医学生物技术范例

医学生物技术

医学生物技术范文1

在体成像技术的发展及成像策略的不断提高,能够在活的生物体内揭示细胞和分子水平的诸多细微变化,有助于在生物整体、真实的体内环境中高时间分辨率地研究生命过程。针对某一生物过程的带有光学标记的报告基因已被广泛应用于细胞生物学的研究,近年来正被更多地用于在活的动物模型中探究人体内生理机能和疾病的生物学过程。利用荧光蛋白、萤光素酶基因等生物材料标记细胞、病原体和基因,早已被证实是一种在体内设置“检测器”、体外直观检测的非常可行的策略[1]。

1在体生物发光成像技术的原理

通过生物技术将构建的以萤光素酶基因作为标记基因的载体(重组原核表达质粒、重组真核表达质粒或重组病毒),经转化、转染或感染并筛选得到重组病原菌、细胞(如免疫细胞、肿瘤细胞、胚胎干细胞等)或重组病毒(如腺病毒、慢病毒、逆转录病毒等)用于转入小动物;或是将含萤光素酶及调控序列的载体线性化后经显微注射等技术稳定整合于小动物基因组制备转基因动物[2-4]。标记基因的表达可通过多种调控元件进行调控,如靶基因的启动子和增强子等;标记的方法因研究领域、研究目的和实验策略的不同而各异[4],但最终都是在体内组织如血液、肝脏、脑、脾、肾等靶部位因特定生物过程的发生而伴随产生有酶活性的萤光素酶。在注入底物即萤光素的条件下,萤光素酶催化底物反应产生特定波长的光信号,通过成像系统可以直观检测到光信号的产生及变化,实时反映体内发生的生物过程,如基因的调控表达、信号传导、蛋白质之间的相互作用、细胞增殖与分化等。因此,在体生物发光成像技术可广泛应用于分子生物学、细胞生物学、病毒学与免疫学、肿瘤学等研究领域[5-8]。

2在体生物发光成像技术的应用

2.1标记于肿瘤细胞、免疫细胞、胚胎干细胞等,转入体内后进行成像

萤光素酶基因作为一种报告基因,最初应用于体外培养细胞内目的基因的表达研究。在体生物发光成像技术的发展,使其能够应用于在体组织细胞的表达研究[9]。萤光素酶是一类生物发光酶,1种细胞可同时被2种具有不同底物的萤光素酶标记。例如其一可由一组成性稳定表达的启动子驱动,作为内参,反应细胞数量的变化;另一萤光素酶由要研究的组织特异性启动子驱动,其发光信号的变化,在消除细胞数量变化的影响后就可反映特定的启动子在动物体内的表达活性[10-11]。

2.1.1肿瘤及抗肿瘤研究在体生物发光成像技术可直接实时地监测各种癌症模型中肿瘤的生长和转移,并可对癌症治疗中癌细胞的变化进行实时观测和评估,能够无创伤地定量检测小鼠整体的原位瘤、转移瘤及自发瘤。Klerk等[12]研究证实了利用此技术测量肿瘤负荷具有很高的可靠性。Minn等[13]应用该技术进行了乳腺癌肺转移相关基因的研究,他们构建能够表达荧光蛋白、萤光素酶的反转录病毒载体,并稳定转染已获得的不同亚群肿瘤细胞,先通过荧光激活细胞分选术筛选同一亚群内具有相同转染效果(稳定表达外源蛋白即荧光蛋白和萤光素酶,且水平一致)的细胞,并尾静脉注射免疫缺陷小鼠,通过检测生物发光的部位和大小,评价不同亚群肿瘤细胞向肺部位的转移情况及其转移能力,再通过检测细胞内各基因的表达差异来分析肺转移相关基因。Gupta等[15-16]又用相似的方法来研究乳腺癌脑转移相关基因及乳腺癌肺转移过程中分化基因介导的肿瘤再起始,结果再次显示了生物发光成像技术应用于肿瘤及癌转移机理研究领域的优越性。

2.1.2抗肿瘤免疫及肿瘤细胞疫苗的研究用带有生物发光标记基因的小鼠淋巴细胞或基因修饰的肿瘤细胞疫苗,可以检测放射及化学药物治疗的效果,并可寻找在肿瘤骨髓转移及抗肿瘤免疫治疗中复杂的细胞机制。Cayeux等[17]用萤光素酶基因标记基因修饰的肿瘤细胞疫苗来免疫小鼠,而用另一种底物不同于前者的5,6-carboxy-succinimidyl-fluorescein标记该小鼠内一种与肿瘤相关的免疫细胞,通过2种不同的标记研究了基因修饰的肿瘤细胞疫苗免疫小鼠后抗原递呈、免疫细胞之间的相互作用及不同免疫细胞在体内免疫过程中的作用。

2.1.3药物促肿瘤细胞凋亡的研究当萤光素酶与抑制多肽以融合蛋白形式在哺乳动物细胞中表达,产生的融合蛋白无萤光素酶活性,细胞不能发光,而当细胞发生凋亡时,活化的caspase-3在特异识别位点切去抑制多肽,萤光素酶活性得到恢复,由此可用于观察活体动物体内的细胞凋亡相关事件。细胞凋亡时被激活的caspase-3/7与DEVD-氨基萤光素(aminoluciferin)特异结合而被酶解为氨基萤光素,它可被萤光素酶识别而产生生物发光信号。Liu、Hickson等[18-19]利用这一现象设计的细胞凋亡检测方法均能够以极低的DEVD-氨基萤光素量获得较强的发光强度,因而这一方法可用于评价TNFα(α肿瘤坏死因子)、FasL、TRAIL(TNF相关促凋亡配体)等因素针对肿瘤的治疗效果。

2.1.4胚胎干细胞及再生医学的研究胚胎干细胞在再生医学领域极具应用前景,然而注入活机体的胚胎干细胞及其分化细胞尚存在显著的细胞死亡、畸胎瘤的形成、宿主免疫排斥反应等障碍。应用在体生物发光成像技术,可对胚胎干细胞本身及其在注入机体后的存活、增殖、分化等生物事件的发生机理进行深入研究,从而使上述诸多问题得以解决[20]。

2.2标记病原微生物,用于研究感染致病机制、转移途径及宿主免疫反应等

在感染性疾病的研究中,在体生物发光成像技术的应用,不仅可以提供疾病进程中观测病原体在动物体内的寄居部位、数量变化及对外界因素的反应等实时变化信息,而且更有助于揭示感染体内病原体逃逸宿主防御的机制[21]。对病原体感染过程非侵入性的检测能够对疾病进程实时地提供新的信息,且有可能发现新的感染位点[22]。Lucker等[23-26]以萤光素酶基因标记HSV-1(单纯疱疹病毒)并分别侵染Ⅰ类干扰素受体缺失、Ⅱ类干扰素受体缺失、Ⅰ和Ⅱ类干扰素受体均缺失的小鼠,可观察到HSV-1对不同干扰素受体缺失小鼠的肝脏、肺、脾、淋巴结的侵袭,及病毒从血液系统进入神经系统的过程,从而证实了不同干扰素在HSV-1感染中所起的不同的作用。Lucker等[27]针对痘苗病毒的类似研究也证实,不同干扰素在机体感染过程中各自和协同发挥的重要作用。#p#分页标题#e#

2.3标记于基因治疗载体用于探究基因治疗机制和评价治疗效果

将一个或多个目的基因安全有效地转入体内靶细胞可用于基因治疗,应用萤光素酶基因作为报告基因构建载体,观察目的基因是否能够在试验动物体内持续高效和特异性表达。这种非侵入方式具有容易准备、低毒性及轻微免疫反应的优点。萤光素酶基因也可以插入脂质体包裹的DNA分子中,用来观察脂质体为载体的DNA运输和基因治疗情况。Smith等[28]已经运用该技术进行了HSV作为肝脏疾病基因治疗载体的可行性研究。Chou等[29]将带有萤光素酶基因标记的稳定表达肝细胞癌抗原的质粒转入沙门菌减毒株,并作为疫苗口服免疫模型小鼠,在体成像显示了体内沙门菌成功表达抗原和沙门菌作为活菌疫苗在体内的清除过程。

2.4蛋白质间相互作用、信号转导等的研究

蛋白片段互补策略广泛用于研究细胞内蛋白质间的相互作用,这种策略在借助在体生物发光成像技术后就可以被运用到活体动物内,以非侵入、可量化、实时地显示蛋白质之间的相互作用[31]。在动物体内直接观察细胞中或活体动物体内2种蛋白质的相互作用,可将Firefly萤光素酶(Fluc)的N端与C端分离开,分别与2个可能产生相互作用的目的蛋白相连,并使2组蛋白由不同的载体分别诱导表达。在体的细胞内若2个目的蛋白能靠近并结合形成完整的Fluc,则会产生发光信号。Andrea等[32]建立了一种转基因报告小鼠,由特异启动子(TgG4F(+/-))及其转录反式作用因子多联体蛋白Gal4进行调控。将融合了Gal4BD的p53和融合了VP16的TAg的病毒载体共转入该小鼠的肝脏细胞,在小鼠肝脏部位观察到了明显的发光信号,显示p53与TAg的结合引发Gal4BD与VP16结合,结合的多联蛋白顺利与启动子TgG4F(+/-)结合,进而引发Fluc在肝脏组织的表达。

2.5体内干扰RNA及DNA疫苗的研究

目前RNA干扰技术已经发展成为一种体外转录后沉默基因的方法,在体内RNA干扰的转录后表达沉默可以引起各种广泛的生物学效应,因此生物发光在体成像技术有力地促进了体内RNA干扰的研究和在体内利用RNA干扰技术进行其他疾病机理及生物治疗的探索。McCaffrey[33]等通过将表达萤光素酶的真核表达载体与针对萤光素酶基因设计的双链小干扰RNA(siRNA)共注射成年小鼠,与对照组比较,前者的荧光强度明显减弱,表明针对性的双链siRNA明显起到抑制基因表达的作用。他们还构建表达功能性小发夹RNA(shRNA)的真核表达载体,与表达萤光素酶的载体共注射成体小鼠,与对照组相比,同样观察到长时程后荧光强度明显减弱。RNA干扰技术成功用于临床治疗须保证双链siRNA有效转入体内并维持有效的浓度,而借助在体生物发光成像技术则可便捷准确地评价双链siRNA运送方法的效果。Takeshita等[34-36]已利用该技术分别对各自所设计的不同的双链siRNA运送方法进行了全面的评价,并发现合理的运送方法,如双链siRNA与某些小分子化合物的连接修饰与单独的注射双链siRNA相比,前者能使双链siRNA在体内较长时间内不被降解。RNA干扰可作为传统DNA疫苗的补充,被用以在体内消除免疫抑制因子表达。DNA疫苗的效应常常因相关的信号转导途径下调该获得性免疫反应而受到限制。因此,免疫抑制性的信号途径的沉默将是DNA疫苗效能得到加强的一种极有潜力的策略。Huang等[37]应用在体生物发光技术所做的研究结果显示,皮下注射编码shRNA的DNA,可以作为体内基因沉默和一种能够有效提高DNA疫苗效果的手段。

2.6标记于转基因载体建立转基因动物模型

2.6.1基因表达动物模型为研究目的基因是在何时、何种刺激下表达的,可将萤光素酶基因插入目的基因启动子的下游,并稳定整合于实验动物染色体中,形成转基因动物模型。可用于研究动物发育过程中特定基因的时空表达情况,观察药物诱导特定基因表达及其他生物事件引起的相应基因表达或关闭。Chen等[37]将受胰岛素调控启动子调控表达萤光素酶的转基因小鼠制成糖尿病小鼠模型,采用在体生物发光成像技术证实了肝脏组织中含有可生成胰岛素的细胞。研究结果也证实了在转录调控序列和反式转录因子与目的基因相同的情况下,萤光素酶的表达水平及底物发光强度能够真实反映目的基因的表达状况。目前对于调控多药耐药性基因-1(mdr-1a)表达的关键因子和胞内微环境的机制尚不明了,使多药耐药性依然成为对癌症患者成功化疗的一大障碍。为深入研究mdr-1a在体内组织中转录调控的机制,Long等[38]通过胚胎干细胞同源重组、遗传杂交的手段构建了基因型为mdr-1a+/Fluc的转基因小鼠(野生型基因型为mdr-1a+/+)。mdr-1a+/Fluc中Fluc已完全置于mdr-1a开放读码框中,其表达受内源性mdr-1a启动子及相应各种反式作用因子的调控,Western印迹等不同方法均验证了该模型mdr-1a的表达量与Firefly萤光素酶蛋白表达、发光强度成正比。该小鼠体内Fluc的表达与mdr-1a的表达在时间、所处的微环境均完全一致,可作为研究各种因素下mdr-1a表达调控的理想的动物模型。类似的研究所建立的模型能弥补体外细胞培养不能提供的特定基因表达的真实微环境的缺点,也能弥补基因敲除小鼠存在的代偿效应等不足[39]。

2.6.2各种疾病模型研究者根据研究目的,将致病基因、病毒及细菌进行萤光素酶标记,转入动物体内形成所需的疾病模型,包括免疫系统疾病、感染疾病等。除可提供靶基因在体内的实时表达和对候选药物的准确反应,还可以用来评估候选药物和其他化合物的毒性,为药物在疾病中的作用机制及效用提供研究方法。Hsieh[40-41]等将受前列腺特异性抗原启动子调控表达萤光素酶转基因小鼠(sPSA-Luc),与前列腺癌转基因模型小鼠TRAMP杂交,经检测筛选得到的子代小鼠TRAMP-Luc随前列腺特异性抗原的表达稳定产生萤光素酶。因此,该小鼠借助在体生物发光成像技术已被成功地用于前列腺癌的发生及转移研究。

3在体生物发光成像技术的发展趋势

医学生物技术范文2

目前,生物医学图像信息技术主要包括生物医学图像传输、图像管理、图像分析、图像处理几方面。这些技术同以前的图像技术、医学影像技术都有一定的联系,其在涵盖以往图像技术、医学影像技术的同时,也具有自身的特点,与传统的图像和医学影像技术相比,生物医学图像信息技术更加强调在医学图像信息收集、处理等过程中应用计算机信息技术。

1.1图像成像

从本质上来看,生物医学图像成像技术(下文简称“图像成像技术”)与医学影像技术的区别并不大,仅仅是人们更习惯将其表达为医学影像。生物医学图像成像技术的研究内容为:利用染色方法和光学原理,清晰地表达出机体内的相关信息,并将其转变为可视图像。图像成像技术研究的图像对象有:人体的标本摄影图像、观察手绘图像、断层图像(如ECT、CT、B超、红外线、X光)、脏器内窥镜图像、激光共聚焦显微镜图像、活细胞显微镜图像、荧光显微镜图像、组织细胞学光学显微镜图像、基因芯片、核酸、电泳等显色信息图像、纳米原子力显微镜图像、超微结构的电子显微镜图像等等。

图像成像技术主要包括2个部分:现代数字成像和传统摄影成像。通常可采用扫描仪、内窥镜数码相机、采集卡、数字摄像机等进行数字图像采集;显微图像采集则可应用光学显微镜成像设备及超微结构电子显微镜成像设备;特殊光源采集可应用超声成像仪器、核磁共振成像仪器及X光成像设备。目前,各种医学图像技术的发展都十分迅速,特别是MRI、CT、X线、超声图像等技术。在医学图像成像技术方面,如何提高成像分辨力、成像速度、拓展成像功能,尤其是在生理功能及人体化学成分检测方面,已经引起了相关领域的重视。

1.2图像处理

生物医学图像处理技术,是指应用计算机软硬件对医学图像进行数字化处理后,进行数字图像采集、存储、显示、传输、加工等操作的技术。图像处理是对获取的医学图像进行识别、分析、解释、分割、分类、显示、三维重建等处理,以提取或增强特征信息。目前,医学领域所应用的图像处理技术种类较多,统计学知识、成像技术知识、解剖学知识、临床知识等的图像处理均得到了较快的发展。另外,人工神经网络、模糊处理等技术也引起了图像处理研究领域的广泛重视。

1.3图像分析及图像传输

生物医学图像分析技术,是指测量和标定医学图像中的感兴趣目标,以获取感兴趣目标的客观信息,建立相应的数据描述。通过计算测定的图像数据,可揭示机体功能及形态,推断损伤或疾病的性质及其与其他组织的关系,进而为临床诊断、治疗提供可靠依据。生物医学图像传输技术,是指应用网络技术,在互联网上开展医学图像信息的查询与检索。通过网上传输图像,在异地间进行图像信息交流,可实现远程诊断。同时,在院内通过PACS(数字医学系统—医学影像存档与通信系统),也能在医院内部实现医学图像的网络传递。

2总结

医学生物技术范文3

关键词:初中生物;留白艺术;策略

留白是书画艺术的一种表现方式,如果一幅书画作品全部被填满,就无法给阅读者想象的空间,无法成为佳作。我国的书画作品就非常讲究留白,尽量做到合理布置画中的所有元素,让各种元素营造出和谐深远的意境。在初中生物教学中,如果能够恰当使用留白艺术,给学生留下自主思考的空间,就可以帮助学生更好地把握知识点,收获更加理想的教学效果。

一、初中生物课堂“留白艺术”运用遵循的原则

(一)针对性原则

留白艺术是课堂教学的一个组成部分,需要围绕着教学目标为课堂教学提供服务。根据教学内容和教学需要,利用有声语言相机营造教学情境,有利于提升课堂教学的趣味性。如果教师只是让学生自主研读教材,没有为学生提供指导,学生就只能散漫地阅读文字却不知其意,这样的教学毫无目的,不仅浪费时间,还会降低学生的学习积极性。因此,教师要学会利用留白艺术,针对具体的教学内容进行设计,为学生营造一个良好的学习氛围。

(二)适度性原则

适度包括难度、频率和梯度,难度要适中,还要能够启发学生进行思考,因为太难会挫伤学生的积极性,太易无法激发学生的探索热情;频率就是要注意留白艺术的使用次数,如果使用太频繁,留下太多留白,教学内容就会显得很空洞,学生难以适应这种教学方式。梯度就是各知识点之间的梯度要适当,同一个方面的内容可以设置多层留白。

(三)等待性原则

教师在设置留白以后,要注意等待,首先是提出问题以后不要急着让学生回答,而是耐心等待他们思考,适应学生的思维特点和规律,给予学生充分的思考时间,这样给出的答案也会更全面;其次,待学生回答以后,教师要等待一下再评价学生的答案,不要立刻指出不足,以此提高学生回答问题的积极性。

二、初中生物课堂教学“留白艺术”的运用策略

新时期的课堂教学应该是一个师生互动的学习过程,但是要让学生能够及时有效地跟进以及有质量的互动需要他们有效的预习,需要他们对教师提出的问题进行必要的思考。

(一)导课过程中留白艺术的运用

课程导入是一堂课的重要开端,教师可以利用风趣的语言、形象的图片和精彩的视频导入课程,引导学生进入学习状态。比如,在讲解“DNA是主要的遗传物质”这节内容时,教师可以利用多媒体播放几组有关植物和人体的相对性状的图片,如豌豆的高矮茎、人的单双眼皮和果蝇的长短翅等,通过观察这些性状让学生思考这些性状是由什么控制的,然后提出问题:为什么生物细胞核的DNA分子数量是固定的,而生物性状却具有多样性?这样一个题设矛盾的问题引发学生的深思,最后学生得出结论:一条染色体的DNA分子可以控制很多性状,这样就引出了遗传物质的概念。再如,教学“遗传和优生优育”这一节,教师就可以提出问题:在孟德尔的相对性状杂交实验中出现了性状分离现象,但是生物体的性状很多,两对相对性状遗传又会出现什么结果呢?和分离定律一样吗?

(二)课堂教学活动中留白艺术的运用

在课堂上讲课,教师无法一下子展示所有的知识,通过语言向学生阐述,只能运用留白艺术让学生自己领悟,从而培养学生的独立思考能力。相对或相近知识的留白。这类知识点一般可以采用图表法进行教学,比如,学了“植物的光合作用”以后再学习碳反应,教师就可以对碳反应的条件、产物和能量变化等内容留白,让学生自己去补足相应的知识,通过观察两者的关系,最后得出正确的结论。重难点处留白。教学重难点是学生学习初中生物的重大阻碍,也是培养学生学习能力的重要部分。在教学过程中教师可以先讲清概念和原理,然后留下相应的留白,让学生掌握正确的生物概念,发展学生的多角度思维。如果教师把难点分析得很透彻,这样就很难培养学生解决问题的能力。比如,在学习白化病以后,学生就知道这是隐性基因控制的遗传疾病,如果父母都是杂合子,他们的后代出现白化病的概率在25%。教师就可以引导学生思考:如果是由显性基因控制的遗传病,父母也是杂合子,那么后代的发病率仍然是25%吗?结课过程中留白艺术的运用。结课就是对一堂课进行总结,在结课的时候教师要注意设置留白,让学生能够对知识点进行深入探究,激发出学生的求知欲。虽然课堂教学已经结束,但是学生的思维活动仍在进行,这是结课教学的最佳境界。比如,在学完“植物生长需要水和无机盐”以后,教师就可以提出这些问题:为庄稼施完肥以后为什么要及时浇水?拌黄瓜加入酱油、醋和盐以后为什么会出现很多汁液?学生通过思考这些问题,可以深化所学的知识。总之,在课堂教学中设置留白不仅是一种教学方式,还是一种教学艺术,是教师主导和学生主体的统一,也是深化课程教学的有效途径。在初中生物课堂教学中运用留白艺术,教师可以从导课过程、课堂教学和结课过程这三个方面灵活运用,从而提升初中生物的教学效率和质量。

参考文献

[1]段中红.浅谈初中生物学课堂的“留白”艺术[J].中学生物学,2016(05).

医学生物技术范文4

本文介绍了台湾中国医药大学的发展概况、招生制度、课程体系、实践教学等方面内容,对推动大陆地区高等医学教育改革具有参考意义。

关键词:

医学教育;台湾;特色;启示

为了解我国台湾地区医学高等教育的发展状况,我们于2016年6月参访了台湾中国医药大学,深受启发,其成功的做法值得我们学习和借鉴。

1学校概况

中国医药大学原名为“中国医药学院”,位于台湾台中市北区,创办于1958年,以发扬中国传统医学、促进中西医学一元化为宗旨,董事长覃勤兼首任院长。最初设有医科与药学,1965年增设夜间部药学系两班、中医科及护理专修科。1972年陈立夫出任董事长,获准将中医学系由6年改为7年,毕业生授予医学士学位,并成立针灸研究中心、抗癌研究中心与中国药材研究中心。1974年成立中药研究所硕士班。2003年8月改制为中国医药大学。该校除拥有台中校区外,还拥北港校区。现有医学院、药学院、中医学院、公共卫生学院、健康照护学院、生技制药暨食品科学院等六大学院,包含医学系、牙医学系、中医学系、药学系、公共卫生学系、护理学系、医学检验生物技术学系、运动医学系、生物医学影像暨放射科学系、口腔卫生学系、营养学系、生物科技学系等20个学系。学校拥有中国医药大学附设医院及中国医大附医北港分院、台北分院、草屯分院等多家分院。2015学年度学生人数合计7370人,其中大学部6355人、硕士班619人、博士班372人、二年制84人。2015学年度共有教师504人,其中教授153人、副教授202人、助理教授129人、讲师20人。生师比为14.6:1。学校以发展中国医药大学为国际一流的医药综合大学、提升附设医院为国际知名的中西医学中心及设立卓越的生物医学科技中心为发展目标。

2教育特色

从1992年起,台湾启动医学高等教育改革,各医学院校在改革招生制度、优化课程体系、强化实践能力等方面进行了深入改革,人才培养质量获得了很大的提升。

2.1招生制度

目前,台湾地区高等医学院校的招生制度大多采取多元化的入学考试方式,这样的入学方式更有利于选拔合适的学生学习医学。医学院校可以根据自身的教育特色采取不同的招生形式,招生形式主要包括两种:一种是考试分发入学,另一种是甄选入学。考试分发入学像大陆地区的全国高考一样,甄选入学包括高中学校的推荐和个人申请[1]。台湾地区的医学系招生规模较小,医学系每年招生人数一般在1350人左右。2015学年度,台湾中国医药大学医学系招收名额仅为68人。这也从根本上保障了医学生的培养质量。

2.2课程体系

台湾地区医学院校的课程设置与大陆地区差别比较大。台湾中国医药大学的课程体系主要包括通识课程、基础与临床的整合课程。大学第一、二学年主要开设通识课。目前,医学系的通识课程分为必修课程和选修课程。必修课程主要包括国文、英文阅读与写作、化学、生物学、宪法与人权、台湾史、社会服务、生命伦理等;选修课主要包括医学人文导论、医学生生涯规划、医学史、医患沟通、人文心理学等。大学第三、四学年的课程采用基础课程与临床课程整合的模式进行开设,改变了过去以解剖学、生理学、病理学、生物化学等分学科的传统教学模式,课程设计以器官系统为基础划分为几大模块,按照模块进行教学。

2.3强化技能训练

医学生的理论学习必须加强与医疗实践的结合,以中国医药大学为例,医学系修业年限为7年,大学第五、六学年是医学生的临床见习阶段,学生以观察和参与为主,第七学年为临床实习阶段,突出对医学生进行临床技能训练[2]。

3对我国高等医学教育的启示

台湾医学高等教育的国际化程度和人才培养质量较高,非常值得我们借鉴。一是适当控制规模。医学人才培养有其特殊的规律,必须保持精英化的教育品质。建议大陆地区逐步缩减临床医学专业招生数量,确保医学毕业生培养质量。二是改革招生录取制度。为保证临床医学专业的生源质量,建议学校在录取临床医学专业时要增加面试环节,重点对学生的品质进行测试,为培养合格医生奠定良好基础。三是优化课程体系。强化医学基础课程之间的融合。基础课程设计以器官系统为基础划分若干模块,按照模块实施教学。四是安排学生早期接触临床。学校应当认真地安排学生尽早接触临床,融教学于其中,最好是在教学开始时就引入具体的临床实际问题和场景,并结合问题展开讨论,引入需要学习的知识,这样可以使学生将基础理论学习与临床医疗实践结合起来。此外,早期接触临床还可以增加学生对社区基层的了解,通过与病患及当地医务人员的交流增加学生的社会责任感[3]。台湾地区医学教育经过20多年的改革,取得了明显的成效,医学教育质量得到了明显提升。希望大陆地区各医学院校能够积极借鉴台湾地区医学高等教育改革的经验,加快推进医学教育改革,切实提高医学人才培养质量。

作者:刘西常 孙甜甜 单位:齐鲁医药学院

参考文献:

[1]王丹花.台湾地区高等医学教育的发展改革与启示[D].福州:福建医科大学,2009.

医学生物技术范文5

关键词:生物制药;教学改革;创新能力

生物制药产业是21世纪最具发展潜力的新兴高新技术产业,已经成为我国经济发展的重点建设行业和新兴支柱产业,成为我国医药产业发展的战略重点[1]。随着生物制药产业的飞速发展,以重组蛋白质药物、治疗性抗体药物、新型疫苗、基因治疗和细胞治疗为代表的生物技术药物成为新药研发的热点。近年来,生物技术药物在制药产业中所占有的市场份额和年销售额呈逐年增长趋势。2006年,全球生物技术药物销售额为790亿美元,市场占比仅为14%;至2013年,全球生物技术药物销售额增至1650亿美元,市场占比提高至22%;预计2020年,生物技术药物销售额将突破2910亿美元,市场占比将超过25%[2]。为全面提升药学专业人才培养的综合素质和实践能力,皖南医学院药学院自2006年开始在药学本科和制药工程专业开设生物制药课程。教学实践过程中,通过充分利用活性生物大分子研究安徽省重点实验室和新药筛选与评价中心的平台优势,围绕应用型本科人才培养目标,强化理论和实践相结合,以提升学生创新能力为核心,在本课程的教学实践中进行了一系列教学改革与实践探索,取得了较好的教学效果。

1优化教学内容,立足学科前沿

课堂教学是学生获取知识的主要途径,课堂教学必须根据药学专业培养计划和教学大纲的要求精选教学基本内容,适度拓宽研究进展,建立科学的三大模块课程教学体系,即理论教学、实验教学和实践教学[3]。理论教学内容中,重点突出基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程的理论性与应用性。以阐明基本概念和基本原理为核心,结合自身科研工作,重点讲解生物技术药物研发的关键技术和理论,注重授课内容的基础性、前沿性和趣味性,培养学生的实践能力和创新意识。微生物转化技术是现代酶工程和生物催化的核心技术之一,是清洁生物加工方式的核心组成部分。在本章讲解中,通过简要讲解微生物转化的概念和反应类型,以甾体药物微生物转化为例,重点讲解了两相发酵的特点、羟化反应、脱氢反应和边链降解反应等相关理论和关键技术,使抽象的理性知识转化为感性知识,极大地提高了学生对基本理论的理解。同时,适当引入本学科的前沿知识,把以微生物转化技术为核心的组合生物合成最新成果引入教学实践中,以专题讲座结合问题讨论式教学法概述世界首个基因工程化学新药-必特霉素的创制历程、利用重组酶法制备紫杉醇抗肿瘤药物等专题,使学生及时了解生物制药的前沿知识及微生物转化理论的实际应用,显著提高了学习的趣味性和前瞻性。在实验和实践教学过程中,突出理论与实验并重,强调基本理论与基本技能的培养,注重理论联系实际,增加实验内容的综合性和实用性。充分依托活性生物大分子研究安徽省重点实验室和新药筛选与评价中心的设备资源和科研平台,结合自己的科研课题,相继开展β-catenin基因分子克隆、DNA电泳、质粒转化和蛋白质纯化等实验内容。通过一个连贯的实验课程设置,使学生系统掌握基因工程制药的基本过程和基本技术,极大地提高了学生综合实验技能并加深了对理论知识的深入理解。

2改进教学方法,提高教学质量

良好的教学方法对提高教学质量具有重要作用。传统的“满堂灌、填鸭式”教学方法使学生被动接受知识的灌输,死记硬背,忽略了学生的主体地位和作用,不利于培养学生的创新能力和学习兴趣。开展启发与讨论式教学,使学生作为主体参与课堂教学中来,通过精讲巧问和教学互动,鼓励学生提出和发现新问题,激发学生的创新思维,对提升学生思考问题和解决问题的能力具有积极的促进作用[4,5]。以天然产物为基础获得新化合物一直是新药开发领域的研究热点,化学合成作为增加化合物结构多样性的主要手段在该领域占据重要地位。在授课过程中,通过课堂讨论的形式,让学生积极讨论有哪些基于天然产物来源的药物应用于临床实践,是否可以运用生物技术制药的基本知识去定向改造天然产物结构以增加其结构多样性。通过激烈的讨论,一方面使学生更好地回顾了药理学的基本知识和活跃了课堂气氛,另一方面我们通过上述讨论引入了组合生物合成的基本概念,即运用基因工程和微生物工程方法改造生物合成基因簇,利用重组微生物菌株发酵获得新型“非天然的天然产物”,利用生物技术的原理实现化合物结构更大的多样性。这种启发式与讨论式相结合的教学方法,加深了学生对基因工程、微生物转化技术及组合生物合成技术的理解和实际应用,很好地培养了学生独立思考和科学创新的能力。自主创新永远是生物制药企业发展的核心要素,我们也适当引入一些国内外生物制药企业新药研发的案例进行课堂讨论。如基因泰克公司开发的赫赛汀(曲妥珠单抗)是第一个用于治疗HER-2阳性乳腺癌的人源化单克隆抗体,它的出现引发了全球抗体药物研发的热潮。自1998年在美国上市后,年销售额突均破60亿美元,是全球最热销的医药品种之一。基因泰克公司也一跃成为全球知名的生物制药企业,目前以总市值500亿美元被罗氏公司收购;2015年6月,我国自主研发的全球首个Sa-bin株脊髓灰质炎灭活疫苗在昆明上市,该疫苗的上市填补了我国在脊髓灰质炎灭活疫苗生产领域的空白,实现了我国疫苗从“中国制造”向“中国创造”的迈进。结合上述案例,我们从项目立项、实验室研究、临床前研究、临床研究、成果转化等各环节展开深入讨论,使学生更好地掌握了创新药物研究与生产的基本流程,使教学内容与产业实际紧密连接,提升了应用型创新人才培养的质量。教学活动由教与学两方面构成,只有将讲授和讨论相结合,才可以很好地实现教和学的有机结合,学生才会对所学的知识理解深刻;学生只有完全消化基本原理,时刻保持一颗求知欲去不断地自觉学习,才会更进一步提升独立思考和解决问题的能力。

3改革教学手段,提升教学内涵

由于生物制药理论知识具有一定的抽象性,学生掌握起来有一定难度。多媒体教学能使教学内容丰富生动、图文并茂,使抽象与枯燥的授课内容更加直观化而成为大学教学过程中最主要的教学手段[6,7]。但单一的多媒体教学也存在一些弊端,如承载的信息量大而不精、课件质量不高、教师注重技术使用而忽视对学生的人文关怀等。因此,在教学过程中,需要合理运用多媒体教学手段。对于一些重(难)点原理和关键技术,一方面要充分利用各种信息资源库,访问各种电子化的课程资源网站,查阅国内外优秀教材和著作获得图文并茂的第一手教学资料,增加多媒体教学的趣味性和基础性;另一方面要采用板书教学与多媒体相结合的授课方式来提高学生对课堂知识的理解,使学生更好地理解、掌握和消化学习的重点知识。为了适当增加授课内容的前沿性和实用性,板书教学中我们全程采用全英文书写和设计,在使学生更好地理解和消化基本知识点的同时,也使学生的专业英语能力有了大幅提升,有助于学生在参加科研实践中对专业文献的阅读和理解。授课过程中,我们结合实验室科研成果和已有教学资源,建成一套相对完整的电子化数字资源库,使学生在课堂上可以通过结合实际科研工作更加直观地理解生物制药理论和实际应用。以乙肝基因工程疫苗为例,利用ChenBioDraw绘图软件制作了基因工程疫苗的制备流程示意图,使抽象繁琐的疫苗制备理论变得更加形象生动和直观易懂;在讲授如何利用微观的PCR技术特异性扩增外源基因片段时,通过制作的多媒体动画展示,加深了学生对PCR原理和PCR要素的理解;荧光偏振技术近年来广泛应用于药物高通量筛选,我们结合本实验室的科研进展和一张简洁的多媒体示意图,就使学生在短时间内很好地理解了看似生涩的基本原理和实际应用,基本达到了“秒懂”的教学效果。近五年来,根据生物制药理论和实践的不断进步,我们每学期都会对多媒体课件内容进行适当的更新和补充,现已形成了一套独具特色的生物制药教学课件,深受广大师生好评。

4丰富实践课程,培养创新能力

生物制药是实践性很强的课程,对学生科研思维和创新能力的培养尤为重要。通过建设资源共享型实验室,充分发挥已有实验室资源,对于强化学生的知识技能与创新实践能力培养具有重要意义[8]。在实验教学过程中,联合各校级科研平台建立资源共享型实验室,鼓励学生加入各相关实验室的科研小组,积极参加学校各科研平台自有课题项目研究,如β-catenin蛋白的原核表达与分离纯化、多克隆抗体制备、SecA抑制剂的高通量筛选、Wnt小分子抑制剂的筛选与药理活性评价等方面的科研项目,以及申请大学生创新创业项目和参加全国药学专业大学生实验技能竞赛,激励学生主动实践,展现自我,时刻注重创新性学术思维的培养。目前,我们已结合新药筛选与评价中心承担的部级和省级科研项目取得的科研成果,已将科研成果的创新性和应用性融入实验教学中,保证了实验教学内容的新颖性、前瞻性和实用性。通过这种以共享实验室为基础的科研小组实践活动,极大地促进了教师和学生之间的沟通和交流,实现教学相长,使学生拓宽了科学视野。学生在参与科研实验的过程中也获得了实验技能的训练,提高了动手能力和逻辑思考能力,加深了对理论知识的理解和运用。此外,在激励学生参与科研项目的同时,我们精心组织学生到芜湖绿叶制药有限公司、芜湖福民生物药业有限公司、芜湖诺康生物科技有限公司、芜湖康卫生物科技有限公司、南京正大天晴制药有限公司、先声药业集团有限公司等校外实践基地参加短期实践实习,实地参加和观摩新药研发、药品生产与GMP管理。同时邀请校外知名专家和企业家进行学术讲座等多元化实践教学形式,使学生有更多的机会感受科学,了解生物制药发展现状和前景,激发学生学习的积极性和主动性。通过开展的多元化实践教学改革,有力地提升了学生的专业理论水平和实践技能,提高了学生科研创新思维能力。通过优化教学内容、改进教学方法、改革教学手段和丰富实践课程方面对生物制药课程进行的教学改革与实践,显著地提高了本课程的教学质量和教学效果,有力地提升了我校学生的综合素质和实践创新能力。我们期望,本校所尝试的教学改革和实践探索,能为提高我国生物制药专业学生的实践与创新能力提供新的启迪。

参考文献:

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[7]杨建课,徐思斌,宫磊,等.提高医学细胞生物学教学效果的思考与实践[J].基础医学教育,2014,16(2):84-86.

医学生物技术范文6

【关键词】大类招生;生物技术;培养模式

大类招生是指在学生大一时期不分专业,将同院系的相近专业合并,按照一个大学科招生;之后在大类招生的基础上,在学科大类范围内对学生按类培养,培养出适应能力强的新世纪复合型人才。然而,按类培养学生就要对学生进行班级重组,重组班级会面临如凝聚力下降等很多问题。而和谐的班级成长环境不仅可以增强班级凝聚力,而且能使学生发奋学习,形成良好的班风、学风。本文对大类招生下的生物技术专业学生的管理模式进行了探究。

1大类招生概述

大类招生是一种以学生为主体的新型人才培养模式。是指在高校招生的时候,不分专业,将同院系的相近专业合并,按照一个大学科招生,之后对学生进行按类培养,按类培养则是指在大类招生的基础上,在学科大类范围内按学科培养,通过对基础性课程的学习,以及学科、专业的进一步了解后,再结合自己的兴趣、特长,在学科范围内选择自己感兴趣的专业[1]。这个过程是要综合考虑各种因素对学生进行专业分流,再按各专业对学生进行专业培养,培养出适应能力强的新世纪复合型人才。这种培养模式可以避免学生盲目地填报志愿,也顺应了我国当前人才需求多元化的趋势。

1.1生物技术专业简介

生物技术专业是一个现代化专业,主要目的是培养该专业学生能够掌握各种生物知识与生物技术,对于各种生物方面的理论知识与基本技能能够熟练运用,使该专业学生具有良好的科学素质与专业技术的专业技术型人才。该专业的核心课程包括:微生物学、遗传学、发酵工程、植物学、动物学、生物化学、分子生物学、细胞生物学、基因工程等,属于理学学士学位。在21世纪,生物技术这一专业注定会绽放自身的光彩,未来的世界一定会大量需要生物技术类型的人才,生物技术专业的学生注定会有锦绣的前程。

1.2国内传统管理模式

传统的学生管理模式是指学生在进入大学之后被分到同一个班集体,组成一个团队,他们每一个团队都会配备一个导师对他们进行管理。经过长时间的相处与合作,同学们之间越来越互相了解,彼此之间的感情越来越深厚,互相之间的配合也越来越默契,这样的班集体具有很强的凝聚力,这种班级的学生有很强的集体荣誉感。大类招生下的分流培养与传统的培养模式不同,相比于传统模式可能会有缺点,但是分流以后的班级既可以满足学生个人需求更可以使学生提前适应社会发展,所以分流培养毋庸置疑,但是其在教学管理制度仍然需要不断进行改进,这样才能确保分流培养后有更好好的教学效果。

1.3大类招生下的生物技术管理模式缺点

目前的高校教学管理其本质上其实是另一种约束教师、管理教师的方式,高校对于学生的管理其实最首要的是对思想政治、人格品质以及安全意识的管理,在这些基础上学校才开始对学生进行知识上的填充,并且这种填充是一种以老师为主体对学生进行知识上的灌输。这种灌输忽视了学生的主体性,在教育中,学生应该是在整个教学中的主体,但是教师在进行教学时往往只是为了完成教学目标而对学生进行一种强行的灌输行为。而专业分流后的重组班级不仅面临着以上的问题,更为主要的是,其重组的班级导师还需要重新投入大量精力去了解新的班级,对于重组班级的导师来说,重新了解班级的每位同学,重新建立班级凝聚力。对重组班级进行有效的管理,这是每一个重组班级班主任面临的主要难题。所以,目前的教育管理模式改革迫在眉睫。

2生物技术学生管理模式改革

2.1生物技术专业班级管理模式现状

目前,许多高校的生物技术专业仍然处于未分流状态,各高校对于生物技术专业的学生进行研究与技术同培,为适应社会发展,培养出符合社会就业要求的新时代综合型人才,我院学生自愿进行分流培养进入自己感兴趣的方向,将生物技术专业学生分为研究型人才和应用型人才进行。分流后的学生他们的管理模式也不相同。生物技术专业的学生根据他们学科跨度大、综合性强的特点,进行以实践为主的培养模式;研究型专业人才根据他们学科跨度小、专攻性强的特点,对学生进行以理论知识为主的培养模式。我院同时更优化了人才培养方案,建立了“基础平台+方向模块”的综合课程体系作支持,着力打造教育研究相结合的人才培养支撑平台。

2.2传统班级管理制

我国传统的班级管理制是在学年制下最为基础的学生管理模式,有以下优点:学校的传统课堂,学生互相帮助,相互理解,建立起深厚的友谊,班级有很着强的集体凝聚力,学生有强烈的集体归属感和集体荣誉感。学生接触到的第一个导师更容易获得学生的信任,培养其更高的声望,顺利地开展他们的工作[2]。

2.3专业班级管理制

专业班级管理制,就是在学生进行专业分流后,选择共同专业的学生将作为一个班级被进行管理。他们的上课时间和地点都一致,管理员也方便对该班级进行管理,同时还有利于同专业同学之间的相互学习与交流。

2.4导师管理制

导师管理制是指每位学生要有一位专业方向的导师对自己进行指导,专业方向的导师具有更专业的学术水平与专业技术,可以帮助学生找到更适合学生学习的方法,从而帮助学生适应该学科,使学生学会读书和做学问的基本方法并且养成独立思考的习惯。同时导师要具有高尚的人格修养,热爱学生,会关心其学生的日常生活,提供帮助[3]。因此导师的选择很关键,导师的专业水平、人格修养会对学生产生很大的影响。但同时注意要考虑到导师的工作量,一位导师带的学生控制在4~6人,给导师更多的精力与时间去思考如何培养自己的学生,充分发挥导师管理制的优势,实现一对一指导。

2.5辅导员制与学长制

高校辅导员制是针对学生的思想安全而特地开设的制度。辅导员对学生进行行为及思想上的安全教育,使学生健康、积极、乐观地成长。实际上现实中的辅导员既对学生进行思想政治工作和安全教育工作,也对学生进行专业指导。但是,它与导师是有所区别的,辅导员是对学生思想的规范。学长制是一种学生自主管理模式。高年级的学生将自己学习中的切身体会告诉新生,给新生起到示范,教育作用。一方面低年级学生更倾向于相信高年级学生,从而减少学生的逆反心理,降低辅导员的工作难度;另一方面,高年级学生通过对低年级学生进行管理、了解的同时也锻炼了自身的管理能力,这对高年级学生也是一种成长。学长制这种管理模式对于培养高年级学生的交流管理能力,降低辅导员的工作难度具有极其重要的现实意义。

2.6配套措施

2.6.1灵活管理,多样模式,个性学习

大类招生制度的形成解决了我国人才单一,复合型人才缺乏的状况,但是也有一定的缺陷,分专业后,原本同一班级的同学分散在不同的专业,专业班级却很难变成一个真正的集体。主修的课程、上课的时间与地点都不同,这就给班主任有效地管理学生增加了难度。而且在建立了专业班级之后,临时指定的班主任与同学沟通起来会比较困难,这时就需要通过灵活的管理、多样化的模式来进行合理管理[3]。

2.6.2严格终端控制,确保教学质量

随着新的新的教学计划的实施,学生的学习方式也呈现出多样化的趋势,而这新的教学方式在普通高校全面实施却也还有很大的困难。首先,一个专业中导师的人数太少而无法满足众多学生与导师一对一指导的需要。其次,作为一个生物技术专业中的导师,他们不仅要从事科研、教学等工作,同时还要兼顾自己的家庭,这时候让他们再去分出精力去指导学生是非常困难的。在这个时候,进行严格终端控制以确保教学质量是必要的,这里可以学习借鉴传统教学管理模式中对师教学活动的管理与监控的方法:一是教务管理部门和基层教学单位对教师主讲资格的审定、对教师的教学检查(包括检查教案、听课、检查作业批改情况等);二是组织学生对教师进行评议,主要包括召开学生座谈会,学生填写课程教师评议表等[4]。最后,也是最重要的要加强对学生学习效果的考核,包括对课堂教学和实践教学的教学质量进行考核评估,健全对实验能力和创新能力的考核。同时充分利用教师、学生、和学生信箱、教学例会等多方面渠道作为信息收集与反馈系统,全面收集教学信息,用以评估教师的教学水平,保障教学质量[5]。

3结束语

大类招生,分流培养的管理模式并不是单一的。高校只有不断地进行探索和实践,改革才能够不断深入,才能去解决更多问题。但是,无论是新的管理模式还是传统管理模式都很注重通识教育下的人才培养,通识教育使得学生具有包括文科的人文修养、理科的逻辑思考能力、工科的实践能力等,为学生以后的学习和工作打下基础。所以,如何培养出综合能力强且专业特色突出的符合国际发展要求的本科生,是高校全体师生不断尝试解决的新课题。

参考文献

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[4]马韵新,原雪辉.传统教学管理模式和开放教育教学管理模式比较研究[J].河南广播电视大学学报,2004,17(1):4.

医学生物技术范文7

【关键词】细胞生物学;课程设计;细胞原代培养;小鼠骨髓巨噬细胞;细胞分化;细胞吞噬

细胞培养是现代生物技术中最核心、最基础的技术,已成为医学院校学生未来从事临床或科研工作的必备技能之一[1-2]。目前,我系已在长学制临床专业及基础医学专业的细胞生物学实验课程中开设了“细胞培养”实验课程。通过该实验,学生学习、掌握了细胞培养技术的基本知识。但目前,实验课程中开展的细胞培养实验主要针对已建系细胞的传代培养,对原代细胞分离、培养技术培训相对不足。为了进一步提高医学生原代细胞培养技能,在充分考虑本科生的知识水平和实验操作能力、以及我校实验教学中心具备的实验教学条件后,我们设计了“小鼠骨髓巨噬细胞分离培养及细胞吞噬能力检测”综合性实验,于体外分离培养小鼠骨髓单核细胞,使用巨噬细胞集落刺激因子诱导单核细胞分化为巨噬细胞,并检测巨噬细胞的吞噬能力。通过本实验,希望可以使学生学习和掌握无菌操作技术;学习和掌握骨髓单核-巨噬细胞细胞原代培养的基本方法;了解细胞原代培养的一般方法与步骤;掌握细胞分化、细胞吞噬的基础知识。

1材料与方法

1.1实验动物与主要试剂

普通ICR雄性小鼠1只,4~6周龄;RPMI1640培养液(9mL);PBS缓冲液(10mL);青霉素/链霉素(5000U/mL,0.1mL);胎牛血清(1mL);巨噬细胞集落刺激因子(100μg/L);乳胶珠(直径3μm,10μL)。

1.2仪器设备

超净工作台(泰斯特,CJ-2D);37℃、体积分数5%CO2细胞培养箱(Thermo,HERAcell150i);显微镜(Olympus,CKX41)。

1.3实验教学程序

本实验为综合性实验,共持续两周。其中,第一周实验内容为小鼠骨髓单核-巨噬细胞的分离及纯化;第二周实验内容为巨噬细胞吞噬能力的检测。将学生分为两人一组进行实验操作。具体教学程序设计如下:

1)每次课前安排学生预习任务。在课前要求学生复习并熟悉细胞培养基本知识及操作,了解巨噬细胞、细胞吞噬相关基础知识,从而进一步巩固学生相关理论知识,为实验课程的开展打下良好基础。同时,可适当安排预习作业,由教师指导学生查阅与本实验课程内容相关的文献,通过教师和学生的共同分析、讨论后明确巨噬细胞分离纯化、细胞吞噬能力检测的方法。

2)结合学生预习情况,教师将实验基本原理、实验目标、实验内容、时间安排等对学生做总体介绍。使学生明确不同实验阶段需进行哪些实验操作,达到哪些目标,取得哪些结果。为达到最佳教学效果,于第一周着重介绍原代细胞培养、巨噬细胞相关知识;第二周讲解细胞吞噬的检测方法。

3)小鼠骨髓巨噬细胞的提取、纯化及诱导分化。ICR小鼠经颈椎脱臼法处死后,分离双侧下肢骨,将骨髓用PBS缓冲液冲至15mL离心管中,1200r/min离心5分钟,弃上清,沉淀用PBS缓冲液洗两次,最终获取的骨髓细胞用含体积分数10%胎牛血清、体积分数1%青霉素/链霉素、100μL巨噬细胞集落刺激因子的RPMI1640培养液重悬,并按3×106个/皿接种于直径60mm的细胞培养皿中,置于细胞培养箱中培养,于培养第三天更换细胞培养液一次,第七天进行后续实验[3]。同时,将未加入巨噬细胞集落刺激因子培养的细胞作为对照组,比较诱导分化及未诱导分化的小鼠单核-巨噬细胞形态。

4)巨噬细胞吞噬实验。取第一周制备的小鼠骨髓原代巨噬细胞,于显微镜下观察细胞状态。每皿加入10μL乳胶珠,37℃孵育1小时,弃培养上清,使用4%多聚甲醛固定细胞,自来水洗去未吞噬的乳胶珠后,于显微镜下观测巨噬细胞对乳胶珠的吞噬,并通过细胞计数计算吞噬乳胶珠的细胞比例。

5)讨论与总结。全部实验结束后,要求学生撰写实验报告一份,并与教师进行讨论。要求内容详实,结果部分需包括原代细胞的形态及细胞吞噬能力检测相关结果。分析讨论中需根据实际情况记录在实验过程中遇到的问题及解决方法,以培养学生独立思考、发现问题、解决问题的能力。

2结果

2.1可获得的实验结果

小鼠原代骨髓单核-巨噬细胞贴壁生长,经巨噬细胞集落刺激因子诱导后,细胞呈梭型,并伸出大量伪足,符合巨噬细胞形态,表明小鼠骨髓单核细胞分化为巨噬细胞。同时,可见细胞内有大量被吞噬的乳胶珠,表明小鼠原代骨髓巨噬细胞具有吞噬能力,见(图1)。

2.2对学生能力的培养

通过本实验,学生将掌握小鼠原代骨髓单核-巨噬细胞的制备及纯化方法;掌握细胞吞噬的检测方法;加深对相关理论课程的理解;科研能力及综合素质得到有效提升。

3讨论

3.1开展本实验课程的必要性

如前文所述,细胞原代培养技术是现代生物学技术的重要组成部分,已成为医学生未来从事科研工作的必备技能。而目前的细胞生物学实验课程体系中,由于条件所限,对相关技能培养较少。而本实验的开展将对学生的科研能力、创新能力以及综合素质的培养具有重要作用。首先,通过本实验课程,既可提高学生的细胞培养技术水平,也对学生掌握相关理论课程知识具有良好的促进作用,调动学生参与科研工作的积极性。其次,本实验课程共为时两周,实验内容环环相扣,任何一个环节的失误都有可能导致实验的失败,因此可在本课程中培养学生在长期实验中的耐性和专注度、及严谨、认真、负责的科研精神。最后,在本实验课程的实施过程中,由教师指导学生查阅相关研究领域最新研究进展,并通过充分的讨论分析确认实验方案,通过这一过程,可培养学生查阅汇总文献信息、发现问题、解决问题的能力;并且,教师可在此过程中向学生适时介绍我国科学家在相关领域的重大发现,使学生们认识到人类在科技探索中所展现出的毅力与热情,更重要的是展现我国改革开放以来医学领域的巨大进步与变化,增强学生的民族自信心。本实验的开展也将帮助学生进一步加深相关理论知识的理解。巨噬细胞是机体免疫系统的重要成员之一,包括游离于血液中的单核-巨噬细胞以及定植于体腔和各种组织器官内的巨噬细胞。成体内的单核-巨噬细胞主要起源于造血干细胞,在骨髓中分化发育。最终,骨髓单核细胞在巨噬细胞集落刺激因子等多种生长因子的诱导下分化为成熟巨噬细胞。在体内,巨噬细胞主要通过吞噬、清除异物或衰老损伤的细胞以及分泌炎症因子,发挥呈递抗原、抗感染、抗肿瘤、免疫调节等重要的病生理功能。近年来,巨噬细胞在肿瘤、组织损伤及纤维化、代谢相关疾病、自身免疫病等多种疾病过程中的作用越来越受到人们的重视,已成为相关领域研究者的重要研究课题之一[4-7]。细胞吞噬是巨噬细胞重要的基本生理活动之一,巨噬细胞主要通过该过程发挥清除外源病原体、受损细胞和细胞碎片的作用。细胞吞噬即细胞内吞外源性颗粒物的过程,是受到精密调控的复杂细胞行为,该过程包括细胞对吞噬颗粒物的识别、细胞内信号的转导、细胞骨架重塑、细胞膜变形、溶酶体消化外源性颗粒物等。因此,在细胞生物学理论课教学过程中,在细胞膜、细胞骨架等多个章节的教学内容均会涉及细胞吞噬的相关知识。因此,本实验的开展也将为学生今后的科研工作打下坚实理论基础。

3.2可行性分析

我系与我校实验教学中心相配合,已在多年的教学工作中成功开展了细胞培养实验[8],有扎实的前期工作基础,在实验条件上无困难。同时,参与本实验的教师均受过良好的细胞生物学、分子生物学教育及训练,具有扎实、丰富的相关理论知识和实验技能,在多年的教学工作中积累了大量的经验,可以圆满完成本实验的教学工作。

医学生物技术范文8

【关键词】临床医学生;现代信息技术;自主学习能力;影响

临床医学生必须加强自主学习能力的培养,在校期间不但要学习好基础医学和临床医学等专业知识,还应当自主学习并尽可能多地掌握渊博的社会医学、预防医学、行为科学、医学伦理学、医学心理学、医学逻辑学以及人际关系学、教育学和外语知识等,以便将来走向社会真正肩负起人类健康、幸福、繁育、昌盛的使命[1]。自主学习能力是医学生综合素质的体现,现代临床医学生渴望自己主动探求知识,自主思考实践,渴望以自己为中心成为学习的领导者,而不是被动的接受者,这些都是临床医学生本能的求知欲。而培养能够自主学习的高素质临床医学生,是党的“”提出的全民健康战略,为国家和社会培养真正能为现代社会发展做出贡献的杰出医学人才的需要;也是高等医学院校临床医学生能够持续其学习过程及深造的重要环节。

1现代信息技术与临床医学生自主学习能力的关系

随着现代医学事业与信息技术的蓬勃发展,医学生自主学习能力的培养刻不容缓。在临床教学中广泛应用现代信息技术,有利于拓宽医学生的视野、丰富学习渠道、激发学习兴趣、增强自主学习的方法与动力。只有充分激发出医学生对获得知识的强烈兴趣与欲望,把医学生学习的能动性、自主性放在中心位置,运用现代信息技术以不同的方式创设不同的情景,帮助学生理解和应用医学知识,使临床医学生变被动学习为主动探索,在医学实践中掌握主动,才能使临床医学生真正热爱并自主学习原本以为枯燥的医学知识。医学生在日常学习中把手机、平板、电脑等现代信息技术工具自觉变成自主学习的终端工具,运用这些工具及现代信息技术,自主搜索学习需要的医学信息,并把在学习过程中获得的知识、经验和观点通过朋友圈、QQ、微信、微博等现代信息技术手段进行分享、交流,进而极大地提高学习效率,从而使以前制约课堂的“顽疾”变成自主学习的“助手”[2]。同时,通过现代信息技术可以融线上学习与线下学习为一体,进而使每一名临床医学生除了课堂学习,还可以通过移动终端进行多方面、多层次的临床知识的自主学习。泰山医学院的“超星”线上课程就有大量资源可供学生自主选择、自主学习。这种多渠道多手段多层次的立体资源,可以使医学生拓宽视野,激发兴趣,从而更加自觉地运用现代信息技术进行更深层次的知识收集,并加强自身素质。现代信息技术的先进性与不断增强的多媒体性能,高速通达的网络、快速的信息交流、各种崭新的教学手段与方法也为现代临床医学生的自主思考和学习创造了极其有利的条件,可以使其在自主学习过程中将医学知识与现代信息技术进行有效整合,根据医学实践创设信息化环境,把需要学习的大量医学、社会、人文、伦理等知识变得更加形象化、视觉化、具体化;从而使医学生的学习不再受时间、空间、地域的限制,并且可以让现代信息化环境成为激发学习兴趣的载体、获取信息的有效途径以及合作学习的催化剂,让现代信息化环境把生活中的问题引进自主学习中,从而使自主学习更加高效。进而最终达到培养临床医学生的创新精神和创造能力,提高自主学习能力及综合素质的目的。

2现代信息技术在临床医学生自主学习中的应用意义

2.1现代信息技术手段可以增大临床医学生自主学习的知识容量

多媒体和网络技术是现代信息技术的核心,它使临床医学教育得以快速的蓬勃发展。2012年以美国哈佛大学与麻省理工大学首创的天型开放式网络课程(MOOCs)在全球迅速兴起,并以网络化、信息化、智慧化及形象化的全新教学方式和以学生自主学习为主题的教学模式冲击着中国的大学,使国内各大学都在加快教学改革的速度,不断改变教学模式以顺应学生自主学习的需求,并不断提高教学质量[3]。在临床医学的教学中,学生本是学习的主体。但传统的医学教学中,课堂上学生成了老师的牵线木偶,老师机械地在黑板上书写繁琐的知识点、讲解抽象的重点内容,往往让学生觉得既枯燥又无味,慢慢失去自主学习的兴趣。而运用多媒体技术和网络技术为核心的现代信息技术,教师就可以借助计算机按照教学大纲、教学内容、心得体会甚至经验教训,得心应手地把图文、影像及动画既清楚、规范又图文并茂地呈现在屏幕上,加大了知识容量及知识传播的速度。临床医学生也可以突破课堂限制,随时随地利用多媒体和网络技术多渠道自主学习获得知识。

2.2现代信息技术可以带给临床医学生自主学习的便利与直观感受

以计算机、网络技术和现代通信技术等为代表的现代信息技术既为医学信息的处理提供了先进的技术条件,又加速了信息的产生与传递[4]。同时,现代信息技术的充分利用可弥补医学教学中特别是基础医学、社会医学、伦理学、预防医学等抽象、枯燥、标本与实验动物不充裕的诸多缺点,将原本陌生枯燥的医学书本知识用图片、录像、动画、声音等图文并茂、生动鲜活地展现出来,调动临床医学生的各种感官,自主地、高效率地、充满兴趣地参与到学习中来,更可以使医学生的学习不再受时间、空间、地域的限制,自己独立完成学习任务,为医学生未来真正进入临床以及以后的医学实践打下坚实的基础。

2.3现代信息技术可以激发临床医学生的学习兴趣、采用多种形式自主学习

兴趣是最好的老师,现代信息技术包含丰富的多媒体资源、巨大的媒体和网络技术信息量,具有高速度、大容量、集成化和平台化、直观与形象化、智慧化与以人为本等特点,特别是现代信息技术不再是工程师和专家才能掌握和操纵的高科技,而开始真正地面向普通公众,为大众所用。医学生使用各类信息系统可以将抽象的学习内容变成具体的视听形象,调动多种感官同时参与,多角度轻松舒畅地接受内容,激发自主学习的兴趣,克服紧张心理,饶有兴趣且形象自主地学习现代医学知识,真正成为创新型医学人才。

2.4应用现代信息技术自主学习,临床医学生可实现个体化差异化发展

现代信息技术巨大的媒体和网络技术信息量可以构建出一种理想的适合自己的个体化自主学习的内容与环境,现代信息技术使医学生的自主学习不受时空限制就可得到资源共享,快速灵活的信息获取让医学生自主选择自己热衷的医学领域,丰富多样的交互方式为临床实习提供了各种逼真的教学场景,打破地区界限的协作交流为医学生的临床实践创造了自主学习的条件。现代信息技术的应用有利于培养临床医学生的创造性和自主发现探索能力,从而体现其主体作用并获得个体化差异化发展。

2.5临床医学生运用现代信息技术自主学习,可为开拓创新意识提供广阔空间

现代信息技术强大的通讯能力,可以使临床医学生方便地协作学习,获得线上线下与老师及同学更多的交流学习机会,同时培养临床医学生主动参与的良好品质和协作精神。现代信息技术包含的巨大网络技术信息量,使得每名临床医学生无论是在课堂内还是课堂外,都可以根据自己的需要学到不同的内容,而且完全可能对同一个主题产生不同的理解,进而促进医学生多思考、多研究、全方位思考问题,使学生不只是停留在所学内容的表层理解上,而是要利用所学知识去探究和创造[5]。这样,医学生的自主学习就成为了一种强烈的内心需要,一种愉悦的情感体验和有意义的创造活动。总之,现代信息技术手段实现了医学教学结构发展的网络化,也实现了医学教学目标的多样化、教学内容的信息化及教学方式的现代化,这种整合作用是巨大的,意义是深远的。在基层医院教学实践中应用现代信息技术手段,对临床医学生自主学习能力及综合素质的提高具有确切的促进作用。

参考文献

[1]冯隽,冯友德.试论临床医学生的知识储备[J].中国现代实用医学杂志,2008,7(7):99-100.

[2]雷蜀钧.基于现代信息技术下的“学习圈”教学模式在中职数学教学中的应用[J].生物技术世界,2016,10(5):292.

[3]王士霞,陈娓.现代信息技术背景下医学生临床能力培养模式探究[J].新乡医学院学报,2015,32(12):1144-1146.

[4]李海权,刘继东,苏杰.充分利用现代信息技术手段开展继续教育[J].辽宁中医药大学学报,2012,14(14):71-73.