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遗传学最新发展

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遗传学最新发展

遗传学最新发展范文第1篇

由于遗传学在生命科学中具有不可替代的重要作用,其教学方法、教学模式的探索和研究近些年倍受关注。近年来,研究性教学在各高等院校不断地被提出,黑龙江八一农垦大学生命科学学院也把研究性教学改革不断地深入到各学科教学中去。作为遗传学教师,笔者在教学过程中不断地进行着研究性教学的实践和思考。

研究性教学是在‘‘发现学习模式”和瑞士皮亚杰的“认知发展学说”的理论基础上发展起来的,其认为学生学习的过程与科学家研究的过程在本质上是一致的,强调将教学与研究结合作为大学教学的基本思想,注重提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,对培养创新型人才非常重要。研究性教学模式的核心理念是以实践中的真实问题为基础,将学生置于真实的情境中学习,培养学生的学习能力、创新能力和实践中的动手能力,增强学生对工作的适应能力,使教学与研究相统一m。研究性教学是以学生为主体,以问题为核心(PBL)去获取知识和应用知识的教学模式。研究性教学的内涵主要包括:教师把研究的思想、方法和取得的新进展引入教学活动;教师以研究的形式组织教学活动,打破原有的完整的学科逻辑和机械的顺序;学生积极参与研究之中,在研究中学习、成长,养成独立思考的气质和批判。

笔者根据研究性教学的规律及遗传学学科的特点,在教学过程中对以下几方面的问题进行了探索和实践。

1发挥学生的主动性和创造性,培养学生的思辨能力和独立思考能力

党的十指出,科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置。要坚持走中国特色的自主创新道路,以全球视野谋划和推动创新,提高原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新的能力,更加注重协同创新。这一论述充分体现了科技创新在经济和社会发展中的重要地位,也为高等教育提出了未来人才培养的方向。大学作为本科生培养基地,肩负着培养有创新精神和实践能力的高素质人才的重大历史使命。高校毕业生的质量直接关系到一个国家科技人才的整体实力和水平,高校教师如何改革现有的教学方法和模式,培养具有学习能力、自我创新能力的大学生,是目前教育教学过程中亟待解决的问题。

研究性教学模式具有极强的实践性。研究性教学模式特别注重教学与研究相结合,理论与实际相统一。研究性教学模式不只强调背诵、理解复述和模拟,而是注重培养学生的科学思维、自主意识、团队协作精神和工作责任心,强调培养学生获取与归纳整理信息的能力、分析解决问题的能力、展示成果与表述观点的能力。创新能力的培养不可能仅依靠获得知识,很大程度上还依赖于学生的直接经验的积累,因此切实加强研究性实践教学,对提高学生的实践能力是至关重要的。创新型人才的培养目标要求学生既要学会动手又要学会动脑;因此,教师在教学过程中要树立研究性教学为主的教学观,运用正确的教学法,积极探讨、推动教学研究和改革,培养学生主动探求知识的主体精神,动手、动脑的能力和创造性思维及创造精神。研究性教学过程从讨论问题开始,需要涉猎大量的资料,课程学习本身不仅在于学习知识,还在于掌握学习知识的方法。研究性教学以学生为主体的教学模式强调了学生在学习过程中的核心地位,教师只起引导、示范、鼓励、辅导和监控的作用,这种模式可以最大限度地调动学生学习的主动性和积极性,培养学生自主学习及独立分析和解决问题的能力。在遗传学的教学过程中可以采用问题式、讨论式、互动式课堂教学,从而达到更好的教学效果,在客观上具有一定的可行性。以学生为主体的教学模式关键在于课前的认真准备和教师在课堂上的灵活调控。

2专业知识教学和实验技术教学相结合

遗传学是一门在实验基础上发展起来的学科,尤其是现代遗传学技术的突飞猛进发展和遗传学知识的大量增加,都给学生的学习带来了一定的难度。因此,遗传学采用什么样的授课方法才能使学生掌握基本知识,提高学生的创新能力一直倍受教育工作者的关注。一些遗传学教师的教学经验表明,在遗传学授课过程中,适当地讲授遗传学研究的基本实验技术和遗传学研究材料的获得方法对帮助学生理解遗传学知识是非常重要的。例如,在介绍分子标记选择辅助育种的研究进展时,对分子标记的定义、类型、发展和每种标记的用途进行讲解,对遗传学研究材料如重组自交系和近等基因系群体的构建方法及其在基因定位和育种研究中的应用等知识进行回顾,大大增强了学生对专业知识的理解。在实验技术的教学方面,应不断地给学生介绍最新技术在遗传学研究中的作用以及不同技术在某一研究领域的时效性3。在内容上,尽量安排生动丰富且易于操作的实验项目,增加一些设计性和综合性的实验项目,尤其是近期,随着表观遗传学研究的日渐深入,适当地增加该方面的实验课程对帮助学生理解基于非基因序列改变所致基因表达水平变化,如DNA甲基化和染色质构象变化等表观遗传学对生物性状的改变所起的作用,可以开展表观遗传抑制剂对细胞周期调控的分析及RNA干扰基因沉默的遗传分析等实验。

3为学生提供具有时效性、权威性和新颖性的阅读材料

随着遗传学科的快速发展,研究领域不断拓宽,新技术、新成果不断涌现,任何一部教材都难以跟上遗传学快速发展的步伐,因此必须借助网络等媒体实现知识的不断更新。在教学过程中,教师可适当地借鉴〈(Science〉〉、《Nature》以及分子细胞生物学领域的一些国际权威杂志上的综述性文章作为教学中的补充内容,使学生在学习经典遗传学理论的同时,对分子遗传学和现代遗传学的发展有更深入的理解。如在研究癌症的遗传学基础时发现,一半以上癌症的发生过程中伴有p53突变。p53在正常细胞中寿命短、含量低,与细胞周期控制、DNA修复、衰老、血管生成和细胞凋亡密切相关。当p53发生突变时,细胞逃脱正常细胞生长的限制,使突变从一代细胞传到下一代细胞,这为癌症的发育创造了条件。在给学生授课的过程中,跟踪遗传学的最新研究动态,如引入p53等遗传学研究进展,可大大激发学生学习的积极性?。表观遗传学目前也是遗传学重要的补充,如乙酰化酶家族和染色体易位、转录调控、基因沉默、细胞周期、细胞分化与增殖以及细胞凋亡相关,从而对生物体的性状产生了影响。而非编码RNA不仅能对整个染色体进行活性调节,也可对单个基因活性进行调节,它们对基因组的稳定性、细胞分裂、个体发育都有重要的作用。在教学过程中,适量增加表观遗传学的知识,可以极大地丰富学生的知识量及对科技前沿知识的认识,为提高学生的科技创新能力奠定基础。

4案例式和情境式教学相结合,激发学生内在的学习动力

案例教学法(Casemedthodteaching,CMT)是根据教学目标和培养目标的要求,在学生掌握了有关的基础知识和基本理论的基础上,教师在教学过程中选择典型案例并以恰当的形式给学生展示,把学生带入一个特定情境中,在教师的指引下由学生自己依靠其知识结构和背景,在这种案例情境中发现、分析和解决问题,培养学生运用理论知识并形成技能技巧的一种教学方法5。案例教学法最大的特点就是模拟实践经验,增强学生实践的能力。遗传学教师在注重理论知识讲授的同时,要穿插与实际生活密切相关的大量案例,培养学生分析问题和动手实践等能力。

在遗传学教学过程中,注重教学内容与人类生活及人类疾病相结合,加强学生对教学内容的认识和遗传知识的深化。在讲授单基因遗传病、多基因遗传病和染色体病时,可与临床中真实的遗传病相联系,如常见的单基因遗传性疾病一白化病、苯丙酮尿症、黑尿症、先天性聋哑、高度近视,多基因遗传性疾病一原发性高血压、支气管哮喘、冠心病、青少年型糖尿病、类风湿性关节炎、精神分裂症、癫痫、先天性心脏病,染色体遗传性疾病一“21三体”综合征、猫叫综合征等。针对这些疾病,巧妙设计引导式问题,囊括大纲要求的知识点,突出遗传学的课程特色。在该模式下的教学过程中,学生不是被动地学、记忆和理解教师所教授的知识,而是在教师的指导下,将学生置于可以从不同角度看待事物的环境,问题情境便能够吸引并维持他们的兴趣,使他们积 极寻找解决问题的方法,创造性地得出结论,从而激发学生学习的内在动力。

5加强遗传学教师师资队伍建设,为研究性教学提供人才保障

过去,很多高校过于注重结果性评价而忽视过程评价,无法对教师的研究性教学能力和学生的实践能力作出公正而又科学的评价H。目前,黑龙江八一农垦大学已经非常重视研究性教学的实施,并为此做出很多努力和尝试。遗传学作为生命科学的重要课程,其教师队伍的整体水平是制约教学效果的一个重要因素。没有一支高水平的教师队伍一切将成为空谈。为了提高研究性教学水平,学校组织教师到优秀研究性教学能手的课堂上听课,通过学习其他课程的课堂教学方法、教学模式,为遗传学更好地进行研究性教学提供了教学案例。此外,学校年轻的遗传学教师可以通过培训、进修等形式提高专业水平。最后,如果想成功地进行研究性教学,授课教师必须进行学科专业的科学研究。授课教师要随时关注遗传学领域的最新发展动向,将权威杂志中介绍这门学科研究的新概念、新发现、新思路和新方法的文献综述引入课堂。这些参考文献学术水平高、内容新、难度适中,开阔了学生的视野,对他们很有吸引力。教师只有通过科研,才能真正理解本学科教材的内在联系,把握住本学科的发展趋势,及时吸纳学科内最新科研学术成果,适时地把学生引入本学科知识和科研的前沿,引导学生在科研实践中增长才智、得到锻炼,激发学生的创造欲望,通过科研、实验等手段培养学生的创新能力。

遗传学最新发展范文第2篇

关键词:遗传学;网络;教学平台;建设;实践

中图分类号 Q3;G642 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)06-0175-05

Construction and Practice of Network Teaching Platform of Genetics

Fan Lianmei1,2 et al.

(1College of Life Sciences/Key Lab of Plant Biotechnology in Universities of Shandong,Qingdao 266109,China;2College of Horticulture/Qingdao Key Lab of Modern Agriculture Quality and Safety Engineering,Qingdao Agricultural University,Qingdao 266109,China )

Abstract:With the development of network technology,teaching means and teaching methods had become more and more abundant.On the basis of traditional teaching,network technology had built a new platform for the teaching process.The construction and effective use of network teaching platform directly influenced teaching effects.Using the network platform to carry on the genetics teaching not only improved the teaching efficiency,but also contributed to study independently and extensively for students.Many years of practice and exploration shows that network teaching was one of the more useful methods of genetics teaching and had obvious advantages than traditional teaching.It could make teaching and learning information electron and network,strengthened the sharing of teaching resources and promoted the interaction between teachers and students.This paper discussed the design principles,content framework,application and maintenance of genetic network teaching platform,which provided a new way to explore the innovation mode of genetic theory teaching.

Key words:Genetics;Network;Teaching platform;Construction;Practice

z传学是研究生物的遗传和变异规律及其机理的科学,它的分支几乎扩展到生物学的所有领域,是农学、园艺、植物保护、生物技术和植物科学等专业的专业基础课。通过本课程的学习,使学生较全面地掌握遗传学的基本概念、基本理论和基本研究方法,并力求对本学科中的一些主要问题,从个体水平、细胞水平和分子水平的结合上有较好的理解,以期对遗传物质的本质、遗传物质的传递和遗传信息的表达有较为完整的认识,为进一步学习遗传育种、分子生物学、分子遗传学、基因工程等后续课程奠定基础[1-3]。在教学过程中,如何整合教学资源,采用先进的教学手段和方法实现上述教学目标,一直以来是任课教师不懈努力的方向[4-7]。

在遗传学教学实践中,开展立体互动的空间教育教学,是教育理念的创新和发展,也是实现信息技术与教育教学深度融合的一个重要课题[8]。我们以省级精品课程建设为契机,开发了基于的遗传学网络课程平台。该教学平台吸纳了众多的积极要素,充分体现“以人为本”的原则,尽最大可能满足不同学习者的要求。该课程的建设促进了遗传学教学改革,实现了3个基本转变:即以教为主转变成以学为主,以课堂教学为主转变成以课内外结合为主和以结果评价为主转变为结果和过程相结合为主。从而使传统媒体教学由单向播放转变为信息反馈,由单一功能转变为集成互动。加强了课堂容量和教学内容延伸,节约了教学资源。同时,兼备网络课程交互式特点,促进了师生互动,节约了教学成本,提高了教学效果。实践证明,遗传学网络课程建设与应用极大地调动了学生学习的主动性,锻炼并培养了学生自觉学习、勇于探索的精神,提高了学生自主分析问题和解决问题的能力。

1 遗传学网络课程的基本特征和建设的必要性

1.1 遗传学网络课程的基本特征 遗传学网络课程就是通过网络表现该门学科的教学内容及实施教学活动的总和,它包括按一定的教学目标、教学策略组织起来的遗传学教学内容和网络教学支撑环境。其中网络教学支撑环境特指支持网络教学的软件工具、教学资源以及在网络教学平台上实施的教学活动。遗传学网络课程具有交互性、共享性、开放性、协作性和自主性等基本特征,其内涵与形式在特征描述时有较大的差异,但在建设时可抽象出网络课程的核心构成要素。这些核心构成要素体现在网络课程设计、资源开发模式与质量保证措施等方面。其中网络课程设计成功与否不仅取决于脚本语言的质量,而且必须遵循网络课程种类特点和教学的本质要求。

1.2 遗传学网络课程建设的必要性 遗传学经历了100多年的发展,已经从生命个体向群体、细胞、染色体、基因等宏观和微观层次纵深发展,形成了许多诸如群体遗传学、细胞遗传学、分子遗传学、数量遗传学、基因组学和生物信息学等学科分支,其内涵发生了很大变化。从内容上讲,遗传学容易得到学生的关注,也容易引起学生的兴趣。但是,遗传学具有很强的逻辑性,且内容具有一定的深度,所以学生在学习中很容易产生畏难情绪[9-10]。因此,对教学内容进行有机整合,在课堂教学的基础上,充分利用网络教学手段,加强教学的直观性和生动性,可以最大化地吸引学生的注意力,促进学生学习的主动性,达到提高教学效果的目的。此外,遗传学网络课程建设必须要考虑内容延展性,并在交错的知识网络中首要突出遗传学教学内容和基本特征。

2 遗传学网络课程的设计原则

遗传学网络课程在建设之前,必须充分了解教学目标、学习者特征、教学策略选择与设计、学习情境创设、教学媒体选择与教W资源的集成设计、教学评价与反馈等内容;必须考虑学生的主体参与性,网络课程内容的价值性、交互控制性及其教育实践性;根据网络教育的资源共享、时空不限和多向互动等基本特点,以教育改革为宗旨,以异步学习为基础,以多元载体为环境进而制定课程的设计策略。

2.1 实用性原则 遗传学网络课程使用者主要是任课教师和学生,网络课程开发的首要原则是其实用性,所以朴实的界面、快捷的链接以及丰富的教学资源是必不可少的。大量研究表明,学生用在学习任务上的时间是影响在线教学质量的核心因素[11]。如何吸引学生参与网络学习过程,一直是网络课程设计的核心问题。在界面设计和课件制作上,不能过于“花哨”,否则不但不会起到提示的作用,还会极大分散学生的注意力,最终影响教学效果;在内容上,遗传学课件需要根据开课专业、教学大纲和教学思路精心准备,切忌全搬套用网上现有的课件内容,这样任课教师授课时才能得心应手,提高教学效率;对学生而言,才能保证所授知识的系统性和流畅性。在课程开发之前,教师应采取多种方式收集相关动画、视频及图片素材,如原核细胞和真核细胞的结构、DNA和RNA的自我复制过程、蛋白质的合成、细菌4种拟有性生殖方式(转化、接合、性导和转导)的区别、有丝分裂和减数分裂过程各时期主要特点等。这些资料的有效利用,很大程度提高了网络课程的新颖性、艺术性和实用性。

2.2 以学生为主体的原则 目前,一些高校精品课程网站的建设为了响应国家政策,缺乏利用精品课程网络资源的内在动力。虽然一直在进行网站开发,但未能真正投入课堂教学。那么,遗传学网络课程的建设要充分考虑其在教学过程中的适用性,以学生为主体进行开发设计,以多元化形式向学生提供与学习内容相关的现象、观点、数据和资料,适当地留出空间让学习发挥自由思维活动,才能调动学习者的积极性,并减少网络学习给学习者可能带来的情感缺失问题,从而提高学生协作学习的动力和成效。遗传学网络课程的设计要避免以教为主,忽视学生的自主学习的动力,更有利于激发学生发挥自身的主动性和创造性。在实际应用过程中,学生可以进入遗传学网络课程网站,浏览相关公告,学习相关的视频课程和下载学习资料。这种模式可突出学生异步学习的优势,有助于学生自学,很大程度弥补同步学习的缺憾与不足。网络课程设计的过程中要充分考虑学习时间成本,尽量为学习者创造便利的学习条件。例如,瞩目的导航菜单,简单有效的链接和交互界面的差异可使学生很方便地找到需要的信息;在内容上,形成基础知识与拓展知识相结合,层层深入的风格;在PPT课件设计时,首先利用幻灯片母版对版面风格进行定义,不仅提高制作效率,而且能保证课件的一致性和连贯性。在制作时,把所搜集整理的有丝分裂、减数分裂、植物双受精、DNA和RNA的分子结构、DNA复制、转录和翻译等图片和动画资源精美地穿插在页面和课件中,使复杂的遗传学问题更加直观生动,有助于学生对遗传学知识的理解和掌握。

2.3 开放性原则 遗传学网络课程应有多个学习起点和多条学习路径,在教学内容、教学资源和教学活动等方面都是开放的。学生可及时了解课程的更新状况和遗传学最新资讯,下载教学资料,也便于学生进行同步和异步学习。学习者对课程内容的了解或对知识的掌握应从多层次、多角度入手。考虑到学习者归属感和成就感,激发其积极参与课程建设的兴趣,在设计时还要为其创建一个开放性的学习氛围。一是通过嵌入电子公告牌系统(Bulletin Board System,BBS),任课教师既可及时公告,学生也可适时反馈对课程的建议和要求。二是通过网上答疑模块,学生可在线或离线与教师提进行交流和咨询。学生学习和提问不受时间和地域限制,既在虚拟课堂上拉近了师生距离,也提高了网络运行的时效性,使问题及时得到处理,极大地提高了学习效率[12]。

2.4 情境性原则 遗传学网络课程的目的要给学生搭建一个学习家园,为学生提供和显示与其生活相类似的或真实的情境,它可以没有固定的教室、教师、黑板和粉笔,学生可在虚拟的教室环境中去发现问题、探索问题和解决问题。遗传学教学可以发生在面对面、网络同步和网络异步等多种交互场景中,特别是网络课程平台的建设彻底改变了教学必须发生在教室里的一位教授和一组学生之间的基本假设。通过高质量的遗传学网络课程建设,学生经过注册参与师生互动,并养成课堂之外利用该平台进行自主和高效学习的习惯。

3 遗传学网络课程的基本构架

我校遗传学经过校级多媒体课程和省级精品课程立项逐步得到完善。在课程设计时就对教学目标及教学内容进行剖析,注重了情境的创设和各类教学资源的整合,强调了以教师为主导、以学生为主体的设计思路,明确了课程使用对象和属性。课程主要服务于教学和学生自主学习,既不能开发成大型综合网站,又要突出网络课程基本特点。

在主体结构方面,遗传学网络课程分为教师主导区和师生互动区两大部分。教师主导区主要包括:课程简介、教学大纲、授课计划、PPT课件、媒体资料、参考资料、课程导航等模块。师生互动区则包括:通知公告、网上答疑、讨论区、模拟习题和在线作业等。教学内容通过文本、图片、Flas、PPT和媒体视频等呈现,并有序地编排在各主要模块中(图1A、B)。

在课程的维护和应用方面,遗传学网络课程又分为若干基本模块,分别为管理员和用户所有,并赋予不同的职责与功能(图2)。例如,服务管理模块,主要为用户提供应用指南,包括网络课程开发应用环境和站点地图;安全管理模块主要防止SQL注入和登录口令盗取,者采用字符过滤模式,后者采用MD5加密。

在教学策略方面,遗传学网络课程又可划分教学内容模块组和教学活动模块组。教学内容模块组用来显示具体课程相关信息与课程内容,包括课程简介、教学大纲、教学计划、教学目标、电子教材、网络课件、授课教案、课堂录像和教师介绍9个功能模块。教学活动模块组包括实验指导、作业习题、在线测试、评价反馈、教学博客、分组讨论、实时交流、学生空间、成果展示、相关资源和联系我们等11个功能模块。例如,在相关资源中,可为学生提供遗传学相关的国内外网站。如介绍遗传学各知识点的孟德尔网站(http://)、在线人类孟德尔遗传数据库(http://ncbi.nlm.gov/omim/)、DNA数据库网站http://ncbi.nlm.nih.gov/Genbank/Genbank(美国)和http:///embl-heidelberg.de/EMBL(欧洲)以及国内外相关研究机构的网站等。

在授课内容方面,遗传学网络课程必须以清晰的主线进行搜集、整理和分类。遗传学是一门具有百余年发展历史的经典学科,过去的研究和发展积累了丰富的理论,其内容的信息量较为庞大。随着生命科学研究的最新发展,知识点不断更新,内容日益增加,教材越来越厚。课堂教学应该以遗传的染色体理论结合遗传学三大规律为主线,为学生勾画一个完整的知识网络体系,让学生理解遗传学的内涵和外延,使其课后能利用各种教学资源来进行主动性学习[13]。为适应遗传学学科发展,遗传学网络课程的内容设计必须以清晰的脉络展现给学生。遗传学主要包括遗传信息的传递、遗传信息的储存、遗传信息的读取和复制、遗传信息的变异与进化4个模块。在教学资源整理时按照上述模块涵盖内容进行分类和应用,也可以按照章节顺次整理应用。

4 遗传学网络课程开发程序及脚本语言的准备

4.1 遗传学网络课程开发程序 使用 2.0 作为程序实现的主轴开发的遗传学网络课程,需要借助SQL Server 2005作为后台数据库。开发环境为Visual Studio 2005。使用Dreamweaver、Photoshop以及Flash做后期的页面美化工作。遗传学网络课程核心管理系统以三层架构设计,包括数据访问层、业务逻辑层和表示层,各自实现并相互调用。数据访问类文件放在DAL文件夹下,类中包括查询方法、插入方法、删除方法和更新方法[14];业务逻辑类文件放在BLL文件夹下,对每个表建立一个业务逻辑类,其中可通过调用数据访问方法来实现对应功能;表示层设计可根据学生需要自由发挥,核心技术是调用业务逻辑层中的类,实现相应功能。与传统静态网络课程一个显著的不同点是开发者不必在乎服务器的远近,只要在主页以管理员身份登录就可以从后台进行维护、管理和更新,并且在开发过程中借助IIS服务器在本机进行运行和调试。

4.2 脚本语言的准备 基于程序的动态网络课程的开发离不开HTML、CSS、JavaScript脚本语言的结合使用,也包括程序自带的控件,如GridView、DetailsView、TreeView、Wizard在功能模块中的应用。例如,传统网络课程下拉菜单用Framwork制作,采用热区方法实现超级链接,代码非常冗余,而用CSS则只需在页面与var _userid = '';var _siteid =669;var _istoken = 1;var _model = 'Model03'; WebPageSpeed =328; UrchinTrack();嵌入一段代码(图3),并在与之间用语句定义菜单的风格。此外,由于网络课程主页内容较多,为了节省页面空间,使页面整洁,也可以采用滑动门代码,在同一区域显示不同超链接内容;通过CSS规范页面风格,包括字体、字号、颜色和行间距等,而不必每一个页面重新定义,大大提高了网络课程的开发效率;通过GridView模块也可实现图文的精确排版。

5 遗传学网络课程的封装、调试、及维护管理

在脚本准备充分后,下一步工作就是网络课程的封装,此时在建立超链接时,文件的绝对路径和相对路径尤为重要,通常选择相对路径,这样避免因服务器盘符不同,而找不到页面文件或者图片等,例如,当前页面需要显示bg.jpg背景图片,则在相应位置插入代码:,浏览时鼠标点击该页的超链接时,页面就会自动加载根目录/img文件夹中的bg.jpg图片。此时,访问不受网络课程文件所在服务器盘符的影。在后台建立各级目录,分别装载程序文件和教学资料,用Dreamweaver打开index.asp文件,以相对路径完成各级链接,用IIS服务器在本机运行并调试,出现问题则进一步完善,运行无误即可。平时维护管理主要是教师以管理员身份登录在后成,后台管理内容主要包括公告管理、作业管理、课程管理、试题管理和答疑管理等。

6 结语

20世纪末以来,以数字化为核心的信息技术的高度发展,带动了信息化教育的进步,也营造了信息时代培养创新人才的崭新教学环境。实现信息技术与课程整合(即信息技术与学科教学相整合)通常有2种途径:一种是通过多媒体课件,另一种是通过网络课程。比较而言,后者根据教学设计要求能承载丰富的信息,凭借其强大的交互性,如人机交互、师生交互、生生交互等多重交互手段,为学习者提供更优质的服务[15]。遗传学网络课程根据“学教并重”新型教学设计,借助于现代信息技术使学生不受时间和空间的限制,随时随地从该网络课堂获得大量学习资料,及时与教师沟通和交流,对学生预习、学习和复习起到重要的作用。我校遗传学网络课程平台运行以来,教学效果获得了很大的提升,学生评教指数提高5.32%。遗传学网络课程避免了教材、教案、课程实录以及其他教学资料的简单上传和罗列,而是充分体现任课教师和学生的实际需要,把遗传学知识信息进行更深层次的加工及应用;该课程以提升质量为基点,以提高教学效率为目标,面向授课对象,尊重不同学习者的学习风格,满足不同层次学习者的需求进行开发设计。

作为辅助教学手段,遗传学网络课程在实际应用中还需要不断更新和完善,并与多种教学模式和教学方法进行融合,充分发挥教师的引领作用,才能更好地促进遗传学教学效果的提高[16]。只有加强维护和更新,才能保持课程的生命力,使课程的使用效益得到充分发挥,使教学平台的运用得到优化。网络课程建设的核心目标是应用,课程的流畅运行、教学资源的及时更新和网站建设的优劣将直接关系到其最终目标的实现。而网络课程建设是一项需要不断优化完善的系统工程,经过统筹管理、整合资源、学生积极参与、师生共建等多种途径来提高网络教学质量。只有在建设和应用中不断实践,努力改革和尝试,并积极借鉴和吸纳国内外优秀课程的教学资源和基本经验,才能不断提升网络课程的品质、内涵与实用性,才能发挥网络课程最大的作用,进而达到提升教学质量的目的。

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遗传学最新发展范文第3篇

关键词 《基因Ⅷ》 分子生物学 教学方法

中图分类号:G642 文献标识码:A

Experience in Use of "Gene Ⅷ" Teaching Materials

ZHANG Jufeng

(College of Life Science and Bio-pharmaceutical, Guangdong Pharmaceutical University, Guangzhou, Guangdong 510006)

Abstract Molecular biology is an important biological sciences compulsory courses, just contact this course for undergraduates, especially using the "gene Ⅷ" This content more difficult materials, the general feeling is difficult to grasp and understand. In order to stimulate interest in learning this course undergraduates, teaching us to "gene Ⅷ" This textbook content rearrangement and trade-offs, increased experimental teaching content, and using a variety of teaching methods and approaches, so as to effectively improve teaching quality.

Key words "gene Ⅷ"; Molecular Biology; teaching methods

分子生物学是研究核酸和蛋白质等生物大分子的结构特征、相互关系和作用的科学,是当前生命科学中发展最快的一门学科。1953年 Crick和 Waston对DNA双螺旋结构模型解析是现代分子生物学诞生的里程碑,此后分子生物学进入快速发展阶段,新理论和新技术不断出现,主要体现在:重组DNA技术的建立和发展;基因组的研究;单克隆抗体及基因工程抗体技术;基因表达调控机理;细胞信号转导机理研究等几个方面。①②现代分子生物学也与生命科学其它学科如细胞生物、遗传学等广泛交叉和渗透。开展分子生物学教学,让本科生既要掌握分子生物学基本理论知识、基本实验原理和相关实验技能,也要了解分子生物学最新发展和成果,促进学生对分子生物学知识的融会贯通,这些是分子生物学教学实践过程中的主要任务和所遇到的主要问题。由于广东药学院生命科学与生物制药学院生物科学系所承担的分子生物学这门课程入选广东省精品课程,对该课程进行了大力加强建设,从教材和内容的选择、教学方法的多样化、考核形式的灵活性和加强实验教学等方面进行了深入的改革和探索,以期达到我校人才培养目标的要求,下面是我们在教学过程中的一点心得体会:

1 教材的选择和教学内容的重排、优化

分子生物学涉及内容众多,近年来相关教材也不断出现,主要有朱玉贤的《现代分子生物学》、孙乃恩的 《分子遗传学》、张玉静 的《分子遗传学》和Benjamin Lewin的《基因Ⅷ》中文版。这些教材知识体系、内容编排都比较科学合理,但所涉及的内容侧重点不尽相同。在以往的分子生物学教学中生物技术专业、生物制药专业和生物科学专业都以朱玉贤的《现代分子生物学》为主要教材,授课课件也依据此教材来制作,这个教材的内容经典实用,重视对分子生物学的实验技术以及工程技术方面介绍,实践方面联系得很广,有些前沿的东西,但不是很全,教材涉及内容也不是很深。由于分子生物学这门课程成为广东省精品课程后,对该课程的教学要求有了明显提高。

经过校内外专家的论证和授课老师对国内著名高校生物科学专业所用教材的反复对比讨论,选择《基因Ⅷ》中文版作为生物科学专业的主要教材,是基于以下几点考虑:《基因Ⅷ》是世界级经典教材,堪称分子生物学的“圣经”,内容非常丰富,紧跟分子生物学发展最前沿,使得学生既学习本领域的经典基础知识,又了解当代最新进展。国内兄弟高校有将此教材用于生物科学专业本科生授课。由于我学院较早实施本科生导师制、本科生较早地参与了老师的科研实践中,另外学院实验课程开设较多、对学生实验技能的重视,近些年来广东药学院生物科学专业学生实验技能相对较好,需要有更加深入的理论知识来进行指导和提高。

但选用《基因Ⅷ》作为普通高校本科生的教材对授课老师来说,要有以下几点考虑:这本书对于刚接触的学生来说,有些内容偏难,另外在有限的课时里,也不能面面俱到,要有所取舍;与传统教材相比,这本书每章内容连贯性不是很好,需要教学中重新安排章节。根据生物科学专业学生的培养目标,结合未来就业的实际,反复斟酌讨论后,分子生物学教研组重新制定了《基因Ⅷ》教学大纲,然后以大纲为指导,对书中需要讲授的内容进行了选择;另外,制定一条授课主线,把该书中的章节进行了调整:DNA―基因―基因表达―蛋白质―细胞核―细胞,以此为主线作为授课顺序,便于学生的理解和掌握。另外,该书在细胞这章中,有许多内容与细胞生物学相同,和细胞生物学授课老师一起进行集体备课,协调两门课程的授课内容,划分侧重点;增加实验原理和方法介绍的内容,在《基因Ⅷ》这门教材中,相关实验内容突出不明显,往往作为例子来引出,其基本实验原理并未介绍,这样容易造成学生的不解和疑惑,所以增加了相关实验原理和方法的介绍,使学生知其然和知其所以然;增加实验课内容比重:增加细胞培养、总蛋白提取、蛋白定量和Western blot技术以及细胞基因组提取、SNP检测等原理和实验内容,使实验课课时达到72个课时,通过实验来促进学生对理论内容的理解和掌握。

2 多种教学手段和考核方式的改革,提高学生的学习兴趣和学习效率

多媒体教学已经成为我校授课的常规手段,为了提高学生的学习效率,教学课件的制作质量尤为重要。③采取分子生物学教研组集体备课的方式,充分讨论,集思广益,然后在学院试讲,请有丰富教学经验的老师提出建议和意见,对课件内容、讲授方式全方面进行把关。为了避免填鸭式的教学方式,营造好的教学气氛,我们采用多种灵活的教学手段:开展分子生物学知识竞赛,让学生参与其中,竞赛内容涉及课堂内容、实验原理和方法、分子生物学最新热点、分子生物学发展过程中著名事件等等诸多方面,评委老师对学生答题进行细致点评,激发学生学习热情和对本学科的了解,收到了很好的效果;让学生参与授课,在上课过程中,为了增加学生的参与感,让学生把本次课内容准备一个课件,下节课随机抽选几名学生讲授5分钟的课程,然后老师和学生进行点评并进行回顾复习,通过这种方式,让学生能主动地进行复习,加深对课堂知识的理解;改革考试方式,降低期末考试成绩比重,提高平时成绩比重。平时成绩包括课堂提问、知识竞赛成绩、书面作业、实验课操作考核、实验报告成绩等几方面内容,目的让学生更加积极参与到平时的教学活动中,提高理论认识和实验技能。

虽然分子生物学是一门抽象、逻辑性强的学科,《基因Ⅷ》又是一本难度较大的教材,但我们相信只要在教学中根据学生实际,制定好教学大纲,以此指导对教学内容的取舍和侧重,并综合运用多种教学方法和手段,注重培养和激发学生的学习兴趣,使学生不再觉得分子生物学像“天书”一样枯燥乏味。好的教学模式不仅可以提高分子生物学的教学效果,还可以进一步融会贯通以利于其他相关生命科学课程的学习。

注释

① 武晓英.分子生物学课堂教学体会[J].现代农业科学,2009.16(7):12-15.

遗传学最新发展范文第4篇

[关键词]园艺植物育种学 教学改革

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349(2013)05-0239-01

《园艺植物育种学》是目前我国高等农业院校园艺专业本科教学的必修课程之一。该课程是以现代遗传学为主要理论依据,研究园艺植物新品种选育途径方法的一门科学,其涉及相关学科多,实践性、地域性、季节性、系统性比较强。我们课程组总结多年教学经验,结合我校园艺专业的教学现状,初步探索了一些较好的教学体系、教学方法。现汇报如下:

一、改进教学手段,完善教学方法

随着教学改革的执行,教学内容增加,采用传统的教学手段己很难吸引学生。在教学中采用多媒体教学方式,既提高了教学效果,又增加了学生的兴趣。课程组根据教学大纲、授课计划,通过精心的教学设计,制作出符合园艺植物育种学的特点并图文并茂的精彩的多媒体课件,提高了教学质量和教学效果。例如:园艺植物的选种程序、杂交育种、转基因育种等过程很复杂,教师在课堂上用板书讲授,效率极低。多媒体课件则生动直观体现了教学的要求和内容,在课件的讲授中,还要及时更新课件的内容。由于课件是讲授内容在授课之前制作,灵活性差,还要充分发挥教师的主观能动性,加强师生交流,了解学生的知识结构,及时修改和调整多媒体教学课件,以启发、引导学生创新能力。

二、优化教学内容、加强体系建设

学生的“学”,教师的“教”以及合理的“教材”是教与学的三因素,要想达到良好的教学效果,三者缺一不可。高校进行规范化教学,教学大纲、考核、教材建设是基准。在研究学科发展和构建学生合理的知识结构的前提下,要广泛的吸取园艺植物育种学的最新研究成果,依据学科发展规律,确立主要教学内容,加强体系建设,将园艺植物育种学理论补充完善,实践应用,以突出基本途径、基本技能。修订教学大纲,以突出育种学的特点、难点和重点,避免与其他学科的交叉重复。例如:在课程的学时改革中,调整课程理论与实验学时比例,48学时总学时中,减少理论学时为30学时,增加实验学时为18学时,拓宽了学生的创新思路,增加了学生实践的机会。

三、改革考评体系

传统的闭卷考核方式,虽然在一定程度上能反映出学生学习效果的成绩,但不利于学生灵活知识的把握和综合能力的培养。在园艺植物育种学的考核上经过初步探索,采取理论闭卷考试占60%、平时作业小考(包括课程论文)占20%、实验实习成绩占20%的改革。新的考试评价体系,提高了培养质量,增强了学生专业的思想,明显提高了学生科研动手能力,综合素质提高显著。

四、突出实践教学,提高创新能力

实践教学是培养高能院校本科专业人才不可缺少的重要环节,而实验课则是实践性教学中的主要组成部分,突出实践教学无疑具有重要的意义。本课程组对实验课的内容和方法进行了较大的改革,补充实验的操作内容,训练学生的基本操作技能。针对开课学期的不同及时更新实验内容,减少一些验证性的实验,多增加一些综合性的实验,增加学生的实践能力。例如:引种实验,可开设引种计划的制定、引种材料的收集、性状观察、指标测定,提高学生解决实际问题的能力。加强实验教学的硬件建设,建立独立、设备完善的园艺植物育种实验室,专门的园艺植物种植资源圃,种植园艺植物,以供学生教学实习、实验使用,为课堂外教学提供了良好的条件。利用实习周,组织学生到吉林省果树研究所、蔬菜研究所、观光生态园、种苗公司参观,请知名育种专家做报告,扩宽园艺育种的新知识、新发展动向。依据学校的专业培养方向要求,紧密依托种苗企业公司,按照专业对口、互惠互利的原则,通过校企合作开展科技成果推广、社会服务活动、生产技术服务等形式,建设稳定长期的校外实习、实训基地。选送毕业生实习,基地育种等方式加强学校与企业的联系,可大大改善学校办学条件,提高教师的职业技能。结合本校的育种科研,积极引导学生积参与专业教师的科研工作,使学生学以致用,巩固理论知识,提高大学生今后从事科研工作的能力,也锻炼了勤于敬业、吃苦耐劳的精神,同时也意识到育种的重要作用。

《园艺植物育种学》课程教学改革,是一个不断研究和探索的过程,经过课程改革,有利于学生创新意识和创新能力的逐步形成和培养。该课程于2012年被选为我校精品课程之一,得到同行专家们的肯定,起到了良好的示范作用。课程组将继续坚持不懈的探索,为培养高素质的园艺专业创新人才而继续努力。

【参考文献】

遗传学最新发展范文第5篇

对于医疗保健提供商及患者,技术进步使得医疗保健个性化逐渐在下面几个方面成为现实:控制慢性病、预测大病,让患者在舒适的家中渡过其生命的最后时间。这些先进的技术也使得医疗保健成为我们日常生活的一部分。下面是具体的例子。

・具有嵌入式装置且能够探测出潜在身体问题的卫生间设备。例如:一个能够对尿液进行分析并发现肾传染病或诸如糖尿病和高血压等慢性病发展情况的马桶。另一个例子是能够探测体重或身体脂肪突然变化的卫生间体重磅秤。这些设备可以自动将数据上传给患者的医生,并根据医生事先的设定来为患者安排就诊预约。

・视网膜扫描仪的诊断设备可以和患者现有的消费类电子产品(如数码相机等)结合,发现视网膜病或者重要疾病的前兆,并把这种信息提供给相关医务人员。

・闹钟能够提醒某人起床和按计划到医院就诊,也许就是基于家庭中其他医疗保健设备收集起来的信息,例如:嵌入到卫生间镜子中的视网膜扫描仪。该例子赋予了“个人局域网(PAN)”新的含义,在该局域网中的多种家庭设备会定期和无创伤地监控和记录一个人的生命特征。

・可以将设备安装到家庭中,并远程连接至医疗保健提供商的网络。一种老年患者佩戴的产品正在开发中,它基于陀螺仪,可以探测到老年患者是否摔倒。这种设备可连接至患者的PAN,发送求助信息。还可以对类似摔倒和长时间久坐(这可能是一种身体或精神问题的症状)归档并向医生报告。

・在远程手术中,世界知名的专家可以利用全息图像指挥远在千里之外的手术机器人进行手术。

・在虚拟地点呼叫中,医生使用了视频会议以及面向家庭的诊断设备(例如:便携式超声波系统)。对于那些无法看医生(也许因为卧床不起,患有医生恐惧症,或者交通条件较为有限)的患者来说,虚拟地点呼叫也让他们能够享受到医疗保健。

医学成像的发展

医学成像技术的目标是想让患者享受到更好的治疗和关怀。下面是一些例子。

・X射线由胶片发展为数字文件。在印度,心脏病专家Devi Prasad Shetty博士的门诊部每24小时便可处理3000张X射线照片。由于DSP的广泛使用,现在在采集点就可将X射线信号转换成数字图像,并且不会降低图像的清晰度。

・MRI(磁共振成像)从慢、模糊到快速、高清晰度的发展过程。今天的MRI能够在极短的时间内提供高质量的图像,同肘还具有高度的灵活性。

・超声波设备的便携性。在过去的几年中,随着手推车式超声波系统日渐被便携式或手持式超声波设备所代替,超声波设备变得更加小型化。

・视网膜植入成为现实。南加州大学Doheny眼科研究所的研究人员正在研究人工视网膜技术,这种技术可以恢复那些患有色素性视网膜炎和视网膜黄斑变性人群的视力。

贯穿于所有这些例子的一个共同主题是:DSP的运用。DSP被用于那些对医学界和我们的生活产生影响的许多应用领域。更为重要的是,这种技术仍然处于对医学和医疗保健影响的初期阶段。

远程通信助力医学成像

远程医疗是医学成像和远程通信技术之间相辅相成的一个例子。视频会议和被称为临场感的新型网真(telepresence)技术越来越多地被用于发达国家和发展中国家的医疗保健行业。视频会议和网真技术通常和超声波设备等医学成像系统配套使用来实现远程医疗应用。

DSP在远程医疗中扮演一个关键角色。例如,DSP可提供支持视频会议和远程呈现系统的各种编解码器所需的处理能力和灵活性。某些编解码器可以将视频压缩,使TV质量的图像能够在低带宽有线或无线网络上传输。DSP还可提供支持医学成像所需的无损编解码器必需具有的处理能力,低压缩或无压缩会影响图像质量,进而影响诊断结果。DSP的可编程特点可以让其获得升级,以支持新的编解码器。

医疗保健的未来

有大量正在进行中的研究可能会在未来十年进一步提高医疗保健的服务质量。例如,一家名为CNOGA的以色列公司,其产品运用视频摄像头来无创伤地测量生命特征,如血压、脉率、血氧及二氧化碳水平,只需将摄像头对焦在人的皮肤上便可。这种技术的未来应用可以带来疾病的无创生物标志识别,例如:癌症和慢性阻塞性肺病等。

其他研究包括以下几方面。

・单片机超声波设备。将一个八通道超声波接收机体积压缩成一个单片机实现了便携式设计,但这一般会降低图像质量,这就限制了这种器件作为一种诊断工具的有效性。集成技术的最新发展通过减小信号路径尺寸以及噪声水平避免这种图像质量下降。其目的是创建一款使探测、接收、传输和处理链实现集成的单片机设计。反过来又让所有超声波设备类电子产品能够安装于探头中,可以使用一种无线链路向显示器传输信息。单片机设计还弥补了3-D探针的不足,拥有更多的变送器元件,因而需要更多连接至设备的接线。

・高强度聚焦超声波(HIFU)。医疗保健的发展趋势是降低医疗过程中的负面影响,例如缩小切口尺寸、缩短愈合时间、住院时间和降低感染风险。但和这种趋势的其他方面不同(如机器人辅助手术等),HIFU向着许多目前有创医疗手术程序的无创操作又迈进了一步。在不破坏周围健康组织的情况下,使用直肠超声波来杀死前列腺癌细胞便是一个例子。HIPU亦可用于烧灼法止血及熔脂美体,因此它可能适合于众多的手术程序,包括美容手术。