趙佳福, 段志強(qiáng), 李世軍, 李 輝, 陳 祥*

(1. 高原山地動(dòng)物遺傳育種與繁殖省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴州 貴陽(yáng) 550025;2. 貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550025)

碩士研究生培養(yǎng)是高等教育的重要環(huán)節(jié),習(xí)近平總書記在2020年7月29日召開的全國(guó)研究生教育會(huì)議中指出:研究生教育在培養(yǎng)創(chuàng)新人才、提高創(chuàng)新能力、服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、推進(jìn)國(guó)家治理體系和治理能力現(xiàn)代化方面具有重要作用,明確要求推動(dòng)研究生教育適應(yīng)黨和國(guó)家事業(yè)發(fā)展需要,堅(jiān)持“四為”方針,瞄準(zhǔn)科技前沿和關(guān)鍵領(lǐng)域,深入推進(jìn)學(xué)科專業(yè)調(diào)整,提升導(dǎo)師隊(duì)伍水平,完善人才培養(yǎng)體系,加快培養(yǎng)國(guó)家急需的高層次人才[1]。畜牧學(xué)作為技術(shù)含量較高的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)W科,在社會(huì)發(fā)展中有著重要作用。畜牧生產(chǎn)不僅是人類生產(chǎn)活動(dòng)的發(fā)端,也是社會(huì)進(jìn)步的標(biāo)志[2]。細(xì)胞分子生物學(xué)作為現(xiàn)代生命科學(xué)的重要分支,是畜牧學(xué)領(lǐng)域的前沿學(xué)科,其研究手段和方法已成為現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)[3]。因此,自細(xì)胞分子生物學(xué)誕生后,就迅速與動(dòng)物遺傳育種學(xué)、動(dòng)物繁殖學(xué)、動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)、動(dòng)物行為學(xué)等畜牧學(xué)科融合,形成了現(xiàn)代畜禽種業(yè)創(chuàng)新、良種快繁技術(shù)、分子營(yíng)養(yǎng)調(diào)控、遺傳與環(huán)境互作等一系列的學(xué)科交叉領(lǐng)域。在全國(guó)碩士研究生擴(kuò)招的大背景下,傳統(tǒng)的血液基因組DNA提取與鑒定,目的基因PCR擴(kuò)增、目的基因鏈接轉(zhuǎn)化、感受態(tài)細(xì)胞制備、表達(dá)載體構(gòu)建等傳統(tǒng)的細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)已不能滿足學(xué)生在碩士研究生階段的知識(shí)儲(chǔ)備和實(shí)驗(yàn)技術(shù)需求,亟須對(duì)現(xiàn)有的培養(yǎng)方案進(jìn)行改革,以適應(yīng)現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展的需要和國(guó)家培養(yǎng)創(chuàng)新型高層次人才的要求[4]。本文以貴州大學(xué)畜牧學(xué)碩士研究生細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)及改革實(shí)踐為例,將畜牧學(xué)碩士研究生實(shí)驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的措施及改革實(shí)踐介紹如下,供同行參考。

1 畜牧學(xué)碩士研究生培養(yǎng)存在的問(wèn)題

1.1 細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)理論儲(chǔ)備不夠

隨著碩士研究生招生規(guī)模的擴(kuò)大,越來(lái)越多的本科生選擇考研。畜牧學(xué)專業(yè)對(duì)應(yīng)的本科專業(yè)是動(dòng)物科學(xué)專業(yè),通過(guò)查閱不同高校動(dòng)物科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案可以看出,許多高校在動(dòng)物科學(xué)本科階段針對(duì)細(xì)胞分子生物學(xué)技術(shù)相關(guān)的課程設(shè)置較為缺乏。以貴州大學(xué)為例,貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)專業(yè)2022版培養(yǎng)方案中,與細(xì)胞分子生物學(xué)技術(shù)相關(guān)的課程僅有《細(xì)胞分子生物學(xué)》《分子遺傳學(xué)》《現(xiàn)代生物技術(shù)》3門課程,且屬于選修課程,很多學(xué)生認(rèn)為這些課程普遍存在難以理解、考試不容易過(guò)關(guān)等問(wèn)題而不選修這類課程。由于缺乏系統(tǒng)的細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié),導(dǎo)致大部分學(xué)生對(duì)細(xì)胞分子生物學(xué)基本原理和方法理解不到位,不透徹,不能很好地對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)獲得的結(jié)果進(jìn)行深入分析討論。然而這些課程所涉及的理論技術(shù)是目前畜牧學(xué)碩士研究生需要掌握的必備實(shí)驗(yàn)技能。

1.2 細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)操作能力不強(qiáng)

本科階段能否有足夠的學(xué)時(shí)讓學(xué)生參與細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作,對(duì)學(xué)生相關(guān)技能的培養(yǎng)至關(guān)重要。同樣以貴州大學(xué)為例,2019版培養(yǎng)方案中《細(xì)胞分子生物學(xué)》為56學(xué)時(shí),《分子遺傳學(xué)》為42學(xué)時(shí),《現(xiàn)代生物技術(shù)》為36學(xué)時(shí),而3門課程的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)均只有8學(xué)時(shí)。此外,細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)耗材價(jià)格昂貴,很多實(shí)驗(yàn)學(xué)生并不能完全參與。因此,即使學(xué)生選修了這些課程,也會(huì)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)課時(shí)太少、實(shí)驗(yàn)耗材昂貴等原因?qū)е聦W(xué)生對(duì)細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)操作陌生。即便是基因組DNA提取、目的基因PCR擴(kuò)增、瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)鑒定這些最基本的實(shí)驗(yàn)操作也需要花很長(zhǎng)的時(shí)間去掌握,嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)工作效率。

1.3 本科階段實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容不能滿足研究生階段的需求

隨著細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的快速發(fā)展,生命科學(xué)研究在理論與應(yīng)用上均取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。同樣,現(xiàn)代畜牧業(yè)的不斷發(fā)展也應(yīng)運(yùn)而生了諸如現(xiàn)代畜禽種業(yè)創(chuàng)新、良種快繁技術(shù)、分子營(yíng)養(yǎng)調(diào)控、遺傳與環(huán)境互作等交叉學(xué)科領(lǐng)域。這些交叉學(xué)科領(lǐng)域的研究對(duì)當(dāng)代研究生細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)能力提出了更高的要求。學(xué)生在本科階段所學(xué)的血液基因組DNA提取與鑒定,目的基因PCR擴(kuò)增、目的基因鏈接轉(zhuǎn)化、感受態(tài)細(xì)胞制備、表達(dá)載體構(gòu)建等細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)已不能滿足畜牧學(xué)科的發(fā)展和科學(xué)研究的需求。因此,亟須在研究生階段開設(shè)細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)指導(dǎo)專業(yè)必修課程,以提高學(xué)生對(duì)現(xiàn)代畜牧業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展的適應(yīng)性。

2 教學(xué)改革方法與實(shí)踐

2.1 抓住課外時(shí)間設(shè)立開放項(xiàng)目,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新能力

貴州大學(xué)近年來(lái)狠抓本科生考研率,畜牧學(xué)碩士研究生的生源有70%來(lái)自本校。為此,我們將研究生培養(yǎng)與本科生培養(yǎng)相結(jié)合,從本科階段入手,打好本科生細(xì)胞分子生物學(xué)理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。一是針對(duì)本科生細(xì)胞分子生物學(xué)課時(shí)不夠的問(wèn)題,聯(lián)合動(dòng)物科學(xué)專業(yè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師,鼓勵(lì)教師圍繞“動(dòng)物組織中RNA提取及真核表達(dá)載體構(gòu)建”“熒光定量PCR實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析”“山羊卵巢顆粒細(xì)胞的分離鑒定與凍存”“雙熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)檢測(cè)MiRNA與目的基因的靶向互作關(guān)系”等細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn),申請(qǐng)貴州大學(xué)實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目,利用課外空閑時(shí)間增加學(xué)生開展細(xì)胞分子生物學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間,進(jìn)一步提高其動(dòng)手能力。二是改革實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目評(píng)價(jià)機(jī)制,以學(xué)生為中心,采取主動(dòng)報(bào)名方式,3人為1個(gè)小組,在本科階段建立“選題-開題-實(shí)驗(yàn)-答辯-評(píng)價(jià)”的研究生預(yù)培養(yǎng)模式,將研究生階段的文獻(xiàn)查找、選題開題、實(shí)驗(yàn)研究、論文答辯、效果評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)與本科生實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目相結(jié)合,讓計(jì)劃考研的同學(xué)提前體驗(yàn)研究生階段的學(xué)習(xí)和科研狀態(tài)。這種方法一來(lái)可以讓想考研的學(xué)生提早對(duì)科研工作有個(gè)初步認(rèn)識(shí),二來(lái)可以提高學(xué)生細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)操作的能力,解決研究生動(dòng)手能力差等問(wèn)題。

2.2 改革碩士研究生培養(yǎng)方案,增加相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)內(nèi)容

鑒于細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)在研究生培養(yǎng)中的作用越來(lái)越重要,通過(guò)對(duì)其他同類院校畜牧學(xué)碩士研究生培養(yǎng)方案的調(diào)研,并經(jīng)過(guò)學(xué)院及學(xué)科點(diǎn)討論決定,對(duì)2016版畜牧學(xué)碩士研究生培養(yǎng)方案進(jìn)行了修訂,以提高畜牧學(xué)研究生細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)水平和本專業(yè)研究生培養(yǎng)質(zhì)量。一是在新修訂的2019版培養(yǎng)方案中,著重增加了36學(xué)時(shí)的“細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)”專業(yè)選修課,采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主,理論教學(xué)為輔的教學(xué)模式,設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,其中理論學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)30學(xué)時(shí)。二是選擇近5年新進(jìn)的3名青年博士作為任課教師,每人負(fù)責(zé)2個(gè)學(xué)時(shí)的理論課程和10個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課程,根據(jù)教師個(gè)人專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì),以研究生階段必備的細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)為課程內(nèi)容,集中開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)。三是提高碩士研究生的畢業(yè)條件,將發(fā)表2篇中文核心期刊論文的畢業(yè)條件改為發(fā)表1篇SCI論文或2篇CSCD論文,同時(shí)制定研究生論文獎(jiǎng)勵(lì)制度,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生從事科學(xué)研究的動(dòng)力。

2.3 優(yōu)化細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,編寫適合本科生和研究生的實(shí)驗(yàn)教材

通過(guò)本教學(xué)團(tuán)隊(duì)在細(xì)胞分子生物學(xué)課程10余年的一線教學(xué)經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)動(dòng)物科學(xué)本科專業(yè)和畜牧學(xué)碩士研究生專業(yè)均沒(méi)有切合本專業(yè)特點(diǎn)的細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教材。因此,為了動(dòng)物科學(xué)本科專業(yè)學(xué)生和畜牧學(xué)碩士研究生更好、更方便地學(xué)習(xí)細(xì)胞分子生物學(xué)課程,提高課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量,首先對(duì)不同高校動(dòng)物科學(xué)專業(yè)及畜牧學(xué)相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)方案進(jìn)行調(diào)研、分析和評(píng)估,綜合考慮不同教學(xué)單位的教學(xué)資源、實(shí)驗(yàn)材料來(lái)源、教學(xué)課時(shí)設(shè)置等狀況,從實(shí)驗(yàn)的重要性、實(shí)用性、學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面綜合考量,優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,分別選擇了10個(gè)動(dòng)物科學(xué)專業(yè)常用的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)作為本科生實(shí)驗(yàn),同時(shí)又分別選擇了6個(gè)畜牧學(xué)專業(yè)常用的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)作為碩士研究生實(shí)驗(yàn)。其次,為了提高教材的影響力和受益面,組織貴州大學(xué)、貴州理工學(xué)院、西南大學(xué)、貴州醫(yī)科大學(xué)、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)、福建農(nóng)林大學(xué)、延安大學(xué)、貴州中醫(yī)藥大學(xué)9所高校長(zhǎng)期從事細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)教學(xué)的一線教師編寫了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材,并在西南大學(xué)出版社出版。

3 教學(xué)改革效果

3.1 學(xué)生對(duì)細(xì)胞分子生物學(xué)滿意度總體向好

為進(jìn)一步評(píng)價(jià)改革后學(xué)生對(duì)細(xì)胞分子生物學(xué)的真實(shí)看法,選取50名畜牧學(xué)專業(yè)研究生和100名動(dòng)物科學(xué)專業(yè)本科生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,涉及的學(xué)生不分年級(jí),均為選修過(guò)此門課程的學(xué)生。由表1可見(jiàn):學(xué)生對(duì)任課教師的教學(xué)滿意度最高,達(dá)到100%;其次為對(duì)考核評(píng)價(jià)方式的滿意度,最后為對(duì)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置的滿意度,總體滿意度均達(dá)到93.24%以上;關(guān)于教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置部分,通過(guò)與部分學(xué)生交流,同學(xué)們認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置上還應(yīng)該增加蛋白質(zhì)相互作用部分的研究?jī)?nèi)容。

3.2 學(xué)生的細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作能力逐年提高

經(jīng)過(guò)幾年的共同努力,學(xué)生的細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作能力逐年提高。主要反映在以下幾個(gè)方面:一是從事傳統(tǒng)畜牧養(yǎng)殖和動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)飼養(yǎng)科學(xué)研究領(lǐng)域的導(dǎo)師認(rèn)為,學(xué)生的細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力逐年增強(qiáng),學(xué)生越來(lái)越好帶。二是在學(xué)科點(diǎn)研究生開題過(guò)程中,研究生選題面越來(lái)越廣。很多以前只局限于開展傳統(tǒng)畜牧養(yǎng)殖和飼料配方等方面研究的老師也可從分子機(jī)制層面進(jìn)行相關(guān)研究。三是學(xué)生在研究生期間進(jìn)入導(dǎo)師科研工作的時(shí)間越來(lái)越早。以前很多學(xué)生進(jìn)入研究生階段后,細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)還需要在學(xué)長(zhǎng)們的幫助下才能完成,現(xiàn)在大多可以獨(dú)立完成并提早進(jìn)入導(dǎo)師的項(xiàng)目工作,且文章見(jiàn)刊的時(shí)間比以前提前了很多。

3.3 研究生發(fā)表高水平論文的數(shù)量逐年上升

通過(guò)對(duì)畜牧學(xué)碩士研究生細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新能力不斷培養(yǎng)和改革實(shí)踐,研究生發(fā)表高水平論文的數(shù)量和質(zhì)量逐年上升。據(jù)統(tǒng)計(jì),2017—2020級(jí)本校碩士點(diǎn)研究生以第一作者人均發(fā)表SCI論文從0.05篇/人提高至0.46篇/人(見(jiàn)表2),其中二區(qū)以上SCI論文從2017級(jí)的0篇增加到2020級(jí)的8篇。此外,2023屆碩士研究生學(xué)位論文質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中,本校碩士點(diǎn)研究生所有學(xué)位論文均通過(guò)了教育部碩士學(xué)位論文的評(píng)審,論文良好率達(dá)97.5%以上。

3.4 研究生從事細(xì)胞分子生物學(xué)領(lǐng)域的人數(shù)逐年上升

無(wú)論是繼續(xù)讀博或在畜牧科研院所、科研企業(yè)工作,都需要有扎實(shí)的細(xì)胞分子生物學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)功底。我們將學(xué)生繼續(xù)深造、在畜牧科研院所和科研企業(yè)工作均統(tǒng)計(jì)在從事細(xì)胞分子生物學(xué)領(lǐng)域的范圍內(nèi)。按照這種統(tǒng)計(jì)方法,通過(guò)對(duì)畜牧學(xué)碩士點(diǎn)近4年畢業(yè)生就業(yè)情況的跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn),2020年(2017級(jí))—2023年(2020級(jí))由于不同高校和科研院所博士招生指標(biāo)和事業(yè)單位指標(biāo)的限制,畜牧學(xué)科點(diǎn)研究生從事這2項(xiàng)工作的人員數(shù)量基本恒定不變,但是在試劑公司就業(yè)的學(xué)生數(shù)量隨著時(shí)間的變化呈逐年上升趨勢(shì)。總體上看,本專業(yè)研究從事細(xì)胞分子生物學(xué)領(lǐng)域的人數(shù)比例從2020年(2017級(jí))的45%上升至2023年(2020級(jí))的74.4%(見(jiàn)表3)。這一指標(biāo)說(shuō)明,學(xué)生在細(xì)胞分子生物學(xué)領(lǐng)域及相關(guān)領(lǐng)域就業(yè)的意愿有所增強(qiáng),這與其細(xì)胞分子生物學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的提升有密切關(guān)系。畜牧學(xué)碩士研究生細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)對(duì)學(xué)生從事細(xì)胞分子研究領(lǐng)域的工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 小結(jié)

通過(guò)對(duì)研究生培養(yǎng)方案、教學(xué)內(nèi)容、考核評(píng)價(jià)方式的改革與實(shí)踐,不僅提高了學(xué)生對(duì)細(xì)胞分子生物學(xué)課程的選課興趣,同時(shí)在夯實(shí)畜牧學(xué)碩士研究生細(xì)胞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)原理、提高科研創(chuàng)新能力、培養(yǎng)創(chuàng)新型高層次人才方面均取得了較為理想的教學(xué)效果。下一步針對(duì)學(xué)生關(guān)于教學(xué)內(nèi)容部分缺乏蛋白質(zhì)相互作用研究的問(wèn)題,我們將圍繞畜牧學(xué)博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)和動(dòng)物科學(xué)國(guó)家一流專業(yè)的建設(shè)契機(jī),進(jìn)一步加大課程建設(shè)經(jīng)費(fèi)投入,適時(shí)調(diào)整細(xì)胞分子生物學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,努力培養(yǎng)符合現(xiàn)代畜牧產(chǎn)業(yè)和畜禽種業(yè)創(chuàng)新發(fā)展需要的高素質(zhì)人才。