分子生物學的意義范例6篇

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分子生物學的意義

分子生物學的意義范文1

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]?,F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?,掌握分子生物學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。

參考文獻:

[1]馮作化.醫學分子生物學[M].人民衛生出版社,北京,2001.

[2]方福德.醫學分子生物學的發展歷程和展望[M].醫學與哲學,1999,20,(1):17-20.

[3]張龍江,宋光義,包顏明.分子影像學的研究和進展[J].中華放射學雜志,2002,36(10):950-953.

[4]董鵬,王濱,孫業全,等.淺析分子影像學學科建設與影像醫學專業研究生創新能力培養的關系[J].中國高等醫學教育,2008,(6):117-118.

[5]申寶忠.無限潛能魅力彰顯――分子影像學研究的回顧與展望[J].中華放射學雜志,2014,(5):353-357.

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

[7]申寶忠,王維.分子影像學2011年度進展報告[J].中國繼續醫學教育,2011,(8):132-166.

分子生物學的意義范文2

【關鍵詞】生物化學與分子生物學;教學;建構主義教學法

分子生物學是在分子水平上研究生命現象的科學,通過研究生物分子的結構、功能和生物合成等方面來闡明生命現象的本質。它是醫學院校的基礎課程,與生物化學、細胞生物學等課程互相交叉滲透。

1 分子生物學教學的現狀分析

傳統的分子生物學教學模式單一,遵循教師通講-示教-學生被動接受模式,學生較少獨立思考和探索鉆研[1]。而且傳統的分子生物學教學方法機械,教師一味地講課示范而未根據學生的個性、專業基礎、學習習慣采用多元化的教學方法,不利于培養學生的觀察、分析問題的能力;實驗教學內容陳舊,多為簡單的驗證性實驗,無法培養學生思考解決問題的能力,學生只學會了怎么做,卻不知道為什么這樣做。為了適應21世紀人才培養的需求,結合我院分子生物學的教學現狀,將構建主義教學模式引入到教學過程中,進行教學改革探索。

2 分子生物學教學改革

2.1 引入新型的建構主義教學方法

以認知主義學習理論為基礎的建構主義學習理論認為[2],知識是學習者在一定的社會文化背景下,通過借助他人(包括教師和同伴)的幫助,利用必要的學習資料,通過意義建構的方式而獲得。建構主義教學是提倡在教師指導下,以學生為中心的學習,學習過程不是學習者被動地接受知識,而是積極地建構知識的過程;教師是意義建構的幫助者、促進者,而不是知識的傳授者與灌輸者。在分子生物學教學中,引入“建構主義”教學法,既強調學習者的認知主體作用[3],又不忽視教師的指導作用,并根據實際情況采用多種形式,開展交流討論,學生自行收集資料,在課堂上相互交流學習,可開闊學生的眼界,拓展學生的能力。

2.2 研究對象與方法

我們隨機抽取本院2014級藥學專業學生2個大班70人,一個班采用傳統教學方法(對照組),一個班采用建構主義教學法(實驗組),兩個班都由同一個老師帶教。實驗組每次上課前都由指導教師給一個討論的題目,設置問題情境,學生課下根據題目搜集資料,查詢相關內容與研究動向,課上相互討論,憑借自己的主動學習,親身體驗從識別目標、提出目標并達到目標的過程。遵循建構主義教學法的“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”四大要素。如在講到DNA雙螺旋模型這個被認為是分子生物學誕生標志時,我們給學生提出了沃森、克里克、威爾金斯和富蘭克林這幾個人名,讓學生自主查詢他們與分子水平研究之間的關系,這樣通過問題的提出,激發了學生自主學習、思考,團隊合作的興趣,獲得答案的過程也是思維能力提高的過程,對以后走上工作崗位或者繼續深造奠定了一定的基礎。

2.3 教學內容與課時安排

根據專業需要選擇學習內容,藥學專業的性質要求分子生物學課程能與實踐應用有較好的結合[4],要求學生有較好的分子生物學的基礎知識,因此我們選用了人民衛生出版社第八版《生物化學與分子生物學》作為教材。并且有側重點的將與藥學領域及實驗的的部分作為重點講授的內容。我校藥學學生的分子生物學學時為理論學時36學時,實驗學時36學時。要求“教與學”在有限的學時內,將基礎理論知識應用到藥學實踐中[5]。

2.4 教學效果評價

學期末分別對實驗組和對照組進行考核,采用理論試題測試和實踐考試結合的方法,綜合評估,比較分析。用SPSS l1.0統計分析軟件,采用t檢驗,P

3 結果與討論

考核中理論測試滿分100,實踐測試滿分40,總成績為100×60%+40。理論測試分為單選題,多選題,名詞解釋題,簡單題和論述題。實踐考試主要考核以實驗操作、平時出勤率、實驗報告書寫、課堂回答問題情況來作為考核依據。考核結果建構教學組與傳統教學組成績具有顯著性差異,建構教學組明顯高于傳統教學組(P

本研究結果亦表明,建構主義教學組的學生成績更為理想。在整個教學過程中,建構主義教學法鞭策教師緊跟科學研究前沿,促進了學生的自主學習能力的提高, 加強了學生相互之間的團隊合作精神。并且將理論知識和臨床實踐結合,能夠加深對基礎知識的理解,變被動學習為主動學習。因此建構主義教學模式值得在臨床醫學分子生物學的授課中推廣。

【參考文獻】

[1]遲彥,季長清.《分子生物學》教學改革初探[J].科技教育創新,2009,17:207-208.

[2]范琳,張其云.建構主義教學理論與英語教學改革的契合[J].外語與外語教學, 2003,4:30-32.

[3]張冠群.基于建構主義理論的高職數學微積分教學策略分析[J].高教學刊, 2010,16:235-236.

分子生物學的意義范文3

[關鍵詞]脂肪酸醇胺 食物攝取調節 脂類代謝 肥胖癥

中圖分類號:R151.3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)42-0274-01

油酰單乙醇胺(oleoylethanolamide,OEA)是一種內源性脂肪酸乙醇胺,可減少食物攝取和體重增加。OEA的合成和釋放受到食物攝取的調節:在進食后增加,而在禁食期間減少。OEA分子通過激活瞬時受體電位香草酸亞型Ι過氧化物酶體增殖激活受體α以及增加脂肪酸移位酶表達等實現其生物學功能。

一、油酰單乙醇胺在食物攝取抑制中的作用

油酰單乙醇胺(oleoylethanolamide,OEA)是一種重要的食物攝取抑制因子,腹腔注射OEA可有效減少大鼠食物攝入和體重增加,而口服OEA也可發揮類似效果,但腦室注射OEA卻不影響大鼠進食,這說明OEA主要在外周和腸道發揮對食物攝取。

科學家對一種緬甸巨蟒的研究中發現,進食后2天比空腹28天小腸中OEA濃度幾乎高出300倍,這進一步說明OEA是一種脊椎動物中廣泛存在的脂類信號調控分子,并且具有進食調節的作用,OEA濃度增加,不僅抑制脂肪吸收,還促進多種細胞內脂肪酸的氧化。體內OEA濃度主要受到食物中脂肪酸含量的影響,在十二指腸的灌注實驗中進一步得到證實,因為,只有灌注脂肪才能促進OEA濃度增加,而灌注蛋白質和碳水化合物都不能產生正向效應。為了保證正常的食物攝取,體內OEA的濃度受到進食行為的嚴格調控。研究表明進食后大鼠和小鼠體內OEA濃度都明顯增加,饑餓時小鼠體內OEA濃度都明顯減少,OEA對脂類代謝的調節和肥胖治療方面顯示出巨大潛力。

二、油酰單乙醇胺對高血脂癥大鼠降血脂及肝臟的保護作用

觀察油酰乙醇胺(OEA)對高脂血癥模型大鼠降血脂及肝臟保護作用。方法高脂飲食建立高脂血癥大鼠模型,分別觀察OEA(10,20,30mg/kg)對高脂血癥大鼠的血清膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、谷丙轉氨酶(ALT)、肝重和肝臟系數、肝臟丙二醛(MDA)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的影響。制作冰凍切片觀察大鼠肝臟脂質變性程度。結果與模型組相比,OEA(20,30mg/kg)具有降血脂作用,同時降低血清ALT、肝臟脂質、肝重和肝臟系數、肝臟MDA水平,升高肝臟GSH-Px活力。結論OEA能降低高脂血癥大鼠血脂、抑制肝臟脂肪沉積,并減輕脂質過氧化物對肝臟的損傷。

三、油酰乙醇胺對脂肪肝細胞模型的作用及機制

在脂肪肝細胞模型建立的基礎上,首次探討油酰乙醇胺(OEA)對非酒精性脂肪肝(NAFLD)體外細胞模型的作用及可能機制。

以HepG2細胞為研究對象,給予不同濃度的醫用靜脈滴注脂肪乳劑(MFE)和10%胎牛血清的低糖DMEM培養基培養HepG2細胞24小時,通過MTT法測定細胞活性,結合油紅O染色及細胞內甘油三酯的測定,確定NAFLD體外模型的建立。模型確立后給予OEA及陽性對照藥非諾貝特6、12、24小時。藥物干預結束,提取細胞總RNA,并反轉錄,通過實時定量PCR檢測脂代謝及脂肪肝相關炎癥基因的表達,同時檢測細胞內甘油三酯(TG)含量,及油紅O染色觀察細胞內脂滴蓄積情況。結果:(1)通過油紅O染色、TG的測定及結合MTT結果顯示:稀釋20倍MFE對細胞活性無顯著影響,且細胞內TG顯著升高,細胞內脂滴蓄積明顯,是誘導細胞脂肪變性的最佳濃度。(2)TG含量測定:OEA12小時處理組與模型組細胞內TG含量顯著下降(P

1%MFE培養HepG2細胞24小時,可誘導細胞脂肪變,可作為脂肪肝細胞模型;OEA通過激活脂代謝基因PPAR-α、Sirt-1、CPT-1的mRNA表達,下調SREBP-1c及炎癥基因TNF-a的表達,從而緩解HepG2細胞脂肪病變,減少細胞內脂滴,因此OEA對脂肪肝細胞模型有一定緩解作用。在OEA治療中PPAR-α、Sirt-1表達趨勢一致,推測兩者為上下游關系。

綜上所述,油酰單乙醇胺(OEA)是脊椎動物體內的一種脂肪酸乙醇胺類衍生化合物,是過氧化物酶體增殖劑激活受體(PPARc)的一個具有高親和性的天然配體。PPARc的合成配體已成為治療高脂血癥和動脈粥樣硬化等疾病的一線藥物,但長期應用該類藥物易引起肝臟損傷。因此,尋找降血脂效果明顯且毒副作用少的新型PPARc激動劑具有積極的臨床意義,近年來研究表明,OEA不僅具有抑制食欲和抵抗肥胖等作用,對高血脂癥模型大鼠脂肪酸代謝、降低肝臟脂質水平以及防止脂質過氧化等方面都產生積極的影響,并為研究脂肪酸乙醇胺衍生化合物類藥物提供新的理論基礎。

參考文獻

[1] 郭小強,劉憲峰。油酰乙醇胺在食物攝取抑制中的作用[J]。生命的化學,2009(08)。

[2] 孫翠玲,秦文,鄭劍鋒,金鑫,靳立人。油酰乙醇胺類似物的合成[J]。廈門大學學報(自然科學版),2007(11)。

[3] 馮樹波,央配賢,李鴻雁,鄭二麗,王春芳。脂肪酸單乙醇酰胺合成工藝研究[J]?;瘜W反應工程與工藝,2010(02)。

分子生物學的意義范文4

[關鍵詞]分子生物學實驗 遷移理論 教學應用

[中圖分類號]G64 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349(2012)07-0214-01

在心理學中,所謂遷移是指一種學習對另一種學習的影響。它是學習者運用已有認知結構,在對新課題進行分析、概括的基礎上實現的。其實質是一種揭示新、舊課題共同本質的過程。遷移有順向和逆向兩種,前學習課題對后學習課題的影響稱為順向遷移,反之,則為逆向遷移。不論順向遷移還是逆向遷移,都有正負之分。凡一種學習對另一種學習起促進作用的稱正遷移,反之,則為負遷移。遷移理論在教學中應用的案例和研究非常廣泛,同樣也存在于分子生物學實驗教學中,分子生物學理論知識抽象,而實驗技術又更新迅速,是學生學習壓力比較大的一門課程。

一、正遷移引發學生學習興趣

分子生物學的理論知識很抽象,學生學習時容易感到枯燥,通過實驗教學形象直觀,且將理論知識融入到具體的實驗操作中,學生學習興趣提高了,學習的主動性增強,主動的理論知識遷移到實踐操作中,提高了學生學習的效果。

二、逆向遷移鞏固理論知識

實驗動手操作而得到的結果能讓學生印象深刻,由實踐向理論的逆向遷移,可鞏固理論知識的學習。例如在植物基因組DNA提取實驗中,通過實驗,最終得到了白色絮狀沉淀,即DNA沉淀,通過凝膠電泳檢測DNA的純度與亮度,檢測的圖片顯示出點樣孔發亮,那是蛋白質存在引起的,在DNA條帶下方有圓球狀的亮點,那是RNA在凝膠中的顯示。這是再逆向回顧DNA、RNA和蛋白質的結構特性,完成了由實驗向理論的逆向遷移過程,從而鞏固了理論知識的學習。

三、運用類比、歸納培養遷移能力

學生遷移能力的培養需要掌握多種思維方式,其中類比、歸納是常用的方式,通過歸納、對比的教學方法提高知識遷移效果。分子生物學實驗技術發展迅速,學生在實際科研工作中可將已學的基礎實驗通過類比的方式加以操作。同時對于實驗中所涉及的細節加以歸納,形成完整的知識網絡,才能做到“舉一反三”“以不變應萬變”。例如在DNA提取實驗中,就有CTAB法和SDS法等多種方法,提取部位也可以多樣,在教學中以CTAB法提取植物新鮮葉片向學生講授,在實踐中學生可以通過類比的方法進行模仿,同時通過歸納得出DNA提取的總體步驟為破解-分離-沉淀,這樣學生就可以通過類比、歸納的方式完成知識和技術的遷移。

四、創造良好心態促進知識遷移

遷移的成功與否,與學習知識的情境有關,教學實踐證明,學生的準備狀態可以促使遷移的產生,也可以造成遷移障礙。[1]分子生物學實驗步驟繁瑣,實驗周期長,實驗藥品毒害大,學生對這樣的實驗會有懼怕心理,得不到實驗結果也會有挫敗感,產生的負遷移是我們在教學中應盡量避免的。通過實驗可以將微觀的想象現實化,這樣的結果讓學生感到很神奇。對實驗的安全操作加以強調,消除學生的顧慮,創造良好的心態。

五、利用網絡資源擴展知識遷移

網絡資源在教學中的應用廣泛。[2][3]在實驗教學中,可通過網絡資源提供的海量的信息擴展學生的知識面,了解最新的技術進展。通過視頻的播放,學習更多的實驗技術,以拓展知識遷移的寬度和廣度。

總之,遷移理論在分子生物學實驗教學中有著重要的作用,其關鍵在于教師有效地引導思維正遷移的產生,促使學生開展多種思維模式,利用多種教學資源,有意識地培養學生動手操作的實踐能力,幫助學生選擇有效的正遷移,同時盡量避免負遷移的發生。

【參考文獻】

[1]倪鳴春.遷移理論在高中數學教學中的應用[J].數學學習與研究:教研版,2011(5).

分子生物學的意義范文5

關鍵詞生物技術;分子生物學;教學改革

分子生物學是從分子水平上研究生命現象、生命本質及其規律的的科學,主要研究核酸、蛋白質等生物大分子的形態、結構特征及其重要性、規律性和相互關系的科學,是21世紀最具活力的生命科學之一。[1]目前,分子生物學是生物技術專業學生一門重要的專業必修課。因此,確定合理、科學的教學改革方案,優化、重組教學內容,精心設計教學方法和教學手段,對保證生物技術專業分子生物學課程教學質量具有重要意義。[2]

1分子生物學教學現狀

(1)分子生物學是生物技術專業的一門主要課程,教學單位往往會根據教師上課需求以及市場需求來選擇教材,然而,卻有可能忽略了對學生的接受能力以及理解程度的考慮。部分分子生物學教材內容高深莫測、專業詞匯多且與實際聯系不夠緊密,造成學生在學習過程中困難重重,嚴重降低了學生對該學科學習的積極性。(2)教學條件限制。在分子生物學課堂中,使用多媒體設備等教學手段對提高學生的學習積極性以及學習效果有明顯的促進作用。然而,部分教學單位由于教育資源分布不均勻,難以利用先進的教學手段。(3)分子生物學課程所涉及的知識點以及生物學過程,大多數是看不見摸不著的微觀世界,學生在學習的過程中難以直觀感受。(4)理論知識更新快,實驗技術發展快。分子生物學作為生命科學的前沿學科,其發展日新月異,這也對教學提出了更高的要求。授課老師需及時接納最新知識,充分備課。

2分子生物學教學改革的主要措施

2.1PBL教學法的合理運用

PBL(problem-basedlearning,問題式學習)教學法于1969年由美國Barrows教授創立,并引入高等教育,很快在高校中廣泛應用。是一種以問題為導向,以學生為中心的教學方法。其主要流程是:老師提出問題,學生作為主體進行分組討論,學生解決問題。[3]在PBL教學過程中,學生是主體,老師則主要起到輔導的作用。分子生物學課程內容復雜,用傳統的教學方式不易調動學生的學習積極性,而且課堂效率不高。在課堂中適當引入PBL教學法,可改善教師唱獨角戲,學生被動接受的狀況。在進行PBL教學前的備課過程中,任課老師應查閱大量的文獻,充分考慮在討論案例過程中可能出現的問題,內容涉及分子生物學以及其他學科如生物化學、細胞生物學等。在課堂上,教師應寓教于樂,充分調動學生積極性,控制好課堂節奏,同時應根據教學大綱的安排,強調學習過程中應掌握的知識要點。[4]在分子生物學的教學過程中,PBL教學可分為四個階段:(1)提出問題。開展PBL教學的時間不宜在課程開始的階段,而應在課程中后期,學生具有一定的分子生物學基礎后再開展。PBL教學討論的主要題目應該是分子生物學教學過程中的重點或者難點,并且結合生活實際的討論內容。教師在這個過程中是組織者的身份。(2)人員組成。為調動學生參與的積極性,同時考慮到團隊的高效性,將每個班級分成4~6組,每組包括4~6名同學。分組結束后,要求各組成員選拔出該組的組長并選定擬解決的問題,然后進行人員的分工,明確每個成員應完成的內容和時間節點。老師負責全程把控,掌握教學的整體節奏與進展,及時了解各組的情況,包括進程、主要觀點、存在問題、后續進展等。鼓勵各組結合自己的研究、思考提出自己的想法。對成效較好的小組,給予肯定和表揚;對存在問題較多或進展較慢的小組有針對性的指導,幫助小組找到解決問題的核心路徑。(3)成果展示。學生展示自己的研究成果,并開展充分討論。主講老師在學生討論完畢后,對學生的成果、討論的主題、各組的亮點、學生關注點較集中或爭議較大的問題、學生未掌握到的知識點、研究時未關注的部分、下一步學習或研究中需要改進的研究方法進行總結、歸納,并提出改進意見。[5](4)考核評分??己嗽u分是對PBL學生成果的集中體現,評分體系主要包括三部分:一是課件制作,占比30%,評價標準主要是內容正確、重點突出、課件美觀、清晰易懂,能綜合運用圖片、音頻、視頻、動畫等表達自己的觀點;二是課件展示,占比40%,準備充分、邏輯正確、條理分明、落落大分,能清晰的闡述自己的研究成果、觀點等;三是課堂討論:占比30%,主動思考,積極參與,能夠拋出富有啟發意義的論點,回答問題時中肯全面。

2.2提倡分組討論,開展小班教學

在討論課開始前2周,老師將要討論的內容告知學生。以小組為單位進行學習,各小組成員間可以進行分工協作,分頭尋找資料、討論并匯總;課堂上以小組形式提出問題,介紹小組觀點、結論,老師也會對該小組的匯報進行點評;課后以小組為單位進行復習,增強學習效果。小組學習活動的意義既體現個人的價值和責任,更強調成員間彼此賦予信心和力量,通過體驗團隊的智慧和協作,培養了學生間可貴的團隊合作精神。分子生物學的課堂提倡小班教學。一方面,可以增加師生間互動的頻率。由于分子生物學課程所涉及的知識點以及生物學過程,大多數是看不見摸不著的微觀世界,學生在學習的過程中難以直觀感受,這就增加了學生學習該課程的難度。小班教學有助于老師關注每一個學生對相關知識的把握;另一方面,小班教學易于實施多種教學形式,靈活掌握教學要求和進度,便于及時調整教學內容。

2.3利用網絡資源,提升自主學習能力

自主學習強調的學生作為知識的主動構造者自己進行學習的意愿和能力,反映了教學向個性化、創新化、自主化、多元化過渡的趨勢。分子生物學作為前沿科學,信息量大、更新快,要積極利用互聯網信息資源,提升學生學習和借鑒優秀研究成果、自主學習的能力。教師要由照著教材講變成開放式、啟發式教學,最大限度調動學生學習的積極性、思考的主動性、課堂的參與性。鼓勵學生自主學習,主動去學習和研究當前科研的最前沿知識,在研究的過程中敢于提出自己不同的看法,培養學生探索創新精神。[6]讓學生由被動受教變成自主學習,主動參與到課堂學習中,形成教學工作“教”與“學”相輔相成、相互促進。教師要積極拓展教學內容的外延,主動介紹國內外優秀的生物網站、資源庫、期刊、論壇等,鼓勵學生積極開展課外閱讀,豐富學科專業知識、前沿信息、專業詞匯等知識,激發學生探索新知識的熱情,也不斷培養學生自主學習、發現問題、解決問題的能力。[7]

2.4建立形成性評價體系

“形成性評價”的概念是由斯克里文1967年所著《評價方法論》中首先提出來的,與傳統的“終結性評價”不同,它是對學生的學習過程進行的評價,旨在確認學生的潛力,改進和發展學生的學習。因此,形成性評價方式更能體現出學生的學習效果。[8]分子生物學課程的目的在于培養學生形成良好的分子生物學學習習慣和實驗習慣,提高他們的科學素養和創新能力。期中或期末考試不能全面真實地反映出學生的真實學習情況,采取形成性評價的方式顯得更加科學和必要。具體如下:一是平時成績,占課程總成績60%,包括課堂考勤,占總成績5%、課堂作業,占總成績10%、課堂提問,占總成績5%、PBL討論會,占總成績10%、實驗考評,占總成績30%。二是期末考試,占課程總成績40%。由于形成性評價是強調過程的評價方式,引導學生重視平時的學習情況,大大減少了學生考前突擊的可能,也更能真實地反映出學生的真實水平。

2.5優化實驗教學體系

分子生物學實驗技術是生物技術專業學生必須掌握的重要基本技能之一。其研究方法及策略已被廣泛應用于生命科學的研究當中。[9]通過對學生實驗技能的培養,一方面有利于將理論教學與實踐教學相結合,豐富教學內容,提升教學的實踐性、實用性、綜合性,便于學生理解和掌握;另一方面,在提升學生綜合素質、學習興趣、創新能力、思考能力等方面也有十分重要的作用。[10]因此,增加分子生物學實驗學時數,開展綜合實驗也是課程改進的一個重要方向。在實驗教學中,教師要結合分子生物學快速發展的特點,選取與教學內容相適應的操作性、設計性實驗,并做好不同實驗之間的關聯與銜接,建立實驗的邏輯體系。一是分組分工,輔助實驗老師提前做好實驗準備工,并提前觀察、發現問題及時記錄。二是教師針對前期準備工作中發現的問題有針對性的闡述,并對實驗流程、操作方法、各環節中注意事項進行講解與演示,指導學生開展實驗。三是講解與演示結束后,學生動手實驗,教師應注意注意觀察過程和細節,對共性問題,要及時統一糾正,對個別同學的個性問題,要個別指導。既確保操作的準確性、嚴謹性,也要保證實驗質量,通過實驗檢驗教學情況。

3結語

生物技術專業應用人才培養是一個綜合性、系統性的工程,涉及到教育環節的方方面面。課程教學是其重要的一環,分子生物學課程教師要積極發揮作用,不斷提升專業能力、教學能力,教學理念與時俱進、教學手段豐富靈活,激發學生學習的主動性、創造性,提升學習內容掌握能力及應用效果,為國家培養知識、能力、素質協調統一的應用性、復合型人才。

參考文獻

[1]朱玉賢,李毅,鄭曉峰等.現代分子生物學(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2013.

分子生物學的意義范文6

關鍵詞:分子生物學;教學改革;實驗教改

中圖分類號: G642.0 文獻標識碼: A 文章編號: 1674-0432(2013)-08-92-2

引言

分子生物學是在分子水平研究生命現象本質及其規律的一門新興學科,它是研究核酸等生物大分子功能、形態結構特征及其重要性和規律性的學科,是人類從生物分子水平上真正揭開生物世界奧秘,由被動適應自然界轉向主動地改造和重組自然界的學科[1]。近些年來分子生物學已日益滲透到生物學的各個領域之中,并產生了巨大的影響。而分子生物學實驗技術也已成為生物學、醫學、農學等學科站在新的高度和角度揭示生命奧秘的重要手段。分子生物學的理論掌握和實驗操作是掌握分子生物學精髓的重要途徑。因此,從培養學生能力出發科學地創建分子生物學理論和實驗體系、選擇適當的實驗教學方法及客觀地評定學生實驗課成績,會對分子生物學理論課理解和實驗教學的效果產生重要的影響。高等學校傳統的分子生物學實驗教學[2]往往只是結合各自的實驗室條件開展有局限的分子生物學實驗教學,缺乏科學的實驗體系,忽略合適實驗方法的選擇,缺少對實驗教學效果全面、客觀、系統的評估,這些都不利于學生學習興趣和創新能力的培養。而高校是孕育和培養創新型人才的搖籃。實驗教學作為高校教學體系的一個重要組成部分,是培養學生科學思維、創新意識的重要途徑[3]。本文就分子生物學課程教學的改革闡述一些觀點和體會,以期為提高分子生物學教學質量及培養創新型和素質型人才提供一定的參考。

1 分子生物學教學改革具體的措施

1.1 教學體系的優化

分子生物學是在生物化學和遺傳學的基礎上發展而來[4]。隨著分子生物學研究的快速發展,分子生物學已經成為一門獨立的學科。很多分子生物學教材的內容與生物化學、細胞生物學、分子遺傳學、遺傳學等課程重復較多,例如DNA 和染色體的結構,RNA轉錄和蛋白質翻譯等課程內容在分子生物學、生物化學和分子遺傳學方面都有一定篇幅的介紹,重復的課程內容占用了大量的教學課時。因此,為了避免課程教學的重復,通過與生物化學、遺傳學,細胞生物學,分子遺傳學等課程的教師交流與研討,對相關課程內容進行了具體而系統的優化,明確課程之間的有機銜接,突出了分子生物學的教學重點。在“RNA轉錄和蛋白質翻譯”這部分的教學內容中進行了相應的優化,生物化學注重講述轉錄和翻譯的基本過程、而分子生物學則注重介紹具體的分子機制,又如原核和真核轉錄起始復合物的形成過程及分子機制的教學內容生物化學和分子生物學也進行了相應的側重。

1.2教材的優化選擇

通過多年的教學實踐過程,選取適合本科生學習的分子生物學教材,對于學生系統的掌握本課程的理論知識及最新研究動態至關重要。課程設置之初選取閻隆飛主編的《分子生物學》第二版,之后開始側重理論課與實驗課的有機結合,選用朱玉賢等主編的《現代分子生物學》,它的知識體系較為完整,內容較前沿,尤其是第三版將分子生物學研究法分為了兩章,分別講述了DNA、RNA及蛋白質操作技術和基因功能研究技術,突出強調了分子生物學實驗技術和原理,同時對基因組與比較基因組學也做了較大幅度的修改和充實[5]。這些內容均體現分子生物學的最新技術和研究成果,同時也滿足學生了解分子生物學最新進展和考研的需要。為避免教材單一的局限性,還為學生推薦閻隆飛編著的《分子生物學》(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,并在教師的指導下有針對性地學習,這樣不僅滿足了大多數學生考研的需求,同時也加深了學生對分子生物學學習的興趣及教學難點和重點的理解,取得了較好的教學效果。

1.3教學方法與教學手段的改善

在教學方法上,除了采用傳統的教師講授方法之外,為發揮學生作為教學主體的能動性,根據具體的教學內容安排啟發式,討論式等多種教學方法,讓學生參與到教學過程中。如在講授分子生物學研究法時,在班級內以各個學習小組為單位進行研究討論會,以學生為主體討論他們感興趣的分子生物學實驗技術,鼓勵學生主動思考,自由發表他們的觀點,通過討論的方式測試相應的知識,以學生樂于接受的方式完成對知識的學習。本課程通過多種教學方法的有機結合,充分調動了學生的學習興趣,分子生物學課程也因此受到學生的好評。近幾年來學生考研選擇生物化學及分子生物學作為專業課的人數日益增加并且考研專業課成績逐年上升。

在教學手段上,采用傳統教學與計算機輔助教學 CAI相結合的方法。計算機輔助教學 CAI 應用于高等學校教育已成為主流趨勢,它的優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資源,形象直觀地進行教學內容的呈現[6],使學生通過多種展示方法理解并掌握課程的難點。如在“DNA高級結構” 這部分教學內容中,學生對DNA的分子結構感覺很抽象,在教學過程中通過圖片和視頻等手段使學生對此結構有了具體的感知。又如在“DNA復制,RNA轉錄,翻譯和真核和原核生物的基因表達調控”的教學內容中,僅通過傳統課堂講解,學生無法理解,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的演示,使學生理解其具體過程和分子機制,提高了學生學習的積極性。

2 分子生物學實驗教學的改革措施

2.1加強實驗教學條件建設,構建良好的實驗教學平臺

分子生物學是20世紀中期隨著核酸的發現及結構和功能的研究發展起來的新興學科,研究基礎較為薄弱。我校前身是師范類院校,對物理、化學、數學、計算機等傳統學科側重較多。自2004年我校升級為本科院校,由師范類院校轉變為綜合類院校,學校增加了對各學科的實驗教學投入。分子生物學實驗室先后配備了Eppendorf PCR擴增儀、Eppendorf梯度PCR擴增儀、高效制冰機、UVP凝膠成像系統、Millipore超純水系統、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,滿足了分子生物學基礎實驗和綜合性實驗課程的開設要求,為學生的實驗教學與科研構建了一個良好的平臺,為我院分子生物學實驗課教學改革提供了有力的支持。通過上述平臺由我院學生參與的分子生物學方向科研實驗在國家級挑戰杯競賽中取得了良好的成績。

2.2 實驗教學體系的優化

之前由于實驗條件的限制,我院分子生物學實驗教學主要以基礎性和驗證性實驗為主。隨著實驗條件的改善,逐步在實驗設計上加大綜合性、設計性實驗、所占的比例。實驗內容的選取也根據生物科學、生物技術專業的不同專業特點設置相應的實驗教學內容。根據生物科學師范類專業的特點,在注重分子生物學基礎驗證實驗的同時開設與分子生物學快速發展相結合的綜合性實驗。在生物技術專業的實驗教學上則注重選取以實踐操作為主的操作性和設計性實驗。

在實驗教學體系的優化中應注意各個實驗內容之間的銜接與關聯[7]。實驗教學內容中建立好各實驗之間的銜接對學生系統思維的培養具有重要意義,有利于學生對所學實驗操作內容的理解和熟練掌握以及實驗技術邏輯體系的建立。我院在實驗課內容開設的順序為基因組DNA的提取,聚合酶鏈式反應獲得目的片段,電泳檢測,大腸桿菌活化、感受態細胞的制備,質粒 DNA 提取,DNA 片斷酶切,目的片段與載體的連接,轉化等,當學生預習實驗時,會注意到各實驗內容之間彼此承接與關聯。前面實驗效果的好壞直接影響到下一個實驗的正常進行,以此來培養學生在分子生物學實驗操作過程中的系統性與邏輯性。

2.3分子生物學實驗教學方法的探索

合理的實驗教學方法可以使實驗內容取得預期的實驗效果,在實驗教學方法上注重深入淺出的闡述原理,重點在實驗環節的解析。針對學生的興趣特點在教學方法上做了以下幾點改進。一、把學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備工作。在學生準備實驗的過程中發現問題。二、發現問題后,在實驗課講授的過程中,教師對問題有針對的講解與演示,強調標準的操作方法及實驗中各環節的注意事項。并將實驗過程做成電子課件指導學生正確操作。三、在實驗過程中注意實驗操作主體的差異性指導。教師在實驗課講授和演示結束后,注意觀察學生的操作過程,針對學生存在的普遍問題,給予及時糾正和指導;對于少數同學存在的個別問題個別指導。這樣既保證學生實驗操作的準確性,又達到在有限的時間內完成實驗教學任務的要求。

2.4分子生物學實驗課成績評定方式的改進

科學、有效評價學生實驗理論及操作技能是提高實驗教學質量強有力的措施[8]。在分子生物學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生對實驗原理和步驟的掌握和理解。通過結果分析考查學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,各實驗小組不同學生實驗態度以及對實驗教學內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,同時激勵其他的同學,在成績評定中不同學生的評定會有所區別。

3 結語

如何教好分子生物學課程,提高學生的學習興趣,改變學生為了考試而學習的觀念,提高教學效果,是擺在所有分子生物學理論及實驗教學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,考研,科研還是就業都取得了一定的成效。為了更好地提高分子生物學的教學效果,希望能夠與各高校的分子生物教師進行交流和合作,進一步優化分子生物學理論和實驗教學的課程體系及教學方法和手段。從學生作為教學主體出發,發揮學生的主動性和能動性,以期培養出更高質量的高校畢業生。

參考文獻

[1] 朱玉賢, 李毅. 現代分子生物學[M]. 第2 版. 北京: 高等教育出版社,2002:1-3.

[2] 高利臣, 肖璐, 馮濤. 分子生物學實驗教學改革的幾點思考 [J]. 實驗室研究與探索,2010, 29(4):99-102.

[3] 毛范海, 朱林劍, 孫守林等. 改革實驗教學內容和教學方式培養學生創新能力[J]. 實驗技術與管理,2005,24(4):88-90.

[4] 王榮, 劉勇, 姜雙林. 高等師范院校分子生物學課程教學改革與實踐[J]. 生物學雜志. 2012, 29(1):100-102.

[5] 朱玉賢, 李毅, 鄭曉峰. 現代分子生物學[M]. 第3版. 北京: 高等教育出版社, 2007:1-3.

[6] 吳元鋒, 劉士旺, 毛建衛. 分子生物學教學的探索與實踐[J]. 浙江科技學院學報, 2007, 19(4) : 326-328.

[7] 張寶珠, 陳德福. 培養學生實驗能力“分子生物學實驗”課程體系的建立[J]. 高等理科教育, 2005, 4(62):90-92.

[8] 楊曉杰, 劉質純. 利用多媒體技術促進生物學教學改革[J]. 黑龍江高教研究, 2001, 103(5) : 112-113.

[9] 張寶珠, 陳德福. 培養學生實驗能力“分子生物學實驗”課程體系的建立[J]. 高等理科教育, 2005, 4(62):90-92.

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