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生物医学论文

生物医学论文

生物医学论文范文第1篇

1.1SERS闪烁和摆动

有文献报道在单颗粒和纳米聚集体上发现了不连续表面增强拉曼散射现象。典型的闪烁时间间隔从毫秒到秒不等。最近的研究发现SERS闪烁包括了热激活和光诱导两个部分。许多证据显示这种SERS信号的波动是由于热激活分子在颗粒表面的扩散而产生的。利用波长分辨光谱进而发现信号波动来自增强拉曼散射,而不是光致发光或者瑞利散射。测量的信号强度包含了拉曼和背景信号在557–663nm的波段的总和。另一个重要的特征是SERS光谱包含了很强的背景信号。这种背景信号并不是R6G的荧光而是SERS的连续发射信号。在SERS闪烁的“Off”阶段,光数量很少,这说明SERS信号和背景信号是成正相关的,而且是同时波动的。Michaels等发现SERS强度和背景信号随时间成高度相关。大量的数据统计发现在0.1mW激光激发下,SERS闪烁的On-time大约是80ms。另一个有趣的发现是SERS光谱摆动现象,就是SERS信号会突然改变他们的频率。这种现象首先由Nie和Emory报道。他们发现拉曼信号的频率变化可以有10cm-1的改变。SERS光谱波动的另一个来源是含碳基团和其他光解化合物。实验过程中需要把单分子SERS信号与污染分子的信号区分开来。有研究发现环境中的氧气在SERS闪烁中扮演了重要的角色。在含氧环境中SERS闪烁的频率很快,波动的幅度更大。其它的理论和实验则认为SERS闪烁来自于颗粒本身而不是吸附分子的扩散,因为在无吸附物的条件下如银粉和气相沉积银膜,同样观察到了闪烁现象。

1.2SERS活性位点

一个关键问题是关于颗粒表面的活性位点的结构和性质。之前的研究发现SERS活性位点很可能是吸附原子、原子簇和颗粒尖端。这些位置可以通过共振电荷转移和类似共振拉曼增强方式进行化学增强。换句话说,吸附分子和活性位点之间的耦合可以产生新的金属配体或者配体金属之间的电荷转移,这种状态可以用可见光激发。Hildebrandt等认为SERS活性位点是高亲和性结合位点。为了进一步研究这些SERS活性位点,Doering等使用了一种整合流动注射和光谱装置来研究吸附分子被其他分子置换现象。在加入卤化物之前,SERS光谱经常包含很宽的背景和柠檬酸根的微弱信号,但是没有R6G的信号。在加入卤化物之后,他们发现R6G的SERS光谱很快替换了柠檬酸根的光谱,R6G的信号在10-30min中不断增加。这种置换行为是连续的,最终SERS光谱被一种或吸附在活性位点的少量分子信号主导。这些结果也进一步说明,这些SERS活性位点最开始是没有活性的或者被柠檬酸根离子所占据。卤离子在颗粒表面的吸附可以帮助R6G在颗粒表面的吸附,并且阻碍柠檬酸根离子在活性位点的吸附。

1.3化学激活和失活

研究SERS机制时面临的一个重要困难是将化学增强因素从电磁效应中分离出来。为了解决这一问题,Doering等使用了整合流动注射和超灵敏光学成像系统直接研究化学增强。他们的实验系统中胶体银颗粒被固定在微流动装置的玻璃表面,在固定颗粒表面加入化学试剂就可以实时观察到单颗粒SERS信号。这种单颗粒原位表面等离子体散射研究发现在经过化学处理后,单颗粒的电磁性质并未改变。因此观察到的SERS光谱变化应该主要来自于化学增强。他们的实验数据表明3种卤粒子(Cl、Br和I)有显著的SERS激活效应,而其他离子,如柠檬酸根、硫酸根和氟化物则对单颗粒SERS信号几乎无影响。然而,他们发现硫代硫酸根离子则会使SERS信号完全消失。在对颗粒处理卤粒子和硫代硫酸根处理25min后,未产生任何表面等离子体散射的变化。因为表面等离子体散射可以用于测量单个和多个颗粒的电磁场性质,因而他们认为这种观察到的激活/失活效应主要来自于颗粒表面的原子尺度的改变,而不是大尺度的颗粒电磁场性质改变。进一步的波长分辨实验表明,单颗粒等离子体散射可以引起散射光谱小的改变,但是这种小的位移不太可能引起电磁增强发生大的变化。事实上,之前的研究显示表面等离子体光谱通常很宽,而单分子SERS与表面等离子体散射并不直接相关。

1.4单颗粒和多颗粒的SERS比较

为了比较单个颗粒和小聚集体之间的SERS活性,Khan等核实了SERS活性位点是否跟表面缺陷或者颗粒间隙有相关性。不过结果显示,高SERS活性跟表面性质没有显著相关性。另外,他们也发现有些固定的单颗粒与Dimers和Trimers的平均SERS强度相似,但这些信号强度比那些大聚集体的信号低3-4倍。但是单颗粒的SERS信号重复性更好,而且具有更窄的光闪烁时间间隔。尽管理论预测单个纳米颗粒周围的电磁场强度没有两个颗粒之间的Nano-gap的强,但每个颗粒可以吸附大量的分子。当单个颗粒表面吸附了单层拉曼分子时,其SERS信号就达到最大值。当分子定位在两个靠近的纳米金纳米缝隙中时,可以使SERS信号得到极大增强。然而,事实上,很难制造出这种Dimer或Trimer,可以让分析物非常精确地定位在Nano-gap里。并且,金属纳米颗粒是被周围的电子云包围,他们可以通过静电排斥阻止其他颗粒靠近。这种静电排斥可以被强电解质减弱,但这样经常会引起不可控的颗粒聚集和沉淀。一个可行的办法是加入高分子或表面活性剂提供空间位阻,因而阻止纳米金的直接接触。Chen等制备了Au@Ag的Dimer和Trimer结构,他们发现dimer的SERS效果是单颗粒的16倍,而trimer是单颗粒的87倍。Lee近一步研究了Dimer之间的距离跟SERS效应的关系,发现当Dimer之间的gap达到1nm以下时,增强因子可以达到1013。

2表面增强拉曼探针的制备

纳米技术的发展给SERS技术的发展带来了新的活力。第一代SERS探针是由Porter等制备,他们使用拉曼分子和定位配体在金属纳米颗粒上共吸附的方式。然而,这种方式的一个很大局限性就是这些纳米探针由于没有跟外界的环境隔绝,容易发生光谱变化和胶体聚集。为了解决这个问题,许多实验室使用了各种各样的包裹策略。聚二乙烯基包裹的SERS探针可以很好的保护探针,但对于生物偶联需要二次修饰,并且这种微米级的尺寸不太适合做细胞内的分子检测。二氧化硅修饰的探针是在纳米级的,也适合生物分子共组装。这种核-壳结构的SERS探针包含了3种关键组分:金属核心用于光学增强,报告分子用于光谱分析,二氧化硅壳用于保护和生物偶联。这种设计成为SERS探针生物分析应用的基础模式,并可免受外界环境的干扰。完整的二氧化硅包裹可以增强SERS探针在高电解质下的稳定性。但是一个缺点就是这种二氧化硅包裹的颗粒容易非特异吸附蛋白和细胞表面。二氧化硅包裹技术需要拉曼分子带有巯基或者异硫氰酸酯用于表面吸附。Qian等设计了一种新的SERS探针可以解决以上面临的问题。PEG修饰的SERS探针由3个组分组成:60nm的柠檬酸保护的纳米金,拉曼分子和PEG-SH(5000MW)(图5)。UV-Vis吸收,TEM,DSL测量显示在纳米金溶液中加入MGITC后没有明显的聚集。加入少量的MGITC没有改变纳米金在533nm的等离子体共振峰,但假如SH-PEG后有1nm的红移。PEG-SH保护的纳米金颗粒具有很小的非特异性吸附和可忽略的细胞毒性。另外,使用不同修饰的PEG可以偶联多种生物配体分子。PEG-SH修饰纳米金颗粒可以使用非巯基拉曼分子结合在纳米金上,同时却可以阻止溶液里的其他分子接近纳米金表面。与二氧化硅包裹不同的是。PEG-SH包裹并不会将吸附的非巯基拉曼分子置换掉。根据对多种拉曼分子如CrystalViolet、NileBlue、BasicFuchsin和CrysylViolet关于Perchlorate的研究显示,这些非巯基的染料跟PEG-SH可以很好的兼容。事实上,使用CrystalViolet的SERS探针可以稳定超过11个月。研究中使用的染料都是带正电荷的,并包含多个π键。这说明很多种类的有机分子可以作为拉曼分子用于PEG-SH包裹的SERS探针。为了将SERS探针用于多元检测和成像,需要筛选出不同的拉曼分子,由于拉曼分子拉曼峰有时会重叠,对多元检测造成困难。Wang合成了一种有机物-纳米金-量子点的复合纳米SERS探针,这种探针可以进行SERS和荧光的双重生物标记,进而可以用于生物标记物的生物条形码分析,增强了多元检测能力。

3表面增强拉曼在生物分析中的应用

在过去的十几年中,研究者在SERS用于超灵敏检测生物分子方面投入了极大的兴趣,如血红蛋白、葡萄糖、肿瘤基因、病原体、生物毒素和病毒检测。SERS是一种近场探针,对周围的环境很敏感。几个研究小组的成果表明如果在金属纳米颗粒或者核壳结构的颗粒表面修饰上pH敏感的SERS探针分子,SERS可以作为一种pH纳米探针用于细胞内或者细胞外检测。总体来说,在SERS应用方面现在有两种类型的工作:第一种类型是使用单分子SERS用于单一分析物如DNA碱基对和单个血红蛋白的指纹图谱分析,这里,待分析分子被放置在单个颗粒的Hotspot位置或者是纳米颗粒的聚集处;第二种类型是从纳米颗粒表面覆盖的单层分子上获得的SERS图谱,这种图谱可以得到明确频率和带宽的宏观数据。如果胶体纳米粒子和分析物不受外界环境的影响,那么得到的SERS图谱强度和重复性都是可控的。这种设计在复杂的细胞样品或者全血分析中有强大的优势。

3.1生物标记物检测

Jin等以多种拉曼分子修饰的纳米金为SERS探针设计了一种多元SERS检测平台。每种SERS探针对应一种DNA检测分子,并使用银沉积增强SERS信号,实现了多种DNA分子的同时检测。Kang等设计了一种Particle-on-wire的SERS传感器用于DNA的多元检测。在纳米线与纳米颗粒之间形成的Nanogaps里Hotspots可以显著增强SERS活性,实现了多种病毒DNA分子的检测。Souza等最近的工作使用了SERS探针实现了细胞内特定生物分子的定位检测。他们使用Au-噬菌体-咪唑复合物用于标记溶液里的细胞。但是噬菌体本身有很高的SERS背景信号,降低了实验的信噪比,而且探针光谱容易发生变化。Huang等证明了抗体标记的金纳米棒作为癌细胞诊断探针,这种探针使用CTAB作为SERS的拉曼分子。他们将金纳米棒修饰上聚苯乙烯磺酸钠来稳定溶胶体系,将纳米棒的表面电荷从负电荷变成正电荷。Hu等将氰基团偶联在拉曼分子上以此来区分其他分子的振动峰。Yu等将纳米银结合上荧光染料,可实现细胞和组织的SERS和荧光的双重成像。

3.2单细胞分子成像

偶联生物分子的SERS纳米探针已经用于识别肿瘤细胞上的蛋白标记物。对肿瘤细胞检测来说,可使用SH-PEG(~85%)和SH-PEG-COOH(~15%)的混合物来制备可定位纳米金颗粒。双修饰的PEG可以共价结合ScFv抗体上,ScFv抗体可以与表皮生长因子特异性结合。人头部和颈部肿瘤细胞(Tu686)都是EGFR阳性的(每个细胞有个受体),可以用SERS方法检测到。相反,人非小细胞肺癌则不表达EGF受体,不能显示出SERS信号。人们使用一种近红外染料(DTTC)用作光谱探针用于785nm的表面增强共振拉曼。这种共振增强不会引起光漂白,因为这种吸附染料将有效能量转移到金属颗粒而免于光降解。这种共振效应可进一步将SERS效果提高10–100倍。这种灵敏度足够用于单个癌细胞的拉曼分析。EGFR是EGF抗体的特异靶标,也是蛋白激酶疗法的重要蛋白,因此单细胞SERS分析检测EGFR对临床诊断有重要意义。

3.3体内肿瘤定位和检测

为了确定在动物组织中能否从PEG修饰的纳米金颗粒上得到SERS图谱,Qian等在活体动物皮下组织和深层肌肉组织注入小量的SERS探针。结果表明可以同时在皮下组织和深层肌肉组织得到高度可辩SERS信号。尽管由体内得到的信号强度减少了1-2个数量级,但得到的SERS图谱与体外的图谱一致。由于实验的信噪比很高,可以估算对于体内SERS肿瘤检测可以探测的深度是1-2cm。为了实现体内肿瘤定位和成像,偶联了ScFv抗体的纳米金颗粒通过尾静脉注射进入肿瘤小鼠体内。使用785nm的激光照射了肿瘤和非肿瘤部位。可以看出在肿瘤部位可定位SERS探针与非可定位SERS探针的SERS图谱有明显的差距,然而对于非肿瘤区的SERS信号则很相似。结果说明了ScFv抗体偶联的纳米金颗粒可以定位EGFR阳性的肿瘤组织中。时间分辨的SERS数据近一步表明了SERS探针在进入小鼠体内4-6h是逐渐积累的,并且大多数的探针保留在肿瘤组织超过了24h。在生物体系研究方面,SERS可以直接用于分析水相生物分子的结构状态研究且所需样品用量少。将SERS技术用于生物研究的先驱是Koglin、Nabiev和Cotton等。此后,大量的研究工作证实了这一技术能够解决生物化学,生物物理和分子生物学中的很多问题,如蛋白质,核酸及其组分等的分析与鉴别,生物分子的某些基团与界面的相互作用研究,生物分子与金属表面的键合方式等。

4结束语

生物医学论文范文第2篇

关键词:医学细胞生物学;教学模式;教学改革

医学细胞生物学是一门以细胞生物学和分子生物学为基础,探索研究人体细胞发生、发育、增殖、衰老、死亡以及细胞结构与功能的异常与人类疾病关系的学科[1]。医学细胞生物学是临床医学、检验医学、口腔医学、预防医学等医学专业的一重要基础课,同时也是生理学、病理学、免疫学、组织胚胎学、药理学等医学基础课程以及后续临床课程的基础[2]。学习医学细胞生物学的基本理论知识有助于医学专业学生从分子细胞层面理解人体生命活动规律和疾病发生发展进程,为专业课学习和后续的科研工作奠定坚实的理论基础[3]。医学细胞生物学是一门实验操作性极强的学科,实验教学是这门课程教学工作中的重要实践环节,在培养学生动手能力、实践探索能力和科学创新能力等方面具有重要作用[4-6]。传统的教学理念和教学方法已经不能满足新时代的需要,如何能在有限的时间内,让学生系统掌握医学细胞生物学的基础理论知识,并熟练掌握基本实验操作技术,是新形势下医学细胞生物学教学改革的一项重要内容[7-8]。本文结合郑州大学基础医学院的实际情况,对医学细胞生物学理论课及实验课教学中存在的问题及改革策略进行探讨并提出建议,以提高医学细胞生物学教学质量。

1提高医学细胞生物学理论课教学质量的建议

1.1理论课教学内容的改革

首先,针对不同专业,因材施教。临床医学、检验医学、法医学、临床药学、预防医学等专业均需要开设医学细胞生物学。任课教师应该结合教学大纲并根据教材内容,为不同专业的学生制定相应的教学计划和授课内容,按照学校的课程设置,多方面、多角度、多层次因材施教,提高医学细胞生物学的课堂教学效果。其次,注重基础理论,由浅入深。注重教学内容的基础性,构建并完善由细胞基本结构及其功能、细胞重大生命活动现象及本质等所组成的理论教学体系,加强学生对基本理论知识及基础实验技术的理解。授课教师应该以真核细胞的结构与功能为教学重点,使学生对细胞的主要结构及其功能等有系统、全面的了解和认识。然后,精炼教材内容,突出重点。医学细胞生物学课程的内容较多,但课时有限,所以,任课教师应精炼教材内容,有的放矢授课。该门课程的必修内容是认识人类自身生命活动的基础,也是认识疾病发生、发展的理论基础。授课教师在授课过程中要注意精练授课内容,突出重点章节,同时,课后需要对本节课的内容进行归纳总结。

1.2理论课教学方法的改革

首先,使用启发式教学。授课教师应该在课堂上开展启发式教学,实现教师与学生的课堂互动。启发式教学相比传统单纯由教师讲课的教学方式更具有优势,可以更加有效地激发学生的学习兴趣。启发式教学不但注重知识的传授,更注重能力培养,因此,启发式教学可提高学生的思维能力和创新能力。其次,使用多媒体教学。医学细胞生物学课程中有很多细胞结构图和分子机制图需要制作成动画,以使复杂抽象的内容变得直观有趣,调动学生的学习主动性,增强学生的学习兴趣。同时,任课教师可以充分利用网络资源,搜集医学细胞生物学的视频课件资料并运用到课堂教学中。这样既可以拓展学生的学术视野,又可以提高学生的综合素质。然后,使用案例式教学。案例教学是在事实案例基础上的一种开放式、互动式的新型教学方式。医学专业学生不仅要掌握细胞的结构、功能,还应该熟悉细胞的病理改变与疾病发生发展的关系。但是由于医学细胞生物学课程的理论性强、内容抽象,所以任课教师应该积极探索案例式教学,以激发学生的学习兴趣,提高医学细胞生物学的教学质量。

1.3理论课考试方式的改革建议

首先,优化考试内容。任课教师可以通过以下几点优化理论课程的考试内容:(1)建立和完善理论课程的考试题库,保证理论课程考试的有效性;(2)根据本院开设的临床医学、检验医学、预防医学等专业设置相对应的考试题目;(3)指导学生撰写综述性论文或科研标书,以培养医学专业学生良好的思维能力和创新意识。其次,优化考试形式。任课教师可以通过以下方法优化理论课程的考试方式:(1)构建综合丰富的考试方式。建立平时成绩和期末考试成绩相结合的考试体系;(2)增加创新能力考试的比重。任课教师让学生按照要求写出科研标书并进行打分;(3)增加平时表现考试的比重。平时表现考试主要是在课堂上对学生回答问题的情况予以评分并记录。然后,优化评价方案。任课教师可以通过调整期末闭卷考试及平时表现考试优化评价方案。理论课考试中的期末闭卷考试成绩占理论课总成绩的70%,试题从考试题库中随机抽取。同时理论课考试中也包含学生的平时成绩,这一部分占总成绩的30%,包括学生的出勤情况、课堂上回答问题的情况以及学生完成综述性论文的情况。

2提高医学细胞生物学实验课教学质量的建议

2.1实验课教学内容的改革建议

首先,优化实验教学大纲。由于受到课堂学时及硬件条件等方面的制约,很多院校的医学细胞生物学课程的实验课内容仅仅局限在一些验证性和基础性的实验。任课教师需要调整教学内容,增开一些与理论课程密切相关并且与学科前沿紧密联系的综合设计实验。这样可以激发学生的学习兴趣,更好地发挥学生的积极性和主观能动性。其次,培养学生创新能力。任课教师可以在基础性实验之外开设一些探索性及创新性较强的综合实验,例如细胞融合实验、细胞凋亡实验、细胞免疫组织化学实验和免疫荧光实验等。培养并提高学生的实际操作能力以及分析问题和解决问题的能力,使学生初步具备进行设计性实验的能力,提高学生的科研素质和创新能力。然后,设置开创综合实验。任课教师应当结合理论课内容及相关临床应用,修改完善实验课教学大纲,科学设置实验内容,培养学生的实验操作能力,以增强学生的科研兴趣为重点,在实验课教学中适当增加一些开放性强且创新性强的综合实验,让学生运用已掌握的知识与技术进行更深入的研究设想,培养独立科研工作的能力。

2.2实验课教学方法的改革建议

首先,应用启发式教学。与传统的实验课教学相比,在启发式的实验课教学中,任课教师应该在讲解实验目的和原理后,鼓励学生根据所学的知识设计实验过程,然后分析研究最后得到的实验结果以探索实验原理。采用启发式教学可以培养学生的思维能力,引导学生积极思考,启发学生从不同的角度考虑问题,期提高学生的综合科研素质。其次,使用多媒体教学。在医学细胞生物学的实验课教学中,多媒体技术的应用能够极大地方便课堂教学工作。多媒体教学形象生动、易于理解,可以方便地解决一些不容易讲解或者难以开展的实验。另外对于某些受条件所限而不便亲自操作的实验,学生可以观看教学演示片,全面了解这些前沿实验仪器的结构、性能和用途。然后,开展研究型教学。医学细胞生物学的实验课程与科研工作相结合可以提高学生的学习兴趣和科研热情。任课教师在实验课堂上采用开放式的研究型教学可以激发学生的求知欲,让学生学会分析问题和解决问题。开放式研究型的实验课教学,让学生经历严格的科研训练,为以后申报、参与以及实施各种创新性科研项目奠定基础。

2.3实验课考试方式的改革建议

首先,优化考试内容。为全面、科学地考察学生的实际动手能力以及科研创新能力,改革后的医学细胞生物学实验课的考试内容应该以核学生的实验操作水平为主,以考试学生的理论知识水平为辅。这种改革模式,可以培养学生在实验操作过程中分析问题、解决问题的能力,并拓宽学生对实验操作技术在临床应用中的思考。其次,优化考试形式。建立完善的成绩评定体系是保证实验教学质量的关键。实验课程的考试应是一个全方位、多角度、全时段的综合评测,包括平时课堂考试及综合实验考试,平时课堂考试包括出勤情况、课堂回答问题情况和实验操作情况、实验报告完成情况,综合实验考试包括实验理论考试、实验操作考试、开放性及探索性实验考试等。然后,优化评价方案。实验课的考察应该以考察学生运用实验技术的能力为主,包括以下几点:(1)考察学生的平时成绩,包括出勤情况、实验报告完成情况等,占实验课总成绩的20%;(2)考查学生的理论水平,包括实验基本原理、实验技术手段、实验操作方法等,占实验课总成绩的20%;(3)考察学生的实验操作,占实验课总成绩的60%。综上所述,医学细胞生物学的教学是教师与学生共同学习、教学相长的过程。在这个过程中,首先任课教师需要不断提高自身素质,认真做好科研工作并积极学习本课程最先进的理论知识与最前沿的实验技术。其次,任课教师也需要精心把握课程内容,不断总结教学经验,比较各种教学方法的优劣,并将各种教学方法有机结合、交叉运用。同时,任课教师可以根据学生的不同专业方向,改进传统教学模式中教案和课件的内容,在上课时适量引入案例教学,从而调动学生的学习兴趣,提高学生的综合素质。另外,任课教师也需要加强实验课教学的比重,改革实验教学内容,完善实验教学条件,采用多种教学手段,建立完善评价体系,并不断探索研究新实验,使实验课堂更富有学术气氛。以上这些举措是提高医学细胞生物学的教学质量,培养适应现代社会发展的具有较强的综合能力和科研素质,具有独立发现问题、思考问题、分析问题及解决问题能力的创新型医学专业人才。

作者:郑皓 单位:郑州大学基础医学院医学遗传与细胞生物学系

参考文献:

[1]杨宏新,王妍,李晓丹,等.医学院校细胞生物学教学实践与探讨[J].内蒙古医科大学学报,2015,36(10):933-936.

[2]丁童.医学细胞生物学本科教学特点与教学模式改革[J].基础医学教育,2013,15(6):559-560.

[3]蔡丽希,陈小萍,许桂芬.医学细胞生物学课堂教学模式创新研究与实践[J].赣南医学院学报,2014,34(5):696-697.

[4]付燕燕,陈彦,吴健,等.医学细胞生物学实验教学改革的几点思考[J].基础医学教育,2015,17(2):135-136.

[5]唐历波,李栎,肖憬.临床专业医学细胞生物学实验课程改革的几点建议[J].治学之法,2014(6):178-179.

[6]胡传银.医学细胞生物学实验教学改革策略的探讨[J].时代教育,2015(1):213-214.

生物医学论文范文第3篇

活跃教学,创设和谐课堂

大学的教学,与中学阶段的教学有本质的区别。中学教学注重结果,以提高成绩为教学目的,以追求升学率为宗旨,教学的基本模式是考什么教什么,教什么学什么,是一种同化知识的学习机制。而大学的教学,注重过程,以能力培养、开发学生潜能为重点,以发展学生综合素质为宗旨,是一种建构知识的学习机制。因此,在新的教学模式和繁多的课程面前,大多数大学生学习是吃力的,学习效率低下。这种情况在医科院校更加明显,学困生比例最高。因此,创设和谐课堂,灵活运用多种教学手段和教学方法,将有助于提高学生的主观学习积极性。

1.启发式教学方法。启发式教学方法适合于刚开始上课时吸引学生的注意力和激发他们的听课兴趣。在教学中,介绍具体知识点之前,可以先以专业相关的临床问题导出,提起大家的兴趣和好奇心,让学生带着问题在课堂上有目的地寻找答案。学习糖代谢的生理意义时可以提出人长期不进食为什么会死亡?体内发生了哪些生物化学变化、生理病理变化?在学习脂肪代谢时,可以让学生先想想,为什么减肥时不仅要控制脂肪的摄入还要控制糖类的摄入?使学生带着问题在书中找寻答案解决问题。这样既提高了学生的学习兴趣,又培养了学生自学和自主思考的能力,并同时体现了理论知识在实际中的应用。

2.想象教学法。生物化学许多原理比较深奥、难以理解,大多数同学几乎都是死记硬背,如果在讲课过程中采用想象法可以使同学们简单、清晰、快速地掌握生涩的知识点。比如,在讲授蛋白质分子结构时,将蛋白质的一级结构和高级结构(二级、三级、四级结构)与一根绳子形象地联系起来。一整条绳子可看作一个亚基,即蛋白质的三级结构,几条绳子相互缠绕、相互作用则为蛋白质的四级结构。通过这种形象地讲述,学生对蛋白质分子结构的抽象构型就变得形象化和具体化了。[1]在蛋白质合成过程中,经过进位、转肽、移位3步后,肽酰-tRNA就从A位点移动到了P位点,在讲解时,可以把教师的身体比作核糖体,两只脚比作两个位点,左脚为A位点,右脚为P位点,左脚下(A位点)踩着一枚硬币(肽酰-tRNA),教师往左移动一步,此时硬币(肽酰-tRNA)就从左脚(A位点)移动到了右脚(P位点),这样不仅快速地解决了这一抽象的过程,而且活跃了课堂气氛,使原来枯燥乏味的理论知识变得生动有趣。[3]

3.互动式教学法。轻松、和谐课堂氛围是开展互动式教学必备的前提条件。互动式教学方式有:(1)问题式教学方式。可以是教师自问自答,也可以是教师提问,一层一层地引导学生思考并回答问题。还可以是学生提问,并让其他同学运用理论知识一起讨论并解决问题。(2)主题讨论式教学方式。在每章内容上课之前,老师精选一些和理论知识以及临床密切相关的主题,让同学分好组,每组不同问题,搜集相关资料,制成幻灯片,当本章内容结束后,让学生上讲台来讲解所选主题,教师可适当给予提示。(3)学生授课方式。选择某些不是很难的章节,让主讲同学提前做好准备。在这种情况下,学生会仔细阅读教材,寻找相关辅助材料,认真准备,当他们上台讲课时,要以鼓励和激励为主,讲完后及时作正面的积极评价。这种角色转换的互动方式有利于培养学生的学习主动性。通过加强与学生的互动,不但活跃了课堂气氛,还使学生的学习能力得到不断提高。

生物医学论文范文第4篇

1资料与方法

1.1一般资料

择2013级临床医学专业的1班和2班,分别视为传统组和PBL组。传统组中,男学生有25人,女学生有25人,年龄集中在18-22岁之间,平均年龄为(21.5±1.5)岁,高考成绩集中在(540.5±10.8)之间,平均高考成绩为532±12.5);PBL组中,男学生有26人,女学生有24人,年龄集中在18.5~23岁之间,平均年龄为(20.5±1.3)岁,高考成绩集中在(542.5±10.1)之间,平均高考成绩为533±11.6)。两组学生在年龄、性别和高考成绩方面的差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。

1.2方法

1.2.1传统组

传统组学生在生物化学教学中接受传统的教学方式。参与教学的相关事务和人员是教材、教师、学生和教室。授课教师都是教学经验丰富的资深教师,教室为普通多媒体教室,教材是由潘文干主编,人民卫生出版社出版的第六版生物化学教材。总教学课时为54课时。

1.2.2PBL组

PBL组学生在生物化学教学中接受PBL教学法。教学教师与教材和传统组的一样,都是资深的生物化学教师和潘文干主编的教材,但是教学场所选择在计算机房,所有计算机都已经连网。采用PBL教学法首先要针对一个病例资料对PBL的问题进行精心设计。例如,病例资料为:女性,53岁,糖尿病患者,病程为5年,伴有暴饮暴食、尿频尿急和体重减轻的症状,此外,该病人的空腹血糖为8.3mmol/L,餐后2h血糖值为14.6mmol/L。针对该病例资料设计的问题为:糖尿病是一种什么样的疾病?导致糖尿病的因素有哪些?糖尿病患者通常伴有什么症状?血糖检测和调节的方法是什么?血糖的正常值范围是多少?通过这些问题的提出,可以引导学生不断对糖尿病进行深入的分析和探讨,加深对该病的学习。此外,采用分组学习的方式。教师首先将学生分成10组,每组5人,分组的时候要注意将不同的学生搭配在一起。首先留出10分钟左右的时间给每组学生进行讨论,10分钟之后,教师提问,每组学生可以抢答,如有补充或质疑,其他组的学生可以举手作答。之后,将每个总结的小任务分配给每个组,让每组派出一名学生代表到讲台上进行再次重申,汇报结果。最后一个步骤是检测教学效果,综合采用笔试和问卷调查两种形式。考试试卷要做好密封工作,采用流水式批改方式。问卷调查采用不记名的形式,考察学生学习能力的进展。

1.3统计学分析

使用SPSS18.0统计软件进行分析。计量资料以(±s)表示,采用t检验,计数资料采用χ2检验,当P<0.05时,差异具有统计学意义。

2结果

将PBL组和传统组中两组学生的笔试成绩比较,可以发现两组学生理论客观题得分差别不是很大,PBL组学生在这个题型中的得分稍微要低于传统组,该差异没有统计学意义(P>0.05);而PBL组学生在案例分析题中的得分要远远高于传统组,此外,PBL组与传统组在积极主动性、分析解决问题、兴趣、团队合作以及资源搜索和利用方面的人数比依次为积极主动性提高人数为44对26,分析解决问题能力提高人数为36对20、兴趣提高人数为35对19,团队合作能力提高人数为37对11,资源搜索和利用能力提高人数为47对17,从以上数据可以明显看出采用PBL教学法可以更好地培养学生分析解决问题、团队合作、资源搜索和利用的能力,提高学生对生物化学教学的兴趣,激发学习中的积极主动性,该差异没有统计学意义(P<0.05)。

3探讨

PBL教学方法综合运用了提问教学、情境教学、分组教学和探讨式教学的形式,在具体教学过程中,坚持以学生为主体,同时充分发挥生物化学教师的主导和引导作用。PBL教学方法一改传统教学过程中教师拼命地讲,学生端坐着听讲和一个劲的记笔记的状态。相反,学生在教师的指引下不断自主学习,充分发挥逻辑思维能力和想象能力,自主摸索、展开激烈的探讨。在这个过程中,学生们不仅能够更灵活、更透彻地掌握基础知识和技能,同时还能够不断地锻炼口头表达能力、团结合作能力、自主学习能力,分析和探究的能力,学生们共同展开一个医学问题的探讨和研究,在快乐中学习,在合作中成长,共同进步。采用PBL教学法可以更好地培养学生分析解决问题、团队合作、资源搜索和利用的能力,提高学生对生物化学教学的兴趣,激发学习中的积极主动性,而传统的教学方式是无法取得如此显著的效果的。

生物医学论文范文第5篇

1目前我校在动物医学专业本科生毕业论文指导中存在的主要问题

一直以来,我校动物医学院院办与教师对毕业论文环节是非常重视的,组织到位、学时保证、程序完整,但也存在着诸多问题,比如说,科研认识不足、实验设计不合理、实验缺乏创新、科研经费不足、专业指导老师缺乏、学生认识不足、论文答辩把关不严等。如何面对这些问题,解决这些问题,是我们当今教学改革当中的重要课题。下面就我院本科毕业论文指导中存在的一些问题进行阐述。

1.1毕业论文选题不恰当

选题是本科毕业论文的基础环节,它在一定程度上决定了毕业论文的质量。受实验条件、指导老师自身能力、学生自身素质限制,选题缺乏创新性、实用性、可行性和范围和深度不当等问题普遍存在。选题要么过大,学生无所适从,不知从哪着手。要么过小,研究的范围过窄,过于深奥,学生理解困难。要么缺乏创新,完成的毕业论文水平一般。要么完全停留在基础理论知识上面,缺乏实际操作动手能力。

1.2实验设计不合理

毕业论文设计方面,一些水平较高,从事科研教学工作多年的专业老师工作繁忙,没有时间或不愿意来进行本科生毕业论文的指导工作,专业老师指导有限,有的老师缺乏科研和实践经验,导致实验设计不合理,以至于实验进行到中途开展不下去了,不得不重新再来,既浪费了时间,又打击了学生的积极性。

1.3实验经费不足

动物医学专业本科论文,整个实验对经费要求比较高,学院投入的经费紧张或不足,经费按人头算,分配不公,没有与论文完成质量挂钩,挫伤了认真带学生的教师的积极性,也助长了部分不负责任教师的不正之风。这些都直接影响到论文完成的速度和质量。经费不足是本科毕业论文设计过程中的一个普遍的问题,往往前期一切进展顺利,学生在进行一项很有意义的实验的时候,到了中途或结尾,由于经费预算不足,这样导致了实验的质量大打折扣。指导的学生多,指导老师的科研经费紧张,毕竟实验经费充足的老师不多,大多数老师经费少,对于讲师来说更是负担不起现在高昂的实验费用。

1.4专业指导老师缺乏

指导毕业论文的师资力量薄弱存在于农科院校的许多专业中,动物医学专业毕业论文(设计)是以动物养殖的实验为主,论文指导所花的精力和时间很多。近年由于扩招,每个老师所带的学生数量急剧增加,由于许多指导教师同时又要兼顾教学和科研任务,有的在校外任职,或经常出差,作为教授还指导研究生,繁重的教学任务以及其它原因导致专业老师在论文指导上没有足够的时间投入,从而影响了毕业论文的质量。有的指导老师不严格要求学生,缺乏对学术研究的严谨。

1.5学生对毕业论文不重视

毕业论文是大学阶段专业学习情况的综合体现,最能反映大学生的理论素养、思辩能力、基础知识和创新精神。但是,现实中许多大学生并不重视做论文,不愿开展科学研究,经常以时间紧为借口参与实验研究的时间偏少。科研意识和科研精神的匮乏,使不少人抱着应付的态度,知识缺乏积累,也就难以去完成高质量的论文。同时毕业论文质量把关不严,论文答辩及评审走过场,评分标准过低,这些都直接影响了学生对毕业论文的重视程度。上头把关不严,下面敷衍了事,毕业论文的质量自然也好不到哪里去。

1.6论文写作基本功不扎实

本科教学没有设论文写作方面的课程,学生对论文写作的格式,方法及技巧知之甚少,有的时候实验完成了,论文资料收集整理得差不多了,就是无从下手,不知该如何动笔,最后只好依葫芦画瓢,各种投机取巧的心理也滋生了。其实论文写作是很讲究的,这需要我们的专业老师在课堂上一一讲解以及实验论文写作过程中加以耐心指导。

1.7毕业论文时间安排不合理

现在的毕业论文设计及操作都安排在第七学期末和第八学期初,而这时恰是同学们找工作、考研或考公务员的时间,与做毕业设计时间冲突,现在的社会大学生毕业就业压力大,尤其是对于农林院校毕业的学生。由于找工作和考研对同学们来到说是最重要的两件事,且都与毕业论文无太大关系,权衡利弊后,大部分学生必然选择前者,以至于毕业生都无法安心去认真查阅资料,认真地去做毕业论文设计、实验操作及后来的论文写作。从而导致了论文“拼凑”、“掺水”现象严重,质量下滑,而且弄虚作假和形式主义倾向严重。

2提高我校动物医学专业本科生毕业论文质量的指导措施

针对以上问题,我们立足高校,共同探讨扩招后本科毕业论文质量的保障措施。提高本科毕业论文的改革对策,在对本科毕业论文的现状和存在问题调查基础上通过从时间前移提高认识、加强选题指导、增加经费、严把论文答辩关从而有助于提高毕业论文质量。

2.1时间前移,提高认识

时间前移、认识到位是做好毕业设计的基础。为了更好地解决就业与研究生复试对毕业设计质量带来的冲击,我们应该在第七学期结束前一两个月就开始布置毕业设计工作,指导教师下达任务,学生可以利用第七学期以及寒假期间查找资料,争取让学生在下学期开学前就对本课题已经有了一定的了解。而到下学期时,学生就可以直接进入实质性的研究工作。此外,最好是将毕业论文设计贯穿于整个本科教育过程。组织从事教学、科研方面的骨干教师,结合自己的研究方面,吸收各年级中优秀学生一起参加,导师不定期的向这部分学生提供毕业设计选题,供他们选择。这样学生不仅可以锻炼自己,提高实验动手能力,而且有更多的时间来查阅资料,提高解决问题的能力,使得他们在学习之余有充裕的时间去完成高质量的毕业设计。

2.1.1学生方面

学生是学习的主体,只有让学生认识到毕业设计对其能力的培养、知识的储备、综合素质的提高和社会适应能力的增强有重要意义,他们才会尽可能地排除各种干扰,在时间和精力上有更大的投入。

2.1.2教师方面

指导教师的工作态度和认真程度对毕业设计的质量有至关重要的作用,可以通过制定对指导教师的监督管理机制来发挥这一作用。

2.2加强选题指导

加大对毕业论文的选题指导,使选题具有科学性、实践性、综合性和创新性。为提高本科毕业论文选题质量,应加大对毕业论文选题的指导力度、控制每位教师指导的毕业生数量。

2.3增加经费

学校在加大本科生毕业论文管理的同时,对本科毕业论文也要有一定的经费支持。不仅要增加投入学生的实验经费,还要加强实验室和实习基地建设,使他们有动手实践的空间。

2.4严把论文答辩关

现在很多学校都存在毕业论文考核不严的情况,或者有监督检查及考核,但力度不大,流于形式。学校及学院应健全毕业论文管理机制,严格审查,加强规范保证论文答辩要严肃正规,坚持标准。可采取一些措施如校、系二级答辩,第一次未通过可参加二次答辩等方法保证质量。