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分子生物學(xué)大實驗課在碩士研究生培養(yǎng)中的作用論文
摘要：21世紀(jì)是生命科學(xué)的時代，生命科學(xué)發(fā)展迅猛，目前在生命科學(xué)的各個領(lǐng)域都取得了巨大的進展，使生命科學(xué)在自然科學(xué)中的地位發(fā)生了革命性的變化。因我國區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和人才流動的不均衡，造成本科畢業(yè)生生源質(zhì)量參差不齊，影響了碩士研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。通過實施開展分子生物學(xué)大實驗課，對新入學(xué)的碩士研究生進行系統(tǒng)地分子生物學(xué)實驗技能培訓(xùn)與考核，以增強實驗動手能力與科學(xué)研究的素養(yǎng)，以便形成認真、踏實的科研工作作風(fēng)和實事求是、一絲不茍的學(xué)習(xí)態(tài)度。
關(guān)鍵詞：分子生物學(xué) 大實驗課 碩士研究生 培養(yǎng)
21世紀(jì)是生命科學(xué)的時代，生命科學(xué)發(fā)展迅猛，前沿不斷拓展，內(nèi)涵不斷深化，新技術(shù)新方法層出不窮，日新月異，目前生命科學(xué)在各個領(lǐng)域都取得了巨大的進展，使生命科學(xué)在自然科學(xué)中的地位發(fā)生了革命性的變化。作為快速發(fā)展的、連續(xù)性與承接性很強的實驗科學(xué)，需親自動手來開展研究，實驗性要求高，扎實的動手能力、合理的規(guī)劃能力與嚴(yán)謹?shù)难芯繎B(tài)度及實事求是的科學(xué)精神等是研究生做好自己的科學(xué)研究工作的必備條件。因此，通過實施開展分子生物學(xué)大實驗課，對新入學(xué)的碩士研究生進行系統(tǒng)的分子生物學(xué)實驗技能的培訓(xùn)與考核，以增強他們的實驗動手能力與科學(xué)研究的素養(yǎng)，以便形成認真、踏實的科研工作作風(fēng)和實事求是、嚴(yán)謹、一絲不茍的學(xué)習(xí)態(tài)度。
1 分子生物學(xué)大實驗課的必要性
1.1 21世紀(jì)分子生物學(xué)發(fā)展的趨向
在發(fā)展和危機并存的21世紀(jì)，生命科學(xué)將成為自然科學(xué)的帶頭學(xué)科�；蚪M研究的重點正在由“結(jié)構(gòu)”向功能轉(zhuǎn)移，一個以基因組功能研究為主要研究內(nèi)容的“后基因組”（post-genomics）時代已經(jīng)到來。它是對成千上萬的基因表達進行分析和比較，從基因組整體水平上闡述基因活動的規(guī)律。這門新學(xué)科的形成，是在后基因組時代生物學(xué)的研究重點。功能基因組學(xué)的主要任務(wù)，是研究細胞全部基因的表達圖式和全部蛋白圖式，或者說“從基因組到蛋白質(zhì)組”。蛋白質(zhì)組（proteome）是在1994年由澳大利亞Macguarie大學(xué)的Wilkins等首先提出的，隨后，得到國際生物學(xué)界的廣泛承認。蛋白質(zhì)組學(xué)是以蛋白質(zhì)組為研究對象，研究細胞內(nèi)所有蛋白質(zhì)及其動態(tài)變化規(guī)律的科學(xué)。蛋白質(zhì)組與基因組不同，基因組基本上是固定不變的，即同一生物不同細胞中基因組基本上是一樣的，然而蛋白質(zhì)組是動態(tài)的，有它的時空性、可調(diào)節(jié)性，進而能夠在細胞和生命有機體的整體水平上闡明生命現(xiàn)象的本質(zhì)和活動規(guī)律。蛋白質(zhì)組研究的數(shù)據(jù)與基因組數(shù)據(jù)的整合，亦會對功能基因組的研究發(fā)揮重要的作用。近幾年來，功能基因組和蛋白質(zhì)組研究進展速度極快，新的思路和技術(shù)不斷涌現(xiàn)，特別是蛋白質(zhì)組學(xué)這門新興學(xué)科，研究的方法與策略不斷更新、完善，充實壯大，將會發(fā)展成為后基因組時代的帶頭學(xué)科。以發(fā)展速度快、技術(shù)更新迅速、前沿不斷拓展、內(nèi)涵不斷深化為特點的21世紀(jì)分子生物學(xué)發(fā)展的趨向，將給研究生特別是碩士研究生的培養(yǎng)帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
1.2生源構(gòu)成特點與研究生培養(yǎng)的主題作用
受到區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平不一致、地理位置等因素的影響，各地區(qū)生物專業(yè)的本科教育水平相差較大。本科教學(xué)較好、高質(zhì)量的生源地主要集中在北京、上海及其他經(jīng)濟發(fā)達城市等教育部直屬的重點高校，即使有些中西部地區(qū)高校本科教學(xué)較好、生源質(zhì)量較高，可很大一部分的本科畢業(yè)生也會選擇到中心城市，如北京、上海的重點大學(xué)及中國科學(xué)院系統(tǒng)讀研究生。這種人才流動的不均衡與生源質(zhì)量的差別，導(dǎo)致高校每年新招收的碩士研究生的動手能力、掌握的現(xiàn)代生物學(xué)的主要研究方法及科研素質(zhì)參差不齊，遲遲地難以融入科研實踐，明顯地影響了高等院校和科研院所的研究生培養(yǎng)質(zhì)量，造成研究生獨立開展工作的能力和實際的動手能力都比較差，致使學(xué)術(shù)水平、創(chuàng)新能力及團隊精神等研究生教育的質(zhì)量指標(biāo)呈現(xiàn)下滑的趨勢。高等院校研究生教育的根本目標(biāo)是培養(yǎng)具有科學(xué)精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的高層次專業(yè)人才；同時，研究生又是高等院校科學(xué)研究任務(wù)的主要承擔(dān)者，研究生培養(yǎng)質(zhì)量的好壞，不僅是人才培養(yǎng)質(zhì)量問題，更與我國的生物科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平密切相關(guān)，關(guān)乎21世紀(jì)分子生物學(xué)的發(fā)展。因此，以增強研究生實驗動手能力及科研素質(zhì)為目標(biāo)，通過開展分子生物學(xué)大實驗課，完善研究生實驗課程的教學(xué)體系，幫助研究生形成認真、踏實的科研工作作風(fēng)、團隊精神和合作交流意識，以及實事求是、一絲不茍的學(xué)習(xí)態(tài)度和工作作風(fēng)是非常必要的。
2 分子生物學(xué)大實驗課的設(shè)置
高等院校生命科學(xué)各專業(yè)的碩士研究生需適應(yīng)時代發(fā)展的要求，既要學(xué)習(xí)分子生物學(xué)理論和分子生物學(xué)技術(shù)的基本知識，還必須系統(tǒng)地培養(yǎng)自己在分子生物學(xué)方面的技術(shù)素養(yǎng)與動手能力。分子生物學(xué)實驗技術(shù)包含諸多領(lǐng)域，如PCR技術(shù)、分子克隆技術(shù)、核酸與蛋白質(zhì)的提取與分離、生物大分子制備和分析常用技術(shù)、分子雜交與印跡技術(shù)、外源基因轉(zhuǎn)移技術(shù)、蛋白質(zhì)表達技術(shù)、分子標(biāo)記技術(shù)、分子改造技術(shù)、測序及人工合成技術(shù)、基因組學(xué)技術(shù)、蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)、生物信息學(xué)技術(shù)、RNA研究技術(shù)等。因此，在構(gòu)置分子生物學(xué)大實驗課時不可能做到面面俱到、全部包括，只能是依據(jù)學(xué)生培養(yǎng)的需求，有重點地安排開設(shè)，使課程更具前沿性，又密切結(jié)合科研實際，確保學(xué)生高質(zhì)量地掌握實驗技能、方法，做到把理論、技術(shù)融會貫通地用到實際課題中去，使理論與實踐更好地結(jié)合，提高創(chuàng)新性思維和獨立分析、解決問題的綜合能力。
這就給分子生物學(xué)大實驗課的設(shè)置提出了明確的要求，首先是以“功能區(qū)模塊化”進行課程設(shè)置，如基因功能研究與基因組學(xué)技術(shù)、蛋白質(zhì)功能研究與蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)、細胞培養(yǎng)與細胞生物學(xué)技術(shù)等，“功能區(qū)模塊化”設(shè)置完成后，安排各模塊資深研究人員從事對應(yīng)的講授指導(dǎo)工作。其次，在“功能區(qū)模塊化”的課程設(shè)置模式下，盡可能地體現(xiàn)出分子生物學(xué)大實驗技術(shù)的程序性、連續(xù)性和系統(tǒng)性，如以“基因功能研究與基因組學(xué)技術(shù)”模塊為例，按程序系統(tǒng)性地完成樣品準(zhǔn)備、核酸提取、電泳檢測、反轉(zhuǎn)錄與合成、PCR擴增與產(chǎn)物純化、T-A克隆與質(zhì)粒提出、細胞轉(zhuǎn)化與功能研究等，在此過程中提高學(xué)生的系統(tǒng)性的認識和培養(yǎng)學(xué)生分工協(xié)作的團隊精神。最后，為本課程加設(shè)學(xué)生自己設(shè)計實驗單元，安排一到兩個全新的、系統(tǒng)的實驗課題，由學(xué)生根據(jù)自己掌握的實驗技能和能力，組建研究團隊并形成一個研究小組，完全由學(xué)生自己設(shè)計、完成實驗和結(jié)果的收集、整理與展示，教師只是參與指導(dǎo)和討論，在進行展示時，由其他組的學(xué)生給出考核與評價。這樣做的主要目的是通過學(xué)生自己設(shè)計、自己完成實驗和彼此給出考核評價，把前面學(xué)到的理論、技術(shù)融會貫通地用到實際課題中去，提高學(xué)生創(chuàng)新性思維和獨立分析、解決問題的綜合能力，引導(dǎo)學(xué)生逐步建立實事求是地、客觀公正地評價他人研究成果的科學(xué)素養(yǎng)。
3 分子生物學(xué)大實驗課的作用
21世紀(jì)分子生物學(xué)的發(fā)展方興未艾，實驗技術(shù)方法涉及較多門類，新技術(shù)新方法層出不窮，日新月異。因此，分子生物學(xué)大實驗課在高等院校的碩士研究生培養(yǎng)過程中顯得尤為重要。我國高等院校與科研院所研究生教育的根本目標(biāo)是培養(yǎng)具有科學(xué)精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的高層次專業(yè)人才；同時研究生是培養(yǎng)單位科學(xué)研究任務(wù)的主要承擔(dān)者，研究生培養(yǎng)質(zhì)量的好壞，不僅是人才培養(yǎng)質(zhì)量問題，也關(guān)乎我國整體的科研水平，是一個系統(tǒng)性的、長久性的教育問題。近年來，隨著研究生招生規(guī)模不斷擴大，研究生的培養(yǎng)質(zhì)量呈現(xiàn)下滑的趨勢，社會上流傳著 “高分低能”的說法，學(xué)生只會應(yīng)付考試，但獨立的工作能力和實際的動手能力都比較差，主要是因為高等院校對研究生科學(xué)研究素質(zhì)訓(xùn)練不足，無法跟上生物學(xué)領(lǐng)域日新月異的發(fā)展趨勢。
通過分子生物學(xué)大實驗課的開展，對各個專業(yè)的研究生新生進行短期集中培訓(xùn)，按照“功能區(qū)模塊化”進行課程設(shè)置，遵循分子生物學(xué)大實驗技術(shù)的程序性、連續(xù)性及系統(tǒng)性等特點，使課程更具前沿性，又密切結(jié)合科研實際，訓(xùn)練學(xué)生扎實的動手能力，合理的規(guī)劃能力、嚴(yán)謹?shù)目蒲袘B(tài)度以及實事求是的科研精神等研究素養(yǎng)。使他們能迅速掌握現(xiàn)代生物學(xué)的主要實驗技術(shù)、方法和手段，并盡快將這些技術(shù)運用于科學(xué)研究，提高他們的科學(xué)思維和科學(xué)實踐能力，從而為培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型科研人才打下基礎(chǔ)，服務(wù)于我國生命科學(xué)事業(yè)的快速發(fā)展。
參考文獻：
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