周爽　侯典云　馬超　龐玉輝　賈琦石　史國安

摘要：為滿足生物產(chǎn)業(yè)對精英化、高學歷、高素質(zhì)人才的需求，在本科階段對有興趣，專業(yè)基礎(chǔ)扎實的學生進行系統(tǒng)的培養(yǎng)，使他們真正了解生物行業(yè)并產(chǎn)生濃厚的興趣，為學生將來的深造及科研生涯奠定堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：本科階段；生物類；精英研究型人才

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）29-0092-02

生物產(chǎn)業(yè)被譽為“21世紀的朝陽產(chǎn)業(yè)”、“全球技術(shù)革命的下一個突破點”、“全球經(jīng)濟的下一個引擎”，受到世界各國的重視。21世紀以來生物領(lǐng)域取得了一系列重大的理論及技術(shù)突破，轉(zhuǎn)基因技術(shù)、基因沉默技術(shù)、蛋白質(zhì)工程、干細胞研究、基因治療等技術(shù)手段的應用，推動了生物領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化。目前，美國在生物科技領(lǐng)域獨占鰲頭，其生物產(chǎn)業(yè)公司占全世界總數(shù)的1/3，銷售額則占全世界的3/4以上，遙遙領(lǐng)先其他國家。生物產(chǎn)業(yè)也是我國“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的重點發(fā)展方向之一。中國將其視為發(fā)展重點及戰(zhàn)略要地，在政策、人力、物力、財力等各方面進行大力支持，希望到2020年，生物產(chǎn)業(yè)能夠成為國民經(jīng)濟支柱之一。在這一過程中，對高素質(zhì)生物類人才的需求非常迫切。生物產(chǎn)業(yè)由于其專業(yè)本身的特點及特殊性，對人才的要求是：精英化、高學歷、高素質(zhì)。但目前由于條件的限制，各大高校生物學科的培養(yǎng)重點都放在碩士生和博士生上，對本科生的培養(yǎng)相對忽視。本科階段是學生最初接觸生物學科，激發(fā)科研興趣，培養(yǎng)良好科研習慣的關(guān)鍵時期，將為學生未來的科研生涯打下最堅實的基礎(chǔ)。目前生物類學科的本科生培養(yǎng)主要是“大眾化”教學，給學生傳授一些基本的理論，以講解教科書的理論知識為主，實驗操作和科研訓練相對匱乏，既無法激發(fā)學生科研探索的興趣，也不能滿足一些學有余力，希望能進一步深造的學生的需求。河南科技大學是以教學為主的本科院校，因此，結(jié)合目前本校的教學條件及實際情況，探索生物類學科本科階段的人才培養(yǎng)新模式，十分的必要。

一、培養(yǎng)目標

針對一些有濃厚興趣，希望進一步深造并學有余力的學生，為他們量身打造新的培養(yǎng)模式，使他們真正了解生物行業(yè)并產(chǎn)生濃厚的興趣。通過本科階段的科研訓練，使學生能夠熟練運用數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)上資源查找文獻及資料，掌握基本的生物學實驗技術(shù)，能自己設(shè)計并完成基礎(chǔ)的科研研究，為學生將來的深造及科研生涯奠定堅實的基礎(chǔ)。

二、與學生雙向選擇

在2014年3月面向河南科技大學農(nóng)學院生物技術(shù)系2012級所有學生發(fā)出通知，請有濃厚科研興趣，希望繼續(xù)深造并學有余力的學生與我聯(lián)系，分別單獨面談，了解學生的學習基礎(chǔ)、興趣方向、對科研的想法等，并向?qū)W生介紹本人實驗室及課題組情況。經(jīng)過與學生的雙向選擇，最后確定生技系2012級6名同學進入本科階段生物類精英研究型人才培養(yǎng)。

三、培養(yǎng)方式

1.帶領(lǐng)學生參觀實驗室，介紹常用的儀器設(shè)備，并介紹課題組成員及正在開展的課題。讓學生根據(jù)自己的基礎(chǔ)及興趣，選擇想要參與的科研課題。

2.指導學生學習使用河南科技大學圖書館的網(wǎng)上數(shù)據(jù)資源來查找相關(guān)文獻。主要指導學生使用CNKI查找中文文獻及使用SCI數(shù)據(jù)庫查找英文文獻。讓學生通過閱讀最新最權(quán)威的文獻來了解課題研究背景并嘗試自己設(shè)計實驗方案。對學生的實驗方案進行評價并指導修改。

3.指導學生學習使用專業(yè)的生物學網(wǎng)站，如查找序列的NCBI、同源序列比較的Multin、內(nèi)含子分析及蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)構(gòu)建相關(guān)網(wǎng)站等。讓學生以各自的研究基因為對象，在相關(guān)網(wǎng)站上獲得相應序列信息并進行分析，完善自己的實驗方案。

4.指導學生使用生物學專業(yè)軟件Primer Primer 5.0來設(shè)計引物并分析cDNA序列中的限制性內(nèi)切酶酶點。

5.指導學生學習實驗技術(shù)：PCR、酶切、連接、載體構(gòu)建、轉(zhuǎn)化、陽性克隆篩選、后續(xù)結(jié)果分析等。

6.當理論和實驗基礎(chǔ)都具備后，讓學生分別根據(jù)自己學到的知識和技術(shù)重新完善自己的實驗方案。可行性分析后，正式開始各自的課題。

7.要求每名學生每周參與實驗室操作的時間不少于3天，每周至少和學生開例會一次，討論實驗進展及難點。隨時關(guān)心學生心理變化，做好學生思想工作，提高學生對科研和本學科的興趣。

8.考研時期為學生選擇學校、專業(yè)及導師等提供咨詢建議和幫助。

四、培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的問題及經(jīng)驗

1.學生在未接觸真正的科研之前總是有很美好的想象及向往，認為科研應該是一件很好玩及有趣的事，但真正實際開始實驗就會發(fā)現(xiàn)，科研既勞累又枯燥，而且經(jīng)常沒有任何結(jié)果。因此，相當一部分學生在參加了一段時間后，對科研的興趣就會迅速的褪去，然后開始打退堂鼓，不想再參加科研訓練了。我認為，早點讓學生認識到生物專業(yè)的實質(zhì)是一件好事。只有真正了解這一學科，并度過了最初的倦態(tài)期，才可以說是真正熱愛這一學科，并在今后的研究工作中保持濃厚的興趣及較高的熱情。

2.在培養(yǎng)過程中，發(fā)現(xiàn)理論基礎(chǔ)不扎實，動手能力差是個普遍的問題。在以前的學習中，學生主要注重理論知識，大多是機械的背誦，并沒有深入的思考及理解掌握，導致考試完成后，理論知識便拋之腦后，真正開始實驗便會暴露理論知識儲備嚴重不足，一問三不知，嚴重影響實驗進程。因此，在實驗過程中，需要耐心的講解基本的實驗原理，并與教科書中的理論知識進行一一的對應。例如，講解PCR技術(shù)時，先講解分子生物學教科書中的DNA復制過程，然后回顧PCR技術(shù)的發(fā)明歷史，穿插PCR發(fā)明人穆里斯的生平及研究經(jīng)歷，接下來講解PCR技術(shù)的原理以及與生物體內(nèi)DNA復制過程的異同，最后總結(jié)PCR技術(shù)的特點及在基因工程中的巨大作用。如此一來，既理論聯(lián)系了實際，又使學習的過程不枯燥乏味。以科學家的生平及經(jīng)歷，鼓勵了學生在科研道路上不屈不撓，勇于探索。理論學習后，再讓學生進行實驗操作，這時學生充分理解了每個操作步驟的意義，并加強了對理論知識的理解。

3.學生之前基本沒有接觸過實驗室，導致實驗操作技術(shù)不佳。實驗操作沒有什么捷徑，唯有多做多想。給每位同學都安排了獨立的課題，鼓勵他們按照自己的思路進行實驗，并提供一切實驗條件。事實證明，學生們對科研有濃厚的興趣，都能積極主動的完成實驗，并在動手的過程中充分鍛煉。整個培養(yǎng)周期結(jié)束后，6名同學都熟練掌握了基本的分子生物學實驗技術(shù)。

五、培養(yǎng)結(jié)果

經(jīng)過近兩年的培養(yǎng)，同學們都對生物學專業(yè)有濃厚興趣，并熟練掌握了基本的分子生物學實驗技術(shù)，對理論知識的理解也有了極大的提高。2015年9月，參加培養(yǎng)計劃的兩名同學因表現(xiàn)優(yōu)秀，獲得了河南科技大學農(nóng)學院生物技術(shù)系的保研資格，并分別被985高校中國農(nóng)業(yè)大學及重慶大學錄取；2015年12月，其余四名同學參加了研究生入學考試，并分別被西北農(nóng)林科技大學、西南大學、新鄉(xiāng)醫(yī)學院、河南科技大學錄取。2016年10月，已經(jīng)開始在各大高校攻讀研究生學位的同學們紛紛回電，感謝老師的培養(yǎng)讓他們的研究生學習能夠領(lǐng)先一步。

六、培養(yǎng)意義

本項目從本科階段開始，篩選有意愿、有潛力的學生進行系統(tǒng)的科研熏陶及訓練，為培養(yǎng)精英化、高學歷、高素質(zhì)的生物類人才奠定良好的基礎(chǔ)，切合目前國家大力發(fā)展生物產(chǎn)業(yè)，急需大批頂尖人才的需要；此外，河南科技大學是一所優(yōu)秀的教學科研型學校，農(nóng)學院生物類學生畢業(yè)后也有很大一部分希望能去中科院、農(nóng)科院、985高校繼續(xù)深造。本項目將使這些學生更早，更好的開始科研訓練，為他們將來的深造打下堅實的基礎(chǔ)。學生們將在實踐中對書本上的知識有更深層次的理解，融會貫通，理論結(jié)合實際。經(jīng)過本項目培養(yǎng)的學生，將具備基本的科研素質(zhì)，能夠自己設(shè)計并完成基礎(chǔ)的科研實驗，在考研面試中將具有更強的競爭力。實踐證明，本科階段生物類精英研究型人才培養(yǎng)模式是切實可行的，效果明顯，切合學生需求，深受學生歡迎。進一步的總結(jié)改進后，將在河南科技大學農(nóng)學院全面推廣。

參考文獻：

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Abstract：In order to satisfied the requirement for biological elite which were elitist，highly educated and high-quality，we trained some undergraduate students who were interested in this field and had solid foundation.So that they will really understand the biological industry and has a strong interest，laying a solid foundation for their further study and research careers.

Key words：undergraduate stage；biological；elite of research