蒙姣榮 李界秋

摘要?分子生物學(xué)研究技術(shù)是廣西大學(xué)植物保護(hù)專業(yè)碩士研究生的專業(yè)學(xué)位課程。分析了植保專業(yè)研究生掌握分子生物學(xué)知識的現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上闡明該課程的體系、教學(xué)方法及成績評價體系，并指出課程教學(xué)過程中存在的問題及其對策，為推進(jìn)和提高研究生分子生物學(xué)研究技術(shù)課程的教學(xué)水平提供借鑒。

關(guān)鍵詞?分子生物學(xué);研究技術(shù);植物保護(hù)專業(yè);課程構(gòu)建

中圖分類號?S-01文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號?0517-6611（2018）33-0130-02

分子生物學(xué)是一門從分子水平研究生命現(xiàn)象、本質(zhì)、活動及其規(guī)律的科學(xué)，其研究方法和技術(shù)已廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)各類專業(yè)的教學(xué)和科研工作中， 部分國內(nèi)外院校也將分子生物學(xué)作為研究生的必修或選修課程[1-3]。2015年起廣西大學(xué)將分子生物學(xué)研究技術(shù)列為農(nóng)學(xué)院植物保護(hù)專業(yè)碩士研究生的專業(yè)學(xué)位課程，旨在通過該課程的教學(xué)使學(xué)生掌握分子生物學(xué)研究技術(shù)相關(guān)理論知識和實(shí)踐技能，為今后利用分子生物學(xué)研究技術(shù)進(jìn)行畢業(yè)論研究及相關(guān)科研工作奠定基礎(chǔ)。筆者連續(xù)3年承擔(dān)了分子生物學(xué)課程的主講任務(wù)，構(gòu)建了其課程體系，并在實(shí)踐過程中不斷優(yōu)化。筆者介紹課程構(gòu)建的思路及主要的教學(xué)方法，以期為從事分子生物學(xué)教學(xué)工作的同行提供參考，共同提高研究生的分子生物學(xué)及相關(guān)課程的教學(xué)水平。

1?植保專業(yè)研究生掌握分子生物學(xué)知識的現(xiàn)狀

分子生物學(xué)研究技術(shù)是本學(xué)位點(diǎn)新開設(shè)的課程，為了解學(xué)生的先修課程及其對一些基本概念的理解程度，以便在備課時更加有的放矢，在正式上課之前，筆者均進(jìn)行一次問卷調(diào)查。在先修課程方面，詢問學(xué)生在入學(xué)前是否選修過分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子遺傳學(xué)和基因工程或基因工程原理等相關(guān)課程;在基本的概念方面，主要涉及“基因、基因組、基因工程、蛋白組、轉(zhuǎn)錄組、基因編輯、載體、復(fù)制、分子克隆、分子標(biāo)記”的基本含義;在基本實(shí)驗(yàn)操作方面，主要了解學(xué)生是否接觸過DNA的酶切、DNA的連接、DNA的轉(zhuǎn)化 、感受態(tài)細(xì)胞的制備、總DNA的提?。ㄖ参?、動物或微生物）、質(zhì)粒DNA的提取、瓊脂糖凝膠電泳、總RNA的提取、反轉(zhuǎn)錄及PCR技術(shù)等基本分子生物學(xué)研究技術(shù)。調(diào)查結(jié)果顯示，3屆75名學(xué)生中，能夠準(zhǔn)確或較準(zhǔn)確回答上述概念的學(xué)生僅有8人（占比達(dá)9.0%）;除2名學(xué)生了解并操作過上述相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)外，僅有5位同學(xué)了解超過3項(xiàng)的相關(guān)技術(shù)。2016—2017年補(bǔ)充了2016年廣西高考理綜卷中與基因工程原理相關(guān)的測試題，涉及同尾酶、啟動子、T4連接酶等方面的知識，能夠正確回答其中2個問題以上的同學(xué)也是寥寥無幾（2016級2名和2017級各3名）。此外，為了解學(xué)生對該門課程的學(xué)習(xí)意愿及其對當(dāng)前與分子生物學(xué)研究技術(shù)相關(guān)熱點(diǎn)問題的了解情況，設(shè)計了3道問答題，“你是否支持轉(zhuǎn)基因技術(shù)，你所了解的轉(zhuǎn)基因制品有哪些（舉出2個轉(zhuǎn)基因制品或品種的例子，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域或工業(yè)領(lǐng)域均可）”“美籍華裔錢永健教授于2008年獲得諾貝爾化學(xué)獎，他的主要貢獻(xiàn)是什么”和“你期望從分子生物學(xué)研究技術(shù)課程中學(xué)到哪些知識，認(rèn)為該課程有必要開設(shè)實(shí)驗(yàn)課嗎”。調(diào)查結(jié)果顯示，僅有少數(shù)同學(xué)能舉出1～2個轉(zhuǎn)基因制品的例子，而對于錢永健教授的研究工作，僅有一位同學(xué)提到“與發(fā)光蛋白質(zhì)有關(guān)”，多數(shù)同學(xué)對上述問題答不出個所以然，只能答曰“不了解”。大多數(shù)同學(xué)課程學(xué)習(xí)具有較強(qiáng)烈的意愿，但由于分子生物學(xué)理論知識相對缺乏，并不能提出明確的相關(guān)技術(shù)名稱或內(nèi)容。

由于不同學(xué)校本科課程設(shè)置的差異以及辦學(xué)條件的限制，大多數(shù)學(xué)生分子生物學(xué)的理論知識均較薄弱，缺乏實(shí)踐操作的經(jīng)歷。此外，由于知識面及關(guān)注度具有局限性，有的同學(xué)對分子生物學(xué)技術(shù)的應(yīng)用有很大誤解，甚至認(rèn)為轉(zhuǎn)基因技術(shù)是“邪惡的”?；谝陨显?，合理的課程體系及恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式，同時配合合理的成績評價體系，才能最大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最終獲得較好的教學(xué)效果，達(dá)到課程設(shè)置的要求。

2?課程體系的構(gòu)建

分子生物學(xué)研究技術(shù)課程包含理論課教學(xué)、實(shí)驗(yàn)課教學(xué)和前沿研究（或?qū)ｎ}報告）3部分。在理論教學(xué)方面，依據(jù)課前問卷調(diào)查結(jié)果，在保證課程內(nèi)容完整性和連續(xù)性的基礎(chǔ)上，優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容，既保證基礎(chǔ)薄弱的同學(xué)理解相關(guān)研究技術(shù)理論知識，又能讓學(xué)生了解本學(xué)科的前沿理論與技術(shù)，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，拓寬學(xué)生的知識面。每一章的內(nèi)容包含基礎(chǔ)知識、主要內(nèi)容和延伸閱讀等，其中基礎(chǔ)知識部分講授相關(guān)技術(shù)的基本原理，通常課前提問，依據(jù)同學(xué)的回答進(jìn)行補(bǔ)充糾正，以介紹基本概念為主，增加必要的基礎(chǔ)知識點(diǎn)或一些技術(shù)發(fā)明過程中的思路，幫助基礎(chǔ)薄弱的同學(xué)理解技術(shù)要點(diǎn)，或啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思路;延伸閱讀以引導(dǎo)文獻(xiàn)閱讀為主，并介紹一些較好的綜述性論文及一些原創(chuàng)性研究論文，增進(jìn)學(xué)生對課程內(nèi)容的理解，并了解相關(guān)技術(shù)在本學(xué)科中的應(yīng)用思路。

實(shí)驗(yàn)課教學(xué)則是在課程結(jié)束選擇周末或晚上的空閑時間完成，加強(qiáng)學(xué)生對課程內(nèi)容的理解和應(yīng)用能力。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及瓊脂糖凝膠電泳、核酸的提取（含質(zhì)粒DNA提?。⒎崔D(zhuǎn)錄、PCR、DNA連接與轉(zhuǎn)化、重組蛋白的誘導(dǎo)表達(dá)和SDS-PAGE 電泳等，以綜合性實(shí)驗(yàn)的形式構(gòu)建，讓學(xué)生更好構(gòu)架課程的知識體系并能應(yīng)用于今后的研究工作中。

由于分子生物學(xué)知識發(fā)展快，新的研究熱點(diǎn)和前沿的知識更新快，課程知識體系也需要不斷的補(bǔ)充和更新，課程教學(xué)中充分利用任課教師在進(jìn)行課題申報等科研活動中獲得的前沿研究進(jìn)展，以專題報告的形式給學(xué)生介紹相關(guān)內(nèi)容，或者在給學(xué)生引導(dǎo)文獻(xiàn)閱讀時適時介紹，同時時刻關(guān)注學(xué)校學(xué)術(shù)報告通告， 有校內(nèi)外專家進(jìn)行大型匯報會時，督促學(xué)生積極參與，及時了解本專業(yè)及相關(guān)學(xué)科在分子生物學(xué)研究領(lǐng)域的最新動態(tài)和研究手段， 拓寬學(xué)生視野， 提高學(xué)習(xí)興趣。

3?多種教學(xué)方式相結(jié)合，提高教學(xué)質(zhì)量

3.1?將科研成果融入課程教學(xué)，確保課程內(nèi)容的前瞻性

科研與教學(xué)是高校培養(yǎng)師生創(chuàng)新能力的基本過程，高質(zhì)量的教學(xué)是基礎(chǔ)知識與前沿科學(xué)研究的有機(jī)結(jié)合[4]，科學(xué)研究的前沿進(jìn)展和研究成果可為課程教學(xué)內(nèi)容的充實(shí)和更新提供豐富的教學(xué)資源[5]。在課程教學(xué)中堅持將科研成果融入課程教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，確保學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)上，及時了解前沿研究技術(shù)，確保課程內(nèi)容的前瞻性。

在課堂理論教學(xué)方面，將科研立項(xiàng)及論文寫作過程中查閱到的前沿研究及時補(bǔ)充到課堂授課內(nèi)容中。如申報“與病毒互作寄主基因功能研究”時，需要全面了解當(dāng)前進(jìn)行植物基因功能研究所涉及的研究技術(shù)或方法及其優(yōu)缺點(diǎn)，因此在講授“基因功能研究策略”時，除介紹反義RNA技術(shù)和RNAi技術(shù)等早期使用的一些經(jīng)典方法，同時將近年新發(fā)展并得以廣泛應(yīng)用的基因編輯技術(shù)如CRISPR/Cas9技術(shù)，加以介紹，在講授其原理的同時，將查閱到的文獻(xiàn)推薦給學(xué)生，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)拓寬知識面并提高其文獻(xiàn)閱讀能力。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐在分子生物學(xué)研究技術(shù)課程教學(xué)方面極為重要，科研成果在該課程的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中的促進(jìn)作用尤為突出，主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)材料的儲備及實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容的構(gòu)建。筆者近年主要研究桑樹脈帶病毒的致病機(jī)制，搜集保存有桑樹脈帶病毒的全長基因組克隆及多種原核表達(dá)載體。課程利用該項(xiàng)目相關(guān)的成果及材料構(gòu)建以“桑樹脈帶病毒N蛋白原核表達(dá)載體的構(gòu)建”為題的綜合性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及多種分子生物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技能，包括瓊脂糖凝膠電泳、植物總RNA的提取、反轉(zhuǎn)錄、PCR、DNA連接與轉(zhuǎn)化、質(zhì)粒DNA提取、重組質(zhì)粒的鑒定、重組蛋白的誘導(dǎo)表達(dá)和SDS-PAGE 電泳等，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容既獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)。此外，桑樹脈帶病毒是危害桑樹的一種重要病毒，在自然條件下可能依靠昆蟲進(jìn)行傳播[6]。所選實(shí)驗(yàn)材料與植物保護(hù)一級學(xué)科的植物病理學(xué)和農(nóng)業(yè)昆蟲學(xué)專業(yè)等都有聯(lián)系，對提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果發(fā)揮了積極作用。

3.2?充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

隨著現(xiàn)代化教育的發(fā)展及各院校教育環(huán)境的改善，網(wǎng)絡(luò)課程課程資源極為豐富，同時平板電腦和智能手機(jī)已得到高度普及，充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源已成為提高課程教學(xué)效果的主要途徑之一[7-8]。在課程教學(xué)過程中，給學(xué)生提供分子生物學(xué)教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫、在線分析工具等的網(wǎng)頁等，一方面讓學(xué)生可以隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，另一方面讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，補(bǔ)充完善分子生物學(xué)的知識體系，全面提升課程學(xué)習(xí)效果。

3.3?引入社會熱點(diǎn)問題的討論，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

多數(shù)學(xué)生對社會熱點(diǎn)問題具有濃厚的興趣，如果把熱點(diǎn)問題引入教學(xué)環(huán)節(jié)，組織學(xué)生開展課堂討論，可以讓學(xué)生在爭辯中理解科學(xué)知識并中掌握理論精髓[9]。轉(zhuǎn)基因技術(shù)是關(guān)鍵的分子生物學(xué)研究技術(shù)之一，隨著轉(zhuǎn)基因生物商品化的迅速發(fā)展與應(yīng)用，轉(zhuǎn)基因生物及其安全性已逐漸成為社會普遍關(guān)注的焦點(diǎn)[9]。但公眾對于轉(zhuǎn)基因生物及其安全性缺乏基本的了解，所持的態(tài)度較消極[10]。2015年，中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于加大改革創(chuàng)新力度加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的若干意見》，在“強(qiáng)化農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新驅(qū)動作用”中提到，“加強(qiáng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)研究、安全管理、科學(xué)普及”，明確提出了“要加強(qiáng)轉(zhuǎn)基因科學(xué)普及”。為了讓學(xué)生客觀地看待轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品，正確面對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭議，正確了解生物安全相關(guān)法規(guī)和政策，在講授“轉(zhuǎn)基因生物安全”的內(nèi)容后，發(fā)起題為“你支持轉(zhuǎn)基因技術(shù)并接受轉(zhuǎn)基因食品嗎，說出你的觀點(diǎn)及理由”的討論課。依據(jù)自己查閱的文獻(xiàn)及其他同學(xué)展示的證據(jù)，學(xué)生均表示通過課堂討論課，對轉(zhuǎn)基因生物的優(yōu)缺點(diǎn)及其在植保領(lǐng)域中的應(yīng)用有了更加深刻的認(rèn)識，并進(jìn)一步了解到目前在社會上關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的說法哪些是謠言，哪些是真相，增進(jìn)了同學(xué)們對“轉(zhuǎn)基因生物安全”這一章節(jié)內(nèi)容的理解。此外，原先表示轉(zhuǎn)基因技術(shù)是“邪惡”的同學(xué)也轉(zhuǎn)變了最初的想法，對進(jìn)行轉(zhuǎn)基因方面的科普和宣傳具有積極的意義。

4?建立合理的學(xué)生成績評價體系

通過理論考試、實(shí)驗(yàn)報告（含實(shí)驗(yàn)操作）、實(shí)驗(yàn)記錄和出勤率等對學(xué)生進(jìn)行多方面考核與評價。理論考試主要考核學(xué)生對基本概念及原理理解及應(yīng)用情況，是學(xué)生在實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的理論依據(jù)，占40%;考試設(shè)置開卷考試和閉卷考試兩大類型，閉卷考試部分重點(diǎn)考核學(xué)生對基本概念的理解并要求熟記，而開卷考試部分，重點(diǎn)考核學(xué)生對研究技術(shù)的應(yīng)用，以實(shí)驗(yàn)設(shè)計題為主。實(shí)驗(yàn)報告以綜合實(shí)驗(yàn)報告的形式提交，重點(diǎn)考核學(xué)生整理、歸納實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)/結(jié)果以及分析問題和解決問題的能力，占35%?？茖W(xué)

研究記錄是科研工作中極為重要的檔案資料，在分析科研實(shí)踐中的成敗得失、進(jìn)行科研工作的歸納和總結(jié)以及提供科研重復(fù)的依據(jù)等方面均具有重要意義，也是預(yù)防學(xué)術(shù)不端和解決學(xué)術(shù)爭端的重要依據(jù)，因此，將撰寫規(guī)范實(shí)驗(yàn)記錄納入實(shí)驗(yàn)課考核內(nèi)容，要求學(xué)生認(rèn)真撰寫實(shí)驗(yàn)記錄，力求做到“原始性、及時性、完整性、系統(tǒng)性和客觀性”，以培養(yǎng)學(xué)生良好的科研習(xí)慣，占15%。“沒有規(guī)矩，何以成方圓”，為了培養(yǎng)學(xué)生良好行為規(guī)范和責(zé)任感，嚴(yán)格執(zhí)行考勤制度并納入期末考核，占10%。3年來，嚴(yán)格執(zhí)行上述評價體系，對課程教學(xué)起到了巨大的促進(jìn)作用，教學(xué)效果良好。

5?存在的問題及對策

通過課程的學(xué)習(xí)，多數(shù)學(xué)生均對分子生物學(xué)基本概念有了較深入的了解，對相關(guān)研究技術(shù)原理也有較深刻的認(rèn)識，也掌握了基本的實(shí)驗(yàn)技能，達(dá)到課程學(xué)習(xí)的要求。但由于有些分子生物學(xué)概念比較抽象，短時間內(nèi)難于理解，嚴(yán)重影響部分學(xué)生對課程內(nèi)容的理解及應(yīng)用。今后教學(xué)過程中注意引導(dǎo)分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識較薄弱的研究生，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，自行學(xué)習(xí)分子生物學(xué)基本的概念原理并進(jìn)行必要的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)，讓他們通過網(wǎng)絡(luò)自學(xué)，對分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識有直接感知并最終能通過該課程的學(xué)習(xí)真正理解分子生物學(xué)研究技術(shù)并加以應(yīng)用。同時，由于課程安排課時少，多數(shù)實(shí)驗(yàn)課操作需要利用周末或晚上的空閑時間完成，加上基礎(chǔ)薄弱及其他課業(yè)比較繁重等方面的原因，學(xué)生并不能全身心投入，部分學(xué)生甚至在實(shí)驗(yàn)課中充當(dāng)看客走過場，通過參考其他學(xué)生可以寫出較為漂亮的實(shí)驗(yàn)報告，卻不能完全了解實(shí)驗(yàn)原理，因而不能在隨后的畢業(yè)論文研究中自如運(yùn)用相關(guān)技術(shù)。此外，由于針對研究生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入相對較少，本學(xué)科僅有少量分生生物學(xué)研究相關(guān)的儀器設(shè)備，但數(shù)量少且不齊全，遠(yuǎn)未達(dá)到開設(shè)研究生分子生物學(xué)研究技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)課的基本要求。盡管在課程教學(xué)過程中盡量整合并充分利用植保專業(yè)教師通過科研經(jīng)費(fèi)購置的儀器設(shè)備，完成了課程設(shè)置的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，但由于儀器的數(shù)量少且存放位置不集中等方面的原因，影響了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課效率，也直接影響了課程的教學(xué)效果。今后，將在植物保護(hù)一級學(xué)科建設(shè)的過程中爭取更多的經(jīng)費(fèi)，力爭建立研究生的分子生物學(xué)研究技術(shù)儀器平臺，為一流學(xué)科研究生的培養(yǎng)提供支持和基本保障。

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