互聯網思維下研究生科研素質培養模式研究

張華，趙蕊，姚笛，賈桂燕，李麗陽，曹宏偉，宋佰芬，陳志寶，王麗艷

摘要 以分子病毒學課程為例，開展了互聯網思維下生物學研究生科研素質培養模式的研究。通過構建研究生的專業知識體系、訓練研究生的實驗操作能力、培養研究生的科研思維水平和訓練研究生的論文寫作能力，提升了生物學研究生創新型人才的培養水平，說明該模式是提高生物學研究生人才培養質量的有效途徑。

關鍵詞 互聯網思維；分子病毒學；科研素質；培養模式；創新型人才

中圖分類號 S-01 文獻標識碼 A 文章編號 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

互聯網思維就是在（移動）“互聯網+”、大數據、云計算等科技不斷發展的背景下，對市場、用戶、產品、企業價值鏈乃至對整個商業生態進行重新審視的思考方式。互聯網思維主要可以概括為9部分內容：粉絲（用戶）思維、簡約思維、極致思維、迭代思維、流量思維、社會化思維、大數據思維、平臺思維以及跨界思維[1]。互聯網思維下的研究生培養方式就是在構建互聯網技術平臺的基礎上，利用互聯網快速信息交換的優勢，指導教師和研究生應用大數據思維、平臺思維等方式進行有效科研實踐活動的思維方式。而隨著手機、平板電腦等便捷式移動設備接入移動互聯網，催生了符合時代潮流的互聯網思維模式，并進一步延展了研究生互聯網培養模式的內涵[2]。研究生教育是目前我國培養高級人才、進行科技創新、推動社會發展和進步的重要途徑。研究生所具有的科研素質水平在其畢業工作時代表了我國高等教育的科研素質水平。因此加強研究生科研素質的培養、提高研究生的綜合素質是科技興國、科技強國的重要環節，也是研究生在成長和發展過程中實現自我價值的重要內容[3]。“十二五”以來，我國研究生教育的招生人數逐年上升，而與之不相適應的是，教育教學資源卻相對匱乏，研究生教育的人才培養模式改革進展也非常遲緩，這就迫切需要改變傳統教育的培養思維，建立教育教學資源共享平臺，以提升研究生的教育科研實踐水平。進行互聯網思維下研究生科研素質培養模式的改革與實踐，將會是促進研究生知識信息相互交流、提高研究生科研學術水平的一種有效途徑[4]。因此，筆者以細胞生物學專業碩士研究生的專業必修課——分子病毒學課程為例，進行了互聯網思維下研究生科研素質培養模式的研究與實踐，以期為進一步深化研究生素質培養工程奠定一定的基礎。

1 研究生培養現狀

研究生教育是培養相關學科內掌握堅實的基礎理論和系統的專門知識，具有獨立從事教育教學、科學研究或獨立擔負專門技術工作，并在科學或專門技術上能夠獲得創造性成果的高級專門人才。毫無疑問，加強對研究生的科研素質培養、提升研究生綜合科研實踐能力是實現這一目標的必然要求[5]。然而遺憾的是，我國目前大多數研究生培養單位對研究生科研創新能力的培養存在諸多不足。盡管碩士研究生的學制為3年，但是除去1年的課程學習和半年的畢業答辯準備時間，研究生全身心投入科研實踐活動的時間僅1年多而已。課程教學還是延續傳統的本科教學模式和應試教育方式，幾乎脫離科研實踐活動。研究生也是在完成相關科研實驗之后開始嘗試論文寫作，論文寫作與實驗實踐活動未能緊密結合。上述實際狀況就造成了本應密不可分的理論學習、科研實踐和論文寫作被撕裂開來，培養的研究生也常常缺乏獨立思考、獨立寫作、獨立完成創造性工作的科研素質[6]。因此，研究生科研素質培養的全過程需要建立一個公共、開放、共享的平臺，讓理論學習、科研實踐和論文寫作完美融合、互相促進，這就要求應用互聯網思維進行研究生科研素質培養模式的探索與實踐。

2 選擇分子病毒學課程的依據

生物學是自然科學六大基礎學科之一，其主要研究生物的結構、功能、發生和發展的規律，以及生物與周圍環境關系等。對于生物學專業的研究生而言，科研素質的培養極其重要。一方面，生物學是以科學實驗為基礎的學科，具有極強的實踐性和科學的嚴謹性；另一方面，生物學的發展日新月異，前沿新知識不斷涌現，這就要求研究生不僅要培養嚴謹的科學精神，掌握科學的思維方式和熟練的實驗技術技能，而且要具備迅速收集文獻信息、綜合信息分析和構架創新思維的能力。生物學研究生必須具備上述能力并整合統一，才有可能做出創新性的科研工作[7]。為了進行研究生科研素質培養模式的研究，分析了細胞生物學專業研究生的培養方案，并結合自身研究方向與實際情況，選取了分子病毒學作為開展研究生科研素質培養模式研究的課程。

分子病毒學（Molecular Virology）是病毒學、細胞生物學、分子生物學和分子免疫學等學科相互滲透融合而形成的一門交叉學科，它的主要研究內容包括病毒基因組結構及功能，病毒基因組復制的方式、基因表達、修飾及其調控分子機制。分子病毒學揭示了病毒如何感染宿主細胞、導致宿主致病的分子機制，可以為病毒基因工程疫苗和抗病毒藥物研制以及病毒感染的診斷、預防和治療提供理論基礎及科學依據。一方面，分子病毒學是細胞分子生物學、生物化學和分子免疫學等課程的交叉學科，代表了相關學科研究的前沿；另一方面，分子病毒學也是細胞生物學專業的主干課程，更是主要研究方向，便于課題研究的順利開展。因此，研究生對分子病毒學課程的理論知識、實驗技能和科研思維的理解掌握程度將會客觀反映研究生科研素質培養的真實水平。

3 互聯網思維下研究生科研素質的培養實踐

人類社會發展至今，由于交通的便捷、信息交流的迅達，以及知識經濟爆炸所帶來的挑戰，無一不要求人們具備迅速獲取并整合信息的能力，互聯網思維就是在這種時代背景下應運而生的。目前，現代互聯網技術的發展已導致研究生的學習行為發生改變。研究生可以借助網絡獲取更多的學習機會，利用社交媒介促進師生之間、研究生之間的交流與探討，甚至通過大數據分析自身的學習成效，總結學習方式等[8]。與此相適應，研究生教育工作者的教學活動也應當進行及時改變，充分利用互聯網技術所提供的豐富教學資源，在互聯網思維下對高校分子病毒學方向研究生進行指導和培養。

面對不斷出現的新的科學問題和亟待解決的病毒致病致死難題，如新病毒不斷涌現（如埃博拉病毒、禽流感病毒、豬流感病毒等），以及非易感人類的病毒開始感染人類等，國家急需一批具有扎實的專業基礎知識和較高的科學研究水平的科技人員，因此培養具有較高科研素質的分子病毒學方向的研究生迫在眉睫。本課題組根據前期研究的基礎和對研究生科研素質培養的經驗積累，借助百度云、微信、QQ及多種生物學軟件、生物學網站等資源，從4個方面對研究生科研素質進行培養：專業知識體系的構建、實驗操作能力的訓練、科研思維的訓練、寫作能力的訓練。通過以上4個方面的培養，使研究生能夠在入學后很快掌握科研方法和思路，提高動手能力、分析能力和表達能力，從而在將來的科研工作中能夠深入思考、大膽探索、不斷創新。具體操作流程如圖1，操作方法如下。

3.1 專業知識體系的構建 專業課學習和相關文獻的閱讀是知識體系構建的基礎。在課程選擇方面，既要考慮研究生未來科研的需要，也要考慮學科之間的交叉融合[9]。爭取讓研究生既掌握扎實的專業基礎知識，又對其他相關學科有所涉獵和了解。分子病毒學方向的研究生選課的時候，可以選擇分子生物學、分子病毒學、細胞生物學和基因工程等課程，也要考慮選擇生物信息學、蛋白質組學、結構生物學等課程，拓寬研究生的知識面，提高研究生對相關科學的認知。在信息高度發達的今天，僅僅依賴于課堂的學習是遠遠不夠的，指導教師需要指導研究生通過National Center for Biotechnology Information、Cell、Nature、Science、Sciencedirect和Web of Science等數據庫查閱文獻資料，了解分子病毒學研究領域的科研動態和最新進展。關注中國病毒學論壇、腫瘤資訊、免疫細胞研究Bioworld、生物醫學大講堂、中國科學院遺傳與發育生物學研究所、中國科學院微生物研究所、中國科學院生物物理研究所等公眾號，借助微信平臺推送給研究生，讓研究生及時了解科研動態和科研新突破，并了解國際國內科學研究的領軍人物，借助榜樣的力量提升研究生科研的興趣和動力。建立QQ討論組，指導教師將下載的本領域研究論文上傳到QQ共享平臺上，要求研究生閱讀，剖析文章結構和內容。利用百度云存儲諸如哥倫比亞大學公開課等視頻，要求研究生觀看，并定期和研究生交流觀看內容，探討個人體會。指導教師每周定期講授專業相關知識和最新研究進展，聚焦國際科學前沿，引領研究生的科研興趣和研究方向。

3.2 實驗操作能力的訓練 分子病毒學是一門實驗實踐性很強的學科，因而在掌握相關理論知識的基礎上，進行實驗實踐操作訓練是提升研究生綜合科研素質的必要條件。指導教師要求研究生利用百度云存儲和觀看分子病毒學、細胞生物學和分子免疫學等相關實驗視頻，并要求低年級研究生跟著高年級的研究生學習實驗操作方法和步驟，并結合閱讀的文獻探討不同實驗方法所能解決的科學問題[10]。要求研究生掌握細胞培養技術、病毒分離培養技術、病毒純化和擴增技術、基因的克隆和表達、熒光定量PCR、RT-PCR、激光共聚焦掃描顯微鏡（laser scanning confocal microscope， LSCM）技術、免疫共沉淀（CoImmunoprecipitation， IP）技術、GSTpull down 技術、凝膠遷移阻滯（EMSA）等實驗技能。在研究生實驗過程中，指導教師要經常進實驗室親自帶研究生做實驗，讓研究生養成自覺、自主進行實驗的習慣，提高研究的實驗技術水平，并要讓研究生掌握實驗為什么要這樣做、實驗原理是什么。課題組實行組會報告制度，在每周的組會中利用PPT匯報和討論實驗的進展和遇到的問題，結合NCBI（美國國立生物技術信息中心）已發表的論文探討實驗的可行性和實驗的技術路線，實驗所遇問題的解決方法等，集思廣益，達到實踐操作能力訓練的目的。

3.3 科研思維的訓練 培養研究生的科研思維的重要性遠高于簡單的實驗技能的掌握。具備較好的科研思維是研究生今后步入工作崗位、發揮核心作用的重要條件。只有具備科研思維，才能從整體和全局出發，根據實驗擬解決的科學問題進行實驗方案的設計，并確定具體采用的實驗方法和技術路線。因此，在指導研究生過程中，要讓研究生通過網絡大量查閱專業相關文獻、閱讀并掌握文獻的核心內容。通過文獻檢索，可以有效地彌補研究生專業知識的不足，幫助研究生查找更全面的文獻資料，了解其專業領域內的最前沿信息，并結合科研實際情況提出科學問題[11]。指導教師要求研究生利用Addgene網站了解質粒的結構和用途，分析質粒的酶切位點，掌握質粒的克隆策略，使用CBS Prediction Servers網站預測蛋白質和核酸的序列、蛋白的結構與功能，比較蛋白質的異同；使用Protein Data Bank網站預測蛋白質的結構基礎和功能基礎，使用Cell Signal Technology網站了解細胞信號轉導通路及相關的實驗產品，使用ClustalX、Phylip軟件分析生物進化關系，掌握病毒分子進化的分析方法，學習分子進化樹的繪圖，使用Primer、DNAStar和DNAman等軟件設計引物比對基因序列。指導教師詳細解讀優秀論文的科研設計思路、操作策略、實施的技術路線，將復雜問題簡單化，讓學生掌握實驗設計的核心過程，并對文章提出個人看法。與此同時，指導教師要求學生嘗試用不同的實驗方法解決相似的科學問題，比較不同方法的異同，并結合自身科研實際情況，提出科學問題以及擬采取的研究方案、技術路線和達到的預期結果。通過舉一反三的實驗技能和理論知識的訓練，讓研究生逐步形成自身的科研思維模式。

3.4 寫作能力的訓練 通過一系列理論知識學習和實驗實踐技能訓練之后，寫出合格的科研論文，甚至在國際SCI雜志發表，取得一定的學術成績，是衡量研究生培養質量的重要標準。有些研究生理論知識扎實，實驗做得好，但就是寫不出合格的學術論文[12]。為了提升研究生的寫作能力，指導教師要求學生養成每天閱讀文章，甚至外文的習慣，并熟讀相關優秀科研論文，剖析科研論文的結構與寫作手法，找出論文寫作的關鍵句式并進行模仿。隨后結合自身論文寫作實際，架構文章的技術路線和結構，著重確定文章的邏輯結構，各個段落之間承上啟下、環環相扣，每個句子之間相互聯系，前后印證，文章形成一個整體結構。研究生的論文初稿完成之后，請求指導教師予以修改，然后根據指導教師的意見，逐條修訂，反復校正，最終達到論文發表的要求。在論文的寫作過程中，研究生還必須通過科技文獻的閱讀，了解論文的寫作思路、技術路線方法、框架結構，以及科技英語的表達方法。研究生要相互交流學習使用論文寫作的相關軟件，如學會使用Endnote寫作軟件，通過該軟件與互聯網站Web of Science、PubMed等建立直接鏈接，直接插入論文參考文獻，并對文獻進行管理，便于論文的更新和修改。學會使用Photoshop、Adobe Illustrator、OriginLab等圖片處理軟件，對實驗獲取的圖片數據進行整合處理，以達到論文發表對圖片的要求。此外，研究生還要掌握實驗過程中的相關實驗數據分析軟件，如Flowjo軟件等對流式細胞術實驗結果進行分析、處理和作圖等。通過上述一系列針對性的論文寫作訓練，可以極大地提升研究生的科研論文寫作水平。

4 總結

研究生科研素質的提高非一朝一夕之功，要想達到預期的效果，逐步按計劃實施每一個環節是極其重要的。在項目實施過程中，要求指導教師長期堅持在實驗室工作，指導研究生的科研和學習，逐步提高研究生的科研素質，達到預期的培養目標。通過連續4年的實踐，本課題組培養的研究生具備了很高的科研素質，在畢業時都發表了1～2篇SCI論文，多名學生受到黑龍江省以及黑龍江八一農墾大學的科研表彰。這些研究生畢業后到工作崗位適應快，工作中很快就能獨擋一面，成為中堅力量。從這些成績來看，本課題組在分子病毒學方向上的研究生科研素質培養方式和方法值得進一步實踐推廣。

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