“漁業(yè)生物遺傳多樣性保護(hù)及其應(yīng)用”研究生課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法探索與實(shí)踐

摘要：本文以浙江海洋學(xué)院“漁業(yè)生物遺傳多樣性保護(hù)及其應(yīng)用”碩士研究課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革為例，打破傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，以課程科研項(xiàng)目形式組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)，指導(dǎo)研究生自我設(shè)計(jì)課程科研項(xiàng)目，從樣品的采集開(kāi)始，到最后的數(shù)據(jù)分析，讓研究生以承擔(dān)一個(gè)科研項(xiàng)目的形式完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，形成結(jié)題報(bào)告，鍛煉研究生的自主創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：科研項(xiàng)目；實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革；課程實(shí)驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A？搖 文章編號(hào)：1674-9324（2013）37-0207-02

近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展及日益嚴(yán)峻的就業(yè)形勢(shì)和研究生招生規(guī)模日益擴(kuò)大，對(duì)研究生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力提出了更高的要求。21世紀(jì)是海洋世紀(jì)，是人類(lèi)全面認(rèn)識(shí)、開(kāi)發(fā)和利用海洋的新世紀(jì)。黨的十八大報(bào)告明確提出“提高海洋資源開(kāi)發(fā)能力，發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)，保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境，堅(jiān)決維護(hù)國(guó)家海洋權(quán)益，建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)。”這對(duì)海洋水產(chǎn)人才的培養(yǎng)提出了新的要求。如何在培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)施過(guò)程中，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力值得思考與探討。搞好研究生課程實(shí)驗(yàn)建設(shè)，是提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量，使我國(guó)的研究生教育走上一個(gè)新臺(tái)階的重要組成部分。本文以浙江海洋學(xué)院水產(chǎn)碩士點(diǎn)“漁業(yè)生物遺傳多樣性保護(hù)及其應(yīng)用”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革為例，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)等方面談了一些體會(huì)，以取得更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新思維。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

浙江海洋學(xué)院在2010年開(kāi)設(shè)了“水產(chǎn)動(dòng)物遺傳多樣性保護(hù)與應(yīng)用”研究生選修課程，該課程面向水產(chǎn)行業(yè)發(fā)展的實(shí)際和學(xué)科發(fā)展的前沿，系統(tǒng)講述了遺傳多樣性的檢測(cè)方法和在水產(chǎn)動(dòng)物保護(hù)中的應(yīng)用、水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物種質(zhì)資源保護(hù)的必要性和存在的問(wèn)題等，受到了學(xué)生的歡迎。但由于該課程涉及過(guò)多分子標(biāo)記技術(shù)，缺乏實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，部分學(xué)生在學(xué)習(xí)上存在一定的難度，為此從2011年開(kāi)始，該課程增加了16學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課程，壓縮了理論課程的時(shí)間。經(jīng)過(guò)近兩年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐，形成了適合我校水產(chǎn)專(zhuān)業(yè)特色的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊，該課程實(shí)驗(yàn)包括必選模塊和選修模塊，必選模塊包括海洋動(dòng)物DNA提取與電泳檢測(cè)、線(xiàn)粒體DNA片段PCR擴(kuò)增與純化、DNA序列和種群遺傳結(jié)構(gòu)分析3項(xiàng)實(shí)驗(yàn)；選修模塊為重要種類(lèi)DNA條形碼建立、海洋動(dòng)物AFLP標(biāo)記分析和海洋動(dòng)物SSR標(biāo)記分析項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，選修模塊每個(gè)學(xué)生至少選1項(xiàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本涵蓋了目前國(guó)內(nèi)外常用的遺傳多樣性的檢測(cè)方法。

二、以科研項(xiàng)目為紐帶，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和方法

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式都是以教師按照實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論的程序講授實(shí)驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)，然后學(xué)生按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)完成實(shí)驗(yàn)操作。這種教學(xué)模式主要是教師講授、指導(dǎo)、學(xué)生參與的一種被動(dòng)式知識(shí)灌輸，不利用創(chuàng)新思維和人才的培養(yǎng)，學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性得不到大的提高。此外，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)中仍以驗(yàn)證性、示范性實(shí)驗(yàn)多，綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)少，學(xué)生主要是按照指導(dǎo)老師安排的實(shí)驗(yàn)材料和步驟從事規(guī)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)未得到充分培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)只是為了驗(yàn)證理論，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和教學(xué)都是圍繞著“教”而進(jìn)行，學(xué)生都處于接受式被動(dòng)學(xué)習(xí)，導(dǎo)致不少學(xué)生以應(yīng)付實(shí)驗(yàn)為主，操作技能得不到提高，參加實(shí)驗(yàn)的興趣不濃，其主觀(guān)能動(dòng)性得不到激發(fā)，創(chuàng)新思維得不到培養(yǎng)。同時(shí)，由于專(zhuān)業(yè)面的變窄，研究生的主要學(xué)習(xí)方向受到導(dǎo)師研究課題的引導(dǎo)，不再是泛而廣的大體了解，而是要求精益求精的學(xué)習(xí)理解，以期在某個(gè)領(lǐng)域能很快產(chǎn)生有一定水平的研究成果。因此，很多研究生認(rèn)為課程實(shí)驗(yàn)對(duì)將來(lái)的課題不一定實(shí)用，學(xué)習(xí)興趣不濃。針對(duì)上述問(wèn)題，我們結(jié)合我校水產(chǎn)學(xué)科的科研優(yōu)勢(shì)，以科研項(xiàng)目形式組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程。在我校“海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)”這一省重中之重學(xué)科和校研究生教改項(xiàng)目的支持下，引導(dǎo)研究生根據(jù)實(shí)驗(yàn)必須模塊和選修模塊，自我設(shè)計(jì)課程科研項(xiàng)目，從樣品的采集到最后的數(shù)據(jù)分析，讓研究生以承擔(dān)一個(gè)科研項(xiàng)目的形式完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，鍛煉研究生的自主創(chuàng)新能力。具體做法如下。

1.實(shí)驗(yàn)選取題。遺傳多樣性是生物多樣性的核心，保護(hù)生物多樣性最終是要保護(hù)其遺傳多樣性。通過(guò)理論課程學(xué)習(xí)，學(xué)生基本了解了遺傳多樣性的研究意義和我國(guó)海洋動(dòng)物遺傳多樣性的現(xiàn)狀及需要解決的問(wèn)題，同時(shí)掌握了常用分子標(biāo)記如線(xiàn)粒體DNA、RAPD、AFLP和微衛(wèi)星等的原理及優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合我校靠近舟山漁場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)，閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，選取舟山漁場(chǎng)重要經(jīng)濟(jì)種類(lèi)為實(shí)驗(yàn)材料，形成實(shí)驗(yàn)選題報(bào)告。在選題報(bào)告中，要求學(xué)生闡明目標(biāo)種類(lèi)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，研究目的和需要解決的相關(guān)問(wèn)題，讓研究生學(xué)會(huì)如何去發(fā)現(xiàn)科學(xué)問(wèn)題。

2.實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。在確定實(shí)驗(yàn)選題基礎(chǔ)上，要求學(xué)生根據(jù)本課程實(shí)驗(yàn)提供的實(shí)驗(yàn)?zāi)K設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)路線(xiàn)。指導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器具，理清實(shí)驗(yàn)方法與操作步驟，包括實(shí)驗(yàn)的技術(shù)路線(xiàn)，實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程安排，具體操作過(guò)程，可能遇到的困難、問(wèn)題及解決方法等，完成課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目書(shū)。指導(dǎo)老師對(duì)課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目書(shū)進(jìn)行審查，最終確定實(shí)驗(yàn)方案

3.實(shí)驗(yàn)方案實(shí)施。按實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目書(shū)，老師指導(dǎo)學(xué)生采集實(shí)驗(yàn)材料，開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，最后形成課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告，并進(jìn)行答辯。利用課余時(shí)間，我們帶學(xué)生到舟山的主要魚(yú)市場(chǎng)、碼頭和潮間帶進(jìn)行采樣，讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何采集樣品，樣品拿回實(shí)驗(yàn)室后，如何進(jìn)行樣品保存。在實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生按實(shí)驗(yàn)路線(xiàn)，進(jìn)行樣品的DNA提取、PCR擴(kuò)增和相關(guān)分子標(biāo)記分析等實(shí)驗(yàn)工作，完成必須模塊和選修模塊的實(shí)驗(yàn)工作，同時(shí)利用相關(guān)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，形成課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告。

三、實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)的課程實(shí)驗(yàn)考核主要以實(shí)驗(yàn)結(jié)果和撰寫(xiě)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主。在本課程實(shí)驗(yàn)中，考核以項(xiàng)目驗(yàn)收的形式進(jìn)行，學(xué)生撰寫(xiě)結(jié)題報(bào)告，進(jìn)行結(jié)題答辯；考查學(xué)生是否完成課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目書(shū)所預(yù)期的內(nèi)容，結(jié)題報(bào)告是否全面、翔實(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析是否到位等。通過(guò)此形式的考查，不僅要考查學(xué)生所掌握的基本知識(shí)和技能，還要考查學(xué)生獨(dú)立思考、綜合運(yùn)用和科研組織的能力，以及在實(shí)驗(yàn)操作中表現(xiàn)出來(lái)的認(rèn)真的態(tài)度、實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)和團(tuán)隊(duì)合作精神等。

從2011年以來(lái)，共有8名同學(xué)選修了本門(mén)課程，共分為4個(gè)小組承擔(dān)了課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，選取了小黃魚(yú)、藍(lán)點(diǎn)馬鮫、單齒螺、銹凹螺4種為實(shí)驗(yàn)材料，組織學(xué)生到沈家門(mén)漁港、朱家尖和象山港潮間帶進(jìn)行了采樣，在實(shí)驗(yàn)室學(xué)生開(kāi)展了DNA提取、線(xiàn)粒體DNA片段PCR擴(kuò)增與電泳檢測(cè)、DNA序列分析、AFLP標(biāo)記分析等相關(guān)實(shí)驗(yàn)，完成了課程實(shí)驗(yàn)結(jié)題報(bào)告。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，以答辯形式，對(duì)各小組實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行了考核。通過(guò)兩年的實(shí)踐，研究生的學(xué)習(xí)積極性極大提高，在動(dòng)手能力、思維能力、綜合分析和解決問(wèn)題能力方面都得到了很好的鍛煉，激發(fā)了研究生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性，同時(shí)也進(jìn)一步體會(huì)到在科學(xué)研究中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要性，極大提高了研究生對(duì)科研的興趣，打破了科研的神秘感，對(duì)于研究生下一步進(jìn)行學(xué)位論文選題、開(kāi)題提供了重要的訓(xùn)練。2011年以來(lái)，在課程實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，學(xué)生已發(fā)表2篇學(xué)術(shù)論文。

四、經(jīng)驗(yàn)與展望

通過(guò)科研項(xiàng)目的形式開(kāi)展“水產(chǎn)動(dòng)物遺傳多樣性保護(hù)與應(yīng)用”課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革取得了較好的效果，既使研究生掌握了實(shí)驗(yàn)技能，又鍛煉了研究生的科研組織能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，該項(xiàng)改革的成功，離不開(kāi)下面的因素。

1.良好的政策和充足的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)是該課程實(shí)驗(yàn)改革得以實(shí)施的重要保障條件。為提高研究生培養(yǎng)的質(zhì)量，浙江海洋學(xué)院出臺(tái)相關(guān)政策支持研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，同時(shí)課題組所在的“海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)”是浙江省重中之重學(xué)科，每年有專(zhuān)門(mén)經(jīng)費(fèi)用于水產(chǎn)碩士點(diǎn)研究生創(chuàng)新能力訓(xùn)練。充足的經(jīng)費(fèi)保障使相關(guān)野外采樣和室內(nèi)大量實(shí)驗(yàn)工作得以順利進(jìn)行。

2.先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備是該項(xiàng)教改得以實(shí)施的重要硬件條件。2010年以來(lái)，浙江海洋學(xué)院水產(chǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室受省財(cái)政和中央財(cái)政支持，投入1000余萬(wàn)元用于儀器設(shè)備的購(gòu)置，目前水產(chǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室擁有PCR儀、高速冷凍離心機(jī)、垂直電泳系統(tǒng)、凝聚成像系統(tǒng)和遺傳分析系統(tǒng)等一批儀器可用于研究生教學(xué)工作，保證了課程實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

3.良好的科研基礎(chǔ)是該項(xiàng)教改得以實(shí)施的重要軟件條件。本課題組教師近五年來(lái)主持了有關(guān)遺傳多樣性和種質(zhì)資源學(xué)方面的3項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金和1項(xiàng)國(guó)家科技支撐項(xiàng)目，相關(guān)分子標(biāo)記技術(shù)已應(yīng)用多年，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，在海洋生物遺傳多樣性方面發(fā)表SCI收錄論文10余篇。

今后，在“水產(chǎn)動(dòng)物遺傳多樣性保護(hù)與應(yīng)用”課程實(shí)驗(yàn)中我們將進(jìn)一步深入研究和探索，努力使相關(guān)實(shí)驗(yàn)與水產(chǎn)行業(yè)實(shí)際相結(jié)合，發(fā)揮我校水產(chǎn)學(xué)科的科研優(yōu)勢(shì)，積極嘗試將科研課題應(yīng)用到課程理論教學(xué)中的方法，進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)?zāi)K設(shè)計(jì)，完善課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出更好的具有設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)。

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基金項(xiàng)目：浙江海洋學(xué)院研究生教改項(xiàng)目（浙海院研究[2011]16號(hào)）