現(xiàn)代農(nóng)科本科研究性實踐教學體系探究

陳火英， 陸小毛， 吳 娟， 莊天明

(上海交通大學 農(nóng)業(yè)與生物學院，上海 200240)

0 引 言

創(chuàng)新是民族進步的靈魂，是全球競爭的核心[1-2]。2005年，教育部《關(guān)于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》中明確提出：“要積極推動研究性教學，提高大學生的創(chuàng)新能力”。 2010年，《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》的整體戰(zhàn)略中明確指出，應著力提高大學生“勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實踐能力”，這是高等教育人才培養(yǎng)的必然趨勢，也是建設創(chuàng)新驅(qū)動型國家和社會的迫切要求[3-4]。

本科教育的質(zhì)量是高等教育整體水平的標志[4-5]。上海交通大學目前在校生中，研究生人數(shù)(24 017名)，超過本科生人數(shù)(17 766名)，但是本科教育的基礎(chǔ)地位和主體地位是不可動搖的。因此，充分保證本科教育的質(zhì)量，不斷提高本科教學水平，始終是學校的一項中心任務。

創(chuàng)新三要素：知識是基礎(chǔ)，思考是關(guān)鍵，實踐是根本[4]。創(chuàng)新源于實踐，創(chuàng)新過程就是實踐過程。研究性實踐教學可實現(xiàn)教師與學生的研究性學習的有機結(jié)合，從而激發(fā)學生對實踐的自主探究精神，培養(yǎng)學生的實踐興趣，達到培養(yǎng)學生獨立研究的能力，提高學生的全面素質(zhì)和在社會中的競爭力[1,6-7]。

上海交通大學農(nóng)業(yè)與生物學院(以下簡稱學院)多年來，在學?！爸R探究+能力建設+人格養(yǎng)成”三位一體的育人理念的指導下，在學習、繼承和發(fā)揚學?！捌瘘c高、基礎(chǔ)厚、要求嚴、重實踐、求創(chuàng)新”辦學特色的基礎(chǔ)上，就如何構(gòu)建現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學本科研究性實踐教學體系開展了持續(xù)的研究。現(xiàn)將本科生研究性實踐教學體系的架構(gòu)和效果做一簡要總結(jié)，以便進一步積極推動研究性教學，培養(yǎng)大學生的研究和創(chuàng)新能力。

1 研究性實踐教學的理念

隨著教育教學改革的不斷深入，學院原有的實踐教學管理運行機制，實踐教學資源配置和環(huán)境條件等，與學校培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的要求不相適應的矛盾日漸突出。因此，強化實踐育人的意識，創(chuàng)新實踐教學模式，改革實踐教學管理體制和運行機制，優(yōu)化實踐教學資源配置，提高實踐教學資源利用率和效率，完善實踐教學考核辦法，提高學生的全面素質(zhì)，是實現(xiàn)高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標的關(guān)鍵[3,8-10]。

學院在建設研究性實踐教學體系時，堅持系統(tǒng)性、層次性、多樣性、探究性與開放性五個基本原則。

(1) 系統(tǒng)性原則。將實踐教學課程單獨設課，系統(tǒng)重組整合，與課程體系和教學內(nèi)容的改革相配套。在系統(tǒng)重組整合中，注意解決各實踐教學課程之間的人為割裂和實踐教學內(nèi)容重復，防止重要的實踐教學內(nèi)容缺損。

(2) 層次性原則。將實踐教學課程按理論驗證性、設計研究性、綜合技術(shù)性三個層次設計。區(qū)別不同學科專業(yè)對實踐教學的要求，合理確定三個層次的比例，制定切實可行的實踐教學方案。

(3) 多樣性原則。教學方法的多樣性。研究性實踐教學嘗試用各種不同的教學方法激發(fā)學生的學習興趣，充分發(fā)揮學生的自主能動性，主動去獲取相關(guān)知識，尋求解決問題的方案，以此來提高學生的實際動手能力和創(chuàng)新意識。

(4) 探究性原則。探究性是研究性實踐教學的精髓。探究性的實踐教學，是以“問題研究”為中心，教師根據(jù)學生的知識背景，引導學生圍繞著問題進行思考和實踐。實踐過程中，把每一項實踐作為一個研究課題，引導學生從研究目的、研究的方法及研究的技術(shù)路線開展實踐學習活動，激發(fā)學生善于質(zhì)疑，自主探索，敢于創(chuàng)新的熱情。

(5) 開放性原則。開放性主要包括三個方面，①實踐教學內(nèi)容的開放，研究性實踐教學打破了傳統(tǒng)實踐教學在統(tǒng)一教學大綱規(guī)定下培養(yǎng)學生的教學模式。由學生自主設計實踐項目，學習和探索科學的研究方法和手段，培養(yǎng)學生提出問題、分析問題和解決問題的能力；②實踐教學形式的開放，研究性實踐教學的形式要注重課堂、教材與課外相結(jié)合；③教學時空的開放性，即教學空間不再局限于固定的教學場所。研究性實踐教學將學生帶出課堂，在實驗室、教研室中進行，或者走進企業(yè)、在社會中進行調(diào)研等，充分提升學生的實踐能力，讓學生在實踐中學習理性知識，提升自己的實際操作能力，開發(fā)自己的創(chuàng)造性思維[9,11-15]。

2 研究性實踐教學體系的探索與實踐

2.1 研究性實踐教育體系的頂層設計

(1) 啟蒙階段。一個人要想實現(xiàn)自己的人身價值，首先要對所從事的工作(行業(yè))有興趣。在綜合性大學要讓學生對農(nóng)科感興趣是具有很大挑戰(zhàn)的。因此，首先要鼓勵農(nóng)科不同領(lǐng)域的千人計劃、長江學者等智深教授為新生開設研討課，學生除了收獲到研究性的學習方法外，還能體會到農(nóng)科的意義、價值。

(2) 發(fā)展和提高階段。從二年級開始，邀請各類成功人士開設創(chuàng)業(yè)講壇，培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神。大多學生二年級第二學期開始進入教師實驗室進行各類大學生創(chuàng)新項目的研究，并組織學生走出學校，走向社會，開展一系列的社會調(diào)查活動。也有學生從一年級就開始進行科研項目的研究。

要求學生在本科階段必須獲得一定的科技創(chuàng)新課程學分，并將科技創(chuàng)新學分“固化”在每個專業(yè)的培養(yǎng)計劃之中。并積極創(chuàng)造條件，拓展學生參與此類創(chuàng)新活動的途徑、數(shù)量，保證學生參與創(chuàng)新活動的質(zhì)量。鼓勵學生關(guān)注社會熱點、科學前沿和參與教師科研項目，讓每一位學生在四年內(nèi)有2到3次參與創(chuàng)新活動的機會。學生獲得科技創(chuàng)新課程學分的途徑有參加學校本科生研究計劃(PRP)項目、參與國家創(chuàng)新性實驗計劃及上海市大學生創(chuàng)新活動計劃項目、上海交通大學大學生創(chuàng)新實踐計劃、上海交通大學暑期科研見習計劃、“挑戰(zhàn)杯”全國大學生創(chuàng)業(yè)計劃等。此外，學院組織實施的PRP項目還吸引了生命學院、醫(yī)學院、藥學院等其他學院的學生參加。

(3) 綜合提升階段。即畢業(yè)設計(論文)階段。畢業(yè)設計(或論文)是為實現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新人才的教育目標而必須完成的一次極為重要的綜合性專業(yè)實踐訓練，要以一個高峰體驗課程來完成對大學生本科教育的終結(jié)。學院鼓勵學生盡早投入到畢業(yè)設計(論文)工作中去，要求學生畢業(yè)設計(論文)貼近實際，嚴格管理，確保質(zhì)量。

學院制定了關(guān)于加強畢業(yè)設計(論文)工作的意見。提倡畢業(yè)設計(論文)與本科生研究計劃(PRP)、學科競賽和就業(yè)相結(jié)合；課題的選擇貼近社會生產(chǎn)生活實際，并有一定學術(shù)性；并且確保學生一人一題。鼓勵不同專業(yè)或不同學科之間的相互結(jié)合和交叉。選題的性質(zhì)、難度、份量、綜合訓練等情況能全面反映培養(yǎng)目標要求，畢業(yè)(設計)論文選題與科研項目、生產(chǎn)實際相結(jié)合的比例逐年提高，2010屆為94.34%，2011屆為93.20%，2012屆為96.87%。

學院重視指導老師向?qū)W生下達畢業(yè)論文任務書、學生開題報告、畢業(yè)論文中期檢查等環(huán)節(jié)，從制度上保證了畢業(yè)設計(論文)工作的順利進行。

圖1 全覆蓋的創(chuàng)新實踐教育體系

2.2 研究性實踐教學的課程設計

學院在構(gòu)建研究性實驗教學體系時，不斷加重實驗教學課程的比重，在現(xiàn)有5個專業(yè)的培養(yǎng)計劃中，課內(nèi)實驗教學時數(shù)占全學程課內(nèi)教學總學時數(shù)23%。其中，由學院開設的學科基礎(chǔ)、專業(yè)方向綜合實驗課程，均為單獨設課，共計432學時，占學科基礎(chǔ)、專業(yè)方向課程總學時的33%。

學院提倡盡可能多地開設實驗課，尤其是學生自主參與的綜合性、設計性實驗課程。整合后單獨設課的學科基礎(chǔ)、專業(yè)綜合實驗教學課程，改變了實驗教學附屬單門理論課程教學的傳統(tǒng)實驗教學模式，解決各實驗教學課程之間的人為割裂和教學內(nèi)容重復。綜合性、設計性實驗時數(shù)占總實驗總時數(shù)78%。

學院充分依托學校的綜合優(yōu)勢，公共基礎(chǔ)實驗課程完全按照學校統(tǒng)一的培養(yǎng)模式：包含無機與分析化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗、大學物理實驗等實驗課程，共189學時計10.5學分，分別在第1～4學期實施，由學校相關(guān)院系承擔，要求學生掌握公共基礎(chǔ)實驗課程“四基”，即基本知識、基本理論、基本技能、基本素質(zhì)。

利用學校強大的工科背景，注重交叉學科的培養(yǎng)，設計安排3學分的金工電工的教學實習。于第3學期實施，目前由學校工程訓練中心統(tǒng)一承擔。

學科基礎(chǔ)實驗課程。包含普通生物學實驗、生物化學實驗、微生物學實驗、遺傳學實驗、分子生物學實驗、細胞生物學實驗、生理學實驗等課程組成，共288學時計16學分，分別于第1～6學期實施。主要設計一些驗證性實驗，驗證性實驗的訓練，讓學生相信科學，學生所能體會到的是：“啊，果真如此！”。

專業(yè)方向綜合實驗。各專業(yè)從專業(yè)課程體系、實驗課教學目標、教學內(nèi)容、教學手段、教學方法等各個方面重新設計專業(yè)方向課程的實驗內(nèi)容，每個專業(yè)于第5～7學期，每學期開設1門系統(tǒng)的綜合實驗課程。保證各專業(yè)的綜合實驗教學學時為162學時計9學分。主要進行一些設計性和開放性的實驗，通過設計性實驗的訓練，培養(yǎng)學生的探究精神；通過開放性實驗的設計，注重學生個性發(fā)展。通過動手、探究，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，真正將教學與實踐融為一體。設計性實驗和開放性實驗的設計訓練，學生所能體會到的是：“噢，原來如此！”。

2.3 提倡教學與科研相結(jié)合

多年來，學院一直倡導教學與科研相結(jié)合，以教學促科研，以研究成果豐富教學內(nèi)容，鼓勵教師將科研成果轉(zhuǎn)化為大學生的實踐項目。近5年，學院有20個特色實驗項目列入學校教改資助計劃，并應用到學生的實驗實踐中。

倡導教師的研究室為學生創(chuàng)新項目提供平臺。學生以基本技能訓練和科研興趣培養(yǎng)為切入點，通過參與具體科研項目，科研小組共同攻關(guān)，不僅培養(yǎng)了學生的科研思維能力和動手能力，也增強了學生合作精神和溝通能力。近5年，除學生畢業(yè)論文外，教師研究室支撐大學生各類創(chuàng)新項目312個，共參與學生人數(shù)670人(見表1)。

表1 2008-2012 學生參與各類大學生創(chuàng)新項目匯總

鼓勵各類科研基地為創(chuàng)新教學提供平臺，以植物生物技術(shù)創(chuàng)新基地為例，學生參與的科研項目大部分是國家“973” 項目、“863”項目或省部級重點項目。在植物生物技術(shù)創(chuàng)新基地，近5年參與科技創(chuàng)新活動的同學達142人，涉及農(nóng)業(yè)與生物、生命科學與技術(shù)、藥學、醫(yī)學、化學與化工等學院；參加科研項目28 項(國際合作1項，國家“973” 項目1 項，“863”項目6 項，省部級項目6 項，完成校級PRP項目28 項)。培養(yǎng)畢業(yè)生40 名，畢業(yè)論文優(yōu)秀率42.5%；其中出國深造11 人，在國內(nèi)知名大學讀研8 人；并有多名本科生署名在國內(nèi)外核心期刊發(fā)表學術(shù)論文。

2.4 重視基地建設，訓練學生綜合能力

學院重視實踐基地建設，認真組織指導專業(yè)實習，教學實習，并積極建設校內(nèi)基地，拓展校外實習基地。目前校內(nèi)基地4個，校外基地14個，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生物工程訓練中心一期工程已初步完成建設開始投入使用。自2005—2006學年暑期起，學院精心組織5個專業(yè)的三年級學生到中國農(nóng)業(yè)科學院上海家畜寄生蟲研究所、國家南方農(nóng)藥創(chuàng)制中心、天目山國家自然保護區(qū)、上海出入境檢疫檢驗局等校外基地開展為期2周的專業(yè)實習，各專業(yè)的實習點上都配備了2或3位指導教師。

學院為大學生課外科技創(chuàng)新活動先后投入100萬元科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金，營造了濃厚氛圍，為大學生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)搭建了廣闊的平臺。從09級學生開始，配備專業(yè)導師，利用課余時間進行一些綜合實驗、實踐的嘗試。例如，植物生物技術(shù)專業(yè)結(jié)合網(wǎng)絡盛行的“開心農(nóng)場”的管理經(jīng)營模式，建立“開心農(nóng)場”，給學生一定的設施空間，學生可以利用業(yè)余時間，自主選擇種植各種植物，學生自主管理，學期末讓學生完成實習報告，真正做到認知與實踐相結(jié)合，種植與經(jīng)營相結(jié)合。動物生物技術(shù)專業(yè)學生開展 “關(guān)注動物福利”主題宣傳調(diào)查工作的活動，暑期“寵物醫(yī)院”的實踐活動。資源環(huán)境科學學生開展 “農(nóng)村水污染處理”的調(diào)查與實踐活動。食品科學與工程專業(yè)的學生結(jié)合“食品安全”社會熱點，每周深入到居民區(qū)菜場，運用課堂學到的知識，快速檢測農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留量。學生在實踐中逐步積累農(nóng)業(yè)管理技術(shù)，在經(jīng)營中積累農(nóng)業(yè)企業(yè)的運作能力，縮短學生進入社會的適應期。此外，園林專業(yè)自創(chuàng)辦起，作為教學實習的一部分，在二年級暑期都要到黃山風景區(qū)進行為2周的戶外風景寫生，在3年級到蘇州、杭州開展2周的庭院設計、植被識別的專業(yè)實習。

3 結(jié) 語

無論是自然辯證法的《實踐論》，還是《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020)》，都強調(diào)教學中的“知行統(tǒng)一”。通過實踐而發(fā)現(xiàn)真理，又通過實踐而證實真理和發(fā)展真理。實踐、認識、再實踐、再認識，這種形式，循環(huán)往復以至無窮，而實踐和認識之每一循環(huán)的內(nèi)容，都比較地進到了高一級的程度。

“研究性”賦予了實踐教學的新特質(zhì)：主體的能動性、創(chuàng)造性；內(nèi)容、形式和結(jié)果的開發(fā)性；過程的啟發(fā)性和結(jié)果的創(chuàng)新性。研究性實踐教學作為一種教學模式，著重在實踐中讓學生自主主動學習，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維，是其他重理論化教學方式的補充和發(fā)展，但是并不能獨立于其他教學方式之外或者完全取代其他的教學方式。

開展研究性實踐教學，要合理安排好每一個階段的實踐教學內(nèi)容，讓學生較早熟悉和接受研究性實踐教學，在實驗實訓、專業(yè)實習、畢業(yè)(論文)設計等實踐環(huán)節(jié)，在人才培養(yǎng)的全過程中貫穿實踐教育的思想，通過課堂內(nèi)外各個環(huán)節(jié)，全面構(gòu)建完整的實踐教育體系，提高大學的人才培養(yǎng)質(zhì)量。

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