医学细胞生物学常用技术范文

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医学细胞生物学常用技术

篇1

1当前护理专业医学细胞生物学教学中面临的问题

尽管从教学内容、教学手段和实践环节等方面进行了一定的尝试,获得了良好的教学效果。但是,在教学过程中也碰到一些问题:①教学时数的限制。我院细胞生物学的教学理论时数为30学时,实验为20学时。如何在有限的时间内既要完成教学大纲规定的教学内容,又要适时补充前沿动态、保证教学质量是一个挑战。②医学细胞生物学不仅教学内容多,而且知识枯燥抽象,因此,如何把这些微观事物,生动形象地展现在学生面前是教师面临的关键任务。③鉴于部分护理专业学生在高中阶段没有接触或学习过生物学及其相关知识,而一进校就学习需要较高基础背景的细胞生物学,由于课时数的限制,在教学过程中显得很吃力。如何兼顾基础扎实和基础相对薄弱的同学,采取何种教学方法,值得进一步摸索。

2护理医学本科细胞生物学教学改革的探索与实践

2.1调整课程实施计划

由于细胞生物学的快速发展已广泛辐射医学及生物的各个学科,为夯实医学生的生物医学基础以适应现代医学更高要求,经学校批准,已将原有医学细胞生物学课程由40学时增加为50学时,其中理论课由原有的24学时增加为30学时,实验课由原有16学时增加为20学时。作为医学教育的基础学科,既往我校医学细胞生物学课程安排在第一学年的第二学期,即学生接触、学习的第一门生物或医学学科。细胞生物学课程的前导课程仅为高中生物学,并且护理本科专业一部分学生没有接触或学习过生物学及其相关知识。受其限定,既往细胞生物学课程的教学深度、广度显然已不能适应现代细胞生物学的发展,同时由于主要相关生物学科如生物化学、分子遗传学的课程均设置在第二学年,为逐步实现生物学科的系统教学,经相关学科一起反复论证,并经广泛调研国内、国际细胞生物学课程,经学校批准,已将医学生细胞生物学课程调整至第三学期(第二学年的第一学期)。

2.2针对专业特点,优化教学内容,改进教学方法,培养创新型人才

笔者在医学细胞生物学教学过程中,以突出护理医学专业特点为宗旨,一方面遴选合适的教材。目前我校使用的是卫生部规划教材《医学细胞生物学》(陈誉华主编),该教材的优点是在保证细胞生物学基本知识、基本理论的前提下,与基础医学和临床医学的联系比较密切,删除了一些经典细胞生物学的内容,如有关低等生物细胞、植物细胞的结构及其功能(包括叶绿体等细胞结构)的描述等。另一方面,对教学大纲进行修订,以坚持“基础实、内容新、知识活”的原则,大胆对教材内容进行了合理的取舍、调整、深入或更改。鉴于细胞生物学教学内容多,知识枯燥抽象,笔者重新对教学方法进行了审视,作出了以下改进。除了讲述式外,还可以采用问题式、启发式或讨论式等多种教学方法。在教学过程中,注意启发学生,让学生多动脑筋,带着问题去学习。比如笔者介绍细胞信号转导一章,在导入的时候,先放几张临床病人的照片。如肢端肥大症病人和重症肌无力病人的照片,然后告诉学生这些人的患病是因为细胞信号转导机制出现了问题。通过学习这一章的内容,学生就可以利用所学知识来解决问题。为了改革传统的医学模式和教学方法,国内有一些院校也在尝试使用PBL,但在医学细胞生物学教学中还少有运用。我们正在尝试将PBL教学法引入医学细胞生物学的教学中,并且取得了一定成效。

2.3倡导多媒体教学

多媒体教学是建立在拥有大量动态图像(视频、动画)、静态图像(图片、图形)、文字、声音、电子模型等教学资料基础上,以电子技术媒体的研究和应用为核心,利用各种电教器材综合处理文字、声音、图像、图形、动画、电子模型等信息的技术[2]。多媒体教学具有形象、生动,感染力强,节省时间,容量大等优点,深受广大师生欢迎的教学方法。例如医学细胞生物学理论课中关于物质跨膜运输过程是学生较难理解的内容,在应用多媒体课件后,能展示不同物质在跨膜运输过程中的动态过程。学生容易理解,反应良好。在讲授有丝分裂和减数分裂这两部分时,利用多媒体静态图像、连续动画、片段动画、多侧面、多层次形象地模拟出染色体在整个细胞分裂过程中的变化,以及分裂过程的差错将产生何种遗传病及其病例照片,这种图文并茂的授课方式增强了教学的直观性、生动性,使学生印象深刻,从而提高了教学效率,起到事半功倍的效果。

2.4优化实验内容,培养学生动手能力

医学细胞生物学实验课教材使用的是本科室2007年编写的实验指导,并且在此基础上笔者不断充实、完善和更新实验内容。该实验指导详细介绍了常用的细胞生物学实验技术,增加了新实验以提高学生动手能力。针对医学护理专业的学生,实验也有所侧重,如除了让学生熟练使用普通光学显微镜,还让学生亲自动手制作各种涂片、滴片和压片等,并且能熟练运用光学显微镜对自己制作的标本进行观察,从而能认识常见细胞在光学显微镜下的一些基本形态,为其后续的学习、工作打下基础。另外还增加了骨髓细胞染色体制备、观察实验,锻炼了学生的动手能力。这些实验操作性强,动手较多,学生兴趣浓厚,教学效果好。

2.5充分利用网络资源,建立辅导网站

在课堂教学之后引入网络教学辅导,是对细胞生物学教学的有效补充[3]。教研室在2007年成功申报校级精品课程的基础上,制作了细胞生物学教学网站,该网站覆盖了讲授的细胞生物学理论课程,还包括学生练习自测、模拟实验。同时在授课过程中引导学生学会利用网络资源,给学生介绍一些生物方面的网站以及优秀杂志的网站,让学生及时了解在医学细胞生物学领域或生命科学领域最新进展或解决在学习过程中遇到的问题。学生通过浏览网站,查询、下载相关文献,完成作业,成为知识体系的主动建构者,提高了分析问题、解决问题的能力,同时还培养了获取信息、处理信息和应用信息的能力。

2.6采取多种形式,提高教师的教学、科研水平

篇2

关键词:细胞生物学;教学改革;教学内容;教学方法

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)18-137-03

细胞生物学是从显微水平、超微水平和分子水平等不同层次研究细胞的结构、功能以及生命活动的一门科学,反映了现代生命科学的发展趋势,已成为高等教育中生物学、农学、医学等相关专业的一门必修课,并与植物学、动物学及微生物学等多门学科相互联系、相互渗透[1]。当前,随着生命科学的快速发展,细胞生物学教学在新的历史时期面临着前所未有的机遇和挑战。传统的单一教学模式忽视了启发式教学,束缚了学生的思维和个性的发展,并且教材中的知识点明显滞后,教学内容不够完善,不能针对不同专业和学科需求进行选择性教学。为适应新形势下人才培养的需求,必须改变传统的教学模式,适时更新教学内容,提高教学效率。

为此,本文从《细胞生物学》的课程特点着手,着重阐述了如何优化《细胞生物学》课程的教学内容,合理地运用不同的教学手段,结合多种成绩考核方式,使学生在有限的学时内能够较为系统地掌握本学科的基础知识,了解细胞生物学的发展动态和研究进展,充分调动学生学习的积极性,提高《细胞生物学》的教学质量。

1 建设过硬的教学团队

细胞生物学是一门实践性和前沿性较强的学科,要提高教学质量,首要的是建立一支经验丰富和理论知识过硬的教学团队[2]。针对安徽农业大学的学科定位及师资特点,教学中应以资深老教师为核心,培养一批理论和实践知识较扎实且具有一定创新能力的年轻教师作为支撑力量,不断完善教学内容,丰富教学方法。任课教师不仅需要熟悉教学内容,而且要能系统地把握教材的主线,将不同章节的知识点串联起来,摒弃其它学科中重复的知识点,真正做到教学点突出。同时,根据不同的专业特征制订出合理的教学计划,从各个教学环节上逐步提升教师的教学水平。任课教师还应注重跟踪本学科前沿领域新的理论和新的技术,实时更新自己的教学内容,积极与本课题组其他教师进行教学经验和教学技能的交流与改进,不断提升教学水平。

2 优化教学内容

教师应结合本学科专业设置及学生对相关领域基础知识的掌握情况,选择合适且具有代表性的优秀教材作为蓝本。考虑到安徽农业大学的学科建设特征,本课题组选用了翟中和主编的《细胞生物学》(第四版)作为主要教材,同时参考王金发教授主编的版本进行相关知识点的补充。为弥补教材不能实时更新的缺陷,还要将国外一些著名教材和细胞生物学相关网站介绍给学生。在较系统地阐述细胞生物学教学基础内容的同时,力求把该领域的最新科研成果和热点内容融入到教学中,从而激发学生渴求新知识的热情和动力。

其次,随着生命科学的快速发展,细胞生物学与生物化学、遗传学、分子生物学等学科的教学内容相互交叉,这就要求教师在授课时应根据实际情况进行选择性教学,突出本学科和专业特有的内容,避免繁冗的章节被重复讲授。例如细胞通讯、细胞骨架及细胞大分子等基础知识是细胞生物学中不可缺少的组成部分,而对蛋白质的生物合成和修饰等内容在生物化学中已有详细阐述。与此相类似的,染色体结构特征及核型分析主要在遗传学中已讲授,而基因表达调控和转录后翻译等是分子生物学的主要内容。教师在讲授时应力求知识点的相互串联,通过启发式教学,使得学生对整个知识能系统把握,起到温故而知新的效果,避免不必要的重复。实践证明,这种承前启后的教学方式,既保持了《细胞生物学》课程的完整性、系统性,又解决了相关课程间的重复教学问题,对提高单位时间内的教学效果,激发学生的学习兴趣具有积极作用。

除此之外,每年还应根据本学科最新的发展动态实时调整教学内容及授课的重点、难点,不断提高和改进教学方法,丰富教学内容,开拓学生视野。

3 不断改进教学方法

3.1 充分体现学生的主体地位 传统的教学方法过于注重教师的教授,而忽视了学生的互动。然而,教与学是统一的过程,教师在教学中起主导作用,而学生是学习的主体,二者是相辅相成的。教师在讲课时可结合运用设疑启发式教学方法,打破“满堂灌”的教学模式,充分调动学生的积极性,发挥其主体地位作用。通过讲解一系列经典有趣的实验,将讨论融入到课堂教学中,指导学生查阅相关文献并展开讨论,充分发挥学生的主观能动性。同时,通过一些教学手段调动学生积极参与教学过程,引导学生主动学习,培养他们的发散思维能力。例如,教师在讲述某一新发现或新知识点时,可先依据已学的内容,指导他们通过网络查询和图书馆丰富的图书资源获得相关知识,变封闭式学习为开放式学习,鼓励学生各抒己见,营造和谐、宽松的学习气氛,注重培养学生研究性学习的兴趣和能力,增强学生参与知识获取的积极性和自觉性[3]。

3.2 传统教学方法与多媒体教学手段并举 随着电子信息技术的快速发展,多媒体技术为《细胞生物学》教学提供了强有力的手段,用它独特的优势有效地推动了教育信息化进程,对突破传统的教学思想和组织形式带来了深刻的影响。多媒体教学内容丰富、图片清楚形象,使复杂和抽象的微观世界变得更加直观,特别是把显微镜拍摄的图像展示出来,有利于学生对本学科知识的直观理解。同时,在实践教学过程中,教师也可借鉴国内外优秀教材中的知识点及学科最新发展动态,将一些研究结果和抽象的知识点通过相关软件制作成动画效果,便于学生的形象记忆和理解。例如,物质的跨膜运输、信号转导及蛋白质筛选机制等。虽然多媒体已成功地运用到实践教学中,且具备众多优势,但任课教师应根据课程特点,明确多媒体的辅助教学地位,结合传统教学手段,充分发挥教师在课堂上的主导作用,以求达到最佳的教学效果。

Blackboard网络也是一个与同学有效互动的的教学平台,教师可将本学科的教学计划、教学课件及参考资料等通过该网络平台展示给学生,课后与同学建立问答学习模式,拓展了学生学习的空间,有利于学生对不同的知识点进行比较、分析及归纳演绎等思维活动的进行。与此同时,教师的角色也从原来的知识传授者,向教育和教学的设计者和管理者的方向转变。实践证明,现代教育信息技术有利于激发学生的思维能力和应变能力,使学生从不同侧面、不同层次运用不同思考方法来分析问题、解决问题,有效地提高了教学质量和教学效果。

3.3 注重双语教学 双语教学是借助于两种语言对相关领域的知识进行传播和交流,已成为推动我国高等教育国际化的重要举措,自2001年起教育部先后出台的双语教学相关文件中,明确指出高校20%的本科课程应进行双语教学[4]。这是我国高等教育与国际接轨的必然趋势,更是培养高层次人才的迫切要求。针对细胞生物学的学科特征,一些新知识、新技术及新学说几乎都以英语方式传播,为将这些前沿知识引入高等院校《细胞生物学》的课堂教学,开展以英语为主的双语教学就显得十分必要。其次,SCI(Science Citation Index)收录的期刊文章70%以上采用英文撰写,尤其是生命科学研究的前沿领域,双语教学可改进和提高教师和学生的英语水平,为进一步学习和交流打下良好的基础。这就要求学生在掌握细胞生物学基本知识的同时,还要熟悉常用的英语专业词汇及表达,不断提高使用专业英语的综合能力。

在我国生命科学科研水平较为落后的情况下,要获得前沿知识主要依靠查阅相关文献,而且国内大多数细胞生物学教材的一些知识点也主要来自英文原版教材的翻译和修订,这不可避免的导致知识滞后及一些新专业术语直译所造成的模糊等问题。利用双语教学不仅可以引导学生直接阅读英文原版教材及查阅相关英文资料,及时掌握细胞生物学的最新研究进展,锻炼学生的思维,开拓学生的视野,增强学生的就业竞争力和出国学习深造能力,培养外向型人才。

4 多种成绩考核方式并用

成绩考核是为了检验教学效果,督促学生学习的方法之一,它贯穿课程学习的整个过程。当前,闭卷考试仍是考核的主要方式,主要集中对学生学习掌握书本理论知识情况进行检测,而对于学生分析问题和解决问题的能力考核涉及较少,忽视了学生创新意识和创新能力的开发和评价。为培养多层次人才,教师应结合传统的课程考核方式建立一种多种考核方式并用的评价模式。依据不同专业的教学大纲,选择相应的试题库作为学生复习的模板,保证学生有目的、系统性地对所学的内容进行认真复习。为督促学生对本学科前沿领域知识的把握,教师可在课程进行到最后几周时,布置一些细胞生物学研究热点的题目,以小组为单位,组织学生进行学习讨论与探索,采用幻灯进行汇报讲解,最后根据汇报质量评定成绩。这是西方知名院校教学中常采用的一种重要的教学模式,重在培养学生发现问题、解决问题的能力,是一种值得关注的研究性教学模式,有效地调动学生学习的积极性,有利于学生和对本学科前沿知识的掌握。

传统的考核方式仍然需要,首先仍需注重细胞生物学基础知识、基本理论及基本实验技能的考核评价,以名词解释、填空、选择、判断和简答为主。其次,可依据平时的教学内容和研究进展,设置若干道灵活性和系统性较强的综合性试题,学生可根据自己的专业特征进行选择性答题,此种方法可有效地评价学生解决问题的能力。细胞生物学作为实践性较强学科之一,不仅要求学生有扎实的理论基础,而且要具备熟练的实验操作技能,因此在考核的过程中,也要评价学生在平时实验操作中的动手能力。这种综合的考核方式既可提高学生学习《细胞生物学》的积极性,也使学生能够真正掌握《细胞生物学》的知识要点。

5 结语

总之,教师在《细胞生物学》教学实践中,要结合实际情况勇于改革探索与创新,根据学生的专业特点及学科发展的要求,对传统《细胞生物学》教学的各方面进行合理调整和优化,秉承“授之以鱼,不如授之以渔”的教育理念,不断更新教学内容、改进教学方法和评价手段,实时把握学科研究的前沿动态,通过科研来指导教学,不断提高自身的业务能力和优化《细胞生物学》教学方法。

参考文献

[1]翟中和,王喜忠,丁明孝.细胞生物学[M].4版.北京:高等教育出版社,2011.

[2]王金发,何炎明,戚康标,等,细胞生物学与遗传学研究性教学团队建设[J].中国大学教学,2008,11:41-43.

篇3

1.1“导师制”实验小组

在临床医学本科专业中遴选学生组成实验小组,每组3~5人,安排科研项目负责人或专业特长与实验内容较吻合的教师参与指导,建立"导师制"实验小组。

1.2创新性实验项目的设计

整合教师科研项目内容设计创新性实验项目,包括解剖学、组织学、生物化学、分子生物学、免疫学、生理学、病理学、医用统计学等学科发展前沿,涉及的科研技术包括常见动物模型制作、免疫组织化学技术、细胞学培养技术、ELISA、PCR、Westernblot、RNA、DNA和蛋白质提取等。实验项目均能实现在常规教学中的验证性实验基础上的提高与综合,既能充分利用科研资源,又能涵盖相关学科的实验项目,突出学生创新性能力的培养与提高。

1.3创新性实验教学的实施

(1)辅导与培训:对学生进行理论知识与科研方法的辅导和培训,介绍科学研究所涉及的选题、提出假设、验证假设、查阅文献、常用实验技术方法、统计学处理及论文撰写等主要环节。(2)实验准备与预实验:指导学生针对实验题目进行文献查阅,明确实验原理,写出实验方法和步骤,着手进行预实验。(3)实验过程:按照制定的实验步骤,在导师的指导下完成实验内容,小组成员密切配合、分工合作,根据每一步的实验结果及时调整方案,定时召开实验结果汇报会,讨论实验中遇到的问题,由导师指导进行实验方案的调整与改进。(4)实验总结与评定:对实验数据进行分析,得出实验结论,写出研究报告,组织进行论文答辩,导师组依据学生的研究报告、答辩情况等对学生的科研能力和成果进行评定。(5)可持续发展:在完成创新性实验的基础上,导师指导学生自主进行文献查新、发现新问题,自行设计课题,进行大学生创新性项目申报,以达到可持续发展,协助学生撰写科研论文。

1.4实验教学效果评估

建立教学模式的综合评价和质量评估体系,对该项目开展效果进行评价。

2创新性实验项目实例

2.1形态学基础医学实验项目

(1)"导师制"实验小组:选定五年制临床医学专业学生开展试点,第一轮自2010年级学生开始,于一年级下学期遴选部分学生进入实验小组。之后,每年再从低一年级的学生中纳新,实现梯队建设。(2)实验项目设计:根据教师科研项目内容整合《MMP-9在肝癌及慢性肝脏病变发展过程中的表达及意义》实验项目,实验内容涉及《组织学与胚胎学》、《病理学》等多门形态学基础医学的实验教学内容。导师指导学生了解实验步骤与技术方法,由学生制定相应实验方案。(3)实验方案:①肝癌石蜡切片制备:从临床上获取肝癌标本进行切片技能的操作;②免疫组织化学染色:包括抗体孵育、显色、复染及封片;③形态学观察:对照肝脏的组织学结构,对肝纤维化、肝硬化及肝癌等多种病理学变化进行观察学习;④分析MMP-9表达在肝癌及慢性肝脏病变发展过程中的意义;⑤撰写实验报告。(4)考核与评价:导师组对实验小组进行量化考核:文献查阅(10%)、实验方案制订(20%)、实验操作(20%)、数据分析(10%)、实验报告撰写(25%)及答辩(15%)。(5)教学成效:通过实验项目训练,学生既能协助教师完成科研项目内容,更重要的是还完成了多门交叉学科常规教学中的5个实验项目学习:《组织学与胚胎学》之“组织切片制作与观察”、“消化腺之肝脏结构”,《病理学》中“肿瘤”、“消化系统疾病之病毒性肝炎和肝硬化”、“消化道恶性肿瘤之肝癌”等,教学效果良好。

2.2生物化学与分子生物学实验项目实例

(1)“导师制”实验小组同前。(2)实验项目设计:根据教师立项的科研内容整合实验项目《cystatins家族基因在癌相关成纤维细胞中的表达》,实验内容涉及《生物化学》、《医用细胞生物学》及《分子生物学》等多门学科的部分实验教学内容。(3)实验方案:①提取成纤维细胞RNA及蛋白质;②将RNA逆转录成为cDNA;③设计相应指标(包括GAPDH内参)的引物,进行PCR,获取相应产物;④蛋白质凝胶电泳及Westernblot分析;⑤分析目的基因/目的蛋白的表达差异;⑥对实验数据进行统计分析;⑦撰写实验报告。(4)考核与评价:同前。(5)教学成效:指导学生完成了常规教学中的4个实验项目的学习:《生物化学》之“分光光度计技术”、“电泳技术”等;《生物化学》之“肝脏DNA的提取、琼脂糖凝胶电泳与测定”;《分子生物学》之“蛋白质醋酸纤维素薄膜电泳”;《医学细胞生物学》之“细胞形态结构的观察”等。

3总体教学成效

通过实验小组成员与接受常规实验教学的学生进行实验操作及理论知识的考核比较中,发现实验小组学生在自主创新、文献检索、实验动手、语言表达、科技写作及逻辑思维等综合能力远高于接受常规教学的学生。学生在实验进展中既能协助教师开展科研工作,还能够高效地开展融汇多学科的基础性实验项目,摒弃了单学科、简易粗浅的实验内容,学生的创新性实验能力得到训练和提高,收到良好教学效果,且能每个实验小组均能以团队形式自主地申报各级大学生创新性科研训练项目,达到创新科研能力的升华。

4存在的问题

两年多的教学改革实践表明,科研与教学相结合模式在基础医学多学科的实验整合教学中具有较强的可行性,但是在具体实施过程中也还存在一些问题,如本轮的教学改革仅在临床医学本科专业部分学生当中试点开展,覆盖面仍不够广泛,目前由于科研资源的有限性导致吸纳进入实验小组的学生人数有限,导师的人数及科研室硬件的不足难以满足更多本科生尽早进实验室的愿望;再者,学生对实验原理与方法的掌握还不够扎实,阻碍了实验效率的提高;另外,学生在科研实验室的教学效果具体评价体系也还有待完善。这些问题还需要在进一步的教学探索中不断加以解决。

5结语

篇4

1.1本科教育忽略学生实验技能、逻辑思维和创新能力的培养本科生学习模式中老师与学生基本是零交流,老师幻灯片教授已有现成的书本知识,学生接受、理解、记忆,完成考试即可。这种方式严重忽略了学生思考能力和创新力的培养,使其缺乏逻辑思维和创新思维的意识习惯。而学生在面临探索型科学研究时就似隔屋撺椽,无法胜任。

1.2本科教育学习环境简单,缺乏必需的社交经验医学生的本科学习任务相对其他专业更加繁重,课业、考试压力大,大学生实践活动较少,缺乏丰富的人际交往经验。而研究生学习环境相对复杂,需要处理好与导师、同门、厂家、其他实验室之间的关系,存在一定的利益诱惑。一旦进入研究生阶段学习,如何适应这种环境的改变就显得尤为重要。

1.3研究生生源种类多,知识背景相差大目前研究生招生来源很多,甚至还会有跨专业报考的现象,所以知识背景相差很大。比如现代的医学科学研究常常接触到分子水平的实验,本科为临床医学或护理学的医学研究生比较缺乏。即使本科阶段有一些相关基础课,由于没有认识到重要性,知识也比较薄弱;而本科为生物技术的研究生比其他专业的学生掌握更多的分子生物学背景知识。研究生阶段的教学是以自学为主,在参差不齐的背景下,如何让医学研究生迅速学习和掌握良好的科研技能,是一个非常重要的问题。

2医学研究生科研技能培养的模式探讨

2.1加强本专业相关理论知识的积累并进行科研尝试为弥补本科生理论基础薄弱的情况,研究生一年级主要是进行理论学习以满足将来的科研要求,如实验动物学提供动物实验的基础知识,科学研究严谨的设计和分析需要统计学。但研究生导师的研究方向很多,对学生的要求也不一样,已有的学校研究生课程无法满足每个方向的不同要求。为此,重点学习相关专业的背景知识尤为重要。如对于生殖医学研究方向的研究生,就需要加强生殖医学和生殖生物学的基础知识,与其他方向的研究生要求略有不同。为了让研究生学习生殖相关基础知识,学校最近专门开设了生殖生物学选修课程,供生殖医学研究方向的研究生选修。现在的医学研究已经深入细胞和分子水平,需要用到多种大型仪器。仪器分析课程可以帮助研究生了解常见大型仪器的原理,如用于断层扫描的激光共聚焦、细胞检测和分选用的流式细胞仪、超高分辨率的电子显微镜等。通过这些理论课程的学习,研究生可以掌握常见大型仪器的基本原理,有助于将来课题的实验设计。以上的努力仍然不能为每个研究方向的研究生开展课题研究提供足够的理论知识。所以在已有的理论课程的基础上,通过组织相关研究方向的研究生深入学习专业相关的专着就很有意义。如本实验室从事发生研究的研究生,就组织学习发生相关的英文专着,如HistologicalandHistopathologicalE-valuationoftheTestis和Andrology-MaleReproductiveHealthandDysfunction。研究生自学后以讲座的形式,给其他同学介绍各个章节的内容。通过这种途径,在学到专业知识的同时,提高了自学能力和英文专着阅读能力,锻炼了总结、陈述、演示以及制作讲解报告的能力,有助于开题报告和毕业答辩的顺利完成。

2.2培养良好的实验技能分子生物学是从分子水平研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学,与其他学科广泛交叉渗透,是当前生命科学中迅速发展的前沿学科。医学分子生物学是实验性极强的学科,其实验技术和方法已普遍应用到各个学科的研究中。除了分子生物学技术,其他如细胞生物学等技术也在科研中广泛使用,这些实验技能的培养对于其课题开展均具有重要的意义。目前研究生数量多,教育资源有限,即使有实验课程安排也无法实现让每个研究生动手操作。所以研究生实验技能的培养不能仅靠学校的研究生课程;再者医学研究生一般来自于医学专业如临床医学或者护理学等,本科教育没有经过分子生物学理论和实践培训,所以研究生进入实验室后,还需要进一步培训。为此,本实验室在培养模式上进行了一些尝试。组织由多位教师、技术员和高年级博士组成的培训团队,以专题培训的方式对实验室基本科研技能进行短期培训,包括RT-PCR、苏木素伊红染色、免疫荧光、Westernblot、流式细胞术、显微镜操作、文献检索等多种常规实验方法和技术,目的是让刚进入实验室的研究生迅速掌握常用分子生物学和细胞生物学技术以及常规实验仪器和设备的使用。实验技能培训分为三个部分,首先介绍实

验的基础理论,然后演示实验操作,最后由学生独立完成实验,完成的实验结果由老师统一评价。只有能独立地完成每个实验,才算顺利通过培训。我们深知理论是为了指导实践,所以理论与实践齐头并进的模式能取得更好的效果。在基本理论知识学习的过程中,同时进行实践操作,引导学生发现问题并探索思考,形成边动手边思考、理论指导实践的学习模式。本实验室通过这样统一的理论和实践相结合的培训,帮助研究生在短时间内系统而迅速地掌握常用的基础实验理论和技术,为后续课题开展奠定了坚实的基础,取得了很好的效果。 2.3严格实验室规范管理实验室是高校研究生科研实验技能培养的主要场所,其建设和管理水平直接影响研究生科研实验技能的水平。比如一个实验室通常有多个研究生,每个研究生在课题开展中一般会使用多种仪器设备。有的仪器设备比较贵重,操作不当可以导致仪器损坏,甚至威胁人身安全。如高速离心机使用时,转子不盖盖子,高速旋转时,转子可以飞出离心机,导致财产或人身损伤。所以如何能保证仪器的正常使用和得到高质量的研究数据,有序的管理就显得非常重要。以本实验室为例,实验过程中会有常见仪器,如pH计、天平等;有贵重仪器,如高速离心机、荧光显微镜、定量PCR仪等;还有一些大型的仪器,如电子显微镜、流式细胞仪、激光共聚焦显微镜等。本实验室采用如下管理方式:对于实验室常见仪器,研究生通过培训过后可以自由使用。而大型仪器一般都有分析测试中心集中管理,如电子显微镜、流式细胞仪等设备有工作人员操作,学生只需理解原理,按照要求准备样本和学会分析数据。但有的大型仪器如激光共聚焦,学生可以通过专门的操作培训,自己独立操作。高速离心机、荧光显微镜等设备一般都有专人管理。在学生进入实验室统一培训时,会涵盖这些设备的使用。如此,既使得实验室仪器得到正常使用,又营造了严谨、有序和安全的实验室环境,为进行科学研究提供了必要保证。

篇5

【关键词】 肿瘤;动物模型;评价方法

【中图分类号】R392.11 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949(2014)03-0459-02

人类疾病的发展过程十分复杂,为深入探讨疾病的发生机制以人体作为实验对象存在很多的局限性,而且很多的实验方法在道义上也受到限制。人类疾病动物模型是在医学科学研究中建立的具有人类疾病模拟性表现的动物疾病材料。借助于动物模型来间接研究一些疾病的发病全过程,从而更方便、更有效、更全面的认识人类疾病的发生发展规律,同时也避免了人体实验造成的伤害。目前已展现出大量建立肿瘤动物模型的方法,本一综述。

1 小鼠肿瘤动物模型的类型及建立方法

1.1 自发性小鼠肿瘤模型

自发性肿瘤是指实验动物在自然情况下,未经任何有意识的人工处理而发生的肿瘤。其发病特征和人类肿瘤很相似,所以对人类肿瘤的研究有很高的价值,而且,自发肿瘤的产生可提供前瞻性和回顾性研究。若自发性肿瘤没有人为因素的干扰,则更接近于人体肿瘤的真实状态。然而,与人类疾病完全相同的动物自发性疾病模型并不多,且样本数量有限,而且,在自然状态下,细胞癌变的概率较低,故很难得到条件满足、数量足够的动物模型,所以该法在研究中很少使用。

1.2 诱发性小鼠肿瘤模型

人为地运用各种致癌因素作用于实验动物的特定组织或器官,从而产生相应肿瘤,这就是诱发性动物肿瘤模型。给药途径和诱导剂的不同,导致最后生成的肿瘤的类型有差异,其成瘤率也不一样。化学诱导的肿瘤属实验动物的原发肿瘤,其发病机制及肿瘤生长环境接近于人体原发肿瘤,建立方法相对简单,实验重复性好,因此目前运用较为广泛。但该方法诱导周期仍较长,成瘤率与移植法相比也有一定差距[1-2]。1941年,Loreny和Stewart用二甲蒽喂养小鼠,成功诱发小肠肿瘤。此后,人们又陆续发现许多化合物,如多环芳烃类、亚硝胺类和偶氮染料均具有致癌性[3],常见的为二甲胺肼(DMH)、黄曲霉素等。

1.3 移植性小鼠肿瘤模型

将外源性肿瘤移植到小鼠体内而形成肿瘤,这种方法建立的模型称之为移植性小鼠肿瘤模型。此模型与人类肿瘤有着类似的生物学特性,因此应用的较多。按移植部位的不同,可分为皮下移植和原位移植等。原位移植模型是将人体的肿瘤细胞株或组织移植到实验动物的相应部位,其生长环境与原发肿瘤接近,较好的反应肿瘤的生物学特性。皮下移植瘤是指将外来的组织或肿瘤细胞接种在试验动物的皮下,使动物皮下形成瘤组织,常用的有细胞悬液皮下注射和组织块皮下种植。其建立的模型成瘤率高,容易建立和观察,也能较好地反应肿瘤的生物学特性。

1.4 转基因小鼠肿瘤模型

应用分子生物学方法对实验动物相应的基因进行改造或修饰,培育出相应肿瘤的动物模型称之为转基因动物肿瘤模型。建立转基因肿瘤动物模型的方法有两种:①外源癌基因导入,②基因敲除。人们将可诱导表达系统用于调控基因的时相表达,如反式因子vtTA与四环素类似物强力霉素结合后可激活四环素操纵子的表达,而tTA与强力霉素结合则抑制四环素操纵子的表达[4],诱导性的Hras-G12v小鼠黑色素瘤[5]、C-myc诱导性表达的T细胞淋巴瘤[6]及bar-abl诱导性表达的急性髓系白血病等肿瘤模型。转基因动物模型在理论上可能与原发肿瘤一致,但目前对癌基因及抑癌基因的研究还有待深入,只能作为一种发展方向,短期内较难普及。随着肿瘤发病机制的深入研究及转基因技术的普及,本法将渐趋成熟[7]。

2小鼠肿瘤模型的评价手段

2.1 剖取肿瘤探查

动物模型建立后需对该建模方法进行评价,评价方法一般是待肿瘤形成后仔细观察肿瘤的生长情况,每隔一段时间处死一批动物,取出瘤组织测量其大小、观察组织形态及周围组织改变、肿瘤的转移情况,并做肿瘤细胞生物学观察,进行肿瘤标志物检测等。但剖腹探查必须定时处死动物,样本量越来越少,观察的情况和信息收集也十分有限。

2.2 MRI 显像技术

MRI 显像技术是临床肿瘤诊断中十分重要的手段,其组织分辨率高,无创伤,在动态监测活体肿瘤生长情况及肿瘤与周围组织的相互作用的同时还可获得检测部位的解剖与生理信息,但该技术需特殊设备,需专业技术人员操作完成,且一般实验室无专门用于活体动物观察的磁共振仪,不适合对大量实验动物进行连续观察[8]。

2.3 活体荧光成像技术

活体生物荧光成像技术是近年来发展起来的一种分子生物学检测技术。运用该方法,能够直接监控生物体内肿瘤的生长及转移,动态观测肿瘤细胞的运动,甚至能够观察到小的转移灶,所得的数据真实可信。活体成像技术是目前发展较快的技术,是一种较理想的动态监测肿瘤生长情况的方法,随着肿瘤分子生物学研究的深入和肿瘤特异性蛋白的发现,其运用将更广泛[10]。

3展望

建立动物疾病模型是促进医学科学发展的重要途径之一,无论在疾病的发生机制的探讨上或预防与治疗上,都起着不容忽视的作用。欲研究肿瘤的整个生理过程和机体对肿瘤的免疫作用等,尚待建立起更好的原发肿瘤模型。随着转基因技术的发展和肿瘤发病机制研究的不断深入,更成熟的转基因肿瘤动物模型将逐步建立,并运用于科学及临床研究。

参考文献

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篇6

关键词 动物科学专业;细胞分子生物学;实验教学改革;能力培养

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)11-0270-02

Exploration on Experimental Teaching Reform of Cell Molecular Biology for Animal Science Major

ZHAO Jia-fu 1,2 DUAN Zhi-qiang 1,2 ZHANG Yi-yu 1,2 NI Meng-meng 1,2 RUAN Yong 1,2

(1 Key Laboratory of Animal Genetics Breeding and Reproduction in the Plateau Mountainous Region,Ministry of Education,Guiyang Guizhou 550025; 2 College of Animal Science,Guizhou University)

Abstract As an essential course,cell molecular biology plays an important role in the training of high-quality innovative talents in the field of life science.Along with the rapid development of life science,more and more attention to the cultivation of students′ ability to operate experiments need to be improved,especially as an agricultural subject with extensive application.In order to improve students′ interest in experiment course of molecular biology and promote the students′ ability of experiment operation,this paper discussed the reform of experiment teaching content,experiment teaching methods,teaching evaluation ways of animal science,and put forward the concrete reform plan,based on the experimental teaching experiences of cell molecular biology.In conclusion,this article has important guiding significance to the cultivation of the students′ practical ability and research quality.

Key words animal science major;cell molecular biology;experimental teaching reform;ability training

细胞分子生物学是研究细胞内核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能,并从分子水平上阐述它们之间相互作用的关系及基因表达调控机理的学科[1],现已广泛应用于生物医学、农林牧渔等学科领域。我国是畜牧业生产和消费大国,需要大量基础理论扎实、创新实践能力强的畜牧科技人才。因此,重视畜牧兽医类本科生细胞分子生物学的理论与实践教学工作,引导学生发现问题、分析问题、解决问题,并进一步加强其动手能力和创新能力的培养,对培养畜牧兽医领域的复合型创新人才具有重要意义。动物科学专业作为生命科学领域一门实践性较强的学科,毕业生应具备牢固的专业理论知识和较强的实践动手能力[2]。以贵州大学为例,该校动物科学专业一直以来没有分子生物学这门基础课程,然而为培养学生基本的分子生物学实验操作能力,又区别于生物学相关专业,因而学校增加了细胞分子生物学这门课程供学生选修。P者结合具体实践教学经验,从实验教学内容、教学方法、组织形式、考核方式等方面进行论述。

1 实验教学内容的改革

1.1 增加实验教学课时比例

在贵州大学2016版动物科学专业培养方案中,与分子生物学实验相关的专业课程只有动物分子遗传学和细胞分子生物学2门课程。动物分子遗传学为专业个性选修课,占2学分,共36学时,其中理论课28学时,实验课8学时;细胞分子生物学为学科大类选修课,占4学分,其中理论课72学时,实验课时。从基本的课时设置上不难看出,细胞分子生物学实验课时与理论课时比例严重失调,许多重要的实验难以开设,培养学生分子生物学实践操作能力的效果大大折扣。因此,亟须调整本校动物科学专业教学方案,增加细胞分子生物学实验课时所占比例。

1.2 编写适于动物科学专业的实验教学指导

目前,大部分高校细胞分子生物学课程均采用现成的实验教学指导,实验内容大同小异,并未体现出生物科学、生物技术、生物工程等理学类相关专业和动物科学、动物医学、水产养殖、草业科学等农学类相关专业在教学对象上的区别,均以大肠杆菌这类模式生物为实验对象,没有体现出不同专业研究对象的区别。因此,需要编写适合动物科学专业的细胞分子生物学实验教学指导,将动物组织中RNA的提取、不同组织中mRNA的表达差异检测、细胞中总蛋白的提取与分离鉴定等实用性、针对性强的实验编入教学指导。

1.3 改单个实验为综合性设计实验

根据贵州大学动物科学专业细胞分子生物学培养方案中实验课时的规定,同时为加强贵州大学动物科学专业细胞分子生物学实验课程的针对性和实用性,目前该实验课程只能安排4 个单个实验项目共时,分别是目的基因的扩增与连接、细胞的培养与冻存、细胞蛋白的提取与鉴定、细胞蛋白的免疫荧光染色。由于每节课只有2 h,所以对于许多实验项目学生只能参与其中的部分内容,有些实验的来龙去脉很多学生还没有搞清楚。为达到开设这门课程的目的,尝试将单个实验全部设计为综合性实验,每个综合性实验融合了多个单个实验[3],如猪GH基因原核表达载体的构建及表达、猪LPL基因的亚细胞定位研究、猪MSTN基因在不同组织的表达差异研究、猪APOA1基因在HEK-293T细胞中的免疫荧光检测、HEK-293T细胞总蛋白的提取、纯化与鉴定等综合性实验,这些实验学生只要参与完成其中一个项目,就基本上掌握了分子生物学的常用实验操作技能。

2 实验教学方法的改革

2.1 现有实验教学方法的弊端

一是教师课堂上讲授,学生到实验室验证,这种教学方式没有发挥学生的主观能动性,学生处于被动接受的状态,很难引起学生学习的积极性;二是教师准备好实验,学生只完成验证的那部分实验,这种方法无法培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,更难以培养学生基本实验的操作能力;三是针对部分实验,存在教师操作、学生观看的现象,如与细胞培养相关的实验,由于本科教学与研究生教学相比,参加实验人数多,易造成细胞室污染,所以很多实验都由任课教师亲自完成,学生基本上采用观摩的形式参与其中。以上教学方法上的弊端,严重影响了本专业学生实验动手能力的培养,不利于学生自身的发展。

2.2 实验教学方法改革的具体方案

“翻转课堂”是一种新型的教学理念,最早由教育学者萨尔曼・汗创造性地提出,该模式提出了混合使用技术和亲自动手活动的教学环境[4]。它把传统的“灌输式”教学完全翻转,转变成学生课前预习、提前领会知识要点的教学方式,是一种强调自主性和针对性的教学理念[5-6],对提高实验教学水平,培养出基础知识扎实、具有应用性和开拓性的创新型人才具有重要意义。为达到培养学生实践动手能力的目的,细胞分子生物学实验课程也引进“翻转课堂”的教学理念,转变师生角色,以学生为主体,发掘学生的个人潜力,培养学生的团队协作精神。按照“翻转课堂”的教学模式,在充分发挥学生主观能动性的前提下,制定细胞分子生物学实验教学方法改革具体方案。一是教师设计好综合性实验项目名称,提前供学生选择(至少10个综合性性实验项目名称);二是按项目分组(每组7~10人),选出组长,分工进行资料查询、方案设计和PPT制作;三是每组20 min进行PPT汇报,任课教师随堂对方案进行点评修改;四是参照实验方案开展研究,学生不必受实验课程时间的限制,在实验教师的参与下,根据各自时间安排完成整个实验项目;五是撰写实验项目报告,并写出个人体会和相关收获。

3 实验教学考核方式的改革

3.1 现有实验教学考核方式的弊端

以往的实验教学考核方式过于简单,且没有统一的标准,只注重是否来上课、是否交了实验报告、实验结果是否合理等方面,忽略了学生在发现问题、主动思考、团队协作、解决问题和语言表达等环节综合能力的考核。因此,实验教学考核方式的改革,应更重视学生综合运用所学知识分析问题和解决问题等方面能力的考察[7]。

3.2 实验教学考核方式改革的具体方案

考核标准和考核方式对教师和学生都具有指挥棒的作用。考核什么、怎么考核直接影响到教师如何教、教什么和学生怎么学、学什么的问题。本实验课本着对学生发现问题、分析问题、解决问题及实验操作等方面能力的培养,特制定如下考核方案:按百分制,其中实验方案设计和PPT报告占40%,实验技能操作和实验报告占30%,实验技术提问和团队协作占20%,考勤和纪律占10%。这样的考核标准不仅可以公正、公平地衡量学生的实验成绩,更重要的是调动了学生学习的积极性和自主性,锻炼了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

4 结语

通过对动物科学专业细胞分子生物学实验内容、教学方法和考核方式的改革,进一步打破了实验教学与科学研究之间的界限,使学生能够根据自己的兴趣开展实验研究,充分体现了学生作为实验教学的主体地位,不仅锻炼了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,还锻炼了学生实验操作、文献检索、PPT制作、团队协作及语言表达等方面的能力,达到了实验教学与科研素质培养的有机结合,为其今后从事相关研究工作或进一步深造奠定了坚实基础。

5 参考文献

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[4] 吴玲.融合翻转课堂理念教学凸显创新高效[N].中国教育报,2015-04-29(007).

[5] 王丽君,李萌,阳小华.翻转课堂中学习绩效提升研究[J].扬州大学学报(高教研究版),2016(2):80-84.

篇7

1.1教学目标不突出

实验诊断学的教学对象主要为临床医学专业的学生,培养的是临床医师,而不是检验医师。因此,实验诊断学教学应以培养学生临床思维能力为教学重点,教会学生利用各种实验诊断信息进行临床综合分析的能力[2],而不仅仅是让学生了解实验的项目和方法。目前,在实验诊断学教学过程中,教学重点仍放在某个检验项目的正常参考值及其临床意义方面,对各种检验结果之间的内在联系提及甚少,往往忽略了对学生综合利用检验信息能力的培养,阻碍了学生临床综合分析思维的发展和提高。

1.2教学时数安排不合理

教学学时少而内容多;理论教学与临床应用结合不够紧密;对学生临床诊断逻辑思维能力和综合素质的培养不够重视。其中理论课主要是以临床常用检验项目分类来讲解,基本分为血液、尿液和体液一般检查,临床生化、临床免疫和临床微生物学检验等几大块。各个项目分解讲授其优点主要是有系统性,但不利于学生的临床实际应用。大多数学生进入临床后,仍然不知道一些常见病应该进行哪些实验室检查,各种项目在某一具体疾病中的诊断、治疗及预后判断的效果如何。

1.3教学内容滞后,方式落后

目前,实验课的主要内容仍以血液检查、尿液检查为主,其他实验(形态学检查等实验)安排示教或录像。教材主要以介绍原理及基础的内容为主,实验方法以手工操作为主,一些临床上已不常用或已近淘汰的检验项目或检测方法列入了实验课内容。再比如:血液检查中,包括了学生亲自动手采集末梢血的环节,由于临床专业的学生之前缺乏相关的练习,造成了无法顺利地采集血标本或采血量不足等问题,致使大量的宝贵时间浪费在这一环节,导致部分实验无法完成或者没有时间完成。

1.4教学模式陈旧,师资力量不足

目前实验诊断学教学,仍然沿用“以教师为中心,以教材为中心,以课堂为中心”,这种几十年固定不变的陈旧的教学模式。教学重点是以“检测项目为中心”,然后是参考值,临床意义。但对于究意如何合理选择这些项目,灵活地应用,学生却不是很清楚,这显然与当前素质教育的主流思想相违背[3]。教师是教学的重要组成部分。目前实验诊断学主要由由临床医师或检验人员兼任。这些兼职教师由于日常工作的繁忙,常常不能细致认真的备课,况且,兼职教师本身教学水平高低不一,常常轮流教学,讲一课换一位教师,教师队伍不稳定,从而影响了教学质量。

2实验诊断学教学改革的设想

2.1明确教学目的

诊断学是一门实践性很强的课程,实验诊断学的教学应以临床应用为目的,以临床思维能力的培养为核心,教会学生通过对各种试验结果的综合分析进行临床思维,明白实验结果不是绝对的,不同的疾病可以出现相同的实验结果,相同的疾病也可因病情轻重、病程长短、是否有合并症等不同而检验结果有异。教学重点在常规检验项目的基础上,应更广泛地介绍新的检验项目,使学生更全面地掌握医学检验项目及各种检验项目的内在联系,学会根据病情合理选择检验项目,提高利用实验诊断信息进行临床综合思维的能力,学会在具体病例中正确合理综合使用各项检验资料,协助疾病的诊断、治疗、预后判断及疾病的预防等。使医学生毕业后达到会开化验单、会看检验报告、会分析检验结果和利用检验信息的培养目标[4],为临床各科的学习打下良好的基础,培养出合格的医生。

2.2改进教学内容

首先,在原本实验诊断的基础上,对原有的教学时数与教学计划进行适当的调整。把目前部分已基本淘汰的或基本不用的东西相对压缩少讲,节省下来的学时着重讲述现代实验诊断技术进展快,具有新的实验诊断指标的临床意义以及常见的影响这些检测结果的因素,强调在临床工作实践中应注意学会如何正确、合理地选择实验项目[5]。如我校就取消了血常规的红白细胞计数等需手工操作的实验而增加了临床常用穿刺术实验室检查的示教和录像,使实验内容更贴近临床的需求。

2.3改进实验教学目的

传统的教学方式是“讲课-实验-考试”的模式,实验教学方式主要侧重于学生手工操作,缺乏灵活充实的教学方式。由于短时间内难以改善实验条件,实验课可以利用多媒体教学讲解实验原理和实验过程,以弥补实验室硬件条件的不足,使学生有感性认识。科学技术的最新成果以惊人的速度引入临床实验室,实验技术也得以高速的发展,涉及到免疫学技术、生物化学技术、细胞生物学技术和分子生物学技术等实验方法。对于本领域的新进展、发展趋势和巨大的技术含量,可以利用录像、教学短片等手段介绍给同学们[6]。

2.4加强教师队伍建设

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关键词:分子生物学;分子影像学;医师;学习

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)41-0186-02

分子生物学的诞生拓展了人们对于疾病的认识,分子生物学的研究内容涉及到生命的本质,它的出现对生命科学有着巨大的冲击,尤其是对医学有着重要的影响[1,2]。现代医学条件下,从分子水平认识疾病并寻找对策已成为医学发展的重要途径之一。分子生物学的方法和技术被广泛的应用于影像医学的基础和临床研究中,与之交叉产生的新兴学科――分子影像学,已然成为影像医学的前沿与热点[3,4],学习和利用分子生物学的知识对于广大医生,特别是影像科医生来说有重要的意义,有助于我们了解行业研究的前沿和热点,提高科学研究和临床诊疗水平。然而广大医生,特别是影像科医师在实际工作中常常面临知识缺乏或老化的问题,原来掌握的理论和技能在疾病诊断、发病机制的研究、疗效的跟踪和评估等方面越来越受到制约。因此,随着分子影像学的出现和医学分子生物学的交叉与发展,今后的影像临床和科研中要求影像医师能够掌握与其工作相关的理论知识和技能,从而有效地为临床工作及科学研究服务。

一、分子生物学在影像医学发展中的意义

近20年来,分子生物学在理论和应用上都取得了重要进展,其理论与技术已渗透到生命科学的诸多领域,而影像医学与其结合产生的新型学科――分子影像学更是走在影像医学发展的最前沿。分子影像学的出现和发展将从根本上改变未来的医学模式,引领整个医学影像学发展的方向[5]。与传统的影像诊断学不同,分子影像学借助于分子探针应用医学影像成像设备非侵入性地对活体的生理病理过程进行观察,其优点是在器官或组织结构的形态变化之前,从分子水平进行定量或定性的可视化观察[6]。例如通过标记肿瘤产生过程的关键分子然后进行影像学检查,既可以显示出肿瘤发生发展过程中的解剖改变,也可以追踪观察疾病发生、发展过程中的病理生理变化,有助于疾病的早期明确诊断和发生机制等的研究。在药物开发和作用机制研究中,通过标记药物本身或者其作用靶点可以直接显示药物在体内的变化或靶点的改变,从而为药物的筛选和作用机制的研究提供直观的实验依据。分子影像学技术不仅为生命科学相关的基础研究提供了重要方法,而且也在临床研究和转化医学等领域中发挥重要的作用[7]。在未来的个体化医学模式中,分子成像技术可能会同时融合疾病的分子诊断和治疗跟踪系统,在早期诊断疾病的同时进行治疗并跟踪其治疗后的变化,从而实现疾病诊疗的一体化。

二、影像医师学习分子生物学知识的必要性

分子影像学是分子生物学和医学影像技术相结合的产物,分子影像学利用现有的一些医学影像技术,如核医学、核磁共振和光学成像方法等,通过特异性的分子探针的设计和应用,能够对人体内部的生理或病理过程中在分子水平上发生的变化进行在体成像,安全无创,可重复行强,在疾病的诊断、治疗以及疗效评价、发病机制等的方面发挥着不可估量的作用。分子影像学是一门新的交叉学科,作为影像医师要想掌握并应用好,除了原有的影像学知识外,还要学习和掌握分子探针的制备原理和技术、信号通道及相关机制、肿瘤靶点的筛选和定位等相关知识和技术,而这些都属于分子生物学的范畴。分子影像学使影像检查从原来单纯观察解剖结构转向功能性分析,从主观诊断转向客观的定量分析,因此影像医生必然要整合分子生物学、细胞生物学或合成化学等方面的知识,在研发分子探针、筛选基因靶点等方面不断努力,借助于先进的影像学成像手段早期、直观的显示疾病的发生发展、治疗效果及转归等,实现分子影像学的长远发展。而且随着相关技术的兴起,分子影像学越来越注重对个体化表型差异的分析,这也为实现个性化医疗,即精准医疗,提供了重要的条件。未来,分子影像学将推进个体化治疗的发展进程,例如许多肿瘤的诊断靶点,也可作为治疗靶点,通过筛选关键靶点,定制对应的特异性分子探针,应用分子影像的个体化分析为病人“量身定做”最佳治疗方案,并能予以跟踪、评价,从而实现诊断治疗的一体化。总之,掌握分子生物学知识对提高影像科医师综合诊疗水平具有极大的指导意义。目前我国普通高等医学院校都已开设了分子生物学课程及其相关的实验教学,也有相应的规划教材和实验教材,因此毕业于医学院的影像医师大多具备了一定的医学分子生物学知识基础,但分子生物学的理论和技术不断地更新,这就迫使影像医师仍需要不断地学习,以便了解分子生物学的最新进展。而对于没有学校学习基础的高年资医师而言,分子生物学是个崭新的领域,需在重新学习[8]。

三、影像医师加强分子生物学知识学习的途径

影像医师应认识到加强分子生物学知识学习的重要性,并积极主动地加强分子生物学知识的学习。除了医院、学科或科室有组织的进行学习外,更重要的方法还是自主学习,通过有效地继续教育获取必要的理论及技能。在继续教育的过程中,影像医师应根据自身的需要选择学习的深度和广度。如实际工作中需要对疾病的发病机制、药物作用机制、疗效评估等研究较多,还必须全面地学习医学分子生物学的最新理论和相关技术,才能更好服务于实际工作中。影像医师获取分子生物学知识的途径有很多:

1.全面系统的学习基础知识。影像医师应根据自身的基础选择相应的教科书或参考资料,可以优先选择国家规划教材,以便由浅入深的掌握分子生物学的理论,明晰各种常用名词、术语,了解分子生物学涉及的研究领域。近年来大学的网络公开课程建设日趋完善,还可以通过慕课等进行在线的视听学习[9],有助于知识的理解与掌握。在有一定基础的前提下,再通过专业杂志和文献,了解最新的进展和研究动态。

2.明确方向,学习相关的专业技术。分子影像学的研究涉及到多个学科的知识,因此在学习中,影像医师应明确自身的研究方向,有针对性的学习。应用互联网学习操作简单、便捷,易于被广大医生接受,而且其内容全面、检索便捷等优势也已在医学继续教育中发挥着不可替代的重要作用。可以通过维普、知网、同方等专业网站,有针对性的筛选文献和资源进行学习。另外和可以进入到分子生物学的网站、论坛等进行浏览、搜索等,既能紧跟前沿动态,还可以与他人互动交流、进行讨论。

3.注重学术交流与合作研究。参加专题学术讲座或会议,尤其是国家级或国际性学术交流活动是十分必要的。通过学术交流,可以较快的了解分子生物学在影像医学中的应用和最新动态,而且在交流过程中,可以与同行及专家进行直接的沟通,交流并获得必要的指导和帮助[10]。在科学技术飞速发展的今天,单单依靠影像科医师无法发展分子影像学,唯有与分子生物学等交叉学科的专家精诚合作,才能更好的推动分子影像学的发展和临床应用。哈佛大学分子影像中心Weissleder教授曾指出影像医师应该切实肩负起开展分子影像研究工作的任务,要与基础学科相互沟通,发挥各自的优势,协同合作。因此加强合作与交流能够更好地解决分子影像学发展中所涉及的问题,有效的促进影像医师分子生物学的学习和研究。

总之,分子生物学是目前公认的最具活力的医学带头学科。分子影像学的出现是分子生物学的理论和技术推动影像医学发展的直接表现。作为新时代的影像医师,必须重视分子影像学的研究,学习和应用好与之相关的分子生物学等基础知识和技术,才能适应现代医学发展的需要,更好的服务于科研与临床医疗工作。

参考文献:

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[2]方福德.医学分子生物学的发展历程和展望[M].医学与哲学,1999,20,(1):17-20.

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[4]董鹏,王滨,孙业全,等.浅析分子影像学学科建设与影像医学专业研究生创新能力培养的关系[J].中国高等医学教育,2008,(6):117-118.

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[7]申宝忠,王维.分子影像学2011年度进展报告[J].中国继续医学教育,2011,(8):132-166.

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关键词:  公共卫生

        1 食品卫生

        食品卫生是指“为确保食品安全性和适合性在食物链的所有阶段必须采取的一切条件和措施”。从狭义上讲,食品卫生是指食品干净、未被细菌污染,不使人致病。食品卫生只是食品安全的一个部分。食品安全与食品卫生在公共管理方面的差异也比较明显。

        2 环境卫生

        环境卫生是研究自然环境和生活环境与人群健康的关系,揭示环境因素对人群健康影响的发生、发展规律,为充分利用环境有益因素和控制有害环境因素提出卫生要求和预防对策,增进人体健康,提高整体人群健康水平的科学。

        环境卫生是预防医学的二级学科和主干课程,现属劳动卫生与环境卫生学科,是预防医学学生的必修课。环境卫生学是预防医学与环境科学相互结合的学科,并与许多学科有着密切的联系,涵盖领域比较广阔。(1)环境卫生学的基本理论,如人类自然环境和生活环境的基本特征、人与环境之间的辩证统一关系、环境与机体的相互作用、人对环境有害因素反应的特征等;(2)环境与健康关系的研究方法及应用,包括环境流行病学研究方法和环境毒理学研究方法,先进的细胞生物学和分子生物学技术在环境污染物在细胞水平、蛋白质水平及基因水平上相互作用研究的应用;(3)自然环境与健康的关系,如大气卫生、水体卫生、饮用水卫生和土壤卫生;(4)生活环境与健康的关系,如住宅与公共场所卫生、城乡规划卫生、家用化学品卫生;(5)环境相关疾病,如环境污染与公害病、环境污染与致癌、致畸、致突变危害、微量元素与生物地球化学性疾病等;(6)环境质量评价的理论和方法,科学阐述环境质量与人群健康的关系。 

        3 劳动卫生

        劳动卫生与职业病学,是预防医学的一个分支学科,旨在研究劳动条件对健康的影响。通过改善劳动条件,创造安全、卫生、满意和高效的作业环境,提高劳动者的职业生活质量。劳动卫生与职业病学的研究和服务对象应包括个体、人群及其所处环境。个体是群体的基础,对职业人群中个体健康状况和异常发病现象的观察,常能获得职业性有害因素对该人群潜在危害的证据。同时,充分了解人群所处环境状况,才能判断疾病与环境间的联系。所以,对个体、群体和环境的研究,三者缺一不可。

    劳动卫生与职业病学的任务:首先,是识别、评价、预测和控制不良劳动条件中存在的职业性有害因素,以防止其对劳动者健康的损害;其次,是对职业性疾病的受损者进行早期检测、诊断和处理,促使其尽早康复。

        4 学校卫生

        学校卫生的主要任务是:监测学生健康状况;对学生进行健康教育,培养学生良好的卫生习惯;改善学校卫生环境和教学卫生条件;加强对传染病、学生常见病的预防和治疗。

        主要内容包括:监测学生的健康状况。对学生进行各项身心发育指标、疾病发生、发展状况进行动态的观察、记录、分析,掌握学生的生长发育特点和规律,从中发现问题并提出问题的对策或方案,最终达到保证学生健康发育成长的目的。

        对学生进行健康教育,培养学生良好的卫生习惯。健康教育的内容有:个人卫生环境卫生、青少年生长发育常识、营养卫生、生理卫生保健、心理卫生保健、常见病、多发病防治常识等。常用的形式有:黑板报、宣传画、广播电视、知识竞赛活动、课堂授课、专题讲座、检查评比等。

        改善学校卫生环境和教学卫生条件。环境卫生是指学生学习、生活、运动、休息的所有场所,重点是教室、寝室、食堂、厕所及运动场。基本卫生标准是干净、整洁、文明优雅、要求环境噪声、通风、采光、照明、教室建筑、黑板桌椅等设施符合国家的有关标准。

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关键词:中药;研究;生物技术

AbstractIn the 21th century humankind is eager to return to the nature.Chinese medicine is facing a great challenge and opportunity.At present,in Chinese medicine research field traditional Chinese medicines′ research,preparation research,new drug research,biotechnology play a leading role,so Chinese medicine workers should study harder to find an essential way for the Chinese medicine.

世纪之交,生命科学随着分子生物学,细胞生物学,生物工程,超微量分离分析技术和药物分子设计,计算机科学等学科的迅猛发展不断取得重大突破.同时国际药品市场竞争日趋激化,许多跨国制药集团加强国际合作,加强联合,重组,使我国医药面临重大的挑战和历史机遇.有论著〔1〕指出抢夺科学制高点,催生科学生长点,实现药学研究战略重心转移,将是21世纪我国药事研究的根本出路.

1传统中药研究现状

据统计,我国药用资源种类达12694种,其中药用植物383科233属11020种(含种下等级),药用动物414科879属1590种,药用矿物84种〔2〕.可见我国药用资源80%多的种类是中草药类,当今人类回归自然热持续升温,为发展我国传统医药提供了广阔前景.

“九五”期间对常用中药材进行质量标准规范化研究,其成果对澄清品种混乱,提高鉴定水平,保证中药材质量,促进中药材标准化,国际化,开发利用新资源等方面具有重要的科学意义和实用价值.但中药材品种混乱和质量下降的局面至今仍未得到有效的遏制.我国先后对400多种中药材做了较深入的化学成分研究,填补了一大批中草药化学成分空白,筛选出800多个生物活性成分.目前已完成500多种中药的传统炮制经验的收集整理及技术规范制订,在遵守古老炮制的基础上对近100种常用中药进行现代炮制技术,工艺及其机理研究,较具民族特色和医学体系的藏、蒙、维等民族医药己相继制定了地方标准.牛黄麝香、虎骨、犀牛角、冬虫夏草菌丝等名贵中药的人工制品或代用品大大缓解了对其天然野生资源的压力,但中草药品种退化依然严重,生产管理粗放,名贵药材资源长期紧缺,不少品种已濒临灭绝.本着立中药材国际名牌,扬中医药世界美誉,我国已建立了一大批名优道地药材生产基地,全国约有200个品种,中药材道地性的系统研究已经启动.

2生化制药研究

我国生化制药,尤其是对胰岛素、超氧化物歧化酶、尿激酶、肝素、低分子肝素、甲壳质、鱼油多不饱和脂肪酸牛磺酸等的研究,近年来均取得明显进展〔3〕.生物技术药物是世界各国研究开发的热点,我国生物技术的研究开发起步较晚,但跟踪仿制,发展迅速.经过10多年的努力,目前已有10多种基因工程药物和1种疫苗批准上市〔4〕,基本做到国外有的产品我国也已上市或正在研究开发中〔4〕.

3制剂研究

我国制剂研究长期滞后,约有三分之二的原料药只有一种剂型,且传统制剂和低水平重复的制剂多.据统计〔4〕,我国氧氟沙星制剂已申请新药证书108份,生产文号148份,其中单注射液就有40个厂家生产,而缓释控释等新剂型很少,许多国际上先进的剂型仍处于空白状态.几年来申报新药项目中涉及制剂研究的不多,少数与制剂有关的项目也多是研究颗粒剂、胶囊、冻干剂等老剂型,个别研究脂质微囊,靶向给药,缓控释等新剂型,能立项研究的极少,说明药物给药系统研究至今尚未受到足够重视.

4新药开发现状

近年我国密切注视国际上新药研究开发的进展,积极吸取先进的新技术,新方法,新药研究开发水平有所提高,但创新能力差.已批准立项在研究1类新药中,全新结构的化合物很少,是全新化合物又有专利保护的更少,多数是已知结构的化合物发现了新用途,或已知药物的结构类似物,其中相当一部分因已发表或其它原因已经不能申请专利;在研究的生物技术产品,基本上是国外已进入Ⅱ,Ⅲ期临床,我国跟踪抢仿,无论是在下游技术还是知识产权方面,都有较大的风险;研究开发中草药本是我国的优势,但Ⅰ类中药的有效单体要求纯度在98%以上,在分离纯化过程中遇到的技术问题较多,且往往纯度与药效不完全成正比,毒性都有可能越纯越大,因此在研究的Ⅰ类中药不多.另外在研究新药成熟度差,进展慢.近年新药研究开发中除继续存在低水平重复仿制外,又出现热门项目一哄而上,“高水平”重复研制的现象.从全国范围看,部门之间,单位之间缺乏统一部署,及时协调和得力的管理.药品与其它产品一样受市场规律及临床需求的制约,重复研制势必造成人力、物力、财力尤其是时间上的巨大浪费.

5国际生物技术的发展

有学者〔5〕认为,生物化学与现代药学的结合,促使药学研究模式发生了根本性转变,加速了生物新药的研究与先导化合物的深入发现,开创了以重组DNA技术为基础的制药工业新门类,发展了以分子生物学为基础的药物设计新途径,生物技术广泛应用于改造传统制药工业.以化学模式为主体的药学科学已迅速转向以生物学和化学相结合的新模式.为此,美国将“NIH药理学科规划”从1993年3月起改为“药理及生命有关的化学学科规划”,其中与生命科学相关的化学研究占到三分之一以上.我国药学工作者必须据此更新观念,有准备地迎接新世纪的挑战.PHRMA主席Gerald Mossinghoff预言,再过10年,生物技术将使许多老年性疾病得到治疗,是新药“黄金时代”的新开端.开发中的生物技术疫苗迅速增加,年增加品种达40%.最近生物技术药物还试用于普通感冒、帕金森氏症、遗传性慢性舞蹈症.有些疾病如肿瘤与心脏病是多基因性疾病,因此一种疾病一种药物的治疗模式已行不通,针对个体发病的基因型差异选用特殊治疗手段将会诞生新的医药市场.随着分子生物学与生物技术的发展,阐明用植物次生代谢产物或中药有效成分的生物合成途径及其影响因素,实现中药品质人工调控,将在21世纪成为可能.中药药性理论也将在分子生物学、分子药理学、分子生态学、细胞生物学、天然药物化学和计算机技术的帮助下获得实质性进展.融合人工智能技术的数量医药学或数量中药学将日趋成熟,目前人工神经网络、专家系统、模糊数学、灰色系统理论、数值分类学等技术应用也相当活跃.

我国中草药资源丰富,约12000种,但药典或部颁标准收载的中草药种类约500种,可见从民间民族开发新中草药或原料药潜力巨大.随着农村产业结构的调整以及山区科技扶贫开发,重大工程移民开发等计划的实施,发展以种植加工为依托,以产品开发为突破的区域中草药资源系统开发将成为山区国土综合治理与农村经济可持续发展的重要出路.

6新药的开发研究

新药的研究开发需要大量经费,且有增加之势,而且时间长.发达国家仍需10~15年,成功率仅为万分之一,但只要成功,利润丰厚,一般2~3年便可收回投入.为加强医药的研究开发,一方面需要国家加大投入幅度,制定有利于制药企业投资新药的政策,使企业逐渐成为新药研究开发投资的主体;另方面不断加强和完善药品专利及商标等产权的保护,保证投资新药的企业对专利产品的生产和销售在保护期内拥有独占权,尽快建立市场,研究开发,生产一体化的运行体制,促使我国新药研究开发进入良性循环.

医药的研究开发应以大院大所多创新,不同类型的研制单位具有相应的研究层次为架构,才能更好地提高我国新药研究开发的总体水平.提倡组织多学科合作攻关,加快研制和推广口服缓控释制剂,提高制剂设计与工艺水平.

加强信息科学研究及信息技术的应用,借助计算机图形学,计算机三维重建,体视学和图像分析系统等手段,可将药学研究更科学,更全面,更客观.

改革开放后出国的留学生人员中已涌现出一大批新药研究开发的拔尖人才,吸收和帮助他们与国内学者合作,逐渐在国内形成一个稳定的研究与工作基地,既使海外留学人员能实现为祖国服务的愿望,也是国内科学研究实现与国际接轨的有效途径.

随着医药工作者的努力,不断探索和国家的日益重视,我国医药将不断规范化,标准化和国际化,将能更有效地抵御洋药尤其是洋中药对我国医药市场的冲击,不断丰富祖国的医药学宝库.

参考文献

1,王凤山,张天民.1996年我国生化药物的研究进展,中国药学杂志,1997,32(7):389~391

2,中国药材公司.中国中药资源记要.北京:科学出版社,1994.19~22

3,张天民.1997年我国生化药物的研究进展.中国药学杂志,1998,33(11):648~650