畜牧學(xué)專業(yè)《現(xiàn)代分子生物學(xué)》課程教學(xué)探討

胡序明，陳世豪

（揚(yáng)州大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225009）

《現(xiàn)代分子生物學(xué)》是從分子水平研究生命本質(zhì)的一門生物學(xué)前沿學(xué)科。它以核酸和蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)及其在遺傳信息傳遞中的作用和功能為主要研究?jī)?nèi)容，是當(dāng)前生命科學(xué)中發(fā)展最快并正成為與其它學(xué)科廣泛交叉與滲透的重要前沿領(lǐng)域。通過本課程的學(xué)習(xí)有利于學(xué)生掌握遺傳信息的傳遞和表達(dá)機(jī)制，了解這門學(xué)科發(fā)展過程中重大發(fā)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程以及對(duì)遺傳物質(zhì)進(jìn)行操作的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)，有利于培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生探索生命的奧秘，對(duì)學(xué)生的科學(xué)研究性思維和探索生命及自然規(guī)律的實(shí)踐具有重要意義。本文結(jié)合畜牧學(xué)專業(yè)現(xiàn)代分子生物學(xué)的教學(xué)實(shí)踐，將從教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)、課程教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)方法和考核方法三個(gè)方面進(jìn)行課程教學(xué)探討。

1 優(yōu)化教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)

在教師隊(duì)伍方面，《現(xiàn)代分子生物學(xué)》課程組由7名教授組成，均具有博士學(xué)位。2人在海外獲得博士學(xué)位，7人具有多次在國(guó)外學(xué)習(xí)、進(jìn)修和合作研究的經(jīng)歷。主講教師與學(xué)生比例1:3。

課程組的教師隊(duì)伍年齡結(jié)構(gòu)合理，知識(shí)領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)明顯；既有從事多年教學(xué)工作、經(jīng)驗(yàn)豐富，深受學(xué)生愛戴的國(guó)家名師，又有精力充沛，充滿活力的年輕教師；《現(xiàn)代分子生物學(xué)》課程組不僅是一個(gè)團(tuán)結(jié)合作承上啟下的優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)，還是一支教學(xué)科研互促共進(jìn)的學(xué)科建設(shè)的骨干師資隊(duì)伍。這樣一來，極大的優(yōu)化了教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，改變了單一任課教師授課的局限性。

2 優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容

現(xiàn)代分子生物學(xué)課程的目的在于通過對(duì)現(xiàn)代分子生物學(xué)基本概念、基礎(chǔ)知識(shí)、基本問題、研究方法和常用技術(shù)與信息的講解，使學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)生命科學(xué)領(lǐng)域中的分子生物學(xué)現(xiàn)象，具備一定的剖析能力，并為跟蹤學(xué)科研究前沿奠定基礎(chǔ)，以便學(xué)生能夠把現(xiàn)代分子生物學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐與科學(xué)研究。因此，優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容對(duì)于現(xiàn)代分子生物學(xué)教學(xué)十分關(guān)鍵。

現(xiàn)代分子生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容由基礎(chǔ)知識(shí)和專題講座兩部分構(gòu)成?；A(chǔ)知識(shí)部分教學(xué)內(nèi)容圍繞著“基因”為主線，將現(xiàn)代分子生物學(xué)的概念與理論逐步展開。授課內(nèi)容主要包括緒論、DNA的分子生物學(xué)、RNA的分子生物學(xué)、蛋白質(zhì)的分子生物學(xué)以及多組學(xué)（包括基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)）研究。課程目的在于通過對(duì)現(xiàn)代分子生物學(xué)基本概念、基礎(chǔ)知識(shí)、基本問題、研究方法和常用技術(shù)與信息的講解，使學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)生命科學(xué)領(lǐng)域中的分子生物學(xué)現(xiàn)象，具備一定的剖析能力，并為跟蹤學(xué)科研究前沿奠定基礎(chǔ)，以便學(xué)生能夠把現(xiàn)代分子生物學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐與科學(xué)研究。

專題講座部分安排6個(gè)專題講座，講座內(nèi)容以學(xué)科前沿問題與研究進(jìn)展相結(jié)合。其中，《表觀遺傳學(xué)及其應(yīng)用》專題主要反義RNA的最新研究為主，重點(diǎn)講述反義RNA的表觀遺傳調(diào)控機(jī)制及其在腫瘤發(fā)生進(jìn)展中的應(yīng)用；《線粒體與細(xì)胞凋亡的分子生物學(xué)》專題以線粒體為核心，講述細(xì)胞凋亡的分子生物學(xué)機(jī)制?！都仪葜饕≡Ｊ阶R(shí)別受體（PA-PRRs）研究進(jìn)展》主要圍繞機(jī)體的第一道屏障(先天免疫)展開，針對(duì)家禽主要的病原模式識(shí)別受體重點(diǎn)講述，為闡明家禽的先天免疫遺傳機(jī)制奠定基礎(chǔ)；《動(dòng)物分子育種技術(shù)與應(yīng)用》專題重點(diǎn)講述各種分子育種試驗(yàn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)和具體工作方案；《草類植物分子生物學(xué)進(jìn)展》專題主要講述轉(zhuǎn)基因牧草和草坪草分子育種現(xiàn)狀；《內(nèi)源性反轉(zhuǎn)錄病毒研究進(jìn)展》專題以基因組中的反轉(zhuǎn)錄病毒序列為突破口，揭示內(nèi)源性反轉(zhuǎn)錄病毒在發(fā)育和抗病毒育種中的作用及其應(yīng)用。專題講座內(nèi)容跟蹤學(xué)科研究前沿并結(jié)合專業(yè)要求不斷更新，使學(xué)生可以了解和學(xué)習(xí)課程相關(guān)的最新研究動(dòng)態(tài)，以利于在今后的科研過程中學(xué)以致用。

現(xiàn)代分子生物學(xué)作為一門從分子水平研究生命本質(zhì)的生物學(xué)前沿學(xué)科，發(fā)展十分迅猛。碩士期間學(xué)習(xí)和掌握的分子生物學(xué)相關(guān)的基本理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)為博士期間的科研研究奠定了基礎(chǔ)。對(duì)畜牧學(xué)專業(yè)的博士研究生，絕大部分時(shí)間要用于科學(xué)研究?？茖W(xué)研究更注重創(chuàng)新，首先要思維創(chuàng)新。

3 優(yōu)化教學(xué)方法和考核方式

3.1 剖析論文和問題導(dǎo)入式教學(xué)查閱論文是博士研究生科學(xué)研究過程中必不可少的一個(gè)過程，因此，在教學(xué)過程中引入“剖析論文”環(huán)節(jié)可以針對(duì)性地提高學(xué)生閱讀和分析論文的能力。剖析論文的關(guān)鍵在于選擇合適的論文用于教學(xué)。論文質(zhì)量太差、論文內(nèi)容陳舊、論文內(nèi)容偏離分子生物學(xué)和畜牧學(xué)范疇等都不可取。為此，精選1～2篇《Nature》《Science》《Cell》等頂級(jí)期刊最新發(fā)表的涉及分子生物學(xué)領(lǐng)域的研究論文是剖析論文成功與否的關(guān)鍵。

在教學(xué)過程中以剖析論文為契機(jī)，導(dǎo)入問題，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性。在深入透徹地講解學(xué)術(shù)大牛是如何進(jìn)行科研的同時(shí)，要讓每一位學(xué)生深入思考：如果是你進(jìn)行這項(xiàng)研究，你會(huì)如何去做？你會(huì)不會(huì)與論文作者一樣思考這些科研問題并予以解決？這篇論文對(duì)你的博士課題研究有何啟發(fā)？最后，論文剖析結(jié)束后，總結(jié)科研心得。例如，某篇《Nature》論文剖析后的科研心得總結(jié)如下：通過這篇論文的學(xué)習(xí)，我們深刻理解了一篇完整的理論研究論文通常需要包括以下四個(gè)方面。首先，通過分子生物學(xué)技術(shù)（如通過基因組測(cè)序）挖掘特定基因的表達(dá)規(guī)律；其次，從表觀遺傳學(xué)層面（如DNA甲基化和組蛋白修飾分析）揭示特定基因的表觀遺傳調(diào)控機(jī)制；第三，研究特定基因的生物學(xué)功能（如抗腫瘤、抗病毒、促進(jìn)發(fā)育等）；第四，深入探討特定基因發(fā)揮功能的作用機(jī)制。

總之，剖析論文和問題導(dǎo)入式教學(xué)就是要讓學(xué)生帶著探索和思考的大腦去參與課堂教學(xué)討論，去啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究，以利于提升學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的濃厚興趣和創(chuàng)新思維。

3.2 理論教學(xué)多樣化現(xiàn)代分子生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容要緊密圍繞“基因”和“生物中心法則”為主線，將分子生物學(xué)的概念與理論逐步展開。教學(xué)課件采用全英文或者中英文結(jié)合制作，并結(jié)合教學(xué)實(shí)踐不斷更新和完善。理論教學(xué)以教師課堂講座、學(xué)生專題報(bào)告、學(xué)生課后調(diào)查、小組討論等方法相結(jié)合教學(xué)模式，改變以教師課堂講座為主的教學(xué)模式。專題講座每年邀請(qǐng)海外學(xué)者為學(xué)生講授現(xiàn)代分子生物學(xué)的前沿知識(shí)，并要求學(xué)生課后進(jìn)行小組討論再以PPT匯報(bào)的形式展現(xiàn)。教學(xué)趨向于學(xué)生的創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，通過多樣化的教學(xué)激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和思考的積極性。因此，現(xiàn)代分子生物學(xué)需要打破傳統(tǒng)教學(xué)中教師講、學(xué)生聽的封閉式課堂講課模式，實(shí)行“閱讀、思考、討論”的教學(xué)手段。同時(shí)，開展多樣化的自導(dǎo)式學(xué)習(xí)，包括學(xué)生專題報(bào)告、案例討論、課后調(diào)查等。由學(xué)生自行選擇科研專題，查閱文獻(xiàn)和資料，制作課件，并在課堂上進(jìn)行專題報(bào)告，回答教師和其他學(xué)生的提問，最后由教師評(píng)分，和同學(xué)間相互評(píng)分，并給出評(píng)語和建議，并通過郵件將評(píng)價(jià)和建議反饋給學(xué)生；開展小組討論；提高知識(shí)和技能學(xué)習(xí)和應(yīng)用效果。

3.3 考核方式合理化培養(yǎng)博士研究生的主要目的在于培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和自主解決問題的能力，因此課程考核主要由課堂討論和綜述撰寫為主。這些考核方法著重考核學(xué)生的科研思路能力，符合素質(zhì)教育培養(yǎng)綜合實(shí)用型人才的要求。

（1）不同于本科教學(xué)，博士研究生應(yīng)該更加主動(dòng)參與課堂教學(xué)討論。從某種程度而言，博士課程教學(xué)就是一次學(xué)術(shù)討論。課堂教學(xué)過程中，所有學(xué)生都應(yīng)該參與進(jìn)來，提出自己的見解和疑問，然后大家一起討論并提出可行的解決方案。因此，課堂討論主要從學(xué)生課堂出勤率和參與課程教學(xué)討論兩個(gè)方面來考核學(xué)生對(duì)老師所講內(nèi)容的理解能力和對(duì)問題的分析能力。

（2）博士研究生主要是以科學(xué)研究為主，而撰寫綜述論文是培養(yǎng)博士研究生必不可少的一個(gè)任務(wù)環(huán)節(jié)。綜述撰寫要求每位學(xué)生結(jié)合自己博士課題研究方向，大量閱讀中英文文獻(xiàn)，洞察課題研究方向的學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)和學(xué)科前沿，并將其撰寫成研究綜述。同時(shí)，在研究綜述的基礎(chǔ)上，提出初步的課題研究思路。通過撰寫論文綜述，不僅可以加深學(xué)生對(duì)現(xiàn)代分子生物學(xué)課程的深入理解，還利于科研思維能力和對(duì)學(xué)科前沿的洞察力的培養(yǎng)。此外，通過論文撰寫，使學(xué)生提前思考如何進(jìn)行博士課題研究，有利于博士論文順利完成。

（3）課堂討論由每一位授課老師分別給出評(píng)分，綜述撰寫由每一位授課老師分別給出評(píng)分后取平均分，最后綜合評(píng)定學(xué)生成績(jī)。相比傳統(tǒng)的筆試考核方法，這樣的考核方法更加靈活，也更能突出學(xué)生的綜合能力。

總之，教學(xué)和考核的目的是從多個(gè)維度去提升學(xué)生的科研思維能力和培養(yǎng)符合國(guó)家素質(zhì)教育要求的綜合實(shí)用型科研人才。總之，掌握現(xiàn)代分子生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)將有助于動(dòng)物科學(xué)專業(yè)學(xué)生認(rèn)識(shí)生命的本質(zhì)，有利于堅(jiān)持唯物主義世界觀，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新精神，提高辯證思維的邏輯性和治學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性，幫助理解畜牧學(xué)專業(yè)必修課程中出現(xiàn)的生命現(xiàn)象與規(guī)律，特別是動(dòng)物生產(chǎn)性狀形成與改良的分子基礎(chǔ)，從更高層次上加深對(duì)專業(yè)相關(guān)知識(shí)的理解。此外，通過該課程的學(xué)習(xí)，了解到生命科學(xué)研究的突飛猛進(jìn)，感受到新知識(shí)是改造社會(huì)和推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的重要力量，從而增強(qiáng)學(xué)生時(shí)不我待的緊迫感和社會(huì)責(zé)任感，進(jìn)一步提高學(xué)好專業(yè)知識(shí)才能為國(guó)家和社會(huì)服務(wù)的擔(dān)當(dāng)意識(shí)。