研究生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考*

李月　劉曉東　朱愛榮　代培紅　張樺（、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆烏魯木齊83005 、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生管理處，新疆烏魯木齊83005）

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研究生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考*

李月1劉曉東1朱愛榮2代培紅1張樺
（1、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆烏魯木齊830052 2、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生管理處，新疆烏魯木齊830052）

摘要：文章指出研究生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中存在的問題，提出從注重各個實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間的銜接與關(guān)聯(lián)、根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能設(shè)置相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源等幾個方面的教學(xué)改革措施，以期增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心和興趣，提高學(xué)習(xí)效率。

關(guān)鍵詞：研究生；分子生物學(xué)；實(shí)驗(yàn)技能；教學(xué)改革

Abstract:According to the problems existing in the post graduate students'molecular biology experiments，the paper proposes several aspects of teaching reform measures，such as paying attention to the connection of each experiment content，setting up the relevant experiment according to the experimental skills of the students，making full use of network teaching resources in order to enhance students'learning confidence and interest and improve the learning efficiency.

Keywords:graduate student；molecular biology；experimental skill；teaching reform

分子生物學(xué)是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能，并從分子水平上闡述蛋白質(zhì)與核酸、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間相互作用的關(guān)系及其基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制的一門學(xué)科［1］。該學(xué)科前沿性強(qiáng)、發(fā)展迅速、對生命科學(xué)領(lǐng)域各分支學(xué)科具有廣泛和深入影響，是學(xué)習(xí)和學(xué)好專業(yè)課程的必要前提。針對生命科學(xué)專業(yè)學(xué)生而言，分子生物學(xué)是一門重要的（專業(yè)）基礎(chǔ)課程，是普通生物學(xué)、生物化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等課程的后續(xù)課程，同時為基因工程、微生物工程、細(xì)胞工程等課程的后續(xù)實(shí)踐環(huán)節(jié)奠定了理論基礎(chǔ)［2］。分子生物學(xué)作為新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)、生物技術(shù)、種子科學(xué)與工程等本科專業(yè)普遍開設(shè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，在學(xué)生由基礎(chǔ)課轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)課的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。同時對分子生物學(xué)基本原理和基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)的掌握是本校生物學(xué)、作物學(xué)、草學(xué)、林學(xué)、食品科學(xué)與工程等學(xué)科研究生站在新的高度和視野揭示生命奧妙的共同需求。雖然本校生命科學(xué)類和食品科學(xué)與工程等學(xué)科研究生都在上這門課程，但是由于研究生是來自于全國各地的各個大學(xué)，每個大學(xué)對相關(guān)專業(yè)所設(shè)置的專業(yè)課程也不一樣，加上一些轉(zhuǎn)專業(yè)的學(xué)生，所以加大了我們開設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的難度。

一、研究生開展分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)存在的問題

（一）資金投入有限和實(shí)驗(yàn)耗資較大相互矛盾

由于分子生物學(xué)是20世紀(jì)中期才興起的一門新興學(xué)科，研究對象主要是圍繞著核酸和蛋白質(zhì)這兩大分子，因此實(shí)驗(yàn)室開展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)對儀器和實(shí)驗(yàn)條件都要求很高，相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的試劑和耗材也比較貴，尤其是實(shí)驗(yàn)耗材不能重復(fù)利用，這大大增加了實(shí)驗(yàn)成本［3］。研究生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課要體現(xiàn)出與本科教學(xué)的區(qū)別和高層次的特點(diǎn)，但經(jīng)費(fèi)的限制確實(shí)使實(shí)驗(yàn)可選擇的余地不多，而且分子生物學(xué)技術(shù)每年都在持續(xù)發(fā)展，新的技術(shù)和研究手段層出不窮，使研究水平不斷向廣度和深度發(fā)展，但耗材和試劑也在成倍上漲，要使實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與學(xué)科發(fā)展相適應(yīng)，就要不斷增加的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)預(yù)算，這筆增加的預(yù)算如何合理的解決，是影響分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的矛盾之一［4］。

（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置和專業(yè)及學(xué)科特點(diǎn)相矛盾

分子生物學(xué)是橫跨我校生物學(xué)、作物學(xué)、草學(xué)、林學(xué)、食品科學(xué)與工程等學(xué)科研究生的一門專業(yè)課程。因此開設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，必須與這些相關(guān)學(xué)科緊密滲透，只有因材施教地開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，才能更好地理論聯(lián)系實(shí)際。雖然分子生物學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容很多，但是目前以我校的實(shí)驗(yàn)條件和經(jīng)費(fèi)條件，對分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，主要是圍繞以現(xiàn)代生物技術(shù)的核心“基因工程技術(shù)”為主要內(nèi)容開展實(shí)驗(yàn)課對理論知識驗(yàn)證，主要以大腸桿菌為研究對象進(jìn)行、基因的克隆和轉(zhuǎn)化，載體構(gòu)建，基因的表達(dá)和檢測實(shí)驗(yàn)，中間貫穿講解以中心法則為理論主線的各個理論知識點(diǎn)［5］。這些基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是我校生物學(xué)、作物學(xué)、草學(xué)、林學(xué)、動醫(yī)和動科等學(xué)科本科生生物技術(shù)引論與實(shí)踐課程的教學(xué)內(nèi)容，對研究生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，顯然開展所有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容無論是時間還是實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)上都是不可能完成的。新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)的研究生主流群體是我校本科生，由于他們本科階段已經(jīng)做過相關(guān)實(shí)驗(yàn)了，所以再開展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，恐難激發(fā)他們的興趣。而對于校外考入農(nóng)大的研究生來說，他們可能對分子生物學(xué)這些基本的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是完全陌生的，因此需要針對不同學(xué)科背景的研究生設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容［6］。

二、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

為了克服上述實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問題，我們應(yīng)加深對分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)改革措施的探索，努力營造有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，作者認(rèn)為應(yīng)該從以下幾方面進(jìn)行著手，以此加快創(chuàng)新人才培養(yǎng)的步伐。

（一）注重各個實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間的銜接與關(guān)聯(lián)

由于研究生實(shí)驗(yàn)學(xué)時的限制，要開展一個完整的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)具有一定的難度，結(jié)合實(shí)際情況，我們建立分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)體系時，盡量做到充分利用教學(xué)學(xué)時，集中在一起利用，開展一個具有關(guān)聯(lián)度和銜接性的實(shí)驗(yàn)，而不是一個個獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這樣有利于學(xué)生系統(tǒng)科學(xué)思維的培養(yǎng)。比如我們制定的兩個實(shí)驗(yàn)方案，一個是基因表達(dá)，模擬植物干旱脅迫下基因的表達(dá)情況，這中間涉及到植物總RNA的提取，反轉(zhuǎn)錄，RT-PCR，內(nèi)參基因的調(diào)平，目的基因的表達(dá)，這部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對應(yīng)我們理論教學(xué)中真核生物基因表達(dá)的理論知識，這樣通過實(shí)際應(yīng)用加深對理論知識的理解，同時又能做到學(xué)習(xí)致用，讓學(xué)生覺得所學(xué)的分子生物學(xué)知識是有用的，而不是一些晦澀難懂的語言；另一個是圍繞基因亞克隆，涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括、植物DNA的提取、以DNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增目的基因、回收目的片段、連接T載體、轉(zhuǎn)化感受態(tài)細(xì)胞、提取質(zhì)粒酶切鑒定。這兩個實(shí)驗(yàn)每個內(nèi)容之間都是彼此承接和關(guān)聯(lián)的，這就要求學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時每個實(shí)驗(yàn)都要認(rèn)真完成，否則會影響下一個實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，這樣有助于培養(yǎng)學(xué)生做事的認(rèn)真性和耐心，培養(yǎng)日后科研的系統(tǒng)性和邏輯性。

（二）根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能設(shè)置相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

把握專業(yè)特點(diǎn)，根據(jù)我校生物學(xué)、作物學(xué)、草學(xué)、林學(xué)、食品科學(xué)與工程等學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)，在開展實(shí)驗(yàn)時，我們既注重分子生物學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取，又要結(jié)合農(nóng)大研究生的學(xué)科背景和自身教育背景選擇更能體現(xiàn)和反應(yīng)專業(yè)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)生根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)技能，在兩個實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行選擇，例如，我校本科生考入研究生們考慮選擇開展實(shí)驗(yàn)主要是圍繞基因表達(dá)進(jìn)行，這樣避免了和本科階段的基因克隆實(shí)驗(yàn)重復(fù)，而校外學(xué)生考入農(nóng)大研究生同時又沒有一點(diǎn)專業(yè)相關(guān)知識的學(xué)生，選擇進(jìn)行基因克隆為主線的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生對這些分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)最常用實(shí)驗(yàn)技術(shù)的掌握，使其具備未來科研工作需求所必須具備的基本素養(yǎng)。

（三）充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源

受制于實(shí)驗(yàn)儀器和相關(guān)試劑耗材等實(shí)驗(yàn)條件和上課人數(shù)多因素的影響，因此無法滿足每個學(xué)生都能操作實(shí)驗(yàn)的要求，這樣就達(dá)不到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。為此，我們建立了分子生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程中心，這其中包含教學(xué)課件，每個實(shí)驗(yàn)的教學(xué)視頻，這樣即使上課期間沒能操作實(shí)驗(yàn)觀看進(jìn)行學(xué)習(xí)，形象直觀地掌握該實(shí)驗(yàn)的操作過程，避免浪費(fèi)時間，達(dá)到在有限的時間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的要求，增強(qiáng)他們科研的成就感，更有效地開展科研工作。

三、結(jié)束語

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課是我校生命科學(xué)領(lǐng)域一門十分重要的實(shí)驗(yàn)課程，如何在學(xué)時減少和學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊的情況下，完成教學(xué)任務(wù)，對我們老師來說是一個考驗(yàn)，希望我們提出的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革對我校生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生積極而深遠(yuǎn)的影響。

參考文獻(xiàn)

［1］朱玉賢，李毅.現(xiàn)代分子生物學(xué)［M］.北京：高等教育出版社，2013.

［2］張樺，麻浩，石慶華.分子生物學(xué)原理與應(yīng)用［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2013.

［4］李小潔，唐璟，童淑芬.本科生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教改中存在的問題及對策［J］.高校講壇，2011（9）：188-189.

［5］劉曉東，李月，葛杰，等.高等農(nóng)業(yè)院校分子生物學(xué)教學(xué)改革新探索［J］.高教學(xué)刊，2015（15）：89-90.

［6］王文娟，朱俊華，尹芳，等“.分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)改革的實(shí)踐與探索［J］.北京城市學(xué)院學(xué)報，2010，97（3）：66-69.

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）12-0069-02

*基金項(xiàng)目：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（編號：xjauyzkc-yjs-2015002）

作者簡介：李月（1984，6-），女，新疆烏魯木齊人，講師，博士，主要研究方向：植物分子生物學(xué)。