崔金騰　張克中　李月華

摘要：分子生物學(xué)是以分子水平研究生命本質(zhì)為目的的一門新興學(xué)科。目前，分子生物學(xué)實驗技術(shù)已廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)院校各類生物學(xué)專業(yè)的教學(xué)和科研工作中。在當(dāng)前高等教育改革不斷深入的大形勢下，研究生的分子生物學(xué)實驗教學(xué)改革也隨之深入，對教學(xué)工作也提出了新的要求。近些年，我們?yōu)榇苏{(diào)研過多所院校，再結(jié)合園林植物與觀賞園藝專業(yè)自身所存在的問題，對分子生物學(xué)實驗教學(xué)優(yōu)化其實驗教學(xué)內(nèi)容、考核方式并完善研究生分子生物學(xué)綜合實驗教學(xué)平臺。在分子生物學(xué)實驗教學(xué)一線實驗教師的不斷努力下，在此方面也取得了一定的改革成效。

關(guān)鍵詞：園林植物與觀賞園藝；分子生物學(xué)；實驗教學(xué)；改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）08-0244-03

園林植物與觀賞園藝是一個蓬勃發(fā)展的學(xué)科，本學(xué)科在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)中起著重要作用。國家及北京市都對本學(xué)科給予高度重視。目前，北京城市化進(jìn)程的加速和城市環(huán)境壓力的提升，使得北京市對園林綠化越來越重視。北京市為了調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，增加農(nóng)民收入，將大力發(fā)展園林花卉產(chǎn)業(yè)。在上述形勢下，全國園林植物與觀賞園藝學(xué)科發(fā)展形勢良好。在國內(nèi)該學(xué)科的招生、就業(yè)以及科研投入形勢喜人。為了在全國“園林植物與觀賞園藝”學(xué)科中占有一席之地，為了更好地發(fā)揮位居首都的區(qū)位優(yōu)勢，我們將努力將我?！皥@林植物與觀賞園藝”學(xué)科辦成一個具有特色、不斷向前發(fā)展的學(xué)科。分子生物學(xué)是以分子水平研究生命本質(zhì)為目的的一門新興學(xué)科，它以核酸和蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)及其在遺傳信息和細(xì)胞信息傳遞中的作用為研究對象，是當(dāng)前生命科學(xué)中發(fā)展最快并正在與其他學(xué)科廣泛交叉與滲透的重要的前沿學(xué)科。目前，分子生物學(xué)實驗技術(shù)已廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)院校各類生物學(xué)專業(yè)的教學(xué)和科研工作中。怎樣開展分子生物學(xué)實驗課程的教學(xué)，以什么樣的形式開展，如何正確地全方面地考核在分子生物學(xué)實驗課程中研究生的學(xué)習(xí)效果，最大可能地發(fā)掘研究生自身科研潛力和提高自身創(chuàng)新能力，是我們在近年的分子生物學(xué)實驗教學(xué)改革中面臨的緊迫問題。近些年，我們?yōu)榇苏{(diào)研過多所院校，如北京大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京科技大學(xué)、河北農(nóng)業(yè)大學(xué)、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)等多所院校。探討學(xué)習(xí)各個單位的改革精華，再結(jié)合北京農(nóng)學(xué)院園林專業(yè)自身所存在的問題，對分子生物學(xué)實驗教學(xué)優(yōu)化其實驗教學(xué)內(nèi)容、考核方式并完善研究生分子生物學(xué)綜合實驗教學(xué)平臺，在此方面也取得了一定的改革成效。在此，為廣大從事分子生物學(xué)教學(xué)工作者提供改革經(jīng)驗和思路以供參考。[1]

一、園林植物與觀賞園藝專業(yè)分子生物學(xué)實驗教學(xué)的常遇問題

1.實驗教學(xué)內(nèi)容缺乏整體性和連貫性。高等農(nóng)業(yè)院校中，除了生物科學(xué)等相關(guān)專業(yè)外，包括農(nóng)學(xué)、林學(xué)、園藝、畜牧獸醫(yī)、食品科學(xué)等專業(yè)，在本科生階段開設(shè)的分子生物學(xué)內(nèi)容較為簡單，主要表現(xiàn)在課時數(shù)少和實驗內(nèi)容簡單缺乏連貫性。園林植物與觀賞園藝專業(yè)在研究生階段開設(shè)分子生物學(xué)課程的主要目的，一方面是在先前的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上在學(xué)習(xí)過程中掌握分子生物學(xué)國際動態(tài)和前沿知識，更加充實自己的理論知識；另一方面是利用先進(jìn)的科研儀器進(jìn)一步提高和完善研究生的分子生物學(xué)實驗操作能力。另外，研究生來源較為廣泛，當(dāng)前我院本專業(yè)的研究生，本科專業(yè)有園林植物、農(nóng)學(xué)、林學(xué)、生物科學(xué)和園藝等多專業(yè)的學(xué)生，不同院校不同專業(yè)的本科階段分子生物學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容略有偏差，側(cè)重點不同，尤其體現(xiàn)在實驗課教學(xué)內(nèi)容上，所造成的學(xué)生知識儲備的實際差異對研究生分子生物學(xué)實驗教學(xué)帶來較大影響。再加上分子生物學(xué)這門課程理論知識比較抽象和微觀，尤其是分子作用的原理內(nèi)容抽象性較強(qiáng)，在理論教學(xué)過程中需要結(jié)合大量的實驗教學(xué)進(jìn)行講解和演示。為達(dá)到對學(xué)生實驗動手能力，創(chuàng)新能力和探索精神的培養(yǎng)，需要增加綜合性實驗和研究性實驗。然而在這方面當(dāng)前的教學(xué)過程中明顯不足，現(xiàn)在的實驗內(nèi)容主要包括一些基本的實驗操作技術(shù)：如植物和質(zhì)粒的核酸提取、DNA酶切與重組、感受態(tài)細(xì)胞制備、目的基因連接與轉(zhuǎn)化、常規(guī)PCR和熒光定量PCR擴(kuò)增技術(shù)等，缺少綜合性實驗和研究性實驗。這種教學(xué)方式不利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和探索精神，與研究生教學(xué)目標(biāo)不符。[2-5]

2.實驗室建設(shè)投入不足。近年來研究生招生人數(shù)逐年增長和分子生物學(xué)領(lǐng)域的飛速發(fā)展，實驗室建設(shè)上投入表現(xiàn)出明顯的不足，主要體現(xiàn)在以下幾方面：第一，在研究生實驗教學(xué)中，由于上課人數(shù)較多，實驗儀器設(shè)備數(shù)量上的不足，不能滿足每個研究生都能進(jìn)行實驗操作的需求；第二，已有的實驗儀器設(shè)備更新較慢，由于儀器設(shè)備老舊，造成的實驗精度和準(zhǔn)確性上的問題常有發(fā)生，得不到預(yù)期的實驗結(jié)果，使授課教師在實驗教學(xué)過程中陷入尷尬；第三，實驗室購置大型儀器和先進(jìn)儀器的進(jìn)度較慢，與分子生物學(xué)科研領(lǐng)域的飛速發(fā)展形成了鮮明的對比，沒辦法滿足傳授學(xué)生分子生物學(xué)國際最新動態(tài)和前沿知識的教學(xué)要求，在開展綜合性實驗和研究性實驗的教學(xué)過程中，常遇到技術(shù)障礙，不利于運用最新的實驗技術(shù)方法開展教學(xué)，對培養(yǎng)研究生的學(xué)習(xí)興趣和探索精神產(chǎn)生不良影響。

二、園林植物與觀賞園藝專業(yè)分子生物學(xué)實驗教學(xué)改革的內(nèi)容

1.創(chuàng)新實驗課程授課形式，優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容和考核方式。在基礎(chǔ)實驗的基礎(chǔ)上，增加綜合性實驗和研究性實驗。在研究生分子生物學(xué)實驗課程中，適當(dāng)縮減技術(shù)實驗內(nèi)容，絕大部分研究生在本科階段已經(jīng)修過分子生物學(xué)實驗課程，此部分內(nèi)容的教學(xué)目的只為補(bǔ)平由于生源的差異引起的知識儲備的差異，不宜占去大量的課時安排。利用較少課時進(jìn)行完植物和質(zhì)粒的核酸提取、DNA酶切與重組、感受態(tài)細(xì)胞制備、目的基因連接與轉(zhuǎn)化和常規(guī)PCR等基礎(chǔ)實驗，使研究生熟悉實驗原理和實驗操作，然后重點開展綜合性實驗和研究性實驗。開展綜合性實驗和研究性實驗過程中，任課教師可以讓研究生根據(jù)自己的課題科研需要進(jìn)行合理分組組成研究小組，充分發(fā)揮研究生的主觀能動性根據(jù)已學(xué)內(nèi)容查閱參考資料和自己設(shè)計實驗，利用基礎(chǔ)實驗的常規(guī)技術(shù)進(jìn)行綜合和研究性實驗。在此階段實驗過程中，任課教師可以Seminar討論會的形式讓學(xué)生進(jìn)行匯報，讓學(xué)生參與討論相互學(xué)習(xí)，在此過程中，指導(dǎo)教師可以將前瞻性、先進(jìn)性的科研技術(shù)引入到研究生的實驗教學(xué)中去，使研究生了解和掌握現(xiàn)代最先進(jìn)的技術(shù)思想，全面提升實踐能力和科研創(chuàng)新能力。重點把關(guān)學(xué)生的實驗設(shè)計合理性與可行性，經(jīng)過反復(fù)討論和修改，確定優(yōu)化后的實驗設(shè)計，指導(dǎo)教師可以從新穎性、科學(xué)性以及可行性幾方面去評價各個研究小組的實驗設(shè)計。實驗進(jìn)行過程中，指導(dǎo)教師可以定期組織Seminar討論會，共同討論和分析各個研究小組實驗過程中遇到的問題和解決方案，鍛煉研究生解決問題和分析問題的能力，并以作業(yè)的形式定期檢查各個研究小組的實驗記錄，關(guān)注每個實驗過程，檢查研究生的科研動手能力。在本階段實驗結(jié)束后，重點考核各個研究小組的實驗報告，實驗報告應(yīng)按照科研論文的格式撰寫（包括題目、作者、中英文摘要、關(guān)鍵詞、綜述及實驗設(shè)計、實驗方法、實驗結(jié)果、討論分析及參考文獻(xiàn)等內(nèi)容），根據(jù)實驗報告的規(guī)范性、討論的充分性以及觀點的創(chuàng)新性等方面對該部分進(jìn)行評價。這樣的分子生物學(xué)實驗課程授課形式既做到了在研究生分子生物學(xué)實驗教學(xué)過程中分層次和分階段的多元化考核，也鍛煉了研究生解決問題和分析問題的能力，培養(yǎng)了研究生的獨立思考查閱科研資料和書寫科研論文的能力。從選題到實驗設(shè)計，從實驗材料準(zhǔn)備到實驗設(shè)備使用，從實驗結(jié)果的分析到實驗報告的撰寫，全方位地讓研究生參與其中，提高學(xué)生運用分子生物學(xué)實驗技術(shù)的能力，起到最大可能地發(fā)掘自身科研潛力和提高自身創(chuàng)新能力的效果。[4，6-8]endprint

2.完善研究生分子生物學(xué)綜合實驗教學(xué)平臺。隨著園林植物與觀賞園藝專業(yè)方向碩士點的獲批，2007年開始招收第一屆碩士研究生，園林植物與觀賞園藝專業(yè)研究生實驗室建設(shè)還處于起步階段，大部分情況下與本科教學(xué)共用教學(xué)資源，教學(xué)和研究基礎(chǔ)都較薄弱。在2010年園林植物與觀賞園藝被授予北京市重點（建設(shè)）學(xué)科，在學(xué)校各級領(lǐng)導(dǎo)的支持下建立了園林植物與觀賞園藝專業(yè)方向的研究生實驗室，并配套連棟溫室等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施。經(jīng)過多年的設(shè)備更新和補(bǔ)充，添置了研究生科研實踐所需部分試劑與耗材；提供經(jīng)費供研究生導(dǎo)師外出調(diào)研及參加學(xué)術(shù)會議；提供經(jīng)費供學(xué)科導(dǎo)師發(fā)表高水平論文、申請專利、購買文獻(xiàn)資料，提供專家咨詢費供學(xué)科聘請專家對學(xué)科發(fā)展方向調(diào)整進(jìn)行把關(guān)。從硬件建設(shè)和軟件建設(shè)兩個方面加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)。我們研究生分子生物學(xué)綜合實驗教學(xué)平臺逐步得到完善。能夠開展核酸提取、基因擴(kuò)增、分子標(biāo)記、Southern和Northern雜交、基因重組與轉(zhuǎn)化、蛋白質(zhì)分離與純化、蛋白質(zhì)體外表達(dá)和酶聯(lián)免疫等一系列分子生物學(xué)實驗。既滿足了分子生物學(xué)綜合性實驗和探索性實驗課程的開設(shè)要求，也為學(xué)生的實驗教學(xué)與科研構(gòu)建了一個良好的平臺。表1中詳細(xì)闡述了滿足20人左右的研究生實驗教學(xué)平臺所需要的儀器設(shè)備的配置。實驗室建設(shè)得到升級優(yōu)化后教學(xué)效果的提升也是顯而易見的，從2007級17人碩士研究生中只有1人從事利用分子生物學(xué)實驗技術(shù)的研究并發(fā)表核心論文1篇，到2010級18人碩士研究生中只有10人從事利用分子生物學(xué)實驗技術(shù)的研究并發(fā)表核心論文10余篇和申報發(fā)明專利3項，其中已經(jīng)授權(quán)1項，可見實驗室硬件設(shè)施的升級改造是與教學(xué)質(zhì)量成正比的。教學(xué)質(zhì)量和科研質(zhì)量的提高，反過來也為實驗室建設(shè)爭取更多的資源和提供更多的有力支持，進(jìn)而為園林植物與觀賞園藝專業(yè)的分子生物學(xué)實驗課教學(xué)改革提供了有力的配套保障。[9]

近些年，我們雖然在園林植物與觀賞園藝專業(yè)研究生分子生物學(xué)實驗教學(xué)改革中，經(jīng)過大量調(diào)研和經(jīng)驗積累取得了一些成效，申報并授權(quán)功能基因方向的發(fā)明專利1項，主編生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗技術(shù)指導(dǎo)（省部級“十二五”規(guī)劃教材）1部，發(fā)表SCI收錄的論文6篇，但與“211”大學(xué)等院校仍存在一定差距，這就要求我們一線的實驗課教師要在教學(xué)過程中，本著對教學(xué)質(zhì)量高度負(fù)責(zé)的責(zé)任感，把培養(yǎng)學(xué)生作為日常工作中的首要任務(wù)，必能將園林植物與觀賞園藝專業(yè)研究生的分子生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量不斷提高。在當(dāng)前隨著高等教育改革的不斷深入的大形勢下，在校、院、系各級領(lǐng)導(dǎo)的大力支持以及分子生物學(xué)實驗教學(xué)一線實驗教師的不斷努力下，研究生的分子生物學(xué)實驗教學(xué)改革也會更加深入，教學(xué)質(zhì)量也會向著教育部公布的人才培養(yǎng)目標(biāo)邁入新的階段。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧志良，郁建鋒.生物科學(xué)專業(yè)分子生物學(xué)教學(xué)的體會[J].陜西教育，2008，（11）：73-74.

[2]羅艷紐，肖裕芳，何敏，等.大學(xué)生的科研理念，發(fā)揚(yáng)大學(xué)生的科研精神[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2006，8（5）：558-560.

[3]鄭冬梅，王悅.構(gòu)建研究生實驗教學(xué)體系，培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力[J].實驗技術(shù)與管理，2010，27（5）：146-150.

[4]鄭小堅，貢成良，沈衛(wèi)德.農(nóng)科碩士生生化與分子生物學(xué)的實驗教學(xué)[J].實驗室研究與探索，2007，26（9）：84-87.

[5]丁勇，龔秀會，劉小燭，等.林業(yè)院校分子生物學(xué)實驗教學(xué)改革與探索[J].實驗室研究與探索，2010，29（8）：106-108.

[6]龍海濤.師范院校研究生分子生物學(xué)實驗教學(xué)改革探討[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012，（22）：348.

[7]吳順.改革分子生物學(xué)實驗教學(xué)，提高學(xué)生綜合能力[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2010，4（4）：157-159.

[8]李小潔，唐璟，童淑芬.本科生分子生物學(xué)實驗教改中存在的問題及對策[J].科技信息，2011，（9）：188，412.

[9]文靜，申玉華，趙冰.高等學(xué)校分子生物學(xué)教學(xué)改革初探[J].吉林農(nóng)業(yè)，2013，（8）：92-93.endprint