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關鍵詞:教學方法;分子生物學;實驗教學
Discussion about educational reform on teaching of molecular biology for undergraduate major in biotechnology
Shen Xin
Beijing Forestry University, Beijing, 100083, China
Abstract: In this paper, teaching approach was probed in regards of content, method and experiment on the course of molecular biology for undergraduate major in biotechnology. In the reform of course content, we had reduced the content overlaid with other courses for instance the knowledge on genetic information transmission and meanwhile increased the content on updated knowledge. In reform of teaching method, we introduced guiding type educational approach. In reform of course experiment, open type experiment was established. Through the presented reform, students become more active in studying the correlated knowledge and become more capable on experiment. The teaching effect get improved.
Key words: teaching method; molecular biology; experiment teaching
分子生物學是生物類本科教育中一門主要的基礎課,它以探究生命過程中生物大分子的結構與功能為主要內容,以解析基因組和蛋白組中生物大分子在各個生命過程中的作用、基因表達調控機制以及信號傳遞網絡為主要研究目標[1-3]。生物大分子結構與功能的研究滲透于生理學、發育生物學等各學科研究中,相關的知識構成了基因組、轉錄組和蛋白組研究的重要基礎。掌握分子生物學的原理和實驗技術對生物類學生認識生命的本質,培養生命科學研究能力至關重要,也有助于后續專業課程的學習,為將來進一步深造奠定堅實的基礎。從學科特點而言,分子生物學是一門新興學科,理論體系處在一個不斷發展和完善的階段,研究方法也在不斷創新。分子生物學課程知識點多而分散,實驗涉及的內容較為復雜,要求我們在教學中一方面要適時地更新教學內容,滿足學生掌握分子生物學發展動向的需要,另一方面要充分調動學生的學習積極性,培養學生的創新意識和從事科學研究的能力。我們在多年分子生物學課程的教學改革和課程建設中,針對生物技術專業的分子生物學教學分別從教學內容、教學方法和實驗教學等方面進行了探索,具體情況如下。
1 加強新知識點教學內容,深化對生命本質的認識
知識更新快是分子生物學一個鮮明的特點,如何將經典的基礎知識與新知識點結合起來是分子生物學教學中需要探討和解決的問題。在前期分子生物學教學中,我們以經典的遺傳信息傳遞過程為主線,側重對基礎知識的介紹,新知識點雖有涉及,但遠不能反映學科的發展。近年來,隨著生命科學研究的不斷深化,真核生物基因表達調控機制、信號傳遞網絡、生物大分子在生命過程中的作用等方面科研成果不斷涌現,轉錄調解因子的組合調控機制、組蛋白修飾與DNA甲基化、異染色質化、轉錄后基因沉默、細胞對環境信號的感知及信號轉導機制等已經成為發育生物學、生理學及其他學科研究的熱點[4-9]。了解和掌握這些知識對學生認識生命過程的本質具有重要意義。在已往的教學中,我們用較多的課時講解以中心法為基礎的遺傳信息流的基本原理,但在教學實踐中我們發現這部分內容與其他課程存在較大的重疊,一個主要的困惑是學生在學習過程中重復學習相同的知識點,這在很大程度上影響了學習的積極性。另一方面,在經典教材中真核生物組合調控、表觀遺傳學、基因轉錄后調控等內容篇幅明顯偏低,而這些內容正是目前分子生物學發展的熱點,對學生認識生命過程的本質尤為重要。如何更合理地安排學時,兼顧基礎知識與科學發展新動向,是我們教學改革的重要環節。通過摸索,我們在教學實踐中適當減少遺傳信息傳遞的課時,壓縮與其他學科重復的內容,增加了對真核生物組合調控機制、DNA甲基化修飾、組蛋白N端修飾、真核生物信號轉導等內容。通過對教學效果的評估,我們觀察到,教學內容的調整增強了學生學習的積極性,提高了他們對課程重要性的認識,同時也使學生對生命過程的本質有了更深刻的認識,為后續生理學和發育生物學的學習奠定了基礎。
2 調整教學方法,培養創新意識
興趣是學習的動力,充分調動學生的學習積極性是教好這門課的關鍵。多年的教學經驗告訴我們,灌輸式教育不利于學生學習興趣和創新意識的培養,容易導致學生形成死記硬背的不良學習習慣。在灌輸式教育模式下,學生處于被動學習狀況,學習的積極性不高,思考問題的意識和分析問題的能力不強。為改變學生被動學習的現狀,克服灌輸式教育帶來的不利影響,我們需要對教學方法進行改革,為此,我們在課程建設過程中嘗試了導向性教學。在教學過程中,我們指定適量的文獻作為課外閱讀材料,以知識獲得過程為主線,引導學生分析討論前人發現問題與解決問題的過程,并幫助他們分析、總結相關實驗方案。通過教學方法的改革,學生不僅學到了相關的基礎知識,還學到了科學家發現問題、解決問題的思路和方法以及科學家為科學獻身的精神。另外,搜集獲取科學文獻的能力是從事科學研究能力的重要方面。專業外語閱讀能力對學生獲取知識非常重要,我們在導向性教學中采取了雙語教學的方式,結合導向性教學給學生布置英語閱讀任務,讓學生自己搜集資料,使學生既培養了創新意識也提升了搜集文獻的能力。通過教學方法的改進,學生增強了對分子生物學的學習興趣,也提高了他們的綜合分析能力,更重要的是,通過導向性教學,學生逐步養成了獨立思考的習慣并提高了創新意識。
3 強化實驗基礎,注重能力培養
分子生物學研究策略被廣泛應用于當今的生物學研究中,分子生物學方法在科學研究創新中扮演著越來越重要的作用,分子生物學實驗技能的培養對發展學生潛能,提高畢業生質量至關重要,在加強學生素質教育與培養創新能力方面有不可替代的作用。相對于理論教學,實驗教學具有實踐性、綜合性和創新性的特點,對學生學習興趣和科研能力的培養有很大幫助。為培養具備較強科研能力的生物科學專業和生物技術專業畢業生,我們在分子生物學教學實踐中設置了開放性實驗,內容包括核酸的提取與純化、電泳分離與鑒定、分子克隆、PCR擴增、原核表達及蛋白質親和層析等實驗。這些實驗在當今生物學研究中被廣泛應用,掌握這些研究方法對學生科學研究能力的培養大有益處,我們期待學生通過實驗環節掌握分子生物學實驗的基本原理和基本技能。為配合實驗課開展,在教學中我們用較大篇幅介紹基本實驗的原理和新技術,包括生物大分子的制備技術、PCR技術、雜交技術、RNAi技術等。在教學實踐中我們發現學生對分子生物學實驗表現出濃厚的興趣,參與實驗的積極性很高。通過實驗,學生對科學研究過程有了深刻的感性認識,這對學生了解知識獲得的途徑和方法有很大幫助。在實驗教學過程中,我們發現,前期的實驗課存在明顯的不足,主要表現為實驗原理的相關基礎知識不足和實驗準備環節的欠缺。在前期教學實驗中,實驗準備由教師完成,學生用教師配好的緩沖液、培養液進行操作,雖然能夠獲得不錯的實驗結果,但對學生能力的培養不利,學生常常不了解緩沖液中各成分的作用,對培養液配制中需要注意的問題也缺乏了解,我們認為這些問題涉及學生的基本素質,關系到能力的培養,為此在教學中我們采取了一些針對性的措施。一方面在理論課中增加了與實驗技術相關的基礎知識的介紹,如對核酸提取緩沖液、蛋白提取中的細胞裂解液等作了詳盡介紹[10-12],通過講解使學生對變性劑、抗氧化劑、緩沖劑、離子型與非離子型表面活性劑等成分的作用有了充分的認識與了解,對蛋白質和核酸純化原理有了全面的掌握。另一方面,在教學環節中,我們將實驗改為開放性實驗,要求學生自己準備實驗,教師做必要的指導,通過這些措施使學生將分子生物學論課上學到的知識與實際操作過程相互印證。開放性實驗使學生分子生物學實驗技能得到了顯著提高,為學生獨立操作實驗和培養良好的科研能力打下堅實基礎。
4 結束語
經過幾年的教學實踐,我們逐漸摸索出分子生物學教學的一些方法和技巧,并通過教學內容和教學方法的改革激發了學生的學習熱情和主動性,不僅使他們掌握了分子生物學的基礎理論,更重要的是培養了他們發現問題的意識和解決問題的能力,養成了獨立思考的習慣,教學改革顯示出良好的效果。今后,我們還將繼續探索,讓分子生物學理論和實驗教學在生物科學與生物技術本科生培養過程中發揮更大的作用。
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分子生物學技術以核酸生化為前提為臨床主治醫師提供新型檢驗措施,使得臨床病情分析、診斷工作效率與工作質量得到大幅度提升。
(一)聚合酶鏈式反應
聚合酶鏈式反應(PCR)也被稱為無細胞克隆技術或者多聚酶鏈反應。應用PCR技術能獲得豐富、全新的樣品靶DNA序列缺陷,改變了傳統檢驗診斷以及科學研究。在臨床分子生物學中,PCR技術現階段廣泛應用于食品檢測、出入境檢驗檢、寄生蟲學、免疫學以及基因治療等工作中。在微生物學、腫瘤學以及免疫學等工作中,PCR技術也得到了非常廣泛的應用。等位基因特異性PCR技術、PCR-限制性片段長度多態性分析法等技術是PCR技術的發展延伸,前者能準確鑒定基因型,后者則能檢測與特定酶切位點有關的突變手段。此外,還包括實時熒光定量PCR、定量聚合酶鏈反應,該技術能對定量檢測目的DNA,而且檢測更加便捷,準確度也更高;而PCT-單鏈構象多態性技術則能檢測產物的序列內多態性。
(二)生物芯片技術
生物芯片技術能一次性檢測大量生物分子,也被稱為高通量密集型技術,不僅包括組織芯片、蛋白質芯片,還包括基因芯片。生物芯片技術不僅可用于流行病學篩查以及疾病診斷,還可用于科學研究。
(三)分子生物傳感器
分子生物傳感器的識別元件為固定化生物分子,其完整的分析系統組成包括信號放大器裝置、處理換能器裝置。在分體體液的一些小分子有機物、生物大分子等多種物質的檢驗檢測中均可使用分子生物傳感器。上述檢驗項目都可以為診療病情、環境監測提供依據。
(四)DNA測序技術
在對疾病進行分子診斷時,DNA測序技術能獲得精確的數據,第一代測序技術的費用較為昂貴,而且檢測效率較低,主要是采用雙脫氧末端終止法。不斷改良后的第二代測序技術,通量高、規模大、成本低,技術平臺包括焦磷酸測序、合成測序和芯片測序。第三代測序的檢測效率更加高效,特點主要是單分子實時測序。
(五)聯合技術
聯合技術包括了色譜技術、抗體工程、蛋白質工程等,在蛋白組學中應用聯合技術能獲得精準、詳細的基因序列編碼框架,能為早期診斷和檢測提供生物學標志,有助于醫生充分、全面地了解疾病進程,加快研究人員藥物研究的速度。
Exploration on Teaching Reform of
Molecular Biology Course in Biotechnology
ZHANG Tiejun, CHEN Xinmei, OUYANG Yongchang*
(School of Life Science, Guangzhou Medical University, Guangzhou, Guangdong 511436)
Abstract Molecular biology is an important basic course for students majoring in biotechnology. Due to update the theory of molecular biology knowledge quickly, the development of experimental technology, fast, and the content is more abstract, from the rational use of teaching methods, to promote discussion, to carry out small class teaching, the use of cyber source, enhance the ability of autonomous learning, establish evaluation system, and optimize the experimental teaching system and other aspects of teaching reform, in order to improve the specialty of biological technology molecular biology teaching effect, cultivate unity of knowledge, ability and quality, application of compound bio technology professionals.
Keywords biotechnology; molecular biology; teaching reform
生物技術專業培養具備生命科學的基本理論和較系統的生物技術的基本理論、基本知識、基本技能,具有良好科學素養及創業精神,能在科研機構或高等學校從事科學研究或教學工作,能在科研機構、高等學院和相關企業等單位中從事科學研究、教學、管理及商業服務的高級專門人才。
分子生物學是從分子水平上研究生命現象、生命本質及其規律的的科學,主要研究核酸、蛋白質等生物大分子的形態、結構特征及其重要性、規律性和相互關系的科學,是21世紀最具活力的生命科學之一。[1]目前,分子生物學是生物技術專業學生一門重要的專業必修課。因此,確定合理、科學的教學改革方案,優化、重組教學內容,精心設計教學方法和教學手段,對保證生物技術專業分子生物學課程教學質量具有重要意義。[2]
1 分子生物學教學現狀
(1)分子生物學是生物技術專業的一門主要課程,教學單位往往會根據教師上課需求以及市場需求來選擇教材,然而,卻有可能忽略了對學生的接受能力以及理解程度的考慮。部分分子生物學教材內容高深莫測、專業詞匯多且與實際聯系不夠緊密,造成學生在學習過程中困難重重,嚴重降低了學生對該學科學習的積極性。
(2)教學條件限制。在分子生物學課堂中,使用多媒體設備等教學手段對提高學生的學習積極性以及學習效果有明顯的促進作用。然而,部分教學單位由于教育資源分布不均勻,難以利用先進的教學手段。
(3)分子生物學課程所涉及的知識?c以及生物學過程,大多數是看不見摸不著的微觀世界,學生在學習的過程中難以直觀感受。
(4)理論知識更新快,實驗技術發展快。分子生物學作為生命科學的前沿學科,其發展日新月異,這也對教學提出了更高的要求。授課老師需及時接納最新知識,充分備課。
2 分子生物學教學改革的主要措施
2.1 PBL教學法的合理運用
PBL(problem-based learning,問題式學習)教學法于1969 年由美國Barrows教授創立,并引入高等教育,很快在高校中廣泛應用。是一種以問題為導向,以學生為中心的教學方法。其主要流程是:老師提出問題,學生作為主體進行分組討論,學生解決問題。[3]在PBL教學過程中,學生是主體,老師則主要起到輔導的作用。分子生物學課程內容復雜,用傳統的教學方式不易調動學生的學習積極性,而且課堂效率不高。在課堂中適當引入PBL教學法,可改善教師唱獨角戲,學生被動接受的狀況。
在進行PBL教學前的備課過程中,任課老師應查閱大量的文獻,充分考慮在討論案例過程中可能出現的問題,內容涉及分子生物學以及其他學科如生物化學、細胞生物學等。在課堂上,教師應寓教于樂,充分調動學生積極性,控制好課堂節奏,同時應根據教學大綱的安排,強調學習過程中應掌握的知識要點。[4]
在分子生物學的教學過程中,PBL教學可分為四個階段:(1)提出問題。開展PBL教學的時間不宜在課程開始的階段,而應在課程中后期,學生具有一定的分子生物學基礎后再開展。PBL教學討論的主要題目應該是分子生物學教學過程中的重點或者難點,并且結合生活實際的討論內容。教師在這個過程中是組織者的身份。(2)人員組成。為調動學生參與的積極性,同時考慮到團隊的高效性,將每個班級分成4~6組,每組包括4~6 名同學。分組結束后,要求各組成員選拔出該組的組長并選定擬解決的問題,然后進行人員的分工,明確每個成員應完成的內容和時間節點。老師負責全程把控,掌握教學的整體節奏與進展,及時了解各組的情況,包括進程、主要觀點、存在問題、后續進展等。鼓勵各組結合自己的研究、思考提出自己的想法。對成效較好的小組,給予肯定和表揚;對存在問題較多或進展較慢的小組有針對性的指導,幫助小組找到解決問題的核心路徑。(3)成果展示。學生展示自己的研究成果,并開展充分討論。主講老師在學生討論完畢后,對學生的成果、討論的主題、各組的亮點、學生關注點較集中或爭議較大的問題、學生未掌握到的知識點、研究時未關注的部分、下一步學習或研究中需要改進的研究方法進行總結、歸納,并提出改進意見。[5](4)考核評分。考核評分是對PBL學生成果的集中體現,評分體系主要包括三部分:一是課件制作,占比30%,評價標準主要是內容正確、重點突出、課件美觀、清晰易懂,能綜合運用圖片、音頻、視頻、動畫等表達自己的觀點;二是課件展示,占比40%,準備充分、邏輯正確、條理分明、落落大分,能清晰的闡述自己的研究成果、觀點等;三是課堂討論:占比30%,主動思考,積極參與,能夠拋出富有啟發意義的論點,回答問題時中肯全面。
2.2 提倡分組討論,開展小班教學
在討論課開始前2周,老師將要討論的內容告知學生。以小組為單位進行學習,各小組成員間可以進行分工協作,分頭尋找資料、討論并匯總;課堂上以小組形式提出問題,介紹小組觀點、結論,老師也會對該小組的匯報進行點評;課后以小組為單位進行復習,增強學習效果。小組學習活動的意義既體現個人的價值和責任,更強調成員間彼此賦予信心和力量,通過體驗團隊的智慧和協作,培養了學生間可貴的團隊合作精神。
分子生物學的課堂提倡小班教學。一方面,可以增加師生間互動的頻率。由于分子生物學課程所涉及的知識點以及生物學過程,大多數是看不見摸不著的微觀世界,學生在學習的過程中難以直觀感受,這就增加了學生學習該課程的難度。小班教學有助于老師關注每一個學生對相關知識的把握;另一方面,小班教學易于實施多種教學形式,靈活掌握教學要求和進度,便于及時調整教學內容。
2.3 利用網絡資源,提升自主學習能力
自主學習強調的學生作為知識的主動構造者自己進行學習的意愿和能力,反映了教學向個性化、創新化、自主化、多元化過渡的趨勢。分子生物學作為前沿科學,信息量大、更新快,要積極利用互聯網信息資源,提升學生學習和借鑒優秀研究成果、自主學習的能力。教師要由照著教材講變成開放式、啟發式教學,最大限度調動學生學習的積極性、思考的主動性、課堂的參與性。鼓勵學生自主學習,主動去學習和研究當前科研的最前沿知識,在研究的過程中敢于提出自己不同的看法,培養學生探索創新精神。[6]讓學生由被動受教變成自主學習,主動參與到課堂學習中,形成教學工作“教”與“學”相輔相成、相互促進。教師要積極拓展教學內容的外延,主動介紹國內外優秀的生物網站、資源庫、期刊、論壇等,鼓勵學生積極開展課外閱讀,豐富學科專業知識、前沿信息、專業詞匯等知識,激發學生探索新知識的熱情,也不斷培養學生自主學習、發現問題、解決問題的能力。[7]
2.4 建立形成性評價體系
“形成性評價”的概念是由斯克里文 1967 年所著《評價方法論》 中首先提出來的,與傳統的“終結性評價”不同,它是對學生的學習過程進行的評價,旨在確認學生的潛力,改進和發展學生的學習。因此,形成性評價方式更能體現出學生的學習效果。[8]分子生物學課程的目的在于培養學生形成良好的分子生物學學習習慣和實驗習慣,提高他們的科學素養和創新能力。期中或期末考試不能全面真實地反映出學生的真實學習情況,采取形成性評價的方式顯得更加科學和必要。具體如下:一是平時成績,占課程總成績60%,包括課堂考勤,占總成績5%、課堂作業,占總成績10%、課堂提問,占總成績5%、PBL討論會,占總成績10%、實驗考評,占總成績30%。二是期末考試,占課程總成績40%。由于形成性評價是強調過程的評價方式,引導學生重視平時的學習情況,大大減少了學生考前突擊的可能,也更能真實地反映出學生的真實水平。
2.5 優化實驗教學體系
分子生物學實驗技術是生物技術專業學生必須掌握的重要基本技能之一。其研究方法及策略已被廣泛應用于生命科學的研究當中。[9]通過對學生實驗技能的培養,一方面有利于將理論教學與實踐教學相結合,豐富教學內容,提升教學的實踐性、實用性、綜合性,便于學生理解和掌握;另一方面,在提升學生綜合素質、學習興趣、創新能力、思考能力等方面也有十分重要的作用。[10]因此,增加分子生物學實驗學時數,開展綜合實驗也是課程改進的一個重要方向。在實驗教學中,教師要結合分子生物學快速發展的特點,選取與教學內容相適應的操作性、設計性實驗,并做好不同實驗之間的關聯與銜接,建立實驗的邏輯體系。一是分組分工,輔助實驗老師提前做好實驗準備工,并提前觀察、發現問題及時記錄。二是教師針對前期準備工作中發現的問題有針對性的闡述,并對實驗流程、操作方法、各環節中注意事?進行講解與演示,指導學生開展實驗。三是講解與演示結束后,學生動手實驗,教師應注意注意觀察過程和細節,對共性問題,要及時統一糾正,對個別同學的個性問題,要個別指導。既確保操作的準確性、嚴謹性,也要保證實驗質量,通過實驗檢驗教學情況。
3 結語
生物技術專業應用人才培養是一個綜合性、系統性的工程,涉及到教育環節的方方面面。課程教學是其重要的一環,分子生物學課程教師要積極發揮作用,不斷提升專業能力、教學能力,教學理念與時俱進、教學手段豐富靈活,激發學生學習的主動性、創造性,提升學習內容掌握能力及應用效果,為國家培養知識、能力、素質協調統一的應用性、復合型人才。
Abstract: Molecular biology is the frontier of life science. For the students of medical laboratory technology, mastering the molecular biology technology is the premise of scientific researches. The old course of medical inspection technology can not meet the needs of clinical laboratory diagnosis. In order to improve the ability of students in higher vocational colleges in the future work, this paper analyzes the characteristics of the students in higher vocational laboratory technology, the training mode of talents, the present situation and direction of employment, the arrangement of molecular biology curriculum and the research direction of molecular biology technology, discusses the necessity of the course of molecular biology in higher vocational laboratory technology and how to better grasp the basic theory and technology of molecular biology for the students of in higher vocational colleges to lay a good foundation for the future clinical examination.
關鍵詞:分子生物學;高職;醫學檢驗技術;課程開設
Key words:molecular biology;higher vocational college;medical laboratory technology;course offerings
中圖分類號:G420 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)13-0239-02
0 引言
醫學教育已經進入了一個新的發展階段,要求醫學檢驗技術專業人才既要具備扎實的專業基礎,也要具備較強的實踐和創新能力及一定的科研能力,同時具備豐富的臨床檢驗經驗。DNA與蛋白質作為分子生物學檢驗的特定對象,該方法能快速、準確地對疾病進行確診,作為一種診斷依據有助于精準醫療,便于對不同患者進行針對性治療。當前社會很多醫院、生物研究所及第三方檢測機構都在開展和應用該技術,其已經成為了醫學檢驗的新興領域。世界上很多大學都將分子生物學設置為必修或選修課供研究生和本科生選擇。鑒于科學的發展和高職院校對人才的需求,紅河衛生職業學院已經把分子生物學技術列為專業新方向。
1 高職檢驗專業學生的特點
由于高職院校招收的學生是最后一批錄取的學生,大多數學生的基礎較差,在高中生物知識非常有限的基礎上,學生對化學類課程的學習也比較淺薄。高職學生在校學習時間僅有兩年,第三年為臨床實習。一年級主要學習的專業必修課,二年級融入所有檢驗專業課,教學任務較繁重,學生對知識的掌握度很淺。我院已經把理實比例控制在1:1甚至于1:2,保證理論夠用為原則,加強學生的實踐技能。因此醫學檢驗技術學生的實踐操作能力都相應達標。
2 人才培養模式
檢驗技術人才培養規格:為培養“實用型”、“技能型”檢驗技術人才,實踐能力強、社會適應面寬,作為本專業人才培養規格的指導思想,將培養目標設定在以社會需求為目標、以就業為導向、以能力培養為本位,面向市場、面向職業、面向就業的方向,培養具有臨床醫學檢驗及衛生檢驗的基本能力。
檢驗技術人才培養模式:主干課理論與實踐教學交融結合,以聯系實際學理論,在實踐中體驗和學習理論,在應用中形成技術應用能力;并以貫穿上述理念的培養方案、教師隊伍、教材、課程改革為保障的人才培養模式。如圖1。
3 就業面向
高職醫學檢驗技術專業畢業生的就業率相對穩定,就紅河衛生職業學院醫學檢驗技術專業學生的畢業調查來看:2015年12月通過調研報告顯示,70%的畢業生走入縣級及鄉鎮衛生院檢驗科;20%的畢業生走入縣疾控及中心血站;8%的畢業生流向第三方檢驗及檢驗儀器公司;2%的業生從事其他行業。2016年12月調研報告顯示,50%的畢業生走入縣級、鄉鎮醫院的檢驗科;40%的畢業生流向第三方檢驗及檢驗儀器公司;10%的畢業生流向縣級疾控及中心血站。兩年的就業面向對比,檢驗學生走入第三方檢驗、企業及試劑公司的比例突飛猛進。在與學生面談時,學生告訴我們:他們走入檢驗試劑、儀器公司或者生物制藥及基因診斷企業的人數還在不斷增加,大家都是互相推薦,走入企業對于高職檢驗學生的發展是比較有利的,而且進入企業以后,根據自己的個性特點,很好地發揮自己的特長,同樣可以做一些科學研究。
4 分子生物學課程內容安排
教學內容方面,分析生物學教材包括三大重點模塊,即分子生物學基本理論、分子生物學技術、分子生物學技術在臨床診斷中的應用。第一模塊樹立的目的是幫助學生建立基本的理論框架,其內容主要包括腫瘤相關基因、蛋白質轉錄修飾、RNA復制、中心法則等;第二模塊的內容主要包括DNA重組技術、聚合酶鏈技術、核酸分子雜交技術、核酸的分離與純化等臨床檢驗中常用的基本技術,該模塊將教學重點放在了介紹各技術的基本原理及臨床應用。此外,為了拓寬學生的視野,也會適當介紹一些新的檢測方法和技術;第三模塊主要內容是講分子生物學檢驗技術的在多方面的應用,比如個體識別、腫瘤及移植配型、遺傳性疾病、感染性疾病等,該模塊的學習能夠讓學生更加深入的了解和掌握分子生物學,真正理解分子生物學檢驗技術的價值。
5 高職檢驗可開設的分子生物學技術
針對高職醫學檢驗技術專業學生的學制特點及人才培養模式,分子生物學課程的學習主要是為了學習基因診斷的基本技術,因此,理論的學習依舊是夠用為原則,為了順應社會的需求,高職檢驗把分子生物學課程納入重點,主要開展的基本技術應該圍繞PCR進行。例如:核酸標本的處理、核酸(DNA、RNA)提取、PCR擴增操作技術、PCR擴增產物的檢測分析、電泳(瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳)、PCR技術在臨床病原體檢測中的應用。
6 分子生物學課程在高職醫學檢驗技術專業開設后效果預測
利用暑假調研,報告顯示大量高職學生流向企業、第三方檢驗及基因診斷技術部門工作時,起點低,適應難,因為他們在校期間沒有接觸過分子生物學的基本理論和技術。近三年,我院檢驗實習生反應,進入檢驗科,有半月以上的時間納入PCR室,他們零起點,帶教老師對他們一無所知感到焦];走訪各縣市級醫院,我們的學生已經在PCR實驗室工作的也很多,他們期望學弟學妹能夠在學校接觸分子生物學知識,當今社會是分子的天堂,是醫學的前沿。因此,高職檢驗開設分子生物學課程后滿足了廣大用人單位的需求,把崗位需求與教學無縫對接就是我們人才培養的最終目的。
7 結束語
通過本次專項調研,對紅河州地區醫療衛生單位醫學檢驗技術人才的現狀及需求有了全面了解。由于一系列醫改政策的出臺,以及對崗位人才要求的提升,二甲以上醫院及基層醫療機構(含社區衛生服務中心)表示將很少招收高職專科生進入檢驗科工作。因此,高職畢業生今后主要的就業去向是第三方檢驗所、生物制藥公司、檢驗儀器試劑公司、基因診斷技術研究部和流通等用人單位,學院在制定醫學檢驗技術專業的培養目標、課程結構、發展趨勢都必須順應社會需求,努力使培養目標與用人單位實際需求相接軌。
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關鍵詞 分子生物學 婦科 產前診斷 免疫遺傳
中圖分類號:Q7文獻標識碼:A
1 分子生物學與婦產科的基本情況概述
分子生物學的興起是上世紀50年代以后的事情,但是自其興起和發展以來,發展的巨大成就十分引人關注。六十多年來產生了巨大的影響,繁榮的勢頭依然十分強勁。分子生物學研究要進行的問題在于對生命本質一致性的分析,學者們通過分子水平的研究,發現由最低級、最簡單的單細胞生物到最復雜最高等的人的基本組成(這些組成主要由蛋白質、核酸、糖等三類物質構成)的構成與遺傳信息的物質基礎(主要包括DNA和RNA)、流向(中心法則)以及含義(遺傳密瑪)乃至能量轉換的機理都是高度一致的,正是因此,人們才發現在分子水平層面,生物取得了相對的統一。分子生物學的這一成就具有極其重要的意義,它使得基因在不同生物個體、種屬之間的轉移成為可能,從而大大的提高了生命科學各個分支學科以及整個生命科學的發展。在21世紀,分子生物學的發展將不斷深入和擴大,關于腦的活動、生命發育、疾病免疫等復雜難題將成為分子生物學研究的重中之重。
要準確客觀理解分子生物學對婦產科的影響,必須對婦產科的基本情況所有了解,在長期的醫學研究和發展實踐中,婦產科的研究和實踐內容不斷豐富和發展,如在生命發育階段,對胎盤、胎兒生理、母體子宮平滑肌的功能調節以及分娩發動機制、早產等問題都有研究。在妊娠期目前對于絨毛外滋養細胞以及胎兒胎盤轉運方面的問題也引起了學界的高度重視。在歐美國家,分子生物科學較為發達,對生物的基因芯片以及微RNA的研究不斷深入,探討了一些生物學的病理機制及治療方法,典型的如子癇、慢性高原疾病、肥胖等問題。以世界衛生組織(WHO)為代表的一些研究結構對婦科流行病學、早產病因基因組研究以及基于循證醫學早產臨床干預等問題進行了深入研究。
2 分子生物學在婦產科領域的應用與發展分析
事實上,婦產科的發展歷史較之于分子生物學要早很多,但是分子生物學興起之后,對婦產科的發展產生了極大的影響,有些影響甚至可以說是革命性的。比如在女性的產前診斷中,分子生物學的興起使得我們對一些具有嚴重出生缺陷或者遺傳病等問題在宮內期即可作出診斷并及時采取科學合理的對策措施。分子生物學產生之前,該領域主要運用的是胎兒鏡以及影像技術,但是,近年來,致病基因不斷分離克隆,高危胎兒的基因突變分析不僅重要而且必須,分子生物學技術為此提供了可能性,如分子雜交、熒光原位雜交、PCR技術等分子生物學技術在單基因病以及染色體畸變的診斷中獲得了較為廣泛的應用。此外,一些全新的分子細胞遺傳學技術,諸如端粒探針、錨定原位標記技術、基因組雜交等在婦產科的應用問題也已經被提上議事日程。筆者通過以上的分子生物學在產前診斷的應用問題的論述,已經很明顯的說了分子生物學對提高植入前遺傳診斷或用孕婦血中胎兒細胞診斷問題具有十分重要的作用。
當前,應用到婦產科的分子生物學技術是多種多樣,紛繁復雜的,如索森印跡雜交(Southern blot hybridization)、聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction)、熒光原位雜交(fluorescence in situ hybridization)、單鏈構象多態性(single strand conformation polymor-phism)、異源雙鏈分析(heteroduplex analysis)、DNA序列分析、蛋白截短測試(protein truncation test)等等,不一而足。這些技術在婦產科的很多具體方面得到了應用與發展,如在遺傳方面的研究,當前,我們已知一些遺傳性腫瘤(視網膜母細胞瘤、Wilm氏瘤)的突變基因是按孟德爾方式遺傳的。當然也有一些基因與腫瘤的易感性有關,但是其遺傳方式都是孟德爾方式,分子生物學技術可以對這些基因可以進行產前檢查。又如多聚合酶鏈反應這一分子生物學技術的廣泛應用,對于一些婦產方面的疾病,比如Duchenne's肌營養不良癥、囊性纖維化癥、苯丙酮尿癥、脆性X染色體綜合征等進行診斷和治療已經成為可能。再如,分子生物學在母嬰感染傳播方面的應用,超微量的DNA擴增技術具備敏感性、特異性以及簡便性的優點在母嬰感染傳播方面的應用優勢十分明顯。分子生物學的應用使得對于母嬰傳播方面存在可能的人類免疫缺陷病毒(HIV)、巨細胞病毒(CMV)、風疹病毒等進行一些提前的檢測與預防成為可能。值得一提的是利用PCR技術還可以根據不同引物的特點進行預后。近年來,丙型肝炎病毒(HCV)的母嬰傳播已成為一個研究熱點,PCR技術在這一領域也取得了諸多成就。此外,在婦科腫瘤基因研究方面,目前學界對腫瘤發生和發展的認識進入了分子水平。在分析腫瘤細胞中復雜的染色體異常組成以及對癌基因的定位及其抑制方面都有貢獻。當前免疫遺傳研究熱點是人類白細胞抗原系統(human leucocyte antigen,HLA)與該病的關系。分子生物學技術的應用使HLA分型研究從抗原水平進入到基因水平,使與疾病關聯的HLA基因準確分型、定位。以上所舉的一些也只是分子生物學在婦產科領域應用和發展的冰山一角,我們有理由相信,隨著分子生物學和婦產科的不斷交叉融合,兩個學科以及交叉部分都會取得更多嶄新的成就。
參考文獻
[1] 李隆玉,萬建萍,鐘傳慶.子宮內膜癌發生分子機制及治療的研究進展[J].中華腫瘤防治雜志,2008(19).