基于科教融合的生物科學(xué)特色專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)與實(shí)踐

王廷璞 焦成瑾 劉艷梅 馬偉超

摘要：天水師范學(xué)院在生物科學(xué)特色專業(yè)人才培養(yǎng)中，建立以科教融合為培養(yǎng)模式的協(xié)同創(chuàng)新育人的辦學(xué)理念，將科研優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為人才培養(yǎng)的優(yōu)勢，探索了大學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)的新思路和新體系，整合課內(nèi)外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，構(gòu)建大學(xué)生科研訓(xùn)練體系，將科研方法轉(zhuǎn)化成教學(xué)手段，把科研平臺拓展為教學(xué)條件，以科研成果豐富教學(xué)內(nèi)容。通過以教學(xué)和科研促進(jìn)大學(xué)生的探索與學(xué)習(xí)，在教學(xué)和科研的結(jié)合中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，取得了較好的辦學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：科教融合；生物科學(xué)；特色專業(yè)；創(chuàng)新實(shí)踐

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）33-0187-03

隨著我國高校教育體制改革和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的深入推進(jìn)，科技創(chuàng)新實(shí)踐已成為高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)過程中的一個(gè)非常重要環(huán)節(jié)，《中共中央國務(wù)院關(guān)于深化教育改革全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》明確要求：“高等教育要重視培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神，普遍提高大學(xué)生的人文素質(zhì)和科學(xué)素質(zhì)?！盵1]近年來，隨著教育部對大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練和實(shí)踐計(jì)劃的不斷推進(jìn)，大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)開展得如火如荼，引發(fā)了高等教育理念的轉(zhuǎn)變，使大學(xué)生科技活動(dòng)由學(xué)生自發(fā)性的課外活動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代大學(xué)人才培養(yǎng)的一種新模式[2]。要在高質(zhì)量的人才培養(yǎng)過程中，使學(xué)生具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，必須走“科教融合”的道路，這就需要教育教學(xué)的組織者和教師準(zhǔn)確把握“科教融合”的內(nèi)涵和實(shí)現(xiàn)路徑[3-5]。天水師范學(xué)院生物工程與技術(shù)學(xué)院在生物科學(xué)特色專業(yè)建設(shè)中，利用科研優(yōu)勢，不斷探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和地方經(jīng)濟(jì)特色結(jié)合，通過與地方企業(yè)結(jié)合，協(xié)同創(chuàng)新育人的辦學(xué)理念，將科研優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為生物科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的優(yōu)勢，探索了大學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)的新思路和新體系，整合課內(nèi)外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，構(gòu)建大學(xué)生科研訓(xùn)練體系，將科研方法轉(zhuǎn)化成教學(xué)手段，把科研平臺拓展為教學(xué)條件，以科研成果豐富教學(xué)內(nèi)容。通過以教學(xué)和科研促進(jìn)大學(xué)生的探索與學(xué)習(xí)，在教學(xué)和科研的結(jié)合中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，取得了較好的辦學(xué)效果。

一、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建

根據(jù)生物科學(xué)專業(yè)特色，改變培養(yǎng)模式，建立創(chuàng)新人才培養(yǎng)班。以人才培養(yǎng)模式與培養(yǎng)規(guī)格為基礎(chǔ)的專業(yè)培養(yǎng)方案是人才培養(yǎng)過程的綱領(lǐng)，也是建立大學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的基礎(chǔ)。在培養(yǎng)方案中，圍繞知識、能力、素質(zhì)的培養(yǎng)，明確了學(xué)生的德育標(biāo)準(zhǔn)、基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識、創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊蟆Ｔ诼鋵?shí)專業(yè)培養(yǎng)方案的專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中，充分體現(xiàn)了專業(yè)培養(yǎng)方案對人才培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。學(xué)院將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)的全過程，在教學(xué)計(jì)劃中將創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程實(shí)習(xí)、社會實(shí)踐、畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)與大學(xué)生科研訓(xùn)練打通進(jìn)行，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的科研訓(xùn)練。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)與教師科研充分結(jié)合，利用科研方案進(jìn)行探究性訓(xùn)練，并設(shè)置團(tuán)隊(duì)化協(xié)作方式完成。通過推行導(dǎo)師制，學(xué)生從大學(xué)二年級進(jìn)入科研課題，參與科研項(xiàng)目，完成查閱資料、設(shè)計(jì)研究方案、實(shí)施科研過程、總結(jié)科研結(jié)果和完成論文寫作等方面進(jìn)行系統(tǒng)訓(xùn)練，提高學(xué)生的科研素質(zhì)和能力。

二、科教融合的實(shí)施

1.推行導(dǎo)師制。學(xué)校升本之初，如何培養(yǎng)出合格的本科生是我們面臨的主要任務(wù)，根據(jù)我們自己的條件和專業(yè)特點(diǎn)，制定在本科生中實(shí)行導(dǎo)師制的方法，將首屆本科生分配到每一個(gè)老師名下，參加老師進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)和科研項(xiàng)目，提前進(jìn)行實(shí)踐能力的培訓(xùn)，使學(xué)生認(rèn)識到本專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能的重要性，培養(yǎng)了學(xué)生科研素養(yǎng)的形成。由于實(shí)行了導(dǎo)師制，在首屆生物科學(xué)專業(yè)的本科畢業(yè)生中，畢業(yè)論文全部是研究性論文，順利通過了首屆本科畢業(yè)生的評估。而首屆本科生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰陀?xùn)練，給后面各年級的同學(xué)做出了榜樣，形成了好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣和習(xí)慣，為科教融合打好了基礎(chǔ)。在以后歷屆學(xué)生中，特別是生物科學(xué)創(chuàng)新班學(xué)生培養(yǎng)中，我們進(jìn)一步細(xì)化了導(dǎo)師制的實(shí)施辦法，采取學(xué)生和老師雙向選擇的方式，根據(jù)學(xué)生的專業(yè)愛好、不同能力和水平，通過一年的適應(yīng)性訓(xùn)練后，由指導(dǎo)老師制訂個(gè)性化的培養(yǎng)方式，結(jié)合教師科研項(xiàng)目，從科研選題，參與科研項(xiàng)目，完成查閱資料、設(shè)計(jì)研究方案、實(shí)施科研過程、總結(jié)科研結(jié)果和完成論文寫作等方面進(jìn)行系統(tǒng)訓(xùn)練，為學(xué)生科研素養(yǎng)的形成打下了基礎(chǔ)。

2.學(xué)院各類實(shí)驗(yàn)室對學(xué)生全面開放.我院教學(xué)與科研實(shí)驗(yàn)室，全部給學(xué)生和老師開放，學(xué)生從一開學(xué)就可以到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行觀摩，感受實(shí)驗(yàn)氛圍，鞏固專業(yè)思想，并與教師進(jìn)行雙向選擇，參加老師科研項(xiàng)目，進(jìn)行開放性實(shí)驗(yàn)，積極撰寫論文，發(fā)表或參加全省大學(xué)生挑戰(zhàn)杯論文競賽，學(xué)院參加歷屆全省大學(xué)生挑戰(zhàn)杯論文競賽都取得優(yōu)異的成績。實(shí)驗(yàn)室的開放，使得培養(yǎng)方案中的創(chuàng)新教學(xué)落到實(shí)處，使學(xué)生形成了勤奮學(xué)習(xí)、積極創(chuàng)新的良好學(xué)風(fēng)，取得了可喜的成果。幾年來，學(xué)生與老師共同發(fā)表的論文近百篇。實(shí)驗(yàn)室的開放，為學(xué)生快速成材創(chuàng)造了良好的育人環(huán)境。學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新性學(xué)習(xí)，通過創(chuàng)新性學(xué)習(xí)提高了動(dòng)手能力。

3.充分發(fā)揮各類學(xué)科科研平臺的育人作用.我院現(xiàn)有甘肅省大櫻桃工程技術(shù)中心、甘肅省高校農(nóng)業(yè)微生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、甘肅省農(nóng)業(yè)固體廢棄物資源化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，有甘肅省重點(diǎn)培育學(xué)科——生態(tài)學(xué)、天水師范學(xué)院重點(diǎn)學(xué)科——污染生態(tài)學(xué)、甘肅省高校重點(diǎn)培育學(xué)科——微生物學(xué)。充分利用我院現(xiàn)有的學(xué)科、科研平臺，在老師指導(dǎo)下開展各項(xiàng)研究工作，促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高。把科研平臺拓展為教學(xué)條件，多門實(shí)踐性課程在平臺下完成，如生物化學(xué)綜合分析實(shí)訓(xùn)、農(nóng)產(chǎn)品理化檢測、微生物檢驗(yàn)檢測等課程結(jié)合當(dāng)?shù)靥厣a(chǎn)業(yè)，在科研平臺實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。提高了科研平臺的利用率，使科研平臺轉(zhuǎn)化成育人條件。

4.科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容.教師根據(jù)各自的設(shè)備條件和研究成果，開設(shè)課時(shí)不等的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，是實(shí)施“科教融合”的重要途徑之一。創(chuàng)新性系列實(shí)驗(yàn)課旨在促進(jìn)科教融合，及時(shí)把科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，讓本科生了解學(xué)科動(dòng)態(tài)和新技術(shù)進(jìn)展，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。學(xué)生根據(jù)不同教師的科研自行選擇題目，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備、實(shí)施和總結(jié)，進(jìn)行科研過程訓(xùn)練，形成了我院科技創(chuàng)新能力訓(xùn)練體系，如在《生物化學(xué)綜合實(shí)訓(xùn)課程》中，所有實(shí)訓(xùn)內(nèi)容采用焦成瑾教授國家自然基金項(xiàng)目“山黧豆毒素合成與半胱氨酸合成酶家族關(guān)系的研究（31160060）”研究成果，在《基因工程》實(shí)驗(yàn)和《發(fā)酵工程制藥》課程中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容全部采用趙菲佚老師的國家自然基金項(xiàng)目“苜蓿半胱氨酸合成酶與其有機(jī)硫含量關(guān)系的研究（31260568）”的研究成果?！栋l(fā)酵工程制藥工藝實(shí)訓(xùn)》課程中，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容全部采用馬偉超老師的甘肅省科技項(xiàng)目“航天育種紅曲霉生產(chǎn)功能性紅曲粉的研究（1304KFCE106）”項(xiàng)目的成果。通過將教師科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生了解和掌握學(xué)科發(fā)展和新技術(shù)進(jìn)展動(dòng)態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，以及自主開發(fā)新技術(shù)的研究能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。

5.科教融合與地方特色產(chǎn)業(yè)密切結(jié)合.根據(jù)我院與地方特色產(chǎn)業(yè)結(jié)合緊密的特點(diǎn)，圍繞地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為地方經(jīng)濟(jì)服務(wù)，在林業(yè)、果品、航天育種、生態(tài)放養(yǎng)雞、生物制藥、天水湖治理等方面，依據(jù)科研項(xiàng)目，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)，如2016年有近20名學(xué)生參加大櫻桃選育和品質(zhì)提質(zhì)增效研究，有6名學(xué)生參加我院與天水神舟綠鵬空間育種公司合作的航天辣椒選育研究，有6名學(xué)生參加規(guī)模化生態(tài)放養(yǎng)土雞生產(chǎn)HACCP體系的建立和示范推廣研究等，這些應(yīng)用項(xiàng)目的實(shí)施，為學(xué)生提供了很好的實(shí)訓(xùn)平臺，學(xué)生可以與專業(yè)結(jié)合，進(jìn)行工藝優(yōu)化、產(chǎn)品檢測、標(biāo)準(zhǔn)制訂、機(jī)理分析等方面的研究實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生整體素質(zhì)快速提高。

三、科教融合創(chuàng)新育人的成效

1.科教融合的培養(yǎng)模式促進(jìn)了考研率的提高。創(chuàng)新教學(xué)和考研是我院的一大特色和亮點(diǎn)，從學(xué)生入學(xué)，就引導(dǎo)學(xué)生樹立進(jìn)一步深造學(xué)習(xí)的理念，并將考研輔導(dǎo)貫穿在整個(gè)教學(xué)和管理活動(dòng)中。學(xué)生參與科研的訓(xùn)練提高了學(xué)生的科研素質(zhì)和動(dòng)手操作能力，對學(xué)生進(jìn)行了全方位的科研過程練習(xí)。除進(jìn)行科研訓(xùn)練外，每年多次組織老師從專業(yè)選擇、知識輔導(dǎo)、報(bào)考志愿、復(fù)試等各個(gè)環(huán)節(jié)提供服務(wù)。學(xué)生會每年舉辦考研經(jīng)驗(yàn)交流會，交流考研經(jīng)驗(yàn)和心得。畢業(yè)生考研錄取率每年保持30%以上，位居全校前列。2016年生物科學(xué)專業(yè)創(chuàng)新班考研率為50%，2017年創(chuàng)新班考研率達(dá)62%。

2.科教融合改善了本科教學(xué)條件。由于學(xué)院條件有限，2016年前申請到的自然基金、省級科研項(xiàng)目，學(xué)校配套相應(yīng)比例的經(jīng)費(fèi)，用于購置儀器設(shè)備。由于科研經(jīng)費(fèi)的支持，我院申請并購買了大型儀器設(shè)備207件，總價(jià)值243萬元，這些儀器設(shè)備的添加改善了本科的實(shí)踐教學(xué)條件，對教學(xué)質(zhì)量的提高具有明顯的推動(dòng)與促進(jìn)作用。

3.科教融合提高了教師教學(xué)水平。我院與復(fù)旦大學(xué)、蘭州大學(xué)、華南師范大學(xué)、西北民族大學(xué)、西北師范大學(xué)等十余所高等院校和科研機(jī)構(gòu)，建立了良好的教學(xué)和科研合作關(guān)系，定期邀請國內(nèi)外的專家教授來我院講學(xué)。教師在科研過程中經(jīng)常要查閱國內(nèi)外最新科技文獻(xiàn)，了解科技前沿的發(fā)展動(dòng)態(tài)，在科研過程中教師會逐漸形成自己的科研心得，這些最新的東西在教學(xué)過程中會很自然地以例證的形式與學(xué)生進(jìn)行交流。相關(guān)內(nèi)容會寫進(jìn)教案，向?qū)W生進(jìn)行介紹。如果學(xué)生參與了教師的科研課題，教師會將相關(guān)的知識、原理、成功與失敗的原因等反復(fù)與學(xué)生進(jìn)行討論，使同學(xué)們獲得深刻的印象、激發(fā)學(xué)生的求知欲。

4.科教融合促進(jìn)良好學(xué)風(fēng)的形成。通過科研活動(dòng)，學(xué)生在實(shí)踐技能方面得到很好的培養(yǎng)，因此，比較容易組織學(xué)生的專業(yè)第二課堂活動(dòng)。我院分別在2013—2016年舉辦過四屆食品安全宣傳活動(dòng)，食品質(zhì)量與安全專業(yè)的全體學(xué)生參與，邀請食品企業(yè)參與，在本地區(qū)影響較大；生物科學(xué)、生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生每年舉辦教學(xué)實(shí)踐成果展，如菊花展、植物標(biāo)本展等活動(dòng)。此外，以食品專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和甘肅省大櫻桃工程技術(shù)研究中心為平臺，幾年來一直在組織學(xué)生進(jìn)行櫻桃及櫻桃產(chǎn)品、蘋果及蘋果產(chǎn)品、飲用純凈水等食品的生產(chǎn)和校內(nèi)銷售實(shí)踐活動(dòng)及天水地區(qū)水果蔬菜的農(nóng)殘檢測，培養(yǎng)學(xué)生工廠化生產(chǎn)食品的實(shí)際技能和食品質(zhì)量的監(jiān)測技能，這些第二課堂活動(dòng)使學(xué)生形成了勤奮學(xué)習(xí)、積極向上的良好學(xué)風(fēng)，得到全校師生的一致好評。

5.科教融合促進(jìn)專業(yè)培養(yǎng)體系的完善。我院生物技術(shù)、食品質(zhì)量與安全專業(yè)的人才培養(yǎng)體系不僅要遵循“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的現(xiàn)代人才培養(yǎng)理念，更要加強(qiáng)實(shí)踐技能、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以適應(yīng)社會人才需求模式。通過科研實(shí)踐活動(dòng)，使全院上下認(rèn)識到專業(yè)要辦出一定特色，專業(yè)培養(yǎng)體系不能照搬別人的模式。為此，我們結(jié)合教師從事應(yīng)用開發(fā)研究較多的優(yōu)勢，在課程體系上每年要通過教學(xué)委員會討論和完善。近幾年來，我們將課程體系調(diào)整為：必修課以基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課為主，同時(shí)盡量開出30%課時(shí)比例的專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)增加綜合性實(shí)驗(yàn)比例；限選課以主干專業(yè)課為主，實(shí)驗(yàn)比例達(dá)到總課時(shí)的40%，增大設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)比例；選修課以拓展型和興趣型專業(yè)課為主，實(shí)驗(yàn)比例達(dá)到總課時(shí)的30%，增大設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比例。為此提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。

6.科教融合促進(jìn)了教學(xué)團(tuán)隊(duì)的形成。通過科研與教學(xué)的結(jié)合，促進(jìn)了學(xué)院積極探索教學(xué)改革和教學(xué)管理，獲得了很多獎(jiǎng)勵(lì)。其中“生物化學(xué)課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐”獲甘肅省教學(xué)成果獎(jiǎng)教育廳級獎(jiǎng)。產(chǎn)生了2支校級優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)：生物基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)和生物技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)團(tuán)隊(duì)。2016年，在本科教學(xué)改革研究立項(xiàng)中獲批甘肅省教育科學(xué)研究項(xiàng)目2項(xiàng)，天水師范學(xué)院教學(xué)研究項(xiàng)目6項(xiàng)。獲省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)10余項(xiàng)，三等獎(jiǎng)20余項(xiàng)；省教育廳科技進(jìn)步獎(jiǎng)3項(xiàng)，教學(xué)成果獎(jiǎng)3項(xiàng)；國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文300余篇，其中SCI論文12篇。出版專著、教材等10余部，發(fā)明專利12項(xiàng)。

重視大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)，把學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿于高等教育的全過程，貫穿于廣大教師的教學(xué)和科研工作之中，為學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)創(chuàng)造良好的環(huán)境、載體和渠道。我們在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將進(jìn)一步優(yōu)化培養(yǎng)方案，創(chuàng)新培養(yǎng)模式，探索科教融合的新途徑，提高地方應(yīng)用型高水平大學(xué)的辦學(xué)水平。

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