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分子生物學的作用范文1
黃芪首載于《神農本草經》,味甘,性微溫,歸脾肺經,具有健脾補中、升陽舉陷、益衛固表、利尿、托毒生肌之效?,F代研究表明黃芪含有多種苷類、多糖、黃酮、葉酸及多種微量元素等物質,具有抗腫瘤、調節免疫、抗病毒、抗衰老、抗氧化、抗輻射和抗應激等藥理作用,目前它已廣泛用于抗腫瘤的實驗研究及臨床研究中?,F就在抗腫瘤方面的作用研究及作用的分子生物學機制總結如下。
1 黃芪的抗腫瘤作用
1.1 提高機體免疫功能 石任冰等[1]在黃芪S4對化療荷瘤小鼠細胞免疫功能的影響及抑瘤作用研究中發現,單用黃芪組及黃芪加環磷酰胺組荷瘤小鼠的胸腺指數、脾臟指數均高于單用環磷酰胺組及陰性對照組,差別有統計學意義;證明黃芪對免疫器官有保護作用,而且對化療損傷免疫功能有較好的保護和促進恢復作用。應自忠等[2]應用黃芪治療免疫低下的環磷酰胺化療后荷瘤小鼠,發現荷瘤小鼠體內IgM、IgG顯著增高,說明黃芪在抗腫瘤免疫治療中可顯著促進胸腺體液反應,通過刺激單核巨噬系統提高宿主對癌細胞的特異性免疫反應。李佩文等[3]也發現黃芪注射液可提高腫瘤患者免疫功能,增強其體液免疫和細胞免疫功能。
1.2 抑制腫瘤細胞增殖,促進腫瘤細胞凋亡 趙蓮華等[4]研究黃芪成分F3新制劑對人CCL229、K562癌細胞的抑制作用中,發現黃芪成分F3新制劑對2種癌細胞有明顯的抑制作用,且呈濃度依賴關系,與順鉑聯合用藥效果更加顯著;透射電鏡觀察可見黃芪作用后的癌細胞包膜皺縮、胞質聚集、染色質濃縮,可見核碎裂和凋亡小體形成。劉輝等[5]研究發現,黃芪作用于荷人鱗癌細胞株GNM荷瘤裸鼠的移植瘤后,鏡下觀察見癌細胞形態不規則,胞漿內有空泡,部分細胞有核碎裂現象,并見液化壞死區,說明黃芪有抑制癌細胞增殖,促進其凋亡的作用。
1.3 抑制腫瘤血管生成 腫瘤的生長和轉移與腫瘤區域的血管密切相關,癌腫區域的新生毛細血管是腫瘤賴以生長和生存的物質基礎。早在20世紀70年代就有人提出把抑制腫瘤血管形成作為腫瘤治療的一種途徑。目前這種以腫瘤血管為靶標的治療策略——腫瘤血管靶向治療(tumor vascular targeting therapy),已經成為癌癥治療的重要策略,在肺癌等腫瘤的治療中顯示了良好的前景[6]。柏長青等[7]研究發現,與單獨使用紫杉醇治療相比,紫杉醇聯合參芪可以明顯減少移植瘤內的微血管密度[(10.1±4.4)vs(16.8±7.3),P<0.05]和肺臟轉移瘤個數,說明黃芪對紫杉醇抑制腫瘤血管生成和移植腫瘤轉移有一定的增強作用。沈洪等[8]研究發現高濃度黃芪對胃癌細胞腫瘤血管內皮細胞的生成有抑制作用,而低劑量黃芪則促進腫瘤血管的生長。楊博華等[9]在研究黃芪、三七促進骨髓干細胞體外轉化并擴增血管內皮前體細胞(EPC)作用的研究中發現低、中劑量黃芪可促進EPC的生成,而EPC可進一步分化為血管內皮細胞,從而生成大量新生血管,建立側支循環。這說明黃芪在促進或抑制腫瘤血管生成上存在劑量依賴關系,低劑量可以促進血管生成,而高劑量會抑制血管生成,但這種劑量依賴的具體機制尚待進一步研究。
1.4 逆轉化療耐藥性,增加化療效果 腫瘤多藥耐藥性(multidrug resistance,MDR)是指腫瘤細胞對一種抗癌藥物產生抗藥性的同時,對結構和機制不同的抗腫瘤藥物產生的交叉耐藥性。MDR是化療失敗的主要原因。張雋開等[10]在研究黃芪對肝癌耐藥細胞株Bel/Fu化療敏感性的影響中發現,黃芪成分黃酮可逆轉MDR,增加癌細胞的化療敏感性,增強化療藥物的療效。劉桂蓮等[11]在黃芪多糖對人胃癌SGC7901細胞增殖抑制作用的體外研究中發現,黃芪多糖和順鉑聯合應用對胃癌細胞的抑制作用顯著高于單用順鉑組;而趙蓮華等[12]在研究黃芪協同順鉑對BEL27404 人肝癌細胞的殺傷作用時也發現黃芪可以增強順鉑的細胞毒性。
1.5 減輕化療毒副反應,提高機體生存質量 近年來國內外學者提出生物反應調節劑(biological response modifier,BRM)概念,強調在腫瘤放化療及手術治療的同時并用BRM,可提高患者的免疫功能,減輕化療對免疫系統及造血系統的損害,從而提高對腫瘤的治療效果。黃芪具有扶正固本、補中益氣等藥理作用,有降低化療藥物不良反應,提高機體免疫功能和改善患者生存質量等作用[13]。韓子敏等[14]研究發現,黃芪對腫瘤患者有免疫功能保護作用,減輕化療引起的骨髓抑制,增強化療耐受性。劉興國等[15]在化療配合黃芪對口腔癌的腫瘤標志物的影響中研究發現,化療配合黃芪組患者與單純化療組相比,患者進食情況改善,生活質量提高,化療有效率增加。柏長青等[16]研究發現,對腫瘤化療患者加用參芪扶正注射液后,患者的白細胞、血小板減少現象和惡心、嘔吐反應與單純化療組相比有明顯改善,表明黃芪有減輕化療毒副反應的臨床療效。
2 黃芪抗腫瘤的分子生物學機制
2.1 免疫增強機制 一般認為腫瘤免疫反應以細胞免疫為主,參加免疫的效應細胞主要為Th1細胞,如細胞毒性T細胞、巨噬細胞、自然殺傷細胞等,胸腺與脾臟為主要的免疫器官。而Th2型細胞主要介導體液免疫。Yamamura等[17]研究就發現在基底細胞癌變部位存在Th2型反應增強,Th1反應受抑制的現象。鄭春燕等[18]用實驗方法觀察黃芪對肺癌患者體內Th1/Th2反應狀態的影響時發現,黃芪處理肺癌患者外周血淋巴細胞后,Th2型細胞因子IL4、IL6、IL10的表達明顯抑制,而Th1型因子IL2的表達明顯上揚,說明黃芪能在某個環節阻斷Th2細胞活化,使Th細胞分化向Th1方向逆轉,增強機體細胞免疫及抗腫瘤能力。研究發現TNF2α是巨噬細胞分泌的一種多肽,具有較強的免疫活性,可通過與腫瘤細胞膜上特異性受體結合而誘導細胞凋亡,以達到抗腫瘤作用。INF2γ是作用十分廣泛的免疫物質,具有抗腫瘤細胞增殖的作用。許杜娟等[19]在研究黃芪多糖的抑瘤作用及機制時發現,黃芪作用于荷Bel7404癌細胞小鼠后,檢測到TNF2α及INF2γ含量增高,說明黃芪有誘導巨噬細胞產生TNF2α及INF2γ的作用。
2.2 抑制腫瘤血管生成機制 谷俊朝等[20]研究發現,黃芪多糖可以降低HSP70、VEGF、Bcl2等與腫瘤血管生成存在密切關系的細胞因子的表達。有研究報道COX2超表達在胃癌形成中起重要作用[21],且COX2可誘導血管內皮生長因子如VEGF等的表達,促進腫瘤血管生成。沈洪[8]等研究黃芪對SGC7901胃癌細胞COX1、COX2、VEGF和PGE2表達的影響時發現,黃芪對COX1蛋白和COX2蛋白均有抑制作用,但是對COX2蛋白抑制作用較強。同時黃芪還顯著抑制人胃癌細胞中VEGF和PGE2的表達,從而達到抑制腫瘤血管生成、提高機體免疫功能的抗腫瘤作用。
2.3 逆轉化療耐藥性機制 研究發現P糖蛋白過度表達是產生腫瘤多藥耐藥性的主要機制,這種跨膜轉運蛋白可將化療藥物泵出細胞外而減輕藥物的毒性作用[22,23]。張雋開等[10]研究發現,黃芪注射液作用于肝癌細胞后P糖蛋白表達明顯減少,且P糖蛋白外排功能明顯減弱。同時在建立耐藥細胞株過程中發現細胞內血紅素加氧酶(HO1)表達增加,這可能是腫瘤細胞耐受乏氧的表現。而黃芪作用于耐藥細胞株后,HO1 mRNA表達顯著下降,HO1含量降低,而腫瘤細胞對化療的敏感性增強。說明黃芪也可能是通過改善腫瘤乏氧狀態而逆轉腫瘤的耐藥性的。
2.4 保護骨髓及其造血功能機制 趙美蓉等[24]在研究黃芪多糖對惡性腫瘤化療后骨髓抑制的影響中發現,黃芪多糖具有對抗氧自由基的作用,對抗氧自由基對白細胞的破壞,促進荷瘤小鼠巨核祖細胞生成,促進骨髓造血干細胞的增殖和自我更新。肖月升等[25]在研究中也發現黃芪能在短期內促進粒細胞再生,保護骨髓,減少細胞毒性藥物的損傷。但具體的分子生物學機制尚不清楚。
2.5 其他作用機制 柏長青等[16]研究發現,黃芪能夠改善化療后腫瘤患者ALT/AST異常,促進肝臟合成白蛋白,保護肝臟功能。李成云[26]在黃芪注射液預防大劑量順鉑對腎功能損害的效果觀察中發現,黃芪注射液能夠減輕化療氧化損傷導致的腎小管細胞空泡化和透明管型,降低血中尿素氮及肌酐濃度。還有專家研究發現黃芪作用于腫瘤后能激活抗氧化解毒酶SOD[27,28],消除超氧離子,保護正常組織細胞。張志翔等[29]發現黃芪與化療藥物氟尿嘧啶聯合應用作用于胃癌組織,可使胃癌組織中谷氨酸含量降低,脯氨酸含量升高,但具體作用機制尚不清楚。
3 結論
大量的實驗研究及臨床研究都證實黃芪單獨應用具有一定的抑制腫瘤作用,與化療藥物聯合應用時能夠增強化療藥物的作用效果,減輕化療藥物引起的毒副反應,提高患者的化療耐受性及生存質量,是理想的化療增效減毒劑。黃芪的抗腫瘤作用機制比較復雜,可能包括增強機體免疫功能(細胞免疫和體液免疫)、促進骨髓造血、保護腎臟及肝臟功能、抑制腫瘤血管生成等。但是尚有個別報道黃芪在低濃度下有促進腫瘤血管生成的作用。因此在黃芪抗腫瘤的臨床應用中應謹慎,嚴格掌握劑量特征。黃芪抗腫瘤的具體作用機制將得到更深入的研究和探討,黃芪在抗腫瘤方面的臨床應用也將得到更充實的依據及拓展。
參考文獻
[1] 石任冰,梁曉秋,梁吉春,等.黃芪S4對化療荷瘤小鼠細胞免疫功能的影響及抑瘤作用[J].北京中醫藥大學學報,1999,22(2):6374.
[2] 應自忠,韓志紅,田翼,等.當歸黃芪拮抗抗癌藥物的免疫抑制作用[J].湖北中醫學院學報,2000,2(4):1617.
[3] 李佩文,畢國文,劉保寬,等.芩芪扶正注射液配合化療治療惡性腫瘤的臨床觀察[J].中國中藥雜志,2000,25(2)115.
[4] 趙蓮華,李清,陳詠梅.黃芪成分F3新制劑對人CCL229、K562癌細胞的抑制作用[J].實用癌癥雜志,2003,18(3):242244. 轉貼于 [5] 劉輝,李金榮,胡傳真.黃芪對鱗癌細胞株GNM荷瘤裸鼠的免疫增強及抑瘤作用的研究[J].口腔醫學,1999,19(2):6061.
[6] Keedy VL, Sandler AB. Inhibition of angiogenesis in the treatment of nonsmall cell lung cancer[J].Cancer Sci,2007, 98(12): 18251830.
[7] 柏長青,宋穎芳,王德堂,等.黃芪、黨參提取物增強紫杉醇抑制腫瘤血管生成和轉移的實驗研究[J].細胞與分子免疫學雜志,2008,24(4):375377.
[8] 沈洪,劉增巍,張坤,等.黃芪對SCG7901胃癌細胞COX1、COX2、VEGF和PGE2表達的影響[J]. 腫瘤,2007,27(3):194198.
[9] 楊博華,朱陵群,張娟子,等. 黃芪、三七促進骨髓干細胞體外轉化并擴增血管內皮前體細胞(EPC)作用的研究[J].中國中藥雜志,2005,20(22):17611763.
[10] 張雋開,王忠裕,丁大朋,等.黃芪對肝癌耐藥細胞株Bel/Fu化療敏感性的影響[J].中國中西醫結合外科雜志,2008,14(4):398402.
[11] 劉桂蓮,張承玉,劉曉霞,等.黃芪多糖對人胃癌SGC7901細胞增殖抑制作用的體外研究[J].中國實用醫藥雜志,2007,2(13):89.
[12] 趙蓮華,李清,李坤,等.黃芪協同順鉑對BEL27404 人肝癌細胞的殺傷作用[J].實用癌癥雜志,2005,20(1):3435.
[13] 潘峰,齊元富.黃芪注射液輔助化療增效減毒臨床研究[J].山東中醫藥大學學報,2003,27(2):137139.
[14] 韓子敏,王巧鳳,高福音,等.黃芪川芎嗪注射液加化療治療惡性腫瘤36例[J].第四軍醫大學學報,2006,27(13):10271028.
[15] 劉興國,耿建國,管澤民.化療配合黃芪對口腔癌的腫瘤標志物的影響[J].光明中醫,2007,22(10):4647.
[16] 柏長青,遆新宇,劉關鍵,等.黨參、黃芪提取物注射液對減輕肺癌患者化療毒副反應和生存質量影響的研究[J].中國康復醫學雜志,2006,21(8):707709.
[17] Yamamura M,Modlin RL,Ohmen JD,et al.Local expression of antiinflammatory cytokines in cancer[J].J Clin Invest,1993,91(3):1005.
[18] 鄭春燕,肖偉.肺癌患者外周血單個核細胞Th1/Th2反應狀態及黃芪的調節作用[J].中國免疫學雜志,2002,18(6):502504.
[19] 許杜娟,陳敏姝.黃芪多糖的抑瘤作用及其機制[J].中國醫院藥學雜志,2005,25(10):923925.
[20] 谷俊朝,余微波,王宇,等.黃芪多糖對TA2小鼠乳腺癌MA2981抑制瘤生長及HSP70表達的影響[J].中華腫瘤防治雜志,2006,13(20):15341537.
[21] Sung JJ,Leung WK,Go MY,et al.Cyclooxygenase2 expression in helicobacter pyloriassociated premalignant and malignant gastric lessions[J].Am J Pathol,2000,157(3):729735.
[22] Shabbits JA,Mayer LD.Pglycoprotein modulates ceramide mediated sensitivity of human breast cancer cells to tubulinbinding anticancer drugs[J].Mol Cancer Ther,2002,1(3):205.
[23] Callaghan A,Denny N.Evidence for an interaction between Pglycoprotein and cadmium toxicity in cadmiumresistant and susceptible strains of drosphila melanogaster[J].Ecotoxicol Environ Saf,2002,52(3):211.
[24] 趙美蓉,周潔.黃芪多糖對惡性腫瘤化療后骨髓抑制的影響.天津中醫藥,2007,24(2):114115.
[25] 肖月升,楊振玲,耿建芳,等.黃芪黨參蘑菇煎在大腸癌治療中的輔助作用[J].時珍國醫國藥,2008,19(7):16831684.
[26] 李成云.黃芪注射液預防大劑量順鉑對腎功能損害的效果觀察[J].中國基層醫藥,2007,14(8):1359.
[27] 應自忠,韓志紅.黃芪對實體瘤裸鼠免疫功能的影響[J].時珍國醫國藥,1999,10(10):732733.
分子生物學的作用范文2
[關鍵詞]生物化學與分子生物學;臨床醫學;學習興趣
生物化學與分子生物學是醫學科學中重要的基礎學科之一[1,2]。在多年的教學中,我們發現大部分醫科大學學生認為生物化學與分子生物學是醫科大學中最難的一門課程,比較難學。經過多年的教學觀察和問卷調查,覺得學生之所以對生物化學與分子生物學習的興趣不高及產生畏難情緒的原因主要有以下幾點:
一、學生的相關背景知識薄弱
生物化學與分子生物學是化學與生物學結合的一門交叉學科。醫科大學學生的化學和生物學基礎一般都較弱,特別是有些專業招生是文理兼收的,如護理專業,衛管專業等。他們的理科基礎就更薄弱。而在生物化學與分子生物學代謝章節的學習過程中涉及大量的有機化合物和有機反應。這些化合物和反應的名稱是學生很少見到過的,在這種情況下要記住并理解這些化合物及化學反應對學生來說是十分困難的一件事。在遺傳信息傳遞的內容中,不僅涉及復雜的高分子化合物和復雜的反應,也會涉及生物學的內容,比如病毒、線蟲、細菌等等,而學生對這些物種都不太熟悉。在生物化學與分子生物學中出現了一系列新的領域,比如:表觀遺傳學、生物信息學等。尤其是生物信息學更需要一些計算機、數學和統計學等知識。因此,學生在學習中會感到格外的困難。此外還有復雜的生物化學與分子生物學實驗技術,都讓學生感到生物化學與分子生物學的學習十分困難。
二、學生對生物化學與分子生物學學習的重要性認識不夠
我們通過調查發現,部分臨床專業的學生認為,生物化學與分子生物學這門課只是基礎課。他們將來畢業主要是做醫生和護士,而不是從事科學研究,并且生物化學與分子生物學與臨床醫學的關系不大,不象專業課那么重要,片面的認為只要專業課好就行,把基礎課放在一個不重要的位置,因此,對生化學習的積極性不高。
三、教學方法單一,理論與臨床脫節
隨著招生人數的增加,教師的教學任務繁重,教學課時減少,尤其是實驗課時的減少較為明顯,這些都使得教師沒有時間進行基礎知識與臨床疾病關系的討論。結果使學生覺得生化和分子是化學課程或者是生物學科的課程,與醫學科學關系不大。長此以往喪失了對生物化學與分子生物學的興趣。
然而,生物化學與分子生物學是一門重要的醫學基礎課,教師在教學中應該加強學生對其重要性的認識,并且在教學中結合臨床醫學培養學生學習該學科的興趣和動力。如何做好臨床和該學科的結合?可以從以下幾個方面著手:
一、在回顧歷史中激發學生的興趣
在醫學發展史上,生物化學與分子生物學對醫學的發展發揮了巨大的作用。從歷年來的諾貝爾獲獎情況中可以知道,許多重大的醫學發現都是與生物化學與分子生物學領域的研究成果。比如:蛋白質、核酸方面的研究、維生素B1、維生素K等的發現、肌肉中氧消耗和乳酸代謝闡述、染色體理論的建立、胰島素的發現、糖代謝的研究、DNA雙螺旋結構的發現、蛋白質測序技術、DNA測序技術、PCR技術、基因定點突變技術、真核基因表達調控的分子機制、RNA干擾現象的發現等等都被授予了諾貝爾生理學醫學獎[3]。這些重大發現為醫學科學的發展奠定了基礎。從而使醫學科學進入了一個嶄新的一頁――分子醫學時代。通過這些重大事件的講解,使學生更清楚地認識到生物化學與分子生物學在醫學科學中的重要性,并且激起學生利用生物化學與分子生物學知識探討生命現象的興趣。
二、生物化學與分子生物學與疾病的發病機制
幾乎所有的疾病發病都能追尋到其發病的分子機制,而這一點正是生物化學與分子生物學研究內容之一。教師可以在授課是結合這一點,利用學科知識來解釋一些常見病的發病機制,從而加強學生對課程內容的理解、學科重要性的認識以及培養其學習興趣。對于學生覺得最難學習的代謝來說,可以用生物化學與分子生物學所學的代謝知識來解釋糖尿病的發病機理來激發學生的興趣。糖尿病是胰島素缺乏引起的血糖升高,進而導致代謝紊亂,出現多飲、多食、多尿和消瘦為主要臨床表現的疾病。那么為什么胰島素缺乏會出現這些情況呢?我們可以從剛剛學過的胰島素對糖代謝、脂代謝和蛋白質代謝的調節及三大物質代謝的相互聯系來解釋其發病。胰島素缺乏時,機體不能利用葡萄糖供能,只能利用脂肪和蛋白質分解供能。這樣就導致血糖水平升高,高血糖導致饑渴感滲透性利尿,因而多飲、多食和多尿;脂肪和蛋白質的分解加強導致消瘦[4]。盡管學生沒有學習過糖尿病的知識,但通過簡單臨床背景知識的介紹,然后運用所學習的物質代謝知識,很容易使學生理解糖尿病的發病機制,這既加強了學生對所學內容的理解,也激發了其學習興趣。
三、生物化學與分子生物學與疾病的診斷和治療
生物化學與分子生物學的知識不僅能夠解釋疾病的發病機制,也在疾病的診斷和治療中得到體現。在教學中,我們可以通過對一些常見疾病診斷和治療介紹,使學生能夠認識到本學科在醫學科學中的重要性及培養其應用本學科知識解決問題的興趣。比如常見的乙型肝炎診斷,乙型肝炎病毒可以通過本學科最常用的技術熒光定量PCR(real-timePCR)技術來檢測乙型肝炎病毒的DNA含量,而血清谷丙轉氨酶可以判斷患者肝臟是否收到損害。因為谷丙轉氨酶在干肝臟細胞中的含量最高,當肝臟細胞受損傷時,該酶就釋放入學,從而導致血清谷丙轉氨酶升高[3]。這樣學生就能夠認識到PCR技術及一些基本知識在醫學診斷中是非常有用的,同時也加強了學生對這些知識的理解和記憶。生物化學與分子生物學知識還用于理解疾病的治療措施。隨著現代科技的發展,建立了許多新的治療手段,基因治療就是最好的例證。基因治療包括很多種,涉及許多生物化學與分子生物學的知識,包括:基因矯正、基因置入、基因敲除、反義DNA及RNA干擾等許多新技術。
四、通過病例討論增加和激發學生對生物化學與分子生物學的興趣
在實驗教學或理論教學進行到一個階段,我們可以采取課堂討論的形式,利用一個階段學習的知識來認識一種或一類疾病,這樣既能夠加強學生對學過知識的理解和記憶,也能夠學會如何應用所學的知識來解決問題,同時也激發了學生的學習興趣和主動性。我們在學期結束曾經討論癌癥這一疾病。從癌癥的發病機制、診斷到治療都涉及到生物化學與分子生物學的知識。目前關于腫瘤發病機制的學說,主要是癌基因和抑癌基因的理論,即癌基因的過度表達或者抑癌基因低表達可能是腫瘤發病的基本原因。這樣我們就能夠熟悉癌基因和抑癌基因的內容并能夠用于實踐。再如腫瘤的化學治療,許多抗腫瘤藥物,比如5-氟尿嘧啶、阿糖胞苷等,都是堿基或核苷酸等的類似物。那么這些類似物為什么能夠治療腫瘤或者說殺死腫瘤細胞呢?這些藥物結構上與堿基或核苷酸類似可以通過酶的競爭性抑制作用的來抑制核苷酸的合成或干擾DNA和RNA的功能[3]。這樣學生就能夠了解酶競爭性抑制、核苷酸的合成、DNA的復制和RNA轉錄以及細胞的生長繁殖等知識很好地運用在疾病的治療中。所有這些涉及了很多生物化學與分子生物學知識。這樣我們能夠運用生物化學與分子生物學的知識來認知腫瘤的發病機理及診斷治療等等。
五、臨床醫學貫穿生物化學與分子生物學教學始終
從生物化學與分子生物學的發展史到蛋白質與核酸、從物質代謝到遺傳信息傳遞、從分子生物學技術到細胞信號轉導都與臨床醫學有關。比如從乙醇能夠是蛋白質變性,認識到臨床使75%乙醇消毒的原理;從核酸的代謝,我們認識到核酸沒有營養價值;從膽固醇代謝,我們認識到動脈粥樣硬化的發病機理;從基因突變認識到遺傳性疾病。我們在教學中充分認識到學生的目標是學習醫學科學,始終把臨床和生物化學與分子生物學聯系起來不僅使學生認識到臨床醫學是一個龐大的知識體系,而且學生的學習興趣就會越來越濃。
在多年的教學中,學生一直反應生物化學與分子生物學是較為難懂、并且枯燥無味的一門科。通過不斷改進教學方法、教學理念及不斷實踐、總結、提高,我們認識到生物化學與分子生物學的教學中通過與臨床醫學的形式多樣的結合,不僅能夠使學生認識到生物化學與分子生物學在醫學科學中的重要性,并且培養了學生對本學科的極大興趣。我們希望在今后的教學中,通過不斷的摸索實踐提高教學效果、培養學生的興趣,為我國的醫學教學做出貢獻。
參考文獻:
[1]戴雙雙,婁桂予,高敏等。臨床醫學本科生物化學教學的設計與實踐[J].西北醫學教育,2009;17(2):335-336.
[2]郭小芳,田智,周鋒等.醫學高校生物化學教學的探索.醫學教育探索[J].2010;9(9):1199-1200.
[3]查錫良主編.生物化學[M].第七版,人民衛生出版社.2008年.
[4]高谷,馬建華.代謝組學的研究進展及在糖尿病中的應用.國際內分泌代謝雜志[J].2010;30(2):126-128.
分子生物學的作用范文3
關鍵詞:分子生物學;多元獲??;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)12-0101-02
分子生物學是研究核酸、蛋白質等生物大分子的形態、結構特征和相互關系,從分子水平闡明生命現象與生命本質的學科。自Watson和Crick提出DNA雙螺旋結構模型標志著人類對生命現象本質的認識進入到分子水平,分子生物學已成為現代生命科學的共同語言和人類由被動地適應自然界轉向主動地改造和重組自然界的基礎學科,同時也使得分子生物學稱為現代生物學領域里最具活力的科學。(朱玉賢,2013)上世紀90年代以來,國內各高校先后為本科生開設了分子生物學課程,目的是引導學生從分子水平認識生命本質,了解有關分子生物學的基本理論知識和研究方法,為學習生命科學相關專業的學生進一步的學習和科研打下良好的分子生物學基礎。在分子生物學的教學過程中,由于分子生物學課程知識體系龐雜,知識點多而分散,我們發現,對許多抽象的概念或原理的解釋和闡述一直是教師的教學和學生的理解和掌握過程中存在的難題,上完課后同學們的普遍反應是晦澀難懂,猶如聽天書一般;而且,分子生物學課程對實驗技能和實驗條件要求較高,實驗涉及的內容也較為復雜,這就要求同學們不僅具備堅實的理論基礎,還需具有非常強的實驗動手能力;同時,分子生物學作為一門新興學科,新理論、新技術層出不窮,知識更新快,更新周期也越來越短,這些研究方法的不斷創新和理論體系的不斷更新與完善更給分子生物學教學帶來了極大挑戰。怎樣將分子生物學中晦澀的知識點轉化為直觀、淺顯易懂的故事呈現在同學面前?怎樣將理論與實驗結合,使同學們從實驗過程中領會各種生物大分子形態結構與功能的關系?怎樣調動同學們對微觀生命奧秘探索的興趣,激發同學們的創新潛能,從而實現對生命科學創新人才的培養?作為湖南省精品課程,《分子生物學》教學一線的老師們嘗試了一系列的教學改革和課程體系優化,致力于將分子生物學知識的傳播由教師的單向傳授為主轉變為學生對分子生物學知識的多元獲取,以著重培養學生的實驗動手能力并激發學生的創新意識和科研能力。
一、基礎知識和學科進展的有機結合
分子生物學誕生以來,作為生命科學的帶頭學科,學科發展極為迅速并滲透生命學科各個領域,但主要遺傳物質DNA的雙螺旋結構和“中心法則”提出至今未受到質疑。(胡劍,2014)在經典核心理論的基礎上,對于基因表達調控以及信息傳遞通路等認識的不斷豐富,以及從基因組、轉錄組、蛋白組、代謝組等水平上對生命現象和規律的理解逐步深入,要求我們在教學中一方面滿足學生掌握分子生物學基本理論的需要,另一方面要適時地更新教學內容,充分調動學生的學習積極性,通過文獻閱讀、專題講座和學術報告等途徑獲取最新知識,了解最新動態。在基礎理論知識的講解的過程中,盡量將課本上相關的一些分散知識系統化并提煉出知識點,指導學生在理解的基礎上,采用總結規律性的方式幫助記憶。文獻閱讀的內容則選擇來自《Cell》、《Nature》、《Plant cell》、《Plant journal》、《Plant physiology》、《Science》等權威期刊的最新研究論文或研究綜述,通過在線查閱,翻譯和研讀的方式將分子生物學領域的最新研究進展展現在大家面前,既讓同學們了解了本領域的最新進展,也教會了同學們查閱文獻的方法。這種“基礎知識”和“學科進展”的有機整合方式,同學們的主動學習積極性被激發;文獻資料搜集和自主學習能力得到提高,學生的創新意識和從事科學研究的能力得到培養,同時也形成了同學們對不斷發展的分子生物學知識多方位豐富的理解。
二、討論交流在教學中的應用
分子生物學內容與生命活動息息相關,講到熱點話題時自然會激起同學們之間的討論與交流的興趣。多年的教學經驗證明,在分子生物學教學中應適當增加課堂討論與交流的教學方式,既能啟發學生的學習興趣,又能提高同學們的思考能力和口頭表達能力。因為這種討論與交流教學,強調在教師的精心準備和指導下,教師作為“導演”,對學生的思維加以引導和啟發,并通過預先的設計與組織,來啟發學生就特定問題發表自己的見解;學生則是在教師指導下進行有意識的思維探索活動,學生的學習始終處于“問題―思考―探索―解答”的積極狀態。事實上,分子生物學可供討論的題材很多:如超級細菌是如何產生的?表觀信號如何影響性狀?細胞衰老死亡的調控是如何進行的?轉基因食品的利與弊;癌基因,抑癌基因和癌癥的發生分子機制;細胞重編碼的分子機制;等等。對這些熱點問題的討論培養了學生諸多方面的能力:提高了學生的學習興趣,培養了學生的自學能力,促進了師生交流與溝通,培養了學生的口頭表達能力,增強了同學們的團隊合作能力。同時,由于學生看問題的方法不同,會從各個角度、各個側面來揭示基本概念的內涵和基本規律的實質,從而產生自主性、探索性和協同性的學習。
三、動畫、微課、精品資源庫等教學網絡資源的整合
分子生物學是一門內容豐富、應用性超強的學科,板書、掛圖、模型和幻燈片等傳統的教學手段遠不能傳遞和表達繁多而抽象的分子生物學內容,更無法讓學生深入理解抽象的教學內容。而動畫、微課和精品資源庫等網絡多媒體教學資源的應用很大程度上解決了這一難點,使得抽象復雜的內容在多媒體教學中更加簡單化、直觀化和具體化,同學們也更容易理解分子生物學。如DNA復制和轉錄、蛋白質的生物合成、乳糖操縱子模型、衰減子模型,轉座位子模型,DNA重組Holliday模型都可制作成微課,以動畫和微課模式展示在同學面前,利用動畫和微課等直觀、生動和主題鮮明的特點幫助同學理解。
四、理論與實驗結合模式的運用
分子生物學是一門實驗性特別強的學科,分子生物學實驗是基礎理論課的配套課程,是理論教學的深化和補充,與理論課密不可分,在課程設置中占有重要的地位。但是,分子生物學實驗條件要求相對比較高,使得學生對于分子生物學實驗內容和方法有非常大的畏懼心理。針對學生的這種恐懼心理,我們合理安排實驗內容,并加大了實驗課程的比重。為了讓學生由淺入深逐步認識分子生物學常規技術,除了常規的每周4節課的實驗課程外,我們還安排了分子生物學綜合實驗周、將質粒提取、電泳檢測、基因克隆、載體構建、酶切鑒定等方面的實驗技術集中在實驗周內進行,以便更系統地將DNA重組相關的實驗技術傳授給學生,并在條件允許的情況下盡可能的把新的實驗技術手段介紹給學生。對分子生物學課程特別感興趣的同學,我們還鼓勵學生參與到教師的科研工作中去,利用現有的科研條件,引導學生思考并完成相關的實驗內容,以培養學生的創新思維和發現問題、分析問題和解決問題的能力,從而使學生的科學素養和科研能力得到較高的提升。
五、教學師資的內涵建設與發展
作為當前生命科學中發展最快并與其他學科廣泛交叉與滲透的重要前沿領域,分子生物學發展的突飛猛進和分子生物學技術發展的日新月異給分子生物學的課程教學帶來極大的挑戰。在分子生物學教學過程中,為適應時展的高層次和高素質人才培養的需要,為了使分子生物學課堂更加具有吸引力,作為教師更應該對最新的研究熱點有敏銳的洞察力,因而教師自身專業素質對教學質量的提升和對學生的專業知識學習興趣的培養起著至關重要的作用。提高教師自身素質,加強教學師資的內涵建設與發展,我們主要從三方面著手:(1)實施以老帶新,為青年教師配備導師的制度和每周一次的教學討論,通過老師之間的經驗交流,相互學習和取長補短,以期共同提高授課水平和教學能力;(2)通過在職培養、外出進修和人才引進等并舉的方式壯大師資力量。在職攻讀博士學位的方式加強青年教師知識結構的優化;國內外訪學計劃則拓寬了中青年教師視野;人才引進則增強了提高教師專業素養和學術水平;(3)通過主持或參與產學研團隊的各級教改和科研項目,提高教師自身的創新意識和科研素養,并滲透到教學之中,給學生以更多的啟迪和思考。
2010年以來開展的《分子生物學》教學實踐改革證明,多元獲取教學模式在分子生物學教學中的應用,提高了教與學的效率,促進了老師和學生的互動,教與學相得益彰,取得了較好的教學效果。
參考文獻:
[1]朱玉賢,李毅.現代分子生物學[M].北京:高等教育出版社,2013.
[2]胡劍.群體性創新人才培養途徑探討――以中國農業大學“分子生物學”教學改革實踐為例[J].高等農業教育,2014,(l):50-54.
[3]賈睿,蔡春爾,霍元子,何培民.討論式教學在分子生物學教學中的應用[J].中國校外教育(理論),2011,(6):110.
分子生物學的作用范文4
關鍵詞:研究生培養;實際需求;分子生物學;探索
中圖分類號:G643.2 ?搖文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)03-0046-02
隨著生物科學技術的飛速發展,生命科學各學科之間的交叉滲透日益顯著,而在生命科學領域的各項核心課程之中,分子生物學已逐漸成為聯系其他學科的樞紐性課程和眾多新興學科的基礎性課程。生命科學各專業的研究生,對分子生物學知識的理解和掌握程度,直接關系著后續開展研究生課題設計及進行畢業論文實驗研究的質量與水平,因此,如何讓學生真正做到學以致用,讓分子生物學的理論和實踐知識為研究生課題設計服務,已成為判斷該課程教學效果好壞的關鍵問題[1]。分子生物學是從生物化學這門課程中獨立出來的一門課程,它的核心內容是基因的表達與調控,這構成了整個課程的主干部分,與此相關的眾多內容組成了課程的枝葉部分,傳統的教學方法往往注重分子生物學理論機制的講解,而將實驗教學獨立開來,這種教學模式對即將進入實驗室開展課題設計和研究工作的研究生來講,存在明顯的缺陷。原因有以下三點:首先,生命科學相關專業的研究生與本科生相比,已具有一定的分子生物學理論和實驗基礎,其理解能力也更強;其次,研究生與本科生對于課程的預期不同,研究生馬上面臨獨立地開展學位論文的課題設計,對課程學以致用的要求會更高一些;再次,由于研究生的本科背景及自己所學專業等方面存在著較大的差別,其學習的基礎參差不齊,因此每個人對課程的要求也不同。因此,分子生物學的研究生教學工作需要更多地考慮研究生的實際特點,針對性地開展教學模式和教學方法改革。本教學團隊,注重從研究生教育的實際需求出發,通過幾年的實踐探索,已初步構建好研究生分子生物學的課程體系,并在教學工作中不斷改進和創新,有力地促進研究生專業能力的培養,下面就已經開展的教學新探索加以介紹。
一、教材的選擇與課程內容設置的探索
我們沒有指定某一本書作為課堂教材,而是向學生介紹了幾本分子生物學領域的經典著作,其中包括《現代分子生物學》、《醫學分子生物學》、《基因的分子生物學》、《基因VIII》及《分子克隆實驗指南》等,希望學生能盡可能地閱讀并參考這些著作來學習。這樣有助于學生從不同的專著中獲取知識,通過不同作者的講解與敘述,增加對分子生物學的全面思考和認識。
我們通過深入了解每位學生在本科階段的相關學習情況,發現由于專業背景差別較大,很多學生即使學過了相關課程內容,對分子生物學知識的理解仍處于較淺水平。因此,在課程內容的設置上我們進行了改革,最終確認了“一條主線,三個基本點”的格局,主線就是分子生物學的核心:基因的表達與調控,三個基本點即三大基本過程:復制、轉錄及翻譯。在課程設置上,我們也分為三大塊,即分子生物學基本理論與知識、分子生物學實驗技術和分子生物學專題知識,第一部分是課程的重點部分,包含了三個基本點的內容;后兩部分是在第一部分內容上的進展和深入,基因的表達與調控成為貫穿三部分的一條主線,每一部分都緊密聯系該主題。因此,理論課與實驗課的教學內容設計都是圍繞主線與基本點展開,使學生通過本課程的學習,在腦海中形成分子生物學的最基本理論體系,奠定良好的分子生物學知識基礎。
二、了解學生的學習需求,使教學更加貼近實際
針對本課程結束后,學生馬上就要進入實驗室開展課題研究的現狀,在開課初期給學生布置了一道課外作業題,即“與導師交流,了解自己研究生論文的課題方向和內容,提出你想通過分子生物學課程學習到的內容有哪些”。因為涉及到未來自己的課題及論文,每位學生都積極參與并完成了該項作業,總結學生的作業情況,我們發現不同專業研究生對本課程的需求存在著異同點,例如,基礎醫學專業的研究生對分子生物學新發現和新知識方面的要求較多,而藥學專業的研究生更希望對分子生物學實驗技術方面了解更多一些。根據這些反饋回來的情況,我們授課老師了解到了學生以后從事專業課題研究的基本信息,因此在后續的課程設計上根據各專業特點,有選擇性地安排一些專題性質的課程內容,例如,增加了RNAi專題討論課等,這樣使我們的教學可以更加貼近學生的實際需求,受到了學生的廣泛好評。
三、每節課都要有亮點
分子生物學與其他生物醫學類理科課程類似,理論課教學中都涉及到很多比較枯燥的概念和復雜機制過程的講解,如何保證學生在課堂上的專注力是能否獲得好的教學效果的關鍵因素之一。為解決上述問題,通過集體備課我們對每節課的授課內容進行細致的分析討論,一致認為除了進行傳統的教學講解以外,每節課都必須在內容上體現出兩個以上的能激發學生學習興趣的亮點內容,這些亮點與當堂課的核心內容有密切關系,在提高學生學習興趣的同時還能幫助對核心內容的加深理解。例如,在講DNA復制這節課的內容時,我們選取了發現半保留復制機制和發現岡崎片段兩個著名實驗的科學家故事作為亮點,教導學生如何激發自我的創造性思維;在講解PCR技術的理論章節時,選取了授課教師自己做PCR實驗中遇到的幾個問題作為亮點,將理論課程與實際操作結合起來,通過提出問題、分析問題和解決問題的講授方式,使學生對該項技術的理解更加深入。
四、實驗教學著重鍛煉學生的實驗設計及實踐操作能力
本課程還包括了分子生物學的實驗教學工作,本著為研究生提供一個連續性鍛煉動手操作機會的目的,我們設計了一個涉及分子生物學最根本也是最重要內容的綜合性實驗,即目的基因的克隆及鑒定。首先在理論課教學中采用討論式教學方法,讓學生對基因克隆的基本實驗設計和操作流程有了初步的認識,然后采用連續不間斷的時間安排,利用晚上及周末時間,讓學生親自動手完成樣本制備,RNA提取,RT-PCR,目的基因片段的酶切、回收及連接,感受態細胞制備,轉化重組子及篩選鑒定的各個實驗環節,并對實驗過程中及時發現問題進行課堂討論和分析,進一步加深了學生對該實驗的理解和認識,也培養了實驗設計的基本思維,對其后續研究生課題的開展起到了很好的促進作用[2]。
五、引導學生培養良好的科研思維能力
鍛煉好的科研思維能力是以后從事科研工作的根本所在,在分子生物學的課堂上,我們也采取了形式多樣的教學方法努力引導學生培養自己的科研思維能力。例如,老師在講授完基本理論知識后,提出一些有爭議性的專業知識問題,讓學生分組討論,并拿出自己的觀點,然后進行課堂辯論會,通過這種方式促使學生開動腦筋運用所學的知識去解決存在的問題,有利于學生科研思維能力的鍛煉;我們還開展了課堂seminar活動,讓學生根據自己專業及今后課題研究的特點,選取涉及到分子生物課堂知識的高水平SCI文章,通過自己的閱讀理解,制作講演PPT上講臺進行講解,通過這個活動提高了學生查閱和分析外文文獻的能力,對今后的課題設計也是大有裨益的[3]。
本著能讓學生能夠學以致用的原則,分子生物學課程教學緊緊抓住研究生培養和教育的特點,在教授基本理論和實驗技術知識的同時,從研究生未來課題設計的實際出發,對授課內容、課程體系及構架等做了新的探索和嘗試,已獲得了初步的教學成果,但仍然還有許多地方有待改進和完善,相信通過不斷的努力,分子生物學能成為一門助力生命科學各專業研究生教育的必備課程。
參考文獻:
[1]李敏,陳必鏈.碩士研究生《分子生物學》(英文)課程的改革與實踐[J].福建師范大學學報(自然科學版),2011,27(3):44-47.
分子生物學的作用范文5
課程體系的制定和完善本校生物專業本科“分子生物學”的教學體系自2005年以來進行了三次調整,第一次是從2005年起,采用了雙語教學的模式,主要原因是當年本校面臨本科教學評估,雙語教學已經列為本科教學質量評估的觀測指標之一,為使生物技術專業的課程的雙語教學授課率達到15%,綜合各方面因素,“分子生物學”雙語教學成為一個試點。為開展人才培養模式的改革創新,“分子生物學”課程嘗試采用雙語授課形式,旨在提高大學生專業英語水平和直接使用英語從事科研的能力。但是當時適合高等師范院校本科生使用的原版分子生物學教材很少,幾經篩選,本校最終將《InstantNotesinMolecularBiology》作為學生的教材。該書以24個專題的形式講述細胞與大分子,蛋白質和核酸的特點,染色體結構,DNA的復制、損傷修復和重組,基因表達調控,分子生物學常規技術,每個專題相對獨立,簡潔易懂,但是系統性和深度尚有欠缺,難以適應學生考研的需求,所以在教學中,教師需要補充大量內容,因此無論教還是學,這本教材在使用中的缺陷都比較明顯。鑒于此,自2009年起,本院選擇了《現代分子生物學》作為教材,首先考慮該書由著名學者朱玉賢等編寫,是“十一五”國家級規劃教材,其次該書也是多所學校分子生物學考研復習的推薦參考書。該書在編排上分11章,從染色體與DNA,生物信息的傳遞,分子生物學方法,基因表達調控,疾病與人類健康,基因與發育,基因組與比較基因組學等方面介紹分子生物學基礎理論和技術,在教學中,結合學生的實際情況,筆者并未完全按照該書的內容講授,有些與生物化學、細胞生物學重疊的內容采用略講方式,而有些內容則在教學中進行了補充或刪減,例如:本教材中DNA修復和轉座部分的內容薄弱,脈絡不清晰,筆者主要依據《基因的分子生物學》進行了補充,而該書中一些與分子生物學主線關聯不緊密的部分,則進行了刪減,2012年,本校在多年教學經驗積累的基礎上,結合本科生的特點,出版了《普通分子生物學》一書,以易教易學作為編書的出發點,參考了多部目前國內外主流的分子生物學教材,構建了一個重在基礎、兼顧前沿、簡潔明了的體系,全書分6章,介紹了DNA的結構和復制,RNA的結構和轉錄,蛋白質的生物合成,基因表達的調控,分子生物學研究方法。該書在結構上分為三個模塊,即基因組的維持、基因組的表達和調控、分子生物學技術,方便學生對學科體系的整體認識。
課程內容的優化分子生物學是從生物化學分化延伸出來的一門獨立的學科,一些內容和生物化學有較多的聯系或重疊。但是分子生物學有自身的學科特點,突出對生命現象分子本質的解析。由于本校生物專業的“分子生物學”課程是在“生物化學”之后開設的,在課程教學中,任課教師通過討論,對教學內容進行了分析,確定了兩門課的側重內容,在注意系統性的前提下,著重講解教材的重點與難點,例如:在“生物化學”中已經有較大的篇幅講述生物大分子的結構,在“分子生物學”課程中將略講,教師在講解復制、轉錄和翻譯等過程分子機制時,以溫故知新的方式,將基礎知識和基本概念進行要點概括,借此為下一步的教學做鋪墊,并檢測學生的背景知識掌握情況,這種教學方法不僅得到了學生的廣泛好評,而且使學科特點在教學中更加突出,專業課教學學時分配更加合理,起到了引導學生關注專業基礎知識關聯性的作用。
課程設置的調整鑒于本校生物專業學生普遍有考研的需求,學生對“分子生物學”的教學要求高,希望能更貼近考研的要求,所以在2010年的培養方案中,分子生物學采取了分級、分段開設的方法,在大三面向所有專業開設的“分子生物學”,教學重點放在系統性和基礎性上;在大四以選修課的形式開設的“高級分子生物學”,旨在通過教學促進學生提高專業基礎理論的綜合能力,在學科的深度和廣度上做進一步的擴展,不僅補充了最新的國內外分子生物學前沿和熱點內容,而且選擇一些重點科研院所的考研真題進行剖析,引導學生完成拓展和提高。調查顯示,學生普遍贊同這一課程改革方式。
課程實踐環節與理論環節的有效銜接
實踐教學是“分子生物學”課程的重要部分,但是由于條件所限,目前本校生物專業的“分子生物學”課程僅開設了理論課,實驗課尚未開設。為解決這一問題,在理論教學中通過對教學內容的分析,盡最大可能的將基礎理論的講授和分子生物學基礎實驗相結合,堅持既要使教學沿著課程的主線進行,又要努力使實驗技術的介紹與理論課教學合理的銜接的原則,一定程度上彌補了實驗教學的不足,旨在通過課堂教學,使理論和實驗教學融為一個有機的整體,一些代表性的分子生物學技術的原理和方法按照表1所示的安排在基礎理論部分的講解中進行了介紹。作為任課教師,要使課堂教學精彩,還應深入科研第一線,這樣才能利用科研和生產實踐中的例子豐富課堂教學內容。[1]尤其是分子生物學這樣更新快的學科,教師必須了解和準確把握學科發展方向和前沿熱點,將自身科研實踐中的經驗、體會和感悟傳遞給學生,激發學生的對科學研究的熱情,調動學生學習積極性。值得注意的是,專業課教學要充分發揮學生在學習過程中的主體作用,努力提高他們的分析能力、綜合能力和創新能力,引導學生將理論知識和實驗技術內容有效的融合,在教學中采用了一些方法來激發學生的學習興趣和主動性,例如:每節課之后有要點回顧和知識鏈接提示,留給學生較為寬松的時間進行復習和延伸學習;設置一些與本節課內容有關的基礎題、提高題、實驗分析題,安排學生課下自行選擇完成,以便學生檢測學習掌握的情況,及時將知識梳理歸納,增加了學習過程的開放性和自主性。
教學模式的探索和實踐
雙語教學作為一種的新的教學模式,順應了國家培養復合型人才的要求,也是考評學校教學質量和水平的一個重要指標。[2]2005年本校生物專業的“分子生物學”課程作為第一批教學模式改革的課程,率先采用了雙語教學形式授課,一方面是出于本科教學評估的要求,另一方面也是專業課教學模式的一種嘗試和探索。從2005至2008年的實踐和學生反饋意見上看,雙語教學作為教學改革的一種探索是值得肯定的,調查顯示,92%的學生認同和贊成雙語教學,認為通過使用原版英文教材和全英文課件,感覺學習“分子生物學”并沒有開課前想象中的那么困難,通過學習,理解和掌握了學科知識體系,專業英文的閱讀能力得到較大的提高,對專業詞匯有一定的積累,很有成就感,對這門課更有興趣了。從任課教師的反饋意見上看,由于難以找到合適的教材,所以在備課上需要下更大的力氣,充實教學內容,不少教師在教學中信心不足,擔心由于缺乏專業英文口語訓練,造成專業術語的發音錯誤等問題。所以實際上,本校生物專業分子生物學開設的動因主要來自學校本科教學評估的要求。
分子生物學的作用范文6
關鍵詞:分子生物學 雙語教學 全英型 中英混合型
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)04(b)-0172-02
隨著我國改革開放的不斷深入,既懂專業又通英語的人才需求越來越大,英語作為目前世界上最通用的語言,在國際政治、經濟貿易、文化、學術交流中廣泛使用英語。為應對這個時展對教育提出的新要求,為了更好地培養面向現代化、面向世界、面向未來的人才,教育部在《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》(教高[2001]4號)中的第八條專門談到了在高等學校推進雙語教學[1],該文件指出:“本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學。對高新技術領域的生物技術、信息技術等專業,以及為適應我國加入WTO后需要的金融、法律等專業,更要先行一步,力爭在3年內,外語教學課程達到所開課程的5%~10%?!?005年,教育部在《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》(教高[2005]1號)文件中,再次強調繼續深入進行雙語教學改革[2]。所謂雙語教學就是在一些非語言類課程教學中采用兩種語言進行教學的教學形式,在我國現階段的高等教育體系中,雙語教學實際上是指用漢語與英語交替進行的教學模式。
分子生物學是從分子水平研究生物大分子(核酸、蛋白質)的結構與功能從而闡明生命現象本質的科學。這是一門生物學和化學之間跨學科的研究,其研究領域涵蓋了遺傳學、生物化學和生物物理學等學科。自20世紀50年代以來,分子生物學成為生物學的前沿與生長點,分子生物學及其相關技術被世界各國列為重點發展的高新技術領域[3],因此,從研究內容、課程特點以及在生命科學中的地位來看,分子生物學顯然適合開展雙語教學。根據筆者參與生物技術專業分子生物學雙語教學工作的經驗,下面談談自己在雙語教學中積累的體會和認識。
1 《分子生物學》雙語教學的必要性和可行性
1.1 必要性
如上所述,雙語教學是我國高等教育國際化,應對經濟全球化和科技發展的挑戰、培養具有國際競爭力人才的必然要求。在《分子生物學》教學中采用雙語教學能夠讓學生掌握獲取最新分子生物學知識的能力,使學生在掌握學科前沿進展的同時,有效地提高他們實際應用英語的能力,便于學生能更有效地進行學術研究和國際交流。
1.2 可行性
《分子生物學》的語言表述和詞義相對比較固定,各種語言對它們的理解、診釋比較一致。實踐證明,雙語教育不僅在加拿大、新西蘭、美國等雙語國家或多語國家獲得了成功,而且在澳大利亞、日本、韓國等單語國家也獲得了成功。我國近10來年的實踐也有一些成功例子[4]。
1.3 《分子生物學》雙語教學的目標
《分子生物學》雙語教學目標是雙重的,英語語言目標與專業知識目標是辯證統一的,而不是對立的。筆者認為《分子生物學》雙語教學的目標,首先是以能力和素質培養為主,讓學生掌握分子生物學的基礎知識和基本研究方法;其次是培養學生培養學生自學,主動學習和自主解決問題的良好習慣和能力。學習國外先進的理念、思維方式和前沿的最新的科研成果;再次是讓學生學習專業知識的英文表述方式,培養他們在本專業領域進行國際學術交流的能力。
2 《分子生物學》雙語教學的體會
2.1 教材選擇
我們選擇了《Instant Notes in Molecular Biology》(第二版)及劉進元等翻譯的中文版作為教材,該教材是國外優秀教材暢銷榜的上榜教材,其結構新穎、重點明確;圖表簡練便于記憶;英文語句自然、易懂,是提高專業外語水平的較好讀本,這兩本教材中英對照便于提高學生的學習效率。此外,我們還選用James D.Watson等編寫的《Molecular Biology of the Gene》(第六版)和朱玉賢主編的《現代分子生物學》中文教材作為參考教材。
2.2 教師
在教與學的矛盾中,教是矛盾的主要方面。選拔和培養合格的雙語教師,是雙語教學可持續發展的核心問題,雙語教師必須具備合格教師的基本素質,比如師德高尚、學業精湛對這門課程有充分的理解與掌握等等,此外還要具備較高的外語水平,才能在教學上靈活自如,因此從事雙語教學的教師在課前應該認真備課,做好每堂課的教學組織計劃,不斷提高自身的學術水平,吃透課程所有的知識點。這樣才能在課堂上游刃有余。此外,由于雙語教學需要花費教師大量精力,部分教師不愿意參與雙語教學課程,為使雙語教學改革能夠順利進行,各學校應完善相應政策和激勵機制,重視選拔和培養合格的雙語教師。
2.3 學生
學生的外語水平和接受雙語教學的能力直接影響雙語教學實施的效果,一個教學過程是教師和學生共同完成的,要使教學有成效,除了教師努力,還離不開學生的積極參與,否則很難保證教學活動的順利進行。學生能否在雙語課堂學到東西,直接影響其參與雙語教學的熱情。反過來學生參與熱情的高低,也必將會影響雙語教師的教學積極性。面對不同的教學對象,因材施教才能收到良好的教學效果。由于大學生已經是一個比較有自己思想的群體,不少雙語教學模式還提倡要充分發揮學生學習主體的作用,讓學生自主學習[5]。
2.4 教學組織
2.4.1 教學模式
盧維奇把雙語教學模式分成四個等級:(1)超高級,即全英型,采用英文教材,教學過程全部在英語環境中進行;(2)高級,即中英混合型,以英文講授為主,輔以中文,使用英文原版教材為主;(3)中級,即半英型,以中文講授為主,穿插英語教學;(4)初級,即術語引導型,專業術語和章節標題用英文板書,其他內容用中文講授[6]。有時人們錯誤地認為授課過程中英文講授的比例越高越好。比如教學剛開始時學生的聽說能力較差,如果教師一開始就用全英文講授,學生會因聽不懂而產生厭學情緒,使教學效果大打折扣。因此,首先我們應該摸清學生的實際英語水平,據此來確定初期中英文講授的適宜比例,然后隨著教學時間推移,視學生的學習情況再逐步加大英文講授比例。我們在一學期的教學過程中根據學生學習情況和課堂教學內容的難易程度,主要采用了中英混合型及半英型兩種教學模式。
2.4.2 重視安排預習與復習
分子生物學因比較抽象被學生認為是較為難學的一門課程,為了提高雙語教學的效果,我們會將精心制作的PPT提前轉發給學生,每次課后,在安排下一節課的教學內容和學習任務時,要求學生課后復習已學的知識點并預習相應的中文和英文內容,將整理的新內容中會涉及到的專業英語詞匯發給學生,上網查詢相關資料,充分發揮學生在學習中的主體作用。每次課前都會以提問討論的形式,檢查復習和預習的效果,這樣還可了解學生預習時遇到的難點并有針對性的調整教學內容。
2.4.3 課堂活動的組織
在教學過程中,我們根據學習內容,組織學生進行小組討論、論文閱讀討論,針對知識點的Presentation等課堂活動,小組討論主要討論學生學習過程中遇到的難點和教師點出的重要知識點,論文閱讀討論的是閱讀論文的收獲及教師針對論文提出的一些問題,針對知識點的Presentation是安排學生以3~5人為一個小組,針對教師列出的一些知識點選擇感興趣的內容在課堂上的演講,讓學生自己當老師,發揮學生作為學習主體的能動性,教師從中也可以換位思考,了解學生學習過程中的一些思維方式,改進教學方法。
2.4.4 教學工具的運用
由于實際教學學時的限制和分子生物學內容的繁多,我們應用豐富的網絡資源,參考國外多種原版教科書及電子圖書,非常系統地制作了全部教學內容的多媒體課件和模擬動畫等。制作的多媒體課件信息量大、形象生動,教學內容盡可能包含分子生物學教學大綱所有知識點,并根據自己的科研及查閱最新文獻的情況將分子生物學相關的前沿知識融合在其中。這些課件提高了教學效率,提高了課時利用率,解決了內容多而課時少的矛盾。在教學過程中還輔以參觀分子生物學實驗室和動手實驗等多種方式,從而激發學生學習分子生物學的主動性和積極性。
2.5 采用多種方式考核雙語教學效果
我們一致認為分子生物學雙語教學最重要的目的是教會學生如何主動學習,形成自己的知識體系,因此在學生學習成績的考核方面,我們采用多元化的考核方式,注重能力培養,考核中平時成績占10%,小組討論10%,論文閱讀討論占10%,聽學術報告匯報5%,Presentation占15%,期末考試占50%,期末試題命題中英文形式的命題考試占50%~80%,考慮到學生英語表達及寫作能力有限沒有要求學生只能用英文進行回答,但是對用英文回答的學生適當加分給予鼓勵。
3 結語
雙語教學是我國高校教學改革的重要內容,是高校應對經濟全球化和科技發展的挑戰、適應現代社會發展的需要的需要,也是貫徹科教興國戰略和建設創新型國家、培養具有國際競爭力的高素質人才的客觀需求。因此,高校、高校教師、大學生應該從戰略的高度來認識雙語教學改革的重要性。這項教學改革,高校必須有全面長期的規劃,建立完善各項政策和激勵機制,教師積極參與,探索更好的教學模式和方法,努力成為合格的雙語教師,學生克服畏難心理,主動參與到這項對自身有利的教學改革中。
參考文獻
[1] 中華人民共和國教育部.關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見[Z].2001-08-28.
[2] 中華人民共和國教育部.關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見[Z].2005-01-01.
[3] 廖靜,張雯,王玉鳳,等.分子生物學雙語課程的教與學[J].高等函授學報:自然科學版,2010,23(4):20-22.
[4] 張淑紅,劉凱,張運峰,等.八所重點院校分子生物學雙語教學現狀的調查與探討[J].唐山師范學院學報,2013(2):123-125.