理農(nóng)結(jié)合　科教融合　培養(yǎng)生物學創(chuàng)新人才

江　珩　金安江　段德君

摘要：華中農(nóng)業(yè)大學國家生物學理科基地從國家戰(zhàn)略、社會需求和學校發(fā)展出發(fā)，積極探索培養(yǎng)具有農(nóng)科特色的生物學創(chuàng)新人才的新思路。經(jīng)過多年的改革實踐，理農(nóng)結(jié)合，科教融合，構(gòu)建了理論教學、實驗教學、科研訓練、管理保障“四位一體”的生物學創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，取得了豐富的辦學成果。

關(guān)鍵詞：理農(nóng)結(jié)合；科教融合；生物學創(chuàng)新人才

華中農(nóng)業(yè)大學國家生物學理科基地經(jīng)過十余年的建設與改革，奠定了較好的發(fā)展基礎，兩次被教育部和國家自然基金委評為優(yōu)秀基地。在我國大力發(fā)展生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)、建設現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和創(chuàng)新型國家的宏觀背景下，如何從國家戰(zhàn)略和社會需求及學校發(fā)展出發(fā)，依托國家生物學理科基地，培養(yǎng)具有農(nóng)科特色的生物學創(chuàng)新人才是值得深入研究的重要理論和實踐課題。

一、研究與實踐

項目組研究的基本思路是：在理性分析生物學學科特點和人才成長規(guī)律，及影響生物學創(chuàng)新人才培養(yǎng)的主要因素的基礎上，立足學?！耙劳袀鹘y(tǒng)優(yōu)勢農(nóng)科高起點建設現(xiàn)代生物學科”的實際，重點從理論教學體系、實驗教學體系、科研訓練體系和管理保障體系等四個方面進行系統(tǒng)研究和實驗，試圖從理論與實踐兩方面探索重點農(nóng)業(yè)大學培養(yǎng)生物學創(chuàng)新人才的新思路和新體系。

1、人才培養(yǎng)目標與模式

農(nóng)業(yè)的發(fā)展事關(guān)國家經(jīng)濟健康發(fā)展、社會穩(wěn)定和生態(tài)環(huán)境安全。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的核心是靠一大批掌握現(xiàn)代生物技術(shù)知識，立志獻身現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技的創(chuàng)新人才。因此，重點農(nóng)業(yè)大學的生物學創(chuàng)新人才培養(yǎng)應以“少而精、高層次的農(nóng)業(yè)科教領域領軍人才”為目標，突出創(chuàng)新精神和實踐動手能力培養(yǎng)，堅持知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，使學生既能開展前沿基礎研究，又能適應應用開發(fā)研究。

為此，項目組試行了“2.5+1.5”兩段式和“本－碩－博”貫通的人才培養(yǎng)模式：“2.5+1.5”兩段式即本科前2.5年以基礎課程學習為主，后1.5年以專業(yè)課程學習和科研訓練為主；“本－碩－博”貫通，即生物學基地的本科生50％直接分流進入碩士生階段學習，碩士70％直接進入博士生階段學習，本科生分流在全校范圍內(nèi)雙向選擇導師，主要包括生命科學技術(shù)學院、植物科學技術(shù)學院、動物科學與動物醫(yī)學院等8個農(nóng)理科集中的學院。

2、理論教學體系建設與優(yōu)化

第一，整體優(yōu)化人才培養(yǎng)方案。在吸收“面向21世紀教學內(nèi)容和課程體系改革研究”和“新世紀教學改革工程項目”成果的基礎上，按照“加強基礎，拓寬面向，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，更新內(nèi)容，重視實踐，提高素質(zhì)”的基本原則，形成了具有“強化理科基礎，強化理農(nóng)結(jié)合，強化實踐教學，強化學術(shù)能力培養(yǎng)”等特點的人才培養(yǎng)方案。一是加強理科基礎課程，在總學分不變的情況下，數(shù)學、物理、化學課程總學分從23.5增加至37；二是課程設置和教學內(nèi)容體現(xiàn)理農(nóng)結(jié)合，設置了農(nóng)學概論等特色選修課，各專業(yè)課程在闡述基本理論或介紹研究進展時以農(nóng)業(yè)動物、植物、微生物為主要對象舉例：三是加強了實驗教學、課程實習、野外實習、畢業(yè)實習相結(jié)合的實驗實踐教學體系，實驗實踐課學分占畢業(yè)總學分的25％；四是發(fā)揮學科優(yōu)勢，開設分子細胞生物學、基因組學、蛋白質(zhì)組學等11門系列前沿課程，組織知名教授為新生開設研討課，培養(yǎng)學生對生命科學和科學研究的興趣。五是將科研訓練作為必修內(nèi)容列入教學計劃，并設置創(chuàng)新學分。

第二，持續(xù)推進教學內(nèi)容改革。以國家、省級精品課程和精品教材建設為紐帶，通過課程教學質(zhì)量調(diào)查及定期的教學研討不斷優(yōu)化教學內(nèi)容，積極選用國內(nèi)外最新教材和優(yōu)秀教材(選用率分別在50％和80％以上)，持續(xù)推進課程教學內(nèi)容改革，使之具有“精練、新穎、優(yōu)化”等特點。精練，即課程教學內(nèi)容中的基本理論和方法具有經(jīng)典性和簡明性；新穎，即課程教學內(nèi)容中的前沿部分具有鮮明的時代特征，能夠及時反映生物學學科發(fā)展的最新成果；優(yōu)化，即生物學相關(guān)主干課程教學內(nèi)容之間做到整合優(yōu)化，系統(tǒng)性、連貫性、非重復性兼顧。

第三，大力開展研究性教學。教授深入課堂和實驗室教學一線(100％的教授)，堅持科教融合，積極推行研究性教學，將科學研究的新思維、新方法、新手段、新技術(shù)和新材料等運用于教學，開闊學生視野，培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力，受到教育部評估專家的高度評價。如“分子細胞生物學”以Science、Nature以及該領域的一些國際權(quán)威雜志上的綜述性文章作為教學中的重要參考文獻，將研究范例引入課堂，向?qū)W生介紹解決或回答某一科學問題的具體研究思路、技術(shù)路線、研究方法、研究結(jié)果和經(jīng)驗教訓等，引發(fā)學生思考。較早結(jié)合新發(fā)展的克隆技術(shù)和教師科研開設的“分子克隆技術(shù)”，實驗材料和內(nèi)容來源于教師的科研課題。遺傳學實驗課程則引進當前遺傳學研究新技術(shù)，開出了利用RFLP分子標記驗證遺傳學三大基本規(guī)律和利用SSR分子標記進行基因定位和基因作圖的實驗等。

3、實驗教學體系建設與改革

堅持“以學生為本，以能力培養(yǎng)為核心，理論教學與實驗教學并重，基本技能訓練和綜合能力訓練并舉”的實驗教學理念。通過“校級一省級一國家級”三步走的實驗教學示范中心建設規(guī)劃，建成“功能強勁、結(jié)構(gòu)合理、通用綜合、先進高效”的國家級生物學實驗教學示范中心。并按“目標性、系統(tǒng)性、層次性和發(fā)展性”4原則構(gòu)建了特色鮮明的“3+3+1”本科實驗教學體系，即3個課程類別實驗體系、3個層次遞進的實驗內(nèi)容體系和1個現(xiàn)代生物學實驗技術(shù)培訓班。

3個課程類別。一是植物學、微生物學、遺傳學實驗等生物學基礎類實驗課占60％：二是植物顯微技術(shù)、生物信息學、分子克隆技術(shù)等理論與實驗一體化類實驗課占30％；三是細胞工程實驗、微生物綜合實驗等模擬研究與綜合類實驗課占10％，包括查閱文獻、實驗操作、撰寫課程論文等環(huán)節(jié)。

3個實驗層次。在現(xiàn)有教學計劃開設的196個實驗項目中，基礎性、綜合性、設計性三種類型的實驗項目各占實驗項目總數(shù)的1／3，基礎性實驗重在基本技能訓練和經(jīng)典范例，綜合性實驗重在培養(yǎng)學生綜合分析與解決問題的能力，設計性實驗重在培養(yǎng)學生對科學問題的獨立實驗與探究能力。

1個培訓班。即利用暑假面向大二學生開設為期1個月的現(xiàn)代生物學實驗技術(shù)培訓，中間穿插科技文獻閱讀，學術(shù)交流技巧等訓練內(nèi)容，目前已舉辦3屆。通過培訓，學生能更熟練的完成實驗操作，外文文獻閱讀能力和學術(shù)交流能力大大增強，未來科研興趣點更清晰，進入研究生階段上手更快。

4、科研訓練體系建設與實踐

依托學校豐富優(yōu)質(zhì)的教學科研資源，從開放訓練平臺、精選訓練項目、遴選指導教師、積極營造氛圍等方面構(gòu)建學生科研訓練體系。

第一，開放訓練平臺。依托生物化學與分子生物學、微生物學、作物學、果樹學、動物遺傳育種與繁殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖等國家重點學科建設的作物遺傳改良國家重點實驗室、農(nóng)業(yè)微生物學國家重點實驗室等11個國家級、省部級研發(fā)平臺，全部向基地學生開放。建立了由“國家實驗教學示范中心一主要研究機構(gòu)”構(gòu)成的高水平科研

訓練平臺支撐體系，每年容納學生人數(shù)在150～250人之間，涵蓋動物學、植物學、微生物學三大學科方向。

第二，精選訓練項目。由國家人才培養(yǎng)基金能力提高項目、國家大學生創(chuàng)新實驗計劃、學校和學院大學生科技創(chuàng)新基金項目等組成的“國家－校－院”三級項目體系，嚴格按照“資料查閱－文獻閱讀－研究方案設計－課題申報與審批－開題報告－研究過程指導－中期檢查－論文寫作－成果交流”的程序?qū)嵤?，所選訓練項目體現(xiàn)了“有國內(nèi)外重大科研課題作依托、農(nóng)業(yè)領域的生物學問題為主體、學生的參與面廣、指導教師水平高”等特點。

第三，遴選指導教師。通過遴選建立起以院士、長江學者、國家教學名師獎獲得者為主導，教授為主體，博士研究生為中堅，院內(nèi)外相關(guān)學科教師協(xié)同配合的高水平指導教師隊伍。

第四，積極營造氛圍。通過規(guī)定修讀不少于8個學分的人文類課程和組織開展高品位的校園文化活動等拓展創(chuàng)新思維；定期舉辦大學生科技論壇、科學之路漫談、十大生物科技猜想、生命科學前沿學術(shù)報告、植物生物學國際講習班等特色學術(shù)交流活動，在學生中營造濃郁的學術(shù)氛圍。

通過系統(tǒng)訓練，學生從傳統(tǒng)的知識接受者變?yōu)橹R的探索者，創(chuàng)新、發(fā)現(xiàn)和合作精神，特別是實驗動手能力和對科學的洞察力大大增強，訓練收到良好效果。據(jù)統(tǒng)計，2002年至今，學生主持科研訓練項目139項，參與學生近500人，在核心期刊以上發(fā)表科研論文42篇；獲湖北省大學生優(yōu)秀科研成果獎20項，其中省一等獎5項；獲“挑戰(zhàn)杯”競賽獎勵10項，其中國家級獎4項，省一等獎3項。

5、管理保障體系建設與創(chuàng)新

第一，組織保障。學校成立基地建設領導小組，加強對基地建設的統(tǒng)一領導，并協(xié)調(diào)整合全校優(yōu)質(zhì)的教學、科研資源為學生服務，領導小組下設辦公室，負責基地日常管理事務。實行院教學指導委員會和首席教授責任制，統(tǒng)籌基地人才培養(yǎng)方案修訂、學生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)方案制訂、青年教師培養(yǎng)、專業(yè)課程教學團隊建設等工作。學院成立大學生科研訓練領導小組，聘請專家審核、指導和監(jiān)督科訓等項目，同時組建大學生科學技術(shù)協(xié)會，協(xié)助組織落實學生科技交流、學術(shù)競賽活動。

第二，激勵制度。建立了一套完整的創(chuàng)新人才培養(yǎng)激勵制度體系，從教學管理、實驗室開放、教師評價、學生評價、學術(shù)成果獎勵等方面調(diào)動各方面培養(yǎng)創(chuàng)新人才的積極性，如將學生科研訓練納入教學計劃，設置創(chuàng)新學分：在核心期刊以上等發(fā)表文章作為保研的直錄或優(yōu)錄條件等。相關(guān)制度包括《華中農(nóng)業(yè)大學關(guān)于進一步加強國家人才培養(yǎng)基地教學管理工作的辦法》、《科研實驗室面向本科生開放管理辦法》和《生命科學技術(shù)學院大學生科技創(chuàng)新工作實施細則(試行)》等7項。

二、研究成果

1、取得了一批物化成果。項目研究取得了豐富的物化成果。生物學基地“十五”中期檢查再次被評為國家優(yōu)秀基地，生物科學專業(yè)批準創(chuàng)建湖北省品牌專業(yè)。生物學實驗教學中心被評為湖北省和國家級實驗教學示范中心。建成國家精品課程4門、國家雙語教學示范課程1門、湖北省精品課程6門、國家理科基地名牌課程5門，主編國家“十五”、“十一五”規(guī)劃教材5種，出版教材、專著25部，其中《微生物學》(第5版)獲國家優(yōu)秀教材一等獎。

2、培養(yǎng)了一批創(chuàng)新人才。生源質(zhì)量一直是困擾農(nóng)林高校的基礎性問題之一，在歷屆基地班學生進校成績和綜合性院校相比有較大差距的情況下，良好的創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制激發(fā)了學生思維，使他們參與科學研究的興趣濃厚，表現(xiàn)出了較強的創(chuàng)新能力，取得一批科研成果，涌現(xiàn)了一批創(chuàng)新人才典型。

3、形成了鮮明的辦學特色。堅持理農(nóng)結(jié)合，科教融合，開創(chuàng)了生物學創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新思路；構(gòu)建了理論教學、實驗教學、科研訓練、管理保障“四位一體”生物學創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。四個體系相互作用，共同構(gòu)成生物學創(chuàng)新人才培養(yǎng)的四個戰(zhàn)略支撐點。其中，理論教學體系是基礎，實驗教學體系是重點，科研訓練體系是關(guān)鍵，管理保障體系是保證。

4、產(chǎn)生了廣泛的社會影響。項目研究成效顯著，發(fā)揮了良好的輻射示范作用，產(chǎn)生了廣泛的社會影響。如高等農(nóng)業(yè)院校教學指導委員會生物基礎學科組將本基地點制訂的生物學專業(yè)人才培養(yǎng)方案，作為推薦方案向全國農(nóng)林院校推廣等。

本文為“創(chuàng)建國家級生物學實驗教學示范中心的探索與實踐”(湖北省教育廳教學改革研究項目，編號2002099)等課題成果。

責任編輯：張冬梅