分子生物學實驗范文

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分子生物學實驗

篇1

關鍵詞:分子生物學實驗;教學改革

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)30-0058-02

分子生物學這門學科具有發展速度快、對生物的生存及自身發展意義遠大等特點,是生命科學中最具影響力的學科之一,其研究領域也十分寬泛,包括核酸類、蛋白類等生物體中所有的大分子結構、表達、調控及其功能,將人們對生物體的認知水平由表觀提升到分子水平,其發展程度因現代科學的進步而變得越來越活躍。對于生命科學這門學科及相關專業的本科生而言,對分子生物學實驗技術的掌握及相關原理的熟練運用是必備的基本功,這也造就了分子生物學實驗課不同于其他生命學科實驗課的重要地位。

一、分子生物學實驗課程的重要性

隨著分子生物學在教學過程中的不斷推進,越來越多的教學實踐者意識到為了能夠引起學生們對這門課的足夠重視需要把實驗部分的教學內容從單純的理論教學中剔除出來,獨立形成一門課程,設置與之相匹配的學分。這種做法不僅能讓學生加固對理論知識的掌握,而且能讓學生接觸到更多的分子生物學實驗內容,從而鍛煉學生的實踐動手能力。相比之下,在原來理論教學囊括實驗教學的情況下,由于學分的限制及課時的約束,往往只能開設6個有代表性的演示實驗;而實驗教學脫離理論教學獨立成科之后,則可以2~3個“綜合性”實驗來牽頭,“綜合性”實驗又下設幾個“子”實驗組成完善的實驗課體系。這就為學生創造了更多的實際操作機會,加深學生對理論知識的理解,提高學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課的學習奠定了基礎。

二、分子生物學實驗課程教學現狀

由于各學校的教學硬件設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實驗相結合,實踐中的分子生物學實驗課存在著一些不足:教學形式過于單調,學生只能被動接收,不能發揮其積極性及主動性;驗證性實驗居多,實驗方式單一,很難培養學生創新性;實驗內容設計不夠合理,過于單一,不能形成一個完整體系,不利于學生綜合素質的提升。此外,分子生物學實驗課對實驗設備要求較高,實驗材料過于昂貴,導致好多很有必要的實驗不能順利開展。這種教學模式將嚴重阻礙教學質量的提升,改革是大勢所趨。

三、分子生物學實驗課程教學改革方法

1.完善實驗內容,對教材進行更新。分子生物學是一門升級換代較快的學科,其實驗內容及實驗操作技術也不斷在更新完善,急需將陳舊的內容剔除并建立周期性更新的機制。在教學實踐過程中有必要刪除一些過時的實驗技術,引進一些現在常用的實驗技術。對于新的實驗教材編寫原則應是:可以使學生在實驗操作中對基礎知識加深理解,提高動手能力,分析、解決問題的能力等綜合素質,可以讓學生了解當前分子生物學的發展趨勢及系統地學習分子生物學實驗技術原理及方法。

2.實驗準備工作要充分。分子生物學實驗是一門精致的學科,其對實驗條件如環境、儀器及材料等要求非常高,實驗儀器的操作不當及實驗試劑的略微偏差都可能導致實驗結構的失敗。對此,在進行實驗教學之前,教師的預先實驗是必不可少的。準備工作內容有: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,儀器的準備及檢查。通過預實驗,教師可以對實驗過程中可能出現的問題提前有所準備,并對實驗結果有所掌握。

3.完善實驗體系,開設綜合性實驗。與其他科目的基礎實驗有所不同,分子生物學實驗有周期長、緊密結合性、連貫性等特點,很難在2~3課時內完成。因此,對分子生物學實驗的課程設計要周密詳盡,建立完整的體系,集中在一個比較大的時間段來完成。結合我們的教學實踐,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天的時間能夠給學生足夠的時間完成一個較大的綜合性實驗,便于學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,并加深學生對實驗內容的印象,便于學生在短期內形成對分子生物學的實驗方法及技能的認知。對于實驗內容的編寫,我們強調實驗的完整性和條理性。如在基因工程部分將DNA重組技術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,質粒重組及轉化,重組子表達及鑒定等,以基因工程的內容為主線。這樣的實驗內容編排,不僅能將實驗內容更加豐富完整,而且整個實驗變得更加有調理,前后銜接緊密,彌補了傳統實驗安排中的不足,使學生在實踐過程中能對理論體系有更深的理解,增強了學生的動手能力及學習興趣,變被動接收為主動探究,提升了學生的綜合素質及創新思維。

4.豐富分子生物學的教學方式。對于傳統的分子生物學教學模式,其中針對實驗部分的內容、原理、方法一般都是教師通過文字語言對其進行描述,學生很難對其充分地理解和掌握,對于記憶也是死記硬背。若能將現代的多媒體設備廣泛地應用到實驗教學過程中,可以使較為難理解的知識變得更加具體和形象,便于學生更好地理解和掌握。為了配合實驗教學,我們初步建立了分子生物學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生講解,不僅可以讓學生更好地理解實驗內容,還能活躍課堂氣氛,豐富教學內容,激發學生的學習興趣,從而使得實驗教學效果得到有效的提高。

5.重視和培養學生的動手能力以及創新意識。通過實驗課程,可以很好地鍛煉學生的科研能力,并樹立良好的科研作風。然而,由于學生人數較多,使得實驗課程教學效果并不是很理想。為此,我們將學生分為多個小組,進行實驗教學,這樣可以很好地讓學生學習和掌握分子生物學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中所出現的問題進行分析和總結,我們將實驗教學的效果考核視為工作的重點。具體的考核內容包括:實驗態度、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,主要是對學生的上課出勤率和實驗課上表現進行考核,如果曠課一次,則對其提出警告;如果次數達到兩次以上,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失誤或者沒有得到實驗結果,該生可向指導教師提出申請,可以跟著下一個班重新做實驗,如果沒有重做的學生則沒有這部分相應的成績。考試的形式,我們將根據課程特點將其分成操作考試和筆試兩個部分,均在所有教學實驗都結束之后再進行考試。其中,操作考試為學生在根據實驗指導教師提出的題目進行現場的實驗操作;筆試為實驗指導教師根據上課的實驗內容出一些實驗原理題。通過采用此種教學考核方式,不僅可以有效地控制實驗過程,還能轉變學生的實驗態度,督促其能夠認真仔細地完成每一個實驗,從而掌握相關的實驗技能。

分子生物學實驗的技能是學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。現如今,無論是社會還是高校,都越來越重視對復合型人才的培養,而我們所提出的這種實踐教育理念與當代高校培養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實驗課程的教學改革,可以拋磚引玉,給本院校或者其他院校的相關實驗課程的教學改革提供一些參考。

參考文獻:

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篇2

關鍵詞:分子生物學 實驗教學 教學改革

中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)09(b)-0050-01

分子生物學技術廣泛應用于現代生命科學研究中的各個領域,它的高速發展推動了整個生命科學知識的快速更新。分子生物學是一門在實驗基礎上發展起來的學科,實驗素質的培養及實驗技能的訓練對學生快速、準確吸收現代生物學的新成果、新知識、新發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”在高校生物專業本科生的培養過程中尤為重要,無論是教授者還是受教者都應該重視分子生物學的實驗課程。本科生分子生物學實驗課程的合理安排和設計可提高學生的學習興趣,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教學過程中的重要性,及該學科高速發展的現狀,有必要對實驗課程的教學內容、授課方式等進行教學改革。

20世紀90年代,北京師范大學分子生物學教研組正式將分子生物學實驗作為一門獨立的課程,并作為生命科學各專業學生的專業必修課。單獨開設分子生物學實驗這門課后,在原有的基礎上又增加了許多新的分子生物學技術和實驗內容,學生通過此課程既學到了適應時代前沿的技術,又大大增加了他們的實踐和動手能力[1]。這門課程的開設,從根本上轉變了生命科學學生的知識結構,推動了教學內容現代化的進程。目前,國內一些高校已開設了分子生物學實驗課[2]。通過對兄弟院校此門課程教學經驗的借鑒以及在教授該課過程中的體驗,本校分子生物學教學團隊將原來的分子生物學課(雙語)分成了兩門獨立的課程,即分子生物學原理(理論,雙語)和分子生物學實驗課。對分子生物學實驗課程進行了以下教學改革。

1 分子生物學實驗獨立開課的必要性

在分子生物學的教學過程中,越來越多的教學工作者意識到,把實驗教學內容從理論教學內容中剝離下來,形成一門獨立的課程,設置固定的學分,更能夠引起學生對該課程的重視。獨立開課不僅讓學生溫習已學過的知識,而且還能接觸到更多的分子生物學實驗內容。例如,在實驗教學與理論教學合并的情況下,由于教學時間和學分的限制,只能開設6個“驗證性”的實驗;而實驗教學作為獨立的課程之后,可以開設由2~3個“綜合性”實驗“牽頭”,幾個“子”實驗組成的“實驗類”。這種教學方式為學生創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用。實驗課的教學效果直接學生影響后續專業課程的學習。

2 實驗課程的授課模式

經過教學團隊的研討,分子生物學實驗課安排在分子生物學理論課后的學期開設,即大三下半學期,并采用2周集中實踐的方式。這樣安排有利于學生消化、吸收和鞏固前面已學的分子生物學的知識,還有利于他們充分利用時間,系統性的完成綜合實驗,掌握分子生物學的實驗操作技術。

3 實驗內容的選擇

實驗內容是此門課程的核心和靈魂。合適的實驗內容不僅能夠引起學生的學習興趣,還能夠讓他們更好的掌握相關的知識與技能,關系到學生是否真正具備將課堂上學到的實驗技能應用到科研實踐中[3]。因此,在實驗內容的選擇上應遵循以下三點:(1)盡量涵蓋分子生物學基礎實驗領域;(2)體現現代分子生物學研究前沿的技術;(3)實驗順序的安排要符合科學研究由表及里,由淺及深的思路。在設計實驗時,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與其相關的基礎實驗內容。以下將針對實驗設計及講解方式進行詳細介紹。

如,綜合大實驗一:克隆基因。實驗目的為理解并掌握分子克隆基因的實驗流程及原理。在實驗理論部分講解時,需引導學生思考該實驗的整體流程是什么?將會用到哪些基礎實驗?如,如何獲得DNA(DNA的提取方法)?如何獲得目的基因(PCR等技術)?根據思路,實驗內容做如下安排: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物的檢測(第二天);實驗三,PCR產物的純化(第二天);實驗四,重組質粒的構建和篩選(第二天,第三天);實驗五,質粒DNA的提取(第四天);實驗六,重組質粒的酶切鑒定(第四天)。在第一天將綜合大實驗一的總體目標,實驗流程及基本原理進行介紹。通過這樣安排,學生不僅容易理解實驗的總體目的和每個基礎實驗之間的聯系,還容易掌握每個基礎實驗的原理及其在科研實踐環節中的作用。

4 考核方式

此次教改的目的是全面培養學生分子生物學實踐技能,因此,側重實驗操作方面的考核內容。這部分內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,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的題目,如計算PCR反應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,帶菌培養皿及廢液的處理,監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容。除此之外,還要通過學生的實驗態度,實驗報告等全方面考核學生,目的是為了讓他們認真的參與這門課程。

分子生物學實驗技能是學生今后從事科研和實踐所需的必要基礎技能之一。當今,社會和高校越來越注重實踐型復合人才的培養,加強實踐教育正切合了當代高校培養人才的主題。希望該課程的教學改革能夠拋磚引玉,為本校或兄弟院校其它實驗課程的教學改革提供參考。

參考文獻

[1] 向本瓊,桑建利.北京師范大學生命科學與技術實踐教學創新體系:高校生命科學基礎課程報告論壇文集[M].高等教育出版社,2007:338.

篇3

關鍵詞:中醫 分子生物學 實驗準備

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)09(a)-0126-01

隨著分子生物學的迅猛發展,該技術已經滲透到基礎醫學和臨床醫學的各個領域,與醫學聯系日益緊密。中醫院校的實驗教學課程大多是實驗性很強的專業課,而醫學分子生物學實驗大多是蛋白質和核酸等的定量實驗,要求更嚴格,操作更復雜,實驗難度更大,要保證實驗課有序高質量完成,實驗準備工作起著關鍵性的作用,環環相扣,不能疏忽大意。

為在中醫院校普及和推廣分子生物學技術,培養學生基本實驗技能和理論聯系實際的能力,我校基礎醫學院實驗教學中心于2012年全面開展分子生物學教學實驗的準備工作,現準備工作已經完成。經歷我校分子生物學教學實驗室從無到有的整體建設,從耗材購置到預實驗進行,結合具體工作,談一談自己的體會。

1 提高自身業務能力

個人認為扎實的業務素質是實驗準備工作必不可少的前提,我校本科分子生物學實驗包括質粒的提取、基因組DNA的提取、PCR、轉化等五個小實驗,這些小實驗之間具有連續性強、時間長等特點,要求實驗準備工作人員必須具有扎實全面的理論基礎和熟練的實驗技能,掌握實驗原理、方法步驟和試劑配制,熟悉掌握設備儀器的操作和注意事項,出現問題能及時解決,對不同實驗結果有合理的解釋。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;這些是實驗準備的重點,那么怎么尋找這些實驗中的重點呢?那就要在預實驗中仔細揣摩實驗原理、步驟;再如轉化會有多次失敗,許多人認為是感受態做的不好或者是抗生素加過量,可是有一次的感受態是“粗放型”做的,最后效果卻很好,這有可能是載體自我環化沒連上,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;有時候轉化子太多,就不妨把平板室溫下放置數小時,挑大菌落(質粒拷貝數多)去驗證。最后,作為實驗技術人員,要關注國內外實驗技術新動態,改進實驗方法,不斷提高自身業務能力。

2 積極做好預實驗

所謂預實驗是指在進行實驗教學或者是科學研究時,經常需要在正式實驗之前先做一次實驗,簡稱預實驗[1]。它不僅僅是一個簡單的準備過程,而且實驗準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不同的實驗結果,所以每次實驗前都要做好預實驗。做好預實驗首先需要注意環境的干凈整潔,該滅菌的儀器和器皿是否準備充足,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。

其次是儀器設備的準備,實驗前要仔細調試設備,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,空機轉動很好,可是在預實驗時發現放到里面的離心管頂部與機器有摩擦,及時與廠家聯系進行維修解決了問題。其實預實驗目的就是確定實驗條件,尋找存在的問題及注意事項,確保實驗課的正常進行。

3 加強各方面的協調工作是實驗準備的保證

實驗準備工作特點是接觸面廣,與學校教務處、設備科、學科教師、學生的關系密切,處理好以上幾個方面的關系是搞好實驗工作的重要保證。(1)設備科:分子生物學實驗是一門新開實驗,作為采購部門的設備科第一次采購某些耗材就有可能會發生理解上的錯誤,這就需要和設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(全名叫無菌培養容器封口膜),在領取時設備科老師就先讓供貨商拿來一包樣品(Para film),發現不對我們及時調貨最終確保了實驗的順利進行;(2)學科教師:實驗教學是教師和實驗人員共同完成的教學任務,二者相互依賴,缺一不可,在實驗準備中要求學科教師意見,互相尊重,密切配合;(3)學生:每次實驗課前都要給本實驗室的負責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。在實驗過程中要做到以下幾點。

4.1 實驗儀器的管理

分子生物學操作中會涉及一系列儀器,管理不當或者使用不當導致實驗失敗、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備。比如超低溫冰箱和可調微量移液器,在超低溫冰箱內儲存的物品包裝盒材質應為不銹鋼、鋁質或耐低溫的硬質塑料。禁止使用紙盒、橡膠器皿、玻璃器皿以及軟質塑料袋;盡量減少開門的次數和開門時間,以保證箱內溫度的穩定;存取樣品時動作應迅速,不能長時間打開冰箱。離開時務必確認冰箱已經關嚴。可調微量移液器在使用過程中動作要緩慢平穩,不使用時要調至最大值的刻度,使彈簧處于松弛狀態以保護彈簧。實驗結束后督促學生填寫儀器使用情況表,如有故障要寫明原因,以便及時聯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,分子生物學實驗經常與毒性強,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,都應在通風櫥中使用,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 實驗室衛生管理

從第一次上課就要強調實驗室環境衛生的重要性,促使學生養成良好的衛生習慣。每次實驗結束后值日生認真打掃衛生,并將實驗室儀器、物品擺放整齊,為下一次實驗創造良好的氛圍。

分子生物學的準備工作繁瑣而復雜,即使有幾年的工作經驗也難免會有疏漏,這就要求我們平時的經驗非常重要。注意總結實驗中注意事項,每次的物品準備都要有詳細的記錄,每學期實驗項目一旦確定就不會改變,準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備得以順利進行的重要條件,只有做到正確使用、熟練和規范操作,才能得到正確結果[3]。長此以往,可以改正不足,逐漸完善實驗準備工作。

參考文獻

[1] 孫蕊,于洪帥,丁寧,等.預實驗在培養大學生綜合素質中的作用[J].現代醫藥衛生,2008(22):151-152.

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關鍵詞:分子生物學;實驗教學;探索

中圖分類號:G642.0文獻標志碼:A文章編號:1674-9324(2018)14-0250-03

一、引言

分子生物學是從分子水平研究生命本質的一門新興邊緣學科,其核心內容是在核酸與蛋白質水平上研究基因的復制、表達及其調控,它的發展為人類認識生命現象帶來了前所未有的機會,也為人類利用和改造生物創造了極為廣闊的前景[1]。分子生物學實驗以生物化學、細胞生物學、藥理學為基礎,其基本理論知識和實驗技術已經融合到生命科學的各個領域,并帶動和推進了其他許多學科的發展。以吉林大學珠海學院化學與藥學系省級實驗教學示范中心為例,對分子生物學實驗進行探索和實踐。

二、傳統分子生物學實驗的現狀

(一)實驗課體系不夠完整

傳統的分子生物學實驗是將一個連續的實驗切割成多個獨立的實驗進行,如活化大腸桿菌、制備與轉化感受態細胞、DNA質粒提取、基因組DNA提取等,21世紀的今天分子生物學發展迅速,我們應該與實際相結合開展PCR、蛋白質印跡和Southern雜交實驗。訓練學生使其掌握每個實驗所涉及的理論知識、實驗操作技能,分子生物學實驗內容之間都有關聯度和銜接性,但是由于時間限制,連貫性差,不利于形成一個完整、科學、合理的實驗體系,不能對分子生物學實驗有全面的認識。

(二)教學方法過于單一

在大學中實驗課教學與理論課教學我們要區別對待,所以教師不能采用一味地灌輸、填充式的教學,要改變以教師為中心的教學方法,不能僅僅依靠黑板、粉筆為工具的教學手段。教師思想上也要相應地做出改變,改變單向傳遞信息的模式,要從多角度、多方面地實施教學,充分利用現代多媒體網絡技術,多種渠道傳遞信息。與學生課堂上討論問題是重要的教學環節。在實驗課堂引入分子生物學實驗相關問題,聯系身邊實踐和現代前沿的知識進行討論,是吸引學生學習積極性的重要措施,也是對實驗教師教學能力的考驗。實驗教學中進行的討論,最好是圍繞當天進行的實驗內容展開,而且是一環扣一環,以保證在討論中牢牢抓住學生的注意力,從而引發學生進一步的思考。

(三)分子生物實驗課成本高

分子生物實驗對設備性能要求高,大多數是進口的實驗儀器與實驗耗材,其價格偏高,巨大的資金預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,由于分子生物學實驗內容比較抽象,實驗技術較難把握,學生沒有動手練習,實驗過程不能有真實的感受,降低了學生的動手能力。以“重組人白介素-18(rhIL-18)基因工程菌的構建”為例,涉及到的酶就有5種之多,如BglⅡ、PstⅠ、BamHⅠ、Taq酶、T4連接酶,相關的試劑盒:UNIQ-10柱式質粒抽提盒、DNA柱回收試劑盒。這些都無形中增加了實驗課的成本。

三、分子生物學實驗改革與實踐

(一)實驗資源優化分配

實驗資源的優化分配,需要從涉及到的學科和課程內容方面進行交叉對比,特別是以教學為目的開設的實驗室,要從學校學科發展的長遠角度考慮,將教學需要與科研需求進行整合,將一些單獨的、零散的規模較小的實驗室規劃為大型的、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,合理分配各個專業的實驗資源和利用情況,并且根據實驗教學的需要進行合理的分配。例如風光光度計與藥學綜合實驗共享,無菌操作臺與發酵學實驗共享,通過手機app查看課程安排,將實驗室管理、資源管理、設備管理等信息共享,通過網絡這個平臺,加強教師和教師、教師與學生、學生與學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和利用情況,并且根據需要進行適當的分配,以此實現實驗資源利用效率的最優化。同時,共享機制的建設也有利于消除專業之間的資源搶奪情況,有利于實現實驗資源的優化配置。

(二)實驗教學方法多元化

1.分子生物學實驗,具有實驗手段多元化,實驗過程精細化的特點,實驗中細節決定結果。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,使學生獲取更多的信息,給學生創造一個真實的學習情境,切實幫助學生獲得知識。

2.對實驗室無法開設的實驗,利用多媒體形式展示或操作軟件,拓展學生視野,使學生了解到更多較前沿的、先進的分子生物學實驗技術。

3.中心通過與本部(吉林大學)分子生物學精品課程網站進行實驗資源共享與交流,使學生可以在手機上與更多高水平的老師交流溝通,從而使學習的手段更加多元化、豐富化,發揮學校本部的資源優勢,從而達到資源共享的最優化。

4.實驗方法的優化。為了讓學生對分子生物學實驗能有一個整體的認識,將“重組人白介素-18(rhIL-18)基因工程菌的構建”實驗設計成一個連續4天的實驗:

(三)實驗考核體系的科學化、合理化

建立一個科學、合理的分子生物學實驗課考核體系,不僅可以客觀全面地評價學生成績,也可以更好地展示教學效果。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、討論問題,課堂上的紀律,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。通過上述的預習可以使學生對實驗的操作過程更加熟練,從而避免實驗中出現錯誤的、不規范的操作。實驗報告中要求學生體現出在實驗過程中存在的問題,實驗結果有否偏差。通過查找文獻資料、討論、分析,對這些問題做出合理解釋,并在教師的指導下得出正確的結論。

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容的高度總結;提問部分主要從實驗設計、實驗的過程、鑒定實驗結果等設計不同題目。

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

分子生物學實驗課現在已經成為當今高等學校生命科學領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,分子生物學技術在動物科學領域以及環境科學領域都發揮著重要作用。學生在分子生物學實驗中,要掌握相應的實驗原理、方法,形成一個完整的體系。

參考文獻: 

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關鍵詞:分子生物學 實驗技能 生命科學

       分子生物學是在生物化學等學科的基礎上發展并建立起來的。最早是由Warren Weaver提出首先在Harvey Lecture上應用的[1]。自20世紀50年代以來,分子生物學逐漸成為生命科學的前沿與生長點,其研究領域涵蓋了遺傳學、生物化學和生物物理學等學科,且分子生物學是一門生物學和化學之間跨學科的研究[2]。分子生物學是一門實驗性很強的學科,不僅要通過實驗去驗證理論,更要從實驗中得到一些啟發,進而進行創新。這就要求學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展現代分子生物學的技術和基本理論。傳統的分子生物學課程及實驗課程大多是一些基本原理的驗證和一些常規的實驗技能操作,對學生的實驗技能訓練比較單一,學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的問題,更是缺乏創新精神,實驗課更是應付了事。為了切實提高學生的實驗技能、思維及創新能力,有必要對現在的分子生物學及實驗課程進行一些改變和改正。

首先我們從理論教學模式的改變和改正。現在的理論教學放在第一位的,實驗教學依附于理論教學,作為驗證理論的一種手段[3]。實驗課程大多是理論教學中理論或定律的驗證,各門相關生命科學課程的實驗之間相對獨立、缺乏聯系,學生思維也被局限于各相應的理論課程。這種模式只適用于基本技能的訓練,不適應創新能力的培養,不能激發學生的積極性和創造性。要改變這種教學模式,最起碼的要求就是理論教學和實驗教學有機結合,讓學生在學習理論知識的同時進行一些基本實驗的操作,讓學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分子的模型,同時采用現場實驗的方式給學生加以灌輸,也可以讓學生先動手做相關實驗,以便激發學生的興趣和思維,主動地去學習理論知識。同時按照國家素質教育的要求,以培養創新能力為主線,重新建立課程結構體系,實驗教學環節盡可能獨立開設實驗課;對不具備獨立開設的實驗教學環節,努力按課程群設置實驗課,使實驗教學逐漸建立起與理論教學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體系。

其次是實驗教學的模式改變。眾所周知,現在大多學高等院校實驗課的教學模式還是保姆式模式:即實驗技術人員準備實驗藥品、調好實驗儀器,配制實驗試劑,教師板書好實驗步驟及其原理,學生按部就班地按照實驗步驟一步一步做實驗,得出實驗結果,寫實驗報告,交實驗報告。這種實驗教學模式讓學生基本沒有自主性,基本抹殺了學生的創新能力,無法提高學生的實驗技能。要改變實驗教學中這些傳統的弊端,我們有必要從準備實驗開始,讓學生主動參加。為了讓學生能更好地理解整個實驗是怎么開展的,可以在教師輔導的前提下,讓學生自己準備實驗。例如質粒提取這個實驗,讓學生提前準備藥品,調試儀器并配制一些實驗溶液,等這些所有的都已準備完畢,學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生,同時能培養學生獨立思考問題和解決問題的能力,激發學生的主動能動性。實驗基本操作的規范也是分子生物學實驗中相當重要的一環。在實驗教學中,指導老師從始至終都要強調規范操作的必要性,同時還要指出操作中常易犯錯的地方,同時讓學生知道每個實驗操作規范可影響實驗結果,以及為什么會影響,比如分子生物學中移液器的使用,必須規范,不規范會致使實驗數據的偏差以及假陽性。實驗過程中,老師要不停的觀察每組實驗,碰到問題及時啟發學生去解決,解決不了的問題老師可以引導學生,不要直接去幫學生解決問題,多讓學生動手、思考,充分發揮學生的主觀能動性。實驗結果會因個人能力的不同差異顯著,要讓學生互相參與討論實驗結果,讓學生相互談談自己是如何做出這樣或那樣的實驗結果,這對發現學生做得好與不好有很大的幫助。另外實驗教學中可以采用一些多媒體的手段,有助于學生理解一些抽象的概念和實驗原理,使實驗內容更加直觀、生動、形象,有助于學生加深對分子生物學抽象內容的理解,可以極大地豐富了實驗課內容,提高實驗課的質量,使實驗課內容變得更加生動、形象、引人入勝。

最后要從實驗課內容上進行改革。傳統的分子生物學實驗課程中,每個實驗的安排都是相對獨立的,且大多是驗證型實驗,隨著現代生物技術的迅速發展,本科生的實驗教學內容有些滯后,不斷涌現的新知識和新技術都沒有安排到實驗教學中,比如RNA干涉技術、分子標記等。鑒于以上幾點,傳統實驗教學內容有必要進行相應地調整,以開拓學生的視野,提高學生綜合運用知識的能力。首先將實驗教學內容進行整體優化、篩選整合,將創新意識和創新能力的培養貫穿于整個實驗教學的全過程。根據教學大綱,精選實驗項目,既能保障了實驗課與理論課、教學與實習的有機銜接,又能避免教學內容上不必要的重復,從而有效地利用了教學課時,增大了教學信息量,提高了實驗課的效率。其次可以設置開放實驗室并通過一些開放性課題,為學生提供了更多的自主實驗的機會,調動學生的積極性,主動地去接觸一些科學的課題,提高學生動手能力。在開放性實驗題目的設立及內容的安排上,一要新穎,就是題目的設立及內容的安排要完全不同于本科生一般實驗課的題目和內容;二要具有一定的特征,就是實驗題目的設立及內容要充分體現實驗室的特色;三是涉及的內容要多,在實驗過程中讓學生盡可能多的學習使用常規實驗接觸不到的儀器設備。開放實驗的設置、內容和教學方法要不斷更新和改進,才能適應科學技術日新月異的發展和對人才培養的需求。

本文通過分析目前高等院校分子生物學中實驗教學存在的問題,指出了傳統實驗教學模式不利于發揮學生主觀能動性的局限性。本文有針對性地提出了實驗教學體系改革的思路,從理論課與實驗課有機結合、實驗課教學方法、教學內容等方面進行了探討。旨在提高學生操作技能素質,全面實現教學培養目標。實驗改革是現代生命科學發展的需要, 是高等學校發展的要求,也是全面提高大學生動手實踐能力的需要。

參考文獻:

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篇6

【關鍵詞】醫學檢驗 臨床分子生物學檢驗 實驗教學

隨著基因組計劃的順利完成,后基因組時代逐步到來。分子診斷學進入了快速發展期,為檢驗醫學的發展提供了新的機遇。隨著分子生物學理論、技術和方法的臨床應用,分子生物學技術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。為了適應新世紀臨床檢驗診斷的需要, 我校自2008年開始將其作為醫學檢驗專業的一門重要的臨床專業必修課進行開設。由于分子生物學技術發展迅速,種類繁多,對于4年制檢驗本科學生來說,時間緊張加上以往所學分子生物學知識較少,因此在講授臨床分子生物學檢驗這門課程時,我們選擇性的講授分子生物學中的基礎知識(如基因的克隆、表達、調控等)以及與臨床檢驗診斷關系密切的分子生物學技術。實驗教學在加強學生的素質教育與創新能力培養方面起著理論教學不可替代的作用,因此在該門課程僅有66學時的情況下,實驗課時開出了32學時。由于分子生物學實驗課有其自身明顯的特點:實驗過程中的許多現象與結果往往比較微觀,抽象,如何最大程度的提高學生的學習興趣,使學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實驗在臨床檢驗中的實用性和重要性,在充分調動學生學習積極性的基礎上,鞏固加深理論知識的學習,同時使其掌握分子生物學檢驗技術的基本操作技能和相關檢驗技術。結合近幾年的實驗教學,有關臨床分子生物學檢驗實驗教學的幾點體會,現總結如下。

一、合理設計實驗

根據本校醫學檢驗本科生教學以及分子生物學技術的特點,將理論課與實驗課接近1:1進行分配。在實驗設計中高度重視能力培養,注重提高學生實踐能力、創新意識及學習主動性。實驗分為基礎實驗與綜合性實驗,基礎實驗主要學習基本實驗技能,培養動手能力,如質粒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基礎實驗貫穿起來,讓學生真正成為實驗教學的主體,著力培養學生獨立思考、創新和綜合運用知識的能力,提高學生的實際操作和綜合分析能力,如引物設計與PCR擴增實驗,涉及到以往的引物設計、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, 前一個實驗的結果是下一個實驗的材料。如我們在設計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(重組DNA導入相應的受體細胞)、篩(篩選出含有重組體的受體細胞),在分、切、接、轉、篩各實驗中,前一個實驗的結果恰好是下一個實驗的材料,這樣既可以充分節約資源,又體現了實驗的連貫性。同時盡量開設與臨床應用較密切的實驗項目,如HBV核酸的熒光定量PCR檢測等。在整個教學過程中,不僅教會學生如何去做實驗,更要充分理解實驗原理、并學會設計實驗,同步培養學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備。

二、實驗內容的選擇

精心選擇和合理安排實驗內容,充分將系統性與實用性相結合,理論與實踐相結合。使學生盡可能多的了解分子生物學技術在檢驗及醫學研究中的應用。如我們開設的PCR擴增實驗,就含有引物的設計、mRNA的提取及逆轉、PCR體系配置及擴增、PCR產物分析等實驗內容。在學生充份了解并熟悉普通PCR的基礎上,我們進一步開設了目前臨床檢驗中常用的HBV核酸的熒光定量PCR檢測內容。實時熒光定量PCR可在PCR指數擴增期通過連續監測熒光信號強弱的變化來即時測定特異性產物的量,克服了普通PCR只有擴增結束后才能檢測擴增產物的弊端,整個擴增過程動態觀察,學生一目了然。通過普通PCR及熒光定量PCR實驗,使學生對PCR的原理、操作、過程由抽象到具體,將學到的知識和技能融會貫通,而不是死記硬背。我們開設的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,感受態細胞的制備,重組子的轉化及鑒定。通過實驗使學生對深奧、難理解的DNA克隆過程有了深切體會,同時教學過程中充分發揮學生的主觀能動性, 發揮他們的想象力和創新精神。實驗過程中每4人一組,增加學生動手、動腦和團隊合作精神,教師在實驗過程中正確引導,嚴格把關, 使教學目標順利完成。

三、實驗教學過程

規范實驗教學過程,注重實驗教學經驗的積累,把培養目標嚴格貫穿于整個教學活動中。實驗課前,充分備課及預實驗,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的問題,及時糾正,以提高實驗的準確率和成功率。技術人員與各帶課教師之間在共用試劑及儀器上做好協調溝通,保證實驗順利進行。每學期第一次實驗課,集中、重點講解分子生物學中經常用到的儀器和設備(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,要求人人操作規范,對于不合符規范的立即糾正,重點強化訓練,直到人人過關,避免學生因操作不當而影響實驗的整體性,以保證后續實驗順利完成。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,并提出相關的問題,但不給出明確結論,讓學生帶著問題動手操作,通過自己動腦、動手去解決問題,而不是簡單的重復實驗流程或操作步驟。實驗過程中帶教老師積極巡視指導,發現操作錯誤及時指出并予以糾正,從而提高其操作技能。實驗結束前,通過學生討論、帶教老師點評的方式對本次實驗出現的問題及實驗結果進行歸納總結。使學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理論課的理解和掌握,而是在此基礎上的進一步培養學生的動手能力和分析問題、解決問題的能力。課后帶教老師根據學生實驗中出現的問題,認真總結,進一步優化下次實驗課的開設。

四、實驗考核

為了避免實驗課中,學生機械地按部就班完成實驗步驟,對實驗原理一知半解,對實驗結果的分析缺乏獨立總結和思考的能力。我們依據多項指標綜合評定學生的實驗課成績,主要包括三方面:實驗報告、實驗操作技能考試和實驗設計。實驗報告要求學生掌握實驗原理、熟悉實驗流程、并對實驗中出現的問題及實驗結果進行討論,并能夠解決相關問題。實驗操作技能考試內容包括所學所有實驗操作,由學生隨機抽取考核題目,這樣可提高學生的動手操作和綜合能力。實驗設計,在每學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,要求學生提前查閱相關的文獻資料,利用一學期的實驗積累,從實驗原理、材料、步驟等方面自行設計一個實驗,課堂上每組提出自己的設計方案,帶教老師對其進行指導及評價。通過實驗報告、實驗操作技能考試及實驗設計三部分成績,可以達到綜合、客觀地評價學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、實驗教學效果

對于以往較少接觸分子生物學的醫學檢驗專業學生來說,臨床分子生物學檢驗理論深奧難以理解。經過一個學期的實驗操作后,大部分同學反應,以前靠死記硬背的原理及操作步驟,現在變得清晰、易懂。如普通PCR擴增實驗:通過引物設計、PCR體系配置、PCR儀參數設置、PCR產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。同時分子生物學實驗課往往前后貫通,通過實驗課的學習,不僅掌握了重要的分子生物學實驗技術,而且初步學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,學生掌握了引物設計、PCR擴增、質粒DNA的提取、限制性酶切、目的基因與載體的連接、感受態細胞的制備、轉化、及陽性重組子的篩選和鑒定等。在此基礎上,學生利用所學知識,可以獨立設計相關的實驗并進行實施,鞏固和提高了學生的綜合實驗能力。同時通過實驗教學使學生了解與實驗相關的一系列同類技術,開闊思路,為后續學習和工作奠定堅實的基礎。

六、存在的問題

由于本門課程內容抽象、深奧,時間有限,如何在較短的時間內選擇最具有代表性、與臨床檢驗診斷密切相關的實驗;如何使臨床分子生物學檢驗實驗課更趨合理;如何通過實驗教學提高學生綜合能力與創新能力,上述均是我們今后積極探索并不斷努力的方向。

參考文獻:

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篇7

【關鍵詞】 中藥; 多藥耐藥; 分子生物學

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,改善患者生活質量的關鍵問題。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蛋白達到逆轉多藥耐藥的作用。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多藥耐藥的分子水平的研究進展。

1 腫瘤多藥耐藥經典途徑

P-gp蛋白介導的多藥耐藥是研究最多,機制最為明確的多藥耐藥產生途徑,因此被稱為多藥耐藥的經典途徑。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,將進入細胞內的藥物泵出細胞,使得細胞內藥物濃度不斷下降,最終使藥物細胞毒作用減弱甚至喪失出現耐藥[2]。中藥下調P-gp蛋白的實驗研究較多,下面就分體外與體內實驗分別闡述。

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腫瘤細胞相關蛋白的調控研究顯示單純應用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,揭示逆轉耐藥的機制可能與其降低P-gp蛋白的表達有關。

另據實驗報道,中藥三氧化二砷、ECCG、甲基蓮心堿、補骨脂素等也可下調P-gp蛋白的表達而達到逆轉多藥耐藥的作用[7~10]。

2 多藥耐藥的非經典途徑

由MDR1基因編碼的P-gp蛋白過度表達介導的藥物外排是產生MDR的經典機制,除此外,MDR還與多藥耐藥相關蛋白(MRP)、肺耐藥相關蛋白(LRP)、谷胱甘肽S轉移酶、拓撲異構酶、細胞凋亡等多種非經典機制密切相關。

2.1 MRP介導的多藥耐藥多藥耐藥蛋白1(MRP1)屬于ATP結合的盒式(ATP-binding cassette,ABC)運輸蛋白家族成員,它可以通過細胞膜轉運多種抗腫瘤藥,從而限制抗腫瘤藥進入細胞[11]。

徐萌等[12]用漢防己甲素逆轉肺癌耐藥實驗研究發現經漢防己甲素處理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]葛根素逆轉人胃癌裸鼠原位移植瘤多藥耐藥性的體內實驗研究顯示5-FU聯合葛根素組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 谷胱甘肽介導的多藥耐藥多藥耐藥的產生機制復雜多樣,其中谷胱甘肽S-轉移酶活性的增強是產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轉錄,蛋白質印跡檢測結果亦顯示,未經藥物處理的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K562/A02細胞耐藥性機理的研究顯示K562/A02細胞內GSH呈現高表達(P

2.3 核轉錄因子介導的多藥耐藥核轉錄因子(NF-κB)在細胞增殖和凋亡中起關鍵調控作用,而目前有研究顯示其在多藥耐藥的產生中也扮演著重要的角色,陳進偉等[17]K562/A02耐藥細胞NF-κB活性測定的研究發現活化后K562/A02細胞NF-κB表達明顯增強(P

2.4 LRP及拓撲異構酶介導的多藥耐藥肺耐藥相關蛋白(LRP)與拓撲異構酶亦是近期研究較多的耐藥介導介質。LRP作用機制是通過降低藥物的核質分布比率和通過囊泡、胞吐作用將藥物排出細胞[19]。拓撲異構酶(TopoⅡ)是調控DNA拓撲狀態的酶類,據研究發現,TopoⅡ質和量的改變會直接影響與DNA的結合,導致藥物誘導產生的裂解復合物形成減少,從而導致耐藥。孫付軍等[20]研究發現苦參堿可以逆轉小鼠S180腫瘤細胞獲得性多藥耐藥,其研究表明經其誘導后LRP、TOPOⅡ小鼠瘤體中可呈穩定高表達,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)%,與對照組相比呈現顯著性(P

2.5 降低細胞內CA2+濃度Ca2+是細胞內一個重要的調節細胞生長、分泌和傳導等機制的信使,自從Tsuruo等初次發現MDR表型的腫瘤細胞內游離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,又有學者證實鈣拮抗劑可逆轉細胞對藥物的耐藥性。蔡宇等[23]補骨脂素對HL60/HT耐藥細胞逆轉及對細胞內Ca2+濃度影響研究發現耐藥株HL60/HT細胞內Ca2+濃度明顯高于敏感株HL60(P

2.6 凋亡相關基因介導的多藥耐藥Bcl-2家族是細胞凋亡的關鍵調控物,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物可以穩定細胞生存,抑制多種因素,包括化療藥物誘導的細胞凋亡,從而使細胞產生耐藥[25,26]。

艾小紅等[27]甲基蓮心堿逆轉肝癌HepG2/thermotolerance細胞對阿霉素耐受性的作用發現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基因呈現高表達,經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Bcl-2表達率。

3 多靶點作用逆轉機制

整體觀念是中醫的基本特點之一。從現代研究的角度看,可以體現在中藥治療腫瘤的多靶點作用。在逆轉多藥耐藥中,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逆轉作用實驗發現P-gp、MRP蛋白在Bel-7404/ADM 細胞中呈現高表達(與Bel-7404相比,P

3.2 體內實驗研究董琳等[32]甲基蓮心堿對胃癌多藥耐藥的逆轉作用研究發現P-gp、MRP在 SGC7901/VCR細胞中呈現高表達(P

4 結論與展望

目前,研究發現多藥耐藥的產生主要存在以下幾個方面的機制:①P-gp蛋白介導的耐藥,另多藥耐藥相關蛋白(MRP)及肺耐藥相關蛋白(LRP)的異常表達也受到重視;②酶系統異常,包括GSH,GST,DNA拓撲異構酶(TOPOⅡ)和PKC活性改變;③bc1-2基因高表達是抑制腫瘤細胞凋亡、導致腫瘤耐藥的重要因素。而綜合國內文獻發現,中藥對多藥耐藥的逆轉作用亦是多渠道、多途徑的,往往也是通過對不同耐藥途徑的綜合調控作用而實現的。

不過,我們通過對近幾年的文獻研究可以發現中藥在逆轉多藥耐藥研究中亦存在一定的問題,其主要體現在以下幾個方面:①研究多偏重于單體,而對復方研究較少,難以體現中醫辨證施治的特點;②對機制的研究多偏重于經典途徑,而對非經典途徑研究相對較少;③中藥對多藥耐藥的逆轉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雜給實驗帶來不穩定性。

總之,通過對近5年的相關文獻分析,我們發現中藥在逆轉多藥耐藥的研究中已深入到分子生物學水平。其逆轉作用往往是通過對不同的耐藥蛋白的綜合作用而實現的。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、多層次來發揮逆轉多藥耐藥的作用,另外中藥體現出了毒副作用小,作用顯著的優點而愈加受到國內外學者的關注。中藥逆轉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量的改善。

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篇8

關鍵詞:分子生物學;產學研結合;教學改革

1引言

分子生物學是一門以中心法則為基礎,以研究核酸、蛋白質等生物大分子的結構與功能以及其在生命發生發展過程中作用的科學[1],屬于技術類學科。目前已經成為生物類、醫學類、農學類專業教學的核心課程之一[2]。在生命科技人才培養、社會醫療以及生活服務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,分子生物學的教學改革已經引起廣大分子生物學教師的注意,例如在教學手段上,慕課[3]、翻轉課堂[3]、虛擬課堂[4]、線上線下教學銜接[5]已經有廣泛的探索;在教學考核方式上,強調過程考核,加大實驗考核比例[6];在教學內容上,強調通過版塊教學,避免重復教學以及加強思政教學,培養學生學習熱情等[7]。分子生物學的教學改革已經取得較好的效果,但是每個學校/專業分子生物學所面臨的問題不完全一致,因此將根據貴州大學水產專業分子生物學教學具體實際進行教學改革的探討。

2分子生物學教學存在的問題分析

2.1分子生物學內容繁雜,各個章節銜接不緊密

分子生物學是一門前沿學科,具有知識點雜、涉及面廣以及更新速度快等特點,單純根據教學大綱進行教學,很難將各個知識點進行串聯。該校分子生物學教學主要針對大三學生,在大二年級開設過生物化學以及基因工程等課程,然而之前的生物化學以及基因工程等課程均為選修課,并非所有學生都會選修,導致進入分子生物學教學時,全班同學的基礎水平不一致,面臨繁雜的內容,要同時兼顧基礎好的同學和沒有選修過生物化學以及基因工程的同學,并在有限教學課時內,講好分子生物學難度相當大。同時分子生物學教學內容之間也缺乏有效地銜接,以朱玉賢教授主編的《現代分子生物學》為例[1],全書共分為11個章節,各個章節知識量大,內容翔實,但是章節與章節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錄與真核生物轉錄的聯系與區別;比較原核生物和真核生物的表達調控,甚至需要跨章節進行比較,如何有效地將這些內容銜接起來,方便學生進行比較學習,加深記憶與理解,提高教學質量,也是需要解決的問題。

2.2分子生物學內容過于抽象

分子生物學屬于典型的基礎學科,具有看不見摸不著的特點。分子生物學所研究的DNA與蛋白質都是肉眼無法見到的,因此如何將看不見的東西,變為看得見摸得著的實物,讓學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、蛋白質的結構以及功能等進行形象化,讓學生理解,然而一旦關掉視頻,進入純理論探討,多數學生又回到原點,回到用分子生物學技術去解決實際問題時,又無從下手的情況。

2.3實驗教學方式單一,實驗設計零碎

實驗教學是實現將不可見DNA、蛋白質變成可見的物質的一個重要過程,但是以往通常按照講授式教學法進行教學,為了追求較好的實驗結果,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生,然后學生按部就班進行實驗操作,最后得到統一的結果,有些甚至直接觀看老師進行實驗操作,進行演示實驗,這樣嚴重影響學生理解實驗的本質,學生缺乏相關思考,難以培養科技創新意識。此外,受教學學時的影響,分子生物學實驗必須在2節課(90min)內完成,這就要求老師將一個完整的分子生物學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有效銜接起來。

3開展產學研結合教學的必要性

產學研的深度融合是深化科技體制改革的重要內容,通過高校與企業進行產學研合作對于推動高校科研成果的快速轉化具有重要作用。水產專業是一門以應用為主的學科,要求培養適應經濟社會發展需要,具有較好專業知識和技能,能在水產養殖生產相關行業從事技術管理、研發推廣、產品營銷、飼料檢測等工作,富有創新意識,通專兼備,知行合一的高素質專門人才。因此開展產學研結合教學是培養水產人才的必由之路。大學生作為未來企業科技發展的中堅力量,大學生能力強,則企業的活力強,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,教學也必須圍繞這一目標進行,加快推進產學研結合教學的探索。

4產學研教學模式開展分析

分子生物學是一門應用基礎學科,如何實現產學研結合,一直困擾著廣大教師,根據筆者多年教學以及與企業合作的經驗看,可以從以下3個方面著手。

4.1開展模塊教學,串聯教學內容

分子生物學內容繁雜,為了更好地開展教學,幫助學生梳理教學內容,有必要進行版塊教學,根據教材安排的11個章節,將所有內容分為4大版塊(表1)根據不同的教學版塊,選擇不同的教學方式,講述遺傳信息的轉錄與翻譯版塊中,首先通過安排學生課前查閱資料與預習,課程中通過大量使用flash動畫等模式,加深學生對轉錄與翻譯的理解,同時對原核生物和真核生物的轉錄與翻譯的聯系與區別進行列表式的對比講授,加深學生理解;對于實驗版塊,主要通過視頻+講授的形式進行授課,可以讓學生對大部分的實驗有感性認識,然后通過實驗教學,加深部分實驗的理解;對于分子生物學應用教學,主要通過案例教學,在案例中進行理論知識的講解;發展歷史與前沿主要通過學生查閱資料,進行小組討論和老師總結的方式進行教學,同時結合相關科研論文進行講解。

4.2聯系生產實際,強調分子生物學技術應用

需求與興趣是最好的老師,為了將課程內容更好地加以銜接,可以通過設置學生感興趣的案例進行教學,例如講水產養殖過程中的“饑餓補償”以及女生減肥過程中的“越減越肥”現象,組織學生討論基因的表達調控,并討論如何指導并應用于貴州省水產養殖;結合該省氣溫低,水產動物生長慢的現象,組織學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),并向學生講述選種過程中分子標記技術的應用以及比較基因組學的知識,推動學生將專業知識快速與生產實踐結合起來。

4.3結合教師科研,開展綜合實驗教學

為了通過實驗進一步銜接理論教學,建議設置綜合性探索實驗。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教學時間調整為周六、周日進行,確保實驗時間完整。同時為了培養學生的科技創新意識,可以實行小組教學,并結合教師的科研內容進行,確保實驗的探索性。基于上述因素,將分子生物學實驗設置為2個綜合性實驗,第一個為DNA水平實驗,主要為魚類微衛星位點的開發,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技術等,并通過設置不同是實驗魚以確保實驗結果的差異性,提高學生探索問題的興趣,但是因為該實驗需要較多的經費支撐,因此必須結合教師的科研進行。

篇9

[關鍵詞] 中藥學研究生;分子生物技術;知識結構;醫學教育

[中圖分類號] G643 [文獻標識碼] 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,中醫藥已形成獨特的、系統的醫藥學理論,其中,中藥學傳統理論是中藥體系中不可或缺的重要組成部分,是中藥學教育的核心體系。但是如果我國的醫藥教育尤其是中藥研究生教育仍停留在傳統的中藥學知識教育的層面上,將會面臨知識結構落伍的困境。目前,大量在讀碩士研究生已逐漸成為中藥科技創新體系中的生力軍,因此,研究生教育關系到國家自主創新能力的提升,意義重大[1]。當今分子生物技術、基因工程技術的發展日新月異,為中藥的發展增添了新的驅動力。以中藥材為例,分子生物技術在中藥栽培、育種,建立動植物基因庫,稀缺天然成分的轉化,貴重藥材的分子鑒別,藥材的種質資源研究等方面取得了重大進展。因此,加強對現代分子生物學技術的研究,從基因水平上對中藥材進行分析和鑒別,是現代研究生需要掌握的一項基本技能。在《中國藥典》2010年版中已經收載了蘄蛇和烏梢蛇的聚合酶鏈式(PCR)的鑒別方法[2],由此可見,生物技術已經成為中藥研究生教育的必修課。為了培養和促進研究生對現代生物技術的掌握,本研究室為中藥學專業研究生開辟了多條途徑,以期能夠完善其知識結構,提高其科研能力和水平。

1 加強基礎生物學課程的學習

由長期在科研和教學一線工作的教師來進行《現代生物技術》、《分子生藥學》和《生物工程技術概論》等基礎課程的講授,注重基礎理論知識和基本理論的講解。由于生物技術發展迅速,時效性較強,任課教師應及時查閱國內外該學科的新進展、新技術、新方法,并對這些新技術、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,本學科的發展和分子生物技術的結合應該作為重點內容來講述。以中藥質量標準為例,分子生物學手段特別是DNA分子遺傳標記技術,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,為生藥品種標準化提供先進可行的方法和穩定可靠的標準,進而為中藥質量標準規范化奠定堅實的基礎。近年分子診斷技術也廣泛應用于生藥的鑒別中,限制性片段長度多態性(RFLP)分析、隨機擴展多態性DNA(RAPD)分析、擴增片段長度多態性(AFLP)技術等的出現,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。與此同時,應該培養研究生的閱讀能力,為其介紹國內外一流的分子醫藥學期刊及網站,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新能力的基礎。為了提高研究生的實際操作能力,使研究生在理論學習階段提前進入實驗室進行實際操作訓練。本校中藥學實驗室開展了分子中藥鑒定、細胞培養等多個方向的研究生課題,使研究生在學習理論知識的同時,了解PCR擴增、蛋白質電泳、植物愈傷組織培養、細胞培養等的基本原理和操作規程,從而提高理論和實際動手能力,在實際操作中,發現問題,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程和技能的訓練,培養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的異常現象和問題,增強科研實踐和創新能力。

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學科學院等合作單位進行中藥生物工程技術方面的學習與交流,鼓勵和支持研究生參加高水平學術交流活動,為研究生提供更多更優質的創新平臺與機會。充分利用校外優質資源, 擴大學校與政府、科研院所、企事業單位的研究生聯合培養,加強教育科研資源的整合,科學發揮科研中心的高層次教育功能,加強與生物醫藥公司的合作,形成產、學、研一條龍,共同培養中藥行業需求的高層次應用型、復合型人才。

4 組織研究生到生物制藥企業、農業生物園區等參觀見習

為了使研究生加深對生物藥品生產過程的了解,應該組織研究生到生物制藥企業進行參觀見習,提供企業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需求,針對企業生產過程中需要的知識進行學習調整,使研究生明確如何適應企業要求找到適合自己的崗位,為以后順利就業打下基礎。企業也可以把技術革新等方面的需求反映給研究生,增強研究生的創新實踐能力,為其研究思路指明方向。通過參觀學習,可以開拓研究生的思維,刺激其學習興趣,增強其在實用技術方面創新的能力。這樣既增加研究生的就業機會,也使企業得到充足的人才儲備,達到校企雙贏。

研究生學習階段的一個重要任務就是拓寬研究視野,結合自己的研究方向及時更新和調整知識結構,及時把握本學科發展的大致方向與研究方法。隨著現代生物工程技術的發展,一批新興的交叉學科應運而生,中藥的研究也面臨著諸多挑戰[3-4],生物工程技術發展使中藥栽培、中藥鑒別等達到了分子及細胞水平,因此,加強分子生物技術的學習,對中藥學研究生知識結構的構建有著重大意義。

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篇10

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。

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