時間:2023-07-11 16:49:00
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇動物醫學研究范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
寧鄉豬的繁殖期長,且繁育能力較強。公豬3月齡性成熟,5~6月齡可配種。母豬4月齡第一次,7~8月齡可配種,利用年限約8~10年。成年母豬的有效可達12只以上,每胎產活仔數8~12頭。
1.1.1種質特性朱吉等[1]發現寧鄉豬經營養物質條件的改善及飼養科學的適應性變化,肢蹄臥系率降低92.2%,體尺體重性狀和繁殖性狀提高率分別達6.97%~27.67%、11.62%~17.44%,窩重提高率達26.91%~78.97%,特別是閹豬的生長速度和胴體性能明顯提高。寧鄉豬母豬日增重表現為前期低、中期高、后期下降的生長曲線,閹豬表現為前期高、中期低、后期回升的生長曲線,閹豬和母豬都具有生長肥育期日增重曲線的相似性。后備公豬的體重及體尺指標不及同齡母豬,主要是性成熟過早所致。
1.1.2肥育性能Rorz指出,改變日糧組成分與結構可以減少3.2%~62%的氮排出。寧鄉豬與瘦肉型豬氮的消化利用能力存在差異,寧鄉豬12.91%蛋白質日糧組具有較好的能氮平衡性。研究表明在寧鄉豬生長肥育后期添加一定量的半胱胺可促進生長、提高胴體瘦肉率和改善豬肉品質。寧鄉豬雜交組合具有較高的生長速度和胴體品質。寧鄉豬生長肥育性能的可塑性較強,閹公豬的生長肥育性能優于母豬,優化飼糧是提高其肥育性能的基礎。寧鄉豬肥育期日增重與膘厚、肥育率呈正相關;胴體長與胴體寬、后腿重與腿臀圍呈強正相關,與肥肉率呈弱正相關,與瘦肉率呈弱負相關;眼肌面積與瘦肉率呈弱負相關,而與肥肉率呈弱正相關。最近研究表明由于寧鄉豬肥膘產量高,相對產值較低,所以55~85kg階段是寧鄉豬的最佳屠宰期。
1.1.3母豬營養需要研究表明寧鄉豬母豬妊娠前期、妊娠后期和哺乳期能源分別為37%~39%、22%~24%和39%~41%,相應的日攝食標準消化能分別為18.9MJ、27.0MJ和45.5MJ,粗蛋白質分別為156g、242g、538g;提高母豬哺乳期采食量是節省能量、提高仔豬增重的重要途徑,補飼青料可提高母豬的飼料利用率。近期研究表明14%以上的日糧蛋白水平有利于促進寧鄉豬母豬的生長發育[7]。
1.2生理、生化指標研究表明寧鄉豬白細胞總數、紅細胞體積、淋巴細胞計數及血小板均低于三元豬;甘油三酯、總膽固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白與血清甲狀腺素T3含量高于三元豬,血清甲狀腺素T4和胰高血糖素含量下限值低于、上限值高于三元豬,血清葡萄糖含量低于三元豬可能與胰島素含量高于、胰高血糖素低于三元豬有關。與近交系五指山小型豬、廣西巴馬豬和貴州小型豬等國內小型豬相比,寧鄉豬的堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶、低密度脂蛋白-膽固醇和總膽固醇較高,而γ-谷氨酰轉移酶、三酰甘油、肌酐和高密度脂蛋白-膽固醇較低;與杜洛克豬、長白豬、大約克夏豬等國外引進品種豬相比,寧鄉豬的丙氨酸氨基轉移酶、堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶明顯較高,總膽固醇明顯較低,γ-谷氨酰轉移酶、總蛋白、白蛋白、尿素氮、葡萄糖相差不大[9]。郭潔平等[10]研究發現與長白豬相比,寧鄉豬血清精氨酸、一氧化氮濃度較低,空腸前段和肝臟一氧化氮合成酶活性較高,腎臟中的一氧化氮合成酶活性最低,腸道和肝臟中N-乙酰谷氨酸合成酶mRNA表達水平最高。
1.3病理特性研究發現豬流感(H3)誘發寧鄉豬高熱病病理變化主要在呼吸器官,表現為氣管、支氣管充血,肺腫大,小葉間質增寬,肺尖葉有實質病變,腸胃出現卡他炎癥、彌漫性出血。外來良種豬及其三元雜交、二元雜交生豬發病嚴重,死亡率高,寧鄉豬及其與外來良種豬的雜交后病癥狀較輕,治療也容易一些,有的生豬甚至不治而康復,死亡率也相對較低[12]。
1.4肉質性狀寧鄉豬肌纖維纖細,紋理間脂肪分布豐富均勻,肉質細嫩,肉味鮮美,是北京奧運會唯一指定豬肉產品。根據營養需要推薦飼養標準配制日糧,測定肌肉常規成分、氨基酸、脂肪酸和礦物元素,發現寧鄉豬肌肉內脂肪為5.37%,風味氨基酸高達220.5%,必需氨基酸高達122.4%,油酸(18:1)51.0%,亞油酸(18:2)7.74%,不飽和脂肪酸59.6%,是與深海魚油媲美的保健食品。寧鄉豬和三元豬鮮味氨基酸、必需氨基酸和氨基酸總量差異不顯著[1,13]。目前開展了寧鄉豬與商品瘦肉型豬生長激素基因功能比較研究,王文策等選用了融合表達載體構建寧鄉豬生長激素的原核表達質粒,成功構建重組原核表達質粒pET-GH。
1.5遺傳學特性研究發現寧鄉豬二、四、六月齡時體重變異系數均在16.28%以上,體長、胸圍、腿臀圍變異系數為5.66%~8.55%。寧鄉豬的體長與胸圍的遺傳相關系數為0.43,表型相關系數為0.74,這與寧鄉豬屬于脂防型豬種、具有邊長邊肥的特點有關。寧鄉豬頭長、額寬、腿臀圍、體高具有高遺傳力,頭長、額寬表型變量受環境偏差的影響較小。寧鄉豬的變異系數較小,產仔數、產活仔數、初生重、泌乳力、斷奶重等性狀的變異系數較大。寧鄉豬毛色是品種特征和遺傳穩定性的標志;與瘦肉量相關系數最高的是后腿重。研究發現TLR6基因片段MspI酶切位點的兩種等位基因T/C的頻率分別為0.186/0.814,TT基因型個體顯著影響4月齡體質量性狀,TT基因型4月齡體質量比CC型高25.92%;TT基因型個體顯著影響45日齡體質量、6月齡體質量、體長和胸圍性狀,TT基因型45日齡體質量比CC型高12.46%,結果提示寧鄉豬TLR6基因不同基因型對生長性狀有著重要的影響,是寧鄉豬育種應用中的一個潛在遺傳標記。
2實驗寧鄉豬在生物醫學研究領域中的應用
2.1實驗寧鄉豬應用于醫學研究的優點研究顯示靈長類、犬、貓等在動物實驗研究中受到倫理限制,而豬被認為是研究人類疾病最合適的實驗動物。既經濟實用,又克服了同種器官的短缺。豬心血管系統的解剖、生理特征和對致動脈粥樣硬化食物的反應與人類高度一致,成為心血管疾病研究的標準模型動物;豬腎臟的解剖和生理功能幾乎是人類的復制品;豬也是皮膚和整形外科手術、皮膚燒傷等較理想的模型動物;小型豬還是皮膚黑色素瘤研究的首選實驗動物。剛出生的或剖腹產得到的仔豬,是進行抗原抗體反應很好的模型動物,小型豬也是人類異種移植理想的組織、器官來源,可作為異種移植排斥反應的模型。
2.2實驗寧鄉豬在生物醫學研究中的應用最近研究發現原代寧鄉豬與其第一代仔豬13項血液生理指標如白細胞、紅細胞、血紅蛋白、紅細胞積壓及部分血液生化指標如總膽紅素、尿素氮、總蛋白等有顯著性差異,為寧鄉豬實驗動物化研究提供了參考數據。研究發現寧鄉豬與人N-乙酰谷氨酸合成酶氨基酸序列同源性高達93.2%,與小鼠同源性達90.76%,為內源性精氨酸的營養調節提供一個新的途徑。趙拴平等發現寧鄉豬的總蛋白、三酰甘油、尿素氮、葡萄糖等血液生化指標都處于人參考值范圍內,堿性磷酸酶、總膽固醇均高于人參考值范圍。耿梅梅等還發現,門靜脈灌注葡萄糖可使寧鄉豬血糖短期升高,白蛋白、低密度脂蛋白及α-淀粉酶活性下降,經機體代謝,上述指標逐漸恢復,但尿素氮、高密度脂蛋白、堿性磷酸酶和乳酸脫氫酶的活性基本無變化。研究還發現寧鄉豬與瘦肉型豬相比有不同的代謝,包括脂肪生成、脂質過氧化、能源利用和分區、蛋白質和氨基酸代謝、胃腸道微生物的發酵,肥胖寧鄉豬可能是兒童肥胖研究的有用模型,也可能是研究動脈粥樣硬化、糖尿病有利模型。寧鄉豬完整線粒體基因組序列為有關遺傳機制的進一步研究提供重要數據,但研究還表明寧鄉豬可能不宜作為異種移植的適當供體。
[中圖分類號] G643 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)11-0129-02
野生動物醫學不是一個獨立的學科,它是獸醫學和野生動物保護學的一個交叉學科,以野生動物為研究對象,以野生動物疾病防治為研究內容。野生動物醫學在我國作為一個新興的交叉學科,其研究生的培養還沒有形成自己的獨立體系,在國務院學位委員會頒布的學科目錄中還沒有野生動物醫學這個學科。野生動物醫學研究生的招生培養需要借助野生動植物保護與利用、生物學等學科平臺進行。
一、野生動物醫學方向的研究生將成為野生動物疫源疫病防控和野生動物救護領域的研究型或者綜合型人才
野生動物醫學的研究生教育是對動物醫學、野生動物保護專業的本科生在野生動物疾病研究基礎上作更高層次的培養。動物醫學本科專業的學生在大學期間主要學習的是動物疾病防治方面的基礎知識及其在動物疾病防治方面的初步應用,對于野生動物保護相關的知識內容學習得并不深入。野生動物保護本科專業的學生在大學期間主要學習野生動物保護、自然保護區管理方面的一些基礎知識,對野生動物疾病方面的知識只作一個大概的了解。而野生動物醫學的研究生就在要在研究生學習階段將這兩個不同專業體系的知識有機的融合在一起,培養既熟悉動物疫病防治理論又掌握野生動物保護知識的跨學科體系的研究型或者綜合型人才。
研究型野生動物醫學研究生側重對野生動物疫病發生發展規律的研究,在對病原體特征進行深入研究后,結合發病野生動物的行為特征,提出疫情、疫病防控的綜合措施。該類型的研究生要重點培養其創新意識和創新精神,為將來野生動物疫病防治領域基礎研究做人才儲備。野生動物醫學研究型研究生可按照科學碩士進行招生培養,鼓勵他們繼續進行博士學習,并最終將野生動物疫病研究作為其終生的職業。
綜合型野生動物醫學研究生要以野生動物保護具體工作單位或者特種經濟動物養殖行業的需要為培養出發點,通過自身的專業知識和操作技能,提高基層野生動物保護工作者或者特種經濟動物養殖者的業務水平,提升動物疫病防控和野生動物救護能力。該類型的研究生要重點培養其組織協調和解決實際問題的能力。野生動物醫學綜合型研究生可按照專業學位碩士進行招生培養,要創造條件讓他們多與相關生產實踐單位接觸,了解相關生產實踐單位在動物疫源疫病防控和野生動物中遇到的問題,有目的開展相應的研究試驗,以便將來在工作中解決這些問題。
二、野生動物醫學研究生人才的培養
(一)對于研究生的培養,不再以教師傳授基本的學科知識為首要任務。研究生授課體系應該具有培養學生的專業理念素養、自主獲取知識的功能。對于野生動物醫學研究生,應將科學的野生動物保護觀根植于心,熟悉國際、國內野生動物保護行業的現狀,使學生明白其從事的科學研究工作是服務于野生動物保護、改善生態環境、提高人民生活質量這個根本的大局,有著重要的政治、經濟、人文意義。
(二)野生動物行業有其特殊性,在進行野生動物相關工作的時候會受到相關法律法規的約束。作為野生動物高級人才,野生動物醫學的研究生一定要熟悉與野生動物相關的國際、國內法律法規。適用我國野生動物和利用的法律法規有《國家重點保護野生動物名錄》《有重要經濟價值和科學研究價值的野生動物名錄》《中華人民共和國野生動物保護法》《中華人民共和國陸生野生動物保護實施條例》《中華人民共和國動物防疫法》《中華人民共和國進出境動植物檢疫法》《中華人民共和國進出境動植物檢疫法實施條例》《中華人民共和國進出境動物一類、二類傳染病》《進境動物和動物產品風險分析管理規定》《瀕危野生動植物種國際貿易公約》。
(三)野生動物醫學研究生需要結合獸醫學和野生動物保護學兩個學科體系的知識進行培養,需要建立跨學科的課程體系。在培養野生動物醫學研究生的過程中,課程體系應該圍繞“野生動物疾病防治”這個核心點,建立“獸醫學”和“野生動物保護”這兩個課程模塊供學生選擇。本科為動物醫學背景的同學應該選擇“野生動物保護”這個模塊中設立的課程,本科為野生動物保護背景的同學應該選擇“獸醫學”這個模塊中設立的課程。但無論是“獸醫學”還是“野生動物保護”模塊中的課程體系,都不能簡單的照搬各自本科專業的課程設置模式,也不能采用本科階段的授課方式。
研究生要重點培養其自學能力,在課程設置和授課過程中不需要全面系統的講述,只需要給學生點出各種課程核心內容即可,按照“師傅領進門,學藝靠個人”的觀念進行授課。“獸醫學”模塊體系,可借鑒獸醫學一級學科的分類法,分為基礎獸醫學、預防獸醫學、臨床獸醫學三大綜合課程。“野生動物保護”模塊設置野生動物管理學、生態學、動物學這三大綜合課程。
基礎獸醫學重點講述怎樣應用生理學、病理學、藥理學知識闡述發病機制,診斷具體疾病,指導用藥施治,通過例證法使學生掌握這幾門課程的用途即可,而這幾門課程系統的理論和概念,包括解剖學、組織胚胎學可由學生根據實際情況自學。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)01-0240-02
動物醫學是以各種動物為對象,系統地研究其疾病診治方法和發病機理的學科[1]。研究生階段的學習是本專業學生由基礎理論學習向深層次專業學習的過渡階段。實驗教學引導學生掌握疾病發生的基本原理,學會采集、分析病例資料,利用分子生物學研究手段更深層次地了解、掌握疾病的發病機制[2]。實驗教學是動物醫學專業研究生能否勝任未來臨床工作,進行動物醫學科學研究工作的關鍵。在教學過程中,我們以“改革模式,建設內涵,向外開放,提高質量”為教學指導思想,對教學內容、教學方法、教學手段、教材建設、實踐教學以及教學文件等進行完善。按照高水平研究型大學的目標要求,促進研究生知識、能力、素質協調發展,在研究生實驗教學方面做出了積極的探索并取得了一定的效果。
一、政策支持與落實
1.強化教學管理、推進研究生實驗教學規范化。從學校到教研室重視實驗室建設和實驗教學改革,統籌協調實驗教學與理論教學。制定并修訂《研究生實驗教學管理辦法》、《加強教學實驗室設備類建設項目立項管理》、《實驗技術項目管理辦法》等多部實驗教學相關文件,全面規范研究生實驗教學,促進研究生實驗技能的提高。
2.完善獨立的實驗教學管理體系。申請并建立國家、省、校三級實驗教學中心。實驗教學中心實行校、院兩級管理人員負責制。建成針對研究生培養的基礎實驗教學、二級學科實驗教學、專業特色實驗教學課程體系。注重教學內容的更新,與國際、國內先進的技術接軌。
3.重視研究生實驗創新能力的培養。教學過程中堅持研究生為主,創新與動手結合、課內與課外結合、理論與實際結合。對研究生注重科研成果和試驗新技術、新方法的引進。在研究生導師之外,選擇實驗導師,開展研究生創新實驗計劃,為研究生的科研水平提高打下堅實的基礎。
4.加大實驗教學建設投入。通過世界銀行“高等教育發展”項目、“211”工程項目、“985”工程項目、“教育部修購項目”,以及學校實驗室建設的專項經費,不斷增加實驗室建設投入,完善公共實驗教學平臺,科學基礎實驗教學平臺,專業實驗教學平臺。
二、實驗條件及環境
1.教學場地及設備。硬件建設是基礎,是相關改革的先決條件。我們建立獨立的實驗教學大樓,針對不同學科分類整合為設備齊全、功能配套的先進專業教學實驗室。建立與實踐相結合的農業試驗基地、教學動物醫院等,促進研究生在深層次研究的同時不脫離實際[3]。對大型儀器由專人管理,及時地為研究生提供指導。
2.輔助項目建設。實驗教學大樓內配有標本館、檔案資料室、實驗材料庫、中央純水制備系統、專用消防設備與網絡系統,各實驗室配有中英文對照門牌、裝置洗眼器、配備醫藥箱,有專門的病理解剖室、生物廢物儲藏室。全程進行實驗錄像,讓研究生更好地檢測自己的不足。
3.環境安全。生物學實驗帶來巨大的環境安全問題。研究生實驗教學過程中應科學規劃、合理配置,按照數字化、環保型實驗教學標準建設[4]。實驗臺采用防強酸堿、阻燃的環保材料。教師與研究生全部進行安全環保知識培訓,學習實驗室安全管理規則,考核合格后方可進入實驗室。嚴格實行實驗室水、電、火和有毒有害藥品管理制度。危險藥品均定人定量取用。實驗動物必須購買檢驗合格的標準動物,進入實驗室前再次檢測,確認無共患疾病方可進入。生物實驗垃圾及動物尸體均存放于大型冰箱,由防疫部門定期集中處理。
三、教學方法與手段
1.實驗模塊重組。對各類實驗進行匯總,去掉重復實驗、驗證性實驗,整合相關性實驗,探索創新型實驗,合并重組動物醫學各方向實驗課程模塊。同時將動物公共衛生與實驗動物專業的實驗課程與實驗項目并入研究生實驗教學,期望可為國家管理機構輸送高水平人才。
2.多種實驗教學手段結合。合理應用計算機模擬、多媒體網絡、動物模型、視頻錄像、現場指導、臨床病例分析等多種教學手段,從感官激發研究生的學習興趣。對于研究生應依照其各自的特點因材施教。對于研究生的實驗教學做到綜合性與設計性實驗相結合、課堂實驗學習與生產實踐結合、科學研究與探索發現相結合、必做實驗與選擇實驗相結合[5]。
3.推廣前沿技術。注重對國際相關分子學研究的先進技術普及,讓學生了解最新的科研動態及技術。注重對國內相關先進科研成果的展示,在研究生實驗學習的過程中增加其對我國科研水平的認知,增強其學習信心,增強其自信心和民族自豪感,最大限度地提高其創新實驗精神。
4.多元化人才培養。在進行研究生實驗教學過程中,注重學科交叉、促進與國外知名高校的交流互訪,增加研究生的科學素養,開闊其眼界。培養研究生自主地從實踐中發現科學問題[6],獨立完成試驗,縮小研究生與國外研究生的差距,為動物醫學研究生成為國家有用人才做出努力。
研究生階段是承上啟下的一個教育環節。動物醫學研究生教學過程中必須形成先進的實驗教學理念,構建綜合的實驗平臺,完善以人為本的配套設施,完成實驗教學基本任務,同時推進實驗教學改革。在上述基礎上將教學、科研、醫療、生產合為一體,為培養富有創新精神、實踐能力和國際視野的高素質人才探索有效措施。積極地改進并實施有效的措施提高動物醫學研究生培養質量、促進動物醫學專業的對外交流、擴大社會服務和社會影響[7]。相信動物醫學專業在實驗教學方面的改革和創新將會建立探索與實踐相融合的、共享的、高效的動物醫學科研模式,加速動物醫學專業的跨越式發展。
參考文獻:
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[中圖分類號] R917 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210(2015)01(b)-0156-04
[Abstract] In this paper, a large number of domestic and foreign research data for researches in recent years are collected to sort out konjac polysaccharide. At present, most researches on the biological function are on the concentration of human and animal experiments, without cell experiments. The main biological functions of konjac polysaccharide include: lipid-lowering, hypoglycemic, promote immune function and prevent cell lipid peroxidation, against skin inflammatory cytokines such as multiple effects. According to a lot of data and experimental researches, combined with its functionality, this paper looks forward to the application of konjac polysaccharide in the sports medical field.
[Key words] Konjac polysaccharide; Biological function; Lipid metabolism; Exercise
魔芋(Konjac)為天南星科多年生的塊莖草本植物。秦嶺以南地區以其特有的地理環境優勢,盛產魔芋。魔芋的主要成分為魔芋多糖(Konjac polysaccharide)。目前,大量的研究多集中在魔芋多糖的功能和臨床研究。魔芋多糖分子式為C6H5O2。魔芋多糖是一種復合性多糖,是已知植物多糖中黏度最大的天然高分子多糖。魔芋多糖具有多種生物學功能,其中包括改善糖脂代謝水平、促進免疫功能、防止細胞脂質過氧化、對抗皮膚炎癥因子等多重功效。有研究顯示其在運動員減體重、降血糖等方面具有正向調節作用,因此近年來,越來越受到醫學及運動醫學等領域的廣泛關注,提示其可能作為良好的營養補充劑應用于競技體育和大眾健身中。
1 魔芋的產地、成分及其主要結構
1.1 魔芋的主要產地
魔芋種類很多,據統計全世界有260多個品種,中國有記載的為19種,其中8種為中國特有。魔芋多年生宿根性塊莖草本植物。原產日本、印度、斯里蘭卡、馬來半島,中國西南地區栽種已有多年歷史,自古便是中國古書中的藥草之一。分布于越南、喜馬拉雅山地至泰國,中國為原產地之一,中國大陸的陜西、甘肅、四川、云南、貴州、寧夏至江南等地一帶大量生產。魔芋為天南星科魔芋屬植物的泛稱[1],又名磨芋、鬼芋、鬼頭、花蓮桿、蛇六谷等。目前中國是國際上研究、利用魔芋水平較高的國家,對魔芋的科技研究和產業化發展方面給予了大力支持,而且魔芋也已經成為一項朝陽產業。安康地處秦嶺以南,魔芋種植面積已達21.3萬畝,占全國種植面積的12%,成為全省第一。
1.2 魔芋中的結構、成分
魔芋加工后精粉的主要成分為魔芋多糖(Konjac polysaccharide),又稱魔芋葡甘露聚糖(konjac glucomannan,KGM)。魔芋多糖是已知植物膠中黏度最大的天然高分子多糖,由葡萄糖和甘露糖聚合而形成的雜多糖。平均分子量20萬~200萬,外形呈白色或奶油至淡棕黃色粉末,主要由甘露聚糖和葡萄糖以β-1,4-鍵合的高分子量非離子型甘露聚糖(glucomannan),沿葡甘露聚糖(GM)主鏈上平均每隔9~19個單糖單位有一個乙酰基,它有助于GM的溶解,其晶體結構有α型(非晶型)和β型(結合型)兩種[2-3]。
2 魔芋的主要生物學功能
2.1 對脂代謝的影響
魔芋吸水后體積膨脹系數很大,最高可達到干品自身體積的100倍,魔芋在胃內吸水膨脹后使人產生飽脹感,此特性可能對改善脂代謝起到重要作用。GM是從魔芋植物等植物中提取出來的,初步證據表明,GM可以促進減肥。GM耐受性良好,在超重人群和肥胖者中有顯著作用。有一些證據表明,GM通過促進飽腹感提高其安全性,減少糞便中能量的損失,發揮有益作用。此外,GM已經被證明可以改善血脂、脂蛋白和血糖水平[4]。對其安全性、有效性和作用機制進一步調查,以確定GM是否能有助于幫助美國人群中超重及肥胖患者。
Arvill等[5]通過對63名健康男性連續4周使用魔芋,在實驗中不改變受試者的飲食和生活方式。4周末測試低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)降低7.2%,三酰甘油(TG)降低23%,總膽固醇(TC)含量降低,高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和LDL-C的比例并沒有顯著改變,受試者體重沒有變化。這項研究的結果表明,可溶性纖維KGM是一種有效的降膽固醇飲食的輔助手段。其機制可能是:KGM補充通過增強的膽固醇和膽汁酸排泄,從而改善血脂水平,抑制血糖濃度升高。KGM可能是一種對高脂血癥、糖尿病患者的治療補劑[6]。Venter等[7]將12只雄性狒狒隨機分為兩組,其中一組的飲食中補充魔芋,另一組正常飲食,9周后未補充魔芋組,血清TC水平比實驗前測值顯著增高(25%,P < 0.05),而魔芋組阻止血清TC升高。未補充組TC/HDL-C顯著高于使用組。魔芋補充也使TG和游離脂肪酸水平降低,且肝臟中的TC濃度降低31%~34%。
Zhang等[8]將110例高脂血癥老年患者隨機分配到兩個組。實驗組食用普通飲食加含魔芋食品,對照組食用普通飲食。實驗進行45 d。實驗結果表明,實驗組TG、TC、LDL-C水平顯著下降(P < 0.01),而HDL-C和載脂蛋白(AI)含量顯著升高(P < 0.01)。另一項研究在20名肥胖者中進行8周實驗,實驗組飲食中添加魔芋精粉(由魔芋根莖中提取),每天三餐前服用,受試者不改變自己的飲食或運動模式。結果表明,使用魔芋在8周期間,平均減重5.5磅。魔芋多糖治療組血清TC和LDL-C分別降低21.7、15.0 mg/dL。受試者實驗過程中未報道魔芋的不良反應[9]。
Vasques等[10]評估:加入魔芋(94.9% GM)標準化提取物的藥物治療肥胖效果。50名肥胖者(BMI 30.0~39.9 kg/m2)被分配到安慰劑組(n = 26)或治療組(n = 32),實驗中無飲食限制。12周的時間,受試者分別每日給予藤黃(劑量2.4 g)加魔芋(劑量1.5 g),12周結束時測試TG和葡萄糖水平沒有顯著作用,但觀察到TC顯著降低(-32.0±35.1)mg/dL,LDL-C水平降低(-28.7±32.7)mg/dL。另一項研究是關于魔芋粉的結構和魔芋晶體尺寸對肥胖大鼠的對比研究[11]。將魔芋進行4 h處理,魔芋粉顆粒大小從657.3 μmol[d(50)]~23.7 μmol[d(50)]不等。魔芋粉顆粒膨脹速度快,促進了抗肥胖效果的提高。與原生魔芋粉相比,磨碎的魔芋粉可以顯著降低營養性肥胖大鼠體重、脂肪總量、TG含量和葡萄糖的含量(P < 0.05);對營養性肥胖大鼠HDL-C降低效果顯著(P < 0.05),這意味著魔芋粉的粒度效應可顯著提高大鼠抗肥胖水平。從此研究中可以看出,魔芋顆粒的大小和時間對于降體重、減脂的作用效果可能是不一樣的。綜上所述,魔芋多糖既可降低血TC水平,降低LDL-C,提高HDL-C,也可降低TG水平。當血脂達正常水平時,同時可起到調節脂質代謝、預防高脂血癥的作用。
2.2 對糖代謝的影響
魔芋多糖這種膳食纖維不容易被機體消化吸收,不含熱量,有飽腹感,且能減少和延緩葡萄糖的吸收,是糖尿病良好的輔助藥物。文獻研究了魔芋精粉對四氧嘧啶誘導糖尿病大鼠的降糖作用。補充魔芋多糖2周后,空腹血糖值顯著下降;4周后糖耐量能力明顯增強,但對血清胰島素的影響不大。病理切片提示胰島形態、結構明顯修復[12]。Mao等[13]研究發現,魔芋多糖能降低正常動物的血糖以及糖尿病動物的血糖[14-15]。
2.3 魔芋多糖對改善胰島素抵抗的作用
胰島素抵抗(IR)是2型糖尿病患者血糖和脂質代謝異常的重要誘因。因此,IR在2型糖尿病發生和發展中起到了關鍵作用[16]。IR廣泛存在于2型糖尿病患者中,是一個危險因素。2型糖尿病會導致很多并發癥。增加胰島素的敏感性的方法包括:飲食,運動和藥物(如二甲雙胍)等;研究證明這些方法均能有效地改善IR,保護β細胞和控制血糖[17]。據報道[18-19],魔芋多糖可降低TC、血糖,加快腸蠕動促進排泄,達到減肥的效果。研究表明,它還能顯著改善實驗大鼠和糖尿病患者的葡萄糖耐受水平[20]。
對于胰島素釋放多少目前研究說法尚不一致:研究首先發現了魔芋多糖不僅能改善IR和增加K值,降低空腹血糖、肝糖原和肌糖原,但它對胰島素的釋放沒有作用[15]。實驗結果說明,KGM可通過增加葡萄糖的非氧化途徑,改善胰島素敏感性,同時不依賴于胰島素的釋放[15]。魔芋作為一種膳食纖維近來受到人們關注,它具有減少糖尿病和糖尿病誘發心臟疾病的風險。預計它有可能治療和改善處于糖尿病前期患者的糖代謝水平。為了檢驗這一假設,Vuksan等[21]通過補充高碳水化合物飲食與KGM,發現其對代謝水平與胰島素抵抗綜合征有改善作用。總的來說,魔芋多糖在改善胰島素水平、降血糖方面發揮重要的作用。
2.4 對抗癌及免疫功能的影響
粉碎的魔芋葡甘聚糖(PKGM)是從魔芋中提取的天然生物活性化合物。使用腸道免疫的惡唑酮(OXA)誘導的小鼠結腸炎模型。用PKGM改善OXA誘導的結腸炎小鼠,這種效應與NK1.1+T細胞的Th1極化的免疫應答和誘導下降有關[22]。
KGM對甲基硝基亞硝基胍誘發的小鼠肺癌可產生不同程度的抑制和預防作用[23]。魔芋精粉具有明顯的促進小鼠免疫功能的作用,對胸腺指數和脾指數具有增高作用,對巨噬細胞合成和釋放白細胞介素-1(IL-1)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)有明顯促進作用[24]。此外,對改善血清中TNF-α水平也有一定的促進作用。因此,KGM可能被作為一種預防和治療腫瘤的免疫調節輔食品。
氧化魔芋葡甘聚糖(OKGM)是一種多糖類的氧化產物,從KGM中降解獲得。通過對Prenanti魚的飲食中添加不同劑量的OKGM,實驗結束后發現在Prenanti魚的飲食中增加OKGM,不僅促進生長,還能提高機體免疫功能,其中包括紅細胞數、紅細胞的吞噬指數、嗜中性粒細胞數量、IgM抗體都顯著增加,而MDA降低,說明其抗氧化性也得到提高[25]。
2.5 對皮膚炎癥的影響
Onishi等[26]用KGM喂養NC/Nga小鼠抑制濕疹的發展。連續KGM喂養后,顯著抑制皮膚濕疹,皮膚過度增厚,皮膚肥大細胞增多癥和嗜酸粒細胞增多。同時KGM抑制皮膚過度產生的P物質、IL-10、IL-4和TNF-α。因此KGM可以明顯抑制NC/Nga小鼠搔抓行為,并使NC/Nga小鼠皮膚炎性免疫反應增強。研究的目的是通過使用KGM以及膠原蛋白的混合膜對皮膚創傷模型的作用,然后在不同的時間點觀察皮膚創傷的變化,取傷口的組織樣本,以進行組織學檢查。該混合膜可以防止皮膚外傷的出血和感染。皮膚外傷使用混合膜處理后,呈現矩形結痂的跡象,觀察沒有明顯的免疫排斥反應,說明膠原KGM的混合薄膜可以加快創傷皮膚的恢復[27]。
2.6 富硒魔芋在運動醫學領域中的展望
魔芋多糖的減肥、降脂、降糖、潤腸通便、抗氧化、抗細胞老化、提高免疫力等方面作用已經被很多研究證實。根據上述這些功能,分析其將在運動醫學領域中發揮重要的作用和意義。但目前其在運動醫學領域中的國內外相關研究和報道較少。國家體育總局運動醫學研究所已將魔芋應用在舉重項目中。如何在減重項目中讓運動員快速減體重,減少饑餓感,增加飽腹感,并盡可能縮小減體重對機體和運動能力產生的負面影響,有研究使用魔芋配制的減重食品觀察其降體重效果以及對身體能力的影響,結果發現:①選取的60~90 kg的舉重運動員在不限制飲食飲水情況下,通過服用魔芋食品3 d體重減輕2.45 kg。②運動員不僅體重下降,體脂百分比下降0.22%。③減體重對90%極限強度的臥推至力竭的能力沒有明顯影響。提示以魔芋制成的減重食品可能成為舉重運動員賽前快速減體重的重要營養補劑之一[28]。魔芋多糖具有飽腹感、降糖、降脂、通便作用的可能機制:①糞便中膽酸(CDCA+GDCA)增加,CDCA的增幅比GDCA更顯著,這可能是降低TC作用的機制之一[29]。②魔芋吸水后體積膨漲系數很大,能充盈胃腸道產生飽腹感,減少多余食物攝取,從而使人體避免攝入過多的熱量。③魔芋多糖分子量高、吸水性強、黏性大,在胃中吸水成為具有黏性的纖維素,能增加食物的黏度,延長食物在胃腔內滯留時間,并覆蓋在腸黏膜的表面形成擴散屏障,使葡萄糖和膽固醇等營養物質的吸收減少,排出增多[30]。因此,魔芋多糖可能成為運動醫學領域中重要的營養補劑。
3 小結
當今,肥胖、胰島素抵抗、非酒精性脂肪肝、糖尿病等代謝性綜合征已經成為人類的慢性殺手。大量的人體實驗和動物實驗從細胞及分子水平不斷證實:魔芋提取物具有減脂、降糖、降低胰島素抵抗等效果。臨床大量實驗也證明其安全性。因此,從魔芋的生物學功能及目前的研究結果可以看出,其對競技體育的科學訓練具有積極的促進作用,也可能成為有前景的運動專項營養補劑候選藥物。同時,在大眾人群健身、日常減脂、減重、胰島素抵抗和早期糖尿病的運動處方中,魔芋多糖都將發揮其重要作用。
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1由淺入深,充分利用學生已知信息引入分子生物學概念
對于絕大多數動物醫學專業學生而言,分子生物學仍停留在“傳說階段”,聽說過也大概了解,但其中具體涉及哪些內容仍不得而知,仍是一些“高大上”的理論內容。因此,如果將學生由門外漢引入分子生物學的世界至關重要,也是學好這門課的首要前提。由于專業限制,動物醫學專業的學生視線多集中在各種動物疫病的診斷、防控等領域,因此對這方面的內容比較熟悉,比如疾病診斷中常用的ELISA檢測及動物免疫疫苗等。以禽流感病毒為例,大家肯定都知道最近國內留下的H5N1及H7N9禽流感病毒,也知道養殖戶需要打疫苗進行防范,那么這些疫苗是如何生產的呢?傳統的疫苗生產基本圍繞雞胚擴繁病毒并滅活,而一些新興的疫苗技術,如DNA疫苗、亞單位疫苗及反向遺傳疫苗等勢必引起學生的興趣,這些都是我們分子生物學領域研究的內容,讓學生認識到分子生物學知識的重要性。
2發揮多媒體教學優勢
分子生物學課程中涉及大量的動物醫學專業學生前所未聞的新鮮概念,如果單純的依靠傳統板書進行講解很難取得滿意的效果,因此多媒體教學勢必發揮著重要作用。將一些看不見摸不著的晦澀理論知識,以生動形象的多媒體形式展示出來,使學生一目了然的明白我們究竟講的是什么內容,具體的原理是什么,真正掌握分子生物學的精髓,才能將分子生物學知識應用于實際。如分子生物學中最常見的“PCR技術”,如果我們說這是“聚合酶鏈式反應”,學生必然一頭霧水,其設計到引物、目的基因、擴增溫度等等因素,單純的講解很難理解,這時我們可以通過視頻的形式,將PCR反應的各種組分及反應步驟一一分解,勢必起到事半功倍的效果。
3以最新科研進展充分調動學生積極性
我們知道分子生物學知識發展非常迅速,每天都有新的研究進展,因此課本上的知識永遠無法跟蹤到最新的科研進展。那么我們就可以通過多媒體形式將最新相關領域的研究進展引入教學,既能讓學生了解研究前沿知識,深入理解掌握所學分子生物學知識的含義,更能激發學生的學習熱情。比如前面講到的“反向遺傳疫苗”,這是幾年來研究比較火熱的一個方向,“反向”是相對于“正向”而言,“正向”指的是生物學的初始階段是由表型到內部,即由蛋白到核酸的過程,而“反向”則是由核酸到蛋白質的研究過程,即通過改變核酸從而改變蛋白質表型,生產新型疫苗,比如中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所近年來做了大量研究,開發了一系列新型的反向遺傳疫苗并應用于實際生產,這樣會迅速抓住學生的學習興奮點。
4比喻教學法,以通俗易懂的語言解答晦澀難懂的理論
利用恰當的比喻教學方法在解釋一些晦澀難懂的理論知識時效果很好,能生動形象的讓學生明白我們講授的內容。比如在講授蛋白質翻譯過程時,從DNA轉錄為RNA并翻譯為蛋白質,其中信使RNA(mRNA)、轉移RNA(tRNA)和核糖體RNA(rRNA)是細胞質中參與蛋白質合成的三類主要的RNA,如何更好的理解這部分內容呢?我們可以將mRNA比喻為上司下達的一道命令,具體的堿基就是命令的具體內容;rRNA則是能幫助讀懂這些命令的秘書,隨后秘書將信息傳代給具體執行操作的信號兵,也就是tRNA,這樣三者配合完成從RNA到蛋白質的翻譯過程。5理論聯系實際,調動學生主動學習、思考的能力在學生掌握了一定的分子生物學理論基礎上,恰當的做到理論聯系實際,發揮學生主動思考能力,將有助于學生更好的理解理論知識。比如我們學習了PCR技術,知道這是一種針對遺傳物質DNA的特異性擴增技術,那么具體有什么應用價值呢?這時我們可以引入病原檢測方面的例子,讓學生分析一下目前進出口檢驗檢疫方面常見的手段有哪些?除了傳統的ELISA檢測,很多時候PCR技術都發揮了重要的作用,能針對某種特定病原菌的特征性基因設計引物,只要PCR技術檢測出陽性結果就說明有這種病原菌,快速靈敏。這樣能讓學生更容易意識到分子生物學知識在實際中是如何應用的。分子生物學技術在當代動物醫學領域發揮著越來越重要的作用,如何讓非生物專業的動物醫學學生更有效的掌握這門重要的基礎知識仍存在許多難點,需不斷總結實踐提高,真正達到我們的教學目的。
參考文獻
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動物醫學專業是傳統的農科專業,具有很強的理論性和實踐性,其目標是培養具備扎實專業理論和生產實踐操作技能,能勝任在獸醫管理部門、基層業務單位從事畜禽疫病防控的高級科學技術人才。這個培養宗旨決定了實踐教學無疑是動物醫學專業教學的重要環節之一[1]。畢業實習作為動物醫學專業重要的實踐教學內容,是聯系課堂與生產最有效途徑之一。通過畢業實習,可以達到鞏固專業理論知識,激發學生對行業與專業的再認識,從而建立清晰的專業意識,進而形成專業視角穩定的人生觀與價值觀。因此,畢業實習是其他專業教學無法替代的重要環節。然而從近年來用人單位反饋的信息表明:動物醫學專業的畢業生專業實踐操作技能普遍較弱,必須經過長期磨合才能開展業務工作。動物醫學專業是塔里木大學傳統的農口專業,畢業生就業去向主要分布在新疆各基層動物防疫站、動物衛生監督所、養殖企業和寵物醫院,為了從根本上提高學生的專業實踐能力,培養適合社會需求的技術性人才,筆者現就實踐教學的核心環節畢業實習進行改革。
1塔里木大學動物醫學專業學生畢業實習的現狀
塔里木大學動物醫學畢業大實習作為實踐教學的重要環節,由學院主管領導統一安排,依據實習單位的實際情況,采用相對分散的封閉式管理。時間安排在第七學期,歷時3個月。實習前由學生填報志愿,學院根據班主任及輔導員的動員情況進行統一分配,部分實習點配備專業實習指導教師,實習期間的業務工作由實習單位全權負責,并配備技術指導員,無特殊情況不允許學生擅自離崗。實習結束后,學生撰寫實習報告,實習單位根據學生在實習期間的出勤和專業技能表現出具實習鑒定和實習成績。
2塔里木大學動物醫學專業學生畢業實習存在的問題
2.1思想教育有待加強
要將專業實踐操作能力和綜合素質培養作為畢業實習的主要指導思想,傳統的畢業實習無論在內容、方式和實施過程上都存在問題,學生的思想教育亟待加強。很大一部分學生不愿意到基層單位去實習,尤其不愿意到基層養殖場去鍛煉,而選擇相對待遇較好、勞動強度較低的實習單位,從而錯過了專業一線的學習機會。近年來部分學生借考研究生的名義留在學校復習,據了解50%以上的學生是為了躲避畢業大實習。因此,需要加強對畢業實習生的專業思想教育。
2.2過程管理難以到位
目前本校部分實習點配備了專業指導教師,但是畢業實習的帶隊教師大多數又承擔著教學與科研工作,沒有足夠的精力到實習單位檢查指導,絕大部分實習點的管理工作仍由實習單位自行管理。這種管理方式往往會導致畢業實習過程的指導和管理工作欠佳,部分實習單位配備的技術指導人員缺乏責任感,致使不認真實習的學生也能得到較高的成績,甚至個別沒參加實習的學生,也能通過關系拿到實習單位鑒定表,畢業實習變成了“走馬觀花”的過程。
2.3就業與實習日趨矛盾
隨著經濟體制的轉變,部分科研院所和動物醫院,甚至一些大型養殖場都不太愿意接納實習學生,理想的用人單位也趨于飽和,使得動物醫學專業畢業的學生就業形勢日趨嚴峻。因此,實習生也忙于提前參加各種就業供需見面會而無暇顧及畢業實習,這種“人在心不在”的局面給畢業實習的管理帶來了很大的困難,實習質量不能完全保證[2]。現行的畢業實習模式很難達到培養學生實踐能力和綜合素質的目的,需要對動物醫學專業的畢業實習進行探索改革。
3畢業實習的教學改革措施
3.1建立穩定、高效的畢業實習教學基地
畢業實習教學基地是培養專業復合型人才的理想場所,穩定高效的實踐教學基地應該集教學、科研和生產于一體,能夠為教學與科研提供各種服務。因此,學校應當謀各方力量將畢業實習教學基地的建設擺在與實驗室建設同等重要的位置,使之成為布局合理、設施先進,能夠融合教學、科研與生產為一體的高新科技示范園。學校應追求質量,不圖數量,集中精力、財力與物力打造2~3個高效的滾動式畢業實習教學基地,使畢業實習教學基地能夠真正起到人才培養、科學研究和服務社會的功能。
3.2加強實習指導教師隊伍建設
實習指導教師對整個畢業實習的每個環節都起著關鍵的作用,實習指導教師不僅要對學生實習內容、實習方法和專業實踐操作技能進行指導,還要對學生進行職業道德、生活安全和為人處世等方方面面的全方位指導。因此,實習指導教師不僅要有豐富的專業理論知識和實踐操作技能,還要有良好的職業道德素質和畢業實習管理經驗。對于不配備專業帶隊教師的實習點,學校應為實習單位指定的技術指導人員頒發聘書,以明確畢業實習的責任,確保畢業大實習的質量。
3.3加大經費投入,激勵教師潛心于實踐教學
學校應當通過多種渠道籌措經費,會同實習單位盡量改善學生與實習帶隊教師的生活問題。實習單位能夠為學生就餐與住宿提供便利,學院應當設立專項實習基金,對實習指導教師進行差旅與生活補貼,使更多的專業教師,尤其使具有專業特長的老教師積極參與到畢業大實習的環節中來[3-4]。
3.4強化畢業實習的過程監督
學院應當建立一套規范化、常態化的畢業實習教學管理制度,以明確實踐教學的目的與任務。建立切實可行的學生考勤制度、指導教師職責與獎懲制度、實習鑒定標準、實踐教學評價體系等具有指導性的教學文件,逐步形成一套行之有效的畢業實習管理模式和運行機制,促使教學質量、教學水平和專業實踐技能再上臺階,真正使實踐教學基地成為培養人才的重要依托。
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經典群體遺傳學最早起源于英國數學家哈迪和德國醫學家溫伯格于1908年提出的遺傳平衡定律。以后, 英國數學家費希爾、遺傳學家霍爾丹(Haldane JBS)和美國遺傳學家賴特(Wright S)等建立了群體遺傳學的數學基礎及相關計算方法, 從而初步形成了群體遺傳學理論體系, 群體遺傳學也逐步發展成為一門獨立的學科。群體遺傳學是研究生物群體的遺傳結構和遺傳結構變化規律的科學, 它應用數學和統計學的原理和方法研究生物群體中基因頻率和基因型頻率的變化, 以及影響這些變化的環境選擇效應、遺傳突變作用、遷移及遺傳漂變等因素與遺傳結構的關系, 由此來探討生物進化的機制并為育種工作提供理論基礎。從某種意義上來說, 生物進化就是群體遺傳結構持續變化和演變的過程, 因此群體遺傳學理論在生物進化機制特別是種內進化機制的研究中有著重要作用[1]。
在20世紀60年代以前, 群體遺傳學主要還只涉及到群體遺傳結構短期的變化, 這是由于人們的壽命與進化時間相比極為短暫, 以至于沒有辦法探測經過長期進化后群體遺傳的遺傳變化或者基因的進化變異, 只好簡單地用短期變化的延續來推測長期進化的過程。而利用大分子序列特別是DNA序列變異來進行群體遺傳學研究后, 人們可以從數量上精確地推知群體的進化演變, 并可檢驗以往關于長期進化或遺傳系統穩定性推論的可靠程度[1]。同時, 對生物群體中同源大分子序列變異式樣的研究也使人們開始重新審視達爾文的以“自然選擇”為核心的生物進化學說。20世紀60年代末、70年代初, Kimura[2]、King和Jukes[3]相繼提出了中性突變的隨機漂變學說: 認為多數大分子的進化變異是選擇性中性突變隨機固定的結果。此后, 分子進化的中性學說得到進一步完善[4], 如Ohno[5]關于復制在進化中的作用假說: 認為進化的發生主要是重復基因獲得了新的功能, 自然選擇只不過是保持基因原有功能的機制; 最近Britten[6]甚至推斷幾乎所有的人類基因都來自于古老的復制事件。盡管中性學說也存在理論和實驗方法的缺陷, 但是它為分子進化的非中性檢測提供了必要的理論基礎[7]。目前, “選擇學說”和“中性進化學說”仍然是分子群體遺傳學界討論的焦點。
1971年, Kimura[8]最先明確地提出了分子群體遺傳學這一新的學說。其后, Nei從理論上對分子群體遺傳學進行了比較系統的闡述。1975年, Watterson[9]估算了基于替代模型下的DNA多態性的參數Theta(θ)值和期望方差。1982年, 英國數學家Kingman[10, 11]構建了“溯祖”原理的基本框架, 從而使得以少量的樣本來代表整個群體進行群體遺傳結構的研究成為可能, 并可以進一步推斷影響遺傳結構形成的各種演化因素。溯祖原理的“回溯”分析使得對群體進化歷史的推測更加合理和可信。1983年, Tajima[12]推導了核甘酸多樣度參數Pi(π)的數學期望值和方差值。此后, 隨著中性平衡的相關測驗方法等的相繼提出[13~15], 分子群體遺傳學的理論及分析方法日趨完善[16]。
近20年來, 在分子群體遺傳學的基礎上, 又衍生出一些新興學科分支, 如分子系統地理學(molecular phylogeography)等。系統地理學的概念于1987年由Avise提出, 其強調的是一個物種的基因系譜當前地理分布方式的歷史成因[17], 同時對物種擴散、遷移等微進化歷史等進行有效的推測[18]。
2 實驗植物分子群體遺傳研究內容及進展
基于DNA序列變異檢測手段的實驗分子群體遺傳學研究始于1983年, 以Kreitman[19]發表的“黑腹果蠅的乙醇脫氫酶基因位點的核苷酸多態性”一文為標志。以植物為研究對象的實驗分子群體遺傳學論文最早發表于20世紀90年代初期[20, 21], 但是由于當時DNA測序費用昂貴等原因, 植物分子群體遺傳學最初發展比較緩慢, 隨著DNA測序逐漸成為實驗室常規的實驗技術之一以及基于溯祖理論的各種計算機軟件分析程序的開發和應用, 實驗分子群體遺傳學近10年來得到了迅速的發展, 相關研究論文逐年增多, 研究的植物對象主要集中在模式植物擬南芥(Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.)及重要的農作物如玉米(Zea mays L.)、大麥(Hordeum vulgare L.), 水稻(Orazy sativa L.)、高粱(Sorghum bicolor L.)、向日葵(Helianthus annuus L.)等上[16]。其研究內容涵蓋了群體遺傳結構(同源DNA分化式樣)、各種進化力量如突變, 重組, 連鎖不平衡、選擇等對遺傳結構的影響、群體內基因進化方式(中性或者適應性進化)、群體間的遺傳分化及基因流等。同時, 通過對栽培物種與野生祖先種或野生近緣種的DNA多態性比較研究, 分子群體遺傳學在研究作物馴化的遺傳學原因及結果等也取得了重要的進展, 如作物馴化的遺傳瓶頸, 人工選擇對“馴化基因”核苷酸多態性的選擇性清除(selective sweep)作用等等。
2.1 植物基因或基因組DNA多態性
分子群體遺傳學的研究基礎是DNA序列變異。同源DNA序列的遺傳分化程度是衡量群體遺傳結構的主要指標, 其分化式樣則是理解群體遺傳結構產生和維持的進化內在驅動力諸如遺傳突變、重組、基因轉換的前提。隨著DNA測序越來越快捷便利及分子生物學技術的飛速發展, 越來越多的全基因組序列或者基因序列的測序結果被發表, 基因在物種或群體中的DNA多態性式樣也越來越多地被闡明。
植物中, 對擬南芥和玉米基因組的DNA多態性的調查最為系統, 研究報道也較多。例如, Nordborg等[22]對96個樣本組成的擬南芥群體中的876個同源基因片段(0.48 Mbp)的序列單核苷酸多態性進行了調查, 共檢測到17 000多個SNP, 大約平均每30 bp就存在1個SNP位點。而Schmid等[23]的研究結果顯示: 擬南芥基因組核甘酸多態性平均為0.007( W)。Tenaillon等[24]對22個玉米植株的1號染色體上21個基因共14 420 bp序列的分析結果顯示玉米具有較高的DNA多態性(1SNP/27.6 bp、 =0.0096)。Ching等[25]研究顯示: 36份玉米優系的18個基因位點的非編碼區平均核苷酸多態性為1SNP/31 bp, 編碼區平均為1SNP/124 bp, 位點缺矢和插入則主要出現在非編碼區。此外, 其他物種如向日葵、馬鈴薯(Solanum tuberosum)、高粱、火矩松(Pinus taeda L.)、花旗松(Douglas fir)等[26~30]中部分基因位點的DNA多態性也得到調查, 結果表明不同的物種的DNA多態性存在較大的差異。
繁育方式是顯著影響植物基因組的DNA多態性重要因素之一。通常來說, 自交物種往往比異交物種的遺傳多態性低, 這已經被一些親緣關系相近但繁育方式不同的物種如Lycopersicon屬植物和Leavenworthia屬植物的種間比較研究所證實[31, 32]。但是在擬南芥屬中則不然, Savolainen等[33]比較了不同繁育方式的兩個近緣種Arabidopsis thaliana(自交種)和Arabidopsis lyrata(異交種)的乙醇脫氫酶基因(Alcohol Dehydrogenase)的核苷酸多態性, 結果發現A. thaliana的核苷酸多態性參數Pi值為0.0069, 遠高于A. lyrata的核苷酸多態性(Pi=0.0038)。
2.2 連鎖不平衡
不同位點的等位基因在遺傳上不總是獨立的, 其連鎖不平衡程度在構建遺傳圖譜進行分子育種及圖位克隆等方面具有重要的參考價值。Rafalski和Morgante等[34]在比較玉米和人類群體的連鎖不平衡和重組的異同時對連鎖不平衡的影響因素做了全面的闡述, 這些因素包括繁育系統、重組率、群體遺傳隔離、居群亞結構、選擇作用、群體大小、遺傳突變率、基因組重排以及其他隨機因素等。物種的繁育系統對連鎖不平衡程度具有決定性的影響, 通常來說, 自交物種的連鎖不平衡水平較高, 而異交物種的連鎖不平衡水平相對較低。但是也有例外, 如野生大麥屬于自交物種, 然而它的連鎖不平衡水平極低[35~37]。
擬南芥是典型的自交植物, 研究表明: 擬南芥組基因大多數位點的連鎖不平衡存在于15~25 kb左右的基因組距離內[22], 但是在特定位點如控制開花時間的基因及鄰接區域, 連鎖不平衡達到250 kb的距離[38]。擬南芥基因組高度變異區段同樣具有較強的連鎖不平衡[39]。這些研究結果說明擬南芥非常適合構建連鎖圖譜, 因為用少量的樣本就可以組成一個有效的作圖群體。除擬南芥外, 其它自交物種大多表現出較高的連鎖不平衡水平, 如大豆的連鎖不平衡大于50 kb[40]; 栽培高粱的連鎖不平衡大于15 kb[41]; 水稻的Xa位點連鎖不平衡可以達到100 kb以上[42]。
與大多數自交物種相比, 異交物種的連鎖不平衡程度則要低得多。例如, 玉米的1號染色體的體連鎖不平衡衰退十分迅速,大約200 bp距離就變得十分微弱[24], 但是在特定的玉米群體如遺傳狹窄的群體或者特定基因位點如受到人工選擇的位點, 連鎖不平衡水平會有所增強[43~46]。野生向日葵中, 連鎖不平衡超過200 bp的距離就很難檢測到(r=0.10), 而栽培向日葵群體連鎖不平衡程度則可能夠達到約1 100 bp的距離(r=0.10)[26]。馬鈴薯的連鎖不平衡在短距離內下降迅速(1 kb降到r2=0.2左右), 但在1Kb以外下降卻十分緩慢(10 cM降到r2=0.1)[27]。此外, 異交繁育類型的森林樹種如火矩松、花旗松等同樣顯示出低水平的連鎖不平衡[30, 31]。
轉貼于 2.3 基因組重組對DNA多態性的影響
基因組的遺傳重組是指二倍體或者多倍體植物或者動物減數分裂時發生的同源染色體之間的交換或者轉換[47]。它通過打破遺傳連鎖而影響群體的DNA多態性式樣, 其在基因組具點發生的概率與該位點的結構有很大的關系, 基因組上往往存在重組熱點區域, 如玉米的bronze(bz)位點, 其重組率高于基因組平均水平100倍以上[48]; 并且重組主要發生在染色體上的基因區域, 而不是基因間隔區[49, 50]。同時, 在基因密度高的染色體區段比基因密度低的染色體區段發生重組的頻率也要高得多[41, 51]; 在不同的物種中, 基因組重組率平均水平也有很大的差異。如大麥群體基因組的重組率為 =7~8×10–3 [52],高于擬南芥( =2×10–4)40倍[27], 但只有玉米( =12~14×10–3)的一半左右[24]。
目前有很多關于重組和DNA多態性之間的相關關系的研究, 但是沒有得到一致的結論。部分研究顯示重組對DNA多態性具有較強的影響。如Tenaillon等[24]研究顯示玉米1號染色體的DNA多態性高低與重組率具有較高的相關性(r=0.65, P=0.007), 野生玉米群體、大麥及野生番茄也都存在同樣的現象[52~54]。而在擬南芥中, 重組對DNA多態性的貢獻率就非常低[22]。Schmid等[23]用大量的基因位點對擬南芥群體的核苷酸多態性進行調查后發現: 重組率與核苷酸多態性相關關系不顯著; Wright等[55]調查了擬南芥1號和2號染色體的6個自然群體序列變異式樣, 結果顯示, 在著絲粒附近重組被抑制的染色體區域, 核苷酸多態性并沒有隨之降低。說明了擬南芥基因組的重組率與DNA多態性并沒有必然的相關關系。Baudry等[31]對番茄屬內5個種進行了比較研究, 結果也顯示重組對種群間的DNA多態性的影響也不明顯。
2.4 基因進化方式(中性進化或適應性進化)
分子群體遺傳學有兩種關于分子進化的觀點: 一種是新達爾文主義的自然選擇學說, 認為在適應性進化過程中, 自然選擇在分子進化起重要作用, 突變起著次要的作用。新達爾文主義的主要觀點包括: 任何自然群體中經常均存在足夠的遺傳變異, 以對付任何選擇壓力; 就功能來說, 突變是隨機的; 進化幾乎完全取決于環境變化和自然選擇; 一個自然群體的遺傳結構往往對它生存的環境處于或者接近于最適合狀態; 在環境沒有發生改變的情況下, 新突變均是有害的[56]。另一種是日本學者Kimura為代表的中性學說, 認為在分子水平上, 種內的遺傳變異(蛋白質或者DNA序列多態性)為選擇中性或者近中性, 種內的遺傳結構通過注入突變和隨機漂變之間的平衡來維持, 生物的進化則是通過選擇性突變的隨機固定(有限群體的隨機樣本漂移)來實現, 即認為遺傳漂變是進化的主要原因, 選擇不占主導地位[2~4]。這兩種學說, 在實驗植物分子群體遺傳學的研究中都能得到一定的支持。
對植物基因在種內進化方式的研究主要集中在擬南芥菜、玉米、大麥等農作物及少數森林樹種。Wright和Gaut[16]對2005以前發表的相關文章進行詳細的統計, 結果顯示: 擬南芥中大約有30%的基因表現為適應性進化; 玉米中大約有24%的基因表現為非中性進化; 大麥的9個基因中, 有4個受到了選擇作用的影響。
選擇作用主要包括正向選擇、平衡選擇、背景選擇及穩定選擇, 它們單獨或者聯合對特定基因的進化方式產生影響。如花旗松中的控制木材質量和冷硬性狀的基因[30]、火炬松的耐旱基因[29]、歐洲山楊(European aspen)的食草動物誘導的蛋白酶抑制基因(Herbivore-induced Protease Inhibitor)等[57], 經檢測在各自的群體受到了正向選擇、平衡選擇、背景選擇單獨或者多重影響。植物抗性基因(R基因)是研究得比較深入的一類基因, 大部分研究結果顯示抗性基因具有高度的多態性, 并經受了復雜的選擇作用[58]。Liu和Burke[26]對栽培大麥和野生大麥群體中9個基因在調查顯示其中的8個基因受到穩定選擇。Simko等[27]對47份馬鈴薯66個基因位點調查表明, 大部分基因位點在馬鈴薯群體進化過程中受到了直接選擇或者分化選擇作用。以上對不同物種的不同基因位點的研究都強調了分子進化的非中性的結果, 這說明選擇在基因的進化過程中具有非常重要的作用; 另一方面, 中性進化的結果報道較少, 或被有意或者無意地忽略, 事實上即使在強調選擇作用的研究文獻中, 仍然有相當一部分基因表現為中性進化, 說明在種內微觀進化的過程中, 選擇作用和中性漂變作用可能單獨或者聯合影響了物種內不同的基因位點, 共同促進了物種的進化。
2.5 群體遺傳分化
分子群體遺傳學一個重要的研究內容是闡明物種不同群體之間甚至不同物種群體之間(通常近緣種, 如栽培種及其近緣種或祖先野生種)遺傳結構的差異即遺傳分化, 并推測形成這種差異的原因, 從而使人能夠更好地理解種群動態。
植物種內不同群體間遺傳分化的研究案例有很多, 典型的有: (1)擬南芥全球范圍內的遺傳分化。Kawabe和Miyashita[59]利用堿性幾丁質酶A(ChiA)、堿性幾丁質酶B(ChiB)及乙醇脫氫酶(Ahd)3個基因對擬南芥進行群體亞結構的分析, 結果只有ChiB顯示出一定的群體亞結構, 而ChiA、Ahd的系統學聚類與樣本地理來源之間沒有表現出任何相關關系,這樣的結果暗示了擬南芥近期在全球范圍內經歷了迅速擴張。Aguade[60]和Mauricio等[61]分別用不同的基因、Schmid等[23]用多基因位點進行的擬南芥分子群體遺傳學研究也支持同樣的結論。(2)森林樹種的遺傳分化。Ingvarsson等[62]發現歐洲山楊的日長誘導發芽的侯選基因(phyB)變異方式呈現出緯度漸變方式, 表明歐洲山楊出現了明顯的適應性分化; Ingvarsson等[63]對多個基因單倍型地理格局分布的研究同樣發現歐洲楊具有明顯的地理遺傳分化。但是研究表明花旗松(Pseudotsuga menziesii)[30]、火炬松(Pinus taeda)[29]、圓球柳杉(Cryptomeria japonica)等[64]等物種沒有發生明顯遺傳多樣性的地理分化。
植物不同物種間遺傳分化的研究主要集中對在栽培種及其野生近緣種的DNA多態性的比較上。由于早期的馴化瓶頸及人工選擇繁育等遺傳漂變作用結果[65]。栽培物種的遺傳多樣性通常都低于他們的野生祖先種。Hamblin等[28]利用AFLP結果篩選得到基因片段的DNA多態性, 對栽培高粱(S. bicolor)和野生高粱(S. propinquum)進行了比較研究, 結果表明: 野生高粱的平均核苷酸多態性大約為0.012( ),大約是栽培高粱的4倍。Liu等[26]的研究顯示: 野生向日葵中, 核苷酸多態性達到0.0128( )、0.0144( W),顯著高于栽培向日葵的0.0056( )、0.0072( W)。Eyre-Walker等[66]對栽培和野生玉米Adh1基因大約1 400 bp的序列研究表明: 栽培玉米的遺傳多樣性大約只有野生玉米種(Zea mays subsp. parviglumis)的75%。Hyten等[67]的研究顯示野大豆的平均核苷酸多態性為0.0217( )、0.0235( W), 地方種則分別為0.0143( )、0.0115( W),大約為野大豆的66%( )和49%( )。以上結果充分反應了栽培物種馴化過程中曾遭受過瓶頸效應。
3 分子系統地理學
關鍵詞:
商務英語;移動學習模式;教學評價體系
1前言
微信是一種移動智能終端平臺,具有使用成本低、界面簡潔、功能豐富、操作簡單等優點,在學生群體中具有較高的普及度,為移動學習模式的實施提供了可能。本文以內江師范學院的商務英語專業課程為例,構建基于微信智能終端的移動學習模式,以提高商務英語課程的教學效果,并更好地促進商務英語學科的發展。
2建設基于移動智能終端的移動學習平臺的必要性
商務英語專業具有跨學科屬性。進入商務英語專業學習的學生既要加強對英語語言知識體系的建構,又要對貿易、經濟、營銷、金融、財會等商務知識理論有一定的了解,也要在情景化商務場景中培養一定的商務溝通與實踐能力。因此,它對教學資源的多元化、交互學習的深度化以及第二課堂活動的有效開展提出了要求。以內江師范學院為例,商務英語課程的學習資源以課本和相關教輔材料為主,不能有效調動學生的學習興趣與動力;商務英語課堂上,師生之間的交互溝通以及學生之間的交互學習嚴重不足,忽視了對商務英語溝通與實踐能力的培養;商務實踐與第二課堂活動密切相關,然而師生大多在課堂上進行小規模的交互學習,第二課堂活動并未有效展開,商務實踐能力培養更是無從談起。
3微信移動學習平臺的優勢
首先,微信是一款集通訊、社交、平臺化功能為一體的移動性應用軟件,支持信息(文本、圖片、視頻、語音)發送,并支持多人群聊、視頻通訊,為多維的交互學習提供了理想途徑。其次,微信具有朋友圈功能,支持郵箱、微博等服務,豐富了社交場景。微信公眾號后臺操作簡便,公眾號界面簡潔,為普通的資源開發者提供了一個理想的技術構架支撐。再者,微信已成為大學生群體必不可少的手機智能軟件。基于微信的商務英語移動學習平臺,可以滿足學生個性化的學習需求。以內江師范學院開設的2個商務英語方向班級為例,筆者發放50份調查問卷,共回收48份有效問卷。調查顯示,100%的同學都會在日常生活中使用微信軟件,有46%的同學表示微信使用時間超過平日手機使用時間的一半。
4微信移動學習平臺構建設想
4.1微信公眾號:師生共建商務英語資源,實現師生與學習資源的交互通過微信公眾號的資源,師生可以在微信公眾號上共建理論知識模塊、實踐知識模塊、學術交流模塊、創新創業模塊、友情鏈接模塊等在線商務英語教學資源,為商務英語學習者“設置了學習的路標,打通了獲取大量動態的商務英語知識的通道”,建構了非線性的商務英語“知識網絡”,激活了師生與學習資源的交互,為下一步的交互學習模式的實施奠定基礎。[1]因此,根據不同課程的課程設置,有針對性地為商務英語移動學習者開發商務英語資源,構建非線性的商務英語知識網絡。教師不再是提供學習資源的唯一主體,學生也可以參與到學習資源的收集、整理、推薦與分享中。例如,在《商務英語閱讀》課程中,可以實時的商務英語新聞、推送基本的國際貿易流程、分享經典的商務活動案例,盡可能提高移動學習者融于商務英語學習中的興趣與參與度。此外,海量的商務英語信息與商務英語業務知識會打開學生的眼界,促進課堂教學的討論與互動。
4.2微信群:實現了移動學習者之間的交互學習、教師與移動學習者的交互學習借助微信群,教師可以圖文消息、商務視頻、布置作業。移動學習者的學習環境不受時間和空間的限制,可以隨時隨地可以瀏覽信息、參與討論、進行互動交流。這里的互動交流既是移動學習者個體之間交流以及知識分享,也涉及到教師作為引導者對移動學習者的指引、溝通與答疑。這種互動可以是一對多的,也可以是一對一的:針對學生的知識難點或疑問,教師可一對一或一對多的進行解答。當然,這種解答可以是即時的,也可以是延時的,既充分尊重了教師的時間安排,也一一解決了學生在移動學習中的疑問。此外,微信群還支持語音聊天與文字聊天功能,滿足了移動學習中學生的個性化需求。微信群中進行討論和發言不需面對面,以文字或語音形式呈現,性格內向的學生也可以參與其中,體驗移動學習的便利,彌補了傳統課堂教學中交互學習難以深入的不足。
4.3討論組:實現協作交互學習,建立團隊合作精神,提高實踐能力除了微信群,也可以建立臨時討論組,加強小組合作學習與協作學習。在商務英語課程中,會涉及到大量的案例分析、項目書制定、企業策劃書等商務活動,這些情景化商務實踐活動流程復雜,需要以團隊協作的形式來完成。討論組可以進行分工合作,加強交互協作學習能力:成員共同在外進行調研,在討論組中獻言建策,共同完成小組任務,不僅充分發揮了他們的主觀能動性,而且鍛煉了他們的協作交互學習能力。此外,討論組在在課堂上進行展示小組成果,實現了移動學習與課堂教學的聯通,也便于教師在課堂上對學生的學習過程和效度進行評估。例如,在《國際商務導論》中,可以在公眾號中情景化案例與小組任務,讓4位學生自由結合形成一個小組,成員形成討論組并逐步制定解決方案。在討論互中,教師也可以即時關注討論群動態,解答學生的困惑,不僅加強了師生之間的交互,也為學生商務實踐創造更多便利的條件。
4.4微信好友:一對一交互,消除交互隔膜師生可以互加為微信好友,既可以一對一的進行困惑解答,又可以在師生交互中及時了解學生的問題與需求,解決了傳統課堂上師生交互的隔膜,也便于增進師生情感,了解學生的心理狀況,這對課堂教學也是大有裨益的。
5移動學習的教學評估體系
移動學習模式的評估不但要重視檢測性的總結性評估,更要注重學生基于智能終端的移動學習過程,即形成性評估。移動學習資源的評估主體不僅是老師,而且有學生,評估注重信息的現時性和學生的反饋需求。此外,針對存在的問題進行分析、診斷并解決,不斷優化商務英語移動學習模式設計。
6結語
從聯通主義理論出發,建構基于智能終端的商務英語移動學習模式,即通過一定的智能終端平通學習網絡節點(學生、書本、老師、網絡資源等),讓商務英語專業學生在“知識網絡”中通過獲取、評價、使用信息。商務英語移動學習模式以聯通主義為理論指導,旨在促進師生之間、學生之間、人機之間的多維交互學習及非線性的商務英語“知識網絡”的構建,既發揮了學生學習過程中的主體性地位,也激發了學生的學習動機,既發揮老師的監控與引導作用,又為傳統的商務英語課堂教學和單一性的商務英語教學資源注入活力,有助于實現商務英語教學效果的最佳化。
二、社會實踐開展中的問題和不足
1.存在的普遍問題
雖然大學生社會實踐得到了社會各界的普遍關注,但社會實踐活動的主體對社會實踐的認識深度還存在明顯的不平衡。主要體現在:某些地方政府尚未從科學發展觀的高度認識大學生社會實踐,從而承擔應有的責任;很多高校受傳統教育模式影響,將社會實踐看作是課堂教學的補充和延伸,導致學生在參與實踐過程中得不到專業指導,存在一定的盲目性;很多承載社會實踐活動的客體,如企業、地方醫院等往往把接收大學生社會實踐作為一種負擔,不能將大學生社會實踐與本單位的長遠發展聯系在一起,不主動支持并為之提供便利的條件;一部分學生對社會實踐活動的認識也存在一定的片面性,致使其缺乏積極性和主動性。
2.醫學生社會實踐的問題
當前醫學生社會實踐活動主要有認識型、鍛煉型、服務型三種模式,雖然總體上取得了一定的成效,但仍存在一些不足,主要體現在目的欠明確、覆蓋面不夠廣、專業性不強等。有的學生雖然參加了專業性社會實踐,但是大多僅限于衛生宣傳、分發健康資料等短時性、階段性工作,效果不是很明顯,缺乏可傳承可操作可持續發展的長效機制。筆者在長期的學生工作中不斷探索、創新,對如何建立科學有效的醫學院校社會實踐志愿服務活動的長效機制,更好地實現醫學院校社會實踐的教育功能,建立醫學院校學生社會實踐服務志愿活動長效機制的對策和路徑,使醫學生社會實踐志愿服務活動達到系統性與整合性、長期性與隱蔽性、教育性與實效性、有機型與創新性的整合,做了一些探索研究。
三、研究基礎
1.政策保障
黑龍江中醫藥大學非常重視學生的思想政治教育,對于學生思想政治教育方面所進行的相關研究、探索給予強大的政策支持和制度保障。對臨床醫學院優良的社會實踐和志愿服務傳統,學院給予大力支持,并形成比較規范的社會實踐體制和制度。校學生會機構下設社會實踐部,幫助在校醫學生組織開展豐富多樣的社會實踐活動,已具規模;并且在多年的社會實踐和志愿服務活動中積累了豐富的經驗和資料。
2.社會實踐主體的主觀能動性
臨床醫學院學生具有較高的社會實踐與志愿服務的熱情,實踐、服務意識和個人思想政治素質也很高,激發了內在動力和外在動力,為開展社會實踐和志愿活動的研究探索提供了強有力的保障。
四、社會實踐活動的開展與探索
2013年3月—9月,黑龍江中醫藥大學組織各專業學生充分利用假期進行社會實踐活動。臨床醫學院學生在學校團委的統一組織領導下,選擇了8個社會實踐主題,并以專業班級為單位組成8個社會實踐小組(詳見下表),分赴省內外8個地區進行相關社會實踐。
五、結果與討論
1.結果
通過對農村合作醫療現狀以及農民和基層群眾生活狀態的了解,學生們提高了社會認知度,增加了責任感。通過為農民和基層群眾進行健康體檢,學生了解和掌握了健康體檢的常用方法和基本程序;醫學生在老師的指導下為農民和基層群眾診斷、解決疑難病癥,加深了對農村常見病、易發病的了解,不僅提高了診療水平,提升了實踐操作能力,也為今后的畢業臨床實習打下了堅實的基礎;學生以專題講座的形式為農民做醫療衛生知識宣傳,不僅使理論知識和社會實踐有機結合,也提高了學生的溝通表達能力和組織協調能力。此外,學生深入農村、社區進行實地調查研究,收集整理基礎數據資料,運用理論分析方法撰寫相關研究報告,既提升了學生的實踐能力,也提高了學生發現問題、思考問題、分析問題、解決問題的能力。同時,學生參與的社會實踐活動又為相關部門改善農村基礎醫療條件、提高農民醫療衛生意識、保障群眾的健康衛生水平提供了基本素材。
社會實踐活動還為增強學生學習興趣、提升醫學院課程教學效果起到積極的促進作用。低年級學生的課程以基礎醫學理論為主,缺少實踐操作的機會,缺乏理論聯系實際的能力,而社會實踐活動恰好為他們提供了一個理論聯系實際的平臺。學生通過開展社會實踐活動,近距離地接觸和診斷存在身體健康問題的基層群眾,從了解病史、觀察患者基本身體狀況,利用現有的設備條件為病人進行必要的、有針對性的診療檢查,以及根據診斷結果給予病人科學合理的醫療保健建議等,都需要學生運用所學的醫學理論知識指導醫療實踐,用實踐檢驗醫學院課程教學效果。社會實踐包含諸多內容和環節,如制訂實踐計劃、起草工作部署、檢驗評估效果、撰寫評估結論等。每個實踐環節都需要學生親自參與,主動與當地鄉鎮、社區、醫院等職能部門聯系、溝通、協調;成員之間的工作安排和分工由社會實踐分隊自己組織實施;團隊成員共同處理、解決實踐工作中碰到的困難和問題;實踐指導老師和校團委對實踐活動給予必要的引導和指導,充分調動實踐團隊的積極性、創造性,并最大程度地培養、提高學生的計劃、組織、溝通、協調能力;培養學生的集體主義精神,使學生在社會實踐活動中能夠恰當處理好個人與他人、個體與集體之間的關系,堅決維護集體利益,服從團隊意見,充分認識并認真履行團隊成員所應履行的基本職責;培養學生在實踐活動中的協作意識和團隊意識,以及其交流和合作能力。
2.討論
醫學院校社會實踐,不僅要讓學生了解國情、接觸社會、關注民生、培養毅力、鍛煉品格、提升能力、增強社會責任感,更要發揮醫學生的專業特長,以志愿者活動的形式開展社會實踐;要深入推進課題型社會實踐,培養創新精神;要完善工作機制,保證持續長效發展。通過調查和研究,我們認為對于建設醫學生的社會實踐的長效機制,應做到以下幾點。
第一,學校層面:加強規范建設,建立制度保障。高校是大學生社會實踐的重要組織者,只有領導重視,各部門、組織齊抓共管,全社會共同關心支持,才能從根本上保證社會實踐的有效開展。大學生社會實踐活動必須實現制度化和規范化,學校應從教學計劃、考評測定程序給予支持。
目前,許多醫學物理教師對緒論教學的價值認識不足,這是制約學科教學效果和可持續發展的根本原因。教師大多為物理學專業背景,醫學專業知識相對匾乏,難以將物理學與醫學完美結合。在高校教學改革浪潮的助推下,諸多醫學院校削減了醫學物理學課程的學時,開展了課程資源整合。我校本課程學時數已從75縮減至50學時(其中理論32學時,實驗18學時)。隨著高校擴招以來,學生人數不斷攀升,但學生基礎參差不齊。許多醫學生不清楚為什么要學習物理學,認為物理學與醫學關系不大,沒有必要學習,學習的熱情不高,對本課程的教學需求不認同。涉及部分微積分及近代物理理論等晦澀知識時,學生感到困惑,易產生抵觸心理。常常是教師在臺上講得如癡如醉,學生在臺下聽得欲哭無淚。因此,醫學物理學緒論教學改革迫在眉睫,刻不容緩。
2 醫學物理學緒論教學的重要性
緒論課對本課程的建設和發展至關重要。大一新生剛入大學校園,在上第一次課時,對本課程有著強烈的好奇心和求知欲。為了抓住培養學生學習興趣的良機,緒論課教學一定要有創意、獨具匠心,讓學生在輕松愉悅的氛圍中領會物理學的定義、研究內容、重要性及學習方法。一旦學生對本課程的學習產生內驅動力,他們會以最飽滿的熱情來學習醫學物理學。本課程的教學必將出現良性循環。教師要高度重視緒論課的教學,要不遺余力地激發出學生的學習熱情,更要讓學生在學習的過程中獲得樂趣。因此,講好緒論課勢在必行,尤為重要叫。
3 醫學物理學緒論教學改革探討
3.1 物理學中基本概念、研究范疇的教學要詳細具體
醫學物理學緒論教學中出現的概念包括醫學物理學、力學、熱力學、電磁學、光學、原子物理學等,這些概念較為抽象,學生難以理解。如果單純采用講授法會讓學生感覺到枯燥無味,難以產生共鳴。因此,想要增加學生對這些概念的理解,可運用情景教學法、案例教學法或PBL教學法。通常筆者會在此處引人一個案例:患者,男性,68歲,因走路不慎謬倒,導致右腿骸骨摔傷,傷口淤紫,局部明顯腫脹,擠壓骸骨疼痛加重,無法雙腿站立,呼吸急促,面色蒼白。如果你在現場如何急救處理?有學生回答:讓患者安臥,不使膝關節處受力,撥打120急救電話。又問學生若為了避免患者受二次傷害,應該如何對老人的腿部進行固定?學生的回答不統一。如果經過現場簡單處理后,傷者被送入醫院,應該到哪一科室進行何種治療?學生的答案各不相同。再問學生如果要確定病情進行診斷,老人應該去哪一科室?大多數同學回答影像科。從而讓學生體會到醫學物理學是一門把物理學的原理、技術、方法應用于人類疾病的預防、診斷、檢驗、治療、康復、保健等醫學研究領域的學科。
3.2 物理學研究方法的教學要形象生動
過去的醫學物理學老師在講授醫學物理學緒論時,物理學的研究方法未被高度重視。正所謂“授之以魚,不如授之以漁”,教給醫學生物理學的研究方法可使之用于多種現象和不同領域。若將專業知識與研究方法相結合,既可提高學生理解知識、分析問題、認識自然規律的能力,又有利于培養和訓練學生獨立獲取知識的能力。物理學中常用的研究方法有模型法、實驗法、比較與分類、分析與綜合、歸納與演繹等。可通過提問、圖片、視頻、實驗演示等教學方法加深學生對物理學研究方法的理解。筆者在緒論課中生動地引入最新獲得諾貝爾物理學獎、醫學或生理學獎的科學家們的重要研究成果和研究方法。這樣既可拓展學生的知識,又可激勵學生向榜樣學習,樹立高遠志向,砒礪前行。
3.3 舉例闡述物理學與醫學的辯證關系
物理學研究的是最基本、最普遍的規律。如剛體的定軸轉動、帶電粒子的擴散、液體的表面現象等。醫學研究的是復雜的高級的生命活動。如呼吸、血液、神經、免疫等系統的調節。將物理學的原理、技術、方法應用于醫學,就形成了醫學物理學。醫學物理學的誕生不僅提高了醫學教育的水平,而且極大地推動了醫療科技水平不斷革新的進程。醫學的發展又為物理學提供了新的研究方向。物理學與醫學是相互促進、共同發展的關系。
物理學原理為學習醫學和了解生命現象奠定了理論基礎。復雜的生命現象中包含有基本的物理化學過程。許多生命活動如能量轉換、物質輸運、信號轉導、激素調節等皆與物理過程有關。例如,初生的嬰兒通過啼哭的強烈動作進行第一次呼吸,從而獲得生存。要解釋嬰兒的啼哭需分析肺泡表面活性物質的相對濃度、肺泡表面張力、呼吸功之間的關系。要研究血液的流動規律、人的與血壓之間的關系,就需要利用流體力學中的伯努利方程。通過物理學技術可檢測和記錄伴隨人體L"臟跳動、大腦活動、肺呼吸過程中所產生的微弱電場和磁場,可形成心電(磁)圖、腦磁圖、肺磁圖。若要分析心電(磁)圖、腦磁圖、肺磁圖等就需運用心電原理及麥克斯韋方程組。人眼的成像與凸透鏡的成像具有相似的物理學原理。
物理學的方法和技術為醫學提供了許多新的途徑。物理學的新技術、新方法應用于醫學研究及臨床醫療實踐之中,其深度和廣度正進一步拓展。醫學研究已從宏觀形貌進入微觀機制,從細胞水平過渡到分子水平,從光學顯微鏡發展到電子顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、原子力顯微鏡。觀察的級別從10-6一10-7m提升到10-9-10-10m水平。診斷從普通X射線透視演化到X射線計算機輔助斷層掃描成像(X-CT) ,B超、磁共振成像(MRI )、放射性核素成像(RNI )、正電子發射計算機斷層顯像(PET) ,單光子發射計算機斷層顯像(SPELT)等技術手段。物理療養水平不斷提升,除常用的熱療、電療、磁療、光療、超聲、放射治療等方法外,還有低溫冷凍、微波、激光、紅外光、紫外光、磁場等手段。物理學不僅為生理病理過程的探究和理解提供了思路和實驗手段,而且為臨床診斷與治療提供了精密的科技儀器。在醫學輝煌發展的背后,物理學的貢獻功不可沒。
4 與醫學緊密結合,提高學習興趣
將物理學知識引入醫學實踐中,實現物理學與醫學的有機結合,凸顯物理學的實用性,切實提高教學效果。例如,利用三維動態超聲成像技術實時觀測胎兒在母體內的生長、發育狀況,對有嚴重遺傳病和畸形的胎兒,盡早確診,采取適當措施,防止遺傳疾病發生。同時還可檢查孕婦的身體健康狀態,排查異常情況,為順利分娩做準備。再如,臨床吸痰術是在負壓的作用下進行的,此過程須遵循流體力學中的泊肅葉定律,協調吸痰管徑、吸引負壓、痰液豁度等標準,以確保患者的安全,防止各種并發癥的發生。埃爾溫·薛定愕曾提出生命以負嫡為生,即人們必須通過新陳代謝從外界獲取負嫡,使生命系統的嫡保持永不減少,從而維護生命結構的有序性。
5 靈活運用現代教育技術,升級課堂教學