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关键词 动物科学专业;细胞分子生物学;实验教学改革;能力培养
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)11-0270-02
Exploration on Experimental Teaching Reform of Cell Molecular Biology for Animal Science Major
ZHAO Jia-fu 1,2 DUAN Zhi-qiang 1,2 ZHANG Yi-yu 1,2 NI Meng-meng 1,2 RUAN Yong 1,2
(1 Key Laboratory of Animal Genetics Breeding and Reproduction in the Plateau Mountainous Region,Ministry of Education,Guiyang Guizhou 550025; 2 College of Animal Science,Guizhou University)
Abstract As an essential course,cell molecular biology plays an important role in the training of high-quality innovative talents in the field of life science.Along with the rapid development of life science,more and more attention to the cultivation of students′ ability to operate experiments need to be improved,especially as an agricultural subject with extensive application.In order to improve students′ interest in experiment course of molecular biology and promote the students′ ability of experiment operation,this paper discussed the reform of experiment teaching content,experiment teaching methods,teaching evaluation ways of animal science,and put forward the concrete reform plan,based on the experimental teaching experiences of cell molecular biology.In conclusion,this article has important guiding significance to the cultivation of the students′ practical ability and research quality.
Key words animal science major;cell molecular biology;experimental teaching reform;ability training
细胞分子生物学是研究细胞内核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能,并从分子水平上阐述它们之间相互作用的关系及基因表达调控机理的学科[1],现已广泛应用于生物医学、农林牧渔等学科领域。我国是畜牧业生产和消费大国,需要大量基础理论扎实、创新实践能力强的畜牧科技人才。因此,重视畜牧兽医类本科生细胞分子生物学的理论与实践教学工作,引导学生发现问题、分析问题、解决问题,并进一步加强其动手能力和创新能力的培养,对培养畜牧兽医领域的复合型创新人才具有重要意义。动物科学专业作为生命科学领域一门实践性较强的学科,毕业生应具备牢固的专业理论知识和较强的实践动手能力[2]。以贵州大学为例,该校动物科学专业一直以来没有分子生物学这门基础课程,然而为培养学生基本的分子生物学实验操作能力,又区别于生物学相关专业,因而学校增加了细胞分子生物学这门课程供学生选修。P者结合具体实践教学经验,从实验教学内容、教学方法、组织形式、考核方式等方面进行论述。
1 实验教学内容的改革
1.1 增加实验教学课时比例
在贵州大学2016版动物科学专业培养方案中,与分子生物学实验相关的专业课程只有动物分子遗传学和细胞分子生物学2门课程。动物分子遗传学为专业个性选修课,占2学分,共36学时,其中理论课28学时,实验课8学时;细胞分子生物学为学科大类选修课,占4学分,其中理论课72学时,实验课时。从基本的课时设置上不难看出,细胞分子生物学实验课时与理论课时比例严重失调,许多重要的实验难以开设,培养学生分子生物学实践操作能力的效果大大折扣。因此,亟须调整本校动物科学专业教学方案,增加细胞分子生物学实验课时所占比例。
1.2 编写适于动物科学专业的实验教学指导
目前,大部分高校细胞分子生物学课程均采用现成的实验教学指导,实验内容大同小异,并未体现出生物科学、生物技术、生物工程等理学类相关专业和动物科学、动物医学、水产养殖、草业科学等农学类相关专业在教学对象上的区别,均以大肠杆菌这类模式生物为实验对象,没有体现出不同专业研究对象的区别。因此,需要编写适合动物科学专业的细胞分子生物学实验教学指导,将动物组织中RNA的提取、不同组织中mRNA的表达差异检测、细胞中总蛋白的提取与分离鉴定等实用性、针对性强的实验编入教学指导。
1.3 改单个实验为综合性设计实验
根据贵州大学动物科学专业细胞分子生物学培养方案中实验课时的规定,同时为加强贵州大学动物科学专业细胞分子生物学实验课程的针对性和实用性,目前该实验课程只能安排4 个单个实验项目共时,分别是目的基因的扩增与连接、细胞的培养与冻存、细胞蛋白的提取与鉴定、细胞蛋白的免疫荧光染色。由于每节课只有2 h,所以对于许多实验项目学生只能参与其中的部分内容,有些实验的来龙去脉很多学生还没有搞清楚。为达到开设这门课程的目的,尝试将单个实验全部设计为综合性实验,每个综合性实验融合了多个单个实验[3],如猪GH基因原核表达载体的构建及表达、猪LPL基因的亚细胞定位研究、猪MSTN基因在不同组织的表达差异研究、猪APOA1基因在HEK-293T细胞中的免疫荧光检测、HEK-293T细胞总蛋白的提取、纯化与鉴定等综合性实验,这些实验学生只要参与完成其中一个项目,就基本上掌握了分子生物学的常用实验操作技能。
2 实验教学方法的改革
2.1 现有实验教学方法的弊端
一是教师课堂上讲授,学生到实验室验证,这种教学方式没有发挥学生的主观能动性,学生处于被动接受的状态,很难引起学生学习的积极性;二是教师准备好实验,学生只完成验证的那部分实验,这种方法无法培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,更难以培养学生基本实验的操作能力;三是针对部分实验,存在教师操作、学生观看的现象,如与细胞培养相关的实验,由于本科教学与研究生教学相比,参加实验人数多,易造成细胞室污染,所以很多实验都由任课教师亲自完成,学生基本上采用观摩的形式参与其中。以上教学方法上的弊端,严重影响了本专业学生实验动手能力的培养,不利于学生自身的发展。
2.2 实验教学方法改革的具体方案
“翻转课堂”是一种新型的教学理念,最早由教育学者萨尔曼・汗创造性地提出,该模式提出了混合使用技术和亲自动手活动的教学环境[4]。它把传统的“灌输式”教学完全翻转,转变成学生课前预习、提前领会知识要点的教学方式,是一种强调自主性和针对性的教学理念[5-6],对提高实验教学水平,培养出基础知识扎实、具有应用性和开拓性的创新型人才具有重要意义。为达到培养学生实践动手能力的目的,细胞分子生物学实验课程也引进“翻转课堂”的教学理念,转变师生角色,以学生为主体,发掘学生的个人潜力,培养学生的团队协作精神。按照“翻转课堂”的教学模式,在充分发挥学生主观能动性的前提下,制定细胞分子生物学实验教学方法改革具体方案。一是教师设计好综合性实验项目名称,提前供学生选择(至少10个综合性性实验项目名称);二是按项目分组(每组7~10人),选出组长,分工进行资料查询、方案设计和PPT制作;三是每组20 min进行PPT汇报,任课教师随堂对方案进行点评修改;四是参照实验方案开展研究,学生不必受实验课程时间的限制,在实验教师的参与下,根据各自时间安排完成整个实验项目;五是撰写实验项目报告,并写出个人体会和相关收获。
3 实验教学考核方式的改革
3.1 现有实验教学考核方式的弊端
以往的实验教学考核方式过于简单,且没有统一的标准,只注重是否来上课、是否交了实验报告、实验结果是否合理等方面,忽略了学生在发现问题、主动思考、团队协作、解决问题和语言表达等环节综合能力的考核。因此,实验教学考核方式的改革,应更重视学生综合运用所学知识分析问题和解决问题等方面能力的考察[7]。
3.2 实验教学考核方式改革的具体方案
考核标准和考核方式对教师和学生都具有指挥棒的作用。考核什么、怎么考核直接影响到教师如何教、教什么和学生怎么学、学什么的问题。本实验课本着对学生发现问题、分析问题、解决问题及实验操作等方面能力的培养,特制定如下考核方案:按百分制,其中实验方案设计和PPT报告占40%,实验技能操作和实验报告占30%,实验技术提问和团队协作占20%,考勤和纪律占10%。这样的考核标准不仅可以公正、公平地衡量学生的实验成绩,更重要的是调动了学生学习的积极性和自主性,锻炼了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
4 结语
通过对动物科学专业细胞分子生物学实验内容、教学方法和考核方式的改革,进一步打破了实验教学与科学研究之间的界限,使学生能够根据自己的兴趣开展实验研究,充分体现了学生作为实验教学的主体地位,不仅锻炼了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,还锻炼了学生实验操作、文献检索、PPT制作、团队协作及语言表达等方面的能力,达到了实验教学与科研素质培养的有机结合,为其今后从事相关研究工作或进一步深造奠定了坚实基础。
5 参考文献
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[2] 孙淑霞,闫峰,杨月春,等.动物科学专业实践教学模式研究与实践[J].黑龙江畜牧兽医,2014(10):188-190.
[3] 郑小坚,何俊,贡成良,等.多学科融合分子生物学实验网络教学平台的设计与实现[J].实验技术与管理,2016(1):140-142.
[4] 吴玲.融合翻转课堂理念教学凸显创新高效[N].中国教育报,2015-04-29(007).
[5] 王丽君,李萌,阳小华.翻转课堂中学习绩效提升研究[J].扬州大学学报(高教研究版),2016(2):80-84.
关键词:医学分子生物学;自主学习;基于问题的学习
中图分类号:G642.423 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)09-0187-02
全球医学教育最低基本要求和中国高等医学教育标准均要求建立有利于培养学生学习能力和创新能力的教学体系。我们在医学分子生物学教学实践过程中,依托于教研教改重点项目、精品课程和实验教学示范中心的建设,探索提高学生对设置问题的“自主学习”能力的途径,对今后的教学改革提出了思路。
一、PBL是提高SDL能力的重要途径
自主学习(self-directed learning,SDL)已成为医学生终身学习的重要方法,其目的是培养学生独立、主动学习的能力。在自主学习中,学生是学习的主体,外在事物是学习的客体,学生有意识、有计划地调节自己的心理和行为,培养自己理解和掌握客体的意识和能力,最终对学习各个方面自觉做出选择和控制。基于问题的学习(problem based learning,PBL)是以问题为基础,以学生为主体,以小组讨论为形式,在教师的参与下,围绕所设置的问题进行学习的过程。PBL更注重知识的应用和问题的解决。所以如何设置复杂的、有意义的问题情境尤为重要。一个好的问题或者案例有助于学生们学到隐含于问题背后的科学知识、形成解决问题的技能,提高其自主学习的能力。
二、基于PBL的自主学习程序
自2008年起至今,我们在五年制医学本科生约4000人中探索基于医学生物化学与分子生物学PBL教学的学生自主学习实践,其实施的程序为:①教师设置问题②以小班为单位(9~11人)选定所要探索问题③分小组收集资料并讨论已达成共识④讨论、制作并修订PPT⑤自主学习报告会上汇报小组成果PPT⑥教师点评⑦收集反馈信息,评价教学效果。整个过程的完成即是SDL七要素的组合与应用。
三、PBL的问题设置及其目的
表1中列举了一部分我们所设置的PBL问题,所设置的问题力求调动学生的学习动机,增加学习兴趣,使学生愿学和乐学(如从电影《阿凡达》),积极去自我探索,同时可让学生选择内容、方式和学习方法,由学习的主体即学生进行自我选择;问题设置还要有利于学习主体的新知识形成和构建;此外,问题设置还要有助于学习主体的自我创造性发挥和展示(如优良品质和高智能物种的创造)。Woltering等人认为,有效PBL的启动是使学习主体有明确的学习动机和方向,促进小组中个人的有效协作。因此,我们认为有利于自主学习能力提高的PBL问题本身就应该含有自我探索性学习、自我选择性学习、自我建构性学习和自我创造性学习的元素。
四、学习效果分析及对教学改革的提示
分析表1中四个PBL问题的学习成果,我们欣喜看到有的学生想象力丰富,也很有创意,而且学生有能力从参考书、文献、网络等途经获取课外信息,如“基因工程之狂想曲——《阿凡达》”;同时,学生对临床相关的问题也表现出极大的兴趣;然而,我们也看到学生对基本理论的综合应用能力较差,如对操纵子调控机制的理解与应用;也有部分学生主动参与不够。
近几年的PBL教学结果表明:要提高学生自主学习能力,首先,必需建立与之相适应的成绩评价体系,评价标准、评价方法和评价手段力求体现自主学习的效果。其次,课堂教学与自主学习应该有机结合,教师应有更大自,这要求教学大纲和教学计划有较大可塑性。第三,随着课堂教学学时减少,教师因应充分利用网络教学资源,指导并加大学生的自主学习的力度,真正使学生成为学习的主体。第四,教师应该主动接受自主学习的挑战,更新教学观念,改革教学方法,研究自主学习的要素、方法、过程和效果的评价,切实通过自主学习帮助学生“想学”、“会学”和“坚持学”,提高其终身学习能力。
参考文献:
[1]Murad MH,Varkey P.Self-didrected learning in health professions education[J].Ann Acad Med, 2008,37(7):580-590.
[2]郭昕.高校班级自主管理中的自主学习[J].武汉工程大学学报,2010,32(8):31-32.
关键词 生物化学与分子生物学;临床医学;基础医学;形成性考核
中图分类号:G642.474 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2015)16-0124-02
生物化学与分子生物学既是一门重要的生命科学基础学科,又是生命科学的前沿学科,是目前自然科学中进展最迅速、最具活力的前沿领域,要求学生具有较高的自主学习能力和动手能力。然而受传统的考试体系的影响,大多数院校的考核方式依然拘泥于传统的期末一次性“终结考试”,一张试卷定成绩,一次考试定学生的学习效果。有些学生应对这种考试是靠临考前的死记硬背,即使能得到好成绩,也仅仅是对生物化学与分子生物学基础知识的记忆,而对知识的理解、掌握能力却没有达到预定的教学计划。
传统的考试体系形式单一,不利于学生创新能力的发挥,不利于培养学生的动手能力和团队协作能力。考试体系的改革是教学改革的重要环节,提高考试的质量,有利于提高教学质量。考试体系的改革是提高临床医学专业本科学生科研动手能力、自主学习能力、团队协作能力、交流沟通能力等综合能力、培养创新型人才的重要手段之一。引入形成性考核体系,有利于提高学生的创新能力,满足素质教育培养的要求,有助于提高生物化学与分子生物学教学质量。为满足以“胜任能力”培养为核心目标的临床医学医学生培养目标的教学改革要求,生物化学与分子生物学考核体系改革势在必行。
1 形成性考核体系的构建
形成性考核体系的形式
1)阶段性考试。当每个章节学习结束时,利用每个章节结束的最后一节课时间,对理论教学的内容进行闭卷测试。测试结束后教师给出正确答案,现场对学生答疑解惑,能够让学生更好地掌握知识点。教师审阅测试答卷后,将答卷反馈给学生,充分保障学生对成绩评定情况的知情权,并能够及时了解自己的不足,抓紧补正。
2)实验教学多站式考试。实验课不仅能巩固学生的理论知识,还能够很好地煅炼学生的动手能力、协作能力、创新精神和团队意识,是生物化学与分子生物学学习的重要环节。多站式实验考试的目的在于考查学生对基础知识和生物化学与分子生物学相关技能的掌握情况,由临床班授课主讲教师担任主考,设四个考点,每个考点设监考教师两名,负责考试过程及考场纪律;每个考点的考试项目满分为5分,总计20分:
第一站:生物化学与分子生物学实验基本操作
第二站:721型分光光度计和离心机使用
第三站:电泳仪使用电泳加样
第四站:装柱,层析柱上样
3)理论教学期末考试。理论教学终结考试是在课程结束时进行,旨在评定学生的学业成绩,确定总体教学目标的达成情况。考试的内容涉及生物化学与分子生物学的各方面知识,题型包括单项选择题、多项选择题、名词解释题、简答题、问答题以及案例分析题等。
形成性考核体系的成绩评价
1)形成性评价(教师评价)。形成性评价是相对传统的总结性评价而言的。形成性评价是对学生学习过程中的表现、所取得的成绩以及对学习的态度等方面的发展作出的评价,是对学生学习全过程的持续观察、记录、研究所作出的发展性评价,其目的是激励学生学习,帮助学生有效调整自己的学习状态,控制学习过程,使学生增加学习的自信心,获得成就感,培养合作意识。充分利用网络资源优势,有效利用生物化学与分子生物学吉林省精品课程的平台资源,建立生物化学师生交流QQ群、微信群,改变了只能在课堂上与教师见面、提问、交流的状况。利用多种平台,教师与学生进行充分交流,拉进师生之间的距离,及时解决学生在学习中的问题,反馈学生学习的评价,调整学生学习的状态,更加有利于接下来课程的讲授。
2)学生互评。小组讨论有利于培养医学生的语言表达、人际交流和沟通协调能力,为今后的医患交流打好基础。利用理论或实验教学的空闲时间,就生物化学与分子生物学的相关知识、话题进行分组讨论,组长负责记录讨论的内容、过程和结论。讨论结束后,组内成员相互评分,讨论记录和评分形成文字性材料交给授课教师。
形成性考核体系的分值设置 学生的结课评价成绩由阶段性考试成绩(占20%)、实验教学多站式考试成绩(占20%)和理论教学期末考试(占60%)组成,形成性评价和学生互评不计入结课考核成绩。
2 考核体系改革的效果与体会
形成性考核体系使学生的学习积极性明显提高 学生的学习时间紧迫,紧张感加强,学习态度端正,兴趣增强,能有意识地主动学习,利用课外时间搜集各种资源对课堂上的知识及时消化,随时进行复习,灵活地将知识变成自己知识结构的一部分,对理论和实验技能知识的掌握更加扎实。
形成性考核体系提高了学生的多项能力 阶段性考试提高了学生的自主学习能力;实验教学多站式考试提高了学生的动手能力;学生互评的小组讨论提高了学生的团队协作能力;教师的形成性评价以及师生的沟通平台使学生提高了交流沟通的能力。形成性考核体系同时也激发着学生对专业问题的质疑与思考,训练了科研思维及批判意识。
形成性考核体系激发了教师的教学热情 形成性考核体系给教师带来更大的自由度,并且在考核体系实施的过程中,教师可以反复论证,不断地摸索、创新、查漏补缺,以达到教学效果的最优化。
形成性考核体系促进教师自身成长 与以往的考核模式相比,阶段性考核体系对教师的要求更高,教师在增强责任心的前提下,要不断丰富自身知识,改进教学方法来满足配合学生学习的需要。
3 讨论
形成性考核体系是一种“重过程,轻结果”的考试模式,它不仅重视理论教学,更加重视实验教学。生物化学与分子生物学是一门实践性较强的课程,采用这种以“阶段性考试+实验教学多站式考试+理论教学期末考试”的考核体系取代传统的“一张试卷的终结性考试”定成绩的考核制度,从学生学习的积极性、对知识的掌握情况、对技能的动手操作水平和团队协作沟通等方面提高了学生的综合能力。
考核体系的改革是高校教学质量监控的深层次变革,是形成新的课程体系的重要组成部分,要勇于开拓创新,又要科学分析,达到真正的教学考的统一,适应以“胜任能力”培养为核心目标的临床医学医学生培养目标的教学改革要求,推动高校教学质量的提高,促进高等教育的健康发展。
参考文献
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[2]曾凡才,陈琴,李洪.医学生物化学“口试+操作”实验考试模式的构建与应用[J].成都中医药大学学报:教育科学版,2010,12(3):550-551.
[3]曲成刚,李晓梅,陆艳娟.多站式考试在生物化学实验课考试中的应用[J].中国实验诊断学,2013,17(8):1526-1527.
[4]纪慧,金海峰,刘富.高等学校形成性考核模式在基础医学课程中运用的研究[J].齐齐哈尔医学院学报,2011,
英文名称:Journal of Molecular Cell Biology
主管单位:中国科学院
主办单位:中国细胞生物学学会
出版周期:双月刊
出版地址:上海市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:31-1269/Q
国内刊号:
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1936
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
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附属医院胃镜室
关键词 胃癌 分子生物学 基因
doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2011.06.005
胃癌是我国最常见的消化道肿瘤,占恶性肿瘤死亡率的第一位。全国平均年死亡率为16/10万。据统计,在世界范围内胃癌也是居民因癌症而死亡的第二大原因。由此可见,胃癌已严重影响到我国及世界人民的生命健康,对胃癌的分子生物学病因及发病机制的研究已成为目前医学工作之重点。本文回顾近年来国内外这一研究领域的主要成果,并就胃癌发病的危险因素与发病机理进行临床分析。
胃癌相关基因及分子
胃癌的发生、发展是一个多因素、多基因作用的复杂过程。原癌基因或增殖基因的激活,抑癌基因的失活、突变、凋亡基因的失调以及转移相关基因的作用均可使细胞增殖失控而导致恶性转化、转移,并且不同的胃癌病理类型其涉及的肿瘤基因及相关分子亦有所不同。
原癌基因
c-met基因:c-met基因位于染色体7q31,编码分子为190KD的跨膜糖蛋白,属酪氨酸激酶生长因子受体家族成员。其蛋白产物为肝细胞生长因子受体,与细胞的增殖能力有关。c-met基因的扩增和过度表达或表达异常与胃癌的生长和恶变紧密相关,是与胃癌关系最密切的基因之一。
ras基因:ras原癌基因家族包括同源的Ha-ras、Ki-ras、N-ras,它们分别定位于不同的染色体片断上,但均为编码分子量为21KD的十分相似的p21蛋白。人类肿瘤中ras基因的激活是由于基因突变所致,Bos提出ras基因第12位密码子突变可使得其编码产物p21蛋白的GTP酶活性降低,使其水解GTP的速度大为降低,因此使p21蛋白维持于活化状态,不断激活靶分子,导致细胞大量增殖和恶性转化。
c-erbB-2基因:人类c-erbB-2基因定位于17号染色体,编码分子量为185KD(p185)的糖蛋白。该基因的活化主要表现在基因的扩增及产物的高表达,基因扩增与mRNA、p185的高表达存在一致的关系,发生于12%左右的胃癌,主要为分化好的肠型胃癌。国外研究发现,c-erbB-2扩增在胃癌转移灶中明显高于原发癌,与胃癌的不良预后密切相关。
另外,与胃癌相关的原癌基因尚有c-myc和k-sam基因等,许多文献证明其均可在胃癌发生、发展的不同阶段被激活而扩增或超表达。
抑癌基因
p53基因:p53基因是迄今发现的与人类肿瘤相关性最高的基因,定位于17p13.1,编码分子量为53KD的磷酸化白。国内外研究均已证实,p53基因突变及基因缺失是胃癌常见的遗传学改变。在已研究的胃癌中,>60%的胃癌表现p53基因的突变和17p上p53位点的杂合性缺失(LOH)。在分化好和低分化的胃腺癌之间,p53突变有所不同:在分化程度好的胃腺癌中,突变常发生在A-T碱基对上;而低分化程度的胃腺癌突变常发生于G-C碱基对。
DCC基因:基因是通过对结直肠肿瘤的研究于1990年鉴定的抑癌基因。该基因定位于19q 21.3,全长1400kb,编码1447个氨基酸的跨膜蛋白,其参与细胞-细胞、细胞-基质之间的相互作用,调节细胞的生长和分化。DCC基因在胃癌中的缺失率很高。国外报道,应用PCR技术检测51例胃癌标本,发现38.5%的胃癌出现DCC基因的杂合性缺失(LOH),且LOH在3、4期胃癌中的检出率明显高于1、2期,提示DCC基因的LOH参与了胃癌的恶化。
APC、MCC基因:基因是1991年确定的与结直肠肿瘤早期发生密切相关的抑癌基因,均定位于5q21,相隔150kb。APC基因编码产生分子量为311.8KD的APC蛋白,与钙调素连接,参与细胞间的黏附和细胞内外信息传递,抑制细胞的生长;MCC基因编码产生98KD的蛋白质,通过与G蛋白结合参与和调节细胞内正常的信息传递。APC、MCC可通过缺失、突变等而失活。APC、MCC基因的突变及杂合性缺失(LOH)常出现于胃癌发生的早期阶段(肠化生、异型增生)。
凋亡相关基因
bcl2基因是在人滤泡型淋巴瘤细胞中染色体易位(14;18)(q32;21)的断点上发现的,其编码分子量为26KD的膜蛋白。bcl2基因激活,表达增高可抑制细胞凋亡。
转移相关基因
CD44因子:CD44是一种细胞之间相互作用的重要的细胞黏附蛋白因子,近年发现,CD44的剪接重组子在人类一些肿瘤中高表达,包括胃癌组织和它的转移瘤中都含有CD44剪接重组子的过度表达。另外,CD44蛋白的过度表达在分化程度好的和低分化的胃癌之间并不一致,提示这两种类型的胃癌的发生有不同的基因通路。
nm23基因:nm23基因是一个肿瘤转移抑制基因,定位于17q 12-q21,它编码核苷酸二磷酸激酶A和Cmyc转录因子,其可与G蛋白结合,有调节信号传递作用和影响微管聚合的生成,从而影响癌的转移。在大多数原发性胃癌中nm23基因过度表达,而在胃癌的转移灶中,nm23基因表达降低。
胃癌涉及许多基因的不同改变,随着癌基因和抑癌基因研究向纵深发展,该方面的研究又向整体化回归,即:①多种癌基因的协同作用参与胃癌的发生;②抑癌基因的失活、癌基因的激活是胃癌发生中的重要事件;③基因突变的积累最终导致了胃癌发生;④基因组遗传稳定性受损是癌基因与抑癌基因异常改变的契机,是胃癌发生的第一步,其中,DNA错配修复系统起关键作用。另外,高、低分化胃癌可能存在不同的基因途径。这些结果如能在临床实践中得到运用,则将有利于胃癌早期诊断、早期评估预后,并有助于寻找新的治疗途径。
总之,随着胃癌分子生物学的进一步发展和完善,有关胃癌的危险因素,危险因素在不同致癌阶段的作用及其分子发病机理的研究将不断深入开展,对胃癌的早期诊断、早期治疗、延长生存期等方面必将起到积极的推进作用。
参考文献
人们对于天然化合物的研究从未停止过。时至今日,有人认为通过化学家、生物学家和化学生态学家的协同合作,研究有药用价值的天然分子这一课题极具开拓性。但注重研究分子的科学家们过分强调研究中的新概念和分析手段,却把人们对药物基本的担忧和质疑抛诸脑后。受这种科研思想和方法的影响,人们对天然化合物本身的关注大打折扣,但对分子的研究在诸如生态的维持和疾病的治疗等领域有着重要应用。本书介绍了一系列引人注目的海洋分子,由于它们有趣的结构、奇异的生物活性和在环境中的重要性,一大批享誉世界的科学家和一些国家级的研究机构开始关注海洋分子。
本书包含4部分共计23章:第1部分 化学层面上出色的海洋分子,含第1-6章:1.海洋蓝藻毒素对人类健康的潜在危害,介绍一组专家团队对于蓝藻毒素对于人体健康的影响的相关研究;2.引人注目的海洋生物毒素STX(贝类毒素)、TTX(河毒素)和CTX(芋螺毒素);3.从海洋中青霉素物种的获得新的潜力抗肿瘤药物探索的联想;4.惊人的深海水热生态圈中的真菌大家族:一个未开发的生物科技潜力股;5.来自海洋无脊椎动物的醣脂类;6.活化石海百合类中的色素。第2部分,生态学层面上出色的海洋分子,含第7-10章:7.细菌通讯系统,探讨内部传感的分子机理、调节过程的有效范围和抑制;8.软骨藻酸,发现和其生态学、药学价值;9.藻类形态诱导物,藻类和陆生植物在细胞分化和生长模式方面的异同点和这些诱导物;10.卤化反应和钒依赖性的卤化过氧化酶,一些海洋分子的卤化过程,钒依赖性的卤化过氧化酶成为了一个着重介入点。第3部分,具有特殊生物活性的优秀海洋分子,此部分聚焦分子的结构活性和药学应用,含第11-17章:11.具有药学潜力的海洋分子,通观了近来的明星分子们;12.“希望之星”――角鲨胺:一种新的氨基类固醇,这类物质具有广泛的药用价值;13.海洋生物肽的次生物,介绍了此类物质作为抗癌剂方面的研究;14.芋螺毒素和其他芋螺多肽,这些物质进一步阐明了食肉软体动物们通过修饰海洋多肽所产生的攻守体系;15.生物光合体系中的类菌胞素氨基酸,介绍了由地衣和造礁珊瑚所产生的两类类菌胞素氨基酸;16.环节动物细胞外的血红蛋白和它们在生物工程上的潜力;17.物质片螺素。第4部分,分析方法上的新趋势,此部分力求在海洋产物的提取、纯化、分析、模拟和限价等方面提供一个完美的助益,含第18-23章:18.核磁共振阐明结构,旨在通过多实例分析提供不同情境下的合理处理方案;19.组学(OMics)概论;20.环境研究中的基因挖掘和应用,来自海洋有机物的事例;21.海洋有机体中的蛋白质组学和代谢组学,现行的策略和认识;22.生物合成自然产物的基因组学,从基因到代谢物;23.高通量筛选海洋资源。
本书涉及的内容极具针对性,比较适合从事有机化学、生态学和生物学,尤其是海洋生物相关领域的研究人员和研究生阅读,另外也可以作为医药研发方面的相关从业人员参考借鉴。
方智,硕士研究生
(中国科学院理化技术研究所)
【关键词】分子生物学技术;实验教学;教学模式
基金项目:郑州师范学院校级课题项目(项目批准号:2012076)。
分子生物学技术是我国综合、师范、医药、农林类院校生物专业必修的一门基础课,也是生命科学的带头前沿学科,课程地位十分重要。我校是一所师范类的本科院校,在生物技术与应用专业开设了分子生物学技术课程。本课程内容主要包括分子生物学技术的基础理论、基本技术以及当前分子生物学技术研究的前沿领域。了解或掌握分子生物学技术的基础理论、基本技术及其研究方法对高级人才的培养具有重要的现实意义。然而,分子生物学技术的理论知识抽象、有深度、内容多,而且教学时间短(54学时),教学效果往往不尽人意。如何利用有限的教学时间取得良好的教学效果,是教师们最关心的问题。作为一名分子生物学技术课程的老师,就我院学生的情况在分子生物学技术课程教学方面存在的问题及教学改革的思路及对策谈几点看法。
一、分子生物学技术课程特点及存在的问题
(一)分子生物学课程特点
分子生物学是在生物化学的基础上发展、向生命科学各个领域拓展而形成的,是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能及其相互间作用规律的一门实践性很强的学科。随着这门学科的飞速发展,使人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘,由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界[1]。另外,近年来的诺贝尔医学和生理学奖绝大多数都颁给了分子生物学相关的研究领域,这表明了分子生物学在整个生命科学中的重要地位。
(二)分子生物学技术教学存在的问题
1.过分依赖现代化教学手段
分子生物学技术内容庞杂、抽象,较难理解,并且涉及大量的实验技术和操作,在有限的时间内让学生理解和掌握大量的知识和技术是很难的,导致教学效果很不理想。随着多媒体技术进入课堂,教学效果有明显提升。该技术可将抽象的、理论的东西形象化,将空间的、难以想象的内容具体化,还可以在课件中展示自然界的直观现象、模拟实验过程和再现研究过程,提高了学生学习的兴趣[2]。但这也很容易产生一些负面效果,一是教学过程中教师和学生交流及互动的环节减少;二是学生无法及时消化吸收大量的课堂信息。
2.理论与实验教学比例失调严重
分子生物学技术课程是一门实验技术类课程,在我国师范类高校中分子生物学技术课程实验课时普遍较低,特别是处于本科发展起步阶段的师范院校,实验能力的培养得不到重视,特别是我院开设的这门课程,理论内容在一学期内都很难讲授完,几乎没有时间安排学生实验,更不要说让学生系统的掌握一项分子生物学技术了。由于实验课时很有限,很难保证学生对基本实验技能的掌握,对理论内容的理解也是一知半解,囫囵吞枣,学生的学习兴趣与积极性逐渐丧失。
3.综合型和研究型实验缺乏
综合型实验是将某几个相关的实验内容结合,培养学生运用所学知识和技能进行综合分析、解决问题的能力;研究型实验是学生在教师的指导下分析和解决实际应用问题,培养学生解决问题的能力[3];而知识验证型实验主要是验证知识、帮助学生理解分子生物学技术基本理论和实验技能,仅能够对学生的动手能力以及固定的实验操作进行培训。目前,实验课程的教学以知识验证型实验为主,缺乏综合型、研究型实验,不利于培养学生自主思考、自主设计、自主解决问题等实验能力。
4.实验教学经费匮乏
学校每年都在扩招,我院每次上学生实验课实验室内人数都在25个左右,又由于实验经费很有限,而分子生物学技术实验用的仪器设备、实验耗材和试剂都比较昂贵,根本无法让每一位学生都进行实验操作。结果导致实验课上只有几个学生经常动手操作,其他大多数学生坐等结果,这种现象严重影响了学生对实验课的兴趣,不利于学生动手能力和创新能力的培养。
二、分子生物学技术课程实验能力培养目标
分子生物学技术是一门实践性很强的课程,学生通过学习该课程不仅应掌握重要的理论知识,而且应掌握一些实验技术,更重要的是具备解决实际应用问题的能力。这种能力的培养单靠理论教学无法完成,必须将实验教学纳为课程教学的重要组成部分。通过实验教学可以将理论和实际运用结合起来,使理论内容易于被学生理解和掌握,提高学生的动手实验能力、专业应用能力,逐步建立独立的科研和工作方法,为继续深造发展和将来工作奠定良好的基础。
分子生物学技术课程的教学不仅要注重培养学生深厚的专业知识,更要注重培养学生运用专业知识和技术解决实际问题的能力,因此,本课程建设必须紧密结合教学实践。学生综合能力的提高需要通过一系列的实验项目和课程设计分阶段完成,以基础理论、基本方法和基本操作为基础,循序渐进地构建分层次的能力,由浅入深地不断提高。
三、分子生物学技术教学改革的思路与对策
1.充实理论内容,采用互动式教学法
近年来,随着分子生物学技术的迅猛发展,新知识、新理论、新成果不断涌现,这就要求我们教师必须敏锐把握学科发展前沿并及时充实到教学内容中,使学生对分子生物学技术课程有一种开放和发展的心态[4]。另外,只有与人类自身密切相关的知识,才能引起学生更大的兴趣,才能变灌输为启发,同时也才能使该课程为社会科学发展发挥更大的作用。在授课过程中,适当增加一些与疾病发生原理、药物和保健品开发、个体发育、生殖健康、生产生活和生活质量等有关的分子生物学技术研究内容,让学生觉得这门抽象的课程与自己的生活息息相关。进而能提高学生的学习兴趣,激发学生学习的独立性。
更重要的是,在教学方式上可采取课堂讨论、提问的互动式教学方法,同时与讲授教材、新进展专题系列报告的传统教学方法相结合。课堂讨论与课堂提问的互动式教学可以将分子生物学技术理论内容分成几个部分,同时将学生分成相应的组,每组同学准备一部分的内容,也可以让每一位同学准备一章理论内容或者自己感兴趣的专题报告,并选择在课堂上向全体同学讲解该部分内容,其他同学就该部分内容提出问题,所提问题由该组同学回答,不能回答的问题下一次课回答,最后由教师解答疑问并总结。
2.增加实验课时数和教学经费,充实实验内容
增加实验课时数,是进行分子生物学技术实验教学改革的前提条件。分子生物学技术发展迅速,运用广泛,是生物技术类学生进行实验和科研的重要手段。就目前的课时数而言,根本无法满足分子生物学技术实验教学需要。增加课时数,一方面可以适当增加些基础性实验,让学生学会分子生物学技术常规仪器设备的使用、试剂的配制及一些基本的实验方法,例如:基因克隆涉及的核酸提取、PCR、凝胶电泳等;另一方面教师可根据自己科研项目引导学生设置一些探究性实验,让学生查阅文献资料,自拟实验方案,制定技术路线,对实验结果进行分析讨论,撰写实验研究报告,这样有助于学生科技创新实验活动和自主能动性的发挥。
但是,由于分子生物学技术实验所需仪器设备、耗材以及试剂都比较昂贵,目前的实验教学经费不足以满足让每一位学生都能进行实验操作的需求。在这种情况下,一要积极申请实验教学经费,使学校加大对实验教学经费的投入;二每次进行实验准备前,可以通知学生,让无课并且有兴趣的学生参与到实验准备工作中来,使学生既可以熟练掌握仪器使用及试剂配制,又可增强其责任感,使其在进行实验时,能更加珍惜实验仪器和试剂,认真做好实验。
3.科研课题和实验教学紧密结合
高校要进行教学改革、提高教学质量,科研是关键。将科研课题以及科研成果应用于实验教学,能帮助学生及时了解最新科研动态及科研成果,提高学生对科研的兴趣,为其今后的发展方向提供有价值的参考[5]。本院有多位教师承担着校级、省部级及国家级科研项目,可以让有科研课题的教师带领一部分学生做科研,使学生熟练掌握与分子生物学技术课程基本实验方法的同时,建立科研思维。这样,可以真正做到实验教学紧密联系科研,以科研促教学,使学生参与到科研中,既可以让学生了解实验的全过程,又可以发挥其主观能动性,掌握实验技巧以及实验以外的其它知识技能。
4.培养学生阅读文献的习惯
查阅有关分子生物学技术研究新进展的文献,通过对学生进行重点讲解,让学生感受理论知识在实际生活中的应用,同时,也培养学生阅读文献的能力,使其了解当今生命科学发展的进展和热点问题。向学生介绍分子生物学技术研究领域一些重要的期刊,比如英文的期刊Pubmed (http: / / ncbi.nlm.gov/pumbed),Science Direct电子期刊(http: / / sciencedirect. com),Wiley Inter Science电子期刊(http: / / interscience. wiley. com/ journal finder. html)等;还有一些中文的期刊:中国知网、维普中文期刊、万方数据库等,选择代表性的数据库给学生演示一下如何查文献,尤其是自己对某方面研究感兴趣的文献,给学生提供了一个搜集学习资料的手段。通过查阅相关的文献,仔细阅读并逐渐地提炼自己的想法,本身就是一个不断学习和创新的过程,对学生以后毕业论文和进行科学研究论文的写作都是非常有帮助的。
5.构建多元化的考核方式
教师对所讲授课程进行考核是衡量学生对知识内容掌握情况的一种基本方法。考核方式多种多样,但怎样的考核方式才能真正起到衡量学生对一门课程知识的掌握情况,是值得我们每位教师思考的问题。为了减少学生在学习过程中出现平时不努力,考前突击的情况,我们增大了平时成绩的比重(30%)。平时成绩由听讲、回答问题、作业、查阅文献资料的总结报告4个方面组成;由于平时成绩所占总评成绩比重较高,学生上课听讲大都认真专注,每次理论课后学生都按时复习课堂讲授重点并按时完成作业;实验的设置也增进了学生对分子生物学技术部分理论知识的理解,从近5年的考试成绩来看,学生对本课程要求必须掌握的理论知识考试成绩有较大提升,且对基本实验技术理解更加深入。
四、结语
分子生物学技术的快速发展对教师的理论和实验教学都提出了更高的要求,理论教学可以使学生具备基本的知识内容,实验教学可以更有效地提高学生的实践、探究和创新能力,因此加强分子生物学技术实验教学是培养学生扎实的生物技术技能的立足点。本文结合本校实际情况仅对分子生物学技术课程教学改革提出了一些观点和经验,如何顺应分子生物学技术飞速发展的需要,仍需我们教师在教学过程中不断地进行总结和思考。
参考文献:
[1]朱玉贤,李毅.现代分子生物学[M].2版.北京:高等教育出版社,2002:1-3.
[2]王玲,秦永燕.分子生物学课程教学改革探索[J].当代教育论坛,2008(4):99-100.
[3]邓磊,赵文吉,胡德勇.遥感课程实践教学模式探索与教改实践[J].科技创新导报,2012 NO.07,136-137.
[4]范纯新,郭弘艺,唐文乔.细胞生物学教学存在的问题与改革思路[J].中国校外教育,10/2011,76,112.
Abstract: The aim of this article is to examine professional "analysis technique of molecular biology" bilingual teaching based on practice, bilingual teaching of practice and analysis. Methods: according to different teaching contents by using the corresponding bilingual teaching mode, and a questionnaire survey of the teaching effect evaluation. Results: most of the students think that this method can improve their learning interest and English level, but also increase the difficulty of learning. Conclusion: the bilingual teaching is adapted to our country the internationalization of the higher education needs, in spite of all the difficulties, but with the deepening of teaching reform, bilingual teaching will be improved and perfected.
关键词: 双语教学;教学改革
Key words: bilingual teaching;teaching reform
中图分类号:G42 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)34-0257-02
0 引言
21世纪是生命科学的世纪,分子生物学技术为人类探索生命奥秘提供了强有力的工具,大量新理论、新技术不断涌现,推动分子生物学蓬勃发展。同时,分子生物学技术越来越多地在临床检验诊断中推广应用,形成了检验专业新兴的课程《分子生物学检验技术》。基于分子生物学检验技术发展迅速,为了能时时关注课程发展的最新动向,跟踪学习国外最新知识和技术,院校自2009年起实施了一系列灵活多样,方便实用的双语教学方法,现就开展该门课程双语教学的必要性、教学改革实践及成效进行简要论述。
1 《分子生物学检验技术》双语教学的必要性和重要性
1.1 是适应专业发展的需要 随着经济全球化以及科技革命的日益发展,我国检验人才市场对具备双语能力的国际化医学检验高级人才的需求不断增长。国家教育部提出要求高校本科教育的专业外语教学,力争3年内达到所开课程的5~10%,并引进原版教材和提高师资水平。这个要求对医学检验专业显得尤为迫切,因为检验医学是目前临床医学中发展最迅速的学科,新技术的出现与应用几乎是与全球同步[1]。而目前我国需要从国外进口大量仪器设备、试剂等,这就需要检验专业学生具备一定的专业英语水平,可以对生活中所遇见的英文“一眼看穿”。
1.2 是提高师生英语水平的需要 语言不仅是工具,也是武器。为了适应未来社会日益激烈的竞争,为了在中外交流中占据主动权,精通、熟悉一两门外语已成为必须。而在医学领域,英语以其国际通用性、使用广泛性而备受瞩目。因此专业教师及学生要想在学科发展中取得更大的成绩,就必须熟练掌握一定的医学专业英语。高校外语教学大纲中规定“专业应用是大学英语教学的一个重要组成部分,是促进学生完成从学习到实际应用的有效途径”[2]。为贯彻执行这一要求,《分子生物学检验技术》在教学过程中加强了英语教学与专业知识的结合,这一举措既提高了学生专业英语的学习效率,使学生的专业英语词汇量得到强化和扩大;同时可提高教师的外语水平、教学水平,促进教师与国外学者交流合作,把握学科发展的方向与动态。
1.3 为其他检验课程的双语教学奠定基础 分子生物学技术的迅速发展,极大地推动了医学检验的快速进步。分子生物学技术在医学实验室的应用日益广泛和深入,迫切需要学生在熟练掌握医学检验传统理论和基本技术之外,必须学习分子生物学的重要技术及其应用,为今后进入临床实验室或进一步的研究和发展打好基础。而生物学(主要是分子生物学)历来是教育部提倡双语教学的重点课程,这一要求使得《分子生物学检验技术》无可争议地成为推动整个检验专业课程改革的先锋力量。
2 分子生物学检验技术双语教学改革及成效
2.1 双语教学实施方法 双语教学(Bilingual teaching)是指应用英语或双语进行授课,以提高学生英语学习能力和应用能力。在教学实践过程中,由于教师教学习惯不同,章节内容难易各异,我们主要采用以下三种不同的授课模式:一是渗透型,即在正常的课程教学中适当穿插使用英语;二是穿插型,即交替使用中英文两种语言,或以中文为主;三是示范型,即在某一章节授课过程中,大部分时间是用中文教学,选择一定的内容,用一定的时间用纯英语进行教学。另外,在进行章节小结时,用英文板书进行讲解。平时作业和考试含有一定的英语内容,课堂内师生应有一定的英语交流和讨论。
传统制作的中文课件、讲义内容陈旧、固定,文字干涩、枯燥,让学生“望而生畏,畏而生厌”。随着网络技术的发展成熟,对外交流的日趋密切,师生可通过查阅相关外文资料或与国外专家进行学术交流及时获得新知识及相关学习资料,将原汁原味的英文资料引入课堂,拓展学生的国际视角,启发学生的思维,使“静态、平淡”的理论知识变成“动态、生动”的声、光、影像,学习效果会得到明显提高。
2.2 教学效果的调查分析 为更好地了解本课程双语教学情况,加强对双语教学的理论研讨和实践总结,推进课程双语教学工作,方法:随机抽取我校2008级、2009级医学检验学生各80名,遵循自愿的原则进行匿名答卷,学生利用课间答卷。统一发放调查问卷160份,收回157份,有效问卷157份,回收率98%,其中有个别选项漏选。
据调查2008级和2009级一半以上的学生均认同检验本科生开展双语教学是非常必要的,对双语教学存在兴趣,其医学英语水平有较大提高。但是由于分子生物学检验技术许多重点、难点内容本身存在理解的困难,加上英语释义,势必影响学生对课程知识的理解和掌握。因此绝大多数同学还不能完全适应专业课的英语学习,认为双语教学的形式增加了学习专业课程的难度,仅仅20%左右的学生认为无影响。这些数据较其他同等院校有明显差距,反映出我校目前开展的双语教学存在有一些问题和不足。
目前,在我院检验本科生中实施分子生物学检验技术双语教学教育尚属试验性阶段,也就不难理解统计数据显示,学生对教师授课的满意度较低。但我们也欣喜地看到,随着教师带教经验的积累,2009级学生对教师授课的满意度已有较大幅度的提升。
3 双语教学存在的问题及对策
3.1 师资力量薄弱 高等院校是培养人才的主阵地,而人才培养的质量,归根结底取决于师资队伍建设的状况。在《分子生物学检验技术》双语教学过程中,师资力量薄弱已成为限制课程发展的瓶颈。许多教师的英语口语表达不够标准,很难与学生进行沟通交流,无法将课程内容完全用英语表达,最终影响到教学目标的实现和教学任务的有效完成。为此,我们特别注重师资队伍的建设,将师资队伍的建设视为课程建设的第一要素。我们在师资队伍的建设上重点落实了六字方针――“派出去,引进来”。自院校升本以来,学校日益提高对英语教学的投入力度,开设了教师口语短期、长期培训班,帮助教师提高英语水平。今年更是各系部均有外籍教师公益支教,既让大学生们感受到了原汁原味的外语专业课程,又能提供给教师一个互相学习的宝贵机会。
3.2 课时量不足 由于学生没有前期专业英语的词汇积累,使得课堂中教师需花费较多时间解释相关词汇、句义,无形中讲解课程重点、难度部分的时间相应缩短,加上本课程教学内容比较抽象难懂,所以学生普遍认为双语教学增加了课程难度。对于这一现象,解决的方法主要有二:一是尝试增加课时量,可以让教师在完成同等讲授内容的情况下,合理分配课时,不用赶课;二是尝试在实验课也使用外语教学,由于实验讲授内容少,学生容易理解。而且实验课上课人数少,师生互动频繁,专业词汇重复率高,教学效果较好。
3.3 学生英语水平薄弱 由于缺乏一定的语言环境,外语教学中常常出现“哑巴英语”和“聋子英语”,尽管许多学生已获得“英语四级”,甚至“六级”水平,但她们实际运用外语的能力仍然较差。这对于开展双语教学造成一定的困难。但是,从统计资料显示,学生从内心里接受双语教学,乐于尝试新的教学模式,所以,学生的配合度较高。
4 总结
为了适应社会发展的需要,为了加强国际、国内的交流与合作,为了提高医学生的专业素质,在专业课程中实施英汉双语教学势在必行。同时我们也看到,双语教学任重而道远,不可能一蹴而就。因此教育工作者需要以平和之心去看待教学工作中的问题与失误。不同高校的具体情况不同,受师资,生源等主、客观因素的限制,就需要结合实际情况采取各具特色的方法与手段,才能切实帮助学生们克服语言障碍,培养具有高水平外语交流能力和实际应用能力的专业人才,才能使《分子生物学检验技术》课程建设更上一层楼。
参考文献:
[1]余晓林,朱建军,冯文莉,等.医学检验专业英语教学中存在的问题与对策[J].检验医学教育,2006,13(4):16-17.