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關(guān)鍵詞基因組醫(yī)學(xué)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)改革
隨著“人類基因組計(jì)劃”的完成,以及新一代基因組測(cè)序技術(shù)的廣泛應(yīng)用,我們已經(jīng)步入“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”(PrecisionMedicine)新時(shí)代。精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)主要利用疾病基因組學(xué)以及藥物基因組學(xué)大數(shù)據(jù),通過(guò)基因診斷并以此為依據(jù)對(duì)疾病進(jìn)行分類、分型,根據(jù)基因組特征,采用最新的個(gè)性化治療等技術(shù),為病人選擇最佳的治療方案,最有效的藥物,最安全的劑量,對(duì)傳統(tǒng)的醫(yī)療模式進(jìn)行革命和創(chuàng)新。
基因組學(xué)始于20世紀(jì)80年代,90年代后隨著人類基因組計(jì)劃的啟動(dòng)而迅猛發(fā)展?;蚪M醫(yī)學(xué)是由諸多科學(xué)家在2003年為紀(jì)念DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)50年時(shí)所提出的一個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的新名詞?;蚪M醫(yī)學(xué)是以人類基因組的研究為基礎(chǔ),將生命科學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)相整合,從而將基因組的研究成果快速地應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)實(shí)踐,這將是貫穿21世紀(jì)的在生命科學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一次偉大革命。
在基因組醫(yī)學(xué)時(shí)代背景下,各臨床專業(yè)科室都必須適應(yīng)基因組醫(yī)學(xué)帶來(lái)的臨床變革,不斷更新知識(shí)體系。醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)作為一門(mén)基礎(chǔ)和臨床相互融合且發(fā)展飛快的學(xué)科,不僅要求醫(yī)學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí),更要求其可以將相關(guān)知識(shí)致力于臨床實(shí)踐,這就要求我們對(duì)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容及模式進(jìn)行調(diào)整。因此,如何以基因組醫(yī)學(xué)為導(dǎo)向,著眼于精準(zhǔn)醫(yī)學(xué),推進(jìn)臨床醫(yī)學(xué)教育,加強(qiáng)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教學(xué),提高教學(xué)質(zhì)量,更好地讓學(xué)生掌握醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的臨床應(yīng)用,并在以后的工作中將其普及社會(huì)是我們面臨的問(wèn)題。綜上所述,我們對(duì)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容、課程體系及教學(xué)思維等進(jìn)行了改革。
1改進(jìn)課程內(nèi)容設(shè)置
我們以培養(yǎng)適應(yīng)21世紀(jì)社會(huì)發(fā)展需要的新型醫(yī)學(xué)人才為目標(biāo),根據(jù)醫(yī)學(xué)專業(yè)的發(fā)展特點(diǎn),合理設(shè)計(jì)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程,而課程的設(shè)置、編排等問(wèn)題直接影響到教學(xué)進(jìn)程、教學(xué)的內(nèi)容和教學(xué)質(zhì)量。因此,課程改革也是教學(xué)改革的核心問(wèn)題之一。[1]
首先,對(duì)于基本的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程,我們將圍繞遺傳病開(kāi)展教學(xué),課前引導(dǎo)學(xué)生查閱資料,讓學(xué)生對(duì)遺傳病基礎(chǔ)有一定了解,課堂抽查課前預(yù)習(xí)效果。課堂上從臨床遺傳病常見(jiàn)病例著手,用實(shí)例激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,介紹其發(fā)病機(jī)制,如何導(dǎo)致疾病發(fā)生和具體的研究方法,然后系統(tǒng)地介紹遺傳物質(zhì)在疾病的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中的作用,最后再?gòu)呐R床遺傳學(xué)角度開(kāi)展疾病的預(yù)防、診斷與治療,基本知識(shí)點(diǎn)和原則逐點(diǎn)介紹。
其次,根據(jù)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程發(fā)展需要,我們新增加生物信息學(xué)內(nèi)容,介紹如何利用信息學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)等學(xué)科的技術(shù),收集、整理、研究目前快速發(fā)展的基因組測(cè)序、蛋白質(zhì)組序列測(cè)定、結(jié)構(gòu)解析和代謝組等領(lǐng)域的大規(guī)模數(shù)據(jù),同時(shí)通過(guò)生物信息學(xué)的研究實(shí)例,講解生物信息學(xué)的基本知識(shí)和重要作用,激發(fā)學(xué)生對(duì)本門(mén)學(xué)科的興趣。通過(guò)病例為示范,引導(dǎo)學(xué)生將生物信息學(xué)理論知識(shí)用于實(shí)踐。例如我們實(shí)驗(yàn)室收集到一個(gè)高度近視的隱性遺傳家系,致病原因未明,我們先采用基因芯片進(jìn)行連鎖分析定位致病區(qū)間,然后對(duì)兩個(gè)患者和一個(gè)正常人進(jìn)行全外顯子測(cè)序,指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用生物信息學(xué)分析法對(duì)三個(gè)樣本的測(cè)序結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,對(duì)檢測(cè)到的患者共有的而正常人沒(méi)有的外顯子區(qū)間影響功能的純合突變進(jìn)行初步篩選并對(duì)定位致病區(qū)間的突變?cè)诩蚁祪?nèi)進(jìn)一步篩選驗(yàn)證,最后成功定位到3號(hào)染色體189713156位置上的NLEPREL1基因一個(gè)GLN氨基酸的終止突變。該基因與膠原蛋白的裝配和穩(wěn)定性有關(guān),此突變與帶有白內(nèi)障和玻璃體視網(wǎng)膜退化表型的非綜合征型高度近視有關(guān)。這樣的案例式教學(xué)法不僅鞏固了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,也提高了學(xué)生進(jìn)行科學(xué)分析問(wèn)題的能力。
醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)是一門(mén)涉及數(shù)千種遺傳性疾病的基礎(chǔ)理論和臨床實(shí)踐的綜合性學(xué)科,具有基礎(chǔ)性和前沿性并存的特點(diǎn)。[2]為了讓學(xué)生了解到最前沿的科研動(dòng)態(tài)及相關(guān)遺傳病的研究進(jìn)展,我們同時(shí)開(kāi)設(shè)了“醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究進(jìn)展”課程?!搬t(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究進(jìn)展”是一門(mén)以“醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)”課程為基礎(chǔ)的課程,它著眼于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)最新最受關(guān)注的領(lǐng)域,旨在讓學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的知識(shí)進(jìn)行消化和升華,它的課程內(nèi)容緊跟國(guó)內(nèi)外前沿,針對(duì)國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)內(nèi)容和最新進(jìn)展設(shè)置講座內(nèi)容,結(jié)合教師當(dāng)前研究的科研項(xiàng)目進(jìn)展加以講解,促使學(xué)生了解和關(guān)注醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的前沿進(jìn)展。該系列講座強(qiáng)調(diào)結(jié)合基礎(chǔ)科學(xué)和臨床科學(xué),通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),開(kāi)闊學(xué)生的眼界,掌握最前沿的科研進(jìn)展。2改革課程體系
絕大多數(shù)疾病均與遺傳相關(guān),臨床中每個(gè)科室都應(yīng)不斷更新對(duì)相關(guān)疾病的知識(shí),因此我們?cè)谂R床醫(yī)學(xué)范疇下的二級(jí)學(xué)科的教學(xué)環(huán)節(jié)中應(yīng)增加相關(guān)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)內(nèi)容的介紹。例如,消化系統(tǒng)專業(yè)課,我們將增加消化系統(tǒng)的遺傳學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的介紹;神經(jīng)內(nèi)科專業(yè)課程,我們擬設(shè)置專門(mén)的神經(jīng)內(nèi)科遺傳病及致病的遺傳學(xué)基礎(chǔ)的章節(jié),系統(tǒng)介紹神經(jīng)內(nèi)科常見(jiàn)的遺傳病種類、遺傳學(xué)基礎(chǔ)、分子和細(xì)胞系診斷方法以及相應(yīng)的遺傳咨詢要點(diǎn)。
將基因組學(xué)作為一個(gè)大平臺(tái),根據(jù)不同的學(xué)科,每個(gè)學(xué)科上課的比重都不一樣,把基因組醫(yī)學(xué)與疾病基因組學(xué)灌輸?shù)脚R床,教師在授課過(guò)程中,不僅教授核心知識(shí)點(diǎn),并且把基因組醫(yī)學(xué)、遺傳病學(xué)、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)、個(gè)體化醫(yī)療等理念貫穿到臨床教學(xué)中去,使學(xué)生掌握從基因組水平上考慮對(duì)疾病診斷、防治與治療的重要觀念。通過(guò)打破常規(guī),教授新的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)理念,以鼓勵(lì)學(xué)生不拘泥傳統(tǒng)的循征醫(yī)學(xué)思維模式,以基因研究為導(dǎo)向,提倡“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”,讓個(gè)體化醫(yī)療這一概念從理論中走向生活。
3教學(xué)思維,引領(lǐng)學(xué)生建立個(gè)體化醫(yī)療的觀念
在教學(xué)上,我們率先突破常規(guī)的循征醫(yī)學(xué)思維模式,建立以基因研究為導(dǎo)向,提倡精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的思維模式。“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”是以個(gè)體化醫(yī)療為基礎(chǔ),隨著基因組測(cè)序技術(shù)快速進(jìn)步以及生物信息與大數(shù)據(jù)科學(xué)的交叉應(yīng)用而發(fā)展起來(lái)的新型醫(yī)學(xué)概念與醫(yī)療模式。其本質(zhì)上是通過(guò)基因組、蛋白質(zhì)組等組學(xué)技術(shù)和醫(yī)學(xué)前沿技術(shù),對(duì)大樣本人群與特定疾病類型進(jìn)行生物標(biāo)記物的分析與鑒定、驗(yàn)證與應(yīng)用,精確尋找到疾病原因和治療靶點(diǎn),并對(duì)一種疾病不同狀態(tài)和過(guò)程進(jìn)行精確亞分類,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)于疾病和特定患者進(jìn)行個(gè)性化精準(zhǔn)治療的目的,提高疾病診治與預(yù)防的效益,這是對(duì)傳統(tǒng)醫(yī)療模式的革命和創(chuàng)新。[3]美國(guó)總統(tǒng)BarackObama在今年年初的國(guó)情咨文中正式宣布精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計(jì)劃(PrecisionMedicineInitiative),該計(jì)劃的提出是集合了諸多現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科技發(fā)展的知識(shí)與技術(shù)體系,體現(xiàn)了醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)展趨勢(shì),也代表了臨床實(shí)踐發(fā)展的方向。[4]我們順應(yīng)時(shí)展潮流,率先將個(gè)性化醫(yī)療、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的理念引入課堂,不斷滲透精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)理念,使學(xué)生掌握從基因水平上考慮對(duì)疾病診斷與防治的重要觀念。
為引領(lǐng)學(xué)生建立個(gè)體化醫(yī)療的觀念,需要我們加強(qiáng)各相關(guān)學(xué)科的交叉融合,使現(xiàn)有的教學(xué)知識(shí)體系更加完善,讓學(xué)生們能夠?qū)W以致用。我們積極推進(jìn)與細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、病理學(xué)、醫(yī)學(xué)免疫學(xué)、生物信息學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、材料學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)等其他學(xué)科交叉融合,既促進(jìn)不同學(xué)科之間的相互融合交流,又培養(yǎng)了學(xué)生跨學(xué)科的思維模式。通過(guò)交叉學(xué)科的建設(shè),學(xué)生將本科專業(yè)知識(shí)和醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)知識(shí)重新組合,更具創(chuàng)新性思維。我們還成立了“教育部國(guó)家生命科學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng)基地”,吸引了不同專業(yè)的學(xué)生進(jìn)入醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)領(lǐng)域來(lái),學(xué)生在實(shí)踐課題或項(xiàng)目的設(shè)計(jì)當(dāng)中,不僅僅局限于本學(xué)科,并引進(jìn)其他相關(guān)學(xué)科的方法,利用其他學(xué)科的優(yōu)勢(shì)來(lái)彌補(bǔ)自身不足。
科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,已進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代,高效準(zhǔn)確地處理數(shù)據(jù)顯得愈發(fā)重要。以醫(yī)療大數(shù)據(jù)作為支撐,通過(guò)基因組、蛋白質(zhì)組等組學(xué)技術(shù)和醫(yī)學(xué)前沿技術(shù),精確尋找到疾病的原因和治療的靶點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)于疾病和特定患者進(jìn)行個(gè)性化精準(zhǔn)治療是“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”的最終目的。因此,我們需要建立一套完善、有效的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)。我們與生物信息專業(yè)進(jìn)行合作,將臨床診斷中收集的數(shù)據(jù),進(jìn)行科學(xué)的數(shù)據(jù)分析,再將分析的結(jié)果反饋到臨床中去,建立個(gè)體化醫(yī)療。同時(shí),在授課過(guò)程中,不但傳授醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)核心知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容,而且將精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)理念滲透到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié),使學(xué)生從基因水平上考慮對(duì)疾病診斷與防治的重要觀念。
在高校遺傳學(xué)教學(xué)中存在許多經(jīng)典案例,如:果蠅的翅型、體色、眼色等性狀的遺傳;豌豆的性狀遺傳以及玉米籽粒的形狀和顏色性狀的遺傳等。其中,還有一個(gè)非常重要的經(jīng)典案例,即血型遺傳。自20世紀(jì)初至今,ABO血型遺傳一直是復(fù)等位基因的一個(gè)不可缺少的經(jīng)典案例。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,血型的經(jīng)典內(nèi)涵得到不斷提升,新的研究結(jié)果使血型遺傳所涵蓋的遺傳學(xué)知識(shí)點(diǎn)越來(lái)越多,內(nèi)容越來(lái)越豐富。因此,以我們身邊最常見(jiàn)的表型--血型為案例開(kāi)展遺傳學(xué)教學(xué)不僅可以將復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)簡(jiǎn)單化、形象化,便于理解,還可以將繁多的基礎(chǔ)知識(shí)串聯(lián)起來(lái),便于記憶。另外,以血型遺傳作為經(jīng)典案例在遺傳學(xué)的教學(xué)中還可以不斷加人新的研究和新的應(yīng)用,使經(jīng)典的內(nèi)涵不斷得到新的提升,讓學(xué)生的視野接觸到前沿的科學(xué)知識(shí),為日后的科研接力打好基礎(chǔ)。
1血型與遺傳學(xué)之間的重要關(guān)系
開(kāi)展案例教學(xué),案例的選擇是關(guān)鍵。血型是人類血液由遺傳控制的個(gè)體性狀之一,與人類的生活關(guān)系密切,用途廣泛。自1900年到2005年,已檢測(cè)出約29個(gè)血型系統(tǒng)[21。臨床上最常用的有“ABO血型系統(tǒng)”、“Rh血型系統(tǒng)”、“MN血型系統(tǒng)”和“HLA血型系統(tǒng)”。這些血型系統(tǒng)涵蓋了復(fù)等位基因、基因互作之上位效應(yīng)等遺傳學(xué)的孟德?tīng)柖赏卣乖?,基因的表達(dá)調(diào)控及群體遺傳等遺傳學(xué)的精髓內(nèi)容。透過(guò)這個(gè)知識(shí)窗口,可以看到遺傳學(xué)在血型中的奧秘。
孟德?tīng)栠z傳定律從建立、發(fā)展到不斷拓展完善,一直都是貫穿高校遺傳學(xué)教學(xué)的核心知識(shí)點(diǎn)。由于現(xiàn)在大學(xué)生從高中開(kāi)始就接觸孟德?tīng)柖?,如果大學(xué)教學(xué)還是重復(fù)高中階段所涉及的內(nèi)容,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣難以提高。在高中知識(shí)的基礎(chǔ)上,開(kāi)展案例教學(xué),引入現(xiàn)代遺傳學(xué)在人類血型上的最新認(rèn)識(shí),則不但可以給學(xué)生一種似曾相識(shí)的感覺(jué),還能自然地激起他們深入探索的興趣。血型的遺傳特征及生化基礎(chǔ)可以清晰明了地向?qū)W生闡述清楚孟德?tīng)柖傻囊恍┲匾难由熘R(shí)內(nèi)容。從紅細(xì)胞血型到白細(xì)胞血型,從常見(jiàn)的ABO血型到罕見(jiàn)的孟買、Rh血型,對(duì)于假基因、等位基因、復(fù)等位基因和擬等位基因等不容易理解的基因概念以及基因之間的相互作用都可以通過(guò)血型案例,把學(xué)生帶入情境之中,在教師的指引下由學(xué)生自己依靠其擁有的基礎(chǔ)知識(shí)結(jié)構(gòu)和背景,在血型案例情境中發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題,比較輕松地掌握這些容易混淆不清的概念和一些難以理解的遺傳學(xué)現(xiàn)象,如非等位基因之間的相互作用之上位效應(yīng)等。
此外,人的血紅蛋白基因在不同發(fā)育時(shí)期的表達(dá)調(diào)控還涉及遺傳學(xué)中的表型和基因型之間的關(guān)系,真核生物中的基因表達(dá)調(diào)控模式等知識(shí)點(diǎn)。對(duì)血型相關(guān)的一些遺傳疾病進(jìn)行分析,還可以引申出基因突變和染色體缺失突變及一些重要的遺傳標(biāo)記。血型的遺傳學(xué)檢測(cè)方法及臨床上的輸血原則和溶血、血型互配等現(xiàn)象也與受基因表達(dá)調(diào)控的紅細(xì)胞的細(xì)胞膜糖基的特征和生化機(jī)制密切 相關(guān),引導(dǎo)遺傳學(xué)從理論到實(shí)驗(yàn),再到實(shí)踐中的應(yīng)用。血型與疾病的關(guān)聯(lián)分析,把科研思維引入高校遺傳學(xué)教學(xué)中,讓學(xué)生緊跟時(shí)展的步伐,理論聯(lián)系實(shí)際,為日后的科研工作打好基礎(chǔ)。
遺傳學(xué)中兩大重要的主題是遺傳和變異,主要包括孟德?tīng)栠z傳和連鎖遺傳、基因突變和染色體畸變。通過(guò)以復(fù)旦大學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)大綱為參考,與劉祖洞主編的《遺傳學(xué)》和喬守怡主編的《現(xiàn)代遺傳學(xué)》教材內(nèi)容相比較發(fā)現(xiàn),血型遺傳案例除了與上述遺傳學(xué)四大內(nèi)容關(guān)聯(lián)外,還涉及到基因的表達(dá)調(diào)控、群體遺傳、表觀遺傳等知識(shí)點(diǎn),其中大部分知識(shí)點(diǎn)都是要求學(xué)生重點(diǎn)掌握的內(nèi)容。目前,血型案例所涵蓋的主要遺傳學(xué)知識(shí)內(nèi)容及在遺傳學(xué)學(xué)科中的重要意義的歸納見(jiàn)表1。因此,把血型作為經(jīng)典案例,開(kāi)展遺傳學(xué)的案例教學(xué)既貼近生活,引發(fā)學(xué)生深刻的思考,又能代表性地進(jìn)一步闡述探討遺傳學(xué)的生物知識(shí)。
2血型案例在遺傳學(xué)教學(xué)中的開(kāi)展
在以血型為案例的教學(xué)過(guò)程中,我們首先根據(jù)高校遺傳學(xué)的教學(xué)目標(biāo)和培養(yǎng)目標(biāo)的要求,在學(xué)生掌握了一些遺傳學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,結(jié)合遺傳學(xué)的教學(xué)進(jìn)度逐步有序地進(jìn)行介紹:1.血型基本知識(shí)介紹;2.紅細(xì)胞血型的細(xì)胞膜糖基特征和生化機(jī)制;3.紅細(xì)胞血型與輸血;4.血型的遺傳學(xué)規(guī)律特征,包括(I)ABO血型復(fù)等位基因遺傳及其應(yīng)用,(II)ABO血型基因的克隆,(III)ABO血型的遺傳學(xué)鑒定;5.ABO血型的拓展,包括(I)孟買血型與擬孟買血型,(II)紅細(xì)胞血型與白細(xì)胞血型。下面主表1血型與高校遺傳學(xué)教學(xué)的重要關(guān)系
要選取兩個(gè)方面闡述在遺傳學(xué)教學(xué)中的開(kāi)展過(guò)程。
2.1血型基本知識(shí)在教學(xué)中的開(kāi)展
ABO血型系統(tǒng)是第一個(gè)被描述的紅細(xì)胞血型系統(tǒng),也是最具有臨床意義的一個(gè)系統(tǒng)。因此,在進(jìn)行血型基本知識(shí)介紹時(shí)往往以ABO血型為例。隨著以分子生物學(xué)為基礎(chǔ)的血型研究的發(fā)展,ABO血型的基因遺傳背景目前已比較清楚。在介紹血型基因的基本知識(shí)同時(shí)也涵蓋著遺傳學(xué)知識(shí)的傳播,而且隨著血型基因知識(shí)的不斷豐富完善,涵蓋的遺傳學(xué)知識(shí)也越來(lái)越廣泛。
ABO血型由3個(gè)復(fù)等位基因控制,即iA、產(chǎn)和i°o在開(kāi)展遺傳學(xué)相關(guān)教學(xué)活動(dòng)時(shí),一般都用此作為分析生物界中復(fù)等位現(xiàn)象的經(jīng)典例證。這些基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)于高校學(xué)生來(lái)說(shuō)可能在高中的時(shí)候就已經(jīng)獲得。因此,在大學(xué)開(kāi)展相關(guān)教學(xué)時(shí),除了簡(jiǎn)單介紹這3個(gè)主要的復(fù)等位基因外,還可以深入講述新的研究結(jié)果,到目前為止通過(guò)分子生物學(xué)方法已經(jīng)確定了160多個(gè)^50等位基因,只是目前國(guó)際上以4川7基因作為等位基因的參比序列,其他基因均與其緊密相關(guān),非常保守。在此基礎(chǔ)上ABO血型又可分為許多亞群,其中A血型表現(xiàn)出最多的亞型。在紅細(xì)胞血型系統(tǒng)中還有一種Rh血型,分為Rh陽(yáng)性和Rh陰性。Rh血型主要由3個(gè)緊密連鎖的基因D/d、C/c、E/e決定,這3個(gè)基因以單倍型方式傳遞,屬于擬等位基因。這樣在講解原有知識(shí)基礎(chǔ)上,又不局限于原有知識(shí)范圍,由ABO血型到Rh血型,由復(fù)等位基因引出擬等位基因,在教學(xué)方法上可以通過(guò)相互比較,舉例分析,擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,提
高他們的學(xué)習(xí)興趣。
人類的血型是不是一生恒定不變的?面對(duì)這個(gè)問(wèn)題,很多學(xué)生都會(huì)認(rèn)為血型是由遺傳決定,不會(huì)改變。其實(shí)人類的血型也會(huì)發(fā)生變異,如急性白血病以及再生障礙性貧血可以使血型抗原減弱,骨髓增生異常綜合征可以導(dǎo)致血型抗原丟失等。而且,健康人也存在血型變異的現(xiàn)象,但是這個(gè)是與細(xì)胞表面血型物質(zhì)受到掩蓋以及人體存在一些稀有ABO等位基因有關(guān)。這些新的知識(shí)可以向?qū)W生很好地展示“遺傳和變異”,利用身邊的血型案例調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使他們積極主動(dòng)地掌握遺傳學(xué)的精髓。
此外,最近幾年疾病引發(fā)基因甲基化和突變的研究'又可以結(jié)合表觀遺傳學(xué)的內(nèi)容開(kāi)展教學(xué)。
2.2紅細(xì)胞血型的細(xì)胞膜糖基特征和生化機(jī)制在教學(xué)中的開(kāi)展
人類ABO基因位于9號(hào)染色體長(zhǎng)臂(9q34),其基因產(chǎn)物是一些專一性的糖基轉(zhuǎn)移酶,可以催化血型抗原前體特定部位的糖基轉(zhuǎn)移,從而控制ABO血型抗原的生物合成。其中4基因編碼產(chǎn)物為N-乙酰-D-半乳糖胺轉(zhuǎn)移酶(簡(jiǎn)稱A酶),可以產(chǎn)生常見(jiàn)的A抗原;S基因編碼產(chǎn)物ci-l,3-D-半乳糖轉(zhuǎn)移酶(簡(jiǎn)稱B酶),可以產(chǎn)生常見(jiàn)的B表面抗原;和S基因同時(shí)存在產(chǎn)生的等位基因,其編碼產(chǎn)物具有A酶和B酶的特異性,在紅細(xì)胞表面上產(chǎn)生不同強(qiáng)度的A和B抗原;而O基因則是第258位和第349位堿基缺失導(dǎo)致的密碼子移位,使終止密碼提前出現(xiàn),合成了無(wú)酶活性的短肽,因而體內(nèi)沒(méi)有A酶和B酶,也不能催化糖基轉(zhuǎn)移,只有前體物質(zhì)H的產(chǎn)生為H抗原(圖1)。因此ABO血型有時(shí)也稱為八811型[71。這樣,不同的、B、0基因編碼不同的多肽,產(chǎn)生具有不同功能的糖基轉(zhuǎn)移酶,非常簡(jiǎn)單地引出了遺傳學(xué)中經(jīng)典的基因與酶的關(guān)系的“一個(gè)基因一條多肽(一個(gè)基因一個(gè)酶)假說(shuō)”,使學(xué)生很容易獲得一個(gè)基因決定一條相應(yīng)的多肽鏈(酶)的結(jié)構(gòu),并相應(yīng)地
影響這個(gè)多肽(以及由單條或多條多肽鏈組成的酶)的功能這種遺傳學(xué)思想,達(dá)到良好的教學(xué)效果。
此外,最新研究發(fā)現(xiàn)ABH抗原除表達(dá)在血細(xì)胞表面以外,還可以出現(xiàn)在除腦脊液外的分泌液中;有大約80%的個(gè)體具有產(chǎn)生這些可溶性抗原的遺傳基因;這種分泌抗原的表達(dá)由雙結(jié)構(gòu)基因控制,即第19號(hào)染色體2個(gè)緊密連鎖的Ft/n(用和基因座。ABO血型抗原都由前體H物質(zhì)合成,SeAe基因和丑冷基因都可以控制合成H物質(zhì);簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),基因的表達(dá)決定體液中是否出現(xiàn)ABH抗原,H/h基因的表達(dá)決定紅細(xì)胞上是否出現(xiàn)ABH抗原。但是,并不是所有帶m基因的個(gè)體唾液中都分泌ABH物質(zhì),還要受到Wh基因的制約,其中hh型(即孟買型)均為非分泌型[7]。這樣又引出了遺傳學(xué)中一個(gè)很重要的概念--上位基因,很重要的遺傳學(xué)現(xiàn)象--上位效應(yīng)。這些屬于遺傳學(xué)中基因互作的重點(diǎn)內(nèi)容,而且發(fā)生基因相互作用的非等位基因仍然遵循孟德?tīng)柗蛛x和自由組合定律,后代的基因型及其比例是可預(yù)計(jì)的,所以在遺傳學(xué)教學(xué)中還可用于親子鑒定、重大遺傳疾病的關(guān)聯(lián)分析、人種演化、群體遺傳分析等相關(guān)內(nèi)容。
2.2相關(guān)技術(shù)的拓展應(yīng)用
ABO血型的分子檢測(cè)是分子遺傳學(xué)教學(xué)中PCR技術(shù)拓展應(yīng)用的案例。血型基因的表達(dá)影響血型的表現(xiàn)型,表型相同的個(gè)體其基因型不一定相同。如何區(qū)分iAiA、Pi0在表現(xiàn)型都是A型和iBiB、iBi0在表現(xiàn)型都是B型的個(gè)體,可以根據(jù)A、B、0血型基因堿基的差異,應(yīng)用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-限制性片段多態(tài)性(PCR-RFLP)技術(shù)分型人類ABO血型的方法。這種方法可以對(duì)個(gè)體血型(血型基因型)進(jìn)行判定:是屬于AA型、AO型,還是BB型或BO型。在這個(gè)基礎(chǔ)上,我們進(jìn)行了改進(jìn),并結(jié)合教學(xué)進(jìn)程,作為自選實(shí)驗(yàn)在學(xué)生中開(kāi)設(shè),獲得了學(xué)生的好評(píng)。在135個(gè)學(xué)生中開(kāi)展自選實(shí)驗(yàn),其中有80%的學(xué)生選擇ABO血型鑒定這個(gè)實(shí)驗(yàn),并表示對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)很感興趣。
此外,還可通過(guò)分析核苷酸來(lái)確定分泌型ABH血型的Se基因型。主要基因分型技術(shù)有:(l)PCR-序列特異性引物(PCR-SSP),這是一種新的基因多態(tài)性分析技術(shù),根據(jù)基因座某一堿基的差異設(shè)計(jì)一系列引物,特異性引物僅擴(kuò)增與其對(duì)應(yīng)的等位基因, 而不擴(kuò)增其他的等位基因;(2)PCR-DNA測(cè)序法,先通過(guò)PCR擴(kuò)增基因的主要片段,然后測(cè)定序列;(3)PCR-限制性內(nèi)切酶法,用對(duì)位點(diǎn)特異的限制性內(nèi)切酶消化基因,再通過(guò)Southernblot分析來(lái)確定。目前,PCR-SSP常用于胎兒血型鑒定及白血病引起的血型抗原異常等血型鑒定。隨著450基因結(jié)構(gòu)和研究方法的迅速發(fā)展,AB0血型定型也將進(jìn)入基因定型的時(shí)代,揭示更多的關(guān)于AB0基因和AB0血型表觀遺傳學(xué)等方面的奧秘。
在教學(xué)過(guò)程中還可以設(shè)計(jì)一系列與血型相關(guān)的論題,引導(dǎo)學(xué)生査閱相關(guān)方面的最新進(jìn)展,總結(jié)出血型與人類疾病和性格之間的關(guān)系以及蘊(yùn)涵的遺傳學(xué)原理。學(xué)生可以分組制作PPT討論,還可針對(duì)某一論題,學(xué)生組隊(duì)分為正反兩方,開(kāi)展辯論式討論。一學(xué)期可以安排一次課時(shí)(45分鐘)開(kāi)展辯論式討論,前30分鐘讓學(xué)生正反方陳述觀點(diǎn),列舉證據(jù)開(kāi)展辯論,后15分鐘用于總結(jié)和點(diǎn)評(píng)。在這個(gè)模式下,幾乎所有的學(xué)生都積極主動(dòng)地參與進(jìn)來(lái),將引導(dǎo)、鼓勵(lì)與考評(píng)相結(jié)合,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性[11]。開(kāi)展“血型是否可以決定性格”類似專題的辯論式討論,既增加了遺傳學(xué)教學(xué)的興趣性及可接受性,還可以使學(xué)生的思維在辨析中得到操練。正反兩方隊(duì)員通過(guò)收集資料和案例,與同學(xué)辯論解釋的過(guò)程中,不僅掌握了深?yuàn)W的科學(xué)知識(shí),而且還與現(xiàn)實(shí)生活相聯(lián)系,并且將遺傳學(xué)應(yīng)用于實(shí)際,填補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)在知識(shí)靈活認(rèn)知與實(shí)踐中的不足。
3以血型為案例開(kāi)展遺傳學(xué)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)
作為日常生活中被人們廣泛熟知的遺傳學(xué)常識(shí),血型遺傳學(xué)的研究歷程符合遺傳學(xué)的發(fā)展規(guī)律與教學(xué)規(guī)劃,其作為遺傳學(xué)教學(xué)案例有著不可替代的優(yōu)勢(shì):
【關(guān)鍵詞】學(xué)習(xí)興趣;導(dǎo)語(yǔ);直觀教學(xué)
興趣是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),積極思維,用于探索的內(nèi)在動(dòng)力??茖W(xué)研究表明:人對(duì)某種實(shí)物的興趣愈濃,其注意力愈高度集中,其觀察力愈細(xì)致,思維愈敏捷,想象愈豐富,從而能收到事半功倍的的效果。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,只有對(duì)知識(shí)感興趣,才能提高學(xué)習(xí)的積極性,順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)。那么,在生物教學(xué)中如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣呢?我的做法和體會(huì)是:
1 精心設(shè)計(jì)課堂導(dǎo)語(yǔ)
俗話會(huì)說(shuō),良好的開(kāi)端是成功一半。對(duì)于課堂教學(xué)來(lái)說(shuō),更是這樣。在教學(xué)中,如果從課堂一開(kāi)始就通過(guò)獨(dú)特的導(dǎo)語(yǔ)緊緊的吸引住學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的求知欲,開(kāi)啟學(xué)生的思維,就會(huì)極大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,在講激素一節(jié)是,我向?qū)W生介紹在國(guó)際體育比賽中都要對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行體檢,體檢的目的之一是檢測(cè)興奮劑,學(xué)生大多知道服用興奮劑會(huì)提高運(yùn)動(dòng)成績(jī),然后我問(wèn)學(xué)生:“服用興奮劑為什么會(huì)提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)?”通過(guò)此問(wèn)題引出課題“激素”。又如在講生物變異時(shí),我向?qū)W生介紹20世紀(jì)80年代前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站發(fā)生爆炸事故,四年后,科學(xué)家前往該地考察,發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)氐睦鲜箝L(zhǎng)得和貓一樣大,并且這種老鼠見(jiàn)人不跑還主動(dòng)攻擊人,對(duì)人造成傷害。為什么會(huì)是這樣呢?今天我們學(xué)習(xí)生物的變異,通過(guò)這一內(nèi)容的學(xué)習(xí),就會(huì)回答這個(gè)問(wèn)題。學(xué)生興趣大增。學(xué)習(xí)呼吸系統(tǒng)時(shí),我是這樣做的:一個(gè)新生命的誕生,伴隨這一聲啼哭,嬰兒落地的一瞬間,為什么要哭?有什么作用?學(xué)生在底下小聲議論,我叫了幾個(gè)學(xué)生回答,答案各異,但都沒(méi)有達(dá)到要點(diǎn),我說(shuō)我們今天學(xué)習(xí)呼吸系統(tǒng),尋找答案。當(dāng)然在生物與教學(xué)中,導(dǎo)語(yǔ)的方法是多種多樣的,既有懸念性的,也有趣味性的,生活常識(shí)想性的,還有前后知識(shí)的鏈接等等??傊ㄟ^(guò)富有吸引力的導(dǎo)語(yǔ),把學(xué)生的思維引向課堂所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容上,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)的興趣,收到了良好的課堂教學(xué)效果。
2 加強(qiáng)直觀教學(xué)
生物學(xué)中,有諸多復(fù)雜的結(jié)構(gòu),抽象的概念和難以理解的原理。如果老師純粹講述,學(xué)生會(huì)感到乏味,進(jìn)而喪失興趣。因此,作為教師,要盡量采取直觀的教學(xué)手段,化靜為動(dòng),化抽象為具體,變復(fù)雜為簡(jiǎn)單。可利用標(biāo)本,實(shí)物,模型,掛圖及電化教學(xué)手段等直觀教學(xué)手段,使學(xué)生通過(guò)觀察,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提高學(xué)習(xí)的興趣。如講到腎臟一節(jié)時(shí),腎臟的結(jié)構(gòu)抽象復(fù)雜,講起來(lái)枯燥乏味。而在講課時(shí),如果拿上豬腎臟的實(shí)物,先展示給學(xué)生看,學(xué)生的注意力就會(huì)被吸引過(guò)來(lái),然后通過(guò)解剖,讓學(xué)生觀察,得出腎臟的大體結(jié)構(gòu),由觀察得到的大體結(jié)構(gòu),進(jìn)一步引入到細(xì)微的結(jié)構(gòu)。這樣就自然的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。講細(xì)胞的結(jié)構(gòu)時(shí),特別是細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)一直是難點(diǎn),學(xué)生看不見(jiàn)摸不著,難以理解。在教學(xué)時(shí),播放細(xì)胞器flash,學(xué)生看到生動(dòng)的畫(huà)面,直觀的立體結(jié)構(gòu),能很輕松的掌握知識(shí)且印象深刻,理解透徹。在學(xué)習(xí)遺傳規(guī)律時(shí),很多學(xué)生對(duì)豌豆的自花傳粉方式及什么是子一代不理解,通過(guò)讓學(xué)生觀看豌豆的傳粉,受精,種子的形成PPT,學(xué)生對(duì)整個(gè)知識(shí)有了深刻的理解,課堂效率得到極大提升。特別是近些年,網(wǎng)絡(luò)上有很豐富的教學(xué)視頻,將這些資料下載,適時(shí)的用于教學(xué),能起到事半功倍的作用。
3 理論聯(lián)系實(shí)際
生物與我們的生活息息相關(guān),在生活中有許多生物方面的知識(shí),如果把這些知識(shí)和理論聯(lián)系起來(lái),會(huì)極大的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如講到“關(guān)節(jié)”時(shí),我會(huì)給學(xué)生介紹什么是關(guān)節(jié)炎,癥狀怎樣,怎樣預(yù)防。講到“牙齒”時(shí),講什么是蟲(chóng)牙,怎樣正確的刷牙,怎樣預(yù)防蛀牙。學(xué)習(xí)食物中的營(yíng)養(yǎng)知識(shí)時(shí),結(jié)合生活實(shí)際,給學(xué)生講明科學(xué)均衡營(yíng)養(yǎng)的重要性。許多學(xué)生喜歡吃垃圾食品大量喝碳酸飲料,講明這種不良習(xí)慣所帶來(lái)的危害?,F(xiàn)今,很多學(xué)生較為關(guān)注自己的外在形象,注重對(duì)于皮膚的保養(yǎng),在學(xué)習(xí)皮膚一節(jié)知識(shí)時(shí),講完課本知識(shí)后,利用簡(jiǎn)短的時(shí)間給學(xué)生講解了皮膚的分類以及不同類型皮膚的保養(yǎng),怎樣預(yù)防青春痘等等。課后,有學(xué)生如下說(shuō)“這節(jié)課是他們學(xué)習(xí)生物課聽(tīng)的最認(rèn)真的一次”。講到植物根的吸收作用時(shí),結(jié)合所學(xué)原理,說(shuō)明給莊稼上肥料時(shí)上的太多,為什么會(huì)把莊稼燒死等等。這些問(wèn)題生活中隨處可見(jiàn),把這些問(wèn)題和課堂知識(shí)結(jié)合起來(lái),學(xué)生就會(huì)感到很實(shí)際,很有用。學(xué)生的目的性增強(qiáng)了,學(xué)習(xí)起來(lái)就有了興趣。
4 重視生物實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
生物實(shí)驗(yàn)?zāi)芗訌?qiáng)學(xué)生的感知,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。特別是職業(yè)院校的學(xué)生,文化課基礎(chǔ)差,但動(dòng)手能力強(qiáng)。盡量多安排一些實(shí)驗(yàn),組織好實(shí)驗(yàn),對(duì)激發(fā)興趣大有幫助。在講種子時(shí),給學(xué)生分發(fā)浸泡過(guò)的大豆,菜豆,玉米,小麥種子,讓學(xué)生邊讀書(shū)邊觀察,效果不錯(cuò)。學(xué)習(xí)植物類群時(shí),讓學(xué)生觀察蘚,蕨,油松,銀杏等代表植物,特別是用放大鏡觀察蘚,對(duì)這種司空見(jiàn)慣的青苔,學(xué)生沒(méi)想到它也有根,莖,葉,許多學(xué)生觀察完畢,特別興奮,學(xué)習(xí)興趣大增。作為生物教師,在教學(xué)中,應(yīng)想方設(shè)法創(chuàng)設(shè)條件,開(kāi)好實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量。
5 介紹生物界的趣聞、趣事
在生物王國(guó)中,數(shù)不盡的奇聞奇事和探索不盡的奧秘。這些恰是學(xué)生感興趣且樂(lè)于吸取的知識(shí)營(yíng)養(yǎng)。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容恰當(dāng)?shù)睦脦追昼姇r(shí)間,介紹一些植物的生活特點(diǎn)和繁殖特點(diǎn),奇特的現(xiàn)象。如含羞草為什么會(huì)含羞,會(huì)吃人的樹(shù),吃蟲(chóng)草,鴿子樹(shù)的傳說(shuō),虞美人的故事等。講動(dòng)物時(shí),介紹動(dòng)物的覓食,爭(zhēng)偶,護(hù)幼,御敵的故事,再如鳥(niǎo)類的筑巢,育雛的方式,青蛙的捕食,螞蟻王國(guó)的秘密,食人蟻的故事。群居生活的蜜蜂蜂王工蜂。雄蜂的分工協(xié)作等。講這些趣聞趣事時(shí),聲音要抑揚(yáng)頓挫,繪聲繪色,學(xué)生聽(tīng)起來(lái)感到很新鮮,充分感受但學(xué)習(xí)生物的樂(lè)趣,不但愛(ài)學(xué),也拓寬了學(xué)生的知識(shí)面。
6 介紹生物科學(xué)方面的最新動(dòng)態(tài)
一、在課堂中引入生產(chǎn)和生活的實(shí)際
陶行知的名言“生活即教育”人所共知,生活是教育的源泉,教育扎根于生活,這和美國(guó)教育家杜威的思想是一脈相承的。生物本身就是一門(mén)強(qiáng)調(diào)實(shí)用的科學(xué),它與生活、生產(chǎn)的實(shí)際密不可分,這就告訴我們?cè)谏锝虒W(xué)中必須走生活化的道路,加強(qiáng)與生活的聯(lián)系,這樣做不但能將生物知識(shí)形象化、生動(dòng)化,幫助學(xué)生更好地理解和掌握,而且還能使他們真切地感受到生物學(xué)科在現(xiàn)實(shí)生活中是有用武之地的,自然就能進(jìn)一步激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,優(yōu)化他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。
例如,筆者在教“蛋白質(zhì)的代謝”這一內(nèi)容時(shí),筆者告訴學(xué)生生活中的一個(gè)小常識(shí):現(xiàn)在人們的生活條件都提高了,豆?jié){、牛奶成了人們?cè)绮偷谋匦杵罚芏嗳讼矚g空腹喝豆?jié){、牛奶,或者只喝豆?jié){、牛奶別的什么也不吃了,其實(shí)這樣營(yíng)養(yǎng)都流失了,是一個(gè)錯(cuò)誤的習(xí)慣。為什么是錯(cuò)誤的呢?怎么吃最營(yíng)養(yǎng)呢?在問(wèn)題的激發(fā)下,學(xué)生的興趣被調(diào)動(dòng)起來(lái)了,他們會(huì)覺(jué)得所學(xué)的知識(shí)與自己的生活原來(lái)如此緊密相關(guān),這么做到底有哪兒不對(duì)呢?接著教師引領(lǐng)學(xué)生帶著疑問(wèn)開(kāi)始學(xué)習(xí)“蛋白質(zhì)的代謝”,空腹喝豆?jié){、牛奶,其中的氨基酸被氧化分解了,來(lái)供給生命各項(xiàng)活動(dòng)需要的各種能量。所以科學(xué)的方法是先吃饅頭、面包等面食,然后再喝豆?jié){、牛奶,這樣就能夠由含糖的饅頭、面包等面食氧化分解后供給能量,那么氨基酸就可以用來(lái)完成不同組織蛋白和酶的合成,或者在氨基轉(zhuǎn)換作用下形成能被人體有效吸收的新氨基酸,這兩種方式和上述方式就是蛋白質(zhì)代謝的三條途徑。當(dāng)學(xué)生明白了這一切之后,他們對(duì)蛋白質(zhì)代謝的這三個(gè)途徑自然就有了無(wú)比深刻的印象,同時(shí)也了解了生活中必備的常識(shí),正確地養(yǎng)成了良好的飲食習(xí)慣,更加有意義的是將生物學(xué)習(xí)與學(xué)生的實(shí)際生活聯(lián)系起來(lái),大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣。
二、在課堂中引入新的知識(shí)熱點(diǎn)和科技成果
新一輪課程改革更加關(guān)注科技與社會(huì)這個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo),相比傳統(tǒng)的教學(xué)只限定在教材的圈子里有了重大的突破,對(duì)以往課程中存在的缺陷也予以了關(guān)注。新課程標(biāo)準(zhǔn)要求高中生物教師要善于使用多媒體技術(shù),有意識(shí)地將生物學(xué)科研究領(lǐng)域中的最新進(jìn)展、重要成果以及大家關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題比如轉(zhuǎn)基因植物等引入到課堂中去,用這些新鮮的信息去激活學(xué)生的熱情,增強(qiáng)他們的興趣,幫助他們樹(shù)立高遠(yuǎn)的個(gè)人理想。
例如,在具體教學(xué)過(guò)程中,學(xué)到“營(yíng)養(yǎng)的代謝”這一內(nèi)容時(shí),就可以補(bǔ)充三鹿問(wèn)題奶粉引起的中國(guó)乳業(yè)震蕩以及由此引發(fā)的一系列食品安全信任危機(jī)。在講解“病毒”這個(gè)概念時(shí),筆者就告訴學(xué)生現(xiàn)在世界流行的一些影響較大的病毒,比如甲型H1N1流感病毒、禽流感病毒、豬流感病毒、非典病毒等,對(duì)這些曾經(jīng)在我們身邊肆虐引起恐慌的病毒進(jìn)行研究,分析它們能大規(guī)模傳播的主要原因,在此基礎(chǔ)上結(jié)合學(xué)生已經(jīng)了解的一些人體免疫常識(shí),引導(dǎo)他們?nèi)ヌ接懭绾斡行ьA(yù)防這些病毒。在講“受精作用”時(shí),筆者向?qū)W生介紹目前最先進(jìn)的治療不孕不育癥的“試管嬰兒”技術(shù)和“克隆”技術(shù)等最新的研究進(jìn)展和現(xiàn)狀,結(jié)合道德與倫理的相關(guān)知識(shí),組織學(xué)生開(kāi)展討論,談?wù)勛约簩?duì)“克隆人”的觀點(diǎn)。
在講雜交育種時(shí),介紹我國(guó)育種專家袁隆平秉持堅(jiān)忍不拔的科學(xué)態(tài)度,培育出雜交水稻,被譽(yù)為“雜交水稻”之父,為解決世界糧食危機(jī)做出了較大的貢獻(xiàn);在講人類基因組計(jì)劃時(shí),介紹中國(guó)在基因測(cè)序方面的進(jìn)步,也擔(dān)任了1%基因組測(cè)序任務(wù),并且首次對(duì)水稻基因組進(jìn)行測(cè)序并繪出草圖。
三、在課堂中引入科學(xué)家的故事
生物學(xué)是一個(gè)循序漸進(jìn)、團(tuán)隊(duì)合作的探究歷程,如同牛頓所說(shuō)“我是站在巨人的肩膀上”,它的每一次進(jìn)步,每一項(xiàng)發(fā)現(xiàn),每一次成果,都是眾多科學(xué)家前赴后繼,努力工作的結(jié)果,都有許多感人奮進(jìn)的故事。在教學(xué)中,教師應(yīng)充分利用材料,介紹科學(xué)發(fā)現(xiàn)史和科學(xué)家成才的故事。通過(guò)這些事跡,學(xué)生可以學(xué)習(xí)科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程,學(xué)習(xí)他們?cè)诳陀^實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行抽象、模擬、分析、綜合、判斷、推理、總結(jié)的思維方法,學(xué)習(xí)他們不怕失敗勇于挑戰(zhàn)的科學(xué)態(tài)度,學(xué)習(xí)他們不畏艱辛勇于拼搏的工作作風(fēng),學(xué)習(xí)他們對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)和不懈追求的科學(xué)精神。
例如,筆者向?qū)W生介紹虎克是怎樣自制顯微鏡,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞,為生物研究進(jìn)入微觀世界奠定基礎(chǔ)的;達(dá)爾文是怎樣經(jīng)過(guò)環(huán)球航行,采集標(biāo)本,提出自然選擇學(xué)說(shuō),打破了唯心主義學(xué)說(shuō)的;孟德?tīng)柺侨绾瓮ㄟ^(guò)八年努力,提出分離定律和自由組合定律,為研究遺傳規(guī)律指明了方向的;摩爾根是怎么通過(guò)飼養(yǎng)果蠅研究出遺傳學(xué)第三定律,即基因的連鎖和交換定律,為變異的出現(xiàn)闡明了本質(zhì)的;沃森和克里克是怎樣親密合作發(fā)現(xiàn)提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)等等。
近年,隨著分子生物學(xué)等新技術(shù)的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)診斷領(lǐng)域的不斷拓寬,新的檢驗(yàn)項(xiàng)目的不斷增加。在教學(xué)反饋中,有學(xué)生對(duì)教師的授課質(zhì)量也提出了一些意見(jiàn),如一些教師對(duì)實(shí)驗(yàn)的背景知識(shí)了解不夠、不能夠很好的回答學(xué)生的問(wèn)題等。因此,教研室要求實(shí)驗(yàn)課教師不能只面對(duì)課本,重復(fù)老的或者臨床已經(jīng)淘汰的方法,要不斷學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的最新進(jìn)展,更新自己的知識(shí),擴(kuò)大相關(guān)學(xué)科的知識(shí)面,努力提高自身素質(zhì),這樣才能夠更好地傳授知識(shí)。尤其對(duì)剛參加工作的青年教師,大部分未登過(guò)講臺(tái),為使他們盡快成為合格的實(shí)驗(yàn)課教師,教研室采取多種途徑對(duì)他們進(jìn)行培訓(xùn),如集體備課、教案編寫(xiě)、實(shí)驗(yàn)操作測(cè)試、綜述匯報(bào)等。其中必須經(jīng)歷的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是試講,通過(guò)選擇部分授課內(nèi)容在教研室內(nèi)部師生范圍內(nèi)進(jìn)行模擬講課,由經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師對(duì)其授課的各個(gè)方面,如知識(shí)點(diǎn)、聲音、姿態(tài)、節(jié)奏等進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。試講是對(duì)新教師授課能力的檢驗(yàn),也是新教師在正式上課前克服恐懼情緒、獲得自信的有益經(jīng)歷。筆者發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)一系列的培訓(xùn)后,新教師的理論水平和實(shí)驗(yàn)操作技能都得到了很大提升,并獲得了一些間接的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。教研室還特地安排幾位高級(jí)職稱教師負(fù)責(zé)跟蹤督導(dǎo)幾名新教師的教學(xué)工作,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)聽(tīng)課及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,糾正偏差,幫助新教師在實(shí)踐中不斷提升教學(xué)水平。這些措施使新教師在短期內(nèi)達(dá)到了高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的要求,取得了顯著的效果。從學(xué)生反饋來(lái)的評(píng)價(jià)也認(rèn)為實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)實(shí)驗(yàn)課的新教師教學(xué)水平較好。高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)課教學(xué)不僅要讓學(xué)生能夠得到合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,還應(yīng)該讓學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的理論背景、設(shè)計(jì)思路以及培養(yǎng)學(xué)生的臨床思維能力。在教學(xué)反饋中出現(xiàn)的大多數(shù)問(wèn)題很大程度上與教師備課不充分有關(guān)。為了提高教師備課質(zhì)量,在備課方面,要求教師嚴(yán)格按照教學(xué)大綱的要求認(rèn)真編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)課教案,要多查找參考資料,確保內(nèi)容的正確性與準(zhǔn)確性,精心備好每一節(jié)課并要熟記講稿。針對(duì)學(xué)生的接受能力,參照不同的教材,抓住重點(diǎn)難點(diǎn),做好時(shí)間安排,條理清楚,層次分明。每次上課前一周教研組組織集體備課,由一個(gè)老師把自己所要講課的內(nèi)容及思路講一講,提出自己的重點(diǎn)、難點(diǎn)及疑問(wèn),再由其他教師發(fā)表各自的意見(jiàn)和建議,最后由老教師總結(jié)、指正、解決疑點(diǎn)。年輕教師在參與集體備課的過(guò)程中,學(xué)會(huì)了如何做到高質(zhì)量的教學(xué)準(zhǔn)備,并達(dá)到了培養(yǎng)目的。
2充分利用多媒體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課授課
實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)這門(mén)課程具有知識(shí)點(diǎn)多、記憶量大、容易混淆等特點(diǎn),而且各種血細(xì)胞、細(xì)菌、尿沉渣等形態(tài)結(jié)構(gòu)僅靠單純的口頭文字講解非常抽象,學(xué)生難以理解。在實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)教學(xué)改革中,筆者所在教研室,在省教育廳重點(diǎn)教學(xué)課題的資助下,進(jìn)行了多媒體素材庫(kù)的建設(shè),重點(diǎn)針對(duì)臨床血液學(xué)檢驗(yàn)、臨床檢驗(yàn)基礎(chǔ)和臨床微生物學(xué)和遺傳學(xué)檢驗(yàn)建立圖譜庫(kù),用于實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)獲得較好的效果。教師把實(shí)驗(yàn)過(guò)程中希望學(xué)生觀察到的各種細(xì)胞、細(xì)菌、尿沉渣、染色體等典型形態(tài)圖片,以幻燈片、動(dòng)畫(huà)、聲音等形式在課堂上進(jìn)行放映,以完全真實(shí)的形式展示在學(xué)生面前。實(shí)踐證明,這種教學(xué)形式對(duì)以形態(tài)學(xué)為主的實(shí)驗(yàn)診斷實(shí)驗(yàn)課具有非常好的教學(xué)效果。另外,教師還常常可把學(xué)生制作的較好的血涂片瑞氏染色或細(xì)菌革蘭染色體標(biāo)本片利用顯微攝影成照片,通過(guò)多媒體幻燈片讓全班同學(xué)觀看,便于教師與學(xué)生共同討論和分析制片和染色的成敗原因,大大提高了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量。
3病例結(jié)合式鍛煉學(xué)生臨床思維能力
臨床思維方法是醫(yī)生認(rèn)識(shí)疾病、判斷疾病和治療疾病等臨床實(shí)踐過(guò)程中所采用的一種邏輯推理的方法[3]。無(wú)論是理論課還是實(shí)驗(yàn)課改革,實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)教學(xué)的最終目標(biāo)是鍛煉學(xué)生臨床思維能力和知識(shí)的運(yùn)用能力,這種理念已成共識(shí)。由于臨床醫(yī)學(xué)生在學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)時(shí)還沒(méi)有接觸臨床課,許多疾病對(duì)于他們來(lái)說(shuō)都一無(wú)所知,所以單純以實(shí)驗(yàn)結(jié)果片面地來(lái)分析診斷疾病,實(shí)際上對(duì)臨床專業(yè)學(xué)生分析診斷能力的提高幫助不大[4]。我教研室從2003年開(kāi)始將病例分析討論作為主要手段先后用于實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué),進(jìn)行了全面探索。尤其在實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中取得了較好的效果。實(shí)驗(yàn)課之前對(duì)學(xué)生分組,先引入典型的病例,提問(wèn)學(xué)生與該病例相關(guān)的檢測(cè)項(xiàng)目,然后講解這些項(xiàng)目的操作方法及臨床應(yīng)用,學(xué)生帶著問(wèn)題去聽(tīng)課;然后根據(jù)臨床資料開(kāi)化驗(yàn)單,動(dòng)手操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測(cè);最后根據(jù)自己檢查的結(jié)果,結(jié)合臨床資料討論分析,給出診斷。結(jié)果表明病例結(jié)合式教學(xué)可加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)的重視程度,鍛煉了臨床思維能力,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和課堂學(xué)習(xí)效率。
4完善實(shí)驗(yàn)課考核方式
遺傳學(xué)論文 遺傳算法論文 遺傳學(xué)專業(yè) 遺傳學(xué)基礎(chǔ)知識(shí) 遺傳學(xué)概念 遺傳學(xué)理論 遺傳學(xué)技術(shù) 遺傳學(xué)知識(shí) 遺傳學(xué)知識(shí)點(diǎn) 紀(jì)律教育問(wèn)題 新時(shí)代教育價(jià)值觀