分子生物学的重要性范文

导语：如何才能写好一篇分子生物学的重要性，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。

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随着高分子科学与技术的不断发展，不论是基础研究还是实际应用需求，都要求高分子化合物在微观上具有较均一的结构。因此，高分子的精密控制聚合和其精细合成化学发展很快。会上，可控自由基聚合和树状高分子的合成占了很大篇幅。就生物医用高分子而言，内醋和交醋的活性开环聚合及其聚合产物的修饰仍有大量研究报道，包括新开环聚合催化剂、多组分聚合体系、分子量控制等。多糖类高分子的合成又有新进展，以2一甲基一(6一O一对甲苯磺酞基一1，2-二脱氧一a一D一毗喃葡糖)一【2，1一d]一2恶哇琳为单体，在10一樟脑磺酸催化下可聚合生成支化的氨基多糖，数均高分子量达到6300;由经丙基。环糊精与PEG形成的超分子聚合物，经L氨基酸封端后进一步在环糊精单元上负载药物，形成了奇特的药物控制释放体系。NCA方法合成聚氨基酸过去只能在无水体系中进行，而以高HLB值的非离子表面活性剂为乳化剂，可实现y一节基一L一谷氨酸一N一碳酸配的悬浮聚合，得到均匀的聚氨基酸微球。

2生物医用高分子材料的表面修饰

生物医用材料一旦植人体内，就会遇到生物相容性间题，即生命体系与材料界面之间在分子水平和细胞水平上的相互作用。生命体系为含水体系，然而具有良好加工性能和力学性能的高分子材料往往具有较强的疏水性。因此，当这些材料与机体组织接触时，会产生较高的界面能。为了使材料的表面能降低，可采用等离子体辐射、电子束辐射、激光紫外辐射等技术处理高分子材料表面，从而在材料表面引人OH，COOH和CHO等极性基团，以降低材料表面水接触角，提高亲水性，使之更适用于医用目的(抗凝血材料、眼科材料和软组织接触材料等)。值得特别注意的是，会上多次报道了P认和PLAGA的表面处理，以改善其表面亲水性和细胞相容性，来满足组织工程的客观需要。

3合成高分子一生物高分子杂化材料

合成高分子和生物高分子的杂化主要是通过化学方法进行的，包括缀合、接枝聚合和生物高分子在材料表面的固定化。合成杂化材料的目的，一方面是为了通过杂化克服医用生物大分子的某些缺点(如稳定性、免疫原性等)或改变生物大分子的特性(如酶的催化选择性、DNA药物的细胞亲和性等);另一方面是为了通过生物大分子在材料表面的固定化，改善生物医用高分子材料的生物相容性。对于表面惰性材料，其表面固定化生物大分子，可在材料表面经物理修饰活化之后进行。如果材料本身含有反应性基团，则可以直接通过化学反应固定生物大分子。在材料表面固定化肝素，可改善材料表面的抗凝血性能，用作血液接触材料。在材料表面固定化Fibronectin及其短肤(GRGDS)、胶原样肤等，可以改善细胞在材料表面的附着性能，用作组织工程的支架材料。

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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：

[1]冯作化.医学分子生物学[M].人民卫生出版社，北京，2001.

[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.

[3]张龙江，宋光义，包颜明.分子影像学的研究和进展[J].中华放射学杂志，2002，36（10）：950-953.

[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.

[5]申宝忠.无限潜能魅力彰显――分子影像学研究的回顾与展望[J].中华放射学杂志，2014，（5）：353-357.

[6]Perrone A. Molecular imaging technologies and translationalmedicine. J Nucl Med，2008，49（12）：25N.

[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：药学分子生物学；生物学技术；课堂教学；教学方法

药学分子生物学是在药学、遗传学和生物化学等学科的基础上发展融合形成的新学科；它是将分子生物学的新理论、新技术渗入药学研究领域，从而使药物学研究由化学、药学的培养模式转化成为生命科学、药学和化学相结合的新药模式；同时它还是当代生物科学发展的引擎，是现代生物技术的基石。[1]近年来随着分子生物技术的发展，它的应用领域也在不断拓宽，它与医学和药学方面的交叉也越来越多，因此，分子生物学在今后已经不再只是生物技术专业的必修课，它也成为药学院学生的重要必修的基础课之一。

分子生物学主要是从分子水平上阐述生命现象和本质的科学，是现代生命科学的“共同语言”。分子生物学技术把研究技术提高到了基因分子水平，可应用于遗传性疾病的研究和病原体的检测及肿瘤的病因学、发病学、诊断和治疗，新药开发等方面的研究。所以，常用分子生物学技术是现代分子生物学研究的重要核心内容之一。掌握了常用分子生物学技术，并能将理论和实际操作结合，也就相当于掌握了一把从微观世界揭示生物学奥秘的钥匙。经过多年教学，笔者将对此章节的教学体会总结如下。

一、介绍本学科最新前沿动态，提高学生兴趣

分子生物学是一门发展快速的前沿学科，由其发展带来的成果和研究进展日新月异。由于教材跟不上分子生物学发展速度，在授课时我们及时将最新的分子生物学进展补充到教学内容之中。以基因敲除技术为例，教材主要介绍传统第一代同源重组方法，这种方法是经典基因敲除方法，但效率低（1 per 106 cells），实验周期长，可以说基本被淘汰的方法。随后又出现了锌指核酸酶（ZFN）[2]、TALEN、CRISPR/Cas9等方法。尤其是2012年出现最新CRISPR/Cas9方法，以能够实现任意敲除、成功率高、打靶效率很高、脱靶率高、周期非常快等优点著称。这种方法构建的基因突变动物具有显著高于传统方法的生殖系转移能力，是一种高效、快速、可靠的构建敲除动物模型的新方法，所以在动物模型构建的应用前景将非常广阔。

将这些最新的分子生物学科学进展补充到教学内容之中，一方面可以提高学生学习兴趣，另一方面使学生了解本学科最近发展动态，从动态中学习，而非死记硬背书本内容，有助于大学生的能力和素质培养。

二、注重融会贯通，重点突出，便于学生掌握重难点

以分子杂交技术为例，该技术可分为核酸分子杂交、蛋白质分子杂交、原位杂交、生物芯片等，所涉及的概念、原理、方法操作较多。如何将这些纷繁复杂的内容在一次理论教学中完成，我们进行了深入的思考和探索，在授课时注意淡化概念，注重联系实际和实验操作，使学生对整体分子杂交技术有感性的、总体上的认识，然后记忆各个方法概念、知识点，这样使各个知识点不是孤立存在，而是统一形成网络，使学生学到的不是一个个孤立的知识点。将分子杂交技术与前面学到的基因、复制、转录、翻译衔接紧密，介绍每种方法应用及其临床意义，在教学中注意融会贯通和启发式教学。以核酸分子杂交为例，核酸分子杂交又可分为Southern印迹和Northern 印迹，通过启发式教学方法，学生通过短暂的回忆和思考，使思维进入到“基因复制和转录”的空间中，再介绍两种方法的原理和应用范围，从而学生能很好理解Southern印迹主要应用于DNA检测，而Northern 印迹用于分析mRNA的转录或mRNA分子大小，此时再进行讲授每种方法的操作流程，突出重点，便于学生掌握重难点，会取得更好的效果。

三、应用多媒体教学，对学生进行启发式教学

多媒体资源已经广泛应用于教学中，它可以使课堂教学内容生动活泼、丰富多彩，并彻底改变传统的教学模式和学生的认知过程。俗话说好钢要用在刀刃上。多媒体在教学中的应用也是同样需要用在“刀刃上”，这样才能发挥其关键的作用。教学的“刀刃上”是指教学中的重难点以及衔接点、导入点、启发点、思维盲点等，所以只有处理好这些关键点，才能上好这门课程。笔者通过网上查阅资料、Flash 动画和自制彩色图片等方式，使复杂的分子生物学操作流程变得形象直观、易记忆和理解，初步取得了较好的教学效果。每节课程结束前还进行小结，将重难点内容和图片回放，并提出思考题让学生思考，这样既有助于理解和掌握本节课的内容，又可排除学生对新知识的畏难和对学习的抵触情绪，逐步养成起学生对分子生物学学习的兴趣和信心。另外，每节课程结束后还进行习题讲解和课后答疑，利用QQ或邮件等手段与学生交流和互动解答问题，这样可及时巩固课堂知识和建立师生之间互信。因此，将多媒体应用于教学中，可以使授课过程更加丰富多彩和灵活多样，同时可使课堂教学更具有创新性。

四、将自身科研经验运用到教学中，让教学内容更丰富多彩

作为高校教师，我们在承担教学任务的同时还从事一些科研工作，科研工作是将自己所学理论知识运用于实践。在教学过程中，为了丰富教学内容，笔者将自己的科研成果和经验穿插于教学中，这样从实际出发可以使授课效果更生动、具体和形象，让学生更容易理解并加深印象。这种教学方式既可帮助学生更容易理解本课程内容，并且还可将抽象的书本知识具体形象化，还开拓了学生的视野，激发学生学习兴趣和动力，使其不再认为科学遥不可及。另外，利用课堂时间向学生介绍常用的科学文献检索方法和常用网址，让学生在课余时间可以通过这些方式摄取相关知识，了解本学科最新研究动态，扩展视野，逐步培养学生自发地阅读国内外文献，增强对科学研究的兴趣，为以后研究生的学习打下基础。

总之，针对常用分子生物学技术这章内容在药学分子生物学的重要性，以及其内容的抽象性和复杂性的特点，我们通过不断地实践和探索，建立了高效的教学方法，并得到学生广泛的好评。

参考文献：

[1]苏 娇.药学分子生物学教学语言艺术的探索[J].吉林医学，2010，31（21）.

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关键词 医学生物化学 分子生物学 实验教学 分层教学 教学改革

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.09.054

Application of Lamination Teaching in Medical Biochemistry

and Molecular Biology Experimental Teaching

LI Cuiping， ZHANG Wei， ZHAO Chunpeng

（Department of Biochemistry and Molecular Biology，

Xinxiang Medical College， Xinxiang， He'nan 453003）

Abstract Medical biochemistry and molecular biology experiments is an important subject， which has a significant enlightenment role in promoting the operative ability and developing the innovative potential and scientific research ability of the students， to connect medical theory with practice. However， traditional medical biochemistry and molecular biology experiments teaching has its limits， such as the quickly update theoretical knowledge with the obsolete experiment content and students participating in the experimental courses passively， which is not conducive to the innovation ability development and practice participation of the medical students. To solve above limitations， we put forward the concept of "lamination teaching" and divide the experimental classes into basic experiment， comprehensive experiment， designed experiment， according to the difference of each student in educational resources including biochemistry and molecular biology knowledge， ability level and personal development direction. The important role of "lamination teaching" in teaching reform of biochemistry and molecular biology experiments is also analyzed.

Key words Medical biochemistry; Molecular biology; experiment teaching; Lamination teaching; teaching reform

医学生物化学与分子生物学是从分子水平研究生命现象本质、疾病发生机制的学科。由于生物化学、分子生物学的内容繁多、理解和记忆难度较大，对于临床医学的学生而言，医学生物化学与分子生物学实验既有利于学生理解理论知识、掌握相关技术，又可以提高动手能力、参与能力、分析及解决问题的能力、团结合作的能力，可以说实验课的学习过程是一个理论与实际联系的过程，更是一个对理论知识进一步升华的过程。通过实验课的学习，可以让学生充分认识到医学生物化学与分子生物学对人类医学发展的重要作用。但是，在实际教学中出现了很多不利于学生学习和发展的问题，显示出传统医学生物化学与分子生物学实验教学模式的局限性。分层教学的应用可以解决这些弊端，让学生根据自己的知识、能力、发展倾向选择不同层次的实验课题，从调动学生的主动性和创造性出发，对培养高素质的创新型人才发挥重要作用。

1 传统医学生物化学与分子生物学实验教学的局限性

生物化学与分子生物学知识繁多、内容抽象、概念枯燥，理解和记忆的难度很大，使得不少学生越学越记不住，越学越难理解，产生厌烦和畏难情绪。随着时间的积累，各个学生对生物化学与分子生物学知识的掌握参差不齐，从而影响在实验课上的表现和发挥;生物化学与分子生物学教材更新迅速，但实验内容陈旧落后，主要为一些简单的验证性实验，与临床实践、实际应用明显脱节，严重滞后于学科发展;①实验课教学采用教师预先优化实验环节，讲授实验原理、介绍实验试剂、演示重要操作步骤、强调注意事项，然后学生按照操作步骤依次做实验、写实验报告的教学方法，学生仅仅被动学习，缺乏主动思考，很多学生甚至出现了抄袭实验报告的现象，根本不知其所以然，更不懂得实验中观察实验现象，发现问题、分析并解决问题的重要性;生物化学与分子生物学实验课是一门强调学生动手操作，在动手的过程中独立思考，发现问题、分析问题、解决问题的重视实践的学科，但由于实验操作中以组为单位，有些学生不亲自做实验，抄袭实验报告，养成了眼高手低的习惯，对于临床本科生而言，不利于今后的发展;可见，传统实验教学理论与实践脱节，对其改革是学科发展、培养创新型人才的教育需求。

2 应用分层教学法，全面改革医学生物化学与分子生物学实验教学

分层教学又称分组教学、能力分组，是教师根据学生的知识、能力水平和潜力倾向把学生科学地分成几组水平相近的群体并区别对待，使得各群体在教师恰当的分层策略和相互作用中得到最好的发展和提高。根据分层教学的理念，教师可以根据各个学生对生物化学与分子生物学知识的掌握、能力水平及个人的发展方向，将实验课分为基础实验、综合实验、设计性实验等。医学的学习过程是一个重视实践的过程，所以基础实验、综合实验作可为必修课程要求每个学生都参加并进行实验考核;而设计性实验可作为选修课程，根据学生自己的科研兴趣及未来发展志向，自愿选择。大体规划如下：

2.1 精选基础实验，掌握基本实验技能

基础实验的教学目标是掌握基本实验技能，如医学生物化学与分子生物学实验中常见玻璃仪器的使用、清洗和干燥、电泳技术、层析技术、光谱光度技术、离心技术、物质的分离提纯及含量测定。按照教学目标，可安排如下基础实验：血清蛋白含量的测定、血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳、氨基酸薄层层析、肝脏DNA的提取等。通过基础实验，学生加深了对基本理论知识的理解，掌握了分光光度计、离心机、电泳仪、水浴锅等常见生化仪器的使用，熟悉了基础实验的操作过程，为开设综合实验、研究型实验奠定了基础。

2.2 开设综合性实验，提高动手能力和科研素质

综合性实验的教学目标是提高学生的动手能力，培养分析问题、解决问题等科研素质。综合实验侧重以生物大分子的分离、提纯及测定为主，涉及各种实验技术的综合。②为了达到上述教学目标，可筛选以下实验：细胞核分离纯化及DNA、RNA含量的定量测定、聚丙烯酰胺凝胶电泳分离血清蛋白、碱性磷酸酶的提取和测定等。通过基础实验课的学习，学生已掌握了基本实验技术。在综合性实验的开展过程中，要突出学生的主体地位，以学为主，以教为辅。学生通过预习课本，动手实验、发现问题、分析问题，最后解决不了的问题，教师可以组织学生讨论，最后再答疑，指导实验的完成。通过实验，学生对实验原理有了更深入认识、提高了发现问题、分析问题及解决问题的能力，发挥了学生的主观能动性。如“细胞核分离纯化及DNA、RNA含量的定量测定”实验中，由于细胞质、细胞核的水解液中容易吸入少量沉淀，导致比色时吸光度偏大，实验数据有偏差，出现该问题怎样解决呢？首先让学生观察实验现象，试管中的反应液是不是有悬浮物，不清澈呢？然后分析问题。根据分光光度计的测定原理Lamer-Beer定律A=KCL可知，在实验条件一定的情况下，A与C成正比，那么吸光度（A）偏大是由反应液的浓度（C）增大而引起的。是什么原因引起反应液的浓度增大呢？引导学生思考，是由于吸取水解液时混入少量沉淀而造成的。那如何解决该问题呢？是不是可以采用离心技术，将悬浮物沉淀，再用上清液比色呢？通过离心前后实验结果的比较，学生懂得了实验中发现问题的重要性，体会了运用所学知识去分析并解决问题的成就感。当然，也有同学实验数据还没认真分析，就已经把反应液倒掉了，若实验数据有问题，已来不及查找原因，在这种情况下，可以让学生再重复进行测定部分的实验。通过重复实验，学生了解到保存实验材料的必要性及其对实验结果分析的重要性。综合实验的开设，提高了学生分析问题、解决问题的能力，更重要的是学生通过自己的主动学习，参与实验的热情提高，对实验过程的理解更加透彻，科研素质得到了提升。

2.3 组织“研究性实验”，突出学生创新能力的培养

研究性实验可作为选修课，实验题目待定或由各学业导师出相关题目，让学生参考。学生根据自己的专业特点、兴趣爱好、发展倾向选择研究项目，由学业导师负责指导。学业导师负责做好以下相关工作：（1）帮助学生选题，引导学生查阅资料，设计实验并跟踪指导实验;（2）做好实验室开放工作，保障实验药品、器械的正常供应;（3）帮助学生分析实验结果。③当然，研究性实验也可以在学业导师自己的实验室进行。在完成实验的过程中，学生围绕自己感兴趣的课题经历了查阅资料、选择材料、确定方案、准备试剂、分析结果、撰写研究报告等一系列过程，教师则全程跟踪指导。研究性实验的开设让学生体会到科研的过程，体会到自己查找资料、学习知识的过程，体会到发现问题、解决问题的过程，体会到独立思考在科研中的重要性，培养了严谨的科学态度，同时提高了学生的动手能力，激发了学生对科研的热情，提高了学生的创新能力，更重要的是提高了学生的独立性和自信心，这对学生日后从医或搞科研是非常重要的。在教师的指导下，一些学生通过查阅资料后提出有价值的问题，写出课题申请，获得了大学生创新项目的资助，还有一些学生将自己的研究成果在学术刊物发表。④可以说研究性实验为那些喜欢做实验、搞科研的学生提供了一个平台。

总之，应用分层教学法，开设基础实验、综合实验、研究性实验，是全面改革医学生物化学与分子生物学实验教学的有效途径。各学校根据情况设定实验内容，本文只提供了一种改革思路，仅供参考。

*通信作者：李翠萍

基金项目：新乡医学院高学历人才资助计划（505026）

注释

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关键词：分子生物学;多媒体教学;新兴疫苗技术

1由浅入深，充分利用学生已知信息引入分子生物学概念

对于绝大多数动物医学专业学生而言，分子生物学仍停留在“传说阶段”,听说过也大概了解，但其中具体涉及哪些内容仍不得而知，仍是一些“高大上”的理论内容。因此，如果将学生由门外汉引入分子生物学的世界至关重要，也是学好这门课的首要前提。由于专业限制，动物医学专业的学生视线多集中在各种动物疫病的诊断、防控等领域，因此对这方面的内容比较熟悉，比如疾病诊断中常用的ELISA检测及动物免疫疫苗等。以禽流感病毒为例，大家肯定都知道最近国内留下的H5N1及H7N9禽流感病毒，也知道养殖户需要打疫苗进行防范，那么这些疫苗是如何生产的呢？传统的疫苗生产基本围绕鸡胚扩繁病毒并灭活，而一些新兴的疫苗技术，如DNA疫苗、亚单位疫苗及反向遗传疫苗等势必引起学生的兴趣，这些都是我们分子生物学领域研究的内容，让学生认识到分子生物学知识的重要性。

2发挥多媒体教学优势

分子生物学课程中涉及大量的动物医学专业学生前所未闻的新鲜概念，如果单纯的依靠传统板书进行讲解很难取得满意的效果，因此多媒体教学势必发挥着重要作用。将一些看不见摸不着的晦涩理论知识，以生动形象的多媒体形式展示出来，使学生一目了然的明白我们究竟讲的是什么内容，具体的原理是什么，真正掌握分子生物学的精髓，才能将分子生物学知识应用于实际。如分子生物学中最常见的“PCR技术”，如果我们说这是“聚合酶链式反应”，学生必然一头雾水，其设计到引物、目的基因、扩增温度等等因素，单纯的讲解很难理解，这时我们可以通过视频的形式，将PCR反应的各种组分及反应步骤一一分解，势必起到事半功倍的效果。

3以最新科研进展充分调动学生积极性

我们知道分子生物学知识发展非常迅速，每天都有新的研究进展，因此课本上的知识永远无法跟踪到最新的科研进展。那么我们就可以通过多媒体形式将最新相关领域的研究进展引入教学，既能让学生了解研究前沿知识，深入理解掌握所学分子生物学知识的含义，更能激发学生的学习热情。比如前面讲到的“反向遗传疫苗”，这是几年来研究比较火热的一个方向，“反向”是相对于“正向”而言，“正向”指的是生物学的初始阶段是由表型到内部，即由蛋白到核酸的过程，而“反向”则是由核酸到蛋白质的研究过程，即通过改变核酸从而改变蛋白质表型，生产新型疫苗，比如中国农业科学院哈尔滨兽医研究所近年来做了大量研究，开发了一系列新型的反向遗传疫苗并应用于实际生产，这样会迅速抓住学生的学习兴奋点。

4比喻教学法，以通俗易懂的语言解答晦涩难懂的理论

利用恰当的比喻教学方法在解释一些晦涩难懂的理论知识时效果很好，能生动形象的让学生明白我们讲授的内容。比如在讲授蛋白质翻译过程时，从DNA转录为RNA并翻译为蛋白质，其中信使RNA（mRNA）、转移RNA（tRNA）和核糖体RNA（rRNA）是细胞质中参与蛋白质合成的三类主要的RNA,如何更好的理解这部分内容呢？我们可以将mRNA比喻为上司下达的一道命令，具体的碱基就是命令的具体内容；rRNA则是能帮助读懂这些命令的秘书，随后秘书将信息传代给具体执行操作的信号兵，也就是tRNA，这样三者配合完成从RNA到蛋白质的翻译过程。5理论联系实际，调动学生主动学习、思考的能力在学生掌握了一定的分子生物学理论基础上，恰当的做到理论联系实际，发挥学生主动思考能力，将有助于学生更好的理解理论知识。比如我们学习了PCR技术，知道这是一种针对遗传物质DNA的特异性扩增技术，那么具体有什么应用价值呢？这时我们可以引入病原检测方面的例子，让学生分析一下目前进出口检验检疫方面常见的手段有哪些？除了传统的ELISA检测，很多时候PCR技术都发挥了重要的作用，能针对某种特定病原菌的特征性基因设计引物，只要PCR技术检测出阳性结果就说明有这种病原菌，快速灵敏。这样能让学生更容易意识到分子生物学知识在实际中是如何应用的。分子生物学技术在当代动物医学领域发挥着越来越重要的作用，如何让非生物专业的动物医学学生更有效的掌握这门重要的基础知识仍存在许多难点，需不断总结实践提高，真正达到我们的教学目的。

参考文献

[1]赵佳福，段志强，阮勇，倪萌萌.影响动物科学专业实践教学效果的原因分析及改革建议[J]教育教学论坛.2016(50).

[2]邹文辉，戴洪伟，李建江，刘慧霞，王康英.动物科学专业实践教学体系与运行保障[J]甘肃畜牧兽医.2017（05）.

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关键词 农学类专业；生物化学与分子生物学；课程教学；创新

中图分类号 G424.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）11-0329-02

现代农业科技正迅速向宏观和微观领域迅速发展，农业科学技术的在农业生长中的作用越来越凸显。作为新时期的农学类大学生必须具备系统的现代生物学知识体系，较强的整合知识的能力，扎实的专业基础，良好的综合技能和积极的创新精神。生物化学与分子生物学在生命科学领域中既是基础学科，也是发展的前沿学科[1]。在我国大力促进农业科技创新和运用农业科学技术的大背景下，农学类专业的大学生不仅要学好农学方面的专业课，更应该学好生物化学与分子生物学这门基础课，以便为自身的现代生命科学的知识体系和科学思维建立奠定扎实基础，也为今后进一步学习和发展做好充分准备。笔者通过近年的教学研究和实践，结合农学类专业学生经常反映生物化学与分子生物学课程知识点多、学习难度大等特点，探索出“五要”教学方法，现分析如下，与同行共同探讨。

1 学习兴趣要培养

农学类专业的生物化学与分子生物学课大多在大学二年级开设，而大二学生的课程数目较多，课程安排比较紧，如何在有限的时间内提高学生学习生物化学与分子生物学这门课程的效率就显得至关重要。学习兴趣是最好的老师，上课之初应从多角度和多层面强调学习这门课程的重要性。在教学过程中，不仅运用书本的图片，还结合网络信息，运用多媒体技术，充分展示生物化学与分子生物学在生命科学领域的重要角色，突出其在农业科技创新中的重要作用，强调其在学生未来职业发展中的重要价值，从而很好地培养和提高学生学习该课程的兴趣。

2 理解和记忆要结合

生物化学与分子生物学课程内容涉及大量的分子结构、化学反应和代谢过程，需要记忆的知识点非常多[2]，如果学生仅单纯的采取死记硬背的方式，很难掌握好这门课的知识点，在教学中需多引导学生对每个知识点的理解，在理解的基础上将相关的知识点进行联系，形成相应知识点的连线，最终形成知识面，这种方式既可减轻学生的学习强度，加强学生对基本知识的理解和掌握，也可提高学生的学习效率。

3 化学知识和生物功能要联系

生物化学与分子生物学是以生物体内生物大分子为研究对象的学科[3]，在课程的前半阶段介绍生命体内主要化学物质的化学结构和相关特性，后半阶段学习各类物质的代谢和调控。因此，在向学生讲授课程时应将各类物质的化学知识和生物功能密切联系，让学生清楚各类物质之所以具有其独特的生物功能是与其化学结构和化学特性密不可分的。只有将化学知识和生物功能密切联系，学生才能很好理解各类物质的生物学特性和在代谢过程中的作用，才能更容易记忆和理解各个知识点，并更易于形成系统性思维。

4 阅读和实验操作要加强

生物化学与分子生物学这门学科包含大量需要理解的抽象理论知识[4]，并且这些抽象的理论知识是经科学实验证明而获得的，因此学好这门课程，不仅要求学生养成良好的课外阅读习惯，加强自身对抽象理论知识的理解能力，还需要学生在实验课中通过亲自动手进行实验操作，将抽象的理论转为具体的实验数据。加强学生对生化知识的理解，乐于实践操作，提高学生的实验动手能力和科学创新水平。

5 科学思维要锻炼

现代的农学类专业学生承担着我国在农业科技创新领域的重任，因此培养学生的科学思维方式尤为重要，而学生在大学二年级阶段学习生物化学与分子生物学这门基础理论课程，通过系统科学的训练，掌握这门课程的知识框架，形成科学的思维模式，并将科学思维运用到对课程知识的理解中，有助于在今后学习工作时能将科学思维运用到农业科技创新中，为我国的农业科技创新贡献力量[5]。

6 结语

总之，以“五要”对农学类专业生物化学与分子生物学课程教学措施进行创新，有效地提高学生的学习兴趣，增强学生的创新能力，促进学生养成科学的思维模式，培养具有创新精神、创新思维、创新意识和创新能力的高素质农业科技人员。

7 参考文献

[1] 张小霞，梁振普.食品生物化学高效教学方法探索[J].现代农业科技，2011（1）：27-28.

[2] 罗建平，周建芹，姜绍通，等.改革生物化学实验教学提高学生动手能力[J].实验技术与管理，2003，20（4）：101-104.

[3] 张廷华.生物化学课学习方法初探[J].高等理科教育，2011（4）：136-139.

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【关键词】 医学检验；分子生物学；实验室技术与方法；教学方法

随着基因克隆技术趋向成熟和基因测序工作逐步完善，后基因时代逐步到来。在结构基因组学，功能基因组学和环境基因组学蓬勃发展形势下，分子诊断学技术将会取得突破性进展［1］，也给检验医学带来了崭新的领域，为学科发展提供了新的机遇。这种以核酸生化为基础的新技术自发现以来，已逐渐成为医学领域不可缺的最有价值的诊疗手段之一［2］，作为医学检验的最新方法，已广泛应用于检验学科的各领域之中；如PCR技术广泛用于病原微生物感染的检测和某些遗传性疾病的诊断。开设《分子生物学检验技术》课程对检验医学专业学生实验技能有促进作用［3］，因此与时俱进地在检验医学专业开设该课程显得紧迫和必要。

分子生物学技术种类繁多，发展迅速，对于医学本科生阶段来说不可能全部实际操作，事实上也没有必要，关键是要找到一种有效的教学方法。对于医学检验专业本科生我们要以传授分子生物学中和临床检验诊断关系密切的技术为主，改善检验医学专业知识结构，适应新世纪临床检验诊断的需要，同时启发学生对生命科学及疾病诊断研究的热爱［4］。分子生物学实验课与其他实验课有相同之处，又有其明显的特点：实验过程中的现象与结果往往是看不见，摸不着，如何激发学生的学习兴趣，让学生既体会到生命微观世界之奇妙，又认识到分子生物学实验在医学检验的重要性和实用性，使学生获得知识的同时，得到实验技能的全面训练，是我们在分子生物学实验课教学实践中不断努力探索的动力和方向。

1 完善实验课整体设计

根据医学检验本科生教学以及分子生物学技术的特点，结合本校的实际情况编写合适的实验指导书；在教学过程中，优化实验的整体设计，以完整、系统、实用为原则，经典与先进技术相结合，将分子生物学实验课程从整体上设计为一个完整的大实验，实验之间既独立，又相互连贯，前一个实验的结果是下一个实验的材料；同时开设与临床应用较密切的实验项目。如我们在设计遗传多肽性诊断实验时就包括DNA的提取、PCR扩增、限制性酶切、凝胶电泳、结果统计分析等方块。不仅如此，在整个的教学过程中还强调一种总体的设计理念，系统的思维方式，要求学生不仅学会如何去做实验，更要学会如何去设计实验、如何筹备实验，因为他们是未来的医学检验诊断研究人员而非简单的操作人员。对任何一个实验，都要求学生认真分析、领会，掌握其原理，尤其是实验的整体设计思想，逐渐形成一种科学的思维方式，从中吸取其精华，学为己用。而且，通过课外作业的方式让学生们接触更多的、课堂上又无法实际操作的实验技术，这样既拓展了学生的知识面，又增强了他们的自学能力，为真正走进实验室做好技术上和心理上的准备。

2 实验项目及内容的选择

鉴于以上的设计理念，在实验项目及内容上进行了精心选择和合理安排，既注重系统性，又强调实用性，将教学实验、临床检验与科研实践相结合。实验内容更加贴近现代生物技术的发展，使学生了解更多的生物技术在医学研究及检验中的应用；内容的选择实际上是以一个临床检验诊断或科研项目的分子生物学实验部分为基础。如：PCR-RFLP 检测基因长度多态性分析实验，就含有基因组DNA的提取、核酸琼脂糖凝胶电泳、聚合酶链式反应、限制性酶切分析等几个实验内容。基因的克隆表达实验就包括：质粒DNA的提取、限制性酶切、目的片断连接、大肠杆菌感受态细胞的制备、重组质粒转化大肠杆菌感受态细胞以及表达产物的鉴定等内容。而最后的实验设计更是要求学生对整套实验技术及原理的全局把握，让学生自己思考，如何将学到的知识和技能融会贯通，去解决实际问题。教学方式中充分发挥学生的主观能动性，发挥他们的想象力和创新精神。适当划分小实验课的实验分组人数，使学生有更多的动手和动脑的机会，注意实验教学过程的各个环节，严格把关，使教学目标得以顺利完成。

3 规范实验教学过程

实验教学包括备课、预实验、实验讲课、指导、总结、批改实验报告等环节，把培养目标严格贯穿于整个教学活动中。在规范教学过程中，我们注重积累教学管理经验，逐步将教学管理制度化、规范化，以提高教学效果。采取的措施是：①新开课之前首先试讲，听课对象是教研组的全体教师和技术人员，对内容安排、授课重点等进行把关。同时，必须做预实验，熟悉掌握整个实验流程。第一次带实验的年轻教师必须先听课，并与高年资教师一起带教，以后再单独带教。②坚持集体备课。在开课之前，组织全体教师和技术人员集体备课，理顺前后课之间的关系，分清各课内容的主次。实验技术人员介绍实验总体安排，强调操作注意事项，教师相互协调实验的具体步骤，保证在共用仪器时步调一致。③听取学生反馈意见。组织部分学生座谈，面对面听取学生对教学工作的意见、建议和要求。④改善实验条件。联合临床检验科配备了荧光定量PCR仪、冷冻离心机、低温冰箱、各种电泳仪、恒温振荡培养箱、紫外暗箱凝胶分析仪等分子生物学实验教学必备的仪器和设备，从而保证了分子生物学实验教学得以完成。

4 实验教学效果及体会

学生在开始接触分子生物学的时候总觉得很深奥，在理论讲解时总感觉很难理解；特别对于以前没接触过分子生物学的医学检验专业学生来说更是如此。但经过整个实验教学完成后，很多同学都觉得分子生物学实验技术以及许多看似复杂的原理突然显得前所未有的清晰、有条理。这其中包括对分子生物学实验整体流程的全局把握，也包括对有关实验原理、分子生物学理论及临床诊断应用有了直观、全面、现实但又体系的认识。学生感到分子生物学实验课不仅涵盖了分子生物学实验技术的重要内容，而且前后贯通，学到的不仅是几个实验的具体操作，而是掌握了一种研究思路和方法以及分子生物学研究当中常用的一整套技术，这是一般零散实验难以达到的一种效果。

从这几年的分子生物学检验技术实验教学中体会到，首先教师要做到经验丰富，实验准备工作充分，教给学生规范的操作方法，培养学生的实际操作技能。同时，要积极启发学生的思路，仔细分析实验步骤以及每步的条件是如何设计出来的，探讨其优缺点，如何改进，还有无其他方法，让学生了解与实验相关的一系列同类技术，使学生的思路不仅仅局限于一种方法，而是扩展到解决这个问题的多种途径。尽管他们可能没有机会将这些方法一一实践，但开阔了思路，有利于学生在以后的工作中更加灵活自如地选择应用，做出正确的判断，而且当面对新的相关实验技术时也不会束手无策。

5 结束语

分子生物学检验技术在教学过程中还有许多问题需要探讨解决，比如在教学中如何处理新观点、介绍新技术、实验教学的考核、实验成本昂贵与实验经费紧张的矛盾，以及师资队伍的培养与知识结构的更新等，都有待在今后的教学实践中进一步完善。每一位从事实验教学工作的教师都应该不断探索和完善， 使分子生物学实验教学在医学检验专业人才的培养上发挥更大的作用。

参考文献

［1］ 侯天文，尹晓琳，陈兴，等.绿脓假单胞菌超广谱B内酰胺酶基因型分布［J］.中华检验医学杂志，2003，26(9)：546-548.

［2］ 吕建新.分子诊断学在检验医学中的应用前景［J］.中华检验医学杂志，2005，28(2)：137-139.

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关键词:分子生物学;教学;人文素质;教育;初探

在全面提升高等教育质量理念的引导下，源于基础教育的素质教育对高等教育产生了全面的影响［1］，不少学者开始探索建立高等教育人文素质目标体系［2］，中国科学技术大学等院校还建立了人文素质教研部、人文素质教育网。然而人文素质教育不能仅限于开设几门人文学科课程，灌输人文学科的知识，其真谛应在于人文知识内在体验的培养［3］。人文素质教育应该渗透到培养方案的具体每门课程的实施过程中，即在进行知识、能力教学过程中渗透人文知识体验，实现人文素质教育的潜移默化，以学科知识为载体，对学生进行全方位的素质教育。分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学［4］，是现代生物学的共同语言。笔者借鉴张宏斌等［5］提出的人文素质教育的目标体系，在分子生物学课程教学中从法律道德素质教育、科学素质教育、文化素质教育、审美素质教育和环保素质教育等方面渗透人文素质教育的思路进行探索。

1法律道德素质教育

大学生法律道德素质教育的目的是使大学生接受和遵循法律道德规范体系，自觉履行相应义务，并使之形成社会所要求的稳固品性［6］。道德素质是人“可持续发展”的必备条件，位居人的核心竞争力之首。国家《公民道德建设纲要》用“文明礼貌、助人为乐、爱护公物、保护环境、遵纪守法”概括了道德修养的标准。从个人的日常生活到丰功伟业之创造，必备的法律道德素养已成为青年学生立足社会不可或缺的基本条件。大学生法律道德素质不仅关乎其自身发展，同时也对周围人群起到辐射和示范效用［7］。科学技术是一把“双刃剑”，具有两面性，科学技术本身没有善恶，关键在于掌握技术的人能否合理使用。分子生物学是技术性和应用性很强的课程，分子生物学实验技术已成为生命科学各学科重要的研究工具。在教学过程中，培养学生掌握先进分子生物学技术的同时，还要要求学生建立正确的法律道德价值观，合理运用所学分子生物学知识、技术，并推荐学生在课下拓展阅读。例如如何认识科学这把“双刃剑”，转基因技术应用的伦理思考等相关资料，让学生正视并正确运用分子生物学技术。

2科学素质教育

科学素质教育包括科学知识、科学思想、科学方法和科学精神教育［8］。作为自然学科的分子生物学课程，对科学知识的传授是必然的。另外在教学过程中，还要特别注重科学思想、科学方法和科学精神的渗透。例如通过人染色体数目发现的小故事让学生体悟不要盲信权威，要勇于质疑;以芭芭拉•麦克林托克1938年发现“会跳舞”的基因，直至1983年才获得诺贝尔奖的小故事，让学生感悟真理也可能在短时间内不被认可，但要有不屈不挠、坚信真理的精神;还要有好的身体，因为诺贝尔基金会章程规定诺贝尔奖不授予已故人士，麦克林托克获奖时已经81岁高龄了，而对DNA发现居功甚伟的弗兰克林因为英年早逝却没能获得诺贝尔奖。通过让学生课下自学沃森和克里克提出DNA分子双螺旋结构模型背后故事，让学生思考，让学生体悟破解大自然的奥妙，不是只需要聪明和严格的科学训练，还需要灵活通达的想法，百折不挠的韧性以及相当的运气，站在巨人的肩上，持之以恒，“小人物”也能干成大事业。在实验教学中，要求学生对实验原理、步骤及现象勤思考，养成科学探究的精神。

3文化素质教育

文化素质教育即通过知识传授、环境熏陶及实践体验，将人类优秀的文化成果内化为个体相对稳定的内在品质的过程;其实质是促进学生内在身心的发展与人类文化向个性心理品质的“内化”，形成较为稳定的情感、态度、思维方式和价值取向，并外化在一个人的日常行为中［9］。例如通过基因表达调控中顺势作用元件和反式作用因子的学习，让学生认识到微观的生命世界也需要“各成员”的团结协作，认识到众多micoRNA、转录因子等的作用，明确不管是宏观的人类社会还是微观的分子世界都需要“社会”和谐。同时让学生体悟部分与整体相协调，个体服从集体，局部服从整体的价值观，养成团队协作意识，共建学习、生活与工作中人际环境之和谐。在介绍乳糖操纵子高效表达调控模式时，通过学习在有外源葡萄糖和乳糖同时存在的情况下，“细菌也有惰性”不会启动乳糖操纵子，而是以便捷的葡萄糖为生长的碳源呈对数式生长;但当环境中没有葡萄糖只有乳糖时，细菌会短暂的生长“停滞”，之后启动乳糖操纵子分解乳糖作为碳源再次达到对数式生长。引导学生正视环境的优越与压力，明确人的生长与发展也会有波峰期、停滞期乃至波谷期，关键在于面对不同环境以及自己的不同发展阶段时如何自我调整，不因环境优越沾沾自喜而迷失方向，不因身处困境压力重重而气馁。

4审美素质教育

在分子水平上，任何分子在发挥作用时，除了核苷酸或氨基酸的序列特征，还要有一定的空间结构，“结构决定功能”，让学生学会欣赏结构之美和科学研究之美。另外还要引导学生学会审视生物学发展之美，有研究预测，到2020年生物经济规模将达到15万亿美元，成为世界上最强大的经济力量。生物学处于良好发展态势之中，有待探讨的科学问题很多，是一座正在开掘的“金矿”，鼓励学生“学一行，爱一行”，立志于在生物领域干出一番事业，共铸生物学之美。

5环保素质教育

对大学生进行环保素质教育的目的是使大学生树立良好的生态发展观和生态道德观［10］。朱玉贤教授在第三版《分子生物学》前言中提到:“数学、传统的化工业等科学在带来了人类社会物质文明的同时，也带来了环境污染等一系列亟待解决的问题”。在绪论的教学过程中可以让学生从一些环境污染事件对自然界的危害，认识到环境问题的实质是人与自然和谐关系遭到破坏，然后简单介绍一些利用分子生物学技术进行环境改造的实例。在后续课程学习中通过基因表达调控、基因网络的介绍，让学生理解分子水平的“生态平衡”观点。另外在分子生物学实验中更要强调环保素质的养成。从药品安全、自我保护入手让学生制做分子生物学实验安全预案，并合理处置用完的有毒有害实验药品，防止其不科学排放而污染环境。

6结语

什么是人文素质教育，如何在高校进行人文素质教育，是现阶段高等教育工作者需要继续研究的课题，尤其在地方本科院校转型的关键时期，大学教育的本质不仅要传授知识，而且还要培养素质全面发展的人才。笔者只是初探了在分子生物学课程教学中渗透人文素质教育的思路，在本课程中构建人文素质教育体系的方式方法还有待进一步挖掘并系统化。

作者:乔莉娟 李丹花 焦云红 付伟 单位:邯郸学院

参考文献:

［1］桂富强，黄春蓉，熊钰，等．工科大学生人文素质教育新途径探析:基于西南交通大学人文素质教育的调查与分析［J］．文教资料，2012(19):109－111．

［2］李小红．试论大学生科学素质教育与人文素质教育整合的必要性及其途径［J］．中国劳动关系学院学报，2013，27(3):109－111．

［3］李彦．人文知识与人文素质:理工科大学生人文素质培养的内在要求［J］．山西高等学校社会科学学报，2003，15(12):142－143．

［4］朱玉贤，李毅，郑晓峰，等．现代分子生物学［M］．4版．北京:高等教育出版社，2013．

［5］张宏斌．中国高校人文素质教育研究［D］．大连:大连海事大学，2012．

［6］袁媛．大学生道德素质教育存在的突出问题及对策研究［D］．重庆:西南大学，2008．

［7］吴昕．大学生法律素质培养对策研究［D］．杭州:中国计量学院，2012．

［8］黄娟．浅议大学生科学素质教育［J］．高等教育研究，2002，23(4):90－92．

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关键词：创新能力培养；课程体系优化；教学模式改革；科研训练加强

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）15-0045-03

“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。而教育是知识创新、传播和应用的主要基地，也是培育创新精神和创新人才的重要摇篮”[1]。培养富有创新精神和创新能力的高级人才是新时期高等教育的首要任务。2007年，教育部在教高[2007]1号文《教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》中指出“高等教育肩负着培养数以千万计的高素质专门人才和一大批拔尖创新人才的重要使命”。其中，实验教学是达到这一目的的重要手段，是对学生进行创造性实践能力培养的重要环节。分子生物学、基因工程和酶工程是实践性很强的生命科学核心学科，其实验技术归于生物技术类，生物技术成为新世纪科技革命的重要推动力量，作为主导产业逐渐渗透影响人类生存和发展的方方面面，体现了一个国家高科技创新能力，而教育创新必须强化实践教学[2]。这就要求实验教学必须跟上学科发展的步伐，需认真分析实验教学的现状和特点，进行有益的改革探索和尝试，以达到激发学生创新实践热情，着力于提高学生创新实践能力的目的。我们探讨了通过多种形式、不同层次、多个角度的实验实践课程体系改革培养具有创新思维与创新能力的医学生物科学交叉人才。

一、优化课程体系

1.修订完善培养方案。生物科学创新人才的培养是一个系统工程。要有一套符合教育规律和突出创新能力的培养方案。为21世纪适应生命科学与技术的发展，满足国家对生命科学与技术高水平创新创业人才的需求，本着“加强基础、拓宽口径、强化实践、注重能力、优化体系、提高素质，坚持以学生为本，融知识、能力、素质全面协调发展”的教育思想观念，以加强实践教学作为提高教学质量、培养创新人才的重要途径，构筑以能力培养为主线，分层次，相互衔接的科学、合理、优化的实验教学新体系。在现有生物科学专业培养方案的基础上，通过与相关学科、教研室沟通协调，建立三个水平的综合实验课程，即宏观水平、细胞水平和分子水平，使学生在课堂上的理论知识能够体现在实验课程中。本教研室针对所任教的课程群，主要建立分子水平的综合实验课程。针对这部分综合实验课程，修订的培养方案中在大学二年级完成理论验证实验、基本型实验，保证学生基本专业素质和基本实验技能的培养；大学三年级上完成探索性实验，充分发挥学生学习兴趣，发展学生分析问题、解决问题的能力，训练学生的实际科研能力和科学的思维方式；大学三年级下完成创新型实验，增加实践环节，突出综合创新性实践内容，培养学生实践创新能力。并继续开展毕业生跟踪调查和用人单位调查，使培养方案适用社会经济发展需要。

2.构建了独立系统的实验课程体系。针对生物科学专业课程的特点，将原有的高级生物化学技术、分子生物学、基因工程等实验课进行有机整合，形成一门“生物技术综合实验”实验课程体系。覆盖了生物化学、分子生物学、高级生物化学技术、基因工程等课程的核心内容，具有系统性和科学性，培养学生的创新思维和独立分析问题、解决问题的能力。并优化与重组实验教学内容，教学内容分两部分：第一部分为基本实验技术与技能训练。第二部分为综合性设计性实验，以基因工程技术为主线，内容涵盖分子生物学、高级生物化学、生物化学三个专业领域。在第一部分实验课同时查阅资料选择实验内容。主要以解决问题为目的，对不同实验进行整合。如怎样在体外获得神经生长因子为例，把聚合酶链反应，基因重组、基因导入、发酵罐培养、蛋白质分离纯化和性质测定等实验串成一个整体。在此基础上，后续开设了“探索性实验”，并于2011年启动实施了“大学生创新性实验计划”，旨在培养大学生从事科学研究和探索未知的兴趣，激发大学生的创新思维和创新意识。在全校范围内选拔具有博士学位与副教授以上职称的骨干教师担任创新性实验项目的指导教师。以指导教师在研科研项目为依托，按照“自主选题、自主设计、自主实验、自主管理”的原则，择优遴选项目予以立项，项目来源于国家自然科学基金、卫生部重点实验室基金和省级科研项目，内容涉及神经生物学、肿瘤分子生物学、病原微生物学、遗传学、免疫学等多个学科。创新性实验项目的实施，在提高学生分析问题和解决问题的能力，增强学生的动手能力和创新能力，充分调动学生学习的主动性等方面，起到了良好的效果，从而进一步获得多项国家级和省级大学生创新项目。

二、改革教学模式

实验教学是高校教学工作中的重要组成部分，实验教学方式对学生综合素质的提高以及自主能力和创新思维的培养均有着重要的作用[3]。我们在对实验教学中出现的问题进行分析的基础上，不断进行教学模式的改革，增加教学活动形式的多样性，激发学生积极主动的思维。

1.实施实验室小班授课。边讲边做，使教学由原来的形式简单、内容枯燥变为形式灵活、内容丰富，对知识点的剖析由表及里，深入浅出，一目了然，实现了课堂教学与实践的完美统一。

2.PBL式实验教学方法探索。开放实验室，主要目的是通过学生自己设计、自己完成实验把以前学到的理论、技术融会贯通地用到实际课题中去，使理论与实践更好地结合，提高学生创新性思维和独立分析并运用科学实验解决问题的综合能力。

3.将科研项目融入课堂教学和课程设计中。学生参与青年教师或研究生课题讨论和操作中，提高了生物技术的实践能力和科研开发能力，锻炼了团队合作精神。鼓励和辅导学生撰写科研论文，锻炼学生论文撰写能力。

4.转变考试内容和方式，建立一体化学习评价体系。将理论知识考核与综合能力考核相结合，全面地考核学生对理论知识的掌握和实际动手能力的掌握情况。平时考核成绩占20%，期末进行占30%比重的实际操作综合能力考核和比重占50%的试卷考核，使学生重视平时各知识点的学习和实际动手能力的提高，使学习评价体系更加合理和完善。

5.生物技术综合实验课程多媒体教学课件的制作。为使实验教学更直观，本课程所有实验操作全程录像，制作成网络格式课件。本课件在安徽省第一届教育软件大赛中获三等奖；并在此基础上建立了分子生物学网络课程。

6.综合性实验教材建设和应用。在开设这些实验课程中，我们深感实验指导教材的重要性。但由于当时国内还缺乏系统、有针对性的适合我校生物科学专业、实用的实验指导教材，所以我们编写了一套简明实用、适合学生和初学者使用的《分子生物学实验指导》（2006年12月，学校出版）和《生物技术实验指导》（2008年8月，学校出版）。目前仍在继续采用《生物技术实验指导》作为生物科学专业、研究生和医学检验专业的“分子生物学技术”实验教材。

三、加强科研训练

本着倡导以学生为主体的研究性学习和创新性实验改革，调动学生的主动性、积极性和创造性，提高创新实践的能力培养水平的目的。将探索性实验列为必修课程，通过学生根据指导教师科研项目自主选择并分组，采用“教师点拨为辅，学生自主实验为主”的教学模式，要求学生从教材和参考书中寻找有关原理作为实验设计依据，制定实验方案，自己确定处理因素、实验对象和仪器设备，自定实验方法和步骤，最后完成实验并撰写科研论文，教师在过程中给予必要的指导和辅助，使实验教学过程成为学生自己研究探索的过程。在国家级和省级大学生创新项目的资助下，全系60%学生参与创新性实验研究。探索性、创新性实验的开设，激发了学生的创新热情，增强了学生的创新意识和能力，提高了学生分析问题和解决问题的能力，增强了学生的动手和创新能力，获得一定的科研成果；参与的大学生动手能力增强，实践技能突出，极大地提高了其就业竞争力；人才培养质量得以提升，用人单位满意度较好；大学生创新能力培养的实践对教师提出了更高的要求，推动了教师从事科研工作的热情和积极性，形成了教学与科研相互促进、教与学双向互动的良好氛围；

四、创新性师资队伍的建设

在生物技术专业创新人才培养中，教师是主导，没有创新性师资，不可能培养出创新性人才，因此提高了教师素质要求，培养和引进了一批具有合理梯队的教师队伍；其次，由于教学方法、手段涉及讨论式、研究式教学，类似于PBL教学模式，因此要求教师具有丰富的分子生物学、基因工程、酶工程、遗传学、细胞生物学和医学背景，我们一方面在遴选教师时注重交叉学科的知识背景，一方面不断送出去培养，并且考虑到实验技术人员队伍建设是基础，只有建设一支高素质的高校实验技术人员队伍，才能更好地实现培养创新性人才的教育目标[4]，因此鼓励青年教师和实验技术人员参加各类培训，拓展知识面；再次，针对创新性能力培养的教学目标，在师资队伍建设中，择优选择一直活跃在科研第一线的青年教师，以科研带动教学。

教学实践表明，生物技术综合实验课程教学，小班授课环境，教学与实验相结合，教学与科研相结合，网络教学的教学模式，极大地调动了学生的学习积极性，教学质量和水平得到很大提高，学生基础知识扎实，生物技术实际动手能力和就业竞争力增强。生物技术综合实验课程体系建设，使学生在宏观上对生物技术有较深入的理解，并把几门课程实验教学有机地结合，培养学生动手和创新性思维能力。已成为我校生物科学专业常规实验教学内容，并拓展到研究生和药学、药检专业分子生物学技术课程的开设；培养的学生基础知识扎实，生物技术实际动手能力强，更符合社会需要。从实习单位和用人单位的调查反馈表中反映出对我校生物科学专业学生思维能力和实践能力的高度评价，毕业生深受用人单位欢迎。

参考文献：

[1].论科学技术[M].北京：中央文献出版杜，2001.

[2]刘莹，马丹丹，李娜，等.生物技术专业创新实践教学模式[J].辽宁工程技术大学学报（社会科学版），2009，11（5）.

[3]谭冠中.基于创新人才培养的高校实验技术人员队伍建设[J].高教论坛，2010，（1）.

[4]朱妮娜.略论实验教学对学生综合能力的培养[J].教育教学论坛，2011，（6）.

基金项目：安徽省教学研究重点项目（NO：2012jyxm302）；安徽省专业综合改革试点（NO：2012zy048）；蚌埠医学院教学研究项目（NO：jyxm1147，1322，1325）。

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关键词：生物化学；临床知识；教学技巧

生物化学与分子生物学研究的视角是从分子水平揭示疾病的病因，为疾病的治疗提供分子靶点，很大程度上解决了对因治疗的问题，这一出发点与几千年来中医提倡的“博极医源”“为病求本”观点相吻合。比如，Gleevec是首个上市的分子靶向药，将慢性粒细胞白血病的5年生存率从25%提高到90%以上；Herceptin是治疗Her-2高表达乳腺癌患者治疗的金标准，为将乳腺癌术后5年生存率提高到近90%做出了巨大的贡献。这些高效的肿瘤分子靶向药的发明，几乎都是生物化学与分子生物学高速发展的结果。因此，可以说医药卫生事业进步的源动力来自生物化学的发展。在医学本科基础课程中，生物化学与分子生物学既微观又抽象，而且发展十分迅速，因此成为最难以讲授的课程之一。本文将总结生化课堂教学中的一些实用技巧：将多学科临床知识融入生化教学，将枯燥的生化反应、分子机制与临床表现、疾病治疗相结合［1-5］；尽可能地把临床上的“好药”与生物化学的基础知识相关联，将药物的治病救人属性与生物化学的探索人体奥秘的本质进行有机结合，在培养学生思维与技能的基础上，进行应用迁移能力训练。

一、通过对疾病的讲解，体现物质代谢是某些

疾病药物治疗的理论基础肝性脑病是氨基酸代谢章节中涉及的临床疾病，其发病机制主要为：氨中毒学说、假性神经递质学说、5-羟色胺学说和γ-氨基丁酸（GABA）学说，其中，氨中毒学说最为主要。肝性脑病是肝硬化患者最严重的并发症，如果治疗不及时，往往会导致患者死亡。在讲解氨基酸代谢的相关内容时，教师可首先对肝性脑病的病因、诱因、临床表现、发病机制进行详细讲解，然后结合内科治疗策略———降低血氨，减少假性神经递质生成，使用GABA受体拮抗剂等，让学生对具体的药物治疗措施进行分析与讨论：1.使用酸性溶液灌肠减少血氨吸收，使用口服肠道制菌剂利福昔明抑制肠道细菌，减少腐败作用，这与腐败作用章节的知识紧密关联。2.口服鸟氨酸和天冬氨酸制剂，增加尿素合成以增加血氨的去路，改善患者症状。尽管教材中提到了AGA（乙酰谷氨酸）激活CPS-1启动尿素合成，精氨酸又是A-GA合酶的激活剂，两者都可以增加尿素合成，但是循证医学尚无证据肯定精氨酸和谷氨酸有降低血氨的确凿疗效［6］。这一点充分体现了疾病发生和治疗的理论基础与临床实际的不同，教师应在这个案例中进行充分的对比分析与讲解，让学生认识到知识应用迁移不能照本宣科，应该辩证分析。3.使用支链氨基酸（包括亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸）竞争性拮抗芳香族氨基酸，通过血脑屏障进入神经元，减少假性神经递质的形成。因为，假性神经递质主要是β-羟酪胺和苯乙醇胺，前体分子酪胺和苯乙胺均为含苯环化合物，因此，可以使用支链氨基酸抑制其进入神经中枢。这依然是氨基酸代谢中腐败作用的延续，教师在授课过程中应前后呼应，帮助学生构建生物化学完整知识体系。4.GABA是中枢神经系统的抑制性神经递质，产生过多是肝性脑病发生的机制之一。GABA受体是一个大分子复合体，可以接受来自GABA、苯二氮卓类（BZ）、巴比妥类和乙醇等的刺激，使Cl-内流增加，导致神经元细胞膜发生超极化，降低神经元兴奋性。因此，使用苯二氮卓受体阻断药—氟马西尼（安定中毒的解毒药），能够短期内改善患者的中枢神经系统抑制作用。这是氨基酸代谢γ-氨基丁酸代谢内容的扩展。

二、从真实的临床病例出发，将生物化学基本理论与临床应用相关联

在脂类代谢章节中，教师可引入非甾体抗炎药（Non-steroidalAnti-inflammatoryDrugs，NSAIDs）导致溃疡出血的临床病例，将其与不饱和脂肪酸衍生物代谢相关联。花生四烯酸是前列腺素（PG）、血栓噁烷（TXA2）、白三烯（LT）的前体物质。环氧合酶（COX）是PG和TXA2合成的关键酶（见图2）。PG是诱导炎症反应的起始物质，以阿司匹林为代表的NSAIDs药物能够抑制COX，从而抑制炎症反应，因此具有解热镇痛消炎和抑制血小板聚集的作用（抑制TXA2的合成），在临床上广泛适用于高血压、高血脂、冠心病等患者。由于PGI2具有较强的血管扩张作用，可以维持胃黏膜下血供，保障胃黏膜上的黏液-碳酸氢盐屏障和黏膜上皮的及时更新，当患者长期使用NSAID药物时，由于PGI2合成受到抑制，容易诱发消化性溃疡并发出血和穿孔，其发生率占溃疡患者的5%—30%，主要见于老年患者，称为NSAID溃疡。因此，阿司匹林制剂多为阿司匹林肠溶片，以减少胃肠不良反应。课堂讲授时可以先从一个实际病例引入。患者男，60岁，黑便4天，1天前呕吐咖啡渣样胃内容物1次约100ml入院。患者头晕乏力、心悸，无晕厥及四肢湿冷，无腹痛，小便正常。查体示：皮肤苍白、未见黄染，腹软，上腹部轻压痛，无肌紧张。既往高血压病史3年、糖尿病史3年，服用氨氯地平5mg/d，阿司匹林100mg/d及二甲双胍500mgtid治疗。血常规示Hb69g/L、红细胞比容0.26。粪潜血试验阳性。然后进行病例分析。该患者因急性上消化道出血来就诊，既往有长期服用阿司匹林的病史，故最可能的诊断是NSAIDs溃疡出血，需做急诊胃镜确诊，药物治疗给予质子泵抑制剂兰索拉唑与胃黏膜保护剂硫糖铝，必要时内镜下止血治疗。通过这样的病例分析，教师可让学生把物质代谢基础理论与疾病发生、诊断与治疗联系起来，要求学生仔细阅读阿司匹林的药物说明书，帮助学生在生物化学基础理论体系和临床应用之间搭建桥梁，让学生学会学以致用。

三、理论联系实际，提高学生在实验课堂中的参与度和积极性

在实验课中，很多学生只是按照实验步骤按部就班地完成实验，并不去思考实验原理和分析实验结果。而实验科学最重要的是培养学生的实验思维，而不是培养“实验机器”。以血糖测定实验为例，教师在课堂上可以通过“理论讲解———大胆猜测———现场验证”来激发学生进行实验的兴趣：

（一）理论讲解

教师首先应强调糖尿病是代谢性疾病并非内分泌疾病，因此诊断糖尿病主要通过检测血糖浓度，而非胰岛素水平。空腹血糖受饮食、职业、代谢等因素影响较大，漏诊率高，因此口服葡萄糖耐量实验（OGTT实验）是目前主要的糖尿病诊断依据。根据1999年的糖尿病诊断标准（见表1），正常人OGTT2小时血糖（2hPG）应<7.8mmol/L。

（二）大胆猜测

II型糖尿病的主要病因是胰岛素抵抗，发生胰岛素抵抗的主要论点之一就是肥胖。即便不是糖尿病患者，理论上讲肥胖人群的糖耐量也会低于正常人，2hPG水平会较正常人高。因此，大胆猜测班上体型肥胖的学生要比体型清瘦的学生2hPG水平高。

（三）现场验证

此时上课时间通常在学生上一餐后2小时左右，教师可选择两位体型差异比较大的学生现场测量血糖，通常肥胖学生2hPG约为6.5mmol/L左右，纤瘦学生约为5.5mmol/L左右，虽然都在7.8mmol/L以下，但还是有明显区别的。通过这样的讲解，能够极大地激发学生检测血糖的兴趣，并将理论与实际相结合，加深学生印象。同时，遇到特殊情况，教师要及时进行分析解释，比如肥胖同学测得的2hPG明显接近或高于糖尿病标准，应立刻询问他课间是否进食或喝饮料，及时答疑解惑。

四、结论

课程问卷结果显示，学生喜欢生物化学课堂的最主要原因不是因为老师授课严谨、思路清晰（占16.7%），而是能更广泛地联系临床实际（占43.5%），讲授幽默、亲和力高（34.8%），这说明了将枯燥的理论知识与临床实际相结合在课程教学设计中的重要性（见表2）。除此以外，教师对临床案例的选材和取舍很重要。教师应该尽量选择常见病和多发病，避免将罕见疾病搬到生化课堂上，学生不熟悉、没有代入感，授课效果会大打折扣。总之，将临床知识、临床案例引入生化课堂，不仅丰富了教学内容，而且通过以问题为导向的探究式教学模式，进行学生思维能力提升训练，能提高学生的学习主动性、积极性，真正构建“以学生学为中心”的互动课堂。

参考文献：

［1］Yang，R.W..HowtoArouseStudents'DesiretoLearnBiochemistry［J］.BiochemMolBiolEduc，2020，48（06）：572-578.

［2］王琪琳，徐伟，王圣惠，等.基于OBE教育模式《生物化学》混合式教学设计与实践应用［J］.生命的化学，2019，39（05）：1037-1044.

［3］赵雪琳，金恒.《生物化学》课程教学改革———新生代大学生适应性教育［J］.生命的化学，2019，39（02）：388-393.

［4］韩海棠.应用多种教学方法，建设活跃的生物化学课程［J］.生命的化学，2019，39（01）：207-209.

［5］杨荣武.生物化学教学实用技巧和策略［J］.中国生物化学与分子生物学报，2020，36（02）：232-240.