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【關(guān)鍵詞】醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué);形成性評價(jià);高等醫(yī)學(xué)教育
“形成性評價(jià)” (formative assessment)最初是由美國課程評價(jià)專家斯克瑞文于1967年率先提出來的[1]。這一概念當(dāng)時(shí)的專注點(diǎn)在于保證有效的課程開發(fā)。通過教育界的不斷探索和研究,此概念目前的含義升華為促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展,試圖將考評的重點(diǎn)放在作為人的學(xué)生的身上,與學(xué)和教的過程結(jié)合在一起[2]。形成性評價(jià)也有過程性評價(jià)之稱,是指在教學(xué)過程中對教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行即時(shí)、動態(tài)、多次的監(jiān)控,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中存在的客觀問題。除此之外,它還注重及時(shí)反饋,用以強(qiáng)化和改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。反饋是形成性評價(jià)的重要特點(diǎn),也是形成性評價(jià)發(fā)揮其作用的不可缺少的環(huán)節(jié)[3]。
一、形成性評價(jià)在“醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”教學(xué)中的意義
考試是測評學(xué)生學(xué)習(xí)效果的有效手段之一,但不是最終目的。然而現(xiàn)行考試中的種種弊端,在一定程度上弱化了考試功能的正常發(fā)揮和教育目標(biāo)的最終實(shí)現(xiàn)。因此,我們將考試改革的目的定位于:本著促進(jìn)全體學(xué)生全面發(fā)展和個(gè)性發(fā)展相結(jié)合的原則,處理好從應(yīng)試教育到素質(zhì)教育的過渡,積累考試改革的經(jīng)驗(yàn)來探索出一種適于本院校本科學(xué)生的“醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”課程理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形成性考試模式,填補(bǔ)空白,完善考核體系,突出創(chuàng)新,期望以改革考試的方法提高教學(xué)質(zhì)量。要加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),必須要改變以往單一的總結(jié)性評價(jià)體系,不能采取學(xué)期末一張?jiān)嚲矶ǔ煽兊淖龇╗4]。由單一閉卷考試轉(zhuǎn)變成多元化的考試模式。況且“醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”具有內(nèi)容復(fù)雜而廣泛、學(xué)科發(fā)展迅速、與別的學(xué)科的交叉滲透性強(qiáng)、教學(xué)任務(wù)重和包含的知識點(diǎn)較多等特點(diǎn)[5],這種情況下學(xué)生很難突出重點(diǎn)地掌握教學(xué)內(nèi)容,最終會影響教學(xué)質(zhì)量。因此需要一項(xiàng)規(guī)范的,多層面的,系統(tǒng)化的評價(jià)體系在整個(gè)教與學(xué)的過程中起到即時(shí)監(jiān)控的作用。
二、“醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”教學(xué)中形成性評價(jià)的具體應(yīng)用措施
基于以上的理論基礎(chǔ),我們計(jì)劃改革這種期末考試成績?yōu)橹鞯目己诵问?,嘗試性地提出適用于高等醫(yī)學(xué)教育中“醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”課程教學(xué)的評價(jià)體系:對學(xué)生學(xué)習(xí)過程、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等多方面的綜合性考核,最后評定學(xué)生成績?!搬t(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”形成性考核評價(jià)實(shí)施方案包括題庫的更新和補(bǔ)充、無紙化期中考試(即在機(jī)房電腦上進(jìn)行考試)、集中口試(即學(xué)生抽教研室電腦上的題口頭回答問題)、提交小綜述、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和期末卷面成績等,最后進(jìn)行問卷調(diào)查了解學(xué)生的反饋意見,便于評估此種教學(xué)改革的效果。擬定期末成績認(rèn)定方案如下:最終成績=理論課評價(jià)成績+實(shí)驗(yàn)課評價(jià)成績;理論課評價(jià)成績=無紙化期中考試(10%)+口試(5%)+提交小綜述(5%)+期末成績(60%);實(shí)驗(yàn)評價(jià)成績=實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊平均分(15%)+實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(5%)。具體實(shí)施辦法如下:
1.題庫的更新和補(bǔ)充:題庫按教學(xué)大綱和要求及時(shí)更新,并每次新組題,以避免出現(xiàn)應(yīng)試教學(xué)現(xiàn)象。加大主觀題在試卷中的比例,增加實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容相關(guān)題,促使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的重視程度。主觀題在“醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”考試中比例要增多,同時(shí)在試題中增加實(shí)驗(yàn)課相關(guān)的題目。
2.無紙化的考試考核方法:無紙化考試是為適應(yīng)信息技術(shù)發(fā)展要求和教學(xué)考試管理需求而出現(xiàn)的一種先進(jìn)的考試技術(shù),已經(jīng)在一些客觀題型占主導(dǎo)地位的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和英語考試中得到應(yīng)用。其優(yōu)點(diǎn)主要在于機(jī)器評分,真正實(shí)現(xiàn)了教考分離和公平公正,也節(jié)省老師的工作量,因而值得推廣。試題的題型有選擇題和判斷題(目前計(jì)算機(jī)對復(fù)雜的簡答題和論述題等的評分難以實(shí)現(xiàn)),這是一個(gè)代替?zhèn)鹘y(tǒng)卷面考試的無紙化考試平臺。成績按10%比例記入總成績。考核內(nèi)容覆蓋前半個(gè)學(xué)期講授的全部內(nèi)容,考核形式為網(wǎng)絡(luò)題庫計(jì)算機(jī)無紙化考核,計(jì)劃在機(jī)房進(jìn)行??己祟}型全部為選擇題和判斷題等客觀題。
3.口試考核方法:要培養(yǎng)創(chuàng)新人才,必須給予學(xué)生更多創(chuàng)造性表達(dá)的機(jī)會,為減輕期末考試壓力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果,培養(yǎng)學(xué)生口頭表達(dá)能力,增加平時(shí)成績占課程總成績的比重,將考試評價(jià)過程化,計(jì)劃安排口試記為平時(shí)成績。鼓勵(lì)學(xué)生在對基礎(chǔ)知識融會貫通的基礎(chǔ)上大膽探索,表達(dá)自己的意見,即對有創(chuàng)新思維的學(xué)生給予高分以鼓勵(lì)。期末考試前利用業(yè)余時(shí)間在教研室電腦上統(tǒng)一安排口試(分幾個(gè)考場),每位同學(xué)按學(xué)號到指定的辦公室在老師電腦上回答5道題。題目類型包括選擇題,填空題,判斷題,名詞解釋,問答題和論述題等,考生在其中隨機(jī)抽取5道題來進(jìn)行解答。
4.小綜述考核方法:寫綜述可能對于剛?cè)敫叩仍盒5膶W(xué)生們來說有點(diǎn)困難,但是在提高學(xué)生積極思考問題的能力,培養(yǎng)創(chuàng)新能力以及運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)化信息的能力等方面起著非常重要的作用。代課老師在如何查閱文獻(xiàn)、檢索資料、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫上如何獲取醫(yī)學(xué)信息等方面給同學(xué)們做專題講座, 教學(xué)生寫綜述的基本技能,指導(dǎo)學(xué)生寫出較高水平的小綜述,字?jǐn)?shù)可控制在3000-4000字。綜述題目在 “醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”研究內(nèi)容中制定,包括上課時(shí)沒時(shí)間講到的自學(xué)內(nèi)容,也可由學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)興趣和所查閱的資料自立題目來進(jìn)行撰寫。綜述內(nèi)容可包括科學(xué)界研究比較熱門的領(lǐng)域,如細(xì)胞通訊和細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞增殖與細(xì)胞周期的調(diào)控、細(xì)胞的生長和分化、細(xì)胞的衰老和死亡、干細(xì)胞及其應(yīng)用 和細(xì)胞工程等幾個(gè)方面。讓同學(xué)課后根據(jù)自己感興趣的知識點(diǎn)到圖書館查閱資料,翻讀文獻(xiàn),擴(kuò)大自己的知識面,從而完成撰寫綜述的任務(wù),要求期末前以班級為單位提交給代課老師。
5.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)考核方法:要求利用“醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”研究技術(shù)包括光學(xué)顯微技術(shù)、電子顯微技術(shù)、顯微分光光度術(shù)和顯微熒光光度術(shù) 、細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和細(xì)胞器的分離與提純等技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn),促使學(xué)生思考“醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和研究方法,為將來的進(jìn)一步深造打基礎(chǔ)。內(nèi)容要求應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)材料(含實(shí)驗(yàn)儀器及藥品)、實(shí)驗(yàn)方法及步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論等5個(gè)環(huán)節(jié)。老師應(yīng)提前交代實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求和注意事項(xiàng)并且始終指導(dǎo)學(xué)生完成好作業(yè)。這樣就能夠?qū)W(xué)生的理論水平和實(shí)踐能力進(jìn)行全面的考核,更重要的是促使學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)課。如此培養(yǎng)出來的學(xué)生才能勇于探索、富于創(chuàng)新,才有較強(qiáng)的實(shí)際工作能力和社會適應(yīng)能力。
6.問卷分析:本課程在結(jié)束時(shí),對進(jìn)行考試改革的各個(gè)班級學(xué)生進(jìn)行無記名問卷調(diào)查,總結(jié)學(xué)生的反饋意見和建議,為將來進(jìn)一步完善教學(xué)改革提供客觀的依據(jù)。
7.成績分析做出結(jié)論:學(xué)生最終成績在同等批次班級間做對比并統(tǒng)計(jì)分析,同時(shí)結(jié)合問卷調(diào)查做出最終結(jié)論。
三、結(jié)語
我們相信依托這種綜合性的考核,能夠更加客觀地反映學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)生對所學(xué)知識的掌握程度,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,能真真意義上實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提升。
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關(guān)鍵詞:創(chuàng)新;細(xì)胞生物學(xué);科研;實(shí)踐;教學(xué)
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)29-0114-02
培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,努力提高大學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,是增強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)的需要,也是一個(gè)民族進(jìn)步和國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力。作為生命科學(xué)的基礎(chǔ)和前沿學(xué)科,《細(xì)胞生物學(xué)》是一門實(shí)踐性、研究性很強(qiáng)的課程,內(nèi)容比較抽象、深奧,需要理論和實(shí)踐密切聯(lián)系。
傳統(tǒng)的教學(xué)方式是以教師、教材和課堂三者為中心的封閉式教育模式,教師在課堂上單向灌輸知識,學(xué)生被動地接受。在這種模式下,大學(xué)生主要的學(xué)習(xí)活動是通過死記硬背記住教材現(xiàn)成結(jié)論、機(jī)械地接收實(shí)驗(yàn)技能,不利于學(xué)生發(fā)散性思維和自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。另一方面,傳統(tǒng)教學(xué)中理論和實(shí)踐教學(xué)與科研相脫節(jié)。高等學(xué)校教學(xué)與科研是相互依賴、相互促進(jìn)、不可分離的一體;教學(xué)是科研的基礎(chǔ),科研是教學(xué)的發(fā)展和提高。沒有科研的支撐,難以實(shí)現(xiàn)旨在培養(yǎng)創(chuàng)新能力的教學(xué)目的。但由于實(shí)驗(yàn)設(shè)施等條件的限制,本科生參與科研項(xiàng)目的機(jī)會較少,不利于綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。針對傳統(tǒng)教育模式存在的問題,核心主干課程《細(xì)胞生物學(xué)》的理論和實(shí)踐教學(xué)模式改革就顯得十分必要。
一、采用多樣化的教學(xué)方法 突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性
為了進(jìn)一步適應(yīng)當(dāng)前對高層次專業(yè)復(fù)合型人才的需求,培養(yǎng)具有系統(tǒng)理論知識和分析解決問題能力的創(chuàng)新人才,我們在理論課的教學(xué)模式中推行啟發(fā)式、研究式、討論式、基于問題式等教學(xué)手段,以學(xué)生為中心代替了以教師為中心,以重能力培養(yǎng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)重知識傳授,以小組討論和教師指導(dǎo)式教學(xué)方法代替了傳統(tǒng)的課堂講授,使學(xué)生更加積極、主動參與教學(xué)活動,真正實(shí)現(xiàn)“互動式教學(xué)”。并且在保證基礎(chǔ)知識教學(xué)的前提下,將教學(xué)活動與科研、實(shí)踐工作緊密而有機(jī)地結(jié)合,以科研、實(shí)踐引導(dǎo)和促進(jìn)教學(xué),提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考以及分析問題和解決問題的能力。通過豐富多樣的教學(xué)方式為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)踐機(jī)會,激發(fā)興趣使學(xué)生不由自主地進(jìn)入研究性學(xué)習(xí),從而使教師從知識的傳輸者變?yōu)橹笇?dǎo)者和促進(jìn)者,學(xué)生從知識的被動接受者變?yōu)橹R的主動構(gòu)建者。這種以學(xué)生為主體,強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)形式,促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新教育和素質(zhì)教育水平的提高。
(一)基于問題的啟發(fā)式教學(xué)模式
以問題為基礎(chǔ)的教學(xué)方法是以學(xué)生為中心、以教師為引導(dǎo)的開放式教學(xué)方法,是將問題作為教學(xué)的基本因素,教師在授課時(shí)有計(jì)劃、有步驟地向?qū)W生提出問題,學(xué)生或者帶著問題聽課,或者課后根據(jù)問題進(jìn)行思考,使學(xué)生在不斷的提出問題和解決問題中完成教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí),找到問題的答案。這種基于問題式的教學(xué)方法,鼓勵(lì)學(xué)生提出更好的問題,在探索和思考中學(xué)習(xí),可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的綜合能力,養(yǎng)成終生獨(dú)立學(xué)習(xí)的習(xí)慣。
(二)討論式教學(xué)模式
細(xì)胞是一切生命體生長、發(fā)育、衰老和死亡過程的基礎(chǔ),從遺傳到變異,從生理到病理,幾乎所有生命現(xiàn)象的原因都要到細(xì)胞中尋找答案。近年來,現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域中的重大進(jìn)展非常精彩,許多研究內(nèi)容和成果如細(xì)胞通訊、細(xì)胞增殖及其調(diào)控、細(xì)胞衰老與程序化死亡等對社會的發(fā)展影響深遠(yuǎn)。為了提高學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣,我們增設(shè)了4個(gè)學(xué)時(shí)的討論課。討論課由教師給定一些議題,如“細(xì)胞信號傳導(dǎo)與環(huán)境適應(yīng)性討論”、“光合作用研究與人類未來面臨的糧食問題討論”、“細(xì)胞生物學(xué)的最新研究成果與諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎”、“細(xì)胞學(xué)發(fā)展歷程對‘三觀’的啟示”、“獵奇與興趣在細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展中的意義”、“人造生命――克隆人與生物倫理學(xué)”等。討論分組進(jìn)行,每個(gè)小組負(fù)責(zé)一個(gè)題目的全面闡述,小組成員分工協(xié)作完成查閱文獻(xiàn)、制作ppt和課堂報(bào)告等工作,然后由教師做出評價(jià)。通過討論式教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性,鍛煉學(xué)生口頭表達(dá)能力,并培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。
(三)研究探索式教學(xué)模式
細(xì)胞生物學(xué)中很多重大的理論和結(jié)果都是建立在經(jīng)典實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的,教材中具有豐富的實(shí)驗(yàn)素材。在教學(xué)中,我們注重講解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和過程,分析、總結(jié)和歸納實(shí)驗(yàn)背后的原理,啟發(fā)學(xué)生對科學(xué)問題及重大發(fā)現(xiàn)的認(rèn)識和思考。課外鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生參與到教師的植物組培科研項(xiàng)目中,完成一些能勝任的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),將科研中的問題帶入課堂,引導(dǎo)學(xué)生思考和討論,在應(yīng)用、實(shí)踐和錯(cuò)誤中學(xué)習(xí),加深學(xué)生對基本理論的理解。開展研究式和探索式的教學(xué)模式,可以使學(xué)生在“學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識―聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用―鞏固再提高”的探究實(shí)踐中,逐步培養(yǎng)出科學(xué)的思維方式和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
二、發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
在高校中,科研訓(xùn)練是培養(yǎng)創(chuàng)新人才和提高大學(xué)生創(chuàng)新能力的重要方法和有效手段。通過科研訓(xùn)練,讓大學(xué)生系統(tǒng)地參與到科研項(xiàng)目當(dāng)中,讓學(xué)生“做中學(xué)”,將理論知識應(yīng)用到實(shí)踐,鍛煉動手能力,達(dá)到學(xué)以致用、活學(xué)活用的目的。在科研和實(shí)踐方面,我們充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,各位老師在獲得科研項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,創(chuàng)造多種有利條件鼓勵(lì)有興趣、有能力的學(xué)生較早地參與教師的科研課題,并引導(dǎo)學(xué)生積極參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃和課外學(xué)術(shù)競賽等一系列科技創(chuàng)新活動中。在專業(yè)教師指導(dǎo)下,學(xué)生自行查閱文獻(xiàn),自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,最后整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)而撰寫成??蒲谢顒邮箤W(xué)生學(xué)習(xí)了科研的知識,通過收集、整合信息構(gòu)建知識,體會到科研的樂趣,進(jìn)而增強(qiáng)了大學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識,取得了較好的成果。利用科研大平臺將理論和實(shí)踐相結(jié)合,教學(xué)與科研相輔相成,這樣就形成了覆蓋課堂內(nèi)外的立體化教學(xué)模式,將學(xué)生的專業(yè)知識、創(chuàng)新能力和科研素質(zhì)的提高緊密結(jié)合起來,達(dá)到了培養(yǎng)本科生工程實(shí)踐創(chuàng)新能力的教學(xué)目的,同時(shí)也可使學(xué)生盡早了解教師的研究方向和內(nèi)容,有利于大四畢業(yè)論文等環(huán)節(jié)的完成。近幾年來,學(xué)生參與數(shù)量上以及考研升學(xué)人數(shù)、比例層次都得到穩(wěn)步提高,考入上海交通大學(xué)、南京大學(xué)等名校研究生的學(xué)生比例逐年增加。
三、改革課程考試方式 推進(jìn)教學(xué)改革效果
傳統(tǒng)考試制度存在諸多弊端,如考核方式單一、考試內(nèi)容單一,這種片面的評分方法不能真實(shí)反映學(xué)生理解知識和應(yīng)用知識的能力,也很難達(dá)到理論與科研實(shí)踐相結(jié)合,提高學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)目的。為了更全面、科學(xué)、客觀地評價(jià)學(xué)生的綜合能力,我們將期末一卷定成績的傳統(tǒng)單一考試方式改革為多元化的綜合考核方式,進(jìn)而帶動教學(xué)模式的改革。學(xué)生成績的評定由平時(shí)成績和期末考試兩部分組成,平時(shí)成績的比例增加到30%。平時(shí)成績主要包括課堂考勤、課堂測試、課后作業(yè)、期中考試以及專題討論等。課堂小測試我們采用2人一組,讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)考題;或者采用試題抽簽、一人一題的方式,專題討論分組進(jìn)行。期末考試主要考察學(xué)生對基礎(chǔ)知識,包括基本概念、原理和方法的掌握情況,以及對應(yīng)用實(shí)例的理解,同時(shí)也增加了綜合分析題及實(shí)驗(yàn)技能等試題。通過課程考核方式的改革,既調(diào)動了學(xué)生在課堂上的積極性,也建立了一個(gè)真正全面、客觀、合理的課程考核體系,效果良好。
四、結(jié)語
高等教育的發(fā)展方向是以學(xué)生為主體,重視能力培養(yǎng),促進(jìn)大學(xué)生的全面發(fā)展。在近年來的教學(xué)改革實(shí)踐中,我們遵循能力本位的理念,基礎(chǔ)與科研實(shí)踐并重,探索了一條立足課程體系優(yōu)化和完善、科研創(chuàng)新實(shí)踐為目標(biāo)的人才培養(yǎng)模式。通過互動式、實(shí)踐性教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和科研能力的目的。在課堂教學(xué)過程中,我們以細(xì)胞生物學(xué)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為例,引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性思維;并通過討論課等形式,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;同時(shí)課外鼓勵(lì)那些對科研具有濃厚興趣的學(xué)生,進(jìn)一步進(jìn)行系統(tǒng)的科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)。因此,教學(xué)與科研實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式,可以幫助學(xué)生更好地構(gòu)建細(xì)胞生物學(xué)的知識體系,對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維意識和研究能力,培養(yǎng)具有可持續(xù)發(fā)展能力的應(yīng)用型生命科學(xué)人才均具有重要意義。
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1當(dāng)前護(hù)理專業(yè)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中面臨的問題
盡管從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行了一定的嘗試,獲得了良好的教學(xué)效果。但是,在教學(xué)過程中也碰到一些問題:①教學(xué)時(shí)數(shù)的限制。我院細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)理論時(shí)數(shù)為30學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)為20學(xué)時(shí)。如何在有限的時(shí)間內(nèi)既要完成教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容,又要適時(shí)補(bǔ)充前沿動態(tài)、保證教學(xué)質(zhì)量是一個(gè)挑戰(zhàn)。②醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)不僅教學(xué)內(nèi)容多,而且知識枯燥抽象,因此,如何把這些微觀事物,生動形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前是教師面臨的關(guān)鍵任務(wù)。③鑒于部分護(hù)理專業(yè)學(xué)生在高中階段沒有接觸或?qū)W習(xí)過生物學(xué)及其相關(guān)知識,而一進(jìn)校就學(xué)習(xí)需要較高基礎(chǔ)背景的細(xì)胞生物學(xué),由于課時(shí)數(shù)的限制,在教學(xué)過程中顯得很吃力。如何兼顧基礎(chǔ)扎實(shí)和基礎(chǔ)相對薄弱的同學(xué),采取何種教學(xué)方法,值得進(jìn)一步摸索。
2護(hù)理醫(yī)學(xué)本科細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐
2.1調(diào)整課程實(shí)施計(jì)劃
由于細(xì)胞生物學(xué)的快速發(fā)展已廣泛輻射醫(yī)學(xué)及生物的各個(gè)學(xué)科,為夯實(shí)醫(yī)學(xué)生的生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)以適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)更高要求,經(jīng)學(xué)校批準(zhǔn),已將原有醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程由40學(xué)時(shí)增加為50學(xué)時(shí),其中理論課由原有的24學(xué)時(shí)增加為30學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)課由原有16學(xué)時(shí)增加為20學(xué)時(shí)。作為醫(yī)學(xué)教育的基礎(chǔ)學(xué)科,既往我校醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程安排在第一學(xué)年的第二學(xué)期,即學(xué)生接觸、學(xué)習(xí)的第一門生物或醫(yī)學(xué)學(xué)科。細(xì)胞生物學(xué)課程的前導(dǎo)課程僅為高中生物學(xué),并且護(hù)理本科專業(yè)一部分學(xué)生沒有接觸或?qū)W習(xí)過生物學(xué)及其相關(guān)知識。受其限定,既往細(xì)胞生物學(xué)課程的教學(xué)深度、廣度顯然已不能適應(yīng)現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展,同時(shí)由于主要相關(guān)生物學(xué)科如生物化學(xué)、分子遺傳學(xué)的課程均設(shè)置在第二學(xué)年,為逐步實(shí)現(xiàn)生物學(xué)科的系統(tǒng)教學(xué),經(jīng)相關(guān)學(xué)科一起反復(fù)論證,并經(jīng)廣泛調(diào)研國內(nèi)、國際細(xì)胞生物學(xué)課程,經(jīng)學(xué)校批準(zhǔn),已將醫(yī)學(xué)生細(xì)胞生物學(xué)課程調(diào)整至第三學(xué)期(第二學(xué)年的第一學(xué)期)。
2.2針對專業(yè)特點(diǎn),優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才
筆者在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)過程中,以突出護(hù)理醫(yī)學(xué)專業(yè)特點(diǎn)為宗旨,一方面遴選合適的教材。目前我校使用的是衛(wèi)生部規(guī)劃教材《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》(陳譽(yù)華主編),該教材的優(yōu)點(diǎn)是在保證細(xì)胞生物學(xué)基本知識、基本理論的前提下,與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的聯(lián)系比較密切,刪除了一些經(jīng)典細(xì)胞生物學(xué)的內(nèi)容,如有關(guān)低等生物細(xì)胞、植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及其功能(包括葉綠體等細(xì)胞結(jié)構(gòu))的描述等。另一方面,對教學(xué)大綱進(jìn)行修訂,以堅(jiān)持“基礎(chǔ)實(shí)、內(nèi)容新、知識活”的原則,大膽對教材內(nèi)容進(jìn)行了合理的取舍、調(diào)整、深入或更改。鑒于細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容多,知識枯燥抽象,筆者重新對教學(xué)方法進(jìn)行了審視,作出了以下改進(jìn)。除了講述式外,還可以采用問題式、啟發(fā)式或討論式等多種教學(xué)方法。在教學(xué)過程中,注意啟發(fā)學(xué)生,讓學(xué)生多動腦筋,帶著問題去學(xué)習(xí)。比如筆者介紹細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)一章,在導(dǎo)入的時(shí)候,先放幾張臨床病人的照片。如肢端肥大癥病人和重癥肌無力病人的照片,然后告訴學(xué)生這些人的患病是因?yàn)榧?xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制出現(xiàn)了問題。通過學(xué)習(xí)這一章的內(nèi)容,學(xué)生就可以利用所學(xué)知識來解決問題。為了改革傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)模式和教學(xué)方法,國內(nèi)有一些院校也在嘗試使用PBL,但在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中還少有運(yùn)用。我們正在嘗試將PBL教學(xué)法引入醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)中,并且取得了一定成效。
2.3倡導(dǎo)多媒體教學(xué)
多媒體教學(xué)是建立在擁有大量動態(tài)圖像(視頻、動畫)、靜態(tài)圖像(圖片、圖形)、文字、聲音、電子模型等教學(xué)資料基礎(chǔ)上,以電子技術(shù)媒體的研究和應(yīng)用為核心,利用各種電教器材綜合處理文字、聲音、圖像、圖形、動畫、電子模型等信息的技術(shù)[2]。多媒體教學(xué)具有形象、生動,感染力強(qiáng),節(jié)省時(shí)間,容量大等優(yōu)點(diǎn),深受廣大師生歡迎的教學(xué)方法。例如醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)理論課中關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸過程是學(xué)生較難理解的內(nèi)容,在應(yīng)用多媒體課件后,能展示不同物質(zhì)在跨膜運(yùn)輸過程中的動態(tài)過程。學(xué)生容易理解,反應(yīng)良好。在講授有絲分裂和減數(shù)分裂這兩部分時(shí),利用多媒體靜態(tài)圖像、連續(xù)動畫、片段動畫、多側(cè)面、多層次形象地模擬出染色體在整個(gè)細(xì)胞分裂過程中的變化,以及分裂過程的差錯(cuò)將產(chǎn)生何種遺傳病及其病例照片,這種圖文并茂的授課方式增強(qiáng)了教學(xué)的直觀性、生動性,使學(xué)生印象深刻,從而提高了教學(xué)效率,起到事半功倍的效果。
2.4優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生動手能力
醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教材使用的是本科室2007年編寫的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo),并且在此基礎(chǔ)上筆者不斷充實(shí)、完善和更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。該實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)詳細(xì)介紹了常用的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù),增加了新實(shí)驗(yàn)以提高學(xué)生動手能力。針對醫(yī)學(xué)護(hù)理專業(yè)的學(xué)生,實(shí)驗(yàn)也有所側(cè)重,如除了讓學(xué)生熟練使用普通光學(xué)顯微鏡,還讓學(xué)生親自動手制作各種涂片、滴片和壓片等,并且能熟練運(yùn)用光學(xué)顯微鏡對自己制作的標(biāo)本進(jìn)行觀察,從而能認(rèn)識常見細(xì)胞在光學(xué)顯微鏡下的一些基本形態(tài),為其后續(xù)的學(xué)習(xí)、工作打下基礎(chǔ)。另外還增加了骨髓細(xì)胞染色體制備、觀察實(shí)驗(yàn),鍛煉了學(xué)生的動手能力。這些實(shí)驗(yàn)操作性強(qiáng),動手較多,學(xué)生興趣濃厚,教學(xué)效果好。
2.5充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,建立輔導(dǎo)網(wǎng)站
在課堂教學(xué)之后引入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔導(dǎo),是對細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)的有效補(bǔ)充[3]。教研室在2007年成功申報(bào)校級精品課程的基礎(chǔ)上,制作了細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)網(wǎng)站,該網(wǎng)站覆蓋了講授的細(xì)胞生物學(xué)理論課程,還包括學(xué)生練習(xí)自測、模擬實(shí)驗(yàn)。同時(shí)在授課過程中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會利用網(wǎng)絡(luò)資源,給學(xué)生介紹一些生物方面的網(wǎng)站以及優(yōu)秀雜志的網(wǎng)站,讓學(xué)生及時(shí)了解在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域或生命科學(xué)領(lǐng)域最新進(jìn)展或解決在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。學(xué)生通過瀏覽網(wǎng)站,查詢、下載相關(guān)文獻(xiàn),完成作業(yè),成為知識體系的主動建構(gòu)者,提高了分析問題、解決問題的能力,同時(shí)還培養(yǎng)了獲取信息、處理信息和應(yīng)用信息的能力。
2.6采取多種形式,提高教師的教學(xué)、科研水平
[關(guān)鍵詞]醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué) 教學(xué)改革
[中圖分類號]G622 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1009-5349(2015)12-0233-01
臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用科學(xué)專業(yè)。它致力于培養(yǎng)具備基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)的基本理論和醫(yī)療預(yù)防的基本技能,能在醫(yī)療衛(wèi)生單位、醫(yī)學(xué)科研等部門從事醫(yī)療及預(yù)防、醫(yī)學(xué)科研等方面工作的醫(yī)學(xué)高級專門人才。該專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)方面的基礎(chǔ)理論和基本知識,人類疾病的診斷、治療、預(yù)防方面的基本訓(xùn)練。要具有對人類疾病的病因、發(fā)病機(jī)制做出分類鑒別的能力。隨著細(xì)胞結(jié)構(gòu)及功能的相關(guān)知識和理論在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用的不斷深入,“細(xì)胞生物學(xué)”已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的重要基礎(chǔ),在醫(yī)學(xué)教育中占有重要的地位。對于現(xiàn)代醫(yī)科學(xué)生來說,具備“細(xì)胞生物學(xué)”的相關(guān)基礎(chǔ)知識和基本技能,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他醫(yī)學(xué)課程必不可少的條件。
一、醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程內(nèi)容體系和結(jié)構(gòu)
我校醫(yī)學(xué)本科專業(yè)自1978年開設(shè)以來,在教育部組織的1997年、2006年本科教學(xué)工作水平評估中分別達(dá)到“優(yōu)”和“良”的水平。為內(nèi)蒙古、吉林、遼寧等全國各地區(qū)培養(yǎng)了一萬多名合格的高級醫(yī)學(xué)專業(yè)人才,臨床專業(yè)畢業(yè)生遍布全國各省及美國、日本等國家。所招學(xué)生范圍逐年擴(kuò)大,并分為漢班和蒙班,其中蒙班學(xué)生為蒙古族,他們主要為蒙古族中小學(xué)考上來的,蒙語授課兼修漢語。
醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)以細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)為基礎(chǔ),是探索研究人體細(xì)胞發(fā)生、發(fā)育、增殖、衰老、死亡以及細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的異常與人類疾病關(guān)系的學(xué)科。課程基本內(nèi)容有13章,包括細(xì)胞生物學(xué)緒論、細(xì)胞膜的化學(xué)組成與特性、細(xì)胞表面與細(xì)胞外基質(zhì)、細(xì)胞膜的功能、細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)、線粒體、核糖體、細(xì)胞骨架、細(xì)胞核與遺傳物質(zhì)儲存、細(xì)胞中遺傳信息的傳遞及調(diào)控、細(xì)胞增殖與細(xì)胞周期、細(xì)胞分化、細(xì)胞衰老與死亡。第1章,引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程,指導(dǎo)學(xué)生如何學(xué)習(xí)這門課;第2―9章為基礎(chǔ)理論知識,學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)特有的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能及其與疾病關(guān)系;第10―13章,主要以細(xì)胞為整體,看細(xì)胞的“一生”變化。通過這三部分的學(xué)習(xí),能夠使學(xué)生掌握人體細(xì)胞的知識,同時(shí)把細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的異常與人類疾病關(guān)系滲透到各個(gè)章節(jié)。
二、醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)與其他課程的聯(lián)系
醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)在臨床專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中,大一開課,這充分體現(xiàn)了該課程的基礎(chǔ)性。其后的課程有生物化學(xué)、組織學(xué)與胚胎學(xué)、生理學(xué)、病理學(xué)、免疫學(xué)等。組織學(xué)與胚胎學(xué)是相互關(guān)聯(lián)的兩門學(xué)科,習(xí)慣列為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。組織學(xué)是研究機(jī)體微細(xì)結(jié)構(gòu)及其相關(guān)功能的科學(xué)。胚胎學(xué)主要是研究從受精卵發(fā)育為新生個(gè)體的過程及其機(jī)理的科學(xué),其研究內(nèi)容包括生殖細(xì)胞發(fā)生、受精、胚胎發(fā)育、胚胎與母體的關(guān)系、先天性畸形等。在其內(nèi)容中涉及細(xì)胞的知識較多,比如什么是生殖細(xì)胞、細(xì)胞分化的原理、細(xì)胞分裂產(chǎn)生新的細(xì)胞等等。如果沒有學(xué)習(xí)相應(yīng)的細(xì)胞生物學(xué)課程,很難理解這些基本概念與原理。生理學(xué)是研究機(jī)體正常生命活動規(guī)律的一門課程,學(xué)生能夠?qū)W習(xí)人體各器官的基本功能,認(rèn)識機(jī)能與結(jié)構(gòu)的聯(lián)系,理解機(jī)體的整體統(tǒng)一性及與環(huán)境的對立統(tǒng)一關(guān)系。其內(nèi)容包括細(xì)胞、組織、器官和系統(tǒng)的基本功能及功能調(diào)節(jié)。該課與細(xì)胞生物學(xué)關(guān)聯(lián)緊密,很多人體生理活動,都是以細(xì)胞為基礎(chǔ)。比如細(xì)胞的Na-K離子泵工作原理闡釋了物質(zhì)在細(xì)胞兩側(cè)的運(yùn)輸,從而調(diào)節(jié)人體內(nèi)環(huán)境滲透壓平衡。
生物化學(xué)是運(yùn)用化學(xué)的理論與方法,從分子水平研究生命現(xiàn)象的科學(xué),能夠使學(xué)生獲得生物化學(xué)的基本理論、基本知識和基本技能。其內(nèi)容包括蛋白質(zhì)與核酸化學(xué)、維生素、酶、生物氧化、物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)、肝臟生化和酸堿平衡等。這里提到的核酸是細(xì)胞內(nèi)的遺傳信息載體,生物氧化、物質(zhì)代謝多發(fā)生在細(xì)胞內(nèi),可見,離開了細(xì)胞,生物化學(xué)這門課程將無法開展。病理學(xué)是一門研究疾病的病因、發(fā)病機(jī)制、病理改變(包括代謝、機(jī)能和形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變)和轉(zhuǎn)歸的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科。其目的是認(rèn)識和掌握疾病的本質(zhì)的發(fā)生發(fā)展的規(guī)律,從而為防治疾病提供必要的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐依據(jù)。人類很多疾病的本質(zhì)是特定細(xì)胞的損傷,比如高膽固醇血癥,主要發(fā)病原因是細(xì)胞膜上的受體缺失或無法識別供體。因此,在介紹這類疾病時(shí),就需要掌握細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、細(xì)胞膜的功能等細(xì)胞生物學(xué)內(nèi)容。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)研究機(jī)體免疫系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和生理功能的科學(xué),其基本定義概念如抗原、抗體,這些都是細(xì)胞內(nèi)外存在的物質(zhì)。
因此,隨著我校臨床專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃的改革發(fā)展,醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)必定成為必不可少的專業(yè)基礎(chǔ)課程,需要加以重視。
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[關(guān)鍵詞]細(xì)胞微環(huán)境;無血清培養(yǎng)體系;再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
中圖分類號:R329 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)21-0308-01
1 無血清培養(yǎng)體系簡介
無血清培養(yǎng)體系是在合成培養(yǎng)體系的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,主要是尋找替代血清的各種可能性,使無血清培養(yǎng)既能進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),又可以避免血清帶來的不利影響。與含血清培養(yǎng)相比,具有很多的優(yōu)點(diǎn),無血清培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展是從上世紀(jì)七十年代開始的,其中基于生產(chǎn)安全性的重組藥物而開發(fā)的無血清培養(yǎng)基,不用動物做為蛋白來源,降低了成本也加快了報(bào)批的速度,后來逐漸發(fā)展成為培養(yǎng)基的組成成分全部為化學(xué)已知物,更易進(jìn)行目標(biāo)蛋白的分離純化,要求培養(yǎng)的細(xì)胞要具有較高的特異性。
一般無血清培養(yǎng)體系由基礎(chǔ)培養(yǎng)和替代血清補(bǔ)充因子兩部分組成,其中基礎(chǔ)培養(yǎng)是零添加血清的合成培養(yǎng)基,按照細(xì)胞的生長要求將各種微量元素和營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行合成為基礎(chǔ)培養(yǎng)基。補(bǔ)充因子是代替血清的各種因子,包括激素、生長因子、結(jié)合蛋白等,在所有的補(bǔ)充因子中,胰島素、轉(zhuǎn)鐵蛋白、亞硒酸鈉是細(xì)胞在無血清培養(yǎng)基中生長所必須的,是必須具備的補(bǔ)充因子。
2 無血清培養(yǎng)體系在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
2.1 無血清培養(yǎng)基研制配方的應(yīng)用
研究人員研究發(fā)現(xiàn)在無血清合成輸卵管液培養(yǎng)基中加入胰島素、轉(zhuǎn)鐵蛋白和硒,可以提高動物胚胎的發(fā)育質(zhì)量,再加入牛血清白蛋白后,可以促進(jìn)囊胚的發(fā)展,可以促進(jìn)細(xì)胞的增殖實(shí)驗(yàn)。CHO、Vero等工程細(xì)胞是單克隆抗體和基因工程藥物的表達(dá)載體,在對無血清培養(yǎng)基的研制時(shí),要滿足增殖的需要,同時(shí)也要表達(dá)目的產(chǎn)物。例如CS-NS0細(xì)胞是抗-CD25單克隆抗體的表達(dá)體,無血清低蛋白培養(yǎng)基可以滿足大規(guī)模培養(yǎng)和抗體表達(dá)的要求,批培養(yǎng)最大活細(xì)胞密度和最大抗體濃度都達(dá)到很高?;谌伺吣I細(xì)胞培養(yǎng)的無蛋白培養(yǎng)基,可以用于對抗聚乙烯介導(dǎo)轉(zhuǎn)染慢病毒,具有較高的滴度,成本也較低。針對Vero細(xì)胞源乙型腦炎疫苗而研制的無血清培養(yǎng)基,沒有任何動物源性成分,疫苗只要添加穩(wěn)定劑,就可以在常溫下保存。
2.2 無血清培養(yǎng)體系在細(xì)胞增殖方面的應(yīng)用
雌二醇是無血清培養(yǎng)基中經(jīng)常添加的激素,如果其濃度較高,會抑制毛囊的生長;PDGF、TGF-β、FGF是三種信號通路,可以促進(jìn)間質(zhì)干細(xì)胞的生長分化,如果其中之一受到抑制作用會影響間質(zhì)干細(xì)胞的生長,如果三種信號通路結(jié)合好,則會使間質(zhì)干細(xì)胞在培養(yǎng)基中傳到五代。如果無血清培養(yǎng)基鈣濃度較低,下調(diào)Smad蛋白介導(dǎo)會維持角膜基質(zhì)細(xì)胞的表型,角膜的上皮細(xì)胞也可以長期進(jìn)行傳代培養(yǎng)。中草藥是我國的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)代表,細(xì)胞無血清培養(yǎng)技術(shù)也影響到中草藥的作用機(jī)制,研究顯示黃芪可以增加人皮膚表皮干細(xì)胞將粒酶轉(zhuǎn)化為錄酶,并增強(qiáng)其活性。
2.3 無血清培養(yǎng)基在細(xì)胞和組織移植中的應(yīng)用
無血清培養(yǎng)體系安全性較高,所以廣泛應(yīng)用于基于生物細(xì)胞培養(yǎng)的細(xì)胞或組織移植治療中。在無血清培養(yǎng)基中培養(yǎng)骨髓基質(zhì)干細(xì)胞,可以獲得與含血清培養(yǎng)基相同的增殖效果,如果患者屬于特殊貧血類型并且體重較輕,可以誘導(dǎo)人體成骨,并可以抑制異位骨,這方面比含血清培養(yǎng)更具有優(yōu)勢。采用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法轉(zhuǎn)染骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞,可以在無血清培養(yǎng)的條件下抑制細(xì)胞的凋亡,使骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞可以存活于下肢缺血性疾病的治療中。
如果某些細(xì)胞和組織具移植的可能性,如果研制的培養(yǎng)基可以長久的維持細(xì)胞特性,這將會促進(jìn)移植的成功率。新鮮剛分離的肝細(xì)胞具有特有的分化屬性,此屬性如果存在于含血清培養(yǎng)基中就會喪失掉,如果在無血清培養(yǎng)基中添加地塞米松、表皮生長因子、垂體提取物等,肝細(xì)胞就會保持3-4周的分化屬性,這對于需要肝部移植的患者來說,是一大福音。對由幼年牛軟骨外植體組成的無血清培養(yǎng)基進(jìn)行觀察后發(fā)現(xiàn),外植體的力學(xué)性能和生物含量得到了有效的加強(qiáng),其性能一直比較穩(wěn)定,細(xì)胞充滿活力。含血清基外植體的力學(xué)則有所下降,并且損失了一定的聚糖并發(fā)。這充分說明了無血清培養(yǎng)基可以延長成熟細(xì)胞的特性,在組織互作無血清培養(yǎng)體系中,需要添加特定的材料來介導(dǎo)才能促進(jìn)上皮間質(zhì)的互作。
2.4 無血清培養(yǎng)基在腫瘤治療方面的應(yīng)用
無血清培養(yǎng)基具有許多優(yōu)點(diǎn),包括可以使細(xì)胞生存所需的營養(yǎng)物質(zhì)得到保證,除掉了血清中的促分化劑,對于腫瘤的發(fā)現(xiàn)和治療具有重要的應(yīng)用價(jià)值。無血清培養(yǎng)可以增加SP2/0細(xì)胞中的瘤細(xì)胞,這些瘤細(xì)胞都具有干細(xì)胞特性,可以將SP2/0中的腫瘤干細(xì)胞進(jìn)行富集。細(xì)胞外基質(zhì)可以影響腫瘤細(xì)胞的存活、增殖和遷移,無血清培養(yǎng)基中加入纖維連接蛋白后來培養(yǎng)人乳腺癌細(xì)胞,可以上調(diào)基質(zhì) 金屬蛋白酶的活性。單克隆抗體可以阻斷整合素,可以抑制基質(zhì)金屬蛋白酶的活化反應(yīng)。在進(jìn)行腫瘤治療時(shí),對體外誘導(dǎo)擴(kuò)增CIK細(xì)胞及抗腫瘤活性進(jìn)行研究,分別采用無血清培養(yǎng)和含血清培養(yǎng)基,結(jié)果顯示無血清培養(yǎng)基可以代替含血清培養(yǎng)基,某些方面還有含血清培養(yǎng)沒有的優(yōu)勢。研究人員研究了適合于B16黑色毒瘤細(xì)胞培養(yǎng)的無血清培養(yǎng)基,對樹突狀細(xì)胞進(jìn)行預(yù)防。這說明無血清培養(yǎng)的免疫活性細(xì)胞可以用于腫瘤的生物免疫治療。
2.5 無血清培養(yǎng)基在外周血淋巴細(xì)胞抑制中的應(yīng)用
抑制外周血淋巴細(xì)胞的無血清培養(yǎng)基是一種生物制劑,主要成分是凝集素、基礎(chǔ)培養(yǎng)基和血清替代物,其血清替代物包括牛血清白蛋白、重組人胰島素、檸檬酸鐵和氨基酸母液,外周血淋巴細(xì)胞培養(yǎng)基不用動物或者人的血清,不僅降低了培養(yǎng)基成本,還可以降低疾病的傳播,此淋巴細(xì)胞培養(yǎng)基可以增強(qiáng)淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)換率,促進(jìn)淋巴細(xì)胞的分裂,抑制效果顯著,可以廣泛用于染色體核型的臨床診斷,是康復(fù)率低的淋巴疾病的福音。
3 小結(jié)
無血清培養(yǎng)體系具有含血清培養(yǎng)體系無法達(dá)到的優(yōu)勢,但需要在培養(yǎng)通用性、生產(chǎn)高效性以及成本和安全方面進(jìn)行改進(jìn),未來隨著對細(xì)胞營養(yǎng)、細(xì)胞代謝 、細(xì)胞凋亡以及外源蛋白表達(dá)等的不斷研究,采用更多的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,可以使無血清培養(yǎng)基的開發(fā)更加快捷,使模擬細(xì)胞微環(huán)境的無血清培養(yǎng)體系可以廣泛應(yīng)用于生物科學(xué)領(lǐng)域,特別是再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,為更多的疑難雜癥以及再生性疾病提供更多的服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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