互联网思维下研究生科研素质培养模式研究

2018-05-14张华，赵蕊，姚笛，贾桂燕，李丽阳，曹宏伟，宋佰芬，陈志宝，王丽艳

安徽农业科学 2018年6期

张华，赵蕊，姚笛，贾桂燕，李丽阳，曹宏伟，宋佰芬，陈志宝，王丽艳

摘要以分子病毒学课程为例，开展了互联网思维下生物学研究生科研素质培养模式的研究。通过构建研究生的专业知识体系、训练研究生的实验操作能力、培养研究生的科研思维水平和训练研究生的论文写作能力，提升了生物学研究生创新型人才的培养水平，说明该模式是提高生物学研究生人才培养质量的有效途径。

关键词互联网思维；分子病毒学；科研素质；培养模式；创新型人才

中图分类号 S-01 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）06-0223-03

Based on the Internet Thinking Platform to Study the Training Model of Postgraduates Scientific Research Quality——A Case Study of Reform of Molecular Virology

ZHANG Hua1，ZHAO Rui1，YAO Di2 et al （1.College of Life Science and Technology， Heilongjiang Bayi Agricultural University， Daqing， Heilongjiang 163319；2.College of Food Science， Heilongjiang Bayi Agricultural University， Daqing， Heilongjiang 163319）

Abstract Taking the study of reform of Molecular Virology course as an example，the study about the training model of biological postgraduates scientific research quality was carried out based on the internet thinking platform.Through building the post-graduates professional knowledge system， drilling the experimentally practical skills， cultivating the scientific thinking manners and training the writing abilities，the level of innovative talents of postgraduates in biology was elavated.These practical results indicate that it is an effective method for enhancing biological postgraduates qualities by carrying out the scientific research qualities training using the way of internet thinking.

Key words Internet thinking； Molecular Virology； Scientific research quality； Training model； Innovative talents

互联网思维就是在（移動）“互联网+”、大数据、云计算等科技不断发展的背景下，对市场、用户、产品、企业价值链乃至对整个商业生态进行重新审视的思考方式。互联网思维主要可以概括为9部分内容：粉丝（用户）思维、简约思维、极致思维、迭代思维、流量思维、社会化思维、大数据思维、平台思维以及跨界思维[1]。互联网思维下的研究生培养方式就是在构建互联网技术平台的基础上，利用互联网快速信息交换的优势，指导教师和研究生应用大数据思维、平台思维等方式进行有效科研实践活动的思维方式。而随着手机、平板电脑等便捷式移动设备接入移动互联网，催生了符合时代潮流的互联网思维模式，并进一步延展了研究生互联网培养模式的内涵[2]。研究生教育是目前我国培养高级人才、进行科技创新、推动社会发展和进步的重要途径。研究生所具有的科研素质水平在其毕业工作时代表了我国高等教育的科研素质水平。因此加强研究生科研素质的培养、提高研究生的综合素质是科技兴国、科技强国的重要环节，也是研究生在成长和发展过程中实现自我价值的重要内容[3]。“十二五”以来，我国研究生教育的招生人数逐年上升，而与之不相适应的是，教育教学资源却相对匮乏，研究生教育的人才培养模式改革进展也非常迟缓，这就迫切需要改变传统教育的培养思维，建立教育教学资源共享平台，以提升研究生的教育科研实践水平。进行互联网思维下研究生科研素质培养模式的改革与实践，将会是促进研究生知识信息相互交流、提高研究生科研学术水平的一种有效途径[4]。因此，笔者以细胞生物学专业硕士研究生的专业必修课——分子病毒学课程为例，进行了互联网思维下研究生科研素质培养模式的研究与实践，以期为进一步深化研究生素质培养工程奠定一定的基础。

1 研究生培养现状

研究生教育是培养相关学科内掌握坚实的基础理论和系统的专门知识，具有独立从事教育教学、科学研究或独立担负专门技术工作，并在科学或专门技术上能够获得创造性成果的高级专门人才。毫无疑问，加强对研究生的科研素质培养、提升研究生综合科研实践能力是实现这一目标的必然要求[5]。然而遗憾的是，我国目前大多数研究生培养单位对研究生科研创新能力的培养存在诸多不足。尽管硕士研究生的学制为3年，但是除去1年的课程学习和半年的毕业答辩准备时间，研究生全身心投入科研实践活动的时间仅1年多而已。课程教学还是延续传统的本科教学模式和应试教育方式，几乎脱离科研实践活动。研究生也是在完成相关科研实验之后开始尝试论文写作，论文写作与实验实践活动未能紧密结合。上述实际状况就造成了本应密不可分的理论学习、科研实践和论文写作被撕裂开来，培养的研究生也常常缺乏独立思考、独立写作、独立完成创造性工作的科研素质[6]。因此，研究生科研素质培养的全过程需要建立一个公共、开放、共享的平台，让理论学习、科研实践和论文写作完美融合、互相促进，这就要求应用互联网思维进行研究生科研素质培养模式的探索与实践。

2 选择分子病毒学课程的依据

生物学是自然科学六大基础学科之一，其主要研究生物的结构、功能、发生和发展的规律，以及生物与周围环境关系等。对于生物学专业的研究生而言，科研素质的培养极其重要。一方面，生物学是以科学实验为基础的学科，具有极强的实践性和科学的严谨性；另一方面，生物学的发展日新月异，前沿新知识不断涌现，这就要求研究生不仅要培养严谨的科学精神，掌握科学的思维方式和熟练的实验技术技能，而且要具备迅速收集文献信息、综合信息分析和构架创新思维的能力。生物学研究生必须具备上述能力并整合统一，才有可能做出创新性的科研工作[7]。为了进行研究生科研素质培养模式的研究，分析了细胞生物学专业研究生的培养方案，并结合自身研究方向与实际情况，选取了分子病毒学作为开展研究生科研素质培养模式研究的课程。

分子病毒学（Molecular Virology）是病毒学、细胞生物学、分子生物学和分子免疫学等学科相互渗透融合而形成的一门交叉学科，它的主要研究内容包括病毒基因组结构及功能，病毒基因组复制的方式、基因表达、修饰及其调控分子机制。分子病毒学揭示了病毒如何感染宿主细胞、导致宿主致病的分子机制，可以为病毒基因工程疫苗和抗病毒药物研制以及病毒感染的诊断、预防和治疗提供理论基础及科学依据。一方面，分子病毒学是细胞分子生物学、生物化学和分子免疫学等课程的交叉学科，代表了相关学科研究的前沿；另一方面，分子病毒学也是细胞生物学专业的主干课程，更是主要研究方向，便于课题研究的顺利开展。因此，研究生对分子病毒学课程的理论知识、实验技能和科研思维的理解掌握程度将会客观反映研究生科研素质培养的真实水平。

3 互联网思维下研究生科研素质的培养实践

人类社会发展至今，由于交通的便捷、信息交流的迅达，以及知识经济爆炸所带来的挑战，无一不要求人们具备迅速获取并整合信息的能力，互联网思维就是在这种时代背景下应运而生的。目前，现代互联网技术的发展已导致研究生的学习行为发生改变。研究生可以借助网络获取更多的学习机会，利用社交媒介促进师生之间、研究生之间的交流与探讨，甚至通过大数据分析自身的学习成效，总结学习方式等[8]。与此相适应，研究生教育工作者的教学活动也应当进行及时改变，充分利用互联网技术所提供的丰富教学资源，在互联网思维下对高校分子病毒学方向研究生进行指导和培养。

面对不断出现的新的科学问题和亟待解决的病毒致病致死难题，如新病毒不断涌现（如埃博拉病毒、禽流感病毒、猪流感病毒等），以及非易感人类的病毒开始感染人类等，国家急需一批具有扎实的专业基础知识和较高的科学研究水平的科技人员，因此培养具有较高科研素质的分子病毒学方向的研究生迫在眉睫。本课题组根据前期研究的基础和对研究生科研素质培养的经验积累，借助百度云、微信、QQ及多种生物学软件、生物学网站等资源，从4个方面对研究生科研素质进行培养：专业知识体系的构建、实验操作能力的训练、科研思维的训练、写作能力的训练。通过以上4个方面的培养，使研究生能够在入学后很快掌握科研方法和思路，提高动手能力、分析能力和表达能力，从而在将来的科研工作中能够深入思考、大胆探索、不断创新。具体操作流程如图1，操作方法如下。

3.1 专业知识体系的构建专业课学习和相关文献的阅读是知识体系构建的基础。在课程选择方面，既要考虑研究生未来科研的需要，也要考虑学科之间的交叉融合[9]。争取让研究生既掌握扎实的专业基础知识，又对其他相关学科有所涉猎和了解。分子病毒学方向的研究生选课的时候，可以选择分子生物学、分子病毒学、细胞生物学和基因工程等课程，也要考虑选择生物信息学、蛋白质组学、结构生物学等课程，拓宽研究生的知识面，提高研究生对相关科学的认知。在信息高度发达的今天，仅仅依赖于课堂的学习是远远不够的，指导教师需要指导研究生通过National Center for Biotechnology Information、Cell、Nature、Science、Sciencedirect和Web of Science等数据库查阅文献资料，了解分子病毒学研究领域的科研动态和最新进展。关注中国病毒学论坛、肿瘤资讯、免疫细胞研究Bioworld、生物医学大讲堂、中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国科学院微生物研究所、中国科学院生物物理研究所等公众号，借助微信平台推送给研究生，让研究生及时了解科研动态和科研新突破，并了解国际国内科学研究的领军人物，借助榜样的力量提升研究生科研的兴趣和动力。建立QQ讨论组，指导教师将下载的本领域研究论文上传到QQ共享平台上，要求研究生阅读，剖析文章结构和内容。利用百度云存储诸如哥伦比亚大学公开课等视频，要求研究生观看，并定期和研究生交流观看内容，探讨个人体会。指导教师每周定期讲授专业相关知识和最新研究进展，聚焦国际科学前沿，引领研究生的科研兴趣和研究方向。

3.2 实验操作能力的训练分子病毒学是一门实验实践性很强的学科，因而在掌握相关理论知识的基础上，进行实验实践操作训练是提升研究生综合科研素质的必要条件。指导教师要求研究生利用百度云存储和观看分子病毒学、细胞生物学和分子免疫学等相关实验视频，并要求低年级研究生跟着高年级的研究生学习实验操作方法和步骤，并结合阅读的文献探讨不同实验方法所能解决的科学问题[10]。要求研究生掌握细胞培养技术、病毒分离培养技术、病毒纯化和扩增技术、基因的克隆和表达、荧光定量PCR、RT-PCR、激光共聚焦扫描显微镜（laser scanning confocal microscope， LSCM）技术、免疫共沉淀（CoImmunoprecipitation， IP）技术、GSTpull down 技術、凝胶迁移阻滞（EMSA）等实验技能。在研究生实验过程中，指导教师要经常进实验室亲自带研究生做实验，让研究生养成自觉、自主进行实验的习惯，提高研究的实验技术水平，并要让研究生掌握实验为什么要这样做、实验原理是什么。课题组实行组会报告制度，在每周的组会中利用PPT汇报和讨论实验的进展和遇到的问题，结合NCBI（美国国立生物技术信息中心）已发表的论文探讨实验的可行性和实验的技术路线，实验所遇问题的解决方法等，集思广益，达到实践操作能力训练的目的。

3.3 科研思维的训练培养研究生的科研思维的重要性远高于简单的实验技能的掌握。具备较好的科研思维是研究生今后步入工作岗位、发挥核心作用的重要条件。只有具备科研思维，才能从整体和全局出发，根据实验拟解决的科学问题进行实验方案的设计，并确定具体采用的实验方法和技术路线。因此，在指导研究生过程中，要让研究生通过网络大量查阅专业相关文献、阅读并掌握文献的核心内容。通过文献检索，可以有效地弥补研究生专业知识的不足，帮助研究生查找更全面的文献资料，了解其专业领域内的最前沿信息，并结合科研实际情况提出科学问题[11]。指导教师要求研究生利用Addgene网站了解质粒的结构和用途，分析质粒的酶切位点，掌握质粒的克隆策略，使用CBS Prediction Servers网站预测蛋白质和核酸的序列、蛋白的结构与功能，比较蛋白质的异同；使用Protein Data Bank网站预测蛋白质的结构基础和功能基础，使用Cell Signal Technology网站了解细胞信号转导通路及相关的实验产品，使用ClustalX、Phylip软件分析生物进化关系，掌握病毒分子进化的分析方法，学习分子进化树的绘图，使用Primer、DNAStar和DNAman等软件设计引物比对基因序列。指导教师详细解读优秀论文的科研设计思路、操作策略、实施的技术路线，将复杂问题简单化，让学生掌握实验设计的核心过程，并对文章提出个人看法。与此同时，指导教师要求学生尝试用不同的实验方法解决相似的科学问题，比较不同方法的异同，并结合自身科研实际情况，提出科学问题以及拟采取的研究方案、技术路线和达到的预期结果。通过举一反三的实验技能和理论知识的训练，让研究生逐步形成自身的科研思维模式。

3.4 写作能力的训练通过一系列理论知识学习和实验实践技能训练之后，写出合格的科研论文，甚至在国际SCI杂志发表，取得一定的学术成绩，是衡量研究生培养质量的重要标准。有些研究生理论知识扎实，实验做得好，但就是写不出合格的学术论文[12]。为了提升研究生的写作能力，指导教师要求学生养成每天阅读文章，甚至外文的习惯，并熟读相关优秀科研论文，剖析科研论文的结构与写作手法，找出论文写作的关键句式并进行模仿。随后结合自身论文写作实际，架构文章的技术路线和结构，着重确定文章的逻辑结构，各个段落之间承上启下、环环相扣，每个句子之间相互联系，前后印证，文章形成一个整体结构。研究生的论文初稿完成之后，请求指导教师予以修改，然后根据指导教师的意见，逐条修订，反复校正，最终达到论文发表的要求。在论文的写作过程中，研究生还必须通过科技文献的阅读，了解论文的写作思路、技术路线方法、框架结构，以及科技英语的表达方法。研究生要相互交流学习使用论文写作的相关软件，如学会使用Endnote写作软件，通过该软件与互联网站Web of Science、PubMed等建立直接链接，直接插入论文参考文献，并对文献进行管理，便于论文的更新和修改。学会使用Photoshop、Adobe Illustrator、OriginLab等图片处理软件，对实验获取的图片数据进行整合处理，以达到论文发表对图片的要求。此外，研究生还要掌握实验过程中的相关实验数据分析软件，如Flowjo软件等对流式细胞术实验结果进行分析、处理和作图等。通过上述一系列针对性的论文写作训练，可以极大地提升研究生的科研论文写作水平。

4 总结

研究生科研素质的提高非一朝一夕之功，要想达到预期的效果，逐步按计划实施每一个环节是极其重要的。在项目实施过程中，要求指导教师长期坚持在实验室工作，指导研究生的科研和学习，逐步提高研究生的科研素质，达到预期的培养目标。通过连续4年的实践，本课题组培养的研究生具备了很高的科研素质，在毕业时都发表了1～2篇SCI论文，多名学生受到黑龙江省以及黑龙江八一农垦大学的科研表彰。这些研究生毕业后到工作岗位适应快，工作中很快就能独挡一面，成为中坚力量。从这些成绩来看，本课题组在分子病毒学方向上的研究生科研素质培养方式和方法值得进一步实践推广。

参考文献

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