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

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研究生分子生物學實驗教學改革的幾點思考*

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

摘要：文章指出研究生分子生物學實驗中存在的問題，提出從注重各個實驗內(nèi)容之間的銜接與關(guān)聯(lián)、根據(jù)學生實驗技能設(shè)置相關(guān)實驗內(nèi)容、充分利用網(wǎng)絡(luò)教學資源等幾個方面的教學改革措施，以期增強學生的學習信心和興趣，提高學習效率。

關(guān)鍵詞：研究生；分子生物學；實驗技能；教學改革

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)系及其基因表達調(diào)控機制的一門學科［1］。該學科前沿性強、發(fā)展迅速、對生命科學領(lǐng)域各分支學科具有廣泛和深入影響，是學習和學好專業(yè)課程的必要前提。針對生命科學專業(yè)學生而言，分子生物學是一門重要的（專業(yè)）基礎(chǔ)課程，是普通生物學、生物化學、有機化學等課程的后續(xù)課程，同時為基因工程、微生物工程、細胞工程等課程的后續(xù)實踐環(huán)節(jié)奠定了理論基礎(chǔ)［2］。分子生物學作為新疆農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院農(nóng)學、生物技術(shù)、種子科學與工程等本科專業(yè)普遍開設(shè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，在學生由基礎(chǔ)課轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)課的學習中占有重要的地位。同時對分子生物學基本原理和基本實驗技術(shù)的掌握是本校生物學、作物學、草學、林學、食品科學與工程等學科研究生站在新的高度和視野揭示生命奧妙的共同需求。雖然本校生命科學類和食品科學與工程等學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，每個大學對相關(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)的學生，所以加大了我們開設(shè)分子生物學實驗課的難度。

一、研究生開展分子生物學實驗存在的問題

（一）資金投入有限和實驗耗資較大相互矛盾

由于分子生物學是20世紀中期才興起的一門新興學科，研究對象主要是圍繞著核酸和蛋白質(zhì)這兩大分子，因此實驗室開展相關(guān)的實驗對儀器和實驗條件都要求很高，相應(yīng)實驗的試劑和耗材也比較貴，尤其是實驗耗材不能重復(fù)利用，這大大增加了實驗成本［3］。研究生分子生物學實驗課要體現(xiàn)出與本科教學的區(qū)別和高層次的特點，但經(jīng)費的限制確實使實驗可選擇的余地不多，而且分子生物學技術(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，要使實驗項目與學科發(fā)展相適應(yīng)，就要不斷增加的實驗經(jīng)費預(yù)算，這筆增加的預(yù)算如何合理的解決，是影響分子生物學實驗教學改革的矛盾之一［4］。

（二）實驗內(nèi)容設(shè)置和專業(yè)及學科特點相矛盾

分子生物學是橫跨我校生物學、作物學、草學、林學、食品科學與工程等學科研究生的一門專業(yè)課程。因此開設(shè)分子生物學實驗課程，必須與這些相關(guān)學科緊密滲透，只有因材施教地開展實驗教學，才能更好地理論聯(lián)系實際。雖然分子生物學設(shè)計的實驗內(nèi)容很多，但是目前以我校的實驗條件和經(jīng)費條件，對分子生物學實驗操作環(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)容開展實驗課對理論知識驗證，主要以大腸桿菌為研究對象進行、基因的克隆和轉(zhuǎn)化，載體構(gòu)建，基因的表達和檢測實驗，中間貫穿講解以中心法則為理論主線的各個理論知識點［5］。這些基本實驗內(nèi)容是我校生物學、作物學、草學、林學、動醫(yī)和動科等學科本科生生物技術(shù)引論與實踐課程的教學內(nèi)容，對研究生的實驗教學而言，顯然開展所有的實驗內(nèi)容無論是時間還是實驗經(jīng)費上都是不可能完成的。新疆農(nóng)業(yè)大學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)實驗了，所以再開展相關(guān)的實驗內(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這些基本的實驗內(nèi)容是完全陌生的，因此需要針對不同學科背景的研究生設(shè)置不同的實驗內(nèi)容［6］。

二、分子生物學實驗教學的改革

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

（一）注重各個實驗內(nèi)容之間的銜接與關(guān)聯(lián)

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

（二）根據(jù)學生實驗技能設(shè)置相關(guān)實驗內(nèi)容

把握專業(yè)特點，根據(jù)我校生物學、作物學、草學、林學、食品科學與工程等學科專業(yè)特點，在開展實驗時，我們既注重分子生物學常規(guī)實驗內(nèi)容的選取，又要結(jié)合農(nóng)大研究生的學科背景和自身教育背景選擇更能體現(xiàn)和反應(yīng)專業(yè)特點的實驗內(nèi)容。學生根據(jù)自己實驗技能，在兩個實驗中進行選擇，例如，我校本科生考入研究生們考慮選擇開展實驗主要是圍繞基因表達進行，這樣避免了和本科階段的基因克隆實驗重復(fù)，而校外學生考入農(nóng)大研究生同時又沒有一點專業(yè)相關(guān)知識的學生，選擇進行基因克隆為主線的相關(guān)實驗。學生對這些分子生物學實驗最常用實驗技術(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)教學資源

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

三、結(jié)束語

分子生物學實驗課是我校生命科學領(lǐng)域一門十分重要的實驗課程，如何在學時減少和學生基礎(chǔ)參差不齊的情況下，完成教學任務(wù)，對我們老師來說是一個考驗，希望我們提出的實驗教學改革對我校生命科學相關(guān)專業(yè)分子生物學的實驗教學產(chǎn)生積極而深遠的影響。

參考文獻

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

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

［4］李小潔，唐璟，童淑芬.本科生分子生物學實驗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)院校分子生物學教學改革新探索［J］.高教學刊，2015（15）：89-90.

［6］王文娟，朱俊華，尹芳，等“.分子生物學實驗”課程教學改革的實踐與探索［J］.北京城市學院學報，2010，97（3）：66-69.

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）12-0069-02

*基金項目：新疆農(nóng)業(yè)大學研究生教育教學改革研究項目（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。