生命科學(xué)類專業(yè)多維創(chuàng)新實踐教學(xué)體系的構(gòu)建與實踐研究

裴國鳳，閻春蘭，何冬蘭

(中南民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北武漢 430074)

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生命科學(xué)類專業(yè)多維創(chuàng)新實踐教學(xué)體系的構(gòu)建與實踐研究

裴國鳳，閻春蘭，何冬蘭

(中南民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北武漢 430074)

通過構(gòu)建和諧運轉(zhuǎn)的多維創(chuàng)新實踐平臺，以科技創(chuàng)新活動為載體，將教師的科研，學(xué)生的實驗、實習(xí)、設(shè)計等實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)及課外科技、社會實踐等活動相結(jié)合，建立了由學(xué)校、學(xué)院、教師和學(xué)生等共同參與的多層次大學(xué)生創(chuàng)新實踐體系；旨在形成以學(xué)生為中心、教師為指導(dǎo)，將課堂內(nèi)外、教學(xué)與科研有機結(jié)合的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

生命科學(xué)；創(chuàng)新實踐；教學(xué)體系；人才培養(yǎng)

為了適應(yīng)高等教育發(fā)展的新要求，改革目前高校學(xué)生所學(xué)專業(yè)與當(dāng)前經(jīng)濟社會發(fā)展要求存在明顯脫節(jié)的現(xiàn)象，構(gòu)建和實施有效的大學(xué)生創(chuàng)新實踐教學(xué)體系已成為一所學(xué)校實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新、取得高質(zhì)量創(chuàng)新成果、培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需要高素質(zhì)人才的基本保障。但是在具體的操作實施過程中存在著現(xiàn)實專業(yè)需求與實踐教學(xué)培養(yǎng)方案嚴重脫節(jié)、創(chuàng)新實踐平臺建設(shè)經(jīng)費欠缺、有效資源整合與共享機制不完善、不同專業(yè)及不同實踐教學(xué)平臺不能有機結(jié)合等問題。筆者結(jié)合多年從事生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)教學(xué)工作的具體體會和實踐教學(xué)的現(xiàn)狀，以生命科學(xué)類專業(yè)為例，探討高校多維實踐平臺的構(gòu)建與實施模式，即怎樣構(gòu)建多維創(chuàng)新實踐平臺，如何開展以及開展什么類型的教學(xué)活動、如何進行組織管理，以確保學(xué)生創(chuàng)新實踐活動的有序地開展。旨在對目前各高校推行的關(guān)于大學(xué)生實踐教學(xué)改革及促進高等教育和素質(zhì)教育的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 實踐教學(xué)體系的現(xiàn)狀

首先，缺乏與時俱進的實踐教學(xué)培養(yǎng)方案。近幾年生命科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，應(yīng)用于新技術(shù)的領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)，而多年來受高等教育重理論輕實踐觀念的影響，目前可用于實踐教學(xué)的培養(yǎng)方案滯后于時代的要求，不能充分反映學(xué)科發(fā)展的現(xiàn)實需求，對教學(xué)質(zhì)量的考核與評估缺乏統(tǒng)一性，學(xué)校的學(xué)科優(yōu)勢與資源優(yōu)勢不能充分發(fā)揮。其次，實驗內(nèi)容單一，課時緊張。原有的實踐教學(xué)內(nèi)容很大程度上存在著一定的機械性，為了完成學(xué)時任務(wù)，安排的課時緊張，實踐內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性。例如，目前面向全院學(xué)生開設(shè)的微生物學(xué)實驗主要是一些最基本的操作，各個實驗之間缺乏系統(tǒng)性，不能充分針對學(xué)生之間的差異，真正實現(xiàn)因才施教，使學(xué)生在實驗過程中缺乏動力和興趣，嚴重影響了實踐教學(xué)的效果和質(zhì)量。最后，實踐教學(xué)內(nèi)容老化，與實際脫節(jié)?，F(xiàn)代化的生命科學(xué)學(xué)院需要培養(yǎng)使用型、專業(yè)型、創(chuàng)業(yè)型人才，但是現(xiàn)實情況是實踐教學(xué)內(nèi)容與學(xué)科發(fā)展的新動態(tài)脫節(jié)，使學(xué)生不能及時了解學(xué)科發(fā)展的最前沿，因而對行業(yè)發(fā)展的新技術(shù)、新設(shè)備、新方法沒有充分的認識和掌握，進而影響到學(xué)生的就業(yè)和考研。

2 創(chuàng)新實踐教學(xué)體系的構(gòu)建

2.1 構(gòu)建并完善新的實踐教學(xué)培養(yǎng)方案生命科學(xué)類專業(yè)是一門涉及面極廣的綜合性學(xué)科，各個學(xué)科之間內(nèi)容交叉，相互滲透又互為基礎(chǔ)，集基礎(chǔ)性與應(yīng)用性于一體，是一個互相聯(lián)系的有機整體。與生命科學(xué)相關(guān)的新技術(shù)新產(chǎn)品正以驚人的速度出現(xiàn)在人們的日常生產(chǎn)與生活中，教師在從事相關(guān)基礎(chǔ)理論課教學(xué)的同時也在從事生命科學(xué)類專業(yè)相關(guān)的科研工作，教師自身的知識結(jié)構(gòu)在不斷更新，科研內(nèi)容隨時代表該領(lǐng)域?qū)W科發(fā)展的前沿和動態(tài)。因此在具體的實踐教學(xué)活動中，只有將生命科學(xué)類專業(yè)最新理論和應(yīng)用引入到實踐教學(xué)內(nèi)容中去，才能使學(xué)生及時了解和掌握該領(lǐng)域科技發(fā)展的前沿信息，對學(xué)生的考研和就業(yè)等后續(xù)發(fā)展提供有力的支持。所以應(yīng)堅持以科研促進教學(xué)，以產(chǎn)業(yè)帶動教學(xué)的原則，重新構(gòu)建具有學(xué)院學(xué)科優(yōu)勢、科研優(yōu)勢，在食品、醫(yī)藥、能源、環(huán)境和新型農(nóng)業(yè)等方面具有廣泛應(yīng)用和發(fā)展前景的實踐教學(xué)培養(yǎng)方案。

針對實驗教學(xué)的現(xiàn)實狀況和特點，生命科學(xué)學(xué)院成立了以各個專業(yè)教研室為單位的實踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)計規(guī)劃小組，堅持以該院教師的科研工作為中心，以學(xué)校的實驗室及校企聯(lián)合的實踐平臺為依托，構(gòu)建合理的實踐教學(xué)內(nèi)容。結(jié)合該院近五年來主持100多項各類科研課題的突出優(yōu)勢，構(gòu)建合理的實踐教學(xué)體系，充分體現(xiàn)以科研促進教學(xué)的實踐教學(xué)模式。同時改變傳統(tǒng)的實踐教學(xué)模式，以各個專業(yè)教研室為單位設(shè)計規(guī)劃的實踐教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，將各個分散的實驗整合為一個有機的實驗體系，注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

中南民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的專業(yè)特點是生物技術(shù)、生物工程、生物育種、食品衛(wèi)生、環(huán)境科學(xué)等相關(guān)課程互相滲透、互為基礎(chǔ)。所以在實踐教學(xué)內(nèi)容的安排上應(yīng)避免一些不必要的重復(fù)，有機結(jié)合各個學(xué)科，精選綜合性、設(shè)計性、研究性、創(chuàng)新性實踐內(nèi)容，確保實踐教學(xué)隨時跟蹤學(xué)科發(fā)展的新動態(tài)。結(jié)合以上原則和方法，組織學(xué)院全體教師參與編寫完善實踐教學(xué)培養(yǎng)方案和教案及配套的圖片資料、多媒體課件等。通過大量的圖片和事例生動地展示了生命科學(xué)與人類生產(chǎn)生活的關(guān)系，旨在引起學(xué)生對生命科學(xué)專業(yè)的理解和興趣，了解其在食品、醫(yī)藥、能源、環(huán)境和新型農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景。

2.2 搭建“立體化”的多維創(chuàng)新實踐平臺創(chuàng)新源于實踐，要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，首先必須為學(xué)生提供開展創(chuàng)新實踐活動的軟件和硬件環(huán)境，而硬件基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是構(gòu)建創(chuàng)新實踐平臺的先決物質(zhì)條件，是系統(tǒng)地開展大學(xué)生科研技能、方法培訓(xùn)、學(xué)科競賽訓(xùn)練、創(chuàng)新科研項目等實踐活動的重要基礎(chǔ)和保障。該院在以下三個方面進行了改革：

2.2.1以學(xué)院為依托，建立多樣性的實踐教學(xué)平臺。近幾年依托生命科學(xué)學(xué)院成立的創(chuàng)新實踐基地有省級教學(xué)示范和校級教學(xué)示范中心，為生物技術(shù)、生物工程、遺傳育種、資源與環(huán)境科學(xué)、食品質(zhì)量與安全、環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程等生命科學(xué)類專業(yè)的低年級本科生基礎(chǔ)課和專業(yè)課實驗提供了一個良好的環(huán)境；還建設(shè)了兩個省部級科研重點實驗室、醫(yī)學(xué)研究所、生物工程中心、生物工程綜合實驗室、學(xué)生自主創(chuàng)新開放實驗室及教師獨立的科研實驗室等多個實踐教學(xué)平臺，為學(xué)生完成不同來源的創(chuàng)新科學(xué)訓(xùn)練和創(chuàng)新科研項目提供了良好的場地和充足的實驗設(shè)備。通過實施開放實驗室的管理模式，合理有效地組織學(xué)生進行實踐活動。

2.2.2立足專業(yè)的現(xiàn)實應(yīng)用，實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合。學(xué)院堅持以人為本，堅持產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的原則，培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需要的人才。組織學(xué)生到相關(guān)高校、科研院所及企業(yè)生產(chǎn)單位實踐考察。依此構(gòu)建起多個高水平的實踐教學(xué)基地，為學(xué)生提供廣闊的實踐平臺，使學(xué)生親身感受到生命科學(xué)專業(yè)的廣闊發(fā)展前景。近年來生命科學(xué)學(xué)院與光明乳業(yè)、青島啤酒、枝江酒業(yè)等20多家企業(yè)建立了長期合作關(guān)系，這一措施不僅有益于大學(xué)生在校期間有更多的機會走入社會、鍛煉實際能力，而且有益于規(guī)范實踐教學(xué)基地的管理制度。

2.2.3以學(xué)校為依托，通過與相關(guān)學(xué)院的強強聯(lián)合，建立了學(xué)校實踐教學(xué)中心，形成輻射型創(chuàng)新實踐硬件大平臺。近年，學(xué)校將生命科學(xué)學(xué)院、藥學(xué)院、化學(xué)與材料學(xué)學(xué)院及生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院等在學(xué)科內(nèi)容上彼此相關(guān)的學(xué)院通過強強聯(lián)合的方法，成功建立了國家級藥學(xué)綜合實驗室，成立了學(xué)校創(chuàng)新實踐中心，著力向全校推廣普及創(chuàng)新教育內(nèi)容，開設(shè)創(chuàng)新實踐班，支持大學(xué)生科研項目以及學(xué)術(shù)研究活動等。通過搭建這一更高層次的實踐教學(xué)平臺，為理科生提供了發(fā)展個性化人才培養(yǎng)的創(chuàng)新環(huán)境。

3 多維創(chuàng)新實踐平臺的管理與實施辦法

3.1 在實踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生主動實踐的理念和措施為有效地發(fā)揮創(chuàng)新實踐平臺的綜合、交叉、多維性，在實踐教學(xué)中堅持整合優(yōu)質(zhì)資源，將平臺創(chuàng)新實踐與學(xué)生所學(xué)的專業(yè)知識有機結(jié)合，并從教學(xué)和管理兩個維度上將主動實踐觀念貫徹到人才培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)之中。為了激發(fā)學(xué)生的科學(xué)研究興趣，提升學(xué)生的科學(xué)研究和創(chuàng)新實踐能力，生命科學(xué)類專業(yè)的培養(yǎng)方案增加了實驗課的學(xué)時和學(xué)分。學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)必修課的理論學(xué)時和實驗學(xué)時基本達到1∶1，為培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力提供了基本保障。在逐漸減少驗證性實驗的同時，有效補充密切聯(lián)系社會實踐的設(shè)計性和應(yīng)用型強的實驗；學(xué)生不僅在培養(yǎng)方案規(guī)定的范圍內(nèi)完成專業(yè)理論學(xué)習(xí)和實踐培訓(xùn)，而且在創(chuàng)新實踐設(shè)計、畢業(yè)論文設(shè)計和企業(yè)工程實踐等教學(xué)環(huán)節(jié)中增強“自主性”，有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

3.2 實現(xiàn)教學(xué)實踐活動與科研工作有機融合為了完善科研創(chuàng)新人才培養(yǎng)教學(xué)體系，在師資隊伍建設(shè)方面，該院推出“課外導(dǎo)師制”，建立一支樂于奉獻，具有國際視野、更了解國際前沿方向、富有創(chuàng)新思維和創(chuàng)新方法，由資深教授主導(dǎo)、技能精湛的副教授為骨干、青年教師參與的教學(xué)科研小組，保證了教學(xué)的持續(xù)性。同時學(xué)院也制定了完善的培育、運行和激勵機制，如建立以教師科研實驗室為基礎(chǔ)單元，由教授作導(dǎo)師，碩士研究生和本科生參與的研究小組，著力提高本科生的實際動手能力。堅持科研促進教學(xué)的理念，教師、研究生、本科生的各類各級科研項目和創(chuàng)新項目為實踐教學(xué)提供了廣闊的實踐舞臺。在導(dǎo)師的引導(dǎo)下，對具有一定實踐基礎(chǔ)和愿望的學(xué)生提供優(yōu)良的指導(dǎo)環(huán)境，滿足了學(xué)生提高實踐能力的愿望；學(xué)生在開展各類科研課題和創(chuàng)新項目時，有機會接觸多維創(chuàng)新實踐平臺提供的先進儀器與設(shè)備，能夠在課題的開展過程中不斷進行探索和鍛煉，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。與此同時，學(xué)院通過大學(xué)生創(chuàng)新項目的申請、中期考核和結(jié)題報告等制度，形成了一個系統(tǒng)的創(chuàng)新氛圍，近三年內(nèi)生命科學(xué)學(xué)院由大學(xué)生參與教師主持的各級各類科研課題100多項、大學(xué)生創(chuàng)新課題100多項。

3.3 充分發(fā)揮全體教職員工在實踐教學(xué)中的作用為了完善實踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，學(xué)院充分發(fā)揮全體教職員工在實踐教學(xué)中的作用，廣泛動員廣大教師、實驗技術(shù)人員及廣大校友充分利用各自的社會資源，聯(lián)系社會實踐基地和生產(chǎn)實習(xí)基地，依此構(gòu)建更多、更優(yōu)的創(chuàng)新實踐基地。此外，學(xué)院教職工也在各層面對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)給予協(xié)助，從而保證全員全程參與創(chuàng)新人才培養(yǎng)的體系。例如，學(xué)院已經(jīng)建立了20多個相關(guān)專業(yè)的校外實踐教學(xué)基地，與20多個相關(guān)企業(yè)建立良好的合作關(guān)系，有了多樣化的實踐平臺，學(xué)生就能在專業(yè)實習(xí)中真正將論理知識應(yīng)用于實踐中。

3.4 規(guī)范創(chuàng)新課題和創(chuàng)新基金的管理，確保大學(xué)生的課外實踐活動落到實處為了保證創(chuàng)新實踐教學(xué)體系持續(xù)穩(wěn)定有效的運作，學(xué)院制定了一系列的運行管理機制，包括實踐教學(xué)計劃管理機制、學(xué)生自我管理機制和創(chuàng)新實踐活動的評價體系等。例如分別針對教師和學(xué)生制定相應(yīng)的獎勵機制，以激勵教師學(xué)生的積極性；對學(xué)生課外實踐效果和教師的指導(dǎo)效果進行評估；對學(xué)生團隊競賽獲獎、升學(xué)進行評估等。

通過大學(xué)生科技創(chuàng)新活動，充分利用各級各類教師的科研項目和大學(xué)生的創(chuàng)新基金項目，探索“基地制”、“導(dǎo)師制”等個性化的學(xué)生科技人才培養(yǎng)模式。依據(jù)學(xué)生申請、擇優(yōu)資助、嚴格考核的原則，建立有效運轉(zhuǎn)的大學(xué)生創(chuàng)新基金實施方案，最大限度地發(fā)揮其在大學(xué)生創(chuàng)新培養(yǎng)中的作用，例如該院每年組織各類基金項目的申報，項目成員由學(xué)生組合，每個項目組由一名教師指導(dǎo)。項目實施至中期，學(xué)院學(xué)術(shù)委員會要求項目組進行中期進展報告；在基金實施的最后階段，由創(chuàng)新中心組織專家對項目驗收，導(dǎo)師根據(jù)學(xué)生的結(jié)題報告和試驗內(nèi)容講述給予評分，并推薦完成得好的項目參加學(xué)校評獎；最后，學(xué)校分學(xué)科召開表彰大會，進行項目評比和經(jīng)驗交流。發(fā)放創(chuàng)新基金金額的多少取決于研究項目的類別，同時還對有顯著創(chuàng)新意義和成果的項目給予追加資金。

目前大學(xué)生科技創(chuàng)新實踐平臺可承擔(dān)全校性多門特色實踐課程的實驗教學(xué)，每年承辦多起生命科學(xué)類專業(yè)賽事，確保大學(xué)生的課外實踐活動真正落到實處。

4 多維創(chuàng)新實踐教學(xué)體系的初步應(yīng)用與成果

生命科學(xué)學(xué)院建立的多維創(chuàng)新實踐平臺，不僅鼓勵了學(xué)生積極參與到教師的科研項目中去，而且大大激發(fā)了學(xué)生參與大學(xué)生科研創(chuàng)新立項的熱情，學(xué)生自愿組成項目小組踴躍申報。近年來，該院每年能夠立項的國家級、校級和專業(yè)建

設(shè)經(jīng)費等本科生科研項目30至40余項。通過開展大學(xué)生科研立項，自主設(shè)計與實施本科生創(chuàng)新科研項目，使學(xué)生真正地經(jīng)歷了一次科學(xué)研究的實踐過程，熟悉了做學(xué)問、做研究的形式和方法。在研究和解決問題的過程中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動實踐的動力，鍛煉其學(xué)習(xí)、實踐、創(chuàng)新、溝通以及適應(yīng)社會的能力，大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到了明顯的提高。該院積極構(gòu)建的多維創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺，培養(yǎng)了學(xué)生的科研、實踐能力和創(chuàng)新精神，優(yōu)化了師資隊伍、實現(xiàn)了教學(xué)與科研有機結(jié)合。為實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新、取得高質(zhì)量創(chuàng)新成果、培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需要的高素質(zhì)人才提供了堅實保障，也為生命科學(xué)類本科生創(chuàng)新實踐教學(xué)的改革提供了有益參考。

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Construction of Innovation System on Multidimensional Practice Teaching in Life Sciences

PEI Guo-feng, YAN Chun-lan, HE Dong-lan

(Collage of Life Science, South-central University for Nationalities, Wuhan, Hubei 430074)

A multidimensional innovation practical system of undergraduate was carried out by the construction of the multidimensional practical flat, using scientific and technological innovation activities as the carrier, the scientific research of teachers, students practical teaching, social practice and other activities were combined; the students were gradually trained by a scientific research and innovation. The teacher as a practical teaching instructor, the students was centered; a unique mode of cultivating innovative talent was developed by the teaching and scientific research of organic combination.

Life sciences; Innovation practice; Teaching system; Talents training

湖北省教學(xué)研究項目(2012018)；“十二五”中南民族大學(xué)民族藥學(xué)實驗建設(shè)專項項目。

裴國鳳(1969- )，女，湖北隨州人，教授，博士，從事環(huán)境生態(tài)學(xué)研究。

2014-11-24

S-01；G 758

A

0517-6611(2015)02-386-03