《蛋白質(zhì)組學》課程教學初探
發(fā)布時間:2019-08-07 來源: 感悟愛情 點擊:
摘 要:蛋白質(zhì)組學是以細胞內(nèi)全部蛋白質(zhì)的存在及其活動方式為研究對象的一門新興學科。在教學過程中,精選教學內(nèi)容,合理組織和采取多種教學方法,從學生的角度出發(fā),廣泛利用多媒體等信息技術手段,理論聯(lián)系實際,激發(fā)學生的積極性和學習興趣,鍛煉和培養(yǎng)學生的思維能力和科研能力,提高教學水平和本科人才培養(yǎng)質(zhì)量。
關鍵詞:蛋白質(zhì)組學;教學;探索
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:2096-000X(2018)06-0083-03
Abstract: As an emerging discipline, Proteomics targets all of the proteins and the existence and activity in the cells. During the process of teaching, we select teaching contents, organize and adopt a variety of teaching methods reasonably, make extensive use of information technologies such as multimedia from a student"s point of view, integrate theory with practice, stimulate students" enthusiasm and interest in learning, and train and train students thinking ability and research ability, improving the quality of teaching and undergraduate personnel training.
Keywords: proteomics; teaching; exploration
蛋白質(zhì)組學(Proteomics)自20世紀90年代中期由澳大利亞學者Wilkins等[1]首先提出以來,在短短二十多年內(nèi),得到了迅猛的發(fā)展。它是以細胞內(nèi)全部蛋白質(zhì)的存在及其活動方式為研究對象,其研究的開展不僅是生命科學研究進入后基因組時代的里程碑,同時也是后基因組學時代基因功能分析的重要組成部分。蛋白質(zhì)組學是一門典型的交叉學科,具有涵蓋內(nèi)容多、知識范圍廣等特點,內(nèi)容涉及多個學科,包括生物學、化學、生物信息學等,研究技術和方法已廣泛用于生物、農(nóng)學、醫(yī)學等生命科學的研究領域,將對生命系統(tǒng)活動與疾病發(fā)生分子機制等的認識由基因?qū)用嫔钊氲降鞍踪|(zhì)層面。
蛋白質(zhì)組學技術已被廣泛應用于生命科學的各個領域。很多學生對該學科抱有非常濃厚的興趣,因此開設蛋白質(zhì)組學課程對學生掌握蛋白質(zhì)組學的基礎理論知識、相關研究技術及開展科學研究和全面了解學科前沿動態(tài)都有著重要的意義[2]。學生掌握了蛋白質(zhì)組學的基礎理論知識及相關研究技術,對其將來無論從事基礎理論研究還是應用開發(fā)工作都是非常有利的。
本課程是為我院生物技術專業(yè)本科生開設的專業(yè)選修課,在學習完生物化學、細胞生物學、分子生物學和遺傳學等專業(yè)必修課程之后開設的,共36學時,2學分。課程從介紹該領域發(fā)展背景與研究概況入手,學習蛋白質(zhì)組學的基本概念、基本研究內(nèi)容、研究技術及應用進展。學習內(nèi)容包括蛋白質(zhì)雙向電泳、質(zhì)譜鑒定、定量蛋白質(zhì)學研究技術,蛋白質(zhì)相互作用研究技術等。使學生全面了解蛋白質(zhì)組學基礎理論知識和實驗技術,尤其是生物體內(nèi)蛋白質(zhì)分離、鑒定、定量,以及功能蛋白質(zhì)的研究手段和實驗方法等,為深入學習和從事科學研究打下蛋白質(zhì)組學知識基礎。
一、精選教材和教學內(nèi)容
結合本校學生的具體情況,我們選用由錢小紅和賀福初主編,科學出版社出版的《蛋白質(zhì)組學:理論與方法》為教材,參考書包括何華勤主編,中國林業(yè)出版社于2011年出版的《簡明蛋白質(zhì)組學》,以及由錢小紅和賀福初等翻譯的《蛋白質(zhì)組學:從序列到功能》。授課內(nèi)容將蛋白質(zhì)組學基本理論、技術進展及其應用結合起來。
當今科技發(fā)展迅猛,蛋白質(zhì)組學相關的基礎理論、基本技術和相關儀器設備的進展非常迅速。完全按照已有的教材很難滿足向?qū)W生講授前沿知識和理論體系的需要,同時,傳統(tǒng)的教學方式已不能適應時代需要[3]。因此,授課教師在課堂中應結合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、緊跟學科前沿、把握學科發(fā)展方向,在有限的授課時間盡量把該領域的熱點知識、前沿技術介紹給學生。
蛋白質(zhì)組學是一門綜合性學科,與生物化學、細胞生物學、分子生物學、遺傳學等學科的部分內(nèi)容有關聯(lián)和滲透[4]。同時又是一門交叉學科,要求學生在具有基本的生物學知識前提下進行學習,這對授課教師提出了更高的要求。因此教師應結合本課程的優(yōu)勢突出教學重點,合理取舍教學內(nèi)容。教研室也應盡可能多組織各學科教師之間進行交流,定期互相聽課,精選授課內(nèi)容,避免內(nèi)容的重復。各門課教師還應多留意教學內(nèi)容上的整合和銜接,在授課時間上有先后,教學內(nèi)容上有主次,為后續(xù)課程留下余地,突出學科特色,從整體上對學科知識進行優(yōu)化。
基于以上原因,蛋白質(zhì)組學的課堂教學應該強調(diào)整體性的知識體系,以便學生能深入理解和掌握。主要教學內(nèi)容可以分為以下幾點:第一,介紹蛋白質(zhì)組學的定義和產(chǎn)生背景、研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,讓學生建立蛋白質(zhì)組學的整體知識框架;第二,講解蛋白質(zhì)組學技術體系,重點在于利用雙向電泳分離蛋白質(zhì)、生物質(zhì)譜分析和生物信息學鑒定,同時根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)狀和最新的文獻報道,詳細講解基于質(zhì)譜的定量蛋白質(zhì)組學分析,詳細講解生物信息學在這方面的廣泛應用,引導學生把理論知識和網(wǎng)絡資源有機結合;第三,講授蛋白質(zhì)相互作用研究的基本原理和主要技術方法,使學生掌握蛋白質(zhì)相互作用研究的主要技術流程、應用和優(yōu)缺點;第四,講解蛋白質(zhì)組學在醫(yī)學、微生物學、植物學等研究領域的應用,理解蛋白質(zhì)組學技術在腫瘤研究中的應用實例。蛋白質(zhì)組學的整體教學內(nèi)容應緊緊圍繞生物技術專業(yè)的特點和知識結構展開,讓學生從整體上把握課程基礎理論知識、基本技術原理和實驗操作方法,熟悉該領域的基礎內(nèi)容和研究熱點。
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