遗传学的最新进展范文

导语：如何才能写好一篇遗传学的最新进展，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

这本教材由最近一次的流感大流行开始引出了目前流感研究中有待解决的问题，例如，病毒起源、传播、发病机制、疾病的严重程度等。本教材还涵盖了多领域最新流感研究进展，包括基因组学、能够识别病毒毒力的反向遗传学、1918年西班牙流感病毒株的分析重建等。

本书共分为8章：1.流感绪论，叙述了人类流感病毒以及流感大暴发的历史。2.流感病毒的结构与复制，分别讲述了流感病毒的结构、装配过程、基因组、病毒的复制、病毒编码蛋白、甲流乙流的质子通道、宿主与病毒功能的调控、流感病毒复制和PB1F2的结构和功能、发病机制等。3.流感病毒的进化与生态学，分别通过感染不同宿主的流感病毒详述了其变异及进化知识；4.流行病调查；5-6.详述了流感的免疫学，详细介绍了先天免疫、抗体介导免疫、细胞介导免疫、免疫原性、流感疫苗、动物流感防控、流感疫苗生产；7.临床与抗药性方面的知识，包括致病机制、临床表现、最新的抗药性研究、流感病毒模型的构建；8.介绍了最近一次H7N9暴发的情况和研究进展。

本书不仅详细形象地阐述了流行性感冒的历史、流感病毒的病原学、流行病学以及实验室诊断技术基础，更突出流感病毒研究的最新进展、成果以及国际关注的热点问题。本书的写作深入浅出、通俗易懂，力求既能涵盖全面的流感基础知识，又能反映现阶段流感研究的发展水平。

本书作为全面介绍流行性感冒的专业教材，既满足各高等学校医学类、生物类、生物工程类学科本科教学的需求，同时也满足不同层次和其他相关专业研究生的教学需要。

马雪征，硕士，助理研究员

篇2

关键词：生物信息学 遗传学 教学方法 教学内容

遗传学（Genetics）是研究自然界中生物的遗传和变异规律的科学，是生命科学领域中最为重要和基础的学科之一。它也是生物科学中一门最具活力，发展最迅速的理论科学，又是一门紧密联系生产实际的基础应用科学，对探索生命起源和本质，推动整个生物科学的发展起着巨大的作用。因此，遗传学作为生命科学相关专业的一门重要主干课程，在教学中起着举足轻重的作用。

一、生物信息学专业开设遗传学的必要性

20世纪80年代末，由分子生物学、计算机科学以及信息技术等学科的交叉和结合产生了生物信息学（Bioinformatics），它是基于分子生物学与多种学科交叉，以计算机为工具对生物相关信息进行储存、检索和分析的科学，是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一。近20年，特别是随着人类基因组计划（human genome project，HGP）不断拓进，生物信息学作为跨越和融合生命科学与信息技术的新兴学科已成为生命科学核心领域和最具活力的前沿领域之一。生物信息学专业应运而生。国内单独设立生物信息学本科专业的高校较少，且普遍较晚。

遗传学与生物信息学两个学科之间关系密切。有国内学者利用美国《科学引文索引》（SCI）数据库web of science，运用文献计量学方法对8种权威生物信息学期刊2001年至2010年于2011年1月15日之前上传至wed of science的全部文献进行统计及分析。对施引文献按跨学科强度排列的结果显示，遗传学及基因与生物信息学跨学科文章发表量居第二位，仅次于生物化学与分子生物学。这说明，生物信息学与遗传学直接的跨学科研究较多，二者交叉学科的发展关系密切。因此，生物信息学专业开设《遗传学》课程十分必要。

二、遗传学教学中存在的问题

多年来，不同专业的《遗传学》课程的教学过程中涌现出一些共性问题，这些问题在生物信息学本科专业的教学过程中也存在。一是，学科拓展深化与课时压缩之间的矛盾。随着遗传学研究范畴的不断拓展，新的学科分支相继涌现，信息量逐步扩增，待教授内容逐渐增加且显得零散。但随着大学素质教育改革的进行，更多新的选修课、实验课被引入，遗传学理论课时被压缩，课时减少与内容增多的矛盾日益突显。二是，遗传学与其他课程教学内容设置与组织易重复。学科交叉为科研工作提供源源不断的动力，但在教学工作中学科渗透也造成教学内容重叠，基础和关紧技术重复教学的问题。例如，分子遗传学是遗传学重要组成部分，是目前遗传学研究的重点和热点，与生物信息学关系最为紧密，它包括的遗传物质的本质，基因的调控，基因重组等内容也在基因工程、分子生物学、细胞学等课程中作为讲授重点。如何利用有限的理论课时，合理安排教学内容，提高教学效率值得思考。

与此同时，生物信息学作为比较新的本科专业，开设各课程之间的衔接问题也比较突出。生物信息学专业的学生在大二开始全面生命科学和信息技术相关程学习。在理论知识在实际中如何应用缺乏概念，学生达不到共鸣，这也是生物信息学专业低年级学生面临的通病。遗传学课程安排在大学二年级上学期讲授，对于刚刚接触专业课程的学生而言本来就陌生，而且信息技术和生命科学相关课程独立讲授，二者貌似是两条平行线，怎样相交碰撞出火花，对于学生来说很难结合，必须由任课老师在授课过程中充分引导。传统的《遗传学》课程教学注重以杂交分析为主的经典遗传学理论的讲解，很大篇幅集中在三大定律（分离定律、自由组合定律以及连锁和互换定律）的教授上。遗传学课程教学重点集中在经典遗传学定律，经典案例跟不上学科发展。这个问题已经被一线教育工作者认知。

综上，由于学科本身发展迅速，涵盖知识范围越来越广，课时压缩等原因，容易让学生在学习过程中对该课程产生“内容太发散”“课时进程快”“知识跨越大”等认识，不利于课程的学习。由此可能造成，内容广泛且繁杂“抽象且深奥”枯燥无味，容易让学生觉得难或者枯燥。学生学习主动性不高。因此，在教学实践中，针对不同专业性质和培养目标存在的差异，不同专业《遗传学》课程教学应在知识体系、内容侧重点、教学方法等方面在各专业间有所区分。特别是生物信息学这种学科交叉性强的专业，如何实施该专业本科生遗传学的教学，以达到即符合本科教学难易程度的要求，又被大多数同学接受，同时能符合生物信息学学科自身特点，需要在教学过程中逐步的探索与实践。本文将结合资深授课教师经验及笔者生物信息学本科专业《遗传学》教学经历对这一问题进行阐述。

三、教学过程中的探讨与实践

1.制定具有专业特色的教学内容

（1）优化教学内容，关注专业需求

生物信息学专业的课程教学中，遗传学相关知识是需要讲授的重点。传统遗传学课程教学将重点内容集中于经典遗传学定律及其相关知识的讲授，其优点在于能够帮助学生打牢遗传学知识基础，缺点在于教学内容过于单一，没有包含遗传学重要分支的最新知识，无法与当前的研究热点联系起来，学生学习兴趣不高。随着国际遗传学研究的深入，分子遗传学和群体遗传学得到长足发展，极大地丰富了遗传学的知识体系。为了紧跟国际研究前沿，国内许多高校对遗传学课程进行了教学改革，在经典遗传学教学的基础上，纷纷加入了分子和群体遗传学的教学内容，为后续开展更深入的专业研究和学习奠定了良好的知识基础。为了帮助学生对遗传学知识体系形成全面而系统的认识，结合生物信息学专业特点，在教学设计时借鉴了以“遗传信息”为主线的教学思想，教学内容涵盖了“经典”“分子”和“群体”三类主体遗传学内容。在现实教学中，受遗传学课时限制，对所有遗传学知识点进行了梳理和必要的删减，既把握三种遗传学知识的内在联系，做好各部分知识的教学衔接，同时注意区分三者的不同，突出教学重点，做到“主题鲜明，重点突出，点面结合，结构清晰”，使学生在掌握经典基础理论知识的同时了解最新的遗传学研究进展。

（2）生物信息学专业遗传学课程与其他课程的衔接

遗传学是研究生物遗传和变异的科学，以遗传物质结构和功能为研究对象，是生命科学的主干。因此，与其他学科在内容上有交叉或重叠无法避免。同中求异，突出遗传学的特色，是教学中值得研究的问题。遗传物质的本质、染色体畸变、基因突变、遗传调控等章节与微生物学、细胞生物学、生物化学内容重复较多，可以强调知识结构的完整性，淡化这些内容的分子结构和生化过程的讲解。例如，结合孟德尔定律和摩尔根定律案例，着重从染色体和基因角度切入，增强遗传学色彩，同时对其他课程起到提纲挈领的作用。

（3）结合生物信息学，引入最新研究成果，体现前沿性

在处理好学科衔接之后，还需要关注的就是内容与生物信息学的结合。学生在学习过程中，最想了解的莫过于，这门课程与我的专业有什么联系？因此，在讲授内容中加入生物信息学手段解决遗传学问题的新成果既体现前沿性，又能提高遗传学课程的专业针对性。教师平时要多注意积累教学素材，对于现阶段比较热点且与生物信息学相关的、应用性强的问题，要在课程基础知识讲授后，进行一定拓展。例如，在讲授基因定位和遗传图绘制时，引入用EST进行基因定位及遗传图谱绘制等内容；在讲到遗传家谱时，引入通过对患病群体或家系进行外显子组测序分析，对小家系孟德尔遗传病的致病基因进行鉴别和定位的例子。通过引入生物信息学教学例子，不仅可以使学生加深对遗传学知识的理解，还可帮助学生了解生物信息学最新进展，激发对后续生物信息学专业课程的学习兴趣。

2.教学方法多样化，提升学生学习兴趣

遗传学教学内容繁杂、理论性强，不易理解。为了提高教学效果，在教学模式上必须变“以教师为主体”为“以学生为主体”，注重采用灵活多样的教学方法和手段，开展多媒体教学、案例教学和研讨教学等，将传统抽象、枯燥的说教式教学转变为具体、生动的参与式教学，增强教与学的双向互动。

（1）多媒体教学方式

计算机多媒体辅助教学改变了传统的黑板加粉笔，以教师为中心灌输式教学模式。多媒体通过实时可交互的多维动画及图像展示，可以增强教学内容的展示效果，提高课堂教学的信息量和容积率，提升学生学习兴趣，加深对枯燥晦涩知识点的理解，提高教学效率。充分利用多媒体课件的超文本功能、交互功能、网络功能的优势，比如Holliday模型是分子水平上关于遗传重组机制的重要模型，很好解释了基因转变现象。在讲到Holliday模型时，为了让学生直观了解单链交换重接及分支移动后的Holliday交叉旋转180度形成Holliday异构体的过程，采用了动画、图片、电子板书相结合的方式，很容易让学生理解空间旋转互换的过程，以及基因转变产生的原因等较难理解的知识点，反响较好。此外，声音、视频、动画、图片等便于学生拆解枯燥内容。

（2）案例教学

案例教学是一种创新型的教学方式，主要通过开放课堂、增强互动，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。案例教学需要结合本课程的专业理论知识，着眼于达成课程教学目的，编写和准备基于一定事实且具有一定场景的教学案例，这些教学案例要能够启发学生的思考，促进学生将从外部学习的知识吸收转化内在的专业素养和能力。在教学实践中，教学案例是“教”与“学”互动的桥梁和纽带，使枯燥乏味的学习过程变得活泼有趣；“教”不是告诉学生怎么去做，而是启发学生如何去思考，对学生针对案例问题提出的解决思路进行引导和评价，鼓励学生创新性思考，找到最优的问题解决方法；“学”不是被动的接受，而是主动的思考和创造，通过与他人而不仅仅是老师进行互动和交流，加深对知识的理解，培养解决实际问题的能力。

案例教学的核心是精心设计教学案例，将知识内化在符合实际又富于想象的故事情景中，使得学生通过身临其境将抽象的理论知识具体化，学会如何用概念性和原理性知识在实际工作和研究中解决问题，进而加深对特定原理和概念内涵的理解。在教学实践中，先以典型案例提高学生兴趣，把抽象的东西具体化，让学生变被动接受为主动思考，激发学生的求知欲。注重培养学生创造力和解决问题的能力。通过案例的分析，深化学生对基本原理、基本概念的理解。案例教学能很好地启发学生进行自主思考，对于理论性较强，比较枯燥的内容，通过案例式教学能激发学生学习兴趣。所举案例应具有针对性，要考虑案例产生的时间、背景和条件，要贴近生活，耳熟能详，与时俱进。在处理问题的同时，获取知识。进行案例教学过程中，要注重与学生的互动。围绕教学目的，选择合适案例，进行启发式教学，调动学生参与性。教师不能一味平铺直叙的讲案例，还要注意学生的参与度。只有学生和教师共同参与，才能达到预期教学效果。

（3）以学生为主体的教学

以往课程中，往往针对经典类型习题进行讲解，参考“标准答案”。在实际教学中发现，这样往往造成学生思想禁锢，学科交融性不够。特别是对于生物信息学专业的学生来说，传统习题课或者讨论课，没有实用效果。习题课及讨论课应注重实用性，关注遗传学与生物信息学学科发展与融合，设置开放性答案，突出培养学生创新性的应用能力。

课堂教学不仅要“授业”，更要“传道”，即培养学生如何学习和如何思维。根据教学内容和学生的认知水平，研究、讨论、交流式的教学模式的引入，有助于调动学生积极性。采用专题自学，规定材料与学生自学有机的结合起来，开展研讨，充分体现学生观点。同时，教师只起到点评引导作用，能培养学生获取信息、分析问题、创造性的解决问题的能力，有利于学生形成科研创新意识。教师如何正确引导是开展研讨式教学的重点。首先，应明确课程在相关领域中的作用和地位，了解课程的教学内容，选择课程中适合研讨的内容，并将研究与讨论贯穿教学的全过程。在选择题目时，要考虑专业相关程度及考虑不同学生层次的需求，考虑学生个体间的差异，难度适宜。

四、结语

生物信息学本科专业遗传学的教学，以孟德尔定律为基础，分析遗传物质的存在形式、传递、保存及变化，课程脉络更加清晰，通过案例教学的等教学模式，激发兴趣，并有利于与后续课程连接，在实践教学中体现了比较好的教学效果。因为生物信息学专业的需求与传统生物专业有差异，教学内容侧重点不同这给教师备课增加了难度。同时，在期末考核时，由于讲授侧重点不同，考试侧重点也应有所区别，在师资允许的前提下，引入小班教学，有利于教学侧重点突出。后续课程如果设置分子遗传学，将使知识体系更加完整。

参考文献：

[1]李巨超，李楠.适应应用型人才培养模式的遗传学教学改革与探索[J].中国科教创新导刊，2012，（2）：66.

[2]巴恩斯.遗传学工作者的生物信息学[M].丁卫，李慎涛，廖晓萍，译.北京：科学出版社，2009.3.

[3]皮妍，林娟，侯嵘，等.国内高校遗传学教材发展研究[J].遗传，2009，31（1）：109-112.

[4]武妍，胡德华.生物信息学跨学科研究[J].现代生物医学进展，2012，（12）：137-141.

篇3

关键词：微生物学；实践教学；改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）15-304-01

微生物学是研究微生物及其生命活动规律和应用的学科，是生物学科中理论性和实验性都很强的学科，实践教学是不可或缺的重要教学环节。随着分子生物学、遗传学等学科的迅速发展，微生物的研究方法已成为许多生物技术领域的基本技术和手段，其基本理论和应用研究在国际上一直是非常活跃的领域。如何通过该课程帮助学生理解和巩固知识，培养严肃认真的科学态度、求实创新的科学方法及综合分析能力，锻炼学生的动手能力，为专业奠定牢固的理论专业技术基础，是微生物教学面临的一项重要任务。对此，笔者对微生物学实践教学改革进行了积极的探索，下面简单介绍在微生物学实践教学中的一些改革工作。

一、优化整合教学内容，及时引入新知识新热点

微生物与生物化学、遗传学、分子生物学、微生物育种学等课程在内容上相互交叉渗透，授课时间上有前有后，为避免与先修课程某些内容重复、又为后续课程留有余地，突出本课程的特有内容，必须对交叉内容进行优化整合。作为生命科学中最活跃的分支科学之一，一批新的微生物学科正孕育和形成，如微生物基因组学、微生物蛋白质组学、微生物代谢组学等。很多新技术、新方法如荧光PCR、生物芯片技术、生物信息学等在微生物学中广泛应用，完全按照微生物学教材已不能掌握更多的新知识、新理论。因此，在保证教学内容的基础性、系统性、完整性的前提下，向学生讲授更多的有关科学前沿动态的知识，探索将课程中的经典理论和前沿科技发展有机地融合在一起，力求让学生在有限的学时内系统掌握本门课程的基础理论与实验操作技能。实践中的具体做法是：教师通过上网检索的方法，广泛收集有关外文教材和教辅资料，从中吸取精华，同时注重吸收国内重点大学在相关课程上的先进教学经验，在讲授过程中针对书上的兴趣知识点进一步查阅该领域的最新进展，做到源于书本又高于书本。

比如在讲到抗生素对细菌的作用时，引出2010年在全球多个地区出现的新德里金属β内酰胺酶I型（NDM-1）超级细菌的案例，帮助学生更好地了解了抗生素在目前抗感染治疗中的应用及目前国内外细菌对抗生素的耐药现状，部分兴趣浓厚的学生在课外时间对目前国内大型医院的抗生素临床使用展开探究。

二、尝试多种教学方法，选择合适的教学方法

教学过程中，许多学生反映微生物学课程“听得懂、理不清、记不住”。老用“填鸭式”的教学方法只会与教学目标背道而驰，这就要求教师在教学过程中注重教学方法的改进，根据不同的教学内容和知识点选择适合的教学方法，形象生动地将微生物学基本知识传授给学生。

1、归纳、对比式教学法。对于知识点零乱、分散且容易混淆的内容，可以通过归纳与比较其间的异同，使知识点层次清晰、分明，也可减轻学生记忆的难度。如原核微生物与真核微生物的比较；真病毒与朊病毒的比较；G+细菌与G-细菌细胞壁的比较；细菌、酵母菌、霉菌、放线菌菌落特征的比较；消毒与灭菌的比较；体液免疫与细胞免疫的比较等。比如，G+细菌与G-细菌细胞壁的比较可从四个方面对两者进行比较和说明：细胞壁结构；肽聚糖含量与单体结构；革兰氏染色反应；磷壁酸、LPS的有无等。

2、实例教学法。教学时要理论联系实际，多引入与生产生活实际密切相关的热点问题或有趣事例。如讲到“蕈菌”的时候，可以查阅最新文献向学生们介绍一些常见的食用蘑菇的培养过程，引出真菌繁殖的生活史；开始“病毒”一章的学习时，通过简单介绍SARS流行情况，引出其病原体―冠状病毒，讲到“亚病毒”时引入疯牛病的例子，激发学生学习病毒的兴趣。这样，不仅活跃了课堂气氛，还对学生起到开阔视野、拓宽思路、激发学习兴趣的作用。

3、讨论式教学法。教学过程中有些内容与当前热点问题有关，可以提前几周布置作业给学生，让学生通过查阅大量的相关资料写成综述或总结。如讲到细菌耐药性时，可以让学生查阅相关文献，总结和分析当前细菌耐药性研究的进展，包括耐药菌种、耐药机理及可采取的措施等，上课时分组派代表发言讨论，最后教师总结。这样有利于提高学生查阅资料、综合分析的能力，既加深了对知识的理解和记忆，又提高了学生的组织和表达能力。

4、多媒体课件的合理利用。微生物的微观形态特点使得微生物学的教学变得抽象、难以理解，采用多媒体课件辅助教学，可以把在显微镜下的影像信息搬到教室中，使课堂教学形象化，有助于学生理解和接受。如细菌、真菌、病毒的显微世界及鞭毛运动、噬菌体复制、担孢子形成的过程可以通过色彩丰富、生动形象的动画展示，再配有优美的音乐和解说，能够有效激发学生学习的积极性，提高讲课效率。

篇4

一、教学重点内容要突出

《动物遗传育种》共十二个章节，本课程内容分为两大部分，即动物遗传学和家畜育种学。其中动物遗传学是育种学的理论基础。

遗传学部分对细胞分裂与染色体行为、遗传的基本规律作为重点内容进行详细讲解，为以后学习变异、群体遗传、畜禽数量性状和质量性状的遗传等打下良好基础。坚持“理论够用为度，突出实用性”，结合实践，掌握染色体观察、遗传规律验证等实验方法和技能，为解释、解决生产实践中的有关问题提供理论依据、思路和方法。

育种学部分，重点是选择原理、选配技术、杂交育种和杂种优势的利用，相应的实验也要侧重，并加大畜禽体尺测量、系谱编制、近交系数和亲缘系数计算，个体育种值的估计，杂种优势率的计算等实验的教学时数，而对于畜禽遗传资源的保存与利用―冷冻胚胎保存、种用价值的评定―BLUP法、畜禽育种的组织、抗病育种等内容由于实验条件的限制以及高职高专人才的特殊性，可进行简单的讲解，使学生们了解当前培育新品种、新品系的方法和杂种优势利用的发展前景和趋势。

本课的重中之重则是遗传的基本规律、选种、选配的基本理论和方法，它是其他章节的基础，只有对这几章深入透彻的了解，才能有利于学习其他的章节。

二、加强理论与实践的紧密联系

《动物遗传育种》是研究动物遗传机理，家畜改良方法、培育方法的理论和实践的一门科学。当今优良品种在动物养殖过程中得到人们的广泛认识，它可以提高动物的产量和质量，学生可以通过遗传育种学的学习和实践，正确运用遗传规律和育种方法培育新品系，为动物生产和育种服务。

在讲授《动物遗传育种》理论课的同时，必须要考虑好如何加强理论与实践融合，培养学生的动手操作能力。

在教学中可以采用理论内容讲完之后紧接着安排实验实训课。比如在讲授遗传的基本规律的理论课时，紧接着安排多基因性状的遗传分析的实验实训课，这样教学中心自然就从理论教学转到实践教学中来，增强了课上与课下的结合，理论与实践的结合，实现理论与实践的全面升华；有些课程也可采用一堂理论一堂实验，使理论与实验更加紧密的联系在一起，这种教学模式对于选配中近交程度的分析内容极为适宜。比如在讲近交系数的计算时，第一堂课我们简单地介绍一下近交系数的计算方法步骤，而后进行近交系数的计算的实验内容，这样使课堂内容直接融入到实验实训课，使学生通过自己动手计算，学会计算个体近交系数的方法，在掌握实践技能的同时，也加深了对理论知识的理解和把握。

三、采用多媒体与常规教学相结合，提高教学效果

本课程遗传学部分理论性非常强，在讲授中需引用大量例子来借鉴说明，需要大量挂图、多媒体、CAI课件来加强感性认识，比如染色体观察，特别是减数分裂的过程，采用常规教学达不到良好的教学效果。利用多媒体的优势，用课件PPT形式把减数分裂的过程生动形象地展示出来，使得减数分裂的过程具体、直观、简单易懂，会为学生理解联会、交叉互换，父源和母源的遗传物质发生互换等，提供直观的教学手段，使同学们一目了然，并为以后学习遗传的第三定律―连锁互换定律打下良好基础。

多媒体在理论教学中可以采用，在实践教学及实习教学中也可以采用。比如实训1染色体的观察，教学手段、方法可运用投影、多媒体对染色体的细微结构、细胞分裂情况进行演示。结合模型和理论讲解，使抽象的知识便于理解。比如育种实训6家畜家禽品种类型识别，可采用多媒体的幻灯片观察各品种特征。利用标准的动物模型，进一步识别典型品种的特征，加强学生的直观认识。其他实验教学或实习教学前将实验教学或实习教学练习步骤、注意事项、考核标准以课件形式投影到大屏幕，学生可以参照课件自我训练来规范自己的操作，从而提高教学效果。

四、加强实训教学，提高技能水平

实训教学是在理论教学的指导下，要求学生掌握实训的基本原理，进一步巩固、加深对理论教学内容的理解。比如实训12杂种优势率的计算，学会根据杂交实验结果计算各性状杂种优势率的方法。通过实训，掌握实训方法，加强技能训练，提高学生的实践动手能力，为将来从事动物生产与经营和农业技术推广等相关工作打下坚实的基础。

教师要精心指导，在进行实训教学中，使学生的自主性更大些，每个小组自定实习计划，独立完成实习，老师起到一个指导作用。在实训过程对学生进行个别辅导，同时将学生实训中出现的共同问题，集中分析。

通过实验实训、教学实训等相关实践，使学生能综合地、系统地掌握和运用所学本学科知识，分析和解决生产中存在的实际问题，使学生把所学知识与实践有机结合起来，并启发他们的创新思维，充分发挥实践性教学在高职人才培养中的重要作用。

五、灵活运用各种形式，培养学生综合能力

搞好校企合作，通过课程综合实训的教学，使学生掌握在生产实践中运用遗传知识分析常见的遗传现象及处理育种的基本数据，运用性能测定、系谱测定等鉴定手段对种畜禽进行选择，应用杂种优势理论选择最优组合生产商品畜禽的技能。

教学、生产、科研相结合，实训内容既要有一定的实用性，在教学中，充分利用院内教学基地与实验室条件，进行现场教学示范和实际操作，同时也应以教学、生产、科研相结合为主要内容。在课程教学之后，综合应用本课程所涉及的知识点和技能点，校企联合完成一个生产实际项目的开发，实现“案例项目一体化”。具体形式有：

1.第二课堂。通过学生养殖小组活动、养殖技术服务指导、假期顶岗实习和承担种猪场选种与选配项目等第二课堂活动，进一步提升应用家畜遗传育种技能的能力。

2.网上集体答疑，难点重点突破。在课外，教师利用QQ群和课程网站上的论坛对学生提出的问题进行解答。同时，对重点和难点问题进行突破。

3.充分利用网络资源。使学生学会利用网络查找遗传育种有关资料，注意收集遗传育种研究的最新进展。

在学习中，要善于联系相关学科与实践、勤于思考、注重相互交流、讨论，形成遗传的观念，从遗传与变异角度思考问题，进而提高学生分析和解决问题的能力，并为学生终生学习打下基础。

六、加强考试方法改革，发展创新思维能力

除了教学内容、教学方法和手段以外，考试模式也是《动物畜遗传育种》教学改革和探索中的一个重要组成部分。一个好的考试模式不仅可以避免死记硬背造成的高分低能现象，而且还能在考察学生基础理论知识掌握情况的基础上，引导他们自主学习，发展他们的创新思维能力。

篇5

关键词：昆虫抗药性；研究进展

随着新型杀虫剂的不断涌现和广泛应用，害虫对多种杀虫剂产生了抗性，且种类在不断增加。目前，至少有600多种昆虫及螨对杀虫剂产生了抗性。从杀虫剂角度来看，害虫已对有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类以及新颖的氟虫腈、吡虫啉类等有机合成杀虫剂产生抗性陷。Janet等报道，害虫对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，大多是多种作用机制共同选择作用或几种机制联合作用的结果。也有文献报道，害虫对微生物源杀虫剂阿维菌素类、苏云金杆菌和多杀菌素类药物亦产生抗性。因此，解决昆虫抗药性问题迫在眉睫。本文简要综述该领域的研究进展，并探讨新农药的研制与开发对策。

一、昆虫抗药性研究意义

把昆虫抗药性作为一门学科来研究是有意义的，一是在防治前提供基本数据利于杀虫剂的选择，避免害虫对药剂产生交互抗性。二是能及时获知不同地区种群抗性情况，利于制定综合治理措施。三是不断的监测能有效地控制抗性。从长远角度来分析，如果某种杀虫剂产生抗药性后没有换用交互抗性的新杀虫剂，随着用药时间增长，害虫种群中聚集的多种抗性基因就越多，产生抗性的速度也随之加快。由此也会增加研发新杀虫剂的难度和费用，合成的速度跟不上抗性产生和发展的速度。将对农业害虫的防治产生负面影响。

昆虫抗药性分子水平研究是抗性综合治理的突破口。利用分子生物学技术对害虫抗性进行研究，可获知不同区域不同种群害虫抗性水平及抗性的分布情况，建立详细的抗性资源基因信息库，利于确定抗性害虫治理对策及合理地选择杀虫剂；此研究还有助于拓展新型杀虫剂研制的思路，从中设计出活性更高，选择性更强，毒性更低的新农药。

二、新农药的研制与开发对策

根据现代杀虫剂研究开发的趋势和社会的要求，2l世纪的杀虫剂必须具有高活性、低用量、安全性高、不易产生抗性、环境相容性好和市场潜力大等特点，亦称为绿色化学农药。在农药的研制中，分子设计是成功的关键，如何高效率地设计合成新农药是一大难点，目前新农药的设计必须将绿色思想贯穿于化学农药的始终，使化学农药在设计、合成、分析、降解和代谢等每一个环节都与环境相容且无害。

1.应用绿色有机合成技术

不管是化学农药的基础研究还是工业化生产，都要尽可能地应用绿色有机合成新技术，大力开发和推广绿色化学工艺，这是提高效益、节约资源和能源、改善环境、保证可持续发展的战略措施。主要策略有使用绿色原料和溶剂、采用高效无毒催化剂、改变反应方式和反应条件。如声化学合成、微波化学合成、水相有机合成和氟碳相有机合成等。

2.以天然药物为先导化合物

如何获得先导化合物是创制新农药极为关键的一步。目前已知有3 000多种次生物质对昆虫起防御作用，这些物质对昆虫的化学防御作用，主要是忌避、抑制取食、抑制生长发育、激素效应及毒杀作用等。这些植物的次生物质结构多样、种类繁多。它们的活性往往是由某些分子或基团所致，研究这些物质，锁定它们的活性部位和活性结构，模拟活性结构进行全合成或半合成，就可以得到高效、低毒、无污染的绿色化学农药。而且，当农药的化学结构选用了自然界存在的物质结构时，易被自然界微生物群分解，不易造成残留污染。

3.利用组合化学有效地筛选

在化合物的筛选过程中，可以应用组合化学技术，对不同的分子结构单元进行组合合成，得到成千上万个产物，以满足下一步高通量筛选系统的需要，通过改进的组合化学已可以得到各纯度较高的单一化合物供HTS筛选之用口 。随着科技的发展，由计算机来辅助设计的结构单元不但可以扩大组合库的容虽及分子的多样性，而且命中有用分子的比例也将空前提高。组合化学应用于新农药的研制主要集中在寻找先导化合物和优化先导化合物。目前，世界各大农药公司，如捷利康农化公司、安万特作物保护农化公司、拜耳公司等已建立了自己的组合化学实验室，国内南开大学有机化学研究所、沈阳化工研究院、中科院上海有机化学研究所等单位也开展了这方面的研究。

三、结语

昆虫抗药性已经成为一个全球性的问题。随着分子生物学和计算机技术的不断发展和完善以及在昆虫抗药性研究中的不断应用，有关抗药性机制的新发现、新结果不断出现，我们对昆虫抗药性的产生、发展和进化的认识也不断深入。从目前研究来看，靶标抗性的AchE、SC及GABA受体一般都与结构基因的点突变有关。而代谢抗性与相关的P450基因增强表达有关；与ESTs基因突变、基因扩增及转录有关； 与GST基因扩增及调节有关。因此，深入了解昆虫体内基因突变的遗传学背景以及突变与抗药性之间的完整机制，可为设计新颖的、不易产生抗性的化合物开辟新的途径，从而对新农药的研制与开发提供新的理论依据。

参考文献：

篇6

问题是早期癌症的变异信号相当复杂，而且通常很细微，甚至变异刚处于分子水平，因而，检测起来比较困难。

不过，美国加州理工学院（California Institute of Technology）的物理化学家詹姆斯·希斯（James Heath）认为，纳米技术最终能提供解开癌症分子谜团的方法。

他断言，超微硅线组（每根硅线都能用来检测一种与癌症相关的特异蛋白质）能检测到我们体内化学反应中的最微弱变化。希斯及其加州理工学院的同事正在研发的纳米传感器，将能同时在一滴血中，搜寻几百甚至数千种不同的生物分子。

如果这些纳米传感器研发成功了，它们能成为检测癌症的基础设备，其不仅能使检测结果更准确，而且会比现在的检测方法更便宜、更方便（因为纳米检测不涉及组织采样和实验室分析）。

当然，这还不能说明什么。

大多数筛查癌症的方法依然很初级，其常常通过简单的体检或X射线来寻找肿瘤生长的证据。少数癌症检测则采用血检的方法，例如前列腺癌和卵巢癌，但其表现令人失望：不仅效率低、费用高，而且检测结果准确率低。

例如，要想确诊前列腺癌，医生要在血液中寻找名为前列腺特异性抗原（PSA）的蛋白质。然而，那些因血液中PSA含量高而接受令人神经高度紧张的活检的人中，仅有25%至30%的人确实患有前列腺癌。

希斯指出，“前列腺中始终有前列腺特异性抗原蛋白质，总是会有少量渗入血液。前列腺在受到某种创伤时——有可能是癌症，也可能是其他疾病——前列腺特异性抗原蛋白质的渗入量会加大。但是对早期前列腺癌而言，这是非常微弱的标志，因为在（前列腺癌）早期阶段，癌症对前列腺的损伤的确不大。”

更准确的癌症检测能更好的反映出生物分子活动的复杂性。希斯期望设计出的设备，不仅能即时对一滴血或特定组织中的少量细胞进行综合测定，而且能够检测出极微量的生物分子。他解释说，“我们正在开发基于指血检查的测试，也希望这种测试最终能类似糖尿病检测。现在，糖尿病患者能够监测自己的血糖水平，而且由于他们定期做检测，因而控制了糖尿病的发展。我们想为癌症患者开发出可行的类似检测方案。”

癌症研究似乎不是詹姆斯？希斯的终结职位。20世纪80年代初期，希斯还在休斯顿莱斯大学（Rice University）读研究生时，就开始研究微块状材料的性能。1985年，他所在的团队发现了足球形的碳分子C60。11年后，这一发现帮助理查德·斯莫利（Richard Smalley，希斯的教授）赢得了诺贝尔奖，并激发了人们如今对纳米技术的兴趣。后来，希斯将注意力转向微电子工业使用的半导体（例如硅），寻找将它们设计为更小器件的方法。最近，他与加州大学圣巴巴拉分校的合作者设计出一种方法，其能制造出仅几纳米宽的硅线，比今天最小型的集成电路约小10倍。

这一进展成为电子产品持续小型化的里程碑。希斯还说，“我们希望随着这一难题的解决，其他机遇能自己浮出水面。”事实的确如此：希斯意识到，这些纳米线也能充当超灵敏生物传感器。

然而，他也意识到把纳米线整合到有效的诊断工具中并非易事。随着不同基因的开关，生物分子浓度的剧烈波动能反映出一个人健康状况的变化。不过，在过去几年里，遗传学家和分子生物学家逐渐认识到，基因通常不会独立行动，它们倾向于成群结队或者组合成基因网络运转，而且可以调节彼此的表达方式。因此，弄清楚疾病分子的“指纹”需要系统了解基因与蛋白质的合作方式。

这正是希斯的合作者——西雅图系统生物研究所（Institute for Systems Biology）的创始人勒罗伊·胡德（Leroy Hood）要完成的工作。

系统生物学家观察细胞的方式就如同电子工程师查看复杂的电路：高度互联系统的组件彼此互相控制开关，转播信号。希斯的传感器或许能提供数千条线索表明一个人处于健康状态，但是胡德的系统生物法需要将所有的信息组合起来形成连贯的图示。

例如，胡德及其团队已经观察到在受前列腺癌影响的细胞和组织中，基因在制造蛋白质的过程中是如何表达的。胡德说，“我们的观点是：正常细胞和病变细胞的区别是疾病细胞中的蛋白质和基因调节网络受到扰乱，其表现为受基因网络控制的蛋白质表达模式发生改变。一小部分受扰乱的蛋白质会设法进入血液构成分子指纹，我们不仅能通过分子指纹诊断是否患病，还能诊断患的是什么病以及特定疾病的哪种类型（例如，前列腺癌至少有3种不同类型）

。”

“我们已经识别出前列腺中异常表达的癌症标志基因有300种，”胡德说，“我们预计其中约62种可能被分泌到血液中。我们制造出针对某种癌症标志基因的抗体，然后在这个（癌症标志基因）上面做试验，并证明它只出现在前列腺癌患者的血液中。”胡德的团队现在正在测试另外5种前列腺肿瘤分泌的蛋白质。该团队还发现了诊断卵巢癌的类似基因序列。

检测这种蛋白质的纳米传感器到底是什么样？

为了将一根纳米线转变为晶体管，研究人员用金属线将纳米线的两端连接起来，使电流能够通过。接着，他们在纳米线附近安装一个电极，将其充电以改变纳米线的导电性，实现“打开”或者“关闭”，这是任何电子工程师都熟悉的东西。

之后，希斯把他的纳米线晶体管变换为微型生物传感器，也即是说，一根纳米线对应一种特定蛋白质的传感器。研究人员将纳米线的表面覆上一层抗体，再粘附于靶向蛋白而不是其他蛋白质分子上。当蛋白质与抗体粘合后，就与在纳米线表层移动的电子相互作用，改变其导电性。如果纳米线只有几纳米粗，其总体导电率就会有明显且可测量的重大改变。

希斯说，“如果纳米线能做到足够小，我们可以在上面放置分子而不是加电压，届时化学变化就是导致晶体管开关的信号。”

纳米线的小尺寸也使得这些器件非常敏感。基本上，产生读数所需的分子数将取决于它们附着于传感器表面的密集程度，但它也可能检测到单个分子。希斯表示，虽然他的团队研究的传感器尚未达到这一水平的敏感度，但是已经能成功地检测到几个分子。与此同时，哈佛大学的查尔斯？利伯（Charles Lieber）已经演示了能够检测到单个病毒粒子的纳米传感器。

篇7

我们需要在教学过程中补充与生物技术制药相关课程的理论知识，这就要求教师在教学过程中既要阐述生物技术相关原理，更要强调制药学的相关内容，该课程的重点是生物技术在药物研发和生产中的应用。现代药学专业必不可少的课程现代药学专业与生物技术密切相连，据不完全统计，全球应用生物技术制备的各种药物已超过150多种(不包括血液制品)，全世界3亿多人从这些药物和疫苗中受益。近年来，传统的化学制药已经逐渐向新型的生物制药转变，而生物技术制药研究制药工业中所涉及的相关生物技术，成已为广大药学工作者关注并且发展成为一门新型学科。生物技术制药这门课程就是在这种背景下开设的一门新的专业基础课，其对药学专业学生的重要性不言而喻，是现代药学专业必不可少的课程。这就要求教师在教学过程中及时掌握知识的前沿性，把握生物技术知识的难点与重点，尤其要让学生透彻理解生物技术与药学之间的密切关联。

生物技术制药教学内容改革初步探讨

随着科技的不断进步，尤其是生命科学知识爆炸式的增长，生物技术制药的内容也在不断翻新，教科书的内容不断增加，因此在讲授相关的教学内容也应该不断更新、变革，加速新型药学人才的培养。在教学中不断更新药学相关学科知识生物技术制药最终目的是通过生物学方法获取预防和治疗疾病的药物，其主要以基因工程、细胞工程、抗体工程、酶工程和发酵工程为基础，其中涉及细胞生物学、生物化学、免疫学等生物学科以及药剂学、药理学、药物分析等药学学科。因此，在讲授生物技术制药课程时，要不断更新药学相关学科与生物技术的密切联系，以及与生物技术制药相关的药学学科的内容与应用。笔者每年在讲授基因工程制药时，每次都强调最新的药剂学、药理学等药学学科知识在基因工程药物的特点、原理及应用，并且每次都增加一些新的基因工程药物及其治疗的新出现的疾病，让每届学生都能及时掌握与药学相关的新知识。2．2在教学中不断更新最新生物技术制药知识生物技术制药技术发展日新月异，而教材一般是2－3年更换一次，因此仅依靠教材很难及时把最新的生物技术制药知识传授给学生。为了使学生能更好地了解生物技术制药研究的最新进展，同时培养学生自学的兴趣与能力，笔者通过查阅大量文献，每次讲课都通过制作PowerPoint向同学们讲解最新的生物技术制药知识。比如2007年讲授基因芯片技术在药学的应用，2008年讲授转基因药物，2009年讲授基因条形码可视化筛选药物靶标技术等。在教学中及时更新生物技术学科前沿进展学生在学习知识的同时，还需要及时掌握最新的相关学科的前沿知识。生物技术和制药技术的发展迅猛，为了让学生及时了解本学科的前沿知识，必须不断更新教学内容，把最新的知识引入教学中。笔者在教学过程中，在以高等教育出版社出版的《生物技术制药》为教材的基础上，每年都查阅最新文献便于扩展补充生物技术学科的最新前沿进展。如在教学内容中补充了转基因动物植物制药、基因芯片筛选药物靶点、生物信息学、药物基因组学、药学蛋白质组学等。通过在教学中对新知识的不断补充，让学生及时了解生物技术制药的前沿，在拓展学生知识面的同时，也加深了学生对学科重要性的认识，从而调动了学生的学习兴趣并培养了学生的创新能力。

生物技术制药教学方法改革初步探讨

生物技术制药行业发展迅速，因此教育工作也需要与时俱进。我们在教学实践中结合药学专业特点，对生物技术制药教学方法进行了一些探索。理论课:签字式教学法、PBL教学法及多媒体教学法相结合签字式教学法，即教师给每位学生一张项目签字单，把要讲的课程分成按教学大纲的内容分成若干个片段，每个片段都有其教学的重点和难点，以及要掌握或要理解的知识点，学生自己找时间地点进行学习［3］。PBL(problem-basedlearn-ing)教学首先以学生对该课程的某些教学难点提出问题，老师则以问题为中心、以问题为基础的讨论式教学和启发式教学［4］。而多媒体教学能够将现代临床微生物学中的某些难懂的、抽象的教学内容以图形、表格、文字、声音、动画、视频等多种形式表现出来，使学生更容易理解和接受。笔者在2006届药学学生中，尝试了将这三种教学方法相结合的新的教学方法。首先采用签字式教学法，把签字单及教学大纲发给学生，让学生自己学习，同时每隔一段时间检查签字单。当学期过半时，通过班长，让学生对自己不懂的地方提出问题。我们把学生的问题进行汇总，统计分析，然后集中3节课把学生有问题的知识点侧重讲解，同时把难以理解的地方全部做成多媒体，让学生通过图片、图形、表格、动画、视频等加深理解知识，达到激发学生的学习兴趣，提高学生学习主动性和研讨能力，培养其团队协作精神。再对学生的问题进行追踪，及时关注学生掌握知识情况。在最后的考核中，学生总体成绩相比2005届略有提升，高分学生数量减少，但大部分学生都集中在70－80分数段，而且不及格学生明显少于2005届学生，同时学生的反馈很好，对所学知识的掌握也很牢固。说明这种方法利用学生对生物技术制药知识的理解，能够提高学生学习的主动性。实验课:启发互动式实验教学及推行开放型实验室生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程及发酵工程，涉及大量的相关分子生物学、遗传学等实验，但是生物技术制药实验课教学时间太少，开放时间非常有限，因此药学学生对生物技术不能熟练掌握。而实验教学是生物技术学科培养学生能力的不可缺少的重要环节，生物技术制药实验教学体系的改革探索，不仅将提高学生的实验技术操作水平，而且为学生提供科研创新的平台，培养学生独立分析问题、解决问题的能力，全面促进学生综合素质提高。笔者在实验课上引进了启发式互动教学并在实验原理讲解中加入多媒体课件。启发式互动教学就是在实验课通过不断提问，让学生了解该实验的原理及过程。比如在讲解琼脂糖凝胶电泳时，笔者会提问为什么DNA会跑出不同的条带?为什么电压是影响因素?是不是电压越高越好?把学生引向该实验的原理，让学生更好地学习实验技术。同时在讲解实验原理是时，通过将与实验相关的内容用图片、Flas等展示出来，使生物技术制药的实验教学更具直观性和形象性，可进一步加深学生的理解。如在介绍蓝白筛选技术时，通过播放Flas，加深学生对此知识及技术的理解和掌握。在每一次实验结束后，还要组织学生集体进行实验总结，让每位学生讲述自己在实验过程中的实验现象、遇到的问题以及经验教训，可以使学生更好地巩固实验教学内容，达到预期的实验目的，收到更好的成效。为了加强学生实践能力和创新能力的培养，给学生更多的实践机会，开放型实验室作为实验教学环节的新形式，目前已成为我国高校实验室改革和发展的大趋势［5］。开放型实验室就是在课余时间开放实验室，同时加入一些学生感兴趣或者生物技术含量高的实验，比如基因芯片等技术。学生通过开展这些实验项目，提高了动手能力和分析解决问题的能力，获得了不错的综合教学效果。虽然开放型实验室由于条件的一些限制，具体实行起来会有一些困难，随着教学条件、实验条件的逐步改善，并且对现代微生物学重视程度的加深，开放型实验室教学必将在所有院校施行起来。

篇8

【关键词】分子生态学 教学方法

【中图分类号】G643 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(a)-0220-02

随着分子生物学的迅速发展,相关的新知识和新技术不断涌现,其理论与技术正在向生态学和环境科学等学科迅速扩展。分子生态学就是在这种形式下应运而生的。其概念是指应用分子生物学的原理和方法来研究生命系统与环境系统相互作用的生态机理及其分子机制的科学[1]。

分子生态学涉及的研究领域十分广泛,研究的生命对象为微生物、植物与动物,在研究生教育中适合的专业比较多,如生态学、作物生产类、动物生产类和环境科学等专业可以必修或选修,在教学方法上有其独特性,同时分子生态学是一门崭新的学科,尚没有成熟的方法借鉴,迫切需要我们在该门课程的教学实践中逐渐去摸索。本文就研究生分子生态学课程的教学方法进行一些探讨。

1 分子生态学教学方法

1.1 精选教学内容,体现学科特点与发展趋势

分子生态学是一门新起的交叉学科,涉及的领域非常广泛,研究内容主要包括分子种群学、分子环境遗传学和生物体内有机大分子对环境因子变化的响应的分子适应性[2]。教授分子生态学这门课程,就要精选授课内容,让学生既能系统地掌握分子生物学的基本原理与实验技术,又要让学生了解这些原理与技术在生态学、微生物学、植物学和动物学等相关领域的应用和所取得的最新进展。因此,我们将教学内容大体分成三部分:(1)分子生物学基本原理;(2)分子生态学中常用的分子生物学技术与方法;(3)分子生态学研究所取得的主要进展。

1.2 采用现代化教学手段

分子生态学是在蛋白质、核酸等分子水平上探究有关生态学问题,主要涉及生态现象与生态规律的发生、演化和发展的分子过程的分子机理,内容较为抽象,通过多媒体教学,可以将抽象的内容图示化、形象化而便于学生理解[3],如核糖体RNA的碱基排列顺序可以检测出种系发生上的深远关系,是分子生态学中要介绍的主要内容之一,用多媒体将真核生物糖体RNA基因的结构以图像展现出来后,学生很容易理解18S、5.8S和28S的分布情况。再如构建分子进化树是分子生态学研究种群进化关系的主要手段之一,而构建进化树方法的介绍牵涉到软件使用和在线操作,利用多媒体和网络教学手段教授,学生不仅容易理解和掌握而且激发了他们的学习兴趣。

1.3 讨论式教学方法的应用

1.3.1 讨论式教学方法的必要性

讨论式教学是一种开放式的教学形式,它组织和鼓励学生主动学习和掌握知识,论述和阐明对某一教学基本内容的理解,并通过与其他同学的交流与讨论,获得科学的思维方法以及正确的结论[4-5]。讨论式教学有利于激发学生的创造性思维,开发学生的思维资源,是培养学生主动获取知识能力和独立思考能力、调动其学习积极性、提高创新能力的有益方式。以下是分子生态学教学中采用讨论式教学方法的必要性:

首先,研究生教育是我国高等教育中的重要环节,对研究生创新能力的培养是研究生教育的核心内容,而研究生从事研究工作的能力大小对于能否提高我国整体学术水平以及研究生自身的发展的好坏具有十分重要的作用。因此,在分子生态学教学中我们也始终坚持以培养研究能力和创新能力作为核心教学思想,更多地采用讨论式教学方法,鼓励研究生积极参与学术讨论活动,而不应把研究生的课程学习变成本科阶段的简单继续和延伸。

其次,研究生与本科生不同,他们已经初步掌握了相关学科的基本理论和研究方法,可以开展课程教学以研究生为主体,重视和促进研究生个性的健康发展,充分发挥其学习的主动性和自觉性。

再者,分子生态学是一门新兴的交叉学科,学科自身的经典理论很少,更多的是利用分子生物学技术从微观探讨生态学机制,研究范围非常广泛,未知领域多,发展速度快,同时选修该课程学生的专业差异大,更适合利用讨论式教学。

1.3.2 挑选适宜进行课堂讨论的内容

以学生为主体,针对不同类型的教学内容加以科学的问题设计,制定与学生认知程度相适应的讨论方案,采用“自学、精讲、讨论”的教学模式。这些问题一方面来自老师的观点,更重要的是收集学生感兴趣却又不是很明白的问题,以便在讨论时,学生有据可查,有话可说。

在分子生态学教学中,由于选课的研究生专业背景差异大,兴趣点分散,为了突出共同的兴趣,我们在分子生态学研究的分子生物技术中提出一些主要问题让学生讨论。例如学生可以讨论“功能基因与核糖体RNA基因作为生物遗传多样分析指针的优缺点比较”,“怎样构建合理的遗传进化树”等。对这些基本问题的讨论,参与人数多,讨论的气氛热烈,可以提高讨论效果,增加学生的学习兴趣。

对试验结果进行课堂讨论。试验结果一方面要来自授课老师自己的课题研究,另一方面可以来自学生结合导师项目的相关试验。这些试验过程与结果具有现实性和真实性,学生兴趣较大,是很好的讨论题材。例如在变性梯度凝胶电泳(DGGE)实验中,由于操作程序复杂、引物设计、样品PCR条件、实验仪器本身和电泳条件等因素均可以影响实验结果。我们可以根据试验的不同结果,进行分析总结,推测出现各种结果的可能原因,加深对分子生态实验技术优缺点的理解。

1.3.3 分组进行讨论

从我们这几年的教学情况来看,选修分子生态学的学生数较多,专业差别很大,可将专业类似的学生分为一组,对与其专业相关的特定的专题知识或文献进行讨论。针对不同小组,授课老师事先结合各小组的专业特点,发给他们一些文献,鼓励学生课前一到两周查阅相关资料和文献,并将准备的内容进行整理制作成幻灯片,然后再推举一至两人在课堂上进行讲解。每组讨论时间为40分钟。

对于专题知识讨论,可以采用阐述法和探究法。阐述法适宜于教学内容中的重点问题,通常作为预习内容提出而在下一次课中进行讨论。通常由教师提出问题学生予以分析阐述。例如:在研究环境对生物基因表达影响中几种基因差异表达技术的优缺点是什么?即针对分子生态学中的主要研究方法,布置学生分组准备试验设计方案,并进行可行性分析。例如针对一个污染湖泊,我们怎样用分子生态学的方法分析其微生物遗传多样性的变化。这样的问题在教科书上找不到现成答案,必须在掌握分子生态学的相关分子技术原理上,查阅大量参考资料并深入思考才能设计出来,不仅锻炼了学生利用工具书与互联网迅速获取信息的能力,而且对他们辨证思维能力、分析问题与解决问题能力的提高也有极大帮助。

对于文献讨论,分报告、讨论和点评与总结三个环节进行。报告的重点内容为:本论文要解决什么问题及其提出的背景或假设,论文解决问题的过程中所采用的方法,论文的结果分析如何,结论是否明确,本文的贡献在哪里,研究方法、材料或内容上是否存在不足等。讨论的内容包括:解答老师和同学的疑问、补充课堂讲解的不足、讨论学科交叉的知识和方法等。为了充分调动同学讨论的积极性,达到更好的教学效果,我们把每位同学的提问次数、讨论的积极性、问题的质量以及自己的见解和发现纳入平时考核的范围。任课教师对课堂报告的内容和讨论的内容进行点评和总结。每次小组讨论结束前,授课老师都要给出点评和总结,其内容比较广泛,可以讲授相关的前沿知识点,指出课堂报告的优缺点,发表自己对文献相关论点的看法,补充科研写作方法等。

1.3.4 成绩的考核

为了督促学生更好地通过本课程学习专业基础知识、前沿知识和科研方法,我们采用平时考核和期末考核相结合的方法对学生的学习情况进行综合考核。平时考核的对象主要是在讨论式教学中,每位同学的提问次数、讨论的积极性、问题的质量以及自己的见解和发现纳入平时考核的范围。期末考核对象是对本课程的基础知识的了解与掌握情况,最后的总评成绩为平时成绩和期末成绩加权平均的结果,其中平时考核成绩占总成绩的40%,期末考核成绩占60%。

2 体会与对策

2.1 不断加强自身学习,提高业务水平

学生对一门课程的兴趣和学习热情,除了课程的重要性之外,很大程度上也与授课教师的教学水平有关。面对分子生态学是一门刚新起的交叉学科[6],国内起步较晚,大部分文献来自国外,因此加强英文文献的阅读量,以便掌握国内外最新研究进展。该学科涉及的领域十分广泛,必然要求授课老师具有较广的专业知识面,教师首先必须加强自身学习,不断提高自身的业务水平,而且要善于与学生沟通,及时了解学生的反应,在教学实践中不断总结经验,及时对教学方法加以改进和充实。

2.2 创新教学方法改进教学手段

本课程涉及的原理与方法较为抽象,必须加强教学手段的改进和现代教学课件的应用,尽可能采用一些动画的多媒体辅助教学课件,使教学内容形象、生动而且直观,使学生对教学内容,尤其是难点的掌握起到事半功倍。由于本课程涉及的专业面很广,在教学方法上,除了应用讨论式以外,还要根据具体授课内容利用启发式、互动式和参与式等多种方法结合,引导学生如何探索科学的未知领域,激发他们在科研中不迷信前人的结论,提出多样化答案,使学生勇于探索、敢于创新。

2.3 编制教材,补充教材内容并加以规范

到目前为止,还没有一本适合研究生教学的分子生态学教材。目前教学的基本内容主要参照的教材是Beebeeb编著的由牛津大学出版社出版的《An Introduction to Molecular Ecology》和Carvalho编著的《Advances in Molecular Ecology》。同时,本学科的发展很快,随着分子生物学新理论、新技术层出不穷,分子生态学研究的广度与深度的加深,每年有关本课程内容的知识也在不断积累,起点不断提高,因此必须及时整理,尽量使多元的知识系统化,形成一本较完善的教材,并及时对教学内容进行增添,,将当代最新的科学技术成果及时纳入相应课程,逐步加大教学内容的前瞻性。

参考文献

[1] 黄勇平,朱湘雄.分子生态学――生命科学领域的新学科.中国科学院院刊,2003,(2):84-88.

[2] 唐影,林春.充分发挥课堂讨论在研究生教学中的作用,山西医科大学学报:基础医学教育版,2007,9(3):263-265.

[3] 徐会利,贺佳丽,周庆逸.多种教学方法在临床精神病学研究生教学中的应用,学位与研究生教育,2007,11:50-52.

[4] 顾红,孙光民.研究生课程教学方法改革与实践,北京工业大学学报(社会科学版),2003,3(4):92-93.

篇9

关键词：免疫学；教学；创新精神；培养

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2011）35－0064－02

免疫学是生命科学的前沿学科，与分子生物学和细胞生物学等诸多学科交叉融合，渗透于疾病机理、疾病诊断、治疗和预防的研究和应用领域，是推动现代医学科学发展的主要动力之一。免疫学又是一门蓬勃发展的学科，其推动力的源泉来自于免疫学科自身的不断创新。可以这样说，是创新精神贯穿于免疫学的整个发展历程。所以，在医学免疫学教学实践中，有意识地挖掘教材中的创新教育资源，培养学生的创新精神，是每一位教师义不容辞的责任。这将使得学生在免疫学的学习过程中，与免疫学现象的发现者、免疫学理论的创建者、免疫学知识的传授者产生对话与共鸣。创新精神的培养有利于激发学生对免疫学的学习兴趣和动力。[1]

一、教师的创新教育理念是培养学生创新精神的前提

创新教育呼唤创新型的教师。英国教育家威廉?亚瑟讲：“平庸的教师只是叙述，较好的教师是讲解，优秀的教师是示范，伟大的教师是启发。”传统的教育观是教师讲、学生听，教师说、学生做。教师是教育中的权威，学生要无条件地服从。在高等教育改革背景下，教师不应该再以权威者的身份出现在学生面前，而应该是与学生共同学习、共同研究、共同探讨的合作者、组织者和指导者。要培养学生的创新精神，教师首先要有强烈的创新教学理念。教师在教学理念、教学手段、教学模式等方面也要创新。在每一课的备课中，不但要备教材、备学生、备教法，更应备创新教育的插入点，要把自己在免疫学教学、科研实践中积累的创新理念融入到每一节课、每一个实验中，引领学生做一名创新思维的开发者和培育者。在教学中，师生地位平等，教师要善于为学生创设一个宽松、民主、和谐的学习氛围，这样，学生的创造性才能得以发挥。

二、创设宽松和谐的教学生态环境是培养学生创新精神的基础

一个有创造性的教师应能帮助学生在自主学习的道路上迅速前进，教会学生怎样应对大量的信息，教师更多的是一个向导和顾问，而不是机械传递知识的简单工具，也就是要教会学生学习。

“有利于创造活动的一般条件是心理的安全和心理的自由”。教师要努力营造“民主平等、宽松和谐、自由愉快”的教学生态环境，坚持正面的激励，宽容和理解学生，允许学生在探索中出现错误，不求全责备。因为，错误不再只是具有消极意义的因素，而可能成为引发学生内部认知重组的积极诱因，是通往创新的必由之路。同时，鼓励每个学生畅所欲言、发散思维，要给予学生发表意见的机会，欢迎学生与自己争论，使学生逐步具有创新的意识。当学生的思维活动和结论超出教师所设计和期望的轨道时，教师不应强行把学生的思维纳入自己的思维模式之中，用自己或教材上的结论束缚学生的创新思维。相反，教师要发挥教学民主，放下“权威”，贴近学生，尊重学生，充分体现学生在教学活动中的主体地位。要大力鼓励学生敢于突破权威定势，这样才会出现“抗体侧链学说”。要鼓励学生敢于突破经验定势，唯此，才会有单克隆抗体的发现。要鼓励学生敢于突破从众定势，如此，才会有肿瘤免疫治疗为癌症患者延长生命。

三、课程教学是培养学生创新精神的主阵地

1.免疫学概论：创新精神培养的第一课

免疫学概论是学生学习免疫学的第一课，是激发学生学习兴趣、激励学生创新思维、培养学生创新意识的好时机。因此，教师要精心准备第一课，以自己的个人魅力给学生留下良好的第一印象。教师要用渊博的知识、高超的教学艺术去感染学生，博得更多的学生的喜欢，进而喜欢免疫学课程。

免疫学概论系统介绍免疫学的发展历程，可以为学生提供对创新精神的感性认识。例如，经验免疫学时期，“牛痘”的发明和应用开创了人工自动免疫的先河，帮助人类在全球范围消灭烈性传染病――天花。科学免疫学时期，细胞免疫和体液免疫学派的形成，“抗体侧链学说”、“免疫网络学说”和“克隆选择学说”等确立了免疫学在生命科学和医学科学中的地位。随着分子生物学的兴起，极大地推动了分子免疫学的发展，抗体多样性和特异性的遗传学基础、PCR的基因克隆、MHC限制性、细胞因子及受体等理论的阐明，不仅使人们深入了解诸多免疫学重大科学问题的本质，而且昭示了现代免疫学在生命科学和医学发展中扮演着更为重要的角色。因此，是一次次的重大创新性发现贯穿了免疫学的整个发展历程。在授课时，教师要着重阐述免疫学的每一个历史性阶段都体现了创新精神，创新是免疫学发展的原动力。

2.免疫学概念和原理的建构：创新精神培养的融入点

免疫学的发展史就是科学家的创新创造史。教材中有许多科学家及其科学成果的介绍，这些材料是教学中对学生进行创新精神教育的好材料。教师要发掘教材中介绍的科学家和他们著名的科学实验，用大师们超常的创新思维来感染学生、启示学生、激励学生。在讲授每一章节的知识点时，要有意识地把创新精神的教育融入到概念和原理的建构，使学生在学习知识的同时，对创新精神的理解更为具体和形象。例如，在介绍树突状细胞时，可以告诉学生树突状细胞在被发现后的百多年时间里一直处于沉寂状态，如今一跃成为“明星细胞”，为什么呢？学生不但会饶有兴趣地学习体外诱导培养树突状细胞的方法，更能激起他们更深入地研究这群细胞，并将其应用于肿瘤免疫学治疗等领域，实践为癌症患者造福的愿望。如能再结合2011年诺贝尔生理学或医学奖获得者之一拉尔夫?斯坦曼，一直以来都用自己发明的基于树状细胞的免疫疗法给自己治病，使得其生命得以延续至颁奖前三天才去世，更能激发学生为科学献身的精神。

3.免疫学实验：创新精神培养的实践体验

免疫学是一门实验性科学。免疫学实验以其直观、形象的特点在培养学生的创新意识、创新思维方面发挥着独特的功能和作用。教师应通过实验教学来培养学生的各种能力，当然也包括创新能力。在实验教学中，首先要创设实验教学情景，让学生有浓厚的兴趣参与实验。例如，在做B淋巴细胞融合实验时，可以提到该技术发明的基础是“克隆选择学说”，该技术本身由于在生命科学和医学领域引发了一场革命，于1984年获得了诺贝尔奖，学生自然很有兴趣想体验一下这个为生命科学带来奇迹的实验。

免疫学实验不仅要让学生明白实验原理，掌握一些基本的实验技能，更要引导学生学会免疫学研究的实验设计方法，为学生将来的研究工作打下良好的基础。如常用的“控制条件”的实验方法、“显微观察”的实验方法、“动物模型”的实验方法等。教师可选择典型的实验，通过多种实验方案的设计、讨论和辨析来培养学生的实验创新能力。

4.免疫学讲座：创新精神培养的“现在进行时”

在课堂教学中，教师津津乐道免疫学辉煌的创新历史，这往往是回顾性的，是免疫学科的“过去完成时”，那么，免疫学科的“现在进行时”是什么？是否还是保持着青春焕发的创造力？通过讲座形式及时将免疫学科的最新进展展示给学生，并尽可能地和学生展开讨论，将进一步激发学生的学习热情，拓展学生的知识面。例如，课堂授课中提及了Treg细胞是T细胞功能性分类中的一个亚类，就可以开设一个讲座，讲授和讨论Treg细胞在疾病机理、诊断、治疗和预后中的最新研究进展和未来研究方向，不但使学生了解到学科研究的前沿知识，更能给学生的创新思维以很大的启发。

5.免疫学课外研究性学习：创新精神培养的实际演练

免疫学教师接受学有余力的学生在课外参与到自己的研究课题组，或者指导学生参与诸如“大学生创新课题研究项目”的实施，可以为学生提供亲历亲为的机会，发挥想象力和创造力。[2]另外，教师可以把某些学生实验和演示实验设计为研究性实验，使之达到不同层次的创新精神培养目标。课外研究性学习较课堂教学有更广阔的活动空间和思维空间，可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望。学生在自己“探索”生命规律的实验过程中，可以把动手和动脑结合起来，锻炼和培养自己的创新能力。教师应让学生明确研究性学习的基本环节，并在实验仪器的选取与操作、实验现象的观察、实验数据的处理、实验结论的得出等一系列环节中，及时对学生进行指导，使学生在相对独立的实验活动中，通过实验设计、方法选择、实验操作等过程，体会创新的艰辛与愉悦。

参考文献：

篇10

摘要：简要介绍生物工程专业分子生物学学科特点及学生学习中遇到的困惑，对分子生物学教学改革进行了探讨，并取得了较好的教学效果。

关键词：分子生物学；生物工程；教学改革

生物工程专业是以生物学基本原理为理论基础,以工程学的方法研究并解决生物技术和生命科学中的技术问题。从人才培养的行业要求看,作为生物工程专业的应用型人才,在知识的储备方面,应具有一定的专业基础知识、宽广的人文社会知识、较强的实践管理知识以及相关的其它知识；在实际能力培养方面,应该具备较强的社会生存适应能力、知识更新能力、工程管理实践能力、创新能力；在素质要求方面,应具有良好的思想道德素质、科学文化素质和身体素质[1]。分子生物学是前沿性很强的一门基础课,目前,分子生物学已经深入到生物学科的各个领域,我们应当适应学科发展的实际情况,开拓思路,与时俱进,使分子生物学课程教学为实现培养应用型生物工程专业人才目标服务。

一、分子生物学课程教学改革的必要性

（一）分子生物学课程的重要性。

分子生物学是生物工程专业的专业基础课，是现代生物学综合发展的最高水平。现代分子生物学以跃入学科高速发展期，以渗透到生物的各个学科并作为深入研究的工具和平台。由于分子生物学是在分子水平上对生物进行探究和改造，其研究成果能够从生物的本质上认识和利用生物，因此，分子生物学对生物工程本科是非常重要的课程。

（二）分子生物学在生物工程专业本科学生未来发展中的作用。

分子生物学对进一步深造的学生奠定了专业基础，对生物工程本科就业的学生来说也有重要的作用。就业在与分子生物学间接有关岗位上的学生，可能在其某些环节上与该学科有关；对在分子生物学直接有关岗位上就业的学生，作用当然会更大,其就业情况详见调查表。

（三）分子生物学课程教学改革的必要性。

分子生物学内容繁杂、发展迅猛。针对学生在该课程学习中反映的理解困难,为了帮助学生掌握分子生物学基础理论知识和提高实验技能，激发学生学习的主动性和积极性,亟需对目前的分子生物学课程教学进行改革。

二、教学改革的实施方法与效果

（一）选择好教材, 重视知识更新。

教材是学生获取知识的首要途径。对于首次接触分子生物学的学生来说，选择一本合适的教材，既可以使学生克服畏难情绪，也有助于学生理解抽象概念与规律，建立起对该门课程的兴趣和信心，顺利地迈进分子生物学的大门。首先，我校生物工程专业分子生物学课程安排在第三学年第一学期，学生虽然已经学过了生物化学和遗传学，分子生物学的大部分概念、内容对学生而言仍是晦涩难懂，导致学生产生畏难情绪。其次，由于分子生物学发展日新月异, 新知识新技术不断涌现, 新版教材不断推出，给教材的选择带来了一定的困难。只要我们能够把握该课程的基本脉络并对更新的知识作适当的补充，就能又快又好地掌握该门课程。我们积极收集最新的教材和资料,不断更新教学内容。通过比对各种教材内容、体系设计和风格特点, 我们选用了朱玉贤等主编的《现代分子生物学》，该教材综合了生命科学在分子水平上所取得的研究成果、基本规律、原理与技术，全面完整地反映了分子生物学各领域的最新进展[2]，符合生物工程本科教学的要求。

（二）制定科学合理的教学方案。

目前分子生物学理论课中,有三个比较突出的问题：一是课时少内容多；二是内容较抽象；三是教学内容与很多学科相互联系、相互渗透。为了使本学科与其它课程的知识紧密衔接而又避免重复, 合理取舍教学内容, 制定切实可行的教学方案, 教学内容选择时把握三个原则：第一，侧重学科的基本理论和基本技能；第二，注意一些趣味性的动画和模具等的使用；第三，注意和相关科目教师的教学交流，淡化与其它学科重复的内容。对于学过的知识只做简单的复习, 而在此基础上将知识向纵深、向高层次扩展。

（三）把握学科特点, 激发学生学习兴趣。

实践证明, 培养学生学习兴趣是开发学生创造性思维能力、提高教学效率的必要措施之一。在教学中合理地穿插具有趣味性、新颖性、启发性和热点问题的知识。例如在学习逆转录时，我们可以穿插讲解AIDS病毒的复制转录机制，这样通过理论和实践结合，不仅可以加深学生对该知识点的理解和记忆，而且学生听后兴趣盎然，视野开拓，将有利于激发学生的求知欲和培养学生的创造力。

（四）改进教学方法与手段。

分子生物学是一个抽象繁杂的知识体系，传统的“填鸭式”教学方法很难使学生深入理解和掌握，因此迫切需要改进教学方法和丰富教学手段。

1.采用现代化多媒体手段。多媒体教学利用动画展示事物发展的动态或推理的全过程，将抽象的理论的东西形象化具体化，能给学生创造更生动的实际情境，更多样地体验理论的实用性，并充分激发学生的学习兴趣和潜能，能够有效的克服传统教学方式的缺陷。对于分子生物学这类信息量大图文并茂的课程来说，采用多媒体教学特别适合，可使学生产生新鲜感，激起学习热情，提高教学效果。

2.强化教学互动。在教学中，要加强教与学的互动，使学生融入到课堂教学中，最大限度地调动学生的学习积极性。老师详细说明各章节的重点和难点，鼓励学生结合教材主动进行学习，带着问题进入课堂，同时在讲课时，有意识地穿插一些具有趣味性和启发性的热点问题，引导学生积极思考，激发学生探索知识的兴趣，将抽象的分子生物学知识理解透彻，有利于培养学生的创新思维能力。

3.培养科研创新能力。根据教师自身的研究项目充实课堂教学内容，把相关的知识融入到教学中，从项目的立题依据、研究方法、科研成果等方面进行阐述，使学生领悟分子生物学的研究思路和意义，开拓学生的思维，激发求知欲，逐步培养学生的科研兴趣，提高学生的基本科研素质。

（五）重视分子生物学实验,培养学生的实践操作能力

分子生物学是一门以实验为基础的课程。因此，在分子生物学教学中开设实验课是十分必要的。分子生物学技术内容丰富，学生通过动手操作，不仅可以增加对所学理论知识的感性认识，而且可以把所学理论运用到实践中解决实际问题。因此，开设分子生物学实验是加深学生对理论知识的理解，培养学生独立思考和独立工作能力以及创造能力的良好途径。

实验课作为理论知识的“现实版”,也是培养学生动手能力和科研能力的实践课。在实验课教学工作中,应加强所选实验内容的针对性、完整性和先进性。在实验过程中,应注意对学生分析解决问题能力、实验设计能力以及思维能力的培养和锻炼[3]。

（六）利用网络资源,提高学生获取知识的能力

互联网上的信息资料和研究成果可以共享,掌握互联网资源的查询和利用是了解学科发展动态和获得已有研究成果的有效途径。

三、总结与展望

通过我们的教学改革，生物工程专业分子生物学教学效果得到明显改善，学生的出勤率增加，课堂气氛活跃，自主学习能力、思考能力和分析解决问题能力均明显提高。为了进一步提高生物工程专业大学生的实践和创新能力，尚需在以下三个方面加强改革：第一，鼓励学生参加教师的科研项目，使教学和科研相互促进，在科研中提高综合素质；第二，进一步提高任课教师的教学水平，大力发展计算机辅助教学，以更加灵活多样的方式完成教学；第三，结合分子生物学学科特点和学生学习时的困惑，应寓教于乐，夯实基础，开拓视野，培养喜欢学科、热爱专业、认真学习和综合素质高的生物工程专业本科应用型人才。

参考文献：

[1]刘迎春,熊志卿.应用型人才培养目标定位及其知识、能力、素质结构的研究[J].中国大学教学,2004(10):56-57.

[2朱玉贤，李毅，郑晓峰等.现代分子生物学第三版［M］北京: 高等教育出版社，2007