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1.1選課學生的分子生物學背景知識:
對選課學生的分子生物學背景知識的調(diào)研發(fā)現(xiàn):在選課人群中,90.7%的學生缺乏分子生物學的理論背景知識(31.40%學生沒有了解,59.30%的學生了解不多),僅有不足10%的學生對分子生物學理論知識比較了解或進行過系統(tǒng)學習,見表1。這就要求我們在講解分子生物學技術(shù)之前,需要介紹必須具備的分子生物學基本理論知識。大于50%的學生從未接觸過分子生物學技術(shù),有過動手操作經(jīng)驗的僅為16.28%。提示我們的實驗教學要循序漸進,給學生充分的操作時間與足夠的訓練。如果能對選課人群在開課前進行初步的調(diào)研,根據(jù)其分子生物學知識背景分組授課,有望達到更好的教學效果。
1.2課程設(shè)計與安排:
我們對學生選修本門課程的動機與預期學習目標進行了調(diào)查,結(jié)果見表3。研究表明,77%的學生以掌握實驗技術(shù)作為學習本門課程的主要目標,體現(xiàn)出對于本課程實用性的一致要求。進一步深入分析研究生科研對分子生物學技術(shù)的共性需求,對提升本課程的實用性具有重要意義。同時,突出實驗的可操作性,增加學生動手機會、提高操作水平也是本課程的改革需要重點考慮的內(nèi)容。與選課學生的預期目標對應,多數(shù)的學生希望增加動手操作的機會,72.09%的學生希望實驗準備工作主要由學生完成,15.12%的學生希望全部的實驗準備均由學生完成,體現(xiàn)了學生希望掌握分子生物學實驗技術(shù)全流程的急迫性。對于教學模式,以“科研設(shè)計-實施”為核心的教學方式更加受到學生的青睞,80%以上的學生認為比較感興趣這種授課方式。
2討論與建議
分子生物學技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于中醫(yī)藥各個研究領(lǐng)域。掌握分子生物學技術(shù)業(yè)已成為我校研究生的迫切需求,選修分子生物學實驗是其掌握基本實驗操作、提高科研素養(yǎng)的重要途徑之一。根據(jù)本次調(diào)查的結(jié)果,我們認為分子生物學實驗課程可以重點進行以下幾方面的改革,以進一步滿足研究生學習與科研的需求。
2.1補充基礎(chǔ)理論知識:
本校的研究生生源背景多樣,但以中醫(yī)藥相關(guān)專業(yè)為主。在本科階段接受的訓練中,關(guān)于分子生物學的基礎(chǔ)理論接觸相對較少。如果實驗課程的教學僅僅講授實驗操作步驟,難以使學生理解實驗原理、實驗操作步驟的意義,也難以讓學生具備科學分析實驗結(jié)果、改進實驗步驟的能力。因此,在實驗課教學中,在講授實驗原理、步驟方法等常規(guī)內(nèi)容外,還必須深入淺出介紹實驗技術(shù)涉及的分子生物學基礎(chǔ)理論知識,彌補其原有知識結(jié)構(gòu)的不足。根據(jù)學生分子生物學背景知識層次不齊的特點,可以嘗試通過課前調(diào)研、分班授課提高教學效果。
2.2增加動手操作機會:
由于實驗樣本和教學課時有限,一方面部分學生只是參觀別人做實驗,并未親自動手;另一方面,教師完成了大量的實驗準備工作,學生只是參與了“正式”的實驗過程。但是,作為研究生應用分子生物學技術(shù)獨立從事科研活動,實驗的準備、實施、數(shù)據(jù)分析整理的全過程都必須親自完成。為了提高教學效果,提高研究生動手能力,建議研究生參與分子生物學實驗的全過程(包括實驗準備及善后),并建議研究生每人可以獨立完成1個樣品的全程分析。
2.3鍛煉科研設(shè)計能力:
如果規(guī)范的實驗操作是獲得可靠數(shù)據(jù)的保障,那么合理的實驗設(shè)計則是獲得有意義科研數(shù)據(jù)的前提。在實驗課教學中滲透科研設(shè)計的理念與方法,同樣是實驗課程教學的重要組成部分。而教師引導下的學生科研選題設(shè)計、實驗操作方案細化可以作為實驗課程教學的重要補充,以鍛煉和提高研究生科研設(shè)計能力。探索以研究生自主選題為核心的分子生物學實驗課程教學模式,將是未來分子生物學實驗課程改革的重要方向。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞:生物;網(wǎng)絡(luò)資源;學習
中圖分類號:G40-056 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)29-0244-02
生命科學是21世紀發(fā)展最為迅速的學科之一[1],該專業(yè)具有實驗性、實踐性以及前沿性等特征。對于生物專業(yè)的大學生來說,除了課堂學習之外,進入試驗室進行一定的科學研究工作,對于培養(yǎng)自己的獨立創(chuàng)新能力以及適應未來工作的能力有很大的益處。大學生在著手試驗室工作之前,必須閱讀大量的文獻資料,迅速地了解本領(lǐng)域國內(nèi)外的最新研究進展,一方面可以借鑒前人的研究成果,并以此為基礎(chǔ)開展自己的工作,另一方面可以避免不必要的重復,節(jié)約人力、物力和財力。試驗室工作完成后,會有大量試驗數(shù)據(jù),處理這些數(shù)據(jù)不可避免會用到一些生物軟件。查閱文獻資料和下載使用相關(guān)軟件,網(wǎng)絡(luò)是一個很好的平臺。那么,如何有效的利用網(wǎng)絡(luò)資源,是大學生必須面對的問題。本文將從以下幾方面來探討生物科學專業(yè)大學生如何充分利用網(wǎng)絡(luò)資源來提高自己的學習和科研水平:
一、充分利用學校的電子圖書館
目前,計算機網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展,幾乎所有的大學都建立了自己的電子圖書館,購買了科技論文數(shù)據(jù)庫,提供大量的電子資源。除此以外,我們還可以通過館際互借等方法來獲取自己所需的文獻資料。這些方法使大學生在查閱資料的效率大大提高,并且,在使用時不需要額外付費。因此,大學生可以充分利用學校的這一資源,方便快捷的查詢、下載自己所需的文獻資料。生物專業(yè)常用的中文數(shù)據(jù)庫有:中國學術(shù)期刊網(wǎng)、中國學位全文數(shù)據(jù)庫、中國學術(shù)會議全文數(shù)據(jù)庫、萬方數(shù)據(jù)、重慶維普《中文科技期刊》。英文電子期刊數(shù)據(jù)庫有:SCI數(shù)據(jù)庫、EI數(shù)據(jù)庫、Elsevier Science Direct全文期刊數(shù)據(jù)庫、Springer全文電子期刊數(shù)據(jù)庫、NSTL網(wǎng)絡(luò)版科技期刊數(shù)據(jù)庫。
二、通過網(wǎng)絡(luò)搜索引擎查找相關(guān)信息
網(wǎng)絡(luò)的普及可以使我們便捷得獲取豐富的資源,但是,網(wǎng)絡(luò)的高度開放性讓我們每個人都有可能在網(wǎng)上信息。因此,獲取準確可信的信息變得非常重要。如何在浩如煙海的信息中,快速有效地找到我們需要的信息?這就需要掌握一些搜索引擎。Google(http://)是一個搜索功能非常強大的搜索引擎,很值得一提的還有Google學術(shù)搜索(http://)和百度(http://)。其中,中文信息檢索大多使用百度。如果搜索英文信息,Google是個很好的選擇。
三、登陸生物網(wǎng)站并下載相關(guān)生物軟件
網(wǎng)絡(luò)上很多共享的資源,或者這些資源可以免費獲取。不能小看這些共享的資源,它們可能會在試驗前期或者分析數(shù)據(jù)時起到舉足輕重的作用。大學生可以利用網(wǎng)絡(luò)上的搜索引擎找到相關(guān)的生物網(wǎng)站。進入到幾乎任何一個生物網(wǎng)站后,如果有足夠的耐心,我們可以找到絕大多數(shù)免費公用的生物軟件,并且可能附帶使用說明、工作原理等信息[2]。有的網(wǎng)站會提供免費的在線服務,我們在瀏覽網(wǎng)站的時候,一方面了解它的相關(guān)功能,另一方面也要學習使用流程。一旦自己試驗需要,那么使用起來就會輕車熟路,節(jié)約不少時間。生物科學專業(yè)常用的生物網(wǎng)站有:①Online analysis tools(http://molbiol-tools.ca/):這是Guelph大學的細胞生物學及分子生物學教授Andrew Kropinski整理的在線生物學分析工具網(wǎng)站,主要包括DNA序列、RNA序列、基因組、蛋白的在線分析等。②Basic Local Alignment Search Tool(BLAST)(http://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2231712):這是生物專業(yè)功能最為完整的網(wǎng)上服務器。其中核苷酸分析包括酶切位點的查找,motif、開讀框的搜索等,PCR引物設(shè)計,二級結(jié)構(gòu)預測,多重序列比較以及分子進化樹的構(gòu)建等;蛋白分析則包括酶切圖譜,功能區(qū)搜索,分子進化分析,蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的預測等;此外還提供序列管理等功能。③GenBank(http://ncbi.nlm.nih.gov/):GenBank是美國國家生物技術(shù)信息中心(NCBI)所維護的供公眾自由讀取的、帶注釋的DNA序列的總數(shù)據(jù)庫,包含70,000多種生物的核苷酸序列。每條紀錄都有編碼區(qū)(CDS)特征的注釋,還包括氨基酸的翻譯。④The European Molecular Biology Laboratory(EMBL)(http:///):歐洲分子生物學實驗室(EMBL)成立于1974年,由16個國家支持。在該網(wǎng)站可以進行序列查找和檢索以及序列的配對、通過登陸號檢索EMBL核酸數(shù)據(jù)庫、通過FTP傳輸EMBL數(shù)據(jù)庫文件;還可以分析蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)等,此外該網(wǎng)站還提供一些軟件。⑤DNA Data Bank of Japan(DDBJ)(http://ddbj.nig.ac.jp/):DDBJ數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建于1984年。DDBJ數(shù)據(jù)庫主頁包括數(shù)據(jù)庫檢索、數(shù)據(jù)提交、數(shù)據(jù)分析等功能。GenBank、EMBL和DDBJ這三大數(shù)據(jù)庫雖然具有各自不同的數(shù)據(jù)記錄格式,但是由于國際互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,用戶可以任意地向其中任何一個數(shù)據(jù)庫提交序列,所提交的序列也將從公布之日起同時在該三大數(shù)據(jù)庫中出現(xiàn)[3]。一般情況下,大學生需要了解和使用的生物軟件有:Bioedit:具有序列簡單分析和序列對比功能的軟件;Clustal W:用來對核苷酸與蛋白質(zhì)序列進行多序列比較的軟件;Clustal X:ClustalW Windows界面程序;)Cn3D:觀看蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的軟件;DNAStar5.03:序列分析軟件;DNAMAN:限制酶分析,引物設(shè)計,序列比對的軟件;FASTA:數(shù)據(jù)庫中查找同源序列軟件;GeneDoc:對序列進行相關(guān)分析等操作的軟件;Primer Premier 5.0:核酸序列引物分析設(shè)計軟件;Peptool:蛋白分析軟件;Phylip:進化樹分析軟件;Puzzle:核苷酸序列、蛋白質(zhì)序列相似性分析及進化樹構(gòu)建工具;Paup:系統(tǒng)進化分析軟件;TreeView:進化樹處理軟件;SeqPup 0.9:生物分子序列編輯與分析軟件;SPSS:統(tǒng)計軟件。
四、關(guān)注一些生物論壇
論壇是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下一種學習與交流的平臺,它可以突破常規(guī)交流在時間和地域上的局限性,和相關(guān)領(lǐng)域的科研人員進行溝通。比如:試驗過程中遇到了技術(shù)上的問題,自己一時又難以解決,可以在論壇上和大家一起討論。往往這些問題已有人碰到過,并且已經(jīng)找到了解決的辦法,討論的時候就可以得到他們的指點,不少難題迎刃而解。常見的生物論壇有:小木蟲(http:///)、丁香園(http:///)、生物谷(http:///)、中國生命科學論壇(http:///bbs/forum.php)、生物信息學論壇(http:///)等。
五、通過電子郵件和作者溝通
大學生在閱讀文獻資料時,難免會遇到反復思考仍不得其解的問題,有的學生可能會因為求助無門而不了了之。其實,我們有一個非常好的求助對象,那就是作者。一般在期刊論文首頁的下方會留有作者的電子郵件信箱。我們在仔細閱讀論文之后,如果發(fā)現(xiàn)有疑惑的地方,可以通過電子郵件和作者進行請教和討論,一般作者都會很好的給予答復。
綜上所述,大學生平時在完成學校設(shè)定的課程之余,可以以網(wǎng)絡(luò)為媒介,結(jié)合自身興趣,主動探索,充分挖掘網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)勢,從專業(yè)學習中選擇和確定相關(guān)課題,在指導教師的幫助下,以個人或小組的方式進行科學研究,培養(yǎng)自己的創(chuàng)新精神和實踐能力。
參考文獻:
[1]吉愛國,王偉莉,梁浩.在生物科學專業(yè)人才培養(yǎng)過程中強化海洋生物特色的探討[J].高等理科教育,2007,(5):65-67.
[2]許忠能.生物信息學[M].第一版.北京:清華大學出版社,2008.