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月餅生產流水線由包餡機、成型機和擺盤機組成,拌好的月餅餡和作為餅皮的面團分別從包餡機的兩個投料口進入,出來時已是一個個內含餡料的圓形面團。之后,成型機把面團壓成月餅的形狀,再經過擺盤機,整齊地排列在烤盤上。擺滿月餅的烤盤被送進全自動鏈式隧道爐。烘烤過程分為兩段,一段結束后,月餅表面被均勻地刷上蛋液,再繼續下一段的烘烤。當月餅從鏈式隧道爐的另一端出來時,已是黃燦燦、香噴噴的成品??竞玫脑嘛炗蔑L扇冷卻后,經過金屬檢測儀,最后自動封裝。整個月餅的生產過程高度自動化,只需為數不多的工作人員在一旁監督即可,相較于過去手工制作月餅,效率大大提高,不僅產量上去了,也節省了大量的人力成本,使杏花樓月餅真正成為老百姓消費得起的“大眾精品”。
二、從“放心月餅”到“放心饅頭”
月餅的消費主要集中在中秋節前后,那么平時這些生產線都閑置著嗎?沈全華告訴記者,這條流水線不僅可以制作月餅,只要投入不同的餡料、更換相應的模具,就能生產出多種中西式點心。這樣一來,即便是過了月餅生產季,杏花樓的各條生產線照樣能開足馬力,全力生產。經過數十年不斷發展,杏花樓逐步形成了以月餅為代表,春有青團,夏有粽子,秋有月餅、重陽糕,冬有臘味、八寶飯、糖年糕等四季時令產品,再加上各類西式糕點,共計100多種產品。2011年的“染色饅頭”事件至今讓不少人記憶猶新。正當消費者為買到放心、安全的饅頭而發愁時,為了盡到企業的一份社會責任,杏花樓向上海市政府立下軍令狀,盡快生產出質量過硬的“放心饅頭”。經過50多天的采購、試驗和生產,“放心饅頭”出現在各大超市的柜臺上。上市首日,10萬只“放心饅頭”2小時內全部脫銷,為上海饅頭打了個翻身仗。如今,杏花樓饅頭已經成為了消費者餐桌上的??停踊且舶炎鲈嘛灥膫鹘y延伸到了饅頭生產中。與月餅一樣,杏花樓饅頭不添加任何防腐劑和色素,保持饅頭的本色,讓饅頭真正回歸自然,這就對無菌操作、脫氧保鮮、恒溫恒濕都提出了更高的要求。沈全華介紹,杏花樓的玉米、高莊、刀切饅頭均采用厚質透明包裝紙加以密封,每只饅頭都嵌在類似月餅包裝的模具盒內加以固定,包裝袋內還有外控型脫氧保鮮劑,防止氧氣滲透而變質。經反復測試,特殊包裝后的“放心饅頭”可以在0℃~10℃的環境下保存7天,而采用普通保鮮膜包裝的饅頭,保質期只有2~3天。
三、食品安全監管“無縫銜接”
現在,人類已經可以用最新的生物科學技術,將男子中決定男性胚胎的(Y染色體攜帶)與女性胚胎的(X染色體攜帶)分離開來。這項技術被稱為分離術,其意義之重大不在于人們可以選擇生男還是生女,而在于:可以用它來治療以往幾乎束手無策的性連鎖遺傳疾病。
性連鎖遺傳疾病到底是怎樣的一種疾???
難忘的記憶
30多年前,我正在上海醫科大學附屬華山醫院血液病房實習。當時,一個血友病家族給我留下了非??膳碌挠洃洝T谶@個家族中,父親與兒子均患有流血不止的嚴重血友病,他們一直生活在一種可怕的出血恐懼之中。一次,為了搶救兒子的消化道出血,我們給他輸了大量血,供血量幾乎可以把他全身血液換一次。在輸血的同時還用各種各樣的止血方法,才保住了他的生命。當年患兒的母親絕望地向醫生懇求的情形,至今仍深深地印在我的腦海之中。90年代后,我開始在美國國立健康研究院工作。一天,有一位來自北京的陳媽媽領著她的小孫子來找我,她的小孫子因日益嚴重的肌萎縮癥導致了跛足。我只能遺憾地告訴她,根據她們家族的遺傳病史,她孫子患的是一種性連鎖遺傳疾病,目前救治無望。不但如此,將來家族中只能生女兒,不能有男孩,否則類似的悲劇還會發生在他們身上。
為什么不能生男孩?性連鎖遺傳疾病這個災禍之星為什么總是降臨在男孩身上呢?要回答這些問題,需要弄清這種遺傳病的實質。
遺傳病之謎
在人類的細胞核內,有一種叫做染色體的物質,而染色體是由許多基因組成的?;蚴怯梢活愄厥獾奈镔|,即脫氧核糖核酸(簡稱DNA)構成,它是人類遺傳的物質基礎。、卵子結合成受精卵后,上代的遺傳物質――染色體、基因和DNA,就傳遞給了下一代子女。
正常人體細胞均含有23對染色體,其中一對是決定性別的,稱為性染色體。性染色體又有兩種,分別稱為X染色體和Y染色體,其他染色體稱為常染色體。正常男性體內的性染色體為X及Y,女性體內的性染色體則為X及X。在這些染色體上,帶著成千上萬的與遺傳及變異密切有關的基因,它們控制著人體形態和生理變化,包括生長、發育等。
由雙親傳給子女的遺傳病比較復雜,如果遺傳病的基因位于性染色體上就叫做性連鎖遺傳疾病,又分為隱性及顯性兩種。血友病等即是隱性性連鎖遺傳疾病。
性染色體在正常女性是由一對X染色體組成,所以其中基因都是成對的。而正常男性則是由一個X染色體和一個Y染色體組成,在Y染色體上沒有與X染色體上相對應的基因。因此,男性的染色體雖然也是一對(X和Y),但是卻沒有成對的基因。正因為如此,當男子的X染色體上出現一個隱性致病基因時,就可以表現為患病的癥狀和體征。在女性,則一定要在兩個X染色體上均出現這種隱性致病基因時,才能成為患者。假如女性只有一條X染色體上出現致病基因,那就只是一個隱性致病基因的攜帶者,不表現出患病癥狀。所以,在性連鎖遺傳疾病的家族中,表現出癥狀、體征的患者,男性遠遠多于女性。這種類型遺傳病有血友病、假性肥大性肌營養不良癥、癡呆癥、某些腦積水等。
避免生男孩
如果我們發現了這種病人,就應該仔細追查其家族史,制作家族遺傳圖,然后作遺傳學的檢查。在證實是這種類型的遺傳疾病后,應向每個家庭成員說明他們面臨的問題,其解決辦法是讓這個家族生育女孩,以避免在男孩身上發生遺傳病。
分離術,是采用一種特殊的DNA流式細胞分類術,將攜帶X染色體的和帶Y染色體的分離出來。通過這種技術,目前可以將85%~90%的帶X染色體的分離出來。然后,將含有豐富的帶X染色體的,用試管嬰兒等技術使女性懷孕,這樣就大大增加了生育女孩的機會,從而避免了遺傳病的發生。
猶記前不久,身處病榻上的先生,還拉著我的手,殷切地詢問:“工作進展怎么樣了?”我說:“先生您放心,我們會將工作做好?!毕壬Q起大拇指,說:“好!”然而,這卻成為先生留給我的最后一句話。
先生的一生,治學嚴謹,兢兢業業,卻屢遭阻礙,但他以百折不撓的精神,堅守工作第一線,只為了醫學遺傳學事業。在他看來,這就是他的生命。
醫學遺傳學之夢
1963年,張孝騫主任在北京協和醫院內科成立了中國第一個醫學遺傳學教研組,鑒于先生對醫學遺傳學領域研究較深,便委任先生負責該組發展。然而,當時科技發展水平滯后,這一學科備受排擠,工作開展艱難。“”初期,該組被迫解散,先生也被下放到甘肅。
1979年,北京協和醫學院在基礎醫學研究所(下稱“基礎所”)成立了中國第一個醫學遺傳學教研室(下稱“遺傳室”),先生被從中國醫學科學院腫瘤醫院調到基礎所,擔任主任。臨床、科研、教學相結合的遺傳室設計構想,就是由他首先提出的。這一遺傳室很特殊,既歸屬基礎醫學又承擔臨床工作。1980年,遺傳室在北京協和醫院兒科開設了遺傳咨詢門診。
1987年,原衛生部在全國進行出生缺陷調查,發現出生缺陷率較高,亟需建立一支隊伍,解決遺傳病的問題。因此,中國在四川大學華西醫學院建立了全國出生缺陷監測中心,同時建立了三個國家遺傳醫學中心,其中北方中心設立在北京協和醫院,由基礎所和北京協和醫院共同組成。
當時,中國遺傳學會設有人類和醫學遺傳專業委員會,但主研基礎學科方向。先生希望在中華醫學會中設立一個專門的醫學遺傳學分會,由中華醫學會和中國遺傳學會雙重領導。然而事情并不順利,同在1987年,中國遺傳學會在安徽省合肥市召開“三大”時,中華醫學會醫學遺傳分會舉行成立大會。但由于會務疏忽,會標上未印有“中國遺傳學會”字樣,結果令中國遺傳學會會長談家楨先生誤認為先生要“另立山頭”。在1990年鄭州召開的中國遺傳學會“四大”上,人類和醫學遺傳專業委員會被取消,先生也被“革出教門”。這件事對先生打擊甚大。
后來,由于原衛生部有關部門領導換屆,新領導認為遺傳病復雜且少見,對醫學遺傳學不再重視,導致該學科的發展受阻。遺傳醫學中心也陷入名存實亡的境地。
為了改變這個局面,先生設法將遺傳醫學中心轉移到醫院。在先生看來,希望醫學遺傳學科設在醫院,以此解決患者的遺傳病診療問題。不然,由于人們對遺傳病學的不了解,導致一家生有多名患有遺傳病的孩子,患兒本人及家庭都痛苦。2004年,遺傳醫學中心更名為麥庫西克-張孝騫遺傳醫學中心,在北京協和醫院保存下來。
直至4年前,醫學遺傳學發展仍然受阻礙。85歲高齡的先生諫書給時任衛生部部長陳竺,催問源起2004年的建立臨床遺傳學動議,希望國家能夠加大對醫學遺傳學的投入力度。但最終由于經辦人員擔心重蹈疼痛醫學??圃O置的覆轍,在上報專家組討論形成的《醫療機構設置獨立臨床遺傳科試行方案》時,將“試行方案”改成《醫療機構設置獨立臨床遺傳科會議紀要》。從此,這一動議杳無音訊。
前不久,北京協和醫院建立了臨床遺傳學實驗室,我們用輪椅推著先生去看。他很高興,希望我們堅持下去。我對他承諾:“先生,您放心,在我的有生之年,一定完成您的心愿。”
未了師生情
有人曾問我:“一生中,對你影響最深的人是誰?”我會毫不遲疑地回答,是先生。
先生給我的第一印象,既文質彬彬,又一表人才。我是先生的第一名醫學遺傳學研究生,是先生將我指引到這一行業中的。
我畢業于北京協和醫學院(時稱中國醫科大學),受“”影響,被分配到基層工作,沒有受過正規醫院的臨床訓練。“”后開始招收研究生,我希望能考回母校。但由于沒有在正規醫院的工作經歷,不能報考臨床專業,我便報考基礎學院。當年,我們這些畢業于原北京協和醫學院、又考過研究生分數線的學生,組成了研究生班。
先生讀大學時,化學成績非常優秀。或許他也是看中我生化成績較好的這一特點,在我完成理論課程后分派導師時,先生選中了我。當我得知被先生挑上時,還在想,誰是羅會元?
先生為人很低調。我與先生在日常交流中談論的多是專業,生活方面的接觸不多。他所經歷的種種磨難,都是我后來在公開資料中得知的。先生的一生都在經歷挫折,謹慎地過日子。也許因為他的抗打擊能力很強,總是將事情憋在肚子里不吭氣,堅持埋頭干活。
我所研究的方向是地中海貧血。但我們沒有涉足過基因分析這一領域,也沒有這方面的條件。怎么辦?先生就讓我先嘗試研究異常血紅蛋白,我開始向北京協和醫院血液科的醫生請教,進行異常血紅蛋白的調查,后來進行化學結構分析,有所發現,完成了碩士論文。
后來,先生認為異常血紅蛋白做完后應該進行分子實驗,便準備送我出國,進一步研究地中海貧血。但當時有人反對送我出國深造,認為我不可靠,出國后就不再回來了。于是先生找到了我,很直接地對我說:“黃尚志,有人反對你出國,認為你出去就不回來了?!?/p>
終究,先生還是送我出國了,因為他信任我。我在國外時,他總在電話里跟我說:“黃尚志啊,你趕快回來,家里還有好幾名研究生等你指導呢。”
先生的處事方式有時過耿。我總是勸他:“先生,您如果覺得有些人不對,船的方向不對,我們不要站在岸上說,您上船去,做個水手,點一篙子,船就有了正確的方向?!钡麉s始終未回應過這一問題,他認為,是非一定要分明,沒有中間地帶。
也許很少有人了解,先生是與錢學森同時期回國的專家,然而路不同,周遭天壤。他一生追求的理想,一直是我們后輩的奮斗目標。無論前路有多少荊棘磨難,我們都會沿著他的足跡,堅持下去。
課程標準 醫學遺傳學 教學改革
2009年以來,我校為了能更好地培養出來高素質實用型面向基層的醫學人才,制定出了一套新的課程標準,醫學遺傳學是一門橫跨基礎醫學和臨床醫學的橋梁課程,但由于其涵蓋的范圍較廣泛,不僅涉及經典遺傳學的基本原理、分子生物學的基本研究方法,同時還涉及臨床醫學各門課程的具體內容。因此,如何針對當前醫學生的特點,培養面向21世紀的具有綜合素質的醫學人才,使醫學遺傳學課程更貼近臨床,使學生更具獨立解決臨床實際問題的能力,已成為醫學遺傳學教學的重要任務,而課程標準的實施能夠使師生在教和學的過程中更加明確學習的目的和任務,為后續課程的學習奠定堅實的基礎。在課程標準下我們針對臨床專業醫學遺傳學的教學進行以下幾個方面的實施。
一、制定課程標準
針對臨床專業教學特點,制定課程標準。在制定課程標準過程中根據不同章節合理設計知識目標,技能目標,穿插素質目標,結合培養目標突出學科特點,注重與臨床專業學生相關后續學科的銜接,邀請相關專業的同事對本學科的課程標準給予指導,突出本學科的基礎和橋梁作用。例如,在制定單基因遺傳病、多基因遺傳病、線粒體遺傳病部分教學目標和教學重點時,邀請臨床系一線教師前來指導,聽取對該部分內容在相關課程銜接中的作用,選取教學重點。在制定腫瘤遺傳內容課程標準時,邀請我校病理教研室的專家參加,這樣就避免了過去教學過程中各科脫節的現象,使學生一開始就有一個系統化的學習安排。
二、課程標準的討論、認證
針對制定后的課程標準,課題組成員逐章逐節進行討論、分析。在討論分析過程中即要注重教學重點、難點的分析,又要結合學生的基礎分析,對于案例導入要做到合理合情。在熟知課程標準的基礎上,課題組成員進行章節說課活動,通過說課活動共同尋求每個章節最佳的教學方案,制定切實可行的教學計劃。
三、課程標準的實施過程
在2010級學生臨床專業中針對新的課程標準,結合培養目標進行教學改革探索。在教學實施過程中從以下幾個方面進行教學探索:
1.教學緊扣培養目標要求,堅持理論知識和實踐的聯系
本課程學習的目標除了使學生掌握各種基本概念和重要理論知識,更為重要的是了解常見遺傳病的發病特征、病因,并能將所學到的知識應用到實際工作中,從而為學生將來的臨床實踐打下堅實的基礎。本課程的基礎理論和知識直接服務于臨床,課程內容設置強調緊貼臨床的實際需要。打破以知識傳授為主要特征的傳統學科課程模式,轉變為以工作任務為中心組織課程內容,并讓學生在完成具體項目的過程中學會完成相應工作任務,并構建相關理論知識,發展職業能力。課程內容突出對學生職業能力的訓練,理論知識的選取緊緊圍繞工作任務完成的需要來進行,同時又考慮到高等職業教育對理論知識學習的需要,并融合醫師職業資格證書對知識、技能和態度的要求。課堂講授以反映常見遺傳病例的病因及最新發展為重點,堅持啟發式教學方法,突出重點,循序漸進,理論密切聯系實際。充分利用多媒體、投影及幻燈等教學工具,達到舉一反三、融會貫通,加深學生的理解和認識。充分調動學生的主動積極性,讓學生參與病例討論,使學生會思考、會學習。
強調學生自主學習能力、實踐能力、科學精神、協作精神的培養。主張以“研究性學習”、“基于問題的學習”等方法開展自主學習,使學生不僅學到必備的專業知識,更要學會學習的方法,為終身學習打下堅實的基礎。
2.體現能力培養,整合基礎實驗,開設綜合性、設計性實驗,培養學生的綜合能力
臨床學專業該課程總課時32學時,理論課與實驗課分別為28和4學時。理論課以課堂講授為主,重點是遺傳的細胞和分子基礎、遺傳學的理論與方法在臨床醫學實踐中的應用,要求學生在理解的基礎上記憶。要求學生按掌握、熟悉和了解三個層次認真學習,重點是遺傳的細胞和分子基礎,列入掌握和熟悉的基本概念和知識為考查的內容,了解和其他內容不在考查的范圍。實驗以學生操作為主,訓練學生基本操作技能,培養學生的科學實驗能力;并通過綜合實驗,培養學生分析問題、解決問題的能力。實驗教學旨在培養學生的基本操作技能和科學思維方法。要求學生能理解實驗目的,自己動手,悉心觀察,實事求是,勤于思考。通過實驗教學,加強對理論的理解,培養勇于探索、開拓、創新的實用型人才。
3.結合專業特色,成立課外興趣小組
結合老師科研課題,學生可以進入老師課題進行科學實驗,接受從資料查詢、方案設計、方案實施、歸納總結及撰寫等一系列訓練,積極發揮學生的主觀能動性,重在培養創新精神和實踐能力。通過學校和醫院合作,校內實訓基地建設等多種途徑,通過貼近臨床的教學活動,采取醫院學校結合、理論和病例結合,充分開發學習資源,給學生提供豐富的實踐機會。
4.采用靈活多樣的考查評估方式,促進課堂知識的理解和消化
以往的教學考查多采用期末結業考試來衡量學生的學業成績,往往使大多數學生把應付考試作為學習的目的,失去了學習的主動性和興趣,結合課程標準的要求,在考查方式上不局限于期末考試來衡量學生的學業成績,在平時的教學過程中,結合各個章節的知識內容,課堂上可以根據學生的掌握情況,鼓勵學生課堂上勇于闡述自己的觀點,并表達出自己對該知識內容的理解和對將來臨床應用的指導,對于表現突出的記入平時考核成績,期末按比例納入結業成績。課下可以采用小論文的形式鼓勵學生發表對某一知識點的理解,對于精采的文章列入期末成績一部分。利用休息日鼓勵學生到街道、居委會、醫院等進行本課程中常見遺傳病,遺傳現象的調查,并寫出調查報告,列入期末技能考評的一部分。定期開展本學科的知識競賽活動,對于表現突出的,列入期末考核的鼓勵成績。加強實驗技能操作的考核。通過多途徑多形式的活動使學生在學習中找到趣味性,變被動學習為主動學習,把學習目的定位于知識和技能的學習。從觀念上改變學生的學習態度。
四、課程標準的完善及教學改革的評價
結合學生學習效果,對于教學質量進行評估。通過學生反饋,同行評議,專家指導客觀評價該課程標準實施及教學改革探索的經驗及不足。
通過在我校10級五個班級中進行課程標準中制定的任務的教學,明顯地提高了教學質量,改變了學生被動學習為主動探索的學習觀念,不僅使學生掌握了該課程的基礎知識,為以后的臨床課學習打下了堅實的基礎,更重要的是使學生掌握了學習和分析問題的方法,使他們在今后的工作和學習中養成勤思考、善動腦、有思路的好習慣。
參考文獻:
[1]景曉紅.傳統教學和PBL模式在醫學遺傳學教學改革中的應用.醫學教育探索,2010,(03):54-56.
“創新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力。一個沒有創新能力的民族,難以屹立于世界民族之林?!边@一論斷,高屋建瓴,從民族發展的角度強調了創新的重要性。創新思維不只是科學家的專利,每個人都具有創新思維。尤其是初中學生思維尚未形成定式他們最易接受新事物,想象力最豐富是培養和發展創新思維的最好時機。怎樣有意識有計劃地結合生物課的教學來培養學生的創新思維能力呢?這是值得我們每個生物教師深思的問題,據此,我進行了以下探索:
一、抓住心理特征,激發學生的創新興趣
托爾斯泰說過:“成功的教學需要的不是強制,而是激發學生的學習興趣?!眲撔屡d趣是創新的源泉,思維的動力。在教學活動中,教師是否能激發學生的創新興趣,對解決學生創新思維的動機至關重要。中學生具有好奇心強、表現心理厚、求知心理高、懷疑心理濃的心理特征。所以在生物教學活動中,教師應不失時機地抓住學生的這些心理特征,刻意激發學生的創新興趣,鼓勵學生勇于懷疑,引導學生用已掌握的知識,去創新性地獲取新知識,表揚敢于質疑問難的學生,激發他們迎難而上,增強學生的興趣。
例如,講些著名生物學家的生平軼事,如:達爾文、袁隆平、哈維等,學習他們那種不斷開拓創新的進取精神和獻身科學的精神,這樣不僅豐富了學生的課外知識,又激發了學生的創新興趣和求知欲。還有生物研究的對象是自然界中一切有生命的東西。小到不能用肉眼看到的細菌和病毒,大到高聳入云的參天大樹,上至空中飛鳥,下至水中游魚,只要注意引導觀察、思考、分析,使學生感受到自己生活在生物的氛圍,從而產生對創新的興趣。如“我們生活的周圍花草樹木的葉子為什么是綠色的?饅頭、橘子皮上長霉是怎么回事?蜘蛛為什么能結網捕蟲?人的眼睛為什么會近視?這些生物現象看起來很平常,但仔細想象非常奧妙,饒有趣味。只要學生潛心觀察,就會達到事半功倍的效果。
二、 鼓勵質疑,喚起學生的創新意識
思維能力是各種能力的核心,思維通常開始于疑問或問題,開始于驚奇或疑惑。要培養學生的創新意識,就要鼓勵學生去發現問題。大膽的提出問題,只要提出合乎事物發展規律的新觀點、新設想,都是創新。著名教育家蘇霍姆林斯基曾說過:“人的心靈深處,總有一種把自己當作發現者、研究者、探索者的固有需要,這種需要在學生精神世界中尤為重要?!碑攲W生對學習內容有了疑問才會去進一步的思考,才能發現問題,解決問題。而在以往的教學中,學生很少主動參加教學活動,多是被動的接受知識,缺少自主意識,多的是對老師的依賴。學生被束縛在教師、教材、課堂的這三點中,不敢越雷池半步,他們自身的創造個性受到扼制。因此在教學中我們提出學生是課堂的主人,教是為學生的學服務的。鼓勵學生自主質疑,去發現問題,解決問題。給學生創設質疑情境,讓學生由過去的被動接受向主動學習發展,有利于發展學生的創造性意識。
如在講完初二生物遺傳病的致病機理是致病基因引起的后,我就啟發學生:“你如何治療遺傳病呢?”這時有學生提出:“把致病基因換下來,換上正常基因。遺傳病不就能根治了嗎?”這時又有學生小聲說:“這可能嗎?”我說:“這并非天外奇想,它正是基因工程努力奮斗的目標。”當然,在教學過程中,學生不可能一下子就提出解決重大問題的方法,但只要我們在傳授知識時,精心設計教學情境。展現知識的形成過程,讓學生積極參與,充分調動各種感官,進行深層次的思維,就能促使學生在領悟知識的同時,提出自己獨特的見解或做法。教師要對學生及時給予肯定、鼓勵,讓學生樹立發現問題、解決問題的自信心,強化創新的自覺性,定會激發學生的創新意識。
三、拓展第二課堂,創造機會,培養學生的創新能力
人的創新能力包括創新實踐能力和創新思維能力,人的創新能力與其他能力一樣,需要自覺地加以培訓和訓練。如何提高創新實踐能力?如何提高創新思維能力?這需要我們認真研究和思考。創新實踐能力主要是指動手操作能力、實驗能力和創造性成果的表達、表現能力等,這些能力的獲得都離不開實踐活動;創新思維能力是指人在思維活動中不拘泥于舊的思維模式和框架,具有豐富的聯想能力和預測未來的一種思維能力,創新思維能力的培養是基于實踐、始于問題的思維過程,實踐活動對創新思維能力的提高起著直接的促進作用。知識要轉化為能力,必須通過實踐,知識要內化為素質也必須通過實踐,培養創新精神更離不開實踐。由此可見,實踐活動對人類創新能力的形成起著非常重要的作用。
自然界中,哺乳動物的普通細胞中都含有兩套DNA,一套來自父親,另一套來自母親。而和卵子是一類特殊的細胞,它們每個細胞中只含有一套DNA,當它們結合到一起變成受精卵時,才能發育成一個新個體。
但是在科研人員的“魔法”下,情況可能會發生一些改變。李勁松、徐國良等研究人員把一個雄性小鼠的注入到一個去掉DNA的小鼠卵細胞中,4天以后含有的卵子居然發育成了一個具有100多個只包含一套染色體細胞的單倍體囊胚。
這種囊胚在生物學研究中被稱之為孤雄囊胚,從這些囊胚中可以建立單倍體胚胎干細胞系,用比較通俗的說法叫做“人造”,或者“人工改造的”。
這些“人造”是否能像先前的一樣具有“受精”能力呢?李勁松等研究人員決心通過實驗予以證明,他們將“人造”注入小鼠的卵細胞,發現部分“受精”的胚胎能夠發育成健康的小鼠。2011年10月23日,“人造”在他們的實驗室中誕生了第一個“女兒”,并且截至目前,通過這種方法已獲得14個健康的“女兒”,而且這些“女兒”經過與正常的雄鼠后能夠產生后代,形成“子孫滿堂”的“大家族”,證明“人造”的后代也有繁育能力。
但是比較令人驚奇的是,通過注入“人造”獲得的小鼠完全是個“女兒國”,完全不見“男兒身”,這究竟是怎么一回事呢?
李勁松解釋了其中的奧妙:原來,這次實驗中,所有發育存活下來的,全部都是“雌性”。 這主要是因為X染色體上含有大量的與發育相關的基因,而Y染色體上含有的基因數量少,主要是與雄性性別決定相關的基因。因此,當一個胚胎中只含有Y染色體的話,胚胎無法發育到囊胚階段。而后,研究人員將這些“雌性”注入到雌性個體的攜帶X染色體的卵子中后,獲得的小鼠性別自然全部都是雌性的。
李勁松說,單倍體細胞是遺傳學研究的重要工具。自然狀態下存在的單倍體細胞只有結構和功能均已特化的卵子和,然而卵子和不能在體外進行培養,因此也不能對其進行基因操作。目前他們的“人造” 技術只在小鼠上獲得成功,在大動物上的應用還有待驗證,但是如果能夠獲得成功將極大地促進生物學研究的發展。
關鍵詞: 《矩陣論》教學 教學改革 教學內容 教學方法 考核方式
矩陣論作為數學的一個重要分支,其矩陣理論和方法表達簡潔、刻畫深刻,是一種重要的數學工具。矩陣理論在數學學科和其他科學技術領域都有非常廣泛的應用。隨著電子計算機及計算技術的發展,矩陣理論的應用前景更為廣闊。
本課程主要講授線性空間與線性變換、范數理論、矩陣分析、矩陣分解、特征值估計、廣義逆等內容。
一、教學改革的背景
雖然矩陣理論有著廣闊的應用背景及前景,但是,在工科院校理科專業《矩陣論》教學過程中出現的問題恰恰因為課程理論內容與實際應用聯系不密切。
理科專業課程設置中的《數學分析》、《高等代數》等也都注重培養學生邏輯思維能力,對于應用能力的培養比較欠缺。理科學生對于理論知識的實際的應用,單從教材中,接觸到的非常少。在理科專業課程教學中出現了一個很突出的問題:學生學習了大量的理論知識,計算能力得到大量的訓練,但是這些理論知識有什么背景?具體有什么用呢?這個問題困擾著大部分的理科生,他們看不到理論知識的來源和具體應用,只是在機械地進行著推理和計算。教材或者教師的講解中很少有涉及所學的理論知識在物理或者經濟或者工程等方面的背景,理論知識可以解決哪些實際問題。單一的邏輯思維能力和計算能力的培養大大降低了他們的學習主動性和學習興趣。
《矩陣論》課程中的矩陣理論與方法與實際應用有著密切的聯系,但是教材中應用的分析很少,即使有也是脫離實際的問題。如何針對該課程的特點和授課學生的特點,調動學生學習積極性,培養學生濃厚的學習興趣成為教師思考的主要問題。
課程以期末筆試為單一的考核方式,注重考查學生對基本運算的掌握,沒有考查相關解決實際問題的能力,這也是造成學生學習興趣不濃厚的原因。
二、教學內容改革及其實踐探討
1.教學內容上補充理論知識在其他學科中的應用。
矩陣理論在數學學科與其他科學技術領域,諸如高等數學、數值分析、優化理論、微分方程、概率統計、運籌學、控制論、系統工程等學科都有廣泛的應用。但是教材中具體應用的例子較少。針對這一情況進行教學內容上的改革,具體實踐如下。
(1)行列式應用:求過定點的曲面曲線方程,微積分中的證明。高等數學中的內容可以用行列式的理論進行求解和證明。
(2)矩陣的秩:判別曲面的位置關系。矩陣作為數學學科的一個重要工具,可以解決很多問題,高等數學中曲面的位置關系及判別直線是否共面等,都是利用了行列式的幾何意義。
(3)矩陣對角化:求解微分方程組。可對角化的矩陣在矩陣中是非常特殊的一類,對這類矩陣的研究理論的應用簡化了問題的解決過程,在微分方程中可以化某些一階常微分方程為可分離變量的方程來求解。
(4)正交變換:判斷二次曲面類型,最優化問題。正交變換因為其保持了內積、夾角、長度等性質,在計算時對于誤差不會變化,從而利于優化問題的計算機計算。
(5)矩陣的正定性:求解函數極值。正定矩陣對應的標準形中的平方項系數都大于零,利用標準形解決高等數學中函數極值問題。
(6)二次型:多元函數極值。二次型的標準形中只含有平方項,從而在求解最值或極值問題時易于求出多元函數的極值和極值點。
(7)廣義逆:最小二乘問題。多元線性方程組有時沒有解,如何求出符合要求的最接近的解,利用廣義逆解決不相容的方程組的求解問題。
(8)線性變換:電工學理論(線性網絡的輸入輸出看成線性變換,網絡的串聯就是線性變換的乘積)。線性變換作為線性代數中的工具,可以由矩陣表示,從而用矩陣理論解決相關的問題。
2.教學內容上補充理論知在實際應用中的案例。
數學來源于實踐,而數學的發展又要推動實踐。向學生介紹有趣的幻方和hanio塔問題及其簡單的求解?;梅絾栴}古老而有趣,利用矩陣的知識可以構造幻方。hanio塔問題可以用矩陣理論求解。該問題具有很高的挑戰性,曾經作為很多大公司的面試題目,可以激發學生計算機編程的興趣。
化學:配平化學方程式,復雜體系的平衡問題?;瘜W方程式可以用矩陣來表示,從而利用矩陣的運算來配平方程式。
生物:遺傳問題,減少遺傳病研究。遺傳病問題也可以用矩陣表示。
信息:編碼問題。利用可逆矩陣作為加密的密鑰對信息加密,其逆矩陣就是解密密鑰,這只是一類非常簡單的線性編碼問題。利用多項式可以進行多項式的編碼,以及檢錯糾錯等過程。
數學規劃:最優化問題,多元方程組。矩陣理論的發展一直推動著最優化理論的發展,其中矩陣的分解理論、校正理論、特殊矩陣理論在大規模問題的計算中占有重要的地位。
圖像傳輸:數字水印,圖像壓縮(矩陣分解)。圖像壓縮在傳輸中非常重要,矩陣的分解理論給圖像壓縮提供理論支持。
矩陣對角化:機械振動,線性電路分析,自動控制理論(狀態變換的解耦問題)。
3.教學內容上補充理論的背景知識簡介及前沿發展介紹。
在講解廣義特征值問題時,簡單介紹振動理論,在講解矩陣值函數時介紹線性控制系統等,使學生能了解問題的背景及其前沿發展,激發學生的興趣。
在教學內容的改革實踐中,部分內容采用教師簡單介紹,部分內容采用詳細講解,部分內容以討論課題目形式出現,引導學生查找相關資料,激發學生的學習主動性并培養學生的學習興趣。
三、教學方法改革及其實踐探討
教學方法上采用教師講授為主,逐步結合學生搜集相關應用資料、組織報告討論,介紹數學軟件Matlab,引導學生學習使用數學軟件解決問題。
矩陣論作為重要的數學工具,其理論知識具有系統性和非常強的邏輯性,理論知識的講解應該以教師講解為主,教師在講解的過程中引導學生深化理解,形成完整的理論知識體系,使學生在學習其他課程和進行科研工作時打下扎實的矩陣理論基礎。
為培養學生學習的主動性和學習興趣,教師應在講授之外,以討論課或小論文的形式布置與理論相關的應用型題目,培養學生查找資料的能力,使學生在自己動手動腦解決問題時,發現理論的應用,并利用所學理論解決實際的問題,培養學習興趣,從而激發學習的主動性。
數學軟件的使用,在很大程度上解決了計算的大規模問題,利用數學軟件解決數學或者實際應用問題是學生在以后科研或者工作中的主要方向。比如教師在講解矩陣分解時,介紹相關的Matlab指令,學生進行相應操作練習。逐步開設實驗課,與教學內容緊密聯系,鍛煉學生應用數學軟件解決問題的能力。
四、考核方式改革及其實踐探討
考核方式上采用筆試結合小論文或者專題報告,期末成績和平時成績相結合。平時成績中包含出勤、討論表現、作業、小論文或者專題報告的撰寫,其比例不超過20%。
本次理科矩陣論教學改革主要針對教學中理論與實踐聯系不足的問題,在教學內容中增加理論知識在其他學科和實際中的應用,理論知識的背景及前沿介紹;教學方法中教師以理論的背景出發講授課程內容知識,并給出相關的應用,課堂講授結合學生查閱相關資料進行報告,介紹數學軟件Matlab;考核方式上理論知識的考試結合學生的報告和撰寫的小論文。通過教學改革,使學生深切感受到理論知識的具體應用,從而避免單一的理論教學,激發學生認識到矩陣論理論和方法在實際問題中的應用,提高學習主動性和能動性。
經過教學改革的實踐,學生對矩陣理論的應用有了初步的了解,并撰寫了相應的論文,對矩陣理論的學習興趣有了很大的提高。
參考文獻:
關鍵詞:醫學遺傳學;LBL;PBL
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)26-0112-02
醫學遺傳學是一門應用遺傳學理論和方法研究遺傳因素在人類疾病的發生、發展、診斷、治療以及預防等過程中的作用機制和規律的學科[1]。隨著人類基因組學及后基因組學的飛速發展,醫學遺傳學逐漸發展成為現代醫學理論與實踐的重要基石,其新理論和新方法不斷改變著人們對醫學問題認識和解決的方式[2]。這門學科具有跨度寬、難度大、綜合性強、抽象等特點,如何在有限的課堂中既讓學生系統地接受遺傳學的基本原理,又能通過激發學生學習的主動性,培養學生分析和解決問題的能力,是提高教學質量的關鍵問題[3]。將以問題為基礎的PBL(Problem Based Learning)教學模式[4]和著重傳統講授的LBL(Lecture Based Learning)教學模式[5]有機結合,是解決上述問題的可行方案之一。
PBL教學法由美國神經病學教授Barrows于1969年正式提出,它的核心內涵是教學實踐中應以學生為中心,以問題為導向;該教學模式主張采用學生自學和小組討論的形式組織課堂教學,由學生就某一問題或病例進行分析討論、探求答案,最后由教師進行總結評價。近年來,PBL教學法被廣泛應用到眾多的醫學教學實踐中,但其應用方法還有待優化。
一、現狀調查分析
通過對我校不同學制的醫學專業學生進行大量的問卷調查,內容涉及到開課的必要性、學習后具備的各種實踐能力、授課方式、授課內容、考核方式等,統計結果顯示,認為開設本課程非常必要的占61.29%,認為必要的占38.71%,認為沒必要的為0;選修后認為非常好,對今后有很大幫助的占70.97%,一般的占29.03%,認為沒有用而后悔的占0。在八年制班級中已經嘗試了一次學生自己就某一專題討論學習的方法,受到同學們的歡迎。問卷中同學們表示可以再多些討論式教學(PBL)的占63.58%。這些調查研究的結果給了我們很多的啟示,通過改革醫學遺傳學教學方法,形成有一定特色的教學模式,對提高醫學生對醫學遺傳學的學習興趣有重要意義,同時可以使醫學生能真正掌握所學知識,并為后續的學習與臨床實踐打下堅實的基礎。
本課題中選取的教學研究對象是八年制班級,該班級的生源良好,生物學及相關知識背景較好,理解能力及主動學習能力均較強,并且將來有較多的可能利用現代生物學的理論知識和實踐方法進行臨床及科研實踐活動,非常適合課題組開展PBL-LBL雙模教學法的實踐與研究。同時,根據教學安排,每年度均有一學期可以進行教學法的實踐工作,課題組可通過合理設計與操作,及時獲取實踐結果,及時進行必要的調整及驗證,保證課題進行的系統性和完整性。
二、教學法實踐
1.以LBL把握主線,以PBL豐富分支。醫學遺傳學的理論知識系統性較強,但由于信息量大,單純講授容易顯得枯燥、不易理解。在課堂講授時采用傳統的LBL教學法將知識點按研究層次、研究角度進行編排,如根據醫學遺傳學的研究對象遺傳病,首先將課程內容按研究層次分為基因病和染色體病,再根據研究角度將上述兩部分內容各自分為基本原理和疾病實例兩個部分,最終將主要內容劃分成四個模塊。為了豐富課堂教學的具體內容及形式,在每個模塊的教學實踐中再具體組織PBL的單元,包括提出綜合性的問題和病例等形式。
2.四步式PBL教學。在組織PBL單元時,我們采取了通用的四步式的實踐方法:1)在課堂中向學生提出問題。問題主要包括兩種類型:一類是知識綜合性的問題,目的是讓學生通過聯系本學科與其他相關學科的有關知識點來回答某一問題,考察的是學生對多學科知識的理解與運用能力;另一類是病例分析的問題,目的是讓學生應用所學的遺傳學原理去解釋病例,考察的是學生對遺傳學基本原理的理解和應用能力。2)學生分組、組內分工、查詢資料、組內匯總。學生可自由分組,每組6~8人,教師指導學生進行關鍵問題分解,再由組內分工查找相關資料,然后由每組形成一份最終報告,用于展示交流。本環節通常每次設置兩個問題,通過后續環節中的交流過程,讓學生有交叉、互補式的學習效果。3)課堂展示交流。為了提高學生主動學習的積極性,我們設置了課堂展示交流環節。每組學生展示報告內容,同時回答其余組學生提出的問題。通過此環節的進行,讓學生體驗了撰寫小論文的過程及要求,培養了他們的科研意識及能力。學生通過比較每組報告的同時更容易發現并提出新問題,這是對PBL單元教學的一個延續。4)教師歸納總結。教師一方面要對所提出的問題給出結論,另一方面還要對每組的報告有相對客觀的評價,充分指出每組報告的優點與不足,讓學生切實做到學有所獲。
3.收獲與啟示。經過兩輪的教學法實踐,我們發現PBL教學法可以很好地組織醫學遺傳學的知識點和病例,這也與醫學遺傳學的課程特點有關,因此今后可以更多地采用PBL教學法組織教學單元。學生在PBL教學單元中也收獲了進行主動學習的經驗與信心,不少學生還因此進入到科研實踐中。通過組織PBL教學單元,教師和學生之間也有了更多的溝通與交流,更有利于教學效果的提升。盡管如此,以LBL教學法組織整體的課程框架,其系統性不可忽視,尤其對于醫學生而言尤為必要。
LBL-PBL雙模教學法的合理高效應用需要教師投入更多的精力,做好充足的前期準備工作,如設置教學模塊、設計問題、收集病例、分解知識點、歸納總結等環節都需要有全面的知識背景及豐富的教學經驗才可完成,因此教師之間的合作是不可缺少的條件之一。由于學科特點,教師對學科新的發展動態的及時更新與儲備也十分重要。在今后的教學實踐中,我們還將進一步嘗試將PBL教學法的應用進行一定的延伸,并探索相應的教學效果評價的方法,更好地指導教學法的應用。
參考文獻:
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基金項目:北京中醫藥大學教學科研課題XJY12053。
聽說有政協委員提議制定《從政道德法》,其中提到應該對公務員的體重提出限制,原因是現在不少地方年檢時發現,公務員體重超標現象嚴重,而這與公務員平常習慣于大吃大喝有關。把道德行為變成法律規范是否成立,通過立法能否剎住吃喝風,當然是可以質疑的,但這個建議卻使我們對社會有了一個特別的反省角度。
中國社會正在變得富裕,而富裕的一大標志就是肥胖者越來越多。據說現在中國肥胖人口已經超過7000萬,城市成人有四成體重超標,城市未成年人有二成體重超標。 如果我們把過去的中國人整體看作一個清瘦的年輕人,那么,現在的中國人就是一個正變得越來越富態的中年人,有點大腹便便的感覺。
在清貧年代,人們把肥胖看成一種好生活的標志,而把清瘦看成是壞生活的標志。據說美國在20世紀初曾經有過這樣的廣告詞:讓每一個兒童像小豬一樣胖滾滾??梢娔菚r肥胖還是一種富裕、成功的標志,是一種生活理想?,F在,這一切卻顛倒過來了,當社會進入富裕時期,清瘦成為了富人、上層的標志,而肥胖反而成為了窮人、底層的標志。
這是因為,肥胖已成為現代富裕社會的文明病。肥胖往往伴有高血壓、血脂異常癥、糖尿病、冠心病等多種疾病。因此,肥胖與艾滋病、吸毒、酗酒并列為世界四大醫學社會問題。在富裕社會,有錢人通過食用低脂肪高營養的食品,通過體育健身戶外活動等等方式,來抑制自己身體發胖,保持過去窮人才有的清瘦體態;而窮人卻因為沒有多少時間和金錢來健身減肥,就只好一直保持過去富人才有的肥胖體態。肥胖與清瘦就成為了現代社會貧與富的一種標志。
這就是說,富裕生活使我們吃得多、吃得好之后,并沒有使我們身體自然而然變得健康無憂,反而處于另外一種危險之中,在清貧時候不容易患上的疾病,在富足的時候卻找上門來。
曾經看到過中國醫學專家講到美國士兵與中國士兵的健康狀況對比。他們說,20世紀50年代,美國醫學界公布論文證實,通過對朝鮮戰爭中美國陣亡士兵進行尸檢發現,在平均27歲年齡組人中,77%的人已有冠狀動脈硬化征象,有部分人出現阻塞性病變。而當年對朝鮮戰爭中陣亡中國士兵和朝鮮士兵的解剖結果卻表明,他們的冠狀動脈壁很光滑,一清二白。
也許,在朝鮮冰天雪地中較量的,并不僅僅是兩國士兵的武器、意志與勇氣,而且還有他們的身體,由不同生活方式造就的不同素質的身體。來自富裕社會的美國士兵,雖然也是年輕人,但他們的身體實際上已經未老先衰了,而來自貧窮的中國、朝鮮的士兵,在生理上卻還很年輕,生機勃勃。
醫學專家說,美國士兵的血管病變早在童年時期就啟動了。今天,美國青少年在無冠心病情況下,68%的人血管已出現輕度脂紋斑塊征象。他們擔憂地說,正在富裕起來的中國青少年正在重蹈美國社會這一覆轍。
之所以心血管病變很小就開始,是因為肥胖、心血管病、糖尿病這些新現代文明病,是一種遺傳病。這類疾病沒有傳染性,對周圍人沒有影響,但是容易遺傳給下一代。家里上一代有肥胖者,有高血壓、糖尿病患者,下一代就容易患上同樣的疾病。
窮人得窮病,卻恰恰與富人病相反。窮人吃得簡單,穿著簡單,比較勞累,營養不良、身體抵抗力下降之時,容易患上肝炎、結核這類疾病。這是一種傳染病,容易傳染給周圍人,但是不會遺傳給后代。
命運有時很奇妙。當我們以為過上富裕日子的時候,卻會遭遇原來不曾遇到的病患;清貧是人人希望逃避的生活狀態,這種生活方式卻又有合理的健康的一面。正如老子所揭示的道理:禍兮,福之所倚;福兮,禍之所伏。那些有道德的人,具有節制美德的人,并不因為地位變高就奢靡,而堅持自己清貧之時的生活品質,使自己生活得健康而快樂。