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遗传学研究方法范例(3篇)

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遗传学研究方法范文

关键词:遗传学课程“创新型灵活教学模式”教改

遗传学是生命科学中进展最快和最为活跃的学科之一,已成为现代生命科学的共同语言和新世纪生命科学研究的前沿领域。该学科理论与技术的迅猛发展,极大地推动了整个生命科学的发展和人类进步。遗传学课程是高校生物科学、生物技术专业一门重要的专业课程之一,如何在课程教学中既注重经典遗传理论,又及时穿插本学科最新的研究进展,同时注重提高学生的综合素质,增强教学效果,这是高校遗传学教学工作者共同面对的问题。几年来,围绕培养应用型、创新型人才的办学宗旨,我院遗传学课程组教师积极进行教学改革,研究探索的“创新型灵活教学模式”在实际教学工作中取得了良好的教学效果。

1.精选、优化课程内容

适应培养应用型人才的需要,我院制订的新教学方案强化了实践环节,相应缩减了理论教学课时。同时由于遗传学的飞速发展,新概念、新理论、新成就不断涌现,知识内容不断增加,因而,要想在有限的学时内把课程的精华系统地传授给学生,就必须首先整合课程体系,精选、优化课程内容,合理处理基础知识与学科前沿知识的比例关系,突出教学重点。同时还要注意遗传学与各相关学科教学内容的衔接和纵横联系,避免重复。基于以上理念,我们略去了教材中遗传的细胞学基础、核酸的分子结构及基因的调控等与其他学科重复、交叉的内容,并将经典遗传学的内容精简,增加了端粒的结构与功能、表观遗传学等内容,从而使遗传学课程体系更加科学、完备。

2.贯穿创新理念,采用灵活多样的教学方法

“创新”,一方面要求教师在教学过程中始终奉行“教师为主导,学生为主体”的理念,改变教师“注入式”的教学模式,在教学方法的改革上与时俱进,构建全方位、多角度的师生互动研究型教学模式,并不断发展创新。另一方面在教学过程中时刻注意教会学生学习,着重培养学生的创新意识和创新技能。

“灵活”要求教师在教学方法上不采用单一的模式,而是根据具体教学内容,灵活地应用多种教学方法,包括讲授法、自学法、讨论法、归纳法、比较法、推理法、抽象概括法等。如:采用课前预习促使学生带着问题进课堂;连锁交换规律中的交换值与基因之间距离、连锁强度及与交换的性母细胞数之间的关系,交换值与重组值的区别,三点测验中双交换与干涉及并发系数之间的关系等内容,采用课堂讨论式教学调动学生积极参与教学过程,加强师生互动,激活学生高级认知的能力参与学习活动,使学生对新概念、新知识的掌握通过高水平的思维加工来达成,而不再依赖过多的机械记忆,有效增强教学效果;三大遗传规律的教学主要是采用启发式教学方法,引导学生深刻体会遗传学家的研究思路和技术路线及研究方法、研究结果和经验教训等,让学生有置身于科研实战环境的感觉,学会进行科学研究的基本方法,同时引导学生总结、归纳自由组合及连锁交换规律的实质,调动学生学习的主动性,培养学生的创新能力和创造性思维能力;基因显性的表现形式、伴X显隐性遗传及广义和狭义遗传力等内容,通过采用比较、启发等多种方法,启发学生思维,化难为易,促进学生对知识的理解和掌握,培养学生的创新精神及分析、解决科学问题的能力;根据课堂教学实际,适当布置课后练习,使基础题突出代表性,能力题突出综合性,并定期开展课外习题辅导,培养学生理论联系实际、灵活应用知识的能力。

3.紧跟学科前沿,启发学生的创新思维

随着21世纪生命科学的飞速发展,遗传学研究前沿不断拓宽和深入,因而遗传学的教学也面临新的挑战,首要的问题就是知识的更新。在遗传学教学中,要随时注意结合最新的研究进展,把学生的思维引导到研究前沿,从而营造一种微妙、温馨,令人产生创新冲动的课堂氛围,鼓励学生运用已有的知识和技能去想象、推测、讨论,并在课后积极主动地跟踪、查阅新知识,极大地启发学生的创新思维。活跃的课堂气氛也能够感染每一位学生,从而轻松实现教学相长。

除此之外,我们要求教师将教学、科研成果随时融入课堂教学,充分利用教师的科研实力,拓展学生专业知识领域,强化学生综合素质的培养,体现教学、科研成果在教学中的应用,促进教学质量的提高。针对遗传学的研究热点,给学生提供一些信息,指导他们通过图书馆和网络,选择与课程内容相关的专题研究,补充课堂之所学。在此过程中使学生培养兴趣、开阔眼界,学会主动获取知识、应用知识和解决问题,以培养学生研究性学习的兴趣和能力,引导学生的发散思维,增强学生参与知识建构的积极性和自觉性,培养学生的思维能力、观察能力和运用能力。主讲教师以电子邮箱或QQ群作为师生交流的平台,及时最新教学材料和通知,并解答学生的疑难问题。同时,配备青年教师为课程助教,在课程主讲教师指导下负责学生习题、课外辅导、课程网站建设及参与组织各项实践教学活动,综合运用教学团队的力量,更好地实现本课程的教学目标。

4.强化实验教学,改革实验考核方式

强化实验教学有助于开发学生的潜能,培养学生的动手能力和创新能力。因此,要培养实践能力强的应用型人才,首先要重点突出人才培养方案的实践性。为此,我们整体优化了实验教学内容,精选基础性实验,革新验证性实验,拓展综合性、分析性、探索性和创新性实验。在完成基础实验的同时,将一些实验内容综合,并增加自选性实验和自我设计实验,以最大限度地培养学生的综合实验能力和创新能力。实验室要面向学生开放,实现实验教学的资源开放、时间开放、内容开放,增强实验教学效果,提高资源利用率。

实验考核由注重实验结果转变为注重实验过程。实验指导教师不仅要客观、公正地给出学生实验成绩,而且要指出其存在的问题及解决的办法,注重学生动手能力的培养,提高学生学习的积极性和主动性,提高其分析和解决问题的能力,增强实验教学效果,增强学生的综合素质。实验考核包括平时考核和期末考核两部分。平时考核的内容包括实验预习、实验操作、实验态度及纪律、实验报告等环节,这部分成绩占该实验课总成绩的60%;期末考试(包括实验操作、技能、实验理论等)占该实验课总成绩的40%。

遗传学研究方法范文篇2

关键词医学遗传学学科建设

中图分类号:G642文献标识码:A

ResearchonMedicalGeneticsDisciplinesConstruction

CAIXiaoming,LIANGSuhua,LIUYun

(SchoolofBasicMedicalSciences,NorthSichuanMedicalCollege,Nanchong,Sichuan637007)

AbstractMedicalgeneticsisasetofteaching,research,healthcareasoneofthedisciplines,theoryandtechnologyplatformtosupportthelevelofdevelopmentofmedicalscience,theimpactonhumanhealthisincreasinglyimportant.MedicalGeneticsdisciplinesstrategymustreflectinnovation,characteristics,systematicandcomprehensive.MedicalGeneticsdisciplinesneed:Refiningdisciplinedirection,creatingsubjectcharacteristics;trainingdisciplinetalent,improveacademicprowess;builddisciplineplatformtoenhanceresearchcapacity;coordinationofteachingandresearch,cultivatedisciplineresults.

Keywordsmedicalgenetics;discipline;construction

医学遗传学是研究遗传因素在人类疾病的发生、流行、诊断、治疗、预防中的作用机制及其规律,是医学与遗传学结合的一门交叉学科,也是医学科学领域中十分活跃的前沿学科。以医学遗传学学科建设为龙头,发挥学科建设引领作用,整合医学遗传学相关教学科研各方面的资源,推进教育教学改革,深入科学研究,推行产学研相互融合,提升医学遗传学团队的整体水平,提高整体办学实力,从遗传学的角度深入研究人类遗传病的发生机制、传递规律、诊断治疗方法及预防措施,为遗传病患者提供临床服务,包括遗传检测、遗传咨询、遗传筛查、产前诊断及基因治疗等,从而为改善人类健康和提高人口素质作出贡献。①②③

1医学遗传学学科建设现有问题

学科建设是立校之本、发展之基、力量之源,是高校教育事业兴衰成败的关键。但目前很多人没有充分认识到医学遗传学学科建设的基础性地位和引领作用,在学科方向的凝练上无法兼顾学科的特色和稳定性,不注重培养医学遗传学学科带头人,忽视培养学术后备人才梯队,学科建设的规章制度不够完善,没有形成系统的、规范的、合理的学科建设发展机制。④⑤

(1)学科基础薄弱。医学遗传学在医学院校是基础学科,结构单一,课程设置、师资结构、教学方式都服务于临床,教师教学任务繁重,对科研重视程度不够,相互之间缺乏交流,没有相同方向的研究梯队,没有高水平的实验室、研究基地、教学实验基地等基础设施,更谈不上形成稳定的学科研究方向。(2)学科层次不高。与医学院校其它学科相比,医学遗传学学术队伍、科研成果和学科基础条件方面相对较弱,学科带头人、学科人才相对短缺,存在学科梯队结构不合理,科研成果不集中、不系统,学术论文质量偏低,学术活动层次不高等现象。(3)学科经费不足。由于大家对医学遗传学学科建设认识不足,医学遗传学经费较少是学科面临的普遍性问题,医学遗传学学科建设包括教材、教学、人才、科研等诸多方面,有的也存在经费利用不合理等现象。(4)学科沉淀不够。在医学院校,医学遗传学相应的学科建设保障政策和措施不够系统,重视、认识不够,加上学科起步晚、底子薄,资源有限且过于分散,没有主攻方向,无法突出学科优势,在学科内部相应的管理制度也缺失,没有统一规划,发展很不平衡,因此,学科建设缺乏历史沉淀,缺乏学科文化氛围,没有形成自身的学科文化和特色。

2医学遗传学学科建设策略

医学遗传学学科建设因学校特点、资源特点、时间性特点、人才特点等不同而有差异,学科建设策略不是约定俗成、一成不变的,需要认清学校自身发展特点,深入研究社会发展需求,采取重点发展、率先突破、以点带面、形成特色的发展战略,体现学科的创新性、特色性、系统性、综合性。

(1)创新性策略。一是人才创新。充分融合临床妇产、检验、肿瘤等方面人才,拓展医学遗传学团队视野。二是内容创新。医学遗传学学科内容复杂,内容覆盖面广、跨度大、发展快、与其它学科的交叉渗透广泛,因此,在学科内容上要相互参透。三是教学创新。主要是医学遗传学教学理念、教学方法紧跟时代步伐。四是科研创新。科学研究是学科的立足点,只有创新才有生命力。

(2)特色性策略。医学遗传学学科特色以人才为根本,不同院校有所差异。一是教材建设特色,如编写各种规划教材等;二是教学改革特色,如医学遗传学精品课程等;三是科研特色,如临床疾病遗传机制、肿瘤遗传控制研究等。

(3)系统性策略。一是医学遗传学学科定位,主要是教学型或教学研究型。二是学科规划,根据现有资源条件,认清自身特色,重点突出优势。三是组织实施,采取合理有效措施,保障学科顺利、健康发展。四是学科评估,构建学科反馈和评估机制,塑造学科文化,为学科提供源源不断的发展动力。

(4)综合性策略。医学遗传学学科建设最终是满足社会需要。一是人才培养,主要是为医学生打下坚实的遗传学基础,同时,培养高层次的硕士生或博士生。二是科学研究,主要是针对医学遗传学相关未知领域进行攻关,研究遗传因素在人类疾病的发生、流行、诊断、治疗、预防等方面的作用机制及其规律。三是服务社会,利用遗传学学科研究成果,从遗传的角度为遗传病患者提供临床服务,包括遗传咨询、遗传筛查、产前诊断及基因治疗等,从而为改善人类健康和提高人口素质作出贡献。

3医学遗传学学科建设措施

医学遗传学学科建设必须整合资源,推进创新,树立正确的学科发展观,培养学科带头人,培育学科团队,创造优良的学科环境,主要体现在政策轻松、生活宽裕、学术宽松,为学科团队营造和谐的学科氛围。

(1)凝炼学科方向,打造学科特色。一是学科方向,紧紧围绕医学遗传学基础理论、遗传学临床理论、人类遗传病、遗传学知识运用等方面,集中优势,靠团队自身的努力,塑造学科品牌方向。比如,在痛风遗传机制、骨髓瘤遗传控制等等方面突出优势。二是打造学科特色,主要依赖于学科群体,扩大学科群体的影响力,丰富学科内容,提升学科质量。比如医学遗传学部级教材主编,省级重点学科、医学遗传学硕士授权点建设等。

(2)培养学科人才,提升学术实力。一是对医学遗传学青年人才进行培养,努力打造创新和进取型的学术队伍,充分发挥人才的潜能,激发团队创造才能和教学研究热情,增加研究成果。二是重视拔尖人才,用以支撑学术梯队,形成学科优势,创建学科品牌。比如,培养省级、部级教学名师;省级、部级学术带头人等。三是加强学术管理,经常性进行人员及学术交流,开阔团队视野,利于提高教学与科研能力。四是增强学术团队意识,促进合作共同攻关,提升学术实力和影响力。

(3)构筑学科平台,增强科研能力。一是加大资金投入力度,增强资金来源多样性,为科研发展提供经费保障,比如,申报各级各类科研课题等。二是充分利用现有资源,合理布局研究方向。比如,各种重点实验室、各类研究所等联合开放共享。三是发扬学术精神,营造宽松的学术氛围,建立良好的、高水平的学科平台。四是研究信息公开,科技资源共享,减少重复研究,支持特色性、地域性相关研究。实现科研数据和资料的共享,增强科研能力。

(4)协调教学科研,培育学科成果。一是理顺教学、科研侧重点,协调发展,由于评定职称等切身利益,学科团队人员都有教学任务、科研任务,甚至有上课时数、数量规定,为了完成任务,部分学科人员背离了学科目标、研究方向,脱离了社会和市场需求。因此,必须转变观念,以服务学科、服务社会为导向,进行机制创新,改变科研评价标准。二是鼓励产出教学成果和科研成果,让学科团队全身心投入到教学和科研工作中,发挥潜能,研究出适合学科和社会需求的科技成果、教学成果,服务社会,促进知识、能力和技术的融合,完成成果转化。

4医学遗传学学科建设注意事项

近年,我校医学遗传学被评审为省重点建设学科,医学遗传学被评定为目录外二级学科硕士学位授权点,同时,医学遗传学是我校精品资源共享课程,我校也是中国遗传学会理事单位,连续主编医学遗传学本科教材(现已第三版),因此,体会医学遗传学学科建设注意事项如下:

一是保证学术自由、学术创新、学术争鸣。协调好学术队伍中各成员之间的关系,学科带头人和其他普通成员之间、普通成员与普通成员之间、教师和学生之间,都需要彼此尊重、相互支持、真诚沟通、宽容共进,建立一个富有凝聚力的科研团队。学术带头人应避免学霸思想,鼓励每个人积极思考,充分表达个人的学术见解,对于学术分歧不打压、不歧视,充分发挥每个成员的聪明才智,做出更大的学术贡献。⑥

二是充分发挥学科带头人的管理主体作用。学科带头人在学术上具备扎实的学术基础、渊博的知识、高度的思维水平,在人格上心胸开阔、自由民主、勇于创新;学科带头人要开拓视野,制定相对灵活的用人机制;引进、培养和储备人才,使学科建设工作始终保持一种健康向上的发展势头。⑦

三是优化学科队伍结构。学科队伍的总体数量、高级职称比例、博士学位比例、年龄分布、知识结构等要合理。多数正高职人员年龄应在50岁左右,同时还应有一定数量的高学历或副高级职务的中青年学术骨干,队伍在年龄结构、职称结构上均无断层现象。⑧

四是完善学科各项管理。引入竞争机制,实行淘汰和监控,秉持“公开、公平、公正”的原则,实行激励机制。经费使用建立预算、拨付、使用、监督机制,保证学科专项经费能够充分发挥作用。⑨

基金项目:川北医学院高等教育教学改革与研究课题(20131230)

注释

①蔡晓明,梁素华,刘云,杨俊宝.医学遗传学教学改革研究[J].基础医学教育,2013.15(3):212-214.

②蔡晓明,梁素华,刘云,母波.《医学遗传学》趣味教学法调查研究[J].科教导刊,2012.129(7):166-167.

③蔡晓明,梁素华,刘云.医学遗传学PPT制作研究[J].科教导刊,2013.130(9):72-73.

④刘献君.论高校学科建设[J].高等教育研究,2005(1):16-20.

⑤王晓华.阻碍我国高校学科建设的若干问题[J].江苏高教,2010(4):75-76.

⑥郭贵养.论大学学科建设的十个转向[J].中国高等教育,2011(17):17-19.

⑦关少化.我国大学学科建设的发展趋势[J].江苏高教,2011(5):36-38.

遗传学研究方法范文

关键词:遗传算法;智能机器人;路径规划

前言

现阶段,在现代社会中,各领域生产智能化发展速度不断加快,与此同时,智能机器人成为了国内外该领域的研究人员的重点科研对象,并且针对智能机器人的路径选择问题进行深入探究。在研究过程中,为了能够令机器人帮助人类做更多的实际工作,则开发了智能机器人来辅助实践,在各项指令的操作和影响下下,机器人能够完成人类赋予它的任务。

一、遗传算法概述

(一)简析遗传算法

早在上个世纪中叶,世界范围内的少数计算机科学家开始探究遗传算法的雏形,而后,在一段时期内,遗传算法成为了一种进化计算的分支策略,填补了编码方案设计领域的空白。实际上,遗传算法在实践过程中的应用策略较为简单,在该算法支撑下的搜索能力以及躲避障碍物的能力都较强。

(二)遗传算法的实践优势

应用遗传算法来对智能机器人的路径进行科学规划的过程中,可以将其与直角坐标法结合起来应用,这样一来,便可以简化数据计算以及编码过程的复杂程度,保障机器人在行进的过程中的大部分时间处于环境的中心位置,从而避免遇到障碍而停止行进[1]。

二、基于遗传算法的智能机器人的路径规划

要想令智能型机器人顺利地游走于各类静态与动态环境之中,不被各种障碍物体所碰到,并能够完成一定的任务,并不是一件容易的事。因此,需要利用遗传算法这一科学研究内容来完善智能机器人的路径规划方案,使其达到既定行进目标。

(一)智能机器人研究项目概述

在智能机器人的研究领域中,机器人的路径规划指的是机器人在它的工作范围内,根据系统内部的指令来进行最优化的选择,包括行走路径最短或行走时间最少等决策都是通过路径规划指令来引导,甚至在智能机器人的行走过程中遇到障碍物时,则也同样需要路径规划指令操作来判断最优的行动路径[2]。

(二)在遗传算法影响下的智能机器人路径规划的特征与优劣势研究

1.基于遗传算法的智能机器人行进路径的特点分析

遗传算法是以自然遗传机制为前提,在某种程度上以生物进化过程为基础来构建的一种数学模型,在其中利用变异编制控制机构等计算程序。基于遗传算法的智能机器人路径规划需要占据大量的存储运算空间,因此,智能机器人的路径规划速度较为缓慢,在复杂动态环境下的路径规划实效不佳,需要在未来研究过程中对其进行改进。

2.基于遗传算法的智能机器人路径规划的优劣势分析

就从基于遗传算法的智能机器人路径规划来看,尽管这一模式能够在一定程度上为机器人提供可行的行进方案,但其行进速度较为缓慢,即使受到局部选择极小的障碍,也会令智能机器人在动态环境中步履维艰。研究发现,基于遗传算法的智能机器人路径规划具备一定的研究价值,推进了智能机器人项目的研究进展。

通过分析遗传算法的特征及其演进过程,运用遗传算法或其它模拟形式来优化智能机器人的路径规划,则可以在一定程度上增强智能机器人的性能。但是,无论何种方法,都或多或少的存在一定的问题,不能达到智能机器人最优路径选择的要求[3]。相对而言,尽管存在一定的不足,但基于遗传算法的智能机器人路径规划相对还是较为可行。目前,在各项技术支撑下的智能机器人已经具备一定的实践能力。

在遗传算法的推进下,智能机器人项目的研究有了新的进展,且在机器人的路径规划方面有了极大的突破,但就目前的研究成果来看,智能机器人的行进路线并不完美,成功完成某一既定的行进任务的概率并不高,因此,相关的技术科研人员还需针对路径规划问题做深入的探讨与研究。未来的主要研究方向有以下几项内容:其一,全局路径规划与局部路径规划的有效整合;其二,多传感器信息融合技术的引入;其三,智能算法以及相关改进研究等[4]。相信在多元化的智能算法影响下,智能机器人的行进路径规划则会更加准确,并且,能够完成更为高级的指令任务,为人类社会各领域的生产建设提供优质的服务。

结束语:

通过研究智能机器人路径规划可以了解到,不同策略方式的选择应用都可以充实到智能机器人研究成果之中,尤其是遗传算法的实践应用,令智能机器人路径规划更加合理。从以往的研究资料中可以了解到,智能机器人路径规划是机器人研究领域中的一项重要分支,同时也是智能机器人用以执行各种指令的基础条件。在研究智能机器人的路径规划过程中,遇到了诸如易陷入局部最优等问题,进而提出应用改进遗传算法来改善这一状况,并且取得了良好的实效。总之,基于遗传算法的机器人路径规划能够在一定程度上推动该研究项目的发展,从而积累更多的研究经验。■

参考文献

[1]崔瑾娟.基于遗传算法的机器人路径规划[J].洛阳师范学院学报,2013,02(02):35-36.

[2]谭艳.基于遗传算法的机器人路径规划问题[J].现代计算机,2013,08(15):23-24.