分子医学

2024-07-20

分子医学(精选十篇)

分子医学 篇1

关键词:分子医学,公共实验室,管理模式

在医学飞速发展的今天, 临床医学实践与生命科学基础研究相互渗透, 综合医院的医学科研工作在学科建设中发挥着越来越重要的作用。而分子医学作为一门实践性和实用性很强的学科, 其理论和技术体系已经广泛渗透到了医学研究和应用的各个领域中, 成为开展医学科学研究必不可少的基本工具和手段。作为医院进行实验教学、科学研究、人才培养的重要场所, 分子医学公共实验室的建设自然也逐渐成为医院学科建设的重点之一。本实验室自2004年建立至今, 从无到有, 在人员配备、仪器购置、实验教学、技能培训、安全管理等方面做了一系列有益的探索。通过近十年的建设, 逐渐发展成为基本功能比较完善、开放程度比较高的分子医学公共实验室。同时加强横向联系, 积极与本院各专科实验室开展合作, 充分实现资源共享, 为医院科研的进一步发展提供有力保障。

1 公共实验室管理面临的主要问题

医学院研究生的分子医学实验基础普遍比较薄弱。很多医学院本科教育侧重于理论知识传授和临床技能培训, 科研能力培养大多采取以课程为单位的教学模式, 使学生只掌握一些理论知识, 缺乏系统性的实验技能。而教科书教授的传统实验方法与现代实验室中大量使用试剂盒和最新改良技术的现状有着很大的差距。进入研究生阶段后, 学生对各种实验仪器感觉生疏, 对实验技术缺乏系统认识, 科研思路模糊不清, 往往需要经过较长时间的摸索, 才能逐步进入科研实验的正轨。这对分子医学公共实验的实验教学和对科研人员的帮扶提出了很高的要求。

公共实验室是高危场所, 安全管理要求高。公共实验室存储有易燃、易爆、剧毒、强腐蚀性的化学药品和试剂, 且使用频繁, 实验仪器经常处于使用明火、接通电源、高温高压等实验状态, 甚至还可能要使用细菌、病毒等生物制剂, 一旦操作不当, 极易引发安全事故, 造成仪器损坏甚至伤及实验人员。如何保证消防安全、用电安全、生物安全等, 这对公共实验室安全管理工作提出了新的课题。

公共实验室具有“不稳定性”的突出特点, 管理难度大。与常规的教学实验室不同, 公共实验室面向全院科研人员开放, 使用频率高, 人员集中且流动性大, 工作性质和实验活动规律差异大。而且要求开放时间长, 仪器完好率高, 操作环境稳定。如何提高开放程度和使用效率, 这对公共实验室日常管理和仪器维护效果同样是个挑战。

上述问题和挑战能否得到妥善解决, 关系到大型开放式分子医学实验室的建设和发展。

2 分子医学公共实验室管理的主要做法

2.1 帮助科研人员顺利进行实验

建立结构合理的教学管理队伍。实验室管理人员主要有两大来源:一是毕业于各综合性大学生命科学专业的研究生, 具有扎实的分子生物学理论功底和丰富的实验经验, 可对新进实验室科研人员进行有针对性的帮扶。二是医学院的毕业生, 接受过系统医学基础知识教育, 了解医学研究生特点和在科研方面的需求。这两部分人员各有所长, 较好地实现了管理队伍的优势互补。每一位管理人员明确主攻的科研方向, 并力求做到一专多能。同时有计划地选派教学管理骨干参加专业培训, 掌握最新实验技术, 提高教学和科研能力。实验室还定期召开内部研讨会, 对教学中遇到的新问题进行交流总结, 有助于管理人员日后处理类似问题, 作好知识储备。

举办实验技术培训和学术讲座。实验室每年举办系列医学分子生物学实验培训班, 帮助科研人员系统学习和掌握实用的科研实验技术, 尽快建立系统的科研思维, 积累实验操作经验。培训班采用先进的TBL教学法, 通过与临床案例的紧密结合, 使实验教学具有更强的针对性和引导性, 激发学习兴趣, 挖掘学生潜能, 开阔研究思路, 为他们顺利开展实际科研工作打下坚实基础。实验室还不定期邀请专家教授举办学术讲座, 介绍最新实验技术和科研进展。上述做法在培养医学综合性、实用性人才, 提高教学质量、促进教改等方面, 起着积极的推动作用。

提供全方位的科研帮扶服务。实验室为每一位科研人员提供全方位的帮扶服务, 贯穿于实验前、实验中、实验后全过程, 内容涉及实验前期准备工作、实验基本操作、数据分析和处理等各个方面。每一位新进实验室的科研人员、管理人员都会与之进行“面对面”的交流, 了解其科研课题、实验需求, 帮助其理清科研思路, 制定实验计划, 掌握基本实验技术, 顺利开展临床科研工作, 指导其对常见问题进行分析和处理。在实验步入正轨后, 管理人员随时与科研人员进行交流, 了解其实验进展情况, 对实验遇到的问题进行讨论, 为其答疑解惑。这种双向交流既有利于科研人员解决实验遇到的问题, 及时调整研究思路, 少走弯路, 也有利于管理人员开阔知识面, 积累实验经验, 实现教学相长。

2.2 实验室的日常管理与维护

健全消防安全管理制度。实验室制定了《中山大学附属第三医院中心实验室消防安全制度》及其补充规定, 做到消防安全管理有章可循。坚持“教育先行, 预防为主”的消防安全管理原则, 重视对科研人员的消防安全意识教育和事故处置能力的培养。每一位新进实验室的科研人员在正式进行实验之前, 必须参加消防安全培训, 系统学习消防安全制度, 进行实际操作演练, 熟练掌握必要的应急自救知识, 熟知消防通道的走向、熟练应用灭火器, 确保在面对突发状况时能沉着应对, 作出正确判断并进行简单处理。上述措施有效地预防了实验室安全事故的发生。

保证实验室生物安全。作为生物安全三级实验室, 必须严禁各类病毒及重大疾病相关细菌进入实验室。根据《中山大学附属第三医院中心实验室突发公共事件应急预案》, 明确各级责任人, 并详细列明各类突发事件的处置办法, 做到防患于未然。对分子生物学实验所涉及的各类常规工程菌实行分类管理, 由实验室统一保存。同时与本院生物安全二级实验室建立登记人员互认制度, 实现实验仪器资源共享, 确保科研人员的病毒相关实验能顺利开展。

建立科研人员登记制度。为了确保实验室运行井然有序, 主要采取两项管理措施。一是对科研人员实施登记管理。每位科研人员在正式进入实验室开展实验之前, 须提交书面申请, 列明课题项目、实验类型、所需仪器和试剂等, 由导师签名并经实验室认可, 参加实验室一系列培训后, 才能进入实验室正式开展实验。二是采用先进的门禁系统, 通过给科研人员开放出入权限, 所有人员刷卡进出实验室, 有效阻止了外来人员、闲杂人等进入实验室。上述措施有效防止意外事故的发生, 一旦发生事故可及时查明原因、找到责任人, 迅速采取有效的应对措施。

明确科研仪器管理责任。为了保持实验室稳定的工作秩序和良好的学术氛围, 使每一位科研人员专心从事实验和研究, 本实验室科学设计实验室布局, 采取“集中与分散相结合”的原则, 即基础公用仪器相对集中, 大型仪器各自分区。分别设置了实验大厅、超净工作室、电泳室、清洁室等专门工作区, 实现资源共享, 提高基础仪器利用率。同时根据仪器功能不同, 设立各个大型仪器工作室。公用仪器由专门管理人员负责日常管理和维护, 定期校正、及时报废仪器, 以保持仪器的完好率和正常运行。使用时需进行登记, 以便明确责任, 一旦发现故障, 能尽快进行修理和维护, 尽量减少对实验的影响。大型仪器由专门管理人员负责操作, 科研人员使用前需与之登记预约, 并在约定的时间里进行实验。

加强药品与试剂分类管理。根据药品和试剂的种类、性质采取不同的管理方式。消耗性试剂和材料由科研人员自行准备, 实验室提供存放场地。这不仅有利于科研人员控制成本, 也有利于对重要试剂品质的把握。易燃、易爆、有毒的有机试剂由实验室统一购置、统一管理、统一提供, 使用者需事先提出使用申请, 实验室登记购置后提供。部分常用的基本试剂则由实验室准备, 科研人员根据日常实验需要, 登记后自行取用。科研人员结题登记离开实验室之时, 由实验室按使用记录扣除相关费用。

3 结语

通过近十年来的建设, 本实验室不仅在提升医院科研能力方面起到了积极的推动作用, 而且在培养医学综合性、实用性人才方面也扮演了不可忽视的角色。总结多年实践, 我们认为, 在全面开放和共享的前提下, 公共实验室只有采用科学的管理方法加强管理, 防微杜渐, 才能最大限度地消除各种安全隐患, 降低事故发生率。同时也要与时俱进, 加强实验室自身建设, 提高服务水平, 才能为医院的教学、科研、人才培养等工作做出更大的贡献。

参考文献

[1]齐敬东, 齐敬英, 成晓美, 等.浅谈疾控系统公共卫生实验室仪器设备的管理[J].中国卫生检验杂志, 2012, 22 (2) :388-391.

[2]张海波, 韩晓燕, 侯雪瑞, 等.TBL教学法在医学分子生物学实验教学中的应用[J].西北医学教育, 2012, 20 (4) , 765-767.

[3]许术其.实验室生物安全的公共管理策略探讨[J].科技管理研究, 2009, 9:82-84.

[4]路安明.公共实验室与学科专业实验室及其互补作用[J].浙江农业科学, 2011 (5) :1172-1174.

[5]甘纯玑, 李今煜, 谢苗.开放式公共实验室管理的探讨[J].实验室研究与探索, 2005, 24 (1) :83-86.

医学分子生物学教学的感受 篇2

但这门课程理论性强,模型假说多,难懂难记。

如何使医学本科生在有限的时间里学好分子生物学,是我们每一位分子生物学老师都需要考虑的问题,也直接关系到教学质量的好坏。

为开拓学生的思路,提高学生的综合素质,我们教研室近年来结合我校实际情况,分析原因并提出了改革措施,希望对今后的教学有所帮助。

1 增加背景知识,结合提问来激发学生的学习兴趣

“兴趣是最好的老师”,因此只有对所学知识感兴趣,才能在课堂上尽快地进入学习状态,将全部精力集中在必要的学习内容上。

因此教学中首先要激发起学生的学习兴趣,避免一些对医学分子生物学“枯燥”理论的学习,先适当地加入医学分子生物学一些理论发现的背景知识。

如在讲授“RNA干扰”之前,先简要介绍它的发现史:Napoli 研究牵牛花时发现将一个能产生色素的基因置于一个强启动子后,试图加深花朵的紫颜色,结果多数花成了花斑色甚至白色。

这与传统上对反义RNA技术的解释正好相反,该研究小组一直未能给这个意外以合理解释。

直到,才由Fire和Mello发现了RNA干扰现象,解释了上面的两种反常现象,并获得了的诺贝尔生理学或医学奖。

通过这个故事背景的讲解不仅吸引同学们不断地思考原因,同时又使他们明白了一个道理:当发现一些与传统理论不符合的现象时,不要盲目地怀疑自己的实验,而要深入地研究下去,也许这背后就隐藏着一个伟大的理论。

又如凋亡现象的发现:1954年布雷内首先选择线虫作为实验生物模型,在研究线虫细胞数量的时候他发现成体线虫的细胞数量变少了。

最后通过深入研究发现了凋亡现象,线虫也从此成为生命研究领域中的经典的模式生物。

因此他与另外两位研究凋亡的科学家一起获得了诺贝尔生理或医学奖。

这个故事也启发了同学们一个道理,获得诺贝尔奖并非一定要做非常复杂尖端的实验,最重要的是创新,即使是很常规的实验也可能获得重大突破。

学生们一致认为,这样的教学使他们兴趣增加了,知识面拓宽了,而且还从这些故事中受到了很大的启发。

2 采用二圆互交或三圆互交理论模式教学

采用我校冯教授最新提出的二圆互交或三圆互交理论模式[2],把哲学中的“动态发展、相互联系和既对立又统一”的思想和观点应用于编著的《生理学》[3]和《整合应用生理学》[4]中。

在二圆互交和三圆互交哲学模式中,每一个圆都不是封闭的,而是呈开放状态与一个或多个主动互交二圆互交是显而易见的,三圆互交的构成是上面一个圆,下面二个圆彼此互交。

其内涵是:(1)每个圆都处于自主的运动状态,又受着其它圆运动的影响,相互促进和发展必然产生量变,继之导致质变,后者又可进一步刺激彼此发生量的变化。

(2)每个圆的互交面积可逐渐增大,但二圆始终不会融合,即在发展共性的同时始终保持着个性;已产生互交的二圆亦可朝相反的方向运动,但彼此不会彻底地分离。

(3)二圆互交可发展为三圆互交,三圆互交亦可转化为二圆互交,甚至可发展成多圆互交,通过多圆互交呈现世界万千事物间的相互联系和变化。

在进行分子生物学的理论教学时,就可利用上面的模式对分子生物学中的复杂关系进行讲解。

如讲授“癌基因、抑癌基因”的关系时,就可以通过二圆互交模式(如图1)说明它们之间相互独立,又相互制约,作为一个整体发挥作用。

当抑癌基因由于某种原因失去功能时,癌基因就会失去控制,大量表达,量变引起质变,最后引起癌症。

因此只有当两者平衡时,机体才能正常表达各种产物,维持机体的正常生理功能。

通过这个模式使“癌基因、抑癌基因”之间的动态关系更加形象、直观,便于分析和探讨,使学生从整体上把握了二者之间的相互关系,从而受到学生的普遍欢迎。

3 联系实际,使讲课内容更贴近生活

由于分子生物需涉及到很多理论方面的东西,学生感觉在将来的工作中都用不上,或者就是离自己太遥远,所以会觉得兴趣不大。

因此把教学内容和医学或者身边的事情联系起来就显得尤为重要。

比如以“重组 DNA技术”为例,在上课时可以先向学生介绍一些基因工程方面的新进展:如各国都在致力于研究“人类基因组计划”;克隆羊多利的诞生;以及最近争论很热烈的“克隆人”能否进行的问题;还有转基因食品是否对人的健康有害等,都是同学们关心的问题。

那么究竟这些转基因食物是如何产生的.,通过教师的提问以及对这些知识的讲述,激发起他们迫切想学习这些知识的兴趣,这样在以后的教学中将会取得事半功倍的效果。

又如 :在讲授“PCR技术”时,提出现在法医常常只需要通过犯罪现场的一滴血进行破案,以及最近发生的一些名人的亲子鉴定案件,之所以能做到这一步是由于PCR技术的发明。

这时学生们的兴趣大增,迫切地想要知道这种技术是怎样进行的,这时再讲 PCR的原理及反应过程将取得最佳的教学效果,同时这种教学也使学生对知识的记忆更稳固。

除此以外,还要求我们教师要博览群书,学识渊博,提高讲课的艺术性,选择适当的教学方法。

结合多媒体,增加图示、FLASH动画等形式的教学手段,以提高学生学习兴趣。

做到:语言精炼 ,通俗易懂、生动有趣。

只有这样才能真正培养和激发学生的学习兴趣,从而为以后进一步深造打下坚实的基础。

4 开设医学分子生物学实验课,培养学生动手能力

学习分子生物学理论的最终目的在于实践。

为了使学生更好地掌握所学知识,培养其动手能力,我们在实验课上设计了聚丙烯酰胺凝胶电泳技术、DNA的提取以及琼脂糖电泳技术等分子生物学相关实验,这样就把抽象的理论变成身体力行的实践,激发了学生主动动手的积极性。

学生通过亲自动手操作,加深了对分子生物学理论的认识,培养了独立思考的能力。

要使医学生更好地掌握本门课程,不仅需要教师在教学工作中勤于思考,更需要教师不断提出符合教学规律和行之有效的教改措施并加以实施。

作为一线教学工作者,应在实际工作中不断总结经验,积极探索,从而共同把教学改革推向更高更新的水平。

参考文献:

[1] 冯作化.医学分子生物学[M].北京:人民卫生出版社,.1.

[2] 冯志强.二圆互交和三圆互交理论模式及其应用[J].泸州医学院学报,2005,28(6):504.

[3] 冯志强. 生理学[M]. 北京:科学出版社,.1.

分子医学 篇3

分子生物就是站在分子的层面来探讨所有生命现象的一门学问,因此用分子的观点来看医学的现象即是广义的“分子医学”。例如早期荷尔蒙失调所造成的畸形,在更进一步的研究后发现是荷尔蒙的基因发生突变,或是荷尔蒙基因的表现失控所造成的异常生理现象:又如某些抑癌基因突变会造成细胞的异常生理变化进而引起癌变,在分子的阶层来研究这些现象在人类生理或病理上不同发病变的反应机制,此即是“分子医学”。

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医学分子影像设备的发展与展望 篇4

临床上, 影像学诊断是以人体结构的病理特性改变为基础进行研究的, 这仅仅局限于身体解剖结构发生改变, 对分子水平的病变却束手无策[1]。随着医学事业的快速发展, 医学影像学已经由传统的以解剖结构为主的影像学, 发展到以组织代谢、功能成像、受体及基因表达为主体的分子影像学[2]。在此基础上, 分子影像设备也得到了迅猛发展。其中, 以核医学成像技术为主的正电子计算机发射断层扫描仪 (PET/CT) 等分子影像设备已广泛应用于临床研究。

1 分子影像学的定义

分子影像学是一门新兴学科, 是随着医学影像技术及分子生物学的发展而逐渐出现并发展起来的, 它已经日益成为将基础医学研究成果迅速向临床应用转化的重要工具[3]。它为疾病的早期发现、早期治疗提供了科学依据, 为临床诊疗工作带来了新的突破。

分子影像学的概念最早是由美国哈佛大学Weissleder教授在2001年提出的, 即用影像学的方法在活体的条件下反映细胞和分子水平的变化。也就是说, 无论采用何种成像技术, 只要是对发生在细胞内的生物学过程进行成像和量化的技术都可称为分子影像[4,5,6]。其基本原理就是运用分子探针技术对活体生物和人体分子的细胞事件进行实时成像, 即把分子探针注入人体后, 参与体内的正常代谢活动, 同时利用专业的检测设备进行数据采集, 将采集到的信号经过处理得到最终的影像结果。

分子影像是应用现代成像技术, 在生理状态下显示正常及病变组织与细胞生理、生化变化信息的科学。分子影像学的发展使人们对疾病的诊断由解剖结构阶段进入到了分子水平阶段[7,8]。

2 分子影像设备的发展

随着分子影像技术的不断发展壮大, 分子影像设备也不断推陈出新。其中最具有代表性的有核医学成像设备、磁共振成像设备、光学成像设备和超声成像设备等[9]。

2.1 核医学成像设备

核医学成像的基本原理是将放射性同位素标记在人体所必需的一种或者多种物质上制成分子探针, 将这种分子探针注入人体后, 观察它在体内的分布、代谢等基本情况, 用于了解人体内某种特定的功能[10]。核医学分子影像是现在最为成熟的分子影像, 它灵敏度极高。目前最具有代表性的设备是PET/CT, 在临床上主要应用于肿瘤疾病。由于大多数肿瘤都具有高代谢的特征, 因此临床上恶性肿瘤在PET/CT上的表现多为局部氟代脱氧葡萄糖 (18F-fluorodeoxyglucose, 18F-FDG) 摄取增高、标准摄取值 (standard uptake value, SUV) 增高。根据这个特点就可以在早期发现和确定良恶性肿瘤[11]。PET/CT通过一次检查就可以获得全身的三维显像, 这样就可以对全身各个器官脏器等进行肿瘤原发灶及肿瘤转移情况的分析, 从而对肿瘤的临床分期进行判断。同时, 还可以在肿瘤手术放疗定位方面起着极其重要的作用, 以及对肿瘤经过放化疗治疗以后的情况如放射性坏死、肿瘤残存组织复发等进行分析判断。PET/CT设备在心血管疾病和神经系统疾病中也有着广泛的应用。它可以反映心肌血流灌注情况, 实现冠心病的早期诊断, 还可以直接反映心肌的脂肪酸葡萄糖代谢情况, 判断心肌是否存活[12]。PET/CT利用18F-DOPA显像剂, 可以对帕金森氏病的早期进行诊断与治疗[13], 同时在吸毒成瘾评估、戒毒治疗及癫痫灶的诊断等多方面也有着较广泛的应用。

目前, 核医学分子影像设备依旧存在空间分辨力较差、解剖定位能力差等不足之处, 在与其他解剖影像设备进行图像融合后[14], 大大提高了核医学分子影像设备的性能。

2.2 磁共振成像设备

磁共振成像的基本原理是把人体放在磁场中, 人体内氢原子核在一定条件下吸收射频电磁波的能量, 氢质子获得能量后从低能级跃迁到高能级, 而位于高能级的质子不稳定, 会向低能级跃迁, 在跃迁过程中将获得的能量以电磁波的形式释放出来。然后将此信号接收, 经过空间编码和计算机重建处理, 则得到最终的磁共振图像[15]。

磁共振成像系统主要由磁体部分、谱仪部分及计算机部分组成。目前, 磁共振的磁体主要分为永磁型、常导型和超导型, 其提供的磁场强度由最初的0.02 T一直发展到现在的3.0 T;谱仪部分主要包括射频发射单元、信号接收单元、脉冲梯度单元和脉冲序列控制单元;计算机系统主要是进行图像重建和处理等。

近年来, 随着磁共振设备硬件及软件的不断改进和发展, 它的显像方式及功能参数也逐渐增多, 目前除了常规成像之外, 还可进行弥散成像、弥散张量成像、灌注成像、磁共振波谱分析等新技术[16]。

磁共振设备对人体不存在电离辐射的损害, 而且无骨性伪影, 对软组织具有高分辨率, 因此在临床应用中具有较明显的优越性。

2.3 光学成像设备

光学成像技术是根据软组织对光波的吸收与散射的不同获得功能信息, 它对浅表的软组织分辨率比较高。由于光学成像技术没有辐射危害, 对人体没有什么伤害, 所以它可以重复曝光。光学成像的方法较多, 主要有弥散光学成像、多光子成像、活体显微镜成像、近红外线荧光成像及表面共聚集成像等, 是分子生物学基础研究最早、最常用的成像方法[17,18]。

光学成像设备面临的最大困难是如何克服组织对光线的衰减和散射。对于可见光而言, 每通过1 cm组织光波信号会减少为10%, 因此, 光学成像设备很难大范围应用于临床, 主要用于小动物模型的研究。最近研发的近红外荧光发射出的波长为650~900 nm, 一些组织对该波长光波的吸收率很低, 因此灵敏度大大提高, 可应用于7~14 cm的组织[19]。

2004年, 申宝忠开发出国内第一台活体GFP (绿色荧光蛋白) 光学分子成像仪。该设备的成功研发为我国分子影像研究提供了世界级研究水平的平台, 对我国分子影像研究领域及肿瘤学研究领域均具有开创性的意义。

光学分子影像在肿瘤研究、基因报告等科研方面有着较为广泛的应用。在临床医学上, 一些近红外光学成像设备正在被开发, 用来导向手术中的细针组织活检和淋巴点监测。

2.4 超声成像设备

超声成像设备是通过对超声波的发射以及其在人体内的反射、折射、散射后, 经过计算机系统对信号进行接收和转换并分析、处理、显像, 实现对人体组织和器官的形态结构和功能状态检查, 是一种无创检查设备[20]。超声设备分为很多种类型, 主要类型有A、B、C、F、M和彩色多普勒等, 其中B型超声和彩色多普勒最为常用。

超声分子成像主要是指将微泡造影剂打入人体内的组织器官, 观察微泡造影剂在组织器官的成像, 通过影像反映病变组织在分子方面的变化。

在临床应用方面, 超声联合微泡介导肝细胞生长因子 (hepatocyte growth factor, HGF) 修饰骨髓间充质干细胞 (bone marrow mesenchymol stem cells, BM-SCs) 、新型超声微泡载体系统、纳米靶向微泡等多项应用技术逐步发展起来, 但是受到靶向造影剂即特异性分子探针等因素的制约, 超声分子成像设备的发展受到了很大的限制[21]。

3 分子影像设备的展望

医学分子影像被誉为21世纪的医学影像学, 美国医学会评价其为未来最具有发展潜力的10个医学科学前沿领域之一。医学分子影像技术近年来发展迅猛, 医学分子影像设备也给临床医学带来了革命性的进展。

3.1 PET/MR的发展

2006年, 北美放射学年会报道了首例西门子公司PET/MR一体机同步采集的人脑图像, 取得了很好的效果。随着科技不断进步, PET/MR也进一步改善了图像质量。PET/MR兼备磁共振高空间分辨率和特定的高组织分辨率, 同时与PET的高探测灵敏度和高特异性结合, 显著提高了临床诊断的准确性, 同时减少了受检者的辐射剂量。

3.2 多模态分子成像是未来发展的方向

分子影像设备的发展主要受到靶向性探针合成困难及人类对疾病分子理解局限性的影响, 因此, 多模态分子成像是以后发展的方向。现在的分子影像设备成像手段各有优势、缺陷及不足, 除了继续开发微型设备外, 通过整合各成像手段形成优势互补的多模式成像设备具有更大的发展潜力和应用价值, 这也必将成为分子影像学研究的重要成像模式。北京大学的“小动物多模态分子影像重大科研仪器及关键技术研究”, 主旨在将计算机断层成像 (CT) 、正电子发射计算机断层成像 (PET) 、单光子发射计算机断层成像 (SPECT) 、荧光分子层析成像 (FMT) 4种成像模态创新性地在同一系统中进行整机集成和同机融合, 研发相关分子影像采集、处理与数字化管理软件系统, 并将该系统应用于重大疾病新药研制及肿瘤靶向分子探针研究, 为国家新药创制及生物医学研究提供技术支撑。

3.3 多学科合作促进分子影像设备发展

分子影像学融合了临床医学、生物化学、分子生物学、生物工程、图像融合等多项技术, 而每种技术都有各自的发展。未来, 我们必须要实现必要的知识和技术整合, 过去相对独立的各个学科要加强合作, 建立不同学科的交流平台, 培养更多的综合素质技术人才, 制造更加先进的分子影像设备。总之, 未来分子影像设备的发展是朝多功能、多学科、多技术影像设备的融合发展。

4 结语

医学分子影像设备的不断发展, 在临床医学上使得许多疾病可以实现早期发现、早期治疗和疗效评价, 它广泛应用于基础生命科学研究, 更好地为人类健康提供了保障。在分子影像学发展的推动下, 分子影像设备更是促进了生物医学工程学、生物物理学、生物化学等多学科的融合发展。

摘要:介绍了分子影像学的定义及分子影像设备的发展现状, 通过分析各类分子影像设备在临床中应用的优势与不足, 得出分子影像设备的发展方向是多功能、多学科、多技术的影像融合, 即多模态分子影像设备是未来的发展方向。

医学遗传课分子生物学教学策略论文 篇5

为了解决传统教学课堂的问题,需要改变传统的填鸭式授课模式,采用分层授课、小组教学、个别指导相结合的模式,搭建起教材与专业之间的桥梁,从学生的日常生活、工作实践、社会发展需求等多个角度重构教学内容,提高学生对相关知识点的关注度。在课堂教学方面,需要遵循学生的主体地位,将传统的被动式教学转化为互动式教学,提高学生的参与积极性。传统的授课方式枯燥、乏味,为此,还需要应用现代化的教学模式,提高内容的直观性、生动性与形象性,激发学生的创造性思维与创新思维,深入浅出的再现这一学科的魅力。

分子医学 篇6

[关键词]医学生物化学;分子生物学;教学效果;策略

研究生物体内的化学分子以及相关化学反应的学科就是生物化学,旨在通过对其分子水平的分析,探索生命现象的本质。随着该学科外延的不断发展,分子生物诞生,该学科将大分子,例如蛋白质与核酸等的结构、主要功能、基因构成、水平表达以及调节控制等作为主要研究对象。由此可知,生物化学和分子生物学在研究内容和形式中均具有密切关联,在医学的教学中属于基础性学科,在推动临床医学的发展方面意义重大。目前,化学生物和分子生物技术迅速发展,为了适应时代发展对教学提出的要求,提高其教学效果势在必行。下面,我们针对生物化学与分子生物学教学中存在的问题,结合实践,提出了几点针对性策略。

一、 积极调整和优化教学内容和方式

在我国科学技术进步的推动下,生物化学和分子生物的研究方式也在不断改进,相关知识的更新速度较快。为了满足时代发展的需求,相应的教学内容也应该进行调整和优化。目前,生物化学和分子生物教学使用的最新教材包含了更多的内容,但是教学时间有限,在有限的时间内很难全部顾及,所以需要教师合理安排课时。例如,《聚糖的结构和功能》和《组学与医学》等内容可以作為自学内容,在讲解《酶》这一知识时,可以将《维生素与无机盐》融入其中,还可以将《DNA损伤和修复》和《DNA的生物合成》放入同一课时内讲解;《真核基因与基因组》和《常用分子生物学技术的原理及其应用》等知识只需介绍基本概念和原理即可。

这样对教材的内容进行调整和优化,在突出教学重点的同时,还融入了新的前沿知识,学生的接受度更高。而且,这样的调整有助于全面掌握教材内容,紧扣教学大纲,将教学中的重点和难点作为课堂教学的中心。另外,对教学内容和方式进行调整,可以根据学时的安排设计教案,选择合适的内容和顺序完成教学。通过总结,对相关知识进行横向和纵向比较,帮助学生准确理解概念,巩固对重点知识的记忆,调动他们的学习兴趣,将抽象的知识实现具体化转变,帮助学生理解。例如,在讲解生物遗传中心理论之后,可以通过列表的方式,对复制、扭转录、转录和翻译等知识点的异同点进行比较,这样便于学生寻找其中的规律,掌握重点知识。

二、加强实验室的实践教学

生物化学与分子生物的教学中,实践教学占有相当大的比重。在传统的医学实验课中,大部分都是重复进行简单的实验,旨在培养学生的基本操作技能,但是这种实验教学方式不利于培养其综合能力。为了适应时代对医学人才培养的新要求,我们需要对生物医学实验课程的教学进行改革和探索。①实施以病例为基础的综合性实验教学。这种教学方式就是指,以某些疾病的病例为中心,对教学内容进行组合,将和病例相关的生化内容融合成一个连续性的实验。在具体的教学中,教师应该坚持将学生作为中心,然后通过辅助性的课堂讨论,让他们掌握系统知识,有助于培养其综合能力。②开放实验室,让学生有更多的时间去熟悉常用的医学仪器,在反复练习的过程中掌握其工作原理和使用方法,加强课堂理论教学和实践之间的练习,这样有助于提高学生的动手操作能力。③实施小组讨论和自学相结合的教学方式。这种教学方式坚持以问题为导向,学生为中心,教师为引导,已经在医学专业生物医学的实验教学中被广泛应用,有助于为医学人才的培养奠定良好的基础。

三、实现基础和临床的相互融合

在传统的医学生物化学与分子生物学的教学中,课程知识的完整性和系统性是教师教学的重点,这种教学方式最大的问题就是,基础和临床,理论和实践严重脱节。不管任何学科知识的学习,其主要目的就是运用知识来解决问题。所以在讲解医学生物化学与分子生物的基础知识时,应该适当地融入一些临床内容,通过临床内容引导出需要掌握的相关基础知识,将基础教学的理论学习和临床实践结合起来,这样有助于充分调动学生的积极性,从而提高学习的效率。很多临床疾病都和生化反应具有密切联系,例如,胰腺炎的发生和酶原在胰腺中的异常激活具有密切联系,通过这一知识点,学生更容易理解和记忆酶原激活的概念和生理意义。

除了上述3种方法之外,要提高医学生物化学与分子生物学的教学效果,还可以改革教学方式,尝试多种教学方式,加强综合运用等。总之,在生物化学与分子生物迅速发展的当今时代,要提高教学效果,我们必须不断加深教学改革,进一步提高教学质量,这样才能满足医学人才培养的时代要求。

参考文献:

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核医学分子影像临床教学模式探讨 篇7

1 保留和发展

近几年来, 核医学分子影像以及其他多种影像设备、多种成像方式、多种治疗手段的迅猛发展, 使传统核医学在临床中的地位受到了不同程度的冲击, 目前有些医生对核医学缺乏基本的了解, 宁可选择高尖贵的设备, 而把简单易行的核医学检查手段拒之门外, 造成资源的不必要浪费。因此, 如何继承与发展核医学是当前教学中必须思考与解决的重要问题[3]。基础核医学部分是极为重要的方面, 它是理解临床核医学的基础, 同时也是把握未来核医学发展方向的重要因素。针对学生核医学基础薄弱, 应加强核医学基础知识教学。有的内容虽陈旧, 但目前仍具有重要的临床作用及意义, 因此仍做重点讲解, 如:131I-治疗;肾功能检查的应用;肺显像的应用;心肌显像等。而目前临床应用少的部分作为了解内容、自学内容。笔者在加入新进展、新技术讲授内容的同时, 对经典方法、经典内容进行了保留和详细讲解, 将其作为医生应掌握的内容进行考核。

2 自编教材

核医学的发展速度快, 涉及的学科范围广, 但现有教学大纲仍没有包含这部分内容, 传统教材缺乏知识的及时更新, 核医学临床教师无实用的教材参考。若拘泥于原有的传统教学大纲, 教学内容与临床脱节, 教学实际效果不佳。一方面, 学生往往觉得核医学内容繁杂、抓不住重点、枯燥无味, 怀疑其临床价值, 学习兴趣不大。另一方面, 核医学分子影像是研究生的选修课, 课时少, 而核医学内容多, 在有限的学时内完成教学大纲授课任务的确困难很大, 导致需要介绍的内容不在大纲规定的教学范围内, 不常用的检查还要占用一部分学时来学习[4]。因此笔者根据实际情况, 进一步合理安排课时及内容, 自己编写切合教学需要的教材, 把临床工作中的经验体会总结编写为教材, 增强学生对核医学的感性认识, 同时通过实习巩固和加深对课堂知识的消化和理解。

3 多媒体教学

多媒体课件是目前临床教学中最常用的方法。授课者结合教学大纲和临床的需要, 把自编教材内容章节分解为不同的授课单元, 利用多媒体课件将丰富的理论知识、临床经验及教学技巧融入其中。特别是对于本科PET/CT等影像图片, 多媒体展示清晰生动。不仅有文字表述, 更有丰富的图片及数据, 结合最新进展及科研前沿, 信息丰富详实。多媒体可以将讲述内容的较大信息量浓缩概括, 重要知识点进行注释, 便于学生记录;并且图文并茂, 各种图片、动画同时应用, 色彩丰富多彩, 便于理解。教师根据发展变化及时更新教学内容, 便于保存、修改及重复使用, 节约了备课时间。同时, 授课者上课时演讲方便, 轻松自如, 得心应手, 易于讲深讲透。多媒体教学法是目前教学中不可缺少的方式[5]。

4 案例教学

案例教学法 (Case Method) 又称“苏格拉底式教学法”, 于1870年前后最早使用于哈佛大学的法学教育之中。在医学临床教学中, 这种案例教学法也有很好的效果。案例教学法是以案例为基本教材, 培养学生自主学习能力、实践能力、创新能力, 让学生尝试在分析具体问题中独立地做出判断和决策, 以培养学生运用所学理论解决实际问题能力的教学方法[6,7]。笔者在教学中利用教学资源丰富的优势, 总结分析临床工作中诊断正确的典型病例、诊断错误的病例、疑难少见病例等, 并向学生进行讲解分析, 以点带面, 举一反三, 同时结合基础理论的复习, 学生印象深刻, 便于理解记忆, 方式灵活, 气氛热烈受到学生的欢迎。

5 比较影像教学

影像学包括多种显像手段, 如X线诊断、数字血管造影、超声诊断、核磁共振和核素显像等, 每种影像检查手段都有各自的优势与不足, 从不同影像角度对疾病进行分析比较, 是重要的影像学教学方式, 称为比较影像学 (Comparing imaging) 。随着核医学迅速发展, SPECT/CT、PET/CT、PET/MR等融合型设备将逐渐成为核医学影像设备的主流, 实现了解剖结构图像与功能图像的同机融合, 因此核医学临床教学也要紧跟核医学分子影像的发展步伐。与传统核医学教学不同, 比较影像学教学对教师提出了更高的要求, 要求教师不但需要丰富的核医学影像知识, 同时必须具备较丰富的CT、MRI、彩超等影像学知识, 并能将多种知识融会贯通, 才能做好教学工作[8]。笔者充分利用比较影像学教学, 在主要讲述核医学知识的同时, 还要讲述相关的CT、MRI等影像知识, 使学生充分了解核医学影像新技术。

6 PBL教学方法

PBL教学方法 (Problem-based learning) 是以问题为基础、紧密结合临床实践, 倡导以学生为中心进行的教学, 是由美国教授Barrows于1969年首创的一种新的教学模式。PBL教学主要目的是激发学生的学习兴趣, 培养思考和解决问题的能力。经过“提出问题-建立假设-自学解疑-论证假设”的过程获取医学知识。例如提出肝实质单发高代谢结节的鉴别诊断问题, 启发学习思考方向, 提高鉴别诊断能力, 锻炼表达问题解决问题的能力[6,9]。在核医学分子影像教学中的探索表明, PBL教学法在提高教学质量的同时, 能有效缩短教学时间, 提高学习效率, 锻炼横向思维能力。此种教学方式在使学生全面掌握核医学知识的同时, 通过与案例教学、比较影像多种教学方法的交叉联合, 从而提高学生的学习热情和教学效果。

7 分层教学法

核医学专业岗位较多, 不同的工作岗位具备不同的知识与技能要求。在临床教学中, 核医学专业面对的受教医生, 教育背景不同, 层次高低不同。例如, 有来自核医学专业的、医学临床专业、影像专业的不同教育背景的医生, 他们有着各自的优势, 但对核医学分子影像的掌握与理解不同, 因此需根据实际情况分出不同层次, 教学侧重也有所不同[10,11]。通过核医学理论、影像专业讲座、临床应用多种模块的教学穿插结合, 通过“走出去听课, 请专家科内讲座”的方式进行学习, 例如通过外聘专家、多学科协作的方式、请影像专业、病理专业、临床专业的专家进行临床教学授课, 进一步扩大知识面, 提高理论及临床水平。

8 研究性教学法

科研是核医学工作的重要部分, 特别是近年来核医学的快速发展, 其在科研中逐渐显现强大的活力。作为医院研究型的科室, 科研教学是促进学科建设、发展和培养创新型人才的重要途径, 也是提高教学质量的重要手段[12,13]。核医学的重要价值之一在于不仅可以开展基础研究, 还可与临床进行多方面的科研协作。因此, 研究生、博士后研究的课题多与临床密切相关。例如通过PET/CT分子影像, 对预测肿瘤放化疗敏感性, 评价疗制定治疗方案, 勾画放疗靶区, 确定活检部位, 判断预后有重要意义。本科通过与临床医生联合进行临床科研, 与基础学科联合申请课题与奖项申报, 与临床科室联合培养研究生数名, 均收到了良好的教学效果。

9 双语教学法

近十年来我国核医学得到了迅速的发展, 但是, 在基础核医学研究方面, 国内的研究水平与国外相比差距较大。而在讲授基础核医学时就必然会引用到国外研究机构和研究者的最新研究成果, 此时采用双语教学的方式就显得极为重要[14,15]。笔者通过双语教学方式, 体会到它能有助于把国外最新的研究进展引入课堂, 而且能更忠实于研究者的文献报道。针对学生英语水平的差异, 采用灵活多变的教学方法。例如, 在临床病例分析中, 采用英语文献综述、双语读片、双语病例讨论等形式。通过汉语和英语两种语言的配合使用, 将国外经典的医学内容和最新的医学进展带到教学实践中, 使得核医学教学更快、更自然地与国际接轨, 达到更好的教学效果, 在医学教学中具有重要的作用。

综上所述, 核医学分子影像是利用放射性核素进行诊断和治疗的一门临床医学, 理论性知识含量大, 而且临床病例非常丰富, 既有临床治疗病例的生动事例, 又有多种影像手段的图片展示, 使传统知识与新的理论并存。笔者希望通过不断的学习和教学实践, 把多种教学方法融合起来灵活应用, 将丰富的知识传授给学生, 以便于更好地应用于临床, 更好地为患者服务, 发扬与发展我国的核医学分子影像事业。

摘要:人们对传统核医学的认识观念正在发生改变, 核医学已不断发展为核医学分子影像, 成为了医院现代化的重要标志之一, 在临床上正发挥着越来越重要的作用, 其临床教学内容与方式的改革势在必行。

分子医学 篇8

1 提高教师自身素质

教师既是知识的输出者, 又是学生自主学习的引导者, 只有自身学识丰厚, 专业知识扎实, 把握所教领域的前沿, 才能引导学生积极主动地思考和学习。1953年, 分子生物学从诞生至今, 发展十分迅速, 新概念、新理论不断提出, 新技术、新策略不断形成。为讲好分子生物学课程, 我们先后收集了不同版本的优秀《分子生物学》教材及不同版本的《免疫学》、《微生物学》、《生物化学》、《细胞生物学》、《病毒学》和《兽医传染病学》等国内外相关教材, 在研究了这些教材的内容之后, 经过认真分析整理, 逐步形成自己的授课体系, 制订了适用于动物医学专业的教学大纲和教案。为拓展学生的视野, 充分利用网络资源, 把握学科前沿, 及时更新教案, 做到常讲常新。

2 综合利用多种教学方法提高教学效果

2.1 对比教学法

针对分子生物学理论丰富、概念和知识点繁多的特点, 在教学过程中, 引导学生横向比较, 从而加深学生对知识点的理解和掌握。例如, 在讲解复制与转录时, 两者均是以DNA为模板按照碱基互补配对规则合成核酸链的过程, 合成方向均是5′→3′, 但是它们在模板、合成前体、聚合酶、产物、配对及是否需要引物方面又有区别, 教师引导学生有意识地将两者的异同点列举出来, 以加深对这两个过程理论知识的理解和掌握。另外, 原核生物与真核生物基因组特点的比较, 原核生物与真核生物翻译起始的比较, 真核生物三种RNA聚合酶的比较, 依赖ρ因子终止子和非依赖ρ因子终止子结构特点的比较等, 均可采用对比的方式讲授, 强化知识要点, 使概念明晰化, 加深对知识的理解和掌握, 有利于调动学生学习的热情。

2.2 比喻教学法

分子生物学中有许多概念和原理比较抽象、深奥, 如果采用传统的直接讲授法, 学生必然感到枯燥乏味, 难以理解, 提不起学习兴趣, 若在教学中运用一些简单、熟悉、恰当的比喻来描述这些概念和原理, 可使抽象的事物具体化、深奥的理论浅显化、复杂的知识简单化, 达到事半功倍的教学效果。例如, 在讲授分子伴侣时, 将“分子伴侣”比喻成婚庆时的“伴娘”, “伴娘”这一角色为大家所熟知, 其职责就是辅助新娘完成婚庆活动, 并将新娘送入洞房, 而不参与最终过程, 如同分子伴侣辅助细胞内新生蛋白质的折叠、组装, 并不参与蛋白质的最终形成和功能执行。通过这一比喻, 学生对分子伴侣这一抽象概念就“熟悉”了, 在降低学习难度的同时, 也提高了学生的学习兴趣。又如, 乳糖操纵子的三个结构基因串联起来共同为一个调控元件之下, 便于这三个结构基因协调一致的转录、翻译, 进而执行利用乳糖的功能, 是细菌高效利用资源的一种体现, 正如生活中为了提高工作效率、精简机构一样, 原先需要多个部门审批, 办事效率较低, 而精简以后相关审批手续只在一个机构就能完成, 大大提高了工作效率。通过这一形象化的比喻, 学生对细菌主要以操纵子的形式来调节自身基因转录就有了深刻的理解, 并易于牢固掌握。

2.3 增强互动, 活跃课堂气氛

传统分子生物学教学是一种填鸭式的教学, 整个课堂都是老师的独角戏, 学生没有参与到教学中, 特别是现在多媒体设备的普及, 课堂信息量显著增多, 如不对授课方式进行调整, 容易导致学生疲劳, 课堂气氛沉闷。而通过互动式教学, 让学生主动参与到教学中来, 不仅能激发学生思维, 而且增强了互动和情感交流, 活跃了课堂气氛。例如, 在学习DNA是遗传物质时, 先通过栩栩如生的图片将格里菲思肺炎球菌转化实验的过程展现给学生, 然后提出根据这一现象可以得出什么结论?为什么?这些问题不仅可以启发学生积极思考, 使学生参与到教学中来, 而且能培养学生的逻辑推理能力。另外, 教学内容小结和复习时, 可在教师的提示引导下, 由学生把一次课所学的重点内容进行小结, 并进行复习强化, 让学生“动”起来。在运用互动教学时, 教学方法需要灵活, 不能过于教条, 可在教学过程中适当引入学生感兴趣的课堂讨论, 对于分子生物学中的某些知识点, 如动物克隆的应用、基因组信息的用途及新分离病毒的分子鉴定方法等, 可让学生先查阅相关研究资料, 鼓励学生发言阐述个人观点, 并由教师进行总结。这样, 课堂活动重点由教师讲清教学内容变为引导学生弄清教学内容, 师生有目的地教和学, 教学互动, 不仅活跃了课堂气氛, 增进了师生感情, 给学生创造一个和谐愉快的学习环境和心理环境, 而且有利于提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

2.4 多媒体辅助教学

多媒体教学能够在有限的时间和空间内, 利用计算机等媒体手段和技术, 以图文并茂的动感教学手段将文字、图形、照片、视频、音频等各种分子生物学信息直观、生动地展示给学生, 帮助学生从多个角度理解抽象复杂的生物学过程和规律。如学习DNA复制方式:θ复制、滚环复制和D环复制时, 单纯 “说教式”的教学, 学生很难理解, 而通过多媒体技术将图片和动画展示给学生, 就非常直观, 一目了然。又如在学习位点特异性重组时, 重组可导致DNA的缺失和倒位, 这到底是什么原理呢?通过图片和动画的演示同样可起到事半功倍的效果。总之, 融图、文、声于一体的多媒体辅助教学, 可使抽象的教学内容具体化, 利于学生在轻松愉快的气氛中迅速掌握所学知识。

3 理论联系实际, 激发学习兴趣

授课从形式上看是向学生传授一门具体的科学知识, 但从内涵上看是培养学生的科学兴趣, 激发学生的学习欲望。因此, 激发学生的学习兴趣一直是教学中的一个重要目标。在分子生物学教学中, 将所讲授的内容与生活中常见的生命现象、生物学规律、疾病, 特别是动物疾病的预防、诊断和治疗等方面联系起来, 让学生感受到学而有用、学而有趣。在学习点突变时, 可以联系镰刀形红细胞贫血, 其发病机理就是血红蛋白β基因第6个密码子GAG中的“A”突变成“T”, 从而带负电的极性亲水谷氨酸被不带电的非极性疏水缬氨酸所代替, 导致血红蛋白的溶解度下降。又如, 学习紫外线照射引起DNA形成嘧啶二聚体, 造成DNA损伤时, 可以联系生活中经常利用紫外线消毒, 而DNA损伤的细菌遇到可见光后可激活光复活酶, 分解嘧啶二聚体, 显著提高细菌的存活率, 因此为提高消毒效果, 紫外线消毒后一段时间应保持黑暗。在学习核酸杂交和PCR技术时, 可联系实际生产中广泛应用这些技术进行动物传染病的快速诊断和致病机理的研究, 为控制动物传染病提供了前提。这些生动的事实和现象使学生感觉到分子生物学不仅仅是抽象、深奥的理论, 更是解决许多生产实际问题的利器, 从而大大激发了学生的求知欲和学习兴趣。

分子医学 篇9

1 研究生课程教学面临的挑战

由于医学研究事业的发展和高层次专业人才培养的需要,医学研究生的培养已迅速扩大成了一个大的产业,与此同时,研究生教育也面临着科学变革的挑战,研究生课程教学中暴露的一些问题不容忽视。

研究生的培养过程,不仅是研究生接受教育的过程,更重要的是研究生直接参与科研、提高科研能力的过程。目前我国大多数高等院校研究生课程的设置不够合理,教学环节忽视了对研究生实践训练和研究能力的培养,尤其医学硕士生是处于“打专业基础、学应用技术、探讨问题”的阶段,博士生阶段是“运用知识发挥创造、探索发现问题”,因此,针对医学研究生培养的课程教学应有其自身的特点,不仅要紧跟国际学术的发展,新技术的发现与应用,同时课程内容对医学各学科的适应性要强。

当前研究生课程教学中教学方法的单一固化是教学改革的重点与难点。教师按自己的知识体系传授,听不到学生的见解,学生死记硬背地考试,师生间没有机会进行交流讨论,更谈不上让学生参与教学设计,成为教学的主导者,培养研究生创新能力的启发式、讨论性和探索性教学方式的实际应用少而少之,极不利于研究生实践定向思维的突破和科研创新能力的提高[2]。

研究生课程教学质量评估缺乏科学、规范化的标准与管理。过分强调研究生学习期间科研任务完成指标,忽视课程教育对学生基础知识的引导和强化作用,而且仅以学生考试成绩作为教学效果的标准则几乎是所有研究生课程教学的通病,长期以来不规范、无科学系统性的评价方式直接影响了研究生教育的质量。完整的评价体系除了注重课程的学术要求,应以师生的接受性为评价主体,按照课程内容的基础性、实用性和先进性等原则实施评价,还应实时引入科学实践评价因素,注重及时淘汰或更新不符合学科发展、研究需要的课程内容,保证教学内容的前沿性和科学性[3]。

2 面对现实进行研究生课程教学改革

20世纪分子生物学理论和技术的迅猛发展改变了整个生命科学的面貌。其作为生命科学研究的共同语言已公认为医学研究生的必修学位课,这门课程将是他们今后从事医学专业最基本最稳定的内容,不仅能提升研究生的前沿学科知识,还应使他们在今后的工作中能以更专业化的技能成为医学研究领域有效的交流者[4]。基于此目标,医学分子生物学的教学就应设计成在学科前沿基本理论知识的基础上,以一定的应用技术训练为主要内容的课程。在课程教学活动中,我们以学生科研需求为宗旨,结合对学生基本素质的培养,在以下方面进行了有效的教学改革:

紧跟学科发展,调整课程结构,更新教学内容,编写和选用符合医学研究生实际的应用性教材。根据分子生物学学科发展迅速的特点,课程结构须不断调整。分子生物学是跨学科性应用基础研究学科,因此我们在教学中注意了课程设置与科研能力培养统一、学科前沿与基础知识统一,课程的安排从理论到实验,从基础到前沿,特别注重教学内容的整体性与适应性,比如,分子生物学全套实验以基因工程为主线,安排从核酸的分离纯化到外源蛋白的表达鉴定及纯化,将基因组或质粒DNA提取以及组织、细胞RNA的制备结合相应的分析技术均安排在综合性实验中,以保证研究生们能够系统整体性掌握分子生物学理论知识和技术的应用,同时教学内容与本科生课程拉开档次,将发展的前沿内容和最新技术方法引入教学实践中。其次,如何在有限的时间让研究生获得最大的知识量,我们根据学科知识的发展和演进、学生的科研实践需求制定了规范的教学方案,包括课程的主讲内容、重点与难点,主要的参考教材、著作等,及时更新课程内容,并在积累中进行高水平教材的提炼和建设,于2003年转化成系统化、适应性强、内容新的研究生课程教材。

采用灵活有效的教学形式及考核评估方法。“授人以渔”是研究生课堂教育的目的,培养研究生的自主创新能力为主的研究性教学方式,如:启发式、讲座式、研讨式等在我系青年教师的授课中得到大力推广。在现代教学过程中教师角色的转变和突出研究生的主动地位是使教学方式灵活多样的关键,既强调正规学习训练,又强调授课方式的灵活,体现专业研究课程的价值; 同时自2005年我们全面推行多媒体教学,并积极在教学中逐步开展双语教学活动,让学生对生命科学研究的专业英语从接触到掌握,为将来能顺利进入日新月异的生命科学研究领域打下基础。

课堂教学后对学生的考核评估我们也注重了考试方式的灵活,不仅将闭卷改为开卷考试、结合多渠道,如课堂作业、读书报告、论文式的实验报告等,综合评判一名研究生通过课程学习所积累获得的自我指导与通晓专业研究领域知识的实际能力,而不是看他死记硬背记住了多少知识。

多渠道提高任课教师的教学素质。正规课程教学的效果,最关键的是要保证高素质的教师队伍,教师要以端正的教学态度和不断更新的知识结构迎接医学研究生教育培养的挑战。我系研究生教学队伍为平均年龄不超过40岁的教授、医学博士,教学中通过教师的科研工作支持更新课程内容,使每年的更新率达15%-20%。由于分子生物学学科的发展高度国际化、成果日新月异,除了集体备课,集思广益,保证研究生教学队伍的协调与教学水平,我们还鼓励年轻教师密切关注国际最新学科发展动向,在各种国际合作交流的机会中,学人所长,积极引进国外高校先进教材、学习新的教学内容、教学手段,既保持了教学力量的生机与活力,也全面提升了教学和人才培养的国际通适性水平。

3 尝试医学研究生分子生物学课程教学新体系

课程建设是提高研究生创新能力的重要手段,教学方法的改革是研究生创新能力培养的核心[5]。我系在过去几年的硕士、博士生分子生物学课程教学中进行教学方式改革的尝试,创设适宜于医学研究生分子生物学正规化教学的学习平台,建立了一种知识与能力并重的“交流式设计”的实验教学模式,在研究生创新能力的培养中取得了较好效果。

研究生课程教学的目的是引导研究生们提高专业自学能力,为今后的学习与研究活动做好准备。我们认为无论是理论还是实验课程教学,它们在类型上都应该是交流式的,即主动调动学生的参与意识和创造能力,在老师的配合、指导下学生边接触新知识,边主动设计、将知识为己所用,这样才能提高研究生的智力技能而不是获得短期的基于记忆的知识堆积。分子生物学具备的学科特点是理论知识的前沿,技术的广泛应用,我们重视实验技术的授课,开展以学生为中心的课程教学改革,将大量的课堂时间用于培养研究生对技术的操纵能力和应用能力上。我们希望教学活动与研究生的科学研究、专业实践等培养环节相辅相成,在教学中坚持如下原则:①从理论角度培养学生广泛的知识面,对自己的研究领域有全面的掌握;②在实验中培养学生的工作技能及实验设计能力。也就是说,在课程安排上,重视为学生知识的吸收提供适宜的学习环境和条件,这不仅是教学方式的优化,通过教师创设、规划课程的学习环境,能让学生发挥积极性、主动性,甚至对课程教育环境能动地操作、控制,激发研究生对课程学习的兴趣。具体而言,在实验课前辅以分子生物学领域中的基本理论及新发现、新成果和新技术的介绍,选用和临床或生物技术药物等有联系的对象为实验教学研究主题,提供明确的实验室条件,之后给予一定时间让研究生结合相关专业查阅资料,提出自己的观点和设计思路,整理成主题实验(包括研究策略、基本实验方法,操作步骤等),交给指导老师进行可行性分析,根据实验室具体情况提出修改意见并完善实验设计的科学性、逻辑性,最后综合成系统化的最佳实验方案,构成具有探索性且开放的实验教学体系。这种教学方式不仅调动了学生的兴趣与思维,督促学生了解分子生物学在医学研究中的基石作用,掌握专业最新研究动态,同时学生在接受知识的过程中,具有相当的自主选择性,有利于培养学生的创造意识和科学素质。

当然,在我们进行的硕士、博士生分子生物学实验技术的教学改革中,也遇到各种问题和挑战。硕士研究生的规模大,学生多,尤其来自不同的层次背景,基础不齐,通常只受过很少的实验室训练,面对迅速更新的生命技术的理解和掌握有所不同,在安排课程时,我们基于求同存异的设计模式,一方面求同,立足于巩固专业基本知识,培养基本技能;另一方面求异,以发挥各个专业研究生的研究兴趣、根据不同专业方向,按学生合理地设计要求,开展个性化实验。而面对医学博士研究生基因工程技术课,其正规化统一授课方式同样束缚了博士生对其内容的掌握和运用,不利于不同专业的博士生各取所需,一名博士生不可能在种类繁多的实验技术方面都得到正规的训练,他们应该掌握的是与研究课题相关的实验技术,在学习中培养的是独立科研素质,因此,更有必要使其发挥主体意识,加强课程安排的交流性,在博士生对本技术课程内容基本掌握的基础上给他们提供适当的空间,以利于他们在合适的层面提出问题,设计合适的可重复的实验和恰当的对照,进行相应结果的分析。

我系的青年科研骨干力量为熟练专业技能的博士,能满足不同生化与分子生物学实验技术设计的指导;活跃在教学科研一线的教师、实验师能够团结合作,按需提供、准备实验的实施条件,除克服工作量的超额负荷外,这种交流式教学方式的改革无特殊困难,但对提高学生的智力技能可产生明显的正效应,突出的特点是有利于学生对所学的专业知识和技术为我所用,并形成一个良好的认识和评价知识的思维系统。

4 结束语

分子生物学的迅速发展及在医学领域的应用为人类生活水平的提高做出了巨大贡献。学习掌握生化与分子生物学技术知识与技能对医学研究生的培养是必备的基础。但生命科学领域的研究途径是多样的,强行设计一个理想的教育与训练模式的作法是专横的。我们作为承担武汉大学医学硕士、博士生的生化与分子生物学技术课程的教学单位,在研究生教学内容和教学方式上有责任推陈出新,以培养研究生高素质能力为宗旨,在教学中发挥学生的主动参与精神,建立“交流式设计” 课程教学新体系,为提高研究生的智力技能创造条件,这也有利于学生建立对一个专业的认识与评价能力,并在今后的科研工作中更有效地运用所掌握的知识与技能。为医学研究生开设高质量的分子生物学课程, 进行教学改革是永无止境,这是需要我们教学一线的教师们认真对待并不断总结、探索、创新的一项工作。

摘要:研究生课程教学是研究生教育的基础,对于高层次专业人才的培养质量具有非常重要的作用。本文针对医学研究生的分子生物学课程教学中面临的挑战、存在的问题进行剖析,对我校在课程内容、教学模式、课程评估与建设等方面的改进举措进行探讨。

关键词:课程教学,教学改革,研究生教育,交流式设计

参考文献

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[4]李森,陆巍,蒋予民.分子生物科学博士学位的标准[G].北京:清华大学生物科学与技术系、清华大学研究生院联合出版,1999.

分子医学 篇10

关键词:中医学专业,分子生物学,教学改革

分子生物学作为一门新兴学科, 从生物学和生物化学中分离出来之后, 发展极其迅速, 应用前景极为广阔, 学科之间彼此的交叉性和融合性越来越强[1]。随着分子生物学新技术不断融入医学研究领域, 尤其在癌症治疗与靶基因药物开发、流行性疾病预防、新型疫苗开发和应用、遗传性疾病发病机制探讨等方面都彰显了巨大优势[2]。因此, 医学类院校学生对分子生物学知识和技术产生了浓厚兴趣, 期待用现代分子生物学技术和理论解决实践中遇到的问题。但对于中医学专业学生来说, 现代生物学知识相对欠缺, 实际动手能力较差, 尤其将分子生物学知识和技能与中医理论进行融合、渗透是教学的一个难点[3]。如何使学生用分子生物学知识联系专业实际, 开阔专业视野, 提高解决问题的能力, 已经成为中医学专业教学改革探索的重点。我们承担中西医结合临床、中医学、中药学、针灸推拿学、预防医学等专业的分子生物学理论与实验教学任务, 根据不同专业的特点, 从培养学生的独立分析问题、解决问题和创新能力入手, 探索中医学专业分子生物学的教学模式, 现介绍如下。

1 全面把握教材, 认真备课

分子生物学是一门新兴学科, 整个教材反映了内容新颖性、理论抽象性和实验条件要求苛刻性[4]。教师在接受教学任务后, 要在课前做好充分准备, 除“吃透”教材上的主要内容外, 还要抓住章节重难点, 根据专业特色, 找到分子生物学与中医学专业的结合点。翻阅大量与授课内容有关的参考资料, 掌握学科发展新动态, 写出详细讲稿, 制作简单易懂的幻灯片, 配备典型的标本, 展示典型照片和挂图等, 合理安排课件内容和各教学环节时间, 在每次上课前列出提纲, 使每一次课的内容安排井然有序, 突出重点和难点, 体现科学性、专业性、生动性和易懂性。

2 探索教学规律, 讲究教学互动

教学是一个知识综合展现的过程, 要不断探索教学规律, 教学是一个不断发展的过程, 要不断把新的教学手段、思想和理念贯穿到教学中;教学是一个多技巧并用的过程, 要以学生为主体, 激发学生的兴趣, 引导学生学会主动学习, 变强制接受为自觉接收, 变被动学习为主动学习, 变乏味学习为兴趣学习, 变灌输为启发, 变督促为引导, 从“让我学”变为“我要学”。在教学过程中学会当一名演员, 用诚恳的态度、饱满的热情投入每一次课, 语言要通俗、生动、形象, 声音要洪亮, 语气要抑扬顿挫;在教学过程中学会当一名指挥官, 要统筹全局, 精心设计课堂教学, 预可能出现的情况, 从容驾驭课堂教学进程;在教学过程中学会当一名艺术家, 随时洞察学生思维变化的态势, 善于激起学生的兴趣和热情, 把教学艺术渗透于教学的每个环节;在教学过程中学会当一名引路人, 不断把科研中取得的新成果与课程内容衔接起来, 使学生在学习中了解科研前沿与所学专业知识之间的联系, 感悟出科学创造的技巧和着眼点, 激发自身思想创新、知识创新[5]。例如, 在分子生物学教学过程中, 讲到DNA双螺旋结构时让学生联想麻花, 在讲到蛋白无规则卷曲时让学生联想厨房使用的钢丝球。同时, 给学生提出问题:中西医结合有什么意义?中医五行理论与基因表达调控的时间性和空间性有什么联系?分子生物学技术与中医诊断技术的互补性在哪里?尽可能让学生结合专业, 联系实际, 拓宽思路。

3 改革教学方法, 提高教学效果

打破传统的教学方式, 采取多种授课形式。例如, 选取合适的内容让学生试讲, 其余学生提问, 教师点评;让学生根据已学内容写小论文, 总结内容之间的联系, 并结合专业阐述这些理论的实际应用;围绕授课内容提出热点问题, 开展课堂讨论, 让学生利用图书馆、网络等资源查找资料, 提高学生学习的能力[6], 例如可提出以下问题:转录和翻译的关系?中药对生物信号传递影响的路径和关系?中药多靶点、多路径和多方位作用与信号传递的关系?

讲授过程中密切关注学生的思维变化, 用积极的心态精心设计每次课, 提高教学效果[7]。

4 将科研体会与学术报告融入课堂

分子生物学是一门实验性很强的学科, 理论和实验操作之间有密切联系, 许多理论来源于实践。结合科研过程中的PCR技术、回收、转化、蓝白斑筛选等, 给学生阐述核酸结构、DNA复制、RNA转录、蛋白翻译、细胞信号传递等, 会使学生对相应的理论知识掌握得更牢固, 理解得更深刻。

在教学过程中抽出几个学时, 采用讲座的形式将分子生物学一些前沿知识介绍给学生, 如“糖尿病的发生分子机制与中医疗法”、“PCR真的是魔鬼吗?”等, 开阔学生的专业视野, 激发学生对分子生物学的学习兴趣。

5 考核要全面, 评估要综合

考试是考查学生学习效果、教师教学质量的重要手段, 坚持将考核贯穿于整个教学过程中, 充分调动学生在整个学习过程中的积极性。注重平时考核, 包括出勤、课堂发言、讨论、作业、讲课、实验操作等多项内容。在教学过程中, 教师结合中医学专业的特点布置作业, 对学生的每一份作业都认真批改;结合中医学专业和分子生物学知识在课堂提问, 对学生课堂发言和讨论发言的情况做详细记录。实验过程中, 通过抽查学生的预习报告、随机提问、观察学生的实验操作和查看实验结果等方法对学生的实验打分。制订多种考核方案, 在期末考核中, 除了闭卷考试, 还增加了分子生物学与中医学知识的小论文写作。

分子生物学知识和技术已渗透医学的很多领域, 必将在传统医学领域中广泛应用。作为从事分子生物学教学的工作者, 必须加强学习, 转变教育思想, 更新教育观念, 提高教学质量, 积极探索, 不懈努力, 才能适应培养高素质中医专业人才的需要。

参考文献

[1]孙雷.中医药学专业分子生物学本科教学心得浅谈[J].中医教育, 2010, 29 (6) :43-44.

[2]马灵筠, 席守民, 杨五彪.生物化学与分子生物学在医学教育中的重要性及教学探索[J].西北医学教育, 2010, 18 (2) :319-321.

[3]康宁, 张嵘, 陈艺红, 等.基础药学理科基地专业分子生物学教学方法的探索[J].药学教育, 2007, 23 (3) :40-43.

[4]李冬民, 吕社民, 杨旭东, 等.改革生物化学与分子生物学教学方法培养创新性医学人才[J].西北医学教育, 2008, 16 (6) :513-515.

[5]孙爱群, 牛树银.探索教学方法, 讲究授课艺术[J].中国地质教育, 2006 (3) :43-45.

[6]张海波, 韩晓燕, 侯雪瑞, 等.TBL教学法在医学分子生物学实验教学中的应用[J].西北医学教育, 2012, 20 (4) :765-767.

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