分子生物學(xué)是一門在實驗基礎(chǔ)上發(fā)展起來的學(xué)科,實驗素質(zhì)的培養(yǎng)及實驗技能的訓(xùn)練對學(xué)生快速、準(zhǔn)確吸收現(xiàn)代生物學(xué)的新成果、新知識、新發(fā)展及今后從事科研和實踐工作都有著重要的意義。因此,“實踐教育”在高校生物專業(yè)本科生的培養(yǎng)過程中尤為重要,無論是教授者還是受教者都應(yīng)該重視分子生物學(xué)的實驗課程。本科生分子生物學(xué)實驗課程的合理安排和設(shè)計可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進他們對理論知識的理解和實驗技能的提高。基于實驗課的理論及實踐在整個分子生物學(xué)教學(xué)過程中的重要性,及該學(xué)科高速發(fā)展的現(xiàn)狀,有必要對實驗課程的教學(xué)內(nèi)容、授課方式等進行教學(xué)改革。
20世紀(jì)90年代,北京師范大學(xué)分子生物學(xué)教研組正式將分子生物學(xué)實驗作為一門獨立的課程,并作為生命科學(xué)各專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課。單獨開設(shè)分子生物學(xué)實驗這門課后,在原有的基礎(chǔ)上又增加了許多新的分子生物學(xué)技術(shù)和實驗內(nèi)容,學(xué)生通過此課程既學(xué)到了適應(yīng)時代前沿的技術(shù),又大大增加了他們的實踐和動手能力[1]。這門課程的開設(shè),從根本上轉(zhuǎn)變了生命科學(xué)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),推動了教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化的進程。目前,國內(nèi)一些高校已開設(shè)了分子生物學(xué)實驗課[2]。通過對兄弟院校此門課程教學(xué)經(jīng)驗的借鑒以及在教授該課過程中的體驗,本校分子生物學(xué)教學(xué)團隊將原來的分子生物學(xué)課(雙語)分成了兩門獨立的課程,即分子生物學(xué)原理(理論,雙語)和分子生物學(xué)實驗課。對分子生物學(xué)實驗課程進行了以下教學(xué)改革。
1 分子生物學(xué)實驗獨立開課的必要性
在分子生物學(xué)的教學(xué)過程中,越來越多的教學(xué)工作者意識到,把實驗教學(xué)內(nèi)容從理論教學(xué)內(nèi)容中剝離下來,形成一門獨立的課程,設(shè)置固定的學(xué)分,更能夠引起學(xué)生對該課程的重視。獨立開課不僅讓學(xué)生溫習(xí)已學(xué)過的知識,而且還能接觸到更多的分子生物學(xué)實驗內(nèi)容。例如,在實驗教學(xué)與理論教學(xué)合并的情況下,由于教學(xué)時間和學(xué)分的限制,只能開設(shè)6個“驗證性”的實驗;而實驗教學(xué)作為獨立的課程之后,可以開設(shè)由2~3個“綜合性”實驗“牽頭”,幾個“子”實驗組成的“實驗類”。這種教學(xué)方式為學(xué)生創(chuàng)造了更多的操作機會,提高他們觀察、分析問題的能力,加深他們對理論知識的理解,以及這些知識和技能如何在科研實踐中應(yīng)用。實驗課的教學(xué)效果直接學(xué)生影響后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。
2 實驗課程的授課模式
經(jīng)過教學(xué)團隊的研討,分子生物學(xué)實驗課安排在分子生物學(xué)理論課后的學(xué)期開設(shè),即大三下半學(xué)期,并采用2周集中實踐的方式。這樣安排有利于學(xué)生消化、吸收和鞏固前面已學(xué)的分子生物學(xué)的知識,還有利于他們充分利用時間,系統(tǒng)性的完成綜合實驗,掌握分子生物學(xué)的實驗操作技術(shù)。
3 實驗內(nèi)容的選擇
實驗內(nèi)容是此門課程的核心和靈魂。合適的實驗內(nèi)容不僅能夠引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能夠讓他們更好的掌握相關(guān)的知識與技能,關(guān)系到學(xué)生是否真正具備將課堂上學(xué)到的實驗技能應(yīng)用到科研實踐中[3]。因此,在實驗內(nèi)容的選擇上應(yīng)遵循以下三點:(1)盡量涵蓋分子生物學(xué)基礎(chǔ)實驗領(lǐng)域;(2)體現(xiàn)現(xiàn)代分子生物學(xué)研究前沿的技術(shù);(3)實驗順序的安排要符合科學(xué)研究由表及里,由淺及深的思路。在設(shè)計實驗時,我們將整個實驗課歸納成三類綜合大實驗,每類綜合大實驗下設(shè)與其相關(guān)的基礎(chǔ)實驗內(nèi)容。以下將針對實驗設(shè)計及講解方式進行詳細介紹。
如,綜合大實驗一:克隆基因。實驗?zāi)康臑槔斫獠⒄莆辗肿涌寺』虻膶嶒灹鞒碳霸怼T趯嶒灷碚摬糠种v解時,需引導(dǎo)學(xué)生思考該實驗的整體流程是什么?將會用到哪些基礎(chǔ)實驗?如,如何獲得DNA(DNA的提取方法)?如何獲得目的基因(PCR等技術(shù))?根據(jù)思路,實驗內(nèi)容做如下安排:實驗一,基因組DNA的提取以及DNA濃度和純度的鑒定(第一天);實驗二,PCR體外擴增基因及擴增產(chǎn)物的檢測(第二天);實驗三,PCR產(chǎn)物的純化(第二天);實驗四,重組質(zhì)粒的構(gòu)建和篩選(第二天,第三天);實驗五,質(zhì)粒DNA的提取(第四天);實驗六,重組質(zhì)粒的酶切鑒定(第四天)。在第一天將綜合大實驗一的總體目標(biāo),實驗流程及基本原理進行介紹。通過這樣安排,學(xué)生不僅容易理解實驗的總體目的和每個基礎(chǔ)實驗之間的聯(lián)系,還容易掌握每個基礎(chǔ)實驗的原理及其在科研實踐環(huán)節(jié)中的作用。
4 考核方式
此次教改的目的是全面培養(yǎng)學(xué)生分子生物學(xué)實踐技能,因此,側(cè)重實驗操作方面的考核內(nèi)容。這部分內(nèi)容可以通過以下兩種方式考核:(1)通過實際操作的方式考核。挑選一些較為基礎(chǔ),且耗時不長又便于操作的實驗如瓊脂糖凝膠的制作,電泳上樣,PCR反應(yīng)體系的制備,藍白斑平板挑陽性克隆,DNA濃度的檢測等進行操作能力考核。(2)通過閉卷考試的方式考核。在考試中大大引入與實驗操作相關(guān)的題目,如計算PCR反應(yīng)體系或酶切體系中各組分的含量等。此外,生物實驗室的安全管理尤為重要。因此,實驗室安全知識如使用DNA染料時的注意事項,帶菌培養(yǎng)皿及廢液的處理,監(jiān)管類生化試劑的存放及使用要求等也是該課程考核的重要內(nèi)容。除此之外,還要通過學(xué)生的實驗態(tài)度,實驗報告等全方面考核學(xué)生,目的是為了讓他們認真的參與這門課程。
分子生物學(xué)實驗技能是學(xué)生今后從事科研和實踐所需的必要基礎(chǔ)技能之一。當(dāng)今,社會和高校越來越注重實踐型復(fù)合人才的培養(yǎng),加強實踐教育正切合了當(dāng)代高校培養(yǎng)人才的主題。希望該課程的教學(xué)改革能夠拋磚引玉,為本?;蛐值茉盒F渌鼘嶒炚n程的教學(xué)改革提供參考。
參考文獻
[1] 向本瓊,桑建利.北京師范大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)實踐教學(xué)創(chuàng)新體系:高校生命科學(xué)基礎(chǔ)課程報告論壇文集[M].高等教育出版社,2007:338.
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關(guān)鍵詞:中醫(yī) 分子生物學(xué) 實驗準(zhǔn)備
中圖分類號:G642 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)09(a)-0126-01
隨著分子生物學(xué)的迅猛發(fā)展,該技術(shù)已經(jīng)滲透到基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的各個領(lǐng)域,與醫(yī)學(xué)聯(lián)系日益緊密。中醫(yī)院校的實驗教學(xué)課程大多是實驗性很強的專業(yè)課,而醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實驗大多是蛋白質(zhì)和核酸等的定量實驗,要求更嚴(yán)格,操作更復(fù)雜,實驗難度更大,要保證實驗課有序高質(zhì)量完成,實驗準(zhǔn)備工作起著關(guān)鍵性的作用,環(huán)環(huán)相扣,不能疏忽大意。
為在中醫(yī)院校普及和推廣分子生物學(xué)技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生基本實驗技能和理論聯(lián)系實際的能力,我?;A(chǔ)醫(yī)學(xué)院實驗教學(xué)中心于2012年全面開展分子生物學(xué)教學(xué)實驗的準(zhǔn)備工作,現(xiàn)準(zhǔn)備工作已經(jīng)完成。經(jīng)歷我校分子生物學(xué)教學(xué)實驗室從無到有的整體建設(shè),從耗材購置到預(yù)實驗進行,結(jié)合具體工作,談一談自己的體會。
1 提高自身業(yè)務(wù)能力
個人認為扎實的業(yè)務(wù)素質(zhì)是實驗準(zhǔn)備工作必不可少的前提,我校本科分子生物學(xué)實驗包括質(zhì)粒的提取、基因組DNA的提取、PCR、轉(zhuǎn)化等五個小實驗,這些小實驗之間具有連續(xù)性強、時間長等特點,要求實驗準(zhǔn)備工作人員必須具有扎實全面的理論基礎(chǔ)和熟練的實驗技能,掌握實驗原理、方法步驟和試劑配制,熟悉掌握設(shè)備儀器的操作和注意事項,出現(xiàn)問題能及時解決,對不同實驗結(jié)果有合理的解釋。如電泳,膠的濃度很大程度上決定了圖片漂亮與否,任何大小的DN段都有一個合適的濃度的膠,做PAGE時膠的濃度更為明顯;這些是實驗準(zhǔn)備的重點,那么怎么尋找這些實驗中的重點呢?那就要在預(yù)實驗中仔細揣摩實驗原理、步驟;再如轉(zhuǎn)化會有多次失敗,許多人認為是感受態(tài)做的不好或者是抗生素加過量,可是有一次的感受態(tài)是“粗放型”做的,最后效果卻很好,這有可能是載體自我環(huán)化沒連上,或者是熱激時間過長;對于抗生素用量多的問題,則把平板在恒溫箱里多放置一段時間仍仍然什么都沒有(這時抗生素已經(jīng)失效),這就不是抗生素的問題了,這些只有實驗之后才能體會;有時候轉(zhuǎn)化子太多,就不妨把平板室溫下放置數(shù)小時,挑大菌落(質(zhì)??截悢?shù)多)去驗證。最后,作為實驗技術(shù)人員,要關(guān)注國內(nèi)外實驗技術(shù)新動態(tài),改進實驗方法,不斷提高自身業(yè)務(wù)能力。
2 積極做好預(yù)實驗
所謂預(yù)實驗是指在進行實驗教學(xué)或者是科學(xué)研究時,經(jīng)常需要在正式實驗之前先做一次實驗,簡稱預(yù)實驗[1]。它不僅僅是一個簡單的準(zhǔn)備過程,而且實驗準(zhǔn)備人員能通過這一過程摸索實驗條件,確保實驗順利進行,同時許多新的實驗方法和技巧都可以由預(yù)實驗探索而來[2]。
每次實驗都會因時間、室溫、試劑批號及濃度和儀器的改變而出現(xiàn)不同的實驗結(jié)果,所以每次實驗前都要做好預(yù)實驗。做好預(yù)實驗首先需要注意環(huán)境的干凈整潔,該滅菌的儀器和器皿是否準(zhǔn)備充足,然后認真完成所需要的各種試劑的保存條件、稀釋時的配比等。
其次是儀器設(shè)備的準(zhǔn)備,實驗前要仔細調(diào)試設(shè)備,這樣才能確保實驗的正常進行。比如我們實驗室新買了一臺離心機,空機轉(zhuǎn)動很好,可是在預(yù)實驗時發(fā)現(xiàn)放到里面的離心管頂部與機器有摩擦,及時與廠家聯(lián)系進行維修解決了問題。其實預(yù)實驗?zāi)康木褪谴_定實驗條件,尋找存在的問題及注意事項,確保實驗課的正常進行。
3 加強各方面的協(xié)調(diào)工作是實驗準(zhǔn)備的保證
實驗準(zhǔn)備工作特點是接觸面廣,與學(xué)校教務(wù)處、設(shè)備科、學(xué)科教師、學(xué)生的關(guān)系密切,處理好以上幾個方面的關(guān)系是搞好實驗工作的重要保證。(1)設(shè)備科:分子生物學(xué)實驗是一門新開實驗,作為采購部門的設(shè)備科第一次采購某些耗材就有可能會發(fā)生理解上的錯誤,這就需要和設(shè)備科老師有良好的溝通,比如填寫的購置計劃只寫著封口膜(全名叫無菌培養(yǎng)容器封口膜),在領(lǐng)取時設(shè)備科老師就先讓供貨商拿來一包樣品(Para film),發(fā)現(xiàn)不對我們及時調(diào)貨最終確保了實驗的順利進行;(2)學(xué)科教師:實驗教學(xué)是教師和實驗人員共同完成的教學(xué)任務(wù),二者相互依賴,缺一不可,在實驗準(zhǔn)備中要求學(xué)科教師意見,互相尊重,密切配合;(3)學(xué)生:每次實驗課前都要給本實驗室的負責(zé)人交代清楚實驗過程中的注意事項,有些必要的要打印出來貼在醒目處請學(xué)生注意。
4 加強日常管理
良好的實驗室管理是保證實驗順利進行的基礎(chǔ)。在實驗過程中要做到以下幾點。
4.1 實驗儀器的管理
分子生物學(xué)操作中會涉及一系列儀器,管理不當(dāng)或者使用不當(dāng)導(dǎo)致實驗失敗、減少儀器使用壽命或損壞儀器,因此在進行操作前細致地了解各種儀器的使用方法及注意事項,是使后繼實驗事半功倍的一個必要準(zhǔn)備。比如超低溫冰箱和可調(diào)微量移液器,在超低溫冰箱內(nèi)儲存的物品包裝盒材質(zhì)應(yīng)為不銹鋼、鋁質(zhì)或耐低溫的硬質(zhì)塑料。禁止使用紙盒、橡膠器皿、玻璃器皿以及軟質(zhì)塑料袋;盡量減少開門的次數(shù)和開門時間,以保證箱內(nèi)溫度的穩(wěn)定;存取樣品時動作應(yīng)迅速,不能長時間打開冰箱。離開時務(wù)必確認冰箱已經(jīng)關(guān)嚴(yán)。可調(diào)微量移液器在使用過程中動作要緩慢平穩(wěn),不使用時要調(diào)至最大值的刻度,使彈簧處于松弛狀態(tài)以保護彈簧。實驗結(jié)束后督促學(xué)生填寫儀器使用情況表,如有故障要寫明原因,以便及時聯(lián)系維修人員進行檢修。
4.2 實驗材料的管理
實驗室的安全最重要,分子生物學(xué)實驗經(jīng)常與毒性強,甚至是致癌的試劑接觸,像氯仿、異戊醇、甲醛、乙醚等許多溶劑,都應(yīng)在通風(fēng)櫥中使用,并且注意保護皮膚和呼吸道。另外一些致癌物或誘變劑,像溴化乙錠等,在操作中要注意防護,并注意使用后的處理。特別是一些試劑盒,一定要掌握相關(guān)知識后方可使用。實驗室工作人員要列出每次實驗的材料清單,每次實驗課前組長按照清單一一清點,對于有毒及需要特殊處理的試劑要對學(xué)生交代清楚,同時要明確下課后按時把所有實驗材料整理歸位,老師檢查合格后方可離開。
4.3 實驗室衛(wèi)生管理
從第一次上課就要強調(diào)實驗室環(huán)境衛(wèi)生的重要性,促使學(xué)生養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習(xí)慣。每次實驗結(jié)束后值日生認真打掃衛(wèi)生,并將實驗室儀器、物品擺放整齊,為下一次實驗創(chuàng)造良好的氛圍。
分子生物學(xué)的準(zhǔn)備工作繁瑣而復(fù)雜,即使有幾年的工作經(jīng)驗也難免會有疏漏,這就要求我們平時的經(jīng)驗非常重要。注意總結(jié)實驗中注意事項,每次的物品準(zhǔn)備都要有詳細的記錄,每學(xué)期實驗項目一旦確定就不會改變,準(zhǔn)備教師可以提前熟悉實驗程序。嫻熟的操作技能是保證實驗準(zhǔn)備得以順利進行的重要條件,只有做到正確使用、熟練和規(guī)范操作,才能得到正確結(jié)果[3]。長此以往,可以改正不足,逐漸完善實驗準(zhǔn)備工作。
參考文獻
[1] 孫蕊,于洪帥,丁寧,等.預(yù)實驗在培養(yǎng)大學(xué)生綜合素質(zhì)中的作用[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生,2008(22):151-152.
篇4
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué);實驗教學(xué);探索
中圖分類號:G642.0文獻標(biāo)志碼:A文章編號:1674-9324(2018)14-0250-03
一、引言
分子生物學(xué)是從分子水平研究生命本質(zhì)的一門新興邊緣學(xué)科,其核心內(nèi)容是在核酸與蛋白質(zhì)水平上研究基因的復(fù)制、表達及其調(diào)控,它的發(fā)展為人類認識生命現(xiàn)象帶來了前所未有的機會,也為人類利用和改造生物創(chuàng)造了極為廣闊的前景[1]。分子生物學(xué)實驗以生物化學(xué)、細胞生物學(xué)、藥理學(xué)為基礎(chǔ),其基本理論知識和實驗技術(shù)已經(jīng)融合到生命科學(xué)的各個領(lǐng)域,并帶動和推進了其他許多學(xué)科的發(fā)展。以吉林大學(xué)珠海學(xué)院化學(xué)與藥學(xué)系省級實驗教學(xué)示范中心為例,對分子生物學(xué)實驗進行探索和實踐。
二、傳統(tǒng)分子生物學(xué)實驗的現(xiàn)狀
(一)實驗課體系不夠完整
傳統(tǒng)的分子生物學(xué)實驗是將一個連續(xù)的實驗切割成多個獨立的實驗進行,如活化大腸桿菌、制備與轉(zhuǎn)化感受態(tài)細胞、DNA質(zhì)粒提取、基因組DNA提取等,21世紀(jì)的今天分子生物學(xué)發(fā)展迅速,我們應(yīng)該與實際相結(jié)合開展PCR、蛋白質(zhì)印跡和Southern雜交實驗。訓(xùn)練學(xué)生使其掌握每個實驗所涉及的理論知識、實驗操作技能,分子生物學(xué)實驗內(nèi)容之間都有關(guān)聯(lián)度和銜接性,但是由于時間限制,連貫性差,不利于形成一個完整、科學(xué)、合理的實驗體系,不能對分子生物學(xué)實驗有全面的認識。
(二)教學(xué)方法過于單一
在大學(xué)中實驗課教學(xué)與理論課教學(xué)我們要區(qū)別對待,所以教師不能采用一味地灌輸、填充式的教學(xué),要改變以教師為中心的教學(xué)方法,不能僅僅依靠黑板、粉筆為工具的教學(xué)手段。教師思想上也要相應(yīng)地做出改變,改變單向傳遞信息的模式,要從多角度、多方面地實施教學(xué),充分利用現(xiàn)代多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù),多種渠道傳遞信息。與學(xué)生課堂上討論問題是重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。在實驗課堂引入分子生物學(xué)實驗相關(guān)問題,聯(lián)系身邊實踐和現(xiàn)代前沿的知識進行討論,是吸引學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的重要措施,也是對實驗教師教學(xué)能力的考驗。實驗教學(xué)中進行的討論,最好是圍繞當(dāng)天進行的實驗內(nèi)容展開,而且是一環(huán)扣一環(huán),以保證在討論中牢牢抓住學(xué)生的注意力,從而引發(fā)學(xué)生進一步的思考。
(三)分子生物實驗課成本高
分子生物實驗對設(shè)備性能要求高,大多數(shù)是進口的實驗儀器與實驗耗材,其價格偏高,巨大的資金預(yù)算會拖垮很多小型科研單位。實驗時間長,由于資源有限,實驗大部分以演示為主,由于分子生物學(xué)實驗內(nèi)容比較抽象,實驗技術(shù)較難把握,學(xué)生沒有動手練習(xí),實驗過程不能有真實的感受,降低了學(xué)生的動手能力。以“重組人白介素-18(rhIL-18)基因工程菌的構(gòu)建”為例,涉及到的酶就有5種之多,如BglⅡ、PstⅠ、BamHⅠ、Taq酶、T4連接酶,相關(guān)的試劑盒:UNIQ-10柱式質(zhì)粒抽提盒、DNA柱回收試劑盒。這些都無形中增加了實驗課的成本。
三、分子生物學(xué)實驗改革與實踐
(一)實驗資源優(yōu)化分配
實驗資源的優(yōu)化分配,需要從涉及到的學(xué)科和課程內(nèi)容方面進行交叉對比,特別是以教學(xué)為目的開設(shè)的實驗室,要從學(xué)校學(xué)科發(fā)展的長遠角度考慮,將教學(xué)需要與科研需求進行整合,將一些單獨的、零散的規(guī)模較小的實驗室規(guī)劃為大型的、綜合性的實驗室,用這種方法來提高實驗資源的綜合利用效率。對于實驗資源需要建立共享平臺,合理分配各個專業(yè)的實驗資源和利用情況,并且根據(jù)實驗教學(xué)的需要進行合理的分配。例如風(fēng)光光度計與藥學(xué)綜合實驗共享,無菌操作臺與發(fā)酵學(xué)實驗共享,通過手機app查看課程安排,將實驗室管理、資源管理、設(shè)備管理等信息共享,通過網(wǎng)絡(luò)這個平臺,加強教師和教師、教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的信息資源共享,同時也有利于幫助管理人員更好地掌握實驗資源的建設(shè)和利用情況,并且根據(jù)需要進行適當(dāng)?shù)姆峙?,以此實現(xiàn)實驗資源利用效率的最優(yōu)化。同時,共享機制的建設(shè)也有利于消除專業(yè)之間的資源搶奪情況,有利于實現(xiàn)實驗資源的優(yōu)化配置。
(二)實驗教學(xué)方法多元化
1.分子生物學(xué)實驗,具有實驗手段多元化,實驗過程精細化的特點,實驗中細節(jié)決定結(jié)果。而通過觀看錄像、虛擬仿真軟件等多媒體形式能夠把抽象的理論形象化,使實驗的整個過程變得真實、形象;利用多種感觀的刺激,使學(xué)生獲取更多的信息,給學(xué)生創(chuàng)造一個真實的學(xué)習(xí)情境,切實幫助學(xué)生獲得知識。
2.對實驗室無法開設(shè)的實驗,利用多媒體形式展示或操作軟件,拓展學(xué)生視野,使學(xué)生了解到更多較前沿的、先進的分子生物學(xué)實驗技術(shù)。
3.中心通過與本部(吉林大學(xué))分子生物學(xué)精品課程網(wǎng)站進行實驗資源共享與交流,使學(xué)生可以在手機上與更多高水平的老師交流溝通,從而使學(xué)習(xí)的手段更加多元化、豐富化,發(fā)揮學(xué)校本部的資源優(yōu)勢,從而達到資源共享的最優(yōu)化。
4.實驗方法的優(yōu)化。為了讓學(xué)生對分子生物學(xué)實驗?zāi)苡幸粋€整體的認識,將“重組人白介素-18(rhIL-18)基因工程菌的構(gòu)建”實驗設(shè)計成一個連續(xù)4天的實驗:
(三)實驗考核體系的科學(xué)化、合理化
建立一個科學(xué)、合理的分子生物學(xué)實驗課考核體系,不僅可以客觀全面地評價學(xué)生成績,也可以更好地展示教學(xué)效果。實驗課的考核及評價體系可以分為4個方面:
1.平時成績(10分),包括實驗課平時表現(xiàn)、討論問題,課堂上的紀(jì)律,實驗藥品與器材的擺放。
2.實驗報告(25分),包括實驗的題目、實驗的原理、實驗的儀器、試劑、詳細的實驗步驟、實驗的注意事項等。通過上述的預(yù)習(xí)可以使學(xué)生對實驗的操作過程更加熟練,從而避免實驗中出現(xiàn)錯誤的、不規(guī)范的操作。實驗報告中要求學(xué)生體現(xiàn)出在實驗過程中存在的問題,實驗結(jié)果有否偏差。通過查找文獻資料、討論、分析,對這些問題做出合理解釋,并在教師的指導(dǎo)下得出正確的結(jié)論。
3.實驗操作(35分)。實驗操作的題目主要是對實驗過程中操作內(nèi)容的高度總結(jié);提問部分主要從實驗設(shè)計、實驗的過程、鑒定實驗結(jié)果等設(shè)計不同題目。
4.實驗理論考核(30分)。試卷類型多元化,如填空題、問答題、論述題等。
四、總結(jié)
分子生物學(xué)實驗課現(xiàn)在已經(jīng)成為當(dāng)今高等學(xué)校生命科學(xué)領(lǐng)域的一門十分重要的實驗課程,也是我們認識微觀世界與宏觀世界的一種方法,分子生物學(xué)技術(shù)在動物科學(xué)領(lǐng)域以及環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。學(xué)生在分子生物學(xué)實驗中,要掌握相應(yīng)的實驗原理、方法,形成一個完整的體系。
參考文獻:
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篇5
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué) 實驗技能 生命科學(xué)
分子生物學(xué)是在生物化學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展并建立起來的。最早是由Warren Weaver提出首先在Harvey Lecture上應(yīng)用的[1]。自20世紀(jì)50年代以來,分子生物學(xué)逐漸成為生命科學(xué)的前沿與生長點,其研究領(lǐng)域涵蓋了遺傳學(xué)、生物化學(xué)和生物物理學(xué)等學(xué)科,且分子生物學(xué)是一門生物學(xué)和化學(xué)之間跨學(xué)科的研究[2]。分子生物學(xué)是一門實驗性很強的學(xué)科,不僅要通過實驗去驗證理論,更要從實驗中得到一些啟發(fā),進而進行創(chuàng)新。這就要求學(xué)生要具有較強的觀察力和動手能力,從而才能更好地掌握和發(fā)展現(xiàn)代分子生物學(xué)的技術(shù)和基本理論。傳統(tǒng)的分子生物學(xué)課程及實驗課程大多是一些基本原理的驗證和一些常規(guī)的實驗技能操作,對學(xué)生的實驗技能訓(xùn)練比較單一,學(xué)生只能被動地掌握一些基本理論和實驗技能,不能獨立分析和處理實驗中出現(xiàn)的問題,更是缺乏創(chuàng)新精神,實驗課更是應(yīng)付了事。為了切實提高學(xué)生的實驗技能、思維及創(chuàng)新能力,有必要對現(xiàn)在的分子生物學(xué)及實驗課程進行一些改變和改正。
首先我們從理論教學(xué)模式的改變和改正。現(xiàn)在的理論教學(xué)放在第一位的,實驗教學(xué)依附于理論教學(xué),作為驗證理論的一種手段[3]。實驗課程大多是理論教學(xué)中理論或定律的驗證,各門相關(guān)生命科學(xué)課程的實驗之間相對獨立、缺乏聯(lián)系,學(xué)生思維也被局限于各相應(yīng)的理論課程。這種模式只適用于基本技能的訓(xùn)練,不適應(yīng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng),不能激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。要改變這種教學(xué)模式,最起碼的要求就是理論教學(xué)和實驗教學(xué)有機結(jié)合,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時進行一些基本實驗的操作,讓學(xué)生在理論課程及實驗課程中多思考、多觀察并多提問問題。分子生物學(xué)的實驗大多是用眼睛看不到、用手摸不到的,這就要求我們老師在理論和實驗課中盡可能地展示一些相關(guān)分子的模型,同時采用現(xiàn)場實驗的方式給學(xué)生加以灌輸,也可以讓學(xué)生先動手做相關(guān)實驗,以便激發(fā)學(xué)生的興趣和思維,主動地去學(xué)習(xí)理論知識。同時按照國家素質(zhì)教育的要求,以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為主線,重新建立課程結(jié)構(gòu)體系,實驗教學(xué)環(huán)節(jié)盡可能獨立開設(shè)實驗課;對不具備獨立開設(shè)的實驗教學(xué)環(huán)節(jié),努力按課程群設(shè)置實驗課,使實驗教學(xué)逐漸建立起與理論教學(xué)緊密配合又相對獨立,由不同層次、不同系列的實驗課程組成的實驗教學(xué)體系。
其次是實驗教學(xué)的模式改變。眾所周知,現(xiàn)在大多學(xué)高等院校實驗課的教學(xué)模式還是保姆式模式:即實驗技術(shù)人員準(zhǔn)備實驗藥品、調(diào)好實驗儀器,配制實驗試劑,教師板書好實驗步驟及其原理,學(xué)生按部就班地按照實驗步驟一步一步做實驗,得出實驗結(jié)果,寫實驗報告,交實驗報告。這種實驗教學(xué)模式讓學(xué)生基本沒有自主性,基本抹殺了學(xué)生的創(chuàng)新能力,無法提高學(xué)生的實驗技能。要改變實驗教學(xué)中這些傳統(tǒng)的弊端,我們有必要從準(zhǔn)備實驗開始,讓學(xué)生主動參加。為了讓學(xué)生能更好地理解整個實驗是怎么開展的,可以在教師輔導(dǎo)的前提下,讓學(xué)生自己準(zhǔn)備實驗。例如質(zhì)粒提取這個實驗,讓學(xué)生提前準(zhǔn)備藥品,調(diào)試儀器并配制一些實驗溶液,等這些所有的都已準(zhǔn)備完畢,學(xué)生對實驗的整個流程都了解清楚。特別是一些藥品的使用、儀器的使用規(guī)則印象特深刻,基本上能夠做到安全地使用實驗室,不僅能有效地防范實驗事故的發(fā)生,同時能培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題和解決問題的能力,激發(fā)學(xué)生的主動能動性。實驗基本操作的規(guī)范也是分子生物學(xué)實驗中相當(dāng)重要的一環(huán)。在實驗教學(xué)中,指導(dǎo)老師從始至終都要強調(diào)規(guī)范操作的必要性,同時還要指出操作中常易犯錯的地方,同時讓學(xué)生知道每個實驗操作規(guī)范可影響實驗結(jié)果,以及為什么會影響,比如分子生物學(xué)中移液器的使用,必須規(guī)范,不規(guī)范會致使實驗數(shù)據(jù)的偏差以及假陽性。實驗過程中,老師要不停的觀察每組實驗,碰到問題及時啟發(fā)學(xué)生去解決,解決不了的問題老師可以引導(dǎo)學(xué)生,不要直接去幫學(xué)生解決問題,多讓學(xué)生動手、思考,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。實驗結(jié)果會因個人能力的不同差異顯著,要讓學(xué)生互相參與討論實驗結(jié)果,讓學(xué)生相互談?wù)勛约菏侨绾巫龀鲞@樣或那樣的實驗結(jié)果,這對發(fā)現(xiàn)學(xué)生做得好與不好有很大的幫助。另外實驗教學(xué)中可以采用一些多媒體的手段,有助于學(xué)生理解一些抽象的概念和實驗原理,使實驗內(nèi)容更加直觀、生動、形象,有助于學(xué)生加深對分子生物學(xué)抽象內(nèi)容的理解,可以極大地豐富了實驗課內(nèi)容,提高實驗課的質(zhì)量,使實驗課內(nèi)容變得更加生動、形象、引人入勝。
最后要從實驗課內(nèi)容上進行改革。傳統(tǒng)的分子生物學(xué)實驗課程中,每個實驗的安排都是相對獨立的,且大多是驗證型實驗,隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的迅速發(fā)展,本科生的實驗教學(xué)內(nèi)容有些滯后,不斷涌現(xiàn)的新知識和新技術(shù)都沒有安排到實驗教學(xué)中,比如RNA干涉技術(shù)、分子標(biāo)記等。鑒于以上幾點,傳統(tǒng)實驗教學(xué)內(nèi)容有必要進行相應(yīng)地調(diào)整,以開拓學(xué)生的視野,提高學(xué)生綜合運用知識的能力。首先將實驗教學(xué)內(nèi)容進行整體優(yōu)化、篩選整合,將創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿于整個實驗教學(xué)的全過程。根據(jù)教學(xué)大綱,精選實驗項目,既能保障了實驗課與理論課、教學(xué)與實習(xí)的有機銜接,又能避免教學(xué)內(nèi)容上不必要的重復(fù),從而有效地利用了教學(xué)課時,增大了教學(xué)信息量,提高了實驗課的效率。其次可以設(shè)置開放實驗室并通過一些開放性課題,為學(xué)生提供了更多的自主實驗的機會,調(diào)動學(xué)生的積極性,主動地去接觸一些科學(xué)的課題,提高學(xué)生動手能力。在開放性實驗題目的設(shè)立及內(nèi)容的安排上,一要新穎,就是題目的設(shè)立及內(nèi)容的安排要完全不同于本科生一般實驗課的題目和內(nèi)容;二要具有一定的特征,就是實驗題目的設(shè)立及內(nèi)容要充分體現(xiàn)實驗室的特色;三是涉及的內(nèi)容要多,在實驗過程中讓學(xué)生盡可能多的學(xué)習(xí)使用常規(guī)實驗接觸不到的儀器設(shè)備。開放實驗的設(shè)置、內(nèi)容和教學(xué)方法要不斷更新和改進,才能適應(yīng)科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展和對人才培養(yǎng)的需求。
本文通過分析目前高等院校分子生物學(xué)中實驗教學(xué)存在的問題,指出了傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式不利于發(fā)揮學(xué)生主觀能動性的局限性。本文有針對性地提出了實驗教學(xué)體系改革的思路,從理論課與實驗課有機結(jié)合、實驗課教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容等方面進行了探討。旨在提高學(xué)生操作技能素質(zhì),全面實現(xiàn)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)。實驗改革是現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展的需要, 是高等學(xué)校發(fā)展的要求,也是全面提高大學(xué)生動手實踐能力的需要。
參考文獻:
1. 龍華。分子生物學(xué)的發(fā)展。生物學(xué)通報,40: 58-60,2005
篇6
【關(guān)鍵詞】醫(yī)學(xué)檢驗 臨床分子生物學(xué)檢驗 實驗教學(xué)
隨著基因組計劃的順利完成,后基因組時代逐步到來。分子診斷學(xué)進入了快速發(fā)展期,為檢驗醫(yī)學(xué)的發(fā)展提供了新的機遇。隨著分子生物學(xué)理論、技術(shù)和方法的臨床應(yīng)用,分子生物學(xué)技術(shù)以其不可比擬的強大功能逐漸成為臨床檢驗診斷的重要手段之一。為了適應(yīng)新世紀(jì)臨床檢驗診斷的需要, 我校自2008年開始將其作為醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)的一門重要的臨床專業(yè)必修課進行開設(shè)。由于分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,種類繁多,對于4年制檢驗本科學(xué)生來說,時間緊張加上以往所學(xué)分子生物學(xué)知識較少,因此在講授臨床分子生物學(xué)檢驗這門課程時,我們選擇性的講授分子生物學(xué)中的基礎(chǔ)知識(如基因的克隆、表達、調(diào)控等)以及與臨床檢驗診斷關(guān)系密切的分子生物學(xué)技術(shù)。實驗教學(xué)在加強學(xué)生的素質(zhì)教育與創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面起著理論教學(xué)不可替代的作用,因此在該門課程僅有66學(xué)時的情況下,實驗課時開出了32學(xué)時。由于分子生物學(xué)實驗課有其自身明顯的特點:實驗過程中的許多現(xiàn)象與結(jié)果往往比較微觀,抽象,如何最大程度的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生充分體會到奇妙的生命微觀世界,又深刻認識到分子生物學(xué)實驗在臨床檢驗中的實用性和重要性,在充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的基礎(chǔ)上,鞏固加深理論知識的學(xué)習(xí),同時使其掌握分子生物學(xué)檢驗技術(shù)的基本操作技能和相關(guān)檢驗技術(shù)。結(jié)合近幾年的實驗教學(xué),有關(guān)臨床分子生物學(xué)檢驗實驗教學(xué)的幾點體會,現(xiàn)總結(jié)如下。
一、合理設(shè)計實驗
根據(jù)本校醫(yī)學(xué)檢驗本科生教學(xué)以及分子生物學(xué)技術(shù)的特點,將理論課與實驗課接近1:1進行分配。在實驗設(shè)計中高度重視能力培養(yǎng),注重提高學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新意識及學(xué)習(xí)主動性。實驗分為基礎(chǔ)實驗與綜合性實驗,基礎(chǔ)實驗主要學(xué)習(xí)基本實驗技能,培養(yǎng)動手能力,如質(zhì)粒DNA的提取、PCR擴增、DNA瓊脂糖凝膠電泳等。綜合性實驗主要是將所學(xué)基礎(chǔ)實驗貫穿起來,讓學(xué)生真正成為實驗教學(xué)的主體,著力培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、創(chuàng)新和綜合運用知識的能力,提高學(xué)生的實際操作和綜合分析能力,如引物設(shè)計與PCR擴增實驗,涉及到以往的引物設(shè)計、PCR擴增及DNA瓊脂糖凝膠電泳等實驗。除此之外,在實驗課教學(xué)過程中,合理安排實驗,各實驗之間既獨立, 又相互連貫, 前一個實驗的結(jié)果是下一個實驗的材料。如我們在設(shè)計DNA克隆實驗時,主要包括分(分離、獲取目的基因和載體),切(對目的基因和載體進行限制性酶切)、接(目的基因與載體連接)、轉(zhuǎn)(重組DNA導(dǎo)入相應(yīng)的受體細胞)、篩(篩選出含有重組體的受體細胞),在分、切、接、轉(zhuǎn)、篩各實驗中,前一個實驗的結(jié)果恰好是下一個實驗的材料,這樣既可以充分節(jié)約資源,又體現(xiàn)了實驗的連貫性。同時盡量開設(shè)與臨床應(yīng)用較密切的實驗項目,如HBV核酸的熒光定量PCR檢測等。在整個教學(xué)過程中,不僅教會學(xué)生如何去做實驗,更要充分理解實驗原理、并學(xué)會設(shè)計實驗,同步培養(yǎng)學(xué)生的動手和思考能力,為其將來真正走進實驗室做好充分的準(zhǔn)備。
二、實驗內(nèi)容的選擇
精心選擇和合理安排實驗內(nèi)容,充分將系統(tǒng)性與實用性相結(jié)合,理論與實踐相結(jié)合。使學(xué)生盡可能多的了解分子生物學(xué)技術(shù)在檢驗及醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用。如我們開設(shè)的PCR擴增實驗,就含有引物的設(shè)計、mRNA的提取及逆轉(zhuǎn)、PCR體系配置及擴增、PCR產(chǎn)物分析等實驗內(nèi)容。在學(xué)生充份了解并熟悉普通PCR的基礎(chǔ)上,我們進一步開設(shè)了目前臨床檢驗中常用的HBV核酸的熒光定量PCR檢測內(nèi)容。實時熒光定量PCR可在PCR指數(shù)擴增期通過連續(xù)監(jiān)測熒光信號強弱的變化來即時測定特異性產(chǎn)物的量,克服了普通PCR只有擴增結(jié)束后才能檢測擴增產(chǎn)物的弊端,整個擴增過程動態(tài)觀察,學(xué)生一目了然。通過普通PCR及熒光定量PCR實驗,使學(xué)生對PCR的原理、操作、過程由抽象到具體,將學(xué)到的知識和技能融會貫通,而不是死記硬背。我們開設(shè)的DNA克隆實驗,涵蓋了DNA的提取,PCR擴增,限制性酶切,目的基因與載體的連接,感受態(tài)細胞的制備,重組子的轉(zhuǎn)化及鑒定。通過實驗使學(xué)生對深奧、難理解的DNA克隆過程有了深切體會,同時教學(xué)過程中充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性, 發(fā)揮他們的想象力和創(chuàng)新精神。實驗過程中每4人一組,增加學(xué)生動手、動腦和團隊合作精神,教師在實驗過程中正確引導(dǎo),嚴(yán)格把關(guān), 使教學(xué)目標(biāo)順利完成。
三、實驗教學(xué)過程
規(guī)范實驗教學(xué)過程,注重實驗教學(xué)經(jīng)驗的積累,把培養(yǎng)目標(biāo)嚴(yán)格貫穿于整個教學(xué)活動中。實驗課前,充分備課及預(yù)實驗,熟練掌握整個實驗操作流程,對實驗過程中存在的或易出現(xiàn)的問題,及時糾正,以提高實驗的準(zhǔn)確率和成功率。技術(shù)人員與各帶課教師之間在共用試劑及儀器上做好協(xié)調(diào)溝通,保證實驗順利進行。每學(xué)期第一次實驗課,集中、重點講解分子生物學(xué)中經(jīng)常用到的儀器和設(shè)備(如微量加樣器、分光光度計、離心機等)的使用及注意事項,并進行操作示教,要求人人操作規(guī)范,對于不合符規(guī)范的立即糾正,重點強化訓(xùn)練,直到人人過關(guān),避免學(xué)生因操作不當(dāng)而影響實驗的整體性,以保證后續(xù)實驗順利完成。每次實驗課,以15分鐘左右的時間重點講解實驗原理、操作及注意事項,并提出相關(guān)的問題,但不給出明確結(jié)論,讓學(xué)生帶著問題動手操作,通過自己動腦、動手去解決問題,而不是簡單的重復(fù)實驗流程或操作步驟。實驗過程中帶教老師積極巡視指導(dǎo),發(fā)現(xiàn)操作錯誤及時指出并予以糾正,從而提高其操作技能。實驗結(jié)束前,通過學(xué)生討論、帶教老師點評的方式對本次實驗出現(xiàn)的問題及實驗結(jié)果進行歸納總結(jié)。使學(xué)生在整個實驗過程中主動參與、樂于探究、勤于動手,自己尋找問題的答案;使實驗課不再僅僅只是加深有關(guān)理論課的理解和掌握,而是在此基礎(chǔ)上的進一步培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和分析問題、解決問題的能力。課后帶教老師根據(jù)學(xué)生實驗中出現(xiàn)的問題,認真總結(jié),進一步優(yōu)化下次實驗課的開設(shè)。
四、實驗考核
為了避免實驗課中,學(xué)生機械地按部就班完成實驗步驟,對實驗原理一知半解,對實驗結(jié)果的分析缺乏獨立總結(jié)和思考的能力。我們依據(jù)多項指標(biāo)綜合評定學(xué)生的實驗課成績,主要包括三方面:實驗報告、實驗操作技能考試和實驗設(shè)計。實驗報告要求學(xué)生掌握實驗原理、熟悉實驗流程、并對實驗中出現(xiàn)的問題及實驗結(jié)果進行討論,并能夠解決相關(guān)問題。實驗操作技能考試內(nèi)容包括所學(xué)所有實驗操作,由學(xué)生隨機抽取考核題目,這樣可提高學(xué)生的動手操作和綜合能力。實驗設(shè)計,在每學(xué)期最后一次實驗課進行,按照上課時的分組,每4人為一小組,要求學(xué)生提前查閱相關(guān)的文獻資料,利用一學(xué)期的實驗積累,從實驗原理、材料、步驟等方面自行設(shè)計一個實驗,課堂上每組提出自己的設(shè)計方案,帶教老師對其進行指導(dǎo)及評價。通過實驗報告、實驗操作技能考試及實驗設(shè)計三部分成績,可以達到綜合、客觀地評價學(xué)生對實驗理論的理解、掌握程度及動手操作能力及分析問題、解決問題的能力。
五、實驗教學(xué)效果
對于以往較少接觸分子生物學(xué)的醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)學(xué)生來說,臨床分子生物學(xué)檢驗理論深奧難以理解。經(jīng)過一個學(xué)期的實驗操作后,大部分同學(xué)反應(yīng),以前靠死記硬背的原理及操作步驟,現(xiàn)在變得清晰、易懂。如普通PCR擴增實驗:通過引物設(shè)計、PCR體系配置、PCR儀參數(shù)設(shè)置、PCR產(chǎn)物瓊脂糖凝膠分析等,使抽象、難懂的理論變得具體、真實、可見。同時分子生物學(xué)實驗課往往前后貫通,通過實驗課的學(xué)習(xí),不僅掌握了重要的分子生物學(xué)實驗技術(shù),而且初步學(xué)到了一種研究思路和方法,這是一般零散實驗難以達到的一種效果。如通過DNA克隆實驗,學(xué)生掌握了引物設(shè)計、PCR擴增、質(zhì)粒DNA的提取、限制性酶切、目的基因與載體的連接、感受態(tài)細胞的制備、轉(zhuǎn)化、及陽性重組子的篩選和鑒定等。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生利用所學(xué)知識,可以獨立設(shè)計相關(guān)的實驗并進行實施,鞏固和提高了學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰?。同時通過實驗教學(xué)使學(xué)生了解與實驗相關(guān)的一系列同類技術(shù),開闊思路,為后續(xù)學(xué)習(xí)和工作奠定堅實的基礎(chǔ)。
六、存在的問題
由于本門課程內(nèi)容抽象、深奧,時間有限,如何在較短的時間內(nèi)選擇最具有代表性、與臨床檢驗診斷密切相關(guān)的實驗;如何使臨床分子生物學(xué)檢驗實驗課更趨合理;如何通過實驗教學(xué)提高學(xué)生綜合能力與創(chuàng)新能力,上述均是我們今后積極探索并不斷努力的方向。
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篇7
【關(guān)鍵詞】 中藥; 多藥耐藥; 分子生物學(xué)
目前,化療是治療惡性腫瘤的主要手段之一,而在化療過程中易產(chǎn)生腫瘤的多藥耐藥,大大降低了其療效。因此,如何解決多藥耐藥就成為了提高化療療效,改善患者生活質(zhì)量的關(guān)鍵問題。多藥耐藥(multidrug resistance,MDR)是一個多基因參與的過程,涉及多種耐藥相關(guān)蛋白[1]。不同腫瘤具有不同的耐藥表型,可以是某種耐藥基因表達,也可能是多種耐藥基因同時表達的結(jié)果,而由于中藥的多靶點作用,其可通過作用于多個耐藥相關(guān)蛋白達到逆轉(zhuǎn)多藥耐藥的作用。目前,中藥抗多藥耐藥的作用研究已深入到分子水平。本文概述近年來中藥在逆轉(zhuǎn)多藥耐藥的分子水平的研究進展。
1 腫瘤多藥耐藥經(jīng)典途徑
P-gp蛋白介導(dǎo)的多藥耐藥是研究最多,機制最為明確的多藥耐藥產(chǎn)生途徑,因此被稱為多藥耐藥的經(jīng)典途徑。由MDR1基因編碼的P-gp蛋白ATP依賴性的藥物泵,其是通過水解ATP提供的能量,將進入細胞內(nèi)的藥物泵出細胞,使得細胞內(nèi)藥物濃度不斷下降,最終使藥物細胞毒作用減弱甚至喪失出現(xiàn)耐藥[2]。中藥下調(diào)P-gp蛋白的實驗研究較多,下面就分體外與體內(nèi)實驗分別闡述。
1.1 體外實驗研究解霞等[3]對川芎嗪(TMP)逆轉(zhuǎn)多藥耐藥機制的研究顯示MCF-7/ADM 細胞P-gp蛋白表達率為(90.60±0.41)%,而加入非細胞毒性劑量川芎嗪后,耐藥細胞P-gp的表達率則降為(69.10±1.65)%(P
1.2 體內(nèi)實驗研究李貴海等[6]粉防己堿對獲得性多藥耐藥小鼠S180腫瘤細胞相關(guān)蛋白的調(diào)控研究顯示單純應(yīng)用DDP的模型組,其P-gp蛋白的表達為13.13±5.33,而粉防己堿無毒性高低劑量組其表達分別降為7.41±3.35和9.22±2.36,且其抑制率顯著提高,揭示逆轉(zhuǎn)耐藥的機制可能與其降低P-gp蛋白的表達有關(guān)。
另據(jù)實驗報道,中藥三氧化二砷、ECCG、甲基蓮心堿、補骨脂素等也可下調(diào)P-gp蛋白的表達而達到逆轉(zhuǎn)多藥耐藥的作用[7~10]。
2 多藥耐藥的非經(jīng)典途徑
由MDR1基因編碼的P-gp蛋白過度表達介導(dǎo)的藥物外排是產(chǎn)生MDR的經(jīng)典機制,除此外,MDR還與多藥耐藥相關(guān)蛋白(MRP)、肺耐藥相關(guān)蛋白(LRP)、谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶、拓撲異構(gòu)酶、細胞凋亡等多種非經(jīng)典機制密切相關(guān)。
2.1 MRP介導(dǎo)的多藥耐藥多藥耐藥蛋白1(MRP1)屬于ATP結(jié)合的盒式(ATP-binding cassette,ABC)運輸?shù)鞍准易宄蓡T,它可以通過細胞膜轉(zhuǎn)運多種抗腫瘤藥,從而限制抗腫瘤藥進入細胞[11]。
徐萌等[12]用漢防己甲素逆轉(zhuǎn)肺癌耐藥實驗研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)漢防己甲素處理12,24,36 h后MRP蛋白表達量的表達分別為32.21±4.79,30.56±4.58,25.55±7.58,而對照組則分別為53.42±7.42,52.98±10.35,60.98±9.37,差異有非常顯著性意義(P
另外,王利等[14]葛根素逆轉(zhuǎn)人胃癌裸鼠原位移植瘤多藥耐藥性的體內(nèi)實驗研究顯示5-FU聯(lián)合葛根素組MRP蛋白陽性表達率為37.5%,顯著低于對照組生理鹽水組(82.5%)及單純5-FU組(74%)(P
2.2 谷胱甘肽介導(dǎo)的多藥耐藥多藥耐藥的產(chǎn)生機制復(fù)雜多樣,其中谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶活性的增強是產(chǎn)生多藥耐藥的重要機制。肖希斌等[15]的研究顯示K562/A02細胞GST-π的PCR擴增帶亮度較強,而經(jīng)甲基蓮心堿(Nef)處理組PCR擴增帶亮度明顯減弱,提示Nef在mRNA水平上抑制GST-π基因的mRNA轉(zhuǎn)錄,蛋白質(zhì)印跡檢測結(jié)果亦顯示,未經(jīng)藥物處理的K562/A02組的蛋白雜交帶,明顯強于K562/A02+Nef組,表明Nef能抑制GST-π蛋白的表達。
苗立云等[16]青蒿琥酯逆轉(zhuǎn)K562/A02細胞耐藥性機理的研究顯示K562/A02細胞內(nèi)GSH呈現(xiàn)高表達(P
2.3 核轉(zhuǎn)錄因子介導(dǎo)的多藥耐藥核轉(zhuǎn)錄因子(NF-κB)在細胞增殖和凋亡中起關(guān)鍵調(diào)控作用,而目前有研究顯示其在多藥耐藥的產(chǎn)生中也扮演著重要的角色,陳進偉等[17]K562/A02耐藥細胞NF-κB活性測定的研究發(fā)現(xiàn)活化后K562/A02細胞NF-κB表達明顯增強(P
2.4 LRP及拓撲異構(gòu)酶介導(dǎo)的多藥耐藥肺耐藥相關(guān)蛋白(LRP)與拓撲異構(gòu)酶亦是近期研究較多的耐藥介導(dǎo)介質(zhì)。LRP作用機制是通過降低藥物的核質(zhì)分布比率和通過囊泡、胞吐作用將藥物排出細胞[19]。拓撲異構(gòu)酶(TopoⅡ)是調(diào)控DNA拓撲狀態(tài)的酶類,據(jù)研究發(fā)現(xiàn),TopoⅡ質(zhì)和量的改變會直接影響與DNA的結(jié)合,導(dǎo)致藥物誘導(dǎo)產(chǎn)生的裂解復(fù)合物形成減少,從而導(dǎo)致耐藥。孫付軍等[20]研究發(fā)現(xiàn)苦參堿可以逆轉(zhuǎn)小鼠S180腫瘤細胞獲得性多藥耐藥,其研究表明經(jīng)其誘導(dǎo)后LRP、TOPOⅡ小鼠瘤體中可呈穩(wěn)定高表達,而給予小鼠100mg/kg苦參堿后的瘤體中兩種蛋白的表達率分別降低為(10.76±6.28)%和(8.58±4.1)%,與對照組相比呈現(xiàn)顯著性(P
2.5 降低細胞內(nèi)CA2+濃度Ca2+是細胞內(nèi)一個重要的調(diào)節(jié)細胞生長、分泌和傳導(dǎo)等機制的信使,自從Tsuruo等初次發(fā)現(xiàn)MDR表型的腫瘤細胞內(nèi)游離Ca2+濃度增高以來,許多實驗證明耐藥腫瘤細胞中Ca2+濃度高于非耐藥腫瘤細胞,又有學(xué)者證實鈣拮抗劑可逆轉(zhuǎn)細胞對藥物的耐藥性。蔡宇等[23]補骨脂素對HL60/HT耐藥細胞逆轉(zhuǎn)及對細胞內(nèi)Ca2+濃度影響研究發(fā)現(xiàn)耐藥株HL60/HT細胞內(nèi)Ca2+濃度明顯高于敏感株HL60(P
2.6 凋亡相關(guān)基因介導(dǎo)的多藥耐藥Bcl-2家族是細胞凋亡的關(guān)鍵調(diào)控物,其中Bcl-2相對分子量為26 000,蛋白水平與腫瘤細胞的MDR相一致,其過表達的腫瘤細胞凋亡受抑制,同時對阿霉素、長春新堿、順鉑等多種化療藥物耐藥,其機制可能在于其產(chǎn)物可以穩(wěn)定細胞生存,抑制多種因素,包括化療藥物誘導(dǎo)的細胞凋亡,從而使細胞產(chǎn)生耐藥[25,26]。
艾小紅等[27]甲基蓮心堿逆轉(zhuǎn)肝癌HepG2/thermotolerance細胞對阿霉素耐受性的作用發(fā)現(xiàn)HepG2/thermotolerance細胞較HepG2細胞高表達Bcl-2蛋白,而甲基蓮心堿能夠下調(diào)HepG2/thermotolerance細胞的Bcl-2表達。鐘陸行等[28]參芪扶正注射液對K562/ADM多藥耐藥的影響研究顯示K562/ADM 細胞Bcl-2基因呈現(xiàn)高表達,經(jīng)10 μl/ml參芪處理后其表達為68.39±3.89,而正常對照組則高達(93.82±2.32),由此可見參芪扶正注射液可以明顯下調(diào)Bcl-2表達率。
3 多靶點作用逆轉(zhuǎn)機制
整體觀念是中醫(yī)的基本特點之一。從現(xiàn)代研究的角度看,可以體現(xiàn)在中藥治療腫瘤的多靶點作用。在逆轉(zhuǎn)多藥耐藥中,中藥的作用機制也并非只局限于某一點,而是一個綜合的作用,這也正是中藥在逆轉(zhuǎn)多藥耐藥研究中越來越受到人們重視的原因之一。
3.1 體外實驗研究侯華新等[29]用板藍根高級不飽和脂肪酸對耐藥肝癌細胞株BEL-7404/ADM逆轉(zhuǎn)作用實驗發(fā)現(xiàn)P-gp、MRP蛋白在Bel-7404/ADM 細胞中呈現(xiàn)高表達(與Bel-7404相比,P
3.2 體內(nèi)實驗研究董琳等[32]甲基蓮心堿對胃癌多藥耐藥的逆轉(zhuǎn)作用研究發(fā)現(xiàn)P-gp、MRP在 SGC7901/VCR細胞中呈現(xiàn)高表達(P
4 結(jié)論與展望
目前,研究發(fā)現(xiàn)多藥耐藥的產(chǎn)生主要存在以下幾個方面的機制:①P-gp蛋白介導(dǎo)的耐藥,另多藥耐藥相關(guān)蛋白(MRP)及肺耐藥相關(guān)蛋白(LRP)的異常表達也受到重視;②酶系統(tǒng)異常,包括GSH,GST,DNA拓撲異構(gòu)酶(TOPOⅡ)和PKC活性改變;③bc1-2基因高表達是抑制腫瘤細胞凋亡、導(dǎo)致腫瘤耐藥的重要因素。而綜合國內(nèi)文獻發(fā)現(xiàn),中藥對多藥耐藥的逆轉(zhuǎn)作用亦是多渠道、多途徑的,往往也是通過對不同耐藥途徑的綜合調(diào)控作用而實現(xiàn)的。
不過,我們通過對近幾年的文獻研究可以發(fā)現(xiàn)中藥在逆轉(zhuǎn)多藥耐藥研究中亦存在一定的問題,其主要體現(xiàn)在以下幾個方面:①研究多偏重于單體,而對復(fù)方研究較少,難以體現(xiàn)中醫(yī)辨證施治的特點;②對機制的研究多偏重于經(jīng)典途徑,而對非經(jīng)典途徑研究相對較少;③中藥對多藥耐藥的逆轉(zhuǎn)作用往往是多方面的,而有些文獻報道多只對單個耐藥相關(guān)蛋白表達進行研究,不免存在以偏概全之嫌;④亟需探索中藥研究的新方法,從而來彌補中藥成分復(fù)雜給實驗帶來不穩(wěn)定性。
總之,通過對近5年的相關(guān)文獻分析,我們發(fā)現(xiàn)中藥在逆轉(zhuǎn)多藥耐藥的研究中已深入到分子生物學(xué)水平。其逆轉(zhuǎn)作用往往是通過對不同的耐藥蛋白的綜合作用而實現(xiàn)的。由于中藥成分的不單一性,使其作用往往不局限于某單一靶點,而是體現(xiàn)于多個靶點。其是通過多靶點的綜合作用,從而可以從多角度、多層次來發(fā)揮逆轉(zhuǎn)多藥耐藥的作用,另外中藥體現(xiàn)出了毒副作用小,作用顯著的優(yōu)點而愈加受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。中藥逆轉(zhuǎn)劑的進一步研究推廣勢必有益于化療療效的提高和晚期癌癥患者的生活質(zhì)量的改善。
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篇8
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué);產(chǎn)學(xué)研結(jié)合;教學(xué)改革
1引言
分子生物學(xué)是一門以中心法則為基礎(chǔ),以研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能以及其在生命發(fā)生發(fā)展過程中作用的科學(xué)[1],屬于技術(shù)類學(xué)科。目前已經(jīng)成為生物類、醫(yī)學(xué)類、農(nóng)學(xué)類專業(yè)教學(xué)的核心課程之一[2]。在生命科技人才培養(yǎng)、社會醫(yī)療以及生活服務(wù)方面均起著舉足輕重的作用。隨著社會對人才需求的進一步提升,分子生物學(xué)的教學(xué)改革已經(jīng)引起廣大分子生物學(xué)教師的注意,例如在教學(xué)手段上,慕課[3]、翻轉(zhuǎn)課堂[3]、虛擬課堂[4]、線上線下教學(xué)銜接[5]已經(jīng)有廣泛的探索;在教學(xué)考核方式上,強調(diào)過程考核,加大實驗考核比例[6];在教學(xué)內(nèi)容上,強調(diào)通過版塊教學(xué),避免重復(fù)教學(xué)以及加強思政教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情等[7]。分子生物學(xué)的教學(xué)改革已經(jīng)取得較好的效果,但是每個學(xué)校/專業(yè)分子生物學(xué)所面臨的問題不完全一致,因此將根據(jù)貴州大學(xué)水產(chǎn)專業(yè)分子生物學(xué)教學(xué)具體實際進行教學(xué)改革的探討。
2分子生物學(xué)教學(xué)存在的問題分析
2.1分子生物學(xué)內(nèi)容繁雜,各個章節(jié)銜接不緊密
分子生物學(xué)是一門前沿學(xué)科,具有知識點雜、涉及面廣以及更新速度快等特點,單純根據(jù)教學(xué)大綱進行教學(xué),很難將各個知識點進行串聯(lián)。該校分子生物學(xué)教學(xué)主要針對大三學(xué)生,在大二年級開設(shè)過生物化學(xué)以及基因工程等課程,然而之前的生物化學(xué)以及基因工程等課程均為選修課,并非所有學(xué)生都會選修,導(dǎo)致進入分子生物學(xué)教學(xué)時,全班同學(xué)的基礎(chǔ)水平不一致,面臨繁雜的內(nèi)容,要同時兼顧基礎(chǔ)好的同學(xué)和沒有選修過生物化學(xué)以及基因工程的同學(xué),并在有限教學(xué)課時內(nèi),講好分子生物學(xué)難度相當(dāng)大。同時分子生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容之間也缺乏有效地銜接,以朱玉賢教授主編的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》為例[1],全書共分為11個章節(jié),各個章節(jié)知識量大,內(nèi)容翔實,但是章節(jié)與章節(jié)之間的銜接并不緊密,例如生物信息傳遞過程中,怎么提煉出原核生物轉(zhuǎn)錄與真核生物轉(zhuǎn)錄的聯(lián)系與區(qū)別;比較原核生物和真核生物的表達調(diào)控,甚至需要跨章節(jié)進行比較,如何有效地將這些內(nèi)容銜接起來,方便學(xué)生進行比較學(xué)習(xí),加深記憶與理解,提高教學(xué)質(zhì)量,也是需要解決的問題。
2.2分子生物學(xué)內(nèi)容過于抽象
分子生物學(xué)屬于典型的基礎(chǔ)學(xué)科,具有看不見摸不著的特點。分子生物學(xué)所研究的DNA與蛋白質(zhì)都是肉眼無法見到的,因此如何將看不見的東西,變?yōu)榭吹靡娒弥膶嵨?,讓學(xué)生深刻理解也著實困難。以前理論課上主要通過flash動畫或者視頻,將DNA、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)以及功能等進行形象化,讓學(xué)生理解,然而一旦關(guān)掉視頻,進入純理論探討,多數(shù)學(xué)生又回到原點,回到用分子生物學(xué)技術(shù)去解決實際問題時,又無從下手的情況。
2.3實驗教學(xué)方式單一,實驗設(shè)計零碎
實驗教學(xué)是實現(xiàn)將不可見DNA、蛋白質(zhì)變成可見的物質(zhì)的一個重要過程,但是以往通常按照講授式教學(xué)法進行教學(xué),為了追求較好的實驗結(jié)果,往往對試驗方法、實驗步驟等細化講解,并將配置好的試劑耗材交于學(xué)生,然后學(xué)生按部就班進行實驗操作,最后得到統(tǒng)一的結(jié)果,有些甚至直接觀看老師進行實驗操作,進行演示實驗,這樣嚴(yán)重影響學(xué)生理解實驗的本質(zhì),學(xué)生缺乏相關(guān)思考,難以培養(yǎng)科技創(chuàng)新意識。此外,受教學(xué)學(xué)時的影響,分子生物學(xué)實驗必須在2節(jié)課(90min)內(nèi)完成,這就要求老師將一個完整的分子生物學(xué)實驗人為切割成多個小實驗,各個小實驗中間間隔時間長(1~2周),這樣不僅會破壞實驗的完整性,無法通過實驗將理論教學(xué)有效銜接起來。
3開展產(chǎn)學(xué)研結(jié)合教學(xué)的必要性
產(chǎn)學(xué)研的深度融合是深化科技體制改革的重要內(nèi)容,通過高校與企業(yè)進行產(chǎn)學(xué)研合作對于推動高??蒲谐晒目焖俎D(zhuǎn)化具有重要作用。水產(chǎn)專業(yè)是一門以應(yīng)用為主的學(xué)科,要求培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要,具有較好專業(yè)知識和技能,能在水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)相關(guān)行業(yè)從事技術(shù)管理、研發(fā)推廣、產(chǎn)品營銷、飼料檢測等工作,富有創(chuàng)新意識,通專兼?zhèn)洌泻弦坏母咚刭|(zhì)專門人才。因此開展產(chǎn)學(xué)研結(jié)合教學(xué)是培養(yǎng)水產(chǎn)人才的必由之路。大學(xué)生作為未來企業(yè)科技發(fā)展的中堅力量,大學(xué)生能力強,則企業(yè)的活力強,科技部、教育部也一再要求廣大科研工作者將科研寫在祖國大地上,因此,教學(xué)也必須圍繞這一目標(biāo)進行,加快推進產(chǎn)學(xué)研結(jié)合教學(xué)的探索。
4產(chǎn)學(xué)研教學(xué)模式開展分析
分子生物學(xué)是一門應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科,如何實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,一直困擾著廣大教師,根據(jù)筆者多年教學(xué)以及與企業(yè)合作的經(jīng)驗看,可以從以下3個方面著手。
4.1開展模塊教學(xué),串聯(lián)教學(xué)內(nèi)容
分子生物學(xué)內(nèi)容繁雜,為了更好地開展教學(xué),幫助學(xué)生梳理教學(xué)內(nèi)容,有必要進行版塊教學(xué),根據(jù)教材安排的11個章節(jié),將所有內(nèi)容分為4大版塊(表1)根據(jù)不同的教學(xué)版塊,選擇不同的教學(xué)方式,講述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯版塊中,首先通過安排學(xué)生課前查閱資料與預(yù)習(xí),課程中通過大量使用flash動畫等模式,加深學(xué)生對轉(zhuǎn)錄與翻譯的理解,同時對原核生物和真核生物的轉(zhuǎn)錄與翻譯的聯(lián)系與區(qū)別進行列表式的對比講授,加深學(xué)生理解;對于實驗版塊,主要通過視頻+講授的形式進行授課,可以讓學(xué)生對大部分的實驗有感性認識,然后通過實驗教學(xué),加深部分實驗的理解;對于分子生物學(xué)應(yīng)用教學(xué),主要通過案例教學(xué),在案例中進行理論知識的講解;發(fā)展歷史與前沿主要通過學(xué)生查閱資料,進行小組討論和老師總結(jié)的方式進行教學(xué),同時結(jié)合相關(guān)科研論文進行講解。
4.2聯(lián)系生產(chǎn)實際,強調(diào)分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用
需求與興趣是最好的老師,為了將課程內(nèi)容更好地加以銜接,可以通過設(shè)置學(xué)生感興趣的案例進行教學(xué),例如講水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中的“饑餓補償”以及女生減肥過程中的“越減越肥”現(xiàn)象,組織學(xué)生討論基因的表達調(diào)控,并討論如何指導(dǎo)并應(yīng)用于貴州省水產(chǎn)養(yǎng)殖;結(jié)合該省氣溫低,水產(chǎn)動物生長慢的現(xiàn)象,組織學(xué)生通過查閱資料討論如何進行耐低溫品種的選育(雜交和群體選育),并向?qū)W生講述選種過程中分子標(biāo)記技術(shù)的應(yīng)用以及比較基因組學(xué)的知識,推動學(xué)生將專業(yè)知識快速與生產(chǎn)實踐結(jié)合起來。
4.3結(jié)合教師科研,開展綜合實驗教學(xué)
為了通過實驗進一步銜接理論教學(xué),建議設(shè)置綜合性探索實驗。而綜合性探索實驗往往需要耗時1~2d,因此建議將分子生物學(xué)教學(xué)時間調(diào)整為周六、周日進行,確保實驗時間完整。同時為了培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新意識,可以實行小組教學(xué),并結(jié)合教師的科研內(nèi)容進行,確保實驗的探索性?;谏鲜鲆蛩?,將分子生物學(xué)實驗設(shè)置為2個綜合性實驗,第一個為DNA水平實驗,主要為魚類微衛(wèi)星位點的開發(fā),包括DNA的提取、水平凝膠電泳檢測、PCR擴增、垂直凝膠電泳檢測以及后續(xù)的銀氨染色與脫色的過程。第二個實驗為RNA水平實驗,主要研饑餓補償后某個基因的差異表達,包括RNA的提取、水平凝膠電泳檢測、熒光定量PCR技術(shù)等,并通過設(shè)置不同是實驗魚以確保實驗結(jié)果的差異性,提高學(xué)生探索問題的興趣,但是因為該實驗需要較多的經(jīng)費支撐,因此必須結(jié)合教師的科研進行。
篇9
[關(guān)鍵詞] 中藥學(xué)研究生;分子生物技術(shù);知識結(jié)構(gòu);醫(yī)學(xué)教育
[中圖分類號] G643 [文獻標(biāo)識碼] C [文章編號] 1674-4721(2012)02(c)-0153-02
Improve the knowledge structure of graduates by strengthening the study of molecular biotechnology
WANG Lili DAI Liping CHEN Suiqing
Pharmacy College of Henan University of TCM, Zhengzhou 450008, China
[Abstract] In order to improve the knowledge structure, research and innovation ability of graduates who major in traditional Chinese medicine, a variety of ways and means were performed to enhance their study in molecular biotechnology, these ways include basic theory strengthening, experimental ability training, cooperation with enterprise etc..
[Key words] Graduate; Molecular biotechnology; Knowledge structure; Medical education
幾千年來,中醫(yī)藥已形成獨特的、系統(tǒng)的醫(yī)藥學(xué)理論,其中,中藥學(xué)傳統(tǒng)理論是中藥體系中不可或缺的重要組成部分,是中藥學(xué)教育的核心體系。但是如果我國的醫(yī)藥教育尤其是中藥研究生教育仍停留在傳統(tǒng)的中藥學(xué)知識教育的層面上,將會面臨知識結(jié)構(gòu)落伍的困境。目前,大量在讀碩士研究生已逐漸成為中藥科技創(chuàng)新體系中的生力軍,因此,研究生教育關(guān)系到國家自主創(chuàng)新能力的提升,意義重大[1]。當(dāng)今分子生物技術(shù)、基因工程技術(shù)的發(fā)展日新月異,為中藥的發(fā)展增添了新的驅(qū)動力。以中藥材為例,分子生物技術(shù)在中藥栽培、育種,建立動植物基因庫,稀缺天然成分的轉(zhuǎn)化,貴重藥材的分子鑒別,藥材的種質(zhì)資源研究等方面取得了重大進展。因此,加強對現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的研究,從基因水平上對中藥材進行分析和鑒別,是現(xiàn)代研究生需要掌握的一項基本技能。在《中國藥典》2010年版中已經(jīng)收載了蘄蛇和烏梢蛇的聚合酶鏈?zhǔn)剑≒CR)的鑒別方法[2],由此可見,生物技術(shù)已經(jīng)成為中藥研究生教育的必修課。為了培養(yǎng)和促進研究生對現(xiàn)代生物技術(shù)的掌握,本研究室為中藥學(xué)專業(yè)研究生開辟了多條途徑,以期能夠完善其知識結(jié)構(gòu),提高其科研能力和水平。
1 加強基礎(chǔ)生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)
由長期在科研和教學(xué)一線工作的教師來進行《現(xiàn)代生物技術(shù)》、《分子生藥學(xué)》和《生物工程技術(shù)概論》等基礎(chǔ)課程的講授,注重基礎(chǔ)理論知識和基本理論的講解。由于生物技術(shù)發(fā)展迅速,時效性較強,任課教師應(yīng)及時查閱國內(nèi)外該學(xué)科的新進展、新技術(shù)、新方法,并對這些新技術(shù)、新方法進行大致分析與介紹,突出其在中藥研究中的意義,盡可能使課程內(nèi)容與最新的前沿研究同步,使研究生盡可能接觸最新的研究進展,拓寬科研思路。同時,本學(xué)科的發(fā)展和分子生物技術(shù)的結(jié)合應(yīng)該作為重點內(nèi)容來講述。以中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為例,分子生物學(xué)手段特別是DNA分子遺傳標(biāo)記技術(shù),可從分子水平鑒別藥材主流品種及其種下等級的遺傳背景差異,為生藥品種標(biāo)準(zhǔn)化提供先進可行的方法和穩(wěn)定可靠的標(biāo)準(zhǔn),進而為中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化奠定堅實的基礎(chǔ)。近年分子診斷技術(shù)也廣泛應(yīng)用于生藥的鑒別中,限制性片段長度多態(tài)性(RFLP)分析、隨機擴展多態(tài)性DNA(RAPD)分析、擴增片段長度多態(tài)性(AFLP)技術(shù)等的出現(xiàn),為生藥的鑒別特別是貴重藥材的鑒別提供了分子水平的依據(jù)。與此同時,應(yīng)該培養(yǎng)研究生的閱讀能力,為其介紹國內(nèi)外一流的分子醫(yī)藥學(xué)期刊及網(wǎng)站,加強其文獻檢索的能力,擴大其眼界和知識面。
2 通過多種途徑,培養(yǎng)研究生的動手能力
動手能力是科研能力的重要保證之一,是實驗研究能力和實驗創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。為了提高研究生的實際操作能力,使研究生在理論學(xué)習(xí)階段提前進入實驗室進行實際操作訓(xùn)練。本校中藥學(xué)實驗室開展了分子中藥鑒定、細胞培養(yǎng)等多個方向的研究生課題,使研究生在學(xué)習(xí)理論知識的同時,了解PCR擴增、蛋白質(zhì)電泳、植物愈傷組織培養(yǎng)、細胞培養(yǎng)等的基本原理和操作規(guī)程,從而提高理論和實際動手能力,在實際操作中,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,提高科研能力和水平。以PCR擴增為例,首先需要了解微量移液器、PCR擴增儀等儀器的使用方法,該實驗實際操作過程繁瑣,試劑種類較多,試劑量是以微升進行計量,加入量有時肉眼難以看到,對操作者要求較高。因此,必須對研究生進行實驗操作規(guī)程和技能的訓(xùn)練,培養(yǎng)其觀察和分析問題的能力,使其能夠獨立解決實驗過程中出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象和問題,增強科研實踐和創(chuàng)新能力。
3 加強與外單位科研院所合作交流
定期選派研究生赴中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院等合作單位進行中藥生物工程技術(shù)方面的學(xué)習(xí)與交流,鼓勵和支持研究生參加高水平學(xué)術(shù)交流活動,為研究生提供更多更優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新平臺與機會。充分利用校外優(yōu)質(zhì)資源, 擴大學(xué)校與政府、科研院所、企事業(yè)單位的研究生聯(lián)合培養(yǎng),加強教育科研資源的整合,科學(xué)發(fā)揮科研中心的高層次教育功能,加強與生物醫(yī)藥公司的合作,形成產(chǎn)、學(xué)、研一條龍,共同培養(yǎng)中藥行業(yè)需求的高層次應(yīng)用型、復(fù)合型人才。
4 組織研究生到生物制藥企業(yè)、農(nóng)業(yè)生物園區(qū)等參觀見習(xí)
為了使研究生加深對生物藥品生產(chǎn)過程的了解,應(yīng)該組織研究生到生物制藥企業(yè)進行參觀見習(xí),提供企業(yè)和研究生深層次交流的機會。通過這樣的交流,研究生可以更多的了解企業(yè)需求,針對企業(yè)生產(chǎn)過程中需要的知識進行學(xué)習(xí)調(diào)整,使研究生明確如何適應(yīng)企業(yè)要求找到適合自己的崗位,為以后順利就業(yè)打下基礎(chǔ)。企業(yè)也可以把技術(shù)革新等方面的需求反映給研究生,增強研究生的創(chuàng)新實踐能力,為其研究思路指明方向。通過參觀學(xué)習(xí),可以開拓研究生的思維,刺激其學(xué)習(xí)興趣,增強其在實用技術(shù)方面創(chuàng)新的能力。這樣既增加研究生的就業(yè)機會,也使企業(yè)得到充足的人才儲備,達到校企雙贏。
研究生學(xué)習(xí)階段的一個重要任務(wù)就是拓寬研究視野,結(jié)合自己的研究方向及時更新和調(diào)整知識結(jié)構(gòu),及時把握本學(xué)科發(fā)展的大致方向與研究方法。隨著現(xiàn)代生物工程技術(shù)的發(fā)展,一批新興的交叉學(xué)科應(yīng)運而生,中藥的研究也面臨著諸多挑戰(zhàn)[3-4],生物工程技術(shù)發(fā)展使中藥栽培、中藥鑒別等達到了分子及細胞水平,因此,加強分子生物技術(shù)的學(xué)習(xí),對中藥學(xué)研究生知識結(jié)構(gòu)的構(gòu)建有著重大意義。
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篇10
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué);教學(xué)改革;實驗教改
中圖分類號: G642.0 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號: 1674-0432(2013)-08-92-2
引言
分子生物學(xué)是在分子水平研究生命現(xiàn)象本質(zhì)及其規(guī)律的一門新興學(xué)科,它是研究核酸等生物大分子功能、形態(tài)結(jié)構(gòu)特征及其重要性和規(guī)律性的學(xué)科,是人類從生物分子水平上真正揭開生物世界奧秘,由被動適應(yīng)自然界轉(zhuǎn)向主動地改造和重組自然界的學(xué)科[1]。近些年來分子生物學(xué)已日益滲透到生物學(xué)的各個領(lǐng)域之中,并產(chǎn)生了巨大的影響。而分子生物學(xué)實驗技術(shù)也已成為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)等學(xué)科站在新的高度和角度揭示生命奧秘的重要手段。分子生物學(xué)的理論掌握和實驗操作是掌握分子生物學(xué)精髓的重要途徑。因此,從培養(yǎng)學(xué)生能力出發(fā)科學(xué)地創(chuàng)建分子生物學(xué)理論和實驗體系、選擇適當(dāng)?shù)膶嶒灲虒W(xué)方法及客觀地評定學(xué)生實驗課成績,會對分子生物學(xué)理論課理解和實驗教學(xué)的效果產(chǎn)生重要的影響。高等學(xué)校傳統(tǒng)的分子生物學(xué)實驗教學(xué)[2]往往只是結(jié)合各自的實驗室條件開展有局限的分子生物學(xué)實驗教學(xué),缺乏科學(xué)的實驗體系,忽略合適實驗方法的選擇,缺少對實驗教學(xué)效果全面、客觀、系統(tǒng)的評估,這些都不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而高校是孕育和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的搖籃。實驗教學(xué)作為高校教學(xué)體系的一個重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、創(chuàng)新意識的重要途徑[3]。本文就分子生物學(xué)課程教學(xué)的改革闡述一些觀點和體會,以期為提高分子生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量及培養(yǎng)創(chuàng)新型和素質(zhì)型人才提供一定的參考。
1 分子生物學(xué)教學(xué)改革具體的措施
1.1 教學(xué)體系的優(yōu)化
分子生物學(xué)是在生物化學(xué)和遺傳學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來[4]。隨著分子生物學(xué)研究的快速發(fā)展,分子生物學(xué)已經(jīng)成為一門獨立的學(xué)科。很多分子生物學(xué)教材的內(nèi)容與生物化學(xué)、細胞生物學(xué)、分子遺傳學(xué)、遺傳學(xué)等課程重復(fù)較多,例如DNA 和染色體的結(jié)構(gòu),RNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)翻譯等課程內(nèi)容在分子生物學(xué)、生物化學(xué)和分子遺傳學(xué)方面都有一定篇幅的介紹,重復(fù)的課程內(nèi)容占用了大量的教學(xué)課時。因此,為了避免課程教學(xué)的重復(fù),通過與生物化學(xué)、遺傳學(xué),細胞生物學(xué),分子遺傳學(xué)等課程的教師交流與研討,對相關(guān)課程內(nèi)容進行了具體而系統(tǒng)的優(yōu)化,明確課程之間的有機銜接,突出了分子生物學(xué)的教學(xué)重點。在“RNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)翻譯”這部分的教學(xué)內(nèi)容中進行了相應(yīng)的優(yōu)化,生物化學(xué)注重講述轉(zhuǎn)錄和翻譯的基本過程、而分子生物學(xué)則注重介紹具體的分子機制,又如原核和真核轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成過程及分子機制的教學(xué)內(nèi)容生物化學(xué)和分子生物學(xué)也進行了相應(yīng)的側(cè)重。
1.2教材的優(yōu)化選擇
通過多年的教學(xué)實踐過程,選取適合本科生學(xué)習(xí)的分子生物學(xué)教材,對于學(xué)生系統(tǒng)的掌握本課程的理論知識及最新研究動態(tài)至關(guān)重要。課程設(shè)置之初選取閻隆飛主編的《分子生物學(xué)》第二版,之后開始側(cè)重理論課與實驗課的有機結(jié)合,選用朱玉賢等主編的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》,它的知識體系較為完整,內(nèi)容較前沿,尤其是第三版將分子生物學(xué)研究法分為了兩章,分別講述了DNA、RNA及蛋白質(zhì)操作技術(shù)和基因功能研究技術(shù),突出強調(diào)了分子生物學(xué)實驗技術(shù)和原理,同時對基因組與比較基因組學(xué)也做了較大幅度的修改和充實[5]。這些內(nèi)容均體現(xiàn)分子生物學(xué)的最新技術(shù)和研究成果,同時也滿足學(xué)生了解分子生物學(xué)最新進展和考研的需要。為避免教材單一的局限性,還為學(xué)生推薦閻隆飛編著的《分子生物學(xué)》(第二版),LewinB主編的《Gene Ⅷ》,吳乃虎主編的《基因工程原理》(第二版)等書籍作為參考教材,并在教師的指導(dǎo)下有針對性地學(xué)習(xí),這樣不僅滿足了大多數(shù)學(xué)生考研的需求,同時也加深了學(xué)生對分子生物學(xué)學(xué)習(xí)的興趣及教學(xué)難點和重點的理解,取得了較好的教學(xué)效果。
1.3教學(xué)方法與教學(xué)手段的改善
在教學(xué)方法上,除了采用傳統(tǒng)的教師講授方法之外,為發(fā)揮學(xué)生作為教學(xué)主體的能動性,根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容安排啟發(fā)式,討論式等多種教學(xué)方法,讓學(xué)生參與到教學(xué)過程中。如在講授分子生物學(xué)研究法時,在班級內(nèi)以各個學(xué)習(xí)小組為單位進行研究討論會,以學(xué)生為主體討論他們感興趣的分子生物學(xué)實驗技術(shù),鼓勵學(xué)生主動思考,自由發(fā)表他們的觀點,通過討論的方式測試相應(yīng)的知識,以學(xué)生樂于接受的方式完成對知識的學(xué)習(xí)。本課程通過多種教學(xué)方法的有機結(jié)合,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,分子生物學(xué)課程也因此受到學(xué)生的好評。近幾年來學(xué)生考研選擇生物化學(xué)及分子生物學(xué)作為專業(yè)課的人數(shù)日益增加并且考研專業(yè)課成績逐年上升。
在教學(xué)手段上,采用傳統(tǒng)教學(xué)與計算機輔助教學(xué) CAI相結(jié)合的方法。計算機輔助教學(xué) CAI 應(yīng)用于高等學(xué)校教育已成為主流趨勢,它的優(yōu)勢在于可以通過文本、圖形、動畫、音頻、視頻、仿真軟件等多種媒體最大限度地整合教學(xué)資源,形象直觀地進行教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)[6],使學(xué)生通過多種展示方法理解并掌握課程的難點。如在“DNA高級結(jié)構(gòu)” 這部分教學(xué)內(nèi)容中,學(xué)生對DNA的分子結(jié)構(gòu)感覺很抽象,在教學(xué)過程中通過圖片和視頻等手段使學(xué)生對此結(jié)構(gòu)有了具體的感知。又如在“DNA復(fù)制,RNA轉(zhuǎn)錄,翻譯和真核和原核生物的基因表達調(diào)控”的教學(xué)內(nèi)容中,僅通過傳統(tǒng)課堂講解,學(xué)生無法理解,通過多媒體的方法,利用動畫、視頻和圖片對其涉及的微觀機制進行相應(yīng)的演示,使學(xué)生理解其具體過程和分子機制,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
2 分子生物學(xué)實驗教學(xué)的改革措施
2.1加強實驗教學(xué)條件建設(shè),構(gòu)建良好的實驗教學(xué)平臺
分子生物學(xué)是20世紀(jì)中期隨著核酸的發(fā)現(xiàn)及結(jié)構(gòu)和功能的研究發(fā)展起來的新興學(xué)科,研究基礎(chǔ)較為薄弱。我校前身是師范類院校,對物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機等傳統(tǒng)學(xué)科側(cè)重較多。自2004年我校升級為本科院校,由師范類院校轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合類院校,學(xué)校增加了對各學(xué)科的實驗教學(xué)投入。分子生物學(xué)實驗室先后配備了Eppendorf PCR擴增儀、Eppendorf梯度PCR擴增儀、高效制冰機、UVP凝膠成像系統(tǒng)、Millipore超純水系統(tǒng)、Eppendorf臺式高速離心機、sigma大型高速冷凍離心機、日本三洋超低溫冰箱、分子雜交儀等先進儀器,滿足了分子生物學(xué)基礎(chǔ)實驗和綜合性實驗課程的開設(shè)要求,為學(xué)生的實驗教學(xué)與科研構(gòu)建了一個良好的平臺,為我院分子生物學(xué)實驗課教學(xué)改革提供了有力的支持。通過上述平臺由我院學(xué)生參與的分子生物學(xué)方向科研實驗在國家級挑戰(zhàn)杯競賽中取得了良好的成績。
2.2 實驗教學(xué)體系的優(yōu)化
之前由于實驗條件的限制,我院分子生物學(xué)實驗教學(xué)主要以基礎(chǔ)性和驗證性實驗為主。隨著實驗條件的改善,逐步在實驗設(shè)計上加大綜合性、設(shè)計性實驗、所占的比例。實驗內(nèi)容的選取也根據(jù)生物科學(xué)、生物技術(shù)專業(yè)的不同專業(yè)特點設(shè)置相應(yīng)的實驗教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)生物科學(xué)師范類專業(yè)的特點,在注重分子生物學(xué)基礎(chǔ)驗證實驗的同時開設(shè)與分子生物學(xué)快速發(fā)展相結(jié)合的綜合性實驗。在生物技術(shù)專業(yè)的實驗教學(xué)上則注重選取以實踐操作為主的操作性和設(shè)計性實驗。
在實驗教學(xué)體系的優(yōu)化中應(yīng)注意各個實驗內(nèi)容之間的銜接與關(guān)聯(lián)[7]。實驗教學(xué)內(nèi)容中建立好各實驗之間的銜接對學(xué)生系統(tǒng)思維的培養(yǎng)具有重要意義,有利于學(xué)生對所學(xué)實驗操作內(nèi)容的理解和熟練掌握以及實驗技術(shù)邏輯體系的建立。我院在實驗課內(nèi)容開設(shè)的順序為基因組DNA的提取,聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)獲得目的片段,電泳檢測,大腸桿菌活化、感受態(tài)細胞的制備,質(zhì)粒 DNA 提取,DNA 片斷酶切,目的片段與載體的連接,轉(zhuǎn)化等,當(dāng)學(xué)生預(yù)習(xí)實驗時,會注意到各實驗內(nèi)容之間彼此承接與關(guān)聯(lián)。前面實驗效果的好壞直接影響到下一個實驗的正常進行,以此來培養(yǎng)學(xué)生在分子生物學(xué)實驗操作過程中的系統(tǒng)性與邏輯性。
2.3分子生物學(xué)實驗教學(xué)方法的探索
合理的實驗教學(xué)方法可以使實驗內(nèi)容取得預(yù)期的實驗效果,在實驗教學(xué)方法上注重深入淺出的闡述原理,重點在實驗環(huán)節(jié)的解析。針對學(xué)生的興趣特點在教學(xué)方法上做了以下幾點改進。一、把學(xué)生分成多個實驗小組,每組選出一人輔助實驗教師完成實驗的準(zhǔn)備工作。在學(xué)生準(zhǔn)備實驗的過程中發(fā)現(xiàn)問題。二、發(fā)現(xiàn)問題后,在實驗課講授的過程中,教師對問題有針對的講解與演示,強調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的操作方法及實驗中各環(huán)節(jié)的注意事項。并將實驗過程做成電子課件指導(dǎo)學(xué)生正確操作。三、在實驗過程中注意實驗操作主體的差異性指導(dǎo)。教師在實驗課講授和演示結(jié)束后,注意觀察學(xué)生的操作過程,針對學(xué)生存在的普遍問題,給予及時糾正和指導(dǎo);對于少數(shù)同學(xué)存在的個別問題個別指導(dǎo)。這樣既保證學(xué)生實驗操作的準(zhǔn)確性,又達到在有限的時間內(nèi)完成實驗教學(xué)任務(wù)的要求。
2.4分子生物學(xué)實驗課成績評定方式的改進
科學(xué)、有效評價學(xué)生實驗理論及操作技能是提高實驗教學(xué)質(zhì)量強有力的措施[8]。在分子生物學(xué)實驗成績評定中采用多樣化考核手段,主要從兩個方面評定:一、實驗理論的評定,主要通過實驗報告考察學(xué)生對實驗原理和步驟的掌握和理解。通過結(jié)果分析考查學(xué)生對整個實驗的理解與掌握。二、實驗操作技能的評定。在實驗過程中,各實驗小組不同學(xué)生實驗態(tài)度以及對實驗教學(xué)內(nèi)容的理解思考差異很大。鼓勵那些大膽對實驗步驟提出疑問的同學(xué),同時激勵其他的同學(xué),在成績評定中不同學(xué)生的評定會有所區(qū)別。
3 結(jié)語
如何教好分子生物學(xué)課程,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,改變學(xué)生為了考試而學(xué)習(xí)的觀念,提高教學(xué)效果,是擺在所有分子生物學(xué)理論及實驗教學(xué)工作者面前的一個共同問題[9-10]。通過以上的改革和探索。無論及教學(xué),考研,科研還是就業(yè)都取得了一定的成效。為了更好地提高分子生物學(xué)的教學(xué)效果,希望能夠與各高校的分子生物教師進行交流和合作,進一步優(yōu)化分子生物學(xué)理論和實驗教學(xué)的課程體系及教學(xué)方法和手段。從學(xué)生作為教學(xué)主體出發(fā),發(fā)揮學(xué)生的主動性和能動性,以期培養(yǎng)出更高質(zhì)量的高校畢業(yè)生。
參考文獻
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