Современные образовательные технологии в преподавании молекулярной биологии и генетики

В статье рассматриваются инновационные технологии, которые применяются в процессе преподавания на кафедре молекулярной биологии и генетики. Внедрение инновационных технологий приводит к повышению у студентов интереса, мотивации к обучению, развитию практических навыков, клинического мышления, способствует развитию основных компетенций, принятых в модели образования КазНМУ.

Модель высшего медицинского образования, разработанная в Казахском национальном медицинском университете имени С.Д. Асфендиярова и основанная на компетентностно-ориентриованном подходе в обучении, служит руководством в модернизации учебного процесса на кафедре молекулярной биологии и генетики [1].

Реализация данной модели высшего медицинского образования поставила новые задачи перед кафедрой: пересмотр цели и календарного плана обучения, последовательности тем для формирования компетенций по дисциплине каждого факультета и специальностей с учетом профиля подготовки.

В процессе внедрения модели преобразованы подходы научно-методического и информационного обеспечения учебного процесса на кафедре и использованы новые педагогические технологии, успешно применяемые в престижных медицинских школах Европы, США, Канады, Индии и Китая. Применены технологии развивающего обучения, личностно - ориентированные технологии в сочетании с традиционной технологией обучения на основе компетентностно - ориентированного подхода с использованием современных средств коммуникаций.

учебный процесс кафедры ориентирован на формирование у студентов первого курса основных составляющих компетентности:

  • когнитивной компоненты (знания),
  • операциональной компоненты (практические навыки),
  • аксиологической компоненты (коммуникативные навыки),
  • правового компонента (знание нормативноправовой базы),
  • необходимость непрерывного образования.

Для формирования указанных компетенций на кафедре апробированы в учебном процессе и успешно применяются следующие методы преподавания: проблемно-ориентированное, командно ориентированное обучение, ролевые игры (инсценирование), презентации, дискуссии, кейс- стади, работа в малых группах, мозговой штурм (генерации идей), составление таблиц, диаграмм и т.д.

Например, тема: «Регуляция экспрессии генов у эукариотов» проводится с применением командноориентированного метода по сценарию «Встреча команд креативных студентов (ККС)».

Эта тема актуальна, представляет интерес для современной доказательной и персонифицированной медицины. Она является молекулярной основой диагностики наследственной патологии,

определения индивидуальной переносимости лекарственных препаратов и предрасположенности к инфекционным и неинфекционным болезням. Однако, традиционные технологии обучения данной темы менее результативны и тема представляет сложность для самостоятельной подготовки и восприятия студентов. Поэтому, на кафедре было принято решение, в обучении данной темы использовать инновационную технологию. Особо обратить внимание на особенности организации генома человека, на уровни регуляции экспрессии генома эукариот и на влияние молекулярногенетических механизмов регуляции на морфофункциональное состояние клеток организма. Рассмотреть учебный материал на конкретных примерах (ситуациях) уровней регуляции в норме и патологии (на примере гемоглобинов, иммуноглобулинов, интоксикаций тяжелыми металлами и т.д.).

учебным группам раздается предварительно, за неделю, дополнительный «Блок квантованной информации для проведения интерактивного занятия по теме: «Регуляция экспрессии генов» и сценарий, разработанный сотрудниками кафедры. Представляем краткое описание сценария командной игры.

ɪ.1.Цель встречи - игры:

  • формирование у студентов знаний о значении молекулярно -генетических механизмов регуляции экспрессии генов у эукариотов в процессах морфо - функциональной деятельности клетки, как целостной системы, обеспечивающей единство систем органов и целого организма;
  • формирование конкретных коммуникативных и практических навыков в процессе проведения встречи команд;
  • мобилизация студентов к активному обсуждению проблемы и их решению, обучение аналитическому мышлению, высказыванию и отстаиванию собственной точки зрения, выработка толерантности к чужому мнению.

1.2.Задачи обучения:

  • сформировать у студентов знание молекулярных механизмов регуляции экспрессии генетического материала у эукариотов;
  • изучить молекулярно-генетические механизмы уровней регуляции экспрессии у эукариотических организмов;
  • изучить причинные механизмы развития патологических состояний при нарушениях на разных уровнях регуляции.

ΙΙ.1. Для участия в игре студентам необходимо знать:

  • особенности структурной организации генома у эукариотических организмов;
  • уровни молекулярно-генетической регуляции экспрессии генетического материала;
  • патологические состояния у человека, развивающиеся при нарушениях регуляции реализации генетического материала.

ΙΙ.2. Для участия в игре студентам необходимо:

  • определить ведущего;
  • наметить план ведения игры;
  • распределить студентов на 2 команды («Энхансеры» и «Сайленсеры»);
  • принятие правил проведения игры:
  • активное слушание и коммуникация;
  • умение выслушать различные точки зрения;
  • умение отстаивать собственное мнение;
  • не отходить от темы занятия.

ΙΙΙ. Заключение.

  • в конце встречи команд проводится обсуждение: выслушивается мнение участников, отмечаются положительные и отрицательные стороны, определяется степень участия каждого и правильность точек зрения на проблему, исправляются ошибки каждой команды;
  • осуществляется измерение индивидуальных учебных достижений студентов по тестовым вопросам.

ЭТАПЫ ИГРЫ.

  1. Подготовительный этап:
  • вступительное слово ведущего (преподавателя):
  • используя дидактические приемы (мозговой штурм, кластеры, Т- таблица), рассмотреть следующие вопросы:
  1. Особенности структурной организации генома эукариотов.
  2. Уровни регуляции экспрессии генов у эукариотических организмов;
  3. Молекулярно-генетические механизмы регуляции на каждом уровне организации.
  4. Примеры патологических состояний у человека при нарушениях регуляции.
  5. Определить проблему и заинтересовать участников.
  6. Игровой этап.
    1. Командам предлагается для совместного просмотра видеоролик «Экспрессия генов» и проводится распределение практических навыков определения уровней регуляций по жребию (выбор конвертиков с номерами и вопросами);
    2. Оцениваются совместные коммуникативные и практические навыки каждой команды:
  • по определению уровней регуляции экспрессий генов в процессе просмотра видеоролика «Экспрессия генов»;
  • по перечислению возможных вариантов патологических состояний у человека при нарушениях каждого уровня;

2.3.Оценка правильности ответов команд проводится ведущим (преподавателем) с учетом мнений капитанов команд.

В командах коллективно обсуждаются вопросы, выявляются позиции у отдельных лиц в микрогруппах, если у команды нет единой точки зрения, выступают все желающие. Если у команды обозначилась единая точка зрения, то предоставляется слово поочерёдно капитанам каждой подгруппы. Лидеры, в свою очередь, прежде чем выступить, советуются с членами своей команды. 3 этап. Анализ «встречи команд».

  1. После проведения «встречи» подводится итог: напоминается цель интерактивного занятия «Встреча команд», обсуждается степень достоверности и правильности ответов, связь с партнерами по игре, вклад каждого участника в решении поставленных задач и правильность точек зрения на проблему.
  2. Определение конечного уровня индивидуальных учебных достижений студентов проводится преподавателем по вопросам тестовых заданий. Конверты с заданиями для команд.

№1.

Перечислите этапы реализации генетического материала эукариот на предемонстрированном видеоматериале.

Особенности строения генома эукариот.

Охарактеризуйте молекулярно-генетические механизмы регуляции экспрессии на генном (претранскрипционном) уровне.

При поступлении в организм ионов тяжелых металлов происходит взрывообразное усиление синтеза белков, способных связывать эти ионы и их обезвреживать. Определите механизм и уровень регуляции данной реакции.

№2.

  1. Перечислите этапы реализации генетического материала эукариот на продемонстрированном видеоматериале.
  2. Чем отличается геном у эукариот от генома прокариот?
  3. Охарактеризуйте молекулярно-генетические механизмы регуляции экспрессии на посттранскрипционном уровне.
  4. Объясните молекулярно-генетические механизмы синтеза гормона кальцитонина и белка CGRP у человека и определите уровень регуляции экспрессии данного гена.

№3.

  1. Перечислите этапы реализации генетического материала эукариот на продемонстрированном видеоматериале.
  2. Нарисуйте схему строения гена эукариот.
  3. Охарактеризуйте молекулярно-генетические механизмы регуляции экспрессии на транскрипционном уровне.
  4. Объясните молекулярно-генетические механизмы перестройки генов на примере наследования групп крови АВО системы.

№4.

  1. Перечислите этапы реализации генетического материала у эукариот на продемонстрированном видеоматериале.
  2. Нарисуйте схему строения регуляторного участка гена эукариот.
  3. Охарактеризуйте молекулярно-генетические механизмы регуляции экспрессии на трансляционном и посттрансляционном уровнях.
  4. Процессы перемещения отдельных генов, или групп генов в другое место генома имеют место в В- лимфоцитах, гены которых кодируют образование иммуноглобулинов. Имеется несколько типов иммуноглобулинов (IgG, IgA, IgM, IgD, IgE), которые отличаются по типу тяжелых и легких цепей. В каждой белковой цепи иммуноглобулина существуют константные и вариабельные участки (соответственно, с постоянным или переменным составом аминокислот). Легкие цепи экспрессируются генами 3-х семейств, а тяжелые цепи - 4-х семейств. Каждое семейство насчитывает

десятки и сотни генов. Определите уровень

регуляции экспрессии
иммуноглобулинов.

Как показал

интерактивных
эффективному

при

кафедры,
обучения

образовании

опыт

методов

формированию

применение способствует основных составляющих компетентности, то есть знания, практических навыков, развитию творческого мышления у студентов, повышению коммуникативных навыков обучающихся, улучшает аналитические способности и навыки презентаций, публичных выступлений.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Аканов А.А., Ахметов В.И., Абирова М.А., Кызаева А.Д., Есенжанова Г.М., Мырзабеков О.М., Каракушикова А.С., Турдалиева Б.С., Керимбаева С.Р., Тусупова Н.М. Модель медицинского образования КазНМУ им. С.Д. Асфендиярова. Вып. 1. – Алматы: КазНМУ им. С.Д. Асфендиярова, 2010 - 2011. – Ч.4.

Год: 2014
Город: Алматы
Категория: Медицина