兽医学博士课程《实验技术专题》教学初探

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(1. 扬州大学 兽医学院，江苏 扬州 225009；2. 扬州海关，江苏 扬州 225009)

博士学位教育的主要目的之一是培养未来一代的学者[1]；而保证博士研究生教育质量，对于建设创新型国家和实现人才强国的战略目标意义重大[2]。兽医学博士作为兽医教育领域的最高层次人才，在发挥“保障动物健康、防控人兽共患病、保障食品安全和促进生物医学科学研究”等社会职能方面起到重要的示范和引领作用。据统计，世界范围内约有75%新发人类传染病的病原来自于动物[3]。因此，兽医学博士的教育质量不仅决定兽医事业的未来，还关乎人类社会的健康发展。扬州大学兽医学院现有兽医学一级学科博士学位授予权，多年来取得了一系列重大科研成果，为国家输送了一大批优秀的高级兽医人才。纵观人类的科技进步史，几乎所有的重大科学发现都是以重大技术进步作为依托，各项科学研究的顺利开展必须建立在一定的技术操作基础之上。相关的问卷调查结果也表明，对于兽医硕士、博士专业学位用人单位亟需的实用性复合型人才，实践动手能力在知识结构、发展潜力等7项能力素养中排在第二位，仅次于事业心和责任心[4]。而实践动手能力中最核心的就是相关的实验操作技能，可见实验技术培训对培养一名合格博士的重要意义。但在学院往年的博士课程教学中，通常仅集中讲授理论课程。基于以上因素，学院决定增设博士生“实验技术专题”课程。本文结合学院的科研方向及实验条件，从以下几个方面对如何开设并安排“实验技术专题”课程的教学内容进行了初步探索，以进一步提高兽医学博士研究生的培养质量，适应新形势下创新型高水平兽医人才的社会需求。

1 大纲编写的指导原则

1.1 紧跟科学前沿，把握新的科技进展

近年来，随着基因组学与蛋白质组学的迅猛发展，出现了许多新的细胞/分子生物学技术、免疫学技术和生物信息学分析技术[5]，并逐步渗透到生命科学研究的各个领域。然而，由于现代技术的日新月异以及兽医研究的相对滞后性，很难在短时间内全面了解、掌握和运用这些技术。如近年来快速发展起来的高通量测序技术[6]以及CRISPR/Cas9 技术等[7]在兽医领域中虽仍涉及不多，但却具有极其广阔的应用前景。因此，在大纲编写中就需要及时引入这些技术，使实验教学能更加适应现代兽医学博士培养的需要。

1.2 与科研课题相结合

目前，我院教师承担了国家重点研发计划、863、国家自然科学基金、国家科技成果重点推广计划、中科院创新基金、科技部农业科技成果转化等数多项国家级及部省级科研项目，年到账经费逾5000万元。研究内容涉及病原的致病机理、遗传进化，疫苗研制等众多方面。因此，制定本课程教学大纲时充分参考我院科研课题的承担情况，选取了专业要求相对较高同时又必须要掌握的实验操作技术，例如反向遗传学技术中通过构建RNA病毒的全长感染性cDNA克隆进行病毒“拯救”的操作技术、实时荧光定量PCR技术等。

1.3 充分征求学生意见，以学生需求为导向

国内大部分高等院校研究生课程教学任务一般由相应的教研室承担，然术业有专攻，课程教学大纲和教学内容的制定也往往更多地以授课教师的科研方向为中心。由于“实验技术专题”课程面向学院全体一年级在读博士生开设，包括基础兽医学、预防兽医学、临床兽医学、人兽共患病学、动物免疫学、动物性食品安全等多个不同的专业及研究方向，因此承担本门课程教学的传染病学教研室在课前充分征求了其他教研室和课题组博士研究生的意见和建议。例如，部分从事致病性大肠埃希菌、沙门菌等研究的学生提出讲解细菌λRed重组技术；部分涉及病原致病机理课题研究的同学建议加入宏基因组学和转录组学的教学内容；有相当比例的同学希望增加对生物信息学常用数据库资源及分析软件的介绍。结合学生的实际需求，我们对教学大纲进行了适当的修改和补充。每次授课结束后，及时和学生进行沟通，根据反馈情况再实时调整教学内容，真正做到以学生需求为导向。

2 实验技术课程的开展

2.1 理论与实践相结合

实验教学内容编排质量是整个实验教学活动能否顺利开展的基础。考虑到以往在硕士阶段，学生所获得的大部分实验操作技能都是通过高年级学生的“传帮带”获得，对实验技术的理论知识不求甚解。比如流式细胞术，不但涉及到传统的抗原抗体反应，还涉及到光学、化学等多个操作环节，如果仅满足于掌握基本的操作步骤，一旦某个环节出现问题，进行故障排除的时候难免会无从下手。本课程在安排教学内容时适当加大了理论教学部分的比重，特别是实验技术的一些关键步骤，都对涉及到的技术原理进行了详细阐述，并列出了当实验某一步骤出现问题时解决问题的主要切入点；以及指导学生如何在不同条件下改进实验方法，尽可能使每个实验都具有可操作性和可重复性。学生通过本门课程的学习可以加深对相关操作方法和原理的认识, 进而更好地掌握和应用这些技术。

2.2 采用案例教学法

博士研究生实验技术教学不仅训练学生的操作能力，更重要的是培养具有创新能力的高层次人才，因此讲授的内容应兼顾科研工作者未来研究的需要。本课程采用案例教学法，力求实用并富有科学性。一方面，将学院取得的一系列重大科研成果作为教学案例进行讲解。如笔者所在课题组历时17年研制成功的国家一类新兽药“重组新城疫病毒灭活疫苗(A-VII株)”，其整个研制过程中涉及的核心技术就是新城疫病毒的反向遗传操作技术，因此反向遗传学技术的教学专题就以该项成果作为切入点，系统讲解整个技术的原理和步骤，让学生既学到了知识，又增强了集体荣誉感。另一方面，结合国际上相关科学领域的研究进展，选择高水平科研论文中普遍应用到的一些实验技术作为实例，使学生在听课的同时也能开拓科研思路，合理设计实验，从而综合提高学生的科研能力。

2.3 充分利用校内外资源

虽然笔者所在教研室尽可能科学合理地编制教学大纲、精心准备相关授课内容，但由于专业技术领域所限，在涉及生物信息学技术、蛋白质组学技术等实验专题时，仅依靠本教研室的知识结构可能无法深入浅出、融会贯通地作精彩讲解。因此，一方面，我们邀请本校讲授生物信息学课程的专任教师为大家介绍一些常用生物信息学分析软件的原理与算法；另一方面，充分利用一些大型生物科技公司或生命科学仪器公司来校进行转录组测序、流式细胞术、荧光定量PCR等技术宣讲的机会，积极组织学生去聆听讲座。这样，正在从事或后续科研中可能涉及到相关实验技术的学生就可以和公司的技术服务人员面对面地交流样品制备过程中的重点环节和注意事项，一定程度上也会提高本课程的教学效果。

3 课程考核方式

本课程采用开放式的考核方法。一方面，在每次授课结束后，留有小组讨论时间，同学们交流本次课程的收获与感受，并请已有相关实验操作的同学分享经验，同时根据实际需求对课程提出改进的建议；另一方面，在本课程所有教学内容讲授完之后，要求学生根据自己的课题方向，设计实验方案，以圆桌会议的形式交由老师和同学一起讨论，并对实验设计的科学性和合理性进行打分，以期通过本门课程的学习，切实提高博士研究生的科研素养。