獸醫(yī)學(xué)博士課程《實(shí)驗(yàn)技術(shù)專(zhuān)題》教學(xué)初探

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(1. 揚(yáng)州大學(xué) 獸醫(yī)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225009；2. 揚(yáng)州海關(guān)，江蘇 揚(yáng)州 225009)

博士學(xué)位教育的主要目的之一是培養(yǎng)未來(lái)一代的學(xué)者[1]；而保證博士研究生教育質(zhì)量，對(duì)于建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和實(shí)現(xiàn)人才強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo)意義重大[2]。獸醫(yī)學(xué)博士作為獸醫(yī)教育領(lǐng)域的最高層次人才，在發(fā)揮“保障動(dòng)物健康、防控人獸共患病、保障食品安全和促進(jìn)生物醫(yī)學(xué)科學(xué)研究”等社會(huì)職能方面起到重要的示范和引領(lǐng)作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界范圍內(nèi)約有75%新發(fā)人類(lèi)傳染病的病原來(lái)自于動(dòng)物[3]。因此，獸醫(yī)學(xué)博士的教育質(zhì)量不僅決定獸醫(yī)事業(yè)的未來(lái)，還關(guān)乎人類(lèi)社會(huì)的健康發(fā)展。揚(yáng)州大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院現(xiàn)有獸醫(yī)學(xué)一級(jí)學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán)，多年來(lái)取得了一系列重大科研成果，為國(guó)家輸送了一大批優(yōu)秀的高級(jí)獸醫(yī)人才?？v觀人類(lèi)的科技進(jìn)步史，幾乎所有的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)都是以重大技術(shù)進(jìn)步作為依托，各項(xiàng)科學(xué)研究的順利開(kāi)展必須建立在一定的技術(shù)操作基礎(chǔ)之上。相關(guān)的問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果也表明，對(duì)于獸醫(yī)碩士、博士專(zhuān)業(yè)學(xué)位用人單位亟需的實(shí)用性復(fù)合型人才，實(shí)踐動(dòng)手能力在知識(shí)結(jié)構(gòu)、發(fā)展?jié)摿Φ?項(xiàng)能力素養(yǎng)中排在第二位，僅次于事業(yè)心和責(zé)任心[4]。而實(shí)踐動(dòng)手能力中最核心的就是相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作技能，可見(jiàn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)培訓(xùn)對(duì)培養(yǎng)一名合格博士的重要意義。但在學(xué)院往年的博士課程教學(xué)中，通常僅集中講授理論課程?；谝陨弦蛩?，學(xué)院決定增設(shè)博士生“實(shí)驗(yàn)技術(shù)專(zhuān)題”課程。本文結(jié)合學(xué)院的科研方向及實(shí)驗(yàn)條件，從以下幾個(gè)方面對(duì)如何開(kāi)設(shè)并安排“實(shí)驗(yàn)技術(shù)專(zhuān)題”課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了初步探索，以進(jìn)一步提高獸醫(yī)學(xué)博士研究生的培養(yǎng)質(zhì)量，適應(yīng)新形勢(shì)下創(chuàng)新型高水平獸醫(yī)人才的社會(huì)需求。

1 大綱編寫(xiě)的指導(dǎo)原則

1.1 緊跟科學(xué)前沿，把握新的科技進(jìn)展

近年來(lái)，隨著基因組學(xué)與蛋白質(zhì)組學(xué)的迅猛發(fā)展，出現(xiàn)了許多新的細(xì)胞/分子生物學(xué)技術(shù)、免疫學(xué)技術(shù)和生物信息學(xué)分析技術(shù)[5]，并逐步滲透到生命科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。然而，由于現(xiàn)代技術(shù)的日新月異以及獸醫(yī)研究的相對(duì)滯后性，很難在短時(shí)間內(nèi)全面了解、掌握和運(yùn)用這些技術(shù)。如近年來(lái)快速發(fā)展起來(lái)的高通量測(cè)序技術(shù)[6]以及CRISPR/Cas9 技術(shù)等[7]在獸醫(yī)領(lǐng)域中雖仍涉及不多，但卻具有極其廣闊的應(yīng)用前景。因此，在大綱編寫(xiě)中就需要及時(shí)引入這些技術(shù)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)能更加適應(yīng)現(xiàn)代獸醫(yī)學(xué)博士培養(yǎng)的需要。

1.2 與科研課題相結(jié)合

目前，我院教師承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、863、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃、中科院創(chuàng)新基金、科技部農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化等數(shù)多項(xiàng)國(guó)家級(jí)及部省級(jí)科研項(xiàng)目，年到賬經(jīng)費(fèi)逾5000萬(wàn)元。研究?jī)?nèi)容涉及病原的致病機(jī)理、遺傳進(jìn)化，疫苗研制等眾多方面。因此，制定本課程教學(xué)大綱時(shí)充分參考我院科研課題的承擔(dān)情況，選取了專(zhuān)業(yè)要求相對(duì)較高同時(shí)又必須要掌握的實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)，例如反向遺傳學(xué)技術(shù)中通過(guò)構(gòu)建RNA病毒的全長(zhǎng)感染性cDNA克隆進(jìn)行病毒“拯救”的操作技術(shù)、實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)等。

1.3 充分征求學(xué)生意見(jiàn)，以學(xué)生需求為導(dǎo)向

國(guó)內(nèi)大部分高等院校研究生課程教學(xué)任務(wù)一般由相應(yīng)的教研室承擔(dān)，然術(shù)業(yè)有專(zhuān)攻，課程教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容的制定也往往更多地以授課教師的科研方向?yàn)橹行?。由于“?shí)驗(yàn)技術(shù)專(zhuān)題”課程面向?qū)W院全體一年級(jí)在讀博士生開(kāi)設(shè)，包括基礎(chǔ)獸醫(yī)學(xué)、預(yù)防獸醫(yī)學(xué)、臨床獸醫(yī)學(xué)、人獸共患病學(xué)、動(dòng)物免疫學(xué)、動(dòng)物性食品安全等多個(gè)不同的專(zhuān)業(yè)及研究方向，因此承擔(dān)本門(mén)課程教學(xué)的傳染病學(xué)教研室在課前充分征求了其他教研室和課題組博士研究生的意見(jiàn)和建議。例如，部分從事致病性大腸埃希菌、沙門(mén)菌等研究的學(xué)生提出講解細(xì)菌λRed重組技術(shù)；部分涉及病原致病機(jī)理課題研究的同學(xué)建議加入宏基因組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)的教學(xué)內(nèi)容；有相當(dāng)比例的同學(xué)希望增加對(duì)生物信息學(xué)常用數(shù)據(jù)庫(kù)資源及分析軟件的介紹。結(jié)合學(xué)生的實(shí)際需求，我們對(duì)教學(xué)大綱進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男薷暮脱a(bǔ)充。每次授課結(jié)束后，及時(shí)和學(xué)生進(jìn)行溝通，根據(jù)反饋情況再實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，真正做到以學(xué)生需求為導(dǎo)向。

2 實(shí)驗(yàn)技術(shù)課程的開(kāi)展

2.1 理論與實(shí)踐相結(jié)合

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容編排質(zhì)量是整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)能否順利開(kāi)展的基礎(chǔ)。考慮到以往在碩士階段，學(xué)生所獲得的大部分實(shí)驗(yàn)操作技能都是通過(guò)高年級(jí)學(xué)生的“傳幫帶”獲得，對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的理論知識(shí)不求甚解。比如流式細(xì)胞術(shù)，不但涉及到傳統(tǒng)的抗原抗體反應(yīng)，還涉及到光學(xué)、化學(xué)等多個(gè)操作環(huán)節(jié)，如果僅滿足于掌握基本的操作步驟，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)行故障排除的時(shí)候難免會(huì)無(wú)從下手。本課程在安排教學(xué)內(nèi)容時(shí)適當(dāng)加大了理論教學(xué)部分的比重，特別是實(shí)驗(yàn)技術(shù)的一些關(guān)鍵步驟，都對(duì)涉及到的技術(shù)原理進(jìn)行了詳細(xì)闡述，并列出了當(dāng)實(shí)驗(yàn)?zāi)骋徊襟E出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)解決問(wèn)題的主要切入點(diǎn)；以及指導(dǎo)學(xué)生如何在不同條件下改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，盡可能使每個(gè)實(shí)驗(yàn)都具有可操作性和可重復(fù)性。學(xué)生通過(guò)本門(mén)課程的學(xué)習(xí)可以加深對(duì)相關(guān)操作方法和原理的認(rèn)識(shí), 進(jìn)而更好地掌握和應(yīng)用這些技術(shù)。

2.2 采用案例教學(xué)法

博士研究生實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)不僅訓(xùn)練學(xué)生的操作能力，更重要的是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高層次人才，因此講授的內(nèi)容應(yīng)兼顧科研工作者未來(lái)研究的需要。本課程采用案例教學(xué)法，力求實(shí)用并富有科學(xué)性。一方面，將學(xué)院取得的一系列重大科研成果作為教學(xué)案例進(jìn)行講解。如筆者所在課題組歷時(shí)17年研制成功的國(guó)家一類(lèi)新獸藥“重組新城疫病毒滅活疫苗(A-VII株)”，其整個(gè)研制過(guò)程中涉及的核心技術(shù)就是新城疫病毒的反向遺傳操作技術(shù)，因此反向遺傳學(xué)技術(shù)的教學(xué)專(zhuān)題就以該項(xiàng)成果作為切入點(diǎn)，系統(tǒng)講解整個(gè)技術(shù)的原理和步驟，讓學(xué)生既學(xué)到了知識(shí)，又增強(qiáng)了集體榮譽(yù)感。另一方面，結(jié)合國(guó)際上相關(guān)科學(xué)領(lǐng)域的研究進(jìn)展，選擇高水平科研論文中普遍應(yīng)用到的一些實(shí)驗(yàn)技術(shù)作為實(shí)例，使學(xué)生在聽(tīng)課的同時(shí)也能開(kāi)拓科研思路，合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，從而綜合提高學(xué)生的科研能力。

2.3 充分利用校內(nèi)外資源

雖然筆者所在教研室盡可能科學(xué)合理地編制教學(xué)大綱、精心準(zhǔn)備相關(guān)授課內(nèi)容，但由于專(zhuān)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域所限，在涉及生物信息學(xué)技術(shù)、蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)等實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題時(shí)，僅依靠本教研室的知識(shí)結(jié)構(gòu)可能無(wú)法深入淺出、融會(huì)貫通地作精彩講解。因此，一方面，我們邀請(qǐng)本校講授生物信息學(xué)課程的專(zhuān)任教師為大家介紹一些常用生物信息學(xué)分析軟件的原理與算法；另一方面，充分利用一些大型生物科技公司或生命科學(xué)儀器公司來(lái)校進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序、流式細(xì)胞術(shù)、熒光定量PCR等技術(shù)宣講的機(jī)會(huì)，積極組織學(xué)生去聆聽(tīng)講座。這樣，正在從事或后續(xù)科研中可能涉及到相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的學(xué)生就可以和公司的技術(shù)服務(wù)人員面對(duì)面地交流樣品制備過(guò)程中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)和注意事項(xiàng)，一定程度上也會(huì)提高本課程的教學(xué)效果。

3 課程考核方式

本課程采用開(kāi)放式的考核方法。一方面，在每次授課結(jié)束后，留有小組討論時(shí)間，同學(xué)們交流本次課程的收獲與感受，并請(qǐng)已有相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的同學(xué)分享經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)根據(jù)實(shí)際需求對(duì)課程提出改進(jìn)的建議；另一方面，在本課程所有教學(xué)內(nèi)容講授完之后，要求學(xué)生根據(jù)自己的課題方向，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，以圓桌會(huì)議的形式交由老師和同學(xué)一起討論，并對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性進(jìn)行打分，以期通過(guò)本門(mén)課程的學(xué)習(xí)，切實(shí)提高博士研究生的科研素養(yǎng)。