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遺傳學(xué)的最新進(jìn)展精選(九篇)

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遺傳學(xué)的最新進(jìn)展

第1篇:遺傳學(xué)的最新進(jìn)展范文

關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué)遺傳學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);模式

中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)02-0270-03

醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)是醫(yī)學(xué)教育的重要課程,介于臨床醫(yī)學(xué)與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)之間,是一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科。隨著分子生物學(xué)理論和技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,尤其是人類(lèi)基因組計(jì)劃的實(shí)施完成,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)得到了空前的發(fā)展,基因組學(xué)與分子遺傳學(xué)逐漸成為了21世紀(jì)的領(lǐng)頭學(xué)科,在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育體系中有著重要的地位[1]。醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)在知識(shí)與實(shí)踐、實(shí)踐與創(chuàng)新的鏈接上發(fā)揮重要的橋梁作用。當(dāng)前社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)的發(fā)展變化,致使醫(yī)學(xué)教育無(wú)論在教學(xué)手段還是在教學(xué)理念都發(fā)生了深刻的變化,更早地、更多地接近社會(huì)、接近臨床,更注重人文精神,更多融入先進(jìn)技術(shù)與研究成果[1~2]。而大部分醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)則還主要關(guān)注在傳統(tǒng)分子遺傳學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的基本實(shí)驗(yàn)操作,涉及遺傳病相關(guān)資料的信息化獲取與分析涉及很少,解決臨床遺傳學(xué)問(wèn)題過(guò)程中存在理論與實(shí)踐脫鉤。醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)尚未達(dá)到提高醫(yī)學(xué)生的科學(xué)研究能力、求知探索精神、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)的目的。為此,我們開(kāi)展了一系列卓有成效的探索,優(yōu)化了原有的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程教學(xué)體系,構(gòu)建了新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

一、利用網(wǎng)絡(luò)課程資源,推進(jìn)虛擬實(shí)驗(yàn)

依托于湖北民族學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心,結(jié)合醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)學(xué)科特點(diǎn),進(jìn)行數(shù)字化資源導(dǎo)學(xué)平臺(tái)建設(shè)。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的主體結(jié)構(gòu)分為教師主導(dǎo)區(qū)和師生互動(dòng)區(qū)兩大部分。內(nèi)容充實(shí)而全面,平臺(tái)除了內(nèi)容完善的多媒體課件,與教學(xué)內(nèi)容或生活實(shí)際密切相關(guān)的研究成果,解決學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的實(shí)際問(wèn)題,還專(zhuān)門(mén)開(kāi)辟了“虛擬實(shí)驗(yàn)室”欄目[3]。網(wǎng)絡(luò)課程資源在醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主要解決二大問(wèn)題:

1.是醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中所特有的一些對(duì)人體有重大危害的和涉及到比較先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的實(shí)驗(yàn),出于安全和成本考慮,學(xué)生往往無(wú)法直接參與其中[4]。虛擬實(shí)驗(yàn)可突破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式受時(shí)間、地點(diǎn)、方式的限制,實(shí)驗(yàn)的安全性高、成本低、效率高,彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地設(shè)備不足、教學(xué)時(shí)空性的約束。虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)不但可提供良好的人機(jī)交互,還允許學(xué)生在出錯(cuò)時(shí),自行了解錯(cuò)誤的根源及后果,尋找解決問(wèn)題的方法,教與學(xué)的靈活交互[4]。利用網(wǎng)絡(luò)課程資源來(lái)培養(yǎng)學(xué)生隨時(shí)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)和終生學(xué)習(xí)的能力,可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,并將教師的教學(xué)行為由課堂上擴(kuò)展到了課堂外。

2.是運(yùn)用目前已經(jīng)公開(kāi)的人類(lèi)基因組相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù),快速準(zhǔn)確地查找、識(shí)別遺傳病的相關(guān)遺傳學(xué)背景信息,獲取世界上最新進(jìn)展的醫(yī)學(xué)信息及科研成果[5]。近年來(lái),遺傳學(xué)領(lǐng)域的分子遺傳學(xué)分支迅速發(fā)展,越來(lái)越多的致病易感基因位點(diǎn)和區(qū)域被篩選或定位識(shí)別。不單是單基因遺傳病的致病基因被順利定位識(shí)別克隆,一些復(fù)雜多基因遺傳病,如:高血壓、糖尿病、阿茲海默氏病、心腦血管疾病及腫瘤等疾病,也篩選出了眾多與疾病發(fā)生相關(guān)的遺傳易感標(biāo)記物及藥物敏感或抵抗標(biāo)記物,人類(lèi)對(duì)于疾病的遺傳學(xué)認(rèn)知達(dá)到了空前高度[5]。如何識(shí)別查找獲取人類(lèi)遺傳病相關(guān)的遺傳信息已經(jīng)成為臨床醫(yī)生和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)科研工作者需要掌握的基本技能之一,因此,我們有必要在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的教學(xué)上與時(shí)俱進(jìn),讓醫(yī)學(xué)生更早地接觸相關(guān)知識(shí),訓(xùn)練相關(guān)技能。由此,我們網(wǎng)絡(luò)資源課程中的“虛擬實(shí)驗(yàn)”內(nèi)容中專(zhuān)設(shè)了常見(jiàn)人類(lèi)遺傳病致病基因的數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接,主要以美國(guó)國(guó)家生物技術(shù)信息中心NCBI(http://ncbi.nlm.nih.gov/)與在線(xiàn)人類(lèi)孟德?tīng)栠z傳(Online Mendelian Inheritance in Man,OMIM)數(shù)據(jù)庫(kù)為主,并至少安排一次實(shí)驗(yàn)課的時(shí)間介紹如何利用數(shù)據(jù)庫(kù)完成常見(jiàn)人類(lèi)遺傳病相關(guān)遺傳學(xué)信息收集,包括遺傳模式、發(fā)病率、家系連鎖定位區(qū)域、在基因組上的定位信息及熱點(diǎn)突變位置等。

二、結(jié)合臨床實(shí)踐,開(kāi)展第二課堂教學(xué)

醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對(duì)理論教學(xué)必要的補(bǔ)充和鞏固,通過(guò)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,提高實(shí)驗(yàn)的綜合能力和實(shí)驗(yàn)素質(zhì),促使基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)與臨床實(shí)踐相結(jié)合,對(duì)培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維影響更為積極[6]。從臨床角度出發(fā),研究疾病的遺傳因素、病變過(guò)程及其預(yù)防、診斷和治療的相互關(guān)系,為將來(lái)走上臨床醫(yī)生崗位的臨床專(zhuān)業(yè)學(xué)生提供從事醫(yī)學(xué)實(shí)踐所必需的遺傳學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和臨床技能。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)具體實(shí)施上,將病例法引入到教學(xué)過(guò)程中。一方面,由教師結(jié)合具體的病例,提出實(shí)驗(yàn)方案和驗(yàn)過(guò)程中可能遇到的若干問(wèn)題,組織學(xué)生預(yù)習(xí)課本、查閱相關(guān)資料,以團(tuán)隊(duì)的形式分組討論,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,開(kāi)展實(shí)驗(yàn)、解決問(wèn)題。并聯(lián)合湖北民族學(xué)院附屬民大醫(yī)院,在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、設(shè)計(jì)、取材緊密結(jié)合臨床,取臨床真實(shí)患者的血液作為實(shí)驗(yàn)材料,進(jìn)行真實(shí)病例分析。如人類(lèi)染色體顯帶和非顯帶制備。另一方面,組織學(xué)生利用假期時(shí)間開(kāi)展遺傳病的家系調(diào)查;進(jìn)行家鄉(xiāng)遺傳病咨詢(xún)、系譜繪制和分析、再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì),指導(dǎo)學(xué)生以論文的形式完成假期調(diào)查報(bào)告。或組織學(xué)生利用假期去當(dāng)?shù)蒯t(yī)院的婦產(chǎn)科與兒科等科室見(jiàn)習(xí),了解引起遺傳病發(fā)病的環(huán)境因素和遺傳病的預(yù)防措施,與醫(yī)生或患者就某種遺傳病的臨床癥狀、傳遞方式、發(fā)病機(jī)制、再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)以及預(yù)后進(jìn)行探討,對(duì)患者及其親屬的婚姻和生育進(jìn)行指導(dǎo),這樣可以大大提高醫(yī)學(xué)生對(duì)遺傳病預(yù)防的認(rèn)知能力[7]。

第2篇:遺傳學(xué)的最新進(jìn)展范文

【關(guān)鍵詞】進(jìn)化生物學(xué) 課程 教學(xué)改革

【中圖分類(lèi)號(hào)】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2014)14-0025-02

進(jìn)化生物學(xué)是在生物進(jìn)化論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)學(xué)科。20世紀(jì)后期,隨著遺傳學(xué)、生物化學(xué),尤其是分子生物學(xué)的發(fā)展,推動(dòng)生物進(jìn)化論從推理到驗(yàn)證,從定性到定量,使得這門(mén)學(xué)科由模糊的理論推測(cè)日漸發(fā)展為脈絡(luò)清晰的系統(tǒng)學(xué)科。它從各門(mén)功能生物學(xué)科獲得研究基礎(chǔ),綜合形成的一般規(guī)律和理論又成為整個(gè)生命科學(xué)的發(fā)展線(xiàn)索。邁爾曾說(shuō):“進(jìn)化生物學(xué)是生命科學(xué)中的最大的統(tǒng)一理論”,是建立在生命科學(xué)各層次研究和各分支學(xué)科基礎(chǔ)之上的理論綜合。由于進(jìn)化生物學(xué)涉及學(xué)科廣泛,是高度概括的綜合性理論,實(shí)踐環(huán)節(jié)存在困難等原因,導(dǎo)致進(jìn)化生物學(xué)教學(xué)有其獨(dú)特性,本文從教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)出發(fā),就進(jìn)化生物學(xué)課程改革方面進(jìn)行探索。

一 課程目標(biāo)的設(shè)置

針對(duì)進(jìn)化生物學(xué)既是生命學(xué)科各分支學(xué)科的綜合,也是生命科學(xué)領(lǐng)域的一門(mén)前沿學(xué)科,又是生命科學(xué)的一個(gè)核心理論的課程特點(diǎn),在課程目標(biāo)的設(shè)置上力求做到以下三點(diǎn):

1.牢固掌握本課程基礎(chǔ)知識(shí)和理論

主要包括生命及其在地球上的起源、細(xì)胞的起源與進(jìn)化、生物發(fā)展歷程、微觀進(jìn)化、宏觀進(jìn)化、遺傳系統(tǒng)的進(jìn)化及人類(lèi)起源等問(wèn)題,這些知識(shí)既是進(jìn)化生物學(xué)教學(xué)的主要內(nèi)容,也是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)所在。這些內(nèi)容涵蓋了各門(mén)生物學(xué)分支學(xué)科的成就,特別是把植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)等結(jié)合起來(lái)研究有關(guān)生命進(jìn)化的問(wèn)題,力求讓學(xué)生在掌握生命進(jìn)化的基本歷程、進(jìn)化的動(dòng)力機(jī)制,學(xué)會(huì)對(duì)進(jìn)化現(xiàn)象進(jìn)行正確的理論分析的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)對(duì)生命科學(xué)各分支學(xué)科融會(huì)貫通的能力。

2.密切結(jié)合生命科學(xué)研究中各學(xué)科的最新研究進(jìn)展

進(jìn)化生物學(xué)是生命科學(xué)中一個(gè)相當(dāng)活躍的領(lǐng)域,新知識(shí)、新理論層出不窮。本課程以現(xiàn)代達(dá)爾文綜合進(jìn)化論為基礎(chǔ),同時(shí)密切結(jié)合生命科學(xué)研究中的最新進(jìn)展,把各個(gè)學(xué)科前沿進(jìn)展融入教學(xué)過(guò)程中,如以鳥(niǎo)類(lèi)手指同源問(wèn)題講解物種特化式進(jìn)化中的分歧進(jìn)化,在“適應(yīng)”的問(wèn)題上聯(lián)系燕子為躲避車(chē)輛進(jìn)化出更短的翅膀等,把一些最新進(jìn)展融入理論教學(xué)中,不僅增強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解與學(xué)習(xí)興趣,更能開(kāi)拓學(xué)生的知識(shí)層面,也體現(xiàn)了進(jìn)化生物學(xué)是一門(mén)前沿學(xué)科的地位,吸引學(xué)生從事進(jìn)化生物學(xué)的研究。

3.著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)自然界進(jìn)化過(guò)程的正確認(rèn)識(shí)和理解

進(jìn)化生物學(xué)是在哲學(xué)思想指引下產(chǎn)生的,研究進(jìn)化的過(guò)程本身就是將古論今,“現(xiàn)在就是過(guò)去的鑰匙”,通過(guò)學(xué)習(xí)能夠加深對(duì)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的正確理解,單獨(dú)的思想教育往往說(shuō)服力不足,課程中引入大量的數(shù)據(jù)和事實(shí),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的分析能力,如讓學(xué)生從微觀進(jìn)化角度對(duì)生物多樣性進(jìn)行分析,探討生物大滅絕對(duì)生物環(huán)境保護(hù)的意義,從人類(lèi)進(jìn)化歷程角度談如何摒棄“為人獨(dú)尊”的思想等,把這種思想的教育貫穿始終,幫助學(xué)生樹(shù)立科學(xué)的世界觀,這也是對(duì)辯證唯物主義自然觀最好的驗(yàn)證。

二 優(yōu)化課程內(nèi)容體系

進(jìn)化生物學(xué)研究?jī)?nèi)容貫穿生命科學(xué)的各個(gè)分支學(xué)科,甚至其他自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)門(mén)類(lèi)中都會(huì)觸及生命起源及進(jìn)化的問(wèn)題。在國(guó)外很多大學(xué)都把進(jìn)化生物學(xué)列為生物學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、研究生基礎(chǔ)課,甚至成為一門(mén)通識(shí)課。耶魯大學(xué)開(kāi)放課程進(jìn)化、生態(tài)和行為原理從2009年錄制以來(lái)風(fēng)靡全球。

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* 基金項(xiàng)目:大慶師范學(xué)院教育教學(xué)改革項(xiàng)目(編號(hào):JY1320)

在我國(guó),很多高師院校把進(jìn)化生物學(xué)課程設(shè)置為生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)必修課,一般在學(xué)習(xí)最后階段開(kāi)設(shè);也作為生物學(xué)其他專(zhuān)業(yè),如生物技術(shù)、生物工程的選修課,也有院校將生命起源與進(jìn)化之謎作為一門(mén)通識(shí)課來(lái)開(kāi)設(shè)。由于進(jìn)化生物學(xué)融匯眾多交叉學(xué)科,每個(gè)學(xué)校學(xué)科課程設(shè)置各有不同,教材內(nèi)容不可能完全適應(yīng)具體情況,不同學(xué)校不同專(zhuān)業(yè)的課程內(nèi)容不能一味照搬。我院曾把進(jìn)化生物學(xué)作為生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)必修課,生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)選修課和全校學(xué)生的通識(shí)課開(kāi)設(shè),在圍繞基礎(chǔ)知識(shí)和原理的基礎(chǔ)上,對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了如下優(yōu)化:

1.對(duì)于生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)師范生而言,進(jìn)化生物學(xué)課程在初中、高中課本都有體現(xiàn),應(yīng)該詳盡系統(tǒng)地開(kāi)設(shè)

通過(guò)對(duì)生物進(jìn)化的歷史過(guò)程、原因、機(jī)制、速率、趨向和物種的形成與絕滅、系統(tǒng)發(fā)生以及適應(yīng)的起源機(jī)制等內(nèi)容的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握生物進(jìn)化理論中的基本概念,認(rèn)識(shí)生命進(jìn)化的基本歷程、進(jìn)化的動(dòng)力機(jī)制,學(xué)會(huì)對(duì)進(jìn)化現(xiàn)象進(jìn)行正確的理論分析,融會(huì)貫通各分支學(xué)科;同時(shí)激發(fā)學(xué)生對(duì)生命科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,樹(shù)立科學(xué)的世界觀,培養(yǎng)具有用進(jìn)化理論來(lái)綜合生物學(xué)各個(gè)學(xué)科知識(shí)的能力的高素質(zhì)人才。

2.對(duì)于生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生而言,應(yīng)該有針對(duì)性地進(jìn)行開(kāi)設(shè)

由于生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生有一定的生物學(xué)基礎(chǔ),進(jìn)化生物學(xué)課程主要應(yīng)從生命史、小進(jìn)化(種內(nèi)水平的進(jìn)化)、大進(jìn)化(種以上水平的進(jìn)化)及人類(lèi)的起源與演化四個(gè)主要方面講解,著重從個(gè)體、群體以及物種等不同分類(lèi)群探討進(jìn)化的規(guī)律,涉及學(xué)生已掌握的細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域,加深對(duì)各個(gè)學(xué)科知識(shí)的貫通,著重對(duì)學(xué)生進(jìn)行生物進(jìn)化思想的培養(yǎng),讓學(xué)生對(duì)生物進(jìn)化的本質(zhì)有一個(gè)科學(xué)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)期社會(huì)高速發(fā)展的科技人才。

3.作為一門(mén)通識(shí)課,針對(duì)生物基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱的學(xué)生開(kāi)設(shè),課程學(xué)時(shí)一般為18學(xué)時(shí)

課程從宏觀角度對(duì)生物的發(fā)展歷程、人類(lèi)的起源與進(jìn)化等問(wèn)題入手展開(kāi),介紹地球的形成與演化、環(huán)境系統(tǒng)的演變、生命的起源、生物與環(huán)境的協(xié)同關(guān)系等,展示人類(lèi)探索生命起源、探索天外生命的科學(xué)成果和艱辛歷程。審視30億年來(lái)主要生物類(lèi)群的延續(xù)發(fā)展,探索起源、分化和滅絕等問(wèn)題,使學(xué)生樹(shù)立生物與環(huán)境相互聯(lián)系、生物具有適應(yīng)性和多樣性的觀點(diǎn),在教學(xué)過(guò)程中加強(qiáng)辯證唯物主義的世界觀教育,使學(xué)生正確地認(rèn)識(shí)人類(lèi)在自然界中的地位,人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的必要性,培養(yǎng)大學(xué)生探索科學(xué)的興趣,增強(qiáng)其珍惜生命和保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。

三 課堂教學(xué)改革

進(jìn)化生物學(xué)課堂教學(xué)既要符合課堂教學(xué)的一般教學(xué)規(guī)律,又要充分體現(xiàn)課程的獨(dú)特性。在教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)上將學(xué)術(shù)性與趣味性有機(jī)結(jié)合,緊密聯(lián)系生活實(shí)際,并采用靈活多變的教法,豐富的多媒體資源,讓學(xué)生展開(kāi)討論和辯論等形式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)一步提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

1.課堂教學(xué)形式的改革,以學(xué)生活動(dòng)為主體,師生角色互換

進(jìn)化生物學(xué)是一門(mén)前沿的學(xué)科,有很多未知的內(nèi)容等待我們?nèi)ヌ剿?,?duì)于一些前沿的問(wèn)題,如恐龍滅絕之謎,地球之外是否有生命,下一次物種大滅絕的預(yù)測(cè)等問(wèn)題,讓學(xué)生自行組織,用多媒體報(bào)告的形式做介紹,各小組相互提問(wèn),并按照評(píng)價(jià)表進(jìn)行打分,小組成績(jī)就是小組成員的成績(jī),以此培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神,讓學(xué)生真正融入其中,真正落實(shí)“以學(xué)生為主體”的教育理念。

2.靈活運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段,提高教學(xué)質(zhì)量和效率

對(duì)現(xiàn)代教學(xué)手段的大規(guī)模應(yīng)用還存在褒貶不一的看法,但對(duì)于進(jìn)化生物學(xué)課程而言,選擇有代表性的圖片、音像資料能吸引學(xué)生注意力,豐富課堂內(nèi)容。如古生物的化石,冥古代地球表面特征等,學(xué)生理解起來(lái)有一定的難度,但用一張想象圖卻能集中學(xué)生注意力,降低學(xué)習(xí)難度。另外,借鑒并剪輯國(guó)內(nèi)外大型探索片、紀(jì)錄片、科幻片中相關(guān)內(nèi)容及其中涉及的電影片段,如《宇宙的誕生》《與遠(yuǎn)古人同行》等,這些音像資料有效地提高和調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也為進(jìn)一步探討一些科學(xué)問(wèn)題提供了證據(jù)和平臺(tái)。多媒體課件具有信息豐富、形象、通俗易懂等特點(diǎn),學(xué)生易于接受,便于他們掌握重點(diǎn)內(nèi)容。

3.教學(xué)過(guò)程與觀察、實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,注重實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

作為一門(mén)理論學(xué)科,必須要有實(shí)踐環(huán)節(jié)的支持,而生物進(jìn)化的歷程有數(shù)十億年之久,無(wú)法真實(shí)再現(xiàn)當(dāng)時(shí)的情境,這成了進(jìn)化生物學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的難題。課堂教學(xué)主要從基礎(chǔ)課程植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)實(shí)踐教學(xué)展開(kāi),通過(guò)對(duì)以往知識(shí)的回顧、實(shí)踐結(jié)果的描述和多媒體圖片視頻展示,讓學(xué)生對(duì)生物進(jìn)化歷程有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。對(duì)于有些歷史階段沒(méi)有化石等直接證據(jù),則利用解剖學(xué)、胚胎學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等知識(shí)內(nèi)容,從現(xiàn)存的狀況去推斷過(guò)去的事件,如利用系統(tǒng)生物學(xué)方法通過(guò)對(duì)現(xiàn)生類(lèi)群的研究,推斷生物的系統(tǒng)發(fā)育。還可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀博物館、地質(zhì)館,通過(guò)研究已滅絕的生物骨骼化石標(biāo)本和對(duì)不同地質(zhì)斷層進(jìn)行分析比較的活動(dòng),讓學(xué)生獲取最直觀的認(rèn)識(shí),總的來(lái)看,效果還不錯(cuò)。

四 展望

進(jìn)化生物學(xué)從探索生命起源出發(fā),融會(huì)眾多學(xué)科內(nèi)容,以哲學(xué)思想概括總結(jié)出理論知識(shí),通過(guò)認(rèn)識(shí)生命來(lái)源和歷程,從而加深理解生命和尊重生命,以進(jìn)化的思想升華生態(tài)環(huán)境保護(hù)的意識(shí),樹(shù)立人類(lèi)發(fā)展必須自覺(jué)地順從并維護(hù)生物與環(huán)境的協(xié)同演化的觀點(diǎn),對(duì)于培養(yǎng)大學(xué)生系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)自然界具有重要意義。建議除了在生物相關(guān)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)必修課和選修課外,還應(yīng)該在醫(yī)學(xué)院校、師范院校和綜合性院校廣泛開(kāi)設(shè)公共通識(shí)課,特別是在將來(lái)從事科普工作、小學(xué)幼兒教育、心理學(xué)等相關(guān)行業(yè)工作的學(xué)生中開(kāi)設(shè)通識(shí)課,以此培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立人與環(huán)境和諧可持續(xù)發(fā)展的觀念,建立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。

參考文獻(xiàn)

第3篇:遺傳學(xué)的最新進(jìn)展范文

筆者主編的《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》自2004年出版以來(lái),承蒙讀者厚愛(ài),連續(xù)印刷了7次。最近筆者對(duì)原教材進(jìn)行了一次較大規(guī)模的修訂,修訂版教材至今重印了3次。兩版教材在本科教學(xué)中發(fā)揮了一定的作用。本文擬談?wù)勗谠摻滩木帉?xiě)及修訂中,力圖激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一些想法及做法,算是在實(shí)驗(yàn)教材改革中“湊個(gè)熱鬧”,以期拋出引玉之磚與諸位同仁共同探討。

一、國(guó)內(nèi)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教材中存在的一些問(wèn)題

據(jù)國(guó)家圖書(shū)館藏書(shū)記錄的不完全統(tǒng)計(jì),自1979年以來(lái),國(guó)內(nèi)出版的普通遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教材約有30多種。近年來(lái),一些作者力圖打破傳統(tǒng)教材的寫(xiě)作模式,努力寫(xiě)出一些新意,但總的來(lái)說(shuō),國(guó)內(nèi)現(xiàn)有教材尚存在不少不盡如人意的地方。

一是背景知識(shí)介紹過(guò)于簡(jiǎn)單,同時(shí)又沒(méi)有提供參考文獻(xiàn)或進(jìn)一步的讀物讓學(xué)生深入閱讀。以“果蠅的形態(tài)、生活史及飼養(yǎng)方法”這一實(shí)驗(yàn)為例。果蠅可以說(shuō)是世界上研究得最為深入的生物,有關(guān)它的文獻(xiàn)真可謂豐富。但為數(shù)不少的教材寫(xiě)這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),引言部分僅短短的一段,甚至不足300字丨很難想象如此濃縮的文字能讓學(xué)生充分了解果蠅這種經(jīng)典模式生物的優(yōu)點(diǎn),以及它在遺傳學(xué)研究中所起的作用。遺傳學(xué)研究中除果蠅外,還有眾多的模式生物。這些模式生物都是些什么?選擇模式生物一般都考慮些什么?為什么選擇模式生物?這些問(wèn)題是學(xué)生做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)問(wèn)得最多的。但在這段引言中見(jiàn)不到只言半語(yǔ)。如此惜墨如金或許可以解釋為“篇幅限制”,但無(wú)論在這個(gè)章節(jié)最后,還是全書(shū)最后,都無(wú)法找到相關(guān)文獻(xiàn),或引導(dǎo)學(xué)生課前或課后深入閱讀,或說(shuō)明作者寫(xiě)作時(shí)所引用的信息“典出何處”。學(xué)生要看文獻(xiàn),還得自己現(xiàn)找,而作為初學(xué)者,學(xué)生通常是很難知道哪些是經(jīng)典文獻(xiàn)的。這就失去了作為一本入門(mén)教材的引導(dǎo)作用。背景知識(shí)簡(jiǎn)單,大多緣于二手文獻(xiàn)多,原始文獻(xiàn)少,甚至沒(méi)有。這是國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)教材編寫(xiě)的通病,或許這也正是一些教材內(nèi)容陳舊、缺乏特色、以訛傳訛、相互抄襲的重要原因。例如果蠅有多少突變性狀?不少教材寫(xiě)的是400或幾百種(筆者自己在第一版教材中也傳了一次訛),而Lindsley等在文獻(xiàn)中記錄了4000余種自發(fā)或誘發(fā)的基因突變,9000余種染色體重排。如果我們?cè)趯?xiě)作時(shí)能認(rèn)真地查一查原始文獻(xiàn),就可以避免這些本不該發(fā)生的錯(cuò)誤。

二是知識(shí)陳舊,缺少科學(xué)趣味。以經(jīng)典實(shí)驗(yàn)“果蠅睡腺染色體的制備與觀察”為例。在背景知識(shí)部分,國(guó)內(nèi)教材的寫(xiě)作模式幾乎如出一轍,內(nèi)容大致包括睡腺染色體的形成原理、尺寸、特征、在研究中的意義。這些知識(shí)大部分還是二十世紀(jì)三四十年代的。像睡腺染色體的原位雜交技術(shù)這么重要的技術(shù)進(jìn)展在這段引言中竟只字未提丨讀完這段引言,學(xué)生記住了幾個(gè)陳舊的結(jié)論。但睡腺染色體在形態(tài)上與普通的染色體有很大的差異,學(xué)生如何知道它本質(zhì)上是一種染色體?這種特殊的染色體與普通的有絲分裂的染色體之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是如何建立的?用什么材料制備、觀察果蠅的有絲分裂中期的染色體?睡腺染色體在分子遺傳學(xué)及基因組時(shí)代究竟起到什么樣的作用?諸如此類(lèi)學(xué)生最感興趣、最希望了解的知識(shí)在這段引言中卻無(wú)法看到??赐赀@段引言,學(xué)生無(wú)從知道作者所提到的結(jié)論如何得來(lái),感受不到前輩科學(xué)家在獲得這些結(jié)論時(shí)曾做的努力,體會(huì)不到科學(xué)研究中探索發(fā)現(xiàn)的樂(lè)趣,看不到科學(xué)技術(shù)“在曲折中前進(jìn)”的那種脈絡(luò),也認(rèn)識(shí)不到新時(shí)代賦予這種結(jié)構(gòu)的新應(yīng)用。學(xué)生知道這種結(jié)構(gòu)有“重要意義”但具體有什么樣的意義還是一頭霧水。

三是一些實(shí)驗(yàn)的材料與儀器之準(zhǔn)備、操作步驟或?qū)嶒?yàn)結(jié)果辨析寫(xiě)得太籠統(tǒng),太模糊,無(wú)法真正起到指導(dǎo)作用。多數(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的材料與儀器這部分,寫(xiě)得非常籠統(tǒng),無(wú)論教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生做實(shí)驗(yàn)都非常不便。還以睡腺染色體的制備為例。很多教材在結(jié)果辨析部分,對(duì)睡腺染色體幾條臂的特征僅僅有幾句籠統(tǒng)的文字說(shuō)明,甚至沒(méi)有說(shuō)明。這些說(shuō)明文字,如果寫(xiě)給有經(jīng)驗(yàn)的研究人員閱讀未嘗不可,但寫(xiě)給初入門(mén)的學(xué)生閱讀則嫌過(guò)簡(jiǎn)。多年來(lái)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)表明,單憑這些文字,學(xué)生最多僅能認(rèn)出第IV染色體丨再以“減數(shù)分裂過(guò)程中染色體動(dòng)態(tài)觀察”為例。一些教材使用的實(shí)驗(yàn)材料是蝗蟲(chóng)?;认x(chóng)是觀察減數(shù)分裂過(guò)程的好材料,但以此觀察減數(shù)分裂過(guò)程也存在著一個(gè)非常大的問(wèn)題,那就是如何僅憑著細(xì)胞學(xué)的證據(jù)將減數(shù)分裂I與減數(shù)分裂丨丨的一些時(shí)期(如中期丨與中期丨)區(qū)分開(kāi)?對(duì)這個(gè)問(wèn)題,許多教材并未作說(shuō)明,盡管部分教材附了實(shí)驗(yàn)結(jié)果照片。這就造成一個(gè)問(wèn)題:學(xué)生會(huì)操作,能看到結(jié)果,但卻不知道如何合理地解釋結(jié)果。

總之,國(guó)內(nèi)_些實(shí)驗(yàn)教材給人的感覺(jué):實(shí)驗(yàn)課就是操作課,是照著實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)完成一系列操作,最后交一份報(bào)告的課程,因而在啟發(fā)學(xué)生的思路及探索精神方面,則顯得比較單薄。實(shí)驗(yàn)課的特點(diǎn)決定了老師不可能在課堂上長(zhǎng)篇大論地講解,與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的背景知識(shí)主要是靠學(xué)生借助教材及相關(guān)的文獻(xiàn)在課前預(yù)習(xí)獲得。有了豐富的背景知識(shí),才可能正確觀察并深入解釋觀察到的結(jié)果,科研如此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)亦如此;而背景知識(shí)是否有趣則決定了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣,進(jìn)而影響他對(duì)這門(mén)課程的興趣;學(xué)生照著實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)成功做出實(shí)驗(yàn),并真正理解了實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,這是推動(dòng)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的動(dòng)力。如果實(shí)驗(yàn)教材的引言索然寡味,而實(shí)驗(yàn)操作又不存在挑戰(zhàn)性,學(xué)生做出結(jié)果又不知道該如何解釋,學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情必然受到影響,從而不利于學(xué)生科學(xué)精神與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

二、《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》編寫(xiě)及修訂的一些嘗試

筆者在編寫(xiě)與修訂《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》時(shí),除了分析國(guó)內(nèi)外同類(lèi)教材編排的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、寫(xiě)作方法及其優(yōu)劣得失,以期吸收其長(zhǎng)避免其短外,還做了以下兩方面的工作:(1)查閱大量的原始文獻(xiàn)(而不是二手文獻(xiàn),目的是弄清一些研究的來(lái)龍去脈,并力圖使教材跟上最新進(jìn)展;給讀者提供準(zhǔn)確的信息,避免以訛傳訛。所看的文獻(xiàn)時(shí)間跨度為1890年代直到最近。(2在每一輪的教學(xué)中留意收集反饋信息,諸如學(xué)生在課上經(jīng)常問(wèn)的問(wèn)題、普遍犯的錯(cuò)誤等,并根據(jù)學(xué)生的反饋,反復(fù)調(diào)整自己的寫(xiě)作思路。寫(xiě)完稿子后,請(qǐng)上過(guò)這門(mén)課的學(xué)生讀一遍,聽(tīng)聽(tīng)他們的想法。因?yàn)檫@本教材的主要讀者群體是與筆者的學(xué)生們知識(shí)水平大致相當(dāng)?shù)谋究粕?,因此從筆者的大量的學(xué)生中反饋的問(wèn)題具有一定的代表性。

在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上,本教材并沒(méi)有多少新技術(shù)或新材料,所列的20余實(shí)驗(yàn)主要集中在經(jīng)典的孟德?tīng)栠z傳、微生物遺傳、細(xì)胞遺傳這些方面,但突出了“同樣的實(shí)驗(yàn)寫(xiě)出不一樣的內(nèi)容”這樣的思想。在寫(xiě)作及修訂中,針對(duì)目前國(guó)內(nèi)教材存在的問(wèn)題及我國(guó)學(xué)生的實(shí)際,作了如下嘗試:

一是在篇幅許可的范圍內(nèi),背景知識(shí)盡可能介紹得詳細(xì)些,讓學(xué)生在充分了解實(shí)驗(yàn)意義的基礎(chǔ)上再動(dòng)手。像“果蠅的形態(tài)、生活史及飼養(yǎng)方法”這一實(shí)驗(yàn),引言中詳細(xì)介紹了果蠅作為遺傳學(xué)研究模式生物的優(yōu)點(diǎn)、目前研究的狀況及這種生物對(duì)遺傳學(xué)的貢獻(xiàn)。而且這一介紹是放在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)選材的考慮、模式生物的選擇等注意事項(xiàng)這種背景中去講述,這樣就使學(xué)生能從廣闊的視野看一個(gè)小的問(wèn)題。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)后,附錄大量原始文獻(xiàn)并對(duì)一些經(jīng)典文獻(xiàn)做簡(jiǎn)要點(diǎn)評(píng),以引導(dǎo)學(xué)生深入閱讀。這就彌補(bǔ)了由于教材篇幅限制或教學(xué)學(xué)時(shí)限制不能詳細(xì)講述或沒(méi)有講述的不足,使學(xué)生對(duì)所做的實(shí)驗(yàn)有更深入的了解,從而培養(yǎng)起對(duì)專(zhuān)業(yè)的興趣。

二是很多實(shí)驗(yàn)的引言是用研究史來(lái)寫(xiě)的,即在篇幅許可的范圍內(nèi),按一項(xiàng)研究發(fā)展的歷史,盡量將一個(gè)實(shí)驗(yàn)的來(lái)龍去脈交待清楚,還原認(rèn)識(shí)的過(guò)程。像果蠅睡腺染色體制備這個(gè)實(shí)驗(yàn),筆者順著研究歷史,介紹了睡腺染色體如何_步_步走進(jìn)果蠅遺傳研究并成為重要的工具,使來(lái)龍去脈一清二楚。這比籠統(tǒng)介紹睡腺染色體形成的原理或重要意義更能給學(xué)生一個(gè)清晰的概念,更富有趣味。而前輩科學(xué)家巧妙解決科學(xué)問(wèn)題的研究故事,則是啟發(fā)學(xué)生研究思路、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神的最好教材[7]。聽(tīng)完故事,學(xué)生也明白了實(shí)驗(yàn)原理,自己動(dòng)起手來(lái)“重走路”也更有興味。學(xué)生自己觀察到睡腺染色體后,再對(duì)照Bridges或Lefevre的圖譜,就深深體會(huì)到什么是“看似尋常最奇崛,成如容易卻艱辛”了。國(guó)外一些優(yōu)秀的遺傳學(xué)教材,如《Genetics:PrinciplesandAnalysis〉》8],都非常注重相關(guān)文獻(xiàn)的介紹、研究史的介紹。這也是筆者在修訂教材時(shí)增加了許多這方面內(nèi)容的原因。

三是對(duì)實(shí)驗(yàn)材料、器具與試劑,實(shí)驗(yàn)步驟,結(jié)果辨析作出清晰的說(shuō)明?!皩?shí)驗(yàn)材料、器具與試劑”這一部分的內(nèi)容,參考了《Geneticslaboratory'nves-tigations》9]的寫(xiě)法,盡可能將所需應(yīng)用之物準(zhǔn)確量化以便老師與學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn);同時(shí),盡量采取圖文并茂的方式講解實(shí)驗(yàn)步驟、結(jié)果辨析,特別是一些要點(diǎn)、難點(diǎn)更是詳細(xì)說(shuō)明。如“動(dòng)植物減數(shù)分裂過(guò)程中染色體標(biāo)本的制備與觀察”這個(gè)實(shí)驗(yàn),在修訂本中,對(duì)學(xué)生難于理解的蝗蟲(chóng)的減數(shù)分裂丨與丨丨中幾個(gè)重要的分裂相特征、識(shí)別要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,讓學(xué)生不僅能操作,同時(shí)也能真正讀懂實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

除了上述三點(diǎn)外,在教材的寫(xiě)作及修訂中,筆者還做了如下的努力:

一是在第二版中,根據(jù)多年教學(xué)反饋,特意增加了兩個(gè)放在全書(shū)的最前面的“非遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)”的章節(jié),分別介紹如何系統(tǒng)地記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果及如何撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這么做的目的,是因?yàn)樽鲇涗洝?xiě)報(bào)告是一個(gè)實(shí)驗(yàn)完整的一部分,尤其是報(bào)告,不僅可反映學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何,更反映學(xué)生對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)是否真正了解,可謂是一個(gè)實(shí)驗(yàn)中最重要的部分。正如一項(xiàng)研究只有當(dāng)論文公開(kāi)發(fā)表才算結(jié)束一樣個(gè)實(shí)驗(yàn)只有當(dāng)完成報(bào)告時(shí)才可謂結(jié)束。在長(zhǎng)期的教學(xué)過(guò)程中,筆者發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生這方面的基本知識(shí)都沒(méi)有。但似乎目前國(guó)內(nèi)很少有教材談及這些內(nèi)容,在教學(xué)實(shí)踐中這些內(nèi)容也是“無(wú)人管轄區(qū)域”。反觀國(guó)外諸多高校,則在這方面做得比我們好得多,例如,一些高校的網(wǎng)站上,詳細(xì)介紹記錄的方法[1W1],而一些高校則設(shè)有專(zhuān)門(mén)的寫(xiě)作中心[?3],對(duì)諸如論文、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫(xiě)作都有詳細(xì)的介紹。這種做法值得我們借鑒。

二是在每個(gè)實(shí)驗(yàn)的最后一部分是“進(jìn)一步的問(wèn)題”。在這部分內(nèi)容里,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的問(wèn)題,讓學(xué)生去思考,而不是簡(jiǎn)單地“交一張片子”或“畫(huà)出某某結(jié)構(gòu)”,以增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。如“X染色質(zhì)小體檢測(cè)”這一實(shí)驗(yàn)中,“進(jìn)一步的問(wèn)題”就是引導(dǎo)學(xué)生思考:染色質(zhì)小體檢測(cè)如何用于重大體育賽事的女選手遺傳性別的檢測(cè),而這種檢測(cè)存在什么樣的問(wèn)題,最終為何無(wú)疾而終?三是注意科學(xué)性的同時(shí),還盡量注意人性化。比如:在全書(shū)的開(kāi)始部分,有一張“實(shí)驗(yàn)安排”表,以便教師統(tǒng)籌規(guī)劃海個(gè)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)始,則有一張或數(shù)張與該實(shí)驗(yàn)相關(guān)的科學(xué)家照片及生平、成就的簡(jiǎn)要介紹,使學(xué)生心目中的知識(shí)英雄不再是抽象的名字;版式盡可能美觀大方,看起來(lái)不讓人覺(jué)得沉悶;使用的語(yǔ)言也盡量平實(shí),而不故作艱深。

三、《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》在教學(xué)實(shí)踐中使用的效果

前文談到,在每一輪的教學(xué)中,筆者比較注重收集學(xué)生的反饋信息。這個(gè)信息包括學(xué)生對(duì)教材材;作為學(xué)生,他們?cè)谡n上聽(tīng)過(guò)課并親手做過(guò)實(shí)驗(yàn),對(duì)教材的優(yōu)劣得失最有發(fā)言權(quán)。從學(xué)生反饋的信息及教學(xué)實(shí)踐看,筆者在這本教材中所做的改革嘗試收到如下的效果:

一是引言?xún)?nèi)容豐富,增加了教材的可讀性;而對(duì)研究史與研究思路的剖析,學(xué)生感覺(jué)“比較有意思”,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性;文后不少經(jīng)典參考文獻(xiàn),可供學(xué)生深入學(xué)習(xí)時(shí)參考,使他們的視野不被一本教材所拘束,加深了他們對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)的理解。筆者自己在教學(xué)實(shí)踐中,在每一堂實(shí)驗(yàn)課前,都推薦二到三篇的經(jīng)典文獻(xiàn)讓學(xué)生課前預(yù)習(xí),

而在課堂講授引言時(shí),通常也是將一些經(jīng)典文獻(xiàn)串起來(lái)。這些做法方面使學(xué)生加深了對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)的理解,另一方面,使他們也逐漸地學(xué)會(huì)查文獻(xiàn)、看文獻(xiàn)的好習(xí)慣,而查文獻(xiàn)、讀文獻(xiàn)則是科研最重要的基本功。

第4篇:遺傳學(xué)的最新進(jìn)展范文

[關(guān)鍵詞] 心力衰竭;表觀遺傳學(xué):藥理學(xué)

[中圖分類(lèi)號(hào)] R541.61 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210(2012)06(a)-0007-03

表觀遺傳學(xué)是研究基因的核苷酸序列不發(fā)生改變的情況下,基因及基因表達(dá)發(fā)生了可遺傳的變化。這些改變包括DNA的甲基化、多種形式的組蛋白修飾及小分子RNA(microRNA)等。個(gè)體間疾病易感性及治療反應(yīng)性的差異在很大程度上取決于遺傳因素[1]。然而,根據(jù)全基因組研究,筆者不得不承認(rèn)遺傳表型的改變不僅僅是核苷酸序列的變化[2-3]。表觀遺傳學(xué)與核苷酸的改變共同調(diào)控了基因的表達(dá),因而從另一種角度解釋了個(gè)體間的差異。

表觀遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn),基因及其表達(dá)的遺傳性改變不僅僅是指基因突變或基因多樣性等DNA序列的變化。已知的三種可調(diào)節(jié)基因表達(dá)的表觀遺傳學(xué)改變主要是:基因組DNA的甲基化,組蛋白修飾,非編碼RNA的調(diào)節(jié)(如microRNA)。上述機(jī)制均涉及外在因素在蛋白質(zhì)編碼序列不變的情況下仍可調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄[4]。表觀遺傳學(xué)調(diào)節(jié)機(jī)制存在個(gè)體及組織差異性,并且可以隨年齡增長(zhǎng)、環(huán)境及疾病狀態(tài)的改變而變化。表觀基因組在基因組表達(dá)過(guò)程中起關(guān)鍵作用,個(gè)體間基因表達(dá)的不同造成藥物不同的反應(yīng)性,這可能是通過(guò)表觀遺傳學(xué)改變進(jìn)行調(diào)節(jié)的。因此,目前認(rèn)為表觀遺傳學(xué)改變可以幫助解釋基因突變?cè)谒幬锓磻?yīng)中的作用,繼而在臨床醫(yī)學(xué)中發(fā)揮作用,這一迅速崛起的新學(xué)科稱(chēng)為表觀遺傳藥理學(xué)。個(gè)體間藥物的反應(yīng)性不同,該學(xué)科不僅研究表觀遺傳因子在這一過(guò)程中的作用,而且旨在開(kāi)發(fā)新的藥物靶點(diǎn)[5]。筆者認(rèn)為表觀遺傳藥理學(xué)與遺傳藥理學(xué)將共同在藥理學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)中發(fā)揮重要作用。

目前為止,表觀遺傳藥理學(xué)的大多數(shù)研究集中于腫瘤學(xué)領(lǐng)域,例如,研究細(xì)胞色素p450在個(gè)體間表達(dá)的差異。幸運(yùn)的是,表觀遺傳學(xué)修飾的作用已被應(yīng)用于解釋其他復(fù)雜并且多源的現(xiàn)象,應(yīng)用的范圍越來(lái)越廣。在這里,筆者總結(jié)了表觀遺傳修飾在心衰及心血管疾病治療方面最新的研究。

1 表觀遺傳修飾與心力衰竭

1.1 組蛋白的修飾

龐大的真核生物基因組在高度保守的組蛋白的作用下得到了緊密的壓縮。在核小體中,基因組DNA圍繞核心組蛋白(核心組蛋白H2A、H2B、H3、H4各兩組)折疊、壓縮,形成了染色體的基本單位?;蚪MDNA與染色體蛋白的相互作用有助于轉(zhuǎn)錄因子向靶基因片段聚集,從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄活性[6]。通過(guò)這種機(jī)制,核小體利用其核心組蛋白的共價(jià)修飾傳遞表觀遺傳學(xué)信息。這些修飾包括組蛋白乙?;?、甲基化、磷酸化、泛素化及SUMO化修飾。核心組蛋白的氨基末端從染色質(zhì)絲上伸出來(lái),與DNA或其他組蛋白、蛋白質(zhì)等相互作用。該末端上的賴(lài)氨酸、精氨酸殘基是組蛋白修飾的主要靶點(diǎn)。多數(shù)研究旨在了解賴(lài)氨酸乙?;?、甲基化的作用。事實(shí)證明,賴(lài)氨酸的乙?;饔弥饕c染色質(zhì)親和力及轉(zhuǎn)錄相關(guān),而賴(lài)氨酸的甲基化作用取決于何種殘基被修飾。

有趣的是,正如Mano所總結(jié)的那樣,組蛋白乙?;恼{(diào)控與心肌肥厚相關(guān)。去氧腎上腺素可誘導(dǎo)心肌細(xì)胞肥大,這一過(guò)程需要乙酰基轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的組蛋白乙?;Ec此結(jié)果相一致的研究是針對(duì)Ⅱ類(lèi)組蛋白去乙?;福℉DACs)5、9的研究,其通過(guò)抑制心肌細(xì)胞增強(qiáng)因子2(MEF2)的活性進(jìn)一步阻礙致肥厚基因(pro-hypertrophic genes)的表達(dá)來(lái)發(fā)揮抗肥厚的作用。與此相反,Ⅰ類(lèi)HDACs具有相當(dāng)強(qiáng)的致肥厚作用,其通過(guò)調(diào)節(jié)磷脂酰肌醇三磷酸酰胺磷酸酯酶的表達(dá)發(fā)揮作用。這意味著,HDACs在多水平上控制肌肉細(xì)胞的體積。

1.2 DNA甲基化

在真核生物中,DNA甲基化是通過(guò)將甲基團(tuán)轉(zhuǎn)移到核苷酸胞嘧啶環(huán)的5''位碳原子上完成的。在哺乳動(dòng)物體內(nèi),DNA甲基化主要發(fā)生在基因的5''-CG-3''序列,也指的是CpG雙核苷酸;人體內(nèi),大約70%的CpGs發(fā)生甲基化。另一方面,未甲基化的CpGs存在于許多基因的5''端調(diào)控區(qū)域,以CpG島的形式出現(xiàn)。與其他DNA區(qū)域相比,CpG雙核苷酸在CpG島出現(xiàn)的概率較高。人體內(nèi)CpG島甲基化的不同是表觀遺傳學(xué)改變的組成部分。

DNA胞嘧啶甲基化有助于局部轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物的結(jié)合,其與組蛋白修飾共同在局部及整個(gè)基因組中影響染色體的結(jié)構(gòu)。因此,DNA甲基化的一個(gè)重要作用是調(diào)控基因的表達(dá)。在這方面,CpG島超甲基化可以使基因沉默,而低甲基化使基因發(fā)生轉(zhuǎn)錄。有人認(rèn)為,甲基化是一種穩(wěn)定遺傳的修飾,但同時(shí)它也受到環(huán)境因素的影響。如小鼠野鼠色基因位點(diǎn),可以受到其上游轉(zhuǎn)座子甲基化狀態(tài)的影響。從遺傳角度來(lái)講,完全相同的親代其野鼠色基因不同的甲基化狀態(tài)可使得后代出現(xiàn)不同的毛色[7]。

最近,Kao等[8]的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),DNA甲基化在心衰特定的基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控中發(fā)揮作用。他們發(fā)現(xiàn)促炎癥基因TNF-α可下調(diào)肌漿網(wǎng)Ca2+-ATPase(SERCA2A)的表達(dá),這是通過(guò)增強(qiáng)SERCA2A啟動(dòng)子的甲基化狀態(tài)完成的。Movassagh等[9]發(fā)現(xiàn),在心肌病及人類(lèi)心肌組織形成時(shí)甲基化的狀態(tài)是不同的。而且,他們鑒別出三個(gè)基因位點(diǎn)(IECAM1、PECAM1、AMOTL2),在不同的心臟樣本中,位點(diǎn)甲基化狀態(tài)與基因表達(dá)的調(diào)控密切相關(guān)。

1.3 MicroRNAs

MicroRNAs是短的雙鏈RNA分子,來(lái)源于細(xì)胞核及細(xì)胞質(zhì)中較大的RNA前體,其可以在基因轉(zhuǎn)錄后對(duì)基因表達(dá)發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。miRNAs可以對(duì)30%~50%的蛋白質(zhì)編碼基因進(jìn)行調(diào)控,這一過(guò)程主要是通過(guò)與mRNA3''端未轉(zhuǎn)錄區(qū)域的堿基對(duì)進(jìn)行互補(bǔ)結(jié)合,繼而干擾轉(zhuǎn)錄,靶mRNAs可降解或暫時(shí)沉默[10]。miRNAs調(diào)節(jié)蛋白的表達(dá)是非常復(fù)雜的,多種miRNAs可以作用于同一基因,不同基因也可受到同一種miRNAs的調(diào)節(jié)。miRNAs的表達(dá)具有組織、疾病特異性。近年來(lái),多種病理狀態(tài)下的miRNA分子標(biāo)記已被檢測(cè)出來(lái),如各種類(lèi)型的腫瘤以及多種心血管疾病[11]。

越來(lái)越多的證據(jù)表明,miRNAs與基本的細(xì)胞功能密切相關(guān)。目前,miRNAs與心衰的關(guān)系已得到明確,在過(guò)去的幾年中,該領(lǐng)域的報(bào)道層出不窮。對(duì)心血管疾病的研究主要集中于兩種心臟組織特異表達(dá)的miRNA家族(miRNA-1/miRNA-133、miRNA-208)。多項(xiàng)研究顯示,miRNA在健康、高血壓以及不同病因所導(dǎo)致的人、小鼠、大鼠衰竭的心臟中均有表達(dá),Divakaran等[12]發(fā)現(xiàn)心臟特異性的miRNA-208不僅可調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞肥大、纖維化同時(shí)可在應(yīng)激、甲退時(shí)調(diào)節(jié)β-肌球蛋白重鏈(β-MHC)的表達(dá)。這種miRNA由α-MHC基因的內(nèi)含子編碼。該基因編碼α-MHC及一種主要的心肌收縮蛋白,使心臟變大,在應(yīng)激以及激素信號(hào)作用下通過(guò)miRNA-208及其作用位點(diǎn)發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。再者,定向刪除心肌特異性的miRNA,miRNA-1-2,揭示了它們?cè)谛呐K中的多種功能,包括調(diào)節(jié)心臟的形態(tài)發(fā)生、電信號(hào)傳導(dǎo)及細(xì)胞周期的調(diào)控。Thum等[13]發(fā)現(xiàn),受損心肌中miRNA標(biāo)記與胚胎心中miRNA表達(dá)的類(lèi)型極為相似,這說(shuō)明受損心肌中重啟了胚胎基因的表達(dá)程序。Thum等[13]另一個(gè)發(fā)現(xiàn)是miRNA-21可以調(diào)控ERK-MAP激酶途徑,這種調(diào)控在心臟成纖維細(xì)胞中尤為明顯,心肌細(xì)胞中卻沒(méi)有這種表現(xiàn),這可以影響到心臟的結(jié)構(gòu)及功能。在成纖維細(xì)胞中,miRNA-21水平的增高可通過(guò)抑制特定基因來(lái)激活ERK激酶,經(jīng)由這種機(jī)制,miRNA-21調(diào)節(jié)了間質(zhì)纖維化、心肌肥厚。上述研究揭示了在心臟成纖維細(xì)胞中,基因調(diào)節(jié)的另一種方式是在miRNA介導(dǎo)的旁分泌水平上進(jìn)行的。

miRNA在心臟肥厚反應(yīng)中的意義得到了進(jìn)一步的研究,miRNA成為基因調(diào)控的主要調(diào)節(jié)因子。到目前為止,miRNA已被證實(shí)不僅可以影響心肌,還可以影響心臟電信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及調(diào)節(jié)血管再生[14]。

2 表觀遺傳篩選方法

表觀基因組學(xué)示意圖不是固定的,它因細(xì)胞類(lèi)型、時(shí)間的不同而不同,并且可在生理學(xué)、病理學(xué)、藥物作用情況下發(fā)生改變。因此,作為人類(lèi)基因組計(jì)劃的后續(xù)工程,表觀基因組測(cè)序是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。雖然判斷基因組序列的表觀遺傳學(xué)狀態(tài)是比較容易完成的,描繪整個(gè)表觀基因組需要對(duì)數(shù)十個(gè)基因組進(jìn)行測(cè)序,覆蓋一個(gè)有機(jī)體在生命不同階段的所有細(xì)胞類(lèi)型。

亞硫酸氫鹽測(cè)序法是標(biāo)測(cè)DNA甲基化類(lèi)型最為準(zhǔn)確的方法?;蚪MDNA與亞硫酸氫鈉相作用,導(dǎo)致未甲基化的胞嘧啶脫氨基轉(zhuǎn)變成尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶保持不變。為觀察特定基因的甲基化狀態(tài),用特異性引物對(duì)目的片段進(jìn)行擴(kuò)增,隨后對(duì)產(chǎn)物測(cè)序。在序列中,甲基化的胞嘧啶被標(biāo)記為Cs,未甲基化的胞嘧啶為T(mén)s。

近來(lái)出現(xiàn)了多個(gè)對(duì)甲基化進(jìn)行定位的全基因組研究方法,它們都是以甲基化和未甲基化的CpGs對(duì)限制性?xún)?nèi)切酶的敏感性不同為基本原理的。限制長(zhǎng)度的基因組掃描利用兩種酶雙酶切DNA,一種是頻繁切割的甲基化非敏感性限制內(nèi)切酶,另一種是罕見(jiàn)的甲基化敏感性的酶如Not1,這種酶只有在非甲基化狀態(tài)時(shí)才可以酶切所識(shí)別的位點(diǎn)。還有一種完全不同全基因組研究方法是利用DNA芯片技術(shù),它可以一次性標(biāo)測(cè)成千上萬(wàn)的CpG島的甲基化狀態(tài)。這種方法可以用來(lái)識(shí)別CpG島,相對(duì)于正常的調(diào)控過(guò)程來(lái)說(shuō),CpG島在腫瘤組織中發(fā)生甲基化。

亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化的替代方法是ChIP-seq方法(一種與測(cè)序相結(jié)合的染色質(zhì)免疫沉淀方法)。通過(guò)免疫共沉淀技術(shù)使得目的蛋白與DNA發(fā)生交聯(lián),然后對(duì)DN段進(jìn)行基因組測(cè)序。這一方法可以幫助識(shí)別任何DNA相關(guān)蛋白的DNA結(jié)合位點(diǎn)。該技術(shù)還可以提供組蛋白修飾的信息,如乙?;⒓谆⒘姿峄⒎核鼗?、SUMO化修飾。對(duì)ChIP技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)得到的DCS方法,是將ChIP與消減式PCR進(jìn)行偶聯(lián)。該方法旨在避免基因組片段與芯片雜交后產(chǎn)生非特異性信號(hào)。

以同樣的方式可以檢測(cè)人體病理狀態(tài)下miRNA的作用,大多數(shù)研究是利用高通量的方法分析臨床病例中總miRNA的表達(dá)情況。高通量技術(shù)是以miRNA基因芯片和real-time RCP為代表的。盡管分子間的差別給這些技術(shù)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn),但miRNA芯片最大的優(yōu)點(diǎn)是具有很高的特異性,而缺陷是其敏感性較低。

3 藥物可以改變表觀遺傳狀態(tài)

表觀遺傳學(xué)改變正常及疾病狀態(tài)下的表型,這可能意味著充分理解和調(diào)控表觀基因組對(duì)于人類(lèi)常見(jiàn)疾病的防治具有重要意義。表觀遺傳學(xué)為我們提供了一個(gè)重要的窗口,來(lái)認(rèn)識(shí)環(huán)境與基因在疾病發(fā)生過(guò)程中的相互作用以如何調(diào)節(jié)這些作用達(dá)到改善人類(lèi)健康的目的。

miRNA派生的反義寡核苷酸是單鏈RNA分子,對(duì)其進(jìn)行化學(xué)修飾可能是針對(duì)致病miRNA新的方法。但是這種方法困難重重,miRNA屬于密切相關(guān)的家族,且很難合成針對(duì)每一種miRNA的反義寡核苷酸。再者,一個(gè)單獨(dú)的miRNA可針對(duì)多種基因發(fā)揮作用,它們之中可能含有對(duì)心肌有益的分子。在這方面,寡核苷酸的化學(xué)修飾可能會(huì)特異性破壞miRNA與單個(gè)mRNA的作用,這可能是疾病治療良好的備選方案。每一種miRNA可以以不同的強(qiáng)度針對(duì)成百上千的基因發(fā)揮作用,所以在體內(nèi)miRNA修飾的最終作用尚不明了。最終,將miRNA拮抗劑應(yīng)用于臨床領(lǐng)域?qū)⒚媾R很多困難,這與我們?cè)诨蛑委煼矫嫠龅降臉O為相似,如導(dǎo)入方式、載體、特異性以及毒性等問(wèn)題[15]。至少在理論上,針對(duì)特異性miRNA的方法將來(lái)可能是治療缺血性心臟病、心肌肥厚、心衰、血管再生、離子通道病的有效手段,可控制心衰的發(fā)展。

另一種方法可能是將靶DNA甲基化。一些影響基因組DNA甲基化的化學(xué)合成劑已經(jīng)應(yīng)用于臨床,例如5-氮胞嘧啶、抑制甲基轉(zhuǎn)移酶的氮胞嘧啶可以使DN段脫氨基。其它藥物是通過(guò)阻礙甲基化酶的活性而發(fā)揮抑制甲基化作用。更多信息可參照Gomez等[16]的文章。除了要開(kāi)發(fā)可以調(diào)節(jié)DNA甲基化的藥物外,還需要設(shè)計(jì)可以影響組蛋白修飾的藥物。

在抗腫瘤藥物的發(fā)展過(guò)程中,組蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制劑占據(jù)著重要地位,它可以通過(guò)逆轉(zhuǎn)與腫瘤相關(guān)的異常表觀遺傳改變,繼而發(fā)揮作用。已有證據(jù)表明,在心肌肥厚時(shí),HDAC抑制劑可修復(fù)基因表達(dá)程序。Gallo等證明體外試驗(yàn)中,曲古霉素A、丁酸鈉可延緩心臟肥厚。

4 表觀遺傳學(xué)和環(huán)境

眾所周知,環(huán)境因素如毒素、飲食可以影響DNA甲基化和染色質(zhì)修飾,并且可遺傳給下一代。雌激素、抗雄激素類(lèi)物質(zhì)可改變DNA甲基化狀態(tài)降低男性的生育能力,這也是可遺傳的。該假說(shuō)認(rèn)為,環(huán)境因素可以改變表觀遺傳學(xué)標(biāo)記和基因表達(dá)形式,這可能在人類(lèi)疾病研究中具有重要意義。常見(jiàn)疾病大多受到基因和環(huán)境因素的雙重影響,環(huán)境可誘導(dǎo)表觀遺傳結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,進(jìn)而將基因和環(huán)境因素聯(lián)系起來(lái)[17]。

年齡在基因與環(huán)境相互作用中發(fā)揮重要作用。常見(jiàn)病的發(fā)病率隨著年齡的增加不斷增高,這與在人的一生中表觀遺傳學(xué)改變不斷累積有關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn),相對(duì)于年輕者而言,年長(zhǎng)的同卵雙胞胎體內(nèi)總DNA甲基化及組蛋白H3K9乙酰化的水平較高,但該研究沒(méi)有檢測(cè)同一個(gè)體中表觀遺傳學(xué)改變隨時(shí)間變化的情況。

5 結(jié)論

表觀遺傳學(xué)為研究個(gè)體在臨床療效、藥物反應(yīng)及毒性間的差異,以及發(fā)現(xiàn)新的藥物治療靶點(diǎn)等方面開(kāi)拓了更為廣闊的空間。隨著人類(lèi)表觀基因組工程的開(kāi)展,表觀遺傳學(xué)機(jī)制得到不斷完善,這有助于更為充分地了解人類(lèi)疾病和表觀遺傳藥物的一系列分子靶點(diǎn)。表觀遺傳藥理學(xué)已被應(yīng)用于腫瘤學(xué)領(lǐng)域,對(duì)于心血管疾病的表觀遺傳學(xué)研究不斷增多,尤其是在miRNA方面的研究最為突出。Mishra等[18]清楚地描述了心血管疾病微觀RNA組學(xué)的最新進(jìn)展,以及miRNA作為一種潛在治療靶點(diǎn)或藥物制劑的前景。

表觀基因組學(xué)在健康或疾病狀態(tài)下表現(xiàn)型的形成過(guò)程中發(fā)揮重要作用,這可能意味著充分認(rèn)識(shí)和合理調(diào)控表觀基因?qū)τ谌祟?lèi)常見(jiàn)病的防治具有重要意義。

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第5篇:遺傳學(xué)的最新進(jìn)展范文

【關(guān)鍵詞】微生物學(xué);教學(xué)改革;師德

微生物學(xué)是高校許多專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,是一門(mén)理論性、實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)很廣的學(xué)科。近幾年來(lái),隨著分子生物學(xué)的迅猛發(fā)展,微生物學(xué)及其獨(dú)特的研究方法和手段已廣泛地滲透到生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域[1]。要提高該課程的教學(xué)質(zhì)量,應(yīng)立足課程基本要求,緊密跟蹤國(guó)際最新進(jìn)展,選用和參考國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀教材及教學(xué)課件,大膽改革,從教材建設(shè)、教學(xué)方法和手段、課程內(nèi)容等方面進(jìn)行研究。不僅要使學(xué)生獲得必要、完整、可拓展延伸的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí),而且要使學(xué)生具備實(shí)踐技能和研究技能,培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。

一、教學(xué)內(nèi)容的改革與探討

微生物學(xué)課程是我校生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)三年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。在這之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、普通生物學(xué)等課程,所以對(duì)部分微生物的特性和形態(tài)已經(jīng)有了一定的了解。在這之后,學(xué)生還將會(huì)接觸分子生物學(xué)、基因工程等課程,所以微生物學(xué)課程是一門(mén)承上啟下的課程,它不僅回顧了以前的部分內(nèi)容,還直接影響到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。

(一)教材的選擇

目前,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上與微生物課程有關(guān)的教材有很多種,主要內(nèi)容大多包括微生物的形態(tài)、構(gòu)造、功能、培養(yǎng)基配制及其滅菌、微生物的生長(zhǎng)與控制等等。由于在開(kāi)設(shè)微生物課程之前有遺傳學(xué)、生物化學(xué)等課程,考慮到學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ),我們確定選用高等教育出版社出版的周德慶先生編寫(xiě)的《微生物學(xué)教程》(第二版),因?yàn)檫@本教材重點(diǎn)難點(diǎn)突出,章節(jié)之間分類(lèi)明確,有助于我們?cè)趦?nèi)容選擇安排上做工作,可以做到就重避輕,能較好地滿(mǎn)足理論教學(xué)要求。同時(shí),我們還指定了沈萍和黃秀梨編寫(xiě)的《微生物學(xué)》作為主要參考書(shū)。

同時(shí),要求教師在平時(shí)密切關(guān)注本學(xué)科在各行業(yè)中的發(fā)展應(yīng)用,關(guān)注與之有關(guān)的各種新聞報(bào)道并有意識(shí)地把它們記錄下來(lái)。還要在教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)卦黾右恍┊?dāng)前的新技術(shù)、新問(wèn)題、新知識(shí),學(xué)生就能認(rèn)識(shí)到本專(zhuān)業(yè)在現(xiàn)階段和未來(lái)對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)進(jìn)步有著深遠(yuǎn)的影響,或者說(shuō)認(rèn)識(shí)到當(dāng)前的一些熱點(diǎn)問(wèn)題都是可以用本課程的原理來(lái)解釋的,興趣逐步加重。如禽流感病毒,乙肝病毒等等,這些病毒的結(jié)構(gòu)教材上沒(méi)有,我們需要及時(shí)給學(xué)生介紹它們的結(jié)構(gòu)特性,使學(xué)生了解它們?yōu)槭裁从腥绱丝斓姆敝乘俣取?/p>

(二)減少重復(fù)、補(bǔ)充實(shí)例

周德慶先生編寫(xiě)的《微生物學(xué)教程》這本教材最大的特點(diǎn)是系統(tǒng)性、科學(xué)性和實(shí)用性,對(duì)原理的解釋層次分明,脈絡(luò)清晰,突出介紹了學(xué)科的重點(diǎn)、難點(diǎn)以及生長(zhǎng)點(diǎn)。但是對(duì)已經(jīng)學(xué)過(guò)細(xì)胞生物學(xué)、免疫學(xué)及遺傳學(xué)的大三學(xué)生來(lái)說(shuō),部分內(nèi)容有重復(fù),如微生物形態(tài)、傳染與免疫、遺傳與變異等章節(jié),同學(xué)們?cè)谶z傳學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)等課程中已經(jīng)學(xué)過(guò),再詳細(xì)給學(xué)生講相當(dāng)于是炒剩飯,只會(huì)令學(xué)生感到枯燥、乏味。

所以我們?cè)谡n堂內(nèi)容安排的時(shí)候盡量避免把時(shí)間耗在這方面的理論知識(shí)上,而是給學(xué)生補(bǔ)充更多與我們生活息息相關(guān)的實(shí)例。如在介紹細(xì)菌的形態(tài)桿菌時(shí)[2],舉例破傷風(fēng)桿菌,介紹一農(nóng)民被泥土中帶銹鐵釘刺傷的例子,然后講解破傷風(fēng)桿菌的各項(xiàng)生物學(xué)特征,再通過(guò)討論引導(dǎo)學(xué)生參考所學(xué)知識(shí)解釋病因和預(yù)防措施。通過(guò)創(chuàng)造一種良好的教學(xué)氛圍引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題到主動(dòng)完成學(xué)習(xí)。

(三)開(kāi)展課堂討論

為了從根本上克服學(xué)生圍著教師和書(shū)本轉(zhuǎn)的弊端,使學(xué)生成為教學(xué)的主體,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)作用,我們?cè)谡n堂上精心安排了幾次課堂討論。因?yàn)橛懻撃茏畲笙薅鹊鼗钴S學(xué)習(xí)氣氛,調(diào)動(dòng)群體的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性??梢约由顚W(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,有助于啟發(fā)學(xué)生的獨(dú)立思考能力,同學(xué)們相互交流意見(jiàn)也可以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和訓(xùn)練口頭表達(dá)能力。討論課都是由老師課前布置預(yù)習(xí)內(nèi)容和討論題,學(xué)生查閱資料預(yù)習(xí),由學(xué)習(xí)委員主持討論課。整個(gè)討論課氣氛十分活躍,每個(gè)學(xué)生都能參與其中。課后學(xué)生們都反應(yīng)這種上課形式很好,這種形式既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

(四)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

高校要適應(yīng)新世紀(jì)科技發(fā)展和社會(huì)日益發(fā)展的需要,培養(yǎng)高素質(zhì)、有創(chuàng)新和探索精神的綜合性人才[3]。搞好微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)對(duì)加深學(xué)生對(duì)微生物學(xué)理論知識(shí)的理解,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,提高學(xué)生獨(dú)立操作的能力及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力是一個(gè)重要環(huán)節(jié)[4]。所以,實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生的理論知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有舉足輕重的作用。但是長(zhǎng)期以來(lái)我們的教育輕視學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)而過(guò)分強(qiáng)調(diào)理解教學(xué)的傾向十分嚴(yán)重。所以在改革過(guò)程中,我們十分注意實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革。

微生物學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)學(xué)科,微生物個(gè)體微小,看不見(jiàn),摸不著,只有通過(guò)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)才能對(duì)課堂講授的知識(shí)加深理解,因此介紹了微生物的形態(tài)后首先就是讓學(xué)生進(jìn)行微生物的觀察實(shí)驗(yàn)。考慮到微生物實(shí)驗(yàn)的完整性和系統(tǒng)性,我們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有微生物的形態(tài)觀察(簡(jiǎn)單染色,革蘭氏染色,細(xì)菌、放線(xiàn)菌、酵母菌和絲狀真菌的形態(tài)觀察和菌落特征觀察等);微生物生理生化特征的測(cè)定(乳酸發(fā)酵,酒精發(fā)酵,抗生素抑菌實(shí)驗(yàn));培養(yǎng)基的制備和微生物的分離(平板計(jì)數(shù)法)純化等。通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生將系統(tǒng)地了解微生物的形態(tài)、菌落特征、微生物的生長(zhǎng)現(xiàn)象、生理生化特征等等,有助于學(xué)生掌握理論知識(shí),提高了學(xué)習(xí)該課程的興趣。

二、教學(xué)方法的改革與探討

(一)注重平時(shí)成績(jī)

為避免部分同學(xué)上課分心或做與本課程無(wú)關(guān)的事情,所以要求同學(xué)們上課做筆記,并且將筆記作為平時(shí)成績(jī)的一部分,筆記要在考試后上交,且不接受復(fù)印件的形式,這種做法其他課程都很少見(jiàn)。同時(shí)組織、鼓勵(lì)學(xué)生利用網(wǎng)上的討論園地就相關(guān)知識(shí)發(fā)表意見(jiàn),進(jìn)行討論。

所以在最終計(jì)算成績(jī)時(shí),微生物學(xué)的期末考試只占總成績(jī)的60%,平時(shí)成績(jī)占40%。其中平時(shí)學(xué)習(xí)20分、平時(shí)作業(yè)0~4分、課程學(xué)習(xí)筆記0~4分、學(xué)習(xí)交流(教學(xué)論壇、課堂問(wèn)答、個(gè)別交流、參與教學(xué)工作)0~12分,每一項(xiàng)都有非常具體的加分細(xì)則。剛開(kāi)始老師在課堂上宣布這樣的記分方法時(shí),教室里一片嘩然,但一個(gè)學(xué)期后,學(xué)生普遍反映效果很好,不僅有助于提高他們的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)也可以避免部分同學(xué)的懶散情緒。

(二)采用現(xiàn)代化教育技術(shù)

當(dāng)今信息時(shí)代,科技迅速發(fā)展,新知識(shí)的總量不斷增加,傳統(tǒng)的文化傳播機(jī)制正面臨著前所未有的挑戰(zhàn),迫切需要進(jìn)行全方位的變革[5]??紤]到微生物學(xué)的特點(diǎn),結(jié)合多媒體教學(xué)等現(xiàn)代化的教學(xué)方法和手段,改革傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式,把微觀世界用多媒體的手段宏觀地展示在學(xué)生面前,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)概念和理論的同時(shí),能夠聯(lián)系實(shí)際,使課堂教學(xué)增加趣味性,亦可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。

例如在介紹噬菌體的侵入宿主細(xì)胞的過(guò)程的時(shí)候,可以通過(guò)動(dòng)畫(huà)形象地表示出來(lái)。由于很多圖片動(dòng)畫(huà)直接取自國(guó)外原版教材,使圖片非常清晰,說(shuō)明也很詳細(xì),講授過(guò)程中偶爾穿插一些英文,活躍了課堂氣氛。

(三)采用啟發(fā)式教學(xué)

要取得良好的教學(xué)效果,還必須追求課堂教學(xué)的藝術(shù)性,進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)。啟發(fā)式教學(xué)以學(xué)生為中心,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中自始至終處于主動(dòng)地位,讓學(xué)生主動(dòng)提出問(wèn)題、思考問(wèn)題,讓學(xué)生主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)、去探索,教師只是從旁邊加以點(diǎn)撥,起指導(dǎo)和促進(jìn)作用。

啟發(fā)式教學(xué),是一種積極的雙向的教學(xué)方法。采取啟發(fā)式教學(xué)的根本目的是為了更好地發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用、學(xué)生的主體作用,從而充分調(diào)動(dòng)教學(xué)中各種因素發(fā)揮積極的作用。例如,在介紹噬菌體的增殖過(guò)程時(shí),噬菌體首先要侵入宿主細(xì)胞,可讓學(xué)生先思考是否是整個(gè)噬菌體進(jìn)入宿主細(xì)胞,還是只是它的組成成分蛋白質(zhì)或是核酸之一進(jìn)入宿主細(xì)胞。老師再旁敲側(cè)擊,使學(xué)生主動(dòng)分析找到正確答案。

三、扮好教師的角色

近來(lái)對(duì)在校部分大學(xué)生進(jìn)行的一次民意調(diào)查顯示:學(xué)生對(duì)于教師師德的評(píng)價(jià)和所學(xué)專(zhuān)業(yè)的喜好程度有直接的關(guān)系。學(xué)生常常對(duì)自己不認(rèn)同的教師所講授的內(nèi)容選擇排斥的態(tài)度,而且抱怨教師課堂傳授的知識(shí)陳舊,與專(zhuān)業(yè)的最新發(fā)展相差甚遠(yuǎn)。而教師經(jīng)常抱怨現(xiàn)在的學(xué)生難教,缺乏學(xué)習(xí)興趣,上課缺席、課后上網(wǎng)、作業(yè)不做的現(xiàn)象較普遍,而這些現(xiàn)象確實(shí)應(yīng)該引起我們廣大教師的深刻反思:引起這些現(xiàn)象的原因何在?

可以說(shuō),一味地挑學(xué)生的毛病而忽視自己的影響肯定是不對(duì)的。我們現(xiàn)在有這樣的老師,有的時(shí)候常常請(qǐng)班上的學(xué)生來(lái)批改作業(yè),甚至批改試卷。這樣的老師給學(xué)生的印象肯定是懶散的、不負(fù)責(zé)任的,那么就可能會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生反感,從而對(duì)老師所教的課程持排斥態(tài)度。1998年10月聯(lián)合國(guó)教科文組織明確提出了“以學(xué)生為中心”的理念。作為教師,我們不應(yīng)該埋怨學(xué)生,而應(yīng)該充分將“以人為本”體現(xiàn)到教學(xué)活動(dòng)中來(lái)[6]。教育者的素質(zhì)是實(shí)施素質(zhì)教育的關(guān)鍵,“為人師表”是教師職業(yè)道德的準(zhǔn)則,教師是學(xué)校辦學(xué)的主體,應(yīng)該有強(qiáng)烈的責(zé)任感和使命感。作為高校教師,一方面,要加強(qiáng)自身的思想修養(yǎng)和職業(yè)道德修養(yǎng);另一方面,要提高自身的專(zhuān)業(yè)素質(zhì),要注意收集微生物知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系的實(shí)例,在教學(xué)過(guò)程中要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生知道為什么要學(xué)習(xí)微生物。將學(xué)生作為教學(xué)工作的主體,發(fā)揮主體的能動(dòng)作用,以取得最優(yōu)的教學(xué)效果[7]。

四、結(jié)語(yǔ)

21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)。微生物學(xué)是生物科學(xué)的重要組成部分,它是繼動(dòng)、植物兩大生物產(chǎn)業(yè)后的第三大新興產(chǎn)業(yè)。因此,如何使微生物教學(xué)緊跟學(xué)科的快速發(fā)展步伐,使學(xué)生及時(shí)掌握最新的微生物學(xué)理論、技術(shù)和方法,了解微生物學(xué)學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì),以適應(yīng)21世紀(jì)的人才培養(yǎng)需要,使學(xué)生在日益激烈的人才競(jìng)爭(zhēng)中打下良好的基礎(chǔ),已成為高等院校微生物教學(xué)工作面臨的迫切任務(wù)。在教學(xué)過(guò)程中只有把知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),提高教學(xué)效率和效果,使學(xué)生獲得完整的知識(shí)體系和全面素質(zhì),他們才能成為適應(yīng)未來(lái)實(shí)際發(fā)展需要的高質(zhì)量、高等技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)

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[5]胡啟好. 多媒體技術(shù)在大學(xué)英語(yǔ)聽(tīng)力教學(xué)中的應(yīng)用[J].

江蘇大學(xué)學(xué)報(bào),2003,(2).

第6篇:遺傳學(xué)的最新進(jìn)展范文

關(guān)鍵詞:生物化學(xué) 教學(xué) 體會(huì)

生物化學(xué)課是我校生命科學(xué)與工程學(xué)院各專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,這門(mén)課程的教學(xué)存在諸多困難。對(duì)授課教師來(lái)說(shuō),要求高、任務(wù)重。因?yàn)樯锘瘜W(xué)內(nèi)容廣泛,涉及的學(xué)科眾多,要求教師知識(shí)面很廣并且隨時(shí)掌握學(xué)科發(fā)展的最新進(jìn)展;而且該課程教學(xué)內(nèi)容龐雜,但課堂教學(xué)時(shí)間極其有限。對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō),難度大、壓力重。因?yàn)樵撜n程涉及的知識(shí)面廣,需要記憶的內(nèi)容很多;而且該課程又是后續(xù)課程遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、免疫學(xué)等的基礎(chǔ),該門(mén)課程的知識(shí)掌握得不扎實(shí),將嚴(yán)重影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)①。鑒于上述情形,我在教學(xué)過(guò)程中主要從教學(xué)內(nèi)容的組織、結(jié)構(gòu)評(píng)分的實(shí)施、教學(xué)文件的公開(kāi)、習(xí)題的解答和課堂教學(xué)秩序的維持等方面進(jìn)行了實(shí)踐和探索,在此擬談?wù)勗谶@些方面的一些體會(huì),以就教于同仁。

1.教學(xué)內(nèi)容的精心組織是課堂教學(xué)的關(guān)鍵

生物化學(xué)課作為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,主要強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容的基礎(chǔ)性,即學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)掌握為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)的知識(shí),因此教學(xué)內(nèi)容的組織最為關(guān)鍵。實(shí)際教學(xué)中,我依據(jù)培養(yǎng)方案確定的目標(biāo),根據(jù)教學(xué)大綱的要求,從教材的基本內(nèi)容出發(fā),首先注意整體把握哪些內(nèi)容需要重點(diǎn)講授,哪些內(nèi)容只需一般介紹,同時(shí)使各章節(jié)內(nèi)容有機(jī)地銜接起來(lái)。

生物化學(xué)與前導(dǎo)課程無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)的聯(lián)系緊密,在組織教學(xué)內(nèi)容時(shí)我特別注意將這些化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)融合到生物化學(xué)課中,使學(xué)生由熟知生,由已知到未知,能夠更快地接受生物化學(xué)的有關(guān)知識(shí)。生物化學(xué)又是學(xué)習(xí)遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、免疫學(xué)等后續(xù)課程的基礎(chǔ),但同時(shí)又與這些學(xué)科內(nèi)容之間相互交融,在確定教學(xué)內(nèi)容時(shí),我特別注意將生物化學(xué)課與后續(xù)課程的知識(shí)相互銜接,根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)方案、后續(xù)課程的開(kāi)設(shè)時(shí)間與學(xué)時(shí),對(duì)生物化學(xué)課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行取舍與組織,為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。

在每個(gè)教學(xué)年度的教學(xué)內(nèi)容的修訂過(guò)程中,我都特別注意學(xué)習(xí)、參考最新出版的國(guó)內(nèi)外教科書(shū)和最新發(fā)表的科學(xué)研究成果。這樣不僅可以從中吸收許多新知識(shí),而且可以從不同版本的教科書(shū)中學(xué)習(xí)到對(duì)內(nèi)容的組織和對(duì)重要問(wèn)題的分析。

對(duì)于教學(xué)內(nèi)容的取舍,我不僅自己了然于胸,而且還在第一節(jié)課時(shí),就將生物化學(xué)課的授課目錄發(fā)給全班學(xué)生,讓學(xué)生通過(guò)授課目錄也了解課程的全部講授內(nèi)容,從而可以根據(jù)授課目錄自學(xué)教師在課堂上不講授的內(nèi)容,也可以提前預(yù)習(xí)課堂講授的內(nèi)容,這樣自然強(qiáng)化了學(xué)生的聽(tīng)課效果,提高課堂教學(xué)的質(zhì)量。

2.結(jié)構(gòu)評(píng)分的實(shí)施是課堂教學(xué)的先導(dǎo)

成績(jī)是學(xué)生學(xué)習(xí)收獲的體現(xiàn),學(xué)生對(duì)成績(jī)的評(píng)定總是異常關(guān)注的,不同的成績(jī)?cè)u(píng)定方法指揮著學(xué)生的學(xué)習(xí)方法,從而對(duì)課堂教學(xué)產(chǎn)生重要影響。我在生物化學(xué)課的教學(xué)中采取了結(jié)構(gòu)評(píng)分方法來(lái)評(píng)定學(xué)生的成績(jī),即總成績(jī)由期末考試(60%)、課程論文(20%)、平時(shí)作業(yè)(20%)和提問(wèn)糾錯(cuò)加分四個(gè)部分組成。具體的做法是:課程論文兩篇,分別在教學(xué)進(jìn)程過(guò)半時(shí)和課程結(jié)束時(shí)上交,全部批改并發(fā)給學(xué)生;平時(shí)作業(yè)5~7次,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行安排,全部批改并發(fā)給學(xué)生。提問(wèn)糾錯(cuò)加分的規(guī)則是:學(xué)生每提出一個(gè)教師不能當(dāng)場(chǎng)回答的問(wèn)題加2~5分,每糾正教師或教材的一個(gè)觀點(diǎn)錯(cuò)誤加10分,每找出教材中的一個(gè)印刷錯(cuò)誤加1分。

幾年的教學(xué)實(shí)踐表明:采取結(jié)構(gòu)評(píng)分可以充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。實(shí)行結(jié)構(gòu)評(píng)分措施后,學(xué)生無(wú)論想取得好成績(jī)還是只想過(guò)關(guān),僅僅在考試時(shí)臨時(shí)抱佛腳都是不行的,必須重視平時(shí)的學(xué)習(xí)。

采取結(jié)構(gòu)評(píng)分還有利于培養(yǎng)學(xué)生的懷疑意識(shí)。

結(jié)構(gòu)評(píng)分的實(shí)施使學(xué)生的平時(shí)學(xué)習(xí)變得比較緊張,學(xué)生既要在課堂上認(rèn)真聽(tīng)講,又要在課余仔細(xì)閱讀教材和大量的參考資料,總結(jié)所閱讀的內(nèi)容并進(jìn)行深入思考,這樣就使大學(xué)生活成為真正的“讀”大學(xué),而不是考時(shí)“背”大學(xué),平時(shí)“玩”大學(xué),考后將知識(shí)“還”給老師。

3.教學(xué)文件的公開(kāi)是建立師生信任的基礎(chǔ)

結(jié)構(gòu)評(píng)分措施的實(shí)施使平時(shí)成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中占的比重增大,學(xué)生因此非常關(guān)心自己和同學(xué)的每次作業(yè)、每篇課程論文的得分以及提問(wèn)糾錯(cuò)加分的情況,針對(duì)學(xué)生的這種心理,我的做法是:向?qū)W生公開(kāi)教學(xué)文件,允許學(xué)生隨時(shí)查閱教師手中的成績(jī)冊(cè),查看自己和別人的成績(jī)。授課結(jié)束時(shí),我會(huì)把成績(jī)冊(cè)上的所有內(nèi)容向全班公布。這樣就使平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定的任何環(huán)節(jié)都在學(xué)生的視線(xiàn)范圍內(nèi),避免

了人情分,使學(xué)生對(duì)教師充分信任,同時(shí)也讓學(xué)生在監(jiān)督過(guò)程中真切體會(huì)到了教師工作的巨大責(zé)任和公平公開(kāi)的重要性,建立了師生之間相互信任、相互理解的良好關(guān)系。 4.習(xí)題的解答是培養(yǎng)學(xué)生能力的重要手段

解答習(xí)題是培養(yǎng)學(xué)生能力的重要手段之一。通過(guò)習(xí)題的練習(xí),可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課堂講授內(nèi)容的消化和理解,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基本概念的掌握和運(yùn)用,也可以加強(qiáng)各章節(jié)內(nèi)容之間的聯(lián)系與整合;通過(guò)習(xí)題的講評(píng),可以使學(xué)生將自己的解答方式與教師的解答方式進(jìn)行對(duì)照,了解學(xué)習(xí)上存在的問(wèn)題,開(kāi)闊學(xué)生的視野,訓(xùn)練學(xué)生正確的思維方式,同時(shí)也能有效地強(qiáng)化教學(xué)內(nèi)容。

在多年的教學(xué)過(guò)程中,我收集了國(guó)內(nèi)外各種生物化學(xué)的習(xí)題和研究生的試題,并融合在教學(xué)過(guò)程中:將典型的習(xí)題和試題融合在平時(shí)的作業(yè)中,讓學(xué)生進(jìn)行練習(xí),以此培養(yǎng)和提高學(xué)生分析、理解及解答問(wèn)題的能力;將各類(lèi)習(xí)題和試題融合在課堂講授的內(nèi)容中,讓學(xué)生多接觸各類(lèi)習(xí)題和試題,加強(qiáng)了課堂教學(xué)的效果,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;將考研試題的解答主要放在平時(shí)的答疑中,滿(mǎn)足學(xué)生對(duì)考研題目的需求,提高學(xué)生的考研能力。事實(shí)證明,通過(guò)習(xí)題的練習(xí)、講解和答疑,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物化學(xué)的積極性,取得了良好的教學(xué)效果。

5.課堂秩序的維持是課堂教學(xué)的重要保證

課堂是教學(xué)工作的主陣地,教學(xué)目的的實(shí)現(xiàn),主要靠教師在課堂上的講授和學(xué)生在課堂上的接受②。因此,良好的課堂秩序是課堂教學(xué)的重要保證。對(duì)教師來(lái)說(shuō),良好的課堂秩序能夠保證教師在授課時(shí)充滿(mǎn)激情、揮灑自如。實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,大多數(shù)學(xué)生都能遵守課堂紀(jì)律,也希望課堂秩序良好,保證自己的學(xué)習(xí)不受影響。

為了保證教學(xué)秩序良好,課堂上如果有學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間講話(huà),我會(huì)讓他自報(bào)姓名,并在點(diǎn)名冊(cè)上進(jìn)行記錄,然后再公開(kāi)點(diǎn)名,以防冒名。實(shí)際上,一個(gè)學(xué)期也僅有2~3名學(xué)生因?yàn)檫@樣的方式被教師記錄在點(diǎn)名冊(cè)上。有時(shí)候?qū)W生會(huì)很抱歉地承認(rèn)錯(cuò)誤,并保證以后不會(huì)再次發(fā)生這樣的情況,并問(wèn)及有沒(méi)有處罰的措施,這時(shí)我會(huì)打消他的顧慮,告訴他沒(méi)有任何懲罰的措施,僅僅是以這樣的方式認(rèn)識(shí)他而已。個(gè)別學(xué)生也會(huì)這樣“威脅”教師:難道不怕在評(píng)教的時(shí)候給你打分很低嗎?在這樣的情形下,我會(huì)明確告訴被簽名的學(xué)生:我不在乎評(píng)教分?jǐn)?shù)的高低,我只注意評(píng)教后面的建議或感想。這樣也就讓學(xué)生覺(jué)得我批評(píng)他時(shí)沒(méi)有“后顧之憂(yōu)”而不敢忘乎所以了。實(shí)際上,學(xué)生的評(píng)教并不會(huì)因此而很差,因?yàn)榇蠖鄶?shù)的學(xué)生是希望教師嚴(yán)格要求的,良好的課堂秩序也是他們學(xué)習(xí)的先決條件和有效保證。

綜上所述,通過(guò)幾年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐,我體會(huì)到:精心組織教學(xué)內(nèi)容是保證教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵,也是教師多年知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)積累的集中表現(xiàn);實(shí)施結(jié)構(gòu)評(píng)分是教學(xué)工作的良好開(kāi)端,也可以有效地激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;公開(kāi)教學(xué)文件保證了結(jié)構(gòu)評(píng)分的公平和公正,也建立了師生之間的相互信任;解答習(xí)題是培養(yǎng)學(xué)生能力的重要手段,也是提高教學(xué)質(zhì)量的有效途徑;維持良好的教學(xué)秩序是課堂教學(xué)得以順利進(jìn)行的保證,也是教師教學(xué)藝術(shù)的體現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

第7篇:遺傳學(xué)的最新進(jìn)展范文

關(guān)鍵詞:植物生理學(xué);教學(xué)改革;實(shí)踐

中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)28-0041-02

植物生理學(xué)是研究植物生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)[1],是高等師范院校的基礎(chǔ)課程,是生物學(xué)領(lǐng)域中實(shí)驗(yàn)性極強(qiáng)的學(xué)科之一。在我校,植物生理學(xué)是生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修課,包括理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分。近年來(lái),師范生的就業(yè)形勢(shì)發(fā)生了較大的變化,高等師范院校畢業(yè)的學(xué)生一部分選擇到中學(xué)教學(xué),另一部分則選擇繼續(xù)深造,從事科研工作。因此,因材施教、分流培養(yǎng),強(qiáng)化實(shí)踐,建立師范與非師范“立交橋”已成為高等師范院校生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案改革和實(shí)施的重點(diǎn)。針對(duì)這一變化,我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中結(jié)合本專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),積極進(jìn)行植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容和方法的改革,收到了顯著的效果。

一、教學(xué)內(nèi)容的改革

1.理論課。大學(xué)生學(xué)習(xí)植物生理學(xué)基本知識(shí)的一個(gè)重要途徑就是通過(guò)理論課教學(xué)。我們選用由植物生理學(xué)教學(xué)組成員參加的,匯集全國(guó)10所高等師范院校從事植物生理學(xué)教學(xué)和研究的骨干教師合作編寫(xiě)的、王寶山主編的《植物生理學(xué)》[1]作為教材,以潘瑞幟、宋占午和曹儀植以及李合生等編寫(xiě)的教材作為參考教材。由于植物生理學(xué)涵蓋內(nèi)容廣泛,系統(tǒng)性強(qiáng),以植物學(xué)、有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)等課程為基礎(chǔ),與細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)相滲透。因此,要求學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中聯(lián)系已修課程,在理解的基礎(chǔ)上加強(qiáng)記憶,在記憶的過(guò)程中加深理解[2]。在授課前,教師通過(guò)查看大量植物生理學(xué)教材、期刊文章以及學(xué)術(shù)會(huì)議上的最新進(jìn)展,寫(xiě)出講授提綱;授課時(shí),不僅要注重知識(shí)的系統(tǒng)性,還要兼顧重點(diǎn)和難點(diǎn)的講授,同時(shí)也要對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展進(jìn)行介紹,使學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,了解本領(lǐng)域最新研究動(dòng)態(tài)。

2.實(shí)驗(yàn)課。植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)的重要組成部分,不僅可加深學(xué)生對(duì)理論和實(shí)驗(yàn)基本原理的理解,訓(xùn)練學(xué)生的操作技能,而且在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)、提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力及獨(dú)立工作能力等方面均具有十分重要的作用[3]。我校植物生理學(xué)課程教學(xué)組成員在長(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,集體編寫(xiě)了《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》[3],該實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容系統(tǒng)全面,包括基礎(chǔ)性、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)三部分,增加了部分植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的新技術(shù),使學(xué)生在掌握基本實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)的基礎(chǔ)上,了解更多先進(jìn)的測(cè)定方法,對(duì)創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)方面起到了重要的作用。對(duì)于從事初中或高中教學(xué)的學(xué)生,他們更需要掌握基礎(chǔ)性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),而對(duì)于將來(lái)從事科研工作的學(xué)生,則更多的需要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法和思路,培養(yǎng)他們分析、解決問(wèn)題和獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的能力[4]。同時(shí),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,在讓學(xué)生知道古老實(shí)驗(yàn)方法的同時(shí),學(xué)習(xí)先進(jìn)的方法。如在光合速率測(cè)定中,我們不僅開(kāi)設(shè)了簡(jiǎn)單可行的改良半葉法,還開(kāi)設(shè)了使用便攜式光合測(cè)定儀的方法,加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解程度,學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇不同的測(cè)定方法。在高中教學(xué)中,可以使用簡(jiǎn)便易行、成本較低的改良半葉法,讓學(xué)生知道植物進(jìn)行了光合作用,生成了有機(jī)物即可;而在進(jìn)行科學(xué)研究時(shí),則要選用先進(jìn)的儀器,才能獲得精密可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

二、教學(xué)手段的改革

1.理論課教學(xué)。我們?cè)诒A魝鹘y(tǒng)講授法授課的同時(shí),還采用了啟發(fā)式、互動(dòng)式等新的教學(xué)方法。理論課教學(xué)實(shí)現(xiàn)了“四個(gè)轉(zhuǎn)變”,由以前的全面講授變?yōu)橹攸c(diǎn)、難點(diǎn)講授;由以前的書(shū)本知識(shí)講授變?yōu)闀?shū)本知識(shí)與研究進(jìn)展并重;由只重“教法”向“教法”、“學(xué)法”并重轉(zhuǎn)變;由傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)向多媒體教學(xué)轉(zhuǎn)變,尤其是多媒體教學(xué)的應(yīng)用,已開(kāi)展有近十年。運(yùn)用多媒體手段通過(guò)圖片、動(dòng)畫(huà)、教學(xué)電影等進(jìn)行教學(xué),不僅可以改變傳統(tǒng)教學(xué)的單調(diào)模式,使課堂信息量在有限的時(shí)間內(nèi)增多;還借助于圖片與動(dòng)畫(huà)等形成的生動(dòng)界面,視覺(jué)鮮明、形象逼真,能將事物或現(xiàn)象化虛為實(shí)、變靜為動(dòng)、變抽象為具體,從而發(fā)揮文字和語(yǔ)言不能替代的作用,更有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)、理解和掌握[5]。

2.實(shí)驗(yàn)課教學(xué)。植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課單獨(dú)開(kāi)設(shè),隸屬于生命科學(xué)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,有實(shí)驗(yàn)負(fù)責(zé)人、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備人員。實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;上課時(shí),教師講清實(shí)驗(yàn)原理及基本要求后,重點(diǎn)觀察并對(duì)學(xué)生的不當(dāng)操作進(jìn)行糾正;實(shí)驗(yàn)后要求學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě),老師批改后在下節(jié)課發(fā)放給學(xué)生,指出并糾正學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中出現(xiàn)的問(wèn)題。

實(shí)驗(yàn)室由高級(jí)實(shí)驗(yàn)師專(zhuān)門(mén)管理,配有多媒體演示系統(tǒng)和相關(guān)教學(xué)軟件,可以充分滿(mǎn)足植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求;有由生命科學(xué)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心提供的各種實(shí)驗(yàn)儀器(如便攜式光合測(cè)定儀系統(tǒng)、顯微攝像系統(tǒng)、分光光度計(jì)等)和河南省高校道地中藥材保育及利用工程技術(shù)研究中心提供的組培室及其中試轉(zhuǎn)化基地,可以讓學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的同時(shí)了解相關(guān)老師的科研工作,增加學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。

為了加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的管理,我們制定了一系列管理制度,如,學(xué)生必須穿白大褂進(jìn)行實(shí)驗(yàn),教師必須穿白大褂且佩戴胸卡指導(dǎo)實(shí)驗(yàn),每間實(shí)驗(yàn)室還配備有攝像頭。這樣可以使植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理科學(xué)化、規(guī)范劃和標(biāo)準(zhǔn)化。

三、教學(xué)與科研相互促進(jìn)

植物生理學(xué)課程組教師利用多年來(lái)對(duì)鐵棍山藥、懷地黃、、牡丹等植物進(jìn)行科學(xué)研究的優(yōu)勢(shì),將植物生理學(xué)的教學(xué)和科研有機(jī)的結(jié)合,取得了很好的效果。

1.科研成果直接應(yīng)用于植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)。我們?cè)趯?duì)“四大懷藥”組織培養(yǎng)的研究中發(fā)現(xiàn),懷葉片脫分化與再分化的能力比較強(qiáng),于是我們就將其葉片作為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)――植物組織培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)材料,不僅使學(xué)生能夠很容易觀察到葉片脫分化形成愈傷組織、再分化形成器官的過(guò)程,而且還使同學(xué)們觀察到植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類(lèi)和濃度配比不同,得到的效果不同,從而使學(xué)生在植物生理學(xué)理論課中所學(xué)到的激素調(diào)控理論在他們自己的實(shí)驗(yàn)中得到了驗(yàn)證。這樣,將科研成果直接應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)不僅提高了實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量,而且也激發(fā)了同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究的興趣。

2.鼓勵(lì)大學(xué)生參加教師的科研項(xiàng)目。十多年來(lái),植物生理學(xué)課程組的教師先后主持有國(guó)家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、河南省重點(diǎn)科技攻關(guān)等科研項(xiàng)目20余項(xiàng)。我們積極鼓勵(lì)學(xué)有余力且對(duì)植物生理學(xué)感興趣的學(xué)生參加教師主持的科研項(xiàng)目,如在國(guó)家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目“懷地黃脫毒快繁技術(shù)研究的中試轉(zhuǎn)化”的實(shí)施中,就吸引了很多大學(xué)生參與到懷地黃脫毒試管苗的快繁、生根、馴化移栽以及大田生長(zhǎng)發(fā)育觀察等各個(gè)環(huán)節(jié)中。將要畢業(yè)的大四學(xué)生則以完成畢業(yè)論文的形式參與到老師們主持的科研項(xiàng)目。同學(xué)們通過(guò)親身參加科研活動(dòng),掌握了科學(xué)研究的基本方法,開(kāi)拓了科研思路,樹(shù)立起正確的科研觀點(diǎn)。同時(shí),學(xué)生也從教師身上學(xué)到了實(shí)事求是的科研作風(fēng),懂得從事科學(xué)研究應(yīng)具備的重要素質(zhì),為今后進(jìn)行科學(xué)研究工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.指導(dǎo)大學(xué)生獨(dú)立開(kāi)展科技創(chuàng)新活動(dòng)。我們鼓勵(lì)對(duì)植物生理學(xué)有興趣的同學(xué)組成科技創(chuàng)新活動(dòng)小組,積極申報(bào)大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目。小組成員結(jié)合教師科研項(xiàng)目或自選課題,在教師指導(dǎo)下,查閱大量文獻(xiàn)資料、撰寫(xiě)項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)、制作PPT、申請(qǐng)答辯,獲得國(guó)家級(jí)和校級(jí)大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)項(xiàng)目的資助二十余項(xiàng)。通過(guò)對(duì)大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目的實(shí)施,培養(yǎng)了大學(xué)生查閱、分析文獻(xiàn)資料以及獨(dú)立進(jìn)行科研工作的能力,還使他們掌握了過(guò)硬的技術(shù),培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)成員之間團(tuán)結(jié)、合作、互助的精神。

通過(guò)課程的改革和實(shí)踐,我們對(duì)植物生理學(xué)教學(xué)、科研、實(shí)踐一體化的創(chuàng)新育人的新方法進(jìn)行了探索,全面提高了植物生理學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。如我院歷屆學(xué)生對(duì)植物生理學(xué)教學(xué)效果的評(píng)價(jià)說(shuō)此門(mén)課程一直是最好的課程之一,很多學(xué)生對(duì)植物生理學(xué)及其相關(guān)選修課程(如植物組織培養(yǎng)、高級(jí)植物生理學(xué)等)感興趣;課程組教師指導(dǎo)的大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)獲第四屆“挑戰(zhàn)杯”河南省大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽金獎(jiǎng)、河南師范大學(xué)第三屆大學(xué)生科研項(xiàng)目?jī)?yōu)秀成果等,大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)項(xiàng)目的主持人及其主要成員,大部分都進(jìn)入中科院或全國(guó)名校攻讀碩士研究生。

參考文獻(xiàn):

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[3]劉萍,李明軍.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].科學(xué)出版社,第1版,2007.

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第8篇:遺傳學(xué)的最新進(jìn)展范文

關(guān)鍵詞 生物技術(shù)專(zhuān)業(yè);微生物學(xué);實(shí)踐教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào):G642.423文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1671-489X(2012)15-0115-02

2007年,教育部印發(fā)了關(guān)于實(shí)施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程(質(zhì)量工程)的通知,對(duì)高等學(xué)校的人才培養(yǎng)提出新的要求。因此,高等教育改革的質(zhì)量工程在各高校不斷深入進(jìn)行,目的是使學(xué)生具有良好的綜合素質(zhì)。當(dāng)前,生命科學(xué)以前所未有的深度和廣度迅速發(fā)展,它對(duì)生物相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才提出扎實(shí)全面、復(fù)合創(chuàng)新及開(kāi)拓型的培養(yǎng)要求。

微生物學(xué)是研究微生物及其生命活動(dòng)規(guī)律和應(yīng)用的學(xué)科,是生物學(xué)科中理論性和實(shí)驗(yàn)性都很強(qiáng)的學(xué)科,實(shí)踐教學(xué)是不可或缺的重要教學(xué)環(huán)節(jié)[1]。隨著分子生物學(xué)、遺傳學(xué)等學(xué)科的迅速發(fā)展,微生物的研究方法已成為許多生物技術(shù)領(lǐng)域的基本技術(shù)和手段,其基本理論和應(yīng)用研究在國(guó)際上一直是非?;钴S的領(lǐng)域[2]。如何通過(guò)該課程幫助學(xué)生理解和鞏固知識(shí),培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度、求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)方法及綜合分析能力,鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,為專(zhuān)業(yè)奠定牢固的理論專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ),是微生物教學(xué)面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。

近年來(lái),在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合學(xué)生特點(diǎn),以培養(yǎng)學(xué)生科研意識(shí)為目標(biāo),筆者對(duì)微生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革進(jìn)行了積極的探索,下面簡(jiǎn)單介紹在生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)微生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)中的一些改革工作。

1 優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容,及時(shí)引入新知識(shí)新熱點(diǎn)

微生物與生物化學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、微生物育種學(xué)等課程在內(nèi)容上相互交叉滲透,授課時(shí)間上有前有后,為避免與先修課程某些內(nèi)容重復(fù)、又為后續(xù)課程留有余地,突出本課程的特有內(nèi)容,必須對(duì)交叉內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合。作為生命科學(xué)中最活躍的分支科學(xué)之一,一批新的微生物學(xué)科正孕育和形成,如微生物基因組學(xué)、微生物蛋白質(zhì)組學(xué)、微生物代謝組學(xué)等。很多新技術(shù)、新方法如熒光PCR、生物芯片技術(shù)、生物信息學(xué)等在微生物學(xué)中廣泛應(yīng)用,完全按照微生物學(xué)教材已不能掌握更多的新知識(shí)、新理論。因此,在保證教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、完整性的前提下,向?qū)W生講授更多的有關(guān)科學(xué)前沿動(dòng)態(tài)的知識(shí),探索將課程中的經(jīng)典理論和前沿科技發(fā)展有機(jī)地融合在一起,力求讓學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)系統(tǒng)掌握本門(mén)課程的基礎(chǔ)理論與實(shí)驗(yàn)操作技能。實(shí)踐中的具體做法是:教師通過(guò)上網(wǎng)檢索的方法,廣泛收集有關(guān)外文教材和教輔資料,從中吸取精華,同時(shí)注重吸收國(guó)內(nèi)重點(diǎn)大學(xué)在相關(guān)課程上的先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),在講授過(guò)程中針對(duì)書(shū)上的興趣知識(shí)點(diǎn)進(jìn)一步查閱該領(lǐng)域的最新進(jìn)展,做到源于書(shū)本又高于書(shū)本。

比如在講到抗生素對(duì)細(xì)菌的作用時(shí),引出2010年在全球多個(gè)地區(qū)出現(xiàn)的新德里金屬β內(nèi)酰胺酶I型(NDM-1)超級(jí)細(xì)菌的案例,幫助學(xué)生更好地了解了抗生素在目前抗感染治療中的應(yīng)用及目前國(guó)內(nèi)外細(xì)菌對(duì)抗生素的耐藥現(xiàn)狀,部分興趣濃厚的學(xué)生在課外時(shí)間對(duì)目前國(guó)內(nèi)大型醫(yī)院的抗生素臨床使用展開(kāi)探究。

2 開(kāi)展課后科研,將理論教學(xué)融入實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)

生科研創(chuàng)新能力

微生物學(xué)是一門(mén)與生活實(shí)踐有密切聯(lián)系的應(yīng)用學(xué)科,教師在講述中要充分發(fā)揮微生物學(xué)與生活實(shí)踐有密切聯(lián)系的優(yōu)勢(shì),盡量多把生活、生產(chǎn)中一些與微生物生命活動(dòng)有聯(lián)系的有趣實(shí)例引入到課堂中,進(jìn)行剖析,用平時(shí)看得見(jiàn)的實(shí)例刺激學(xué)生的感官,激發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生思維。比如在給學(xué)生講緒論中微生物的廣泛性時(shí)提到“微生物無(wú)處不在,但肉眼看不見(jiàn)、用手摸不著”,學(xué)生理解起來(lái)較為抽象。因此,在微生物大類(lèi)形態(tài)及培養(yǎng)基內(nèi)容結(jié)束之后,給學(xué)生出一道課外實(shí)驗(yàn)題,請(qǐng)學(xué)生以實(shí)驗(yàn)舉證“人類(lèi)生活在微生物的海洋里”。各學(xué)生小組獨(dú)立選擇某一周?chē)h(huán)境,提交從該環(huán)境分離微生物的實(shí)驗(yàn)方案,根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過(guò)該課題的開(kāi)展,幫助學(xué)生真正意義上理解微生物無(wú)處不在的涵義。

在理論教學(xué)結(jié)束原核微生物、真核微生物及病毒這三個(gè)章節(jié)之后,讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣,自主通過(guò)查閱文獻(xiàn)、互聯(lián)網(wǎng)或超市貨架信息等方式,用1周左右時(shí)間考慮確定開(kāi)發(fā)某一個(gè)微生物相關(guān)產(chǎn)品。在選定研究課題之后,教師再向?qū)W生詳細(xì)介紹科研文獻(xiàn)的檢索方法和檢索途徑,然后小組內(nèi)部分工開(kāi)展文獻(xiàn)調(diào)研、收集相關(guān)資料,并初步設(shè)計(jì)獲得既定的微生物產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)方案,同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生在小組內(nèi)和小組間展開(kāi)學(xué)術(shù)交流,發(fā)表見(jiàn)解并互相補(bǔ)充。通過(guò)反復(fù)討論,在分析歸納的基礎(chǔ)上,通過(guò)方案的完善及修改,達(dá)成一致意見(jiàn),并最終形成結(jié)論,以PPT的形式,由學(xué)生在課堂上作匯報(bào)交流。學(xué)生開(kāi)展相關(guān)微生物產(chǎn)品的科研活動(dòng)期間,指導(dǎo)教師旁聽(tīng)并適時(shí)加以引導(dǎo),既要防止學(xué)生討論偏離學(xué)習(xí)實(shí)際,又不能過(guò)多干預(yù)學(xué)生的思維。

在學(xué)生開(kāi)展上述科研活動(dòng)的過(guò)程中,微生物實(shí)驗(yàn)室采取開(kāi)放教學(xué),積極支持學(xué)生實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行,這一方面可以鞏固教學(xué)內(nèi)容,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動(dòng)性;另一方面教師發(fā)揮引導(dǎo)作用,解疑答難,進(jìn)一步提高學(xué)生分析、綜合、研究、解決問(wèn)題的能力。

3 完善考核機(jī)制,正確評(píng)估學(xué)生成績(jī)

建立一套適合實(shí)踐教學(xué)機(jī)制的考核方式,完善學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn), 正確評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī)。

1)取消期中考試,代之以實(shí)踐成績(jī),實(shí)踐環(huán)節(jié)成績(jī)由“人類(lèi)生活在微生物的海洋里”的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)成績(jī)、微生物產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的書(shū)面報(bào)告成績(jī)及現(xiàn)場(chǎng)答辯成績(jī)?nèi)糠纸M成。實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置可以讓學(xué)生自己主動(dòng)學(xué)習(xí),查閱資料,把教學(xué)引向課堂外,培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)及主動(dòng)探究問(wèn)題能力,

2)改革成績(jī)?cè)u(píng)定模式。打破長(zhǎng)期以來(lái)將期末考試作為課程主要成績(jī)的評(píng)定模式,對(duì)學(xué)生成績(jī)進(jìn)行綜合評(píng)定,即由平時(shí)成績(jī)(30%)、實(shí)踐環(huán)節(jié)成績(jī)(30%)及期末考試(40%)組成。其中平時(shí)成績(jī)可以由考勤、作業(yè)和課堂表現(xiàn)三部分組成。這種成績(jī)綜合評(píng)價(jià)機(jī)制不但可促使學(xué)生重視平時(shí)學(xué)習(xí),而且有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,有利于學(xué)生素質(zhì)和能力的全面提高。

近年來(lái),在過(guò)去幾屆學(xué)生的微生物學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程中,理論教學(xué)深入透徹地講解微生物學(xué)理論,實(shí)踐教學(xué)模塊突出訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造力和動(dòng)手能力,致力于培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)的改革與研究,學(xué)生對(duì)微生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣更為濃厚了,普遍反應(yīng)從實(shí)踐教學(xué)中學(xué)到了書(shū)本上學(xué)習(xí)不到的東西。課后科研活動(dòng)的開(kāi)展使學(xué)生的動(dòng)手能力得到鍛煉的同時(shí),也幫助學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備有了較為全面的認(rèn)識(shí),為大四年級(jí)的畢業(yè)論文課題研究及以后從事生物技術(shù)行業(yè)的研究工作奠定一定的實(shí)踐基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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第9篇:遺傳學(xué)的最新進(jìn)展范文

關(guān)鍵詞:生物信息學(xué);生物專(zhuān)業(yè); 教學(xué)方法;學(xué)科交叉

中圖分類(lèi)號(hào):G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

Abstract: The characteristics of the professional teaching of bioinformatics are introduced , then the paper analyzes on the professional students of biological problems existing in the teaching of computer, biological computer curriculum teaching methods are put forward.

Keywords: Bioinformatics; biology; teaching method; course cross

0.概述

近年來(lái),伴隨著生命科學(xué)的快速發(fā)展,有關(guān)生物的數(shù)據(jù)逐漸增多,而分析手段也很多,產(chǎn)生了生物信息學(xué)這個(gè)概念。生物信息學(xué)是由生物學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)以及統(tǒng)計(jì)學(xué)等學(xué)科相互交叉而形成的一門(mén)新興學(xué)科,它使用計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)對(duì)生物信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、存儲(chǔ)、檢索和分析,從而達(dá)到揭示相關(guān)數(shù)據(jù)中所蘊(yùn)含的生物學(xué)意義的目的[1]。為了快速有效地從海量的生物數(shù)據(jù)中獲得所需信息,提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,在生物信息學(xué)教學(xué)過(guò)程中有必要開(kāi)設(shè)一些計(jì)算機(jī)課程、數(shù)學(xué)及工程相關(guān)課程,這樣可以啟發(fā)學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、工程科學(xué)和計(jì)算機(jī)知識(shí)的能力,拓寬其知識(shí)面,了解學(xué)科前沿和最新進(jìn)展,培養(yǎng)跨越生命科學(xué)、計(jì)算科學(xué)、數(shù)理科學(xué)等不同領(lǐng)域的大科學(xué)素質(zhì)和意識(shí),為今后選擇新興交叉學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)行深造奠定基礎(chǔ)。因此很多大學(xué)增設(shè)了生物信息學(xué)這個(gè)本科專(zhuān)業(yè),有的在計(jì)算機(jī)學(xué)院中增加生物信息專(zhuān)業(yè)本科,有的在生命學(xué)院增加生物信息本科,在本文中主要討論在生命學(xué)院中開(kāi)始生物信息學(xué)專(zhuān)業(yè)。作為一門(mén)交叉學(xué)科,不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)科體系對(duì)生物信息學(xué)課程教學(xué)提出了不同的要求,如何在生物專(zhuān)業(yè)學(xué)生中開(kāi)展生物信息與計(jì)算機(jī)課程的結(jié)合,是培養(yǎng)更高理論和實(shí)踐能力的生物信息專(zhuān)業(yè)人才的關(guān)鍵。

1 生物信息學(xué)的特點(diǎn)

生物信息學(xué)涉及分子生物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、蛋白質(zhì)化學(xué)、分子遺傳學(xué)、基因組學(xué)、生物物理學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、信息論及計(jì)算機(jī)技術(shù)等學(xué)科,學(xué)科交叉性極強(qiáng)。僅就計(jì)算機(jī)技術(shù)而言,計(jì)算機(jī)編程、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和模式識(shí)別、軟件工程及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都在生物信息學(xué)中有廣泛的應(yīng)用[1,2]。因此,生物信息學(xué)是將不同領(lǐng)域知識(shí)高度集中的學(xué)科。

2 計(jì)算機(jī)課程的設(shè)置

對(duì)生物信息學(xué)來(lái)說(shuō),計(jì)算機(jī)技術(shù)就是一個(gè)工具,用來(lái)對(duì)生物數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。工欲善其事,必先利其器,所以要做好數(shù)據(jù)的分析工作,必須讓學(xué)生學(xué)好計(jì)算機(jī)課程,但更應(yīng)該在生物信息學(xué)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中把計(jì)算機(jī)課程設(shè)置恰當(dāng),讓學(xué)生受益[2]。

2.1 課程的選擇順序

生物信息學(xué)面對(duì)的是海量生物數(shù)據(jù),所以首先需要學(xué)習(xí)使用編程工具,如JAVA或者C++語(yǔ)言或者Perl語(yǔ)言等編程工具,然后安排數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程對(duì)編程課程進(jìn)行深入了解,后期安排數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘等課程,方便學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用。

2.2 教材和授課內(nèi)容的合理選擇

在學(xué)習(xí)生物的學(xué)生中開(kāi)設(shè)生物信息學(xué)專(zhuān)業(yè),那么教材的選擇應(yīng)該兼顧學(xué)生的知識(shí)背景和學(xué)習(xí)興趣,由于學(xué)生對(duì)蛋白、進(jìn)化、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、基因序列有一些認(rèn)識(shí),但對(duì)計(jì)算機(jī)比較恐懼,因此計(jì)算機(jī)教材可選用比較簡(jiǎn)單、易懂的,如JAVA課程主要講解編程思想,那么主要包括環(huán)境變量設(shè)置、語(yǔ)法和如何編程,那么選擇教材時(shí)就選包括這些內(nèi)容的教材就可以了,并在上課過(guò)程中,結(jié)合一些生物信息軟件來(lái)講解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí),選擇適合的授課內(nèi)容也是必不可少的環(huán)節(jié):序列比對(duì)算法、基因識(shí)別算法、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)、分子動(dòng)力學(xué)模型及機(jī)器學(xué)習(xí)或模式識(shí)別算法在生物信息學(xué)中的應(yīng)用等方面的內(nèi)容,此外在大學(xué)初期也要加強(qiáng)數(shù)學(xué)、物理和計(jì)算機(jī)方面的基本知識(shí)的課程開(kāi)設(shè)[2]。能夠從他們自己的知識(shí)體系出發(fā), 闡述生物數(shù)據(jù)如何用計(jì)算機(jī)方法和技術(shù)進(jìn)行獲得并處理;并且了解學(xué)生已經(jīng)掌握哪些生物學(xué)知識(shí),在授課過(guò)程中,針對(duì)學(xué)生的特點(diǎn)綜合使用多本教材更能達(dá)到預(yù)期效果。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)技術(shù)和方法在生物學(xué)研究領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用空間。隨著生物信息學(xué)研究的深入,國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了大量的生物信息學(xué)教材、專(zhuān)著和一些最新的文獻(xiàn)。

2.3從抽象到具體的教學(xué)理念

由于生物信息學(xué)涉及數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)及算法等眾多理論知識(shí),但有生物基礎(chǔ)的學(xué)生具有生物學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備,缺乏計(jì)算機(jī)知識(shí)。所以在為生物學(xué)專(zhuān)業(yè)上進(jìn)行計(jì)算機(jī)課程時(shí)盡量采用結(jié)合實(shí)例進(jìn)行講解。首先,針對(duì)生物學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生計(jì)算機(jī)知識(shí)薄弱的特點(diǎn),盡可能將生物信息學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為學(xué)生熟知領(lǐng)域的問(wèn)題,例如,在講解蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)時(shí),可考慮學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)螺旋、折疊和無(wú)規(guī)則卷曲的特征,講解模式識(shí)別算法預(yù)測(cè)二級(jí)結(jié)構(gòu)的過(guò)程時(shí)用可采用一些模型如蘋(píng)果等進(jìn)行形象講解更容易被學(xué)生接受了;其次,充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)資源,對(duì)于未接觸過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)學(xué)生來(lái)說(shuō),程序代碼對(duì)于他們而言是枯燥無(wú)味的,在教學(xué)過(guò)程中充分利用計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)資源,讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)程序的運(yùn)行過(guò)程和網(wǎng)絡(luò)中生物信息軟件的使用,從而對(duì)計(jì)算機(jī)處理生物學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí)。例如,在講解利用聚類(lèi)算法分析基因芯片數(shù)據(jù)時(shí),可以先播放基因芯片制作過(guò)程的Flas,讓學(xué)生身臨其境,這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握。或者講解聚類(lèi)算法可以用物種分類(lèi)進(jìn)行類(lèi)比來(lái)講解[2]。

2.4加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

生物專(zhuān)業(yè)的生物信息學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程就是讓學(xué)生了解并掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)如何處理分析生物學(xué)數(shù)據(jù)的過(guò)程。因此,進(jìn)行理論教學(xué)的同時(shí),實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)也是必不可少的[3]。計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)不同于生物實(shí)驗(yàn),而是主要通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,例如可通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)直觀的了解三大核酸數(shù)據(jù)庫(kù):蛋白質(zhì)序列和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)組織方式;通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生掌握如何利用Acclrys Discovery Stdio軟件進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè),感受蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)顯示軟件的強(qiáng)大威力,更重要的是,使學(xué)生了解到計(jì)算機(jī)技術(shù)和方法在生物數(shù)據(jù)處理過(guò)程中的舉足輕重的作用。從生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)課中,他們可以領(lǐng)略到計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的魅力,增加作為生物信息學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的自豪感,并堅(jiān)定學(xué)好生物信息學(xué)知識(shí)的信念。

3 后續(xù)課程的構(gòu)想

在后續(xù)課程中,由于前面為學(xué)生設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)原理與設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)挖掘等課程,可開(kāi)設(shè)一些專(zhuān)題講座,如了解數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)后,可結(jié)合生物專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),可能了解了在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中三大核酸數(shù)據(jù)庫(kù)的組織結(jié)構(gòu),講解它們是如何采用數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)進(jìn)行組織的,并進(jìn)行一些簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)工作;在數(shù)據(jù)挖掘課程后可采用一些統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件如MATLAB處理生物數(shù)據(jù)的一些專(zhuān)題[4,5]。又如開(kāi)設(shè)講解生物信息學(xué)的研究熱點(diǎn)與與原來(lái)講解的課程進(jìn)行對(duì)接。也可講解一下藥物信息學(xué)的設(shè)計(jì)、疾病靶點(diǎn)的選擇等,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物信息學(xué)的意義,讓有可能進(jìn)一步深造的學(xué)生知道前進(jìn)的動(dòng)力。

4 結(jié)束語(yǔ)

作為一門(mén)新興的學(xué)科,生物信息學(xué)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展非常迅速,新的理論、算法和應(yīng)用程序不斷涌現(xiàn)。因此在進(jìn)行生生物信息學(xué)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中,不拘泥于現(xiàn)有的生物信息學(xué)教材和計(jì)算機(jī)教材時(shí)納入最新的研究成果,將相關(guān)研究領(lǐng)域的一些新的研究方法、網(wǎng)絡(luò)資源以及工具軟件介紹給學(xué)生。例如, GCG軟件是一套蛋白質(zhì)、核酸序列分析軟件,一般在Linux環(huán)境下使用,包括130多個(gè)軟件,但現(xiàn)在這些類(lèi)似功能的軟件很多可網(wǎng)絡(luò)上下載到Windows系統(tǒng)環(huán)境下進(jìn)行蛋白質(zhì)、核酸序列分析,因此可介紹這些軟件給同學(xué)使用,方便同學(xué)在自己的電腦里熟練使用這些軟件,同時(shí)有些軟件有更新的算法和版本也可以介紹,及時(shí)更新學(xué)生的知識(shí)體系,培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)學(xué)科前沿的意識(shí),拓展學(xué)生視野。

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