本科阶段生物类精英研究型人才培养模式探讨

周爽　侯典云　马超　庞玉辉　贾琦石　史国安

摘要：为满足生物产业对精英化、高学历、高素质人才的需求，在本科阶段对有兴趣，专业基础扎实的学生进行系统的培养，使他们真正了解生物行业并产生浓厚的兴趣，为学生将来的深造及科研生涯奠定坚实的基础。

关键词：本科阶段；生物类；精英研究型人才

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）29-0092-02

生物产业被誉为“21世纪的朝阳产业”、“全球技术革命的下一个突破点”、“全球经济的下一个引擎”，受到世界各国的重视。21世纪以来生物领域取得了一系列重大的理论及技术突破，转基因技术、基因沉默技术、蛋白质工程、干细胞研究、基因治疗等技术手段的应用，推动了生物领域的产业化。目前，美国在生物科技领域独占鳌头，其生物产业公司占全世界总数的1/3，销售额则占全世界的3/4以上，遥遥领先其他国家。生物产业也是我国“十二五”国家战略性新兴产业发展规划的重点发展方向之一。中国将其视为发展重点及战略要地，在政策、人力、物力、财力等各方面进行大力支持，希望到2020年，生物产业能够成为国民经济支柱之一。在这一过程中，对高素质生物类人才的需求非常迫切。生物产业由于其专业本身的特点及特殊性，对人才的要求是：精英化、高学历、高素质。但目前由于条件的限制，各大高校生物学科的培养重点都放在硕士生和博士生上，对本科生的培养相对忽视。本科阶段是学生最初接触生物学科，激发科研兴趣，培养良好科研习惯的关键时期，将为学生未来的科研生涯打下最坚实的基础。目前生物类学科的本科生培养主要是“大众化”教学，给学生传授一些基本的理论，以讲解教科书的理论知识为主，实验操作和科研训练相对匮乏，既无法激发学生科研探索的兴趣，也不能满足一些学有余力，希望能进一步深造的学生的需求。河南科技大学是以教学为主的本科院校，因此，结合目前本校的教学条件及实际情况，探索生物类学科本科阶段的人才培养新模式，十分的必要。

一、培养目标

针对一些有浓厚兴趣，希望进一步深造并学有余力的学生，为他们量身打造新的培养模式，使他们真正了解生物行业并产生浓厚的兴趣。通过本科阶段的科研训练，使学生能够熟练运用数据库及网上资源查找文献及资料，掌握基本的生物学实验技术，能自己设计并完成基础的科研研究，为学生将来的深造及科研生涯奠定坚实的基础。

二、与学生双向选择

在2014年3月面向河南科技大学农学院生物技术系2012级所有学生发出通知，请有浓厚科研兴趣，希望继续深造并学有余力的学生与我联系，分别单独面谈，了解学生的学习基础、兴趣方向、对科研的想法等，并向学生介绍本人实验室及课题组情况。经过与学生的双向选择，最后确定生技系2012级6名同学进入本科阶段生物类精英研究型人才培养。

三、培养方式

1.带领学生参观实验室，介绍常用的儀器设备，并介绍课题组成员及正在开展的课题。让学生根据自己的基础及兴趣，选择想要参与的科研课题。

2.指导学生学习使用河南科技大学图书馆的网上数据资源来查找相关文献。主要指导学生使用CNKI查找中文文献及使用SCI数据库查找英文文献。让学生通过阅读最新最权威的文献来了解课题研究背景并尝试自己设计实验方案。对学生的实验方案进行评价并指导修改。

3.指导学生学习使用专业的生物学网站，如查找序列的NCBI、同源序列比较的Multin、内含子分析及蛋白质三维结构构建相关网站等。让学生以各自的研究基因为对象，在相关网站上获得相应序列信息并进行分析，完善自己的实验方案。

4.指导学生使用生物学专业软件Primer Primer 5.0来设计引物并分析cDNA序列中的限制性内切酶酶点。

5.指导学生学习实验技术：PCR、酶切、连接、载体构建、转化、阳性克隆筛选、后续结果分析等。

6.当理论和实验基础都具备后，让学生分别根据自己学到的知识和技术重新完善自己的实验方案。可行性分析后，正式开始各自的课题。

7.要求每名学生每周参与实验室操作的时间不少于3天，每周至少和学生开例会一次，讨论实验进展及难点。随时关心学生心理变化，做好学生思想工作，提高学生对科研和本学科的兴趣。

8.考研时期为学生选择学校、专业及导师等提供咨询建议和帮助。

四、培养过程中出现的问题及经验

1.学生在未接触真正的科研之前总是有很美好的想象及向往，认为科研应该是一件很好玩及有趣的事，但真正实际开始实验就会发现，科研既劳累又枯燥，而且经常没有任何结果。因此，相当一部分学生在参加了一段时间后，对科研的兴趣就会迅速的褪去，然后开始打退堂鼓，不想再参加科研训练了。我认为，早点让学生认识到生物专业的实质是一件好事。只有真正了解这一学科，并度过了最初的倦态期，才可以说是真正热爱这一学科，并在今后的研究工作中保持浓厚的兴趣及较高的热情。

2.在培养过程中，发现理论基础不扎实，动手能力差是个普遍的问题。在以前的学习中，学生主要注重理论知识，大多是机械的背诵，并没有深入的思考及理解掌握，导致考试完成后，理论知识便抛之脑后，真正开始实验便会暴露理论知识储备严重不足，一问三不知，严重影响实验进程。因此，在实验过程中，需要耐心的讲解基本的实验原理，并与教科书中的理论知识进行一一的对应。例如，讲解PCR技术时，先讲解分子生物学教科书中的DNA复制过程，然后回顾PCR技术的发明历史，穿插PCR发明人穆里斯的生平及研究经历，接下来讲解PCR技术的原理以及与生物体内DNA复制过程的异同，最后总结PCR技术的特点及在基因工程中的巨大作用。如此一来，既理论联系了实际，又使学习的过程不枯燥乏味。以科学家的生平及经历，鼓励了学生在科研道路上不屈不挠，勇于探索。理论学习后，再让学生进行实验操作，这时学生充分理解了每个操作步骤的意义，并加强了对理论知识的理解。

3.学生之前基本没有接触过实验室，导致实验操作技术不佳。实验操作没有什么捷径，唯有多做多想。给每位同学都安排了独立的课题，鼓励他们按照自己的思路进行实验，并提供一切实验条件。事实证明，学生们对科研有浓厚的兴趣，都能积极主动的完成实验，并在动手的过程中充分锻炼。整个培养周期结束后，6名同学都熟练掌握了基本的分子生物学实验技术。

五、培养结果

经过近两年的培养，同学们都对生物学专业有浓厚兴趣，并熟练掌握了基本的分子生物学实验技术，对理论知识的理解也有了极大的提高。2015年9月，参加培养计划的两名同学因表现优秀，获得了河南科技大学农学院生物技术系的保研资格，并分别被985高校中国农业大学及重庆大学录取；2015年12月，其余四名同学参加了研究生入学考试，并分别被西北农林科技大学、西南大学、新乡医学院、河南科技大学录取。2016年10月，已经开始在各大高校攻读研究生学位的同学们纷纷回电，感谢老师的培养让他们的研究生学习能够领先一步。

六、培养意义

本项目从本科阶段开始，筛选有意愿、有潜力的学生进行系统的科研熏陶及训练，为培养精英化、高学历、高素质的生物类人才奠定良好的基础，切合目前国家大力发展生物产业，急需大批顶尖人才的需要；此外，河南科技大学是一所优秀的教学科研型学校，农学院生物类学生毕业后也有很大一部分希望能去中科院、农科院、985高校继续深造。本项目将使这些学生更早，更好的开始科研训练，为他们将来的深造打下坚实的基础。学生们将在实践中对书本上的知识有更深层次的理解，融会贯通，理论结合实际。经过本项目培养的学生，将具备基本的科研素质，能够自己设计并完成基础的科研實验，在考研面试中将具有更强的竞争力。实践证明，本科阶段生物类精英研究型人才培养模式是切实可行的，效果明显，切合学生需求，深受学生欢迎。进一步的总结改进后，将在河南科技大学农学院全面推广。

参考文献：

[1]谷峻战.国际生物产业发展现状及扶持政策[J].高科技与产业化，2007，12：37-44.

[2]殷实.制约中国生物技术产业发展的八大因素[J].内蒙古科技与经济，2010，4（8）：49-50.

Abstract：In order to satisfied the requirement for biological elite which were elitist，highly educated and high-quality，we trained some undergraduate students who were interested in this field and had solid foundation.So that they will really understand the biological industry and has a strong interest，laying a solid foundation for their further study and research careers.

Key words：undergraduate stage；biological；elite of research