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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化其實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一線實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(gè)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(gè)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(gè)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(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化其實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，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(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)的常遇問題

1.實(shí)驗(yàn)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(shí)數(shù)少和實(shí)驗(yàn)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(dòng)態(tài)和前沿知識(shí)，更加充實(shí)自己的理論知識(shí)；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(shí)驗(yàn)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(diǎn)不同，尤其體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容上，所造成的學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備的實(shí)際差異對研究生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行講解和演示。為達(dá)到對學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)。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(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包括一些基本的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)。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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于上課人數(shù)較多，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備數(shù)量上的不足，不能滿足每個(gè)研究生都能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的需求；第二，已有的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備更新較慢，由于儀器設(shè)備老舊，造成的實(shí)驗(yàn)精度和準(zhǔn)確性上的問題常有發(fā)生，得不到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使授課教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中陷入尷尬；第三，實(shí)驗(yàn)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(dòng)態(tài)和前沿知識(shí)的教學(xué)要求，在開展綜合性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中，常遇到技術(shù)障礙，不利于運(yùn)用最新的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的內(nèi)容

1.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程授課形式，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和考核方式。在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，增加綜合性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)。在研究生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中，適當(dāng)縮減技術(shù)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)儲(chǔ)備的差異，不宜占去大量的課時(shí)安排。利用較少課時(shí)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(shí)驗(yàn)，使研究生熟悉實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作，然后重點(diǎn)開展綜合性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)。開展綜合性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)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(dòng)性根據(jù)已學(xué)內(nèi)容查閱參考資料和自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，利用基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的常規(guī)技術(shù)進(jìn)行綜合和研究性實(shí)驗(yàn)。在此階段實(shí)驗(yàn)過程中，任課教師可以Seminar討論會(huì)的形式讓學(xué)生進(jìn)行匯報(bào)，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(shí)驗(yàn)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(shí)踐能力和科研創(chuàng)新能力。重點(diǎn)把關(guān)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，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(jià)各個(gè)研究小組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，指導(dǎo)教師可以定期組織Seminar討論會(huì)，共同討論和分析各個(gè)研究小組實(shí)驗(yàn)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(gè)研究小組的實(shí)驗(yàn)記錄，關(guān)注每個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，檢查研究生的科研動(dòng)手能力。在本階段實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，重點(diǎn)考核各個(gè)研究小組的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、討論分析及參考文獻(xiàn)等內(nèi)容），根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范性、討論的充分性以及觀點(diǎn)的創(chuàng)新性等方面對該部分進(jìn)行評價(jià)。這樣的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程授課形式既做到了在研究生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)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(dú)立思考查閱科研資料和書寫科研論文的能力。從選題到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，從實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備到實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析到實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫，全方位地讓研究生參與其中，提高學(xué)生運(yùn)用分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。隨著園林植物與觀賞園藝專業(yè)方向碩士點(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)（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(shí)驗(yàn)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(shí)踐所需部分試劑與耗材；提供經(jīng)費(fèi)供研究生導(dǎo)師外出調(diào)研及參加學(xué)術(shù)會(huì)議；提供經(jīng)費(fèi)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(fèi)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(gè)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(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)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(shí)驗(yàn)。既滿足了分子生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)和探索性實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)要求，也為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研構(gòu)建了一個(gè)良好的平臺(tái)。表1中詳細(xì)闡述了滿足20人左右的研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)所需要的儀器設(shè)備的配置。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)技術(shù)的研究并發(fā)表核心論文10余篇和申報(bào)發(fā)明專利3項(xiàng)，其中已經(jīng)授權(quán)1項(xiàng)，可見實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中，經(jīng)過大量調(diào)研和經(jīng)驗(yàn)積累取得了一些成效，申報(bào)并授權(quán)功能基因方向的發(fā)明專利1項(xiàng)，主編生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)一線實(shí)驗(yàn)教師的不斷努力下，研究生的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革也會(huì)更加深入，教學(xué)質(zhì)量也會(huì)向著教育部公布的人才培養(yǎng)目標(biāo)邁入新的階段。

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