遗传学的研究方向范例6篇

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遗传学的研究方向

遗传学的研究方向范文1

关键词 医学遗传学 学科 建设

中图分类号:G642 文献标识码:A

Research on Medical Genetics Disciplines Construction

CAI Xiaoming, LIANG Suhua, LIU Yun

(School of Basic Medical Sciences, North Sichuan Medical College, Nanchong, Sichuan 637007)

Abstract Medical genetics is a set of teaching, research, health care as one of the disciplines, theory and technology platform to support the level of development of medical science, the impact on human health is increasingly important. Medical Genetics disciplines strategy must reflect innovation, characteristics, systematic and comprehensive. Medical Genetics disciplines need: Refining discipline direction, creating subject characteristics; training discipline talent, improve academic prowess; build discipline platform to enhance research capacity; coordination of teaching and research, cultivate discipline results.

Key words medical genetics; discipline; construction

医学遗传学是研究遗传因素在人类疾病的发生、流行、诊断、治疗、预防中的作用机制及其规律,是医学与遗传学结合的一门交叉学科,也是医学科学领域中十分活跃的前沿学科。以医学遗传学学科建设为龙头,发挥学科建设引领作用,整合医学遗传学相关教学科研各方面的资源,推进教育教学改革,深入科学研究,推行产学研相互融合,提升医学遗传学团队的整体水平,提高整体办学实力,从遗传学的角度深入研究人类遗传病的发生机制、传递规律、诊断治疗方法及预防措施,为遗传病患者提供临床服务,包括遗传检测、遗传咨询、遗传筛查、产前诊断及基因治疗等,从而为改善人类健康和提高人口素质作出贡献。①②③

1 医学遗传学学科建设现有问题

学科建设是立校之本、发展之基、力量之源,是高校教育事业兴衰成败的关键。但目前很多人没有充分认识到医学遗传学学科建设的基础性地位和引领作用,在学科方向的凝练上无法兼顾学科的特色和稳定性,不注重培养医学遗传学学科带头人,忽视培养学术后备人才梯队,学科建设的规章制度不够完善,没有形成系统的、规范的、合理的学科建设发展机制。④⑤

(1)学科基础薄弱。医学遗传学在医学院校是基础学科,结构单一,课程设置、师资结构、教学方式都服务于临床,教师教学任务繁重,对科研重视程度不够,相互之间缺乏交流,没有相同方向的研究梯队,没有高水平的实验室、研究基地、教学实验基地等基础设施,更谈不上形成稳定的学科研究方向。(2)学科层次不高。与医学院校其它学科相比,医学遗传学学术队伍、科研成果和学科基础条件方面相对较弱,学科带头人、学科人才相对短缺,存在学科梯队结构不合理,科研成果不集中、不系统,学术论文质量偏低,学术活动层次不高等现象。(3)学科经费不足。由于大家对医学遗传学学科建设认识不足,医学遗传学经费较少是学科面临的普遍性问题,医学遗传学学科建设包括教材、教学、人才、科研等诸多方面,有的也存在经费利用不合理等现象。(4)学科沉淀不够。在医学院校,医学遗传学相应的学科建设保障政策和措施不够系统,重视、认识不够,加上学科起步晚、底子薄,资源有限且过于分散,没有主攻方向,无法突出学科优势,在学科内部相应的管理制度也缺失,没有统一规划,发展很不平衡,因此,学科建设缺乏历史沉淀,缺乏学科文化氛围,没有形成自身的学科文化和特色。

2 医学遗传学学科建设策略

医学遗传学学科建设因学校特点、资源特点、时间性特点、人才特点等不同而有差异,学科建设策略不是约定俗成、一成不变的,需要认清学校自身发展特点,深入研究社会发展需求,采取重点发展、率先突破、以点带面、形成特色的发展战略,体现学科的创新性、特色性、系统性、综合性。

(1)创新性策略。一是人才创新。充分融合临床妇产、检验、肿瘤等方面人才,拓展医学遗传学团队视野。二是内容创新。医学遗传学学科内容复杂,内容覆盖面广、跨度大、发展快、与其它学科的交叉渗透广泛,因此,在学科内容上要相互参透。三是教学创新。主要是医学遗传学教学理念、教学方法紧跟时代步伐。四是科研创新。科学研究是学科的立足点,只有创新才有生命力。

(2)特色性策略。医学遗传学学科特色以人才为根本,不同院校有所差异。一是教材建设特色,如编写各种规划教材等;二是教学改革特色,如医学遗传学精品课程等;三是科研特色,如临床疾病遗传机制、肿瘤遗传控制研究等。

(3)系统性策略。一是医学遗传学学科定位,主要是教学型或教学研究型。二是学科规划,根据现有资源条件,认清自身特色,重点突出优势。三是组织实施,采取合理有效措施,保障学科顺利、健康发展。四是学科评估,构建学科反馈和评估机制,塑造学科文化,为学科提供源源不断的发展动力。

(4)综合性策略。医学遗传学学科建设最终是满足社会需要。一是人才培养,主要是为医学生打下坚实的遗传学基础,同时,培养高层次的硕士生或博士生。二是科学研究,主要是针对医学遗传学相关未知领域进行攻关,研究遗传因素在人类疾病的发生、流行、诊断、治疗、预防等方面的作用机制及其规律。三是服务社会,利用遗传学学科研究成果,从遗传的角度为遗传病患者提供临床服务,包括遗传咨询、遗传筛查、产前诊断及基因治疗等,从而为改善人类健康和提高人口素质作出贡献。

3 医学遗传学学科建设措施

医学遗传学学科建设必须整合资源,推进创新,树立正确的学科发展观,培养学科带头人,培育学科团队,创造优良的学科环境,主要体现在政策轻松、生活宽裕、学术宽松,为学科团队营造和谐的学科氛围。

(1)凝炼学科方向,打造学科特色。一是学科方向,紧紧围绕医学遗传学基础理论、遗传学临床理论、人类遗传病、遗传学知识运用等方面,集中优势,靠团队自身的努力,塑造学科品牌方向。比如,在痛风遗传机制、骨髓瘤遗传控制等等方面突出优势。二是打造学科特色,主要依赖于学科群体,扩大学科群体的影响力,丰富学科内容,提升学科质量。比如医学遗传学国家级教材主编,省级重点学科、医学遗传学硕士授权点建设等。

(2)培养学科人才,提升学术实力。一是对医学遗传学青年人才进行培养,努力打造创新和进取型的学术队伍,充分发挥人才的潜能,激发团队创造才能和教学研究热情,增加研究成果。二是重视拔尖人才,用以支撑学术梯队,形成学科优势,创建学科品牌。比如,培养省级、国家级教学名师;省级、国家级学术带头人等。三是加强学术管理,经常性进行人员及学术交流,开阔团队视野,利于提高教学与科研能力。四是增强学术团队意识,促进合作共同攻关,提升学术实力和影响力。

(3)构筑学科平台,增强科研能力。一是加大资金投入力度,增强资金来源多样性,为科研发展提供经费保障,比如,申报各级各类科研课题等。二是充分利用现有资源,合理布局研究方向。比如,各种重点实验室、各类研究所等联合开放共享。三是发扬学术精神,营造宽松的学术氛围,建立良好的、高水平的学科平台。四是研究信息公开,科技资源共享,减少重复研究,支持特色性、地域性相关研究。实现科研数据和资料的共享,增强科研能力。

(4)协调教学科研,培育学科成果。一是理顺教学、科研侧重点,协调发展,由于评定职称等切身利益,学科团队人员都有教学任务、科研任务,甚至有上课时数、数量规定,为了完成任务,部分学科人员背离了学科目标、研究方向,脱离了社会和市场需求。因此,必须转变观念,以服务学科、服务社会为导向,进行机制创新,改变科研评价标准。二是鼓励产出教学成果和科研成果,让学科团队全身心投入到教学和科研工作中,发挥潜能,研究出适合学科和社会需求的科技成果、教学成果,服务社会,促进知识、能力和技术的融合,完成成果转化。

4 医学遗传学学科建设注意事项

近年,我校医学遗传学被评审为省重点建设学科,医学遗传学被评定为目录外二级学科硕士学位授权点,同时,医学遗传学是我校精品资源共享课程,我校也是中国遗传学会理事单位,连续主编医学遗传学本科教材(现已第三版),因此,体会医学遗传学学科建设注意事项如下:

一是保证学术自由、学术创新、学术争鸣。协调好学术队伍中各成员之间的关系,学科带头人和其他普通成员之间、普通成员与普通成员之间、教师和学生之间,都需要彼此尊重、相互支持、真诚沟通、宽容共进,建立一个富有凝聚力的科研团队。学术带头人应避免学霸思想,鼓励每个人积极思考,充分表达个人的学术见解,对于学术分歧不打压、不歧视,充分发挥每个成员的聪明才智,做出更大的学术贡献。⑥

二是充分发挥学科带头人的管理主体作用。学科带头人在学术上具备扎实的学术基础、渊博的知识、高度的思维水平,在人格上心胸开阔、自由民主、勇于创新;学科带头人要开拓视野,制定相对灵活的用人机制;引进、培养和储备人才,使学科建设工作始终保持一种健康向上的发展势头。⑦

三是优化学科队伍结构。学科队伍的总体数量、高级职称比例、博士学位比例、年龄分布、知识结构等要合理。多数正高职人员年龄应在50岁左右,同时还应有一定数量的高学历或副高级职务的中青年学术骨干,队伍在年龄结构、职称结构上均无断层现象。⑧

四是完善学科各项管理。引入竞争机制,实行淘汰和监控,秉持“公开、公平、公正”的原则,实行激励机制。经费使用建立预算、拨付、使用、监督机制,保证学科专项经费能够充分发挥作用。⑨

基金项目:川北医学院高等教育教学改革与研究课题(20131230)

注释

① 蔡晓明,梁素华,刘云,杨俊宝.医学遗传学教学改革研究[J].基础医学教育,2013.15(3):212-214.

② 蔡晓明,梁素华,刘云,母波.《医学遗传学》趣味教学法调查研究[J].科教导刊,2012.129(7):166-167.

③ 蔡晓明,梁素华,刘云.医学遗传学PPT制作研究[J].科教导刊,2013.130(9):72-73.

④ 刘献君.论高校学科建设[J].高等教育研究,2005(1):16-20.

⑤ 王晓华.阻碍我国高校学科建设的若干问题[J].江苏高教,2010(4):75-76.

⑥ 郭贵养.论大学学科建设的十个转向[J].中国高等教育,2011(17):17-19.

⑦ 关少化.我国大学学科建设的发展趋势[J].江苏高教,2011(5):36-38.

遗传学的研究方向范文2

关键词:医学遗传学;实验教学;分子遗传诊断;设计

中图分类号:G642.41?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)16-0246-03

作为全国最年轻的一所医学院校,深圳大学医学院的教育宗旨是培养高端、精英、超前、精湛的专业医疗卫生人才。自建院以来,深圳大学医学院在临床医学专业本科教学方法改革上进行了多种有意义的尝试,比如采用器官系统融合式的课程体系、开展以问题为中心的PBL教学、《组织学与胚胎学》等部分专业必修课实施全英教学等,教学效果不断提高。《医学遗传学》是医学院校临床医学本科教学中的主干课程之一,是遗传学知识在医学中的应用。它主要研究疾病产生的遗传机制、遗传方式及其诊治和预防的策略与措施。由于现代遗传学的迅速发展,遗传学已渗透到医学的各领域和分支学科。因此,作为生命科学的基础学科和前沿学科,《医学遗传学》在基础医学和临床医学中占据重要的地位,是医学院校学生学习的重要部分。为适应现代教育发展的需要,本教研室亦对《医学遗传学》实验教学体系进行了优化和改革。分子生物学实验技术在《医学遗传学》的实验教学和科研中占据重要地位。然而,由于受到教学课时及实验条件的影响,当前本科《医学遗传学》实验多停留在人类染色体标本的制备及核型分析、基因组DNA提取等。这种较为初级且相互独立、缺乏系统性的教学内容使学生处于一种被动的学习状态,缺少主动思考,枯燥单一的显微镜观察容易使学生失去学习的热情和兴趣,无法跟上医学遗传学的发展步伐。因此,如何提高学生的学习热情、引导学生理解并融会贯通各个知识点,成为多数遗传学教师关心的问题。充实实验教学内容,增加综合性实验是实验教学改革的重要环节。综合性实验的开展,有利于培养学生的动手能力和协作精神,提高学生的学习热情及自身的综合素质和创新能力。为适应我国医学高等教育改革,培养精英型高素质医学人才奠定基础。鉴于此,本教研室在实验教学中开展了分子遗传诊断综合实验,初步建立起了一个新型的实验课程结构,取得了良好的效果,希望可以在此和各位同行共同分享和切磋。

一、综合性实验内容的设计及组织形式

实验教学是理论教学的辅助,为了配合医学遗传学理论课的教学,巩固和加深学生对理论知识的理解和掌握,我们以广东地区高发病β-地中海贫血为例,设计了针对β-珠蛋白IVS-II-654突变位点的遗传疾病诊断综合实验,实验内容包括如下方面。

1.β-地中海贫血患者及正常人类基因组DNA提取纯化。我们在深圳市南山区人民医院血液科的帮助下获得β-地中海贫血患者的外周血,以学生自己的外周血为对照,利用非离子去污剂破裂血中红细胞和白细胞的细胞膜,释出血红蛋白及细胞核,通过离心获得白细胞的细胞核,加入核裂解液破坏核膜,并使DNA从白中解离,再经异丙醇沉淀即可获得基因组DNA。

2.β-珠蛋白基因第二个内含子(包含β-珠蛋白IVS-II-654突变位点)片段的聚合酶链反应(PCR)。教师利用课余时间向学生演示如何从美国国立生物技术信息中心(NCBI)的基因库genebank中检索人类基因序列,讲解PCR引物的设计原则,利用引物设计软件设计并优化包含β-珠蛋白IVS-II-654突变位点的β-珠蛋白基因第二个内含子特异性扩增引物。课堂中学生以上堂课中提取并纯化的患者与正常人基因组DNA为模板,利用优化设计的寡核苷酸引物、DNA聚合酶、dNTP及合适的缓冲液系统组成反应液,在PCR仪上进行扩增。扩增产物经琼脂糖凝胶电泳,在DNA marker的对照下判断扩增产物的分子量及特异性。

3.PCR产物的回收纯化。PCR产物经琼脂糖凝胶电泳后在紫外灯下观察是否获得清晰特异的电泳条带,切下含有DNA部分的凝胶,称量计算后将胶块溶于适量的融化液,经纯化柱过滤、洗脱后得到较为纯净的PCR产物。

4.通过测序检测突变位点。经纯化的PCR扩增产物由生物技术公司测序,学生通过NCBI网站中的BLAST方法对比测序结果并找出突变位点。

二、综合性实验的教学效果

1.激发学生的学习热情。兴趣是最好的老师。选取接近生活、实用性强、有代表性的实验内容是课程开设成功的首要条件。遗传疾病诊断综合实验以实际病例及学生自身DNA样本为研究对象,通过学生自主设计并优化的PCR引物,扩增包含突变位点的DN段,使学生将自己现实生活中的例子及自己的健康与DNA的结构与功能联系起来,使理论知识融人生活,变枯燥为兴趣,促进了学生的参与意识,激发了学生学习的欲望,从而容易将知识牢固掌握。

2.锻炼学生的实验技能,提高学生的综合素质。医学遗传学是一门理论与实践紧密结合的学科,其相关实验技术在临床诊断中应用十分广泛。因此,在医学遗传学教学当中设置系统的综合实验,通过教师对实验原理的详细讲解、示教规范的操作,让每个学生都亲手操作,有利于学生理解课堂中所学的理论知识并培养和提升学生的实验技能。通过遗传疾病诊断综合实验学生不仅对遗传突变的致病机理有了更深刻的理解,并且实践了微量加样器、高速离心机、紫外成像系统、PCR仪等先进的分子生物学实验设备,进而帮助学生掌握微量操作的技能并建立分子污染的观念。综合性实验要求学生动手操作,主动思考,分析解决问题。在实验中,学生以3人为一组,每人都有充分的动手机会,学生积极性明显提高,课前能够主动查阅资料,积极请教教师,初步养成了主动思考,分析总结的科研素质,达到综合学习的目的,使学生的综合素质得以提高。

3.学生意见反馈情况。综合性实验在实践中活跃了课堂气氛,学生学习的专注度和学习兴趣明显上涨,主动提问和参与讨论增多。实验课结束后,对学生进行调查,显示80%的学生对综合性实验教学方法与效果满意,认为综合性实验对理论课内容理解有帮助及对实验操作能力有帮助的学生分别占77%和87%。此结果显示:学生对开展综合性实验反映良好,新的实验课程初步取得了较好的效果。

三、开展综合性实验教学的体会

1.开展综合性实验对教师提出了更高的要求。教师应转变传统观念,确立以学生为中心、以教师为主导,让学生自主研学,促进学生自我实现的新型教学理念。综合性实验要求教师能对学生的实验过程、实验质量和实验结果做出及时、客观和公正的评价。因此教师必须不断提升自身的理论知识,积累丰富的实践经验,通过组织参与实验教学的教师学习和研究先进的教育教学理论,利用现代化信息技术手段收集国内外教育教学改革的文献资料,提高教师的专业素质。在开展综合性实验过程中,难免有学生由于各种失误造成实验失败,指导教师除了能引导和启发学生解决实验中出现的问题外,还能做到及时了解学生的心理状况、解决思想问题,鼓励学生充满信心、迎难而上。

2.综合性实验的开展尚有不足之处,有待于进一步改进。遗传疾病诊断综合实验得到了学生的好评,取得了较为理想的效果,但在授课过程中仍存在不足之处。在“PCR”实验中我们发现,由于微量操作技术要求较高,学生初次接触会出现耗时较长,操作不准确,常出现试剂挂壁残留。尤其是加Taq酶时,每个反应管只需0.5ul,而所用微量加样器的最小量程为1ul时,学生便手足无措,没有建立起先配制母液再分装的意识。凝胶电泳时,由于枪头把持不稳会出现扩增样品外溢或扎破凝胶的现象,影响电泳结果。这些现象在一定程度上影响了学生对实验结果的观察和分析。那么,如何让学生尽快掌握仪器设备的使用方法、学会实验操作过程中的一些技巧,让学生在轻松、自由的空间中最大限度地获得知识,仍需教师进一步探索。

综上所述,充实《医学遗传学》实验教学内容,积极开展综合性实验,有利于医学遗传学教学质量和教学效果的提高,有利于教师自身素质和教学科研能力的提高,有利于高层次新型医学人才的培养。

参考文献:

[1]冯先玲,周光前,周白菡,沙鸥.组织学与胚胎学全英教学研究与实践[J].解剖科学进展,2012,18(4):390-391,393.

[2]郁松.设计性综合性实验教学改革的探索与实践[J].医学教育探索,2007,6(3):205-206.

[3]冯蕾,舒青.精选医学遗传学实验教学内容,促进实验教学改革[J].山西医科大学学报(基础医学教育),2002,(2):154-155.

基金项目:深圳大学教学改革研究项目(JG2012053)。

遗传学的研究方向范文3

——刘鹏飞

2011年“国家优秀自费留学生奖学金”获得者,1985年出生,2007年获南开大学生命科学学院理学学士学位。同年赴美国贝勒医学院留学,从事分子与人类遗传学研究,2012年获博士学位。读博期间,在Cell、American Journal of Human Genetics、Nature Genetics等国际知名期刊10余篇。

刘畅

非常高兴成为“自费生奖学金”获得者。这一荣誉的取得是祖国对我留学生涯的肯定和鼓励。同时,要感谢导师对我的指导,同事对我的帮助,以及家人对我的关爱和支持。

——刘畅

2011年“国家优秀自费留学生奖学金”获得者,1984年出生,2007年获北京大学化学、经济学双学士学位,现就读于加拿大不列颠哥伦比亚大学化学系。主要研究方向为新型样品纯化技术的研发,以及单分子和纳米颗粒的超灵敏光学检测。博士期间先后在Analytical Chemistry等本领域顶尖期刊10余篇。同时,担任Electrophoresis等学术期刊以及葡萄牙科学技术委员会的特邀审稿人。曾先后获得加拿大化学会Ryan-Harris研究生奖、美国化学会分析化学研究生奖学金等多项荣誉。

丁铭

虽然身在他乡,但总能感受到祖国的关怀,这种关怀从来没有因为时间和空间而停止过。“自费生奖学金”的获得,对我来说是一份极大的鼓舞,让我更加坚信只要付出,就会有回报,更感觉到了一份强烈的归属感。总有一天,我会带着那份对自然最原始的好奇,对科学最虔诚的求知,对理想最纯真的渴望和对祖国、对人类最无私的责任感,把我所学到的完完全全地奉献给祖国,为祖国的建设贡献自己的一点光和热。

——丁铭

2011年“国家优秀自费留学生奖学金”获得者,1985年出生,2008年获北京交通大学光信息科学与技术专业学士学位,2009年赴英国南安普敦大学光电子学研究中心攻读博士学位,从事微/纳米光纤方面的研究。目前已在领域内知名期刊Applied Physics Letters、IEEE Photonics、The Open Optics Journal、Optics Communications等发表科学论文30余篇。曾多次被邀请作会议报告。

李强

回首来时路,在忙于做试验和写论文的同时,我无时无刻不感受着祖国的脉搏,让我虽身在异国他乡而心有寄托。“谁言寸草心,报得三春晖”,虽身在海外,但祖国是我永远的方向。近年来祖国的科研事业蒸蒸日上,让我无比欣喜和自豪,无论是国家对科研的投入还是对科研人才的珍视都必将为祖国的科研事业插上腾飞的翅膀。青年怀壮志,报国正当时,我一定会把今天的成绩化作明天的动力,加倍努力充实自己以期能随时报效祖国。

遗传学的研究方向范文4

【关键词】组合数学 教学方法 生物医学 生物信息学

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)09-0132-02

伴随着信息时代的来临,特别是生物医学科学研究的迅猛发展,尤其是生物信息学这门科学的出现使得原来的生物医学研究向低通量的临床数据转向高通量分子生物学数据。组合数学作为一门应用性较强的数学分支,在生物医学中的应用广泛,面对多因素高通量的生物医学问题,增加高等学校,特别是生物信息学专业学生的组合数学知识,培养他们运用组合数学方法分析和解决生物医药科学问题的能力已经成为必要。如何在教学过程中提高学生学习组合数学的兴趣,建立组合数学的逻辑思维用于解决医学问题是我们教育工作者需要思考的问题。

一、高等学校组合数学的特点及教学现状

组合数学是一门研究离散对象的科学,在计算机科学、信息科学中具有重要的地位,是理科及工科院校的一门必修课,随着现代生物医学的日益发展,组合数学的重要性也日渐凸显。组合数学对于生物医学专业基础课有着直接的衍射作用。目前,部分开设组合数学课程的生物高等学校的主要面向生物信息学、统计学等等专业开设,讲授学时30到60学时。在大部分生物高等学校并没有该类课程的设置,也是导致高等学校组合数学教师队伍的匮乏的主要原因。而且目前组合数学授课考核形式也比较单一。组合数学主要是以理论授课形式为主的教学方式,考试成绩是考核学生的唯一标准,忽视了学生在学习过程中的考核。信息时代学科的交叉发展体现在组合数学在各个学科中不可替代的作用,因此提高生物高等学校学生的组合数学学习兴趣,培养他们运用组合数学的能力是目前迫切需要解决的问题。

二、改进组合数学教学措施,提高学生兴趣

(一)更新教学内容,改进教学方法

目前的组合数学内容主要有: 鸽巢原理、排列与组合、容斥原理、递推关系、生成函数等基本的组合数学知识及其在数学中的应用。为了让学生在有限的学时内学完必要的知识,更新和精选教学内容显得尤为必要,将以组合数学内容为主导的教学模式改进成以生物医学问题为导向的教学模式。由于面向医学专业的特殊性,从内容上应着重选择与医学知识联系紧密的内容,采取精讲和略讲相结合的方式。根据不同专业背景更新组合数学的教学内容往往能够起到事半功倍的效果。以下是我们在讲解排列与组合一章时的一个教学实例:“生物遗传信息是由DNA分子中4个碱基核苷酸就像电报密码似的以不同的排列顺序记录下来,它载着人类的全部基因或全部遗传信息,人的DNA约有30亿(3×109) 碱基对,按照排列的思想可知人类基因组可能的排列方式有N=4■=(4■)■≈(1.52)■种,然而人类仅从这无穷多的方式中选了一种作为全人类共同的遗传密码,可见我们的基因组是祖先们留给人类的最宝贵的财富!”。这样的实例教学不仅可以让学生熟悉课堂知识,还能让学生对所学的知识进行综合的运用,更重要的与生物医学问题的结合提高了学生的学习兴趣。通过兴趣小组讨论学习提高学生自主学习的主动性,变被动学习为主动学习,充分调动学生学习组合数学的兴趣,从而充分发挥学生学习的主观能动性。

(二)加强多媒体辅助教学,提高学生学习兴趣

组合数学传统的授课方式是在黑板上将定义、定理的内容进行逐步严密的推导证明,这在一定程度上让学生紧跟授课教师的思维和建立学生的逻辑思考能力。然而随着多媒体技术的不断进步,利用多媒体和板书相结合的策略成为下一阶段组合数学教学模式的主要教学手段。对于繁琐的定理公式例如容斥原理避免推导证明,结合多媒体的几何图形使学生更加直观的理解和应用。以我们在教授容斥原理时的一个实例,容斥原理的根本思想是将难的问题分解成若干简单问题,通过间接计数来解决直接计数不容易解决的问题,我们用多媒体幻灯片分别展示两集合和三集合的容斥原理(图1A和B),并按照容斥原理的逻辑顺序利用多媒体动画技术控制每一部分的出现顺序,不仅避免了大量繁重枯燥的板书推导,最重要的是图形式教学可以帮助学生对容斥原理建立更直观的理解。可见在组合数学的教学过程多媒体的充分利用可以起到事半功倍的效果。

图1 多媒体在组合数学教学中的应用――容斥原理实例

(三)增设组合数学实验课,培养学生创新性思维

组合数学除了基本理论课之外还应该开设适当的实验课,在实验课上让学生自己动手解决一些与生物医学有关的实际问题。通过让学生自己编程实现排列组合的算法,不仅可以增进学生对排列与组合的深入认识,也能够培养学生利用排列组合思想解决实际问题的能力。以下是我们的一个实验教学实例:“任选一种排列生成算法,编程实现自动生成n个(如n=6)不同元素中取r个元素的排列,并输出指定任意n和r的所有排列。”,不仅让学生掌握了课堂上讲解的排列原理,还锻炼了编程能力,初步体验了科研的乐趣,由消极的被动学习升级为积极的主动学习。可见通过组合数学实验课更能培养学生自己动手自己学习的能力,进一步激发学生的创新性思维。

(四)精挑细选课后练习,培养学生独立解决问题的能力

组合数学作为一门应用性较强的数学课,需要学生掌握其在生物医学领域的应用,这就必须加强组合数学课堂后练习。因此习题是组合数学课程重要的教学环节,也是理论教学必不可少的补充。然而习题课并不意味着单纯地大量做题,教师应根据课堂内容,精挑细选出质量比较高的少量题目,供学生课余时间认真研究,要在习题中体现组合数学的知识点,激发学生独立给出解决问题的新观点和新方法。设置习题时,应以问题为导向,即给定一个实际的有兴趣的问题,让学生利用所学的组合数学理论进行解决,进一步加强学生对知识细节的理解和掌握,并让学生举一反三熟练掌握所学内容,使学生的理解更加深刻。如我们在教学过程中的一个课后习题实例:“一位国际象棋大师有11周的时间备战一场锦标赛,他决定每天至少下一盘棋,但是为了使自己不过分疲劳他还决定在每周不能下棋超过12盘。证明存在连续若干天,期间这位大师恰好下了21盘棋。”,该实例引起了学生在课余时间学习组合数学的一个热潮。

总之,面对高等学校生物信息学学生的专业特点,传统的单一的纯理论的组合数学教学方法已经不再适用。应该考虑改进教学内容和方法,发挥学生学习的主观能动性,使学生在快乐进取的氛围里学习组合数学,具体的教学内容和教学方法的改进仍有待教学工作者进一步探讨和研究。

参考文献:

[1]卢开澄,卢华明.组合数学[M].北京:清华大学出版社,2002.

[2]苏建忠,张岩,刘洪波,王芳,崔颖.组合数学在生物信息学教学中的应用[J]. 科技创新导报,2012,6,142-143.

作者简介:

刘洪波(1983-),男,汉族,山东德州人,博士,讲师,主要研究方向:生物信息学,计算表观遗传学。

王芳(1982-),女,汉族,吉林松原人,博士,副教授,主要研究方向:生物信息学,计算表观遗传学。

遗传学的研究方向范文5

关键词:应用型本科;园林植物遗传育种学;教学改革

基金项目:吉林农业科技学院2016年高等教育教学改革研究课题项目(项目编号:110092016019)

中图分类号:S68-4 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2016.20.041

应用型本科是以培养技能型人才为主的本科教育,面向区域经济社会,以学科为依托,以应用型专业教育为基础, 以社会人才需求为导向,培养高层次的应用型人才。时下正处于本科教育应用转型的大背景下,如何高效高质量地完成转型,实现高层次应用型人才培养的目标,成为各高等院校研究探索的首要任务。借鉴德国和瑞士先进的经验,不难发现课程的改革是本科院校转型发展的核心和切入点,构建应用型课程是实现本科院校快速转型的有效路径。

《园林植物遗传育种学》是园林专业本科生的一门重要专业课,通过该课程的学习,使学生了解园林植物遗传和变异的基本规律,懂得如何对园林观赏植物进行品种培育和品种研究,从而为今后从事园林专业工作打下基础。随着遗传学研究的深入、植物育种技术的迅猛发展,以及园林植物新品种的不断涌现,《园林植物遗传育种学》课程的知识体系不断地发生变化,因此该课程的教学难度增加,给教师带来了极大的挑战。本课程组结合该校实际情况从教材、教学内容与方法、实践教学、课程考核等几个方面进行了教学改革初步探索,以期更好地实现教学及人才培养目标。

1精选教材

《园林植物遗传育种学》发展迅速,课程内容大大增加,需选用配套的、合适的新版教材,以避免知识内容的陈旧。选取的教材应该具有系统性、科学性、先进性和实用性。在教学中还应把教材中没有的、最新国内外研究进展讲授给学生,以补充和完善教学内容。此外再以经典教材为参考,如程金水主编的《园林植物遗传育种学》、戴思兰主编的《园林植物遗传学》和《园林植物育种学》等,这些优秀的教材可为教师和学生提供必要的参考,满足专业需要。

2优化调整教学内容

《园林植物遗传育种学》课程实质是由《园林植物遗传学》和《园林植物育种学》两门课程合并而来。两门课程分开来讲授,通常先开设遗传学再开设育种学,这种模式易于造成课程整体的知识点不连贯,从而造成学生学习脱节。在育种学的学习与实践过程中,学生不能很好的应用所涉及的遗传学规律,必然造成一些知识的重复性学习。合并后的课程知识连贯性好,但存在内容多学时少的问题,因此根据学生的知识基础与背景、授课学时,结合本校实际情况,适应转型发展的需要,由课题组进行教学内容论证,逐章逐节对教材内容进行合理的取舍与组织,更好地整合课程内容使教学内容精简优化。如该课程的遗传学部分知识内容与高中生物学存在交叉和重复,为避免学生的重复学习,可减少相关内容的学时分配,教学中要以高中生物学为基础,并改变教学侧重点。孟德尔遗传规律在大学阶段的教授需要让学生掌握“发现问题分析问题试验验证”这种严谨的科研方法与态度,而规律本身内容可通过实验实践来让学生掌握。另外,遗传学与育种学的部分知识内容也要有机地结合,如基因突变、染色体变异与诱变育种相结合,染色体数目变异与倍性育种相结合,既避免重复学习,又防止知识脱节现象的发生。

3改良教学方法

教学中需从传统教学方法的应用中总结经验和不足,根据《园林植物遗传育种学》课程的特点,精心进行教学设计、教学手段与方法的选择。如将现代化教学手段与传统教学手段相结合,在使用多媒体的同时使用黑板辅助教学。根据具体教学内容采用适宜的教学方式,不同的教学内容选取不同的教学手段与方法,可以有效提高教学质量和教学效果。针对一些未能设置实验课的内容,若要学生掌握其相关技能,教学方法应用得当尤为重要,如在课堂讲解的同时,结合启发式教学、组织学生分组讨论等方法,或使用多媒体视频、动画直接展示,都能获得较好的教学效果。虽然《园林植物遗传育种学》课程的教学需要多种教学手段与方法共同使用,但仍需要以多媒体教学为主导,因此多媒体课件的质量十分重要。课件制作既要避免电子书式课件,又要防止课件太过花哨,缺少主题。

4注重培养实践应用能力

为了更好地培养学生实践能力和创新能力,将该课程的实验部分设置为独立实验,与之前相比,实验课程的学时和学分增加了,相对重要性大大提高,学生的学习主动性增强。课题组合理分配了实验学时,如遗传实验和育种实验比例合理,验证实验、设计实验和综合性实验比例合理,并针对开课学期的不同合理设计实验内容。实验教学的目的是通过有限的实验课使学生掌握相关实践技能,提高学生动手与创新能力,因此要从提高学生学习和动手的兴趣出发,改革实验教学。让学生从实验课的准备阶段就开始动手参与,如实验材料的采取,药品配制等;打破学时限制,除完成课上的操作部分,还应让学生完成后期效果的观察与记录,如杂交、选种等。除上述改革外还应注意该课程为“园林植物遗传育种学”,这是一门以园林植物为研究对象的科学,因此,无论是理论课堂的举例还是实验课堂的实验材料都要尽量以园林植物为主,从而提高学生学习兴趣,取得更好的教学效果。

5改进课程考核的方式

通过考核方式的优化,达到综合考核学生知识、能力及素质的目的。以往教学中对学生的考核主要是将平时表现、实验报告、小考、作业和期末考试等项目综合得出的成绩,以此反映学生对课程知识掌握情况,这种方式不能客观地评价学生的实践能力,因此要进行重要实践技能的操作考核,特别是独立实验课的考评更要包括实验原理与实际操作两个方面的考评,从而正确评价学生的学习情况。通过改进课程考核的方式,亦可促使学生对实践的重视,从而实现应用型专业人才的培养。

综上所述,《园林植物遗传育种学》课程教学改革的终极目的是为我国园林事业的发展培养高层次的专业技术人才。该课程的教学改革是本科教育应用转型的需要,是专业发展的需要,需要在不断的实践过程中逐步提升和完善。学生的综合能力(动手能力、创新能力以及解决实际问题的能力)仍有很大的提高空间,这需要在今后的教学中不断进行课程教学改革的探索和总结,以充分开发学生的综合能力。相信《园林植物遗传育种学》的教学改革对园林花卉事业的发展,必定会起到积极的促进作用。

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遗传学的研究方向范文6

关键词:鱼类遗传与育种学;实践教学;探索

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)10-0146-03

鱼类遗传与育种学是水产养殖专业的一门应用性及实践性很强的专业必修课。要求学生通过本课程的学习,系统掌握鱼类选择育种、杂交育种、倍性育种、良种繁育和品种推广等育种学的基本理论和基本方法,并能应用所学知识分析和解决生产中的选育、品种改良等问题。针对传统的鱼类遗传与育种学以理论讲授教学为主,实践教学不足的问题,内江师范学院生命科学学院以提高学生专业综合能力为教学理念,以强化学生专业实践操作技能为目的,摸索出一套行之有效的实践教学方法,激发了学生学习的兴趣,取得了良好的教学效果。

长期以来,鱼类遗传与育种学实验的教学的内容一直采用传统遗传实验项目作为基础性实验(占全部实验项目的百分之四十到五十)。目前的实践教学模式比较单一,基本上是验证性实验,其特点是知识单一,综合性实验少,设计性实验更少,甚至缺无。尽管这些实验也覆盖了综合性和研究性的实验项目,目的在于加强和提高学生的实验技能和综合能力,但是水产专业特色明显不足,远远不能满足学生对专业领域的深入了解,更不利于学生专业思想的培养。自1996年以来,以鱼类性别控制育种为代表的水产高新技术纳入国家863计划以来已有18年之久,中国海洋大学以及全国各科研院所在水产生物育种学领域取得了诸多令人瞩目的研究成果,诞生了全雄黄颡鱼、全雄罗非鱼、全雌牙鲆、全雌半滑舌鳎、“异育银鲫中科3号”、“大连1号”杂交鲍鱼、“黄海1号”中国对虾、“北鲆1号”、“北鲆2号”、“蓬莱红”栉孔扇贝、“海大金贝”虾夷扇贝等鱼类新品种。这也极大地促使我们采取更多积极的措施将这些较为成熟的前沿成果和尖端技术转化为实践教学内容,采用更多创新性实践的方式让学生们深入了解和全面掌握这些育种成果。

一、鱼类遗传与育种学实验教学主要存在以下问题

1.教学与生产、企业脱节。传统的实践教学主要参考上世纪90年代或本世纪编制的参考资料,这些参考资料对于培养学生的入门的实验知识和能力非常有效。但随着数以万计的水产私营企业快速发展,呈现出规模化、专业化和多样化特点,且现在水产养殖品种呈现出多样化、复杂化趋势。养殖理念和形势也有了深刻变化,已从单一、低产的养殖模式转变为多样、高产、低碳、安全和环保的养殖模式。以简单、陈旧的参考教材培养学生的实践技能和理念已不能满足现在水产行业对人才需求的多样化和专业化,出现课堂实践教学与养殖生产、水产养殖企业的需求脱节。教学中的上述问题,制约了学生的实践积极性,在一定程度上埋没了学生的专业修养和创新能力,学生的专业技能和解决实际生产问题的能力低下、片面,以致出现水产企业机构和水产工商企业对水产人才的需求远远得不到满足,而相当一部分毕业生又找不到满意的工作,造成水产人才资源流失的矛盾。

2.学生融会贯通专业系统知识的能力有限。目前的实践教学基本上是依附于单一理论课的验证性实验,其特点是操作的演示性、知识单一性,综合性实验少,设计性实验更少,甚至缺无。即使开设综合实验或者创新性实验,也是局限在本门理论课程中,只能培养学生注重掌握书本中实践知识和单一、少量的知识点,而将课程间一脉相承的专业系统知识和技能分割开来讲授或训练。以生产实践中的泥鳅多倍体育种知识为例,传统的课程主要讲解育种原理等,实践课程则是实验员去菜市场购买泥鳅,分组发放给每个实验小组(5~6个学生/组),学生进行温度休克诱导,一堂实践教学课程基本结束,然后学生撰写基本一致的实验报告。这类传统实践教学的问题在于:(1)很大比例的学生不清楚实验目的,无亲自动手参与实验过程的情况下就结束了实践教学,学生参与和思考及发现问题的能力没有得到有效的培养。(2)实验考核简单,主要就是一纸实验报告或者期末类似于理论考试的实践理论测试。学生的专业操作技能得不到训练和提高。而在生产实践中,泥鳅多倍体育种需要先观察其胚胎发育时序与水温的关系,要通所学的专业知识,综合应用分析多门专业课程解决生产实际问题的能力。此外,实践教学的一个极为重要特点就是连续性,种苗的繁育、选育均需要较长的时间才可能开展,而现有的教学体系中,学生实践的时间安排较为零散,好多内容根本无法开展,学生和教师疲于应付和完成教学计划等。

3.重理论,轻实践。目前鱼类育种及繁育企业日益专业化、精细化,育种企业、养殖企业及科研院所等均装备有诸多先进的、专业化的仪器设备等,他们需要有扎实操作技能和解决问题能力的水产育种专业人才。鱼类遗传与育种实践教学中,实践教学“大锅饭”,以分组为主要形式的实践教学,部分同学不珍惜参与实践操作机会,以“眼”操作。毕业论文方面往往是根据指导教师的研究方向,只涉及很狭窄方向的部分内容和少量实践技能的训练和应用。社会实践活动也往往有较大的局限性,部分学生蒙混其中。学院和实践单位对参加社会实践的同学也缺乏完善的评价标准,流于形式的成分较大,难以达到预期的训练效果。实践教学、毕业论文实践及实习等均未能使大部分同学接受足够、规范、专业和严格的操作训练;学生的实验操作水平和实际应用能力有限,学生很难做到独立思考分析生产实践问题、不能独立地开展技术工作。就业后,缺乏自信、心虚,较难快速适应社会需求,所学专业知识不能马上就派上用场,甚至在工作岗位上重新学学专业知识和技术。

针对上述问题,国内水产专业院校在更新教育思想观念、修订培养方案、精品和网络课程建设,合理安排各类课程的比重、加强和完善实践教学的管理与建设、强化师资队伍建设等多方面做了大量的改革,很大程度地解决了上述问题,取得了良好的改革成效。内江师范学院水产养殖专业在借鉴兄弟院校的课堂和实践教学改革的基础上,针对“实用技能型”鱼类育种人才培养还做了改革。

二、内江师范学院水产养殖专业所做的改革

1.教学、科研、生产三结合。鱼类遗传与育种学中育种学部分内容的应用性极强。水产动物育种学包括传统育种方法和现代育种方法,在现代水产动物生产中,传统方法和现代方法并重。育种学实验要求专门的场地,配备专业设施,并具有极强的季节性且周期长。如果实践性教学环境与条件良好的话,能大有力推动教育改革的实施。我院周围有几家大型的并且具有一定规模的鱼类繁殖养殖企业,而且我院与部分单位保持着合作;学校的实习基地里面具备方便从事鱼类繁殖的必需设备与设施;同时建立实验室。上述措施对满足实践性教学,起到了非常重要的作用。

加强实践性教学环节、提高教学质量。建设教学、科研、生产三结合的实习基地,实习基地的建设建立,不但为在校生的实习提供了较为稳固的实习场所,而且很好地把学生的专业实习实践与试验场的科研、生产结合起来,让学生积极参与其中,自己体验生产全过程,深入了解本专业的理论知识,明确学生独立完成某项工作的必要性,由此学生的综合素质和解决间题的能力都得到了提高。

2.减少理论课学时,增加实践课学时,组建新的实验系统。鱼类育种与遗传学的技术性和实践性都很强,所以必须减少理论课的课时,增加实践性课时,才能让学生真正地理解并掌握这项技能。理论课时不应超过百分之三十。同时还应建立并完善“综合性实验、设计性实验、基础性实验”的多层次和多元化的实验体系,降低基本操作性实验和验证性实验的占比,使创新性、综合性、应用性、设计性实验占百分之七十以上。让学生对实验产生兴趣,积极参与杂交育种、选择育种、多倍体育种及雌核发育育种的全部过程。这样一来,不仅让学生对鱼类遗传学和育种学有了更深入、更全面的了解,而且还达到了增强学生动手能力的目的,从而能更加独立、更好地适应社会工作。首先我们将淡水鱼类动物细胞遗传学部分添加到实验讲义中,如鱼类多倍体诱导和倍性检测、鱼类细胞核DNA相对含量测定等,通过增补实验项目的方式,将这些最新成果渗透到本科教学中。接下来以鱼类遗传育种领域最新的成果和进展为依据,进一步完善和更新了实验内容,特别是补充育种学实验部分。实验讲义由原来的15十五个实验项目,更新为综合性实验、试验设计、基础性实验、与创新性实验等三大类近三十个实验项目,充分突出了水产专业的特色特点。

3.开放与互动的教学模式。在理论教学方面,应避免灌输式教学。通过开放课程,让学生与老师形成互动。由老师拟定题目,让学生自己先去去搜索资料材料,并整理。然后在课堂上,让学生以自己的方式展现出来,与老师和同学形成互动。与此同时,还要利用好已毕业学生的优势。每个月争取请到一到两位在知名企业就业的学生回到学校,与同学分享从业经验,为同学们解疑释惑。而且还能提高毕业生的就业率。另一方面,有时候为了让学生充分理解课程的内容,有必要将课堂搬到养殖场或者实验室。例如,某些鱼类雌性比雄性长得快、个体大,因此,进行全雌化养殖可以提高群体生长率,提高产品肉质规格和产量,从而提高经济效益。结合养殖生产,设置鱼类雌核发育实验,通过运用物理射线(X、叮或UV)或化学药品使遗传失活,并用失活后的继续激活卵子发育,最后通过抑制极体的排出或抑制第一次卵裂使染色体加倍,培育出具有存活能力的雌核发育二倍体。

4.构建网络平台。计算机多媒体技术的应用,极大地改变了原有教学模式,使课堂教学变得更加丰富多彩。在制作讲义时,我们通过计算机多媒体技术,将讲义制成各种多媒体课件,同时通过网络平台,让同学们对将要学习的讲义内容有所了解。对于讲义中不理解的内容,可以提前标记,并可以在老师授课时提出问题。这样不仅有利于学生学习,也有利于教师授课。同时我们还开放计算机机房,让学生随时可以登录网络平台,了解相关资料。

5.实验课程考核评价体系。实验被单独设里课程后,学生不再像以前一样轻视实验课(之前实验成绩只是占总成绩的30%)。通过我们长期的实践教学认为,实验课与理论课应各占百分之五十最为合适。应注重对学生学习过程的评价:采用学生自评、互评,教师测评等多元化评价体系,采用成果评价、实验理论、平时成绩、实验(习)报告、实验操作考核等多样化考核方法,从实验操作和综合能力、创新能力及实验报告(或论文)进行综合评价,并设立创新学习奖励分值,客观公正地对学生的实验能力进行评价。在实验课程设计上分为必做实验和选做实验,允许学生对实验进行自我设计,老师通过对学生自我设计的实验的可行性、方向性和严谨性等做出评价。鱼类遗传与育种实践教学综合化和应用化模式,旨在改变传统实践教学中以课程为独立单元开展验证性、演示性的实践教学。以应用实践和生产案例为导向,形成实践教学的专业系统化。

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