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關(guān)鍵詞:生物科學(xué) 健康教育 專業(yè)建設(shè)方向
中圖分類號:G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)03(b)-0044-02
生物科學(xué)代表著21世紀(jì)自然科學(xué)的前沿,是孕育關(guān)鍵性突破的學(xué)科之一。生物科學(xué)是研究生物的形態(tài),結(jié)構(gòu),生理,分類,遺傳,變異和進(jìn)化的科學(xué),它以培養(yǎng)基礎(chǔ)性,研究性人才為主。海南醫(yī)學(xué)院是一個地方性本科醫(yī)學(xué)院校,為了適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求和學(xué)校本身的發(fā)展,我校于2009年開設(shè)了生物科學(xué)專業(yè),學(xué)制四年,同時,為了適應(yīng)就業(yè)市場的需要,將生物科學(xué)專業(yè)設(shè)定為健康教育方向。
在專業(yè)開設(shè)之初,我們通過對一些院校的調(diào)研后發(fā)現(xiàn),多數(shù)學(xué)校的生物科學(xué)專業(yè)普遍存在著沒有明確的學(xué)科定位,專業(yè)設(shè)置雷同,沒有具體的研究方向和針對性等現(xiàn)象。在教學(xué)過程中僅僅以理論課教學(xué)為主,缺少實(shí)驗(yàn)教學(xué)和專業(yè)實(shí)踐。這種不顧自身特色和條件,追求時髦,一哄而起,搞形式主義的辦學(xué),既保證不了教學(xué)質(zhì)量,擴(kuò)大不了辦學(xué)規(guī)模,又不能辦出其自身特色,也極大的浪費(fèi)了教育資源。
本文在總結(jié)以上專業(yè)建設(shè)方面遇到的問題和分析國內(nèi)醫(yī)學(xué)院校生物科學(xué)專業(yè)建設(shè)與就業(yè)市場趨勢的基礎(chǔ)上,闡述了我校在生物科學(xué)專業(yè)建設(shè)的一些做法和體會,以期為醫(yī)學(xué)類院校生物科學(xué)專業(yè)建設(shè)提供發(fā)展思路。
1 明確學(xué)科定位
在教育部2001年頒布的“高等學(xué)校本科專業(yè)目錄”中與生命科學(xué)有關(guān)的專業(yè)主要有三個:生物科學(xué),生物技術(shù)和生物工程。許多學(xué)校都設(shè)置有其中的二個或者二個以上的該類專業(yè)。因此,人才培養(yǎng)方案中應(yīng)使這三類專業(yè)有所區(qū)別。生物科學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科,它是研究生物的形態(tài),結(jié)構(gòu),生理,分類,遺傳,變異和進(jìn)化的科學(xué),它以培養(yǎng)基礎(chǔ)性,研究性人才為主;生物技術(shù)是應(yīng)用自然科學(xué)及工程學(xué)原理,依靠生物作為反應(yīng)器,將物料進(jìn)行加工,以提品為社會服務(wù)的技術(shù),它是側(cè)重理科,理工管結(jié)合的復(fù)合型專業(yè),以培養(yǎng)應(yīng)用性人才為主;而生物工程則是生物技術(shù)研究中側(cè)重于后期產(chǎn)品處理的部分,是側(cè)重工科,理工管結(jié)合的復(fù)合型專業(yè),仍以培養(yǎng)應(yīng)用性復(fù)合型人才為主。這一分類特點(diǎn)決定了生物科學(xué)是基礎(chǔ)性學(xué)科,其他兩門應(yīng)用性學(xué)科是在其基礎(chǔ)上,結(jié)合其他學(xué)科的研究成果發(fā)展出來的。
生物科學(xué)包括了微生物學(xué),生物化學(xué),細(xì)胞生物學(xué),免疫學(xué),育種技術(shù)等幾乎所有與生命科學(xué)有關(guān)的學(xué)科,同時又與化學(xué),化學(xué)工程學(xué),數(shù)學(xué),微電子技術(shù),計算機(jī)科學(xué)等生物學(xué)領(lǐng)域之外的尖端基礎(chǔ)學(xué)科相結(jié)合,從而形成一門多科學(xué)互相滲透的綜合性學(xué)科。因而作為生物科學(xué)專業(yè)的本科生經(jīng)常面臨哪些基本知識,基本理論應(yīng)該優(yōu)先掌握的困惑;而作為教師也經(jīng)常需要考慮哪些基本知識,基本理論應(yīng)該優(yōu)先重點(diǎn)向?qū)W生講授,如何培養(yǎng)出適應(yīng)時展,緊隨世界潮流的生物科學(xué)專業(yè)人才。在一般綜合性大學(xué)中,這個專業(yè)的人才是以研究性的培養(yǎng)模式進(jìn)行培養(yǎng)的,在一般本科醫(yī)學(xué)院校生物科學(xué)專業(yè)辦學(xué)總體思路是:“夯實(shí)基礎(chǔ),拓寬知識面,立足于現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),因地制宜,辦出特色,面向現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)主戰(zhàn)場培養(yǎng)應(yīng)用型,復(fù)合型生物科學(xué)人才”。
海南醫(yī)學(xué)院是地方性醫(yī)學(xué)院校,其辦學(xué)宗旨是為地方培養(yǎng)實(shí)用技術(shù)應(yīng)用型人才,因此,生物科學(xué)專業(yè)建設(shè)不能像綜合性大學(xué)一樣,而應(yīng)該從生物科學(xué)基礎(chǔ)理論入手,在專業(yè)方向上選擇由生物科學(xué)衍生的相關(guān)實(shí)用技術(shù)性方向,以就業(yè)為導(dǎo)向,培養(yǎng)適應(yīng)市場需求技術(shù)型人才。從應(yīng)用的角度來認(rèn)識,生物科學(xué)是人類對生物資源的利用,改造并為人類提供服務(wù)的一門學(xué)科。在此認(rèn)識的基礎(chǔ)上才能建立科學(xué)可行的教育體系,科研體系和管理體系。目前這三個體系涉及的主要研究領(lǐng)域和方向有如下幾個方面:(1)生物化工與材料;(2)環(huán)境與環(huán)境生態(tài);(3)農(nóng)業(yè)生物技術(shù);(4)生物醫(yī)學(xué)醫(yī)藥工程;(5)食品生物技術(shù);(6)能源生物技術(shù);(7)生物制藥;(8)基礎(chǔ)生物技術(shù);(9)生物工程技術(shù)仿生;(10)生物戰(zhàn)劑及其防御;(11)生物檢測檢驗(yàn)技術(shù)。從以上專業(yè)方向發(fā)展分析,適合醫(yī)學(xué)院校生物科學(xué)應(yīng)用技術(shù)型的專業(yè)方向有生物醫(yī)學(xué)醫(yī)藥工程、生物制藥和生物檢測檢驗(yàn)技術(shù)。其中適合我校生物科學(xué)發(fā)展方向的是生物檢驗(yàn)檢測。
綜合以上分析,我校的生物科學(xué)專業(yè)的學(xué)科定位是:以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主的專業(yè),是理工管結(jié)合,以理為主的新興復(fù)合型專業(yè)。通過培養(yǎng)使學(xué)生具有扎實(shí)的生物科學(xué)理論知識,掌握生物技術(shù)基本實(shí)驗(yàn)技能,了解學(xué)科發(fā)展前沿,能在工業(yè),醫(yī)藥,食品,環(huán)保等行業(yè)的企業(yè),事業(yè)和行政管理部門從事與生物檢驗(yàn)檢測有關(guān)的應(yīng)用研究,技術(shù)開發(fā),生產(chǎn)管理和行政管理等工作的高級專門人才。
2 完善課程體系設(shè)計
2.1 擴(kuò)大基礎(chǔ)課教學(xué),增加選修課比例,優(yōu)化課程體系結(jié)構(gòu)
調(diào)整課程結(jié)構(gòu)是課程體系優(yōu)化的前提?;A(chǔ)課程一般都具有較高的穩(wěn)定性和較寬的適應(yīng)性,是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生智能,增強(qiáng)畢業(yè)后發(fā)展?jié)摿Φ闹匾A(chǔ)。為此要特別注意加強(qiáng)公共基礎(chǔ),專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)。同時根據(jù)生物科學(xué)畢業(yè)生去向和我校的學(xué)分管理制度,我們在構(gòu)建生物科學(xué)專業(yè)課程體系中,大量增設(shè)選修課,主要涉及人體解剖生理學(xué),藥理學(xué),細(xì)胞生物學(xué),藥物化學(xué),生物技術(shù)制藥,微生物檢驗(yàn)等。通過增設(shè)選修課,可以增加專業(yè)基礎(chǔ)知識,加強(qiáng)素質(zhì)教育與能力培養(yǎng),拓寬專業(yè)口徑,使學(xué)生更能適應(yīng)市場需求。
2.2 重視教學(xué)內(nèi)容的改革
在改革課程結(jié)構(gòu)的同時,重視課程內(nèi)容的調(diào)整。教學(xué)大綱是進(jìn)行課堂教學(xué)的基本依據(jù),編好教學(xué)大綱是進(jìn)行課堂教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對規(guī)范課程教學(xué)和保證教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。課程內(nèi)容的改革要從教學(xué)大綱著手,通過調(diào)查,研究和討論,對每門課編制出切實(shí)可行的教學(xué)大綱,大綱強(qiáng)調(diào)突出重點(diǎn),難點(diǎn),加強(qiáng)了實(shí)踐環(huán)節(jié),強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn),實(shí)習(xí)基本技能的掌握。細(xì)化各章內(nèi)容,明確課程交叉內(nèi)容所屬,例如基本原理部分前面課程已講授,后面應(yīng)用的課程時就不再細(xì)講,確保課程內(nèi)容不重復(fù),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不雷同。
2.3 增強(qiáng)師資隊伍建設(shè)
根據(jù)教學(xué)體系和課程體系的教學(xué)需要培養(yǎng)和引進(jìn)理工結(jié)合的高層次人才。在學(xué)科建設(shè)經(jīng)費(fèi)和學(xué)院的支持下,加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課老師在教學(xué)及科研方面能力的提升。對年輕教師特別是非生物背景的教師進(jìn)行了全方位的培養(yǎng)。建議全體在崗教師加速知識結(jié)構(gòu)調(diào)整和知識更新。高素質(zhì)師資隊伍的建設(shè),有利于推進(jìn)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革。為該學(xué)科專業(yè)的發(fā)展奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。
2.4 加強(qiáng)實(shí)習(xí)及畢業(yè)環(huán)節(jié)教學(xué)體系的建設(shè)
進(jìn)行素質(zhì)教育是時代對高等教育人才培養(yǎng)的基本要求。素質(zhì)教育的核心是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)在培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐觀念,提高學(xué)生的素質(zhì),啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維,開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新潛能,鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力,鞏固理論知識,提高學(xué)生實(shí)踐動手能力與獨(dú)立工作能力,以及培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,分析問題,和解決問題的綜合能力方面具有其它教學(xué)環(huán)節(jié)無法替代的重要作用。在實(shí)習(xí)及畢業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)中,我們主要做了以下兩方面的工作:
(1)制定生產(chǎn)實(shí)習(xí)的動態(tài)監(jiān)控措施及成績評定體系。評價指標(biāo)體系是搞好評價工作的基礎(chǔ),它不僅是對生產(chǎn)實(shí)習(xí)進(jìn)行評價的依據(jù),而且會對實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)中的各項工作起到引導(dǎo)和推動作用。因此,一個科學(xué)的評價指標(biāo)體系不僅應(yīng)能客觀,全面地反映實(shí)習(xí)教學(xué)的水平及其效果,而且還應(yīng)遵循科學(xué)性和可操作性。根據(jù)上述原則,我們設(shè)計了生產(chǎn)實(shí)習(xí)評價指標(biāo)體系。修改,制訂了詳細(xì)而具體的生產(chǎn)實(shí)綱。摒棄了傳統(tǒng)的提綱式指導(dǎo)大綱,改為具體的以車間或工段為單位的實(shí)習(xí)要求內(nèi)容和指導(dǎo),讓學(xué)生充分明確實(shí)習(xí)的內(nèi)容和要求,同時,可起到督促實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師的作用。
(2)規(guī)范畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告,提高畢業(yè)設(shè)計(論文)質(zhì)量。以表格形式,要求本科畢業(yè)論文之前,充分明確該課題的背景、意義、主要研究內(nèi)容方法、技術(shù)路線、工作進(jìn)度和技術(shù)指標(biāo)等內(nèi)容,并在全院范圍內(nèi)進(jìn)行公開的,正規(guī)的開題報告,給該專業(yè)的師生提供了一次較好的學(xué)術(shù)交流機(jī)會,有助于拓寬學(xué)生的專業(yè)視野,活躍學(xué)術(shù)氣氛,全面提升生物科學(xué)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(論文)質(zhì)量。與此同時,我們還制定了畢業(yè)設(shè)計(論文)批改方案,以規(guī)范畢業(yè)設(shè)計(論文)的撰寫,提高畢業(yè)設(shè)計(論文)質(zhì)量。
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關(guān)鍵詞 發(fā)育生物學(xué);實(shí)驗(yàn)實(shí)踐;教改;擬南芥
中圖分類號 G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)10-0326-02
Research on Experimental and Practical Teaching of Development Biology Using Arabidopsis thaliana as Material
HUANG Yong CHEN Dong-hong RUAN Ying
(College of Bioscience and Biotechnology,Hunan Agricultural University,Changsha Hunan 410128)
Abstract To improve the teaching quality of the experiment and practices of development biology in higher agricultural institutions,firstly this paper reviewed the achievements of this course. And then,the content of experiment and practice of developmental biology were constructed used Arabidopsis thaliana as material. It was approved that the method brought more advantage to students.
Key words development biology;experimental and practical;reform;Arabidopsis thaliana
發(fā)育生物學(xué)是在傳統(tǒng)胚胎學(xué)的基礎(chǔ)上,隨著生化與分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展和進(jìn)步,形成的一門新興學(xué)科[1]。發(fā)育生物學(xué)主要研究生物個體發(fā)育過程中的原理及調(diào)控機(jī)制,具有發(fā)展迅速、更新快等特點(diǎn)[2]。發(fā)育生物學(xué)是本科高年級的專業(yè)基礎(chǔ)課、必修課。目前,國內(nèi)使用的發(fā)育生物學(xué)教材多樣化,而且還沒有適合本科生使用的實(shí)驗(yàn)教材,即使有些院校開設(shè)了一些實(shí)驗(yàn),但內(nèi)容常取決于授課老師的研究方向,隨意性較大,不夠規(guī)范合理,學(xué)科和理論體系不完備[1-3]。
湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)面向本部及國際學(xué)院生物科學(xué)專業(yè),但目前為止尚無實(shí)驗(yàn)教材?;谝延械慕虒W(xué)經(jīng)驗(yàn)、本校及本院的研究內(nèi)容與研究優(yōu)勢,以模式植物擬南芥為材料,建立“發(fā)育生物實(shí)驗(yàn)技術(shù)”體系,充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)課的作用與優(yōu)勢,不僅達(dá)到鞏固理論知識的目的,而且盡量發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力,培養(yǎng)學(xué)生的科研能力與創(chuàng)新意識。項目已在我校2012―2014級生物科學(xué)專業(yè)學(xué)生中連續(xù)實(shí)施3屆,取得了良好的效果。
1 發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教材
發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教材較少,常參考或借用動物胚胎學(xué)、解剖學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等課程的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。適用于專業(yè)科研人員的指導(dǎo)書主要有吳秀山主編的《現(xiàn)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指南》[4]。適用于本科教學(xué)的主要有林丹軍主編的《發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》[5],張蕾、趙潔主編的《植物發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》[6]。前者包括動物發(fā)育模式的形態(tài)學(xué)觀察及發(fā)育機(jī)制的實(shí)驗(yàn),后者重點(diǎn)介紹了發(fā)育相關(guān)的分子生物學(xué)研究方法和技術(shù),涉及植物開花、傳粉、受精、胚胎發(fā)育及植株形成等不同發(fā)育階段的細(xì)胞和分子機(jī)理。我校發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)開課3屆,但尚未有合適的教材。
2 發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容教改研究
發(fā)育生物學(xué)是一門理論性與實(shí)驗(yàn)并重的學(xué)科,但目前很多學(xué)校發(fā)育生物學(xué)教學(xué)普遍存在著理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相分離的問題。開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課孤立于理論教學(xué),甚至根本不開實(shí)驗(yàn)課,純粹的理論教學(xué)使發(fā)育生物學(xué)變得更加晦澀難懂[7]。發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)具有涵蓋面廣、綜合性強(qiáng),發(fā)展速度快、架構(gòu)不成熟,注重實(shí)驗(yàn)設(shè)計、實(shí)驗(yàn)結(jié)果不確定等特點(diǎn)[8]。常規(guī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包括模式動物胚胎發(fā)育過程觀察、結(jié)構(gòu)解剖等部分,與動物學(xué)或胚胎學(xué)部分重疊。董 巍等將實(shí)驗(yàn)分為模式動物飼養(yǎng)和胚胎早期發(fā)育、發(fā)育生物學(xué)常用基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)、發(fā)育生物學(xué)研究中的經(jīng)典和綜合性實(shí)驗(yàn)3個層次,設(shè)計了一系列綜合性實(shí)驗(yàn)[8]。丁乃崢等將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計成不同的模塊,各專業(yè)根據(jù)需要選擇性進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計性、研究性等層次[3]。李巧峽等則以花背蟾蜍為唯一材料設(shè)計了胚胎外部形態(tài)觀察、內(nèi)部結(jié)構(gòu)觀察、不同處理對胚胎發(fā)育的影響及角膜誘導(dǎo)及免疫組化研究4個綜合性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生根據(jù)自己基礎(chǔ)知識及興趣點(diǎn)選擇相應(yīng)的課題,自主完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計、實(shí)施及總結(jié)過程,取得了良好的效果[9]。
植物及相關(guān)學(xué)科的研究在我校具有明顯比較優(yōu)勢,農(nóng)作物相關(guān)基礎(chǔ)理論與應(yīng)用研究在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。緊密結(jié)合科研方向、發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢,構(gòu)建以植物為主的發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)體系具有重要意義。本課題成員的研究方向包括植物開花發(fā)育、配子發(fā)育、表觀遺傳調(diào)控、抗性與發(fā)育等多方面,在擬南芥發(fā)育生物學(xué)領(lǐng)域積累了大量的經(jīng)驗(yàn),取得了較好的研究成果。項目組織課題組成員共同撰寫實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)大綱與講義、制定教學(xué)計劃、組織實(shí)施、課程考核,建立并完善課程體系。主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括擬南芥野生型及突變體表型觀察及數(shù)據(jù)統(tǒng)計;擬南芥配子發(fā)育的細(xì)胞學(xué)觀察;載體構(gòu)建及擬南芥遺傳轉(zhuǎn)化、篩選等。設(shè)計驗(yàn)證性試驗(yàn)2~4個,如擬南芥野生型及sdg8突變體表型觀察;綜合性實(shí)驗(yàn)7~10個,如擬南芥野生型及sdg2突變體雄配子體發(fā)育過程觀察。
3 發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐實(shí)施方案教改研究
發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)實(shí)施方式與其他生物學(xué)科實(shí)驗(yàn)技術(shù)類似,每次實(shí)驗(yàn)常集中在2個或4個學(xué)時內(nèi)進(jìn)行,內(nèi)容多為驗(yàn)證性。賈偉章等利用不同的模式生物開展實(shí)驗(yàn)教學(xué),開設(shè)了海膽、文昌魚、斑馬魚、蛙等相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn),采用班級和分組教學(xué)的形式[10]。將教學(xué)實(shí)驗(yàn)與科研實(shí)驗(yàn)相結(jié)合是提高教學(xué)與科研水平的重要方式。如丁乃崢等在開放實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上,利用模塊教學(xué)實(shí)現(xiàn)了從基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)到研究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式[3]。董 巍等在分層次實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,與相關(guān)的課題組合作,將科研內(nèi)容充實(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,實(shí)現(xiàn)將科研實(shí)驗(yàn)向教學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)向轉(zhuǎn)化。同時在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,讓學(xué)生承擔(dān)部分科研任務(wù),實(shí)現(xiàn)探索性教學(xué)實(shí)驗(yàn)向科研的外向轉(zhuǎn)化[8]。
傳統(tǒng)的發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)多以大班方式進(jìn)行,僅有少數(shù)學(xué)生有機(jī)會動手,效果有限。本校目前生物科學(xué)專業(yè)20~28人/班,人數(shù)相對較少,將學(xué)生進(jìn)行課題分組,設(shè)置開放實(shí)驗(yàn)室。發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)周期長,但每次實(shí)驗(yàn)不全需要4課時。項目將嘗試向本科學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室,在完成既定任務(wù)的基礎(chǔ)上,學(xué)生可以自主安排其余時間。目前已有3個課題組在本實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn),并在《植物生理學(xué)報》上發(fā)表了論文[11]。
4 考核體系的改革
實(shí)驗(yàn)課程傳統(tǒng)的考核體系存在考核內(nèi)容局限性大、評價方式單一等問題[12]。針對之前設(shè)計的課題,以小組形式考核。成績由3個部分構(gòu)成:科研課題進(jìn)展(50%)+研究報告/論文撰寫(30%)+PPT/Poster匯報(20%)。鼓勵學(xué)生發(fā)表科研論文。
5 結(jié)語
生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物學(xué)教育中重要的教學(xué)環(huán)節(jié),也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和分析能力的必要手段[13]。發(fā)育生物學(xué)是當(dāng)今生命科學(xué)領(lǐng)域中發(fā)展最快的前沿學(xué)科之一,是現(xiàn)代生物學(xué)的帶頭學(xué)科[14]。建立健全適合我?,F(xiàn)狀的發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)體系,對于我校生物科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)具有重要意義[15]。
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從“十一五”期間起,學(xué)科進(jìn)一步拓寬研究領(lǐng)域,把糖尿病發(fā)病機(jī)制研究方向作為本學(xué)科發(fā)展的重點(diǎn),尤其在胰腺β細(xì)胞功能障礙的分子機(jī)制研究領(lǐng)域取得了顯著的成績,形成了鮮明的特色和優(yōu)勢。學(xué)系擁有一系列先進(jìn)的分子生物學(xué)及功能基因組學(xué)研究的技術(shù)和儀器設(shè)備,具有良好的實(shí)驗(yàn)條件和堅實(shí)的研究基礎(chǔ)。目前,該系的主要研究方向?yàn)樘悄虿“l(fā)病機(jī)制研究,胰腺β細(xì)胞生長發(fā)育調(diào)控的分子機(jī)制研究,神經(jīng)系統(tǒng)損傷修復(fù)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)研究。每個方向目前均承擔(dān)國家自然科學(xué)基金等項目的科研任務(wù),包括科技部973課題1項,科技部新藥重大專項1項,國家自然科學(xué)基金面上項目和青年基金項目11項,教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項目1項,省科技廳國際合作項目1項,省科技廳自然科學(xué)基金重點(diǎn)招標(biāo)項目1,項省科技廳自然科學(xué)基金2項,江蘇省衛(wèi)生廳招標(biāo)項目1項,省高校自然科學(xué)研究計劃自籌經(jīng)費(fèi)項目1項,在研課題總經(jīng)費(fèi)達(dá)1000余萬元。近5年來,以第一完成單位在國際學(xué)術(shù)刊物發(fā)表SCI論文40多篇,影響因子5以上5篇。近年還獲得江蘇省科技進(jìn)步二等獎一項以及中國專利一項。
學(xué)系現(xiàn)有教師17人,其中高級職稱8人,講師7人,技術(shù)人員2人,博士生導(dǎo)師2人,碩士生導(dǎo)師3人。教師隊伍中12人有博士學(xué)位,3人博士在讀。學(xué)科帶頭人韓曉教授是江蘇省人類功能基因組學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,曾獲美國國際青少年糖尿病研究基金會資助(JDRF),2003年元月回國定居,被南京醫(yī)科大學(xué)聘為教授、江蘇省人類功能基因組學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)科帶頭人。目前主持國家自然科學(xué)基金3項,國家重大基礎(chǔ)研究計劃科技部973課題1項,科技部新藥創(chuàng)制重大研究計劃1項,以通訊作者發(fā)表SCI論文20余篇。獲江蘇省科技進(jìn)步二等獎、“333”中青年科學(xué)技術(shù)帶頭人、江蘇省“六大人才高峰”C類資助,國家發(fā)明專利1項。
生物化學(xué)與分子生物學(xué)系非常重視研究生的培養(yǎng),已畢業(yè)十多位博士研究生和二十多名碩士研究生,這些畢業(yè)生分別工作在國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)、大學(xué)、醫(yī)院、政府部門和醫(yī)藥企業(yè),就業(yè)率100%。
本系每年承擔(dān)本校研究生和本、專科學(xué)生的大量教學(xué)任務(wù)。本科生雙語教學(xué)內(nèi)容已達(dá)10%,碩士研究生接近25%。該系教師憑借多年豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),編寫了供不同層次學(xué)生使用的多種專業(yè)教材。包括主編和參編高教出版社《研究生分子生物學(xué)》(2006),人衛(wèi)出版社《生物化學(xué)》(第七版,本科教材,2006),東南大學(xué)出版社《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》(2007),科學(xué)出版社《醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)》(2008)等。曾榮獲2002年省教育廳頒發(fā)的優(yōu)秀研究生教學(xué)獎。
本系還積極開展對外交流和合作,已接受國外訪問學(xué)者6名,并分別與美國匹茨堡大學(xué),賓州州立大學(xué),希望城國家醫(yī)學(xué)中心糖尿病研究所、法國醫(yī)科院內(nèi)分泌實(shí)驗(yàn)室以及法國科學(xué)研究中心胚胎發(fā)育實(shí)驗(yàn)室、弗吉尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院等建立了國際合作關(guān)系并開展國際交流合作項目。
摘要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程和考核方式等方面介紹了研究生細(xì)胞分子生物學(xué)課程的教學(xué)開展與體會,為適應(yīng)多研究方向的研究生培養(yǎng)要求、提高教學(xué)效果提供參考。
關(guān)鍵詞研究生;細(xì)胞分子生物學(xué);教學(xué);內(nèi)容;考核
揚(yáng)州大學(xué)碩士研究生培養(yǎng)方案課程設(shè)置將細(xì)胞分子生物學(xué)作為生物學(xué)一級學(xué)科的學(xué)位課程,包含植物學(xué)、動物學(xué)、生理學(xué)、水生生物學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)、生物物理學(xué)、生態(tài)學(xué)等11個生物學(xué)二級學(xué)科。揚(yáng)州大學(xué)是江蘇省屬重點(diǎn)綜合性大學(xué),目前設(shè)有27個學(xué)院,11個生物學(xué)二級學(xué)科分散在生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、農(nóng)學(xué)院、獸醫(yī)學(xué)院、醫(yī)學(xué)院,各二級學(xué)科的研究方向也較廣泛,如何適應(yīng)這種多學(xué)院、多學(xué)科和多研究方向的碩士研究生培養(yǎng)要求,提高教學(xué)效果,揚(yáng)州大學(xué)不斷進(jìn)行嘗試、改革,構(gòu)建了適合各二級學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)要求的細(xì)胞分子生物學(xué)教學(xué)體系,現(xiàn)將這門課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程和考核方式介紹如下。
1細(xì)胞分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容
細(xì)胞分子生物學(xué)是隨著細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)發(fā)展而興起的一門較新的學(xué)科,是一門在分子水平上研究基因?qū)?xì)胞活動調(diào)控以及各種細(xì)胞結(jié)構(gòu)的形成和功能執(zhí)行的科學(xué)[1]。對生物學(xué)專業(yè)的研究生來講,本科階段都學(xué)過細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)這2門課程,因此研究生所開設(shè)的細(xì)胞分子生物學(xué)課程體系應(yīng)該和本科生的課程體系有所區(qū)別。由于傳統(tǒng)的細(xì)胞分子生物學(xué)教材與細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)在內(nèi)容上有很多雷同,若采用這些教材,很容易使研究生對該門課程失去興趣。揚(yáng)州大學(xué)將該門課程的教學(xué)內(nèi)容分為4個部分:細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞遺傳、細(xì)胞代謝與調(diào)控、細(xì)胞發(fā)育,該校沒有選擇任何固定教材,僅僅指定少數(shù)最新出版的教材作為參考書,如韓貽仁主編的分子細(xì)胞生物學(xué)[2]、Gerald Karp主編的Cell and Molecular Biology:Concepts and Experi-ments等[3]。
2細(xì)胞分子生物學(xué)的教學(xué)過程
揚(yáng)州大學(xué)細(xì)胞分子生物學(xué)的授課對象差異比較大,學(xué)生的來源和專業(yè)背景也不同,在教學(xué)過程中,筆者嘗試使用開放式教師、開放式教學(xué)和開放式課堂的教學(xué)方法。
2.1開放式教師
以往的研究生課程都是由固定的教師一上到底,由于教師的精力有限,不可能對細(xì)胞生物學(xué)各個領(lǐng)域的前沿知識都熟悉。為了解決這一問題,揚(yáng)州大學(xué)采用不固定教師上課的制度,跨學(xué)科跨學(xué)院請資深教師進(jìn)行授課,確保學(xué)生能夠了解該領(lǐng)域的基本知識與前沿動態(tài)。設(shè)置的4個部分教學(xué)內(nèi)容中,每一部分由1~2位專業(yè)教師負(fù)責(zé)主講,教師可結(jié)合自己的專業(yè)背景,根據(jù)不同教學(xué)模塊,設(shè)置具體的教學(xué)內(nèi)容,不拘泥于任何教科書進(jìn)行授課。有些教師的研究方向是植物,對植物細(xì)胞分子生物學(xué)的研究進(jìn)展和前沿動態(tài)比較熟悉,講授植物細(xì)胞分子生物學(xué)可以做到深入淺出,而對動物細(xì)胞分子生物學(xué)的講授效果會比較差,因此主講教師可選擇來自植物、動物、微生物、病毒等研究方向的老師。對于學(xué)生,有些是來源于農(nóng)學(xué)院,其背景知識和興趣側(cè)重在植物方面,而有些來源于醫(yī)學(xué)院或獸醫(yī)學(xué)院,其背景知識和興趣側(cè)重在動物方面,這就要求選擇具有不同學(xué)科背景的教師。開展開放式的教學(xué)方式,滿足不同學(xué)生的要求。
2.2開放式教學(xué)
由于細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)的前沿學(xué)科之一,因此在把握現(xiàn)有教材和參考資料的基礎(chǔ)上,教學(xué)過程中要結(jié)合實(shí)際將細(xì)胞生物學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的新進(jìn)展、新知識、新方法介紹給學(xué)生,拓寬學(xué)生知識的深度、廣度,培養(yǎng)其對未來工作的適應(yīng)能力。
在每一個教學(xué)模塊中,教師可通過不同的教學(xué)方式講解不同側(cè)重點(diǎn)的專題。如細(xì)胞結(jié)構(gòu)部分包括講了2個專題,一個是細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng):結(jié)構(gòu)、功能、蛋白質(zhì)分選和膜泡運(yùn)輸,另一個是細(xì)胞骨架與細(xì)胞運(yùn)動。內(nèi)膜系統(tǒng)一般是指內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞核、溶酶體和液泡(包括內(nèi)體和分泌泡)5類細(xì)胞器膜的總稱,而廣義的內(nèi)膜系統(tǒng)概念也包括線粒體、葉綠體、過氧化物酶體、細(xì)胞核等細(xì)胞內(nèi)所有細(xì)胞器膜的總稱。在本科細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)過程中,這些細(xì)胞器的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)生是分別獨(dú)立介紹。雖然這些細(xì)胞器具有各自獨(dú)立的結(jié)構(gòu)和功能[4],但它們又是密切相關(guān)的,尤其是它們的膜結(jié)構(gòu)是可以相互轉(zhuǎn)換的,轉(zhuǎn)換的機(jī)制則是通過蛋白質(zhì)分選和膜泡運(yùn)輸來實(shí)現(xiàn)的。在講授內(nèi)膜系統(tǒng)時,可通過蛋白質(zhì)合成這條線將這些相關(guān)內(nèi)容串聯(lián)起來講述。由于核糖體在蛋白質(zhì)合成上與內(nèi)膜系統(tǒng)互為一體,因此將核糖體也加入進(jìn)來,同時向上講可以提及細(xì)胞核中核糖體大小亞基及mRNA的合成,向下還可講述細(xì)胞膜上的蛋白功能,從而用蛋白質(zhì)合成一條線將細(xì)胞的三大結(jié)構(gòu)即細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核聯(lián)系了起來。同時,也啟迪研究生自己去找線索,找出一根主干,將盡可能多的內(nèi)容串起來。又如細(xì)胞骨架對于維持細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序性以及在細(xì)胞運(yùn)動、物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞和細(xì)胞分化分裂等一系列方面起重要作用,因此對細(xì)胞骨架的研究是近代生命科學(xué)中最活躍的研究領(lǐng)域之一,它的快速發(fā)展主要得益于大型分析儀器的應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)方法技術(shù)的改進(jìn)。在這一部分內(nèi)容的教學(xué)中,可重點(diǎn)向?qū)W生講解細(xì)胞骨架的研究方法,包括每種方法的原理、基本過程和結(jié)果分析,以最新的國外權(quán)威期刊上發(fā)表的細(xì)胞骨架方面的論文為例,向?qū)W生介紹細(xì)胞骨架的研究是如何開展的。
2.3開放式課堂
研究生課堂和本科生課堂相比,講授內(nèi)容量非常大。筆者一般會在課后將課件提供給學(xué)生,使他們在課堂上不用花太多精力記筆記,而是將主要精力集中到聽課上,跟著教師的引導(dǎo)考慮問題,這樣使其思維保持很高的興奮度,且感到疲勞。在嚴(yán)格遵守課堂紀(jì)律的前提下,在上課時要盡量調(diào)動學(xué)生的積極性,以開拓學(xué)生的思維,培養(yǎng)創(chuàng)造性。課后要讓學(xué)生自己閱讀指定或推薦的原始文獻(xiàn),或者讓他們自己到網(wǎng)上查閱自己感興趣的問題,以此可培養(yǎng)學(xué)生閱讀文獻(xiàn)、查找資料、進(jìn)行科研的能力。
3細(xì)胞分子生物學(xué)的考核方式
作為生物學(xué)一級學(xué)科碩士研究生的學(xué)位課程,細(xì)胞分子生物學(xué)的考核以考試為主,考慮到研究生學(xué)習(xí)細(xì)胞分子生物學(xué)課的目的主要是為了提高學(xué)生利用學(xué)到的細(xì)胞生物學(xué)知識解決課題研究中的問題,實(shí)用性較強(qiáng),因此筆者選用開卷考試的形式,所出的試題都是綜合性的分析題,在考場內(nèi)學(xué)生可以查閱任何參考資料,但參考資料中沒有現(xiàn)成的答案,促使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識,通過仔細(xì)分析才能得出答案。這種考核方式一方面提高了學(xué)生獨(dú)立思考問題和解決問題的能力,另一方面也使教師了解了學(xué)生對這門課程的掌握情況,檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,很大程度上促進(jìn)了以后教學(xué)的開展。
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針灸專業(yè) 神經(jīng)生物學(xué) 研究生
目前,我國的高等中醫(yī)院校教育體系中,在繼承和發(fā)揚(yáng)祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)理論方面取得了舉世矚目的成績,中醫(yī)中藥學(xué)得到了前所未有的快速發(fā)展。然而在研究生教學(xué)中,普遍存在著偏重于應(yīng)用,而對研究生階段學(xué)生科研能力的培養(yǎng)顯得不足,缺少對與專業(yè)相對應(yīng)的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)理論教學(xué)的重視程度,使學(xué)生在自身的學(xué)科領(lǐng)域?qū)W習(xí)過程中不能夠全面系統(tǒng)的熟悉或掌握理論知識,從而缺乏融會貫通的科研創(chuàng)新能力。因此增添必要的關(guān)系密切的知識尤為重要,而神經(jīng)生物學(xué)正好切合了這種需求。
一、現(xiàn)有針灸專業(yè)開設(shè)課程需要基礎(chǔ)神經(jīng)生物學(xué)補(bǔ)充
針灸是通過神經(jīng)免疫內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)良性調(diào)節(jié)相應(yīng)臟腑變化的,而現(xiàn)有研究生課程設(shè)置中尚需補(bǔ)充這方面的基礎(chǔ)理論知識。我院在研究生課程設(shè)置上,除了必修的針灸推拿專業(yè)基礎(chǔ)課外,開設(shè)了實(shí)驗(yàn)動物學(xué)、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)等基本課程,另外還專門開設(shè)了分子生物學(xué)和實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)。分子生物學(xué)是研究細(xì)胞成分的物理、化學(xué)的性質(zhì)和變化以及這些性質(zhì)和變化與生命現(xiàn)象的關(guān)系,如遺傳信息的傳遞,基因的結(jié)構(gòu)、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、表達(dá)調(diào)控和表達(dá)產(chǎn)物的生理功能,以及細(xì)胞信號的傳導(dǎo)等基本生命機(jī)理知識,不包含神經(jīng)系統(tǒng)講解。實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)介紹現(xiàn)代針灸研究方法、針灸學(xué)基礎(chǔ)理論的現(xiàn)代研究成果,針刺效應(yīng)和機(jī)理的現(xiàn)有研究成果。但是,對研究生來講,培養(yǎng)科研能力是教學(xué)重點(diǎn),對于針灸基礎(chǔ)科研,目前主要探索針灸機(jī)理,就需要從基礎(chǔ)神經(jīng)生物學(xué)知識到系統(tǒng)神經(jīng)生物學(xué),以及與此有關(guān)的現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)這些知識體系。從以上對目前針灸學(xué)研究生階段教學(xué)的課程開設(shè)的梳理我們可以看到,在傳統(tǒng)的針灸學(xué)基礎(chǔ)課程,和分子生物學(xué)和實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)課程基礎(chǔ)上,補(bǔ)充對針灸機(jī)理研究關(guān)系密切系統(tǒng)全面的知識尤為重要,是深入研究針刺機(jī)理的需要。
二、神經(jīng)生物學(xué)為針灸基礎(chǔ)研究提供系統(tǒng)的理論知識
神經(jīng)生物學(xué)是涉及神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)形態(tài)學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、神經(jīng)病理學(xué)、神經(jīng)化學(xué)和神經(jīng)發(fā)育學(xué)等學(xué)科的綜合性科學(xué),為針灸機(jī)理研究準(zhǔn)備了相關(guān)的知識體系。分篇講述了神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),系統(tǒng)介紹有關(guān)神經(jīng)元和突觸功能活動的基本內(nèi)容和當(dāng)前發(fā)展,介紹感覺生理、運(yùn)動調(diào)控、自主調(diào)節(jié)、神經(jīng)免疫調(diào)節(jié)以及高級整合活動等系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和發(fā)生機(jī)制。介紹視覺、聽覺、平衡覺和化學(xué)覺等特殊感官的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和活動原理,從神經(jīng)系統(tǒng)的老化開始,介紹有關(guān)臨床基本病理過程的一般發(fā)病機(jī)制和防止策略。這些與我們針灸推拿專業(yè)研究的領(lǐng)域和主要應(yīng)對的疾病密切相關(guān)。例如,①針灸療法在神經(jīng)系統(tǒng)疾病如腦梗塞后遺癥、脊髓神經(jīng)損傷、腦癱、運(yùn)動損傷等疾患的康復(fù)上有明顯的優(yōu)勢的機(jī)理,探索針刺對神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥康復(fù)訓(xùn)練機(jī)理中神經(jīng)元和突觸功能活動的變化;②研究針刺機(jī)理認(rèn)為穴位及其循行路線與神經(jīng)和血管以及血管周圍的自主神經(jīng)叢有密切聯(lián)系;③研究表明針刺針感可能是直接刺中了穴位中感受器裝置中的小神經(jīng)束、神經(jīng)干(支)、游離神經(jīng)末梢、某些包裹感受器、血管壁上的神經(jīng)裝置等,引起感受器的興奮,后者將針刺刺激轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的神經(jīng)沖動,該信號沿一定的外周和中樞路徑逐步傳入到腦的高級部位,然后導(dǎo)致針感的形成,有針感就是針刺得氣產(chǎn)生肌電,其繼發(fā)沖動傳入中樞形成針感。上述這些重要機(jī)理的進(jìn)一步探索都離不開神經(jīng)生物學(xué)中的神經(jīng)系統(tǒng)功能解剖、神經(jīng)元膜的分子構(gòu)造、神經(jīng)元膜的靜態(tài)電特性、神經(jīng)元膜的動態(tài)特性、神經(jīng)元通訊的生理學(xué)、基礎(chǔ)神經(jīng)生物學(xué)中神經(jīng)化學(xué)、神經(jīng)系統(tǒng)可塑性、神經(jīng)發(fā)育等系統(tǒng)知識。另外,在針灸領(lǐng)域里,對熱點(diǎn)問題――對經(jīng)脈穴位與臟腑相關(guān)發(fā)生機(jī)制研究表明,針感和針刺效應(yīng)的產(chǎn)生有賴于神經(jīng)結(jié)構(gòu)與功能的完整性,針灸作用與神經(jīng)-體液-免疫網(wǎng)絡(luò)調(diào)控密切相關(guān),這可能是經(jīng)脈穴位與臟腑相關(guān)的物質(zhì)基礎(chǔ)。還有,已經(jīng)得到國內(nèi)外認(rèn)可的針刺鎮(zhèn)痛研究,也基于神經(jīng)生物學(xué)中感覺系統(tǒng)的解剖和功能,等等。這些研究結(jié)果都與神經(jīng)生物學(xué)中系統(tǒng)神經(jīng)生物學(xué)感覺功能、運(yùn)動功能、自主神經(jīng)調(diào)節(jié)神經(jīng)內(nèi)分泌免疫功能等系統(tǒng)知識密切相關(guān)。
三、神經(jīng)生物學(xué)為針灸臨床研究提供系統(tǒng)理論基礎(chǔ)
針灸臨床研究涉及了神經(jīng)生物學(xué)的神經(jīng)病理生理知識。神經(jīng)生物學(xué)作為前沿學(xué)科,同樣包含了臨床神經(jīng)生物學(xué),比如從神經(jīng)變性和再生、神經(jīng)系統(tǒng)老化、缺血缺氧性腦病、精神疾病全面系統(tǒng)的知識。而我校針灸專業(yè)研究生的涉及到研究方向基本包含了上述病理變化,如針灸診治腦血管疾病的研究與經(jīng)驗(yàn)總結(jié),針灸診治抑郁征的研究,血管性癡呆的研究,脊髓病及周圍神經(jīng)病的研究等。這些針灸臨床研究方向同樣是中醫(yī)針灸研究的熱點(diǎn),臨床神經(jīng)生物學(xué)的系統(tǒng)知識為針灸臨床研究奠定科學(xué)的理論基礎(chǔ)。
四、神經(jīng)生物學(xué)是基礎(chǔ)研究與臨床應(yīng)用結(jié)合的橋梁
針灸專業(yè)研究生將來從事神經(jīng)內(nèi)科、康復(fù)、保健等有關(guān)的專業(yè),是以神經(jīng)科學(xué)知識為背景的。這些領(lǐng)域包括神經(jīng)系統(tǒng)疾病如腦梗塞后遺癥、脊髓神經(jīng)損傷、腦癱、運(yùn)動損傷等,針灸療法對這些疾患都有明顯的康復(fù)優(yōu)勢。從業(yè)中他們可能更為關(guān)注與這些疾病相關(guān)的基礎(chǔ)研究與臨床應(yīng)用的結(jié)合,關(guān)注神經(jīng)系統(tǒng)疾病研究方面的新成果和新動態(tài),來發(fā)展針灸理論和針灸臨床應(yīng)用。而關(guān)注的焦點(diǎn)都與神經(jīng)生物學(xué)一脈相承,如神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞與神經(jīng)退行性疾病,神經(jīng)干細(xì)胞在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用,離子通道與神經(jīng)系統(tǒng)疾病、毒物和藥物,神經(jīng)遞質(zhì)釋放的調(diào)控及神經(jīng)遞質(zhì)功能異常,中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育及其常見畸形,學(xué)習(xí)與記憶的機(jī)制、細(xì)胞凋亡與神經(jīng)系統(tǒng)疾病、疼痛的中樞機(jī)制與臨床等。因此,在神經(jīng)生物學(xué)教學(xué)中,將神經(jīng)生物學(xué)的基礎(chǔ)知識與臨床疾病密切聯(lián)系起來,為將來從事臨床神經(jīng)科學(xué)工作,打下必要的理論基礎(chǔ),更為重要是還有利于將來加強(qiáng)基礎(chǔ)研究與臨床工作的結(jié)合,促進(jìn)基礎(chǔ)研究成果向臨床轉(zhuǎn)化。
總之,在國內(nèi)中醫(yī)院校創(chuàng)建科研教學(xué)型大學(xué)的形勢下,針灸專業(yè)必須跟上不斷創(chuàng)新的步伐,在繼續(xù)發(fā)揚(yáng)我國針灸傳統(tǒng)技術(shù)的前提下,全面科學(xué)的推動針灸專業(yè)的發(fā)展,需要科學(xué)合理的安排知識結(jié)構(gòu)。通過上述對神經(jīng)生物學(xué)與針灸專業(yè)關(guān)系的探討,不難看出,在針灸專業(yè)教學(xué)尤其是研究生教學(xué)階段,讓學(xué)生全面了解和掌握神經(jīng)生物學(xué)的理論知識,不僅有利于提高研究生的科研水平,而且有利于推動中醫(yī)針灸的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
1.基本概念很重要
分子生物學(xué)中有很多名詞會讓初學(xué)者感到不可理喻,有的學(xué)生即使對其有專業(yè)感覺也很難把它說清楚,這直接導(dǎo)致學(xué)生分子生物學(xué)學(xué)習(xí)障礙的產(chǎn)生。所以老師要做的第一件事就是向?qū)W生教授概念,澄清概念和鑒別概念。(1)教授概念如果這個概念是學(xué)生在其他科目中沒有接觸到的全新概念,老師就需要對其給出一個鮮明準(zhǔn)確的定義,這點(diǎn)是每個老師都應(yīng)該做到的,比較常規(guī),此略。(2)澄清概念主要指的是幫助學(xué)生理順概念間的相互關(guān)系。例如:染色體,染色質(zhì),核小體,螺線管,超螺線管,DNA(RNA),蛋白質(zhì)這一組名詞,我們應(yīng)該掌握他們的內(nèi)在聯(lián)系。染色體是由DNA(RNA)和蛋白質(zhì)組成的。染色體的基本組成單位是核小體,一個個核小體成串排列在染色質(zhì)細(xì)絲上。核小體是DNA(RNA)纏繞在八聚體蛋白被壓縮成1/7的結(jié)果,核小體纏繞成螺線管又壓縮了1/6,進(jìn)一步壓縮成1/40的超螺線管,超螺線管再壓縮到1/5成為染色單體。可以看到染色體,染色質(zhì),核小體,螺線管,超螺線管的組成都是DNA(RNA)和蛋白質(zhì),只不過在不同情況下存在不同形態(tài)而對應(yīng)不同名稱而已。對于很多同學(xué)來講,這種概念的澄清是非常必要的。(3)鑒別概念剛才說的是同一物質(zhì)不同形態(tài)的名稱問題,這里指的就是完全一樣的內(nèi)涵對應(yīng)不同名字的問題。例如:在真核生物基因表達(dá)調(diào)控內(nèi)容中,通用型轉(zhuǎn)錄因子與一般輔助因子,同源域與同源盒等等,雖然說法不同但表示相同的內(nèi)容。這些情況如果老師對學(xué)生缺乏交待,會造成大部分學(xué)生概念認(rèn)識上的混亂。如果在分子生物學(xué)授課過程中能夠使學(xué)生對基本概念有一個清晰明確地認(rèn)識,后續(xù)的教學(xué)任務(wù)才有望順利完成。
2.建立知識體系
以比較權(quán)威的分子生物學(xué)教材——北京大學(xué)教授朱玉賢的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》——為例,分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容分以下章節(jié):染色體與DNA;從DNA到RNA;從mRNA到蛋白質(zhì);分子生物學(xué)研究法;原核基因表達(dá)調(diào)控模式;真核基因表達(dá)調(diào)控規(guī)律;疾病與人類健康;基因與發(fā)育;基因組與比較基因組學(xué)。分子生物學(xué)的核心基礎(chǔ)知識集中體現(xiàn)在前六部分,后面內(nèi)容更多的是前面知識的綜合運(yùn)用。當(dāng)課程進(jìn)行到真核基因表達(dá)調(diào)控規(guī)律一般內(nèi)容的時候,筆者會幫助學(xué)生回首前面的所有內(nèi)容,并將其納入到此為止揭示出的理論框架中來,即真核基因表達(dá)調(diào)控的核心內(nèi)容是順式作用元件與反式調(diào)控因子之間相互作用的過程。這說明什么呢?DNA經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯生成蛋白質(zhì),真核基因表達(dá)調(diào)控是蛋白質(zhì)因子與DNA序列間作用,原核生物雖以操縱子為模型來講述其調(diào)控過程,但實(shí)際上也是通過蛋白質(zhì)因子與DNA的作用來完成的。雖然真核生物與原核生物各個方面存在很多不同,但我們看到了其大同的一面,這樣我們就可以把有關(guān)DNA,蛋白質(zhì)以及一切從不同角度對真原核生物表達(dá)調(diào)控進(jìn)行描述或分類的內(nèi)容都鑲嵌到這個框架相應(yīng)的位置上。如果學(xué)生做到了這一點(diǎn),他會有豁然開朗,別有洞天之感,分子生物學(xué)理論學(xué)習(xí)道路上的一切陰霾就此消散。至于基因治療,發(fā)育生物學(xué),免疫學(xué)等是在此基礎(chǔ)上結(jié)合其他課程內(nèi)容,對分子生物學(xué)知識的綜合運(yùn)用,研究方向相對獨(dú)立,只要學(xué)生有了前面的知識框架基礎(chǔ),再來看這些內(nèi)容,會多少找到用公式原理解應(yīng)用題的感覺。在筆者的分子生物學(xué)理論教學(xué)過程中,一直把知識體系的建立放在重中之重的位置,這比要求學(xué)生掌握很多細(xì)節(jié)知識更重要。
3.培養(yǎng)學(xué)生用哲學(xué)方式看問題
張凌云,博士,39歲,現(xiàn)任北京林業(yè)大學(xué)副教授,碩士生導(dǎo)師。僅僅翻開她的簡歷,我們就目睹了一位林業(yè)科研人的成長軌跡:1997年本科畢業(yè)于河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,2000年碩士畢業(yè)于山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,2003年博士畢業(yè)于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院,2003-2006年任職于中科院植物研究所生物學(xué)博士后流動站。2006年,進(jìn)入北京林業(yè)大學(xué)工作。2010-2011年在美國加州大學(xué)伯克利分校做訪問學(xué)者。
目前,張凌云博士的主要研究方向?yàn)榻?jīng)濟(jì)林果實(shí)發(fā)育的細(xì)胞與分子生物學(xué),裸子植物有性生殖生物學(xué)。2005年獲得全國百篇優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎勵,2006年入選教育部“跨世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃”,2008年獲中國林學(xué)會第二屆梁希青年論文獎二等獎,2009年榮獲第十屆中國林業(yè)青年科技獎,2010年獲北京林業(yè)大學(xué)第二屆科教之星。SCI刊物Plant cell reports,Physiologia Plantarum審稿人。主持和參加國家自然科學(xué)基金面上項目及省部級項目多項。發(fā)表研究論文30余篇,其中多篇發(fā)表在PlantPhysiology,
Journal of ExperimentalBotany.Plant Cell and Environment,Plant Cell and Physiology等國際重要刊物上。SCI收錄17篇。獲得授權(quán)國家發(fā)明專利4項,參編教材1部。
然而,采訪中,年輕有為的張凌云博士卻與記者想象不同。她溫文爾雅,謙遜低調(diào),迫使人只能從她講述的科研攻堅歷程中去描摹這樣一位為了林業(yè)科研不懈奮斗的巾幗科研人。
醉心經(jīng)濟(jì)林果實(shí)發(fā)育分子機(jī)理研究
經(jīng)濟(jì)林是我國森林資源的重要組成部分,也是生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益相結(jié)合最好的林種。長期以來,經(jīng)濟(jì)林為我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、國防等諸多領(lǐng)域提供了大量的原材料,為滿足人民生活需求、增加農(nóng)民收入、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。
以高科技手段促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)林發(fā)展,是張凌云博士一直以來的使命和追求。近年來,她深入經(jīng)濟(jì)林果實(shí)同化物運(yùn)輸和卸載領(lǐng)域,通過長時間摸索,成功建立了羧基熒光素探針活細(xì)胞示蹤一激光共聚焦造影技術(shù),首次將羧基熒光素酯CFDA引入木本果實(shí)韌皮部實(shí)時追蹤同化物的卸載情況。該技術(shù)系國際首創(chuàng),解決了熒光物質(zhì)難以引入木本植物韌皮部的難題,實(shí)現(xiàn)了木本植物碳水化合物卸載的實(shí)時追蹤,大大加速了木本果樹同化物運(yùn)輸與品質(zhì)調(diào)控研究進(jìn)程。
以經(jīng)濟(jì)林中重要栽培品種為突破口,實(shí)現(xiàn)科技興林,張凌云做出了不懈努力。她的團(tuán)隊利用激光共聚焦顯微技術(shù),結(jié)合細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)、免疫定位技術(shù)和蛋白印跡等手段,系統(tǒng)地研究了蘋果、葡萄、核桃、棗等果實(shí)中同化物卸載路徑及機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了技術(shù)和理論的雙重突破,為果實(shí)同化物運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)林分子育種奠定了堅實(shí)的理論基礎(chǔ)。其主要研究成果發(fā)表于Plant Physiology等國際重要刊物上,受到國際范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注,多次應(yīng)邀在國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議上做報告。
積極開拓裸子植物有性生殖生物學(xué)
裸子植物是林業(yè)生產(chǎn)上的主要用材樹種,我國用在建筑、造船、家具上的木材,大部分是松柏類植物,如東北的紅松,南方的杉木。裸子植物又是重要的工業(yè)原料植物,在人民生活中都有重要的用途。然而,由于自然環(huán)境的變化,我國一些裸子植物正日益成為瀕危物種。因此,通過開展繁殖理論與技術(shù)的研究,以緩解珍稀瀕危植物的生存危機(jī)成為諸多科研工作者努力的方向。
多年來,張凌云博士鎖定裸子植物花粉管極性生長分子機(jī)理開展了深入的探討,并取得了不俗的成績。在青桿花粉中首次克隆到微管蛋白同源基因PwTUA1和PwHAP5轉(zhuǎn)錄因子,并對其功能和調(diào)控機(jī)理進(jìn)行了深入研究。發(fā)現(xiàn)PwTUA1在調(diào)控和提高花粉萌發(fā)率和花粉管生長速率方面起著重要作用,并受到鈣和硼的誘導(dǎo),為縮短裸子植物生殖周期提供了新的思路;克隆到編碼CCAAT框結(jié)合蛋白類型的轉(zhuǎn)錄因子PwHAP5,首次證實(shí)該轉(zhuǎn)錄因子具有調(diào)控花粉管發(fā)育及抗逆的雙重功能。上述主要研究結(jié)果發(fā)表在國際重要刊物Journal of Experimental Botany上,大大豐富了花粉管極性生長理論,有望通過生物工程手段加速裸子植物分子育種,縮短生長發(fā)育周期,為提高珍稀、瀕危及花粉萌發(fā)困難的裸子植物有性生殖能力提供了重要的理論依據(jù)和科學(xué)參考。
林業(yè)科研領(lǐng)域的巾幗英才
由于扎實(shí)的探索和不懈的付出,十幾年來,張凌云博士始終堅守在林業(yè)科研的第一線,潛心研究,在我國經(jīng)濟(jì)林果實(shí)發(fā)育分子機(jī)理及裸子植物有性生殖生物學(xué)領(lǐng)域取得了卓越的成績,受到國際學(xué)術(shù)界的高度認(rèn)可與好評,并受邀擔(dān)任中國植物學(xué)會植物結(jié)構(gòu)與生殖生物學(xué)會理事,《自然科學(xué)進(jìn)展》和《電子顯微學(xué)報》審稿人,《生命世界》雜志編委;國家自然科學(xué)基金評審專家等。
科研需要不斷突破,張凌云從來不會放松對自己的要求。目前,由她主持的國家民口科技重大專項課題已經(jīng)結(jié)題。在針對該專項開展了一系列研究中,她帶領(lǐng)課題組在我國特色植物臘梅、四翅濱黎、青桿等植物中獲得具有自主知識產(chǎn)權(quán)的、具有較大應(yīng)用前景的高抗、多抗基因多個,并對其進(jìn)行了功能研究。相關(guān)成果發(fā)表在Journalof Experimental Botany等期刊上。申請或授權(quán)國家發(fā)明專利11項。超額完成項目任務(wù)。他們從青桿花粉中首次克隆到編碼CCAAT框結(jié)合蛋白類型的轉(zhuǎn)錄因子PwHAP5,并對其功能和調(diào)控機(jī)理進(jìn)行了深入研究。應(yīng)用實(shí)時定量PCR發(fā)現(xiàn)PwHAP5基因主要在針葉、花粉部位表達(dá),并受到鈣離子的誘導(dǎo)。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明,該基因在花粉萌發(fā)初期表達(dá)量開始升高,在花粉管發(fā)育的整個時期都進(jìn)行高表達(dá)。利用基因槍轟擊過表達(dá)PwHAP5改變了青桿花粉管生長方向,而PwHAP5RNAi的花粉管卻生長正常,生長未受到影響。進(jìn)一步,應(yīng)用酵母雙雜交和雙分子熒光互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)篩選并證實(shí)了PwHAP5可以和PwFKBP12進(jìn)行互作,并參與花粉管發(fā)育過程。轉(zhuǎn)基因研究發(fā)現(xiàn),該基因參與了植物抗旱、鹽等多種逆境脅迫過程。該研究首次證實(shí)HAP5轉(zhuǎn)錄因子在調(diào)控花粉管發(fā)育及生長方向調(diào)控以及抗逆方面發(fā)揮了重要作用。