醫學細胞生物學常用技術范文
時間:2023-12-22 18:03:24
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篇1
盡管從教學內容、教學手段和實踐環節等方面進行了一定的嘗試,獲得了良好的教學效果。但是,在教學過程中也碰到一些問題:①教學時數的限制。我院細胞生物學的教學理論時數為30學時,實驗為20學時。如何在有限的時間內既要完成教學大綱規定的教學內容,又要適時補充前沿動態、保證教學質量是一個挑戰。②醫學細胞生物學不僅教學內容多,而且知識枯燥抽象,因此,如何把這些微觀事物,生動形象地展現在學生面前是教師面臨的關鍵任務。③鑒于部分護理專業學生在高中階段沒有接觸或學習過生物學及其相關知識,而一進校就學習需要較高基礎背景的細胞生物學,由于課時數的限制,在教學過程中顯得很吃力。如何兼顧基礎扎實和基礎相對薄弱的同學,采取何種教學方法,值得進一步摸索。
2護理醫學本科細胞生物學教學改革的探索與實踐
2.1調整課程實施計劃
由于細胞生物學的快速發展已廣泛輻射醫學及生物的各個學科,為夯實醫學生的生物醫學基礎以適應現代醫學更高要求,經學校批準,已將原有醫學細胞生物學課程由40學時增加為50學時,其中理論課由原有的24學時增加為30學時,實驗課由原有16學時增加為20學時。作為醫學教育的基礎學科,既往我校醫學細胞生物學課程安排在第一學年的第二學期,即學生接觸、學習的第一門生物或醫學學科。細胞生物學課程的前導課程僅為高中生物學,并且護理本科專業一部分學生沒有接觸或學習過生物學及其相關知識。受其限定,既往細胞生物學課程的教學深度、廣度顯然已不能適應現代細胞生物學的發展,同時由于主要相關生物學科如生物化學、分子遺傳學的課程均設置在第二學年,為逐步實現生物學科的系統教學,經相關學科一起反復論證,并經廣泛調研國內、國際細胞生物學課程,經學校批準,已將醫學生細胞生物學課程調整至第三學期(第二學年的第一學期)。
2.2針對專業特點,優化教學內容,改進教學方法,培養創新型人才
筆者在醫學細胞生物學教學過程中,以突出護理醫學專業特點為宗旨,一方面遴選合適的教材。目前我校使用的是衛生部規劃教材《醫學細胞生物學》(陳譽華主編),該教材的優點是在保證細胞生物學基本知識、基本理論的前提下,與基礎醫學和臨床醫學的聯系比較密切,刪除了一些經典細胞生物學的內容,如有關低等生物細胞、植物細胞的結構及其功能(包括葉綠體等細胞結構)的描述等。另一方面,對教學大綱進行修訂,以堅持“基礎實、內容新、知識活”的原則,大膽對教材內容進行了合理的取舍、調整、深入或更改。鑒于細胞生物學教學內容多,知識枯燥抽象,筆者重新對教學方法進行了審視,作出了以下改進。除了講述式外,還可以采用問題式、啟發式或討論式等多種教學方法。在教學過程中,注意啟發學生,讓學生多動腦筋,帶著問題去學習。比如筆者介紹細胞信號轉導一章,在導入的時候,先放幾張臨床病人的照片。如肢端肥大癥病人和重癥肌無力病人的照片,然后告訴學生這些人的患病是因為細胞信號轉導機制出現了問題。通過學習這一章的內容,學生就可以利用所學知識來解決問題。為了改革傳統的醫學模式和教學方法,國內有一些院校也在嘗試使用PBL,但在醫學細胞生物學教學中還少有運用。我們正在嘗試將PBL教學法引入醫學細胞生物學的教學中,并且取得了一定成效。
2.3倡導多媒體教學
多媒體教學是建立在擁有大量動態圖像(視頻、動畫)、靜態圖像(圖片、圖形)、文字、聲音、電子模型等教學資料基礎上,以電子技術媒體的研究和應用為核心,利用各種電教器材綜合處理文字、聲音、圖像、圖形、動畫、電子模型等信息的技術[2]。多媒體教學具有形象、生動,感染力強,節省時間,容量大等優點,深受廣大師生歡迎的教學方法。例如醫學細胞生物學理論課中關于物質跨膜運輸過程是學生較難理解的內容,在應用多媒體課件后,能展示不同物質在跨膜運輸過程中的動態過程。學生容易理解,反應良好。在講授有絲分裂和減數分裂這兩部分時,利用多媒體靜態圖像、連續動畫、片段動畫、多側面、多層次形象地模擬出染色體在整個細胞分裂過程中的變化,以及分裂過程的差錯將產生何種遺傳病及其病例照片,這種圖文并茂的授課方式增強了教學的直觀性、生動性,使學生印象深刻,從而提高了教學效率,起到事半功倍的效果。
2.4優化實驗內容,培養學生動手能力
醫學細胞生物學實驗課教材使用的是本科室2007年編寫的實驗指導,并且在此基礎上筆者不斷充實、完善和更新實驗內容。該實驗指導詳細介紹了常用的細胞生物學實驗技術,增加了新實驗以提高學生動手能力。針對醫學護理專業的學生,實驗也有所側重,如除了讓學生熟練使用普通光學顯微鏡,還讓學生親自動手制作各種涂片、滴片和壓片等,并且能熟練運用光學顯微鏡對自己制作的標本進行觀察,從而能認識常見細胞在光學顯微鏡下的一些基本形態,為其后續的學習、工作打下基礎。另外還增加了骨髓細胞染色體制備、觀察實驗,鍛煉了學生的動手能力。這些實驗操作性強,動手較多,學生興趣濃厚,教學效果好。
2.5充分利用網絡資源,建立輔導網站
在課堂教學之后引入網絡教學輔導,是對細胞生物學教學的有效補充[3]。教研室在2007年成功申報校級精品課程的基礎上,制作了細胞生物學教學網站,該網站覆蓋了講授的細胞生物學理論課程,還包括學生練習自測、模擬實驗。同時在授課過程中引導學生學會利用網絡資源,給學生介紹一些生物方面的網站以及優秀雜志的網站,讓學生及時了解在醫學細胞生物學領域或生命科學領域最新進展或解決在學習過程中遇到的問題。學生通過瀏覽網站,查詢、下載相關文獻,完成作業,成為知識體系的主動建構者,提高了分析問題、解決問題的能力,同時還培養了獲取信息、處理信息和應用信息的能力。
2.6采取多種形式,提高教師的教學、科研水平
篇2
關鍵詞:細胞生物學;教學改革;教學內容;教學方法
中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2013)18-137-03
細胞生物學是從顯微水平、超微水平和分子水平等不同層次研究細胞的結構、功能以及生命活動的一門科學,反映了現代生命科學的發展趨勢,已成為高等教育中生物學、農學、醫學等相關專業的一門必修課,并與植物學、動物學及微生物學等多門學科相互聯系、相互滲透[1]。當前,隨著生命科學的快速發展,細胞生物學教學在新的歷史時期面臨著前所未有的機遇和挑戰。傳統的單一教學模式忽視了啟發式教學,束縛了學生的思維和個性的發展,并且教材中的知識點明顯滯后,教學內容不夠完善,不能針對不同專業和學科需求進行選擇性教學。為適應新形勢下人才培養的需求,必須改變傳統的教學模式,適時更新教學內容,提高教學效率。
為此,本文從《細胞生物學》的課程特點著手,著重闡述了如何優化《細胞生物學》課程的教學內容,合理地運用不同的教學手段,結合多種成績考核方式,使學生在有限的學時內能夠較為系統地掌握本學科的基礎知識,了解細胞生物學的發展動態和研究進展,充分調動學生學習的積極性,提高《細胞生物學》的教學質量。
1 建設過硬的教學團隊
細胞生物學是一門實踐性和前沿性較強的學科,要提高教學質量,首要的是建立一支經驗豐富和理論知識過硬的教學團隊[2]。針對安徽農業大學的學科定位及師資特點,教學中應以資深老教師為核心,培養一批理論和實踐知識較扎實且具有一定創新能力的年輕教師作為支撐力量,不斷完善教學內容,豐富教學方法。任課教師不僅需要熟悉教學內容,而且要能系統地把握教材的主線,將不同章節的知識點串聯起來,摒棄其它學科中重復的知識點,真正做到教學點突出。同時,根據不同的專業特征制訂出合理的教學計劃,從各個教學環節上逐步提升教師的教學水平。任課教師還應注重跟蹤本學科前沿領域新的理論和新的技術,實時更新自己的教學內容,積極與本課題組其他教師進行教學經驗和教學技能的交流與改進,不斷提升教學水平。
2 優化教學內容
教師應結合本學科專業設置及學生對相關領域基礎知識的掌握情況,選擇合適且具有代表性的優秀教材作為藍本??紤]到安徽農業大學的學科建設特征,本課題組選用了翟中和主編的《細胞生物學》(第四版)作為主要教材,同時參考王金發教授主編的版本進行相關知識點的補充。為彌補教材不能實時更新的缺陷,還要將國外一些著名教材和細胞生物學相關網站介紹給學生。在較系統地闡述細胞生物學教學基礎內容的同時,力求把該領域的最新科研成果和熱點內容融入到教學中,從而激發學生渴求新知識的熱情和動力。
其次,隨著生命科學的快速發展,細胞生物學與生物化學、遺傳學、分子生物學等學科的教學內容相互交叉,這就要求教師在授課時應根據實際情況進行選擇性教學,突出本學科和專業特有的內容,避免繁冗的章節被重復講授。例如細胞通訊、細胞骨架及細胞大分子等基礎知識是細胞生物學中不可缺少的組成部分,而對蛋白質的生物合成和修飾等內容在生物化學中已有詳細闡述。與此相類似的,染色體結構特征及核型分析主要在遺傳學中已講授,而基因表達調控和轉錄后翻譯等是分子生物學的主要內容。教師在講授時應力求知識點的相互串聯,通過啟發式教學,使得學生對整個知識能系統把握,起到溫故而知新的效果,避免不必要的重復。實踐證明,這種承前啟后的教學方式,既保持了《細胞生物學》課程的完整性、系統性,又解決了相關課程間的重復教學問題,對提高單位時間內的教學效果,激發學生的學習興趣具有積極作用。
除此之外,每年還應根據本學科最新的發展動態實時調整教學內容及授課的重點、難點,不斷提高和改進教學方法,豐富教學內容,開拓學生視野。
3 不斷改進教學方法
3.1 充分體現學生的主體地位 傳統的教學方法過于注重教師的教授,而忽視了學生的互動。然而,教與學是統一的過程,教師在教學中起主導作用,而學生是學習的主體,二者是相輔相成的。教師在講課時可結合運用設疑啟發式教學方法,打破“滿堂灌”的教學模式,充分調動學生的積極性,發揮其主體地位作用。通過講解一系列經典有趣的實驗,將討論融入到課堂教學中,指導學生查閱相關文獻并展開討論,充分發揮學生的主觀能動性。同時,通過一些教學手段調動學生積極參與教學過程,引導學生主動學習,培養他們的發散思維能力。例如,教師在講述某一新發現或新知識點時,可先依據已學的內容,指導他們通過網絡查詢和圖書館豐富的圖書資源獲得相關知識,變封閉式學習為開放式學習,鼓勵學生各抒己見,營造和諧、寬松的學習氣氛,注重培養學生研究性學習的興趣和能力,增強學生參與知識獲取的積極性和自覺性[3]。
3.2 傳統教學方法與多媒體教學手段并舉 隨著電子信息技術的快速發展,多媒體技術為《細胞生物學》教學提供了強有力的手段,用它獨特的優勢有效地推動了教育信息化進程,對突破傳統的教學思想和組織形式帶來了深刻的影響。多媒體教學內容豐富、圖片清楚形象,使復雜和抽象的微觀世界變得更加直觀,特別是把顯微鏡拍攝的圖像展示出來,有利于學生對本學科知識的直觀理解。同時,在實踐教學過程中,教師也可借鑒國內外優秀教材中的知識點及學科最新發展動態,將一些研究結果和抽象的知識點通過相關軟件制作成動畫效果,便于學生的形象記憶和理解。例如,物質的跨膜運輸、信號轉導及蛋白質篩選機制等。雖然多媒體已成功地運用到實踐教學中,且具備眾多優勢,但任課教師應根據課程特點,明確多媒體的輔助教學地位,結合傳統教學手段,充分發揮教師在課堂上的主導作用,以求達到最佳的教學效果。
Blackboard網絡也是一個與同學有效互動的的教學平臺,教師可將本學科的教學計劃、教學課件及參考資料等通過該網絡平臺展示給學生,課后與同學建立問答學習模式,拓展了學生學習的空間,有利于學生對不同的知識點進行比較、分析及歸納演繹等思維活動的進行。與此同時,教師的角色也從原來的知識傳授者,向教育和教學的設計者和管理者的方向轉變。實踐證明,現代教育信息技術有利于激發學生的思維能力和應變能力,使學生從不同側面、不同層次運用不同思考方法來分析問題、解決問題,有效地提高了教學質量和教學效果。
3.3 注重雙語教學 雙語教學是借助于兩種語言對相關領域的知識進行傳播和交流,已成為推動我國高等教育國際化的重要舉措,自2001年起教育部先后出臺的雙語教學相關文件中,明確指出高校20%的本科課程應進行雙語教學[4]。這是我國高等教育與國際接軌的必然趨勢,更是培養高層次人才的迫切要求。針對細胞生物學的學科特征,一些新知識、新技術及新學說幾乎都以英語方式傳播,為將這些前沿知識引入高等院校《細胞生物學》的課堂教學,開展以英語為主的雙語教學就顯得十分必要。其次,SCI(Science Citation Index)收錄的期刊文章70%以上采用英文撰寫,尤其是生命科學研究的前沿領域,雙語教學可改進和提高教師和學生的英語水平,為進一步學習和交流打下良好的基礎。這就要求學生在掌握細胞生物學基本知識的同時,還要熟悉常用的英語專業詞匯及表達,不斷提高使用專業英語的綜合能力。
在我國生命科學科研水平較為落后的情況下,要獲得前沿知識主要依靠查閱相關文獻,而且國內大多數細胞生物學教材的一些知識點也主要來自英文原版教材的翻譯和修訂,這不可避免的導致知識滯后及一些新專業術語直譯所造成的模糊等問題。利用雙語教學不僅可以引導學生直接閱讀英文原版教材及查閱相關英文資料,及時掌握細胞生物學的最新研究進展,鍛煉學生的思維,開拓學生的視野,增強學生的就業競爭力和出國學習深造能力,培養外向型人才。
4 多種成績考核方式并用
成績考核是為了檢驗教學效果,督促學生學習的方法之一,它貫穿課程學習的整個過程。當前,閉卷考試仍是考核的主要方式,主要集中對學生學習掌握書本理論知識情況進行檢測,而對于學生分析問題和解決問題的能力考核涉及較少,忽視了學生創新意識和創新能力的開發和評價。為培養多層次人才,教師應結合傳統的課程考核方式建立一種多種考核方式并用的評價模式。依據不同專業的教學大綱,選擇相應的試題庫作為學生復習的模板,保證學生有目的、系統性地對所學的內容進行認真復習。為督促學生對本學科前沿領域知識的把握,教師可在課程進行到最后幾周時,布置一些細胞生物學研究熱點的題目,以小組為單位,組織學生進行學習討論與探索,采用幻燈進行匯報講解,最后根據匯報質量評定成績。這是西方知名院校教學中常采用的一種重要的教學模式,重在培養學生發現問題、解決問題的能力,是一種值得關注的研究性教學模式,有效地調動學生學習的積極性,有利于學生和對本學科前沿知識的掌握。
傳統的考核方式仍然需要,首先仍需注重細胞生物學基礎知識、基本理論及基本實驗技能的考核評價,以名詞解釋、填空、選擇、判斷和簡答為主。其次,可依據平時的教學內容和研究進展,設置若干道靈活性和系統性較強的綜合性試題,學生可根據自己的專業特征進行選擇性答題,此種方法可有效地評價學生解決問題的能力。細胞生物學作為實踐性較強學科之一,不僅要求學生有扎實的理論基礎,而且要具備熟練的實驗操作技能,因此在考核的過程中,也要評價學生在平時實驗操作中的動手能力。這種綜合的考核方式既可提高學生學習《細胞生物學》的積極性,也使學生能夠真正掌握《細胞生物學》的知識要點。
5 結語
總之,教師在《細胞生物學》教學實踐中,要結合實際情況勇于改革探索與創新,根據學生的專業特點及學科發展的要求,對傳統《細胞生物學》教學的各方面進行合理調整和優化,秉承“授之以魚,不如授之以漁”的教育理念,不斷更新教學內容、改進教學方法和評價手段,實時把握學科研究的前沿動態,通過科研來指導教學,不斷提高自身的業務能力和優化《細胞生物學》教學方法。
參考文獻
[1]翟中和,王喜忠,丁明孝.細胞生物學[M].4版.北京:高等教育出版社,2011.
[2]王金發,何炎明,戚康標,等,細胞生物學與遺傳學研究性教學團隊建設[J].中國大學教學,2008,11:41-43.
篇3
1.1“導師制”實驗小組
在臨床醫學本科專業中遴選學生組成實驗小組,每組3~5人,安排科研項目負責人或專業特長與實驗內容較吻合的教師參與指導,建立"導師制"實驗小組。
1.2創新性實驗項目的設計
整合教師科研項目內容設計創新性實驗項目,包括解剖學、組織學、生物化學、分子生物學、免疫學、生理學、病理學、醫用統計學等學科發展前沿,涉及的科研技術包括常見動物模型制作、免疫組織化學技術、細胞學培養技術、ELISA、PCR、Westernblot、RNA、DNA和蛋白質提取等。實驗項目均能實現在常規教學中的驗證性實驗基礎上的提高與綜合,既能充分利用科研資源,又能涵蓋相關學科的實驗項目,突出學生創新性能力的培養與提高。
1.3創新性實驗教學的實施
(1)輔導與培訓:對學生進行理論知識與科研方法的輔導和培訓,介紹科學研究所涉及的選題、提出假設、驗證假設、查閱文獻、常用實驗技術方法、統計學處理及論文撰寫等主要環節。(2)實驗準備與預實驗:指導學生針對實驗題目進行文獻查閱,明確實驗原理,寫出實驗方法和步驟,著手進行預實驗。(3)實驗過程:按照制定的實驗步驟,在導師的指導下完成實驗內容,小組成員密切配合、分工合作,根據每一步的實驗結果及時調整方案,定時召開實驗結果匯報會,討論實驗中遇到的問題,由導師指導進行實驗方案的調整與改進。(4)實驗總結與評定:對實驗數據進行分析,得出實驗結論,寫出研究報告,組織進行論文答辯,導師組依據學生的研究報告、答辯情況等對學生的科研能力和成果進行評定。(5)可持續發展:在完成創新性實驗的基礎上,導師指導學生自主進行文獻查新、發現新問題,自行設計課題,進行大學生創新性項目申報,以達到可持續發展,協助學生撰寫科研論文。
1.4實驗教學效果評估
建立教學模式的綜合評價和質量評估體系,對該項目開展效果進行評價。
2創新性實驗項目實例
2.1形態學基礎醫學實驗項目
(1)"導師制"實驗小組:選定五年制臨床醫學專業學生開展試點,第一輪自2010年級學生開始,于一年級下學期遴選部分學生進入實驗小組。之后,每年再從低一年級的學生中納新,實現梯隊建設。(2)實驗項目設計:根據教師科研項目內容整合《MMP-9在肝癌及慢性肝臟病變發展過程中的表達及意義》實驗項目,實驗內容涉及《組織學與胚胎學》、《病理學》等多門形態學基礎醫學的實驗教學內容。導師指導學生了解實驗步驟與技術方法,由學生制定相應實驗方案。(3)實驗方案:①肝癌石蠟切片制備:從臨床上獲取肝癌標本進行切片技能的操作;②免疫組織化學染色:包括抗體孵育、顯色、復染及封片;③形態學觀察:對照肝臟的組織學結構,對肝纖維化、肝硬化及肝癌等多種病理學變化進行觀察學習;④分析MMP-9表達在肝癌及慢性肝臟病變發展過程中的意義;⑤撰寫實驗報告。(4)考核與評價:導師組對實驗小組進行量化考核:文獻查閱(10%)、實驗方案制訂(20%)、實驗操作(20%)、數據分析(10%)、實驗報告撰寫(25%)及答辯(15%)。(5)教學成效:通過實驗項目訓練,學生既能協助教師完成科研項目內容,更重要的是還完成了多門交叉學科常規教學中的5個實驗項目學習:《組織學與胚胎學》之“組織切片制作與觀察”、“消化腺之肝臟結構”,《病理學》中“腫瘤”、“消化系統疾病之病毒性肝炎和肝硬化”、“消化道惡性腫瘤之肝癌”等,教學效果良好。
2.2生物化學與分子生物學實驗項目實例
(1)“導師制”實驗小組同前。(2)實驗項目設計:根據教師立項的科研內容整合實驗項目《cystatins家族基因在癌相關成纖維細胞中的表達》,實驗內容涉及《生物化學》、《醫用細胞生物學》及《分子生物學》等多門學科的部分實驗教學內容。(3)實驗方案:①提取成纖維細胞RNA及蛋白質;②將RNA逆轉錄成為cDNA;③設計相應指標(包括GAPDH內參)的引物,進行PCR,獲取相應產物;④蛋白質凝膠電泳及Westernblot分析;⑤分析目的基因/目的蛋白的表達差異;⑥對實驗數據進行統計分析;⑦撰寫實驗報告。(4)考核與評價:同前。(5)教學成效:指導學生完成了常規教學中的4個實驗項目的學習:《生物化學》之“分光光度計技術”、“電泳技術”等;《生物化學》之“肝臟DNA的提取、瓊脂糖凝膠電泳與測定”;《分子生物學》之“蛋白質醋酸纖維素薄膜電泳”;《醫學細胞生物學》之“細胞形態結構的觀察”等。
3總體教學成效
通過實驗小組成員與接受常規實驗教學的學生進行實驗操作及理論知識的考核比較中,發現實驗小組學生在自主創新、文獻檢索、實驗動手、語言表達、科技寫作及邏輯思維等綜合能力遠高于接受常規教學的學生。學生在實驗進展中既能協助教師開展科研工作,還能夠高效地開展融匯多學科的基礎性實驗項目,摒棄了單學科、簡易粗淺的實驗內容,學生的創新性實驗能力得到訓練和提高,收到良好教學效果,且能每個實驗小組均能以團隊形式自主地申報各級大學生創新性科研訓練項目,達到創新科研能力的升華。
4存在的問題
兩年多的教學改革實踐表明,科研與教學相結合模式在基礎醫學多學科的實驗整合教學中具有較強的可行性,但是在具體實施過程中也還存在一些問題,如本輪的教學改革僅在臨床醫學本科專業部分學生當中試點開展,覆蓋面仍不夠廣泛,目前由于科研資源的有限性導致吸納進入實驗小組的學生人數有限,導師的人數及科研室硬件的不足難以滿足更多本科生盡早進實驗室的愿望;再者,學生對實驗原理與方法的掌握還不夠扎實,阻礙了實驗效率的提高;另外,學生在科研實驗室的教學效果具體評價體系也還有待完善。這些問題還需要在進一步的教學探索中不斷加以解決。
5結語
篇4
1.1本科教育忽略學生實驗技能、邏輯思維和創新能力的培養本科生學習模式中老師與學生基本是零交流,老師幻燈片教授已有現成的書本知識,學生接受、理解、記憶,完成考試即可。這種方式嚴重忽略了學生思考能力和創新力的培養,使其缺乏邏輯思維和創新思維的意識習慣。而學生在面臨探索型科學研究時就似隔屋攛椽,無法勝任。
1.2本科教育學習環境簡單,缺乏必需的社交經驗醫學生的本科學習任務相對其他專業更加繁重,課業、考試壓力大,大學生實踐活動較少,缺乏豐富的人際交往經驗。而研究生學習環境相對復雜,需要處理好與導師、同門、廠家、其他實驗室之間的關系,存在一定的利益誘惑。一旦進入研究生階段學習,如何適應這種環境的改變就顯得尤為重要。
1.3研究生生源種類多,知識背景相差大目前研究生招生來源很多,甚至還會有跨專業報考的現象,所以知識背景相差很大。比如現代的醫學科學研究常常接觸到分子水平的實驗,本科為臨床醫學或護理學的醫學研究生比較缺乏。即使本科階段有一些相關基礎課,由于沒有認識到重要性,知識也比較薄弱;而本科為生物技術的研究生比其他專業的學生掌握更多的分子生物學背景知識。研究生階段的教學是以自學為主,在參差不齊的背景下,如何讓醫學研究生迅速學習和掌握良好的科研技能,是一個非常重要的問題。
2醫學研究生科研技能培養的模式探討
2.1加強本專業相關理論知識的積累并進行科研嘗試為彌補本科生理論基礎薄弱的情況,研究生一年級主要是進行理論學習以滿足將來的科研要求,如實驗動物學提供動物實驗的基礎知識,科學研究嚴謹的設計和分析需要統計學。但研究生導師的研究方向很多,對學生的要求也不一樣,已有的學校研究生課程無法滿足每個方向的不同要求。為此,重點學習相關專業的背景知識尤為重要。如對于生殖醫學研究方向的研究生,就需要加強生殖醫學和生殖生物學的基礎知識,與其他方向的研究生要求略有不同。為了讓研究生學習生殖相關基礎知識,學校最近專門開設了生殖生物學選修課程,供生殖醫學研究方向的研究生選修?,F在的醫學研究已經深入細胞和分子水平,需要用到多種大型儀器。儀器分析課程可以幫助研究生了解常見大型儀器的原理,如用于斷層掃描的激光共聚焦、細胞檢測和分選用的流式細胞儀、超高分辨率的電子顯微鏡等。通過這些理論課程的學習,研究生可以掌握常見大型儀器的基本原理,有助于將來課題的實驗設計。以上的努力仍然不能為每個研究方向的研究生開展課題研究提供足夠的理論知識。所以在已有的理論課程的基礎上,通過組織相關研究方向的研究生深入學習專業相關的專著就很有意義。如本實驗室從事發生研究的研究生,就組織學習發生相關的英文專著,如HistologicalandHistopathologicalE-valuationoftheTestis和Andrology-MaleReproductiveHealthandDysfunction。研究生自學后以講座的形式,給其他同學介紹各個章節的內容。通過這種途徑,在學到專業知識的同時,提高了自學能力和英文專著閱讀能力,鍛煉了總結、陳述、演示以及制作講解報告的能力,有助于開題報告和畢業答辯的順利完成。
2.2培養良好的實驗技能分子生物學是從分子水平研究生命現象、生命本質、生命活動及其規律的科學,與其他學科廣泛交叉滲透,是當前生命科學中迅速發展的前沿學科。醫學分子生物學是實驗性極強的學科,其實驗技術和方法已普遍應用到各個學科的研究中。除了分子生物學技術,其他如細胞生物學等技術也在科研中廣泛使用,這些實驗技能的培養對于其課題開展均具有重要的意義。目前研究生數量多,教育資源有限,即使有實驗課程安排也無法實現讓每個研究生動手操作。所以研究生實驗技能的培養不能僅靠學校的研究生課程;再者醫學研究生一般來自于醫學專業如臨床醫學或者護理學等,本科教育沒有經過分子生物學理論和實踐培訓,所以研究生進入實驗室后,還需要進一步培訓。為此,本實驗室在培養模式上進行了一些嘗試。組織由多位教師、技術員和高年級博士組成的培訓團隊,以專題培訓的方式對實驗室基本科研技能進行短期培訓,包括RT-PCR、蘇木素伊紅染色、免疫熒光、Westernblot、流式細胞術、顯微鏡操作、文獻檢索等多種常規實驗方法和技術,目的是讓剛進入實驗室的研究生迅速掌握常用分子生物學和細胞生物學技術以及常規實驗儀器和設備的使用。實驗技能培訓分為三個部分,首先介紹實
驗的基礎理論,然后演示實驗操作,最后由學生獨立完成實驗,完成的實驗結果由老師統一評價。只有能獨立地完成每個實驗,才算順利通過培訓。我們深知理論是為了指導實踐,所以理論與實踐齊頭并進的模式能取得更好的效果。在基本理論知識學習的過程中,同時進行實踐操作,引導學生發現問題并探索思考,形成邊動手邊思考、理論指導實踐的學習模式。本實驗室通過這樣統一的理論和實踐相結合的培訓,幫助研究生在短時間內系統而迅速地掌握常用的基礎實驗理論和技術,為后續課題開展奠定了堅實的基礎,取得了很好的效果。 2.3嚴格實驗室規范管理實驗室是高校研究生科研實驗技能培養的主要場所,其建設和管理水平直接影響研究生科研實驗技能的水平。比如一個實驗室通常有多個研究生,每個研究生在課題開展中一般會使用多種儀器設備。有的儀器設備比較貴重,操作不當可以導致儀器損壞,甚至威脅人身安全。如高速離心機使用時,轉子不蓋蓋子,高速旋轉時,轉子可以飛出離心機,導致財產或人身損傷。所以如何能保證儀器的正常使用和得到高質量的研究數據,有序的管理就顯得非常重要。以本實驗室為例,實驗過程中會有常見儀器,如pH計、天平等;有貴重儀器,如高速離心機、熒光顯微鏡、定量PCR儀等;還有一些大型的儀器,如電子顯微鏡、流式細胞儀、激光共聚焦顯微鏡等。本實驗室采用如下管理方式:對于實驗室常見儀器,研究生通過培訓過后可以自由使用。而大型儀器一般都有分析測試中心集中管理,如電子顯微鏡、流式細胞儀等設備有工作人員操作,學生只需理解原理,按照要求準備樣本和學會分析數據。但有的大型儀器如激光共聚焦,學生可以通過專門的操作培訓,自己獨立操作。高速離心機、熒光顯微鏡等設備一般都有專人管理。在學生進入實驗室統一培訓時,會涵蓋這些設備的使用。如此,既使得實驗室儀器得到正常使用,又營造了嚴謹、有序和安全的實驗室環境,為進行科學研究提供了必要保證。
篇5
【關鍵詞】 腫瘤;動物模型;評價方法
【中圖分類號】R392.11 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949(2014)03-0459-02
人類疾病的發展過程十分復雜,為深入探討疾病的發生機制以人體作為實驗對象存在很多的局限性,而且很多的實驗方法在道義上也受到限制。人類疾病動物模型是在醫學科學研究中建立的具有人類疾病模擬性表現的動物疾病材料。借助于動物模型來間接研究一些疾病的發病全過程,從而更方便、更有效、更全面的認識人類疾病的發生發展規律,同時也避免了人體實驗造成的傷害。目前已展現出大量建立腫瘤動物模型的方法,本一綜述。
1 小鼠腫瘤動物模型的類型及建立方法
1.1 自發性小鼠腫瘤模型
自發性腫瘤是指實驗動物在自然情況下,未經任何有意識的人工處理而發生的腫瘤。其發病特征和人類腫瘤很相似,所以對人類腫瘤的研究有很高的價值,而且,自發腫瘤的產生可提供前瞻性和回顧性研究。若自發性腫瘤沒有人為因素的干擾,則更接近于人體腫瘤的真實狀態。然而,與人類疾病完全相同的動物自發性疾病模型并不多,且樣本數量有限,而且,在自然狀態下,細胞癌變的概率較低,故很難得到條件滿足、數量足夠的動物模型,所以該法在研究中很少使用。
1.2 誘發性小鼠腫瘤模型
人為地運用各種致癌因素作用于實驗動物的特定組織或器官,從而產生相應腫瘤,這就是誘發性動物腫瘤模型。給藥途徑和誘導劑的不同,導致最后生成的腫瘤的類型有差異,其成瘤率也不一樣?;瘜W誘導的腫瘤屬實驗動物的原發腫瘤,其發病機制及腫瘤生長環境接近于人體原發腫瘤,建立方法相對簡單,實驗重復性好,因此目前運用較為廣泛。但該方法誘導周期仍較長,成瘤率與移植法相比也有一定差距[1-2]。1941年,Loreny和Stewart用二甲蒽喂養小鼠,成功誘發小腸腫瘤。此后,人們又陸續發現許多化合物,如多環芳烴類、亞硝胺類和偶氮染料均具有致癌性[3],常見的為二甲胺肼(DMH)、黃曲霉素等。
1.3 移植性小鼠腫瘤模型
將外源性腫瘤移植到小鼠體內而形成腫瘤,這種方法建立的模型稱之為移植性小鼠腫瘤模型。此模型與人類腫瘤有著類似的生物學特性,因此應用的較多。按移植部位的不同,可分為皮下移植和原位移植等。原位移植模型是將人體的腫瘤細胞株或組織移植到實驗動物的相應部位,其生長環境與原發腫瘤接近,較好的反應腫瘤的生物學特性。皮下移植瘤是指將外來的組織或腫瘤細胞接種在試驗動物的皮下,使動物皮下形成瘤組織,常用的有細胞懸液皮下注射和組織塊皮下種植。其建立的模型成瘤率高,容易建立和觀察,也能較好地反應腫瘤的生物學特性。
1.4 轉基因小鼠腫瘤模型
應用分子生物學方法對實驗動物相應的基因進行改造或修飾,培育出相應腫瘤的動物模型稱之為轉基因動物腫瘤模型。建立轉基因腫瘤動物模型的方法有兩種:①外源癌基因導入,②基因敲除。人們將可誘導表達系統用于調控基因的時相表達,如反式因子vtTA與四環素類似物強力霉素結合后可激活四環素操縱子的表達,而tTA與強力霉素結合則抑制四環素操縱子的表達[4],誘導性的Hras-G12v小鼠黑色素瘤[5]、C-myc誘導性表達的T細胞淋巴瘤[6]及bar-abl誘導性表達的急性髓系白血病等腫瘤模型。轉基因動物模型在理論上可能與原發腫瘤一致,但目前對癌基因及抑癌基因的研究還有待深入,只能作為一種發展方向,短期內較難普及。隨著腫瘤發病機制的深入研究及轉基因技術的普及,本法將漸趨成熟[7]。
2小鼠腫瘤模型的評價手段
2.1 剖取腫瘤探查
動物模型建立后需對該建模方法進行評價,評價方法一般是待腫瘤形成后仔細觀察腫瘤的生長情況,每隔一段時間處死一批動物,取出瘤組織測量其大小、觀察組織形態及周圍組織改變、腫瘤的轉移情況,并做腫瘤細胞生物學觀察,進行腫瘤標志物檢測等。但剖腹探查必須定時處死動物,樣本量越來越少,觀察的情況和信息收集也十分有限。
2.2 MRI 顯像技術
MRI 顯像技術是臨床腫瘤診斷中十分重要的手段,其組織分辨率高,無創傷,在動態監測活體腫瘤生長情況及腫瘤與周圍組織的相互作用的同時還可獲得檢測部位的解剖與生理信息,但該技術需特殊設備,需專業技術人員操作完成,且一般實驗室無專門用于活體動物觀察的磁共振儀,不適合對大量實驗動物進行連續觀察[8]。
2.3 活體熒光成像技術
活體生物熒光成像技術是近年來發展起來的一種分子生物學檢測技術。運用該方法,能夠直接監控生物體內腫瘤的生長及轉移,動態觀測腫瘤細胞的運動,甚至能夠觀察到小的轉移灶,所得的數據真實可信?;铙w成像技術是目前發展較快的技術,是一種較理想的動態監測腫瘤生長情況的方法,隨著腫瘤分子生物學研究的深入和腫瘤特異性蛋白的發現,其運用將更廣泛[10]。
3展望
建立動物疾病模型是促進醫學科學發展的重要途徑之一,無論在疾病的發生機制的探討上或預防與治療上,都起著不容忽視的作用。欲研究腫瘤的整個生理過程和機體對腫瘤的免疫作用等,尚待建立起更好的原發腫瘤模型。隨著轉基因技術的發展和腫瘤發病機制研究的不斷深入,更成熟的轉基因腫瘤動物模型將逐步建立,并運用于科學及臨床研究。
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篇6
關鍵詞 動物科學專業;細胞分子生物學;實驗教學改革;能力培養
中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 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
細胞分子生物學是研究細胞內核酸、蛋白質等生物大分子的結構與功能,并從分子水平上闡述它們之間相互作用的關系及基因表達調控機理的學科[1],現已廣泛應用于生物醫學、農林牧漁等學科領域。我國是畜牧業生產和消費大國,需要大量基礎理論扎實、創新實踐能力強的畜牧科技人才。因此,重視畜牧獸醫類本科生細胞分子生物學的理論與實踐教學工作,引導學生發現問題、分析問題、解決問題,并進一步加強其動手能力和創新能力的培養,對培養畜牧獸醫領域的復合型創新人才具有重要意義。動物科學專業作為生命科學領域一門實踐性較強的學科,畢業生應具備牢固的專業理論知識和較強的實踐動手能力[2]。以貴州大學為例,該校動物科學專業一直以來沒有分子生物學這門基礎課程,然而為培養學生基本的分子生物學實驗操作能力,又區別于生物學相關專業,因而學校增加了細胞分子生物學這門課程供學生選修。P者結合具體實踐教學經驗,從實驗教學內容、教學方法、組織形式、考核方式等方面進行論述。
1 實驗教學內容的改革
1.1 增加實驗教學課時比例
在貴州大學2016版動物科學專業培養方案中,與分子生物學實驗相關的專業課程只有動物分子遺傳學和細胞分子生物學2門課程。動物分子遺傳學為專業個性選修課,占2學分,共36學時,其中理論課28學時,實驗課8學時;細胞分子生物學為學科大類選修課,占4學分,其中理論課72學時,實驗課時。從基本的課時設置上不難看出,細胞分子生物學實驗課時與理論課時比例嚴重失調,許多重要的實驗難以開設,培養學生分子生物學實踐操作能力的效果大大折扣。因此,亟須調整本校動物科學專業教學方案,增加細胞分子生物學實驗課時所占比例。
1.2 編寫適于動物科學專業的實驗教學指導
目前,大部分高校細胞分子生物學課程均采用現成的實驗教學指導,實驗內容大同小異,并未體現出生物科學、生物技術、生物工程等理學類相關專業和動物科學、動物醫學、水產養殖、草業科學等農學類相關專業在教學對象上的區別,均以大腸桿菌這類模式生物為實驗對象,沒有體現出不同專業研究對象的區別。因此,需要編寫適合動物科學專業的細胞分子生物學實驗教學指導,將動物組織中RNA的提取、不同組織中mRNA的表達差異檢測、細胞中總蛋白的提取與分離鑒定等實用性、針對性強的實驗編入教學指導。
1.3 改單個實驗為綜合性設計實驗
根據貴州大學動物科學專業細胞分子生物學培養方案中實驗課時的規定,同時為加強貴州大學動物科學專業細胞分子生物學實驗課程的針對性和實用性,目前該實驗課程只能安排4 個單個實驗項目共時,分別是目的基因的擴增與連接、細胞的培養與凍存、細胞蛋白的提取與鑒定、細胞蛋白的免疫熒光染色。由于每節課只有2 h,所以對于許多實驗項目學生只能參與其中的部分內容,有些實驗的來龍去脈很多學生還沒有搞清楚。為達到開設這門課程的目的,嘗試將單個實驗全部設計為綜合性實驗,每個綜合性實驗融合了多個單個實驗[3],如豬GH基因原核表達載體的構建及表達、豬LPL基因的亞細胞定位研究、豬MSTN基因在不同組織的表達差異研究、豬APOA1基因在HEK-293T細胞中的免疫熒光檢測、HEK-293T細胞總蛋白的提取、純化與鑒定等綜合性實驗,這些實驗學生只要參與完成其中一個項目,就基本上掌握了分子生物學的常用實驗操作技能。
2 實驗教學方法的改革
2.1 現有實驗教學方法的弊端
一是教師課堂上講授,學生到實驗室驗證,這種教學方式沒有發揮學生的主觀能動性,學生處于被動接受的狀態,很難引起學生學習的積極性;二是教師準備好實驗,學生只完成驗證的那部分實驗,這種方法無法培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,更難以培養學生基本實驗的操作能力;三是針對部分實驗,存在教師操作、學生觀看的現象,如與細胞培養相關的實驗,由于本科教學與研究生教學相比,參加實驗人數多,易造成細胞室污染,所以很多實驗都由任課教師親自完成,學生基本上采用觀摩的形式參與其中。以上教學方法上的弊端,嚴重影響了本專業學生實驗動手能力的培養,不利于學生自身的發展。
2.2 實驗教學方法改革的具體方案
“翻轉課堂”是一種新型的教學理念,最早由教育學者薩爾曼?汗創造性地提出,該模式提出了混合使用技術和親自動手活動的教學環境[4]。它把傳統的“灌輸式”教學完全翻轉,轉變成學生課前預習、提前領會知識要點的教學方式,是一種強調自主性和針對性的教學理念[5-6],對提高實驗教學水平,培養出基礎知識扎實、具有應用性和開拓性的創新型人才具有重要意義。為達到培養學生實踐動手能力的目的,細胞分子生物學實驗課程也引進“翻轉課堂”的教學理念,轉變師生角色,以學生為主體,發掘學生的個人潛力,培養學生的團隊協作精神。按照“翻轉課堂”的教學模式,在充分發揮學生主觀能動性的前提下,制定細胞分子生物學實驗教學方法改革具體方案。一是教師設計好綜合性實驗項目名稱,提前供學生選擇(至少10個綜合性性實驗項目名稱);二是按項目分組(每組7~10人),選出組長,分工進行資料查詢、方案設計和PPT制作;三是每組20 min進行PPT匯報,任課教師隨堂對方案進行點評修改;四是參照實驗方案開展研究,學生不必受實驗課程時間的限制,在實驗教師的參與下,根據各自時間安排完成整個實驗項目;五是撰寫實驗項目報告,并寫出個人體會和相關收獲。
3 實驗教學考核方式的改革
3.1 現有實驗教學考核方式的弊端
以往的實驗教學考核方式過于簡單,且沒有統一的標準,只注重是否來上課、是否交了實驗報告、實驗結果是否合理等方面,忽略了學生在發現問題、主動思考、團隊協作、解決問題和語言表達等環節綜合能力的考核。因此,實驗教學考核方式的改革,應更重視學生綜合運用所學知識分析問題和解決問題等方面能力的考察[7]。
3.2 實驗教學考核方式改革的具體方案
考核標準和考核方式對教師和學生都具有指揮棒的作用。考核什么、怎么考核直接影響到教師如何教、教什么和學生怎么學、學什么的問題。本實驗課本著對學生發現問題、分析問題、解決問題及實驗操作等方面能力的培養,特制定如下考核方案:按百分制,其中實驗方案設計和PPT報告占40%,實驗技能操作和實驗報告占30%,實驗技術提問和團隊協作占20%,考勤和紀律占10%。這樣的考核標準不僅可以公正、公平地衡量學生的實驗成績,更重要的是調動了學生學習的積極性和自主性,鍛煉了學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。
4 結語
通過對動物科學專業細胞分子生物學實驗內容、教學方法和考核方式的改革,進一步打破了實驗教學與科學研究之間的界限,使學生能夠根據自己的興趣開展實驗研究,充分體現了學生作為實驗教學的主體地位,不僅鍛煉了學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,還鍛煉了學生實驗操作、文獻檢索、PPT制作、團隊協作及語言表達等方面的能力,達到了實驗教學與科研素質培養的有機結合,為其今后從事相關研究工作或進一步深造奠定了堅實基礎。
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1.1教學目標不突出
實驗診斷學的教學對象主要為臨床醫學專業的學生,培養的是臨床醫師,而不是檢驗醫師。因此,實驗診斷學教學應以培養學生臨床思維能力為教學重點,教會學生利用各種實驗診斷信息進行臨床綜合分析的能力[2],而不僅僅是讓學生了解實驗的項目和方法。目前,在實驗診斷學教學過程中,教學重點仍放在某個檢驗項目的正常參考值及其臨床意義方面,對各種檢驗結果之間的內在聯系提及甚少,往往忽略了對學生綜合利用檢驗信息能力的培養,阻礙了學生臨床綜合分析思維的發展和提高。
1.2教學時數安排不合理
教學學時少而內容多;理論教學與臨床應用結合不夠緊密;對學生臨床診斷邏輯思維能力和綜合素質的培養不夠重視。其中理論課主要是以臨床常用檢驗項目分類來講解,基本分為血液、尿液和體液一般檢查,臨床生化、臨床免疫和臨床微生物學檢驗等幾大塊。各個項目分解講授其優點主要是有系統性,但不利于學生的臨床實際應用。大多數學生進入臨床后,仍然不知道一些常見病應該進行哪些實驗室檢查,各種項目在某一具體疾病中的診斷、治療及預后判斷的效果如何。
1.3教學內容滯后,方式落后
目前,實驗課的主要內容仍以血液檢查、尿液檢查為主,其他實驗(形態學檢查等實驗)安排示教或錄像。教材主要以介紹原理及基礎的內容為主,實驗方法以手工操作為主,一些臨床上已不常用或已近淘汰的檢驗項目或檢測方法列入了實驗課內容。再比如:血液檢查中,包括了學生親自動手采集末梢血的環節,由于臨床專業的學生之前缺乏相關的練習,造成了無法順利地采集血標本或采血量不足等問題,致使大量的寶貴時間浪費在這一環節,導致部分實驗無法完成或者沒有時間完成。
1.4教學模式陳舊,師資力量不足
目前實驗診斷學教學,仍然沿用“以教師為中心,以教材為中心,以課堂為中心”,這種幾十年固定不變的陳舊的教學模式。教學重點是以“檢測項目為中心”,然后是參考值,臨床意義。但對于究意如何合理選擇這些項目,靈活地應用,學生卻不是很清楚,這顯然與當前素質教育的主流思想相違背[3]。教師是教學的重要組成部分。目前實驗診斷學主要由由臨床醫師或檢驗人員兼任。這些兼職教師由于日常工作的繁忙,常常不能細致認真的備課,況且,兼職教師本身教學水平高低不一,常常輪流教學,講一課換一位教師,教師隊伍不穩定,從而影響了教學質量。
2實驗診斷學教學改革的設想
2.1明確教學目的
診斷學是一門實踐性很強的課程,實驗診斷學的教學應以臨床應用為目的,以臨床思維能力的培養為核心,教會學生通過對各種試驗結果的綜合分析進行臨床思維,明白實驗結果不是絕對的,不同的疾病可以出現相同的實驗結果,相同的疾病也可因病情輕重、病程長短、是否有合并癥等不同而檢驗結果有異。教學重點在常規檢驗項目的基礎上,應更廣泛地介紹新的檢驗項目,使學生更全面地掌握醫學檢驗項目及各種檢驗項目的內在聯系,學會根據病情合理選擇檢驗項目,提高利用實驗診斷信息進行臨床綜合思維的能力,學會在具體病例中正確合理綜合使用各項檢驗資料,協助疾病的診斷、治療、預后判斷及疾病的預防等。使醫學生畢業后達到會開化驗單、會看檢驗報告、會分析檢驗結果和利用檢驗信息的培養目標[4],為臨床各科的學習打下良好的基礎,培養出合格的醫生。
2.2改進教學內容
首先,在原本實驗診斷的基礎上,對原有的教學時數與教學計劃進行適當的調整。把目前部分已基本淘汰的或基本不用的東西相對壓縮少講,節省下來的學時著重講述現代實驗診斷技術進展快,具有新的實驗診斷指標的臨床意義以及常見的影響這些檢測結果的因素,強調在臨床工作實踐中應注意學會如何正確、合理地選擇實驗項目[5]。如我校就取消了血常規的紅白細胞計數等需手工操作的實驗而增加了臨床常用穿刺術實驗室檢查的示教和錄像,使實驗內容更貼近臨床的需求。
2.3改進實驗教學目的
傳統的教學方式是“講課-實驗-考試”的模式,實驗教學方式主要側重于學生手工操作,缺乏靈活充實的教學方式。由于短時間內難以改善實驗條件,實驗課可以利用多媒體教學講解實驗原理和實驗過程,以彌補實驗室硬件條件的不足,使學生有感性認識??茖W技術的最新成果以驚人的速度引入臨床實驗室,實驗技術也得以高速的發展,涉及到免疫學技術、生物化學技術、細胞生物學技術和分子生物學技術等實驗方法。對于本領域的新進展、發展趨勢和巨大的技術含量,可以利用錄像、教學短片等手段介紹給同學們[6]。
2.4加強教師隊伍建設
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關鍵詞:分子生物學;分子影像學;醫師;學習
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)41-0186-02
分子生物學的誕生拓展了人們對于疾病的認識,分子生物學的研究內容涉及到生命的本質,它的出現對生命科學有著巨大的沖擊,尤其是對醫學有著重要的影響[1,2]。現代醫學條件下,從分子水平認識疾病并尋找對策已成為醫學發展的重要途徑之一。分子生物學的方法和技術被廣泛的應用于影像醫學的基礎和臨床研究中,與之交叉產生的新興學科――分子影像學,已然成為影像醫學的前沿與熱點[3,4],學習和利用分子生物學的知識對于廣大醫生,特別是影像科醫生來說有重要的意義,有助于我們了解行業研究的前沿和熱點,提高科學研究和臨床診療水平。然而廣大醫生,特別是影像科醫師在實際工作中常常面臨知識缺乏或老化的問題,原來掌握的理論和技能在疾病診斷、發病機制的研究、療效的跟蹤和評估等方面越來越受到制約。因此,隨著分子影像學的出現和醫學分子生物學的交叉與發展,今后的影像臨床和科研中要求影像醫師能夠掌握與其工作相關的理論知識和技能,從而有效地為臨床工作及科學研究服務。
一、分子生物學在影像醫學發展中的意義
近20年來,分子生物學在理論和應用上都取得了重要進展,其理論與技術已滲透到生命科學的諸多領域,而影像醫學與其結合產生的新型學科――分子影像學更是走在影像醫學發展的最前沿。分子影像學的出現和發展將從根本上改變未來的醫學模式,引領整個醫學影像學發展的方向[5]。與傳統的影像診斷學不同,分子影像學借助于分子探針應用醫學影像成像設備非侵入性地對活體的生理病理過程進行觀察,其優點是在器官或組織結構的形態變化之前,從分子水平進行定量或定性的可視化觀察[6]。例如通過標記腫瘤產生過程的關鍵分子然后進行影像學檢查,既可以顯示出腫瘤發生發展過程中的解剖改變,也可以追蹤觀察疾病發生、發展過程中的病理生理變化,有助于疾病的早期明確診斷和發生機制等的研究。在藥物開發和作用機制研究中,通過標記藥物本身或者其作用靶點可以直接顯示藥物在體內的變化或靶點的改變,從而為藥物的篩選和作用機制的研究提供直觀的實驗依據。分子影像學技術不僅為生命科學相關的基礎研究提供了重要方法,而且也在臨床研究和轉化醫學等領域中發揮重要的作用[7]。在未來的個體化醫學模式中,分子成像技術可能會同時融合疾病的分子診斷和治療跟蹤系統,在早期診斷疾病的同時進行治療并跟蹤其治療后的變化,從而實現疾病診療的一體化。
二、影像醫師學習分子生物學知識的必要性
分子影像學是分子生物學和醫學影像技術相結合的產物,分子影像學利用現有的一些醫學影像技術,如核醫學、核磁共振和光學成像方法等,通過特異性的分子探針的設計和應用,能夠對人體內部的生理或病理過程中在分子水平上發生的變化進行在體成像,安全無創,可重復行強,在疾病的診斷、治療以及療效評價、發病機制等的方面發揮著不可估量的作用。分子影像學是一門新的交叉學科,作為影像醫師要想掌握并應用好,除了原有的影像學知識外,還要學習和掌握分子探針的制備原理和技術、信號通道及相關機制、腫瘤靶點的篩選和定位等相關知識和技術,而這些都屬于分子生物學的范疇。分子影像學使影像檢查從原來單純觀察解剖結構轉向功能性分析,從主觀診斷轉向客觀的定量分析,因此影像醫生必然要整合分子生物學、細胞生物學或合成化學等方面的知識,在研發分子探針、篩選基因靶點等方面不斷努力,借助于先進的影像學成像手段早期、直觀的顯示疾病的發生發展、治療效果及轉歸等,實現分子影像學的長遠發展。而且隨著相關技術的興起,分子影像學越來越注重對個體化表型差異的分析,這也為實現個性化醫療,即精準醫療,提供了重要的條件。未來,分子影像學將推進個體化治療的發展進程,例如許多腫瘤的診斷靶點,也可作為治療靶點,通過篩選關鍵靶點,定制對應的特異性分子探針,應用分子影像的個體化分析為病人“量身定做”最佳治療方案,并能予以跟蹤、評價,從而實現診斷治療的一體化??傊莆辗肿由飳W知識對提高影像科醫師綜合診療水平具有極大的指導意義。目前我國普通高等醫學院校都已開設了分子生物學課程及其相關的實驗教學,也有相應的規劃教材和實驗教材,因此畢業于醫學院的影像醫師大多具備了一定的醫學分子生物學知識基礎,但分子生物學的理論和技術不斷地更新,這就迫使影像醫師仍需要不斷地學習,以便了解分子生物學的最新進展。而對于沒有學校學習基礎的高年資醫師而言,分子生物學是個嶄新的領域,需在重新學習[8]。
三、影像醫師加強分子生物學知識學習的途徑
影像醫師應認識到加強分子生物學知識學習的重要性,并積極主動地加強分子生物學知識的學習。除了醫院、學科或科室有組織的進行學習外,更重要的方法還是自主學習,通過有效地繼續教育獲取必要的理論及技能。在繼續教育的過程中,影像醫師應根據自身的需要選擇學習的深度和廣度。如實際工作中需要對疾病的發病機制、藥物作用機制、療效評估等研究較多,還必須全面地學習醫學分子生物學的最新理論和相關技術,才能更好服務于實際工作中。影像醫師獲取分子生物學知識的途徑有很多:
1.全面系統的學習基礎知識。影像醫師應根據自身的基礎選擇相應的教科書或參考資料,可以優先選擇國家規劃教材,以便由淺入深的掌握分子生物學的理論,明晰各種常用名詞、術語,了解分子生物學涉及的研究領域。近年來大學的網絡公開課程建設日趨完善,還可以通過慕課等進行在線的視聽學習[9],有助于知識的理解與掌握。在有一定基礎的前提下,再通過專業雜志和文獻,了解最新的進展和研究動態。
2.明確方向,學習相關的專業技術。分子影像學的研究涉及到多個學科的知識,因此在學習中,影像醫師應明確自身的研究方向,有針對性的學習。應用互聯網學習操作簡單、便捷,易于被廣大醫生接受,而且其內容全面、檢索便捷等優勢也已在醫學繼續教育中發揮著不可替代的重要作用??梢酝ㄟ^維普、知網、同方等專業網站,有針對性的篩選文獻和資源進行學習。另外和可以進入到分子生物學的網站、論壇等進行瀏覽、搜索等,既能緊跟前沿動態,還可以與他人互動交流、進行討論。
3.注重學術交流與合作研究。參加專題學術講座或會議,尤其是國家級或國際性學術交流活動是十分必要的。通過學術交流,可以較快的了解分子生物學在影像醫學中的應用和最新動態,而且在交流過程中,可以與同行及專家進行直接的溝通,交流并獲得必要的指導和幫助[10]。在科學技術飛速發展的今天,單單依靠影像科醫師無法發展分子影像學,唯有與分子生物學等交叉學科的專家精誠合作,才能更好的推動分子影像學的發展和臨床應用。哈佛大學分子影像中心Weissleder教授曾指出影像醫師應該切實肩負起開展分子影像研究工作的任務,要與基礎學科相互溝通,發揮各自的優勢,協同合作。因此加強合作與交流能夠更好地解決分子影像學發展中所涉及的問題,有效的促進影像醫師分子生物學的學習和研究。
總之,分子生物學是目前公認的最具活力的醫學帶頭學科。分子影像學的出現是分子生物學的理論和技術推動影像醫學發展的直接表現。作為新時代的影像醫師,必須重視分子影像學的研究,學習和應用好與之相關的分子生物學等基礎知識和技術,才能適應現代醫學發展的需要,更好的服務于科研與臨床醫療工作。
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篇9
關鍵詞: 公共衛生
1 食品衛生
食品衛生是指“為確保食品安全性和適合性在食物鏈的所有階段必須采取的一切條件和措施”。從狹義上講,食品衛生是指食品干凈、未被細菌污染,不使人致病。食品衛生只是食品安全的一個部分。食品安全與食品衛生在公共管理方面的差異也比較明顯。
2 環境衛生
環境衛生是研究自然環境和生活環境與人群健康的關系,揭示環境因素對人群健康影響的發生、發展規律,為充分利用環境有益因素和控制有害環境因素提出衛生要求和預防對策,增進人體健康,提高整體人群健康水平的科學。
環境衛生是預防醫學的二級學科和主干課程,現屬勞動衛生與環境衛生學科,是預防醫學學生的必修課。環境衛生學是預防醫學與環境科學相互結合的學科,并與許多學科有著密切的聯系,涵蓋領域比較廣闊。(1)環境衛生學的基本理論,如人類自然環境和生活環境的基本特征、人與環境之間的辯證統一關系、環境與機體的相互作用、人對環境有害因素反應的特征等;(2)環境與健康關系的研究方法及應用,包括環境流行病學研究方法和環境毒理學研究方法,先進的細胞生物學和分子生物學技術在環境污染物在細胞水平、蛋白質水平及基因水平上相互作用研究的應用;(3)自然環境與健康的關系,如大氣衛生、水體衛生、飲用水衛生和土壤衛生;(4)生活環境與健康的關系,如住宅與公共場所衛生、城鄉規劃衛生、家用化學品衛生;(5)環境相關疾病,如環境污染與公害病、環境污染與致癌、致畸、致突變危害、微量元素與生物地球化學性疾病等;(6)環境質量評價的理論和方法,科學闡述環境質量與人群健康的關系。
3 勞動衛生
勞動衛生與職業病學,是預防醫學的一個分支學科,旨在研究勞動條件對健康的影響。通過改善勞動條件,創造安全、衛生、滿意和高效的作業環境,提高勞動者的職業生活質量。勞動衛生與職業病學的研究和服務對象應包括個體、人群及其所處環境。個體是群體的基礎,對職業人群中個體健康狀況和異常發病現象的觀察,常能獲得職業性有害因素對該人群潛在危害的證據。同時,充分了解人群所處環境狀況,才能判斷疾病與環境間的聯系。所以,對個體、群體和環境的研究,三者缺一不可。
勞動衛生與職業病學的任務:首先,是識別、評價、預測和控制不良勞動條件中存在的職業性有害因素,以防止其對勞動者健康的損害;其次,是對職業性疾病的受損者進行早期檢測、診斷和處理,促使其盡早康復。
4 學校衛生
學校衛生的主要任務是:監測學生健康狀況;對學生進行健康教育,培養學生良好的衛生習慣;改善學校衛生環境和教學衛生條件;加強對傳染病、學生常見病的預防和治療。
主要內容包括:監測學生的健康狀況。對學生進行各項身心發育指標、疾病發生、發展狀況進行動態的觀察、記錄、分析,掌握學生的生長發育特點和規律,從中發現問題并提出問題的對策或方案,最終達到保證學生健康發育成長的目的。
對學生進行健康教育,培養學生良好的衛生習慣。健康教育的內容有:個人衛生環境衛生、青少年生長發育常識、營養衛生、生理衛生保健、心理衛生保健、常見病、多發病防治常識等。常用的形式有:黑板報、宣傳畫、廣播電視、知識競賽活動、課堂授課、專題講座、檢查評比等。
改善學校衛生環境和教學衛生條件。環境衛生是指學生學習、生活、運動、休息的所有場所,重點是教室、寢室、食堂、廁所及運動場?;拘l生標準是干凈、整潔、文明優雅、要求環境噪聲、通風、采光、照明、教室建筑、黑板桌椅等設施符合國家的有關標準。
篇10
關鍵詞:中藥;研究;生物技術
AbstractIn the 21th century humankind is eager to return to the nature.Chinese medicine is facing a great challenge and opportunity.At present,in Chinese medicine research field traditional Chinese medicines′ research,preparation research,new drug research,biotechnology play a leading role,so Chinese medicine workers should study harder to find an essential way for the Chinese medicine.
世紀之交,生命科學隨著分子生物學,細胞生物學,生物工程,超微量分離分析技術和藥物分子設計,計算機科學等學科的迅猛發展不斷取得重大突破.同時國際藥品市場競爭日趨激化,許多跨國制藥集團加強國際合作,加強聯合,重組,使我國醫藥面臨重大的挑戰和歷史機遇.有論著〔1〕指出搶奪科學制高點,催生科學生長點,實現藥學研究戰略重心轉移,將是21世紀我國藥事研究的根本出路.
1傳統中藥研究現狀
據統計,我國藥用資源種類達12694種,其中藥用植物383科233屬11020種(含種下等級),藥用動物414科879屬1590種,藥用礦物84種〔2〕.可見我國藥用資源80%多的種類是中草藥類,當今人類回歸自然熱持續升溫,為發展我國傳統醫藥提供了廣闊前景.
“九五”期間對常用中藥材進行質量標準規范化研究,其成果對澄清品種混亂,提高鑒定水平,保證中藥材質量,促進中藥材標準化,國際化,開發利用新資源等方面具有重要的科學意義和實用價值.但中藥材品種混亂和質量下降的局面至今仍未得到有效的遏制.我國先后對400多種中藥材做了較深入的化學成分研究,填補了一大批中草藥化學成分空白,篩選出800多個生物活性成分.目前已完成500多種中藥的傳統炮制經驗的收集整理及技術規范制訂,在遵守古老炮制的基礎上對近100種常用中藥進行現代炮制技術,工藝及其機理研究,較具民族特色和醫學體系的藏、蒙、維等民族醫藥己相繼制定了地方標準.牛黃麝香、虎骨、犀牛角、冬蟲夏草菌絲等名貴中藥的人工制品或代用品大大緩解了對其天然野生資源的壓力,但中草藥品種退化依然嚴重,生產管理粗放,名貴藥材資源長期緊缺,不少品種已瀕臨滅絕.本著立中藥材國際名牌,揚中醫藥世界美譽,我國已建立了一大批名優道地藥材生產基地,全國約有200個品種,中藥材道地性的系統研究已經啟動.
2生化制藥研究
我國生化制藥,尤其是對胰島素、超氧化物歧化酶、尿激酶、肝素、低分子肝素、甲殼質、魚油多不飽和脂肪酸?;撬岬鹊难芯浚陙砭〉妹黠@進展〔3〕.生物技術藥物是世界各國研究開發的熱點,我國生物技術的研究開發起步較晚,但跟蹤仿制,發展迅速.經過10多年的努力,目前已有10多種基因工程藥物和1種疫苗批準上市〔4〕,基本做到國外有的產品我國也已上市或正在研究開發中〔4〕.
3制劑研究
我國制劑研究長期滯后,約有三分之二的原料藥只有一種劑型,且傳統制劑和低水平重復的制劑多.據統計〔4〕,我國氧氟沙星制劑已申請新藥證書108份,生產文號148份,其中單注射液就有40個廠家生產,而緩釋控釋等新劑型很少,許多國際上先進的劑型仍處于空白狀態.幾年來申報新藥項目中涉及制劑研究的不多,少數與制劑有關的項目也多是研究顆粒劑、膠囊、凍干劑等老劑型,個別研究脂質微囊,靶向給藥,緩控釋等新劑型,能立項研究的極少,說明藥物給藥系統研究至今尚未受到足夠重視.
4新藥開發現狀
近年我國密切注視國際上新藥研究開發的進展,積極吸取先進的新技術,新方法,新藥研究開發水平有所提高,但創新能力差.已批準立項在研究1類新藥中,全新結構的化合物很少,是全新化合物又有專利保護的更少,多數是已知結構的化合物發現了新用途,或已知藥物的結構類似物,其中相當一部分因已發表或其它原因已經不能申請專利;在研究的生物技術產品,基本上是國外已進入Ⅱ,Ⅲ期臨床,我國跟蹤搶仿,無論是在下游技術還是知識產權方面,都有較大的風險;研究開發中草藥本是我國的優勢,但Ⅰ類中藥的有效單體要求純度在98%以上,在分離純化過程中遇到的技術問題較多,且往往純度與藥效不完全成正比,毒性都有可能越純越大,因此在研究的Ⅰ類中藥不多.另外在研究新藥成熟度差,進展慢.近年新藥研究開發中除繼續存在低水平重復仿制外,又出現熱門項目一哄而上,“高水平”重復研制的現象.從全國范圍看,部門之間,單位之間缺乏統一部署,及時協調和得力的管理.藥品與其它產品一樣受市場規律及臨床需求的制約,重復研制勢必造成人力、物力、財力尤其是時間上的巨大浪費.
5國際生物技術的發展
有學者〔5〕認為,生物化學與現代藥學的結合,促使藥學研究模式發生了根本性轉變,加速了生物新藥的研究與先導化合物的深入發現,開創了以重組DNA技術為基礎的制藥工業新門類,發展了以分子生物學為基礎的藥物設計新途徑,生物技術廣泛應用于改造傳統制藥工業.以化學模式為主體的藥學科學已迅速轉向以生物學和化學相結合的新模式.為此,美國將“NIH藥理學科規劃”從1993年3月起改為“藥理及生命有關的化學學科規劃”,其中與生命科學相關的化學研究占到三分之一以上.我國藥學工作者必須據此更新觀念,有準備地迎接新世紀的挑戰.PHRMA主席Gerald Mossinghoff預言,再過10年,生物技術將使許多老年性疾病得到治療,是新藥“黃金時代”的新開端.開發中的生物技術疫苗迅速增加,年增加品種達40%.最近生物技術藥物還試用于普通感冒、帕金森氏癥、遺傳性慢性舞蹈癥.有些疾病如腫瘤與心臟病是多基因性疾病,因此一種疾病一種藥物的治療模式已行不通,針對個體發病的基因型差異選用特殊治療手段將會誕生新的醫藥市場.隨著分子生物學與生物技術的發展,闡明用植物次生代謝產物或中藥有效成分的生物合成途徑及其影響因素,實現中藥品質人工調控,將在21世紀成為可能.中藥藥性理論也將在分子生物學、分子藥理學、分子生態學、細胞生物學、天然藥物化學和計算機技術的幫助下獲得實質性進展.融合人工智能技術的數量醫藥學或數量中藥學將日趨成熟,目前人工神經網絡、專家系統、模糊數學、灰色系統理論、數值分類學等技術應用也相當活躍.
我國中草藥資源豐富,約12000種,但藥典或部頒標準收載的中草藥種類約500種,可見從民間民族開發新中草藥或原料藥潛力巨大.隨著農村產業結構的調整以及山區科技扶貧開發,重大工程移民開發等計劃的實施,發展以種植加工為依托,以產品開發為突破的區域中草藥資源系統開發將成為山區國土綜合治理與農村經濟可持續發展的重要出路.
6新藥的開發研究
新藥的研究開發需要大量經費,且有增加之勢,而且時間長.發達國家仍需10~15年,成功率僅為萬分之一,但只要成功,利潤豐厚,一般2~3年便可收回投入.為加強醫藥的研究開發,一方面需要國家加大投入幅度,制定有利于制藥企業投資新藥的政策,使企業逐漸成為新藥研究開發投資的主體;另方面不斷加強和完善藥品專利及商標等產權的保護,保證投資新藥的企業對專利產品的生產和銷售在保護期內擁有獨占權,盡快建立市場,研究開發,生產一體化的運行體制,促使我國新藥研究開發進入良性循環.
醫藥的研究開發應以大院大所多創新,不同類型的研制單位具有相應的研究層次為架構,才能更好地提高我國新藥研究開發的總體水平.提倡組織多學科合作攻關,加快研制和推廣口服緩控釋制劑,提高制劑設計與工藝水平.
加強信息科學研究及信息技術的應用,借助計算機圖形學,計算機三維重建,體視學和圖像分析系統等手段,可將藥學研究更科學,更全面,更客觀.
改革開放后出國的留學生人員中已涌現出一大批新藥研究開發的拔尖人才,吸收和幫助他們與國內學者合作,逐漸在國內形成一個穩定的研究與工作基地,既使海外留學人員能實現為祖國服務的愿望,也是國內科學研究實現與國際接軌的有效途徑.
隨著醫藥工作者的努力,不斷探索和國家的日益重視,我國醫藥將不斷規范化,標準化和國際化,將能更有效地抵御洋藥尤其是洋中藥對我國醫藥市場的沖擊,不斷豐富祖國的醫藥學寶庫.
參考文獻
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